(57)【要約】【課題】  表面層に離脱線等の特異な不均一部分がなく、また、ローラ一本内でも、ローラ同士でも、厚さが均一な表面層を形成することのできる、導電性ローラの製造方法およびこの方法によって形成された導電性ローラを提供する。【解決手段】  グラビアロール１１の周面に塗料を供給しつつ、グラビアロール１１と導電性ローラ１の基体部とが９０度を含む所定角度で交差しこれらの周面同士が接触もしくは近接する姿勢で、グラビアロール１１と導電性ローラ１の基体部との両方を回転させながら、グラビアロール１１および導電性ローラ１の基体部の少なくとも一方を、他方に対して基体部長さ方向に相対変位させて、導電性ローラ１基体部周上に前記塗料を塗布して表面層を形成する。【選択図】図３
2006091303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向両端部で軸支され、円柱状の基体部の外側に表面層を有する導電性ローラを製造する方法において、
グラビアロールの周面に塗料を供給しつつ、グラビアロールと導電性ローラ基体部とが９０度を含む所定角度で交差しこれらの周面同士が接触もしくは近接する姿勢で、グラビアロールと導電性ローラ基体部との両方を回転させながら、グラビアロールおよび導電性ローラ基体部の少なくとも一方を、他方に対して基体部長さ方向に相対変位させて、導電性ローラ基体部周上に前記塗料を塗布して表面層を形成する導電性ローラの製造方法。
【請求項２】
周面に設けられた凹部の容積が5〜400cm3/m2のグラビアロールを用いる請求項１に記載の導電性ローラの製造方法。
【請求項３】
グラビアロール周面と塗布前の導電性ローラ基体部周面との間に100μm未満の隙間を設けて、前記相対変位を行わせる請求項１もしくは２に記載の導電性ローラの製造方法。
【請求項４】
前記塗料として、25℃における粘度が200〜100000mPa・Sのものを用いる請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ローラの製造方法。
【請求項５】
前記塗料として、電子線硬化型樹脂、もしくは、紫外線重合開始剤が含有された紫外線硬化型樹脂よりなるものを用いる請求項１〜４のいずれかに記載の導電性ローラの製造方法。
【請求項６】
平均粒径が1〜30μmの粒子を含有した塗料をグラビアロールの周面に供給する請求項１〜５のいずれかに記載の導電性ローラの製造方法。
【請求項７】
長さ方向両端で軸支される軸部と、軸部の周囲に配設された基体部と、基体部の周面を被覆する表面層とからなり、この表面層は、請求項１〜６のいずれかに記載の導電性ローラの製造方法によって形成されてなる導電性ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ等の電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置に用いられる導電性ローラの製造方法、および、この方法によって形成された導電性ローラに関し、特に、塗料を塗布して表面層を高品質に形成することができるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置に装着され、感光ドラムの表面を帯電させる帯電ローラや、感光ドラム表面にトナーを移載する現像ローラ等の導電性ローラは、長さ方向両端部を軸支され、円柱状の基体部の半径方向外側に最外層となる薄膜の表面層が設けられる。
【０００３】
従来、この表面層を形成する方法として、ディッピング塗装やスプレー塗装による方法の他、ロールコータ塗装によって塗膜を形成してこれを表面層とする方法が提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
ロールコータ塗装による方法は、塗料パンから供給された塗料を、アプリケーションロールの周面に載せて運び、アプリケーションロールと平行に向けられた導電性ローラ基体部と、アプリケーションロールとを、周面同士を当接させて回転させることにより、導電性ローラ基体部の長さ方向全長に亘って塗料を同時に塗布してゆく方法であり、一本ずつ連続して塗布することが容易なので、他の方法に対比して生産性が高いという特長を有する。
【０００５】
しかしながら、この方法においては、アプリケーションロールを、導電性ローラ基体部の長さ方向全長にわたって均一に押し付けることがむつかしく、そのため、塗膜の厚さに不均一が生じ、また、塗装を終えたあと、アプリケーションロールを導電性ローラから離脱させるとき、離脱線が生じてしまうという問題があった。
【０００６】
これらの問題に対処するため、アプリケーションロールを導電性ローラ基体部に対して所定角度で交差させて、それらの周面同士を接触させ、アプリケーションロールと導電性ローラ基体部との両方を回転させながら、アプリケーションロールもしくは導電性ローラ基体部を、導電性ローラ基体部の長さ方向に移動させて、導電性ローラ基体部周上に塗料を螺旋状に重ねながら塗布して表面層を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平２−２６１５６１号公報
【特許文献２】特許２６６５７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この提案によれば、基体部の周面を螺旋状に塗布してゆくので、離脱線が現れることはなく、代わりに螺旋の境目に段差ができるものの、この段差は、螺旋のピッチを小さくして重ね塗りすることにより目立たなくすることができるという利点はあるが、アプリケーションロールとして、表面が平坦なロールを用いているため、塗料の粘度等の特性の変化や、わずかな塗布条件の変化により、アプリケーションロール上の塗料の膜厚さが変化してしまい、その結果、導電性ローラ表面層の膜厚がばらつき、高度な均一性が求められる導電性ローラにこの方法を用いた場合には、必要な表面層膜厚品質を確保することが難しかった。
【０００８】
本発明は、このような問題点を鑑みてなされてものであり、表面層に離脱線等の特異な不均一部分がなく、また、ローラ一本内でも、ローラ同士でも、表面層の厚さを均一にすることのできる、導電性ローラの製造方法およびこの方法によって形成された導電性ローラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
＜１＞は、長さ方向両端部で軸支され、円柱状の基体部の外側に表面層を有する導電性ローラを製造する方法において、
グラビアロールの周面に塗料を供給しつつ、グラビアロールと導電性ローラ基体部とが９０度を含む所定角度で交差しこれらの周面同士が接触もしくは近接する姿勢で、グラビアロールと導電性ローラ基体部との両方を回転させながら、グラビアロールおよび導電性ローラ基体部の少なくとも一方を、他方に対して基体部長さ方向に相対変位させて、導電性ローラ基体部周上に前記塗料を塗布して表面層を形成する導電性ローラの製造方法である。
【００１０】
＜２＞は、＜１＞において、周面に設けられた凹部の容積が5〜400cm3/m2のグラビアロールを用いる請求項１に記載の導電性ローラの製造方法である。
【００１１】
＜３＞は、＜１＞もしくは＜２＞において、において、グラビアロール周面と塗布前の導電性ローラ基体部周面との間に１００μｍ未満の隙間を設けて、前記相対変位を行わせる導電性ローラの製造方法である。
【００１２】
＜４＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、前記塗料として、25℃における粘度が200〜100000mPa・Sのものを用いる導電性ローラの製造方法である。
【００１３】
＜５＞は、＜１＞〜＜４＞のいずれかにおいて、前記塗料として、電子線硬化型樹脂、もしくは、紫外線重合開始剤が含有された紫外線硬化型樹脂よりなるものを用いる導電性ローラの製造方法である。
【００１４】
＜６＞は、＜１＞〜＜５＞のいずれかにおいて、平均粒径が1〜30μｍの粒子を含有した塗料をグラビアロールの周面に供給する導電性ローラの製造方法である。
【００１５】
＜７＞は、長さ方向両端で軸支される軸部と、軸部の周囲に配設された基体部と、基体部の周面を被覆する表面層とからなり、この表面層は、＜１＞〜＜６＞のいずれかの導電性ローラの製造方法によって形成されてなる導電性ローラである。
【発明の効果】
【００１６】
＜１＞の発明によれば、グラビアロールの周面に塗料を供給しつつ、グラビアロールと導電性ローラ基体部とが９０度を含む所定角度で交差しこれらの周面同士が接触もしくは近接する姿勢で、グラビアロールと導電性ローラ基体部との両方を回転させながら、グラビアロールおよび導電性ローラ基体部の少なくとも一方を、他方に対して相対変位させることにより、螺旋状に塗布して表面層を形成するので、離脱線のない表面層を形成することができ、
しかも、アプリケーションロールとして、周面に設けられた凹部に塗料を収容して輸送するグラビアロールを用いるので、塗料の粘度等が多少変化しても周面に保持する塗料の量を一定にすることができ、その結果、表面層の膜厚を均一に形成することができる。
【００１７】
＜２＞の発明によれば、周面に設けられた凹部の容積が5〜400cm3/m2のグラビアロールを用いるので、導電性ローラの膜厚精度をより一層高めることができる。凹部の容積が5cm3/m2未満の場合、グラビアロール凹部に収容する塗料だけでは輸送量が足りず、凹部以外の周面部分にも塗料を保持する必要があり、その分、塗料の輸送量が不安定になりやすく、一方、凹部の容積が400cm3/m2を超えた場合には、凹部に収容した塗料が多すぎて、これを導電性ローラに転写する際の転写量が均一になりにくく、いずれの場合も、導電性ローラ表面層の膜厚の精度を一層高めることがむつかしくなる。
【００１８】
＜３＞の発明によれば、グラビアロール周面と塗布前の導電性ローラ基体部周面との間に隙間を設けたので、螺旋状に塗布したときに生じる螺旋の縁の段差を効果的に抑制することができ、かつ、この隙間を１００μｍ未満としたので、グラビアロール周面上に不必要な膜厚の塗料を形成させることなく、塗料をグラビアロールから基体部に乗り移すことができ、その結果、膜厚の制御を高精度に行うことができる。
【００１９】
＜４＞の発明によれば、塗料として、25℃における粘度が200〜100000mPa・Sのものを用いるので、高粘度で流動しにくい塗料の作用により、基体部が空隙セルを分散させた発泡体よりなるものである場合、基体部表面に露出した空隙セルを表面層で埋めることなく表面層を滑らかな形成することができ、一方、基体部が空隙セルのない非発泡体よりなるものである場合にも、塗料が重力により流動して塗膜厚さが変化するのを抑えることができる。
【００２０】
＜５＞の発明によれば、電子線硬化型樹脂、もしくは、紫外線重合開始剤が含有された紫外線硬化型樹脂よりなるものを用いるので、基体部が空隙セルを分散させた発泡体よりなるものである場合、表面層を塗布した塗料を電子線硬化もしくは紫外線硬化により瞬時に硬化させて、基体部表面に露出した空隙セルを表面層で埋めることなく表面層を滑らかな形成することができ、一方、基体部が空隙セルのない非発泡体よりなるものである場合にも、塗料を瞬時に硬化させることにより、塗料が重力により流動して塗膜厚さが変化するのを防止することができる。
【００２１】
＜６＞の発明によれば、平均粒径が1〜30μｍの粒子を含有した塗料をグラビアロールの周面に供給するので、グラビアロールの周面に形成されたグラビア版の凹部によって輸送された塗料を、その粒径分布を変化させることなく、基体部の周上に、表面層として確実に塗布することができ、そして、塗料中の粒子の粒度分布を制御することにより、所望の表面粗度を導電性ローラに付与することができる。
【００２２】
＜７＞の発明によれば、長さ方向両端で軸支される軸部と、軸部の周囲に配設され前記基体部と、基体部を覆う前記表面層とからなり、この表面層は、上述の方法によって形成されているので、表面層のきわめて高い均一性により、たとえば、導電性ローラが、現像ローラ、もしくは帯電ローラである場合には、これに、均一な現像性能、あるいは帯電性能を担持させることができ、高画質の画像形成装置に供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。
図１は、本発明に係る導電性ローラを示す断面図であり、図１（ａ）はその第一態様を示し、導電性ローラ１は、長さ方向両端で軸支される軸部２と、軸部２の周囲に配設された基体部３と、基体部３の周面を被覆する表面層４とからなり、軸部２は、鉄やステンレス等の金属、あるいは、プラスチックよりなり、基体部３から長さ方向外側に突出して設けられ、突出した部分が、画像形成装置のローラ軸支手段に軸支されるよう構成される。
【００２４】
図１（ｂ）は、導電性ローラの第二態様を示す断面図であり、導電性ローラ１Ａは、軸部２Ａ、基体部３、および表面層４よりなり、軸部２の代わりに軸部２Ａを用いた点が第一態様と異なり、軸部２Ａは、鉄やステンレス等の金属、あるいは、プラスチックよりなる中空のパイプで構成され、基体部３を同じ外径にしたままでその断面積の小さくする場合、このような中空の軸部２Ａを好適に用いて、導電性ローラを軽量なものにすることができる。
【００２５】
また、軸部２Ａを基体部３の長さ方向外側に突出させて、軸部２と同様にその半径方向外側が支持されるよう構成することもできるが、図１（ｂ）に示すように、パイプの半径方向内側の面が軸支されるようにしてもよく、この場合、軸部２Ａを基体部３の長さ方向外側に突出させる必要はない。
【００２６】
基体部３としては、エラストマー単体又はそれを発泡させた発泡体に導電剤を添加して導電性を付与したものが用いられる。ここで使用し得るエラストマーには、特に制限はなく、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム等が例示され、これらを単独であるいは２種以上組み合わせて用いることができる。本発明においては、これらのうち、エチレン−プロピレンゴム、ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴムが好ましく用いられる。また、これらと他のゴム材料との混合物もまた好ましく用いられる。特に、本発明においては、ウレタン結合を有する樹脂が好ましく用いられる。
【００２７】
また、これらエラストマーを、発泡剤を用いて化学的に発泡させ、あるいは、ポリウレタンフォームのように空気を機械的に巻き込んで発泡させた発泡体としたものも用いることができる。本発明では、軸部２と基体部３との一体化を行うための成形工程において、いわゆるＲＩＭ成形法を用いてもよい。即ち、基体部３の原料成分を構成する２種のモノマー成分を筒状型内に混合射出して、重合反応させて、軸部２と基体部３とを一体化する。この方法においては、原料の注入から脱型までの成形工程を所要時間６０秒程度で行うことができ、生産コストを大幅に削減することができる。
【００２８】
基体部３に添加される導電剤としては、種々のものを用いることができる。カーボン系導電剤は少量の添加で高い導電性を得ることができ、カーボン系導電剤としては、ケッチェンブラックやアセチレンブラックを用いるのが好ましいが、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボンブラック、酸化カーボンブラック等のインク用カーボンブラック，熱分解カーボンブラック、グラファイト等も用いることができる。
【００２９】
イオン導電剤としては、テトラエチルアンモニウム，テトラブチルアンモニウム，ラウリルトリメチルアンモニウム等のドデシルトリメチルアンモニウム，ヘキサデシルトリメチルアンモニウム，ステアリルトリメチルアンミニウム等のオクタデシルトリメチルアンモニウム，ベンジルトリメチルアンモニウム，変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウム等のアンモニウムの過塩素酸塩，塩素酸塩，塩酸塩，臭素酸塩，ヨウ素酸塩，ホウフッ化水素酸塩，硫酸塩，アルキル硫酸塩，カルボン酸塩，スルホン酸塩などの有機イオン導電剤；リチウム，ナトリウム，カルシウム，マグネシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の過塩素酸塩，塩素酸塩，塩酸塩，臭素酸塩，ヨウ素酸塩，ホウフッ化水素酸塩，トリフルオロメチル硫酸塩，スルホン酸塩などの無機イオン導電剤を例示することができる。
【００３０】
カーボン系以外の電子導電剤も用いることができ、このような電子導電剤としては、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物の微粒子；、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属の酸化物；導電性酸化チタンウイスカー、導電性チタン酸バリウムウイスカーのような透明なウイスカー；などを例示することができる。
【００３１】
導電剤として、２種類以上のものを混合して用いてもよく、この場合、印加される電圧の変動や環境の変化に対しても安定して導電性を発現することができる。混合例としては、カーボン系導電剤に、カーボン系以外の電子導電剤やイオン導電剤を混合したものをあげることができる。
【００３２】
また、表面層４は、例えば、導電性ローラ１を帯電ローラとするような場合には、ナイロン、ポリエステル、ウレタン変性アクリル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、フッ素樹脂等、目的に応じて適宜な樹脂で形成することができるが、特に帯電ローラの表面平滑性や感光体等との低密着性などの観点からフッ素樹脂が好ましく用いられる。
【００３３】
フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフルオライド、クロロトリフルオロエチレン−ビニルエーテル系共重合体、テトラフルオロエチレン−ビニリデンフルオライド系共重合体、クロロトリフルオロエチレン−ビニルエステル系共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオライド系共重合体等が挙げられ、特にこれらの微粒子を水中に分散させたディスパージョンタイプの水系フッ素樹脂が好ましく用いられ、更に好ましくはポリテトラフルオロエチレンの微粒子を水中に分散させたディスパージョンタイプの水系フッ素樹脂が用いられる。また、用いられるフッ素樹脂微粒子の粒径は、特に制限されるものではないが、５μｍ以下、特に、０．０５〜１μｍであることが好ましい。
【００３４】
また、これらフッ素樹脂に、フッ素樹脂の効果を損なわない範囲で、その他の樹脂を混合して表面層４を形成することもできる。この場合、フッ素樹脂と混合されるその他の樹脂としては、ポリビニルアセタール樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニリデン系共重合体、アクリル−ウレタン共重合体などが挙げられ、これらの１種または２種以上を上記フッ素樹脂と混合して表面層４を形成することができる。これらの樹脂のうちでも、フッ素樹脂の塗膜化および抵抗均一性の観点からポリビニルアセタール樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニリデン系共重合体が好ましく、特にポリビニルアセタール樹脂が好ましく用いられる。
【００３５】
また、かかる表面層４において、その平滑性を確保したい場合には、水系樹脂が好ましく用いられる。水系樹脂としては、溶媒が水であれば、水溶性タイプ、エマルジョンタイプ、サスペンジョンタイプ等のいずれのタイプでもよいが、特にカルボキシル基、水酸基、アミノ基等の活性水素を持つアクリル系の温水可溶性樹脂が好ましい。アクリル樹脂は、従来、帯電ローラ用樹脂として一般的に用いられてきたウレタンやナイロン等に比べてかなり誘電率が小さいために静電容量も小さくなり、交流電圧印加による帯電ローラ／被帯電体間の電気的引力・反発力が低減化され、帯電音を低減化することができることから、特に好ましく用いられる。
【００３６】
更に、この表面層４には、必要に応じて増粘剤、チクソトロピー性付与剤、構造粘性付与剤等の適宜な添加剤を必要に応じて適量添加することができ、この場合添加剤は無機系、有機系のいずれであってもよい。
【００３７】
また、導電性ローラ１を現像ローラとするような場合には、表面層４を構成する樹脂として、架橋性樹脂が好適に用いられる。架橋性樹脂とは、熱，触媒，空気（酸素），湿気（水），電子線などにより自己架橋する樹脂あるいは架橋剤や他の架橋性樹脂との反応により架橋する樹脂をいう。このような架橋性樹脂の例としては、水酸基，カルボキシル基，酸無水物基，アミノ基，イミノ基，イソシアネート基，メチロール基，アルコキシメチル基，アルデヒド基，メルカプト基，エポキシ基，不飽和基等の反応基を持つフッ素樹脂，ポリアミド樹脂，アクリルウレタン樹脂，アルキッド樹脂，フェノール樹脂，メラミン樹脂，シリコーン樹脂，ウレタン樹脂，ポリエステル樹脂，ポリビニルアセタール樹脂，エポキシ樹脂，ポリエーテル樹脂，アミノ樹脂，アクリル樹脂，尿素樹脂等及びこれらの混合物を挙げることができる。これらの中で、フッ素樹脂，ポリアミド樹脂，アクリルウレタン樹脂，アルキッド樹脂，フェノール樹脂，メラミン樹脂，シリコーン樹脂，ウレタン樹脂，ポリエステル樹脂，ポリビニルアセタール樹脂，エポキシ樹脂，及びそれらの混合物が好ましく、特にアルキッド樹脂，フェノール樹脂，メラミン樹脂及びそれらの混合物が、現像剤の帯電能、現像剤に対する非汚染性、他の部材との摩擦力低減、画像形成体に対する非汚染性などの点から好適である。
【００３８】
上記架橋性樹脂には、必要に応じて触媒、架橋剤が用いられるが、触媒としては、例えば過酸化物やアゾ化合物などのラジカル触媒，酸触媒，塩基性触媒などが挙げられる。また、架橋剤は水酸基，カルボキシル基，酸無水物基，アミノ基，イミノ基，イソシアネート基，メチロール基，アルコキシメチル基，アルデヒド基，メルカプト基，エポキシ基，不飽和基等の反応基を１分子中に２個以上もつ化合物、例えば、ポリオール化合物，ポリイソシアナート化合物，ポリアルデヒド化合物，ポリアミン化合物，ポリエポキシ化合物等が挙げられる。この架橋性樹脂には、さらなる現像剤への帯電能の向上、他の部材との摩擦力低減、導電性付与などの目的で、所望により、荷電制御剤，滑剤，導電剤，その他の樹脂など、種々の添加剤を含有させることができる。本発明において樹脂被覆層は、架橋性樹脂，架橋剤及び各種添加剤を溶解又は分散させてなる塗工液をディップ塗装法によりローラに塗布した後、常温あるいは５０〜１７０℃程度の温度で乾燥し、架橋硬化させて形成する。
【００３９】
上述の樹脂のうち、表面層４を塗布したあと乾燥工程が要らないという点において、電子線硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂を含有するものが好ましく、これらの樹脂は、電子線を照射し、もしくは、紫外線重合開始剤の存在下で紫外線を照射することにより硬化させることができる。
【００４０】
電子線硬化型樹脂もしくは紫外線硬化型樹脂としてはポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などが挙げられ、これらの１種又は２種以上を混合して用いることができる。
【００４１】
さらに、これらの樹脂に特定の官能基を導入した変性樹脂を用いることもできる。また、樹脂層４の力学的強度、耐環境特性を改善するため、架橋構造を有するものを導入することが好ましい。
【００４２】
上記の電子線硬化型樹脂もしくは紫外線硬化型樹脂のうち、特に、（メタ）アクリレートオリゴマーを含む（メタ）アクリレート系紫外線硬化型樹脂より形成された組成物が好適である。
【００４３】
このような（メタ）アクリレートオリゴマーとしては、例えば、ウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマー、エポキシ系（メタ）アクリレートオリゴマー、エーテル系（メタ）アクリレートオリゴマー、エステル系（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリカーボネート系（メタ）アクリレートオリゴマー等、また、フッ素系、シリコーン系の（メタ）アクリルオリゴマーなどを挙げることができる。
【００４４】
上記（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、多価アルコールとε−カプロラクトンの付加物等の化合物と、（メタ）アクリル酸との反応により、あるいはポリイソシアネート化合物及び水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物をウレタン化することにより合成することができる。
【００４５】
ウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマーは、ポリオール、イソシアネート化合物と水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物とをウレタン化することによって得ることができる。
【００４６】
エポキシ系（メタ）アクリレートオリゴマーの例としては、グリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸との反応生成物であればいずれでもよいが、中でもベンゼン環、ナフタレン環、スピロ環、ジシクロペンタジエン、トリシクロデカン等の環状構造を有し、かつグリシジル基を有する化合物と（メタ）アクリル酸の反応生成物が好ましい。
【００４７】
更に、エーテル系（メタ）アクリレートオリゴマー、エステル系（メタ）アクリレートオリゴマー及びポリカーボネート系（メタ）アクリレートオリゴマーは、各々に対するポリオール（ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオール）と（メタ）アクリル酸との反応によって得ることができる。
【００４８】
電子線硬化型もしくは紫外線硬化型の樹脂組成物には、必要に応じて粘度調整のために重合性二重結合を有する反応性希釈剤を配合する。このような反応性希釈剤としては、アミノ酸や水酸基を含む化合物に（メタ）アクリル酸がエステル化反応及びアミド化反応で結合した構造の、例えば、単官能、２官能または多官能の重合性化合物等を使用することができる。これらの希釈剤は、（メタ）アクリレートオリゴマー１００重量部当たり、通常１０〜２００重量部用いることが好ましい。
【００４９】
表面層４を構成する樹脂には、その導電性を制御する目的で導電剤が配合され、この導電材としては、先に述べたような、基材部３に含有させる導電剤と同じものを用いることができる。
【００５０】
次に、基体部３の外側に、塗料を塗布して、上述のような表面層４を形成する方法について、図２および図３を参照して説明する。図２は、塗料を塗布する装置を示す平面図、図３は、図２のＡ−Ａ矢視に対応する断面を示す断面図であり、塗布装置２０は、導電性ローラ１を回転させながら走行するローラ移動台車２１と、導電性ローラ１に塗料を供給して塗布するコータ１０とで構成され、ローラ移動台車２１は、導電性ローラ１をその長さ方向両端部で軸支するそれぞれの支持部材２３、導電性ローラ１を所定の回転数で回転させるモータ２４、および、これらの支持部材２３とモータ２４とを搭載する走行ベース２５よりなり、走行ベース２５は、図示しない手段により、導電性ローラ１の長さ方向Ｍと平行に往復駆動される。
なお、図１に示した装置１においては、ローラ移動台車２１を往復変位させる構成になっているが、この代わりに、コータ１０を導電性ローラ１の長さ方向に往復変位させてもよく、あるいは両方を相互に離隔接近させてもよい。
【００５１】
コータ１０は、塗料を収容するタンク１２と、この塗料を、タンク１２から周面１１ａに載せて汲み上げ導電性ローラ１の基体部３の周面に塗布するグラビアロール１１、グラビアロール１１を軸支する支持部材１３、グラビアロール１１を回転駆動するモータ１４、および、グラビアロール１１の周面１１ａ上の余分な塗料を掻き落とすドクターブレード１６とを備えて構成される。
【００５２】
図４は、グラビアロール１１を示す図であり、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ矢視に対応する断面図である。グラビアロール１１は、鉄等の金属よりなるロールで、長さ方向両端部１１ｂで軸支されて回転する。塗料をタンク１２から汲み上げこれを輸送する周面１１ａには、グラビア版となる凹部１１ｃが形成されていて、周面１１ａによって汲み上げられた塗料は、ドクターブレード１６により掻き落とされる。このように、グラビアロール１１の塗料の輸送量を決定する支配的な因子は、その回転数と凹部１１ｃの総容積とであり、凹部１１ｃのない平坦なロールで塗布する場合に対比して、精度の高いものとすることができる。
【００５３】
また、凹部１１ｃに保有した塗料を基体部３の周面に転写する際の転写量は、塗料の粘度にも影響されるものの、凹部１１ｃの形状によって支配的に決定されるため、この点においても、平坦なロールに対比してより高精度な膜厚の表面層４を基体部３上に形成することができる。
【００５４】
図５に、グラビア版のパターンの例を模式図で示す。図５（ａ）〜（ｅ）にこの順に示した格子型、ピラミッド型、斜線型、亀甲型、ＴＦ型の他、丸形メッシュ型のパターンを挙げることができ、なかでも、格子型、ピラミッド型、斜線型は好適に用いられ、例えば、格子型のグラビア版を用いた場合、格子の密度を10〜300本/インチ、深度を20〜650μm、凹部の容積を5〜400cm3/m2とするのが、高精度な膜厚を確保するためには好ましい。
【００５５】
図６は、基体部３に塗料を塗布する途中の状態を示す、導電性ローラの外形図であり、上記のように構成された塗布装置２０を作動させると、塗料が塗布され、基体部３の周面に螺旋状の塗膜３１を形成してゆくが、螺旋のピッチＰ（ｍ）は、導電性ローラ基体部３のローラ長さ方向の送り速度ｖ（m/s）をその軸心周りの回転速度ω（s-1）で除したもので表すことができ、螺旋塗膜３１の幅Ｗは、導電性ローラ１の基体部３とグラビアロール１１との交差角度θを変えて変化させることができ、交差角度θを小さくすることにより螺旋塗膜３１の幅Ｗを大きくすることができる。そして、回転速度ωを大きくしもしくは送り速度ｖを小さくして螺旋塗膜３１のピッチＰを小さくし、かつ、最後の出来上がり膜厚に対する、1周分の膜厚を薄くし、その分、螺旋塗膜３１のピッチＰに対する螺旋塗膜３１の幅Ｗを大きくすることによって、螺旋塗膜３１の縁３２における段差量を小さくすることができ、滑らかで均一な厚さの表面層４を形成することができる。
【００５６】
螺旋の縁３２における段差量を小さくするには、上記のほかに、グラビアロール１１の周面と導電性ローラ基体部３の周面の間に隙間を設け、塗料が自然に流動できるようにすることも効果があり、この場合、グラビアロール周面１１ａ上の塗料をドクダブレード１６で掻き落とす際、隙間があっても導電性ローラに乗り移せるに足る最小限の膜厚の塗料を残すようドクダブレード１６を設定するのが好ましい。ただし、隙間が100μm以上になると、ドクターブレード１６で掻き落としたあとのグラビアロール１１周面上の塗料膜厚を厚くしないと、塗料をグラビアロール周面１１ａから基体部３の周面に乗り移すことが難しくなり、グラビアロール１１周面上の塗料膜厚を厚くなると、塗膜の厚さがばらつきやすくなる。
【００５７】
また、導電性ローラ１の基体部３と、グラビアロール１１との相対回転方向は、塗料に剪断力が加わる方向とするのが、塗装表面の平滑性を高めることができる点において好ましく、図２に例示したように、基体部３とグラビアロール１１との、それらが接しもしくは近接する部分における周面速度の導電性ローラ接線方向成分が互いに反対向きになるよう設定するのが好ましい。
【００５８】
塗布装置１を用いて、基体部３上に塗布される塗料としては、先に、表面層４を構成する樹脂として例示した樹脂を溶媒に溶かしこみ、もしくは無溶剤で調合したものを用いることができる。
【００５９】
溶媒を用いる場合に、塗工液の調製に用いられる溶媒としては、例えばメタノール，エタノール，イソプロパノール，ブタノール等のアルコール系溶媒、アセトン，メチルエチルケトン，シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、トルエン，キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素系溶媒、酢酸エチル等のエステル系溶媒、イソプロピルエーテル，テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、クロロホルム，シクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、アクリル塗料等の水系塗料及びこれらの混合溶媒などが挙げられる。
【００６０】
ロールコータ式の塗布装置１を用いて、導電性ローラ１の表面層を形成する本発明の方法は、25℃における粘度が200〜100000mPa・Sの塗料を用いる場合に、特に有効な方法であり、例えば、スプレーにより表面層４を形成する方法は、このような高粘度の塗料を霧化することが難しく、一方、ディップ槽に収容した塗料を浸漬させて形成した場合に、粘度が高すぎて膜厚が極めて厚くなってしまい、実現がむつかしいからである。
【００６１】
そして、このような高粘度の塗料を用いる利点は、塗料が流動しにくいため、図７（a）に基体部表面近傍を断面図で示すように、基体部３３が空隙セル３４を分散させた発泡体よりなるものである場合、基体部３３の表面に露出した空隙セル３４ｓを表面層３７で埋めることなく均一な厚さの表面層３６Ａを形成して滑らかに基体部３３を被覆することができ、もし、塗料の粘度が低い場合には、図７（a）に対応させた図７（ｂ）に示すように、塗料は、表面に露出した空隙セル３４ｓの中まで流動してこのセル３４ｓを埋めてしまい、基体部３３が具備すべき弾性特性や、表面層３６が付与すべき導電特性を所望のものとすることができず、しかも、これらの特性が不均一になってしまう。
【００６２】
また、基体部３が非発泡体よりなるものであった場合にも、粘度が高いことにより重力による流動を抑えて硬化までの寸法変化を抑えることができ、均一で高精度の表面層４を形成するのに寄与させることができる。
【００６３】
同様に、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂を含有した塗料を用いて、表面層４を形成した場合、塗装直後にこれを瞬時に硬化させることにより、その流動を抑え、高粘度にしたことと同様の効果をもたらすことができる。そして、そもそも、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂を含有した塗料を用いるのは、もしこれが熱硬化型の樹脂であった場合には必要となる大掛かりな乾燥設備を不要にするためであり、そのため、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂を含有した塗料を用いる場合は、溶剤の量を極めて低く抑えたものが用いられ、このような場合には、同様な理由により、ロールコータ式の塗布方法を好適に用いることができる。
【００６４】
また、グラビアロール１１を使って表面層４を形成する方法は、表面層４が、粒子を分散してなる層である場合には、特に、有利に用いることができ、例えば、グラビアロール１１の代わりに表面平坦なロールを用いて塗液をタンクから汲み上げて塗布した場合に、粒子の均等な分布を維持したまま基体部３にまで輸送することがむつかしく、この点におてい凹部１１ｃに粒子を保持して輸送できるグラビアロールを用いることにより、均一な表面粗度を有する表面層４を形成することができる。
【００６５】
そして、この粒子は、例えば、導電性ローラが現像ローラの場合には、トナーを帯電させる性能を高めるのに寄与するものであり、好ましい表面粗度Raとして、0.5〜1.5μｍのものが挙げられ、この場合、この表面粗度を担持させるための粒子としては、ゴム又は合成樹脂製の微粒子やカーボン製の微粒子およびシリカ系微粒子等の無機微粒子が好ましく、シリコーンゴム、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ウレタンエラストマー、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ウレタンアクリレート、メラミン樹脂、フェノール樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ガラス状カーボン製の微粒子およびシリカ微粒子が特に好ましい。これら微粒子は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【実施例】
【００６６】
塗布装置１を用いる際、グラビア版の異なる複数のグラビアロール１１を取り替えて、表面層４を形成して、図１（ａ）に示す構造の現像ローラを試作し、形成された表面層４の膜厚を調べた。また、グラビアロールの代わりに平滑な周面を有するアプリケーションロールを塗布装置１に取り付けたものを比較例として、比較例についても同様に塗布を行い、これらについても膜厚のばらつきを記録した。なお、比較例に用いた平滑面を有するアプリケーションロールの表面粗さRaは、1μｍ以下であった。
【００６７】
塗布条件および評価結果を表１および表２に示した。また、表３は、表１、２中の塗料種P１〜P4のそれぞれについて、詳細の配合量および粘度を示したものである。なお、表１、２中の「表面粗さ（mm）:Ｒａ」は、サーフコム590A（東京精密製）を用いて測定した結果である。
【００６８】
試作に用いた導電性ローラは、現像ローラであり、そのサイズは、外形18mm、軸部の直径8mm、基体部の長さ250mm、表面層の厚さ0.005〜0.05mmであった。
【００６９】
表１、２から明らかなように、実施例の導電性ローラは、比較例のものに対していずれも、膜厚の変動率が格段に小さく、また、表面平滑性においても優れていることがわかる。
【００７０】
【表１】
2006091303.tif 000003
【００７１】
【表２】
2006091303.tif 000004
【００７２】
【表３】
2006091303.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明に係る現像ローラは、普通紙複写機、普通紙ファクシミリ機、レーザビームプリンタ、カラーレーザビームプリンタ、トナージェットプリンタなどの画像形成装置に帯電ローラ，現像ローラ，転写ローラ，給紙ローラ、トナー供給ローラ等として装着して好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る導電性ローラを示す断面図である。
【図２】導電性ローラの表面層を形成する塗装装置を示す平面図である。
【図３】図３のＡ−Ａ矢視に対応する断面を示す断面図である。
【図４】グラビアロールを示す平面図および断面図である。
【図５】グラビアロールのグラビア版のパターン例を模式図である。
【図６】基体部に塗料を塗布する途中の状態を示す導電性ローラの外形図である。
【図７】発泡体よりなる基体部の表面近傍を示す断面図ある。
【符号の説明】
【００７５】
１、１A    導電性ローラ
２、２A    軸部
３、３A    基体部
４、４A    表面層
１０    コータ
１１    グラビアロール
１１ａ    グラビアロールの周面
１１ｂ    グラビアロールの両端部
１１ｃ    グラビアロールの凹部
１２    タンク
１３    支持部材
１４    モータ
１６    ドクターブレード
２０    塗布装置
２１    ローラ移動台車
２３    支持部材
２４    モータ
２５    走行ベース
３１    螺旋塗膜
３２    螺旋塗膜の縁
３３    基体部
３４    空隙セル
３４ｓ    表面に露出した空隙セル
３６、３６Ａ    表面層
【図１】
2006091303.tif 000006
【図２】
2006091303.tif 000007
【図３】
2006091303.tif 000008
【図４】
2006091303.tif 000009
【図５】
2006091303.tif 000010
【図６】
2006091303.tif 000011
【図７】
2006091303.tif 000012