【手続補正書】
【提出日】平成20年7月22日(2008.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱体又は円筒体に紫外線を照射する方法において、
管状の紫外線ランプを配置し、該紫外線ランプを中心とした同心円上に複数の円柱体又は円筒体を配置し、更にその外側の同心円上に円筒状又は円弧状の反射板を配置して、該複数の円柱体又は円筒体を回転させながら紫外線を照射することを特徴とする紫外線照射方法。
【請求項２】
前記反射板が、高純度アルミニウムからなる表面に光沢アルマイト処理を施したものである請求項１に記載の紫外線照射方法。
【請求項３】
前記円柱体又は円筒体が電子写真用部材に用いられるものである請求項１または２に記載の紫外線照射方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の紫外線照射方法によって円柱体又は円筒体に紫外線を照射するための紫外線照射装置であって、
管状の紫外線ランプを備え、該紫外線ランプを中心とした同心円上に複数の円柱体又は円筒体を保持する手段と該複数の円柱体又は円筒体を回転させる手段とを備え、更にその外側の同心円上に円筒状又は円弧状の反射板を備えることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項５】
加硫ゴムの表面を有する円柱体又は円筒体に紫外線を照射して該加硫ゴムの表面を改質する方法において、
該紫外線を照射するにあたり、請求項１〜３のいずれかに記載の紫外線照射方法を用いることを特徴とする加硫ゴムの表面の改質方法。
【請求項６】
加硫ゴムの表面を有する円柱体又は円筒体の該加硫ゴムの表面を請求項５に記載の改質方法によって改質する工程を有する、改質された加硫ゴムの表面を有する円柱体又は円筒体の製造方法。
【請求項７】
前記改質された加硫ゴムの表面を有する円柱体又は円筒体が電子写真用部材である請求項６に記載の改質された加硫ゴムの表面を有する円柱体又は円筒体の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】紫外線照射方法、紫外線照射装置、加硫ゴムの表面の改質方法並びに改質された加硫ゴムの表面を有する円柱体又は円筒体の製造方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、円柱体又は円筒体に紫外線を照射する紫外線照射方法及び紫外線照射装置に関するものであり、特にＬＢＰ(Laser Beam Printer)、複写機及びファクシミリ等のＯＡ機器における、電子写真プロセスを利用した画像形成装置に用いる円柱状又は円筒状の弾性ローラ(帯電ローラ、現像ローラ等)に紫外線を照射する紫外線照射方法及び紫外線照射装置に関するものである。また、本発明は、該紫外線照射方法を用いた加硫ゴムの表面の改質方法並びに改質された加硫ゴムの表面を有する円柱体又は円筒体の製造方法に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
従って、本発明は前記の課題に鑑みてなされたものであり、本発明は、ゴムローラのような円柱体又は円筒体に対して円周方向の紫外線積算照射量が均一であり、且つ効率良く連続的に紫外線を照射する紫外線照射方法、紫外線照射装置、加硫ゴムの表面の改質方法を提供し、また、量産性に優れ低コストで、表面硬度の均一性が優れ、更に動摩擦係数が低減されたゴムローラのような円柱体又は円筒体を安定して製造する改質された加硫ゴムの表面を有する円柱体又は円筒体の製造方法を提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
すなわち、本発明は、円柱体又は円筒体に紫外線を照射する方法において、管状の紫外線ランプを配置し、該紫外線ランプを中心とした同心円上に複数の円柱体又は円筒体を配置し、更にその外側の同心円上に円筒状又は円弧状の反射板を配置して、該複数の円柱体又は円筒体を回転させながら紫外線を照射することを特徴とする紫外線照射方法である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
なお、反射板としては高純度アルミニウムからなる表面に光沢アルマイト処理を施したものであることが好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
更に、本発明は、上記の円柱体又は円筒体が電子写真用部材に用いられるものである上記の紫外線照射方法である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明は、上記の紫外線照射方法によって円柱体又は円筒体に紫外線を照射するための紫外線照射装置であって、管状の紫外線ランプを備え、該紫外線ランプを中心とした同心円上に複数の円柱体又は円筒体を保持する手段と該複数の円柱体又は円筒体を回転させる手段とを備え、更にその外側の同心円上に円筒状又は円弧状の反射板を備えることを特徴とする紫外線照射装置である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
更に、本発明は、加硫ゴムの表面を有する円柱体又は円筒体に紫外線を照射して該加硫ゴムの表面を改質する方法において、該紫外線を照射するにあたり、上記の紫外線照射方法を用いることを特徴とする加硫ゴムの表面の改質方法である。
更に、本発明は、加硫ゴムの表面を有する円柱体又は円筒体の該加硫ゴムの表面を上記の改質方法によって改質する工程を有する、改質された加硫ゴムの表面を有する円柱体又は円筒体の製造方法である。
更に、本発明は、上記の改質された加硫ゴムの表面を有する円柱体又は円筒体が電子写真用部材である上記の改質された加硫ゴムの表面を有する円柱体又は円筒体の製造方法である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の紫外線照射装置を用いた紫外線照射方法によれば、ゴムローラのような円柱体又は円筒体に対して円周方向の紫外線積算照射量が均一であり、且つ効率良く紫外線が照射されており、更に連続的に照射して量産する事も容易である。その結果、低コストで、表面硬度の均一性が優れ、更に動摩擦係数が低減されたゴムローラを安定して得られる。また、紫外線照射装置としての小型化も可能である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
ゴムローラの加熱方法としては、加熱状態の円筒状または平面状の部材にゴムローラを回転させながら押し当てることによる加熱方法でも良く、更にこれに、熱風炉、加硫缶、熱盤、遠・近赤外線などを用いた加熱方法や、誘導加熱方法等のいずれの方法を併用しても良く、140℃以上220℃以下の範囲の温度で10分以上120分以下の時間で加熱して、ゴムローラ表面が加硫している事が好ましい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
ここで、図１には押出機の模式図を示す。押出機１はクロスヘッド２を備える。クロスヘッドは芯金送りローラ３によって送られた芯金４を後ろから挿入でき、芯金と同時に円筒状のゴム材料を一体に押出す事ができる。ゴム材料を芯金の周囲に円筒状に成形した後に、端部に対して切断・除去処理５を行い、ゴムローラ６とした。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
前記のゴムローラの芯金として使用する材料としては、ニッケルメッキやクロムメッキしたＳＵＭ材等の鋼材を含むステンレススチール棒、リン青銅棒、アルミニウム棒、耐熱樹脂棒が好ましい。又、芯金上に設けられたゴム層は導電性の弾性層であり、ポリマーとしては、天然ゴム、ブタジエンゴム、ヒドリンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッソゴム、塩素ゴム、熱可塑エラストマー等のいずれでも良く、ポリマー中に分散させる導電粉としてはカーボンブラック、導電性カーボン等のカーボン類、及び金属粉、導電性の繊維、或いは酸化スズ等の半導電性金属酸化物粉体、更にこれらの混合物等のいずれでも良い。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
ここで、図２には紫外線照射装置の模式図と紫外線照射時の装置断面図を示す。まず、複数のゴムローラを、ローラ上保持部材及びローラ下保持部材で保持して、管状の紫外線ランプを中心に同心円上に配置する。更にその外側の同心円上に円筒状又は円弧状の反射板を配置する。この時、ゴムローラ同士が接触しないように考慮して配置する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、紫外線を照射する際にはゴムローラを一定の回転数で回転させて紫外線を照射する。回転させる手段として例えばモーターを使用して、モーターの動力がベルトによりローラ下保持部材に伝えられてゴムローラが回転する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
管状の紫外線ランプは、高出力低圧水銀ランプ、無電極低圧水銀ランプ、エキシマランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプのいずれでも良いが、表面処理の効果に応じて適宜選択すれば良い。又、管状の紫外線ランプ形状については好ましくは円筒型のものが良いが、Ｕ字型のものを縦に配置しても良い。本発明では、高出力低圧水銀ランプを用いており、主に254nｍの波長を代表とする紫外線が照射される。ここで、本発明で用いた紫外線ランプ(低圧水銀ランプ)の分光分布を図３に示す。尚、紫外線の積算照射量は、下記で定義される。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
この紫外線照射装置を連続ラインとして使用する場合には、図４に示すようにゴムローラ６を流して紫外線照射しても良い。この場合、管状の紫外線ランプ７を中心にゴムローラ６が自転と公転を同時に行い、ロータリー方式で連続的に紫外線が照射される。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
また、ゴムローラを紫外線照射装置に搬入・搬出する場合には、反射板を扉として開閉して図５に示すようなチャッキング搬送ハンドにより搬入・搬出を行う。また、ゴムローラを複数本同時に紫外線照射した後に、図６に示すようなチャッキング搬送冶具により上又は下から搬入・搬出を行っても良い。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
〈紫外線照射方法〉
前記６本のゴムローラに対して、図２の模式的に示す紫外線照射装置を用いて、低圧水銀ランプ(ハリソン東芝ライティング製)による紫外線照射を５分間行った。ここで、製作されたゴムローラの構成を図８に示す。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
低圧水銀ランプに関しては、主に254nｍの波長を代表とする紫外線で、この時の紫外線積算照射量は約6000ｍＪ/cｍ2であった(紫外線強度は20ｍＷ/cｍ2)。また、反射板に鏡面加工を施したステンレス板を使用した(紫外線の反射率は約80％)。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
又、このゴムローラを図７に示す電子写真方式の画像形成装置に帯電ローラとして組込み、感光ドラムの両端に500gづつの荷重を負荷した状態で圧接し、23.5℃/60％の環境でハーフトーン画像による連続6000枚の耐久画像評価を行った。この評価において、本実施例のゴムローラ(帯電ローラ)はローラ表面上の汚れは若干確認されたものの汚れによる不良画像もなく、良好な画像を得ることができた。結果を表１に示す。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
〈紫外線照射方法〉
反射板に光沢アルマイト処理を施した高純度アルミニウム板(紫外線の反射率は90％以上)を使用した以外は、前記の実施例１と同様な方法で、６本のゴムローラに対して、図２の模式的に示す紫外線照射装置を用いて、低圧水銀ランプ(ハリソン東芝ライティング製)による紫外線照射を４分30秒間行った。ここで、製作されたゴムローラの構成を図８に示す。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
又、このゴムローラを図７に示す電子写真方式の画像形成装置に帯電ローラとして組込み、感光ドラムの両端に500gづつの荷重を負荷した状態で圧接し、23.5℃/60％の環境でハーフトーン画像による連続6000枚の耐久画像評価を行った。この評価において、本実施例のゴムローラ(帯電ローラ)はローラ表面上の汚れは若干確認されたものの汚れによる不良画像もなく、良好な画像を得ることができた。結果を表１に示す。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
〈紫外線照射方法〉
ゴムローラ表面に、シリコーン変性ウレタン系の表面処理剤を、円筒状のリングヘッドを用いたリング塗布方法により含浸・浸透させた。その後、６本のゴムローラに対して、前記の実施例２と同様な方法で紫外線照射を行った。紫外線照射は４分30秒間で波長254nｍの紫外線積算照射量は約6000ｍＪ/cｍ2であった。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
又、このゴムローラを図７に示す電子写真方式の画像形成装置に帯電ローラとして組込み、感光ドラムの両端に500gづつの荷重を負荷した状態で圧接し、23.5℃/60％の環境でハーフトーン画像による連続6000枚の耐久画像評価を行った。この評価において、本実施例のゴムローラ(帯電ローラ)はローラ表面上の汚れも確認されず汚れによる不良画像もなく、良好な画像を得ることができた。結果を表１に示す。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
〈紫外線照射方法〉
ゴムローラ表面に、フッ化アルキル基含有のシリコーン表面処理剤を、円筒状のリングヘッドを用いたリング塗布方法により含浸・浸透させた。その後、２灯のＵ字型の管状低圧水銀ランプ(ハリソン東芝ライティング製)を中心に縦配置して、その周りにゴムローラを２４本配置して、更にその外側に光沢アルマイト処理を施した高純度アルミニウム(紫外線の反射率は90％以上)の反射板を配置して、ゴムローラを30rpｍで回転させ紫外線照射を４分30秒間行った。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
又、このゴムローラを図７に示す電子写真方式の画像形成装置に帯電ローラとして組込み、感光ドラムの両端に500gづつの荷重を負荷した状態で圧接し、23.5℃/60％の環境でハーフトーン画像による連続6000枚の耐久画像評価を行った。この評価において、本実施例のゴムローラ(帯電ローラ)はローラ表面上の汚れも確認されず汚れによる不良画像もなく、良好な画像を得ることができた。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
低圧水銀ランプに関しては、主に254nｍの波長を代表とする紫外線で、90°回転毎の各紫外線積算照射量は約1800ｍＪ/cｍ2であった(紫外線強度は20ｍＷ/cｍ2)。また、反射板に鏡面加工を施したステンレス板を使用した。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
このゴムローラを図７に示す電子写真方式の画像形成装置に帯電ローラとして組込み、感光ドラムの両端に500gづつの荷重を負荷した状態で圧接し、23.5℃/60％の環境でハーフトーン画像による連続6000枚の耐久画像評価を行った。この評価において、本比較例のゴムローラ(帯電ローラ)はローラ表面上の汚れによる不良画像の発生、更にはローラ表面上の汚れまたは紫外線照射ムラによるものと考えられるローラ周期の濃度ムラが発生してしまった。結果を表１に示す。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
【表１】
2007023220.tif 000001
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
【図１】押出機の模式図である。
【図２】(a)本発明の紫外線照射装置の模式図であり、(b)紫外線照射時の装置断面図である。
【図３】低圧水銀ランプの分光分布を示す図である。
【図４】本発明の紫外線照射装置におけるゴムローラの流れの一例を示す図である。
【図５】本発明の紫外線照射装置におけるゴムローラ搬送方法の一例を示す図である。
【図６】本発明の紫外線照射装置におけるゴムローラ搬送方法の一例を示す図である。
【図７】画像形成装置の概略を示す構成図である。
【図８】本発明における実施例１及び２により作製されたゴムローラの断面図である。
【図９】本発明における実施例３及び４により作製されたゴムローラの断面図である。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
１  押出機
２  押出機のクロスヘッド
３  芯金送りローラ
４  芯金
５  切断・除去処理
６  ゴムローラ
７  管状の紫外線ランプ
８  反射板
１４  電子写真感光体（感光ドラム）
１５  帯電ローラ（帯電手段）
１６  露光系
１７  現像ローラ（現像手段）
１８  転写ローラ（転写手段）
１９  クリーニング手段
Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３  バイアス印加用電源
２０  ゴム層
２１  紫外線照射処理層
２２  表面処理剤の塗膜層