JP4012719B2 - ロール塗装装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋梁、大型タンク、家屋をはじめとする構造物等の塗装に好適なロール塗装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多くの屋外構造物は、その美観の確保や、腐食等の経年劣化からの本体保護を目的として、外表面に塗装が施される。さらに、この塗装で形成された塗膜も紫外線や大気中の有害成分により経年劣化するため、一般には定期的な補修塗装が不可欠とされている。
【０００３】
従来、このような初期塗装や補修塗装を行う手段として、スプレー塗装とロール塗装とが知られている。このうちスプレー塗装は、一般に無風環境下で行われるものであり、しかも、環境衛生の保護のために塗装ブースなどの養生施設の設置を要するので、例えば工場内での塗装には適するものの、有風下での屋外塗装に適用することは難しい。これに対してロール塗装は、風の影響をほとんど受けず、また前記塗装ブース等の特別な養生施設を原則的には要しないので、屋内、屋外、いずれの塗装にも適したものとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、土木技術の発達に伴い、例えば本州四国連絡橋のような大型構造物の出現が顕著となっている。かかる構造物の補修塗装を手作業で行うとなると、膨大な時間と労力を要する。しかも、この塗装は作業員が塗料で汚れながら屋外環境下で行わねばならない過酷な作業であり、その機械化、省人化が強く要望されている。
【０００５】
しかし、前記のようなロール塗装では、その塗装時にどうしても一部の塗料が足場上や外部に滴下、飛散するため、塗装ローラから塗装面への塗料の付着率は熟練職人の腕にかかってもせいぜい８０％であるといわれており、かかる作業を機械化すれば前記付着率がさらに低減することは想像に難くない。このような付着率の低下は、塗装ムラに直結するものであり、高品質の塗膜の形成は期待し難い。
【０００６】
なお、前記塗装ムラを低減させる手段として、前記塗装ローラの送り速度を下げることが考えられるが、このような送り速度の低下分だけ塗装に要する時間は増大することとなり、かかる不都合は総塗装面積が大きいほど深刻化する。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、塗装ムラの少ない良好な塗膜を迅速に効率良く形成することかできるロール塗装装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも外周部に塗料を含む塗装ローラを備え、この塗装ローラが塗装面上を移動することにより前記塗装面の塗装を行うロール塗装装置において、前記塗装ローラとして先行ローラとこれに追従する追従ローラとを含むとともに、これら先行ローラ及び追従ローラを回転可能に支持して両ローラを並進させるローラ支持体と、前記先行ローラをその移動に伴って当該先行ローラが塗装面上を転がる方向と同じ方向に回転駆動する先行ローラ駆動手段と、前記追従ローラをその移動に伴って当該追従ローラが塗装面上を転がる方向と逆の方向に回転駆動する追従ローラ駆動手段と、前記先行ローラ及び追従ローラにそれぞれ当接しながら回転することにより当該先行ローラ及び追従ローラに塗料を転写する塗料供給ローラと、を備えたものである。
【０００９】
この装置によれば、先行ローラ及び追従ローラを塗装面上で同時に移動させるに際し、先行ローラをその移動に伴う転がり方向と同じ方向に回転させる（すなわち正転させる）ことにより、この先行ローラから塗装面に対して十分な量の塗料をいわゆる配り塗りできるのに加え、後続の追従ローラはこれを前記転がり方向と逆の方向に回転させる（すなわち逆転させる）ことにより、前記先行ローラによって既に配り塗りされた塗料に対して追従ローラからの新たな塗料を練り込むように供給することができる。このような塗料の配り塗りと練り込みとの連続処理により、ローラの移動速度を特別低下させなくても塗装ムラの少ない良好な塗膜を形成することが可能になる。
【００１０】
また、先行ローラ及び追従ローラを回転駆動しながら塗装面に押付け、かつ、これらと一体に支持体を所定方向に移送することにより、前記塗装を簡単に実行することができる。
【００１１】
また、前記先行ローラ及び追従ローラに塗料を供給する手段として、前記先行ローラ及び追従ローラにそれぞれ当接しながら回転することにより当該先行ローラ及び追従ローラに塗料を転写する塗料供給ローラを備えるので、前記先行ローラ及び追従ローラに対して安定した均一な塗料供給を行うことができ、これにより塗料ムラはさらに低減される。
【００１２】
前記支持体は、例えば単一のフレームに先行ローラ及び追従ローラの双方を支持するものでもよいが、支持体基部と、前記先行ローラを回転可能に支持し、かつ、この先行ローラを塗装面に対して接離させる方向に移動可能となるように前記支持体基部に支持される先行ローラ支持部と、前記追従ローラを回転可能に支持し、かつ、この追従ローラを塗装面に対して接離させる方向に移動可能となるように前記支持体基部に支持される追従ローラ支持部とを含み、かつ、前記先行ローラを塗装面に対して押付ける方向に前記先行ローラ支持部に押付け力を付与する先行ローラ押付け手段と、前記追従ローラを塗装面に対して押付ける方向に前記追従ローラ支持部に押付け力を付与する追従ローラ押付け手段とを備えるようにすれば、塗装面にうねり等の不陸がある場合にも先行ローラ及び追従ローラをそれぞれ確実に塗装面に接触させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態は、橋桁施工後の補修作業を行うものであるが、本発明は補修塗装に限られず、初期塗装にも利用可能である。
【００１４】
図１０に示す橋桁１０は、特定方向に延び、その長手方向（橋軸方向）に沿ってガイドレール１２が設置されている。このガイドレール１２には、橋幅方向に延びる作業足場１４が前記ガイドレール１２に沿ってスライド可能（矢印Ｘ参照）となるように吊り下げ支持され、この作業足場１４は前記ガイドレール１２に沿って走行するための駆動源となる原動機を搭載している。そして、この実施の形態では、前記作業足場１４の移動を利用して本発明にかかる塗装方法が実行される。
【００１５】
図１に示すように、前記作業足場１４上には、その橋幅方向に沿って一対のガイドレール１８が敷設され、これらのガイドレール１８上に、本発明にかかるロール塗装装置２６を操作するためのマニピュレータ１６が設置されている。
【００１６】
このマニピュレータ１６は、前記ガイドレール１８に沿って橋幅方向に走行する下部走行体２０と、この下部走行体２０上に垂直軸回りに旋回可能に設置される上部旋回体２２とを備えている。
【００１７】
下部走行体２０は、前記ガイドレール１８上に載せられる前後左右の車輪と、これらの車輪を回転駆動するモータとを備え、各車輪の回転によってガイドレール１８上を橋幅方向に走行するように構成されている。
【００１８】
上部旋回体２２には、水平方向の支軸を中心として回動可能（起伏可能）となるようにブーム２４が支持されている。このブーム２４は、通常のクレーンにおけるブームと同様、図略のアクチュエータによって起伏駆動され、またその長手方向に伸縮するように構成されている。
【００１９】
ブーム２４の先端部には、旋回操作及びチルト操作が可能な支持軸２５が取付けられ、この支持軸２５に本発明にかかる塗装装置２６が取付けられている。前記支持軸２５の旋回操作やチルト操作は例えば周知の差動歯車装置とモータとの組み合わせにより行うことが可能である。
【００２０】
前記塗装装置２６は、塗装ローラとして図２に示すような先行ローラ３０Ａ及び追従ローラ３０Ｂを備え、さらに、各ローラ３０Ａ，３０Ｂに対してそれぞれ塗料２８を供給するための塗料供給ローラ４０Ａ，４０Ｂを備える。
【００２１】
前記先行ローラ３０Ａ及び追従ローラ３０Ｂは、その回転中心軸と塗装面とが略平行な状態で当該塗装面に押付けられ、かつ、回転駆動されながら所定の塗装方向（図２では右方向）に移送される。
【００２２】
このうち、先行ローラ３０Ａは、その移動に伴う転がり方向と同じ方向（図２では反時計回り方向）に回転駆動されることにより、塗装面に対して塗料２８をいわゆる配り塗りする役目を担う。これに追従する追従ローラ３０Ｂは、前記転がり方向と逆の方向（図２では時計回り方向）に回転駆動されることにより、前記先行ローラ３０Ａによって既に配り塗りされた塗料に対して新たな塗料２８を練り込む仕上げ塗りの役目を担う。
【００２３】
塗料供給ローラ４０Ａ，４０Ｂは、前記先行ローラ３０Ａ及び追従ローラ３０Ｂ（以下これらを「塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂ」と総称する。）にそれぞれ圧接しながら前記先行ローラ３０Ａの回転方向と同じ方向に回転駆動されることにより、当該ローラ３０Ａ，３０Ｂに対して連続的な塗料の補給を行う。
【００２４】
次に、前記各ローラ３０Ａ，３０Ｂ，４０Ａ，４０Ｂの具体的な構造の例を図３〜図５を参照しながら説明する。
【００２５】
・塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂについて
塗装面が完全な平面であることは稀であり、一般には、例えば図３に示す橋桁１０の下面のように、うねりや局所的な突部１０ａを有することが多い。このような不陸をもつ塗装面に対しても良好な塗装ができるように、塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂには十分な柔軟性を持たせることが好ましい。
【００２６】
そこで、この実施の形態では、塗装ローラ３０Ａ（３０Ｂ）の具体的な構造として、図４に示すようなものが採用されている。すなわち、図示の塗装ローラ３０Ａ（３０Ｂ）は、ローラ中心軸３１の周囲にローラ本体３２、保護層３４、及び塗料含浸層３６が順に積層された構造を有している。
【００２７】
前記ローラ中心軸３１は、金属等の硬質材料により筒状に形成されている。
【００２８】
ローラ本体３２は、吸液性及び十分な弾性をもつ柔軟材によって前記ローラ中心軸３１の両端を除く部分を囲む筒状に形成されている。その具体的な材質としては、スポンジゴムをはじめとする発泡材料や、合成繊維等を固めて筒状に成形した繊維体などが好適である。
【００２９】
保護層３４は、塗料２８がローラ外部からローラ本体３２に侵入するのを阻止するためのものであり、塗料の溶剤に対する耐久性も考慮すると、例えば塩化ビニリデンやナイロン、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリプロピレンといった耐有機溶剤性に優れる合成樹脂からなるシートフィルムをローラ本体３２の周囲に巻き付けたものなどが好適である。特に、塩化ビニリデン樹脂製シートを使用した場合には、当該シートと後述の塗料含浸層３６との間に十分な摩擦係数を確保することができ、使用中に保護層３４に対して塗料含浸層３６が滑ることに起因する当該塗料含浸層３６のねじれ等をより確実に防止できる利点がある。ただし、水性塗料を用いる場合にはゴム皮膜などの適用も可能である。また、ゴム皮膜と耐有機溶剤性をもつ合成樹脂シートとを併用してもよく、その場合にはゴム皮膜の外側に前記合成樹脂シートを配するようにすればよい。
【００３０】
塗料含浸層３６は、耐溶剤性に優れ、かつ、塗料を十分に含浸できる柔軟材であればよく、例えばネル地や綿布をはじめとする起毛生地、不織布等を前記保護層３４の外側に巻き付けたものが好適である。また、水性塗料を用いる場合には、薄いスポンジゴムや繊維体を保護層３４の周囲に巻き付けたものでもよい。このように塗料含浸層３６とローラ本体３２との材質が同じであっても、両者間に保護層３４が介在することによって、ローラ全体が塗料を含んでしまうことが防がれ、ローラ本体３２の柔軟性が十分に維持される効果が得られることに何ら変わりはない。
【００３１】
前記保護層３４及び塗料含浸層３６は、ローラ本体３２の軸方向両外側で集束され、ローラ中心軸３１の両端外周面上にカシメ金具３８によって固定される。
【００３２】
なお、本発明では塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂの具体的な構造は問わない。例えば、塗装面が比較的平滑である場合には、ローラ本体表面にゴムライニングを施した程度のものであってもよい。
【００３３】
・塗料供給ローラ４０Ａ，４０Ｂについて
この塗料供給ローラ４０Ａ，４０Ｂは、前記塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂと圧接しながら回転することにより当該塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂに塗料を連続供給するものであればよい。この実施の形態では、塗装装置全体が傾いていても塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂの軸方向全域にわたって均一な塗料供給ができるように配慮がなされている。
【００３４】
具体的に、この実施の形態にかかる塗料供給ローラ４０Ａ，４０Ｂは、略円柱状のローラ本体４１と、その外周面上に配される通路形成スリーブ４２と、この通路形成スリーブ４２の外側に配される塗料含浸部４３とを有し、ローラ本体４１の一方の端部には駆動フランジ４４が固定され、他方の端部には塗料供給ブロック４５が相対回転可能に嵌合されている。
【００３５】
ローラ本体４１は、例えば金属等の硬質材料で形成され、その外周面上には複数の（図例では１０本の）浅い周溝４６が形成されている。これらの周溝４６は、ローラ本体４１の軸方向に間欠的に並んでいる。そして、各周溝４６同士の間の位置及び駆動フランジ４４側の端部には、周溝をもつシール部材装着部４１ａが形成され、各シール部材装着部４１ａの周溝にリング状の弾性体からなるシール部材４７が嵌め込まれている。
【００３６】
一方、前記通路形成スリーブ４２は、その内周面に前記各シール部材４７が圧接する状態でローラ本体４１の外側に装着されている。従って、前記各周溝４６は、前記各シール部材４７で相互にシールされた１０個の区間１〜１０にそれぞれ閉じ込められた状態となっている。
【００３７】
さらに、前記通路形成スリーブ４２には、各区間について複数（図例では軸方向について２個所及び周方向について複数個所）の塗料挿通孔４２ａが設けられている。従って、各周溝４６に供給される塗料は、各塗料挿通孔４２ａを通じて塗料含浸層４３の各区間１〜１０に相互独立して供給されることになる。
【００３８】
なお、塗料含浸層４３は基本的に前記塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂの塗料含浸層３４と同材質で良く、例えば前記起毛生地が好適である。
【００３９】
図６のローラ本体展開図に示すように、このローラ本体４１には、その一方の端部（塗料供給フランジ４５側の端部）から各区画１〜１０の周溝４６に至る１０本の塗料導孔４０１，４０２，４０３，４０４，４０５，４０６，４０７，４０８，４０９，４１０が形成されている。これらの塗料供給孔４０１〜４１０はローラ本体４１の外周部においてその周方向に等間隔で並んでおり、それぞれ対応する周溝４６に対して相互独立して塗料を供給することが可能となっている。
【００４０】
塗料供給ブロック４５は、ローラ本体４１の軸方向端部が嵌入される凹部４５ｃを有し、その嵌入されたローラ本体４１の端部を回転可能に保持する。詳しくは、前記ローラ本体４１の軸端に固定された保持軸４８が塗料供給ブロック４５を軸方向に貫通して外部に突出しており、この突出部分に形成された大径頭部４８ａと塗料供給ブロック４５の外端面との間に介在する圧縮コイルばね４９の弾発力によって、前記凹部４５ｃの底面とローラ本体４１の外端面との密着状態が保持されている。
【００４１】
塗料供給ブロック４５には、その外周面から側方に開口する塗料供給口４５ａが設けられるとともに、この塗料供給口４５ａから凹部４５ｃの底面に至る塗料供給孔４５ｂが形成されている。この塗料供給孔４５ｂは、前記ローラ本体４１の回転に伴ってその各塗料導孔４０１〜４１０と順番に連通する（すなわち各塗料導孔に対してローラ１回転当たり１回ずつ連通する）位置に設けられている。
【００４２】
以上説明した塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂ及び塗料供給ローラ４０Ａ，４０Ｂは、その回転中心軸が相互平行な状態で共通の支持体に回転可能に支持され、塗装装置２６として一体に移送される。その支持体の具体的構造の例を図７〜図９に基づいて説明する。
【００４３】
図示の支持体は、前記マニピュレータ１６の支持軸２５に支持される第１基台５０と、この第１基台５０に装置前後方向（ローラ回転軸と直交する方向）の軸回りに揺動可能に支持される第２基台５６と、この第２基台５６に装置幅方向（ローラ回転軸と平行な方向）の軸回りに揺動可能に支持される先行ローラ支持アーム６０Ａ及び追従ローラ支持アーム６０Ｂとを具備している。
【００４４】
前記第１基台５０は、塗装装置２６の幅方向（各ローラの回転軸と平行な方向）に延び、前記マニピュレータ１６の支持軸２５に対してその軸方向（略上下方向）に相対移動可能となるように連結されている。詳しくは、前記第１基台５０の幅方向中央から下方に軸５２が延び、その軸方向に移動可能となるように前記支持軸２５に嵌入されるとともに、この支持軸２５と第１基台５０の下面との間に介在する圧縮コイルばね５４の弾発力によって当該基台５０が上向き（塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂを橋桁１０の下面に押付ける向き）に付勢されている。
【００４５】
前記第２基台５６も、塗装装置２６の幅方向に延び、その前後両側には下方に突出する軸支板５６ａが固定されている。これらの軸支板５６ａには支軸５５が前後方向に貫通しており、この支軸５５の前後両端が前記第１基台５０に固定されている。この構造により、第２基台５６は前記支軸５５を中心として装置幅方向に揺動可能となるように支持されている。
【００４６】
さらに、各軸支板５６ａの左右両翼部と第１基台５０との間には圧縮コイルばね５７が介在しており、これら圧縮コイルばね５７によって第２基台５６が中立姿勢（水平姿勢）に弾性的に保持されている。
【００４７】
第２基台５６の左右上面にはブラケット５６ｂが立設され、各ブラケット５６ｂによってガイドローラ５８が装置幅方向の軸回りに回転可能に支持されている。このガイドローラ５８は、塗装面上に押し当てられながら転動することにより、塗装面に対する塗装装置２６の相対位置と移動方向を安定させるものである。
【００４８】
前記第２基台５６の左右両端部には、上下方向に延びるアーム支持板５６ｃが固定され、このアーム支持板５６ｃの上部に装置幅方向の支軸６２Ａを支点として揺動可能に先行ローラ支持アーム６０Ａの中間部が支持されるとともに、前記アーム支持板５６ｃの下端部に同じく装置幅方向の支軸６２Ｂを支点として揺動可能に追従ローラ支持アーム６０Ｂの中間部が支持されている。
【００４９】
先行ローラ支持アーム６０Ａは、棒材によって平面視略矩形の枠状に形成されたもので、その前端部（図８では右端部）がエアシリンダ６６Ａを介して前記第２基台５６のブラケット５６ｂに連結される一方、後端部（図８では左端部）は先行ローラ３０Ａを回転可能に支持している。そして、前記エアシリンダ６６Ａにこれを伸長させる方向のエア圧が導入されることにより、そのエア圧に対応する押付け力（先行ローラ３０Ａを塗装面に下から押付ける向きの力）が先行ローラ支持アーム６０Ａに付与されるようになっている。
【００５０】
先行ローラ支持アーム６０Ａの後端部の進行方向右側部分（図８では手前側部分）には、ブラケット６４Ａ（図７では図示省略）を介して先行ローラ駆動モータ６３Ａが取付けられ、同モータ６３Ａの出力軸に先行ローラ３０Ａの一方の端部が結合されるとともに、当該先行ローラ３０Ａの他方の端部が先行ローラ支持アーム６０Ａの後端部の進行方向左側部分に設けられたローラ支持ブラケット６５Ａに回転可能に支持されている。
【００５１】
ここで、前記先行ローラ駆動モータ６３Ａによる先行ローラ３０Ａの駆動方向は、塗装装置２６の移動に伴って先行ローラ３０Ａが塗装面上を転がる方向と同じ方向に設定されている。その駆動速度は適宜設定可能であるが、一般には前記塗装装置２６の移動に伴って先行ローラ３０Ａが転がる速度と同等ないしそれに近い速度に設定するのが、好ましい。
【００５２】
先行ローラ３０Ａに塗料を供給する塗料供給ローラ４０Ａは、この先行ローラ３０Ａに対して前側斜め下方から当接する位置に設けられている。この塗料供給ローラ４０Ａを支持する手段として、先行ローラ支持アーム６０Ａには、ローラ駆動装置７０と前記図５に示した塗料供給ブロック４５とが取付けられている。
【００５３】
ローラ駆動装置７０は、前記先行ローラ駆動モータ６３Ａのすぐ前側の位置に設けられている。このローラ駆動装置７０は、先行ローラ支持アーム６０Ａに固定される支持板７３と、この支持板７３に固定されるローラ駆動モータ７２とを備え、かつ、このローラ駆動モータ７２の出力する駆動力を前記塗料供給ローラ４０Ａに伝達する歯車列７４が前記支持板７３に取付けられている。この歯車列７４からなる駆動伝達機構の出力軸は、前記塗料供給ローラ４０の駆動フランジ４４に連結される。
【００５４】
一方、塗料供給ブロック４５は、前記ローラ支持ブラケット６５Ａのすぐ前側の位置に設けられ、その塗料供給口４５ａ（前記図５）に図７に示すような塗料供給配管７６が接続されている。
【００５５】
追従ローラ支持アーム６０Ｂは、前記先行ローラ支持アーム６０Ａと同様に棒材によって平面視略矩形の枠状に形成されたものであるが、その後端部は前記先行ローラ支持アーム６０Ａの後端部よりもさらに後方に突出している。そして、この追従ローラ支持アーム６０Ｂの前端部（図８では右端部）がエアシリンダ６６Ｂを介して前記第２基台５６のブラケット５６ｂに連結される一方、後端部（図８では左端部）が追従ローラ３０Ｂを回転可能に支持している。そして、前記エアシリンダ６６Ｂにこれを伸長させる方向のエア圧が導入されることにより、そのエア圧に対応する押付け力（追従ローラ３０Ｂを塗装面に下から押付ける向きの力）が追従ローラ支持アーム６０Ｂに付与されるようになっている。
【００５６】
追従ローラ支持アーム６０Ｂの後端部の進行方向右側部分（図８では手前側部分）には、ブラケット６４Ｂ（図７では図示省略）を介して追従ローラ駆動モータ６３Ｂが取付けられ、同モータ６３Ｂの出力軸に追従ローラ３０Ｂの一方の端部が結合されるとともに、当該追従ローラ３０Ｂの他方の端部が追従ローラ支持アーム６０Ｂの後端部の進行方向左側部分に設けられたローラ支持ブラケット６５Ｂに回転可能に支持されている。
【００５７】
ここで、前記ブラケット６４Ｂ及びローラ支持ブラケット６５Ｂの高さ寸法は、前記先行ローラ支持アーム６０Ａに設けられたブラケット６４Ａ及びローラ支持ブラケット６５Ａの高さ寸法よりも大きく設定され、両支持アーム６０Ａ，６０Ｂの間の段差にかかわらず先行ローラ３０Ａと追従ローラ３０Ｂとをほぼ同じ高さ位置に支持することが可能とされている。
【００５８】
また、前記追従ローラ駆動モータ６３Ｂによる追従ローラ３０Ｂの駆動方向は、塗装装置２６の移動に伴って追従ローラ３０Ｂが塗装面上を転がる方向と逆の方向に設定されている。その駆動速度については適宜設定可能である。
【００５９】
追従ローラ３０Ｂに塗料を供給する塗料供給ローラ４０Ｂも、この追従ローラ３０Ｂに対して前側斜め下方から当接する位置に設けられている。この塗料供給ローラ４０Ｂを支持する手段として、ローラ駆動装置７０と前記図５に示した塗料供給ブロック４５とが具備されている。詳しくは、前記ブラケット６４Ｂ，６５Ｂの中段位置に平面視枠状の補助アーム６０ｂが固定され、この補助アーム６０ｂに前記ローラ駆動装置７０及び塗料供給ブロック４５が取付けられている。
【００６０】
ローラ駆動装置７０は、前記塗料供給ローラ４０Ａについて設けられたローラ駆動装置７０と同等の構成を有し、前記追従ローラ駆動モータ６３Ａのすぐ前側の位置に設けられている。同様に、塗料供給ブロック４５は、前記ローラ支持ブラケット６５Ｂのすぐ前側の位置に設けられ、その塗料供給口４５ａに塗料供給配管７６が接続されている。
【００６１】
なお、追従ローラ支持アーム６０Ｂの適所には、各ローラから滴下する塗料を受けるためのトレイ６８が固定されている。
【００６２】
次に、この装置を用いた橋桁下面の塗装方法を説明する。
【００６３】
１）塗装面への各ローラの押付け
マニピュレータ１６を走行させて作業足場１４の橋幅方向端部に移動させ、この位置でブーム２４の起伏操作や支持軸２５の旋回／チルト操作を利用してロール塗装装置２６を移動させ、そのガイドローラ５８を塗装面（橋桁下面）に押付けるとともに、各エアシリンダ６６Ａ，６６Ｂにエアを供給して各ローラ支持アーム６０Ａ，６０Ｂを図８の時計回り方向に揺動させることにより塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂをそれぞれ塗装面に押付ける。
【００６４】
このときの塗装装置２６の向きは、その塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂ及び塗料供給ローラ４０Ａ，４０Ｂの回転中心軸が橋軸方向（図１０の矢印Ｘ）に対して直交する向きであって、先行ローラ３０Ａが追従ローラ３０Ｂよりも走行方向前側に位置する向きとする。なお、塗装面に対する支持軸２５の傾斜は、第１基台５０に対する第２基台５６の揺動や各ローラ支持アーム６６Ａ，６６Ｂの揺動によって吸収される。
【００６５】
２）ローラ駆動及び塗料供給
１）の工程と並行して、各ローラ３０Ａ，３０Ｂ，４０Ａ，４０Ｂの回転駆動と、塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂへの塗料供給を行う。
【００６６】
具体的に、先行ローラ３０Ａは、先行ローラ駆動モータ６３Ａの作動によって正転方向に回転駆動し、追従ローラ３０Ｂは追従ローラ駆動モータ６３Ｂの作動によって逆転方向に回転駆動する。また、各塗料供給ローラ４０Ａ，４０Ｂはローラ駆動装置７０の作動によって先行ローラ３０Ａの回転方向と同じ方向に回転駆動する。
【００６７】
このとき、各塗料供給ローラ４０Ａ，４０Ｂのローラ本体４１が塗料供給ブロック４５に対して相対回転するので、この塗料供給ブロック４５の塗料供給孔４５ｂに対してローラ本体４１の各塗料導孔４０１〜４１０（図５及び図６）が順番に連通する。従って、この回転中に図略の塗料ポンプから塗料供給配管７６及び塗料供給ブロック４５の塗料供給口４５ａを通じて塗料供給孔４５ｂに塗料を供給すると、この塗料は各塗料導孔４０１〜４１０を通じて各凹溝４６に均等に分配され、これらの凹溝４６から通路形成スリーブ４２の各貫通孔４２ａを通じて塗料含浸層４３の各区間１〜１０に供給される。しかも、各凹溝４６はシール部材４７によって相互隔離されているので、塗料供給ローラ４０がその軸方向に傾斜していても各区間１〜１０への塗料分配の均等性が保証される。
【００６８】
このようにして塗料含浸層４３に供給された塗料は、当該塗料含浸層４３と塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂとの圧接個所で当該塗料含浸層４３から滲み出して塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂの塗料含浸層３４に転写される。このとき、塗料供給ローラ４０Ａ，４０Ｂは塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂに対して斜め下方から当接しているので、当該塗料供給ローラ４０Ａ，４０Ｂの回転速度を適当な速度に調節することにより、塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂと塗料供給ローラ４０Ａ，４０Ｂとの圧接部位に図２に示すような塗料２８の溜り２８ｐを形成することが可能であり、塗料２８をほとんど滴下させずに塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂへ連続供給することが可能となる。
【００６９】
３）塗装工程
前記ローラ駆動及び塗料供給を行いながら、作業足場１４及びこれに設置されたマニピュレータ１６を一体に移動させることにより、その移動方向すなわち橋軸方向に沿って、ガイドローラ５８の転動を伴いながらロール塗装装置２６を移送する。
【００７０】
この移送中、図２に示すように、先行ローラ３０Ａはその移動に伴う転がり方向と同じ方向に正転駆動されるため、この先行ローラ３０Ａに含浸されている塗料２８は塗装面に対して十分に配り塗りされる。さらに、これに追従する追従ローラ３０Ｂは前記転がり方向と逆の方向に駆動されるため、前記先行ローラ３０Ａにより配り塗りされた塗料に対して追従ローラ３０Ｂから新たな塗料２８が練り込むように供給され、その結果、塗料ムラは大幅に低減される。従って、塗装のための移動速度を特に低下させることなく、高品質の塗膜を塗装面に施すことができる。
【００７１】
また、この実施の形態では、橋桁下面に図２及び図３に示すような突部１０ａ等の凹凸が存在していても、これに柔軟に対応して塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂが弾性変形するため、均一な塗装を行うことが可能である。
【００７２】
さらに、この実施の形態では、各塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂはそれぞれ支持アーム６０Ａ，６０Ｂによって個別に支持され、各支持アーム６０Ａ，６０Ｂにエアシリンダ６６Ａ，６６Ｂによって所定の押付け力が付与された構成となっているので、塗装面にうねり等の不陸変化があっても各塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂと塗装面との接触を良好に維持することができる。
【００７３】
さらに、各塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂに塗装面を負圧や磁力で吸引する手段を付加するようにすれば、その吸引力によってローラと塗装面との接触状態をより確実に保つことが可能になる。
【００７４】
なお、前記先行ローラ３０Ａ及び追従ローラ３０Ｂの役割上、追従ローラ３０Ｂから塗装面への塗料供給量は先行ローラ３０Ａからの塗料供給量よりも少ない量に設定するのが好ましい。
【００７５】
４）シフト工程
前記塗布工程により橋軸方向に帯状の塗装を行った後、エアシリンダ６６Ａ，６６Ｂを収縮させて各塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂを橋桁下面から離間させ、かつ、ブーム２４の作動でガイドローラ５８も橋桁下面から一旦離間させる。その後、ブーム２４の伸縮やマニピュレータ１６の走行によってロール塗装装置２６の位置を橋幅方向に塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂの幅とほぼ同一の距離だけシフトさせ、さらに、支持軸２５の旋回により塗装装置２６全体を180°旋回させて塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂを前後逆にしてから、前記ガイドローラ５８及び各塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂを再び橋桁下面に押付け、前記移動の向きと逆の向きに作業足場１４を移動させて次の塗装工程を実行する。
【００７６】
このようにして３）塗装工程と４）シフト工程とを交互に繰り返すことにより、橋桁下面全域を効率良く塗装することができる。
【００７７】
なお、本発明の実施形態はこれに限定されず、例として次のような形態をとることも可能である。
【００７８】
(1) 前記実施形態では橋桁１０の下面を塗装する例を示したが、本発明は橋桁１０の側面の塗装にも適用が可能である。この場合は、塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂを橋桁側面に押付けながら作業足場１４を橋軸方向に移送すればよく、シフト工程は上下方向に行えばよい。また、本発明の塗装対象は橋桁に限られず、その他の土木構造物、建築物、大型タンクといった各種構造物等の塗装に好適に利用することが可能であり、例えば床面塗装にも適用することが可能である。
【００７９】
(2) 本発明において、作業足場側にロール塗装装置２６を支持する手段は上記のようなマニピュレータ１６に限られず、例えば作業足場１４上に単に載置されるだけのものでもよい。ただし、前記マニピュレータのように作業足場上を走行するものを用いれば、その走行によってシフト工程を簡単に行うことができる利点がある。また、このようなマニピュレータ１６の走行によって塗装装置２６を塗装方向（例えば橋幅方向）に移動させることにより同方向に塗装するといったことも可能である。
【００８０】
(3) 本発明は少なくとも先行ローラ３０Ａ及び追従ローラ３０Ｂを含んでいればよく、これらのローラに加えて補助的に塗装ローラを追加することは自由である。また、塗料供給ローラ４０Ａ，４０Ｂの具体的な構造も図示のものに限らず、そのローラ表面から塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂに塗料を転写できるものであればよい。
【００８１】
(4) 前記実施形態では、先行ローラ駆動手段及び追従ローラ駆動手段として個別にモータ６３Ａ，６３Ｂを装備したものを示したが、例えば単一の駆動源から出力される駆動力を周知の駆動変換機構（例えば歯車列）により各塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂに分配してこれらの塗装ローラ３０Ａ，３０Ｂを相互逆向きに駆動するようにしてもよい。すなわち、先行ローラ駆動手段及び追従ローラ駆動手段を単一の駆動源で賄うようにしてもよい。
【００８２】
【実施例】
前記図面に示した塗装装置を用い、次の条件下で実験を行った。
・有効塗装幅Ｂ：４５cm（ローラ幅５０cm、塗装重ね代５cm）
・装置移動速度Ｖ：７ｍ／分
・正味施工速度ｑ＝６０×Ｂ×Ｖ＝６０×０．４５×７＝１８９ｍ2／時
【００８３】
その結果、溶接ビードや歪みによる凹凸がある壁面に対しても均一な膜厚を確保すると同時に、追従ローラによる被塗面への塗料の練り込み効果により、膜厚が一定で塗料ダレや気泡などの欠陥のないきめ細かい高品質な塗面が生成された。また、人力施工に見られる個人差や疲労度による品質のバラツキを解消することができた。
【００８４】
【発明の効果】
以上のように本発明は、塗装ローラとして先行ローラとこれに追従する追従ローラとを塗装面上で同時に移動させるとともに、前記先行ローラはその移動に伴って塗装面上を転がる方向と同じ方向に回転駆動し、前記追従ローラはその移動に伴って塗装面上を転がる方向と逆の方向に回転駆動しながら前記塗装面の塗装を行うものであるので、ローラの移動速度を低下させることなく、塗装ムラの少ない良好な塗膜を迅速に効率良く形成することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる塗装設備の概略構成を示す正面図である。
【図２】 前記塗装設備にかかる塗装装置の各ローラを示す正面図である。
【図３】 前記塗装装置の塗装ローラと塗装面との関係を示す側面図である。
【図４】 前記塗装ローラの断面側面図である。
【図５】 前記塗装装置の塗料供給ローラの断面側面図である。
【図６】 前記塗料供給ローラのローラ本体の展開図である。
【図７】 前記塗装装置の支持体の構造例を示す平面図である。
【図８】 前記構造例を示す正面図である。
【図９】 前記構造例を示す側面図である。
【図１０】 橋桁下方に架設される作業足場の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ 橋桁
１６ マニピュレータ
２６ 塗装装置
２８ 塗料
３０Ａ 先行ローラ（塗装ローラ）
３０Ｂ 追従ローラ（塗装ローラ）
４０Ａ，４０Ｂ 塗料供給ローラ
５０，５６ 基台（支持体基部）
６０Ａ 先行ローラ支持アーム
６０Ｂ 追従ローラ支持アーム
６３Ａ 先行ローラ駆動モータ
６３Ｂ 追従ローラ駆動モータ
６６Ａ エアシリンダ（先行ローラ押付け手段）
６６Ｂ エアシリンダ（追従ローラ押付け手段）

Claims (2)

1. 少なくとも外周部に塗料を含む塗装ローラを備え、この塗装ローラが塗装面上を移動することにより前記塗装面の塗装を行うロール塗装装置において、
   前記塗装ローラとして先行ローラとこれに追従する追従ローラとを含むとともに、
   これら先行ローラ及び追従ローラを回転可能に支持して両ローラを並進させるローラ支持体と、
   前記先行ローラをその移動に伴って当該先行ローラが塗装面上を転がる方向と同じ方向に回転駆動する先行ローラ駆動手段と、
   前記追従ローラをその移動に伴って当該追従ローラが塗装面上を転がる方向と逆の方向に回転駆動する追従ローラ駆動手段と、
   前記先行ローラ及び追従ローラにそれぞれ当接しながら回転することにより当該先行ローラ及び追従ローラに塗料を転写する塗料供給ローラと、
   を備えたことを特徴とするロール塗装装置。
2. 請求項１記載のロール塗装装置において、前記支持体は、支持体基部と、前記先行ローラを回転可能に支持し、かつ、この先行ローラを塗装面に対して接離させる方向に移動可能となるように前記支持体基部に支持される先行ローラ支持部と、前記追従ローラを回転可能に支持し、かつ、この追従ローラを塗装面に対して接離させる方向に移動可能となるように前記支持体基部に支持される追従ローラ支持部とを含み、かつ、前記先行ローラを塗装面に対して押付ける方向に前記先行ローラ支持部に押付け力を付与する先行ローラ押付け手段と、前記追従ローラを塗装面に対して押付ける方向に前記追従ローラ支持部に押付け力を付与する追従ローラ押付け手段とを備えることを特徴とするロール塗装装置。

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