JP2007044626A - 塗膜形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 被塗装物に対して高精度に均一な塗膜を形成することができる塗膜形成装置を提供すること。
【解決手段】 円周状の被塗装面を有した基体１１の外周面に塗膜を形成する塗膜形成装置であって、基体１１を、その軸心方向を上下方向に向けた状態で、下端を保持するチャック機構３と、基体１１の外周に同心円状に配置された塗料供給口４ａから、塗料を塗布する塗工ノズル４と、塗工ノズル４を上下方向に移動させるノズルアクチュエータ５と、基体１１の軸方向一部の内側に配置され、基体１１の内面形状を円形に保持するマンドレル６と、マンドレル６を、上下方向に移動させるマンドレルアクチュエータ７と、を設け、マンドレル６と塗工ノズル４とを同期して上下移動させるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、円筒、無端ベルトなどの円周状の被塗装面を有し、かつ、自身でその形状を一定に保持できない不定形の被塗装物への塗膜形成に関するもので、特に、膜厚の均一化を図る技術に関する。

従来、電子写真の原理に基づく複写機およびプリンタに使用可能な定着ベルトとして、無端ベルト状あるいは円筒状の基体の外表面に弾性層（ゴム層）を形成したものが知られている。また、弾性層は、熱硬化性の塗料を塗布した塗膜により形成されている。

この定着ベルトの弾性層は、トナー定着時に圧力を均一にし、画像の粒状度をあげることが知られている。そして、膜厚バラツキは、画像に影響を及ぼし、またゴムの熱伝導性の関係から定着ベルトの立ち上がり時間（所定の温度に達するまでの時間）などに影響を及ぼすため、弾性層（塗膜）の膜厚を均一にすることが求められている。

従来、このような弾性層（塗膜）を形成するための工法としてスプレーコーティング塗装があり、一般的に用いられてきた。

しかしながら、スプレーコーティング塗装でこのような膜厚（厚さ100〜300μm）を形成するには塗装回数が非常に多くなり、加工タクトが長く量産性が低い。また、スプレー塗装するためにゴム材を溶媒（トルエン、キシレン）と混ぜ合わせ、塗装時の粘度を下げることが必要不可欠となるので、塗装現場の作業環境が悪化し人体に影響を及ぼすおそれがある。

そこで、溶剤を使用せず、液状のゴムを原液のままゴム層（弾性層）を形成する工法として、被塗装物の内面を保持するための剛体の中子（以下、マンドレルと称する）でベルトを保持し、ベルトを真円に維持した状態でマンドレルごと装置に取り付け、ディップにより塗工する方法がある（特許文献１参照）。
特開２００４−２９０８５３号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、マンドレルを円筒状の被塗装物の内側に挿入するために、両者の間に隙間を確保する必要があり、簡易的には被塗装物を真円に保持できるものの、上記隙間の範囲で被塗装物が変位することがあり、被塗装物と塗布手段との（以下、リングダイと称する）とのギャップを高精度に一定に維持できず、被塗装物の円周方向の膜厚を高精度に均一にすることが難しいという問題があった。

また、仮に、マンドレルにより被塗装物を高精度に真円を保持できたとしても、塗膜の膜圧を高精度に均一にするには、リングダイとマンドレルとの平行度を高精度に保持しなければならないという課題が残っており、設備的に難易度が高い。

本発明は、上記の課題を解決することを目的とし、被塗装物に対して高精度に均一な塗膜を形成することができる塗膜形成装置を提供することを目的とするものである。

上述の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、円周状の被塗装面を有した被塗装物の外周面に塗膜を形成する塗膜形成装置であって、前記被塗装物を、その軸心方向を上下方向に向けた状態で、少なくとも被塗装物の一端を保持する端部保持手段と、この端部保持手段に保持された被塗装物の外周に同心円状に配置された塗料供給口から、前記被塗装物の外周全周に塗料を塗布する塗布手段と、この塗布手段を、上下方向に移動させる塗布手段アクチュエータと、前記端部保持手段に保持された被塗装物の軸方向一部の内側に配置され、前記被塗装物の内面形状を円周状に保持する内面保持手段と、この内面保持手段を、上下方向に移動させる内面保持アクチュエータと、を備えていることを特徴とする塗膜形成装置とした。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の塗膜形成装置において、前記塗布手段アクチュエータと内面保持アクチュエータとを同期駆動させ、前記塗布手段と内面保持手段とを、同一高さに保ちつつ移動させる制御手段が設けられていることを特徴とする塗膜形成装置である。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の塗膜形成装置において、前記内面保持手段と塗布手段との一方の手段を、装置のベースに対して水平方向に移動可能に支持する支持手段が設けられ、かつ、前記一方の手段を、他方の手段に対して、同軸位置に保持する同軸保持手段が設けられていることを特徴とする塗膜形成装置である。

また、請求項４に記載の発明は、円周状の被塗装面を有した被塗装物の外周面に塗膜を形成する塗膜形成装置であって、前記被塗装物を、その軸心方向を上下方向に向けた状態で、少なくとも被塗装物の一端を保持する端部保持手段と、この端部保持手段に保持された被塗装物の外周に同心円状に配置された塗料供給口から、前記被塗装物の外周全周に塗料を塗布する塗布手段と、この塗布手段を、上下方向に移動させる塗布手段アクチュエータと、前記端部保持手段に保持された被塗装物の内側に配置され、前記被塗装物の内面形状を円周状に保持する内面保持手段と、前記内面保持手段と塗布手段との一方の手段を、装置のベースに対して水平方向に移動可能に支持する支持手段、および、前記一方の手段を、他方の手段に対して、同軸位置に保持する同軸保持手段と、を備えていることを特徴とする塗膜形成装置とした。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の塗膜形成装置において、前記内面保持手段は、外周面に圧縮エアーを噴出する噴出手段を備え、圧縮エアーに基づく圧力によって被塗装物の形状を円周状に保持することを特徴とする塗膜形成装置である。

請求項６に記載の発明は、請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の塗膜形成装置において、前記同軸保持手段が、前記内面保持手段と塗布手段とのそれぞれに設けられて磁力の反発力により両手段を同軸に保持する磁力発生手段であることを特徴とする塗膜形成装置である。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の塗膜形成装置において、前記磁力発生手段として、電磁石が用いられていることを特徴とする塗膜形成装置である。

請求項８に記載の発明は、請求項６または請求項７に記載の塗膜形成装置において、前記磁力発生手段は、円周方向に複数設けられ、前記塗布手段に設けられた磁力発生手段は、塗料供給口を挟んでその上下に配置されていることを特徴とする塗膜形成装置である。

請求項９に記載の発明は、請求項３〜請求項８のいずれか１項に記載の塗膜形成装置において、前記支持手段と内面保持手段とのいずれか一方には、他方の手段に接して転動する球形状物を備えていることを特徴とする塗膜形成装置である。

請求項１０に記載の発明は、請求項３〜請求項８のいずれか１項に記載の塗膜形成装置において、前記支持手段と内面保持手段とのいずれか一方には、圧縮エアーを噴出して前記内面保持手段を支持手段に対して浮上させる浮上手段を備えていることを特徴とする塗膜形成装置である。

請求項１および請求項２に記載の塗膜形成装置では、塗料塗布時には、端部保持手段により被塗装物を、その軸方向を上下方向に向けて保持し。次に、塗布手段の塗料供給口を、被塗装物の外周面に同心円状に配置し。その後、塗料供給口から塗料を供給させながら、この塗布手段を、塗布手段アクチュエータにより、被塗装物の一端から他端へ上下方向に移動させ、さらに、これと同時に内面保持アクチュエータの駆動に基づいて内面保持手段を、塗布手段と同一高さに保ちつつ移動させる。

このように、被塗装物の外周に同心円状に配置した塗料供給口から塗料を供給して塗布するため、被塗装物に軸方向の塗装痕を発生させないように塗装することができる。また、被塗装物の軸方向である上下方向に塗装手段を移動させるため、設備の省スペース化を図ることができる。

また、塗布手段により塗布を行う際に、この塗布部分の内面が内面保持手段により円周状に保持されるため、塗膜の厚みを一定にすることができる。

さらに、内面保持手段は、被塗装物の全長よりも軸方向寸法が短いため、その軸方向寸法が長いものと比較して、塗布手段との平行度を高精度に設定するのが容易であり、設備の難易度を低減し、コスト低減を図ることができる。

上記効果に加え、請求項２に記載の発明では、塗布手段アクチュエータと内面保持アクチュエータとの同期駆動が制御手段により成されるため、人が操作するのに比べ、精度の高い同期作動が容易である。

請求項３に記載の発明では、内面保持手段と塗布手段との一方の手段は、同軸保持手段により、他方の手段に対して水平方向に移動して同軸位置に保持される。

したがって、内面保持手段、被塗装物、塗布手段が、径方向で常に一定の位置関係に配置され、これにより、塗布手段による塗布する塗料の厚みを、さらに高精度に一定に形成することができる。

加えて、上述のように塗布手段と内面保持手段とが常に同軸に配置されるため、従来のように両者の平行度を高精度に製造する必要が無くなり、設備の製造および組付けの難易度をさらに下げることができ、コスト低減を図ることができる。

請求項４に記載の発明では、塗料塗布時には、端部保持手段により被塗装物を、その軸方向を上下方向に向けて保持し。次に、塗布手段の塗料供給口を、被塗装物の外周面に同心円状に配置し。その後、塗料供給口から塗料を供給させながら、この塗布手段を、塗布手段アクチュエータにより、被塗装物の一端から他端へ上下方向に移動させる。

このように、被塗装物の外周に同心円状に配置した塗料供給口から塗料を供給して塗布するため、被塗装物に軸方向の塗装痕を発生させないように塗装することができる。また、被塗装物の軸方向である上下方向に塗装手段を移動させるため、設備の省スペース化を図ることができる。

さらに、内面保持手段と塗布手段との一方の手段は、同軸保持手段により、他方の手段に対して水平方向に移動して同軸位置に保持される。

したがって、内面保持手段、被塗装物、塗布手段が、径方向で常に一定の位置関係に配置され、これにより、塗布手段による塗布する塗料の厚みを、高精度に一定に形成することができる。加えて、上述のように塗布手段と内面保持手段とが常に同軸に配置されるため、従来のように両者の平行度を高精度に製造する必要が無くなり、設備の製造および組付けの難易度を下げることができ、コスト低減を図ることができる。

請求項５に記載の塗膜形成装置では、内面保持手段は、噴出手段により外周面から圧縮エアーを吹き出し、この圧縮エアーに基づく圧力によって被塗装物の形状を円周状に保持するとともに、内面保持手段と被塗装物との間隔を一定に保つことができる。

したがって、内面保持手段と被塗装物との間に、内面保持手段を出し入れする時のかじり防止用の隙間を設定していても、被塗装物を真円に保持し、かつ、被塗装物との間隔を全周で一定にすることができ、これにより、塗膜をいっそう高精度で一定の膜厚に形成することができる。

請求項６〜８に記載の塗膜形成装置では、同軸保持手段として磁力発生手段を用い、磁力の反発力により内面保持手段と塗布手段とを同軸に配置させるようにしたため、構造が簡単で、安価に同軸保持による効果を得ることができる。

加えて、請求項７に記載の塗膜形成装置では、磁力発生手段として、電磁石を用いたため、内面保持手段と塗布手段との間隔を一定に保持する力を調整することが可能となる。これにより、被塗装物の厚さや、塗膜の厚さや、内面保持手段と塗装手段との間隔を変更した場合にも、対応して所定の保持力に設定することが可能となる。さらに、非通電時には、磁力が生じないため、意図しない磁力の影響を排除することができる。

また、請求項８に記載の発明では、磁力発生手段を、円周方向に複数設けたため、内面保持手段と塗布手段との間隔を、全周に亘りいっそう一定に保つことができる。しかも、塗布手段では、塗料供給口を挟んでその上下に磁力発生手段を設けたため、塗料供給口の上下で内面保持手段との間隔が異なることが無く、塗布手段と内面保持手段との間隔を一定に保つ精度を、さらに高精度とすることができる。

請求項９に記載の発明では、球形状物の転動により内面保持手段が水平方向へ滑動する。また、請求項１０に記載の発明では、浮上手段の圧縮エアーの噴出により内面保持手段が浮上した状態で水平方向へ移動する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施の形態１）
まず、本発明実施の形態１の塗膜形成装置Ａについて図１〜図４に基づいて説明する。実施の形態１の塗膜形成装置Ａは、ＯＡ機器の定着ベルトや転写ベルトなどのベルトＢＥの製造にあたり、図２におよび図３に示す被塗装物としての基体１１の外周に、シリコンゴムの塗膜１２を形成するのに用いられる。なお、基体１１は、９０μｍ程度の厚さのポリイミドを素材として、自身で形状を維持することのできない不定形の円筒形状に形成されている。また、塗膜１２は、２００μｍ程度の厚さに形成されている。

図１は実施の形態１の塗膜形成装置Ａの主要部を示す全体図である。

この実施の形態１の塗膜形成装置Ａは、平板状のベース２の上面に、端部保持手段としてのチャック機構３が取り付けられている。このチャック機構３は、基体１１の下端部を保持する機構であって、ベース２に固定された内筒３１と、この内筒３１の外周に切られたネジ３１ａに噛み合って、内筒３１に対して回転することで軸方向（上下方向）に変位する外筒３２と、この外筒３２を正逆回転させる図示を省略した駆動装置と、を備えている。

そして、内筒３１の内周縁には円筒状にリブ３１ｂが立設され、このリブ３１ｂの外側に隙間を介してリング状のゴム材３３が配置され、このゴム材３３とリブ３１ｂとで基体１１の下端を挟持する。すなわち、ゴム材３３は、外筒３２の内周縁部と内筒３１との間に、軸方向（上下方向）に挟まれて配置されており、外筒３２が下方に変位したときにはゴム材３３が圧縮方向に弾性変形して、ゴム材３３とリブ３１ｂとの間に基体１１を挟持する。一方、外筒３２がその逆の上方向に変位してゴム材３３が復元すると、基体１１を解放する。

チャック機構３の上方には、チャック機構３と同軸に塗布手段としての塗工ノズル４が設けられている。この塗工ノズル４は、基体１１の外周面に塗料（シリコンゴム）を塗布するもので、リング状に形成され、内周の全周に亘って基体１１に向けて塗料を供給する塗料供給口４ａが形成されている。

塗工ノズル４には、ポンプ４１から塗料が定量供給される。すなわち、塗料はタンク４２に補充され、ポンプ４１によりタンク４２から塗料配管４３を通って塗工ノズル４へ供給される。なお、塗料配管４３は清掃などを考慮して、塗料が付着し難いテフロン（登録商標）チューブを用いている。

また、塗工ノズル４は、ベース２に設置された塗布手段アクチュエータとしてのノズルアクチュエータ５により一定の速度で上下方向に移動される。すなわち、ノズルアクチュエータ５は、ベース２に固定されたスタンド５１と、このスタンド５１に支持され、ベース２に対し垂直に移動する移動体５２と、を備えている。さらに、移動体５２に、塗工ノズル４を支持するノズルベース４５が固定され、このノズルベース４５の上面に取り付けられた支持プレート４５ｃに、塗工ノズル４が支持されている。

ノズルベース４５には、基体１１を通過させる穴４５ａが開口され、かつ、調整ネジ４５ｂ，４５ｂによりノズルベース４５に対する支持プレート４５ｃの角度を、すなわち、塗工ノズル４の基体１１に対する角度を調節可能に構成されている。

塗工ノズル４の内側には、内面保持手段としてのマンドレル６が設けられている。このマンドレル６は、基体１１を真円形状に保持するための手段であって、基体１１に対してカジリが生じることなく出し入れ可能なように、基体１１よりも小径に形成されている。さらに、マンドレル６は、図４に拡大して示すように、その外周面には、噴出手段として圧縮エアーを噴出する噴出孔６ａが、円周方向および上下方向に複数並設されている。すなわち、マンドレル６の軸心部分には、エアー配管６１を介して圧縮エアーが供給されるエアー流路６ｂが形成され、さらに、このエアー流路６ｂから外周面に向かって放射状に延びる分岐路６ｃが形成され、この分岐路６ｃの先端が噴出孔６ａとしてマンドレル６の外周面に開口されている。そして、これらのマンドレル６の外周面の噴出孔６ａから、圧縮エアーを放射状に噴射することで、マンドレル６の外周面と基体１１の内周面との間隔を全周に亘って一定に形成することで、基体１１の内面形状を真円に保持する。

また、マンドレル６は、図１に示すように、内面保持アクチュエータとしてのマンドレルアクチュエータ７に上下方向に移動可能に支持されている。すなわち、マンドレルアクチュエータ７は、塗工ノズル４と同軸に配置されて、ベース２に支持された本体７２と、この本体７２と同軸にチャック機構３に保持された基体１１の内側を上下移動する支持手段としての支持体７１と、を備えている。マンドレル６は、この支持体７１の上面に支持され、支持体７１と一体的に上下に移動する。

さらに、支持体７１は、マンドレル６を水平方向へ移動可能に支持している。すなわち、支持体７１の上面とマンドレル６の下面とのいずれか一方には、複数の球形状物６４が転動可能に取り付けられており（図４参照）、これらの球形状物６４の転動に基づいてマンドレル６は支持体７１の上面に沿って、すなわちベース２に対して水平方向へ移動可能に支持されている。

なお、エアー配管６１は、その先端がコネクタ６１ａにより支持体７１に上下方向の軸を中心に回動可能に接続され、さらに、継手６３を介してマンドレル６に接続されている。すなわち、支持体７１に回動可能に接続されていることで、エアー配管６１の自重やよじれを吸収し、よじれなどがマンドレル６に伝達されてマンドレル６が移動するのが防止されている。また、継手６３は、マンドレル６と支持体７１との水平方向の相対移動を吸収可能に形成されており、上述のマンドレル６の支持体７１に対する水平方向の移動は、継手６３が許容する範囲で成される。

また、マンドレルアクチュエータ７およびノズルアクチュエータ５は、モータや流体アクチュエータなどで構成され、制御手段１０により同期して駆動される。すなわち、制御手段１０は、塗工ノズル４とマンドレル６とを、同一高さに保ちながら上下に移動させるようマンドレルアクチュエータ７およびノズルアクチュエータ５の駆動を制御する。なお、この制御は、塗工ノズル４とマンドレル６との高さに関する値を検出するセンサ１０ａ，１０ｂに基づいて成されるもので、この高さに関する値とは、実際の塗工ノズル４とマンドレル６との高さの他、各アクチュエータ５，７の駆動量、駆動状態を含む。

そして、マンドレル６の外周面と塗工ノズル４の内周面とには、同軸保持手段および磁力発生手段としての電磁石４４と磁力体（永久磁石）６２とが、周方向に３個ないし４個設けられている。すなわち、ベース２に支持された塗工ノズル４側に周状に配置された電磁石４４に対し、磁力体６２が反発することにより、マンドレル６が支持体７１に対して水平方向へ適宜移動して塗工ノズル４に同心に配置されるようになっている。なお、電磁石４４は、磁力を必要に応じて調整することができる。

８はマスクであり、ベース２に保持され、基体１１の上端外周に筒部８ａを装着するもので、塗工ノズル４を最上位置まで移動させた時に、塗料供給口４ａを塞ぐことができるよう、筒部８ａの高さおよび外径が設定されている。すなわち、塗工ノズル４を最上位置まで移動させて塗装を終了した後に、ポンプ４１を停止させた時に、余圧により塗料供給口４ａから塗料が出てくるのを止め、塗料がマンドレル６に付着するのを防ぐ役割をする。

次に、実施の形態１の塗膜形成装置Ａの作用を説明する。

まず、基体１１をチャック機構３とマスク８との間に、ベース２に対して垂直に保持する。この保持にあたり、チャック機構３では、基体１１の下端をゴム材３３とリブ３１ｂとの間に配置させ、外筒３２を下方に移動させることでゴム材３３を圧縮して、ゴム材３３とリブ３１ｂとの間に挟む。また、基体１１の上端は、マスク８の筒部８ａの内周に挿入する。

また、このとき、塗工ノズル４およびマンドレル６は、最下端位置に配置しておき、この位置から、制御手段１０によりノズルアクチュエータ５と、マンドレルアクチュエータ７とを同期駆動させ、図示のようにマンドレル６と塗工ノズル４とが同一高さに配置された状態で、両者６，４を上方へ移動させながら、塗料の塗布を行う。

そして、この塗布を行っている間、マンドレル６の噴出孔６ａから圧縮エアーを噴射させ、この圧縮エアーで発生させた静圧によりマンドレル６の外周と基体１１との間隔が全周で均一に保持され、真円に保持される。すなわち、基体１１は、マンドレル６が配置されている部位、すなわち、塗工ノズル４が塗料を塗布する部位において、真円に保持される。

さらに、この塗布時において、塗工ノズル４の電磁石４４に通電することで磁力が発生し、マンドレル６の磁力体６２が電磁石４４に反発し、マンドレル６は、塗工ノズル４と同軸に配置される。

このように、マンドレル６と塗工ノズル４とが同軸に配置され、かつ、基体１１は、マンドレル６に同軸かつ真円に保持されるため、マンドレル６と基体１１との間隔、および、基体１１と塗工ノズル４との間隔を、常に一定に保つことができる。よって、塗膜１２の膜厚を高い精度で一定に保つことができる。

以上説明したように、実施の形態１の塗膜形成装置Ａにあっては、被塗装物である基体１１に対し同心円状に設けた塗工ノズル４により、基体１１の全周に亘って塗装して塗膜１２を形成し、この塗装を上下方向に移動させるため、設備の省スペース化が実現でき、かつ、基体１１に軸方向の塗装痕を作らず塗装を行なうことができる。

また、基体１１の内面を保持するマンドレル６の外周面に圧縮エアーを噴出する噴出孔６ａが設けられ、圧縮エアーで発生させた静圧によって基体１１を保持するようにしたため、基体１１を一定圧力で支持して真円に保持することができ、かつ基体１１をマンドレル６と同軸に配置させることができる。これにより、基体１１と塗工ノズル４との円周方向のギャップを一定に保つことができ、よって、図３に示すように、基体１１へ塗布するシリコンゴムの塗膜１２の膜厚を一定にすることができる。

しかも、マンドレル６は、基体１１に対して小径に形成しているため、基体１１をマンドレル６から着脱する時に、基体１１がかじることなく容易に取り外すことができる。

加えて、実施の形態１の塗膜形成装置Ａにあっては、基体１１の内面を保持するマンドレル６と、基体１１の外面に塗料を塗布する塗工ノズル４と、のそれぞれに、磁力発生手段としての電磁石４４および磁力体６２を設け、両者の磁力の反発によりマンドレル６を塗工ノズル４と同軸に配置できるようにした。したがって、上記マンドレル６による基体１１の真円保持との相乗効果により、塗工ノズル４、基体１１、マンドレル６とを、それぞれ同軸に配置し、それぞれの間のギャップを一定に保つことができる。

したがって、基体１１へ塗布するシリコンゴムの塗膜１２の膜厚の一定度の精度を、さらに向上できる。しかも、このようにギャップを一定に保つにあたり、機械的な位置決めを行う必要が無く、簡単な操作により上記一定度を保つことができ、操作性に優れる。加えて、電磁石４４および磁力体６２を円周方向に３個ないし４個の複数個設置したため、上記ギャップを全周で一定に安定して保つことが可能になる。

また、マンドレル６と支持体７１との間に球形状物６４が介在され、マンドレル６が支持体７１に対して水平方向へ滑動自在に保持されているため、上述の電磁石４４および磁力体６２による磁力によりマンドレル６を塗工ノズル４に対して同軸にスムーズに移動する。

したがって、マンドレル６と塗工ノズル４を設置する際に、それぞれの軸方向が平行になるように設置する精度を、高精度にする必要がなくなり、設備の難易度を下げることができ、コスト低減にもなる。

さらに、磁力発生手段として電磁石４４を用いたため、塗工ノズル４とマンドレル６とのギャップを一定に保つ力を調整することができ、しかも、必要に応じ、通電を停止して磁力を無くすことができ、磁力が他の部材に影響を与えないようにできる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２の塗膜形成装置について図５により説明する。なお、この実施の形態２は、実施の形態１の一部を変更したもので、実施の形態１と同一ないし均等な構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

この実施の形態２は、支持体２７１に対してマンドレル６を浮上させて水平方向に移動可能とする浮上手段として、エアー吹出口２７１ａおよびエアー流路２７１ｂを設けた例である。すなわち、支持体２７１には、エアー配管６１から継手６３に伸びるエアー流路から分岐して支持体２７１の上端面に開口した複数のエアー吹出口２７１ａを先端に有したエアー流路２７１ｂが形成されている。

したがって、エアー吹出口２７１ａから噴出される圧縮エアー圧により、マンドレル６が支持体２７１から浮上した状態となり、支持体２７１の上面に対して摩擦が生じることなく滑らかに水平方向へ移動できる。このように、両者６，２７１の間で転動する部材がないため、この転動部材にかじりが生じるおそれがない。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
例えば、実施の形態１および２では、内面保持手段としてのマンドレル６は、被塗装物としての基体１１よりも軸方向寸法を短く形成し、塗装時には、塗布手段としての塗工ノズル４と同期して上下動するようにしたが、請求項４に記載した発明のように、マンドレルが基体１１と軸方向寸法を同じかそれ以上にしてもよい。この場合でも、マンドレル（内面保持手段）を水平方向へ移動可能に支持手段で支持し、同軸保持手段により塗布手段に同軸に保持することにより、平行度の精度を低下させて設備のコストダウンを図っても、高い精度で一定厚の塗膜を得ることができる。

また、実施の形態１では、端部保持手段として、被塗装物の下端を保持して被塗装物を垂直に起立させるチャック機構３を示したが、端部保持手段は、これとは逆に、被塗装物の上端を保持し、下方に垂下させて保持する手段であってもよい。

また、実施の形態２では、移動手段として、支持体２７１の上面に圧縮エアーのエアー吹出口２７１ａを設けた例を示したが、このような吹出口をマンドレル（塗布手段）６の下面に下方に向けて形成しても同様の作用効果を得ることができる。また、球形状物６４などの転動する部材は、マンドレル（塗布手段）６と支持体（アクチュエータ）７１とのいずれに取り付けてもよい。

また、実施の形態１，２では、同軸保持手段として、内面保持手段としてのマンドレル６をベース２に対して水平方向へ移動させて塗装手段に同軸に保持する手段を示したが、これとは逆に、塗装手段を水平方向へ移動させて内面保持手段と同軸に保持させるようにしてもよい。

また、同軸保持手段として、実施の形態１，２では、磁力の反発でマンドレル６が塗工ノズル４と同軸に配置されるものを示したが、同軸保持手段は、内面保持手段と塗布手段とを同軸に配置させることができる手段であればよいから、内面保持手段と塗布手段とのいずれか一方の手段を水平方向へ移動させるアクチュエータと、位置センサと、制御装置により、一方の手段を他方の手段と常に同軸に配置する構成としてもよい。

実施の形態１では、塗工ノズル４とマンドレル６とを、同期して移動させるにあたり、制御手段１０を用いるようにしたが、人的な操作により同期させるようにしてもよい。

実施の形態１の塗膜形成装置Ａの主要部を示す全体図である。 実施の形態１の塗膜形成装置Ａにより塗膜を形成したベルトＢＥを示す平面図である。 実施の形態１の塗膜形成装置Ａにより塗膜を形成したベルトＢＥを示す断面図であり、図２のＳ３−Ｓ３線で切った状態を示す。 実施の形態１の塗膜形成装置Ａの要部を示す拡大図である。 実施の形態２の塗膜形成装置の要部を示す拡大図である。

符号の説明

２ ベース
３ チャック機構（端部保持手段）
４ 塗工ノズル（塗布手段）
４ａ 塗料供給口
５ ノズルアクチュエータ（塗布手段アクチュエータ）
６ マンドレル８内面保持手段）
６ａ 噴出孔（噴出手段）
７ マンドレルアクチュエータ（内面保持アクチュエータ）
７１ 支持体（支持手段）
１０ 制御手段
１１ 基体（被塗装物）
１２ 塗膜
４４ 電磁石（同軸保持手段：磁力発生手段）
６２ 磁力体（同軸保持手段：磁力発生手段）
６４ 球形状物
２７１ 支持体（支持手段）
２７１ａエアー吹出口（浮上手段）
２７１ｂエアー流路（浮上手段）

Claims (10)

1. 円周状の被塗装面を有した被塗装物の外周面に塗膜を形成する塗膜形成装置であって、
   前記被塗装物を、その軸心方向を上下方向に向けた状態で、少なくとも被塗装物の一端を保持する端部保持手段と、
   この端部保持手段に保持された被塗装物の外周に同心円状に配置された塗料供給口から、前記被塗装物の外周全周に塗料を塗布する塗布手段と、
   この塗布手段を、上下方向に移動させる塗布手段アクチュエータと、
   前記端部保持手段に保持された被塗装物の軸方向一部の内側に配置され、前記被塗装物の内面形状を円周状に保持する内面保持手段と、
   この内面保持手段を、上下方向に移動させる内面保持アクチュエータと、
   を備えていることを特徴とする塗膜形成装置。
2. 請求項１に記載の塗膜形成装置において、
   前記塗布手段アクチュエータと内面保持アクチュエータとを同期駆動させ、前記塗布手段と内面保持手段とを、同一高さに保ちつつ移動させる制御手段が設けられていることを特徴とする塗膜形成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の塗膜形成装置において、
   前記内面保持手段と塗布手段との一方の手段を、装置のベースに対して水平方向に移動可能に支持する支持手段が設けられ、かつ、前記一方の手段を、他方の手段に対して、同軸位置に保持する同軸保持手段が設けられていることを特徴とする塗膜形成装置。
4. 円周状の被塗装面を有した被塗装物の外周面に塗膜を形成する塗膜形成装置であって、
   前記被塗装物を、その軸心方向を上下方向に向けた状態で、少なくとも被塗装物の一端を保持する端部保持手段と、
   この端部保持手段に保持された被塗装物の外周に同心円状に配置された塗料供給口から、前記被塗装物の外周全周に塗料を塗布する塗布手段と、
   この塗布手段を、上下方向に移動させる塗布手段アクチュエータと、
   前記端部保持手段に保持された被塗装物の内側に配置され、前記被塗装物の内面形状を円周状に保持する内面保持手段と、
   前記内面保持手段と塗布手段との一方の手段を、装置のベースに対して水平方向に移動可能に支持する支持手段、および、前記一方の手段を、他方の手段に対して、同軸位置に保持する同軸保持手段と、
   を備えていることを特徴とする塗膜形成装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の塗膜形成装置において、
   前記内面保持手段は、外周面に圧縮エアーを噴出する噴出手段を備え、圧縮エアーに基づく圧力によって被塗装物の形状を円周状に保持することを特徴とする塗膜形成装置。
6. 請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の塗膜形成装置において、
   前記同軸保持手段が、前記内面保持手段と塗布手段とのそれぞれに設けられて磁力の反発力により両手段を同軸に保持する磁力発生手段であることを特徴とする塗膜形成装置。
7. 請求項６に記載の塗膜形成装置において、
   前記磁力発生手段として、電磁石が用いられていることを特徴とする塗膜形成装置。
8. 請求項６または請求項７に記載の塗膜形成装置において、
   前記磁力発生手段は、円周方向に複数設けられ、
   前記塗布手段に設けられた磁力発生手段は、塗料供給口を挟んでその上下に配置されていることを特徴とする塗膜形成装置。
9. 請求項３〜請求項８のいずれか１項に記載の塗膜形成装置において、
   前記支持手段と内面保持手段とのいずれか一方には、他方の手段に接して転動する球形状物を備えていることを特徴とする塗膜形成装置。
10. 請求項３〜請求項８のいずれか１項に記載の塗膜形成装置において、
    前記支持手段と内面保持手段とのいずれか一方には、圧縮エアーを噴出して前記内面保持手段を支持手段に対して浮上させる浮上手段を備えていることを特徴とする塗膜形成装置。

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