專利名稱：導(dǎo)電輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在電子照相裝置或靜電記錄裝置等成像設(shè)備例如復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等中使用的導(dǎo)電輥，尤其涉及一種能夠提高其制造生產(chǎn)率同時(shí)又降低成本的導(dǎo)電輥。
背景技術(shù)：
在采用如復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等電子照相系統(tǒng)的成像設(shè)備中，使用各種導(dǎo)電輥，其中的例子包括用于向如感光鼓等潛像承載體提供電荷的充電輥、用于向潛像承載體供給非磁性顯影劑(調(diào)色劑)以使?jié)撓耧@現(xiàn)在潛像承載體上的顯影輥、用于向顯影輥供給調(diào)色劑的調(diào)色劑供給輥、用于把潛像承載體上的調(diào)色劑轉(zhuǎn)印到如紙等的記錄介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印輥、用作調(diào)色劑的媒介的中間轉(zhuǎn)印輥、用于除去殘留在潛像承載體上的調(diào)色劑的清潔輥、用于驅(qū)動或驅(qū)動支撐在成像設(shè)備中使用的導(dǎo)電帶的帶驅(qū)動輥等。
作為這種導(dǎo)電輥，迄今為止一直使用通過在導(dǎo)電軸構(gòu)件的外周上形成導(dǎo)電彈性層、或者如果需要則進(jìn)一步在彈性層的外周上形成涂布層的膜而形成的輥，該彈性層由通過與導(dǎo)電劑混合而具有導(dǎo)電性的導(dǎo)電橡膠、高分子量彈性體、高分子量泡沫等制成。
作為形成彈性層的一種方法，因?yàn)樾枰^高精度的圓周尺寸，所以通常采用把材料注入具有高精度的模具并使其固化在模具中的成形法。
專利文獻(xiàn)1日本特開2004-150610號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題然而，在采用模具的方法中，如果想要增加產(chǎn)量，就需要采用多個昂貴的模具，因此設(shè)備費(fèi)用巨大，這妨礙了產(chǎn)品成本的降低。
考慮到上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種不需要犧牲外周尺寸精度就能夠便宜地形成彈性層以大幅降低生產(chǎn)成本的導(dǎo)電輥。
解決問題的方法<1>一種制造導(dǎo)電輥的方法，該導(dǎo)電輥包括在長度方向的兩個端部軸向支持的軸構(gòu)件和布置在軸構(gòu)件的徑向外側(cè)的一個或多個彈性層，該方法包括向軸構(gòu)件的外側(cè)上涂布通過電子束照射或紫外線照射固化形成彈性體的化合物，以形成彈性涂布層，然后通過電子束或紫外線照射固化彈性涂布層，以形成彈性層。
<2>根據(jù)項(xiàng)目<1>所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，在轉(zhuǎn)動軸構(gòu)件的同時(shí)，通過模壓涂布機(jī)(die coater)的排出頭(discharge head)將化合物排出到軸構(gòu)件上，以形成彈性涂布層。
<3>根據(jù)項(xiàng)目<2>所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，模壓涂布機(jī)具有長度比彈性涂布層的長度短的排出頭，并且使排出頭和軸構(gòu)件中的至少一個沿軸構(gòu)件的長度方向相對移位，以形成彈性涂布層。
<4>根據(jù)項(xiàng)目<2>或<3>所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，使軸構(gòu)件和層調(diào)節(jié)部件中的至少一個沿軸構(gòu)件的長度方向相對移位，以將彈性涂布層的厚度和表面光滑度調(diào)整到預(yù)定值，其中，層調(diào)節(jié)部件用于在轉(zhuǎn)動軸構(gòu)件的同時(shí)，通過與模壓涂布機(jī)形成的固化前的彈性涂布層的接觸來調(diào)節(jié)該彈性涂布層。
<5>根據(jù)項(xiàng)目<4>所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，在通過模壓涂布機(jī)的排出頭排出化合物而在全長上形成彈性涂布層之后，層調(diào)節(jié)部件是處于停止排出化合物狀態(tài)下的排出頭，并且層調(diào)節(jié)部件和軸構(gòu)件中的至少一個沿軸構(gòu)件的長度方向相對移位，以將彈性涂布層的厚度和表面光滑度調(diào)整到預(yù)定值。
<6>根據(jù)項(xiàng)目<4>所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，層調(diào)節(jié)部件是安裝到排出頭的部件。
<7>根據(jù)項(xiàng)目<4>所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，層調(diào)節(jié)部件是與排出頭分開布置的部件，并且隨著軸構(gòu)件的轉(zhuǎn)動，連續(xù)地進(jìn)行彈性涂布層的形成和形成的彈性涂布層的層調(diào)節(jié)。
<8>根據(jù)項(xiàng)目<1>～<7>中任意一項(xiàng)所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，當(dāng)通過照射電子束或紫外線固化彈性涂布層時(shí)，在轉(zhuǎn)動軸構(gòu)件的同時(shí)，使用于照射電子束或紫外線的設(shè)備沿長度方向相對于軸構(gòu)件相對移位，以半固化彈性涂布層，然后，在形成彈性涂布層的步驟之后的步驟中，使彈性涂布層完全固化，在轉(zhuǎn)動軸構(gòu)件的同時(shí)，隨著彈性涂布層的涂布，連續(xù)地進(jìn)行彈性涂布層的半固化。
<9>根據(jù)項(xiàng)目<1>～<8>中任意一項(xiàng)所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，向彈性涂布層的表面上涂布通過電子束照射或紫外線照射固化的涂料，以形成涂覆涂布層，并且電子束或紫外線被照射到涂覆涂布層，以形成固化的涂布層。
<10>根據(jù)項(xiàng)目<9>所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，在向涂覆輥的周面上供給涂料的同時(shí)，通過以輥涂布機(jī)的涂覆輥與成形過程中的導(dǎo)電輥二者的周面互相接觸或接近的姿勢使輥以包含90°的預(yù)定角度相交，以及在轉(zhuǎn)動涂覆輥和成形過程中的導(dǎo)電輥二者的同時(shí)，使涂覆輥和成形過程中的導(dǎo)電輥中的至少一個沿導(dǎo)電輥的長度方向相對于另一個相對移位，來形成涂覆涂布層。
<11>根據(jù)項(xiàng)目<10>所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，凹版輥被用作涂覆輥。
<12>根據(jù)項(xiàng)目<9>～<11>中任意一項(xiàng)所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，當(dāng)通過照射電子束或紫外線固化涂覆涂布層時(shí)，在使成形過程中的導(dǎo)電輥轉(zhuǎn)動的同時(shí)，使用于照射電子束或紫外線的設(shè)備沿長度方向相對于成形過程中的導(dǎo)電輥相對移位，以半固化涂覆涂布層，然后，在形成涂覆涂布層的步驟之后的步驟中，使涂覆涂布層完全固化，在轉(zhuǎn)動軸構(gòu)件的同時(shí)，隨著涂覆涂布層的涂布，連續(xù)地進(jìn)行涂覆涂布層的半固化。
<13>根據(jù)項(xiàng)目<1>～<12>中任意一項(xiàng)所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，金屬管、或者包含導(dǎo)電劑的樹脂的中空筒狀體或?qū)嵭闹鶢铙w被用作所述軸構(gòu)件。
本發(fā)明的效果根據(jù)項(xiàng)目<1>，通過電子束照射或紫外線照射固化形成彈性體的化合物被涂布到軸構(gòu)件的外側(cè)上，以形成彈性涂布層，然后彈性涂布層通過電子束或紫外線的照射固化，以形成彈性層，因此，無需使用妨礙降低成本的模具，而且無需進(jìn)行在采用不包含紫外線固化樹脂的涂料的情況下所需要的干燥步驟，這可以有助于大大降低生產(chǎn)成本。
根據(jù)項(xiàng)目<2>，采用僅通過軸構(gòu)件的至少一個轉(zhuǎn)動就能夠形成層的模壓涂布機(jī)，因此可以有效地形成具有期望厚度的彈性涂布層，并且可以使層的厚度均勻。
根據(jù)項(xiàng)目<3>，采用具有長度比彈性涂布層的長度短的排出頭的模壓涂布機(jī)，并且使排出頭沿長度方向相對于軸構(gòu)件相對移位，以形成彈性涂布層，因此，可以將化合物螺旋狀地涂布到軸構(gòu)件上。如果采用具有長度比彈性涂布層的長度長的排出頭的模壓涂布機(jī)，以不用沿長度方向相對于軸構(gòu)件相對移位，則當(dāng)設(shè)置有彈性涂布層的導(dǎo)電輥與排出頭分離時(shí)的脫離線殘留在彈性涂布層上，因此，層厚變得不均勻。
根據(jù)項(xiàng)目<4>，層調(diào)節(jié)部件沿軸構(gòu)件的長度方向相對移位，因此，可以將彈性涂布層的厚度和表面光滑度調(diào)整到預(yù)定值，其中，該層調(diào)節(jié)部件在轉(zhuǎn)動軸構(gòu)件的同時(shí)，通過與模壓涂布機(jī)形成的固化前的彈性涂布層的接觸來調(diào)節(jié)該彈性涂布層。
根據(jù)項(xiàng)目<5>，處于停止排出狀態(tài)的排出頭被用作層調(diào)節(jié)部件，因此，不需要投入用于調(diào)節(jié)層的新設(shè)備。
根據(jù)項(xiàng)目<6>，安裝到排出頭的部件被用作層調(diào)節(jié)部件，因此，不用布置用于使排出頭和層調(diào)節(jié)部件沿輥的長度方向移位的新的往復(fù)移位設(shè)備，因此可以簡化設(shè)備。
根據(jù)項(xiàng)目<7>，與排出頭分開布置的部件被用作層調(diào)節(jié)部件，以在轉(zhuǎn)動軸構(gòu)件的同時(shí)，連續(xù)地進(jìn)行彈性涂布層的形成和形成的彈性涂布層的層調(diào)節(jié)，因此，可以有效地進(jìn)行彈性涂布層的形成和形成的彈性涂布層的層調(diào)節(jié)。
根據(jù)項(xiàng)目<8>，在轉(zhuǎn)動軸構(gòu)件的同時(shí)，使用于照射電子束或紫外線的設(shè)備沿長度方向相對于軸構(gòu)件相對移位，以半固化彈性涂布層，然后，在形成彈性涂布層的步驟之后的步驟中，使彈性涂布層完全固化，因此，導(dǎo)電輥的形狀可以在早期穩(wěn)定，并且可以完全實(shí)現(xiàn)其固化，而且在轉(zhuǎn)動軸構(gòu)件的同時(shí)，隨著彈性涂布層的涂布，連續(xù)地進(jìn)行彈性涂布層的半固化，因此，可以有效地進(jìn)行半固化。
根據(jù)項(xiàng)目<9>，通過涂布涂料形成在彈性層上的涂覆涂布層通過照射電子束或紫外線固化，因此無需使用妨礙降低成本的模具，而且無需進(jìn)行干燥步驟，這更加有助于降低生產(chǎn)成本。
根據(jù)項(xiàng)目<10>，在向涂覆輥的周面上供給涂料的同時(shí)，通過轉(zhuǎn)動輥涂布機(jī)的涂覆輥和成形過程中的導(dǎo)電輥形成涂覆涂布層，因此，可以有效地進(jìn)行成形步驟而不會浪費(fèi)涂料。另外，在涂覆輥與成形過程中的導(dǎo)電輥以包含90°的預(yù)定角度相交且所述輥的周面互相接觸或接近的姿勢下，使涂覆輥和成形過程中的導(dǎo)電輥中的至少一個沿導(dǎo)電輥的長度方向相對于另一個相對移位，因此，當(dāng)涂覆輥與成形過程中的導(dǎo)電輥涂料分離時(shí)，可以抑制脫離線的形成，并且可以防止由于該脫離線而引起的表面不均勻狀態(tài)。
根據(jù)項(xiàng)目<11>，用于容納形成在周面上的凹部中的涂料并轉(zhuǎn)移該涂料的凹版輥被用作涂覆輥，因此，即使涂料的粘度有些改變，也可以使周面上保持的涂料的量恒定，因此，可以使涂覆涂布層的厚度均勻。
根據(jù)項(xiàng)目<12>，在涂覆涂布層被半固化之后，在形成涂覆涂布層的步驟之后的步驟中完全固化涂覆涂布層，在轉(zhuǎn)動軸構(gòu)件的同時(shí)，隨著涂覆涂布層的涂布，可以連續(xù)地進(jìn)行涂覆涂布層的半固化，因此，導(dǎo)電輥的形狀可以在早期穩(wěn)定，并且如前關(guān)于彈性層所述的那樣，可以完全實(shí)現(xiàn)固化。
根據(jù)項(xiàng)目<13>，金屬管、或者包含導(dǎo)電劑的樹脂的中空筒狀體或?qū)嵭闹鶢铙w被用作軸構(gòu)件，因此，可以減輕導(dǎo)電輥的重量。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電輥的一個實(shí)施例的剖視圖。
圖2是導(dǎo)電輥的另一個實(shí)施例的剖視圖。
圖3是導(dǎo)電輥的再一個實(shí)施例的剖視圖。
圖4是導(dǎo)電輥的又一個實(shí)施例的立體圖。
圖5是形成中空筒狀體的模具的剖視圖。
圖6是具有不同結(jié)構(gòu)的端部的軸構(gòu)件的側(cè)視圖。
圖7是圖解軸部、軸承部和齒輪部的形狀變形例的立體圖。
圖8是導(dǎo)電輥的又一個實(shí)施例的立體圖。
圖9是圖8的導(dǎo)電輥中的軸構(gòu)件的立體圖。
圖10是筒狀體的立體圖和剖視圖。
圖11是圖解圖9所示的軸構(gòu)件的變形例的立體圖。
圖12是圖解圖9所示的軸構(gòu)件的另一個示例的立體圖。
圖13是圖解連接筒狀體的一種方法的立體圖。
圖14是通過模壓涂布(die coating)法形成層時(shí)的成形過程中的導(dǎo)電層的立體圖。
圖15是圖解模壓涂布機(jī)的另一個實(shí)施例的側(cè)視圖。
圖16是圖解通過輥涂布(roll coating)法形成層時(shí)的成形過程中的導(dǎo)電輥的平面圖和局部圖。
圖17是凹版輥的平面圖和剖視圖。
圖18是圖解由凹版輥凹版印刷的圖案的示例的示意圖。
附圖標(biāo)記說明1 導(dǎo)電輥2 軸構(gòu)件3 彈性層4 涂布層5 實(shí)心柱狀體6 軸部7 齒輪部8 軸容納孔部11 導(dǎo)電輥
12 軸構(gòu)件13 中空筒狀體13a 筒狀部13b 底部14 帽構(gòu)件14a 蓋部21 導(dǎo)電輥22 軸構(gòu)件23 中空筒狀體23a 筒狀部23b 底部24 帽構(gòu)件24a 蓋部30 模具31 筒狀模具段32 芯模具段33 澆道(runner)模具段34 第二直澆道(spray)35 型腔36 第一直澆道37 橫澆道51 導(dǎo)電輥52 軸構(gòu)件53 中空筒狀體54 筒狀構(gòu)件55 加強(qiáng)肋56 金屬軸
57 齒輪部61A 筒狀構(gòu)件的端部61B 筒狀構(gòu)件的另一端部62 凸部63 轉(zhuǎn)動停止銷65 凹部66 轉(zhuǎn)動停止孔70 模壓涂布機(jī)71 上模頭72 下模頭73 供給管74 排出頭76 定容量泵77 開口部78 紫外線照射部件或電子束照射部件79，79A 層調(diào)節(jié)部件80 輥涂布機(jī)81 涂覆輥(凹版輥)81a 凹版輥的周面81b 凹版輥的兩個端部81c 凹版輥的凹部82 涂料箱84 輥驅(qū)動電動機(jī)86 刮料板(doctor blade)88 紫外線照射部件或電子束照射部件
具體實(shí)施例方式
下面將對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1是由根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電輥的制造方法形成的導(dǎo)電輥的剖視圖。導(dǎo)電輥1包括形成在軸構(gòu)件2外側(cè)的彈性層3，并且優(yōu)選包括進(jìn)一步形成在彈性層上的涂布層4。
下面首先說明軸構(gòu)件2。因?yàn)檩S構(gòu)件2是由樹脂制成的，所以可以增大軸構(gòu)件2的直徑而不會引起重量明顯增加。而且，因?yàn)闃渲瑢?dǎo)電劑，所以軸構(gòu)件2具有良好的導(dǎo)電性，這可以向?qū)щ娸?的表面提供期望的電位。
用于軸構(gòu)件2的樹脂材料沒有特別地限制，只要它具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度并可以通過注塑成型或其類似方法來成型即可，并可以適當(dāng)?shù)剡x自通用樹脂和工程塑料。作為工程塑料，可以具體提及聚縮醛、聚酰胺樹脂(如聚酰胺6、聚酰胺6，6、聚酰胺12、聚酰胺4，6、聚酰胺6，10、聚酰胺6，12、聚酰胺11、聚酰胺MXD6(由間苯二甲胺(methaxylylene diamine)和己二酸得到的聚酰胺)或其類似物)、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚苯醚(polyphenyleneoxide)、聚苯醚(polyphenylene ether)、聚苯硫醚、聚醚砜、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚砜、聚醚醚酮、聚對苯二甲酸乙二酯、聚芳酯、液晶聚合物、聚四氟乙烯等等。作為通用樹脂，提及聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂、聚苯乙烯、聚乙烯等等。另外，也可以使用三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、硅酮樹脂等。這些樹脂可以單獨(dú)使用或以兩種或多種組合使用。
其中，優(yōu)選工程塑料，進(jìn)一步優(yōu)選聚縮醛、聚酰胺樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚苯醚(polyphenylene ether)、聚苯硫醚、聚碳酸酯等，這是考慮到它們是熱塑性的且可成型性和機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良。特別優(yōu)選聚酰胺6，6、芳族聚酰胺、聚酰胺6，12、聚對苯二甲酸丁二醇酯和其混合樹脂。盡管使用熱固性樹脂是允許的，但考慮到回收性質(zhì)，優(yōu)選使用熱塑性樹脂。
作為導(dǎo)電劑，可以使用各種導(dǎo)電劑，只要它們可以均勻地分散在樹脂材料中即可，但優(yōu)選使用炭黑粉末、石墨粉末、碳纖維、金屬如鋁、銅、鎳或其類似物的粉末、金屬氧化物如氧化錫、氧化鈦、氧化鋅或其類似物的粉末、以及粉狀的導(dǎo)電劑如導(dǎo)電玻璃粉末或其類似物。它們可以單獨(dú)使用或以兩種或多種組合使用。根據(jù)定為目標(biāo)的導(dǎo)電輥的應(yīng)用和條件，可以選擇所加入的導(dǎo)電劑的量以提供適當(dāng)?shù)碾娮柚担覠o特別地限制，但通常是基于軸構(gòu)件2的全部材料的5-40重量％，優(yōu)選5-20重量％。
可以根據(jù)上述輥的應(yīng)用等適當(dāng)?shù)剡x擇軸構(gòu)件2的體積電阻率，但是通常是1×100～1×1012Ω·cm，優(yōu)選的是1×102～1×1010Ω·cm，更優(yōu)選的是1×105～1×1010Ω·cm。
如果需要，軸構(gòu)件2的材料可以與用于加強(qiáng)、增加重量等目的的各種導(dǎo)電或不導(dǎo)電的纖維材料、須晶(whisker)、鐵氧體(ferrite)等混合。作為纖維材料，可以提及的是如碳纖維、玻璃纖維等纖維。作為須晶，可以提及的是鈦酸鉀等無機(jī)須晶。它們可以單獨(dú)使用，也可以兩個或多個組合使用。可以根據(jù)所使用的纖維材料或須晶的長度和尺寸、主要樹脂材料的種類、定為目標(biāo)的輥強(qiáng)度等適當(dāng)?shù)剡x擇混和量，但是通常是基于全部材料的5～70重量％，特別的是10～20重量％。
因?yàn)檩S構(gòu)件2構(gòu)成導(dǎo)電輥1的芯部，所以需要具有足夠的強(qiáng)度以穩(wěn)定地發(fā)揮作為輥的良好性能。根據(jù)JIS K7171的彎曲強(qiáng)度通常不低于80MPa，特別的不低于130MPa，由此可以確保在很長一段時(shí)間發(fā)揮良好性能。另外，彎曲強(qiáng)度的上限不受特別限制，但是通常不高于約500MPa。
盡管圖1示出作為軸構(gòu)件2的實(shí)心柱狀體5，但是圖2是使用由樹脂的中空筒狀體13制成的軸構(gòu)件12代替軸構(gòu)件2的導(dǎo)電輥11的剖視圖。導(dǎo)電輥11和導(dǎo)電輥1的相同之處在于彈性層3和涂布層4按所述順序形成在軸構(gòu)件12的外側(cè)。通過粘附等將中空筒狀體13結(jié)合到帽構(gòu)件14形成軸構(gòu)件12，其中，中空筒狀體13包括筒狀部13a、底部13b和軸部6，帽構(gòu)件14包括蓋部14a和軸部6。兩個軸部6在安裝狀態(tài)下都是由未示出的電子照相設(shè)備的輥支撐部支持的。
通過使用中空軸構(gòu)件12代替軸構(gòu)件2，可以大大降低導(dǎo)電輥11的重量。特別地，當(dāng)導(dǎo)電輥的外徑超過12mm時(shí)，優(yōu)選具有中空結(jié)構(gòu)。
另外，圖3是使用軸構(gòu)件22代替軸構(gòu)件12的導(dǎo)電輥21的剖視圖，圖4是其立體圖。通過粘附等將中空筒狀體23結(jié)合到帽構(gòu)件24形成軸構(gòu)件22，其中，中空筒狀體23包括筒狀部23a、底部23b、齒輪部7和軸容納孔部8，帽構(gòu)件24包括與導(dǎo)電輥11中相同的蓋部24a和軸部6。
軸部6和軸容納孔部由未示出的電子照相設(shè)備的輥支撐部支持，導(dǎo)電輥的轉(zhuǎn)動驅(qū)動力通過齒輪部7直接傳遞到軸構(gòu)件22。即使在具有這種齒輪部7的中空筒狀體23中，軸構(gòu)件22由樹脂構(gòu)成，并且可通過注塑成形等形成為一體，從而與由金屬制成軸構(gòu)件22并且齒輪部是分離構(gòu)件的情況相比，可以降低軸構(gòu)件22的成本。而且，即使齒輪部7是正齒輪或螺旋齒輪，齒輪部7也可以一體形成。
此外，考慮到降低重量，只要強(qiáng)度足夠，中空筒狀體13a或23a的厚度優(yōu)選是薄的。其厚度可以是0.3～3mm，優(yōu)選為1～2mm。
用包括上述的樹脂材料、導(dǎo)電劑等的混合材料形成軸構(gòu)件2、12、22的方法不受特別限制，可以根據(jù)樹脂材料種類等從眾所周知的成形方法中適當(dāng)?shù)剡x擇，但是通常采用使用模具的注塑成形法。
圖5是在關(guān)閉狀態(tài)下形成中空筒狀體23的模具30的剖視圖。模具30包括筒狀模具段31、芯模具段32和澆道模具段33。模具的開啟和關(guān)閉是通過沿筒狀模具段31的長度方向使這些模具段互相分離和接近來實(shí)現(xiàn)的。在模具30的關(guān)閉狀態(tài)下，樹脂通過橫澆道37和第二直澆道34從第一直澆道36注入由筒狀模具段31和芯模具段32限定的型腔35中，然后，樹脂在模具30中冷卻并凝固，從而形成中空筒狀體23。此外，可以通過使用熱澆道系統(tǒng)簡潔地利用橫澆道37中的材料。
此時(shí)，筒狀模具段31和芯模具段32具有不沿圓周方向分割的結(jié)構(gòu)，因此，可以使中空筒狀體23在圓周方向上均勻。此外，可以由引入的惰性氣體壓力代替使用芯模具段32來形成中空部。
圖6是具有不同端部結(jié)構(gòu)的軸構(gòu)件的側(cè)視圖，其中，圖6(a)和6(b)是兩個端部都由軸部6構(gòu)成的示例，圖6(c)是兩個端部都由軸容納孔部8構(gòu)成的示例，圖6(d)和6(e)是兩個端部中的一個由軸部6構(gòu)成而另一個由軸容納孔部8構(gòu)成的示例。此外，圖6(b)～6(e)的示例示出一個端部設(shè)置有齒輪部7的示例。另外，齒輪部7可以布置在兩個端部上，在這種情況下，軸構(gòu)件起支持動力傳遞媒介的功能。在任何情況下，齒輪部7都可以與筒狀部或柱狀部一體形成。
圖6(a)所示的軸構(gòu)件對應(yīng)于軸構(gòu)件2或12，圖6(d)所示的軸構(gòu)件對應(yīng)于軸構(gòu)件22。
此外，圖6所示的軸構(gòu)件2、12的軸部6具有如圖7(a)的立體圖所示的最簡單的筒狀形狀?？梢蕴鎿Q的是，也可以使用圖7(b)所示的錐狀部、圖7(c)所示的D切削(D-cut)加工部、圖7(d)所示的棱柱形部、圖7(e)所示的尖頂部、圖7(f)所示的含環(huán)狀槽部、圖7(g)所示的臺階部、圖7(h)所示的在其外周面上具有花鍵或齒輪用外齒的部分等。類似地，作為軸容納孔部8，可以使用圖7(i)的立體圖所示的簡單圓形孔部、圖7(j)所示的D形截面孔部、圖7(k)所示的橢圓形截面孔部、圖7(l)所示的方形孔部、圖7(m)所示的在其內(nèi)周面具有花鍵或齒輪用內(nèi)齒的部分、圖7(n)所示的錐孔部、圖7(o)所示的鍵槽圓形孔部等。
另外，可以使用圖7(p)所示的臺階部、圖7(q)所示的帶凸緣部等代替圖7(r)的立體圖所示的齒輪部7。
圖8是使用軸構(gòu)件52代替圖2所示的軸構(gòu)件12的導(dǎo)電輥51的立體圖，圖9是軸構(gòu)件52的立體圖。軸構(gòu)件52包括中空筒狀體53和金屬軸56。中空筒狀體53設(shè)置有沿徑向從外周面向內(nèi)延伸的加強(qiáng)肋55。此外，通過沿長度方向互相連接多個筒狀構(gòu)件54構(gòu)成中空筒狀體53。由此，中空筒狀體53包括多個筒狀構(gòu)件54并且被沿長度方向分割，所以，與傳統(tǒng)的由金屬管和樹脂形成的一體成形品的情況相比，每個構(gòu)件的長度變短，因此，不但可以提高加工精度，而且可以使每個構(gòu)件的加工容易，有利于提高生產(chǎn)率。
在中空筒狀體53的徑向中心，布置穿過中空筒狀體的金屬軸56，加強(qiáng)肋55的徑向內(nèi)端由金屬軸56支撐，因此，可以增強(qiáng)輥的剛度，以增加其彎曲強(qiáng)度。
用于使筒狀構(gòu)件54互相連接的部件不受特別限制，但是圖10所示的結(jié)構(gòu)可以作為示例，可以通過其端部之間的裝配進(jìn)行結(jié)合。圖解的筒狀構(gòu)件54在其一個端部61A側(cè)具有凸部62和轉(zhuǎn)動停止銷63(圖10(a))，在其另一個端部61B側(cè)具有凹部65和轉(zhuǎn)動停止孔66(圖10(b))。圖10(c)是筒狀構(gòu)件54的剖視圖?？梢酝ㄟ^在轉(zhuǎn)動筒狀構(gòu)件以使凸部62裝配到凹部65中并使轉(zhuǎn)動停止銷63裝配到轉(zhuǎn)動停止孔66中的同時(shí)，使端部61A裝配到處于相對狀態(tài)的端部61B中，來使具有這種結(jié)構(gòu)的筒狀構(gòu)件54分別互相牢固地結(jié)合。因?yàn)槭窃谵D(zhuǎn)動下使用輥，因此構(gòu)件之間的連接部件優(yōu)選具有轉(zhuǎn)動防止機(jī)構(gòu)。而且，對凸部62和凹部65進(jìn)行錐狀加工，以在圖解的筒狀構(gòu)件54中進(jìn)行定位(positioning)。
在本發(fā)明中，軸構(gòu)件52本身的形狀不受特別限制，可以采用適當(dāng)?shù)钠谕螤睢＠?，在與長度方向上的構(gòu)件端部對應(yīng)的構(gòu)件上形成的齒輪部57(參見圖11)或如D切削形狀等適當(dāng)形狀的軸部、或者僅齒輪部構(gòu)件與輥主體形成后的端部接合，由此可以在軸構(gòu)件52的長度方向的端部設(shè)置這些功能零件的形狀。因此，可以獲得以下優(yōu)點(diǎn)分開使用軸或者進(jìn)行復(fù)雜的軸加工變得多余，并且功能零件的定位變得容易。
此外，軸構(gòu)件52的外形不局限于圖9等所示的筒狀形狀，而是可以具有如圖12所示的從長度方向的端部朝向中心部直徑增大的鼓(crown)形狀。在傳統(tǒng)的由金屬管和樹脂構(gòu)成的一體成形品的情況下，輥主體的外形通常是直筒形狀，因?yàn)樾枰靡暂^高生產(chǎn)成本制備的模具進(jìn)行成形或研磨彈性層3或控制涂布層4形成(浸漬等)時(shí)的厚度，所以難以處理中心部直徑比端部直徑大的鼓形狀。在本實(shí)施例中，中空筒狀體53沿長度方向被分成多個構(gòu)件，以降低每個構(gòu)件的加工難度，因此，可以容易地處理鼓形狀等，也可以很好地確保加工精度。而且，構(gòu)成輥主體的構(gòu)件的數(shù)量不受特別限制，可以從強(qiáng)度、節(jié)約成本等方面考慮來適當(dāng)?shù)卮_定。
作為形成中空筒狀體53的材料，可以使用與先前在軸構(gòu)件2中說明的相同的材料。例如，作為金屬軸56，可以使用硫化處理碳鋼、鍍鎳或鋅的鋁、不銹鋼等。
中空筒狀體53和金屬軸56之間的結(jié)合不受特別限制，通常通過使用傳統(tǒng)的粘合劑等來實(shí)現(xiàn)。例如，可以采用以下這種方法在使金屬軸56貫通中空構(gòu)件54的同時(shí)，在加熱爐等中加熱中空構(gòu)件54，然后冷卻以使中空構(gòu)件54的樹脂材料收縮并固定到金屬軸56。另外，作為結(jié)合部件，優(yōu)選的是在金屬軸56中形成槽、D形切口等(未示出)。在后面的結(jié)合部件中，優(yōu)選的是與上述構(gòu)件相同，具有轉(zhuǎn)動防止機(jī)構(gòu)，這可以防止金屬軸56在使用中空轉(zhuǎn)。
可以通過沿長度方向互相連接多個筒狀構(gòu)件54以形成軸構(gòu)件52，然后在軸構(gòu)件的外周上形成彈性層3來制成導(dǎo)電輥51。由筒狀構(gòu)件54形成中空筒狀體53的過程不受特別限制，但是在筒狀構(gòu)件54具有如圖10所示的裝配結(jié)構(gòu)的情況下，這些構(gòu)件可以直接互相結(jié)合以形成中空筒狀體53。如果構(gòu)件不具有該裝配結(jié)構(gòu)，則如圖13(a)～(c)所示，可以采用在金屬軸56順次穿過這些筒狀構(gòu)件54之后，用粘合劑等將筒狀構(gòu)件54互相固定的方法。
在使用金屬制成的軸構(gòu)件的情況下，考慮到減輕重量，優(yōu)選的是如圖2所示的中空筒狀體。作為金屬材料，可以以從鋁、不銹鋼、鐵以及包含它們中任一種的合金中選擇的金屬為例。
下面將說明彈性層3。彈性層3是由包括導(dǎo)電劑和紫外線聚合引發(fā)劑的紫外線固化型樹脂或包括導(dǎo)電劑的電子束固化型樹脂制成的，并且通常具有不高于-40℃的玻璃轉(zhuǎn)變點(diǎn)。通過在軸構(gòu)件的外側(cè)上涂覆通過由電子束照射或紫外線照射固化形成彈性體的化合物以形成彈性涂布層，然后通過電子束或紫外線照射固化彈性涂布層來進(jìn)行彈性層3的形成。
圖14(a)是當(dāng)通過模壓涂布法形成彈性層3時(shí)的成形過程中的導(dǎo)電輥1的立體圖。圖14(b)是圖14(a)的側(cè)視圖。這種方法包括以下的步驟在轉(zhuǎn)動軸構(gòu)件2的同時(shí)，從模壓涂布機(jī)70的排出頭74將經(jīng)由電子束照射或紫外線照射固化形成彈性體的化合物排出到軸構(gòu)件2上，以形成彈性涂布層3R，然后通過電子束或紫外線的照射固化彈性涂布層3R，從而形成彈性層3。模壓涂布機(jī)70具有排出頭74，該排出頭74包括分開的上模頭71和下模頭72，其中，上述化合物的進(jìn)給路徑形成在上模頭71和下模頭72之間，并且該路徑的頂部設(shè)置有以狹縫形式開口的開口部77。模壓涂布機(jī)70以使開口部77指向軸構(gòu)件2的軸線方向的姿勢固定。在這樣布置的模壓涂布機(jī)70中，涂料通過進(jìn)給管73從定容量泵76供應(yīng)到位于上下模頭71、72之間的進(jìn)給路徑，然后從開口部77排出到軸構(gòu)件2的周面上。
此外，用作調(diào)節(jié)與由模壓涂布機(jī)70形成的固化前的彈性涂布層接觸的層調(diào)節(jié)部件的刮板79和紫外線照射部件或電子束照射部件78與模壓涂布機(jī)70并行設(shè)置。
在形成彈性層3時(shí)，在使模壓涂布機(jī)70固定在預(yù)定位置的狀態(tài)下，通過未示出的方式支持軸構(gòu)件2的兩端，同時(shí)在由如電動機(jī)等驅(qū)動部件以預(yù)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(箭頭B)兩端中的一端時(shí)，使整個軸構(gòu)件2沿長度方向(箭頭A)移位，由此在轉(zhuǎn)動軸構(gòu)件2的同時(shí)，螺旋狀涂布上述化合物以在軸構(gòu)件2的全長上形成彈性涂布層3R，在形成彈性涂布層3R之后，通過照射部件78照射電子束或紫外線固化彈性涂布層3R。因此，轉(zhuǎn)動的軸構(gòu)件2沿長度方向相對于固定的模壓涂布機(jī)70和照射部件78移位，由此可以用節(jié)約空間的設(shè)備簡單地形成彈性層3。
而且，軸構(gòu)件2相對于模壓涂布機(jī)70和照射部件78的移動是相對的即是足夠的。在圖解實(shí)施例中，使軸構(gòu)件2沿長度方向移位?？梢蕴鎿Q的是，或除此之外，可以使模壓涂布機(jī)70和照射部件78沿軸構(gòu)件的長度方向移位。
此外，在形成彈性涂布層3R之后，通過紫外線照射或電子束照射的彈性涂布層3R的固化不是完全的固化反應(yīng)，而被固化到不會在向隨后步驟轉(zhuǎn)移時(shí)垂下的程度的半固化狀態(tài)即足夠了。在這種情況下，具有半固化彈性涂布層3R的成形過程中的導(dǎo)電輥被轉(zhuǎn)移到隨后步驟，在該步驟通過用另一個照射設(shè)備照射紫外線或電子束而將彈性涂布層3R完全固化。
通過以較高的精度控制從模壓涂布機(jī)70的排出頭74排出的化合物的量，可以以較高的精度控制彈性涂布層3R的厚度。然而，通過模壓涂布機(jī)70一旦形成層就刮該層的表面來實(shí)現(xiàn)層調(diào)節(jié)，由此，可以提高彈性涂布層的厚度的精度或者可以使層的表面性能達(dá)到預(yù)定值。為此，與排出頭74分開布置的刮板79(參見圖14(a)、(b))可被用作例如如圖14(a)、(b)所示的層調(diào)節(jié)部件。在這種情況下，可以在轉(zhuǎn)動軸構(gòu)件2的同時(shí)，通過連續(xù)進(jìn)行由模壓涂布機(jī)70形成彈性涂布層3R和形成的彈性涂布層3R的層調(diào)節(jié)，來有效地實(shí)現(xiàn)層調(diào)節(jié)。
作為層調(diào)節(jié)部件的另一個實(shí)施例，停止化合物排出狀態(tài)的排出頭74可以被用作層調(diào)節(jié)部件。在這種情況下，在通過從模壓涂布機(jī)70的排出頭74排出化合物而在全長上形成彈性涂布層后，停止從排出頭排出化合物，停止排出狀態(tài)的排出頭作為層調(diào)節(jié)部件沿長度方向(A方向或與A相反的方向)相對于軸構(gòu)件2相對移位，由此，彈性涂布層的厚度和表面光滑度可以被調(diào)整到期望值。
另外，如圖15所示，可以代替刮板79使用一體地安裝到排出頭74的一體式刮板79A。在這種情況下，從排出頭74排出的化合物在排出之后，立即對其進(jìn)行層調(diào)節(jié)。
為了將導(dǎo)電性給予彈性層3，將導(dǎo)電劑加入通過經(jīng)由電子束照射或紫外線照射固化形成彈性體的化合物中。作為導(dǎo)電劑，可以使用任何電子導(dǎo)電劑和離子導(dǎo)電劑。在電子導(dǎo)電劑的情況下，就很少加入量可以提供高電導(dǎo)率而言，優(yōu)選碳基導(dǎo)電劑。作為碳基導(dǎo)電劑，優(yōu)選使用科琴黑(Ketjenblack)和乙炔黑，但也可以使用用于橡膠的炭黑如SAF，ISAF，HAF，F(xiàn)EF，GPF，SRF，F(xiàn)T，MT等、用于墨的炭黑如氧化炭黑等、熱解炭黑、石墨等等。
作為不同于碳基材料的電子導(dǎo)電劑，可以提及金屬氧化物如ITO、氧化錫、氧化鈦、氧化鋅或其類似物的細(xì)顆粒；金屬如鎳、銅、銀、鍺或其類似物的氧化物；透明須晶如導(dǎo)電性氧化鈦須晶、導(dǎo)電性鈦酸鋇須晶或其類似物；等等。
作為電子導(dǎo)電劑，可以提及有機(jī)離子導(dǎo)電劑例如銨如四乙銨、四丁銨、十二烷基三甲基銨如月桂基三甲基銨或其類似物、十六烷基三甲基銨、十八烷基三甲基銨如硬脂基三甲基銨或其類似物、芐基三甲基銨、改性的脂族二甲基乙基銨等等的高氯酸鹽、鹽酸鹽、硼酸鹽、碘酸鹽、硼氟水合物(borofluorohydrate)、硫酸鹽、烷基硫酸鹽、羧酸鹽、磺酸鹽等；和無機(jī)離子導(dǎo)電劑例如堿(alkali)金屬或堿土金屬如鋰、鈉、鈣、鎂或其類似物的高氯酸鹽、鹽酸鹽、硼酸鹽、碘酸鹽、硼氟水合物、三氟甲基硫酸鹽、磺酸鹽等。
作為導(dǎo)電劑，可以混合兩種或多種。在這種情況下，即使施加的電壓變化或環(huán)境改變，也可以穩(wěn)定地發(fā)揮導(dǎo)電性。作為混合的示例，可以提及的是除了碳基材料或離子導(dǎo)電劑之外的碳基導(dǎo)電劑與電子導(dǎo)電劑的混合物。
作為構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的彈性層并通過電子束或紫外線照射而固化的化合物，提及聚酯樹脂、聚醚樹脂、氟樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、聚酰胺樹脂、丙烯酸類樹脂、丙烯酸氨基甲酸酯樹脂、聚氨酯樹脂、醇酸樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、脲醛樹脂、硅酮樹脂、聚乙烯縮丁醛樹脂、乙烯基醚樹脂、乙烯基酯樹脂。它們可以單獨(dú)使用或以兩種或多種組合使用。
另外，可以使用通過向上述樹脂中引入特定的官能團(tuán)形成的改性樹脂。此外，優(yōu)選的是引入具有用于提高樹脂層4的力學(xué)強(qiáng)度和耐環(huán)境性的交聯(lián)結(jié)構(gòu)(crosslinking structure)的團(tuán)。
在上述化合物中，尤其優(yōu)選含有(甲基)丙烯酸酯低聚物的基于(甲基)丙烯酸酯的組合物。
作為(甲基)丙烯酸酯低聚物，可以提及基于氨基甲酸酯的(甲基)丙烯酸酯低聚物、基于環(huán)氧的(甲基)丙烯酸酯低聚物、基于醚的(甲基)丙烯酸酯低聚物、基于酯的(甲基)丙烯酸酯低聚物、基于聚碳酸酯的(甲基)丙烯酸酯低聚物、氟基(甲基)丙烯酸酯低聚物、基于硅酮的(甲基)丙烯酸酯低聚物等等。
上述(甲基)丙烯酸酯低聚物可以通過將化合物如聚乙二醇、聚氧化丙二醇、聚四亞甲基醚二醇、雙酚A型環(huán)氧樹脂、可溶可熔酚醛型環(huán)氧樹脂、多元醇和ε-己內(nèi)酯或其類似物的加成產(chǎn)物與(甲基)丙烯酸反應(yīng)，或者通過氨基甲酸酯化多異氰酸酯化合物和具有羥基的(甲基)丙烯酸酯化合物來合成。
基于氨基甲酸酯的(甲基)丙烯酸酯低聚物可以通過氨基甲酸酯化多元醇、異氰酸酯化合物和具有羥基的(甲基)丙烯酸酯化合物而獲得。
作為基于環(huán)氧的(甲基)丙烯酸酯低聚物，可以是具有縮水甘油基的化合物和(甲基)丙烯酸的任何反應(yīng)產(chǎn)物。其中，優(yōu)選具有環(huán)結(jié)構(gòu)如苯環(huán)、萘環(huán)、螺環(huán)、雙環(huán)戊二烯、三環(huán)癸烷或其類似結(jié)構(gòu)并從具有縮水甘油基的化合物和(甲基)丙烯酸獲得的反應(yīng)產(chǎn)物。
另外，基于醚的(甲基)丙烯酸酯低聚物、基于酯的(甲基)丙烯酸酯低聚物和基于聚碳酸酯的(甲基)丙烯酸酯低聚物可以通過各自的多元醇(聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚碳酸酯多元醇)和(甲基)丙烯酸反應(yīng)而獲得。
如果需要，該化合物可以與具有可聚合雙鍵的反應(yīng)性稀釋劑配混以調(diào)整粘度。作為反應(yīng)性稀釋劑，可以使用例如具有(甲基)丙烯酸鍵合至氨基酸的單官能、雙官能或多官能可聚合化合物或者通過酯化或酰胺化的具有羥基的化合物。這些稀釋劑優(yōu)選通常以每100重量份的(甲基)丙烯酸酯低聚物10-200重量份的量使用。
當(dāng)通過紫外線照射固化的化合物被用作構(gòu)成彈性層3的樹脂時(shí)，在成形階段，紫外引發(fā)劑被包含在化合物中，用于促進(jìn)樹脂固化反應(yīng)開始。
當(dāng)碳基導(dǎo)電劑被用作用于控制彈性層3的導(dǎo)電性的導(dǎo)電劑時(shí)，用于固化的紫外線照射可能被導(dǎo)電劑阻礙而不能到達(dá)層的背面，因此，紫外引發(fā)劑不能充分發(fā)揮其功能，并且固化反應(yīng)不能充分進(jìn)行。
為了吸收能夠透過該層背面的長波紫外線，作為紫外引發(fā)劑，優(yōu)選使用在紫外線吸收波長區(qū)域的最大波長不小于400nm的化合物。作為這樣的紫外引發(fā)劑，可以使用α-氨烷基苯酮(aminoalkyl phenone)、?；趸ⅰhioxthantone等。作為具體的引發(fā)劑的實(shí)例，可以提及雙(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦或2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-嗎啉丙烷-1-酮。
此外，除了具有在紫外線吸收波長區(qū)域的最大波長不小于400nm的長波長化合物外，優(yōu)選的是包括具有在紫外線吸收波長區(qū)域的最大波長小于400nm的短波長化合物。在這種情況下，如果使用碳基導(dǎo)電劑，則固化反應(yīng)不僅能在層的背面很好地進(jìn)行，而且也能在層的表面附近很好地進(jìn)行。
作為具有這樣的短波長吸收區(qū)域的紫外引發(fā)劑，可以提及2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙烷-1-酮、1-羥基-環(huán)己基-苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-[4-(2-羥乙氧基)苯基]2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮等。
而且，如果不使用碳基材料作為導(dǎo)電劑，則可以獨(dú)立于紫外線吸收波長區(qū)域中的最大波長選擇紫外引發(fā)劑。例如，可以從前述的那些中進(jìn)行選擇。
配混的紫外引發(fā)劑的量優(yōu)選每100重量份例如(甲基)丙烯酸酯低聚物0.1-10重量份。
在本發(fā)明中，如果需要，除用于促進(jìn)與上述引發(fā)劑的聚合反應(yīng)的上述組分之外，通過紫外線固化的化合物可以加入叔胺如三乙胺、三乙醇胺或其類似物、基于烷基膦的光聚合促進(jìn)劑如三苯基膦或其類似物，基于硫醚的光聚合促進(jìn)劑如對-硫二甘醇或其類似物等等。所加入的這些化合物的量優(yōu)選通常每100重量份的(甲基)丙烯酸酯低聚物0.01-10重量份。
如果需要，在通過紫外線或電子束固化的化合物中，除了導(dǎo)電劑外，還包括反應(yīng)稀釋劑。
因?yàn)榕c感光體、分層刮板等直接接觸或經(jīng)由涂布層4間接接觸地使用彈性層3，所以即使將硬度設(shè)定為低水平，也優(yōu)選使永久壓縮應(yīng)變盡可能的小，具體來說，使其不超過20％。
如上所述，彈性層3由紫外線固化型樹脂或電子束固化型樹脂構(gòu)成。也就是說，彈性層3是通過涂布涂料而不使用模具形成的，其設(shè)計(jì)目的是使干燥步驟無用以降低設(shè)備成本。為此，需要使用無溶劑或低溶劑的涂料，并且可以僅通過紫外線或電子束照射固化。在這種情況下，涂料的粘度必然變高。
因此，作為形成彈性層3的方法，需要采用能夠以高精度涂布具有這種高粘度的涂料的方法。為此，前面所述的模壓涂布法變成優(yōu)選的。
下面說明涂布層4。涂布層4可以由各種樹脂制成，但是考慮到可以降低設(shè)備成本，優(yōu)選的是由含有導(dǎo)電劑和紫外引發(fā)劑的紫外線固化型樹脂或含有導(dǎo)電劑的電子束固化型樹脂制成。作為形成涂布層4的方法，優(yōu)選的是將由上述樹脂制成的涂料涂布到設(shè)置有彈性層3的導(dǎo)電輥的周面上，以形成涂覆涂布層，然后，通過照射電子束或紫外線固化涂覆涂布層，由此可以不需要用于形成涂布層4的模具和干燥設(shè)備。
圖16(a)是當(dāng)通過輥涂布法形成涂布層4時(shí)的成形過程中的導(dǎo)電輥的立體圖，圖16(b)是從圖16(a)中的導(dǎo)電輥的軸線方向看的層調(diào)節(jié)刮板的局部圖。輥涂布機(jī)80包括浸在儲存在涂料箱82中的涂料中的涂覆輥81和用于轉(zhuǎn)動(E方向)涂覆輥81的輥驅(qū)動電動機(jī)84，同時(shí)通過未示出的部件在兩端支持設(shè)置有彈性層3的導(dǎo)電輥1A，并且該導(dǎo)電輥1A被構(gòu)造成在由驅(qū)動電動機(jī)等以預(yù)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(箭頭D)兩端中的一端時(shí)，使整個導(dǎo)電輥1A沿軸線方向(箭頭F)移位。另外，紫外線照射部件或電子束照射部件88與輥涂布機(jī)80并行地固定設(shè)置。
涂覆輥81的表面與成形過程中的導(dǎo)電輥1A的周面直接接觸或者通過預(yù)定間隙d與成形過程中的導(dǎo)電輥1A的周面接近，由涂覆輥81的周面汲取的涂料被轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電輥1A的周面上，由此可以形成涂覆涂布層4R。此時(shí)，涂覆輥81的軸線布置成相對于導(dǎo)電輥1A的軸線以角度θ傾斜，并且導(dǎo)電輥1A轉(zhuǎn)動并沿軸線方向(長度方向)移位，由此，涂料被螺旋狀涂布以在設(shè)置有彈性層3的導(dǎo)電輥1A的整個周面上形成涂覆涂布層4R，同時(shí)在剛形成涂布層4之后，可以在轉(zhuǎn)動導(dǎo)電輥1A的同時(shí)通過照射部件78連續(xù)固化涂覆涂布層4R。在這種情況下，也可以使用于形成彈性層3的設(shè)備變得簡單、節(jié)省空間和便宜。
如果涂布層4是薄層，則通過照射部件78固化涂覆涂布層4R可以實(shí)現(xiàn)完全固化，但是當(dāng)僅在這一步固化不充分時(shí)，可以分開設(shè)置用于完全固化的步驟。而且，僅在這一步，完成向隨后步驟轉(zhuǎn)移所需程度的固化，從而不會引起如在轉(zhuǎn)移途中變形等問題。
通過使涂覆輥81的軸線相對于導(dǎo)電輥1A的軸線傾斜角度θ，可以防止當(dāng)卷軸和輥平行設(shè)置和彼此分開時(shí)形成的脫離線的出現(xiàn)。此外，調(diào)節(jié)由涂覆輥81汲取的涂料的量的刮料板86布置在輥涂布機(jī)80中，由此可以以較高精度控制形成在導(dǎo)電輥1A上的涂覆涂布層4R的厚度。另外，在涂覆輥81的周面形成凹版狀不平，由此可以確保汲取的涂料的量，也可以以高精度控制涂布到軸構(gòu)件2上的涂料的量。
圖17是圖解在周面上具有凹版狀不平的涂覆輥81(以下稱作凹版輥)的圖，其中，圖17(a)是正視圖，圖17(b)是沿圖17(a)的箭頭C-C截取的剖視圖。凹版輥81是由如鐵等金屬制成的輥，并且在兩個長度方向的端部81b支持凹版輥81的同時(shí)使凹版輥81轉(zhuǎn)動。在從涂料箱82中汲取涂料并轉(zhuǎn)移該涂料到周面81a上，形成凹版印刷凹部81c，由周面81a汲取的涂料被刮料板86刮掉。決定由凹版輥81轉(zhuǎn)移的涂料的量的主要因素是凹部81c的轉(zhuǎn)數(shù)和總?cè)莘e，與應(yīng)用沒有凹部81c的平坦輥的情況相比，這可以使精度較高。
當(dāng)由凹部81c保持的涂料被轉(zhuǎn)移到成形過程中的導(dǎo)電輥1A的周面上時(shí)，轉(zhuǎn)移量受涂料的粘度影響，但是主要是由凹部81c的形狀決定的。即使這樣，與使用平坦輥的情況相比，仍可以以較高的精度在彈性層3上形成涂布層4。
在圖18中，示意性示出凹版印刷圖案的示例。可以提及的圖案有按順序在圖18(a)-(e)中示出的格子型、角錐型、斜線型、龜甲型和TF型，在這些類型中，優(yōu)選使用格子型、角錐型和斜線型。例如，當(dāng)使用格子型的凹版印刷圖案時(shí)，為了高精度地確保厚度，優(yōu)選格子密度為10～300格/英寸、深度為20～650μm、凹部容積為5～400cm3/m2。
當(dāng)涂布層4由含有導(dǎo)電劑和紫外引發(fā)劑的紫外線固化型樹脂或含有導(dǎo)電劑的電子束固化型樹脂制成時(shí)，可以使用與在彈性層3中描述的相同的樹脂、導(dǎo)電劑和紫外引發(fā)劑。
此時(shí)，為了得到期望的表面性能如保證承載在顯影輥的外周面上的調(diào)色劑向潛像承載體等的轉(zhuǎn)移力，可以通過使微粒分散到任一層中而在導(dǎo)電輥1的周面上形成不平。然而，當(dāng)微粒被分散到最外層中時(shí)，微粒直接與感光鼓等接觸，由此可能引起微粒磨損或微粒性能改變，因此微粒優(yōu)選被分散到鄰近最外層的內(nèi)側(cè)層。因此，在具有一個涂布層3的導(dǎo)電輥1中，優(yōu)選的是將微粒布置在最外彈性層3中。
而且，當(dāng)彈性層的總厚度大時(shí)，優(yōu)選的是將彈性層劃分成多個層，并且微粒僅布置在劃分的最外層中，由此可以抑制微粒分散對彈性層的固有特性的不利影響。
作為微粒，優(yōu)選橡膠或合成樹脂微粒和炭微粒。具體地，優(yōu)選硅橡膠、丙烯酸類樹脂、苯乙烯樹脂、丙烯酸/苯乙烯共聚物、氟樹脂、聚氨酯彈性體、氨基甲酸酯丙烯酸酯、三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂和氧化硅的一種或多種微粒。
所加入的微粒的量優(yōu)選每100重量份樹脂0.1-100重量份，特別是5-80重量份。
工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電輥通過安裝在如普通紙復(fù)印機(jī)、普通紙傳真機(jī)、激光束打印機(jī)、彩色激光束打印機(jī)、調(diào)色劑噴注打印機(jī)等成像設(shè)備中，優(yōu)選用作充電輥、導(dǎo)電輥、轉(zhuǎn)印輥、導(dǎo)電輥、中間轉(zhuǎn)印輥、調(diào)色劑供給輥、清潔輥、帶驅(qū)動輥、以及供紙輥等。
權(quán)利要求
1.一種制造導(dǎo)電輥的方法，所述導(dǎo)電輥包括在長度方向的兩個端部軸向支持的軸構(gòu)件和布置在所述軸構(gòu)件的徑向外側(cè)的一個或多個彈性層，所述方法包括向所述軸構(gòu)件的外側(cè)上涂布通過電子束照射或紫外線照射固化形成彈性體的化合物，以形成彈性涂布層，然后通過電子束或紫外線照射固化所述彈性涂布層，以形成彈性層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，在轉(zhuǎn)動所述軸構(gòu)件的同時(shí)，通過模壓涂布機(jī)的排出頭將所述化合物排出到所述軸構(gòu)件上，以形成所述彈性涂布層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，所述模壓涂布機(jī)具有長度比所述彈性涂布層的長度短的排出頭，并且使所述排出頭和所述軸構(gòu)件中的至少一個沿所述軸構(gòu)件的長度方向相對移位，以形成所述彈性涂布層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，使所述軸構(gòu)件和層調(diào)節(jié)部件中的至少一個沿所述軸構(gòu)件的長度方向相對移位，以將所述彈性涂布層的厚度和表面光滑度調(diào)整到預(yù)定值，其中，所述層調(diào)節(jié)部件用于在轉(zhuǎn)動所述軸構(gòu)件的同時(shí)，通過與所述模壓涂布機(jī)形成的固化前的所述彈性涂布層的接觸來調(diào)節(jié)所述彈性涂布層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，在通過所述模壓涂布機(jī)的所述排出頭排出所述化合物而在全長上形成所述彈性涂布層之后，所述層調(diào)節(jié)部件是處于停止排出所述化合物狀態(tài)下的排出頭，并且所述層調(diào)節(jié)部件和所述軸構(gòu)件中的至少一個沿所述軸構(gòu)件的長度方向相對移位，以將所述彈性涂布層的厚度和表面光滑度調(diào)整到預(yù)定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，所述層調(diào)節(jié)部件是安裝到所述排出頭的部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，所述層調(diào)節(jié)部件是與所述排出頭分開布置的部件，并且隨著所述軸構(gòu)件的轉(zhuǎn)動，連續(xù)地進(jìn)行所述彈性涂布層的形成和形成的所述彈性涂布層的層調(diào)節(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任意一項(xiàng)所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，當(dāng)通過照射所述電子束或所述紫外線固化所述彈性涂布層時(shí)，在轉(zhuǎn)動所述軸構(gòu)件的同時(shí)，使用于照射所述電子束或所述紫外線的設(shè)備沿所述長度方向相對于所述軸構(gòu)件相對移位，以半固化所述彈性涂布層，然后，在形成所述彈性涂布層的步驟之后的步驟中，使所述彈性涂布層完全固化，在轉(zhuǎn)動所述軸構(gòu)件的同時(shí)，隨著所述彈性涂布層的涂布，連續(xù)地進(jìn)行所述彈性涂布層的半固化。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任意一項(xiàng)所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，向所述彈性涂布層的表面上涂布通過所述電子束照射或所述紫外線照射固化的涂料，以形成涂覆涂布層，并且所述電子束或所述紫外線被照射到所述涂覆涂布層，以形成固化的涂布層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，在向涂覆輥的周面上供給所述涂料的同時(shí)，通過以輥涂布機(jī)的涂覆輥與成形過程中的導(dǎo)電輥二者的周面互相接觸或接近的姿勢使所述輥以包含90°的預(yù)定角度相交，以及在轉(zhuǎn)動所述涂覆輥和所述成形過程中的導(dǎo)電輥二者的同時(shí)，使所述涂覆輥和所述成形過程中的導(dǎo)電輥中的至少一個沿所述導(dǎo)電輥的長度方向相對于另一個相對移位，來形成所述涂覆涂布層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，凹版輥被用作所述涂覆輥。
12.根據(jù)權(quán)利要求9～11中任意一項(xiàng)所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，當(dāng)通過照射所述電子束或所述紫外線固化所述涂覆涂布層時(shí)，在使所述成形過程中的導(dǎo)電輥轉(zhuǎn)動的同時(shí)，使用于照射所述電子束或所述紫外線的設(shè)備沿所述長度方向相對于所述成形過程中的導(dǎo)電輥相對移位，以半固化所述涂覆涂布層，然后，在形成所述涂覆涂布層的步驟之后的步驟中，使所述涂覆涂布層完全固化，在轉(zhuǎn)動所述軸構(gòu)件的同時(shí)，隨著所述涂覆涂布層的涂布，連續(xù)地進(jìn)行所述涂覆涂布層的半固化。
13.根據(jù)權(quán)利要求1～12中任意一項(xiàng)所述的制造導(dǎo)電輥的方法，其特征在于，金屬管、或者包含導(dǎo)電劑的樹脂的中空筒狀體或?qū)嵭闹鶢铙w被用作所述軸構(gòu)件。
全文摘要
一種導(dǎo)電輥(1)，通過以下方法形成在軸構(gòu)件(2)的外側(cè)涂布當(dāng)通過電子束或紫外線照射固化時(shí)形成彈性體的化合物，以形成彈性涂布層(3R)，然后通過電子束或紫外線照射固化彈性涂布層以形成彈性層。因此可以在不犧牲圓周尺寸精度的情況下便宜地形成彈性層，由此可以大大降低導(dǎo)電輥的生產(chǎn)成本。
文檔編號G03G15/02GK101048708SQ20058003712
公開日2007年10月3日 申請日期2005年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月22日
發(fā)明者赤間秀洋, 安西弘行, 兼杉浩之, 高木光治 申請人:株式會社普利司通