JP2005066843A - Electroconductive roller and its manufacturing method - Google Patents

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JP2005066843A JP2003208504A JP2003208504A JP2005066843A JP 2005066843 A JP2005066843 A JP 2005066843A JP 2003208504 A JP2003208504 A JP 2003208504A JP 2003208504 A JP2003208504 A JP 2003208504A JP 2005066843 A JP2005066843 A JP 2005066843A
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Yoshikazu Kawai
義和 河井
Takao Manabe
貴雄 眞鍋
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Kaneka Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that it is difficult to release an electroconductive roller having an electroconductive elastic layer, which is hard to cause image irregularity or the peeling of an end part and characterized in that the outer diameter of the central part of the electroconductive elastic layer in the longitudinal direction of the roller is increased and the outer diameters of the end parts thereof are reduced, in molding using a general mold and, if the electroconductive roller is formed by a grinding method, the adhesion of grinding refuse or a grinding mark occurs. <P>SOLUTION: In manufacturing the electroconductive roller having a metal support member and the electroconductive elastic layer formed by curing a resin composition on the metal support member and characterized in that the outer diameter of the central part of the electroconductive elastic layer is larger than that of at least one end part thereof by 5-100 μm, a mold wherein the end parts thereof have an inner diameter smaller than that of the central part thereof is used to perform molding in a low airtight state. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は導電性ローラに関する。さらに詳しくは、例えば、レーザービームプリンター、ファクシミリ、これらを複合したOA機器などの、電子写真方式を採用した画像記録装置に組み込まれる帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、中間転写ドラム、給紙ローラ、クリーニングローラ、定着用の加圧ローラなどの導電性ローラに関する。
【0002】
【従来の技術】
オキシプロピレン系重合体を主成分とするヒドロシリル化付加型硬化性組成物に導電性付与剤を添加し、これを導電性シャフトの周りに硬化させて得られる導電性弾性層を形成してなる導電性ローラ(すなわち本願請求項1に記載の(A)〜(D)成分からなる弾性層ローラ)および、該導電性弾性層の外側に単層または複層の被覆層が形成されてなる導電性ローラはすでに知られていたが(例えば特許文献1〜4参照)、これらの導電性ローラにおいては加熱硬化成型する際、弾性層が熱収縮し、ローラ長手方向における中央部が両端部に比べて細くなる場合がしばしばあった。
【0003】
また、導電性ローラのうち、帯電ローラや現像ローラ等は、導電性シャフトの両端部に所定の押圧力を与えて感光体と当接される為、ローラ長手方向における中央部の押圧力が両端部に比べて小さくなり、この押圧力の差によりローラが微変形することがあった。
【0004】
ローラがこの様な形状となると、画像ムラを生じたり、ディッピング、スプレー等の塗布方法により被覆層を形成させたローラにおいては、端部における被覆層剥がれが多発してしまう。
【0005】
一方、この様な問題に対し、研磨や任意の形状の金型を用いて予め中央部の外径を太くし、両端部の外径を細くした導電性ローラを使用することが知られていたが(例えば特許文献5、6参照)、その特殊な形状を成型するのは困難であった。
【0006】
【特許文献1】
特開平7−300564
【0007】
【特許文献2】
特開平9−96944
【0008】
【特許文献3】
特開平9−292754
【0009】
【特許文献4】
特開2000−119507
【0010】
【特許文献5】
特開平6−102783
【0011】
【特許文献6】
特開2001−99137
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ローラ長手方向における中央部の外径を太くし、端部の外径を細くした弾性層ローラを得るために、研磨法を用いると研磨糟の付着や研磨痕が問題となり、また金型を用いて成型しようとするとローラ長手方向における中央部の外径が端部の外径よりも大きいために金型からの離型が困難となる。
【0013】
本願発明は、これらの問題を解決し、ローラ長手方向における中央部の外径を太く、端部の外径を細くした弾性層ローラを安定的に製造する方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導電性弾性層中央部の外径が、該導電性弾性層の少なくとも一方の端部の外径に対し大きい導電性ローラを、端部の内径が中央部の内径よりも小さい金型を用い、さらに金型内を低気密系に保って成型することにより、該導電性ローラを安定的に製造することを可能とするものである。
【0015】
本願請求項3に記載の(A)〜(D)成分からなる組成物は、伸縮性と回復性が高く、さらには組成物が熱収縮することから、成型を低気密系にて行うことで、金型とローラとの間に僅かな隙間が生じ、離型が非常に容易となる。これにより画像ムラ、端部剥がれを生じにくいローラを、安定的に製造することができる。
【0016】
尚、低気密状態で成型することを可能とする為に、金型に内圧調整機構を設けておくことが好ましい。
【0017】
前記(A)成分の重合体としては、ヒドロシリル化反応可能なアルケニル基が分子末端に含有されてなるものが好ましく、(A)成分の重合体の数平均分子量は1000〜50000の範囲内であることが好ましく、(A)成分としては、分子中に少なくとも1個のヒドロシリル化反応可能なアルケニル基を有するオキシプロピレン系重合体が好ましい。
【0018】
前記(B)成分の分子中にヒドロシリル基を有する化合物としては、平均して1分子中に少なくとも2個のヒドロシリル基を含有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンが好ましい。
【0019】
前記(D)成分の導電性付与剤としては、カーボンブラックが好適に用いられる。
【0020】
本発明において製造される導電性ローラにおいては、該導電性弾性層の外側に単層または複層の被覆層が設けてもよく、被覆層を構成する樹脂組成物としては、ウレタン樹脂系組成物を好適に用いることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる(A)成分は、分子中に少なくとも1個のヒドロシリル化反応可能なアルケニル基を有するオキシプロピレン系重合体であることが好ましい。
【0022】
ここで、アルケニル基とは、ヒドロシリル化反応に対して活性のある炭素−炭素2重結合を含む基であれば特に制限されるものではない。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、メチルビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等の脂肪族不飽和炭化水素基、シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の環式不飽和炭化水素基、メタクリル基等が挙げられる。(A)成分のオキシプロピレン系重合体のアルケニル基の数は、硬化剤である(B)成分とヒドロシリル化反応するために少なくとも1個必要であるが、良好な弾性を得る観点からは、直鎖状分子の場合は、分子の両末端に2個のアルケニル基を有し、分岐のある分子の場合は、分子末端に2個以上のアルケニル基を有することが好ましい。本発明における(A)成分は、上記ヒドロシリル化反応可能なアルケニル基を重合体末端に導入されていることが望ましい。このようにアルケニル基が重合体末端にあるときは、低硬度、高強度の弾性層を有するローラが得られやすくなるなどの点から好ましい。
【0023】
ここで、重合体中にアルケニル基を導入する方法としては、例えば末端、主鎖あるいは側鎖に水酸基、アルコキシド基等の官能基を有する有機重合体に、上記官能基に対して反応性を示す活性基及びアルケニル基を有する有機化合物を反応させることによりアルケニル基を末端、主鎖あるいは側鎖に導入する方法が挙げられるが、これに限定されるわけではない。また、上記官能基に対して反応性を示す活性基及びアルケニル基を有する有機化合物の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、アクリル酸クロライド、アクリル酸ブロマイド等のC−C20の不飽和脂肪酸、酸ハライド、酸無水物等やアリルクロロホルメート(CH=CHCHOCOCl)、アリルブロモホルメート(CH=CHCHOCOBr)等のC−C20の不飽和脂肪酸置換炭酸ハライド、アリルクロライド、アリルブロマイド、ビニル(クロロメチル)ベンゼン、アリル(クロロメチル)ベンゼン、アリル(ブロモメチル)ベンゼン、アリル(クロロメチル)エーテル、アリル(クロロメトキシ)ベンゼン、1−ブテニル(クロロメチル)エーテル、1−ヘキセニル(クロロメトキシ)ベンゼン、アリルオキシ(クロロメチル)ベンゼン等が挙げられる。
【0024】
本発明におけるオキシプロピレン系重合体とは、主鎖を構成する単位のうち30%以上、好ましくは50%以上がオキシプロピレン単位からなる重合体をいい、オキシプロピレン単位以外に含有される単位としては、重合体製造時の出発物質として使用される、活性水素を2個以上有する化合物、たとえば、エチレングリコール、ビスフェノール系化合物、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等からの単位が挙げられる。本発明においては、入手性の点などから、特に、オキシプロピレン系重合体が好ましい重合体として挙げられる。なお、オキシプロピレン系重合体の場合には、エチレンオキシド、ブチレンオキシド等からなる単位との共重合体(グラフト重合体も含む)であってもよい。
【0025】
上記のような(A)成分のオキシプロピレン系重合体の分子量としては、反応性および低硬度化のバランスをよくする観点から、数平均分子量(Mn)で1000〜50000、さらには5000〜30000であることが好ましい。数平均分子量が1000未満の場合、この硬化性組成物を硬化させた場合に充分な機械的特性(弾性層の硬度、伸び率)等が得られにくくなる。一方、数平均分子量があまり大きくなりすぎると、分子中に含まれるアルケニル基1個あたりの分子量が大きくなったり、立体障害で反応性が落ちたりするため、硬化が不充分になることが多く、また、粘度が高くなりすぎて加工性が悪くなる傾向にある。
【0026】
本発明における(B)成分は、硬化剤として使用されるものであり、分子内に2個以上のヒドロシリル基を含有するものであれば、制限はない。ここで、ヒドロシリル基とはSi−H結合を有する基を表わすが、本発明においては、同一ケイ素原子(Si)に水素原子(H)が2個結合している場合は、ヒドロシリル基2個と計算する。また、Siに結合するHは異なるSiに結合する方が、硬化性とゴム弾性の点から好ましい。
【0027】
(B)成分としては、ポリオルガノハイドロジェンシロキサンが好ましいものの一つとして挙げられる。ここで言うポリオルガノハイドロジェンシロキサンとは、分子中に少なくとも2個のヒドロシリル基を有し、このケイ素原子上に炭化水素基あるいは水素原子を有するシロキサン化合物を指す。より適切には、分子中に含まれるヒドロシリル基の数が多すぎると、硬化後も多量のヒドロシリル基硬化物中に残存しやすくなり、ボイドやクラックの原因となるため、その数を50個以下に調整するのが好ましく、更には、硬化物のゴム弾性の制御や貯蔵安定性を良好にする観点からは、2〜30個に調整することがより好ましい。
【0028】
このような硬化剤の分子量は、成形品の加工性を良好にする観点からは、数平均分子量(Mn)で30,000以下に調整するのが好ましく、更に、上記ベースポリマーとの反応性や相溶性を良好にする観点からはMnで300〜10,000に調整するのがより好ましい。
【0029】
また、本発明における(B)成分の使用量としては、(A)成分のアルケニル基の総量に対して、(B)成分のヒドロシリル基が0.8〜5.0当量となるように使用することが好ましい。上記(A)成分のアルケニル基総量に対して(B)成分のヒドロシリル基が0.8当量に満たない場合、架橋が不十分となることがある。また、5.0当量を越える場合には、硬化後に残留するヒドロシリル基の影響により物性が大きく変化することが問題となる。特にこの影響を抑制したい場合には0.9〜2.0当量となるように(B)成分を用いることが好ましい。
【0030】
また、以上の硬化剤は、ベースポリマーの凝集力が硬化剤の凝集力に比べて大きいことを考慮すると、相溶性の点でフェニル基含有変性体を有することが重要であり、入手のし易さの点ではスチレン変性体が好適であり、貯蔵安定性の観点からはα−メチルスチレン変性体が好適である。特に、系全体の粘度が低い場合には、(B)成分として(A)成分や(C)成分、(D)成分との相溶性、分散安定性が低いものを使用すると、相分離が起こり硬化不良を引き起こすことがあることを追記しておく。
【0031】
本発明の(C)成分であるヒドロシリル化触媒については、特に制限はなく、任意のものが使用できる。具体的に例示すれば、塩化白金酸、白金の単体、アルミナ、シリカ、カ−ボンブラック等の担体に固体白金を担持させたもの;白金−ビニルシロキサン錯体{例えば、Pt(ViMeSiOSiMeVi)、Pt〔(MeViSiO)};白金−ホスフィン錯体{例えば、Pt(PPh、Pt(PBu};白金−ホスファイト錯体{例えば、Pt〔P(OPh)、Pt〔P(OBu)}(式中、Meはメチル基、Buはブチル基、Viはビニル基、Phはフェニル基を表し、n、mは整数を表す)、Pt(acac)、また、Ashbyらの米国特許第3159601及び3159662号明細書中に記載された白金−炭化水素複合体、並びにLamoreauxらの米国特許第3220972号明細書中に記載された白金アルコラ−ト触媒も挙げられる。
【0032】
また、白金化合物以外の触媒の例としては、RhCl(PPh、RhCl、Rh/Al、RuCl、IrCl、FeCl、AlCl、PdCl・2HO、NiCl、TiCl、等が挙げられる。これらの触媒は単独で使用してもよく、2種以上併用しても構わない。触媒活性の点から塩化白金酸、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン錯体、Pt(acac)等が好ましい。
【0033】
(C)成分の触媒量としては特に制限はないが、(A)成分中のアルケニル基1molに対して10−1〜10−8molの範囲で用いるのがよい。好ましくは10−2〜10−6molの範囲で用いるのがよい。また、ヒドロシリル化触媒は、一般に高価で腐食性であり、また、水素ガスを大量に発生して硬化物が発泡してしまう場合があるので10−1mol以上用いない方がよい。
【0034】
本発明における(D)成分である導電性付与剤とは、本発明の組成物または本発明の組成物を用いて製造されるローラに導電性を付与する成分である。(D)成分の導電性付与剤としては、カーボンブラック、金属酸化物、金属微粉末、アルカリ金属塩、第4級アンモニウム塩、カルボン酸基、スルホン酸基、硫酸エステル基、リン酸エステル基などを有する有機化合物もしくはポリマー、エーテルエステルイミド、もしくはエーテルイミドポリマー、エチレンオキサイド−エピハロヒドリンコポリマー、メトキシポリエチレングリコールアクリレートなどで代表される導電性ユニットを有する化合物、または、ポリエチレングリコール誘導体等の高分子化合物の帯電防止剤などの化合物などが挙げられる。
【0035】
上記カーボンブラックの例としては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、オイルブラックなどが挙げられる。これらカーボンブラックの種類、粒径等に制限はない。
【0036】
ここで、導電性付与剤の種類および添加量によっては、ヒドロシリル化反応を阻害する場合があるため、ヒドロシリル化反応に対する影響が少ない導電性付与剤を用いることが好ましい。
【0037】
(D)成分の添加量は、所望の導電特性(ローラ抵抗)に応じて調整して添加され、(A)成分の重合体100重量部に対し、1〜100重量部、さらには5〜50重量部用いることが好ましい。添加量が少なすぎると、得られる導電付与能が不十分であり、また、添加量が多すぎると粘度の上昇が大きく作業性が悪くなる恐れがある。ここで、本発明におけるローラ抵抗とは、ローラを金属プレートに水平に当てて、ローラの導電性シャフトの両端部の各々に500gの荷重を金属プレート方向に加え、シャフトと金属プレート間に直流電圧10〜100ボルトを印加して測定される電気抵抗値をいう。
【0038】
また、本発明の組成物には、必要に応じて、各種基材に対する接着性を向上させるための接着性付与剤、粘着性付与樹脂を添加することができる。接着性付与剤の例としては、各種シランカップリング剤やエポキシ樹脂等が挙げられる。特にエポキシ基、メタクリロイル基、ビニル基等の官能基を有するシランカップリング剤は、組成物の硬化性に及ぼす影響も小さく、接着性の発現にも効果が大きく使いやすい。但し、使用できるシランカップリング剤はこれらに限定されるものではない。また、シランカップリング剤やエポキシ樹脂と併用してこれらの反応触媒を添加することができる。また、粘着性付与樹脂には特に限定はなく、通常、粘着性付与剤として使用されるものを使用できる。具体例としては、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、シクロペンタジエン−フェノール樹脂、キシレン樹脂、クマロン樹脂、石油樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、ロジンエステル樹脂等が挙げられる。なお、これらの使用にあたっては、ヒドロシリル化反応に対する影響を考慮しなければならない。
【0039】
また、本発明の組成物には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料等を適宜添加してよい。
【0040】
また、本発明の組成物には貯蔵安定性を改良する目的で、貯蔵安定性改良剤を使用することができる。この貯蔵安定性改良剤としては、本発明の(B)成分の保存安定剤として知られている通常の安定剤であり、所期の目的を達成するものであればよく、特に限定されるものではない。具体的には、脂肪族不飽和結合を含有する化合物、有機リン化合物、有機硫黄化合物、窒素含有化合物、スズ系化合物、有機過酸化物等を好適に用いることができる。さらに具体的には、2−ベンゾチアゾリルサルファイド、ベンゾチアゾール、チアゾール、ジメチルアセチレンダイカルボキシレート、ジエチルアセチレンダイカルボキシレート、ブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、ビタミンE、2−(4−モルフォジニルジチオ)ベンゾチアゾール、3−メチル−1−ブテン−3−オール、アセチレン性不飽和基含有オルガノシロキサン、エチレン性不飽和基含有オルガノシロキサン、アセチレンアルコール、3−メチル−1−ブチル−3−オール、ジアリルフマレート、ジアリルマレート、ジエチルフマレート、ジエチルマレート、ジメチルマレート、2−ペンテンニトリル、2,3−ジクロロプロペン等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【0041】
本発明における導電性ローラの製造方法は、端部の内径が中央部の内径よりも小さい金型を用い、さらに低気密状態にて成型することを特徴としている。これによれば、従来の方法、即ち円筒状のローラ端部を研磨して形成した時の様な、研磨糟の付着や研磨痕の問題がなく、更に、端部の内径が小さく中央部の内径が大きい金型を用いて通常の成型方法で形成した時の様な離型の問題(ローラ長手方向における中央部の外径が端部の外径よりも大きいため離型ができない)もなく、安定的に、中央部の外径が端部の外径に対し大きい導電性ローラを形成することができる。
【0042】
尚、金型を低気密状態に保つ方法としては各種方法が使用可能であるが、特に金型に内圧調整機構を持たせておくことが好ましく、より具体的には、過剰に充填された樹脂を金型の本体から排出する機構(例えば樹脂を排出可能な背圧弁等)を持たせておくことなどが考えられる。過剰に充填された樹脂を金型の本体から排出する機構としては、樹脂圧力を任意のタイミングで、任意の圧力に調整可能な装置を取り付けておく方法でも良いし、単に金型の任意の位置に穴や隙間を設け、金型内に充填された原料の一部が系外に放出される様な構造としてもよい。
【0043】
尚、導電性弾性層中央部の外径が、該導電性弾性層の少なくとも一方の端部の外径に対し5μm以上、100μm以下大きいことが好ましい。中央部と端部の外径差が5μmより小さいと、画像ムラを生じたり、ディッピング、スプレー等の塗布方法により被覆層を形成させたローラにおいては、端部における被覆層剥がれが多発する。一方、中央部と端部の外径差が100μmより大きいと、金型からの離型が難しくなる。
【0044】
さらに本願請求項3に記載の(A)〜(D)成分からなる材料を使用する場合には、熱収縮特性によって弾性ローラと金型間に僅かな隙間が生じ、離型が容易となるのみでなく、更に硬化後の弾性ローラの伸縮特性・回復特性が相まって、より離型が容易となる。また、粘弾性特性の点からも弾性ローラの材質として公的である。
【0045】
本発明における弾性ローラ製法は上記の低気密系金型を用いるという点以外は特に限定されず、従来公知の各種ローラの成形方法を用いることができる。例えば、中心にSUS製等の金属製シャフトを設置した金型に、組成物を押出成形、プレス成形、射出成形、反応射出成形、液状射出成形、注型成形などの各種成形法により成形し、適切な温度および時間で加熱硬化させて導電性シャフトのまわりに導電性弾性層を形成する。ここで、本発明における導電性シャフトとしては、中空のスリーブ形状のものも使用することができる。本発明における導電性ローラの製造方法としては、弾性層を形成するための組成物が液状であることから、生産性、加工性の点で液状射出成形が好ましい。この場合、導電性組成物は、半硬化させた後に、別途後硬化させるプロセスを設けて完全硬化させてもよい。以上の方法により、本発明の目的とする本願請求項1〜4のいずれかに記載の弾性ローラが製造できる。
【0046】
本発明においては、例えば、貴金属触媒を用いたアルケニル基に対するSi−H基の付加反応によって硬化する。従って、硬化速度が非常に速く、ライン生産を行う上で好都合である。本発明の組成物を熱硬化させる温度は、80℃〜180℃の範囲内が好ましい。80℃以上になると、急激にヒドロシリル化反応が進行し、短い時間で硬化させることができる。
【0047】
次に、本発明における導電性ローラの導電性弾性層の外側に設けられる被覆層について説明する。
【0048】
被覆層の具体的樹脂組成物としては、特に制限はないが、導電特性と耐摩耗性の観点からはウレタン結合を含有し、また柔軟性等の観点からはポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート骨格を有する樹脂を主な組成とするウレタン樹脂組成物からなっていればよく、ウレタン樹脂と、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネートとのブレンド樹脂、1分子中にウレタン結合とポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリシロキサンからなる群において選ばれる少なくとも1つの骨格を含有するウレタン樹脂組成物であってもよい。
【0049】
また、被覆層を構成する樹脂組成物には抵抗調整、表面形状の調整あるいは導電性弾性層に対する接着性等の観点から、導電性付与剤、各種フィラーあるいはシランカップリング剤の各種添加剤を必要に応じて添加してもよい。
【0050】
次に、本発明における被覆層の形成方法について説明する。
【0051】
本発明における被覆層の形成方法としては特に制限はないが、導電性弾性層の上から、被覆層を構成する樹脂組成物をスプレー塗布、ディップ塗布、ロールコート等の方法を用いて所定の厚みに塗布し、所定の温度で乾燥、硬化させることにより、該導電性弾性層の被覆層を形成することができる。具体的には、上記の被覆層として使用される樹脂を溶剤に溶かして固形分を5〜20%にしてスプレーあるいはディッピング塗布する方法が簡便である。使用する溶剤としては用いる被覆層の主成分である樹脂が相溶すれば特に制限はなく、具体的には、メチルエチルケトン、酢酸ブチル、酢酸エチル、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、トルエン等が例示される。特に、ウレタン樹脂を用いて被覆層を形成する場合、N,N−ジメチルホルムアミドやN,N−ジメチルアセトアミドが相溶性の観点から好ましい。
【0052】
この際、被覆層溶液の被膜性を改善するために、レベリング剤等の各種添加剤を必要に応じて添加してもよい。本発明における導電性ローラは、必要に応じて、導電性弾性層の外側に単数または複数の被覆層を設けてもよい。以上の方法により、本願請求項5または6に記載の導電性ローラが製造できる。
【0053】
本発明の導電性ローラは、具体的には、例えば、電子写真装置用の帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、中間転写ドラム、給紙ローラ、クリーニングローラ、定着用の加圧ローラ等に好適である。
【0054】
【実施例】
以下の実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
(実施例1)
(A)成分としてのアリル末端ポリオキシプロピレン(商品名ACX004−N、鐘淵化学工業製)500gに対して、(D)成分としてカーボンブラック#3030B(三菱化学製)70gを3本ロールで混練した混合物に、ついで、(B)成分としてポリオルガノハイドロジェンシロキサン(商品名ACX004−C、鐘淵化学工業製)を33g、(C)成分として、ビス(1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン)白金錯体触媒(白金含有量3wt%、キシレン溶液)を350μL、そして貯蔵安定性改良剤として、ジメチルマレートを170μL秤取し、均一混合した。該組成物を真空脱泡撹拌装置(シーテック(株)製)で90分間脱泡を行ったあと、得られた導電性組成物を両端に0.5mmの穴を開け、さらに両端部内径18mm, 中央内径18mm+60μmで中央部より端部に掛けてゆるやかなバイアスを掛けた成型金型に射出圧1MPaで注入し、150℃で20分加熱の条件で直径8mmのSUS製のシャフトの周りに長さ235mmの半導電性弾性層を設けた半導電性ローラを6本作成した。
【0055】
次に作成したローラについて、被覆層を作成する方法について述べる。
【0056】
ポリエーテル系ウレタン樹脂(商品名ハイムレンY237)50gを溶剤(N,N−ジメチルホルムアミド)450gに溶解しディッピング法により塗布し、150℃で60分加熱し、乾燥させた。
【0057】
このようにして作成されたローラについて、外径測定を行った結果、本実施例では端部(正しくは端部より1cm部位)と中央部での外径差が約40μmのローラが得られることが分かった。
【0058】
以上に示したように、本発明によれば、両端部より中央部の内径が大きい金型を用いてローラ成型を行うことにより、感光体との当接回転による摩擦に起因した導電性ローラの被覆層の端部剥がれを低減することが期待できる。
【0059】
【発明の効果】
本発明により、感光体との当接回転による摩擦に起因した導電性ローラの被覆層の端部剥がれを効果的に低減でき、且つ画像ムラの少ない導電性ローラを提供することが可能となる。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a conductive roller. More specifically, for example, a charging roller, a developing roller, a transfer roller, an intermediate transfer drum, a paper feed roller incorporated in an image recording apparatus employing an electrophotographic system, such as a laser beam printer, a facsimile, and an OA device that combines these, The present invention relates to a conductive roller such as a cleaning roller and a pressure roller for fixing.
[0002]
[Prior art]
Conductivity formed by adding a conductivity-imparting agent to a hydrosilylation addition-type curable composition containing an oxypropylene-based polymer as a main component and curing it around a conductive shaft to form a conductive elastic layer. A conductive roller (that is, an elastic layer roller comprising the components (A) to (D) described in claim 1 of the present application) and a conductive layer formed by forming a single layer or multiple layers on the outside of the conductive elastic layer. The rollers have already been known (see, for example, Patent Documents 1 to 4), but in these conductive rollers, when heat-curing and molding, the elastic layer is thermally shrunk, and the central portion in the longitudinal direction of the roller is compared to both ends. Often thinned.
[0003]
Among the conductive rollers, the charging roller, the developing roller, and the like apply a predetermined pressing force to both ends of the conductive shaft and come into contact with the photosensitive member. The roller is smaller than the portion, and the roller may be slightly deformed due to the difference in the pressing force.
[0004]
When the roller has such a shape, image unevenness occurs, or in a roller on which a coating layer is formed by a coating method such as dipping or spraying, peeling of the coating layer at the end portion frequently occurs.
[0005]
On the other hand, for such problems, it has been known to use a conductive roller in which the outer diameter of the central portion is increased in advance by using a mold of any shape and polishing and the outer diameter of both ends is reduced. However, it is difficult to mold the special shape (see, for example, Patent Documents 5 and 6).
[0006]
[Patent Document 1]
JP 7-300564 A
[0007]
[Patent Document 2]
JP-A-9-96944
[0008]
[Patent Document 3]
JP-A-9-292754
[0009]
[Patent Document 4]
JP 2000-119507 A
[0010]
[Patent Document 5]
JP-A-6-102783
[0011]
[Patent Document 6]
JP 2001-99137 A
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In order to obtain an elastic layer roller with a thicker outer diameter at the center in the longitudinal direction of the roller and a thinner outer diameter at the end, if a polishing method is used, there will be a problem of adhesion of polishing wrinkles and polishing marks, and a mold will be used. When trying to mold, the outer diameter of the central part in the longitudinal direction of the roller is larger than the outer diameter of the end part, so that release from the mold becomes difficult.
[0013]
The present invention is to solve these problems and to provide a method for stably producing an elastic layer roller having a thick outer diameter at the center and a smaller outer diameter at the end in the roller longitudinal direction.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a conductive roller in which the outer diameter of the central portion of the conductive elastic layer is larger than the outer diameter of at least one end of the conductive elastic layer, and a gold roller whose inner diameter of the end is smaller than the inner diameter of the central portion. The conductive roller can be stably manufactured by using a mold and molding the mold in a low airtight system.
[0015]
The composition comprising the components (A) to (D) according to claim 3 of the present application is highly stretchable and recoverable, and further, the composition is thermally contracted, so that the molding is performed in a low airtight system. A slight gap is generated between the mold and the roller, and the mold release becomes very easy. This makes it possible to stably manufacture a roller that is less likely to cause image unevenness and edge peeling.
[0016]
In order to enable molding in a low airtight state, it is preferable to provide an internal pressure adjusting mechanism in the mold.
[0017]
As the polymer of the component (A), a polymer containing an alkenyl group capable of hydrosilylation reaction at the molecular end is preferable, and the number average molecular weight of the polymer of the component (A) is in the range of 1000 to 50000. The component (A) is preferably an oxypropylene polymer having at least one alkenyl group capable of hydrosilylation reaction in the molecule.
[0018]
The compound having a hydrosilyl group in the molecule of the component (B) is preferably a polyorganohydrogensiloxane having an average of at least two hydrosilyl groups in one molecule.
[0019]
As the conductivity imparting agent of the component (D), carbon black is preferably used.
[0020]
In the conductive roller manufactured in the present invention, a single-layer or multiple-layer coating layer may be provided outside the conductive elastic layer, and the resin composition constituting the coating layer is a urethane resin composition. Can be suitably used.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The component (A) used in the present invention is preferably an oxypropylene-based polymer having at least one alkenyl group capable of hydrosilylation in the molecule.
[0022]
Here, the alkenyl group is not particularly limited as long as it is a group containing a carbon-carbon double bond that is active for hydrosilylation reaction. Alkenyl groups include vinyl, allyl, methylvinyl, propenyl, butenyl, pentenyl, hexenyl and other aliphatic unsaturated hydrocarbon groups, cyclopropenyl, cyclobutenyl, cyclopentenyl, cyclohexenyl. And cyclic unsaturated hydrocarbon groups such as methacrylic groups. The number of alkenyl groups in the oxypropylene-based polymer of component (A) is at least one for the hydrosilylation reaction with component (B), which is a curing agent, but from the viewpoint of obtaining good elasticity, In the case of a chain molecule, it has two alkenyl groups at both ends of the molecule, and in the case of a branched molecule, it preferably has two or more alkenyl groups at the molecule end. The component (A) in the present invention preferably has an alkenyl group capable of hydrosilylation introduced at the polymer end. Thus, when an alkenyl group exists in a polymer terminal, it is preferable from the point of becoming easy to obtain the roller which has a low hardness and a high intensity | strength elastic layer.
[0023]
Here, as a method for introducing an alkenyl group into the polymer, for example, an organic polymer having a functional group such as a hydroxyl group or an alkoxide group at the terminal, main chain or side chain is reactive with the functional group. Although the method of introduce | transducing an alkenyl group into the terminal, the principal chain, or a side chain by making the organic compound which has an active group and an alkenyl group react is mentioned, It is not necessarily limited to this. Examples of the organic compound having an active group and an alkenyl group reactive to the functional group include C, such as acrylic acid, methacrylic acid, vinyl acetic acid, acrylic acid chloride, and acrylic acid bromide. 3 -C 20 Unsaturated fatty acids, acid halides, acid anhydrides and allyl chloroformate (CH 2 = CHCH 2 OCOCl), allyl bromoformate (CH 2 = CHCH 2 C such as OCOBr) 3 -C 20 Of unsaturated fatty acid substituted carbonates, allyl chloride, allyl bromide, vinyl (chloromethyl) benzene, allyl (chloromethyl) benzene, allyl (bromomethyl) benzene, allyl (chloromethyl) ether, allyl (chloromethoxy) benzene, 1- Examples include butenyl (chloromethyl) ether, 1-hexenyl (chloromethoxy) benzene, and allyloxy (chloromethyl) benzene.
[0024]
The oxypropylene polymer in the present invention refers to a polymer comprising 30% or more, preferably 50% or more of oxypropylene units among the units constituting the main chain. And a unit having two or more active hydrogens used as a starting material in the production of the polymer, for example, units from ethylene glycol, bisphenol compounds, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol and the like. In the present invention, an oxypropylene polymer is particularly preferred as a preferred polymer from the viewpoint of availability. In the case of an oxypropylene polymer, it may be a copolymer (including a graft polymer) with a unit composed of ethylene oxide, butylene oxide or the like.
[0025]
The molecular weight of the oxypropylene-based polymer as the component (A) as described above is 1000 to 50000 in terms of number average molecular weight (Mn), more preferably 5000 to 30000 from the viewpoint of improving the balance between reactivity and hardness reduction. Preferably there is. When the number average molecular weight is less than 1000, it is difficult to obtain sufficient mechanical properties (hardness and elongation of the elastic layer) and the like when the curable composition is cured. On the other hand, if the number average molecular weight is too large, the molecular weight per alkenyl group contained in the molecule increases or the reactivity decreases due to steric hindrance, so that curing is often insufficient. Also, the viscosity tends to be too high and the processability tends to deteriorate.
[0026]
The component (B) in the present invention is used as a curing agent and is not limited as long as it contains two or more hydrosilyl groups in the molecule. Here, the hydrosilyl group represents a group having a Si—H bond. In the present invention, when two hydrogen atoms (H) are bonded to the same silicon atom (Si), two hydrosilyl groups are calculate. Further, it is preferable from the viewpoint of curability and rubber elasticity that H bonded to Si is bonded to different Si.
[0027]
As the component (B), polyorganohydrogensiloxane is mentioned as one of preferable ones. The polyorganohydrogensiloxane as used herein refers to a siloxane compound having at least two hydrosilyl groups in the molecule and having a hydrocarbon group or a hydrogen atom on the silicon atom. More suitably, if the number of hydrosilyl groups contained in the molecule is too large, it tends to remain in a large amount of the cured hydrosilyl group after curing, causing voids and cracks. It is preferable to adjust to 2 to 30 from the viewpoint of controlling rubber elasticity of the cured product and improving storage stability.
[0028]
The molecular weight of such a curing agent is preferably adjusted to 30,000 or less in terms of the number average molecular weight (Mn) from the viewpoint of improving the workability of the molded article. From the viewpoint of improving the compatibility, it is more preferable to adjust the Mn to 300 to 10,000.
[0029]
The amount of component (B) used in the present invention is such that the hydrosilyl group of component (B) is 0.8 to 5.0 equivalents relative to the total amount of alkenyl groups of component (A). It is preferable. When the hydrosilyl group of the component (B) is less than 0.8 equivalent relative to the total amount of the alkenyl groups of the component (A), crosslinking may be insufficient. On the other hand, when the amount exceeds 5.0 equivalents, there is a problem that the physical properties greatly change due to the influence of the hydrosilyl group remaining after curing. In particular, when it is desired to suppress this influence, it is preferable to use the component (B) so as to be 0.9 to 2.0 equivalents.
[0030]
In addition, considering the fact that the above-mentioned curing agent has a cohesive strength of the base polymer larger than that of the curing agent, it is important to have a phenyl group-containing modified product in terms of compatibility, and is easily available. In this respect, a styrene-modified product is preferable, and an α-methylstyrene-modified product is preferable from the viewpoint of storage stability. In particular, when the viscosity of the entire system is low, phase separation occurs when the component (B) has low compatibility and dispersion stability with the components (A), (C), and (D). Note that it may cause curing failure.
[0031]
There is no restriction | limiting in particular about the hydrosilylation catalyst which is (C) component of this invention, Arbitrary things can be used. Specifically, solid platinum is supported on a carrier such as chloroplatinic acid, platinum alone, alumina, silica, carbon black, etc .; platinum-vinylsiloxane complex {for example, Pt n (ViMe 2 SiOSiMe 2 Vi) n , Pt [(MeViSiO) 4 ] m }; Platinum-phosphine complex {eg, Pt (PPh 3 ) 4 , Pt (PBu 3 ) 4 }; Platinum-phosphite complex {eg, Pt [P (OPh) 3 ] 4 , Pt [P (OBu) 3 ] 4 } (Wherein Me represents a methyl group, Bu represents a butyl group, Vi represents a vinyl group, Ph represents a phenyl group, and n and m represent an integer), Pt (acac) 2 Also included are the platinum-hydrocarbon complexes described in Ashby et al., US Pat. Nos. 3,159,601 and 3,159,622, and the platinum alcohol catalysts described in Lamoreaux et al., US Pat. No. 3,220,972. It is done.
[0032]
Examples of catalysts other than platinum compounds include RhCl (PPh 3 ) 3 , RhCl 3 , Rh / Al 2 O 3 , RuCl 3 , IrCl 3 , FeCl 3 AlCl 3 , PdCl 2 ・ 2H 2 O, NiCl 2 TiCl 4 , Etc. These catalysts may be used alone or in combination of two or more. From the point of catalytic activity, chloroplatinic acid, platinum-olefin complex, platinum-vinylsiloxane complex, Pt (acac) 2 Etc. are preferred.
[0033]
(C) There is no restriction | limiting in particular as a catalyst amount of a component, However, It is 10 with respect to 1 mol of alkenyl groups in (A) component. -1 -10 -8 It is good to use in the range of mol. Preferably 10 -2 -10 -6 It is good to use in the range of mol. In addition, the hydrosilylation catalyst is generally expensive and corrosive, and since a large amount of hydrogen gas is generated and the cured product may foam, 10 -1 It is better not to use more than mol.
[0034]
The conductivity imparting agent as component (D) in the present invention is a component that imparts conductivity to a roller produced using the composition of the present invention or the composition of the present invention. Component (D) conductivity imparting agent includes carbon black, metal oxide, metal fine powder, alkali metal salt, quaternary ammonium salt, carboxylic acid group, sulfonic acid group, sulfate ester group, phosphate ester group, etc. Of an organic compound or polymer having an alkyl group, an ether ester imide, an ether imide polymer, an ethylene oxide-epihalohydrin copolymer, a compound having a conductive unit represented by methoxypolyethylene glycol acrylate, or a polymer compound such as a polyethylene glycol derivative And compounds such as inhibitors.
[0035]
Examples of the carbon black include furnace black, acetylene black, lamp black, channel black, thermal black, and oil black. There are no restrictions on the type and particle size of these carbon blacks.
[0036]
Here, since the hydrosilylation reaction may be inhibited depending on the type and amount of the conductivity-imparting agent, it is preferable to use a conductivity-imparting agent that has little influence on the hydrosilylation reaction.
[0037]
The amount of component (D) added is adjusted according to the desired conductive properties (roller resistance), and is 1 to 100 parts by weight, more preferably 5 to 50 parts per 100 parts by weight of the polymer of component (A). It is preferable to use parts by weight. When the addition amount is too small, the resulting conductivity imparting ability is insufficient, and when the addition amount is too large, the viscosity is greatly increased and workability may be deteriorated. Here, the roller resistance in the present invention means that a roller is applied horizontally to a metal plate, a load of 500 g is applied to each end of the conductive shaft of the roller in the direction of the metal plate, and a DC voltage is applied between the shaft and the metal plate. The electrical resistance value measured by applying 10 to 100 volts.
[0038]
Moreover, the adhesiveness imparting agent and tackifying resin for improving the adhesiveness with respect to various base materials can be added to the composition of this invention as needed. Examples of the adhesion-imparting agent include various silane coupling agents and epoxy resins. In particular, a silane coupling agent having a functional group such as an epoxy group, a methacryloyl group, or a vinyl group has little influence on the curability of the composition, and has a large effect on the expression of adhesiveness and is easy to use. However, the silane coupling agent which can be used is not limited to these. These reaction catalysts can be added in combination with a silane coupling agent or an epoxy resin. Moreover, there is no limitation in particular in tackifying resin, What is normally used as a tackifier can be used. Specific examples include phenol resin, modified phenol resin, cyclopentadiene-phenol resin, xylene resin, coumarone resin, petroleum resin, terpene resin, terpene phenol resin, rosin ester resin and the like. In addition, in using these, the influence with respect to hydrosilylation reaction must be considered.
[0039]
Moreover, you may add antioxidant, a ultraviolet absorber, a pigment, etc. to the composition of this invention suitably.
[0040]
In addition, a storage stability improving agent can be used in the composition of the present invention for the purpose of improving storage stability. The storage stability improver is a normal stabilizer known as a storage stabilizer for the component (B) of the present invention, and may be any one that can achieve the intended purpose, and is particularly limited. is not. Specifically, a compound containing an aliphatic unsaturated bond, an organic phosphorus compound, an organic sulfur compound, a nitrogen-containing compound, a tin compound, an organic peroxide, or the like can be preferably used. More specifically, 2-benzothiazolyl sulfide, benzothiazole, thiazole, dimethylacetylene dicarboxylate, diethylacetylene dicarboxylate, butylhydroxytoluene, butylhydroxyanisole, vitamin E, 2- (4-morphodinyl) Dithio) benzothiazole, 3-methyl-1-buten-3-ol, acetylenically unsaturated group-containing organosiloxane, ethylenically unsaturated group-containing organosiloxane, acetylene alcohol, 3-methyl-1-butyl-3-ol, Examples include, but are not limited to, diallyl fumarate, diallyl malate, diethyl fumarate, diethyl malate, dimethyl malate, 2-pentenenitrile, 2,3-dichloropropene, and the like.
[0041]
The method for producing a conductive roller according to the present invention is characterized in that a mold having an inner diameter of the end portion smaller than the inner diameter of the central portion is used and is molded in a low airtight state. According to this, there is no problem of the adhesion of polishing wrinkles and polishing marks as in the conventional method, that is, when the end portion of the cylindrical roller is polished, and the inner diameter of the end portion is small and the central portion is small. No mold release problem when using a mold with a large inner diameter by a normal molding method (cannot be released because the outer diameter of the central part in the roller longitudinal direction is larger than the outer diameter of the end part) Thus, it is possible to stably form a conductive roller in which the outer diameter of the central portion is larger than the outer diameter of the end portion.
[0042]
Various methods can be used as a method of keeping the mold in a low airtight state, but it is particularly preferable to provide the mold with an internal pressure adjusting mechanism, and more specifically, an excessively filled resin. It is conceivable to provide a mechanism (for example, a back pressure valve capable of discharging resin) for discharging the resin from the mold body. As a mechanism for discharging the excessively filled resin from the main body of the mold, it is possible to attach a device capable of adjusting the resin pressure to an arbitrary pressure at an arbitrary timing, or simply at an arbitrary position of the mold. It is also possible to provide a structure in which holes and gaps are provided in the mold so that a part of the raw material filled in the mold is discharged out of the system.
[0043]
The outer diameter of the central portion of the conductive elastic layer is preferably 5 μm or more and 100 μm or less larger than the outer diameter of at least one end of the conductive elastic layer. When the difference between the outer diameters of the central portion and the end portion is smaller than 5 μm, image unevenness occurs, or in the roller on which the coating layer is formed by a coating method such as dipping or spraying, the coating layer peels off frequently at the end portion. On the other hand, when the difference between the outer diameters of the central portion and the end portion is larger than 100 μm, it is difficult to release from the mold.
[0044]
Further, when using the material comprising the components (A) to (D) according to claim 3 of the present application, a slight gap is generated between the elastic roller and the mold due to the heat shrinkage characteristic, and the mold release is facilitated. In addition, the expansion and contraction characteristics / recovery characteristics of the elastic roller after curing can be combined to facilitate release. It is also official as a material for the elastic roller from the viewpoint of viscoelastic characteristics.
[0045]
The method for producing an elastic roller in the present invention is not particularly limited except that the above-described low airtight mold is used, and conventionally known methods for forming various rollers can be used. For example, the composition is molded by a molding method such as extrusion molding, press molding, injection molding, reaction injection molding, liquid injection molding, cast molding, etc. in a mold having a metal shaft such as SUS at the center. Heat cure at an appropriate temperature and time to form a conductive elastic layer around the conductive shaft. Here, as the conductive shaft in the present invention, a hollow sleeve shape can also be used. As the method for producing a conductive roller in the present invention, since the composition for forming the elastic layer is liquid, liquid injection molding is preferred in terms of productivity and workability. In this case, the conductive composition may be completely cured by providing a separate post-curing process after semi-curing. By the above method, the elastic roller according to any one of claims 1 to 4 as an object of the present invention can be manufactured.
[0046]
In this invention, it hardens | cures by the addition reaction of the Si-H group with respect to the alkenyl group using a noble metal catalyst, for example. Therefore, the curing speed is very fast, which is convenient for line production. The temperature for thermosetting the composition of the present invention is preferably in the range of 80 ° C to 180 ° C. If it becomes 80 degreeC or more, hydrosilylation reaction will advance rapidly and it can be hardened in a short time.
[0047]
Next, the coating layer provided outside the conductive elastic layer of the conductive roller in the present invention will be described.
[0048]
The specific resin composition of the coating layer is not particularly limited, but contains a urethane bond from the viewpoint of conductive properties and wear resistance, and has a polyether, polyester, and polycarbonate skeleton from the viewpoint of flexibility and the like. It may be composed of a urethane resin composition mainly composed of a resin, and is a blend resin of a urethane resin and a polyether, polyester, or polycarbonate, and a urethane bond and a polyether, polyester, polycarbonate, or polysiloxane in one molecule. It may be a urethane resin composition containing at least one skeleton selected in the group.
[0049]
In addition, the resin composition constituting the coating layer requires various additives such as a conductivity imparting agent, various fillers, or a silane coupling agent from the viewpoints of resistance adjustment, surface shape adjustment, adhesion to the conductive elastic layer, and the like. It may be added depending on.
[0050]
Next, the formation method of the coating layer in this invention is demonstrated.
[0051]
Although there is no restriction | limiting in particular as a formation method of the coating layer in this invention, A predetermined thickness is used for the resin composition which comprises a coating layer from methods on a conductive elastic layer using methods, such as spray coating, dip coating, and roll coating. It is possible to form a coating layer of the conductive elastic layer by applying to the substrate and drying and curing at a predetermined temperature. Specifically, a method of spraying or dipping the resin used as the coating layer in a solvent to make the solid content 5 to 20% is convenient. The solvent used is not particularly limited as long as the resin as the main component of the coating layer to be used is compatible. Specifically, methyl ethyl ketone, butyl acetate, ethyl acetate, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide And toluene. In particular, when a coating layer is formed using a urethane resin, N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide are preferable from the viewpoint of compatibility.
[0052]
At this time, various additives such as a leveling agent may be added as necessary in order to improve the coating properties of the coating layer solution. The conductive roller in the present invention may be provided with one or a plurality of coating layers outside the conductive elastic layer as necessary. The conductive roller according to claim 5 or 6 of the present application can be manufactured by the above method.
[0053]
Specifically, the conductive roller of the present invention is suitable for, for example, a charging roller for an electrophotographic apparatus, a developing roller, a transfer roller, an intermediate transfer drum, a paper feed roller, a cleaning roller, and a pressure roller for fixing. is there.
[0054]
【Example】
The present invention will be described in more detail based on the following examples, but the present invention is not limited only to these examples.
(Example 1)
(A) 70 g of carbon black # 3030B (Mitsubishi Chemical) is kneaded with three rolls as component (D) against 500 g of allyl-terminated polyoxypropylene (trade name ACX004-N, manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd.) as component (A). Next, 33 g of polyorganohydrogensiloxane (trade name ACX004-C, manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd.) is used as component (B), and bis (1,3-divinyl-1,1, is used as component (C). 3,3-tetramethyldisiloxane) platinum complex catalyst (platinum content 3 wt%, xylene solution) 350 μL, and dimethyl malate 170 μL as a storage stability improver were weighed and mixed uniformly. The composition was defoamed for 90 minutes with a vacuum defoaming stirrer (manufactured by C-Tech Co., Ltd.), and then the obtained conductive composition was drilled with 0.5 mm holes at both ends, Injected at a pressure of 1 MPa into a molding die with a central inner diameter of 18 mm + 60 μm and a moderate bias from the center to the end, and the length around the 8 mm diameter SUS shaft under the condition of heating at 150 ° C. for 20 minutes. Six semiconductive rollers provided with a 235 mm semiconductive elastic layer were prepared.
[0055]
Next, a method of creating a coating layer for the created roller will be described.
[0056]
50 g of a polyether-based urethane resin (trade name Hymulen Y237) was dissolved in 450 g of a solvent (N, N-dimethylformamide), applied by a dipping method, heated at 150 ° C. for 60 minutes, and dried.
[0057]
As a result of measuring the outer diameter of the roller thus prepared, in this embodiment, a roller having an outer diameter difference of about 40 μm at the end (correctly 1 cm from the end) and the center is obtained. I understood.
[0058]
As described above, according to the present invention, by performing roller molding using a mold having a larger inner diameter at the center than at both ends, the conductive roller of the conductive roller caused by friction due to contact rotation with the photoreceptor is obtained. It can be expected to reduce edge peeling of the coating layer.
[0059]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to effectively reduce edge peeling of the coating layer of the conductive roller due to friction caused by contact rotation with the photosensitive member, and to provide a conductive roller with little image unevenness.

Claims (11)

金属製支持部材と、該金属製支持部材上に樹脂組成物を硬化させて形成した導電性弾性層を有し、該導電性弾性層中央部の外径が、該導電性弾性層の少なくとも一方の端部の外径に対し5μm以上、100μm以下大きいことを特徴とする導電性ローラを製造する際に、端部の内径が中央部の内径よりも小さい金型を用い、低気密状態で成型することを特徴とする製造方法。A metal support member, and a conductive elastic layer formed by curing the resin composition on the metal support member, wherein the outer diameter of the central portion of the conductive elastic layer is at least one of the conductive elastic layers When manufacturing a conductive roller characterized in that it is larger than the outer diameter of the end part by 5 μm or more and 100 μm or less, it is molded in a low airtight state using a mold whose inner diameter is smaller than the inner diameter of the central part. The manufacturing method characterized by doing. 前記樹脂組成物の硬化後の表面硬度が、20以上、70以下であることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。The manufacturing method according to claim 1, wherein the resin composition has a surface hardness after curing of 20 or more and 70 or less. 前記樹脂組成物が、下記の成分(A)〜(D)を必須成分として含んでいることを特徴とする、請求項1または2に記載の製造方法。
(A)分子中に少なくとも1個のヒドロシリル化反応可能なアルケニル基を有するオキシプロピレン系重合体
(B)分子中に少なくとも2個のヒドロシリル基を有する化合物
(C)ヒドロシリル化触媒
(D)導電性付与剤
The said resin composition contains the following component (A)-(D) as an essential component, The manufacturing method of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
(A) Oxypropylene polymer having at least one hydrosilylation-reactive alkenyl group in the molecule (B) Compound having at least two hydrosilyl groups in the molecule (C) Hydrosilylation catalyst (D) Conductivity Giving agent
前記金型が内圧調整機構を有していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。The manufacturing method according to claim 1, wherein the mold has an internal pressure adjusting mechanism. 前記内圧調整機構が、過剰に充填された樹脂を金型の本体から排出する機構である請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。The manufacturing method according to claim 1, wherein the internal pressure adjusting mechanism is a mechanism that discharges an excessively filled resin from a main body of a mold. 前記(A)成分が、オキシプロピレン系重合体の末端にヒドロシリル化反応可能なアルケニル基を有しているオキシプロピレン系重合体である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法。The manufacturing method according to any one of claims 1 to 5, wherein the component (A) is an oxypropylene polymer having an alkenyl group capable of hydrosilylation reaction at the terminal of the oxypropylene polymer. . 前記(B)成分が、平均して1分子中に少なくとも2個以上のヒドロシリル基を含有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の導電性ローラの製造方法。The production of the conductive roller according to any one of claims 1 to 6, wherein the component (B) is a polyorganohydrogensiloxane containing an average of at least two hydrosilyl groups in one molecule. Method. 前記(D)成分が、カーボンブラックである、請求項1〜7のいずれか1項に記載の導電性ローラの製造方法。The method for producing a conductive roller according to claim 1, wherein the component (D) is carbon black. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の製造方法を用いて形成した導電性ローラ。The electroconductive roller formed using the manufacturing method of any one of Claims 1-8. 導電性弾性層の外側に単層または複層の被覆層が形成されていることを特徴とする請求項9に記載の導電性ローラ。The conductive roller according to claim 9, wherein a single-layer or multi-layer coating layer is formed outside the conductive elastic layer. 被覆層が、ウレタン樹脂を主成分とする樹脂組成物を含有して形成されていることを特徴とする請求項10に記載の導電性ローラ。The conductive roller according to claim 10, wherein the coating layer is formed to contain a resin composition mainly composed of a urethane resin.
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JP2012027189A (en) * 2010-07-22 2012-02-09 Hitachi Cable Ltd Rubber roller and method for manufacturing rubber roller

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