(57)【要約】【課題】  大型化が避けられないオーバーフロー式塗工装置に替わる、構成の簡略化及び小型化が達成され、有機溶剤使用量の削減要請に対応でき、しかも縦ディップ法によるゴムローラーの塗工において、均一な膜厚を得るために行う上下反転２度塗りという煩雑な工程を１度塗りに簡素化し、均一な塗膜を形成することができる塗工方法と塗工装置を提供する。【解決手段】  ゴムローラーの端部を上方から垂直に把持し、塗工槽中の塗工液に浸漬後、引き上げることにより表面塗工を行うゴムローラーの塗工方法において、該塗工液面の高さを一定に保つ手段を有し、浸漬に際し該塗工液面が上昇し、該塗工槽の上端を越えて、該塗工液がオーバーフローすることなく、かつ、引き上げに際し該塗工液面が低下することなく、塗工を完了することを特徴とするゴムローラーの塗工方法及び該塗工方法に用いる塗工装置。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムローラーの端部を上方から垂直に把持し、塗工槽中の塗工液に浸漬後、引き上げることにより表面塗工を行うゴムローラーの塗工方法において、
該塗工液面の高さを一定に保つ手段を有し、
浸漬に際し該塗工液面が上昇し、該塗工槽の上端を越えて、該塗工液がオーバーフローすることなく、かつ、引き上げに際し該塗工液面が低下することなく、塗工を完了することを特徴とするゴムローラーの塗工方法。
【請求項２】
塗工槽と、ゴムローラーの端部を上方から垂直に把持し、該塗工槽中の塗工液に浸漬後、引き上げる手段により表面塗工を行うゴムローラーの塗工装置において、
該塗工液面の高さを一定に保つ手段として、該塗工槽に連通した補充液槽を有し、該補充液槽がランスシリンダーであり、
浸漬に際し該塗工液の液面が上昇し、該塗工槽の上端を越えて、該塗工液がオーバーフローすることなく、かつ、引き上げに際し該塗工液の液面が低下することなく、塗工を完了することを特徴とするゴムローラーの塗工装置。
【請求項３】
ゴムローラーの上下作動速度を制御する速度増減手段と、ランスシリンダーのピストンの上下作動速度を制御する速度増減手段の２つの速度増減手段が、連続的に速度を制御する速度増減手段である請求項２に記載のゴムローラーの塗工装置。
【請求項４】
２つの速度増減手段を、同期作動させる手段を有する請求項３に記載のゴムローラーの塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表層を有するゴムローラーとして特にレーザービームプリンター、ファクシミリ等の電子写真装置の画像形成に用いられる帯電ローラー、現像ローラー等の塗工方法及び塗工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴムローラー表面に表層を塗工する方法のひとつとして縦ディップ法があり、ゴムローラーの塗工液からの引き上げ速度や塗工液の粘度等をコントロールすることで、表層の膜厚を制御することができるとして開示されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この場合、塗工液面は塗工槽の上端付近にあり一定していることが望ましいとされている。その理由は、何の手段も講じずにゴムローラーを引き上げた場合、ゴムローラーが液中から出た体積分とゴムローラーに付着した体積を足した体積分の液面低下が発生する。塗料が有機溶剤に分散または溶解している塗工液にあっては、塗工槽の液面より上の、塗工液蒸発成分に満たされた空間が、変化することにより、塗工液被覆面からの塗工液溶媒の蒸発時間がゴムローラーの上下方向で変化するので、上方の長時間その空間にある塗工液被覆面ほどダレ易くなり、結果として、塗膜の均一性が得られない。
【０００４】
もう一つの理由として、液面の低下により塗工槽の内側に塗料の乾燥部分が発生する。有機溶剤に分散または溶解している塗工液にあっては、その現象は顕著であり、そのため塗工液の均質性が損なわれ、結果として、塗膜の均一性が得られない。
【０００５】
よって、ゴムローラーが塗工槽に浸漬している、していないに拘わらず塗工液面は塗工槽の上端付近にあり一定していることが望ましい。
【０００６】
また、その状態からゴムローラーを浸漬させれば、塗工液が塗工槽よりオーバーフローすることから、次の引き上げにおいて液面の一定性を保つことはできない。
【０００７】
そこで、上記従来技術の塗工方法は塗工液面を一定に保つために塗料は常に塗工槽から循環ポンプ等によりオーバーフローさせ、塗工装置内で塗工液を循環して塗工するのが一般的である。この場合、オーバーフローの流速が速い場合や、塗工槽壁面とゴムローラーの塗工面との距離が近い場合には、塗工液被覆面がオーバーフローの影響を受け易くなり、塗膜の均一安定性を得ることが難しくなるという問題があった。
【０００８】
また、この方法では、循環ポンプ、オーバーフローした塗工液を受ける補助槽を付設するなど塗工装置が複雑、大型化することは避けられず、それに伴い塗工装置内の塗工液量が増加して塗工液の粘度管理が困難となる場合があり、有機溶剤に分散または溶解している塗工液にあっては、環境面からの有機溶剤使用量の削減要請を鑑み、最小の液量を収容しながら良好で均一な塗膜を得る塗工方法、塗工装置の開発が望まれていた。
【０００９】
また、縦ディップ法はゴムローラーの周面に付着した塗工液が重力によりゴムローラーの表面を伝わって垂れ落ち、上側の膜厚が下側の膜厚より薄くなる。そのため、均一な膜厚を得るためには、ゴムローラーを上下反転させもう一度塗工処理を行わなければならないという工程の煩雑さが課題となっていた。これは、引き上げ速度を速くすると膜厚が厚く、遅くすると薄くできることは公知であったにも拘らず、１回の塗工中に連続してその速度を減速できる手段が無かったことによるものである。
【特許文献１】特願２００１−６２１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明の課題は、上記従来技術の複雑、大型化が避けられないオーバーフロー式塗工装置に替わる、構成の簡略化及び小型化が達成され、有機溶剤使用量の削減要請に対応できる塗工方法及び塗工装置を提供することである。
【００１１】
また、本発明の課題は、縦ディップ法によるゴムローラーの塗工において、均一な膜厚を得るために行う上下反転２度塗りという煩雑な工程を１度塗りに簡素化することである。
【００１２】
また、本発明の課題は、縦ディップ法によるゴムローラーの塗工において、均一な塗膜を形成することができ、かつ、特に実施が容易な塗工方法と塗工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、ゴムローラーの端部を上方から垂直に把持し、塗工槽中の塗工液に浸漬後、引き上げることにより表面塗工を行うゴムローラーの塗工方法において、
該塗工液面の高さを一定に保つ手段を有し、
浸漬に際し該塗工液面が上昇し、該塗工槽の上端を越えて、該塗工液がオーバーフローすることなく、かつ、引き上げに際し該塗工液面が低下することなく、塗工を完了することを特徴とするゴムローラーの塗工方法である。
【００１４】
また、本発明は、塗工槽と、ゴムローラーの端部を上方から垂直に把持し、該塗工槽中の塗工液に浸漬後、引き上げる手段により表面塗工を行うゴムローラーの塗工装置において、
該塗工液面の高さを一定に保つ手段として、該塗工槽に連通した補充液槽を有し、該補充液槽がランスシリンダーであり、
浸漬に際し該塗工液の液面が上昇し、該塗工槽の上端を越えて、該塗工液がオーバーフローすることなく、かつ、引き上げに際し該塗工液の液面が低下することなく、塗工を完了することを特徴とするゴムローラーの塗工装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、最小の液量を収容で、良好で均一な塗膜を形成することができ、かつ特に実施が容易な塗工方法及び塗工装置が可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明について、図１、２をもって説明する。
【００１７】
図１、２には本発明の塗工方法の各工程及び装置の概略配置が示されている。
【００１８】
図に示すように被塗工物はゴムローラー１００であり、鉄製の芯金の両端が出るようにシリコーンゴムが接着されている。
【００１９】
本発明は、上記シリコーンゴム層等の弾性層に均一な表層塗膜を形成するものである。
【００２０】
本発明における該塗膜の材料としては、有機溶剤に溶解しているウレタン材を使用している。
【００２１】
ゴムローラーの一端を把持するジグ１０１は引き上げ、またはゴムローラーを塗工槽１１２内に浸漬するための手段であり、本実施例では４本を同時に把持できる構造とした。ジグはその駆動源であるところのサーボモーター１０２に、ボールねじ１０３を介して回転運動を往復運動に変換するように連結されている。配置の合理性からサーボモーター１０２とボールねじはタイミングベルトによって連結している。
【００２２】
また、塗工液面を一定に保つ手段であるランスシリンダーは、シンンダー１０４とピストン１０５及び塗工液が摺動部から漏れなくするためのシール１０６で構成され、ピストン１０５はその駆動源であるところのサーボモーター１０７にボールねじ１０８を介して回転運動を往復運動に変換するように連結されている。この場合も、配置の合理性からサーボモーター１０７とボールねじ１０８はタイミングベルトにより連結している。
【００２３】
塗工面を一定に保つためには、ゴムローラーに塗着して減じた分を塗工槽内に補充する必要があり、１０９はその補充用の塗工液を貯蔵する補充液槽として塗工装置内に付設されている。補充方法は塗工槽の上側空間に液面を検出できるセンサーを付設し電磁バルブ１１０を開閉し、重力を利用することにより、ゴムローラーが塗工槽に浸漬していない状態での塗工槽液面の一定性を確保させている。また、２つのサーボモーターは各々の制御手段において、微小な間隔で連続して速度を変更できるように設定されている。また、各々の制御手段は１個のコントローラー１１１に内蔵され、各々がその位置を補間し連動作動するよう設定している。
【００２４】
塗工の工程を図１、図２により説明する。
【００２５】
図１は塗工前の状態を示す。ゴムローラー１００はジグ１０１に把持され、ジグは浸漬のストロークを確保できる位置に静止している。ランスシリンダーのピストン１０５はゴムローラーの浸漬によりオーバーフローする容量分を吸い上げるに足るストロークを確保でき、かつゴムローラーへの塗着量を補える容量を確保できるシリンダー１０４の下端付近に静止している。塗工槽内の液面は前述の手段により塗工槽の最上限付近の塗工に最適で溢れ出ない位置で静止している。次に、ゴムローラー１００をジグ１０２の下降動作により塗工槽内に塗工域全長に渡り浸漬する。同時にランスシリンダーのピストン１０５はジグ１０１と補間連動して上昇動作することによりオーバーフロー分をシリンダー１０４内に収容する。この状態を図２に示している。
【００２６】
次に、ゴムローラーを塗工槽から引き上げるに際し、ジグ１０１とランスシリンダーのピストン１０５は浸漬時と逆の連動作動によることにより、塗工液面の位置を一定とすることができた。即ち、引き上げによる液面の低下をランスシリンダーの下降動作により補うことによるものである。このとき、ゴムローラーの引き上げは、本実施例ではゴムローラーの塗工域全長を３００分割しそれぞれに速度を設定し、かつ連続して減速することによりゴムローラーの塗料の塗着において、上部が薄く、下部が厚くなる現象を防止することができ、１度塗りで２度塗りの膜厚均一性を達成することができた。
【００２７】
結果は
収容液量      従来  １０Ｌ            本発明    ３Ｌ
膜厚の目標値  １０μｍ  に対し
膜厚均一性  上下差  ３μｍ（上下反転２度塗り）        本発明    ３μｍ（１度塗り）
であった。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の塗工装置及び塗工方法における工程を示す説明図で、塗工前、塗工完了時の状態を示す。
【図２】本発明の塗工装置及び塗工方法における工程を示す説明図で、ゴムローラーが塗工槽内に浸漬した状態を示す。
【符号の説明】
【００２９】
１００  ゴムローラー
１０１  ジグ
１０２  サーボモーター
１０３  ボールねじ
１０４  シリンダー
１０５  ピストン
１０６  シール
１０７  サーボモーター
１０８  ボールねじ
１０９  補充液槽
１１０  電磁バルブ
１１１  コントローラー
１１２  塗工槽
【図１】
2005103447.tif 000002
【図２】
2005103447.tif 000003