JP6627467B2 - 画像形成装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置の製造方法に関し、特に画像形成装置のシリコーンゴム製ローラーに使用されるシリコーンゴム成型体の製造工程を含む画像形成装置の製造方法に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリまたはこれらの複合機の使用により、低分子シロキサンなどの揮発性有機化合物（ＶＯＣ；Volatile Organic Compounds）や、粒子径１００ｎｍ未満の超微粒子（ＵＦＰ；UltraFine Particles）が排出されることは従来から指摘されており、近年ではその放散量が規制されてきている。

以前から揮発性有機化合物の発生を抑制する検討は行われている。
たとえば、特許文献１では、シリコーンゴムを成形後に真空加熱処理し低分子シロキサンを低減する提案がなされており、真空加熱処理前後で溶剤抽出する提案もされている（請求項１、８、段落００１２〜００１４、００２２〜００２３、００２４〜００２５など参照）。
特許文献２では、シリコーンゴム製品中に残留する環状ジメチルポリシロキサンと低分子量ジメチルポリシロキサンとを、溶解度係数が近くかつ低沸点の有機溶剤中に浸漬させて超音波処理を施して除く提案がなされている（請求項１、第４ページ右下欄第１１行目〜同蘭末尾、第６ページ右下欄１３行目〜第７ページ左下欄６行目、図３など参照）。
特許文献３では、シリコーンゴム成形体を、溶解度パラメーターが９．３超１５．０以下でかつ沸点が５０℃以上９０℃以下の有機溶剤に浸漬させ、オルガノポリシロキサンの低分子量体を低減させる提案もされている（請求項１、段落０００８〜０００９、００１７〜００１９など参照）。特に特許文献３の技術では、特許文献２の技術を受け、溶解度パラメーターがシリコーンゴム成型体よりやや大きい有機溶剤を用いて成型体の膨潤を抑制しながら、低分子シロキサンを低減させようとしている（段落００１７など参照）。

特開平６−２５４３１号公報 特開平１−３６６２７号公報 特開２００５−１３９３９４号公報

しかしながら、特許文献１の技術については、真空加熱処理だけで低分子シロキサンを完全に取り除くことは難しい。
特許文献２の技術については、溶解度係数が近い有機溶剤で浸漬処理することはローラーの表面の低分子シロキサンを除くには有効である。ただ、かかる技術では、シリコーンゴムの内部に残存している低分子シロキサンまで除くには不十分であり、残存した低分子シロキサンは定着時に加熱され経時で拡散し、長期的な使用の際の新たな超微粒子の発生源となる問題が顕著となっている。
特許文献３の技術については、溶解度パラメーターが比較的大きく、シリコーンゴムとの相溶性がやや低い有機溶剤だけは、低分子シロキサンを溶かし出す力が弱く、十分な低減効果を発揮できない。
したがって、本発明の主な目的は、揮発性有機化合物や超微粒子の発生を抑制することができるシリコーンゴム成型体の製造工程を含む画像形成装置の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明によれば、
シリコーンゴム製ローラーを含む画像形成装置の製造方法において、
シリコーンゴム成型体を第１の有機溶剤で浸漬処理する工程と、
シリコーンゴム成型体を前記第１の有機溶剤とは溶解度パラメーターが異なる第２の有機溶剤で浸漬処理する工程と、をこの順に備え、さらに、
製造された当該ローラーを当該画像形成装置の所定位置に設置する工程を備え、かつ
前記第１及び第２の有機溶剤で浸漬処理する工程において、
シリコーンゴムの溶解度パラメーターに対し、
前記第１の有機溶剤の溶解度パラメーターが前記第２の有機溶剤の溶解度パラメーターより近く、
前記第２の有機溶剤の溶解度パラメーターが前記第１の有機溶剤の溶解度パラメーターより離れていることを特徴とする画像形成装置の製造方法が提供される。

本発明によれば、揮発性有機化合物や超微粒子の発生を抑制することができる。

画像形成装置の概略的な構成を示す図である。 定着ローラー（加圧ローラー）の概略的な構成を示す図である。 シリコーンゴム成型体の製造方法を経時的に示すフローチャートである。 シリコーンゴム成型体に物理的圧力を付加するための一態様を示す図である。 シリコーンゴム成型体に物理的圧力を付加するための他の態様を示す図である。 シリコーンゴム成型体の製造方法の変形例を示すフローチャートである。 画像形成装置の製造方法を経時的に示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
以下では、数値範囲を示す「〜」はその前後に記載される上限値および下限値が当該数値範囲に含まれる意味で使用されている。

［画像形成装置］
図１は、本発明の好ましい実施形態にかかるカラータンデム方式の画像形成装置１００の概略構成を示している。この画像形成装置は、スキャナ、コピー、プリンタなどの機能を備えた複合機であって、ＭＦＰ（Multi Function PeripheralまたはMulti Function Printer）と呼ばれるものである。

図１に示すとおり、画像形成装置１００は、本体ケーシング１０１内の略中央に、２個のローラー１０２、１０６に巻回された周方向に移動する環状の中間転写ベルト１０８を備えている。
２個のローラー１０２、１０６のうち、一方のローラー１０２は図において左側に配置され、他方のローラー１０６は図において右側に配置されている。中間転写ベルト１０８は、これらのローラー１０２、１０６によって支持されて矢印Ｘ方向に回転駆動される。

中間転写ベルト１０８の下方には、図において左側から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーに対応する画像形成ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋが並べて配置されている。

各画像形成ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、それらが取り扱うトナー色の違いを除いて互いに同様に構成されている。
たとえば、イエローの画像形成ユニット１１０Ｙは、感光体ドラム１９０と、帯電装置１９１と、露光装置１９２と、トナーを用いて現像を行う現像装置１９３と、クリーナー装置１９５とを一体にして構成されている。
中間転写ベルト１０８を挟んで感光体ドラム１９０と対向する位置に、１次転写ローラー１９４が設けられている。
画像形成時には、まず帯電装置１９１によって感光体ドラム１９０の表面が一様に帯電され、続いて、露光装置１９２によって感光体ドラム１９０の表面が露光されて、そこに潜像が形成される。次に、現像装置１９３によって、感光体ドラム１９０の表面上の潜像が現像されてトナー画像となる。このトナー画像は、感光体ドラム１９０と１次転写ローラー１９４との間の電圧印加によって、中間転写ベルト１０８に転写される。感光体ドラム１９０の表面上の転写残トナーは、クリーナー装置１９５によってクリーニングされる。

中間転写ベルト１０８が矢印Ｘ方向に移動するに伴って、各画像形成ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋによって中間転写ベルト１０８上に出力画像として４色のトナー画像が重ねて形成される。

中間転写ベルト１０８の左側には、中間転写ベルト１０８の表面から残留トナーを取り除くクリーニング装置１２５と、クリーニング装置１２５によって取り除かれたトナーを回収するトナー回収ボックス１２６とが設けられている。
中間転写ベルト１０８の右側には、用紙のための搬送路１２４を挟んで２次転写ローラー１１２が設けられている。搬送路１２４のうち２次転写ローラー１１２の上流側に相当する位置に、搬送ローラー１２０が設けられている。中間転写ベルト１０８上のトナーパターンを検出するための光学式濃度センサ１１５が設けられている。

本体ケーシング１０１内の右上部には、トナーを用紙に定着させる定着装置１３０が設けられている。
定着装置１３０は、図１において紙面に対して垂直に延在する一対の定着ローラーを備えている。定着ローラーの一方は加熱ローラー１３２であり、他方は加圧ローラー１３１である。
加熱ローラー１３２は、ヒーター１３３によって所定の目標温度（たとえば１８０〜２００℃の範囲内の定着温度）に加熱される。加圧ローラー１３１は、図示しない、ばねによって加熱ローラー１３２へ向かって付勢されている。これにより、加圧ローラー１３１と加熱ローラー１３２とは定着のためのニップ部を形成している。
トナー像が転写された用紙９０がこのニップ部を通ることにより、その用紙９０にトナー画像が定着される。加圧ローラー１３１と加熱ローラー１３２の温度は、それぞれ温度センサ１３５、１３６によって検出される。

本体ケーシング１０１の下部には、用紙９０を収容するための給紙カセット１１６Ａ、１１６Ｂが２段に設けられている。図１では、給紙カセット１１６Ａにのみ用紙９０が収容された状態を示している。
給紙カセット１１６Ａ、１１６Ｂにはそれぞれ、用紙を送り出すための給紙ローラー１１８と、送り出された用紙を検出する給紙センサ１１７とが設けられている。

本体ケーシング１０１内には、この画像形成装置全体の動作を制御するＣＰＵ（中央演算処理装置）からなる制御部２００が設けられている。

画像形成時には、制御部２００による制御によって、用紙９０は給紙ローラー１１８によって給紙カセット１１６Ａから搬送路１２４へ１枚ずつ送り出される。搬送路１２４に送り出された用紙９０は、レジストセンサ１１４によってタイミングをとって、搬送ローラー１２０によって中間転写ベルト１０８と２次転写ローラー１１２との間のトナー転写位置へ送り込まれる。
一方、上記のように、各画像形成ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋによって中間転写ベルト１０８上に４色のトナー画像が重ねて形成されており、トナー転写位置に送り込まれた用紙９０に、中間転写ベルト１０８上の４色のトナー画像が２次転写ローラー１１２によって転写される。
トナー像が転写された用紙９０は、定着装置１３０の加圧ローラー１３１と加熱ローラー１３２とが作るニップ部を通して搬送され加熱および加圧を受ける。これにより、その用紙９０にトナー画像が定着される。
最終的に、トナー画像が定着された用紙９０は、排紙ローラー１２１によって排紙路１２７を通して本体ケーシング１０１の上面に設けられた排紙トレイ部１２２へ排出される。
なお、画像形成装置１００では、両面印刷の場合に用紙９０を再びトナー転写位置へ送り込むためのスイッチバック搬送路１２８が設けられている。

［定着ローラー（加圧ローラー）］
上記のとおり、加圧ローラー１３１は定着ローラーの一方を構成しており、ここではシリコーンゴム製ローラーとなっている。
図２に示すとおり、加圧ローラー１３１は主に円筒状のシリコーンゴム成型体１０から構成されている。
シリコーンゴム成型体１０は、円筒状の芯金１２と、芯金１２の外周面を覆うように設けられたソリッドゴム層１４と、ソリッドゴム層１４の外周面を覆うように設けられたスポンジゴム層１６との３層構造を有している。ソリッドゴム層１４およびスポンジゴム層１６はシリコーンゴムから構成されており、ここではこれを含むローラー本体（芯金１２、ソリッドゴム層１４およびスポンジゴム層１６の３層構造体）をシリコーンゴム成型体１０と名称付けている。シリコーンゴム成型体１０は本発明にかかるシリコーンゴム成型体の一例である。

芯金１２はアルミニウム、鉄、ＳＵＳなどの金属材料から構成されている。
芯金１２の厚さはここでは０．１〜５ｍｍ程度であるが、軽量化およびウォームアップ時間を考慮すると０．１〜１．５ｍｍ程度であるのがより望ましい。
芯金１２の直径はここでは１０〜５０ｍｍ程度に設定されている。

ソリッドゴム層１４およびスポンジゴム層１６は上記のとおりシリコーンゴムから構成されている。
シリコーンゴムは、上記定着温度に対する耐熱性と、用紙９０が圧接される領域の寸法（ニップ部の長さ）を確保するための弾性とを、有している。
ソリッドゴム層１４は固体状の硬質な層である。ソリッドゴム層１４の厚さは５〜１０ｍｍの範囲内であるのが望ましく、ここでは７〜８ｍｍ程度に設定されている。
他方、スポンジゴム層１６は無数のマイクロバルーンを含むスポンジ状の軟質な層である。スポンジゴム層１６の厚さは５〜１００μｍの範囲内であるのが望ましく、ここでは８０〜９０μｍ程度に設定されている。

［シリコーンゴム成型体の製造方法］
続いて、シリコーンゴム成型体１０の製造方法について説明する。
かかる製造方法は基本的には、芯金１０に対しソリッドゴム層１４およびスポンジゴム層１６を形成した直後のシリコーンゴム成型体１０を洗浄する方法であって、シリコーンゴム成型体１０の製造の最終段階で行われる処理を想定したものである。

図３に示すとおり、シリコーンゴム成型体１０の製造方法は主に、
（ｉ）シリコーンゴム成型体１０を有機溶剤Ａで浸漬処理する工程Ｓ１と、
（ｉｉ）シリコーンゴム成型体１０を有機溶剤Ａとは溶解度パラメーターが異なる有機溶剤Ｂで浸漬処理する工程Ｓ２と、を備えている。

（１）有機溶剤Ａ、Ｂについて
有機溶剤Ａ、Ｂは、効率的に洗浄して低分子シロキサンの含有量を低減させるために、下記の条件を満たすことが好ましい。
すなわち、シリコーンゴムの溶解度パラメーターは７．３〜７．６付近である。
シリコーンゴムの溶解度パラメーターに対し、有機溶剤Ａの溶解度パラメーターが有機溶剤Ｂの溶解度パラメーターより近く、有機溶剤Ｂの溶解度パラメーターが有機溶剤Ａの溶解度パラメーターより離れているのがよい。
具体的に、シリコーンゴムと有機溶剤Ａとの溶解度パラメーターの差は０以上２．０未満であり、シリコーンゴムと有機溶剤Ｂとの溶解度パラメーターの差は２．０以上７．３未満であるのがよく、より好ましくは有機溶剤Ａと有機溶剤Ｂとの溶解度パラメーターの差は０．１以上５．４以下であるのがよい。

「溶解度パラメーター（ＳＰ値；Solubility Parameter）」は、物質の極性を示す指標であり、物質間の親和性の指標となる値である。
低分子シロキサンと有機溶剤との溶解度パラメーターが近いほど、有機溶剤が低分子シロキサンの分子間に入り込みやすいことを意味し、その分だけ低分子シロキサンを抽出しやすくなり、洗浄効果が高くなる。
低分子シロキサンの溶解度パラメーターは７．３〜７．６程度である。
これに対し、低分子シロキサンと有機溶剤Ａとの溶解度パラメーターの差が２．０未満で、有機溶剤Ａの溶解度パラメーターが低分子シロキサンの溶解度パラメーターに近いと、体積膨張率が大きく洗浄効果も高まり、さらに沸点近傍まで加熱すると低分子シロキサンの溶解度も高くなり、洗浄効果は更に高くなる。
このような条件を満たす有機溶剤Ａとしては、たとえば、ｎ−ヘキサン、ｎ−オクタン、シクロヘキサン、酢酸エチル、ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、クロロホルムなどが挙げられる。
有機溶剤Ａとしては、好ましくは、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレンが用いられ、ｎ−ヘキサン、トルエンが取り扱いやすく好適である。
有機溶剤Ａは単独で使用されてもよいし、２種以上が混合され使用されてもよい。

低分子シロキサンと有機溶剤Ｂとの溶解度パラメーターの差は２．０以上７．３未満であるのがよい。
有機溶剤Ｂの使用は低分子シロキサンを溶かし出した有機溶媒Ａをシリコーンゴム内部から拡散洗浄することが目的であり、有機溶剤Ｂは有機溶剤Ａとの混和性がよく揮発しやすい溶剤であれば好適である。
有機溶剤Ｂとしては、たとえば、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール、アセトン、塩化メチレンなどが挙げられる。
有機溶剤Ｂも単独で使用されてもよいし、２種以上が混合され使用されてもよい。
有機溶剤Ｂがシリコーンゴム中に残存すると、シリコーンゴム成型体１０を画像形成装置１００の部品として用いる際に安定した画像を出せず、ムラが生じる可能性があるために有機溶剤Ｂの沸点はより低いことが好ましい。それゆえ、有機溶剤Ａの沸点は３５℃以上１４０℃以下であり、有機溶剤Ｂの沸点は３５℃以上８０℃以下であることが好ましい。

（２）浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２について
浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２では、浸漬処理工程Ｓ１の処理を実行し、その後に浸漬処理工程Ｓ２の処理を実行する。
特に浸漬処理工程Ｓ１では、シリコーンゴム成型体１０を有機溶剤Ａに浸漬すると、シリコーンゴム成型体１０は有機溶剤Ａを吸収し膨潤する。
かかる場合、有機溶剤Ａの吸収量が、浸漬処理前のシリコーンゴム成型体１０の単位重量の２０〜２００％であると効果的であり、好ましくは３０〜２００％、より好ましくは４０〜２００％であるとより効果的である。
すなわち、浸漬処理工程Ｓ１では、有機溶剤Ａでの浸漬処理前と浸漬処理後のシリコーン成型体１０の重量変化を測定した場合に、浸漬処理後のシリコーンゴム成型体１０の重量が、浸漬処理前のシリコーンゴム成型体１０の重量に対し１２０〜３００％、好ましくは１３０〜３００％、より好ましくは１４０〜３００％の重量になるように、浸漬処理するのが効果的である。

有機溶媒Ａ、Ｂへの浸漬時間（洗浄時間）はシリコーンゴム成型体１０のソリッドゴム層１４およびスポンジゴム層１６の厚さ次第ではあるが、３０〜６０分間浸漬することが望ましい。
洗浄後は新たな有機溶剤Ａ、Ｂでのすすぎ工程を行うとより望ましい。
なお、すすぎ工程を行う場合も行わない場合も、洗浄後またはすすぎ工程後に、シリコーンゴムに残留している有機溶剤Ａ、Ｂを除去するため、乾燥工程を行うことが望ましい。乾燥工程は、シリコーンゴム成型体１０のソリッドゴム層１４およびスポンジゴム層１６の厚さにもよるが、５０〜１３０℃の環境で１０分〜３時間実行するのが望ましい。

（３）加熱処理について
浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２では、状況によって有機溶剤Ａ、Ｂを加熱してもよい。
たとえば、短時間で浸漬処理を行いたい場合、より高い洗浄効果を求める場合などには、有機溶剤Ａ、Ｂを加熱してもよい。
加熱温度の範囲は室温以上で有機溶剤Ａ、Ｂの沸点以下であるのが望ましい。
加熱処理は浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２の両方で実行するのがよいが、浸漬処理工程Ｓ１でのみ実行してもよいし、浸漬処理工程Ｓ２でのみ実行してもよい。

（４）超音波処理について
浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２では、シリコーンゴム成型体１０に対し超音波を発振してもよい。
超音波の発振時間は、シリコーンゴム成型体１０のソリッドゴム層１４およびスポンジゴム層１６の厚さ、形状などによって適宜選定することができる。たとえば、平均厚さが３ｍｍを超えるシリコーンゴム製品を上記のように膨潤させるのであれば、超音波の発振時間は１５分間を超える程度である。平均厚さが３ｍｍ以下のシリコーンゴム製品を上記のように膨潤させるのであれば、超音波の発振時間は好ましくは５〜１５分間であり、より好ましくは５〜１０分間であり好適である。超音波の発振時間をかかる範囲に調整すれば、生産性にムラが生じたり、低分子シロキサンを所望の残存量まで除去したりすることができる。
超音波の発振装置としては、特に制限されるものではないが、たとえば上記特許文献２に記載された装置を好適に使用することができる。超音波の周波数は特に制限されるものではないが、通常、工業的には４０ｋＨｚ程度が採用される。
超音波の発振処理は浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２の両方で実行するのがよいが、浸漬処理工程Ｓ１でのみ実行してもよいし、浸漬処理工程Ｓ２でのみ実行してもよい。

浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２では、有機溶剤Ａ、Ｂを加熱しながら、シリコーンゴム成型体１０に対し超音波を発振してもよく、上記加熱処理と超音波の発振処理は同時に実行されてもよい。
かかる場合も、上記加熱処理および超音波の発振処理は浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２の両方で実行するのがよいが、浸漬処理工程Ｓ１でのみ実行してもよいし、浸漬処理工程Ｓ２でのみ実行してもよい。

（５）物理的圧力について
浸漬処理工程Ｓ２では、シリコーンゴム成型体１０に対し物理的圧力を付加してもよい。物理的圧力は有機溶媒Ｂに浸漬されそこから引き上げられたシリコーンゴム成型体１０に対し付加する。
たとえば、図４に示すとおり、シリコーンゴム成型体１０をそれよりやや小径の金属製の搾り用リング２０に強制的に通過させ、シリコーンゴム成型体１０に対し物理的圧力を付加する。図５に示すとおり、シリコーンゴム成型体１０に対し圧接ローラー３０を圧接させながら回転させ、シリコーンゴム成型体１０に対し物理的圧力を付加してもよい。

（６）浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２の繰返しについて
シリコーンゴム成型体１０の製造方法では、浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２をこの順に交互に複数回繰り返してもよい。
すなわち、図６に示すとおり、浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２を１セット（セットＳ３）として、セットＳ３を２セット以上繰り返してもよい。
有機溶剤Ａと有機溶媒Ｂとで沸点の低い有機溶剤Ａ、Ｂを使用した浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２を最終工程にするのがよい。有機溶剤Ａ、Ｂを除去しやすく、迅速に次工程（加圧ローラー１３１の製造および画像形成装置１００への設置、図７参照）に進めるためである。

（７）真空加熱処理について
図６に示すとおり、浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２をこの順に交互に複数回繰り返した後に、シリコーンゴム成型体１０を真空減圧下で加熱し乾燥させる工程Ｓ４を設けてもよい。
真空加熱処理Ｓ４では、たとえば真空オーブンなどの装置が使用される。
真空加熱条件は特に特に限定されないが、真空到達度が１０ｍｍＨｇ以下、加熱温度が１００〜２５０℃、処理時間が１〜２５時間であるのがよい。
なお、真空加熱工程Ｓ４はセットＳ３の繰返し後でなくてもよく、図３の浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２の後に設けられてもよい。

［画像形成装置の製造方法］
続いて、画像形成装置１００の製造方法について説明する。
かかる製造方法は基本的には、洗浄後のシリコーンゴム成型体１０を用いて加圧ローラー１３１を製造しこれを画像形成装置１００に設置する方法であって、画像形成装置１００の最終的な組立てを想定したものである。

図７に示すとおり、画像形成装置１００の製造方法は主に、
（ｉ）図３〜図６の方法で製造されたシリコーンゴム成型体１０を用いて加圧ローラー１３１を製造する工程Ｓ１０と、
（ｉｉ）加圧ローラー１３１を画像形成装置１００の所定位置に設置する工程Ｓ２０と、を備えている。
特に加圧ローラー１３１の製造工程Ｓ１０では、シリコーンゴム成型体１０の表面を研磨したり、シリコーンゴム成型体１０を所定の長さに切断したりすればよい。

以上の本実施形態によれば、浸漬処理工程Ｓ１では、シリコーンゴムに対し溶解度パラメーターが近い有機溶剤Ａで、シリコーンゴム成型体１０を浸漬処理して膨潤させ、シリコーンゴム成型体１０の表面に残存する低分子シロキサンを除去している。
浸漬処理工程Ｓ２では、シリコーンゴムに対し溶解度パラメーターが離れている有機溶剤Ｂで、シリコーンゴム成型体１０を収縮させ、シリコーンゴム成型体１０の内部に残存する低分子シロキサンを物理的に搾り出し除去している。
本実施形態では、浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２でそれぞれ、シリコーンゴム成型体１０に対する作用がやや異なり、シリコーン成型体１０の表面および内部の両方から低分子シロキサンを除去している。
かかる作用から揮発性有機化合物や超微粒子の発生を抑制することができる。
かかる場合、画像形成装置１００の内部に漂う揮発性有機化合物や超微粒子も低減され、それを核に成長する粗大粒子の発生を抑制することができ、結果的に画像汚れの発生を阻止することができる。

従来手法では、シリコーンゴムに対し溶解度パラメーターの近い有機溶剤で洗浄する手法と（特許文献２参照）、シリコーンゴムに対し溶解度パラメーターが離れシリコーンゴムが膨潤しない程度の有機溶剤で洗浄する手法と（特許文献３参照）が提案されている。
前者の手法だけでは、シリコーンゴムと有機溶剤とで溶解度パラメーターが近いため、洗浄効果は高いが、有機溶剤に溶け出す低分子シロキサンの濃度が飽和に達するとそれ以上洗浄することができない。前者の手法だけでは、これを繰り返し行い常にフレッシュな有機溶剤で洗浄しても、シリコーンゴムの変形（膨潤および収縮）を伴わないため、有機溶剤の移動が円滑に起こらず、シリコーンゴムの内部に残存する低分子シロキサンを溶かし出すことができない。他方、後者の手法だけでも、シリコーンゴムと有機溶剤とで溶解度パラメーターが離れているため、洗浄効果が低く、十分な洗浄効果が得られない。

この点、本実施形態によれば、シリコーンゴムの内部に浸透して膨潤した有機溶剤Ａを、シリコーンゴムが膨潤しない程度の有機溶剤Ｂを用いて、シリコーンゴムを収縮させ物理的な変形で搾った上で洗い流し、シリコーンゴムの内部に残存する低分子シロキサンも洗い流している。
加えて、新たに洗浄効率の高い有機溶剤Ａを用いて洗浄すれば、常にシリコーンゴムの内部にフレッシュな有機溶剤Ａを浸透させて洗浄ができ、シリコーンゴムの内部に残存する低分子シロキサンをさらに良く洗い流すことができるし、有機溶剤Ａで膨潤したシリコーンゴムに対し、物理的圧力を積極的に付加し有機溶剤Ａを搾り出せば、さらによく洗浄することができる。

（１）サンプルの作製
（１．１）シリコーンゴム成型体の準備
二液型室温硬化型シリコーンゴム（商品名：ＫＥ1602，信越化学社製）１００重量部に、硬化剤（商品名：Ｃat.1602，信越化学社製）を１０重量部加え、撹拌機で充分に混合しシリコーンゴム混合物Ｃを得た。
シリコーンゴム混合物Ｃに、膨脹済みのエクスパンセル４６１を１５重量部加え、撹拌機で３０分混合しシリコーンゴム混合物Ｄを得た。エクスパンセル４６１はケマ・ノーベル社製のマイクロバルーンであって、外殻が塩化ビニリデンとアクリロニトリルの共重合体であり、１１０℃で溶融するものである。未膨脹の球形は１０〜１６μｍであり、ここでは１００℃で１０分加熱して球形が４０〜６０μｍの膨脹したマイクロバルーンとした。

シリコーンゴム混合物Ｃ、Ｄの調製とは別に、アルミニウム製の芯金（長さ370mm，直径25mm）に接着剤を塗布し、芯金よりも直径で１５ｍｍ太い紙管を芯金が中心となるようにして被せ、底蓋を設置した。
その後、紙管と芯金との間に、シリコーンゴム混合物Ｃ（マイクロバルーンを含まない。）を注ぎ込み、室温で一昼夜放置し、硬化を完了させた。その後、紙管を外し、ソリッドゴム層を形成した。
その後、このソリッドゴム層に、シリコーンゴム混合物Ｄ（マイクロバルーンを含む。）を１００μｍの厚みに塗布し、一昼夜放置させた後、研磨機で表面を研磨し、およそ４０〜６０μｍのマイクロバルーンが無数に埋設されたスポンジゴム層を形成した。
このような処理により、外層がスポンジゴムで、内層がソリッドゴムの２層構造を有するシリコーンゴム成型体（複写機用ロール、ゴム層の面長340mm、図２参照）を得た。このシリコーンゴム成型体の硬度はアスカＣ型硬度計で５５度であった。

（１．２）比較例１〜３
表１の有機溶剤を容器に入れ、シリコーンゴム成型体を有機溶剤に３０分間浸漬した。

（１．３）実施例１〜１４（ただし、実施例１は参考例とする。）
表１および表２の有機溶剤を容器に入れ、シリコーンゴム成型体を有機溶剤に３０分間浸漬し（浸漬処理工程Ｓ１）、その後有機溶剤を入れ替えさらにシリコーンゴム成型体を有機溶剤に３０分間浸漬し、浸漬後のシリコーンゴム成型体を１００℃の恒温槽に入れて１時間乾燥させた（浸漬処理工程Ｓ２）。
表１および表２中、有機溶剤の種類の欄で「／」の前に記載した有機溶剤が先の浸漬処理工程Ｓ１で使用した有機溶剤であり、「／」の後に記載した有機溶剤が後の浸漬処理工程Ｓ２で使用した有機溶剤である。

特に実施例８、１０〜１４では、浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２の両方で、有機溶剤を表２の温度で加熱した。
実施例９〜１４では、浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２の両方で、有機溶剤をシャープ製の超音波洗浄機（UT-204：27cm×33cm×28cm）に入れ、蓋をした状態でシリコーンゴム成型体を有機溶剤に３０分間浸漬しながら３０分間超音波を発振した。
実施例１０〜１４では、浸漬処理工程Ｓ２で、浸漬後のシリコーンゴム成型体を内径４０ｍｍの絞り用リングに強制的に通過させ、シリコーンゴム成型体から余分の有機溶剤を絞り出し、その後シリコーンゴム成型体を１００℃の恒温槽に入れて１時間乾燥させた。
実施例１１〜１４では、浸漬処理工程Ｓ１、Ｓ２を１セット（セットＳ３）として、セットＳ３を３回繰り返した。
実施例１２〜１４では、セットＳ３の３回の繰返し後に、シリコーンゴム成型体を、真空乾燥機（ヤマト科学製ADP-300型）に収容し、１．３３ｋＰａ、１００℃で１時間加熱し真空乾燥させた。

（２）サンプルの評価
画像形成装置（コニカミノルタ製bizhub C754）の定着ローラー（加圧ローラー）を上記で作製したシリコーンゴム成型体サンプルに組み替え、これを容積１ｍ^３のステンレス製チャンバー内に設置し、チャンバー内を６７Ｌ／ｍｉｎの換気を行うように設定した。チャンバー内を約１時間換気後、１０分間プリント動作を行い、プリント動作中に装置から排出される揮発性有機化合物および超微粒子をサンプリングした。トナーとして体積平均粒子径が８μｍのものを使用した。

（２．１）揮発性有機化合物
Ｔｅｎａｘ管（Ｔｅｎａｘ：登録商標）で１００ｍＬ／ｍｉｎの吸引速度でチャンバー内の空気を捕獲し、プリント動作の停止後も約２時間連続して、揮発性有機化合物のサンプリングを行った。Ｔｅｎａｘ管から捕集した揮発性有機化合物を加熱脱着装置で脱離させ、ガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）にて脱離された揮発性有機化合物の量を測定した。装置から排出された全揮発性有機化合物量（ＴＶＯＣ）をＢｌｕｅＡｎｇｅｌ Ｍａｒｋ〔ＢＡＭ（ドイツ連邦材料研究試験機関）の基準〕のエミッション率の計算式にて算出した。１００ｍｇ／ｈ以上の場合を実用上問題となるレベルとする。

（２．２）超微粒子総数
ＴＳＩ社製微粒子計測器（型式ＣＰＣ３００７）で、チャンバー内に排出された超微粒子Ｇを連続的に測定した。プリント開始からプリント終了後３換気相当分の時間に観測された粒子径１０〜１０００ｎｍの範囲内の超微粒子の個数の総数を測定した。１×１０^７個／ｍＬ以上の場合を実用上問題となるレベルとする。

（２．３）画像汚れの数
１０万枚印刷後において、べた画像をＪ紙（Ａ４）出力したときに、スポットのように観察できる画像汚れを数えた。１枚当たりの画像汚れが１００以上である場合を実用上問題となるレベルとする。

（３）まとめ
表３に示すとおり、比較例１〜３と実施例１(参考例)、及び実施例２〜１４との比較から、実施例２〜１４では良好な結果が得られた。
かかる結果から、溶解度パラメーターが互いに異なる２種の有機溶剤で浸漬処理することが、揮発性有機化合物や超微粒子の発生を抑制するのに有用であることがわかる。

特に実施例１（参考例）と実施例２〜１４との比較から、シリコーンゴムに対し、先に溶解度パラメーターの近い有機溶剤で浸漬処理し、その後に溶解度パラメーターが離れた有機溶剤で浸漬処理することが有用であることがわかる。

１０ シリコーンゴム成型体
１２ 芯金
１４ ソリッドゴム層
１６ スポンジゴム層
１３１ 加圧ローラー

Claims (10)

1. シリコーンゴム製ローラーを含む画像形成装置の製造方法において、
   シリコーンゴム成型体を第１の有機溶剤で浸漬処理する工程と、
   シリコーンゴム成型体を前記第１の有機溶剤とは溶解度パラメーターが異なる第２の有機溶剤で浸漬処理する工程と、をこの順に備え、さらに、
   製造された当該ローラーを当該画像形成装置の所定位置に設置する工程を備え、かつ
   前記第１及び第２の有機溶剤で浸漬処理する工程において、
   シリコーンゴムの溶解度パラメーターに対し、
   前記第１の有機溶剤の溶解度パラメーターが前記第２の有機溶剤の溶解度パラメーターより近く、
   前記第２の有機溶剤の溶解度パラメーターが前記第１の有機溶剤の溶解度パラメーターより離れていることを特徴とする画像形成装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の画像形成装置の製造方法において、
   シリコーンゴムと前記第１の有機溶剤との溶解度パラメーターの差が０以上２．０未満であり、
   シリコーンゴムと前記第２の有機溶剤との溶解度パラメーターの差が２．０以上７．３未満であることを特徴とする画像形成装置の製造方法。
3. 請求項１または２に記載の画像形成装置の製造方法において、
   前記第１の有機溶剤と前記第２の有機溶剤との溶解度パラメーターの差が０．１以上５．４以下であることを特徴とする画像形成装置の製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置の製造方法において、
   第１の有機溶剤の沸点が３５℃以上１４０℃以下であり、
   第２の有機溶剤の沸点が３５℃以上８０℃以下であることを特徴とする画像形成装置の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置の製造方法において、
   前記第１の有機溶剤で浸漬処理する工程と前記第２の有機溶剤で浸漬処理する工程との少なくとも一方の工程では、前記第１の有機溶剤または前記第２の有機溶剤の少なくとも一方を加熱することを特徴とする画像形成装置の製造方法。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置の製造方法において、
   前記第１の有機溶剤で浸漬処理する工程と前記第２の有機溶剤で浸漬処理する工程との少なくとも一方の工程では、シリコーンゴム成型体に対し超音波を発振することを特徴とする画像形成装置の製造方法。
7. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置の製造方法において、
   前記第１の有機溶剤で浸漬処理する工程と前記第２の有機溶剤で浸漬処理する工程との少なくとも一方の工程では、前記第１の有機溶剤または前記第２の有機溶剤の少なくとも一方を加熱しながら、シリコーンゴム成型体に対し超音波を発振することを特徴とする画像形成装置の製造方法。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置の製造方法において、
   前記第２の有機溶剤で浸漬処理する工程では、シリコーンゴム成型体に対し物理的圧力を付加することを特徴とする画像形成装置の製造方法。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置の製造方法において、
   前記第１の有機溶剤で浸漬処理する工程と前記第２の有機溶剤で浸漬処理する工程とを交互に複数回繰り返すことを特徴とする画像形成装置の製造方法。
10. 請求項９に記載の画像形成装置の製造方法において、
    前記第１の有機溶剤で浸漬処理する工程と前記第２の有機溶剤で浸漬処理する工程とを交互に複数回繰り返した後に、シリコーンゴム成型体を真空減圧下で加熱し乾燥させる工程を備えることを特徴とする画像形成装置の製造方法。

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