電子写真用導電ローラとその製造方法
【課題】周方向の抵抗ムラが小さい電子写真用導電ローラとその製造方法を提供する。
【解決手段】円筒状のパイプ（７）とパイプの両端にそれぞれ配設された軸芯体を保持するための二つの駒（８a)(8b)とを有する金型を用い、前記パイプに沿って軸芯体を金型内に設置し、前記二つの駒（８a)(8b)の一方に設けられた注入穴より樹脂層材料を金型内に注入し、金型を加熱することにより樹脂層材料を硬化させて軸芯体の周りに樹脂層を形成する工程を有する電子写真用導電ローラの製造方法において、樹脂層材料が、粘度、フィラー充填量及び１０％硬化時間が特定の範囲にある付加反応型液状シリコーンゴムであり、樹脂層材料を金型に注入する平均速度が特定の範囲にあり、樹脂層の長さ、樹脂層の厚さ並びに注入側、中央部及び出口側の加熱温度（Ｔ１）（Ｔ２）（Ｔ３）が特定の関係を満たす電子写真用導電ローラの製造方法。この方法で製造されたローラ。
【解決手段】円筒状のパイプ（７）とパイプの両端にそれぞれ配設された軸芯体を保持するための二つの駒（８a)(8b)とを有する金型を用い、前記パイプに沿って軸芯体を金型内に設置し、前記二つの駒（８a)(8b)の一方に設けられた注入穴より樹脂層材料を金型内に注入し、金型を加熱することにより樹脂層材料を硬化させて軸芯体の周りに樹脂層を形成する工程を有する電子写真用導電ローラの製造方法において、樹脂層材料が、粘度、フィラー充填量及び１０％硬化時間が特定の範囲にある付加反応型液状シリコーンゴムであり、樹脂層材料を金型に注入する平均速度が特定の範囲にあり、樹脂層の長さ、樹脂層の厚さ並びに注入側、中央部及び出口側の加熱温度（Ｔ１）（Ｔ２）（Ｔ３）が特定の関係を満たす電子写真用導電ローラの製造方法。この方法で製造されたローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置に使用される電子写真用導電ローラに関する。詳しくは、軸芯体の周りに樹脂層を有する、帯電ローラ、現像ローラおよび転写ローラ等の電子写真用導電ローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置の概要図を、図１に示す。１は潜像担持体（以下感光ドラムと表す）であり、所定のプロセススピードで回転する。感光ドラムが所定のプロセススピードで回転する工程の際に、所定の帯電バイアスＥ１を持つ帯電手段２によって、感光ドラム表面は一定の電位になるよう帯電される。さらに、露光３により、画像露光（原稿像のアナログ露光、デジタル走査露光）を受けて感光ドラムの表面に目的とする静電潜像が形成される。
【０００３】
現像バイアスＥ３を持つ現像手段４によって感光ドラム上の静電潜像を現像してトナー画像を形成する。感光ドラム１と転写手段５が当接している転写部には、給紙手段より、所定のタイミングで紙が搬送される。そして、転写手段５に対して転写バイアスＥ２が印加され、感光ドラム表面のトナー画像が、紙に転写される。
【０００４】
トナー画像が転写された紙は、感光ドラム表面から分離されて定着手段へ移動し、定着手段によってトナー画像が紙に定着され、定着画像を有する紙は定着手段から排出される。また、一方で、トナー画像を転写した後の感光ドラムには、転写されなかったトナーが残る場合がある。転写されずに残ったトナーはクリーニング手段６により感光ドラム１の表面から除去される。
【０００５】
現在、帯電手段、現像手段、転写手段として、それぞれ、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラが用いられる場合が多い。これらのローラは半導電ローラとして用いる場合が多く、導電剤を添加することにより中抵抗に調整された数ｍｍの厚さのゴム（樹脂層）を有する。
【０００６】
軸芯体上に樹脂層を設ける方法の一つとして、中空の円筒状の金型に所定の液状材料を注入し、注入した材料を加熱硬化し、脱型する方法がある（特許文献１）。
【０００７】
特許文献１には、円筒状成形型の片方端部から熱硬化性樹脂層材料を注入し、その後加熱硬化することによって、芯金の外周上に熱硬化性樹脂層を有する電子写真用導電ローラを製造する方法に関して提案がなされている。特許文献１に記載される方法では、円筒状成形型の温度を、材料注入時及び加熱硬化中を通して、材料注入側よりもその逆側（出口側）の方を低くしておく。これにより、熱硬化性樹脂層の軸方向両端部における熱履歴を均一化することができ、その結果としてローラの長手方向における外径差を小さくできることが開示されている。
【特許文献１】特開２００６−０９０４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者は、この方法について更なる検討を重ねた。その過程で、電子写真用導電ローラの熱硬化性樹脂層の軸に沿う方向（以降「軸芯体長手方向」ともいう）の長さが３００ｍｍ以上だと、周方向の抵抗ムラが大きくなってしまうことがあった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、樹脂層の軸芯体長手方向の長さが３００ｍｍ以上のローラを、金型内に付加反応型液状シリコーンゴムを含む樹脂層材料を注入して成型する場合に、周方向の抵抗ムラを抑制することである。特に、周方向の抵抗ムラが生じやすいフィラーを添加した材料を用いても、周方向の抵抗ムラが小さい電子写真用導電ローラおよびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、円筒状のパイプと該パイプの両端にそれぞれ配設された軸芯体を保持するための二つの駒とを有する金型を用い、前記パイプに沿って軸芯体を金型内に設置し、前記二つの駒の一方に設けられた注入穴より付加反応型液状シリコーンゴムを含む樹脂層材料を金型内に注入し、金型を加熱することにより該樹脂層材料を硬化させて軸芯体の周りに樹脂層を形成する工程を有する電子写真用導電ローラの製造方法において、
該樹脂層材料が、以下の条件（ｉ）から（ｉｉｉ）を満たし、
（ｉ）金型投入時の温度における粘度が５０Ｐａ・ｓ以上５００Ｐａ・ｓ以下、
（ｉｉ）フィラーの充填量が付加反応型液状シリコーンゴム１００質量部に対して１０質量部以上８０質量部以下、
（ｉｉｉ）１００℃における１０％硬化時間をＴ１０（秒）としたとき５０≦Ｔ１０≦１４０、
該樹脂層材料を金型に注入する平均速度が５．０ｍｌ／ｓｅｃ以上３０．０ｍｌ／ｓｅｃ以下であり、
該樹脂層の軸芯体長手方向の長さをＬ（ｍｍ）、該樹脂層の厚さをｄ（ｍｍ）、注入側の加熱温度をＴ１（℃）、中央部の加熱温度をＴ２（℃）、出口側の加熱温度をＴ３（℃）としたとき、ｄ≧２．５かつ３００≦Ｌ≦４００であって、下式（１）から（３）を満たすことを特徴とする電子写真用導電ローラの製造方法に関する。
【００１１】
【数１】
【００１２】
さらに本発明は、軸芯体と該軸芯体の周りに配された樹脂層を有する電子写真用導電ローラであって、
上記製造方法により製造されたことを特徴とする電子写真用導電ローラに関する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、樹脂層の軸芯体長手方向の長さが３００ｍｍ以上のローラを、金型内に付加反応型液状シリコーンゴムを含む樹脂層材料を注入して成型する場合に、周方向の抵抗ムラを抑制することができる。特に、周方向の抵抗ムラが生じやすいフィラーを添加した材料を用いても、周方向の抵抗ムラが小さい電子写真用導電ローラおよびその製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明により製造することのできる電子写真用導電ローラを図２に示す。電子写真用導電ローラは軸芯体１４ｂの周面上に、例えば中抵抗（１×１０3〜１×１０10Ω・ｃｍ）となるよう導電剤を配合した樹脂層１４ａを設けている。
【００１５】
本発明で用いることのできる金型の例を図３に示す。金型は、円筒状のパイプ７と、パイプの両端にそれぞれ配設された軸芯体を保持するための二つの駒とで構成される。一方の駒（注入駒）８ａには、成型材料（樹脂層材料）を円筒状のパイプ内に供給できるよう、貫通穴（注入穴）９ａを設けており、他方の駒（出口駒）８ｂには、円筒状のパイプから材料を逃がすための貫通穴（出口穴）９ｂが設けられている。
【００１６】
〔注入穴・出口穴の合計面積〕
本発明に用いる駒の注入穴の面積は合計１０．０ｍｍ2以上２５．０ｍｍ2以下であることが好ましい。注入穴の合計面積が１０．０ｍｍ2以上であると、樹脂層材料を注入する際に材料圧力が大きくなることを抑制し、注入穴の入口付近で材料に含有される導電フィラーが凝集することを抑制し、抵抗ムラを抑制することが容易である。また２５．０ｍｍ2以下であると金型に樹脂層材料を注入後、加熱している際に材料が金型より材料が垂れ易くなることを抑制し、成型後ローラ上に欠損が生じることを抑制することが容易である。なお、本発明において注入穴の合計面積とは、注入穴が複数ある場合に各々の穴の最小面積の和であり、注入穴が一つの場合はその穴の最小面積を意味する。最小面積とは注入穴の軸芯体長手方向の断面積が最も小さい部分の面積を表す。
【００１７】
本発明に用いる駒の出口穴の合計面積は合計１０．０以上２５．０ｍｍ2以下であることが好ましい。出口穴の面積が１０．０ｍｍ2以上であると以下の理由により周方向の抵抗ムラが生じやすくなることを、抑制することが容易である。すなわち、樹脂層材料注入時に生じた軸芯体付近の周方向の温度ムラにより硬化速度ムラが生じる。さらに、硬化速度ムラにより、周方向の内圧ムラが生じる。周方向の内圧ムラが出口穴より抜けきれず、そのまま硬化するため、内圧ムラが電子写真用導電ローラの中央部及び出口側に残る。よって、周方向の抵抗ムラが大きくなる。また、出口駒の合計面積が２５．０ｍｍ2以下であると材料注入時にオーバーフローさせるために用いる材料が多くなることを抑制し、材料が金型内を通る際に特に注入側の金型の温度低下が著しくなることを抑制することが容易である。かつ、出口側の金型の温度低下が小さくなることを抑制し、出口側及び中央部の周方向の内圧ムラが残ったまま硬化することを抑制し、周方向の抵抗ムラが大きくなりやすくなることを抑制することが容易である。なお、本発明において出口穴の合計面積とは、出口穴が複数ある場合に各々の穴の最小面積の和であり、出口穴が一つの場合はその穴の最小面積を意味する。
【００１８】
〔金型の予熱と加熱硬化時間〕
軸芯体を内部に設置した金型を予熱（好ましくは１０５℃以上１３０℃以下に）したうえで成型機に配置し、その後、金型を上記式（１）から式（３）を満たす温度で３分以上１０分以下加熱して樹脂層材料を硬化させることが好ましい。周方向の抵抗ムラがより小さくなるからである。硬化時間が３分以上だと、注入時に生じる金型の周方向の温度ムラにより硬化速度ムラが生じることを抑制し、かつ、硬化が不十分となる部分の存在により周方向の抵抗ムラが生じやすくなることを抑制することが容易である。また、硬化時間が１０分以下だと、電子写真導電ローラの抵抗が高くなることを抑制し、少しの周方向の硬化速度ムラでも周方向の抵抗ムラが大きくなりやすくなることを抑制することが容易である。また、金型を予熱しておくことが好ましい。連続して成型を行う際に樹脂層材料が受ける熱履歴のばらつきが小さくなるので周方向の抵抗ムラを小さくすることができるためである。
【００１９】
〔樹脂層材料の条件（ｉ）〕
本発明に用いる樹脂層材料は、付加反応型液状シリコーンゴムと、導電フィラー等のフィラーとを含有する。そして、金型に注入される際の樹脂層材料の粘度が５０Ｐａ・ｓ以上５００Ｐａ・ｓ以下である。好ましい粘度は７０Ｐａ・ｓ以上４５０Ｐａ・ｓ以下である。
【００２０】
粘度が５０Ｐａ・ｓより小さいと、金型に注入後、材料が入口穴より材料が流れ出し易くなり、成型後、ローラの注入側の端部に注入穴と同じ形状の欠損が生じやすくなる。また、粘度が５００Ｐａ・ｓより大きいと、材料注入時に、注入圧力が高くなり、注入穴の入口付近で分散している導電フィラーが凝集し、周方向の抵抗ムラが大きくなる。なお、材料の粘度は、金型投入時の温度に５時間静置した後に、ＢＨ型回転粘度計（東京計器社製）でロータＮｏ．７を用いて１０ｒｐｍ条件で測定した値とする。
【００２１】
〔樹脂層材料の条件（ｉｉ）〕
本発明に用いられる樹脂層材料は、付加反応型液状シリコーンゴムと、カーボンブラックなどの導電フィラーや、非導電性フィラー等のフィラーとを含有している。それらフィラーの合計含有量（充填量）は付加反応型液状シリコーンゴム１００質量部に対して１０質量部以上８０質量部以下とする。好ましい充填量は付加反応型液状シリコーンゴム１００質量部に対して２０質量部以上、７０質量部以下である。
【００２２】
充填量が１０質量部より少ないと、材料の粘度が低くなるため、金型に注入後、材料が入口穴より流れ易くなるので、成型後、ローラに欠損が生じやすくなる。また、充填量が８０質量部より大きいと、材料の粘度が大きくなり、材料の注入圧力が高くなり、材料に含有される導電フィラーが凝集しやすく、周方向の抵抗ムラが大きくなる。
【００２３】
〔樹脂層材料の条件（ｉｉｉ）〕
本発明に用いられる樹脂層材料の１００℃における１０％硬化時間をＴ１０（秒）としたとき、５０≦Ｔ１０≦１４０が成り立つ。好ましいＴ１０の範囲は５５≦Ｔ１０≦１３０である。Ｔ１０が５０秒より短いと、材料が早く硬化する。そのため、材料を注入した際に生じた周方向の温度ムラより発生した周方向の内圧ムラが、残ったまま材料が硬化するので、周方向の抵抗ムラが大きくなる。また、Ｔ１０が１４０秒より長いと、硬化にかかる時間が長くなるため、電子写真導電ローラの抵抗が高くなり、少しの硬化速度ムラでも周方向の抵抗ムラが大きくなりやすい。
【００２４】
なお、１０％硬化時間はキュラストメーターＶ型（ＪＳＲトレーティング社製）を用いて、測定部および検出部を１００℃とし、測定する。１０％硬化時間とはキュラストメーターより測定される最大トルクの１０％のトルクに達する時間を表している。
【００２５】
〔樹脂層材料注入速度〕
樹脂層材料を注入する平均速度は、５．０ｍｌ／ｓｅｃ以上３０．０ｍｌ／ｓｅｃ以下とする。好ましい注入速度の範囲は６．０ｍｌ／ｓｅｃ以上２８．０ｍｌ／ｓｅｃ以下である。
【００２６】
注入速度が５．０ｍｌ／ｓｅｃより遅いと以下の理由により、周方向の抵抗ムラが大きくなる。すなわち、材料を遅い速度で金型内を通過し、出口穴よりオーバーフローする際に、注入側は注入された材料により冷やされ、出口側の金型の温度が注入側と比べて高くなるので、出口側の硬化が早く硬化が進行する。周方向の内圧ムラが抜けきれないまま、材料が硬化する。よって、周方向の抵抗ムラが大きくなる。注入速度が３０．０ｍｌ／ｓｅｃより速いと、注入時の材料圧力が高くなるため、材料に含有される導電フィラーが注入穴の入口部分で凝集しやすく、周方向の抵抗ムラが大きくなる。
【００２７】
なお、注入速度は一定でも、あるいは、注入中に変化させても構わない。本発明における注入速度とは、
樹脂層形成用材料の注入量（ｍｌ）／樹脂形成用材料を注入するのに要した時間（ｓｅｃ）
の式より求められる値を表している。
【００２８】
〔成型機〕
本発明に用いる成型機とは電子写真用導電ローラを製造するために用いる金型を加熱するための手段を指し、例えば以下のとおりである。半円筒状のくぼみがある板（熱盤）が２枚装備されており、金型を半円筒状のくぼみに合わさるように挟み込む。熱盤にはヒータが装備されており、ヒータによって、熱盤が加熱され、さらに挟んだ金型が加熱される。そして、この本発明の成型機には、ヒータが片側の熱盤の長手方向に３箇所装備されている。また、３箇所に装備したヒータを制御するために、温調器も装備されている。その状態で、スタティックミキサーにより、主剤と硬化剤を混合した樹脂層材料が注入穴より注入される。そして、金型を加熱することにより、樹脂層材料を円筒状に前記軸芯体と一体的に成形し、電子写真用導電ローラが製造される。熱盤の金型接触面は、その強度及び熱伝導性の良さから、金属材料で作製されている。
【００２９】
〔式（１）〜（３）の条件〕
樹脂層の軸芯体長手方向の長さをＬ（ｍｍ）、樹脂層の厚さをｄ（ｍｍ）、注入側の加熱温度をＴ１（℃）、中央部の加熱温度をＴ２（℃）、出口側の加熱温度をＴ３（℃）とする。このとき、本発明では、ｄ≧２．５かつ３００≦Ｌ≦４００とする。そして、次の式（１）〜（３）が満たされることが必要である。
【００３０】
【数２】
【００３１】
なお、本発明の樹脂層の厚さｄ（ｍｍ）とは以下の式、
（（樹脂層の外径）−（軸芯体の外径））／２
より求められる値である。
【００３２】
まず、式（３）の１０５≦Ｔ３≦１３０となるＴ３の温度を決め、Ｔ３とローラの長さＬ（ｍｍ）の値を用いて式（１）より適切なＴ１の温度範囲を決めることができる。Ｔ１、Ｔ３の値を用いて式（２）より適切なＴ２の温度範囲を決めることができる。
【００３３】
Ｔ１〜Ｔ３の温度測定箇所を図４に示す。軸芯体長手方向で円筒状パイプ７の注入側の端部から３０ｍｍに位置する熱盤表面を接触式の温度測定器で測定しＴ１とする。軸芯体長手方向で円筒状パイプの出口側の端部から３０ｍｍに位置する熱盤表面を接触式の温度測定器で測定しＴ３とする。軸芯体長手方向で円筒状パイプの中央部、周方向で熱盤の奥側に位置する熱盤表面を接触式の温度測定器で測定しＴ２とする。
【００３４】
本発明において、Ｔ３が１０５≦Ｔ３≦１３０である。１１０≦Ｔ３≦１２５であることが好ましい。Ｔ３が１３０℃より高いと、以下の理由により周方向の抵抗ムラが大きくなる。すなわち、材料注入時に生じた金型の周方向の温度ムラにより、周方向に硬化速度ムラが生じる。周方向に硬化速度ムラが生じると周方向の抵抗ムラが生じるが、出口側の加熱温度が高いため、特に、中央部から出口側にかけて、周方向の内圧ムラが抜けきれないまま、材料が硬化する。よって、周方向の抵抗ムラが大きくなる。また、Ｔ３が１０５℃より低いと、出口側の材料の硬化が十分に進行しないため、周方向の抵抗バラツキが大きくなり、周方向の抵抗ムラが大きくなる。
【００３５】
本発明において、Ｔ１が０．０３×Ｌ−６＋Ｔ３≦Ｔ１≦０．１５×Ｌ−４０＋Ｔ３の範囲を満たす。Ｔ１が０．０３×Ｌ−６＋Ｔ３より低いと出口側の材料が注入側と比べて、早く硬化するため周方向の内圧ムラが抜けきれないまま、材料が硬化し、周方向の抵抗ムラが生じる。また、Ｔ１が０．１５×Ｌ−４０＋Ｔ３より高いと注入側の材料の硬化が早く進行するため、周方向の内圧ムラが抜けきれないまま、材料が硬化し、周方向の抵抗ムラが大きくなる。
【００３６】
本発明において、Ｔ２がＴ２＞Ｔ３、かつ、Ｔ１−２≦Ｔ２≦Ｔ１の範囲を満たす。Ｔ２がＴ３以下、あるいはＴ１−２より低いと注入側及び、出口側の硬化が早く進行するため中央部付近の内圧ムラが抜けきれないまま、材料が硬化し、周方向の抵抗ムラが生じる。また、Ｔ２がＴ１より高いと、中央部から出口側付近の材料の硬化が早く進行するので、内圧ムラが抜けきれないまま、材料が硬化し、周方向の抵抗ムラが大きくなる。
【００３７】
〔抵抗ムラ〕
本発明において、電子写真用導電ローラの抵抗値の最大値と最小値の比を電子写真用導電ローラの抵抗ムラとする。また、抵抗ムラが１．５桁より大きい場合に抵抗ムラが大きいと判断する。
【００３８】
抵抗ムラが１．５桁より大きいと、電子写真用導電ローラとして用いて、電子写真画像を出力すると、ローラの周期単位で、目視で認識可能な程度の濃淡ムラが発生しやすくなる。この原因としては、周方向での抵抗が違うため、電気的特性がその部分により変わるためである。よって、抵抗ムラは１．５桁以内が良い。
【００３９】
電子写真用導電ローラの周方向の抵抗ムラ測定機の概略図を図５に示す。測定方法と抵抗の算出方法は以下のとおりである。電子写真用導電ローラ１４をアルミ製ドラム１１に圧接する。電子写真用導電ローラの両端にそれぞれ５００ｇｆ（４．９Ｎ）の荷重をかけ、アルミと絶縁樹脂が一体となったドラムを電子写真用導電ローラの回転数が６０ｒｐｍになるように回転させる。電子写真用導電ローラの軸芯体に１００Ｖ印加する。各アルミドラムはＲ（Ω）の抵抗値を有する基準抵抗１２を通じて接地されている。基準抵抗の両端の電位差を、電圧計１３を用いて毎秒２００回の速度でサンプリングする。電子写真用導電ローラを５回転させたところで測定をやめ、５周分のデータより電子写真用導電ローラの抵抗値を求める。詳しくは、求めた電圧の値をＸ（Ｖ）とする。全１０００個（毎秒２００個×５秒間のデータ）の求められたＸ（Ｖ）とＲ（Ω）より以下の式に従って、電流値Ｉ（Ａ）を求める。
【００４０】
【数３】
【００４１】
ここから、電子写真用導電ローラの抵抗値Ｚ（Ω）は以下のように計算される。
【００４２】
【数４】
【００４３】
求めたＺ（Ω）の最大値、最小値より抵抗ムラは以下のように計算される。
【００４４】
【数５】
【００４５】
なお、周方向の抵抗ムラは温度２５℃、相対湿度５０％の環境下に電子写真導電ローラを２４時間放置し、温度２５℃、相対湿度５０％の環境下で測定する。
【００４６】
〔軸芯体〕
電子写真用導電ローラの軸芯体は、導電性部材の電極および支持する部材として機能するものであれば本発明に適用できる。その材質として、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼の如き金属または合金、クロムやニッケルで鍍金処理を施した鉄、導電性合成樹脂の如き導電性の材質が挙げられる。
【００４７】
なお、軸芯体とその周面に形成される樹脂層を接着するために、プライマーを軸芯体に塗布することができる。通常使用されているプライマーとして、例えばシランカップリング系プライマーが挙げられる。
【００４８】
〔樹脂層材料〕
樹脂層材料に用いる付加反応型液状シリコーンゴムとしては化学式１および２に示されるものを用いることができる。
【００４９】
【化１】
【００５０】
ここで、Ｘ＝５０〜８００の整数、Ｙ＝５〜５０の整数、Ｚ＝１００〜１５００の整数である。
【００５１】
また、式中のＲは炭素数が１〜７の炭化水素基であり、具体的には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルのようなアルキル基、シクロヘキシルのようなシクロアルキル基、フェニルのようなアリール基のような炭化水素基が挙げられる。また式中の異なる位置に存在するＲは互いに同一の基でも異なる基でも構わない。
【００５２】
樹脂層材料には、必要に応じて、無機充填フィラーを添加することができる。無機充填フィラーの例は、乾式シリカ、湿式シリカ、炭酸カルシウム、タルク（含水けい酸マグネシウム）、酸化クロム、ベンガラ（酸化鉄）、硫酸アルミニウム、硫酸バリウム、リトポン、二硫化モリブデン、マイカ、メタけい酸カルシウム、石英粉、けいそう土、けい酸ジルコニウム、クレー、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、アルミナ、グラファイトを含む。
【００５３】
樹脂層材料に、硬化反応を促進するための触媒を添加することができる。触媒は、例えば、その分子内の金属原子がビニル基等に配位し、Ｓｉ−Ｈ基に作用することにより、反応を活性化させ、付加型シリコーンゴムの付加反応を促進させる。よって、触媒量が多いほど、反応速度が速くなる。触媒として例えば、白金単体、アルミナなどの単体に固体白金を担持させたもの、塩化白金酸（アルコールなどの錯体も含む）、白金の各種錯体、鉄、アルミニウム、チタンなどの金属の塩化物などを使用することができる。これらの中でも、触媒活性の点から塩化白金酸、白金−オレフイン錯体、白金−ビニルシロキサン錯体が好ましい。これらの触媒は単独で使用してもよく、また２種以上併用してもよい。なお、白金触媒を使用する場合、付加反応型液状シリコーンゴムの質量に対して、白金原子換算で０．１〜１００ｐｐｍが好ましく、１〜５０ｐｐｍがより好ましい。
【００５４】
樹脂層材料に、付加反応型液状シリコーンゴムの硬化速度を調整するために硬化遅延剤を適宜添加することができる。硬化遅延剤がもつ非共有電子対が触媒に配位し、触媒がシリコーンゴムに配位するのを防止することにより反応を抑える。よって、硬化遅延剤が多いほど、硬化速度が遅くなる。３−メチル−１−ブチン−３−オール、３、５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール、１−エチニル−１−シクロヘキサノール、フェニルブチノールのようなアルキンアルコール、３−メチル−３−ペンテン−１−イン、３、５−ジメチル−３−ヘキセン−１−インなどのエンイン化合物、１、３、５、７−テトラメチル−１、３、５、７−テトラビニルシクロテトラシロキサンなどのビニル基含有オルガノシロキサンオリゴマー、ベンゾトリアゾール、テトラメチルエチレンジアミンなどの窒素含有化合物を使用することができる。なお、硬化遅延剤の含有量は付加反応型液状シリコーンゴム１００質量部に対して、０．００１〜５質量部が好ましく、より好ましい範囲は０．０１〜０．３質量部である。
【００５５】
〔樹脂層の厚さ〕
本発明の電子写真用導電ローラの樹脂層の厚さは２．５ｍｍ以上が好ましく、より好ましい樹脂層の厚さは、３．０ｍｍ以上である。厚さが２．５ｍｍより薄くなると、均一なニップを確保することが困難になる。
【００５６】
〔表面層〕
本発明の電子写真用導電ローラの表面には、樹脂層からの低分子成分の染み出し防止の目的で表面層を設けることができる。表面層として用いる樹脂の例としては、以下のものが挙げられる。水酸基，カルボキシル基，酸無水物基，アミノ基，イソシアネート基，エポキシ基，不飽和基，メチロール基，アルコキシメチル基，アルデヒド基，メルカプト基の如き反応基を持つ、フッ素樹脂，ポリアミド樹脂，アクリルウレタン樹脂，フェノール樹脂，メラミン樹脂，シリコーン樹脂，ウレタン樹脂，ポリエステル樹脂，ポリビニルアセタール樹脂，エポキシ樹脂，ポリエーテル樹脂，アミノ樹脂，アクリル樹脂，尿素樹脂等及びこれらの混合物。
【００５７】
上記酸無水物基の具体例としては、無水マレイン酸、無水フタル酸、ポリアジピン酸無水物、テトラヒドロ無水フタル酸が挙げられる。上記不飽和基の具体例としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基等が挙げられる。アルコキシメチル基の具体例としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、ブトキシメチル基等が挙げられる。
【００５８】
表面層には前記樹脂にカーボンブラックを添加したものを用いることができる。カーボンブラックの配合量は前記樹脂成分を１００質量部としたときに１５〜３０質量部となるよう設計することが好ましい。
【００５９】
前記カーボンブラックとしては、以下のものが挙げられる。例えば、ケッチェンブラックの様な高い導電性をもつカーボンブラックや、中程度の導電性をもつゴム用カーボンブラック或いは塗料用のカーボンブラックが挙げられる。分散性と導電性の制御の観点から塗料用カーボンブラックが好ましい。
【００６０】
前記表面層は前記樹脂とカーボンブラックと溶剤を混合、分散した塗工液を樹脂層に塗工することによって得ることができる。
【００６１】
塗工液に用いる溶剤としては、表面層として用いる樹脂が溶解するという条件内で適宜使用することができる。具体的には以下のものが挙げられる。メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンに代表されるケトン類。ヘキサン、トルエン等に代表される炭化水素類。メタノール、イソプロパノールに代表されるアルコール類。水。特に好ましい溶剤は樹脂の溶解性、沸点からメチルエチルケトン、又はメチルイソブチルケトンである。
【００６２】
表面層の厚みは、５μｍ〜１００μｍが好ましく、特に１０μｍ〜９０μｍが好ましい。厚みが５μｍ以上であると、弾性層中の低分子量成分が染み出してきて感光体を汚染することを抑制し、表面層が剥れることを抑制することが容易である。また、１００μｍ以下であると、導電ローラの表面硬度が高くなって感光ドラム表面を削ることを抑制することが容易である。
【実施例】
【００６３】
以下に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
【００６４】
〔実施例１〕
軸芯体として、ＳＵＳ３０４製の直径１０ｍｍの丸棒にシランカップリング系プライマー（ＤＹ３５−０５１（商品名）、東レ・ダウコーニング社製））を塗布後、温度１４０℃で、６０分間焼付けしたものを用いた。注入駒として、内径２．２ｍｍの穴を４つ備えた駒（注入穴の合計面積：１５．２ｍｍ2）を用いた。出口駒として、内径２．２ｍｍの穴を４つ備えた駒（出口穴の合計面積：１５．２ｍｍ2）を用いた。金型はこれら注入駒および出口駒と、内直径１６ｍｍ、長さ３７０ｍｍの円筒状のパイプとで構成される。
【００６５】
注入駒、出口駒、円筒状パイプおよび前記軸心体を図３のように設置し、温度１１０℃で、１０分間予熱した。次に、熱盤の各点の温度、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が１２０℃、１１９℃、１１０℃となるよう温調し、金型を熱盤に配置後、下記樹脂層材料４５ｍｌを３．０秒かけて（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）注入穴から金型内に注入した。金型に注入する際の樹脂層材料の温度は２５℃であった。
【００６６】
（樹脂層材料）
次の材料を混合して樹脂層材料を得た。
・重量平均分子量１２００００の化学式３で示される化合物：５０質量部。
【００６７】
【化２】
【００６８】
・重量平均分子量１２００００の化学式４で示される化合物：５０質量部。
【００６９】
【化３】
【００７０】
・シリカ（レオロシール（商品名）、トクヤマ社製）：３０質量部。
・カーボンブラック（ケッチェンブラック ＥＣＰ−６００ＪＤ（商品名）、ライオン社製）：１０質量部。
・触媒（白金−シクロビニルメチルシロキサン錯体 白金含有量２重量％）：０．２７３質量部。
・硬化遅延剤（３−メチル−１−ブチン−３−オール）：０．０４質量部。
【００７１】
樹脂層材料を金型内に注入した後、５分間加熱することにより、樹脂層材料を硬化した。金型を室温まで冷却した後に軸芯体と一体となった樹脂層を脱型した。電子写真用導電ローラの表面温度が２００℃となるようオーブン内の温度を設定し、表面温度を２００℃、６時間保持し、二次加熱した。これにより樹脂層の長さが３５０ｍｍ、外直径１６．０ｍｍ、芯金径（軸芯体直径）１０．０ｍｍの電子写真用導電ローラを得た。
【００７２】
得られた電子写真用導電ローラの周方向抵抗ムラを前記方法に従って測定した。結果を表１に示す。
【００７３】
また、樹脂層材料の粘度は以下の方法で測定した。樹脂層材料をよく分散させたものを、２５℃で５時間放置後、ＢＨ型回転粘度計のロータＮｏ．７を用いて１０ｒｐｍ条件下で測定したところ、２５０Ｐａ・ｓであった。また、樹脂層材料の硬化速度を、キュラストメーターＶ型（ＪＳＲトレーティング社製）を用いて測定したところ、Ｔ１０は１００秒であった。得たローラの外観を確認し、欠損が無い場合は○、欠損がある場合は×と表し、結果を表１に示した。
【００７４】
〔実施例２〕
樹脂層材料のカーボンブラックを５質量部、シリカを９質量部、触媒を０．１９１質量部とし、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００７５】
〔実施例３〕
樹脂層材料のカーボンブラックを２０質量部、シリカを５０質量部、触媒を０．３６８質量部とし、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００７６】
〔実施例４〕
樹脂層材料のカーボンブラックを８質量部、シリカを２質量部、触媒を０．１７８質量部とし、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００７７】
〔実施例５〕
樹脂層材料のシリカを７０質量部、触媒を０．４００質量部とし、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００７８】
〔実施例６〕
樹脂層材料の触媒を０．３０８質量部とし、たこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。
【００７９】
〔実施例７〕
樹脂層材料の触媒を０．２４６質量部とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８０】
〔実施例８〕
樹脂層材料の注入時間９．０秒（注入速度５ｍｌ／ｓｅｃ）とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８１】
〔実施例９〕
樹脂層材料の注入時間１．５秒（注入速度３０ｍｌ／ｓｅｃ）とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８２】
〔実施例１０〕
樹脂層材料の注入量を５２ｍｌ、注入時間を３．５秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを４００ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８３】
〔実施例１１〕
樹脂層材料の注入量を３９ｍｌ、注入時間を２．６秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１１５℃、Ｔ２を１１３℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを３００ｍｍとした。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８４】
〔実施例１２〕
樹脂層材料の注入量を４０ｍｌ、注入時間を２．７秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、樹脂層の厚さを２．５ｍｍとした。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８５】
〔実施例１３〕
Ｔ１を１１５℃、Ｔ２を１１４℃、Ｔ３を１０５℃とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８６】
〔実施例１４〕
Ｔ１を１３８℃、Ｔ２を１３７℃、Ｔ３を１３０℃とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８７】
〔実施例１５〕
Ｔ１を１２２℃、Ｔ２を１２１℃とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８８】
〔実施例１６〕
Ｔ１を１１５℃、Ｔ２を１１４℃とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８９】
〔実施例１７〕
Ｔ１を１１５℃、Ｔ２を１１５℃としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９０】
〔実施例１８〕
Ｔ１を１１５℃、Ｔ２を１１３℃としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９１】
〔実施例１９〕
樹脂層材料の注入量を３９ｍｌ、注入時間を２．６秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１０８℃、Ｔ２を１０６℃、Ｔ３を１０５℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを３００ｍｍとした。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９２】
〔実施例２０〕
樹脂層材料の注入量を３９ｍｌ、注入時間を２．６秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１３５℃、Ｔ２を１３５℃、Ｔ３を１３０℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを３００ｍｍとした。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９３】
〔実施例２１〕
樹脂層材料の注入量を５２ｍｌ、注入時間を３．５秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１１１℃、Ｔ２を１０９℃、Ｔ３を１０５℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを４００ｍｍとした。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９４】
〔実施例２２〕
樹脂層材料の注入量を５２ｍｌ、注入時間を３．５秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１５０℃、Ｔ２を１５０℃、Ｔ３を１３０℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを４００ｍｍとした。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９５】
〔実施例２３〕
材料の注入量を６６ｍｌ、注入時間を４．４秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、樹脂層の厚さを４．０ｍｍとした。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９６】
〔実施例２４〕
注入穴の内径を１．６ｍｍ、注入穴の個数を５個（注入穴の面積：１０．０ｍｍ2）とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９７】
〔実施例２５〕
注入穴を一辺が２．５ｍｍの正方形形状（注入穴の面積：２５．０ｍｍ2）とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９８】
〔実施例２６〕
出口穴の内径を１．６ｍｍ、注入穴の個数を５個（注入穴の面積：１０．０ｍｍ2）とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９９】
〔実施例２７〕
出口穴を一辺が２．５ｍｍの正方形形状（注入穴の面積：２５．０ｍｍ2）とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。行った。結果を表１に示す。
【０１００】
〔実施例２８〕
実施例１において、以下の条件を変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：９質量部、
・シリカ：１質量部。
・触媒：０．２０９質量部。
・樹脂層材料の注入量：３９ｍｌ。
・注入時間：７．８秒（注入速度５ｍｌ／ｓｅｃ）。
・Ｔ１＝１０８℃、Ｔ２＝１０６℃、Ｔ３＝１０５℃。
・樹脂層の軸芯体長手方向の長さ：３００ｍｍ。
【０１０１】
〔実施例２９〕
実施例１において、以下の条件を変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：２５質量部。
・シリカ：５５質量部。
・触媒：０．３６８質量部。
・樹脂層形成用材料の注入量：５２ｍｌ。
・注入時間：１．８秒（注入速度２９ｍｌ／ｓｅｃ）。
・Ｔ１＝１５０℃、Ｔ２＝１５０℃、Ｔ３＝１３０℃。
・樹脂層の軸芯体長手方向の長さ：４００ｍｍ。
【０１０２】
〔実施例３０〕
実施例１において、以下の条件を変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：１質量部。
・シリカ：９質量部。
・触媒：０．２０９質量部。
・注入時間：９．０秒（注入速度５ｍｌ／ｓｅｃ）。
【０１０３】
〔実施例３１〕
実施例１において、以下の条件を変更し、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：１質量部。
・シリカ：９質量部。
・触媒：０．１５４質量部。
・注入時間：９．０秒（注入速度５ｍｌ／ｓｅｃ）。
【０１０４】
〔実施例３２〕
実施例１において、以下の条件を変更し、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：１質量部。
・シリカ：９質量部。
・触媒：０．２０９質量部。
・注入時間：１．５秒（注入速度３０ｍｌ／ｓｅｃ）。
【０１０５】
〔実施例３３〕
実施例１において、以下の条件を変更し、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：１質量部。
・シリカ：９質量部。
・触媒：０．１５４質量部。
・注入時間：１．５秒（注入速度３０ｍｌ／ｓｅｃ）。
【０１０６】
〔実施例３４〕
実施例１において、以下の条件を変更し、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：２５質量部。
・シリカ：５５質量部。
・触媒：０．４４０質量部。
・注入時間：９．０秒（注入速度５ｍｌ／ｓｅｃ）。
【０１０７】
〔実施例３５〕
実施例１において、以下の条件を変更し、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：２５質量部。
・シリカ：５５質量部。
・触媒：０．３６８質量部。
・注入時間：９．０秒（注入速度５ｍｌ／ｓｅｃ）。
【０１０８】
〔実施例３６〕
実施例１において、以下の条件を変更し、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：２５質量部。
・シリカ：５５質量部。
・触媒：０．４４０質量部。
・注入時間：１．５秒（注入速度３０ｍｌ／ｓｅｃ）。
【０１０９】
〔実施例３７〕
実施例１において、以下の条件を変更し、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：２５質量部。
・シリカ：５５質量部。
・触媒：０．３６８質量部。
・注入時間：１．５秒（注入速度３０ｍｌ／ｓｅｃ）。
【０１１０】
〔比較例１〕
樹脂層材料のカーボンブラックを５質量部、シリカを８質量部、触媒を０．１８８質量部とし、樹脂層材料の粘度を表２に示した値に調整した以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１１】
〔比較例２〕
樹脂層材料のカーボンブラックを２０質量部、シリカを５３質量部、触媒を０．３７８質量部とし、樹脂層材料の粘度を表２に示した値に調整した以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１２】
〔比較例３〕
樹脂層材料のカーボンブラックを７質量部、シリカを２質量部、触媒を０．１７５質量部とし、樹脂層材料の粘度を表２に示した値に調整した以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１３】
〔比較例４〕
樹脂層材料のカーボンブラックを１０質量部、シリカを７３質量部、触媒を０．４０９質量部とし、樹脂層材料の粘度を表２に示した値に調整したこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１４】
〔比較例５〕
樹脂層材料の触媒を０．３１０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１５】
〔比較例６〕
樹脂層材料の触媒を０．２４３質量部としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１６】
〔比較例７〕
樹脂層材料の注入時間を１１．３秒（注入速度４ｍｌ／ｓｅｃ）としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１７】
〔比較例８〕
樹脂層材料の注入時間を１．４秒（注入速度３１ｍｌ／ｓｅｃ）としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１８】
〔比較例９〕
樹脂層材料の注入量を５３ｍｌ、注入時間を３．５秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを４１０ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１９】
〔比較例１０〕
樹脂層材料の注入量を３８ｍｌ、注入時間を２．５秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１１３℃、Ｔ２を１１２℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを２９０ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２０】
〔比較例１１〕
樹脂層材料の注入量を３８ｍｌ、注入時間を２．５秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、樹脂層の厚さを２．３ｍｍとしたこと以外は実施例２と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２１】
〔比較例１２〕
Ｔ１を１１５℃、Ｔ２を１１４℃、Ｔ３を１０３℃としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２２】
〔比較例１３〕
Ｔ１を１４０℃、Ｔ２を１３８℃、Ｔ３を１３２℃としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２３】
〔比較例１４〕
Ｔ１を１２５℃、Ｔ２を１２３℃、Ｔ３を１１０℃としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２４】
〔比較例１５〕
Ｔ１を１１３℃、Ｔ２を１１１℃としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２５】
〔比較例１６〕
Ｔ２を１２１℃としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２６】
〔比較例１７〕
Ｔ２を１１７℃としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２７】
〔比較例１８〕
樹脂層材料の注入量を３９ｍｌ、注入時間を２．６秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１０６℃、Ｔ２を１０３℃、Ｔ３を１０４℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを３００ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２８】
〔比較例１９〕
樹脂層材料の注入量を３９ｍｌ、注入時間を２．６秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１３８℃、Ｔ２を１３９℃、Ｔ３を１３２℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを３００ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２９】
〔比較例２０〕
樹脂層材料の注入量を５２ｍｌ、注入時間を３．５秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１１０℃、Ｔ２を１０７℃、Ｔ３を１０５℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを４００ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１３０】
〔比較例２１〕
樹脂層材料の注入量を５２ｍｌ、注入時間を３．５秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１５４℃、Ｔ２を１５５℃、Ｔ３を１３２℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを４００ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１３１】
〔比較例２２〕
樹脂層材料の注入量を３９ｍｌ、注入時間を２．６秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１０８℃、Ｔ２を１０５℃、Ｔ３を１０５℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを３００ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１３２】
なお、樹脂層の軸芯体長手方向の長さや厚さが実施例１と異なる例においては、実施例１と異なる長さの円筒状パイプや、径の異なる円筒状パイプおよび駒を適宜用いた。
【０１３３】
【表１】
【０１３４】
【表２】
【０１３５】
【表３】
【０１３６】
【表４】
【０１３７】
【表５】
【０１３８】
【表６】
【０１３９】
実施例２、３及び比較例１、２より、周方向の抵抗ムラが１．５桁以下となる粘度の範囲が５０Ｐａ・ｓ以上５００Ｐａ・ｓ以下となることが明らかとなった。実施例４、５、２９から３７及び比較例３、４より、周方向の抵抗ムラが１．５桁以下となるフィラー充填量の範囲が付加反応型液状シリコーンゴム１００質量部に対して１０〜８０質量部となることが明らかとなった。実施例６、７、２９から３７及び比較例５、６より、周方向の抵抗ムラが１．５桁以下となるＴ１０の範囲が５０≦Ｔ１０≦１４０となることが明らかとなった。実施例８、９、２９から３７及び比較例７、８より、周方向の抵抗ムラが１．５桁以下となる注入速度の範囲が平均５．０〜３０．０ｍｌ／ｓｅｃとなることが明らかとなった。実施例１０から実施例２３、実施例２８、２９及び比較例９から２２より、ｄ≧２．５かつ３００≦Ｌ≦４００のとき、下式１〜３を満たすと周方向の抵抗ムラが１．５桁以下となることが明らかとなった。
【０１４０】
【数６】
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】画像形成装置（電子写真装置）の概略図である。
【図２】本発明の電子写真用導電ローラの一形態を示す模式図であり、（ａ）は断面面、（ｂ）は側面図である。
【図３】本発明に使用することのできる金型の一形態を示す模式図であり、（ａ）は出口駒部の側断面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は注入駒部の側断面図である。
【図４】加熱温度（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）を説明するための金型および熱盤の模式図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面断面図である。
【図５】抵抗ムラを測定するための抵抗測定装置の概略図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１ 潜像担持体（感光ドラム）
２ 帯電手段
３ 露光系
４ 現像手段
５ 転写手段
６ クリーニング手段
７ 円筒状パイプ
８ａ 注入駒
８ｂ 出口駒
９ａ 材料が通る貫通穴（注入穴）
９ｂ 材料が通る貫通穴（出口穴）
１０ 熱盤
１１ アルミ製ドラム
１２ 基準抵抗
１３ 電圧計
１４ 電子写真用導電ローラ
１４ａ 樹脂層
１４ｂ 軸芯体
Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３ バイアス印加用電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置に使用される電子写真用導電ローラに関する。詳しくは、軸芯体の周りに樹脂層を有する、帯電ローラ、現像ローラおよび転写ローラ等の電子写真用導電ローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置の概要図を、図１に示す。１は潜像担持体（以下感光ドラムと表す）であり、所定のプロセススピードで回転する。感光ドラムが所定のプロセススピードで回転する工程の際に、所定の帯電バイアスＥ１を持つ帯電手段２によって、感光ドラム表面は一定の電位になるよう帯電される。さらに、露光３により、画像露光（原稿像のアナログ露光、デジタル走査露光）を受けて感光ドラムの表面に目的とする静電潜像が形成される。
【０００３】
現像バイアスＥ３を持つ現像手段４によって感光ドラム上の静電潜像を現像してトナー画像を形成する。感光ドラム１と転写手段５が当接している転写部には、給紙手段より、所定のタイミングで紙が搬送される。そして、転写手段５に対して転写バイアスＥ２が印加され、感光ドラム表面のトナー画像が、紙に転写される。
【０００４】
トナー画像が転写された紙は、感光ドラム表面から分離されて定着手段へ移動し、定着手段によってトナー画像が紙に定着され、定着画像を有する紙は定着手段から排出される。また、一方で、トナー画像を転写した後の感光ドラムには、転写されなかったトナーが残る場合がある。転写されずに残ったトナーはクリーニング手段６により感光ドラム１の表面から除去される。
【０００５】
現在、帯電手段、現像手段、転写手段として、それぞれ、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラが用いられる場合が多い。これらのローラは半導電ローラとして用いる場合が多く、導電剤を添加することにより中抵抗に調整された数ｍｍの厚さのゴム（樹脂層）を有する。
【０００６】
軸芯体上に樹脂層を設ける方法の一つとして、中空の円筒状の金型に所定の液状材料を注入し、注入した材料を加熱硬化し、脱型する方法がある（特許文献１）。
【０００７】
特許文献１には、円筒状成形型の片方端部から熱硬化性樹脂層材料を注入し、その後加熱硬化することによって、芯金の外周上に熱硬化性樹脂層を有する電子写真用導電ローラを製造する方法に関して提案がなされている。特許文献１に記載される方法では、円筒状成形型の温度を、材料注入時及び加熱硬化中を通して、材料注入側よりもその逆側（出口側）の方を低くしておく。これにより、熱硬化性樹脂層の軸方向両端部における熱履歴を均一化することができ、その結果としてローラの長手方向における外径差を小さくできることが開示されている。
【特許文献１】特開２００６−０９０４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者は、この方法について更なる検討を重ねた。その過程で、電子写真用導電ローラの熱硬化性樹脂層の軸に沿う方向（以降「軸芯体長手方向」ともいう）の長さが３００ｍｍ以上だと、周方向の抵抗ムラが大きくなってしまうことがあった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、樹脂層の軸芯体長手方向の長さが３００ｍｍ以上のローラを、金型内に付加反応型液状シリコーンゴムを含む樹脂層材料を注入して成型する場合に、周方向の抵抗ムラを抑制することである。特に、周方向の抵抗ムラが生じやすいフィラーを添加した材料を用いても、周方向の抵抗ムラが小さい電子写真用導電ローラおよびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、円筒状のパイプと該パイプの両端にそれぞれ配設された軸芯体を保持するための二つの駒とを有する金型を用い、前記パイプに沿って軸芯体を金型内に設置し、前記二つの駒の一方に設けられた注入穴より付加反応型液状シリコーンゴムを含む樹脂層材料を金型内に注入し、金型を加熱することにより該樹脂層材料を硬化させて軸芯体の周りに樹脂層を形成する工程を有する電子写真用導電ローラの製造方法において、
該樹脂層材料が、以下の条件（ｉ）から（ｉｉｉ）を満たし、
（ｉ）金型投入時の温度における粘度が５０Ｐａ・ｓ以上５００Ｐａ・ｓ以下、
（ｉｉ）フィラーの充填量が付加反応型液状シリコーンゴム１００質量部に対して１０質量部以上８０質量部以下、
（ｉｉｉ）１００℃における１０％硬化時間をＴ１０（秒）としたとき５０≦Ｔ１０≦１４０、
該樹脂層材料を金型に注入する平均速度が５．０ｍｌ／ｓｅｃ以上３０．０ｍｌ／ｓｅｃ以下であり、
該樹脂層の軸芯体長手方向の長さをＬ（ｍｍ）、該樹脂層の厚さをｄ（ｍｍ）、注入側の加熱温度をＴ１（℃）、中央部の加熱温度をＴ２（℃）、出口側の加熱温度をＴ３（℃）としたとき、ｄ≧２．５かつ３００≦Ｌ≦４００であって、下式（１）から（３）を満たすことを特徴とする電子写真用導電ローラの製造方法に関する。
【００１１】
【数１】
【００１２】
さらに本発明は、軸芯体と該軸芯体の周りに配された樹脂層を有する電子写真用導電ローラであって、
上記製造方法により製造されたことを特徴とする電子写真用導電ローラに関する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、樹脂層の軸芯体長手方向の長さが３００ｍｍ以上のローラを、金型内に付加反応型液状シリコーンゴムを含む樹脂層材料を注入して成型する場合に、周方向の抵抗ムラを抑制することができる。特に、周方向の抵抗ムラが生じやすいフィラーを添加した材料を用いても、周方向の抵抗ムラが小さい電子写真用導電ローラおよびその製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明により製造することのできる電子写真用導電ローラを図２に示す。電子写真用導電ローラは軸芯体１４ｂの周面上に、例えば中抵抗（１×１０3〜１×１０10Ω・ｃｍ）となるよう導電剤を配合した樹脂層１４ａを設けている。
【００１５】
本発明で用いることのできる金型の例を図３に示す。金型は、円筒状のパイプ７と、パイプの両端にそれぞれ配設された軸芯体を保持するための二つの駒とで構成される。一方の駒（注入駒）８ａには、成型材料（樹脂層材料）を円筒状のパイプ内に供給できるよう、貫通穴（注入穴）９ａを設けており、他方の駒（出口駒）８ｂには、円筒状のパイプから材料を逃がすための貫通穴（出口穴）９ｂが設けられている。
【００１６】
〔注入穴・出口穴の合計面積〕
本発明に用いる駒の注入穴の面積は合計１０．０ｍｍ2以上２５．０ｍｍ2以下であることが好ましい。注入穴の合計面積が１０．０ｍｍ2以上であると、樹脂層材料を注入する際に材料圧力が大きくなることを抑制し、注入穴の入口付近で材料に含有される導電フィラーが凝集することを抑制し、抵抗ムラを抑制することが容易である。また２５．０ｍｍ2以下であると金型に樹脂層材料を注入後、加熱している際に材料が金型より材料が垂れ易くなることを抑制し、成型後ローラ上に欠損が生じることを抑制することが容易である。なお、本発明において注入穴の合計面積とは、注入穴が複数ある場合に各々の穴の最小面積の和であり、注入穴が一つの場合はその穴の最小面積を意味する。最小面積とは注入穴の軸芯体長手方向の断面積が最も小さい部分の面積を表す。
【００１７】
本発明に用いる駒の出口穴の合計面積は合計１０．０以上２５．０ｍｍ2以下であることが好ましい。出口穴の面積が１０．０ｍｍ2以上であると以下の理由により周方向の抵抗ムラが生じやすくなることを、抑制することが容易である。すなわち、樹脂層材料注入時に生じた軸芯体付近の周方向の温度ムラにより硬化速度ムラが生じる。さらに、硬化速度ムラにより、周方向の内圧ムラが生じる。周方向の内圧ムラが出口穴より抜けきれず、そのまま硬化するため、内圧ムラが電子写真用導電ローラの中央部及び出口側に残る。よって、周方向の抵抗ムラが大きくなる。また、出口駒の合計面積が２５．０ｍｍ2以下であると材料注入時にオーバーフローさせるために用いる材料が多くなることを抑制し、材料が金型内を通る際に特に注入側の金型の温度低下が著しくなることを抑制することが容易である。かつ、出口側の金型の温度低下が小さくなることを抑制し、出口側及び中央部の周方向の内圧ムラが残ったまま硬化することを抑制し、周方向の抵抗ムラが大きくなりやすくなることを抑制することが容易である。なお、本発明において出口穴の合計面積とは、出口穴が複数ある場合に各々の穴の最小面積の和であり、出口穴が一つの場合はその穴の最小面積を意味する。
【００１８】
〔金型の予熱と加熱硬化時間〕
軸芯体を内部に設置した金型を予熱（好ましくは１０５℃以上１３０℃以下に）したうえで成型機に配置し、その後、金型を上記式（１）から式（３）を満たす温度で３分以上１０分以下加熱して樹脂層材料を硬化させることが好ましい。周方向の抵抗ムラがより小さくなるからである。硬化時間が３分以上だと、注入時に生じる金型の周方向の温度ムラにより硬化速度ムラが生じることを抑制し、かつ、硬化が不十分となる部分の存在により周方向の抵抗ムラが生じやすくなることを抑制することが容易である。また、硬化時間が１０分以下だと、電子写真導電ローラの抵抗が高くなることを抑制し、少しの周方向の硬化速度ムラでも周方向の抵抗ムラが大きくなりやすくなることを抑制することが容易である。また、金型を予熱しておくことが好ましい。連続して成型を行う際に樹脂層材料が受ける熱履歴のばらつきが小さくなるので周方向の抵抗ムラを小さくすることができるためである。
【００１９】
〔樹脂層材料の条件（ｉ）〕
本発明に用いる樹脂層材料は、付加反応型液状シリコーンゴムと、導電フィラー等のフィラーとを含有する。そして、金型に注入される際の樹脂層材料の粘度が５０Ｐａ・ｓ以上５００Ｐａ・ｓ以下である。好ましい粘度は７０Ｐａ・ｓ以上４５０Ｐａ・ｓ以下である。
【００２０】
粘度が５０Ｐａ・ｓより小さいと、金型に注入後、材料が入口穴より材料が流れ出し易くなり、成型後、ローラの注入側の端部に注入穴と同じ形状の欠損が生じやすくなる。また、粘度が５００Ｐａ・ｓより大きいと、材料注入時に、注入圧力が高くなり、注入穴の入口付近で分散している導電フィラーが凝集し、周方向の抵抗ムラが大きくなる。なお、材料の粘度は、金型投入時の温度に５時間静置した後に、ＢＨ型回転粘度計（東京計器社製）でロータＮｏ．７を用いて１０ｒｐｍ条件で測定した値とする。
【００２１】
〔樹脂層材料の条件（ｉｉ）〕
本発明に用いられる樹脂層材料は、付加反応型液状シリコーンゴムと、カーボンブラックなどの導電フィラーや、非導電性フィラー等のフィラーとを含有している。それらフィラーの合計含有量（充填量）は付加反応型液状シリコーンゴム１００質量部に対して１０質量部以上８０質量部以下とする。好ましい充填量は付加反応型液状シリコーンゴム１００質量部に対して２０質量部以上、７０質量部以下である。
【００２２】
充填量が１０質量部より少ないと、材料の粘度が低くなるため、金型に注入後、材料が入口穴より流れ易くなるので、成型後、ローラに欠損が生じやすくなる。また、充填量が８０質量部より大きいと、材料の粘度が大きくなり、材料の注入圧力が高くなり、材料に含有される導電フィラーが凝集しやすく、周方向の抵抗ムラが大きくなる。
【００２３】
〔樹脂層材料の条件（ｉｉｉ）〕
本発明に用いられる樹脂層材料の１００℃における１０％硬化時間をＴ１０（秒）としたとき、５０≦Ｔ１０≦１４０が成り立つ。好ましいＴ１０の範囲は５５≦Ｔ１０≦１３０である。Ｔ１０が５０秒より短いと、材料が早く硬化する。そのため、材料を注入した際に生じた周方向の温度ムラより発生した周方向の内圧ムラが、残ったまま材料が硬化するので、周方向の抵抗ムラが大きくなる。また、Ｔ１０が１４０秒より長いと、硬化にかかる時間が長くなるため、電子写真導電ローラの抵抗が高くなり、少しの硬化速度ムラでも周方向の抵抗ムラが大きくなりやすい。
【００２４】
なお、１０％硬化時間はキュラストメーターＶ型（ＪＳＲトレーティング社製）を用いて、測定部および検出部を１００℃とし、測定する。１０％硬化時間とはキュラストメーターより測定される最大トルクの１０％のトルクに達する時間を表している。
【００２５】
〔樹脂層材料注入速度〕
樹脂層材料を注入する平均速度は、５．０ｍｌ／ｓｅｃ以上３０．０ｍｌ／ｓｅｃ以下とする。好ましい注入速度の範囲は６．０ｍｌ／ｓｅｃ以上２８．０ｍｌ／ｓｅｃ以下である。
【００２６】
注入速度が５．０ｍｌ／ｓｅｃより遅いと以下の理由により、周方向の抵抗ムラが大きくなる。すなわち、材料を遅い速度で金型内を通過し、出口穴よりオーバーフローする際に、注入側は注入された材料により冷やされ、出口側の金型の温度が注入側と比べて高くなるので、出口側の硬化が早く硬化が進行する。周方向の内圧ムラが抜けきれないまま、材料が硬化する。よって、周方向の抵抗ムラが大きくなる。注入速度が３０．０ｍｌ／ｓｅｃより速いと、注入時の材料圧力が高くなるため、材料に含有される導電フィラーが注入穴の入口部分で凝集しやすく、周方向の抵抗ムラが大きくなる。
【００２７】
なお、注入速度は一定でも、あるいは、注入中に変化させても構わない。本発明における注入速度とは、
樹脂層形成用材料の注入量（ｍｌ）／樹脂形成用材料を注入するのに要した時間（ｓｅｃ）
の式より求められる値を表している。
【００２８】
〔成型機〕
本発明に用いる成型機とは電子写真用導電ローラを製造するために用いる金型を加熱するための手段を指し、例えば以下のとおりである。半円筒状のくぼみがある板（熱盤）が２枚装備されており、金型を半円筒状のくぼみに合わさるように挟み込む。熱盤にはヒータが装備されており、ヒータによって、熱盤が加熱され、さらに挟んだ金型が加熱される。そして、この本発明の成型機には、ヒータが片側の熱盤の長手方向に３箇所装備されている。また、３箇所に装備したヒータを制御するために、温調器も装備されている。その状態で、スタティックミキサーにより、主剤と硬化剤を混合した樹脂層材料が注入穴より注入される。そして、金型を加熱することにより、樹脂層材料を円筒状に前記軸芯体と一体的に成形し、電子写真用導電ローラが製造される。熱盤の金型接触面は、その強度及び熱伝導性の良さから、金属材料で作製されている。
【００２９】
〔式（１）〜（３）の条件〕
樹脂層の軸芯体長手方向の長さをＬ（ｍｍ）、樹脂層の厚さをｄ（ｍｍ）、注入側の加熱温度をＴ１（℃）、中央部の加熱温度をＴ２（℃）、出口側の加熱温度をＴ３（℃）とする。このとき、本発明では、ｄ≧２．５かつ３００≦Ｌ≦４００とする。そして、次の式（１）〜（３）が満たされることが必要である。
【００３０】
【数２】
【００３１】
なお、本発明の樹脂層の厚さｄ（ｍｍ）とは以下の式、
（（樹脂層の外径）−（軸芯体の外径））／２
より求められる値である。
【００３２】
まず、式（３）の１０５≦Ｔ３≦１３０となるＴ３の温度を決め、Ｔ３とローラの長さＬ（ｍｍ）の値を用いて式（１）より適切なＴ１の温度範囲を決めることができる。Ｔ１、Ｔ３の値を用いて式（２）より適切なＴ２の温度範囲を決めることができる。
【００３３】
Ｔ１〜Ｔ３の温度測定箇所を図４に示す。軸芯体長手方向で円筒状パイプ７の注入側の端部から３０ｍｍに位置する熱盤表面を接触式の温度測定器で測定しＴ１とする。軸芯体長手方向で円筒状パイプの出口側の端部から３０ｍｍに位置する熱盤表面を接触式の温度測定器で測定しＴ３とする。軸芯体長手方向で円筒状パイプの中央部、周方向で熱盤の奥側に位置する熱盤表面を接触式の温度測定器で測定しＴ２とする。
【００３４】
本発明において、Ｔ３が１０５≦Ｔ３≦１３０である。１１０≦Ｔ３≦１２５であることが好ましい。Ｔ３が１３０℃より高いと、以下の理由により周方向の抵抗ムラが大きくなる。すなわち、材料注入時に生じた金型の周方向の温度ムラにより、周方向に硬化速度ムラが生じる。周方向に硬化速度ムラが生じると周方向の抵抗ムラが生じるが、出口側の加熱温度が高いため、特に、中央部から出口側にかけて、周方向の内圧ムラが抜けきれないまま、材料が硬化する。よって、周方向の抵抗ムラが大きくなる。また、Ｔ３が１０５℃より低いと、出口側の材料の硬化が十分に進行しないため、周方向の抵抗バラツキが大きくなり、周方向の抵抗ムラが大きくなる。
【００３５】
本発明において、Ｔ１が０．０３×Ｌ−６＋Ｔ３≦Ｔ１≦０．１５×Ｌ−４０＋Ｔ３の範囲を満たす。Ｔ１が０．０３×Ｌ−６＋Ｔ３より低いと出口側の材料が注入側と比べて、早く硬化するため周方向の内圧ムラが抜けきれないまま、材料が硬化し、周方向の抵抗ムラが生じる。また、Ｔ１が０．１５×Ｌ−４０＋Ｔ３より高いと注入側の材料の硬化が早く進行するため、周方向の内圧ムラが抜けきれないまま、材料が硬化し、周方向の抵抗ムラが大きくなる。
【００３６】
本発明において、Ｔ２がＴ２＞Ｔ３、かつ、Ｔ１−２≦Ｔ２≦Ｔ１の範囲を満たす。Ｔ２がＴ３以下、あるいはＴ１−２より低いと注入側及び、出口側の硬化が早く進行するため中央部付近の内圧ムラが抜けきれないまま、材料が硬化し、周方向の抵抗ムラが生じる。また、Ｔ２がＴ１より高いと、中央部から出口側付近の材料の硬化が早く進行するので、内圧ムラが抜けきれないまま、材料が硬化し、周方向の抵抗ムラが大きくなる。
【００３７】
〔抵抗ムラ〕
本発明において、電子写真用導電ローラの抵抗値の最大値と最小値の比を電子写真用導電ローラの抵抗ムラとする。また、抵抗ムラが１．５桁より大きい場合に抵抗ムラが大きいと判断する。
【００３８】
抵抗ムラが１．５桁より大きいと、電子写真用導電ローラとして用いて、電子写真画像を出力すると、ローラの周期単位で、目視で認識可能な程度の濃淡ムラが発生しやすくなる。この原因としては、周方向での抵抗が違うため、電気的特性がその部分により変わるためである。よって、抵抗ムラは１．５桁以内が良い。
【００３９】
電子写真用導電ローラの周方向の抵抗ムラ測定機の概略図を図５に示す。測定方法と抵抗の算出方法は以下のとおりである。電子写真用導電ローラ１４をアルミ製ドラム１１に圧接する。電子写真用導電ローラの両端にそれぞれ５００ｇｆ（４．９Ｎ）の荷重をかけ、アルミと絶縁樹脂が一体となったドラムを電子写真用導電ローラの回転数が６０ｒｐｍになるように回転させる。電子写真用導電ローラの軸芯体に１００Ｖ印加する。各アルミドラムはＲ（Ω）の抵抗値を有する基準抵抗１２を通じて接地されている。基準抵抗の両端の電位差を、電圧計１３を用いて毎秒２００回の速度でサンプリングする。電子写真用導電ローラを５回転させたところで測定をやめ、５周分のデータより電子写真用導電ローラの抵抗値を求める。詳しくは、求めた電圧の値をＸ（Ｖ）とする。全１０００個（毎秒２００個×５秒間のデータ）の求められたＸ（Ｖ）とＲ（Ω）より以下の式に従って、電流値Ｉ（Ａ）を求める。
【００４０】
【数３】
【００４１】
ここから、電子写真用導電ローラの抵抗値Ｚ（Ω）は以下のように計算される。
【００４２】
【数４】
【００４３】
求めたＺ（Ω）の最大値、最小値より抵抗ムラは以下のように計算される。
【００４４】
【数５】
【００４５】
なお、周方向の抵抗ムラは温度２５℃、相対湿度５０％の環境下に電子写真導電ローラを２４時間放置し、温度２５℃、相対湿度５０％の環境下で測定する。
【００４６】
〔軸芯体〕
電子写真用導電ローラの軸芯体は、導電性部材の電極および支持する部材として機能するものであれば本発明に適用できる。その材質として、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼の如き金属または合金、クロムやニッケルで鍍金処理を施した鉄、導電性合成樹脂の如き導電性の材質が挙げられる。
【００４７】
なお、軸芯体とその周面に形成される樹脂層を接着するために、プライマーを軸芯体に塗布することができる。通常使用されているプライマーとして、例えばシランカップリング系プライマーが挙げられる。
【００４８】
〔樹脂層材料〕
樹脂層材料に用いる付加反応型液状シリコーンゴムとしては化学式１および２に示されるものを用いることができる。
【００４９】
【化１】
【００５０】
ここで、Ｘ＝５０〜８００の整数、Ｙ＝５〜５０の整数、Ｚ＝１００〜１５００の整数である。
【００５１】
また、式中のＲは炭素数が１〜７の炭化水素基であり、具体的には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルのようなアルキル基、シクロヘキシルのようなシクロアルキル基、フェニルのようなアリール基のような炭化水素基が挙げられる。また式中の異なる位置に存在するＲは互いに同一の基でも異なる基でも構わない。
【００５２】
樹脂層材料には、必要に応じて、無機充填フィラーを添加することができる。無機充填フィラーの例は、乾式シリカ、湿式シリカ、炭酸カルシウム、タルク（含水けい酸マグネシウム）、酸化クロム、ベンガラ（酸化鉄）、硫酸アルミニウム、硫酸バリウム、リトポン、二硫化モリブデン、マイカ、メタけい酸カルシウム、石英粉、けいそう土、けい酸ジルコニウム、クレー、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、アルミナ、グラファイトを含む。
【００５３】
樹脂層材料に、硬化反応を促進するための触媒を添加することができる。触媒は、例えば、その分子内の金属原子がビニル基等に配位し、Ｓｉ−Ｈ基に作用することにより、反応を活性化させ、付加型シリコーンゴムの付加反応を促進させる。よって、触媒量が多いほど、反応速度が速くなる。触媒として例えば、白金単体、アルミナなどの単体に固体白金を担持させたもの、塩化白金酸（アルコールなどの錯体も含む）、白金の各種錯体、鉄、アルミニウム、チタンなどの金属の塩化物などを使用することができる。これらの中でも、触媒活性の点から塩化白金酸、白金−オレフイン錯体、白金−ビニルシロキサン錯体が好ましい。これらの触媒は単独で使用してもよく、また２種以上併用してもよい。なお、白金触媒を使用する場合、付加反応型液状シリコーンゴムの質量に対して、白金原子換算で０．１〜１００ｐｐｍが好ましく、１〜５０ｐｐｍがより好ましい。
【００５４】
樹脂層材料に、付加反応型液状シリコーンゴムの硬化速度を調整するために硬化遅延剤を適宜添加することができる。硬化遅延剤がもつ非共有電子対が触媒に配位し、触媒がシリコーンゴムに配位するのを防止することにより反応を抑える。よって、硬化遅延剤が多いほど、硬化速度が遅くなる。３−メチル−１−ブチン−３−オール、３、５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール、１−エチニル−１−シクロヘキサノール、フェニルブチノールのようなアルキンアルコール、３−メチル−３−ペンテン−１−イン、３、５−ジメチル−３−ヘキセン−１−インなどのエンイン化合物、１、３、５、７−テトラメチル−１、３、５、７−テトラビニルシクロテトラシロキサンなどのビニル基含有オルガノシロキサンオリゴマー、ベンゾトリアゾール、テトラメチルエチレンジアミンなどの窒素含有化合物を使用することができる。なお、硬化遅延剤の含有量は付加反応型液状シリコーンゴム１００質量部に対して、０．００１〜５質量部が好ましく、より好ましい範囲は０．０１〜０．３質量部である。
【００５５】
〔樹脂層の厚さ〕
本発明の電子写真用導電ローラの樹脂層の厚さは２．５ｍｍ以上が好ましく、より好ましい樹脂層の厚さは、３．０ｍｍ以上である。厚さが２．５ｍｍより薄くなると、均一なニップを確保することが困難になる。
【００５６】
〔表面層〕
本発明の電子写真用導電ローラの表面には、樹脂層からの低分子成分の染み出し防止の目的で表面層を設けることができる。表面層として用いる樹脂の例としては、以下のものが挙げられる。水酸基，カルボキシル基，酸無水物基，アミノ基，イソシアネート基，エポキシ基，不飽和基，メチロール基，アルコキシメチル基，アルデヒド基，メルカプト基の如き反応基を持つ、フッ素樹脂，ポリアミド樹脂，アクリルウレタン樹脂，フェノール樹脂，メラミン樹脂，シリコーン樹脂，ウレタン樹脂，ポリエステル樹脂，ポリビニルアセタール樹脂，エポキシ樹脂，ポリエーテル樹脂，アミノ樹脂，アクリル樹脂，尿素樹脂等及びこれらの混合物。
【００５７】
上記酸無水物基の具体例としては、無水マレイン酸、無水フタル酸、ポリアジピン酸無水物、テトラヒドロ無水フタル酸が挙げられる。上記不飽和基の具体例としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基等が挙げられる。アルコキシメチル基の具体例としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、ブトキシメチル基等が挙げられる。
【００５８】
表面層には前記樹脂にカーボンブラックを添加したものを用いることができる。カーボンブラックの配合量は前記樹脂成分を１００質量部としたときに１５〜３０質量部となるよう設計することが好ましい。
【００５９】
前記カーボンブラックとしては、以下のものが挙げられる。例えば、ケッチェンブラックの様な高い導電性をもつカーボンブラックや、中程度の導電性をもつゴム用カーボンブラック或いは塗料用のカーボンブラックが挙げられる。分散性と導電性の制御の観点から塗料用カーボンブラックが好ましい。
【００６０】
前記表面層は前記樹脂とカーボンブラックと溶剤を混合、分散した塗工液を樹脂層に塗工することによって得ることができる。
【００６１】
塗工液に用いる溶剤としては、表面層として用いる樹脂が溶解するという条件内で適宜使用することができる。具体的には以下のものが挙げられる。メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンに代表されるケトン類。ヘキサン、トルエン等に代表される炭化水素類。メタノール、イソプロパノールに代表されるアルコール類。水。特に好ましい溶剤は樹脂の溶解性、沸点からメチルエチルケトン、又はメチルイソブチルケトンである。
【００６２】
表面層の厚みは、５μｍ〜１００μｍが好ましく、特に１０μｍ〜９０μｍが好ましい。厚みが５μｍ以上であると、弾性層中の低分子量成分が染み出してきて感光体を汚染することを抑制し、表面層が剥れることを抑制することが容易である。また、１００μｍ以下であると、導電ローラの表面硬度が高くなって感光ドラム表面を削ることを抑制することが容易である。
【実施例】
【００６３】
以下に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
【００６４】
〔実施例１〕
軸芯体として、ＳＵＳ３０４製の直径１０ｍｍの丸棒にシランカップリング系プライマー（ＤＹ３５−０５１（商品名）、東レ・ダウコーニング社製））を塗布後、温度１４０℃で、６０分間焼付けしたものを用いた。注入駒として、内径２．２ｍｍの穴を４つ備えた駒（注入穴の合計面積：１５．２ｍｍ2）を用いた。出口駒として、内径２．２ｍｍの穴を４つ備えた駒（出口穴の合計面積：１５．２ｍｍ2）を用いた。金型はこれら注入駒および出口駒と、内直径１６ｍｍ、長さ３７０ｍｍの円筒状のパイプとで構成される。
【００６５】
注入駒、出口駒、円筒状パイプおよび前記軸心体を図３のように設置し、温度１１０℃で、１０分間予熱した。次に、熱盤の各点の温度、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が１２０℃、１１９℃、１１０℃となるよう温調し、金型を熱盤に配置後、下記樹脂層材料４５ｍｌを３．０秒かけて（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）注入穴から金型内に注入した。金型に注入する際の樹脂層材料の温度は２５℃であった。
【００６６】
（樹脂層材料）
次の材料を混合して樹脂層材料を得た。
・重量平均分子量１２００００の化学式３で示される化合物：５０質量部。
【００６７】
【化２】
【００６８】
・重量平均分子量１２００００の化学式４で示される化合物：５０質量部。
【００６９】
【化３】
【００７０】
・シリカ（レオロシール（商品名）、トクヤマ社製）：３０質量部。
・カーボンブラック（ケッチェンブラック ＥＣＰ−６００ＪＤ（商品名）、ライオン社製）：１０質量部。
・触媒（白金−シクロビニルメチルシロキサン錯体 白金含有量２重量％）：０．２７３質量部。
・硬化遅延剤（３−メチル−１−ブチン−３−オール）：０．０４質量部。
【００７１】
樹脂層材料を金型内に注入した後、５分間加熱することにより、樹脂層材料を硬化した。金型を室温まで冷却した後に軸芯体と一体となった樹脂層を脱型した。電子写真用導電ローラの表面温度が２００℃となるようオーブン内の温度を設定し、表面温度を２００℃、６時間保持し、二次加熱した。これにより樹脂層の長さが３５０ｍｍ、外直径１６．０ｍｍ、芯金径（軸芯体直径）１０．０ｍｍの電子写真用導電ローラを得た。
【００７２】
得られた電子写真用導電ローラの周方向抵抗ムラを前記方法に従って測定した。結果を表１に示す。
【００７３】
また、樹脂層材料の粘度は以下の方法で測定した。樹脂層材料をよく分散させたものを、２５℃で５時間放置後、ＢＨ型回転粘度計のロータＮｏ．７を用いて１０ｒｐｍ条件下で測定したところ、２５０Ｐａ・ｓであった。また、樹脂層材料の硬化速度を、キュラストメーターＶ型（ＪＳＲトレーティング社製）を用いて測定したところ、Ｔ１０は１００秒であった。得たローラの外観を確認し、欠損が無い場合は○、欠損がある場合は×と表し、結果を表１に示した。
【００７４】
〔実施例２〕
樹脂層材料のカーボンブラックを５質量部、シリカを９質量部、触媒を０．１９１質量部とし、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００７５】
〔実施例３〕
樹脂層材料のカーボンブラックを２０質量部、シリカを５０質量部、触媒を０．３６８質量部とし、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００７６】
〔実施例４〕
樹脂層材料のカーボンブラックを８質量部、シリカを２質量部、触媒を０．１７８質量部とし、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００７７】
〔実施例５〕
樹脂層材料のシリカを７０質量部、触媒を０．４００質量部とし、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００７８】
〔実施例６〕
樹脂層材料の触媒を０．３０８質量部とし、たこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。
【００７９】
〔実施例７〕
樹脂層材料の触媒を０．２４６質量部とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８０】
〔実施例８〕
樹脂層材料の注入時間９．０秒（注入速度５ｍｌ／ｓｅｃ）とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８１】
〔実施例９〕
樹脂層材料の注入時間１．５秒（注入速度３０ｍｌ／ｓｅｃ）とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８２】
〔実施例１０〕
樹脂層材料の注入量を５２ｍｌ、注入時間を３．５秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを４００ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８３】
〔実施例１１〕
樹脂層材料の注入量を３９ｍｌ、注入時間を２．６秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１１５℃、Ｔ２を１１３℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを３００ｍｍとした。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８４】
〔実施例１２〕
樹脂層材料の注入量を４０ｍｌ、注入時間を２．７秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、樹脂層の厚さを２．５ｍｍとした。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８５】
〔実施例１３〕
Ｔ１を１１５℃、Ｔ２を１１４℃、Ｔ３を１０５℃とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８６】
〔実施例１４〕
Ｔ１を１３８℃、Ｔ２を１３７℃、Ｔ３を１３０℃とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８７】
〔実施例１５〕
Ｔ１を１２２℃、Ｔ２を１２１℃とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８８】
〔実施例１６〕
Ｔ１を１１５℃、Ｔ２を１１４℃とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００８９】
〔実施例１７〕
Ｔ１を１１５℃、Ｔ２を１１５℃としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９０】
〔実施例１８〕
Ｔ１を１１５℃、Ｔ２を１１３℃としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９１】
〔実施例１９〕
樹脂層材料の注入量を３９ｍｌ、注入時間を２．６秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１０８℃、Ｔ２を１０６℃、Ｔ３を１０５℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを３００ｍｍとした。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９２】
〔実施例２０〕
樹脂層材料の注入量を３９ｍｌ、注入時間を２．６秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１３５℃、Ｔ２を１３５℃、Ｔ３を１３０℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを３００ｍｍとした。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９３】
〔実施例２１〕
樹脂層材料の注入量を５２ｍｌ、注入時間を３．５秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１１１℃、Ｔ２を１０９℃、Ｔ３を１０５℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを４００ｍｍとした。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９４】
〔実施例２２〕
樹脂層材料の注入量を５２ｍｌ、注入時間を３．５秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１５０℃、Ｔ２を１５０℃、Ｔ３を１３０℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを４００ｍｍとした。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９５】
〔実施例２３〕
材料の注入量を６６ｍｌ、注入時間を４．４秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、樹脂層の厚さを４．０ｍｍとした。それ以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９６】
〔実施例２４〕
注入穴の内径を１．６ｍｍ、注入穴の個数を５個（注入穴の面積：１０．０ｍｍ2）とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９７】
〔実施例２５〕
注入穴を一辺が２．５ｍｍの正方形形状（注入穴の面積：２５．０ｍｍ2）とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９８】
〔実施例２６〕
出口穴の内径を１．６ｍｍ、注入穴の個数を５個（注入穴の面積：１０．０ｍｍ2）とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
【００９９】
〔実施例２７〕
出口穴を一辺が２．５ｍｍの正方形形状（注入穴の面積：２５．０ｍｍ2）とした以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。行った。結果を表１に示す。
【０１００】
〔実施例２８〕
実施例１において、以下の条件を変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：９質量部、
・シリカ：１質量部。
・触媒：０．２０９質量部。
・樹脂層材料の注入量：３９ｍｌ。
・注入時間：７．８秒（注入速度５ｍｌ／ｓｅｃ）。
・Ｔ１＝１０８℃、Ｔ２＝１０６℃、Ｔ３＝１０５℃。
・樹脂層の軸芯体長手方向の長さ：３００ｍｍ。
【０１０１】
〔実施例２９〕
実施例１において、以下の条件を変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：２５質量部。
・シリカ：５５質量部。
・触媒：０．３６８質量部。
・樹脂層形成用材料の注入量：５２ｍｌ。
・注入時間：１．８秒（注入速度２９ｍｌ／ｓｅｃ）。
・Ｔ１＝１５０℃、Ｔ２＝１５０℃、Ｔ３＝１３０℃。
・樹脂層の軸芯体長手方向の長さ：４００ｍｍ。
【０１０２】
〔実施例３０〕
実施例１において、以下の条件を変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：１質量部。
・シリカ：９質量部。
・触媒：０．２０９質量部。
・注入時間：９．０秒（注入速度５ｍｌ／ｓｅｃ）。
【０１０３】
〔実施例３１〕
実施例１において、以下の条件を変更し、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：１質量部。
・シリカ：９質量部。
・触媒：０．１５４質量部。
・注入時間：９．０秒（注入速度５ｍｌ／ｓｅｃ）。
【０１０４】
〔実施例３２〕
実施例１において、以下の条件を変更し、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：１質量部。
・シリカ：９質量部。
・触媒：０．２０９質量部。
・注入時間：１．５秒（注入速度３０ｍｌ／ｓｅｃ）。
【０１０５】
〔実施例３３〕
実施例１において、以下の条件を変更し、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：１質量部。
・シリカ：９質量部。
・触媒：０．１５４質量部。
・注入時間：１．５秒（注入速度３０ｍｌ／ｓｅｃ）。
【０１０６】
〔実施例３４〕
実施例１において、以下の条件を変更し、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：２５質量部。
・シリカ：５５質量部。
・触媒：０．４４０質量部。
・注入時間：９．０秒（注入速度５ｍｌ／ｓｅｃ）。
【０１０７】
〔実施例３５〕
実施例１において、以下の条件を変更し、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：２５質量部。
・シリカ：５５質量部。
・触媒：０．３６８質量部。
・注入時間：９．０秒（注入速度５ｍｌ／ｓｅｃ）。
【０１０８】
〔実施例３６〕
実施例１において、以下の条件を変更し、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：２５質量部。
・シリカ：５５質量部。
・触媒：０．４４０質量部。
・注入時間：１．５秒（注入速度３０ｍｌ／ｓｅｃ）。
【０１０９】
〔実施例３７〕
実施例１において、以下の条件を変更し、樹脂層材料の粘度を表１に示した値に調整した以外は、実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。その結果を表１に示す。
・樹脂層材料のカーボンブラック：２５質量部。
・シリカ：５５質量部。
・触媒：０．３６８質量部。
・注入時間：１．５秒（注入速度３０ｍｌ／ｓｅｃ）。
【０１１０】
〔比較例１〕
樹脂層材料のカーボンブラックを５質量部、シリカを８質量部、触媒を０．１８８質量部とし、樹脂層材料の粘度を表２に示した値に調整した以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１１】
〔比較例２〕
樹脂層材料のカーボンブラックを２０質量部、シリカを５３質量部、触媒を０．３７８質量部とし、樹脂層材料の粘度を表２に示した値に調整した以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１２】
〔比較例３〕
樹脂層材料のカーボンブラックを７質量部、シリカを２質量部、触媒を０．１７５質量部とし、樹脂層材料の粘度を表２に示した値に調整した以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１３】
〔比較例４〕
樹脂層材料のカーボンブラックを１０質量部、シリカを７３質量部、触媒を０．４０９質量部とし、樹脂層材料の粘度を表２に示した値に調整したこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１４】
〔比較例５〕
樹脂層材料の触媒を０．３１０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１５】
〔比較例６〕
樹脂層材料の触媒を０．２４３質量部としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１６】
〔比較例７〕
樹脂層材料の注入時間を１１．３秒（注入速度４ｍｌ／ｓｅｃ）としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１７】
〔比較例８〕
樹脂層材料の注入時間を１．４秒（注入速度３１ｍｌ／ｓｅｃ）としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１８】
〔比較例９〕
樹脂層材料の注入量を５３ｍｌ、注入時間を３．５秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを４１０ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１１９】
〔比較例１０〕
樹脂層材料の注入量を３８ｍｌ、注入時間を２．５秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１１３℃、Ｔ２を１１２℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを２９０ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２０】
〔比較例１１〕
樹脂層材料の注入量を３８ｍｌ、注入時間を２．５秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、樹脂層の厚さを２．３ｍｍとしたこと以外は実施例２と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２１】
〔比較例１２〕
Ｔ１を１１５℃、Ｔ２を１１４℃、Ｔ３を１０３℃としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２２】
〔比較例１３〕
Ｔ１を１４０℃、Ｔ２を１３８℃、Ｔ３を１３２℃としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２３】
〔比較例１４〕
Ｔ１を１２５℃、Ｔ２を１２３℃、Ｔ３を１１０℃としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２４】
〔比較例１５〕
Ｔ１を１１３℃、Ｔ２を１１１℃としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２５】
〔比較例１６〕
Ｔ２を１２１℃としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２６】
〔比較例１７〕
Ｔ２を１１７℃としたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２７】
〔比較例１８〕
樹脂層材料の注入量を３９ｍｌ、注入時間を２．６秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１０６℃、Ｔ２を１０３℃、Ｔ３を１０４℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを３００ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２８】
〔比較例１９〕
樹脂層材料の注入量を３９ｍｌ、注入時間を２．６秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１３８℃、Ｔ２を１３９℃、Ｔ３を１３２℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを３００ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１２９】
〔比較例２０〕
樹脂層材料の注入量を５２ｍｌ、注入時間を３．５秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１１０℃、Ｔ２を１０７℃、Ｔ３を１０５℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを４００ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１３０】
〔比較例２１〕
樹脂層材料の注入量を５２ｍｌ、注入時間を３．５秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１５４℃、Ｔ２を１５５℃、Ｔ３を１３２℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを４００ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１３１】
〔比較例２２〕
樹脂層材料の注入量を３９ｍｌ、注入時間を２．６秒（注入速度１５ｍｌ／ｓｅｃ）、Ｔ１を１０８℃、Ｔ２を１０５℃、Ｔ３を１０５℃、樹脂層の軸芯体長手方向の長さを３００ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして電子写真用導電ローラを作製、評価した。結果を表２に示す。
【０１３２】
なお、樹脂層の軸芯体長手方向の長さや厚さが実施例１と異なる例においては、実施例１と異なる長さの円筒状パイプや、径の異なる円筒状パイプおよび駒を適宜用いた。
【０１３３】
【表１】
【０１３４】
【表２】
【０１３５】
【表３】
【０１３６】
【表４】
【０１３７】
【表５】
【０１３８】
【表６】
【０１３９】
実施例２、３及び比較例１、２より、周方向の抵抗ムラが１．５桁以下となる粘度の範囲が５０Ｐａ・ｓ以上５００Ｐａ・ｓ以下となることが明らかとなった。実施例４、５、２９から３７及び比較例３、４より、周方向の抵抗ムラが１．５桁以下となるフィラー充填量の範囲が付加反応型液状シリコーンゴム１００質量部に対して１０〜８０質量部となることが明らかとなった。実施例６、７、２９から３７及び比較例５、６より、周方向の抵抗ムラが１．５桁以下となるＴ１０の範囲が５０≦Ｔ１０≦１４０となることが明らかとなった。実施例８、９、２９から３７及び比較例７、８より、周方向の抵抗ムラが１．５桁以下となる注入速度の範囲が平均５．０〜３０．０ｍｌ／ｓｅｃとなることが明らかとなった。実施例１０から実施例２３、実施例２８、２９及び比較例９から２２より、ｄ≧２．５かつ３００≦Ｌ≦４００のとき、下式１〜３を満たすと周方向の抵抗ムラが１．５桁以下となることが明らかとなった。
【０１４０】
【数６】
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】画像形成装置（電子写真装置）の概略図である。
【図２】本発明の電子写真用導電ローラの一形態を示す模式図であり、（ａ）は断面面、（ｂ）は側面図である。
【図３】本発明に使用することのできる金型の一形態を示す模式図であり、（ａ）は出口駒部の側断面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は注入駒部の側断面図である。
【図４】加熱温度（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）を説明するための金型および熱盤の模式図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面断面図である。
【図５】抵抗ムラを測定するための抵抗測定装置の概略図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１ 潜像担持体（感光ドラム）
２ 帯電手段
３ 露光系
４ 現像手段
５ 転写手段
６ クリーニング手段
７ 円筒状パイプ
８ａ 注入駒
８ｂ 出口駒
９ａ 材料が通る貫通穴（注入穴）
９ｂ 材料が通る貫通穴（出口穴）
１０ 熱盤
１１ アルミ製ドラム
１２ 基準抵抗
１３ 電圧計
１４ 電子写真用導電ローラ
１４ａ 樹脂層
１４ｂ 軸芯体
Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３ バイアス印加用電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のパイプと該パイプの両端にそれぞれ配設された軸芯体を保持するための二つの駒とを有する金型を用い、前記パイプに沿って軸芯体を金型内に設置し、前記二つの駒の一方に設けられた注入穴より付加反応型液状シリコーンゴムを含む樹脂層材料を金型内に注入し、金型を加熱することにより該樹脂層材料を硬化させて軸芯体の周りに樹脂層を形成する工程を有する電子写真用導電ローラの製造方法において、
該樹脂層材料が、以下の条件（ｉ）から（ｉｉｉ）を満たし、
（ｉ）金型投入時の温度における粘度が５０Ｐａ・ｓ以上５００Ｐａ・ｓ以下、
（ｉｉ）フィラーの充填量が付加反応型液状シリコーンゴム１００質量部に対して１０質量部以上８０質量部以下、
（ｉｉｉ）１００℃における１０％硬化時間をＴ１０（秒）としたとき５０≦Ｔ１０≦１４０、
該樹脂層材料を金型に注入する平均速度が５．０ｍｌ／ｓｅｃ以上３０．０ｍｌ／ｓｅｃ以下であり、
該樹脂層の軸芯体長手方向の長さをＬ（ｍｍ）、該樹脂層の厚さをｄ（ｍｍ）、注入側の加熱温度をＴ１（℃）、中央部の加熱温度をＴ２（℃）、出口側の加熱温度をＴ３（℃）としたとき、ｄ≧２．５かつ３００≦Ｌ≦４００であって、下式（１）から（３）を満たすことを特徴とする電子写真用導電ローラの製造方法。
【数１】
【請求項２】
前記二つの駒の他方に、樹脂層材料を逃がすための出口穴が設けられ、
該注入穴の面積の合計が１０．０ｍｍ2以上２５．０ｍｍ2以下であり、
該出口穴の面積の合計が１０．０ｍｍ2以上２５．０ｍｍ2以下である
請求項１記載の電子写真用導電ローラの製造方法。
【請求項３】
軸芯体を設置した該金型を予熱したうえで成型機に配置した後、前記樹脂層材料を該金型内に材料を注入し、該金型を３分以上１０分以下加熱して樹脂層材料を硬化させる請求項１または２に記載の電子写真用導電ローラの製造方法。
【請求項４】
軸芯体と該軸芯体の周りに配された樹脂層を有する電子写真用導電ローラであって、
請求項１から３のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とする電子写真用導電ローラ。
【請求項１】
円筒状のパイプと該パイプの両端にそれぞれ配設された軸芯体を保持するための二つの駒とを有する金型を用い、前記パイプに沿って軸芯体を金型内に設置し、前記二つの駒の一方に設けられた注入穴より付加反応型液状シリコーンゴムを含む樹脂層材料を金型内に注入し、金型を加熱することにより該樹脂層材料を硬化させて軸芯体の周りに樹脂層を形成する工程を有する電子写真用導電ローラの製造方法において、
該樹脂層材料が、以下の条件（ｉ）から（ｉｉｉ）を満たし、
（ｉ）金型投入時の温度における粘度が５０Ｐａ・ｓ以上５００Ｐａ・ｓ以下、
（ｉｉ）フィラーの充填量が付加反応型液状シリコーンゴム１００質量部に対して１０質量部以上８０質量部以下、
（ｉｉｉ）１００℃における１０％硬化時間をＴ１０（秒）としたとき５０≦Ｔ１０≦１４０、
該樹脂層材料を金型に注入する平均速度が５．０ｍｌ／ｓｅｃ以上３０．０ｍｌ／ｓｅｃ以下であり、
該樹脂層の軸芯体長手方向の長さをＬ（ｍｍ）、該樹脂層の厚さをｄ（ｍｍ）、注入側の加熱温度をＴ１（℃）、中央部の加熱温度をＴ２（℃）、出口側の加熱温度をＴ３（℃）としたとき、ｄ≧２．５かつ３００≦Ｌ≦４００であって、下式（１）から（３）を満たすことを特徴とする電子写真用導電ローラの製造方法。
【数１】
【請求項２】
前記二つの駒の他方に、樹脂層材料を逃がすための出口穴が設けられ、
該注入穴の面積の合計が１０．０ｍｍ2以上２５．０ｍｍ2以下であり、
該出口穴の面積の合計が１０．０ｍｍ2以上２５．０ｍｍ2以下である
請求項１記載の電子写真用導電ローラの製造方法。
【請求項３】
軸芯体を設置した該金型を予熱したうえで成型機に配置した後、前記樹脂層材料を該金型内に材料を注入し、該金型を３分以上１０分以下加熱して樹脂層材料を硬化させる請求項１または２に記載の電子写真用導電ローラの製造方法。
【請求項４】
軸芯体と該軸芯体の周りに配された樹脂層を有する電子写真用導電ローラであって、
請求項１から３のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とする電子写真用導電ローラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１３７１０６（Ｐ２００９−１３７１０６Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１４６４８（Ｐ２００７−３１４６４８）
【出願日】平成１９年１２月５日（２００７．１２．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【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２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月５日（２００７．１２．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【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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