JP5328320B2 - 弾性ローラの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、プリンター、複写機の如き画像形成装置および電子写真プロセスカートリッジに用いられる弾性ローラの製造方法に関するものである。

接触現像方式の電子写真装置の本体内部には画像形成部が設置され、クリーニング、帯電、潜像形成、現像、転写、定着のプロセスを経て画像が形成される。画像形成部は像担持体である感光体を備えており、クリーニング部、帯電部、潜像形成部、現像部および転写部を備えている。この画像形成部で形成された感光体上の画像は転写部材によって、記録材に転写され、搬送された後、定着部において加熱、及び加圧され、定着された記録画像として、出力される。

電子写真方式を用いたプリンターにおいて、感光ドラムは帯電ローラやコロナ帯電器により均一に帯電され、レーザーにより静電潜像を形成する。次に、現像容器内のトナーを有する現像剤が現像剤塗布ローラおよび現像剤規制部材により適正な摩擦電荷で均一に現像ローラ上に塗布され、感光ドラムと現像ローラとの接触部で現像剤による現像が行われる。その後、感光ドラム上のトナーは、転写ローラにより記録紙に転写され、熱と圧力（加圧ローラと定着ローラ）により定着され、感光ドラム上に残留したトナーはクリーニングブレードによって除かれ、一連のプロセスが完了する。

接触現像方式の電子写真装置において、現像ローラは、感光ドラム及び現像剤規制部材に圧接された状態にあり、現像を行う際には現像ローラと感光ドラム、現像ローラと現像剤規制部材の間に現像剤が介在して圧接している。感光ドラムに転写されない現像剤は、現像剤塗布ローラによって剥ぎ取られ再度現像容器内に戻り、容器内で攪拌され再び現像剤塗布ローラによって現像ローラ上に搬送される。これらの工程を繰り返すうちに現像剤は大きなストレスを受けるという結果になる。そこで、現像剤へのストレスを軽減するという目的から現像ローラは適度な弾性を有する材料で形成されている。また、現像ローラや帯電ローラの場合、常に他部材と接触した状態で回転しているので、接触状態を安定に保つ必要があるためにローラとして高い寸法精度が必要とされる。接触状態を安定に保つことができないと現像剤の供給量がばらついたり、感光ドラムに対する圧力分布がばらつき、画像に悪い影響を及ぼすことになる。

このような接触現像方式に用いられる現像ローラとしては、軸芯体の周囲に弾性層を設けた構成の弾性ローラとなっている。さらに必要に応じて、弾性層の外周側に表面性を付与するために各種の樹脂溶液を塗布し、表面層を設けた構成の弾性ローラもある。

このような高精度な弾性ローラを製造する方法として円筒状の塗工ヘッドを用いた弾性ローラの製造方法が開示されている（特許文献１）。これによれば、液状材料の粘度や弾性層の層厚による塗工工程の制限を除去し、より容易な装置で軸芯体外周上に液状材料を直接塗工して、良好かつ均一な弾性層を形成することができる。すなわち、以下の段階を有する方法である。
・軸芯体の表面に液状材料を塗工した後の軸芯体の外径と略等しい内径を有するリング形状の塗工ヘッドを用意する段階。
・軸芯体を塗工ヘッドの内側に同軸上に配置させる段階。
・塗工ヘッドの内周面と軸芯体の間の隙間に液状材料を供給する段階。
・芯体に対して前記塗工ヘッドを軸芯体の軸方向に軸線と同軸に相対移動させる段階。

この方法では、降伏応力が５０Ｐａ以上６００Ｐａ以下であり、かつチクソトロピーインデックスが２．０以上６．５以下である非ニュートン性の液状材料を環状の塗工ヘッドを用いて軸芯体上に塗工する。そうすることで、被覆物の厚みが０．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下の弾性ローラを製造可能としている。

また、このような方法で製造された弾性ローラは、電子写真装置の種々の部材に用い
られる。具体的には、現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、及び定着ローラが挙げられる。これら部材として導電性を有する必要がある場合、弾性ローラの構成材料中に導電剤を配合・分散させる。
特開２００６−２９３０１５号公報

前記特許文献１記載の方法で弾性ローラを製造する場合、使用する液状材料によっては、軸芯体上に液状材料を塗工した後、液状材料の垂れによる形状の不安定さが問題となりやすい。特許文献１に係る製造方法では、チクソトロピー性を有する液状材料を用いることでこの問題を解消している。

ここでいうチクソトロピー性を有する液状材料とは、攪拌・振動などにより粘度が低下し、静止することで時間経過とともに粘度が回復する液状材料のことである。上記製造方法の場合、液状材料の吐出中に塗工ヘッドや配管内で液状材料がせん断応力を受け粘度が低下し、軸芯体へ塗工された液状材料は自身の持つチクソトロピー性により粘度が上昇することで垂れを防いでいる。

しかしながらこの製造方法は、成形機への軸芯体の供給工程、軸芯体への液状材料吐出塗工工程、液状材料が吐出塗工された軸芯体の成形機からの取り外し工程、軸芯体へ塗工された液状材料の加熱硬化工程を繰り返し、弾性ローラを連続的に製造する方法である。すなわち、液状材料は塗工ヘッドより連続的に吐出され続けているわけではなく、軸芯体への液状材料吐出塗工工程でのみ吐出され、その他の工程では液状材料は塗工ヘッド及び配管内に留まっている。この時、液状材料のチクソトロピー性により粘度が上昇してしまい、次弾性ローラの製造の際、液状材料吐出初期の端部形状が不安定になりやすいという課題がある。弾性ローラの機能発現上必要な弾性層長よりも、長い弾性層を設け、弾性層端部の形状不安定部を切除する方法もあるが、この方法では廃棄材料量が多くなり、コスト増となるため好ましくない。

このように、端部形状が不安定となってしまう原因の一つとして、以下のことが挙げられる。前記特許文献１記載の製造方法は、円筒状の塗工ヘッドを用いた、所謂リング塗工法である。このようなリング塗工法においては、塗工ヘッド内部周方向で均質に液状材料が充填・流動していることが望ましい。しかしながら、液状材料の粘度が上昇してしまうと塗工ヘッド内部周方向で液状材料の流速差が生じはじめる。具体的には、塗工ヘッド周方向において液状材料供給口から遠ざかるにつれ、液状材料の流速が低下していく。それにより液状材料吐出初期において塗工ヘッド周方向で液状材料の吐出速度にムラが生じ、端部形状が不安定となってしまう。

また、この流速差は、塗工ヘッドへの液状材料流入口の対向側や、流入口が複数ある場合は流入口同士の間に生じやすいことが経験的にわかっている。

さらに、この流速差の発生により以下の弊害も発生してしまう。すなわち、塗工ヘッド周方向で液状材料に流速差が生じてしまうと、液状材料にかかるせん断応力も塗工ヘッド周方向でムラを生じてしまい、液状材料中における導電剤などのフィラー成分の分散具合も塗工ヘッド周方向でムラを生じてしまう。つまり、弾性ローラを製造した時に、その弾性ローラは周方向で電気的なムラを持ってしまうことになる。周方向で電気的なムラを持った弾性ローラを、例えば現像部材として接触現像方式の電子写真装置に組み込んだ場合、感光体に供給する現像剤の量が不均一となり濃度ムラなどの弊害が生じやすい。また帯電部材として電子写真装置に組み込んだ場合においては、感光体を均一に帯電処理することができにくく、その結果画像に悪影響を及ぼしやすい。これらのことから、塗工ヘッド内部での液状材料の流速差を生じにくくすることが重要な課題となっている。

そこで、本発明者らは、プリンター、複写機の如き画像形成装置および電子写真プロセスカートリッジに用いられる弾性ローラの、より一層の高精度化、及び弾性ローラに係る電子写真画像の高品位化を図る上で、
１．液状材料のチクソトロピー性により粘度が回復してしまう場合においても、次弾性ローラの製造の際に液状材料吐出初期の端部形状を安定に保ち、
２．周方向で電気的ムラのない
弾性ローラの製造方法の開発が重要であるとの認識に至った。

したがって、本発明の課題は、上記１〜２の要件を満たした弾性ローラの製造方法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、鋭意検討し、液状材料の吐出前に液状材料の粘度を低下させることが必要であることを見出し、ついに本発明に至った。

すなわち、本発明は、チクソトロピー性を有する液状材料を吐出する、周方向に沿って形成された環状の吐出口を内周面に有するリング状塗工ヘッドを用いて、軸芯体の周囲に弾性層を有する弾性ローラを製造する方法であって、
軸芯体を、該軸芯体の外周面と該リング状塗工ヘッドの内周面との間に間隙が形成されるように該リング状塗工ヘッドに供給する工程と、
該吐出口から該液状材料の吐出を開始して該間隙を該液状材料で充填しつつ、該リング状塗工ヘッドと該軸芯体とを相対的に移動させて該液状材料を該軸芯体の周囲に塗工する工程と、
該吐出口からの該液状材料の吐出を停止する工程とを有する一連の工程を繰り返すことにより、該液状材料が周囲に塗工された軸芯体の複数本を製造する工程を含み、
該リング状塗工ヘッドは、該吐出口から吐出させる該液状材料に対して超音波を印加し得る超音波振動子を具備しており、
前記一連の工程において、少なくとも該吐出口から該液状材料の吐出を開始する際に該超音波振動子を振動させて該液状材料の粘度を低下させる工程を有することを特徴とする弾性ローラの製造方法に関する。

本発明に係る弾性ローラの製造方法によれば、液状材料の未吐出時において液状材料の粘度が上昇する場合においても、液状材料吐出前に塗工ヘッドに超音波振動を付与することでチクソトロピー流動により液状材料の粘度を低下させることが可能である。このことにより塗工ヘッド内部において液状材料の流速差が生じにくくなり、液状材料吐出初期の端部形状を安定に保つことができ、また、周方向で電気的ムラのない弾性ローラの製造方法を提供できる。

以下、本発明の形態を説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。

本発明の弾性ローラの製造方法に好適に用いることができるリング状塗工ヘッドを有する弾性ローラの製造装置（以下、リングコート機）の概略説明図を図１に示す。

このリングコート機は、架台３１の上に略垂直にコラム３２が取り付けられ、架台３１とコラム３２の上部に精密ボールネジ３３が略垂直に取り付けられている。４４はリニアガイドであり、精密ボールネジ３３と平行にコラム３２に該リニアガイド４４は２本取り付けられている。ＬＭガイド３４はリニアガイド４４と精密ボールネジ３３とを連結し、サーボモータ３５よりプーリ３６を介して回転運動が伝達され昇降できるようになっている。コラム３２にはリング状塗工ヘッド固定テーブル４５が取り付けられている。リング状塗工ヘッド固定テーブル４５には、リング状塗工ヘッド３８が取り付けられている。

ＬＭガイド３４にはブラケット３７が取り付けられる。ブラケット３７には、軸芯体１０２を保持し固定する軸芯体下保持軸３９が、略垂直に取り付けられている。また、逆側のローラの軸芯体１０２を保持する軸芯体上保持軸４０の中心軸がブラケット３７の上部に取り付けられ、軸芯体上保持軸４０は軸芯体下保持軸３９に対向して略同心になるように配置して軸芯体を保持している。

リング状塗工ヘッド３８の中心軸は、軸芯体下保持軸３９と軸芯体上保持軸４０の移動方向と平行となるようにそれぞれに支持されている。

液状材料の供給口４１は、配管４２を介して供給弁４３に接続されている。材料供給弁４３は、その手前に混合ミキサー、材料供給ポンプ、材料定量吐出装置、材料タンク等を備え、定量（単位時間当たりの量が一定）の液状材料を吐出可能としている。液状材料は材料タンクから、材料定量吐出装置により一定量計量され、混合ミキサーで混合される。その後、材料供給ポンプにより混合された液状材料は、材料供給弁４３から配管４２を経由して、供給口４１に送られる。

供給口４１より送り込まれた液状材料は、リング状塗工ヘッド３８内の流路５１を通り、リング状塗工ヘッド３８の吐出口から吐出する。液状材料の層厚を一定にさせるために、リング状塗工ヘッドノズルからの吐出量と材料供給ポンプからの供給量を一定にして、保持されている軸芯体１０２を垂直方向（軸芯体の中心軸方向）に上方へ移動させる。これにより、軸芯体１０２はリング状塗工ヘッド３８に対して相対的に軸方向に移動し、軸芯体１０２の外周上に液状材料からなる円筒形状（ローラ形状）の層１０２が形成される。

次に、本発明に係わるリング状塗工ヘッド３８について図２及び図３を用いて詳細に説明する。リング状塗工ヘッド３８は中空円筒形の内リング（以下、内リング）４６と供給口４１を少なくとも一つ有する中空円筒形の外リング（以下、外リング）４７が、中空円筒形のキャップリング（以下、キャップリング）４８を保持することによって構成されている。また、これらは一体的に作られていてもよい。内リング４６と外リング４７が同軸に組み合わされ、外リング４７にキャップリング４８を保持させることにより、流路５１および流路５２が構成される。また、内リング４６および外リング４７によって、液状材料を環状に分配するためのヘッダ部５０が設けられている。

液状材料が供給口４１に送り込まれてからリング状塗工ヘッドの吐出口より吐出されるまでの一連の流れを説明する。供給口４１より送り込まれた液状材料は、リング状塗工ヘッド３８内のヘッダ部５０においてリング周方向に沿って環状に分配され、ヘッダ部に連設された流路５１を通り、リング状塗工ヘッド３８内の流路５２へ搬送される。流路５２へ搬送されたそれぞれの液状材料はそのまま押し出され、リング状塗工ヘッド３８の内周面に設けられたリング周方向に沿って形成された環状の吐出口より吐出される。そのため、軸心体に対して全方位から同時に液体材料を吐出することができる。

ここで、本発明に係わるリング状塗工ヘッド３８に取り付けられている、超音波振動子５３について説明する。超音波振動子５３はリング状塗工ヘッド３８の外リング４７外周面上に備えられていればよい。特には、リング状塗工ヘッド３８内において供給口から充填された液状材料がリングに、会合する部分の、リング状塗工ヘッド３８の外壁面円筒部に備えられていることが好ましい。つまり、リング状塗工ヘッド内部の液状材料が滞留する箇所に最も接近する位置で取り付けることが好ましい。前述したように、この滞留部は、塗工ヘッドへの液状材料供給口の対向側や、供給口が複数ある場合は供給口同士の間に生じやすいことが経験的にわかっている。すなわち、図２（ｂ）および図３（ｂ）で示すように、供給口４１中心と同一水平面上で、リング状塗工ヘッド３８円筒中心軸を中心に供給口４１と１８０°対向側に備えることが好ましい。

上記超音波振動子の振動により、チクソトロピー性により粘度が上昇した液状材料でも粘度を低下させることが可能である。

ここで、チクソトロピー性を有する液状材料について説明する。

一般に、攪拌・振動によって、固体（ゲル）が液体（ゾル）になる現象をチクソトロピーと呼ぶ。これは系全体に広がる大きい凝集構造の破壊によって生じる。つまり、超音波振動子を振動動作させることによって、リング状塗工ヘッド内の液状材料に振動を付与し、液状材料の粘度を低減せしめることができるのである。

本発明においては、液状材料の粘度を粘弾性測定装置（Ｈａａｋｅ製ＲｈｅｏＳｔｒｅｓｓ６００）を使って測定する。この測定により、せん断速度を変化させた時に粘度が変化する材料、具体的にはせん断速度１００（１／ｓ）の時の粘度に対しせん断速度０．０１（１／ｓ）の時の粘度が５倍以上である材料を、チクソトロピー性を有する材料と定義している。

具体的な測定方法は、液状材料１ｇを採取して２３℃に設定した試料台の上に載せ、φ３５ｍｍ、傾斜角１°のコーンプレートを試料台との間隔が５２μｍになるように上から押付けた。試料台から押出された試料を除去して３分間放置した後、試料にせん断速度を０．００１（１／ｓ）から１０００（１／ｓ）へと６０秒かけて加えた時の、０．０１（１／ｓ）と１００（１／ｓ）の時の粘度を測定した。

超音波振動子の振動周波数は、所望する液状材料吐出時粘度により適宜調整することが可能であるが、１０ｋＨｚ〜１．５ＭＨｚとすることが好ましい。

振動周波数を上記数値範囲内とすることにより、液状材料に十分なエネルギー密度が伝えられ、また超音波による変位幅が小さくなり過ぎないため、チクソトロピー流動による液状材料の粘度の十分な低下を達成できる。また、超音波振動子の振動によるリング状塗工ヘッドの振れ幅は、１０μｍ〜３０μｍであることが好ましい。

本発明に係る軸芯体の周囲に弾性層を有する弾性ローラの製造方法は以下の（１）及び（２）の工程を少なくとも有する一連の工程を繰り返し、液状材料が周囲に塗工された複数本の軸芯体を製造する工程を含む、弾性ローラを連続的に製造する方法である。
（１）成形機への軸芯体の供給工程。
（２）軸芯体への液状材料吐出塗工工程。
ここで、工程（１）は、具体的には、軸芯体を、軸芯体の外周面とリング状塗工ヘッドの内周面との間に間隙が形成されるようにリング状塗工ヘッドに供給する工程とすることができる。また、工程（２）は、次の工程（２−１）及び（２−２）を有する工程とすることができる。
（２−１）吐出口から液状材料の吐出を開始して、軸芯体の外周面とリング状塗工ヘッドの内周面との間に形成される間隙を液状材料で充填しつつ、リング状塗工ヘッドと軸芯体とを相対的に移動させて液状材料を軸芯体の周囲に塗工する工程。
（２−２）吐出口からの液状材料の吐出を停止する工程。

さらに弾性ローラを連続的に製造する方法は、上記（１）及び（２）の工程とともに
更に以下の（３）及び（４）の工程を一連の工程として含むことができる。
（３）液状材料が吐出塗工された軸芯体の成形機からの取り外し工程。
（４）軸芯体へ塗工された液状材料の加熱硬化工程。

すなわち、液状材料は塗工ヘッドより連続的に吐出され続けているわけではなく、軸芯体への液状材料吐出塗工工程でのみ吐出され、その他の工程では液状材料は塗工ヘッド及び配管内に留まっている。この時、液状材料のチクソトロピー性により粘度が回復してしまい、次弾性ローラの製造の際、液状材料吐出初期の端部形状が不安定になりやすい。そのため、本発明における超音波振動子は、液状材料の吐出を開始する前に振動動作を開始することが必須である。そして、液状材料への超音波の印加を、塗工ヘッドの吐出口から液状材料を吐出している間、継続して行うことができる。また、超音波振動子の振動動作は、少なくとも次液状材料の吐出工程より前に終了することが好ましい。本発明における超音波振動子の振動動作の時期としては、一連の成形工程を連続して複数の弾性ローラを製造する場合、超音波振動子は常に振動している場合も含まれる。この時、液状材料の吐出塗工工程の間隔、使用する液状材料種によっては、超音波振動により粘度の低下した液状材料が、吐出工程以外で吐出口より流出してしまう場合があり、成形機の軸芯体保持軸や、リング状塗工ヘッドを汚してしまう可能性がある。その都度軸芯体保持軸やリング状塗工ヘッドをクリーニングすれば製造する弾性ローラに使用上の不具合はないが、液状材料の流出を防ぐため、液状材料吐出塗工工程の終了と同時に振動動作を終了させることがより好ましい。

前記液状材料の粘度測定において、せん断速度０．０１（１／ｓ）のときの粘度は５０００Ｐａ・ｓ〜２００００Ｐａ・ｓであることが好ましい。せん断速度０．０１（１／ｓ）のときの粘度が上記数値範囲内にあることにより、弾性ローラ成形後にその形状を保持でき、また、液状材料の垂れにより弾性ローラの形状が不安定となってしまうことを抑制できる。更に、低粘度化させるための超音波振動の付与に長い時間を要しない。その結果、リング状塗工ヘッドや液状材料が熱を帯び、液状材料の硬化が進み、高粘度化してしまうことを避けることができる。

せん断速度１００（１／ｓ）のときの粘度は２０Ｐａ・ｓ〜３００Ｐａ・ｓであることが好ましい。より好ましくは、３０Ｐａ・ｓ〜１００Ｐａ・ｓである。せん断速度１００（１／ｓ）のときの粘度を上記数値範囲内とすることにより、吐出時の液状材料への気泡の発生を抑制できる。また、リング状塗工ヘッド周方向で流速ムラが生じにくく、成形した弾性ローラの先端形状が不安定となってしまうことを抑制できる。

軸芯体の外周面に形成された液状材料層は、架橋せしめて硬化させ弾性層とする。

この際、円筒形状（ローラ形状）の未硬化の液状材料は、粘着性を有しているため、熱処理する方法としては非接触の熱処理方法で行うことが好ましい。

その熱処理方法としては、赤外線加熱方法、熱風加熱方法、ニクロム熱加熱方法が挙げられる。特に、装置が簡易で、未硬化物の層を軸方向に均一に熱処理できる赤外線加熱が好ましい。

この時、赤外線加熱装置を固定し、円筒形状（ローラ形状）の未硬化物層を設けた軸芯体を周方向に回転させることにより、周方向に均一に熱処理を行うことができる。

液状材料層表面の熱処理温度としては、使用する材質にもよるが、硬化反応が開始する１００℃〜２５０℃が好ましい。例えば、赤外線加熱を行う場合には材料の特性（熱伝導率、比熱）に応じて赤外線加熱装置と未硬化の液状材料の層との距離、出力等を調整すれば良い。また、熱風加熱を行う場合には熱風の温度や向きを調節すれば良い。

ここで、弾性層の硬化後の物性安定化、弾性層中の反応残渣および未反応低分子分を除去する等を目的として、硬化させて形成した弾性層に更に熱処理等を行う二次硬化を行っても良い。

なお、液状材料層を硬化して得られた弾性層の層厚は０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下の範囲とすることが好ましい。より好ましくは、１．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下である。電子写真方式の画像形成装置に用いられる弾性ローラでは弾性層の厚みが１．０ｍｍ以上であることが多い。弾性ローラは、他部材と接触した状態で回転しており、接触状態を安定に保つ必要があるからである。

弾性層の層厚を上記数値範囲内とすることで、例えば現像ローラの場合、弾性層の弾性が十分なものとなり、現像剤に過度のストレスを与えることを避け得る。また、液状材料を塗工の際に、液状材料の自重により重力方向に垂れることを抑制できる。

本発明にかかる弾性ローラは現像ローラとして使用することができる。その一例の概略図を図４に示す。図４（ａ）はこの現像ローラの長手方向に平行な断面を表したものであり、図４（ｂ）は長手方向に垂直な断面を表したものである。現像ローラ１は、軸芯体１０２の周囲に弾性層１０１を有し、その周囲に表面層１０３を有する構造である。

＜現像ローラとする際の軸芯体の材料＞
本発明にかかる現像ローラの軸芯体１０２としては、その材料は導電性であれば何でも良く、炭素鋼、合金鋼及び鋳鉄及び、導電性樹脂の中から、適宜選択して用いることが出来る。

ここで、合金鋼としては、ステンレス鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブテン鋼、クロム鋼、クロムモリブテン鋼、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ及びＶを添加した窒化用鋼が挙げられる。

強度の観点から、金属製のものが好ましい。さらに防錆対策として軸芯体材料にめっき、酸化処理を施すことができる。めっきの種類としては電気めっき、無電解めっきなどいずれも使用することが出来る。

寸法安定性の観点からは、無電解めっきが好ましい。ここで使用される無電解めっきの種類としては、ニッケルめっき、銅めっき、金めっき、カニゼンめっき、その他各種合金めっきがある。ニッケルめっきの種類としては、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｗ−Ｐ、Ｎｉ−Ｐ−ＰＴＦＥ複合めっきがある。膜厚みはそれぞれ０．０５μｍ以上であれば好ましいが、より好ましくは０．１〜３０μｍである。

また、現像ローラは感光体、現像ブレード、トナーと常に圧接している。このため、これらの部材に与えるダメージを小さくするために硬度が小さく、圧縮永久歪みが小さい材料で構成されることが、良好な画像を得るためには重要である。

また、現像ローラは表面が耐磨耗性を有し、耐久性が高いことが好ましい。このため、本発明で用いる現像ローラは軸芯体１０２の周囲に弾性層１０１を有した構成となっている。尚、弾性層１０１は１層で有る必要はなく、多層になっていても構わない。

弾性層１０１に用いられる材料としては、液状ジエンゴム（ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム）、液状シリコーンゴム、液状ウレタンゴムが挙げられる。これらの材料は単独で又は複数種を組み合わせて用いることができる。さらに、これらの材料の発泡体を弾性層に用いても良い。中でも、弾性層には適度に低硬度であり十分な変形回復力を持たせることが重要であるため、弾性層に用いられる材料としては液状シリコーンゴム、液状ウレタンゴムを用いることが好ましい。特に加工性が良好で寸法精度の安定性が高く、硬化反応時に反応副生成物が発生しないなどの生産性に優れる理由から、付加反応架橋型液状シリコーンゴムを用いることがより好ましい。

また、本発明で用いた現像ローラのように耐磨耗性などを高めるために、弾性層１０１の外周上に表面層１０３が形成される場合もある。表面層も弾性層と同様に１層である必要はなく、多層になっていても構わない。

表面層１０３を構成する材料は、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、ボールミルの如きビーズを利用した従来公知の分散装置を使用して、分散させる。得られた表層形成用の分散体は、スプレー塗工法、ディッピング法等により弾性層の表面に塗布される。表面層１０３の厚みとしては、５〜５０μｍが好ましい。低分子量成分がしみ出してきて感光ドラムを汚染することを防止する観点から５μｍ以上が好ましく、ローラが硬くなり、融着が発生することを防止する観点から５０μｍ以下が好ましい。より好ましくは１０〜３０μｍである。

表面層１０３が薄すぎると画像を繰り返して出力した場合に磨耗等による劣化により、表面層の役目を果たさなくなる恐れがある。また、表面層１０３が厚すぎるとローラ表面の硬度が高くなり、トナー劣化の促進およびトナー融着の原因となるので好ましくない。表面層の厚みの測定方法にはいくつかあるが、表面層を設けた弾性層の水平方向断面から、マイクロスコープや顕微鏡を用いて測定する方法が一般的である。

本発明の弾性ローラは上記に示す現像ローラと同一に帯電ローラとしても使用することができる。

本発明の弾性ローラを現像ローラとして使用する際、現像ローラは、潜像を担持する潜像担持体としての感光ドラムに対向して、当接または圧接した状態で現像剤（トナー）を担持する。そして、現像ローラは、感光ドラムに現像剤としてのトナーを付与することにより潜像をトナー像として可視化する機能を持つ。

本発明の弾性ローラを現像ローラとして搭載した一般的な電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置の一例を図５に模式図として示した。この図５により以下説明する。

なお、本画像形成装置は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像を形成する画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄが４個あり、タンデム方式で設けられている。そして、感光ドラム１１、帯電装置１２（図では帯電ローラ）、画像露光装置１３（図では書き込みビーム）、現像装置１４、クリーニング装置１５、画像転写装置１６（図では転写ローラ）等の仕様が各色トナー特性に応じて少し調整に差異がある。しかし、基本的構成においてこれら４個の画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄは同じである。また、感光ドラム１１、帯電装置１２、現像装置１４及びクリーニング装置１５が一体となり、プロセスカートリッジを形成している。本発明に関するプロセスカートリッジとしては、現像装置１４からなる現像カートリッジタイプなどがある。

現像装置１４には、一成分トナー５を収容した現像容器６と、現像容器６内の長手方向に延在する開口部に位置し、感光ドラム１１と対向設置された現像ローラ１とを備え、感光ドラム１１上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。更に、現像ローラ１に一成分トナー５を供給すると共に現像に使用されずに現像ローラ１に担持されている一成分トナー５を現像ローラ１から掻き取るトナー供給ローラ７が設けられている。また、現像ローラ１上の一成分トナー５の担持量を規制すると共に摩擦帯電する現像ブレード８が設けられている。

感光ドラム１１の表面が帯電装置１２により所定の極性・電位に一様に帯電され、画像情報が加増露光装置１３からビームとして、帯電された感光ドラム１１の表面に照射され、静電潜像が形成される。次いで、形成された静電潜像上に本発明の弾性ローラを現像ローラ１とする現像装置１４から一成分トナーが供給され、感光ドラム１１表面にトナー像が形成される。このトナー像は感光ドラム１１の回転に伴って、画像転写装置１６と対向する場所に来たときにその回転と同期して供給されてきた紙等の転写材２５に転写される。

なお、本図５では４つの画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄが一連に連動して所定の色画像を１つの転写材２５上に重ねて形成されている。したがって、転写材２５をそれぞれの画像形成ユニットの画像形成と同期させる、すなわち、画像形成が転写材２５の挿入と同期している。そのために、転写材２５を輸送するための転写搬送ベルト１７が感光ドラム１１と画像転写装置１６との間に挟まれるように、転写搬送ベルト１７の駆動ローラ１８、テンションローラ１９及び従動ローラ２０に架けまわされている。転写材２５は転写搬送ベルト１７に吸着ローラ２１の働きにより静電的に吸着された形で搬送されている。なお、２２は転写材２５を供給するための供給ローラである。

画像が形成された転写材２５は、転写搬送ベルト１７から剥離装置２３の働きにより剥がされ、定着装置２４に送られ、トナー像は転写材２５に定着されて、印画が完了する。一方、トナー像の転写材２５への転写が終わった感光ドラム１１はさらに回転して、クリーニング装置１５により表面がクリーニングされ、必要により除電装置（不図示）によって除電される。その後感光ドラム１１は次の画像形成に供される。なお、図５において、２６、２７はそれぞれ画像転写装置１６、吸着ローラ２１へのバイアス電源を示す。

なお、ここでは、タンデム型の転写材上へ直接各色のトナー像を転写する装置で説明したが、現像ローラとして本発明の弾性ローラを使用する装置であればいずれでもよい。例えば、次のものが挙げられる。白黒の単色画像形成装置、転写ローラや転写ベルトに一旦各色のトナー像を重ねてカラー画像を形成し、それを転写部材へ一括して転写する画像形成装置、また、各色の現像ユニットがロータ上に配置されたり、感光ドラムに並列して配置される画像形成装置等。また、プロセスカートリッジではなく、感光ドラム、帯電装置、現像装置等が直接画像形成装置に組み込まれていても構わない。

本発明の弾性ローラは、上記した現像ローラとしてばかりでなく、その弾性層の均一性が良好であることから、帯電ローラ、転写ローラ等の導電性が必要な用途にも使用可能である。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。まず、実施例において行った各種評価および測定方法について説明する。

＜弾性ローラの抵抗ムラ測定＞
図７にて、詳細を説明する。弾性ローラ１０４の軸芯体の両端に５００ｇの荷重をかけて、２４ｒｐｍで回転する金属製ドラム２０１に押し当てた。金属製ドラム２０１と弾性ローラ１０４の軸体間に５０Ｖの電圧を印加したあと、弾性ローラと直列につないでいる１０ｋΩの抵抗にかかる電圧値から電流値を求めた。その電流値から弾性ローラの抵抗値の計算を行い、弾性ローラ１周中での抵抗値の最大・最小の値をとり、抵抗最大値／抵抗最小値の値をその導電ローラの抵抗ムラとする。下記の基準に基づき評価した。
Ａ：抵抗ムラが１．０以上、１．５未満、
Ｂ：抵抗ムラが１．５以上、２．０未満、
Ｃ：抵抗ムラが２．０以上。

＜弾性ローラの端部形状精度評価＞
図８にて詳細を説明する。液状材料の吐出工程において、吐出初期の液状材料が軸芯体に接触する側の、弾性ローラ１０４端部の芯金露出部３０１の長さを、弾性ローラ１０４の周方向に９０°ずつ、４カ所で測定する。それら４点の芯金露出部長の差の最大の値について、下記の基準で評価した。
Ａ：０ｍｍ以上、２ｍｍ未満、
Ｂ：２ｍｍ以上、５ｍｍ未満、
Ｃ：５ｍｍ以上。

＜弾性層厚み測定法＞
ローラの側面から垂直に鋭利な刃物を弾性層に投入して軸芯体まで到達させて、断面観察できるような試料とする。図６（ａ）は弾性ローラにおける試料の採取位置を示した模式図である。図６（ｂ）は採取した試料の切断面を模式的に示した図である。図６（ａ）に示すように、ローラ長手方向のゴム部を４等分する３箇所１１０１、１１０２および１１０３の試料を採取する。次に、図６（ｂ）に示すようにビデオマイクロ（キーエンス社製、商品名：ＶＨＸ１００）で厚みを測定し、３個のデータからの平均値を用いて弾性層厚みとした。また、測定に使用する弾性ローラは室温２３℃、湿度５０％の環境下で２４時間放置し、エージングを施したものを使用した。さらに振れ精度測定環境も室温２３℃、湿度５０％の環境下で行った。

＜重量平均分子量の測定方法＞
本発明での重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定する。４０℃のヒートチャンバー内で安定化させたカラムに溶媒としてトルエンを０．５ｍｌ／ｍｉｎの流速で流し、０．１〜０．３質量％に調製した試料溶液を５０〜２００μｌ注入する。そして、数種の単分散ポリスチレン標準試料で作成した検量線から試料の重量平均分子量を算出した。

＜液状材料の粘度測定＞
液状材料の粘度測定には粘弾性測定装置（Ｈａａｋｅ製ＲｈｅｏＳｔｒｅｓｓ６００）を用いた。

液状材料１ｇを採取して２３℃に設定した試料台の上に載せ、φ３５ｍｍ、傾斜角１°のコーンプレートを試料台との間隔が５２μｍになるように上から押付けた。試料台から押出された試料を除去して３分間放置した後、試料にせん断速度を０．００１（１／ｓ）から１０００（１／ｓ）へと６０秒かけて加えた時の、０．０１（１／ｓ）と１００（１／ｓ）の時の粘度を測定した。

各実施例・比較例に用いた液状材料の粘度は、表１にまとめた。

（実施例１）
弾性ローラを製造するにあたり、軸芯体としては外径６ｍｍの丸棒状鉄製軸芯体にニッケルメッキを施し、さらに厚み約１μｍのプライマー（商品名：ＤＹ３９−０５１ 東レダウコーニング社製）を塗布後、温度１５０℃で３０分間焼き付けしたものを用いた。

ジメチルポリシロキサン１００質量部にカーボンブラック１０質量部を配合したベース材料を調製した。具体的に、ジメチルポリシロキサンには、両末端にビニル基が置換し、主鎖の９９ｍｏｌ％以上がジメチルポリシロキサンの繰り返し単位である重量平均分子量が３万４千のジメチルポリシロキサンを使用した。カーボンブラックには、Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製のＲａｖｅｎ８９０１０を使用した。

このベース材料に、以下に示す２成分を配合し、付加型液状シリコーンゴムとした。すなわち、硬化触媒として塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体１質量部。ならびに、前記ビニル基が置換したジメチルポリシロキサンに含有するビニル基１モルに対して、ヒドロシリル基が１．２モルとなる量のメチルハイドロジェンポリシロキサン。

弾性ローラの製造には、図１に示した形態のリング状塗工ヘッドを有する縦型リングコート機を用いた。まず、軸芯体下保持軸３９にセットされた長さ２８０ｍｍ、外径６ｍｍの鉄製軸芯体を、軸芯体上保持軸４０を下降させることで、上下軸方向に把持した。その後、把持した軸芯体をＬＭガイドで下降させ、軸芯体上保持軸の下端とリング状塗工ヘッドの上端が一致する位置でＬＭガイドを停止した。

その後、軸芯体保持軸を垂直に上昇（６０ｍｍ／ｓｅｃ）させて軸芯体を移動させると同時に、付加型液状シリコーンゴムを吐出し、軸芯体の外周に長さ２４０ｍｍ、厚さ３ｍｍの付加型液状シリコーンゴムの塗布層を有する弾性ローラを１本製造した。

このとき、付加型液状シリコーンゴムの吐出５秒前より超音波振動子を振動周波数１８０ｋＨｚ、振動振れ幅２０μｍで動作させ、付加型液状シリコーンゴムの吐出停止と同時に超音波振動子の振動動作を停止させた。超音波振動子の取付位置は図３（ｂ）に示すように、リング状塗工ヘッド注入口中心に対して、超音波振動子中心の位相を１８０°とした。

次に、同様にして２本目の付加型液状シリコーンゴムの塗布層を有する弾性ローラを製造した。

これら２本の未硬化のローラを、軸芯体を中心として６０ｒｐｍで回転させ、その未硬化の成形物層表面に、株式会社ハイベック社製の赤外線加熱ランプ「ＨＹＬ２５」（商品名）で赤外線（出力１０００Ｗ）を４分間照射し、硬化させた。なお、赤外線照射時の成形物層表面とランプの距離は６０ｍｍであり、成形物層表面の温度は２００℃であった。

その後、硬化したシリコーンゴムの弾性層の物性を安定させ、シリコーンゴムの弾性層中の反応残渣および未反応低分子分を除去する等を目的として、電気炉で２００℃、４時間の二次硬化を行った。その結果、軸芯体の外周上に層厚３．０ｍｍのシリコーン層を有する弾性ローラを得た。

ここで２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。結果を表１に示す。

その後、この弾性ローラに表面層を設けた。表面層の材料処方を示す。
・ポリウレタンポリオールプレポリマー（商品名：タケラックＴＥ５０６０、三井武田ケミカル社製）：１００質量部；
・イソシアネート（商品名：コロネート２５２１、日本ポリウレタン株式会社製）：７７質量部；
・カーボンブラック（商品名：ＭＡ１００、三菱化学社製）：２４質量部；
・メチルエチルケトン（ＭＥＫ）
・粗さ制御用微粒子（アートパールＣ４００、根上工業製）：樹脂成分に対し２０質量％
これらを横型分散機（商品名：ＮＶＭ−０３、アイメックス社製）で周速７ｍ／ｓ、流量１ｃｃ／ｍｉｎ、分散液温度１５℃の条件下で１時間分散した。

分散後さらにＭＥＫを加え固形分２５質量％で、膜厚が２０μｍとなるように調整したものを表面層の原料液とした。

次にこの表面層原材料を液流速２５０ｃｃ／ｍｉｎ、液温２３℃で循環させた直径３２ｍｍのシリンダ中に浸入速度１００ｍｍ／ｓで前記弾性ローラ外周に浸漬させ、１０秒間停止させた。

その後に、初速４００ｍｍ／ｓ、終速２００ｍｍ／ｓの条件で引上げて、１０分間自然乾燥させた。次いで、温度１４０℃にて６０分間加熱処理することで表面層の原料の硬化を行い、表面層を設けた弾性ローラを得た。作製した弾性ローラの表面粗さを、接触式表面粗さ計（製品名：サーフコム４８０Ａ、東京精密製）を用いて測定した。測定条件としては、半径２μｍの触針を用い、押し付け圧０．７ｍＮ、測定速度０．３ｍｍ／ｓｅｃ、測定倍率５０００倍、カットオフ波長０．８ｍｍ、測定長さ２．５ｍｍで行い、周方向３点、軸方向３点、合計９点の平均値を粗さ測定値とした。ここで、本発明における表面粗さとは、十点平均粗さＲｚｊｉｓであり、ＪＩＳＢ０６０１−１９８２に準拠した値を示す。測定した結果、十点平均粗さＲｚｊｉｓは７．５５であった。表面層を設けた弾性ローラを現像ローラとして４本作製し、電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。またここで、現像ローラを組み込んだ電子写真プロセスカートリッジは室温２３℃、湿度５０％の環境下で２４時間放置し、エージングを施した。その後画像出力した結果を表１に示す。

次に、本実施例で行った画像評価方法について説明する。

作製した現像ローラを以下の電子写真プロセスカートリッジの各色それぞれに現像ローラとして組み込んだ。
・電子写真プロセスカートリッジ
（公称寿命６０００枚、Ａ４サイズ、５％印字率、ｈｐ社製、商品名：プリントカートリッジ黒・プリントカートリッジシアン・プリントカートリッジマゼンタ・プリントカートリッジイエロー）
この電子写真プロセスカートリッジは、次の工程を行う各手段を一体的にカートリッジ化したものである。すなわち、像担持体である感光ドラムを一様に帯電させ、感光ドラムへの選択的な露光によって潜像を形成し、潜像を現像剤であるトナーで顕在化し、トナー像を記録媒体に転写し、転写後の感光ドラム上の残トナーをクリーニングする、各工程である。

次にこの電子写真プロセスカートリッジを電子写真方式の画像形成装置（商品名：Ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒｊｅｔ ３６００、ｈｐ社製の改造機、印刷解像度６００ｄｐｉ）に組み込んだ。そして、この画像形成装置を用いて、室温２３℃、湿度５０％の環境下で間欠耐久試験を行った。通紙時は、各色の印字率２％の文字画像をレター紙にて２０秒毎に１枚出力する間欠モードでフルカラープリント操作を行い、６０００枚の画像出力を行った。

そして、評価開始時と６０００枚終了時に２枚（ベタ黒、マクベス反射濃度計ＲＤ９１８（マクベス社製、商品名）による濃度０．７のハーフトーン画像）の画像評価用のサンプルを出力した。

下記評価基準で画像評価を行い、結果を表１にまとめた。
Ａ：目視にて全画像において良好な場合。
Ｂ：ベタ、ハーフトーンにて濃度ムラが若干確認されるが、実用上問題ない場合。
Ｃ：全画像において濃度ムラが確認された場合。

（実施例２）
超音波振動子の取付位置を、図３（ｃ）に示すようにリング状塗工ヘッド注入口中心に対して、超音波振動子中心の位相を９０°とした以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。結果を表１に示す。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。結果を表１に示す。

（実施例３）
ジメチルポリシロキサンの重量平均分子量を３万にし、超音波振動子の振動周波数を２３ｋＨｚとした以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。結果を表１に示す。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。結果を表１に示す。

（実施例４）
ジメチルポリシロキサンの重量平均分子量を３万にし、超音波振動子の振動周波数を４５ｋＨｚ、振れ幅を３０μｍとした以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。結果を表１に示す。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。結果を表１に示す。

（実施例５）
ジメチルポリシロキサンの重量平均分子量を６万にし、超音波振動子の振動周波数を１２００ｋＨｚ、振れ幅を３０μｍとした以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。結果を表１に示す。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。結果を表１に示す。

（実施例６）
ジメチルポリシロキサンの重量平均分子量を６万にし、超音波振動子の振動周波数を１１８０ｋＨｚ、振れ幅を１０μｍとした以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。結果を表１に示す。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。結果を表１に示す。

（実施例７）
ジメチルポリシロキサンの重量平均分子量を３万にし、超音波振動子の振動周波数を４５ｋＨｚ、振れ幅を１５μｍとした以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。結果を表１に示す。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。結果を表１に示す。

（実施例８）
ジメチルポリシロキサンの重量平均分子量を５万５千にし、超音波振動子の振動周波数を１０００ｋＨｚとした以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。結果を表１に示す。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。結果を表１に示す。

（実施例９）
ジメチルポリシロキサンの重量平均分子量を３万にし、超音波振動子の振動周波数を４５ｋＨｚ、振れ幅を５０μｍとした以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。結果を表１に示す。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。

画像評価が「Ｂ」であったのは、付加型液状シリコーンゴム吐出時の粘度が低下しすぎたことにより、弾性ローラ先端部に生じた気泡に因るものと考えられる。

（実施例１０）
ジメチルポリシロキサンの重量平均分子量を２万８千にし、超音波振動子の振動周波数を３０ｋＨｚとした以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。結果を表１に示す。

画像評価が「Ｂ」であったのは、付加型液状シリコーンゴムの低せん断側の粘度が低かったことにより、弾性ローラの形状精度が若干悪化したことに起因すると考えられる。

（実施例１１）
ジメチルポリシロキサンの重量平均分子量を７万にし、超音波振動子の振動周波数を１５００ｋＨｚ、振れ幅を３０μｍとした以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。結果を表１に示す。

画像評価が「Ｂ」であったのは、付加型液状シリコーンゴムの低せん断側の粘度が低かったことにより、弾性ローラの形状精度が若干悪化したことに起因するものと考えられる。

（実施例１２）
ジメチルポリシロキサンの重量平均分子量を７万にし、超音波振動子の振動周波数を１４００ｋＨｚとした以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。結果を表１に示す。

画像評価が「Ｂ」であったのは、付加型液状シリコーンゴムの低せん断側の粘度が低く、高せん断側の粘度が高かったことにより、弾性ローラの形状精度が低下したことに起因するものと考えられる。

（実施例１３）
ジメチルポリシロキサンの重量平均分子量を３万２千にし、超音波振動子の振動周波数を１００ｋＨｚとした以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。結果を表１に示す。

（実施例１４）
超音波振動子の振動動作を、付加型液状シリコーンゴムの吐出開始から２秒後に停止させた以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。結果を表１に示す。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。結果を表１に示す。

（実施例１５）
まず、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。その後超音波振動子の動作を停止させないまま２本目の弾性ローラを製造した。２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。結果を表１に示す。

なお、本実施例においては、超音波振動子の動作を停止させなかったため、粘度が低下した付加型液状シリコーンゴムがリング状塗工ヘッドの吐出口より流れ出し、芯金把持軸へのゴムの付着が観察された。

（実施例１６）
ジメチルポリシロキサンの重量平均分子量を４万５千にし、超音波振動子の振動周波数を６１０ｋＨｚとした以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。結果を表１に示す。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。結果を表１に示す。

（実施例１７）
ジメチルポリシロキサンの重量平均分子量を６万にし、超音波振動子の振動周波数を１５００ｋＨｚ、振れ幅を４０μｍとした以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。結果を表１に示す。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。結果を表１に示す。

（実施例１８）
超音波振動を付加型液状シリコーンゴムの吐出開始時に停止した以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。結果を表１に示す。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。

付加型液状シリコーンゴムの吐出中に超音波振動は行っていなかったが、吐出前に振動していたことで材料の低粘度化効果は得られ、端部形状精度及び抵抗ムラとして良好な弾性ローラが得られた。

（比較例１）
超音波振動を付与しなかったこと以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。結果を表１に示す。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。

超音波振動を付与しなかったため、吐出初期の付加型液状シリコーンゴムの粘度が十分に低下せず、端部形状精度が悪化した。また、超音波振動を付与しなかったためリング状塗工ヘッド内部の付加型液状シリコーンゴムの滞留を消化しづらかった。そのため、弾性ローラの抵抗ムラが悪化した。

（比較例２）
超音波振動の振動開始を、付加型液状シリコーンゴムの吐出開始から２秒後に行ったこと以外は、実施例１と同様に２本の弾性ローラを製造した。２本目に製造した弾性ローラに対し、抵抗ムラ測定、端部形状精度評価を行った。結果を表１に示す。また、実施例１と同様にして現像ローラを得た。作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに組み込み、実施例１と同様に画像出力して、評価した。

超音波振動の振動開始が吐出開始２秒後であったため、吐出初期の付加型液状シリコーンゴムの粘度が十分に低下せず、端部形状精度が悪化した。

本発明に用いることのできる塗工装置の例を示す模式図である。 本発明に係る塗工ヘッドの例を示す上面図及びその断面図である。（ａ）上面図。（ｂ）（ａ）に示すＡ−Ａ線における断面図。 本発明に係る塗工ヘッドの例を示す正面図及びその断面図である。（ａ）正面図。（ｂ）（ａ）に示すＢ−Ｂ線における断面の上面図。（ｃ）（ａ）に示すＢ−Ｂ線における断面の上面図である。 本発明に係る弾性ローラを示す断面図である。（ａ）弾性ローラの軸方向断面図である。（ｂ）図４（ａ）に示す弾性ローラの軸方向に直交する方向の断面図である。 本発明に係る画像形成装置の例を説明するための模式的断面図である。 弾性層厚さの測定位置を説明するための模式図であり、（ａ）は弾性ローラから試料を切り出す位置を示す正面図、（ｂ）は切り出した試料の切断面を示す図である。 本発明に係る弾性ローラの抵抗を測定する装置の概略図である。 本発明に係る芯金露出部長の測定位置を説明するための概略図である。

符号の説明

１ 現像ローラ
２ 導電性軸芯体
３ 弾性層
４ 導電性樹脂層
５ 非磁性一成分トナー
６ 現像容器
７ トナー供給ローラ
８ 現像ブレード
１０ａ〜ｄ 画像形成ユニット
１１ 感光ドラム
１２ 帯電装置（帯電ローラ）
１３ 画像露光装置（書き込みビーム）
１４ 現像装置
１５ クリーニング装置
１６ 画像転写装置（転写ローラ）
１７ 転写搬送ベルト
１８ 駆動ローラ
１９ テンションローラ
２０ 従動ローラ
２１ 吸着ローラ
２２ 供給ローラ
２３ 剥離装置
２４ 定着装置
２５ 転写材
２６ バイアス電源（画像転写装置（転写ローラ）１６用）
２７ バイアス電源（吸着ローラ２１用）
３１ 架台
３２ コラム
３３ ボールネジ
３４ ＬＭガイド
３５ サーボモータ
３６ プーリ
３７ ブラケット
３８ 塗工ヘッド
３９ 軸芯体下保持軸
４０ 軸芯体上保持軸
４１ 供給口
４２ 配管
４３ 材料供給弁
４４ リニアガイド
４５ リング状塗工ヘッド固定テーブル
４６ 内リング
４７ 外リング
４８ キャップリング
４９ 中間リング
５０ ヘッダ部
５１ 流路
５２ 流路
５３ 超音波振動子
１０１ 弾性層
１０２ 軸芯体
１０３ 表面層
１０４ 弾性ローラ
２０１ 金属ドラム
３０１ 芯金露出部
１１０１、１１０２、１１０３ 弾性層厚さ測定個所

Claims (5)

1. チクソトロピー性を有する液状材料を吐出する、周方向に沿って形成された環状の吐出口を内周面に有するリング状塗工ヘッドを用いて、軸芯体の周囲に弾性層を有する弾性ローラを製造する方法であって、
   軸芯体を、該軸芯体の外周面と該リング状塗工ヘッドの内周面との間に間隙が形成されるように該リング状塗工ヘッドに供給する工程と、
   該吐出口から該液状材料の吐出を開始して該間隙を該液状材料で充填しつつ、該リング状塗工ヘッドと該軸芯体とを相対的に移動させて該液状材料を該軸芯体の周囲に塗工する工程と、
   該吐出口からの該液状材料の吐出を停止する工程とを有する一連の工程を繰り返すことにより、該液状材料が周囲に塗工された軸芯体の複数本を製造する工程を含み、
   該リング状塗工ヘッドは、該吐出口から吐出させる該液状材料に対して超音波を印加し得る超音波振動子を具備しており、
   前記一連の工程において、少なくとも該吐出口から該液状材料の吐出を開始する際に該超音波振動子を振動させて該液状材料の粘度を低下させる工程を有することを特徴とする弾性ローラの製造方法。
2. 前記液状材料への超音波の印加を、該吐出口から該液状材料を吐出している間、継続して行う請求項１に記載の弾性ローラの製造方法。
3. 前記液状材料が、粘弾性測定装置においてせん断速度０．０１（１／ｓ）で測定したときの粘度が５０００Ｐａ・ｓ〜２００００Ｐａ・ｓであり、せん断速度１００（１／ｓ）で測定したときの粘度が２０Ｐａ・ｓ〜３００Ｐａ・ｓである請求項１または２に記載の弾性ローラの製造方法。
4. 前記液状材料が、粘弾性測定装置を用いてせん断速度１００（１／ｓ）で測定したときの粘度が３０Ｐａ・ｓ〜１００Ｐａ・ｓである請求項３に記載の弾性ローラの製造方法。
5. 前記超音波振動子が、該リング状塗工ヘッド内において充填された該液状材料が会合する部分の、該リング状塗工ヘッドの外壁面円筒部に備えられている請求項１乃至４のいずれかに記載の弾性ローラの製造方法。

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