JP2014039929A - ロールコータ式塗装装置及び塗装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塗膜に対する異物の混入を抑制する。
【解決手段】ロールコータ式塗装装置は、塗料パン１０と、ピックアップロール１２と、アプリケータロール１４とを備える。塗料パン１０は塗料を収容する。ピックアップロール１２は塗料パン１０から塗料を汲み上げる。アプリケータロール１４は、ピックアップロール１２が汲み上げた塗料を被塗物９０に塗布する。ロールコータ式塗装装置は除去部１６をさらに備える。除去部１６は、ピックアップロール１２の表面に対して転がり抵抗を与えることによって、ピックアップロール１２の表面に残留する塗料を除去する。除去部１６がピックアップロール１２の表面に残留する塗料を除去する期間は、アプリケータロール１４がピックアップロール１２の表面の塗料を取った後からピックアップロール１２が塗料パン１０から再度塗料を汲み上げるまでの期間である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロールコータ式塗装装置及び塗装方法に関する。特に、本発明は、塗膜に対する異物の混入を抑制できるロールコータ式塗装装置及び塗装方法に関する。

特許文献１は、ロールコータ式塗装装置を開示する。このロールコータ式塗装装置は、バックアップロールと、ピックアップロールと、アプリケータロールとを備える。バックアップロールには帯状物が巻き掛けられる。この帯状物は塗装される。ピックアップロールの下部は塗料パン中の塗料に浸される。アプリケータロールは所要のギャップをおいてピックアップロールに近接する。アプリケータロールは帯状物に接する。このロールコータ式塗装装置は、トランスファロール、ドクターロール、及び、ブレードをさらに備える。トランスファロールはアプリケータロールに所要のギャップをおいて近接する。トランスファロールはピックアップロールから見てアブリケータロールの回転方向にある。ドクターロールはトランスファロールに所要のギャップをおいて近接する。ブレードの刃先はドクターロールに接する。バックアップロール、アブリケータロール、トランスファロール、及び、ドクターロールがすべて同一方向に回転駆動される。ピックアップロールがこれらロールとは逆方向に回転駆動される。

特許文献１に開示された発明によると、塗膜面の平滑性を改善でき、泡による塗膜欠陥を防止でき、泡による塗料の飛散を防止でき、かつ、塗料のピックアップ性を改善できる。

特許文献２は、ロールコータ式塗装装置を開示する。このロールコータ式塗装装置は、塗料パンと、アプリケータロールと、ピックアップロールとを備える。塗料パンはその側部に気泡排出部を有する。アプリケータロールは塗布ロールである。アプリケータロールは帯状物に接することでこれに塗料を塗布する。ピックアップロールは下部が塗料パン内に位置する。ピックアップロールは、塗料パンから塗料を汲み上げこれをアプリケータロールに転写する。塗料パン内の幅方向に堰体が設けられている。堰体はピックアップロール方向に進退可能である。

特許文献２に開示された発明によると、発泡性の高い塗料を塗布する場合でも気泡のロールへの巻き込みを極力防止しつつ、付着量を確保できる。

特許文献３は、ロールコータ式塗装装置を用いて粒状物を含む塗料を金属板に塗装する塗装方法を開示する。このロールコータ式塗装装置は、ピックアップロール、ドクターロール、メタリングロール、及び、アプリケータロールを備える。ドクターロールはピックアップロールに対してナチュラル回転する。つまり、これらは、互いに対向する箇所において、互いに同一方向に移動する。メタリングロールはピックアップロールに対してリバース回転する。つまり、これらは、互いに対向する箇所において、互いに逆方向に移動する。アプリケータロールはメタリングロールに対してリバース回転する。この塗装方法において、まず、塗装を行う者は、ドクターロールとピックアップロールとの間隙をピックアップロールで汲み上げた塗料に通過させる。これによってピックアップロールで汲み上げた塗料の付着量は調整される。次いでその者はメタリングロールにピックアップロール上の塗料を転写する。次いでその者はアプリケータロールにメタリングロール上の塗料を転写する。次いでその者はアプリケータロール上の塗料を金属板表面上に転写する。

特許文献３に開示された発明によると、粒状物を含む塗料について、塗膜厚が薄い場合であっても、均一性に優れた塗膜を形成でき、かつ、塗料中に添加された粒状物を確実に塗膜中に含有させることができる。

特開昭６３−１４３９６２号公報 特開平５−３３７４１４号公報 特開平１１−３３４７５号公報

しかしながら、特許文献１ないし特許文献３に開示された発明には、塗膜の均一性に優れるものの、塗膜に異物が混入しやすいという問題点がある。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、塗膜に対する異物の混入を抑制できるロールコータ式塗装装置及び塗装方法を提供することにある。

図面を参照して本発明のロールコータ式塗装装置及び塗装方法を説明する。なお、この欄で図中の符号を使用したのは、発明の内容の理解を助けるためであって、内容を図示した範囲に限定する意図ではない。

上述した課題を解決するために、本発明のある局面に従うと、ロールコータ式塗装装置は、塗料パン１０と、ピックアップロール１２と、アプリケータロール１４とを備える。塗料パン１０は塗料を収容する。ピックアップロール１２は塗料パン１０から塗料を汲み上げる。アプリケータロール１４は、ピックアップロール１２が汲み上げた塗料を被塗物９０に塗布する。ロールコータ式塗装装置は除去部１６をさらに備える。除去部１６は、ピックアップロール１２の表面に対して転がり抵抗を与えることによって、ピックアップロール１２の表面に残留する塗料を除去する。除去部１６がピックアップロール１２の表面に残留する塗料を除去する期間は、アプリケータロール１４がピックアップロール１２の表面の塗料を取った後からピックアップロール１２が塗料パン１０から再度塗料を汲み上げるまでの期間である。

アプリケータロール１４がピックアップロール１２の表面の塗料を取った後からピックアップロール１２が塗料パン１０から再度塗料を汲み上げるまでの期間において、除去部１６は、ピックアップロール１２の表面に残留する塗料を除去する。除去部１６は、ピックアップロール１２の表面に対して転がり抵抗を与えることによって、ピックアップロール１２の表面に残留する塗料を除去する。転がり抵抗を与えることによってピックアップロール１２の表面に残留する塗料を除去すると、ドクターブレード又はドクターロールによってピックアップロール１２の表面に摩擦抵抗のみを与えそこに残留する塗料を掻き取る場合に比べ、ピックアップロール１２の表面が受ける抵抗を小さくすることができる。ピックアップロール１２の表面が受ける抵抗が小さくなると、摩耗を抑えることができる。摩耗を抑えることができるので、異物の発生量を抑えることができる。異物の発生量を抑えることができるので、塗膜に対する異物の混入を抑制できる。

本発明の他の局面に従うと、塗装方法は、汲上工程Ｓ６０と、転写工程Ｓ６２と、塗布工程Ｓ６４とを備える。汲上工程Ｓ６０は、ロールコータ式塗装装置のピックアップロール１２が塗料パン１０から塗料を汲み上げる工程である。ロールコータ式塗装装置は、塗料パン１０、ピックアップロール１２、及び、アプリケータロール１４を備える。転写工程Ｓ６２は、ピックアップロール１２が塗料をアプリケータロール１４へ転写する工程である。塗布工程Ｓ６４は、アプリケータロール１２が塗料を被塗物９０に塗布する工程である。ロールコータ式塗装装置は、除去部１６をさらに備える。除去部１６は、ピックアップロール１２の表面に対して転がり抵抗を与えることによってピックアップロール１２の表面に残留する塗料を除去する。塗装方法は、除去工程Ｓ６６をさらに備える。除去工程Ｓ６６は、ピックアップロール１２の表面の塗料を除去部１６が除去する工程である。除去工程Ｓ６６において、除去部１６が、次に述べる期間に、ピックアップロール１２の表面に残留する塗料を除去する。その期間とは、ピックアップロール１２が塗料をアプリケータロール１４へ転写した時からピックアップロール１２が塗料パン１０から再度塗料を汲み上げるまでの期間である。

アプリケータロール１４がピックアップロール１２の表面の塗料を取った後からピックアップロール１２が塗料パン１０から再度塗料を汲み上げるまでの期間において、除去部１６は、ピックアップロール１２の表面に残留する塗料を除去する。除去部１６は、ピックアップロール１２の表面に対して転がり抵抗を与えることによって、ピックアップロール１２の表面に残留する塗料を除去する。転がり抵抗を与えることによってピックアップロール１２の表面に残留する塗料を除去すると、ドクターブレード又はドクターロールによってピックアップロール１２の表面に摩擦抵抗のみを与えそこに残留する塗料を掻き取る場合に比べ、ピックアップロール１２の表面が受ける抵抗を小さくすることができる。ピックアップロール１２の表面が受ける抵抗が小さくなると、摩耗を抑えることができる。摩耗を抑えることができるので、異物の発生量を抑えることができる。異物の発生量を抑えることができるので、塗膜に対する異物の混入を抑制できる。

本発明に係るロールコータ式塗装装置及び塗装方法は、塗膜に対する異物の混入を抑制できる。

本発明の実施形態に係るロールコータ式塗装装置の構成を示す概念図である。 本発明の実施形態に係る塗装方法の工程を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

［ロールコータ式塗装装置の構成］
図１を参照しつつ、本実施形態に係るロールコータ式塗装装置について説明する。本実施形態に係るロールコータ式塗装装置は、塗料パン１０と、ピックアップロール１２と、アプリケータロール１４と、除去部１６と、バックアップロール１８とを備える。塗料パン１０は塗料を収容する。ピックアップロール１２は、塗料パン１０から塗料を汲み上げる。アプリケータロール１４は、ピックアップロール１２が汲み上げた塗料を被塗物９０に塗布する。除去部１６は、ピックアップロール１２の表面に残留する塗料を除去する。バックアップロール１８は、被塗物９０を移動させる。本実施形態の場合、塗料パン１０と、ピックアップロール１２と、アプリケータロール１４と、バックアップロール１８との具体的構造は周知のものと同一である。したがって、ここでは、それらの詳細な説明は繰り返さない。

［除去部の構成］
除去部１６は、接触体３０と、駆動部３２と、伝動ベルト３４とを有する。接触体３０は、ピックアップロール１２の表面に接触する。ピックアップロール１２のうち接触体３０が接触している箇所（接触体３０のうちピックアップロール１２の表面との接触箇所）は、ピックアップロール１２の回転軸方向の一端から他端にわたる。駆動部３２は、接触体３０を駆動する。駆動部３２が駆動することによって、接触体３０は回転する。本実施形態の場合、周知のモータが駆動部３２として用いられている。したがって、ここでは、駆動部３２の詳細な説明は行わない。伝動ベルト３４は、駆動部３２が生成した駆動力を接触体３０に伝達する。本実施形態の場合、伝動ベルト３４は周知のものと同一である。したがって、ここでは、伝動ベルト３４の詳細な説明は行わない。

本実施形態の場合、接触体３０はロールの一種である。本実施形態の場合、接触体３０の外観は周知のミータリングロールと同一である。本実施形態の場合、接触体３０は周知のミータリングロールと同様に回転する。本実施形態の場合、接触体３０は、軸部材４０と、支持部材４２と、円柱形部材４４とを有する。軸部材４０は接触体３０の軸となる。接触体３０は軸部材４０を中心に回転する。支持部材４２は軸部材４０に取付けられる。支持部材４２は円柱形部材４４を支える。円柱形部材４４はピックアップロール１２表面に接触する。本実施形態の場合、円柱形部材４４の素材は合成ゴムである。

［回転方向の説明］
本実施形態の場合、バックアップロール１８とアプリケータロール１４とは、被塗物９０を挟んで互いに対向する箇所において、互いに逆方向に移動する。つまり、バックアップロール１８の回転とアプリケータロール１４の回転とは「リバース回転」という関係にある。アプリケータロール１４とピックアップロール１２とは、互いに対向する箇所において、互いに同一方向に移動する。つまり、アプリケータロール１４の回転とピックアップロール１２の回転とは「ナチュラル回転」という関係にある。ピックアップロール１２と接触体３０とは、互いに対向する箇所において、互いに同一方向に移動する。つまり、ピックアップロール１２の回転と接触体３０の回転とは「ナチュラル回転」という関係にある。なお、本実施形態の場合、ピックアップロール１２と接触体３０との回転速度の比は「２０対１」である。すなわちピックアップロール１２は接触体３０の「２０倍」の速度で回転する。

上述したように、ピックアップロール１２の回転と接触体３０の回転とは「ナチュラル回転」という関係にある。駆動部３２はそのように接触体３０を駆動する。これにより、接触体３０は、接触体３０のうちピックアップロール１２の表面との接触箇所におけるピックアップロール１２の移動方向へその接触箇所が移動するよう、駆動部３２に駆動されることとなる。

［塗装方法の説明］
図２を参照しつつ、本実施形態に係る塗装方法について説明する。まず、汲上工程Ｓ６０にて、ピックアップロール１２が塗料パン１０から塗料を汲み上げる。次に、転写工程Ｓ６２にて、ピックアップロール１２が塗料をアプリケータロール１４へ転写する。次に、塗布工程Ｓ６４にて、アプリケータロール１４が、塗料を被塗物９０に塗布する。次に、除去工程Ｓ６６にて、除去部１６の接触体３０は、ピックアップロール１２の表面に残留する塗料を除去する。このような塗料の除去のために、除去部１６は、ピックアップロール１２の表面に対して転がり抵抗を与える。除去された塗料は、ピックアップロール１２と接触体３０との間にまず溜まり、次にこれらの両端から溢れ、最後に塗料パン１０へ静かに流れ落ちる。除去工程Ｓ６６が終了すると、汲上工程Ｓ６０以降の各工程が繰り返される。なお、汲上工程Ｓ６０以降の各工程が繰り返されることにより、ピックアップロール１２が塗料パン１０から再度塗料を汲み上げることとなる。

［効果の説明］
以上のようにして、本実施形態に係るロールコータ式塗装装置において、接触体３０はピックアップロール１２の表面に残留する塗料を除去する。その際、ピックアップロール１２の回転と接触体３０の回転とは「ナチュラル回転」という関係にある。これにより、接触体３０は、ピックアップロール１２の表面に対して転がり抵抗を与えることとなる。その転がり抵抗によって、ピックアップロール１２の表面に残留する塗料は除去される。転がり抵抗によって塗料が除去されると、接触体３０がピックアップロール１２の表面に対し摩擦力のみを与えて塗料の残りを除去する場合に比べ、接触体３０の摩耗を少なくすることができる。摩耗が少なくなると、摩耗が多い場合に比べて接触体３０を長期にわたり使用することが可能になる。しかも、接触体３０から生じる異物の発生量を抑えることができる。異物の発生量を抑えることができると、その異物が塗膜に混入する可能性も抑えることができる。その結果、接触体３０を長期にわたり使用でき、かつ、塗膜に対する異物の混入を抑制できる。

しかも、上述したように、ピックアップロール１２の回転と接触体３０の回転とは「ナチュラル回転」という関係にある。これにより、接触体３０のうちピックアップロール１２の表面との接触箇所は、そこにおけるピックアップロール１２の移動方向へ移動する。そのように移動することで、移動しない場合に比べ、ピックアップロール１２の表面が受ける抵抗を小さくすることができる。これにより、異物の発生量を抑えることができる。異物の発生量を抑えることができるので、塗膜に対する異物の混入を抑制できる。さらに、接触体３０のうちピックアップロール１２の表面との接触箇所における接触体３０の移動速度がそこにおけるピックアップロール１２の移動速度より遅いので、前者の移動速度が後者の移動速度と同一以上の場合に比べ、接触体３０はピックアップロール１２の表面に残留する塗料をよく除去することができる。

しかも、本実施形態に係る接触体３０の円柱形部材４４の素材は合成ゴムである。円柱形部材４４の素材が合成ゴムなので、ピックアップロール１２の回転軸のブレ及びピックアップロール１２の振動の少なくとも一方があったとしても、そのことによるピックアップロール１２表面塗料の取り残しを抑えることができる。

しかも、本実施形態に係る接触体３０は円柱形部材４４を有する。円柱形部材４４はピックアップロール１２の回転軸方向の一端から他端にわたってピックアップロール１２に接触している。これにより、ピックアップロール１２表面に残った塗料をピックアップロール１２の回転軸方向全体にわたって均一に除去することが可能となる。塗料の残りを均一に除去できるので、ピックアップロール１２が再度塗料を汲み上げた場合、ピックアップロール１２表面には均一に塗料が付着する。均一に塗料が付着するので、それらの塗料をアプリケータロール１４に転写すると、アプリケータロール１４表面にも均一に塗料が付着する。均一に塗料が付着するので、それらの塗料を被塗物９０に塗布すると、被塗物９０に塗料が均一に塗布される。被塗物９０に塗料が均一に塗布されると、塗装の外観及びその塗装の色の安定性が向上する。

［変形例の説明］
上述したロールコータ式塗装装置及び塗装方法は、本発明の技術的思想を具体化するために例示したものであり、各部材の形状や構造、配置などをこの実施形態のものに限定するものではなく、種々の変更を加え得るものである。

例えば、円柱形部材４４の素材は合成ゴム以外のエラストマーのいずれかであってもよい。円柱形部材４４の素材はエラストマー以外の素材（例えばセラミック及び金属）であってもよい。また、除去部１６の構成は上述したものに限定されない。例えば伝動ベルト３４に代えて周知のシャフトにより駆動部３２が生成した駆動力を接触体３０へ伝達してもよい。接触体３０の構造も上述したものに限定されない。特に接触体３０の形状は上述したロール状のものに限定されない。接触体３０はピックアップロール１２の表面に対して転がり抵抗を与えることでそこに残った塗料を除去できる物であればよい。

また、ピックアップロール１２と、アプリケータロール１４と、バックアップロール１８との回転方向は特に限定されない。ただし、これらがどのように回転するとしても、接触体３０がピックアップロール１２の表面に対して転がり抵抗を与えることが必要である。

また、上述したピックアップロール１２と接触体３０との回転速度の比は「２０対１」に限定されない。すなわち、その比は「１０対１」であってもよい。その比は「３０対１」であってもよい。その比は「１対２０」であってもよい。その比は「１対１」であってもよい。なお、接触体３０のうちピックアップロール１２表面との接触箇所から見たピックアップロール１２表面の移動速度がゼロの場合、摩耗を大きく抑えることができる。

１０ ：塗料パン
１２ ：ピックアップロール
１４ ：アプリケータロール
１６ ：除去部
１８ ：バックアップロール
３０ ：接触体
３２ ：駆動部
３４ ：伝動ベルト
４０ ：軸部材
４２ ：支持部材
４４ ：円柱形部材
９０ ：被塗物

Claims (2)

1. 塗料を収容する塗料パンと、
   前記塗料パンから前記塗料を汲み上げるピックアップロールと
   前記ピックアップロールが汲み上げた前記塗料を被塗物に塗布するアプリケータロールとを備えるロールコータ式塗装装置において、
   前記アプリケータロールが前記ピックアップロールの表面の前記塗料を取った後から前記ピックアップロールが前記塗料パンから再度前記塗料を汲み上げるまでの期間に、前記ピックアップロールの表面に対して転がり抵抗を与えることによって、前記ピックアップロールの表面に残留する前記塗料を除去する除去部をさらに備えることを特徴とするロールコータ式塗装装置。
2. 塗料パン、ピックアップロール、及び、前記ピックアップロールとは逆方向に回転するアプリケータロールを備えるロールコータ式塗装装置の前記ピックアップロールが前記塗料パンから塗料を汲み上げる汲上工程と、
   前記ピックアップロールが、前記塗料を前記アプリケータロールへ転写する転写工程と、
   前記アプリケータロールが、前記塗料を被塗物に塗布する塗布工程とを備える塗装方法において、
   前記ロールコータ式塗装装置が、前記ピックアップロールの表面に対して転がり抵抗を与えることによって前記ピックアップロールの表面に残留する前記塗料を除去する除去部をさらに備え、
   前記塗装方法が、前記ピックアップロールの表面の前記塗料を前記除去部が除去する除去工程をさらに備え、
   前記除去工程において、前記除去部が、前記ピックアップロールが前記塗料を前記アプリケータロールへ転写した時から前記ピックアップロールが前記塗料パンから再度前記塗料を汲み上げるまでの期間に、前記ピックアップロールの表面に残留する前記塗料を除去することを特徴とする塗装方法。

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