(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブ材を内部より加圧しながら、吸引ヘッド内面に吸着させることで、チューブ材を支持体に被覆するチューブ材被覆方法において、前記吸引ヘッドの内部に形成された嵌合孔に遊嵌したチューブ材の内周面側に、加圧した弾性中空体を有する拡張機を押し当てて前記チューブ材を放射方向に拡張するとともに、負圧発生装置と連通して吸引ヘッドに負圧を作用させることにより嵌合孔に遊嵌する前記チューブ材の外周面を放射方向に引っ張ることで前記吸引ヘッドの嵌合孔の内周面に前記チューブ材を吸着固定した後、円筒状支持体を前記吸引ヘッドの嵌合孔に挿入し、
前記拡張機構による弾性中空体の加圧を解除した後、前記吸引ヘッドに作用させた負圧を解除してチューブ材を被覆することを特徴とする円筒状支持体へのチューブ材被覆方法。
【請求項２】
前記拡張機構の弾性中空体の加圧と前記吸引ヘッドの負圧の作用を空気流量増幅器及び真空発生器を電磁弁で切り替えながら行うことを特徴とする請求項1記載の円筒状支持体へのチューブ材被覆方法。
【請求項３】
吸引孔を備えた吸引シリンダとその内周面に多孔質材とリング状のシール材を設けた吸引ヘッドを用いることを特徴とする請求項1記載の円筒状支持体へのチューブ材被覆方法。
【請求項４】
拡張機構と円筒状支持体及びその円筒状支持体を位置決めする載置台が垂直方向に連動して移動することを特徴とする請求項１記載の円筒状支持体へのチューブ材被覆方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写ドラムのように円筒状支持体へゴムや伸縮性の低い樹脂等からなるチューブ材の被覆方法に関し、より詳細には、チューブ材を内部より加圧しながら、吸引ヘッド内面に吸着させることで、チューブ材を支持体に均一に再現性よく容易に被覆するすることができるチューブ材被覆方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタ等の画像形成装置の中間転写装置や搬送転写装置に使用される転写ドラムは、例えばアルミニウム製のドラム支持体の外周にチューブ材を被覆して構成される。
この被覆方法としてはゴム製のチューブ材の内周面側から圧力を付与してドラム支持体の外周より大きい内径に拡張した後、ドラム支持体を挿入し、圧力を解除してチューブ材を被覆する方法が実施されている。
【０００３】
また、破損したりシワになり易い伸縮性が低く薄い合成樹脂等を被覆するための手法として、特開平９−１３４０８０に開示されるごとく、空気吸引空間を内部に備えた特殊な二重構造を有する吸引ヘッドを使用した方法が提案されている。具体的には、内部の空気吸引空間内を吸引ポンプにより減圧した略円筒状の吸引ヘッドの内壁面にチューブ材が遊嵌される多数の空気吸引孔を設け、吸引ヘッドの内壁面とチューブ材の外周との間に負圧を作用させることで、吸引ヘッドの内壁面にチューブ材を吸着固定した後、ドラム支持体を挿入し、次いで負圧を解除することでチューブ材をドラム支持体に被覆しようとする方法である。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記特開平９−１３４０８０の吸引方式では、空気吸引孔からの吸引だけでチューブ材を拡張するため、チューブ材の直径が大きく拡張率の大きいチューブ材を被覆する場合には、より大きな負圧を必要とし、好ましいものではなかった。また、吸引開始時に遊嵌部より漏れ気流が発生するため、吸引効率が悪く、必要な負圧に到達して吸引ヘッドにチューブ材が吸着されるのには相当長い時間が掛かっていた。
また、より大きな負圧を発生させるための吸引ポンプが必要となり、装置が大がかりになると共に、短時間でチューブ材を均一に吸引ヘッドに吸着固定させることは、非常に困難であった。
【０００５】
さらにチューブ材を吸引させるための吸引ヘッドの内周面には、均一に吸引させるため、より大きな開口率を必要としていた。この場合、大きな径の空気吸引孔を設けるとチューブ材が吸着する際に孔に対応する部分が変形する為、結果として開口率を上げるためには小さな空気吸引孔を多数設けることが必要となり、吸引ヘッドの製造コストも高くなる。
また、吸引ヘッドは、空気吸引空間を備えた二重構造とすることや、吸引ポンプにより大きな減圧状態とすることから、ヘッド用材料としては、金属、焼結金属あるいはセラミックといった剛性のある材料を使用することとなる。しかも二重構造の吸引ヘッド内周面を吸引のための孔を多数作製するには技術的に困難でコスト的にも不利となる等の問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために案出されたものである。
即ち、請求項１の発明は、チューブ材を内部より加圧しながら、吸引ヘッド内面に吸着させることで、チューブ材を支持体に被覆するチューブ材被覆方法において、吸引ヘッドの内部に形成された嵌合孔に遊嵌したチューブ材の内周面側に、加圧した弾性中空体を有する拡張機を押し当てて放射方向に拡張するとともに、負圧発生装置と連通して吸引ヘッドに負圧を作用させることにより嵌合孔に遊嵌する前記チューブ材の外周面を放射方向に引っ張ることで前記吸引ヘッドの嵌合孔の内周面に前記チューブ材を吸着固定した後、円筒状支持体を前記吸引ヘッドの嵌合孔に挿入し、前記拡張機構による弾性中空体の加圧を解除した後、前記吸引ヘッドに作用させた負圧を解除してチューブ材を被覆することを特徴とする。
この請求項１の発明によれば、チューブ材内部からも加圧させることにより、吸引ヘッドへのチューブ材の吸着を改善させることができる。
その結果、円筒状支持体へのチューブ材被覆を確実に吸着することが可能となる。
【０００７】
請求項2記載の発明は、請求項１記載の発明に関連し、前記拡張機構の弾性中空体の加圧と前記吸引ヘッドの負圧の作用を空気流量増幅器及び真空発生器を電磁弁で切り替えながら行うことを特徴としている。この請求項２の発明によれば、効率よく短時間に吸引ヘッドの内周面にチューブ材を吸着することが可能となる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１の発明に関連し、前記吸引ヘッドが吸引孔を備えた吸引シリンダとその内周面に多孔質材とリング状のシール材を設けたことを特徴としている。この請求項３の発明によれば、安価で作成容易であり、効率よく負圧を作用させることが可能な吸引ヘッドを用いることで、転写ドラムのような円筒状支持体へのチューブ被覆に関した加工コストを低減させることが可能となるものである。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１の発明に関連し、拡張機構と円筒状支持体及びその円筒状支持体を位置決めする載置台が垂直方向に連動して移動することを特徴としている。この請求項４の発明によれば、軸方向の位置決めをより正確に行うことが可能となるものである。
【００１０】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。
図１は本発明のチューブ材被覆に使用する吸引ヘッドの一実施例を示す断面図である。図を参照して、吸引ヘッド１は、円筒状の吸引シリンダー５に複数の開孔を形成し、この開孔に空気吸引管６を取り付けている。この空気吸引管６には電磁弁が接続されており、必要なときにシリンダ５の内面より吸引することができるように制御されている。
吸引ヘッド１の内面には、吸引孔の役割りをする多孔質材３のシートが巻かれており、空気吸引管６により吸引される空気は、この多孔質材３の作用により空気吸引管６の開孔を含む比較的広範囲に亘る範囲より面上に吸引されることとなる。
そして、吸引ヘッド１の内部に挿入されたチューブ材７は、後述する拡張機構８の作用と共に、多孔質材３の表面に吸着される。
この実施例では、空気吸引管６は、吸引シリンダー５の上下方向３箇所、周方向２箇所の計６箇所に空気吸引管６が備え付けられており、上下方向に上下方向に破線で示すようにリング材４で３分割して密着性を上げ空気吸引管６から吸引することが可能である。
なお、空気吸引管６は効率よく吸引するためにコストとの兼ね合いで吸引ヘッドの上下方向に４箇所以上、円周方向に３箇所以上設けても良い。吸引ヘッド１の内部には、チューブ材７を遊嵌させる嵌合孔２があり、嵌合孔２から多孔質材３、空気吸引管６を通して吸引する。
前記吸引シリンダー５の材質としては金属、焼結金属やセラミックといった剛性のある材料だけでなく樹脂などを用いても良く、また、多孔質材３としては、フェルト、スポンジ等が用いられる。
【００１１】
本発明のチューブ材被覆方法の大きな特徴は、吸引ヘッド１に取り付けられた空気吸引管６が、多孔質材３を通して嵌合孔２に遊嵌するチューブ材７の外周面を引っ張るために負圧発生装置に接続され、多孔質材３に生じた負圧によチューブ材７を吸引するに先立って、図２に示すように吸引の初期段階においては、まず、拡張機構８の弾性中空体９でチューブ材７を加圧し、吸引ヘッド１の内周壁に押し当てた後、多量の低負圧を発生する空気流量増幅器（商品名：虹技製トランスベクター）１４を用い矢印に示す方向に空気の流れを作り、図３に示すように少量の高負圧を発生する真空発生器（商品名：妙徳製コンバム）１５に切り替えて、チューブ材７を完全に吸引ヘッド１に吸着固定させ、拡張機構８の弾性中空体９の圧力を解除するというものである。
そしてこの空気流量増幅器１４と真空発生器１５の切り替えは電磁弁１３を介して行われる。
なお、電磁弁、負圧発生装置等の作動は、圧力センサーを取付け圧力を検知することで上記切り替えを行い、適正な制御を行うことができる。
【００１２】
本発明に使用される拡張機構８は、図４に示すように拡張部はゴム製のリング状の弾性中空体９で形成され、後述するように内部から加圧するために前記吸引ヘッド１と同様に図示しない電磁弁を介して空気流量増幅器及び真空発生器が接続され、これらを作動させ弾性中空体９を加圧することで内側から膨張させてチューブ材７に押し当て、チューブ材７を拡張するような構成になっている。
またこの拡張機構８は円筒状支持体１０、その載置台１１、挿入ガイド１２及びチューブ材当たり板１８と共に上下に連動し、この上下連動部にチューブ材７を挿入ガイド１２に沿って挿入、設置した後、弾性中空体９が加圧されていない状態で前記上下連動部が嵌合孔２内で上下方向に位置決めされる。
チューブ材７の拡張、吸引により、吸引ヘッドへ１のチューブ材７の吸着固定が終了すると拡張機構８は下方に移動し、連動する円筒状支持体１０が上方から降りてきて吸引ヘッド１内部の嵌合孔２に挿入される。
【００１３】
図５、６に拡張機構８の弾性中空体９の各々非加圧時及び加圧時の断面図を示す。
弾性中空体９は、固定リング１６にフランジ１７のテーパー面を両側から押圧することによる楔効果により取り付けられており、加圧時は、図６に示すように拡張機構８の軸を通して矢印方向に圧空が供給され、中空弾性体が拡張される。
空気路は中空軸と上下一対のフランジにより空気圧回路を形成している。
チューブ材７の拡張時の歪みを是正するために、二つの弾性中空体の一方は拡張機構８の軸に連動して軸を中心に回転可能であり、もう一方の弾性中空体も独立して回転可能である。
【００１４】
次に本発明の円筒状支持体へのチューブ材７の装着方法に関して図７を参照し順に説明する。
まず▲１▼に示すように吸引ヘッド１の嵌合孔２に遊嵌しているチューブ材７を前記拡張機構８に備えられている二つの弾性中空体９でチューブ材７を内側から拡張するとともに吸引ヘッドに空気流量増幅器１４を作動させ負圧を作用させることでチューブ材を吸引ヘッドに軽く吸着させた後、真空発生装置１５に電磁弁１３により切り替えることで完全にチューブ材７を吸引ヘッド１内周面に吸着させる。
【００１５】
次に、▲２▼に示すように拡張機構８の弾性中空体９を大気圧に戻すか、負圧をかけて収縮した状態で下方に動かし、下部側の一つの弾性中空体９でチューブ材を拡張させた後、リング材で３分割した内の最下部のブロックを吸引することで、▲３▼のようにチューブ材７全面が拡張される。
次に、再び拡張機構８の弾性中空体９を大気圧に戻すか、負圧をかけて収縮した状態で下方に動かし、嵌合孔２から外れていくと共に、▲４▼に示すように上方から円筒状支持体が降りてきて遊嵌部２に挿入される。（▲５▼の状態）
その後、下方側から吸引ヘッド１の負圧を順次解除する（▲６▼、▲７▼）ことにより、▲８▼のようにチューブ材７は円筒状支持体に被覆されることとなる。
吸引ヘッドの負圧を解除するのは、特に下部からに限定されず、中央部から行っても良い。
また、この負圧解除の段階で円筒状支持体の上下方向の位置を微調整することで、チューブ材７の軸方向の応力が均一になるように調整し、安定した被覆状態にすることも可能である。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば吸引ヘッドの嵌合孔に遊嵌するチューブ材にチューブ材の内周面を加圧する拡張力と外周面を吸引する吸引力を併用して比較的大きな嵌合孔にも確実にチューブ材を吸着固定することができ、またチューブ材７の必要以上の拡張が防止される。
またその吸引機構においては、空気流量増幅器と真空発生器を電磁弁で切り替えることで効率よく吸引することができるとともに拡張機構と円筒状支持体が連動するため位置決めに優れたチューブ材被覆装置となる。
さらに、吸引ヘッドの内面に設ける吸引孔の数を大幅に削減でき吸引ヘッドを二重構造にする必要がないため、安価に作製可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のチューブ材被覆に使用する吸引ヘッドの一実施例の断面図。
【図２】本発明の吸引ヘッドの内面の嵌合孔に初期に負圧を発生するための吸引機構の概略図。
【図３】本発明の吸引ヘッドの内面の嵌合孔に負圧を発生させ、図２に引き続いて吸引ヘッドにチューブ材を吸着固定するための吸引機構の概略図。
【図４】本発明のチューブ材を被覆するための装置全体の構成図の一実施例の断面図。
【図５】本発明の拡張機構の弾性中空体の断面図（非加圧時）
【図６】本発明の拡張機構の弾性中空体の断面図（加圧時）
【図７】本発明の円筒状支持体へのチューブ材装着方法。
【符号の説明】
１：吸引ヘッド
２：吸引ヘッド内面の嵌合孔
３：多孔質材（吸引孔）
４：リング材
５：吸引シリンダー
６：空気吸引管
７：チューブ材
８：拡張機構
９：弾性中空体
１０：円筒状支持体
１１：載置台
１２：挿入ガイド
１３：電磁弁
１４：空気流量増幅器
１５：真空発生器
１６：弾性中空体固定リング
１７：フランジ
１８：チューブ当たり板
【図１】
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【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】
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