JP5202636B2 - 帯電ローラの製造方法および該方法により製造された帯電ローラ - Google Patents

Description

本発明は、帯電ローラの製造方法および該方法により製造された帯電ローラ（以下、単に「ローラ」とも称する）に関し、詳しくは、低コストでより簡単に、精度のよい帯電ローラを製造することができる帯電ローラの製造方法および該方法により製造された帯電ローラに関する。

一般に、複写機やプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、画像形成の各工程で、転写ローラ、現像ローラ、トナー供給ローラ、帯電ローラ、クリーニングローラ、中間転写ローラ、ベルト駆動ローラ等の、導電性を付与したローラが用いられている。

このような導電性ローラとしては、金属あるいは樹脂からなる導電シャフトに、発泡もしくは非発泡ゴムからなる弾性層を設け、その上に１層以上のスキン層を設けて形成される帯電ローラ等が知られている。かかる導電性ローラの製造方法として、例えば、特許文献１には、泡体を形成する工程と、円筒状のモールドに圧入して泡体を硬化させる工程と、円筒体の表面に塗膜を形成する工程とを有する発泡体ローラの製造方法が、開示されている。また、特許文献２には、筒状内周面に割線を持たない円筒状のモールドの内周面に塗装し塗膜を形成して硬化させる工程を加えた発泡体ローラの製造方法が、開示されている。さらに、特許文献３には、蓋金型の中心に貫通孔を形成し、一方の貫通孔を原料注入孔とし、他方の貫通孔をローラの軸挿通孔としたローラ用発泡体の金型装置が、開示されている。さらにまた、特許文献４には、円筒状金型の内側にパイプを設けた弾性ローラ用金型が、開示されている。

また、特許文献５には、芯金の両端部に弾性層の材料の注入口を有するキャップを嵌合し、次にこの芯金を成形用金型内に装着し、この注入口から弾性層の材料を注入してローラを成形し脱型した後、さらに必要に応じてこの弾性層の表面に導電性膜を形成し、このローラからキャップを取り除くローラの製造方法が、開示されている。さらに、特許文献６には、ローラの弾性層の材料である発泡体を成形用金型の上端部から成形用金型の内側に形成されるキャビティ内に注入し、このキャビティ内の空気を成形用金型の下端部から排気するローラの製造方法が、開示されている。

さらにまた、特許文献７には、塗装工程の直後に連続して紫外線照射手段によりローラの塗膜層を紫外線照射処理し、これら紫外線照射手段とローラとを軸方向に相対移動させて塗膜層の表面を硬化するリングコーター塗装方法が、開示されている。

特開平５−３５１１０号公報 特開平８−５０４１１号公報 特開平５−３２９８５５号公報 特開平８−１５０６７２号公報 特開平８−２０７１７２号公報 特開平８−２８１８３２号公報 特開２００６−１６０７７１号公報

しかしながら、特許文献１〜６記載の方法は、シャフトの外周にウレタン発泡体、水系ウレタン塗料による接着層・中間層、溶剤系塗料による上層を持つ帯電ローラであるため、下記の課題を有する。
（１）ウレタン発泡体の成型には高精度金型を必要とするため多額な金型費がかかり、精度を維持するための金型の品質管理に手間がかかる。また、成型部材の消耗品が必要なため消耗品費もかかる。
（２）水系ウレタン塗料を多層塗装するために塗装、常温乾燥、熱乾燥を繰り返し行わなければならず、生産に非常に時間がかかる。また、工程が多いため塗料の品質管理、乾燥条件の管理、など生産に関するチェック項目が多い。
（３）塗料の熱乾燥のために、エネルギーを多く使用する。

また、特許文献７記載のリングコーター塗装方法は、液だれを有効に防止することができ、塗膜層の塗りむらや不均一さを解消することができるものであるが、精度のよい帯電ローラを製造するためには装置の厳格な調整が必要であり、そのため、より簡単で、より精度のよい帯電ローラの製造方法が望まれている。

そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、低コストでより簡単に、精度のよい帯電ローラを製造することができる帯電ローラの製造方法および該方法により製造された帯電ローラを提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意検討した結果、シャフトを紫外線硬化型樹脂を含む塗料溶液に直接浸漬し、引き上げと同時に紫外線（ＵＶ）を照射して、塗料を硬化させることで、低コストでより簡単に、精度のよい帯電ローラを製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の帯電ローラの製造方法は、シャフトと、該シャフトの外周に形成された弾性層と、該弾性層の外周面に形成された表層と、を備える帯電ローラの製造方法において、
前記シャフトを、該シャフトの長軸方向が紫外線硬化型樹脂を含む塗料溶液の液面に対して垂直方向になるように下向きに移動して、前記塗料溶液に浸漬する浸漬工程と、
浸漬工程後、前記シャフトを、垂直方向上向きに引き上げるとともに、
引き上げられた前記シャフトの長軸方向の外周に対し、紫外線を照射して前記弾性層を形成する紫外線照射工程と、を有し、前記浸漬工程と前記紫外線照射工程を複数回行うことを特徴とするものである。

また、本発明の帯電ローラの製造方法においては、前記紫外線照射工程における紫外線照射強度を０．１〜４Ｗ／ｃｍ^２とし、該紫外線照射工程後に、前記弾性層に対し、紫外線照射強度１２０〜２４０Ｗ／ｃｍ^２で再度紫外線の照射を行うことが好ましい。

さらにまた、本発明の帯電ローラの製造方法においては、前記浸漬工程後の、前記シャフトの垂直方向上向きへの引き上げ速度が１．１ｍｍ／ｓ〜２０ｍｍ／ｓであることが好ましく、前記塗料溶液の粘度が、０．５〜１０Ｐａ・ｓであることが好ましい。

本発明の帯電ローラは、前記帯電ローラの製造方法により製造されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、低コストでより簡単に、精度のよい帯電ローラを製造することができる帯電ローラの製造方法および該方法により製造された帯電ローラを提供することが可能となった。

帯電ローラの弾性層作製装置の操作の一例を示す図である。 紫外線照射機の一例を示す図である。 紫外線照射機の他の一例を示す図である。 紫外線照射機の他の一例を示す図である。 本発明の好適実施形態に係る帯電ローラの一例を示す図である。 本発明の好適実施形態に係る帯電ローラの他の一例を示す図である。

以下、本発明の好適実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、帯電ローラの弾性層作製装置の操作の一例を示す図である。図１（ａ）に示すように、シャフト１は、昇降機４のシャフト保持機構５で保持されている。シャフト保持機構５の保持部５ａによる保持方法は、シャフト１を保持できればその方法は限定されず、例えば、シャフト１を挟んで保持したり、シャフト１を強力な磁石等で保持していてもよい。

また、昇降機４の台座９上には紫外線硬化型樹脂を含む塗料溶液８（以下、「ＵＶ塗料」とも称する）を入れた溶液槽が設置されている。溶液槽の大きさはシャフト１全体が浸漬できればよく、大きい溶液槽の場合には、複数本のシャフト１を同時に浸漬でき、よりコストを下げることができ、好ましい。

本発明の帯電ローラの製造方法においては、シャフト１を、図１（ａ）中の矢印Ａ方向、即ちシャフト１の長軸方向がＵＶ塗料８の液面８ａに対して垂直方向になるように下向きに移動して、ＵＶ塗料８に浸漬する（浸漬工程）。この時、図１（ｂ）に示すように、弾性層が形成されるシャフト１の上端部が、液面８ａより下になるようにＵＶ塗料８中に完全に浸漬することが肝要である。シャフト１の移動は、例えば、昇降機４のアーム部４ａを上下させることで行う。このように．液面８ａに対してシャフト１を垂直に保つことにより、膜厚を均一につけることができ、既存の製法と同等もしくはそれ以上の膜厚精度（振れ精度）の弾性ローラを作製することができる。

また、本発明の帯電ローラの製造方法においては、浸漬工程後、シャフト１を、図１（ｃ）中の矢印Ｂ方向、即ち垂直方向上向きに引き上げるとともに、引き上げられたシャフト１の長軸方向の外周に対し、紫外線（以下、「ＵＶ」とも称する）を照射して弾性層を形成する（紫外線照射工程）。シャフト１の引き上げは、上記と同様に、例えば、昇降機４のアーム部４ａを上下させることで行う。本発明においては、ＵＶ塗料８をシャフト１に直接浸漬して引き上げ、紫外線照射機７にシャフト１が達すると同時に、シャフト１にＵＶ照射して硬化させることにより、非常に短時間で弾性層を作製できる。また、ＵＶ塗料８を浸漬するディッピング製法であるため、金型・成型フタを使わずに弾性層を作製することができ、低コストでより簡単に、精度のよい帯電ローラを製造することができる。

本発明において、紫外線の照射は、紫外線照射機７により行う。かかる紫外線照射機７は、ワークの周方向から均一にＵＶを照射できるリング形であり、かかるリング形の中央の穴部分を通って、シャフト１を上下させることができる。図２は、紫外線照射機の一例を示す図である。紫外線照射機７Ａは、紫外線透過レンズ７ａと光ファイバー７ｂを有し、紫外線発生装置（水銀ランプ７ｃ）により発生した紫外線を、光ファイバー７ｂを通して紫外線透過レンズ７ａから照射する。また、図３は、紫外線照射機の他の一例を示す図である。紫外線照射機７Ｂは、ＬＥＤ７ｄと電源ケーブル７ｅを有し、ＬＥＤ７ｄにより紫外線を発光して紫外線を照射する。

さらに、図４は、紫外線照射機の他の一例を示す図であり、分割可能なリング形の紫外線照射機を示す図である。図４中、７ｆは紫外線透過レンズ、７ｇは光ファイバーであるが、７ｆをＬＥＤ、７ｇを電源ケーブルとすることもできる。紫外線照射機７Ｃは、昇降機４のアーム部４ａが降下してきたときに、リング７ｈを分割してアーム部４ａと衝突しない位置へ退避し、昇降機４のアーム部４ａが上昇してシャフト１の上端部（ワーク）が紫外線照射機７の高さまで到達したときに、分割していたリング７ｈが合わさって紫外線を照射することで、シャフト保持機構５の簡略化とリング７ｈとワークの位置精度の緩和を行うことができる。

本発明の帯電ローラの製造方法は、浸漬工程と紫外線照射工程を１回または複数回行うことが好ましく、１〜３回行うことがより好ましい。これにより、今まで、ウレタン発泡体成型および水系塗料の多層塗装を行って作製していたローラを、ＵＶ塗料８を１〜３層塗装することで作製でき、工程を簡略化することができる。

本発明において、紫外線照射における紫外線照射強度は、シャフト１の外周上に塗装されたＵＶ塗料８を硬化できれば限定されないが、好ましくは、紫外線照射強度０．１〜４Ｗ／ｃｍ^２である。また、本発明においては、紫外線照射強度０．１〜４Ｗ／ｃｍ^２での紫外線照射工程後に、弾性層に対し、紫外線照射強度１２０〜２４０Ｗ／ｃｍ^２で再度紫外線の照射を行うことも好ましい。紫外線照射工程において弱い紫外線照射強度で紫外線照射を行って、弾性層をある程度硬化させた後、最終工程として、強い紫外線照射強度で再度紫外線照射を行って、弾性層を十分に硬化させる手法を用いることで、クラウン形状をもつ弾性層を容易に作製することができる。

本発明において、浸漬工程後に、シャフト１を塗料に浸漬した状態から引き上げる際の、シャフト１の垂直方向上向きへの引き上げ速度については、シャフト１の外周上にＵＶ塗料８を均一に塗装できれば限定されず、この引き上げ速度の調整により、膜厚を自由に変更することができる。また、引き上げ速度としては、１．１ｍｍ／ｓ〜２０ｍｍ／ｓであることが好ましく、かかる範囲とすることにより、より均一に塗装できる。

また、本発明において、ＵＶ塗料８としては、後述の紫外線硬化型樹脂を含んでいればよく、他の成分として、通常帯電ローラの弾性層に使用できるものであれば、本発明の所期の効果を損なわない範囲で配合することができる。

さらに、本発明において、ＵＶ塗料８の粘度は、シャフト１の外周上にＵＶ塗料８を均一に塗装できれば限定されないが、ＵＶ塗料８の粘度が、０．５〜１０Ｐａ・ｓであることが好ましい。かかる範囲とすることにより、より均一に塗装できる。

また、本発明において、ＵＶ塗料８を塗装したＵＶ塗膜厚は、０．５〜２ｍｍであることが好ましく、０．９〜１．３ｍｍであることがより好ましい。かかる範囲とすることにより、クラウン形状をもつ弾性層を容易に作製することができる。

本発明の帯電ローラの製造方法は、浸漬工程と紫外線照射工程により弾性層を形成することを必須とするものである。そのため、弾性層上に形成される表層の作製方法は、特に制限されるものではなく、通常は上記樹脂成分及び導電剤等分散又は溶解した塗料溶液を調整し、この塗料溶液をディッピング法、スプレー法、ロールコーター法などにより塗布した後熱硬化させる方法が一般的に用いられ、従来の水系塗料溶液および溶剤系塗料溶液のいずれを使用してもよい。なお、上記塗料溶液を調製するための溶媒としては、樹脂組成物を構成する基材樹脂の種類などに応じて適宜選定すればよく、例えば基材樹脂としてフッ素樹脂を用いる場合には、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン、キシレン等が好適に用いられる。

図４は、本発明の好適実施形態に係る帯電ローラの一例を示す図である。本発明の帯電ローラ１０は、本発明の帯電ローラの製造方法により製造されたものであり、シャフト１と、該シャフト１の外周に形成された弾性層２と、該弾性層２の外周面に形成された表層３と、を備えるものである。

本発明において、紫外線硬化型樹脂としては、本発明の所期の効果が得られれば限定されないが、下記（１）〜（４）、
（１）シャフト１に対する密着性がよい
（２）体積固有抵抗が１０^６〜１０^８Ω・ｃｍ
（３）柔軟性があり、破断強度が大きい
（４）低分子導電剤のブリードアウトがない
の特性をもつ紫外線硬化型樹脂であることが好ましい。これにより、従来の帯電ローラにおける発泡体弾性層とソリッドスキン層の両方の特性を併せ持つことができる。

上記紫外線硬化型樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ビニルエステル系樹脂およびこれら樹脂に特定の官能基を導入した変性樹脂等が挙げられ、これら樹脂は、１種単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。上記化合物には、後述の導電剤の他、必要に応じて反応性希釈剤を含むことができる。上記化合物には、光重合開始剤、光重合促進剤を含むことが好ましい。その他、必要に応じて公知の添加剤を含んでもよい。

かかる紫外線硬化型樹脂としては、特に、ウレタン骨格を有するオリゴマーと紫外線重合開始剤とを含むウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂組成物が好ましい。

また、本発明において、弾性層２の紫外線硬化型樹脂に添加できる導電剤としては適宜のものが採用され得るが、カーボン系導電剤としては、ケッチェンブラックやアセチレンブラックが、ゴム用カーボンブラックとしては、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＦＴ、ＭＴ等が用いられる他、酸化カーブンブラック等のインク用カーボンブラック、熱分解カーボンブラック、グラファイト等も用いることができる。

また、導電剤として高分子イオン導電剤を添加でき、かかる高分子イオン導電剤としては、例えば、特開平９−２２７７１７号公報、特開平１０−１２０９２４号公報および特開２０００−３２７９２２号公報に記載されているものを用いることができるが、特に限定されるものではない。

具体的には、（Ａ）有機ポリマー材料、（Ｂ）イオン導電可能なポリマーまたはコポリマーおよび（Ｃ）無機または低分子量有機塩からなる混合物を挙げることができ、ここで、成分（Ａ）は、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリアミド、ポリウレタンまたはポリエステルであり、成分（Ｂ）は、オリゴエトキシ化アクリレートもしくはメタクリレート、芳香族環についてオリゴエトキシ化されたスチレン、ポリエーテルウレタン、ポリエーテル尿素、ポリエーテルアミド、ポリエーテルエステルアミドまたはポリエーテルエステルであり、また成分（Ｃ）は、無機または低分子量有機プロトン酸のアルカリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛またはアンモニウム塩であり、好ましくは、ＬｉＣｌｏ_４、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＮａＣｌｏ_４、ＬｉＢＦ_４、ＮａＢＦ_４、ＫＢＦ_４、ＮａＣＦ_４ＳＯ_３、ＫＣｌＯ_４、ＫＰＦ_６、ＫＣＦ_３ＳＯ_３、ＫＣ_４Ｆ_９ＳＯ_３、Ｃａ（ＣｌＯ_４）_２、Ｃａ（ＰＦ_６）_２、Ｍｇ（ＣｌＯ_４）_２、Ｍｇ（ＣＦ_３ＳＯ_３）_２、Ｚｎ（ＣｌＯ_４）_２、Ｚｎ（ＰＦ_６）_２、またはＣａ（ＣＦ_３ＳＯ_３）_２等である。

また、本発明の帯電ローラ１０は、弾性層２の厚みが、０．９〜１．３ｍｍであることが好ましい。弾性層２の厚みをかかる範囲とすることで、スパーク放電を防止することができる。弾性層２の厚みが０．９ｍｍ未満であると、特に中米などに代表される高温低湿地域において芯金（シャフト）から感光体へスパーク放電が発生するおそれがあり、好ましくない。一方、弾性層２の厚みが１．３ｍｍを超えると、ディッピング塗布時における外径の制御が著しく困難となり、左右差が生じやすくなるため、好ましくない。なお、ローラの外径左右差が大きすぎると、帯電ローラの感光体への密着性が均一でなくなり、特に外径が細い側において、感光体への密着が十分でなくなって帯電能力が十分発揮できず、画像評価で黒抜けの不具合を生ずるおそれがある。

本発明において、シャフト１としては、金属製あるいはプラスチック製で、中空円筒体または中実円柱体のものを使用することができるが、好ましくは、金属製の中空円筒体または中実円柱体であり、より好ましくは、金属製の中空円筒体である。これにより、よりコストを下げることができる。

本発明において、上記表層３を形成する樹脂としては、通常帯電ローラに用いられる樹脂を使用でき、例えば、上記紫外線硬化樹脂および熱硬化型樹脂等を挙げることができる。

本発明において、上記表層３に使用できる熱硬化型樹脂としては、帯電部材の表層を形成する場合に用いられる公知のゴムや樹脂を用いることができ、特に制限されるものではないが、ウレタン変性アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、及びフッ素樹脂等が例示され、これらの１種又は２種以上を混合して用いることができる。これらの中で、帯電ローラ表面の耐トナー付着性を付与できるという観点から、フッ素樹脂が好ましく用いられる。

このフッ素樹脂として具体的には、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ビニリデンフルオライド共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフルオライド等が例示される。

また、この表層３を形成する樹脂中には、特に制限されるものではないが、導電剤を添加して表層の導電性（電気抵抗）を付与又は調整することができる。この場合、導電剤としては、特に制限はなく、各種電子導電剤や各種イオン導電剤を用いることができるが、本発明では特にカーボンを用いることが好ましい。

導電剤の添加量は、所望とする抵抗が得られるように適宜調整することができる。この場合、表層３の体積固有抵抗は、１×１０^４〜１×１０^１２Ω・ｃｍ、特に１×１０^６〜１×１０^８Ω・ｃｍとすることが好ましく、このような体積固有抵抗を達成するように導電剤の添加量を調整することができ、導電剤としてカーボンを用いた場合の添加量は、通常、基材樹脂に対して１〜１００ｐｈｒ、特に１０〜７０ｐｈｒ程度とされる。

なお、この表層３を形成する樹脂組成物には、架橋剤、増粘剤、チクソトロピー性付与剤、構造粘性付与剤等の添加剤を必要に応じて添加することができる。

また、表層３の厚さは、帯電ローラ１０の形態等に応じて設定され、特に制限されるものではないが通常１〜３０μｍ、特に１〜２０μｍとすることができ、１μｍ未満であると、ローラの耐久性に劣る場合があり、一方２０μｍを超えると帯電特性に悪影響を与えたり、表面にしわを生じたりするなど、良好な表面性が得られない場合がある。

図５は、本発明の好適実施形態に係る帯電ローラの他の一例を示す図である。感光ドラムに押圧される際長さ方向に均一な当たり面を形成することが重要であるため、帯電ローラ２０は、長さ方向中央部が端部よりも径が大きいクラウン形状を有している。本発明においては、ＵＶ塗料８を浸漬して塗布することでクラウン形状をもつ弾性層を作製することができる。具体的には、シャフトの引き上げ速度を調整して、ローラ軸方向における弾性層の厚みを適宜変更することで、所望のクラウン形状を有する弾性層を形成することができる。

ローラ長さ方向断面において、長さ方向中央が端部より突出され、その突出の程度を表すクラウン量としては、５０〜３００μｍとすることが好ましく、このようにすることによって、通常の画像を一層良好なものにすることができる。クラウン量を５０μｍ未満とした場合には、ローラ長さ方向中央部の接触圧が低くなり、一方、これを、３００μｍを超えるものとした場合には、ローラ長さ方向中央部が強く接触しすぎ、いずれの場合も帯電量の不均一を招くおそれがある。なお、本発明における帯電ローラのクラウン量の測定は、ミツトヨ（株）製高精度レーザ測定機ＬＳＭ−４３０ｖを用いて行った。本測定機により、ローラ中央部及び中央部から端部へ向かう９０ｍｍの位置において外径を測定し、中央部の外径と両端部方向へ各９０ｍｍの位置における外径の平均値との差をローラクラウン量とする。例えばローラ長２５０ｍｍの帯電ローラにおいては、一方の端から３５ｍｍ、１２５ｍｍ、２１５ｍｍの３点において外径を測定する。その際、一方の端から３５ｍｍ位置における外径をＡ（ｍｍ）、１２５ｍｍ位置における外径をＢ（ｍｍ）、２１５ｍｍ位置における外径をＣ（ｍｍ）とすると、クラウン量（μｍ）は下記式（１）、
クラウン量（μｍ）＝｛Ｂ−（Ａ＋Ｃ）／２｝×１０００ （１）
で求めることができる。

また、本発明において、帯電ローラ１０、２０は、振れ（膜厚精度）をローラ長さ方向全領域において、７０μｍ以下とすることが好ましい。帯電ローラ１０、２０と感光体とは接触しながら回転しているが、帯電ローラ１０、２０の振れが大きい場合には、帯電ローラ１０、２０と感光体との間に空隙が生じてくる。更にその空隙距離も様々になってしまう。この場合、感光体上に残留しているトナー粒子及び外添剤が、その空隙に侵入しやすくなり、帯電ローラ１０、２０にムラとなって付着する。従って、ローラ表面は、まだらに汚れる結果となり、画像不良の原因となってしまう。なお、本発明における帯電ローラ１０、２０の振れの測定は、ミツトヨ（株）製高精度レーザ測定機ＬＳＭ−４３０ｖを用いて行った。本測定機により、外径を、ローラ長さ方向各５点について測定し、各点について測定した外径の最大値と最小値との差の平均値を振れとした。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
（実施例１〜４および参考例１）
（弾性層の作製）
（１）中空円筒体状のシャフト１（材質：アルミＡ６０６３，長さ：２３０ｍｍ，厚み０．７ｍｍ，外径φ１８ｍｍ）を浸漬することができる深さを持つタンク、タンク上方に設置されたリング形の紫外線照射機７、および、シャフト１を液面に対し垂直に保持することができる昇降機４を有する装置を用いた（図１参照）。
（２）タンクに粘度５．１００Ｐａ・ｓの下記表１記載の配合処方のＵＶ塗料８を満たし、シャフト１を昇降機４に設置した。
（３）昇降機４でシャフト１を上記タンク中に浸漬（塗装）させ、その後、下記表２記載の所定の時間（分）で引き上げた。引き上げ速度はいずれも４ｍｍ／ｓとした。
（４）紫外線照射機７へシャフト１が達した時にＵＶを照射し、下記表２，３記載の所定の時間（秒）でＵＶ塗料を硬化させた。
（５）シャフト１全体が紫外線照射機７を通過するまで、引き上げた。
（６）実施例１〜４については、必要な膜厚やクラウン形状を得るために上記（１）〜（５）の操作を合計で２回繰り返した。
（７）ＵＶ硬化を完了させるために、最終工程では、ＦＵＳＩＯＮ製ＵＶランプでワークを回転させながら１５０Ｗ／ｃｍ^２のＵＶを照射した。

（表層の作製）
（１）実施例１および参考例１については、下記表１記載の配合の溶剤系塗料を浸漬により塗装し、風乾３０分の後、加熱炉で１０５℃２１０分の条件で加熱乾燥させ、硬化させた。また、実施例２，４については、それぞれ下記表１記載の配合処方の溶剤希釈ＵＶ塗料およびエマルジョン化させた水系ＵＶ塗料を浸漬により塗装し、風乾３０分（水系塗料については６０分）の後、ＵＶ照射を行い、硬化させた。さらに、実施例３については、下記表１記載の配合処方のモノマー希釈ＵＶ塗料を、上記弾性層の作製と同様に、昇降機４を有する装置（図１参照）を用いて浸漬塗装し、引き上げと同時にＵＶ硬化させ、その後、さらにＵＶ硬化させた。
（２）端部裁断
所定の位置で弾性層および表層を裁断して取り除き、シャフト１が露出する部分を作製し、図５に示す帯電ローラを作製した。

作製された帯電ローラについて、各層の膜厚、振れ、クラウン量および外径左右差を測定し、結果を下記表２に併記した。

（振れの測定）
ミツトヨ（株）製高精度レーザ測定機ＬＳＭ−４３０ｖを用いて、外径を、ローラ長さ方向各５点について測定し、各点について測定した外径の最大値と最小値との差の平均値を振れ（ｍｍ）とした。

（クラウン量の測定）
ミツトヨ（株）製高精度レーザ測定機ＬＳＭ−４３０ｖを用いて、ローラ中央部及び中央部から端部へ向かう９０ｍｍの位置において外径を測定し、中央部の外径と両端部方向へ各９０ｍｍの位置における外径の平均値との差をローラクラウン量（μｍ）とした。

（外径左右差の測定）
ミツトヨ（株）製高精度レーザ測定機ＬＳＭ−４３０ｖを用いて、ローラ中央部から端部へ向かう９０ｍｍの位置において外径を測定し、両端部方向へ各９０ｍｍの位置における外径の差を求めて、外径左右差（μｍ）とした。

実施例１〜４においては、低コストでより簡単に帯電ローラを製造することができた。また、振れが小さくクラウン量も適切である、精度のよい帯電ローラを製造できた。なお、参考例１のローラでは、１回の浸漬および紫外線照射工程で必要な樹脂量をシャフトに付着させるために、塗料の量が多くなって、引き上げ時にシャフト軸に沿う下方向に若干の液ダレが生じてしまい、結果として振れや外径の左右差が若干大きいものとなった。

（参考例２〜１０）
次に、浸漬工程および紫外線照射工程における条件を変えた際の弾性層の形成状態を確認するために、下記表４に示す溶剤系塗料の配合以外は実施例１と同様にして、弾性層の形成を行った。得られた弾性層について、実施例１等と同様にして膜厚、クラウン量および外径左右差を測定した。その結果を、弾性層表面のべたつきの有無とともに、下記表５，６中に示す。

上記表５中に示すように、最終工程における紫外線照射強度を小さくした参考例５では、弾性層表面のべたつきが若干発生した。

上記表６中に示すように、塗料粘度が同じならば、引き上げ速度が速いほど弾性層膜厚は厚くなり、引き上げ速度が遅いほど弾性層膜厚は薄くなる（参考例６，９）。一方、引き上げ速度が同じならば、塗料粘度が高いほど弾性層膜厚は厚くなり、塗料粘度が低いほど弾性層膜厚は薄くなる（参考例８，１０）。したがって、得られる弾性層膜厚は引き上げ速度および塗料粘度の双方に依存するが、膜厚を厚くしすぎると硬化が不十分となりやすいので、適切な膜厚が得られるように引き上げ速度と塗料粘度の双方を設定することが重要であることがわかる。なお、参考例９，１０の弾性層を用いた帯電ローラでは、弾性層膜厚が薄かったために、帯電ローラのシャフトと感光ドラムとの間で放電が発生してしまった。

１ シャフト
２ 弾性層
３ 表層
４ 昇降機
４ａ アーム部
５ シャフト保持機構
５ａ 保持部
７ 紫外線照射機
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ 紫外線照射機
７ａ，７ｆ 紫外線透過レンズ
７ｂ，７ｇ 光ファイバー
７ｃ 水銀ランプ
７ｄ ＬＥＤ
７ｅ 電源ケーブル
７ｈ リング
８ 紫外線硬化型樹脂を含む塗料溶液（ＵＶ塗料）
８ａ 液面
９ 昇降機の台座
１０，２０ 帯電ローラ

Claims (5)

1. シャフトと、該シャフトの外周に形成された弾性層と、該弾性層の外周面に形成された表層と、を備える帯電ローラの製造方法において、
   前記シャフトを、該シャフトの長軸方向が紫外線硬化型樹脂を含む塗料溶液の液面に対して垂直方向になるように下向きに移動して、前記塗料溶液に浸漬する浸漬工程と、
   浸漬工程後、前記シャフトを、垂直方向上向きに引き上げるとともに、
   引き上げられた前記シャフトの長軸方向の外周に対し、紫外線を照射して前記弾性層を形成する紫外線照射工程と、を有し、前記浸漬工程と前記紫外線照射工程を複数回行うことを特徴とする帯電ローラの製造方法。
2. 前記紫外線照射工程における紫外線照射強度を０．１〜４Ｗ／ｃｍ^２とし、該紫外線照射工程後に、前記弾性層に対し、紫外線照射強度１２０〜２４０Ｗ／ｃｍ^２で再度紫外線の照射を行う請求項１記載の帯電ローラの製造方法。
3. 前記浸漬工程後の、前記シャフトの垂直方向上向きへの引き上げ速度が１．１ｍｍ／ｓ〜２０ｍｍ／ｓである請求項１記載の帯電ローラの製造方法。
4. 前記塗料溶液の粘度が、０．５〜１０Ｐａ・ｓである請求項１記載の帯電ローラの製造方法。
5. 請求項１記載の帯電ローラの製造方法により製造されたことを特徴とする帯電ローラ。

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