JPH1176909A

JPH1176909A - 連続加工方法

Info

Publication number: JPH1176909A
Application number: JP24074097A
Authority: JP
Inventors: Motohisa Aoki; 源久青木
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1997-09-05
Filing date: 1997-09-05
Publication date: 1999-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】短時間で加工条件を切替え可能な連続生産方
法の提供。【解決手段】ワークを回転保持する機構を有する搬送
装置を、複数の加工ステージが配設されたループ状の走
行路上を順次巡回せしめて多段の加工処理を行なう連続
加工方法において先の加工条件から他の加工条件に切り
替えを行なう場合、先のワークを搭載した搬送装置に引
き続いて後のワークを送り込み、先のワークと後のワー
クの両者が加工ライン上に存在するときは各ステージへ
の進行時間を両者の長い方に合せ、先の条件で加工され
るべきワークの加工が終了した時点で後の条件に切替え
る連続加工方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基材に各種の処理、
加工を行って製品とする一連の作業を円滑に行うための
連続加工方法を提供するものである。特に本発明は円筒
状或は円柱状物体又は円筒状に保持されたベルト状物
を、基材修正、洗浄、表面処理、塗布、乾燥、硬化、な
どの工程を経由して製品とする加工方法に適した連続加
工方法であって、加工処理する基材の寸法あるいは、そ
の加工条件が変ったときに、迅速に切替え可能な連続加
工方法に関する。特にまた、電子写真感光体ドラム又は
シームレスベルトなどの製造ラインに適する品種替え時
間の短い連続加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体ドラムの製造方法として
は、以前の浸漬塗布方法から塗液をワンパスで塗り切
り、従って塗液ロスの少いスプレー塗布、ノズル塗布、
ブレード塗布などへの移行が行なわれるようになり、こ
の時には、ワークは水平回転保持されるのが一般的であ
る。

【０００３】本発明者は、水平回転保持されたワークを
塗布、乾燥等を行なう工程に回転させながら移動させる
方法として特願平９−４０７４２などの提案を行ってい
る。上記提案ではパレット上に水平回転保持されたワー
クがパレットの移動に伴って複数の工程を経由し、それ
らの加工が終了するとワークはアンロードされ、次の工
程で新しいワークが搭載される。従ってパレットは、ル
ープ状に結合された各ステージを循環して繰返し使用さ
れる。

【０００４】最近は商品の多様化、在庫減少などの要請
から１ロット当りの生産数が減少し、高い頻度で製造す
る製品の種類が変更される所謂多品種少量生産方式が要
求されるようになった。上記の搬送方法に於ては夫々独
立したパレットを使用し、パレットにワークを搭載して
各加工が要求するワーク回転数、処理スピードなどの条
件でパレットが各ステージを巡回するが工程間の移動を
含めたステージの進行時間は全工程が合せて行われてい
る。

【０００５】しかし、ワークや加工条件を変えるとサイ
クルタイムが変るのが通例であり、ワークの搭載工程で
新しいワークを搭載して進行時間を変えた場合、例えば
加工時間が短縮されたときに早く次の工程に行こうとし
ても、前のワークの加工が終っていないのでそれを待た
なければならないこと、あるいは、条件切替えの際の治
具の変更等が数多くあったり、作業が大がかりで変更後
の位置合せなどに時間を要することがあり、危険も伴な
うため、稼動中の切替えが難しく、このため、先のワー
クの加工の終了を待って切替え操作が行なわれて来た。
しかし、先の加工条件によるワークが全て吐き出される
のを待つ間は、非稼動時間となって生産効率を低下させ
る要因となっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は短時間での条
件切替えを可能とし、また、少い非生産サイクルで次の
加工条件に移行することができ、従って多品種少量生産
であっても装置の実生産時間を長くすることが可能で生
産効率を向上出来る方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、一定条件で運
転後他の条件に変更するとき、加工条件は２つの夫々の
条件で行い、加工ステージ間の移動時間を調整して、進
行時間を両条件の長い方に合わせる段替えサイクルを採
用し、前の条件の加工が全工程で終了した時点で新しい
条件に変更する連続加工方法であり、具体的には、パレ
ットと該パレット上にワークを回転保持する機構を有す
る搬送装置を、複数の加工ステージが配設されたループ
状の走行路上を順次巡回せしめて多段の加工処理を行な
う連続加工方法において先の加工条件から他の加工条件
に切り替えを行なうとき、先の条件によって加工される
べきワークを搭載した搬送装置に引き続いて後の条件で
加工されるべきワークを搭載した搬送装置を送り込み、
各ワークを夫々の条件で加工処理すると共に先の条件に
よるワークと後の条件によるワークの両者が加工ライン
上に存在するときは各ステージの進行時間を両者の長い
方に合せ、先の条件で加工されるべきワークの加工が終
了した時点で進行条件を後の条件に切替えることを特徴
とする連続加工方法を提供するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の具体的実施形態を電子写
真感光体用の鏡面切削アルミ管を基体として用いて電子
写真感光体を製造する場合について説明する。勿論例え
ば、アルミの押出し管を基材として、ＵＶ硬化樹脂で精
度修正を行う場合（特開平７−２２７５６９，同８−２
４３４７７）にも同じように適用出来る。

【０００９】なお、本発明においてワークとは、製品の
原材料から製品までの各段階における被加工処理物を総
称するものとする。本発明連続加工方法によって電子写
真用感光体を製造する場合は、各加工ステージは図３に
示すように配設される。

【００１０】図３のＡは、感光体の基材となるアルミニ
ウム円筒体にフランジを装着すると共に走行装置のワー
ク保持回転機構に保持させる工程、Ｂはワークを洗浄す
る工程、Ｃは下地層を、Ｄは電荷発生層を、Ｆは電荷輸
送層を形成するための塗液を塗布する工程、その他各段
階の工程を経てＪのワーク取り外し工程を経てＡの位置
に復帰するように各加工ステージが四辺形のループ状に
形成されている。

【００１１】このように配設された各ステージをワーク
を搭載した搬送装置が順次巡回する。ワークを搭載する
搬送装置１は図１に示す構成とすることができる。図１
の搬送装置１は、上部にパレット２とその上に設けられ
たワーク保持回転機構３ａ，３ｂを有する。

【００１２】平板状のパレット２の上には一方のワーク
保持回転機構３ａが図１においては４個列設されてお
り、各ワーク保持回転機構３ａは夫々一方のコレットチ
ャック５ａを有し回転機構６ａによってコレットチャッ
ク５ａは回転されるようになっている。なお、この一方
のワーク保持回転機構３ａはパレット２に固定されてい
る。

【００１３】また、このワーク保持回転機構３ａに対向
する位置に他方のワーク保持回転機構３ｂを有し、この
ワーク保持回転機構３ｂはスライド板７によって対向す
るワーク保持回転機構３ａ方向にスライド可能に載置さ
れており、他方のコレットチャック５ｂとそれを回転す
るための回転機構６ｂを有している。なお、ワーク保持
回転機構３ａ，３ｂの個数は制限がなく、目的に応じて
任意に設定可能である。

【００１４】また、８ａ，８ｂはコレットチャック５
ａ，５ｂを操作するためのレバーで、９はワーク保持回
転機構３ｂを固定するためのレバーである。１０は、コ
レットチャック５ａ，５ｂを回転するための電動モータ
ーでタイミングベルト１１、プーリー１２を介して回転
機構６ａを回転すると共にタイミングベルト１３、プー
リー１４を介して回転機構６ｂを回転する。

【００１５】なお、回転機構６ａ，６ｂは、後述のワー
クにフランジを取付ける際には両者を回転し、それ以外
においては、片方の回転機構のクラッチ（図示せず）を
断として一方のみを回転し、他方は従動するようにされ
ている。ワーク保持回転機構３ａ，３ｂが設けられたパ
レット２は搭載された電池１５と電動モーター１８によ
って自走する搬送装置１に装着することによって、各加
工ステーションを巡回することができる。

【００１６】しかし、各加工ステーションでの走行速
度、位置調整を精密に制御するためには、次の機構とす
ることが望ましい。即ち、搬送装置１下部には車輪１
７，１７を有し、車輪１７，１７は走行用電動モーター
１８、ギヤー１９，２０及びギヤー２０と噛合するギヤ
ー２１、プーリー２２、タイミングベルト２３、プーリ
ー２４を介して回転駆動されるように構成されている。

【００１７】また、走行用電動モーター１８に臨接して
ピニオン２５が設けられ、ピニオン２５はギヤー２６の
回転によって回動する。しかして、走行用電動モーター
１８に連結されたギヤー２０はギヤー１９の回転軸を軸
として揺動する杆体２７に枢着されており、杆体２７は
エアーシリンダー２８によって回動され、車輪駆動用ギ
ヤー２１に噛合して車輪１７を回転していたギヤー２０
は矢印Ａ方向に回動してピニオン２５回転用ギヤー２６
と噛合してピニオン２５を回転するように構成されてい
る。

【００１８】図においては原理を示すため、ギヤー切替
機構を簡易な構造としたが、勿論、各種の切替ギヤーボ
ックスを用いることができる。最初の搬送装置１は先ず
Ａステージに送り込まれ停止する。Ａステージはワーク
保持回転機構３ａ，３ｂにワークを保持させる工程であ
り、コレットチャック５ａ，５ｂにロボット（図示せ
ず）を用いてフランジをまず装着し、コレットチャック
軸に平行にかつ水平方向に可動な状態に保持されている
円筒体をコレットチャック５ａ，５ｂの軸線位置に前進
させて、フランジを円筒体に嵌合せしめて水平に保持し
回転させる。嵌合前にフランジの接合部に接着剤を塗布
することが望ましい。

【００１９】次いで、最初の搬送装置１はＢステージに
移動し、ワークの洗浄が行なわれ、その間に次の搬送装
置１がＡステージに送り込まれワークの搭載作業が行な
われる。

【００２０】次いで、最初の搬送装置１はＣステージで
下地層用の塗液塗布工程が行なわれ、二番目の搬送装置
１はＢステージで洗浄が三番目の搬送装置１はワークの
搭載が行なわれ、以後順次搬送装置１は各ステーション
を巡回して連続的に加工処理が行なわれる。この間、ワ
ークの位置を精密に制御する必要のないときは、搬送装
置１は、走行用電動モーター１８の回転がギヤー１９，
２０，２１、プーリー２２、タイミングベルト２３、プ
ーリー２４を介して車輪１７が駆動されて進行する。し
かして、下地材塗布等の塗布工程においては、ワークの
位置制御を精密に行なうために、塗布加工ステージ位置
には、搬送装置１の進行方向の横方向位置を制御するた
めの断面三角形状のガイド用軌道３１、ラック３２及び
水平位置調整用軌道３３を設ける。

【００２１】軌道３１，３２及びラック３２は、その始
端を低く、除々に上昇するように傾斜して設けられてお
り、搬送装置１が車輪１７によって進行し、軌道が設け
られた位置にくるとピニオン２５がラック３２に係合す
る。この位置でシリンダー２８を駆動して揺動杆２７を
回動してギヤー２０を図において右方へ移動させると車
輪１７の回転が停止する。次いで更にギヤー２０を右方
へ回動するとギヤー２０とピニオン駆動用ギヤー２６が
噛合してピニオン２５が回転する。なお、ギャー２５，
２６のシャフトは、ラック３２の高さ変化に追随できる
ように軸受け部分を一定範囲間で上下動可能に支持する
と共に弾性体で下方に押し付けた構造とすることが望ま
しい。

【００２２】ピニオン２５がラック３２と係合した状態
で回動すると、搬送装置１が前進してガイド用軌道３１
に走行子３４が、また、水平位置調整用軌道３３に走行
子３５が接触し、搬送装置１は軌道上を進行すると共に
上昇して車輪１７は浮上する。この結果搬送装置１は進
行方向に対して横方向位置が正確に制御されると共に一
定速度で進行し、必要に応じて停止する。

【００２３】ギャー２０の切替え停止は搬送装置１の外
部から電磁式あるいは光学式の誘導信号によって制御さ
れる。なお、図においては、ラック３２、軌道３１，３
３を徐々に高くなる状態に敷設して自走搬送装置の動力
によって上昇するようにしているが図４に示すようにラ
ック３２、軌道３１，３２を昇降板３６上に設け、搬送
装置１がその上方に到達したとき、外部動力によって持
ち上げるようにすれば搬送装置１の動力エネルギーを軽
減することができる。

【００２４】塗布工程ステージの所定の位置に搬送装置
１が達すると、設けられている移動方式のノズル・ブレ
ード系が設定されているデーターに基づき、ワークとの
接触位置まで移動し、塗液輸送ポンプが始動して塗液は
ノズルから基材表面に吐出される。搬送装置１は、基材
表面に吐出される塗液が一定のピッチのスパイラル状に
なるように所定の速度で進行し、吐出された塗液は吐出
と同時に板状のブレードで塗り広げられ平滑化する。

【００２５】なお、自走搬送装置１を停止させて塗液吐
出ノズルをワークの軸方向に移動するようにしてもよい
が、ノズルを元の位置に復帰させなければならないこ
と、及び、パレットの進行を塗布と同時に行なうことが
できる等の理由から、ノズルを固定とし、ワークを移動
する方式が望ましい。各ステージで処理加工された自走
搬送装置１がステージＥの加工を終了し直進路の終端部
Ｗに達すると、軌道走行している場合は、図２に示すよ
うな第１のターンテーブル３０ａが設けられ、ターンテ
ーブル３０ａの上面にはラック３２、軌道３１，３２が
敷設されていて直進路から搬送装置１をターンテーブル
３０ａ上に受取る。

【００２６】搬送装置１がターンテーブル３０ａ上に位
置するとターンテーブル３０ａは９０°回転し搬送装置
１を直進路に対して横方向の進行路のラック３２ａ、軌
道３１ａ，３３ａに係合して進行せしめるように構成さ
れている。搬送装置１が横方向進行路を進行してＸ点に
達すると再び第２のターンテーブル３０ｂによって９０
°回転されて第２の直進路と連結されて搬送装置１は第
２の直進路を進行しながらステージＦ〜Ｉで加工処理さ
れた後、ステージＪでワークは製品として取出される。

【００２７】ワークが外された搬送装置１は、Ｙ点及び
Ｚ点で第３及び第４のターンテーブル３０ｃ，３０ｄに
よって９０°回転して再びＡ点に復帰して次の加工サイ
クルへと入る。なお、第１及び第２のターンテーブル３
０ａ，３０ｂ及び端部ＷとＸの間は無軌道走行とするこ
ともでき、また、横方向進行路に切替える方法として図
ではターンテーブルを使用しているがこれに制約される
ことはなく、横方向進行路に横方向に往復動する台車を
設けて、自走搬送装置１を載せてＷ点からＸ点あるいは
Ｙ点からＺ点に移動するようにしてもよい。また、軌条
を使用しないときは、走行装置１に方向転換機構を設け
て、該機構で９０°方向転換して走行するようにしても
よい。

【００２８】こうしてワークは各ステージで加工されて
電子写真用感光体が製造される。しかして、Ｓ仕様の感
光体を加工条件Ｓで生産を行なって所定数を生産し、次
いでＴ仕様の感光体を加工条件Ｔで生産するために切替
えを行なう場合、Ｓ仕様用の最後のワークがステージＪ
で取出されＳ仕様の生産が終了した後にＴ仕様のワーク
を搭載した搬送装置を送り込むと、仮りに工程が１０ス
テージで各ステージの処理時間を８分とすると８０分間
ワークの送り込みができず、この間待ち時間となる。

【００２９】本発明は、加工処理を迅速にするために、
最後のＳ仕様用ワークを送り込んだ次に引き続いてＴ仕
様用ワークを送り込んで各ワークは夫々の条件で加工さ
れる。しかし、Ｓ仕様とＴ仕様は処理時間が相異し、各
ステージへの移行時間が異なるため、例えばＳ仕様で進
行させると処理時間が延びたＴ仕様のステージでは処理
できなくなる。

【００３０】このため、本発明においては、Ｓ仕様のワ
ークに引き続きＴ仕様のワークを送り込み、Ｔ仕様のワ
ークが到達したステーションから加工条件Ｔで処理する
と共に、次のステージへの移行、即ち搬送装置１の移動
は、そのときから加工条件Ｓと加工条件Ｔの長い方に合
せて実施される。これによって、待ち時間もなく、ま
た、加工条件の切替えも順調に行なうことができる。

【００３１】しかし、仕様の切替えの際には、加工条件
の変更のみでなく、各ステーションの治具の取替えを伴
なうことが多い。この場合、Ｓ仕様のワークの後に引き
続いてＴ仕様のワークが送り込まれると治具等の取替え
を行なう余裕がなくなる。また、加工条件を変更した場
合、新たな設定による加工が順調に行なわれるか否かを
確認する必要も生じる。

【００３２】かかる場合は、表１に示す方式とすること
ができる。表−１は、１０段階の加工ステージで１０台
の搬送装置がＳ条件で加工を行っている状態からＴ条件
へ移行するときの条件変更の様子を示したものである。
横軸方向のＡ〜Ｊはステージの順番を示し、縦軸のＮｓ
−９からＮ_T＋１は作業操作の次数を示している。表−
１に示すように、Ｓ仕様の最後のワークが送り込まれた
後は、ワークを搭載しない搬送装置Ｌを送り込む（Ｎｓ
−８）。

【００３３】この空の搬送装置Ｌが巡回する各ステージ
において治具の取替え等の作業を行なうと共に加工条件
をＳからＴに切替える。Ｎｓ−９までは、加工条件Ｓで
運転され、Ｎｓ−８からＮｓ−０までは加工条件ＳとＴ
の混成条件で運転される。混成条件では、ワークがＳ仕
様であるときは加工条件Ｓで加工し、ワークがＴである
ときは加工条件Ｔで夫々が加工され、ステージの進行は
両者の長い方とされる。

【００３４】また、空の搬送装置Ｌに次いで、試験用の
ワークを搭載した搬送装置Ｍを送り込み、各ステージの
運転状態を確認する。この搬送装置Ｌと搬送装置Ｍは目
的に応じて必要な台数を送り込むことができる。本発明
はかかる構成からなるから、生産条件の切替えが迅速で
実用性の高い連続加工方法が達成される。

【００３５】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用される自走搬送装置の一例を示す
斜視図。

【図２】方向変換部におけるターンテーブルを示す斜視
図。

【図３】ループ状加工ステージの説明図。

【図４】位置制御を行なわせる機構の他の例を示す斜視
図。

【符号の説明】１搬送装置２パレット３ａ，３ｂワーク保持回転機構５ａ，５ｂコレットチャック１０ワーク回転用電動モーター１８前進駆動用電動モーター２５ピニオン３２ラック３１，３３軌道

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パレットと該パレット上にワークを回転
保持する機構を有する搬送装置を、複数の加工ステージ
が配設されたループ状の走行路上を順次巡回せしめて多
段の加工処理を行なう連続加工方法において先の加工条
件から後の加工条件に切り替えを行なうとき、先の条件
によって加工されるべきワークを搭載した搬送装置に引
き続いて後の条件で加工されるべきワークを搭載した搬
送装置を送り込み、各ワークを夫々の条件で加工処理す
ると共に先の条件によるワークと後の条件によるワーク
の両者が加工ライン上に存在するときは各ステージの進
行時間を両者の長い方に合せ、先の条件で加工されるべ
きワークの加工が終了した時点で進行条件を後の条件に
切替えることを特徴とする連続加工方法。
【請求項２】先の条件で加工すべきワークを搭載した
搬送装置に続いて後の条件で加工すべきワークを搭載し
た搬送装置を送り込む際、その間にワークを搭載しない
搬送装置を介在せしめる請求項１記載の連続加工方法。
【請求項３】先の条件で加工すべきワークを搭載した
搬送装置に続いて後の条件で加工すべきワークを搭載し
た搬送装置を送り込む際、中間にワークを搭載しない搬
送装置とそれに引き続いて試験用ワークを搭載した搬送
装置を介在せしめる請求項１又は２記載の連続加工方
法。
【請求項４】加工ステージの中、少なくとも１つが塗
液の塗布操作である請求項１〜３いずれかに記載の連続
加工方法。
【請求項５】ワークが電子写真用感光体用基材である
請求項１〜４いずれかに記載の連続加工方法。