(57)【要約】【課題】導電性支持体をキャビティに入れ、ゴムを主成分とする材料を充填して導電性支持体に半導線性弾性層を成形する帯電部材の製造方法において、キャビティに材料を充填する時間を遅くすると表面にヘジテーションマークが着くという問題がある。また、キャビティに材料を充填する時間を早くすると反りが大きくなるという問題がある。【解決手段】キャビティへのゴムを主成分とする材料の充填時間を、キュラストメーターの測定で１０％の硬化反応が進行する時間（Ｔ１０）の６０％〜７６％（０．６０×Ｔ１０〜０．７６×Ｔ１０）とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型キャビティに導電性支持体をセットし、該金型キャビティにゴムを主成分とする材料を充填して該導電性支持体上に半導電性弾性層を成形した後、該成形物を前記金型キャビティから脱型し、該半導電性弾性層の表面を研磨する帯電部材の製造方法において、
前記金型キャビティへの前記ゴムを主成分とする材料の充填時間を、キュラストメーターの測定で１０％の硬化反応が進行する時間（Ｔ１０）の６０％（０．６０×Ｔ１０）以上７６％（０．７６×Ｔ１０）以下とすることを特徴とする帯電部材の製造方法
【請求項２】
前記ゴムは、エピクロルヒドリン・エチレンオキサイド・アリルグリシジルエーテル共重合体である請求項１に記載の帯電部材の製造方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として複写機、プリンター等の画像形成装置で使用される帯電部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置において、感光体の帯電は、従来よりコロナ放電器によるコロナ放電方式が使用されている。しかし、かかるコロナ放電方式は、高圧電源が必要なことと、放電に伴いオゾンが発生し環境に悪影響を及ぼすことから、帯電ロールを感光体へ接触させ、従動回転させながら電圧を印加し、感光体表面を帯電させる接触ロール帯電方式が低中速機では主に採用されている。
【０００３】
この種の帯電ロールを製造する方法としては、導電性支持体を金型キャビティにセットし、金型キャビティ中にゴムを充填した後、該ゴムを固化して導電性支持体の表面に半導電性弾性層を形成した後、半導電性弾性層の表面を研磨するものがある（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−２４９８０５号公報
【特許文献２】特開平０５−３０３２５８号公報
【特許文献３】特開２００８−０５１９６２号公報
【特許文献４】特開２００６−１１３１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、金型キャビティにゴムを充填する時間を遅くすると、金型キャビティにゴムが満ちる前にゴムの一部の硬化が始まるため、半導電性弾性層にうろこ状の微細な凹凸（ヘジテーションマーク）が着くという問題がある。かかるヘジテーションマークが付いた帯電ロールを画像形成装置で用いると、画像品質を悪化させるという問題がある。尚、該ヘジテーションマークは、半導電性弾性層の内部までも形成されているので、半導電性弾性層の表面を研磨しても無くなることはない。また、金型キャビティへのゴムの充填時間を遅くすると、帯電ロールの生産性が悪化するという問題もある。
【０００６】
逆に、金型キャビティへのゴムの充填時間を早くすると、前記したヘジテーションマークは無くなるが、導電性支持体の反り量が大きくなるという問題がある。導電性支持体が反る理由は、高圧のゴムが金型キャビティに短時間で充填されると、ゴムの高い圧力で導電性支持体を曲げる力が働くからである。かかる導電性支持体の反り量が大きな帯電ロールは表面を研磨しても帯電ロールの形状が悪いので、かかる帯電ロールを画像形成装置で使用すると、感光体への帯電ロールの接触が一様でないため、画像品質を悪化させるという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記した全ての問題を解決するためになされたものであって、画像品質に影響を与えることがなく、高い生産効率で帯電部材が生産できる帯電部材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（第１発明）
第１発明に係る帯電部材の製造方法は、金型キャビティに導電性支持体をセットし、金型キャビティにゴムを主成分とする材料を充填して導電性支持体上に半導電性弾性層を形成した後、成形物を金型キャビティから脱型し、半導電性弾性層の表面を研磨するものである。そして、金型キャビティへのゴムを主成分とする材料の充填時間を、キュラストメーターの測定で１０％の硬化反応が進行する時間（Ｔ１０）の６０％〜７６％（０．６０×Ｔ１０〜０．７６×Ｔ１０）とするものである。
【０００９】
ここで、成形物とは、導電性支持体をセットした金型キャビティに、金型キャビティを満たす量のゴムを主成分とする材料を射出充填した後、ゴムを固化して得たものをいう。
また、脱型とは、前記した成形物を金型キャビティから取り出すことをいう。具体的には、可動型と固定型を型締めすることにより形成される金型キャビティであれば、可動型を動作させて型開きを行い、可動型または固定型の金型キャビティを構成する部分に着いている成形物を、可動型または固定型から取り出すことである。
【００１０】
また、キュラストメーター（加硫試験機）とは、ゴム材料の加硫特性や、ゴムの硬化過程を測定する試験機をいう。より具体的には、金型キャビティに充填するゴムを主成分とする材料のサンプルをキュラストメーターの測定部にセットし、一定振幅で振動変形を与えたときに発生する応力を測定する。これにより、ゴムを主成分とする材料が硬化するまでに加わる応力を経時的に測定することができる。本発明で用いるキュラストメーターは、一般に市販されているものを用いることができる。
【００１１】
本発明においては、金型キャビティおける、ある温度でのトルク−時間曲線をキュラストメーターにて測定し、トルクが最も小さいところをゴムを主成分とする材料が１００％溶融状態（０％硬化）とし、トルクが最も安定したところをゴムを主成分とする材料が１００％硬化したとする。そして、ゴムを主成分とする材料が１０％硬化するまでに要する時間、すなわち、キュラストメーターの測定で１０％の硬化反応が進行する時間をＴ１０とする。
【００１２】
本発明は、金型キャビティへの溶融したゴムを主成分とする材料の充填時間を０．６０×Ｔ１０以上０．７６×Ｔ１０以下の範囲に設定するものである。かかる範囲内の時間に金型キャビティにゴムを主成分とする材料を充填すれば（満たせば）、表面にヘジテーションマークが無く、反りが非常に少ない帯電部材を製造することができる。
【００１３】
（第２発明）
第２発明に係る帯電部材の製造方法は、第１発明において、ゴムをエピクロルヒドリン・エチレンオキサイド・アリルグリシジルエーテル共重合体としたものである。
かかる構成であっても、前記第１発明と同じ効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る帯電部材の製造方法は、画像品質に影響を与えることがなく、高い生産効率で帯電部材を生産できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を以下に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
（導電性支持体）
本発明で使用する導電性支持体は、鉄、アルミニウム等の金属製のシャフトを用いることができる。
本実施例においては、導電性支持体として、鉄製の金属シャフトに無電解ニッケルメッキをコーティングしたものを用いた。
【００１７】
（ゴム）
本発明では、例えば、エピクロルヒドリン・エチレンオキサイド・アリルグリシジルエーテル共重合体、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）等の電気抵抗値が低い弾性材料を使用することができる。
本実施例においては、表１に示す様に、ゴムとして、日本ゼオン社製のエピクロルヒドリンゴムを用い、このエピクロルヒドリンゴム１００重量部に対して、表１に示す各種添加剤を配合した。尚、表１において、配合部とは、重量部のことである。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
（キュラストメーターでの測定）
上記表１のゴムを主成分とする材料８グラムを、ＪＳＲトレーディング株式会社製のキュラストメーター（型式：キュラストメーター７）の測定部に載せ、図１に示すキュラスト特性（グラフ）を得た。
【００２０】
図１により、表１に示すゴムを主成分とする材料を用いた場合のトルクの最小値（ＭＩＮ）は（１）であり、最大値（ＭＡＸ）は（２）である。つまり、表１に示すゴムを主成分とする材料は、（１）では溶融状態にあり、（２）では硬化した状態にある。この（１）を溶融状態、（２）を硬化状態とした場合に、ゴムを主成分とする材料が１０％硬化した状態は、図１における（３）である。そして、（３）における時間Ｔ１０は、１．１分である。
【００２１】
ここで、ゴムを主成分とする材料が１０％硬化した状態である（３）の位置の求め方は、トルクの最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）の差を１０等分して求めた単位トルク（（ＭＡＸ−ＭＩＮ）÷１０）を、トルクの最小値（ＭＩＮ）に加算すれば、ゴムを主成分とする材料が１０％硬化した状態である（３）の位置のトルク（ＭＩＮ＋単位トルク）が分かるので、このトルクの算出値（ＭＩＮ＋単位トルク）に基づいて（３）の位置が分かる。
【００２２】
本実施例においては、表１に示すゴムを主成分とする材料が１０％硬化する時間Ｔ１０は、図１により１．１分である。そうすると、表１に示すゴムを主成分とする材料を用いて帯電部材を製造する場合は、金型キャビティへの当該ゴムを主成分とする材料の充填時間を、１．１分×６０％以上１．１分×７６％以下に設定すれば良いことがわかる。すなわち、４０秒以上５０秒以下である。  
【００２３】
（帯電ロールの成形テスト）
表１に示したゴムを主成分とする材料を用いて、図２に示す帯電部材としての帯電ロールの成形テストを行った。
導線性支持体としての鉄製の金属シャフト（長さ３３０ｍｍ、直径８ｍｍ）を、金型（固定型および可動型）の温度と略同一の温度まで予備加熱して、固定型にセットし、可動型を型締めした後、溶融状態のゴムを主成分とする材料（表１）が金型キャビティに満ちるまで射出充填した。充填時間（充填開始から充填終了までの時間）を３０秒、３５秒、４０秒、４５秒、５０秒、５５秒にして、それぞれ１本の帯電ロールを製造した。製造した帯電ロールは、半導電性弾性弾性層の長さが３１５ｍｍ、直径が１２．５ｍｍである。
【００２４】
脱型した後、半導電性弾性弾性層を研磨する前に、帯電ロールの振れと、ヘジテーションマークの有無を確認した。振れの測定は、帯電ロールの両端を支持して定速で回転させ、レーザー測定器により帯電ロールの中央部の振れ量を測定した。尚、半導電性弾性弾性層を研磨する前に、帯電ロールの振れを測定した理由は、研磨前に振れが大きいと研磨後であっても振れが大きく、研磨前に振れが小さいと研磨後も振れが小さいからである。
表２は、実験結果をまとめたものである。
【００２５】
【表２】
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【００２６】
表２より、ヘジテーションマークは、充填時間が５５秒（０．８３×Ｔ１０）の場合のみにできるため、この場合のみＮＧであった。
一方、振れは、充填時間が４０秒（０．６０×Ｔ１０）以上５０秒（０．７６×Ｔ１０）以下の場合に振れ量が０．１７ｍｍ以下であり、良好な結果が出た。
【００２７】
つまり、ヘジテーションマークが無く、かつ、振れ（導電性支持体の反り）が小さい帯電ロールを製造するためには、金型キャビティへのゴムを主成分とする材料の充填時間を、キュラストメーターの測定で１０％の硬化反応が進行する時間（Ｔ１０）の６０％〜７６％（０．６０×Ｔ１０〜０．７６×Ｔ１０）とすれば良いことが分かる。
【００２８】
その後、充填時間を４０秒、４５秒、５０秒とした、すなわち、キュラストメーターの測定で１０％の硬化反応が進行する時間（Ｔ１０）の６０％〜７６％（０．６０×Ｔ１０〜０．７６×Ｔ１０）とした３本の帯電ロールの半導電性弾性層の表面を０．２５ｍｍ研磨した後、帯電ロールの両端を支持して定速で回転させ、レーザー測定器により帯電ロールの中央部の振れ量を測定した。振れ量は、表１のデータと略同じであった。
【００２９】
前記した実施例は、説明のために例示したものであって、本発明としてはそれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更、削除および付加が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、複写機、プリンター等の画像形成装置で使用される帯電部材の製造方法で用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】キュラストメーターのグラフ（実施例１）
【図２】帯電ロールの正面図（実施例１）
【符号の説明】
【００３２】
１  導電性支持体
２  半導電性弾性層
【図１】
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【図２】
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