コーティング層を有するゴムロールの製造方法
【課題】従来のゴムロールの製造方法では、塗布工程と加熱硬化工程を別工程にしなければならないため、装置が大型になるとともに、ゴムロールの製造に多くの時間を要していた。
【解決手段】 周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、パイプ状コアを、軸を中心として回転させ、パイプ状コアの上方においてパイプ状コアの軸方向に沿って移動する塗布ノズルから、ゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、塗布ノズルと共に移動するブレードを液状コーティング材料に当てて、液状コーティング材料の厚さを調節し、さらに、ブレードによって厚さが調節された液状コーティング材料の表面に補助ブレードを接触させて、液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、ゴム層の周面に液状コーティング材料の塗布層を形成した後、加熱手段によってパイプ状コアの内部から塗布層を加熱して硬化させた。
【解決手段】 周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、パイプ状コアを、軸を中心として回転させ、パイプ状コアの上方においてパイプ状コアの軸方向に沿って移動する塗布ノズルから、ゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、塗布ノズルと共に移動するブレードを液状コーティング材料に当てて、液状コーティング材料の厚さを調節し、さらに、ブレードによって厚さが調節された液状コーティング材料の表面に補助ブレードを接触させて、液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、ゴム層の周面に液状コーティング材料の塗布層を形成した後、加熱手段によってパイプ状コアの内部から塗布層を加熱して硬化させた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として電子写真装置、プリンターの定着ロール、加圧ロール等に使用されるコーティング層を有するゴムロールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のゴムロールの製造方法としては、芯金を筒状成形型の軸芯部に挿入し、成形型内に液状ゴム原料を注入し、加熱して液状ゴム原料を硬化させることによって、芯金の周りにゴム層を形成するものがある（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。また、ゴムロールの表面にコーティングを施す技術も開示されている（例えば、特許文献３および特許文献４参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０３９４５２号公報
【特許文献２】特開平０５−１９２９３４号公報
【特許文献３】特開２００８−０４９４６０号公報
【特許文献４】特開平１１−２１８１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のゴムロールにおけるコーティング層の形成は、デッピング、スプレー等によりゴムロールの表面に液状コーティング材料を塗布した後、ゴムロールを別工程に運搬し、該液状コーティング材料を加熱して硬化させていた。
かかるゴムロールの製造方法では、塗布工程と加熱硬化工程を別工程にしなければならないため、装置が大型になるとともに、ゴムロールの製造に多くの時間を要していた。また、液状コーティング材料を塗布したゴムロールの運搬中に、ゴムロールに塗布した液状コーティング材料にゴミ、埃等が付着するという問題もあった。
【０００５】
本発明は、前記した全ての問題を解決するためになされたものであって、コーティング層の形成を容易にしたゴムロールの製造方法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】
（第１発明）
第１発明に係るコーティング層を有するゴムロールの製造方法は、周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、パイプ状コアを軸を中心として回転させ、パイプ状コアの上方においてパイプ状コアの軸方向に沿って移動する塗布ノズルから、ゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、塗布ノズルと共に移動するブレードを液状コーティング材料に当てて、液状コーティング材料の厚さを調節し、さらに、ブレードによって厚さが調節された液状コーティング材料の表面に補助ブレードを接触させて、液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、ゴム層の周面に液状コーティング材料の塗布層を形成した後、加熱手段によってパイプ状コアの内部から塗布層を加熱して、塗布層を硬化させるものである。
【０００７】
かかる構成により、ゴム層の周面（表面）へのコーティング層の形成、すなわち、液状コーティング材料の塗布および加熱硬化を１つの工程でできるため、ゴムロールの製造コストおよび製造装置を安価にできる。
さらに、一般的なフローコート法で見られる液状材料表面のスパイラル模様を、補助ブレードにより無くすことができるので、ゴムロールを画像形成装置で使用しても、スパイラル模様に起因した筋が画像にあらわれるという現象が発生しない。
【０００８】
尚、加熱手段は、液状コーティング材料を硬化させる温度（硬化温度）と、該温度よりも低い（液状コーティング材料を硬化させるまでに至らない）温度（予備加熱温度）の２段階に切り換えられるものであっても良い。
【０００９】
つまり、ゴムロールへの液状コーティング材料の塗布段階（塗布工程）においては、液状コーティング材料の流動性を増すために、加熱手段によりゴムロールを予備加熱温度で予備加熱し、ゴムロールへ液状コーティング材料を塗布した後の加熱硬化段階（加熱硬化工程）においては、ゴムロールの表面に塗布された液状コーティング材料を硬化温度で硬化させても良い。このように、加熱手段の温度を２段階に切り換えることにより、ゴムロールの製造を効率良くできる。
【００１０】
また、補助ブレードは、ブレードによって厚さが調節された液状コーティング材料の表面に形成されたスパイラル模様を消去するためのものであるので、ブレードの厚みよりも薄い方が望ましい。
【００１１】
（第２発明）
第２発明に係るコーティング層を有するゴムロールの製造方法は、周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、パイプ状コアを軸を中心として回転させ、パイプ状コアの上方においてパイプ状コアの軸方向に沿って移動する塗布ノズルから、ゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、塗布ノズルと共に移動するブレードを液状コーティング材料に当てて、液状コーティング材料の厚さを調節し、さらに、ブレードによって厚さが調節された液状コーティング材料の表面に、パイプ状コアの軸方向とは垂直な方向に回転軸を有する回転部材を接触させて、液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、ゴム層の周面に液状コーティング材料の塗布層を形成した後、加熱手段によってパイプ状コアの内部から塗布層を加熱して、塗布層を硬化させるものである。
【００１２】
（第３発明）
第３発明に係るコーティング層を有するゴムロールの製造方法は、周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、パイプ状コアを軸を中心として回転させると共に、軸方向に移動させ、パイプ状コアの上方において塗布ノズルからゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、ブレードを液状コーティング材料に当てて液状コーティング材料の厚さを調節し、さらに、ブレードによって厚さが調節された液状コーティング材料の表面に補助ブレードを接触させて、液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、ゴム層の周面に液状コーティング材料の塗布層を形成した後、加熱手段によってパイプ状コアの内部から塗布層を加熱して、塗布層を硬化させるものである。
【００１３】
（第４発明）
第４発明に係るコーティング層を有するゴムロールの製造方法は、周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、パイプ状コアを軸を中心として回転させると共に、軸方向に移動させ、パイプ状コアの上方において塗布ノズルからゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、ブレードを液状コーティング材料に当てて液状コーティング材料の厚さを調節し、さらに、ブレードによって厚さが調節された液状コーティング材料の表面に、パイプ状コアの軸方向とは垂直な方向に回転軸を有する回転部材を接触させて、液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、ゴム層の周面に液状コーティング材料の塗布層を形成した後、加熱手段によってパイプ状コアの内部から塗布層を加熱して、塗布層を硬化させるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、ゴムロールの製造方法を簡略化し、製造装置を簡素化できるため、ゴムロールの製造コストを安価にできる。また、フローコート法で見られる液状材料表面のスパイラル模様を、補助ブレードまたは回転部材により無くすことができるので、スパイラル模様に起因した筋が画像にあらわれるという現象を無くし、高品質の画像形成ができるという効果を奏する。
【００１５】
また、本発明に係る製造方法は、パイプ状コアの内部から加熱手段によって液状コーティング材料を加熱するので、ゴム層の周りに形成されている液状コーティング材料からなる塗布層の加熱硬化に要する熱エネルギーの効率を大幅に向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（作用）
表面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、パイプ状コアを軸を中心として回転させる。そして、パイプ状コアの上方を軸方向に沿って移動するノズルから液状コーティング材料を、ゴム層の周面にかけ流してゴム層の周面に液状コーティング材料の塗布層を形成する。
【００１７】
そして、液状コーティング材料からなる塗布層は、パイプ状コアの内部に挿入された加熱手段によって液状コーティング材料が硬化する硬化温度にまで加熱焼付けされ、硬化してコーティング層となる。このようにしてゴム層の周面にコーティング層が形成されたゴムロールを製造することができる。本発明を以下に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本実施例１に係るゴムロールを製造するための装置の正面図、図２は本実施例１に係るゴムロールを製造するための装置の側面図（図１におけるＡ−Ａ断面図）、図３、図４および図５はゴムロールの断面図である。
尚、図３、図４および図５は、説明を分かり易くするため、パイプ状コア１のみにハッチングをかけている。
【００１９】
（ゴムロールの製造装置）
まず、本発明に係るゴムロールを製造するための装置について説明する。
図１に示すように、周面にゴム層６が形成されたパイプ状コア１の両端は、先端コーン形状のチャック２Ａおよび２Ｂによって支持されている。このパイプ状コア１は、直径が２０〜３０ｍｍのスチール、ステンレススチール、アルミニウム等の金属からなり、あらかじめ洗浄液によって洗浄され、乾燥されている。
【００２０】
チャック２Ａ、２Ｂは、ぞれぞれ支持枠３Ａ、３Ｂにボールベアリング４Ａ、４Ｂを介して回転可能に支持されている。そして、一方のチャック２Ａは、支持枠３Ａに摺動自在に支持されており、図示しないエアシリンダー、油圧シリンダー、スプリング等の押圧手段によって、図１における矢印イの向きに（チャック２Ｂに向かって）押圧されている。チャック２Ａの軸５は、図示しないモータ等の駆動手段によって、図２における矢印ニの向きに回転させられる。尚、駆動手段の回転速度は可変可能である。
【００２１】
前記したように、ゴム層６が表面に形成されたパイプ状コア１は、一対のチャック２Ａ、２Ｂによって押圧状態で、かつ、パイプ状コア１の軸を中心として回転可能に支持されている。
【００２２】
また、他方のチャック２Ｂの中心には、加熱手段としてのヒータ３７の一端が取付けられている。ヒータ３７は、例えば、電熱式、電磁波加熱方式、遠赤外線放射方式等の周知の加熱手段が適用できる。このヒータ３７は、図示しない制御装置に配線により接続されている。尚、加熱手段は、予備加熱温度（例えば、６０℃）と、予備加熱温度より高温であり後述する液状コーティング材料が硬化する硬化温度（例えば、約３２０℃）の２段階に温度が切り換えられるようになっている。
【００２３】
また、パイプ状コア１の直上には、塗布ノズル７Ａが配置されている。この塗布ノズル７Ａの先端と、ゴム層６の周面との間隔は、ゴム層６の周面に塗布する液状コーティング材料の種類によって適宜変更される。
【００２４】
塗布ノズル７Ａは、液状コーティング材料をゴム層６にかけ流すために、可動枠８の上端に昇降枠９、摺動枠１０を介して矢印ロに示す昇降可能および矢印ハに示す前後摺動可能に取付けられている。そして、ノズル７Ａは、ダイヤル１１によって上下位置が調節可能にされ、ダイヤル１２によって前後位置が調節可能にされている。尚、昇降枠９と摺動枠１０の昇降、摺動機構は図示しないが、ネジとめネジとの組合せ、ラックとピ二オンとの組合せ等の周知の機構を採用できる。
【００２５】
可動枠８は、基台１３上をパイプ状コア１の軸方向に沿って移動させる移動手段としての移動台１４上に立設されている。この移動台１４にはネジ孔１５があけられており、ネジ孔１５には、図示しないモータ等の駆動源によって回転速度可変に正逆回転させられる長尺ネジ１６が入れられており、この長尺ネジ１６を図示しない駆動源によって所定の回転数で正回転または逆回転させることによって、移動台１４はパイプ状コア１の軸方向に沿って所定の速度で移動させられる。
【００２６】
尚、移動台１４は、基台１３上に設けられたレール１７によってガイドされている。また、前記したネジ孔１５および長尺ネジ１６は、一般に市販されているボールネジを用いて構成しても良い。
また、移動台１４上の摺動台１９からは、パイプ状コア１に向けてブレード２０と、このブレード２０に隣接して設けられた補助ブレード２３が突出している。そして、摺動台１９は、ダイヤル２１を操作して前後（図２の矢印ハ方向）に摺動可能に構成されている。
【００２７】
ここで、ブレード２０は、塗布ノズル７Ａからゴム層６にかけ流された液状コーティング材料に当て付けて厚みを調節するためのものである。
また、補助ブレード２３は、ブレード２０によって厚みが調節された液状コーティング材料の表面に接触させて、液状コーティング材料の表面にできたスパイラル模様を消すためのものである。
このように、２つのブレードの機能が異なることから、補助ブレード２３の板厚は、ブレード２０の板厚よりも薄い方が望ましい。例えば、ブレード２０の板厚が２ｍｍに対して、補助ブレードの板厚を１ｍｍにする。
【００２８】
尚、ブレード２０および／または補助ブレード２３に超音波振動子等の振動装置が取付られていても良い。ブレード２０および／または補助ブレード２３が振動することにより、前記した液状コーティング材料の厚みの調節および／またはスパイラル模様の消去が振動装置の振動によって容易になるからである。
【００２９】
前記したゴムロールの製造装置は、ダイヤル１１、１２および２１を操作して、塗布ノズル７Ａの上下前後位置（ノズル７Ａの先端とゴム層６の周面間の距離）およびブレード２０および補助ブレード２３の前後位置（ブレード２０の先端および補助ブレード２３の先端とゴム層６の周面間の距離）を予め調節しておく。
【００３０】
次に、本発明に係るゴムロールの製造方法について説明する。
（パイプ状コア）
まず、周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの製造方法について説明する。
図３に示すように、直径が２０〜３０ｍｍのスチール、ステンレススチール、アルミニウム等の金属からなるパイプ状コア１の表面（周面）をアルコール等を用いて脱脂する。
【００３１】
その後、パイプ状コア１の表面にＬＳＲ（リキッド・シリコン・ラバー）用プライマー（例えば、東レＤＣ社製 ＤＹ３９−０５１等）をブラシ等で２〜３μｍ塗布して、当該ＬＳＲ用プライマーを室温で風乾する。そして、１５０℃で１時間、オーブンで焼成すると、パイプ状コア１の表面にプライマー層Ｐ１ができる。
【００３２】
そして、特許文献１、２で示したような内部加熱成形用金型にプライマー層Ｐ１が形成されたパイプ状コア１をセットし、ＬＳＲ（例えば、東レＤＣ社製 ＣＦ９３７９等）を注型する。その後、内部加熱成形用金型を１４０℃で７分間一次加硫した後、内部加熱成形用金型を冷却して、ゴムロールを当該内部加熱成形用金型から取り出す。そして、さらに２００℃で４時間、オーブンで二次加硫すると、図３に示すパイプ状コア１の表面にゴム層６が形成されたパイプ状コア３０が完成する。
【００３３】
（ゴムロールの製造方法）
次に、前記したパイプ状コア３０の表面にコーティング層を形成したゴムロールの製造方法について説明する。以下に説明する工程は、プライマー層Ｐ２を形成する第１工程と、コーティング層３３を形成する第２工程とからなるが、ゴム層６とコーティング層３３の接着性が良ければ、第１工程を省略して第２工程のみでも良い。
【００３４】
〔第１工程〕
第１工程は、パイプ状コア１に形成されたゴム層６の表面にプライマーとして官能基を導入した変性テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（変性ＰＦＡ）水性ディスパージョン（ＰＦＡプライマー）を塗布し、ＰＦＡプライマー層Ｐ２を形成するものである。ゴム層６の表面にＰＦＡプライマー層Ｐ２を形成する前に、アルコール等を用いてゴム層６の表面を洗浄しても良い。
【００３５】
変性ＰＦＡに導入される官能基としては、エポキシ基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基等がある。この官能基を導入することによって、変性ＰＦＡは前記したゴム層６と、後述する第２工程において形成されるＰＦＡ離型層３３の双方に良好な接着性を示す。水性ディスパージョンの溶媒としては、水あるいは水とメタノール、エタノール、イソプロパンノール、アセトン等の水可溶性有機溶媒との混合溶媒が使用され、分散安定剤として界面活性剤の若干量が添加される。
【００３６】
本第１工程において、塗布ノズルは、ＰＦＡプライマー専用の塗布ノズル７Ｂを使用し、塗布ノズル７Ｂには、図示しないＰＦＡプライマータンクからチューブ２２Ｂを介して図示しない定量ポンプによりＰＦＡプライマーが供給される。これらＰＦＡプライマータンクおよび定量ポンプは、一般に市販されている公知のものを用いることができる。
【００３７】
塗布ノズル７Ｂは、パイプ状コア１の上方において、所定の速度（例えば、５mm／秒）でパイプ状コア１の軸方向に沿って、ゴム層６の一端（チャック２Ｂの近傍）から他端（チャック２Ａの近傍）に向かって移動する。そして、ＰＦＡプライマーは、所定の流量（例えば、０．０８g／１０秒）でゴム層６の表面にかけ流されて塗布される。この際、パイプ状コア１は、所定の回転数（例えば、１４０rpm）で回転される。
【００３８】
ＰＦＡプライマーの塗布後は、パイプ状コア１の回転（例えば、１４０rpm）を維持しつつ、通常、ゴム層６の周面温度５０℃〜７０℃、１分〜２分程度の予備乾燥を行なう。ＰＦＡプライマー層Ｐ２の厚みは２０μｍ以下程度に設定する。加熱手段（ヒータ３７）により、ＰＦＡプライマーを２００℃に加熱して硬化させても良い。
【００３９】
〔第２工程〕
第２工程は、前記した第１工程におけるＰＦＡプライマー層Ｐ２の表面にＰＦＡ水性ディスパージョンを塗布し、ＰＦＡ離型層３３を形成する。本第２工程で用いるＰＦＡ水性ディスパージョンは、変性されていないＰＦＡを上記ＰＦＡプライマーと同様な溶媒に分散させたものである。尚、前記した第１工程を省略した場合は、本第２工程のみでゴム層６の表面にコーティング層３３を形成しても良い。
【００４０】
本第２工程においても、塗布ノズルはＰＦＡ水性ディスパージョン専用の塗布ノズル７Ａを使用し、塗布ノズル７Ａには図示しないＰＦＡディスパージョンタンクから図示しない定量ポンプによってチューブ２２Ａを介してＰＦＡ水性ディスパージョンが供給される。これらＰＦＡディスパージョンタンクおよび定量ポンプは、一般に市販されている公知のものを用いることができる。
【００４１】
そして、塗布ノズル７Ａは、所定の速度（例えば、５mm／秒）でパイプ状コア１の軸方向に沿って、パイプ状コア１のゴム層６の一端（チャック２Ｂの近傍）から他端（チャック２Ａの近傍）に向かって移動し、ＰＦＡ水性ディスパージョンがＰＦＡプライマー層Ｐ２またはゴム層６の表面に所定の流量（例えば、０．２５g／１０秒）でかけ流し塗布される。この際、パイプ状コア１は、所定の回転数（例えば、１４０rpm）で回転される。
【００４２】
ＰＦＡ水性ディスパージョン塗布後は、加熱手段によって、ゴム層６の周面温度（液状コーティング材料の温度）を３００℃〜４００℃に上昇させ、５〜１５分の焼付けを行なう。本実施例においては、パイプ状コア１の内部にあるヒータ３７によってＰＦＡ水性ディスパージョンを３２０℃に加熱した。
【００４３】
前記した第１工程および第２工程、または第２工程のみにより、ＰＦＡ水性ディスパージョンが表面に塗布されＰＦＡ離型層３３が形成された図４に示すゴムロール３５または図５に示すゴムロール３１を製造することができる。
【００４４】
さらに、これらのゴムロール３５、３１について、以下の第３工程を行うことができる。
〔第３工程〕
第３工程においては、このようにしてＰＦＡ離型層３３を表面に形成したゴム層６を有するパイプ状コア１をゴムロールの製造装置からはずして加熱炉に導入しても良い。この場合は、通常１５０℃〜２５０℃、３時間〜５時間の加熱処理を行なう。上記加熱処理においてもコーティング層３３は完全に硬化する、そしてコーティング層（ＰＦＡ離型層）３３の厚みは通常５μｍ〜５０μｍに設定される。
【００４５】
以上説明した工程により、例えば、図５に示したようなパイプ状コア１の周面にプライマー層Ｐ１を介してゴム層６が形成され、このゴム層６の表面にはＰＦＡプライマー層Ｐ２を介してＰＦＡ離型層３３が形成されているゴムロール３１が製造される。ゴム層６の厚みは通常１ｍｍ以下に設定されるが、加圧ロールの場合は、ゴム層６の厚みは５ｍｍ以下に設定される。
【００４６】
本発明にあっては、かけ流し塗布したプライマー、液状コーティング材料等を流拡平滑化するのにブレードおよび補助ブレードを用いたが、それに代えてエアー吹付けを行なってもよい。また、ゴムロールに、所望なれば離型層としてＰＦＡチューブを被着し、加熱溶融させてもよい。
【００４７】
さらに、クラウン形状あるいは逆クラウン形状を有するゴムロールを製造する場合には、第２工程における塗布ノズル７Ａの移動速度を変更して液状コーティング材料の塗布量を調節する。即ちクラウン形状の場合には、塗布ノズル７Ａの移動速度を一端から中央にかけて徐々に遅くし、中央から他端にかけて徐々に早くし、逆クラウン形状の場合には、塗布ノズル７Ａの移動速度を一端から中央にかけて徐々に早くし、中央から他端にかけて徐々に遅くする。
【００４８】
塗布ノズル７Ａの移動速度を調節する以外に、塗布ノズル７Ａから液状コーティング材料の吐出量を調節してもよい。
【実施例２】
【００４９】
本発明の他の実施例を図６を用いて詳細に説明する。
図６は、本実施例２に係るゴムロールを製造するための装置の正面図である。
尚、説明を分かり易くするため、実施例１に係るゴムロールの製造装置と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
（ゴムロールの製造装置）
本実施例２に係るゴムロールの製造装置における実施例１との主な相違点は、補助ブレード２３の代わりに回転部材２４を設けた点である。
図６に示すように、回転部材２４は、パイプ状コア１の軸方向とは垂直な方向に回転軸を有し、昇降枠９に取付けられたモータ２５により回転される。
【００５１】
回転部材２４の回転速度は、２００００〜３００００ｒｐｍが望ましく、本第２実施例においては、パイプ状コア１の回転数１２５ｒｐｍに対して、回転部材２４の回転数を３００００ｒｐｍとした。また、塗布ノズル７Ａおよび回転部材２４の移動速度を８ｍｍ／秒、回転部材２４とパイプ状コア１の間隔（隙間）を１μｍとした。尚、回転部材の回転方向は、正方向、逆方向のどちらであっても良い。
【００５２】
（ゴムロールの製造方法）
その他の条件を実施例１と同じにし、直径２５ｍｍのパイプ状コア１の表面にゴム層６が形成された図３に示すパイプ状コア３０を用いて、前記した第２工程により、図４に示すゴムロール３５を製造した。
【００５３】
すなわち、図６に示す様に、ゴム層６が周面に形成されたパイプ状コア３０の内部に加熱手段としてのヒータ３７を挿入し、製造装置にセットした。
そして、パイプ状コア１を、軸を中心として１２５rpmで回転させ、パイプ状コア１の上方においてパイプ状コア１の軸方向に沿って８mm／秒で移動する塗布ノズル７Ａから、ゴム層６に液状コーティング材料を０．２５g／１０秒でかけ流すと共に、塗布ノズル７Ａと共に移動するブレード２０を液状コーティング材料に当てて、液状コーティング材料の厚さを調節した。
【００５４】
そして、さらに、ブレード２０によって厚さが調節された該液状コーティング材料の表面に、パイプ状コア１の軸方向とは垂直な方向に回転軸を有する回転部材２４（回転数＝３００００ｒｐｍ）を接触させてブレード２０と共に移動させ、液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、ゴム層６の外周に液状コーティング材料の塗布層３３を形成した。
【００５５】
その後、加熱手段の温度を３２０℃にして、塗布層３３を硬化させた。その結果、表面にスパイラル模様の無い図４に示すゴムロール３５を製造することができた。
【実施例３】
【００５６】
本発明の他の実施例を図７および図８を用いて詳細に説明する。
図７は本第３実施例に係るゴムロールの製造装置の正面図、図８は本第３実施例に係るゴムロールの製造装置の側面図（図７におけるＢ−Ｂ断面図）である。
尚、説明を分かり易くするため、実施例１に係るゴムロールの製造装置と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
（ゴムロールの製造装置）
本実施例４に係るゴムロールの製造装置における実施例１との主な相違点は、移動台１４の上に支持枠３Ａおよび３Ｂを載せ、パイプ状コア１自体が移動する点である。
【００５８】
パイプ状コア１の両端は、先端コーン形状のチャック２Ａおよび２Ｂによって支持されている。そして、チャック２Ａ、２Ｂは、ぞれぞれ支持枠３Ａ、３Ｂにボールベアリング４Ａ、４Ｂを介して回転可能に支持されている。
一方のチャック２Ａは、支持枠３Ａに摺動自在に支持されており、図示しないエアシリンダー、油圧シリンダー、スプリング等の押圧手段によって、図８における矢印イの向きに（チャック２Ｂに向かって）押圧されている。さらに、チャック２Ａの軸５は、図示しないモータ等の駆動手段によって、図９における矢印ニの向きに回転させられる。
【００５９】
これらの図示しない押圧手段および駆動手段は、パイプ状コア１が移動手段としての移動台１４によりパイプ状コア１の軸方向に移動する関係上、移動台１４または支持枠３Ａに取り付けられた支持台２６に固定されている。
【００６０】
移動台１４にはネジ孔１５があけられており、ネジ孔１５には、図示しないモータ等の駆動源によって回転速度可変に正逆回転させられる長尺ネジ１６が入れられており、この長尺ネジ１６を図示しない駆動源によって所定の回転数で正回転または逆回転させることによって、移動台１４はパイプ状コア１の軸方向に沿って所定の速度（例えば、５ｍｍ／秒）で移動させられる。
【００６１】
尚、移動台１４は、基台１３上に設けられたレール１７によってガイドされている。また、前記したネジ孔１５および長尺ネジ１６は、一般に市販されているボールネジを用いて構成しても良い。
また、図８に示す様に、摺動台１９および可動枠８は、基台１３に直接固定されている。すなわち、実施例１に係るゴムロールの製造装置は、塗布ノズル７Ａ、ブレード２０および補助ブレード２３がパイプ状コア１に対して移動台１４によって移動するのに対し、本実施例４に係るゴムロールの製造装置は、パイプ状コア１が塗布ノズル７Ａ、ブレード２０および補助ブレード２３に対して移動台１４によって移動するのである。
【００６２】
（ゴムロールの製造方法）
かかる製造装置を用いてゴムロールを製造する方法を以下に説明する。
パイプ状コア１の表面にゴム層６が形成された図３に示すパイプ状コア３０を、図７および図８に示す様に、パイプ状コア１の内部に加熱手段としてのヒータ３７を挿入し、前記した製造装置にセットした。
【００６３】
その後、パイプ状コア１（パイプ状コア３０）を、軸を中心として１４０rpmで回転させると共に、パイプ状コア１を５ｍｍ／秒で移動させ、パイプ状コア１の上方において塗布ノズル７Ａから、ゴム層６に液状コーティング材料を０．２５g／１０秒でかけ流すと共に、ブレード２０を液状コーティング材料に当てて、液状コーティング材料の厚さを調節した。
【００６４】
さらに、ブレード２０によって厚さが調節された液状コーティング材料の表面に補助ブレード２３を接触させて、液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、ゴム層６の周面に液状コーティング材料の塗布層（コーティング層）３３を形成した。
【００６５】
その後、パイプ状コア１の内部のヒータ３７により、塗布層３３を３２０℃に加熱して、塗布層３３を硬化させた。その結果、表面にスパイラル模様の無い図４に示すコーティング層３３を有するゴムロール３５を製造することができた。
【実施例４】
【００６６】
本発明の他の実施例を図９を用いて詳細に説明する。
図９は、本実施例４に係るゴムロールの製造装置の正面図である。
尚、説明を分かり易くするため、実施例１に係るゴムロールの製造装置と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
（ゴムロールの製造装置）
本実施例４に係るゴムロールの製造装置における実施例３との主な相違点は、補助ブレード２３の代わりに回転部材２４を設けた点である。
図９に示すように、回転部材２４は、パイプ状コア１の軸方向とは垂直な方向に回転軸を有し、昇降枠９に取り付けられたモータ２５により回転される。
【００６８】
回転部材２４の回転速度は、２００００〜３００００ｒｐｍが望ましく、本第５実施例においては、パイプ状コア１の回転数１２５ｒｐｍに対して、回転部材２４の回転数を３００００ｒｐｍとした。また、塗布ノズル７Ａおよび回転部材２４の移動速度を８ｍｍ／秒、回転部材２４とパイプ状コア１の間隔（隙間）を１μｍとした。尚、回転部材の回転方向は、正方向、逆方向のどちらであっても良い。
【００６９】
（ゴムロールの製造方法）
パイプ状コア１の表面にゴム層６が形成されたパイプ状コア３０を、図６に示す様に、パイプ状コア１の内部に加熱手段としてのヒータ３７を挿入し、前記した製造装置にセットした。
【００７０】
その後、パイプ状コア１（パイプ状コア３０）を、軸を中心として１２５rpmで回転させると共に、パイプ状コア１の軸方向に沿って８mm／秒で移動させ、パイプ状コア１の上方において塗布ノズル７Ａから、ゴム層６に液状コーティング材料を０．２５g／１０秒でかけ流すと共に、ブレード２０を液状コーティング材料に当てて、液状コーティング材料の厚さを調節した。
【００７１】
そして、さらに、ブレード２０によって厚さが調節された該液状コーティング材料の表面に、パイプ状コア１の軸方向とは垂直な方向に回転軸を有する回転部材２４（回転数＝３００００ｒｐｍ）を接触させて、液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、ゴム層６の外周に液状コーティング材料の塗布層３３を形成した。その後、加熱手段により液状コーティング材料を３２０℃に加熱して、塗布層３３を硬化させた。その結果、表面にスパイラル模様の無い図４に示すゴムロール３５を製造することができた。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、電子写真装置、プリンターの定着ロール等に使用されるコーティング層を有するゴムロールの製造方法で利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】ゴムロールの製造装置の正面図（実施例１）
【図２】ゴムロールの製造装置の側面図（実施例１）
【図３】パイプ状コアの一部側断面図（実施例１）
【図４】ゴムロールの一部側断面図（実施例１〜４）
【図５】ゴムロールの一部側断面図（実施例１）
【図６】ゴムロールの製造装置の正面図（実施例２）
【図７】ゴムロールの製造装置の正面図（実施例３）
【図８】ゴムロールの製造装置の正面図（実施例３）
【図９】ゴムロールの製造装置の側面図（実施例４）
【符号の説明】
【００７４】
１ パイプ状コア
２Ａ，２Ｂ チャック
７Ａ，７Ｂ 塗布ノズル
１４ 移動台（移動手段）
２０ ブレード
２３ 補助ブレード
２４ 回転部材
３１ ゴムロール
３５ ゴムロール
３７ ヒータ（加熱手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として電子写真装置、プリンターの定着ロール、加圧ロール等に使用されるコーティング層を有するゴムロールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のゴムロールの製造方法としては、芯金を筒状成形型の軸芯部に挿入し、成形型内に液状ゴム原料を注入し、加熱して液状ゴム原料を硬化させることによって、芯金の周りにゴム層を形成するものがある（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。また、ゴムロールの表面にコーティングを施す技術も開示されている（例えば、特許文献３および特許文献４参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０３９４５２号公報
【特許文献２】特開平０５−１９２９３４号公報
【特許文献３】特開２００８−０４９４６０号公報
【特許文献４】特開平１１−２１８１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のゴムロールにおけるコーティング層の形成は、デッピング、スプレー等によりゴムロールの表面に液状コーティング材料を塗布した後、ゴムロールを別工程に運搬し、該液状コーティング材料を加熱して硬化させていた。
かかるゴムロールの製造方法では、塗布工程と加熱硬化工程を別工程にしなければならないため、装置が大型になるとともに、ゴムロールの製造に多くの時間を要していた。また、液状コーティング材料を塗布したゴムロールの運搬中に、ゴムロールに塗布した液状コーティング材料にゴミ、埃等が付着するという問題もあった。
【０００５】
本発明は、前記した全ての問題を解決するためになされたものであって、コーティング層の形成を容易にしたゴムロールの製造方法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】
（第１発明）
第１発明に係るコーティング層を有するゴムロールの製造方法は、周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、パイプ状コアを軸を中心として回転させ、パイプ状コアの上方においてパイプ状コアの軸方向に沿って移動する塗布ノズルから、ゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、塗布ノズルと共に移動するブレードを液状コーティング材料に当てて、液状コーティング材料の厚さを調節し、さらに、ブレードによって厚さが調節された液状コーティング材料の表面に補助ブレードを接触させて、液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、ゴム層の周面に液状コーティング材料の塗布層を形成した後、加熱手段によってパイプ状コアの内部から塗布層を加熱して、塗布層を硬化させるものである。
【０００７】
かかる構成により、ゴム層の周面（表面）へのコーティング層の形成、すなわち、液状コーティング材料の塗布および加熱硬化を１つの工程でできるため、ゴムロールの製造コストおよび製造装置を安価にできる。
さらに、一般的なフローコート法で見られる液状材料表面のスパイラル模様を、補助ブレードにより無くすことができるので、ゴムロールを画像形成装置で使用しても、スパイラル模様に起因した筋が画像にあらわれるという現象が発生しない。
【０００８】
尚、加熱手段は、液状コーティング材料を硬化させる温度（硬化温度）と、該温度よりも低い（液状コーティング材料を硬化させるまでに至らない）温度（予備加熱温度）の２段階に切り換えられるものであっても良い。
【０００９】
つまり、ゴムロールへの液状コーティング材料の塗布段階（塗布工程）においては、液状コーティング材料の流動性を増すために、加熱手段によりゴムロールを予備加熱温度で予備加熱し、ゴムロールへ液状コーティング材料を塗布した後の加熱硬化段階（加熱硬化工程）においては、ゴムロールの表面に塗布された液状コーティング材料を硬化温度で硬化させても良い。このように、加熱手段の温度を２段階に切り換えることにより、ゴムロールの製造を効率良くできる。
【００１０】
また、補助ブレードは、ブレードによって厚さが調節された液状コーティング材料の表面に形成されたスパイラル模様を消去するためのものであるので、ブレードの厚みよりも薄い方が望ましい。
【００１１】
（第２発明）
第２発明に係るコーティング層を有するゴムロールの製造方法は、周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、パイプ状コアを軸を中心として回転させ、パイプ状コアの上方においてパイプ状コアの軸方向に沿って移動する塗布ノズルから、ゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、塗布ノズルと共に移動するブレードを液状コーティング材料に当てて、液状コーティング材料の厚さを調節し、さらに、ブレードによって厚さが調節された液状コーティング材料の表面に、パイプ状コアの軸方向とは垂直な方向に回転軸を有する回転部材を接触させて、液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、ゴム層の周面に液状コーティング材料の塗布層を形成した後、加熱手段によってパイプ状コアの内部から塗布層を加熱して、塗布層を硬化させるものである。
【００１２】
（第３発明）
第３発明に係るコーティング層を有するゴムロールの製造方法は、周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、パイプ状コアを軸を中心として回転させると共に、軸方向に移動させ、パイプ状コアの上方において塗布ノズルからゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、ブレードを液状コーティング材料に当てて液状コーティング材料の厚さを調節し、さらに、ブレードによって厚さが調節された液状コーティング材料の表面に補助ブレードを接触させて、液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、ゴム層の周面に液状コーティング材料の塗布層を形成した後、加熱手段によってパイプ状コアの内部から塗布層を加熱して、塗布層を硬化させるものである。
【００１３】
（第４発明）
第４発明に係るコーティング層を有するゴムロールの製造方法は、周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、パイプ状コアを軸を中心として回転させると共に、軸方向に移動させ、パイプ状コアの上方において塗布ノズルからゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、ブレードを液状コーティング材料に当てて液状コーティング材料の厚さを調節し、さらに、ブレードによって厚さが調節された液状コーティング材料の表面に、パイプ状コアの軸方向とは垂直な方向に回転軸を有する回転部材を接触させて、液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、ゴム層の周面に液状コーティング材料の塗布層を形成した後、加熱手段によってパイプ状コアの内部から塗布層を加熱して、塗布層を硬化させるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、ゴムロールの製造方法を簡略化し、製造装置を簡素化できるため、ゴムロールの製造コストを安価にできる。また、フローコート法で見られる液状材料表面のスパイラル模様を、補助ブレードまたは回転部材により無くすことができるので、スパイラル模様に起因した筋が画像にあらわれるという現象を無くし、高品質の画像形成ができるという効果を奏する。
【００１５】
また、本発明に係る製造方法は、パイプ状コアの内部から加熱手段によって液状コーティング材料を加熱するので、ゴム層の周りに形成されている液状コーティング材料からなる塗布層の加熱硬化に要する熱エネルギーの効率を大幅に向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（作用）
表面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、パイプ状コアを軸を中心として回転させる。そして、パイプ状コアの上方を軸方向に沿って移動するノズルから液状コーティング材料を、ゴム層の周面にかけ流してゴム層の周面に液状コーティング材料の塗布層を形成する。
【００１７】
そして、液状コーティング材料からなる塗布層は、パイプ状コアの内部に挿入された加熱手段によって液状コーティング材料が硬化する硬化温度にまで加熱焼付けされ、硬化してコーティング層となる。このようにしてゴム層の周面にコーティング層が形成されたゴムロールを製造することができる。本発明を以下に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本実施例１に係るゴムロールを製造するための装置の正面図、図２は本実施例１に係るゴムロールを製造するための装置の側面図（図１におけるＡ−Ａ断面図）、図３、図４および図５はゴムロールの断面図である。
尚、図３、図４および図５は、説明を分かり易くするため、パイプ状コア１のみにハッチングをかけている。
【００１９】
（ゴムロールの製造装置）
まず、本発明に係るゴムロールを製造するための装置について説明する。
図１に示すように、周面にゴム層６が形成されたパイプ状コア１の両端は、先端コーン形状のチャック２Ａおよび２Ｂによって支持されている。このパイプ状コア１は、直径が２０〜３０ｍｍのスチール、ステンレススチール、アルミニウム等の金属からなり、あらかじめ洗浄液によって洗浄され、乾燥されている。
【００２０】
チャック２Ａ、２Ｂは、ぞれぞれ支持枠３Ａ、３Ｂにボールベアリング４Ａ、４Ｂを介して回転可能に支持されている。そして、一方のチャック２Ａは、支持枠３Ａに摺動自在に支持されており、図示しないエアシリンダー、油圧シリンダー、スプリング等の押圧手段によって、図１における矢印イの向きに（チャック２Ｂに向かって）押圧されている。チャック２Ａの軸５は、図示しないモータ等の駆動手段によって、図２における矢印ニの向きに回転させられる。尚、駆動手段の回転速度は可変可能である。
【００２１】
前記したように、ゴム層６が表面に形成されたパイプ状コア１は、一対のチャック２Ａ、２Ｂによって押圧状態で、かつ、パイプ状コア１の軸を中心として回転可能に支持されている。
【００２２】
また、他方のチャック２Ｂの中心には、加熱手段としてのヒータ３７の一端が取付けられている。ヒータ３７は、例えば、電熱式、電磁波加熱方式、遠赤外線放射方式等の周知の加熱手段が適用できる。このヒータ３７は、図示しない制御装置に配線により接続されている。尚、加熱手段は、予備加熱温度（例えば、６０℃）と、予備加熱温度より高温であり後述する液状コーティング材料が硬化する硬化温度（例えば、約３２０℃）の２段階に温度が切り換えられるようになっている。
【００２３】
また、パイプ状コア１の直上には、塗布ノズル７Ａが配置されている。この塗布ノズル７Ａの先端と、ゴム層６の周面との間隔は、ゴム層６の周面に塗布する液状コーティング材料の種類によって適宜変更される。
【００２４】
塗布ノズル７Ａは、液状コーティング材料をゴム層６にかけ流すために、可動枠８の上端に昇降枠９、摺動枠１０を介して矢印ロに示す昇降可能および矢印ハに示す前後摺動可能に取付けられている。そして、ノズル７Ａは、ダイヤル１１によって上下位置が調節可能にされ、ダイヤル１２によって前後位置が調節可能にされている。尚、昇降枠９と摺動枠１０の昇降、摺動機構は図示しないが、ネジとめネジとの組合せ、ラックとピ二オンとの組合せ等の周知の機構を採用できる。
【００２５】
可動枠８は、基台１３上をパイプ状コア１の軸方向に沿って移動させる移動手段としての移動台１４上に立設されている。この移動台１４にはネジ孔１５があけられており、ネジ孔１５には、図示しないモータ等の駆動源によって回転速度可変に正逆回転させられる長尺ネジ１６が入れられており、この長尺ネジ１６を図示しない駆動源によって所定の回転数で正回転または逆回転させることによって、移動台１４はパイプ状コア１の軸方向に沿って所定の速度で移動させられる。
【００２６】
尚、移動台１４は、基台１３上に設けられたレール１７によってガイドされている。また、前記したネジ孔１５および長尺ネジ１６は、一般に市販されているボールネジを用いて構成しても良い。
また、移動台１４上の摺動台１９からは、パイプ状コア１に向けてブレード２０と、このブレード２０に隣接して設けられた補助ブレード２３が突出している。そして、摺動台１９は、ダイヤル２１を操作して前後（図２の矢印ハ方向）に摺動可能に構成されている。
【００２７】
ここで、ブレード２０は、塗布ノズル７Ａからゴム層６にかけ流された液状コーティング材料に当て付けて厚みを調節するためのものである。
また、補助ブレード２３は、ブレード２０によって厚みが調節された液状コーティング材料の表面に接触させて、液状コーティング材料の表面にできたスパイラル模様を消すためのものである。
このように、２つのブレードの機能が異なることから、補助ブレード２３の板厚は、ブレード２０の板厚よりも薄い方が望ましい。例えば、ブレード２０の板厚が２ｍｍに対して、補助ブレードの板厚を１ｍｍにする。
【００２８】
尚、ブレード２０および／または補助ブレード２３に超音波振動子等の振動装置が取付られていても良い。ブレード２０および／または補助ブレード２３が振動することにより、前記した液状コーティング材料の厚みの調節および／またはスパイラル模様の消去が振動装置の振動によって容易になるからである。
【００２９】
前記したゴムロールの製造装置は、ダイヤル１１、１２および２１を操作して、塗布ノズル７Ａの上下前後位置（ノズル７Ａの先端とゴム層６の周面間の距離）およびブレード２０および補助ブレード２３の前後位置（ブレード２０の先端および補助ブレード２３の先端とゴム層６の周面間の距離）を予め調節しておく。
【００３０】
次に、本発明に係るゴムロールの製造方法について説明する。
（パイプ状コア）
まず、周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの製造方法について説明する。
図３に示すように、直径が２０〜３０ｍｍのスチール、ステンレススチール、アルミニウム等の金属からなるパイプ状コア１の表面（周面）をアルコール等を用いて脱脂する。
【００３１】
その後、パイプ状コア１の表面にＬＳＲ（リキッド・シリコン・ラバー）用プライマー（例えば、東レＤＣ社製 ＤＹ３９−０５１等）をブラシ等で２〜３μｍ塗布して、当該ＬＳＲ用プライマーを室温で風乾する。そして、１５０℃で１時間、オーブンで焼成すると、パイプ状コア１の表面にプライマー層Ｐ１ができる。
【００３２】
そして、特許文献１、２で示したような内部加熱成形用金型にプライマー層Ｐ１が形成されたパイプ状コア１をセットし、ＬＳＲ（例えば、東レＤＣ社製 ＣＦ９３７９等）を注型する。その後、内部加熱成形用金型を１４０℃で７分間一次加硫した後、内部加熱成形用金型を冷却して、ゴムロールを当該内部加熱成形用金型から取り出す。そして、さらに２００℃で４時間、オーブンで二次加硫すると、図３に示すパイプ状コア１の表面にゴム層６が形成されたパイプ状コア３０が完成する。
【００３３】
（ゴムロールの製造方法）
次に、前記したパイプ状コア３０の表面にコーティング層を形成したゴムロールの製造方法について説明する。以下に説明する工程は、プライマー層Ｐ２を形成する第１工程と、コーティング層３３を形成する第２工程とからなるが、ゴム層６とコーティング層３３の接着性が良ければ、第１工程を省略して第２工程のみでも良い。
【００３４】
〔第１工程〕
第１工程は、パイプ状コア１に形成されたゴム層６の表面にプライマーとして官能基を導入した変性テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（変性ＰＦＡ）水性ディスパージョン（ＰＦＡプライマー）を塗布し、ＰＦＡプライマー層Ｐ２を形成するものである。ゴム層６の表面にＰＦＡプライマー層Ｐ２を形成する前に、アルコール等を用いてゴム層６の表面を洗浄しても良い。
【００３５】
変性ＰＦＡに導入される官能基としては、エポキシ基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基等がある。この官能基を導入することによって、変性ＰＦＡは前記したゴム層６と、後述する第２工程において形成されるＰＦＡ離型層３３の双方に良好な接着性を示す。水性ディスパージョンの溶媒としては、水あるいは水とメタノール、エタノール、イソプロパンノール、アセトン等の水可溶性有機溶媒との混合溶媒が使用され、分散安定剤として界面活性剤の若干量が添加される。
【００３６】
本第１工程において、塗布ノズルは、ＰＦＡプライマー専用の塗布ノズル７Ｂを使用し、塗布ノズル７Ｂには、図示しないＰＦＡプライマータンクからチューブ２２Ｂを介して図示しない定量ポンプによりＰＦＡプライマーが供給される。これらＰＦＡプライマータンクおよび定量ポンプは、一般に市販されている公知のものを用いることができる。
【００３７】
塗布ノズル７Ｂは、パイプ状コア１の上方において、所定の速度（例えば、５mm／秒）でパイプ状コア１の軸方向に沿って、ゴム層６の一端（チャック２Ｂの近傍）から他端（チャック２Ａの近傍）に向かって移動する。そして、ＰＦＡプライマーは、所定の流量（例えば、０．０８g／１０秒）でゴム層６の表面にかけ流されて塗布される。この際、パイプ状コア１は、所定の回転数（例えば、１４０rpm）で回転される。
【００３８】
ＰＦＡプライマーの塗布後は、パイプ状コア１の回転（例えば、１４０rpm）を維持しつつ、通常、ゴム層６の周面温度５０℃〜７０℃、１分〜２分程度の予備乾燥を行なう。ＰＦＡプライマー層Ｐ２の厚みは２０μｍ以下程度に設定する。加熱手段（ヒータ３７）により、ＰＦＡプライマーを２００℃に加熱して硬化させても良い。
【００３９】
〔第２工程〕
第２工程は、前記した第１工程におけるＰＦＡプライマー層Ｐ２の表面にＰＦＡ水性ディスパージョンを塗布し、ＰＦＡ離型層３３を形成する。本第２工程で用いるＰＦＡ水性ディスパージョンは、変性されていないＰＦＡを上記ＰＦＡプライマーと同様な溶媒に分散させたものである。尚、前記した第１工程を省略した場合は、本第２工程のみでゴム層６の表面にコーティング層３３を形成しても良い。
【００４０】
本第２工程においても、塗布ノズルはＰＦＡ水性ディスパージョン専用の塗布ノズル７Ａを使用し、塗布ノズル７Ａには図示しないＰＦＡディスパージョンタンクから図示しない定量ポンプによってチューブ２２Ａを介してＰＦＡ水性ディスパージョンが供給される。これらＰＦＡディスパージョンタンクおよび定量ポンプは、一般に市販されている公知のものを用いることができる。
【００４１】
そして、塗布ノズル７Ａは、所定の速度（例えば、５mm／秒）でパイプ状コア１の軸方向に沿って、パイプ状コア１のゴム層６の一端（チャック２Ｂの近傍）から他端（チャック２Ａの近傍）に向かって移動し、ＰＦＡ水性ディスパージョンがＰＦＡプライマー層Ｐ２またはゴム層６の表面に所定の流量（例えば、０．２５g／１０秒）でかけ流し塗布される。この際、パイプ状コア１は、所定の回転数（例えば、１４０rpm）で回転される。
【００４２】
ＰＦＡ水性ディスパージョン塗布後は、加熱手段によって、ゴム層６の周面温度（液状コーティング材料の温度）を３００℃〜４００℃に上昇させ、５〜１５分の焼付けを行なう。本実施例においては、パイプ状コア１の内部にあるヒータ３７によってＰＦＡ水性ディスパージョンを３２０℃に加熱した。
【００４３】
前記した第１工程および第２工程、または第２工程のみにより、ＰＦＡ水性ディスパージョンが表面に塗布されＰＦＡ離型層３３が形成された図４に示すゴムロール３５または図５に示すゴムロール３１を製造することができる。
【００４４】
さらに、これらのゴムロール３５、３１について、以下の第３工程を行うことができる。
〔第３工程〕
第３工程においては、このようにしてＰＦＡ離型層３３を表面に形成したゴム層６を有するパイプ状コア１をゴムロールの製造装置からはずして加熱炉に導入しても良い。この場合は、通常１５０℃〜２５０℃、３時間〜５時間の加熱処理を行なう。上記加熱処理においてもコーティング層３３は完全に硬化する、そしてコーティング層（ＰＦＡ離型層）３３の厚みは通常５μｍ〜５０μｍに設定される。
【００４５】
以上説明した工程により、例えば、図５に示したようなパイプ状コア１の周面にプライマー層Ｐ１を介してゴム層６が形成され、このゴム層６の表面にはＰＦＡプライマー層Ｐ２を介してＰＦＡ離型層３３が形成されているゴムロール３１が製造される。ゴム層６の厚みは通常１ｍｍ以下に設定されるが、加圧ロールの場合は、ゴム層６の厚みは５ｍｍ以下に設定される。
【００４６】
本発明にあっては、かけ流し塗布したプライマー、液状コーティング材料等を流拡平滑化するのにブレードおよび補助ブレードを用いたが、それに代えてエアー吹付けを行なってもよい。また、ゴムロールに、所望なれば離型層としてＰＦＡチューブを被着し、加熱溶融させてもよい。
【００４７】
さらに、クラウン形状あるいは逆クラウン形状を有するゴムロールを製造する場合には、第２工程における塗布ノズル７Ａの移動速度を変更して液状コーティング材料の塗布量を調節する。即ちクラウン形状の場合には、塗布ノズル７Ａの移動速度を一端から中央にかけて徐々に遅くし、中央から他端にかけて徐々に早くし、逆クラウン形状の場合には、塗布ノズル７Ａの移動速度を一端から中央にかけて徐々に早くし、中央から他端にかけて徐々に遅くする。
【００４８】
塗布ノズル７Ａの移動速度を調節する以外に、塗布ノズル７Ａから液状コーティング材料の吐出量を調節してもよい。
【実施例２】
【００４９】
本発明の他の実施例を図６を用いて詳細に説明する。
図６は、本実施例２に係るゴムロールを製造するための装置の正面図である。
尚、説明を分かり易くするため、実施例１に係るゴムロールの製造装置と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
（ゴムロールの製造装置）
本実施例２に係るゴムロールの製造装置における実施例１との主な相違点は、補助ブレード２３の代わりに回転部材２４を設けた点である。
図６に示すように、回転部材２４は、パイプ状コア１の軸方向とは垂直な方向に回転軸を有し、昇降枠９に取付けられたモータ２５により回転される。
【００５１】
回転部材２４の回転速度は、２００００〜３００００ｒｐｍが望ましく、本第２実施例においては、パイプ状コア１の回転数１２５ｒｐｍに対して、回転部材２４の回転数を３００００ｒｐｍとした。また、塗布ノズル７Ａおよび回転部材２４の移動速度を８ｍｍ／秒、回転部材２４とパイプ状コア１の間隔（隙間）を１μｍとした。尚、回転部材の回転方向は、正方向、逆方向のどちらであっても良い。
【００５２】
（ゴムロールの製造方法）
その他の条件を実施例１と同じにし、直径２５ｍｍのパイプ状コア１の表面にゴム層６が形成された図３に示すパイプ状コア３０を用いて、前記した第２工程により、図４に示すゴムロール３５を製造した。
【００５３】
すなわち、図６に示す様に、ゴム層６が周面に形成されたパイプ状コア３０の内部に加熱手段としてのヒータ３７を挿入し、製造装置にセットした。
そして、パイプ状コア１を、軸を中心として１２５rpmで回転させ、パイプ状コア１の上方においてパイプ状コア１の軸方向に沿って８mm／秒で移動する塗布ノズル７Ａから、ゴム層６に液状コーティング材料を０．２５g／１０秒でかけ流すと共に、塗布ノズル７Ａと共に移動するブレード２０を液状コーティング材料に当てて、液状コーティング材料の厚さを調節した。
【００５４】
そして、さらに、ブレード２０によって厚さが調節された該液状コーティング材料の表面に、パイプ状コア１の軸方向とは垂直な方向に回転軸を有する回転部材２４（回転数＝３００００ｒｐｍ）を接触させてブレード２０と共に移動させ、液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、ゴム層６の外周に液状コーティング材料の塗布層３３を形成した。
【００５５】
その後、加熱手段の温度を３２０℃にして、塗布層３３を硬化させた。その結果、表面にスパイラル模様の無い図４に示すゴムロール３５を製造することができた。
【実施例３】
【００５６】
本発明の他の実施例を図７および図８を用いて詳細に説明する。
図７は本第３実施例に係るゴムロールの製造装置の正面図、図８は本第３実施例に係るゴムロールの製造装置の側面図（図７におけるＢ−Ｂ断面図）である。
尚、説明を分かり易くするため、実施例１に係るゴムロールの製造装置と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
（ゴムロールの製造装置）
本実施例４に係るゴムロールの製造装置における実施例１との主な相違点は、移動台１４の上に支持枠３Ａおよび３Ｂを載せ、パイプ状コア１自体が移動する点である。
【００５８】
パイプ状コア１の両端は、先端コーン形状のチャック２Ａおよび２Ｂによって支持されている。そして、チャック２Ａ、２Ｂは、ぞれぞれ支持枠３Ａ、３Ｂにボールベアリング４Ａ、４Ｂを介して回転可能に支持されている。
一方のチャック２Ａは、支持枠３Ａに摺動自在に支持されており、図示しないエアシリンダー、油圧シリンダー、スプリング等の押圧手段によって、図８における矢印イの向きに（チャック２Ｂに向かって）押圧されている。さらに、チャック２Ａの軸５は、図示しないモータ等の駆動手段によって、図９における矢印ニの向きに回転させられる。
【００５９】
これらの図示しない押圧手段および駆動手段は、パイプ状コア１が移動手段としての移動台１４によりパイプ状コア１の軸方向に移動する関係上、移動台１４または支持枠３Ａに取り付けられた支持台２６に固定されている。
【００６０】
移動台１４にはネジ孔１５があけられており、ネジ孔１５には、図示しないモータ等の駆動源によって回転速度可変に正逆回転させられる長尺ネジ１６が入れられており、この長尺ネジ１６を図示しない駆動源によって所定の回転数で正回転または逆回転させることによって、移動台１４はパイプ状コア１の軸方向に沿って所定の速度（例えば、５ｍｍ／秒）で移動させられる。
【００６１】
尚、移動台１４は、基台１３上に設けられたレール１７によってガイドされている。また、前記したネジ孔１５および長尺ネジ１６は、一般に市販されているボールネジを用いて構成しても良い。
また、図８に示す様に、摺動台１９および可動枠８は、基台１３に直接固定されている。すなわち、実施例１に係るゴムロールの製造装置は、塗布ノズル７Ａ、ブレード２０および補助ブレード２３がパイプ状コア１に対して移動台１４によって移動するのに対し、本実施例４に係るゴムロールの製造装置は、パイプ状コア１が塗布ノズル７Ａ、ブレード２０および補助ブレード２３に対して移動台１４によって移動するのである。
【００６２】
（ゴムロールの製造方法）
かかる製造装置を用いてゴムロールを製造する方法を以下に説明する。
パイプ状コア１の表面にゴム層６が形成された図３に示すパイプ状コア３０を、図７および図８に示す様に、パイプ状コア１の内部に加熱手段としてのヒータ３７を挿入し、前記した製造装置にセットした。
【００６３】
その後、パイプ状コア１（パイプ状コア３０）を、軸を中心として１４０rpmで回転させると共に、パイプ状コア１を５ｍｍ／秒で移動させ、パイプ状コア１の上方において塗布ノズル７Ａから、ゴム層６に液状コーティング材料を０．２５g／１０秒でかけ流すと共に、ブレード２０を液状コーティング材料に当てて、液状コーティング材料の厚さを調節した。
【００６４】
さらに、ブレード２０によって厚さが調節された液状コーティング材料の表面に補助ブレード２３を接触させて、液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、ゴム層６の周面に液状コーティング材料の塗布層（コーティング層）３３を形成した。
【００６５】
その後、パイプ状コア１の内部のヒータ３７により、塗布層３３を３２０℃に加熱して、塗布層３３を硬化させた。その結果、表面にスパイラル模様の無い図４に示すコーティング層３３を有するゴムロール３５を製造することができた。
【実施例４】
【００６６】
本発明の他の実施例を図９を用いて詳細に説明する。
図９は、本実施例４に係るゴムロールの製造装置の正面図である。
尚、説明を分かり易くするため、実施例１に係るゴムロールの製造装置と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
（ゴムロールの製造装置）
本実施例４に係るゴムロールの製造装置における実施例３との主な相違点は、補助ブレード２３の代わりに回転部材２４を設けた点である。
図９に示すように、回転部材２４は、パイプ状コア１の軸方向とは垂直な方向に回転軸を有し、昇降枠９に取り付けられたモータ２５により回転される。
【００６８】
回転部材２４の回転速度は、２００００〜３００００ｒｐｍが望ましく、本第５実施例においては、パイプ状コア１の回転数１２５ｒｐｍに対して、回転部材２４の回転数を３００００ｒｐｍとした。また、塗布ノズル７Ａおよび回転部材２４の移動速度を８ｍｍ／秒、回転部材２４とパイプ状コア１の間隔（隙間）を１μｍとした。尚、回転部材の回転方向は、正方向、逆方向のどちらであっても良い。
【００６９】
（ゴムロールの製造方法）
パイプ状コア１の表面にゴム層６が形成されたパイプ状コア３０を、図６に示す様に、パイプ状コア１の内部に加熱手段としてのヒータ３７を挿入し、前記した製造装置にセットした。
【００７０】
その後、パイプ状コア１（パイプ状コア３０）を、軸を中心として１２５rpmで回転させると共に、パイプ状コア１の軸方向に沿って８mm／秒で移動させ、パイプ状コア１の上方において塗布ノズル７Ａから、ゴム層６に液状コーティング材料を０．２５g／１０秒でかけ流すと共に、ブレード２０を液状コーティング材料に当てて、液状コーティング材料の厚さを調節した。
【００７１】
そして、さらに、ブレード２０によって厚さが調節された該液状コーティング材料の表面に、パイプ状コア１の軸方向とは垂直な方向に回転軸を有する回転部材２４（回転数＝３００００ｒｐｍ）を接触させて、液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、ゴム層６の外周に液状コーティング材料の塗布層３３を形成した。その後、加熱手段により液状コーティング材料を３２０℃に加熱して、塗布層３３を硬化させた。その結果、表面にスパイラル模様の無い図４に示すゴムロール３５を製造することができた。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、電子写真装置、プリンターの定着ロール等に使用されるコーティング層を有するゴムロールの製造方法で利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】ゴムロールの製造装置の正面図（実施例１）
【図２】ゴムロールの製造装置の側面図（実施例１）
【図３】パイプ状コアの一部側断面図（実施例１）
【図４】ゴムロールの一部側断面図（実施例１〜４）
【図５】ゴムロールの一部側断面図（実施例１）
【図６】ゴムロールの製造装置の正面図（実施例２）
【図７】ゴムロールの製造装置の正面図（実施例３）
【図８】ゴムロールの製造装置の正面図（実施例３）
【図９】ゴムロールの製造装置の側面図（実施例４）
【符号の説明】
【００７４】
１ パイプ状コア
２Ａ，２Ｂ チャック
７Ａ，７Ｂ 塗布ノズル
１４ 移動台（移動手段）
２０ ブレード
２３ 補助ブレード
２４ 回転部材
３１ ゴムロール
３５ ゴムロール
３７ ヒータ（加熱手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、
該パイプ状コアを、軸を中心として回転させ、
該パイプ状コアの上方において該パイプ状コアの軸方向に沿って移動する塗布ノズルから、該ゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、該塗布ノズルと共に移動するブレードを該液状コーティング材料に当てて、該液状コーティング材料の厚さを調節し、
さらに、該ブレードによって厚さが調節された該液状コーティング材料の表面に補助ブレードを接触させて、該液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、該ゴム層の周面に該液状コーティング材料の塗布層を形成した後、
前記加熱手段によって前記パイプ状コアの内部から該塗布層を加熱して硬化させることを特徴とするコーティング層を有するゴムロールの製造方法
【請求項２】
周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、
該パイプ状コアを、軸を中心として回転させ、
該パイプ状コアの上方において該パイプ状コアの軸方向に沿って移動する塗布ノズルから、該ゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、該塗布ノズルと共に移動するブレードを該液状コーティング材料に当てて、該液状コーティング材料の厚さを調節し、
さらに、該ブレードによって厚さが調節された該液状コーティング材料の表面に、前記パイプ状コアの軸方向とは垂直な方向に回転軸を有する回転部材を接触させて、該液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、該ゴム層の周面に該液状コーティング材料の塗布層を形成した後、
前記加熱手段によって前記パイプ状コアの内部から該塗布層を加熱して硬化させることを特徴とするコーティング層を有するゴムロールの製造方法
【請求項３】
周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、
該パイプ状コアを、軸を中心として回転させると共に、軸方向に移動させ、
該パイプ状コアの上方において塗布ノズルから該ゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、ブレードを該液状コーティング材料に当てて該液状コーティング材料の厚さを調節し、
さらに、該ブレードによって厚さが調節された該液状コーティング材料の表面に補助ブレードを接触させて、該液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、該ゴム層の周面に該液状コーティング材料の塗布層を形成した後、
前記加熱手段によって前記パイプ状コアの内部から該塗布層を加熱して硬化させることを特徴とするコーティング層を有するゴムロールの製造方法
【請求項４】
周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、
該パイプ状コアを、軸を中心として回転させると共に、軸方向に移動させ、
該パイプ状コアの上方において塗布ノズルから該ゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、ブレードを該液状コーティング材料に当てて該液状コーティング材料の厚さを調節し、
さらに、該ブレードによって厚さが調節された該液状コーティング材料の表面に、前記パイプ状コアの軸方向とは垂直な方向に回転軸を有する回転部材を接触させて、該液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、該ゴム層の周面に該液状コーティング材料の塗布層を形成した後、
前記加熱手段によって前記パイプ状コアの内部から該塗布層を加熱して硬化させることを特徴とするコーティング層を有するゴムロールの製造方法
【請求項１】
周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、
該パイプ状コアを、軸を中心として回転させ、
該パイプ状コアの上方において該パイプ状コアの軸方向に沿って移動する塗布ノズルから、該ゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、該塗布ノズルと共に移動するブレードを該液状コーティング材料に当てて、該液状コーティング材料の厚さを調節し、
さらに、該ブレードによって厚さが調節された該液状コーティング材料の表面に補助ブレードを接触させて、該液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、該ゴム層の周面に該液状コーティング材料の塗布層を形成した後、
前記加熱手段によって前記パイプ状コアの内部から該塗布層を加熱して硬化させることを特徴とするコーティング層を有するゴムロールの製造方法
【請求項２】
周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、
該パイプ状コアを、軸を中心として回転させ、
該パイプ状コアの上方において該パイプ状コアの軸方向に沿って移動する塗布ノズルから、該ゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、該塗布ノズルと共に移動するブレードを該液状コーティング材料に当てて、該液状コーティング材料の厚さを調節し、
さらに、該ブレードによって厚さが調節された該液状コーティング材料の表面に、前記パイプ状コアの軸方向とは垂直な方向に回転軸を有する回転部材を接触させて、該液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、該ゴム層の周面に該液状コーティング材料の塗布層を形成した後、
前記加熱手段によって前記パイプ状コアの内部から該塗布層を加熱して硬化させることを特徴とするコーティング層を有するゴムロールの製造方法
【請求項３】
周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、
該パイプ状コアを、軸を中心として回転させると共に、軸方向に移動させ、
該パイプ状コアの上方において塗布ノズルから該ゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、ブレードを該液状コーティング材料に当てて該液状コーティング材料の厚さを調節し、
さらに、該ブレードによって厚さが調節された該液状コーティング材料の表面に補助ブレードを接触させて、該液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、該ゴム層の周面に該液状コーティング材料の塗布層を形成した後、
前記加熱手段によって前記パイプ状コアの内部から該塗布層を加熱して硬化させることを特徴とするコーティング層を有するゴムロールの製造方法
【請求項４】
周面にゴム層が形成されたパイプ状コアの内部に加熱手段を挿入し、
該パイプ状コアを、軸を中心として回転させると共に、軸方向に移動させ、
該パイプ状コアの上方において塗布ノズルから該ゴム層に液状コーティング材料をかけ流すと共に、ブレードを該液状コーティング材料に当てて該液状コーティング材料の厚さを調節し、
さらに、該ブレードによって厚さが調節された該液状コーティング材料の表面に、前記パイプ状コアの軸方向とは垂直な方向に回転軸を有する回転部材を接触させて、該液状コーティング材料の表面からスパイラル模様を無くすと共に、該ゴム層の周面に該液状コーティング材料の塗布層を形成した後、
前記加熱手段によって前記パイプ状コアの内部から該塗布層を加熱して硬化させることを特徴とするコーティング層を有するゴムロールの製造方法
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２４１２６４（Ｐ２００９−２４１２６４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８７２８６（Ｐ２００８−８７２８６）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００２５１２８８）鈴鹿富士ゼロックス株式会社 (156)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００２５１２８８）鈴鹿富士ゼロックス株式会社 (156)
【Ｆターム（参考）】
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