JP2005221563A - ローラの塗工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置にローラとして使用した場合にローラに安定した電流を流し、画像不良をなくす。また、マスクの着脱を不要とし塗布工程を自動化して生産効率を高める。
【解決手段】塗布液の塗工前にあらかじめ軸方向に一方の芯金突出部から他方の芯金突出部までセンサ及び塗工ヘッドを相対移動させ、相対移動時にセンサを用いて一方の芯金突出部と弾性層との境界をローラの第一の端部位置として検出し、位置検出信号に基づいてローラ上の所定位置より塗布液の塗工を開始する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザビームプリンター、ＬＥＤプリンターなどの電子写真や電子写真製版システムなどに利用する多層構成ローラにおいて塗膜を形成するためのローラの塗工方法であって、特にローラの両端面までの外周面に均一な塗液を塗布する方法に関するものである。

電子写真装置などには、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ等が使用されている。これらのローラは図４に示すように円筒状のローラ本体１０１から芯金１０２の一部が突出した形態をなしている。また、図５（ａ）、５（ｂ）に示すように抵抗を調節する層、円筒状の弾性層１０３からの感光体への移行物防止、リーク防止など目的に応じ、弾性層１０３の外周面に表層１０４を設けている。また、ローラ本体１０１の両端外周部の形状１０５もストレート形状、Ｃ面取り形状、Ｒ面取り形状など種々の形状になっているが、Ｃ面取り形状、Ｒ面取り形状では端部或いは側面まで表層１０４を形成している。

そして、両端部に面取り（Ｃ面）が設けられた帯電ローラの場合、長時間使用時にＣ面の角部分に割れが発生する場合があり、帯電ローラをそのまま再使用すると、感光ドラムが削れた場合に帯電ローラの芯金と感光ドラムの削れ箇所の間に導通経路が形成される場合があった。この場合、そこを大電流が流れることによって帯電ローラが絶縁破壊してしまう危険性があるため、ローラ両端部の膜厚を一定以上確保することが重要であった。

従来、弾性層１０３に塗布液を塗工する方法の例としては、例えばディッピング塗布法、スプレー塗布法、ワイヤーバー塗布法、ローラ塗布法、垂直型非接触リング塗布法などがある。また、円筒状基材表面への環状塗布装置の提案として特許文献１には、スライドホッパー式塗布装置を用いて、環状塗布装置の環状中心と円筒状基材中心を合致させることにより塗布ムラや塗膜欠陥のない均一な塗膜を得る方法が述べられている。
特開平９−０１０６５４号公報

しかしながら、ディッピング塗布法、スプレー塗布法では、芯金の突出部に塗布液が塗布されないようにキャップを取り付けて塗布液を塗布・乾燥後にキャップを取り外していた。そして、キャップの外径とローラの両端外周部の外径とに段差が生じるため、そこに塗布液が溜まり易く塗布・乾燥前後にキャップの着脱をすると塗布膜が引っ張られ端部の塗布膜が薄くなったり、塗布膜が硬い場合にはクラックが発生したりして端部の精度が悪くなる場合があった。

また、ワイヤーバー塗布法、ローラ塗布法などでは被塗布物である弾性層１０３の端部形状が面取り形状を有している場合には、ワイヤーバー若しくは塗布ローラなどの塗布物と被塗布物である弾性体との間でギャップが生じて端部が塗布できない場合があった。また、ワイヤーバー塗布法、ローラ塗布法は被塗布物である弾性体を回転させた後、塗布物である塗布ローラ若しくはワイヤーバーを後退させるものであるから塗布液によってはその粘性により塗布膜の一部に他の部分より厚い部分が生じ、端部も含めラジアル方向の均一な塗布膜が得られない場合があった。

また、従来の垂直型非接触リング塗布法は、内側開口部に環状スリットになっている吐出口を有するリング状塗工ヘッドを円筒体の外周面に対して接触しないように近接配置し、そのスリットより塗布液を直接、押し出して吐出することにより液溜まりを形成し、円筒体をリング状の塗工ヘッドに対して相対的に鉛直上方に移動させることにより、円筒体の外周面に塗布液を塗布する方法である。しかしながら、従来のような非接触の垂直型リング塗布方法において、塗工ヘッドの内側に開口した環状スリットになっている吐出口より塗布液を吐出開始する位置を一定にしてもローラの端部位置精度によりローラの端部に塗布液が十分塗布できなかったり、あるいは塗布液が芯金の突出部に付着する場合があり、このときローラの端部位置精度を高める必要があった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、ローラ端部の形状によらず、さらにローラの端部位置精度を必要以上に高めずにローラの両端面までの外周面に均一な塗液を塗布する方法を提供することにある。

上記課題に鑑み、本発明は以下の構成を有することを特徴とする。すなわち、本発明は芯金と該芯金上に少なくとも１層からなる弾性層を有し、かつ該芯金上に弾性層が積層されていない芯金突出部を両端に有するローラに対して、該芯金突出部と弾性層との境界が検出可能なセンサを備えた塗工ヘッドを該ローラの外周側に該ローラの軸線と略同心となるように設け、
該塗工ヘッドの内周上に設けられた環状スリット状の吐出口より塗布液を吐出しながら該塗工ヘッドを該ローラに対して軸方向に相対移動させることによって、該塗工後のローラ外径が該塗工ヘッドの内径よりも小さくなる塗工量で該弾性層の最外層上に塗布液を塗工して表層を形成するローラの塗工方法であって、
該塗布液の塗工前にあらかじめ軸方向に一方の前記芯金突出部から他方の前記芯金突出部まで該センサ及び塗工ヘッドを相対移動させ、該相対移動時にセンサによって一方の芯金突出部と弾性層との境界をローラの第一の端部位置として検出し、該検出信号に基づいて前記ローラ上の所定位置より塗布液の塗工を開始することを特徴とするローラの塗工方法に関する。

本発明は更に、前記塗布液の塗工前の相対移動時に前記センサによって他方の前記芯金突出部と弾性層との境界をローラの第二の端部位置として検出し、該検出信号に基づいて前記ローラ上の所定位置で塗布液の塗工を終了することが好ましい。
本発明は更に、前記ローラが帯電ローラであることが好ましい。

以上説明したように、本発明のローラの塗工方法を用いれば表層形成用の塗布液は芯金突出部に塗布されず芯金突出部は安定した軸受け保持部となるばかりでなく、特にバイアス電圧を印加して使用されるローラにおいて芯金突出部からローラに安定した電流を流すことができる。また、ローラの両端面までの外周面に均一な塗液を塗布することができることにより長時間使用時に端面膜厚が薄くなったことによる画像不良をなくすことができる。また、端部マスクが必要でないためマスクの着脱が不要になり、塗布工程を自動化して生産効率を高めることが可能になる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（塗工装置）
図１は、本発明の実施形態の塗工方法が適用された装置を示す概略図である。図２は、未塗工のローラが図１に示されるリング形状の塗工ヘッドを通過し、該通過時に未塗工部分のローラ弾性層の端部位置を測長（検出）する状態を説明する図であり、一部半断面図となっている。

一例を示すと本実施形態の塗工装置では、図１に示すように架台１の上に略垂直にコラム２が取り付けられ、さらに架台１とコラム２の上部に精密ボールネジ３が略垂直に取り付けられている。１６はリニアガイドであり精密ボールネジ３と平行に２本がコラム２上に取り付けている。

ＬＭガイド４はリニアガイド１６と精密ボールネジ３と連結し、サーボモータ５よりプーリ６を介して回転運動が伝達され昇降できるようになっている。さらにＬＭガイド４上にブラケット７が取り付けられブラケット７にはリング形状の塗工ヘッド８が取り付けられている。該塗工ヘッド８は円筒状の弾性層１０３の外周面に塗布液を吐出することが可能となっている。更にリング形状の塗工ヘッド８の上部には円筒状の弾性層１０３の端部位置（芯金突出部と弾性層との境界）を検知するレーザセンサヘッド９が取り付けられている。なお、図１に図示されたレーザセンサヘッド９は投光部又は受光部を表している。このような構成によりリング形状の塗工ヘッド８とレーザセンサヘッド９が同時にまた精密に昇降移動を自在にすることができる。

架台１には一方のローラの芯金１０２部を保持し固定するワーク下把持軸１０が略垂直に取り付けられ、また逆側のローラの芯金１０２部を保持するワーク上把持軸１１の中心軸がコラム２の上部に取り付けられ、ワーク上把持軸１１はワーク下把持軸１０に対向して略同芯になるように配置してローラを保持している。さらにワーク下把持軸１０とワーク上把持軸１１の中心軸はリング形状の塗工ヘッド８の移動方向と平行となるようにそれぞれに支持され、またリング形状の塗工ヘッド８が昇降移動時において塗工ヘッド８の内周側に開口した環状スリットになっている吐出口の中心軸とワーク下把持軸１０およびワーク上把持軸１１の中心軸が略同芯になるように調節してある。

このような構成により塗工ヘッド８の環状スリットになっている吐出口の中心軸をローラの中心軸に略同芯に合わせることができ、リング形状の塗工ヘッドの内周面と前記弾性体１０３の外周面との間に均一な隙間が形成される。

また、塗布液の供給口１２は、塗布液搬送用のチューブ１３を介してシリンジポンプ１４に接続されている。シリンジポンプ１４は、定量（単位時間当たりの量が一定）の塗布液を吐出可能な電動式のものであり、そのシリンジポンプ１４により塗布液が入ったタンク１５から塗布液を汲み上げてチューブ１３を通して塗布液の供給口１２に塗布液が供給される。シリンジポンプ１４は、送り出す液の脈動が起きないため、安定した吐出が可能である。

（塗工方法）
まず、図２をもってリング形状の塗工ヘッドの詳細とローラの端部位置（芯金突出部と弾性層との境界）を検出する方法の一例を説明する。本例においては芯金上に最外層として弾性層が積層されている。リング形状の塗工ヘッド８は内リング２１と外リング２２から構成されている。２３は塗工ヘッド８の内側に開口した環状スリットに成っている吐出口であり、塗工ヘッド８の内周面はローラの外周表面に塗布液を塗工した後のローラの外径より若干大きい内径を有していて、該内径は所望の塗布厚、塗布液の粘度、固形分、塗布速度などにより適時選ばれる。好ましくは塗工ヘッド内径とローラ外径との差は０．０２〜２．０ｍｍであるのが良く、より好ましくは０．１〜１．０ｍｍであるのが良い。塗工ヘッド内径とローラ外径との差がこれらの範囲内にあることによって、塗工時の塗工跡が残らない。また、塗工ヘッドが塗布液をローラ表面に押し付け、かつ塗布液を一定の厚みに整えながら塗工を行うため、均一かつ良好な塗布膜をえることができる。また、塗布膜の厚さは１〜５００μｍであることが好ましく、５〜３００μｍであることがより好ましい。

環状スリット２３は、塗工ヘッドの半径方向に所定深さを持つスリットを有し、該スリットは塗工ヘッドの内周側に環状の吐出口を有する。環状スリット２３は塗布液が通過する液分配室２４に繋がっていて、さらに液分配室２４の下側に塗布液を供給する供給口２５に繋がっていている。液分配室２４は途中、塗布液が通過する液分配室であり絞り段差部２６が施されていて、供給口２５より供給する塗布液の流路を一旦絞って供給口２５側の液分配室２４の内圧を上げることができ、環状スリットに成っている吐出口２３側の液分配室２４に塗布液が均一に流入することにより環状スリットに成っている吐出口２３から塗布液が均一に吐出する。

塗布液は例えば、アクリル系、ウレタン系、ナイロン系、シリコーン系、フッ素系樹脂等の原料、さらにはエピクロルヒドリン、ウレタン、クロロプレン、アクリロニトリルブタジエン系のゴム等の原料を単独又は２種以上の混合物や共重合物として溶剤中に溶解又は分散したものが用いられる。また、これらの塗布液にローラの抵抗調節のためカーボンブラックやカーボングラファイト、また酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫等の導電性酸化物を添加してもよい。溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、モノメチルエーテル等のエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、或いはトルエン、キシレン、等の芳香族化合物が用いられる。更に必要に応じて表面層の粗さ、誘電率などの制御するために粒子を含有させる場合には、アクリル系粒子、ウレタン系粒子、ナイロン系粒子などの有機系粒子、炭化水素系粒子、金属酸化物系粒子などの無機系粒子、前記粒子の混合系が充填剤粒子として添加されており、所望の塗布厚、塗布速度などにより適時選ばれるが塗布液の固形分比率、増粘剤添加などにより調節し、粘度が０．００１〜１００Ｐａ・ｓであるのが好ましく、０．００５〜１Ｐａ・ｓであるのがより好ましい。なお、粘度は回転式粘度計（Ｂ型）によって２３℃の条件で測定する。本発明の塗工方法では、塗布液の粘度がこれらの範囲にあることによって、より良好かつ均一な塗工膜を得ることができる。塗布液は本発明の塗工方法によって塗工後風乾して、加熱することによって硬化させる。硬化の条件は公知のものを用いることができる。

また、２７はレーザ光を出す投光部であり２８は受光部であって、各々はブラケット７によってリング形状の塗工ヘッド８上に取り付けられている。そして投光部２７と受光部２８間を未塗工のローラが通過する時に受光部１８により入光量の変化を測定してローラ最外層の端部、すなわち芯金突出部と弾性層の境界を検知する構成になっている。

以上述べた構成を用いて測長および加工工程を説明すると、前述したワーク上把持軸を上下に移動して、未塗工のローラをワーク下把持軸とワーク上把持軸で垂直方向に固定する。この時、リング形状の塗工ヘッド８はレーザセンサヘッド９が少なくとも円筒状の弾性層の下端部位置（ローラ弾性層の最下端）１０６よりも所定距離だけ下の位置（下降端位置）でワーク下把持軸１０上に待機している。

次に、少なくとも塗工ヘッド８の環状スリットに成っている吐出口が弾性層の上端部位置（ローラ弾性層の最上端）１０７よりも所定距離だけ上の位置（上昇端位置）までリング形状の塗工ヘッド８とレーザセンサヘッド９が上昇する。この下降端位置から上昇端位置までの上昇時にレーザセンサが、図１に示すローラ弾性層の端部位置（第一の端部位置、第二の端部位置）１０６及び１０７を検出する。

次に、リング形状の塗工ヘッド８とレーザセンサヘッド９が上昇端位置まで上昇した後、下降する。塗工ヘッドが下降を開始し、塗工ヘッド８の内側面にある環状スリットに成っている吐出口の位置が上昇時に検出された弾性層の上端部位置より所定距離だけ下の位置にきたときに停止し、環状スリットに成っている吐出口より塗布液を吐出して塗布を開始してローラ弾性層の端部の外周に液溜りを形成する。塗布液の塗布開始位置は膜厚、塗布液と弾性層の濡れ性、粘度、面取り幅などにより設定されるがローラの上端部位置から０〜２ｍｍだけ下の位置であることが好ましい。その後、予め設定した塗工ヘッド８の下降速度および塗布液の吐出速度（単位時間当りに一定量の塗布液を供給）で連続的に円筒状の弾性層の外周面に塗布液を塗布し、上昇時に測定された弾性層の下端部位置から所定距離だけ上の位置まで環状スリットに成っている吐出口の位置が下降した時点で塗布液の吐出を停止し、リング形状の塗工ヘッド８とレーザセンサヘッド９は下降部位置まで下降する。塗布液の塗布終了位置はローラ弾性層の下端部位置から０〜２ｍｍだけ上の位置であることが好ましい。塗布液の吐出速度は所望の膜厚、ローラ外径、塗布速度、塗布液の粘度、固形分比率などにより適時選ばれ、シリンジポンプ容量として０．５〜１０００ミリリットルであることが好ましい。また、塗工ヘッドの下降速度は０．５〜１００ｍｍ／秒であることが好ましく、５〜５０ｍｍ／秒であることがより好ましい。塗布液の吐出速度及び塗工ヘッドの下降速度がこれらの範囲内にあることによって、良好かつ均一な塗工膜を形成することが可能となる。

その後、ワーク上把持軸を上下に移動して塗布した円筒状の弾性層の固定を解除し、未塗工のローラに交換して同様に固定する。以上のように繰り返すことにより連続的にローラを加工することができる。
以上説明したようにローラ外周表面の両端部の未塗工部分に対して塗布液が塗布開始するまでの間に、未塗工部分のローラ弾性層の端部位置を検出する工程を有すれば良いので、塗工ヘッド８より下側位置にレーザセンサヘッド９をブラケット７に取り付け、塗工ヘッド８とレーザセンサヘッド９が下降するときに測長して塗工開始することもできる。さらに塗工ヘッド８及びレーザセンサヘッド９はローラに対して軸方向に相対的に移動すればよく、図３に示すように塗工ヘッド８とレーザセンサヘッド９を固定してローラを上下に移動して塗工しても良い。また、ローラ弾性層の端部位置の検出時の塗工ヘッド８とレーザセンサヘッド９の移動方向は、軸方向に上から下であっても良い。

また塗布液の塗り終わり時に塗工ヘッド８の内部の塗布液圧を負圧化することが好ましい。塗布液の供給圧を負圧化すること等で塗工ヘッド内部の塗布液圧を負圧化することが可能であり、塗布液の塗り終わり時の塗工ヘッドの内周面からの塗布液離れを良くし、液溜りの防止と塗工ヘッドの内周面への塗布液の付着を減少させることができる。

塗布液を塗工するローラは芯金上に弾性層を形成したものが好ましい。芯金の直径は４〜２０ｍｍであることが好ましい。弾性層の厚さは０．１〜１０ｍｍであることが好ましい。弾性層としては例えば弾性層には天然ゴム、シリコーンゴム、ヒドリンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ネオプレンゴム、イソプレンゴム、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、フッソゴム、等のゴム材料を用いることが好ましい。硬さ、圧縮永久歪みを考慮した場合、シリコーンゴムを用いることがより好ましい。ゴム材料は単独で又は複数種組み合わせて用いても良い。

また、弾性層には必要に応じてカーボンブラック、グラファイト、導電性粒子、導電性ゴム、導電性金属酸化物粉体、イオン導電剤等を添加することができる。これらの導電剤としてはケッチェンブラックＥＣ，アセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラ−（インク）用カーボン、銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び酸化スズ、酸化亜鉛、などの導電性金属酸化物及びＬｉＢＦ₄、ＮａＳＣＮなどの金属塩、４級アンモニーウム塩などのイオン導電剤等が挙げられる。

（電子写真装置）
本発明の塗工方法によって得たローラを有する電子写真装置の概略構成図を図６に示す。１は像担持体としての電子写真感光体（感光ドラム）であり、時計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。感光ドラム３１は、その回転過程で帯電手段としての電源Ｅ１から帯電バイアスを印加した帯電ローラ３２により周面が所定の極性・電位（本実施例では−６００Ｖ）に一様帯電処理され、次いで露光系３３により目的の画像情報に対応したネガ画像露光（原稿像のアナログ露光、デジタル走査露光）を受けて周面に目的画像情報の静電潜像が形成される。

次いでその静電潜像が、反転現像方式の現像ローラ３４により供給されたマイナストナーによるトナー画像として現像される。そして感光ドラム３１と転写手段としての転写ローラ３５との間の転写部に所定のタイミングで給紙ローラ（図示していない）を通して転写材Ｐが給送され、転写ローラ３５に対して電源Ｅ２から約＋２〜３ＫＶの転写バイアスが印加され感光ドラム３１面の反転現像されたトナー像が転写材Ｐに対して順次転写されていく。転写されたトナー像は定着ローラ（図示していない）によって記録材Ｐ上に定着する。この記録材Ｐは機外に排出される。本発明の導電性の多層構成ローラは上記電子写真装置において帯電性部材、例えば帯電ローラ３２、転写ローラ３５等として、また、現像ローラ３４等の現像部材等として使用できる。例えば、帯電ローラとして使用した場合、ローラの端部位置精度を高めることができるため、均一な帯電性を有するローラとすることが可能となる。

（実施例１）
多層構成ローラとして電子写真方式の複写機・プリンターなどでバイアス電圧を印加して感光体の表面を帯電させる帯電ローラを例にとって本発明の塗工法を詳細に説明する。
導電層である円筒状の弾性層１０３の作製を示す。まず材料としてエピクロルヒドリン・エチレンオキサイド・アリルグリシジルエーテル三元共重合体（ＧＥＣＯ）１００質量部、酸化亜鉛５質量部、炭酸カルシウム２５質量部、エステル系可塑剤１５質量部、ステアリン酸１質量部、硫黄１質量部、イオン導電剤３質量部の原材料を２０℃に温調した加圧ニーダーで１５分間混練した。

ただし、イオン導電剤はフタル酸ジブトキシエチル１００質量部、過塩素酸ジメチル・オクチル・ヒドロキシエチルアンモニウム１００質量部、エポキシ化大豆油２０質量部を別工程で溶解してある。
さらに上記混練物を５０℃に温調した２本ロールを用いて加硫促進剤（ベンゾチアジルジスルフィド）２質量部および加硫促進剤（テトラチウラムモノスルフィド）０．５質量部を加えて、５分間混練して導電性コンパウンドを作製した。

次いで、上記導電性コンパウンドを押出機で円筒状に成形した成形品を加硫缶で１６５℃、２０分の条件で加硫させ、熱風炉で１８０℃、３０分の条件で２次加硫を行い、円筒状の弾性体を得た。
次いで、円筒状の弾性体を芯金に圧入・接着して、その後ゴム長寸法を出すのに圧入した弾性体の両端をゴム長寸法に２枚の刃物を平行に配置して突切りした。
突切りした弾性体を総型砥石の円筒研摩機で外径およびＣ面取りを仕上げた。研摩したローラの寸法は芯金径φ６ｍｍ、外径φ１１．９５±０．０５ｍｍ、芯金長２５０±０．１ｍｍ、ゴム長２３０±０．５ｍｍ、芯金突出部長１０±０．５ｍｍである。両端外周部はＣ面取りの形状で１ｍｍのＣ面とした。

上述した製法で作ったローラを塗工する前の弾性ローラとして準備した。
塗布液は原料としてε−カプロラクロン変性水酸基含有メタクリル酸エステル（固形分３０質量％、溶剤酢酸ブチル）１００質量部、導電性酸化スズ２５質量部、ヘキサンメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）５質量部の配合を用いた。

この混合溶液をガラスビーズ（平均粒子径φ１ｍｍ）を分散メディアとして、竪型サンドミルを用いて６時間分散した。ビーズを分離した分散液にトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）１０質量部を加え、抵抗層用塗料を混合した。
液粘度を０．０４Ｐａ・ｓ、固形分３０％に調整した抵抗層用塗料を塗布液とした。

次いで、リング形状の塗工ヘッドの形状とレーザセンサヘッドとの配置関係を図２で説明する。塗工ヘッド８の内側に開口した環状スリットに成っている吐出口の環状スリット巾（図２の環状スリットの軸方向の長さ）０．１５ｍｍ、塗工ヘッド８の内周面の内径φ１２．８ｍｍとした。
測長手段としてキーエンス製のデジタルレーザセンサを用い、塗工ヘッド８の上昇方向位置で光軸幅に弾性ローラの外周部分が入るようにレーザセンサヘッドを配置した。また、環状スリット幅の中央からレーザセンサの光軸中心間の距離を４０ｍｍとした。

次いで、本塗工法を用いて弾性ローラを塗工した手順をつぎに示す。塗工機の下降端位置でワーク上把持軸を上下に移動して、準備した塗工する前の弾性ローラをワーク下把持軸とワーク上把持軸で垂直方向に固定する。
つぎにレーザセンサヘッド９の光軸中心及び塗工ヘッド８の環状スリットに成っている吐出口が、固定した弾性層のＣ面取り部が形成された下端部位置の下から下端部位置を通過してさらに弾性層のＣ面取り部が形成された上端部位置を通過する上昇端位置までの上昇速度を３０ｍｍ／秒として、塗工ヘッド８とレーザセンサヘッドの上昇端位置（装置原点）までの戻りと弾性ローラの両端部位置の測定を行なった。

次に、リング形状の塗工ヘッド８とレーザセンサヘッド９が上昇端位置より下降速度３０ｍｍ／秒で下降を開始し、塗工ヘッド８の内周面上にある環状スリットに成っている吐出口の位置が上昇時に測定された弾性層の上端部位置よりさらに０．５ｍｍ下降した時点で下降を停止して吐出口より塗布液を吐出速度０．０４ｍリットル／秒で２秒吐出して液溜まりを形成し、その後リング形状の塗工ヘッドの下降速度１０ｍｍ／秒で下降し同時に塗布液を吐出速度０．０３ｍリットル／秒で弾性層の全面を連続的に塗布して、上昇時に測定されたＲ面取り部が形成された下端部位置よりも０．５ｍｍ上の位置で塗布液の吐出だけを止めて塗工ヘッドは下降端位置まで下降した。次いで塗工されたローラを着脱し円筒状の塗工ローラを２０〜２５℃で、３０分風乾して予備乾燥とし、さらに熱風炉で１２０℃、６０分加熱して塗布層を成膜させた。同条件で５０本を加工して帯電ローラの実施例１とした。

レーザセンサヘッドによる測定を用いずに定寸位置で塗布液の吐出開始と停止させた以外は実施例１と同条件で５０本を塗工し同様に成膜させたものを帯電ローラの比較例１とした。
風乾後芯金突出部の外径部を目視検査したところ実施例１の帯電ローラでは芯金突出部の汚れは５０本中１本もなかつたが、比較例１の帯電ローラでは５０本中４本が芯金突出部に汚れが発生していた。汚れが発生していた比較例１のローラの寸法を再測定したところ芯金突出部長が長く突切りしたもの、或るいはＣ面取り部の位置がローラ長手方向に左右に寄ってものを塗工すると起こることが解かった。

次に成膜後の表層を切断して両端部の膜厚精度を電顕で観察して測定した。
実施例１の帯電ローラと比較例１の帯電ローラでは中央部の厚みは２７±２μｍで差はなかったが、Ｃ面取り部の角部の表層厚みが実施例１では上端部側が２４±４μｍ、比較例１では２１±９μｍとばらつきが多く、かなり薄い厚みのものが発生していた。比較例１でＣ面取り部の角部の表層厚みが薄いローラの寸法を再測定したところ、Ｃ面取り部の位置がローラ長手方向に左右に寄ってものを塗工すると起こることが解かった。

次に実施例１の帯電ローラと比較例１のＣ面取り部の表層厚みが薄い帯電ローラをレーザビームプリンタ（商品名ＬＢＰ−１６６０用、キヤノン製）に使用するプロセスカートリッジ（商品名ＥＰ−５２カートリッジ、キヤノン製）に組み込んで温度２３℃、湿度５５％の雰囲気下で１００００枚画像耐久を行った。

画像耐久後、実施例１の帯電ローラと比較例１のＣ面取り部の表層厚みが薄い帯電ローラを取り出し、表面に付着した粉末現像剤（トナー）をメチルエチルケトンで拭き取った後、表面を光学顕微鏡で観察した。その結果、実施例１の帯電ローラでは帯電ローラに起因した画像不良の発生はなく、良好な画像が得られた。
比較例１のＣ面取り部の表層厚みが薄い帯電ローラの両端部のＣ面部分に長さ約０．２ｍｍの亀裂が多数見られた。

（実施例２）
次に実施例１と同様に帯電ローラを例にとって、本発明の第２の実施例を詳細に説明する。塗工する前の弾性ローラおよび塗布液は実施例１と同様にした。実施例２の装置概要を図３で説明する。

塗工ヘッド８とレーザセンサヘッド９をアングルでコラム２に固定し、ＬＭガイド４上にブラケット７を取り付け、さらにブラケット７にワーク下把持軸１０とワーク上把持軸１１を対向して取り付けて弾性ローラを上下方向に移動できるようにした。塗工ヘッド８、レーザセンサヘッド９、弾性ローラの移動機構以外は実施例１と同様に構成した。

次いで、塗工ヘッド８の構成、レーザセンサヘッドの配置は実施例１と同様にした。
次いで、実施例２の装置を用いて、加工条件を実施例１と同様にし弾性ローラを５０本塗工して帯電ローラの実施例２とした。

また、実施例２の装置を用いて、レーザセンサヘッドによる測定を用いずに定寸位置で塗布液の吐出開始と停止させた以外は実施例２と同条件で５０本を塗工し、同様に成膜させたものを帯電ローラの比較例２とした。
評価項目と測定法を実施例１と同様にして風乾後の芯金突出部の目視検査および成膜後の両端部の膜厚精度測定を行なったところ、芯金突出部の汚れは比較例２の帯電ローラでは発生していたが、実施例２の帯電ローラでは発生しなかった。

またＣ面取り部の角部の表層厚み精度においてばらつきは比較例２の帯電ローラに比べ実施例２の帯電ローラが少なかった。さらに比較例２の帯電ローラでは薄い膜厚のものが多数発生していた。

実施形態の塗工方法が適用された第一の装置を示す概略図である。 ローラ弾性層の端部位置を測長する状態を説明する一部半断面図である。 実施形態の塗工方法が適用された第ニの装置を示す概略図である。 ローラの形状を示す概略図である。 ２層構成ローラの形状を示す断面図である。 本発明のローラ塗工方法によって製造したローラを有する電子写真装置の該略図である。

符号の説明

２ コラム
４ ＬＭガイド
７ ブラケット
８ リング形状の塗工ヘッド
９ レーザセンサヘッド
１０ ワーク下把持軸
１１ ワーク上把持軸
１２、２５供給口
１４ シリンジポンプ
２３ 環状のスリット
２４ 液分配室
２７ 投光部
２８ 受光部
３１ 電子写真感光体（感光ドラム）
３２ 帯電手段
３３ 露光系
３４ 現像手段
３５ 転写手段
３６ クリーニング手段
Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３ バイアス印加用電源
１０１ ローラ本体
１０２ 芯金（芯金突出部）
１０３ 円筒状の弾性層
１０４ 表層
１０５ 両端外周部の形状
１０６ ローラ弾性層最下端
１０７ ローラ弾性層最上端

Claims (3)

1. 芯金と該芯金上に少なくとも１層からなる弾性層を有し、かつ該芯金上に弾性層が積層されていない芯金突出部を両端に有するローラに対して、該芯金突出部と弾性層との境界が検出可能なセンサを備えた塗工ヘッドを該ローラの外周側に該ローラの軸線と略同心となるように設け、
   該塗工ヘッドの内周上に設けられた環状スリット状の吐出口より塗布液を吐出しながら該塗工ヘッドを該ローラに対して軸方向に相対移動させることによって、該塗工後のローラ外径が該塗工ヘッドの内径よりも小さくなる塗工量で該弾性層の最外層上に塗布液を塗工して表層を形成するローラの塗工方法であって、
   該塗布液の塗工前にあらかじめ軸方向に一方の前記芯金突出部から他方の前記芯金突出部まで該センサ及び塗工ヘッドを相対移動させ、該相対移動時にセンサによって一方の芯金突出部と弾性層との境界をローラの第一の端部位置として検出し、該検出信号に基づいて前記ローラ上の所定位置より塗布液の塗工を開始することを特徴とするローラの塗工方法。
2. 前記塗布液の塗工前の相対移動時に前記センサによって他方の前記芯金突出部と弾性層との境界をローラの第二の端部位置として検出し、該検出信号に基づいて前記ローラ上の所定位置で塗布液の塗工を終了することを特徴とする請求項１記載のローラの塗工方法。
3. 前記ローラが帯電ローラであることを特徴とする請求項１又は２記載のローラの塗工方法。

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