(57)【要約】【課題】弾性体層表面を均一に改質し、この弾性体層の外周に溶液の塗布により薄く、均一な樹脂層を安定して設けることができる、生産性の高い弾性ローラの製造方法を提供する。【解決手段】軸芯体の外側にゴムを主成分とする弾性体層を形成し、この弾性体層の表面に、酸素含有雰囲気中で、分光分布のピークが１７２ｎｍにあり、その他にピークを有さない紫外線を照射した後、この弾性体層の外側に樹脂層を形成して弾性ローラを製造する。【選択図】　図１
2004037666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯体の外側に、ゴムを主成分とする弾性体層を形成する工程と、
前記弾性体層の表面に、酸素含有雰囲気中で、分光分布のピークが１７２ｎｍにあり、その他にピークを有さない紫外線を照射する工程と、
前記紫外線を照射した弾性体層の外側に、樹脂層を形成する工程と
を有する弾性ローラの製造方法。
【請求項２】
前記弾性体層の表面に、前記紫外線を積算光量が３０〜３０００ｍＪ／ｃｍ２となるように照射する請求項１に記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項３】
前記弾性体層が、シリコーンゴムを含有する請求項１または２に記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項４】
前記樹脂層が、ウレタン樹脂を含有する請求項１または２に記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項５】
前記樹脂層を塗布により形成する請求項１〜４のいずれかに記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項６】
エキシマＵＶ灯を用いて、前記弾性体層の表面に紫外線を照射する請求項１〜５のいずれかに記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の方法により製造される弾性ローラ。
【請求項８】
表面に現像剤を担持して現像剤の薄膜を形成し、この現像剤の薄膜から潜像現像剤を潜像保持体表面に付着させ、静電潜像を可視化する現像ローラである請求項７に記載の弾性ローラ。
【請求項９】
被帯電体に当接させ、被帯電体との間に電圧を印加することにより、この被帯電体を帯電させる帯電ローラである請求項７に記載の弾性ローラ。
【請求項１０】
転写紙を帯電させ、現像剤によって可視化された静電潜像保持体から現像剤を転写紙に転写させる転写ローラである請求項７に記載の弾性ローラ。
【請求項１１】
請求項７に記載の弾性ローラを有する電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に複写機、プリンタ、ファクシミリ等の受信装置などの電子写真方式を採用した装置（電子写真装置とも記載する）において使用される弾性ローラの製造方法に関する。また、本発明は、この方法により製造される弾性ローラ、および、この弾性ローラを用いた電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真装置には、一般に、その目的に合った弾性ローラが用いられている。例えば、一成分現像方式の電子写真装置では、互いに圧接されている現像ローラから感光体へ現像剤を移動させて静電潜像を顕像化し、現像がなされる。
【０００３】
このような電子写真装置に用いられる弾性ローラは、例えば、軸芯体の外周面に弾性体層、その外側に樹脂層を有するもの等、２層以上が積層されているものが多い。
【０００４】
弾性体層の外周に樹脂層を設ける方法としては、ディッピング法、スプレー法、ロールコーター法などにより樹脂または樹脂原料の溶液を弾性体層の表面に塗布し、乾燥させる方法が挙げられる。塗布により樹脂層を形成することで、樹脂層を薄く、均一にすることができる。その際、弾性体層に用いられるゴム種によっては、溶液を弾いたりするために、弾性体層表面の改質が必要となる場合がある。
【０００５】
従来、弾性体層表面の改質には、カップリング剤による処理、低圧水銀灯の照射による処理などが行われている。しかし、カップリング剤による処理、低圧水銀灯の照射による処理などをした後に塗膜を形成する場合、それらの処理が均一でないと、弾性体層の表面性状が異なってしまうため、安定した塗膜を形成することが困難である。つまり、一本のローラの中でその部分により膜厚にバラツキが生じたり、複数のローラ間で平均膜厚が異なったりすることになる。
【０００６】
また、紫外線照射処理がゴム表面の改質にしばしば用いられていることはよく知られている。
【０００７】
特開平９−２５０５３９号公報には、導電性軸体の外周面に、半導電性シリコーンゴムからなる弾性半導電体層を形成し、その表面に主波長が２５３．７ｎｍ及び１８４．９ｎｍで、積算光量が１．２〜７６Ｊ／ｃｍ２である紫外線照射を行って、表面層の耐摩耗性を向上させると共に微細な凹凸を高密度に生成させた半導電性ロールとその製造方法が開示されている。同公報によれば、この半導電性ロールは、耐環境性に優れ、長期間使用してもトナーの搬送力が低下することなく優れた印字特性が維持できるものである。
【０００８】
また、特開２０００−２６７４８７号公報には、基材上にシリコーンゴムからなる弾性層を形成し、該弾性層の表面に１８４．９ｎｍの波長を含む紫外線を照射した後、該弾性層を覆う表面層を形成する定着用弾性回転体の製造方法が開示されている。同公報によれば、この方法により製造される定着用弾性回転体は、離型性、耐摩耗性および定着性が良好であるとともに、長期の使用においても表面層と弾性層との間で界面剥離や微少な剥がれ等が発生しにくく、耐久性に優れている。
【０００９】
しかし、上記の特開平９−２５０５３９号公報および特開２０００−２６７４８７号公報は、その表面形状や接着性改良といった表面改質そのものに関するものではあるが、紫外線照射処理効果の均一性、安定性やその制御に関しては十分に考慮されていない。
【００１０】
特に、１８４．９ｎｍおよび２５３．７ｎｍという波長は、例えば、低圧水銀灯による照射処理によって得られるものであるが、低圧水銀灯は複数の波長を持つため、安定して処理を行うには不向きである。つまり、波長により吸収特性が異なるため、照射距離や処理雰囲気によって表面に達する複数波長の比が変化してしまい、その結果、同じ積算照射量を与えても処理効果が異なることになりやすく、塗膜の厚みが一定しないなどの問題を生じる要因となる。
【００１１】
また、低圧水銀灯では同時に熱を放射することが多く、十分な改質効果を得るために相当量の照射エネルギーが必要であるため、処理されるゴム材料によっては熱による劣化も懸念される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、弾性体層表面を均一に改質し、この弾性体層の外周に溶液の塗布により薄く、均一な樹脂層を安定して設けることができる、生産性の高い弾性ローラの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、この方法により製造される、樹脂層の膜厚が均一で、安定した品質の弾性ローラ、および、この弾性ローラを用いた電子写真装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明により達成される。
（１）軸芯体の外側に、ゴムを主成分とする弾性体層を形成する工程と、
前記弾性体層の表面に、酸素含有雰囲気中で、分光分布のピークが１７２ｎｍにあり、その他にピークを有さない紫外線を照射する工程と、
前記紫外線を照射した弾性体層の外側に、樹脂層を形成する工程と
を有する弾性ローラの製造方法。
（２）前記弾性体層の表面に、前記紫外線を積算光量が３０〜３０００ｍＪ／ｃｍ２となるように照射する前記（１）の弾性ローラの製造方法。
（３）前記弾性体層が、シリコーンゴムを含有する前記（１）または（２）の弾性ローラの製造方法。
（４）前記樹脂層が、ウレタン樹脂を含有する前記（１）または（２）の弾性ローラの製造方法。
（５）前記樹脂層を塗布により形成する前記（１）〜（４）のいずれかの弾性ローラの製造方法。
（６）エキシマＵＶ灯を用いて、前記弾性体層の表面に紫外線を照射する前記（１）〜（５）のいずれかの弾性ローラの製造方法。
（７）前記（１）〜（６）のいずれかの方法により製造される弾性ローラ。
（８）表面に現像剤を担持して現像剤の薄膜を形成し、この現像剤の薄膜から潜像現像剤を潜像保持体表面に付着させ、静電潜像を可視化する現像ローラである前記（７）の弾性ローラ。
（９）被帯電体に当接させ、被帯電体との間に電圧を印加することにより、この被帯電体を帯電させる帯電ローラである前記（７）の弾性ローラ。
（１０）転写紙を帯電させ、現像剤によって可視化された静電潜像保持体から現像剤を転写紙に転写させる転写ローラである前記（７）の弾性ローラ。
（１１）前記（７）の弾性ローラを有する電子写真装置。
【００１４】
本発明の弾性ローラの製造方法では、例えばエキシマＵＶ灯を用いて、軸芯体の外側に形成した弾性体層の表面に、酸素含有雰囲気中で、分光分布のピークが１７２ｎｍにあり、その他にピークを有さない紫外線を照射する。これにより、弾性体層の表面を均一に改質することができ、その結果、弾性体層の外周に溶液（樹脂または樹脂原料の溶液）の塗布により薄く、均一な樹脂層を安定して形成することができる。すなわち、低圧水銀灯などを用いた従来の方法とは違い、照射する紫外線が分光分布においてそのピークが１つであるため、照度による管理が簡易なものとなり、ランプの出力低下に対し、その時間を制御して積算光量を合わせるだけで安定した処理、弾性体層表面の改質を継続することができる。
【００１５】
図３に、エキシマＵＶ灯の分光分布を示す。図４に、低圧水銀ランプの分光分布を示す。図５に、高圧水銀ランプの分光分布を示す。エキシマＵＶ灯は、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプとは違い、分光分布においてそのピークが１つである。
【００１６】
また、エキシマＵＶ灯は低圧水銀灯に比べて短波長であるため、より高エネルギーであり、短時間での処理で十分な改質効果を得ることができる。しかも、エキシマＵＶ灯自体はそれほど熱を持つことがなく、熱放射自体もほとんどない。そのため、処理されるゴム材料、すなわち、弾性体層の熱による劣化の恐れも少ない。
【００１７】
したがって、酸素含有雰囲気中で、弾性体層の表面に、分光分布のピークが１７２ｎｍにあり、その他にピークを有さない紫外線を照射することにより、安定した寸法、性能を持つ弾性ローラが得られる。
【００１８】
また、本発明の弾性ローラの製造方法は、従来の方法に比べて簡便であり、生産性向上につながるものである。
【００１９】
本発明の製造方法により得られる弾性ローラは、電子写真装置などで使用される弾性ローラ、例えば、帯電ローラ、転写ローラ、加圧ローラ等の帯電部材、現像ローラ等の現像部材などとして好適に使用できる。特に、本発明の弾性ローラを現像ローラに用いた場合には、その均一な樹脂層のため、適切なニップ幅などが得られやすく、良好な画像が安定して得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１、２に、本発明により製造される弾性ローラの一例の模式図を示す。図２は、図１に示す弾性ローラの概略断面図である。
【００２１】
本発明の弾性ローラ１は、図１、２に示すように、円柱状または中空円筒状の軸芯体（導電性基体）１１の外周面に弾性体層１２が形成され、この弾性体層１２の外周面に樹脂層１３が積層されている。なお、必要に応じて、軸芯体１１と弾性体層１２の間には別の層を設けてもよく、また、樹脂層１３の外側にさらに別の層を設けてもよい。
【００２２】
軸芯体（導電性基体）は、帯電部材の電極および支持部材として機能するものである。軸芯体は、例えば、アルミニウム，銅合金，ステンレス鋼などの金属または合金、クロム，ニッケル等で鍍金処理を施した鉄，合成樹脂などの導電性の材質で構成される。軸芯体の外径は適宜決めることができるが、通常、４〜１０ｍｍの範囲にする。
【００２３】
弾性体層は、ゴムを主成分とする。弾性体層に用いるゴムとしては、従来、弾性ローラに用いられている種々のゴムを用いることができる。具体的には、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ＮＢＲの水素化物、多硫化ゴム、ウレタンゴムなどを用いることができる。このようなゴムは、単独で用いてもよく、また、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２４】
中でも、良好な変形回復性や低硬度が得られやすい点から、シリコーンゴムを用いることが好ましい。
【００２５】
シリコーンゴムとしては、例えば、ポリジメチルシロキサン，ポリメチルトリフルオロプロピルシロキサン，ポリメチルビニルシロキサン，ポリトリフルオロプロピルビニルシロキサン，ポリメチルフェニルシロキサン，ポリフェニルビニルシロキサン、これらポリシロキサンの共重合体等が挙げられる。
【００２６】
ポリシロキサンの場合に用いる架橋剤としては、例えば、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイドなどが挙げられる。
【００２７】
また、２液性シリコーンゴムも使用でき、２液性シリコーンゴムは、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社の液状シリコーンゴム（ＬＳＲ）のＳＥ６７２４Ａ／Ｂ、ＤＹ３５−１１８Ａ／Ｂ等として市販されている。
【００２８】
本発明の弾性ローラの弾性体層には、所望の性能が得られる範囲内で、導電剤、非導電性充填剤などの各種添加剤が適宜配合されていてもよい。これらの添加剤の含有量は適宜決めることができるが、弾性体層に用いられるゴムの性質が活かせることが好ましく、通常、８０質量％以下であることが好ましい。
【００２９】
弾性体層に導電性を付与するためには、例えば、導電剤を配合すればよい。導電剤としては、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、銅、錫、ステンレス鋼などの各種導電性金属または合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン、酸化錫―酸化アンチモン固溶体、酸化錫―酸化インジウム固溶体などの各種導電性金属酸化物、これらの導電性材料で被覆された絶縁性物質などの微粉末を用いることができる。中でも、カーボンブラックが、比較的容易に入手でき、良好な帯電性が得られる。
【００３０】
弾性体層に導電性を付与するためには、他に、導電性高分子化合物を添加してもよい。例えば、ホストポリマーとして、ポリアセチレン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンオキシド）、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）、ポリ（ｐ−フェレンビニレン）、ポリ（２，６−ジメチルフェニレンオキサイド）、ポリ（ビスフェノールＡカーボネート）、ポリビニルカルバゾール、ポリジアセチレン、ポリ（Ｎ−メチル−４−ビニルピリジン）、ポリアニリン、ポリキノリン、ポリ（フェニレンエーテルスルフォン）などを使用し、これらにドーパントしてＡｓＦ５、Ｉ２、Ｂｒ２、ＳＯ３、Ｎａ、Ｋ、ＣｌＯ４、ＦｅＣｌ３、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｋｒなどの各イオン、Ｌｉ、ＴＣＮＱ（７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン）等をドープしたものが用いられる。
【００３１】
非導電性充填剤としては、例えば、珪藻土、石英粉末、乾式シリカ、湿式シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミノケイ酸、炭酸カルシウムなどが挙げられる。
【００３２】
添加剤の分散手段としては、例えば、ロールニーダー、バンバリーミキサー、ボールミル、サンドグラインダー、ペイントシェーカーなどを使用することができる。
【００３３】
弾性体層の厚さは、均一なニップを確保する点から、０．５ｍｍ以上が好ましく、１ｍｍ以上がより好ましい。また、弾性体層の厚さは、コストを低く抑える点から、６ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以下がより好ましい。
【００３４】
このような弾性体層は公知の方法、例えば、液状のシリコーンゴム材料を成形型に注入して加硫硬化する方法；押出成形後に加硫硬化する方法；射出成形後に加硫硬化する方法等で形成すればよい。なお、加硫は公知の方法にしたがって行えばよく、加硫条件も適宜決めることができる。
【００３５】
本発明においては、弾性体層を形成した後、酸素含有雰囲気中で、弾性体層の表面に、分光分布のピークが１７２ｎｍにあり、その他にピークを有さない紫外線を照射する。
【００３６】
弾性体層に照射される紫外線とは、可視光線より波長が短く、Ｘ線より波長が長い電磁波をいう。従来、紫外線照射には、一般に、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、低圧水銀灯が用いられている。このうち、高圧水銀灯やメタルハライドランプは、３６５ｎｍの波長を代表とする近紫外線領域の近紫外線を発光する。低圧水銀灯は、近紫外線より波長の短い１８４．９ｎｍおよび２５３．７ｎｍの波長を代表とする短波長紫外線を発光する。それに対し、本発明では、エキシマＵＶ灯を用い、弾性体層の表面に、分光分布のピークが１７２ｎｍにあり、その他にピークを有さない紫外線を照射する。エキシマＵＶ灯は、短波長紫外線の中でもより波長の短い１７２ｎｍにピークがあり、その他にピークを有さない紫外線を発光する。
【００３７】
紫外線を物質に照射すると、その物質は様々な影響を受ける。
【００３８】
例えば、近紫外線をポリマーに照射すると、そのポリマーは硬化する。近紫外線を上記弾性体層に照射すると、弾性体層の劣化や硬度変化が起こり、そのような弾性体層の上に表面層を形成すると、弾性体層と表面層との間の界面剥離や微小な剥がれ等が発生する。
【００３９】
一方、短波長紫外線は、照射した対象を殺菌し、表面洗浄すること、さらに場合によっては粘着を防止することが知られている。以下、短波長紫外線の中でもエキシマＵＶ灯で得られるピークが１７２ｎｍの短波長紫外線を弾性体層に照射する影響について説明する。ここでは、弾性体層の材料としてシリコーンゴムを用いた場合を例に説明する。
【００４０】
ピークが１７２ｎｍの短波長紫外線が弾性体層に照射されると、その紫外線は、雰囲気中の酸素、または、主にシリコーンゴムからなる弾性体層のいずれかに吸収されることとなる。
【００４１】
酸素に吸収される場合、波長１７２ｎｍの紫外線は酸素に対して酸素分子の結合エネルギーより高いエネルギーを与え、酸素を活性酸素に分解する。この活性酸素はさらに酸素と結びつき、オゾンを発生する。ただし、生成されたオゾンもそのままでは、自然に酸素や活性酸素に分解される。
【００４２】
Ｏ２＋１７２ｎｍ　→　Ｏ＋Ｏ　　　（分解）
Ｏ＋Ｏ２　→　Ｏ３　　　（オゾンの生成）
主にシリコーンゴムからなる弾性体層に吸収される場合、波長１７２ｎｍの紫外線のエネルギーは、シリコーンゴムのシリコーン末端Ｓｉ−ＣＨ３のＳｉ−Ｃ結合エネルギーおよび−ＣＨ３基のＣ−Ｈ結合エネルギーより大きいため、照射により、シリコーン末端の−ＣＨ３基は解離され、また、同時にＣ−Ｈの結合は分解される。
【００４３】
この２つの作用が並行して起こるため、活性酸素の存在下、シリコーンゴムの−ＣＨ３基が反応性の高い−Ｓｉ−ＯＨ基または−ＣＨ２（ＯＨ）基などに置き換えられると考えられる。
【００４４】
実際、シリコーンゴムの弾性体層にピークが波長１７２ｎｍの紫外線を照射すると、照射前と比較して弾性体層表面のＯ原子が増加することをＩＲ測定により、また、表面の濡れ性が変化することを接触角の測定により確認している。
【００４５】
このようにシリコーンゴムを主成分とする弾性体層にピークが波長１７２ｎｍの短波長紫外線を照射することにより、弾性体層の表面に反応性の高い−ＯＨ基が生成し、これが強い接着力を持つとともに、その表面の化学的性状、例えば濡れ性が変化する。
【００４６】
本発明において、エキシマＵＶ灯のように、分光分布のピークが１７２ｎｍにあり、その他にピークを有さない紫外線を用いる利点は、その波長がより短く、高エネルギーであること、そして、分光分布においてそのピークが１つであることである。本発明では、前述の低圧水銀灯のように１８４．９ｎｍ、２５３．７ｎｍという複数の波長を持つ紫外線を照射した場合に比べて、短時間で安定した処理が可能である。その結果、弾性体層上に形成する樹脂層は均一な膜厚ものとなり、しかも、紫外線照射による弾性体層の劣化の恐れは低い。
【００４７】
また、本発明においては、樹脂層の材料は特に制限されない。例えば、樹脂層の材料として、耐摩耗性および離型性の高いものを選択することができる。
【００４８】
本発明においては、弾性体層の表面に照射する波長１７２ｎｍの紫外線の積算光量が重要である。なお、紫外線の積算光量は、
紫外線積算光量（ｍＪ／ｃｍ２）　＝　紫外線強度（ｍＷ／ｃｍ２）×照射時間（ｓｅｃ）
で定義される。
【００４９】
弾性体層の表面に照射する波長１７２ｎｍの紫外線の積算光量は、弾性体層の表面を十分に改質でき、樹脂層を形成するために溶液を塗布した時に弾きなどの発生を十分に抑制できる点から、３０ｍＪ／ｃｍ２以上が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ２以上がより好ましい。また、弾性体層の表面に照射する波長１７２ｎｍの紫外線の積算光量は、紫外線の照射による弾性体層の劣化や硬度変化を十分に抑制できる点から、３０００ｍＪ／ｃｍ２以下が好ましく、２５００ｍＪ／ｃｍ２以下がより好ましい。
【００５０】
波長１７２ｎｍの紫外線の積算光量は、樹脂層の形成方法（樹脂原料の塗布方法）などに応じて適宜選択すればよい。その調節は、照射時間、ランプ出力、ランプと弾性体層表面との距離のいずれでも行うことができる。
【００５１】
紫外線の強度は適宜決めることができ、例えば、４〜５ｍＷ／ｃｍ２とすることができる。また、照射時間は、それに合わせて、所望の積算光量が得られるように決めればよい。
【００５２】
このようにして、酸素含有雰囲気中で、弾性体層の表面に、分光分布のピークが１７２ｎｍにあり、その他にピークを有さない紫外線を照射した後、弾性体層の外側に、塗布により樹脂層を形成する。
樹脂層に用いる樹脂としては、特に限定されるものではないが、自己膜補強性、トナー帯電性などの点から、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂などを用いることが好ましい。このような樹脂は、単独で用いてもよく、また、２種以上を混合して用いてもよい。
【００５３】
中でも、良好な耐磨耗性や弾性が得られやすい点から、ウレタン樹脂を用いることが好ましい。ウレタン樹脂としては、例えば、ポリウレタンプレポリマーを架橋反応させる方法で得られるもの、ポリイソシアネートとポリオール等のポリヒドロキシ化合物とを触媒の存在下で反応させる方法で得られるものや、ポリオールに導電性材料を配合し、このポリオールをワン・ショット法にてポリイソシアネートと反応させる方法で得られるものなどが挙げられる。
【００５４】
この場合、ポリウレタンを得る際に用いられるポリヒドロキシ化合物としては、一般の軟質ポリウレタンフォームやウレタンエラストマーの製造に用いられるポリオール、例えば、末端にポリヒドロキシ基を有するポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、および、両者の共重合物であるポリエーテルポリエステルポリオールが挙げられる他、ポリブタジエンポリオールやポリイソプレンポリオール等のポリオレフィンポリオール、ポリオール中でエチレン性不飽和単量体を重合させて得られる、いわゆるポリマーポリオール等を使用することができる。
【００５５】
また、イソシアネート化合物としては、同様に、一般の軟質ポリウレタンフォームやウレタンエラストマーの製造に用いられるポリイソシアネート、例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、粗製ＴＤＩ、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗製ＭＤＩ、炭素数２〜１８の脂肪族ポリイソシアネート、炭素数４〜１５の脂環式ポリイソシアネート、および、これらポリイソシアネートの混合物や変性物、例えば、部分的にポリオール類と反応させて得られるプレポリマー等を使用することができる。
【００５６】
このようなポリオールは、日本ポリウレタン工業株式会社のポリオール、ニッポラン５０３３等として、イソシアネート化合物は、日本ポリウレタン工業株式会社のイソシアネート化合物、コロネートＬ等として市販されている。
【００５７】
本発明の弾性ローラの樹脂層には、所望の性能が得られる範囲内で、導電剤、非導電性充填剤などの各種添加剤が適宜配合されていてもよい。これらの添加剤の含有量は適宜決めることができるが、樹脂層に用いられる樹脂の性質が活かせることが好ましく、通常、７０質量％以下であることが好ましい。これらは、弾性体層に配合する添加剤と同様のものを用いることができる。
【００５８】
樹脂層の厚さは、均一な塗布が可能であり、十分な耐摩耗性が得られる点から、３μｍ以上が好ましい。また、樹脂層の厚さは、変形性に対する影響が小さく、均一な導電性が得られる点から、１００μｍ以下が好ましい。
【００５９】
樹脂層は、樹脂または樹脂原料を含有する溶液を弾性体層の表面に塗布し、乾燥することにより形成される。その後、必要に応じ、加熱処理を行ってもよい。溶液の塗布方法は特に限定されず、例えば、エアースプレー、ロールコート、カーテンコート、ディッピングなどの方法により溶液を弾性体層の表面に塗布することができる。また、塗膜の乾燥方法および乾燥条件は、適宜選択することができる。加熱処理の条件も、適宜選択することができる。
【００６０】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、これらは本発明を何ら限定するものではない。なお、以下、特に明記しない限り、試薬等は市販の高純度品を用いた。
【００６１】
＜実施例１＞弾性ローラ１
軸芯体として、ＳＵＳ製の芯金にニッケルを施し、さらに接着剤を塗布、焼き付けしたものを用いた。軸芯体の外径は８ｍｍとした。
【００６２】
まず、この軸芯体を金型に配置し、液状であるシリコーンゴム（東レ・ダウコーニングシリコーン製、商品名：ＳＥ６７２４Ａ／Ｂ）を金型内に形成されたキャビティに注入した。続いて、金型を１５０℃に加熱してシリコーンゴムを加硫硬化し、冷却した後に脱型して厚さ４ｍｍの弾性体層を軸芯体の外周に設けた。
【００６３】
次に、この弾性体層の表面に、軸芯体を回転軸として回転させながら、細管エキシマランプ（ハリソン東芝ライティング製）で、波長１７２ｎｍの紫外線を積算光量が１５０ｍＪ／ｃｍ２となるように照射した。
【００６４】
続いて、ポリオール（日本ポリウレタン製、商品名：ニッポラン５０３３）を固形分１２％の混合溶液となるようにＭＥＫにて希釈調整したものに、硬化材としてイソシアネート化合物（日本ポリウレタン製、商品名：コロネートＬ）をポリオール成分１００質量部に対して１０質量部添加し、十分に撹拌して樹脂原料液とした。そして、この樹脂原料液中に上記の弾性体層を設けた軸芯体を浸漬してコーティングした後、引上げて乾燥させ、１３０℃にて２０分間加熱処理して平均膜厚がおよそ２０〜３０μｍの樹脂層を弾性体層の外周に設けた。
【００６５】
このようにして、弾性ローラ１を作製した。
【００６６】
＜実施例２＞弾性ローラ２
１７２ｎｍの波長の紫外線の積算光量が４５０ｍＪ／ｃｍ２となるように照射した以外は、実施例１（弾性ローラ１）と同様にして弾性ローラ２を作製した。
【００６７】
＜実施例３＞弾性ローラ３
１７２ｎｍの波長の紫外線の積算光量が２０００ｍＪ／ｃｍ２となるように照射した以外は、実施例１（弾性ローラ１）と同様にして弾性ローラ３を作製した。
【００６８】
＜参考例１＞弾性ローラ４
１７２ｎｍの波長の紫外線の積算光量が２０ｍＪ／ｃｍ２となるように照射した以外は、実施例１（弾性ローラ１）と同様にして弾性ローラ４を作製した。
【００６９】
＜参考例２＞弾性ローラ５
１７２ｎｍの波長の紫外線の積算光量が４０００ｍＪ／ｃｍ２となるように照射した以外は、実施例１（弾性ローラ１）と同様にして弾性ローラ５を作製した。
【００７０】
１７２ｎｍの波長の紫外線の積算光量は、ウシオ電機株式会社製、ＵＩＴ−１５０−Ａ、ＶＵＶ−Ｓ１７２の紫外線積算光量計を用いて測定した。
【００７１】
＜比較例１＞弾性ローラ６
低圧水銀ランプ（ハリソン東芝ライティング製）で、２５３．７ｎｍの波長の紫外線を積算光量が４５０ｍＪ／ｃｍ２となるように照射した以外は、実施例１（弾性ローラ１）と同様にして弾性ローラ６を作製した。
【００７２】
＜比較例２＞弾性ローラ７
低圧水銀ランプ（ハリソン東芝ライティング製）で、２５３．７ｎｍの波長の紫外線を積算光量が４０００ｍＪ／ｃｍ２となるように照射した以外は、実施例１（弾性ローラ１）と同様にして弾性ローラ７を作製した。
【００７３】
＜比較例３＞弾性ローラ８
低圧水銀ランプ（ハリソン東芝ライティング製）で、２５３．７ｎｍの波長の紫外線を積算光量が８０００ｍＪ／ｃｍ２となるように照射した以外は、実施例１（弾性ローラ１）と同様にして弾性ローラ８を作製した。
【００７４】
２５３．７ｎｍの波長の紫外線の積算光量は、オーク製作所製、ＵＶ−Ｍ０３の紫外線光量計付照度計を用いて測定した。
【００７５】
〔樹脂層の膜厚均一性の評価〕
以上のようにして得られた弾性ローラ１〜８の樹脂層の膜厚均一性について、以下の通り評価した。その結果を表１に示す。また、弾性ローラを製造する際、紫外線照射に用いたランプおよびその積算光量も表１に示す。
【００７６】
樹脂層の膜厚の均一性・安定性は、１本の弾性ローラ内、および、１０本のローラ間でそのバラツキを評価した。膜厚の測定は、樹脂層を形成する前後で弾性ローラの外径をレーザー測長により測定し、その差を２で除することにより求めた。
【００７７】
ローラ内膜厚の均一性としては、１本の弾性ローラ内で弾性体長さを６等分し、その等分点５箇所につき、９０°ずつ４点の測定を行い、計２０箇所の膜厚を求め、その中から最大の計算値および最小の計算値を抽出し、その比（最大膜厚／最小膜厚）を求めた。そして、その比が１．２０以下のものを良好（◎）、１．３０以下のものを問題なし（○）、１．３０を超えるものを不良（×）とした。
【００７８】
また、上述のように２０箇所の膜厚を求め、その平均値を１本の弾性ローラの平均膜厚とした。
【００７９】
ローラ間平均膜厚の安定性としては、弾性ローラ１〜８それぞれについて、別個に各１２本の弾性ローラを作製し、それぞれの弾性ローラの平均膜厚を上記２０箇所の平均値より求め、この１２本の中から最大の平均値および最小の平均値を抽出し、その比（最大平均膜厚／最小平均膜厚）を求めた。そして、その比が１．１０以下のものを良好（◎）、１．２０以下のものを問題なし（○）、１．２０を超えるものを不良（×）とした。
【００８０】
また、総合評価は、
◎：ローラ内膜厚の均一性、ローラ間平均膜厚の安定性ともに◎、
○：ローラ内膜厚の均一性、ローラ間平均膜厚の安定性の一方が◎、一方が○
×：ローラ内膜厚の均一性、ローラ間平均膜厚の安定性いずれかが×、
とした。
【００８１】
【表１】
2004037666.tif 000003
【００８２】
参考例２、比較例３は、紫外線照射処理をした時点で、弾性体層表面に細かいヒビの発生が見られた。また、参考例１は、紫外線照射による改質が不十分で、被膜部分の一部にハジキ等が発生し、均一な樹脂層成分の塗布ができなかった。
【００８３】
よって、実施例１〜３、比較例１、２について、ローラ内膜厚の均一性、ローラ間平均膜厚の安定性を評価した。ローラ内膜厚の均一性は、実施例２、３ではいずれも良好であり、実施例１、比較例２でも問題ないレベルであったのに対し、比較例１ではバラツキが見られた。一方、ローラ間平均膜厚の安定性は、実施例２では良好であり、実施例１、３でも問題ないレベルであったのに対し、低圧水銀ランプを用いた比較例１、２ではいずれも大きなバラツキが見られた。特に、比較例２では、ローラ内膜厚の均一性が問題ないレベルにも関わらず、ローラ間平均膜厚の安定性が著しく悪化していた。
【００８４】
総合的に判断すると、実施例１〜３の中で実施例２が相対的に良好であるが、これは本実施例の組合せに限った結果であり、弾性体層および樹脂層の種類や溶液濃度によって良好な条件は変化する。
【００８５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の弾性ローラの製造方法によれば、酸素含有雰囲気中で、エキシマＵＶ灯を用いて分光分布のピークが１７２ｎｍにあり、その他にピークを有さない紫外線を弾性体層の表面に照射することにより、弾性体層の表面を均一に改質し、この弾性体層の外周に溶液の塗布により薄く、均一な樹脂層を安定して設けることができる。その結果、樹脂層の膜厚が均一で、安定した品質の弾性ローラを製造することができる。さらに、本発明の製造方法によれば、製造される弾性ローラの品質が安定するだけではなく、照度による管理が簡易であり、短時間での処理が可能になるなど、従来に比べて簡便な方法であるため、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の弾性ローラの一例の模式図ある。
【図２】本発明の弾性ローラの一例の模式的断面図ある。
【図３】エキシマＵＶ灯の分光分布を示すグラフである。
【図４】低圧水銀ランプの分光分布を示すグラフである。
【図５】高圧水銀ランプの分光分布を示すグラフである。
【符号の説明】
１　弾性ローラ
１１　導電性基体（軸芯体）
１２　弾性体層
１３　樹脂層
【図１】
2004037666.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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