(57)【要約】【課題】本発明は、スプレーコーティング法に依るコーティングによる被覆層成形時にスプレーガンの移動によるロール第一層表面へのミスト付着形態を極力均一化し、かつ、少量のミストをロール第一層端面に回りこませ、バリのない、均一表面を有する、密着性に優れたコーティング被覆層を形成することを目的としたものである。【解決手段】マスク治具とロール第一層の外径を同一にしてロール中央部分とロール第一層とマスク治具の接触面での段差を無くし、かつ、マスク治具におけるロール第一層接合側の端部エッジ部分に面取り加工を施すことで、少量のミストをロール第一層端面に回りこませるようにして均一で密着性に優れた所望の被覆層の成形を可能にした。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性軸体の中央部外周面上に弾性体層または剛体層より成る第一層を設け、該第一層の表面に被覆層を付与することより成るロール状成形品の製造方法において、被覆層を付与するコーティング工程にて使用される、ロール両端の導電性軸体部分（第一層無し部分）をマスクする治具の形状が、以下を満たすようなロール状成形品の製造方法。
Ｒｒ＝Ｒｍ  （Ｒｒ：ロール第一層直径、Ｒｍ：マスク治具直径）
かつ
マスク治具のロール第一層との接触面側の端部形状が、面取り加工を有する。
【請求項２】
前記マスク治具のロール第一層との接触面側の端部形状が、Ｃ０．５〜Ｃ２．０の面取り加工を有する請求項１記載のロール状成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式により画像形成を行う、複写機、ＬＢＰ（レーザービームプリンター）、ファクシミリなどの画像形成装置に使用される感光ドラム廻りで用いられる帯電ロール、現像ロール、転写ロール、クリーニングロール、等として好適なロール状成形品と、これを用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いたＯＡ機器類としては複写機やプリンター、ファクシミリなどが挙げられるが、このような静電記録装置の現像、中間転写、転写、帯電、搬送等の各工程では、種々の弾性及び表面性状を有するロール状成形品が使用されている。これらロール状成形品は一般的に、導電性軸体と軸体中央部外周面上に設けられた弾性体層または剛体層から成る第一層、および第一層表面を被覆する第二層以降の層から成る多層構造を有している場合が多い。第二層以降の成層には樹脂を溶媒に溶解、液状にしたコーティング液をロールコーター法、ディッピング法、スプレーコーティング法などを用いて塗布する手法が一般的であるが、この場合、第一層表面のみに被覆層を成形し、他部位へのコーティング液の付着を避けるために、ロール両端の導電性軸体部分（第一層無し部分）へのマスクが施される。マスクには円筒状のマスク治具などが用られるが、この形状によっては第一層端部表面及びエッジ部の被覆層の形状、表面粗さ、光沢度などの表面状態が第一層中央部の被覆層表面状態に比して異なったものになる場合があり、採用するコーティング手法とコーティング液の粘度、溶媒沸点などの諸物性とを考慮した上での形状設計が重要であった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１７７２９０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
スプレーコーティング法に依る場合には上記マスク治具の形状により、ミスト状に噴射されたコーティング液の挙動が左右されるため注意が必要である。コーティングによる被覆層成形時に留意すべき点としては、コーティング後、ロール第一層とマスク治具の接触面においてコーティング液溜りの無いこと、被覆層の膜厚、Ｒｚなどの表面状態がロール全面において均一であること（特に中央部と端部の差が無いこと）、が挙げられる。前者はロール端部のバリ発生防止、後者はロールの物理、化学的物性の均一化のために重要である。また、第一層端面Ａ（図１参照）への表面からのコーティング液の適度な回りこみは、第一層のエッジ部分がロール実使用時においてストレスがかかりやすい部位であることを考慮すると、被覆層と第一層の密着性強化という点で重要である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
これら事象に関して鋭意研究した結果、固定したコーティング対象ロールに対し、スプレーガンを移動させてコーティングを行うスプレーコーティングにおいては、ロール第一層とマスク治具の接触面での「段差」が上記留意点と密接に関わっていることを見出した。図１に示すように、ロール第一層の直径Ｒｒとマスク治具の直径ＲｍがＲｒ＞Ｒｍの時は、第一層端面Ａに多量のミストが入り込み、マスク治具を取り外した時にコーティング液が凸状に堆積した部分が発生してしまうため好ましくない。また、図２に示すようにＲｒ＜Ｒｍの時は、マスク治具端面αにコーティング液が堆積し、マスク治具を取り外した時にロール端面にリング状の凸部分が生じるため好ましくない。また、図３に示すようにＲｒ＝Ｒｍの時は、第一層表面とマスク治具表面が同一平面状にあるため、マスク治具取外し時に第一層エッジ部分へのコーティング液の塗布が完全に行なわれないため、好ましくない。また、Ｒｒ＜Ｒｍ及びＲｒ＝Ｒｍの場合は上記以外にコーティング液の端部への適度な回りこみがなく、使用時のストレスによる被覆層のはがれが懸念される。
【０００６】
以上のことより、スプレーガンの移動によるロール第一層表面へのミスト付着形態を極力均一化するためにマスク治具とロール第一層の外径を同一にしてロール中央部分とロール第一層とマスク治具の接触面での段差を無くし、かつ、少量のミストをロール第一層端面に回りこませるようにマスク治具におけるロール第一層接合側の端部エッジ部分に面取り加工を施せば所望の被覆層の成形が可能である。（図４参照）
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、バリのない、均一表面を有する、密着性に優れたコーティング被覆層を形成することを目的としたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の詳細について説明する。本発明における弾性体層に用いる組成物は、シリコーンゴム、ポリウレタン、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、アクリルゴム、天然ゴム、のいずれか１種または２種以上を組み合わせたものに、必要に応じて煙霧質シリカ、沈降性シリカ等の補強性シリカ充填剤及び、導電性カーボンブラック、ニッケル、アルミニウム、銅などの金属粉末、酸化亜鉛、酸化錫等の金属酸化物、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化錫をコーティングチタン酸カリウム等の導電性付与剤、及び真球状シリカ、粉砕シリカ、シリコーンレジン、架橋ポリメタクリル酸メチル、架橋ポリメタクリル酸ブチル、架橋ポリアクリル酸エステル、架橋アクリル粒子等の表面粗さ付与剤から選ばれた１種または２種以上を所望の割合で混合し、パーオキサイド、白金触媒存在下でのハイドロジエンシロキサン、イソシアネート等の加硫硬化に必要な加硫剤や増量剤を添加して作製する。
【０００８】
これら各成分の混合に際しては加圧ニーダー、バンバリーミキサー、ミキシングロール、プラネタリーミキサーなどの公知のコンパウンド混練方法で行えばよい。また、剛体層として用いる物質としては、鉄、ステンレス、アルミニウム合金、などの金属、および、ウレタン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの汎用エンジニアリングプラスチック樹脂が用いられる。
【０００９】
次に本発明に使用される導電性軸体には鉄、ステンレス、アルミニウム合金や真鍮等の導電性金属による芯金、熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂で成形された軸体に導電性付与剤を配合し導電化した樹脂により軸体に成形したもの等が用いられる。
弾性体組成物は上記の導電性軸体と同時に押出し成形、プレス成形、射出成形、注型成形などの方法でロール状に架橋・加硫成形を行う。また、必要であれば成形後、ギヤーオーブン等で一定時間２次加硫を行う。次いで円筒研削盤により表面研磨される。
【００１０】
被覆層に用いる樹脂としては、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、スチレンアクリル樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−ウレタン樹脂、アクリル−ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シランカップリング剤及びこれらの混合物等が挙げられる。また、その架橋にはイソシアネート化合物、メラミン化合物、エポキシ化合物、過酸化物、フェノール化合物、ハイドロジエンシロキサン化合物等が用いられる。また、これら樹脂のみを単体で用いるのではなく数種を混合して用いたり、表面粗さを付加するために真球状シリカ、粉砕シリカ、シリコーンレジン、架橋ポリメタクリル酸メチル、架橋ポリメタクリル酸ブチル、架橋ポリアクリル酸エステル、架橋アクリル粒子等のフィラーを混合して用いたり、抵抗調整用に導電性カーボンブラック、ニッケル、アルミニウム、銅などの金属粉末、酸化亜鉛、酸化錫等の金属酸化物、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化錫をコーティングチタン酸カリウム等の導電性付与剤を混合して用いても良い。また、コーティング層を多層構造にする場合、各層は上記記載の樹脂より任意に選択して良い。
【００１１】
被覆層作成の手段としては、樹脂を溶媒に溶解、液状にして塗布する方法が一般的である。溶媒としては、トルエン、キシレン、酢酸ブチル、酢酸エチル、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、エチルメチルケトン、Ｎ−メチル―２−ピロリドン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド等、汎用の有機溶媒が用いられる。またこれら溶媒を単体で用いるのではなく、数種を混合して用いても良い。塗布機としてはスプレーガンを利用したスプレーコーティングがコーティング液塗出量の微調整により膜厚コントロールなどが比較的容易に行なえるため好ましい。コーティング剤の塗布が終了したローラは熱風乾燥機等に投入、所定の温度、時間にて表面層を硬化させる。また、コーティング前処理として、ローラ表面へのプライマー処理を施しても良い。プライマーとしてはシランカップリング剤、チタネートカップリング剤などを用い、メーカーにより規定されている比率で溶媒に希釈し塗布すれば良い。
【００１２】
マスク治具には回転による変形、偏芯のない剛体であること、コーティング液の溶媒に有機溶剤を使用する場合は有機溶剤に対する耐性を有することが求められ、鉄、ステンレス、アルミニウム合金、などの金属、および、ウレタン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの汎用エンジニアリングプラスチック樹脂が用いられる。
またマスク治具の第一層との接触面側の端部形状は、面取り加工を施すことでコーティング液のミストを第一層端面に回り込ませることが出来る。面取り加工の方法としては一般的なＣ面加工やＲ面加工を行えばよい。特にＣ面加工は良好で、Ｃ０．５〜Ｃ２．０の範囲はコーティングの条件としては好適である。
【００１３】
【実施例】
（実施例１）
導電性軸体として、ＳＵＭ２２に無電解ニッケル鍍金した直径５ｍｍ、長さ３００ｍｍの軸体状シャフトを用い、これにシリコーン系プライマーＮｏ．２３とＮｏ．４（いずれも信越化学工業社製、商品名）を１：１で混合したものを塗布し、ギヤーオーブン中で１５０℃、１０分間焼き付け処理を施した。半導電性弾性体組成物として、液状シリコーンゴムＫＥ−１９５０Ａ／Ｂ（信越化学工業社製、商品名）のＡ、Ｂそれぞれ１００重量部に、カーボンブラック・サーマルブラック（旭カーボン社製、商品名）７重量部を添加、加圧ニーダーで混練した後、それぞれを等量の比で混合したものを用意した。この半導電性弾性体組成物を、中心部に前記軸体状シャフトをセットした内径２０ｍｍの円筒形金型に注型し、ギヤーオーブン中で１４０℃、３０分間、加硫硬化させた後、冷却、脱型し、ギヤーオーブン中で２００℃、４時間二次加硫を行って、ゴム部長さ２３０ｍｍで、導電性軸体状シャフトの外周面に直径２０ｍｍのソリッド状半導電弾性体層を備えたロール状成形品を得た。
【００１４】
このロール状成形品の両端部に、長さ１００ｍｍ、外径値２０ｍｍ、内径値５ｍｍ、端部Ｃ０．５加工の円筒形ポリプロピレン製マスク治具を取り付けて、スプレーコート機にセットし、ロール軸方向にスプレーガンを１往復させることで厚さ２０μｍの被覆層の成形後、マスク治具を取外し、ギヤーオーブン中で１８０℃、３０分乾燥・硬化させて本発明によるロール状成形品を完成させた。被覆層としては、ウレタンコート剤ニッポラン５０３３（日本ポリウレタン製、商品名）１００重量部にカーボンブラック・サーマルブラック（旭カーボン社製、商品名）を４重量部添加し、ビーズミルにて分散したものにイソシアネート硬化剤コロネートＬ（日本ポリウレタン製、商品名）１０重量部を添加したコーティング液を用いた。
完成したロール状成形品を目視にて観察し、ロール側面とエッジ部、端面で被覆層の凹凸がなく滑らかに面がつながっているものを合格とした。
【００１５】
（実施例２）
円筒形ポリプロピレン製マスク治具の端部Ｃ０．５加工をＣ１．０にする以外は実施例１と同様にしてロール状成形品を完成させ、実施例１と同様の方法により評価した。
【００１６】
（実施例３）
円筒形ポリプロピレン製マスク治具の端部Ｃ０．５加工をＣ２．０にする以外は実施例１と同様にしてロール状成形品を完成させ、実施例１と同様の方法により評価した。
【００１７】
（実施例４）
円筒形ポリプロピレン製マスク治具の端部Ｃ０．５加工をＣ２．５にする以外は実施例１と同様にしてロール状成形品を完成させ、実施例１と同様の方法により評価した。
【００１８】
（比較例１）
円筒形ポリプロピレン製マスク治具の端部にＣ面加工を施さない以外は実施例１と同様にしてロール状成形品を完成させ、実施例１と同様の方法により評価した結果、マスク治具取外し時にロールエッジ部の被覆層に凹凸が生じＮＧであった。
【００１９】
（比較例２）
円筒形ポリプロピレン製マスク治具の外径Ｒｍを２２ｍｍ、端部をＣ１．０加工にする以外は実施例１と同様にしてロール状成形品を完成させ、実施例１と同様の方法により評価した結果、マスク治具取外し時にロールエッジ部の被覆層に凹凸が生じＮＧであった。
【００２０】
（比較例３）
円筒形ポリプロピレン製マスク治具の外径Ｒｍを２２ｍｍ、端部にＣ面加工を施さない以外は実施例１と同様にしてロール状成形品を完成させ、実施例１と同様の方法により評価した結果、ロール端部側面にコーティング液溜りが発生しＮＧであった。
【００２１】
（比較例４）
円筒形ポリプロピレン製マスク治具の外径Ｒｍを１８ｍｍ、端部にＣ面加工を施さない以外は実施例１と同様にしてロール状成形品を完成させ、実施例１と同様の方法により評価した結果、ロール端面にコーティング液溜りが発生しＮＧであった。
【００２２】
【表１】
2004298799.tif 000002
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、バリのない、均一表面を有する、密着性に優れたコーティング被覆層を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例のマスキング図（Ｒｒ＞Ｒｍの時）である。
【図２】従来例のマスキング図（Ｒｒ＜Ｒｍの時）である。
【図３】従来例のマスキング図（Ｒｒ＝Ｒｍであるが面取りされていない時）である。
【図４】本発明によるマスキング図である。
【図１】
2004298799.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004298799.tif 000005
【図４】
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