(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続した長尺薄板状の基材の表面に模様を形成する塗装装置において、少なくとも基材の表面幅以上の幅で、横断するように設置した任意断面の塗装溝を備えたダイコータと、該ダイコータの一端部を着脱可能に切り欠いた、軟質部と硬質部とからなる舌片部を有し、また、塗装溝に複数のパイプを連結し、それぞれ異なる種類の塗料をパイプより連続的に塗装溝内に供給すると共に、基材を長手方向に移動させ、塗装を連続的に行うことを特徴とする塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は長尺状の薄金属板やプラスチックフィルム等の基材（ワーク）の表面に、連続的に模様を形成する塗装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、長尺の基材に２種類の塗料を用いて、連続的に帯、筋、縞目等の模様を形成する塗装装置は、特公昭６４−１０６号公報に記載された装置がある。すなわちこの装置は、塗装溝の開口部分を基材にて完全に密封し、２種類の色の異なる塗料を塗装溝に供給すると共に、塗装溝内部で完全に攪拌する前の段階（完全にではなく半分混じりあっている状態）で基材を連続的に移動させることにより、基材の表面に縞目模様を形成するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記装置では基材は塗装溝の開口部分を閉じる閉鎖運動壁面を形成するので、基材の幅より塗装溝の幅を狭くしなければならず、基材の両端部分には塗装されずに塗り残した塗り残し面が形成されることになり、基材の表面全面には塗装することができない欠点があった。従って、後工程にて塗り残し面をスリットするなどの再加工が必要となり、設備、費用が増大する等の欠点が発生するものであった。
【０００４】
また、各種鋼板やフィルム等からなる基材は、その製造過程（圧延時やトリムスリッティング時等）により、基材の幅に微少な誤差（基材幅の約０．２〜０．４％の長短）が生じるのが通常であり、さらに、塗装段階での条件の違い（機器の振動や張力条件の違い）等により、固定されたダイコータのどの位置を基材の両側端が通過するかは、時間と共に微妙な変化があり、これらの現象に対応する手段が講じられていなく、安定した塗装ができないという課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような課題を解決するために、塗装溝の幅を基材幅以上として、一時に安定して基材表面の全面に塗装することができると共に、スリット等の後加工が必要なく、経費の削減と設備の節約ができ、しかも、ダイコータの一端部を着脱可能に切り欠いた舌片部を形成したので、基材が塗装工程に移動する直前に、基材の表面や、基材を支持する支持ロール（バックアップロール）の表面を清掃することができると共に、着脱自在のカートリッジ式としたので、舌片部が汚れたら容易に取り替えることができ、安定した多色塗装を行うことができる塗装装置を提案するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を用いて、本発明に係る塗装装置の一実施例について詳細に説明する。図１は本発明に係る塗装装置αの概略を示す斜視図、図２（ａ）はその断面図、図２（ｂ）は拡大図であり、基材（ワーク）β、バックアップロールＣ、ダイコータＤとからなるものである。
【０００７】
基材βは長尺状で連続した各種薄金属板、プラスチックフィルム等からなるものであり、幅は任意、厚さは約０．１〜１．５ｍｍ位のものであり、塗装装置αにより表面に模様を塗装される被塗装体である。
【０００８】
バックアップロールＣは図２に示すように、矢印方向に回転し、基材βの裏面と密着し基材βを次工程（乾燥、焼き付け、切断等）に移動させるものであり、基材βに対してテンションを加え、基材βが搬送途中に蛇行したり、たわんだりしないように安定して移動させるものである。
【０００９】
ダイコータＤは、図１および図２に示すように、基材βとバックアップロールＣが接している円の外周の任意の位置に固定して設置するものであり、基材βの表面全面に模様を塗装するものである。
【００１０】
その形状としては、図４に示すように略四角柱のダイ１と、ダイ１の一側面をバックアップロールＣの径と略同一の径で切り欠いたヘッド２と、ヘッド２の略中央部分に任意断面形状（図では断面半円状）の細い塗装溝３を形成したものである。さらに、塗装溝３の中央部分の奥には第１パイプ４が連結されており、第１パイプ４の途中には第２パイプ５が連結されているものである。
【００１１】
さらに、ヘッド２の一端部、すなわち、基材βが送られてくる方向側の端部には、着脱可能に切り欠いた舌片部６を形成したものである。
【００１２】
また、模様が形成される仕組みとしては、図１、図２および図３に示すように、第１パイプ４から塗料Ａを供給し、第２パイプ５から異なる色の塗料Ｂをそれぞれ供給すると、塗料Ａ、Ｂは塗装溝３内に充填されると共に回転しはじめ、半練り状（完全にではなく半分混じりあっている状態）となり、そこを基材βが移動することにより、基材βの表面に連続的な帯、筋、縞目状の模様が形成されるものである。供給する塗料Ａ、Ｂは任意成分、例えばアクリル系、ウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系、フッ素樹脂系等の一種以上からなり、少なくともそれぞれの色が異なるものであり、勿論、塗料Ａ、Ｂの性質自体が異なるものでもよい。また、塗料Ａ、Ｂのどちらか一方をインク等の各種顔料のみとして供給してもよいものである。
【００１３】
この帯、筋、縞目状の模様の幅は、塗料Ａ、Ｂが次第に混じり合う段階に応じて、第一パイプ４が連結されている部分が一番広く、塗装溝３の端部分に進むに従って狭くなるものである。なお、供給する塗料Ａ、Ｂの量比によっても帯、筋、縞目状の模様の幅や表れる間隔等が変化するものであり、この量比は任意に選択することができるものである。また、図２（ｂ）に示すように、ダイコータＤのヘッド２は基材βから△ｔの距離（クリアランス）を設けて設置するものであり、この△ｔが模様の層厚となるものである。
【００１４】
また、図１に示すように、基材βの幅をＷ１、図４（ａ）に示すように塗装溝３の幅をＷ２とすると、Ｗ１＜＝Ｗ２の関係としたものであり、基材βの表面全面に、一時に塗装できるように形成したものである。
【００１５】
さらに、舌片部６は、基材βが塗装工程に移動する直前に、基材の表面や、基材を支持するバックアップロールＣの表面を清掃するものである。すなわち、基材βの幅Ｗ１と塗装溝３の幅Ｗ２をＷ１＜Ｗ２の関係とした場合、基材βの両端から塗料が漏れだし、バックアップロールＣに余剰塗料が付着するものであり、舌片部６はこの余剰塗料を吸収、吸着し、清掃するものである。
【００１６】
舌片部６はスポンジ状の軟質部２０と基板となる硬質部２１から形成し、軟質部の素材としては、例えばスポンジ形状、繊維状物、合成樹脂発体、ゴム等の浸透性に優れた素材で塗料を吸収し易いものからなるものである。
【００１７】
また、舌片部６は図４（ｂ）に矢印で示すように、着脱自在のカートリッジ式とし、舌片部６に一定量の塗料が吸収されたら、容易に交換できるものである。なお、舌片部６とダイ１との装着は、各種装着手段、例えば、接着剤、両面テープ、任意形状の雄雌連結形式等により行うものである。
【００１８】
図２（ａ）において、点線で示した７はバルブであり、塗装溝３内に塗料Ａ、Ｂを充填する際の充填量を調節するために必要に応じて設けるものであり、具体的にはロータリーエアーバルブ等からなるものである。さらに、第１パイプ４に第３パイプ以上（図示しないが複数本のパイプ）を連結して３種類以上の異なる塗料の混じりあった塗装を行うこともできるものである。
【００１９】
図５は上記塗装装置αを連続ラインに組み込んだ場合の一連の装置の配列を示す説明図であり、アンコイラＥ、テンションロール群Ｆ、塗装装置α、焼付炉Ｇ、冷却装置Ｈ、テンションロール群Ｉ、リコイラＪより構成されるものである。なお、図において矢印は基材βの移動方向、および各装置の回転方向を示すものである。
【００２０】
アンコイラＥは基材βをコイル状にストックしておくものであり、また、ピンチローラ８と共に次工程へと基材βを搬送するものである。
【００２１】
次に、テンションロール群Ｆ、Ｉは後記する塗装装置α、焼付炉Ｇ、冷却装置Ｈを挟持するように形成するものであり、基材βに引っ張りの力（テンション）を加えるものである。その構成としてはクランク状に駆動ローラ９を複数配列するものであり、テンションロール群Ｆの回転位相をテンションローラ群Ｉの回転よりわずかに遅らせるとなお効果的である。
【００２２】
塗装装置αはテンションロール群Ｆの駆動ローラ９をそのままバックアップロールＣとして利用し設置するものである。
【００２３】
次に、焼付炉Ｇはインク、塗料を焼き付け乾燥させるものであると共に、密閉空間で内部はガスの燃焼熱等を利用した加温雰囲気状態であり、温度分布的に乾燥部１０、焼付部１１、徐冷部１２の３つに分けられ、山状の温度分布を示すものである。すなわち、乾燥部１０は常温〜摂氏約１００度、焼付部１１は摂氏約１００度〜３００度、徐冷部１２は摂氏約３００度〜２００度位の温度分布を示すものである。
【００２４】
また、焼付炉Ｇから後記する冷却装置Ｈまでの間は、基材βを支持するフリーローラやコンベア等が全く無く、焼き付け乾燥および冷却工程において、熱の伝わりの障害物を排除し、効率よく安定して行うものである。このため、基材βは自重により下方にある程度たわむので、このたわみの頂点となる部分の真下の地面にセンサー１３を配設し、地面と基材βの頂点との距離△ｌを監視して、基材βが地面に設置しないように調整するものである。
【００２５】
冷却装置Ｈは焼付炉Ｇから出てきた基材βを常温まで冷却するものであり、密閉された空間からなるものである。内部には水噴射器１４とブロア装置１５が基材βの表面および裏面に順に設置してあり、基材βに水噴射器１４から水を噴射して常温まで冷却すると共に、ブロア装置１５より圧縮された空気を噴射して基材βについた水滴を除去するものである。冷却装置Ｈの地面には水を回収するパレットが設置してあり、このパレットはパイプを介して水タンク兼チラー装置につながれ、再び水噴射器１４へと導かれる循環構造になっているものである。また、ブロア装置１５はコンプレッサ等の圧縮装置につながれているものである。
【００２６】
リコイラＪはピンチローラ１６によって導かれる塗装後の基材βを再びコイル状にストックしておくものである。なお、図中１６ａはフリーローラであり、基材βの支持装置として、焼付炉Ｇおよび冷却装置Ｈ以外の各場所に任意に複数設置するものである。
【００２７】
【その他の実施例】
以上説明したのは本発明に係る塗装装置αの一実施例であり、図６〜図１１に示す塗装装置αとしたりすることもできる。
【００２８】
図６（ａ）は塗装溝３に対して第１パイプ４および第２パイプ５を任意ピッチで複数連結したダイコータＤの例であり、特に基材βが広幅の時に有効なものである。
【００２９】
図６（ｂ）は塗装溝３の両側端には、塗装溝３と同一断面の可変バー１７を挿入して配置したものであり、可変バー１７は矢印方向に左右独立して移動可能とし、塗装溝３の長さ、および塗装溝３の両側端部の位置を可変することができるものである。
【００３０】
図７（ａ）、（ｂ）は可変バー１７の形状を変形した例を示すものであり、可変バー１７を塗装溝３と同一断面形状に形成したストッパー部１８とストッパー部１８に連結したバー材１９とから形成したものである。
【００３１】
図８（ａ）、（ｂ）は舌片部６の例であり、スポンジ状の軟質部２０と基板となる硬質部２１の２部材から形成した例である。また、図９は舌片部６を塗装溝３の一部までを含めて、着脱自在に形成した例である。
【００３２】
図１０（ａ）はバックアップロールＣに洗浄ロール２２、パレット２３からなる洗浄装置Ｋを、図１０（ｂ）はバックアップロールＣに洗浄ロール２２、パレット２３、ドクター２４からなる洗浄装置Ｋを設置した塗装装置αの例を示すものである。
【００３３】
すなわち、洗浄装置ＮはバックアップロールＣと基材βが接していない部分の任意箇所に設置するものであり、基材βの段取り替えや、ロット（商品や製品の一定数量：Ｌｏｔ）の交換時に、塗料が万一はみ出してバックアップロールＣに付着した場合に、その余剰塗料を舌片部６と共に、洗浄するものである。
【００３４】
洗浄ロール２２は表面が例えば繊維状物、合成樹脂発泡体、ゴム等の浸透性に優れた素材からなり、バックアップロールＣと接すると共にバックアップロールＣに対応して回転し、かつ、パレット２３に充填された溶剤２５を浸潤し、バックアップロールＣに付着した余剰塗料を洗浄するものである。
【００３５】
ドクター２４は最終的にバックアップロールＣに付着した余剰塗料や溶剤２５を掻き取り、バックアップロールＣの表面の付着物を全て除去するものである。また、溶剤２５は塗料Ａ、Ｂの性質により例えば、水、シンナー等任意に選択するものである。
【００３６】
図１１（ａ）はダイコータＤをバックアップロールＣの上方に設置した塗装装置αの例である。図１１（ｂ）は、基材βとダイコータＤとの間に、転写ロール２６を介在させ、一時、転写ロール２６に塗装をし、転写ロール２６から基材βに模様を転写する塗装装置αの例を示すものである。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る塗装装置によれば、▲１▼塗装溝の幅を基材幅以上として、一時に安定して基材表面の全面に塗装することができると共に、スリット等の後加工が必要なく、経費の削減と設備の節約ができる。▲２▼ダイコータの一端部を着脱可能に切り欠いた舌片部を形成したので、基材が塗装工程に移動する直前に、基材の表面や、基材を支持する支持ロール（バックアップロール）の表面を清掃することができる。▲３▼舌片部は着脱自在のカートリッジ式としたので、舌片部が汚れたら容易に取り替えることができ、安定した多色塗装を行うことができる。等の特徴、効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る塗装装置の代表例を示す説明図である。
【図２】本発明に係る塗装装置の代表例を示す説明図である。
【図３】本発明に係る塗装装置の代表例を示す説明図である。
【図４】塗装装置を構成するダイコータの一例を示す説明図である。
【図５】塗装装置をラインに組み込んだ際の配列を示す説明図である。
【図６】本発明に係る塗装装置のその他の例を示す説明図である。
【図７】本発明に係る塗装装置のその他の例を示す説明図である。
【図８】本発明に係る塗装装置のその他の例を示す説明図である。
【図９】本発明に係る塗装装置のその他の例を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る塗装装置のその他の例を示す説明図である。
【図１１】本発明に係る塗装装置のその他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
α  塗装装置
β  基材
Ａ  塗料
Ｂ  塗料
Ｃ  バックアップロール
Ｄ  ダイコータ
Ｅ  アンコイラ
Ｆ  テンションロール群
Ｇ  焼付炉
Ｈ  冷却装置
Ｉ  テンションロール群
Ｊ  リコイラ
Ｋ  洗浄装置
１  ダイ
２  ヘッド
３  塗装溝
４  第１パイプ
５  第２パイプ
６  舌片部
７  バルブ
８  ピンチローラ
９  駆動ローラ
１０  乾燥部
１１  焼付部
１２  徐冷部
１３  センサー
１４  水噴射器
１５  ブロア装置
１６  ピンチローラ
１６ａ  フリーローラ
１７  可変バー
１８  ストッパ部
１９  バー材
２０  軟質部
２１  硬質部
２２  洗浄ロール
２３  パレット
２４  ドクター
２５  溶剤
２６  転写ロール
【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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【図１１】
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