CN100346237C - 辊构件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种辊构件。本发明的辊构件具有心轴和在该心轴的外周面上至少具有导电性弹性层的辊构件，其中：该辊构件表面的Rzjis94为0.5～10μm，而且，该辊构件在表面近旁包含空穴，该空穴实质上全部具有10～400μm的平均内径，1.3以上10.0以下的纵横尺寸比，而且该空穴的取最大内径的轴与该空穴中心处的该辊构件的同心圆的切线的锐角侧角度在0°以上45°以下。

Description

辊构件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种在利用电子照相处理的图像形成装置中使用的带电·转印辊、显影辊、或输送辊、定影辊、中间转印辊等适合用于电子照相装置的具有导电性(半导电性)的弹性层的辊构件及其制造方法。
背景技术
图1为示意地示出具有接触带电单元和接触转印单元的电子照相装置的构成。符号1为例如在铝等导电性的支承体的外周面具有光导电层的转鼓型的感光体。符号2为接触于该感光体使该感光体的表面带有预定的电位的带电辊。
该带电辊由弹簧等压接单元(图中未示出)按预定的压接力压接在感光体1，随着感光体1的箭头A方向的回转而从动回转。另外，通过在该带电辊加直流+交流(或仅直流)偏压，从而使感光体1带有预定的电位。即，为了获得良好的复制图像，带电辊2需要与感光体1的均匀的接触状态和导电性。由带电辊2带有预定电位的感光体1的表面由从激光、LED等曝光单元(图中未示出)输出的图像调制的曝光光3进行曝光，从而在感光体1上形成与目标图像信息对应的静电潜像。
然后，由具有显影辊401的显影单元4使该潜像作为调色剂图像可视像化。在感光体1的表面上形成的调色剂图像通过由转印辊5从转印材料6的背面进行与调色剂相反极性的带电，而转印到转印材料6的表面侧。接受了调色剂图像的转印的转印材料6从感光体1分离，转印材料6上的调色剂图像由定影构件7利用热、压力固定到转印材料上。另外，调色剂图像转印后的感光体1的表面由清洗构件8除去转印时的残留调色剂等附着物而使其清洁面化，感光体1反复用于成像。图1中的符号9示出调色剂。
用于这样一连串的电子照相处理的带电辊2、转印辊5、显影辊401等辊构件由心轴和弹性层构成，该心轴至少在两端可回转地受到支承，该弹性层具有设于心轴的外周面的体积固有电阻率为1×103～1×1010Ω·cm左右的导电性(半导电性)。这样的弹性层利用橡胶组成物、通过被覆心轴的周面地挤压该橡胶组成物形成为辊状后，对橡胶进行硫化而制造，该橡胶组成物包含导电性的橡胶或分散了导电性粒子的橡胶、硫化剂、以及根据需要添加的硫化促进剂等。然而，硫化时的热使带入到橡胶和组成物中的水分蒸发，在弹性层产生气泡(以后简称为“空穴”)。这样的空穴露出到弹性层表面，在弹性层表面具有凹部的辊构件适用于电子照相处理的场合，可能导致图像不良。例如在将这样的辊构件用于带电辊的场合，在该凹部产生带电不良，结果发生图像不良。这样的由空穴导致的图像不良在对弹性体表面进行紫外线和电子射线照射、表面处理液等的浸渍等改性处理的场合也可能产生。另外，特别是在对弹性层表面涂覆表面被覆层而形成的场合，即使露出到弹性层表面的空穴很微小，它也存在于弹性层表面，可看到该处成为核在表面被覆层上发生大的坑状缺陷的现象。该空穴的发生在使用分子内具有极性基的离子导电性橡胶的场合特别显著。这可考虑是因为极性基易于吸附水分子而造成。
对于这样的问题，提出有这样的防止方法，(例如参照专利文献1)，即，在橡胶中配合除去未硫化橡胶的水分的脱水剂例如氧化钙，防止在弹性层中发生空穴。然而，在氧化钙等脱水剂相对橡胶的分散性差并配合了脱水剂的场合，弹性层的硬度可能上升。
(专利文献1)日本特开平9-297454号公报(第2-4页)
发明内容
因此，本发明的目的在于获得容许弹性层中的空穴的存在并且表面性良好的辊构件。对于该目的，本发明者反复进行多种研究后发现，将模具推压到在心轴(芯金)的周围挤压成形的橡胶组成物表面同时对该橡胶组成物中的橡胶进行硫化，这样，即使在该弹性层中存在空穴，也不对辊构件的表面性产生影响，可获得表面性极为良好的辊构件，由此获得了本发明。
本发明提供如下所述的(1)辊构体及(2)其制造方法。
本发明的一实施形式的辊构件为
[1]具有心轴，并在该心轴的外周面上至少具有导电性的弹性层的辊构件，其特征在于：该辊构件表面的Rzjis94为0.5～10μm，而且，
该辊构件在表面近旁包含空穴，该空穴实质上全部具有10～400μm的平均内径，纵横尺寸比在1.3以上10.0以下，而且该空穴的取最大内径的轴与该空穴中心处的该辊构件的同心圆的切线所成锐角侧的角度在0°以上45°以下。
[2]本发明的另一形式的辊构件的制造方法为
在心轴的周围设置了具有预定表面粗糙度的导电性的弹性层的辊构件的制造方法；其特征在于：包含
(i)制造在心轴的周围具有含未硫化的导电性橡胶组成物的层的未硫化橡胶辊的工序，及
(ii)相对含该未硫化的导电性橡胶组成物的层的表面推压具有与该预定表面粗糙度对应的表面粗糙度的模具并同时对该未硫化的导电性橡胶组成物中的橡胶进行硫化而形成该弹性层的工序；
一边改变该模具相对含该导电性橡胶组成物的层的表面的推压场所一边进行上述工序(ii)。
另外，作为上述辊构件的制造方法的优选实施形式，可列举出以下[3]～[4]。
[3]上述工序(i)的橡胶组成物的穆尼(ム-ニ-)粘度为15～55的上述[2]的辊构件的制造方法。
[4]上述工序(ii)使用的模具的宽度比该弹性层的宽度大的上述[2]所述的辊构件的制造方法。
附图说明
图1为使用接触带电·转印构件的电子照相装置的示意图。
图2A为本发明的辊构件的正面图。
图2B为朝与心轴直交的方向切断图2A的辊构件时的断面图。
图2C为图2B示出的辊构件的弹性层部分的放大图。
图2D为位于图2B示出的辊构件的弹性层表面近旁的空穴的放大说明图。
图3A为用于实施本发明的挤压机的一例的示意图。
图3B为未硫化辊构件的正面图。
图4A为具有用于实施本发明的圆筒状压接构件的压接硫化装置的正面图。
图4B为图4A所示装置的示意侧面图。
图5A为用于实施本发明的具有平板状的压接构件的压接硫化装置的下面正面图。
图5B为图5A所示装置的示意侧面图。
图6A为具有2个用于实施本发明的压接构件的压接硫化装置的正面图。
图6B为图6A所示装置的示意侧面图。
图7A为用于实施本发明的具有圆筒状的压接构件的压接硫化装置的正面图。
图7B为用于实施本发明的具有平面状的压接构件的压接硫化装置的正面图。
图8A用于实施本发明的具有皮带状的压接构件的压接硫化装置的正面图。
图8B为图8A所示装置的侧面图。
图9为用于实施本发明的具有限制构件的压接硫化装置的正面图。
图10为用于实施本发明另一形式的辊构件的制造的双层挤压机的示意断面图。
图11A为用于实施本发明的具有限制发泡的构件的压接硫化装置的正面图。
图11B为图11A所示装置的示意侧面图。
具体实施方式
下面，更详细地说明各发明。
(1)关于辊构件
图2A为本发明的辊构件的正面图，在该图中，符号11为心轴，符号12为形成于芯轴11周面的构成辊构件的表面层的弹性层。图2B为朝与芯轴11直交的方向切断图2A所示辊构件时的断面图，图2C为图2B的切断面的弹性层的局部放大图，在图2C中，符号13为露出到沿与心轴直交的方向切断时的弹性层12的断面的空穴。另外，图2D为图2C的空穴13-1及其近旁的放大图。
本发明的第1实施形式的辊构件为至少心轴和在该心轴的外周面上的导电性的弹性层，该弹性层表面Rzjis94为0.5～10μm，该弹性层在其表面近旁包含空穴，该空穴实质上全部的平均内径为10～400μm，纵横尺寸比在1.3以上10.0以下，而且处于该空穴中心的取该孔穴内的最大内径的轴(图2D的线段141)与该辊构件的同心的圆(图2D的圆弧16)的切线(图2D的线段17)构成的锐角侧角度(θ)在0°以上45°以下。
在这里，规定辊构件的弹性层的表面粗糙度的Rzjis94根据日本工业标准(JIS)B0601(1994)求出的值，在本发明中，用于Rzjis94的计算的基准长度为8mm，截止波长为0.8mm。另外，弹性层的“表面近旁”指相对弹性层的厚度从表面到33％内侧的区域(图2C的区域121)。另外，空穴指沿相对心轴直交的方向切断该弹性层时露出到该弹性层的切断面的空隙，空穴的“平均内径”设为按空穴的最大内径(图2C的14)与空穴的最小内径(图2C的15)的和的1/2倍求出的值。另外，空穴的“中心”指在使空穴近似椭圆时该椭圆的长轴与短轴的交点。在这里，空穴向椭圆的近似例如通过从使用非接触的激光显微镜(1LM-21激光特克(テツク))等放大空穴后获得的图像读取边界点的座标，使用最小二乘法进行。边界点的座标数据最好在10点以上。
本发明的弹性层不包含使用发泡剂等有意地产生空穴的发泡层，以空孔率处于10％以下的实心的弹性层为前提。
包含于本发明的弹性层的表面近旁的实质上所有的空穴的平均内径在10μm以上400μm以下，最好在10μm以上100μm以下，纵横尺寸比在1.3以上10.0以下，最好在1.3以上4.0以下，特别是在1.8以上3.2以下。另外，本发明的空穴的取最大内径的轴(图2D中的线段141)与通过该空穴的中心位置的心轴外周面的同心圆即通过该空穴的中心的与该辊构件同心的圆(图2D中圆弧16)的在该空穴中心的切线(图2D中虚线17)所成的锐角侧角度(θ)在0°以上45°以下，最好在0°以上30°以下。通过采用这样的构成，即使在空穴存在于弹性层的表面近旁的场合，通过规定空穴的形状和取向状态，从而可大幅度缓和该空穴对辊构件的表面粗糙度的影响，起到可形成具有Rzjis94为0.5μm～10μm这样的良好的表面性的辊构件的效果。在本发明中，“实质上所有空穴”满足上述各种参数，指当相对辊构件的弹性层的整个宽度等间隔地在9个部位沿与心轴直交的方向切断并测定在10个部位的切断面观察到的弹性层的表面近旁包含的所有空穴时，所有空穴满足上述参数条件。
另外，通过将弹性层的表面近旁的空穴形成为这样受到控制的形状、取向状态，从而即使在空穴的开口部存在于弹性层表面时，该空穴也被压扁，所以，可减少引起空穴的图像不良的发生。另外，即使在研磨等使存储于表面近旁的空穴露出的场合，不过是露出同样被压扁了的扁平的空穴，空穴引起的表面开口部的深度较浅，所以，可减轻在该开口部引起的图像不良的发生。
另外，在弹性层的外周面上设置调整电阻和表面性的层的场合，特别是由浸入涂覆液等手法进行涂布在空穴存在于外周面的状态下设置层的场合，易于发生当加热硬化时在空穴的部分发生剧沸的痕迹那样的涂覆缺陷。这样的涂覆缺陷在空穴的深度越大时越容易发生，但本发明的辊构件也可由于上述原因而减轻涂覆缺陷。
另外，可以在空穴存在的弹性层的外周面上设置用于调整电阻和表面性的层，也可在存在空穴的弹性层的内周面存在调整硬度等的基层。另外，也可在压接回转后进行使用紫外线、臭氧、电子射线等的表面处理。
在本发明的辊构件中，理想的空穴的位置处于从辊构件表面深100μm以下，如为从辊构件表面深30μm以下则更理想。如为满足上述条件的辊构件，则可用作接触配置于感光体使用的带电辊。
因此，如没有大的缺陷等，将具有均匀的表面的本发明的辊构件用作带电辊，则可稳定地获得没有图像不良等、均匀的图像。
(2)辊构件的制造方法
下面说明本发明的第2形式的辊构件的制造方法，在该制造方法中，将在上述(1)中说明的那样的弹性表面近旁的空穴的形状和取向控制为预定的状态，可获得具有预定的表面性的辊构件。
本发明的在心轴的周围具有导电性弹性层的辊构件的制造方法基本上具有下述(i)和(ii)的工序。
(i)制造在心轴的周围具有含未硫化的导电性橡胶组成物的层的未硫化橡胶辊的工序；
(ii)相对具有该未硫化的导电性组成物的层的表面，一边推压具有与该预定的表面粗糙度对应的表面粗糙度的模具一边对该未硫化的导电性橡胶组成物中的橡胶进行硫化而形成该弹性层的工序。
一边改变该模具相对含该导电性橡胶组成物的层的表面的推压场所一边进行上述工序(ii)。
(工序i)
首先，通过与心轴一起挤出配置了聚合物原料和添加剂进行混合调制的未硫化橡胶组成物，从而在心轴上被覆未硫化橡胶组成物。图3A为示意地示出本工序(i)的说明图。挤压机18具有十字头19。十字头19从后面插入由朝箭头B方向回转的心轴输送辊20输送的芯轴11，与芯轴11同时一体地挤出圆筒状的未硫化的橡胶组成物，从而获得由含未硫化橡胶组成物的层301被覆周围的心轴11-1。在这里，按定尺切取获得的心轴11-11的心轴周围的未硫化橡胶组成物的层301的端部，从而形成未硫化辊22(参照图3B)。
作为在本发明中使用的聚合物原料，具有天然橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯·丁二烯橡胶(SBR)、丁腈橡胶、乙烯·丙烯橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)、表氯醇橡胶、丁基橡胶、硅酮橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶、氯橡胶等橡胶。
另外，也可为热塑性的材料或热塑性的材料与橡胶材料混合的材料。在该场合，与硫化的进行没有关系，所以，在软化点以上的温度压接回转，就可获得表面粗糙度和形状精度良好的辊。
另外，在未硫化的橡胶组成物中，也可采用分散导电性填充剂的手法或使用导电性聚合物、离子导电剂等获得导电性。
作为在上述聚合物原料中分散的导电性填充粉，可列举碳黑、导电性碳等碳类、石墨、TiO2、SnO2、ZnO等金属氧化物、SnO2与Sb2O3的固溶体、ZnO与Al2O3的固溶体等复氧化物、Cu、Ag等金属粉等，相对上述聚合物原料100份质量添加5～200份质量。
作为硫化剂，可列举出硫、金属氧化物、有机氧化物等，作为无机充填剂，可列举出碳黑、滑石、粘土等，适当地添加其它公知的硫化促进剂、操作油等。
(工序ii)
相对由工序(i)获得的未硫化辊22的包含被覆心轴周围的未硫化橡胶组成物的层301的表面推压模具，而且一边改变该模具相对该未硫化的橡胶组成物的层301的表面的场所一边对该未硫化的橡胶组成物中的橡胶进行硫化，形成该弹性层。在这里，模具具有与弹性层应具有的预定的表面粗糙度对应的表面粗糙度，在该工序中，将该模具的表面性转印到未硫化的橡胶组成物层。另外，按预定的压力相对该未硫化的橡胶组成物层推压该模具，而且，一边改变该模具相对该未硫化的橡胶组成物层的推压场所一边进行橡胶的硫化，从而即使在该弹性层的表面近旁产生空穴，也可控制该空穴的形状和取向。即，在硫化工序中，未硫化的橡胶组成物受到加热，与此相随，在粘度下降了的时刻在未硫化橡胶作用压力，所以，表面粗糙的部分和空穴的开口部也容易压扁。另外，外径也可通过改变该模具的推压场所而消除挤出时的端部的隆起等。因此，与仅挤压的场合相比，表面粗糙度大幅度改善，可获得没有表面缺陷的高精度的辊构件。
图4A为用于该工序(ii)的可回转地受到保持的圆筒状的模具(压接构件)的压接硫化装置的正面图，图4B为其侧面图。
回转的圆筒状的压接构件23与未硫化辊22的中心轴平行地保持，在未硫化辊22两端部的芯轴11的露出部压接用于加压的保持构件25，轴不向左右偏移地保持。
压接构件23在其中内装加热器，可预先加热到硫化温度，或在恒温槽中构筑装置整体等，将整体保持为硫化温度，也可同时进行两者。另外，也可使压接构件的温度比气氛的温度高，在压接构件23与气氛的温度也可存在差。
为了同时进行硫化，最好加热温度在橡胶的硫化容易进行的140℃以上220℃以下。
另外，通过由电动机26使压接构件23回转，从而可使未硫化辊22从动回转。在心轴11的保持构件25支承在可朝上下方向移动的轨27，可跟随未硫化辊22的外径的变化。另外，加压力可通过改变重块28的重量而调整。
另外，在未硫化橡胶组成物层的厚度比0.25mm小的场合，由加压带来的未硫化组成物层的变形可能使支承未硫化橡胶组成物层的心轴与压接构件干涉，或不能获得足够的空穴压扁量，所以，未硫化橡胶组成物的厚度最好在0.25mm以上。另外，为了弹性体辊的小型化，未硫化橡胶的组成物层的厚度最好在20mm以下。
当未硫化橡胶组成物粘度过低时，压接时变形过大，随着回转，未硫化辊不能维持圆筒形。另外，当未硫化橡胶的粘度变得过高时，伴随着压接回转的空穴压扁不充分发生，所以，不能充分地获得本发明的效果。
因此，为了获得精度优良而且表面没有缺陷的辊构件，最好未硫化橡胶组成物的穆尼粘度在15以上55以下。在这里，未硫化橡胶组成物的穆尼粘度根据JISK6300进行穆尼粘度试验。此时，穆尼粘度试验使用L形的辊，按预热时间1分钟及辊的回转时间4分钟、试验温度100℃进行。
下面，说明压接构件。
作为压接构件的材质，最好使用导热性良好的金属。另外，压接构件作为模具使其表面性转印到未硫化的橡胶组成物的层，所以，具有与辊构件的表面应具有的表面粗糙度对应的表面粗糙度。
表面粗糙度的测定按照JISB0601的十点平均粗糙度(Rzjis)评价的方法进行。此时作为压接构件的表面粗糙度，用Rzjis表示时最好在0.5μm以上3.2μm以下，为0.5μm以上0.8μm以下时更理想。另外，为了获得所期望的粗糙度，也可形成为与所期望的粗糙度相同程度的粗糙度。
另外，压接构件也可实施表面处理，在上述工序(ii)中，为了未硫化橡胶难以附着于压接构件，除了镀铬、镀镍、镀含氟的镍等电镀外，也可使用涂覆氟涂层、氟树脂·硅酮树脂等的表面处理，或涂覆氟系·硅酮系的离模剂的表面处理，及其它公知的金属的表面处理。
压接构件的宽度如图4A所示那样那样，最好使用比未硫化辊的橡胶部分即后面说明的弹性层的宽度大的构件。
即，作为压接构件，使用比未硫化辊22的含有未硫化橡胶组成物的层301的长度大的圆筒状的构件，如一边硫化一边使压接构件压接到未硫化辊22上，则在使压接构件从辊构件剥离的时刻，表面的硫化进行，所以，不残留剥离的瞬间出来的痕迹。
作为圆筒状的压接构件，也可使用具有比未硫化辊的外径大的内径的中空圆筒形状的构件，一边使其压接于内周面一边回转而硫化。
另外，在使用具有比未硫化辊的橡胶部分即后面说明的弹性层的宽度小的宽度的压接构件的场合，最好一边使心轴和压接构件的至少一方回转一边相对地朝纵向移动，连续地使作用未硫化辊的橡胶部分的压力的场合偏移，从而不在硫化后的弹性层残留加压的痕迹。
在该场合，作为压接构件与心轴的相对的输送速度，可由加热使得未硫化辊表面的硫化进行、不残留痕迹地调整移动速度，或使输送速度加速，使其往复运动。
也可在挤压时使用同时成形多层的未硫化辊，使其压接回转，也可获得多层辊。另外，也可使用在硫化后的辊构件的最外层被覆未硫化橡胶，使其压接回转。
在图4A和4B中示出通过使用圆筒状的模具作为压接构件从而使模具与未硫化橡胶组成物层的压接面成为曲面形状的形式，但作为模具也可使用平面状的模具，形成模具与未硫化橡胶组成物层的压接面成为平面形状的形式。
为了具体地使压接构件与未硫化橡胶组成物层的压接面成为平面形状，可能作为压接构件使用平板状的构件。作为压接构件，使用宽度比未硫化辊的橡胶长的长度大的平板，一边压接未硫化辊22一边在其上滚动，从而可一边连续地改变位置一边施加压力。如本发明的压接夹具的滚动方向的长度较长，则可连续地压接多根辊，所以，可提高批量生产性。关于这样的构成，使用图5A和5B进行更详细的说明。
图5A为具有平板状的压接构件的压接硫化装置的正面图，图5B为其侧面图。
压接构件29为比在心轴的周围成形的未硫化的橡胶组成物的层宽度大的平板，在两侧设置导向构件31，使得可在压接未硫化辊22的同时朝纵向滚动。在未硫化辊的两端的心轴露出部由保持构件33加压，使支承保持构件的支承板朝纵向移动。
压接构件29可在其中内装加热器，预先加热到硫化温度，也可将装置全体构筑到恒温槽中等，将整体保持为硫化温度，或同时进行两者。另外，在压接构件与构筑装置的气氛的温度也可存在差异。
另外，在导向构件31，使各压接单元可沿两端的导向构件工作地开设与压接构件29平行的狭槽32。通过使该压接单元朝压接构件29平行地移动，从而使未硫化辊22从动回转，进行硫化和表面平滑化。可在该狭槽部隔开一定间隔地设置多个单元，在连续处理多根的场合使用。在导向构件31使得心轴不朝左右移动地由保持构件33限制。支承心轴的构件由未硫化辊的外径变动可容易上下移动。图5A、5B中的符号34为限制构件，符号35为重块。
重块可通过材料的粘度等进行适当调整，根据心轴的重量，也可为自重，但从稳定性的面考虑，最好在单侧100g以上。负荷可由空气压力等任一单元施加，也可同时作用到多根的辊。
另外，压接构件也可存在多个，心轴上的未硫化橡胶组成物层由该多个压接构件夹住，在这样从多方向使压接构件压接于未硫化辊的场合，也可不对心轴端部作用加压力，只要位置不偏移地保持即可。
在由多个压接构件压接于未硫化辊的场合，由于与压接构件的接触面积进一步增加，所以，可进一步使未硫化辊的温度上升。作为多方向的选择方法，考虑对称性，上下或水平相对等较好。在由对置的2根压接构件进行压接回转的场合，可抑制加压到心轴两端的场合发生的心轴的弯曲和心轴的挠曲引起的外径不良等的发生，所以，可获得更高精度的辊。
图6A和6B为图4A和4B所示压接硫化装置的变型例，在使用2根辊状的模具(压接构件)36和37这一点，与图4A和4B所示压接硫化装置不同。图6A为正面图，图6B为侧面图。
在该压接硫化装置中，未硫化辊22由压接构件36、37从上下夹入，由压接构件的自重进行加压。由用于使心轴不朝上下以外偏移地保持的保持构件38进行定位。
压接构件36容易上下移动，在其它方向不偏移地由上下方向的狭槽39保持两端。驱动由电动机40使压接构件37回转，未硫化辊22从动回转，由该未硫化辊22的回转使压接构件36从动回转。图6A中的符号42为限制构件。
如图6A也示出的那样，在由压接构件进行加压的场合，最好未硫化辊22不变形到预定的尺寸以上地设置限制构件。在压接构件为圆筒状的场合，通过将作为限制构件的中空圆筒状的滚轮插入到心轴两部进行加压，从而可更稳定地获得外径尺寸。在压接构件为平板状的场合，通过在两端设置与压接构件的平面平行的台阶，从而可使心轴不接近到一定以上的程度，可更稳定地获得外径尺寸。
下面说明冠状的辊构件的制造方法。
为了使获得的辊构件形成为在纵向直径不同的冠状和倒冠状，使用从通过心轴两端面中心的心轴的中心轴往压接构件的最短距离随心轴的纵向位置而不同的压接构件即可。随着压接回转，按照与压接构件的最短距离地使辊纵向的直径变形，可获得所期望的外径形状。
具体地说，在压接构件为圆筒状的场合，使用倒冠状(中央部的直径比端部的直径小)，或冠状(中央部的直径比端部的直径大)的压接构件硫化即可。
图7A为具有圆筒状的压接构件的压接硫化装置的正面图，图7B为具有平板状的压接构件的压接硫化装置的正面图。
如图7A所示那样，圆筒状的压接构件43为中央细、两端部粗的倒冠状。另外，图7B所示那样平板状的压接构件44在辊的纵向的压接构件的断面，厚度随纵向位置而不同。
另外，除了改变压接构件的形状外，也可使用在辊的中心轴与压接构件的中心轴设置角度使其压接的方法等。
在未硫化橡胶组成物的流动性低的场合，有时也不能使用图7A和图7B所示压接硫化装置以良好精度形成冠状或倒冠状的辊。
在该场合，当使未硫化橡胶组成物被覆到心轴的周围时，预先在纵向设置外径差，一边在心轴的两端作用负荷一边使未硫化辊压接回转，从而可以良好精度形成冠状。
获得冠状，是为了使用预先设置了外径差的未硫化辊在心轴的两端作用负荷，从而使心轴挠曲，获得与挠曲的形状相当的形状。因此，压接构件可为在纵向具有相同直径的构件，冠形通过增减作用于心轴的负荷而进行调整。
另外，在使形成的弹性体具有导电性、接触配置到电子照相感光体表面使该电子照相感光体表面带电的带电辊的场合，相对压接于感光体的加压力，在上述压接构件的加压力处于0.5倍～2倍的范围，按接近实际使用状态的接触状态使未硫化辊压接回转，从而在对感光体进行压接时也可容易地获得均匀的接触状态。
另外，如使用本手法，为了获得冠状或倒冠状，不需要在压接构件设置外径差，所以，可简化装置构成。
为了预先成形设置了外径差的未硫化辊，在图3A所示未硫化辊的成形工序中，可采用周期性改变将心轴11插入到挤压机18的十字头19的心轴输送辊20的转速的方法，或周期性改变挤压机的转速的方法等。
在未硫化橡胶组成物的流动性低、不能以良好精度形成冠状辊的场合，当在心轴的周围形成未硫化橡胶组成物层时，通过在心轴的两端施加负荷的同时使预先在纵向形成外径差地挤出的辊压接回转，从而可以良好的精度形成冠状。
作为压接构件的形状，可改变与心轴的距离等地在平板状的压接构件设置凹凸等，也可较平坦。特别是为了以良好精度获得冠形或倒冠形，预先成形接近所期望的形状的未硫化辊，用所期望的形状的模具在两侧或三方向等对称地施加负荷。
在同时制作多根辊构件的场合，当使用圆筒状的压接构件时，必须准备相应数量的圆筒的压接构件，另外，当使用平板形状的压接构件时，必须一边回转一边准备硫化所需要的时间量的距离，所以，有时装置变大。
在本发明中，只要在使用皮带状的构件作为压接构件由辊等驱动使其回转的部分推压多根未硫化辊即可，可简化装置。
作为皮带状的构件的材质，只要为可承受悬架的强度，则也可为任何材质，特别是最好为导热性良好的SUS、镍等金属。
图8A和8B示出用于本发明的压接构件为悬架皮带状构件的构成的压接硫化装置。由于控制构件45的刚性低，所以，也可使用图8B所示那样的驱动辊47等。另外，通过使驱动辊48或加强构件47等形状变化，从而可获得冠状或倒冠状等的辊构件。
即使在压接构件没有突起物等，在平滑的面中空出多个小孔，如相对辊表面随着回转在孔不存在的部分周期接触地配置孔，则可最终获得表面粗糙度较好的辊。
在由热风对压接硫化装置进行加热的场合等，通过使用在压接面形成孔的压接构件，通气性良好，使温度迅速上升，所以，存在较理想的场合。
关于未硫化辊的加热，也可与压接回转硫化一起并用热风炉加热、硫化罐加热、热盘加热、远·近红外线加热、感应加热等任何手法，最好在140℃以上220℃以下的温度加热到10分钟以上120分钟以下。
另外，也可以使未硫化辊不压接回转到硫化的最后，只要进行硫化、在保持形状之前进行，则此后也可按在热风炉中等不压接回转的状态下进行加热。
在本发明的第二方面的上述辊构件的制造方法不仅用于第1项发明的那样的可能在弹性层中存在空穴的辊构件的制造，也可用于由未硫化橡胶组成物的构成和未硫化橡胶辊的成形方法等的改进排除在弹性层中产生空穴的可能性的辊构件的制造。在这样的辊构件的制造中，作为适用本发明的第二方面的辊构件的制造方法的一个效果，可列举出在未硫化辊的硫化后不需要重新对弹性层周面进行研磨这一效果，这样，可实现辊构件的制造成本的降低。
(4)关于多层辊构件
下面说明在具有2层或其以上的弹性层的辊构件的成形中适用本发明的手法的场合。
在具有2层或其以上的包含未硫化的橡胶组成物的层的未硫化辊的场合，与单层的场合同样，通过一边压接一边进行回转硫化，从而可获得在表面没有空穴的开口部等的缺陷、表面粗糙度良好的高精度的辊构件。在使用本手法制造具有2层或其以上的弹性层的辊构件的场合，通过在多层使用不同的材质，从而可在表面粗糙度、外径精度良好的状态下容易地控制硬度·电阻等特性，为此提高作为辊构件的特性。
为了在心轴上形成包含2层的未硫化橡胶组成物的层时，可使用由2层挤压机和十字头同时形成2层的方法和在形成单层的未硫化橡胶组成物后重新使用十字头形成2层的橡胶层的方法。
图10示意地示出2层挤压机与十字头的例子。
在图10中，符号49、50为挤压机，分别在外侧的上层和内侧的下层使用。2层挤压机具有十字头51，可从十字头后方插入由输送辊53连续地输送的心轴52。在十字头51具有从上层用和下层用的挤压机输送的橡胶以圆筒形覆盖到心轴的周围的流路，将具有2层的未硫化层的辊54朝图示方向挤出。挤出后，适当地对各心轴进行切断和分离，送到压接硫化工序。
在需要高精度的场合，设置2层或其以上的未硫化的橡胶层，通过使用外侧的上层的穆尼粘度比内侧的下层的穆尼粘度小的配比，从而使流动易于集中到穆尼粘度小的上层产生，所以，空穴的压扁也容易发生，可改善表面粗糙度和外径精度。
另外，特别是为了低硬度的辊构件，需要发泡层，但存在发泡体的单体露出到表面等而使得粗糙度变粗的场合。
然而，在处理低硬度的发泡体的场合，发泡开始时的未硫化物的刚性弱，特别是在高发泡的场合等形状可能破坏。因此，在经过一边加热和边使其压接回转的工序的场合，在发泡层的外周面具有非发泡层，从而使表面粗糙度良好，可获得低硬度的发泡辊。即，预先形成2层的未硫化辊，一边压接一边使其回转硫化，从而使下层的未发泡层发泡，同时进行上层的非发泡层的表面粗糙度的调整和辊的外径修正，从而可形成2层的发泡辊。
另外，为了使发泡后的外径稳定，可使用限制压接构件与心轴的距离的构件。
图11A和11B示意地示出限制构件55的例子。在该图中，通过从压接构件不离开一定以上地限制心轴保持构件56，限制心轴与压接构件的距离。另外，也可由限制构件在未发泡的状态下使未发泡辊与压接构件不接触，在发泡后才接触地限制外径。
如上述那样按照本发明的一形式，可提供一种适合用于各种电子照相用构件的辊构件，该辊构件即使在弹性层中存在空穴，也不对表面性产生实质上的影响，具有表面性优良的弹性层。
另外，按照本发明的一形式，可按低成本制造适合用于电子照相用构件的辊构件，该辊构件容许空穴存在于弹性层，表面性不受该空穴的影响。
下面更为详细地根据实施例说明本发明，但本发明不限于此。在下述中，份(部)表示重量份(部)。
(实施例)
(实施例1)
作为未硫化橡胶组成物，相对表氯层-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚3元聚合物(戴依索(ダイソ制-CG102)100份，由开式辊混合氧化亚锌(氧化亚锌JIS2正同化学)5份、碳酸钙(白石钙制、银W)60份、碳黑(东海碳制、西斯托(シ一スト)SO)10份、作为离子导电剂的高氯酸四丁基铵1份、作为加工辅助剂的硬脂酸1份、作为增塑剂的己二酸酯(大日本油墨化学工业制、泊里沙依扎(ポリサイザ)W305ELS)5份、作为硫化剂的硫0.5份、作为交联剂的四硫化双亚戍基秋兰姆(大内新兴化学工业制、诺克塞拉TRA)2份。未硫化橡胶组成物的穆尼粘度为42。
为了将获得的未硫化橡胶组成物层形于心轴的周围，在示意地示于图3A和3B的挤压机设置内径12mm的模具，预先将十字头的温度调整到60度。然后，准备6mm的心轴，与橡胶一起挤出，在心轴的周围成形圆筒状的未硫化橡胶组成物层。此后，使未硫化橡胶组成物层的长度成为224mm地切断端部的多余的未硫化橡胶组成物层，进行除去处理，调制2根未硫化辊。
然后，使用示意地示于图4A和4B的压接硫化装置对各未硫化辊进行硫化。压接硫化装置在除电动机部分由绝热板覆盖周围的状态下由热风在180℃的气氛中预先加热整体，进行30分钟的压接硫化，形成弹性层12，获得2根的辊构件。在压接硫化装置中，使用单侧1kg的重块对两端施加负荷。另外，作为压接构件，使用由SUS制造的宽度240mm、直径30mm、Rzjis94为1.6μm的辊模。另外，在图4A中，由图号28示出的重块的重量作为单侧为1kg，形成对辊模的未硫化辊施加的压力。
使用获得的2根辊构件的一方进行空穴的观察、测定。在空穴的平均内径和纵横尺寸比的测定中，在辊构件的宽度方向的中央、从该中央朝两端按照20mm间隔的4个部位共9个部位，朝与辊构件纵向直交的方向用锐利的刀具切断，在切断面对位于受到观察的空穴中的位于表面近旁的所有空穴测定尺寸。
结果，从辊构件的表面到该弹性层的厚度的33％内侧的所有空穴的平均内径为10μm～400μm，纵横尺寸比在1.3～10.0的范围内，另外，角度θ也在30°以下。另外，对于这些参数，所有空穴的平均值分别如下。
平均内径      纵横尺寸比        角度(θ)
(42)μm       (2.0)             (21)°
另外，相对另一方的辊构件，进行表面粗糙度和外径精度及振摆精度的测定。作为外径精度，使用非接触的激光外径测定机(LS-5000)，从辊构件的纵向中央朝两侧按20mm的节距各测定4点的外径，用(最大值)-(最小值)示出。关于振摆精度，使用相同的测定器，在弹性体辊的纵向中央部一边使辊回转一边测定辊与平行设置的基准杆的距离。在下述表1及表2中示出这些结果。关于外径精度和振摆精度，用(最大值)-(最小值)表示。
然后，为了将本实施例的辊构件用作带电辊，出于减少表面粘着性的目的，用波长250nm近旁的紫外线灯照射3分钟，进行表面处理，并使用以下示出的那样的装置进行图像评价。进行紫外线的照射时，用输送机按回转的状态输送辊，从上下由平行于辊的灯进行。
本试验使用的电子照相式激光打印机为A4纵向输出用的装置，记录媒体的输出速度为94mm/sec(毫米/秒)，图像析像度为600dpi。感光体为在铝筒涂覆了膜厚18μm的感光层的反转显影方式的感光鼓，最外层为将变性聚碳酸酯作为粘结树脂的电荷输送层。作为调色剂，使以蜡为中心含有电荷控制剂和色素等的苯乙烯和丙烯酸丁酯的非等规共聚合物聚合，并在表面聚合聚酯薄层，外加二氧化硅微粒子。该调色剂为聚合调色剂，其玻化温度为63℃，体积平均粒子直径为6μm。
进行图像的评价时，输出半色调(在与感光体的回转方向垂直的方向绘出宽1点、间隔2点的横线的图像)图像，按以下的评价基准评价以带电辊节距作为黑点出现的空穴导致的图像不良和污染导致的图像不良。
评价基准
○：不能确认黑点状的图像不良，
△：大小在0.3mm以下的不良，而且数量比3个少，
×：大小比0.3mm大的不良，或大小在0.3mm以下的不良在3个或其以上。
另外，作为污染引起的图像不良，在半色调图像500张通纸后的图像确认到以黑雾状发生的图像不良的程度。
结果，在空穴引起的图像不良和黑雾状的图像不良都未被确认到。判断结果同时示于表2中。
(实施例2)
作为未硫化橡胶组成物，在实施例1的未硫化橡胶组成物中，除了替换为
碳酸钙(白石钙制、银W)的量45份，及
碳黑(东海碳制、西斯托(シ一スト)SO)5份以外，其它与实施例1同样。未硫化橡胶组成物的穆尼粘度为32。
此后，与实施例1同样地制作辊构件。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。另外，与实施例1同样地进行图像评价时，空穴引起的图像不良和黑雾状的图像不良都未被确认到。测定结果示于表1和表2中。
(实施例3)
在本实施例中，与实施例1同样地制作未硫化辊。
然后，使用图4A和4B示意地示出的压接硫化装置在心轴两端附加示意地示出于图9的49中的圆筒状的限制构件进行压接硫化，除此以外，与实施例1同样地制作辊构件。圆筒状的限制构件的外径为11.5mm。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。另外，与实施例1同样地进行图像评价时，空穴引起的图像不良和黑雾状的图像不良都未被确认到。测定结果示于表1和表2中，而评价结果则一并示于表2中。
(实施例4)
在本实施例中，与实施例1同样地制作未硫化辊。
然后，使用图5A和5B示意地示出的压接硫化装置，在接触于心轴两端的部分设置厚2.75mm的平面状的限制构件进行硫化，除此以外，与实施例2同样地制作辊构件。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定孔穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。另外，与实施例1同样地进行图像评价时，空穴引起的图像不良和黑雾状的图像不良都未被确认到。测定结果示于表1和表2中，而评价结果则一并示于表2中。
(实施例5)
在本实施例中，与实施例1同样地制作未硫化辊。
然后，使用图6A和6B示意地示出的由2个压接构件36和37同时地压接硫化未硫化辊的压接硫化装置在心轴两端附加图6A的42示意地示出的那样的外径11.5mm的圆筒状的限制构件进行压接硫化、获得辊构件。上压接构件36的重量调整为2kg。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。另外，与实施例1同样地进行图像评价时，空穴引起的图像不良和黑雾状的图像不良都未被确认到。测定结果示于表1和表2中，而评价结果则一并示于表2中。
(实施例6)
在本实施例中，与实施例1同样地制作未硫化辊。
然后，使用图7A示意地示出的具有纵向上直径不同的压接构件43的压接硫化装置，在心轴两端附加图7A示意地示出的那样的外径11.5mm的圆筒状的限制构件42进行压接硫化、获得辊构件。
压接构件43的与纵向成直角的任何断面都同心，在未硫化辊的橡胶层接触的部分的中央与端部设置0.1mm的外径差，中央部细。从中央到两端部的直径取由平滑的1个圆弧连接的形状。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。当测定获得的辊构件的外径精度时，获得了端部的直径比中央部细的冠状的弹性体辊。另外，与实施例1同样地进行图像评价时，空穴引起的图像不良和黑雾状的图像不良都未被确认到。测定结果示于表1和表2中、评价结果则一同示于表2中。关于本实施例的外径精度的值，由于具有冠状，不能与其它实施例相同地比较，所以，在表1中未示出。
(实施例7)
在本实施例中，在挤出时改变心轴的速度，形成为外径存在差的冠状，除此以外，与实施例3同样地制作未硫化辊。
在未硫化辊形成的外径差为以中央为中心朝两端减少直径的形状，其中央与端部的外径差约为0.1mm。
与实施例3同样地用获得的未硫化辊形成为辊构件。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。当测定获得的辊构件的外径精度时，成为从中央部到端部使外径平滑地减少的冠状，没有未硫化时看到的较小的外径不均等。
另外，与实施例1同样地进行图像评价时，空穴引起的图像不良和黑雾状的图像不良都未被确认到。测定结果示于表1和表2中、评价结果则一同示于表2中。关于本实施例的外径精度的值，由于具有冠状，不能与其它实施例相同地比较，所以，在表2中未示出。
(实施例8)
在本实施例中，在挤出时改变心轴的速度，形成为外径存在差的冠状，除此以外，与实施例4同样地制作未硫化辊。
在未硫化辊形成的外径差为以中央为中心朝两端减少直径的形状，其中央与端部的外径差约为0.1mm。
与实施例4同样地将获得的未硫化辊形成为辊构件。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。当测定获得的辊构件的外径精度时，成为从中央部到端部外径平滑地减少的冠状，没有未硫化时看到的较小的外径不均等。
另外，与实施例1同样地进行图像评价时，空穴引起的图像不良和黑雾状的图像不良都未被确认到。测定结果示于表1和表2中、评价结果则一同示于表2中。关于本实施例的外径精度的值，由于具有冠状，不能与其它实施例相同地比较，所以，在表2中未示出。
(实施例9)
在本实施例中，与实施例1同样地制作未硫化辊。
然后，使用图8A和8B示意地示出那样作为压接构件设置了皮带的压接硫化装置，除此以外，与实施例1同样地制作辊构件。在图8A和8B中，压接构件45为以SUS为材料的厚50μm的金属皮带，符号47为驱动皮带的辊动辊，符号48为加强构件。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。另外，与实施例1同样地进行图像评价时，空穴引起的图像不良和黑雾状的图像不良都未被确认到。测定结果示于表1和表2中、评价结果则一同示于表2中。
(实施例10)
在本实施例中，与实施例1同样地制作未硫化辊。
然后，使用图4A和4B示意地示出的压接硫化装置，作为压接构件，使用将直径为2mm的孔按节距约3mm均匀地存在的板加工成圆筒状的构件，除此以外，与实施例3同样地制作弹性体辊。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。另外，与实施例1同样地进行图像评价时，空穴引起的图像不良和黑雾状的图像不良都未被确认到。测定结果示于表1和表2中、评价结果则一同示于表2中。
(实施例11)
作为未硫化橡胶组成物，不使用碳黑，另外，碳酸钙(白石钙制、银W)为30份，增塑剂使用20份己二酸酯(大日本油墨化学工业制、泊里沙依扎(ポリサイザ)W305ELS)，除此以外，与实施例1同样。未硫化橡胶组成物的穆尼粘度为14。
此后，与实施例1同样地制作辊构件。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。表面粗糙度、外径精度与比较例1相比提高，但通过6000张纸后辊构件被调色剂等污染成横条状，但为实用上没有问题的水平。测定结果示于表1和表2中、评价结果则一同示于表2中。
(实施例12)
作为未硫化橡胶组成物，不使用作为增塑剂的己二酸酯(日本油墨化学工业制、泊里沙依扎(ポリサイザ)W305ELS)，另外，碳酸钙(白石钙制、银W)为90份，碳黑(东海碳制、西斯托(シ一スト)SO)为20份，除此以外，与实施例1同样。该未硫化橡胶组成物的穆尼粘度为56。
此后，与实施例1同样地制作辊构件。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。与实施例1同样地进行图像评价时发现，通过6000张纸后稍发生浓度不均，但为实用上没有问题的水平。测定结果示于表1和表2中、评价结果则一同示于表2中。
(实施例13)
为了在心轴的周围成形未硫化橡胶组成物层，在如图3A示意地示出的挤压机使用内径13mm的模具，除此以外，与实施例1同样地制作辊构件。
通过使用圆筒研磨机将该获得的辊构件的外径调整为12mm，从而可获得辊构件。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。另外，与实施例1同样地进行图像评价时，空穴引起的图像不良确认到1～2个，但大小较小，为实用上没有问题的程度。6000张通纸后黑雾状的图像不良未发生。测定结果示于表1和表2中、评价结果则一同示于表2中。
(实施例14)
在本实施例中，在挤出时使心轴的速度变化，在外径设置差别，形成为冠状，除此以外，与实施例3同样地制作未硫化辊。在未硫化辊形成的外径差为以中央为中心朝两端使直径平滑地减少的形状，其中央与端部的外径差约为0.1mm。
然后，使用图6A和6B示意地示出的压接硫化装置，进行硫化。但是，加压构件为圆筒形状，使用圆筒形状部分的直径在中央细、在端部粗的倒冠状的构件。其中央与端部的外径差为0.1mm。
压接硫化装置为除了电动机部分外由绝热板覆盖周围的状态，由热风在180℃的气氛中预先加热整体，进行30分钟的压接硫化，获得辊构件。将加压鼓的重量调整为2kg，从上使其压接地作用负荷。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。另外，与实施例1同样地进行图像评价时，空穴引起的图像不良和黑雾状的图像不良都未被确认到。测定结果示于表1和表2中、评价结果则一同示于表2中。
(实施例15)
在本实施例中，制造具有2层的弹性层的辊构件。作为成为2层的弹性层的外侧的上层用的未硫化橡胶组成物，使用与实施例1的未硫化橡胶组成物相同的组成物。
另外，作为成为内侧的下层用的未硫化橡胶组成物，增塑剂的己二酸酯(大日本油墨化学工业制、泊里沙依扎(ポリサイザ)W305ELS)为10份，除此以外，形成与实施例1的未硫化橡胶组成物相同的组成。该未硫化橡胶组成物的穆尼粘度为32。
为了在心轴的周围成形各未硫化橡胶组成物层，在图10示意地示出的2层挤压机设置内径为12mm的模具，预先将头的温度调整到60度。然后，使上层的膜厚约为0.5mm地设定挤压机的2个挤压机的速度，与橡胶一起挤出直径6mm的心轴，在心轴的周围成形圆筒状的未硫化橡胶组成物。此后，使未硫化橡胶组成物层的长度为224mm地切断端部的多余的未硫化橡胶组成物，进行除去处理，获得未硫化辊。
另外，在本实施例中，挤出时使心轴的速度变化，制作对外径形成差的冠状的未硫化辊。设于未硫化辊的外径差为以中央为中心朝两端使直径减少的形状，其中央与端部的外径差约为0.1mm。
然后，与实施例14同样地进行压接回转硫化，制造2层的辊构件。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。而且在最外层进行了空穴的纵横尺寸比的测定。另外，与实施例1同样地进行图像评价时，空穴引起的图像不良和黑雾状的图像不良都未被确认到。测定结果示于表1和表2中、评价结果则一同示于表2中。
(实施例16)
除将实施例15的上层用的未硫化橡胶组成物和下层用的未硫化橡胶组成物分别作为下层用、上层用以外，与实施例15同样地制造辊构件。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。而且在最外层进行了空穴的纵横尺寸比的测定。另外，与实施例1同样地进行图像评价时，空穴引起的图像不良和黑雾状的图像不良都未被确认到。测定结果示于表1和表2中、评价结果则一同示于表2中。本实施例的辊构件比实施例15改善了精度、表面粗糙度。
(实施例17)
在本实施例中，制造下层为发泡层的2层的2层发泡辊。成为外侧的上层用的未硫化橡胶组成物，使用与实施例15的上层用的未硫化橡胶组成物相同的组成物。
作为成为内侧的下层用的未发泡橡胶组成物，使用乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚合物(EPT8075E三井石油化学(株)制)120份，作为导电剂使用克青布拉克(ケツチエンブラツク)(克青布拉克(ケツチエンブラツク)EC三菱化学社制)8份、SRF碳黑(旭#35旭碳社制)50份，作为软化剂使用石蜡油20份，作为发泡剂使用偶氮二碳酰胺(azodicarbonamide)(ADCA)4份和氧双苯磺酰肼(oxybisbenzenesulfonic acid hydrazide)(OBSH)4份，作为硫化促进辅助剂使用氧化锌5份、硬脂酸1份，作为交联剂作为硫2份，作为硫化促进辅助剂使用巯基苯噻唑2份、二丁基二硫代氨基甲酸锌(ZnBDC)1份、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)1份。该未发泡橡胶组成物的穆尼粘度为36。
为了在心轴的周围成形这些未硫化橡胶组成物层，在图10示意地示出的2层挤压机设置内径为9.8mm的模具，预先将头的温度调整到60度。然后，使上层的膜厚约为0.5mm地设定挤压机的2个挤压机的速度，与橡胶一起挤出直径6mm的心轴，在心轴的周围成形圆筒状的未发泡橡胶组成物层和未硫化橡胶组成物层。此后，使未硫化橡胶组成物的长度为224mm地切断端部的多余的未发泡橡胶组成物和未硫化组成物，进行除去处理，获得未硫化辊。
然后，使用图4A和4B示意地示出的压接硫化装置进行硫化。但是，加压构件为圆筒形状，使用圆筒形状部分的直径在中央细、在端部粗的倒冠状的构件。其中央与端部的外径差为0.1mm。
压接硫化装置为除了电动机部分外由绝热板覆盖周围的状态，由热风在160℃的气氛中预先加热整体，按单侧的压重300g进行30分钟的压接硫化，获得辊构件。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。而且在最外层进行了空穴的纵横尺寸比的测定。另外，与实施例1同样地进行图像评价时，空穴引起的图像不良和黑雾状的图像不良都未被确认到。测定结果示于表1和表2中、评价结果则一同示于表2中。
(实施例18)
即使在本实施例中，也制成下层的发泡层的二层发泡辊。作为上层用的未硫化橡胶组成物，碳酸钙(白石钙制、银W)为30份，增塑剂使用10份己二酸酯(大日本油墨化学工业制、泊里沙依扎(ポリサイザ)W305ELS)，除此以外，与实施例1的未硫化橡胶组成物同样。作为下层用的未发泡橡胶组成物，除作为发泡剂的ADCA为8份、OBSH为8份以外，与实施例17的下层用的未发泡橡胶组成物相同。该未发泡橡胶组成物的穆尼粘度为37。
为了在心轴的周围成形这些未发泡橡胶组成物和未硫化橡胶组成物层，在图10示意地示出的2层挤压机设置内径为10.5mm的模具，预先将头的温度调整到60度。然后，使上层的膜厚约为0.5mm地设定挤压机的2个挤压机的速度，与橡胶一起挤出直径6mm的心轴，在心轴的周围成形圆筒状的未发泡橡胶组成物层和未硫化橡胶组成物层。此后，使未硫化橡胶组成物层的长度为224mm地切断端部的多余的未发泡橡胶组成物层和未硫化橡胶组成物层，进行除去处理，获得未硫化辊。
然后，使用图11A和11B示意地示出的压接硫化装置进行硫化。在图11A和11B中，限制构件55具有使发泡后的外径不达到一定以上地从压接构件使心轴保持构件56的位置离开一定以上的作用。限制构件55可在拆卸时等容易作业地朝左右偏移。压接构件为圆筒形状，使用圆筒形状部分的直径在端部比在中央粗0.1mm的倒冠状。
压接硫化装置为除了电动机部分外由绝热板覆盖周围的状态，由热风在160℃的气氛中预先加热整体，按单侧的压重200g进行30分钟的压接硫化，获得辊构件。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。而且在最外层进行空穴的纵横尺寸比的测定。另外，与实施例1同样地进行图像评价时，空穴引起的图像不良和黑雾状的图像不良都未被确认到。测定结果示于表1和表2中、评价结果则一同示于表2中。
(比较例1)
在本比较例中，与实施例13同样地制作未硫化辊。此后，不使用压接硫化装置，在预先加热到180℃的热风炉内进行30分钟加热，制作弹性体辊。进一步使用圆筒研磨机将获得的弹性体辊的外径调整到12mm，从而获得了辊构件。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。此后，与实施例1同样地进行图像评价时，确认到许多大小0.3mm以上的黑点状的图像不良。测定结果示于表1和表2中、评价结果则一同示于表2中。
(比较例2)
在本比较例中，与实施例1同样地制作未硫化辊。此后，不使用压接硫化装置，在预先加热到180℃的热风炉内进行30分钟加热，制作辊构件。
相对获得的辊构件，与实施例1同样地测定空穴的状态、表面粗糙度、外径精度、振摆精度。关于外径精度，在橡胶部分的端部，外径增大0.5mm以上，为外径精度不良。中央部的振摆精度为69μm。
此后，与实施例1同样地进行图像评价时，由于外径精度差，所以不能接触的部分成为黑的图像不良，不能进行详细的图像评价。测定结果示于表1和表2中、评价结果则一同示于表2中。
表1
  空穴形状的观察结果   所有空穴的平均值
  平均内径   纵横尺寸比 角度(θ)
  实施例1   表面近旁的空穴全部的平均内径在10～400μm的范围，纵横尺寸比在1.3～10.0的范围内，角度也在30°以下   42μm   2.0 21°
  实施例2   同上   36   2.7 27
  实施例3   同上   44   2.2 18
  实施例4   同上   39   2.3 21
  实施例5   同上   40   2.6 24
  实施例6   同上   38   2.0 23
  实施例7   同上   36   2.3 21
  实施例8   同上   39   2.3 25
  实施例9   同上   33   2.3 26
  实施例10   同上   41   2.1 27
  实施例11   同上   30   3.2 31
  实施例12   同上   51   1.8 16
  实施例13   同上   47   2.1 13
  实施例14   同上   41   2.5 18
实施例15 同上 38 2.3 19
  实施例16   同上   33   2.85 22
  实施例17   同上   36   1.8 17
  实施例18   同上   30   2.1 21
  比较例1   表面近旁的空穴特别不被压扁，压扁方向的判断困难。   55   1.2 -*1
  比较例2   表面近旁的空穴特别不被压扁，压扁方向的判断困难。   61   1.2 -*1
*方向偏差太大，所以未计算出平均值。
表2
  穆尼粘度   Rzjis94(μm)   外径精度(μm)   振摆精度(μm)   图像评价
  实施例1   42   4.7   23   45   ○
  实施例2   31   2.8   18   42   ○
  实施例3   42   3.1   17   22   ○
  实施例4   42   3.3   19   28   ○
  实施例5   42   1.8   16   17   ○
  实施例6   42   4.1   -   36   ○
  实施例7   42   2.9   -   31   ○
  实施例8   42   3   -   33   ○
实施例9 42 3.2 29 47 ○
  实施例10   42   9.2   29   49   ○
  实施例11   14   1.8   28   54   虽然确认了横条状污染，但为实用上没有问题的程度
  实施例12   59   13.1   31   49   虽然发生了微小的浓度不均，但为实用上没有问题的程度
实施例13 42 7.3 14 38 虽然确认有多个因空穴引起的图像不良，但为实用上没有问题的程度
  实施例14   42   1.7   -   19   ○
  实施例15   上层42下层32   1.8   -   21   ○
  实施例16   上层32下层42   1.5   -   18   ○
  实施例17   上层42下层36   4.9   -   31   ○
  实施例18   上层28下层37   3.1   -   25   ○
  比较例1   42   7.5   13   35   ×
  比较例2   42   31.2   500以上   69   -

Claims (4)

1.一种辊构件，具有心轴，并至少在该心轴的外周面上具有导电性的弹性层，其特征在于：
该辊构件表面的Rzjis94为0.5～10μm，而且，
该辊构件在表面近旁包含空穴，该空穴实质上全部为：10～400μm的平均内径，1.3以上10.0以下的纵横尺寸比，而且该空穴的取最大内径的轴与该空穴中心处的该辊构件的同心圆的切线所成的锐角侧角度在0°以上45°以下。
2.一种辊构件的制造方法，该辊构件在心轴的周围设置了具有预定表面粗糙度的导电性的弹性层；其特征在于：包含
(i)制造在心轴的周围具有含未硫化的导电性橡胶组成物的层的未硫化橡胶辊的工序，及
(ii)相对含该未硫化的导电性橡胶组成物的层的表面，推压具有与该预定表面粗糙度对应的表面粗糙度的模具，并同时对该未硫化的导电性橡胶组成物中的橡胶进行硫化而形成该弹性层的工序；
一边改变该模具相对含该导电性橡胶组成物的层的表面的推压场所，一边进行上述工序(ii)。
3.根据权利要求2所述的辊构件的制造方法，其特征在于：上述橡胶组成物的穆尼粘度在15以上55以下。
4.根据权利要求2所述的辊构件的制造方法，其特征在于：上述模具的宽度比该弹性层的宽度大。
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