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
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Description
(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。
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。
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。
(1)シャフト1に対する密着性がよい
(2)体積固有抵抗が106〜108Ω・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。
クラウン量(μm)={B−(A+C)/2}×1000 (1)
で求めることができる。
(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/cm2のUVを照射した。
(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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 前記紫外線照射工程における紫外線照射強度を0.1〜4W/cm2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/cm2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。
- 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。
- 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。
- 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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