ホーム > 特許ランキング > 株式会社マルテー大塚
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-17
(45)【発行日】2024-04-25
(54)【発明の名称】塗装ローラの製造方法
(51)【国際特許分類】
B29C 59/02 20060101AFI20240418BHJP
B05C 17/02 20060101ALI20240418BHJP
【ＦＩ】
B29C59/02 Z
B05C17/02
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2020077261
(22)【出願日】2020-04-24
(65)【公開番号】P2021172004
(43)【公開日】2021-11-01
【審査請求日】2023-04-17
(73)【特許権者】
【識別番号】000206934
【氏名又は名称】株式会社マルテー大塚
(74)【代理人】
【識別番号】110002446
【氏名又は名称】弁理士法人アイリンク国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】安田 智明
【審査官】今井 拓也
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－１４４３９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０７６３５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０５９８０８０２（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開昭５１－１３７７５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭４８－０２３８６９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２９Ｃ ５９／０２
Ｂ０５Ｃ １７／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
外周面に熱可塑性樹脂製のパイル層を備えたローラ本体と、
貫通孔と非貫通部位とによって上記ローラ本体のパイル層に形成される転写模様の凹凸に対応した凹凸が形成された加熱部材と
を設け、
上記加熱部材を上記ローラ本体の外周面に押し付けながら、上記加熱部材と上記パイル層とを相対移動させて、上記パイル層における加熱部材の押し当て部分を熱溶融させ、この押し当て部分を上記パイル層の凹部とするとともに、上記貫通孔に対応する部分を上記パイル層の凸部とし、上記パイル層に凹凸を有する転写模様を形成する
塗装ローラの製造方法。
【請求項2】
上記加熱部材は、平板状である請求項１に記載の塗装ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、塗装面に模様を転写させる塗装用ローラと、その製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、塗装ローラの表面に形成された凹凸の模様を塗装面に転写させる塗装ローラが知られていた。
また、このような模様を転写する塗装ローラとしては、例えば特許文献１に示すものが知られている。
特許文献１に示された塗装ローラは、上記模様に対応した貫通孔を複数形成した筒部材と、この筒部材に圧入されるローラ本体とからなる。ローラ本体は、外周の全面にパイル層を備え、その外径を上記筒部材の直径よりも大きくしている。
また、このような模様を転写する塗装ローラとしては、例えば特許文献１に示すものが知られている。
特許文献１に示された塗装ローラは、上記模様に対応した貫通孔を複数形成した筒部材と、この筒部材に圧入されるローラ本体とからなる。ローラ本体は、外周の全面にパイル層を備え、その外径を上記筒部材の直径よりも大きくしている。
【0003】
このようなローラ本体を上記筒部材に圧入すると、上記貫通孔に対応する部分のパイル層が貫通孔から突出し、その突出部分が刷毛部となる。
この刷毛部に塗料を付着させて、上記ローラを塗装面上で転がすと、上記貫通孔の形状に対応した模様が塗装面に転写される。
この刷毛部に塗料を付着させて、上記ローラを塗装面上で転がすと、上記貫通孔の形状に対応した模様が塗装面に転写される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第５９０５６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記従来の塗装ローラでは、上記貫通孔から刷毛部を突出させるために、筒部材の内径に対して外径が大きいローラ本体を筒部材に圧入しなければならない。このようにローラ本体に対して筒部材を装着したり取り外したりする作業には力が必要で、その作業性が悪いという問題があった。
【0006】
また、上記のような塗装ローラは、筒部材の直径が決まれば、そこに圧入可能なローラ本体の外径はある程度決まってしまう。つまり、筒部材の貫通孔から突出するパイル層の突出高さに自由度がなく、特に毛の長い、高さの高い刷毛部はできなかった。
もし、刷毛部の高さが低ければ、凹凸がある塗装面の凹みに毛先が届かず、凹み部分で模様が途切れてしまうことがあった。つまり、表面に凹凸がある塗装面には、鮮明な模様を転写させることができないという問題があった。
もし、刷毛部の高さが低ければ、凹凸がある塗装面の凹みに毛先が届かず、凹み部分で模様が途切れてしまうことがあった。つまり、表面に凹凸がある塗装面には、鮮明な模様を転写させることができないという問題があった。
【0007】
この発明の目的は、塗装面の表面性にかかわらず、鮮明な模様を転写させることができる塗装ローラの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
第１の発明は、外周面に熱可塑性樹脂製のパイル層を備えたローラ本体と、貫通孔と非貫通部位とによって上記ローラ本体のパイル層に形成される転写模様の凹凸に対応した凹凸が形成された加熱部材とを設け、上記加熱部材を上記ローラ本体の外周面に押し付けながら、上記加熱部材と上記パイル層とを相対移動させて、上記パイル層における加熱部材の押し当て部分を熱溶融させ、この押し当て部分を上記パイル層の凹部とするとともに、上記貫通孔に対応する部分を上記パイル層の凸部とし、上記パイル層に凹凸を有する転写模様を形成する。
なお、熱可塑性とは、加熱してやわらかくなった状態で外力を加えた後に冷却すると、外力によって得られた変形が、再加熱されるまで維持される性質のことである。したがって、このような性質を有するパイル層に熱を作用させることで形成された転写模様の凹凸形状はそのまま維持される。
また、上記加熱部材は、ローラ本体と相対移動可能であればどのような形態でも構わない。例えば、加熱部材には平板状やローラ状のものが含まれる。
なお、熱可塑性とは、加熱してやわらかくなった状態で外力を加えた後に冷却すると、外力によって得られた変形が、再加熱されるまで維持される性質のことである。したがって、このような性質を有するパイル層に熱を作用させることで形成された転写模様の凹凸形状はそのまま維持される。
また、上記加熱部材は、ローラ本体と相対移動可能であればどのような形態でも構わない。例えば、加熱部材には平板状やローラ状のものが含まれる。
【0010】
第２の発明は、上記加熱部材が平板状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
第１の発明の塗装ローラの製造方法によって製造された塗装ローラは、筒部材の着脱の手間がないので、作業性良く、ローラ本体に形成された凹凸の転写模様に対応した模様を塗装面に転写させることができる。
しかも、熱可塑性樹脂製のパイル層を熱溶融させて形成された凹部の表面は、溶融固化した樹脂で囲まれているので、この凹部に対応したパイル層の部分には表面から塗料が染み込み難く、凹部では塗料の含浸量が少なくなる。そのため、塗装時に凹部の塗料が染み出して塗装面に付着することがなくなる。したがって、この発明で製造された塗装ローラを用いれば、塗装面に、上記パイル層における転写模様の凸部のみに対応した鮮明な模様を転写させることができる。
しかも、熱可塑性樹脂製のパイル層を熱溶融させて形成された凹部の表面は、溶融固化した樹脂で囲まれているので、この凹部に対応したパイル層の部分には表面から塗料が染み込み難く、凹部では塗料の含浸量が少なくなる。そのため、塗装時に凹部の塗料が染み出して塗装面に付着することがなくなる。したがって、この発明で製造された塗装ローラを用いれば、塗装面に、上記パイル層における転写模様の凸部のみに対応した鮮明な模様を転写させることができる。
【0012】
また、この発明の塗装ローラの製造方法では、筒部材を用いる従来の塗装ローラと違って、パイル層に形成された転写模様の凹凸の段差の大きさにバリエーションを持たせることができる。したがって、凹凸の段差の大きさを適切に選択することができ、塗装面の表面性にかかわりなく、塗装面に鮮明な模様を転写できる。例えば、凹みがある塗装面に対して、転写模様の凹凸の段差が比較的大きいローラ本体を選択すれば、塗装面に転写模様の凹部を接触させずに、転写模様の凸部の先端を塗装面の凹み内に届かせることができるため、塗装面の凹み部分でも模様を途切れさせることなく、全体に鮮明な模様を転写させることができる。
【0013】
また、パイル層に加熱部材を押し付けて相対移動させるだけで凹部を形成できるので、凹凸の転写模様を簡単に形成できる。また、加熱部材の押し付け位置や、押し付け強さなどによって、凹凸からなる転写模様や、凹凸の段差の大きさのバリエーションを作ることができる。
【0014】
また、加熱部材とローラ本体のパイル層とを相対移動させることで、加熱部材の凹凸に応じた転写模様を、パイル層に生産性良く形成することができる。
特に第２の発明では、平板状の加熱部材の表面でローラ本体を転がすことで簡単に転写模様を形成できる。
特に第２の発明では、平板状の加熱部材の表面でローラ本体を転がすことで簡単に転写模様を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
図１～３を用いてこの発明の一実施形態を示す。
この実施形態の塗装ローラ１は、図１，２に示すように、ハンドル２に連結した棒状の支持金具３に、回転可能にローラ本体４を取り付けたものである。
上記ローラ本体４は、このローラ本体４の回転軸となり、上記支持金具３を取り付けるための略円筒状の芯材５と、その外周面を覆う熱可塑性樹脂の繊維で構成されたパイル層６とからなる。
上記パイル層６は、芯材５の表面からの高さをＨａとする凹部６ａと、高さをＨｂとする凸部６ｂとが形成されて、表面に凹凸形状を有している。このパイル層６の凸部６ｂは、塗装面に転写される模様に対応させた様々な形状で、上記凹凸部６ａ，６ｂは、後で説明する方法によって形成されている。
この実施形態の塗装ローラ１は、図１，２に示すように、ハンドル２に連結した棒状の支持金具３に、回転可能にローラ本体４を取り付けたものである。
上記ローラ本体４は、このローラ本体４の回転軸となり、上記支持金具３を取り付けるための略円筒状の芯材５と、その外周面を覆う熱可塑性樹脂の繊維で構成されたパイル層６とからなる。
上記パイル層６は、芯材５の表面からの高さをＨａとする凹部６ａと、高さをＨｂとする凸部６ｂとが形成されて、表面に凹凸形状を有している。このパイル層６の凸部６ｂは、塗装面に転写される模様に対応させた様々な形状で、上記凹凸部６ａ，６ｂは、後で説明する方法によって形成されている。
【0017】
上記塗装ローラ１の製造手順は、次のとおりである。
まず、外周面にほぼ均一高さのパイル層６を備えたローラ本体４と、この発明における平板状の加熱部材である加熱板９とを用意する（図３参照）。
なお、転写模様が形成される前の上記パイル層６は、全体に図２に示す凸部６ｂ部分の高さＨｂに相当する均一高さ、例えば５［ｍｍ］～１５［ｍｍ］を備えている。
また、図３では省略しているが、上記ローラ本体４には、図１の塗装ローラ１と同様に、支持金具３やハンドル２が取り付けられている。
まず、外周面にほぼ均一高さのパイル層６を備えたローラ本体４と、この発明における平板状の加熱部材である加熱板９とを用意する（図３参照）。
なお、転写模様が形成される前の上記パイル層６は、全体に図２に示す凸部６ｂ部分の高さＨｂに相当する均一高さ、例えば５［ｍｍ］～１５［ｍｍ］を備えている。
また、図３では省略しているが、上記ローラ本体４には、図１の塗装ローラ１と同様に、支持金具３やハンドル２が取り付けられている。
【0018】
一方、上記加熱板９は、所定の厚みを有する鉄板に複数の貫通孔１０が形成された部材で、図示しない熱源で加熱される。
上記貫通孔１０は、ローラ本体４のパイル層６に形成される上記凸部６ｂに対応する形状を有し、上記貫通孔１０と貫通していない他の部分（以下、非貫通部位という）１１とによって、加熱板９の表面にパイル層６の転写模様に対応した凹凸を、加熱板９上に構成している。つまり、加熱板９において、上記貫通孔１０がパイル層６の凸部６ｂに対応した凹部で、貫通孔１０以外の非貫通部位１１がパイル層６の凹部６ａに対応した凸部である。
上記貫通孔１０は、ローラ本体４のパイル層６に形成される上記凸部６ｂに対応する形状を有し、上記貫通孔１０と貫通していない他の部分（以下、非貫通部位という）１１とによって、加熱板９の表面にパイル層６の転写模様に対応した凹凸を、加熱板９上に構成している。つまり、加熱板９において、上記貫通孔１０がパイル層６の凸部６ｂに対応した凹部で、貫通孔１０以外の非貫通部位１１がパイル層６の凹部６ａに対応した凸部である。
【0019】
そして、パイル層６に上記転写模様を形成する際には、上記のような加熱板９を、パイル層６を形成する熱可塑性樹脂の溶融温度以上に加熱してから、作業者や機械によって上記加熱板９上で上記ローラ本体４を転がして矢印ｘ方向へ移動させる。
ローラ本体４が加熱板９上を転がると、加熱板９において上記貫通孔１０以外の非貫通部位１１がパイル層６に接触してその接触部分を溶融させ凹部６ａを形成する。この凹部６ａの高さＨａは、上記高さＨｂより小さくなるが、上記パイル層６の加熱板9への押し付け力によってその高さは変わる。押し付け力を強くすれば、凹部６ａの高さＨａをほぼ０［ｍｍ］にすることもできる。
ローラ本体４が加熱板９上を転がると、加熱板９において上記貫通孔１０以外の非貫通部位１１がパイル層６に接触してその接触部分を溶融させ凹部６ａを形成する。この凹部６ａの高さＨａは、上記高さＨｂより小さくなるが、上記パイル層６の加熱板9への押し付け力によってその高さは変わる。押し付け力を強くすれば、凹部６ａの高さＨａをほぼ０［ｍｍ］にすることもできる。
【0020】
ローラ本体４が加熱板９上を１回転すると、パイル層６の表面には加熱板９の非貫通部位１１に接触した部分に図１，２に示す凹部６ａが形成されるとともに、この凹部６ａ以外の部分、すなわち上記貫通孔１０に対応した部分に複数の凸部６ｂが形成される。
したがって、この実施形態では、均一高さのパイル層６を備えたローラ本体４を加熱板９上で１回転させるだけで、パイル層６の表面に凹部６ａと凸部６ｂとからなる転写模様を簡単に形成でき、図１に示す塗装ローラ１が完成する。
したがって、この実施形態では、均一高さのパイル層６を備えたローラ本体４を加熱板９上で１回転させるだけで、パイル層６の表面に凹部６ａと凸部６ｂとからなる転写模様を簡単に形成でき、図１に示す塗装ローラ１が完成する。
【0021】
上記のようにして製造された塗装ローラ１は、パイル層６の凹部６ａが熱可塑性樹脂を熱溶融して形成されているので、この凹部６ａ及び凸部６ｂからなる転写模様の形状は形成時のまま維持される。したがって、この塗装ローラ１では、従来の塗装ローラのように、塗装時に筒部材にローラ本体を圧入する作業が必要なく、塗装の作業性が良い。
そして、塗装作業者は、塗装時に、上記塗装ローラ１のパイル層６全体に塗料を含ませてから、図２に示すようにローラ本体４を塗装面７に軽く接触させて転がしながら矢印ｙ方向へ移動させれば、塗装面７にパイル層６の凸部６ｂのみを接触させて、この凸部６ｂに対応した模様８を塗装面７に転写させることができる。
そして、塗装作業者は、塗装時に、上記塗装ローラ１のパイル層６全体に塗料を含ませてから、図２に示すようにローラ本体４を塗装面７に軽く接触させて転がしながら矢印ｙ方向へ移動させれば、塗装面７にパイル層６の凸部６ｂのみを接触させて、この凸部６ｂに対応した模様８を塗装面７に転写させることができる。
【0022】
また、上記凹部６ａの表面は溶融して固まった樹脂で囲まれているため、この凹部６ａの部分は表面から塗料が染み込み難くなる。したがって、塗装時にローラ本体４に多少大きな押圧力が作用したとしても、凹部６ａの塗料が染み出して塗装面７に付着してしまうようなことがない。そのため、この実施形態の塗装ローラを用いれば、塗装面７には、上記転写模様の凸部６ｂのみに対応した鮮明な模様を転写することができる。
【0023】
さらに、筒部材を用いないこの実施形態では、ローラ本体４の外径やパイル層６の厚みなどを筒部材の内径にかかわりなく自由に設定できる。
例えば、転写模様を形成する前のローラ本体４におけるパイル層６の厚みを厚くして凸部６ｂの高さＨｂを高くしながら加熱板９への押し付け力を大きくした場合には、凹部６ａの高さＨａが小さくなり、凸部６ｂとの段差が大きくなる。
上記凹凸の段差を大きくすれば、凹部６ａが塗装面に接触しない状態を保ちながら、凸部６ｂの先端が塗装面の凹み内にも届くようにすることもできる。凸部６ｂの先端が塗装面の凹みに届けば、表面に凹凸がある塗装面７に対しても、凸部６ｂに対応した模様を途切れることなく転写することができる。
例えば、転写模様を形成する前のローラ本体４におけるパイル層６の厚みを厚くして凸部６ｂの高さＨｂを高くしながら加熱板９への押し付け力を大きくした場合には、凹部６ａの高さＨａが小さくなり、凸部６ｂとの段差が大きくなる。
上記凹凸の段差を大きくすれば、凹部６ａが塗装面に接触しない状態を保ちながら、凸部６ｂの先端が塗装面の凹み内にも届くようにすることもできる。凸部６ｂの先端が塗装面の凹みに届けば、表面に凹凸がある塗装面７に対しても、凸部６ｂに対応した模様を途切れることなく転写することができる。
【0024】
一方、加熱板９へのパイル層６の押し付け力を小さくした場合には、凹部６ａと凸部６ｂとの段差が小さくなる。
このように、上記凹部６ａと凸部６ｂとの段差の大小も簡単にコントロールできる。
要するに、上記塗装ローラ１では、筒部材を装着する必要がないので、ローラ本体４に形成される転写模様が筒部材に限定されず、転写模様に様々なバリエーションを持たせることが容易である。
また、全体的にパイル層６の高さを大きくしたり小さくしたりして、パイル部の剛性をコントロールしたり、塗料の含み量をコントロールすることもできる。
このように、上記凹部６ａと凸部６ｂとの段差の大小も簡単にコントロールできる。
要するに、上記塗装ローラ１では、筒部材を装着する必要がないので、ローラ本体４に形成される転写模様が筒部材に限定されず、転写模様に様々なバリエーションを持たせることが容易である。
また、全体的にパイル層６の高さを大きくしたり小さくしたりして、パイル部の剛性をコントロールしたり、塗料の含み量をコントロールすることもできる。
【0025】
なお、上記実施形態では、貫通孔１０を形成して、加熱板９の表面に、パイル層６の転写模様に対応した凹凸を構成しているが、貫通孔１０を、底面を有する凹部に替えた場合には、パイル層６の凸部６ｂに対応する部分に熱が作用しないように、加熱板９側の凹部の深さを十分に深くするとともに、ローラ本体４を転がす際には、パイル層６の凸部６ｂに対応する部分が熱溶融しないように注意しなければならない。
これに対し、上記貫通孔１０を用いた場合には、パイル層６において凸部６ｂとなる部分に加熱板９が接触することがないので、ローラ本体４を加熱板９上で転がす際に特別な注意が必要なく、製造時の作業性が良くなる。
これに対し、上記貫通孔１０を用いた場合には、パイル層６において凸部６ｂとなる部分に加熱板９が接触することがないので、ローラ本体４を加熱板９上で転がす際に特別な注意が必要なく、製造時の作業性が良くなる。
【0026】
また、加熱部材としては上記実施形態のような平板状の部材に限らない。例えば、表面に上記転写模様に対応した凹凸を備えたローラ状の加熱部材を用いてもよい。ローラ状の加熱部材にローラ本体４を接触させて、加熱部材とパイル層６とを相対回転させれば、パイル層６の表面に転写模様を形成することができる。
【0027】
上記のように、加熱部材の表面にパイル層６の転写模様に対応する凹凸を備えていれば、加熱部材とローラ本体４のパイル層６とを相対移動させることによって、パイル層６に転写模様を容易に、しかも再現性良く形成することができる。
【0028】
また、上記パイル層６を構成する樹脂は、熱可塑性樹脂ならば特に限定されない。ただし、アクリルなどの焦げやすいものよりも、ポリエステルのように焦げにくい樹脂の方が加熱部材の温度管理をラフにできるという点で有利である。
【産業上の利用可能性】
【0029】
塗装面に鮮明な模様を転写させるための塗装ローラとして有用である。
【符号の説明】
【0030】
１ 塗装ローラ
４ ローラ本体
６ パイル層
６ａ 凹部
６ｂ 凸部
７ 塗装面
８ 模様
９ 加熱板
１０ （加熱部材の凹部）貫通孔
１１ （加熱部材の凸部）非貫通部位
４ ローラ本体
６ パイル層
６ａ 凹部
６ｂ 凸部
７ 塗装面
８ 模様
９ 加熱板
１０ （加熱部材の凹部）貫通孔
１１ （加熱部材の凸部）非貫通部位
【図1】
【図2】
【図3】