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JPH0815579B2 - ペンキローラー及びペンキローラーを製造するための方法と装置 - Google Patents
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JPH0815579B2 - ペンキローラー及びペンキローラーを製造するための方法と装置 - Google Patents

ペンキローラー及びペンキローラーを製造するための方法と装置

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JPH0815579B2
JPH0815579B2 JP4020627A JP2062792A JPH0815579B2 JP H0815579 B2 JPH0815579 B2 JP H0815579B2 JP 4020627 A JP4020627 A JP 4020627A JP 2062792 A JP2062792 A JP 2062792A JP H0815579 B2 JPH0815579 B2 JP H0815579B2
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paint roller
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ジェイ．ボウワー ローレンス
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ディー．ヴァンジーランド ジェラルド
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ニューウェル オペレイティング カンパニー
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的にはペンキローラ
ーの分野に関し、より具体的には熱可塑性のコアをもつ
ペンキローラー及び該ペンキローラーを低コストで連続
して製造する方法と装置に関する。熱可塑性のコアを形
成してすぐその上に積層布地（以後パイル又はパイル布
地と略称する）のカバーを直接に接着したペンキローラ
ーを休みない連続加工工程で最終製品として得ることが
できる。
【０００２】
【従来の技術】現在広く使用されているパイル布地のペ
ンキローラーを製造する方法としては二つあり、それぞ
れ違ってはいるが使用可能な製品を製造している。第一
の方法では、前以て押出成型したコアブランク（コアと
して完成していない中空筒状のコア構造物を原素材の意
味を含めてコアブランクと称する）に接着剤を塗布した
のち、帯状のパイル布地を接着剤のついたコアブランク
に巻き付ける。接着剤が固着したのち、もしくは少なく
ともパイル布地と接着剤の間にしっかりした結合が形成
された後、コアブランクを所望の長さの片に切断する。
このパイル布地の端をトリムするなど、さらに加工する
こともある。しかしこの方法には、次のような欠陥があ
る。例えば、（ａ）コアとパイル布地のみを使用する方
法に比べて、構成部品がコアと接着剤とパイル布地の三
つになるため経費がかさみ複雑になって、製造を中断す
る可能性が増える、（ｂ）コアを前もって所定の長さに
切断した後に使用する必要があるため端でロスが出て、
スクラップロスがかなりになる、（ｃ）これに加え、前
以て押出成型したのち冷却した、つまり熱の全然残って
いないコアを接着効果を高めるため再加熱して接着剤を
塗布しなければならないため、製造コストが高い、
（ｄ）成形ずみのコアをストックしておかねばならない
ため在庫コストがかさむ、（ｅ）製造したローラーカバ
ーはある種の有機ペンキ溶剤には使用できないという制
限が生じる。また、接着剤の加工特性を最適化するこ
と、およびこれを塗布するための特殊な装置を制御する
ことは、とりわけ面倒である。
【０００３】第二の方法は、米国特許第４，６９２，９
７５号等に開示されているもので、ここでは熱可塑性の
裏材料をもつように形成したパイル布地を直接、相溶性
のある熱可塑性のコアブランクに取り付けるため、接着
剤の使用に伴うコストや操業上の欠陥はない。接着剤を
使用しないということは、通常使用される熱可塑性材料
が従来の接着剤を使用するものよりも、ペンキの溶剤に
たいする耐性が高いため、非常に有利である。通常接着
剤を使用する場合、その材料はペンキ溶剤にたいする耐
性が低い。接着剤を使用するシステムに比べこの方法は
かなり有利であるとはいえ、連続工程でないため最適な
結果が常に得られるとは限らない。例えば、この方法に
おいては、前もって成形し硬化させたコアブランクは、
作業可能な最大長さに切断した後使用される。そのた
め、コアブランクにパイル布地を巻きつけた後、機能的
に使用可能な製品を得るため再切断せねばならず、両端
でスクラップがでるのは避けられない。他の点では完全
に形成されている製品の一端又は両端を切り取るためコ
アとパイル布地の両方を無駄にすることになる。さら
に、パイル布地を取り付けるに先だってコアとブランク
の接着をよくするため、コアブランクを室温その他の低
温状態から加熱せねばならず、コアブランクには熱が残
っていないため、改めて加熱のためのエネルギーが必要
である。
【０００４】
【解決すべき問題点】加熱したコアにパイル布地を取り
付けるための方法も幾つか提案されている。例えば、仏
国特許第２，０９３，０６０号においては、押出成型し
たばかりの高温のコアにパイル布地を取り付ける方法が
開示されているが、こうした方法はいまだかつて実用に
なったことがない。多分、十分に加熱したコアブランク
に低温（つまり室温）のパイル布地を取り付けることか
ら不可避的に生ずる収縮の差を制御する事に伴う問題が
原因と思われる。上記及び前記従来技術の説明の際述べ
た問題点が、解決すべき問題点である。
【０００５】
【問題点を解決する方法】パイル布地をコアブランクに
とりつけるのに接着剤を使用しないで、連続的に製造で
きる方法であって、使用する材料の収縮特性の変化を考
慮するために工程中に屡々、又は連続して調節する必要
のない、即ち、自動的にこれに対応する方法を開発する
ことが、上記問題を解決する方法である。本発明は上記
目的を達成すると共に、上記工程の開始の時と終了の時
以外は連続的に所要数のペンキローラーを製造できるも
ので、これによって材料のスクラップを殆ど完全にゼロ
にすることを次の目的とする。更に従来の技術で提案さ
れている製造機械と比べて複雑さを最小にし、単純で連
続的な製造を可能とする製造機械を提供することを目的
とする。上記の目的および付随する目的を達成する方法
は、２枚以上の熱可塑性プラスチック材料をそのつき合
わされる方の面だけを熱して、芯棒の回りに重ね合わせ
ながら巻きつけて一体となった熱可塑性プラスチックの
コア構造を連続的にエンドレスに作り出していくこと
と、このコア構造の中空の内側と外側の表面とを最終的
な、又はそれに近い直径寸法になるように冷却して、こ
のコア構造を最終直径に近いものとしてから、その外側
表面にこれと接着性のある熱可塑性プラスチックのパイ
ル布地を熱熔着して巻きつけることである。これに続い
て必要ならばこの連続して製造される複合構造物即ちロ
ーラーのコアを使用目的に応じて、又は更に処置を加え
るために最終寸法のピースに切断する。
【０００６】
【実施例】添付の図面中、同じ参照番号は、同じ部品を
表す。まず図１において、ペンキローラーを連続製造す
る本システムは、総括して参照番号１０で表す。システ
ムは、円形断面の芯棒１１をもち、この例では回転しな
いように固定してある。芯棒は、参照番号１２で表す内
部冷却システムの通路以外は、中実になっている。冷却
システムは、ヘッダーブロック１４に連結する冷却液導
入口１３を含み、ヘッダーブロック１４の縁から芯棒の
内部冷却システム１５が図１の左方向にのびている。内
部冷却システムは、導入ライン１６と戻りライン１７を
もち、システムの左端の部分は参照番号１８で示す。こ
の実施例では、導入ライン１６と戻りライン１７は中実
の芯棒１１の内側に形成した単純に平行な通路であり、
内部冷却システムの端部でもある曲り管１９により連結
されている。戻りライン１７の戻り端は、冷却システム
ヘッダーブロック１４に連結しており、昇温した冷却液
は図１の右側の排出ラインまたは取出口２０をへてシス
テムから排出される。芯棒の左端部は、２１で表す。
【０００７】熱可塑性材料の一対の帯、即ちパイル２
３、２４を芯棒１１の周囲に重ねて巻き付けるが、この
様子は図２で一番よく解る。図２で下側になって見える
方の面を加熱手段２５、２６によって加熱するのでこれ
らのパイルが２層に重なって接触して係合するとき、加
熱された表面同志が互いに接触することになり一方の層
と他方の層とが接着する。図示した実施例ではこれらの
層は、厚さが約０．０２インチ、幅約２−３／４インチ
の汎用ポリプロピレンでできている。上の層になる方の
パイル２３はその内径が大きいため幅も下層になるパイ
ル２４よりもわずかに、例えば１％ほど大きい方が好ま
しいが、この幅の違いは正確には層の厚さと芯棒への送
り角度、平滑な表面を製造するための装置の固有の条件
によって決まる。これらのことは、本分野の専門家には
明らかなように、調整によって決定することができる。
汎用のポリプロピレンを説明上使ったが、熱を加えたと
きに互いに強力に結合して、コア構造とを形成できるも
ので、後でその上に巻かれるパイル布地の裏面との間に
しっかりした結合を形成するために、そのパイルと相互
に溶融できるものでありさえすれば、どのような熱可塑
性材料であってもかまわない。コア構造はローラーの回
転円筒の核部分を形成するもので、ローラーとしてはこ
の上に表面パイルを接着して完成する。
【０００８】コア構造を形成するパイルの各層は熱可塑
性材料でできており、これらの材料は冷却済みの芯棒に
巻き付ける前に加熱されているので、芯棒によって冷却
されるにつれて層が収縮し２つの層の重なる部分は互い
に堅く溶融する。この事実を認識したこととこれによっ
て生じる物理的な寸法の変化にうまく適応したことが、
本発明を従来の技術から区別する要素の１つである。本
発明においては、上記の変化と物理的寸法は、芯棒１１
のサイズと直径を変化させることによって適応させてい
る。２８で示す芯棒の第一の区分では、芯棒の外側寸法
は、一定の直径をもつことが好ましい。２９で示す第二
の区分では、外側寸法は総じて左方向に向かって先細り
になっており、３０で表す第三の区分ではテーパ部分即
ち第２区分の端部２９において到達した最小直径のまま
である。冷却システム１２が連続的に運転されるので、
始め加熱されて、大きな直径で巻かれた層２３、２４が
連続的に冷却され、その為、その直径が徐々に収縮して
行くので、芯棒の太さを上記のように変えておくのであ
る。
【０００９】多層コア構造を動かすためのつるまきベル
ト躯動３２をまず始動させ、多層複合コアー構造を工程
が完了するまで左方向に動かす。ベルト駆動は公知のフ
オード駆動システムでもよい。即ち、一対の直立したシ
リンダー３３、３４と無端エンドレスの駆動ベルト３５
とを含み、上記シリンダーのうちの少くともひとつが駆
動シリンダーである。一対の押えローラー３６、３７に
よってエンドレス駆動ベルト３５を芯棒の周囲に少なく
とも３６０度巻き付けておく。多層コアー構造がスリッ
プする事なく確実に回転できるように、駆動ベルトとコ
ア構造の間に適当な摩擦係合が生じるようにしてあるの
で、これにより確実で容易に制御可能な駆動動作がおこ
なわれる。かくて、帯状のパイル材料を供給源から引き
出すことをふくめて、すべての工程の速度をベルト駆動
操作を制御することによって制御できる。
【００１０】ベルト駆動３２の効果により図１に示すよ
うに左方向に、多層になったコア構造が動くと、外側の
表面は外部冷却手段４０によって冷却される。好ましい
実施例においては、複数の散水スプリンクラーをもつ特
別の冷却手段４０がコアの上に直接冷却水を送る。この
結果、比較的急激に収縮効果が生じ、コア構造を芯棒１
１に結合する。しかし、芯棒の第２区分２９に上記の先
細り構造があり、芯棒とコア構造は接着はしていないた
め、運転を妨げることはない。この時点で多層コア構造
の表面を冷却することはまた、ベルト駆動が過熱するこ
となく動作することを可能とする。その結果、表面がな
めらかで実質的に応力がかからないコア構造が芯棒１１
の左端２１からでてくることになる。上記により明白な
ように、芯棒の先細りの度合いと冷却手段に入ってくる
コア構造の温度により決まる運転限界の範囲内で冷却シ
ステムが調整され適正な操作がおこなわれ、システム全
体が効率よく操業できる。実施例のひとつでは、図１の
右端の外側の直径が約１．５インチである芯棒において
約１ヤードの長さに対して約１％緩やかに直径が減少し
ている。
【００１１】表面パイルをコア構造に結合若しくは溶融
させることは、コア構造がベルト駆動システム３２を通
過してから始まる。より詳細にいえば、表面パイルをコ
ア構造に取り付ける直前に、表面加熱手段４１、４２に
よってコア構造の露出している表面を加熱する。一対の
ガスリボンバーナーが加熱手段４１、４２として使用さ
れているが、バーナーの炎の角度は加熱効果を最適化す
るように調整される。コア構造とバーナーの間隔は無論
変えることができるが、実施例のひとつでは約１／２イ
ンチの間隔が適当であった。バーナー４１、４２がコア
ブランク表面を完全に加熱することは、必要でもないし
意図されてもいない。目的としているのは、コアブラン
ク表面と取り付けられる表面パイルの布地との結合を確
実にするに十分なだけ加熱されることである。実際上、
加熱しすぎることは望ましくない。
【００１２】パイル布地は４４で表すように、帯状のも
のをコア構造に巻き付ける。パイル帯地の裏側は、コア
構造の加熱された外側表面と相溶性があるので、パイル
帯地とコア構造の間の結合は非常に早く形成され、その
結果一体構造が形成される。高温のコア構造と室温の帯
地との結合はエネルギーを消費するので、二つの間の接
合部は非常に急激に冷却して部分的または完全に凝固さ
れる。ともかく、このようにして形成された接合部の強
さは後の下流での取り扱い上の応力に耐えるに充分なも
のである。複合コアー帯地構造ができあがり芯棒端部２
１を通過した後、切断手段がそれまで連続した構造とし
て製造されてきた該コア構造を切断して個々のユニット
の長さにする。この例では、切断手段は走行切断鋸４６
であって（ａ）図２で、矢印４７で表す複合構造の下流
進行方向に動きながら、（ｂ）下流方向にたいして直角
の方向、つまり図１の矢印４８、芯棒１１の軸に直角方
向に切断することによって製品の切断面を軸に直角にす
ることができる。
【００１３】ペンキローラーの右端が、図１でも図２で
も図の左側に一寸見える。切断鋸４６で切断して完成し
たペンキローラーを販売用に包装し、若しくは、端をト
リミングするなど商業的に必要なまたは最終目的に合致
した処理をさらに行う。図３はコアを形成する二つの層
２３、２４が重ね合わされた直後の状態を示すもので、
突き合わせた面にかかっている熱エネルギーで二つの層
が完全に溶融／結合する前の状態である。
【００１４】これに対して、図４では溶融／結合が完成
されており、それぞれの層が互いに一体に結合されてい
るので二つの層のあいだの区画線がはっきりしなくなっ
ている。この時点では、パイル布地４４が今や一体にな
ったコアに同じように結合しており、コアとパイル布地
との間の区画線も総じてはっきりした曲線としては識別
できなくなっている。
【００１５】上記から明らかなように、接着剤をつかわ
ずに表面布地と結合させたコアをもつペンキローラーを
連続的に製造できる。従来の花づな状パイル供給アセン
ブリを使用して、パイルの層２３、２４と布地４４の材
料の端を接合して連続したリボン状にしておくことがで
きるから、材料の供給を際限なく行うことができる。そ
の結果、コア層とパイル布地の接合部の質にもよるが、
本システムは原材料と電力の供給が続く限り、中断せず
に操業することができる。さらに、コアは層が互いに平
行に巻かれているので、重ね巻き構造独特の強度もも
つ。本発明は好ましい実施例のみを記述し図示したが、
本発明の精神と範囲を逸脱する事なく、変更が可能なこ
とは本分野の専門家には明白である。それゆえ、関連先
行技術に照らして考える際、本発明は、上記の例示的な
記述に限定されず、特許請求の範囲にのみ限定されるも
のである。
【図面の簡単な説明】本発明は添付の図面により図式的
に説明されているが、図面中、
【図１】接着剤なしにペンキローラーを連続的に製造す
るための本発明にかかるシステムの概略側面図である。
【図２】図１のシステムの概略上面図である。
【図３】コアを形成する２つのパイル層が重なりあうよ
うに巻かれてはいるが、溶融がまだ完全に行われていな
い状態のコアブランクの断面図で、中心の芯棒の断面と
共に示す。
【図４】芯棒とペンキローラーの断面図を示すもので、
パイル布地が２層が既に一体化したコア構造の上に重ね
られているが、この時点ではまだ連続しているペンキロ
ーラーブランクは、切断される前なので芯棒の端から押
し出されてはいない状態にあるので芯棒も見える。
フロントページの続き (72)発明者 ロナルド アール．デロー アメリカ合衆国 53186 ウイスコンシン 州、ウォウクシャウエスト 259 サウス 6790 ブロック コート (72)発明者 ジェラルド ディー．ヴァンジーランド アメリカ合衆国 53151 ウイスコンシン 州、ニューベルリン ウエスト メイロア ー ドライヴ 15255番地 (56)参考文献 特開 昭55−159317（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 筒状のコアと該コアの上をおおう布地カ
    バーを含むペンキローラーにおいて、該ペンキローラー
    が： 熱可塑性材料の帯（２３，２４）を少くとも２枚渦巻き
    状に重ね巻きしたものから成る筒状コアと、 該筒状コアの外側表面域を熱により柔軟にし、その全表
    面に熱可塑性材料から成る裏地を重ね合わせた布地パイ
    ル（４４）を接着剤を使用せずに熱熔融させた布地パイ
    ルカバーとを含むことを特徴とするペンキローラー。
  2. 【請求項２】 前記筒状コアがポリプロピレンから成る
    ことを特徴とする、請求項１に記載のペンキローラー。
  3. 【請求項３】 ペンキローラーを製造する方法におい
    て、該方法が： 少くとも２枚の帯状のコア材料（２３，２４）を巻枠
    （１１）の回りに巻きつけることによって連続的に筒状
    のコアを形成しながら、形成された該コアを下流方向に
    連続的に進ませることと、 放射方向最外側の帯状材料（２４）が放射方向内側にあ
    る帯状材料（２３）と部分的に重ね合わされることと、 形成された該コアを進ませるための駆動手段（３２）と
    係合するために適当な温度まで該コアを冷却すること
    と、 該コアを該駆動手段と係合させた後該コアの表面を熱
    し、熱せられた該表面の回りに帯状の布地材料を巻きつ
    けることによって布地パイルのカバー（４４）を形成し
    て、連続的なペンキローラーのコアブランクを形成し
    て、芯棒からとりはずす位置まで継続して進めることと
    を含むことを特徴とする、ペンキローラーの製造方法。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の方法において、前記コ
    アを形成する材料の帯の互いに接触する方の面を接触す
    る前に熱しておいて、重ね合わされた該面の熱熔融を確
    実にすることを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】 ペンキローラーを製造する装置におい
    て、該装置が： 帯状の材料を複数の多層に巻いてあるストックから引き
    出して、相互のつき合わせ面の温度を高くして相互に重
    ね巻きして筒状のコアを継続的に形成するための芯棒
    （１１）と、重ね巻きされて形成されたコアを継続的に
    下流方向に進ませるための駆動手段（３２）とを含む、
    筒状のコアを継続的に形成するための手段と、 該形成されたコアが下流方向に進むに随ってその直径を
    放射内方向に徐々に収縮させるために、該芯棒の長さ方
    向の一部分の直径を減少させて、該コアが最終的な寸法
    に達するようにする為の手段と、 該継続的なコア構造物の上に布地のカバー（４４）を形
    成して継続的にペンキローラー ブランクを形成する手
    段と、 該ペンキローラー ブランクが下流方向に動いている時
    に該ブランクを定められた長さに切断する手段（４６，
    ４７，４８）とを含む装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の装置において該装置
    が： 前記コア材料の帯（２３，２４）を重ね合わせてコア構
    造を形成する所から該コア構造物に布地パイルを重ね合
    わせる所まで内側からコア構造を冷却するために芯棒
    （１１）の中に設ける、第１の冷却手段（１２，１６，
    １７）と、 該コア材料が重ね合わされてコア構造を形成する位置の
    直後に該コア構造の温度を、前記コア構造の駆動手段
    （３２）の駆動ベルト（３５）をかけることができるレ
    ベルまで降下させるための第２の冷却手段（４０）とを
    含むことを特徴とする装置。
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