JP4903007B2

JP4903007B2 - Ｏａローラの製造方法

Info

Publication number: JP4903007B2
Application number: JP2006117912A
Authority: JP
Inventors: 剛横塚; 勝之豊田; 憲治服部
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-04-21
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2026-04-21
Also published as: JP2007292846A

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ＯＡローラ製造用キャップ部材及びこれを用いたＯＡローラの製造方法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ＯＡローラが使用されている。この種のＯＡ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、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部材をディッピング前に装着し、キャップ部材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し、皮膜層を少し余らせた状態でカットし、キャップ部材を引き抜くＯＡローラの製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１１８６２４号公報

上述した従来のＯＡローラ製造に用いられるキャップ部材は表面が平滑な樹脂にて構成されており、塗装に用いる塗料によってはキャップ部材とのなじみが悪く、塗料をはじいてしまったり、はじいてしまった塗料が塗装部端面にたまって、ダレ等の外観上の不具合を生じさせてしまう問題があった。

本発明の目的は上述した問題点を解消して、塗装に用いる塗料とのなじみが良好で、塗料のダレ等の外観上の不具合が発生しないＯＡローラ製造用キャップ部材及びこれを用いたＯＡローラの製造方法を提供しようとするものである。

本発明のＯＡローラ製造方法は、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ＯＡローラの製造方法であって、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、ローラの軸端側の表面粗さが他端側の表面粗さよりも小さいキャップ部材をディッピング前に装着し、キャップ部材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ＯＡローラ製造用キャップ部材の好適例としては、ローラの軸端側の表面粗さがＲｚ＝０．１〜５μｍであること、他端側の表面粗さがＲｚ＝１０〜４０μｍであること、ローラの軸端側の長さが０．５〜３．０ｍｍであること、がある。

本発明のＯＡ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ＯＡローラの製造方法であって、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上述した構成のキャップ部材をディッピング前に装着し、キャップ部材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。

本発明によれば、ＯＡローラ製造用キャップ部材において、ローラの軸端側の表面粗さを、他端側の表面粗さよりも小さくすることで、塗装に用いる塗料とのなじみが良好で、塗料のダレ等の外観上の不具合が発生しないＯＡローラ製造用キャップ部材及びこれを用いたＯＡローラの製造方法を得ることができる。

まず最初に、本発明の理解を助けるために、本発明のＯＡローラ製造用キャップ部材を適用するＯＡローラの構造及び本発明のＯＡローラ製造用キャップ部材を用いたＯＡローラの製造方法について説明する。これらの説明は、従来の例とほぼ同様である。

＜本発明のＯＡローラ製造用キャップ部材を適用するＯＡローラの構造について＞
図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の対象となるＯＡ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、ＯＡ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、本発明のＯＡローラを使用して形成する被腹膜は、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ＯＡ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ＯＡローラ製造用キャップ部材を用いたＯＡローラの製造方法について＞
図２（ａ）〜（ｃ）及び図３（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。

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。

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ＯＡ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。

＜本発明のＯＡローラ製造用キャップ部材について＞
図４（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明のＯＡローラ製造用キャップ部材の一例の構成を説明するための図である。図４（ａ）〜（ｃ）に示す例において、本発明のＯＡローラ製造用キャップ１２の特徴は、ローラの軸端側の部分１２−１を表面粗さを、他端側の部分１２−２の表面粗さよりも小さく構成した点である。

このように構成することで、まず、他端側の部分１２−２よりも小さいローラの軸端側の部分１２−１の表面粗さにより、キャップ１２を抜き取った後の塗装端面において外観上の不具合をなくすことができる。ローラの軸端側の部分１２−１の表面粗さＲａは特に限定しないが、Ｒｚ＝０．１〜５μｍであると好ましい。Ｒｚが０．１μｍ未満であると、十分な膜厚が確保できない場合があり、一方、Ｒｚが５μｍを超えると、アンカー効果が大きくなってキャップを抜きとる際に膜のちぎれが発生する場合がある。また、ローラの軸端側の部分１２−１の軸方向の長さ（図４（ａ）〜（ｃ）における長さＬ）は特に限定しないが、この部分の長さＬを０．５〜３．０ｍｍとすることが好ましい。Ｌが０．５ｍｍ未満であると、十分な切断代が確保できないの場合があり、一方、Ｌが３．０ｍｍを超えるとダレが発生する場合がある。

さらに、ローラの軸端側の部分１２−１よりも大きい他端側の部分１２−２の表面粗さにより、キャップ１２の材質によらず塗装性を良好にできる。他端側の部分１２−２の表面粗さＲｚは特に限定しないが、Ｒｚ＝１０〜４０μｍであると好ましい。Ｒｚが１０μｍ未満であると、塗料保持の十分な効果が得られずハジキ、ダレの原因となってしまう場合があり、一方、Ｒｚが４０μｍを超えるとバリが発生する場合がある。さらにまた、本発明によれば、化学的な手法によらず、表面状態を機械的に変更させることで上記特性を得ているため、塗料、キャップ材質によらず本発明は有効となる。

図４（ａ）に示す例では、キャップ１２を、金型によるインジェクション成形または押出成形をする際、金型内の表面粗さが大きい他端側の部分１２−２に対応する箇所にシボ加工を施しシボを形成し、表面粗さが大きい他端側の部分１２−２に微細な凹凸を設けることで、本発明のＯＡローラ製造用キャップ部材を形成している。また、図４（ｂ）に示す例では、キャップ１２を一旦成形後、金型内の表面粗さが大きい他端側の部分１２−２に対応する箇所に後工程として機械研磨を行うことで、表面粗さが大きい他端側の部分１２−２に微細な穴を設けることで、本発明のＯＡローラ製造用キャップ部材を形成している。さらに、図４（ｃ）に示す例では、キャップ１２を一旦成形後、金型内の表面粗さが大きい他端側の部分１２−２に対応する箇所に後工程として溝加工を行うことで、表面粗さが大きい他端側の部分１２−２に微細な溝を設けることで、本発明のＯＡローラ製造用キャップ部材を形成している。

以下、実際の例について説明する。

以下の表１に示す条件で、図５（ａ）〜（ｄ）に示すような実施例１、２と比較例１、２のキャップ１２を形成した。直径１ｍｍの導電性芯材２の周りに、金型を利用したインジェクション成形により、ポリエーテルポリオール（三井武田ケミカル・アクトコールＥＤ２６）６０重量部、ＴＤＩ（三井武田ケミカル・コスモネートＴ−８０）４０重量部、カーボン（旭カーボン・旭＃８０）２０重量部からなるウレタンフォームから構成される厚さ１ｍｍの弾性基材３を設けてローラ中間体１１を準備した。準備したローラ中間体１１に対し、実施例及び比較例のキャップ１２を用い上述した方法に従ってディッピングを実施し、アクリルウレタン樹脂からなる厚さ７〜１７μｍの表層を形成し、その後キャップ１２を除去することで、ＯＡローラ１を作製した。そして、キャップ１２を除去する際の表層の液だまりや塗膜やぶれを観察して評価した。結果を表１に示す。

表１の結果から、ローラの軸端側（未加工部分１２−１）の表面粗さが他端側（加工部分１２−２）の表面粗さより小さい実施例１、２は、表面全体を未加工部分とし表面粗さが全表面において小さい比較例１、表面全体を加工部分とし表面粗さが全表面において大きい比較例２と比べて、液だまりが無く、外観上の不具合が発生していないことがわかる。

本発明のＯＡローラ製造用キャップ部材を用いたＯＡローラの製造方法従って製造したＯＡ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対象となるＯＡ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の一例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の他の例を説明するための図である。（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明のＯＡローラ製造用キャップ部材の一例の構成を説明するための図である。（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ実際に使用した実施例及び比較例の構成を説明するための図である。

符号の説明

１ＯＡ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
１２−１ローラの軸端側の部分
１２−２他端側の部分
１３スラリー液

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ＯＡローラの製造方法であって、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、ローラの軸端側の表面粗さが他端側の表面粗さよりも小さいキャップ部材をディッピング前に装着し、キャップ部材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ＯＡローラの製造方法。
前記ローラの軸端側の表面粗さがＲｚ＝０．１〜５μｍであることを特徴とする請求項１に記載のＯＡローラの製造方法。
前記他端側の表面粗さがＲｚ＝１０〜４０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のＯＡローラの製造方法。
前記ローラの軸端側の長さが０．５〜３．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のＯＡローラの製造方法。