(57)【要約】【課題】均一な被覆層を形成することができるゴムローラの製造装置を提供する。【解決手段】ゴムローラの製造装置は、ゴムローラ８の両端部を把持固定する把持部１，３を有する。ゴムローラの製造装置は、ゴムローラ８の外周を取り囲んだ状態でゴムローラ８の長手方向に移動可能であり、被覆層を成す塗工液をゴムローラ８の外周に吐出する塗工ヘッド２をさらに有する。ゴムローラの製造装置は、把持部１，３に付着した塗工液を把持部１，３から除去する除去部４，５をさらに有する。【選択図】図１
2008256036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金と、前記芯金の外周上に形成された弾性体層とを有するゴムローラの前記弾性体層の上に被覆層を形成するゴムローラの製造装置において、
前記ゴムローラの両端部を把持固定する把持手段と、
前記ゴムローラの外周を取り囲んだ状態で前記ゴムローラの長手方向に移動可能であり、前記被覆層を成す塗工液を前記ゴムローラの外周に吐出する塗工ヘッドと、
前記把持手段に付着した前記塗工液を前記把持手段から除去する塗工液除去手段と、
を有することを特徴とするゴムローラの製造装置。
【請求項２】
前記塗工液除去手段は前記把持手段と接触する部分を有しており、該部分は樹脂発泡体で構成されている、請求項１に記載のゴムローラの製造装置。
【請求項３】
前記塗工液除去手段の前記部分に有機溶剤を供給する供給手段を備えている、請求項１または２に記載のゴムローラの製造装置。
【請求項４】
電子写真装置に備えられて画像形成に用いられるゴムローラであって、請求項１から３のいずれか１項に記載のゴムローラの製造装置によって製造されていることを特徴とするゴムローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムローラの製造装置に関する。特に、本発明は、電子写真装置や複写機などの画像形成装置に備えられて、現像、帯電、転写、定着、加圧、クリーニング、除電等に用いられるゴムローラの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴムローラへの塗工液の塗工は、ゴムローラを把持手段にて定位置に固定し、塗工ヘッド内周上に設けられた吐出ノズルから被覆層を形成する塗工液を吐出させながら塗工ヘッドをゴムローラに対して長手方向に相対移動させて行っていた（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−１７１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、塗工液を塗工した後にゴムローラ表面に形成される被覆層の品質は、塗工液の乾燥時における外部環境（風の流れなど）の影響に大きく左右される。そのため、そのような外部環境によっては、ゴムローラ表面の被覆層に塗工ムラなどの外観上の不具合が発生することがある。
【０００４】
また、上述した従来の塗工工程では、ゴムローラのゴム部以外の部分である把持手段も同時に塗工するために、塗工液が把持手段に付着してしまうことがある。この場合、把持手段に付着した塗工液を除去せずに次の塗工工程に移行してしまうと、把持手段に付着した塗工液がゴムローラのゴム部へ流れ出してしまうおそれがある。その結果、塗工ムラが生じ、被覆層が不均一になるという不良が発生してしまう。
【０００５】
そこで本発明は、均一な被覆層を形成することができるゴムローラの製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のゴムローラの製造装置は、芯金と、前記芯金の外周上に形成された弾性体層とを有するゴムローラの前記弾性体層上に被覆層を形成するゴムローラの製造装置において、前記ゴムローラの両端部を把持固定する把持手段と、前記ゴムローラの外周を取り囲んだ状態で前記原料ゴムローラの長手方向に移動可能であり、前記被覆層を成す塗工液を前記ゴムローラの外周に吐出する塗工ヘッドと、前記把持手段に付着した前記塗工液を前記把持手段から除去する塗工液除去手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、均一な被覆層を形成することができるゴムローラの製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態に係るゴムローラの製造装置の概略構成を示す図である。図１（ａ）はゴムローラの製造装置の上側及び下側の把持部によってゴムローラが把持された状態を示し、図１（ｂ）はゴムローラの製造装置の上側及び下側の把持部からゴムローラが取り外された状態を示している。
【００１０】
本実施形態のゴムローラの製造装置は、ゴムローラ８を鉛直方向に立てた状態で把持固定する把持手段を構成する上側把持部１及び下側把持部３を有している。ゴムローラ８は、両端部が露出した芯金１０と、芯金１０のそれ以外の外周上に被膜された弾性体層１１とを有している。ゴムローラ８の上端には上側把持部１が押し付けられ、ゴムローラ８の下端には下側把持部３が押し付けられている。このようにして、ゴムローラ８は上側把持部１と下側把持部３とによって把持されている。なお、この状態ではゴムローラ８の両端部において露出している芯金１０はこれらの把持部１，３によって覆われている。したがって、塗工液の塗布工程中にゴムローラ８の両端部の芯金１０に塗工液が付着することはない。
【００１１】
本実施形態のゴムローラの製造装置は、ゴムローラ８の表面に被覆層を形成する塗工液を塗布する塗工ヘッド２を有している。塗工ヘッド２は、ゴムローラ８の周囲を取り囲む構成を有している。塗工ヘッド２は、不図示の駆動手段によって駆動されて、ゴムローラ８の長軸方向である図示矢印７方向に移動可能である。塗工ヘッド２は、塗工液を吐出する吐出ノズル（不図示）を有している。吐出ノズルは塗工ヘッド２の内面全周にわたって形成されている。そのため、塗工液を吐出ノズルから吐出させながら塗工ヘッド２を図示矢印７方向へ移動させることにより、ゴムローラ８の外周面に塗工液が塗布される。なお、塗工ヘッド２の移動領域は各把持部１，３にも及んでいるため、この塗布工程中に各把持部１，３の一部の表面にも塗工液が付着する。そこで、本実施形態のゴムローラの製造装置は、上側把持部１に付着した塗工液を除去する上側除去部４と、下側把持部３に付着した塗工液を除去する下側除去部５とを備えている。これらの除去部４，５は、把持部１，３に付着した塗工液を除去する塗工液除去手段として機能する。
【００１２】
除去部４，５はブレード状、ローラ状、ブラシ状、パッド状、シート状等の形態を有している。除去部４，５は、把持部１，３に接触することによって、把持部１，３に付着した塗工液を除去する。塗工液の除去工程では、静止させた把持部１，３に対して除去部４，５を把持部１，３の長軸方向である図示矢印６方向に移動させてもよいし、静止させた除去部４，５に対して把持部１，３を図示矢印６方向に移動させてもよい。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、静止させた上側把持部１に対して上側除去部４を上側把持部１の長軸方向に沿って移動させる様子を示している。さらには、除去部４，５あるいは把持部１，３を図示矢印６方向に移動させる際にそれらを回転させてもよい。
【００１３】
なお、把持部１，３と除去部４，５とは必ずしも一体的に配置されている必要はないが、塗工液の除去工程に要する時間の短縮を図るために、把持部１，３と除去部４，５とが一体的に配置されていることが好ましい。
【００１４】
除去部４，５を構成する素材は特に限定されることはないが、除去部４，５は把持部１，３に接触するものであるため、把持部１，３を傷つけたりしないように、除去部４，５を構成する素材には樹脂を用いることが好ましい。特に、除去部４，５の把持部１，３に接触する部分には、塗工液を良好に除去できるように、把持部１，３との接触面の表面積が大きいもの、あるいは塗工液の吸収性が高い材質のものを用いることが好ましい。そのような観点から、除去部４，５の把持部１，３に接触する部分には、内部に気泡を有し、表面積の大きな樹脂発泡体を用いることが特に好ましい。樹脂発泡体の素材としては、塗工液もしくは後述する溶剤によって冒されることがない素材であれば、特に限定されることはない。
【００１５】
本実施形態のゴムローラの製造装置は、除去部４，５の把持部１，３に接触する部分に有機溶剤を供給する供給管９ａを備えている。供給管９ａの他端は不図示のディスペンサに接続されている。供給管９ａにはバルブ９が設けられており、そのバルブ９を開くと、除去部４，５の把持部１，３に接触する部分に対してディスペンサから有機溶剤が供給される。除去部４，５に供給された有機溶剤は、把持部１，３と除去部４，５との間の隙間に流れ込む。また、除去部４，５の把持部１，３に接触する部分が樹脂発泡体で構成されている場合には、有機溶剤はその樹脂発泡体内に浸透する。把持部１，３に付着した塗工液は、このようにして供給された有機溶剤によってより良好に把持部１，３から除去することができる。なお、有機溶剤の成分は、除去部４，５を冒すものでなければ特に限定されない。
【実施例】
【００１６】
以下、実施形態のゴムローラの製造装置を、電子写真用のゴムローラの製造方法に適用した場合の実施例について、図面を参照して説明する。
【００１７】
（実施例１）
＜ゴムローラの作製＞
ＪＳＲ株式会社製のアクリロニトリル・ブタジエン共重合体「Ｎ２３０ＳＶ（商品名）」を１００質量部、堺化学工業株式会社製の酸化亜鉛２種を５質量部、日本油脂株式会社製のステアリン酸亜鉛を１質量部、用意する。さらに、東海カーボン株式会社製のカーボンブラック「トーカブラック＃７３６０ＳＢ（商品名）」を４８質量部、丸尾カルシウム株式会社製の炭酸カルシウム「ナノックス＃３０（商品名）」を２０質量部、用意する。これらを加圧ニーダーで１５分間混練する。その混練物に、鶴見化学工業株式会社製の硫黄「Ｓｕｌｆａｘ ＰＭＣ（商品名）」を１．２質量部、大内新興化学工業株式会社製のテトラジベンジルチウラムジスルフィド「ノクセラーＴＢｚＴＤ（商品名）」を４．５質量部、加える。そして、２本ロールを用いてその混練物を１５分間混練して、未加硫ゴム組成物を作製する。
【００１８】
続いて、クロスヘッド押出し機を用いて未加硫ゴム組成物を外径６ｍｍ、長さ２５２ｍｍの芯金１０と一体に押出して、芯金１０の外周に円筒状に導電性弾性体層（ゴム部）１１を成形し、これを１６０℃で１時間加熱加硫する。その後、回転砥石を用いた乾式研磨を行い、導電性弾性層（ゴム部）１１の外径が８．５ｍｍのゴムローラ８を作製する。
【００１９】
＜被覆層の形成＞
被覆層形成用の塗工液として、シリコン樹脂からなる固形分が１．０％となるように希釈したエタノール溶液を、液供給手段であるシリンジポンプを介して塗工ヘッド２に繋がれた容器に入れ、塗工液を塗工ヘッド２内に充填した。なお、この塗工液の粘度は１．２ｍＰａ・ｓ（東機産業株式会社製のＥ型粘度計ＲＥ１０５Ｌで測定）であった。
【００２０】
次に、上側把持部１及び下側把持部３を用いて、ゴムローラ８を定位置に固定した。塗工液を、塗工ヘッド２の内円周上に設けられた吐出ノズルより吐出させながら、塗工ヘッド２を上側把持部１から下側把持部３へ向かう方向に移動させながら塗工液を塗工した。このように塗工液を塗工したゴムローラ８に紫外線を照射して樹脂（塗工液）を硬化させて、ゴムローラ８上に被覆層１２（図３参照）を形成した。
【００２１】
＜上側及び下側の把持部に付着した塗工液の除去＞
把持部１，３からゴムローラ８を取り出し、把持部１，３と一体的に配置された除去部４，５を把持部１，３の長手方向に沿って０．８秒で一往復させた。その際、有機溶剤であるエタノールを、ディスペンサから供給管９ａを介して、除去部４，５の、把持部１，３の周囲を取り囲むように把持部１，３に接触する部分に均一に塗布した。除去部４，５の把持部１，３に接触する部分には、気泡のセル径が１５０μｍの発泡ウレタンを用いた。本実施例では、把持部１，３の外径が８．３ｍｍであるのに対して、除去部４，５の把持部１，３に接触する部分の内径は８．０ｍｍとした。
【００２２】
［ゴムローラの評価］
塗工の際、上側把持手段２からゴムローラ８への塗工液の流れ出しの有無を観察したところ、塗工液の流れ出しの発生はなく、被覆層１２の外観目視検査においては、塗工ムラ等の欠陥はなかった。
【００２３】
また、上記のようにして得られたゴムローラ８を帯電ローラとして電子写真方式の画像形成装置に取り付けて、Ｎ／Ｎ環境（温度２３℃／湿度５５％）において、ハーフトーン画像を出力した。なお、画像形成装置として、キヤノン社製のレーザープリンタ「レーザーショットＬＢＰ-２５１０（商品名）」を用いた。また、帯電ローラによる帯電後の電子写真感光体の表面電位（暗部電位）ＶＤが−４００Ｖ付近となるように、印加電圧（直流電圧のみ）を調節した。このようにして得られたハーフトーン画像について、目視にてその出力画像を評価したところ、本実施例のゴムローラ８に起因する画像不良は見られなかった。その結果を下記の表１に示す。
【００２４】
（実施例２）
本実施例では、除去部４，５の把持部１，３に接触する部分に、気泡のセル径が４００μｍの発泡ウレタンを用いた。それ以外は実施例１と同様にゴムローラ８を作製した。
【００２５】
このゴムローラ８について、実施例１と同様にして評価を行なった。本実施例においても、上側把持手段２からゴムローラ８への塗工液の流れ出しの有無を観察したところ、塗工液の流れ出しの発生はなく、被覆層１２の外観目視検査においては、塗工ムラ等の欠陥はなかった。また、本実施例のゴムローラ８を用いた画像形成装置から得られたハーフトーン画像について、目視にてその出力画像を評価したところ、本実施例のゴムローラ８に起因する画像不良は見られなかった。その結果を下記の表１に示す。
【００２６】
（実施例３）
本実施例では、除去部４，５の把持部１，３に接触する部分に、内径が７．５ｍｍの発泡ウレタンを用いた。それ以外は実施例１と同様にゴムローラ８を作製した。
【００２７】
このゴムローラ８について、実施例１と同様にして評価を行なった。本実施例においても、上側把持手段２からゴムローラ８への塗工液の流れ出しの有無を観察したところ、塗工液の流れ出しの発生はなく、被覆層１２の外観目視検査においては、塗工ムラ等の欠陥はなかった。また、本実施例のゴムローラ８を用いた画像形成装置から得られたハーフトーン画像について、目視にてその出力画像を評価したところ、本実施例のゴムローラ８に起因する画像不良は見られなかった。その結果を下記の表１に示す。
【００２８】
（比較例１）
図４は、比較例１に係るゴムローラの製造装置の概略構成を示す図である。本比較例に係るゴムローラの製造装置は、把持部１，３に付着した塗工液を除去するための除去部を備えていない点において、図１等に示した装置と相違している。比較例１に係るゴムローラの製造装置のその他の構成は、図１等に示した装置と同様である。
【００２９】
本比較例の装置によって作製したゴムローラ８について、実施例１と同様にして評価を行なった。上側把持手段２からゴムローラ８への塗工液の流れ出しの有無を観察したところ、塗工液の流れ出しが発生し、被覆層１２（図３参照）の外観目視検査においては、塗工ムラ等の欠陥が見られた。また、本比較例のゴムローラ８を用いた画像形成装置から得られたハーフトーン画像について、目視にてその出力画像を評価したところ、本比較例のゴムローラ８に起因する画像不良が見られた。その結果を下記の表１に示す。
【００３０】
【表１】
2008256036.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るゴムローラの製造装置の概略構成を示す図である。
【図２】静止させた上側把持部に対して上側除去部を上側把持部の長軸方向に沿って移動させる様子を示す図である。
【図３】被覆層が形成されたゴムローラの断面図である。
【図４】比較例に係るゴムローラの製造装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    上側把持部
２    塗工ヘッド
３    下側把持部
４    上側除去部
５    下側除去部
６    各把持部の移動方向
７    塗工ヘッドの移動方向
８    ゴムローラ
９    バルブ
９ａ  供給管
１０  芯金
１１  弾性体層
１２  被覆層
【図１】
2008256036.tif 000004
【図２】
2008256036.tif 000005
【図３】
2008256036.tif 000006
【図４】
2008256036.tif 000007