WO1989005198A1

WO1989005198A1 - Method of rotating and transferring hollow cylindrical bodies

Info

Publication number: WO1989005198A1
Application number: PCT/JP1988/001209
Authority: WO
Inventors: Motohisa Aoki; Ryuuji Nakayama; Tadashi Umehara; Jiro Taguti
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corporation
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1989-06-15
Also published as: EP0347469B1; EP0347469A1; DE3880483D1; EP0347469A4; JPH0832318B1; US4972569A; DE3880483T2

Description

明細書

中空筒状体の回転搬送方法

技術分野

本搬送方法は中空シリンダー状物体の外面非接触回転搬送方法及び該方法を実現する装置に関するものであり、更に詳しくは中空筒状体への塗布方法及び装置に関するものであり、特に電子写真用感光体ドラム、ベルトのスプレー塗布、ジュット洗浄及び乾燥などの工程に有利に適用されるものである。

背景技術

例えばドラムのようなシリンダー状物にスプレー静電塗装を行なうに当り、従来（特開昭 6 2 — 6 1 6 7 2 ) は、ドラムを 1本づっ垂直に保持して回転させる方法を採用してドラムへの塗布を行っている。

しかし、この方法ではドラム上に塗布される液滴が充分レべリングされ平滑な膜を形成する条件で噴霧を行うと、ドラムに付着した液滴が軸方向に流下してしまい、乾燥後の軸方向の膜厚ムラを発生してしまう。また、ドラムを垂直に保持して回転した場合も、たとえ水平保持して回転した場合でも、従来のように 1本づっ塗布しょう.とするとスプレー静電塗布ではドラム端部が電位勾配が大きくなるため端部への付着量が多くなり膜厚不均一となる。これを解消するためには目的のドラムを挟んで左右にダミ一ドラムを置かなければならないが、これでは目的ドラムへの液の付着効率を低下させてしまう。しかも 1 本ずつ塗布しょうとするとドラムの保持構造、回転機能を夫々のドラムごとに持たねばならず、不経済であるばかりでなく、ドラムの軸方向の中央部に対する対称性を欠き噴霧液滴の付着の均一性が損われるとともに保持 * 画転機構部への液滴の付着も起り、操作の安定性が確保出来ない。

更にスプレー塗布の場合は、スプレ ^ジドから連続的に液の噴霧を行うことが望ましく、間歇的であると液の乾きが起り、次に塗布するとき乾いたへッド内の膜が一部再溶解などして異物となり塗布欠陥の原因となる。故に連銃噴霧が望ましいのであるが、従来技術にあっては液の無駄噴きが著しく多くなり、コスト高を来たしてしまう。

これらの問題点を解決するため、種々検討した結果、本発明はなされたものであって、被塗装物又は被処理物の塗布又は表面処理工程等に有利に適用可能な中空筒状体の画転搬送方法及び該方法を実現する装置を提供するものである。

発明の開示

本発明では、中心部に穴を有するフランジを中空筒状ワークの両端に嵌挿し、該フランジの穴にシャフトを貫揷し、該シャフトの両端部の夫々に、前記ワーク 1偭分の長さ以上の間隔をおいて少くとも 2個所以上設けられた上下動可能な一対の回転ローラ一により該シャフトを水平に支持すると共に 11転せしめ，該シャフトは該フランジの穴との藺係において該ヮ一クを実質的に同鋤回転せしめ得る栢対形状を有するが、該回転ローラーの当接部分は断面円形でかつ該フランジの穴が通過容易な形状であり、該シャフト上でワークを移動させるプッシヤーを設け. 前記ローラ一により水平に支持され軸画転しているシャフトの一端から、前記フランジの穴を通して逐次的に挿入して複数値のフランジ付ワークの前後端部を互いに接して配列させつつ、シャフトと同軸に画転させながら、前記プフシヤーによりシャフト上を送出方向に移動させ、シャフトの他端部に達したヮ一クは逐次シャフトから離脱させる。

シャフトは挿入側の少くとも 2個のローラ一及び離脱側の少くとも 2偭のローラーによって支持回転されており、各ローラ一はシャフトへの接触ノ離脱によりシャフトの支持 ♦ 非支持状態をとり得るようになされている。プッシヤーに押されたフランジ付きワークはローラーが非支持状態になっているシャフトの支持部位を通過して次のプッシヤーに引き渡たされる。

プッシャ一はワークをローディング用の短いシャフトカ、らメインシャフトに乗り移らせるためのプッシヤー（ P ! ) 、ヮ一クをシャフト上で定速移動させるためのプッシヤー（ P ₂ ) 及びワークを偭送させてシャフトから離脱させるためのプッシャ一 ( P 3 ) を舍む 3個以上のプッシヤーを設け、及び P ₃ を P _z よりも高速度で移動させれば、ワークをシャフト上で定速移動させながら同時に挿入及び離脱を行うことができ、好ましい。

以下、本発明方法を適用するための装置の一例を挙げ、図面に基づいて具体的に説明する。 1 はシャフト、 2 はワーク、 3 はフランジ、 4 , 5 , 6 , 7 は夫々一対のローラーから成る支持 · 回転ローラ一、 8 ( P i ) , 9 , 1 0 ( P ₂ ) 1 1 , 1 2 ( P ₃ ) はプッシヤー、 1 3 , 1 4 はローデイングシャフト、

1 5 はスプレ ^ッドである。

但し、ワークに塗布液を塗布する場合の塗布方法はスプレーに限られるものでなく、ワークを回転させつつ、塗布できる方法であれば採用可能であり、例えばスプレーのほか、マルチへッド塗布及びカーテンコータ一塗布、ブレード塗布、. 下面浸漬塗布等の方法を場合に応じて選択すれば良い。

特にスプレーを中断するとスプレーへッドが乾いて問題となるスプレー静電塗布の場合には、ワークをシャフトに違繞的に供給可能な本発明方法を適用すれば、塗布液の無駄をなくすことができ効果が大きい。

シャフトはワークの直進案内と画転伝動の両方を受け持つ故、プッシヤーによる摩擦に抗してワークを画転させるにはスプラィン軸の様な断面円形でないシャフトを用い、対応したフランジ穴形状とすることが望ましい。勿論、フランジの穴及びノ又はシャフトを粗面化し両者のすべり抵抗力のみでワークを均等に回転せしめ得る場合にはシャフトの形伏に拘る必要はない。

口一ディングシャフト 1 3 , 1 4 は架台上のリニヤーウェイ上に 'シャフト 1 とレベル方向が一致するようにセットされており、エアーシリンダー（図示せず）で左右に移動可能となっている。

まず、雨側にフランジを付けたワーク（この場合感光体塗布用アルミニウムドラム）を夫々 1 3 , 1 4にセットする（^論ロボットで自動化するのは容易である）。 1 3 , 1 4 とも A C サーボモーター（図示せず）により定速で面転するシャフト 1 と同期を取って画転している。シャフトはまず 5 , 7 の支持 ♦ 面転ローラー（以下、単に支持ローラーという。）で支持されている。支持ローラー 5 と 6 との間には図に示すように 5橱のワークがセッ卜され、まずローディングシャフト 1 3上のヮ一クがプッシヤー 8で支持口一ラー 4を越えてシャフト 1側へ移行される。この時プッシヤー 1 1 は最右端のドラム 1個を集団から引きばなし、支持ローラ一 6を越えて移動させている。ヮ —クが支持ローラ一 4 , 6を越えたところで支持ローラ一 4 , 6が上昇しシャフトを支えると同時に支持ローラー 5 , 7 は下降開始する。なお支持回転ローラーは上述の如く 4 と 6 、 5 と 7が各々対となつて同時に上昇下降を行うことが好ましい。プッシヤー 9 はワーク左端のフランジ部を押してプッシヤー

1 0が定速移動させているワークに追いつき、同じ速度になつて衝撃ガを与えずに両ワークは連接する。連接後プッシャ一 1 0 はワークから離れて一旦停止し、逆方向に早送りされ、支持ローラ一 5近くで待機する。プッシヤー 9が定速でヮーク集団を押し、左端が支持ローラー 5 を越えたところで、待機していたプッシヤー 1 0が定速となって前進し、プッシヤー 9が押しているフランジを併行して押す。かくてプッシヤー 1 0 に引き渡してプッシヤー 9 は停止し逆方向に早送りされ支持口一ラ ― の近傍に達し待機する。このとき支持ローラー 5が上昇し、支持ローラ一 4 は下降して新たなワーク挿入を待機する状態となる。次のサイクルに入ると、ェャ一シリンダー（図示せず）が作動して、ローディングシャフト 1 4側のワークがプッシャ一 8で押され支持ローラー 4を越し、上述の動作がくり返される。

この間送出側では支持ローラ一 6を越えたワークは支持口一ラー 7が下降している間に、プッシャ一 1 2でアンロード側の乗り移り機（シャフト 1 3 , 1 4 に相当するシャフトが備え付けてある）に送られる。そしてプッシヤー 1 1 は原位置に戻り待機する。ワークが支持ローラー 7 を越えたところで支持口一ラー 7が上昇し、支持ローラー 6が下降する。かくてアン '一ド側も次のサイクルに入ることとなる。上記の各支持ローラーの動きをまとめて図示したのが第 3図であって、常に各プッシヤーは、下降位置にある支持ローラ一の上方をワークが通過する様にその動きを制御される。

上記の例の場合の様にシャフトを 2点のみで支持することがあるとシャフトの長さ及び剛性によってシャフトがたわむという問題が生じる場合があるが、その場合には各支持ローラ一の動きを第 4図に示す通りに制御すればシャフトを常時 3点以上で支持できることとなり好ましい。ただし、ワークは支持ローラーが下降位置にあるときのみその上方を通過させることができるから、生産効率を落とすことなく、即ち、シャフトへの単位時間当たりのワーク供給本数を減らすことなく、常時 3点以上での支持を実現するには第 4図から明かな通り、より短時間でワークの移動を完了せねばならず、プッシャ一の移動速度を大きくする必要がある。

そこで例えば第 5図及び第 6図に示す通りシャフトの両端を延長し、各端部にそれぞれ 1本ずつの支持ローラー 1 6及び 1 7を増設し、これに伴なつてプッシヤー 1 8及び 1 9を増設し、各支持ローラ一を第 7図に示す通りに制御すれば、プッシヤーの移動速度を変更することなく常時 3点以上でシャフトを支持することができ、好ましい。又、各支持ローラーの動きを第 8図に示す通りとすれば、シャフトを常時 4点以上で支持することもできる。

更にシャフトの両端の支持ローラ一の本数は必要に応じて各 4本以上としてもよいが、支持口一ラーの本数及びその動きの別によらず、常に各プツシヤーは下降位置にある支持ローラ一の上方をワークが通過する様にその動きを制御すればよい。尚、第 3図、第 4図、第 7図及び第 8図において、各支持口一ラーに対応する線がより高い位置にあるときにはその支持口 —ラーは上昇位置にあってシャフトを支持し、該線がより低い位置にあるときにはその支持口一ラーは下降位置にあってシャフトとは接触していないことを表すものとする。

以上の動作はシークヱンサ一に組込み、夫々の位置情報を受けて自動的に次の動作に引継がれる。

図面の簡単な説明

図面は本発明の実施態様を説明的に図したものである。

第 1〜 4図は、本発明方法を実施する為の装置の一例であつて、シャフトの両端に各 2本の支持ローラ一を設置してなる装置及びその制御方法を説明する図面であって、第 1図は該装置の平面図、第 2図（A ) は第 1 図の一部の正面図、第 2図（ B ) は第 1図の I 一 I ' 断面図、第 3図及び第 4図は該装置の支持ローラ一の制御方法を説明するタイムチャートである。

. 第 5〜 8図は、本究明方法を実施する為の装置の他の例であつて、シャフトの両端に各 3本の支持 π—ラーを設置してなる装置及びその制御方法を説明する図面であって、第 5図は該装置の平面図、第 6図（ A ) は第 5図の一部の正面図、第 6図 ( B ) は第 5図の K 一 K ' 断面図、第 7図及び第 8図は該装置の支持ローラ一の制御方法を説明するタイムチヤ一トである。

1 …シャフト、 2 …ワーク、 3 …フランジ、 4 , 5 , 6 , 7 , 1 6 , 1 7 · "支持 ' 面転口一ラー、 8 , 1 8 …プッシャ一

( P■ ) . 9 , 1 0 '·'プッシヤー（ P _z ) 、 1 1 , 1 2 , 1 9 ··'プッシャ一（ P ₃ ) 、 1 3 , 1 4 …口一デイングシャフト、 1 5 …スプレーへッド。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。

(実施例 1 )

図面に示した装置を用い有機電子写真感光体（ 0 P C ) ドラムを製造した。

ワークは内径 7 8.5皿外径 8 0腿長さ 3 5 0腿のアルミニゥムドラムを用い、フランジとのクリアランス 4 0〜マ 0 mとした。支持口一ラー 4 * 5 , 6 · 7間隔は 5 0 0咖、 5 • 6間隔 2 0 0 0 mmとした。 4 * 7で支持し、ワーク装着した状態でのシャフトの曲がりば約 5讓程度であった。シャフト面転数は 1 0 0 rpm 、ワーク送り速度は 1 7. 5讓ノ sec で行った。

又支持ローラ一 5 , 6のほぼ中央部にスプレーヘッド 1 5 (B本ランズバ一グ製ミニベル型）をワーク表面から 1 5 0薩距してセッ卜し、キャップ（塗布液を噴霧するための椀状画転体であって、スプレ一^ ·ッドの部品）を 1 5 0 0 0 rpm で面転、キヤップに一 6万 V印加、固琅分濃度 1 6 wt%の電荷移導層溶液を 4 0 0 m£ /min で供耠しドラムに塗布したところ、付着効率は 9 4 %、乾嫫膜厚は 2 2..6 ± 0.5 となった。

(実施例 2 )

図面に示した装置を用いた 0 P C ドラムの製造において電荷

¾生層と導電層とを別々に塗布して積層する場合と電荷発生層と導電層との感光剤を混合して一層として塗布する場合との両方について塗布を実施した。

(1) 積層型

電荷発生層液及び導電層液の調製方法は表一 1 _; 一 2に示したもので f亍つた。共通条件キヤップ径 7·3麵、キヤップ回転数 1 5 , 0 0 0 rpm 、キャップ印加電圧一 6 0 kVol t 、シヱービングエア一与圧 1 kg / ciS (ゲージ圧）、

被塗物：アルミニウムドラム 8 0讓（径） X 3 5 0 讓（長さ） X I 麵（肉厚）、

回転数：塗布時 2 0 0 rpm 、乾燥時 6 0 rpm 。

キヤップとアルミニウムドラムの中芯との距離 1 7 0麵、

なお、 0 P C ドラムのスプレー塗装を行う場合には、殊に負電極である塗布液吹出部が椀型を成しておりこれが軸を中心として高速面転し、捥の内部に供給された塗布液が回転により霧化される機構を備えた静電塗装機が好ましく用いられる。このような静電塗装機としては例えば日本デビルビス㈱製超高速回転ベル型静電塗装機 R A B — 5 0 0、あるいは

トリ二ティ工業㈱トリニュベル 9 — 6 2型

5 0 Φ 0 Φ

日本ランズバーグ㈱グループドミニベル + J 3 S T

7 3 mm ί5 エアーモ一ター等が挙げられる。

椀の直径としては 4 0 〜 1 0 0蘭程度であり回転数は

1 , 0 0 0 〜 5 0 , 0 0 0 rpm の間から適宜選ばれるが好ましくは 5 , 0 0 0 〜 3 0 , 0 0 0 rpm である。

印加電圧としては一 1 0 〜― 1 0 O kVが適当である。

電荷発生層液を塗布する場合は、液供給量 4 4 /_min 、搬送速度 1 1 0讓 Zsec とした。キャップがドラム前を通過するに要する時間は約 3 sec である。乾燥膜圧は 0. 5 である。緞送速度をコントロールして、乾燥膜厚 0. 4 m 、 0. 5 m . 0, 6 ^ 111 のものを作ると色相ははっきり異なり、 0. 1' m の膜厚は目視ではっきり区別出来た。上記 0. 5 〃 m のものは、ほぼ均一な色栩を示しており、膜厚むらは 0. l tf m 以内であることが判つた。

導電層液を塗布する場合、液供給量 2 0 0 m i /min ワーク送り速度 5 6謙 Zsec とした。キャップがドラム前を通過するに要する時間は約 6 sec である。

乾燥膜厚（予想値）は 2 0 m である。渦電流式膜厚計で軸方向及び周方向の膜厚を測定したが、全測定値は 2 0 ± 0. 5 m 以内に納つた。

2層塗布後、電気特性の測定及び絵出し評価を行ったが、従来の浸漬法によるサンプルの値と差はなかった。

(2) 一層型

調液方法は、表一 3 に示したとおりである。条件は積層型の場合に示した共通条件と同じである。

液供給量は 2 0 0 m ϋ /min 、ワーク送り速度は 5 5腿/ sec とした。乾燥膜厚予想値は 2 0 m である。実測値は 2 0 土 0. 6 ft m であった。

塗布後電気特性の測定及び絵出し評価を行ったが浸漬法によるサンプルと差はなかった。

表一 1 雷荷癸生液調製

下記ビスァゾ化合物 1 0部フヱノキシ樹脂（ュニォンカ一バイト社製 P K H H ) 5 ポリビュルプチラール樹脂（積水化学工業社製 B H— 3 )

5部 4 -メトキシー 4 ーメチルペンタノンー 2 1 0 0 0部を混合し、サンドグラインドミルにて粉碎分散処理した。

表 - 2 電荷移動液調製

Ν—メチルカノレバゾールー 3 —アルデヒドジフエニルヒドラゾン！ 9 0部ポリカーボネ一ト樹脂 18 o o 0 0部下記シァノ化合物 4. o o o 5 00口部シクロへキサノン 9 5 0部これらを加え撹拌槽で溶解処理した。

表一 3 —層系惑光液調製

ポリカーボネ一ト樹脂

シクロへキサノン

下記構造式 (1)のヒドラゾン化合物下記構造式 (2)の電子吸引性化合物 2 0部を溶解した液に

下記構造式 (3)のァゾ顔料 1 0部を添加し、サイドグラインダ一で均一に分散処理した。

なお、本発明は前記実施例に限らず、ジット洗浄にも適用できるものであり、この場合は、ワークが洗浄液のジヱットを受ける位置には洗浄液飛散防止のためトンネル状にカバーを設置する。ノズルはトンネルの上部内壁でワークに近い個所に設け、液回収はトンネル下部内壁に開口したノズルによつて行うようにする。産業上の利用可能性

本発明は特に有機電子写真感光体（ 0 P C ) の素管にスプレ —静電塗布を行なう場合のヮークの搬送に好適であり、液滴の垂れ及び電位勾配の変化による液滴付着の不均一性が防止され. このため膜厚ムラのない塗布を行なうことができる。またシャフトはワークの中に常に隠れておりプッシャ一は塗布が行なわれる場所から離れているため、液滴付着のおそれはないので、作動の安定性を確保することができ、さらにすベてのワークが連続して順次自動的に定速で搬送されつつ塗布されるから、塗布効率も向上し、コス卜の軽減を図ることができ、産業上多大の利用価値がある。

Claims

請求の範囲 '

(1) 中心部に穴を有するフランジを中空筒状ワークの両端に嵌揷し、該フランジの穴にシャフトを貫揷し、該シャフトの両端部の夫々に、前記ワーク 1偭分の長さ以上の簡隔をおいて少くとも 2偭所以上設けられた上下動可能な一対の面転ローラ一により該シフトを水平に支持すると共に回転せしめ、該シャフトは該フランジの穴との閬係において該ワークを実質的に同軸面転せしめ得る相対形扰を有するが、該画転ローラーの当接部分は断面円彤でかつ該フランジの穴が通過容易な形状であり - 該シャフト上でワークを移動させるプッシヤーを設け、前記口一ラーにより水平に支持され軸面転しているシャフトの一端から、前記フランジの穴を通して逐次的に挿入して複数個のフランジ付ワークの前後端部を互いに接して配列させつつ、シャフトと同軸に面転させながら、前記プッシヤーによりシャフト上を送出方向に移動させ、シャフトの他端部に達したワークは逐次シャフトから離脱させることを特徴とする中空筒状ワークの外面非接触面転搬送方法。

(2) 前記プッシヤーとして、ワークをシャフトに揷入するためのプッシャ一（ P , ) 、ワークのシャフト上での定速移動を行うためのプッシヤー（ P ₂ ) 、及びワークの離脱を行うためのブッシヤー（ P ₃ ) を舍む 3偭のプッシヤーを設け、プッシヤー（ P i ) 及び（ P ₃ ) をプッシヤー（ P ₂ ) よりも高速で作動させることにより、ワークの定速移動中に同時にワークの揷入ないし離脱を行い、且つ前記の上下動可能な面転ローラーが下降位置にあるときにシャフト上の該面転ローラ一が接触すべき位置を該ワークが通過する様に前記プッシヤーを制御することを特徴とする特許請求の範囲第 1項記載の回転搬送方法。

(3) 中心部に穴を有するフランジを中空筒状ワークの両端に嵌揷し、該フランジの穴にシャフトを貫挿し、該シャフトの両端部の夫々に、前記ワーク 1個分の長さ以上の間隔をおいて少くとも 2俪所以上設けられた上下動可能な一対の面転ローラーにより該シャフトを水平に支持すると共に画転せしめ、該シャフトは該フランジの穴との関係において該ワークを実質的に同軸面転せしめ得る相対形状を有するが、該画転ローラ一の当接部分は断面円形でかつ該フランジの穴が通過容易な形状であり - 該シャフト上でワークを移動させるプッシャ一を設け、且つ該シャフトの中間に塗布機構を設け、前記口一ラーにより水平に支持され軸 HI転しているシャフトの一端から、前記フランジの穴を通して逐次的に挿入して複数個のフランジ付ワークの前後端部を互いに接して配列させつつ、シャフトと同軸に面転させながら、前記プッシヤーによりシャフト上を送出方向に移動させ、シャフトの他端部に達したワークは逐次シャフトから離脱させることを特徴とする中空筒妆ワークの外面非接触回転搬送塗布 ·方法。

(4) 前記プッシヤーとして、ワークをシャフトに挿入するためのプッシヤー（ P i ) 、ワークのシャフト上での定速移動を行うためのプッシヤー（ P ₂ ) 、及びワークの離脱を行うためのプッシヤー（ P ₃ ) を舍む 3個のプッシヤーを設け、プッシヤー（ P t ) 及び（ P ₃ ) をプッシャ一（ P ₂ ) よりも高速で作動させることにより、ワークの定速移動中に同時にワークの挿入ないし離脱を行い、且つ前記の上下動可能な回転ローラ一が下降位置にあるときにシャフト上の該回転ローラーが接触すベき位置を該ワークが通過する様に前記プッシヤーを制御することを特徴とする特許請求の範面第 3項記載の回転搬送塗布方法。

(5) 前記塗布機構が、スプレー塗布、マルチノズル塗布及びカーテンコーター塗布からなる群から選ばれた塗布方法を実現する塗布機構であることを特徴とする特許請求の範囲第 3項記載の画転搬送塗布方法。

(6) 前記の塗布機構が、スプレー塗布、マルチノズル塗布及びカーテンコーター塗布からなる群から選ばれた塗布方法を実現する塗布機構であることを特徴とする特許請求の範面第 4項記載の回転搬送塗布方法。

(7) 前記塗布機構がスプレー静電塗布を実現する塗布機構であることを特徴とする特許請求の範囲第 5項記載の画転搬送塗布方法。

(8) 前記塗布機構がスプレー静電塗布を実現する塗布機構であることを特徴とする特許請求の範西第 6項記載の面転搬送塗布方法。