JP2005087955A - 塗膜形成方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】材料供給ノズル形状を工夫することにより端部と中央部との吐出量を均一にし、材料歩留まりの良い塗膜形成装置を提供する。
【解決手段】少なくとも一部に円筒面を有する定着ローラ芯金１を円筒面の中芯軸回りに回転させながら塗膜を形成する装置に関する。定着ローラ芯金１を保持するチャック機構と、チャック機構を回転させる回転機構と、チャック機構の回転により回転する定着ローラ芯金１に対して、その先端のスリットから定着ローラ芯金１の軸方向にわたり同時に塗料を塗布することが可能な塗布ノズル７と、定着ローラ芯金１被塗装物と一定のスキマを保ち形成された塗膜を掻き取るブレードとを備え、塗布ノズル７に設けられているスリット７ｃの端部厚さ７ｆが、そのスリット７ｃの中央部厚さ７ｅより大きいことを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、少なくとも一部に円筒面を有する被塗装物を前記円筒面の中芯軸回りに回転させながら塗膜を形成する装置及び方法に関する。例えば、ＰＰＣ（普通紙複写機）、ＬＢＰ（レーザビームプリンタ）、ファクシミリなどの電子写真方式を採用した画像形成装置において、転写紙上の未定着トナー像を加熱、加圧により定着させる定着部材（定着ローラ、定着ベルト）の塗膜形成装置及び塗膜形成方法に関する。

電子写真の原理に基づく複写機およびプリンタにおいて、用紙を狭厚し、熱によりトナーを溶融し、用紙に定着させる定着プロセスが存在する。近年その定着プロセスで用いられる部品（定着ローラあるいは定着ベルト）には耐熱性ゴム（シリコンゴム）による弾性層を形成することが、トレンドとなっている。これは基体（アルミ、鉄などの金属円筒形状の芯金やポリイミド、Ｎｉなどのベルト状基体）上にプライマ（接着剤）を塗布して、シリコンゴムなどの耐熱ゴムによる弾性層を１００〜３００μｍ程度形成することにより弾性層を形成する。

この弾性層はトナー定着時の圧力を均一にし画像の粒状度をあげることが一般的にわかっている。この弾性層は厚みにより画像に影響を及ぼし、またゴムの熱伝導性の関係から定着ローラの立ち上がり時間（所定の温度に達する時間）などに影響を及ぼすことからある程度の範囲で均一にすることが求められる。

従来このような弾性層を形成するための工法としてはスプレーコーテイング塗装が考えられ、一般的に用いられてきた。しかしスプレーコーテイング塗装ではこのような厚膜を形成するには塗装回数が非常に多くなり、加工タクトが長く量産性が低い。またスプレーガンで霧化して噴霧するには粘度が低いことが前提である。しかしシリコンなどのゴム材は一般的に加硫前の状態は液体と言えども高粘度であり、スプレーで噴霧できる状態ではない。そこでスプレー塗装するためにゴム材を溶媒（トルエン、キシレンなどの有機溶剤）と混ぜ合わせることにより塗装時に粘度を下げることが必要不可欠となる。

しかし溶剤を使いスプレー塗装をおこなうと、塗装現場の作業環境は悪化し作業者の人体に影響を及ぼすので、局所排気することが求められる。局所排気しても当然そのミストは大気中にそのまま排出することはできず、規制値以下に押さえることが法的に求められる。そのため廃棄脱臭装置として活性炭を用いた脱臭システムなどを導入するが、上述のように塗装回数が多いとフィルタのランニングコストなどが高額になり部品の価格とそれを生産する消耗品費のバランスがとれず、採算性が無い。また近年では環境への関心の高まりから、大量の有機溶剤を用いる加工は避ける機運が社会的にも強まっていることからも、上記のような工法は避けることが望ましい。

そこで、液状のゴムを希釈せず原液のままゴム層に加工できる工法として注型や射出成型が挙げられる。これはローラの場合、芯金と型の間にゴムを流し込み固める方法であるが、この方法は従来は比較的膜の厚い物（３〜５ｍｍ）に限られ、金型や芯金の精度の問題から均一な膜が形成できるのは少なくともゴムの膜厚が３００μｍ以上になる時に限られた。

また近年ではブレードにより基体の塗料を均し、掻き取ることにより膜を形成するブレード塗工法で均一なゴム膜を形成する事例として、特許第２６９１２８４号公報が知られている。この方法では、塗装を行う場合、はじめに基体上に塗料を供給しそれをブレードで均し、掻き取ることにより所定の膜厚を形成する。

しかし、特許第２６９１２８４号公報に記載された方法では、ローラ全長３００ｍｍ以上に渡って、ノズルを操作する必要があり、ワーク全周にわたり塗料を供給するのに時間がかかる。またノズルから出した塗料が均一な膜にはならないので、かなり余分に塗料を付着させ、それを後にブレードで掻きとることになるため、材料歩留まりが悪く無駄になる塗料が多い。

そこで、本出願人は先に、特願２００２−３７７７１４号として、ワークの長手方向に渡り、同時に塗料を塗布することにより、加工時間が短く、材料歩留まりのよい塗膜形成装置を提案した。
特許第２６９１２８４号公報 特願２００２−３７７７１４号

しかしながら、この時の問題点としては塗料の供給方法にある。即ち、シリコンゴムのような高粘度液体ではノズルからの吐出量が端部と中央部で同量ではなく、端部の方が少量になる不具合がある。これは、高粘度液体（正確には蓄塑性が大きくパスカルの原理に従わない高分子液体）が管内を流れるとき、管壁面部分と管内部での流速が異なることが原因であり、塗料供給ノズルは厚さ約１ｍｍ、幅約３００ｍｍという長方形状であるため、ノズル端部は壁面部分の影響を受ける量が多いため吐出量が少なくなってしまう。

端部の吐出量が少ないときの不具合として材料歩留まりが悪いということがあげられる。つまり３００μｍの膜を形成したいとき、ノズルから吐出される量としては中央部、端部全ての部分で３００μｍ以上の吐出量が必要である。端部と中央部の吐出量が同じで均一に塗装できるのであれば中央部、端部共に３００μｍの吐出量になる。しかし、端部の吐出量が少ないときの例では端部３００μｍ、中央部４５０μｍといった差のついた吐出量になる。この例では最大で約１．５倍の吐出量となる。一般にシリコンゴムは高価であり材料歩留まりは重要課題となる。

そこで本発明は、材料供給ノズル形状を工夫することにより端部と中央部との吐出量を均一にし、材料歩留まりの良い塗膜形成装置及び塗膜形成方法を提供することをその目的とする。

請求項１に記載の本発明は、少なくとも一部に円筒面を有する被塗装物を前記円筒面の中芯軸回りに回転させながら塗膜を形成する装置において、前記被塗装物を保持するチャック機構と、該チャック機構を回転させる回転機構と、チャック機構の回転により回転する被塗装物に対して、その先端のスリットから被塗装物の軸方向にわたり同時に塗料を塗布することが可能な塗布ノズルと、被塗装物と一定のスキマを保ち形成された塗膜を掻き取るブレードとを備え、前記塗布ノズルに設けられているスリットの端部厚さが、そのスリットの中央部厚さより大きいことを特徴とする塗膜形成装置である。

請求項２に記載の本発明は、前記塗布ノズルのスリット厚さを中央部と端部で任意に調整できる調整手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の塗膜形成装置である。

請求項３に記載の本発明は、前記塗布ノズルと前記被塗装物との間に所定のスキマを設定し、そのスキマを塗装中に保持することが可能な保持機構を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗膜形成装置である。

請求項４に記載の本発明は、前記塗布ノズルが前記被塗装物と任意の一定のスキマを設定した位置から、被塗装物から離れる方向に退避することが可能な退避機構を備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の塗膜形成装置である。

請求項５に記載の本発明は、前記塗布ノズルの材料供給口が前記塗布ノズルの材料吐出口より下方にあることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の塗膜形成装置である。

請求項６に記載の本発明は、前記塗布ノズルが前記被塗装物と任意の一定のスキマを設定した際の該スキマの大きさが、前記塗布ノズルにより前記被塗装物上に塗布した塗料の膜厚に対して、同等若しくは小さいことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の塗膜形成装置である。

請求項７に記載の本発明は、請求項４に記載の塗膜形成装置において、さらに前記回転機構に回転角度を検出する検出器を備え、該検出器により前記塗布ノズルが塗布開始した位置から前記被塗装物が１回転するのを検出し、前記被塗装物が１回転したときに、前記塗布ノズルが前記退避機構により前記被塗装物から離れる方向に退避するようにしたことを特徴とする塗膜形成装置である。

請求項８に記載の本発明は、前記塗布ノズルから塗料が吐出され、該塗料が前記塗布ノズルと前記被塗装物とにより形成される所定のスキマに充満してから前記被塗装物の回転が開始されるようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の塗膜形成装置である。

請求項９に記載の本発明は、前記塗布ノズルの先端が前記被塗装物の前記先端に対向する部分の接線方向に平行な平面を備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の塗膜形成装置である。

請求項１０に記載の本発明は、少なくとも一部に円筒面を有する被塗装物を前記円筒面の中芯軸回りに回転させながら塗膜を形成する方法において、前記被塗装物を保持して回転させ、回転する前記被塗装物に対して、塗布ノズルに設けられているスリットの端部厚さが、そのスリットの中央部厚さより大きいスリットの先端から被塗装物の軸方向にわたり同時に塗料を塗布し、前記被塗装物と一定のスキマを保つブレードにより形成された塗膜を掻き取ることを特徴とする塗膜形成方法である。

請求項１に記載の塗膜形成装置によれば、先端のスリットから被塗装物の軸方向にわたり同時に塗料を塗布することが可能な塗布ノズルに設けられているスリットの端部厚さが、そのスリットの中央部厚さより大きいので、端部の材料吐出量を増加させることができ、これによりスリットの端部と中央部との材料吐出量の差を減らすことができ、したがって被塗装物上に均一な膜を塗布することが可能になるとともに、材料歩留まりの良い塗膜形成を行うことができる。

また、請求項２に記載の塗膜形成装置によれば、塗布ノズルのスリット厚さを中央部と端部で任意に調整できる調整手段を備えているので、塗布ノズルのスリットの厚さを調整することができ、スリットの端部と中央部との材料吐出量の差を減らすことができ、均一な膜を塗布することが可能になり、さらに、材料粘度バラツキ、材料変更に対応することができる。

また、請求項３に記載の塗膜形成装置によれば、さらに、塗布ノズルと被塗装物との間に所定のスキマを設定し、そのスキマを塗装中に保持することが可能な保持機構を備えているので、塗布ノズル先端から吐出された塗料が被塗装物上に塗布される際に、空気を巻きこんだり、塗膜が波状になるなどの現象が発生せず、より均一な塗膜を形成する条件を設定することが可能となる。

また、請求項４に記載の塗膜形成装置によれば、さらに、塗布ノズルが前記被塗装物と任意の一定のスキマを設定した位置から、被塗装物から離れる方向に退避することが可能な退避機構を備えているので、被塗装物を着脱する際に塗布ノズル先端の塗料が被塗装物に付着することがない。

また、請求項５に記載の塗膜形成装置によれば、さらに、塗布ノズルの材料供給口が前記塗布ノズルの材料吐出口より下方にあるので、塗布ノズルが被塗装部の下半分の範囲において任意の一定のスキマを設定しそれを保持することができ、塗布ノズル内部に塗料を充満させる際に空気を上側に押し出すことができ、その結果塗布ノズル内部に空気が残ることが無く、塗膜に空気を巻きこむことが無くなり、その上ノズルからの垂れた塗料が被塗装物に付着することも無い。

また、請求項６に記載の塗膜形成装置によれば、さらに、塗布ノズルが被塗装物と任意の一定のスキマを設定した際の該スキマの大きさが、前記塗布ノズルにより前記被塗装物上に塗布した塗料の膜厚に対して、同等若しくは小さいので、塗装中に塗布ノズルと被塗装物との間で空気を巻きこんだり、塗布表面が波状になることがなく、均一な塗膜を形成することが可能となる。

また、請求項７に記載の塗膜形成装置によれば、さらに、回転機構に回転角度を検出する検出器を備え、該検出器により前記塗布ノズルが塗布開始した位置から前記被塗装物が１回転するのを検出し、前記被塗装物が１回転したときに、前記塗布ノズルが前記退避機構により前記被塗装物から離れる方向に退避するようにしたので、被塗装部表面に非塗装部が生ずることなく、また塗布ノズルと被塗装物により形成されるギャップで塗膜を削ることもない。

また、請求項８に記載の塗膜形成装置によれば、さらに、塗布ノズルから塗料が吐出され、該塗料が前記塗布ノズルと前記被塗装物とにより形成される所定のスキマに充満してから前記被塗装物の回転が開始されるようにしたので、材料が被塗装物に粘着しないまま被塗装物が回転して塗膜が気泡を巻き込むことがなく、均一なノズルによる塗布膜を形成することができる。

また、請求項９に記載の塗膜形成装置によれば、さらに、塗布ノズルの先端が前記被塗装物の前記先端に対向する部分の接線方向に平行な平面を備えているので、塗布ノズルのスリット部から被塗装物上に供給した塗料を均すことが可能であり、均一な膜を形成することができ、ブレードで掻き落とす量を低減しより材料歩留まりを向上することができる。

また、請求項１０に記載の塗膜形成装置によれば、塗布ノズルが被塗装物全域にわたり塗料を塗布した後にノズル塗布時より被塗装物の回転数が増加した状態でブレードを被塗装物に対して当接することが可能なので、ブレードから被塗装物上の塗料が離脱する際の痕を直線状にすることができ、離脱の痕を小さくすることが可能である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、以下では、本発明を適用したブレードを用いた塗膜形成装置により、定着ベルトおよび定着ローラの塗膜を形成する場合について説明する。図１は本発明に係る一実施形態の塗膜形成装置の構成図、図２は本発明に係る一実施形態の塗膜形成装置の断面図、図３は実施結果としてのコーティングギャップと膜厚との関係を示す図である。

図１に示すように、定着ローラ芯金（被塗装物）１の材質はＡｌ、Ｆｅなどの金属系で円筒形状をしており、シリコンゴム塗装部の外周には接着用のプライマが施してある。ワークとしての定着ローラ芯金１を保持するチャック２は、定着ローラ芯金１の軸心を中心として回転することが可能である。チャック２は直動ガイド３上に固定されており、エアシリンダ４により前後進動作が行われることにより、定着ローラ芯金１を保持したり開放したりすることが可能である。モータ５はチャックした定着ローラ芯金１を所定の回転で回転することが可能であり、回転力は回転軸６を通して伝えられる。回転軸６にはスリット板６ａとその回転角を検出するフォトマイクロ６ｂが取りつけられている。ブレード塗装では３〜１００ｒｐｍ程度の回転数の速度可変モータ５を用いる。

塗布ノズル７は定着ローラ芯金１上に塗料を供給するためのである。塗布ノズル７に供給する塗料は塗料タンク８に補充され、塗料タンク８からポンプ９により塗布ノズル７に定量供給される。ポンプ９は特に所望の高粘度液体が送液可能であれば何でもかまわないが、本実施形態ではモーノポンプを用いている。またポンプ９から送られた塗料は配管１０を通り、塗布ノズル７に供給される。配管１０としては清掃などを考慮して塗料が付着し難いテフロン（登録商標）チューブを用いている。

図２に示すように、塗布ノズル７はマイクロメータ１１により高精度な位置決めが可能な微動テーブル１２に固定されており、微動テーブル１２はエアシリンダ１３により駆動される粗動テーブル１４上に固定されている。このように塗布ノズル７を支持するテーブルは２段テーブルの構造をしている。そして、塗布ノズル７の材料供給口（配管１０の接続部分）が塗布ノズル７の材料吐出口（スリット７ｃ）より下方にあるように配置されているので、塗布ノズル７が被塗装物（定着ローラ芯金１）の下半分の範囲において任意の一定のスキマを設定しそれを保持することができ、塗布ノズル７の内部に塗料を充満させる際に空気を上側に押し出すことができ、その結果塗布ノズル７の内部に空気が残ることが無く、塗膜に空気を巻きこむことが無くなり、その上塗布ノズル７からの垂れた塗料が定着ローラ芯金１に付着することも無い。

ブレード１５は塗布ノズル７で定着ローラ芯金１上に形成した１次塗膜を掻き取り所定の膜厚の最終塗膜を形成するためのものである。このブレード１５と定着ローラ芯金１との間のスキマ（コーテイングギャップ）により、塗膜を所定の膜厚にすることが可能であり、本発明者らの実験では通常膜厚はそのギャップの６〜７割程度になることが明らかになっている。

図２に示すように、ブレード１５は先端がシャープな形状をしており、角度は３０〜４５°で、先端部の幅は０．１ｍｍ以下にすることが望ましい。これはブレード１５の先端部分が広いとそのフラット部と定着ローラ芯金１との間に塗料が多く存在することとなり、塗料が接離する際にその部分の塗料が定着ローラ芯金１に乗り移り痕が大きくなるためである。

ブレードホルダ１６は微動テーブル１７に固定されており、微動テーブル１７はマイクロメータ１８によりμｍ単位での位置決めが可能であり、定着ローラ芯金１の中心より数ｍｍ下方の位置に正確にブレード先端を位置決めすることができる。粗動テーブル１９は台形ネジ２０により上下方向Ａに駆動され、微動テーブル１７の動けない範囲にブレード１５を移動させるときに用いる。アクチュエータ２１はブレード１５が取りつけられたユニット全体を前後進（矢印Ｂ方向）するための駆動源である。

以上のような構成の塗膜形成装置を用いて定着ローラ芯金１の外周にシリコンゴムを塗布し、塗膜を形成する方法を説明する。装置を可動させる前に各設定をおこなう。塗布ノズル７およびブレード１５は塗膜の所望の厚みに対して所定のギャップを形成しておく。これは上述の各微動テーブル１２、１７に備えられたマイクロメータ１１、１８により設定する。例えば２１０μｍの最終膜厚がほしい場合、ブレード１５と定着ローラ芯金１との間のギャップは３００μｍに設定する。１次膜はそれ以上の厚みで形成する必要があり、これは塗布ノズル７から塗出される塗液の吐出量で決定される。吐出量は予め定着ローラ芯金１に形成する１次膜の厚みから体積と塗料の比重から算出しておき、それがワークとしての定着ローラ芯金１の１回転で吐出可能なポンプ９の吐出速度を設定しておく。

動作は以下のような順序でおこなわれる。この時塗布ノズル７と定着ローラ芯金１により形成されるコーティングギャップ（ＣＧ）は１次膜の厚みと同等若しくは小さい値に設定する。これにより塗布部で気泡を巻きこむことなく塗布することが可能である（図３参照）。

図５は本発明に係る一実施形態の塗膜形成装置の動作フローチャートである。次に塗装動作を順に説明する。図５に示すように、先ず、被塗装物である定着ローラ芯金１をチャック２で保持する。その後スタートボタンを押して装置を起動すると、まず塗布ノズル７がエアシリンダ１３により粗動テーブル１４ごと移動し、上述の設定した所定のギャップが形成される位置に位置決めされるとともに、ブレード１５を加工待機位置に移動する。

その後ポンプ９に吐出開始指令が出され、予め設定した吐出速度で塗料を塗布ノズル７から吐出する。塗料が塗布ノズル７と定着ローラ芯金１により形成されるコーティングギャップに充填された後に定着ローラ芯金１はモータ５の回転がチャック２を介して伝達され回転を開始する。回転開始のタイミングは塗料の粘度により異なり５０〜２００Ｐａ・ｓのシリコンゴムを用いた場合１〜３ｓ程度である。

また塗布ノズル７で形成する１次膜は通常はブレード１５で掻き落とすことを見込んで、ブレード１５と定着ローラ芯金１で形成されるギャップより２０〜３０μｍ程度厚い膜を形成しておく必要がある。

塗布ノズル７は定着ローラ芯金１の軸方向に同時に塗装することが可能なので定着ローラ芯金１が１回転したところで定着ローラ芯金１の全域にわたり１次膜が形成される。現状回転数は４〜６ｒｐｍなので１０〜１５ｓで１回転する。上述の回転軸６に取りつけられたスリット板６ａのスリットの個数をフォトマイクロ６ｂによりカウントし、定着ローラ芯金１が塗布ノズル７により塗装を開始した位置から１回転（３６０°）したところで、シリンダ１３により塗装ノズル７が退避するとともに、ポンプ９に運転停止信号が発信されポンプ９の運転が停止し、塗布ノズル７からの塗料の吐出は停止する。

次にブレ−ド１５を当接するためにモータ５の回転数が切り替わり定着ローラ芯金１が２０ｒｐｍで回転する。アクチュエータ２１が前進し、ブレード１５が定着ローラ芯金１の下面に所定のギャップを維持した様態で当接される加工位置に移動する。この状態で定着ローラ芯金１が３回転したところで定着ローラ芯金１上に塗布ノズル７で形成した１次膜の表層部が掻き取られ最終的な膜厚に仕上げられるとともに、塗布ノズル７が退避する時に形成された継ぎ目がなくなる。ブレード１５から塗料が離れる際の痕は最終的には残る場合もあるが、塗布ノズル７の継ぎ目と比較すると１／１０以下の大きさであり、次の工程で表面を研磨する際に除去することが可能な大きさにすることができる。その後ブレード１５はアクチュエータ２１の後進に合わせて後退し加工待機位置にて停止し、定着ローラ芯金１の回転も停止し、チャック２が後退して塗装が完了する。

図４は図２の円Ｃで示した領域の拡大図である。以下に塗布ノズル７による塗装で均一な塗膜が形成される原理を説明する。塗布ノズル７はノズル構成部品７ａ、７ｂの２部品から構成されており、先端部のスリット７ｃから定着ローラ芯金１の軸方向に同時に一様に塗料（シリコンゴム）２２が塗布される。塗布された塗料（シリコンゴム）２２はその後定着ローラ芯金１の回転により、塗布ノズル７の先端に対向する定着ローラ芯金１の部分の接線方向に平行な面（以下平行面７ｄと記す）により、均一の膜厚になるように均される。本発明者らの実験によれば、平行面７ｄと定着ローラ芯金１により形成されるコーテイングギャップＨと塗膜の厚さｈの間には図３のような関係が生じた。図３中に記す塗装不可能領域２３の条件では塗膜中に気泡が混入し、また塗膜表面が波状になることがわかっている。

本実施時の塗布の条件は以下の通りである。定着ローラ芯金１の回転数４ｒｐｍ、定着ローラ芯金１の外径４０ｍｍ，先端部のスリット７ｃの長さ（スリット全幅７ｇ）３００ｍｍ、ポンプ９のモータ回転数各３０，４８，６３ｒｐｍ、シリコンゴム材料：ＤＹ３５−２１２０（東レ）である。

［第１実施例］
図６は第１実施例に係る、塗布ノズルのスリットと塗装された定着ローラ芯金とを示す図、図７は本発明の第１実施例に係る、図６で塗装されたシリコンゴムの膜厚プロファイルを示す図である。この第１実施例では、少なくとも一部に円筒面を有する被塗装物の一例として、定着ローラ芯金１に塗装する。図６に示すように、スリット７ｃの両端から１５ｍｍまでの長さ（ノズル端部幅７ｈ）に対応するスリット端部厚さ７ｆは１．２ｍｍ、スリット中央部厚さ７ｅを含む残りの部分のスリット厚さ１．０ｍｍの塗布ノズル７にて軸方向長さＬが３００ｍｍの定着ローラ芯金１にシリコンゴム（東レＤＹ３５−２１２０）を塗布した際のスリット厚さと膜厚のプロファイルを図７に示す（膜厚値は周方向４点の平均値）。図７に示すように、厚さ１ｍｍの等厚スリットを用いて他の条件を同一にした比較例と比べて端部の吐出量が増加し、端部と中央部の吐出量差が少なく、均一な膜が形成されていることがわかる。

［第２実施例］
図８は本発明の第２実施例に係る、塗布ノズルのスリットと塗装されたポリイミドサイズとを示す図、図９は本発明の第２実施例に係る、図８で塗装されたシリコンゴムの膜厚プロファイルを示す図である。この第２実施例では、被塗装物の一例として、無端状ベルト形状を有する定着ベルト基体３０に塗装する。この定着ベルト基体３０の軸方向長さＬは３００ｍｍである。この定着ベルト基体３０を主軸３１とテンション軸３２とで所定のテンションを負荷した状態で塗装する。図８に示すように、スリット７ｃの両端から１５ｍｍまでの長さ（ノズル端部幅７ｈ）に対応するスリット端部厚さ７ｆは１．２ｍｍ、スリット中央部厚さ７ｅを含む残りの部分のスリット厚さ１．０ｍｍの塗布ノズル７にて定着ベルト基体としてのポリイミドにシリコンゴム（東レＤＹ３５−２１２０）を塗布した際のスリット厚さと膜厚のプロファイルを図９に示す（膜厚値は周方向４点の平均値）。図９に示すように、厚さ１ｍｍの等厚スリットを用いて他の条件を同一にした比較例と比べて端部の吐出量が増加し、端部と中央部の吐出量差が少なく、均一な膜が形成されていることがわかる。

［第３実施例］
図１０は本発明の第３実施例に係る、塗布ノズルのスリットと塗装された定着ローラ芯金とを示す図、図１１は本発明の第３実施例に係る、図１０で塗装されたシリコンゴムの膜厚プロファイルを示す図、図１４は図１０及び図１２に示す塗布ノズルのスリット形状を示す図である。スリット厚さを調整することにより、塗装されるシリコンゴムの膜厚の微調整が可能となる。即ち、本実施例ではテフロン（登録商標）シート７ｉを５箇所のネジ７ｊでフレキシブルに調整することにより膜厚の微調整を行った。本実施例により調整されたスリット７ｃの形状を図１４に示す。図１４に示すように、このスリット７ｃの形状は、スリット７ｃの左端に対応するスリット厚さが１．５ｍｍ、スリット７ｃの左端から１０ｍｍの位置（スリット端部から端部寄り第１ネジまでの長さ７ｋ）に対応するスリット厚さが１．３ｍｍ、スリット７ｃの左端から５０ｍｍの位置（スリット端部から第２ネジまでの長さ７ｍ）に対応するスリット厚さが１．０ｍｍ、スリット７ｃの左端から１５０ｍｍの位置（スリット端部から中央ネジまでの長さ７ｎ）に対応するスリット厚さが０．９ｍｍ、スリット７ｃの左端から２５０ｍｍの位置に対応するスリット厚さが１．０ｍｍ、スリット７ｃの左端から２９０ｍｍの位置に対応するスリット厚さが１．３ｍｍ、スリット７ｃの左端から３００ｍｍの位置（スリット右端）に対応するスリット厚さが１．５ｍｍである。

このスリット７ｃを用いた塗装結果を図１１に示す。第１実施例の固定スリットと比べて、第３実施例の調整スリットでは均一な膜が形成できることがわかる。また、材料粘度のバラツキ、材料変更に対してもスリット厚さを調整して対応することができる。

［第４実施例］
図１２は本発明の第４実施例に係る、塗布ノズルのスリットと塗装されたポリイミドサイズとを示す図、図１３は本発明の第４実施例に係る、図１２で塗装されたシリコンゴムの膜厚プロファイルを示す図である。この第４実施例では、被塗装物の一例として、無端状ベルト形状を有する定着ベルト基体に塗装する。この第４実施例では、第３実施例と同様の塗布ノズル７を用いて第２実施例と同様の定着ベルト基体に塗膜を形成したものである。第３実施例と同様に、スリット厚さを調整することにより、塗装されるシリコンゴムの膜厚の微調整が可能となる。本実施例ではテフロン（登録商標）シートを５箇所のネジでフレキシブルに調整することにより膜厚の微調整を行った。塗装結果を図１３に示す。第２実施例の固定スリットと比べて均一な膜が形成できることがわかる。また、材料粘度のバラツキ、材料変更に対してもスリット厚さを調整して対応することができる。なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明に係る一実施形態の塗膜形成装置の構成図である。 本発明に係る一実施形態の塗膜形成装置の断面図である。 実施結果としてのコーティングギャップと膜厚との関係を示す図である。 図２の円Ｃで示した領域の拡大図である。 本発明に係る一実施形態の塗膜形成装置の動作フローチャートである。 第１実施例に係る、塗布ノズルのスリットと塗装された定着ローラ芯金とを示す図である。 本発明の第１実施例に係る、図６で塗装されたシリコンゴムの膜厚プロファイルを示す図である。 本発明の第２実施例に係る、塗布ノズルのスリットと塗装されたポリイミドサイズとを示す図である。 本発明の第２実施例に係る、図８で塗装されたシリコンゴムの膜厚プロファイルを示す図である。 本発明の第３実施例に係る、塗布ノズルのスリットと塗装された定着ローラ芯金とを示す図である。 本発明の第３実施例に係る、図１０で塗装されたシリコンゴムの膜厚プロファイルを示す図である。 本発明の第４実施例に係る、塗布ノズルのスリットと塗装されたポリイミドサイズとを示す図である。 本発明の第４実施例に係る、図１２で塗装されたシリコンゴムの膜厚プロファイルを示す図である。 図１０及び図１２に示す塗布ノズルのスリット形状を示す図である。

符号の説明

１ 定着ローラ芯金（被塗装物）
２ チャック
３ 直動ガイド
４ エアシリンダ
５ モータ（回転機構）
６ 回転軸（回転機構）
６ａ スリット板（検出器）
６ｂ フォトマイクロ（検出器）
７ 塗布ノズル
７ａ、７ｂ ノズル構成部品
７ｃ スリット
７ｄ 平行面
７ｅ スリット中央部厚さ
７ｆ スリット端部厚さ
７ｇ スリット全幅
７ｈ ノズル端部幅
７ｉ テフロン（登録商標）シート
７ｊ ネジ（調整手段）
７ｋ スリット端部から端部寄り第１ネジまでの長さ
７ｍ スリット端部から第２ネジまでの長さ
７ｎ スリット端部から中央ネジまでの長さ
８ 塗料タンク
９ ポンプ
１０ 配管
１１ マイクロメータ
１２ 微動テーブル
１３ エアシリンダ
１４ 粗動テーブル
１５ ブレード
１６ ブレードホルダ
１７ 微動テーブル
１８ マイクロメータ
１９ 粗動テーブル
２０ 台形ネジ
２１ アクチュエータ
２２ 塗料（シリコンゴム）
２３ 塗装不可能領域
３０ 定着ベルト基体（被塗装物）
３１ 主軸
３２ テンション軸

Claims (10)

1. 少なくとも一部に円筒面を有する被塗装物を前記円筒面の中芯軸回りに回転させながら塗膜を形成する装置において、
   前記被塗装物を保持するチャック機構と、該チャック機構を回転させる回転機構と、チャック機構の回転により回転する被塗装物に対して、その先端のスリットから被塗装物の軸方向にわたり同時に塗料を塗布することが可能な塗布ノズルと、被塗装物と一定のスキマを保ち形成された塗膜を掻き取るブレードとを備え、
   前記塗布ノズルに設けられているスリットの端部厚さが、そのスリットの中央部厚さより大きいことを特徴とする塗膜形成装置。
2. 前記塗布ノズルのスリット厚さを中央部と端部で任意に調整できる調整手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の塗膜形成装置。
3. 前記塗布ノズルと前記被塗装物との間に所定のスキマを設定し、そのスキマを塗装中に保持することが可能な保持機構を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗膜形成装置。
4. 前記塗布ノズルが前記被塗装物と任意の一定のスキマを設定した位置から、被塗装物から離れる方向に退避することが可能な退避機構を備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の塗膜形成装置。
5. 前記塗布ノズルの材料供給口が前記塗布ノズルの材料吐出口より下方にあることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の塗膜形成装置。
6. 前記塗布ノズルが前記被塗装物と任意の一定のスキマを設定した際の該スキマの大きさが、前記塗布ノズルにより前記被塗装物上に塗布した塗料の膜厚に対して、同等若しくは小さいことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の塗膜形成装置。
7. 請求項４に記載の塗膜形成装置において、さらに前記回転機構に回転角度を検出する検出器を備え、該検出器により前記塗布ノズルが塗布開始した位置から前記被塗装物が１回転するのを検出し、前記被塗装物が１回転したときに、前記塗布ノズルが前記退避機構により前記被塗装物から離れる方向に退避するようにしたことを特徴とする塗膜形成装置。
8. 前記塗布ノズルから塗料が吐出され、該塗料が前記塗布ノズルと前記被塗装物とにより形成される所定のスキマに充満してから前記被塗装物の回転が開始されるようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の塗膜形成装置。
9. 前記塗布ノズルの先端が前記被塗装物の前記先端に対向する部分の接線方向に平行な平面を備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の塗膜形成装置。
10. 少なくとも一部に円筒面を有する被塗装物を前記円筒面の中芯軸回りに回転させながら塗膜を形成する方法において、
    前記被塗装物を保持して回転させ、回転する前記被塗装物に対して、塗布ノズルに設けられているスリットの端部厚さが、そのスリットの中央部厚さより大きいスリットの先端から被塗装物の軸方向にわたり同時に塗料を塗布し、前記被塗装物と一定のスキマを保つブレードにより形成された塗膜を掻き取ることを特徴とする塗膜形成方法。

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