(57)【要約】【課題】塗工むらを一層高い精度で防止できる塗工用ロッドを提供する。【解決手段】均等に分布するように独立に設けられた多数の凹所１８によって外周部の凹凸１２が構成されており、その凹所１８内に塗工剤を保持することにより、被塗工部材に塗工剤を塗布したり被塗工部材から余分な塗工剤を掻き落としたりして略均一な厚さの塗工剤の膜を形成する。その場合に、凹所１８は、正方形の一辺の長さＬ≒０．２ｍｍである一方、深さｄは約０．０６ｍｍで、一辺の長さＬに対して約０．３Ｌと浅く、平坦な底面１８ａを有する皿形状を成しているため、表面張力によって凹所１８内に塗工剤が滞留することが抑制され、滞留に起因して塗工むらが生じることが防止される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱形状の外周部に凹凸が設けられて被塗工部材の表面に所定の塗工剤を塗布する塗工用ロッドであって、
前記凹凸は、前記円柱形状の軸方向および周方向において互いに離間させられているとともに略均等に分布するように独立に設けられた多数の凹所によって構成されており、
該凹所は、深さｄが該凹所の最も大きい開口幅Ｗに対して０．４Ｗ以下で、平坦な底面を有する皿形状を成している
ことを特徴とする塗工用ロッド。
【請求項２】
円柱形状の外周部に凹凸が設けられて被塗工部材の表面に所定の塗工剤を塗布する塗工用ロッドであって、
前記凹凸は、前記円柱形状の外周面を平面的に展開した状態において、それぞれ等間隔で平行な多数の直線状の凸条から成る複数の凸条群が互いに交差するように配置され、それ等の凸条で囲まれた多数の角形の凹所が該円柱形状の軸方向および周方向において均等に分布するように独立に設けられている格子状の凹凸であり、
前記凹所は、深さｄが該凹所の開口の最も長い一辺の長さＬに対して０．５Ｌ以下で、平坦な底面を有する角皿形状を成している
ことを特徴とする塗工用ロッド。
【請求項３】
前記複数の凸条群は、第１凸条群および第２凸条群の２つで、
前記凹所は、正方形、長方形、菱形、または平行四辺形である
ことを特徴とする請求項２に記載の塗工用ロッド。
【請求項４】
前記第１凸条群および前記第２凸条群は、それぞれ前記凸条が前記円柱形状の軸心に対して９０°以外の所定のねじれ角で傾斜させられており、
前記多数の凹所は、前記円柱形状の軸方向の何れの部分においても該円柱形状の軸心まわりにおいて部分的に重なるように設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載の塗工用ロッド。
【請求項５】
前記第１凸条群および前記第２凸条群は、前記凸条の間隔が互いに等しいとともに、該凸条は前記円柱形状の軸心に対して互いに反対方向へ４５°のねじれ角で傾斜するように設けられて９０°の交差角度で交差させられており、
前記凹所は正方形である
ことを特徴とする請求項４に記載の塗工用ロッド。
【請求項６】
前記凹所の側壁面は、底面へ向かうに従って３０°〜６０°の範囲内で定められた傾斜角度βで内側へ傾斜する傾斜面とされている
ことを特徴とする請求項２〜５の何れか１項に記載の塗工用ロッド。
【請求項７】
円柱形状のロッド素材に転造加工を行って請求項２〜６の何れか１項に記載の塗工用ロッドを製造する方法であって、
前記複数の凸条群の凸条に対応する格子状の溝が成形面に設けられた第１転造丸ダイスと、成形面が平坦な円筒面の第２転造丸ダイスとを、前記ロッド素材の軸方向において互いに反対方向へ同じ角度だけ傾斜させた状態で該ロッド素材を挟んで両側に配置し、該ロッド素材の外周面に押圧しながら中心線まわりに回転させることにより、該傾斜に応じて該ロッド素材を軸方向へ前進させながら外周部に連続的に前記格子状の凹凸を転造加工する
ことを特徴とする塗工用ロッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗工用ロッドに係り、特に、塗工むらを低減する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
円柱形状の外周部に凹凸が設けられて被塗工部材の表面近傍に略平行に配設され、軸心まわりに回転させられるとともにその被塗工部材の表面に沿って相対移動させられることにより、その被塗工部材の表面に所定の塗工剤を塗布する塗工用ロッドが知られている。かかる塗工用ロッドは、従来、円柱形状のロッドの外周面に所定の径寸法のワイヤを螺旋状に巻回したものが用いられていたが、例えば特許文献１に記載されているように、転造加工によって螺旋状の凸条を一体に設けたものも提案されている。
【０００３】
図７の塗工用ロッド１００は、上記特許文献１に記載されているもので、断面が半円形状の凸条１０２が外周面に螺旋状に一体に設けられており、例えば図８の(a) 、(b) に示すように使用されて、合成樹脂製のフィルムやシート等の被塗工部材１０４の表面に所定の塗工剤１０６を塗布する。図７の上半分は正面外観図で、下半分は断面図である。また、塗工剤１０６は、例えば所定の粘性、流動性を有する液状物質である。
【０００４】
図８の(a) は、略水平に配設された送りローラ１０８の上方に略平行に塗工用ロッド１００が配設され、長手形状の被塗工部材１０４が送りローラ１０８によって図の右方向へ走行させられるとともに、その送り速度に応じて定められた一定の回転速度で塗工用ロッド１００が矢印で示すように送り方向へ回転させられることにより、被塗工部材１０４の上面に供給された塗工剤１０６を定量送りして被塗工部材１０４の上面に所定の厚さで略均一に塗布するようになっている。また、図８の(b) は、複数の送りローラ１１０によって塗工剤１０６が収容された容器１１２内を被塗工部材１０４が走行させられることにより、その被塗工部材１０４の表面に塗工剤１０６が付着させられる一方、その容器１１２の上方において被塗工部材１０４の表面に近接して略平行に配設された塗工用ロッド１００が矢印で示すように逆方向へ所定の回転速度で回転させられ、余分な塗工剤１０４が掻き落とされることにより、被塗工部材１０４の表面に塗工剤１０６が所定の厚さで略均一に塗布されるようになっている。なお、何れの場合も、塗工用ロッド１００は被塗工部材１０４の送り方向に対して略直角になる姿勢で配設される。
【０００５】
なお、図８(a) についても、被塗工部材１０４の走行方向と逆向きに塗工用ロッド１００を回転させて、余分な塗工剤１０６の通過を阻止することにより、塗工剤１０６を略均一に塗布するようにしても良いなど、塗工用ロッド１００の使用態様は上記図８(a) 、(b) に限定されるものではない。
【０００６】
一方、このような塗工用ロッド１００は、例えば図９に示す転造加工装置１２０によって製造される。転造加工装置１２０は、一対の転造丸ダイス１２２、１２４で円柱形状のロッド素材１２６を両側から挟圧して転造加工を行うもので、ロッド素材１２６は支持部材１２８によって支持されるようになっている。図９の(a) は、ロッド素材１２６の軸方向から見た正面図で、(b) は(a) の右側面図である。転造丸ダイス１２２、１２４は、何れも前記凸条１０２の間の凹部形状に対応する断面形状の成形凸部１３０が凸条１０２のピッチ（＝リード）Ｐと略同じピッチ、厳密にはＰ×cos θ（θ：凸条１０２のリード角）の間隔、で軸方向に離間して外周面に複数平行、すなわちリードが０の状態で設けられたもので、図９(b) に示すように成形凸部１３０がロッド素材１２６の軸心に対して直角な方向から凸条１０２のリード角θと同じ角度だけ傾斜した姿勢で配設される。一対の転造丸ダイス１２２、１２４は、図９(b) の状態において互いに反対方向へ角度θで傾斜させられており、その状態で図９(a) に矢印で示す方向へ回転駆動されることにより、ロッド素材１２６の外周面にはリード角θで凸条１０２が転造加工されるとともに、ロッド素材１２６は軸心まわりに回転しつつ図９(b) の左方向へリード送りされ、所定長さで切断されることにより前記塗工用ロッド１００が得られる。
【０００７】
しかしながら、このような塗工用ロッド１００は、凸条１０２が一条ねじのように設けられているだけであるとともに、被塗工部材１０４は塗工用ロッド１００の軸心と直角方向、すなわち凸条１０２と略平行な方向へ相対移動させられるため、例えば塗工剤１０６の粘性が高い場合などに、その凸条１０２と平行な縞模様の塗工むらが生じ易い。このため、例えば特許文献２のように、軸方向およじ周方向に離間して互いに独立に多数の凸部を設けることが提案されている。図１０の塗工用ロッド１３８はその一例で、(a) は塗工用ロッドの外周面を平面的に展開して示す図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図であり、等間隔で平行な多数の直線状の第１溝１４０から成る第１溝群、およびその第１溝１４０と直角に交差するように設けられた等間隔で平行な多数の直線状の第２溝１４２から成る第２溝群により、それ等の第１溝１４０、第２溝１４２で囲まれた多数の四角錘形状の凸部１４４が、塗工用ロッド１３８の外周面に均等に分布するように設けられている。図１０(a) における右上がりの二点鎖線で示す直線は、第１溝群の多数の第１溝１４０の中心線で、右下がりの一点鎖線で示す直線は、第２溝群の第２溝１４２の中心線である。また、特許文献３には、上記凸部１４４とは逆に四角錘形状等の多数の凹所を独立に設けることが提案されている。
【特許文献１】実公平４−４０７６７号公報
【特許文献２】特開２００２−３０１４１１
【特許文献３】特開平９−９６９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記特許文献２では第１溝および第２溝の溝内に塗工剤を保持し、特許文献３では凹所内に塗工剤を保持することにより、被塗工部材にその塗工剤を塗布したり被塗工部材から余分な塗工剤を掻き落としたりする。しかしながら、それ等の溝や凹所は、底部に向かうに従って幅が狭くなるＶ字形状を成しているため、底部の幅狭部分に表面張力によって塗工剤が滞留し易く、その滞留の有無や程度で塗工むらが生じることがあった。
【０００９】
また、特許文献２の塗工用ロッドの凹凸は、例えば前記図９の一方の転造丸ダイス１２２の成形面に上記第１溝に対応する多数の凸条を設けるとともに、他方の転造丸ダイス１２４の成形面に上記第２溝に対応する多数の凸条を設けることにより、その図９の転造加工装置１２０を用いて転造加工により形成することができる。しかしながら、両方の転造丸ダイス１２２、１２４で転造加工が行われるため、盛り上げられる凸部の頂形状が不規則になり、被塗工部材に疵を付ける恐れがあるため、転造加工後に研磨加工などの仕上げ加工が不可欠である。
【００１０】
特許文献３では、同じく転造加工により凹所を設けることが提案されており、凹所に対応する突起の間に円筒面を形成し、その円筒面を塗工用ロッドの外周面に押圧することにより、塗工用ロッドの外周面の変形を防止するようにしている。しかしながら、このように突起を食い込ませて凹所を形成する場合、その食い込んだ部分の余肉の逃げ場が必要であるため、塗工用ロッドの外周面の変形を確実に防止することは困難であり、塗工用ロッドの使用分野によっては転造加工後に研磨加工等の仕上げ加工を行う必要がある。
【００１１】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その第１の目的は、塗工むらを一層高い精度で防止できる塗工用ロッドを提供することにある。また、第２の目的は、その塗工用ロッドを転造加工で製造する際に、研磨加工等の仕上げ加工が必ずしも必要ない製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的を達成するために、第１発明は、円柱形状の外周部に凹凸が設けられて被塗工部材の表面に所定の塗工剤を塗布する塗工用ロッドであって、(a) 前記凹凸は、前記円柱形状の軸方向および周方向において互いに離間させられているとともに略均等に分布するように独立に設けられた多数の凹所によって構成されており、(b) その凹所は、深さｄがその凹所の最も大きい開口幅Ｗに対して０．４Ｗ以下で、平坦な底面を有する皿形状を成していることを特徴とする。
【００１３】
第２発明は、円柱形状の外周部に凹凸が設けられて被塗工部材の表面に所定の塗工剤を塗布する塗工用ロッドであって、(a) 前記凹凸は、前記円柱形状の外周面を平面的に展開した状態において、それぞれ等間隔で平行な多数の直線状の凸条から成る複数の凸条群が互いに交差するように配置され、それ等の凸条で囲まれた多数の角形の凹所がその円柱形状の軸方向および周方向において均等に分布するように独立に設けられている格子状の凹凸であり、(b) 前記凹所は、深さｄがその凹所の開口の最も長い一辺の長さＬに対して０．５Ｌ以下で、平坦な底面を有する角皿形状を成していることを特徴とする。
【００１４】
第３発明は、第２発明の塗工用ロッドにおいて、(a) 前記複数の凸条群は、第１凸条群および第２凸条群の２つで、(b) 前記凹所は、正方形、長方形、菱形、または平行四辺形であることを特徴とする。
【００１５】
第４発明は、第３発明の塗工用ロッドにおいて、(a) 前記第１凸条群および前記第２凸条群は、それぞれ前記凸条が前記円柱形状の軸心に対して９０°以外の所定のねじれ角で傾斜させられており、(b) 前記多数の凹所は、前記円柱形状の軸方向の何れの部分においてもその円柱形状の軸心まわりにおいて部分的に重なるように設けられていることを特徴とする。
【００１６】
第５発明は、第４発明の塗工用ロッドにおいて、前記第１凸条群および前記第２凸条群は、前記凸条の間隔が互いに等しいとともに、その凸条は前記円柱形状の軸心に対して互いに反対方向へ４５°のねじれ角で傾斜するように設けられて９０°の交差角度で交差させられており、(b) 前記凹所は正方形であることを特徴とする。
【００１７】
第６発明は、第２発明〜第５発明の何れかの塗工用ロッドにおいて、前記凹所の側壁面は、底面へ向かうに従って３０°〜６０°の範囲内で定められた傾斜角度βで内側へ傾斜する傾斜面とされていることを特徴とする。
【００１８】
第７発明は、円柱形状のロッド素材に転造加工を行って第２発明〜第６発明の何れかの塗工用ロッドを製造する方法であって、前記複数の凸条群の凸条に対応する格子状の溝が成形面に設けられた第１転造丸ダイスと、成形面が平坦な円筒面の第２転造丸ダイスとを、前記ロッド素材の軸方向において互いに反対方向へ同じ角度だけ傾斜させた状態でそのロッド素材を挟んで両側に配置し、そのロッド素材の外周面に押圧しながら中心線まわりに回転させることにより、その傾斜に応じてそのロッド素材を軸方向へ前進させながら外周部に連続的に前記格子状の凹凸を転造加工することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
このような塗工用ロッドにおいては、略均等に分布するように独立に設けられた多数の凹所によって外周部の凹凸が構成されており、その凹所内に塗工剤を保持することにより、被塗工部材に塗工剤を塗布したり被塗工部材から余分な塗工剤を掻き落としたりして略均一な厚さの塗工剤の膜を形成する。その場合に、本発明の凹所は、深さｄが凹所の最も大きい開口幅Ｗに対して０．４Ｗ以下で、平坦な底面を有する皿形状を成しているため、表面張力によって凹所内に塗工剤が滞留することが抑制され、滞留に起因して塗工むらが生じることが防止される。
【００２０】
第２発明の凹所も、深さｄが凹所の開口の最も長い一辺の長さＬに対して０．５Ｌ以下で、平坦な底面を有する角皿形状を成しているため、第１発明と同様に、表面張力によって凹所内に塗工剤が滞留することが抑制され、滞留に起因して塗工むらが生じることが防止される。また、第２発明では、多数の直線状の凸条から成る複数の凸条群が互いに交差するように配置されることにより、それ等の凸条で囲まれた部分に多数の凹所が形成されるようになっているため、例えば転造加工でその凹所を形成する場合、転造ダイスの成形面には凹所に対応する多数の凸部を設ける必要があるが、複数の凸条群の凸条に対応する格子状の溝を形成するだけで良いため、転造ダイスを簡単且つ安価に作製することが可能であり、高い生産性が得られる転造加工により塗工用ロッドを低コストで製造できる。
【００２１】
第４発明は、複数の凸条群が第１凸条群および第２凸条群の２つの場合で、それ等の第１凸条群および第２凸条群は、それぞれ凸条が円柱形状の軸心に対して９０°以外の所定のねじれ角で傾斜させられており、多数の凹所は円柱形状の軸方向の何れの部分においてもその円柱形状の軸心まわりにおいて部分的に重なるように設けられている。このため、軸方向の総ての部位で凹所により塗工剤が保持されるようになり、例えば何れかの凸条群の凸条が軸心と直角な方向すなわち周方向に設けられる場合など、軸心まわりの全周に凹所が存在しない箇所を有する塗工用ロッドに比較して、被塗工部材に対して一層均一に塗工剤を塗布できるようになる。
【００２２】
第６発明では、凹所の側壁面が、底面へ向かうに従って３０°〜６０°の範囲内で定められた傾斜角度βで内側へ傾斜する傾斜面とされているため、凹所の底面と側壁面とが交わる角部の内角が１２０°〜１５０°の鈍角になり、塗工剤の滞留が一層効果的に防止される。
【００２３】
第７発明は、第２発明〜第６発明の塗工用ロッドを一対の転造丸ダイスを用いて、ロッド素材が自動的に軸方向へ送られる歩み転造加工で製造する場合で、第１転造丸ダイスの成形面には複数の凸条群の凸条に対応する格子状の溝を形成するだけで良いため、その第１転造丸ダイスを簡単且つ安価に作製することが可能であり、ロッド素材の送り装置が必要無いことと相まって、高い生産性が得られる歩み転造加工により塗工用ロッドを低コストで製造できる。
【００２４】
また、ロッド素材を挟んで第１転造丸ダイスと反対側に配置される第２転造丸ダイスは、成形面（外周面）が平坦な円筒面であるため、実質的に転造加工を行わず、第１転造丸ダイスで転造加工されたロッド素材の外周面を押圧するだけである。このため、第１転造丸ダイスによる転造加工で盛り上げられる凸条の頂形状が不規則になっても、第２転造丸ダイスが押圧されることによって平坦に成形され、転造加工後の研磨加工などの仕上げ加工が必ずしも必要でなくなり、製造コストが更に低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の塗工用ロッドは、例えば前記図８(a) 、(b) に示すように、被塗工部材の表面近傍に略平行に配設され、軸心まわりに回転させられるとともにその被塗工部材の表面に沿って相対移動させられることにより、その被塗工部材の表面に所定の塗工剤を塗布する場合に好適に用いられる。塗工用ロッドは、例えば被塗工部材との相対移動方向に対して直角になる姿勢で配設されるが、直角方向から所定角度だけ傾斜させることもできる。
【００２６】
また、被塗工部材としての合成樹脂製のフィルムやシートの表面に所定の塗工剤を薄く塗布する場合に好適に用いられるが、このようなフィルムやシート以外の被塗工部材に塗工剤を塗布する場合に用いることも可能である。塗工剤としては、例えば所定の流動性、粘性を有する液状物質が好適に用いられるが、粉状物などを塗工剤として塗布することもできる。
【００２７】
塗工用ロッドの直径寸法は、使用分野等によって異なるが、例えば数ｍｍ〜５０ｍｍ程度のものが広く用いられている。この範囲を超えるものにも本発明は適用され得る。
【００２８】
第１発明の凹所の開口形状は、三角形、四角形等の角形であっても良いし、円形、楕円形など角形以外の形状でも良く、適宜定められる。凹所の形状は一定であることが望ましいが、異なる形状の複数種類の凹所を混在して設けることも可能である。
【００２９】
第２発明の一辺の長さＬと第１発明の開口幅Ｗとの関係は、凹所の開口形状によって異なり、必ずしも一定の相関関係は無いが、一般に開口幅Ｗが大きい場合は一辺の長さＬも大きくなる。例えば、凹所の開口形状が第５発明のように正方形の場合、その対角線の長さが開口幅Ｗに相当するが、Ｗ＝２Ｌ／（√２）で表される。そして、深さｄが第１発明のように０．４Ｗ以下の場合、一辺の長さＬに対しては約０．５７Ｌ以下となり、この場合は深さｄを０．５Ｌ以下とする第２発明は、第１発明の一実施態様と言える。
【００３０】
第２発明の複数の凸条群における凸条の間隔は、互いに同じであっても良いが、異なる間隔で設けることも可能である。また、この凸条の幅寸法は、大きいと凹所が小さくなって塗工能率が悪くなり、小さいとエッジ状になって被塗工部材を疵付ける可能性があるため、塗工用ロッドの使用分野に応じて適宜定められ、例えば０．０１〜０．１ｍｍ程度の範囲内、或いは凹所の開口の１辺の長さＬに対して０．１Ｌ〜０．３Ｌ程度の範囲内で設定されるが、これ等の範囲を超えて設定することもできる。
【００３１】
上記凸条群が第３発明のように２つであれば、凹所の開口形状は四角形になるが、凸条群を３つ以上設けることも可能で、凹所の開口形状を三角形など四角形以外の角形とすることもできる。第２発明では、個々の凸条群の凸条は等間隔であるが、第１発明の実施に際しても、平行な多数の凸条を有する複数の凸条群を互いに交差するように配置して多数の凹所を形成することが可能で、その場合、各凸条群の凸条を不等間隔で配置することもできる。
【００３２】
第２発明の一辺の長さＬや第１発明の開口幅Ｗは、塗工用ロッドの使用分野や塗工剤の特性（粘性や流動性など）、或いは凹所の開口形状等に応じて適宜定められ、例えば０．１〜１．０ｍｍ程度の範囲で設定されるが、この範囲を超えて設定することもできる。凹所の最小の開口幅は、表面張力による塗工剤の滞留を防止できるように、塗工剤の特性等に応じて適宜定められ、例えば０．０５ｍｍ以上で、望ましくは０．１ｍｍ以上の寸法に設定される。深さｄは、０．４Ｗ以下、或いは０．５Ｌ以下の範囲で定められるが、０．３Ｗ以下或いは０．４Ｌ以下の範囲で設定することが望ましい。この深さｄは、実際の寸法では、例えば０．３ｍｍ以下、更には０．１ｍｍ以下の寸法に設定される。
【００３３】
凹所の平坦な底面は、大きな凹凸が存在しないことを意味するもので、必ずしも平面である必要はなく、塗工用ロッドの軸心からの径寸法が一定の凸形状の円弧面、或いは転造丸ダイスの径寸法に対応する凹形状の円弧面などでも良い。
【００３４】
第４発明では、２つの凸条群がそれぞれ塗工用ロッドの軸心に対して９０°以外の所定のねじれ角で傾斜させられることにより、多数の凹所が塗工用ロッドの軸方向の何れの部分においても軸心まわりにおいて部分的に重なるようになっているが、３つ以上の凸条群を有する場合でも、何れの凸条群の凸条も軸心と直角な方向すなわち周方向に対して傾斜して設けられるようにして、軸方向の何れの部分においても軸心まわりにおいて凹所が部分的に重なるようにすることができる。
【００３５】
第４発明では２つの凸条群がそれぞれ塗工用ロッドの軸心に対して９０°以外の所定のねじれ角で傾斜させられているが、他の発明の実施に際しては、一方の凸条群が軸心と平行で、他方の凸条群が軸心と直角、或いは軸心に対して所定のねじれ角で傾斜させられている場合など、種々の態様が可能である。
【００３６】
第６発明では、側壁面が３０°〜６０°の傾斜角度βで内側へ傾斜させられているが、他の発明の実施に際しては、必ずしも３０°〜６０°の範囲内である必要はなく、例えば底面に対して垂直（β＝０°）であっても良いなど、種々の態様が可能である。なお、第６発明は第２発明〜第５発明に従属しているが、第１発明についても、凹所の側壁面を、底面へ向かうに従って３０°〜６０°の範囲内で定められた傾斜角度βで内側へ傾斜する傾斜面とすることが可能である。
【００３７】
第２発明〜第６発明の塗工用ロッドは、第７発明のように一対の転造丸ダイスを傾斜させて転造加工を行う歩み転造加工によって好適に製造されるが、第１発明の塗工用ロッドを含めて他の製造方法を採用することができる。例えば、平ダイスを用いて転造加工を行ったり、転造丸ダイスの回転中心線がロッド素材の軸心と平行になる姿勢で転造加工を行ったり、或いは切削加工やレーザ加工など転造加工以外の加工方向で凹所を加工したりすることもできる。
【００３８】
また、第７発明では、第２転造丸ダイスの成形面が平坦な円筒面とされていたが、第１転造丸ダイスと同様に格子状の溝を設けて転造加工を行うこともできる。一対の平ダイスを用いて転造加工を行う場合も、何れか一方の平ダイスのみに格子状の溝を設けて他方は平坦面（平面）とすることができるが、両方の平ダイスに格子状の溝を設けて転造加工を行うことも可能である。
【００３９】
第７発明では、目的とする塗工用ロッドの長さ寸法に予め切断されたロッド素材に１本ずつ転造加工を行うものでも良いが、目的とする塗工用ロッドの長さ寸法の２倍以上の長さのロッド素材を用いて、歩み転造加工によりその全長に転造加工を行って凹凸を形成した後に、目的とする長さ寸法に切断するようにしても良い。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例である塗工用ロッド１０を説明する図で、(a) は軸心Ｏと直角な方向から見た正面図、(b) は塗工用ロッド１０の外周部に設けられた凹凸１２を説明する図で、円柱形状の塗工用ロッド１０の外周面を平面的に展開して示す拡大図、(c) は(b) におけるＣ−Ｃ断面の拡大図である。この塗工用ロッド１０の凹凸１２は、円柱形状のロッド素材２０の外周面にそれぞれ等間隔で平行な多数の直線状の第１凸条１４、第２凸条１６が格子状に交わった形状を成している。これにより、それ等の第１凸条１４、第２凸条１６で囲まれた部分に多数の角形の凹所１８が塗工用ロッド１０の軸方向および周方向において均等に分布するように独立に形成されている。本実施例では、多数の第１凸条１４によって第１凸条群が構成され、多数の第２凸条１６によって第２凸条群が構成されており、図１(b) において右下がりの一点鎖線で示す直線は第１凸条１４の中心線で、右上がりの二点鎖線で示す直線は第２凸条１６の中心線である。
【００４１】
第１凸条１４は、ロッド素材１８の軸心Ｏに対して右まわりにねじれ角α1 で捩じれた多条のねじ山形状を成しており、第２凸条１６は、第１凸条１４のねじれ方向と反対方向（左まわり方向）へねじれ角α2 で捩じれた多条のねじ山形状を成している。本実施例ではねじれ角α1 ＝４５°、α2 ＝−４５°で、第１凸条１４および第２凸条１６は直角に交差している。また、第１凸条１４および第２凸条１６の間隔は互いに等しく、凹所１８の開口形状は正方形とされている。
【００４２】
凹所１８は、開口部の１辺の長さＬに対して深さｄが０．５Ｌ以下で、平坦な底面１８ａを有する角皿形状を成している。本実施例では、１辺の長さＬが約０．２ｍｍで、深さｄは約０．０６ｍｍであり、ｄ＝０．３Ｌである。また、凹所１８の最も大きい開口幅Ｗは、正方形の対角線の長さで、Ｗ＝２Ｌ／（√２）≒０．２８ｍｍであり、ｄ≒０．２１Ｗである。上記底面１８ａは、略平面であるが、厳密には凹凸１２が図２に示す転造加工装置３０により転造加工によって形成されることから、その第１転造丸ダイス３２の径寸法に対応する凹形状の円弧面を成している。
【００４３】
また、正方形の凹所１８の４つの側壁面１８ｂは、何れも底面１８ａへ向かうに従って３０°〜６０°の範囲内で定められた傾斜角度βで内側へ傾斜する傾斜面とされており、本実施例ではβ＝４５°で傾斜させられている。すなわち、本実施例の凹所１８は、横断面が正方形の浅い截頭四角錐形状を成しているのであり、各側壁面１８ｂと底面１８ａとが交わる角部の内角は１３５°の鈍角になる。
【００４４】
一方、前記第１凸条１４および第２凸条１６は同じ幅寸法ｔを有し、本実施例ではｔ≒０．０４ｍｍ＝０．２Ｌである。塗工用ロッド１０の直径寸法Ｄは約４０ｍｍで、周方向に多数の凹所１８が設けられるが、幅寸法ｔが狭いことから、それ等の凹所１８は図１(b) から明らかなように、塗工用ロッド１０の軸方向の何れの部分においても軸心まわり、すなわち図１(b) の上下方向において部分的に重なるように配置される。凹所１８の軸方向ピッチＰ、すなわち多数の凸条１４や１６の軸方向の中心間距離は、本実施例では約０．３４ｍｍとなる。なお、図１は、凹凸１２の形状を含めて塗工用ロッド１０の各部の寸法の比率や角度を正確に表現したものではない。他の図面についても同様である。
【００４５】
そして、このような塗工用ロッド１０は、図２〜図４に示す転造加工装置３０を用いて好適に製造される。この転造加工装置３０は、基本的に前記転造加工装置１２０と同じ構成で、一対の第１転造丸ダイス３２、第２転造丸ダイス３４が異なるだけであり、ロッド素材２０は前記支持部材１２８によって支持されるようになっている。図２の(a) は、ロッド素材２０の軸方向から見た正面図で、(b) は(a) の右側面図である。図３は、転造加工装置３０の上方から見た平面図で、図４は、第１転造丸ダイス３２の外周部に設けられた成形面３６の凹凸形状を示す断面図である。
【００４６】
第１転造丸ダイス３２の成形面３６は、図３および図４に示すように、前記第１凸条１４および第２凸条１６に対応して多数の第１成形溝４０、第２成形溝４２が格子状に設けられることにより、前記凹凸１２を反転した凹凸、すなわち前記凹所１８に対応する凸部４４が多数形成された凹凸形状とされている。第１凸条１４を成形する第１成形溝４０は、中心線Ｓ1 の左まわりにねじれ角γ1 で捩じれた多条ねじ状に設けられている一方、第２凸条１６を成形するする第２成形溝４２は、中心線Ｓ1 の右まわりにねじれ角γ2 で捩じれた多条ねじ状に設けられている。図４は、第１成形溝４０と平行に切断した断面図である。また、第２転造丸ダイス３４の成形面３８は、中心線Ｓ2 を中心とする平坦な円筒面とされている。したがって、ロッド素材２０の外周面に第１転造丸ダイス３２の凸部４４が食い込むことにより、前記第１凸条１４、第２凸条１６が盛り上げられて多数の凹所１８が形成される。本実施例では、これ等の第１転造丸ダイス３２、第２転造丸ダイス３４の直径寸法は約１８０ｍｍで、幅寸法（軸方向寸法）は約５０ｍｍである。
【００４７】
また、上記第１転造丸ダイス３２、第２転造丸ダイス３４は、ロッド素材２０の軸方向の同じ位置でロッド素材２０を挟んでその両側に配置されているとともに、図２の(b) から明らかなように、ロッド素材２０の軸方向において第１転造丸ダイス３２は傾斜角θ1 だけ左方向、すなわちロッド素材２０の送り方向へ傾斜させられ、第２転造丸ダイス３４は傾斜角θ2 だけ右方向へ傾斜させられている。傾斜角θ1 、θ2 は、傾斜方向が異なるだけで同じ角度であり、第１転造丸ダイス３２および第２転造丸ダイス３４がロッド素材２０を挟圧した状態で、図２(a) において何れも中心線Ｓ1 、Ｓ2 の右まわりに同期して回転駆動されることにより、傾斜角θ1 、θ2 に応じてロッド素材２０を図２(b) 、図３の左方向へ自動的に前進させながら前記第１凸条１４および第２凸条１６を転造加工する。転造丸ダイス３２、３４の外径寸法は同じで、本実施例では同じ回転速度で回転駆動される。なお、第２転造丸ダイス３４の成形面３８は平坦面で、転造加工を行うものではなく、ロッド素材２０の撓み変形を防止するバックアップ部材として機能するとともに、転造加工された第１凸条１４、第２凸条１６の頂部を押し潰して平坦に成形する作用を有するものであるため、必ずしも同期回転させる必要はなく、ロッド素材２０の回転に追従して中心線Ｓ2 まわり回転させるだけでも良い。また、第２転造丸ダイス３４の径寸法は必ずしも第１転造丸ダイス３２の径寸法と同じである必要はない。
【００４８】
前記ねじれ角γ1 、γ2 、および傾斜角θ1 は、前記ねじれ角α1 、α2 で第１凸条１４、第２凸条１６が転造加工されるように、次式(1) 、(2) を満足するように定められる。また、傾斜角θ1 （＝θ2 ）は、ロッド素材２０の１回転当たりの軸方向の進み量Ｘ（＝πＤｔａｎθ1 ＝πＤｔａｎθ2 ）が、第１凸条１４、第２凸条１６、或いは凹所１８の軸方向ピッチＰ（本実施例では約０．３４ｍｍ）の整数倍になるように、ロッド素材２０の直径寸法Ｄや凸条１４、１６の間隔などに応じて設定される。本実施例では第１凸条１４のねじれ角α1 ＝４５°であるため、その第１凸条１４を転造加工する第１成形溝４０のねじれ角γ1 、傾斜角θ1 は、例えばγ1 ＝−４５°１５′、θ1 ＝１５′に設定される。また、第２凸条１６のねじれ角α2 ＝−４５°であるため、θ1 ＝１５′に設定されると、第２凸条１６を転造加工する第２成形溝４２のねじれ角γ2 ＝４４°４５′となる。そして、このように傾斜角θ1 ＝θ2 ＝１５′に設定されると、ロッド素材２０は１回転毎にその傾斜角θ1 に応じて定まる軸方向進み量Ｘずつ前進させられ、歩み転造加工が行われる。ロッド素材２０は、目的とする塗工用ロッド１０の長さ寸法（例えば３００ｍｍ）に予め切断され、１本ずつ転造加工が行われるようになっていても良いが、目的とする塗工用ロッド１０の長さ寸法の２倍以上の長さのロッド素材２０を用いて、歩み転造加工によりその全長に転造加工を行って凹凸１２を形成した後に、目的とする長さ寸法に切断するようにしても良い。第１転造丸ダイス３２は食付き部、完全山部、逃げ部を有するとともに、完全山部には軸方向に多数の成形溝４０、４２が設けられており、その成形溝４０、４２による凸条１４、１６の転造加工と、第２転造丸ダイス３４によるそれ等の凸条１４、１６の頂部の潰し成形とが繰り返し行われることにより、高い寸法精度で凹凸１２が転造成形される。
α1 ＝−（γ1 ＋θ1 ）            ・・・(1) 
α2 ＝−（γ2 ＋θ1 ）            ・・・(2) 
【００４９】
また、このような塗工用ロッド１０は、軸心Ｏが被塗工部材の表面と略平行になる姿勢でその表面の近傍に配設され、軸心Ｏまわりに回転させられるとともに被塗工部材の表面に沿って相対移動させられることにより、その被塗工部材の表面に所定の塗工剤を略均一に塗布するように使用される。例えば前記図８(a) 、(b) において前記塗工用ロッド１００の代わりに配設され、軸心Ｏまわりに所定の回転方向へ回転させられることにより、塗工剤１０６を定量送りしたり掻き落としたりして、被塗工部材１０４の表面に所定の厚さで略均一に塗布するのである。
【００５０】
ここで、このような塗工用ロッド１０においては、均等に分布するように独立に設けられた多数の凹所１８によって外周部の凹凸１２が構成されており、その凹所１８内に塗工剤を保持することにより、被塗工部材に塗工剤を塗布したり被塗工部材から余分な塗工剤を掻き落としたりして略均一な厚さの塗工剤の膜を形成する。その場合に、本実施例の凹所１８は、正方形の一辺の長さＬ≒０．２ｍｍで、最大開口幅Ｗ≒０．２８ｍｍである一方、深さｄは約０．０６ｍｍで、最大開口幅Ｗに対して約０．２１Ｗ、一辺の長さＬに対して約０．３Ｌと浅く、平坦な底面１８ａを有する皿形状を成しているため、表面張力によって凹所１８内に塗工剤が滞留することが抑制され、滞留に起因して塗工むらが生じることが防止される。
【００５１】
特に、本実施例では、凹所１８の側壁面１８ｂが、底面１８ａへ向かうに従って傾斜角度β＝４５°で内側へ傾斜する傾斜面とされているため、凹所１８の底面１８ａと側壁面１８ｂとが交わる角部の内角が１３５°の鈍角になり、凹所１８内に塗工剤が滞留することが一層効果的に防止される。
【００５２】
また、多数の直線状の第１凸条１４、第２凸条１６から成る２つの凸条群が互いに交差するように配置されることにより、それ等の凸条１４、１６で囲まれた部分に多数の凹所１８が形成されるようになっているため、転造加工によって凹所１８を形成する場合、転造ダイスには２つの凸条群の凸条１４、１６に対応する格子状の成形溝を形成するだけで良く、転造ダイスを簡単且つ安価に作製することが可能であり、高い生産性が得られる転造加工により塗工用ロッド１０を低コストで製造できる。
【００５３】
また、上記第１凸条１４および第２凸条１６は、塗工用ロッド１０の軸心Ｏに対して互いに反対まわりに４５°のねじれ角で傾斜させられているとともに、それ等の凸条１４、１６の幅寸法ｔは約０．０４ｍｍであり、多数の凹所１８は塗工用ロッド１０の軸方向の何れの部分においても軸心Ｏまわりにおいて部分的に重なるように設けられている。このため、軸方向の総ての部位で凹所１８により塗工剤が保持されるようになり、例えば凸条１４、１６の何れか一方が軸心Ｏと直角な方向すなわち周方向に設けられる場合など、軸心Ｏまわりの全周に凹所１８が存在しない箇所を有する塗工用ロッドに比較して、被塗工部材に対して一層均一に塗工剤を塗布できるようになる。
【００５４】
また、本実施例では、図２、図３に示す転造加工装置３０を用いて、ロッド素材２０を図２(b) 、図３の左方向へ自動的に前進させながら第１凸条１４および第２凸条１６を転造加工する歩み転造加工を行うが、第１転造丸ダイス３２の成形面３６には２つの凸条群の凸条１４、１６に対応する格子状の成形溝４０、４２を形成するだけで良いため、その第１転造丸ダイスを簡単且つ安価に作製することが可能であり、ロッド素材２０の送り装置が必要無いことと相まって、高い生産性が得られる歩み転造加工により塗工用ロッド１０を低コストで製造できる。
【００５５】
また、ロッド素材２０を挟んで第１転造丸ダイス３２と反対側に配置される第２転造丸ダイス３４は、成形面３８が平坦な円筒面であるため、実質的に転造加工を行わず、第１転造丸ダイス３２で転造加工されたロッド素材２０の外周面を押圧するだけである。このため、第１転造丸ダイス３２による転造加工で盛り上げられる凸条１４、１６の頂形状が不規則になっても、第２転造丸ダイス３４が押圧されることによって平坦に成形され、これが第１転造丸ダイス３２の完全山部で何回も繰り返されることにより、転造加工後の研磨加工などの仕上げ加工が必ずしも必要でなくなり、製造コストが更に低減される。
【００５６】
なお、上記実施例では、第１凸条１４および第２凸条１６が軸心Ｏに対して互いに反対まわりに４５°のねじれ角で傾斜させられていたが、図５に示す塗工用ロッド５０のように、一方の第１凸条１４を軸心Ｏと平行に設け、他方の第２凸条１６を軸心Ｏと直角に設けることにより、軸方向および周方向に整列するように多数の正方形の凹所１８を有する凹凸５２を形成することも可能である。図５は図１に対応する図で、(a) は軸心Ｏと直角な方向から見た正面図、(b) は塗工用ロッド５０の外周面を平面的に展開して示す拡大図、(c) は(b) におけるＣ−Ｃ断面の拡大図である。
【００５７】
また、図６の塗工用ロッド６０は、軸心Ｏと直角な第１凸条６２、軸心Ｏに対して互いに反対まわりに３０°のねじれ角で傾斜させられた第２凸条６４、第３凸条６６の計３つの凸条群を有し、それ等の凸条６２、６４、６６によって囲まれた部分に多数の正三角形の凹所６８が形成されることにより、格子状の凹凸７０が構成されている場合である。凹所６８は、開口部の１辺の長さＬに対して深さｄが０．５Ｌ以下、好ましくは０．４Ｌ以下で、平坦な底面６８ａを有する皿形状を成しているとともに、側壁面６８ｂは、３０°〜６０°の範囲内で例えば４５°程度に設定される傾斜角度βで内側へ傾斜する傾斜面とされている。また、第１凸条６２、第２凸条６４、および第３凸条６６は同じ幅寸法ｔを有し、その幅寸法ｔは、例えば０．１Ｌ〜０．３Ｌ程度の範囲内で設定される。この図６も図１に対応する図で、(a) は軸心Ｏと直角な方向から見た正面図、(b) は塗工用ロッド６０の外周面を平面的に展開して示す拡大図、(c) は(b) におけるＣ−Ｃ断面図である。また、図６(b) において破線で示す上下の直線は第１凸条６２の中心線で、右下がりの一点鎖線で示す直線は第２凸条６４の中心線で、右上がりの二点鎖線で示す直線は第３凸条６６の中心線である。
【００５８】
このような塗工用ロッド６０においても、深さｄが小さい皿形状の凹所６８が設けられることにより、前記実施例と同様の作用効果が得られる。
【００５９】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施例である塗工用ロッドを示す図で、(a) は軸心Ｏと直角な方向から見た正面図、(b) は塗工用ロッドの外周面を平面的に展開して示す拡大図、(c) は(b) におけるＣ−Ｃ断面の拡大図である。
【図２】図１の塗工用ロッドを好適に製造できる転造加工装置の一例を説明する概略図で、(a) は正面図、(b) は(a) の右側面図である。
【図３】図２の転造加工装置を上方から見た平面図である。
【図４】図２の第１転造丸ダイスの成形面の断面図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す図で、図１に相当する図である。
【図６】本発明の更に別の実施例を示す図で、図１に相当する図である。
【図７】従来の塗工用ロッドの一例を示す一部を切り欠いた正面図である。
【図８】(a) 、(b) 共に塗工用ロッドを用いて塗工剤を塗布する装置の一例を説明する概略図である。
【図９】塗工用ロッドを好適に製造できる転造加工装置を説明する概略図で、(a) は正面図、(b) は(a) の右側面図である。
【図１０】従来の塗工用ロッドの別の例を説明する図で、(a) は塗工用ロッドの外周面を平面的に展開して示す拡大図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０、５０、６０：塗工用ロッド    １２、５２、７０：凹凸    １４、６２：第１凸条（第１凸条群）    １６、６４：第２凸条（第２凸条群）    １８、６８：凹所    １８ａ、６８ａ：底面    １８ｂ、６８ｂ：側壁面    ２０：ロッド素材    ３２：第１転造丸ダイス    ３４：第２転造丸ダイス    ３６、３８：成形面    ４０：第１成形溝（溝）    ４２：第２成形溝（溝）    ６６：第３凸条（第３凸条群）    Ｏ：軸心    Ｌ：１辺の長さ    ｄ：深さ
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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