説明

ゴムローラの製造装置

【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。

【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】

【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

【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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2008−256036(P2008−256036A)
【公開日】平成20年10月23日(2008.10.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−97226(P2007−97226)
【出願日】平成19年4月3日(2007.4.3)
【出願人】(393002634)キヤノン化成株式会社 (640)
【Fターム(参考)】