JP4667352B2 - 液体塗工ヘッド、液体塗工装置および塗工方法 - Google Patents
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Description
該分配室内に供給された液体を加圧して該環状スリットから押出すための環状のピストンが該分配室に臨んで配置されており、更に、
該ピストンを該分配室内に供給された液体を加圧する方向に駆動することにより、該供給口と該分配室との連通を遮断しつつ、該分配室内の液体を該環状スリットから押出すように構成されていることを特徴とする。
(i)液体塗工ヘッドの環状のピストンを最も後退させた位置に置き、次いで、液体塗工ヘッドの供給口から分配室に塗料を供給し、該分配室の全周に亘り塗料を分配する工程と、
(ii)該ピストンを、前記工程(i)によって分配された該分配室内の塗料が、環状スリットから吐出される方向に駆動し、該ピストンにより該供給口と該分配室との連通を遮断すると共に、該環状スリットから該塗料を吐出させ、該円筒状基体の周面に該塗料を塗布する工程と、
(iii)該液体塗工ヘッドと該円筒状基体とを相対的に移動させる工程と
を有することを特徴とする。
(i)液体塗工ヘッドの環状のピストンを最も後退させた位置に置き、次いで、該液体塗工ヘッドの供給口から分配室に液状ゴムを含む塗料を供給し、該分配室の全周に亘り塗料を分配する工程と、
(ii)該ピストンを、前記工程(i)によって分配された該分配室内の塗料が、環状スリットから吐出される方向に駆動し、該ピストンにより該供給口と該分配室との連通を遮断すると共に、該環状スリットから該塗料を吐出させ、円筒状基体の周面に該塗料を塗布する工程と、
(iii)該液体塗工ヘッドと該円筒状基体とを相対的に移動させる工程と
(vi)該円筒状基体の周面に塗布された塗料を硬化させる工程と
を有することを特徴とする。
図1は、本発明にかかる液体塗工ヘッドを用いた液体塗工装置の概略説明図である。
図2(a)は、図1中の塗工ヘッド8の概略断面図である。図2(b)、(c)は各々、図2(a)に示した塗工ヘッドのA−A線及びB−B線における断面図である。
次に、軸芯体外周面上に塗料からなる円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を形成する方法を説明する。塗工ヘッド8を固定とし、軸芯体102を軸方向移動させる場合において、図1に示す軸芯体下保持軸9および軸芯体上保持軸10により軸芯体102を把持する。次いで、軸芯体102における塗料の塗工開始場所を塗工ヘッド8の環状スリット203に合わせる様に軸芯体を移動させる。
本発明にかかる弾性ローラは現像ローラとして使用することができる。
イオン導電剤としては、以下のものが挙げられる。
・・・LiCF3SO3、NaClO4、LaClO4、LiAsF6、LiBF4、NaSCN、KSCN、NaCl等の周期律表第1族金属の塩;
・・・NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3等のアンモニウム塩;・・・Ca(ClO4)2、Ba(ClO4)2等の周期律表第2族金属の塩;・・・上記のいずれかの塩と1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等の多価アルコールやそれらの誘導体との錯体;
・・・上記のいずれかの塩とエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエチルエーテル等のモノオールとの錯体;
・・・第4級アンモニウム塩等の陽イオン性界面活性剤;
・・・脂肪族スルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等の陰イオン性界面活性剤;
・・・ベタイン等の両性界面活性剤。
また、電子導電剤としては、以下のものが挙げられる。
・・・カーボンブラック、グラファイト等の炭素系物質;
・・・アルミニウム、銀、金、錫−鉛合金、銅―ニッケル合金等の金属或いは合金;
・・・酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化銀等の金属酸化物;
・・・各種フィラーに銅、ニッケル又は銀で導電性表面処理を施した物質。
また、本発明で用いた現像ローラのように耐磨耗性を高めるために、弾性層42の外周上に表面層43が形成される場合もある。表面層も弾性層と同様に1層である必要はなく、多層になっていても構わない。
・・エポキシ樹脂;ジアリルフタレート樹脂;ポリカーボネート樹脂;フッ素樹脂;ポリプロピレン樹脂;ユリア樹脂;メラミン樹脂;珪素樹脂;ポリエステル樹脂;スチロール系樹脂;酢酸ビニル樹脂;フェノール樹脂;ポリアミド樹脂;繊維素系樹脂;ウレタン樹脂;シリコーン樹脂;アクリルウレタン樹脂;水系樹脂等。
・・ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート;1,5−ナフタレンジイソシアネート;3,3’−ジメチルビフェニル−4,4’−ジイソシアネート;4,4’−ジシクロへキシルメタンジイソシアネート;p−フェニレンジイソシアネート;イソホロンジイソシアネート;カルボジイミド変性MDI;キシリレンジイソシアネート;トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート;トリレンジイソシアネート;ナフチレンジイソシアネート;パラフェニレンジイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート;ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート。
・・2価のポリオール(ジオール)として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、キシレングリコール、トリエチレングリコール。
・・3価以上のポリオールとして、1,1,1−トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール。さらに、ジオール、トリオールに、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドを付加した高分子量のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレンオキサイド‐プロピレンオキサイドブロックグリコールなどのポリオール。
本発明にかかる弾性ローラは、上記に示す現像ローラと同一に帯電ローラとしても使用することができる。
本発明にかかる現像ローラを搭載したプロセスカートリッジおよび電子写真装置の一例を図5に模式図として示した。この図5により以下説明する。
電子写真プロセスカートリッジ(公称寿命6000枚、A4サイズ、5%印字率、hp社製、商品名:プリントカートリッジ黒・プリントカートリッジシアン・プリントカートリッジマゼンタ・プリントカートリッジイエロー)に、下記の各実施例及び比較例において作成したローラを各色それぞれについて現像ローラとして組み込んだ。
A:目視にて全画像において良好である。
B:ベタ、ハーフトーンにて濃度ムラが若干確認されるが、実用上問題ない。
C:全画像において濃度ムラが確認される。
弾性ローラの振れ精度の測定は、軸芯体の中心軸を回転軸として弾性ローラを回転させ、回転軸と垂直に配置した非接触レーザー測長器(キーエンス製、商品名:LS−5000)で弾性層層厚を測定し、最大層厚から最小層厚を引くことで求めた。弾性層層厚は、基準から弾性ローラ外周面までの距離から、予め測定した基準から芯金外周面までの距離を引いた値である。弾性層の軸方向に1cmピッチで振れ精度をそれぞれ求め、その値の中で最大の値を弾性ローラの振れ精度の値とする。次のように評価した。
A:振れ精度が30μm以内。
B:振れ精度が30μmより大きいが、塗工表面にスジや凹凸が観察されない。
C:振れ精度が30μmより大きく、塗工表面にスジや凹凸が観察される。
図6を用いて詳細を説明する。
A:抵抗ムラが0以上、0.1未満、
B:抵抗ムラが0.1以上、0.5未満、
C:抵抗ムラが0.5以上、0.7以下。
粘度測定にはHaake社製RheoStress600(商品名)を用いた。
弾性ローラを製造するにあたり、軸芯体としては外径6mmの丸棒状鉄製軸芯体にニッケルメッキを施し、さらに厚み約1μmのプライマーDY35−051(商品名:東レ・ダウ・コーニング(株)社製)を塗布、150℃、30分間焼き付けしたものを用いた。
・ポリウレタンポリオールプレポリマー(商品名:タケラックTE5060、三井武田ケミカル社製):100質量部;
・イソシアネート(商品名:コロネート2521、日本ポリウレタン株式会社製):77質量部;
・カーボンブラック(商品名:MA100、三菱化学社製):24質量部;
・メチルエチルケトン(MEK)
これらを横型分散機(商品名:NVM−03、アイメックス社製)で周速7m/s、流量1cc/min、分散液温度15℃の条件下で1時間分散した。
付加反応架橋型液状シリコーンゴムのA液およびB液として次のものを用いた。
下記シリコーンベースポリマー及びカーボンブラックをプラネタリーミキサーで30分間混合脱泡し、シリコーンベース材料を得た。このベース材料100質量部に対して、塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液(白金含有量3質量%)0.02質量部を加え、混合したものをA液とした。
・シリコーンベースポリマー(重量平均分子量Mw=100000、東レダウコーニング社製)100質量部、
・カーボンブラック(商品名:MA77、三菱化学(株)社製)3質量部
[B液]
上記シリコーンベース材料100質量部に対して、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(粘度10mPa・s、SiH含有量1質量%、東レ・ダウ・コーニング(株)社製)1.5質量部を加え、混合したものをB液とした。
付加反応架橋型液状シリコーンゴム(東レ・ダウ・コーニング(株)社製)のA液およびB液の各液100質量部に、それぞれカーボンブラック(MA11、三菱化学社製)16質量部を加えた。弾性層形成材料であるシリコーンゴム混合液粘度は5000Pa・sであった。
r2=72.0mm、r2/d1min=2.0とした以外は実施例1と同様にして弾性ローラを作成、評価した。結果を表1に示す。
r2=46.8mm、r2/d1min=1.3とした以外は実施例1と同様にして弾性ローラを作成、評価した。結果を表1に示す。
r2=50.4mm、r2/d1min=1.4とした以外は実施例1と同様にして弾性ローラを作成、評価した。結果を表1に示す。
実施例1と同様にして弾性ローラを得た。この弾性ローラの振れ精度測定を行った後、実施例1と同様にして表面層を設けた。表面層を設けた弾性ローラを帯電ローラとして電子写真プロセスカートリッジに組み込み画像評価を行った(現像ローラは電子写真プロセスカートリッジにもともと付属していたものを使用した)。
実施例1と同様の工程で弾性ローラを得たが、表面層を設けずに各種評価を行った。結果を表1に示す。
r2=36.7mm、r2/d1min=1.02とした以外は実施例1と同様にして弾性ローラを作成し、評価し。結果を表1に示す。
r2=144.0mm、r2/d1min=4.0とした以外は実施例1と同様にして弾性ローラを作成、評価した。結果を表1に示す。
実施例1において、図7に示す塗工ヘッドを用いた以外は、実施例1と同様にして弾性ローラを調製した。なお、当該塗工ヘッドの分配室のサイズ、および環状スリットの寸法は、実施例1に係る塗工ヘッドと同様とした。
実施例1において、図8に示す塗工ヘッドを用いた以外は、実施例1と同様にして弾性ローラを調製した。なお、当該塗工ヘッドの分配室のサイズ、および環状スリットの寸法は、実施例1に係る塗工ヘッドと同様とした。
2 コラム
3 ボールネジ
4 LMガイド
5 サーボモータ
6 プーリ
71 上ブラケット
72 下ブラケット
8 塗工ヘッド
9 軸芯体下保持軸
10 軸芯体上保持軸
11 供給口
12 配管
13 材料供給弁
14 リニアガイド
101 弾性層
102 軸芯体
201 内リング
202 キャップリング
203 環状スリット
204 弾性層材料吐出口
205 外リング
206 液分配室
207 絞り段差部
208 リング状のピストン
301 リング状部材
40 弾性ローラ
42 弾性層
43 表面層
62 金属製ドラム
501 感光体
502 帯電装置
503 画像露光装置(書き込みビーム)
504 現像装置
505 クリーニング装置
506 画像転写装置
507 転写材(紙)
508a〜d 画像形成ユニット
509 一成分トナー
510 現像容器
511 トナー供給ローラ
512 現像ブレ−ド
513 転写搬送ベルト
514 駆動ローラ
515 テンションローラ
516 従動ローラ
517 吸着ローラ
518 供給ローラ
519 剥離装置
520 定着装置
521 画像転写装置バイアス電源
522 吸着ローラバイアス電源
Claims (7)
- 内側に開口した、液体を吐出する環状スリットを有している環状の液体塗工ヘッドであって、該環状スリットに連通している環状の分配室と、該分配室に液体を供給する供給口とを備え、
該分配室内に供給された液体を加圧して該環状スリットから押出すための環状のピストンが該分配室に臨んで配置されており、更に、
該ピストンを該分配室内に供給された液体を加圧する方向に駆動することにより、該供給口と該分配室との連通を遮断しつつ、該分配室内の液体を該環状スリットから押出すように構成されていることを特徴とする液体塗工ヘッド。 - 前記塗工ヘッドが、中空円筒形の内リングと外リングとを具備し、該内リングと該外リングとにより、前記環状スリット、及び前記環状スリットに連通している環状の分配室とが形成されている請求項1に記載の液体塗工ヘッド。
- 前記内リングの外径をd1minとし、前記外リングの内径をr2としたときに、r2/d1minの値が、1.05以上2.0以下である請求項2に記載の液体塗工ヘッド。
- 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液体塗工ヘッドと、
該液体塗工ヘッドの環状スリットから押出される塗料が周面に塗布されるように円筒状基体を支持する手段と、
該円筒状基体と該液体塗工ヘッドとを相対的に移動させる手段と、を有することを特徴とする液体塗工装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の液体塗工ヘッドを用いた円筒状基体の周面への塗料の塗工方法であって、
(i)液体塗工ヘッドの環状のピストンを最も後退した位置に置き、次いで、該液体塗工ヘッドの供給口から分配室に塗料を供給し、該分配室の全周に亘り塗料を分配する工程と、
(ii)該ピストンを、前記工程(i)によって分配された該分配室内の塗料が、環状スリットから吐出される方向に駆動し、該ピストンにより該供給口と該分配室との連通を遮断すると共に、該環状スリットから該塗料を吐出させ、該円筒状基体の周面に該塗料を塗布する工程と、
(iii)該液体塗工ヘッドと該円筒状基体とを相対的に移動させる工程と
を有することを特徴とする塗工方法。 - 前記塗料は、粘度が10Pa・s以上5000Pa・s以下である請求項5に記載の塗工方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の液体塗工ヘッドを用いた弾性ローラの製造方法であって、
(i)液体塗工ヘッドの環状のピストンを最も後退した位置に置き、次いで、該液体塗工ヘッドの供給口から分配室に液状ゴムを含む塗料を供給し、該分配室の全周に亘り塗料を分配する工程と、
(ii)該ピストンを、前記工程(i)によって分配された該分配室内の塗料が、環状スリットから吐出される方向に駆動し、該ピストンにより該供給口と該分配室との連通を遮断すると共に、該環状スリットから該塗料を吐出させ、円筒状基体の周面に該塗料を塗布する工程と、
(iii)該液体塗工ヘッドと該円筒状基体とを相対的に移動させる工程と
(vi)該円筒状基体の周面に塗布された塗料を硬化させる工程と
を有することを特徴とする弾性ローラの製造方法。
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