(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）半径Ｒ１の第１の円筒部と、該第１の円筒部の両端に連なる、該第１の円筒部と同軸の、該半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ２の第２の円筒部とを有する芯金をクロスヘッドに通過させ、該芯金の全長さにわたってゴム組成物を該芯金の周囲に押し出すことにより、該第１の円筒部の周面を該ゴム組成物の層で被覆し、かつ該第２の円筒部の周囲を該ゴム組成物の層で取り囲む工程と、
（２）該クロスヘッドを通過した後の該芯金の該第２の円筒部を取り囲むゴム組成物の層を、該第１の円筒部から離れた位置において、該ゴム組成物の層の外側から把持部材を用いて把持し、該ゴム組成物の層を該第２の円筒部の周面に接触させる工程とを有している弾性ローラの製造方法であって、
該工程（２）は、該ゴム組成物の層を該第２の円筒部の周面に接触させた位置よりも該第１の円筒部に近い側において、該第２の円筒部を取り囲む該ゴム組成物の層の外径が該把持部材による該ゴム組成物の把持に伴って該第１の円筒部の周面を被覆しているゴム組成物の層の外径よりも拡がることを規制しつつ行うことを特徴とする弾性ローラの製造方法。
【請求項２】
前記把持部材は、少なくとも２つの部品からなり、該部品により前記ゴム組成物の層を外側から挟み込むように把持し、前記第２の円筒部に接触させる請求項１に記載の弾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、複写機、ページプリンター、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置に用いられる弾性ローラの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成装置に用いられる帯電ローラ等の弾性ローラの芯金として、図１に示した芯金１０１（以降「段付き芯金」ともいう）を用いた形態が知られている（特許文献１の図３参照）。この芯金１０１は、両端部に位置する円筒部（第２の円筒部という）１０３の半径Ｒ２が中央部に位置する円筒部（第１の円筒部という）１０２の半径Ｒ１よりも小さい。このような段付き芯金を用いた弾性ローラは、被当接部材に対して該弾性ローラを当接させる際、該弾性ローラの両端部にのみ押圧力を付加した場合であっても、芯金が撓みにくいという利点を有する。この利点により、例えば当該弾性ローラを帯電ローラとして用いた場合、被帯電部材の幅方向での帯電ムラを抑えられるという効果が得られる（特許文献１、段落番号［００１７］〜［００１８］、［００２７］参照）。
【０００３】
ところで、芯金の外周面を弾性層で被覆してなる弾性ローラの製造方法の一つとして、クロスヘッドを用いる方法が知られている（特許文献２）。しかし、通常のクロスヘッドを用いる方法で製造された弾性ローラは、弾性層の端部が芯金から剥離し易い場合がある。すなわち、通常のクロスヘッドを用いる方法では、まず、弾性層形成用の材料が加熱状態で芯金の周囲に供給される。その後、芯金の周囲を被覆している弾性層形成用の材料からなる層（以降「材料層」ともいう）は冷却されるに従って収縮し始める。このとき、材料層の芯金に面していない側は、芯金に面している側よりも大きく収縮する傾向がある。そのため、図２に示したように芯金２０１の端部においてゴム組成物の層２０２が剥離し易い。かかる課題に対して、クロスヘッドから排出されてきた芯金の両端部の材料層を端部押さえ治具で挟み込んで該芯金を引取る方法が知られている（特許文献２、３）。
【特許文献１】特開平９−１０１６４８号公報
【特許文献２】特開２００７−１５１３７号公報
【特許文献３】特開２００６−１２３２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２又は３に記載の方法によれば、収縮に伴う材料層の端部における剥離を有効に抑制できる。しかし、材料層の端部押さえ治具で挟み込んだ部分は、第１の円筒部とは直径が異なってしまうため、そのままでは電子写真用の弾性ローラの弾性層としては使用できない。したがって、挟み込んだ部分は、通常は切断、除去することとなる。
【０００５】
ここで、この方法を前記した段付き芯金に適用した場合、直径が大きい第１の円筒部の軸方向の両端部は弾性層が存在しない形態となってしまう。すなわち、段付き芯金の全長に対する弾性層の軸方向の長さの占める割合が小さな弾性ローラとなってしまう。このような弾性ローラは電子写真画像形成装置のより一層の小型化において不利である。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、段付き芯金の全長に対して弾性層の軸方向の長さの占める割合が高く、かつ、弾性層の端部において剥離が生じにくい、電子写真画像形成装置の小型化に有効な弾性ローラを製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る弾性ローラの製造方法は、（１）半径Ｒ１の第１の円筒部と、該第１の円筒部の両端に連なる、該第１の円筒部と同軸の、該半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ２の第２の円筒部とを有する芯金をクロスヘッドに通過させ、該芯金の全長さにわたってゴム組成物を該芯金の周囲に押し出すことにより、該第１の円筒部の周面を該ゴム組成物の層で被覆し、かつ該第２の円筒部の周囲を該ゴム組成物の層で取り囲む工程と、
（２）該クロスヘッドを通過した後の該芯金の該第２の円筒部を取り囲むゴム組成物の層を、該第１の円筒部から離れた位置において、該ゴム組成物の層の外側から把持部材を用いて把持し、該ゴム組成物の層を該第２の円筒部の周面に接触させる工程とを有している弾性ローラの製造方法であって、
該工程（２）は、該ゴム組成物の層を該第２の円筒部の周面に接触させた位置よりも該第１の円筒部に近い側において、該第２の円筒部を取り囲む該ゴム組成物の層の外径が該把持部材による該ゴム組成物の把持に伴って該第１の円筒部の周面を被覆しているゴム組成物の層の外径よりも拡がることを規制しつつ行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、段付き芯金の第１の円筒部の全幅方向に弾性層が形成され、かつ、当該第１の円筒部の両端部分においても弾性層の剥離が生じにくい弾性ローラを得ることができる。即ち、軸芯体の長さに対する弾性層の幅の占める割合を高めることができる。そのため、電子写真画像形成装置の小型化に有利な弾性ローラを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係る弾性ローラの製造方法は、（１）半径Ｒ１の第１の円筒部と、該第１の円筒部の両端に連なる、該第１の円筒部と同軸の、該半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ２の第２の円筒部とを有する芯金をクロスヘッドに通過させ、該芯金の全長さにわたってゴム組成物を該芯金の周囲に押し出すことにより、該第１の円筒部の周面を該ゴム組成物の層で被覆し、かつ該第２の円筒部の周囲を該ゴム組成物の層で取り囲む工程と、
（２）該クロスヘッドを通過した後の該芯金の該第２の円筒部を取り囲むゴム組成物の層を、該第１の円筒部から離れた位置において、該ゴム組成物の層の外側から把持部材を用いて把持し、該ゴム組成物の層を該第２の円筒部の周面に接触させる工程とを有している弾性ローラの製造方法であって、
該工程（２）は、該ゴム組成物の層を該第２の円筒部の周面に接触させた位置よりも該第１の円筒部に近い側において、該第２の円筒部を取り囲む該ゴム組成物の層の外径が該把持部材による該ゴム組成物の把持に伴って該第１の円筒部の周面を被覆しているゴム組成物の層の外径よりも拡がることを規制しつつ行うものである。
【００１０】
以下、本発明にかかる弾性ローラの製造方法について詳細に説明する。
【００１１】
（段付き芯金）
本発明に用いられる段付き芯金は前記図１に示すものである。すなわち、第１の円筒部１０２とその両端に連なる第２の円筒部１０３を有し、第２の円筒部１０３の半径Ｒ２は第１の円筒部１０２の半径Ｒ１よりも小さい。また、第２の円筒部１０３と第１の円筒部１０２とは同軸（中心軸が同じ）に形成される。
【００１２】
段付き芯金１０１の構成材料としては、被当接部材に対して押圧したときのたわみを抑える観点から、例えば、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム若しくはニッケルなどの金属、又はそれらの合金（例えばアルミニウム合金）等を用いることが好ましい。第１の円筒部１０２の半径Ｒ１は、特に制限はないが、電子写真画像形成装置に用いる弾性ローラの場合、当該弾性ローラに付加される押圧力によるたわみの発生を抑えるための強度を持たせるために、３〜６ｍｍとすることが好ましい。第２の円筒部１０３の半径Ｒ２についても同様に特に制限はないが、該第２の円筒部１０３は電子写真画像形成装置内において弾性ローラを支持する部材との接触部分となるため、ローラを支持する部材の小型化を図るためには極力小さくすることが好ましい。その一方で、第２の円筒部１０３は、被当接部材に対する押圧力が付加される部分ともなることから十分な機械的強度を有することが好ましい。よって、第２の円筒部１０３の半径Ｒ２としては、２〜４ｍｍが好ましい。尚、第１の円筒部１０２ならびに第２の円筒部１０３は、必要な強度が維持されていれば、中空、中実のいずれであってもよい。
【００１３】
本発明に係る弾性ローラの概略を図３に示す。本発明に係る弾性ローラは、例えば、図３に示すように、段付き芯金の第１の円筒部１０２の全長にわたって弾性層３０１が形成されたものである。
【００１４】
（工程（１）；押出工程）
本発明では、まず、段付き芯金をクロスヘッドに通過させ、該芯金の全長さにわたってゴム組成物を該芯金の周囲に押し出すことにより、第１の円筒部の周面をゴム組成物の層で被覆し、かつ前記第２の円筒部の周囲をゴム組成物の層で取り囲む押出工程を行う。
【００１５】
押出工程では、クロスヘッドを用いて弾性層の原料となるゴム組成物を段付き芯金の周囲に押出し、段付き芯金の周囲にゴム組成物の層を形成する。ゴム組成物はチューブ状に押出される。図４は、段付き芯金を用いた本発明にかかる弾性ローラの製造方法の概略説明図である。図４において、４０１はゴム組成物の層、４０２はクロスヘッド、４０３は未加硫のゴム組成物を混練し、クロスヘッドに供給する押出し成形機、４０４はクロスヘッドから排出される被覆された芯金を受け取る支持部材である。そして、クロスヘッド４０２内部の所定の径を有するダイス（不図示）から段付き芯金１０１の全長にわたってゴム組成物をチューブ状に押出し、段付き芯金１０１周囲にゴム組成物の層を形成する。これにより、前記図４の概略断面図に示したように、段付き芯金１０１の第１の円筒部１０２の外周面がゴム組成物の層４０１により被覆され、また、段付き芯金１０１の第２の円筒部１０３はゴム組成物の層４０１で取り囲まれることとなる。クロスヘッドの詳細については、例えば特許文献２及び３等を参照することができる。
【００１６】
なお、クロスヘッド４０２の芯金挿入部には、連続的に段付き芯金１０１を供給できるように、クロスヘッド上部に芯金供給ユニット４０７を備えることが好ましい。
【００１７】
第１の円筒部１０２では、ゴム組成物の密着性を高めるために、プライマー処理されていても良い。また、第２の円筒部では、後工程でゴム組成物の層をゴム弾性層とした後、第２の円筒部周囲のゴム弾性層が除去されることから、この除去を容易とするために離型処理が施されていても良い。
【００１８】
（ゴム組成物）
ゴム組成物を主に構成するポリマーとしては、例えば以下のものを挙げることができる。天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッソゴム又は塩素ゴム等。
【００１９】
ゴム組成物中には、各種公知の添加剤を添加することができる。例えば、ゴム弾性層に導電性を付与するための導電材料、ゴム組成物の加硫を促進する加硫剤、機械的特性を改善するための有機または無機充填剤等が挙げられる。
【００２０】
導電材料としては、例えば、以下のものを挙げることができる。カーボンブラックやグラファイト等のカーボン類（導電性カーボン等）、金属酸化物（酸化チタン、酸化スズ又は酸化亜鉛等）、ＳｎＯ2とＳｂ2Ｏ3の固溶体、ＺｎＯとＡｌ2Ｏ3の固溶体等の複酸化物、Ｃｕ若しくはＡｇ等の金属粉、導電性の繊維又はイオン導電剤等。導電粉の含有量は、前記ポリマー１００質量部に対して５〜２００質量部とすることが好ましい。
【００２１】
加硫剤としては公知の加硫促進剤を用いることができる。具体例としては、硫黄、金属酸化物又は有機酸化物等を挙げられる。無機充填剤の例としては、特に限定されるものではないが、カーボンブラック、タルク、クレー又は炭酸カルシウム等を挙げられる。この他、プロセスオイル等を適宜添加してもよい。
【００２２】
未加硫のゴム組成物は、クロスヘッドによって芯金上にチューブ状に押し出されてゴム組成物の層を形成する。そのゴム組成物の層厚は、一般的には０．５〜５ｍｍである。本発明は特に１．５〜５ｍｍにおいて効果的である。
【００２３】
また、本発明による効果は、押出し成型して例えば導電性のローラを成型した後に、抵抗調整や表面性の調整のために、さらに外周に層を設けたり、表面処理を施したりしても損なわれるものではない。
【００２４】
（工程（２））
工程（２）では、前記第２の円筒部を取り囲むゴム組成物の層を把持部材を用いて把持し、ゴム組成物の層を第２の円筒部の周面に接触させる。また、その際、把持部材によりゴム組成物の層を第２の円筒部の周面に接触させる位置よりも第１の円筒部に近い側において、第２の円筒部を取り囲む前記ゴム組成物の層が把持部材によるゴム組成物の把持に伴って外側に拡がることを規制部材により規制する。以下、工程（２）について詳細に説明する。
【００２５】
前記押出工程において、例えば図５に示すような周囲にゴム組成物が形成された段付き芯金が得られる。このままの状態では、上述した理由により、排出直後からゴム組成物の冷却により収縮が始まり、ゴム組成物の層の変形が生じ、最終的にゴム弾性層を残すべき第１の円筒部の端部で剥離が生じる。この剥離を防止するのに、第１の円筒部１０２で把持することは、ゴム弾性層の割合が減少することから好ましくない。そこで、本発明では、第２の円筒部を取り囲むゴム組成物を把持部材を用いて第２の円筒部に接触させることにより、第１の円筒部における剥離を抑制する。つまり、第２の円筒部においてゴム組成物を把持して第２の円筒部に接触させることにより、第１の円筒部端部のゴム組成物の層は芯金の軸中心に向かう応力を受けることになり、剥離しなくなる。
【００２６】
ところで、上述したように、把持部材を用いてゴム組成物を第２の円筒部の所定の位置の周面に接触させた場合、当該位置よりも第１の円筒部に近い側の領域（図６の６０１参照）にあるゴム組成物の層の形状が変形してしまう場合が考えられる。つまり、押出直後のゴム組成物はチューブ状であるが、例えば、第２の円筒部を取り囲むゴム組成物の層の径（Ｄ２）６０２が第１の円筒部の周面を被覆するゴム組成物の層の径（Ｄ１）６０３よりも大きくなる場合が考えられる（図６）。これは、把持部材６０５により押された未加硫のゴム組成物が逃げたことにより、ゴム組成物の層の形状が変形したことによるものと考えられる。そして、このような領域の発生は、図６の６０１に示したように第１の円筒部の端部でのゴム組成物の剥離６０４を誘発する場合がある。
【００２７】
そこで、本発明では、第１の円筒部端部１０２近傍の第２の円筒部１０３において、少なくとも前記ゴム組成物の層４０１を押出し時の位置よりも外側に拡張することを規制する。より具体的には、図７に示すように、第２の円筒部１０３における加硫ゴム組成物の層４０１の接触位置よりも第１の円筒部１０２に近い側で規制部材７０６を用いて規制を行う。そして、その規制は、第２の円筒部１０３を取り囲むゴム組成物の径が、把持部材７０５によるゴム組成物の層の把持に伴って第１の円筒部の周面を被覆しているゴム組成物の層の径よりも大きくなることを、規制部材７０６を用いることにより行う（図７）。それにより、第１の円筒部１０２端部でのゴム組成物の層の変形を防止でき、より有効に第一の円筒部端部におけるゴム組成物の層の剥離を抑制することができる。また、規制部材７０６により規制する位置は、第二の円筒部１０３の周囲であって第一の円筒部端部近傍であることが好ましく、第二の円筒部１０３の周囲であって第一の円筒部１０２にできる限り近い位置であることがより好ましい。
【００２８】
工程（２）における規制について図８を用いてより具体的に説明する。図８は、規制について判り易く説明するために、把持部材を用いず、規制部材７０６のみを用いてゴム組成物を規制した状態を表している。
【００２９】
図８（ａ）に示すように前記ゴム組成物の層４０１の外径Ｄ１と同じか、図８（ｂ）に示すようにそれよりも小さい内径を有する規制部材７０６で規制すればよい。好ましくは、図８（ｂ）に示すように第２の円筒部側に附勢しつつ行う。附勢を行う場合、第１の円筒部１０２を被覆するゴム組成物層の外径Ｄ１よりも、規制部材７０６で附勢された領域のゴム組成物層の外径Ｄ３は小さくなる。この時、第１の円筒部１０２の端部では、ゴム組成物の層４０１は芯金の軸中心に向かう応力を受けることになり、より剥離しにくくなる。しかしながら、過度の附勢は、ゴム組成物の層４０１の塑性変形を助長し、図６に示したような剥離を生じる場合がある。本発明においては、ゴム組成物の層４０１が第２の円筒部１０３と接触しない範囲で附勢することが好ましい。上記を考慮すると、規制部材５０１で附勢された領域のゴム組成物の層の外径Ｄ３は、
Ｄ１＞Ｄ３＞２（Ｒ２＋Ｔ）
（ここで、Ｔは、ゴム組成物の層厚、Ｄ１は前述の通り、第１の円筒部１０１周囲のゴム組成物層の外径であり、Ｄ１＝２（Ｒ１＋Ｔ）で表される。Ｒ１は、第１の円筒部の半径、Ｒ２は第２の円筒部の半径である。）
の関係を満たすことが好ましい。より好ましくは、Ｄ３がＤ３＞２（Ｒ１＋０．８Ｔ）となる範囲で附勢することが望ましい。
【００３０】
このような規制を行う領域は、図４に示すように、段付き芯金の両端に設けられる第２の円筒部の両方に行うことが好ましい。また、該規制を行う領域の位置は、前記第１の円筒部端部近傍の前記第２の円筒部であり、具体的には、第２の円筒部１０３の軸方向中央部より第１の円筒部１０２側である。第１の円筒部１０２により近接した領域で行うことが好ましい。
【００３１】
＜把持部材＞
前記把持部材は、ゴム組成物の層を外側から把持し第２の円筒部に接触させることのできる部材であれば、従来知られている装置、機構を利用することができ、特に制限されるものではない。
【００３２】
把持部材のゴム組成物への接触面の形状は、円筒状の芯金の形状に添った形が好ましい。例えば、円弧状、多角形状が挙げられる。円弧状や多角形状であることで、未加硫ゴム組成物の変形を抑えることが可能である。より好ましくは図９に示すような未加硫のゴム組成物に接触する面が円弧状である。また、把持部材は、閉じた際の径口が円形となる複数の部品が芯金の軸中心に向かって移動する構成であることが好ましい。例えば、図９に示したように、２つの部品９０１ａ及び９０１ｂから構成されゴム組成物を積層した芯金を挟み込むように動くものが挙げられる。また、図１０に示すような４つの部品１００１ａ〜１００１ｄから構成され、各々の部品がゴム組成物を積層した芯金の軸中心に向かって動き、閉口するものが挙げられる。なお、把持時にゴム組成物のちぎれが発生しても構わない。
【００３３】
より具体的には、図１１に示すように、１対の把持部材９０１ａ及び９０１ｂは、第２の円筒部に対峙する部分で未加硫のゴム組成物に接触する面９０２が円弧状であり、逃げ面９０３をその両側に有する。このようにすると、把持部材９０１ａ及び９０１ｂは、ゴム組成物の層４０１を挟み込みながら段付き芯金の第２の円筒部１０３を包むと同時に、逃げ面９０３へゴム組成物を逃がすことができる（図９（ｂ）参照）。このようにすることで、把持部材と第１の円筒部との間へのゴム組成物の逃げ量を少なくすることができる。また、図１２に示すような４つの部品１００１ａ〜１００１ｄから構成され、各々の部品がゴム組成物を積層した芯金の軸中心に向かって動き、閉口するものが挙げられる。この場合も、隣り合う部材の面に逃げ面を形成することが好ましい。
【００３４】
なお、把持部材は支持部材の一部分となっていても、別個独立となっていてもよい。剥離が生じる前に把持することが好ましいため、押出装置の一部に把持部材を設けておき、ゴム組成物の押出しに連動して第２の円筒部の端部でゴム組成物の外側から把持することが好ましい。
【００３５】
また、図１３及び図１４に示したように、把持部材及び規制部材の機能を一体化させた構成とすることもできる。
【００３６】
＜規制部材＞
規制部材は、第２の円筒部周囲のゴム組成物の層の変形を規制できるものであれば、特に限定されるものではない。第２の円筒部の周囲のゴム組成物の層を外側から内側に附勢できるものが好ましい。例えば、ゴム組成物の層の外径Ｄ１よりもＤ３が小さくなるＲ形状を内面に有する少なくとも２つの部材でゴム組成物の層の外側より挟み込むものが挙げられる。また、ゴム組成物の層の塑性変形量をより少なくするためには、規制部材のゴム組成物の層への当接面は、図８（ａ）に示すような平面形状よりも、図８（ｂ）に示すような円弧状、矩形の角部を面取りした形状あるいは多角形状としても良い。図８（ａ）に示すように附勢を行わない場合は、ゴム組成物の層の外径Ｄ１と内周面が同一となる部材を使用しても良い。
【００３７】
本発明では、上記の規制と共に、第２の円筒部の軸方向中心よりも端部側で、把持部材を用いて把持し、ゴム組成物の層を第２の円筒部と接触させる。例えば、図７に示すように、第２の円筒部１０３の外側端部を把持部材７０５で把持し、第２の円筒部１０３の第１の円筒部１０２側で規制する。こうすることで、把持部材で押圧され逃げたゴム組成物が規制部材側へ移動して把持部材７０５と規制部材７０６の間でゴム組成物の層４０１が外側に広がったとしても、第１の円筒部１０２の端部ではゴム組成物の層４０１の剥離が防止できる。把持部材の押し込み量は、図７に示した把持後の把持部における芯金の軸を通り、ゴム組成物と把持部材７０５の接触部間を結んだ把持部材の移動方向と平行な線分の長さＤ４が
２（Ｒ２＋Ｔ）＞Ｄ４＞２（Ｒ２＋０．２５Ｔ）
であることが好ましい。（ここで、Ｔはゴム組成物の層厚、Ｄ４は前述の通り、Ｒ２は第２の円筒部の半径である。）
規制部材の好ましい形態としても、把持部材と同様に、図９、図１０の構成例が挙げられる。具体的には、図９の構成例の規制部材は、２つの部品からなり、該部品は開閉可能に設置されている。図１０の構成例の規制部材は、４つの部品からなり、該部品は開閉可能に設置されている。
【００３８】
なお、特に限定されるものではないが、先に規制部材を閉じてゴム組成物の層の変形を規制しておいてから、ゴム組成物を把持することが好ましい。
【００３９】
また、図１３及び図１４に示したように、把持部材及び規制部材の機能を一体化させた構成とすることもできる。
【００４０】
（加硫工程）
前記工程（２）において得られたゴム組成物を周囲に有する段付き芯金は、熱風炉、加硫缶、熱盤、遠・近赤外線又は誘導加熱等の手段によって加熱され、ゴム組成物が加硫される。加熱温度は、ゴム組成物によって異なるが、１３０℃〜２５０℃で、加熱時間は５分間〜２４０分間、好ましくは１４０℃〜２２０℃で、１０分間〜６０分間で行われる。この後、必要に応じて２次加硫することもできる。
【００４１】
（切断工程）
最後に、前記第１の円筒部と第２の円筒部の境界で該ゴム弾性層を切断し、前記第２の円筒部周囲のゴム弾性層を除去する工程を行う。これにより、前記図３に示すように、第１の円筒部１０２の全長にわたってゴム弾性層３０１を有する弾性ローラが得られる。尚、該ゴム弾性層の切断は前記第１の円筒部と第２の円筒部の境界から、第１の円筒部側、または第２の円筒部側にずらす場合もある。さらに、弾性ローラのゴム弾性層３０１を、さらに切削して所定寸法の弾性ローラとすることができ、例えば、ゴム弾性層３０１の中央部と端部で切削量を変えることで、クラウン形状の弾性ローラが得られる。また、ゴム弾性層３０１の表面には、前述の通り、表面層を形成したり、表面処理を行ったりしても良い。
【００４２】
（実施形態１）
以下に本発明の実施形態について説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。特に本実施形態において使用する装置は本発明を好適に実施するための構成を有する一例であり、本発明を限定するものではない。
【００４３】
＜工程（１）；押出工程＞
図４は、段付き芯金を用いた本発明にかかる弾性ローラの製造方法の概略説明図である。図４において、４０２はクロスヘッド、４０４は支持部材、４０５は把持部材、４０６は規制部材である。クロスヘッド４０２には、段付き芯金１０１と、弾性層形成用の材料としての未加硫のゴム組成物が不図示の押出し成形機から供給される。そして、クロスヘッド４０２で段付き芯金１０１の全長にわたってゴム組成物４０１を該段付き芯金の周囲に押出す。これにより、図５の概略断面図に示したように、第１の円筒部１０２の周面がゴム組成物４０１により被覆され、また、第２の円筒部１０３はゴム組成物４０１で取り囲まれることとなる。
【００４４】
なお、クロスヘッド４０２の芯金挿入部には、連続的に段付き芯金を供給できるようにクロスヘッド上部に芯金供給ユニット４０７を備えることが好ましい。
【００４５】
＜工程（２）＞
クロスヘッド４０２を通過し、未加硫のゴム組成物４０１が周囲に形成された段付き芯金は、一方の端面において支持部材４０４により支持される。本実施形態における装置は段付き芯金を鉛直下方に送出する構成であり、支持部材４０４は、段付き芯金がクロスヘッドから排出される力を受けて鉛直下方に移動可能に構成されている。支持部材４０４によって支持された段付き芯金は、所定の位置まで下降させられた後、未加硫のゴム組成物が切断される。
【００４６】
ここで、クロスヘッドから排出された後の段付き芯金は、図７に示したように、第２の円筒部１０３を取り囲んでいるゴム組成物の層４０１を、その外側から把持部材７０５を用いて把持し、ゴム組成物を第２の円筒部に接触させる。なお、該把持部材による把持は、第２の円筒部における第１の円筒部からから離れた少なくとも一箇所において行われる。これにより、ゴム組成物の層４０１を第２の円筒部１０３の周面に接触させることができる。その結果、ゴム組成物の層の冷却に伴う芯金側と外周側のゴム組成物の収縮度の違いが原因となるゴム組成物の剥離を抑えることができる。把持部材によってゴム組成物の層を把持する位置は、できる限り第１の円筒部から遠い位置が好ましい。それにより、把持に伴うゴム組成物の層に生じることのある変形が、第１の円筒部を被覆するゴム組成物に伝播することを抑えられるためである。
【実施例】
【００４７】
以下に本発明の具体的な実施例について説明する。本発明は以下の実施例に限定されるものではない。特に本実施例において使用する装置及び部材は本発明を好適に実施するための構成を有する一例であり、本発明を限定するものではない。
【００４８】
（実施例１）
帯電ローラの材料として以下の材料を用意した。
【００４９】
（ゴム組成物）
以下の材料をオープンロールにて混合して未加硫のゴム組成物を調製した。
・エピクロルヒドリン４０ｍｏｌ％−エチレンオキサイド５６ｍｏｌ％−アリルグリシジルエーテル４ｍｏｌ％の３元共重合体：１００質量部、
・酸化亜鉛（酸化亜鉛二種；正同化学社製）：５質量部、
・イオン導電剤としてテトラブチルアンモニウムパークロレート：１質量部、
・炭酸カルシウム（商品名：シルバーＷ；白石カルシウム社製）：５５質量部、
・カーボンブラック（商品名：シーストＳＯ；東海カーボン社製）：８質量部、
・加工助剤としてステアリン酸：２質量部、
・可塑剤としてアジピン酸エステル（商品名：ポリサイザーＷ３０５ＥＬＳ；日本インキ化学工業社製）：１０質量部、
・加硫剤として硫黄：０．５質量部、
・架橋助剤としてジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（商品名：ノクセラーＴＲＡ；大内新興化学工業社製）：２質量部。
【００５０】
（段付き芯金）
次に、全長が３５８ｍｍである段付き芯金を用意した。該段付き芯金は、第２の円筒部（φ６ｍｍ、長さ１５ｍｍ）、第１の円筒部（φ８ｍｍ、長さ３２８ｍｍ）を有する。芯金には、第１の円筒部（φ８部分）の両端部２ｍｍを除いた領域にホットメルトタイプの導電性接着剤を塗布した。
【００５１】
（弾性ローラの作製）
図４に示した、クロスヘッド押し出し機に芯金の供給機構、弾性ローラの排出機構、把持機構を有する装置を用意した。用意した段付き芯金を芯金の供給機構からクロスヘッドに連続的に供給した。段付き芯金の搬送速度は、６０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００５２】
クロスヘッドには内径がφ１４．５ｍｍであるダイスを取り付け、あらかじめ押出し機とクロスヘッドを８０℃に温調した。
【００５３】
本実施例で用いた規制部材を図１５に示す。図１５に示した一対の規制部材１５０１は、厚さ５ｍｍの鉄板に半径Ｒ１’の半円を刳り貫いた形状を有する。半径Ｒ１’は６．８ｍｍとした。そして、それらは図１５（ｂ）に示すようにゴム組成物の層４０１を挟んで閉じた時の内径Ｌａが、１３．６ｍｍとなる。
【００５４】
本実施例で用いた一対の把持部材１６０１を図１６に示す。材質及び厚さは規制部材と同じとした。また、半径Ｒ２’を５ｍｍとした。そして、それらは図１６（ｂ）に示すようにゴム組成物の層４０１を挟んで閉じた時の内径Ｌｂが、１０ｍｍとなる。
【００５５】
この把持部材により、芯金の端部から５ｍｍの範囲を把持した。また、規制部材により、第１の円筒部の端部から５ｍｍの範囲を附勢した。
【００５６】
その後、ゴム組成物を被覆した段付き芯金が所定の長さ進行した後、ゴム組成物をカッターにより切断し、排出機構によりゴム組成物を被覆した段付き芯金を排出した。ゴム組成物で被覆された第１の円筒部の中央部の外径は、φ１４．２ｍｍであった。
【００５７】
次に、熱風により１７０℃の雰囲気にあらかじめ全体が温まっている熱風加硫炉の中に未加硫のゴム組成物で被覆された段付き芯金を入れて、６０分間加熱加硫を行った。その後、ゴムの長さが３２８ｍｍになるように第２の円筒部の周囲にある余分なゴムを切断、除去を行い、段付き芯金の第１の円筒部に弾性層が形成された弾性ローラ（導電性ローラ）を得た。
【００５８】
得られた弾性ローラは、弾性層の端部が芯金の全周において密着しているか否かを確認した。以下の基準で評価した。
Ａ：弾性層の端部が芯金の全周において密着している。
Ｂ：弾性層の端部が芯金の全周の１部において剥離しているが使用上問題ない。
Ｃ：弾性層の端部が芯金から著しい剥離を生じている。
【００５９】
評価結果を表１に示す。
【００６０】
次に、弾性層の表面を回転砥石で研磨することによって、端部直径１２．７ｍｍ、中央部直径１３．０ｍｍのクラウン形状で、表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が６．３μｍで、振れが２１μｍの導電性を有する弾性ローラを得た。
【００６１】
（表面層の作製）
カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液にメチルイソブチルケトンを加え、固形分が１８質量％となるように調整した。
【００６２】
この溶液５５５．６質量部（上記アクリルポリオール溶液の固形分１００質量部に相当）に対して、
カーボンブラック（ＨＡＦ）：１６質量部
針状ルチル型酸化チタン微粒子：３５質量部
（ヘキサメチレンジシラザンとジメチルシリコーンで表面処理した。また、およその形状は、平均粒子径０．０１５μｍ、縦：横＝３：１である）
変性ジメチルシリコーンオイル：０．１質量部
ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）とイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）の各ブタノンオキシムブロック体の７：３の混合物：８０．１４質量部
を入れ混合溶液を調製した。なお、このとき、ブロックＨＤＩとブロックＩＰＤＩの混合物は、「ＮＣＯ／ＯＨ＝１．０」となるように添加した。
【００６３】
次に、４５０ｍＬのガラス瓶に上記混合溶液２１０ｇと、メディアとしての平均粒径０．８ｍｍのガラスビーズ２００ｇを混合し、ペイントシェーカー分散機を用いて２４時間分散させた。分散後、樹脂粒子として架橋タイプアクリル粒子「ＭＲ５０Ｇ」（商品名、綜研化学製）を５．４４質量部（アクリルポリオール溶液の固形分１００質量部に対して２０質量部相当量）を添加した後、更に３０分間分散して表面層形成用塗料を得た。
【００６４】
この表面層形成用塗料を、弾性ローラに１回ディッピング塗布し、常温で３０分間以上風乾した。次いで、９０℃に設定した熱風循環乾燥機にて１時間乾燥し、更に１６０℃に設定した熱風循環乾燥機にて１時間乾燥して、前記弾性ローラの弾性層表面上に表面層を形成した。ディッピング塗布浸漬時間は９秒、ディッピング塗布引き上げ速度は、初期速度が２０ｍｍ／ｓ、最終速度は２ｍｍ／ｓになるように調節し、２０ｍｍ／ｓから２ｍｍ／ｓの間は、時間に対して直線的に速度を変化させた。このようにして、表面層を有する帯電ローラを作製した。
【００６５】
得られた帯電ローラについて、以下に示すような装置を用いて画像評価を行った。本試験で使用した電子写真式レーザープリンターはＡ３縦出力用のマシンで、記録メディアの出力スピードは、９４ｍｍ／ｓｅｃで画像解像度は６００ｄｐｉである。感光体はアルミシリンダーに膜厚１８μｍの有機感光層をコートした反転現像方式の感光ドラムである。トナーは、ワックスを中心に電荷制御剤と色素等を含有するスチレンとブチルアクリレートのランダムコポリマーを重合させ、更に表面にポリエステル薄層を重合させシリカ微粒子を外添した。このトナーのガラス転移温度は６３℃、体積平均粒子径６μｍの重合トナーである。
【００６６】
画像の評価は全て、低温低湿環境（１５℃、１０％Ｒｈ）で行い、ハーフトーン（感光体の回転方向と垂直方向に幅１ドット、間隔２ドットの横線を描く画像）画像を出力して行った。以下の基準で評価した。
Ａ：良好な画質
Ｂ：画質に一部軽微な低下が認められるが実用上問題なし
Ｃ：画質の著しい低下
評価結果を表１に示す。
【００６７】
（実施例２）
実施例１において規制部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ１’を６．５ｍｍにした以外は、実施例１に従った。Ｌａは、１３．０ｍｍである。評価結果を表１に示す。
【００６８】
（実施例３）
実施例１において規制部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ１’を７．０５ｍｍにした以外は、実施例１に従った。Ｌａは、１４．１ｍｍである。評価結果を表１に示す。
【００６９】
（実施例４）
実施例１において把持部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ２’を３．８ｍｍにした以外は、実施例１に従った。Ｌａは、１３．６ｍｍであり、Ｌｂは、７．６ｍｍである。評価結果を表１に示す。
【００７０】
（実施例５）
実施例１において把持部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ２’を６．０５ｍｍにした以外は、実施例１に従った。。Ｌａは、１３．６ｍｍであり、。Ｌｂは、１２．１ｍｍである。評価結果を表１に示す。
【００７１】
（実施例６）
実施例１において規制部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ１’を７．０５ｍｍにし、把持部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ２’を６．０５ｍｍにした以外は、実施例１に従った。Ｌａは、１４．１ｍｍであり、Ｌｂは、１２．１ｍｍである。評価結果を表１に示す。
【００７２】
（実施例７）
実施例１において附勢部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ１’を７．０５ｍｍにし、把持部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ２’を３．８ｍｍにした以外は、実施例１に従った。Ｌａは、１４．１ｍｍであり、Ｌｂは、７．６ｍｍである。評価結果を表１に示す。
【００７３】
（実施例８）
実施例１において附勢部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ１’を６．５ｍｍにし、把持部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ２’を６．０５ｍｍにした以外は、実施例１に従った。Ｌａは、１３ｍｍであり、Ｌｂは、１２．１ｍｍである。評価結果を表１に示す。
【００７４】
（実施例９）
実施例１において規制部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ１’を６．５ｍｍにし、把持部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ２’を３．８ｍｍにした以外は、実施例１に従った。Ｌａは、１３ｍｍであり、Ｌｂは、７．６ｍｍである。評価結果を表１に示す。
【００７５】
（実施例１０）
実施例１において把持部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ２’を６．１ｍｍにした以外は、実施例１に従った。Ｌａは、１３．６ｍｍであり、Ｌｂは、１２．２ｍｍである。評価結果を表１に示す。
【００７６】
（実施例１１）
実施例１において把持部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ２’を３．７５ｍｍにした以外は、実施例１に従った。Ｌａは、１３．６ｍｍであり、Ｌｂは、７．５ｍｍである。評価結果を表１に示す。
【００７７】
（実施例１２）
実施例１において規制部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ１’を７．１ｍｍにした以外は、実施例１に従った。規制部材の内径はゴム組成物の層の外径と同一であり、規制部材による附勢は行わなかった。Ｌｂは、１０ｍｍである。評価結果を表１に示す。
【００７８】
（実施例１３）
実施例１において規制部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ１’を６．４５ｍｍにした以外は、実施例１に従った。Ｌａは、１２．９ｍｍであり、Ｌｂは、１０ｍｍである。評価結果を表１に示す。
【００７９】
（実施例１４）
実施例１において規制部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ１’を７．１ｍｍにし、把持部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ２’を６．１ｍｍにした以外は、実施例１に従った。規制部材の内径はゴム組成物の層の外径と同一であり、規制部材による附勢は行わなかった。Ｌｂは、１２．２ｍｍである。評価結果を表１に示す。
【００８０】
（実施例１５）
実施例１において規制部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ１’を６．４５ｍｍにし、把持部材の半円刳り貫き部の半径Ｒ２’を３．７５ｍｍにした以外は、実施例１に従った。Ｌａは、１２．９ｍｍであり、Ｌｂは、７．５ｍｍである。評価結果を表１に示す。
【００８１】
（比較例１）
把持部材及び規制部材を用いない以外は、実施例１に従った。ゴムの剥離が著しく、ローラ作製に至らなかった。
【００８２】
【表１】
0005300316.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】段付き芯金の長手方向の概略断面図。
【図２】芯金から弾性層が剥離した状態を示す概略図。
【図３】弾性ローラの長手方向の概略断面図。
【図４】本発明に係る弾性ローラの製造方法の概略説明図。
【図５】クロスヘッドにより周囲にゴム組成物を被覆された段付き芯金を示す概略断面図。
【図６】把持時にゴム組成物層が外側に歪んだ状態の概略説明図。
【図７】本発明に係る弾性ローラの製造工程（２）の概略説明図。
【図８】規制部材を説明するための概略説明図。
【図９】本発明に用いられる把持・規制部材の一態様を示す概略図。
【図１０】本発明に用いられる把持・規制部材の一態様を示す概略図。
【図１１】本発明に用いられる把持・規制部材の一態様を示す概略図。
【図１２】本発明に用いられる把持・規制部材の一態様を示す概略図。
【図１３】本発明に用いられる把持・規制部材（一体型）の一態様を示す概略図。
【図１４】本発明に用いられる把持・規制部材（一体型）の一態様を示す概略図。
【図１５】本発明の実施例に用いた規制部材の概略説明図。
【図１６】本発明の実施例に用いた把持部材の概略説明図。
【符号の説明】
【００８４】
１０１  段付き芯金
１０２  第１の円筒部
１０３  第２の円筒部
２０１  芯金
２０２  弾性層
３０１  ゴム弾性層
４０１  未加硫のゴム組成物層
４０２  クロスヘッド
４０３  押し出し機
４０４  支持部材
４０５  把持部材
４０６  規制部材
４０７  芯金供給ユニット
４０８  カッター
６０１  把持位置から第１の円筒部までの周囲を取り囲むゴム組成物層
６０２  第１の円筒部の周面を被覆するゴム組成物の層の径
６０３  第２の円筒部を取り囲むゴム組成物の層の径
６０４  第１の円筒部の端部でのゴム組成物の剥離
６０５  把持部材
７０５  把持部材
７０６  規制部材
９０１ａ〜ｂ  把持部材又は規制部材を構成する部品
９０２  ゴム組成物に接触する面（円弧状）
９０３  逃げ面
１００１ａ〜ｄ  把持部材又は規制部材を構成する部品
１５０１  実施例で用いた規制部材を構成する部品
１６０１  実施例で用いた把持部材を構成する部品
【図１】
0005300316.tif 000003
【図２】
0005300316.tif 000004
【図３】
0005300316.tif 000005
【図４】
0005300316.tif 000006
【図５】
0005300316.tif 000007
【図６】
0005300316.tif 000008
【図７】
0005300316.tif 000009
【図８】
0005300316.tif 000010
【図９】
0005300316.tif 000011
【図１０】
0005300316.tif 000012
【図１１】
0005300316.tif 000013
【図１２】
0005300316.tif 000014
【図１３】
0005300316.tif 000015
【図１４】
0005300316.tif 000016
【図１５】
0005300316.tif 000017
【図１６】
0005300316.tif 000018