(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持軸の外周に低硬度弾性体を同心円状に形成した弾性ロール基体の外周面に、ベース樹脂溶液に導電性物質を分散させて得られた導電性表面皮膜用溶液を均一に塗布した後、乾燥して導電性表面皮膜層を形成させることによる電子写真装置用ロールの製造方法において、
前記導電性表面皮膜用溶液は、平均分子量が１０００〜１００００であり両末端に極性基を有するジメチルポリシロキサンを０．００２〜１．０重量％（固形分）含有するものであり、
前記ジメチルポリシロキサンは、下記一般式（１）；
【化１】
0003670762.tif 000009
（前記一般式（１）中、ｎは、繰り返し数を表す。）
で表されるものであり、
前記一般式（１）中、Ｘは、アミノ基である
ことを特徴とする電子写真装置用ロールの製造方法。
【請求項２】
支持軸の外周に低硬度弾性体を同心円状に形成した弾性ロール基体の外周面に、ベース樹脂溶液に導電性物質を分散させて得られた導電性表面皮膜用溶液を均一に塗布した後、乾燥して導電性表面皮膜層を形成させることによる電子写真装置用ロールの製造方法において、
前記導電性表面皮膜用溶液は、平均分子量が１０００〜１００００であり両末端に極性基を有するジメチルポリシロキサンを０．００２〜１．０重量％（固形分）含有するものであり、
前記ジメチルポリシロキサンは、下記一般式（１）；
【化１】
0003670762.tif 000010
（前記一般式（１）中、ｎは、繰り返し数を表す。）
で表されるものであり、
前記一般式（１）中、Ｘは、下記式（２）；
【化２】
0003670762.tif 000011
で表される極性基である電子写真装置用ロールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平滑な導電性表面皮膜層を有する電子写真装置用ロールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真装置に用いられる電子写真装置用ロールとしては、感光体に電荷を与えるための帯電ロール、感光体上のトナー像を紙に転写するための転写ロール、及び、感光体上にトナーを搬送するための現像ロール等がある。
【０００３】
これらの電子写真装置用ロールは、感光体と接触した状態で使用されるので、感光体を損傷することがなく、また、接触摩擦抵抗値が小さい必要がある。更には、鮮明な画像を得るために、電気抵抗値が安定しており、表面に塵埃類等の異物が付着しにくい必要がある。
【０００４】
このような電子写真装置用ロールとしては、低硬度で導電性を有する弾性体よりなる弾性ロール基体の外周面に導電性表面皮膜層を設けたものが一般に使用されている。導電性表面皮膜層は、ポリウレタン、ポリエステル等の樹脂を溶剤に溶解させたベース樹脂溶液に必要量の導電性カーボン、金属酸化物等の導電性物質を均一に分散させた導電性表面皮膜用溶液を、弾性ロール基体の外周面に塗布、乾燥することにより形成される。
【０００５】
しかしながら、導電性カーボン、金属酸化物等の導電性物質は、ベース樹脂溶液に対する濡れ性が悪く、ベース樹脂溶液中に均一に混合分散させることは困難であり、また、均一に混合分散されたとしても、この状態を維持することができず、経時的に不均一となる。特に導電性表面皮膜層を薄くするために、導電性表面皮膜用溶液を更に溶剤で希釈した場合にはこの問題は顕著となる。
【０００６】
このような不均一な導電性表面皮膜用溶液をスプレー法、ディッピング法等の方法により弾性ロール基体の外周面に塗布した場合、乾燥時に導電性表面皮膜用溶液中の溶剤が対流を起こし、溶剤の表面張力と導電性物質のベース樹脂溶液に対する濡れ性の悪さとが相乗することにより導電性物質が偏析し、形成される導電性表面皮膜層が凹凸状となり、いわゆる「ゆず肌」状となる。
【０００７】
電子写真装置用ロールの表面にこのような凹凸が生じると、感光体に電荷を均一に与えることができなくなり、また、トナーを均一に搬送することができなくなる。このような凹凸が生じないようにするには、導電性表面皮膜用溶液を使用する前に長時間混合分散させる必要があり、管理が非常に面倒である。更には、得られた電子写真装置用ロールの表面に「ゆず肌」が生じた場合、導電性表面皮膜用溶液を新しく作り替える必要があり、生産効率も非常に悪い。
【０００８】
上述のような問題を解決するために、特開平７−３０１９７４号公報には、片方の末端に極性基を有するジメチルポリシロキサンを導電性表面皮膜用溶液に添加混合することにより導電性物質の偏析を防止し、平滑な導電性表面皮膜層を有する電子写真装置用ロールを製造する方法が開示されている。
しかしながら、この方法によっても、得られる電子写真装置用ロールの導電性表面皮膜層における「ゆず肌」の発生を完全に防止することはできない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記に鑑み、平滑な導電性表面皮膜層を有する電子写真装置用ロールの製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子写真装置用ロールの製造方法は、支持軸の外周に低硬度弾性体を同心円状に形成した弾性ロール基体の外周面に、ベース樹脂溶液に導電性物質を分散させて得られた導電性表面皮膜用溶液を均一に塗布した後、乾燥して導電性表面皮膜層を形成させることによる電子写真装置用ロールの製造方法において、上記導電性表面皮膜用溶液は、平均分子量が１０００〜１００００であり両末端に極性基を有するジメチルポリシロキサンを０．００２〜１．０重量％（固形分）含有するものであり、上記ジメチルポリシロキサンは、下記一般式（１）；
【化１】
0003670762.tif 000002
（上記一般式（１）中、ｎは、繰り返し数を表す。）で表されるものであり、上記一般式（１）中、Ｘは、アミノ基であることを特徴とする。Ｘは、下記式（２）；
【化２】
0003670762.tif 000003
で表される極性基であってもよい。
以下に本発明を詳述する。
【００１１】
本発明においては、支持軸の外周に低硬度弾性体を同心円状に形成した弾性ロール基体の外周面に、導電性表面皮膜用溶液を均一に塗布した後、乾燥して導電性表面皮膜層を形成させることにより電子写真装置用ロールを得る。
【００１２】
上記導電性表面皮膜用溶液は、ベース樹脂溶液に導電性物質を分散させたものである。
上記ベース樹脂溶液は、樹脂を溶剤に溶解させることにより得られる。
上記樹脂としては特に限定されず、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。
また、上記ベース樹脂溶液として、レザミン３１１９（大日精化社製）等の市販のものを用いることもできる。
【００１３】
上記導電性物質としては特に限定されず、例えば、導電性カーボン、金属酸化物等が挙げられる。
また、上記導電性表面皮膜用溶液として、ＡＬＴ  ８７９４（大日精化社製）等の市販のものを用いることもできる。
【００１４】
本発明においては、上記導電性表面皮膜用溶液は、両末端に極性基を有するジメチルポリシロキサンを含有ものである。
上記両末端に極性基を有するジメチルポリシロキサンを上記導電性表面皮膜用溶液に添加することにより、上記ベース樹脂溶液と上記導電性物質の相溶性を向上させ、更に、上記極性基と上記ベース樹脂溶液との間に水素結合が生じることで、上記ジメチルポリシロキサンのブリードアウトを防止することができる。
上記両末端に極性基を有するジメチルポリシロキサンは、下記一般式（１）で表される。
【００１５】
【化１】
0003670762.tif 000004
【００１６】
上記一般式（１）中、ｎは、繰り返し数を表す。
上記一般式（１）中、Ｘは、極性基を表す。本発明においては、上記極性基として、アミノ基、水酸基、エポキシ基が好ましく、例えば、下記式（２）で表される極性基、下記式（３）で表される極性基、下記式（４）で表される極性基等が挙げられる。
【００１７】
【化２】
0003670762.tif 000005
【００１８】
【化３】
0003670762.tif 000006
【００１９】
【化４】
0003670762.tif 000007
【００２０】
上記両末端に極性基を有するジメチルポリシロキサンは、平均分子量が１０００〜１００００のものである。１０００未満であると、極性基の導入にもかかわらず、樹脂の絡み合い効果が減少し、上記両末端に極性基を有するジメチルポリシロキサンの添加量が若干増加しただけでブリードアウトを生じ、これを防止しようとすれば上記両末端に極性基を有するジメチルポリシロキサンの添加量を抑えなければならず、溶剤の表面張力を充分低下するだけの添加量とすることができない。また、１００００を超えると、上記両末端に極性基を有するジメチルポリシロキサンの粘度が高くなりすぎ、上記ベース樹脂溶液に均一に分散させることが困難となるので、上記範囲に限定される。
【００２１】
上記両末端に極性基を有するジメチルポリシロキサンの上記導電性表面皮膜用溶液中における含有量は、０．００２〜１．０重量％である。０．００２重量％未満であると、上記溶剤の表面張力を低下させる効果が少なく、「ゆず肌」防止対策としては不充分であり、１．０重量％を超えると、相溶限界以上の上記両末端に極性基を有するジメチルポリシロキサンがブリードアウトするおそれがあるので、上記範囲に限定される。
【００２２】
上記導電性表面皮膜用溶液を、上記支持軸の外周に低硬度弾性体を同心円状に形成した弾性ロール基体の外周面に均一に塗布、乾燥して導電性表面皮膜層を形成させる方法としては特に限定されず、例えば、スプレー法、ディッピング法等の従来公知の各手法を採用することができる。
【００２３】
本発明においては、導電性表面皮膜用溶液にシリコーン化合物であるジメチルポリシロキサンを添加することにより、溶剤の表面張力を低下させ、導電性表面皮膜用溶液中の導電性物質が偏析するのを防止する。従って、形成される導電性表面皮膜層は、いわゆる「ゆず肌」となることがなく、平滑なものとなる。
【００２４】
また、本発明において用いられるジメチルポリシロキサンは両末端に極性基を有するものであるので、導電性物質とベース樹脂溶液との相溶性が向上し、また、極性基と上記ベース樹脂溶液との間に水素結合を形成する。従って、従来用いられていたシリコーン化合物をそのまま電子写真装置用ロールのコーティング塗料に用いる場合のように、シリコーン化合物がブリードアウトして感光体を汚損することがなく、優れた効果を発揮することができる。
【００２５】
【実施例】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００２６】
実施例１
ウレタン系樹脂を溶剤に溶解させた市販のベース塗料（レザミン３１１９、大日精化社製）１００ｇと、ウレタン系樹脂を溶剤に溶解させたものに導電性カーボンを分散させた市販の塗料（ＡＬＴ  ８７９４、大日精化社製）３０ｇとを混ぜ、この液の固形分（３３％）に対して、両末端アミノ基変性した分子量１００００の変性シリコーン化合物（ＦＭ−３３２５、チッソ社製）を０．００２重量％となるように添加（≒０．００１ｇ）した後、所定量の溶剤を加え、１０分間攪拌混合して、粘度１５０〜２００ｍＰａ．ｓの塗料を調製した。
得られた塗料を導電性ロール基体の表面に塗布し、電子写真装置用ロールを製造した。得られた電子写真装置用ロールの初期表面性、経時後表面性及び感光体状態を下記方法により評価した。結果を表１に示した。
【００２７】
評価方法
１．初期表面性
塗料調製後、１日目の表面コート膜の状態を、以下の基準により評価した。
○：コート表面は平滑
△：コート表面が若干凹凸の「ゆず肌」状
×：コート表面が明瞭な「ゆず肌」状
【００２８】
２．経時後表面性
塗料調製後、塗料を３０日間連続で循環したときの経過中における表面コート膜の状態を、以下の基準により評価した。
○：コート表面は平滑（異常なし）
△：３日以内にコート表面が若干凹凸の「ゆず肌」状
×：３日以内にコート表面が明瞭な「ゆず肌」状
【００２９】
３．感光体状態
得られた電子写真装置用ロールを、感光体ドラムに７０℃の雰囲気下で２４時間圧接放置した後、感光体ドラム表面の状態を、以下の基準により評価した。
○：感光体ドラム表面に変化なし
×：感光体ドラム表面の電子写真装置用ロールとの圧接部にシミ跡がみられる
【００３０】
実施例２
変性シリコーン化合物の添加量を、液固形分に対して０．０２重量％（≒０．０１ｇ）としたこと以外は、実施例１と同様にして電子写真装置用ロールを得、評価した。結果を表１に示した。
【００３１】
実施例３
変性シリコーン化合物の添加量を、液固形分に対して１．０重量％（≒０．４４ｇ）とした以外は、実施例１と同様にして電子写真装置用ロールを得、評価した。結果を表１に示した。
【００３２】
実施例４
変性シリコーン化合物の添加量を、液固形分に対して２．０重量％（≒０．９ｇ）とした以外は、実施例１と同様にして電子写真装置用ロールを得、評価した。結果を表１に示した。
【００３３】
実施例５
変性シリコーン化合物として両末端アミノ基変性した分子量５０００の変性シリコーン化合物（ＦＭ−３３２１、チッソ社製）を用いたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用ロールを得、評価した。結果を表１に示した。
【００３４】
実施例６
変性シリコーン化合物添加量を、液固形分に対して１．０重量％とした以外は、実施例５と同様にして電子写真装置用ロールを得、評価した。結果を表１に示した。
【００３５】
実施例７
変成シリコーン化合物として両末端水酸基変成した分子量１００００の変成シリコーン化合物（ＦＭ−４４２５、チッソ社製）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして電子写真装置用ロールを得、評価した。結果を表１に示した。
【００３６】
実施例８
変性シリコーン化合物の添加量を、液固形分に対して１．０重量％とした以外は、実施例７と同様にして電子写真装置用ロールを得、評価した。結果を表１に示した。
【００３７】
実施例９
変成シリコーン化合物として両末端エポキシ基変成した分子量１００００の変成シリコーン化合物（ＦＭ−５５２５、チッソ社製）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして電子写真装置用ロールを得、評価した。結果を表１に示した。
【００３８】
実施例１０
変成シリコーン化合物の添加量を、液固形分に対して１．０重量％としたこと以外は、実施例９と同様にして電子写真装置用ロールを得、評価した。結果を表１に示した。
【００３９】
比較例１
変成シリコーン化合物を添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして電子写真装置用ロールを得、評価した。結果を表１に示した。
【００４０】
比較例２
変成シリコーン化合物として片末端水酸基変成した分子量１００００の変成シリコーン化合物（ＦＭ−０４２５、チッソ社製）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして電子写真装置用ロールを得、評価した。結果を表１に示した。
【００４１】
比較例３
変成シリコーン化合物として片末端エポキシ基変成した分子量１００００の変成シリコーン化合物（ＦＭ−０５２５、チッソ社製）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして電子写真装置用ロールを得、評価した。結果を表１に示した。
【００４２】
比較例４
変成シリコーン化合物として片末端水酸基変成した分子量１００００の変成シリコーン化合物（ＦＭ−０４２５、チッソ社製）を用い、添加量を１．０重量％としたこと以外は、実施例１と同様にして電子写真装置用ロールを得、評価した。結果を表１に示した。
【００４３】
比較例５
変成シリコーン化合物として片末端エポキシ基変成した分子量１００００の変成シリコーン化合物（ＦＭ−０５２５、チッソ社製）を用い、添加量を１．０重量％としたこと以外は、実施例１と同様にして電子写真装置用ロールを得、評価した。結果を表１に示した。
【００４４】
【表１】
0003670762.tif 000008
【００４５】
【発明の効果】
本発明の電子写真装置用ロールの製造方法は、上述のとおりであるので、平滑な導電性表面皮膜層を有する電子写真装置用ロールを得ることができる。また、本発明により得られる電子写真装置用ロールは、表面に形成されている導電性表面皮膜層が感光体に影響を与えることがないので、電子写真装置用ロールとして優れている。更に、本発明において用いられる導電性表面皮膜用溶液は、経時的に成分が不均一となることがないので、導電性表面皮膜用溶液を作り直す等の必要がなく、生産効率に優れている。
【００４６】
また、本発明においては、ジメチルポリシロキサンとして両末端に極性基を有するものを用いるので、少ない添加量で優れた効果を発揮することができ、添加量が多くてもブリードアウトしにくい。