(57)【要約】【課題】均質な皮膜を形成することが可能な皮膜形成装置を提供する。【解決手段】この皮膜形成装置では、粘着性を有する層を形成するための液状または半液状の未硬化の樹脂材料と皮膜形成媒体との混合物１の流れを形成し、その流れを被処理部材Ｗの表面に接触させて被処理部材Ｗの表面に粘着層を形成する。同様の装置で粘着層の表面に粉体皮膜を形成し、その粉体皮膜を溶融させて樹脂皮膜を形成する。したがって、バレル槽を用いていた従来に比べ、均質な皮膜を形成することができる。【選択図】図１
2007136331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理部材の表面の所定領域に粘着性を有する皮膜を形成する皮膜形成装置において、
前記皮膜を形成する液状または半液状の皮膜形成材料と皮膜形成媒体との混合物の巡回流を形成する供給手段と、
前記被処理部材の前記所定領域を前記混合物の巡回流に接触させて、前記皮膜形成媒体の表面に付着した前記皮膜形成材料を前記所定領域に付着させる保持手段とを備えることを特徴とする、皮膜形成装置。
【請求項２】
被処理部材の粘着性を有する層が形成された所定領域に粉体皮膜を形成する皮膜形成装置において、
前記粉体皮膜を形成する粉体材料と皮膜形成媒体との混合物の巡回流を形成する供給手段と、
前記被処理部材の前記所定領域を前記混合物の巡回流に接触させて、前記皮膜形成媒体の表面に付着した前記粉体材料を前記所定領域に付着させる保持手段とを備えることを特徴とする、皮膜形成装置。
【請求項３】
前記被処理部材は導電性であり、
前記粉体材料と前記皮膜形成媒体は逆極性に帯電し、
さらに、前記被処理部材に対向して設けられた電極を備え、
前記被処理部材と前記電極の間には、前記粉体材料を前記被処理部材に電気的に付着させるための電圧が印加されることを特徴とする、請求項２に記載の皮膜形成装置。
【請求項４】
前記保持手段は、前記被処理部材の前記所定領域全体に前記混合物が接触するように前記被処理部材を動かすことを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の皮膜形成装置。
【請求項５】
前記保持手段は、前記混合物の流路の底面と前記被処理部材との間隔を一定に保持することを特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の皮膜形成装置。
【請求項６】
前記保持手段は、少なくとも２つの被処理部材を保持し、一方の被処理部材と前記混合物の流路の底面との間隔は他方の被処理部材と前記混合物の流路の底面との間隔と異なることを特徴とする、請求項５に記載の皮膜形成装置。
【請求項７】
前記被処理部材は円柱状であることを特徴とする、請求項１から請求項６までのいずれかに記載の皮膜形成装置。
【請求項８】
被処理部材の表面の所定領域に粉体皮膜を形成する皮膜形成方法において、
粘着性を有する層を形成する液状または半液状の第１皮膜形成材料と第２皮膜形成媒体との第１混合物の巡回流を形成し、前記被処理部材の前記所定領域を前記第１混合物の巡回流に接触させて、前記第１皮膜形成媒体の表面に付着した前記第１皮膜形成材料を前記所定領域に付着させる第１の工程と、
前記粉体皮膜を形成する粉体材料と第２皮膜形成媒体との第２混合物の巡回流を形成し、前記被処理部材の前記所定領域を前記第２混合物の巡回流に接触させて、前記第２皮膜形成媒体の表面に付着した前記粉体材料を前記所定領域に付着させる第２の工程とを含むことを特徴とする、皮膜形成方法。
【請求項９】
被処理部材の表面の所定領域に粘着性を有する皮膜を形成する皮膜形成方法において、
前記皮膜を形成する液状または半液状の皮膜形成材料と皮膜形成媒体との混合物の巡回流を形成し、
中間部材を前記混合物の巡回流に接触させて、前記皮膜形成媒体の表面に付着した前記皮膜形成材料を前記中間部材に付着させ、
前記中間部材に付着した前記皮膜形成材料を前記被処理部材の前記所定領域に転写させることを特徴とする、皮膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は皮膜形成装置および皮膜形成方法に関し、特に、被処理部材の所定領域に皮膜を形成する皮膜形成装置および皮膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被処理部材の表面に皮膜を形成する方法として、被処理部材と、粘着層を形成する材料と、皮膜を形成する粉体材料と、皮膜形成媒体とを容器内に投入し、その容器を振動させたり、容器内の混合物を攪拌することにより、被処理部材の表面に粉体皮膜を形成する方法がある（たとえば特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開平５−３０２１７６号公報
【特許文献２】特開平６−１５４６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の皮膜形成方法では、皮膜の膜厚や膜質にむらが生じ易く、均質な皮膜を形成することが困難であった。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、均質な皮膜を形成することが可能な皮膜形成装置および皮膜形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る皮膜形成装置は、被処理部材の表面の所定領域に粘着性を有する皮膜を形成する皮膜形成装置において、皮膜を形成する液状または半液状の皮膜形成材料と皮膜形成媒体との混合物の巡回流を形成する供給手段と、被処理部材の所定領域を混合物の巡回流に接触させて、皮膜形成媒体の表面に付着した皮膜形成材料を所定領域に付着させる保持手段とを備えることを特徴とする。したがって、被処理部材の所定領域に均質な粘着性皮膜を形成することができる。
【０００６】
また、この発明に係る他の皮膜形成装置は、被処理部材の粘着性を有する層が形成された所定領域に粉体皮膜を形成する皮膜形成装置において、粉体皮膜を形成する粉体材料と皮膜形成媒体との混合物の巡回流を形成する供給手段と、被処理部材の所定領域を混合物の巡回流に接触させて、皮膜形成媒体の表面に付着した粉体材料を所定領域に付着させる保持手段とを備えることを特徴とする。したがって、被処理部材の所定領域に均質な粉体皮膜を形成することができる。
【０００７】
また、この発明に係る他の皮膜形成方法は、被処理部材の表面の所定領域に粉体皮膜を形成する皮膜形成方法において、粘着性を有する層を形成する液状または半液状の第１皮膜形成材料と第２皮膜形成媒体との第１混合物の巡回流を形成し、被処理部材の所定領域を第１混合物の巡回流に接触させて、第１皮膜形成媒体の表面に付着した第１皮膜形成材料を所定領域に付着させる第１の工程と、粉体皮膜を形成する粉体材料と第２皮膜形成媒体との第２混合物の巡回流を形成し、被処理部材の所定領域を第２混合物の巡回流に接触させて、第２皮膜形成媒体の表面に付着した粉体材料を所定領域に付着させる第２の工程とを含むことを特徴とする。したがって、被処理部材の所定領域に均質な粘着性皮膜と粉体皮膜を積層することができる。
【０００８】
また、この発明に係る他の皮膜形成方法は、被処理部材の表面の所定領域に粘着性を有する皮膜を形成する皮膜形成方法において、皮膜を形成する液状または半液状の皮膜形成材料と皮膜形成媒体との混合物の巡回流を形成し、中間部材を混合物の巡回流に接触させて、皮膜形成媒体の表面に付着した皮膜形成材料を中間部材に付着させ、中間部材に付着した皮膜形成材料を被処理部材の所定領域に転写させることを特徴とする。したがって、被処理部材の所定領域に均質な粘着性皮膜を形成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、この発明によれば、皮膜形成材料と皮膜形成媒体との混合物の巡回流を形成し、被処理部材の所定領域を混合物の巡回流に接触させて、皮膜形成媒体の表面に付着した皮膜形成材料を所定領域に付着させる。したがって、被処理部材と皮膜形成材料と皮膜形成媒体とを混合していた従来に比べ、被処理部材の所定領域に均質な皮膜を形成することができる。また、被処理部材が大型、長尺の場合でも、均質な皮膜を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
[実施の形態１]
図１は、この発明の実施の形態１による皮膜形成装置の要部を示す断面図である。図１において、この皮膜形成装置は、平板状の被処理部材Ｗの表面に粘着性を有する層を形成するための液状または半液状の未硬化の樹脂材料と皮膜形成媒体との混合物１を補給する漏斗状の補給部２と、補給部２から補給された混合物１を貯える貯蔵部３と、貯蔵部３の底から所定流量の混合物１を流し出す流量調整が可能な流量調整部４と、流量調整部４から流れ出した混合物１を斜め下に流す角形の樋状の流路５とを備える。被処理部材Ｗは、流路５の底に固定される。
【００１１】
混合物１は、重力により、補給部２から貯蔵部３に流下し、貯蔵部３から流量調整部４を介して流路５に流れ出し、流路５を流れ落ちる。流路５を流れ落ちる際に混合物１は被処理部材Ｗの表面に接触する。混合物１の皮膜形成媒体の表面には、樹脂材料が均一に付着している。皮膜形成媒体の表面に付着した樹脂材料が被処理部材Ｗの表面に付着する。したがって、混合物１の流量と、混合物１を流す時間などを調整することにより、被処理部材Ｗの表面に均一な所望の膜厚の樹脂材料層すなわち粘着層を形成することができる。
【００１２】
なお、流路５から流れ落ちた混合物１は、搬送装置（図示せず）によって補給部２に送り返される。これにより、混合物１の巡回流が形成される。また、搬送装置によって搬送される途中で、混合比検出装置（図示せず）によって樹脂材料と皮膜形成媒体の混合比が検出され、その混合比が一定になるように補充装置（図示せず）によって樹脂材料が混合物１に補充される。
【００１３】
図１の皮膜形成装置を用いて被処理部材Ｗの表面に粘着層が形成された後、図１に示した皮膜形成装置と同じ構成の皮膜形成装置によって被処理部材Ｗの粘着層の表面に粉体皮膜が形成される。粉体皮膜を形成する場合は、混合物１の代わりに、粉体皮膜を形成する粉体材料と皮膜形成媒体との混合物が使用される。この混合物の皮膜形成媒体の表面には、粉体材料が均一に付着している。流路５を流れ落ちる際に混合物は被処理部材Ｗの表面に接触する。このとき、皮膜形成媒体の表面に付着した粉体材料が被処理部材Ｗの表面に付着する。したがって、混合物の流量、混合物を流す時間などを調整することにより、被処理部材Ｗの表面に均一な膜厚の粉体皮膜を形成することができる。最後に、粉体皮膜を溶融し、冷却することにより、強固な樹脂皮膜を形成することができる。
【００１４】
本発明において、粘着層の材料となる樹脂としては、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、尿素樹脂などの１液もしくは２液混合型の熱硬化性樹脂、不飽和ポリエステル、不飽和ポリイソシアネート、水酸基をもつアクリル・モノマーなど紫外線、電子線その他放射線照射により硬化する樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ナイロン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニルなどの熱可塑性樹脂およびそれらの液状プレポリマもしくはモノマー、一般に粉末成形に用いられる有機結合剤、たとえばパラフィン、樟脳などを用いることができる。また樹脂としてゼラチン、ニカワ、ウルシなど天然物を使うことができる。
【００１５】
また、樹脂は被処理部材の表面に均一に行きわたる必要があるので、上記樹脂は液状または半液状の未硬化のものが最も好ましい。「未硬化」とは皮膜中の樹脂に対し、溶媒の蒸発および／またはキュアリングなどが終了し、最終的に使用される段階にある樹脂よりも軟質の状態にあることをいう。また、流動性を高め、部材表面に均一に行きわたらせるために固体または液状の樹脂を有機溶媒もしくは水などで溶解、希釈もしくは分散して使うことができる。この場合、溶媒または水が蒸発するに従って粘着性が高まる。これら溶媒、水などは皮膜形成中および形成後皮膜から蒸発させられる。また、熱可塑性樹脂は加熱して流動性および粘着性を増大させて用いることができる。
【００１６】
また、粉体材料は、各種金属、合金粉末、セラミックス粉末、さらには樹脂、プラスチック、塗料粉末などであり、防食、美観付与、絶縁性付与、強度向上などの機能を有する。一例をあげれば金属粉末としては、Ａｌ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｓｎ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗなどの粉末およびそれらを主成分とする合金粉末がある。これらの金属はすべて樹脂より強度が優れており、また水や塩水などによる変質が少ないために耐食性が優れている。ステンレス，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｗなどは表面に強固な不働態膜を作るので、耐食性に優れている。よってこれらの金属は皮膜の強度および耐食性を高める。各金属が特長とするところを挙げると、Ｒｈ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ａｇ，Ａｕなどは良好な美観と耐食性を有するので、これらの性質を皮膜に付与する。また、Ｃｕなどは良好な耐食性と電気伝導性を有するので、耐食皮膜の形成、めっき下地皮膜の形成などに良好に使用される。Ｎｉもめっき下地皮膜の形成などに良好に使用される。Ｚｎ，Ｓｎはほとんどすべての金属を犠牲陽極効果により防食する。
【００１７】
また、セラミックス粉末は、金属よりも化学的に安定であり、上記した樹脂−金属複合皮膜よりも耐食性が優れている。これらセラミックとしてはたとえば酸化物、ＭｇＯ，Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，ＴｉＯ２，ＣｒＯ２，ＭｎＯ２，Ｆｅ２Ｏ３，ＦｅＯ，Ｆｅ３Ｏ４，ＣｏＯ，ＮｉＯ，ＣｕＯ，ＺｎＯ，ＺｒＯ２，ＭｏＯおよびそれらをベースとする複合酸化物、ＴｉＮ，ＢＮなど各種安定な窒化物など、ＳｉＣ，ＷＣ，ＴｉＣなど各種安定な炭化物などを用いることができる。上記した金属、セラミックスなどは樹脂に配合剤、顔料などとして含まれていてもよい。また複数種の粉末を混合して用いてもよい。
【００１８】
粉体材料として樹脂粉末を使用する場合は、上記エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、上記アクリル樹脂、ポリエステルなどの熱加塑性樹脂、およびこれらに各種顔料を分散させた粉末樹脂を使用することができる。したがって、粉末樹脂の皮膜は完全硬化させた状態において、皮覆性と密着性が良好で結果として耐食性に優れているので、本発明においてはたとえば液状の樹脂と粉末樹脂を他の皮膜形成混合物と共に混練することがある。
【００１９】
粉体物質の粒度は、被処理部材の大きさ、皮膜の厚さおよび粉体物質の材質により変わる。セラミックス粉体など硬質で変形しにくい粉体の場合は粒度が小さいことが望ましく、延性に富む金属粉などの場合はこれより大きくてよいが一般には０．０５〜５００μｍの範囲内である。望ましくは０．１〜３００μｍ、より望ましくは０．１〜１００μｍの範囲内である。一般に、粉体は粒度が小さいほど樹脂により捕捉されやすい。また粒度が小さい粒子は、樹脂皮膜上に分散している粉体物質の粒子の間に押し込まれ易く、塑性変形による粉体同士あるいは被処理材料との圧着や結合が起こり易い。したがって粉体物質の粒度が小さいほど、皮膜の表面粗さも小さくなる。
【００２０】
また、皮膜形成媒体は、鉄、炭素鋼、その他合金鋼、銅および銅合金、アルミおよびアルミニウム合金、その他各種金属、合金製、あるいはＡｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２ ，ＴｉＯ２ ，ＺｒＯ２ ，ＳｉＣなどのセラミックス製、ガラス、硬質プラスチック、硬質ゴムも使用することができる。これら媒体のサイズ、材質は部材の形状およびサイズ、使用する粉体の材質に応じて適宜選択する必要がある。媒体のサイズは粉体よりも大きくする。また複数のサイズおよび材質の媒体を混合して使用することもできる。また場合によっては表面処理、表面被覆を施して使うこともできる。また複数の上記材料によって構成された複合媒体を用いてもよい。皮膜形成媒体の形状は、球状、楕円形、立方体、三角柱、円柱、円錐、三角錐、四角錐、菱面体、不定形体、その他各種形状を使用することができる。
【００２１】
なお、この実施の形態１では、流路５の底面に平板状の被処理部材Ｗの裏面を密着させて配置し、被処理部材Ｗの表面のみに皮膜を形成したが、流路５の底面と被処理部材Ｗの裏面を所定距離だけ離して配置し、混合物が被処理部材Ｗの表面側と裏面側の両方を流れるようにすれば、被処理部材Ｗの表面と裏面の両方に皮膜を形成することができる。
【００２２】
図２は、この実施の形態１の変更例を示す図である。図２において、この皮膜形成装置は、混合物１を補給する漏斗状の補給部２と、補給部２から補給された混合物１を貯える貯蔵部６と、水平に配置され、貯蔵部６の底の孔６ａから流れ出した混合物１を流すための角形の樋状の流路７と、貯蔵部６の底面および流路７の底面に図中左側から右側に進む進行波振動を与えて混合物１を流す直線進行波振動発生装置８とを備える。被処理部材Ｗは、流路７の底に固定される。
【００２３】
混合物１は、重力によって補給部２から貯蔵部６に流下し、進行波振動によって貯蔵部６から孔６ａを介して流路７に流れ出し、流路７を流れる。流路７を流れる際に混合物１は被処理部材Ｗの表面に接触する。皮膜形成媒体の表面に付着した樹脂材料が被処理部材Ｗの表面に付着する。したがって、この変更例でも、被処理部材Ｗの表面に均一な膜厚の粘着層を形成することができる。
【００２４】
[実施の形態２]
図３は、この発明の実施の形態２による皮膜形成装置の要部を示す断面図である。図３において、この皮膜形成装置は、混合物１を所定の流量で供給口１０ａから流下させる漏斗状の供給部１０と、供給部１０の供給口１０ａの直下で被処理部材Ｗを支持するとともに回動させる保持部（図示せず）と、供給部１０から流下した混合物１を受ける回収部１１とを備える。回収部１１の底には搬送装置の入口１２が設けられ、供給部１０の上部開口部の上には搬送装置の出口１３が設けられている。被処理部材Ｗは、たとえば円板の表面中央に半球部を設けた形状を有する。
【００２５】
混合物１は、重力により供給部１０から流下し、被処理部材Ｗの表面に接触して回収部１１内に流下する。保持部は、被処理部材Ｗの表面全体に均一な膜厚の粘着層が形成されるように、被処理部材Ｗを回動させる。したがって、被処理部材Ｗの表面に均一な膜厚の粘着層を形成することができる。
【００２６】
なお、回収部１１に流れ落ちた混合物１は、搬送装置によって供給部１０に送り返される。これにより、混合物１の巡回流が形成される。また、搬送装置によって搬送される途中で、混合比検出装置（図示せず）によって樹脂材料と皮膜形成媒体の混合比が検出され、その混合比が一定になるように補充装置（図示せず）によって樹脂材料が混合物１に補充される。
【００２７】
図３の皮膜形成装置を用いて被処理部材Ｗの表面に粘着層が形成された後、図３に示した皮膜形成装置と同じ構成の皮膜形成装置によって被処理部材Ｗの粘着層の表面に粉体皮膜が形成される。粉体皮膜を形成する場合は、混合物１の代わりに、粉体皮膜を形成する粉体材料と皮膜形成媒体との混合物が使用される。最後に、粉体皮膜を溶融し、冷却することにより、強固な樹脂皮膜を形成することができる。
【００２８】
[実施の形態３]
図４は、この発明の実施の形態３による皮膜形成装置の要部を示す断面図である。図４において、この皮膜形成装置は、図中左側から右側に水平方向に進む直線進行波振動を発生して搬送面１５ａ上の混合物１を搬送する直線進行波振動搬送装置１５と、搬送面１５ａの中央の上方に垂直に配置される筒部１６と、筒部１６内で円柱状の被処理部材Ｗを水平に保持するとともに回転させる保持部（図示せず）と、筒部１６の下端と搬送面１５ａとの間の隙間から流出する混合物１の流量を調整する流量調整部１７とを備える。
【００２９】
筒部１６の上部開口部から混合物１が供給されると、混合物１は重力および進行波振動によって流量調整部１７を介して外部に流出する。筒部１６内の混合物１は、被処理部材Ｗの表面に接触するとともに、下端から流出した分だけ下方に移動する。混合物１が被処理部材Ｗの表面に接触すると、皮膜形成媒体の表面に付着した樹脂材料が被処理部材Ｗの表面に付着する。したがって、処理時間などを調整することにより、被処理部材Ｗの表面に均一な膜厚の樹脂材料層すなわち粘着層を形成することができる。混合物１の巡回流の形成、混合比の維持、粉体皮膜の形成、粉体皮膜の溶融、樹脂材料、皮膜形成媒体、粉体材料などについては、実施の形態１と同じであるので、その説明は繰り返さない。この点は、以下の実施の形態でも同じである。
【００３０】
なお、この実施の形態３では、円柱状の被処理部材Ｗを水平に配置したが、図５に示すように垂直に配置してもよいし、斜めに配置してもよい。
【００３１】
図６は、この実施の形態３の変更例を示す図である。図６において、この皮膜形成装置は、図４の皮膜形成装置に電極板１８ａ，１８ｂ、絶縁体１９ａ，１９ｂおよび電源２０を追加したものである。電極１８ａ，１８ｂは、被処理部材Ｗの両側に配置され、それぞれ絶縁体１９ａ，１９ｂを介して筒部１６の内周面に固定される。この皮膜形成装置は、粉体皮膜を形成するための装置である。粉体材料と皮膜形成媒体は、ともに絶縁物であり、混合により互いに異なる極性に摩擦帯電している。被処理部材Ｗは、金属のような導電物で形成されている。電源２０は、電極１８ａ，１８ｂと被処理部材Ｗの間に電圧を印加し、混合物２１のうちの粉体材料を被処理部材Ｗの表面に電気的に引き付ける。この変更例では、粉体材料を被処理部材Ｗの表面に電気的に引き付けるので、粉体皮膜を短時間で形成することができる。なお、図６では、図面の簡単化のため直線進行波振動搬送装置１５は省略されている。
【００３２】
[実施の形態４]
図７は、この発明の実施の形態４による皮膜形成装置の要部を示す断面図である。図７において、この皮膜形成装置は、水平方向にベルトを駆動させる無端ベルト搬送装置２５と、ベルト表面の中央の上方に垂直に配置される筒部２６と、筒部２６内で円柱状の被処理部材Ｗを水平に保持するとともに回転させる保持部（図示せず）とを備える。
【００３３】
筒部２６の上部開口部から混合物１が供給されると、混合物１は重力によって筒部２６の下端の孔２６ａを介してベルト上に流出し、ベルトの折り返し位置で流下する。筒部２６内の混合物１は、被処理部材Ｗの表面に接触するとともに、孔２６ａから流出した分だけ下方に移動する。混合物１が被処理部材Ｗの表面に接触すると、皮膜形成媒体の表面に付着した樹脂材料が被処理部材Ｗの表面に付着する。したがって、処理時間などを調整することにより、被処理部材Ｗの表面に均一な所望の膜厚の樹脂材料層すなわち粘着層を形成することができる。
【００３４】
なお、この実施の形態４では、円柱状の被処理部材Ｗを水平に配置したが、図８に示すように垂直に配置してもよいし、斜めに配置してもよい。また図９（ａ）（ｂ）に示すように、五角柱の被処理部材Ｗを垂直に配置してもよい。
【００３５】
[実施の形態５]
図１０は、この発明の実施の形態５による皮膜形成装置の要部を示す断面図である。図１０において、この皮膜形成装置は、水平方向にベルトを駆動させる無端ベルト搬送装置２５と、ベルト表面の中央の上方に配置され、供給口２７ａから所定流量の混合物１を流下させる漏斗状の供給部２７と、供給部２７の供給口２７ａとベルト表面の間に円柱状の被処理部材Ｗを水平に保持するとともに回転させる保持部（図示せず）とを備える。被処理部材Ｗの外周面とベルトの表面との間には所定の隙間が設けられる。
【００３６】
供給部２７の上部開口部から混合物１が供給されると、混合物１は重力によって供給部２７の下端の供給口２７ａを介して流下する。流下した混合物１は、被処理部材Ｗの外周面のベルト回転の上流側に接触してベルト上に流出し、被処理部材Ｗの外周面とベルトの表面との間の隙間や被処理部材Ｗの上を通ってベルトの下流に搬送され、ベルトの折り返し部で流下する。混合物１が被処理部材Ｗの表面に接触すると、皮膜形成媒体の表面に付着した樹脂材料が被処理部材Ｗの表面に付着する。したがって、処理時間などを調整することにより、被処理部材Ｗの表面に均一な所望の膜厚の粘着層を形成することができる。
【００３７】
なお、図１１に示すように、無端ベルト搬送装置２５を直線進行波振動搬送装置２８で置換してもよい。直線進行波振動搬送装置２８は、搬送面２８ａに直線進行波振動を印加し、搬送面２８ａ上に流下した混合物１を図中左側から右側に搬送する。
【００３８】
また、図１２に示すように、無端ベルト搬送装置２５のベルト表面上に複数組（図では２組）の供給部２７および被処理部材Ｗを配列してもよい。ベルトの折り返し部で流下した混合物１は、回収部２９に回収され、さらに無端ベルト搬送装置３０によって各供給部２７に戻される。
【００３９】
また、図１３に示すように、直線進行波振動搬送装置２８の搬送面上に複数組（図では２組）の供給部２７および被処理部材Ｗを配列してもよい。搬送面の終端部で流下した混合物１は、回収部２９に回収され、さらに無端ベルト搬送装置３０によって各供給部２７に戻される。
【００４０】
また、図１４に示すように、図１０の供給部２７を供給部３１、流量調整部３２および無端ベルト搬送装置３３で置換してもよい。筒状の供給部３１は、無端ベルト搬送装置３３のベルト表面上に配置される。流量調整部３２は、供給部３１の下端とベルト表面の隙間を調整して混合物１の流量を調整する。ベルトの折り返し部は、被処理部材Ｗの外周面の上方に配置されている。供給部３１の上部開口部から混合物１が供給されると、混合物１は重力によって供給部３１の下端の流量調整部３２を介してベルト上に流出する。流出した混合物１は、ベルトの下流に搬送され、ベルトの折り返し部から被処理部材Ｗに流下する。流下した混合物１は無端ベルト搬送装置２５を介して回収部２９に回収され、さらに無端ベルト搬送装置３０によって供給部３１に戻される。
【００４１】
[実施の形態６]
図１５は、この発明の実施の形態６による皮膜形成装置の要部を示す断面図である。図１５において、この皮膜形成装置は、所定流量の混合物１を供給する供給部４１と、水平に配置され、供給部４１の下端の孔４１aから流出した混合物１を流す角形の樋状の流路４２と、流路４２の底面に図中左側から右側に進む進行波振動を与えて混合物１を流す直線進行波振動発生装置４３と、流路４２を流れる混合物１に複数（図では３つ）の円柱状の被処理部材Ｗを接触させる保持部（図示せず）とを備える。複数の被処理部材Ｗは上流側から下流側に向かって所定のピッチで配置され、各被処理部材Ｗは混合物１が流れる方向に直行して水平に配置される。被処理部材Ｗと流路４２の底面との間隔は、下流側ほど小さくなっている。各被処理部材Ｗは、保持部によって回転される。
【００４２】
供給部４１の上部開口部から混合物１が供給されると、混合物１は重力によって供給口４１ａを介して流路４２に流出し、各被処理部材Ｗの表面に接触した後、流路４２の終端部から流出する。混合物１が被処理部材Ｗの表面に接触すると、皮膜形成媒体の表面に付着した樹脂材料が被処理部材Ｗの表面に付着する。したがって、処理時間などを調整することにより、被処理部材Ｗの表面に均一な所望の膜厚の粘着層を形成することができる。また、一度に複数の被処理部材Ｗに粘着層を形成することができる。
【００４３】
なお、図１６に示すように、被処理部材Ｗと流路４２の底面との間隔を交互に変えてもよい。
【００４４】
また、図１７は、この実施の形態６の変更例を示す断面図である。図１７において、この皮膜形成装置は、所定流量の混合物１を供給する供給部４５と、水平に配置され、供給部４５の供給口４５aから流出した混合物１を流す角形の樋状の流路４６と、流路４６の終端部から流出した混合物１を流す角形の樋状の流路４７と、図中右側から左側に水平方向に進む直線進行波振動を流路４７に与えて流路４７上の混合物１を流す直線進行波振動発生装置４８と、流路４７を流れる混合物１に複数の円柱状の被処理部材Ｗを接触させる保持部４９とを備える。複数の被処理部材Ｗは、混合物１が流れる方向と直交する方向に平行に配置されて無端ベルト状に接続され、保持部４９の２つのローラ４９ａ，４９ｂの外周を公転する。上流側のローラ４９ｂと流路４７の底面との間隔は下流側のローラ４９ａと流路４７の底面との間隔よりも大きくされており、被処理部材Ｗと流路４２の底面との間隔は下流側ほど小さくなっている。各被処理部材Ｗは、自転する。
【００４５】
供給部４５の上部開口部から混合物１が供給されると、混合物１は重力および振動によって供給口４５ａを介して流路４６に流出し、流路４６の終端部から流下し、ローラ４９ｂの外周を通過している被処理部材Ｗに接触して流路４７に流れ落ちる。混合物１は、ローラ４９ａと４９ｂの間を公転し、自転している被処理部材Ｗに接触しながら下流に流れ、流路４７の終端部から流出する。混合物１が被処理部材Ｗの表面に接触すると、皮膜形成媒体の表面に付着した樹脂材料が被処理部材Ｗの表面に付着する。したがって、処理時間などを調整することにより、被処理部材Ｗの表面に均一な所望の膜厚の粘着層を形成することができる。また、一度に複数の被処理部材Ｗに粘着層を形成することができる。
【００４６】
図１８（ａ）は、この発明の実施の形態６による皮膜形成装置の要部を示す平面図であり、図１８（ｂ）はその中央断面図である。図１８（ａ）（ｂ）において、この皮膜形成装置は、混合物１の円周方向の流れを形成する円周進行波振動搬送装置５０と、複数（図では４つ）の円柱状の被処理部材Ｗを混合物１の流れに浸漬させ、各被処理部材Ｗを自転および公転させる保持部（図示せず）とを備える。円周進行波振動搬送装置５０は、トレイ部５１および円周進行波振動発生部５２を含む。トレイ部５１の内周部には、トレイ部５１の底から上端部まで搬送路５１ａが螺旋状に形成されており、搬送路５１ａの終端には搬送されてきた混合物１をトレイ部５１の底に戻すための傾斜路５１ｂが設けられている。円周進行波振動発生部５２は、トレイ部５１に円周進行波振動を与える。
【００４７】
被処理部材Ｗをセットし、トレイ部５１に混合物１を投入し、円周進行波振動発生部５２を駆動させると、混合物１はトレイ部５１の底から搬送路５１ａに沿って円周方向に回転しながらトレイ部５１の上端部に搬送され、傾斜路５１ｂを介してトレイ部５１の底に戻される。これにより、混合物１の巡回流が形成される。混合物１が被処理部材Ｗの表面に接触すると、皮膜形成媒体の表面に付着した樹脂材料が被処理部材Ｗの表面に付着する。したがって、処理時間などを調整することにより、被処理部材Ｗの表面に均一な所望の膜厚の粘着層を形成することができる。また、一度に複数の被処理部材Ｗに粘着層を形成することができる。
【００４８】
[実施の形態７]
図１９は、この発明の実施の形態７による皮膜形成装置の要部を示す断面図である。図１９において、この皮膜形成装置は、水平に所定の間隔で配置され、同方向に回転駆動される２本のローラ５５，５６と、ローラ５５，５６上に配置され、ローラ５５，５６によって回転駆動される円筒部５７とを備える。円柱状の被処理部材Ｗは、その両端部の各々に間隔保持リング５８を装着されて混合物１とともに円筒部５７内に収容される。
【００４９】
ローラ５５，５６が回転駆動されると、被処理部材Ｗが間隔保持リング５８とともに円筒部５７の内周面に沿って回転する。被処理部材Ｗの外周面と円筒部５７の内周面との間隔は、間隔保持リング５８によって一定に保持される。被処理部材Ｗは、重力により、円筒部５７の内周面の最下部で回転する。混合物１は、円筒部５７の回転に伴って内周面に沿って上昇するが、ある高さに達すると重力により落下する。したがって、混合物１は被処理部材Ｗの近傍で撹拌されるとともに、被処理部材Ｗの表面に接触する。混合物１が被処理部材Ｗの表面に接触すると、皮膜形成媒体の表面に付着した樹脂材料が被処理部材Ｗの表面に付着する。したがって、処理時間などを調整することにより、被処理部材Ｗの表面に均一な所望の膜厚の粘着層を形成することができる。
【００５０】
図２０は、この実施の形態７の変更例を示す図である。図２０において、この皮膜形成装置は、水平に所定の間隔で配置され、同方向に回転駆動される２本のローラ６０，６１と、ローラ６０，６１の外周に緩めて張り渡されたベルト６２と、ベルト６２の中央部の上方の所定位置に円柱状の被処理部材Ｗを水平に支持し、回転させる保持部（図示せず）とを含む。混合物１は、ベルト６２の表面の中央に供給される。ベルト６２の表面は混合物１の重みでＵ字状に撓む。
【００５１】
ローラ６０，６１が回転駆動されると、ベルト６２が回転駆動される。混合物１は、ベルト６２の回転に伴って上昇するが、ある高さに達すると重力により落下する。したがって、混合物１は被処理部材Ｗの近傍で撹拌されるとともに、被処理部材Ｗの表面に接触する。混合物１が被処理部材Ｗの表面に接触すると、皮膜形成媒体の表面に付着した樹脂材料が被処理部材Ｗの表面に付着する。したがって、処理時間などを調整することにより、被処理部材Ｗの表面に均一な所望の膜厚の粘着層を形成することができる。
【００５２】
図２１は、この実施の形態７の他の変更例を示す図である。図２１において、この皮膜形成装置は、内周面を上に向けて水平に配置された半円筒部６５と、半円筒部６５の下面（外周面）に円周進行波振動を与える円周進行波振動発生装置６６とを備える。円柱状の被処理部材Ｗは、その両端部の各々に間隔保持リング５８を装着されて混合物１とともに半円筒部６５内に収容される。
【００５３】
円周進行波振動発生装置６６を駆動させると、被処理部材Ｗが間隔保持リング５８とともに半円筒部６５の内周面に沿って回転する。被処理部材Ｗの外周面と半円筒部６５の内周面との間隔は、間隔保持リング５８によって一定に保持される。被処理部材Ｗは、重力により、半円筒部６５の内周面の最下部で回転する。混合物１は、半円筒部６５の内周面に沿って上昇するが、ある高さに達すると重力により落下する。したがって、混合物１は被処理部材Ｗの近傍で撹拌されるとともに、被処理部材Ｗの表面に接触する。混合物１が被処理部材Ｗの表面に接触すると、皮膜形成媒体の表面に付着した樹脂材料が被処理部材Ｗの表面に付着する。したがって、処理時間などを調整することにより、被処理部材Ｗの表面に均一な所望の膜厚の粘着層を形成することができる。
【００５４】
[実施の形態８]
図２２は、この発明の実施の形態８による皮膜形成装置の要部を示す断面図である。図２２において、この皮膜形成装置は、混合物１を補給する補給部７０と、補給部７０から補給された混合物１を一時的に貯えるとともに、所定流量の混合物１を供給する供給部７１と、水平に配置され、供給部７１の下端の孔７１aから流出した混合物１を流す角形の樋状の流路７２と、流路７２の底面に図中左側から右側に進む進行波振動を与えて混合物１を流す直線進行波振動発生装置７３と、流路７２を流れる混合物１に円柱状の転写ローラ７４を回転させながら接触させる第１の保持部（図示せず）と、被処理部材Ｗを回転自在に保持するとともにその外周面を転写ローラ７４の外周面に接触させて転写ローラ７４の外周面に付着した粘着層を被処理部材Ｗの外周面の所定領域に転写させる第２の保持部（図示せず）とを備える。
【００５５】
補給部７０から供給部７１に混合物１が供給されると、混合物１は重力および振動によって孔７１ａを介して流路７２に流出し、転写ローラ７４の表面に接触した後、流路７２の終端部から流出する。混合物１が転写ローラ７４の表面に接触すると、皮膜形成媒体の表面に付着した樹脂材料が転写ローラ７４の表面に付着し、転写ローラ７４の表面に付着した樹脂材料が被処理部材Ｗの表面に転写される。したがって、処理時間などを調整することにより、被処理部材Ｗの表面に均一な所望の膜厚の粘着層を形成することができる。また、たとえば転写ローラ７４の長さを被処理部材Ｗよりも短くすることにより、被処理部材Ｗの一部領域にのみ粘着層を形成することができる。また、転写ローラ７４によって押圧されるので、皮膜の膜厚は一層均一になる。
【００５６】
なお、図２３に示すように、転写ローラ７４と被処理部材Ｗの間にもう１つの転写ローラ７５を設けてもよいし、転写ローラ７４と被処理部材Ｗの間に複数の転写ローラを設けてもよい。
【００５７】
また、図２４に示すように、転写ローラ７４と被処理部材Ｗの間に、転写ローラ７６，７７およびローラ切換部７８を設けてもよい。ローラ切換部７８は、転写ローラ７６と７７を転写ローラ７４に交互に接触させて転写ローラ７４の粘着層を転写ローラ７６，７７に転写させるとともに、転写ローラ７６と７７を被処理部材Ｗに交互に接触させて転写ローラ７６，７７の粘着層を被処理部材Ｗに転写させる。図２４では、転写ローラ７４の粘着層が転写ローラ７６に転写され、転写ローラ７７の粘着層が被処理部材Ｗに転写されている状態が示されている。この後、転写ローラ７６と７７が切り換えられ、転写ローラ７４の粘着層が転写ローラ７７に転写され、転写ローラ７６の粘着層が被処理部材Ｗに転写される。
【００５８】
［具体例１］
まず、図１９に示した皮膜形成装置を粘着層形成装置として用意した。粘着性皮膜形成媒体として球形ジルコニア（直径０．５ｍｍ）を５００ｇ用意し、粘着性皮膜形成材料として１０％エポキシ樹脂―ＭＥＫ溶液（エポキシ１００％をＭＥＫで１０％濃度に希釈したもの）を２．５ｇ用意し、それらを十分に攪拌混合して混合物１を生成し、図１９の皮膜形成装置の円筒部５７内に投入した。また、被処理部材Ｗとして表面にニッケルをメッキした直径１２ｍｍの研磨鋼棒を用意し、その両端にゴム製の間隔保持リング５８を装着して円筒部５７に挿入した。円筒部５７を回転数１００ｒｐｍで３０秒間回転させると、被処理部材Ｗは円筒部５７の内周面（直径１００ｍｍ）に沿って約５００ｒｐｍで自転した。これにより、被処理部材Ｗの外周面に約５μｍの均一な膜厚の粘着層が形成された。
【００５９】
次に、図１９に示した皮膜形成装置を粉体皮膜形成装置として用意した。また、粉体皮膜形成媒体として直径０．３ｍｍのガラスビーズにシリコンゴム層を多層コーテイングしたものを５００ｇ用意し、粉体材料として平均粒径５μｍの粉体塗料１０ｇと粒度６００番（平均粒径２０μｍ）のアルミナ砥粒子１０ｇを用意し、それらを十分に混合攪拌して混合物を生成し、用意した皮膜形成装置の円筒部５７内に投入した。また、表面に粘着層を形成した被処理部材Ｗの両端にゴム製の間隔保持リング５８を装着して円筒部４７に挿入した。円筒部５７を回転数１００ｒｐｍで３０秒間回転させると、表面に粘着層が形成された被処理部材Ｗは約５００ｒｐｍで自転した。これにより、被処理部材Ｗの外周面に約２０μｍの膜厚のアルミナ砥粒を含む粉体皮膜が形成された。この後、表面に粉体皮膜が形成された被処理部材Ｗに１８０℃で１５分間熱処理を施したところ、周方向に均一な表面粗さ（Ｒｚ２０μｍ）を有する、１５〜２０μｍの硬化樹脂層が形成された。
【００６０】
[具体例２]
まず、図１０に示した皮膜形成装置を粘着層形成装置として用意した。混合物１および被処理部材Ｗは、具体例１と同じものを用意した。被処理部材Ｗを５００ｒｐｍで回転させ、搬送ベルトを０．３ｍ／ｓｅｃで移動させ、混合物１を補給部２７に投入して被処理部材Ｗに混合物１を３０秒間流下させた。これにより、被処理部材Ｗの外周面に約５μｍの均一な膜厚の粘着層が形成された。
【００６１】
次に、図１０に示した皮膜形成装置を粉体皮膜形成装置として用意した。混合物は、具体例１と同じものを用意した。被処理部材Ｗを５００ｒｐｍで回転させ、搬送ベルトを０．５ｍ／ｓｅｃで移動させ、混合物を補給部２７に投入して被処理部材Ｗに混合物を３０秒間流下させた。これにより、被処理部材Ｗの外周面に約２０μｍの膜厚のアルミナ砥粒を含む粉体皮膜が形成された。この後、表面に粉体皮膜が形成された被処理部材Ｗに１８０℃で１５分間熱処理を施したところ、周方向に均一な表面粗さ（Ｒｚ２０μｍ）を有する、１５〜２０μｍの硬化樹脂層が形成された。
【００６２】
[具体例３]
まず、図２２に示した皮膜形成装置を粘着層形成装置として用意した。混合物１および被処理部材Ｗは、具体例１と同じものを用意した。被処理部材Ｗを５００ｒｐｍで回転させ、転写ローラ７４（直径３０ｍｍのシリコンゴムローラ）を２００ｒｐｍで回転させ、混合物１を０．２ｍ／ｓｅｃで移動させ、混合物１を補給部７０に投入して被処理部材Ｗに混合物１を３０秒間接触させた。これにより、被処理部材Ｗの外周面に約７μｍの均一な膜厚の粘着層が形成された。
【００６３】
次に、図２２に示した皮膜形成装置を粉体皮膜形成装置として用意した。混合物は、具体例１と同じものを用意した。被処理部材Ｗを５００ｒｐｍで回転させ、転写ローラ７４を２００ｒｐｍで回転させ、混合物１を０．５ｍ／ｓｅｃで移動させ、混合物１を補給部７０に投入して被処理部材Ｗに混合物１を３０秒間接触させた。被処理部材Ｗを５００ｒｐｍで回転させ、搬送ベルトを０．５ｍ／ｓｅｃで移動させ、混合物を補給部７０に投入して被処理部材Ｗに混合物を３０秒間接触させた。これにより、被処理部材Ｗの外周面に約２０μｍの膜厚のアルミナ砥粒を含む粉体皮膜が形成された。この後、表面に粉体皮膜が形成された被処理部材Ｗに１８０℃で１５分間熱処理を施したところ、周方向に均一な表面粗さ（Ｒｚ２０μｍ）を有する、１５〜２０μｍの硬化樹脂層が形成された。
【００６４】
以上のように、本願発明によれば、被処理部材Ｗの表面に非常に均一な厚さで、均質な硬化樹脂皮膜を形成することができた。本願発明は、従来のバレル槽を用いた皮膜形成方法に比べて、特に長尺の円筒状の被処理部材Ｗに均一な皮膜を形成することが可能で、連続生産に適している。また、円柱状の被処理部材Ｗに限らず、大型の不定形状や、異形のものについても、被処理部材Ｗを回転、遥動させながら混合物の巡回流に浸すか接触させることにより、均一な厚さで、均質な硬化樹脂皮膜を形成することができた。
【００６５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均などの意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の実施の形態１による皮膜形成装置の要部を示す断面図である。
【図２】実施の形態１の変更例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２による皮膜形成装置の要部を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態３による皮膜形成装置の要部を示す断面図である。
【図５】実施の形態３の変更例を示す図である。
【図６】実施の形態３の他の変更例を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態４による皮膜形成装置の要部を示す断面図である。
【図８】実施の形態４の変更例を示す図である。
【図９】実施の形態４の他の変更例を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態５による皮膜形成装置の要部を示す断面図である。
【図１１】実施の形態５の変更例を示す図である。
【図１２】実施の形態５の他の変更例を示す図である。
【図１３】実施の形態５のさらに他の変更例を示す図である。
【図１４】実施の形態５のさらに他の変更例を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態６による皮膜形成装置の要部を示す断面図である。
【図１６】実施の形態６の変更例を示す図である。
【図１７】実施の形態６の他の変更例を示す図である。
【図１８】実施の形態６のさらに他の変更例を示す図である。
【図１９】この発明の実施の形態７による皮膜形成装置の要部を示す断面図である。
【図２０】実施の形態７の変更例を示す図である。
【図２１】実施の形態７の他の変更例を示す図である。
【図２２】この発明の実施の形態８による皮膜形成装置の要部を示す断面図である。
【図２３】実施の形態８の変更例を示す図である。
【図２４】実施の形態８の他の変更例を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
Ｗ  被処理部材、１，２１  混合物、２，６０  補給部、３，６  貯蔵部、４，１７，３２  流量調整部、５，７，４２，４６，４７，７２  流路、６ａ，２６ａ，３１ａ，６１ａ  孔、８，４３，４８，７３  直線進行波振動発生装置、１０，２７，３１，４１，４５，６１  供給部、１０ａ，２７ａ，３５ａ  供給口、１１，２９  回収部、１２  入口、１３  出口、１６，２６  筒部、１８ａ，１８ｂ  電極、１９ａ，１９ｂ  絶縁体、２０  電源、２５，３０，３３  無端ベルト搬送装置、１５，２８  直線進行波振動搬送装置、１５ａ，２８ａ  搬送面、４９  保持部、４９ａ，４９ｂ，５５，５６，６０，６１  ローラ、５０  円周進行波振動搬送装置、５１  トレイ部、５１ａ  搬送路、５１ｂ  傾斜路、５２  円周進行波振動発生装置、５７  円筒部、５８  間隔保持リング、６２  ベルト、６５  半円筒部、６６  円周進行波振動発生装置、７４〜７７  転写ローラ、７８  ローラ切換部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007136331.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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