現像ローラの塗布液塗布方法、塗布装置
【課題】塗布液を収納する塗布液槽の内側に配置された筒型形状をなすマスキング部材に挿入した現像ローラ芯金を移動させ、現像ローラ芯金の前記マスキング部材の端部から順次露呈する部分に、前記塗布液槽に収納した塗布液を接触させて塗布する現像ローラの塗布液塗布方法において、形成した塗布層にスジ故障やムラの発生させない現像ローラ塗布液塗布方法、および、前記現像ローラ塗布液塗布方法を実施可能な塗布装置を提供すること。
【解決手段】マスキング部材の内壁を、前記現像ローラ芯金の外周の全周にわたり接触させる。
【解決手段】マスキング部材の内壁を、前記現像ローラ芯金の外周の全周にわたり接触させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電子写真方式の画像形成装置に使用される現像ローラの製造に際し、現像ローラ芯金の外周面に塗布液を塗布して所望の層を形成する現像ローラの塗布液塗布方法および塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置、例えば複写機やプリンターに使用される現像ローラは、現像剤をその表面に担持させるために、表面を粗面にすることが行われる。
【０００３】
表面の粗面化を行うに際し、現像ローラの素材となる現像ローラ芯金の外周にベースゴム層を形成し、その外周面を研磨する方法や、現像ローラ芯金の外周に、粗さ付与粒子を分散させた塗布液を塗布して、粗面化された表面を得る技術が提案されている（特許文献１）。粗さ付与粒子を分散させた塗布液を塗布する方法は、均一に粗面化された表面を得るに好ましい方法である。
【０００４】
ところで、現像ローラ芯金のような、軸体をなす被塗布体に塗布液を塗布する方法には、浸漬塗布方法やリング塗布方法等、種々の塗布方法がある。
【０００５】
浸漬塗布方法は、塗布液が収容された塗布液収容槽に被塗布体を浸漬して、塗布液に被塗布体を接触させて被塗布体の表面に塗布液を付着させて塗布する塗布方法である。
【０００６】
浸漬塗布方法は、複雑な形状の被塗布体の表面に塗布を行うに適した塗布方法であるが、塗布液中に被塗布体を一定時間浸漬しておく必要があるので、被塗布体が塗布液と接触する時間が長くなり、被塗布体の表面が膨潤したり、溶解したりする危険がある。また、大量の塗布液を必要とするので少量生産には適さない。
【０００７】
また、スリットを介して塗布液を被塗布体の周囲から供給して塗布するリング塗布方法は、被塗布体が塗布液と接触する時間が短いので、被塗布体の表面を膨潤させたり、溶解したりする危険はないが、粗さ粒子を分散させた塗布液を塗布するときスリットに目詰まりが発生する危険がある。
【０００８】
このような、浸漬塗布方法やリング塗布方法の不具合を回避できる塗布方法として、被塗布体を、塗布液を収納する塗布液槽の内側に配置された筒型形状をなすマスキング部材に挿入するとともに移動させ、被塗布体のマスキング部材の端部から順次露呈する部分に塗布液槽に収納した塗布液を接触させて塗布する塗布方法が提案されている（特許文献２）。
【０００９】
図８は、特許文献２に開示された塗布方法が適用可能な塗布装置の構成の一例を説明する模式図である。図８においては、塗布装置は断面にて示されている。
【００１０】
図８に示される塗布装置は、内壁でもあるマスキング部材１１２を環囲する外壁１１３と、外壁１１３とマスキング部材１１２とを底部で連結する底面部材１１１とにより形成された空間を、塗布液Ｐを収容する塗布液槽１１０となす。図示されるように、マスキング部材１１２は塗布液槽１１０を鉛直方向に貫通する形態に配置される。そして、マスキング部材１１２の上端は、外壁１１３の上端よりも低く構成されている。
【００１１】
塗布液槽１１０は、底面部材１１１に連結された塗布液送給パイプ４１０を介して、ポンプ３００、タンク２００に連結している。
【００１２】
タンク２００は塗布液Ｐを収容しており、ポンプ３００を動作させることにより、タンク２００に収容されている塗布液を、塗布液送給パイプ４１０を経由して、塗布液槽１１０に送給することができる。また、４２０は回収パイプであり、外壁１１３の上端を越えて流出した塗布液Ｐをタンク２００に導く。
【００１３】
図９は、特許文献２に開示された塗布方法による塗布液の塗布を説明する模式図である。
【００１４】
塗布を開始するにあたり、先ず、非図示の被塗布体移動手段により被塗布体Ｗをマスキング部材１１２の中空部に挿入し、マスキング部材１１２の上端部から一部を露出させた状態に配置する。この状態が図９（ａ）である。次いで、ポンプ３００を動作させて、タンク２００に収容された塗布液Ｐを、液面が塗布液槽１１０のマスキング部材１１２の上端部を越えるに至るまで送給する。この状態が図９（ｂ）である。図示されるように、塗布液槽１１０にマスキング部材１１２の上端部を越える液面に至った塗布液Ｐは、被塗布体Ｗに接触（接液）する。
【００１５】
次いで、被塗布体Ｗを一定の速度で上昇させることにより、マスキング部材１１２の上端から順次塗布液槽１１０に露出する被塗布体Ｗの外周面に、塗布液Ｐが接触し、塗布液槽１１０から引き上げられた被塗布体Ｗの表面に順次塗布液Ｐが付着した塗布液層ＰＰが形成される。この状態が図９（ｃ）である。このように、液面から図示矢印方向に引き上げられた被塗布体Ｗの表面には塗布液Ｐが付着した塗布液層ＰＰが形成される、すなわち、塗布液Ｐが塗布される。
【００１６】
塗布液槽１１０内の塗布液Ｐは、ポンプ３００により、常に、液面が外壁１１３の上端を越えるまで供給される。外壁１１３の上端を越えるまで供給された塗布液Ｐは、一部が外壁１１３の上端を越えて流出し、塗布液回収パイプ４２０を経由してタンク２００に戻る。したがって、塗布液槽１１０に供給された塗布液Ｐの液面は、ほぼ、一定の高さに保たれ、マスキング部材１１２の上端と、外壁１１３の上端と高さの差の幅にて被塗布体Ｗに接触（接液）する。マスキング部材１１２の上端と、外壁１１３の上端と高さの差の幅にて塗布液Ｐを被塗布体Ｗに接触（接液）させつつ、被塗布体Ｗを一定速度で上方に引き上げることにより、被塗布体Ｗの表面には所望の厚さに塗布液Ｐを付着させることができ、乾燥工程を経て所望の厚さの塗布層を形成することができる。
【００１７】
以上説明した特許文献２に開示された塗布方法は、被塗布体Ｗと塗布液Ｐとの接触時間が短いので、浸漬塗布方法における不具合（表面が膨潤、溶解の危険、大量の処理液を必要、）を発生させることがなく、また、リング塗布方法のようなスリットを必要としないので、粗さ粒子を分散させた塗布液を塗布するにも目詰まり等を発生させることがない好ましい塗布方法である。
【００１８】
このように、特許文献２に開示された塗布方法は、被塗布体に所定の粒径の粒子を分散した塗布液を塗布するのにも好ましい塗布方法であり、現像ローラ芯金の外周に所定の粒径の粒子を分散した塗布液を塗布して所望の表面粗さの塗膜層を得る塗布方法として好ましいものである。
【００１９】
ところで、特許文献２に開示された塗布方法においては、被塗布部材の移動を円滑に行うために、マスキング部材１１２と、被塗布体Ｗとは、間隙を介して対向させる必要がある。
【００２０】
図１０は特許文献２に開示された塗布方法におけるマスキング部材１１２と、被塗布体Ｗとの間隙部分の拡大図である。
【００２１】
図示するように塗布液Ｐは、間隙で空気に接触する。塗布液Ｐは、有機溶剤に溶媒である樹脂を所定の比率にて溶解させたものであるので、空気に接触すると溶剤分が蒸発し、塗布液の組成は変化する。したがって、間隙部分で空気に接触した塗布液は、組成が変化してしまう。
【００２２】
粗さ付与粒子が分散されている塗布液の場合は、空気接触部分にて溶剤分が蒸発すると、空気接触部分近傍の粗さ付与粒子の分散密度が高くなる。特に、間隙部分付近の塗布液の粗さ付与粒子の分散密度が高くなると粒子同士が凝集して粒子塊となり、被塗布部材への塗布液の接触を妨害して形成した塗布層にスジ故障を発生させたり、粗さ付与粒子の分散密度が高くなった塗布液が着接して塗布ムラ等の異常が発生させたりする原因となる。
【００２３】
このような背景から、粗さ付与粒子が分散されている塗布液に適応し、目詰まりを起こすことなく、被塗布体の表面を膨潤させたり、溶解したりする危険や、スジ故障や塗布ムラ等を発生させない塗布膜形成方法が待望されている。
【特許文献１】特開２００２−３５７９４９号公報
【特許文献２】特開２００１−２７６７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
塗布液を収納する塗布液槽の内側に配置された筒型形状をなすマスキング部材に挿入した現像ローラ芯金を移動させ、前記現像ローラ芯金の前記マスキング部材の端部から順次露呈する部分に、前記塗布液槽に収納した塗布液を接触させて塗布する現像ローラの塗布液塗布方法において、
形成した塗布層にスジ故障やムラを発生させることのない現像ローラ塗布液塗布方法、および、前記現像ローラ塗布液塗布方法を実施可能な塗布装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前記課題は、以下の手段により解決される。
（１）塗布液を収納する塗布液槽の内側に配置された筒型形状をなすマスキング部材に挿入した現像ローラ芯金を移動させ、前記現像ローラ芯金の前記マスキング部材の端部から順次露呈する部分に、前記塗布液槽に収納した塗布液を接触させて塗布する現像ローラの塗布液塗布方法において、
前記マスキング部材の内壁は、前記現像ローラ芯金の外周の全周にわたり接触していることを特徴とする現像ローラの塗布液塗布方法。
（２）前記塗布液は樹脂粒子を分散させたものであることを特徴とする前記（１）に記載の現像ローラの塗布液塗布方法。
（３）塗布液を収納する塗布液槽と、前記塗布液槽の内側に配置された、現像ローラ芯金を挿入可能な筒型形状をなすマスキング部材と、を有し、
現像ローラ芯金を、前記マスキング部材に挿入するとともに移動させ、前記現像ローラ芯金の前記マスキング部材の端部から順次露呈する部分に前記塗布液槽に収納された塗布液を接触させて塗布する塗布装置において、
前記マスキング部材は、前記現像ローラ芯金の外周の全周にわたり接触するものである
ことを特徴とする塗布装置。
（４）前記マスキング部材は、最小内径寸法ｄＭが、前記現像ローラ芯金の外径寸法をｄＷとしたとき、０．７ｄＷ≦ｄＭ≦１．０ｄＷであることを特徴とする前記（３）に記載の塗布装置。
（５）前記マスキング部材は、フッ素系樹脂、あるいは、パーフロロエラストマーにて形成されたものであることを特徴とする前記（３）または前記（４）に記載の塗布装置。
【発明の効果】
【００２６】
本発明により、塗布液を収納する塗布液槽の内側に配置された筒型形状をなすマスキング部材に挿入した現像ローラ芯金を移動させ、前記現像ローラ芯金の前記マスキング部材の端部から順次露呈する部分に、前記塗布液槽に収納した塗布液を接触させて塗布する現像ローラの塗布液塗布方法において、
特に樹脂粒子を分散させた塗布液を塗布するときに、形成した塗布層にスジ故障やムラを発生させることのない現像ローラの塗布液塗布方法および塗布装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の現像ローラの塗布液塗布方法を適用可能な塗布装置を、以下、説明する。
【００２８】
図１は、本発明の現像ローラの塗布液塗布方法を適用可能な塗布装置の模式図である。
【００２９】
図１に示される塗布装置１００は、塗布液槽１１０、回収槽１２０、タンク２００、ポンプ３００と、塗布液送給パイプ４１０、塗布液回収パイプ４２０を有する。
【００３０】
塗布液槽１１０は、中心に開口１１１Ｈを有する底面部材１１１と、開口１１１Ｈを環囲して配置された円筒形態をなすマスキング部材１１２と、前記マスキング部材１１２を環囲する外壁１１３を有する円環状の容器体である。マスキング部材１１２は塗布液槽１１０を鉛直方向に貫通して配置されている。円筒形態をなす外壁１１３の上端の高さは、マスキング部材１１２の上端の高さよりも高く構成されている。
【００３１】
また、回収槽１２０は、外壁１１３よりもさらに高さが高い円筒形態をなす最外壁１２１を塗布液槽１１０の外壁１１３を環囲して底面部材１１１に配した円環状の平面をなす容器体である。
【００３２】
塗布液槽１１０における底面部材１１１には塗布液送給パイプ４１０の一端が接続されている。塗布液送給パイプ４１０の他端はタンク２００に接続されており、塗布液槽１１０とタンク２００とは塗布液送給パイプ４１０を通して連通している。ポンプ３００は塗布液送給パイプ４１０の中途に配されている。そして、タンク２００は塗布液Ｐを貯留しており、タンク２００に貯留されている塗布液Ｐは、ポンプ３００により塗布液送給パイプ４１０を通して塗布液槽１１０に送給される。
【００３３】
回収槽１２０の外壁１２１には塗布液回収パイプが４２０接続されており、回収槽１２０とタンク２００とは塗布液回収パイプ４２０を通して連通している。そして、回収槽１２０内の塗布液Ｐは、塗布液回収パイプ４２０を通してタンク２００に戻るようになっている。
【００３４】
塗布液槽１１０と回収槽１２０とを隔てる外壁１１３には、塗布液槽１１０と回収槽１２０とを連通させる連通孔１１３Ｈが配されている。開閉板１１３Ｂは、不図示の開閉板移動手段により連通孔１１３Ｈを開放する位置と閉鎖する位置とに配置可能な部材である。
【００３５】
開閉板１１３Ｂが連通孔１１３Ｈを開放する位置に配置されたときには、塗布液槽１１０および回収槽１２０内の塗布液Ｐは、連通孔１１３Ｈを通して自在に移動できる。そして、開閉板１１３Ｂが連通孔１１３Ｈを閉鎖する位置に配置されたときには、塗布液槽１１０および回収槽１２０内の塗布液Ｐの、連通孔１１３Ｈを通しての移動は遮断される。
【００３６】
図２は、マスキング部材１１２を説明する図である。
【００３７】
図２に示すように、マスキング部材１１２は、上端と下端に円形の開口を有する筒体であり、上端部の内壁の内径寸法がｄ１、下端部の内径寸法がｄ２（ｄ２＞ｄ１）である。そして、上端部に接続する円錐部分は均等な厚さの薄肉に形成されている。また、内径寸法ｄ２は塗布装置１００における底面部材１１１の開口と同一寸法に設定されている。
【００３８】
マスキング部材１１２は、その中心軸を底面部材１１１の開口の中心に一致させて不図示の締結手段により、下端部を底面部材１１１に固定される。
【００３９】
マスキング部材１１２は、弾性を有する素材、例えば、フッ素系樹脂、あるいは、パーフロロエラストマーにて形成される。ここで、「弾性を有する」とは、外力が加えられるときは加えられた外力に応じて変形し、外力が除かれたときは元の形状に復元する性状を有することをいう。
【００４０】
マスキング部材１１２の上端は最小内径部であり、その内壁の内径寸法ｄ１が特許請求の範囲に記したマスキング部材の最小内径寸法ｄＭである。内径寸法ｄ１は、被塗布体の外形寸法をｄＷとしたとき、０．７ｄＷ≦ｄ１≦１．０ｄＷの範囲に構成される。
【００４１】
マスキング部材１１２が、フッ素系樹脂、あるいは、パーフロロエラストマー等の弾性を有する素材にて、内径寸法ｄ１が０．７ｄＷ≦ｄ１≦１．０ｄＷの範囲に構成されることにより、マスキング部材１１２の内径部に被塗布体が挿入されたとき、マスキング部材１１２の上端の開口は被塗布体により押し広げられとともに、開口部の内壁が被塗布体の外周面の全周にわたり接触する。そして被塗布体は、上端開口部の内壁に全周にわたり接触されつつ、円滑にその中心軸方向に移動させることができる。
【００４２】
塗布装置１００を使用することにより、本発明の現像ローラ塗布液塗布方法を実行することができる。
【００４３】
以下、図３〜図６を参照して、本発明の現像ローラの塗布方法を説明する。
【００４４】
本発明の塗布方法は、以下の工程を経てなされる。
【００４５】
第１工程：現像ローラ芯金Ｒの挿入
図３は、現像ローラ芯金Ｒをマスキング部材１１２に挿入した状態を示す図である。図３に示すように、開閉板１１３Ｂを、連通孔１１３Ｈを閉鎖する位置に配置した状態で、被塗布体としての現像ローラ芯金Ｒをマスキング部材１１２に挿入する。なお、被塗布体としての現像ローラ芯金Ｒは、金属素材のままであっても、金属素材の上に予め他の層を形成したものであってもよい。
【００４６】
現像ローラ芯金Ｒの外形寸法はｄＷであり、マスキング部材１１２の上端開口部の内壁の内径寸法ｄ１は、０．７ｄＷ≦ｄ１≦１．０ｄＷである。底面部材１１１の開口１１７Ｈから現像ローラ芯金Ｒが挿入されると、弾性を有する素材にて形成されているマスキング部材１１２の上端開口部は現像ローラ芯金Ｒにより押し広げられとともに、内壁が現像ローラ芯金Ｒの外周面の全周にわたり接触する。
【００４７】
第２工程：塗布液Ｐの送給
次いで、タンク２００内に収容された塗布液Ｐを、塗布液送給パイプ４１０を経由して塗布液槽１１０に送給する。
【００４８】
開閉板１１３Ｂは、連通孔１１３Ｈを閉鎖する位置に配置されているので、塗布液槽１１０に送給された塗布液Ｐの、連通孔１１３Ｈを通しての回収槽１２０への移動は遮断されるので、塗布液槽１１０に送給された塗布液Ｐの液面が上昇する。
【００４９】
塗布液Ｐが塗布液槽１１０に供給されることにより上昇した液面はマスキング部材１１２の上端を越え、外壁１１３の上端を越えるに至る。
【００５０】
外壁１１３の上端を越えた塗布液は回収槽１２０に流入する。
【００５１】
図４は、塗布液槽１１０に供給された塗布液Ｐの液面がマスキング部材１１２の上端を越え、さらに外壁１１３の上端を越えるに至った状態を示す図である。
【００５２】
液面が外壁１１３の上端を越えるに至った塗布液槽１１０の塗布液Ｐは、外壁１１３の上端を越えて回収槽１２０に流出するので、塗布液槽１１０における塗布液Ｐの液面は、外壁１１３の上端にほぼ等しい高さに保たれる。マスキング部材１１２の上端から露出した現像ローラ芯金Ｒの外周面は塗布液槽１１０にて、外壁１１３の上端にほぼ等しい高さの液面に保たれた塗布液Ｐに接触する。
【００５３】
マスキング部材１１２の上端開口部の内壁は現像ローラ芯金Ｒの外周面の全周にわたって接触しているので、塗布液Ｐが、マスキング部材１１２の内径部に滲入することがなく、また、接触部には間隙がないので、接触部にて空気に接触することはない。
【００５４】
第３工程：塗布液Ｐの塗布
塗布液槽１１０に送給される塗布液Ｐの液面が、マスキング部材１１２の上端を越えるに至ったとき、現像ローラ芯金Ｒを、図示しない被塗布体移動手段により、上方に一定速度で移動させる。
【００５５】
現像ローラ芯金Ｒを所定の速度で上方に移動させると、マスキング部材１１２の上端から順次露呈する現像ローラ芯金Ｒが接触し、現像ローラ芯金Ｒは、外周面に塗布液Ｐが付着した状態で塗布液槽１１０から上方に引き上げられる。
【００５６】
図５は、現像ローラ芯金Ｒが塗布液槽１１０から上方に引き上げられる状態を示す図である。
【００５７】
塗布液槽１１０から上方（矢印方向）に引き上げられた現像ローラ芯金Ｒの表面には、塗布液Ｐが付着した塗布層ＰＰが形成されている。
【００５８】
なお、塗布液槽１１０の外壁１１３の上端を越えて回収槽１２０に流入した塗布液Ｐは、戻し塗布液回収パイプ４２０を通してタンク２００に戻り、再び塗布液槽１１０に送給され、現像ローラ芯金Ｒの塗布に供される。
【００５９】
第４工程：塗布液Ｐの供給停止と塗布液槽１１０からの排出
現像ローラ芯金Ｒの所望の範囲に塗布液Ｐの塗布がなされると、現像ローラ芯金Ｒの移動を停止するとともに、塗布液槽１１０への塗布液Ｐの供給を停止し、さらに、開閉板１１３Ｂを、連通孔１１３Ｈを開放する位置に配置して塗布液槽１１０内の塗布液Ｐを排出したのち、現像ローラ芯金Ｒをマスキング部材１１２の上端開口より抜去する。
【００６０】
図６は、塗布液槽１１０内の塗布液Ｐが排出された状態を示す。
【００６１】
第５工程：現像ローラ芯金Ｒの抜去
塗布液槽１１０内の塗布液Ｐが排出された状態で現像ローラ芯金Ｒをマスキング部材１１２から抜去する。この状態で現像ローラ芯金Ｒをマスキング部材１１２より抜去しても、塗布液Ｐがマスキング部材１１２の上端開口から塗布液槽１１０の底面側に流出することはない。
【００６２】
以上、第１工程〜第５工程により現像ローラ芯金Ｒに塗布液Ｐが塗布され、現像ローラ芯金Ｒの外周に塗布液層ＰＰを形成することができる。
【００６３】
前述のように、本発明の塗布液塗布方法においては、塗布液槽１１０内のマスキング部材１１２の上端開口部の内壁は現像ローラ芯金Ｒに全周にわたりに接触しているので、マスキング部材１１２と現像ローラ芯金Ｒの接触部には間隙が存在しない。よって、従来の塗布方法のように間隙にて塗布液Ｐが空気と接触することにより、塗布液Ｐの溶剤分が蒸発し、塗布液Ｐの組成を変化させるようなことはない。また、塗布液Ｐが粗さ付与粒子を分散させたものであるときにおいても、従来の塗布方法のように間隙にて溶剤分が蒸発して、粗さ付与粒子の分散密度を高くしてしまうことがない。したがって、粒子同士の凝集により掲載された粒子塊が、被塗布部材への塗布液の接触を妨害して塗布層にスジ故障を発生させたり、塗布ムラ等の異常が発生させたりすることがない。
【００６４】
複数の現像ローラ芯金Ｒに塗布するときは、第１工程〜第５工程を繰り返すことにより、複数の被塗布体に塗布液Ｐを塗布することができる。
【００６５】
前述の塗布方法、塗布装置は、現像ローラ芯金を１本ずつ投入して塗布層を形成するものであった。複数の現像ローラ芯金Ｒを塗布するときは、１個の現像ローラ芯金Ｒを、挿入、抜去する都度、塗布液槽１１０への塗布液Ｐの供給、排出、を繰り返す必要があるが、現像ローラ芯金を連結した芯金連結体を被塗布体とすることにより、効率的な塗布を行うことができる。以下説明する。
【００６６】
図７は、現像ローラ芯金を連結した芯金連結体ＲＣｎを説明する図である。
【００６７】
図７（ａ）は現像ローラ芯金Ｒを、図７（ｂ）は連結部材Ｃを示す。
【００６８】
現像ローラ芯金Ｒは金属素材のもの、あるいは、金属素材の外周面上に異なる材質の層が形成されたものでも良い。現像ローラ芯金Ｒの外周部の外径はｄＷである。現像ローラ芯金Ｒは、両端に突出部Ｒｂを有する。突出部Ｒｂは、現像ローラ芯金Ｒが現像ローラとして画像形成装置に組み込まれる際には、現像ローラの回転軸として機能する部位である。
【００６９】
図７（ｂ）に断面図にて示される連結部材Ｃは、外径寸法が現像ローラ芯金Ｒの外周部と同一のｄＷの円筒形をなす。そして、その軸方向の両端部には現像ローラ芯金Ｒの突出部Ｒｂにそれぞれの中心軸を共有して嵌合する嵌合部Ｃｂを有する。
【００７０】
連結部材Ｃは、その素材としては、塗布液Ｐの溶剤に溶解されることのない材料、例えば、パーフロロエラストマー、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド系樹脂、ＰＯＭのいずれかを用いて形成されることが好ましい。
【００７１】
芯金連結体は、現像ローラ芯金Ｒと、連結部材Ｃとを交互に連結したものである。
【００７２】
図７（ｃ）は１個の現像ローラ芯金Ｒと１個の連結部材Ｃとで形成された単位芯金連結体ＲＣ１を説明する図である。
【００７３】
前述のように、連結部材Ｃの外周部Ｃａの外径寸法は、現像ローラ芯金Ｒの外周部と同一のｄＷであり、現像ローラ芯金Ｒと連結部材Ｃとを、それぞれの突出部Ｒｂと嵌合部Ｃｂとを連結することにより、現像ローラ芯金Ｒと連結部材Ｃとは外径ｄＷの単位芯金連結体ＲＣ１を形成できる。
【００７４】
単位芯金連結体ＲＣ１は別の単位芯金連結体ＲＣ１と接続して、芯金連結体ＲＣｎとすることができる。符号ＲＣｎに付された記号ｎは、接続された単位芯金連結体ＲＣ１の数を意味する。
【００７５】
図７（ｄ）は、２個の単位芯金連結体ＲＣ１を接続して形成された芯金連結体ＲＣ２を示す図である。図示されるように、芯金連結体ＲＣ２は、２個の単位芯金連結体ＲＣ１を連結して形成したものであるが、さらに、単位芯金連結体ＲＣ１を、次々と連結させることができる。
【００７６】
塗布装置１００は、前述した現像ローラ芯金Ｒへの塗布液塗布方法における第１工程〜第５工程と同様の工程を経て芯金連結体ＲＣｎの外周面へ塗布液Ｐを塗布することができる。
【００７７】
塗布装置１００による芯金連結体ＲＣｎへの塗布液Ｐの塗布は、前述した現像ローラ芯金Ｒへの塗布液塗布方法における第１工程〜第５工程に記載の「現像ローラ芯金Ｒ」を「芯金連結体ＲＣｎ」に置き換えれば良く、新たな説明は省略する。
【００７８】
なお、塗布装置に投入される芯金連結体ＲＣｎは、別ラインで形成されたものであっても、塗布装置の動作と連動してオンライン動作にて形成されるものでもよい。
【００７９】
塗布液槽１１０から引き上げられた芯金連結体ＲＣは、塗布層ＰＰが形成された現像ローラ芯金Ｒと連結部材Ｃとに分離される。分離された連結部材Ｃは外周部Ｃａの塗布層を除去した後に再利用される。
【００８０】
塗布装置に被塗布体として連結被塗布体を投入することにより、複数の現像ローラ芯金Ｒを１個ずつ塗布するときのように、１個の現像ローラ芯金Ｒを、挿入、抜去する都度、塗布液槽１１０への塗布液Ｐの供給、排出、を繰り返す必要がなく、芯金連結体ＲＣｎを挿入、抜去するときに、塗布液槽１１０への塗布液Ｐの供給、排出、を行えば良いので、大量の現像ローラ芯金Ｒの塗布層形成を効率良く実行することができる。特に、芯金連結体ＲＣｎが、塗布装置の動作と連動してオンライン動作にて形成されるときには、複数の単位芯金連結体ＲＣ１をエンドレスに接続して形成できるので、大量の現像ローラ芯金Ｒへの塗布層形成を連続して行うことができるので好ましい。
【００８１】
そして、芯金連結体ＲＣの塗布を行う場合も、塗布液槽１１０内のマスキング部材１１２の上端開口部の内壁は芯金連結体ＲＣｎの外周の全周にわたり接触しているので、マスキング部材１１２と芯金連結体ＲＣｎとの当接部には間隙は存在せず、間隙にての塗布液Ｐと空気との接触により、塗布液Ｐの溶剤分が蒸発し、塗布液Ｐの組成を変化させるようなことはない。そして、塗布液に粗さ付与粒子として樹脂粒子が分散されている場合においても、粒子同士の凝集により掲載された粒子塊が、芯金連結体ＲＣｎへの塗布液の接触を妨害して塗布層にスジ故障を発生させたり、塗布ムラ等の異常が発生させたりすることがない。
【００８２】
本発明に係る現像ローラ塗布液塗布方法は、粒径が０．５μｍ〜２０μｍの樹脂粒子を分散した塗布液Ｐが好ましく適用できる。
【００８３】
以下、本発明を適用して現像ローラ芯金に塗布液を塗布した結果を述べる。
【００８４】
１．現像ローラ芯金Ｒ：外径寸法（＝ｄＷ）１６．０ｍｍのＳＵＳ３０３製シャフト。
【００８５】
２．塗布液Ｐ：メチルエチルケトン（ＭＥＫ）４００質量部中に、ウレタン樹脂（日本ポリウレタン社製ニッポラン５１２０）を１００質量部、ファーネスブラックを３０質量部、平均粒径１０μｍの架橋アクリル樹脂粒子を２０質量部、混合分散させて作製。
【００８６】
３．塗布装置：図１に示す塗布装置１００を使用。マスキング部材１１２は、パーフロロエラストマーを素材にして、上端の開口寸法ｄ１が異なる以下の３種類を作製した。
【００８７】
マスキング部材（ａ）：ｄ１ａ＝１１．２ｍｍ
マスキング部材（ｂ）：ｄ１ｂ＝１２．８ｍｍ
マスキング部材（ｃ）：ｄ１ｃ＝１６．０ｍｍ
マスキング部材（ａ）における上端の開口寸法ｄ１ａと、現像ローラ芯金の外径寸法ｄＷ（＝１６．０ｍｍ）との関係は、ｄ１ａ＝０．７ｄＷである。同様に、マスキング部材（ｂ）における上端の開口寸法ｄ１ｂと、現像ローラ芯金の外径寸法ｄＷとの関係は、ｄ１ｂ＝０．８ｄＷ、マスキング部材（ｃ）における上端の開口寸法ｄ１ｃと、現像ローラ芯金の外径寸法ｄＷとの関係は、ｄ１ｃ＝１．０ｄＷである。
【００８８】
マスキング部材（ａ）、（ｂ）、（ｃ）それぞれの上端の開口寸法ｄ１ａ、ｄ１ｂ、ｄ１ｃが、現像ローラ芯金Ｒの外径寸法ｄＷに対して、それぞれ、０．７ｄＷ、０．８ｄＷ、１．０ｄＷに設定されているので、マスキング部材（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、そのいずれもが、現像ローラ芯金Ｒが挿入されたとき上端の開口の内壁が現像ローラ芯金Ｒの全周にわたり接触する。
【００８９】
４．塗布液Ｐの塗布：上記マスキング部材（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を組み込んだ塗布装置１００のそれぞれに、上記現像ローラ芯金Ｒを１本ずつ合計１００本供給して、その周面に上記塗布液Ｐを塗布し、塗布層を形成した。
【００９０】
マスキング部材（ａ）を組み込んだ塗布装置１００にて塗布を行った現像ローラ芯金を実施例１、マスキング部材（ｂ）を組み込んだ塗布装置１００にて塗布を行った現像ローラ芯金を実施例２、マスキング部材（ｃ）を組み込んだ塗布装置１００にて塗布を行った現像ローラ芯金を実施例３、とした。
【００９１】
５．塗布層の評価：実施例１〜３、それぞれ１００本の塗布層を目視にて確認し、スジ故障やムラの有無を確認した。
【００９２】
６．評価結果：実施例１〜３、それぞれ１００本の塗布層のいずれにも、スジ故障やムラは認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の現像ローラの塗布液塗布方法を適用可能な塗布装置の模式図である。
【図２】マスキング部材１１２を説明する図である。
【図３】現像ローラ芯金Ｒをマスキング部材１１２に挿入した状態を示す図である。
【図４】塗布液槽１１０に供給された塗布液Ｐの液面がマスキング部材１１２の上端を越え、さらに外壁１１３の上端を越えるに至った状態を示す図である。
【図５】現像ローラ芯金Ｒが塗布液槽１１０から上方に引き上げられる状態を示す図である。
【図６】塗布液槽１１０内の塗布液Ｐが排出された状態を示す。
【図７】現像ローラ芯金を連結した芯金連結体ＲＣｎを説明する図である。
【図８】特許文献２に開示された塗布方法が適用可能な塗布装置の構成の一例を説明する模式図である。
【図９】特許文献２に開示された塗布方法による塗布液の塗布を説明する模式図である。
【図１０】特許文献２に開示された塗布方法におけるマスキング部材１１２と、被塗布体Ｗとの間隙部分の拡大図である。
【符号の説明】
【００９４】
１００ 塗布装置
１１０ 塗布液槽
１１１ 底面部材
１１２ マスキング部材
１１３ 外壁
１１３Ｂ 開閉板
１１３Ｈ 連通孔
１２０ 回収槽
１２１ 最外壁
２００ タンク
３００ ポンプ
４１０ 塗布液送給パイプ
４２０ 塗布液回収パイプ
Ｒ 現像ローラ芯金
Ｃ 連結部材
ＲＣｎ 芯金連結体
Ｗ 被塗布体
Ｐ 塗布液
【技術分野】
【０００１】
電子写真方式の画像形成装置に使用される現像ローラの製造に際し、現像ローラ芯金の外周面に塗布液を塗布して所望の層を形成する現像ローラの塗布液塗布方法および塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置、例えば複写機やプリンターに使用される現像ローラは、現像剤をその表面に担持させるために、表面を粗面にすることが行われる。
【０００３】
表面の粗面化を行うに際し、現像ローラの素材となる現像ローラ芯金の外周にベースゴム層を形成し、その外周面を研磨する方法や、現像ローラ芯金の外周に、粗さ付与粒子を分散させた塗布液を塗布して、粗面化された表面を得る技術が提案されている（特許文献１）。粗さ付与粒子を分散させた塗布液を塗布する方法は、均一に粗面化された表面を得るに好ましい方法である。
【０００４】
ところで、現像ローラ芯金のような、軸体をなす被塗布体に塗布液を塗布する方法には、浸漬塗布方法やリング塗布方法等、種々の塗布方法がある。
【０００５】
浸漬塗布方法は、塗布液が収容された塗布液収容槽に被塗布体を浸漬して、塗布液に被塗布体を接触させて被塗布体の表面に塗布液を付着させて塗布する塗布方法である。
【０００６】
浸漬塗布方法は、複雑な形状の被塗布体の表面に塗布を行うに適した塗布方法であるが、塗布液中に被塗布体を一定時間浸漬しておく必要があるので、被塗布体が塗布液と接触する時間が長くなり、被塗布体の表面が膨潤したり、溶解したりする危険がある。また、大量の塗布液を必要とするので少量生産には適さない。
【０００７】
また、スリットを介して塗布液を被塗布体の周囲から供給して塗布するリング塗布方法は、被塗布体が塗布液と接触する時間が短いので、被塗布体の表面を膨潤させたり、溶解したりする危険はないが、粗さ粒子を分散させた塗布液を塗布するときスリットに目詰まりが発生する危険がある。
【０００８】
このような、浸漬塗布方法やリング塗布方法の不具合を回避できる塗布方法として、被塗布体を、塗布液を収納する塗布液槽の内側に配置された筒型形状をなすマスキング部材に挿入するとともに移動させ、被塗布体のマスキング部材の端部から順次露呈する部分に塗布液槽に収納した塗布液を接触させて塗布する塗布方法が提案されている（特許文献２）。
【０００９】
図８は、特許文献２に開示された塗布方法が適用可能な塗布装置の構成の一例を説明する模式図である。図８においては、塗布装置は断面にて示されている。
【００１０】
図８に示される塗布装置は、内壁でもあるマスキング部材１１２を環囲する外壁１１３と、外壁１１３とマスキング部材１１２とを底部で連結する底面部材１１１とにより形成された空間を、塗布液Ｐを収容する塗布液槽１１０となす。図示されるように、マスキング部材１１２は塗布液槽１１０を鉛直方向に貫通する形態に配置される。そして、マスキング部材１１２の上端は、外壁１１３の上端よりも低く構成されている。
【００１１】
塗布液槽１１０は、底面部材１１１に連結された塗布液送給パイプ４１０を介して、ポンプ３００、タンク２００に連結している。
【００１２】
タンク２００は塗布液Ｐを収容しており、ポンプ３００を動作させることにより、タンク２００に収容されている塗布液を、塗布液送給パイプ４１０を経由して、塗布液槽１１０に送給することができる。また、４２０は回収パイプであり、外壁１１３の上端を越えて流出した塗布液Ｐをタンク２００に導く。
【００１３】
図９は、特許文献２に開示された塗布方法による塗布液の塗布を説明する模式図である。
【００１４】
塗布を開始するにあたり、先ず、非図示の被塗布体移動手段により被塗布体Ｗをマスキング部材１１２の中空部に挿入し、マスキング部材１１２の上端部から一部を露出させた状態に配置する。この状態が図９（ａ）である。次いで、ポンプ３００を動作させて、タンク２００に収容された塗布液Ｐを、液面が塗布液槽１１０のマスキング部材１１２の上端部を越えるに至るまで送給する。この状態が図９（ｂ）である。図示されるように、塗布液槽１１０にマスキング部材１１２の上端部を越える液面に至った塗布液Ｐは、被塗布体Ｗに接触（接液）する。
【００１５】
次いで、被塗布体Ｗを一定の速度で上昇させることにより、マスキング部材１１２の上端から順次塗布液槽１１０に露出する被塗布体Ｗの外周面に、塗布液Ｐが接触し、塗布液槽１１０から引き上げられた被塗布体Ｗの表面に順次塗布液Ｐが付着した塗布液層ＰＰが形成される。この状態が図９（ｃ）である。このように、液面から図示矢印方向に引き上げられた被塗布体Ｗの表面には塗布液Ｐが付着した塗布液層ＰＰが形成される、すなわち、塗布液Ｐが塗布される。
【００１６】
塗布液槽１１０内の塗布液Ｐは、ポンプ３００により、常に、液面が外壁１１３の上端を越えるまで供給される。外壁１１３の上端を越えるまで供給された塗布液Ｐは、一部が外壁１１３の上端を越えて流出し、塗布液回収パイプ４２０を経由してタンク２００に戻る。したがって、塗布液槽１１０に供給された塗布液Ｐの液面は、ほぼ、一定の高さに保たれ、マスキング部材１１２の上端と、外壁１１３の上端と高さの差の幅にて被塗布体Ｗに接触（接液）する。マスキング部材１１２の上端と、外壁１１３の上端と高さの差の幅にて塗布液Ｐを被塗布体Ｗに接触（接液）させつつ、被塗布体Ｗを一定速度で上方に引き上げることにより、被塗布体Ｗの表面には所望の厚さに塗布液Ｐを付着させることができ、乾燥工程を経て所望の厚さの塗布層を形成することができる。
【００１７】
以上説明した特許文献２に開示された塗布方法は、被塗布体Ｗと塗布液Ｐとの接触時間が短いので、浸漬塗布方法における不具合（表面が膨潤、溶解の危険、大量の処理液を必要、）を発生させることがなく、また、リング塗布方法のようなスリットを必要としないので、粗さ粒子を分散させた塗布液を塗布するにも目詰まり等を発生させることがない好ましい塗布方法である。
【００１８】
このように、特許文献２に開示された塗布方法は、被塗布体に所定の粒径の粒子を分散した塗布液を塗布するのにも好ましい塗布方法であり、現像ローラ芯金の外周に所定の粒径の粒子を分散した塗布液を塗布して所望の表面粗さの塗膜層を得る塗布方法として好ましいものである。
【００１９】
ところで、特許文献２に開示された塗布方法においては、被塗布部材の移動を円滑に行うために、マスキング部材１１２と、被塗布体Ｗとは、間隙を介して対向させる必要がある。
【００２０】
図１０は特許文献２に開示された塗布方法におけるマスキング部材１１２と、被塗布体Ｗとの間隙部分の拡大図である。
【００２１】
図示するように塗布液Ｐは、間隙で空気に接触する。塗布液Ｐは、有機溶剤に溶媒である樹脂を所定の比率にて溶解させたものであるので、空気に接触すると溶剤分が蒸発し、塗布液の組成は変化する。したがって、間隙部分で空気に接触した塗布液は、組成が変化してしまう。
【００２２】
粗さ付与粒子が分散されている塗布液の場合は、空気接触部分にて溶剤分が蒸発すると、空気接触部分近傍の粗さ付与粒子の分散密度が高くなる。特に、間隙部分付近の塗布液の粗さ付与粒子の分散密度が高くなると粒子同士が凝集して粒子塊となり、被塗布部材への塗布液の接触を妨害して形成した塗布層にスジ故障を発生させたり、粗さ付与粒子の分散密度が高くなった塗布液が着接して塗布ムラ等の異常が発生させたりする原因となる。
【００２３】
このような背景から、粗さ付与粒子が分散されている塗布液に適応し、目詰まりを起こすことなく、被塗布体の表面を膨潤させたり、溶解したりする危険や、スジ故障や塗布ムラ等を発生させない塗布膜形成方法が待望されている。
【特許文献１】特開２００２−３５７９４９号公報
【特許文献２】特開２００１−２７６７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
塗布液を収納する塗布液槽の内側に配置された筒型形状をなすマスキング部材に挿入した現像ローラ芯金を移動させ、前記現像ローラ芯金の前記マスキング部材の端部から順次露呈する部分に、前記塗布液槽に収納した塗布液を接触させて塗布する現像ローラの塗布液塗布方法において、
形成した塗布層にスジ故障やムラを発生させることのない現像ローラ塗布液塗布方法、および、前記現像ローラ塗布液塗布方法を実施可能な塗布装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前記課題は、以下の手段により解決される。
（１）塗布液を収納する塗布液槽の内側に配置された筒型形状をなすマスキング部材に挿入した現像ローラ芯金を移動させ、前記現像ローラ芯金の前記マスキング部材の端部から順次露呈する部分に、前記塗布液槽に収納した塗布液を接触させて塗布する現像ローラの塗布液塗布方法において、
前記マスキング部材の内壁は、前記現像ローラ芯金の外周の全周にわたり接触していることを特徴とする現像ローラの塗布液塗布方法。
（２）前記塗布液は樹脂粒子を分散させたものであることを特徴とする前記（１）に記載の現像ローラの塗布液塗布方法。
（３）塗布液を収納する塗布液槽と、前記塗布液槽の内側に配置された、現像ローラ芯金を挿入可能な筒型形状をなすマスキング部材と、を有し、
現像ローラ芯金を、前記マスキング部材に挿入するとともに移動させ、前記現像ローラ芯金の前記マスキング部材の端部から順次露呈する部分に前記塗布液槽に収納された塗布液を接触させて塗布する塗布装置において、
前記マスキング部材は、前記現像ローラ芯金の外周の全周にわたり接触するものである
ことを特徴とする塗布装置。
（４）前記マスキング部材は、最小内径寸法ｄＭが、前記現像ローラ芯金の外径寸法をｄＷとしたとき、０．７ｄＷ≦ｄＭ≦１．０ｄＷであることを特徴とする前記（３）に記載の塗布装置。
（５）前記マスキング部材は、フッ素系樹脂、あるいは、パーフロロエラストマーにて形成されたものであることを特徴とする前記（３）または前記（４）に記載の塗布装置。
【発明の効果】
【００２６】
本発明により、塗布液を収納する塗布液槽の内側に配置された筒型形状をなすマスキング部材に挿入した現像ローラ芯金を移動させ、前記現像ローラ芯金の前記マスキング部材の端部から順次露呈する部分に、前記塗布液槽に収納した塗布液を接触させて塗布する現像ローラの塗布液塗布方法において、
特に樹脂粒子を分散させた塗布液を塗布するときに、形成した塗布層にスジ故障やムラを発生させることのない現像ローラの塗布液塗布方法および塗布装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の現像ローラの塗布液塗布方法を適用可能な塗布装置を、以下、説明する。
【００２８】
図１は、本発明の現像ローラの塗布液塗布方法を適用可能な塗布装置の模式図である。
【００２９】
図１に示される塗布装置１００は、塗布液槽１１０、回収槽１２０、タンク２００、ポンプ３００と、塗布液送給パイプ４１０、塗布液回収パイプ４２０を有する。
【００３０】
塗布液槽１１０は、中心に開口１１１Ｈを有する底面部材１１１と、開口１１１Ｈを環囲して配置された円筒形態をなすマスキング部材１１２と、前記マスキング部材１１２を環囲する外壁１１３を有する円環状の容器体である。マスキング部材１１２は塗布液槽１１０を鉛直方向に貫通して配置されている。円筒形態をなす外壁１１３の上端の高さは、マスキング部材１１２の上端の高さよりも高く構成されている。
【００３１】
また、回収槽１２０は、外壁１１３よりもさらに高さが高い円筒形態をなす最外壁１２１を塗布液槽１１０の外壁１１３を環囲して底面部材１１１に配した円環状の平面をなす容器体である。
【００３２】
塗布液槽１１０における底面部材１１１には塗布液送給パイプ４１０の一端が接続されている。塗布液送給パイプ４１０の他端はタンク２００に接続されており、塗布液槽１１０とタンク２００とは塗布液送給パイプ４１０を通して連通している。ポンプ３００は塗布液送給パイプ４１０の中途に配されている。そして、タンク２００は塗布液Ｐを貯留しており、タンク２００に貯留されている塗布液Ｐは、ポンプ３００により塗布液送給パイプ４１０を通して塗布液槽１１０に送給される。
【００３３】
回収槽１２０の外壁１２１には塗布液回収パイプが４２０接続されており、回収槽１２０とタンク２００とは塗布液回収パイプ４２０を通して連通している。そして、回収槽１２０内の塗布液Ｐは、塗布液回収パイプ４２０を通してタンク２００に戻るようになっている。
【００３４】
塗布液槽１１０と回収槽１２０とを隔てる外壁１１３には、塗布液槽１１０と回収槽１２０とを連通させる連通孔１１３Ｈが配されている。開閉板１１３Ｂは、不図示の開閉板移動手段により連通孔１１３Ｈを開放する位置と閉鎖する位置とに配置可能な部材である。
【００３５】
開閉板１１３Ｂが連通孔１１３Ｈを開放する位置に配置されたときには、塗布液槽１１０および回収槽１２０内の塗布液Ｐは、連通孔１１３Ｈを通して自在に移動できる。そして、開閉板１１３Ｂが連通孔１１３Ｈを閉鎖する位置に配置されたときには、塗布液槽１１０および回収槽１２０内の塗布液Ｐの、連通孔１１３Ｈを通しての移動は遮断される。
【００３６】
図２は、マスキング部材１１２を説明する図である。
【００３７】
図２に示すように、マスキング部材１１２は、上端と下端に円形の開口を有する筒体であり、上端部の内壁の内径寸法がｄ１、下端部の内径寸法がｄ２（ｄ２＞ｄ１）である。そして、上端部に接続する円錐部分は均等な厚さの薄肉に形成されている。また、内径寸法ｄ２は塗布装置１００における底面部材１１１の開口と同一寸法に設定されている。
【００３８】
マスキング部材１１２は、その中心軸を底面部材１１１の開口の中心に一致させて不図示の締結手段により、下端部を底面部材１１１に固定される。
【００３９】
マスキング部材１１２は、弾性を有する素材、例えば、フッ素系樹脂、あるいは、パーフロロエラストマーにて形成される。ここで、「弾性を有する」とは、外力が加えられるときは加えられた外力に応じて変形し、外力が除かれたときは元の形状に復元する性状を有することをいう。
【００４０】
マスキング部材１１２の上端は最小内径部であり、その内壁の内径寸法ｄ１が特許請求の範囲に記したマスキング部材の最小内径寸法ｄＭである。内径寸法ｄ１は、被塗布体の外形寸法をｄＷとしたとき、０．７ｄＷ≦ｄ１≦１．０ｄＷの範囲に構成される。
【００４１】
マスキング部材１１２が、フッ素系樹脂、あるいは、パーフロロエラストマー等の弾性を有する素材にて、内径寸法ｄ１が０．７ｄＷ≦ｄ１≦１．０ｄＷの範囲に構成されることにより、マスキング部材１１２の内径部に被塗布体が挿入されたとき、マスキング部材１１２の上端の開口は被塗布体により押し広げられとともに、開口部の内壁が被塗布体の外周面の全周にわたり接触する。そして被塗布体は、上端開口部の内壁に全周にわたり接触されつつ、円滑にその中心軸方向に移動させることができる。
【００４２】
塗布装置１００を使用することにより、本発明の現像ローラ塗布液塗布方法を実行することができる。
【００４３】
以下、図３〜図６を参照して、本発明の現像ローラの塗布方法を説明する。
【００４４】
本発明の塗布方法は、以下の工程を経てなされる。
【００４５】
第１工程：現像ローラ芯金Ｒの挿入
図３は、現像ローラ芯金Ｒをマスキング部材１１２に挿入した状態を示す図である。図３に示すように、開閉板１１３Ｂを、連通孔１１３Ｈを閉鎖する位置に配置した状態で、被塗布体としての現像ローラ芯金Ｒをマスキング部材１１２に挿入する。なお、被塗布体としての現像ローラ芯金Ｒは、金属素材のままであっても、金属素材の上に予め他の層を形成したものであってもよい。
【００４６】
現像ローラ芯金Ｒの外形寸法はｄＷであり、マスキング部材１１２の上端開口部の内壁の内径寸法ｄ１は、０．７ｄＷ≦ｄ１≦１．０ｄＷである。底面部材１１１の開口１１７Ｈから現像ローラ芯金Ｒが挿入されると、弾性を有する素材にて形成されているマスキング部材１１２の上端開口部は現像ローラ芯金Ｒにより押し広げられとともに、内壁が現像ローラ芯金Ｒの外周面の全周にわたり接触する。
【００４７】
第２工程：塗布液Ｐの送給
次いで、タンク２００内に収容された塗布液Ｐを、塗布液送給パイプ４１０を経由して塗布液槽１１０に送給する。
【００４８】
開閉板１１３Ｂは、連通孔１１３Ｈを閉鎖する位置に配置されているので、塗布液槽１１０に送給された塗布液Ｐの、連通孔１１３Ｈを通しての回収槽１２０への移動は遮断されるので、塗布液槽１１０に送給された塗布液Ｐの液面が上昇する。
【００４９】
塗布液Ｐが塗布液槽１１０に供給されることにより上昇した液面はマスキング部材１１２の上端を越え、外壁１１３の上端を越えるに至る。
【００５０】
外壁１１３の上端を越えた塗布液は回収槽１２０に流入する。
【００５１】
図４は、塗布液槽１１０に供給された塗布液Ｐの液面がマスキング部材１１２の上端を越え、さらに外壁１１３の上端を越えるに至った状態を示す図である。
【００５２】
液面が外壁１１３の上端を越えるに至った塗布液槽１１０の塗布液Ｐは、外壁１１３の上端を越えて回収槽１２０に流出するので、塗布液槽１１０における塗布液Ｐの液面は、外壁１１３の上端にほぼ等しい高さに保たれる。マスキング部材１１２の上端から露出した現像ローラ芯金Ｒの外周面は塗布液槽１１０にて、外壁１１３の上端にほぼ等しい高さの液面に保たれた塗布液Ｐに接触する。
【００５３】
マスキング部材１１２の上端開口部の内壁は現像ローラ芯金Ｒの外周面の全周にわたって接触しているので、塗布液Ｐが、マスキング部材１１２の内径部に滲入することがなく、また、接触部には間隙がないので、接触部にて空気に接触することはない。
【００５４】
第３工程：塗布液Ｐの塗布
塗布液槽１１０に送給される塗布液Ｐの液面が、マスキング部材１１２の上端を越えるに至ったとき、現像ローラ芯金Ｒを、図示しない被塗布体移動手段により、上方に一定速度で移動させる。
【００５５】
現像ローラ芯金Ｒを所定の速度で上方に移動させると、マスキング部材１１２の上端から順次露呈する現像ローラ芯金Ｒが接触し、現像ローラ芯金Ｒは、外周面に塗布液Ｐが付着した状態で塗布液槽１１０から上方に引き上げられる。
【００５６】
図５は、現像ローラ芯金Ｒが塗布液槽１１０から上方に引き上げられる状態を示す図である。
【００５７】
塗布液槽１１０から上方（矢印方向）に引き上げられた現像ローラ芯金Ｒの表面には、塗布液Ｐが付着した塗布層ＰＰが形成されている。
【００５８】
なお、塗布液槽１１０の外壁１１３の上端を越えて回収槽１２０に流入した塗布液Ｐは、戻し塗布液回収パイプ４２０を通してタンク２００に戻り、再び塗布液槽１１０に送給され、現像ローラ芯金Ｒの塗布に供される。
【００５９】
第４工程：塗布液Ｐの供給停止と塗布液槽１１０からの排出
現像ローラ芯金Ｒの所望の範囲に塗布液Ｐの塗布がなされると、現像ローラ芯金Ｒの移動を停止するとともに、塗布液槽１１０への塗布液Ｐの供給を停止し、さらに、開閉板１１３Ｂを、連通孔１１３Ｈを開放する位置に配置して塗布液槽１１０内の塗布液Ｐを排出したのち、現像ローラ芯金Ｒをマスキング部材１１２の上端開口より抜去する。
【００６０】
図６は、塗布液槽１１０内の塗布液Ｐが排出された状態を示す。
【００６１】
第５工程：現像ローラ芯金Ｒの抜去
塗布液槽１１０内の塗布液Ｐが排出された状態で現像ローラ芯金Ｒをマスキング部材１１２から抜去する。この状態で現像ローラ芯金Ｒをマスキング部材１１２より抜去しても、塗布液Ｐがマスキング部材１１２の上端開口から塗布液槽１１０の底面側に流出することはない。
【００６２】
以上、第１工程〜第５工程により現像ローラ芯金Ｒに塗布液Ｐが塗布され、現像ローラ芯金Ｒの外周に塗布液層ＰＰを形成することができる。
【００６３】
前述のように、本発明の塗布液塗布方法においては、塗布液槽１１０内のマスキング部材１１２の上端開口部の内壁は現像ローラ芯金Ｒに全周にわたりに接触しているので、マスキング部材１１２と現像ローラ芯金Ｒの接触部には間隙が存在しない。よって、従来の塗布方法のように間隙にて塗布液Ｐが空気と接触することにより、塗布液Ｐの溶剤分が蒸発し、塗布液Ｐの組成を変化させるようなことはない。また、塗布液Ｐが粗さ付与粒子を分散させたものであるときにおいても、従来の塗布方法のように間隙にて溶剤分が蒸発して、粗さ付与粒子の分散密度を高くしてしまうことがない。したがって、粒子同士の凝集により掲載された粒子塊が、被塗布部材への塗布液の接触を妨害して塗布層にスジ故障を発生させたり、塗布ムラ等の異常が発生させたりすることがない。
【００６４】
複数の現像ローラ芯金Ｒに塗布するときは、第１工程〜第５工程を繰り返すことにより、複数の被塗布体に塗布液Ｐを塗布することができる。
【００６５】
前述の塗布方法、塗布装置は、現像ローラ芯金を１本ずつ投入して塗布層を形成するものであった。複数の現像ローラ芯金Ｒを塗布するときは、１個の現像ローラ芯金Ｒを、挿入、抜去する都度、塗布液槽１１０への塗布液Ｐの供給、排出、を繰り返す必要があるが、現像ローラ芯金を連結した芯金連結体を被塗布体とすることにより、効率的な塗布を行うことができる。以下説明する。
【００６６】
図７は、現像ローラ芯金を連結した芯金連結体ＲＣｎを説明する図である。
【００６７】
図７（ａ）は現像ローラ芯金Ｒを、図７（ｂ）は連結部材Ｃを示す。
【００６８】
現像ローラ芯金Ｒは金属素材のもの、あるいは、金属素材の外周面上に異なる材質の層が形成されたものでも良い。現像ローラ芯金Ｒの外周部の外径はｄＷである。現像ローラ芯金Ｒは、両端に突出部Ｒｂを有する。突出部Ｒｂは、現像ローラ芯金Ｒが現像ローラとして画像形成装置に組み込まれる際には、現像ローラの回転軸として機能する部位である。
【００６９】
図７（ｂ）に断面図にて示される連結部材Ｃは、外径寸法が現像ローラ芯金Ｒの外周部と同一のｄＷの円筒形をなす。そして、その軸方向の両端部には現像ローラ芯金Ｒの突出部Ｒｂにそれぞれの中心軸を共有して嵌合する嵌合部Ｃｂを有する。
【００７０】
連結部材Ｃは、その素材としては、塗布液Ｐの溶剤に溶解されることのない材料、例えば、パーフロロエラストマー、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド系樹脂、ＰＯＭのいずれかを用いて形成されることが好ましい。
【００７１】
芯金連結体は、現像ローラ芯金Ｒと、連結部材Ｃとを交互に連結したものである。
【００７２】
図７（ｃ）は１個の現像ローラ芯金Ｒと１個の連結部材Ｃとで形成された単位芯金連結体ＲＣ１を説明する図である。
【００７３】
前述のように、連結部材Ｃの外周部Ｃａの外径寸法は、現像ローラ芯金Ｒの外周部と同一のｄＷであり、現像ローラ芯金Ｒと連結部材Ｃとを、それぞれの突出部Ｒｂと嵌合部Ｃｂとを連結することにより、現像ローラ芯金Ｒと連結部材Ｃとは外径ｄＷの単位芯金連結体ＲＣ１を形成できる。
【００７４】
単位芯金連結体ＲＣ１は別の単位芯金連結体ＲＣ１と接続して、芯金連結体ＲＣｎとすることができる。符号ＲＣｎに付された記号ｎは、接続された単位芯金連結体ＲＣ１の数を意味する。
【００７５】
図７（ｄ）は、２個の単位芯金連結体ＲＣ１を接続して形成された芯金連結体ＲＣ２を示す図である。図示されるように、芯金連結体ＲＣ２は、２個の単位芯金連結体ＲＣ１を連結して形成したものであるが、さらに、単位芯金連結体ＲＣ１を、次々と連結させることができる。
【００７６】
塗布装置１００は、前述した現像ローラ芯金Ｒへの塗布液塗布方法における第１工程〜第５工程と同様の工程を経て芯金連結体ＲＣｎの外周面へ塗布液Ｐを塗布することができる。
【００７７】
塗布装置１００による芯金連結体ＲＣｎへの塗布液Ｐの塗布は、前述した現像ローラ芯金Ｒへの塗布液塗布方法における第１工程〜第５工程に記載の「現像ローラ芯金Ｒ」を「芯金連結体ＲＣｎ」に置き換えれば良く、新たな説明は省略する。
【００７８】
なお、塗布装置に投入される芯金連結体ＲＣｎは、別ラインで形成されたものであっても、塗布装置の動作と連動してオンライン動作にて形成されるものでもよい。
【００７９】
塗布液槽１１０から引き上げられた芯金連結体ＲＣは、塗布層ＰＰが形成された現像ローラ芯金Ｒと連結部材Ｃとに分離される。分離された連結部材Ｃは外周部Ｃａの塗布層を除去した後に再利用される。
【００８０】
塗布装置に被塗布体として連結被塗布体を投入することにより、複数の現像ローラ芯金Ｒを１個ずつ塗布するときのように、１個の現像ローラ芯金Ｒを、挿入、抜去する都度、塗布液槽１１０への塗布液Ｐの供給、排出、を繰り返す必要がなく、芯金連結体ＲＣｎを挿入、抜去するときに、塗布液槽１１０への塗布液Ｐの供給、排出、を行えば良いので、大量の現像ローラ芯金Ｒの塗布層形成を効率良く実行することができる。特に、芯金連結体ＲＣｎが、塗布装置の動作と連動してオンライン動作にて形成されるときには、複数の単位芯金連結体ＲＣ１をエンドレスに接続して形成できるので、大量の現像ローラ芯金Ｒへの塗布層形成を連続して行うことができるので好ましい。
【００８１】
そして、芯金連結体ＲＣの塗布を行う場合も、塗布液槽１１０内のマスキング部材１１２の上端開口部の内壁は芯金連結体ＲＣｎの外周の全周にわたり接触しているので、マスキング部材１１２と芯金連結体ＲＣｎとの当接部には間隙は存在せず、間隙にての塗布液Ｐと空気との接触により、塗布液Ｐの溶剤分が蒸発し、塗布液Ｐの組成を変化させるようなことはない。そして、塗布液に粗さ付与粒子として樹脂粒子が分散されている場合においても、粒子同士の凝集により掲載された粒子塊が、芯金連結体ＲＣｎへの塗布液の接触を妨害して塗布層にスジ故障を発生させたり、塗布ムラ等の異常が発生させたりすることがない。
【００８２】
本発明に係る現像ローラ塗布液塗布方法は、粒径が０．５μｍ〜２０μｍの樹脂粒子を分散した塗布液Ｐが好ましく適用できる。
【００８３】
以下、本発明を適用して現像ローラ芯金に塗布液を塗布した結果を述べる。
【００８４】
１．現像ローラ芯金Ｒ：外径寸法（＝ｄＷ）１６．０ｍｍのＳＵＳ３０３製シャフト。
【００８５】
２．塗布液Ｐ：メチルエチルケトン（ＭＥＫ）４００質量部中に、ウレタン樹脂（日本ポリウレタン社製ニッポラン５１２０）を１００質量部、ファーネスブラックを３０質量部、平均粒径１０μｍの架橋アクリル樹脂粒子を２０質量部、混合分散させて作製。
【００８６】
３．塗布装置：図１に示す塗布装置１００を使用。マスキング部材１１２は、パーフロロエラストマーを素材にして、上端の開口寸法ｄ１が異なる以下の３種類を作製した。
【００８７】
マスキング部材（ａ）：ｄ１ａ＝１１．２ｍｍ
マスキング部材（ｂ）：ｄ１ｂ＝１２．８ｍｍ
マスキング部材（ｃ）：ｄ１ｃ＝１６．０ｍｍ
マスキング部材（ａ）における上端の開口寸法ｄ１ａと、現像ローラ芯金の外径寸法ｄＷ（＝１６．０ｍｍ）との関係は、ｄ１ａ＝０．７ｄＷである。同様に、マスキング部材（ｂ）における上端の開口寸法ｄ１ｂと、現像ローラ芯金の外径寸法ｄＷとの関係は、ｄ１ｂ＝０．８ｄＷ、マスキング部材（ｃ）における上端の開口寸法ｄ１ｃと、現像ローラ芯金の外径寸法ｄＷとの関係は、ｄ１ｃ＝１．０ｄＷである。
【００８８】
マスキング部材（ａ）、（ｂ）、（ｃ）それぞれの上端の開口寸法ｄ１ａ、ｄ１ｂ、ｄ１ｃが、現像ローラ芯金Ｒの外径寸法ｄＷに対して、それぞれ、０．７ｄＷ、０．８ｄＷ、１．０ｄＷに設定されているので、マスキング部材（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、そのいずれもが、現像ローラ芯金Ｒが挿入されたとき上端の開口の内壁が現像ローラ芯金Ｒの全周にわたり接触する。
【００８９】
４．塗布液Ｐの塗布：上記マスキング部材（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を組み込んだ塗布装置１００のそれぞれに、上記現像ローラ芯金Ｒを１本ずつ合計１００本供給して、その周面に上記塗布液Ｐを塗布し、塗布層を形成した。
【００９０】
マスキング部材（ａ）を組み込んだ塗布装置１００にて塗布を行った現像ローラ芯金を実施例１、マスキング部材（ｂ）を組み込んだ塗布装置１００にて塗布を行った現像ローラ芯金を実施例２、マスキング部材（ｃ）を組み込んだ塗布装置１００にて塗布を行った現像ローラ芯金を実施例３、とした。
【００９１】
５．塗布層の評価：実施例１〜３、それぞれ１００本の塗布層を目視にて確認し、スジ故障やムラの有無を確認した。
【００９２】
６．評価結果：実施例１〜３、それぞれ１００本の塗布層のいずれにも、スジ故障やムラは認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の現像ローラの塗布液塗布方法を適用可能な塗布装置の模式図である。
【図２】マスキング部材１１２を説明する図である。
【図３】現像ローラ芯金Ｒをマスキング部材１１２に挿入した状態を示す図である。
【図４】塗布液槽１１０に供給された塗布液Ｐの液面がマスキング部材１１２の上端を越え、さらに外壁１１３の上端を越えるに至った状態を示す図である。
【図５】現像ローラ芯金Ｒが塗布液槽１１０から上方に引き上げられる状態を示す図である。
【図６】塗布液槽１１０内の塗布液Ｐが排出された状態を示す。
【図７】現像ローラ芯金を連結した芯金連結体ＲＣｎを説明する図である。
【図８】特許文献２に開示された塗布方法が適用可能な塗布装置の構成の一例を説明する模式図である。
【図９】特許文献２に開示された塗布方法による塗布液の塗布を説明する模式図である。
【図１０】特許文献２に開示された塗布方法におけるマスキング部材１１２と、被塗布体Ｗとの間隙部分の拡大図である。
【符号の説明】
【００９４】
１００ 塗布装置
１１０ 塗布液槽
１１１ 底面部材
１１２ マスキング部材
１１３ 外壁
１１３Ｂ 開閉板
１１３Ｈ 連通孔
１２０ 回収槽
１２１ 最外壁
２００ タンク
３００ ポンプ
４１０ 塗布液送給パイプ
４２０ 塗布液回収パイプ
Ｒ 現像ローラ芯金
Ｃ 連結部材
ＲＣｎ 芯金連結体
Ｗ 被塗布体
Ｐ 塗布液
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液を収納する塗布液槽の内側に配置された筒型形状をなすマスキング部材に挿入した現像ローラ芯金を移動させ、前記現像ローラ芯金の前記マスキング部材の端部から順次露呈する部分に、前記塗布液槽に収納した塗布液を接触させて塗布する現像ローラの塗布液塗布方法において、
前記マスキング部材の内壁は、前記現像ローラ芯金の外周の全周にわたり接触していることを特徴とする現像ローラの塗布液塗布方法。
【請求項２】
前記塗布液は樹脂粒子を分散させたものであることを特徴とする請求項１に記載の現像ローラの塗布液塗布方法。
【請求項３】
塗布液を収納する塗布液槽と、前記塗布液槽の内側に配置された、現像ローラ芯金を挿入可能な筒型形状をなすマスキング部材と、を有し、
現像ローラ芯金を、前記マスキング部材に挿入するとともに移動させ、前記現像ローラ芯金の前記マスキング部材の端部から順次露呈する部分に前記塗布液槽に収納された塗布液を接触させて塗布する塗布装置において、
前記マスキング部材は、前記現像ローラ芯金の外周の全周にわたり接触するものである
ことを特徴とする塗布装置。
【請求項４】
前記マスキング部材は、最小内径寸法ｄＭが、前記現像ローラ芯金の外径寸法をｄＷとしたとき、０．７ｄＷ≦ｄＭ≦１．０ｄＷであることを特徴とする請求項３に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記マスキング部材は、フッ素系樹脂、あるいは、パーフロロエラストマーにて形成されたものであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の塗布装置。
【請求項１】
塗布液を収納する塗布液槽の内側に配置された筒型形状をなすマスキング部材に挿入した現像ローラ芯金を移動させ、前記現像ローラ芯金の前記マスキング部材の端部から順次露呈する部分に、前記塗布液槽に収納した塗布液を接触させて塗布する現像ローラの塗布液塗布方法において、
前記マスキング部材の内壁は、前記現像ローラ芯金の外周の全周にわたり接触していることを特徴とする現像ローラの塗布液塗布方法。
【請求項２】
前記塗布液は樹脂粒子を分散させたものであることを特徴とする請求項１に記載の現像ローラの塗布液塗布方法。
【請求項３】
塗布液を収納する塗布液槽と、前記塗布液槽の内側に配置された、現像ローラ芯金を挿入可能な筒型形状をなすマスキング部材と、を有し、
現像ローラ芯金を、前記マスキング部材に挿入するとともに移動させ、前記現像ローラ芯金の前記マスキング部材の端部から順次露呈する部分に前記塗布液槽に収納された塗布液を接触させて塗布する塗布装置において、
前記マスキング部材は、前記現像ローラ芯金の外周の全周にわたり接触するものである
ことを特徴とする塗布装置。
【請求項４】
前記マスキング部材は、最小内径寸法ｄＭが、前記現像ローラ芯金の外径寸法をｄＷとしたとき、０．７ｄＷ≦ｄＭ≦１．０ｄＷであることを特徴とする請求項３に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記マスキング部材は、フッ素系樹脂、あるいは、パーフロロエラストマーにて形成されたものであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−５８００１（Ｐ２０１０−５８００１Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２３１９８（Ｐ２００８−２２３１９８）
【出願日】平成２０年９月１日（２００８．９．１）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１日（２００８．９．１）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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