(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理ローラの表面に液状のコーティング材を塗布するローラ表面へのコーティング材の塗布装置であって、
上側直線搬送部分、下側直線搬送部分及びそれらを連結する２つの湾曲搬送部分を有し被処理ローラを、軸線を水平にした状態で支持して搬送するローラ搬送手段と、該ローラ搬送手段の一方の湾曲搬送部分に設けられたローラ投入部と、前記ローラ搬送手段の他方の湾曲搬送部分に設けられたローラ搬出部と、前記ローラ搬送手段にて支持して搬送される被処理ローラを、上側直線搬送部分において自転させるローラ自転手段と、前記ローラ搬送手段の上側直線搬送部分において一方の湾曲搬送部分側に設けられコーティング材がオーバーフロー状態で貯留されている貯留槽と、前記ローラ搬送手段の上側直線搬送部分に貯留槽に連続して設けられコーティング材が塗布された被処理ローラを乾燥する乾燥手段とを備え、
前記ローラ自転手段が、被処理ローラの回転軸に対して一端部が着脱可能に連結されるローラ支持部材と、該ローラ支持部材の他端部に回転可能に設けられた金属製の回転部材と、マグネットを表面に備え前記回転部材がマグネット上を転動するレール部材とを有することを特徴とするローラ表面へのコーティング材の塗布装置。
【請求項２】
前記ローラ搬送手段の下側直線搬送部分は、コーティング材を重ね塗りする場合の冷却ゾーンとなっているところの請求項１記載のローラ表面へのコーティング材の塗布装置。
【請求項３】
前記ローラ搬送手段は、上側搬送部分において、直進性を確保するためのガイド部材を有するところの請求項１または２記載のローラ表面へのコーティング材の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ローラ表面へのコーティング材の塗布方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真装置や静電写真装置等のいわゆるＯＡ機器において使用される現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、クリーニングローラ等のゴムローラは知られている。
【０００３】
このようなゴムローラは、ローラ表面に塗料を塗布することが行われるが、その塗布は、従来、図１０（ａ）に示すように、ゴムローラ１０１を、塗料１０２が貯留されている塗料貯留タンク１０３内に浸した後に引き上げることで塗布を行うディップ方式が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかるディップ方式による場合は、長さ方向において液だれ１０２ａが生じやすい（図１０（ｂ）参照）。よって、ゴムローラを反転して、再度塗料貯留タンク１０３内に浸す必要があり（図１０（ｃ）参照）、塗布作業が面倒である。それに加えて、ゴムローラ１本の処理に４０ｓ〜６０ｓと長い時間を要するため、塗布効率が低かった。特に、高沸点溶剤を塗料が含む場合には、その傾向が顕著であった。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、液だれの問題を回避して、効率よく液状のコーティング材を塗布することができるローラ表面へのコーティング材の塗布装置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の発明は、被処理ローラの表面に液状のコーティング材を塗布するローラ表面へのコーティング材の塗布装置であって、上側直線搬送部分、下側直線搬送部分及びそれらを連結する２つの湾曲搬送部分を有し被処理ローラを、軸線を水平にした状態で支持して搬送するローラ搬送手段と、該ローラ搬送手段の一方の湾曲搬送部分に設けられたローラ投入部と、前記ローラ搬送手段の他方の湾曲搬送部分に設けられたローラ搬出部と、前記ローラ搬送手段にて支持して搬送される被処理ローラを、上側直線搬送部分において自転させるローラ自転手段と、前記ローラ搬送手段の上側直線搬送部分において一方の湾曲搬送部分側に設けられコーティング材がオーバーフロー状態で貯留されている貯留槽と、前記ローラ搬送手段の上側直線搬送部分に貯留槽に連続して設けられコーティング材が塗布された被処理ローラを乾燥する乾燥手段とを備え、前記ローラ自転手段が、被処理ローラの回転軸に対して一端部が着脱可能に連結されるローラ支持部材と、該ローラ支持部材の他端部に回転可能に設けられた金属製の回転部材と、マグネットを表面に備え前記回転部材がマグネット上を転動するレール部材とを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明によれば、被処理ローラが、一方の湾曲搬送部分のローラ投入部から投入され、各被処理ローラが、上側直線搬送部分において、その軸線を水平にして自転しつつ搬送される。このとき、回転部材がレール部材のマグネット上を転動し、垂直方向の磁力と水平方向の搬送力によって、ローラ支持部材に支持される被処理ローラが回転される。
その搬送の際、まず、コーティング材がオーバーフロー状態で貯留されている貯留槽上を通過することで、ローラ表面にコーティング材が塗布され、自転状態を維持したまま連続的に乾燥手段にて乾燥され、効率よく液状のコーティング材の塗布が行われる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１のローラ表面へのコーティング材の塗布装置において、前記ローラ搬送手段の下側直線搬送部分が、コーティング材を重ね塗りする場合の冷却ゾーンとなっている。
【００１１】
請求項２の発明によれば、乾燥手段による乾燥後に被処理ローラは他方の湾曲搬送部分を経て下側直線搬送部分に搬送され、該下側直線搬送部分において冷却され、それから、一方の湾曲搬送部分を経て上側直線搬送部分に至り、再度コーティング材の塗布・乾燥が繰り返され、コーティング材の重ね塗りが行われる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または２のローラ表面へのコーティング材の塗布装置において、前記ローラ搬送手段が、上側搬送部分において、直進性を確保するためのガイド部材を有する。
【００１５】
請求項３の発明によれば、上側搬送部分において、ガイド部材によって、被処理ローラの搬送の直進性が確保される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
本発明に係る装置の概略構成を示す図１〜図３において、１はローラ表面への塗料塗布装置で、ローラ搬送手段２によって、ゴムローラ３（被処理ローラ）を横にした状態（すなわち軸線を水平にした状態）で支持して自転させつつ、塗料（液状のコーティング材）が常にオーバーフロー状態で貯留されている塗工タンク４（貯留槽）上を通過させることで塗布し、自転状態を維持したまま連続的に乾燥炉５（乾燥手段）中を通過させて、３つのヒータ装置６によって、８０〜１２０℃の雰囲気で熱風乾燥させるようになっている。
【００１８】
前記塗工タンク４は、塗料が循環されるとともに、塗料が常にオーバーフロー状態で貯留されているので、一定の液位が維持されるようになっており、その下側には２つの排気ファン装置７が配設されている。
【００１９】
前記ゴムローラ３は、図４に示すように、芯金３ａの外周面に対し、円筒状のゴム部材３ｂが被着されて一体化されており、加硫終了後のローラである。
【００２０】
ところで、ゴム部材３ｂとしては、天然ゴム、クロロプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ブチルゴム、アクリル・ニトリル・ブタジエンゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ハロゲン化ブチルゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、水素化ニトリルゴム、エピクロロヒドリンゴム等の架橋ゴム、及び、これらの単量体を用いた共重合体、これらのブレンド物、並びに、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリアミド系、ポリウレタン系等の熱可塑性エラストマー等から適宜選択することができる。
【００２１】
そして、上記ゴム部材３ｂには発泡剤が含有されている。発泡剤としては、アゾジカーボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、ジアゾアミノベンゼン、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、p-トルエンスルホニルヒドラジド、p,p'-オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等が好ましく使用される。この発泡剤は、発泡成形によって得られるゴムローラ３の０．５〜５０容量％が気泡となるように、その配合量を設定することが望ましい。すなわち、０．５容量％未満では初期の効果が得られないためであり、一方、５０容量％を越えると、ゴムローラ３の弾性率が低くなりすぎるからである。
【００２２】
また、上記ゴム部材３ｂには電気抵抗調整剤が含有される。電気抵抗調整剤としては、カーボンブラックが好適であり、その他にグラファイト、導電性金属粒子、もしくは、各種界面活性剤等を用いることもできる。加えて、ゴムローラ３の硬度を調整する（低硬度にする）目的で、上記ゴム材に各種の軟化剤を含有させることもできる。軟化剤としては、アロマチック系、ナフテン系、パラフィン系等の鉱物油、ＤＯＰ，ＤＯＡ，ＤＯＳ等の可塑剤、なたね油、ヤシ油等の植物油等を用いることもできる。
【００２３】
さらに、上記ゴム部材３ｂには、必要に応じて、ゴム用薬品、ゴム用添加剤を配合することができる。ゴム用薬品、ゴム用添加剤としては、硫黄、パーオキサイド等の加硫剤、亜鉛華、ステアリン酸等の加硫促進助剤、スルフェンアミド系、チウラム系、チアゾール系、グアニジン系等の加硫促進剤、紫外線吸収剤、オゾン劣化防止剤、粘着付与剤等を使用することができ、さらに、各種の補強剤、摩擦係数調整剤、シリカ、タルク、クレイ等の無機充填剤も任意に選択し得る。
【００２４】
前記ローラ搬送手段２は、駆動モータ１１にて回転駆動される左右１対の駆動スプロケット１２，１２と、エアシリンダ１３により駆動スプロケット１２，１２との軸間距離が調整可能とされた左右１対の従動スプロケット１４，１４と、それらの間に巻回された左右１対のチェーンベルト１５，１５とを備え、上側直線搬送部分２Ａ、下側直線搬送部分２Ｂ、及びそれらを連結する湾曲搬送部分２Ｃ，２Ｄを有する。
【００２５】
そして、一方の湾曲搬送部分２Ｃに、塗料が塗布されるゴムローラ３を搬入するローラ搬入部が、他方の湾曲搬送部分２Ｄに、塗料の塗布・乾燥が行われたゴムローラ３を搬出するローラ搬出部がそれぞれ設けられている。
【００２６】
前記ローラ搬送手段２にて搬送されるゴムローラ３は、上側直線搬送部分２Ａにおいてはローラ表面への塗料の塗布及びその塗料の乾燥が、下側直線搬送部分２Ｂにおいては乾燥後の冷却が行われるようになっている。よって、厚膜形成のために複数回塗工を行う、いわゆる重ね塗りの場合は、塗布・乾燥、冷却のサイクルがその必要回数だけ繰り返されるが、１回塗工を行うだけの場合は、上側直線搬送部分２Ａを通過した後、直ちにローラ取り外し装置１６のローラ受け取り部１６ａによって取り外され、搬出されるようになっている。
【００２７】
また、図５に詳細を示すように、ゴムローラ３は、それの芯金３ａの両端部がマグネット２１を介して、ローラ受け具２２にベアリング部材２３を介して回転可能に支持された軸部材２４（ローラ支持部材）の一端部に連結されている。ゴムローラ３の搬送経路であって上側直線搬送部分２Ａに沿って、上部にシート状のマグネット２５（ゴム磁気シート）を有するレール部材２６が支持ブラケット２７を介して設けられている。尚、前記マグネット２５は、本例では、レール部材２６上のゴム磁気シートとしているが、それに代えてレール部材２６そのものをすべて磁石である板とすることも可能である。
【００２８】
そして、前記レール部材２６のマグネット２５上を、前記軸部材２４の他端部に設けられた円筒状の回転部材２８が、マグネット２５と回転部材２８との間に生ずる垂直方向の磁力とローラ搬送手段２による水平方向の搬送力とを受けて回転することで、ゴムローラ３を、回転むらを生じさせることなく、自転させながら水平搬送させるローラ自転手段が構成されている。また、前記下側直線搬送部分２Ｂ及び湾曲搬送部分２Ｃ，２Ｄの略下半分に対応する部位には、落下防止部材３１，３２，３３が連続的に設けられている（図１参照）。
【００２９】
なお、前記支持ブラケット２７には、前記レール部材２６と平行にチェーンベルト１５の各チェーンリンク１５ａが係合するチェーンガイド３４が取付ブラケット３５を介して設けられ、ローラ搬送の直進性を確保して、安定した搬送が行われるようになっている。
【００３０】
前記チェーンベルト１５のチェーンリンク１５ａには、図６及び図７に詳細を示すように、前記ローラ受け具２２が立設され、その上部に軸部材２４の中間部分をベアリング部材２３を介して回転可能に支持する凹部２２ａが形成されている。また、対応する左右のローラ受け具２２，２２の上部が、それらの間隔を一定に維持するように左右方向の連結部材４１を介して相互に連結されている。
【００３１】
前述したように、塗料がオーバーフロー状態で貯留される塗工タンク４上を、ゴムローラ３を自転させながら搬送することにより、各ゴムローラ３のローラ表面に塗料を塗布するようにしているが、この塗工タンク４は、図８及び図９に示すように、平面視で、ゴムローラ３の搬送方向に対して中心線が一定角度（本例においては１５°）傾斜している平行四辺形状に形成されている。そして、塗工タンク４の周囲には、前記塗工タンク４よりも高さが若干低く、塗工タンク４よりオバーフローした塗料を受ける周回受けタンク５１を有する。また、前記塗工タンク４の底面の中央部には塗料供給エルボ４ａが接続され、前記周回受けタンク５１のコーナ膨出部５１ａには塗料排出パイプ５１ｂが接続されている。
【００３２】
上記のように構成すれば、ゴムローラ３が、一方の湾曲搬送部分２Ｃのローラ投入部から投入され、各ゴムローラ３が、上側直線搬送部分３Ａにおいて、その軸線を水平にして自転しつつ搬送される。その搬送の際、まず、塗料がオーバーフロー状態で貯留されている塗工タンク４上を通過することで、ローラ表面に塗料が一様に塗布され、自転状態を維持したまま連続的に乾燥炉５にて熱風乾燥せしめられることとなり、効率よく塗料の塗布・乾燥が連続して行われる。また、従来のようにゴムローラを塗料中に浸すのではないので、ゴムローラ３の芯金３ａが塗料に触れず、塗料によって芯金３ａの端部が汚損されることもない。
【００３３】
また、塗料を重ね塗りする場合には、乾燥炉５による乾燥後に、ゴムローラ３が、ローラ取り外し装置１６によって搬出されることなく、他方の湾曲搬送部分２Ｄを経て下側直線搬送部分２Ｂに搬送され、該下側直線搬送部分２Ｂにおいて冷却される。それから、一方の湾曲搬送部分２Ｃを経て上側直線搬送部分２Ａに至り、再度塗料の塗布・乾燥が行われ、これが必要なだけ繰り返される。この場合、下側直線搬送部分２Ｂが、塗料を重ね塗りする場合において、最終の塗布・乾燥を除き、塗布・乾燥後の冷却ゾーンとして機能するようになっている。
【００３４】
さらに、ゴムローラ３の両端部を支持する軸部材２４がローラ受け具２２にて回転可能に支持されると共に回転部材２８がレール部材２６のマグネット２５上を転動するようになっているので、垂直方向に作用する磁力と水平方向に作用する搬送力によって、軸部材２４に連結されたゴムローラ３が、回転むらを生ずることなく、回転せしめられ、塗料の塗布・乾燥が一様になされ、液だれの問題を生ずることもない。
【００３５】
それに加えて、ローラ搬送手段２の上側直線搬送部分２Ａにおいて、チェーンベルト１５のチェーンリンク１５ａがチェーンガイド３４にスライド可能に係合しているので、該チェーンガイド３４によって、ゴムローラ３の搬送の直進性を確保することができ、安定した搬送が行われる。
【００３６】
前記実施の形態においては、塗料を塗布する装置に適用したものであるが、本発明はそれに限定されるものではなく、そのほかの液状のコーティング材を塗布する装置であれば同様に適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に述べるような効果を奏する。
【００３９】
請求項１の発明は、被処理ローラを、一方の湾曲搬送部分のローラ投入部から投入し、各被処理ローラを上側直線搬送部分においてその軸線を水平にして自転させつつ搬送させ、貯留槽上を通過させることで、ローラ表面にコーティング材を塗布し、自転状態を維持したまま連続的に乾燥手段にて乾燥するようにしているので、液だれなどの問題を生ずることなく、効率よく簡単にコーティング材の塗布・乾燥という一連の作業を行うことができる。
また、回転部材がレール部材のマグネット上を転動し、垂直方向の磁力と水平方向の搬送力によって、ローラ支持部材に支持される被処理ローラを回転させるようにしているので、不均一な回転むらを生ずることなく、被処理ローラをスムーズに回転させることができ、ローラ表面全体に亘って塗料の塗布・乾燥を一様に行うことができる。
【００４０】
請求項２の発明は、前記ローラ搬送手段の下側直線搬送部分を、コーティング材を重ね塗りする場合の冷却ゾーンとしているので、乾燥手段による乾燥後に被処理ローラを、他方の湾曲搬送部分を経て下側直線搬送部分に搬送し、該下側直線搬送部分において冷却し、それから、一方の湾曲搬送部分を経て上側直線搬送部分に至り、再度コーティング材の塗布・乾燥を繰り返することで、コーティング材の重ね塗りも、少ないスペースで効率よく行うことが可能となる。
【００４２】
請求項３の発明は、上側搬送部分において、直進性を確保するためのガイド部材を有するので、被処理ローラの搬送の直進性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るローラ表面へのコーティング材の塗布装置の全体構成図である。
【図２】塗工タンクが設けられている側の拡大正面図である。
【図３】同拡大側面図である。
【図４】ゴムローラの斜視図である。
【図５】図３の要部拡大図である。
【図６】チェーンベルトの一部の拡大正面図である。
【図７】同一部省略側面図である。
【図８】塗工タンクの平面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ線における断面図である。
【図１０】従来例を示し、（ａ）はディップ処理の説明図、（ｂ）はディップ処理後のゴムローラの説明図、（ｃ）は重ね塗りする場合の説明図である。
【符号の説明】
１      ローラ表面への塗料塗布装置
２      ローラ搬送手段
２Ａ    上側直線搬送部分
２Ｂ    下側直線搬送部分
２Ｃ    湾曲搬送部分
２Ｄ    湾曲搬送部分
３      ゴムローラ
４      塗工タンク
５      乾燥炉
１５      チェーンベルト
２１      マグネット
２２      ローラ受け具
２３      ベアリング部材
２４      軸部材
２５      マグネット
２６      レール部材
２８      回転部材
３４      チェーンガイド
【図１】
0003940206.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003940206.tif 000008
【図８】
0003940206.tif 000009
【図９】
0003940206.tif 000010
【図１０】
0003940206.tif 000011