JP2017177003A - 棒状体塗装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】棒状体の任意の位置に軸線方向に沿って品質の良いグラデーション塗装を施すことを可能とする。
【解決手段】シャフトＳを保持手段で保持し、回転モータにより軸線を中心に回転させる。上方に位置しているノズル機構５２のノズル５１から塗料Ｐを噴射しながら、上下動モータの駆動によりベルトを動かし、ノズル機構５２を等速度でシャフトＳの軸線に沿って下方への移動を開始する。この移動過程において、ノズル５１は上方ではシャフトＳの軸線に正対していたものが、下方に進むにつれ案内カム６２の斜辺に追従して、ノズル５１は案内レール６１に沿って横移動をする。この横移動により、ノズル５１からの塗料Ｐは噴射の中心部が周囲にずれてゆくので、塗装される塗料の量は、ノズル５１からの中心部がシャフトＳの軸線から外れるにつれ、つまり下方に進むにつれ塗装が薄くなるグラデーション塗装がなされる。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えばゴルフシャフト、スキーのストック、釣り竿、杖などの棒状体の表面に対し、軸線方向に塗料による濃淡を徐々に変化させる所謂グラデーション塗装を施すための棒状体塗装装置に関するものである。

ゴルフシャフト、スキーのストック、釣り竿、杖などの棒状体である管状体には、幾何学的なデザインや多様な配色を施して、美観性を持たせると共に他の製品との差別化を図り、商品価値を高めている。

このため、管状体には各種の塗装が行われている。例えば、軸線方向にグラデーション塗装を施すことも、顧客を満足させる有効な手段である。このような管状体に対するグラデーション塗装方法については、特許文献１〜３に開示されている。

特許文献１、２においては、管状体に対する噴射装置の速度を変化させることにより、管状体の軸線方向にグラデーション塗装を可能とすることが開示されている。

特許文献３においては、管状体と噴射装置との間に隔壁を設けて、隔壁によって管状体の軸線方向における領域での噴射塗料の量を変化させることが開示されている。

特開２０１４−２３３５２６号公報 特開２０１６−１０７７２号公報 特開２００７−２２２５５０号公報

しかし、特許文献１、２のように、管状体の軸線方向に対して噴射装置の移動速度を変化させてグラデーション塗装を行う方法においては、移動速度を変化させるための制御が複雑となる。

また、この方法によればグラデーションの濃淡を付することはできるが、塗料を全く塗布しない領域を設けることはできない。従って、例えば管状体の中央において塗料を塗布しない領域を設けて、両端にグラデーション塗装を行うことは不可能である。

また、特許文献３のように、隔壁つまりマスクを設けてグラデーション塗装を行うことも可能ではあるが、マスクの端縁に塗料が付着して溜まり易く、この端縁に溜まった塗料が管状体まで吹き飛ばされて付着するという問題がある。この管状体は塗装状態にむらが発生し、商品価値がなくなってしまう。

更には、管状体と噴射装置との距離を変化させることにより、グラデーション塗装を行うことも考えられるが、管状体まで塗料が届かない距離を確保することが必要であって、大きなスペースを要する。また、気温や湿度によって塗料の噴霧距離は変化するため、多数の管状体をグラデーション塗装をする場合には適宜に噴霧距離を調整する必要がある。特に、グラデーションが薄くなる、つまり噴霧距離の長くなる領域に対しては、気温、湿度、塗料の種類の変化が影響し易く、同一のグラデーション塗装を困難にしている。

本発明の目的は、上述の課題を解決し、棒状体の任意の位置に軸線方向に沿って品質の良いグラデーション塗装を施すことを可能とする棒状体塗装装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る棒状体塗装装置は、被塗装体である棒状体の表面にその軸線方向に沿ってグラデーション塗装を施す棒状体塗装装置であって、前記棒状体の両端部を保持する保持手段と、前記棒状体を軸線を中心に回転させる回転手段と、前記回転手段により回転している前記棒状体の表面に対してノズルにより均一量の塗料を噴射する噴射手段と、該噴射手段を前記棒状体の軸線に沿って等速度で移動させる移動手段と、該移動手段による移動に伴って前記軸線に対する前記噴射手段を、前記棒状体の軸線に対し直交する方向に直線移動するように変化させて偏向させる偏向手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る棒状体塗装装置は、被塗装体である棒状体の表面にその軸線方向に沿ってグラデーション塗装を施す棒状体塗装装置であって、前記棒状体の両端部を保持する保持手段と、前記棒状体を軸線を中心に回転させる回転手段と、前記回転手段により回転している前記棒状体の表面に対してノズルにより均一量の塗料を噴射する噴射手段と、該噴射手段を前記棒状体の軸線に沿って等速度で移動させる移動手段と、該移動手段による移動に伴って前記軸線に対するノズルの向きを前記棒状体の軸線に対して直交する方向に回動させて偏向させる偏向手段とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る棒状体塗装装置によれば、ほぼ等距離による塗料の噴射により、気温、湿度、塗料の種類等による調整をしなくとも、棒状体に同一のグラデーション塗装を施すことができる。

実施例１の棒状体塗装装置の平面図である。 側面図である。 要部拡大構成図である。 ノズルの横移動の説明図である。 実施例２の要部拡大構成図である。 ノズルの角度変更の説明図である。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は実施例の棒状体塗装装置の平面図、図２は側面図、図３は要部拡大構成図である。棒状体塗装装置は例えば幅６０ｃｍ、奥行１３０ｃｍ、高さ１８０ｃｍの直方体状の枠体１０を有し、枠体１０の内部は奥行方向に塗装ブース１１と排気ブース１２とに区画されている。塗装ブース１１、排気ブース１２の周囲は、必要に応じて塗料の飛散を防止する遮蔽板が取り付けられ、特に排気ブース１２は内部の空気を排気するためにほぼ密閉されている。

塗装ブース１１と排気ブース１２との間はフィルタ１３により仕切られ、塗装ブース１１内の空気は排気ブース１２内に吸引され、排気ブース１２内の空気はダクト１４を介して枠体１０上に設けられた排気ファン１５により、外部に排出されるようになっている。

塗装ブース１１内には、被塗装体の棒状体としてテーパ状の管状体から成るゴルフ用のシャフトＳを上下方向に配置して、面端部を保持する保持手段２０と、この保持手段２０によりシャフトＳの軸線を中心に回転させる回転手段３０とが設けられ、上下移動手段４０により噴射手段５０が上下動されると共に、噴射手段５０は偏向手段６０により水平方向に横移動するようにされている。

なお、保持手段２０に保持される被保持体として、ゴルフ用シャフト等の管状体を含む棒状体であれば、棒状体塗装装置に適用可能である。

保持手段２０は上下一対の回転自在の保持部２１ａ、２１ｂを備えている。下方の保持部２１ｂには、一点鎖線で示すシャフトＳの下端Ｓｂの細径部内に入り込み、滑り止めのためのゴムを被覆した保持端２２ｂを有すると共に、この保持端２２ｂは所定範囲内で上下動自在とされ、ばねにより上方に付勢されている。上方の保持部２１ａには、シャフトＳの上端Ｓａの大径部内に入り込み、ゴムにより被覆され所定範囲内で上下動自在の保持端２２ｂを有し、ばねにより下方に付勢されている。

また、塗装ブース１１の上方には台板１６が設けられ、保持手段２０の上端の保持部２１ａは、台板１６上に配置された回転手段３０の回転モータ３１に連結されている。

上下移動手段４０は、上下動モータ４１、プーリ４２ａ、４２ｂ、ベルト４３、基台４４、２本の案内軸４５から成っている。台板１６上には上下動モータ４１が設けられ、上方及び下方に配置されたプーリ４２ａ、４２ｂのうち、上下動モータ４１は上方のプーリ４２ａに連結され、プーリ４２ａを回転するようにされている。

プーリ４２ａ、４２ｂ間には、ベルト４３がループ状に掛け渡され、ベルト４３の一部には、噴射手段５０を取り付けるための基台４４が固定されている。更に、ベルト４３に沿った上下方向に平行するように２本の案内軸４５が立設されており、これらの案内軸４５に基台４４に設けた挿通孔を挿通することで、基台４４は揺動することなく上下動するようにされている。

噴射手段５０は、ノズル５１を備えたノズル機構５２、ならい面５３、塗料供給管５４から成っている。基台４４にはノズル機構５２が横方向に可動に取り付けられ、ノズル機構５２には塗料Ｐを前方に噴射するノズル５１が固定されている。また、ノズル機構５２の側部にはならい面５３が設けられている。ノズル５１には塗料供給管５４が接続され、図示しない塗料タンクからの塗料Ｐが電動弁による制御により断続して供給されるようになっている。

噴射手段５０の向きを偏向させる偏向手段６０は、案内レール６１、案内カム６２、引っ張りばね６３から成っている。基台４４には、噴射手段５０を水平方向を横移動させる偏向手段６０の案内レール６１が設けられ、ノズル機構５２は案内レール６１により、シャフトＳに対するノズル５１の位置をほぼ等距離の、例えば３０ｃｍの距離を保ちながら、シャフトＳの軸方向と直交する横方向に直線移動するようにされている。

偏向手段６０として、ノズル機構５２を横移動させるための案内カム６２が上下方向に設けられており、この案内カム６２は略直角三角状の板体から成り、高さを示す対辺の長さはプーリ４２ａ、４２ｂ間の長さと同程度であり、この対辺は上下方向の案内軸４５と平行になるように設置されている。実施例では、シャフトＳに例えば上端Ｓａは濃く下端Ｓｂは淡くグラデーション塗装を行うために、案内カム６２の上方の幅は狭く下方の幅は広く形成されている。

噴射手段５０の上下方向移動に際しては、ノズル機構５２の側部に設けられたならい面５３が案内カム６２の斜辺に摺接しながら、ノズル機構５２は従動する。ノズル機構５２は案内カム６２側に引っ張りばね６３により常時引き寄せられており、ならい面５３は付勢された状態で案内カム６２に当接している。

なお、ノズル機構５２の横移動は案内カム６２を使用することなく、例えば案内軸４５を傾斜させることによっても、或いは他の手段によっても実現できる。

本実施例の棒状体塗装装置を用いて、シャフトＳの表面に軸線方向に沿ってグラデーション塗装を行うには、シャフトＳの両端を保持手段２０に取り付ける。この保持に際して、先ずシャフトＳの下端Ｓｂを保持部２１ｂの保持端２２ｂに挿し込みながら下方に押し下げると、保持端２２ｂはばねの付勢力に抗して下方に沈み込む。

そして、シャフトＳの上端Ｓａを保持部２１ａの保持端２２ａに当てがい、上端Ｓａを保持端２２ａに嵌合すると、シャフトＳは保持部２１ａ、２１ｂのばねの付勢力により保持部２１ｂ、２１ａ間に弾性的に挟み込まれる。

このように、シャフトＳを保持手段２０で保持した後に、回転手段３０の回転モータ３１により保持端２２ａを回転することにより、シャフトＳを軸線を中心として回転させる。

そして、上端に位置している噴射手段５０はノズル５１から均一量の塗料Ｐの噴射を始める。上下移動手段４０の上下動モータ４１の駆動により、プーリ４２ａ、４２ｂを介してベルト４３を動かし、基台４４上に設けられたノズル機構５２は等速度で案内軸４５に沿って下方に移動を開始する。

このノズル機構５２の移動過程において、図４に示すように、ノズル５１は上方ではシャフトＳの軸線に正対していたものが、ノズル機構５２が下方に進むにつれ、案内カム６２の斜辺に追従して、点線で示すようにノズル５１は案内レール６１に沿って横移動をする。

塗料Ｐはノズル５１から円錐状に噴射され、円錐の中心部の塗料Ｐの密度は大きく、周囲の密度は小さい。従って、ノズル５１の位置を横移動に変更するにつれて、シャフトＳに対するノズル５１からの塗料Ｐは、噴射の中心部が周囲方向にずれてゆく。従って、シャフトＳに塗装される塗料の量は、ノズル５１からの中心部がシャフトＳの軸線から外れるにつれ、つまり下方に進むにつれ塗装が薄くなるグラデーション塗装がなされる。なお、シャフトＳは軸線を中心に回転しているので、シャフトＳの周方向に対して均一な塗装がなされる。

ノズル機構５２が上端から下端までの移動を終了すると、ノズル５１からの塗料Ｐの噴射を停止して塗装を終了する。しかし、必要に応じて、更にノズル機構５２を下端から上端に移動しながら、ノズル機構５２の横移動を反対方向に行って、同様の再度の下方は淡く上方は濃いグラデーション塗装を行うと、仕上りの良好なグラデーション塗装が得られる。

この場合には、２回目の塗装によりノズル機構５２は上方に戻るので、そのまま次のシャフトＳの塗装を始めることができる。なお、１回の塗装で済ませる場合には、塗装が終了の都度、上下動モータ４１を駆動してノズル機構５２を下端から上端に戻す必要がある。

塗装終了後にシャフトＳを下方に押し下げ、シャフトＳの上端Ｓａを保持端２２ａから外し、更に下端Ｓｂを保持端２２ｂから取り外すことにより、塗装が施されたシャフトＳが得られる。

シャフトＳに付着しなかった塗料は、霧状となって塗装ブース１１内に残留するが、フィルタ１３を経て排気ブース１２内に吸引され、更にダクト１４を経て排気ファン１５により外部に排出される。

実施例１においては、噴射方向を固定したノズル５１をシャフトＳに対し横方向に平行移動させて、ノズル５１による噴射中心をシャフトＳの軸線から徐々に外すことにより、濃から淡へのグラデーション塗装を実現したが、実施例２においては、ノズル５１を所定位置に固定し、その噴射方向の角度を変更することにより塗装を行っている。

実施例２において、ノズル機構５２がシャフトＳの軸線に沿って上下動する構造は、実施例１と同様であるが、ノズル５１を含むノズル機構５２は基台４４に対し水平方向に回動自在とされている。

図５は実施例２の要部拡大構成図であり、実施例１と同一の符号は同一の部材を示している。即ち、基台４４に上下方向を向く軸部４６が設けられ、ノズル機構５２に設けた孔部に挿入され、ノズル機構５２はシャフトＳの軸線に対し直交する水平方向に軸部４６を中心に回動可能とされている。

偏向手段６０として、実施例１とほぼ同様に上下方向に沿って直角三角形状の案内カム６２が使用され、ノズル機構５２のノズル５１側のならい面５３は上下動に際して案内カム６２の斜辺に沿って摺動するようにされている。なお、ノズル機構５２と基台４４との間には引っ張りばね６４が設けられ、ノズル機構５２はならい面５３を介して案内カム６２側に引き寄せられるように付勢されている。

この実施例２においては、ノズル機構５２が上方に位置しているときには、ノズル５１は図６に示すようにシャフトＳに正対しているが、下方に移動するにつれ、点線で示すように水平方向内で軸部４６を中心に、徐々にノズル５１の向きをシャフトＳから外れる方向に変えてゆく。これにより、シャフトＳに塗装される塗料の量が上端Ｓａで多かったものが、下端Ｓｂに向うにつれ少なくなり、シャフトＳに対する濃淡のグラデーション塗装が実現される。なお、２回の塗装を行う場合にも、実施例１とほぼ同様に実施すればよい。

なお、上述の実施例１、２においては、噴射状態においてノズル５１はシャフトＳに対して、ほぼ等距離を維持しているので、ノズル５１の方向がシャフトＳの軸線に対してずれても、シャフトＳに届く塗料粒子の大きさはほぼ一定であり、塗料粒子の大きさの変化により塗装にむらが生ずることはない。

また、実施例１、２においては、シャフトＳの上方を濃く下方を淡くグラデーション塗装を行うために、噴射手段５０が下方に進むにつれ偏向手段６０による噴射手段５０の偏向を大きくしている。しかし、下方に進むにつれて塗料の濃度を大とするグラデーション塗装も、偏向手段６０による噴射手段５０の動きを逆にすれば実施できる。また、軸線に沿った一方向のみに濃淡を施すのではなく、例えばシャフトＳの上下端は濃く、中間部は淡くなるように模様状のグラデーションを施す場合には、案内カム６２の形状を変えることにより実現できる。

更に、実施例１、２においては、シャフトＳを上下方向に配置して塗装を行うことを説明したが、シャフトＳを水平方向に位置させて行うことも可能である。更に実施例では、シャフトＳの位置を固定し、噴射手段５０を移動させるようにしたが、噴射手段５０は固定し、シャフトＳの位置を相対的に移動するようにしてもよい。

このように、実施例１、２の棒状体塗装装置により、等速で上下動する噴射状態のノズル機構５２を、シャフトＳ等の棒状体の軸線と直交する方向、例えば水平方向に変化させながら噴射することで、同一のグラデーション塗装の棒状体を効率的に製作することが可能となる。

１０ 枠体
１１ 塗装ブース
１２ 排気ブース
２０ 保持手段
２１ａ、２１ｂ 保持部
３０ 回転手段
３１ 管回転モータ
４０ 上下移動手段
４１ 上下動モータ
４３ ベルト
４４ 基台
４５ 案内軸
４６ 軸部
５０ 噴射手段
５１ ノズル
５２ ノズル機構
６０ 偏向手段
６１ 案内レール
６２ 案内カム
Ｓ シャフト

Claims (4)

1. 被塗装体である棒状体の表面にその軸線方向に沿ってグラデーション塗装を施す棒状体塗装装置であって、前記棒状体の両端部を保持する保持手段と、前記棒状体を軸線を中心に回転させる回転手段と、前記回転手段により回転している前記棒状体の表面に対してノズルにより均一量の塗料を噴射する噴射手段と、該噴射手段を前記棒状体の軸線に沿って等速度で移動させる移動手段と、該移動手段による移動に伴って前記軸線に対する前記噴射手段を、前記棒状体の軸線に対し直交する方向に直線移動するように変化させて偏向させる偏向手段とを備えたことを特徴とする棒状体塗装装置。
2. 被塗装体である棒状体の表面にその軸線方向に沿ってグラデーション塗装を施す棒状体塗装装置であって、前記棒状体の両端部を保持する保持手段と、前記棒状体を軸線を中心に回転させる回転手段と、前記回転手段により回転している前記棒状体の表面に対してノズルにより均一量の塗料を噴射する噴射手段と、該噴射手段を前記棒状体の軸線に沿って等速度で移動させる移動手段と、該移動手段による移動に伴って前記軸線に対するノズルの向きを前記棒状体の軸線に対して直交する方向に回動させて偏向させる偏向手段とを備えたことを特徴とする棒状体塗装装置。
3. 前記噴射手段は案内カムに追従して偏向するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の棒状体塗装装置。
4. 前記棒状体は管状体としたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の棒状体塗装装置。

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