JP5137170B2 - 半導電性ローラの製造方法 - Google Patents
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請求項1は、離型剤を用いた液体射出成形法で軸体外周面に形成された円柱状の未処理半導電性弾性層の表面を研削することなくアルコール含浸材料で処理し、その処理により得られる半導電性弾性層の外周面に被覆層を形成することを特徴とする半導電性ローラの製造方法であり、
請求項2は、前記半導電性弾性層の表面に紫外線処理及び/又はプライマー塗布をしてから、前記半導電性弾性層の外周面に被覆層を形成する請求項1に記載の半導電性ローラの製造方法であり、
請求項3は、前記アルコール含浸材料は、4.9〜7.9Nのバネ秤引き抜き荷重で前記表面を摺擦する請求項1又は2に記載の半導電性ローラの製造方法である。
R1 aSiO(4-a)/2 (1)
ここで、前記平均組成式(1)におけるR1は互いに同一又は異種の炭素数1〜10、好ましくは1〜8の非置換又は置換一価炭化水素基であり、aは1.5〜2.8、好ましくは1.8〜2.5、より好ましくは1.95〜2.02の範囲の正数である。
R2 bHcSiO(4-b-c)/2 (2)
但し、式(2)において、R2は炭素数1〜10の置換又は非置換の一価炭化水素基である。また、bは0.7〜2.1、cは0.001〜1.0で、かつb+cは0.8〜3.0を満足する正数である。
、例えばジフェニルシランジオール等の分散剤、酸化鉄、酸化セリウム、オクチル酸鉄等の耐熱性向上剤、接着性や成形加工性を向上させるための各種カーボンファンクショナルシラン、難燃性を付与させるハロゲン化合物、エチニルシクロヘキサノール等の反応制御剤等を本発明の目的を損なわない範囲で添加混合してもよい。
<液状シリコーン組成物の調製>
両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度300)100質量部、BET比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(R−972、日本アエロジル株式会社製)1質量部、平均粒径6μm、かさ密度が0.25g/cm3である珪藻土(オプライトW−3005S、北秋珪藻土株式会社製)40質量部、及びアセチレンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業株式会社製)5質量部をプラネタリーミキサーに入れ30分撹拌を続けた後、3本ロールに1回通した。これをプラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度17、Si−H量0.0060mol/g)2.1質量部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール0.1質量部、及び白金触媒(Pt濃度1%)0.1質量部を添加し、15分撹拌した。得られた組成物が、液状原料として使用した液状シリコーン組成物であった。なお、この液状シリコーン組成物の25℃における粘度は、82Pa・sであった。
内径20.8mm及び長さ237mmの円筒状のキャビティを持つ、外径35mmの円筒金型、この円筒金型の下端開口部に装着された一端部金型、及び前記円筒金型の上端開口部に装着された他端部金型からなるローラ成形用金型を使用した。このローラ成形用金型の内側表面に離型剤(商品名:ダイフリー ダイキン工業株式会社製)を塗布した。前記キャビティの中央には、ステンレス鋼SUM22に厚み5μmの無電解ニッケルメッキを施して表面をトルエンで洗浄した後、シリコーン系プライマ(商品名:プライマNo.16 信越化学工業株式会社製)を塗布し、ギヤーオーブン中で150℃、10分の条件で焼付処理を施した直径7.5mm、長さ281.5mmの軸体を取付けて組み立て、一端部金型のスプルから前記液状シリコーン組成物を注入した。液状シリコーン組成物の注入が終わったら、ローラ成形用金型の外部からその内部を加熱して160℃で7分間液状シリコーン組成物を硬化反応させ、硬化反応の終了後に、ローラ成形用金型を放冷して成形品をローラ成形用金型から取り出した。このローラ成形用金型から脱型したままの成形品にはスプル、ベントに充填されて形成された余剰硬化体が付着しているので、これを切断除去し、続いて、加熱炉で200℃、4時間加熱処理することにより半完成の半導電性ローラを得た。
図6及び図7に示す構造を有するアルコール含浸材料処理装置に半完成の半導電性ローラをセットした。すなわち、半完成の半導電性ローラにおける軸体の端部を治具によりクランプし、半完成の半導電性ローラをその軸線を中心にして3000rpmで回転させた。押圧ローラと未処理半導電性弾性層との間隙に、エタノール(商品名:ミックスエタノール 山一化学工業株式会社製)を滴り落ちない程度に含浸させた不織布(商品名:CR050(幅260mm) 日本ミクロコーティング株式会社製)に半完成の半導電性ローラを7秒間押し付けて(押圧ローラに加えられる押圧力:5.9N)回転させた。
ウレタン系塗料・タケラックE−553(三井武田ケミカル株式会社製 商品名、不揮発分50%)100質量部に充填材として煙霧質シリカであるアエロジル200(日本アエロジル株式会社製、商品名)15質量部及び導電性付与剤として、カーボンブラック・アサヒサーマル(旭カーボン株式会社製、商品名)10質量部を添加し、ポットミルで8時間攪拌・分散した後、ポリイソシアネート系架橋剤・タケラックD140N(三井武田ケミカル株式会社製 商品名)20質量部を添加することにより、被覆層を形成する被覆層形成材料が調製された。
このアルコール含浸材料による処理をした半導電性弾性層の外周面に、アミノシラン系カップリング剤(商品名:KBM603 信越化学工業株式会社製)をスプレーコーティング法にて塗布し、室温に5分間放置してプライマ層を形成した。前記被覆層調製材料をプライマ層の外周面にスプレーコーティング法にて塗布し、150℃で30分間加熱硬化させて被覆層を形成し、半導電性ローラ(1)を作製した。半導電性ローラ(1)の被覆層の平均膜厚は約15μmであった。
実施例1で作製した被覆層形成前の、半完成の半導電性ローラを、実施例1と同様にしてアルコール含浸材料で処理した後、半導電性弾性層の外周面に紫外線照射後にプライマ塗布の処理を行った。紫外線照射は、低圧水銀灯(商品名:EVE UV METER UVPF−A1 アイグラフィックス株式会社製)を使用して、波長253.7及び184.9nm 積算光量5000J/cm2の条件により空気中で行った。
実施例1において、アルコール含浸材料による処理を行わなかった他は実施例1と同様にして半導電性ローラ(3)を作製した。半導電性ローラ(3)を用いて、実施例1と同様にして電気抵抗値を測定したところ、3×106Ωであり、表面粗さRzは5μmであった。次に、実施例1と同様にして画像形成装置に装着して印刷性能を調べたところ、画像不良は発生せず、良好な画像が得られた。また、高温高湿テストでも半導電性ローラ(3)の寸法変化は認められず、他部材との当接部に密着や汚染は認められなかった。しかし、実施例1と同様の5%デューティの耐久テストについては1千枚目あたりから、用紙の印刷面に白抜け現象が観察された。2千枚目を過ぎるとすべての用紙に明らかな印刷不良が発生し、印刷不可となったので実験を中止した。装着していた半導電性ローラ(3)を画像形成装置から取り外して調べたが、被覆層の剥離が確認された。
2:軸体
3:半導電性弾性層
4:被覆層
5:半導電性ローラの表面
6:被覆層形成前のローラ
7:半導電性弾性層外周面
10:プリンタの現像部
11:半導電性ローラ
12:現像ブレード
13:感光ドラム
14:記録紙
15:転写ローラ
16:帯電ローラ
17:トナー供給ローラ
18,19,20:トナー
30:アルコール含浸材料処理装置
31:不織布
32:不織布供給部
33:半完成の半導電性ローラ
34:未処理半導電性弾性層
35:押圧ローラ
36:加圧力印加手段
37:ローラ回転手段
38:ローラ往復動手段
Claims (3)
- 離型剤を用いた液体射出成形法で軸体外周面に形成された円柱状の未処理半導電性弾性層の表面を研削することなくアルコール含浸材料で処理し、その処理により得られる半導電性弾性層の外周面に被覆層を形成することを特徴とする半導電性ローラの製造方法。
- 前記半導電性弾性層の表面に紫外線処理及び/又はプライマー塗布をしてから、前記半導電性弾性層の外周面に被覆層を形成する請求項1に記載の半導電性ローラの製造方法。
- 前記アルコール含浸材料は、4.9〜7.9Nのバネ秤引き抜き荷重で前記表面を摺擦する請求項1又は2に記載の半導電性ローラの製造方法。
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