JP5427749B2 - 弾性ローラの製造方法 - Google Patents
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Description
さらに、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が現像ローラ1に当接して設けられている。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が現像ローラ1に当接して設けられている。
振れは、軸芯体101を回転軸として弾性ローラを回転させ、回転軸と垂直に配置した非接触レーザー測長器(キーエンス製 LS−5000)で測定した弾性層102の半径の最大値と最小値の差を値として求める。弾性層102の軸方向に1cmピッチで前記半径の最大値と最小値の差を求め、その差の値の中で最大の値を弾性層の振れの値とする。
以下の実施例・比較例で作成した弾性ローラを現像ローラ1として、ヒューレット・パッカード社製の電子写真方式の画像形成装置「HP Color LaserJet 3700」(商品名)の電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。公称寿命は、6000枚(A4サイズ、5%印字率)、電子写真プロセスカートリッジは、黒・シアン・マゼンタ・イエローの4色であった。
A:全画像において良好。
B:全画像にて濃度ムラが若干確認される。
C:全画像において濃度ムラが確認される。
粘度測定には、Haake社製RheoStress600(商品名)を用いた。弾性層材料は、シリコーンゴム材料とし、A液およびB液を質量基準1:1で混合した未硬化の状態とした。この弾性層材料約1gを採取し試料台の上に乗せ、コーンプレートを徐々に近づけて、試料台から約50μmの位置で測定ギャップを設定した(コーンプレートは直径35mm、傾斜角度1°を用いた)。
荷重測定には、プッシュプルゲージ(大場計器製作所製 丸型バネ式)を用いた。軸芯体101をクランプしない状態で軸芯体保持具40を下降させ、高荷重時及び低荷重時について、それぞれプッシュプルゲージで軸芯体保持具40を押上げに必要な力を軸芯体101のかかる軸方向の荷重とした。
(シリコーンゴム材料の調製)
付加反応架橋型液状シリコーンゴム(商品名:DY35−1265、東レダウコーニング社製)のA液およびB液の各液100質量部に、それぞれカーボンブラック(MA11、三菱化学社製)10質量部を加え、プラネタリーミキサーで、30分間混合脱泡した。その後、カーボンブラックを配合したA液およびB液を、それぞれ塗工装置付随の原料タンクにセットし、圧送ポンプを使用して、スタテックミキサーに送り出し、A液およびB液を質量基準1:1で混合した。このシリコーンゴム混合液を弾性層材料とした。その粘度は550Pa・sであった。
図1に示した形態の塗工ヘッド38を有する縦型リングコート機を用いた。軸芯体保持具39の上端を、塗工ヘッド38の中を通って塗工ヘッド38より上位に位置させた。この状態で、軸芯体保持具39にセットされた長さ280mm、外径φ6mm、両端部がC1面取りされた鉄製の軸芯体101を、軸芯体保持具40を下降させることで、略垂直方向に保持した。この時、クランプするタイミングで軸芯体101にかかる軸方向の荷重は50.0Nである。なお、軸芯体保持具39及び軸芯体保持具40の軸芯体101を受ける部分である凹部の内壁面の形状はR1面であり、この部分の算術平均粗さRaは0.3μmである。その後、エアーシリンダーによるクランプ荷重変更機構50によって、軸芯体101にかかる軸方向の荷重を10.0Nに切り替えた。LMガイド34で保持した軸芯体101を下降させ、軸芯体保持具40の下端位置で、LMガイド34を停止させた。
ポリウレタンポリオールプレポリマー100質量部、イソシアネート77質量部、カーボンブラック24質量部にMEKを加え、サンドミルで1時間分散した。ポリウレタンポリオールプレポリマーは、「タケラックTE5060」(商品名、三井武田ケミカル株式会社製)を用いた。イソシアネートは、「コロネート2521」(商品名、日本ポリウレタン株式会社製)を用いた。カーボンブラックは、「MA100」(商品名、三菱化学株式会社製)を用いた。分散後さらにMEKを加えて固形分20質量%から30質量%の範囲で塗布乾燥後の膜厚が20μmとなるように調整して、表面層用塗料を得た。
作成した現像ローラ11(振れ25μm)を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表2に示す。
付加反応架橋型液状シリコーンゴムのA液およびB液として次のものを用いた。シリコーンベースポリマー(重量平均分子量Mw=100000、東レダウコーニング社製)100質量部、カーボンブラック(商品名:MA77、三菱化学社製)4質量部、をプラネタリーミキサーで、30分間混合脱泡し、シリコーンゴムベース材料を得た。このベース材料100質量部に対して、塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液(白金含有量3質量%)0.02質量部を加え、混合したものをA液とした。また、上記シリコーンベース材料100質量部に対して、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(粘度10mPa・s、SiH含有量1質量%、東レダウコーニング社製)1.5質量部を加え、混合したものをB液とした。弾性層形成材料であるシリコーンゴム混合液粘度は、13Pa・sであった。
カーボンブラック(商品名:MA11、三菱化学社製)を20質量部にした以外、実施例1と同様にシリコーンゴム材料を調整した。弾性層形成用材料であるシリコーンゴム混合液粘度は、4990Pa・sであった。
塗工ヘッド38の内側に開口した環状スリットから、シリコーンゴム材料を1.49ml/secで吐出し、軸芯体101の外周上に層厚2.0mmのシリコーン層を有する弾性ローラを得た以外、実施例1と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを1000本同様に作製した。この弾性ローラ1000本の振れの分布を表1に示す。
塗工ヘッド38の内側に開口した環状スリットから、シリコーンゴム材料を6.72ml/secで吐出し、軸芯体101の外周上に層厚6.0mmのシリコーン層を有する弾性ローラを得た以外、実施例1と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを1000本同様に作製した。この弾性ローラ1000本の振れの分布を表1に示す。
軸芯体101にかかる軸方向の荷重を切り替えず、50.0Nで固定した以外、実施例1と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを1000本同様に作製した。この弾性ローラ1000本の振れの分布を表1に示す。弾性ローラの振れ30μm以下が84%、振れ60μm以下が100%であった。振れが小さい弾性ローラを安定して製造できなかった。また、実施例1と同様にして現像ローラ16(振れ52μm)を得た。作成した現像ローラ16を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表2に示す。
軸芯体101にかかる軸方向の荷重を切り替えず、0.5Nで固定した以外、実施例1と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを1000本同様に作製した。この弾性ローラ1000本の振れの分布を表1に示す。弾性ローラの振れ30μm以下が71%、振れ60μm以下が97%、振れ90μm以下が100%であった。振れが小さい弾性ローラを安定して製造できなかった。また、実施例1と同様にして現像ローラ17(振れ85μm)を得た。作成した現像ローラ17を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表2に示す。
軸芯体101にかかる軸方向の荷重を切り替えず、200.0Nで固定した以外、実施例1と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを1000本同様に作製した。この弾性ローラ1000本の振れの分布を表1に示す。弾性ローラの振れ30μm以下が70%、振れ60μm以下が95%、振れ90μm以下が100%であった。振れが小さい弾性ローラを安定して製造できなかった。また、実施例1と同様にして現像ローラ18(振れ88μm)を得た。作成した現像ローラ18を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表2に示す。
39,40 軸芯体保持具
39a,40a 位置決め凹部
39b,40b 内壁面
101 軸芯体
101a,101b 端部
102 弾性層
103 弾性ローラ
Claims (6)
- 軸芯体と、前記軸芯体の外周に設けられた弾性層とを有する弾性ローラの製造方法において、
開放端に向かって漸次内径が拡大する位置決め凹部を有する一対の軸芯体保持具の間に前記軸芯体を配置し、前記各軸芯体保持具の位置決め凹部の内壁面を前記軸芯体の両端部に当接させた状態で前記一対の軸芯体保持具で前記軸芯体を30.0N以上、200.0N以下の荷重で挟持することにより、前記軸芯体の軸方向と直行する方向の位置決めを行う位置決め工程と、
前記位置決め工程にて前記一対の軸芯体保持具により前記軸芯体を位置決めした後、前記一対の軸芯体保持具による挟持荷重を、0.5N以上、前記位置決め工程の荷重未満で、前記軸芯体の撓みが解消するまで低下させる荷重切替工程と、
前記荷重切替工程により前記挟持荷重を低下させた状態で、塗工ヘッドを前記軸芯体に対して軸方向に相対的に移動させ、前記軸芯体の外周に、前記弾性層となる硬化性の液状弾性層材料を前記塗工ヘッドから吐出する塗工工程と、
を備えたことを特徴とする弾性ローラの製造方法。 - 前記荷重切替工程の荷重は、0.5N以上20.0N以下であることを特徴とする、請求項1に記載の弾性ローラの製造方法。
- 前記軸芯体の各端部が、C面取りされて先細り形状に形成されており、
前記各軸芯体保持具の位置決め凹部の内壁面が、R形状に形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の弾性ローラの製造方法。 - 前記軸芯体の各端部が、R面取りされて先細り形状に形成されており、
前記各軸芯体保持具の位置決め凹部の内壁面が、テーパ形状に形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の弾性ローラの製造方法。 - 前記各軸芯体保持具の位置決め凹部の内壁面の表面粗度は、算術平均粗さRaが3.2μm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の弾性ローラの製造方法。
- 前記弾性層の層膜が、2.0mm以上、6.0mm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の弾性ローラの製造方法。
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