JP5730112B2

JP5730112B2 - 電子写真用ローラの製造方法

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Publication number: JP5730112B2
Application number: JP2011093708A
Authority: JP
Inventors: 正弘伊波; 洋輔阿多; 政浩渡辺
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2031-04-20
Also published as: JP2012226118A

Description

本発明は、プリンター、複写機の如き電子写真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電子写真用ローラの製造方法に関する。

接触現像方式の電子写真画像形成装置において、例えば現像ローラは、高い寸法精度を有することで、感光体との接触状態を安定に保ち、トナーの現像量や感光体に対する圧力分布が均一になり、画像濃度ムラの発生を防止している。また、感光体と接触させて感光体を均一に帯電させるための帯電ローラは、感光体を均一に帯電させる必要があることから、やはり高い寸法精度が必要とされる。

特許文献１では、環状塗工ヘッドを用いた高精度な電子写真用ローラの製造方法が開示されている。

特開２００７−１３０５８９号公報

本発明者らは、上記特許文献１の電子写真用ローラの製造方法について検討し、以下の課題を見出した。未硬化の液状シリコーンゴムと導電性粒子との混合物（以下、「液状シリコーンゴム材料」とも称する）を特許文献１の製造方法で軸芯体に塗布して得られた塗布層を硬化して、導電性の弾性層を形成する。このとき、液状シリコーンゴム材料に含まれるポリシロキサンユニットの表面張力が小さいため、該ポリシロキサンユニットが塗布層の表面に移動してくる。その結果、液状シリコーンゴム材料に含まれている導電性粒子が、塗布層の表面から押し退けられる。この状態で塗布層を硬化すると、導電性の弾性層の表面に存在する導電性粒子の割合が減少して、電子写真用ローラの表面全体の電気抵抗が高くなることがあった。この電子写真用ローラを接触現像方式の現像ローラとして用い、低温低湿の環境で繰り返し印字耐久を行うと、現像ローラに電荷が蓄積し、現像ローラの表面電位が変動する。そして、かぶり（本来白抜けとなるべき地肌部分にも現像されてしまう現象）に代表されるような画像不良を生じることがあった。

そこで、本発明の目的は、液状シリコーンゴム材料を軸芯体の周囲に塗布して導電性の弾性層を形成しても、該弾性層の表面の電気抵抗が低く、電荷の減衰が速い、電子写真用ローラの製造方法を提供することにある。

すなわち、本発明の一態様によれば、軸芯体とその周面を被覆する導電性の弾性層とを有する電子写真用ローラの製造方法であって、（１）導電性粒子を含有する液状シリコーンゴムを軸芯体の周囲に塗布して塗布層を形成する工程と、（２）該塗布層を硬化させて該弾性層を形成する工程とを有し、該工程（１）終了後、または該工程（１）中から該工程（２）が終了するまでの間に、該塗布層の表面を帯電させ、該塗布層中の該導電性粒子に静電誘導による分極を生じさせる工程を含むことを特徴とする電子写真用ローラの製造方法が提供される。

本発明によれば、液状シリコーンゴム材料を軸芯体の周囲に塗布して導電性の弾性層を形成しても、該弾性層の表面の電気抵抗が低く、電荷の減衰が速い、電子写真用ローラを製造できる。

本発明に係る電子写真用ローラを示す断面図である。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。本発明に係る電子写真プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置の一例を説明するための模式的断面図である。本発明に用いることのできる塗布層を硬化させる手段の例、および塗布層に電荷を付与する手段の例を示す模式図である。

以下、好ましい実施の形態を挙げて本発明について詳細を説明する。
本発明の電子写真用ローラの製造方法に好適に用いることができる環状塗工ヘッドを有する電子写真用ローラの製造装置(以下、「リングコート機」とも称する)の模式図を、図２に示す。

このリングコート機は、架台４の上に略垂直にコラム５が取り付けられ、架台４とコラム５の上部に精密ボールネジ６が略垂直に取り付けられている。１本の精密ボールネジ６と２本のガイド７が連結しており、２本のガイド７はコラム５と平行になるようにコラム５に取り付けられている。ステージ８は、ガイド７と精密ボールネジ６とを連結し、サーボモータ９よりプーリ１０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５にはテーブル１８が取り付けられ、テーブル１８には、環状塗工ヘッド１１が取り付けられている。

ステージ８には上下一対のブラケット１２が取り付けられている。下側のブラケット１２には、軸芯体１の下端部を保持し固定するための軸芯体下保持軸１３が、略垂直に取り付けられている。また、上側のブラケット１２には、軸芯体１の上端部を保持するための軸芯体上保持軸１４が取り付けられている。軸芯体上保持軸１４は、軸芯体下保持軸１３に対向して、環状塗工ヘッド１１の中心と略同心になるように配置され、軸芯体１を保持している。

環状塗工ヘッド１１の内部に液状シリコーンゴム材料を供給するための供給口１５は、配管１６を介して材料供給弁１７に接続されている。材料供給弁１７は、不図示の材料供給ポンプに接続されている。材料供給ポンプは、混合ミキサー、材料定量吐出装置、材料タンクなどを備え、定量(単位時間当たりの量が一定)の液状シリコーンゴム材料を吐出可能としている。液状シリコーンゴム材料は、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、混合された液状シリコーン材料は、材料供給弁１７から配管１６を経由して、供給口１５へ送られる。

供給口１５より供給された液状シリコーンゴム材料は、環状塗工ヘッド１１内の流路を通り、環状塗工ヘッド１１の吐出口から吐出される。このとき、軸芯体１の周囲に塗布される液状シリコーンゴム材料の量を一定にするために、環状塗工ヘッド１１からの吐出量と材料供給ポンプからの供給量とを調節する。液状シリコーンゴム材料の吐出に合わせて、軸芯体１を鉛直上方に移動させることで、軸芯体１の周面に液状シリコーンゴム材料を塗布した層（以下、「塗布層」とも称する）を被覆し形成する。この塗布層を加熱して硬化させ、導電性の弾性層２とすることで電子写真用ローラを得る。なお、塗布層の形状を保ったまま硬化させるために、塗布層に対して非接触で加熱して硬化させる方法が好ましい。

具体的な方法には、赤外線加熱、熱風加熱、ニクロム熱加熱を挙げることができる。これらの中でも、特に装置が簡易で、塗布層を軸芯体１の長手方向に均一に加熱できる赤外線加熱が好ましい。赤外線加熱を行う際には、図４に示したように赤外線加熱装置４２を固定し、塗布層を有する軸芯体１を重力方向（垂直）に立てた状態で、軸芯体１を回転軸として軸芯体１を周方向に回転（自転）させながら塗布層に赤外線を照射して加熱する。そうすると、塗布層は軸芯体１の周方向に均一に加熱することができる。

このときの加熱温度は、液状シリコーンゴム材料の硬化反応が開始する１００℃以上、液状シリコーンゴム材料の耐熱温度である２５０℃以下にすることが好ましい。なお、赤外線で加熱する場合に、塗布層を均一に加熱するため、赤外線加熱装置と塗布層との距離や、赤外線加熱手段（赤外線ヒータ）の出力などを調整すると良い。また、熱風で塗布層を均一に加熱するためには、熱風の温度や向き、風速などを調節すると良い。

ここで、塗布層を硬化させた後に、導電性の弾性層２のゴム物性の安定性向上や、弾性層中に存在する液状シリコーンゴム材料の反応残渣および未反応低分子を除去するために、弾性層２を再度加熱（二次硬化）しても良い。

次に、塗布層の表面に電荷４１を付与し、該塗布層を帯電させる方法の模式図を図４に示す。本発明の電子写真用ローラの製造方法は、軸芯体１の外周上に塗布層を形成してから、該塗布層の硬化が終了するまでの間の任意のタイミングで、塗布層の表面全体に電荷４１を付与して、塗布層を帯電させる工程を有することを最大の特徴とする。具体的には、液状シリコーンゴムを軸芯体の周囲に塗布して塗布層を形成する工程の終了後、または塗布層形成中から、塗布層を硬化させて弾性層を形成する工程が終了するまでの間の任意のタイミングで、塗布層の表面を帯電させ、塗布層中に含まれる導電性粒子に静電誘導による分極を生じさせる工程を有する。特に、少なくとも塗布層の硬化反応を開始する前に、塗布層を帯電させると、本発明の効果が大きく好ましい。
さらに、本発明の効果を最大限に発揮するためには、電荷４１を連続的に塗布層に与えることが好ましいが、電荷の付与は断続的であっても良い。

塗布層の形状を保ったまま、液状シリコーンゴム材料を硬化させるためには、塗布層を帯電させる部材を塗布層に対して接触させない方法が好ましい。具体的な方法には、コロナ放電、アーク放電、グロー放電、火花放電のような放電方法を挙げることができる。これらのうち、コロナ放電を利用した塗布層帯電装置３９は、比較的容易に入手できるため好適に利用できる。塗布層帯電装置３９で発生した電荷４１は、電荷供給口４０から塗布層へ放出される。

塗布層の表面全体を均一に帯電するためには、軸芯体１を回転軸として軸芯体１を周方向に回転（自転）させながら、塗布層を帯電すると良い。あるいは、多数の塗布層帯電装置３９を塗布層の周囲に設置しても良い。

塗布層帯電装置３９と塗布層との距離は、塗布層帯電装置３９の耐環境性（使用可能温度、使用可能湿度など）に合わせて、塗布層帯電装置３９を適宜選択することにより、調節すれば良い。塗布層帯電装置３９と塗布層との距離が遠い場合には、塗布層帯電装置３９で発生した電荷４１をブロワのような送風手段（不図示）によって塗布層表面全体に付与し、帯電させても良い。このとき、送風手段の風によって塗布層の形状変形が発生しないように、送風手段の風向きや風速、風圧を適宜調節する必要がある。送風手段を内蔵した塗布層帯電装置を用いると、塗布層を簡便に帯電できる。また、塗布層帯電装置３９のイオンバランス調整機能（帯電量調整機能）を調整しイオン発生量を変化させて、塗布層の表面電位を調整しても良い。

軸芯体１を電気的に接地しない（アースを取らない）で塗布層を帯電すると、塗布層に付与された電荷４１の逃げ場がなくなるので、電荷４１は塗布層の表面に留まることになる。塗布層の表面に留まる電荷４１が、塗布層中の表面近傍に存在する導電性粒子を、静電誘導によって分極させる。その結果、塗布層の表面に付与された電荷４１と、塗布層中の分極した導電性粒子とが、クーロン力によって強く引き付けあい、導電性粒子が塗布層の表面近傍に拘束されるようになる。このため、塗布層に含まれるポリシロキサンユニットが塗布層の表面に移動してきても、塗布層中の導電性粒子が塗布層の表面から押し退けられることはない。この状態を保ったまま塗布層を硬化して導電性の弾性層２を得ることで、弾性層２の表面の電気抵抗が低く、電荷の減衰が速い電子写真用ローラを得ることができる。塗布層への帯電は、塗布層の表面電位が３００Ｖ以上１０００Ｖ以下になるように設定すると良い。塗布層の表面電位が３００Ｖ以上になるように帯電させると、塗布層の表面に与えられた電荷４１と導電性粒子とがクーロン力によってより強く引き付けあうため、本発明の効果をより確実に得ることができる。一方、塗布層の表面電位が１０００Ｖ以下になるように帯電させると、塗布層の表面に与えられた電荷４１と導電性粒子との間の微小放電の発生を抑制できるので、電荷４１と導電性粒子とのクーロン力が減じることを抑制できる。このため、本発明の効果を最大限に引き出すことができる。

本発明に係る電子写真用ローラを示す断面図を図１に示す。電子写真用ローラは軸芯体１の周面を被覆する弾性層２を有する。
電子写真用ローラの導電性の弾性層２の厚みは、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。弾性層２の厚みを０．５ｍｍ以上、好ましくは１．０ｍｍ以上とすると、弾性層２の弾性特性を良好に発揮でき、トナーへのストレスを低減できる。また、１０．０ｍｍ以下、好ましくは６．０ｍｍ以下とすると、自重による塗布層の形状変化がなく、優れた外径寸法や振れを実現できる。

弾性層２は、単層でも多層でも良い。多層にする際には、既に形成された弾性層２の上に、新たな弾性層を形成することも可能である。

本発明に係る電子写真用ローラの軸芯体１は中実または中空の円筒状であり、導電性の材料、例えば炭素鋼、合金鋼、鋳鉄のような金属および導電性樹脂のような樹脂の中から、適宜選択して用いることができる。
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およびＶを添加した窒化用鋼を挙げることができる。
軸芯体１は、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１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できる。

液状シリコーンゴム材料に含まれる液状シリコーンゴムは、加工性が良好で、寸法安定性が高く、硬化反応時に反応副生成物が発生しないなどの理由から、付加型液状シリコーンゴムを用いる。

付加型液状シリコーンゴムは、アルケニル基を含有するポリシロキサンと、ヒドロシリル基を含有するハイドロジェンポリシロキサンとが、白金触媒の存在下で付加反応（架橋）することで硬化する。

アルケニル基を含有するポリシロキサンの分子量は、１万以上５０万以下が好ましい。ポリシロキサンのアルケニル基は、ポリシロキサン１分子中に少なくとも２個以上有ることが望ましい。アルケニル基の種類は特に限定されないが、活性水素との反応性が高いビニル基またはアリル基の少なくとも一方であることが好ましく、ビニル基が特に好ましい。
ポリシロキサンの分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）（商品名：ＨＬＣ−８２２０、東ソー社製）で測定したときの重量平均分子量である。ＧＰＣでの測定は以下のように行った。４０℃のヒートチャンバー内で安定化させたカラム（商品名：ＫＦ−８０１〜８０７、ｓｈｏｄｅｘ社製）に、溶媒としてトルエンを毎分０．５ｍｌの流速で流し、０．１質量％〜０．３質量％に調整した試料溶液を５０μｌ〜２００μｌ注入した。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。

ヒドロシリル基を含有するハイドロジェンポリシロキサンは、アルケニル基を含有するポリシロキサンの架橋剤として働く。１分子中の珪素原子に結合する水素原子の数は２個以上であり、硬化反応を最適に行わせるためには、１分子中の珪素原子に結合する水素原子の数が３個以上であることが好ましい。ハイドロジェンポリシロキサンの分子量は、１０００以上１００００以下が好ましく、硬化反応を適切に行わせるために１０００以上５０００以下とすることが、特に好ましい。

本発明において、液状シリコーンゴムの配合を、ポリシロキサンに含まれるアルケニル基の数に対して、ハイドロジェンポリシロキサンに含まれるヒドロシリル基の数が、１．０倍以上３．０倍以下とすることが好ましい。ヒドロシリル基の数を１．０倍以上にすると、液状シリコーンゴムの架橋が良好に行われ、導電性の弾性層２の圧縮永久歪を低減できる。また、ヒドロシリル基の数を３．０倍以下にすると、化学的に不安定なヒドロシリル基が弾性層２中に残りにくくなるため、弾性層２の硬度や電流値の経時変化を低減できる。

付加型液状シリコーンゴムの触媒としては、白金触媒が使用できる。具体例としては、塩化白金酸、白金オレフィン錯体、白金ビニルシロキサン錯体、白金トリフェニルホスフィン錯体を挙げることができる。
触媒の配合量は、アルケニル基を有するポリシロキサンとハイドロジェンポリシロキサンとの合計質量に対し、白金元素量として１ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。

なお、付加型液状シリコーンゴムの粘度としては、１０Ｐａ・ｓ以上５０００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。粘度を１０Ｐａ・ｓ以上とすると、ポリシロキサンユニットが動きにくくなるため、導電性粒子を塗布層の表面から押し退けられる作用が小さくなるので、本発明の効果をより確実に得ることができる。一方、粘度を５０００Ｐａ・ｓ以下とすると、大きなせん断応力による塗布層の表面の荒れを防止できる。

粘度測定には、レオメーター（商品名：ＲｈｅｏＳｔｒｅｓｓ６００、Ｈａａｋｅ社製）を用いた。レオメーターでの測定は以下のように行った。付加型液状シリコーンゴムを１ｇ採取し、試料台の上にのせ、コーンプレート（直径３５ｍｍ、傾斜角度１°）を徐々に近づけて、試料台から５０μｍの位置で測定ギャップを設定した。このとき、コーンプレートの周囲に押し出された試料を、測定に影響しないように除去した。試料温度が２５℃になるように試料台の温度を設定してから１０分間放置後、測定を開始した。試料にせん断速度１ｓ^−１をかけて、せん断応力を測定した。このせん断応力をせん断速度１ｓ^−１で割った値を粘度とした。

電子写真用ローラの用途に応じた電気抵抗値に調節するために、液状シリコーンゴムに導電剤である導電性粒子を配合する必要がある。導電性粒子としては、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、パラジウム、銀、鉄、銅、錫、ステンレス鋼、酸化錫、導電性酸化亜鉛（例えば、アルミニウムがドープされた酸化亜鉛）、導電性酸化インジウム（例えば、ホウ素やリチウムをドープした導電性酸化チタン等）、酸化アンチモン、酸化モリブデン、酸化錫−酸化アンチモン固溶体、酸化錫−酸化インジウム固溶体、および絶縁性物質を導電性材料で被覆した物質からなる微粉末のような導電性物質を挙げることができる。なお、導電性粒子に加えて、イオン導電剤としてＬｉＣｌＯ₄、ＮａＣｌＯ₄のような過塩素酸塩や、４級アンモニウム塩を用いることもできる。これらのうち、カーボンブラックは比較的容易に入手できるので好適に利用できる。導電性粒子の配合量は、液状シリコーンゴム（アルケニル基を含有するポリシロキサンと、ヒドロシリル基を含有するポリシロキサン）に対して、３質量部以上１６質量部以下とすることが好ましい。導電性粒子の配合量を３質量部以上とすると、導電性の弾性層２の表面の電気抵抗がより低く、電荷の減衰がより速い電子写真用ローラを得ることができる。一方、導電性粒子の配合量を１６質量部以下とすると、塗布層に付与した電荷４１が導電性粒子の集合体を通じて塗布層の内部に潜り込んでしまう現象を防止することができる。このため、導電性粒子が塗布層の表面に拘束される力を減じることなく、本発明の効果を最大限に引き出すことができる。

また、導電性粒子を含む液状シリコーンゴム材料には、非導電性充填剤を適宜配合することができる。
非導電性充填剤としては、珪藻土、石英粉末、乾式シリカ、湿式シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミノ珪酸、炭酸カルシウム、珪酸ジルコニウム、珪酸アルミニウム、タルク、アルミナ、酸化鉄を挙げることができる。

本発明の電子写真用ローラの耐磨耗性を高めるために、導電性の弾性層２の外周上に、表面層３を形成しても良い。表面層３は、単層でも多層でも構わない。

表面層３には、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、水素添加スチレン−ブチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、またはオレフィン樹脂を用いることができる。

表面層３中には、用途に合わせて、体積平均粒子径が１μｍ〜２０μｍの樹脂粒子を分散させることもできる。このような樹脂粒子としては、ポリメチルメタクリル酸メチル微粒子、シリコーンゴム微粒子、ポリウレタン微粒子、ポリスチレン微粒子、アミノ樹脂微粒子、またはフェノール樹脂微粒子を挙げることができる。

電子写真用ローラの電気抵抗を調整するために、表面層３にも弾性層２に含まれる導電剤と同じ導電剤を配合することができる。
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表面層３用の塗料を作製し、この塗料を弾性層２にスプレー塗工あるいはディッピング塗工することで、表面層３を形成することができる。

本発明の電子写真用ローラを現像ローラ２７として搭載した電子写真プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置の模式的断面図の一例を図３に示す。

現像ローラ２７は、潜像担持体としての感光体１９に当接した状態で、トナー２５を現像する。そして、現像ローラ２７は、感光体１９にトナー２５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。

図３に示す画像形成装置は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの画像を形成する電子写真プロセスカートリッジ３８の各１個が、タンデム方式で設けられている。また、感光体１９、帯電ローラ２０、現像装置２２およびクリーニング装置２３が一体となり、電子写真プロセスカートリッジを形成している。

現像装置２２は、トナー２５を収容した現像容器２６と、感光体１９と対向するように設置された現像ローラ２７とを備え、感光体１９上の静電潜像を現像して可視化する。また、現像装置２２は、現像ローラ２７にトナー２５を供給する機能と、現像されずに現像ローラ２７上に残っているトナー２５を掻き取る機能とを有する、トナー塗布ローラ２８が設けられている。さらに、現像装置２２は、現像ローラ２７上のトナー２５を摩擦帯電する機能と、現像ローラ２７に対する該トナー２５の担持量を規制する機能とを有する、トナー規制部材２９が設けられている。

感光体１９の表面が帯電ローラ２０により所定の極性・電位に一様に帯電され、画像情報が画像露光装置２１からビームとして、感光体１９の表面に照射され、静電潜像が形成される。次いで、静電潜像に現像装置２２からトナー２５が供給され、感光体１９の表面にトナー像が現像される。

画像転写部２４では、転写搬送ベルト３１が駆動ローラ３２、テンションローラ３３および従動ローラ３４で張架され、転写搬送ベルト３１の内側には感光体１９と対向した位置に転写ローラ３６が設置されている。そして、静電吸着ローラ３５にバイアスを印加することで、転写搬送ベルト３１の外周面に転写材３０を静電吸着させ、転写材３０を搬送する。転写材３０が転写位置まで搬送されたら、転写ローラ３６に感光体１９表面のトナー像とは逆極性のバイアスを印加する。これによって、転写材３０にトナー像が転写される。トナー像が転写された転写材３０は、転写搬送ベルト３１から定着装置３７に送られ、トナー像が転写材３０に定着されて、印画が完了する。

本発明の電子写真用ローラは、上記した現像ローラ２７としてばかりでなく、その導電性の弾性層２の帯電性が良好であることから、帯電ローラ２０、転写ローラ３６、駆動ローラ３２、静電吸着ローラ３５のようなローラ部材にも使用可能である。

以下に、実施例をもって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。

＜電子写真用ローラの製造例＞
〔製造例１〕
外径６ｍｍの丸棒（快削鋼ＳＵＭ２４Ｌ）にニッケルメッキを施し、さらにプライマー（商品名：ＤＹ３９−０５１、東レダウコーニング社製）を乾燥厚みが１μｍになるように塗布した後、温度１５０℃で３０分間焼き付けたものを、軸芯体として用いた。
その後、下記（１−１）、（１−２）、（１−３）を配合したベース材料Ａ１を調製した。

・（１−１）両末端にビニル基が置換したジメチルポリシロキサン（重量平均分子量３４０００）：１００質量部
・（１−２）カーボンブラック（商品名：Ｒａｖｅｎ８９０、ＣｏｌｕｍｂｉａｎＣｈｅｍｉｃａｌ社製）：１０質量部
・（１−３）３質量％の塩化白金酸を含むジビニルテトラメチルジシロキサン：１質量部

また、上記（１−１）、（１−２）および下記（１−４）を配合したベース材料Ｂ１を調製した。

・（１−４）メチルハイドロジェンポリシロキサン：３質量部（上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、メチルハイドロジェンポリシロキサンに含有するヒドロシリル基が１．２モルとなる）

次いで、上記ベース材料Ａ１およびベース材料Ｂ１を、質量比１：１で混合し、粘度５４５Ｐａ・ｓの液状シリコーンゴム材料を得た。

上記の液状シリコーンゴム材料を、図２に示すリングコート機に接続された材料タンク（不図示）に充填した。そして、軸芯体の両端を、軸芯体上保持軸および軸芯体下保持軸に保持させ、６０ｍｍ／ｓの速さで鉛直上方に、軸芯体を移動させた。軸芯体の移動に合わせて、上記の液状シリコーンゴム材料を、５．０ｍｌ／ｓで吐出し、軸芯体の周囲に、塗布層を被覆し形成した。

液状シリコーンゴム材料の塗布完了直後に、周囲に塗布層を有する軸芯体を、軸芯体上保持軸および軸芯体下保持軸から取り外し、軸芯体の向きが重力方向と一致する向きにして、軸芯体を６０ｒｐｍで回転させた。
そして、塗布層の表面に赤外線ランプ（商品名：ＨＹＬ２５、ハイベック社製、出力１０００Ｗ）を４分間照射する間、塗布層から３００ｍｍの位置に配置したコロナ放電方式の塗布層帯電装置（商品名：ＳＪ−Ｒ０３６、キーエンス社製）を用いて、塗布層を帯電させた。このとき、塗布層帯電装置には０．２ＭＰａの圧縮空気を供給して、塗布層への送風と上記帯電とを同時に行った。なお、加熱終了から０．５秒後の塗布層の表面電位を、表面電位計（商品名：ＳＫ−０３５／２００、キーエンス社製）で測定した結果、１０００Ｖであった。
なお、塗布層の表面と赤外線ランプの表面との距離は６０ｍｍであり、加熱終了直後の塗布層の表面温度は、２００℃であった。

その後、硬化した塗布層を、２００℃の電気炉にて４時間加熱（二次硬化）した。このようにして、軸芯体の周面に厚さ３．０ｍｍの導電性の弾性層を得た。この弾性層に、下記配合の塗料を用いて表面層を設けた。以下に表面層用の塗料配合を示す。

・ポリオール（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）：１８０質量部
・樹脂粒子(商品名：アートパールＣ４００、根上工業社製)：２０質量部

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、固形分が２５質量％となるように調整したものを、表面層を形成するための塗料とした。
この塗料に弾性層を浸漬させ、１０分間自然乾燥した。次いで、温度１４０℃にて１時間加熱処理により、電子写真用ローラＡ１を得た。

〔製造例２〕
液状シリコーンゴム材料には、以下のベース材料Ａ２、ベース材料Ｂ２を用いた。
下記（２−１）、（２−２）、（２−３）を配合したベース材料Ａ２を調製した。

・（２−１）両末端にビニル基が置換したジメチルポリシロキサン（重量平均分子量３４０００）：１００質量部
・（２−２）カーボンブラック（商品名：Ｒａｖｅｎ８９０、ＣｏｌｕｍｂｉａｎＣｈｅｍｉｃａｌ社製）：３質量部
・（２−３）３質量％の塩化白金酸を含むジビニルテトラメチルジシロキサン：１質量部

また、上記（２−１）、（２−２）および下記（２−４）を配合したベース材料Ｂ２を調製した。

・（２−４）メチルハイドロジェンポリシロキサン：３質量部（上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、メチルハイドロジェンポリシロキサンに含有するヒドロシリル基が１．２モルとなる）

次いで、上記ベース材料Ａ２およびベース材料Ｂ２を、質量比１：１で混合し、粘度１０Ｐａ・ｓの液状シリコーンゴム材料とし、導電性の弾性層を形成した。このとき、塗布層の表面電位が１０００Ｖとなるように、塗布層帯電装置のイオンバランス調整機能（帯電量調整機能）を調整し、イオン発生量を変化させた以外は、製造例１と同様に電子写真用ローラＡ２を製造した。

〔製造例３〕
液状シリコーンゴム材料には、以下のベース材料Ａ３、ベース材料Ｂ３を用いた。
下記（３−１）、（３−２）、（３−３）を配合したベース材料Ａ３を調製した。

・（３−１）両末端にビニル基が置換したジメチルポリシロキサン（重量平均分子量３４０００）：１００質量部
・（３−２）カーボンブラック（商品名：Ｒａｖｅｎ８９０、ＣｏｌｕｍｂｉａｎＣｈｅｍｉｃａｌ社製）：１６質量部
・（３−３）３質量％の塩化白金酸を含むジビニルテトラメチルジシロキサン：１質量部

また、上記（３−１）、（３−２）および下記（３−４）を配合したベース材料Ｂ３を調製した。

・（３−４）メチルハイドロジェンポリシロキサン：３質量部（上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、メチルハイドロジェンポリシロキサンに含有するヒドロシリル基が１．２モルとなる）

次いで、上記ベース材料Ａ３およびベース材料Ｂ３を、質量比１：１で混合し、粘度５０００Ｐａ・ｓの液状シリコーンゴム材料とし、導電性の弾性層を形成した。このとき、塗布層の表面電位を３００Ｖとなるように塗布層帯電装置のイオンバランス調整機能（帯電量調整機能）を調整してイオン発生量を調整し、塗布層を帯電させた。塗布層の帯電量を変化させた以外は、製造例１と同様に電子写真用ローラＡ３を製造した。

〔製造例４〕
製造例３と同様に、塗布層の表面電位を３００Ｖとなるように塗布層帯電装置のイオンバランス調整機能（帯電量調整機能）を調整して、帯電量を変化させた以外は、製造例２と同様に電子写真用ローラＡ４を製造した。

〔製造例５〕
製造例１と同様に、塗布層の表面電位を１０００Ｖとなるように塗布層帯電装置のイオンバランス調整機能（帯電量調整機能）を調整して、帯電量を変化させた以外は、製造例３と同様に電子写真用ローラＡ５を製造した。

〔製造例６〕
塗布層に電荷を付与するタイミングを、製造例１の液状シリコーンゴム材料を、５．０ｍｌ／ｓで吐出し、軸芯体の外周に、塗布層を形成した直後から、塗布層の表面に赤外線ランプを４分間照射する間とした。それ以外は、製造例１と同様に電子写真用ローラＡ６を製造した。このとき塗布層の表面電位を１０００Ｖとなるように塗布層帯電装置のイオンバランス調整機能（帯電量調整機能）を調整して、帯電量を変化させた。

〔製造例７〕
塗布層の表面電位を３００Ｖとなるように塗布層帯電装置のイオンバランス調整機能（帯電量調整機能）を調整して、帯電量を変化させた以外は、製造例６と同様に電子写真用ローラＡ７を製造した。

〔製造例８〕
塗布層の表面電位を２００Ｖとなるように塗布層帯電装置のイオンバランス調整機能（帯電量調整機能）を調整してイオン発生量を調整し、塗布層を帯電させた。塗布層の帯電量を変化させた以外は、製造例１と同様に電子写真用ローラＡ８を製造した。

〔製造例９〕
塗布層の表面電位を１１００Ｖとなるように塗布層帯電装置のイオンバランス調整機能（帯電量調整機能）を調整してイオン発生量を調整し、塗布層を帯電させた。塗布層の帯電量を変化させた以外は、製造例１と同様に電子写真用ローラＡ９を製造した。

〔製造例１０〕
塗布層帯電装置を用いない以外は製造例１と同様に電子写真用ローラＢ１を製造した。

〔製造例１１〕
塗布層帯電装置を用いない以外は製造例２と同様に電子写真用ローラＢ２を製造した。

〔製造例１２〕
塗布層帯電装置を用いない以外は製造例３と同様に電子写真用ローラＢ３を製造した。

〔実施例１〕
製造例１で作製した電子写真用ローラＡ１を以下の方法を用い、電荷減衰率を測定した。また、製造例１の電子写真用ローラＡ１を現像ローラとして用い、画像評価を行った。画像評価方法を以下に記載する。

（電荷減衰率の測定方法）
電荷減衰率の測定には、表面電位計（商品名：ＤＲＡ−２０００Ｌ、ＱＥＡ社製）を用いた。電子写真用ローラＡ１の軸芯体を両端で保持し、電子写真用ローラＡ１の長手方向中央部の表面をコロナ放電させた。放電開始から、０．０６秒後の表面電位（Ｖ_１）と、０．２５秒後の表面電位（Ｖ_２）とを測定した。そして、Ｖ_１とＶ_２との比（Ｖ_２／Ｖ_１）を求め、これを電荷減衰率とした。この電荷減衰率を下記評価基準で評価した。

Ａ：電荷減衰率が５０．０％未満である。
Ｂ：電荷減衰率が５０．０％以上７０．０％未満である。
Ｃ：電荷減衰率が７０．０％以上である。

（画像評価方法）
電子写真用ローラＡ１を現像ローラとして、電子写真プロセスカートリッジ（商品名：トナーカートリッジ３１６マゼンタ、キヤノン社製）に組み込んだ。そして、電子写真プロセスカートリッジを室温１５℃、湿度１０％の環境で２４時間放置した。
この電子写真プロセスカートリッジを、電子写真画像形成装置（商品名：ＬＢＰ５０５０、キヤノン社製）に組み込んだ。そして、この電子写真画像形成装置を用いて、室温１５℃、湿度１０％の環境で耐久試験を行った。通紙時は、印字率１％の文字画像を純正Ａ４紙（商品名：セレクトペーパーＳＣ−２５０、キヤノン社製）に２０秒毎に１枚出力し、２３００枚の画像出力を行った。その後、現像ローラを取り外した。次に、この取り外した現像ローラを同種の新品の電子写真プロセスカートリッジに組み込み、同様に２３００枚の画像出力を行った。こうした耐久試験を計３回繰り返し、一本の現像ローラに対して合計６９００枚の画像出力を行った。

耐久試験終了後、全白画像を純正Ａ４紙に出力した。まず、全白画像を出力する前に関して、反射式濃度計（商品名：ＴＣ−６ＤＳ／Ａ、東京電色社製）を用いて、純正Ａ４紙表面の任意の１０点の反射濃度を測定し、その相加平均値をＤｒとした。また、全白画像を出力した後に関して、同様にして、出力した全白画像の白地部の反射濃度を画像上の任意の１０点において測定し、その相加平均値をＤｓとした。そして、ＤｒとＤｓとの差（Ｄｒ−Ｄｓ）／１００を求め、これをかぶり量とした。このかぶり量を下記評価基準で評価した。

Ａ：かぶり量が１．０％未満である。
Ｂ：かぶり量が１．０％以上３．０％未満である。
Ｃ：かぶり量が３．０％以上である。

実施例１で測定した電荷減衰率および画像評価の結果を表１に示す。表１の結果より、塗布層を帯電させる工程を有することによって、表面の電気抵抗が低く、電荷の減衰が速い電子写真用ローラが得られ、その結果、かぶりが良化することが確認できた。

〔実施例２〜９〕
製造例２〜９で作製した電子写真用ローラＡ２〜Ａ９の電荷減衰率を実施例１と同様に測定し、その結果を表１に示した。また、製造例２〜９の電子写真用ローラＡ２〜Ａ９を現像ローラとして用い、実施例１と同様に画像評価を行った。実施例２〜９の画像評価結果を表１に示す。実施例２〜９においても、実施例１と同様に、塗布層を帯電させる工程を有することによって、電荷の減衰が速い電子写真用ローラが得られ、かぶりが良化することが確認できた。

〔比較例１〜３〕
製造例１０〜１２で作製した電子写真用ローラＢ１〜Ｂ３の電荷減衰率を実施例１と同様に測定し、その結果を表１に示した。また、製造例１０〜１２の電子写真用ローラＢ１〜Ｂ３を現像ローラとして用い、実施例１と同様に画像評価を行った。比較例１〜３の画像評価結果を表１に示す。比較例１〜３については、塗布層を帯電させる工程を有していないため、電荷の減衰が速い電子写真用ローラが得られず、かぶりの良化を確認することができなかった。

１軸芯体
２弾性層
３９塗布層帯電装置
４０電荷供給口
４１電荷
４２赤外線加熱装置

Claims

軸芯体とその周面を被覆する導電性の弾性層とを有する電子写真用ローラの製造方法であって、
（１）導電性粒子を含有する液状シリコーンゴムを軸芯体の周囲に塗布して塗布層を形成する工程と、
（２）該塗布層を硬化させて該弾性層を形成する工程とを有し、
該工程（１）終了後、または該工程（１）中から該工程（２）が終了するまでの間に、該塗布層の表面を帯電させ、該塗布層中の該導電性粒子に静電誘導による分極を生じさせる工程を含むことを特徴とする電子写真用ローラの製造方法。