管体製造方法及び管体製造装置、塗布装置並びにローラ製造装置
【課題】軸線方向の厚さが均一な弾性薄層を備えた管体製造方法及び管体製造装置、重力方向に向かって徐々に薄くなるように管状基体に層形成材料を塗布できる塗布装置、並びに前記管体が配置されたローラを製造するローラ製造装置を提供すること。
【解決手段】管状基体１０４の外周面上に弾性薄層を備えて成る管体製造方法であって、管状基体１０４を囲繞する同心環状の間隙の間隙量が重力方向に向かって徐々に小さくなるように調整しつつこの間隙から層形成材料を供給する管体製造方法、管状基体１０４を起立状態に固定する固定部材４及び５と貫通孔２２を有する底部２１及び底部２１から形成された環状空間２４を有する環状塗布部材６と貫通孔２２内に配置される可撓性環状部材５０と可撓性管状部材５０の内径を拡縮させる拡縮部材６０とを備えた塗布装置１、並びに、この塗布装置を備えた管体製造装置及びローラ製造装置。
【解決手段】管状基体１０４の外周面上に弾性薄層を備えて成る管体製造方法であって、管状基体１０４を囲繞する同心環状の間隙の間隙量が重力方向に向かって徐々に小さくなるように調整しつつこの間隙から層形成材料を供給する管体製造方法、管状基体１０４を起立状態に固定する固定部材４及び５と貫通孔２２を有する底部２１及び底部２１から形成された環状空間２４を有する環状塗布部材６と貫通孔２２内に配置される可撓性環状部材５０と可撓性管状部材５０の内径を拡縮させる拡縮部材６０とを備えた塗布装置１、並びに、この塗布装置を備えた管体製造装置及びローラ製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、管体製造方法及び管体製造装置、塗布装置並びにローラ製造装置に関し、さらに詳しくは、軸線方向の厚さが均一な弾性薄層を備えて成る管体を製造できる管体製造方法及び管体製造装置、塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように管状基体の外周面に層形成材料を塗布できる塗布装置、並びに、均一な層厚の弾性薄層を備えて成る管体が弾性層の外周面に配置されたローラを製造するローラ製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンター及びビデオプリンター等のプリンター、複写機、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置は、現像剤を担持搬送する現像ローラ、現像剤を現像ローラに供給する現像剤供給ローラ、記録体を搬送する搬送ローラ、現像剤を記録体に転写させる転写ローラ、記録体上の現像剤を記録体に定着させる定着ローラ、定着ローラを圧接する加圧ローラ等の多種多様の各種ローラを備えている。このようなローラは、通常、軸体と、その外周に形成された弾性層と、必要により弾性層の外周に形成された表面層等の各層を備えている。前記ローラの一例を具体的に挙げると、例えば、図７に示される定着ローラ１００は、軸体１０１と、この軸体１０１の外周に形成された、気泡のない弾性層（所謂ソリッド弾性層とも称する。）又は気泡が存在する弾性層（所謂発泡弾性層とも称する。）１０２と、この弾性層１０２の外周に形成された多層構造の管体１０３とを備えている。
【０００３】
このようなローラに用いられる多層構造の管体を作製するには、前記層を形成可能な層形成材料例えば塗布液等を管状基体の外周との間に同心環状の間隙を有する吐出口から前記外周に加圧吐出して塗布し、次いで層形成材料を硬化する方法が採用されることがある。
【０００４】
例えば、特許文献１には「エンドレスに形成された連続周面を有する円筒状基材を移動させながら、塗布液を、前記基材側に開口する塗布液流出口を有する塗布液分配スリットを通して、前記基材周面を取り囲むように基材全周にわたって近接形成されたホッパー塗布面に設けられたエンドレスの塗布液流出口から該ホッパー塗布面にあるスライド面上に流出させ、前記基材とホッパー塗布面の先端部に連続的に供給させて塗布する方法」が記載されている。
【０００５】
ところで、管体を形成するための塗布方法ではないが、被塗布物を塗布液に浸漬して塗布液を被塗布物に塗布する浸漬塗布方法及び浸漬塗布装置として、特許文献２には「円柱又は円筒状の被塗布物上に塗布液を塗布する浸漬塗布方法であって、前記円柱又は円筒の断面の外周外径よりも大きな円形の孔を設けたフロートを前記塗布液に浮かべ、該孔を通して被塗布物を前記塗布液に浸漬し、次いで引き上げる工程を有することを特徴とする浸漬塗布方法」（請求項１）、及び、「塗布液を入れる容器、被塗布物の断面の外周円形よりも大きな円形の孔を設けたフロート、及び被塗布物を保持する被塗布物保持手段を有し、該保持手段により保持される前記被塗布物を前記塗布液に浸漬し、且つ該移動手段が上方向に移動することにより前記被塗布物を前記フロートに設けられる孔を通して前記塗布液から引き上げることを特徴とする浸漬塗布装置」（請求項９）がそれぞれ記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−７４１５９号公報
【特許文献２】特開２００２−９１０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、管状基体を略垂直となるように起立状態に配置した状態で管状基体の外周面に塗布された層形成材料を硬化すると形成される弾性薄層が偏心しにくくなる。ところが、管状基体を起立状態に配置して層形成材料を硬化させると塗布後の厚さがたとえ均一であっても層形成材料を硬化してなる弾性薄層は重力方向に沿ってその厚さが不均一になることがある。また、管状基体を起立状態に配置して特許文献１及び２の方法によって塗布された層形成材料を硬化すると重力方向の下流側ほど弾性薄層の厚さが厚くなることがある。
【０００８】
したがって、この発明は、軸線方向の厚さが均一な弾性薄層を備えて成る管体を製造できる管体製造方法及び管体製造装置を提供することを、第１の課題とする。
【０００９】
また、この発明は、塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように管状基体の外周面に層形成材料を塗布できる塗布装置を提供することを、第２の課題とする。
【００１０】
さらに、この発明は、均一な層厚の弾性薄層を備えて成る管体が弾性層の外周面に配置されたローラを製造するローラ製造装置を提供することを、第３の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記第１の課題を解決するための手段として、
請求項１は、管状基体の外周面上に弾性薄層を備えて成る管体を製造する方法であって、軸線が重力方向に沿うように起立状態に配置された前記管状基体を周方向から囲繞する同心環状の間隙を前記重力方向に向かって徐々に小さくなるように調整しつつ、前記間隙から前記重力方向に沿って前記管状基体の外周面に前記層形成材料を供給する工程を有することを特徴とする管体製造方法であり、
請求項５は、管状基体の外周面上に弾性薄層を備えて成る管体を製造する装置であって、請求項２〜４のいずれか１項に記載の塗布装置と、前記管状基体をその軸線が重力方向に沿うように起立状態に配置した状態で前記層形成材料を加熱硬化する加熱器とを備えて成ることを特徴とする管体製造装置であり、
請求項６は、前記管体は前記弾性薄層の外周面に形成された、中心線平均粗さＲａが５μｍ以下、最大高さＲｍａｘが１０μｍ以下、表面の接触角が８０°以上であるフッ素樹脂層とを備えて成ることを特徴とする請求項５に記載の管体製造装置である。
【００１２】
前記第２の課題を解決するための手段として、
請求項２は、管状基体の外周面に層形成材料を塗布する塗布装置であって、軸線が重力方向に沿うように前記管状基体を起立状態に固定する固定部材と、前記管状基体の外径よりも大きな内径の貫通孔が穿孔された底部、及び、この底部から前記重力方向に沿って形成され前記管状基体の外周面を囲繞する環状空間を有し、前記重力方向に沿って相対的に前後進可能な環状塗布部材と、前記管状基体の外径よりも大きな内径を有し、前記貫通孔内に配置されるＪＩＳ Ａ硬度が３０〜８０の可撓性環状部材と、前記可撓性管状部材の内径を拡縮させる拡縮部材とを備えて成ることを特徴とする塗布装置であり、
請求項３は、前記拡縮部材は前記貫通孔及び前記可撓性管状部材の間に進入する進入部を有する進入部材と、前記進入部材を前記重力方向に相対的に進退させる移動手段とを有して成ることを特徴とする請求項２に記載の塗布装置であり、
請求項４は、前記拡縮部材は前記底部の半径方向に沿って切欠された切欠部の端部それぞれに共通の軸線を有するように設けられたネジ孔と、前記ネジ孔それぞれに螺合するネジとを有して成ることを特徴とする請求項２に記載の塗布装置である。
【００１３】
前記第３の課題を解決するための手段として、
請求項７は、軸体の外周面に形成された弾性層とこの弾性層の外周面に形成された管体とを備えて成るローラを製造する装置であって、請求項５又は６に記載の管体製造装置と、軸体の外周面に弾性層を形成したローラ原体を前記製造装置で製造された管体に圧入する装置とを備えて成ることを特徴とするローラ製造装置である。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る管体製造方法は層形成材料を供給する前記工程を有しているから、管状基体の外周に層形成材料をその塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように塗布することができ、塗布された層形成材料を加熱硬化して成る弾性薄層は軸線方向の厚さがほぼ均一となる。また、この発明に係る塗布装置及びこの発明に係る管体製造装置はそれぞれ前記構成を有しているから、塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように管状基体の外周面に層形成材料を塗布でき、その結果、塗布された層形成材料を加熱硬化して成る弾性薄層は軸線方向の厚さがほぼ均一となる。したがって、この発明によれば、軸線方向の厚さが均一な弾性薄層を備えて成る管体を製造できる管体製造方法及び管体製造装置を提供すること、並びに、塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように層形成材料を塗布できる塗布装置を提供することができる。
【００１５】
また、この発明に係るローラ製造装置は、この発明に係る管体製造装置を備えてなるから、均一な層厚を有する管体を備えてなるローラを製造することができる。したがって、この発明によれば、均一な層厚の弾性薄層を備えて成る管体が弾性層の外周面に形成されたローラを製造するローラ製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、この発明に係る塗布装置の一例を示す概略側面図である。
【図２】図２は、この発明に係る塗布装置における管状塗布部材及び拡縮部材の一例を示す概略図であり、図２（ａ）はこの発明に係る塗布装置における管状塗布部材及び拡縮部材の一例を示す概略上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線における概略断面図である。
【図３】図３は、この発明に係る塗布装置における管状塗布部材及び拡縮部材の別の一例を示す概略図であり、図３（ａ）はこの発明に係る塗布装置における管状塗布部材及び拡縮部材の別の一例を示す概略上面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線における概略断面図である。
【図４】図４は、この発明に係る管体製造装置の一例を示す概略側面図である。
【図５】図５は、この発明に係るローラ製造装置の一例を示す概略側面図である。
【図６】図６は、この発明に係る管体製造方法によって製造される管体の一例を示す概略断面図である。
【図７】図７は、この発明に係るローラ製造装置によって製造されるローラの一例を示す概略斜視図である。
【図８】図８は、この発明に係る塗布装置の一例である塗布装置の初期状態を示す概略側面図である。
【図９】図９は、この発明に係る塗布装置の一例である塗布装置を用いてこの発明に係る塗布方法を説明する部分断面図である。
【図１０】図１０は、この発明に係る塗布装置の一例である塗布装置を用いてこの発明に係る塗布方法における管状塗布部材近傍を説明する断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、この発明に係る塗布装置について説明する。この発明に係る塗布装置は、管状基体の外周面に層形成材料を塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように塗布可能な塗布装置である。このように層形成材料が塗布される管状基体は、管状を成す部材であれば、単層構造でも例えば図６に示されるように複層構造でもよく、その管壁の厚さは特に限定されないが、後述するローラに用いられる場合には通常薄肉に形成され、例えば２０〜１００μｍに設定される。管状基体及びローラについては後述する。
【００１８】
この発明に係る塗布装置は、軸線が重力方向に沿うように管状基体を起立状態に固定する固定部材と、この管状基体の外径よりも大きな内径の貫通孔が穿孔された底部、及び、この底部から重力方向に沿って形成され管状基体の外周面を囲繞する環状空間を有し、重力方向に沿って相対的に前後進可能な環状塗布部材と、管状基体の外径よりも大きな内径を有し、貫通孔内に配置されるＪＩＳ Ａ硬度が３０〜８０の可撓性環状部材と、可撓性管状部材の内径を拡縮させる拡縮部材とを備えている。
【００１９】
前記固定部材は、管状基体を起立状態に固定できる部材であればよく、好ましくは管状基体の軸線周りにその外周面が実質的に変位又は変動することのないように管状基体を固定できる部材である。この固定部材は、例えば、管状基材を外周面に保持する筒状保持部材と、共通の軸線上に相対向するように配置され、筒状保持部材の端部それぞれを支持固定する一対の支持固定部材とを有して成る。筒状保持部材は、管状基体が外挿され、管状基体を外周面に保持するようになっている。例えば、筒状保持部材は管状基体の内径と略同一の外径を有する筒状をなしており、その軸線に垂直な断面は管状基体の断面と略同一形状となっている。この筒状保持部材は中子と称することもできる。前記一対の支持固定部材は、共通の軸線すなわち一直線上に相対向するように、すなわち、互いに離れて直列に配置されている。前記一対の支持固定部材は、筒状保持部材の端部それぞれを支持固定するようになっており、この筒状保持部材及び管状基体を例えばこれらの軸線が支持固定部材の軸線と一致するように略垂直となる起立状態に支持固定する。
【００２０】
前記環状塗布部材は、管状基体の外径よりも大きな内径の貫通孔が穿孔された底部と、この底部から重力方向すなわち固定部材の軸線方向に沿って形成され、管状基体の外周面を囲繞する環状空間とを有している。この貫通孔を有する底部は筒状保持部材に保持された管状基体との間に可撓性環状部材を介して同心環状の空間を形成する。前記環状空間は層形成材料を収容して管状基体の周囲をその半径方向から囲繞する。この管状塗布部材は重力方向に沿って例えば一対の支持固定部材すなわちこれに保持される管状基体に対して相対的に前後進可能になっており、例えば、この発明においては、一対の支持固定部材すなわち管状基体が移動可能になっていても管状塗布部材が移動可能になっていても、また両者が移動可能になっていてもよい。この環状空間は、後述するように層形成材料の供給方法、すなわち、加圧吐出による供給、又は、自重での漏出による供給に応じて、閉塞又は開放されている。
【００２１】
前記可撓性環状部材は、前記貫通孔の内径と略同一の外径と管状基体の外径よりも大きな内径とを有する環状部材であり、筒状保持部材に保持された管状基体との間に同心環状の間隙を形成する。この可撓性環状部材は３０〜８０のＪＩＳ Ａ硬度を有し、好ましくは５０〜７０のＪＩＳ Ａ硬度を有している。可撓性環状部材が前記範囲の硬度を有していると、可撓性環状部材はその半径方向に容易かつ周方向に均等に拡大及び縮小して可撓性環状部材の内径が周方向に均等に拡径及び縮径する。この可撓性環状部材は前記範囲の硬度を実現できる材料で環状に形成されている。このような材料として、各種ゴム又は可撓性樹脂等が挙げられる。前記ゴムとしては、例えば、シリコーンゴム、シリコーン変性ゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（エチレンプロピレンジエンゴムを含む。）、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムが挙げられ、前記可撓性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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（ＰＦＡ）、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。なお、可撓性環状部材は層形成材料に接触するから可撓性環状部材を形成する材料は、層形成材料に対する耐性を有しているのがよく、具体的には、層形成材料に含有される溶剤に対する耐薬品性すなわち耐溶剤性を有しているのがよい。
【００２２】
前記拡縮部材は、可撓性管状部材の内径を拡縮させることができればよく、例えば、環状塗布部材の貫通孔及び可撓性管状部材の間に進入する進入部を有する進入部材と前記進入部材を重力方向に進退させる移動手段とを有して成る拡縮部材、前記底部の半径方向に沿って切欠された切欠部の端部それぞれに共通の軸線を有するように設けられたネジ孔と前記ネジ孔それぞれに螺合するネジとを有して成る拡縮部材等が挙げられる。これらの拡縮部材の詳細は後述する。
【００２３】
この発明に係る塗布装置は、所望により、環状塗布部材の重力方向の位置に応じて拡縮部材の進退量を決定する演算装置、及び／又は、前記移動手段を稼動させる駆動手段を備えていてもよい。
【００２４】
この発明に係る塗布装置は、層形成材料の供給に際して環状空間に収容された層形成材料を加圧して吐出させるものであってもよく、層形成材料の供給に際して管状部材の環状空間に収容された層形成材料を加圧することなく周辺環境の圧力下で洩出、漏出又は流出させるものであってもよい。層形成材料を加圧して供給する場合には、環状塗布部材は、例えば、環状空間として密閉された材料溜まりが画成され、この環状密閉空間に連続するように貫通孔が配置される。層形成材料を自重で供給する場合には、環状塗布部材は、例えば、環状空間として開放され、この環状開放空間に連続するように貫通孔が配置される。したがって、この場合には塗布装置は層形成材料を吐出するための加圧吐出手段、例えば送液ポンプ、加圧シリンダー等は備えていない。なお、この発明において、「周辺環境の圧力」は層形成材料を加圧して吐出することのない圧力、所謂大気圧又は常圧と呼ばれる範囲を指しており、より詳しくは、常圧よりもわずかに高い圧力であっても常圧よりもわずかに低い圧力であってもよく、通常、常圧以下すなわち大気圧以下の圧力であり、約常圧であるのがよい。具体的には、この発明における「周辺環境の圧力」は、例えば、６７０〜７８０ｍｍＨｇの範囲とすることができる。
【００２５】
この発明に係る塗布装置の一例（以下、第一塗布装置と称することがある。）を、図面を参照して、具体的に説明する。第一塗布装置１Ａは、図１及び図２に示されるように、軸線Ｃが重力方向に沿うように管状基体１０４（図１において図示しない。）を起立状態に固定する固定部材４及び５と、管状基体１０４の外径よりも大きな内径の貫通孔２２が穿孔された底部２１、及び、この底部２１から重力方向すなわち固定部材に固定された管状基体１０４の軸線方向に沿って形成され管状基体１０４の外周面を囲繞する環状空間２４を有する環状塗布部材６Ａと、管状基体１０４の外径よりも大きな内径を有し、貫通孔２２内に配置されるＪＩＳ Ａ硬度が３０〜８０の可撓性環状部材５０（図２参照）と、可撓性管状部材５０の内径を拡縮させる拡縮部材６０Ａ（図２参照）と、環状塗布部材６Ａの重力方向の位置に応じて拡縮部材６０Ａの進退量を決定する演算装置６１（図１参照）と、拡縮部材６０Ａを重力方向に相対的に前後進させる移動手段６２（図１参照）とを備えている。この第一塗布装置１Ａは層形成材料を自重で供給する装置であるから、環状空間２４は図１及び図２に示されるように環状開放空間２４とされている。固定部材４及び５は、具体的には、管状基材１０４を外周面に保持する筒状保持部材４と、共通の軸線Ｃ上に相対向するように、すなわち、互いに離れて直列になるように配置され、筒状保持部材４の端部それぞれを支持固定する一対の支持固定部材５とを有している。第一塗布装置１Ａにおいて、貫通孔２２は起立状態に固定された管状基体１０４と同心となり、この貫通孔２２内に配置された可撓性環状部材５０はその内周面と管状基体１０４の外周面との間に層形成材料が流通する間隙を形成する。
【００２６】
より具体的には、第一塗布装置１Ａは、図１及び図２に示されるように、基台８と、基台８の上面に立設形成された支柱９と、支柱９の先端から略水平に延在するアーム９ａと、基台８及びアーム９ａそれぞれに略垂直に固定された一対の支持固定部材５と、支持固定部材５それぞれの端部に着脱自在に支持固定される筒状保持部材４と、軸線Ｃ方向に沿って相対的に前後進可能な環状塗布部材６Ａと、環状塗布部材６Ａを軸線Ｃ方向に沿って移動させる移動手段７とを備えている。第一塗布装置１Ａにおいて、起立状態にある筒状保持部材４の基台８側を下側、そのアーム９ａ側を上側と称することがある。
【００２７】
基台８、支柱９及びアーム９ａは、筒状保持部材４、一対の支持固定部材５及び管状基体１０４を支持すると共に環状塗布部材６Ａを移動可能に設けることができれば、その形状等は特に限定されない。
【００２８】
筒状保持部材４は、図１及び図２に示されるように、例えば、管状基体１０４の内径と略同一の外径及び管状基体１０４の軸線断面と略同一形状の軸線断面とを有する筒状をなしており、管状基体１０４に挿通され自身の外周面４１に管状基体１０４を保持する。筒状保持部材４の軸線Ｃ方向両端部には、後述する一対の支持固定部材５に支持固定される支持部４２を有している。支持部４２それぞれは筒状保持部材４の軸線Ｃを共有すると共に深さ方向に徐々に外径が小さくなる錐形の底部を有する有底孔とされている。
【００２９】
一対の支持固定部材５は、図１に示されるように、共通の軸線Ｃに相対向するように、すなわち、互いに離れて直列に配置され、筒状保持部材４の端部それぞれに設けられた支持部４２に内挿して筒状保持部材４を支持固定する。一対の支持固定部材５は、基台８に高さ調整台を介して装着された一方の支持固定部材５ａと、基台８に略垂直に立設された支柱９から略水平に延在するアーム９ａに装着された他方の支持固定部材５ｂとから成る。この一対の支持固定部材５ａ及び５ｂそれぞれは、略一定の外径と軸線断面形状を有する円筒状の基部１２と、この基部１２から相対向する支持固定部材５に向かう方向に連設され、先端に向かって徐々に外径が小さくなる円錐形の先端部１１とを有する円筒状をなしている。基部１２は支持部４２の内径と略同一の外径及び支持部４２の軸線断面と略同一形状の軸線断面とを有して支持部４２と嵌合し、先端部１１は支持部４２の底部と当接するようになっている。すなわち、筒状保持部材４は端部それぞれに設けられた支持部４２が一対の支持固定部材５に装着される。一対の支持固定部材５は共通の軸線Ｃ上に配置されるように基台８及びアーム９ａに装着されているから、一対の支持固定部材５に支持固定された筒状保持部材４の軸線が一対の支持固定部材５の軸線Ｃと一致するように筒状保持部材４を略垂直な起立状態に支持固定する。したがって、筒状保持部材４に保持された管状基体１０４も同様に一対の支持固定部材５の軸線Ｃと一致するように略垂直な起立状態に保持される。
【００３０】
一対の支持固定部材５の少なくとも一方は軸線Ｃ方向に前後進移動可能に設けられており、この例においては、他方の支持固定部材５ｂがアーム９ａと共に軸線Ｃ方向に前後進移動可能に支柱９に設けられている。このように少なくとも一方の支持固定部材５ａ又は５ｂが設けられていると筒状保持部材４の着脱が容易になる。
【００３１】
環状塗布部材６Ａは、図１及び図２に示されるように、層形成材料が収容される環状開放空間２４から軸線Ｃ方向の下側に連設された底部２１に後述する可撓性環状部材５０を装着する貫通孔２２が形成されている。すなわち、環状塗布部材６Ａは、後述する可撓性環状部材５０を装着する貫通孔２２が軸線Ｃ方向の下側に形成され、貫通孔２２よりも上側に層形成材料が収容される環状開放空間２４が連設されている。したがって、環状塗布部材６Ａは、環状開放空間２４に収容された層形成材料を加圧しなくても周辺環境の圧力下で、又は自重若しくは粘性で、貫通孔２２に装着された可撓性環状部材５０の内周面と管状基体１０４の外周面との間隙２３から洩出、漏出又は流出させて管状基体１０４の外周面に層形成材料を塗布することができる。環状塗布部材６Ａは、可撓性環状部材５０を装着する貫通孔２２が穿孔された底部２１と、この底部２１から軸線Ｃに沿って形成され管状基体１０４の周面をその半径方向から囲繞する環状開放空間２４とを有している。より具体的には、環状塗布部材６Ａは底部２１とこの底部２１の外側端縁から軸線Ｃに沿って一方向に立ち上がりその終端が開放された周壁２５とを備え、底部２１と周壁２５とで層形成材料を収容する環状開放空間２４を形成している。すなわち、この環状塗布部材６Ａは、両端が開口した管状体からなる周壁２５と、周壁２５の一方の開口部に変位可能に設けられた底部２１とを有する一端開放容器となっている。このように、環状塗布部材６Ａは層形成材料を収容した環状開放空間２４が管状基体１０４の周囲をその半径方向から囲繞すると共に、貫通孔２２を有する底部２１が可撓性環状部材５０と共にダイとして機能する。そして、この環状塗布部材６Ａは管状基体１０４における外周面の軸線Ｃ方向の一部を囲繞した状態で軸線Ｃ方向に移動して、環状開放空間２４に収容した層形成材料を加圧することなく周辺環境の圧力下で貫通孔２２に装着された可撓性環状部材５０から洩出、漏出又は流出させて管状基体１０４の外周面に塗布する。
【００３２】
貫通孔２２の内周面は、図２（ｂ）によく示されるように、重力方向に向かって末広がりとなるように逆テーパ状に形成されている。この内周面がこのように逆テーパ状に形成されていると後述する拡縮部材６０Ａの進入部６３の進入を案内する案内面として機能する。貫通孔２２の内径すなわち周壁２５が形成された表面に開口する開口径は、管状基体１０４の外径よりも大きく、かつ後述する可撓性環状部材５０の外径と略同一となるように調整されている。また、貫通孔２２の軸線長さすなわち底部２１の厚さは特に限定されないが、短すぎると層形成材料の塗布厚が高度に均一にならないことがあるので、通常、３ｍｍ以上に設定される。
【００３３】
この環状塗布部材６Ａは、図１及び図２に示されるように、管状基体１０４との境界となる環状内壁を備えていない。すなわち、環状塗布部材６Ａの環状開放空間２４は底部２１と周壁２５と管状基体１０４の外周面とで画成されている。このように管状基体１０４との境界となる環状内壁を備えていないと、層形成材料を周辺圧力下で間隙２３から均一に洩出させることができ、かつ、特許文献１及び２に記載されているような加圧機構を利用した吐出方式を用いないことで圧力の変動要因がなくなるという理由から、層形成材料を均一に塗布できる。
【００３４】
環状塗布部材６Ａは、一端が移動部材３２に装着されたアーム３３の他端に周壁２５を介して装着されている。このアーム３３は移動部材３２内に収納された駆動手段３３ａ例えばモータに接続され、移動部材３２内に収納された後述する演算装置６１によって後述する拡縮部材６０Ａと独立に重力方向に前後進する。
【００３５】
このように構成された環状塗布部材６Ａは、一対の支持固定部材５で支持固定された管状基体１０４の半径方向からその外周面の一部を囲繞し、管状基体１０４の軸線方向に相対的に移動して、環状開放空間２４に収容した層形成材料を一方の支持固定部材５ａから他方の支持固定部材５ｂに向かって徐々に塗布厚さが大きくなるように層形成材料を管状基体１０４の外周に塗布できる。
【００３６】
可撓性環状部材５０は、貫通孔２２の内径と略同一で軸線方向に略均一な外径と管状基体１０４の外径よりも大きく軸線方向に略均一な内径とを有する環状部材である。この可撓性環状部材５０は、貫通孔２２内に装着され、筒状保持部材４に保持された管状基体１０４の外周面との間に層形成材料が洩出又は流出する同心環状の間隙２３を形成する。この間隙２３は、その最大間隙量が適宜の最大間隙距離となるように、設定される。例えば、前記最大間隙距離は、可撓性環状部材５０の内周面と管状基体１０４の外周面との半径方向の最大離間距離であり、塗布する層形成材料の塗布厚、粘度等に応じて、例えば、０．１〜０．６ｍｍの範囲から選択される。より詳細には、前記最大間隙距離は、ゴム組成物の粘度（２５℃）が５０〜１００Ｐａ・ｓの場合には塗布厚（層形成材料の硬化前）の１．５〜３．０倍に設定するのがよい。前記最大間隙距離が小さすぎると、層形成材料が洩出せず、所定の厚さに塗布できないことがある。この可撓性環状部材５０は、シリコーンゴムで形成され、底部２２と略同一の厚さと３０〜８０のＪＩＳ Ａ硬度とを有している。
【００３７】
拡縮部材６０Ａは、図２（ｂ）によく示されるように、環状塗布部材６Ａの底部２１と協働して可撓性管状部材５０の内径を半径方向に拡径及び拡縮させる。この拡縮部材６０Ａは、貫通孔２２に可撓性管状部材５０が装着されて形成される空隙部５１すなわち貫通孔２２と可撓性管状部材５０との間に進入する進入部６３を有する進入部材６４を備えている。この進入部材６４は、具体的には、一端が移動部材３２に装着されたアーム６５の他端に装着された環状基板６６と、この環状基板６６の表面に立設された進入部６３としての周壁を有している。環状基板６６は、管状基体１０４の外径と略同一又はわずかに大きな内径の貫通孔６７を有する板状部材であり、進入部６３を支持する。進入部６３は、可撓性管状部材５０の外径と略同一又は大きな内径と重力方向に向かって徐々に拡大する外面とを有する円錐台形の管状体として、貫通孔２２と可撓性管状部材５０との空隙部５１に臨むように環状基板６６上に配置されている。拡縮部材６０Ａ特に進入部６３は空隙部５１に進入して可撓性管状部材５０の内径を環状塗布部材６Ａの底部２１と協働して拡縮させる。
【００３８】
第一塗布装置１Ａにおいて、貫通孔２２に形成された逆テーパ状の内周面及び進入部６３の外周面における拡径量は同一であっても異なっていてもよく、層形成材料の塗布量に応じて必要とされる可撓性環状部材５０の拡縮量となるように調整される。また、進入部６３の軸線方向の長さすなわち高さは可撓性環状部材５０の縮径量となるように調整される。可撓性環状部材５０の拡縮量は後述する厚さの差と同じ値になるように設定される。
【００３９】
拡縮部材６０Ａは、進入部材６４に加えて拡縮部材６０Ａを重力方向に環状塗布部材６Ａに対して相対的に進退させる移動手段６２（図１参照）を備えている。この移動手段６２は、図１に示されるように、移動部材３２内に収納された駆動手段３３ａ例えばモータと、一端が駆動手段３３ａに接続され、他端が環状塗布部材６Ａの周壁２５に接続されたアーム３３とを備えて成り、アーム３３が移動部材３２と独立に重力方向に前後進するように構成されている。駆動手段３３ａとして例えばサーボモータを採用すると高精密に制御することができる。
【００４０】
演算装置６１は、環状塗布部材６Ａの重力方向の位置に応じて拡縮部材６０Ａ特に進入部６３の重力方向の進退量を決定する。この演算装置６１は図１に示されるように移動部材３２内に収納されている。
【００４１】
筒状保持部材４及び一対の支持固定部材５に保持された管状基体１０４は、通常、環状塗布部材６Ａの貫通孔２２の軸線と一致するが、これらの軸線がわずかにずれる場合がある。そこで、環状塗布部材６Ａは底部２１を変位させて管状基体１０４の軸線と底部２１に形成された貫通孔２２の軸線とを一致させるセンター機構を有している。すなわち、環状塗布部材６Ａにおいて底部２１は軸線Ｃに対して水平方向に変位可能に周壁２５に設けられている。このセンター機構２６は、具体的には、例えば図１に示されるように、底部２１の周方向の少なくとも３個所に半径方向に伸びるように穿孔されたスリット２７とこのスリット２７を貫通して周壁２５に形成されたネジ孔に螺合するボルト２８とを有している。前記ネジ孔に螺合しているボルト２８を緩めて底部２１の水平方向の位置を調整した後にボルト２８を締結する。このようにして管状基体１０４の軸線と底部２１に形成された貫通孔２２の軸線とを一致させることができる。
【００４２】
移動手段７は環状塗布部材６Ａを軸線Ｃ方向に好ましくは一定速度で移動させる。この移動手段７は、図１に示されるように、軸線Ｃと略並行となるように支柱９に設けられた軌条３１と、環状塗布部材６Ａを端部に装着して軌条３１を走行する移動部材３２と、移動部材３２を前後進走行させる駆動部（図示しない。）とを備えている。移動部材３２は軌条３１上を前後進するから昇降機とも称することができる。前記駆動部は、例えば、モータ、ベルト、プーリ等で形成される。
【００４３】
第一塗布装置１Ａにおいて、環状塗布部材６Ａは、移動手段７によって、一対の支持固定部材５に対して、換言すると、一対の支持固定部材５及び筒状保持部材４に保持された管状基体１０４に対して、軸線Ｃ方向に沿って前後進可能になっている。
【００４４】
第一塗布装置１Ａにおいては、間隙２３から層形成材料を洩出させるので環状開放空間２４に収容された層形成材料を間隙２３から管状基体１０４に向けて押圧又は加圧する押圧手段又は加圧手段を備えていない。
【００４５】
第一塗布装置１Ａは、前記のように簡単な構成を有しており、メインテナンス性が高いにもかかわらず、間隙２３の間隙量を機械的に増減させて層形成材料の塗布量を調整できるから、管状基体の外周に層形成材料をその塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように塗布できる。すなわち、第一塗布装置１Ａは軸線Ｃ方向の厚さが均一な弾性薄層を備えて成る管体の弾性層を形成できる。また、第一塗布装置１Ａは、この発明に係る方法に好適に使用されるが、それ以外にも例えば特開２００４−９７８９６号公報に記載された「リングコート方法」等にも使用できる。第一塗布装置１Ａは可撓性環状部材５０の内径を機械的に拡縮できるから、外径の異なる管状基体の外周面に層形成材料を塗布することもでき、その汎用性も高い。
【００４６】
また、この第一塗布装置１Ａは、軸線Ｃ方向に沿って相対的に前後進する環状塗布部材６Ａの底部２１に装着された可撓性環状部材と管状基体１０４との間隙２３から層形成材料を加圧することなく周辺環境の圧力下で直接的に洩出又は流出させることができる。その結果、層形成材料の洩出圧力がほぼ一定となり、更に層形成材料を環状塗布部材６Ａへ供給する方法は加圧機構を利用した複数の限定された箇所からの供給方式をとらず、環状塗布部材６Ａ上面の開口部から直接的に供給する方式であるから液溜りもほとんど発生することなく、管状基体１０４の周方向に層形成材料を実質的に均一な塗布厚で管状基体１０４の外周面に塗布することができる。
【００４７】
この発明に係る塗布装置の別の一例（以下、第二塗布装置と称することがある。）を、図面を参照して、具体的に説明する。第二塗布装置１Ｂは、環状塗布部材、拡縮部材及び拡縮部材の移動手段が異なること以外は第一塗布装置１Ａと基本的に同様である。したがって、第二塗布装置１Ｂは、図１及び図３に示されるように、筒状保持部材４及び一対の支持固定部材５を有する固定部材と、管状基体１０４の外径よりも大きな内径の貫通孔２２が穿孔され、この貫通孔２２から半径方向に沿って外縁まで切欠部７０が切欠された底部２１、及び、この底部２１から重力方向すなわち前記固定部材に固定された管状基体１０４の軸線方向に沿って形成され管状基体１０４の外周面を囲繞する環状開放空間２４を有する環状塗布部材６Ｂと、可撓性環状部材５０と、可撓性管状部材５０の内径を拡縮させる拡縮部材６０Ｂと、演算装置６１とを備えている。
【００４８】
第二塗布装置１Ｂにおいて、環状塗布部材６Ｂの底部２１は、図３（ａ）によく示されるように、貫通孔２２から半径方向に沿って外縁まで切欠された切欠部７０を有する略Ｃ字型に形成されている。この切欠部７０の端部それぞれには半径方向に突出する一対の板状体７１及び７１が延設されている。この板状体７１は周壁２５に干渉しないように形成位置及び大きさが設定されている。貫通孔２２の内周面は、図３（ｂ）に示されるように、その内径が軸線方向に略一定になっており、可撓性環状部材５０の外周面と密接するように形成されている。
【００４９】
第二塗布装置１Ｂにおいて、拡縮部材６０Ｂは、一対の板状体７１及び７１それぞれに共通の軸線を有するように設けられたネジ孔７２と、一端が駆動手段７３例えばモータに接続され、ネジ孔７２それぞれに螺合するネジ７４とを有している。第二塗布装置１Ｂにおいて拡縮部材６０Ｂの移動手段は一対の板状体７１及び７１の間隔を拡縮する駆動手段７３に相当する。
【００５０】
第二塗布装置１Ｂにおいては、駆動手段７３が演算装置６１からの指令によって駆動すると、ネジ７４を回転させてネジ孔７２を介して一対の板状体７１及び７１の間隔すなわち切欠部７０の幅を狭め又は広げることによって、底部２１の貫通孔２２の内径が周方向から略均一に拡径又は縮径する。この貫通孔２２の拡径又は縮径によって貫通孔２２の内部に装着された可撓性環状部材５０の内径も同様に拡径又は縮径する。
【００５１】
したがって、第二塗布装置１Ｂにおいても、第一塗布装置１Ａと同様に、簡単な構成を有しており、メインテナンス性が高いにもかかわらず、管状基体の外周に層形成材料をその塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように塗布でき、汎用性も高い。また、この第二塗布装置１Ｂは、間隙２３から層形成材料を周辺環境の圧力下で直接的に洩出又は流出させから管状基体の周方向に層形成材料を実質的に均一な塗布厚で管状基体の外周面に塗布することができる。
【００５２】
この発明に係る塗布装置は、第一塗布装置１Ａ及び１Ｂに限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、塗布装置１Ａ及び１Ｂにおいて、環状塗布部材６Ａ及び６Ｂは底部２１と周壁２５とを備え、周壁２５の終端が開放されているが、この発明において、環状塗布部材は、その外部と層形成材料が収容される内部とが連通していればよく、例えば、底部と周壁と周壁から連接された上面とを備え、周壁又は上面に通気孔が穿孔された環状開放空間を有していてもよい。
【００５３】
また、第一塗布装置１Ａ及び１Ｂにおいて、環状塗布部材６Ａ及び６Ｂは一対の支持固定部材５の軸線Ｃ方向に沿って前後進可能に移動するように構成されているが、この発明において、環状塗布部材は例えば支柱等に固定され、一対の支持固定部材すなわち筒状保持部材が軸線方向に沿って前後進可能に移動するように構成されていてもよい。
【００５４】
さらに、第一塗布装置１Ａ及び１Ｂにおいて、筒状保持部材４、一対の支持固定部材５並びに環状塗布部材６Ａ及び６Ｂはいずれもその軸線Ｃに垂直な断面が略円形となっているが、この発明において、筒状保持部材、一対の支持固定部材及び環状塗布部材は前記断面が楕円形であってもよく、多角形であってもよい。
【００５５】
第一塗布装置１Ａ及び第二塗布装置１Ｂは、管状基体１０４に層形成材料を塗布する塗布装置であり、他の装置と適宜に組み合わせて構成することもできる。例えば、この発明に係る塗布装置は、管状基体の外周面に形成された弾性薄層を有する管体を製造するために、例えば、層形成材料を硬化例えば加熱硬化又は発泡硬化する加熱器と組み合わされ、さらには、軸体の外周面に弾性層を形成したローラ原体を管体に圧入する装置と組み合わされる。以下に、加熱器を備えたこの発明に係る管体製造装置、及び、ローラ原体を管体に圧入する装置を備えたこの発明に係るローラ製造装置を説明する。
【００５６】
この発明に係る管体製造装置は、管状基体の外周面に形成された弾性薄層を備えて成る管体を製造する管体製造装置であって、この発明に係る塗布装置と、この塗布装置で塗布された層形成材料を硬化例えば加熱硬化又は発泡硬化させる加熱器とを備えてなる。
【００５７】
この発明に係る管体製造装置の一例（以下、一管体製造装置と称することがある。）を、図面を参照して、具体的に説明する。一管体製造装置２は、図４に示されるように、第一塗布装置１Ａと、この第一塗布装置１Ａで塗布された層形成材料を硬化例えば加熱硬化又は発泡硬化する加熱器５１とを備えている。第一塗布装置１Ａは前記した通りである。加熱器５１は、管状基体をその軸線が重力方向に沿うように起立状態に配置した状態で層形成材料が硬化する温度に層形成材料を加熱できればよく、例えば、各種ヒータを備えた加熱器、送風加熱器等が挙げられる。
【００５８】
この一管体製造装置２は、このように簡単な構造であっても、少なくとも周方向に均一な層厚の弾性薄層を、特に層形成材料の塗布厚さを適宜に変更することによって周方向にも軸線方向にも均一な層厚の弾性薄層を備えて成る管体１０３を製造できるうえ、メインテナンス性も高い。
【００５９】
この発明に係る管体製造装置は、一管体製造装置２に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、この発明に係る管体製造装置は、第一塗布装置１Ａに代えて第二塗布装置１Ｂを備えていてもよく、また、この発明に係る塗布装置と加熱器とに加えて硬化又は発泡硬化させた層形成材料の外周面を研磨する研磨機等を備えていてもよい。
【００６０】
また、第一塗布装置１Ａにおいて、貫通孔２２の内周面が逆テーパ状に形成されているが、この発明において、貫通孔の内周面及び可撓性環状部材の外周面は共に軸線方向に略均一となるように形成されていてもよいが、底部と可撓性環状部材との間に空隙部が形成されるのが好ましく、例えば、貫通孔に加えて可撓性環状部材の外周面がテーパ状に形成されていてもよく、貫通孔は内径が一定で可撓性環状部材の外周面がテーパ状に形成されていてもよい。
【００６１】
また、第一塗布装置１Ａにおいて、進入部６３は管状体に形成されているが、この発明において、進入部は前記空隙部を拡縮できればよく、例えば、軸線方向に延在するスリットを有する管状体であってもよく、円周上に配置された棒状体等であってもよい。
【００６２】
さらに、第二塗布装置１Ｂにおいて、１つの拡縮部材６０Ｂを備えているが、この発明において、拡縮部材は周方向に等間隔に設けられた２以上を備えていてもよい。
【００６３】
この発明に係るローラ製造装置は、軸体の外周面に形成された弾性層とこの弾性層の外周面に形成された管体とを備えて成るローラを製造する製造装置であって、この発明に係る管体製造装置と、軸体の外周面に弾性層を形成したローラ原体を管体に圧入する装置とを備えてなる。
【００６４】
この発明に係るローラ製造装置の一例（以下、一ローラ製造装置と称することがある。）を、図面を参照して、具体的に説明する。一ローラ製造装置３は、図５に示されるように、一管体製造装置２と、軸体の外周面に弾性層を形成したローラ原体を管体に圧入する装置（以下、圧入装置と称することがある。）８０とを備えている。一管体製造装置２は前記した通りである。
【００６５】
圧入装置８０は、後述するローラ原体１０８の弾性層１０２を縮径させると共に弾性層１０２を縮径させた状態でローラ原体１０８を管体１０３内に挿入することができる装置であればよく、例えば、特開２００８−２９９１８５号公報の図４及び図５に記載された加熱装置１０、同公報の図６及び図７に記載された減圧装置３０等を挙げることができる。
【００６６】
一ローラ製造装置３における圧入装置８０を簡単に説明すると、この圧入装置８０は、ローラ原体１０８及び管体１０３をそれらの軸線方向に直列に収納する筒状の筐体８１と、筐体８１における一方の開口部近傍の内部に設置され、管体１０３を載置する載置部材８４と、筐体８１の両端開口部を閉塞する閉塞端部８２Ａ及び８２Ｂと、筐体８１内に収納されたローラ原体１０８を管体１０３に挿入する挿入装置８７と、筐体８１内を加圧する加圧機又は減圧する減圧機８３とを備えている。
【００６７】
この載置部材８４は管体１０３を所定の位置に支持することができればよく、筐体８１の内周面から中心に向かって突出し、管体１０３を支持する平滑な載置面８５を有するリング状突出部とされている。管体１０３は載置面８５上の、ローラ原体１０８と同軸となる位置に載置される。閉塞端部８２Ａ及び８２Ｂは、後述する挿入装置８７を例えばその軸線方向に移動可能とする貫通孔を有し、筐体８１の両端開口部を閉塞することができればよく、封止部材８６を前記貫通孔内に備えた筒状体に形成されている。この封止部材８６は、挿入装置８７と閉塞端部８２Ａ及び８２Ｂとを気密に封止する。加圧機８３は閉塞端部８２Ａ及び８２Ｂによって閉塞された筐体８１内を、例えば０．４８ＭＰａ程度まで加圧することができればよく、例えば、コンプレッサー等が採用される。減圧機８３は筐体８１内を、例えば、３ｈＰａ程度まで、減圧することができればよく、例えば、真空ポンプ等が採用される。
【００６８】
挿入装置８７は、ローラ原体１０８を支持すると共に、筐体８１、載置部材８４、載置部材８４に支持された管体１０３、並びに、閉塞端部８２Ａ及び８２Ｂを、好ましくは同軸に貫通する、軸線方向に前後進可能な１組の支持軸８８Ａ及び８８Ｂと、各支持軸８８Ａ及び８８Ｂにおける対向する端部にローラ原体１０８における軸体１０１の端部を固定して、ローラ原体１０８を支持する挟持部材８９Ａ及び８９Ｂとを有している。
【００６９】
この一ローラ製造装置３は、このように簡単な構造であっても、少なくとも周方向に均一な層厚の弾性薄層を、特に層形成材料の塗布厚さを適宜に変更することによって周方向にも軸線方向にも均一な層厚の弾性薄層を備えた管体１０３を、弾性層１０２の外周に備えたローラ１００を製造できるうえ、メインテナンス性も高い。
【００７０】
この発明に係るローラ製造装置は、一ローラ製造装置３に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、この発明に係るローラ製造装置は第一塗布装置１Ａに代えて第二塗布装置１Ｂを備えていてもよい。
【００７１】
また、一ローラ製造装置３において圧入装置８０は加圧又は減圧下で発泡弾性層を縮径して管体１０３に挿入するように構成された装置であるが、この発明においては、圧入装置は常圧下で弾性層を縮径して管体に挿入するように構成された装置であってもよい。
【００７２】
次に、この発明に係る管体製造方法、及び、この発明に係るローラ製造装置によって実施されるローラ製造方法（以下、この発明に係るローラ製造方法と称することがある。）を併せて説明するが、先ず、これらの方法で製造される管体及びローラについて簡単に説明する。
【００７３】
この発明に係る塗布方法及びこの発明に係る管体製造方法によって製造される管体は、軸線方向の厚さが均一な弾性薄層を備えていればよく、他の層等を備えていてよい。このような管体として、例えば、管状基体と、この管状基体の外周面に配置された、軸線方向の厚さが均一な弾性薄層とを備えている。このような管体の一例として図６に示される管体１０３が挙げられる。この管体１０３は、管状基体１０４と、管状基体１０４の外周面に配置されたシリコーン弾性薄層１０５と、シリコーン弾性薄層１０５の外周面に配置されたフッ素樹脂層１０６とを備えている。
【００７４】
管状基体１０４は、例えば、鉄、ステンレス鋼、ニッケル、銅等の高い熱伝導を有する金属材料で管状に形成され、一層構造とされても二層以上が積層された積層構造とされてもよい。又は、この管状基体１０４は、カーボンブラック、金属（アルミニウム、ニッケル、銅等）若しくはそれらの合金、金属酸化物（酸化スズ、酸化亜鉛等）又は無機酸化物（チタン酸カリウム等）で導電性が付与された樹脂で管状に形成されていてもよい。このような樹脂として、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。この管状基体１０４は、一層構造であっても積層構造であってもよく、ローラに用いる場合には積層構造が好ましく採用される。管状基体１０４は、通常薄層に形成され、例えば、その全体の厚さは、２０〜１００μｍであるのが好ましく、３０〜５０μｍであるのが特に好ましい。管状基体１０４はメッキ等が施されてもよい。複層構造の管状基体として、例えば、ニッケル電鋳基材と銅層とニッケルメッキ層とがこの順で直接積層された３層構造の管状基体が挙げられる。なお、積層される各層の間にはプライマー層等が挿設されてもよい。この管状基体１０４は８００〜２５００ＭＰａ程度の引張強度を有しているのがローラとしたときに弾性層の内周面からの圧接により変形しにくくなる点で好ましい。この引張強度の測定方法はＪＩＳ Ｚ ２２４１に準拠する。管状基体１０４はローラとしたときの製品長さよりも軸線長さを長くしておくのが両端部を切除して均一な管体を製造できる点で好ましい。
【００７５】
シリコーン弾性薄層１０５は、例えば後述するシリコーンゴム組成物を用いて、管状基体１０４の外周面に所望によりプライマー又は接着剤層を介して形成される。このシリコーン弾性薄層１０５は、この発明に係る塗布方法によって形成されていると、その層厚が均一になり、更にシリコーン弾性薄層１０５の外周面にウェルドラインが生じないために、その外層に形成されるフッ素樹脂層１０６の表面の均一性が向上し、プリンターや複写機等の所定のローラとして使用する場合において要求されるローラとしての機能の高度な安定性を得ることができる。このシリコーン弾性薄層１０５は、通常、１〜２００μｍの厚さに形成され、好ましくは３０〜１５０μｍの厚さに形成される。なお、この発明に係る管体の弾性薄層はシリコーン弾性薄層１０５に限定されず、各種のゴム、例えば、シリコーン若しくはシリコーン変性ゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（エチレンプロピレンジエンゴムを含む。）、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムで形成された弾性薄層であってもよい。
【００７６】
この管体１０３のシリコーン弾性薄層１０５は均一な厚さを有している。例えば、シリコーン弾性薄層１０５の周方向における厚さの差、具体的には、周方向に一巡する円周を等間隔に分割する８点における最大厚さと最小厚さの差が５μｍ以下である。好ましくは、シリコーン弾性薄層１０５の軸線長さを等間隔に分割する５つの円周それぞれにおける前記８点の最大厚さと最小厚さとの差がいずれも４μｍ以下である。このシリコーン弾性薄層１０５は特に軸線方向の厚さが均一になっている。具体的には、シリコーン弾性薄層１０５の軸線方向における厚さの差、より具体的には、シリコーン弾性薄層１０５の軸線長さを等間隔に分割する５点における最大厚さと最小厚さの差が１０μｍ以下である。好ましくは、シリコーン弾性薄層１０５の前記５つの円周を周方向に等間隔に分割する８点それぞれにおける軸線方向に沿う同一線上にある５点の最大厚さと最小厚さとの差がいずれも８μｍ以下である。なお、シリコーン弾性薄層１０５の厚さは、信越ポリマー株式会社で設計・製作した管体専用測定器を用いて測定される値である。この管体専用測定器は、管体を水平方向に挿入して保持する円筒状支柱が備えられており、当該円筒状支柱の端部付近の特定位置で管体の厚みが測定できるように、当該円筒状支柱の当該特定位置に測定子が設置されている。更に、当該測定子と同位置にダイヤルゲージの測定子が対応するようにダイヤルゲージが設置されている。ダイヤルゲージは０．００１ｍｍ（１μｍ）の最小目盛ゲージを備えている。測定する時は管体を専用測定器の当該円筒状支柱に挿入し、測定したい部分をダイヤルゲージの位置に合わせて測定する。別位置を測定する場合は、前述と同様に測定部位をダイヤルゲージの位置に合わせて測定を繰り返せばよい。
【００７７】
フッ素樹脂層１０６は、フッ素樹脂組成物を用いてシリコーン弾性薄層１０５の外周面に所望によりプライマー又は接着剤層を介して形成される。また、このフッ素樹脂層１０６はフッ素樹脂組成物で形成されたチューブを所望によりプライマー又は接着剤層を介してシリコーン弾性薄層１０５の外周面に被覆して形成される。このフッ素樹脂層１０６は、通常、１〜２００μｍの厚さに形成され、好ましくは５〜５０μｍの厚さに形成される。フッ素樹脂組成物としてフッ素樹脂と所望により各種添加剤とを含有するフッ素樹脂組成物を挙げることができる。このようなフッ素樹脂としては、例えば、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（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶｄＦ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等が挙げられる。
【００７８】
管体１０３の最外層であるフッ素樹脂層１０６は平坦な表面を有しており、具体的には、その中心線平均粗さＲａが５μｍ以下であるのがよい。この発明において、中心線平均粗さＲａは４．５μｍ以下であるのが好ましい。中心線平均粗さＲａの下限値は理想的には「０」であるが現実的には例えば１μｍである。中心線平均粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９８２に準じ、先端半径２μｍの測定プローブを備えた表面粗さ計（商品名「５９０Ａ」、株式会社東京精密製）に管体１０３をセットし、測定長２．４ｍｍ、カットオフ波長０．８ｍｍ、カットオフ種別ガウシアンにより、少なくとも３点における中心線平均粗さＲａを測定し、これらの平均値を管体１０３の中心線平均粗さＲａとする。中心線平均粗さＲａを前記範囲内に調整するには、例えば、シリコーン弾性層１０５の厚さ均一性等を調整すればよい。
【００７９】
フッ素樹脂層１０６は、また、その最大高さＲｍａｘが１０μｍ以下であるのがよい。この発明において、最大高さＲｍａｘは９．５μｍ以下であるのが好ましい。最大高さＲｍａｘの下限値は理想的には「０」であるが現実的には例えば１μｍである。最大高さＲｍａｘは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に準じ、前記中心線平均粗さＲａと基本的に同様にして測定できる。最大高さＲｍａｘを前記範囲内に調整するには、例えば、シリコーン弾性層１０５の厚さ均一性等を調整すればよい。
【００８０】
このフッ素樹脂層１０６は、フッ素樹脂層１０６表面に付着した現像剤の離型性が優れる点で、その表面の接触角が８０°以上であるのがよい。この発明において、接触角は前記効果に優れる点で１１０°以上であるのが好ましい。接触角の上限値は例えば１２０°であるのが好ましい。接触角は、ＪＩＳ Ｒ３２５７に準じ、イソプロピルアルコールで洗浄した後１０分間風乾したフッ素樹脂層１０６の表面を、温度２３℃、相対湿度３０％の環境下でＣＡ−Ｄ型接触角測定装置（協和界面科学株式会社製）を用いて測定される値である。
【００８１】
この発明に係るローラ製造方法によって製造されるローラは、軸体と、軸体の外周面に形成された弾性層と、弾性層の外周面に管体とを備えている。このようなローラの一例として図７に示されるローラ１００が挙げられる。このローラ１００は、軸体１０１の外周面に形成された発泡弾性層１０２と、好ましくは接着剤層（図７において図示しない。）を介して発泡弾性層１０２の外周面に配置された管体１０３とを備えてなる。管体１０３は前記した通りである。
【００８２】
軸体１０１は、良好な導電特性を有していればよく、所謂「芯金」とも称される。好ましく配置される接着剤層は適宜の接着剤を硬化してなり１０〜３００μｍの厚さを有している。
【００８３】
発泡弾性層１０２は、後述するゴム組成物によって軸体１０１の外周面に形成されている。この発泡弾性層１０２はその内部及び／又は外表面にセルを有する発泡弾性層とされている（図７において発泡弾性層１０２の外周面に開口したセルは図示しない。）。発泡弾性層１０２に有するセルは、ゴム組成物に含有される発泡剤の発泡又は分解等によって生じる中空領域、及び、ゴム組成物に含有される中空充填材等に由来する中空領域をいう。発泡弾性層１０２に有する複数のセルは、他のセルに接することのない若しくは連通することのない状態（独立セル状態と称する。）、他のセルに接し若しくは連通している状態（連通セル状態と称する。）、又は、前記独立セル状態と前記連通セル状態とが共存する状態の何れの状態にあってもよい。発泡弾性層１０２は、画像形成装置に用いられる各種ローラに応じて、セルの大きさ、存在率等が決定される。この発泡弾性層１０２は２０〜６０のアスカーＣ硬度（荷重１．０ｋｇ）を有するのが好ましく、その厚さは特に限定されないが、通常、２〜２０ｍｍに調整されるのが好ましく、３〜１５ｍｍに調整されるのが特に好ましい。
【００８４】
このローラ１００は、管体１０３のシリコーン弾性薄層１０５が均一な厚さを有しているから、ローラ１００の表面、すなわちフッ素樹脂層１０６は基本的に平坦で均一な表面を有している。具体的には、ローラ１００の表面における中心線平均粗さＲａは５μｍ以下、最大高さＲｍａｘが１０μｍ以下、接触角が８０°以上になっている。中心線平均粗さＲａ、最大高さＲｍａｘ及び接触角は前記測定方法と同様にして測定される。
【００８５】
この発明に係る管体製造方法について説明する。この発明における管体製造方法は、管状基体の外周面上に弾性薄層を備えて成る管体を製造する方法であって、軸線が重力方向に沿うように起立状態に配置された管状基体を周方向から囲繞する同心環状の間隙すなわちその間隙量を重力方向に向かって徐々に小さくなるように、換言すると、間隙すなわち間隙量が重力方向の逆方向に向かって徐々に大きくなるように、調整しつつ、この間隙から重力方向に沿って管状基体の外周面に層形成材料を供給する工程を有している。
【００８６】
この発明に係る管体製造方法における塗布する工程において、管状基体は、その軸線が重力方向に沿うように、すなわち、重力方向に略並行となるように、起立状態に配置される。そして、層形成材料は、このように配置された管状基体の周方向から輪環状となるように重力方向に沿って管状基体の外周面に供給される。このとき、層形成材料は、重力方向と同方向すなわち重力方向の上流側（上方ともいう。）から下流側（下方ともいう。）に向かって、又は、重力方向と逆方向すなわち重力に逆らう方向に供給される。また、層形成材料は、加圧されて外周面に供給すなわち吐出されてもよく、自重すなわち周辺環境の圧力下で供給すなわち流出又は洩出してよい。加圧して層形成材料を吐出するには、例えば、管状基体を周方向に囲繞する同心環状の間隙に層形成材料を加圧機、通常、加圧ポンプ、送液ポンプ等で圧送して、この間隙から層形成材料を管状基体に向けて吐出することによって実施でき、一方、層形成材料を自重で間隙に供給するには、例えば、間隙から重力方向に沿って層形成材料を周辺環境の圧力下で洩出させることによって、実施できる。なお、この発明において「周辺環境の圧力」は前記した通りである。
【００８７】
この工程においては、前記のように間隙量を調整することによって、管状基体の外周に層形成材料を、その塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように、塗布する。すなわち、管状基体の外周に塗布された層形成材料は、重力方向に向かって、換言すると、重力方向の上流側から下流側に向かって、その厚さが徐々に薄くなるように、塗布される。すなわち、層形成材料の塗布開始点、例えば、上流側端部からの距離に応じて、その外形を上流側端部が大径の頂面で下流側端部が小径の底面となる略逆円錐台形状となるように層形成材料を塗布する。ここで、層形成材料の塗布量は層形成材料全体の厚さの平均厚さが弾性薄層に要求される厚さと略同一となるように調整される。さらに、層形成材料は層形成材料の温度変化等を考慮して重力方向の上流側端部に塗布された厚さすなわち最大厚さと重力方向の下流側端部に塗布された厚さすなわち最小厚さとの差（厚さの差と称する。）が適宜の範囲に決定される。このような厚さの差は、例えば、層形成材料における粘度の温度変化を測定して検量線を作成することによって塗布された層形成材料が加熱硬化後に均一の厚さになるように設定される。このような検量線は当業者において通常容易に作成される。厚さの差は、具体的には、粘度の温度変化が大きければ間隙の拡縮量を大きくする。厚さの差としての一例を挙げると、例えば、３０〜２００μｍの範囲内であるのが好ましく、８０〜１５０μｍの範囲内であるのが特に好ましい。この厚さの差は均一な割合で変化するのが好ましい。
【００８８】
ここで、層形成材料の粘度は、例えば、層形成材料の各成分及びその含有量、希釈溶剤等の使用量及び沸点等によって適宜に調整することができる。具体的には、層形成材料に含有される硬化剤の含有量を多くすると、又は、管状基体の厚さを厚くしてその熱容量を大きくすると、速やかに層形成材料が硬化するから層形成材料の温度変化が比較的大きくても層形成材料の厚さをほぼ均一にすることができる。
【００８９】
重力方向に向かって厚さが徐々に薄くなるように層形成材料を塗布するには、間隙を拡縮させて間隙から供給される層形成材料の量を変化させ、より具体的には、層形成材料を重力方向に向かって塗布するときは間隙を徐々に縮小する方法が挙げられ、層形成材料を重力方向と逆方向に向かって塗布するときは間隙を徐々に拡大する方法が挙げられる。このときの間隙を縮小させる割合又は拡大する割合は前記厚さの差となるように調整される。このように、前記厚さの差となるように層形成材料の厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように塗布されると、管状基体が起立状態に配置された状態で層形成材料を加熱硬化して成る弾性薄層は軸線方向の厚さがほぼ均一となる。
【００９０】
この発明に係る管体製造方法に用いる層形成材料は、管体の弾性薄層を形成することのできる材料であればよく、例えばゴムと所望により各種添加剤とを含有するゴム組成物を挙げることができる。前記ゴムとしては、各種のゴム、例えば、シリコーンゴム、シリコーン変性ゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（エチレンプロピレンジエンゴムを含む。）、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムが挙げられる。前記ゴムはこれらの中でもシリコーンゴム又はシリコーン変性ゴムであるのが高い耐熱性を発揮するので好ましい。シリコーンゴム又はシリコーン変性ゴムを含有するゴム組成物としては、例えば、ＫＥ−１３８０Ａ及びＫＥ−１３８０Ｂの混合物「ＫＥ−１３８０Ａ、Ｂ」（信越化学工業株式会社製）等が挙げられる。前記ゴム組成物は、その粘度（２５℃）が例えば１０〜２００Ｐａ・ｓの範囲内にあればよい。前記粘度（２５℃）は次の測定方法及び測定条件で測定した値である。ＨＡＡＫＥ社製の粘度・粘弾性測定装置「レオストレスＲＳ６０００」を用いた定常粘度測定により測定した。即ち、測定材料を測定機にセットして、せん断速度（ｄγ/ｄｔ）が５（１／ｓ）の時の粘度を測定したものである。このゴム組成物は樹脂成分等が水に分散された「水分散系塗料」ではなく実質的に水を含有しない非水系ゴム組成物である。ここで、「実質的に水を含有しない」とはゴム組成物に積極的に水を添加しないことを意味し、ゴム又は添加剤に吸着又は吸湿された水分までも含有しないこと、すなわち、水分０％を意味するものではない。また、「非水系ゴム組成物」とは積極的に水を添加していないゴム組成物を意味し、ゴム組成物に吸着又は吸湿された水分までも含有しないこと、すなわち、水分０％を意味するものではない。
【００９１】
この発明に係る管体製造方法は、このようにして層形成材料を管状基体の外周に塗布した後に、好ましくは、管状基体を前記のように起立状態に配置した状態で層形成材料を加熱硬化する。このとき、管状成形体を起立状態に配置しても塗布された層形成材料は自重で流れにくく塗布直後の状態を維持している。これに対して、層形成材料は加熱によりその粘度が変化して重力方向に流れ落ちる傾向があるが、この発明に係る管体製造方法によれば、予め、層形成材料の温度と粘度との関係を考慮して、管状基体に層形成材料を塗布してあるから、加熱硬化後の弾性薄層はその軸線方向に均一な厚さになる。
【００９２】
この発明に係る管体製造方法は、所望により、加熱硬化して成る弾性薄層の外周面に表面層等を形成する工程を実施できる。例えば、樹脂組成物を塗布硬化する工程を実施できる。
【００９３】
この発明に係る管体製造方法を実施するには、準備した層形成材料における流動性の温度変化を測定して検量線を作成することによって、塗布された層形成材料が加熱硬化時に均一の厚さになるように、厚さの差を設定する。
【００９４】
この発明に係る管体製造方法の一例として、図６に示される管体１０３を第一塗布装置１Ａを用いて製造する例（以下、一管体製造方法と称することがある。）を、図面を参照して、具体的に説明する。一管体製造方法を実施するには、管状基体、層形成材料及び第一塗布装置１Ａを準備する。準備する管状基体、層形成材料及び第一塗布装置１Ａは前記した通りである。
【００９５】
この一塗布方法においては、所望により、準備した管状基体１０４の少なくとも一方の端部近傍にマスキングしておくのが取扱性に優れると共に層形成材料をより一層均一に塗布できる点で好ましい。マスキングは、管状基体１０４を起立状態に保持したときに他方の支持固定部材５ｂすなわち上側となる端部に施すのがよい。マスキングは、例えば、マスキングテープ等の貼着等が挙げられる。
【００９６】
一管体製造方法においては、準備した第一塗布装置１Ａを図８示す初期状態に配置する。すなわち、管状基体１０４に内挿してその外周面に管状基体１０４を保持した筒状保持部材４を一対の支持固定部材５に支持固定して第一塗布装置１Ａに装着する。筒状保持部材４の支持固定は、図８に示されるように、筒状保持部材４の支持部４２に一対の支持固定部材５の先端部１１を挿嵌することによって容易に所定状態に行うことができる。このようにすると、筒状保持部材４及び管状基体１０４は、図８に示されるように、環状塗布部材６Ａの貫通孔２２を貫通した略垂直な起立状態に支持固定され、環状塗布部材６Ａ、筒状保持部材４及び管状基体１０４は軸線Ｃを共有する。そして、環状塗布部材６Ａの貫通孔２２に装着された可撓性環状部材５０と管状基体１０４との間には、管状基体１０４の周方向に一巡すると共に半径方向に離間した同心環状の間隙２３が形成される。なお、図８に示される初期状態において環状塗布部材６Ａは最下点に配置されている。
【００９７】
この一管体製造方法において、準備した層形成材料を第一塗布装置１Ａの環状開放空間２４に収容する。このとき、収容された弾性層形成材料にウェルドラインが生じていないのがよく、例えば、収容方法として弾性層形成材料を円周方向から投入する方法が挙げられる。環状開放空間２４に収容する層形成材料の収容量は、１本の管状基体１０４にシリコーン弾性薄層１０５を形成するのに必要とされる量であってもよいが、複数本の管状基体１０４にシリコーン弾性薄層１０５を形成するのに必要とされる量であるのが好ましい。このようにして層形成材料を環状開放空間２４に収容すると、図８に示されるように環状塗布部材６Ａの上側は開口しているから、収容された層形成材料は重力で環状塗布部材６Ａの底部２１に収蔵され、第一塗布装置１Ａが配置された周辺環境の圧力が均一にかかっている。
【００９８】
一管体製造方法においては、次いで、環状塗布部材６Ａによって管状基体１０４の周方向から重力方向に沿って層形成材料を管状基体１０４の外周面に供給する。すなわち、管状基体１０４を周方向から囲繞する同心環状の間隙２３から重力方向に沿って層形成材料を周辺環境の圧力下で洩出させて管状基体１０４の外周面に供給する。一管体製造方法においては、具体的には、層形成材料に周辺環境の圧力がかかった状態で、図９及び図１０に示されるように、一方の支持固定部材５ａから他方の支持固定部材５ｂに向かって、すなわち、起立状態にある管状基体１０４の一端部すなわち下側端部から他端部すなわち上側端部に向かって、換言すると重力方向の逆方向に、環状塗布部材６Ａを好ましくは一定速度で移動させる。なお、図９及び図１０において理解を容易にするため拡縮部材６０Ａを図示しない。
【００９９】
このように、一管体製造方法においては、間隙２３からの層形成材料の洩出と共に、起立状態にある管状基体１０４の一端部すなわち下側端部から他端部すなわち上側端部に向かって、換言すると重力方向の逆方向に、環状塗布部材６Ａを好ましくは一定速度で移動させる。このとき、演算装置６１によって環状塗布部材６Ａの重力方向の位置に応じて決定された進退量に従って拡縮部材６０Ａが進退して、管状基体１０４の外周面と可撓性環状部材５０の内周面とで形成される間隙２３の間隙量が重力方向の逆方向に向かって徐々に大きく拡大される。拡縮部材６０Ａの進退量すなわち可撓性環状部材５０の拡縮量は前記厚さの差を満たすように決定され、具体的には、層形成材料の２５℃での粘度が５０〜１００Ｐａ・ｓ、７０℃での粘度が２０〜４０Ｐａ・ｓである場合には、最大内径と最小内径との内径差が３０〜２００μｍの範囲内であるのが好ましく、８０〜１５０μｍの範囲内であるのが特に好ましい。なお、環状塗布部材６Ａの移動速度は、層形成材料の粘度及び洩出量等に応じて適宜に調整され、例えば、０．１〜５０ｍｍ/ｓｅｃの範囲内に設定される。
【０１００】
一管体製造方法において、このようにして層形成材料を塗布すると、図９及び図１０に示されるように、環状塗布部材６Ａの重力方向の位置等に応じて、管状基体１０４の外周に塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように層形成材料を塗布できる。さらに、環状塗布部材６Ａの移動と共に間隙２３から層形成材料を加圧することなく周辺環境の圧力下で洩出、漏出又は流出させると、層形成材料は周辺環境の圧力が均一にかかった状態で環状開放空間２４に収容されているから、その洩出圧力もほぼ一定となり、層形成材料が間隙２３から洩出するときに可撓性環状部材５０の内周面で層形成材料の洩出量が均一となるようにしごかれ、さらに、層形成材料の供給が加圧機構を利用した複数箇所からの供給方式ではなく環状塗布部材６Ａ上部の開口部からの直接的供給法をとっているから間隙２３から洩出するまでに環状開放空間２４内で液溜りがほとんど発生することがない。さらには、層形成材料は環状開放空間２４内で環状に収容された状態のまま分流することも合流することもなく間隙２３から洩出するから、洩出する層形成材料にはウェルドラインが発生せず、又は、たとえ発生したとしてもほとんど無視できるほど微小となる。したがって、このようにして層形成材料を塗布すると、重力方向に向かって徐々に薄くなると共に、管状基体１０４の周方向に実質的に均一な塗布厚となるように、層形成材料を管状基体１０４の外周面に塗布することができる。
【０１０１】
層形成材料は、管状基体１０４の両端部にマスキングが施されている場合には下側端部に施されたマスキングの外表面から上側端部に施されたマスキングの外表面まで塗布されるのが、層形成材料をより一層均一に塗布できる点で好ましい。なお、この発明においては、このように塗布しなくても、起立状態にある管状基体１０４の下側端部から上側端部まで、例えば、両側端部に施されたマスキングで挟まれた領域のみに層形成材料を塗布しても層形成材料は均一に塗布される。
【０１０２】
層形成材料の洩出速度は、特に限定されないが、例えば０．０３〜１５ｇ／ｓｅｃの範囲内から、環状塗布部材６Ａの重力方向の位置、周辺環境の圧力及び厚さの差等を考慮して、管状基体１０４に塗布される層形成材料が途切れないように適宜に調節されるのが好ましい。このような洩出速度であると層形成材料をより一層均一に塗布することができる。
【０１０３】
このようにして間隙２３から層形成材料を周辺環境の圧力下で洩出させつつ環状塗布部材６Ａを管状基体１０４の一端部から他端部に向かって移動させると、層形成材料を管状基体１０４の途中まで塗布した状態が図９及び図１０に示されているように、管状基体１０４に塗布された層形成材料は重力方向に向かって徐々に薄くなると共に周方向に均一な厚さを有し、また、塗布された層形成材料にはウェルドラインが発生し残存することも実質的にない。
【０１０４】
一管体製造方法においては、次いで、環状塗布部材６Ａが最上点まで移動した状態で管状基体１０４を一製造装置１から取り外す。管状基体１０４が取り外された第一塗布装置１Ａは、好ましくは環状塗布部材６Ａが最上点にある状態のまま新たな管状基体１０４が取り付けられ、環状塗布部材６Ａを最下点に移動させて、図８に示される初期状態に復帰される。このようにして第一塗布装置１Ａが初期状態に復帰されると、環状塗布部材６Ａからの層形成材料の洩出を防止できる。なお、環状塗布部材６Ａを下側に移動させるときの移動速度は限定されず、また一定である必要もない。このようにして初期状態に復帰した第一塗布装置１Ａにおいて前記説明と基本的に同様にして新たな管状基体１０４を周方向に囲繞する同心環状の間隙２３から層形成材料を周辺環境の圧力下で洩出させつつ管状基体１０４の一端部から他端部に向かって層形成材料を塗布することができる。
【０１０５】
一管体製造方法においては、このようにして管状基体１０４の外周に層形成材料をその塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように塗布できる。
【０１０６】
一管体製造方法において、取り外した管状基体１０４は、所望によりマスキングが解除されて、所定の次工程例えば層形成材料の加熱硬化工程に移送される。この加熱硬化工程は、管状基体１０４面に塗布された層形成材料を硬化する工程であり、管状基体１０４を起立状態に配置した状態で層形成材料を加熱する。このとき、管状成形体を起立状態に配置しても層形成材料は自重で流れにくく塗布直後の状態を維持する。したがって、層形成材料を塗布した後から加熱硬化工程を実施するまでの工程間時間は、特に限定されないが、あまりに長いと塗布直後の状態を維持できなくなる場合があるので、例えば、２〜３０分程度であるのがよい。この加熱硬化工程における昇温速度すなわち加熱開始から硬化までの加熱時間は、層形成材料の温度と粘度との前記関係、及び、前記厚さの差等を考慮して決定される。このようにして加熱硬化工程を実施すると、層形成材料における前記厚さの差は粘度変化によって解消され、周方向の厚さの均一性はもちろん軸線方向にも均一な厚さを有するシリコーン弾性薄層１０５が形成される。
【０１０７】
一管体製造方法において、層形成材料の加熱条件は層形成材料が十分に硬化する温度及び時間に設定される。硬化した層形成材料は必要に応じて研磨装置（図４おいて図示しない。）で研磨されることができる。このようにして、管状基体１０４の外周面にシリコーン弾性薄層１０５を形成することができる。
【０１０８】
一管体製造方法においては、形成されたシリコーン弾性薄層１０５の外周面に、所望により、定法に従って、他の層、例えば、離型層、コート層、表面層及び／又は保護層等を形成することができる。前記他の層は、例えば、アルキッド樹脂、フェノール変性・シリコーン変性等のアルキッド樹脂変性物、オイルフリーアルキッド樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミドイミド系樹脂及びこれらの混合物等で、好ましくは１〜２００μｍの厚さに、形成される。管体１０３は、図６に示されるように、他の層として、シリコーン弾性薄層１０５の外周面でフッ素樹脂を主成分として含有するフッ素樹脂を硬化してなるフッ素樹脂層１０６、又は、フッ素樹脂を主成分として含有するフッ素樹脂で形成され、シリコーン弾性薄層１０５を被覆するチューブをフッ素樹脂層１０６として有している。フッ素樹脂については前記の通りである。
【０１０９】
一管体製造方法においては、次いで、所望により、金属基体１０４の両端部を、シリコーン弾性薄層１０５及びフッ素樹脂層１０６と共に、所定長さとなるように切除して、管体１０３を製造することができる。
【０１１０】
そして、このようにして一管体製造方法によって製造された管体１０３は前記特性を有している。
【０１１１】
次いで、この発明に係るローラ製造方法を説明する。この発明に係るローラ製造方法は、この発明に係る管体製造方法によって製造された管体に、軸体の外周面に形成された弾性層を備えたローラ原体を挿入する工程を有している。
【０１１２】
この発明に係るローラ製造方法の一例として、図７に示されるローラ１００を製造する例（以下、一ローラ製造方法と称することがある。）を、図面を参照して、具体的に説明する。一ローラ製造方法を実施するには、ローラ原体１０８、管体１０３及び所望によりローラ製造装置を準備する。準備する管体１０３は前記した通りである。
【０１１３】
このローラ原体１０８は管体１０３を備えていないこと以外は基本的にはローラ１００と同様である。この軸体１０１は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮若しくはこれらの合金等の金属、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等の樹脂、及び前記樹脂等に導電性付与剤としてカーボンブラック又は金属粉体等を配合した導電性樹脂等の材料を用いて、公知の方法により所望の形状に調製される。軸体１０１に導電性が要求される場合には、前記金属及び前記導電性樹脂の他に、前記樹脂等で形成した絶縁性芯体の表面に定法によりメッキを施すことにより、軸体１０１を形成することができる。前記材料の中でも容易に導電性を付与することができる点で金属であるのが好ましく、快削鋼、アルミニウム又はステンレス鋼であるのが特に好ましい。軸体１０１は、所望により、その外周面にプライマー層が塗布されてもよい。プライマー層を形成するプライマーは、所望により溶剤等に溶解され、定法、例えば、ディップ法、スプレー法等に従って、軸体１０１の外周面に塗布され、硬化される。このプライマー層は、例えば、０．１〜１０μｍの厚さに形成される。
【０１１４】
次いで、軸体１０１の外周面に配置された後述するゴム組成物を硬化して弾性層、例えば発泡弾性層１０２を形成する。例えば、発泡弾性層１０２は、公知の成形方法によって、成形と加熱硬化とを同時に又は連続して行い、軸体１０１の外周面に形成される。ゴム組成物の成形方法は、軸体１０１の外周面にゴム組成物を配置することができる方法であればよく、例えば、押出成形による連続加硫、プレス、インジェクションによる型成形等、特に制限されるものではない。ゴム組成物は、ゴムと、所望により発泡剤又は中空充填材と、所望により各種添加剤等とを含有する組成物であればよく、例えば、独立セル状態のセルを形成することのできる発泡シリコーンゴム組成物及び発泡ウレタンゴム組成物等が好ましく挙げられる。ゴム組成物の硬化条件は、軸体１０１の外周面に配置されたゴム組成物が硬化し、発泡剤を含有する場合には、発泡剤が分解又は発泡するのに十分な硬化条件であればよく、ゴム組成物の組成、発泡剤の種類等に応じて適宜調整される。このようにして形成された弾性層１０２は、必要に応じて、研磨、研削又は切削等が施される。このようにして形成された発泡弾性層１０２は、通常、管体１０３の内径よりも大きな外径を有しており、例えば、管体１０３の内径に対して１００〜１０５％の外径を有しているのが好ましい。
【０１１５】
このようにして、軸体１０１の外周面に弾性層１０２が形成されたローラ原体１０８を準備することができる。
【０１１６】
一ローラ製造方法においては、前記のようにして製造した管体１０３及びローラ原体１０８を用いて、軸体１０１の外周面に形成された弾性層１０２を備えたローラ原体１０８を管体１０３内に、公知の方法、例えば、特開２００８−２９２５３３号公報に記載の方法等で、挿入することによって、ローラ１００を製造することができる。
【０１１７】
すなわち、一ローラ製造方法においては、このローラ原体１０８を加圧環境下又は減圧環境下で常温下又は加熱下において管体１０３内に挿入する。換言すると、ローラ原体１０８の弾性層１０２を縮径させると共に弾性層１０２を縮径させた状態でローラ原体１０８を管体１０３内に挿入する。具体的には、図５に示されるように、準備した一ローラ製造装置３おける圧入装置８０の載置面８５上に管体１０３を載置する。また、ローラ原体１０８における軸体１０１の両端部を挟持部材８９Ａ及び８９Ｂに固定して、１組の支持軸８８Ａ及び８８Ｂでローラ原体１０８を挟持し、管体１０３の上流方向に直列になるようにローラ原体１０８を配置し、閉塞端部８２Ａで筐体８１を閉塞する。このとき、所望により、ローラ原体１０８の弾性層１０２の外周面に接着剤を塗布することもできる。
【０１１８】
一ローラ製造方法においては、次いで、常温下又は加熱下において、加圧機又は減圧機８３を起動して圧入装置８０内を加圧又は減圧して、弾性層１０２の外径が管体１０３の内径よりも小さくなるまで縮径させる。弾性層１０２を縮径させた状態で、挿入装置８７を管体１０３側（図５において下流側）に前進させて、ローラ原体１０８を管体１０３内に挿入する。
【０１１９】
一ローラ製造方法においては、ローラ原体１０８を管体１０３内に挿入した状態を保持したまま、筐体８１内の加圧状態又は減圧状態を解除する。そうすると、弾性層１０２は徐々に拡張又は拡径して、その外周面が管体１０３の内周面に圧接する。所望により、弾性層１０２と管体１０３との間に配置された接着剤を硬化する。
【０１２０】
このようにして軸体１０１と弾性層１０２と管体１０３とを備えたローラ１００を製造できる。そして、一ローラ製造方法によって製造されたローラ１００は前記特性を有している。
【０１２１】
この発明に係る管体製造方法及びローラ製造方法は、いずれも、前記一方法に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、一管体製造方法において、環状塗布部材６Ａを例えば一定速度で移動させているが、この発明において、管状塗布部材は、重力方向に沿ってその逆方向に移動するにつれて徐々に遅く又は速くなるように移動させてもよく、また、不規則に移動させてもよい。
【０１２２】
また、この発明に係る管体製造方法は第二塗布装置１Ｂを用いて実施することもでき、第二塗布装置を用いる場合には、第一塗布装置１Ａにおける拡縮部材６０Ａにおける進入部６３の進入量を調整する代わりに、環状塗布部材６Ｂの重力方向の位置に応じて、拡縮部材６０Ｂにおけるネジ７４の回転量を調整して切欠部７０の幅を狭め又は広げる。
【０１２３】
（実施例１）
管状基体１０４として、軸線長さ３６０ｍｍ、内径４０ｍｍ、層厚３７μｍのニッケル電鋳基材を準備した。この管状基体１０４の外径は４０．０８ｍｍで、その引張強度（ＪＩＳ Ｚ ２２４１）は１８８０ＭＰａであった。この管状基体１０４の軸線長さを製造予定の管体１０３の軸線長さよりも長く設定した。この管状基体１０４の両端部から５〜１０ｍｍの外周面領域を周方向に一巡するようにポリエステルフィルム粘着テープ「６３１Ｓ ＃１２」（株式会社寺岡製作所製）でマスキングした。
【０１２４】
シリコーンゴム組成物として、商品名「ＫＥ−１３８０Ａ」及び「ＫＥ−１３８０Ｂ」等の混合物「ＫＥ−１３８０Ａ、Ｂ」（信越化学工業株式会社製）を準備した。このシリコーンゴム組成物は高粘度組成物であり、その粘度は２５℃で５５Ｐａ・ｓ、７０℃で３０Ｐａ・ｓであった。このシリコーンゴム組成物における粘度の温度変化を測定して検量線を作成したところ、軸線方向の長さが３６０ｍｍである場合に、シリコーンゴム組成物の最大厚さを２００μｍ、最小厚さを１００μｍ、前記厚さの差（増大量は一定）を１００μｍにすると、シリコーンゴム組成物の塗布厚さ（平均）が１５０μｍになることが分かった。
【０１２５】
また、ＰＦＡ樹脂を含有するフッ素樹脂組成物で形成されたフッ素樹脂層１０６用のチューブとして商品名「ＰＦＡ薄肉収縮チューブ ＳＭＥ」（グンゼ株式会社製）を準備した。このチューブは軸線長さ４５０ｍｍ、外径３８．５ｍｍ、厚さ３０μｍで、１５０℃で２０分加熱時の収縮が軸線長さ方向及び周長方向ともに約３％であった。シリコーン弾性薄層１０５とチューブを接着させるための接着剤として商品名「ＫＥ−１８８０」（信越化学工業株式会社製）を準備した。
【０１２６】
次いで、第一塗布装置１Ａ及び一管体製造装置２を備えたローラ製造装置３を準備した。この第一塗布装置１Ａにおいて、可撓性環状部材５０のＪＩＳ Ａ硬度は６０°であり、その内径は４０．３ｍｍ、外径は５０ｍｍ、軸線長さは１５ｍｍであった。貫通孔２２の内径は５０．４ｍｍ、進入部６３の内径は５０．５ｍｍ、軸線長さは１５ｍｍであった。また、可撓性環状部材５０と管状基体１０４との最小間隙距離は０．１ｍｍであった。
【０１２７】
この第一塗布装置１Ａに管状基体１０４を一対の支持固定部材５で垂直な起立状態に固定し、環状開放空間２４に準備したシリコーンゴム組成物１８ｇを収容した。なお、シリコーンゴム組成物１８ｇは複数の管状基体１０４に塗布するのに十分な量である。この第一塗布装置１Ａが配置された周辺環境の圧力下で管状基体１０４の下側端部から上側端部に向かって２．４ｍｍ／ｓｅｃの一定速度で環状塗布部材６Ａを移動させつつ、第一塗布装置１Ａの初期状態すなわち環状塗布部材６Ａが管状基体１０４の下方に存在するときの前記最小間隙距離０．１ｍｍを、管状基体１０４の上方で０．４ｍｍ（予定塗布厚さの２．６６倍）の最大間隙距離となるように、一定の割合で徐々に拡径させた。このようにして間隙からシリコーンゴム組成物を洩出させつつ管状基体１０４の外周面に塗布した。このとき、シリコーンゴム組成物の最大厚さが２００μｍ、最小厚さが１００μｍ、厚さの差が１００μｍであった。
【０１２８】
その後、シリコーンゴム組成物が塗布された管状基体１０４を第一塗布装置１Ａから取り外してマスキングを解除した。なお、シリコーンゴム組成物は下側のマスキングの外表面から上側のマスキングの外表面まで塗布した。
【０１２９】
次いで、ローラ製造装置３の加熱器５１内にこの管状基体１０４を垂直に起立させた状態で、１５０℃で１時間加熱して管状基体１０４の外周に塗布されたシリコーンゴム組成物を加熱硬化し、シリコーン弾性薄層１０５を形成した。
【０１３０】
このシリコーン弾性薄層１０５の外周面に前記接着剤を塗布した後に前記チューブを被せて、しばらく放置した後、再度加熱器５１内に静置して１５０℃で１時間加熱し接着剤を硬化させた。最後に、管状基体１０４の両端部それぞれから軸線方向に１８．５ｍｍの端部領域を切断して、管状基体１０４とシリコーン弾性薄層１０５とフッ素樹脂層１０６としての前記チューブとを有する、軸線長さ３２３ｍｍの管体１０３を製造した。
【０１３１】
このようにして製造した管体１０３におけるシリコーン弾性薄層１０５の厚さの均一性として、フッ素樹脂層１０６を形成する前に、シリコーン弾性薄層１０５の軸線長さを等間隔に分割する５つの円周においてそれぞれの円周を等間隔に分割する８点の合計４０点（測定点）の厚さを信越ポリマーで設計・製作した前記管体専用測定器を用いて測定した。その結果、前記測定点４０点のうち、前記５つの円周を周方向に等間隔に分割する８点それぞれにおける軸線方向に沿う同一線上にある測定点５点の「最大値−最小値」はいずれも６μｍであり、軸線長さを等間隔に分割する５つの円周それぞれにおける周方向に沿う測定点８点の「最大値−最小値」はいずれも４μｍであった。このように実施例１のシリコーン弾性薄層１０５はその厚さが周方向はもちろん軸線方向にもほぼ均一であった。
【０１３２】
この管体１０３のフッ素樹脂層１０６における中心線平均粗さＲａ、最大高さＲｍａｘ及び接触角を前記方法に準拠して測定したところそれぞれ５μｍ、１０μｍ及び８０°であった。
【０１３３】
次いで、無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体１０１（直径１２ｍｍ×長さ３５０ｍｍ、ＳＵＭ２２）をトルエンで洗浄し、プライマー「Ｎｏ．１０１Ａ／Ｂ」（信越化学工業株式会社製：商品名）を塗布した。プライマー処理した軸体１０１を、ギアオーブンを用いて、１８０℃の温度にて３０分焼成処理した後、常温にて３０分以上冷却し、プライマー層を形成した。
【０１３４】
一方、ビニル基含有シリコーン生ゴムとシリカ系充填材とを含むシリコーンゴム組成物「ＫＥ−９０４ＦＵ」（信越化学工業株式会社製：商品名）１００質量部と、付加反応架橋剤「Ｃ−１５３Ａ」（信越化学工業株式会社製：商品名）２．０質量部と、発泡剤アゾビス−イソブチロニトリル２．５質量部と、付加反応触媒としての白金触媒適量と、反応制御剤「Ｒ−１５３Ａ」（信越化学工業株式会社製：商品名）０．５質量部と、有機過酸化物架橋剤「Ｃ−３」（信越化学工業株式会社製：商品名）適量と、耐熱性向上剤「ＫＥＰ−１２」（信越化学工業株式会社製：商品名）１．０質量部とを、二本ロールで十分に混練して、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を調整した。
【０１３５】
この付加反応型発泡シリコーンゴム組成物と軸体１０１とを押出成形機にて一体分出し、次いで、赤外線加熱炉（ＩＲ炉）を用いて付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を２００℃で３０分間加熱して発泡架橋させ、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を発泡架橋させた。その後、さらに、ギアオーブンを用いて、２００℃で１０時間にわたって、発泡架橋後の付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を二次加熱し、常温にて１時間放置した。次いで、形成された弾性層１０２を円筒研削盤にて外径をφ４０．２ｍｍに調整した。このようにしてローラ原体１０８を作製した。
【０１３６】
次いで、作製したローラ原体１０８の弾性層１０３の外周面全面に流動性接着剤（商品名「ＫＥ１８８０」、粘度（２５℃）８４Ｐａ・ｓ、信越化学工業株式会社製）を溶剤で希釈せずに、ロールコーターで塗布量０．０２５ｇ／ｃｍ２（硬化後の接着剤層の厚さが１０μｍ）となるように均一に塗布した。
【０１３７】
次いで、図５に示されるように、圧入装置８０を組み立てて載置部材８４における載置面８５上に製造した管体１０３を載置した。さらに、ローラ原体１０８における軸体１０１の両端部を挟持部材８９Ａ及び８９Ｂに固定してローラ原体１０８が管体１０３の上流方向に直列になるように筐体８１内に配置し、閉塞端部８２Ａで筐体８１を閉塞して圧入装置８０を気密状態に組み立てた。次いで、加圧機８３を起動して、圧入装置８０内を０．３ＭＰａに加圧して、弾性層１０２の外径を管体１０３の内径よりも小さく圧縮した。この状態で１組の支持軸８８Ａ及び８８Ｂを管体１０３側に前進させてローラ原体１０８を管体１０３内に挿入した。次いで、圧入装置８０内の圧力を解除して、圧入装置８０内から管体１０３内に挿入されたローラ原体１０８を取り出し、この管体１０３内に挿入されたローラ原体１０８を、乾燥機（商品名「ＨＩＧＨ ＴＥＭＰＲＡＴＵＲＥ ＣＨＡＭＢＥＲ」、楠本化成株式会社製）で１５０℃に０．５時間加熱して流動性接着剤を硬化させた。このようにして、ローラ１００を製造した。製造したローラ１００におけるフッ素樹脂層１０６の中心線平均粗さＲａ及び最大高さＲｍａｘは前記値とほぼ同じであった。
【符号の説明】
【０１３８】
１Ａ 第一塗布装置
１Ｂ 第二塗布装置
２ 一管体製造装置
３ 一ローラ製造装置
４ 筒状保持部材（中子）
５ 一対の支持固定部材
５ａ 一方の支持固定部材
５ｂ 他方の支持固定部材
６Ａ、６Ｂ 環状塗布部材
７ 移動手段
２１ 底部
２２ 貫通孔
２３ 間隙
２４ 環状空間（環状開放空間）
２５ 周壁
５０ 可撓性環状部材
５１ 空隙部
６０Ａ、６０Ｂ 拡縮部材
６１ 演算装置
６２ 移動手段
６３ 進入部
６４ 進入部材
６５ アーム
６６ 環状基板
６７ 軸孔
７０ 切欠部
７１ 板状体
７２ ネジ孔
７３ 駆動手段
７４ ネジ
【０１３９】
８０ 圧入装置
８１ 筐体
８２Ａ、８２Ｂ 閉塞端部
８３ 加圧機又は減圧機
８４ 載置部材
８５ 載置面
８６ 封止部材
８７ 挿入装置
８８Ａ、８８Ｂ 支持軸
８９Ａ、８９Ｂ 挟持部材
１００ ローラ
１０１ 軸体
１０２ 弾性層（発泡弾性層）
１０３ 管体
１０４ 管状基体
１０５ シリコーン弾性薄層
１０６ フッ素樹脂層
１０８ ローラ原体
【技術分野】
【０００１】
この発明は、管体製造方法及び管体製造装置、塗布装置並びにローラ製造装置に関し、さらに詳しくは、軸線方向の厚さが均一な弾性薄層を備えて成る管体を製造できる管体製造方法及び管体製造装置、塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように管状基体の外周面に層形成材料を塗布できる塗布装置、並びに、均一な層厚の弾性薄層を備えて成る管体が弾性層の外周面に配置されたローラを製造するローラ製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンター及びビデオプリンター等のプリンター、複写機、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置は、現像剤を担持搬送する現像ローラ、現像剤を現像ローラに供給する現像剤供給ローラ、記録体を搬送する搬送ローラ、現像剤を記録体に転写させる転写ローラ、記録体上の現像剤を記録体に定着させる定着ローラ、定着ローラを圧接する加圧ローラ等の多種多様の各種ローラを備えている。このようなローラは、通常、軸体と、その外周に形成された弾性層と、必要により弾性層の外周に形成された表面層等の各層を備えている。前記ローラの一例を具体的に挙げると、例えば、図７に示される定着ローラ１００は、軸体１０１と、この軸体１０１の外周に形成された、気泡のない弾性層（所謂ソリッド弾性層とも称する。）又は気泡が存在する弾性層（所謂発泡弾性層とも称する。）１０２と、この弾性層１０２の外周に形成された多層構造の管体１０３とを備えている。
【０００３】
このようなローラに用いられる多層構造の管体を作製するには、前記層を形成可能な層形成材料例えば塗布液等を管状基体の外周との間に同心環状の間隙を有する吐出口から前記外周に加圧吐出して塗布し、次いで層形成材料を硬化する方法が採用されることがある。
【０００４】
例えば、特許文献１には「エンドレスに形成された連続周面を有する円筒状基材を移動させながら、塗布液を、前記基材側に開口する塗布液流出口を有する塗布液分配スリットを通して、前記基材周面を取り囲むように基材全周にわたって近接形成されたホッパー塗布面に設けられたエンドレスの塗布液流出口から該ホッパー塗布面にあるスライド面上に流出させ、前記基材とホッパー塗布面の先端部に連続的に供給させて塗布する方法」が記載されている。
【０００５】
ところで、管体を形成するための塗布方法ではないが、被塗布物を塗布液に浸漬して塗布液を被塗布物に塗布する浸漬塗布方法及び浸漬塗布装置として、特許文献２には「円柱又は円筒状の被塗布物上に塗布液を塗布する浸漬塗布方法であって、前記円柱又は円筒の断面の外周外径よりも大きな円形の孔を設けたフロートを前記塗布液に浮かべ、該孔を通して被塗布物を前記塗布液に浸漬し、次いで引き上げる工程を有することを特徴とする浸漬塗布方法」（請求項１）、及び、「塗布液を入れる容器、被塗布物の断面の外周円形よりも大きな円形の孔を設けたフロート、及び被塗布物を保持する被塗布物保持手段を有し、該保持手段により保持される前記被塗布物を前記塗布液に浸漬し、且つ該移動手段が上方向に移動することにより前記被塗布物を前記フロートに設けられる孔を通して前記塗布液から引き上げることを特徴とする浸漬塗布装置」（請求項９）がそれぞれ記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−７４１５９号公報
【特許文献２】特開２００２−９１０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、管状基体を略垂直となるように起立状態に配置した状態で管状基体の外周面に塗布された層形成材料を硬化すると形成される弾性薄層が偏心しにくくなる。ところが、管状基体を起立状態に配置して層形成材料を硬化させると塗布後の厚さがたとえ均一であっても層形成材料を硬化してなる弾性薄層は重力方向に沿ってその厚さが不均一になることがある。また、管状基体を起立状態に配置して特許文献１及び２の方法によって塗布された層形成材料を硬化すると重力方向の下流側ほど弾性薄層の厚さが厚くなることがある。
【０００８】
したがって、この発明は、軸線方向の厚さが均一な弾性薄層を備えて成る管体を製造できる管体製造方法及び管体製造装置を提供することを、第１の課題とする。
【０００９】
また、この発明は、塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように管状基体の外周面に層形成材料を塗布できる塗布装置を提供することを、第２の課題とする。
【００１０】
さらに、この発明は、均一な層厚の弾性薄層を備えて成る管体が弾性層の外周面に配置されたローラを製造するローラ製造装置を提供することを、第３の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記第１の課題を解決するための手段として、
請求項１は、管状基体の外周面上に弾性薄層を備えて成る管体を製造する方法であって、軸線が重力方向に沿うように起立状態に配置された前記管状基体を周方向から囲繞する同心環状の間隙を前記重力方向に向かって徐々に小さくなるように調整しつつ、前記間隙から前記重力方向に沿って前記管状基体の外周面に前記層形成材料を供給する工程を有することを特徴とする管体製造方法であり、
請求項５は、管状基体の外周面上に弾性薄層を備えて成る管体を製造する装置であって、請求項２〜４のいずれか１項に記載の塗布装置と、前記管状基体をその軸線が重力方向に沿うように起立状態に配置した状態で前記層形成材料を加熱硬化する加熱器とを備えて成ることを特徴とする管体製造装置であり、
請求項６は、前記管体は前記弾性薄層の外周面に形成された、中心線平均粗さＲａが５μｍ以下、最大高さＲｍａｘが１０μｍ以下、表面の接触角が８０°以上であるフッ素樹脂層とを備えて成ることを特徴とする請求項５に記載の管体製造装置である。
【００１２】
前記第２の課題を解決するための手段として、
請求項２は、管状基体の外周面に層形成材料を塗布する塗布装置であって、軸線が重力方向に沿うように前記管状基体を起立状態に固定する固定部材と、前記管状基体の外径よりも大きな内径の貫通孔が穿孔された底部、及び、この底部から前記重力方向に沿って形成され前記管状基体の外周面を囲繞する環状空間を有し、前記重力方向に沿って相対的に前後進可能な環状塗布部材と、前記管状基体の外径よりも大きな内径を有し、前記貫通孔内に配置されるＪＩＳ Ａ硬度が３０〜８０の可撓性環状部材と、前記可撓性管状部材の内径を拡縮させる拡縮部材とを備えて成ることを特徴とする塗布装置であり、
請求項３は、前記拡縮部材は前記貫通孔及び前記可撓性管状部材の間に進入する進入部を有する進入部材と、前記進入部材を前記重力方向に相対的に進退させる移動手段とを有して成ることを特徴とする請求項２に記載の塗布装置であり、
請求項４は、前記拡縮部材は前記底部の半径方向に沿って切欠された切欠部の端部それぞれに共通の軸線を有するように設けられたネジ孔と、前記ネジ孔それぞれに螺合するネジとを有して成ることを特徴とする請求項２に記載の塗布装置である。
【００１３】
前記第３の課題を解決するための手段として、
請求項７は、軸体の外周面に形成された弾性層とこの弾性層の外周面に形成された管体とを備えて成るローラを製造する装置であって、請求項５又は６に記載の管体製造装置と、軸体の外周面に弾性層を形成したローラ原体を前記製造装置で製造された管体に圧入する装置とを備えて成ることを特徴とするローラ製造装置である。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る管体製造方法は層形成材料を供給する前記工程を有しているから、管状基体の外周に層形成材料をその塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように塗布することができ、塗布された層形成材料を加熱硬化して成る弾性薄層は軸線方向の厚さがほぼ均一となる。また、この発明に係る塗布装置及びこの発明に係る管体製造装置はそれぞれ前記構成を有しているから、塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように管状基体の外周面に層形成材料を塗布でき、その結果、塗布された層形成材料を加熱硬化して成る弾性薄層は軸線方向の厚さがほぼ均一となる。したがって、この発明によれば、軸線方向の厚さが均一な弾性薄層を備えて成る管体を製造できる管体製造方法及び管体製造装置を提供すること、並びに、塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように層形成材料を塗布できる塗布装置を提供することができる。
【００１５】
また、この発明に係るローラ製造装置は、この発明に係る管体製造装置を備えてなるから、均一な層厚を有する管体を備えてなるローラを製造することができる。したがって、この発明によれば、均一な層厚の弾性薄層を備えて成る管体が弾性層の外周面に形成されたローラを製造するローラ製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、この発明に係る塗布装置の一例を示す概略側面図である。
【図２】図２は、この発明に係る塗布装置における管状塗布部材及び拡縮部材の一例を示す概略図であり、図２（ａ）はこの発明に係る塗布装置における管状塗布部材及び拡縮部材の一例を示す概略上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線における概略断面図である。
【図３】図３は、この発明に係る塗布装置における管状塗布部材及び拡縮部材の別の一例を示す概略図であり、図３（ａ）はこの発明に係る塗布装置における管状塗布部材及び拡縮部材の別の一例を示す概略上面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線における概略断面図である。
【図４】図４は、この発明に係る管体製造装置の一例を示す概略側面図である。
【図５】図５は、この発明に係るローラ製造装置の一例を示す概略側面図である。
【図６】図６は、この発明に係る管体製造方法によって製造される管体の一例を示す概略断面図である。
【図７】図７は、この発明に係るローラ製造装置によって製造されるローラの一例を示す概略斜視図である。
【図８】図８は、この発明に係る塗布装置の一例である塗布装置の初期状態を示す概略側面図である。
【図９】図９は、この発明に係る塗布装置の一例である塗布装置を用いてこの発明に係る塗布方法を説明する部分断面図である。
【図１０】図１０は、この発明に係る塗布装置の一例である塗布装置を用いてこの発明に係る塗布方法における管状塗布部材近傍を説明する断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、この発明に係る塗布装置について説明する。この発明に係る塗布装置は、管状基体の外周面に層形成材料を塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように塗布可能な塗布装置である。このように層形成材料が塗布される管状基体は、管状を成す部材であれば、単層構造でも例えば図６に示されるように複層構造でもよく、その管壁の厚さは特に限定されないが、後述するローラに用いられる場合には通常薄肉に形成され、例えば２０〜１００μｍに設定される。管状基体及びローラについては後述する。
【００１８】
この発明に係る塗布装置は、軸線が重力方向に沿うように管状基体を起立状態に固定する固定部材と、この管状基体の外径よりも大きな内径の貫通孔が穿孔された底部、及び、この底部から重力方向に沿って形成され管状基体の外周面を囲繞する環状空間を有し、重力方向に沿って相対的に前後進可能な環状塗布部材と、管状基体の外径よりも大きな内径を有し、貫通孔内に配置されるＪＩＳ Ａ硬度が３０〜８０の可撓性環状部材と、可撓性管状部材の内径を拡縮させる拡縮部材とを備えている。
【００１９】
前記固定部材は、管状基体を起立状態に固定できる部材であればよく、好ましくは管状基体の軸線周りにその外周面が実質的に変位又は変動することのないように管状基体を固定できる部材である。この固定部材は、例えば、管状基材を外周面に保持する筒状保持部材と、共通の軸線上に相対向するように配置され、筒状保持部材の端部それぞれを支持固定する一対の支持固定部材とを有して成る。筒状保持部材は、管状基体が外挿され、管状基体を外周面に保持するようになっている。例えば、筒状保持部材は管状基体の内径と略同一の外径を有する筒状をなしており、その軸線に垂直な断面は管状基体の断面と略同一形状となっている。この筒状保持部材は中子と称することもできる。前記一対の支持固定部材は、共通の軸線すなわち一直線上に相対向するように、すなわち、互いに離れて直列に配置されている。前記一対の支持固定部材は、筒状保持部材の端部それぞれを支持固定するようになっており、この筒状保持部材及び管状基体を例えばこれらの軸線が支持固定部材の軸線と一致するように略垂直となる起立状態に支持固定する。
【００２０】
前記環状塗布部材は、管状基体の外径よりも大きな内径の貫通孔が穿孔された底部と、この底部から重力方向すなわち固定部材の軸線方向に沿って形成され、管状基体の外周面を囲繞する環状空間とを有している。この貫通孔を有する底部は筒状保持部材に保持された管状基体との間に可撓性環状部材を介して同心環状の空間を形成する。前記環状空間は層形成材料を収容して管状基体の周囲をその半径方向から囲繞する。この管状塗布部材は重力方向に沿って例えば一対の支持固定部材すなわちこれに保持される管状基体に対して相対的に前後進可能になっており、例えば、この発明においては、一対の支持固定部材すなわち管状基体が移動可能になっていても管状塗布部材が移動可能になっていても、また両者が移動可能になっていてもよい。この環状空間は、後述するように層形成材料の供給方法、すなわち、加圧吐出による供給、又は、自重での漏出による供給に応じて、閉塞又は開放されている。
【００２１】
前記可撓性環状部材は、前記貫通孔の内径と略同一の外径と管状基体の外径よりも大きな内径とを有する環状部材であり、筒状保持部材に保持された管状基体との間に同心環状の間隙を形成する。この可撓性環状部材は３０〜８０のＪＩＳ Ａ硬度を有し、好ましくは５０〜７０のＪＩＳ Ａ硬度を有している。可撓性環状部材が前記範囲の硬度を有していると、可撓性環状部材はその半径方向に容易かつ周方向に均等に拡大及び縮小して可撓性環状部材の内径が周方向に均等に拡径及び縮径する。この可撓性環状部材は前記範囲の硬度を実現できる材料で環状に形成されている。このような材料として、各種ゴム又は可撓性樹脂等が挙げられる。前記ゴムとしては、例えば、シリコーンゴム、シリコーン変性ゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（エチレンプロピレンジエンゴムを含む。）、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムが挙げられ、前記可撓性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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（ＰＦＡ）、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。なお、可撓性環状部材は層形成材料に接触するから可撓性環状部材を形成する材料は、層形成材料に対する耐性を有しているのがよく、具体的には、層形成材料に含有される溶剤に対する耐薬品性すなわち耐溶剤性を有しているのがよい。
【００２２】
前記拡縮部材は、可撓性管状部材の内径を拡縮させることができればよく、例えば、環状塗布部材の貫通孔及び可撓性管状部材の間に進入する進入部を有する進入部材と前記進入部材を重力方向に進退させる移動手段とを有して成る拡縮部材、前記底部の半径方向に沿って切欠された切欠部の端部それぞれに共通の軸線を有するように設けられたネジ孔と前記ネジ孔それぞれに螺合するネジとを有して成る拡縮部材等が挙げられる。これらの拡縮部材の詳細は後述する。
【００２３】
この発明に係る塗布装置は、所望により、環状塗布部材の重力方向の位置に応じて拡縮部材の進退量を決定する演算装置、及び／又は、前記移動手段を稼動させる駆動手段を備えていてもよい。
【００２４】
この発明に係る塗布装置は、層形成材料の供給に際して環状空間に収容された層形成材料を加圧して吐出させるものであってもよく、層形成材料の供給に際して管状部材の環状空間に収容された層形成材料を加圧することなく周辺環境の圧力下で洩出、漏出又は流出させるものであってもよい。層形成材料を加圧して供給する場合には、環状塗布部材は、例えば、環状空間として密閉された材料溜まりが画成され、この環状密閉空間に連続するように貫通孔が配置される。層形成材料を自重で供給する場合には、環状塗布部材は、例えば、環状空間として開放され、この環状開放空間に連続するように貫通孔が配置される。したがって、この場合には塗布装置は層形成材料を吐出するための加圧吐出手段、例えば送液ポンプ、加圧シリンダー等は備えていない。なお、この発明において、「周辺環境の圧力」は層形成材料を加圧して吐出することのない圧力、所謂大気圧又は常圧と呼ばれる範囲を指しており、より詳しくは、常圧よりもわずかに高い圧力であっても常圧よりもわずかに低い圧力であってもよく、通常、常圧以下すなわち大気圧以下の圧力であり、約常圧であるのがよい。具体的には、この発明における「周辺環境の圧力」は、例えば、６７０〜７８０ｍｍＨｇの範囲とすることができる。
【００２５】
この発明に係る塗布装置の一例（以下、第一塗布装置と称することがある。）を、図面を参照して、具体的に説明する。第一塗布装置１Ａは、図１及び図２に示されるように、軸線Ｃが重力方向に沿うように管状基体１０４（図１において図示しない。）を起立状態に固定する固定部材４及び５と、管状基体１０４の外径よりも大きな内径の貫通孔２２が穿孔された底部２１、及び、この底部２１から重力方向すなわち固定部材に固定された管状基体１０４の軸線方向に沿って形成され管状基体１０４の外周面を囲繞する環状空間２４を有する環状塗布部材６Ａと、管状基体１０４の外径よりも大きな内径を有し、貫通孔２２内に配置されるＪＩＳ Ａ硬度が３０〜８０の可撓性環状部材５０（図２参照）と、可撓性管状部材５０の内径を拡縮させる拡縮部材６０Ａ（図２参照）と、環状塗布部材６Ａの重力方向の位置に応じて拡縮部材６０Ａの進退量を決定する演算装置６１（図１参照）と、拡縮部材６０Ａを重力方向に相対的に前後進させる移動手段６２（図１参照）とを備えている。この第一塗布装置１Ａは層形成材料を自重で供給する装置であるから、環状空間２４は図１及び図２に示されるように環状開放空間２４とされている。固定部材４及び５は、具体的には、管状基材１０４を外周面に保持する筒状保持部材４と、共通の軸線Ｃ上に相対向するように、すなわち、互いに離れて直列になるように配置され、筒状保持部材４の端部それぞれを支持固定する一対の支持固定部材５とを有している。第一塗布装置１Ａにおいて、貫通孔２２は起立状態に固定された管状基体１０４と同心となり、この貫通孔２２内に配置された可撓性環状部材５０はその内周面と管状基体１０４の外周面との間に層形成材料が流通する間隙を形成する。
【００２６】
より具体的には、第一塗布装置１Ａは、図１及び図２に示されるように、基台８と、基台８の上面に立設形成された支柱９と、支柱９の先端から略水平に延在するアーム９ａと、基台８及びアーム９ａそれぞれに略垂直に固定された一対の支持固定部材５と、支持固定部材５それぞれの端部に着脱自在に支持固定される筒状保持部材４と、軸線Ｃ方向に沿って相対的に前後進可能な環状塗布部材６Ａと、環状塗布部材６Ａを軸線Ｃ方向に沿って移動させる移動手段７とを備えている。第一塗布装置１Ａにおいて、起立状態にある筒状保持部材４の基台８側を下側、そのアーム９ａ側を上側と称することがある。
【００２７】
基台８、支柱９及びアーム９ａは、筒状保持部材４、一対の支持固定部材５及び管状基体１０４を支持すると共に環状塗布部材６Ａを移動可能に設けることができれば、その形状等は特に限定されない。
【００２８】
筒状保持部材４は、図１及び図２に示されるように、例えば、管状基体１０４の内径と略同一の外径及び管状基体１０４の軸線断面と略同一形状の軸線断面とを有する筒状をなしており、管状基体１０４に挿通され自身の外周面４１に管状基体１０４を保持する。筒状保持部材４の軸線Ｃ方向両端部には、後述する一対の支持固定部材５に支持固定される支持部４２を有している。支持部４２それぞれは筒状保持部材４の軸線Ｃを共有すると共に深さ方向に徐々に外径が小さくなる錐形の底部を有する有底孔とされている。
【００２９】
一対の支持固定部材５は、図１に示されるように、共通の軸線Ｃに相対向するように、すなわち、互いに離れて直列に配置され、筒状保持部材４の端部それぞれに設けられた支持部４２に内挿して筒状保持部材４を支持固定する。一対の支持固定部材５は、基台８に高さ調整台を介して装着された一方の支持固定部材５ａと、基台８に略垂直に立設された支柱９から略水平に延在するアーム９ａに装着された他方の支持固定部材５ｂとから成る。この一対の支持固定部材５ａ及び５ｂそれぞれは、略一定の外径と軸線断面形状を有する円筒状の基部１２と、この基部１２から相対向する支持固定部材５に向かう方向に連設され、先端に向かって徐々に外径が小さくなる円錐形の先端部１１とを有する円筒状をなしている。基部１２は支持部４２の内径と略同一の外径及び支持部４２の軸線断面と略同一形状の軸線断面とを有して支持部４２と嵌合し、先端部１１は支持部４２の底部と当接するようになっている。すなわち、筒状保持部材４は端部それぞれに設けられた支持部４２が一対の支持固定部材５に装着される。一対の支持固定部材５は共通の軸線Ｃ上に配置されるように基台８及びアーム９ａに装着されているから、一対の支持固定部材５に支持固定された筒状保持部材４の軸線が一対の支持固定部材５の軸線Ｃと一致するように筒状保持部材４を略垂直な起立状態に支持固定する。したがって、筒状保持部材４に保持された管状基体１０４も同様に一対の支持固定部材５の軸線Ｃと一致するように略垂直な起立状態に保持される。
【００３０】
一対の支持固定部材５の少なくとも一方は軸線Ｃ方向に前後進移動可能に設けられており、この例においては、他方の支持固定部材５ｂがアーム９ａと共に軸線Ｃ方向に前後進移動可能に支柱９に設けられている。このように少なくとも一方の支持固定部材５ａ又は５ｂが設けられていると筒状保持部材４の着脱が容易になる。
【００３１】
環状塗布部材６Ａは、図１及び図２に示されるように、層形成材料が収容される環状開放空間２４から軸線Ｃ方向の下側に連設された底部２１に後述する可撓性環状部材５０を装着する貫通孔２２が形成されている。すなわち、環状塗布部材６Ａは、後述する可撓性環状部材５０を装着する貫通孔２２が軸線Ｃ方向の下側に形成され、貫通孔２２よりも上側に層形成材料が収容される環状開放空間２４が連設されている。したがって、環状塗布部材６Ａは、環状開放空間２４に収容された層形成材料を加圧しなくても周辺環境の圧力下で、又は自重若しくは粘性で、貫通孔２２に装着された可撓性環状部材５０の内周面と管状基体１０４の外周面との間隙２３から洩出、漏出又は流出させて管状基体１０４の外周面に層形成材料を塗布することができる。環状塗布部材６Ａは、可撓性環状部材５０を装着する貫通孔２２が穿孔された底部２１と、この底部２１から軸線Ｃに沿って形成され管状基体１０４の周面をその半径方向から囲繞する環状開放空間２４とを有している。より具体的には、環状塗布部材６Ａは底部２１とこの底部２１の外側端縁から軸線Ｃに沿って一方向に立ち上がりその終端が開放された周壁２５とを備え、底部２１と周壁２５とで層形成材料を収容する環状開放空間２４を形成している。すなわち、この環状塗布部材６Ａは、両端が開口した管状体からなる周壁２５と、周壁２５の一方の開口部に変位可能に設けられた底部２１とを有する一端開放容器となっている。このように、環状塗布部材６Ａは層形成材料を収容した環状開放空間２４が管状基体１０４の周囲をその半径方向から囲繞すると共に、貫通孔２２を有する底部２１が可撓性環状部材５０と共にダイとして機能する。そして、この環状塗布部材６Ａは管状基体１０４における外周面の軸線Ｃ方向の一部を囲繞した状態で軸線Ｃ方向に移動して、環状開放空間２４に収容した層形成材料を加圧することなく周辺環境の圧力下で貫通孔２２に装着された可撓性環状部材５０から洩出、漏出又は流出させて管状基体１０４の外周面に塗布する。
【００３２】
貫通孔２２の内周面は、図２（ｂ）によく示されるように、重力方向に向かって末広がりとなるように逆テーパ状に形成されている。この内周面がこのように逆テーパ状に形成されていると後述する拡縮部材６０Ａの進入部６３の進入を案内する案内面として機能する。貫通孔２２の内径すなわち周壁２５が形成された表面に開口する開口径は、管状基体１０４の外径よりも大きく、かつ後述する可撓性環状部材５０の外径と略同一となるように調整されている。また、貫通孔２２の軸線長さすなわち底部２１の厚さは特に限定されないが、短すぎると層形成材料の塗布厚が高度に均一にならないことがあるので、通常、３ｍｍ以上に設定される。
【００３３】
この環状塗布部材６Ａは、図１及び図２に示されるように、管状基体１０４との境界となる環状内壁を備えていない。すなわち、環状塗布部材６Ａの環状開放空間２４は底部２１と周壁２５と管状基体１０４の外周面とで画成されている。このように管状基体１０４との境界となる環状内壁を備えていないと、層形成材料を周辺圧力下で間隙２３から均一に洩出させることができ、かつ、特許文献１及び２に記載されているような加圧機構を利用した吐出方式を用いないことで圧力の変動要因がなくなるという理由から、層形成材料を均一に塗布できる。
【００３４】
環状塗布部材６Ａは、一端が移動部材３２に装着されたアーム３３の他端に周壁２５を介して装着されている。このアーム３３は移動部材３２内に収納された駆動手段３３ａ例えばモータに接続され、移動部材３２内に収納された後述する演算装置６１によって後述する拡縮部材６０Ａと独立に重力方向に前後進する。
【００３５】
このように構成された環状塗布部材６Ａは、一対の支持固定部材５で支持固定された管状基体１０４の半径方向からその外周面の一部を囲繞し、管状基体１０４の軸線方向に相対的に移動して、環状開放空間２４に収容した層形成材料を一方の支持固定部材５ａから他方の支持固定部材５ｂに向かって徐々に塗布厚さが大きくなるように層形成材料を管状基体１０４の外周に塗布できる。
【００３６】
可撓性環状部材５０は、貫通孔２２の内径と略同一で軸線方向に略均一な外径と管状基体１０４の外径よりも大きく軸線方向に略均一な内径とを有する環状部材である。この可撓性環状部材５０は、貫通孔２２内に装着され、筒状保持部材４に保持された管状基体１０４の外周面との間に層形成材料が洩出又は流出する同心環状の間隙２３を形成する。この間隙２３は、その最大間隙量が適宜の最大間隙距離となるように、設定される。例えば、前記最大間隙距離は、可撓性環状部材５０の内周面と管状基体１０４の外周面との半径方向の最大離間距離であり、塗布する層形成材料の塗布厚、粘度等に応じて、例えば、０．１〜０．６ｍｍの範囲から選択される。より詳細には、前記最大間隙距離は、ゴム組成物の粘度（２５℃）が５０〜１００Ｐａ・ｓの場合には塗布厚（層形成材料の硬化前）の１．５〜３．０倍に設定するのがよい。前記最大間隙距離が小さすぎると、層形成材料が洩出せず、所定の厚さに塗布できないことがある。この可撓性環状部材５０は、シリコーンゴムで形成され、底部２２と略同一の厚さと３０〜８０のＪＩＳ Ａ硬度とを有している。
【００３７】
拡縮部材６０Ａは、図２（ｂ）によく示されるように、環状塗布部材６Ａの底部２１と協働して可撓性管状部材５０の内径を半径方向に拡径及び拡縮させる。この拡縮部材６０Ａは、貫通孔２２に可撓性管状部材５０が装着されて形成される空隙部５１すなわち貫通孔２２と可撓性管状部材５０との間に進入する進入部６３を有する進入部材６４を備えている。この進入部材６４は、具体的には、一端が移動部材３２に装着されたアーム６５の他端に装着された環状基板６６と、この環状基板６６の表面に立設された進入部６３としての周壁を有している。環状基板６６は、管状基体１０４の外径と略同一又はわずかに大きな内径の貫通孔６７を有する板状部材であり、進入部６３を支持する。進入部６３は、可撓性管状部材５０の外径と略同一又は大きな内径と重力方向に向かって徐々に拡大する外面とを有する円錐台形の管状体として、貫通孔２２と可撓性管状部材５０との空隙部５１に臨むように環状基板６６上に配置されている。拡縮部材６０Ａ特に進入部６３は空隙部５１に進入して可撓性管状部材５０の内径を環状塗布部材６Ａの底部２１と協働して拡縮させる。
【００３８】
第一塗布装置１Ａにおいて、貫通孔２２に形成された逆テーパ状の内周面及び進入部６３の外周面における拡径量は同一であっても異なっていてもよく、層形成材料の塗布量に応じて必要とされる可撓性環状部材５０の拡縮量となるように調整される。また、進入部６３の軸線方向の長さすなわち高さは可撓性環状部材５０の縮径量となるように調整される。可撓性環状部材５０の拡縮量は後述する厚さの差と同じ値になるように設定される。
【００３９】
拡縮部材６０Ａは、進入部材６４に加えて拡縮部材６０Ａを重力方向に環状塗布部材６Ａに対して相対的に進退させる移動手段６２（図１参照）を備えている。この移動手段６２は、図１に示されるように、移動部材３２内に収納された駆動手段３３ａ例えばモータと、一端が駆動手段３３ａに接続され、他端が環状塗布部材６Ａの周壁２５に接続されたアーム３３とを備えて成り、アーム３３が移動部材３２と独立に重力方向に前後進するように構成されている。駆動手段３３ａとして例えばサーボモータを採用すると高精密に制御することができる。
【００４０】
演算装置６１は、環状塗布部材６Ａの重力方向の位置に応じて拡縮部材６０Ａ特に進入部６３の重力方向の進退量を決定する。この演算装置６１は図１に示されるように移動部材３２内に収納されている。
【００４１】
筒状保持部材４及び一対の支持固定部材５に保持された管状基体１０４は、通常、環状塗布部材６Ａの貫通孔２２の軸線と一致するが、これらの軸線がわずかにずれる場合がある。そこで、環状塗布部材６Ａは底部２１を変位させて管状基体１０４の軸線と底部２１に形成された貫通孔２２の軸線とを一致させるセンター機構を有している。すなわち、環状塗布部材６Ａにおいて底部２１は軸線Ｃに対して水平方向に変位可能に周壁２５に設けられている。このセンター機構２６は、具体的には、例えば図１に示されるように、底部２１の周方向の少なくとも３個所に半径方向に伸びるように穿孔されたスリット２７とこのスリット２７を貫通して周壁２５に形成されたネジ孔に螺合するボルト２８とを有している。前記ネジ孔に螺合しているボルト２８を緩めて底部２１の水平方向の位置を調整した後にボルト２８を締結する。このようにして管状基体１０４の軸線と底部２１に形成された貫通孔２２の軸線とを一致させることができる。
【００４２】
移動手段７は環状塗布部材６Ａを軸線Ｃ方向に好ましくは一定速度で移動させる。この移動手段７は、図１に示されるように、軸線Ｃと略並行となるように支柱９に設けられた軌条３１と、環状塗布部材６Ａを端部に装着して軌条３１を走行する移動部材３２と、移動部材３２を前後進走行させる駆動部（図示しない。）とを備えている。移動部材３２は軌条３１上を前後進するから昇降機とも称することができる。前記駆動部は、例えば、モータ、ベルト、プーリ等で形成される。
【００４３】
第一塗布装置１Ａにおいて、環状塗布部材６Ａは、移動手段７によって、一対の支持固定部材５に対して、換言すると、一対の支持固定部材５及び筒状保持部材４に保持された管状基体１０４に対して、軸線Ｃ方向に沿って前後進可能になっている。
【００４４】
第一塗布装置１Ａにおいては、間隙２３から層形成材料を洩出させるので環状開放空間２４に収容された層形成材料を間隙２３から管状基体１０４に向けて押圧又は加圧する押圧手段又は加圧手段を備えていない。
【００４５】
第一塗布装置１Ａは、前記のように簡単な構成を有しており、メインテナンス性が高いにもかかわらず、間隙２３の間隙量を機械的に増減させて層形成材料の塗布量を調整できるから、管状基体の外周に層形成材料をその塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように塗布できる。すなわち、第一塗布装置１Ａは軸線Ｃ方向の厚さが均一な弾性薄層を備えて成る管体の弾性層を形成できる。また、第一塗布装置１Ａは、この発明に係る方法に好適に使用されるが、それ以外にも例えば特開２００４−９７８９６号公報に記載された「リングコート方法」等にも使用できる。第一塗布装置１Ａは可撓性環状部材５０の内径を機械的に拡縮できるから、外径の異なる管状基体の外周面に層形成材料を塗布することもでき、その汎用性も高い。
【００４６】
また、この第一塗布装置１Ａは、軸線Ｃ方向に沿って相対的に前後進する環状塗布部材６Ａの底部２１に装着された可撓性環状部材と管状基体１０４との間隙２３から層形成材料を加圧することなく周辺環境の圧力下で直接的に洩出又は流出させることができる。その結果、層形成材料の洩出圧力がほぼ一定となり、更に層形成材料を環状塗布部材６Ａへ供給する方法は加圧機構を利用した複数の限定された箇所からの供給方式をとらず、環状塗布部材６Ａ上面の開口部から直接的に供給する方式であるから液溜りもほとんど発生することなく、管状基体１０４の周方向に層形成材料を実質的に均一な塗布厚で管状基体１０４の外周面に塗布することができる。
【００４７】
この発明に係る塗布装置の別の一例（以下、第二塗布装置と称することがある。）を、図面を参照して、具体的に説明する。第二塗布装置１Ｂは、環状塗布部材、拡縮部材及び拡縮部材の移動手段が異なること以外は第一塗布装置１Ａと基本的に同様である。したがって、第二塗布装置１Ｂは、図１及び図３に示されるように、筒状保持部材４及び一対の支持固定部材５を有する固定部材と、管状基体１０４の外径よりも大きな内径の貫通孔２２が穿孔され、この貫通孔２２から半径方向に沿って外縁まで切欠部７０が切欠された底部２１、及び、この底部２１から重力方向すなわち前記固定部材に固定された管状基体１０４の軸線方向に沿って形成され管状基体１０４の外周面を囲繞する環状開放空間２４を有する環状塗布部材６Ｂと、可撓性環状部材５０と、可撓性管状部材５０の内径を拡縮させる拡縮部材６０Ｂと、演算装置６１とを備えている。
【００４８】
第二塗布装置１Ｂにおいて、環状塗布部材６Ｂの底部２１は、図３（ａ）によく示されるように、貫通孔２２から半径方向に沿って外縁まで切欠された切欠部７０を有する略Ｃ字型に形成されている。この切欠部７０の端部それぞれには半径方向に突出する一対の板状体７１及び７１が延設されている。この板状体７１は周壁２５に干渉しないように形成位置及び大きさが設定されている。貫通孔２２の内周面は、図３（ｂ）に示されるように、その内径が軸線方向に略一定になっており、可撓性環状部材５０の外周面と密接するように形成されている。
【００４９】
第二塗布装置１Ｂにおいて、拡縮部材６０Ｂは、一対の板状体７１及び７１それぞれに共通の軸線を有するように設けられたネジ孔７２と、一端が駆動手段７３例えばモータに接続され、ネジ孔７２それぞれに螺合するネジ７４とを有している。第二塗布装置１Ｂにおいて拡縮部材６０Ｂの移動手段は一対の板状体７１及び７１の間隔を拡縮する駆動手段７３に相当する。
【００５０】
第二塗布装置１Ｂにおいては、駆動手段７３が演算装置６１からの指令によって駆動すると、ネジ７４を回転させてネジ孔７２を介して一対の板状体７１及び７１の間隔すなわち切欠部７０の幅を狭め又は広げることによって、底部２１の貫通孔２２の内径が周方向から略均一に拡径又は縮径する。この貫通孔２２の拡径又は縮径によって貫通孔２２の内部に装着された可撓性環状部材５０の内径も同様に拡径又は縮径する。
【００５１】
したがって、第二塗布装置１Ｂにおいても、第一塗布装置１Ａと同様に、簡単な構成を有しており、メインテナンス性が高いにもかかわらず、管状基体の外周に層形成材料をその塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように塗布でき、汎用性も高い。また、この第二塗布装置１Ｂは、間隙２３から層形成材料を周辺環境の圧力下で直接的に洩出又は流出させから管状基体の周方向に層形成材料を実質的に均一な塗布厚で管状基体の外周面に塗布することができる。
【００５２】
この発明に係る塗布装置は、第一塗布装置１Ａ及び１Ｂに限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、塗布装置１Ａ及び１Ｂにおいて、環状塗布部材６Ａ及び６Ｂは底部２１と周壁２５とを備え、周壁２５の終端が開放されているが、この発明において、環状塗布部材は、その外部と層形成材料が収容される内部とが連通していればよく、例えば、底部と周壁と周壁から連接された上面とを備え、周壁又は上面に通気孔が穿孔された環状開放空間を有していてもよい。
【００５３】
また、第一塗布装置１Ａ及び１Ｂにおいて、環状塗布部材６Ａ及び６Ｂは一対の支持固定部材５の軸線Ｃ方向に沿って前後進可能に移動するように構成されているが、この発明において、環状塗布部材は例えば支柱等に固定され、一対の支持固定部材すなわち筒状保持部材が軸線方向に沿って前後進可能に移動するように構成されていてもよい。
【００５４】
さらに、第一塗布装置１Ａ及び１Ｂにおいて、筒状保持部材４、一対の支持固定部材５並びに環状塗布部材６Ａ及び６Ｂはいずれもその軸線Ｃに垂直な断面が略円形となっているが、この発明において、筒状保持部材、一対の支持固定部材及び環状塗布部材は前記断面が楕円形であってもよく、多角形であってもよい。
【００５５】
第一塗布装置１Ａ及び第二塗布装置１Ｂは、管状基体１０４に層形成材料を塗布する塗布装置であり、他の装置と適宜に組み合わせて構成することもできる。例えば、この発明に係る塗布装置は、管状基体の外周面に形成された弾性薄層を有する管体を製造するために、例えば、層形成材料を硬化例えば加熱硬化又は発泡硬化する加熱器と組み合わされ、さらには、軸体の外周面に弾性層を形成したローラ原体を管体に圧入する装置と組み合わされる。以下に、加熱器を備えたこの発明に係る管体製造装置、及び、ローラ原体を管体に圧入する装置を備えたこの発明に係るローラ製造装置を説明する。
【００５６】
この発明に係る管体製造装置は、管状基体の外周面に形成された弾性薄層を備えて成る管体を製造する管体製造装置であって、この発明に係る塗布装置と、この塗布装置で塗布された層形成材料を硬化例えば加熱硬化又は発泡硬化させる加熱器とを備えてなる。
【００５７】
この発明に係る管体製造装置の一例（以下、一管体製造装置と称することがある。）を、図面を参照して、具体的に説明する。一管体製造装置２は、図４に示されるように、第一塗布装置１Ａと、この第一塗布装置１Ａで塗布された層形成材料を硬化例えば加熱硬化又は発泡硬化する加熱器５１とを備えている。第一塗布装置１Ａは前記した通りである。加熱器５１は、管状基体をその軸線が重力方向に沿うように起立状態に配置した状態で層形成材料が硬化する温度に層形成材料を加熱できればよく、例えば、各種ヒータを備えた加熱器、送風加熱器等が挙げられる。
【００５８】
この一管体製造装置２は、このように簡単な構造であっても、少なくとも周方向に均一な層厚の弾性薄層を、特に層形成材料の塗布厚さを適宜に変更することによって周方向にも軸線方向にも均一な層厚の弾性薄層を備えて成る管体１０３を製造できるうえ、メインテナンス性も高い。
【００５９】
この発明に係る管体製造装置は、一管体製造装置２に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、この発明に係る管体製造装置は、第一塗布装置１Ａに代えて第二塗布装置１Ｂを備えていてもよく、また、この発明に係る塗布装置と加熱器とに加えて硬化又は発泡硬化させた層形成材料の外周面を研磨する研磨機等を備えていてもよい。
【００６０】
また、第一塗布装置１Ａにおいて、貫通孔２２の内周面が逆テーパ状に形成されているが、この発明において、貫通孔の内周面及び可撓性環状部材の外周面は共に軸線方向に略均一となるように形成されていてもよいが、底部と可撓性環状部材との間に空隙部が形成されるのが好ましく、例えば、貫通孔に加えて可撓性環状部材の外周面がテーパ状に形成されていてもよく、貫通孔は内径が一定で可撓性環状部材の外周面がテーパ状に形成されていてもよい。
【００６１】
また、第一塗布装置１Ａにおいて、進入部６３は管状体に形成されているが、この発明において、進入部は前記空隙部を拡縮できればよく、例えば、軸線方向に延在するスリットを有する管状体であってもよく、円周上に配置された棒状体等であってもよい。
【００６２】
さらに、第二塗布装置１Ｂにおいて、１つの拡縮部材６０Ｂを備えているが、この発明において、拡縮部材は周方向に等間隔に設けられた２以上を備えていてもよい。
【００６３】
この発明に係るローラ製造装置は、軸体の外周面に形成された弾性層とこの弾性層の外周面に形成された管体とを備えて成るローラを製造する製造装置であって、この発明に係る管体製造装置と、軸体の外周面に弾性層を形成したローラ原体を管体に圧入する装置とを備えてなる。
【００６４】
この発明に係るローラ製造装置の一例（以下、一ローラ製造装置と称することがある。）を、図面を参照して、具体的に説明する。一ローラ製造装置３は、図５に示されるように、一管体製造装置２と、軸体の外周面に弾性層を形成したローラ原体を管体に圧入する装置（以下、圧入装置と称することがある。）８０とを備えている。一管体製造装置２は前記した通りである。
【００６５】
圧入装置８０は、後述するローラ原体１０８の弾性層１０２を縮径させると共に弾性層１０２を縮径させた状態でローラ原体１０８を管体１０３内に挿入することができる装置であればよく、例えば、特開２００８−２９９１８５号公報の図４及び図５に記載された加熱装置１０、同公報の図６及び図７に記載された減圧装置３０等を挙げることができる。
【００６６】
一ローラ製造装置３における圧入装置８０を簡単に説明すると、この圧入装置８０は、ローラ原体１０８及び管体１０３をそれらの軸線方向に直列に収納する筒状の筐体８１と、筐体８１における一方の開口部近傍の内部に設置され、管体１０３を載置する載置部材８４と、筐体８１の両端開口部を閉塞する閉塞端部８２Ａ及び８２Ｂと、筐体８１内に収納されたローラ原体１０８を管体１０３に挿入する挿入装置８７と、筐体８１内を加圧する加圧機又は減圧する減圧機８３とを備えている。
【００６７】
この載置部材８４は管体１０３を所定の位置に支持することができればよく、筐体８１の内周面から中心に向かって突出し、管体１０３を支持する平滑な載置面８５を有するリング状突出部とされている。管体１０３は載置面８５上の、ローラ原体１０８と同軸となる位置に載置される。閉塞端部８２Ａ及び８２Ｂは、後述する挿入装置８７を例えばその軸線方向に移動可能とする貫通孔を有し、筐体８１の両端開口部を閉塞することができればよく、封止部材８６を前記貫通孔内に備えた筒状体に形成されている。この封止部材８６は、挿入装置８７と閉塞端部８２Ａ及び８２Ｂとを気密に封止する。加圧機８３は閉塞端部８２Ａ及び８２Ｂによって閉塞された筐体８１内を、例えば０．４８ＭＰａ程度まで加圧することができればよく、例えば、コンプレッサー等が採用される。減圧機８３は筐体８１内を、例えば、３ｈＰａ程度まで、減圧することができればよく、例えば、真空ポンプ等が採用される。
【００６８】
挿入装置８７は、ローラ原体１０８を支持すると共に、筐体８１、載置部材８４、載置部材８４に支持された管体１０３、並びに、閉塞端部８２Ａ及び８２Ｂを、好ましくは同軸に貫通する、軸線方向に前後進可能な１組の支持軸８８Ａ及び８８Ｂと、各支持軸８８Ａ及び８８Ｂにおける対向する端部にローラ原体１０８における軸体１０１の端部を固定して、ローラ原体１０８を支持する挟持部材８９Ａ及び８９Ｂとを有している。
【００６９】
この一ローラ製造装置３は、このように簡単な構造であっても、少なくとも周方向に均一な層厚の弾性薄層を、特に層形成材料の塗布厚さを適宜に変更することによって周方向にも軸線方向にも均一な層厚の弾性薄層を備えた管体１０３を、弾性層１０２の外周に備えたローラ１００を製造できるうえ、メインテナンス性も高い。
【００７０】
この発明に係るローラ製造装置は、一ローラ製造装置３に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、この発明に係るローラ製造装置は第一塗布装置１Ａに代えて第二塗布装置１Ｂを備えていてもよい。
【００７１】
また、一ローラ製造装置３において圧入装置８０は加圧又は減圧下で発泡弾性層を縮径して管体１０３に挿入するように構成された装置であるが、この発明においては、圧入装置は常圧下で弾性層を縮径して管体に挿入するように構成された装置であってもよい。
【００７２】
次に、この発明に係る管体製造方法、及び、この発明に係るローラ製造装置によって実施されるローラ製造方法（以下、この発明に係るローラ製造方法と称することがある。）を併せて説明するが、先ず、これらの方法で製造される管体及びローラについて簡単に説明する。
【００７３】
この発明に係る塗布方法及びこの発明に係る管体製造方法によって製造される管体は、軸線方向の厚さが均一な弾性薄層を備えていればよく、他の層等を備えていてよい。このような管体として、例えば、管状基体と、この管状基体の外周面に配置された、軸線方向の厚さが均一な弾性薄層とを備えている。このような管体の一例として図６に示される管体１０３が挙げられる。この管体１０３は、管状基体１０４と、管状基体１０４の外周面に配置されたシリコーン弾性薄層１０５と、シリコーン弾性薄層１０５の外周面に配置されたフッ素樹脂層１０６とを備えている。
【００７４】
管状基体１０４は、例えば、鉄、ステンレス鋼、ニッケル、銅等の高い熱伝導を有する金属材料で管状に形成され、一層構造とされても二層以上が積層された積層構造とされてもよい。又は、この管状基体１０４は、カーボンブラック、金属（アルミニウム、ニッケル、銅等）若しくはそれらの合金、金属酸化物（酸化スズ、酸化亜鉛等）又は無機酸化物（チタン酸カリウム等）で導電性が付与された樹脂で管状に形成されていてもよい。このような樹脂として、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。この管状基体１０４は、一層構造であっても積層構造であってもよく、ローラに用いる場合には積層構造が好ましく採用される。管状基体１０４は、通常薄層に形成され、例えば、その全体の厚さは、２０〜１００μｍであるのが好ましく、３０〜５０μｍであるのが特に好ましい。管状基体１０４はメッキ等が施されてもよい。複層構造の管状基体として、例えば、ニッケル電鋳基材と銅層とニッケルメッキ層とがこの順で直接積層された３層構造の管状基体が挙げられる。なお、積層される各層の間にはプライマー層等が挿設されてもよい。この管状基体１０４は８００〜２５００ＭＰａ程度の引張強度を有しているのがローラとしたときに弾性層の内周面からの圧接により変形しにくくなる点で好ましい。この引張強度の測定方法はＪＩＳ Ｚ ２２４１に準拠する。管状基体１０４はローラとしたときの製品長さよりも軸線長さを長くしておくのが両端部を切除して均一な管体を製造できる点で好ましい。
【００７５】
シリコーン弾性薄層１０５は、例えば後述するシリコーンゴム組成物を用いて、管状基体１０４の外周面に所望によりプライマー又は接着剤層を介して形成される。このシリコーン弾性薄層１０５は、この発明に係る塗布方法によって形成されていると、その層厚が均一になり、更にシリコーン弾性薄層１０５の外周面にウェルドラインが生じないために、その外層に形成されるフッ素樹脂層１０６の表面の均一性が向上し、プリンターや複写機等の所定のローラとして使用する場合において要求されるローラとしての機能の高度な安定性を得ることができる。このシリコーン弾性薄層１０５は、通常、１〜２００μｍの厚さに形成され、好ましくは３０〜１５０μｍの厚さに形成される。なお、この発明に係る管体の弾性薄層はシリコーン弾性薄層１０５に限定されず、各種のゴム、例えば、シリコーン若しくはシリコーン変性ゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（エチレンプロピレンジエンゴムを含む。）、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムで形成された弾性薄層であってもよい。
【００７６】
この管体１０３のシリコーン弾性薄層１０５は均一な厚さを有している。例えば、シリコーン弾性薄層１０５の周方向における厚さの差、具体的には、周方向に一巡する円周を等間隔に分割する８点における最大厚さと最小厚さの差が５μｍ以下である。好ましくは、シリコーン弾性薄層１０５の軸線長さを等間隔に分割する５つの円周それぞれにおける前記８点の最大厚さと最小厚さとの差がいずれも４μｍ以下である。このシリコーン弾性薄層１０５は特に軸線方向の厚さが均一になっている。具体的には、シリコーン弾性薄層１０５の軸線方向における厚さの差、より具体的には、シリコーン弾性薄層１０５の軸線長さを等間隔に分割する５点における最大厚さと最小厚さの差が１０μｍ以下である。好ましくは、シリコーン弾性薄層１０５の前記５つの円周を周方向に等間隔に分割する８点それぞれにおける軸線方向に沿う同一線上にある５点の最大厚さと最小厚さとの差がいずれも８μｍ以下である。なお、シリコーン弾性薄層１０５の厚さは、信越ポリマー株式会社で設計・製作した管体専用測定器を用いて測定される値である。この管体専用測定器は、管体を水平方向に挿入して保持する円筒状支柱が備えられており、当該円筒状支柱の端部付近の特定位置で管体の厚みが測定できるように、当該円筒状支柱の当該特定位置に測定子が設置されている。更に、当該測定子と同位置にダイヤルゲージの測定子が対応するようにダイヤルゲージが設置されている。ダイヤルゲージは０．００１ｍｍ（１μｍ）の最小目盛ゲージを備えている。測定する時は管体を専用測定器の当該円筒状支柱に挿入し、測定したい部分をダイヤルゲージの位置に合わせて測定する。別位置を測定する場合は、前述と同様に測定部位をダイヤルゲージの位置に合わせて測定を繰り返せばよい。
【００７７】
フッ素樹脂層１０６は、フッ素樹脂組成物を用いてシリコーン弾性薄層１０５の外周面に所望によりプライマー又は接着剤層を介して形成される。また、このフッ素樹脂層１０６はフッ素樹脂組成物で形成されたチューブを所望によりプライマー又は接着剤層を介してシリコーン弾性薄層１０５の外周面に被覆して形成される。このフッ素樹脂層１０６は、通常、１〜２００μｍの厚さに形成され、好ましくは５〜５０μｍの厚さに形成される。フッ素樹脂組成物としてフッ素樹脂と所望により各種添加剤とを含有するフッ素樹脂組成物を挙げることができる。このようなフッ素樹脂としては、例えば、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（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶｄＦ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等が挙げられる。
【００７８】
管体１０３の最外層であるフッ素樹脂層１０６は平坦な表面を有しており、具体的には、その中心線平均粗さＲａが５μｍ以下であるのがよい。この発明において、中心線平均粗さＲａは４．５μｍ以下であるのが好ましい。中心線平均粗さＲａの下限値は理想的には「０」であるが現実的には例えば１μｍである。中心線平均粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９８２に準じ、先端半径２μｍの測定プローブを備えた表面粗さ計（商品名「５９０Ａ」、株式会社東京精密製）に管体１０３をセットし、測定長２．４ｍｍ、カットオフ波長０．８ｍｍ、カットオフ種別ガウシアンにより、少なくとも３点における中心線平均粗さＲａを測定し、これらの平均値を管体１０３の中心線平均粗さＲａとする。中心線平均粗さＲａを前記範囲内に調整するには、例えば、シリコーン弾性層１０５の厚さ均一性等を調整すればよい。
【００７９】
フッ素樹脂層１０６は、また、その最大高さＲｍａｘが１０μｍ以下であるのがよい。この発明において、最大高さＲｍａｘは９．５μｍ以下であるのが好ましい。最大高さＲｍａｘの下限値は理想的には「０」であるが現実的には例えば１μｍである。最大高さＲｍａｘは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に準じ、前記中心線平均粗さＲａと基本的に同様にして測定できる。最大高さＲｍａｘを前記範囲内に調整するには、例えば、シリコーン弾性層１０５の厚さ均一性等を調整すればよい。
【００８０】
このフッ素樹脂層１０６は、フッ素樹脂層１０６表面に付着した現像剤の離型性が優れる点で、その表面の接触角が８０°以上であるのがよい。この発明において、接触角は前記効果に優れる点で１１０°以上であるのが好ましい。接触角の上限値は例えば１２０°であるのが好ましい。接触角は、ＪＩＳ Ｒ３２５７に準じ、イソプロピルアルコールで洗浄した後１０分間風乾したフッ素樹脂層１０６の表面を、温度２３℃、相対湿度３０％の環境下でＣＡ−Ｄ型接触角測定装置（協和界面科学株式会社製）を用いて測定される値である。
【００８１】
この発明に係るローラ製造方法によって製造されるローラは、軸体と、軸体の外周面に形成された弾性層と、弾性層の外周面に管体とを備えている。このようなローラの一例として図７に示されるローラ１００が挙げられる。このローラ１００は、軸体１０１の外周面に形成された発泡弾性層１０２と、好ましくは接着剤層（図７において図示しない。）を介して発泡弾性層１０２の外周面に配置された管体１０３とを備えてなる。管体１０３は前記した通りである。
【００８２】
軸体１０１は、良好な導電特性を有していればよく、所謂「芯金」とも称される。好ましく配置される接着剤層は適宜の接着剤を硬化してなり１０〜３００μｍの厚さを有している。
【００８３】
発泡弾性層１０２は、後述するゴム組成物によって軸体１０１の外周面に形成されている。この発泡弾性層１０２はその内部及び／又は外表面にセルを有する発泡弾性層とされている（図７において発泡弾性層１０２の外周面に開口したセルは図示しない。）。発泡弾性層１０２に有するセルは、ゴム組成物に含有される発泡剤の発泡又は分解等によって生じる中空領域、及び、ゴム組成物に含有される中空充填材等に由来する中空領域をいう。発泡弾性層１０２に有する複数のセルは、他のセルに接することのない若しくは連通することのない状態（独立セル状態と称する。）、他のセルに接し若しくは連通している状態（連通セル状態と称する。）、又は、前記独立セル状態と前記連通セル状態とが共存する状態の何れの状態にあってもよい。発泡弾性層１０２は、画像形成装置に用いられる各種ローラに応じて、セルの大きさ、存在率等が決定される。この発泡弾性層１０２は２０〜６０のアスカーＣ硬度（荷重１．０ｋｇ）を有するのが好ましく、その厚さは特に限定されないが、通常、２〜２０ｍｍに調整されるのが好ましく、３〜１５ｍｍに調整されるのが特に好ましい。
【００８４】
このローラ１００は、管体１０３のシリコーン弾性薄層１０５が均一な厚さを有しているから、ローラ１００の表面、すなわちフッ素樹脂層１０６は基本的に平坦で均一な表面を有している。具体的には、ローラ１００の表面における中心線平均粗さＲａは５μｍ以下、最大高さＲｍａｘが１０μｍ以下、接触角が８０°以上になっている。中心線平均粗さＲａ、最大高さＲｍａｘ及び接触角は前記測定方法と同様にして測定される。
【００８５】
この発明に係る管体製造方法について説明する。この発明における管体製造方法は、管状基体の外周面上に弾性薄層を備えて成る管体を製造する方法であって、軸線が重力方向に沿うように起立状態に配置された管状基体を周方向から囲繞する同心環状の間隙すなわちその間隙量を重力方向に向かって徐々に小さくなるように、換言すると、間隙すなわち間隙量が重力方向の逆方向に向かって徐々に大きくなるように、調整しつつ、この間隙から重力方向に沿って管状基体の外周面に層形成材料を供給する工程を有している。
【００８６】
この発明に係る管体製造方法における塗布する工程において、管状基体は、その軸線が重力方向に沿うように、すなわち、重力方向に略並行となるように、起立状態に配置される。そして、層形成材料は、このように配置された管状基体の周方向から輪環状となるように重力方向に沿って管状基体の外周面に供給される。このとき、層形成材料は、重力方向と同方向すなわち重力方向の上流側（上方ともいう。）から下流側（下方ともいう。）に向かって、又は、重力方向と逆方向すなわち重力に逆らう方向に供給される。また、層形成材料は、加圧されて外周面に供給すなわち吐出されてもよく、自重すなわち周辺環境の圧力下で供給すなわち流出又は洩出してよい。加圧して層形成材料を吐出するには、例えば、管状基体を周方向に囲繞する同心環状の間隙に層形成材料を加圧機、通常、加圧ポンプ、送液ポンプ等で圧送して、この間隙から層形成材料を管状基体に向けて吐出することによって実施でき、一方、層形成材料を自重で間隙に供給するには、例えば、間隙から重力方向に沿って層形成材料を周辺環境の圧力下で洩出させることによって、実施できる。なお、この発明において「周辺環境の圧力」は前記した通りである。
【００８７】
この工程においては、前記のように間隙量を調整することによって、管状基体の外周に層形成材料を、その塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように、塗布する。すなわち、管状基体の外周に塗布された層形成材料は、重力方向に向かって、換言すると、重力方向の上流側から下流側に向かって、その厚さが徐々に薄くなるように、塗布される。すなわち、層形成材料の塗布開始点、例えば、上流側端部からの距離に応じて、その外形を上流側端部が大径の頂面で下流側端部が小径の底面となる略逆円錐台形状となるように層形成材料を塗布する。ここで、層形成材料の塗布量は層形成材料全体の厚さの平均厚さが弾性薄層に要求される厚さと略同一となるように調整される。さらに、層形成材料は層形成材料の温度変化等を考慮して重力方向の上流側端部に塗布された厚さすなわち最大厚さと重力方向の下流側端部に塗布された厚さすなわち最小厚さとの差（厚さの差と称する。）が適宜の範囲に決定される。このような厚さの差は、例えば、層形成材料における粘度の温度変化を測定して検量線を作成することによって塗布された層形成材料が加熱硬化後に均一の厚さになるように設定される。このような検量線は当業者において通常容易に作成される。厚さの差は、具体的には、粘度の温度変化が大きければ間隙の拡縮量を大きくする。厚さの差としての一例を挙げると、例えば、３０〜２００μｍの範囲内であるのが好ましく、８０〜１５０μｍの範囲内であるのが特に好ましい。この厚さの差は均一な割合で変化するのが好ましい。
【００８８】
ここで、層形成材料の粘度は、例えば、層形成材料の各成分及びその含有量、希釈溶剤等の使用量及び沸点等によって適宜に調整することができる。具体的には、層形成材料に含有される硬化剤の含有量を多くすると、又は、管状基体の厚さを厚くしてその熱容量を大きくすると、速やかに層形成材料が硬化するから層形成材料の温度変化が比較的大きくても層形成材料の厚さをほぼ均一にすることができる。
【００８９】
重力方向に向かって厚さが徐々に薄くなるように層形成材料を塗布するには、間隙を拡縮させて間隙から供給される層形成材料の量を変化させ、より具体的には、層形成材料を重力方向に向かって塗布するときは間隙を徐々に縮小する方法が挙げられ、層形成材料を重力方向と逆方向に向かって塗布するときは間隙を徐々に拡大する方法が挙げられる。このときの間隙を縮小させる割合又は拡大する割合は前記厚さの差となるように調整される。このように、前記厚さの差となるように層形成材料の厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように塗布されると、管状基体が起立状態に配置された状態で層形成材料を加熱硬化して成る弾性薄層は軸線方向の厚さがほぼ均一となる。
【００９０】
この発明に係る管体製造方法に用いる層形成材料は、管体の弾性薄層を形成することのできる材料であればよく、例えばゴムと所望により各種添加剤とを含有するゴム組成物を挙げることができる。前記ゴムとしては、各種のゴム、例えば、シリコーンゴム、シリコーン変性ゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（エチレンプロピレンジエンゴムを含む。）、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムが挙げられる。前記ゴムはこれらの中でもシリコーンゴム又はシリコーン変性ゴムであるのが高い耐熱性を発揮するので好ましい。シリコーンゴム又はシリコーン変性ゴムを含有するゴム組成物としては、例えば、ＫＥ−１３８０Ａ及びＫＥ−１３８０Ｂの混合物「ＫＥ−１３８０Ａ、Ｂ」（信越化学工業株式会社製）等が挙げられる。前記ゴム組成物は、その粘度（２５℃）が例えば１０〜２００Ｐａ・ｓの範囲内にあればよい。前記粘度（２５℃）は次の測定方法及び測定条件で測定した値である。ＨＡＡＫＥ社製の粘度・粘弾性測定装置「レオストレスＲＳ６０００」を用いた定常粘度測定により測定した。即ち、測定材料を測定機にセットして、せん断速度（ｄγ/ｄｔ）が５（１／ｓ）の時の粘度を測定したものである。このゴム組成物は樹脂成分等が水に分散された「水分散系塗料」ではなく実質的に水を含有しない非水系ゴム組成物である。ここで、「実質的に水を含有しない」とはゴム組成物に積極的に水を添加しないことを意味し、ゴム又は添加剤に吸着又は吸湿された水分までも含有しないこと、すなわち、水分０％を意味するものではない。また、「非水系ゴム組成物」とは積極的に水を添加していないゴム組成物を意味し、ゴム組成物に吸着又は吸湿された水分までも含有しないこと、すなわち、水分０％を意味するものではない。
【００９１】
この発明に係る管体製造方法は、このようにして層形成材料を管状基体の外周に塗布した後に、好ましくは、管状基体を前記のように起立状態に配置した状態で層形成材料を加熱硬化する。このとき、管状成形体を起立状態に配置しても塗布された層形成材料は自重で流れにくく塗布直後の状態を維持している。これに対して、層形成材料は加熱によりその粘度が変化して重力方向に流れ落ちる傾向があるが、この発明に係る管体製造方法によれば、予め、層形成材料の温度と粘度との関係を考慮して、管状基体に層形成材料を塗布してあるから、加熱硬化後の弾性薄層はその軸線方向に均一な厚さになる。
【００９２】
この発明に係る管体製造方法は、所望により、加熱硬化して成る弾性薄層の外周面に表面層等を形成する工程を実施できる。例えば、樹脂組成物を塗布硬化する工程を実施できる。
【００９３】
この発明に係る管体製造方法を実施するには、準備した層形成材料における流動性の温度変化を測定して検量線を作成することによって、塗布された層形成材料が加熱硬化時に均一の厚さになるように、厚さの差を設定する。
【００９４】
この発明に係る管体製造方法の一例として、図６に示される管体１０３を第一塗布装置１Ａを用いて製造する例（以下、一管体製造方法と称することがある。）を、図面を参照して、具体的に説明する。一管体製造方法を実施するには、管状基体、層形成材料及び第一塗布装置１Ａを準備する。準備する管状基体、層形成材料及び第一塗布装置１Ａは前記した通りである。
【００９５】
この一塗布方法においては、所望により、準備した管状基体１０４の少なくとも一方の端部近傍にマスキングしておくのが取扱性に優れると共に層形成材料をより一層均一に塗布できる点で好ましい。マスキングは、管状基体１０４を起立状態に保持したときに他方の支持固定部材５ｂすなわち上側となる端部に施すのがよい。マスキングは、例えば、マスキングテープ等の貼着等が挙げられる。
【００９６】
一管体製造方法においては、準備した第一塗布装置１Ａを図８示す初期状態に配置する。すなわち、管状基体１０４に内挿してその外周面に管状基体１０４を保持した筒状保持部材４を一対の支持固定部材５に支持固定して第一塗布装置１Ａに装着する。筒状保持部材４の支持固定は、図８に示されるように、筒状保持部材４の支持部４２に一対の支持固定部材５の先端部１１を挿嵌することによって容易に所定状態に行うことができる。このようにすると、筒状保持部材４及び管状基体１０４は、図８に示されるように、環状塗布部材６Ａの貫通孔２２を貫通した略垂直な起立状態に支持固定され、環状塗布部材６Ａ、筒状保持部材４及び管状基体１０４は軸線Ｃを共有する。そして、環状塗布部材６Ａの貫通孔２２に装着された可撓性環状部材５０と管状基体１０４との間には、管状基体１０４の周方向に一巡すると共に半径方向に離間した同心環状の間隙２３が形成される。なお、図８に示される初期状態において環状塗布部材６Ａは最下点に配置されている。
【００９７】
この一管体製造方法において、準備した層形成材料を第一塗布装置１Ａの環状開放空間２４に収容する。このとき、収容された弾性層形成材料にウェルドラインが生じていないのがよく、例えば、収容方法として弾性層形成材料を円周方向から投入する方法が挙げられる。環状開放空間２４に収容する層形成材料の収容量は、１本の管状基体１０４にシリコーン弾性薄層１０５を形成するのに必要とされる量であってもよいが、複数本の管状基体１０４にシリコーン弾性薄層１０５を形成するのに必要とされる量であるのが好ましい。このようにして層形成材料を環状開放空間２４に収容すると、図８に示されるように環状塗布部材６Ａの上側は開口しているから、収容された層形成材料は重力で環状塗布部材６Ａの底部２１に収蔵され、第一塗布装置１Ａが配置された周辺環境の圧力が均一にかかっている。
【００９８】
一管体製造方法においては、次いで、環状塗布部材６Ａによって管状基体１０４の周方向から重力方向に沿って層形成材料を管状基体１０４の外周面に供給する。すなわち、管状基体１０４を周方向から囲繞する同心環状の間隙２３から重力方向に沿って層形成材料を周辺環境の圧力下で洩出させて管状基体１０４の外周面に供給する。一管体製造方法においては、具体的には、層形成材料に周辺環境の圧力がかかった状態で、図９及び図１０に示されるように、一方の支持固定部材５ａから他方の支持固定部材５ｂに向かって、すなわち、起立状態にある管状基体１０４の一端部すなわち下側端部から他端部すなわち上側端部に向かって、換言すると重力方向の逆方向に、環状塗布部材６Ａを好ましくは一定速度で移動させる。なお、図９及び図１０において理解を容易にするため拡縮部材６０Ａを図示しない。
【００９９】
このように、一管体製造方法においては、間隙２３からの層形成材料の洩出と共に、起立状態にある管状基体１０４の一端部すなわち下側端部から他端部すなわち上側端部に向かって、換言すると重力方向の逆方向に、環状塗布部材６Ａを好ましくは一定速度で移動させる。このとき、演算装置６１によって環状塗布部材６Ａの重力方向の位置に応じて決定された進退量に従って拡縮部材６０Ａが進退して、管状基体１０４の外周面と可撓性環状部材５０の内周面とで形成される間隙２３の間隙量が重力方向の逆方向に向かって徐々に大きく拡大される。拡縮部材６０Ａの進退量すなわち可撓性環状部材５０の拡縮量は前記厚さの差を満たすように決定され、具体的には、層形成材料の２５℃での粘度が５０〜１００Ｐａ・ｓ、７０℃での粘度が２０〜４０Ｐａ・ｓである場合には、最大内径と最小内径との内径差が３０〜２００μｍの範囲内であるのが好ましく、８０〜１５０μｍの範囲内であるのが特に好ましい。なお、環状塗布部材６Ａの移動速度は、層形成材料の粘度及び洩出量等に応じて適宜に調整され、例えば、０．１〜５０ｍｍ/ｓｅｃの範囲内に設定される。
【０１００】
一管体製造方法において、このようにして層形成材料を塗布すると、図９及び図１０に示されるように、環状塗布部材６Ａの重力方向の位置等に応じて、管状基体１０４の外周に塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように層形成材料を塗布できる。さらに、環状塗布部材６Ａの移動と共に間隙２３から層形成材料を加圧することなく周辺環境の圧力下で洩出、漏出又は流出させると、層形成材料は周辺環境の圧力が均一にかかった状態で環状開放空間２４に収容されているから、その洩出圧力もほぼ一定となり、層形成材料が間隙２３から洩出するときに可撓性環状部材５０の内周面で層形成材料の洩出量が均一となるようにしごかれ、さらに、層形成材料の供給が加圧機構を利用した複数箇所からの供給方式ではなく環状塗布部材６Ａ上部の開口部からの直接的供給法をとっているから間隙２３から洩出するまでに環状開放空間２４内で液溜りがほとんど発生することがない。さらには、層形成材料は環状開放空間２４内で環状に収容された状態のまま分流することも合流することもなく間隙２３から洩出するから、洩出する層形成材料にはウェルドラインが発生せず、又は、たとえ発生したとしてもほとんど無視できるほど微小となる。したがって、このようにして層形成材料を塗布すると、重力方向に向かって徐々に薄くなると共に、管状基体１０４の周方向に実質的に均一な塗布厚となるように、層形成材料を管状基体１０４の外周面に塗布することができる。
【０１０１】
層形成材料は、管状基体１０４の両端部にマスキングが施されている場合には下側端部に施されたマスキングの外表面から上側端部に施されたマスキングの外表面まで塗布されるのが、層形成材料をより一層均一に塗布できる点で好ましい。なお、この発明においては、このように塗布しなくても、起立状態にある管状基体１０４の下側端部から上側端部まで、例えば、両側端部に施されたマスキングで挟まれた領域のみに層形成材料を塗布しても層形成材料は均一に塗布される。
【０１０２】
層形成材料の洩出速度は、特に限定されないが、例えば０．０３〜１５ｇ／ｓｅｃの範囲内から、環状塗布部材６Ａの重力方向の位置、周辺環境の圧力及び厚さの差等を考慮して、管状基体１０４に塗布される層形成材料が途切れないように適宜に調節されるのが好ましい。このような洩出速度であると層形成材料をより一層均一に塗布することができる。
【０１０３】
このようにして間隙２３から層形成材料を周辺環境の圧力下で洩出させつつ環状塗布部材６Ａを管状基体１０４の一端部から他端部に向かって移動させると、層形成材料を管状基体１０４の途中まで塗布した状態が図９及び図１０に示されているように、管状基体１０４に塗布された層形成材料は重力方向に向かって徐々に薄くなると共に周方向に均一な厚さを有し、また、塗布された層形成材料にはウェルドラインが発生し残存することも実質的にない。
【０１０４】
一管体製造方法においては、次いで、環状塗布部材６Ａが最上点まで移動した状態で管状基体１０４を一製造装置１から取り外す。管状基体１０４が取り外された第一塗布装置１Ａは、好ましくは環状塗布部材６Ａが最上点にある状態のまま新たな管状基体１０４が取り付けられ、環状塗布部材６Ａを最下点に移動させて、図８に示される初期状態に復帰される。このようにして第一塗布装置１Ａが初期状態に復帰されると、環状塗布部材６Ａからの層形成材料の洩出を防止できる。なお、環状塗布部材６Ａを下側に移動させるときの移動速度は限定されず、また一定である必要もない。このようにして初期状態に復帰した第一塗布装置１Ａにおいて前記説明と基本的に同様にして新たな管状基体１０４を周方向に囲繞する同心環状の間隙２３から層形成材料を周辺環境の圧力下で洩出させつつ管状基体１０４の一端部から他端部に向かって層形成材料を塗布することができる。
【０１０５】
一管体製造方法においては、このようにして管状基体１０４の外周に層形成材料をその塗布厚さが重力方向に向かって徐々に薄くなるように塗布できる。
【０１０６】
一管体製造方法において、取り外した管状基体１０４は、所望によりマスキングが解除されて、所定の次工程例えば層形成材料の加熱硬化工程に移送される。この加熱硬化工程は、管状基体１０４面に塗布された層形成材料を硬化する工程であり、管状基体１０４を起立状態に配置した状態で層形成材料を加熱する。このとき、管状成形体を起立状態に配置しても層形成材料は自重で流れにくく塗布直後の状態を維持する。したがって、層形成材料を塗布した後から加熱硬化工程を実施するまでの工程間時間は、特に限定されないが、あまりに長いと塗布直後の状態を維持できなくなる場合があるので、例えば、２〜３０分程度であるのがよい。この加熱硬化工程における昇温速度すなわち加熱開始から硬化までの加熱時間は、層形成材料の温度と粘度との前記関係、及び、前記厚さの差等を考慮して決定される。このようにして加熱硬化工程を実施すると、層形成材料における前記厚さの差は粘度変化によって解消され、周方向の厚さの均一性はもちろん軸線方向にも均一な厚さを有するシリコーン弾性薄層１０５が形成される。
【０１０７】
一管体製造方法において、層形成材料の加熱条件は層形成材料が十分に硬化する温度及び時間に設定される。硬化した層形成材料は必要に応じて研磨装置（図４おいて図示しない。）で研磨されることができる。このようにして、管状基体１０４の外周面にシリコーン弾性薄層１０５を形成することができる。
【０１０８】
一管体製造方法においては、形成されたシリコーン弾性薄層１０５の外周面に、所望により、定法に従って、他の層、例えば、離型層、コート層、表面層及び／又は保護層等を形成することができる。前記他の層は、例えば、アルキッド樹脂、フェノール変性・シリコーン変性等のアルキッド樹脂変性物、オイルフリーアルキッド樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミドイミド系樹脂及びこれらの混合物等で、好ましくは１〜２００μｍの厚さに、形成される。管体１０３は、図６に示されるように、他の層として、シリコーン弾性薄層１０５の外周面でフッ素樹脂を主成分として含有するフッ素樹脂を硬化してなるフッ素樹脂層１０６、又は、フッ素樹脂を主成分として含有するフッ素樹脂で形成され、シリコーン弾性薄層１０５を被覆するチューブをフッ素樹脂層１０６として有している。フッ素樹脂については前記の通りである。
【０１０９】
一管体製造方法においては、次いで、所望により、金属基体１０４の両端部を、シリコーン弾性薄層１０５及びフッ素樹脂層１０６と共に、所定長さとなるように切除して、管体１０３を製造することができる。
【０１１０】
そして、このようにして一管体製造方法によって製造された管体１０３は前記特性を有している。
【０１１１】
次いで、この発明に係るローラ製造方法を説明する。この発明に係るローラ製造方法は、この発明に係る管体製造方法によって製造された管体に、軸体の外周面に形成された弾性層を備えたローラ原体を挿入する工程を有している。
【０１１２】
この発明に係るローラ製造方法の一例として、図７に示されるローラ１００を製造する例（以下、一ローラ製造方法と称することがある。）を、図面を参照して、具体的に説明する。一ローラ製造方法を実施するには、ローラ原体１０８、管体１０３及び所望によりローラ製造装置を準備する。準備する管体１０３は前記した通りである。
【０１１３】
このローラ原体１０８は管体１０３を備えていないこと以外は基本的にはローラ１００と同様である。この軸体１０１は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮若しくはこれらの合金等の金属、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等の樹脂、及び前記樹脂等に導電性付与剤としてカーボンブラック又は金属粉体等を配合した導電性樹脂等の材料を用いて、公知の方法により所望の形状に調製される。軸体１０１に導電性が要求される場合には、前記金属及び前記導電性樹脂の他に、前記樹脂等で形成した絶縁性芯体の表面に定法によりメッキを施すことにより、軸体１０１を形成することができる。前記材料の中でも容易に導電性を付与することができる点で金属であるのが好ましく、快削鋼、アルミニウム又はステンレス鋼であるのが特に好ましい。軸体１０１は、所望により、その外周面にプライマー層が塗布されてもよい。プライマー層を形成するプライマーは、所望により溶剤等に溶解され、定法、例えば、ディップ法、スプレー法等に従って、軸体１０１の外周面に塗布され、硬化される。このプライマー層は、例えば、０．１〜１０μｍの厚さに形成される。
【０１１４】
次いで、軸体１０１の外周面に配置された後述するゴム組成物を硬化して弾性層、例えば発泡弾性層１０２を形成する。例えば、発泡弾性層１０２は、公知の成形方法によって、成形と加熱硬化とを同時に又は連続して行い、軸体１０１の外周面に形成される。ゴム組成物の成形方法は、軸体１０１の外周面にゴム組成物を配置することができる方法であればよく、例えば、押出成形による連続加硫、プレス、インジェクションによる型成形等、特に制限されるものではない。ゴム組成物は、ゴムと、所望により発泡剤又は中空充填材と、所望により各種添加剤等とを含有する組成物であればよく、例えば、独立セル状態のセルを形成することのできる発泡シリコーンゴム組成物及び発泡ウレタンゴム組成物等が好ましく挙げられる。ゴム組成物の硬化条件は、軸体１０１の外周面に配置されたゴム組成物が硬化し、発泡剤を含有する場合には、発泡剤が分解又は発泡するのに十分な硬化条件であればよく、ゴム組成物の組成、発泡剤の種類等に応じて適宜調整される。このようにして形成された弾性層１０２は、必要に応じて、研磨、研削又は切削等が施される。このようにして形成された発泡弾性層１０２は、通常、管体１０３の内径よりも大きな外径を有しており、例えば、管体１０３の内径に対して１００〜１０５％の外径を有しているのが好ましい。
【０１１５】
このようにして、軸体１０１の外周面に弾性層１０２が形成されたローラ原体１０８を準備することができる。
【０１１６】
一ローラ製造方法においては、前記のようにして製造した管体１０３及びローラ原体１０８を用いて、軸体１０１の外周面に形成された弾性層１０２を備えたローラ原体１０８を管体１０３内に、公知の方法、例えば、特開２００８−２９２５３３号公報に記載の方法等で、挿入することによって、ローラ１００を製造することができる。
【０１１７】
すなわち、一ローラ製造方法においては、このローラ原体１０８を加圧環境下又は減圧環境下で常温下又は加熱下において管体１０３内に挿入する。換言すると、ローラ原体１０８の弾性層１０２を縮径させると共に弾性層１０２を縮径させた状態でローラ原体１０８を管体１０３内に挿入する。具体的には、図５に示されるように、準備した一ローラ製造装置３おける圧入装置８０の載置面８５上に管体１０３を載置する。また、ローラ原体１０８における軸体１０１の両端部を挟持部材８９Ａ及び８９Ｂに固定して、１組の支持軸８８Ａ及び８８Ｂでローラ原体１０８を挟持し、管体１０３の上流方向に直列になるようにローラ原体１０８を配置し、閉塞端部８２Ａで筐体８１を閉塞する。このとき、所望により、ローラ原体１０８の弾性層１０２の外周面に接着剤を塗布することもできる。
【０１１８】
一ローラ製造方法においては、次いで、常温下又は加熱下において、加圧機又は減圧機８３を起動して圧入装置８０内を加圧又は減圧して、弾性層１０２の外径が管体１０３の内径よりも小さくなるまで縮径させる。弾性層１０２を縮径させた状態で、挿入装置８７を管体１０３側（図５において下流側）に前進させて、ローラ原体１０８を管体１０３内に挿入する。
【０１１９】
一ローラ製造方法においては、ローラ原体１０８を管体１０３内に挿入した状態を保持したまま、筐体８１内の加圧状態又は減圧状態を解除する。そうすると、弾性層１０２は徐々に拡張又は拡径して、その外周面が管体１０３の内周面に圧接する。所望により、弾性層１０２と管体１０３との間に配置された接着剤を硬化する。
【０１２０】
このようにして軸体１０１と弾性層１０２と管体１０３とを備えたローラ１００を製造できる。そして、一ローラ製造方法によって製造されたローラ１００は前記特性を有している。
【０１２１】
この発明に係る管体製造方法及びローラ製造方法は、いずれも、前記一方法に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、一管体製造方法において、環状塗布部材６Ａを例えば一定速度で移動させているが、この発明において、管状塗布部材は、重力方向に沿ってその逆方向に移動するにつれて徐々に遅く又は速くなるように移動させてもよく、また、不規則に移動させてもよい。
【０１２２】
また、この発明に係る管体製造方法は第二塗布装置１Ｂを用いて実施することもでき、第二塗布装置を用いる場合には、第一塗布装置１Ａにおける拡縮部材６０Ａにおける進入部６３の進入量を調整する代わりに、環状塗布部材６Ｂの重力方向の位置に応じて、拡縮部材６０Ｂにおけるネジ７４の回転量を調整して切欠部７０の幅を狭め又は広げる。
【０１２３】
（実施例１）
管状基体１０４として、軸線長さ３６０ｍｍ、内径４０ｍｍ、層厚３７μｍのニッケル電鋳基材を準備した。この管状基体１０４の外径は４０．０８ｍｍで、その引張強度（ＪＩＳ Ｚ ２２４１）は１８８０ＭＰａであった。この管状基体１０４の軸線長さを製造予定の管体１０３の軸線長さよりも長く設定した。この管状基体１０４の両端部から５〜１０ｍｍの外周面領域を周方向に一巡するようにポリエステルフィルム粘着テープ「６３１Ｓ ＃１２」（株式会社寺岡製作所製）でマスキングした。
【０１２４】
シリコーンゴム組成物として、商品名「ＫＥ−１３８０Ａ」及び「ＫＥ−１３８０Ｂ」等の混合物「ＫＥ−１３８０Ａ、Ｂ」（信越化学工業株式会社製）を準備した。このシリコーンゴム組成物は高粘度組成物であり、その粘度は２５℃で５５Ｐａ・ｓ、７０℃で３０Ｐａ・ｓであった。このシリコーンゴム組成物における粘度の温度変化を測定して検量線を作成したところ、軸線方向の長さが３６０ｍｍである場合に、シリコーンゴム組成物の最大厚さを２００μｍ、最小厚さを１００μｍ、前記厚さの差（増大量は一定）を１００μｍにすると、シリコーンゴム組成物の塗布厚さ（平均）が１５０μｍになることが分かった。
【０１２５】
また、ＰＦＡ樹脂を含有するフッ素樹脂組成物で形成されたフッ素樹脂層１０６用のチューブとして商品名「ＰＦＡ薄肉収縮チューブ ＳＭＥ」（グンゼ株式会社製）を準備した。このチューブは軸線長さ４５０ｍｍ、外径３８．５ｍｍ、厚さ３０μｍで、１５０℃で２０分加熱時の収縮が軸線長さ方向及び周長方向ともに約３％であった。シリコーン弾性薄層１０５とチューブを接着させるための接着剤として商品名「ＫＥ−１８８０」（信越化学工業株式会社製）を準備した。
【０１２６】
次いで、第一塗布装置１Ａ及び一管体製造装置２を備えたローラ製造装置３を準備した。この第一塗布装置１Ａにおいて、可撓性環状部材５０のＪＩＳ Ａ硬度は６０°であり、その内径は４０．３ｍｍ、外径は５０ｍｍ、軸線長さは１５ｍｍであった。貫通孔２２の内径は５０．４ｍｍ、進入部６３の内径は５０．５ｍｍ、軸線長さは１５ｍｍであった。また、可撓性環状部材５０と管状基体１０４との最小間隙距離は０．１ｍｍであった。
【０１２７】
この第一塗布装置１Ａに管状基体１０４を一対の支持固定部材５で垂直な起立状態に固定し、環状開放空間２４に準備したシリコーンゴム組成物１８ｇを収容した。なお、シリコーンゴム組成物１８ｇは複数の管状基体１０４に塗布するのに十分な量である。この第一塗布装置１Ａが配置された周辺環境の圧力下で管状基体１０４の下側端部から上側端部に向かって２．４ｍｍ／ｓｅｃの一定速度で環状塗布部材６Ａを移動させつつ、第一塗布装置１Ａの初期状態すなわち環状塗布部材６Ａが管状基体１０４の下方に存在するときの前記最小間隙距離０．１ｍｍを、管状基体１０４の上方で０．４ｍｍ（予定塗布厚さの２．６６倍）の最大間隙距離となるように、一定の割合で徐々に拡径させた。このようにして間隙からシリコーンゴム組成物を洩出させつつ管状基体１０４の外周面に塗布した。このとき、シリコーンゴム組成物の最大厚さが２００μｍ、最小厚さが１００μｍ、厚さの差が１００μｍであった。
【０１２８】
その後、シリコーンゴム組成物が塗布された管状基体１０４を第一塗布装置１Ａから取り外してマスキングを解除した。なお、シリコーンゴム組成物は下側のマスキングの外表面から上側のマスキングの外表面まで塗布した。
【０１２９】
次いで、ローラ製造装置３の加熱器５１内にこの管状基体１０４を垂直に起立させた状態で、１５０℃で１時間加熱して管状基体１０４の外周に塗布されたシリコーンゴム組成物を加熱硬化し、シリコーン弾性薄層１０５を形成した。
【０１３０】
このシリコーン弾性薄層１０５の外周面に前記接着剤を塗布した後に前記チューブを被せて、しばらく放置した後、再度加熱器５１内に静置して１５０℃で１時間加熱し接着剤を硬化させた。最後に、管状基体１０４の両端部それぞれから軸線方向に１８．５ｍｍの端部領域を切断して、管状基体１０４とシリコーン弾性薄層１０５とフッ素樹脂層１０６としての前記チューブとを有する、軸線長さ３２３ｍｍの管体１０３を製造した。
【０１３１】
このようにして製造した管体１０３におけるシリコーン弾性薄層１０５の厚さの均一性として、フッ素樹脂層１０６を形成する前に、シリコーン弾性薄層１０５の軸線長さを等間隔に分割する５つの円周においてそれぞれの円周を等間隔に分割する８点の合計４０点（測定点）の厚さを信越ポリマーで設計・製作した前記管体専用測定器を用いて測定した。その結果、前記測定点４０点のうち、前記５つの円周を周方向に等間隔に分割する８点それぞれにおける軸線方向に沿う同一線上にある測定点５点の「最大値−最小値」はいずれも６μｍであり、軸線長さを等間隔に分割する５つの円周それぞれにおける周方向に沿う測定点８点の「最大値−最小値」はいずれも４μｍであった。このように実施例１のシリコーン弾性薄層１０５はその厚さが周方向はもちろん軸線方向にもほぼ均一であった。
【０１３２】
この管体１０３のフッ素樹脂層１０６における中心線平均粗さＲａ、最大高さＲｍａｘ及び接触角を前記方法に準拠して測定したところそれぞれ５μｍ、１０μｍ及び８０°であった。
【０１３３】
次いで、無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体１０１（直径１２ｍｍ×長さ３５０ｍｍ、ＳＵＭ２２）をトルエンで洗浄し、プライマー「Ｎｏ．１０１Ａ／Ｂ」（信越化学工業株式会社製：商品名）を塗布した。プライマー処理した軸体１０１を、ギアオーブンを用いて、１８０℃の温度にて３０分焼成処理した後、常温にて３０分以上冷却し、プライマー層を形成した。
【０１３４】
一方、ビニル基含有シリコーン生ゴムとシリカ系充填材とを含むシリコーンゴム組成物「ＫＥ−９０４ＦＵ」（信越化学工業株式会社製：商品名）１００質量部と、付加反応架橋剤「Ｃ−１５３Ａ」（信越化学工業株式会社製：商品名）２．０質量部と、発泡剤アゾビス−イソブチロニトリル２．５質量部と、付加反応触媒としての白金触媒適量と、反応制御剤「Ｒ−１５３Ａ」（信越化学工業株式会社製：商品名）０．５質量部と、有機過酸化物架橋剤「Ｃ−３」（信越化学工業株式会社製：商品名）適量と、耐熱性向上剤「ＫＥＰ−１２」（信越化学工業株式会社製：商品名）１．０質量部とを、二本ロールで十分に混練して、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を調整した。
【０１３５】
この付加反応型発泡シリコーンゴム組成物と軸体１０１とを押出成形機にて一体分出し、次いで、赤外線加熱炉（ＩＲ炉）を用いて付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を２００℃で３０分間加熱して発泡架橋させ、付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を発泡架橋させた。その後、さらに、ギアオーブンを用いて、２００℃で１０時間にわたって、発泡架橋後の付加反応型発泡シリコーンゴム組成物を二次加熱し、常温にて１時間放置した。次いで、形成された弾性層１０２を円筒研削盤にて外径をφ４０．２ｍｍに調整した。このようにしてローラ原体１０８を作製した。
【０１３６】
次いで、作製したローラ原体１０８の弾性層１０３の外周面全面に流動性接着剤（商品名「ＫＥ１８８０」、粘度（２５℃）８４Ｐａ・ｓ、信越化学工業株式会社製）を溶剤で希釈せずに、ロールコーターで塗布量０．０２５ｇ／ｃｍ２（硬化後の接着剤層の厚さが１０μｍ）となるように均一に塗布した。
【０１３７】
次いで、図５に示されるように、圧入装置８０を組み立てて載置部材８４における載置面８５上に製造した管体１０３を載置した。さらに、ローラ原体１０８における軸体１０１の両端部を挟持部材８９Ａ及び８９Ｂに固定してローラ原体１０８が管体１０３の上流方向に直列になるように筐体８１内に配置し、閉塞端部８２Ａで筐体８１を閉塞して圧入装置８０を気密状態に組み立てた。次いで、加圧機８３を起動して、圧入装置８０内を０．３ＭＰａに加圧して、弾性層１０２の外径を管体１０３の内径よりも小さく圧縮した。この状態で１組の支持軸８８Ａ及び８８Ｂを管体１０３側に前進させてローラ原体１０８を管体１０３内に挿入した。次いで、圧入装置８０内の圧力を解除して、圧入装置８０内から管体１０３内に挿入されたローラ原体１０８を取り出し、この管体１０３内に挿入されたローラ原体１０８を、乾燥機（商品名「ＨＩＧＨ ＴＥＭＰＲＡＴＵＲＥ ＣＨＡＭＢＥＲ」、楠本化成株式会社製）で１５０℃に０．５時間加熱して流動性接着剤を硬化させた。このようにして、ローラ１００を製造した。製造したローラ１００におけるフッ素樹脂層１０６の中心線平均粗さＲａ及び最大高さＲｍａｘは前記値とほぼ同じであった。
【符号の説明】
【０１３８】
１Ａ 第一塗布装置
１Ｂ 第二塗布装置
２ 一管体製造装置
３ 一ローラ製造装置
４ 筒状保持部材（中子）
５ 一対の支持固定部材
５ａ 一方の支持固定部材
５ｂ 他方の支持固定部材
６Ａ、６Ｂ 環状塗布部材
７ 移動手段
２１ 底部
２２ 貫通孔
２３ 間隙
２４ 環状空間（環状開放空間）
２５ 周壁
５０ 可撓性環状部材
５１ 空隙部
６０Ａ、６０Ｂ 拡縮部材
６１ 演算装置
６２ 移動手段
６３ 進入部
６４ 進入部材
６５ アーム
６６ 環状基板
６７ 軸孔
７０ 切欠部
７１ 板状体
７２ ネジ孔
７３ 駆動手段
７４ ネジ
【０１３９】
８０ 圧入装置
８１ 筐体
８２Ａ、８２Ｂ 閉塞端部
８３ 加圧機又は減圧機
８４ 載置部材
８５ 載置面
８６ 封止部材
８７ 挿入装置
８８Ａ、８８Ｂ 支持軸
８９Ａ、８９Ｂ 挟持部材
１００ ローラ
１０１ 軸体
１０２ 弾性層（発泡弾性層）
１０３ 管体
１０４ 管状基体
１０５ シリコーン弾性薄層
１０６ フッ素樹脂層
１０８ ローラ原体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状基体の外周面上に弾性薄層を備えて成る管体を製造する方法であって、
軸線が重力方向に沿うように起立状態に配置された前記管状基体を周方向から囲繞する同心環状の間隙を前記重力方向に向かって徐々に小さくなるように調整しつつ、前記間隙から前記重力方向に沿って前記管状基体の外周面に前記層形成材料を供給する工程を有することを特徴とする管体製造方法。
【請求項２】
管状基体の外周面に層形成材料を塗布する塗布装置であって、
軸線が重力方向に沿うように前記管状基体を起立状態に固定する固定部材と、
前記管状基体の外径よりも大きな内径の貫通孔が穿孔された底部、及び、この底部から前記重力方向に沿って形成され前記管状基体の外周面を囲繞する環状空間を有し、前記重力方向に沿って相対的に前後進可能な環状塗布部材と、
前記管状基体の外径よりも大きな内径を有し、前記貫通孔内に配置されるＪＩＳ Ａ硬度が３０〜８０の可撓性環状部材と、
前記可撓性管状部材の内径を拡縮させる拡縮部材と、
を備えて成ることを特徴とする塗布装置。
【請求項３】
前記拡縮部材は、前記貫通孔及び前記可撓性管状部材の間に進入する進入部を有する進入部材と、前記進入部材を前記重力方向に相対的に進退させる移動手段とを有して成ることを特徴とする請求項２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記拡縮部材は、前記底部の半径方向に沿って切欠された切欠部の端部それぞれに共通の軸線を有するように設けられたネジ孔と、前記ネジ孔それぞれに螺合するネジとを有して成ることを特徴とする請求項２に記載の塗布装置。
【請求項５】
管状基体の外周面上に弾性薄層を備えて成る管体を製造する装置であって、請求項２〜４のいずれか１項に記載の塗布装置と、前記管状基体をその軸線が重力方向に沿うように起立状態に配置した状態で前記層形成材料を加熱硬化する加熱器とを備えて成ることを特徴とする管体製造装置。
【請求項６】
前記管体は、前記弾性薄層の外周面に形成された、中心線平均粗さＲａが５μｍ以下、最大高さＲｍａｘが１０μｍ以下、表面の接触角が８０°以上であるフッ素樹脂層とを備えて成ることを特徴とする請求項５に記載の管体製造装置。
【請求項７】
軸体の外周面に形成された弾性層とこの弾性層の外周面に形成された管体とを備えて成るローラを製造する装置であって、請求項５又は６に記載の管体製造装置と、軸体の外周面に弾性層を形成したローラ原体を前記製造装置で製造された管体に圧入する装置とを備えて成ることを特徴とするローラ製造装置。
【請求項１】
管状基体の外周面上に弾性薄層を備えて成る管体を製造する方法であって、
軸線が重力方向に沿うように起立状態に配置された前記管状基体を周方向から囲繞する同心環状の間隙を前記重力方向に向かって徐々に小さくなるように調整しつつ、前記間隙から前記重力方向に沿って前記管状基体の外周面に前記層形成材料を供給する工程を有することを特徴とする管体製造方法。
【請求項２】
管状基体の外周面に層形成材料を塗布する塗布装置であって、
軸線が重力方向に沿うように前記管状基体を起立状態に固定する固定部材と、
前記管状基体の外径よりも大きな内径の貫通孔が穿孔された底部、及び、この底部から前記重力方向に沿って形成され前記管状基体の外周面を囲繞する環状空間を有し、前記重力方向に沿って相対的に前後進可能な環状塗布部材と、
前記管状基体の外径よりも大きな内径を有し、前記貫通孔内に配置されるＪＩＳ Ａ硬度が３０〜８０の可撓性環状部材と、
前記可撓性管状部材の内径を拡縮させる拡縮部材と、
を備えて成ることを特徴とする塗布装置。
【請求項３】
前記拡縮部材は、前記貫通孔及び前記可撓性管状部材の間に進入する進入部を有する進入部材と、前記進入部材を前記重力方向に相対的に進退させる移動手段とを有して成ることを特徴とする請求項２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記拡縮部材は、前記底部の半径方向に沿って切欠された切欠部の端部それぞれに共通の軸線を有するように設けられたネジ孔と、前記ネジ孔それぞれに螺合するネジとを有して成ることを特徴とする請求項２に記載の塗布装置。
【請求項５】
管状基体の外周面上に弾性薄層を備えて成る管体を製造する装置であって、請求項２〜４のいずれか１項に記載の塗布装置と、前記管状基体をその軸線が重力方向に沿うように起立状態に配置した状態で前記層形成材料を加熱硬化する加熱器とを備えて成ることを特徴とする管体製造装置。
【請求項６】
前記管体は、前記弾性薄層の外周面に形成された、中心線平均粗さＲａが５μｍ以下、最大高さＲｍａｘが１０μｍ以下、表面の接触角が８０°以上であるフッ素樹脂層とを備えて成ることを特徴とする請求項５に記載の管体製造装置。
【請求項７】
軸体の外周面に形成された弾性層とこの弾性層の外周面に形成された管体とを備えて成るローラを製造する装置であって、請求項５又は６に記載の管体製造装置と、軸体の外周面に弾性層を形成したローラ原体を前記製造装置で製造された管体に圧入する装置とを備えて成ることを特徴とするローラ製造装置。
【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２０１２−１７６３７７（Ｐ２０１２−１７６３７７Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４１５７６（Ｐ２０１１−４１５７６）
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]