JP2012176378A - 塗布装置及び塗布方法、管体製造装置及び管体製造方法、並びに、ローラ製造装置及びローラ - Google Patents

Abstract

【課題】管状基体の外周面に層形成材料を均一に塗布できる塗布装置及び塗布方法、均一な層厚の弾性薄層を備えた管体の管体製造装置及び管体製造方法、並びに、この管体を備えたローラ及びこのローラのローラ製造装置を提供すること。
【解決手段】管状基体１０４を固定する固定部材４、５と、管状基体１０４との間に同心環状の間隙を形成する貫通孔２２が穿孔された底部２１及び底部２１から軸線Ｃに沿って形成され管状基体１０４の周面を囲繞する環状開放空間２４を有する環状塗布部材６とを備えて成る塗布装置１、並びに、管状基体１０４を周方向に囲繞する同心環状の間隙から層形成材料を周辺環境の圧力下で洩出させつつ一定速度で管状基体１０４の外周に層形成材料を塗布する塗布方法及び管体製造方法。また、塗布装置１を備えた管体製造装置及びローラ製造装置、並びに、このローラ製造装置で製造されたローラ。
【選択図】 図１

Description

この発明は、塗布装置及び塗布方法、管体製造装置及び管体製造方法、並びに、ローラ製造装置及びローラに関し、さらに詳しくは、管状基体の外周面に層形成材料を均一に塗布できる塗布装置及び塗布方法、均一な層厚の弾性薄層を備えて成る管体を製造できる管体製造装置及び管体製造方法、並びに、均一な層厚の弾性薄層を備えた管体を弾性層の外周に備えて成るローラ及びこのローラを製造できるローラ製造装置に関する。

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。

このようなローラ１００は、例えば、軸体１０１の外周に成形された弾性層１０２を、予め作製した多層構造の前記管体１０３に、圧入する方法、又は、前記管体１０３の管状基体（図７に図示しない。）に前記弾性層１０２を圧入した後に前記管状基体１０４の外周に各種の層（図７に図示しない。）を形成する方法等で、製造される。このとき、多層構造の管体１０３を作製するには、前記各種の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。

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」が記載されており、この方法においては、例えば特許文献１の図１に示されるように、「かかる塗布装置による塗布においては、基材１を引き上げる過程で、塗布液Ｌをスリット１２から押し出し、スライド面１５に沿って流下させると、スライド面終端に至った感光液は、そのスライド面終端と基材１の外周面との間にビードを形成した後、基材表面に塗布される」（００１９欄）。

前記管体１０３ではなく複合ベルトに関するものではあるが同様に層形成材料を加圧吐出して塗布する方法として、特許文献２には「管状基材層の外側表面に弾性体層を成形する方法であって、前記管状基材の外径と所定の間隙を有し、前記管状基材の外表面に対して外側から弾性体前駆体溶液を吐出する吐出スリットリングを有する吐出成型機により、前記管状基材層および前記吐出スリットリングから選ばれる少なくとも一方を移動させながら、前記弾性体前駆体溶液を前記吐出スリットリングから前記管状基材層の外表面に対して吐出し、所定の膜厚にキャスト成形することを特徴とする複合ベルトの製造方法」が記載されている。このように、特許文献２に記載の「複合ベルトの製造方法」においては「吐出成形機」を用いて管状基材層の外表面に弾性体前駆体溶液を押出してキャスト成形することを特徴としている。

特開２００４−７４１５９号公報 特開２００８−１００５２３号公報

特許文献１及び２に記載されているように、従来の製造方法において層形成材料は加圧されてエンドレスに形成された連続周面又は分岐ユニットによる複数回路の配管に分岐された部分から前記外周面に吐出されているから、複数回路の配管に分岐されて吐出する方式では層形成材料の流通経路中に層形成材料が滞留する「液溜り」が発生して層形成材料の加圧力及び流通量が変動し、また、エンドレスに形成された連続周面からの吐出方式でも層形成材料の加圧力を精密に調整しないと加圧力が変動し、層形成材料の吐出量すなわち塗布厚も変動しやすくなることが、見出された。

ところで、近年の画像形成装置等はより一層の高精細化が図られており、このような画像形成装置に装着される各種ローラには、それが備える層の層厚、特に表面近傍に形成される層の層厚がより一層均一であることが求められている。

この発明の第１の課題は、管状基体の外周面に層形成材料を均一に塗布できる塗布装置及び塗布方法を提供することに、ある。

この発明の第２の課題は、均一な層厚の弾性薄層を備えて成る管体を製造できる管体製造装置及び管体製造方法を提供することに、ある。

この発明の第３の課題は、均一な層厚の弾性薄層を備えた管体を弾性層の外周に備えて成るローラ、及び、このローラを製造できるローラ製造装置を提供することに、ある。

この発明の発明者らは、特許文献１及び２のように層形成材料を加圧して吐出口から吐出させる一般的な方法に反して、周辺環境の圧力下で層形成材料を単に洩出、漏出又は流出させると、層形成材料の流通経路中に「液溜り」が発生しにくく、かつ、層形成材料の圧力が変動することがなく、層形成材料の洩出量すなわち塗布厚がほぼ均一になることを見出した。

前記第１の課題を解決するための第１の手段として、
請求項１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、前記管状基体をその軸線周りに固定する固定部材と、前記固定部材に固定される前記管状基体との間に同心環状の間隙を形成する貫通孔が穿孔された底部、及び、この底部から前記軸線に沿って形成され前記管状基体の周面を囲繞する環状開放空間を有する環状塗布部材とを備えて成り、前記環状塗布部材は前記軸線方向に沿って相対的に前後進可能になっていることを特徴とする塗布装置であり、
請求項２は、前記環状塗布部材を前記軸線方向に移動させる移動手段を備えて成ることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置であり、
請求項３は、管状基体の外周面に層形成材料を塗布する塗布方法であって、前記管状基体を周方向に囲繞する同心環状の間隙から前記層形成材料を周辺環境の圧力下で洩出させつつ前記管状基体の一端部から他端部に向かって一定速度で前記管状基体の外周に前記層形成材料を塗布することを特徴とする塗布方法である。

前記第２の課題を解決するための第２の手段として、
請求項４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、請求項１又は２に記載の塗布装置と、前記塗布装置で塗布された層形成材料を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５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方法であって、請求項３に記載の塗布方法によって管状基体の外周面に塗布された層形成材料を硬化することを特徴とする管体製造方法である。

前記第３の課題を解決するための第３の手段として、
請求項６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ローラ製造装置であって、請求項４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り、
請求項７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なることを特徴とするローラである。

この発明に係る塗布装置は、前記構成を有しているから、前記軸線方向に沿って相対的に前後進する環状塗布部材の底部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又は流出させることができる。このように、この発明に係る塗布装置は、分岐ユニット等により複数回路の配管に分岐されて吐出する方式と異なる洩出塗布方式であるから、層形成材料の洩出圧力がほぼ一定となって液溜りもほとんど発生することなく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できる。また、この発明に係る塗布方法は、層形成材料を加圧することなく洩出させつつ一定速度で管状基体の外周に塗布できるから、層形成材料の洩出圧力がほぼ一定となり、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できる。したがって、この発明によれば、管状基体の外周面に層形成材料を均一に塗布できる塗布装置及び塗布方法を提供することができる。

この発明に係る管体製造装置はこの発明に係る塗布装置を備えており、また、この発明に係る管体製造方法はこの発明に係る塗布方法によって塗布された層形成材料を硬化するから、均一な層厚の弾性薄層を備えた管体を製造できる。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を製造できる管体製造装置及び管体製造方法を提供できる。

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すなわちこの発明に係る塗布装置を備えて成るから、均一な層厚の弾性薄層を備えた管体を弾性層の外周に備えて成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た管体を弾性層の外周に備えて成るローラ、及び、このローラを製造できるローラ製造装置を提供できる。

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は、この発明に係る塗布装置における管状塗布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４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５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実施するときの管状塗布部材近傍を説明する説明図である。 図６は、この発明に係る管体の一例を示す概略断面図である。 図７は、この発明に係るローラの一例を示す概略斜視図である。 図８は、この発明に係る管体製造装置の一例を示す概略正面図である。 図９は、この発明に係るローラ製造装置の一例を示す概略正面図である。

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する層形成材料の塗布装置である。前記管状基体は、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。

この発明に係る塗布装置は、管状基体をその軸線周りに固定する固定部材と、管状基体の外周面に塗布する層形成材料を収納して筒状保持部材に保持される管状基材に塗布する環状塗布部材を備えている。前記固定部材は、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ればよく、管状基体の軸線方向両端部から狭持する部材等が採用される。この固定部材は、管状基体を起立状態特に略垂直な起立状態に固定する。この発明において、固定部材は、外周面に管状基材を保持する筒状保持部材と、この筒状保持部材を例えばその軸線方向から支持固定する一対の支持固定部材とを有しているのが好ましい。この筒状保持部材は、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る。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前記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。環状塗布部材は筒状保持部材に保持される管状基体との間に同心環状の間隙を形成する貫通孔が穿孔された底部と、この底部から前記軸線に沿って形成され、管状基体の周面を囲繞する環状開放空間とを有している。環状開放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。環状塗布部材は前記軸線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、固定部材すなわち管状基体が移動可能になっていても、環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。

この発明に係る塗布装置は、筒状保持部材及び一対の支持固定部材を有する固定部材と環状塗布部材とを備えて成り、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から、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。

この発明に係る塗布装置の一例（以下、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。一塗布装置１は、図１及び図２に示されるように、外周面に管状基材１０４（図１において図示しない。）を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、筒状保持部材４に保持される管状基体１０４との間に同心環状の間隙２３を形成する貫通孔２２が穿孔された底部２１、及び、この底部２１から軸線Ｃに沿って形成され管状基体１０４の周面を囲繞する環状開放空間２４を有する環状塗布部材６を備えている。筒状保持部材４及び一対の支持固定部材５がこの発明に係る固定部材に相当する。

より具体的には、一塗布装置１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６と、環状塗布部材６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。一塗布装置１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。

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６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。

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。

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。

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。

環状塗布部材６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に層形成材料が洩出又は流出する貫通孔２２が形成されている。すなわち、環状塗布部材６は、層形成材料が洩出又は流出する貫通孔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６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６は、筒状保持部材４に保持される管状基体１０４との間に同心環状の間隙２３を形成する貫通孔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６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６は、両端が開口した管状体からなる周壁２５と、周壁２５の一方の開口部に軸線方向に環状に突設された底部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６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間隙２３を形成する貫通孔２２を有する底部２１がダイとして機能する。そして、この環状塗布部材６は、管状基体１０４の周囲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。

貫通孔２２の開口径は、管状基体１０４の外径よりも大きく調整されており、管状基体１０４の外周面との間隙２３が適宜の間隙距離となるように、設定される。例えば、この間隙距離は貫通孔２２と管状基体１０４の外周面との半径方向の離間距離であり、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、間隙距離は層形成材料の粘度（２５℃）が５０〜１００Ｐａ・ｓである場合には塗布厚（層形成材料の硬化前）の１．５〜３．０倍に設定するのがよい。この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。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。

この管状塗布部材６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、管状塗布部材６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。

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６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６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６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。

この環状塗布部材６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に向かって層形成材料を管状基体１０４の外周に塗布する。

移動手段７は環状塗布部材６を軸線Ｃ方向に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６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。

一塗布装置１において、環状塗布部材６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。

一塗布装置１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。

一塗布装置１は、こ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、軸線Ｃ方向に沿って相対的に前後進する環状塗布部材６の底部２１における管状基体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６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６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、少なくとも管状基体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。

この発明に係る塗布装置は、前記一塗布装置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、前記塗布装置１において、環状塗布部材６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。

前記一塗布装置１において、環状塗布部材６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。

前記一塗布装置１において、筒状保持部材４、一対の支持固定部材５及び環状塗布部材６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。

この発明に係る塗布装置は、管状基体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。

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。

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８に示されるように、一塗布装置１と、この一塗布装置１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。一塗布装置１は前記した通りである。加熱器５１は、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。

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。

この発明に係る管体製造装置は、前記一管体製造装置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、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。

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。

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９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。）６０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。

圧入装置６０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。

一ローラ製造装置３における圧入装置６０を簡単に説明すると、この圧入装置６０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６１と、筐体６１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６４と、筐体６１の両端開口部を閉塞する閉塞端部６２Ａ及び６２Ｂと、筐体６１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６７と、筐体６１内を加圧する加圧機又は減圧する減圧機６３とを備えている。

この載置部材６４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６１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６５を有するリング状突出部とされている。管体１０３は載置面６５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６２Ａ及び６２Ｂは、後述する挿入装置６７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６１の両端開口部を閉塞することができればよく、封止部材６６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６６は、挿入装置６７と閉塞端部６２Ａ及び６２Ｂとを気密に封止する。加圧機６３は閉塞端部６２Ａ及び６２Ｂによって閉塞された筐体６１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６３は筐体６１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。

挿入装置６７は、ローラ原体１０８を支持すると共に、筐体６１、載置部材６４、載置部材６４に支持された管体１０３、並びに、閉塞端部６２Ａ及び６２Ｂ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６８Ａ及び６８Ｂと、各支持軸６８Ａ及び６８Ｂ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６９Ａ及び６９Ｂとを有している。

この一ローラ製造装置３は、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。

この発明に係るローラ製造装置は、前記一ローラ製造装置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、一ローラ製造装置３において圧入装置６０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。

次に、この発明に係る塗布方法、この発明に係る管体製造方法、及び、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たローラのローラ製造方法（以下、この発明に係るローラ製造方法）を併せて説明するが、先ず、製造される管体及びローラについて簡単に説明する。

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。

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。

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。

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。

この管体１０３のシリコーン弾性薄層１０５は少なくとも周方向において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点の前記最大厚さと最小厚さとの差がいずれも４μｍ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。

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８μｍ以下であるのがよい。この発明において、前記中心線平均粗さＲａは６μｍ以下であるのが好ましい。前記中心線平均粗さＲａの下限値は理想的には「０」であるが、現実的には例えば５μｍである。前記中心線平均粗さ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。前記中心線平均粗さ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。

フッ素樹脂層１０６は、また、その最大高さＲｍａｘが１５μｍ以下であるのがよい。この発明において、前記最大高さＲｍａｘは１２μｍ以下であるのが好ましい。前記最大高さＲｍａｘの下限値は理想的には「０」であるが、現実的には例えば１０μｍである。前記最大高さ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。前記最大高さ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。

この発明に係るローラは、好ましくはこの発明に係るローラ製造方法によって製造され、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。したがって、このローラ１００は、管体１０３のシリコーン弾性薄層１０５が少なくとも周方向に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は基本的に平坦で少なくとも周方向に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８μｍ以下、及び／又は、最大高さＲｍａｘが１５μｍ以下になっている。中心線平均粗さＲａ及び最大高さＲｍａｘは前記測定方法と同様にして測定される。

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。

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。

この発明に係る塗布方法は、管状基体の外周面に層形成材料を塗布する塗布方法であって、管状基体を周方向に囲繞する同心環状の間隙から層形成材料を周辺環境の圧力下で洩出させつつ、管状基体の一端部から他端部に向かって一定速度で、管状基体の外周に層形成材料を塗布することを特徴とする。この発明に係る塗布方法においては、この発明に係る塗布装置を使用することができる。以下に、この発明に係る塗布方法の一例（以下、一塗布方法と称することがある。）として一塗布装置１を用いた一塗布方法を、図面を参照して、具体的に説明する。

この一塗布方法を実施するには、一塗布装置１、管状基体及び層形成材料等を準備する。準備する一塗布装置１及び管状基体は前記した通りである。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。

準備する層形成用材料は、例えば図６に示される管体１０３のシリコーン弾性薄層１０５を形成することのできる材料であればよく、例えばシリコーンゴムと所望により各種添加剤とを含有するシリコーンゴム組成物を挙げることができる。このようなシリコーンゴム組成物の具体例としては、例えば、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）が挙げられる。なお、弾性薄層１０５をシリコーンゴム以外の材料で形成する場合には、シリコーンゴムに代えて各種のゴム、例えば、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、フッ素ゴムが用いられる。準備する層形成用材料は耐熱性を有しているのが好ましく、その粘度（２５℃）は例えば１０〜２００Ｐａ・ｓの範囲内にあればよい。前記粘度（２５℃）は以下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」を用いて測定した。すなわ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。

一塗布方法において、準備した一塗布装置１を図３に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に支持固定して一塗布装置１に装着する。筒状保持部材４の支持固定は、図１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３に示されるように、環状塗布部材６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６、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６の貫通孔２２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３に示される初期状態において環状塗布部材６は最下点に配置されている。

この一塗布方法において、準備した層形成材料を一塗布装置１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３に示されるように環状塗布部材６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６の底部２１に収蔵され、一塗布装置１が配置された周辺環境の圧力が均一にかかっている。

一塗布方法においては、次いで、層形成材料に周辺環境の圧力がかかった状態で、図４及び図５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、換言すると、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一定速度で管状塗布部材６を移動させる。管状塗布部材６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に調整される。なお、図４は、層形成材料の塗布状態が明確に視認できるように、層形成材料が塗布された管状基体１０４が一部断面状態で示されている。

一塗布方法においては、図４及び図５に示されるように、環状塗布部材６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。このようにして層形成材料を洩出させると、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貫通孔２２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６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、少なくとも管状基体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。

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。

層形成材料の洩出速度は、間隙２３の間隙距離が０．１〜０．６ｍｍ、層形成材料の前記測定方法による粘度（２５℃）が５０〜１００Ｐａ・ｓであるときには、例えば０．０３〜１５ｇ／ｓｅｃの範囲内から、管状塗布部材６の移動速度及び周辺環境の圧力を考慮して、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。

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管状塗布部材６を管状基体１０４の一端部から他端部に向かって一定速度で移動させると、層形成材料を管状基体１０４の途中まで塗布した状態が図４及び図５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少なくとも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。

一塗布方法においては、次いで管状塗布部材６が最上点まで移動した状態で管状基体１０４を一塗布装置１から取り外す。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硬化工程に移送される。

管状基体１０４が取り外された一塗布装置１は、好ましくは管状塗布部材６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、管状塗布部材６を最下点に移動させて、図３に示される初期状態に復帰される。このようにして一塗布装置１が初期状態に復帰されると、管状塗布部材６からの層形成材料の洩出を防止できる。なお、管状塗布部材６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。

一塗布方法においては、このようにして初期状態に復帰した一塗布装置１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一定速度で層形成材料を塗布することができる。

この発明に係る管体製造方法は、この発明に係る塗布方法によって管状基体の外周面に塗布された層形成材料を硬化することを特徴とする。この発明に係る管体製造方法においては、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を使用することができる。以下に、この発明に係る管体製造方法の一例（以下、一管体製造方法と称することがある。）として一管体製造装置２を用いた一管体製造方法を、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、前記したようにして一管体製造方法によって管状基体１０４の外周面に層形成材料を塗布する。このようにして層形成材料が塗布された管状基体１０４を、層形成材料を硬化温度又は発泡硬化温度以上に加熱可能な加熱器５１に収納して、硬化処理を施す。すなわち、管状基体１０４に塗布された層形成材料を適宜の加熱条件下で加熱硬化又は加熱発泡硬化する。このときの硬化温度及び硬化時間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８において図示しない。）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。

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。

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。そして、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。

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る管体に軸体の外周面に弾性層を形成したローラ原体を圧入することを特徴とする。この発明に係るローラ製造方法においては、この発明に係るローラ製造装置を使用することができる。以下に、この発明に係るローラ製造方法の一例（以下、一ローラ製造方法と称することがある。）として一ローラ製造装置３を用いた一ローラ製造方法を、図面を参照して、具体的に説明する。

この一ローラ製造方法を実施するには、前記したようにして一管体製造方法によって管体１０３を製造する。製造した管体１０３を用いて例えばローラ１００を製造するには、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を準備する。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ローラ１００と同様である。

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。

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。

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。

一ローラ製造方法においては、所望により、準備したローラ原体１０８の弾性層１０２の外周面に接着剤を塗布する。

一ローラ製造方法においては、次いで、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。すなわち、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。ローラ原体１０８を管体１０３内に挿入する方法としては、公知の方法、例えば、特開２００８−２９２５３３号公報に記載の方法等が挙げられる。具体的には、図９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６０の載置面６５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６９Ａ及び６９Ｂに固定して、１組の支持軸６８Ａ及び６８Ｂ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６２Ａで筐体６１を閉塞する。

次いで、常温下又は加熱下において、加圧機又は減圧機６３を起動して圧入装置６０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６７を管体１０３側（図９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。

一ローラ製造方法において、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６１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。

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。

この発明に係る塗布方法、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。

（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。

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の粘度（２５℃）は５５Ｐａ・ｓであった。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。

次いで、一塗布装置１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。この塗布装置１において、貫通孔２２の開口径は４０．８ｍｍ、貫通孔２２の軸線長さすなわち底部２１の厚さは１０ｍｍであり、間隙２３の間隙距離は０．４ｍｍ（予定塗布厚さの２．６６倍）であった。この一塗布装置１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。この一塗布装置１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の一定速度で管状塗布部材６を移動させて、シリコーンゴム組成物を洩出させつつ管状基体１０４の外周面に硬化後の厚さが１５０μｍとなるように塗布した。その後、シリコーンゴム組成物が塗布された管状基体１０４を一塗布装置１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。シリコーンゴム組成物の間隙２３からの洩出速度を測定したところ０．０５３ｇ／ｓｅｃであった。

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を置いて管状基体１０４ごとシリコーンゴム組成物を１５０℃で１時間加熱して、管状基体１０４の外周面にシリコーン弾性薄層１０５を形成した。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。

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、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であり、層厚は周方向にほぼ均一であった。

この管体１０３のフッ素樹脂層１０６における前記中心線平均粗さＲａ及び前記最大高さＲｍａｘを前記方法に準拠して測定したところそれぞれ５μｍ及び１０μｍであった。

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。

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。

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。

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／ｃｍ^２（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。

次いで、図９に示されるように、圧入装置６０を組み立てて載置部材６４における載置面６５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６９Ａ及び６９Ｂ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６１内に配置し、閉塞端部６２Ａで筐体６１を閉塞して圧入装置６０を気密状態に組み立てた。次いで、加圧機６３を起動して、圧入装置６０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６８Ａ及び６８Ｂ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６０内の圧力を解除して、圧入装置６０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。

（比較例１）
特許文献１と同様にしてシリコーンゴム組成物「ＫＥ−１３８０Ａ、Ｂ」（信越化学工業株式会社製）を管状基体１０４に吐出方式にて塗布したこと以外は実施例１と基本的に同様にして管体及びローラを製造した。このようにして製造した管体におけるシリコーン弾性薄層１０５の厚さの均一性を、フッ素樹脂層１０６を形成する前に、実施例１と同様にして確認した。その結果、前記測定点４０点のうち、軸線方向の測定点５点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１５μｍであり、実施例１に比べてシリコーン弾性薄層１０５の層厚は均一ではなかった。また、この管体及びローラのフッ素樹脂層における中心線平均粗さＲａ及び最大高さＲｍａｘを前記方法に準拠して測定したところ、いずれも、１０μｍ及び１８μｍであった。

１ 一塗布装置
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
６ 環状塗布部材
７ 移動手段
２１ 底部
２２ 貫通孔
２３ 間隙
２４ 環状開放空間
２５ 周壁
５１ 加熱器
６０ 圧入装置
６１ 筐体
６２Ａ、６２Ｂ 閉塞端部
６３ 加圧機又は減圧機
６４ 載置部材
６５ 載置面
６６ 封止部材
６７ 挿入装置
６８Ａ、６８Ｂ 支持軸
６９Ａ、６９Ｂ 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

Claims (7)

1. 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、
   前記管状基体をその軸線周りに固定する固定部材と、
   前記固定部材に固定される前記管状基体との間に同心環状の間隙を形成する貫通孔が穿孔された底部、及び、この底部から前記軸線に沿って形成され前記管状基体の周面を囲繞する環状開放空間を有する環状塗布部材とを備えて成り、
   前記環状塗布部材は前記軸線方向に沿って相対的に前後進可能になっていることを特徴とする塗布装置。
2. 前記環状塗布部材を前記軸線方向に移動させる移動手段を備えて成ることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
3. 管状基体の外周面に層形成材料を塗布する塗布方法であって、
   前記管状基体を周方向に囲繞する同心環状の間隙から前記層形成材料を周辺環境の圧力下で洩出させつつ前記管状基体の一端部から他端部に向かって一定速度で前記管状基体の外周に前記層形成材料を塗布することを特徴とする塗布方法。
4. 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、請求項１又は２に記載の塗布装置と、前記塗布装置で塗布された層形成材料を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。
5. 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方法であって、請求項３に記載の塗布方法によって管状基体の外周面に塗布された層形成材料を硬化することを特徴とする管体製造方法。
6. 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ローラ製造装置であって、請求項４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。
7. 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なることを特徴とするローラ。

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