JP5268099B2 - ゴム部材の表面処理方法及びゴム部材の表面処理装置 - Google Patents
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Description
図2は実施形態1にかかるゴム部材の表面処理装置の断面図である。
図6は実施形態2にかかるゴム部材の表面処理装置の断面図である。実施形態1と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
<ロールの製造>
3官能ポリエーテル系ポリオールであるMN−3050(三井武田ケミカル製)100質量部に、ケッチェンブラックEC(ケッチェンブラックインターナショナル社製)3質量部及び旭#60(旭カーボン)5質量部を添加し、粒度が20μm以下となる程度まで分散させ、80℃に温調した後、減圧下にて6時間、脱泡、脱水操作を行ってA液を得た。一方、プレポリマーアジプレンL100(ユニロイヤル社製)22質量部に、コロネートC−HX(日本ポリウレタン社製)10質量部を添加・混合し、80℃に温調してB液を得た。このA液とB液とを混合し、あらかじめシャフト(φ:8mm、l:270mm)が中央に配置されている120℃に予熱された直径23mmの鉄製パイプ金型に注入し、120℃にて120分間加熱し、両端部を除くシャフト表面に導電性ポリウレタン層が形成されたロールを得た。このロールの表面を1.5mm研磨し、外径を20mmに調整し、ロール(未処理)を得た。
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)100質量部に、イソシアネート化合物(MDI)10質量部を添加・混合して溶解させ、第1の表面処理液を作製した。
23℃に保った第1の表面処理液に製造したロールを30秒間浸漬させた後、第2の表面処理液としてn−ヘキサン100質量部を静かに加えて相分離状態とし、250mm/minの速度で引き上げ、120℃に保持されたオーブンで1時間加熱することにより表面処理層を形成し、導電性ロールを得た。
<第1の表面処理液の調製>
N−メチルピロリドン100質量部に、イソシアネート化合物(HDI)10質量部を添加混合溶解させ、第1の表面処理液を作製した。
23℃に保った第1の表面処理液に実施例1で製造したロール(未処理)を30秒間浸漬後、表面処理液にn−ヘキサン100質量部を静かに加えて相分離状態とし、250mm/minの速度で引き上げ、120℃に保持されたオーブンで1時間加熱することにより表面処理層を形成し、導電性ロールを得た。
<ロールの製造>
エピクロルヒドリンゴム(エピクロマーCG−102;ダイソー社製)100質量部に対して、導電材として過塩素酸テトラエチルアンモニウム(関東化学社製)0.5質量部、可塑剤としてジ(2−エチルヘキシル)フタレート(DOP)を3質量部、酸化亜鉛(ZnO)5質量部、加硫剤としての2−メルカプトイミダゾリン(アクセル−22)2質量部をロールミキサーで混練りし、直径6mmの金属製シャフトの表面にプレス成形し、直径12mmに研磨加工してシャフト表面にゴム弾性部材が形成されたロール(未処理)を得た。
アセトニトリル100質量部に、プレポリマーアジプレンL100(ユニロイヤル社製)10質量部を添加・混合して溶解させ、第1の表面処理液を作製した。
23℃に保った第1の表面処理液に、製造したロールを60秒間浸漬後、第2の表面処理液としてシクロヘキサン100部を静かに加えて相分離状態とし、250mm/minの速度で引き上げ、120℃に保持されたオーブンで1時間加熱することにより表面処理層を形成し、導電性ロールを得た。
<第3の表面処理液の調製>
アセトニトリル100質量部に、アセチレンブラック(電気化学社製)3質量部、及びアクリルフッ素ポリマー(モディパーF600;日本油脂社製)1質量部、アクリルシリコーン系ポリマー(モディパーFS700;日本油脂社製)1質量部、ポリエチレングリコールジアリルエーテル(分子量450)1.5質量部をボールミルで3時間分散混合した後、プレポリマーアジプレンL100(ユニロイヤル社製)10質量部を添加混合溶解させ、第3の表面処理液を作製した。
23℃に保った実施例1の第1の表面処理液に、製造したロールを60秒間浸漬後、第2の表面処理液としてシクロヘキサン100質量部を静かに加えて相分離状態とし、250mm/minの速度で第1の表面処理液から引き上げ、第2の表面処理液中に10秒間保持した。次に、第2の表面処理液から、第3の表面処理液にロールを移動させ、60秒間浸漬させた。その後、再び、250mm/minの速度で第3の表面処理液ならびに第2の表面処理液からロールを引き上げ、120℃に保持されたオーブンで1時間加熱することにより表面処理層を形成し、導電性ロールを得た。
n−ヘキサンを加えなかった以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
第1の表面処理液に浸漬後、ロールの表面をn−ヘキサンを浸み込ませたスポンジで払拭した以外は、比較例1と同様にして、導電性ロールを得た。
シクロヘキサンを加えなかった以外は、実施例3と同様にして、導電性ロールを得た。
第1の表面処理液にロールを浸漬後取り出し、23℃に保ったシクロヘキサンに60秒間浸漬した以外は、実施例3と同様にして、導電性ロールを得た。
シクロヘキサンの代わりにアセトニトリルを用いた以外は、比較例4と同様にして、導電性ロールを得た。
各未処理品の導電性ロール、各実施例及び各比較例の導電性ロールのマイクロ硬度(Hs)を、マイクロ硬度計(MD−1:高分子計器株式会社製)を用いて測定した。この結果を表1及び表2に示す。
各未処理品の導電性ロール、各実施例及び各比較例の導電性ロールについて、印加電圧を100Vとしたときの電気抵抗値を測定した。電気抵抗値の測定は、NN環境(23℃、55%RH)下、ロールをSUS304板からなる電極部材の上に置いてロールの両端に500g荷重をかけた状態で、電圧を30秒間印加した後、芯金と電極部材との間の抵抗値を、ULTRAHIGH RESISTANCE METER R8340A(株式会社アドバンテスト製)を用いて測定した。なお、周方向に45°ずつ回転させて回転方向に亘って8ヶ所測定し、そのときの最大値、最小値、平均値をそれぞれ測定した。この結果を表1及び表2に示す。
各実施例、各比較例の導電性ロールについて、ロールの表面状態を目視にて確認した。なお、表面の状態が良好であった場合は○、表面の状態が普通であった場合は△、表面の状態が不良であった場合は×とした。この結果を下記表1及び表2に示す。
実施例1、2、比較例1、2の導電性ロールを現像ロールとし、実施例3、比較例3〜5の導電性ロールを帯電ロールとして、それぞれ市販のレーザープリンター(MICROLINE9600PS 株式会社沖データ製)に実装し、NN環境(23℃、55%RH)下、1万枚通紙後の印刷物の画像変化を目視にて確認した。なお、画像が良好であった場合は○、画像が普通であった場合は△、画像が不良であった場合は×とした。この結果を表1及び表2に示す。
イソシアネート化合物と有機溶媒とを含む第1の表面処理液をゴム部材に含浸させた後、空気に接触させることなく連続的に当該ゴム部材の表面を第2の表面処理液で処理を行った実施例1〜3の導電性ロールは、従来の表面処理を行った比較例1、3の導電性ロールよりも、マイクロ硬度ならびに電気抵抗値が低くなっていることが確認された。また、第1、第2の表面処理液で処理を行い、さらに第3の表面処理液で処理を行った実施例4の導電性ロールにおいても、同様にマイクロ硬度ならびに電気抵抗値が低くなっていることが確認された。また、実施例1〜4の導電性ロールはいずれも1万枚通紙後の画像評価において、印刷物の画像は良好であったのに対し、比較例1の導電性ロールはロール表面にワレが発生し、比較例3の導電性ロールは、さらに感光体にもキズがついてしまい、印刷物の画像はともに不良であった。
20 タンク
21 排出管
22 導入路
30 タンク
31 排出路
32 導入路
50 容器
100A, 100B 表面処理装置
Claims (11)
- イソシアネート成分と有機溶媒とを含む第1の表面処理液をゴム部材に含浸させて含浸層を形成した後、空気に接触させることなく連続的に、前記含浸層中のイソシアネート成分の一部を除去する第2の表面処理液で当該ゴム部材の表面を処理することを特徴とするゴム部材の表面処理方法。
- 請求項1に記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第1の表面処理液からなる層の中に前記ゴム部材を浸漬して含浸層を形成した後、このゴム部材を前記第1の表面処理液からなる層と相分離して形成された第2の表面処理液からなる層へ移動させることを特徴とするゴム部材の表面処理方法。
- 請求項2に記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第1の表面処理液に前記ゴム部材を浸漬させた後、前記第1の表面処理液からなる層の上に前記第2の表面処理液からなる層を形成し、当該第2の表面処理液を介して前記ゴム部材を引き上げることを特徴とするゴム部材の表面処理方法。
- 請求項1〜3の何れかに記載のゴム部材の表面処理方法において、前記有機溶媒が非プロトン性極性溶媒であることを特徴とするゴム部材の表面処理方法。
- 請求項1〜4の何れかに記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第2の表面処理液が非極性溶媒からなることを特徴とするゴム部材の表面処理方法。
- 請求項1〜5の何れかに記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第2の表面処理液で処理した後に、さらに、第2の含浸層を形成する第3の表面処理液を前記ゴム部材に含浸させた後、空気に接触させることなく連続的に、前記第2の表面処理液で当該ゴム部材の表面を処理することを特徴とするゴム部材の表面処理方法。
- 請求項1〜5の何れかに記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第2の表面処理液で処理した後に、前記含浸層中のイソシアネート成分の一部をさらに除去する第4の表面処理液で当該ゴム部材の表層部を処理することを特徴とするゴム部材の表面処理方法。
- 請求項6に記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第3の表面処理液は、イソシアネート化合物と、導電性付与材、アクリルフッ素系ポリマー、及びアクリルシリコーン系ポリマーから選択される少なくとも一つとを含有することを特徴とするゴム部材の表面処理方法。
- イソシアネート成分と有機溶剤とを含む第1の表面処理液にゴム部材を浸漬させた後、前記第1の表面処理液と相分離した第2の表面処理液へ前記ゴム部材を移動させることによりゴム部材の表面を処理するためのものであり、前記第1の表面処理液と前記第2の表面処理液とを相分離した状態で収容する容器と、少なくとも上層を構成する表面処理液を前記容器外へ排出する手段とを具備することを特徴とするゴム部材の表面処理装置。
- イソシアネート成分と有機溶剤とを含む第1の表面処理液にゴム部材を浸漬させた後、前記ゴム部材を、前記第1の表面処理液と相分離した第2の表面処理液、前記第2の表面処理液と相分離した第3の表面処理液へ移動させることによりゴム部材の表面を処理するためのものであり、底部から高さ方向の途中まで設けられた仕切り板により下部が二分割されて第1の表面処理液と第3の表面処理液とを分断した状態で収容すると共にその上部に第2の表面処理液を収容する容器と、少なくとも上層を構成する表面処理液を前記容器外へ排出する手段とを具備することを特徴とするゴム部材の表面処理装置。
- 請求項9又は10に記載のゴム部材の表面処理装置において、前記排出手段から排出される表面処理液を前記容器内へ導入する導入手段を具備することを特徴とするゴム部材の表面処理装置。
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