JP4849617B2 - ローラの製造方法及びローラ製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、ローラの製造方法及びローラ製造装置に関し、さらに詳しくは、平滑な表面を有する弾性層を備えたローラの製造方法及びこのようなローラを製造可能なローラ製造装置に関する。

レーザープリンター及びビデオプリンター等のプリンター、複写機、ファクシミリ、これらの複合機には、電子写真方式を利用した各種の画像形成装置が採用されている。電子写真方式を利用した画像形成装置は、軸体とその外周面に形成された弾性層とを有する、例えば、クリーニングローラ、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、加圧ローラ、紙送り搬送ローラ、定着ローラ等の各種ローラを備えている。

これらの各種ローラを製造するには、従来、軸体が装着された金型を液状ゴム組成物が硬化可能な温度に加熱し、この温度に保たれた前記金型内に液状ゴム組成物を注入して、液状ゴム組成物を前記温度に加熱することによって、軸体の外周面に弾性層を形成する製造方法が採用されている。例えば、特許文献１には、「芯金を配した円筒状成形型の片方端部から熱硬化性弾性層原料を注入し、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弾性層を有する弾性ローラを製造するに際し、円筒状成形型の温度を、原料注入時及び加熱硬化中を通して、原料注入側よりもその逆側(出口側)の方を低くしておくことを特徴とする弾性ローラの製造方法」が記載され（請求項１参照。）、この製造方法においては、「この成形型に弾性層原料を注入する際に、成形型を原料の硬化温度に保持しておくと共に、原料注入側の温度を出口側より高くしておくことが肝要である」と記載されている（段落番号００２６欄等参照。）。

また、特許文献２には、「円筒金型に、円筒駒を用いて、芯金を円筒金型と同心に両端部で保持し、円筒金型の軸方向に平行に分割することのできる加熱用熱盤で円筒金型を挟み込み予熱する工程Ａ、予熱した円筒金型に弾性材料を導入する工程Ｂ、弾性材料を導入した円筒金型を円周方向の温度差および長手方向の温度差が±２℃以内となるように前記加熱用熱盤で加熱して弾性層を形成する工程Ｃを有することを特徴とする請求項１記載の弾性ローラの製造方法」が記載され（請求項５参照。）、この製造方法においては、例えば、「１２０℃に予熱し、・・・１２０℃、１ｈｒの加熱条件で硬化反応させた」と記載され（段落番号００４２欄（実施例１）参照。）、他の実施例においても、同様に、予熱温度と硬化温度とは同一温度に設定されている（実施例２〜８参照。）。

このようなローラの製造方法において、液状ゴム組成物が硬化可能な温度に保たれた金型内に液状ゴム組成物を注入すると、金型内に注入された液状ゴム組成物内、特に、金型の注入口近傍の液状ゴム組成物内に気泡が出現することがある。気泡が出現した液状ゴム組成物を加熱して弾性層を形成すると、出現した気泡は弾性層に残存し、及び／又は、気泡周辺の弾性層が陥没して、形成される弾性体は、その表面の平滑性を維持することができず、凸部と凹部とが混在する凹凸形状になってしまう。弾性層がこのような凹凸形状に形成されると、例えば、画像形成装置にローラを装着しても、ローラは所期の目的を達成することができず、高品質の画像を形成することができなくなる。

特開２００６−０９０４５４号公報 特開２００３−１８４８６２号公報

この発明は、金型に注入された液状ゴム組成物内に気泡が出現することを防止することにより、平滑な表面を有する弾性層を備えたローラを製造することのできるローラの製造方法、及び、平滑な表面を有する弾性層を備えたローラを製造可能なローラ製造装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、中空空間を有する筒状中空体と、前記筒状中空体の一端部に装着され、原料入口側の直径が１〜１０ｍｍで前記中空空間側に向かって１〜１０度の開き角で広がった円錐台状のスプルーを有する一端部駒と、前記筒状中空体の他端部に装着され、原料流出側の直径が１〜１０ｍｍで前記中空空間側に向かって１〜１０度の開き角で広がった円錐台状のベントを有する他端部駒とを備えた筒状金型を予熱し、予熱された前記筒状金型のキャビティに液状ゴム組成物を注入し、前記液状ゴム組成物を硬化することができる温度に前記液状ゴム組成物を加熱するローラの製造方法であり、
請求項２は、前記成型金型は、３０〜８５℃に予熱されている請求項１に記載のローラの製造方法であり、
請求項３は、前記液状ゴム組成物は、０．００１〜１０００ｍＬ／ｓｅｃの注入速度で前記筒状金型に注入される請求項１又は２に記載のローラの製造方法であり、
請求項４は、前記液状ゴム組成物は、前記キャビティの常温における容積に対して９５．４％以上９９．９％以下の注入量で前記キャビティに注入される請求項１又は３のいずれか１項に記載のローラの製造方法であり、
請求項５は、前記液状ゴム組成物は、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物である請求項１〜４のいずれか１項に記載のローラの製造方法であり、
請求項６は、中空空間を有する筒状中空体、前記筒状中空体の一端部に装着され、原料入口側の直径が１〜１０ｍｍで前記中空空間側に向かって１〜１０度の開き角で広がった円錐台状のスプルーを有する一端部駒、及び、前記筒状中空体の他端部に装着され、原料流出側の直径が１〜１０ｍｍで前記中空空間側に向かって１〜１０度の開き角で広がった円錐台状のベントを有する他端部駒を備えた筒状金型と、前記筒状金型を予熱する予熱手段と、予熱された前記金型に液状ゴム組成物を注入する注入手段と、前記液状ゴム組成物を硬化することができる温度に、前記金型に注入された前記液状ゴム組成物を加熱する加熱手段とを備えて成るローラ製造装置である。

この発明に係るローラの製造方法は、予熱された金型に液状ゴム組成物を注入した後に、前記液状ゴム組成物を前記金型ごと前記液状ゴム組成物が硬化可能な温度に加熱するから、金型に注入された液状ゴム組成物内に気泡が出現することを防止することができ、この液状ゴム組成物を硬化可能な温度に加熱すると、平滑な表面を有する弾性層を成形することができる。したがって、この発明によれば、金型に注入された液状ゴム組成物内に気泡が出現することを防止することにより、平滑な表面を有する弾性層を備えたローラを製造することのできるローラの製造方法を提供することができる。

また、この発明によれば、この発明に係るローラの製造方法を好適に実施可能であり、かつ、平滑な表面を有する弾性層を備えたローラを製造可能なローラ製造装置を提供することができる。

この発明に係るローラの製造方法により製造されるローラは、図１に示されるように、軸体２と、軸体２の外周面に形成された表面が平滑な弾性層３とを備え、所望により、図２に示されるように、弾性層３の外周面に形成されたコート層４とを備え、例えば、図７に示される画像形成装置等に配設される。

このようなローラ１Ａ及び１Ｂ（以下、ローラ１と称することがある。）は、例えば、従来の製造方法により製造されることができるが、予熱された金型に液状ゴム組成物を注入し、前記液状ゴム組成物が硬化可能な温度に前記液状ゴム組成物を加熱する、この発明に係るローラの製造方法によって製造されるのが、弾性層３を形成した後に、例えば、表面を調整する処理等をしなくても、表面が平滑な弾性層３が形成される点で、好ましい。

この発明に係るローラの製造方法（以下、この発明に係る製造方法と称することがある。）においては、まず、軸体２を準備する。軸体２は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮若しくはこれらの合金等の金属、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等の樹脂、及び前記樹脂等に導電性付与剤としてカーボンブラック又は金属粉体等を配合した導電性樹脂等の材料を用いて、公知の方法により所望の形状に調製される。軸体２に導電性が要求される場合には、前記金属及び前記導電性樹脂の他に、前記樹脂等で形成した絶縁性芯体の表面に定法によりメッキを施すことにより、軸体２を形成することができる。前記材料の中でも、容易に導電性を付与することができる点で、金属であるのが好ましく、アルミニウム又はステンレス鋼であるのが特に好ましい。

この発明に係る製造方法においては、このようにして作製した軸体２にプライマーを塗布するプライマー塗布工程を行うこともできる。軸体２に塗布されるプライマーとしては、特に制限はなく、例えば、アルキッド樹脂、フェノール変性・シリコーン変性等のアルキッド樹脂変性物、オイルフリーアルキッド樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂及びこれらの混合物等が挙げられ、これらの中でもアミノ基及び／又は水酸基を有するプライマーが好ましい。また、これらの樹脂を硬化及び／又は加硫する架橋剤としては、例えば、イソシアネート化合物、メラミン化合物、エポキシ化合物、過酸化物、フェノール化合物、ハイドロジェンシロキサン化合物等が挙げられる。プライマーは、所望により溶剤等に溶解され、定法、例えば、ディップ法、スプレー法等に従って、軸体の外周面に塗布される。プライマー層は、例えば、０．１〜１０μｍの厚さに形成される。

また、この発明に係る製造方法においては金型を準備する。この発明に係る製造方法に使用される金型は、軸体２を保持し、弾性層３よりもわずかに長い中空空間１４を有する金型であればよいが、中空空間１４の内表面が鏡面構造とされた金型であるのが好ましく、このような特性を有する円筒状金型であるのが特に好ましい。具体的には、特に好ましい金型として、図３に示されるように、中空空間１４を有する筒状中空体１１と、筒状中空体１１の一端部に装着され、液状ゴム組成物を注入可能なスプルー１６を有する一端部駒１２（以下、下端駒と称することがある。）と、前記筒状中空体１１の他端部に装着され、液状ゴム組成物を排出可能なベント１８を有する他端部駒１３（以下、上端駒と称することがある。）とを備えた筒状金型１０が挙げられる。なお、金型は、軸体２を装着したときに形成されるキャビティ２０（図４参照。）が所定の容積を有するように、中空空間１４の径及び長さが決定される。

この一端部駒１２のスプルー１６は、図３に示されるように、その形状が、原料入口側から中空空間１４側に向かって広がった円錐台状等の、その軸線に直交する断面形状が中空空間１４に向って徐々に拡大する円形又は楕円形等に形成されている。スプルー１６における開き角は、通常の場合１〜１０度であるのが好ましく、２〜８度であるのがより好ましく、３〜６度であるのが特に好ましい。スプルー１６の開き角とは、スプルー１６の中心を通る一端部駒１２の断面図において、スプルー１６の両側面を表す直線の交わる角度をいう。また、スプル−１６の原料入口側（最も径が小さい部分）の直径は１〜１０ｍｍであるのが好ましく、２〜５ｍｍであるのが特に好ましい。スプルー１６をこのような形状にすることにより、液状ゴム組成物はスプルー１６から中空空間１４内に静かに、かつ滑らかに流入し、液状ゴム組成物内に気泡が発生することを防止することができる。前記他端部駒１３のベント１８の形状は、図３に示されるように、原料流出側から中空空間１４側に向かって広がった円錐台状等の、その軸線に直交する断面形状が中空空間１４に向って徐々に拡大する円形又は楕円形等に形成されている。ベント１８の形状は、前記スプルー１６の形状と基本的に同様である。ベント１８は、液溜り部１９に接続している。この液溜り部１９は、過剰な液状ゴム組成物が中空空間１４から流出した場合に、一時貯蔵する凹部である。

さらに、この発明に係る製造方法においては、液状ゴム組成物を準備する。弾性層３を形成する液状ゴム組成物を構成するゴムは、液状ゴムであればよく、例えば、シリコーン若しくはシリコーン変性ゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（エチレンプロピレンジエンゴムを含む。）、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロールヒドリンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等の液状ゴムが挙げられる。これらのゴムは、付加硬化型であるのが、加熱成形時の寸法精度に優れる点で、好ましい。

液状ゴム組成物は、ローラの用途等に応じて、導電性付与剤を含有する液状導電性ゴム組成物とされてもよい。導電性付与剤としては、例えば、導電性粉末、イオン導電性物質等が挙げられる。導電性粉末としては、より具体的には、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボンの他に、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン類、また酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、又は、金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙げられ、イオン導電性物質としては、より具体的には、例えば、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウム等の無機イオン性導電物質等が挙げられる。導電性付与剤は、１種単独で、又は２種以上を組み合わせて、所望の電気抵抗値を示すように、適宜の含有量で添加される。

液状ゴム組成物は、ゴム又はゴム及び導電性付与剤に加えて、通常、ゴム組成物に含有される各種添加剤を含有していてもよく、各種添加剤としては、例えば、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、分散剤、発泡剤、老化防止剤、酸化防止剤、充填材、顔料、着色剤、加工助剤、軟化剤、可塑剤、乳化剤、硬化剤、耐熱性向上剤、難燃性向上剤、受酸剤、熱伝導性向上剤、離型剤、溶剤等が挙げられる。これらの各種添加剤は、通常用いられる添加剤であってもよく、用途に応じて特別に用いられる添加剤であってもよい。

液状導電性ゴム組成物は、特に、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物であるのが、表面が平滑な弾性層３を容易に成形することができる点で、好ましい。液状導電性ゴム組成物は、例えば、（Ａ）一分子中にケイ素原子と結合するアルケニル基を少なくとも２個含有するオルガノポリシロキサンと、（Ｂ）一分子中にケイ素原子と結合する水素原子を少なくとも２個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、（Ｃ）平均粒径が１〜３０μｍで、嵩密度が０．１〜０．５ｇ／ｃｍ^３である無機質充填材と、（Ｄ）導電性付与剤と、（Ｅ）付加反応触媒とを含有する付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。

前記（Ａ）オルガノポリシロキサンとしては、平均組成式（１）Ｒ^１ _ａＳｉＯ_{（４−ａ）／２}で示される化合物が好適である。ここで、Ｒ^１は、互いに同一又は異種の炭素原子数１〜１０、好ましくは炭素原子数１〜８の非置換又は置換の一価炭化水素基であり、ａは１．５〜２．８、好ましくは１．８〜２．５、より好ましくは１．９５〜２．０２の範囲の正数である。

前記Ｒ^１は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、β−フェニルプロピル基等のアラルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基等のアルケニル基、並びに、これらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原子又はシアノ基等で置換したクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基及びシアノエチル基等が挙げられる。

Ｒ^１は、そのうちの少なくとも２個は、炭素原子数２〜８、好ましくは炭素原子数２〜６のアルケニル基、特にビニル基であるのが好ましく、また、その９０％以上がメチル基であるのが好ましい。前記アルケニル基の含有量は、オルガノポリシロキサン中１．０×１０^−６〜５．０×１０^−３ｍｏｌ／ｇ、特に５．０×１０^−６〜１．０×１０^−３ｍｏｌ／ｇであることが好ましい。アルケニル基の量が１．０×１０^−６ｍｏｌ／ｇより少ないと、架橋が不十分でゲル状になることがあり、一方、５．０×１０^−３ｍｏｌ／ｇを超えると、圧縮永久ひずみが低下することがあるだけでなく、架橋後のゴムが脆くなることがある。前記アルケニル基は、分子鎖末端のケイ素原子に結合していても、分子鎖内のケイ素原子に結合していても、また、両者のケイ素原子に結合していてもよい。

前記オルガノポリシロキサン（Ａ）は、基本的には、ジオルガノシロキサン単位を繰り返し単位とする主鎖に、トリオルガノシロキシ基が結合した分子鎖両末端を有する直鎖状構造を有するが、部分的に分岐状構造又は環状構造等となっていてもよい。

オルガノポリシロキサン（Ａ）の重合度については、室温（２５℃）で液状（例えば、２５℃での粘度が１００〜１，０００，０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは２００〜１００，０００ｍＰａ・ｓ程度）であればよく、平均重合度が１００〜８００であるのが好ましく、１５０〜６００であるのが特に好ましい。平均重合度が１００未満であると、架橋後のゴム弾性が不十分となることがあり、一方、８００を超えると、オルガノポリシロキサン（Ａ）が生ゴム状になり、圧縮永久ひずみが低下することがある。

前記（Ｂ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、平均組成式（２）Ｒ^２ _ｂＨ_ｃＳｉＯ_{（４−ｂ−ｃ）／２}で示され、一分子中に少なくとも２個、好ましくは３個以上（通常、３〜２００個）、より好ましくは３〜１００個の、ケイ素原子に結合した水素原子を有するものが好適に用いられる。このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、その分子中に存在するケイ素原子に結合した水素原子が前記（Ａ）オルガノポリシロキサンのケイ素原子に結合したアルケニル基とヒドロシリル付加反応して、架橋する硬化剤（架橋剤）として作用する。

前記平均組成式（２）において、前記Ｒ^２は炭素原子数１〜１０の置換又は非置換の一価炭化水素基である。また、ｂは０．７〜２．１、ｃは０．００１〜１．０で、かつｂ＋ｃは０．８〜３．０を満足する正数である。前記Ｒ^２は、前記前記Ｒ^１と同様であるが、脂肪族不飽和基を有しないものが好ましい。また、ｂは好ましくは０．８〜２．０、ｃは好ましくは０．０１〜１．０、ｂ＋ｃは好ましくは１．０〜２．５を満足する正数であり、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、直鎖状、環状、分岐状又は三次元網目状のいずれの構造であってもよい。前記（Ｂ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、一分子中のケイ素原子の数（又は重合度）が２〜３００個、特に４〜１５０個程度の室温（２５℃）で液状であるのが好ましい。なお、水素原子が結合するケイ素原子は、分子鎖末端、分子鎖内のいずれにあってもよく、両方にあってものであってもよい。

前記ケイ素原子に結合した水素原子（Ｓｉ−Ｈ）の含有量は、オルガノハイドロジェンポリシロキサン中０．００１〜０．０１７ｍｏｌ／ｇ、特に０．００２〜０．０１５ｍｏｌ／ｇとすることが好ましい。前記水素原子の含有量が０．００１ｍｏｌ／ｇ未満であると、架橋が不十分でゲル状になることがあり、一方、０．０１７ｍｏｌ／ｇを超えると、架橋密度が高くなりすぎて、架橋後のゴムが脆くなることがある。

この（Ｂ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、例えば、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、（ＣＨ_３）_２ＨＳｉＯ_１／２単位とＳｉＯ_４／２単位とから成る共重合体、及び、（ＣＨ_３）_２ＨＳｉＯ_１／２単位とＳｉＯ_４／２単位と（Ｃ_６Ｈ_５）ＳｉＯ_３／２単位とから成る共重合体等が挙げられる。

（Ｂ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、（Ａ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して０．１〜３０質量部であるのが好ましく、０．３〜２０質量部であるのが特に好ましい。前記配合量が０．１質量部未満であると、架橋が不十分でゲル状になり、ゴム状の硬化物を与えることができないことがあり、一方、３０質量部を越えると、硬化物の強度と耐圧縮永久ひずみが著しく低下することがある。また、（Ａ）オルガノポリシロキサンのアルケニル基に対するケイ素原子に結合した水素原子のモル比は、０．３〜５．０であるのが好ましく、０．５〜２．５であるのが特に好ましい。

前記（Ｃ）無機質充填材は、低圧縮永久ひずみで体積抵抗率が経時で安定し、かつ十分なローラ耐久性を得るのに重要な成分である。無機質充填材は、平均粒径が１〜３０μｍ、好ましくは２〜２０μｍ、嵩密度が０．１〜０．５ｇ／ｃｍ^３、好ましくは０．１５〜０．４５ｇ／ｃｍ^３である。平均粒径が１μｍより小さいと経時で電気抵抗率が変化することがあり、一方、３０μｍより大きいと弾性層３の耐久性が低下することがある。また、嵩密度が０．１ｇ／ｃｍ^３より小さいと圧縮永久ひずみが悪化すると共に経時での電気抵抗率が変化することがあり、一方、０．５μｍより大きいと弾性層３の強度が不十分で耐久性が低下することがある。なお、平均粒径は、例えば、レーザー光回折法等による粒度分布測定装置を用いて、重量平均値（又はメジアン径）等として求めることができ、嵩密度は、ＪＩＳ Ｋ ６２２３の見かけ比重の測定方法に基づいて求めることができる。

このような無機質充填材としては、珪藻土、パーライト、マイカ、炭酸カルシウム、ガラスフレーク、及び、中空フィラー等が挙げられるが、中でも珪藻土、パーライト及び発泡パーライトの粉砕物が好ましい。

無機質充填材の配合量は、（Ａ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して５〜１００質量部であるのが好ましく、１０〜８０質量部であるのが特に好ましい。前記配合量が５質量部未満であると、十分なローラ耐久性が発現しないことがあり、一方、１００質量部を越えると、圧縮永久ひずみが低下すると共に、均一に配合することが困難になることがある。

また、無機質充填材（Ｃ）は、シラン系カップリング剤又はその部分加水分解物、アルキルアルコキシシラン又はその部分加水分解物、有機シラザン類、チタネート系カップリング剤、オルガノポリシロキサンオイル、加水分解性官能基含有オルガノポリシロキサン等により表面処理されてもよい。これらの表面処理は、無機質充填材自体を予め処理しても、又はオイルと無機質充填材との混合時に処理を行ってもよい。

無機質充填材（Ｃ）の混合方法は、常温でプラネタリーミキサー又はニーダー等の機器を用いて、前記（Ａ）オルガノポリシロキサン及び前記（Ｂ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンと混合してもよいし、又は、１００〜２００℃の高温で混合してもよい。

なお、前記無機質充填材（Ｃ）以外にも、例えば、石英粉、球状シリカ、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、酸化チタン、アルミナ、水酸化アルミニウム等の無機粉体を、低圧縮永久ひずみ、経時で安定した体積抵抗率、ローラ耐久性を損なわない範囲で添加してもよい。特に圧縮永久ひずみ及び体積抵抗率の経時変化に影響が大きいヒュームドシリカ及び沈降性シリカは、前記（Ａ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して、８質量部以下、特に０〜５質量部を配合するのが好ましい。

前記（Ｄ）導電性付与剤については既に説明した通りである。前記（Ｄ）導電性付与剤の配合量は、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物の硬化物が、１０ｋΩ・ｍ以下、好ましくは０．１〜１０ｋΩ・ｍ、特に好ましくは１Ω・ｍ〜５ｋΩ・ｍ以下の体積抵抗率を有する量である。具体的には、導電性付与剤の配合量は、前記（Ａ）オルガノポリシロキサン１００質量部に対して、０．５〜５０質量部であるのが好ましく、特に１〜２０質量部であるのが好ましい。配合量が０．５質量部未満であると、所望の導電性を得ることができないことがあり、一方、５０質量部を超えると、圧縮永久ひずみが低下することがある。

前記（Ｅ）付加反応触媒としては、白金黒、塩化第二白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等が挙げられる。なお、この付加反応触媒の配合量は触媒量とすることができ、例えば、白金族金属量として、前記（Ａ）オルガノポリシロキサン及び（Ｅ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンの合計質量に対して、０．５〜１，０００ｐｐｍであるのが好ましく、１〜５００ｐｐｍ程度であるのが特に好ましい。

この付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、前記成分に加えて、低分子シロキサンエステル、シラノール、例えば、ジフェニルシランジオール等の分散剤、酸化鉄、酸化セリウム、オクチル酸鉄等の耐熱性向上剤、接着性及び成形加工性を向上させる各種カーボンファンクショナルシラン、難燃性を付与させるハロゲン化合物、各種反応制御剤等を本発明の目的を損なわない範囲で含有してもよい。

前記液状導電性ゴム組成物及び前記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、二本ローラ、三本ローラ、ロールミル、バンバリーミキサ、ドウミキサ（ニーダー）等のゴム混練り機等を用いて、ゴム及び導電性付与剤、所望により添加された各種添加剤等が均一に混合されるまで、例えば、数分から数時間、好ましくは５分〜１時間、常温又は加熱下で混練して、得られる。

前記液状導電性ゴム組成物及び前記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、後述する金型に容易にかつ均質に注入することができる点で、例えば、２５℃において、５〜５００Ｐａ・ｓの粘度を有しているのがよく、１０〜２００Ｐａ・ｓの粘度を有しているのが特によい。前記液状導電性ゴム組成物及び前記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物の粘度は、通常、それらに含まれる各成分の種類及び／又は配合量によって、調整することができる。必要により、溶剤等により、粘度を調整することもできる。

この発明に係る製造方法においては、図４に示されるように、作製した軸体２と準備した金型１０とを組み立てる。すなわち、図４に示されるように、円筒状中空体１１の下側に下端駒１２、その上側に上端駒１３を配置し、軸体２を円筒状中空体１１に通して、軸体２の両端部を下端駒１２の保持穴１５と上端駒１３の保持穴１７とで挟持するようにして、金型１０を組み立てる。言うまでもないが、軸体２は、円筒状中空体１１の軸線に一致するように配置される。このとき、金型１０と金型１０内に装着された軸体２とで形成されたキャビティ２０の常温（例えば、２５℃）における容積を求めておくと、キャビティ２０に対して注入する液状ゴム組成物の注入量を容易に調整することができる点で、好ましい。

次いで、軸体２を収納した金型１０を予熱する。このとき、金型１０は長手方向にわたって一様に予熱されるのが好ましい。金型１０を予熱すると、例えば、液状ゴム組成物内に溶解又は混入していた気体成分が液状ゴム組成物から分離して、液状ゴム組成物内に気泡が発生すること、液状ゴム組成物を金型１０に注入する際に、金型１０及び／又は液状ゴム組成物に気体が外部から混入すること等を防止することができ、その結果、キャビティ２０に注入された液状ゴム組成物内に気泡が出現することを防止することができる。また、予熱された金型１０のキャビティ２０に液状ゴム組成物を注入すると、注入された液状ゴム組成物の粘度が一旦低下するから、液状ゴム組成物の注入時及び／又は予熱時に液状ゴム組成物の流動性を向上させることができる。さらに、金型１０を予熱すると、気泡の出現を防止しつつ、キャビティ２０に注入された液状ゴム組成物の注入むらが抑制され、後述する加熱による硬化むらを防止することができる。ここで、予熱された金型１０の温度は、液状ゴム組成物が予熱中にゲル化又は硬化しない温度、すなわち、予熱された金型１０は、液状ゴム組成物が金型１０内に存在する間にゲル化又は硬化しない温度に調節されていればよい。例えば、予熱された金型１０の温度として、室温を越え、液状ゴム組成物が硬化する温度未満の温度範囲、具体的には、３０〜８５℃の温度範囲が挙げられる。金型１０の温度が８５℃を超えると、液状ゴム組成物が一部架橋してゲル状になり、硬化むらが生じることがある。特に、液状ゴム組成物内に気泡が出現することを効果的に防止することができる点で、予熱された金型１０の温度は、３０〜７０℃であるのが好ましく、３５〜６５℃であるのがより好ましく、４０〜６０℃であるのが特に好ましい。

金型１０を予熱する方法は、金型１０を加熱することができる加熱手段であればよく、例えば、水、蒸気又は油等の熱媒体を用いた加熱器、加熱オーブン等の加熱器、熱風加熱器、遠赤外線又は赤外線ヒータ等の遠赤外線加熱器又は赤外線加熱器、マイクロ波加熱炉、高周波加熱器及び過熱水蒸気炉等が挙げられる。

このように、金型１０を予熱することにより、液状ゴム組成物に気泡を出現させることなく、また、均一に、液状ゴム組成物をキャビティ２０内に注入することができる。

ところで、ローラ１は、その長手方向に均一で、かつ、所望の外径を有していると、換言すると、高い外径精度を有していると、画像形成装置に配設された場合に、所定の圧力で、かつローラ１の長手方向にわたって均一に、像担持体等の被当接体に当接するから、ローラ１は、被当接体に対して、その長手方向にわたって均一に作用することができ、高品質の画像を形成することに十分に貢献することができる。この発明に係る製造方法において、軸体２を収納した金型１０を予熱すると、形成される弾性層３の外径精度は、±０．２５％の範囲内に調整されることができ、所望により、±０．１４％の範囲内に調整されることも、±０．１０％の範囲内に調整されることもできる。すなわち、この発明によれば、平滑な表面を有すると共に、弾性層３の外径を長手方向にわたって均一に調整することができ、高い外径精度を有する弾性層３を備えたローラの製造方法を提供するという目的を達成することができる。

弾性層３の外径精度は、少なくとも、弾性層３における中央部と両端部近傍との３点における外径を測定して、測定された外径から求めた弾性層３の平均外径（ｒ_ａｖ）に対する、各測定点における外径（ｒ_ｘ）と平均外径（ｒ_ａｖ）との外径差（ｒ_ｘ−ｒ_ａｖ）を百分率で示した値であり、具体的には、各測定点において、式［（ｒ_ｘ−ｒ_ａｖ）／ｒ_ａｖ］×１００（％）で算出される。ここで、弾性層３の外径精度は、定法に従って、弾性層３の測定点における外径をレーザー測定器で測定し、測定された各外径から、前記式により算出することができる。

この発明に係る製造方法においては、次いで、液状ゴム組成物を、前記下端駒１２のスプルー１６から予熱された金型１０、すなわち、予熱されたキャビティ２０内に、定法により注入又は射出する。

このとき、液状ゴム組成物の注入量は、加熱成形により生じるバリの発生量を低減することができると共に、液状ゴム組成物を均一にキャビティ２０に注入して、液状ゴム組成物の注入時における気泡の出現又は硬化むらを防止することができる点で、キャビティ２０の常温における容積に対して９５．４％以上１００％未満の容積であるのが好ましく、９７．４〜９９．９％であるのがより好ましく、９９．４〜９９．９％であるのが特に好ましい。

この発明において、前記注入量以外の注入条件は、特に限定されないが、以下の注入条件を満足すると、液状ゴム組成物の注入時における気体からなる気泡の出現を効果的に防止することができ、又は、液状ゴム組成物を均一にキャビティ２０に注入することができる点で、好ましい。

例えば、液状ゴム組成物をキャビティ２０に注入するときの注入速度は、０．００１〜１０００ｍＬ／ｓｅｃであるのが好ましく、０．０１〜１００ｍＬ／ｓｅｃであるのがより好ましく、０．１〜５０ｍＬ／ｓｅｃであるのが特に好ましい。液状ゴム組成物をキャビティ２０に注入するときの注入速度が前記範囲内であると、キャビティ２０内に注入された液状ゴム組成物内に気泡が出現することを効果的に防止することができると共に、液状ゴム組成物を均一に注入することができる。

また、液状ゴム組成物をキャビティ２０に注入するときの液状ゴム組成物の温度は、液状ゴム組成物の粘度が調整されることにより、キャビティ２０内に注入された液状ゴム組成物内に気泡が出現することを効果的に防止することができると共に、液状ゴム組成物を均一に注入することができる点で、例えば、８５℃以下であるのが好ましく、０〜６０℃であるのがより好ましく、５〜４０℃であるのが特に好ましい。

注入方法は、定法であれば何れの方法も採用することができ、例えば、射出成形機による注入、注入機による注入等が挙げられる。

前記温度に予熱された金型は、このようにして液状ゴム組成物が注入された後、前記温度に、通常、１〜６０分間にわたって、加熱されるのが、金型全体及び金型に注入された液状ゴム組成物が所定の温度に均一に加熱される点で、好ましい。

この発明に係る製造方法においては、次いで、キャビティ２０内に注入された液状ゴム組成物を液状ゴム組成物が硬化可能な温度に加熱する。液状ゴム組成物が硬化可能な温度は、液状ゴム組成物の種類等に応じて適宜選択されればよく、例えば、液状ゴム組成物として前記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を使用する場合は、加熱温度は１００〜３００℃、好ましくは１１０〜２００℃に設定することができる。加熱時間は、液状ゴム組成物の種類等に応じて適宜選択されればよく、例えば、液状ゴム組成物として前記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を使用する場合は、加熱時間は１分間以上１時間以下、好ましくは３〜３０分間に設定することができる。

金型１０を加熱する方法は、前記液状ゴム組成物を加熱成形することのできる条件に金型ごと加熱することができる加熱手段であればよく、例えば、水、蒸気又は油等の熱媒体を用いた加熱器、加熱オーブン等の加熱器、熱風加熱器、遠赤外線又は赤外線ヒータ等の遠赤外線加熱器又は赤外線加熱器、マイクロ波加熱炉、高周波加熱器及び過熱水蒸気炉等が挙げられる。

この発明に係る製造方法においては、圧縮永久ひずみを低下させることができ、また、液状ゴム組成物として前記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を選択した場合には、低分子シロキサン成分を低減させることができる等の点で、液状ゴム組成物を加熱後に、さらに、例えば、１２０〜２５０℃の加熱温度で、３０分から７０時間程度の二次加熱を行うこともできる。

この発明に係る製造方法においては、前記したように、液状ゴム組成物をキャビティ２０に注入するときに、液状ゴム組成物に気泡が出現することを防止することができるから、出現した気泡による凹部及び凸部が弾性層３に形成されることなく、前記軸体２の外周面に平滑な表面を有する弾性層３を形成することができる。弾性層３の平滑度は通常目視で評価することができる。弾性層３の平滑度をより正確に評価するには、例えば、平滑な試験台の上に弾性層３が形成されたローラを載置し、このローラの後方から光を当てて、その光がローラと試験台との間を光が通過するか否かによって、評価することができる。弾性層３は、例えば、０．１〜５０ｍｍの厚さに形成される。

また、弾性層３は、キャビティ２０に注入する液状ゴム組成物の容積が前記範囲内に調整されると、形成される弾性層３の不要部分（この発明において、バリと称することがある。）を大きく切断することがなく、液状ゴム組成物の使用量及びバリ切断量をいずれも低減させることができ、液状ゴム組成物の使用量を大幅に低減することができる。

この発明に係る製造方法においては、所望により、弾性層３を形成した後、弾性層３の外周面に、コート層４を形成することもできる。コート層４を形成する場合には、弾性層３の外周面に紫外線処理及び／又はプライマーを塗布してから、コート層４を形成することが好ましい。弾性層３の外周面に紫外線処理及び／又はプライマーを塗布することにより、弾性層３の外周面とコート層４との密着性を向上させることができる。紫外線処理及び／又はプライマーの塗布は、それぞれ単独で実施してもよいが、両方を組み合わせて実施することがより好ましい。コート層４は、後述する材料を所望により溶剤等に溶解し、定法、例えば、スプレーコーティング、ディッピング、インモールドコート法等によって、弾性層３の外周面に塗布され、後述する材料を硬化及び／又は加硫して、形成される。また、コート層４は、予め円筒状に成形されたシュリンクチューブ内に弾性層３を挿入して、シュリンクチューブを加熱収縮させることによって、形成することもできる。コート層４は、後述する材料を所望により溶剤等に溶解し、定法、例えば、ディップ法、スプレー法等に従って、弾性層３の外周面に塗布され、前記材料を硬化及び／又は加硫して、形成される。コート層４を形成する材料としては、特に制限するものではないが、図７に示される画像形成装置等にローラ１Ｂが使用される場合には、ローラ１Ｂは被当接体に当接又は圧接されるから、永久変形しにくい材料であるのが好ましく、例えば、アルキッド樹脂、フェノール変性・シリコーン変性等のアルキッド樹脂変性物、オイルフリーアルキッド樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミドイミド系樹脂及びこれらの混合物等が挙げられる。コート層４は、例えば、１〜１００μｍの厚さに形成される。

この発明に係る製造方法においては、所望により、弾性層３を形成した後に、又は、コート層４を形成した後に、形成された弾性層３又はコート層４の後処理工程を行うことができる。弾性層３又はコート層４の後処理としては、例えば、弾性層３又はコート層４を所定の軸線方向の長さに調整する弾性層切断工程、弾性層３又はコート層４の表面状態を調整する弾性層表面調整工程等が挙げられる。前記弾性層切断工程及び弾性層表面調整工程は、例えば、研磨装置、研削装置及び切削装置等の機械処理装置又は器具等を用いて、弾性層３又はコート層４を所望の寸法に調整し、及び／又は、弾性層３又はコート層４の表面状態を所望の状態等に調整する工程である。後処理は、例えば、研磨加工、研削加工及び切削加工等が挙げられる。

次に、この発明に係るローラ製造装置の一実施例について説明する。この一実施例のローラ製造装置５０は、図５及び図６に示されるように、前記した金型１０と、この金型１０を予熱する予熱手段６０と、予熱された金型１０に液状ゴム組成物を注入する注入手段８０と、液状ゴム組成物が硬化可能な温度に、金型１０に注入された液状ゴム組成物を加熱する加熱手段７０と、予熱手段６０で液状ゴム組成物が注入された金型１０を加熱手段７０に移動する金型移動手段９０とを備えてなる。

予熱手段６０は、その内部に加熱器（図示しない。）を収納した円筒状に構成されている。予熱手段６０は、金型１０を収納して、収納した金型１０を予熱する複数の金型予熱部材６１と、この金型予熱部材６１を周縁部に収納する金型予熱部材収納部６２とを備えている。予熱手段６０は、図５に示される矢印Ａの方向に連続して又は間欠的に回転し、所定の時間で一回転する。これにより、金型予熱部材収納部６２に収納された金型予熱部材６１を介して、金型１０は所望の温度に加熱される。予熱手段６０の回転及び予熱温度は、図示しない制御装置により制御されている。この金型予熱部材６１は、予熱手段６０から熱が伝達可能になるように、予熱手段６０の金型予熱部材収納部６２に収納される形状に形成されていればよく、その略中心部に金型１０が挿入される金型収納孔６３を有している。この金型収納孔６３の下端部には、図示しないが、金型１０の抜け落ち防止機構、例えば、凸状物が形成されている。

注入手段８０は、図５及び図６に示されるように、予熱手段６０の近傍に位置し、その注入アーム８１から、金型１０のスプルー１６を介して、キャビティ２０に所定量の液状ゴム組成物を注入する。注入手段８０は、公知の押出機又は射出機等を特に制限されることなく用いることができる。注入量等は、図示しない制御装置により制御されている。

加熱手段７０は、図５及び図６に示されるように、基本的に、予熱手段６０と同様に構成されている。加熱手段７０は、その内部に収納された加熱器（図示しない。）によって、加熱手段７０の周縁部に収納された金型加熱部材７１に挿入された金型１０を、液状ゴム組成物が硬化可能な温度に加熱する。加熱手段７０は、図５に示される矢印Ｂの方向に連続して又は間欠的に回転し、所定の時間で一回転する。これにより、金型予熱部材収納部７２に収納された金型加熱部材７１を介して、金型１０は所望の温度に加熱される。加熱手段７０の回転及び加熱温度は、図示しない制御装置により制御されている。この金型加熱部材７１は基本的には金型予熱部材６１と同様に形成されている。

金型移動手段９０は、図５及び図６に示されるように、予熱手段６０と加熱手段７０との間に位置し、予熱手段６０で所定時間予熱された金型１０を金型予熱部材６１から取り出して、加熱手段７０の金型加熱部材７１に挿入する。金型移動手段９０は、図示しない制御装置により制御されている。

このローラ製造装置５０を用いた、この発明に係る製造方法を簡潔に説明する。まず、前記したように、金型１０及び軸体２を準備して、図４に示されるように、これらが組み立てられる。一方、予熱手段６０及び加熱手段７０の内部に収納されている加熱器を起動して、予熱手段６０及び加熱手段７０が所定の温度に調節される。

次いで、金型移動手段９０により、金型１０を挟持して、予熱手段６０における金型予熱部材６１の金型収納孔６３に金型１０が挿入され、収納される（金型収納孔６３に収納された金型１０は図５及び図６における金型１０Ｂに相当する。）。そして、金型収納孔６３に収納された金型１０Ｂが金型予熱部材６１を介して予熱手段６０によって所定温度に予熱されると共に、予熱手段６０が所定速度で回転し、所定時間後、例えば、金型１０Ｂが金型予熱部材６１に収納されてから予熱手段６０を一回転した後に、注入手段８０の近傍に、金型１０が搬送される。このようにして、金型１０Ｂが所定の位置に搬送されたら、注入手段８０の注入アーム８１から金型１０のスプルー１６を介して、キャビティ２０に所定量の液状ゴム組成物が注入される。

次いで、キャビティ２０に所定量の液状ゴム組成物が注入された金型１０は、予熱手段６０により予熱されると共に、図５の矢印Ａの方向に回転搬送されて、所定時間後に、金型移動手段９０の近傍に搬送される（このときの金型１０は図５及び図６における金型１０Ａに相当する。）。そして、金型移動手段９０により、金型１０Ａが金型予熱部材６１から取り出され、所定の加熱温度に加熱されている金型加熱部材７１に挿入され、収納される（このときの金型１０は図５及び図６における金型１０Ｃに相当する。）。

次いで、金型加熱部材７１に収納された金型１０Ｃは、加熱手段７０により所定の温度に加熱されつつ、所定の時間回転搬送される。このようにして、所定温度で所定時間にわたって加熱された金型１０が金型加熱部材７１から取り出され、所望により、二次加熱された後、冷却される。このようにして、軸体２の外周面に液状ゴム組成物が硬化してなる弾性層３が成形される。

最後に、外周面に弾性層３が形成された軸体２が金型１０から取り出され、平滑な表面を有する弾性層３を備えたローラが製造される。

この発明におけるローラ製造装置は、前記した実施例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。例えば、予熱手段６０及び加熱手段７０は、それぞれが回転するように構成されているが、加熱器を収納した円筒状体と、その周側面に沿って金型を搬送する金型搬送手段とを備えてなる予熱手段及び加熱手段であってもよい。

また、ローラ製造装置５０は、予熱手段６０と加熱手段７０とが別個に構成されているが、これらを一体に形成してもよい。具体的には、予熱領域、加熱領域及び冷却領域に区画された周縁部を有する円筒状体又は帯状体であってもよい。

次に、この発明に係るローラの製造方法によって製造されたローラが好適に装着される画像形成装置の一例を、図７を参照して、説明する。

この発明に係る画像形成装置３０は、図７に示されるように、静電潜像が形成される回転可能な像担持体３１例えば感光体と、像担持体３１に当接若しくは圧接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体３１を帯電させる帯電手段３２例えば帯電ローラと、像担持体３１の上方に設けられ、像担持体３１に静電潜像を形成する露光手段３３と、像担持体３１に当接若しくは圧接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体３１に一定の層厚で現像剤４２を供給し、静電潜像を現像する現像手段４０と、像担持体３１の下方に圧接するように設けられ、現像された静電潜像を像担持体３１から記録紙３６上に転写する転写手段３４例えば転写ローラと、記録紙３６の搬送方向の下流に設けられ、記録紙３６に転写された現像剤４２（静電潜像）を定着させる定着手段３５例えば定着器と、記録紙３６に転写されず像担持体３１に残留した現像剤４２及び／又は像担持体３１に付着したゴミ等を除去するクリーニング手段３７とを備えている。すなわち、像担持体３１は、その回転方向において、上流側から順に、クリーニング手段３７、帯電手段３２、露光手段３３、現像手段４０及び転写手段３４によって、各作用を受ける。この画像形成装置３０は、像担持体３１の表面に残留している静電潜像を除去する除電手段（図示しない。）を、クリーニング手段３７と帯電手段３２との間又は転写手段３４とクリーニング手段３７との間に、備えていてもよい。

画像形成装置３０における前記現像手段４０は、従来の画像形成装置に備えられた現像手段と基本的に同様に形成され、同様に配置されている。例えば、前記現像手段４０は、図７に示されるように、像担持体３１に対向する位置に開口部を有し、現像剤４２を収納する現像剤収納部４１と、現像剤収納部４１内に設けられ、現像剤４２を均一に攪拌する攪拌機４３と、現像剤収納部４１の開口部に、像担持体３１に当接若しくは圧接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体３１に現像剤４２を一定の層厚で現像剤４２を供給する回転可能な現像剤担持体４４と、現像剤担持体４４の上方に設けられ、現像剤担持体４４に当接して現像剤４２の層厚を規制すると共に、摩擦帯電により現像剤４２を帯電させる現像剤規制部材４５とを備えている。具体的には、現像剤規制部材４５は、ブレード４６が所定の圧力で現像剤担持体４４の表面に当接するように、ブレード４６が湾曲されて、現像手段４０の開口部に、配置されている。前記現像剤収納部４１に収納される現像剤４２、すなわち、この発明に係る画像形成装置３０に使用される現像剤４２としては、摩擦により帯電可能で、記録紙３６に定着可能な一成分系の現像剤であれば、乾式現像剤であっても湿式現像剤であってもよく、また、非磁性現像剤であっても磁性現像剤であってもよい。

この発明に係る画像形成装置３０は、帯電手段３２の帯電ローラ、現像手段４０の現像ローラ、転写手段３４の転写ローラ、定着手段３５の定着ローラ、クリーニング手段のクリーニングローラ（図示しない。）、加圧ローラ（図示しない。）、紙送り搬送ローラ（図示しない。）等の各種ローラを備え、これら各種ローラのうち少なくとも１つのローラとしてこの発明に係るローラの製造方法によって製造されたローラ１が装着されている。好ましくは、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ及び定着ローラのうち少なくとも１つのローラとしてこの発明に係るローラの製造方法によって製造されたローラ１が装着されている。

この発明に係る画像形成装置３０は、次にように作用する。まず、像担持体３１が、図７の矢印に示されるように、時計方向に回転しつつ、クリーニング手段３７により、その表面の現像剤４２及び／又はゴミ等が除去された後、帯電手段３２により、一様に帯電される。次いで、露光手段３３により画像が露光され、像担持体３１の表面に静電潜像が形成される。

一方、現像手段４０において、攪拌機４３により均一に混合された現像剤４２が、現像剤担持体４４に供給され、現像剤担持体４４が図６に示される矢印方向に回転することにより、現像剤担持体４４の表面に付着した現像剤４２が、現像剤担持体４４と現像剤担持体４４に当接した現像剤規制部材４５のブレード４６との間を通過する。このとき、現像剤４２は、所望の層厚に規制されると共に、現像剤４２を所望のように帯電させることができる。つまり、現像剤４２が、現像剤担持体４４と現像剤規制部材４５のブレード４６との間を通過することによって、現像剤担持体４４の表面上における現像剤４２の層厚が規制されると共に、現像剤規制部材４５のブレード４６と現像剤担持体４４及び／又は現像剤４２との摩擦帯電等により、現像剤担持体４４上の現像剤４２が所望のように帯電される。

次いで、このようにして現像手段４０から所望の層厚及び帯電量を有する現像剤４２が像担持体３１に供給され、像担持体３１に形成された静電潜像が現像されて、この静電潜像が現像剤像として可視化される。このようにして、現像手段４０は、像担持体３１に所望の層厚及び帯電量を有する現像剤４２を供給し、静電潜像を現像することができる。次いで、像担持体３１上に現像された現像剤像は、図示しない搬送手段により、像担持体３１と転写手段３４との間に搬送される記録紙３６上に、像担持体３１及び／又は転写手段３４によって転写される。次いで、現像剤像が転写された記録紙３６は、図示しない搬送手段により定着手段３５に搬送され、定着手段３５により加熱及び／又は加圧されて、転写された現像剤像が永久画像として記録紙３６に定着される。このようにして、記録紙３６に画像を形成することができる。

この発明に係る画像形成装置３０は、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラ、クリーニングローラ（図示しない。）、加圧ローラ（図示しない。）、紙送り搬送ローラ（図示しない。）等の各種ローラのうち少なくとも１つのローラとしてこの発明に係るローラの製造方法によって製造されたローラ１が装着されているので、この発明に係るローラの製造方法によって製造されたローラ１が装着されたローラは、被当接体に対して均一に作用することができ、高品質の画像を形成することに十分に貢献することができる。

この発明に係る画像形成装置３０において、像担持体３１、帯電手段３２、露光手段３３、転写手段３４、定着手段３５及びクリーニング手段３７は、図７に示される配置の他に、従来の画像形成装置に備えられる像担持体、帯電手段、露光手段、転写手段、定着手段及びクリーニング手段とそれぞれ同様に形成され、同様に配置されてもよい。

また、画像形成装置３０は、電子写真方式の画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置は、電子写真方式には限定されず、例えば、静電方式の画像形成装置であってもよい。また、画像形成装置３０は、現像手段４０に単色の現像剤４２のみを収容するモノクロ画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置は、モノクロ画像形成装置に限定されず、カラー画像形成装置であってもよい。カラー画像形成装置としては、例えば、像担持体上に担持された現像剤像を中間転写体に順次一次転写を繰り返す４サイクル型カラー画像形成装置、各色毎の現像手段を備えた複数の像担持体を中間転写体や転写搬送ベルト上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置等が挙げられる。画像形成装置３０は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置とされる。

また、画像形成装置３０において、現像剤４２は、一成分系の現像剤が有利に用いられるが、トナーと、鉄、ニッケル等のキャリアとを含む二成分系の現像剤も使用することができる。二成分系の現像剤は、通常、１０〜２５μＣ／ｇ程度の帯電特性を有している。

（実施例１）
まず、図３に示される金型を準備した。すなわち、図３に示される円筒状中空体１１、下端駒１２及び上端駒１３からなり、直径（外径）３５ｍｍ、（内径）２０．７ｍｍ、長さ２４０ｍｍの中空空間１４を有する金型１０を作製した。下端駒１２及び上端駒１３はそれぞれ２５ｍｍの肉厚を有し、その内側中心部に直径７．５ｍｍの保持穴１５及び１７が形成されている。また、下端駒１２は、その中心軸から８．２５ｍｍの位置に中心軸を持つ円錐台形のスプルー１６が形成されており、このスプルー１６は、原料入口側の直径が２．５ｍｍ、中空空間１４側の直径が３．０ｍｍとされている。上端駒１３は、図３に示されるように、その中心軸から８．２５ｍｍの位置に中心軸を持つ円錐台形のベント１８及びその上部に液溜り部１９が設けてあり、液溜り部１９の深さは２０ｍｍ、ベント１８は長さ５ｍｍ、液溜り部１９側の開口径が２．５ｍｍ、中空空間１４側の開口径が３．０ｍｍとされている。スプルー１６とベント１８はそれぞれ８個ずつ円周方向に均等に配置されている。なお、円筒状中空体１１の内表面を定法に従い鏡面処理した。

次いで、無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体２（ＳＵＭ２２製、直径７．５ｍｍ、長さ２８１．５ｍｍ）をトルエンで洗浄し、その表面にシリコーン系プライマー（商品名「プライマーＮｏ．１６」、信越化学工業株式会社製）を塗布した。プライマー処理した軸体を、ギヤオーブンを用いて、１５０℃の温度にて１０分焼成処理した後、常温にて３０分以上冷却し、軸体２の表面にプライマー層を形成した。

次いで、前記金型１０に離型剤（ダイキン工業株式会社製 商品名「ダイフリー」）を塗布して、下端駒１２の保持穴１５と上端駒１３の保持穴１７とで作製した軸体を中空空間１４の中央に保持して、金型１０を組み立てた。このとき、金型１０と軸体２とで形成されるキャビティ２０の容積は、７０．２ｃｍ^３（［（２．０７／２）^２−（０．７５／２）^２］×π×２４）であった。

一方、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を以下のようにして調整した。すなわち、両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン（Ａ）（重合度３００）１００質量部、ＢＥＴ比表面積が１１０ｍ^２／ｇである疎水化処理されたヒュームドシリカ（日本アエロジル株式会社製、Ｒ−９７２）１質量部、平均粒径６μｍ、嵩密度が０．２５ｇ／ｃｍ^３である珪藻土（Ｃ）（オプライトＷ−３００５Ｓ、北秋珪藻土株式会社製）４０質量部、及び、アセチレンブラック（Ｄ）（デンカブラックＨＳ−１００、電気化学工業株式会社製）５質量部をプラネタリーミキサーに入れ、３０分撹拌した後、３本ロールに１回通した。これを再度プラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にＳｉ−Ｈ基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ）（重合度１７、Ｓｉ−Ｈ量０．００６０ｍｏｌ／ｇ）２．１質量部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール０．１質量部、及び、白金触媒（Ｅ）（Ｐｔ濃度１％）０．１部を添加し、１５分撹拌して混練した。

次いで、図５及び図６に示されるローラ製造装置５０における予熱手段６０及び加熱手段７０の加熱器を起動して、金型予熱部材６１に収納される金型１０の温度が４０℃となるように金型予熱部材６１の温度を調整し、かつ、金型加熱部材７１に収納される金型１０の温度が１５０℃となるように金型加熱部材７１の温度を調整した。次いで、この金型予熱部材６１に、前記金型１０を収納し、所定時間経過後、すなわち、金型１０の予熱温度が４０℃で安定した後に、注入手段８０の注入アーム８１から、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物６９．８ｃｍ^３（前記キャビティ２０の容積に対して９９．５％）を、１つのスプルー１６を介して、６．７ｍＬ／ｓｅｃの注入速度で、注入した。

次いで、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物が注入された金型１０を、予熱手段６０の回転に伴い予熱温度を維持したまま所定時間（具体的には、約１８０秒）かけて、予熱手段６０の周軌道上を回転搬送した後、この金型１０を金型移動手段９０で金型予熱部材６１から取り出し、１５０℃に調整された金型加熱部材７１に収納した。その後、金型１０を、加熱手段７０の回転に伴い１５０℃に維持したまま約１０分間にわたって加熱手段７０の周軌道上を回転搬送した。次いで、金型ごと加熱手段７０から取り出し、金型ごと加熱炉で２００℃、４時間にわたって二次加熱した後、金型１０を放冷して、成形品を金型１０から取り出し、スプルー１６及びベント１８の部分のゴムが付着している部分を切断除去して、弾性層３を備えたローラ１を作製した。

このようにして形成された弾性層３の表面全体を目視により確認したところ、弾性層３の表面は、凹凸が形成されてなく、長手方向及び周方向にわたって均一で平滑な表面であった。また、形成された弾性層３の外径をレーザー測長機で測定した。測定位置は、弾性層３の各端から１０ｍｍの長さを弾性層３の全長から除いた範囲を均等に４等分した５点（弾性層３の円周）とした。５点の平均外径（直径、ｒ_ａｖ）は１９．９８５ｍｍであり、この平均外径（ｒ_ａｖ）に対する、各測定点における外径（ｒ_ｘ）と平均外径（ｒ_ａｖ）との外径差（ｒ_ｘ−ｒ_ａｖ）の百分率を前記式により算出したところ、＋０．１４０〜−０．０５５％の範囲にあり、この弾性層３の外径精度は、何れも±０．２５％の範囲内にあった。

（実施例２）
前記予熱温度を４０℃から６０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして、ローラを作製した。このようにして製造されたローラにおける弾性層３の表面は、実施例１と同様に、凹凸が形成されてなく、長手方向及び周方向にわたって均一で平滑な表面であった。また、５点の平均外径（ｒ_ａｖ）は１９．９８８ｍｍであり、前記外径精度は、０．０９５〜−０．０３５％の範囲にあり、何れも±０．２５％の範囲内にあった。

（実施例３）
前記予熱温度を４０℃から８０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして、ローラを作製した。このようにして製造されたローラにおける弾性層３の表面は、実施例１と同様に、凹凸が形成されてなく、長手方向及び周方向にわたって均一で平滑な表面であった。また、５点の平均外径（ｒ_ａｖ）は１９．９９１ｍｍであり、前記外径精度は、０．０５５〜−０．０４５％の範囲にあり、何れも±０．２５％の範囲内にあった。

（比較例１）
予熱手段６０を使用せず、金型１０を加熱手段７０に装着して、金型１０の温度が１５０℃に安定した後、前記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物６９．８ｃｍ^３（前記キャビティ２０の容積に対して９９．５％）を、実施例１と同様にして、注入し、ローラを作製した。このようにして製造されたローラにおける弾性層の表面は、その一部に凹凸が形成されていた。また、５点の平均外径（ｒ_ａｖ）は１９．９８２ｍｍであり、前記外径精度は、０．２６〜０．５５％及び−０．２６〜−０．４５％の範囲にあり、何れも、±０．２５％を超えていた。

図１は、ローラの一例を示す斜視図である。 図２は、ローラの別の一例を示す斜視図である。 図３は、この発明に係る製造方法に好適に用いられる金型を組み立てた状態を示す断面図である。 図４は、この発明に係る製造方法に好適に用いられる金型に軸体を装着したときの状態を示す断面図である。 図５は、この発明の一実施例であるローラ製造装置の一実施例を示す概略上面図である。 図６は、この発明の一実施例であるローラ製造装置の一実施例を示す概略正面図である。 図７は、この発明に係る画像形成装置の一例を示す概略図である。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ ローラ
２ 軸体
３ 研磨レス弾性層
４ コート層
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 金型
１１ 円筒状中空体
１２ 下端駒
１３ 上端駒
１４ 中空空間
１５、１７ 保持穴
１６ スプルー
１８ ベント
１８ｄ 開口
１９ 液溜り部
２０ キャビティ
３０ 画像形成装置
３１ 像担持体
３２ 帯電手段
３３ 露光手段
３４ 転写手段
３５ 定着手段
３６ 記録紙
３７ クリーニング手段
４０ 現像手段
４１ 現像剤収納部
４２ 現像剤
４３ 攪拌機
４４ 現像剤担持体
４５ 現像剤規制部材
４６ ブレード
５０ ローラ製造装置
６０ 予熱手段
６１ 金型予熱部材
６２ 金型予熱部材収納部
６３ 金型収納孔
７０ 加熱手段
７１ 金型加熱部材
８０ 注入手段
８１ 注入アーム
９０ 金型移動手段

Claims (6)

1. 中空空間を有する筒状中空体と、前記筒状中空体の一端部に装着され、原料入口側の直径が１〜１０ｍｍで前記中空空間側に向かって１〜１０度の開き角で広がった円錐台状のスプルーを有する一端部駒と、前記筒状中空体の他端部に装着され、原料流出側の直径が１〜１０ｍｍで前記中空空間側に向かって１〜１０度の開き角で広がった円錐台状のベントを有する他端部駒とを備えた筒状金型を予熱し、
   予熱された前記筒状金型のキャビティに液状ゴム組成物を注入し、
   前記液状ゴム組成物を硬化することができる温度に前記液状ゴム組成物を加熱するローラの製造方法。
2. 前記成型金型は、３０〜８５℃に予熱されている請求項１に記載のローラの製造方法。
3. 前記液状ゴム組成物は、０．００１〜１０００ｍＬ／ｓｅｃの注入速度で前記筒状金型に注入される請求項１又は２に記載のローラの製造方法。
4. 前記液状ゴム組成物は、前記キャビティの常温における容積に対して９５．４％以上９９．９％以下の注入量で前記キャビティに注入される請求項１又は３のいずれか１項に記載のローラの製造方法。
5. 前記液状ゴム組成物は、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物である請求項１〜４のいずれか１項に記載のローラの製造方法。
6. 中空空間を有する筒状中空体、前記筒状中空体の一端部に装着され、原料入口側の直径が１〜１０ｍｍで前記中空空間側に向かって１〜１０度の開き角で広がった円錐台状のスプルーを有する一端部駒、及び、前記筒状中空体の他端部に装着され、原料流出側の直径が１〜１０ｍｍで前記中空空間側に向かって１〜１０度の開き角で広がった円錐台状のベントを有する他端部駒を備えた筒状金型と、
   前記筒状金型を予熱する予熱手段と、
   予熱された前記金型に液状ゴム組成物を注入する注入手段と、
   前記液状ゴム組成物を硬化することができる温度に、前記金型に注入された前記液状ゴム組成物を加熱する加熱手段とを備えて成るローラ製造装置。

Images