JP4061777B2

JP4061777B2 - 被覆層を有するゴムローラの製造方法

Info

Publication number: JP4061777B2
Application number: JP15740499A
Authority: JP
Inventors: 小林健二; 浅岡圭三
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2019-06-04
Also published as: JP2000346050A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザープリンターまたはファクシミリの受信装置などの画像形成装置において、電子写真プロセスを採用した電子写真装置に組み込まれる現像ローラ、帯電ローラおよび転写ローラなどのローラおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真装置の画出し工程は、光導電性を有する感光体表面を帯電する帯電工程、感光体の表面に画像光を露光してその表面に静電潜像を形成する露光工程、この静電潜像に着色樹脂粉を静電吸着させてトナー像として顕在化する現像工程、このトナー像を用紙に転写する転写工程、その転写像を圧力や熱を加えて用紙に定着する定着工程、そして転写後の感光体上の残存トナーを除去するクリーニング工程などからなる。これら各工程において種々のローラが使用されており、前記帯電工程では帯電ローラ、現像工程では現像ローラ、転写工程では転写ローラなどが使用されている。
【０００３】
近年、電子写真の高画質化のニーズが高まり、前記ローラの外径寸法の高精度化が厳しく要求されている。例えば、感光体表面に接触してトナーを供給する接触方式の現像ローラや、感光体表面に接触してその表面を帯電する帯電ローラの場合、外径寸法が精確でないと、感光体とローラ間のニップ幅や接触圧力に変動が生じて画像ムラなどの画質欠陥が発生し易くなり、また、感光体と非接触状態でトナーを供給する非接触方式の現像ローラの場合には、両者の間隙幅が変動して画質欠陥が発生し易くなるのである。
【０００４】
また、この種のローラの外周面には、ディップ塗布やスプレー塗布などを用いて数μｍ〜数十μｍの被覆層が形成されることが多い。この被覆層により、現像ローラにおいては、トナーフィルミング（長期使用によりトナーがローラ表面に固着する現象）を防止してトナー帯電性を向上させ、帯電ローラにおいては、帯電ムラを防止し、転写ローラにおいては、トナー離型性を向上させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記被覆層の形成方法の中でも、ディップ法には、図４（ａ）に示すように、長軸方向を塗工液１０の表面に対し垂直状態にしてローラ状弾性体１１を浸漬し塗布する「垂直ディップ法」、図４（ｂ）に示すように、塗工液１０に対しローラ状弾性体１１の長軸方向を水平状態にしてローラ状弾性体１１を軸回転させつつその外表面を浸漬し塗布する「水平ディップ法」があるが、水平ディップ法では、ローラ状弾性体を塗工液面から引き離す際に、表面張力による液引きと呼ばれる現象が生じ、液引きした被覆層の厚みが他の層厚よりも大きくなり、外径バラツキが大きく発生し易いことから、比較的被覆層の厚みのバラツキが小さく且つ簡便な垂直ディップ法が採用される傾向にある。しかしながら、垂直ディップ法でも、ローラ状弾性体を塗工液面から引き離す際に、塗工液の表面張力と重力との作用により液引きが生じ、特にローラ下端部から約２０ｍｍ以内の被覆層の厚みが他の層厚よりも大きくなり、ローラの外径寸法にバラツキが生じることがある。
【０００６】
また、塗工液として溶剤可溶型樹脂溶液を用いる場合は、この塗工液に前記ローラ状弾性体を浸漬した後、最も沸点の高い溶剤に合わせて当該沸点以上の温度で乾燥するのが一般的な方法であるが、前述のように被覆層の厚みにバラツキがあると、被覆層のうち厚みが小さい層が先に乾燥し、厚みが大きい層の内部には塗工液が閉じ込められた状態となり、気泡が形成され易くなる。この気泡欠陥は、接触方式のローラと感光体との間でニップ幅や接触圧力の変動を引き起こしたり、非接触方式のローラと感光体との間隙幅の変動を引き起こすため、画質欠陥の一因となっていた。また、前記気泡欠陥が、トナー漏れを防止するためのシール部材と当接するローラ端部外周面に発生した場合、気泡欠陥により、被覆層の破れが生じたり、被覆層の剥離が進行したりし、トナー漏れが生じる問題があった。
【０００７】
本発明がこれら問題に鑑みて解決しようとするところは、塗工液として溶剤可溶型樹脂溶液を用いた場合、被覆層の厚みにバラツキが生じても、被覆層内部に気泡欠陥が生じるのを防止し、安定した画質を提供せしめるゴムローラの製造方法を提供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決すべく、塗工液に浸漬した後のローラの乾燥工程における気泡欠陥の形成メカニズムについて鋭意研究・考察し、塗工液に含まれる溶剤の特性に着目して研究した結果、本発明に到達するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明のゴムローラの製造方法は、導電性芯体の外周面上に単または複数の弾性体層を形成したローラ状弾性体を用意し、２種以上の沸点の異なる複数の溶剤を含む溶剤可溶型樹脂溶液であるポリカーボネートウレタン、エーテルウレタン、アクリル変性ウレタンより選ばれる少なくとも１種のポリウレタン系樹脂からなる塗工液中に前記ローラ状弾性体を浸漬し、引き上げた後に、前記複数の溶剤のうち最低沸点を有する溶剤の当該沸点以下で乾燥し、前記複数の溶剤のうち最高沸点を有する溶剤の当該沸点以上で乾燥することにより、前記ローラ状弾性体の外周面上に表面層として被覆層を形成することを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、前記溶剤が、メチルエチルケトンおよびジメチルホルムアミドからなることが好ましく、また、塗工液からローラ状弾性体を引き上げた後の液切りを良好にすべく、ローラ状弾性体の外周端部を漸次縮径するテーパー形状または丸み形状に形成することが好ましい。
【００１１】
そして、前記被覆層を形成するのに適した弾性体層としては、その樹脂組成物に、（Ａ）分子中に少なくとも１個のアルケニル基を含み、主鎖を構成する繰り返し単位が主にオキシアルキレン単位または飽和炭化水素系単位からなる重合体と、（Ｂ）分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を含む硬化剤と、（Ｃ）ヒドロシリル化触媒と、（Ｄ）導電性付与剤と、を主成分とする硬化性組成物の反応物を用いたものが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る種々の実施形態について説明する。
図１は、本発明に係るゴムローラの一実施例を示す概略斜視図であり、図２は、前記ゴムローラの概略断面図である。本実施例のゴムローラ１は、ＳＵＳやアルミニウム合金、導電性樹脂などからなる外径１ｍｍ〜１２ｍｍ程度の導電性芯体２の外周面上に、弾性体層３を形成し、この弾性体層３の外周面上に、厚みが１０μｍ〜５０μｍ程度の被覆層４を形成して構成されるものである。尚、前記弾性体層３は、被覆層４に接する層として、ゴムローラの電気抵抗を調整する抵抗調整層、被覆層４との接着性を高めるプライマー層などを単層あるいは複数層を有してもよい。
【００１３】
前記弾性体層３は、後述する樹脂材料を用いて押出成形または射出成形などにより、所定温度、所定時間で硬化させることにより形成される。また、押出成形法により弾性体層３を形成した後に、この弾性体層３の軸心に前記導電性芯体２を貫通させ、接着剤などを用いて固定してもよいし、もしくは、射出成形用金型内の成形空間に配置した導電性芯体２の周囲に弾性体層３を射出成形してもよい。
【００１４】
このような弾性体層３の外周面上に被覆層４を形成する方法について以下に詳説する。先ず、２成分以上の互いに沸点の異なる有機溶剤と、溶剤可溶型樹脂とからなる塗工液を用意する。有機溶剤としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、イソプロプルアルコール（ＩＰＡ）、トルエン、メタノールなどが挙げられる。
【００１５】
また、前記溶剤可溶型樹脂の主成分としては、現像ローラを作製する場合は、トナーフィルミング防止とトナー帯電性の観点から、分子中に−ＮＨＣＯ−結合を含むポリウレタン系樹脂やポリアミド系樹脂、もしくはナイロンやフッ素系などの樹脂が好適であり、帯電ローラや転写ローラを作製する場合には、フッ素系樹脂が好適である。ポリウレタン系樹脂の中でも、入手の容易さやトナーフィルミング防止の観点からは、ポリカーボネートウレタンやエーテルウレタン、体積抵抗率を調整し易く好適なローラ抵抗を得やすい観点からは、ポリカーボネートウレタンやアクリル変性ウレタンが好適である。
【００１６】
前記ポリカーボネートウレタンは、ポリカーボネートポリオールとポリイソシアネートとを、必要に応じてグリコールやアミンなどの鎖伸長剤を加えて、溶剤の存在下あるいは不存在下で反応させて得られる化合物である。ポリカーボネートポリオールには、数平均分子量（Ｍｎ）が約３００〜１５，０００の範囲内のものが好ましく、具体的には、多価アルコールと、ホスゲン、クロル蟻酸エステル、ジアルキルカーボネート、ジアリルカーボネートなどとの縮合重合体が挙げられ、特に前記多価アルコールとしては、１，６−ヘキサンジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオールなどが好ましい。尚、ポリカーボネートポリオールは、単独で使用されるのが好ましいが、ポリエステルポリオールやポリエーテルポリオール、ポリエステル−ポリエーテルポリオールと併用しても構わない。また、前記ポリカーボネートポリオールと反応するポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４'−ジオフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、キシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、水添ＭＤＩ、水添ＴＤＩ、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）などが挙げられるが、これらの中でも、入手の容易さ、製造コスト、ゴムローラに要求される特性などをバランス良く満たす観点からは、水添ＭＤＩやＩＰＤＩが好適である。
【００１７】
また、前記アクリル変性ウレタンとしては、反応が進行し易い点からは、アクリル樹脂とウレタン樹脂との双方に含まれる水酸基をジイソシアネートでウレタン化し結合させたものが望ましい。
【００１８】
また、トナーフィルミング防止の観点からは、上記ポリウレタン系樹脂中にポリシロキサン骨格を含むものが特に好ましい。これにより、被覆層の凝集エネルギーが低下するので、被覆層は良好なトナー離型性を有し、更に、トナーを良好にマイナス帯電させ且つ耐摩耗性を高めるというポリウレタン系樹脂の特性を併せもつことが可能となる。このような効果を十分に発揮させるには、ポリウレタン系樹脂中のポリシロキサン骨格の含有率が、５重量％〜７０重量％、特に５重量％〜４５重量％、更には２０重量％〜４０重量％であることが好ましい。尚、このようなポリウレタン系樹脂には、シリコーン変性ポリカーボネートポリオールのように、１分子中にポリシロキサン骨格を含むと同時に他骨格を含むものでもよい。
【００１９】
このようなポリシロキサン骨格を含むポリウレタン系樹脂には、ポリオール、イソシアネート、および必要に応じて鎖伸長剤を加えた反応物からなり、前記ポリオールおよび鎖伸長剤の少なくとも一方にポリシロキサン骨格を含んだものを用いる。前記ポリオールとしては、ポリジメチルシロキサンポリオールなどのポリシロキサンポリオール、ポリエチレンジアジペート、ポリエチレンブチレンアジペート、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリ−ε−カプロラクトンジオール、ポリカーボネートポリオール、ポリプロピレングリコールなどの１種類または２種類以上が挙げられる。これらの中でも、高温度・高湿度環境下でのトナー帯電量の低下を防ぐという観点からは、特にポリカーボネートポリオールの使用が好ましい。このポリカーボネートポリオールには、例えば、ポリヘキサメチレンカーボネートジオールのような脂肪族または脂環式ポリカーボネートポリオールがより好ましい。
【００２０】
また、前記イソシアネートとしては、公知の４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、シクロヘキサンジイソシアネート、水添ＭＤＩ、イソホロンジイソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネートなどの１種類または２種類以上が挙げられる。さらに、これらイソシアネートとポリオールやポリアミンとを、分子末端にイソシアネート基を有するように反応させて得られるウレタンプレポリマーを用いることもできる。
【００２１】
また、前記鎖伸長剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン（ＩＰＤＡ）、ヒドラジンなどの１種類または２種類以上が挙げられる。
【００２２】
以上の如き溶剤可溶型樹脂を上記溶剤で希釈して、塗工液を用意する。このような塗工液の粘度は、５〜２００ｃＰ（センチポイズ）の範囲内に調整されるのが好ましいが、粘度によって層厚が変わるため、一般的な被覆層の厚み１０〜５０μｍを得るには、１０〜１００ｃＰが好適である。
【００２３】
また、ゴムローラの表面粗さやローラ抵抗を制御するなどのため、このような塗工液中に樹脂系の微粒子や導電性金属酸化物、カーボンブラックなどを分散させることも好ましい。
【００２４】
次に、このような塗工液中に、垂直ディップ法もしくは水平ディップ法により、導電性芯体２の外周面上に弾性体層３を設けてなるローラ状弾性体を所定時間浸漬し、引き上げた後に、上下に揺らして液切りを行い、乾燥炉へ移送する。乾燥炉では、塗工液中の有機溶剤のうち最も低い沸点を有する溶剤の当該沸点以下の温度で所定時間乾燥して溶剤成分を蒸発させ、次いで、同塗工液中の有機溶剤のうち最も高い沸点を有する溶剤の当該沸点以上の温度で所定時間乾燥して溶剤成分を蒸発させることにより、弾性体層３の外周面上に被覆層４が形成される。このように、２種の温度で段階的に塗工液を乾燥させることにより、たとえ被覆層の厚みに大小のバラツキが生じても、塗工液に含まれる２成分以上の溶剤を、層内部に気泡欠陥を生じさせることなく蒸発させることが可能となる。尚、２種の温度での乾燥工程には、１つの乾燥炉において温度設定を切り替える方法、または、２種の温度に設定した２つの乾燥炉を用意し、ローラをこれら乾燥炉に通過させる方法などを採用できる。
【００２５】
尚、垂直ディップ法を採用する場合は、ローラ端部に付着した塗工液の液切れを良好にして層厚のバラツキを小さくし、層内部の気泡欠陥の発生をより確実に防止すべく、図３（ａ）に示すように、ローラ外周端部３ａを端に行くに従い漸次縮径するテーパー形状に形成したり、同図（ｂ）に示すように、ローラ外周端部３ｂを丸み形状に形成したりするのが好ましい。尚、このようなテーパー形状や丸み形状を得るには、金型内の成形空間に前記テーパー形状や丸み形状に対応する壁面を設けて弾性体層成形と同時にそれらを成形してもよいし、もしくは、弾性体層成形後に角部を削り落とすなどして形成すればよい。
【００２６】
また、垂直ディップ法では、ローラ外周面の上部と下部とで被覆層の厚みに差が生じ易いことから、一連のディップ工程が終了した後、ローラの上下を逆にして再度同じディップ工程を行うのが好ましい。
【００２７】
次に、上記弾性体層に用いる樹脂組成物について以下に詳説する。上記弾性体層を構成する樹脂組成物としては、オキシアルキレン系、飽和炭化水素系、ウレタン系およびシロキサン系などを主成分とする樹脂であって、硬化反応により液状物から固化する反応性有機材料を含むものが望ましい。この硬化反応としては、ウレタン化反応、ウレア化反応などのイソシアネート基に起因する反応や、ヒドロシリル化反応もしくは加水分解縮合反応などが挙げられる。また、このような樹脂組成物の代わりに、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＥＰＤＭなどのエチレン−プロピレン系ゴム、ミラブル型シリコーンゴムなどを用いることも可能である。
【００２８】
以上の樹脂組成物の中でも、弾性体層成形の際の硬化収縮が比較的小さいため成形品の形状寸法のバラツキが小さく、且つ硬化時間が短く済むため生産性が良いなどの理由から、特に以下の硬化性樹脂組成物を用いるのが望ましい。
【００２９】
すなわち、（Ａ）分子中に少なくとも１個のアルケニル基を含み、主鎖を構成する繰り返し単位が主にオキシアルキレン単位または飽和炭化水素系単位からなる重合体と、（Ｂ）分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を含む硬化剤と、（Ｃ）ヒドロシリル化触媒と、（Ｄ）導電性付与剤と、を主成分とする硬化性組成物である。
【００３０】
前記（Ａ）成分の重合体は、（Ｂ）成分とヒドロシリル化反応して硬化する成分であり、分子中に少なくとも１個のアルケニル基を有するため、ヒドロシリル化反応が起こって高分子状になり硬化する。（Ａ）成分に含まれるアルケニル基の数は、（Ｂ）成分とヒドロシリル化反応するという点から少なくとも１個以上必要であるが、充分なゴム弾性を得るという点からは、直鎖状分子の場合は、分子の両末端に２個のアルケニル基が存在し、分岐のある分子の場合は、分子末端に２個以上のアルケニル基が存在することが望ましい。
【００３１】
以下に、（Ａ）成分の主鎖を構成する主な繰り返し単位が、オキシアルキレン単位からなる重合体について説明する。このような重合体は、硬化物中に（Ｄ）成分である導電性付与剤を適量添加し、硬化物の体積抵抗率を１０³〜１０¹⁰Ωｃｍ、特には１０⁸〜１０⁹Ωｃｍの範囲内に容易に調整できることから好ましいものである。また、このような重合体には、硬化物の低硬度化の観点からは、前記オキシアルキレン単位を繰り返し単位として含むオキシアルキレン系重合体、更には、オキシプロピレン単位を繰り返し単位として含むオキシプロピレン系重合体が望ましい。
【００３２】
ここで、前記オキシアルキレン系重合体とは、主鎖を構成する単位のうち３０％以上、好ましくは５０％以上がオキシアルキレン単位からなる重合体をいう。オキシアルキレン単位以外に含有される単位は、重合体製造時の出発物質として使用される、活性水素を２個以上有する化合物、例えば、エチレングリコール、ビスフェノール系化合物、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどからなる単位などである。なお、前記繰り返し単位がオキシプロピレン系の場合、エチレンオキシド、ブチレンオキシドなどからなる単位との共重合体（グラフト共重合体を含む）であってもよい。
【００３３】
このようなオキシアルキレン系重合体の分子量は、反応性および低硬度化のバランスをよくする観点から、数平均分子量（Ｍｎ）で５００〜５０，０００、さらには１，０００〜４０，０００であることが好ましい。特に、数平均分子量（Ｍｎ）が５，０００以上のもの、さらには５，０００〜４０，０００であるものが好ましい。前記数平均分子量が５００未満では、硬化した前記硬化性組成物に充分な機械的特性（ゴム硬度、伸び率）などを与えることが難しく、他方、前記数平均分子量が大きくなり過ぎると、分子中に含まれるアルケニル基１個あたりの分子量が大きくなり、立体障害で反応性が落ちるため、硬化が不充分になることが多く、また、粘度が高くなり過ぎて加工性が悪くなる傾向にある。
【００３４】
なお、前記オキシアルキレン系重合体が有するアルケニル基に特に制限はないが、特に下記の一般式（１）で示されるアルケニル基が、硬化性に優れる点で好ましい。
【００３５】
Ｈ₂Ｃ＝Ｃ（Ｒ¹）（１）
（式中、Ｒ¹は水素原子またはメチル基）
【００３６】
また、この硬化性組成物の特徴の１つは、低硬度化に設定し易いことであり、この特徴を発揮させるには、アルケニル基の数は分子末端に２個以上存在することが好ましい。但し、（Ａ）成分の分子量に比してアルケニル基の数が多くなりすぎると剛直になり、良好なゴム弾性が得られにくくなる。
【００３７】
次に、（Ａ）成分が、主鎖を構成する主な繰り返し単位が飽和炭化水素系単位からなる重合体について説明する。この重合体は、低吸水率であり且つ電気抵抗の環境変動が小さい硬化物を得られるという点で好ましいものであり、また、前記オキシアルキレン系重合体の場合と同様に、（Ｂ）成分とヒドロシリル化反応して硬化する成分であり、分子中に少なくとも１個のアルケニル基を有するため、ヒドロシリル化反応が起こって高分子状になり硬化するものである。また、（Ａ）成分に含まれるアルケニル基の数は、（Ｂ）成分とヒドロシリル化反応するという点から少なくとも１個必要であるが、良好なゴム弾性を得るという点から、直鎖状分子の場合は、分子の両末端に２個存在することが好ましく、分岐を有する分子の場合は、分子末端に２個以上存在することが好ましい。
【００３８】
前記主鎖を構成する主な繰り返し単位が飽和炭化水素単位である重合体の代表例としては、イソブチレン系重合体、水添イソプレン系重合体、水添ブタジエン系重合体が挙げられる。これら重合体は、共重合体などの他成分の繰り返し単位を含むものであっても構わないが、少なくとも飽和炭化水素単位を５０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは９０％以上含有することが、飽和炭化水素系の、吸水率が低いという特徴を損なわないようにする上で重要である。
【００３９】
この主鎖を構成する主な繰り返し単位が飽和炭化水素単位である（Ａ）成分の重合体の分子量としては、数平均分子量（Ｍｎ）で５００〜５０，０００程度、更には１，０００〜１５，０００程度であって、常温において液状物で流動性を有するものが、取り扱い易さ、加工性の点で好ましい。
【００４０】
また、このような飽和炭化水素系重合体に導入されるアルケニル基については、前記オキシアルキレン系重合体と同様である。したがって、（Ａ）成分において、分子中に少なくとも１個のアルケニル基を含み、主鎖を構成する主な繰り返し単位が飽和炭化水素単位である重合体の好ましい具体例としては、両末端にアルケニル基を２個有し、直鎖状の数平均分子量（Ｍｎ）が２，０００〜１５，０００で、Ｍｗ／Ｍｎが１．１〜１．２のポリイソブチレン系、水添ポリブタジエン系、水添ポリイソプレン系重合体などが挙げられる。
【００４１】
また、硬化性組成物中の（Ｂ）成分は、分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有する化合物である限り特に制限はないが、分子中に含まれるヒドロシリル基の数が多すぎると、硬化後も多量のヒドロシリル基が硬化物中に残存し易くなり、ボイドやクラックの原因となるため、分子中に含まれるヒドロシリル基の数は５０個以下がよい。また、この数は、硬化物のゴム弾性のコントロールや貯蔵安定性の点から、２〜３０個、より好ましくは２〜２０個であることが好ましく、更には、硬化時の発泡を容易に防ぐ点では、２０個以下、そしてヒドロシリル基が失活しても硬化不良が発生しにくい点では３個以上が好ましく、最も好ましい範囲は３〜２０個である。
【００４２】
なお、本発明では、前記ヒドロシリル基を１個有するとは、Ｓｉに結合するＨを１個有することをいい、ＳｉＨ₂の場合には、ヒドロシリル基を２個有することを意味するが、Ｓｉに結合するＨは異なるＳｉに結合する方が、硬化性やゴム弾性の点から好ましい。
【００４３】
前記（Ｂ）成分の分子量は、（Ｄ）成分である導電性付与剤を添加する場合の分散性やローラ加工性などの点から、数平均分子量（Ｍｎ）で３０，０００以下にあることが好ましく、更には２０，０００以下、特には１５，０００以下が好ましい。（Ａ）成分との反応性や相溶性まで考慮すると、数平均分子量が３００〜１０，０００であることが好ましい。
【００４４】
この（Ｂ）成分に関しては、（Ａ）成分の凝集力が（Ｂ）成分の凝集力に比べて大きいために、相溶性の点でフェニル基含有変性が重要であり、（Ａ）成分との相溶性、入手のし易さの点でスチレン変性体などが好ましく、貯蔵安定性の点でα−メチルスチレン変性体が好ましい。
【００４５】
以上のような硬化性組成物中の（Ａ）成分に対する（Ｂ）成分の使用割合として、（Ａ）成分中のアルケニル基１モル当り、（Ｂ）成分中のヒドロシリル基が０．２〜０．５モル、さらには０．４〜２．５モル存在するように設定されると、良好なゴム弾性を得る点から好ましい。
【００４６】
また、（Ｃ）成分であるヒドロシリル化触媒としては、ヒドロシリル化触媒として使用し得るものである限り特に制限はなく、白金単体、アルミナなどの単体に固体白金を担持させたもの、塩化白金酸（アルコールなどの錯体も含む）、白金の各種錯体、ロジウム、ルテニウム、鉄、アルミニウム、チタンなどの金属の塩化物などが挙げられる。これらの中でも、触媒活性の点から塩化白金酸、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン錯体が望ましい。これらの触媒は、単独で使用してもよく、２種以上で併用してもよい。
【００４７】
また、（Ｃ）成分の使用量としては、（Ａ）成分中のアルケニル基１モルに対して１０^-1〜１０^-8モル、特に１０^-3〜１０^-6モルの範囲内で用いるのが好ましい。尚、（Ｃ）成分の使用量が１０^-8モルに満たないと反応が進行し難い。一方でヒドロシリル化触媒は、一般に高価で、また腐食性を有し、しかも水素ガスが大量に発生して硬化物が発泡してしまう性質を有しているので、１０^-1モルを超えて用いない方が好ましい。
【００４８】
更には、上記硬化性組成物に、（Ｄ）成分である導電性付与剤を添加して導電性組成物とすれば、現像ローラとして好適である。この（Ｄ）成分の導電性付与剤としては、カーボンブラックや、金属微粉末、更には第４級アンモニウム塩基、カルボン酸基、スルホン酸基、硫酸エステル基、リン酸エステル基などを有する有機化合物もしくは重合体、エーテルエステルアミド、もしくはエーテルイミド重合体、エチレンオキサイド−エピハロヒドリン共重合体、メトキシポリエチレングリコールアクリレートなどで代表される導電性ユニットを有する化合物、または高分子化合物などの帯電防止剤などの、導電性を付与可能な化合物を挙げることができる。これらの導電性付与剤は、単独で使用しても、２種以上を併用しても構わない。
【００４９】
尚、（Ｄ）成分である導電性付与剤の添加量は、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計量に対して３０重量％以下とすることが、ゴム硬度を上げない点から好ましい。一方、均一な体積抵抗率を得るには、前記添加量が１０重量％以上とするのが好ましく、更に硬化物の体積抵抗率が１０³〜１０¹⁰Ωｃｍとなるように、添加量を調整するのが好ましい。
【００５０】
更に、上記硬化性組成物には、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分の他、貯蔵安定性改良剤、例えば、脂肪族不飽和結合を有する化合物、有機リン化合物、有機硫黄化合物、チッ素含有化合物、スズ系化合物、有機過酸化物などを添加しても良い。その具体例としては、ベンゾチアゾール、チアゾール、ジメチルマレート、ジメチルアセチレンカルボキシレート、２−ペンテンニトリル、２，３−ジクロロプロペン、キノリンなどが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。また、これらの中でも、ポットライフおよび速硬化性の両立という点からは、チアゾール、ジメチルマレートが特に好ましい。尚、前記貯蔵安定性改良剤は、単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。
【００５１】
そして、上記硬化性組成物には、加工性やコストを改善するという点から、充填剤、保存安定剤、可塑剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料などを添加してもよい。
【００５２】
【実施例】
以下、本発明に係るゴムローラのより具体的な実施例と比較例について詳説するが、以下の実施例は本発明を何ら限定するものではない。
【００５３】
（実施例）
以下の手順で直径１２ｍｍのＳＵＳ製シャフトの周りに、厚み４．０ｍｍの導電性弾性層を形成した。すなわち、
（Ａ）数平均分子量（Ｍｎ）８，０００、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）２の末端アリル化ポリオキシプロピレン系重合体：１００重量部に対して、
（Ｂ）ポリシロキサン系硬化剤（ＳｉＨ価０．３６モル／１００ｇ）：６．６重量部、
（Ｃ）塩化白金酸の１０％イソプロピルアルコール溶液：０．０６重量部、
（Ｄ）カーボンブラック３０３０Ｂ（三菱化学社製）：７重量部、
を混合し、減圧（１０ｍｍＨｇ以下、１２０分間）脱泡して得られた樹脂材料を、予め金型内の成形空間に配置したＳＵＳ製シャフトの周りに注入し、１２０℃の環境下で３０分間静置して硬化させ、厚さ４ｍｍの弾性体層を有するローラ状弾性体を作製した。尚、このローラ状弾性体の外周下端部は、図３（ａ）に示したようにテーパー形状となるように面取り加工を施された。
【００５４】
他方、塗工液を以下の手順で用意した。すなわち、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール（数平均分子量２，０００）を１５０ｇ、ポリジメチルシロキサンポリオール（数平均分子量２，０００）を５０ｇ、およびシクロヘキサンジイソシアネートを３２ｇ配合し、２，０００ｍｌの三口フラスコに仕込み、攪拌しながら反応（１００℃、４時間）させて、分子末端にＮＣＯ基を有するプレポリマーを作製した。次に、このプレポリマーを５０℃に冷却後、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）を５８０ｇ仕込み、１，６−ヘキサンジオール９．６ｇを少しずつ滴下して、鎖伸長反応（１００℃、３時間）を経た後に得た固形分を、ＤＭＦ：ＭＥＫ＝１：１の溶剤を用いて約６％に希釈して、溶液を作製した。さらにこの溶液に平均粒径６μｍのセイカセブンＵＰ−０９０８（大日精化社製）を固形分１００重量部に対して４０重量部の割合で混合し、塗工液とした。この塗工液の粘度は、１５ｃＰ（センチポイズ）であった。
【００５５】
次に、前記塗工液の表面に対して上記ローラ状弾性体を垂直状態に支持しつつ、塗工液にローラ状弾性体の上端部が浸かる程度に約５秒間浸漬した後、速やかにローラ状弾性体を引き上げ、液面から離した状態で５秒間上下に往復運動させて液切りし、続いて、このローラ状弾性体を乾燥炉に移送し、溶剤ＭＥＫの沸点（７９．６℃）以下の７５℃で１０分間乾燥させ、次いで、溶剤ＤＭＦの沸点（１５３℃）以上の１６０℃で３０分間乾燥させて、弾性体層の周りに被覆層を形成した。次に、ローラ状弾性体の上下を逆にして、前記被覆層の形成工程を再度実行して、本実施例に係る被覆層を形成した。このようにして本実施例のゴムローラを１０本作製した。
【００５６】
（比較例）
前記実施例と同じローラ状弾性体および塗工液を用い、前記実施例と同様の手順でローラ状弾性体を塗工液に浸漬し、液切りした後に、乾燥機において１６０℃で３０分間乾燥させて、弾性体層外周面に被覆層を形成した。次に、ローラ状弾性体の上下を逆にして、この被覆層の形成工程を再度実行して、本比較例に係る被覆層を形成した。このようにして本比較例のゴムローラを１０本作製した。
【００５７】
（結果）
上記実施例および比較例に係る被覆層端部を目視観察し、その気泡欠陥の発生状況を比較した結果、実施例のゴムローラについては、１０本すべてに気泡の発生は全く観察されなかったが、比較例のゴムローラについては、１０本すべてに多数の気泡欠陥が認められた。
【００５８】
【発明の効果】
以上の如く、本発明のゴムローラの製造方法によれば、２成分以上の互いに沸点の異なる溶剤を含む溶剤可溶型樹脂溶液からなる塗工液中にローラ状弾性体を浸漬し、引き上げた後に、前記溶剤のうち最低沸点を有する溶剤の当該沸点以下で乾燥し、前記溶剤のうち最高沸点を有する溶剤の当該沸点以上で乾燥して被覆層を形成することにより、この被覆層に気泡欠陥は発生せず、ゴムローラの外径バラツキが小さくなるので、画質欠陥を著しく低減せしめるゴムローラを作製することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るゴムローラの一実施例を示す概略斜視図である。
【図２】本発明に係るゴムローラの一実施例を示す概略断面図である。
【図３】本発明に係るローラ状弾性体の下端部を示す概略側面図である。
【図４】（ａ）は、垂直ディップ法を説明するための模式図であり、（ｂ）は、水平ディップ法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１ゴムローラ２導電性芯体
３弾性体層４被覆層
１０塗工液１１ローラ状弾性体

Claims

導電性芯体の外周面上に単または複数の弾性体層を形成したローラ状弾性体を用意し、互いに沸点の異なる２成分以上の溶剤と溶剤可溶型樹脂であるポリカーボネートウレタン、エーテルウレタン、アクリル変性ウレタンより選ばれる少なくとも１種のポリウレタン系樹脂とからなる塗工液中に前記ローラ状弾性体を浸漬し、引き上げた後に、前記溶剤のうち最低沸点を有する溶剤の当該沸点以下で乾燥し、前記溶剤のうち最高沸点を有する溶剤の当該沸点以上で乾燥することにより、前記ローラ状弾性体の外周面上に表面層として被覆層を形成することを特徴とするゴムローラの製造方法。
前記溶剤がメチルエチルケトンおよびジメチルホルムアミドからなることを特徴とする請求項１に記載のゴムローラの製造方法。
外周端部を漸次縮径するテーパー形状または丸み形状に形成したローラ状弾性体を用意してなる請求項１または２に記載のゴムローラの製造方法。
前記弾性体層を構成する樹脂組成物として、（Ａ）分子中に少なくとも１個のアルケニル基を含み、主鎖を構成する繰り返し単位が主にオキシアルキレン単位または飽和炭化水素系単位からなる重合体と、（Ｂ）分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を含む硬化剤と、（Ｃ）ヒドロシリル化触媒と、（Ｄ）導電性付与剤と、を主成分とする硬化性組成物の反応物を用いてなる請求項１から３のいずれかに記載のゴムローラの製造方法。