塗工液の塗布方法及び塗工装置
【課題】塗工液の塗布時の塗りムラの発生を防止する。
【解決手段】コイル線を密着巻きさせたアプリケートローラにより塗工液の塗布を行った後、アプリケートローラのコイル線のピッチを広げてから、円筒体とアプリケートローラを離間させる。
【解決手段】コイル線を密着巻きさせたアプリケートローラにより塗工液の塗布を行った後、アプリケートローラのコイル線のピッチを広げてから、円筒体とアプリケートローラを離間させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式プリンタや複写機等のＯＡ機器に使用される各種ローラにおいて、ローラを構成する層を形成するための塗工液の塗布方法及び塗工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式プリンタや複写機等のＯＡ機器には、帯電ローラ、現像ローラなど様々な導電性ローラが使用されている。これらの導電性ローラは、電気特性の向上や感光ドラムへの汚染防止のため、塗工液を塗布、乾燥させることによって１層以上の塗工層が設けられている。
【０００３】
従来、この塗工層を形成する方法としては、ローラ（円筒体）自体を塗工液中に浸漬させるディッピング式塗工やスプレー式塗工が挙げられる。また、これ以外にも塗工液を供給した回転するアプリケートローラをローラ（円筒体）に当接させるローラコート式塗工などが用いられている。
【０００４】
これらの方法の中でも、ローラコート式塗工はローラの軸方向全体にわたって同時に塗工液を塗布する方法であり、以下のような利点を有している。
・１本ずつ短時間で塗工ができ、かつ塗工液の使用量も少量ですむ。
・他の塗布方法に比べて生産性が高い。
【０００５】
しかし、このローラコート式塗工は、塗布終了後、被塗工物であるローラからアプリケートローラを離間させる工程が必要であった。そして、この際、塗工液が高い表面張力、粘度を有するため、ローラとアプリケートローラの離間時にアプリケートローラ側に引っ張られて、この跡がローラ表面に残る場合があった。この結果、ローラとアプリケートローラとの間のゴムローラ表面の軸方向にすじ状の塗りムラが残る場合があった。
【０００６】
このすじ状の塗りムラは、塗工液自体の物性（表面張力、粘度）を改善することによりある程度、防ぐことができるものの、近年のプリンタの高速化及び高精細化に対する対応としては不十分であった。そこで、ローラコート式塗工装置自体の改良が必要となっていた。
【０００７】
このため、特許文献１には、このすじ状の塗りムラの発生を防止する方法が開示されている。具体的には、特許文献１（特許第２６６５７９５号明細書）の方法では、アプリケートローラの回転軸を、ローラの軸に対して一定角度ずらして配置し、ローラの一方の端部より他方の端部まで順に塗工液を塗布している。そして、最後の塗りムラのすじをゴムローラの他方の端部まで逃がすことによって、ローラ全体のすじ状の塗りムラの発生を防止している。
【特許文献１】特許第２６６５７９５号明細書（第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の方法では、塗りムラをゴムローラの他方の端部へ徐々に逃がしているため、塗工液の塗布に時間がかかることとなっていた。また、アプリケートローラ又はローラを移動させる機構が必要となるため、塗工装置自体が複雑になるなど装置のコストアップにつながるといった問題が生じていた。
【０００９】
そこで、本発明者は鋭意、検討した結果、被塗工物である円筒体に塗工液を塗布する手段として、心棒にコイル線を巻いたワイヤーロッド形状のアプリケートローラを用いれば良いことを発見した。そして、塗工液の塗布時には、コイル線を密着巻きにすることで円筒体とアプリケートローラの当接性を高くして、円筒体の外周面上に均一に塗工液を塗布できることを発見した。また、塗布終了時には、コイル線のピッチを大きくすることで円筒体とアプリケートローラの当接性を低くしてから、円筒体とアプリケートローラを離間させる。これにより、円筒体の外周面上への塗工液の液だれや塗りムラの発生を防止できることを発見した。
【００１０】
すなわち、本発明は、塗布終了後、アプリケートローラを被塗工物（円筒体）から離間させる際の、塗りムラの発生を防止する塗工液の塗布方法及び塗工装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は、以下の構成を有することを特徴とする。
１．（１）円筒体と、心棒にコイル線を密着巻きさせてなるワイヤーロッド形状のアプリケートローラとを、円筒体とアプリケートローラの中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように配置する工程と、
（２）前記アプリケートローラを回転させながら、前記アプリケートローラの外周面上に塗工液を供給することにより、前記円筒体の外周面上に前記塗工液を塗布する工程と、
（３）前記アプリケートローラのコイル線のピッチを広げる工程と、
（４）前記塗工液を塗布した円筒体と前記アプリケートローラを離間させる工程と、
を有することを特徴とする塗工液の塗布方法。
【００１２】
２．前記工程（２）において、
前記アプリケートローラの外周面の一部を、容器Ａ内に満たした前記塗工液中に浸漬させることにより、前記アプリケートローラの外周面上に塗工液を供給することを特徴とする上記１に記載の塗工液の塗布方法。
【００１３】
３．前記工程（２）において、
前記アプリケートローラと、サクションローラとを、アプリケートローラとサクションローラの中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように配置し、
前記サクションローラを回転させながら、その外周面の一部を容器Ｂ内に満たした前記塗工液中に浸漬させることにより、前記アプリケートローラの外周面上に塗工液を供給することを特徴とする上記１に記載の塗工液の塗布方法。
【００１４】
４．コイル線を巻いた心棒と、前記コイル線のピッチを変化させることが可能なスライド機構と、を有するアプリケートローラと、
前記アプリケートローラの回転手段と、
前記アプリケートローラの外周面上へ塗工液を供給する液供給手段と、
前記アプリケートローラと中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように、円筒体を把持可能な把持手段と、
前記円筒体を前記アプリケートローラから離間させるように移動可能な移動手段と、
を備えたことを特徴とする塗工装置。
【００１５】
５．前記液供給手段が、塗工液を満たした容器Ａであり、
前記液供給手段は、前記アプリケートローラの外周面の一部を、前記塗工液中に浸漬させるように配置されていることを特徴とする上記４に記載の塗工装置。
【００１６】
６．前記液供給手段は、
前記アプリケートローラと中心軸が互いに平行で、且つ互いの外周面が対向するように配置されたサクションローラと、
前記サクションローラの回転手段と、
塗工液を満たした容器Ｂであって、前記サクションローラの外周面の一部を前記塗工液中に浸漬させるように配置された容器Ｂと、
を備えたことを特徴とする上記４に記載の塗工装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の塗工液の塗布方法及び塗工装置によれば、塗布終了後、被塗工物である円筒体をアプリケートローラから離間させる際に、アプリケートローラのコイル線のピッチを広げる。これにより、コイル線とコイル線の間に塗料が流れ込んで、アプリケートローラから円筒体への塗工液の供給が絶たれる。また、被塗工物である円筒体とアプリケートローラとの接触が、軸方向の線接触から複数の点接触となる。この結果、円筒体表面に液だれやアプリケートローラに引っ張られた跡が残らなくなり、離間する際のすじ状の塗りムラの発生を防止した状態で円筒体に塗工液の塗布を行うことができ、均一な膜厚の塗布層を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
１．塗工装置
本発明の塗工装置は、以下の部材を有する。
コイル線を巻いた心棒と、コイル線のピッチを変化させることが可能なスライド機構と、を有するアプリケートローラ。
アプリケートローラの回転手段。
アプリケートローラの外周面上へ塗工液を供給する液供給手段。
アプリケートローラと中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように、円筒体を把持可能な把持手段。
円筒体をアプリケートローラから離間させるように移動可能な移動手段。
【００１９】
図１は、本発明のアプリケートローラの一例を示したものである。本発明のアプリケートローラ５は、塗工液の塗布時には、心棒２にコイル線１を密着巻きさせたワイヤーロッド形状となっている。ここで、「密着巻き」とは、図１（ａ）に示されるように、隣接するコイルの一巻き同士が密着して、接するように巻かれた状態を表す。この時、アプリケートロールの直径は特に限定されるものではないが、直径が小さいと機械的強度が保てなかったり軸受などの設計が困難となる。また、直径が大きいと空気中に露出する表面積が大きくなりアプリケートロール表面の塗工液が乾燥してしまう。このため、アプリケートロールの直径は、１０ｍｍ以上、３０ｍｍ以下が好ましい。
【００２０】
このコイル線１の材質は特に限定されるわけではないが、バネ性を持たせるため、例えば、硬鋼線、ピアノ線、バネ用ステンレス鋼線を用いるのが好ましい。この時、コイル線の直径は塗工膜厚、塗工液の粘度、表面張力などの条件にもよるが、特に限定されるものではない。ただし、コイル線の直径が小さいと表面が平滑な円柱状態となり塗工液の塗布量が減ったり機械的強度が保てない可能性がある。また、コイル線の直径が大きいと隣り合うコイル線の隙間に塗工液が回らず塗工ムラの原因となる。このため、コイル線の直径は、０．２ｍｍ以上、２ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２１】
また、心棒２の材質は特に限定されるわけではないが、好ましくは導電性で所定の機械的強度を有するものを用いるのが良い。具体的には金属製の心棒を挙げることができる。
【００２２】
このアプリケートローラ５は、コイル線のピッチを変化させることが可能なスライド機構を備えている。そして、塗布終了時には、図１（ｂ）に示すように、このスライド機構によりコイル線が密着巻きした状態からコイル線のピッチが広がった状態に変化させることができる。コイル線を広げる間隔としては、塗工液の粘度、表面張力により、特に限定されるわけではない。一般的には、コイル線の間隔をコイルの直径分以上に広げれば、コイル線とコイル線の間に塗工液が保持できなくなり塗工を終了できるが、最終的には塗り上がりの表面状態で判断するのが好ましい。
【００２３】
このスライド機構により、コイル線１のピッチを変化させる方法としては、コイル線１の少なくとも一方を他方に対して軸方向に引っ張る方法が挙げられる。この引っ張る方法としては例えば、図４に示されるように、心棒２にスライドするリング３を挿入し、リング３にコイル線１の一端を溶接又は引っ掛けて固定させ、リング３をエアシリンダ等で軸方向１０に移動させる方法がある。
【００２４】
また、コイル線１を圧縮バネのように心棒２に隙間を空けた状態で巻き付け、コイル線１の少なくとも一方を心棒２に取り付けたリング３等で軸方向に押し付けて密着状態にする方法を挙げることができる。この方法では、ゴムローラ４を離間する際にリング３の押し付け力を開放させることにより、コイル線１のピッチを広げることができる。
【００２５】
このアプリケートローラには回転手段が備え付けられており、所定の回転数でアプリケートローラを回転させることができるようになっている。この時、アプリケートロールの回転数は特に限定されるものではないが、回転が速すぎると遠心力により液が飛び散り、回転が遅いと生産性が落ちることとなる。このため、被塗工物である円筒体の回転数は３０ｒｐｍ以上、１２０ｒｐｍ以下となるように設定するのが好ましい。この回転手段による回転方法としては例えば、アプリケートローラ５を把持する軸をモータ９ａ等で回転させる方法が挙げられる。また、図３に示すように、液供給手段として設けたサクションローラ７をモータ９ｂ等で回転させ、アプリケートローラ５をこのサクションローラ７の回転に従動回転させても良い。この場合、サクションローラ７が回転手段となる。
【００２６】
また、本発明では、アプリケートローラの外周面上へ塗工液を供給する液供給手段が設けられている。この液供給手段により、アプリケートローラの外周面上へ供給された塗工液は、アプリケートローラの回転に伴ってアプリケートローラの外周面と対向する円筒体の外周面上まで運ばれて、円筒体の外周面上に塗布される。
【００２７】
この液供給手段としては、塗工液を満たしたパン状容器Ａを挙げることができる。図２はこの液供給手段を備えた本発明の塗工装置の一例を示したものである。この液供給手段を用いる場合、アプリケートローラ５の外周面の一部を直接、塗工液を満たしたパン状容器Ａ内８に浸漬させる。そして、アプリケートローラ５を回転させることにより、アプリケートローラ５の外周面上に塗工液を順次、供給することができる。
【００２８】
また、この液供給手段としては、サクションローラ７と、塗工液を満たしたパン状容器Ｂ８を挙げることができる。図３は、この液供給手段を備えた本発明の塗工装置の一例を示したものである。この液供給手段では、塗工液を満たしたパン状容器Ｂ８は、サクションローラ７の外周面の一部を塗工液中に浸漬させるように配置されている。
【００２９】
また、このサクションローラ７は、サクションローラ７とアプリケートローラ５の中心軸が互いに平行となり、且つサクションローラ７とアプリケートローラの外周面が互いに対向するように配置されている。このサクションローラ７には回転手段９ｂが設けられており、サクションローラ７が回転できるようになっている。この回転手段９ｂとしては、アプリケートローラと同様の回転手段を用いることができる。また、アプリケートローラ５は、このサクションローラ７の回転に伴い、従動回転するようになっている。このサクションローラ７は、塗工の膜厚や塗料の粘度等の特性に合わせて、その表面にローレット加工を施したグラビアローラを用いても良い。
【００３０】
このサクションローラ７を用いた液供給手段を用いる場合、サクションローラ７の外周面の一部を直接、塗工液を満たしたパン状容器Ｂ８内に浸漬させる。そして、サクションローラ７を回転させることにより、サクションローラ７の外周面上に塗工液を順次、供給することができる。このサクションローラ７の外周面上へ供給された塗工液は、サクションローラ７の回転に伴ってサクションローラ７の外周面と対向するアプリケートローラ５の外周面上まで運ばれる。そして、サクションローラ７からアプリケートローラ５の外周面上へと供給される。
【００３１】
また、本発明の塗工装置には、アプリケートローラと中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように、円筒体を把持可能な把持手段が設けられている。また、円筒体は、それ単独で又は、アプリケートローラ５の回転に伴っ従動回転できるようになっている。なお、ここで「円筒体」とは、中心軸を有する円筒形状のものを表しており、芯金や芯金上に１以上の層が設けられたものを挙げることができる。
【００３２】
円筒体を単独で回転させる場合、例えば、把持手段６をモータ等でアプリケートローラ５とは独立して回転させる方法を挙げることができる。この場合、円筒体の回転方向は、アプリケートローラの回転方向と同じ方向又は逆方向の何れの方向の回転であっても良いが、液切れを考慮し、せん断速度を上げるために同じ方向の回転とすることが好ましい。
【００３３】
また、上記以外の円筒体の回転方法としては、アプリケートローラ５と円筒体を当接させ、アプリケートローラ５の回転に伴い、円筒体を従動回転させる方法を挙げることができる。この場合、円筒体の回転方向は、アプリケートローラの回転方向と逆方向の回転となる。
更に、本発明の塗工装置は、円筒体をアプリケートローラから離間させるように移動可能な移動手段を有いている。なお、一つの手段が、把持手段と移動手段としての機能を有していても良い。
【００３４】
２．塗工液の塗布方法
本発明の塗工液の塗布方法は以下の工程を有する。
（１）被塗工物である円筒体と、心棒にコイル線を密着巻きさせてなるワイヤーロッド形状のアプリケートローラとを、円筒体とアプリケートローラの中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように配置する工程。
（２）アプリケートローラを回転させながら、アプリケートローラの外周面上に塗工液を供給することにより、円筒体の外周面上に塗工液を塗布する工程。
（３）アプリケートローラのコイル線のピッチを広げる工程。
（４）塗工液を塗布した円筒体とアプリケートローラを離間させる工程。
【００３５】
本発明の塗工液の塗布方法では、まず、工程（１）で、円筒体と、アプリケートローラとを、中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように配置する。この時、円筒体とアプリケートローラの外周面は間隙を設けて配置しても、当接させても良い。
【００３６】
次に、工程（２）では、アプリケートローラを回転させながら、アプリケートローラの外周面上に塗工液を供給する。このようにアプリケートローラの外周面上に塗工液を供給することにより、アプリケートローラの回転に伴って塗工液は、アプリケートローラの円筒体に対向する外周面上まで運ばれる。そして、アプリケートローラの円筒体に対向する外周面から、この円筒体の外周面上に塗工液を塗布する。図１（ａ）はこの状態を表したものである。
【００３７】
なお、この際、アプリケートローラは心棒にコイル線を密着巻きさせたワイヤーロッド形状となっているため、円筒体の外周面上に均一に塗工液を塗布することができる。また、円筒体は独立して又は、アプリケートローラの回転に従動させて回転させているため、上記方法により、円筒体の外周面上に順次、塗工液を塗布することができる。
【００３８】
次に、工程（３）では、塗工液の塗布を終了した後、アプリケートローラのコイル線のピッチを広げる。図１（ｂ）はこの状態を表したものである。これにより、コイル線とコイル線の間に塗料が流れ込んで、アプリケートローラから円筒体への塗工液の供給が絶たれる。また、被塗工物である円筒体とアプリケートローラとの接触が軸方向の線接触から複数の点接触となる。この結果、円筒体の表面に液だれやアプリケートローラに引っ張られた跡が残らなくなり、離間する際のすじ状の塗りムラの発生を防止した状態で、円筒体に塗工液の塗布を行うことができる。
【００３９】
次に、工程（４）では、塗工液を塗布した円筒体と、アプリケートローラを離間させる。この時、典型的には、移動手段により円筒体を移動させてアプリケートローラから離間させる。なお、円筒体とアプリケートローラの離間方法は、上記方法に限定されず、円筒体単独、アプリケートローラ単独、円筒体とアプリケートローラの両方を移動させることによって離間させても良い。
【００４０】
この後、円筒体の外周面上に塗布した塗工液を加熱乾燥させることによってすじ状の塗りムラの発生がなく、均一な膜厚を有する塗布層を得ることができる。
３．塗工液
本発明に用いられる塗工液は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等の材料、水系、溶剤系溶媒、顔料の有無などが特に限定されるものではない。また、塗工液の粘度については、粘度が高いとアプリケートロールから被塗工物である円筒体を離間する際に糸引きを起こしてしまうため、一般的には１００Ｐａ・ｓ以下が好ましい。
【実施例】
【００４１】
（実施例１）
電子写真装置用現像ローラを製造するための、本発明の塗工液の塗布方法を、図４を参照して説明する。
まず、被塗工物である円筒体を準備した。なお、この円筒体は、φ６で、長さ２６０ｍｍの、表面が無電解ニッケルメッキをされた快削鋼ＳＵＭ２４Ｌのシャフト４ａを芯金として用いている。そして、金型により、この芯金の外周面上にφ１２で長さ２３５ｍｍの導電性シリコーンゴムからなる弾性層４ｂを形成した。なお、この弾性層４ｂを構成する導電性シリコーンゴムは、東レ・ダウコーニング社製のものであり、２液の液状材料から構成され、白金触媒や硬化剤、導電性付与のためのカーボンブラック等が適宜、配合されている。この弾性層４ｂは、２液の液状材料を混合した後、シャフトを内包した金型内に射出、熱硬化させて形成した。
【００４２】
また、塗工装置としては、図３に示す各部材から構成されたものを用いた。
・ゴムローラ４を把持すると共に上下移動が可能な手段６。
・アプリケートローラ５
・軸受機構
・アプリケートローラに当接し回転する、当接部の大きさが外径φ３０で、長さ２６０ｍｍのサクションローラ７（ＳＵＳ３０４製）。
・サクションローラ７を駆動させるモータ（回転手段）９ｂ。
・サクションローラ７の下部が浸漬し、塗工液を満たしたパン状容器Ｂ８。
（手段６は、把持手段と移動手段に相当する。このサクションローラ７、サクションローラ７の回転手段９ｂ、パン状容器Ｂ８が液供給手段を構成する。また、サクションローラ７、サクションローラ７の回転手段９ｂが、アプリケートローラ５の回転手段に相当する）。
【００４３】
次に、この塗工装置を用いて、心棒にコイル線を密着巻きさせたワイヤーロッド形状のアプリケートローラに対して、上記円筒体を、中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように配置させた（工程（１））。なお、このアプリケートローラ５には、図４に示すように、両端部の外径がφ８、中央部の外径がφ１１．８ｍｍで、全長３５０ｍｍのステンレス鋼ＳＵＳ３０４製心棒２を用いた。そして、この心棒２に、φ２．１ｍｍのＳＵＳ３０４−ＷＰＢ製コイル線１を１１５巻き密着巻きしたものを用いた。このアプリケートローラ５の、コイル線１を密着巻きさせた部分の外径φ１６ｍｍで、長さは２４１．５ｍｍとなる。
【００４４】
図４に示すように、このアプリケートローラ５においては、コイル線１の一方の端部は心棒２内に挿入して固定した。また、もう一方の端部は心棒２を挿入した外径φ１６、内径φ１１．８、長さ１０ｍｍの、コイル線ピッチ拡大用リング３の中央に挿入した。なお、この心棒２にはリングが軸方向１０に可動させてコイル線１のピッチを広げた場合に、コイル線１のリング３側の端部を軸方向に逃がすための溝２ａが開けられている。
【００４５】
この塗工装置では、モータ９ｂよりカップリングを介してサクションローラ７を駆動させ、サクションローラ７の回転に伴いサクションローラ７に当接させたアプリケートローラ５を従動回転させている。また、被塗工物であるローラ（円筒体）４は、アプリケートローラ５に従動回転するよう、シャフト４ａに片側３００ｇｆ、両側で６００ｇｆの荷重をかけてアプリケートローラに当接されている。また、サクションローラ７を駆動させるモータ９ｂは、回転速度が変えられるようにＡＣスピードコントローラモータ２５Ｗが用いられている。本実施例では、ローラの回転数が３０ｒｐｍとなるよう、サクションローラの回転数を１２ｒｐｍに設定した。
【００４６】
本実施例では、上記のようにサクションローラ及びアプリケートローラを回転させることにより、パン状容器Ｂ内の塗工液をアプリケートローラの外周面上に供給した。なお、この塗工液を得る際にはまず、ウレタン塗料（日本ポリウレタン社製 ニッポランＮ５０３３（商品名））を、固形分濃度が１０質量％となるようにメチルエチルケトンで希釈した。次に、この希釈液に更に導電剤としてカーボンブラック、絶縁性ウレタン粒子、硬化剤等を適宜、配合させた。そして、塗工液の粘度を、１４ｍＰａ・ｓに調整した。
【００４７】
より具体的には、被塗工物であるローラ（円筒体）を把持した状態で、このアプリケートローラに当接させて、このローラを５回転、従動回転させることにより、ローラ５の外周面上に塗工液を塗布した（工程（２））。この後、アプリケートローラのコイル線の片端に取り付けたリング３を、軸方向に約５０ｍｍ移動させた。この時、コイル線のピッチは約２．５ｍｍとなり、隣り合うコイル線の隙間は約０．４ｍｍとなった（工程（３））。次に、現像ローラを引き上げて、塗工液を塗布した円筒体からアプリケートローラを離間させた（工程（４））。
【００４８】
（比較例１）
比較例１として、図５に示す、塗工部の大きさがφ１６、長さ２４５ｍｍで、コイル線を巻いていない円柱状のアプリケートローラを用いて、ローラ（円筒体）に塗工液の塗布を行った。なお、図６に示すように、このアプリケートローラ以外の装置構成は、実施例１と同様にした。
【００４９】
すなわち、比較例１では、サクションローラ７を用いてパン状容器Ｂ８内の塗工液をアプリケートローラ５の外周面上に供給した。また、これと共に、サクションローラ７の回転によりアプリケートローラ５を従動回転させた。
【００５０】
更に、アプリケートローラ５の回転によって、被塗工物である円筒体４ａ、４ｂを従動回転させ、この円筒体の回転数が３０ｒｐｍとなるように調整した。そして、被塗工物である円筒体を５回転、従動回転させることにより、ローラ５の外周面上に塗工液を塗布した。次に、塗工液を塗布した円筒体をアプリケートローラから離間させた。
【００５１】
（実施例１と比較例１の評価）
実施例１では、塗工液の塗布終了後、コイル線のピッチを広げることにより塗料がコイル線の隙間に流れ込み円筒体への塗工液の供給が絶たれ、円筒体とアプリケートローラの接触は複数の点接触となった。このため、塗工液を塗布した円筒体の表面を観察すると、軽微な螺旋状の塗りムラが認められただけであった。なお、この螺旋状の塗りムラは、アプリケートローラのコイル線のピッチを広げた際に、円筒体表面とコイル線が接触していた位置に相当する部分に形成されたものである。実施例１では、回転しながら、被塗工物である円筒体とアプリケートローラの接触位置が移動するため、このような螺旋状の塗りムラが形成されたものと考えられる。
【００５２】
一方、比較例１で塗工液を塗布した円筒体は、軸方向全域にわたって１本の太いすじ状の塗りムラが観察され、実施例と比較して塗りムラ部の段差が大きかった。この塗りムラの位置は、円筒体をアプリケートローラから離間した位置と一致していた。このため、この塗りムラは、ローラとアプリケートローラ間の離間時に、これらのローラ間で表面張力や粘度により引っ張られた塗工液が切れ、その時に塗料が塗りムラとして円筒体表面上に残ったものであるといえる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のアプリケートローラの一例を示す概略図である。
【図２】本発明の塗工装置の一例を示す概略図である。
【図３】本発明の塗工装置の一例を示す概略図である。
【図４】実施例１のアプリケートローラを示す概略図である。
【図５】比較例１のアプリケートローラを示す概略図である。
【図６】比較例１の塗工装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５４】
１．コイル線
２．心棒
２ａ．溝
３．コイル線ピッチ拡大用リング
４．ゴムローラ
４ａ．ゴムローラシャフト
４ｂ．弾性体層
５．アプリケートローラ
６．ゴムローラ把持機構
７．サクションローラ
８．パン状容器
９ａ．サクションローラ駆動用モータ
９ｂ．アプリケートローラ駆動用モータ
１０．コイル線ピッチ可変シリンダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式プリンタや複写機等のＯＡ機器に使用される各種ローラにおいて、ローラを構成する層を形成するための塗工液の塗布方法及び塗工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式プリンタや複写機等のＯＡ機器には、帯電ローラ、現像ローラなど様々な導電性ローラが使用されている。これらの導電性ローラは、電気特性の向上や感光ドラムへの汚染防止のため、塗工液を塗布、乾燥させることによって１層以上の塗工層が設けられている。
【０００３】
従来、この塗工層を形成する方法としては、ローラ（円筒体）自体を塗工液中に浸漬させるディッピング式塗工やスプレー式塗工が挙げられる。また、これ以外にも塗工液を供給した回転するアプリケートローラをローラ（円筒体）に当接させるローラコート式塗工などが用いられている。
【０００４】
これらの方法の中でも、ローラコート式塗工はローラの軸方向全体にわたって同時に塗工液を塗布する方法であり、以下のような利点を有している。
・１本ずつ短時間で塗工ができ、かつ塗工液の使用量も少量ですむ。
・他の塗布方法に比べて生産性が高い。
【０００５】
しかし、このローラコート式塗工は、塗布終了後、被塗工物であるローラからアプリケートローラを離間させる工程が必要であった。そして、この際、塗工液が高い表面張力、粘度を有するため、ローラとアプリケートローラの離間時にアプリケートローラ側に引っ張られて、この跡がローラ表面に残る場合があった。この結果、ローラとアプリケートローラとの間のゴムローラ表面の軸方向にすじ状の塗りムラが残る場合があった。
【０００６】
このすじ状の塗りムラは、塗工液自体の物性（表面張力、粘度）を改善することによりある程度、防ぐことができるものの、近年のプリンタの高速化及び高精細化に対する対応としては不十分であった。そこで、ローラコート式塗工装置自体の改良が必要となっていた。
【０００７】
このため、特許文献１には、このすじ状の塗りムラの発生を防止する方法が開示されている。具体的には、特許文献１（特許第２６６５７９５号明細書）の方法では、アプリケートローラの回転軸を、ローラの軸に対して一定角度ずらして配置し、ローラの一方の端部より他方の端部まで順に塗工液を塗布している。そして、最後の塗りムラのすじをゴムローラの他方の端部まで逃がすことによって、ローラ全体のすじ状の塗りムラの発生を防止している。
【特許文献１】特許第２６６５７９５号明細書（第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の方法では、塗りムラをゴムローラの他方の端部へ徐々に逃がしているため、塗工液の塗布に時間がかかることとなっていた。また、アプリケートローラ又はローラを移動させる機構が必要となるため、塗工装置自体が複雑になるなど装置のコストアップにつながるといった問題が生じていた。
【０００９】
そこで、本発明者は鋭意、検討した結果、被塗工物である円筒体に塗工液を塗布する手段として、心棒にコイル線を巻いたワイヤーロッド形状のアプリケートローラを用いれば良いことを発見した。そして、塗工液の塗布時には、コイル線を密着巻きにすることで円筒体とアプリケートローラの当接性を高くして、円筒体の外周面上に均一に塗工液を塗布できることを発見した。また、塗布終了時には、コイル線のピッチを大きくすることで円筒体とアプリケートローラの当接性を低くしてから、円筒体とアプリケートローラを離間させる。これにより、円筒体の外周面上への塗工液の液だれや塗りムラの発生を防止できることを発見した。
【００１０】
すなわち、本発明は、塗布終了後、アプリケートローラを被塗工物（円筒体）から離間させる際の、塗りムラの発生を防止する塗工液の塗布方法及び塗工装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は、以下の構成を有することを特徴とする。
１．（１）円筒体と、心棒にコイル線を密着巻きさせてなるワイヤーロッド形状のアプリケートローラとを、円筒体とアプリケートローラの中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように配置する工程と、
（２）前記アプリケートローラを回転させながら、前記アプリケートローラの外周面上に塗工液を供給することにより、前記円筒体の外周面上に前記塗工液を塗布する工程と、
（３）前記アプリケートローラのコイル線のピッチを広げる工程と、
（４）前記塗工液を塗布した円筒体と前記アプリケートローラを離間させる工程と、
を有することを特徴とする塗工液の塗布方法。
【００１２】
２．前記工程（２）において、
前記アプリケートローラの外周面の一部を、容器Ａ内に満たした前記塗工液中に浸漬させることにより、前記アプリケートローラの外周面上に塗工液を供給することを特徴とする上記１に記載の塗工液の塗布方法。
【００１３】
３．前記工程（２）において、
前記アプリケートローラと、サクションローラとを、アプリケートローラとサクションローラの中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように配置し、
前記サクションローラを回転させながら、その外周面の一部を容器Ｂ内に満たした前記塗工液中に浸漬させることにより、前記アプリケートローラの外周面上に塗工液を供給することを特徴とする上記１に記載の塗工液の塗布方法。
【００１４】
４．コイル線を巻いた心棒と、前記コイル線のピッチを変化させることが可能なスライド機構と、を有するアプリケートローラと、
前記アプリケートローラの回転手段と、
前記アプリケートローラの外周面上へ塗工液を供給する液供給手段と、
前記アプリケートローラと中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように、円筒体を把持可能な把持手段と、
前記円筒体を前記アプリケートローラから離間させるように移動可能な移動手段と、
を備えたことを特徴とする塗工装置。
【００１５】
５．前記液供給手段が、塗工液を満たした容器Ａであり、
前記液供給手段は、前記アプリケートローラの外周面の一部を、前記塗工液中に浸漬させるように配置されていることを特徴とする上記４に記載の塗工装置。
【００１６】
６．前記液供給手段は、
前記アプリケートローラと中心軸が互いに平行で、且つ互いの外周面が対向するように配置されたサクションローラと、
前記サクションローラの回転手段と、
塗工液を満たした容器Ｂであって、前記サクションローラの外周面の一部を前記塗工液中に浸漬させるように配置された容器Ｂと、
を備えたことを特徴とする上記４に記載の塗工装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の塗工液の塗布方法及び塗工装置によれば、塗布終了後、被塗工物である円筒体をアプリケートローラから離間させる際に、アプリケートローラのコイル線のピッチを広げる。これにより、コイル線とコイル線の間に塗料が流れ込んで、アプリケートローラから円筒体への塗工液の供給が絶たれる。また、被塗工物である円筒体とアプリケートローラとの接触が、軸方向の線接触から複数の点接触となる。この結果、円筒体表面に液だれやアプリケートローラに引っ張られた跡が残らなくなり、離間する際のすじ状の塗りムラの発生を防止した状態で円筒体に塗工液の塗布を行うことができ、均一な膜厚の塗布層を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
１．塗工装置
本発明の塗工装置は、以下の部材を有する。
コイル線を巻いた心棒と、コイル線のピッチを変化させることが可能なスライド機構と、を有するアプリケートローラ。
アプリケートローラの回転手段。
アプリケートローラの外周面上へ塗工液を供給する液供給手段。
アプリケートローラと中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように、円筒体を把持可能な把持手段。
円筒体をアプリケートローラから離間させるように移動可能な移動手段。
【００１９】
図１は、本発明のアプリケートローラの一例を示したものである。本発明のアプリケートローラ５は、塗工液の塗布時には、心棒２にコイル線１を密着巻きさせたワイヤーロッド形状となっている。ここで、「密着巻き」とは、図１（ａ）に示されるように、隣接するコイルの一巻き同士が密着して、接するように巻かれた状態を表す。この時、アプリケートロールの直径は特に限定されるものではないが、直径が小さいと機械的強度が保てなかったり軸受などの設計が困難となる。また、直径が大きいと空気中に露出する表面積が大きくなりアプリケートロール表面の塗工液が乾燥してしまう。このため、アプリケートロールの直径は、１０ｍｍ以上、３０ｍｍ以下が好ましい。
【００２０】
このコイル線１の材質は特に限定されるわけではないが、バネ性を持たせるため、例えば、硬鋼線、ピアノ線、バネ用ステンレス鋼線を用いるのが好ましい。この時、コイル線の直径は塗工膜厚、塗工液の粘度、表面張力などの条件にもよるが、特に限定されるものではない。ただし、コイル線の直径が小さいと表面が平滑な円柱状態となり塗工液の塗布量が減ったり機械的強度が保てない可能性がある。また、コイル線の直径が大きいと隣り合うコイル線の隙間に塗工液が回らず塗工ムラの原因となる。このため、コイル線の直径は、０．２ｍｍ以上、２ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２１】
また、心棒２の材質は特に限定されるわけではないが、好ましくは導電性で所定の機械的強度を有するものを用いるのが良い。具体的には金属製の心棒を挙げることができる。
【００２２】
このアプリケートローラ５は、コイル線のピッチを変化させることが可能なスライド機構を備えている。そして、塗布終了時には、図１（ｂ）に示すように、このスライド機構によりコイル線が密着巻きした状態からコイル線のピッチが広がった状態に変化させることができる。コイル線を広げる間隔としては、塗工液の粘度、表面張力により、特に限定されるわけではない。一般的には、コイル線の間隔をコイルの直径分以上に広げれば、コイル線とコイル線の間に塗工液が保持できなくなり塗工を終了できるが、最終的には塗り上がりの表面状態で判断するのが好ましい。
【００２３】
このスライド機構により、コイル線１のピッチを変化させる方法としては、コイル線１の少なくとも一方を他方に対して軸方向に引っ張る方法が挙げられる。この引っ張る方法としては例えば、図４に示されるように、心棒２にスライドするリング３を挿入し、リング３にコイル線１の一端を溶接又は引っ掛けて固定させ、リング３をエアシリンダ等で軸方向１０に移動させる方法がある。
【００２４】
また、コイル線１を圧縮バネのように心棒２に隙間を空けた状態で巻き付け、コイル線１の少なくとも一方を心棒２に取り付けたリング３等で軸方向に押し付けて密着状態にする方法を挙げることができる。この方法では、ゴムローラ４を離間する際にリング３の押し付け力を開放させることにより、コイル線１のピッチを広げることができる。
【００２５】
このアプリケートローラには回転手段が備え付けられており、所定の回転数でアプリケートローラを回転させることができるようになっている。この時、アプリケートロールの回転数は特に限定されるものではないが、回転が速すぎると遠心力により液が飛び散り、回転が遅いと生産性が落ちることとなる。このため、被塗工物である円筒体の回転数は３０ｒｐｍ以上、１２０ｒｐｍ以下となるように設定するのが好ましい。この回転手段による回転方法としては例えば、アプリケートローラ５を把持する軸をモータ９ａ等で回転させる方法が挙げられる。また、図３に示すように、液供給手段として設けたサクションローラ７をモータ９ｂ等で回転させ、アプリケートローラ５をこのサクションローラ７の回転に従動回転させても良い。この場合、サクションローラ７が回転手段となる。
【００２６】
また、本発明では、アプリケートローラの外周面上へ塗工液を供給する液供給手段が設けられている。この液供給手段により、アプリケートローラの外周面上へ供給された塗工液は、アプリケートローラの回転に伴ってアプリケートローラの外周面と対向する円筒体の外周面上まで運ばれて、円筒体の外周面上に塗布される。
【００２７】
この液供給手段としては、塗工液を満たしたパン状容器Ａを挙げることができる。図２はこの液供給手段を備えた本発明の塗工装置の一例を示したものである。この液供給手段を用いる場合、アプリケートローラ５の外周面の一部を直接、塗工液を満たしたパン状容器Ａ内８に浸漬させる。そして、アプリケートローラ５を回転させることにより、アプリケートローラ５の外周面上に塗工液を順次、供給することができる。
【００２８】
また、この液供給手段としては、サクションローラ７と、塗工液を満たしたパン状容器Ｂ８を挙げることができる。図３は、この液供給手段を備えた本発明の塗工装置の一例を示したものである。この液供給手段では、塗工液を満たしたパン状容器Ｂ８は、サクションローラ７の外周面の一部を塗工液中に浸漬させるように配置されている。
【００２９】
また、このサクションローラ７は、サクションローラ７とアプリケートローラ５の中心軸が互いに平行となり、且つサクションローラ７とアプリケートローラの外周面が互いに対向するように配置されている。このサクションローラ７には回転手段９ｂが設けられており、サクションローラ７が回転できるようになっている。この回転手段９ｂとしては、アプリケートローラと同様の回転手段を用いることができる。また、アプリケートローラ５は、このサクションローラ７の回転に伴い、従動回転するようになっている。このサクションローラ７は、塗工の膜厚や塗料の粘度等の特性に合わせて、その表面にローレット加工を施したグラビアローラを用いても良い。
【００３０】
このサクションローラ７を用いた液供給手段を用いる場合、サクションローラ７の外周面の一部を直接、塗工液を満たしたパン状容器Ｂ８内に浸漬させる。そして、サクションローラ７を回転させることにより、サクションローラ７の外周面上に塗工液を順次、供給することができる。このサクションローラ７の外周面上へ供給された塗工液は、サクションローラ７の回転に伴ってサクションローラ７の外周面と対向するアプリケートローラ５の外周面上まで運ばれる。そして、サクションローラ７からアプリケートローラ５の外周面上へと供給される。
【００３１】
また、本発明の塗工装置には、アプリケートローラと中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように、円筒体を把持可能な把持手段が設けられている。また、円筒体は、それ単独で又は、アプリケートローラ５の回転に伴っ従動回転できるようになっている。なお、ここで「円筒体」とは、中心軸を有する円筒形状のものを表しており、芯金や芯金上に１以上の層が設けられたものを挙げることができる。
【００３２】
円筒体を単独で回転させる場合、例えば、把持手段６をモータ等でアプリケートローラ５とは独立して回転させる方法を挙げることができる。この場合、円筒体の回転方向は、アプリケートローラの回転方向と同じ方向又は逆方向の何れの方向の回転であっても良いが、液切れを考慮し、せん断速度を上げるために同じ方向の回転とすることが好ましい。
【００３３】
また、上記以外の円筒体の回転方法としては、アプリケートローラ５と円筒体を当接させ、アプリケートローラ５の回転に伴い、円筒体を従動回転させる方法を挙げることができる。この場合、円筒体の回転方向は、アプリケートローラの回転方向と逆方向の回転となる。
更に、本発明の塗工装置は、円筒体をアプリケートローラから離間させるように移動可能な移動手段を有いている。なお、一つの手段が、把持手段と移動手段としての機能を有していても良い。
【００３４】
２．塗工液の塗布方法
本発明の塗工液の塗布方法は以下の工程を有する。
（１）被塗工物である円筒体と、心棒にコイル線を密着巻きさせてなるワイヤーロッド形状のアプリケートローラとを、円筒体とアプリケートローラの中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように配置する工程。
（２）アプリケートローラを回転させながら、アプリケートローラの外周面上に塗工液を供給することにより、円筒体の外周面上に塗工液を塗布する工程。
（３）アプリケートローラのコイル線のピッチを広げる工程。
（４）塗工液を塗布した円筒体とアプリケートローラを離間させる工程。
【００３５】
本発明の塗工液の塗布方法では、まず、工程（１）で、円筒体と、アプリケートローラとを、中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように配置する。この時、円筒体とアプリケートローラの外周面は間隙を設けて配置しても、当接させても良い。
【００３６】
次に、工程（２）では、アプリケートローラを回転させながら、アプリケートローラの外周面上に塗工液を供給する。このようにアプリケートローラの外周面上に塗工液を供給することにより、アプリケートローラの回転に伴って塗工液は、アプリケートローラの円筒体に対向する外周面上まで運ばれる。そして、アプリケートローラの円筒体に対向する外周面から、この円筒体の外周面上に塗工液を塗布する。図１（ａ）はこの状態を表したものである。
【００３７】
なお、この際、アプリケートローラは心棒にコイル線を密着巻きさせたワイヤーロッド形状となっているため、円筒体の外周面上に均一に塗工液を塗布することができる。また、円筒体は独立して又は、アプリケートローラの回転に従動させて回転させているため、上記方法により、円筒体の外周面上に順次、塗工液を塗布することができる。
【００３８】
次に、工程（３）では、塗工液の塗布を終了した後、アプリケートローラのコイル線のピッチを広げる。図１（ｂ）はこの状態を表したものである。これにより、コイル線とコイル線の間に塗料が流れ込んで、アプリケートローラから円筒体への塗工液の供給が絶たれる。また、被塗工物である円筒体とアプリケートローラとの接触が軸方向の線接触から複数の点接触となる。この結果、円筒体の表面に液だれやアプリケートローラに引っ張られた跡が残らなくなり、離間する際のすじ状の塗りムラの発生を防止した状態で、円筒体に塗工液の塗布を行うことができる。
【００３９】
次に、工程（４）では、塗工液を塗布した円筒体と、アプリケートローラを離間させる。この時、典型的には、移動手段により円筒体を移動させてアプリケートローラから離間させる。なお、円筒体とアプリケートローラの離間方法は、上記方法に限定されず、円筒体単独、アプリケートローラ単独、円筒体とアプリケートローラの両方を移動させることによって離間させても良い。
【００４０】
この後、円筒体の外周面上に塗布した塗工液を加熱乾燥させることによってすじ状の塗りムラの発生がなく、均一な膜厚を有する塗布層を得ることができる。
３．塗工液
本発明に用いられる塗工液は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等の材料、水系、溶剤系溶媒、顔料の有無などが特に限定されるものではない。また、塗工液の粘度については、粘度が高いとアプリケートロールから被塗工物である円筒体を離間する際に糸引きを起こしてしまうため、一般的には１００Ｐａ・ｓ以下が好ましい。
【実施例】
【００４１】
（実施例１）
電子写真装置用現像ローラを製造するための、本発明の塗工液の塗布方法を、図４を参照して説明する。
まず、被塗工物である円筒体を準備した。なお、この円筒体は、φ６で、長さ２６０ｍｍの、表面が無電解ニッケルメッキをされた快削鋼ＳＵＭ２４Ｌのシャフト４ａを芯金として用いている。そして、金型により、この芯金の外周面上にφ１２で長さ２３５ｍｍの導電性シリコーンゴムからなる弾性層４ｂを形成した。なお、この弾性層４ｂを構成する導電性シリコーンゴムは、東レ・ダウコーニング社製のものであり、２液の液状材料から構成され、白金触媒や硬化剤、導電性付与のためのカーボンブラック等が適宜、配合されている。この弾性層４ｂは、２液の液状材料を混合した後、シャフトを内包した金型内に射出、熱硬化させて形成した。
【００４２】
また、塗工装置としては、図３に示す各部材から構成されたものを用いた。
・ゴムローラ４を把持すると共に上下移動が可能な手段６。
・アプリケートローラ５
・軸受機構
・アプリケートローラに当接し回転する、当接部の大きさが外径φ３０で、長さ２６０ｍｍのサクションローラ７（ＳＵＳ３０４製）。
・サクションローラ７を駆動させるモータ（回転手段）９ｂ。
・サクションローラ７の下部が浸漬し、塗工液を満たしたパン状容器Ｂ８。
（手段６は、把持手段と移動手段に相当する。このサクションローラ７、サクションローラ７の回転手段９ｂ、パン状容器Ｂ８が液供給手段を構成する。また、サクションローラ７、サクションローラ７の回転手段９ｂが、アプリケートローラ５の回転手段に相当する）。
【００４３】
次に、この塗工装置を用いて、心棒にコイル線を密着巻きさせたワイヤーロッド形状のアプリケートローラに対して、上記円筒体を、中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように配置させた（工程（１））。なお、このアプリケートローラ５には、図４に示すように、両端部の外径がφ８、中央部の外径がφ１１．８ｍｍで、全長３５０ｍｍのステンレス鋼ＳＵＳ３０４製心棒２を用いた。そして、この心棒２に、φ２．１ｍｍのＳＵＳ３０４−ＷＰＢ製コイル線１を１１５巻き密着巻きしたものを用いた。このアプリケートローラ５の、コイル線１を密着巻きさせた部分の外径φ１６ｍｍで、長さは２４１．５ｍｍとなる。
【００４４】
図４に示すように、このアプリケートローラ５においては、コイル線１の一方の端部は心棒２内に挿入して固定した。また、もう一方の端部は心棒２を挿入した外径φ１６、内径φ１１．８、長さ１０ｍｍの、コイル線ピッチ拡大用リング３の中央に挿入した。なお、この心棒２にはリングが軸方向１０に可動させてコイル線１のピッチを広げた場合に、コイル線１のリング３側の端部を軸方向に逃がすための溝２ａが開けられている。
【００４５】
この塗工装置では、モータ９ｂよりカップリングを介してサクションローラ７を駆動させ、サクションローラ７の回転に伴いサクションローラ７に当接させたアプリケートローラ５を従動回転させている。また、被塗工物であるローラ（円筒体）４は、アプリケートローラ５に従動回転するよう、シャフト４ａに片側３００ｇｆ、両側で６００ｇｆの荷重をかけてアプリケートローラに当接されている。また、サクションローラ７を駆動させるモータ９ｂは、回転速度が変えられるようにＡＣスピードコントローラモータ２５Ｗが用いられている。本実施例では、ローラの回転数が３０ｒｐｍとなるよう、サクションローラの回転数を１２ｒｐｍに設定した。
【００４６】
本実施例では、上記のようにサクションローラ及びアプリケートローラを回転させることにより、パン状容器Ｂ内の塗工液をアプリケートローラの外周面上に供給した。なお、この塗工液を得る際にはまず、ウレタン塗料（日本ポリウレタン社製 ニッポランＮ５０３３（商品名））を、固形分濃度が１０質量％となるようにメチルエチルケトンで希釈した。次に、この希釈液に更に導電剤としてカーボンブラック、絶縁性ウレタン粒子、硬化剤等を適宜、配合させた。そして、塗工液の粘度を、１４ｍＰａ・ｓに調整した。
【００４７】
より具体的には、被塗工物であるローラ（円筒体）を把持した状態で、このアプリケートローラに当接させて、このローラを５回転、従動回転させることにより、ローラ５の外周面上に塗工液を塗布した（工程（２））。この後、アプリケートローラのコイル線の片端に取り付けたリング３を、軸方向に約５０ｍｍ移動させた。この時、コイル線のピッチは約２．５ｍｍとなり、隣り合うコイル線の隙間は約０．４ｍｍとなった（工程（３））。次に、現像ローラを引き上げて、塗工液を塗布した円筒体からアプリケートローラを離間させた（工程（４））。
【００４８】
（比較例１）
比較例１として、図５に示す、塗工部の大きさがφ１６、長さ２４５ｍｍで、コイル線を巻いていない円柱状のアプリケートローラを用いて、ローラ（円筒体）に塗工液の塗布を行った。なお、図６に示すように、このアプリケートローラ以外の装置構成は、実施例１と同様にした。
【００４９】
すなわち、比較例１では、サクションローラ７を用いてパン状容器Ｂ８内の塗工液をアプリケートローラ５の外周面上に供給した。また、これと共に、サクションローラ７の回転によりアプリケートローラ５を従動回転させた。
【００５０】
更に、アプリケートローラ５の回転によって、被塗工物である円筒体４ａ、４ｂを従動回転させ、この円筒体の回転数が３０ｒｐｍとなるように調整した。そして、被塗工物である円筒体を５回転、従動回転させることにより、ローラ５の外周面上に塗工液を塗布した。次に、塗工液を塗布した円筒体をアプリケートローラから離間させた。
【００５１】
（実施例１と比較例１の評価）
実施例１では、塗工液の塗布終了後、コイル線のピッチを広げることにより塗料がコイル線の隙間に流れ込み円筒体への塗工液の供給が絶たれ、円筒体とアプリケートローラの接触は複数の点接触となった。このため、塗工液を塗布した円筒体の表面を観察すると、軽微な螺旋状の塗りムラが認められただけであった。なお、この螺旋状の塗りムラは、アプリケートローラのコイル線のピッチを広げた際に、円筒体表面とコイル線が接触していた位置に相当する部分に形成されたものである。実施例１では、回転しながら、被塗工物である円筒体とアプリケートローラの接触位置が移動するため、このような螺旋状の塗りムラが形成されたものと考えられる。
【００５２】
一方、比較例１で塗工液を塗布した円筒体は、軸方向全域にわたって１本の太いすじ状の塗りムラが観察され、実施例と比較して塗りムラ部の段差が大きかった。この塗りムラの位置は、円筒体をアプリケートローラから離間した位置と一致していた。このため、この塗りムラは、ローラとアプリケートローラ間の離間時に、これらのローラ間で表面張力や粘度により引っ張られた塗工液が切れ、その時に塗料が塗りムラとして円筒体表面上に残ったものであるといえる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のアプリケートローラの一例を示す概略図である。
【図２】本発明の塗工装置の一例を示す概略図である。
【図３】本発明の塗工装置の一例を示す概略図である。
【図４】実施例１のアプリケートローラを示す概略図である。
【図５】比較例１のアプリケートローラを示す概略図である。
【図６】比較例１の塗工装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５４】
１．コイル線
２．心棒
２ａ．溝
３．コイル線ピッチ拡大用リング
４．ゴムローラ
４ａ．ゴムローラシャフト
４ｂ．弾性体層
５．アプリケートローラ
６．ゴムローラ把持機構
７．サクションローラ
８．パン状容器
９ａ．サクションローラ駆動用モータ
９ｂ．アプリケートローラ駆動用モータ
１０．コイル線ピッチ可変シリンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）被塗工物である円筒体と、心棒にコイル線を密着巻きさせてなるワイヤーロッド形状のアプリケートローラとを、円筒体とアプリケートローラの中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように配置する工程と、
（２）前記アプリケートローラを回転させながら、前記アプリケートローラの外周面上に塗工液を供給することにより、前記円筒体の外周面上に前記塗工液を塗布する工程と、
（３）前記アプリケートローラのコイル線のピッチを広げる工程と、
（４）前記塗工液を塗布した円筒体と前記アプリケートローラを離間させる工程と、
を有することを特徴とする塗工液の塗布方法。
【請求項２】
前記工程（２）において、
前記アプリケートローラの外周面の一部を、容器Ａ内に満たした前記塗工液中に浸漬させることにより、前記アプリケートローラの外周面上に塗工液を供給することを特徴とする請求項１に記載の塗工液の塗布方法。
【請求項３】
前記工程（２）において、
前記アプリケートローラと、サクションローラとを、アプリケートローラとサクションローラの中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように配置し、
前記サクションローラを回転させながら、その外周面の一部を容器Ｂ内に満たした前記塗工液中に浸漬させることにより、前記アプリケートローラの外周面上に塗工液を供給することを特徴とする請求項１に記載の塗工液の塗布方法。
【請求項４】
コイル線を巻いた心棒と、前記コイル線のピッチを変化させることが可能なスライド機構と、を有するアプリケートローラと、
前記アプリケートローラの回転手段と、
前記アプリケートローラの外周面上へ塗工液を供給する液供給手段と、
前記アプリケートローラと中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように、円筒体を把持可能な把持手段と、
前記円筒体を前記アプリケートローラから離間させるように移動可能な移動手段と、
を備えたことを特徴とする塗工装置。
【請求項５】
前記液供給手段が、塗工液を満たした容器Ａであり、
前記液供給手段は、前記アプリケートローラの外周面の一部を、前記塗工液中に浸漬させるように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の塗工装置。
【請求項６】
前記液供給手段は、
前記アプリケートローラと中心軸が互いに平行で、且つ互いの外周面が対向するように配置されたサクションローラと、
前記サクションローラの回転手段と、
塗工液を満たした容器Ｂであって、前記サクションローラの外周面の一部を前記塗工液中に浸漬させるように配置された容器Ｂと、
を備えたことを特徴とする請求項４に記載の塗工装置。
【請求項１】
（１）被塗工物である円筒体と、心棒にコイル線を密着巻きさせてなるワイヤーロッド形状のアプリケートローラとを、円筒体とアプリケートローラの中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように配置する工程と、
（２）前記アプリケートローラを回転させながら、前記アプリケートローラの外周面上に塗工液を供給することにより、前記円筒体の外周面上に前記塗工液を塗布する工程と、
（３）前記アプリケートローラのコイル線のピッチを広げる工程と、
（４）前記塗工液を塗布した円筒体と前記アプリケートローラを離間させる工程と、
を有することを特徴とする塗工液の塗布方法。
【請求項２】
前記工程（２）において、
前記アプリケートローラの外周面の一部を、容器Ａ内に満たした前記塗工液中に浸漬させることにより、前記アプリケートローラの外周面上に塗工液を供給することを特徴とする請求項１に記載の塗工液の塗布方法。
【請求項３】
前記工程（２）において、
前記アプリケートローラと、サクションローラとを、アプリケートローラとサクションローラの中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように配置し、
前記サクションローラを回転させながら、その外周面の一部を容器Ｂ内に満たした前記塗工液中に浸漬させることにより、前記アプリケートローラの外周面上に塗工液を供給することを特徴とする請求項１に記載の塗工液の塗布方法。
【請求項４】
コイル線を巻いた心棒と、前記コイル線のピッチを変化させることが可能なスライド機構と、を有するアプリケートローラと、
前記アプリケートローラの回転手段と、
前記アプリケートローラの外周面上へ塗工液を供給する液供給手段と、
前記アプリケートローラと中心軸が互いに平行で且つ互いの外周面が対向するように、円筒体を把持可能な把持手段と、
前記円筒体を前記アプリケートローラから離間させるように移動可能な移動手段と、
を備えたことを特徴とする塗工装置。
【請求項５】
前記液供給手段が、塗工液を満たした容器Ａであり、
前記液供給手段は、前記アプリケートローラの外周面の一部を、前記塗工液中に浸漬させるように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の塗工装置。
【請求項６】
前記液供給手段は、
前記アプリケートローラと中心軸が互いに平行で、且つ互いの外周面が対向するように配置されたサクションローラと、
前記サクションローラの回転手段と、
塗工液を満たした容器Ｂであって、前記サクションローラの外周面の一部を前記塗工液中に浸漬させるように配置された容器Ｂと、
を備えたことを特徴とする請求項４に記載の塗工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２９００１９（Ｐ２００８−２９００１９Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３８９４８（Ｐ２００７−１３８９４８）
【出願日】平成１９年５月２５日（２００７．５．２５）
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２５日（２００７．５．２５）
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]