JP4647082B2

JP4647082B2 - 電界流動粉体塗装装置及び搬送用ローラの製造方法

Info

Publication number: JP4647082B2
Application number: JP2000348312A
Authority: JP
Inventors: 充彦富田; 浩之福永; 伸之米永
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2020-11-15
Also published as: JP2002143729A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電界流動粉体塗装装置及び搬送用ローラの製造方法に関する。更に詳しくは、複数の成形条件からなる複数のクラウドを流動槽の内部に形成する手段を備える電界流動粉体塗装装置に関する。また、膜厚及び円筒度等のバラツキが少なく、不良率を低く抑えることができる搬送用ローラの製造方法に関する。
本発明の方法により製造される搬送用ローラは、各種の被記録媒体を効率よく、安定して搬送することができ、プリンタ、ファクシミリ等の被記録媒体搬送において利用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来の静電力を利用する電界流動粉体塗装装置では、塗着させる粉体が複数種からなる場合、それぞれの粉体の比重が異なるため比重が小さい粉体は上層部に、比重が大きい粉体は下層部に集中してしまい、均質なクラウドを形成するのは容易ではなく、各粉体の装置内における分布が不均一になる。更に、それぞれの粉体の帯電特性も異なり、固定された帯電圧では、塗着効果に差が生じ、均一な膜厚とすることが容易ではない。
【０００３】
また、被記録媒体の搬送に使用される搬送用ローラ（以下、「ローラ」ともいう。）として、被記録媒体との接触面に特定の機能を付与することにより、搬送力等を向上させたローラが開発されている。それらのうちでも、金属製の芯材の表面に設けられた樹脂層等によりセラミック粉末などが固定され、表面に微細な多数の突起が形成されたローラは、多くの優れた特性を併せ有している。
【０００４】
例えば、特開平１０−１２０２３４号公報には、セラミック粒子が配合された塗料を芯材に直接噴霧した後、乾燥させてなるローラが提案されている。このローラは、塗料に粒子を混合し、スプレーガン等により芯材に吹き付け、製造することができる。しかし、スプレーガンのノズル或いはタンク等においてセラミック粒子が沈殿することがある。一方、塗料を芯材に吹き付けた後、硬化前、又は溶融した後、固化する前に、セラミック粒子を付着させる方法もあるが、硬化前又は固化前の被膜に多量の粒子を付着させると、被膜内又は被膜表面で粒子が流動し、偏在することがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、電界流動粉体塗装装置を使用して芯材に粉体塗料及び突起形成用粉末を塗装する方法として、粉体塗料及び突起形成用粉末を別装置にて塗着、或いは、一つの装置を洗浄して用い、別工程で塗着させることが検討されているが、操作、装置等が煩雑になり、効率よく均質な搬送用ローラを製造することは容易ではない。
本発明は、上記の従来の問題点を解決するものであり、同一の流動槽の内部で異なる材質からなる複数の粉体を使用し、複数の成形条件で複数のクラウドを形成し、被塗装体に付着させ、塗装できる電界流動粉体塗装装置、並びに膜厚及び円筒度等にバラツキがなく、不良率を低く抑えることができる搬送用ローラの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電界流動粉体塗装装置は、流動槽と、第１粉体塗着部と、被塗装体の横への移動方向に対して上記第１粉体塗着部よりも下流に位置する第２粉体塗着部とを備えた電界流動粉体塗装装置であって、
上記第１粉体塗着部には、第１粉体吹き上げ用気体吹き出し口、第１クラウド形成用気体吹き出し口、第１帯電手段、及び第１粉体吹き付け用気体吹き出し口を有しており、
上記第２粉体塗着部には、第２粉体吹き上げ用気体吹き出し口、第２クラウド形成用気体吹き出し口、第２帯電手段、及び第２粉体吹き付け用気体吹き出し口を有しており、
異なる材質からなる複数の粉体を流動槽に投入し、複数の成形条件からなる複数のクラウドを、上記流動槽の内部に形成する手段を備え、
上記クラウドは、上記第１粉体吹き上げ用気体吹き出し口、上記第２粉体吹き上げ用気体吹き出し口、上記第１クラウド形成用気体吹き出し口、及び上記第２クラウド形成用気体吹き出し口の空気圧を調整して形成し、
上記第１帯電手段への印加電圧を−２５〜−５０ｋＶとし、
上記第２帯電手段への印加電圧を−１０〜−２０ｋＶとし、
上記第１帯電手段への印加電圧と上記第２帯電手段への印加電圧の差の絶対値が、１０ｋＶ以上であることを特徴とする。
【０００７】
上記「流動槽」の容量、形状及び材質等は制限されるものではない。また、請求項２に示すように、被塗装体の搬入口及び搬出口、並びに被塗装体を移動させ得る手段を備えるものとすることができる。
特に、連続塗装可能なベルトコンベア式の装置にあっては、槽上部にはクラウドを吸引、回収する開口部を備え、被塗装体の搬入口及び搬出口には、外部に飛散する粉体を捕捉するための空間を設けることが好ましい。更に、被塗装体の搬入口及び搬出口は、製品断面を型取ったスリットとするのが好ましい。
【０００８】
上記「クラウド」は、流動槽の下方から空気等の気体を吹き込み、このクラウドの成形条件に合うように複数の粉体を吹き上げ、複数の粉体を均一に浮遊させることにより形成される雲状のものである。複数の粉体は、垂直上方に吹き上がる気流によって与えられる上向きの力と、重力により落下しようとする力が釣り合う位置で浮遊し、クラウドを形成する。
これらの条件は、上記複数の粉体の各々にとって最適な条件とすることが好ましい。
【０００９】
請求項３記載の搬送用ローラの製造方法は、異なる材質からなる複数の粉体を流動槽に投入し、該複数の粉体の各々のクラウド成形条件により複数のクラウドを上記流動槽の内部に形成する工程と、芯材を該複数のクラウドが形成された該流動槽の内部を移動させ、該芯材に上記複数の粉体を塗着させる工程と、を備える搬送用ローラの製造方法であって、
流動槽と、第１粉体塗着部と、被塗装体の横への移動方向に対して上記第１粉体塗着部よりも下流に位置する第２粉体塗着部とを備えた電界流動粉体塗装装置を用いて行われ、
上記第１粉体塗着部には、第１粉体吹き上げ用気体吹き出し口、第１クラウド形成用気体吹き出し口、第１帯電手段、及び第１粉体吹き付け用気体吹き出し口を有しており、
上記第２粉体塗着部には、第２粉体吹き上げ用気体吹き出し口、第２クラウド形成用気体吹き出し口、第２帯電手段、及び第２粉体吹き付け用気体吹き出し口を有しており、
上記クラウドは、上記第１粉体吹き上げ用気体吹き出し口、上記第２粉体吹き上げ用気体吹き出し口、上記第１クラウド形成用気体吹き出し口、及び上記第２クラウド形成用気体吹き出し口の空気圧を調整して形成し、
上記第１帯電手段への印加電圧を−２５〜−５０ｋＶとし、
上記第２帯電手段への印加電圧を−１０〜−２０ｋＶとし、
上記第１帯電手段への印加電圧と上記第２帯電手段への印加電圧の差の絶対値が、１０ｋＶ以上であることを特徴とする搬送用ローラの製造方法である。
請求項４に示すように、上記複数の粉体は少なくとも粉体塗料及び突起形成用粉末とすることができる。
【００１０】
この搬送用ローラの製造は、請求項１記載の電界流動粉体塗装装置を用いて行う。
【００１１】
上記「芯材」は、十分な機械的強度を有し、その全表面を粉体塗料及び突起形成用粉末が塗着し得る程度に帯電させることができればよく、その材質等、特に限定されない。この芯材の少なくとも表面は導電性であることが好ましく、快削鋼等にめっきを施した芯材、アルミニウム合金及びステンレス鋼等からなる芯材、樹脂製の基体にめっきし、導電性を付与した芯材等を使用することができる。更に、この芯材の表面には、めっきし易いようにプライマ層を設けることもでき、柔軟性を向上させるため、発泡樹脂層等を形成することもできる。また、芯材は中実体であっても、中空体であってもよい。
【００１２】
上記「粉体塗料」としては、静電力により芯材に塗着させることができ、加熱により硬化する、又は加熱により溶融し、降温にともなって再び固化する樹脂を含むものを用いることができる。この硬化、又は固化により上記「樹脂層」が形成され、突起形成用粉末が十分に強固に固定される（以下、この突起形成用粉末が固定された樹脂層を「突起を有する樹脂層」という。）。この粉体塗料の平均粒径は５〜２５０μｍ、特に２０〜５０μｍ、更には３０〜５０μｍであることが好ましい。この平均粒径が５μｍ未満であると、突起形成用粉末を十分に固定することができないことがある。一方、２５０μｍを越えると、樹脂層の表面に十分な高さの突起が形成されず、搬送力が低下することがある。
【００１３】
この粉体塗料としては、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を主成分とする粉体塗料を使用することができる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂及びシリコーン樹脂等が挙げられ、特に、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂及びアクリル樹脂等が好ましい。熱可塑性樹脂としては、飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂及びアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂等が挙げられ、特に、飽和ポリエステル樹脂等が好ましい。粉体塗料は、これら熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の２種以上を含んでいてもよいが、１種のみを含んでいることが、クラウドの形成及び帯電の条件設定が容易である点で好ましい。
【００１４】
また、粉体塗料としては、エポキシ樹脂粉末と、硬化剤であるカルボキシル基含有ポリエステル樹脂粉末とを主成分とするものが好ましく、エポキシ樹脂粉末としては、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂粉末が特に好ましい。この粉体塗料を使用すれば、樹脂層の厚さを容易に均一にすることができ、且つ突起形成用粉末をより強固に固定することができる。
【００１５】
上記「突起形成用粉末」としては、静電力により芯材に塗着させ得るものを使用することができる。この突起形成用粉末は、搬送される被記録媒体の種類等によって選定することが好ましい。例えば、搬送により突起を摩耗させ易い被記録媒体を搬送する場合は、アルミナ、炭化珪素、酸化鉄、酸化クロム、酸化セリウム、酸化チタン等からなり、硬度が高く、耐摩耗性に優れた突起形成用粉末を使用することが好ましい。突起形成用粉末としては、この他、非晶質シリカ粉末、ムライト、カーバイト等、及びニッケル粉末、鉄粉末等の金属粉末などを使用することもできる。これらの突起形成用粉末は、これらの２種以上を含んでいてもよいが、１種のみを含んでいることが、クラウドの形成及び帯電の条件設定が容易である点で好ましい。
【００１６】
この突起形成用粉末が、無機粉末からなる場合は、その平均粒径は５〜２５０μｍであることが好ましく、特に１０〜１２０μｍ、更には３０〜５０μｍであることがより好ましい。この平均粒径が５μｍ未満であると、樹脂層の表面に十分に突起を形成することができず、被記録媒体の搬送に必要な摩擦力が得られないことがある。一方、平均粒径が２５０μｍを越えると、樹脂層により突起形成用粉末を十分に固定することができず、使用時、突起形成用粉末が脱落することがある。無機粉末の平均粒径は、搬送する被記録媒体の種類によって選定することが好ましいが、アルミナ等のセラミック粉末では、通常、１５〜８０μｍであることが好ましく、非晶質シリカ粉末、ニッケル粉末等では、３０〜１１０μｍであることが好ましい。
【００１７】
更に、突起形成用粉末の平均粒径（Ｄ_f）に対する粉体塗料の平均粒径（Ｄ_p）の比（Ｄ_p／Ｄ_f）は０．３〜０．７、特に０．４〜０．５であることが好ましい。Ｄ_p／Ｄ_fがこの範囲にあれば、被記録媒体搬送のための適度な摩擦力を有するローラとすることができる。Ｄ_p／Ｄ_fが０．３未満であると、突起形成用粉末が強固に固定されず、脱落することがある。一方、０．７を越える場合は、突起形成用粉末の表面に厚い樹脂膜が形成されて摩擦力が低下し、確実な被記録媒体搬送が損なわれることがあり、好ましくない。
【００１８】
突起形成用粉末は、粉体塗料を１００質量部（以下、「部」と略記する。）とした場合に、５〜２５０部とすることが好ましく、特に１０〜２００部、更には５０〜１５０部とすることが好ましい。突起形成用粉末が５部未満であると、ローラの表面に形成される突起数が少なくなり、被記録媒体を搬送するための十分な摩擦力が得られないことがある。一方、２５０部を越えると、粉体塗料により十分に固定し得る上限量を越えることがあり、使用時、突起形成用粉末が脱落することがある。尚、芯材の表面から最も高い突起の先端までは１０〜５００μｍとすることができるが、通常、１５〜１２０μｍとすることが好ましい。
【００１９】
混合粉末中の粉体塗料又は突起形成用粉末の単位体積あたりの質量として表される嵩密度は、０．１〜１０ｇ／ｃｍ³、特に０．３〜３．０ｇ／ｃｍ³、更には０．７〜１．５ｇ／ｃｍ³であることが好ましい。この嵩密度が０．１ｇ／ｃｍ³未満であると、突起を有する樹脂層の厚さが不十分になることがある。一方、嵩密度は１０ｇ／ｃｍ³を越えてもよいが、均質なクラウドが形成されないことがある。
【００２０】
本発明の製造方法により製造される搬送用ローラは、突起を有する樹脂層が軸方向において均質であり、且つ下記の式により算出される円筒度が１０μｍ以下、特に５μｍ以下であって、径方向における寸法のばらつきも小さく、十分な搬送力を有し、各種の被記録媒体の搬送において有用である。
円筒度（μｍ）＝外径の最大値−外径の最小値
【００２１】
搬送用ローラを、図４に示すように搬送装置の一部として用いることにより被記録媒体６を搬送することができる。即ち、突起を有する樹脂層を備える搬送用ローラ４と、突起を有する樹脂層を備えない駆動ローラ５とで、被記録媒体６を挟持し、各ローラを回転させることにより被記録媒体が搬送される。搬送用ローラ４は、芯材４１の表面に、粉体塗料を硬化又は溶融、固化させることにより形成された樹脂層４２により固定された突起形成用粉末からなる突起部４３を有し、この突起部により、被記録媒体が効率よく、且つ安定して搬送される。尚、この被記録媒体としては、普通紙、再生紙、樹脂含浸紙、熱転写紙、コート紙、光沢紙、及び紙幣等の紙類、及びオーバーヘッドプロジェクタ用シート、光沢フィルム、ラミネート用フィルム等の紙製ではないシート或いはフィルムなどが挙げられる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の電界流動粉体塗装装置は、例えば、流動槽と、この流動槽の平面方向の２個所以上に形成された、▲１▼粉体吹き上げ用気体吹き出し口、▲２▼クラウド形成用気体吹き出し口、▲３▼帯電手段及び▲４▼粉体吹き付け用気体吹き出し口を有する粉体塗着部とを備え、各々の粉体塗着部において、異なる材質からなる複数の粉体を含み、それぞれの粉体の量比が異なる混合粉末を、順次、被塗装体に塗着させる構造とすることができる。
この電界流動粉体塗装装置には、被膜を加熱し或いは、硬化等させるための加熱炉等を併設することができる。また、この電界流動粉体塗装装置では、複数の被塗装体を各々のクラウドに、或る間隔をおいて順次送り込み、混合粉末を塗着させ、これを硬化等させることにより多数の被塗装体の塗装を連続的に行うことができる。
【００２３】
２個所以上の粉体塗着部では、粉体吹き上げ用気体吹き出し口により混合粉末を吹き上げ、クラウド形成用気体吹き出し口によりクラウドを形成し、帯電手段により混合粉末を帯電させ、その後、粉体吹き付け用気体吹き出し口により被塗装体に混合粉末を吹き付け塗着させる。粉体吹き上げ用気体吹き出し口、クラウド形成用気体吹き出し口、帯電手段及び粉体吹き付け用気体吹き出し口は所定のクラウドを形成することができ、所要量の混合粉末を被塗装体に塗着させることができればよく、粉体塗料部における各々の配設位置及び各々の相対的な位置関係等は特に限定されない。
【００２４】
また、２個所以上に形成される、各々の粉体塗着部において、▲１▼粉体吹き上げ用気体吹き出し口、▲２▼クラウド形成用気体吹き出し口、▲３▼帯電手段及び▲４▼粉体吹き付け用気体吹き出し口を、異なる材質からなる複数の粉体のそれぞれに最適な条件で作動させ得ることが好ましい。
このように作動させることで、各々の粉体塗着部において、混合粉末に含まれる複数の粉体の含有割合が異なるように、より容易にクラウドを形成し、被塗装体に塗着させ、塗装することができる。
【００２５】
流動槽内には複数の粉体が均一に分散し、雲状に浮遊しているクラウドが形成される。このようなクラウドは、流動槽の下方から空気等の気体を吹き込み、混合粉末を粉体吹き上げ用気体吹き出し口（以下、第１吹き出し管ともいう。）及びクラウド形成用気体吹き出し口（以下、第２吹き出し管ともいう。）により吹き上げ、混合粉末を均一に浮遊させることにより形成させることができる。
【００２６】
また、粉体を帯電させる手段としては、帯電針の近傍を通過させること、又は帯電針に接触させることが挙げられる。また、帯電針と同様に、粉体が通過し得る多孔性の帯電板によって帯電させることもでき、同様に粉体が、この帯電板の連通孔を通過すること、又は連通孔壁に接触すること等により帯電させることもできる。
【００２７】
この電界流動粉体塗装装置では粉体塗着部が２個所以上に形成されており、１個所目の粉体塗着部（以下、第１粉体塗着部ともいう。）では、第１吹き上げ管及び第２吹き上げ管の空気圧を調整して各々の粉体を特定の量比で含むクラウド（第１クラウド）を形成する。第１クラウドを形成するのと同時に、２個所目の粉体塗着部（以下、第２粉体塗着部ともいう。）において、第２粉体塗着部の第１吹き上げ管及び第２吹き上げ管の空気圧を調整して、混合粉末に含まれるそれぞれの粉体の量比が第１クラウドと異なるクラウド（第２クラウド）を形成する。３個所以上の粉体塗着部が形成されている場合も同様である。
【００２８】
クラウドを形成した後、第１粉体塗着部では、第１クラウドを形成している混合粉末を、被塗装体に塗着させるのに適した電圧が印可された帯電針等により帯電させた後、被塗装体に塗着させるのに適した圧力に調整された、粉体吹き付け用気体吹き出し口（以下、吹き付け管ともいう。）から吹き出される空気により吹き付け、塗着させ、塗装する。次いで、連続的に、第１粉体塗着部において粉体が塗着された被塗装体は、第２粉体塗着部において第２クラウドを形成する混合粉末に適した条件で粉体が塗着され、更に粉体塗着部等が形成されている場合は、同様に各クラウドを形成する混合粉末に適した条件で粉体を塗着させ、塗装することができる。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。
実施例１（図１及び図２の電界流動粉体塗装装置を用いて搬送用ローラを製造した例）
［１］使用した電界流動粉体塗装装置の概要
図１は、実施例１の搬送用ローラの製造に用いた電界流動粉体塗装装置における粉体塗着機を模式的に示した断面図である。更に、図２は、この粉体塗着機を上方から見た模式図である（クラウドは図示せず）。
この粉体塗着機１では、粉体塗料２１及び突起形成用粉末２２を底板１２上に投入する。この底板は粉末揺動モータ１３により揺動させ、投入された粉末を底板上に均等に分散させ、混合粉末とすることができる。また、送風機１５から空気を供給し、吹き出し空気圧を制御できる、複数の気体吹き出し口が設けられた第１吹き出し管１４１ａ、１４１ｂ、第２吹き出し管１４２ａ、１４２ｂ、及び吹き出し空気圧を制御できる、複数の気体吹き出し口が設けられた芯材への吹き付け管１４３ａ、１４３ｂにより、混合粉末に含まれるそれぞれの粉体に適した条件で吹き出させることができる。
【００３０】
第１吹き出し管１４１ａ、１４１ｂ、及び第２吹き出し管１４２ａ、１４２ｂから吹き出される空気は、流動槽１１の頂部に向かって上昇し、粉体塗料及び突起形成用粉末を含む混合粉末からなる組成の異なるクラウドが形成される。そして、粉体塗料及び突起形成用粉末を含む混合粉末は、帯電針１４ａ、１４ｂの周縁を通過及び／又は帯電針に接触する際に帯電し、吹き付け管１４３ａ、１４３ｂから吹き出される空気により芯材４１に吹き付けられ、静電力により塗着される。芯材は、回転用モータ１６により回転させることができ、芯材の周面に粉体塗料及び突起形成用粉末を含む混合粉末を均一に吹き付けることができる。また、供給された空気は混合粉末とともに流動槽の上部から集粉機１７により吸引され、混合粉末は流動槽の外側下部から再投入され、利用される。
【００３１】
［２］搬送用ローラの製造
（１）第１、２粉体塗着部におけるクラウドの形成
快削鋼（ＳＵＭ２３Ｌ）を直径１２ｍｍ、長さ３３０ｍｍに切削加工した後、約４μｍ厚さの無電解ニッケルめっきを施した芯材を用い、突起を有する樹脂層を形成させる１本目の芯材を、第１粉体塗着部の吹き付け管１４３ａからの距離が１５ｃｍとなる位置に配設した。その後、底板上に粉体塗料としてポリエステル／エポキシ系粉体塗料（大日本塗料株式会社製、商品名「Ｖ−ＰＥＴ１３４０ＱＤＬＢ」、平均粒径；２５μｍ、嵩密度；０．５ｇ／ｃｍ³）及び、突起形成用粉末としてアルミナ（昭和電工株式会社製、商品名「モランダムＡ」、平均粒径；４０μｍ、嵩密度；１．９５ｇ／ｃｍ³）を投入し、底板を揺動させて粉体塗料及び突起形成用粉末を均等に分散させた。
【００３２】
次いで、第１粉体塗着部において、第１吹き出し管１４１ａは０．００３ＭＰａ、第２吹き出し管１４２ａは０．０２ＭＰａの吹き出し圧に調整し、空気を吹き出し、混合粉末に含まれる粉体塗料の塗着に適した第１クラウドを形成した。
第１クラウドを形成するのと同時に、第２粉体塗着部において、第１吹き出し管１４１ｂは０．００７ＭＰａ、第２吹き出し管１４２ｂは０．１０ＭＰａの吹き出し圧に調整し、空気を吹き出し、混合粉末に含まれる突起形成用粉末の塗着に適した第２クラウドを第１クラウドに相隣るように形成した。
【００３３】
（２）芯材への混合粉末の塗着
上記（１）で第１粉体塗着部に形成された第１クラウドに浸漬されている上記芯材を回転用モータにより２０ｒｐｍの速度で回転させながら、−３５ｋＶの電圧を印加した帯電針１４ａにより混合粉末を帯電させ、吹き付け管１４３ａから０．０７ＭＰａの吹き出し圧で１５秒間、空気を吹き出し、混合粉末に含まれる粉体塗料の塗着に適した条件で、混合粉末を芯材に静電力により塗着させた。
【００３４】
その後、第１粉体塗着部における塗装を終えた芯材を、上記（１）で第２粉体塗着部において、第１クラウドに相隣るように形成された第２クラウドに移動させ、−１５ｋＶの電圧を印加した帯電針１４ｂにより混合粉末を帯電させ、吹き付け管１４３ｂから０．０３ＭＰａの吹き出し圧で１５秒間、空気を吹き出し、混合粉末に含まれる突起形成用粉末の塗着に適した条件で、混合粉末を既に粉体塗料が塗着された芯材に静電力により塗着させた。このようにして、形成された被膜について非接触式レーザスキャンマイクロメータ（株式会社ミツトヨ製、形式「ＬＳＭ−３１００」）により被膜厚を測定したところ、被覆厚は３０〜３５μｍであった。
【００３５】
（３）焼き付け処理
流動槽から粉体塗料及び突起形成用粉末を含む混合粉末が塗着された芯材を取り出し、重量を測定したところ混合粉末は合計で２ｇ塗着していた。これを１８０℃に調温された熱風型乾燥炉に入れ、２０分間加熱して焼き付けた。同様にして、２本目以降の芯材を、順次クラウドに浸漬し、このようにして芯材を連続的に供給し、５００本のローラを製造した。冷却後、前記の非接触式レーザスキャンマイクロメータにより測定した突起を有する樹脂層の膜厚は３２±４μｍ、前記の式により算出される円筒度は２〜７μｍであった。更に、不良率は１．６％であった。尚、この不良率は、膜厚及びバラツキが所定の基準を超えた塗装品を不良品と判定し、下記式により不良率を求めた。
不良率＝（塗装不良の数量）／（塗装した総数）×１００
また、インクジェットプリンタ用光沢フィルムに対する静摩擦係数を、図５に模式的に示す装置を用いて測定した摩擦力から下記の手順で算出したところ、０．６８〜０．７８であった。
【００３６】
水平に固定された搬送用ローラ４の表面に、幅４０ｍｍのインクジェットプリンタ用光沢フィルム７を、ローラとフィルムとが直交するように、且つローラの周面の長さ方向の１／４の長さに渡って接するように配置し、フィルムの先端に錘９により２０ｇの荷重（ｗ）を加え、５００ｍｍ／分の引張速度でフィルムを移動させた場合にロードセル８に加わる摩擦力（ｆ；ｇｆ）をチャート上で読み取り、下記式により算出した。
尚、コロ１０の両端はロールベアリングにより固定されており、コロの転がり摩擦抵抗は０とみなす。
静摩擦係数＝（２／π）×ｌｎ（ｆ／ｗ）
【００３７】
このようにして製造された、円筒度が小さく、且つ適度な静摩擦係数を有する搬送用ローラを用いた場合、被記録媒体が斜行することがなく、また、十分な搬送力により被記録媒体が確実に搬送されることが推察される。
【００３８】
比較例１
電界流動粉体塗装装置の第１及び第２粉体塗着部において、第１吹き出し管の空気圧は０．０１ＭＰａ、第２吹き出し管の空気圧は０．０５ＭＰａ、帯電針の印加電圧は−２５ＫＶ、及び吹き付け管の空気圧は０．０５ＭＰａとし、実施例１と同様の粉体塗料及び突起形成用粉末を含む混合粉末を用いて、実施例１と同様に搬送用ローラを製造した。その後、実施例１と同様の性能評価を行った。
その結果、突起を有する樹脂層の膜厚は３２±６μｍ、円筒度は２〜１０μｍ、静摩擦係数は０．６５〜０．７５、及び不良率は４．４％であった。
【００３９】
上記のように、実施例１で製造された搬送用ローラの不良率は、比較例１で製造された搬送用ローラの不良率に比べて相当に低く、且つ膜厚、円筒度及び静摩擦係数のバラツキが少ないことが分かる。
【００４０】
尚、この装置は、図１、２に示すものに限られず、請求の範囲内であれば、混合粉末を順次、且つ連続的に塗装することができる限り、流動槽内に粉体塗着部を形成する位置は制限されない。また、粉体塗着部は図３に示すように３個所に形成することもできる。更に、各々の粉体塗着部の第１吹き出し管及び第２吹き出し管は、混合粉末を均一に分散させ、混合粉末に含まれるそれぞれの粉体に適した塗着条件で浮遊させることができる限り、どのような位置であってもよい。また、底板１２に代えて混合粉末は透過せず、空気等は流通することができる多孔膜等を使用し、この多孔膜等の下面から空気等を流通させることにより混合粉末を流動させ、各クラウドを形成することもできる。
【００４１】
また、搬送用ローラの製造において、粉体塗料を、芯材又は突起形成用粉末塗着芯材に塗着させるのに適したクラウドを形成するための、第１及び第２吹き出し管の空気圧、及び芯材等に混合粉末を塗着させる吹き付け管の空気圧は、粉体塗料の種類、粒子の形状、平均粒径等により、適宜選定することが好ましい。帯電針等に印加する電圧は−２５〜−５０ｋＶとする。
また、突起形成用粉末を、芯材又は粉体塗料塗着芯材に塗着させるのに適したクラウドを形成するための、第１及び第２吹き出し管の空気圧、及び芯材等に混合粉末を塗着させる吹き付け管の空気圧は、突起形成用粉末の種類、粒子の形状、平均粒径等により、適宜選定することが好ましい。帯電針等に印加する電圧は−１０〜−２０ｋＶとする。
この場合、それぞれの帯電針等に印加する電圧の差の絶対値が、１０ｋＶ以上である。
【００４２】
静電力は、通常芯材を接地させ、粉体塗料及び突起形成用粉末を含有する混合粉末を帯電させ、これらの電位の差により発生させることができる。混合粉末は、これらに高電圧を印加することができるスプレーノズル等を通過させて帯電させ、これを接地された芯材に吹き付けることにより塗着させることもできる。尚、混合粉末の誘電率が高い場合は、これらがスプレーノズル等を通過する際の摩擦のみにより帯電させることができる場合もある。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１又は２記載の電界流動粉体塗装装置によれば、異なる材質からなる複数の粉体を含む混合粉末を、各々の粉体にとって適した塗着条件で、被塗装体に連続的に塗装することができる。
【００４４】
請求項３又は４記載の搬送用ローラの製造方法では、芯材の表面に粉体塗料及び突起形成用粉末を含む混合粉末をそれぞれに最適な条件で塗着させ、更には、複数のクラウド形成条件が混在する複数のクラウド層内で塗着させるので、膜厚及び円筒度等にバラツキのない安定した搬送用ローラを製造できる。
また、突起形成用粉末の種類の選定幅に余裕ができ、且つ不良率を低く抑えることができるので製造コストが低減され、生産性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例において用いた搬送用ローラを製造する電界流動粉体塗装装置の粉体塗着機を模式的に示す断面図である。
【図２】実施例において用いた搬送用ローラを製造する粉体塗着機を上方から見た模式図である（クラウドは図示せず）。
【図３】粉体塗着部を３個所に配置した場合における、粉体塗着機を上方向から見た模式図である。
【図４】本発明の搬送用ローラを用いた被記録媒体の搬送を模式的に示す断面図である。
【図５】静摩擦係数を算出するための摩擦力の測定に用いた装置の概略を示す模式図である。
【符号の説明】
１；電界流動粉体塗装装置の粉体塗着機、１１；流動槽、１２；底板、１３；粉末揺動モータ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ；帯電針、１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄ、１４１ｅ；第１吹き出し管、１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄ、１４２ｅ；第２吹き出し管、１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃ、１４３ｄ、１４３ｅ；吹き付け管、１５；送風機、１６；回転用モータ、１７；集粉機、２１；粉体塗料、２２；突起形成用粉末、３；クラウド、４；搬送用ローラ、４１；芯材、４２；突起を有する樹脂層、４３；突起部、５；駆動ローラ、６；被記録媒体、７；インクジェットプリンタ用光沢フィルム、８；ロードセル、９；錘、１０；コロ。

Claims

流動槽と、第１粉体塗着部と、被塗装体の横への移動方向に対して上記第１粉体塗着部よりも下流に位置する第２粉体塗着部とを備えた電界流動粉体塗装装置であって、
上記第１粉体塗着部には、第１粉体吹き上げ用気体吹き出し口、第１クラウド形成用気体吹き出し口、第１帯電手段、及び第１粉体吹き付け用気体吹き出し口を有しており、
上記第２粉体塗着部には、第２粉体吹き上げ用気体吹き出し口、第２クラウド形成用気体吹き出し口、第２帯電手段、及び第２粉体吹き付け用気体吹き出し口を有しており、
異なる材質からなる複数の粉体を流動槽に投入し、複数の成形条件からなる複数のクラウドを、上記流動槽の内部に形成する手段を備え、
上記クラウドは、上記第１粉体吹き上げ用気体吹き出し口、上記第２粉体吹き上げ用気体吹き出し口、上記第１クラウド形成用気体吹き出し口、及び上記第２クラウド形成用気体吹き出し口の空気圧を調整して形成し、
上記第１帯電手段への印加電圧を−２５〜−５０ｋＶとし、
上記第２帯電手段への印加電圧を−１０〜−２０ｋＶとし、
上記第１帯電手段への印加電圧と上記第２帯電手段への印加電圧の差の絶対値が、１０ｋＶ以上であることを特徴とする電界流動粉体塗装装置。
上記流動槽は、上記被塗装体の搬入口及び搬出口、並びに該被塗装体を移動させ得る手段を備える請求項１に記載の電界流動粉体塗装装置。
異なる材質からなる複数の粉体を流動槽に投入し、該複数の粉体の各々のクラウド成形条件により複数のクラウドを上記流動槽の内部に形成する工程と、芯材を該複数のクラウドが形成された該流動槽の内部を移動させ、該芯材に上記複数の粉体を塗着させる工程と、を備える搬送用ローラの製造方法であって、
流動槽と、第１粉体塗着部と、被塗装体の横への移動方向に対して上記第１粉体塗着部よりも下流に位置する第２粉体塗着部とを備えた電界流動粉体塗装装置を用いて行われ、
上記第１粉体塗着部には、第１粉体吹き上げ用気体吹き出し口、第１クラウド形成用気体吹き出し口、第１帯電手段、及び第１粉体吹き付け用気体吹き出し口を有しており、
上記第２粉体塗着部には、第２粉体吹き上げ用気体吹き出し口、第２クラウド形成用気体吹き出し口、第２帯電手段、及び第２粉体吹き付け用気体吹き出し口を有しており、
上記クラウドは、上記第１粉体吹き上げ用気体吹き出し口、上記第２粉体吹き上げ用気体吹き出し口、上記第１クラウド形成用気体吹き出し口、及び上記第２クラウド形成用気体吹き出し口の空気圧を調整して形成し、
上記第１帯電手段への印加電圧を−２５〜−５０ｋＶとし、
上記第２帯電手段への印加電圧を−１０〜−２０ｋＶとし、
上記第１帯電手段への印加電圧と上記第２帯電手段への印加電圧の差の絶対値が、１０ｋＶ以上であることを特徴とする搬送用ローラの製造方法。
上記複数の粉体が少なくとも粉体塗料及び突起形成用粉末である請求項３記載の搬送用ローラの製造方法。