(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯体と、該軸芯体の外周面に設けられた塗料の塗膜とを有する弾性ローラの製造方法であって、
中心孔の内壁に該中心孔の全周に亘って開口している環状スリットを有する環状塗工ヘッドの中心軸と略同軸に該軸芯体を配置し、該環状スリットから塗料を吐出させつつ、該環状塗工ヘッドと該軸芯体とを相対的に移動させて該軸芯体の外周面に該塗料の塗膜を形成する塗膜形成工程を繰り返すことにより、軸芯体の外周面に塗膜を有する弾性ローラを複数本製造する方法であって、
該塗膜形成工程における該環状塗工ヘッドに対する該軸芯体の移動方向の下流側に、該環状塗工ヘッドの中心軸と略同軸に配置した、該環状塗工ヘッドの該中心軸を略中心として回転可能であって、かつ、その回転軌跡円の直径が、該中心孔の直径よりも大きく、かつ、弾性変形可能なクリーニング部材を、該塗膜形成工程と次の弾性ローラの塗膜形成工程との間に、該環状塗工ヘッドに対して相対的に接近させ、該環状塗工ヘッドの、該クリーニング部材と対向する被清掃面を該クリーニング部材と接触させてから、該クリーニング部材を該中心孔に挿入するクリーニング工程を含み、
該クリーニング工程は、該環状塗工ヘッドの、該クリーニング部材と対向する被清掃面を該クリーニング部材と接触させている間に、該クリーニング部材を回転させる工程を含む、ことを特徴とする弾性ローラの製造方法。
【請求項２】
前記被清掃面は、外周部から前記中心孔に向かって徐々に小径になるすり鉢状の面である、請求項１に記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項３】
前記クリーニング部材は、前記被清掃面に接する部分に、前記クリーニング部材の回転軌跡円の接線に対して交差する方向に延びる稜部を有する、請求項１または２に記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項４】
前記クリーニング部材が前記被清掃面に接触している間に、前記クリーニング部材を前記環状塗工ヘッドに対して１回転以上回転させる、請求項１から３のいずれか１項に記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項５】
軸芯体と、該軸芯体の外周面に設けられた塗膜とを有する弾性ローラを製造するための塗工装置であって、
中心孔と、該中心孔の内壁に該中心孔の全周に亘って開口している環状スリットとを有する環状塗工ヘッドと、
前記軸芯体を保持して前記中心孔の内部に配置し、前記環状スリットから塗料を吐出する際に、前記軸芯体を前記中心孔の長手方向に前記環状塗工ヘッドに対して相対的に移動させる保持軸と、
前記保持軸が前記環状塗工ヘッドに対して相対的に移動する際に、同時に前記保持軸を回転させる回転駆動源と、
前記中心孔と同心に回転可能に配置されており、回転軌跡円の直径が前記中心孔の直径よりも大きい、弾性変形可能なクリーニング部材と、
を有し、
前記クリーニング部材は、前記軸芯体の前記外周面に前記塗料が塗工された後に、前記軸芯体の前記環状塗工ヘッドに対する相対的な移動の方向における前記中心孔の下流側から該中心孔に接近して該中心孔の内部に挿入されるように、前記環状塗工ヘッドに対して相対的に移動すると同時に、回転する
ことを特徴とする塗工装置。
【請求項６】
前記クリーニング部材は、前記環状塗工ヘッドの、前記中心孔よりも下流側に位置する被清掃面に当接してクリーニングする、請求項５に記載の塗工装置。
【請求項７】
前記被清掃面は、外周部から前記中心孔に向かって徐々に小径になるすり鉢状の面である、請求項５または６に記載の塗工装置。
【請求項８】
前記クリーニング部材は、前記被清掃面に接する部分に、前記クリーニング部材の回転軌跡円の接線に対して交差する方向に延びる稜部を有する、請求項５から７のいずれか１項に記載の塗工装置。
【請求項９】
前記クリーニング部材は、前記被清掃面に当接している間に、前記環状塗工ヘッドに対して１回転以上回転させられる、請求項５から８のいずれか１項に記載の塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性ローラの製造方法と塗工装置に関し、特に、複写機やレーザプリンタ等の電子写真画像形成装置および電子写真プロセスカートリッジに用いられる弾性ローラを、環状塗工ヘッドを用いて製造する方法と、それに用いられる塗工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
環状塗工ヘッドを用いる弾性ローラの製造方法に関する技術として、特許文献１には、環状塗工ヘッドの中心孔の直径よりも大きな外径を有し中心孔に挿入可能な弾性材料で形成されたディスク部材を用いて環状スリットをクリーニングする方法が開示されている。この方法によると、環状塗工ヘッドの環状スリットの内部に残留していた塗料が次の吐出が開始されるまでの間に漏れ出すことを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２４４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている弾性ローラの製造方法では、ディスク部材を用いて環状スリットをクリーニングする。この方法は、環状塗工ヘッドの環状スリット内の塗料の漏れ出しを抑制するとともに、環状塗工ヘッドの中心孔の内周面の清掃も同時に行うことができる。しかしながら、かかる方法を用いて、複数本の弾性ローラの製造を行ったところ、２本目以降の弾性ローラの塗膜の表面に、長手方向に延びる凸形状のスジが生じる場合があることが判明した。この傾向は、塗工速度を速くした場合に特に顕著に認められた。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、複数本の弾性ローラを製造する場合においても、塗膜の表面にスジが生じにくい弾性ローラの製造方法と、それに用いられる塗工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、中心孔の内壁に該中心孔の全周に亘って開口している環状スリットを有する環状塗工ヘッドの中心軸と略同軸に該軸芯体を配置し、該環状スリットから塗料を吐出させつつ、該環状塗工ヘッドと該軸芯体とを相対的に移動させて該軸芯体の外周面に該塗料の塗膜を形成する塗膜形成工程を繰り返すことにより、軸芯体の外周面に塗膜を有する弾性ローラを複数本製造する方法であって、
該塗膜形成工程における該環状塗工ヘッドに対する該軸芯体の移動方向の下流側に、該環状塗工ヘッドの中心軸と略同軸に配置した、該環状塗工ヘッドの該中心軸を略中心として回転可能であって、かつ、その回転軌跡円の直径が、該中心孔の直径よりも大きく、かつ、弾性変形可能なクリーニング部材を、該塗膜形成工程と次の弾性ローラの塗膜形成工程との間に、該環状塗工ヘッドに対して相対的に接近させ、該環状塗工ヘッドの、該クリーニング部材と対向する被清掃面を該クリーニング部材と接触させてから、該クリーニング部材を該中心孔に挿入するクリーニング工程を含み、
該クリーニング工程は、該環状塗工ヘッドの、該クリーニング部材と対向する被清掃面を該クリーニング部材と接触させている間に、該クリーニング部材を回転させる工程を含む、弾性ローラの製造方法が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、軸芯体と、該軸芯体の外周面に設けられた塗膜とを有する弾性ローラを製造するための塗工装置であって、
中心孔と、該中心孔の内壁に該中心孔の全周に亘って開口している環状スリットとを有する環状塗工ヘッドと、
前記軸芯体を保持して前記中心孔の内部に配置し、前記環状スリットから塗料を吐出する際に、前記軸芯体を前記中心孔の長手方向に前記環状塗工ヘッドに対して相対的に移動させる保持軸と、
前記保持軸が前記環状塗工ヘッドに対して相対的に移動する際に、同時に前記保持軸を回転させる回転駆動源と、
前記中心孔と同心に回転可能に配置されており、回転軌跡円の直径が前記中心孔の直径よりも大きい、弾性変形可能なクリーニング部材と、を有し、
前記クリーニング部材は、前記軸芯体の前記外周面に前記塗料が塗工された後に、前記軸芯体の前記環状塗工ヘッドに対する相対的な移動の方向における前記中心孔の下流側から該中心孔に接近して該中心孔の内部に挿入されるように、前記環状塗工ヘッドに対して相対的に移動すると同時に回転する塗工装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、環状塗工ヘッドを用いて、弾性ローラを複数本製造する場合においても、塗膜の表面にスジが生じにくい弾性ローラを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明において用いられる環状塗工ヘッドの一例の断面図である。
【図２】本発明の弾性ローラの製造方法のクリーニング工程を示す概略断面図である。
【図３】塗工後の環状塗工ヘッドへの塗料の付着状態を示す概略断面図である。
【図４】塗工中の塗料の表面の状態を示す概略断面図である。
【図５】従来のディスク部材によるクリーニング工程を示す概略断面図である。
【図６】図１に示す環状塗工ヘッドを含む本発明の塗工装置の一例の斜視図である。
【図７】本発明において用いられる様々なクリーニング部材の平面図、側面図、および断面図である。
【図８】図７に示すクリーニング部材によるクリーニング工程を示す一部切り欠き斜視図である。
【図９】本発明の弾性ローラの製造方法を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明者らは、特許文献１に係る弾性ローラの製造方法において、上記したような課題が生じる原因について検討を重ねた。その結果、ディスクを用いてクリーニングされた後の環状塗工ヘッドの中心孔の内周面に塗料が残存する場合があり、また、環状塗工ヘッドの塗膜形成方向の下流側の面（以下「塗膜形成方向下流面」と言う）にも塗料が付着する場合があった。
すなわち、特許文献１の方法では、環状塗工ヘッドの中心孔の内周面の清掃は好適に行えるが、塗膜形成方向下流面に塗料が残存する場合がある。そして、塗膜形成方向下流面に塗料が残存した状態で、次の弾性ローラの製造を行う場合において、当該弾性ローラの表面に長手方向に延びる凸形状のスジが発生してしまう場合があることを突き止めた。
そして、このような凸形状のスジが発生している弾性ローラを、例えば現像ローラとして用いて画像を出力すると、画像に凸形状のスジに起因した画像不良が発生してしまう場合がある。
そして、本発明者らは、特許文献１に係る弾性ローラの製造方法において生じる場合がある上記課題を、以下の方法により解決し得ることを見出した。
すなわち、本発明は、中心孔の内壁に 該中心孔の全周に亘って開口している環状スリットを有する環状塗工ヘッドの中心軸と略同軸に該軸芯体を配置し、該環状スリットから塗料を吐出させつつ、該環状塗工ヘッドと該軸芯体とを相対的に移動させて該軸芯体の外周面に該塗料の塗膜を形成する塗膜形成工程を繰り返すことにより、軸芯体の外周面に塗膜を有する弾性ローラを複数本製造する方法に関する。
そして、当該方法は、該塗膜形成工程における該環状塗工ヘッドに対する該軸芯体の移動方向の下流側に、該環状塗工ヘッドの中心軸と略同軸に配置した、該環状塗工ヘッドの該中心軸を略中心として回転可能であって、かつ、その回転軌跡円の直径が、該中心孔の直径よりも大きく、かつ、弾性変形可能なクリーニング部材を、該塗膜形成工程と次の弾性ローラの塗膜形成工程との間に、 該環状塗工ヘッドに対して相対的に接近させ、該環状塗工ヘッドの、該クリーニング部材と対向する被清掃面を該クリーニング部材と接触させてから、該クリーニング部材を該中心孔に挿入する クリーニング工程を含み、
該クリーニング工程は、該環状塗工ヘッドの、該クリーニング部材と対向する被清掃面を該クリーニング部材と接触させている間に、該クリーニング部材を回転させる工程を含む。
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
［本発明の一実施形態の概要］
（環状塗工ヘッドの構成の概要）
図１には、本発明の弾性ローラの製造方法に用いられる環状塗工ヘッド１の一実施形態を示している。この環状塗工ヘッド１は、中心孔２を有する略円筒状であり、中心孔２の内壁３から外側に向かって切り欠かれて環状スリット４が形成されている。言い換えると、略円筒状の環状塗工ヘッド１は、環状スリット４を境として分かれている第１環状部材５および第２環状部材６と、それらを保持する保持部材７とを含んでいる。第１環状部材５の外周面には、材料供給用の溝８が設けられている。また、第１環状部材５の外周面と保持部材７の内周面との間には隙間９が存在し、この隙間９は、溝８と環状スリット４の外周部とにつながっている。環状スリット４の内周部は、中心孔２の内壁３に開口する開口部になっている。保持部材７を貫通して溝８に連通する塗料供給部１０が設けられている。
【００１２】
本実施形態の環状塗工ヘッド１の第２環状部材６は、図１において上面１１として示されている、中心孔２の近傍部分が、外周部から中心孔２に向かって徐々に低くなるすり鉢状の傾斜面になっている。通常、軸芯体への塗料の塗工時には、軸芯体は中心孔２の内部を図１の下方から上方に向かって移動するため、この傾斜面は、塗膜形成方向の下流側の面（塗膜形成方向下流面）１１である。そして、本実施形態では、主にこの塗膜形成方向下流面１１が被清掃面であり、それをクリーニングするためのクリーニング部材１２（図２参照）が用いられる。図２に示すクリーニング部材１２は弾性変形可能であり、クリーニングするときには中心孔２と実質的に同心に位置するものとされ、環状塗工ヘッド１（中心孔２）の中心軸を略中心として回転可能である。一例としては、クリーニング部材１２は円形であり、少なくとも中心孔２よりも大径である。
【００１３】
（塗工工程およびクリーニング工程の概要）
本実施形態では、環状塗工ヘッド１の外部から塗料供給部１０に供給された弾性層材料（塗料）は、溝８から隙間９を介して環状スリット４に導かれる。さらに、この塗料は、環状スリット４の内周部である開口部から、中心孔２の内側に向けて吐出される。従って、軸芯体を中心孔２の内部に挿入した状態で、軸芯体を中心孔２の長手方向に沿って環状塗工ヘッド１に対して相対的に移動させながら、上記したように環状スリット４の開口部から塗料を吐出することにより、軸芯体の外周面に塗料を塗工できる。
【００１４】
そして、軸芯体への塗料の塗工が終了した後に、図２に示すように、クリーニング部材１２を、塗膜形成方向の下流側（図１，２の上方）から環状塗工ヘッド１に接近させ、弾性変形させながら塗膜形成方向下流面１１に押し当てる。クリーニング部材１２が塗膜形成方向下流面１１に接触する直前から、クリーニング部材１２を、環状塗工ヘッド１の中心孔２の中心軸と実質的に一致する回転軸を中心として回転させる。それにより、クリーニング部材１２を回転させながら塗膜形成方向下流面１１に押し当てる。さらに、クリーニング部材１２を、塗膜形成方向の下流側から上流側へ（図１，２の上方から下方へ）移動させると、クリーニング部材１２は弾性変形して縮小しながら、すり鉢状の塗膜形成方向下流面１１に沿って移動する。そして、クリーニング部材１２は、さらに縮小して中心孔２の内部に入り込む。その結果、塗膜形成方向下流面１１に付着していた塗料３０はクリーニング部材１２によって拭き取られて、塗膜形成方向下流面１１は清浄になる。特に、クリーニング部材１２を回転させることによって、クリーニング部材１２と塗膜形成方向下流面１１に付着した塗料との摺擦が強まるため、摺擦している時間が短くても、塗膜形成方向下流面１１に付着した塗料を効率的に掻き取ることができる。
【００１５】
このクリーニング工程を間に挟みつつ、複数の軸芯体への塗料の塗工を連続的に行った場合、前の塗工工程において塗膜形成方向下流面１１に付着した塗料３０を効率的に除去してから、次の塗工工程を行うことができる。従って、凸形状のスジのない良好な弾性ローラを製造できる。
【００１６】
［本発明に至った技術的背景］
ここで、本発明の技術的意義を明確にするために、本発明に至った経緯について説明する。
（塗膜形成方向下流面への塗料付着現象）
まず、本発明者は、環状塗工ヘッド１を用いて軸芯体の外周面に塗料を塗工する塗工工程において、塗膜形成方向下流面１１に塗料が付着することに着目し、その原因について検討した。図３（ａ）に示すように、軸芯体３１への塗料３０の塗工が終了し、環状スリット４からの塗料３０の吐出を停止した状態で、塗工済みの軸芯体３１を環状塗工ヘッド１から引き離す。すると、中心孔２の内壁３と軸芯体３１の外周面との間に位置する塗料３０が、環状スリット４と軸芯体３１の双方に引き延ばされる。そして、環状スリット４および中心孔２の周囲に塗料３０が付着する。このとき、引き延ばされた塗料３０は、中心孔２の内壁３を越えて塗膜形成方向の下流側に立ち上がる。その後、図３（ｂ）に示すように、立ち上がった塗料３０が倒れて塗膜形成方向下流面１１上に付着し、２点鎖線で示す状態から実線で示す状態に移行する場合があることがわかった。
【００１７】
（塗膜形成方向下流面に付着した塗料の、次回の塗工工程への影響）
続いて、本発明者は、弾性ローラを複数本製造する際に、前述したように塗膜形成方向下流面１１に塗料３０が付着した状態で、次の弾性ローラの製造を行った場合に、後から製造した弾性ローラに凸形状のスジが発生するおそれがあることに着目した。その原因について検討するために、本発明者は、塗工中の環状塗工ヘッド１および塗料３０の様子を詳細に観察した。
【００１８】
図４に、塗工中の環状塗工ヘッド１および塗料３０の概略図を示す。塗工速度、すなわち軸芯体３１の移動速度が遅い場合には、図４（ａ）に示すように、環状スリット４から吐出されて中心孔２の内壁と軸芯体３１の外周面との間に位置する塗料３０がさほど高い位置まで引き上げられない。従って、塗料３０の表面（気液界面）の位置は、中心孔２の内壁３に留まる。これに対し、塗工速度（軸芯体の移動速度）を速くしていくと、図４（ｂ）に示すように、中心孔２の内壁３と軸芯体３１の外周面との間に位置する塗料３０が、高速で上昇する軸芯体３１の外周面に引っ張られてより高い位置まで引き上げられる。その結果、塗料３０の表面の位置が中心孔２の内壁３を越えて、すり鉢状の塗膜形成方向下流面１１上にまで至ることがある。前の弾性ローラの製造時に塗膜形成方向下流面１１に付着した塗料３０（図４（ｂ）に２点鎖線で図示）と、次の弾性ローラの製造時（特に高速塗工工程）に吐出されて塗膜形成方向下流面１１上に至った塗料３０とが接触して擦れることがある。その場合、後から製造した弾性ローラの弾性層の表面に凸状のスジが発生すると考えられる。
【００１９】
（従来の対応策の問題点）
そこで、連続して弾性ローラを製造する場合（特に塗工速度が速い場合）でも弾性ローラに凸形状のスジを発生させないことが望まれる。そのためには、弾性ローラの塗工が終わってから次の弾性ローラの塗工を始めるまでの間に、塗膜形成方向下流面１１に塗料３０が残留しないように塗膜形成方向下流面１１を十分にクリーニングできればよいと考えられる。塗膜形成方向下流面１１に付着した塗料を除去するためのクリーニング方法の一例として、外径が環状塗工ヘッド１の中心孔２の直径よりも大きく、かつ、弾性変形可能なディスク部材を用いて塗膜形成方向下流面１１をクリーニングする方法がある。その際の環状塗工ヘッド１および塗料３０の様子を詳細に観察した。
【００２０】
図５（ａ１），５（ａ２）に示すように、前述した構成のディスク部材２８を、塗膜形成方向の下流側から環状塗工ヘッド１に接近させ、弾性変形させながら塗膜形成方向下流面１１に押し当てる。ディスク部材２８が塗膜形成方向下流面１１上の塗料３０に接触すると、その塗料３０はディスク部材２８によって拭き取られる。ただし、ディスク部材２８を、塗膜形成方向の下流側から上流側へさらに移動させると、図５（ｂ１），５（ｂ２）に示すように、ディスク部材２８は、塗膜形成方向下流面１１と中心孔２とを結ぶ稜線を支点としてより大きく弾性変形する。その結果、ディスク部材２８の端部が塗膜形成方向下流面１１から離れる。従って、ディスク部材２８が、塗膜形成方向下流面１１に付着した塗料３０と摺擦しなくなるおそれがある。このように、ディスク部材２８が、塗膜形成方向下流面１１に付着した塗料３０と摺擦可能な時間が極めて短いため、塗膜形成方向下流面１１に付着した塗料３０を十分にクリーニングすることができないことがある。その結果、クリーニングを行った後にもかかわらず、塗膜形成方向下流面１１に塗料３０が付着したまま残留してしまう。以降の弾性ローラの製造（特に高速塗工工程）が行われると、図４（ｂ）に示すように、中心孔２の内壁３と軸芯体３１の外周面との間に位置する塗料３０が塗膜形成方向下流面１１に至り、残留している塗料３０と接触して擦れる。そして、後に製造した弾性ローラの弾性層の表面に凸形状のスジが発生することがある。凸形状のスジが発生した弾性ローラを、例えば電子写真画像形成装置の現像ローラとして使用すると、凸形状のスジに起因する画像不良が生じる。この時、画像不良の程度はスジの高さに左右されるため、凸形状のスジの高さは、少なくとも１５μｍ未満、好ましくは１０μｍ未満に抑えなければならない。
【００２１】
（本発明による解決策）
それらの検討結果を踏まえて、本発明者は、前述したように、弾性変形可能であり、環状塗工ヘッド１と実質的に同心であり、環状塗工ヘッド１の中心軸と実質的に一致する回転軸を中心として回転可能なクリーニング部材１２を用いている。そして、このクリーニング部材１２を回転させながら塗膜形成方向下流面１１に押し当てて、塗膜形成方向の下流側から上流側へ移動させる。図２に示すようにクリーニング部材１２を回転させながら塗膜形成方向下流面１１に押し当てることによって、クリーニング部材１２と塗膜形成方向下流面１１に付着した塗料３０との摺擦が強まる。従って、クリーニング部材１２と、塗膜形成方向下流面１１に付着した塗料３０との摺擦時間が短くても、塗料３０を効率的に掻き取ることができる。そして、このクリーニング工程を行うことにより、凸形状のスジのない弾性ローラを製造できる。
【００２２】
［本発明の一実施形態の詳細］
以下、本発明について、さらに詳しく説明する。
（塗工装置の構成の詳細）
図６には、本実施形態の環状塗工ヘッド１（図１参照）を組み込んだ塗工装置を示す。この塗工装置においては、架台１に略垂直に立設されたコラム１４に、精密ボールネジ１５が取り付けられている。精密ボールネジ１５の両側方において、精密ボールネジ１５と実質的に平行な２本のリニアガイド４がコラム１４に取り付けられている。このリニアガイド１６及び精密ボールネジ１５に上側のＬＭ（Linear motion）ガイド２２と下側のＬＭガイド２３が連結されている。コラム１４の、リニアガイド１６及び精密ボールネジ１５が取り付けられている面と反対側の面に、サーボモータ１７とプーリ１８ａが取り付けられている。そして、プーリ１８ａと、精密ボールネジ１５に連結されているプーリ１８ｂとの間にベルト１９が掛け渡されて、プーリ１８ａ，１８ｂはベルト１９を介して連動するようになっている。従って、サーボモータ１７が作動すると、プーリ１８ａ，１８ｂおよびベルト１９を介して精密ボールネジ１５が回転し、それによってＬＭガイド２２，２３が昇降する。コラム１４の支持部３２には、円筒状の軸芯体３１の外周面に未硬化の塗料３０を吐出する環状塗工ヘッド９が取り付けられている。ＬＭガイド２２にはブラケット２０が取り付けられ、このブラケット２０には、被塗工物である円筒状の軸芯体３１を保持する上保持軸２１が取り付けられている。
【００２３】
下側のＬＭガイド２３には、ブラケット２０と対向するブラケット２４が取り付けられており、このブラケット２４には、上保持軸２１と対向して軸芯体３１を保持する下保持軸２５が回転可能に取り付けられている。また、ブラケットには回転駆動源２６が取り付けられており、この回転駆動源２６の回転軸と下保持軸２５とが回転伝達ベルト２７によって連結されている。従って、回転駆動源２６が作動すると、回転伝達ベルト２７を介して下保持軸２５が回転する。下保持軸２５は、回転時に軸振れなく滑らかに回転するものである。そして、下保持軸２５には、クリーニング部材１２およびディスク部材２８が取り付けられている。クリーニング部材１２は、前述した通り、弾性変形可能であり、上保持軸２１および下保持軸２５と実質的に同心であり、下保持軸２５と一体的に回転する。ディスク部材２８は、クリーニング部材１２と実質的に同様な部材であってもよい。
【００２４】
ＬＭガイド２３の外側には、高速回転時に発生する遠心力により吹き飛ばされる塗料を効率よく回収するための回収容器２９が設けられている。回収容器２９は、不図示の駆動機構によって開閉可能な２つの部材から構成されており、回収容器２９は、不使用時には、軸芯体３１の着脱動作や、軸芯体３１への塗工動作に干渉しないように開いた状態で待機している。そして、クリーニング部材１２が高速回転して塗料３０が吹き飛ばされる時には、吹き飛ばされた塗料３０を回収容器２９内に回収するために、回収容器２９は閉じる。また、回収容器２９が閉じた際に下保持軸２５およびクリーニング部材１２と干渉しないように、回収容器２９の下面が開口した形状になっている。回収容器２９の内面は、フッ素樹脂などでコーティングされ、塗料３０の離型処理がなされていることが好ましい。
【００２５】
コラム１４の支持部３２には、軸芯体３１の外周面に未硬化の塗料３０を吐出する環状塗工ヘッド１が、移動不能に取り付けられている。本実施形態の環状塗工ヘッド１は、図１に示し前述した通りの構成を有し、中心孔２の中心が下保持軸２５及び上保持軸２１の中心と実質的に一致するように配置されている。環状塗工ヘッド１の環状スリット２２の幅は、通常は０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であり、中心孔２の内壁３の高さは、通常は０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。塗膜形成方向下流面１１は、中心孔２に向かって縮径するテーパー形状（すり鉢状）である。そして、図示しない材料供給ポンプが、材料供給弁３３と配管３４と材料供給部１０を介して、環状塗工ヘッド１の塗料供給口７ａに接続されている。
【００２６】
（製造方法の各工程の詳細）
以上のような塗工装置を用いる本発明の弾性ローラの製造方法について説明する。  まず、被塗工物である円筒状の軸芯体を、塗工装置の上保持軸２１と下保持軸２５で挟み込むようにして固定する。そして、サーボモータ１７からプーリ１８ａ，１８ｂおよびベルト１９を介して精密ボールネジ１５を回転させて、ＬＭガイド２２，２３を上下方向に移動させ、軸芯体３１を塗工開始位置に配置する。環状塗工ヘッド１の中心孔２の中心と、下保持軸２５及び上保持軸２１の中心とは実質的に一致しているため、中心孔２の内壁３と、それより小径である軸芯体３１の外周面との間に、全周にわたって均等な大きさの隙間が形成される。ＬＭガイド２，２３を上昇させることで軸芯体３１を上昇させると同時に、材料供給弁３３および配管３４を介して塗料供給部１０および溝８に供給された塗料３０を、隙間９を介して環状スリット４から内側に吐出して、軸芯体の外周面に付着させる。これにより、軸芯体３１の全長にわたって外周面に塗膜を形成する。
【００２７】
軸芯体３１への塗料３０の塗工が終わると、次の軸芯体３１への塗料３０の塗工を開始する前に、クリーニング工程を行う。具体的には、軸芯体３１の外周面への塗料３０の塗工時に、下保持軸２５に取り付けられたクリーニング部材１２およびディスク部材２８が環状塗工ヘッド１の上方に位置するまで、ＬＭガイド２２，２３を上昇させる。そして、外周面に塗料３０が塗工された軸芯体３１が塗工装置から取り外された後に、下保持軸２５を回転させながらＬＭガイド２２，２３を下降させることにより、クリーニング部材１２を回転させながら環状塗工ヘッド１に当接させる。このとき、図２に示すように、クリーニング部材１２は弾性変形しながら塗膜形成方向下流面１１に押し当てられて、塗膜形成方向下流面１１に付着した塗料３０を拭き取る。クリーニング部材１２が回転することによって、クリーニング部材１２が塗膜形成方向下流面１１上の塗料３０と強く摺擦するため、たとえ摺擦する時間が短くても塗料３０を効率的に掻き取ることができる。塗膜形成方向下流面１１上の塗料３０を拭き取ったクリーニング部材１２は、さらに縮小しながら下降して中心孔２の内部に入り込む。
【００２８】
本実施形態では、ＬＭガイド２３が最も上方に位置するときには、クリーニング部材１２およびディスク部材２８は環状塗工ヘッド１の中心孔２の内壁３よりも上方に位置する。ＬＭガイド２３が最も下方に位置するときには、クリーニング部材１２およびディスク部材２８は環状塗工ヘッド１よりも下方に位置する。したがって、ＬＭガイド２３によって下保持軸２５を上方から下降させつつ、回転駆動源２６により下保持軸２５を回転させる。それにより、クリーニング部材１２を環状塗工ヘッド１に塗膜形成方向の下流側から接触させつつ、中心孔２の中心軸と実質的に同軸の回転軸を中心として回転させ、環状塗工ヘッド１の塗膜形成方向下流面１１をクリーニングする。
【００２９】
本実施形態では、弾性ローラの塗工工程後に、このように回転するクリーニング部材１２によって塗膜形成方向下流面１１上の塗料３０を拭き取る。そのため、以降の弾性ローラの（特に高速の）塗工工程において、仮に図４（ｂ）に示す状態と同様に環状スリット４から吐出された塗料が塗膜形成方向下流面１１に至ったとしても、塗膜形成方向下流面１１上で塗料３０と接触して擦れることはない。従って、弾性ローラの弾性層の表面に凸形状のスジが発生することが抑えられる。
下保持軸２５の高速回転によりクリーニング部材１２に回収された後に遠心力で吹き飛ばされた塗料３０は、閉じた回収容器２９の内部に回収され、他部材等を汚すことはない。
【００３０】
（各部の具体的な寸法や材料や変形例）
以上説明した本発明の塗工装置について補足する。
本発明の塗工装置に含まれる、環状塗工ヘッド１をクリーニングする機構は、クリーニング部材１２の中心が環状塗工ヘッド１の中心孔２の中心と実質的に一致するように配置でき、クリーニング部材１２を中心孔２と実質的に同心に回転可能であればよい。それにより、クリーニング部材１２が回転しながら環状塗工ヘッド１の被清掃面（塗膜形成方向下流面１１）に当接して、付着している塗料３０を除去可能である。
【００３１】
前述した実施形態では、下保持軸２５にクリーニング部材１２が取り付けられ、クリーニング部材１２が下保持軸２５と同心になるように配置されている。すなわち、下保持軸２５とクリーニング部材１２が、不図示の位置調整機構によって環状塗工ヘッド１の中心軸に対して略同軸の位置になるように位置調整されている。そして、下保持軸２５は回転駆動源２６の回転軸に連結されて回転させられる構成である。ただし、上保持軸２１を回転駆動源により回転可能に構成して、その上保持軸２１にクリーニング部材１２を取り付けてもよいし、移動手段および回転手段を有する軸を別途設けて、それにクリーニング部材１２を取り付けてもよい。
【００３２】
前述した実施形態のように、塗膜形成方向下流面１１をクリーニングするクリーニング部材１２に加えて、環状塗工ヘッド１の中心孔２の内壁３および環状スリット４の周囲をクリーニングする手段（例えばディスク部材２８）を有しているとより望ましい。前述した実施形態の場合、ＬＭガイド２３を移動させて下保持軸２５を下降させ、ディスク部材２８を環状塗工ヘッド１の中心孔２を通過させることにより、環状塗工ヘッド１の中心孔２の内壁２１をクリーニングする。ただし、中心孔２の内壁３をクリーニングする手段は任意であり、上保持軸１２にディスク部材２８が取り付けられた構成であってもよい。
また、上保持軸２１は、不図示のシリンダーで略鉛直方向に移動可能で、軸芯体を挟み込むときは下方に移動し、軸芯体を塗工装置から取り出すときには上方に移動する構成であってよい。
【００３３】
次に、本発明のクリーニング部材１２について、図７（ａ１）〜７（ｆ２）を参照して説明する。
本発明のクリーニング部材１２は、図７（ａ１），（ａ２）に示すように円形であってもよいが、回転方向に交差する、すなわちクリーニング部材１２の回転軌跡円の接線に対して交差する方向に延びるエッジ状の稜部を有していることがより好ましい。例えば、図７（ｂ１）〜（ｂ４）に示す変形例では、クリーニング部材１２は切り欠き形状に形成されて、稜部１２ａが設けられている。また、図７（ｃ１）〜（ｃ３），７（ｄ１）〜（ｄ３）に示す変形例では、クリーニング部材１２は段差を有しており、その段差の部分が稜部１２ａになっている。図７（ｅ１）〜（ｅ２）７（ｆ１）〜（ｆ２）に示す変形例では、クリーニング部材１２の平面形状が円形ではなく、例えば四角形や三角形等の多角形であるため、それらの多角形の辺が稜線１２ａになっている。なお、図７（ａ１），（ｂ１），（ｃ１），（ｄ１），（ｅ１），（ｆ１）はクリーニング部材１２の平面図、図７（ａ２），（ｂ２），（ｅ２），（ｅ２）はその側面図である。そして、図７（ｂ３），（ｃ２），（ｄ２）は図７（ｂ１），（ｃ１），（ｄ１）のＡ−Ａ線断面図、図７（ｂ４），（ｃ３），（ｄ３）は図７（ｂ１），（ｃ１），（ｄ１）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００３４】
図７（ａ１），（ａ２）に示すクリーニング部材１２によると、図８（ａ）に模式的に示すように、塗料３０が付着した塗膜形成方向下流面１１の上に平面的に重なるクリーニング部材１２によって塗料３０が掻き取られる。それに対し、図７（ｂ１）〜７（ｆ２）に示すように稜部１２ａを有するクリーニング部材１２によると、クリーニング部材１２の回転によって、塗膜形成方向下流面１１上に付着した塗料３０に対して側方から稜部１２ａが当接して塗料３０を掻き取る。この状態を図８（ｂ）に模式的に示している。こうして、塗料３０が塗膜形成方向下流面１１から引き剥がされやすくなり、より効率的に塗膜形成方向下流面１１をクリーニングすることができる。
【００３５】
クリーニング部材１２の外径ｄ、すなわち回転軌跡円の直径は、環状塗工ヘッド１の中心孔２の直径よりも大きいことが必要である。クリーニング部材１２の外径ｄが、環状塗工ヘッド１の中心孔２の直径よりも大きいことで、クリーニング部材１２が中心孔２の内壁３および塗膜形成方向下流面１１と接触してそれらのクリーニングが行えるからである。特に、クリーニング部材１２の外径ｄが環状塗工ヘッド１の中心孔２の直径の１．０５倍から１．２５倍の範囲であることが好ましい。外径ｄをこの範囲内とすることで、環状塗工ヘッド１の中心孔２を中心とした周方向において均一に、かつクリーニング部材１２およびそれを保持する下保持軸２５に大きな負荷をかけずにクリーニングすることができる。
クリーニング部材１６の厚みｔは、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下が好ましい。クリーニング部材１２の厚さｔをこの範囲内とすることで、下保持軸２５及び環状塗工ヘッド１に大きな負荷をかけずにクリーニングすることができ、かつ、クリーニング部材１２の撓みが元に戻ろうとする復元力が十分強くなる。従って効率良く塗料を掻き取ることができる。  ただし、クリーニング部材１２の形状および寸法は、環状塗工ヘッド１の塗膜形成方向下流面１１の形状や中心孔２の直径に応じて適宜設定することが出来る。
下保持軸１１に装着されるクリーニング部材１２の枚数は、１枚以上であれば何枚であっても良い。
【００３６】
塗膜形成方向下流面１１をクリーニングする際のクリーニング部材１２の回転数は任意に設定できる。ただし、クリーニング部材１２が塗膜形成方向下流面１１に接触している状態で、環状塗工ヘッド１に対して少なくとも１回転以上回転する程度の高速にすることがより望ましい。このように回転数を設定することで、塗膜形成方向下流面１１を、環状塗工ヘッド１の中心孔２の周方向で均一にクリーニングすることができる。
クリーニング部材１２の材質としては、例えば、ウレタンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、およびシリコーンゴムなどを用いることが出来る。
クリーニング部材１２は、ショアＡ硬度が７０以上であることが好ましい。ショアＡ硬度が７０以上であると、クリーニング部材１２が撓みながら環状塗工ヘッド１の塗膜形成方向下流面１１をクリーニングする際に、撓みを元に戻そうとする復元力が十分強く働く。そのため、クリーニング部材１２と環状塗工ヘッド１の塗膜形成方向下流面１１との摺擦が強まり、より効率的に塗料３０を掻き取ることができる。
【００３７】
被清掃面である塗膜形成方向下流面１１が、前述したようなテーパー形状であると、クリーニング部材１２によるクリーニング時に摺擦時間が長くなるため、より効率的に塗料を掻き取ることができる。
【００３８】
ＬＭガイド２２，２３の移動速度および塗料の吐出流量は、任意に設定すれば良いが、本発明は、ＬＭガイド２２，２３の移動速度が速く、塗料の吐出流量が多い場合に特に効果的である。なお、環状塗工ヘッド１と軸芯体３１の相対移動方向（塗膜形成方向）は、鉛直方向に限らず、任意に設定してよく、また、相対移動の方法として、軸芯体３１でなく環状塗工ヘッド１を移動させる構成としてもよい。
【００３９】
本実施形態において軸芯体３１の外周面に塗工される塗料３０は、後工程において加熱処理等によって硬化されて塗膜が形成される。その際、塗膜の形状を保持したまま塗料３０を架橋させるには、非接触で加熱することが好ましい。具体的には、赤外線加熱、熱風加熱、ニクロム熱加熱が挙げられる。特に、装置が簡易で、塗膜を軸方向に均一に加熱できる赤外線加熱が好ましい。この時、赤外線加熱ランプ等を固定し、塗膜を設けた軸芯体３１を、軸芯体３１を回転軸として周方向に回転させることにより、周方向にも均一に加熱することができる。塗膜の加熱温度としては、塗料３０の材質にもよるが、塗料３０の硬化反応が開始する１００〜２５０℃が好ましい。例えば、赤外線加熱を行う場合には塗料３０の特性（熱伝導率や比熱等）に応じて、赤外線加熱装置と塗膜との距離や、赤外線加熱手段（赤外線ヒータなど）の出力を調整すればよい。また、熱風加熱を行う場合には、熱風の温度や向きや風速を調節すればよい。硬化した塗膜の物性を安定化させるため、および、塗膜中の反応残渣および未反応低分子を除去するために、加熱後の塗膜を更に再加熱処理（二次硬化）しても良い。
【００４０】
塗膜の厚みは、０．４ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下の範囲とすることが好ましい。例えば、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像ローラでは、塗膜の厚みが０.４ｍｍ以上であることが多い。現像ローラは、他部材と接触した状態で回転するため、安定した接触状態を保つ必要があり、塗膜の厚みを０．４ｍｍ以上とすると、塗膜の弾性を充分に発揮でき、他部材との接触状態を安定に保つことが出来るからである。また、塗膜の厚みを１０．０ｍｍ以下とすると、塗工後の塗料に垂れが生じないので、高い寸法精度の弾性ローラを得ることができる。
【００４１】
塗膜に用いられる塗料３０の例としては、液状ジエンゴム（ブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム）、液状シリコーンゴム、液状ウレタンゴムを挙げることができる。これらの材料は、単独で、又は複数種類を組み合わせて用いることができる。さらに、これらの材料の発泡体を用いても良い。塗膜は適度に低硬度であり十分な変形回復力を有することが重要であるため、これらの中でも、液状シリコーンゴムや液状ウレタンゴムを用いることが好ましい。特に、加工性が良好で寸法精度の安定性が高く、硬化反応時に反応副生成物が発生しないなどの特徴を有する、付加型液状シリコーンゴムが最も好ましい。弾性ローラに導電性を付与する必要がある場合には、これらの塗料に、導電剤を配合して分散させるとよい。また、環状塗工ヘッド１を用いる塗工においては、付加型液状シリコーンゴムなどの塗料の粘度は５０００Ｐａ・ｓ以上２００００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。塗料の粘度がこの範囲内であると、塗料の自重による重力方向への垂れを防止でき、外形寸法や円周振れの精度を良好にすることができる。また、材料供給における配管内のせん断速度において、塗料粘度が高いために装置に高負荷がかかり安定した材料供給が困難になることを防止することができる。
【００４２】
前述した塗料３０が塗工される、弾性ローラの軸芯体３１の材料は、導電性であれば何でもよく、炭素鋼、合金鋼、鋳鉄、および導電性樹脂の中から適宜に選択して用いることができる。合金鋼としては、ステンレス鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブテン鋼、クロム鋼、クロムモリブテン鋼、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、及びＶを添加した窒化用鋼を挙げることができる。特に、強度の観点から、金属製の軸芯体が好ましい。軸芯体３１は、中空であっても中実であってもよい。軸芯体８の外径は、通常４〜２０ｍｍ程度である。
【００４３】
本発明に基づいて製造された弾性ローラは、電子写真画像形成装置における現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、及び定着ローラ等として使用することができる。また、必要に応じて弾性層の上に被覆層を設けても良い。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明のより詳細な実施例について説明する。まず、以下に示す実施例の評価方法及び塗料液の調製方法を説明する。
[評価方法]
以下の実施例では、図６に示す塗工装置により、同条件にて５０本の軸芯体への塗膜形成を連続して行った。そして、形成された塗膜を目視して凸形状のスジの有無を確認し、凸形状のスジが発生した弾性ローラの本数を数えて、以下のように評価した。
Ａ：５０本中、凸形状のスジが発生した弾性ローラなし
Ｂ：５０本中、凸形状のスジが発生した弾性ローラが１〜５本
Ｃ：５０本中、凸形状のスジが発生した弾性ローラが６〜１０本
Ｄ：５０本中、凸形状のスジが発生した弾性ローラが１１〜２０本
Ｅ：５０本中、凸形状のスジが発生した弾性ローラが２１〜３０本
Ｆ：５０本中、凸形状のスジが発生した弾性ローラが３１〜４０本
Ｇ：５０本中、凸形状のスジが発生した弾性ローラが４１〜５０本
目視で凸形状のスジが確認された弾性ローラについては、凸形状のスジの高さを評価した。具体的には、弾性ローラ上で凸形状のスジが確認された部分を、レーザー変位センサ（商品名：ＬＴ−９５００Ｖ、株式会社キーエンス製）を用いて測定することで、凸形状のスジの基部から頂点までの高さを求めた。凸形状のスジが発生した弾性ローラ群について同様に高さを求め、その弾性ローラ群のうちの高さの最大値を凸形状のスジの高さとし、以下のように評価した。
Ａ：凸形状のスジの高さが１０μｍ未満
Ｂ：凸形状のスジの高さが１０μｍ以上１５μｍ未満
Ｃ：凸形状のスジの高さが１５μｍ以上３０μｍ未満
Ｄ：凸形状のスジの高さが３０μｍ以上
【００４５】
[シリコーンゴム組成物の調製]
以下の実施例において軸芯体に塗工する塗膜の材料は次の通りである。
分子鎖の両末端にビニル基を有するジメチルポリシロキサン（分子量Ｍｗ＝４万、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）と、カーボンブラック（商品名：Raven890、Columbian Chemical）を用意した。そして、ジメチルポリシロキサン１００質量部とカーボンブラック１０質量部を、プラネタリーミキサーを用いて３０分間混合脱泡してシリコーンゴムベース材料を得た。さらにこのベース材料１００質量部に対して、塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液（白金含有量３質量％）０．０２質量部を加えて混合し、塗料Ａ−１を得た。また、ベース材料１００質量部に対し粘度１０ｃｐｓのオルガノハイドロジェンポリシロキサン（ＳｉＨ含有量１質量％）１．５質量部を加えて混合し、塗料Ａ−２を得た。塗料Ａ−１と塗料Ａ−２を、それぞれ原料タンク１と原料タンク２にセットし、圧送ポンプを使用してスタティックミキサーに送り出し、１：１の体積比率で混合した。この混合液を、塗料Ａとした。混合直後に測定した塗料Ａの粘度は、１００００（Ｐａ・ｓ）であった。尚、これらの調製は、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で行った。
【００４６】
[実施例１]
軸芯体３１として、外径が１０ｍｍでパイプ部の長さが２４０ｍｍのアルミ素管に、プライマ−（商品名：ＤＹ３９−０５１、東レ・ダウコーニング株式会社製）を塗工したものを用い、この軸芯体３１に、図６に示す塗工装置にて塗工を行った。図９（ａ）〜図９（ｈ）は、本実施例における塗工およびクリーニングの一連の流れを概略的に示す。
【００４７】
本実施例で用いる塗工装置の環状塗工ヘッド１の中心孔２の直径は１１．４ｍｍ、環状スリット４の幅は１．０ｍｍ、内壁３の高さは１．０ｍｍ、塗膜形成方向下流面１１のテーパー角度θは４５°である。この塗工装置の下保持軸２５には、クリーニング部材１２およびディスク部材２８が取り付けられている。ディスク部材２８がクリーニング部材１２の３ｍｍ上方に取り付けられている。クリーニング部材１２は、図７（ａ１），（ａ２）に示すように、外径ｄ＝１２ｍｍ、厚みｔ＝１ｍｍの可撓性の円盤状である。クリーニング部材１２の材質はエステルウレタンゴムで、ショアＡ硬度７０である。ディスク部材２８も、外径１２ｍｍ、厚み１ｍｍの円盤状で、エステルウレタンゴムからなりショアＡ硬度７０である。
【００４８】
塗工に際して、まず、図６に示すＬＭガイド２２を上端に移動させ、かつ、不図示のシリンダーで、図９（ａ）に示すように上保持軸２１を上方に移動させておく。そして、軸芯体３１の下端を下保持軸２５によって保持してから、不図示シリンダーにて上保持軸１２を下降させて、軸芯体３１を上保持軸２１と下保持軸２５で挟み込み固定する。それから、ＬＭガイド２２，２３を下降させて、図９（ｂ）に示すように軸芯体３１を塗工開始位置に位置させる。
【００４９】
そこで、環状塗工ヘッド１の環状スリット４から、中心孔２の内部に位置する軸芯体３１の外周面に向けて塗料３０を一定の流量１１４０ｍｍ３／ｓｅｃで吐出させつつ、ＬＭガイド２２，２３を６０ｍｍ／ｓｅｃで上昇させる。こうして、図９（ｃ）に示すように軸芯体３１の外周面に塗膜を順次塗工していく。最終的には、軸芯体３１の外周面に長さ２３９ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの塗膜を形成した。軸芯体３１の塗工終了位置まで塗工したら、環状スリット４からの塗料３０の吐出を停止させる。
【００５０】
ＬＭガイド２２，２３をさらに上方に移動させて、図９（ｄ）に示すように、環状塗工ヘッド９よりも上方にクリーニング部材１２を位置させる。このとき、図４（ｂ）に示す状態と同様に、塗料３０が環状塗工ヘッド１の環状スリット４と軸芯体３１の双方に引き伸ばされ、環状塗工ヘッド１の中心孔２の内壁３および環状スリット４の周囲、および塗膜形成方向下流面１１に塗料３０が付着する。また、ディスク部材２８が環状塗工ヘッド１の中心孔２内を上方に向かって通過することにより、環状塗工ヘッド１の中心孔２の内壁３に付着した塗料３０は、ディスク部材２８によってクリーニングされる。
【００５１】
それから、図９（ｅ）に示すように、上保持軸２１を不図示のシリンダーにより上昇させて、塗膜が形成された軸芯体３１を、不図示の着脱機構により塗工装置から取り出す。塗工装置から取り出した塗膜を有する軸芯体３１を、図示しない赤外線加熱装置等にて加熱して硬化させ、弾性ローラを得た。すなわち、赤外線加熱装置において、塗膜を有する軸芯体３１を垂直に立てて６０ｒｐｍで回転させながら、赤外線加熱ランプ（商品名：ＨＹＬ２５、株式会社ハイベック社製）で塗膜の表面に赤外線（出力１０００Ｗ）を１分間照射し、塗膜を硬化させた。なお、塗膜の表面と赤外線ランプとの間隔は６０ｍｍであり、塗膜の表面温度は１８０℃であった。この塗膜の表面温度は、デジタル放射温度センサ（商品名：ＦＴ−Ｈ２０、株式会社キーエンス製）で測定した。
【００５２】
一方、ＬＭガイド２２，２３を３００ｍｍ／ｓｅｃで下降させ、クリーニング部材１２が環状塗工ヘッド１の塗膜形成方向下流面１１と接触する直前まで移動させる。そこから、図９（ｆ）に示すように、ＬＭガイド２２，２３を１０ｍｍ／ｓｅｃで降下させつつ、下保持軸２５に連結されている回転駆動源２６を駆動させて回転伝達ベルト２７を介して下保持軸２５を２００ｒｐｍで回転させる。それにより、図２，８（ａ）に示す状態と同様に、回転するクリーニング部材１２を塗膜形成方向下流面１１に摺擦させ、塗膜形成方向下流面１１をクリーニングする。
【００５３】
下保持軸２５の回転とＬＭガイド２２，２３の下降を続行すると、クリーニング部材１２は塗膜形成方向下流面１１に沿って弾性変形しながら下降し、塗膜形成方向下流面１１のほぼ全面と摺擦する。その後、クリーニング部材１２は弾性変形によってさらに縮小し、中心孔２内に入り込む。クリーニング部材１２が中心孔２内に完全に進入したところで回転駆動源２６を停止し、回転伝達ベルト２７で連結されている下保持軸２５の回転を停止させる。それから、再びＬＭガイド２２，２３を３００ｍｍ／ｓｅｃで降下させ、環状塗工ヘッド１の下方の塗料回収位置まで下保持軸２５を移動させる。塗料回収位置にて、塗工動作に干渉しないように開いた状態で待機している回収容器２９は、下保持軸２１の下降が終了した後に、クリーニング部材１２およびディスク部材２８を包囲するように閉じる。そして、図９（ｇ）に示すように、下保持軸２５を１８０００ｒｐｍで２秒間回転させる。この回転で発生する遠心力により、クリーニング部材１２およびディスク部材２８に付着していた塗料３０を、回収容器１９の中で飛散させて回収容器２９の内壁面に付着させて回収する。それから、回転駆動源２６を停止し、回転伝達ベルト２７で連結されている下保持軸２５の回転を停止させる。最後に、図９（ｈ）に示すように、次回の塗工工程に備えて、回収容器１９を開き、ＬＭガイド２２，２３を３００ｍｍ／ｓｅｃで上昇させ、環状塗工ヘッド１の上方にクリーニング部材１２を位置させる。こうして、不図示の着脱機構によって、次の未塗工の軸芯体３１が運ばれてくるまで塗工装置を待機させる。これらの一連の工程が終了した後に、環状塗工ヘッド１の塗膜形成方向下流面１１に塗料が付着していないため、次の軸芯体３１を塗工する際に、凸形状のスジのない弾性ローラを作製することができる。
以降は、図９（ａ）〜図９（ｈ）に示す上述した動作を繰り返して、合計５０本の軸芯体３１への塗工を行った。そして、前述した評価方法に従って評価を行ったその結果を表１に示す。
【００５４】
【表１】
0006355507.tif 000002
【００５５】
[実施例２〜２０]
実施例１と実質的に同じ塗工工程およびクリーニング工程を、様々な条件を変えながら実行した。具体的には、環状塗工ヘッド１の形状、塗膜形成方向下流面１１のテーパー角度θ、クリーニング部材１２の形状や外径ｄやショアA硬度や枚数、クリーニング部材１２のクリーニング工程における回転数、回転時の下降速度を表１に示す通りに変更している。各実施例において、同一条件で５０本の軸芯体３１への塗工を連続的に行って評価を行った結果を表１に示す。
【００５６】
[実施例２１]
実施例１と実質的に同じ塗工工程およびクリーニング工程を、条件を変えて実行した。環状塗工ヘッド１の形状、塗膜形成方向下流面１１のテーパー角度θ、クリーニング部材１２の形状や外径ｄやショアA硬度や枚数、クリーニング部材１２のクリーニング工程における回転数、回転時の下降速度を表１に示す通りに変更している。さらに、本実施例では、塗工速度を３０ｍｍ／ｓｅｃ、塗料３０の吐出流量を５７０ｍｍ３／ｓｅｃとし、軸芯体３１の外周面に長さ２３９ｍｍで厚さ０．５ｍｍの塗膜を形成した。この条件で５０本の軸芯体３１への塗工を連続的に行って評価を行った結果を表１に示す。
【００５７】
[実施例２２]
実施例１と実質的に同じ塗工工程およびクリーニング工程を、条件を変えて実行した。環状塗工ヘッド１の形状、塗膜形成方向下流面１１のテーパー角度θ、クリーニング部材１２の形状や外径ｄやショアA硬度や枚数、クリーニング部材１２のクリーニング工程における回転数、回転時の下降速度を表１に示す通りに変更している。さらに、本実施例では、塗工速度を１２０ｍｍ／ｓｅｃ、塗料３０の吐出流量を２２８０ｍｍ３／ｓｅｃとし、軸芯体３１の外周面に長さ２３９ｍｍで厚さ０．５ｍｍの塗膜を形成した。この条件で５０本の軸芯体３１への塗工を連続的に行って評価を行った結果を表１に示す。
【００５８】
[比較例１〜４]
本発明の各実施例と対比するための比較例１〜４を行った。比較例１，２では、クリーニング部材１２が塗膜形成方向下流面１１をクリーニングする際に、クリーニング部材１２を回転させていない。また、比較例３，４では、環状塗工ヘッド１の中心孔２の直径以下の外径を有するクリーニング部材１２を用いている。その他は、実施例１と実質的に同じ塗工工程およびクリーニング工程を行った。環状塗工ヘッド１の形状、塗膜形成方向下流面１１のテーパー角度θ、クリーニング部材１２の形状や外径ｄやショアA硬度や枚数、クリーニング部材１２のクリーニング工程における回転数、回転時の下降速度は表１に示す通りである。各比較例において、同一条件で５０本の軸芯体３１への塗工を連続的に行って評価を行った結果を表１に示す。
【００５９】
［評価結果］
表１に示すように、本発明の実施例１〜２３では、塗膜形成方向下流面１１への塗料３０の付着が少なく、凸形状のスジ発生が少ない良好な結果が得られた。
それに対し、比較例１〜４では、多くの弾性ローラにスジが発生し、スジの高さが比較的高かった。比較例１，２では、クリーニング部材１２が回転することなく塗膜形成方向下流面１１をクリーニングするため、クリーニング部材１２の弾性変形状態に応じて、クリーニング部材１２が塗膜形成方向下流面１１に強く摺擦し得ない部分が生じると考えられる。また、比較例３、４では、クリーニング部材１２が小さ過ぎて、塗膜形成方向下流面１１の中にクリーニング部材１２に接しない部分が生じると考えられる。従って、比較例１〜４のいずれも、塗膜形成方向下流面１１に付着した塗料３０を十分に掻き取りきれず、実用上問題のあるレベルの凸形状のスジが発生したものと思われる。
【００６０】
このように、本発明１〜２３によると、比較例１〜４と比べて、塗膜形成方向下流面１１に付着した塗料３０を十分に掻き取ることができ、実用上問題のあるレベルの凸形状のスジは発生しなかった。
ただし、実施例２では、クリーニング部材１２のショアＡ硬度が低く、クリーニング部材１２の撓みを元に戻そうとする復元力が弱かったため、スジの発生本数はＣランクであった。実施例４，６では、クリーニング部材１２の外径ｄが環状塗工ヘッド１の中心孔２の直径の１．０５倍以下または１．２５倍以上であったため、塗膜形成方向下流面１１のクリーニングに周方向ムラが生じ、スジの発生本数はＣランクであった。実施例１８では、塗膜形成方向下流面１１がテーパー形状を有していないため、クリーニング部材１２が塗膜形成方向下流面１１に摺擦する時間が短く、スジの発生本数はＣランクであった。
一方、図７（ｂ１）〜７（ｆ２）に示すように稜部１２ａを有するクリーニング部材１２を用いた実施例７〜１１では、より効率的に塗膜形成方向下流面１１がクリーニングされた。特に、図７（ｂ１）〜７（ｄ３）に示すクリーニング部材１２を用いた実施例７〜９では、スジの発生はなかった。
実施例１４，１５では、クリーニング部材１２が塗膜形成方向下流面１１に接触した状態で環状塗工ヘッド１に対する回転数が特に多いため、スジの発生はなかった。
また、実施例２１では、塗工速度が遅く、塗工中の塗膜の表面が塗膜形成方向の下流側にあまり到達しなかったため、スジの発生はなかった。  これらのことから、本発明では、クリーニング部材１２のショアＡ硬度が比較的高く、例えば７０以上であること、クリーニング部材１２の外径ｄが、環状塗工ヘッド１の中心孔２の直径の約１．０５倍〜１．２５倍であることが好ましいと言える。また、塗膜形成方向下流面１１がテーパー形状を有していること、クリーニング部材１２が、図７（ｂ１）〜７（ｆ２）に示すような稜部１２ａを有することがより好ましいと言える。さらに、クリーニング部材１２が塗膜形成方向下流面１１に接触した状態で環状塗工ヘッド１に対する回転数が多いこと、または、塗工速度が比較的遅いことが、凸形状のスジの発生の防止に効果である。ただし、本発明がこれらの構成に限定されるわけではない。
【符号の説明】
【００６１】
１      環状塗工ヘッド
２      中心孔
３      内壁
４      環状スリット
１１    塗膜形成方向下流面（被清掃面）
１２    クリーニング部材
２１    上保持軸（保持軸）
２２，２３      ＬＭガイド
２５    下保持軸（保持軸）
２６    回転駆動源
２８  ディスク部材
【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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【図８】
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【図９】
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