(57)【要約】【課題】  本発明により、精密な温度分布による均一加熱が短時間で達成でき、尚且つ外径差の少ない外径が均一な形状のローラ製造方法を提供できる。【解決手段】  芯金と該芯金の周囲に未加硫状態のゴムを被覆させ未加硫ゴムローラを形成し、その後未加硫ローラを加熱硬化して製造する弾性体ローラの製造方法において、前記芯金の軸芯が重力方向に配置され、且つ加熱用赤外線ヒーターを複数本水平方向に未加硫ローラに直交するよう側壁状に配置し、該赤外線ヒーターはユニットごと上下及び前後に位置調性可能で、更にヒーター単体で前後方向に微調整できるようにした。また更に温度設定機により、加熱温度を任意の範囲で出力を個別設定できるようにした。この一次加硫方法によって外径差の少ない外径が均一な形状のローラ製造方法を提供できる。【選択図】  図７
2007334229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金と該芯金の周囲に未加硫状態のゴムを被覆させ未加硫ゴムローラを形成しその後未加硫ローラを加熱硬化して製造する弾性体ローラの製造方法において、
前記芯金の軸芯が重力方向に配置され、且つ加熱用赤外線ヒーターを複数本水平方向に未加硫ローラに直交するよう側壁状に配置し、該赤外線ヒーターから赤外線を該未加硫ローラに向け照射し、且つ該未加硫ローラを回転させながら加熱硬化することを特徴とする弾性体ローラの製造方法。
【請求項２】
請求項１において少なくとも赤外線ヒーターが未加硫ローラを昇温する加熱部分と、温度を保持する保温部分によって構成されることを特徴とする請求項１記載の弾性体ローラの製造方法。
【請求項３】
請求項1〜請求項２の何れか一項記載の方法により加熱硬化したことを特徴とする弾性体ローラ。
【請求項４】
請求項３記載の弾性体ローラが現像ローラであることを特徴とする弾性体ローラ。
【請求項５】
請求項３記載の弾性体ローラが帯電ローラであることを特徴とする弾性体ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置などに使用される、軸芯体の周囲に弾性体層を有する弾性体ローラの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最初に電子写真記録装置についてその概略を説明する。この装置の本体内部には画像形成部が設置され、画像がクリーニング、帯電、潜像、現像、転写、定着プロセスを経て形成される。画像形成部は像担持体である感光ドラムを備えており、クリーニング部、帯電部、潜像形成部、現像部及び転写部を備えている。この画像形成部で形成された感光ドラム上の画像は転写部材により、記録材に転写され、搬送された後、定着部にて加熱、加圧され、定着された記録画像として排出される。
【０００３】
次に、クリーニング、帯電、潜像、現像、転写、定着のプロセスの内、帯電、潜像形成、現像、転写プロセスについて説明する。帯電部材は、感光ドラムの表面に対し、所定の極性、電位が一様になるように一次帯電処理を行う。帯電部材により均一に帯電処理された後、目的画像情報の露光を受けることで、感光ドラム表面に目的画像に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置によりトナー画像として可視像化されていく。この可視像化されたトナー画像は、感光ドラム下で転写手段により記録材の裏面から電圧を印加することにより記録材に転写される。その後記録材は定着部へ搬送され、像定着を受け、画像形成物として出力される。
【０００４】
以上に示した電子写真装置などの画像形成装置における現像工程の実行手段として、電圧を印加することにより現像作用を施す、一般にはローラ型の導電性弾性体が近年盛んに使用されている。このような電子写真プロセスを利用した画像形成装置に用いる弾性ローラ（帯電ローラ、転写ローラ、現像ローラ等）の弾性層は、液状ゴム、固形ゴム、発泡ゴム等の弾性材料を用いて形成されている。
【０００５】
次に弾性ローラの製造方法について説明する。特開２００２−１８７１５７号公報に、クロスヘッド式押出後に金型成形一次加硫をし、その後オーブンで二次加硫する方法が紹介されている。以下、簡略して引例する。金属製シャフトの外周にゴム組成物を、クロスヘッド式押出機を用いて、上記シャフトの外周に円筒状に押出し、未発泡（未加硫）ゴムローラを得る。この未発泡（未加硫）ゴムローラを円筒状の割り金型内にセットし、圧力をかけ、１７５℃で２０分間加硫、発泡をする。次いで、割り金型の圧力を開放し、発泡（一次加硫品）ゴムローラを得る。このゴムローラを、１８０℃に調整したオーブン中で４時間、後加硫を行う。以上の方法で導電ローラ用弾性体基層を得た後、外形を規定の形状に研磨する。
【０００６】
この状態で電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置用の部材として用いることも可能だが、更に電子写真特性の必要に応じて、浸漬塗工などの方法を用いて、弾性体基層の外周表面に数十μｍの導電性表面層を設け、画像形成用の弾性ローラが完成する。
【０００７】
また、金型を使わない成形方法として、円柱状の芯金周囲に円筒形状の塗工ヘッドを用いて液状樹脂を被覆形成し、次に加熱硬化・加硫する弾性体ローラの製造方法（以下、リング塗工方法と呼ぶ）がある。この場合塗工後のローラの加硫方法は、一次加硫二次加硫いずれも２００℃の熱風循環式乾燥機で加熱硬化を行っている。
【０００８】
また、特開２００２−３２６２３５では１８０℃の熱風を循環させた炉内に、ローラ長手向き水平搬送加熱する方法が紹介されている。この方法は発泡性ゴムコンパウンド原料樹脂の場合有効な方法である。
【０００９】
以上、弾性ローラの製造方法について述べたが、弾性ローラの外径は、円柱状の芯金周囲に液状樹脂を被覆形成し、加熱硬化・加硫し弾性体基層を得る工程において、外径誤差の精度は弾性体基層を加熱硬化・加硫する工程の加熱温度分布の振れが大きいと外径が100μm程度まで外径誤差が生じる。そこで弾性ローラ加熱温度を精密に調整し、外径の軸方向均一性を精度良く得ることは、以下の理由で電子写真画像形成装置に於いて重要である。
【００１０】
弾性ローラが現像ローラの場合、外径の均一性が悪い場合には、トナー供給ローラから供給されるトナーへの帯電特性（帯電量など）にバラツキを発生させ、供給されるトナーの量が安定しないという問題が生じることがある。そのために、感光体ドラムにトナーを安定して供給することが難しくなる。弾性ローラが帯電ローラの場合、外径均一性が悪い場合には、感光体ドラムに接触している部分の圧力、接触面積が均一でなく、結果として、その接触部分の抵抗値が変化してしまい、感光体ドラム表面を均一に帯電することが難しくなる。
【特許文献１】特開２００２−１８７１５７号公報
【特許文献２】特開２００３−１９０８７０号公報
【特許文献３】特開２００２−３２６２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の従来例は、加硫時のローラに作用する熱の温度分布を精密に調整する方法は開示されていない。そこで、本出願に係る第一の発明の目的は、押出し成形並びにリング塗工による成形後の一次加硫に用いることができる、精密な加熱方式によるローラの製造方法を提供することである。
【００１２】
また本出願に係る第二の発明の目的は、ローラの一次加硫時間を、従来の金型による加硫方法ならびに熱風循環式乾燥機（オーブン）による加硫方法に比べ短くできる製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
芯金と該芯金の周囲に未加硫状態のゴムを被覆させ未加硫ゴムローラを形成しその後未加硫ローラを加熱硬化して製造する弾性体ローラの製造方法において、
前記芯金の軸芯が重力方向に配置され、且つ加熱用赤外線ヒーターを複数本水平方向に未加硫ローラに直交するよう側壁状に配置し、該赤外線ヒーターはユニットごと上下及び前後に位置調性可能で、更にヒーター単体で前後方向に微調整できるようにした。また更に温度設定機により、加熱温度を任意の範囲で出力を個別設定できるようにした。この一次加硫方法によって外径差の少ない外径が均一な形状のローラ製造方法を提供できる。
【００１４】
赤外線ヒーターを用いて該未加硫ローラに赤外線を照射し未加硫ローラを昇温する加熱部分と、該赤外線ヒーターと同様の赤外線ヒーターを用い赤外線ヒーターの出力を下げ該未加硫ローラが昇温した温度を保持できるように赤外線を照射する保温部分によって構成される赤外線ヒーターを用いて、該未加硫ローラを加熱硬化させ一次加硫する方法を用いることにより、弾性体ローラを短時間で加熱できる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明により、軸芯体の外周面に液状樹脂が加硫硬化した弾性体層を有する弾性体ローラの製造において、本発明の工夫がなされた該赤外線ヒーターから赤外線を該未加硫ローラに向け照射し、且つ該未加硫ローラを回転させながら加熱硬化させ一次加硫する方法を用いることにより、精密な温度分布による均一加熱が短時間で達成でき、尚且つ外径差の少ない外径が均一な形状のローラ製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明者等は、弾性体ローラの弾性体層の形成工程においてリング塗工方法を用いて弾性体ローラを成形した後、前述した工夫がなされた該赤外線ヒーターから赤外線を該未加硫ローラに向け照射し、且つ該未加硫ローラを回転させながら加熱硬化させ一次加硫する方法を用いることにより、上記課題を解決することが可能であることを見出した。本発明はこの知見に基づいてなされたものである。
【００１７】
〔リング塗工機〕
図１は、本発明に好適に用いることのできるリング塗工機の例を示す概略図である。
【００１８】
図１に示すように架台１の上に略垂直に躯体柱としてコラム２が取り付けられ、さらに架台１とコラム２には精密ボールネジ３が略垂直に取り付けられている。１４はリニアガイドであり精密ボールネジ３と平行に２本がコラム２に取り付けられている。
【００１９】
ＬＭガイド４はリニアガイド１４と精密ボールネジ３と連結し、サーボモータ５よりプーリ６を介して回転運動が伝達され昇降できるようになっている。
【００２０】
コラム２には円筒状の軸芯体１０１の外周面に弾性体層形成用の材料液を吐出するリング形状の成形ヘッド８が取り付けられている。
【００２１】
さらにＬＭガイド４にブラケット７が取り付けられている。ブラケット７には、ローラの軸芯体１０１を保持し固定するワーク下保持軸９が略垂直に取り付けられ、また逆側のローラの軸芯体１０１を保持するワーク上保持軸１０の中心軸がブラケット７の上部に取り付けられ、ワーク上保持軸はワーク下保持軸９に対向して略同芯になるように配置して軸芯体を保持している。さらにリング形状の塗工ヘッド８の中心軸はワーク下保持軸９とワーク上保持軸１０の移動方向と平行となるようにそれぞれの保持軸に支持される。また、ワーク下保持軸９およびワーク上保持軸１０が昇降移動する際に、塗工ヘッド８の内側に開口した環状スリットに成っている吐出口（図２における２０５）の中心軸とワーク下保持軸９およびワーク上保持軸１０の中心軸が略同芯になるように調節してある。このような構成により塗工ヘッド８の環状スリットに成っている吐出口の中心軸を軸芯体の中心軸に略同芯に合わせることができリング形状の塗工ヘッドの内周面と前記軸芯体１０１の外周面との間に均一な隙間が形成される。
【００２２】
また、材料液の供給口１１は、材料液搬送用の配管１２を介して材料供給弁１３に接続されている。材料供給弁１３は、その手前に混合ミキサー、材料供給ポンプ、材料定量吐出装置、材料タンク等を備え、定量（単位時間当たりの量が一定）の材料液を吐出可能な構成としている。
【００２３】
〔塗工ヘッド〕
図２に本発明の製造方法に用いることのできるリング形状塗工ヘッドの一例の断面を図示する。リング形状塗工ヘッドは、金属などの材料で形成されるヘッド上部２０１とヘッド下部２０２で構成されており、図２のようにこれらが互いに固定されて使用される。材料注入口２０３から入った原材料が、ヘッド内の材料流路２０４を通って３６０度方向充満され、材料吐出口２０５から吐出される。
【００２４】
〔赤外線加熱装置〕
次に一次加硫のために加熱を行う赤外線加熱装置について説明する。ハロゲンランプを加熱用光源に用いた赤外線加熱装置を用意した。図７は本発明に用いることのできる加熱装置の例を説明するための模式図である。加熱用光源は図８に示すようにローラ昇温部と温度保持部の二つのユニットで構成した。以下、図７と図８に基づいて説明する。各ユニットのヒーター301は岩崎電気製の200V1000W型を１４本構成で水平方向に被加熱物のローラに直交するよう側壁状にヒーターピッチ＝20ｍｍで配置した。ヒーター加熱有効範囲を横方向６００ｍｍとした。温度設定機により、加熱温度は任意の出力を（ヒーター容量×パーセント設定で）個別設定できるようにした。ヒーターは片面設置、反対側はアルミ板に金メッキをした熱反射板を設置した。ヒーターユニットは上下及び前後に位置調性可能で、更にヒーター単体で前後方向に微調整できるようにした（図中矢印方向参照）。被加熱ローラ304はワークキャリア302に緩挿されチェーン駆動（図示しない）にて図中水平方向矢印に沿って加熱されながらヒーターユニットを通過する。また、ワークキャリア302はヒーター加熱有効範囲に入るとローラ304と共に毎分６０回転で自転する。加熱は昇温部311を通過した時点で目的の温度域までローラ304を昇温する。加硫タクト短縮を図る場合は、その後ローラ304を温度保持部312に通過させ、所定時間赤外線を照射し加熱する。
【００２５】
〔軸芯体〕
本発明において軸芯体として芯金（金属製の軸芯体）を用いることができる。芯金としては、円柱状芯金、中空円筒スリ−ブ等が挙げられる。
【００２６】
〔弾性体層形成用材料〕
弾性体層形成用材料としては、代表的な液状樹脂として液状シリコーンゴムがある。
【００２７】
弾性体の材料としては、通常シリコ−ンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ヒドリンゴム、熱可塑系ゴム等、各種弾性材料のソリッド体及び発泡体が使用可能であり、抵抗調整、強度改良等の物理的特性を改質させる各種添加剤も使用可能である。これらの原料となる液状樹脂を加硫硬化させて弾性体層を形成することができる。
【００２８】
〔弾性体ローラ〕
図５に本発明の製造方法にて成形された表面層付き弾性ローラの構造の一例を模式的に図示する。この弾性ローラは中心に、通常、金属などの導電性材料で形成される軸芯体１０１を有し、軸芯体１０１の外周面上に弾性体層（基層）１０２が固定され、この弾性体層１０２の外周面に導電性表面層（表面層）１０３を積層した構造に構成される。
【００２９】
本発明で得られる弾性体ローラは導電ローラとして好適で、特には電子写真プロセスに用いられる現像ローラとして好適である。
【００３０】
〔画像形成装置〕
図６は、本発明の画像評価に用いた電子写真プロセスカートリッジおよび画像形成装置の例の概略構成を説明するための断面図である。この画像形成装置には、本発明により得られる弾性体ローラを現像ローラとして用いた電子写真プロセスカートリッジ（現像装置）３５が備えられる。本発明により得られる弾性体ローラは、現像ローラ以外にも、帯電ローラ、転写ローラ、定着ローラ、加圧ローラの少なくとも１つ以上として用いることができる。図６には白黒用画像形成装置が示されるが、カラー用画像形成装置では図の現像装置３５がイエロー、マゼンタ、シアン、それにブラックの通常４種類並べて配置される。
【００３１】
この画像形成装置では、潜像担持体としての感光ドラム２１が矢印Ａ方向に回転し、感光ドラム２１を帯電処理するための帯電ローラ２２によってそこを通過した感光ドラム２１の領域が一様に帯電され、更にこの帯電領域において、静電潜像を書き込む露光手段であるレーザー光２３により、その表面に静電潜像が形成される。静電潜像は、感光ドラム２１に対して近接配置され、画像形成装置本体に対し着脱可能な現像装置３５によって現像剤たるトナーを付与されることにより現像され、トナー像として可視化（顕在化）される。
【００３２】
現像には、露光部にトナー像を形成するいわゆる反転現像などの方式が利用できる。可視化された感光ドラム２１上のトナー像（画像）は、転写ローラ２９によって紙などの転写材３３に転写される。トナー像を転写された紙３３は、定着ローラ３２と加圧ローラ３６により定着処理され、装置外に排紙されプリント動作が終了する。転写ローラ２９は、感光ドラム２１のトナー像を保持する領域に、転写紙３３をその裏面から押当てて、トナー像を転写紙の表面に転写させるもので、感光ドラムのトナー像を保持する領域と逆に帯電していることで、トナー像の転写が促進される。転写紙３３の感光ドラム２１の表面への押し当ては、感光ドラム２１と転写ローラ２９とが接触している部分に、これらの回転に伴って、転写紙３３が自動的に挿入されることにより達成される。
【００３３】
一方、転写されずに感光ドラム上２１上に残存した転写残トナーはクリーニングブレード３０により掻き取られ廃トナー容器３１に収納され、クリーニングされた感光ドラム２１に対して上記のプロセスを繰り返すことで、同一画像のコピーや、新たな画像の転写を行なうことができる。
【００３４】
図示した例では、現像装置３５は、一成分現像剤として非磁性トナー２８を収容した現像容器３４と、現像容器３４内の長手方向に延在する開口部に位置し感光ドラム２１と対向設置された現像剤担持体としての現像ロール２５とを備え、感光ドラム２１上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。
【００３５】
尚、現像ローラ２５は感光ドラム２１と当接幅をもって接触している。現像装置においては、弾性を有する現像剤供給ローラ２６が、現像容器３４内で、弾性ブレード２７の現像ローラ２５表面との当接部に対し現像ローラ２５回転方向（矢印Ｂ方向）上流側に当接され、かつ、回転可能に支持されている。現像剤供給ローラ２６の構造としては、発泡骨格状スポンジ構造や芯金上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ２５へのトナー２８供給および未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。例えば、芯金上にポリウレタンフォームを設けた直径１２ｍｍの現像剤供給ローラ２６ならびに帯電ローラ２２を用いることができる。
【００３６】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。まず各種測定方法について説明する。
【００３７】
＜ローラ温度測定法＞
加熱状態の弾性ローラ表面温度測定は、ＮＥＣ社製赤外線カメラ装置ＴＨ-２Ｂを用い、ローラが回転した状態で加熱温度を測定した。本測定装置は径時・瞬時何れも測定可能。
【００３８】
＜弾性体層の外径精度測定・評価方法＞
弾性体ローラを２４時間以上、温度２５℃、相対湿度４５％の環境に放置した後、以下の測定を行った。
【００３９】
レーザー測長機（東京精密株式会社製、商品名：ＰＵＬＣＯＭ（登録商標）  ｏｐｔｏ６０Ｂ−６００）によって図３に示すようにローラ両端部からおよそ５２ｍｍ毎に合計５点の外径測定を行う。これを３６０°回転させながら行い、その平均を各点での外径とした。さらに、測定した５点における外径を比較し、最大値と最小値の差をとって、その値が
３０μｍ未満であれば◎、
３０μｍ以上、５０μｍ未満であれば〇、
５０μｍ以上であれば△として評価を行った。
【００４０】
＜現像ローラと帯電ローラ画像評価方法＞
製造した弾性体ローラを、ＨＰ社製Ｃｏｌｏｒ  Ｌａｓｅｒ  Ｊｅｔ３７００（商品名）のブラック用現像装置（電子写真プロセスカートリッジ）に現像ローラと帯電ローラとして組み込み、評価用画像を出力し、画像評価に用いた。評価用画像を出力する環境は温度２５℃、相対湿度４５％とした。評価用画像には感光体の回転方向と垂直方向に幅１ドット、間隔２ドットの線を書くような画像を使用した。その後、目視にて
適切な濃度が出ており、良好な画質であれば◎、
濃度がやや薄い、または濃度ムラが若干みられるが、実用上まったく問題の無いレベルであれば〇、
濃度が薄い、および濃度ムラ等が見られれば△として、
Ａ４サイズで６０００枚の通紙後の画像評価を行った。
【実施例１】
【００４１】
弾性体形成用材料として以下のカーボンブラックを含有した液状のシリコ−ンゴムを用意した。
【００４２】
東レ・ダウコーニングシリコーン社製  ＤＹ３５−１２６５（商品名）  Ａ材：１００質量部およびＢ材：１００質量部。
【００４３】
上記Ａ材、Ｂ材それぞれにカーボンブラック（三菱化学性、商品名：ＭＡ１１）を１０質量部づつ加え自転型ミキサーにより５分間混合脱泡し、弾性体形成用の液状樹脂として用いた。
【００４４】
軸芯体（芯金）として、直径６ｍｍ、長さ２７５ｍｍの丸棒状鋼材製芯金で、表面に化学ニッケルメッキを施したものを用意した。
【００４５】
＜塗工工程＞
まず、リング塗工装置を使って、前述の弾性体形成用材料を前述の鋼材製芯金の外周面に塗布し、加硫前の導電ローラ用基層（硬化前の液状樹脂層）を得た。リング状塗工装置としては図１に示す構成のものを用いた。この装置の塗工ヘッド８は、図２に示す構成を有する。加硫前液状樹脂層の厚さは約３ｍｍとなるように塗工ヘッドを設計製作した。
【００４６】
軸芯体１０１を塗工ヘッド８の上方から下方に鉛直方向に移動させ（図１）、塗工ヘッドを通過させ、一旦成形ヘッドの下方に位置させた。次に、軸芯体を鉛直上方に移動させながら、塗工ヘッドにより軸芯体外周面に液状樹脂層を形成した。
【００４７】
＜一次加硫工程＞
次に、加熱装置により上記液状樹脂層を加熱し、一次硬化させた。一次硬化に用いた加熱装置は前記の原理に基づく赤外線加熱装置を用い、実施例１では未加硫ローラを昇温する加熱部分のユニット311のみ用いた。ヒーター有効巾６００ｍｍなので通過時間が１８０秒になるよう、ワークキャリア302の移動速度は３.３３ｍｍ/秒とした。加熱条件は図１５ならびに図１６に示すように全てのヒーター出力は９％統一、距離はc＝３０ｍｍで一直線並び（図１０）で、１８０秒間加熱した。
【００４８】
＜一次加硫後の外径評価＞
前記のローラ外径精度測定方法に従い一次加硫後の外径測定を実施した結果を図１７と図１２に示す。外径差は３２μｍであった。なお所定の一次硬化後のローラ外径は１１．９８ｍｍを目標とした。成形、一次加硫、外径測定を数本繰返し試作したが、所定の外径を得たときのローラ表面温度が２００℃だったため、これ以降は２００℃を設定温度とした。
【００４９】
＜二次加熱する工程＞
続いて２００℃、２時間の条件で佐竹化学機械工業株式会社製の熱風循環式乾燥機を用い二次加硫することにより軸心まで加硫された導電ローラ用弾性体基層を得た。
【００５０】
＜表面層形成工程＞
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（登録商標）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（登録商標）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導電ローラ用弾性体層を設けた基層を浸漬してコーティングした後、引上げて乾燥させ、佐竹化学機械工業株式会社製の熱風循環式乾燥機で１３０℃にて２０分間加熱処理して平均膜厚がおよそ２０〜３０μｍの樹脂層を弾性体基層の外周に設けた。
【００５１】
＜画像評価＞
このようにして、導電ローラを複数本作製した。この導電ローラを現像ローラおよび帯電ローラとして用い、前記の画像評価方法により画像評価をしたところ良好な画像を得ることができた。得られた結果を図１６に示す。
【実施例２】
【００５２】
実施例１と同様の弾性体形成用材料、芯金、塗工装置を用い、軸芯体外周面に液状樹脂層を形成した。次に、加熱装置により上記液状樹脂層を加熱し、硬化させた。実施例２の加熱装置は図８に示すように未加硫ローラを昇温する加熱部分のユニット311と、赤外線ヒーターの出力を下げ該未加硫ローラが昇温した温度を保持できるように赤外線を照射する保温部分のユニット312を二つ直列に並べた。ヒーター出力調整、距離調整は無しで、ヒーター有効巾６００ｍｍなので通過時間が６０秒になるよう、ワークキャリア302の移動速度は１０ｍｍ/秒とした。
【００５３】
加熱部分のユニット：（ヒーター中心２０％）×（６０秒加熱）
保温部分のユニット：（ヒーター中心９％）×（６０秒加熱）
を主な条件とし、二つのヒーターユニットを用いて連続して加熱した。詳細な加熱条件は図１５ならびに図１６参照。
【００５４】
二つのユニット間の移動に要した時間は５秒。よって加熱時間の合計は１２５秒であった。実施例２の目的はタクトタイム短縮である。ローラが回転した状態で加熱中のローラ中央部の表面温度を経時で測定した結果を図４に示す。縦軸はローラ中央部の表面温度、横軸は経過時間である。
【００５５】
＜一次硬化後の外径評価＞
前記のローラ外径精度測定方法に従い一次加硫後の外径測定を実施した結果を図１７と図１２に示す。外径差は４９μｍであった。
【００５６】
＜画像評価＞
その後実施例１と同様に、二次加硫、表層塗工をし、導電ローラを複数本作製した。この導電ローラを現像ローラおよび帯電ローラとして用い、前記の画像評価方法により画像評価をしたところ良好な画像を得ることができた。得られた結果を図１６に示す。
【実施例３】
【００５７】
実施例１と同様の弾性体形成用材料、芯金、塗工装置を用い、軸芯体外周面に液状樹脂層を形成した。次に、一次加硫装置により上記液状樹脂層を加熱し、一次加硫させた。実施例３の一次加硫に用いた加熱装置は図１１及び図１５に示すように、ヒーター前後方向にハロゲンランプヒーターの距離を変えて弾性体ローラを加熱した。図１１の符号寸法はd＝２７、ｅ＝３２、ｃ＝３７（ｍｍ）である。実施例３の目的は温度分布の均一化である。
【００５８】
＜一次硬化後の外径評価＞
前記のローラ外径精度測定方法に従い一次加硫後の外径測定を実施した結果を図１７と図１２に示す。外径差は１８μｍであった。
【００５９】
＜画像評価＞
その後実施例１と同様に、二次加硫、表層塗工をし、導電ローラを複数本作製した。この導電ローラを現像ローラおよび帯電ローラとして用い、前記の画像評価方法により画像評価をしたところ良好な画像を得ることができた。得られた結果を図１６に示す。
【実施例４】
【００６０】
実施例１と同様の弾性体形成用材料、芯金、塗工装置を用い、軸芯体外周面に液状樹脂層を形成した。次に、一次加硫装置により上記液状樹脂層を加熱し、一次加硫させた。加熱装置は図１１及び図１５に示すように、実施例４ではローラ両端部からの放熱を補充する目的でヒーター前後方向にハロゲンランプヒーターの距離を変え、更にヒーター出力を同様の目的で調整した（図１５、図１６参照）。弾性体ローラを加熱した。実施例４の目的は温度分布の更なる均一化で、最も温度分布が均一になる条件を組み合わせた。加熱終了直前のタイミングで加熱温度分布を測定した結果を図９に示す。縦軸はローラ表面温度である。実施例４では、全部のヒーターの距離・出力を同一条件にした実施例１に比べ、温度分布が均一になった。
【００６１】
＜一次硬化後の外径評価＞
前記のローラ外径精度測定方法に従い一次加硫後の外径測定を実施した結果を図１７と図１２に示す。外径差は９μｍであった。
【００６２】
＜画像評価＞
その後実施例１と同様に、二次加硫、表層塗工をし、導電ローラを複数本作製した。この導電ローラを現像ローラおよび帯電ローラとして用い、前記の画像評価方法により画像評価をしたところ良好な画像を得ることができた。得られた結果を図１６に示す。
【００６３】
(比較例１)
実施例１と同様の弾性体形成用材料、芯金、塗工装置を用い、軸芯体外周面に液状樹脂層を形成した。次に以下のような加熱装置を準備した。ハロゲンヒーターにはウシオ電気製の２００Ｖ×１２００Ｗ型を一本用い、図１３に示すようにローラ304の軸心とヒーター320の軸心が平行になるように配置し、更に重力方向に対し水平に配置した（横型）。ローラは加熱中に毎分60回転で自転させた。ローラ表面とヒーター軸心の距離はＣ＝５０ｍｍとした。この装置により上記液状樹脂層に赤外線を照射加熱しローラを一次加硫させた。設定温度２００℃まで到達するのに２４０秒間を費やした。
【００６４】
＜一次硬化後の外径評価＞
前記のローラ外径精度測定方法に従い一次加硫後の外径測定を実施した結果を図１７と図１２に示す。外径差は５１μｍであった。一本ヒーターでローラ軸方向の加熱温度分布が調整できない理由で、実施例に比べ外径差が増えた。なおローラとヒーターを横型に配置した理由は、加熱の熱量が対流に依る影響を避ける為である。
【００６５】
＜画像評価＞
その後実施例１と同様に、二次加硫、表層塗工をし、導電ローラを複数本作製した。この導電ローラを現像ローラおよび帯電ローラとして用い、前記の画像評価方法により画像評価をしたところ軽微な濃度ムラが出たが、実用上まったく問題の無い画像を得ることができた。得られた結果を図１６に示す。
【００６６】
(比較例２)
実施例１と同様の弾性体形成用材料、芯金、塗工装置を用い、軸芯体外周面に液状樹脂層を形成した。次に以下のような加熱装置を準備した。ハロゲンヒーターには比較例１と同様にウシオ電気製の２００Ｖ×１２００Ｗ型を一本用い、図１４に示すようにローラ304の軸心とヒーター320の軸心が平行になるように配置し、更に重力方向に対し垂直に配置した（縦型）。ローラは加熱中に毎分60回転で自転させた。ローラ表面とヒーター軸心の距離はＣ＝５０ｍｍとした。この装置により上記液状樹脂層に赤外線を照射加熱しローラを一次加硫させた。設定温度２００℃まで到達するのに２４０秒間を費やした。
【００６７】
＜一次硬化後の外径評価＞
前記のローラ外径精度測定方法に従い一次加硫後の外径測定を実施した結果を図１７と図１２に示す。外径差は１００μｍであった。測定位置Ｉ（１）とＶ（５）で外径が著しく外れたのは、縦型配置にしたことにより、加熱した熱量がローラ軸方向上方に移動し、ローラ軸上方向（図３参照）の温度がローラ軸下方向に比べ上昇し、その結果ローラ上方の硬化が進み、外径が細くなったと推測される。なおローラとヒーターを縦型に配置した理由は、未硬化の液状樹脂層が重力に依り偏肉する影響を避ける為である。
【００６８】
＜画像評価＞
その後実施例１と同様に、二次加硫、表層塗工をし、導電ローラを複数本作製した。この導電ローラを現像ローラおよび帯電ローラとして用い、前記の画像評価方法により画像評価をしたところ濃度ムラが出た。得られた結果を図１６に示す。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に用いることのできるリング塗工機の例を示す模式図である。
【図２】実施形態の塗工方法が適用されたリング塗工ヘッドを示す図である。
【図３】実施例において弾性体ローラの温度測定位置、外径精度、振れを測定した位置を示す図である。
【図４】実施例において弾性体ローラの温度測定をした結果の時間軸グラフである。
【図５】本発明で得られる弾性体ローラの構造を示す模式図であり、（ａ）は軸方向断面図、（ｂ）は軸に垂直な方向の断面図である。
【図６】本発明の電子写真プロセスカートリッジおよび画像形成装置を示す概略図である。
【図７】赤外線ヒーターを用いた加熱装置を示す模式図であり、弾性体ローラが加熱される状態を表した図である。
【図８】ハロゲンランプにより構成される赤外線ヒーターユニットの模式図である。
【図９】実施例においてハロゲンランプヒーターの距離を変えて弾性体ローラの温度測定をした結果の軸方向温度分布グラフである。
【図１０】実施例に用いたヒーター断面水平方向から見たヒーターと弾性体ローラの位置を表す図である。
【図１１】実施例に用いたヒーター断面水平方向から見たヒーターと弾性体ローラの位置を表す図で、ヒーター位置を変化させた図である。
【図１２】実施例と比較例の結果を表す、外径測定位置と外径の関係グラフである。
【図１３】比較例に用いた横置き１本型ヒーターとローラの配置を表す図である。
【図１４】比較例に用いた縦置き１本型ヒーターとローラの配置を表す図である。
【図１５】ヒーターユニットの加熱条件を示す表である。
【図１６】画像評価結果を示す表である。
【図１７】外径測定結果を示す表である。
【符号の説明】
【００７０】
１  架台
２  コラム
３  ボールねじ
４  ＬＭガイド
５  サーボモータ
６  プーリ
７  ブラケット
８  リング形状の塗工ヘッド
９  ワーク下保持軸
１０  ワーク上保持軸
１１  供給口
１２  配管
１３  材料供給弁
１４  リニアガイド
２１  感光ドラム（画像形成体）
２２  帯電ローラ
２３  レーザー光
２４  現像材ホッパー
２５  現像ローラ
２６  現像剤供給ローラ
２７  弾性ブレード
２８  現像剤（トナー）
２９  転写ローラ
３０  クリーニングブレード
３１  廃トナー容器
３２  定着ローラ
３３  紙
３４  現像容器
３５  現像装置（プロセスカートリッジ）
３６  加圧ローラ
１０１  軸心体
１０２  弾性体層（硬化前または硬化後）
１０３  表面層
２０１  リングヘッド上部
２０２  リングヘッド下部
２０３  材料注入口
２０４  材料流路
２０５  材料吐出口
３０１  ハロゲン（赤外線）ヒーター集合体
３０２  ワークキャリア
３０３  反射板
３０４  被加熱ローラ
３１１  昇温部
３１２  温度保持部
３２０  ハロゲン（赤外線）ヒーター単体
【図１】
2007334229.tif 000003
【図２】
2007334229.tif 000004
【図３】
2007334229.tif 000005
【図４】
2007334229.tif 000006
【図５】
2007334229.tif 000007
【図６】
2007334229.tif 000008
【図７】
2007334229.tif 000009
【図８】
2007334229.tif 000010
【図９】
2007334229.tif 000011
【図１０】
2007334229.tif 000012
【図１１】
2007334229.tif 000013
【図１２】
2007334229.tif 000014
【図１３】
2007334229.tif 000015
【図１４】
2007334229.tif 000016
【図１５】
2007334229.tif 000017
【図１６】
2007334229.tif 000018
【図１７】
2007334229.tif 000019