(57)【要約】【課題】  平均粒径が１０μｍ〜３０μｍの粒子を含む含浸塗膜層を薄くかつ粒子を均一に塗布し、微細な凹凸形状を付与することにより、帯電特性及び耐汚染性に優れた導電性ローラ及びその導電性ローラの製造方法を提供する。【解決手段】  導電性ローラにおいて、平均粒径１０μｍ〜３０μｍの不定形ないし球状粒子を含む導電ゴム層２を研摩加工により粒子起因の凹凸を付与するとともに、コーティングにより含浸塗膜層３を形成し、この含浸塗膜層３に平均粒径１０μｍ〜３０μｍの粒子を含む突起４を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径１０μｍ〜３０μｍの不定形ないし球状粒子を含む導電ゴム層を研摩加工により粒子起因の凹凸を付与するとともに、コーティングにより含浸塗膜層を形成し、該含浸塗膜層に平均粒径１０μｍ〜３０μｍの粒子を含む突起を形成することを特徴とする導電性ローラ。
【請求項２】
請求項１記載の導電性ローラにおいて、前記導電ゴム層はエピクロルヒドリンゴムを含む導電ゴムであることを特徴とする導電性ローラ。
【請求項３】
請求項１記載の導電性ローラにおいて、前記含浸塗膜層は平均粒径１０μｍ〜３０μｍの粒子を分散させたコーティング液をディッピング法により形成することを特徴とする導電性ローラ。
【請求項４】
請求項１記載の導電性ローラにおいて、前記含浸塗膜層はウレタン樹脂を含むコーティング液が前記導電ゴム層に一部含浸し塗膜と一体化することを特徴とする導電ローラ。
【請求項５】
請求項１記載の導電性ローラにおいて、前記含浸塗膜層は導電カーボンにより導電化することを特徴とすることを特徴とする導電ローラ。
【請求項６】
導電性ローラの製造方法において、平均粒径１０μｍ〜３０μｍの不定形ないし球形粒子を分散させた導電ゴム層を形成する第１の工程と、研摩加工により、粒子の欠落ないし部分埋没した粒子による表面突起を形成する第２の工程と、前記導電ゴム層に含ませたと同径の平均粒径１０μｍ〜３０μｍの不定形ないし球状粒子の粒子を分散させたコーティング液をディッピング法により含浸塗膜層を形成する第３の工程とを施すことを特徴とする導電性ローラの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の導電性ローラの製造方法において、前記第３の工程において、前記導電ゴム層に形成された窪みや突起がディッピング引き上げの際、前記粒子をひっかけて付着することにより、平滑面や通常の研摩面より均一で多くの突起を形成することを特徴とする導電性ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電子写真式複写機・プリンターに用いられる導電性ローラ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真式複写機・プリンター等、電子写真プロセスにおいて感光体を帯電させる手段として導電性ローラが用いられている。帯電均一性および耐トナー汚れ性を有した導電性ローラとして、以下の事例が挙げられる。
（１）金型面や研摩面で形成したゴム表面上に球状粒子を分散させたコーティング液をロールコートやスプレーで塗膜を形成し、帯電ローラを形成する（下記特許文献１〜３参照）。
【０００３】
（２）研摩したゴム表面をさらにフィルム研摩機等で微細な凹凸を形成し、表面硬化処理液を含浸硬化を処理をし、帯電ローラを形成する（下記特許文献４参照）。
上記（１）の技術が均一な粒径の球状粒子を用いることで、凹凸形状を制御しやすく広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１６１１１号公報
【特許文献２】特開２００５−０９１４５５号公報
【特許文献３】特開２００７−２２５９１４号公報
【特許文献４】特開２０１１−０９５７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記（１）の技術で製造される帯電ローラは球状粒子をコーティング液に均一に分散安定化させる為に比較的高粘度の材料をディッピング、ロールコート等で塗布する方法やレベリング性の高いコーティング液をスプレーにより形成する方法が用いられる。
しかしながら、高粘度ディッピング、ロールコートは液ダレや乾燥速度が遅く不均一を生じやすく、スプレーについても塗着の際の微細ムラが生じやすい。また、いずれにおいても厚膜の場合、抵抗値制御が困難となる。
【０００６】
そこで、本発明では抵抗値均一性に優れた表層を形成する手段として、低粘度コーティング液をディッピング法により塗布することによってゴム部と広範囲に含浸一体化した含浸塗膜層を形成する方法が用いられる。
しかしながら、低粘度コーティング液に粒子を分散付着させたい場合、以下の問題がある。
【０００７】
（１）基材ゴム表面が平滑の場合は、分散粒子が効率よく付着しない、つまり、付着量が少なく、粒径が大きいものは付着し難い。
（２）基材ゴムの表面研摩加工で粗さを大きくした場合、うろこ状の研摩目境界に粒子が集中的に付着し、不均一となる。
本発明は、上記状況に鑑みて、平均粒径が１０μｍ〜３０μｍの粒子を含む含浸塗膜層を、ゴム部と広範囲に含浸一体化させ、同時に粒子を均一に塗布し、微細な凹凸形状を付与することにより、帯電特性及び耐汚染性に優れた導電性ローラ及びその製造方法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】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕導電性ローラにおいて、平均粒径１０μｍ〜３０μｍの不定形ないし球状粒子を含む導電ゴム層を研摩加工により粒子起因の凹凸を付与するとともに、コーティングにより含浸塗膜層を形成し、この含浸塗膜層に平均粒径１０μｍ〜３０μｍの粒子を含む突起を形成することを特徴とする。
【０００９】
〔２〕上記〔１〕記載の導電性ローラにおいて、前記導電ゴム層はエピクロルヒドリンゴムを含む導電ゴムであることを特徴とする。
〔３〕上記〔１〕記載の導電性ローラにおいて、前記含浸塗膜層は平均粒径１０μｍ〜３０μｍの粒子を分散させたコーティング液をディッピング法により形成することを特徴とする。
【００１０】
〔４〕上記〔１〕記載の導電性ローラにおいて、前記含浸塗膜層はウレタン樹脂を含むコーティング液が前記導電ゴム層に一部含浸し塗膜と一体化することを特徴とする。
〔５〕上記〔１〕記載の導電性ローラにおいて、前記含浸塗膜層は導電カーボンにより導電化することを特徴とする。
〔６〕導電性ローラの製造方法において、平均粒径１０μｍ〜３０μｍの不定形ないし球形粒子を分散させた導電ゴム層を形成する第１の工程と、研摩加工により、粒子の欠落ないし部分埋没した粒子による表面突起を形成する第２の工程と、前記導電ゴム層に含ませたと同径の平均粒径１０μｍ〜３０μｍの不定形ないし球状粒子の粒子を分散させたコーティング液をディッピング法により含浸塗膜層を形成する第３の工程とを施すことを特徴とする。
【００１１】
〔７〕上記〔６〕記載の導電性ローラの製造方法において、前記第３の工程において、前記導電ゴム層に形成された窪みや突起がディッピング引き上げの際、前記粒子をひっかけて付着することにより、平滑面や通常の研摩面より均一で多くの突起を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、平均粒径が１０μｍ〜３０μｍの粒子を含む含浸塗膜層をゴム部と広範囲に含浸一体化させ、同時に粒子を均一に塗布することで微細な凹凸形状を付与することができる。この微細な凹凸形状により、帯電特性及び耐汚染性に優れた導電性ローラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例を示す導電性ローラの全体概略構成図である。
【図２】本発明の実施例を示す導電性ローラの製造方法を示す図である。
【図３】導電性ローラの表面の形成方法の比較例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の導電性ローラは、平均粒径１０μｍ〜３０μｍの不定形ないし球状粒子を含む導電ゴム層を研摩加工により粒子起因の凹凸を付与するとともに、コーティングにより含浸塗膜層を形成し、この含浸塗膜層に平均粒径１０μｍ〜３０μｍの粒子を含む突起を形成する。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示す導電性ローラの全体概略図であり、図１（ａ）はその導電性ローラの全体模式図、図１（ｂ）はその導電性ローラの表面部の形状を示す模式図、図２は本発明の実施例を示す導電性ローラの製造方法を示す図である。
これらの図において、１は芯金、２は導電ゴム層、３は含浸塗膜層、４は突起（形状付与粒）である。
【００１６】
本発明の導電性ローラは、平均粒径１０μｍ〜３０μｍの不定形ないし球状粒子を含む導電ゴム層２を研摩加工により、粒子起因の凹凸を付与するとともに、コーティングにより含浸塗膜層３を形成し、この含浸塗膜層３に平均粒径１０μｍ〜３０μｍの粒子を含む突起（形状付与粒子）４を形成するようにした。
本発明の導電性ローラの製造方法を図２を参照しながら説明する。
【００１７】
（１）まず、図２（ａ）に示すように、平均粒径１０μｍ〜３０μｍの不定形ないし球形粒子を分散させた導電ゴム層２を形成する。
（２）図２（ｂ）に示すように、研摩加工により、粒子の欠落ないし部分埋没した粒子による表面突起を形成する。
（３）図２（ｃ）に示すように、導電ゴム層２に含ませたと同径の平均粒径１０μｍ〜３０μｍの不定形ないし球状粒子の粒子を分散させたコーティング液をディッピング法により含浸塗膜層３を形成する。この際、導電ゴム層２に形成された窪みや突起がディッピング引き上げの際、粒子をひっかけて付着することにより、平滑面や通常の研摩面より均一で多くの突起を形成することができる。
【００１８】
なお、比較例を図３に示しており、図３（ａ）に示すように、金型面で形成した球状粒子１０２を分散させたコーテイング液をロールコーストやスプレーで塗膜１０３を形成する。ここでは研摩粗さの大きい表面が形成される。そこで、図３（ｂ）に示すように、平滑面１０４を形成すると、球状粒子１０２の付着が小である表面層粒子が形成される。
以下、本発明の第１〜第４実施例と第１〜第６比較例との比較を表１と表２に纏めて示した。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
【表２】
2015052721.tif 000004
【００２１】
第１実施例としては基材ゴム（エピクロルヒドリンゴム：以下ＥＣＯという）、基材添加粒子は球状ナイロン、基材添加粒子径は２０μｍ、基材粒子添加量は５％（重量％）、ゴム表面加工は研摩、表層樹脂はウレタン系、表層添加粒子は球状ナイロン、表層平均粒子径は２０μｍ、表層粒子添加量は５％（重量％）、表面層粒子の観察結果は○、レーザプリンター画像評価のＬ／Ｌ、Ｎ／Ｎ、Ｈ／Ｈは全て○、１０００枚印刷後画像評価のクリーナなしで○である。ここで、Ｌ／Ｌは温度１０℃、湿度１５％、Ｎ／Ｎは温度２３℃、湿度５５％、Ｈ／Ｈは温度３０℃、湿度８５％の環境である。低温・低湿度域、中温・中湿度域、高温・高湿度域を示している。
【００２２】
第２実施例としては基材ゴム（ＥＣＯ）、基材添加粒子は不定形アルミナ、基材添加粒子径は２０μｍ、基材粒子添加量は１０％（重量％）、ゴム表面加工は研摩、表層樹脂はウレタン系、表層添加粒子は不定形アルミナ、表層平均粒子径は１０μｍ、表層粒子添加量は５％（重量％）、表面層粒子の観察結果は○、レーザプリンター画像評価のＬ／Ｌ、Ｎ／Ｎ、Ｈ／Ｈは全て○、１０００枚印刷後画像評価でクリーナなしで○である。
【００２３】
第３実施例としては基材ゴム（ＥＣＯ）、基材添加粒子は球状ポリエチレン（ＰＥ）、基材添加粒子径は３０μｍ、基材粒子添加量は５％（重量％）、ゴム表面加工は研摩、表層樹脂はウレタン系、表層添加粒子は球状ＰＥ、表層平均粒子径は２０μｍ、表層粒子添加量は５％（重量％）、表面層粒子の観察結果は○、レーザプリンター画像評価のＬ／Ｌ、Ｎ／Ｎ、Ｈ／Ｈは全て○、１０００枚印刷後画像評価でクリーナなしで○である。
【００２４】
第４実施例としては基材ゴム（ＥＣＯ）、基材添加粒子は球状炭酸カルシウム、基材添加粒子径は１０μｍ、基材粒子添加量は１０％（重量％）、ゴム表面加工は研摩、表層樹脂はウレタン系、表層添加粒子は球状ＰＥ、表層平均粒子径は２０μｍ、表層粒子添加量は５％（重量％）、表面層粒子の観察結果は○、レーザプリンター画像評価のＬ／Ｌ、Ｎ／Ｎ、Ｈ／Ｈは全て○、１０００枚印刷後画像評価でクリーナなしで○である。
【００２５】
第１比較例としては添加なし、基材ゴム（ＥＣＯ）、基材添加粒子は無、基材添加粒子径は無、基材粒子添加量は無、ゴム表面加工は研摩大、表層樹脂は無、表層添加粒子は無、表層平均粒子径は無、表層粒子添加量は無、表面層粒子の観察結果は凹凸不均一、レーザプリンター画像評価のＬ／Ｌは×、Ｎ／Ｎ及びＨ／Ｈは○、１０００枚印刷後画像評価のクリーナなしで×である。
【００２６】
第２比較例としてはゴム添加なし、基材ゴム（ＥＣＯ）、基材添加粒子は無、基材添加粒子径は無、基材粒子添加量は無、ゴム表面加工は研摩、表層樹脂はウレタン系、表層添加粒子は球状ナイロン、表層平均粒子径は２０μｍ、表層粒子添加量は５％（重量％）、表面層粒子の観察結果は付着少、レーザプリンター画像評価のＬ／Ｌは△、Ｎ／Ｎ及びＨ／Ｈは○、１０００枚印刷後画像評価のクリーナなしで×である。
【００２７】
第３比較例としては表層添加なし、基材ゴム（ＥＣＯ）、基材添加粒子は球状ナイロン、基材添加粒子径は２０μｍ、基材粒子添加量は５％（重量％）、ゴム表面加工は研摩、表層樹脂はウレタン系、表層添加粒子は無、表層平均粒子径は無、表層粒子添加量は無、表面層粒子の観察結果は付着少、レーザプリンター画像評価のＬ／Ｌは△、Ｎ／Ｎ及びＨ／Ｈは○、１０００枚印刷後画像評価のクリーナなしで×である。
【００２８】
第４比較例としては小径、基材ゴム（ＥＣＯ）、基材添加粒子は球状ナイロン、基材添加粒子径は５μｍ、基材粒子添加量は５％（重量％）、ゴム表面加工は研摩、表層樹脂はウレタン系、表層添加粒子は球状ナイロン、表層平均粒子径は５μｍ、表層粒子添加量は無、表面層粒子の観察結果は凹凸小、レーザプリンター画像評価のＬ／Ｌは△、Ｎ／Ｎ及びＨ／Ｈは○、１０００枚印刷後画像評価のクリーナなしで△である。
【００２９】
第５比較例としては大径、基材ゴム（ＥＣＯ）、基材添加粒子は球状ナイロン、基材添加粒子径は４５μｍ、基材粒子添加量は５％（重量％）、ゴム表面加工は研摩、表層樹脂はウレタン系、表層添加粒子は球状ナイロン、表層平均粒子径は４５μｍ、表層粒子添加量は無、表面層粒子の観察結果は付着少、レーザプリンター画像評価のＬ／Ｌ、Ｎ／Ｎ、Ｈ／Ｈの全ては×、１０００枚印刷後画像評価のクリーナなしで×である。
【００３０】
第６比較例としては研摩なし、基材ゴム（ＥＣＯ）、基材添加粒子は球状ナイロン、基材添加粒子径は２０μｍ、基材添加粒子量は５％（重量％）、ゴム表面加工は無、表層樹脂はウレタン系、表層添加粒子は球状ナイロン、表層平均粒子径は２０μｍ、表層粒子添加量は無、表面層粒子の観察結果は付着少、レーザプリンター画像評価のＬ／Ｌは△、Ｎ／Ｎ及びＨ／Ｈは○、１０００枚印刷後画像評価のクリーナなしで×である。
【００３１】
なお、上記した△は微細横筋発生、×は画像不良を示している。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の導電性ローラは、平均粒径が１０μｍ〜３０μｍの粒子を含む含浸塗膜層を、広範囲に含浸かつ粒子を均一に塗布し、微細な凹凸形状を付与することにより、帯電特性及び耐汚染性に優れた導電性ローラとして利用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１    芯金
２    導電ゴム層
３    含浸塗膜層
４    突起（形状付与粒子）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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