弾性ローラの製造方法、弾性ローラ、電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置
【課題】弾性層の厚み精度の良い弾性ローラを製造すること。
【解決手段】開放端に向かって漸次内径が拡大する位置決め凹部を有する一対の軸芯体保持具３９，４０の間に軸芯体１０１を配置する。各軸芯体保持具３９，４０の位置決め凹部の内壁面を軸芯体１０１の両端部に当接させた状態で一対の軸芯体保持具３９，４０で軸芯体１０１を挟持することにより、軸芯体１０１の軸方向と直交する方向の位置決めを行う。一対の軸芯体保持具３９，４０により軸芯体１０１を位置決めした後、一対の軸芯体保持具３９，４０による挟持荷重を、軸芯体１０１の撓みが解消するまで低下させる。挟持荷重を低下させた状態で、塗工ヘッド３８を軸芯体１０１に対して軸方向に相対的に移動させ、軸芯体１０１の外周に、弾性層１０２となる硬化性の液状弾性層材料を塗工ヘッド３８から吐出する。
【解決手段】開放端に向かって漸次内径が拡大する位置決め凹部を有する一対の軸芯体保持具３９，４０の間に軸芯体１０１を配置する。各軸芯体保持具３９，４０の位置決め凹部の内壁面を軸芯体１０１の両端部に当接させた状態で一対の軸芯体保持具３９，４０で軸芯体１０１を挟持することにより、軸芯体１０１の軸方向と直交する方向の位置決めを行う。一対の軸芯体保持具３９，４０により軸芯体１０１を位置決めした後、一対の軸芯体保持具３９，４０による挟持荷重を、軸芯体１０１の撓みが解消するまで低下させる。挟持荷重を低下させた状態で、塗工ヘッド３８を軸芯体１０１に対して軸方向に相対的に移動させ、軸芯体１０１の外周に、弾性層１０２となる硬化性の液状弾性層材料を塗工ヘッド３８から吐出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機等の電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置に用いられる弾性ローラの製造方法、この製造方法により製造される弾性ローラ、並びに弾性ローラを備えた電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置の本体内部には画像形成部が設置され、クリーニング、帯電、潜像、現像、転写、定着のプロセスを経て画像がシート状の記録材に形成される。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、現像部および転写部を備えている。
【０００３】
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る。画像が転写された記録材は、定着部に搬送されて加熱及び加圧され、画像が定着されて排出される。
【０００４】
電子写真方式の画像形成装置において、感光ドラムは帯電ローラにより均一に帯電され、レーザー等により静電潜像が形成される。次に、現像容器内の現像剤が現像剤塗布ローラおよび現像剤規制部材により適正電荷で均一に現像ローラ上に塗布され、感光ドラムと現像ローラとの接触部で現像剤の転写（現像）が行われる。その後、感光ドラム上の現像剤は、転写ローラにより記録材に転写され、熱と圧力（加圧ローラと定着ローラ）により定着され、感光ドラム上に残留した現像剤はクリーニングブレードによって除かれ、一連のプロセスが完了する。
【０００５】
画像形成装置において、例えば現像ローラの場合、常時感光ドラム及び現像剤規制部材に圧接された状態にあり、現像を行なう際には現像ローラと感光ドラム、現像ローラと現像剤規制部材の間に現像剤が介在して圧接している。感光ドラムに転写されない現像剤は、現像剤塗布ローラによって剥ぎ取られ再度現像容器内に戻り、容器内で攪拌され再び現像剤塗布ローラによって現像ローラ上に搬送される。これらの工程を繰り返すうちに現像剤は大きなストレスを受けるという結果になる。
【０００６】
そこで、現像剤へのストレスを軽減するという目的から現像ローラは適度な弾性を有する材料で形成されている。つまり、接触現像方式に用いられる現像ローラは、軸芯体の外周に弾性層を設けた構成の弾性ローラとなっている。さらに必要に応じて、弾性層の外周に表面性を付与するために各種の樹脂溶液を塗布し、表面層を設けた構成の弾性ローラもある。
【０００７】
従来、軸芯体の外周に弾性層を成形する方法として、環状の塗工ヘッドを用いた塗工法が提案されている（特許文献１参照）。この塗工方法においては、数ミリ程度の厚みの弾性層を達成するために、まず、高粘度の弾性層材料を溶媒により希釈し、塗工に必要な粘度にまで下げた液状の弾性層材料を用意しておく。そして、軸芯体の両端部を一対の軸芯体保持具でクランプ保持し、塗工ヘッドに対して軸芯体を移動させ、塗工ヘッドから弾性層材料を吐出することで、軸芯体への弾性層材料の塗工が行われる。その後、弾性層材料の希釈に使用した溶媒を例えば蒸発等により除去して、弾性層を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１９０８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、弾性ローラは、常に他部材と接触した状態で回転しているので、接触状態を安定に保つ必要があるために弾性ローラとして高い寸法精度が必要とされる。例えば弾性ローラが現像ローラである場合、現像ローラと現像剤塗布ローラ及び現像剤規制部材との接触状態を安定に保つことができないと、現像剤の供給量がばらついたり、感光ドラムに対する圧力分布がばらついたりする。これによって記録材に形成される画像に濃度ムラ等が発生する。
【００１０】
また近年、電子写真のカラー化及び高画質化のニーズが高まり、電子写真方式の画像形成装置用の弾性ローラには、外形寸法や振れ（厚み精度）の高精度化が厳しく要求されている。例えば、接触式現像方式において、現像ローラは上述したように、感光ドラム表面に対し接触しているため、外形寸法や振れ（厚み精度）が正確でないと、感光ドラムとローラ間のニップ幅やニップ力に変動が生じ濃度ムラ等の画像不良が発生する。
【００１１】
弾性ローラとして好ましく使用できる弾性層の振れ（厚みムラ）は、装置のグレードや耐久性にもよるが、例えば、９０μｍ以下が好ましく、特には６０μｍ以下、さらには３０μｍ以下が好ましい。したがって、弾性ローラの弾性層の振れ（厚みムラ）を低減するには、一対の軸芯体保持具で軸芯体を保持する際の軸芯体の軸方向と直交する方向の位置決めが重要である。
【００１２】
そこで本発明は、寸法精度、特には弾性層の厚み精度の良い、弾性ローラの製造方法、この製造方法による弾性ローラ、並びに弾性ローラを備えた電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、軸芯体と、前記軸芯体の外周に設けられた弾性層とを有する弾性ローラの製造方法において、開放端に向かって漸次内径が拡大する位置決め凹部を有する一対の軸芯体保持具の間に前記軸芯体を配置し、前記各軸芯体保持具の位置決め凹部の内壁面を前記軸芯体の両端部に当接させた状態で前記一対の軸芯体保持具で前記軸芯体を挟持することにより、前記軸芯体の軸方向と直交する方向の位置決めを行う位置決め工程と、前記位置決め工程にて前記一対の軸芯体保持具により前記軸芯体を位置決めした後、前記一対の軸芯体保持具による挟持荷重を、前記軸芯体の撓みが解消するまで低下させる荷重切替工程と、前記荷重切替工程により前記挟持荷重を低下させた状態で、塗工ヘッドを前記軸芯体に対して軸方向に相対的に移動させ、前記軸芯体の外周に、前記弾性層となる硬化性の液状弾性層材料を前記塗工ヘッドから吐出する塗工工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、位置決め工程により軸芯体の軸方向と直交する方向の位置決めがなされ、更に荷重切替工程にて軸芯体の撓みも解消されるので、塗工工程にて液状弾性層材料が吐出されて形成される弾性層の厚みムラが低減し、弾性ローラの振れ精度が向上する。
【００１５】
そして、このようにして製造された弾性ローラを使用することにより、弾性ローラに接触する他部材に与える応力の偏りが低減し、ストレスがかかる部分の磨耗や劣化を抑制することができる。
【００１６】
また、このようにして製造された弾性ローラを電子写真プロセスカートリッジや画像形成装置の現像ローラに適用することにより、電荷や現像剤の供給バランスがくずれるのを抑制することができ、シートに形成される画像の濃度ムラを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る弾性ローラの製造方法を実施するリングコート機の概略構成を示す説明図である。
【図２】各軸芯体保持具と軸芯体の端部の断面図であり、（ａ）は上側の軸芯体保持具の断面図、（ｂ）は下側の軸芯体保持具の断面図である。
【図３】弾性ローラの製造方法を説明するための図であり、（ａ）は軸芯体を軸芯体保持具に配置する工程を説明するための図、（ｂ）は軸芯体を保持し、軸芯体の位置決めを行う位置決め工程と荷重切替工程を説明するための図である。（ｃ）は塗工工程前の準備工程を説明するための図、（ｄ）は塗工工程を説明するための図である。
【図４】各軸芯体保持具と軸芯体の端部の断面図であり、（ａ）は上側の軸芯体保持具の断面図、（ｂ）は下側の軸芯体保持具の断面図である。
【図５】電子写真プロセスカートリッジを有する画像形成装置の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る弾性ローラの製造方法を実施するリングコート機の概略構成を示す説明図である。
【００１９】
図１に示すリングコート機１００は、架台３１の上に略垂直にコラム３２が取り付けられ、架台３１とコラム３２の上部に精密ボールネジ３３が略垂直に取り付けられている。リニアガイド４４は、精密ボールネジ３３と平行にコラム３２に２本取り付けられている。ＬＭガイド３４はリニアガイド４４と精密ボールネジ３３とを連結し、サーボモータ３５よりプーリ３６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３２には塗工ヘッド固定テーブル４５が取り付けられている。塗工ヘッド固定テーブル４５には、塗工ヘッド位置補正ＸＹステージ４６が取り付けられており、塗工ヘッド位置補正ＸＹステージ４６上に環状の塗工ヘッド３８が取り付けられている。また、塗工ヘッド固定テーブル４５には、軸芯体１０１の位置および塗工ヘッド３８の位置を検出するレーザー測長器４８がＸＹ方向にそれぞれ一つずつ取り付けられている。
【００２１】
ＬＭガイド３４には１対のブラケット３７，３７が取り付けられる。ＬＭガイド３４の下部に設けたブラケット３７には、軸芯体位置補正ＸＹステージ４７が取り付けられており、軸芯体位置補正ＸＹステージ４７上には、一方の軸芯体保持具３９が略垂直に取り付けられている。ＬＭガイド３４の上部に設けたブラケット３７には、他方の軸芯体保持具４０が、一方の軸芯体保持具３９の軸心と同軸となるように配置されている。これら一対の軸芯体保持具３９，４０により軸芯体１０１を垂直な状態で挟持することができる。本実施の形態では、軸芯体保持具３９が下側に配置され、軸芯体保持具４０が上側に配置される。
【００２２】
塗工ヘッド３８は、円環形状に形成されており、その内壁には、液体吐出口である環状スリット（ノズル）が形成されている。そして、塗工ヘッド３８の軸心が軸芯体保持具３９，４０の移動方向と平行となるように、塗工ヘッド３８が塗工ヘッド位置補正ＸＹステージ４６に支持されている。
【００２３】
塗工ヘッド位置補正ＸＹステージ４６は、塗工ヘッド３８の軸心（環状スリットの軸心）が軸芯体保持具３９，４０の軸心と同軸となるように、塗工ヘッド３８の位置を調整する。
【００２４】
塗工ヘッド３８に設けられた液状弾性層材料の供給口４１は、配管４２を介して供給弁４３に接続されている。材料供給弁４３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）の液状の弾性層材料を吐出可能としている。弾性層材料は材料タンクから、材料定量吐出装置により一定量計量され、混合ミキサーで混合される。その後、材料供給ポンプにより混合された弾性層材料は、材料供給弁４３から配管４２を経由して、供給口４１に送られる。供給口４１より送り込まれた弾性層材料は、塗工ヘッド３８内の流路を通り、塗工ヘッド３８のノズルから吐出される。
【００２５】
弾性層材料の層厚を一定にさせるために、塗工ヘッド３８のノズルからの吐出量と材料供給ポンプからの供給量を一定にして、保持されている軸芯体１０１を垂直方向であるＺ方向（軸芯体１０１の軸方向）に上方へ移動させる。これにより、軸芯体１０１は塗工ヘッド３８に対して相対的に軸方向に移動し、軸芯体１０１の外周上に弾性層材料が塗布され、円筒形状（ロール形状）の弾性層１０２が形成される。このリングコート機１００により軸芯体１０１と弾性層１０２とからなる弾性ローラ１０３が製造される。
【００２６】
なお、本実施の形態で使用される軸芯体１０１は、電極および支持部材として機能するものである。軸芯体１０１は、例えばアルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属又は合金、クロム又はニッケル等で鍍金処理を施した鉄、合成樹脂等の材質で構成される。軸芯体１０１の形状は、円柱形や中心部を空洞化した円筒形が好ましい。軸芯体１０１の外径は適宜決めることができるが、通常４〜２０ｍｍの範囲にする。
【００２７】
本実施の形態では、リングコート機１００は、クランプ荷重変更機構５０を備えている。クランプ荷重変更機構５０は、例えばエアーシリンダーや油圧シリンダー等であり、軸芯体保持具４０の上部に設置されている。
【００２８】
クランプ荷重変更機構５０にエアーシリンダーを用いた場合、精密減圧弁により制御された圧縮空気圧を切り替えることで、一対の軸芯体保持具３９，４０にかかる軸方向の荷重が切り替えられる。すなわち、軸芯体１０１をクランプする時には、エアーシリンダーに高空気圧をかけることで、一対の軸芯体保持具３９，４０にかかる軸方向の荷重を高荷重とする。その後、吐出塗工時には、エアーシリンダーの空気圧を低圧化することで、軸芯体保持具３９，４０にかかる軸方向の荷重を低荷重に切り替えている。
【００２９】
ここで、各軸芯体保持具３９，４０の構造について説明する。各軸芯体保持具３９，４０は、円柱状となる外壁面を有している。図２は、各軸芯体保持具と軸芯体の端部の断面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、各軸芯体保持具３９，４０には、円柱状の本体の一端面側に、位置決め凹部３９ａ，４０ａが形成されている。各位置決め凹部３９ａ，４０ａは、底部から開放端に向かって漸次内径が拡大するように形成されている。そして、一対の軸芯体保持具３９，４０の位置決め凹部３９ａ，４０ａが向かい合うように、一対の軸芯体保持具３９，４０が配置されている。
【００３０】
ここで、軸芯体１０１の各端部１０１ａ，１０１ｂは、Ｃ面取りされて、円錐台の先細り形状に形成されている。したがって、本実施の形態では、各軸芯体保持具３９，４０の位置決め凹部３９ａ，４０ａの内壁面３９ｂ，４０ｂが、Ｒ形状に形成されている。
【００３１】
次に、図３を参照しながら、弾性ローラ１０３の製造方法について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、軸芯体保持具４０を上方に退避させておき、この状態で、一対の軸芯体保持具３９，４０の間に軸芯体１０１を配置する。なお、軸芯体保持具３９の上端は、環状の塗工ヘッド３８の中を貫通して、塗工ヘッド３８より上位に位置している。
【００３２】
次に、軸芯体保持具４０を軸芯体１０１の軸方向と平行な方向であって、軸芯体保持具４０が軸芯体１０１を挟持する方向に移動させる。そして、図２に示すように、各軸芯体保持具３９，４０の位置決め凹部３９ａ，４０ａの内壁面３９ｂ，４０ｂを軸芯体１０１の両端部１０１ａ，１０１ｂに当接させる。この状態で図３（ｂ）に示すように、一対の軸芯体保持具３９，４０で軸芯体１０１が挟持される。これにより、軸芯体１０１の軸方向と直交する方向の位置ずれが矯正され、軸芯体１０１の軸方向と直交する方向の位置決めが行われる（位置決め工程）。
【００３３】
このとき、一対の軸芯体保持具３９，４０による軸芯体１０１の挟持荷重を第１の荷重とすると、第１の荷重は、３０．０Ｎ以上、２００．０Ｎ以下の高荷重に設定されるのが好ましい。この時の軸方向にかかる荷重が３０．０Ｎ以上であると、その荷重により軸芯体保持具３９，４０に対する軸芯体１０１の位置ずれが矯正され、クランプ位置が高精度になる。軸芯体保持具３９，４０の軸方向にかかる荷重が２００．０Ｎ以下であると、軸芯体１０１が塑性変形することなく、軸芯体保持具３９，４０に対する軸芯体１０１の位置ずれが矯正され、クランプ位置が高精度になる。なお、軸芯体保持具３９，４０の軸方向にかかる荷重は、実際に荷重をかけた状態で、プッシュプルゲージで測定する。
【００３４】
ここで、軸芯体１０１の端部１０１ａ，１０１ｂがＣ面取りされ、軸芯体保持具３９，４０の受け部である位置決め凹部３９ａ，４０ａの内壁面３９ｂ，４０ｂがＲ形状であるので、軸芯体１０１の両端部１０１ａ，１０１ｂが内壁面３９ｂ，４０ｂに当接する。これにより、軸芯体１０１の軸心が軸芯体保持具３９，４０の軸心と一致する方向に軸芯体１０１が内壁面３９ｂ，４０ｂに円滑に案内され、上下の軸芯体保持具３９，４０と軸芯体１０１との同心度が向上する。したがって、クランプ位置が高精度になり、振れ精度のよい弾性ローラ１０３を製造することが可能となる。
【００３５】
次に、図３（ｂ）に示す位置決め工程にて一対の軸芯体保持具３９，４０により軸芯体１０１を位置決めした後、一対の軸芯体保持具３９，４０による挟持荷重を、第１の荷重から軸芯体１０１の撓みが解消する第２の荷重まで低下させる（荷重切替工程）。
【００３６】
ここで、第２の荷重は、０．５Ｎ以上、２０．０Ｎ以下の低荷重に設定されるが好ましい。軸芯体保持具３９，４０の軸方向にかかる荷重が０．５Ｎ以上であると、弾性層材料の吐出圧により、クランプした軸芯体１０１の位置ずれが起こらず、クランプ位置が高精度に保たれる。また、軸芯体保持具３９，４０の軸方向にかかる荷重が２０．０Ｎ以下であると、軸芯体１０１の弾性変形による、撓みの解放での振れ精度が回避できるからである。すなわち、吐出塗工時には、軸芯体１０１を上下方向に保持する軸芯体保持具３９，４０の軸方向にかかる荷重が０．５Ｎ以上、２０．０Ｎ以下の低荷重に切り替えていると、振れ精度が向上した弾性ローラ１０３を製造することが可能となる。
【００３７】
次に、上下軸方向に軸芯体１０１を保持した状態で、ＬＭガイド３４（図１）を下降させると、図３（ｃ）に示すように、塗工ヘッド３８が軸芯体１０１に対して相対的に上昇する。
【００３８】
その後、荷重切替工程により挟持荷重を第２の荷重に低下させた状態で、図３（ｄ）に示すように、保持されている軸芯体１０１を垂直方向（軸芯体１０１の軸方向）に上方へ移動させながら、塗工ヘッド３８から硬化性の液状弾性層材料を吐出させる（塗工工程）。そして、軸芯体１０１の外周に塗布した液状弾性層材料に含まれる溶媒を蒸発させて、弾性層材料を硬化させ、円筒形状（ロール形状）の弾性層１０２が形成される。
【００３９】
そして、軸芯体保持具４０を上昇させることで、製造された弾性ローラ１０３をリングコート機１００から取り外すことができる。このようにして、軸芯体１０１をクランプする時は高荷重とし、吐出塗工時には、高荷重から低荷重に切り替えていることで、弾性層１０２の厚みムラが低減し、寸法精度、特に振れ精度のよい弾性ローラ１０３を製造することが可能である。また、このようにして製造された弾性ローラ１０３を使用することにより、弾性ローラ１０３に接触する他部材に与える応力の偏りが低減し、ストレスがかかる部分の磨耗や劣化を抑制することができる。
【００４０】
ここで、軸芯体１０１の端部１０１ａ，１０１ｂが、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、Ｒ面取りされている場合についても適用可能である。その場合は、各軸芯体保持具３９，４０の位置決め凹部３９ａ，４０ａの内壁面３９ｂ，４０ｂが、テーパ形状に形成されているのが好ましい。また、この場合も、軸芯体１０１の軸心が上下の軸芯体保持具３９，４０の軸心に一致するように、軸芯体１０１の両端部１０１ａ，１０１ｂが内壁面３９ｂ，４０ｂに案内されるので、上下の軸芯体保持具３９，４０と軸芯体１０１との同心度が向上する。したがって、クランプ位置が高精度になり、振れ精度のよい弾性ローラ１０３を製造することが可能となる。
【００４１】
次に、軸芯体保持具３９，４０の位置決め凹部３９ａ，４０ａの内壁面３９ｂ，４０ｂの表面粗度は、算術平均粗さＲａが３．２μｍ以下であることが好ましい。算術平均粗さＲａを３．２μｍ以下とすることで、軸芯体保持具３９，４０と軸芯体１０１との間で、物理的摩擦が少なくなり、軸芯体保持具３９，４０に対する軸芯体１０１の位置ずれがより矯正され易くなるからである。これにより、クランプ位置が高精度となり、振れ精度のよい弾性ローラ１０３を製造することが可能である。なお、算術平均粗さＲａの下限値は、物理的摩擦を少なくすることから、現在可能な手段による最小の粗さである。
【００４２】
次に、弾性層１０２は、層厚が２．０ｍｍ以上、６．０ｍｍ以下の範囲とすることが好ましい。リングコート機１００としては、塗工ヘッドが横方向に移動させるもの（横型）があり、弾性層１０２の均一性が十分に得られるからである。
【００４３】
弾性層の厚みが２．０ｍｍ以下である場合、横型のリングコート機でも有用である。しかしながら、本実施の形態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では弾性層１０２の厚みが一般的に２．０ｍｍ以上である。弾性ローラは、常に他部材と接触した状態で回転しており、接触状態を安定に保つ必要があるからである。液状材料の層厚を２．０ｍｍ以上となるように横型のリングコート機を用いて塗布すると、液状材料の自重により重力方向に垂れが生じ、弾性層の厚みのばらつきが大きくなり、振れが大きくなることが考慮される。したがって、本実施の形態では、上記するような縦型のリングコート機が好ましい。０．５ｍｍ以下であると、例えば現像ローラの場合、弾性層の弾性が得られず、現像剤へのストレスを低減させることができない。また、弾性層の厚みが１０．０ｍｍ以上であると、縦型リングコート機においても、液状材料の自重により重力方向に垂れが生じ、外径寸法や振れを低化させることがある。弾性ローラとして好ましく使用できる振れ（弾性層の厚みムラ）は、装置のグレードや耐久性にもよるが、９０μｍ以下が好ましく、特には６０μｍ以下、さらには３０μｍ以下である。３０μｍ以下とすることにより、他部材に与える応力に偏りが生じ、ストレスが大きな部分の磨耗や劣化を早める原因となることを防止でき、電荷や現像剤の供給バランスがくずれることによる画像弊害、特には濃度ムラなどが生じる原因となることを防止できる。すなわち、弾性層材料の層厚が２．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下とすることで、電子写真方式の画像形成装置に適正な弾性ローラとなる。
【００４４】
軸芯体１０１の外周に塗工ヘッド３８で塗布する液状弾性層材料の粘度は、１０〜５０００Ｐａ・ｓが好ましい。粘度は２５℃における、せん断速１ｓ−１での値である（以下同じ）。液状弾性層材料の粘度を１０Ｐａ・ｓ以上とすることにより、液状弾性層材料の自重により重力方向に垂れが生じず、外径寸法や振れの精度を良くできる。また、液状弾性層材料の粘度を５０００Ｐａ・ｓ以下とすることにより、材料供給における配管内のせん断速度において、弾性層材料粘度が高いために装置に高負荷がかかり安定した材料供給に困難が生じることを防止することができる。
【００４５】
液状弾性層材料は、室温で流動性を持つポリマーで、加熱により硬化が進行するものが好ましい。具体的には、液状ジエンゴム（ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム等）、液状シリコーンゴム、液状ウレタンゴム等が挙げられる。このようなゴムは、単独で用いてよく、又は二種以上を混合して用いてもよい。中でも、弾性層１０２には、十分な変形回復力を持たせることが重要であるため、弾性層材料としては液状シリコーンゴム、液状ウレタンゴムを用いることが好ましい。特に加工性が良好で寸法精度の安定性が高く、硬化反応時に反応副生成物が発生しないなどの生産性に優れる理由から、付加反応架橋型液状シリコーンゴムを用いることが、より好ましい。
【００４６】
液状シリコーンゴムは、例えばオルガノポリシロキサン（Ａ液）およびオルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ液）を含み、さらに触媒や他の添加物を適宜含む組成物である。オルガノポリシロキサンはシリコーンゴム原料のベースポリマーであり、その分子量は特に限定されないが平均分子量１万以上１００万以下が好ましく、平均分子量５万以上７０万以下がより好ましい。
【００４７】
上記オルガノポリシロキサンのアルケニル基は、オルガノハイドロジェンポリシロキサンの活性水素と反応して架橋点を形成する部位であり、その種類は特に限定されない。しかし、アルケニル基は、活性水素との反応が高い等の理由から、ビニル基、アリル基の少なくとも一方であることが好ましく、ビニル基がより好ましい。オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、硬化工程における付加反応の架橋剤の働きをするもので、一分子中のケイ素原子結合水素原子の数は２個以上であり、硬化反応を最適に行わせるために、３個以上のポリマーが好ましい。
【００４８】
オルガノハイドロジェンポリシロキサンの平均分子量は特に制限がなく、好ましい平均分子量は１０００から１００００程度である。硬化反応を適切に行わせるためには、比較的低分子量である平均分子量１０００以上５０００以下のポリマーが好ましい。
【００４９】
液状シリコーンゴムは、オルガノハイドロジェンポリシロキサンの架橋触媒として、例えば、塩化白金酸六水和物を含むことができる。また、架橋触媒として、ヒドロシリル化反応において触媒作用を示す遷移金属化合物も使用できる。
【００５０】
弾性層１０２には、所望の性能が得られる範囲内になるように、非導電性充填材、可塑剤などの各種添加剤が適宜配合されていてもよい。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、アルミノケイ酸、炭酸カルシウムなどが挙げられる。可塑剤としては、例えば、ポリジメチルシロキサンオイル、ジフェニルシランジオール、トリメチルシラノール、フタル酸誘導体、アジピン酸誘導体などが挙げられる。これら液状シリコーンゴム中にカーボンブラック、グラファイト及び導電性金属酸化物等の電子伝導機構を有する導電剤及びアルカリ金属塩や四級アンモニウム塩等のイオン伝導機構を有する導電剤を適宣添加し所望の抵抗に調整するのが一般的である。
【００５１】
軸芯体１０１の外周に塗布された弾性層材料の層を加熱硬化し、弾性ローラとする。弾性層材料の層の表面は、未硬化の状態では、粘着性を有している。このため、加熱硬化する方法としては非接触で、装置が簡易で、軸芯体外周上の弾性層材料の層を長手方向に均一に熱処理できる赤外線加熱が好ましい。この時、赤外線加熱装置を固定し、弾性層材料からなる円筒形状（ロール形状）の未硬化物層を設けた軸芯体１０１を周方向に回転させることにより、周方向に均一に加熱硬化が行われる。弾性層材料表面の加熱硬化温度としては、使用する弾性層材料にもよるが、例えば付加反応架橋型液状シリコーンゴムの場合、シリコーンゴム硬化反応が開始する１００℃以上２５０℃以下が好ましい。
【００５２】
ここで、弾性層１０２の硬化後の物性安定化、弾性層１０２中の反応残渣及び未反応低分子分を除去する等を目的として、赤外線加熱後の弾性層１０２に更に熱処理等の二次硬化を行ってもよい。その後、弾性層１０２の両端を突き切って弾性層１０２を必要な長さにすると共に、弾性層形成に際して異常が発生しやすい、弾性層材料を軸芯体１０１上に形成する際の始端及び終端を予め除去することも好ましい。
【００５３】
以上のようにして形成された弾性層１０２の外周側に耐磨耗性やトナー帯電性、離形性の観点から、さらに表面層を設けることもできる。表面層を形成する材料としては、各種のポリアミド、フッ素樹脂、水素添加スチレン−ブチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、オレフィン樹脂等が挙げられる。これらの材料は、単独で用いてよく、又は二種以上を混合して用いてもよい。これらの材料には必要に応じて各種添加剤が添加される。
【００５４】
これらの表面層を構成する材料は、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、ボールミル等のビーズを利用した従来公知の分散装置を使用して、分散させる。得られた表層形成用の分散体は、スプレー塗工法、ディッピング法等により弾性層１０２の表面に塗布される。表面層の厚みとしては、５〜５０μｍが好ましい。低分子量成分がしみ出してきて感光ドラムを汚染することを防止する観点から５μｍ以上が好ましく、ローラが硬くなり、融着が発生することを防止する観点から５０μｍ以下が好ましい。より好ましくは１０〜３０μｍである。
【００５５】
本実施の形態の製造方法により製造された弾性ローラ１０３は、寸法精度、特には振れ（弾性層の厚み精度）の良い、ローコストなものである。本実施の形態の弾性ローラ１０３は、電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置の現像ローラとして使用することができる。以下、現像ローラがリングコート機１００で製造された弾性ローラ１０３である場合について説明する。
【００５６】
図５は、電子写真プロセスカートリッジを有する画像形成装置の一例を示す模式図である。現像ローラ１は、潜像を担持する潜像担持体としての感光ドラム１１に対向して、当接または圧接した状態で現像剤（トナー）を担持する。そして、現像ローラ１は、感光ドラム１１に現像剤としてのトナーを付与することにより潜像をトナー像として可視化する機能を持つ。
【００５７】
なお、本画像形成装置は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像を形成する画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄが４個あり、タンデム方式で設けられている。そして、感光ドラム１１、帯電装置（図５では帯電ローラ）１２、画像露光装置１３、現像装置１４、クリーニング装置１５、画像転写装置（図５では転写ローラ）１６等で画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄが構成されている。これら４個の画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄの仕様は各色トナー特性に応じて少し調整に差異があるものの、基本的構成は同じである。また、感光ドラム１１、帯電装置１２、現像装置１４及びクリーニング装置１５が一体となり、電子写真プロセスカートリッジを形成している。
【００５８】
現像装置１４には、一成分トナー５を収容した現像容器６と、現像容器６内の長手方向に延在する開口部に位置し、感光ドラム１１と対向設置された現像ローラ１とを備え、感光ドラム１１上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。
さらに、現像ローラ１に一成分トナー５を供給すると共に現像に使用されずに現像ローラ１に担持されている一成分トナー５を現像ローラ１から掻き取るトナー供給ローラ７が現像ローラ１に当接して設けられている。また、現像ローラ１上の一成分トナー５の担持量を規制すると共に摩擦帯電する現像ブレード８が現像ローラ１に当接して設けられている。
【００５９】
感光ドラム１１の表面が帯電装置１２により所定の極性・電位に一様に帯電され、画像情報が画像露光装置１３からビームとして、帯電された感光ドラム１１の表面に照射され、静電潜像が形成される。次いで、現像装置１４にて現像ローラ１の表面に現像剤である一成分トナー５の層が形成され、現像ローラ１を感光ドラム１１の表面に接触させて、感光ドラム１１の表面に一成分トナー５が供給される。これにより、感光ドラム１１の表面にトナー像（可視画像）が形成される。このトナー像は感光ドラム１１の回転に伴って、画像転写装置１６と対向する場所に来たときにその回転と同期して供給されてきた紙等の転写材２５に転写される。
【００６０】
なお、本実施の形態では、４つの画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄが一連に連動して所定の色画像を１つの転写材２５上に重ねて形成されている。したがって、転写材２５をそれぞれの画像形成ユニットの画像形成と同期させる、つまり、画像形成が転写材２５の挿入と同期している。
【００６１】
そのために、転写材２５を輸送するための転写搬送ベルト１７が、感光ドラム１１と画像転写装置１６との間に挟まれるように、転写搬送ベルト１７の駆動ローラ１８、テンションローラ１９及び従動ローラ２０に架け回されている。転写材２５は転写搬送ベルト１７に吸着ローラ２１の働きにより静電的に吸着された形で搬送されている。なお、供給ローラ２２は転写材２５を供給するためのものである。
【００６２】
画像が形成された転写材２５は、転写搬送ベルト１７から剥離装置２３の働きにより剥がされ、定着装置２４に送られ、トナー像は転写材２５に定着されて、印画が完了する。一方、トナー像の転写材２５への転写が終わった感光ドラム１１はさらに回転して、クリーニング装置１５により表面がクリーニングされ、必要により除電装置（不図示）によって除電される。その後感光ドラム１１は次の画像形成に供される。なお、図５において、電源２６及び電源２７は、それぞれ画像転写装置１６、吸着ローラ２１へのバイアス電源である。
【００６３】
以上、図１に示すリングコート機１００にて製造された弾性ローラを電子写真プロセスカートリッジや画像形成装置の現像ローラ１に適用することにより、電荷や現像剤の供給バランスがくずれるのを抑制することができる。したがって、転写材２５（シート）に形成される画像の濃度ムラを抑制することができる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、タンデム型の転写材上へ直接各色のトナー像を転写する装置で説明したが、現像ローラとして本発明の弾性ローラを使用する装置であればいずれでもよい。例えば、白黒の単色画像形成装置、転写ローラや転写ベルトに一旦各色のトナー像を重ねてカラー画像を形成し、それを転写部材へ一括して転写する画像形成装置が挙げられる。また、各色の現像ユニットがロータ上に配置されたり、感光ドラムに並列して配置されたりした画像形成装置等が挙げられる。また、電子写真プロセスカートリッジではなく、感光ドラム、帯電装置、現像装置等が直接、画像形成装置に組み込まれていても構わない。
【００６５】
本実施の形態の弾性ローラは、上記した現像ローラとしてばかりでなく、その弾性層の均一性が良好であることから、帯電ローラ、転写ローラ等の導電性が必要な用途にも使用可能である。
【００６６】
また、弾性層１０２の厚さを３０μｍ以下とすることにより、他部材に与える応力に偏りが生じるのを防止でき、弾性層１０２の磨耗や劣化を防止できる。また、電荷や現像剤の供給バランスがくずれることによる画像弊害、特には濃度ムラなどが生じるのを防止できる。
【実施例】
【００６７】
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制限するものではない。
【００６８】
（振れ：弾性層の厚みムラ測定）
振れは、軸芯体１０１を回転軸として弾性ローラを回転させ、回転軸と垂直に配置した非接触レーザー測長器（キーエンス製 ＬＳ−５０００）で測定した弾性層１０２の半径の最大値と最小値の差を値として求める。弾性層１０２の軸方向に１ｃｍピッチで前記半径の最大値と最小値の差を求め、その差の値の中で最大の値を弾性層の振れの値とする。
【００６９】
（画像評価）
以下の実施例・比較例で作成した弾性ローラを現像ローラ１として、ヒューレット・パッカード社製の電子写真方式の画像形成装置「ＨＰ Ｃｏｌｏｒ ＬａｓｅｒＪｅｔ ３７００」（商品名）の電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。公称寿命は、６０００枚（Ａ４サイズ、５％印字率）、電子写真プロセスカートリッジは、黒・シアン・マゼンタ・イエローの４色であった。
【００７０】
次いで、この電子写真プロセスカートリッジを上記画像成形装置に組み込んで、画像（ベタ画像、ハーフトーン画像、文字画像）を出力し、濃度ムラ（ローラピッチ）を目視にて観察し、下記基準で評価した。
Ａ：全画像において良好。
Ｂ：全画像にて濃度ムラが若干確認される。
Ｃ：全画像において濃度ムラが確認される。
【００７１】
（液状材料の粘度測定）
粘度測定には、Ｈａａｋｅ社製ＲｈｅｏＳｔｒｅｓｓ６００（商品名）を用いた。弾性層材料は、シリコーンゴム材料とし、Ａ液およびＢ液を質量基準１：１で混合した未硬化の状態とした。この弾性層材料約１ｇを採取し試料台の上に乗せ、コーンプレートを徐々に近づけて、試料台から約５０μｍの位置で測定ギャップを設定した（コーンプレートは直径３５ｍｍ、傾斜角度１°を用いた）。
【００７２】
そのとき、まわりに押し出された弾性層材料を奇麗に除去し、測定に影響の出ないようにした。試料温度が２５℃になるようにプレート台の温度は設定され、試料をセットしてから１０分間放置後、測定を開始した。試料にかけるせん断速度を０．１ｓ−１からスタートし１０ｓ−１までの範囲を、０．２ｓ−１ずつ変化させ、せん断速度１ｓ−１のせん断応力をせん断速１ｓ−１で割った値を粘度とした。
【００７３】
（軸芯体にかかる軸方向の荷重測定）
荷重測定には、プッシュプルゲージ（大場計器製作所製 丸型バネ式）を用いた。軸芯体１０１をクランプしない状態で軸芯体保持具４０を下降させ、高荷重時及び低荷重時について、それぞれプッシュプルゲージで軸芯体保持具４０を押上げに必要な力を軸芯体１０１のかかる軸方向の荷重とした。
【００７４】
［実施例１］
（シリコーンゴム材料の調製）
付加反応架橋型液状シリコーンゴム（商品名：ＤＹ３５−１２６５、東レダウコーニング社製）のＡ液およびＢ液の各液１００質量部に、それぞれカーボンブラック（ＭＡ１１、三菱化学社製）１０質量部を加え、プラネタリーミキサーで、３０分間混合脱泡した。その後、カーボンブラックを配合したＡ液およびＢ液を、それぞれ塗工装置付随の原料タンクにセットし、圧送ポンプを使用して、スタテックミキサーに送り出し、Ａ液およびＢ液を質量基準１：１で混合した。このシリコーンゴム混合液を弾性層材料とした。その粘度は５５０Ｐａ・ｓであった。
【００７５】
（弾性ローラの作成）
図１に示した形態の塗工ヘッド３８を有する縦型リングコート機を用いた。軸芯体保持具３９の上端を、塗工ヘッド３８の中を通って塗工ヘッド３８より上位に位置させた。この状態で、軸芯体保持具３９にセットされた長さ２８０ｍｍ、外径φ６ｍｍ、両端部がＣ１面取りされた鉄製の軸芯体１０１を、軸芯体保持具４０を下降させることで、略垂直方向に保持した。この時、クランプするタイミングで軸芯体１０１にかかる軸方向の荷重は５０．０Ｎである。なお、軸芯体保持具３９及び軸芯体保持具４０の軸芯体１０１を受ける部分である凹部の内壁面の形状はＲ１面であり、この部分の算術平均粗さＲａは０．３μｍである。その後、エアーシリンダーによるクランプ荷重変更機構５０によって、軸芯体１０１にかかる軸方向の荷重を１０．０Ｎに切り替えた。ＬＭガイド３４で保持した軸芯体１０１を下降させ、軸芯体保持具４０の下端位置で、ＬＭガイド３４を停止させた。
【００７６】
その後、軸芯体保持具３９，４０を垂直に上昇（３０ｍｍ／ｓｅｃ）させて軸芯体１０１を移動させた。それに合わせて、塗工ヘッド３８の内側に開口した環状スリット（ノズル）から、上記シリコーンゴム材料を２．５２ｍｌ／ｓｅｃで吐出し、軸芯体１０１の外周にシリコーンゴム材料からなる円筒形状（ロール形状）にシリコーンゴム材料の層を形成した。リングコート機１００から軸芯体１０１を取り外し、未硬化の成形物層を有するローラ（以下、未硬化のローラ）を作成した。
【００７７】
この未硬化のローラを、軸芯体１０１を中心として６０ｒｐｍで回転させ、その未硬化の成形物層表面に、株式会社ハイベック製の赤外線加熱ランプ「ＨＹＬ２５」（商品名）で赤外線（出力１０００Ｗ）を４分間照射し、硬化させた。なお、赤外線照射時の成形物層表面とランプの距離は６０ｍｍであり、成形物層表面の温度は２００℃であった。その後、硬化したシリコーンゴムの弾性層１０２の物性を安定させ、シリコーンゴムの弾性層１０２中の反応残渣および未反応低分子分を除去する等を目的として、電気炉で２００℃、４時間の二次硬化を行った。これにより、軸芯体１０１の外周上に層厚３．０ｍｍのシリコーン弾性層１０２を有する弾性ローラを得た。
【００７８】
このようにして弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。軸芯体１０１を上下端部で保持固定する軸芯体保持具３９，４０にかかる軸方向の荷重を、軸芯体１０１をクランプするタイミングで高荷重とし、吐出塗工時には、高荷重から低荷重に切り替えている。これにより、弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、安定して弾性ローラを製造できた。
【００７９】
（現像ローラの作製）
ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部、イソシアネート７７質量部、カーボンブラック２４質量部にＭＥＫを加え、サンドミルで１時間分散した。ポリウレタンポリオールプレポリマーは、「タケラックＴＥ５０６０」（商品名、三井武田ケミカル株式会社製）を用いた。イソシアネートは、「コロネート２５２１」（商品名、日本ポリウレタン株式会社製）を用いた。カーボンブラックは、「ＭＡ１００」（商品名、三菱化学株式会社製）を用いた。分散後さらにＭＥＫを加えて固形分２０質量％から３０質量％の範囲で塗布乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように調整して、表面層用塗料を得た。
【００８０】
この塗料中に、１０００本作製した弾性ローラのうち、一番振れが大きい弾性ローラ（振れ２５μｍ）を浸漬して、表面層に塗布した後、自然乾燥させた。次いで、１４０℃にて６０分間加熱処理して、塗料膜を硬化し、表面層が形成された現像ローラ１１を得た。
【００８１】
（画像評価）
作成した現像ローラ１１（振れ２５μｍ）を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
【００８２】
［実施例２］
付加反応架橋型液状シリコーンゴムのＡ液およびＢ液として次のものを用いた。シリコーンベースポリマー（重量平均分子量Ｍｗ＝１０００００、東レダウコーニング社製）１００質量部、カーボンブラック（商品名：ＭＡ７７、三菱化学社製）４質量部、をプラネタリーミキサーで、３０分間混合脱泡し、シリコーンゴムベース材料を得た。このベース材料１００質量部に対して、塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液（白金含有量３質量％）０．０２質量部を加え、混合したものをＡ液とした。また、上記シリコーンベース材料１００質量部に対して、オルガノハイドロジェンポリシロキサン（粘度１０ｍＰａ・ｓ、ＳｉＨ含有量１質量％、東レダウコーニング社製）１．５質量部を加え、混合したものをＢ液とした。弾性層形成材料であるシリコーンゴム混合液粘度は、１３Ｐａ・ｓであった。
【００８３】
この弾性層形成材料を用い、軸芯体１０１をクランプする時の荷重を３０．０Ｎとし、吐出塗工時には、０．５Ｎに切り替えている以外、実施例１と同様に弾性ローラを製造した。なお、軸芯体１０１として、鉄製の長さ２８０ｍｍ、外径φ６ｍｍ、両端部がＲ１面取りされたものを用いた。また、軸芯体保持具３９及び軸芯体保持具４０の凹部の内壁面の形状はＣ１面であり、この部分の算術平均粗さＲａは１．５μｍとした。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。
【００８４】
軸芯体１０１を上下端部で保持固定する軸芯体保持具３９，４０にかかる軸方向の荷重を、軸芯体１０１をクランプするタイミングで高荷重とし、吐出塗工時には、高荷重から低荷重に切り替えている。これにより、弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、安定して弾性ローラを製造できた。
【００８５】
また、実施例１と同様にして現像ローラ１２（振れ２８μｍ）を得た。作成した現像ローラ１２を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
【００８６】
［実施例３］
カーボンブラック（商品名：ＭＡ１１、三菱化学社製）を２０質量部にした以外、実施例１と同様にシリコーンゴム材料を調整した。弾性層形成用材料であるシリコーンゴム混合液粘度は、４９９０Ｐａ・ｓであった。
【００８７】
この弾性層形成材料を用い、軸芯体１０１をクランプする時の荷重を２００．０Ｎとし、吐出塗工時には、２０．０Ｎに切り替えている以外、実施例１と同様に弾性ローラを製造した。なお、軸芯体１０１として、鉄製の長さ２８０ｍｍ、外径φ６ｍｍ、両端部がＲ１面取りされたものを用いた。また、軸芯体保持具３９および軸芯体保持具４０の凹部の内壁面の形状は６０°のテーパであり、この部分の算術平均粗さＲａを２．８μｍとした。
【００８８】
このようにして弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。
【００８９】
軸芯体１０１を上下端部で保持固定する軸芯体保持具３９，４０にかかる軸方向の荷重を、軸芯体１０１をクランプするタイミングで高荷重とし、吐出塗工時には、高荷重から低荷重に切り替えている。これにより、弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、安定して弾性ローラを製造できた。
【００９０】
また、実施例１と同様にして現像ローラ１３（振れ２７μｍ）を得た。作成した現像ローラ１３を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
【００９１】
［実施例４］
塗工ヘッド３８の内側に開口した環状スリットから、シリコーンゴム材料を１．４９ｍｌ／ｓｅｃで吐出し、軸芯体１０１の外周上に層厚２．０ｍｍのシリコーン層を有する弾性ローラを得た以外、実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。
【００９２】
軸芯体１０１を上下端部で保持固定する軸芯体保持具３９，４０にかかる軸方向の荷重を、軸芯体１０１をクランプするタイミングで高荷重とし、吐出塗工時には、高荷重から低荷重に切り替えている。これにより、弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、安定して弾性ローラを製造できた。
【００９３】
また、実施例１と同様にして現像ローラ１４（振れ２７μｍ）を得た。作成した現像ローラ１４を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
【００９４】
［実施例５］
塗工ヘッド３８の内側に開口した環状スリットから、シリコーンゴム材料を６．７２ｍｌ／ｓｅｃで吐出し、軸芯体１０１の外周上に層厚６．０ｍｍのシリコーン層を有する弾性ローラを得た以外、実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。
【００９５】
軸芯体１０１を上下端部で保持固定する軸芯体保持具３９，４０にかかる軸方向の荷重を、軸芯体１０１をクランプするタイミングで高荷重とし、吐出塗工時には、高荷重から低荷重に切り替えている。これにより、弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、安定して弾性ローラを製造できた。
【００９６】
また、実施例１と同様にして現像ローラ１５（振れ２６μｍ）を得た。作成した現像ローラ１５を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
【００９７】
［比較例１］
軸芯体１０１にかかる軸方向の荷重を切り替えず、５０．０Ｎで固定した以外、実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が８４％、振れ６０μｍ以下が１００％であった。振れが小さい弾性ローラを安定して製造できなかった。また、実施例１と同様にして現像ローラ１６（振れ５２μｍ）を得た。作成した現像ローラ１６を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
【００９８】
［比較例２］
軸芯体１０１にかかる軸方向の荷重を切り替えず、０．５Ｎで固定した以外、実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が７１％、振れ６０μｍ以下が９７％、振れ９０μｍ以下が１００％であった。振れが小さい弾性ローラを安定して製造できなかった。また、実施例１と同様にして現像ローラ１７（振れ８５μｍ）を得た。作成した現像ローラ１７を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
【００９９】
［比較例３］
軸芯体１０１にかかる軸方向の荷重を切り替えず、２００．０Ｎで固定した以外、実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が７０％、振れ６０μｍ以下が９５％、振れ９０μｍ以下が１００％であった。振れが小さい弾性ローラを安定して製造できなかった。また、実施例１と同様にして現像ローラ１８（振れ８８μｍ）を得た。作成した現像ローラ１８を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
【０１００】
【表１】
【０１０１】
【表２】
【符号の説明】
【０１０２】
１ 現像ローラ
３９，４０ 軸芯体保持具
３９ａ，４０ａ 位置決め凹部
３９ｂ，４０ｂ 内壁面
１０１ 軸芯体
１０１ａ，１０１ｂ 端部
１０２ 弾性層
１０３ 弾性ローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機等の電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置に用いられる弾性ローラの製造方法、この製造方法により製造される弾性ローラ、並びに弾性ローラを備えた電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置の本体内部には画像形成部が設置され、クリーニング、帯電、潜像、現像、転写、定着のプロセスを経て画像がシート状の記録材に形成される。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、現像部および転写部を備えている。
【０００３】
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る。画像が転写された記録材は、定着部に搬送されて加熱及び加圧され、画像が定着されて排出される。
【０００４】
電子写真方式の画像形成装置において、感光ドラムは帯電ローラにより均一に帯電され、レーザー等により静電潜像が形成される。次に、現像容器内の現像剤が現像剤塗布ローラおよび現像剤規制部材により適正電荷で均一に現像ローラ上に塗布され、感光ドラムと現像ローラとの接触部で現像剤の転写（現像）が行われる。その後、感光ドラム上の現像剤は、転写ローラにより記録材に転写され、熱と圧力（加圧ローラと定着ローラ）により定着され、感光ドラム上に残留した現像剤はクリーニングブレードによって除かれ、一連のプロセスが完了する。
【０００５】
画像形成装置において、例えば現像ローラの場合、常時感光ドラム及び現像剤規制部材に圧接された状態にあり、現像を行なう際には現像ローラと感光ドラム、現像ローラと現像剤規制部材の間に現像剤が介在して圧接している。感光ドラムに転写されない現像剤は、現像剤塗布ローラによって剥ぎ取られ再度現像容器内に戻り、容器内で攪拌され再び現像剤塗布ローラによって現像ローラ上に搬送される。これらの工程を繰り返すうちに現像剤は大きなストレスを受けるという結果になる。
【０００６】
そこで、現像剤へのストレスを軽減するという目的から現像ローラは適度な弾性を有する材料で形成されている。つまり、接触現像方式に用いられる現像ローラは、軸芯体の外周に弾性層を設けた構成の弾性ローラとなっている。さらに必要に応じて、弾性層の外周に表面性を付与するために各種の樹脂溶液を塗布し、表面層を設けた構成の弾性ローラもある。
【０００７】
従来、軸芯体の外周に弾性層を成形する方法として、環状の塗工ヘッドを用いた塗工法が提案されている（特許文献１参照）。この塗工方法においては、数ミリ程度の厚みの弾性層を達成するために、まず、高粘度の弾性層材料を溶媒により希釈し、塗工に必要な粘度にまで下げた液状の弾性層材料を用意しておく。そして、軸芯体の両端部を一対の軸芯体保持具でクランプ保持し、塗工ヘッドに対して軸芯体を移動させ、塗工ヘッドから弾性層材料を吐出することで、軸芯体への弾性層材料の塗工が行われる。その後、弾性層材料の希釈に使用した溶媒を例えば蒸発等により除去して、弾性層を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１９０８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、弾性ローラは、常に他部材と接触した状態で回転しているので、接触状態を安定に保つ必要があるために弾性ローラとして高い寸法精度が必要とされる。例えば弾性ローラが現像ローラである場合、現像ローラと現像剤塗布ローラ及び現像剤規制部材との接触状態を安定に保つことができないと、現像剤の供給量がばらついたり、感光ドラムに対する圧力分布がばらついたりする。これによって記録材に形成される画像に濃度ムラ等が発生する。
【００１０】
また近年、電子写真のカラー化及び高画質化のニーズが高まり、電子写真方式の画像形成装置用の弾性ローラには、外形寸法や振れ（厚み精度）の高精度化が厳しく要求されている。例えば、接触式現像方式において、現像ローラは上述したように、感光ドラム表面に対し接触しているため、外形寸法や振れ（厚み精度）が正確でないと、感光ドラムとローラ間のニップ幅やニップ力に変動が生じ濃度ムラ等の画像不良が発生する。
【００１１】
弾性ローラとして好ましく使用できる弾性層の振れ（厚みムラ）は、装置のグレードや耐久性にもよるが、例えば、９０μｍ以下が好ましく、特には６０μｍ以下、さらには３０μｍ以下が好ましい。したがって、弾性ローラの弾性層の振れ（厚みムラ）を低減するには、一対の軸芯体保持具で軸芯体を保持する際の軸芯体の軸方向と直交する方向の位置決めが重要である。
【００１２】
そこで本発明は、寸法精度、特には弾性層の厚み精度の良い、弾性ローラの製造方法、この製造方法による弾性ローラ、並びに弾性ローラを備えた電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、軸芯体と、前記軸芯体の外周に設けられた弾性層とを有する弾性ローラの製造方法において、開放端に向かって漸次内径が拡大する位置決め凹部を有する一対の軸芯体保持具の間に前記軸芯体を配置し、前記各軸芯体保持具の位置決め凹部の内壁面を前記軸芯体の両端部に当接させた状態で前記一対の軸芯体保持具で前記軸芯体を挟持することにより、前記軸芯体の軸方向と直交する方向の位置決めを行う位置決め工程と、前記位置決め工程にて前記一対の軸芯体保持具により前記軸芯体を位置決めした後、前記一対の軸芯体保持具による挟持荷重を、前記軸芯体の撓みが解消するまで低下させる荷重切替工程と、前記荷重切替工程により前記挟持荷重を低下させた状態で、塗工ヘッドを前記軸芯体に対して軸方向に相対的に移動させ、前記軸芯体の外周に、前記弾性層となる硬化性の液状弾性層材料を前記塗工ヘッドから吐出する塗工工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、位置決め工程により軸芯体の軸方向と直交する方向の位置決めがなされ、更に荷重切替工程にて軸芯体の撓みも解消されるので、塗工工程にて液状弾性層材料が吐出されて形成される弾性層の厚みムラが低減し、弾性ローラの振れ精度が向上する。
【００１５】
そして、このようにして製造された弾性ローラを使用することにより、弾性ローラに接触する他部材に与える応力の偏りが低減し、ストレスがかかる部分の磨耗や劣化を抑制することができる。
【００１６】
また、このようにして製造された弾性ローラを電子写真プロセスカートリッジや画像形成装置の現像ローラに適用することにより、電荷や現像剤の供給バランスがくずれるのを抑制することができ、シートに形成される画像の濃度ムラを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る弾性ローラの製造方法を実施するリングコート機の概略構成を示す説明図である。
【図２】各軸芯体保持具と軸芯体の端部の断面図であり、（ａ）は上側の軸芯体保持具の断面図、（ｂ）は下側の軸芯体保持具の断面図である。
【図３】弾性ローラの製造方法を説明するための図であり、（ａ）は軸芯体を軸芯体保持具に配置する工程を説明するための図、（ｂ）は軸芯体を保持し、軸芯体の位置決めを行う位置決め工程と荷重切替工程を説明するための図である。（ｃ）は塗工工程前の準備工程を説明するための図、（ｄ）は塗工工程を説明するための図である。
【図４】各軸芯体保持具と軸芯体の端部の断面図であり、（ａ）は上側の軸芯体保持具の断面図、（ｂ）は下側の軸芯体保持具の断面図である。
【図５】電子写真プロセスカートリッジを有する画像形成装置の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る弾性ローラの製造方法を実施するリングコート機の概略構成を示す説明図である。
【００１９】
図１に示すリングコート機１００は、架台３１の上に略垂直にコラム３２が取り付けられ、架台３１とコラム３２の上部に精密ボールネジ３３が略垂直に取り付けられている。リニアガイド４４は、精密ボールネジ３３と平行にコラム３２に２本取り付けられている。ＬＭガイド３４はリニアガイド４４と精密ボールネジ３３とを連結し、サーボモータ３５よりプーリ３６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３２には塗工ヘッド固定テーブル４５が取り付けられている。塗工ヘッド固定テーブル４５には、塗工ヘッド位置補正ＸＹステージ４６が取り付けられており、塗工ヘッド位置補正ＸＹステージ４６上に環状の塗工ヘッド３８が取り付けられている。また、塗工ヘッド固定テーブル４５には、軸芯体１０１の位置および塗工ヘッド３８の位置を検出するレーザー測長器４８がＸＹ方向にそれぞれ一つずつ取り付けられている。
【００２１】
ＬＭガイド３４には１対のブラケット３７，３７が取り付けられる。ＬＭガイド３４の下部に設けたブラケット３７には、軸芯体位置補正ＸＹステージ４７が取り付けられており、軸芯体位置補正ＸＹステージ４７上には、一方の軸芯体保持具３９が略垂直に取り付けられている。ＬＭガイド３４の上部に設けたブラケット３７には、他方の軸芯体保持具４０が、一方の軸芯体保持具３９の軸心と同軸となるように配置されている。これら一対の軸芯体保持具３９，４０により軸芯体１０１を垂直な状態で挟持することができる。本実施の形態では、軸芯体保持具３９が下側に配置され、軸芯体保持具４０が上側に配置される。
【００２２】
塗工ヘッド３８は、円環形状に形成されており、その内壁には、液体吐出口である環状スリット（ノズル）が形成されている。そして、塗工ヘッド３８の軸心が軸芯体保持具３９，４０の移動方向と平行となるように、塗工ヘッド３８が塗工ヘッド位置補正ＸＹステージ４６に支持されている。
【００２３】
塗工ヘッド位置補正ＸＹステージ４６は、塗工ヘッド３８の軸心（環状スリットの軸心）が軸芯体保持具３９，４０の軸心と同軸となるように、塗工ヘッド３８の位置を調整する。
【００２４】
塗工ヘッド３８に設けられた液状弾性層材料の供給口４１は、配管４２を介して供給弁４３に接続されている。材料供給弁４３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）の液状の弾性層材料を吐出可能としている。弾性層材料は材料タンクから、材料定量吐出装置により一定量計量され、混合ミキサーで混合される。その後、材料供給ポンプにより混合された弾性層材料は、材料供給弁４３から配管４２を経由して、供給口４１に送られる。供給口４１より送り込まれた弾性層材料は、塗工ヘッド３８内の流路を通り、塗工ヘッド３８のノズルから吐出される。
【００２５】
弾性層材料の層厚を一定にさせるために、塗工ヘッド３８のノズルからの吐出量と材料供給ポンプからの供給量を一定にして、保持されている軸芯体１０１を垂直方向であるＺ方向（軸芯体１０１の軸方向）に上方へ移動させる。これにより、軸芯体１０１は塗工ヘッド３８に対して相対的に軸方向に移動し、軸芯体１０１の外周上に弾性層材料が塗布され、円筒形状（ロール形状）の弾性層１０２が形成される。このリングコート機１００により軸芯体１０１と弾性層１０２とからなる弾性ローラ１０３が製造される。
【００２６】
なお、本実施の形態で使用される軸芯体１０１は、電極および支持部材として機能するものである。軸芯体１０１は、例えばアルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属又は合金、クロム又はニッケル等で鍍金処理を施した鉄、合成樹脂等の材質で構成される。軸芯体１０１の形状は、円柱形や中心部を空洞化した円筒形が好ましい。軸芯体１０１の外径は適宜決めることができるが、通常４〜２０ｍｍの範囲にする。
【００２７】
本実施の形態では、リングコート機１００は、クランプ荷重変更機構５０を備えている。クランプ荷重変更機構５０は、例えばエアーシリンダーや油圧シリンダー等であり、軸芯体保持具４０の上部に設置されている。
【００２８】
クランプ荷重変更機構５０にエアーシリンダーを用いた場合、精密減圧弁により制御された圧縮空気圧を切り替えることで、一対の軸芯体保持具３９，４０にかかる軸方向の荷重が切り替えられる。すなわち、軸芯体１０１をクランプする時には、エアーシリンダーに高空気圧をかけることで、一対の軸芯体保持具３９，４０にかかる軸方向の荷重を高荷重とする。その後、吐出塗工時には、エアーシリンダーの空気圧を低圧化することで、軸芯体保持具３９，４０にかかる軸方向の荷重を低荷重に切り替えている。
【００２９】
ここで、各軸芯体保持具３９，４０の構造について説明する。各軸芯体保持具３９，４０は、円柱状となる外壁面を有している。図２は、各軸芯体保持具と軸芯体の端部の断面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、各軸芯体保持具３９，４０には、円柱状の本体の一端面側に、位置決め凹部３９ａ，４０ａが形成されている。各位置決め凹部３９ａ，４０ａは、底部から開放端に向かって漸次内径が拡大するように形成されている。そして、一対の軸芯体保持具３９，４０の位置決め凹部３９ａ，４０ａが向かい合うように、一対の軸芯体保持具３９，４０が配置されている。
【００３０】
ここで、軸芯体１０１の各端部１０１ａ，１０１ｂは、Ｃ面取りされて、円錐台の先細り形状に形成されている。したがって、本実施の形態では、各軸芯体保持具３９，４０の位置決め凹部３９ａ，４０ａの内壁面３９ｂ，４０ｂが、Ｒ形状に形成されている。
【００３１】
次に、図３を参照しながら、弾性ローラ１０３の製造方法について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、軸芯体保持具４０を上方に退避させておき、この状態で、一対の軸芯体保持具３９，４０の間に軸芯体１０１を配置する。なお、軸芯体保持具３９の上端は、環状の塗工ヘッド３８の中を貫通して、塗工ヘッド３８より上位に位置している。
【００３２】
次に、軸芯体保持具４０を軸芯体１０１の軸方向と平行な方向であって、軸芯体保持具４０が軸芯体１０１を挟持する方向に移動させる。そして、図２に示すように、各軸芯体保持具３９，４０の位置決め凹部３９ａ，４０ａの内壁面３９ｂ，４０ｂを軸芯体１０１の両端部１０１ａ，１０１ｂに当接させる。この状態で図３（ｂ）に示すように、一対の軸芯体保持具３９，４０で軸芯体１０１が挟持される。これにより、軸芯体１０１の軸方向と直交する方向の位置ずれが矯正され、軸芯体１０１の軸方向と直交する方向の位置決めが行われる（位置決め工程）。
【００３３】
このとき、一対の軸芯体保持具３９，４０による軸芯体１０１の挟持荷重を第１の荷重とすると、第１の荷重は、３０．０Ｎ以上、２００．０Ｎ以下の高荷重に設定されるのが好ましい。この時の軸方向にかかる荷重が３０．０Ｎ以上であると、その荷重により軸芯体保持具３９，４０に対する軸芯体１０１の位置ずれが矯正され、クランプ位置が高精度になる。軸芯体保持具３９，４０の軸方向にかかる荷重が２００．０Ｎ以下であると、軸芯体１０１が塑性変形することなく、軸芯体保持具３９，４０に対する軸芯体１０１の位置ずれが矯正され、クランプ位置が高精度になる。なお、軸芯体保持具３９，４０の軸方向にかかる荷重は、実際に荷重をかけた状態で、プッシュプルゲージで測定する。
【００３４】
ここで、軸芯体１０１の端部１０１ａ，１０１ｂがＣ面取りされ、軸芯体保持具３９，４０の受け部である位置決め凹部３９ａ，４０ａの内壁面３９ｂ，４０ｂがＲ形状であるので、軸芯体１０１の両端部１０１ａ，１０１ｂが内壁面３９ｂ，４０ｂに当接する。これにより、軸芯体１０１の軸心が軸芯体保持具３９，４０の軸心と一致する方向に軸芯体１０１が内壁面３９ｂ，４０ｂに円滑に案内され、上下の軸芯体保持具３９，４０と軸芯体１０１との同心度が向上する。したがって、クランプ位置が高精度になり、振れ精度のよい弾性ローラ１０３を製造することが可能となる。
【００３５】
次に、図３（ｂ）に示す位置決め工程にて一対の軸芯体保持具３９，４０により軸芯体１０１を位置決めした後、一対の軸芯体保持具３９，４０による挟持荷重を、第１の荷重から軸芯体１０１の撓みが解消する第２の荷重まで低下させる（荷重切替工程）。
【００３６】
ここで、第２の荷重は、０．５Ｎ以上、２０．０Ｎ以下の低荷重に設定されるが好ましい。軸芯体保持具３９，４０の軸方向にかかる荷重が０．５Ｎ以上であると、弾性層材料の吐出圧により、クランプした軸芯体１０１の位置ずれが起こらず、クランプ位置が高精度に保たれる。また、軸芯体保持具３９，４０の軸方向にかかる荷重が２０．０Ｎ以下であると、軸芯体１０１の弾性変形による、撓みの解放での振れ精度が回避できるからである。すなわち、吐出塗工時には、軸芯体１０１を上下方向に保持する軸芯体保持具３９，４０の軸方向にかかる荷重が０．５Ｎ以上、２０．０Ｎ以下の低荷重に切り替えていると、振れ精度が向上した弾性ローラ１０３を製造することが可能となる。
【００３７】
次に、上下軸方向に軸芯体１０１を保持した状態で、ＬＭガイド３４（図１）を下降させると、図３（ｃ）に示すように、塗工ヘッド３８が軸芯体１０１に対して相対的に上昇する。
【００３８】
その後、荷重切替工程により挟持荷重を第２の荷重に低下させた状態で、図３（ｄ）に示すように、保持されている軸芯体１０１を垂直方向（軸芯体１０１の軸方向）に上方へ移動させながら、塗工ヘッド３８から硬化性の液状弾性層材料を吐出させる（塗工工程）。そして、軸芯体１０１の外周に塗布した液状弾性層材料に含まれる溶媒を蒸発させて、弾性層材料を硬化させ、円筒形状（ロール形状）の弾性層１０２が形成される。
【００３９】
そして、軸芯体保持具４０を上昇させることで、製造された弾性ローラ１０３をリングコート機１００から取り外すことができる。このようにして、軸芯体１０１をクランプする時は高荷重とし、吐出塗工時には、高荷重から低荷重に切り替えていることで、弾性層１０２の厚みムラが低減し、寸法精度、特に振れ精度のよい弾性ローラ１０３を製造することが可能である。また、このようにして製造された弾性ローラ１０３を使用することにより、弾性ローラ１０３に接触する他部材に与える応力の偏りが低減し、ストレスがかかる部分の磨耗や劣化を抑制することができる。
【００４０】
ここで、軸芯体１０１の端部１０１ａ，１０１ｂが、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、Ｒ面取りされている場合についても適用可能である。その場合は、各軸芯体保持具３９，４０の位置決め凹部３９ａ，４０ａの内壁面３９ｂ，４０ｂが、テーパ形状に形成されているのが好ましい。また、この場合も、軸芯体１０１の軸心が上下の軸芯体保持具３９，４０の軸心に一致するように、軸芯体１０１の両端部１０１ａ，１０１ｂが内壁面３９ｂ，４０ｂに案内されるので、上下の軸芯体保持具３９，４０と軸芯体１０１との同心度が向上する。したがって、クランプ位置が高精度になり、振れ精度のよい弾性ローラ１０３を製造することが可能となる。
【００４１】
次に、軸芯体保持具３９，４０の位置決め凹部３９ａ，４０ａの内壁面３９ｂ，４０ｂの表面粗度は、算術平均粗さＲａが３．２μｍ以下であることが好ましい。算術平均粗さＲａを３．２μｍ以下とすることで、軸芯体保持具３９，４０と軸芯体１０１との間で、物理的摩擦が少なくなり、軸芯体保持具３９，４０に対する軸芯体１０１の位置ずれがより矯正され易くなるからである。これにより、クランプ位置が高精度となり、振れ精度のよい弾性ローラ１０３を製造することが可能である。なお、算術平均粗さＲａの下限値は、物理的摩擦を少なくすることから、現在可能な手段による最小の粗さである。
【００４２】
次に、弾性層１０２は、層厚が２．０ｍｍ以上、６．０ｍｍ以下の範囲とすることが好ましい。リングコート機１００としては、塗工ヘッドが横方向に移動させるもの（横型）があり、弾性層１０２の均一性が十分に得られるからである。
【００４３】
弾性層の厚みが２．０ｍｍ以下である場合、横型のリングコート機でも有用である。しかしながら、本実施の形態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では弾性層１０２の厚みが一般的に２．０ｍｍ以上である。弾性ローラは、常に他部材と接触した状態で回転しており、接触状態を安定に保つ必要があるからである。液状材料の層厚を２．０ｍｍ以上となるように横型のリングコート機を用いて塗布すると、液状材料の自重により重力方向に垂れが生じ、弾性層の厚みのばらつきが大きくなり、振れが大きくなることが考慮される。したがって、本実施の形態では、上記するような縦型のリングコート機が好ましい。０．５ｍｍ以下であると、例えば現像ローラの場合、弾性層の弾性が得られず、現像剤へのストレスを低減させることができない。また、弾性層の厚みが１０．０ｍｍ以上であると、縦型リングコート機においても、液状材料の自重により重力方向に垂れが生じ、外径寸法や振れを低化させることがある。弾性ローラとして好ましく使用できる振れ（弾性層の厚みムラ）は、装置のグレードや耐久性にもよるが、９０μｍ以下が好ましく、特には６０μｍ以下、さらには３０μｍ以下である。３０μｍ以下とすることにより、他部材に与える応力に偏りが生じ、ストレスが大きな部分の磨耗や劣化を早める原因となることを防止でき、電荷や現像剤の供給バランスがくずれることによる画像弊害、特には濃度ムラなどが生じる原因となることを防止できる。すなわち、弾性層材料の層厚が２．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下とすることで、電子写真方式の画像形成装置に適正な弾性ローラとなる。
【００４４】
軸芯体１０１の外周に塗工ヘッド３８で塗布する液状弾性層材料の粘度は、１０〜５０００Ｐａ・ｓが好ましい。粘度は２５℃における、せん断速１ｓ−１での値である（以下同じ）。液状弾性層材料の粘度を１０Ｐａ・ｓ以上とすることにより、液状弾性層材料の自重により重力方向に垂れが生じず、外径寸法や振れの精度を良くできる。また、液状弾性層材料の粘度を５０００Ｐａ・ｓ以下とすることにより、材料供給における配管内のせん断速度において、弾性層材料粘度が高いために装置に高負荷がかかり安定した材料供給に困難が生じることを防止することができる。
【００４５】
液状弾性層材料は、室温で流動性を持つポリマーで、加熱により硬化が進行するものが好ましい。具体的には、液状ジエンゴム（ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム等）、液状シリコーンゴム、液状ウレタンゴム等が挙げられる。このようなゴムは、単独で用いてよく、又は二種以上を混合して用いてもよい。中でも、弾性層１０２には、十分な変形回復力を持たせることが重要であるため、弾性層材料としては液状シリコーンゴム、液状ウレタンゴムを用いることが好ましい。特に加工性が良好で寸法精度の安定性が高く、硬化反応時に反応副生成物が発生しないなどの生産性に優れる理由から、付加反応架橋型液状シリコーンゴムを用いることが、より好ましい。
【００４６】
液状シリコーンゴムは、例えばオルガノポリシロキサン（Ａ液）およびオルガノハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ液）を含み、さらに触媒や他の添加物を適宜含む組成物である。オルガノポリシロキサンはシリコーンゴム原料のベースポリマーであり、その分子量は特に限定されないが平均分子量１万以上１００万以下が好ましく、平均分子量５万以上７０万以下がより好ましい。
【００４７】
上記オルガノポリシロキサンのアルケニル基は、オルガノハイドロジェンポリシロキサンの活性水素と反応して架橋点を形成する部位であり、その種類は特に限定されない。しかし、アルケニル基は、活性水素との反応が高い等の理由から、ビニル基、アリル基の少なくとも一方であることが好ましく、ビニル基がより好ましい。オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、硬化工程における付加反応の架橋剤の働きをするもので、一分子中のケイ素原子結合水素原子の数は２個以上であり、硬化反応を最適に行わせるために、３個以上のポリマーが好ましい。
【００４８】
オルガノハイドロジェンポリシロキサンの平均分子量は特に制限がなく、好ましい平均分子量は１０００から１００００程度である。硬化反応を適切に行わせるためには、比較的低分子量である平均分子量１０００以上５０００以下のポリマーが好ましい。
【００４９】
液状シリコーンゴムは、オルガノハイドロジェンポリシロキサンの架橋触媒として、例えば、塩化白金酸六水和物を含むことができる。また、架橋触媒として、ヒドロシリル化反応において触媒作用を示す遷移金属化合物も使用できる。
【００５０】
弾性層１０２には、所望の性能が得られる範囲内になるように、非導電性充填材、可塑剤などの各種添加剤が適宜配合されていてもよい。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、アルミノケイ酸、炭酸カルシウムなどが挙げられる。可塑剤としては、例えば、ポリジメチルシロキサンオイル、ジフェニルシランジオール、トリメチルシラノール、フタル酸誘導体、アジピン酸誘導体などが挙げられる。これら液状シリコーンゴム中にカーボンブラック、グラファイト及び導電性金属酸化物等の電子伝導機構を有する導電剤及びアルカリ金属塩や四級アンモニウム塩等のイオン伝導機構を有する導電剤を適宣添加し所望の抵抗に調整するのが一般的である。
【００５１】
軸芯体１０１の外周に塗布された弾性層材料の層を加熱硬化し、弾性ローラとする。弾性層材料の層の表面は、未硬化の状態では、粘着性を有している。このため、加熱硬化する方法としては非接触で、装置が簡易で、軸芯体外周上の弾性層材料の層を長手方向に均一に熱処理できる赤外線加熱が好ましい。この時、赤外線加熱装置を固定し、弾性層材料からなる円筒形状（ロール形状）の未硬化物層を設けた軸芯体１０１を周方向に回転させることにより、周方向に均一に加熱硬化が行われる。弾性層材料表面の加熱硬化温度としては、使用する弾性層材料にもよるが、例えば付加反応架橋型液状シリコーンゴムの場合、シリコーンゴム硬化反応が開始する１００℃以上２５０℃以下が好ましい。
【００５２】
ここで、弾性層１０２の硬化後の物性安定化、弾性層１０２中の反応残渣及び未反応低分子分を除去する等を目的として、赤外線加熱後の弾性層１０２に更に熱処理等の二次硬化を行ってもよい。その後、弾性層１０２の両端を突き切って弾性層１０２を必要な長さにすると共に、弾性層形成に際して異常が発生しやすい、弾性層材料を軸芯体１０１上に形成する際の始端及び終端を予め除去することも好ましい。
【００５３】
以上のようにして形成された弾性層１０２の外周側に耐磨耗性やトナー帯電性、離形性の観点から、さらに表面層を設けることもできる。表面層を形成する材料としては、各種のポリアミド、フッ素樹脂、水素添加スチレン−ブチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、オレフィン樹脂等が挙げられる。これらの材料は、単独で用いてよく、又は二種以上を混合して用いてもよい。これらの材料には必要に応じて各種添加剤が添加される。
【００５４】
これらの表面層を構成する材料は、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、ボールミル等のビーズを利用した従来公知の分散装置を使用して、分散させる。得られた表層形成用の分散体は、スプレー塗工法、ディッピング法等により弾性層１０２の表面に塗布される。表面層の厚みとしては、５〜５０μｍが好ましい。低分子量成分がしみ出してきて感光ドラムを汚染することを防止する観点から５μｍ以上が好ましく、ローラが硬くなり、融着が発生することを防止する観点から５０μｍ以下が好ましい。より好ましくは１０〜３０μｍである。
【００５５】
本実施の形態の製造方法により製造された弾性ローラ１０３は、寸法精度、特には振れ（弾性層の厚み精度）の良い、ローコストなものである。本実施の形態の弾性ローラ１０３は、電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置の現像ローラとして使用することができる。以下、現像ローラがリングコート機１００で製造された弾性ローラ１０３である場合について説明する。
【００５６】
図５は、電子写真プロセスカートリッジを有する画像形成装置の一例を示す模式図である。現像ローラ１は、潜像を担持する潜像担持体としての感光ドラム１１に対向して、当接または圧接した状態で現像剤（トナー）を担持する。そして、現像ローラ１は、感光ドラム１１に現像剤としてのトナーを付与することにより潜像をトナー像として可視化する機能を持つ。
【００５７】
なお、本画像形成装置は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像を形成する画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄが４個あり、タンデム方式で設けられている。そして、感光ドラム１１、帯電装置（図５では帯電ローラ）１２、画像露光装置１３、現像装置１４、クリーニング装置１５、画像転写装置（図５では転写ローラ）１６等で画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄが構成されている。これら４個の画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄの仕様は各色トナー特性に応じて少し調整に差異があるものの、基本的構成は同じである。また、感光ドラム１１、帯電装置１２、現像装置１４及びクリーニング装置１５が一体となり、電子写真プロセスカートリッジを形成している。
【００５８】
現像装置１４には、一成分トナー５を収容した現像容器６と、現像容器６内の長手方向に延在する開口部に位置し、感光ドラム１１と対向設置された現像ローラ１とを備え、感光ドラム１１上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。
さらに、現像ローラ１に一成分トナー５を供給すると共に現像に使用されずに現像ローラ１に担持されている一成分トナー５を現像ローラ１から掻き取るトナー供給ローラ７が現像ローラ１に当接して設けられている。また、現像ローラ１上の一成分トナー５の担持量を規制すると共に摩擦帯電する現像ブレード８が現像ローラ１に当接して設けられている。
【００５９】
感光ドラム１１の表面が帯電装置１２により所定の極性・電位に一様に帯電され、画像情報が画像露光装置１３からビームとして、帯電された感光ドラム１１の表面に照射され、静電潜像が形成される。次いで、現像装置１４にて現像ローラ１の表面に現像剤である一成分トナー５の層が形成され、現像ローラ１を感光ドラム１１の表面に接触させて、感光ドラム１１の表面に一成分トナー５が供給される。これにより、感光ドラム１１の表面にトナー像（可視画像）が形成される。このトナー像は感光ドラム１１の回転に伴って、画像転写装置１６と対向する場所に来たときにその回転と同期して供給されてきた紙等の転写材２５に転写される。
【００６０】
なお、本実施の形態では、４つの画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄが一連に連動して所定の色画像を１つの転写材２５上に重ねて形成されている。したがって、転写材２５をそれぞれの画像形成ユニットの画像形成と同期させる、つまり、画像形成が転写材２５の挿入と同期している。
【００６１】
そのために、転写材２５を輸送するための転写搬送ベルト１７が、感光ドラム１１と画像転写装置１６との間に挟まれるように、転写搬送ベルト１７の駆動ローラ１８、テンションローラ１９及び従動ローラ２０に架け回されている。転写材２５は転写搬送ベルト１７に吸着ローラ２１の働きにより静電的に吸着された形で搬送されている。なお、供給ローラ２２は転写材２５を供給するためのものである。
【００６２】
画像が形成された転写材２５は、転写搬送ベルト１７から剥離装置２３の働きにより剥がされ、定着装置２４に送られ、トナー像は転写材２５に定着されて、印画が完了する。一方、トナー像の転写材２５への転写が終わった感光ドラム１１はさらに回転して、クリーニング装置１５により表面がクリーニングされ、必要により除電装置（不図示）によって除電される。その後感光ドラム１１は次の画像形成に供される。なお、図５において、電源２６及び電源２７は、それぞれ画像転写装置１６、吸着ローラ２１へのバイアス電源である。
【００６３】
以上、図１に示すリングコート機１００にて製造された弾性ローラを電子写真プロセスカートリッジや画像形成装置の現像ローラ１に適用することにより、電荷や現像剤の供給バランスがくずれるのを抑制することができる。したがって、転写材２５（シート）に形成される画像の濃度ムラを抑制することができる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、タンデム型の転写材上へ直接各色のトナー像を転写する装置で説明したが、現像ローラとして本発明の弾性ローラを使用する装置であればいずれでもよい。例えば、白黒の単色画像形成装置、転写ローラや転写ベルトに一旦各色のトナー像を重ねてカラー画像を形成し、それを転写部材へ一括して転写する画像形成装置が挙げられる。また、各色の現像ユニットがロータ上に配置されたり、感光ドラムに並列して配置されたりした画像形成装置等が挙げられる。また、電子写真プロセスカートリッジではなく、感光ドラム、帯電装置、現像装置等が直接、画像形成装置に組み込まれていても構わない。
【００６５】
本実施の形態の弾性ローラは、上記した現像ローラとしてばかりでなく、その弾性層の均一性が良好であることから、帯電ローラ、転写ローラ等の導電性が必要な用途にも使用可能である。
【００６６】
また、弾性層１０２の厚さを３０μｍ以下とすることにより、他部材に与える応力に偏りが生じるのを防止でき、弾性層１０２の磨耗や劣化を防止できる。また、電荷や現像剤の供給バランスがくずれることによる画像弊害、特には濃度ムラなどが生じるのを防止できる。
【実施例】
【００６７】
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制限するものではない。
【００６８】
（振れ：弾性層の厚みムラ測定）
振れは、軸芯体１０１を回転軸として弾性ローラを回転させ、回転軸と垂直に配置した非接触レーザー測長器（キーエンス製 ＬＳ−５０００）で測定した弾性層１０２の半径の最大値と最小値の差を値として求める。弾性層１０２の軸方向に１ｃｍピッチで前記半径の最大値と最小値の差を求め、その差の値の中で最大の値を弾性層の振れの値とする。
【００６９】
（画像評価）
以下の実施例・比較例で作成した弾性ローラを現像ローラ１として、ヒューレット・パッカード社製の電子写真方式の画像形成装置「ＨＰ Ｃｏｌｏｒ ＬａｓｅｒＪｅｔ ３７００」（商品名）の電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。公称寿命は、６０００枚（Ａ４サイズ、５％印字率）、電子写真プロセスカートリッジは、黒・シアン・マゼンタ・イエローの４色であった。
【００７０】
次いで、この電子写真プロセスカートリッジを上記画像成形装置に組み込んで、画像（ベタ画像、ハーフトーン画像、文字画像）を出力し、濃度ムラ（ローラピッチ）を目視にて観察し、下記基準で評価した。
Ａ：全画像において良好。
Ｂ：全画像にて濃度ムラが若干確認される。
Ｃ：全画像において濃度ムラが確認される。
【００７１】
（液状材料の粘度測定）
粘度測定には、Ｈａａｋｅ社製ＲｈｅｏＳｔｒｅｓｓ６００（商品名）を用いた。弾性層材料は、シリコーンゴム材料とし、Ａ液およびＢ液を質量基準１：１で混合した未硬化の状態とした。この弾性層材料約１ｇを採取し試料台の上に乗せ、コーンプレートを徐々に近づけて、試料台から約５０μｍの位置で測定ギャップを設定した（コーンプレートは直径３５ｍｍ、傾斜角度１°を用いた）。
【００７２】
そのとき、まわりに押し出された弾性層材料を奇麗に除去し、測定に影響の出ないようにした。試料温度が２５℃になるようにプレート台の温度は設定され、試料をセットしてから１０分間放置後、測定を開始した。試料にかけるせん断速度を０．１ｓ−１からスタートし１０ｓ−１までの範囲を、０．２ｓ−１ずつ変化させ、せん断速度１ｓ−１のせん断応力をせん断速１ｓ−１で割った値を粘度とした。
【００７３】
（軸芯体にかかる軸方向の荷重測定）
荷重測定には、プッシュプルゲージ（大場計器製作所製 丸型バネ式）を用いた。軸芯体１０１をクランプしない状態で軸芯体保持具４０を下降させ、高荷重時及び低荷重時について、それぞれプッシュプルゲージで軸芯体保持具４０を押上げに必要な力を軸芯体１０１のかかる軸方向の荷重とした。
【００７４】
［実施例１］
（シリコーンゴム材料の調製）
付加反応架橋型液状シリコーンゴム（商品名：ＤＹ３５−１２６５、東レダウコーニング社製）のＡ液およびＢ液の各液１００質量部に、それぞれカーボンブラック（ＭＡ１１、三菱化学社製）１０質量部を加え、プラネタリーミキサーで、３０分間混合脱泡した。その後、カーボンブラックを配合したＡ液およびＢ液を、それぞれ塗工装置付随の原料タンクにセットし、圧送ポンプを使用して、スタテックミキサーに送り出し、Ａ液およびＢ液を質量基準１：１で混合した。このシリコーンゴム混合液を弾性層材料とした。その粘度は５５０Ｐａ・ｓであった。
【００７５】
（弾性ローラの作成）
図１に示した形態の塗工ヘッド３８を有する縦型リングコート機を用いた。軸芯体保持具３９の上端を、塗工ヘッド３８の中を通って塗工ヘッド３８より上位に位置させた。この状態で、軸芯体保持具３９にセットされた長さ２８０ｍｍ、外径φ６ｍｍ、両端部がＣ１面取りされた鉄製の軸芯体１０１を、軸芯体保持具４０を下降させることで、略垂直方向に保持した。この時、クランプするタイミングで軸芯体１０１にかかる軸方向の荷重は５０．０Ｎである。なお、軸芯体保持具３９及び軸芯体保持具４０の軸芯体１０１を受ける部分である凹部の内壁面の形状はＲ１面であり、この部分の算術平均粗さＲａは０．３μｍである。その後、エアーシリンダーによるクランプ荷重変更機構５０によって、軸芯体１０１にかかる軸方向の荷重を１０．０Ｎに切り替えた。ＬＭガイド３４で保持した軸芯体１０１を下降させ、軸芯体保持具４０の下端位置で、ＬＭガイド３４を停止させた。
【００７６】
その後、軸芯体保持具３９，４０を垂直に上昇（３０ｍｍ／ｓｅｃ）させて軸芯体１０１を移動させた。それに合わせて、塗工ヘッド３８の内側に開口した環状スリット（ノズル）から、上記シリコーンゴム材料を２．５２ｍｌ／ｓｅｃで吐出し、軸芯体１０１の外周にシリコーンゴム材料からなる円筒形状（ロール形状）にシリコーンゴム材料の層を形成した。リングコート機１００から軸芯体１０１を取り外し、未硬化の成形物層を有するローラ（以下、未硬化のローラ）を作成した。
【００７７】
この未硬化のローラを、軸芯体１０１を中心として６０ｒｐｍで回転させ、その未硬化の成形物層表面に、株式会社ハイベック製の赤外線加熱ランプ「ＨＹＬ２５」（商品名）で赤外線（出力１０００Ｗ）を４分間照射し、硬化させた。なお、赤外線照射時の成形物層表面とランプの距離は６０ｍｍであり、成形物層表面の温度は２００℃であった。その後、硬化したシリコーンゴムの弾性層１０２の物性を安定させ、シリコーンゴムの弾性層１０２中の反応残渣および未反応低分子分を除去する等を目的として、電気炉で２００℃、４時間の二次硬化を行った。これにより、軸芯体１０１の外周上に層厚３．０ｍｍのシリコーン弾性層１０２を有する弾性ローラを得た。
【００７８】
このようにして弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。軸芯体１０１を上下端部で保持固定する軸芯体保持具３９，４０にかかる軸方向の荷重を、軸芯体１０１をクランプするタイミングで高荷重とし、吐出塗工時には、高荷重から低荷重に切り替えている。これにより、弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、安定して弾性ローラを製造できた。
【００７９】
（現像ローラの作製）
ポリウレタンポリオールプレポリマー１００質量部、イソシアネート７７質量部、カーボンブラック２４質量部にＭＥＫを加え、サンドミルで１時間分散した。ポリウレタンポリオールプレポリマーは、「タケラックＴＥ５０６０」（商品名、三井武田ケミカル株式会社製）を用いた。イソシアネートは、「コロネート２５２１」（商品名、日本ポリウレタン株式会社製）を用いた。カーボンブラックは、「ＭＡ１００」（商品名、三菱化学株式会社製）を用いた。分散後さらにＭＥＫを加えて固形分２０質量％から３０質量％の範囲で塗布乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように調整して、表面層用塗料を得た。
【００８０】
この塗料中に、１０００本作製した弾性ローラのうち、一番振れが大きい弾性ローラ（振れ２５μｍ）を浸漬して、表面層に塗布した後、自然乾燥させた。次いで、１４０℃にて６０分間加熱処理して、塗料膜を硬化し、表面層が形成された現像ローラ１１を得た。
【００８１】
（画像評価）
作成した現像ローラ１１（振れ２５μｍ）を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
【００８２】
［実施例２］
付加反応架橋型液状シリコーンゴムのＡ液およびＢ液として次のものを用いた。シリコーンベースポリマー（重量平均分子量Ｍｗ＝１０００００、東レダウコーニング社製）１００質量部、カーボンブラック（商品名：ＭＡ７７、三菱化学社製）４質量部、をプラネタリーミキサーで、３０分間混合脱泡し、シリコーンゴムベース材料を得た。このベース材料１００質量部に対して、塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液（白金含有量３質量％）０．０２質量部を加え、混合したものをＡ液とした。また、上記シリコーンベース材料１００質量部に対して、オルガノハイドロジェンポリシロキサン（粘度１０ｍＰａ・ｓ、ＳｉＨ含有量１質量％、東レダウコーニング社製）１．５質量部を加え、混合したものをＢ液とした。弾性層形成材料であるシリコーンゴム混合液粘度は、１３Ｐａ・ｓであった。
【００８３】
この弾性層形成材料を用い、軸芯体１０１をクランプする時の荷重を３０．０Ｎとし、吐出塗工時には、０．５Ｎに切り替えている以外、実施例１と同様に弾性ローラを製造した。なお、軸芯体１０１として、鉄製の長さ２８０ｍｍ、外径φ６ｍｍ、両端部がＲ１面取りされたものを用いた。また、軸芯体保持具３９及び軸芯体保持具４０の凹部の内壁面の形状はＣ１面であり、この部分の算術平均粗さＲａは１．５μｍとした。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。
【００８４】
軸芯体１０１を上下端部で保持固定する軸芯体保持具３９，４０にかかる軸方向の荷重を、軸芯体１０１をクランプするタイミングで高荷重とし、吐出塗工時には、高荷重から低荷重に切り替えている。これにより、弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、安定して弾性ローラを製造できた。
【００８５】
また、実施例１と同様にして現像ローラ１２（振れ２８μｍ）を得た。作成した現像ローラ１２を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
【００８６】
［実施例３］
カーボンブラック（商品名：ＭＡ１１、三菱化学社製）を２０質量部にした以外、実施例１と同様にシリコーンゴム材料を調整した。弾性層形成用材料であるシリコーンゴム混合液粘度は、４９９０Ｐａ・ｓであった。
【００８７】
この弾性層形成材料を用い、軸芯体１０１をクランプする時の荷重を２００．０Ｎとし、吐出塗工時には、２０．０Ｎに切り替えている以外、実施例１と同様に弾性ローラを製造した。なお、軸芯体１０１として、鉄製の長さ２８０ｍｍ、外径φ６ｍｍ、両端部がＲ１面取りされたものを用いた。また、軸芯体保持具３９および軸芯体保持具４０の凹部の内壁面の形状は６０°のテーパであり、この部分の算術平均粗さＲａを２．８μｍとした。
【００８８】
このようにして弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。
【００８９】
軸芯体１０１を上下端部で保持固定する軸芯体保持具３９，４０にかかる軸方向の荷重を、軸芯体１０１をクランプするタイミングで高荷重とし、吐出塗工時には、高荷重から低荷重に切り替えている。これにより、弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、安定して弾性ローラを製造できた。
【００９０】
また、実施例１と同様にして現像ローラ１３（振れ２７μｍ）を得た。作成した現像ローラ１３を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
【００９１】
［実施例４］
塗工ヘッド３８の内側に開口した環状スリットから、シリコーンゴム材料を１．４９ｍｌ／ｓｅｃで吐出し、軸芯体１０１の外周上に層厚２．０ｍｍのシリコーン層を有する弾性ローラを得た以外、実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。
【００９２】
軸芯体１０１を上下端部で保持固定する軸芯体保持具３９，４０にかかる軸方向の荷重を、軸芯体１０１をクランプするタイミングで高荷重とし、吐出塗工時には、高荷重から低荷重に切り替えている。これにより、弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、安定して弾性ローラを製造できた。
【００９３】
また、実施例１と同様にして現像ローラ１４（振れ２７μｍ）を得た。作成した現像ローラ１４を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
【００９４】
［実施例５］
塗工ヘッド３８の内側に開口した環状スリットから、シリコーンゴム材料を６．７２ｍｌ／ｓｅｃで吐出し、軸芯体１０１の外周上に層厚６．０ｍｍのシリコーン層を有する弾性ローラを得た以外、実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。
【００９５】
軸芯体１０１を上下端部で保持固定する軸芯体保持具３９，４０にかかる軸方向の荷重を、軸芯体１０１をクランプするタイミングで高荷重とし、吐出塗工時には、高荷重から低荷重に切り替えている。これにより、弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、安定して弾性ローラを製造できた。
【００９６】
また、実施例１と同様にして現像ローラ１５（振れ２６μｍ）を得た。作成した現像ローラ１５を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
【００９７】
［比較例１］
軸芯体１０１にかかる軸方向の荷重を切り替えず、５０．０Ｎで固定した以外、実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が８４％、振れ６０μｍ以下が１００％であった。振れが小さい弾性ローラを安定して製造できなかった。また、実施例１と同様にして現像ローラ１６（振れ５２μｍ）を得た。作成した現像ローラ１６を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
【００９８】
［比較例２］
軸芯体１０１にかかる軸方向の荷重を切り替えず、０．５Ｎで固定した以外、実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が７１％、振れ６０μｍ以下が９７％、振れ９０μｍ以下が１００％であった。振れが小さい弾性ローラを安定して製造できなかった。また、実施例１と同様にして現像ローラ１７（振れ８５μｍ）を得た。作成した現像ローラ１７を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
【００９９】
［比較例３］
軸芯体１０１にかかる軸方向の荷重を切り替えず、２００．０Ｎで固定した以外、実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が７０％、振れ６０μｍ以下が９５％、振れ９０μｍ以下が１００％であった。振れが小さい弾性ローラを安定して製造できなかった。また、実施例１と同様にして現像ローラ１８（振れ８８μｍ）を得た。作成した現像ローラ１８を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
【０１００】
【表１】
【０１０１】
【表２】
【符号の説明】
【０１０２】
１ 現像ローラ
３９，４０ 軸芯体保持具
３９ａ，４０ａ 位置決め凹部
３９ｂ，４０ｂ 内壁面
１０１ 軸芯体
１０１ａ，１０１ｂ 端部
１０２ 弾性層
１０３ 弾性ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯体と、前記軸芯体の外周に設けられた弾性層とを有する弾性ローラの製造方法において、
開放端に向かって漸次内径が拡大する位置決め凹部を有する一対の軸芯体保持具の間に前記軸芯体を配置し、前記各軸芯体保持具の位置決め凹部の内壁面を前記軸芯体の両端部に当接させた状態で前記一対の軸芯体保持具で前記軸芯体を挟持することにより、前記軸芯体の軸方向と直交する方向の位置決めを行う位置決め工程と、
前記位置決め工程にて前記一対の軸芯体保持具により前記軸芯体を位置決めした後、前記一対の軸芯体保持具による挟持荷重を、前記軸芯体の撓みが解消するまで低下させる荷重切替工程と、
前記荷重切替工程により前記挟持荷重を低下させた状態で、塗工ヘッドを前記軸芯体に対して軸方向に相対的に移動させ、前記軸芯体の外周に、前記弾性層となる硬化性の液状弾性層材料を前記塗工ヘッドから吐出する塗工工程と、
を備えたことを特徴とする弾性ローラの製造方法。
【請求項２】
前記軸芯体の各端部が、Ｃ面取りされて先細り形状に形成されており、
前記各軸芯体保持具の位置決め凹部の内壁面が、Ｒ形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項３】
前記軸芯体の各端部が、Ｒ面取りされて先細り形状に形成されており、
前記各軸芯体保持具の位置決め凹部の内壁面が、テーパ形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項４】
前記各軸芯体保持具の位置決め凹部の内壁面の表面粗度は、算術平均粗さＲａが３．２μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項５】
前記弾性層の層厚が、２．０ｍｍ以上、６．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の弾性ローラの製造方法により製造されたことを特徴とする弾性ローラ。
【請求項７】
現像ローラの表面に現像剤の層を形成し、前記現像ローラを像担持体に接触させて、前記像担持体の表面に前記現像剤を供給することにより、前記像担持体の表面に可視画像を形成させる電子写真プロセスカートリッジにおいて、
前記現像ローラが、請求項６に記載の弾性ローラであることを特徴とする電子写真プロセスカートリッジ。
【請求項８】
現像ローラの表面に現像剤の層を形成し、前記現像ローラを像担持体に接触させて、前記像担持体の表面に前記現像剤を供給することにより、前記像担持体の表面に可視画像を形成させる画像形成装置において、
前記現像ローラが、請求項６に記載の弾性ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
軸芯体と、前記軸芯体の外周に設けられた弾性層とを有する弾性ローラの製造方法において、
開放端に向かって漸次内径が拡大する位置決め凹部を有する一対の軸芯体保持具の間に前記軸芯体を配置し、前記各軸芯体保持具の位置決め凹部の内壁面を前記軸芯体の両端部に当接させた状態で前記一対の軸芯体保持具で前記軸芯体を挟持することにより、前記軸芯体の軸方向と直交する方向の位置決めを行う位置決め工程と、
前記位置決め工程にて前記一対の軸芯体保持具により前記軸芯体を位置決めした後、前記一対の軸芯体保持具による挟持荷重を、前記軸芯体の撓みが解消するまで低下させる荷重切替工程と、
前記荷重切替工程により前記挟持荷重を低下させた状態で、塗工ヘッドを前記軸芯体に対して軸方向に相対的に移動させ、前記軸芯体の外周に、前記弾性層となる硬化性の液状弾性層材料を前記塗工ヘッドから吐出する塗工工程と、
を備えたことを特徴とする弾性ローラの製造方法。
【請求項２】
前記軸芯体の各端部が、Ｃ面取りされて先細り形状に形成されており、
前記各軸芯体保持具の位置決め凹部の内壁面が、Ｒ形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項３】
前記軸芯体の各端部が、Ｒ面取りされて先細り形状に形成されており、
前記各軸芯体保持具の位置決め凹部の内壁面が、テーパ形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項４】
前記各軸芯体保持具の位置決め凹部の内壁面の表面粗度は、算術平均粗さＲａが３．２μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項５】
前記弾性層の層厚が、２．０ｍｍ以上、６．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の弾性ローラの製造方法により製造されたことを特徴とする弾性ローラ。
【請求項７】
現像ローラの表面に現像剤の層を形成し、前記現像ローラを像担持体に接触させて、前記像担持体の表面に前記現像剤を供給することにより、前記像担持体の表面に可視画像を形成させる電子写真プロセスカートリッジにおいて、
前記現像ローラが、請求項６に記載の弾性ローラであることを特徴とする電子写真プロセスカートリッジ。
【請求項８】
現像ローラの表面に現像剤の層を形成し、前記現像ローラを像担持体に接触させて、前記像担持体の表面に前記現像剤を供給することにより、前記像担持体の表面に可視画像を形成させる画像形成装置において、
前記現像ローラが、請求項６に記載の弾性ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−８６１４６（Ｐ２０１２−８６１４６Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３４７３３（Ｐ２０１０−２３４７３３）
【出願日】平成２２年１０月１９日（２０１０．１０．１９）
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１９日（２０１０．１０．１９）
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
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