涂敷空圆柱体部件的方法和装置

摘要

一种用来涂敷空圆柱体部件的方法和装置。所述方法包括：以由第一槽喷嘴排放的第一涂敷材料来放射状地涂敷空圆柱体部件的整个内表面；以及同时通过由与第一槽喷嘴相对地定位、且其间有空圆柱体部件的第二槽喷嘴沿空圆柱体部件的轴向排放的第二涂敷材料，来环状地涂敷空圆柱体部件的整个外表面。第一槽喷嘴和第二槽喷嘴分别排放第一涂敷材料和第二涂敷材料至空圆柱体部件的相对其内表面和外表面的同一高度。

权利要求

1. 一种涂敷空圆柱体部件的方法，包括：

以由第一槽喷嘴排放的第一涂敷材料来放射状地涂敷所述空圆柱体部件的整个内表面；以及同时通过由与所述第一槽喷嘴相对地定位、且其间有所述空圆柱体部件的第二槽喷嘴沿所述空圆柱体部件的轴向排放的第二涂敷材料，来环状地涂敷所述空圆柱体部件的整个外表面，其中，所述第一槽喷嘴和所述第二槽喷嘴排放所述第一涂敷材料和所述第二涂敷材料至所述空圆柱体部件的相对于其内表面和外表面的同一高度。

2. 按照权利要求1所述的涂敷空圆柱体部件的方法，还包括：在涂敷期间沿垂直方向移动所述空圆柱体部件。

3. 按照权利要求1所述的涂敷空圆柱体部件的方法，其中，所述第一槽喷嘴和所述第二槽喷嘴置于同一高度。

4. 一种涂敷空圆柱体部件的装置，包括：

保持器，配置为保持所述空圆柱体部件，来维持其轴垂直；

第一槽喷嘴，面向所述空圆柱体部件的内表面来定位，配置为把第一涂敷材料放射状地排放至所述空圆柱体部件的整个内表面；

第二槽喷嘴，面向所述空圆柱体部件的外表面并且与所述第一槽喷嘴相对地定位，配置为把第二涂敷材料沿所述空圆柱体部件的轴向环状地排放至所述空圆柱体部件的整个外表面；以及至少一个涂敷材料供给单元，配置为把所述第一涂敷材料和所述第二涂敷材料供给至所述第一槽喷嘴和所述第二槽喷嘴。

5. 按照权利要求4所述的涂敷空圆柱体部件的装置，还包括驱动单元，配置为垂直驱动所述空圆柱体部件。

6. 按照权利要求4所述的涂敷空圆柱体部件的装置，其中，所述第一槽喷嘴和所述第二槽喷嘴置于同一高度。

说明书

涂敷空圆柱体部件的方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用来涂敷空圆柱体部件的方法和装置。

背景技术

[0002] 在使用电子照相来形成图像的诸如复印机、传真机、或LBP(激光束打印机)的通常的图像形成设备中，当转写纸张穿过加热的定影部件和压向该定影部件的压力部件之间时，转写到转写纸张的调色剂图像在其上熔化并在其上定影。

[0003] 诸如定影辊或定影带的用于图像定影的定影部件通常包括诸如铝或铁的金属形成的空圆柱体芯、或诸如聚酰胺的树脂或诸如镍的金属形成的无端基体。芯或基体涂敷有由硅酮橡胶形成的耐热弹性层，并且可以进一步被管状覆盖或涂敷由氟树脂形成的分型层(releasing layer)。

[0004] 弹性层用来在图像定影期间把调色剂均匀地压向转写纸张，由此减轻图像颗粒性。另外，弹性层的热传导性影响装置启动时间(即，温度上升至一定程度所需的时间)。因此，希望弹性层的厚度均一。

[0005] 在使用这样的定影部件的定影装置中，赋与定影部件导电性质，来改进定影能力及防止图像密度不均匀。而且，当定影带用作定影部件，且由于结构上的原因，支撑部件接触定影带的内表面时，赋与定影带的内表面滑动摩擦性质，从而定影带被稳定地驱动。

[0006] 包含在定影部件中的基体可以具有这样的性质。然而，诸如金属基体的基体具有恶劣的滑动摩擦性质，因此，具有上述性质的涂敷材料施加至基体的内表面。

[0007] 然而，在此情况下，顺序地执行内涂层的形成和干燥过程及外涂层的形成和干燥过程，因此，增加所需的工时及所导致的成本。另外，关于将被顺序执行的过程，作为空圆柱体部件的基体需要在每次内部涂敷及外部涂敷时以不同方式高精度地定位或保持，造成涂敷系统昂贵。

[0008] 为了解决上述问题，同时涂敷空圆柱体部件内表面及外表面的方法的开发正在进展。

[0009] 空圆柱体部件的内涂层及外涂层经常需要由不同材料以不同厚度形成，以具有如上所述的不同性质。因此，希望空圆柱体部件的内表面及外表面由不同涂敷材料同时涂敷。结果是，空圆柱体部件浸渍在大涂料箱中及从大涂料箱取出的通常的浸渍涂敷方法过于简单以致于不能解决上述问题。

[0010] 为了便于理解现有技术的状态及本发明的状态，下面描述涂敷空圆柱体部件的或者外表面或者内表面的所知的通常方法。

[0011] 涂敷空圆柱体部件的外表面的方法包括：浸渍涂敷方法、环状涂敷方法、环幕涂敷方法、喷射涂敷方法、刮片涂敷方法、及辊涂敷方法。除了上述方法之外，涂敷空圆柱体部件的内表面的方法包括：涂敷材料排放到快速旋转的空圆柱体部件的内表面上以便涂敷材料离心地压向内表面的涂敷方法；以及空圆柱体部件的内表面物理地接触插入在空圆柱体部件中的涂敷管的一次涂敷的外表面的涂敷方法。

[0012] 通过组合上述涂敷方法，内表面和外表面可以同时涂敷。然而，这样的涂敷导致涂层厚度的均一性缺失。

[0013] 通常，为了通过环状涂敷方法来在空圆柱体部件的外表面上形成平整、平滑、且均一的涂层，在环涂敷头的槽和空圆柱体部件之间需要恒定间隙CG(涂敷间隙)，即，在空圆柱体部件的轴向的整个涂敷区域上，空圆柱体部件需要与环涂敷头同心。

[0014] 具体地，当空圆柱体部件不与环涂敷头同心时，难以在整个涂敷区域上形成均一且高度精确的涂敷。涂层厚度沿空圆柱体部件的外周方向变化，不均匀的外周剪力施加到空圆柱体部件，导致小气泡或纵向条纹形成在涂层中。因而，空圆柱体部件需要以高精度定位为与环涂敷头同轴。然而，由于在柔韧基体的内表面上，内表面及外表面的同时涂敷不允许使用对配置同轴构造有效的芯，因此，这样的同轴构造不能通过诸如无端带的柔韧基体来实现。

[0015] 在环涂敷头相对于空圆柱体部件移动期间，也要求同轴构造。因此，环涂敷头需要以高精度在垂直方向驱动，这增大了装置成本。

发明内容

[0016] 在此描述涂敷空圆柱体部件的新型方法，所述方法包括：以由第一槽喷嘴排放的第一涂敷材料来放射状地涂敷空圆柱体部件的整个内表面；以及同时通过由与第一槽喷嘴相对定位、且其间有空圆柱体部件的第二槽喷嘴沿空圆柱体部件的轴向排放的第二涂敷材料，来环状地涂敷空圆柱体部件的整个外表面。第一槽喷嘴和第二槽喷嘴分别排放第一涂敷材料和第二涂敷材料至空圆柱体部件的相对于其内表面和外表面的同一高度。

[0017] 在此还描述涂敷空圆柱体部件的新型装置，所述装置包括：保持器，用来保持空圆柱体部件来维持其轴垂直；第一槽喷嘴，面向空圆柱体部件的内表面来定位，以把第一涂敷材料放射状地排放至空圆柱体部件的整个内表面；第二槽喷嘴，面向空圆柱体部件的外表面并且与第一槽喷嘴相对地定位，来把第二涂敷材料沿空圆柱体部件的轴向环状地排放至空圆柱体部件的整个外表面；以及至少一个涂敷材料供给单元，把第一涂敷材料和第二涂敷材料供给至第一槽喷嘴和第二槽喷嘴。

附图说明

[0018] 对本发明及其许多伴生的优点的更完整的领会，在当与附图相关联地考虑时参照随后的示例性实施例的详细描述将变得更好理解的情况下，将容易地获得，其中：

[0019] 图1是示出按照本发明第一实施例的用来涂敷空圆柱体部件的示例性涂敷装置及使用涂敷空圆柱体部件的方法的示例的示意图；

[0020] 图2是示出置于图1的涂敷装置中的空圆柱体部件的示意图；

[0021] 图3是示出由图1的涂敷装置同时涂敷的示例的示意图；以及

[0022] 图4是示出按照本发明第二实施例的同时涂敷的另一示例的示意图。

具体实施方式

[0023] 在描述图中图示的示例性实施例的过程中，出于清楚说明的缘故而采用特定的术语。然而，本专利说明书的公开不意图限制于如此选择的特定术语，应当理解，每个具体元件包括以类似方式操作并取得类似结果的所有技术上的等同物。

[0024] 现在参照附图，其中贯穿多个视图相同的参考标号及参考字符表示相同或相应的部件，具体参照图1，说明按照本发明示例性实施例的用来涂敷空圆柱体部件的方法和装置。

[0025] 参照图1至图4，描述按照本发明第一实施例的涂敷空圆柱体部件的涂敷方法。

[0026] 图1是示出按照本发明第一实施例的用来涂敷空圆柱体部件的涂敷装置的总体结构的示意图。

[0027] 在图1中，涂敷装置包括：基座1；柱状背面基座2，垂直安装于基座1；致动器3，附接至背面基座2，用来产生垂直移动；以及支撑梁4和8，由致动器3垂直驱动，并且可收缩，以允许将被涂敷的空圆柱体部件W插入至涂敷装置中或者从涂敷装置去除。

[0028] 具体地，通过利用附接至背面基座2的致动器3和致动器15，把涂敷头5和6及部件保持器9A移动(收缩)至空圆柱体部件W的顶部之上的位置，空圆柱体部件W容易在涂敷之前插入涂敷装置，在涂敷之后从涂敷装置去除。

[0029] 利用附接至支撑梁8并向下延伸的臂7，涂敷头6从支撑梁8悬下，该涂敷头6包括第一槽喷嘴6a(见图3)，该第一槽喷嘴6a面向空圆柱体部件W的内表面来放置，所述空圆柱体部件W插入涂敷装置以待涂敷。第一槽喷嘴6a放射状地把第一涂敷材料Mb排放至空圆柱体部件W的整个内表面。

[0030] 涂敷头5位于支撑梁4之上及上方。涂敷头5包括第二槽喷嘴5a(见图3)，所述第二槽喷嘴5a面向空圆柱体部件W的外表面来放置，沿空圆柱体部件W的轴向圆环状地把第二涂敷材料Ma排放至空圆柱体部件W的整个外表面。

[0031] 在第一实施例中，第二槽喷嘴5a与第一槽喷嘴6a相对地放置，第一槽喷嘴6a和第二槽喷嘴5a放置在大致相同的高度。

[0032] 空圆柱体部件W放置在位于基座1上的部件保持器9B上。部件保持器9B由设置在其中的未示出的致动器垂直移动。

[0033] 图2示出置于涂敷装置中的空圆柱体部件W。部件保持器9B包括圆锥状保持器9B1，空圆柱体部件W与圆锥状保持器9B1同轴地放置在其上。

[0034] 空圆柱体部件W的顶部部分由部件保持器9A保持。重空圆柱体部件W随着部件保持器9B而移动，而轻空圆柱体部件W，诸如定影带的基体，由于例如从喷嘴排放的涂敷材料的影响(涂敷材料具有高粘度时，该影响特别显著)，可能不随着部件保持器9B而移动。因此，对于这样的轻空圆柱体部件W，部件保持器9A有用。

[0035] 以部件保持器9A的轴垂直对齐的方式，部件保持器9A经由臂9Ac连接至致动器15。部件保持器9A与部件保持器9B同步地垂直驱动。

[0036] 以空圆柱体部件W的顶部部分啮合位于部件保持器9A的底部的环状沟槽9Aa的方式，来保持空圆柱体部件W。另外，空圆柱体部件W的顶部部分由从未示出的压缩器经由三个空气出口9Ab供给的压缩空气流松懈地保持，该三个空气出口9Ab设置为空气把空圆柱体部件W下压向圆锥状保持器9B1。

[0037] 第一槽喷嘴6a浸没在包含涂料箱的涂敷材料供给单元11中。准备第一涂敷材料Mb，使用未示出的定量泵，把该第一涂敷材料Mb从涂料箱供给至第一槽喷嘴6a。

[0038] 第二槽喷嘴5a浸没在涂敷材料供给单元10中。第一实施例中的涂敷材料供给单元10包括两个涂料箱，该两个涂料箱包含不同的涂敷材料。涂敷材料通过分别连接至两个箱的定量泵而发送至混合单元，在混合单元中均匀地混合，来准备将被供给至第二槽喷嘴5a的第二涂敷材料Ma。

[0039] 图3是示出由按照第一实施例的图1的涂敷装置进行同时涂敷的例子的示意图。在第一实施例中，在同时涂敷空圆柱体部件W的内和外表面期间，空圆柱体部件W的轴维持垂直。特别是，空圆柱体部件W的内和外表面通过下述涂敷方法同时涂敷，所述涂敷方法包括：利用由第一槽喷嘴6a排放的第一涂敷材料Mb，放射状地涂敷空圆柱体部件W的整个内表面，所述第一槽喷嘴6a包含在涂敷头6中，并放置为面对空圆柱体部件W的内表面，并且同时利用由第二槽喷嘴5a沿空圆柱体部件W的轴向排放的第二涂敷材料Ma，环状涂敷空圆柱体部件W的整个外表面，所述第二槽喷嘴5a包含在涂敷头5中，并与第一槽喷嘴6a相对地放置，空圆柱体部件W位于其间。第一槽喷嘴6a和第二槽喷嘴5a把第一涂敷材料Mb和第二涂敷材料Ma排放至空圆柱体部件W的相对其内表面和外表面的相同高度。在第一实施例中，在致动器同步驱动的部件保持器9B和9A所保持的空圆柱体部件W垂直向下移动时，空圆柱体部件W的内和外表面由按照膜或幕的形式排放涂敷材料的喷嘴5a和6a同时涂敷。

[0040] 通过控制由涂敷材料供给单元10和11的定量泵供给的涂敷材料的量，第一槽喷嘴6a和第二槽喷嘴5a把第一涂敷材料Mb和第二涂敷材料Ma排放至空圆柱体部件W的相对其内表面和外表面的相同高度。具体地，两涂敷材料的量控制为，该两涂敷材料在空圆柱体部件W的内和外周之间的中间位置相遇。

[0041] 如果需要，则通过使用与将被涂敷的空圆柱体部件W相同形状的含有透明材料的空圆柱体部件，然后可视地检查涂敷材料的排放状态，能够控制两涂敷材料的量。另外，通过使用水平投射的公式作为近似，能够模拟排放状态。

[0042] 通过控制排放量，第一槽喷嘴6a和第二槽喷嘴5a以膜的形式分别把第一涂敷材料Mb和第二涂敷材料Ma排放至空圆柱体部件W的相对其内表面和外表面的相同高度，从而空圆柱体部件W的内和外表面在相同高度同时涂敷。而且，施加至将被涂敷的空圆柱体部件W的内和外表面的力通过涂敷材料来平衡，由此，即使当空圆柱体部件W含有诸如无端带基体的柔韧材料时，仍防止被涂敷部分的变形，实现均匀的涂敷。

[0043] 如上所述，空圆柱体部件W的顶部部分通过压缩空气流由部件保持器9A松懈地保持。因此，当在涂敷期间空圆柱体部件W与喷嘴5a和6a不同轴时，空圆柱体部件W通过接收涂敷材料的排放压力来返回至同轴位置，由此，在整个内和外表面上形成均匀涂层。

[0044] 图3所示的同时涂敷为通过按膜的形状施加所排放的涂敷材料来执行的幕涂敷。喷嘴5a的端部和空圆柱体部件W之间的间隙(图3所示的CG)相对大(等于或大于所形成的涂层的厚度的1.5倍)，从喷嘴5a和6a排放的涂敷材料以膜(幕)的形式接触空圆柱体部件W。

[0045] 在此情况下，考虑涂敷材料的形成膜(幕)的特性，特别是涂敷材料的粘度，来选择涂敷材料。

[0046] 现在参照图4来描述按照本发明的第二实施例的涂敷方法。该涂敷方法可用于相对广的粘度范围的涂敷材料。除了涂敷头之外，涂敷装置与上述相同。

[0047] 在此情况下，喷嘴5a的端部和空圆柱体部件W之间的间隙(图4所示的CG’)小于图3所示的幕涂敷的情况。涂敷材料从喷嘴排放，立即以相同高度施加至空圆柱体部件W。而且，在第二实施例中，在同步驱动的部件保持器9A和9B所保持的空圆柱体部件W垂直向上移动时，执行涂敷。

[0048] 而且，在第二实施例中，空圆柱体部件W的内和外表面在相同高度被涂敷，由此，最小化从喷嘴5a和6a排放的涂敷材料的压力的影响。因此，喷嘴5a和6a和空圆柱体部件W的同轴位置被维持，形成均一的涂层。

[0049] 应当注意，虽然在上述实施例中，通过固定涂敷头5和6，并垂直地移动空圆柱体部件W，来涂敷空圆柱体部件W，然而，也可以通过固定空圆柱体部件W，并垂直地移动涂敷头5和6，来涂敷空圆柱体部件W。而且，通过在相反的方向垂直地移动空圆柱体部件W及涂敷头5和6，也能够涂敷空圆柱体部件W。然而，由于涂敷头5和6相对重，因而通过固定涂敷头5和6，装置成本被降低，容易提高涂敷头5和6的位置精度，因此，优选通过固定涂敷头5和6，并垂直移动空圆柱体部件W，来涂敷空圆柱体部件W。而且，在此情况下，消除用来驱动涂敷头的致动器的振动及背面基座的精度对于涂敷精度的影响。

[0050] 本领域技术人员能够理解，根据上述教导，可以进行多种另外的修改和改变。因此应当理解，在所附权利要求的范围内，可以以此处具体描述的方式之外的方式来实施本专利说明书的公开内容。

[0051] 而且，在本说明书及所附权利要求的范围内，不同的示例性实施例的元件和/或特征可以相互组合以及/或者相互替换。

[0052] 而且，本发明的上述及其它示例性特征的任意一个可以以设备、方法、系统、计算机程序、或计算机程序产品的形式来实施。例如，上述方法可以以系统或装置的形式实施，所述系统或装置包括但不限于用来执行附图所示方法的任意一个结构。

[0053] 示例性实施例如此描述，显而易见的是，其可以变化为多种方式。这样的变化不应被认为偏离了本发明的精神和范围，本领域技术人员显而易见的是，所有这样的改变意图包含在所附权利要求的范围内。

[0054] 相关申请的交叉引用

[0055] 本专利说明书基于并要求2007年6月12日在日本专利局提交的日本专利申请No.2007-155204号的优先权，其整体内容通过引用包含于此。