JP2005118624A

JP2005118624A - 導電性ローラの製造方法及び導電性ローラ

Info

Publication number: JP2005118624A
Application number: JP2003353666A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hattori; 憲治服部
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2005-05-12

Abstract

【課題】ディッピング法でも被覆膜の均一塗装と厚膜化を達成することができる導電性ローラの製造方法及び導電性ローラを提供する。
【解決手段】導電性芯材２と、導電性芯材２の周りに設けられた弾性基材３と、弾性基材３の周りに設けられた被覆膜４及び表層５と、からなる導電性ローラ１の製造方法において、弾性基材３の表面上に被覆膜４及び表層５をディッピングにより形成するにあたり、導電性芯材２の周りに設けられた弾性基材３の端部に、導電性芯材２の露出部分全体及び弾性基材３の端面全体を覆うキャップ１２をディッピング前に装着し、キャップ１２を装着した端部から液中にディップすることにより、被覆膜４を弾性基材３の周りに形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸ等に使用される、例えば帯電ローラ等として利用される導電性ローラの製造方法及び導電性ローラに関するものである。

従来、例えば複写機、プリンター、ＦＡＸ等に使用される帯電ローラとして、導電性芯材と、導電性芯材の周りに設けられた弾性基材と、弾性基材の周りに設けられた被覆膜と、からなる導電性ローラが使用されている。この種の導電性ローラにおいて、弾性基材の表面に被覆膜を形成するために、表面に弾性基材を形成した導電性心材をディップ液中に浸漬して被覆膜を形成するディッピング法が用いられている。

ディッピング法の一例として、垂直ディップ法においてローラ下部で被覆膜の厚みが厚くなる問題を解消して、被覆膜の厚みを均一にするために、ディッピング後乾燥前にローラ下部の端部にキャップ状の円筒状部材を当接させ、被覆膜の厚みが厚くなる部分を円筒状部材の位置とする方法が知られている（例えば、特許文献１）。
特開２０００−３４３６２２号公報

上述したディッピング法では、被覆膜をディッピング後ディッピングした被覆膜が乾燥する前に、ローラ端部にキャップ状の円筒状部材を装着しなければならないことや、キャップ状の円筒状部材の清掃に手間がかかる等のことから、ディッピング法を実行する際のハンドリングに問題があった。また、上述したディッピング法では、キャップ状の得円筒状部材を用いないディッピング法に比べると改良されてはいるが、やはり、ローラ端部でダレが発生するし易く、被覆膜の均一塗装及び厚膜化が難しい問題が残っていた。

本発明の目的は上述した課題を解消して、ディッピング法でも被覆膜の均一塗装と厚膜化を達成することができる導電性ローラの製造方法及び導電性ローラを提供しようとするものである。

本発明の導電性ローラの製造方法は、導電性芯材と、導電性芯材の周りに設けられた弾性基材と、弾性基材の周りに設けられた被覆膜と、からなる導電性ローラの製造方法において、弾性基材の表面上に被覆膜をディッピングにより形成するにあたり、導電性芯材の周りに設けられた弾性基材の端部に、導電性芯材の露出部分全体及び弾性基材の端面全体を覆うキャップをディッピング前に装着し、キャップを装着した端部から液中にディップすることにより、被覆膜を弾性基材の周りに形成することを特徴とするものである。

また、本発明の導電性ローラの製造方法の好適例としては、弾性基材の端面とキャップのこの端面と対向する面が隙間なく接触していること、弾性基材の外径とキャップの外径とが同一であり、弾性基材とキャップとの接合面において弾性基材の外表面とキャップの外表面とが同一面であること、キャップの、弾性基材の外径と同一の外径を有する部分の長さを、弾性基材とキャップとの接合面から２ｍｍ以上とすること、キャップを除去する際、弾性基材とキャップとの接合面よりも端部側外方において被覆膜を切断すること、キャップを装着した状態で、同じ液中に複数回浸漬することにより、あるいは、異なる液中に複数回浸漬することにより、複数層の被覆膜を形成すること、がある。

本発明の導電性ローラは、導電性芯材と、導電性芯材の周りに設けられた弾性基材と、弾性基材の周りに設けられた被覆膜と、からなる導電性ローラにおいて、被覆膜の軸方向端部における厚さが５０μｍ以上であることを特徴とするものである。

また、本発明の導電性ローラの好適例としては、被覆膜の軸方向両端部における厚さの差が１５０μｍ以下であることがある。

本発明の導電性ローラの製造方法は、弾性基材の表面上に被覆膜をディッピングによる形成するにあたり、導電性芯材の周りに設けられた弾性基材の端部に、導電性芯材の露出部分全体及び弾性基材の端面全体を覆うキャップをディッピング前に装着し、キャップを装着した端部から液中にディップすることにより、被覆膜を弾性基材の周りに形成することにより、ディッピング法でも被覆膜の均一塗装と厚膜化を達成することができる。

具体的には、被覆膜の軸方向端部における厚さが５０μｍ以上の厚膜化を達成することができるとともに、好ましい態様として、被覆膜の軸方向両端部における厚さの差が１５０μｍ以下という均一塗装を達成することができる。

図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の導電性ローラの一例を示す図であり、図１（ａ）はその正面図を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。図１（ａ）、（ｂ）に示す例において、導電性ローラ１は、導電性芯材２と、導電性心材２の周りに設けられた弾性基材３と、弾性基材３の周りに設けられた被覆膜４と、被腹膜４の周りに設けられた表層５と、から構成されている。ここで、表層５はトナー付着防止及び汚染対策のために設けられている。また、本発明で厚さや厚さの差の対象となる被腹膜は、本例では被腹膜４と表層５とを足し合わせたものに対応する。

導電性芯材２としては、金属又はプラスチックを好適に使用することができる。また、弾性基材３としては、ポリウレタン、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルゴムなどゴム組成物及びそれらの発泡体を好適に使用することができる。さらに、被覆膜４としては、アクリル、ウレタン、ナイロン、ポリエチレン、エポキシ、ポリエステル、ポリエーテル、ポリスチレン、フェノール、ポリアミド、ウレタン変性アクリル樹脂などの樹脂を好適に使用することができる。さらにまた、表層５としては、アクリル、ウレタン、ナイロン、ポリエチレン、エポキシ、ポリエステル、ポリエーテル、ポリスチレン、フェノール、ポリアミド、ＡＢＳ、ウレタン変性アクリル樹脂、フッ素樹脂などの樹脂を好適に使用することができる。複写機、プリンター、ＦＡＸ等に使用される帯電ローラなどにこの導電性ローラ１を使用する際に重要なことは、被覆膜４と表層５からなる膜の厚さに厚みを持たせることである。

本発明の特徴は、ディッピング法による上述した構成の導電性ローラの製造方法、特に、ディッピング法による弾性基材３の表面に対する被覆膜４及び表層５の形成方法にある。以下、図２及び図３を参照して、本発明の導電性ローラの製造方法の一例を説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、導電性芯材２の周りに弾性基材３を設けた、スラリー液中へのディッピングに供する、ローラ中間体１１を準備する。同時に、図２（ｂ）に示すように、ローラ中間体１１のスラリー液中に浸漬すべき端部に被冠可能なキャップ１２を準備する。そして、図２（ｃ）に示すように、キャップ１２をローラ中間体１１の端部に装着する。キャップ１２の材質としては、水、トルエン、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）、ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）に対して強い樹脂であって、ローラ中間体１１の端部との間に形成されるつなぎ目で一定の速度で流れ、その上に均一にスラリーが載る樹脂、例えば、スラリーをはじく樹脂などが好ましい。そのような樹脂の一例として、ＰＥ、ＰＰ、ＰＡ、ＰＯＭ、ＰＭＭＡ、ＰＴＦＥ、ＰＥＴ、ＰＥＥＫ、ＴＰＸ、ＰＢＴ等を使用することができる。

本発明では、キャップ１２をローラ中間体１１の端部に装着した状態で必要な、より好適な条件は以下の通りである。まず、図２（ｃ）に示すように、ローラ中間体１１の弾性基材３の端面とキャップ１２のこの端面と対向する面が、隙間なく接触していることが好ましい。また、図２（ｃ）のＡ部に示すように、弾性基材３の外径とキャップ１２の外径とが同一であり、弾性基材３とキャップ１２との接合面において弾性基材３の外表面とキャップ１２の外表面とが同一面であることが好ましい。さらに、キャップ１２の、弾性基材３の外径と同一の外径を有する部分の長さａを、弾性基材３とキャップ１２との接合面から２ｍｍ以上とすることが好ましい。ここで、弾性基材３とキャップ１２との接合面から２ｍｍ以上とすることが好ましいのは、２ｍｍ以上ないとスラリー液のタレが生じて均一な膜の部分が得られないためである。いずれの場合も、本発明をより効果的に実施することができる。

次に、図３（ａ）に示すように、キャップ１２を装着した端部が下になるように、ローラ中間体１１を図示しない手段で支持する。次に、図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）に示す状態のままローラ中間体１１をディッピング用のスラリー液１３中に浸漬する。その後、ローラ中間体１１をディッピング用のスラリー液１３中から引き上げ、キャップ１２をローラ中間体１１の端部から除去することで、図３（ｃ）に示すように、ローラ中間体１１の弾性基材３上に被覆膜４を設けた導電性ローラ１を作製することができる。表層５も同様の方法で形成する。

なお、被覆膜４を構成するディッピング用のスラリー液１３としては、上記被覆膜４の材料として挙げた樹脂、特に、アクリル、ウレタンの液体を使用することができる。表層５も同様であり、特に、アクリル、ウレタン、フッ素樹脂の液体を好適に使用することができる。また、スラリー液１３中の浸漬の回数については、必要な膜厚を得ることができれば、１回でも複数回でも良い。さらに、複数回浸漬を行う場合には、同一のスラリー液中に複数回浸漬しても、１回毎に異なるスラリー液中浸漬しても、いずれでも良い。ただ、一般には複数回に分けて浸漬を実施した方が、より好適に被覆膜４の厚膜化を達成できるため好ましい。さらにまた、キャップ１２をローラ中間体１１の端部から除去する際には、弾性基材３とキャップ１２との接合面よりも外側を切断することが好ましい。このようにしてキャップ１２をローラ中間体１１から除去することで、端部における被覆膜４の厚膜化及び均一化を達成できるため好ましい。

上述した本発明の導電性ローラの製造方法によれば、図４（ａ）に示すように、ディッピング時に重力でスラリー液１３（後に被覆膜４となる）が下方で溜まり被覆膜４が均一とならない溜まり部２１を形成しても、弾性基材３とキャップ１２との接合面２２よりも端部側外方（図では下側）の切断部２３で被覆膜４と表層５を切断してキャップ１２を除去することで、図４（ｂ）に示すように、均一で厚い被服膜（被覆膜４＋表層５）を得ることができる。

得られた導電性ローラは、被覆膜（本例では被覆膜４＋表層５）の軸方向端部における厚さが５０μｍ以上の厚膜化を達成することができるとともに、好ましい態様として、被覆膜の軸方向両端部における厚さの差が１５０μｍ以下という均一塗装を達成することができる。ここで、被覆膜の軸方向端部における厚さが５０μｍ以上であることが必要なのは、耐電圧特性を維持させるためである。また、被覆膜の軸方向両端部における厚さの差が１５０μｍ以下だと好ましいのは、画像不良が発生しないためである。

ディッピング法でも被覆膜の均一塗装と厚膜化を達成することができる本発明の導電性ローラの製造方法に従って得られる導電性ローラは、複写機、プリンター、ＦＡＸ等に使用される、例えば帯電ローラ等として好適に利用することができる。

（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の導電性ローラの一例を示す図である。（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の導電性ローラの製造方法における各工程を説明するための図である。（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の導電性ローラの製造方法における各工程を説明するための図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の導電性ローラの製造方法におけるキャップ除去時の切断位置及び効果を説明するための図である。

符号の説明

１導電性ローラ
２導電性芯材
３弾性基材
４被覆膜
５表層
１１ローラ中間体
１２キャップ
１３スラリー液
２１溜まり部
２２接合面
２３切断部

Claims

導電性芯材と、導電性芯材の周りに設けられた弾性基材と、弾性基材の周りに設けられた被覆膜と、からなる導電性ローラの製造方法において、弾性基材の表面上に被覆膜をディッピングにより形成するにあたり、導電性芯材の周りに設けられた弾性基材の端部に、導電性芯材の露出部分全体及び弾性基材の端面全体を覆うキャップをディッピング前に装着し、キャップを装着した端部から液中にディップすることにより、被覆膜を弾性基材の周りに形成することを特徴とする導電性ローラの製造方法。
弾性基材の端面とキャップのこの端面と対向する面が隙間なく接触している請求項１記載の導電性ローラの製造方法。
弾性基材の外径とキャップの外径とが同一であり、弾性基材とキャップとの接合面において弾性基材の外表面とキャップの外表面とが同一面である請求項１または２に記載の導電性ローラの製造方法。
キャップの、弾性基材の外径と同一の外径を有する部分の長さを、弾性基材とキャップとの接合面から２ｍｍ以上とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電性ローラの製造方法。
キャップを除去する際、弾性基材とキャップとの接合面よりも端部側外方において被腹膜を切断する請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電性ローラの製造方法。
キャップを装着した状態で、同じ液中に複数回浸漬することにより、あるいは、異なる液中に複数回浸漬することにより、複数層の被覆膜を形成する請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電性ローラの製造方法。
導電性芯材と、導電性芯材の周りに設けられた弾性基材と、弾性基材の周りに設けられた被覆膜と、からなる導電性ローラにおいて、被覆膜の軸方向端部における厚さが５０μｍ以上であることを特徴とする導電性ローラ。
被覆膜の軸方向両端部における厚さの差が１５０μｍ以下である請求項７に記載の導電性ローラ。