(57)【要約】【課題】ローラ径が軸方向で変化するか否かに拘わらず、ローラ表面の軸方向および周方向に塗液を均一に塗布することができる塗料塗布方法及び塗装装置を提供すること。【解決手段】塗料容器１３の底部の貫通孔２４ｂに設けられた環状弾性ブレード２５に上下に向けたローラ１を挿通させた状態で、塗料容器１３をローラ１の下端から上端まで移動させて、塗料容器１３内の塗料２７をローラ１の外周面に塗布させてローラ１の外周面に塗膜を形成させる際、環状弾性ブレード２５の下方に先細り状に変形の外周面の周方向全体に気体をエア噴射ノズル２８から吹き付けると共に、その吹付圧力を前記気体の吹き付け位置のローラ１の径の変化に応じて前記膜厚が一定となるように変化させるようにしている。【選択図】図１
2013166089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料容器の底部の貫通孔に設けられた環状弾性部材に上下に向けたローラを挿通させた状態で、前記塗料容器を前記ローラの下端から上端まで移動させて、前記塗料容器内の塗料を前記ローラの外周面に塗布させて前記ローラの外周面に塗膜を形成させる際、前記環状弾性部材の下方に先細り状に変形の外周面の周方向全体に気体を気体噴射ノズルから吹き付けると共に、その吹付圧力を前記気体の吹き付け位置のローラの径の変化に応じて前記膜厚が一定となるように変化させることを特徴とする塗布方法。
【請求項２】
底部中央に貫通孔が形成された塗料容器と、上下に向けて前記貫通孔に挿通されたローラを保持する保持装置と、前記塗料容器を昇降駆動するアクチュエータとを備え、前記アクチュエータで前記塗料容器を前記ローラの下端部側から上端部側に上昇駆動することにより前記塗料容器内の塗料を前記ローラの外周面に塗布して、前記ローラの外周面に塗膜を形成させる塗装装置であって、
前記貫通孔に取り付けられ且つ前記塗料容器が上昇させられる際に内周部分が下方に先細り状に変形するように前記ローラの外周面に自己の弾性力で当接させられる環状弾性部材と、
前記塗料容器と一体に移動可能に設けられて前記環状弾性部材の先細り状の変形部の外周面へ気体を噴射して吹き付ける気体噴射ノズルと、
前記気体噴射ノズルから吐出される気体の流量を調整して吐出圧力を変化させる流量調整装置と、
前記流量調整装置を制御して前記気体噴射ノズルから吐出される気体の吹付圧力を前記気体の吹き付け位置のローラの径の変化に応じて前記膜厚が一定となるように変化させる制御回路を備えることを特徴とする塗装装置。
【請求項３】
請求項２の塗装装置において、前記気体噴射ノズルは周方向に複数備えていることを特徴とする塗装装置。
【請求項４】
請求項３の塗装装置において、前記複数の気体噴射ノズルはそれぞれ独立して流量調整手段により噴射量の調整が行えることを特徴とする塗装装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか一つに記載の塗装装置において、前記気体噴射ノズルは気体を前記環状弾性部材の先細り状の変形部の外周面へ斜め下方から吹き付け可能に傾斜させられていることを特徴とする塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスで使用される加圧、定着ローラなどのローラ表面に塗液を塗布し、均一な塗膜を得るための塗料塗布方法及び塗装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば複写機等の電子写真方式の画像形成装置では、定着プロセスにおいて記録紙とその上に形成されたトナー像を定着ローラと加圧ローラとの間を通過させる際、記録紙とトナー像を加熱しながら加圧ローラで定着ローラに押し付けることで、トナー像を記録紙上に定着させるようにしている。
【０００３】
この加圧ローラでは、記録紙を定着ローラに押し付けるニップ形成のため、加圧ローラ表層にシリコンゴムなど弾性層を設ける一方、この弾性層の表面にトナーが固着防止のため、ＰＦＡなどのフッ素樹脂からなる離型層が設けている。
【０００４】
この離型層をローラに成形する方法としては、あらかじめ円筒状に薄く成形されたＰＦＡなどの離型材料からなるチューブを表面に接着剤を塗布したローラに被せる方法がある。このとき塗布される接着剤に膜厚ムラや凹凸があると、それが直接ローラ表面の振れや凹凸に繋がり、定着画像の乱れが生じてしまうため、均一な膜厚での接着剤塗布が必要となる。
【０００５】
ローラ表面に接着剤を塗布する塗布方法としては、水平に配設したローラを回転させながら、接着剤を容器のノズルからローラ周面の側方に回転方向且つ下方に向けて供給すると共に、ノズルより下方に配設された幅の小さなブレードでローラの周面に供給される接着剤の膜厚を一定にしながら容器およびブレードをローラの軸方向に移動させて、ローラの周面全体に接着剤層を形成するようにした小ブレード式の塗布方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この塗布方法では、ブレードが軸方向へ移動するため螺旋状の凹凸が残ってしまうという問題がある。
【０００７】
また、ローラ表面に接着剤を塗布する塗布方法としては、上下方向に移動可能なローラをロート状のリングブレードの中央穴に挿通して、リングブレード上から接着剤をリングブレードとローラとの間に供給して、ローラの周面に接着剤層を形成するようにしたリングブレード式の塗布方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
このリングブレード式の塗布方法では、リングブレードと塗液保持部を一体化させ、塗液保持部とローラを相対的に動かした際に、塗液保持部の塗液がリングブレードとローラの隙間から流れ出ようとする液圧が、隙間の間隔に差があると不均等になることを利用して調芯を行うものである。
【０００９】
しかしながら、径が軸方向で変化するローラの場合、ブレードとローラ間の隙間が軸方向で変化するため、たとえ調芯できたとしても軸方向の膜厚が一定にならないという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、ローラ径が軸方向で変化するか否かに拘わらず、ローラ表面の軸方向および周方向に塗液を均一に塗布することができる塗料塗布方法及び塗装装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するため、この発明は、塗料容器の底部の貫通孔に設けられた環状弾性部材に上下に向けたローラを挿通させた状態で、前記塗料容器を前記ローラの下端から上端まで移動させて、前記塗料容器内の塗料を前記ローラの外周面に塗布させて前記ローラの外周面に塗膜を形成させる際、前記環状弾性部材の下方に先細り状に変形の外周面の周方向全体に気体を気体噴射ノズルから吹き付けると共に、その吹付圧力を前記気体の吹き付け位置のローラの径の変化に応じて前記膜厚が一定となるように変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、ローラ径が軸方向で変化するか否かに拘わらず、ローラ表面の軸方向および周方向に塗液を均一に塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明に係る塗装装置の概略断面である。
【図２】図１に示した塗装装置の塗料容器を下方から見た説明図である。
【図３】この発明に係る塗装装置の他の実施例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る塗装装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、塗装対象としてのローラ１と本発明に係る塗装装置１０と関係を示したものである。
【００１６】
この図１の塗装装置１０は、主として電子写真プロセスで使用される加圧ローラ（円筒体）などを塗装対象としている。しかし、この塗装装置１０は、電子写真プロセスで使用される加圧ローラ以外のローラ(円筒体）でも塗装できる。
【００１７】
また、図１におけるローラ１は、塗装部となるローラ本体１ａと、ローラ本体１ａの両端に同軸に連設された小径軸部（非塗装部）１ｂ，１ｃを有する。このローラ１は、電子写真プロセスで使用される加圧ローラの一例を示したものである。このローラ１のローラ本体１ａは、紙搬送時のシワの発生を防止する目的として、ローラ本体１ａの長手方向（軸方向）中心から軸方向端部に向かうにつれて徐々に外径の大きくなる形状（以下、この形状を指して鼓形状と称する。）に形成されている。
【００１８】
尚、塗装装置１０により塗装されるローラとしては、紙搬送時のシワの発生を防止する目的として、ローラ本体１ａの長手方向（軸方向）の中心から軸方向端部に向かうにつれて徐々に外形の小さくなる形状（以下、この形状を指してクラウン形状と称する。）のローラでも良い。また、塗装装置１０により塗装されるローラ１の表面は、ローラ１を押し当てたときのニップ幅確保のためシリコンゴムなどの弾性体からなる場合が多い。しかし、塗装装置１０により塗装されるローラ１の表面は、金属のような剛体であっても良い。
［構成］
塗装装置１０は、ローラ１を上下に向けて着脱可能に保持させるローラ保持装置１１と、ローラ保持装置１１の側方に配設された容器昇降用のアクチュエータ１２と、ローラ１に塗装する塗料が貯留される塗料容器１３と、ローラ１に塗装される塗装膜を調整させる塗装膜厚調整装置（塗装膜厚調整手段）１４を有する。
＜ローラ保持装置１１＞
ローラ保持装置１１は、ベース(図示せず)上に固定された下側チャック（下ローラ保持装置）１５と、この下側チャック（下ローラ保持装置）１５の上方間隔をおいて配設された上側チャック（上ローラ保持装置）１６を有する。下側チャック１５および上側チャック１６は、同心の芯出し軸１５ａ，１６ａをそれぞれ有する。この芯出し軸１５ａには筒状の下側マスク１７の下端部が嵌合され、芯出し軸１６ａには筒状の上側マスク１８の上端部が嵌合されている。しかも、この下側マスク１７の上端部内にローラ１の非塗装部である小径軸部１ｂが嵌合され、上側マスク１８の下端部内にローラ１の非塗装部である小径軸部１ｃが嵌合されている。これにより、下側マスク１７および上側マスク１８は、非塗装部である小径軸部１ｂ，１ｃを覆っている。尚、下側マスク１７および上側マスク１８の外径は、ローラ本体１ａの外径と同じ径に形成されている。
【００１９】
また上側チャック１６は、ベース(図示せず)上の図示しないフレームに上下動可能に取り付けられていると共に、駆動モータ等の駆動装置（駆動手段）１９により上下動可能に設けられている。この上側チャック１６の上下動により、下側チャック１５と上側チャック１６との間にローラ１を着脱可能に保持できるようになっている。尚、両チャック１５，１６間の同軸度は０．０１ｍｍ以下が望ましい。
＜アクチュエータ１２＞
容器昇降用のアクチュエータ１２は、ローラ保持装置１１の側方に上下に向けて配設されたアクチュエータ本体２０と、アクチュエータ本体２０に上下駆動可能に設けられた昇降部材２１と、昇降部材２１に固定された容器取付ベース２２を有する。この容器取付ベース２２には、上側マスク１８を容器取付ベース２２に対して固定させるマスククランプ２３が図示しない支持部材を介して取り付けられている。また、容器取付ベース２２には、容器取付用の貫通孔２２ａが形成されている。マスククランプ２３は、マスクを把持して上下に動かすことができる。
【００２０】
塗装装置１０による塗装中は、昇降部材２１および容器取付ベース２２がローラ１の軸と並行に下から上へ動作する。この昇降部材２１の移動速度によって、塗装装置１０による平均膜厚が決定するため、１〜１００ｍｍ／ｓｅｃ程度の範囲で任意の移動速度を設定できることが望ましい。ローラ１との平行度は０．０１ｍｍ以下が望ましい。
＜塗料容器１３＞
この塗料容器１３は、有底筒状で上端が開放し且つ底壁２４ａの中央部に貫通孔（挿通孔）２４ｂが形成されている容器本体（環状容器）２４と、貫通孔２４ｂと同心に配設された環状弾性ブレード（ゴム、合成樹脂等の弾性板または弾性薄膜からなる環状部材）２５と、環状弾性ブレード２５の周縁部を底壁２４ａの貫通孔２４ｂ側の部分に挟み込むように保持するブレード押さえリング（固定リング）２６を有する。尚、容器本体２４は、下端部が容器取付ベース２２の貫通孔２２ａに嵌着されている。
【００２１】
このような環状弾性ブレード２５を有する塗料容器１３内に塗料２７が注入されている。この塗料容器１３は、塗料の液位が塗装前、塗装中、塗装後で変化が小さく安定していることが望まれるため、塗装によってローラ１に付着する塗料に比べて多くの塗料を保持できる構造が望ましい。具体的には、塗料容器１３はローラ１に付着する塗料の１００〜１５０倍の容量の塗料を保持できることが望ましい。
【００２２】
また、環状弾性ブレード２５は塗料容器１３の底面に、芯出し軸１５ａ，１６ａの軸線(軸芯）と同軸となるよう設けられる。環状弾性ブレード２５は非塗装時の塗料容器１３内塗料が漏れ出さないようにしておく役割や塗装中の膜厚を規制する役割があるため、ローラの外形より小さな内径を持つものが必要となる。具体的にはローラ外径の８０〜９０％の内径を持つことが望ましい。硬度はショアＡ５０〜１００のものが適している。膜厚の周方向偏差を生じさせないよう環状弾性ブレード２５の内円とローラの同軸度は０．０１ｍｍ以下であることが望ましい。
【００２３】
尚、環状弾性ブレード２５は、図１におけるように中央部に向かうに従って下方に湾曲して、下方に逆円錐状になっている。
＜塗装膜厚調整装置１４＞
この塗装膜厚調整装置１４は、容器取付ベース２２の下方に配設した複数のエア噴射ノズル（気体噴射ノズル）２８と、このエア噴射ノズル２８のエアの噴射量を制御するための可変絞り２９と、この可変絞り２９にエアを供給するエアポンプや圧縮エアタンク等のエア供給源３０を有する。尚、可変絞り２９は、配管３１の複数の分岐配管３１ａを介して複数のエア噴射ノズル２８にそれぞれ接続されている。
【００２４】
複数のエア噴射ノズル２８は、図２に示したようにローラ１の周方向に等ピッチで配設されていると共に、噴射口がローラ１の中心に向けて容器取付ベース２２に取り付けられれている。しかも、エア噴射ノズル２８は、噴射口が環状弾性ブレード２５の逆円錐状の下端部外周面に向けられていて、ローラ１と環状弾性ブレード２５の当接している部分にエアが噴射されるよう容器取付ベース２２に取り付けられている。
【００２５】
また、複数のエア噴射ノズル２８は、ローラ１の外周面に形成される塗膜の膜厚を調整するエアの噴射量を制御するため、可変絞り２９により自由に噴射量を制御できる。エアの噴射量は０〜２００Ｌ／ｍｉｎの範囲で制御できることが望ましい。
【００２６】
複数のエア噴射ノズル２８は、供給されたエアをローラ１の全周方向からムラなく噴射できるように、図２に示したように周方向に等ピッチで配設されている。即ち、図１では８方向よりエアを噴射することで周方向の偏差低減を図っているが、分割数はより多いほどよく、各噴射口間の流量偏差は１０Ｌ／ｍｉｎ以下であるとこが望ましい。また、エア噴射口は環状弾性ブレード２５より３〜５ｍｍの位置にあることが望ましい。
[作用]
次に、実際の塗装の動作を説明する。
【００２７】
例えば、外径φ２５ｍｍ、内径φ１０ｍｍ、長さ１００ｍｍの寸法の下側マスク１７および上側マスク１８を用意すると共に、外径φ２５ｍｍ、長さ３００ｍｍ、小径軸部（ジャーナル）１ｂの径φ１０ｍｍ、鼓の大きさ０．２ｍｍの寸法のローラ１を用意する。また、環状弾性ブレード２５は内径φ２０ｍｍ、厚さ１ｍｍ、硬度ショアＡ８０のものを用い、容器本体２４にはφ１００ｍｍの内径のものを用いた。
【００２８】
そして、下側チャック１５の芯出し軸１５ａに下側マスク１７の下端部を嵌合させ、塗料容器１３の環状弾性ブレード２５に上下に向けて挿通したローラ１の下部の小径軸部（ジャーナル）１ｂを下側マスク１７の上端部内に嵌合させる。
【００２９】
一方、ローラ１の上部の小径軸部（ジャーナル）１ｃに上側マスク１８（下側マスク１７と同形状）を嵌合する。この状態で、駆動装置１９を動作させて上側チャック１６を下降させることにより、ローラ１とマスク１７，１８を環状弾性ブレード２５の内円に対し同軸となるようチャック１５，１６間に保持させる。
【００３０】
また、アクチュエータ１２を動作させて、下側マスク１７に環状弾性ブレード２５が当接する高さまで、塗料容器１３を昇降部材２１および容器取付ベース２２と一体に降下させる。この際、環状弾性ブレード２５は下側マスク１７により穴が押し広げられ、下側マスク１７を締め付けている状態となる。
【００３１】
この状態で、容器本体２４内に塗料２７となるシリコン接着材（粘度８０Ｐａ・ｓ）を２００ｇ供給し、アクチュエータ１２の昇降部材２１を一定速度（８０ｍｍ／ｓｅｃ）で図１の上方向に移動させる。この移動は、環状弾性ブレード２５がローラ本体１ａの下端から上端まで行う。この移動に際して、環状弾性ブレード２５の内周部分は、容器本体２４内の塗料２７とローラ１の外周面との間の粘性抵抗により、図１に示したように自己の弾性力で下方に先細り形状に弾性変形させられる。
【００３２】
しかも、この移動に伴い、エア供給源３０からの圧縮エアを可変絞り２９および複数の分岐配管３１ａを介して複数のエア噴射ノズル２８に供給し、この複数のエア噴射ノズル２８から圧縮エアを環状弾性ブレード２５のローラ１への当接部（環状弾性ブレード２５の下方への先細り形状の湾曲変形部）の外周面に向けて吹き付ける。
【００３３】
この際、塗料容器１３はローラ１に対して軸方向に上方に向けて移動するが、塗料容器１３内の塗料２７はその場に留まろうとするため、ローラ１と環状弾性ブレード２５の当接部付近の塗料の液圧が高くなる。これにより、塗料２７は環状弾性ブレード２５の穴を押し広げてローラ１との隙間より逃げようとするため、ローラと環状弾性ブレード２５が当接している部分に隙間Ｓができる。
【００３４】
このように塗料容器１３はローラ１に対し相対的に移動しているため、環状弾性ブレード２５とローラ１との隙間の幅と同じ膜厚の塗料２７がローラ１の表面へ付着していく。このときローラ１の外径が大きい部分と小さい部分では環状弾性ブレード２５のローラを締め付ける圧力の大きさが変化するため、環状弾性ブレード２５とローラ１の間にできる隙間Ｓも変化が生じ、ローラ１の径の小さな部分で膜厚が厚く、径の大きな部分で膜厚が薄くなろうとする。
【００３５】
そこで、環状弾性ブレード２５とローラ１の当接部分より５ｍｍ離して設置された８つのエア噴射口よりローラ１の径が小さくなるにつれ、エア噴射ノズル２８から噴射されるエアを多くし、環状弾性ブレード２５がローラを締め付ける力を増すことで、環状弾性ブレード２５とローラ１の間にできる隙間Ｓを一定に保ち、軸方向に均一な膜厚を得ることができる。
【００３６】
このエア噴射ノズル２８から噴射されるエアの噴射量は、可変絞り２９で流量制御することにより増減させることができる。しかも、エア噴射ノズル２８から噴射されるエアのローラ１に対する吹き付け位置は、塗装装置１０の仕様やローラ１の寸法等からローラ１の取付位置に対する塗料容器１３の昇降高さに対応して予め求めることができる。そして、この吹き付け位置（環状弾性ブレード２５の下方への先細り形状の湾曲変形部）におけるローラ１の径も予めわかっている。
【００３７】
従って、塗料容器１３をアクチュエータ１２により上昇制御する際、この制御量から塗料容器１３の昇降高さおよびエア噴射ノズル２８によるローラ１に対するエアの吹き付け位置の径が分かるので、エアの吹き付け位置の径が小さくなるに従いエアの吹き付け量を多くし、エアの吹き付け位置の径が大きくなるに従いエアの吹き付け量を少なくすることで、環状弾性ブレード２５とローラ１の間にできる隙間Ｓを一定に保ち、軸方向に均一な膜厚を得ることができる。このような制御は演算制御回路３２により実行できる。
【００３８】
尚、エア噴射ノズル２８によるエアの噴射量はローラ１の端部で５０Ｌ／ｍｉｎ、ローラ１の中央部で７０Ｌ／ｍｉｎとなるよう鼓形状に追従するよう変化させた。
【００３９】
また、環状弾性ブレード２５の高さが上側マスク１８の位置まで到達したらアクチュエータ１２の動作を止め、マスククランプ２３によって上側マスク１８を挟む。駆動装置１９を作動させて上側チャック１６を上方に逃がし、上側マスク１８を挟んだままの状態でアクチュエータ１２を上方向に動作させればローラ１より上側マスク１８が外れローラ１の取外しが可能になる。
【００４０】
下側マスク１７も下側チャック１５より取外し、アクチュエータ１２を動作させて上側マスク１８を下側マスク１７のあった位置まで移動させ、上側マスク１８のクランプを解除すれば、再び塗装開始前の状態となるため、ローラ１と上側マスク１８を嵌め、消費した塗料２７を足せば次のローラに塗装することができる。以上の方法により、表面に均一な膜厚で塗料が塗布されたローラを得ることができる。膜厚の確認をした結果、最も薄い部分で８２μｍ、もっとも厚い部分で９０μｍであった。
【００４１】
以上説明した実施例では、エア噴射ノズル２８によるエアの噴射量の制御を塗料容器１３の昇降高さに応じて予め設定した条件で実行するようにしたが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、エア噴射ノズル２８によるエアの吹き付け位置のローラ１の径を測定して、ローラ１の径に応じたエアの噴射量となるように可変絞り２９の流量制御を行うこともできる。
【００４２】
この径の測定は、光センサや画像処理により実行できる。光センサの場合、例えば、発光素子からライン状の水平測定光をローラ１のエア吹き付け位置に投射して、このローラ１の周囲を透過した測定光をラインセンサにより受光することで、ラインセンサからの出力からローラ１のエア吹き付け位置における径を求めることができる。また、画像処理の場合には、ローラ１をカメラで撮像して、撮像したローラ１を画像処理してエア吹き付け位置におけるローラ１の径を演算させることにより、エア吹き付け位置におけるローラ１の径を求めることができる。
【実施例２】
【００４３】
上述した実施例では、複数のエア噴射ノズル２８のエア吐出量を一つの可変絞り２９（流量調整弁）により調整するようにしたが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、図３に示したように、複数のエア噴射ノズル２８のエア吐出量を各エア噴射ノズル２８毎に設けた可変絞り２９（流量調整弁）で個々に行うようにしても良い。この各可変絞り２９（流量調整弁）は、エア噴射ノズル２８の先端から環状弾性ブレード２５のエア吹き付け位置までの吹き付け距離が同じになるように個々に制御するようにすることもできる。この場合、この距離を個々に求めるセンサとしては光センサ等を用いることもできる。
【００４４】
環状弾性ブレード２５は弾性体であるので精密な加工が難しく、内円の真円度が低くなる場合があり、そうすると周方向のローラ締め付け圧に偏差ができる。つまり周方向でローラ１に付着する塗料２７の膜厚に偏差が生じてしまう。そこで締め付け圧が強く、膜厚が薄い部分へのエア噴射を弱め、締め付け圧が弱く、膜厚が厚い部分へのエア噴射を強めるよう絞りを制御することで周方向の膜厚偏差を低減することができる。
【００４５】
周方向に独立した噴射量の制御を行うことで周方向の膜厚を均一にし、同時に実施例１の動作によってローラ１の軸方向に塗料容器１３が移動する際に、全ての噴射口の噴射量を制御することで軸方向の膜厚を均一にすることができる。つまり、内円の真円度が低い環状弾性ブレード２５を使用している場合でも、軸方向、周方向ともに均一な膜厚で塗料２７が塗布されたローラを得ることができる。実施例１と同様の構成に加え本実施例の構成を組み込んだ装置において、２０μｍの偏差を持つ環状弾性ブレード２５を用いた場合の膜厚は最も薄い部分で８３μｍ、もっとも厚い部分で９０μｍであった。
（複数の塗装方法との比較結果）
ここで、ローラ表面に接着剤を塗布する方法としては、本願発明の上述した塗装装置を用いたリングブレード（塗装方法）、即ち環状弾性ブレード（環状弾性部材）２５およびエア噴射ノズル２８が設けられた塗装装置意外に、スプレー塗工（スプレー塗装）、ディップ塗工（ディップ塗装）、ブレード塗工（ブレード塗装）、ロール塗工（ロール塗装）、ダイ塗工（ダイ塗装）などの方法や、ロート状の塗液保持部材をリングブレードとして用いたリングブレード塗工方法（塗装方法）がある。
【００４６】
スプレー塗工では塗液を霧化し、塗布対象に吹き付けることで塗膜を得るが、粘度の大きい塗液は霧化させることができないため有機溶剤での希釈が必要となる。有機溶剤を使用する場合、人体保護のため排気などの大規模な設備を導入せねばならず。また、塗工対象以外にも塗液が飛散するため、塗液の使用効率が非常に悪い。
【００４７】
ディップ塗工では塗工対象を塗液に漬け、塗液から引き上げることで表面に塗膜を成形する。膜厚は引き上げ速度が速いほど、粘度が高いほど厚くなるため、接着剤のような高粘度塗液の塗工速度は非常に低速となり、生産性が低い。粘度を下げるために有機溶剤で希釈することもあるが、塗工後の液ダレが起き易くなるため、希釈できる量には限界がある。
【００４８】
ブレード塗工、ロール塗工では回転している塗工対象のローラと一定間隔の隙間を空けてブレード、ロールを配置し、塗工対象上に供給した塗液の膜厚を隙間の高さに制限することで一定の膜厚を得る塗工方法である。ブレード及びロールは塗装が終了したときに塗工対象と離さなければならないが、その引き際に塗液の表面張力と粘性によって塗膜の一部が引っ張られてしまい、塗膜に凹凸が生じてしまうという問題がある。また、ローラが鼓形状かクラウン形状を持っている場合、直線形状のブレードを用いることができない。これに対し、特許文献１では幅の小さなブレードを軸方向に動かしていくことで引き際の塗膜の凹凸を防ぎ、ブレードの移動速度を軸方向で変化させることで膜厚を変化させ鼓形状またはクラウン形状に対応している。しかしながら、ブレードが軸方向へ移動するため螺旋状の凹凸が残ってしまう。
【００４９】
ダイ塗工はスリットから塗液を塗出しつつ移動させることで塗膜を形成する方法である。ローラのダイ塗工は円形のスリットを用いて行われるが、均一な塗膜を得るためには高い塗出精度とローラとスリットの間隔を一定に保つ必要がある。つまりロールに鼓形状かクラウン形状がある場合には対応できない。
【００５０】
ロート状のリングブレード塗工は塗工対象のローラ表面に目的の膜厚より厚く塗液を付着させ、その後ローラよりわずかに大きな径をもつロート状のリングブレードによって余分な塗液を掻き落とすことで塗膜を得る方法である。このときリングブレードとローラの間隔が直接膜厚となるため高精度に保持する必要がある。このために、リングブレードを塗液保持部（塗液保持容器）と一体化させ、塗液保持部とローラを相対的に動かした際に、塗液保持部の塗液がリングブレードとローラの隙間から流れ出ようとする液圧が、隙間の間隔に差があると不均等になることを利用して調芯を行うものである。しかしながら、ローラに鼓形状あるいはクラウン形状がついている場合はブレードとローラ間の隙間が軸方向で変化するため、たとえ調芯できたとしても軸方向の膜厚が一定にならない。
【００５１】
このような各種の塗装方法と本願発明とを比較した場合、表１のような結果が得られた。
【表１】
2013166089.tif 000003
この表から、本願発明の塗装装置では、コスト、膜厚偏差、塗装時間等に関し、他の塗装装置よりも良好な結果が得られた。また、鼓・クラウン形状のローラに対しても良好な塗装結果が得られた。
【００５２】
以上説明したように、この発明の実施の形態の塗装方法は、塗料容器１３の底部の貫通孔２４ｂに設けられた環状弾性部材（環状弾性ブレード２５）に上下に向けたローラ１を挿通させた状態で、前記塗料容器１３を前記ローラ１の下端から上端まで移動させて、前記塗料容器１３内の塗料２７を前記ローラ１の外周面に塗布させて前記ローラ１の外周面に塗膜を形成させる際、前記環状弾性部材（環状弾性ブレード２５）の下方に先細り状に変形の外周面の周方向全体に気体を気体噴射ノズル（エア噴射ノズル２８）から吹き付けると共に、その吹付圧力を前記気体の吹き付け位置のローラ１の径の変化に応じて前記膜厚が一定となるように変化させるようにしている。
【００５３】
この方法によれば、環状部材へ気体を噴射させ、環状弾性部材（環状弾性ブレード２５）の締め付け圧を変化させることによって、軸方向のローラ１径の変化によらず均一な膜厚を得ることができる。
【００５４】
また、この発明の実施の形態の塗装装置は、底部中央に貫通孔２４ｂが形成された塗料容器１３と、上下に向けて前記貫通孔２４ｂに挿通されたローラ１を保持する保持装置（ローラ保持装置１１）と、前記塗料容器１３を昇降駆動するアクチュエータ１２とを備え、前記アクチュエータ１２で前記塗料容器１３を昇降駆動することにより前記塗料容器１３内の塗料２７を前記ローラ１の外周面に塗布して、前記ローラ１の外周面に塗膜を形成させるようになっている。しかも、前記貫通孔２４ｂに取り付けられ且つ内周部分が前記ローラ１の外周面に自己の弾性力で当接させられる環状弾性部材（環状弾性ブレード２５）と、前記塗料容器１３と一体に移動可能に設けられて前記環状弾性部材（環状弾性ブレード２５）へ気体を噴射して吹き付ける気体噴射ノズル（エア噴射ノズル２８）を備えている。また、前記気体噴射ノズル（エア噴射ノズル２８）から吐出される気体の流量を調整して吐出圧力を変化させる流量調整装置（可変絞り２９）と、前記流量調整装置（可変絞り２９）を制御して前記気体噴射ノズル（エア噴射ノズル２８）から吐出される気体の吹付圧力を前記気体の吹き付け位置のローラの径の変化に応じて前記膜厚が一定となるように変化させる制御回路（演算制御回路３２）を有する。
【００５５】
この構成によれば、環状弾性部材へ気体を噴射させ、環状弾性部材（環状弾性ブレード２５）の締め付け圧を変化させることによって、軸方向のローラ１径の変化によらず均一な膜厚を得ることができる。
【００５６】
また、この発明の実施の形態の塗装装置は、前記気体噴射ノズル（エア噴射ノズル２８）は周方向に複数備えている。
【００５７】
この構成によれば、上述した効果に加えて、環状弾性部材への気体噴射を周方向に全体から行うことができるので、周方向の締め付け圧の差を是正し、均一な膜厚を得ることができる。
【００５８】
また、この発明の実施の形態の塗装装置において、前記複数の気体噴射ノズルはそれぞれ独立して流量調整手段により噴射量の調整が行えるようになっている。
【００５９】
この構成によれば、上述した効果に加えて、弾性体からなる環状弾性部材の内円の真円度が低く、環状弾性部材の締め付け圧に周方向の偏差がある場合であっても、環状弾性部材への気体噴射を周方向に独立して制御することで、周方向の締め付け圧の差を是正し、均一な膜厚を得ることができる。
【００６０】
更に、この発明の実施の形態の記載の塗装装置において、前記気体噴射ノズルは気体を前記環状弾性部材の先細り状の変形部の外周面へ斜め下方から吹き付け可能に傾斜させられている。
【００６１】
この構成によれば、環状弾性部材によるローラ１の周方向の締め付け圧を容易に調整して、均一な膜厚を得ることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１・・・ローラ（円筒体）
２４ｂ・・・貫通孔
１３・・・塗料容器
１１・・・保持装置（ローラ保持装置）
１２・・・アクチュエータ
２５・・・環状弾性ブレード（環状弾性部材）
２７・・・塗料
２８・・・エア噴射ノズル
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６３】
【特許文献１】特開２０１０−１０４８９３号公報
【特許文献２】特開平１０−０８０６５６号公報
【図１】
2013166089.tif 000004
【図２】
2013166089.tif 000005
【図３】
2013166089.tif 000006