(57)【要約】【課題】導電性ローラの表層をロールコータを用いた塗装により形成する塗装装置において、厚さ精度の厳しい導電性ローラに対しても、表層となる塗膜の厚さを保証することのできるロールコータ式導電性ローラ塗装装置を提供する。【解決手段】ロールコータ式導電性ローラ塗装装置に、導電性ローラに供給される前の、アプリケーションロール周面上の塗料の膜厚を測定する供給前膜厚計を設ける。【選択図】図１
2005103482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性ローラ表面への当接下で回転し、周面上の塗料を導電性ローラに供給するアプリケーションロールと、アプリケーションロールに供給される塗料を収容する塗料用パンとを具えたロールコータ式導電性ローラ塗装装置において、
導電性ローラに供給される前の、アプリケーションロール周面上の塗料の膜厚を測定する供給前膜厚計を設けてなるロールコータ式導電性ローラ塗装装置。
【請求項２】
導電性ローラに供給された後の、アプリケーションロール周面上の塗料の膜厚を測定する供給後膜厚計を設けてなる請求項１に記載のロールコータ式導電性ローラ塗装装置。
【請求項３】
前記供給前膜厚計からの膜厚データにもとづいて、膜厚が所定の値より小さくなった場合に警報もしくは異常信号を発する膜厚管理システムを具えた請求項１もしくは２に記載のロールコータ式導電性ローラ塗装装置。
【請求項４】
前記供給前膜厚計および供給後膜厚計の両方からの膜厚データにもとづいて、これらのデータの差が所定の範囲から外れた場合に警報もしくは異常信号を発する膜厚管理システムを具えた請求項２もしくは３に記載のロールコータ式導電性ローラ塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電ローラ、現像ローラ等、導電性の基層の半径方向外側に表層を有する導電性ローラにおいて、表層をロールコータ塗装により形成するロールコータ式導電性ローラ塗装装置に関し、特に、形成する膜厚の保証を可能にするものに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の電子写真装置や静電記録装置などに装着され、感光ドラムの表面を帯電させる帯電ローラや、感光ドラム表面にトナーを移載する現像ローラ等の導電性ローラは、中心にシャフトを有し円柱状の基層の半径方向外側に最外層となる薄膜の表層が設けられる。
【０００３】
従来、この表層を形成する方法として、ディッピング塗装やスプレー塗装による方法の他、ロールコータ塗装によって塗膜を形成してこれを表層とする方法も提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
このロールコータ塗装による方法は、ローラ軸方向全幅に亘って同時に塗料を着けてゆく方法であり、また、一本ずつ連続して塗布することが容易なので、他の方法に対比して生産性が高いという特長を有するが、一方、塗料をコータを非塗物に押圧しながら塗装するので、表層となる塗膜の厚さがばらつきやすいという問題があった。
【０００５】
その場合、導電性ローラの表層厚さを非破壊で精度よく測定する手段があれば、その測定値が所定範囲内から外れた導電性ローラを不良品として選別し表層の厚さ保証することができるが、実際には、表層の厚さだけを非破壊で測定する手段はなく、ロールコータによる塗装で表層を形成する方法は、表層の厚さ精度が厳しくないものにしか適用できないという問題があった。
【特許文献１】特開平２−２６１５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、導電性ローラの表層をロールコータを用いた塗装により形成する塗装装置において、厚さ精度の厳しい導電性ローラに対しても、表層となる塗膜の厚さを保証することのできるロールコータ式導電性ローラ塗装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】
【０００７】
＜１＞は、導電性ローラ表面への当接下で回転し、周面上の塗料を導電性ローラに供給するアプリケーションロールと、アプリケーションロールに供給される塗料を収容する塗料用パンとを具えたロールコータ式導電性ローラ塗装装置において、
導電性ローラに供給される前の、アプリケーションロール周面上の塗料の膜厚を測定する供給前膜厚計を設けてなるロールコータ式導電性ローラ塗装装置である。
【０００８】
＜２＞は、＜１＞において、導電性ローラに供給された後の、アプリケーションロール周面上の塗料の膜厚を測定する供給後膜厚計を設けてなるロールコータ式導電性ローラ塗装装置である。
【０００９】
＜３＞は、＜１＞もしくは＜２＞において、前記供給前膜厚計からの膜厚データにもとづいて、膜厚が所定の値より小さくなった場合に警報もしくは異常信号を発する膜厚管理システムを具えたロールコータ式導電性ローラ塗装装置である。
【００１０】
＜４＞は、＜２＞もしくは＜３＞において、前記供給前膜厚計および供給後膜厚計の両方からの膜厚データにもとづいて、これらのデータの差が所定の範囲から外れた場合に警報もしくは異常信号を発する膜厚管理システムを具えたロールコータ式導電性ローラ塗装装置である。
【発明の効果】
【００１１】
導電性ローラに供給される前の、アプリケーションロール周面上の塗料の膜厚は、導電性ローラ上に形成される塗膜の膜厚にもっとも影響を及ぼす要因であり、供給前膜厚計を具えた＜１＞の発明によれば、この膜厚計からの膜厚データを用いて、アプリケーションロール周面上の膜厚を管理することにより、導電性ローラに塗布される塗膜厚さを管理することができ、表層となる塗膜の厚さを保証することができる。
【００１２】
アプリケーションロールと導電性ローラとの表面速度の比が一定である限り、アプリケーションロール上の、供給前膜厚から供給前膜厚を差し引いた膜厚差から、導電性ローラ上の塗膜厚さを一義的に求めることとができるが、＜２＞の発明によれば、供給前膜厚計をも具えるので、供給前膜厚から供給前膜厚を差し引いた膜厚差を求め、導電性ローラ上の塗膜厚さを計算することができ、さらに精度よく導電性ローラ上の塗膜厚さを保証することができる。
【００１３】
＜３＞の発明によれば、供給前膜厚計からのデータに基づいて警報もしくは異常信号を発する膜厚管理システム具えるので、膜厚の異常状態を自動的に検知して装置を停止し、あるいは、不適格な塗膜厚さの導電性ローラを特定することにより、不良品が出荷されるのを防止することができる。
【００１４】
＜４＞の発明によれば、前記供給前膜厚計および供給後膜厚計の両方からの膜厚データにもとづいて、これらのデータの差が所定の範囲から外れた場合に警報もしくは異常信号を発する膜厚管理システムを具えるので、前述の説明のように精度よく導電性ローラ上の塗膜厚さを求めて、不良品の導電性ローラが出荷させるのを確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図１は、本実施形態のロールコータ式導電性ローラ塗装装置によって塗装される導電性ローラＲを示す断面図であり、導電性ローラＲは、シャフトＳと、シャフトＳの周りに配設された基層Ｌ１と、基層Ｌ１の半径方向外側に形成されローラ周面を構成する表層Ｌ２とよりなる。このような導電性ローラとしては、複写機、プリンタ等の電子写真装置や静電記録装置などに装着され、感光ドラムの表面を帯電させる帯電ローラや、感光ドラム表面にトナーを移載する現像ローラ等があり、これらのローラにおいて、シャフトＳは、プリンタ等の電子写真装置に軸支される部分であり、金属あるいはプラスチック製のものが用いられる。
【００１６】
例えば、帯電ローラの場合、基層Ｌ１は、スポンジゴム等よりなる弾性層Ｌ１ａとその外周に設けられ表層との間の電気抵抗を調整する抵抗調整層Ｌ１ｂの二層もしくはそれ以上で構成され、表層Ｌ２は、例えば、ウレタン変性アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、及びフッ素樹脂等のうち、１種又は２種以上に各種電子導電剤や各種イオン導電剤やカーボン等の導電材を混ぜて導電性を付与されたものが用いられる。
【００１７】
そして、表層Ｌ２の厚さは、通常、１〜３０μｍでありまた、そのバラツキの幅は例えば、層の厚さの±１０％以内となるよう高精度に形成される。
【００１８】
図２は、ロールコータ式導電性ローラ塗装装置１を模式的に示す断面図であり、ロールコータ式導電性ローラ塗装装置１は、導電性ローラＲの基層Ｌ１上に塗装を施して表層Ｌ２を形成するものであり、導電性ローラＲの基層Ｌ１に当接して回転して塗料を導電性ローラに供給するアプリケーションロール２と、この塗料を収容する塗料用パン３と、該塗料用パン３から塗料を受取りアプリケーションロール２に受け渡すピックアップロール４とを具える。
【００１９】
この装置１において、塗料用パン３に貯められている塗料Ｐ０は、回転するピックアップロール４の表面に付着して引き出される。ピックアップロール４上に引き出された塗料Ｐ１は、ピックアップロール４に当接して回転するアプリケーションロール２にその一部が受け渡され、アプリケーションロール２上に受け渡され塗料Ｐ２ａは、同様にして、導電性ローラＲの基層Ｌ１上に受け渡され、基層上の塗料Ｐ３が、乾燥後、表層Ｌ２となる。
【００２０】
この装置１は、また、アプリケーションロール２の、導電性ローラＲとの当接点Ｑ０より回転方向手前側に位置する表面上の点Ｑ１上の塗料Ｐ２ａの膜厚を測定する供給前膜厚計５と、当接点Ｑ０より回転方向向う側に位置する表面上の点Ｑ２上の塗料Ｐ２ｂの膜厚を測定する供給後膜厚計６と、これら供給前膜厚計５および供給後膜厚計６で測定された膜厚データを処理する膜厚管理システムを具える。
【００２１】
図３は、膜厚管理システムを示すブロック線図あり、膜厚管理システム１０は、アプリケーションロール２の塗料Ｐ２ａ、Ｐ２ｂの膜厚、もしくは、導電性ローラＲの基層Ｌ１上の塗料Ｐ３の塗膜厚さの管理状態を示す表示部８、これらの管理状態が管俚限界を超えた場合に警報もしくは異常信号を発する警報装置９、および、供給前膜厚計５および供給後膜厚計６で測定された膜厚データを取り込み、取り込んだ膜厚データを予め定められた膜厚管理限界値と比較して、膜厚の管理状態を表示部８に出力するとともに、管理状態が管理限界を超えた場合には、警報装置に警報を発するよう指令を出力する制御部７より構成される。
【００２２】
次に、ロールコータ式導電性ローラ塗装装置１を用いて、導電性ローラＲの表層厚さを保証する方法について説明する。点Ｑ１における供給前塗料Ｐ２ａの膜厚は、導電性ローラＲの基層Ｌ１上の塗料Ｐ３の塗膜厚さに大きな影響を与える。従って、供給前塗料Ｐ２ａの膜厚を管理することにより、塗料Ｐ３の塗膜厚さを、ほぼ正確に管理することができ、例えば、塗料パン３の塗料Ｐ０の液面レベルが低下し、その結果供給前塗料Ｐ２ａの膜厚が所定の値より小さくなった場合、供給前塗料Ｐ２ａの膜厚が異常減少したことを示す警報もしくは異常信号を警報装置９より出すことにより、この異常にすぐに対処することが可能になるとともに、異常信号を用いて自動的に装置１を停止しあるいは、塗膜厚さが異常な導電性ローラを特定することができ、導電性ローラ表層Ｌ２の膜厚を保証することができる。
【００２３】
そして、好ましくは、点Ｑ２における供給後塗料Ｐ２ｂの膜厚を合わせて測定することにより、導電性ローラＲの基層Ｌ１上の塗料Ｐ３の塗膜厚さをより正確に求めることができ、その結果、より確実に導電性ローラ表層Ｌ２の膜厚を保証することができる。すなわち、ｔ１を供給前塗料Ｐ２ａの膜厚、ｔ２を供給後塗料Ｐ２ｂの膜厚とし、ｔ０(ｎ)（ただし、ｎ＝１、２、３・・・・）を、導電性ローラＲへの塗装開始後（ｎ−１）周目からｎ周目までにおける、導電性ローラＲの基層Ｌ１上の、塗料Ｐ３の塗膜厚さとしたとき、式（１）の関係が成立し、ｔ１、ｔ２の膜厚データから、式（１）を用いて、容易に塗膜厚さｔ０(ｎ)を求めることができる。
ｔ０（ｎ）＝（ｔ２−ｔ１）／Ａ（ｎ）                                （１）
ここで、Ａ（ｎ）は、ｎ周目に対応する転写効率定数であり、塗装材料、アプリケーションロール２と送電性ローラＲの速度差、送電性ローラＲの基層Ｌ１の材質や形状によって定まり、実験によって求めることができる。
【００２４】
ここで、供給前膜厚計５および供給後膜厚計６として、例えば、光学式計測法の場合、フィルトメトリクス社製薄膜測定装置Ｆ２０を用い、図２に示す、前記２カ所の点Ｑ１、Ｑ２におけるアプリケーションロール上の膜厚を測定した。また、アプリケーションロール２の表面を、鏡面仕上げとするのが好ましく、これは、アプリケーションロール２の表面に凹凸があると、光学式の場合ノイズとなり、正確な測定が難しくなるからである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る実施形態のロールコータ式導電性ローラ塗装装置によって塗装される導電性ローラＲを示す断面図である。
【図２】本実施形態のロールコータ式導電性ローラ塗装装置１を模式的に示す断面図ある。
【図３】膜厚管理システムを示すブロック線図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    ロールコータ式導電性ローラ塗装装置
２    アプリケーションロール
３    塗料用パン
４    ピックアップロール 
５    供給前膜厚計
６    供給後膜厚計
７    制御部
８    表示部
９    警報装置
１０    膜厚管理システム
Ｌ１    基層
Ｌ１ａ    弾性層
Ｌ１ｂ    抵抗調整層
Ｌ２    表層
Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ、Ｐ３    塗料
Ｒ    導電性ローラ
Ｓ    シャフト
【図１】
2005103482.tif 000003
【図２】
2005103482.tif 000004
【図３】
2005103482.tif 000005