JP2005121881A - Manufacture of conductive roller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電性ローラを構成する導電層をコーティング材料を塗布して形成する導電性ローラの製造方法に関し、特に、厚肉の導電層形成する方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a conductive roller in which a conductive layer constituting a conductive roller is formed by applying a coating material, and more particularly to a method for forming a thick conductive layer.
従来から、複写機、プリンター等の電子写真装置に用いられる導電性ローラの導電層を、コーティング材料を塗布して形成する方法として、ディップ塗装による方法が広く用いられている。例えば、感光体に直接接触し感光体に電荷を注入する帯電ローラは、シャフトの周りの基層を、型を用いて成形したあと、多数本の帯電ローラをまとめてディップ液に浸漬してそれぞれの基層の外側にディップ液を塗布して表皮層を形成する方法が広く採用されている(例えば特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a dip coating method has been widely used as a method for forming a conductive layer of a conductive roller used in an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a printer by applying a coating material. For example, a charging roller that directly contacts the photoreceptor and injects a charge into the photoreceptor is formed by forming a base layer around the shaft using a mold, and then immersing a large number of charging rollers together in a dip solution. A method of forming a skin layer by applying a dip solution on the outside of the base layer is widely employed (see, for example, Patent Document 1).
一方、この帯電ローラは、コストダウンのため、基層を含めた全体の径を小さくする開発が行われているが、さらにコストダウンを進めるため、基層を、型の投資が要らない、塗装による方法で形成することが検討されている。 On the other hand, this charging roller has been developed to reduce the overall diameter including the base layer in order to reduce the cost. However, in order to further reduce the cost, the base layer does not require investment in the mold, and is a coating method. It is being considered to form with.
しかしながら、このような基層に例示される厚肉の層を効率よくディップ塗装するためには、高粘度のディップ液を用いる必要があり、この場合、ディップ槽内に蓄えられた高粘度のディップ液は、溶剤の揮発やフィラーの沈降等により上下で大きな粘度差を生じやすく、粘度差のあるディップ液でディップ塗装をすると、できあがった導電層は軸方向で特性が異なったものとなってしまうという問題を生じ、また、この問題を解消するためディップ液を攪拌しようとしても、ディップ槽には高粘度のディップ液が大量に蓄えられているため攪拌が難しく、泡が発生するという問題があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、従来のディップ塗装に代わって、厚肉の導電層を、効率よくむらなく形成することのできる塗装方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a coating method capable of efficiently and uniformly forming a thick conductive layer in place of conventional dip coating. And
(1)本発明は、導電性ローラを構成する導電層を、基体の外周面にコーティング材料を塗布して形成するに際し、
基体の半径方向外側に配置され基体の全周に接するよう設けられたコーティング材料収容容器に対し、基体を、この容器の底部を貫通させて軸方向に相対変位させることによりコーティング材料を塗布する導電性ローラの製造方法である。
(1) In the present invention, when the conductive layer constituting the conductive roller is formed by applying a coating material on the outer peripheral surface of the substrate,
Conductive coating is performed by applying a coating material to a coating material container disposed outside the substrate in the radial direction and provided in contact with the entire circumference of the substrate by axially displacing the substrate through the bottom of the container. It is a manufacturing method of a property roller.
(2)本発明は、(1)において、塗布直前のコーティング材料の粘度を10000mPa・s以上とする導電性ローラの製造方法である。 (2) The present invention is the method for producing a conductive roller according to (1), wherein the viscosity of the coating material immediately before application is 10,000 mPa · s or more.
(3)本発明は、(1)もしくは(2)において、無溶剤のコーティング材料を塗布して前記導電層を形成する導電性ローラの製造方法である。 (3) The present invention is the method for producing a conductive roller according to (1) or (2), wherein the conductive layer is formed by applying a solventless coating material.
(4)本発明は、(1)〜(3)のいずれかにおいて、二液硬化性のコーティング材料を塗布して前記導電層を形成する導電性ローラの製造方法である。 (4) The present invention is the method for producing a conductive roller according to any one of (1) to (3), wherein the conductive layer is formed by applying a two-component curable coating material.
(5)本発明は、(1)〜(4)のいずれかにおいて、導電性ローラの軸方向方向中央部が両端部より厚くなるよう前記軸方向の相対変位の速度を変位途中で変化させる導電性ローラの製造方法である。 (5) In the present invention, in any one of (1) to (4), the conductivity of changing the axial relative displacement speed in the middle of displacement so that the central portion in the axial direction of the conductive roller is thicker than both ends. It is a manufacturing method of a property roller.
(6)本発明は、(1)〜(5)のいずれかにおいて、コーティング材料収容容器と同軸に配置されたヒータにより、前記導電層の塗布完了済み部分を軸方向に順次硬化させる導電性ローラの製造方法である。 (6) According to the present invention, in any one of (1) to (5), the conductive roller that sequentially cures the applied portion of the conductive layer in the axial direction by a heater disposed coaxially with the coating material container. It is a manufacturing method.
(7)本発明は、(1)〜(6)のいずれかにおいて、前記導電層を、シャフトの半径方向外側に隣接する基層とする導電性ローラの製造方法である。 (7) The present invention is the method for producing a conductive roller according to any one of (1) to (6), wherein the conductive layer is a base layer adjacent to the outside in the radial direction of the shaft.
(1)の発明によれば、基体を、コーティング材料収容容器の底部を貫通させて軸方向に相対変位させるので、容器の液面高さは導電層の軸方向長さ以上にする必要がなく、そのため液面高さを低く設定して容器内でのコーティング材料の上下濃度差をなくすことができる。また、このことに伴ってコーティング材料収容容器の容量はは自ずと小さいものとなり塗料の攪拌が必要になったとしても容易に攪拌することができ、このことにより、厚肉の導電層を効率よく均一に形成することができる。 According to the invention of (1), since the base is passed through the bottom of the coating material container and is relatively displaced in the axial direction, the liquid level of the container does not need to be greater than the axial length of the conductive layer. Therefore, the liquid surface height can be set low to eliminate the difference in the upper and lower concentrations of the coating material in the container. In addition, the capacity of the coating material container is naturally small, and even if it is necessary to stir the paint, it can be easily stirred. Can be formed.
(2)の発明によれば、コーティング材料の粘度を10000mPa・s以上と高粘度としたので、前述の説明の通り、他の塗装方法では高粘度材料を用いることが難しい点において、極めて実用性の高い方法を提供することができる。 According to the invention of (2), since the viscosity of the coating material is as high as 10,000 mPa · s or more, as described above, it is extremely practical in that it is difficult to use a high-viscosity material with other coating methods. Can provide a high method.
(3)の発明によれば、無溶剤のコーティング材料、すなわち、樹脂固形分が100%のコーティング材料を用いて塗装するので、容器内で上下に樹脂分と溶剤が分離したり、上下で濃度差が異なったりするようなことはなく、このことにより、厚膜を一層均一に形成することができる。 According to the invention of (3), since the coating is performed using a solvent-free coating material, that is, a coating material having a resin solid content of 100%, the resin content and the solvent are separated vertically in the container, The difference is not different, and this allows a thick film to be formed more uniformly.
(4)の発明によれば、コーティング材料を二液硬化性のものとしたので、ポットライフが短くディップ槽に長く蓄えておくことができないものでも、この塗装方法を適用することにより、厚肉の導電層を効率よく均一に形成することができる。 According to the invention of (4), since the coating material is a two-component curable material, even if the pot life is short and cannot be stored for a long time in the dip tank, The conductive layer can be formed efficiently and uniformly.
(5)の発明によれば、軸方向方向中央部が両端部より厚くなるよう前記軸方向の相対変位の速度を変位途中で変化させるので、軸方向中央部の突出した、いわゆるクラウン形状の導電性ローラを形成することができる。なお、クラウン形状のローラは、その両端を把持して感光ドラムに押圧したとき、軸方向に均一な、感光ドラムとの接触面を形成させることができ軸方向に均一画像を得るためには有利なものである。 According to the invention of (5), the speed of the relative displacement in the axial direction is changed in the middle of the displacement so that the central portion in the axial direction is thicker than both ends. Can be formed. It should be noted that the crown-shaped roller can form a contact surface with the photosensitive drum that is uniform in the axial direction when the both ends are held and pressed against the photosensitive drum, and is advantageous for obtaining a uniform image in the axial direction. It is a thing.
(6)の発明によれば、コーティング材料収容容器と同軸に配置されたヒータにより、塗布完了済み部分を順次硬化させるので、塗装後の塗料の垂れを防止して膜厚をより均一にするとともに、一本ずつ所定のタクトで効率よく塗装、硬化の工程を進めることができる。 According to the invention of (6), since the coating completion portion is sequentially cured by the heater arranged coaxially with the coating material container, the coating thickness after coating is prevented and the film thickness is made more uniform. The process of painting and curing can be carried out efficiently with a predetermined tact one by one.
(7)の発明によれば、この塗装方法を、厚肉の基層に適用するので、基層を低コストで均一に形成することができ、ひいては、導電性ローラのすべての導電層のそれぞれを同じ方法により形成することができ、コストを一層低減することができる。 According to the invention of (7), since this coating method is applied to the thick base layer, the base layer can be uniformly formed at low cost, and as a result, all the conductive layers of the conductive roller are the same. It can be formed by the method, and the cost can be further reduced.
本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図1は、本実施形態の製造方法により形成された導電性ローラの例としての帯電ローラの構造を示す断面図であり、帯電ローラ10は、シャフト1、シャフト1の周りに配設された基層となる弾性層2、ローラ周面を形成する表皮層4、および、弾性層2と表皮層4との間に設けられた抵抗調整層3よりなる。ここで、シャフト1は、プリンタ等の電子写真装置に軸支される部分であり、金属あるいはプラスチック製のものが用いられる。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of a charging roller as an example of a conductive roller formed by the manufacturing method of the present embodiment. The
弾性層2を構成する弾性体は、感光体等の被帯電体との良好な接触状態を得ることができる弾性体であればよく、公知のゴム或いは樹脂、又はこれらの発泡体(以下、「フォーム」という)で形成することができる。具体的には、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、天然ゴム等を基材ゴムとするゴム組成物、あるいはポリウレタンが例示される。フォームの場合、ゴムもしくはポリウレタンフォームの発泡倍率は、特に制限されるものではないが、1.2〜50倍、特に1.5〜10倍程度が好ましく、フォーム密度は、0.1〜0.8g/cm3程度が適当である。フォーム密度が0.1g/cm3より小さい場合、圧縮永久ひずみが大きくなり、これが0.8g/cm3より大きいと、同じ外力に対しても形状が変化しにくくなる。フォーム密度を、0.4〜0.6g/cm3とすると、より一層好ましい。
The elastic body constituting the
上記弾性層2には、導電剤を添加することにより、導電性を付与又は調整して所定の抵抗値とすることができる。その導電剤としては、特に限定されず、ラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルメチルアンモニウム、オクタドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウムの過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エトサルフェート塩、臭化ベンジル塩、塩化ベンジル塩等のハロゲン化ベンジル塩等の第四級アンモニウム塩などの陽イオン性界面活性剤、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸エステル塩、高級アルコール燐酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加燐酸エステル塩などの陰イオン界面活性剤、高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル等の非イオン性帯電防止剤などの帯電防止剤、NaClO4、LiAsF6、LiBF4、NaSCN、KSCN、NaCl等のLi+、Na+、K+等の周期律表第1族の金属塩、あるいはNH4 +の塩などの電解質、また、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、SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等のゴム用カーボン、酸化処理を施したカラー(インク)用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープの酸化錫、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及び金属酸化物、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る。この場合、これら導電剤の配合量は、組成物の種類に応じて適宜選定され、通常弾性層の体積抵抗率が100〜108Ω・cm、好ましくは102〜106Ω・cmとなるように調整される。
By adding a conductive agent to the
また、この弾性層2には、上記導電剤の他にも、一度の塗装操作で形成される塗膜を厚くするための増粘剤を添加する。また、必要に応じて、消泡剤、レベリング剤、分散剤、チクソトロピー性付与剤、湿潤剤、ブロッキング防止剤、架橋剤、成膜助剤等の公知の添加剤を適量配合することができる。
In addition to the conductive agent, a thickener is added to the
なお、この弾性層2の厚さは、ローラの形態や大きさ、層構成等に応じて適宜設定され、特に制限されるものではないが、通常、0.2〜5.0mm、特に0.5〜2.0mm程度とすることが好ましい。
The thickness of the
この弾性層2の半径方向外側に配設された抵抗調整層3は、体積抵抗率が1×104〜1×1010Ω・cmの低抵抗樹脂基材に導電剤を添加した樹脂組成物により形成される。この樹脂組成物を構成する低抵抗樹脂基材は、上記体積抵抗率を有するものであればいずれのものでもよく、特に制限されるものではないが、具体的には、ゴム、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリル樹脂、エステル樹脂、ナイロン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を混合して用いることができ、特にウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリル樹脂等の水系樹脂が好ましく用いられる。なお、この低抵抗樹脂基材のより好ましい抵抗値は1×105〜1×108Ω・cmである。
The
この低抵抗樹脂基材に添加される導電剤としては、分子量30〜800、好ましくは分子量100〜500のイオン導電物質が用いられる。このイオン導電物質としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等のドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム等のオクタデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリエチルアンモニウム、ベンジルトリブチルアンモニウム、変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウム等のアンモニウムの過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、アルキル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などの有機イオン導電物質;リチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ酸塩、ホウフッ化水素酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩などの無機イオン導電性物質などが例示され、これらの1種又は2種以上を用いることができる。これらの中では、特に制限されるものではないが、4級アンモニウムの過塩素酸塩の1種又は2種以上が特に好ましく用いられる。 As a conductive agent added to the low-resistance resin base material, an ion conductive material having a molecular weight of 30 to 800, preferably a molecular weight of 100 to 500 is used. Examples of the ion conductive material include tetraethylammonium, tetrabutylammonium, dodecyltrimethylammonium such as lauryltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium such as hexadecyltrimethylammonium and stearyltrimethylammonium, benzyltrimethylammonium, benzyltriethylammonium, benzyltributylammonium, modified Ammonium perchlorate such as aliphatic dimethylethylammonium, chlorate, hydrochloride, bromate, iodide, borofluoride, sulfate, alkyl sulfate, carboxylate, sulfonate, etc. Organic ionic conductive materials: lithium, sodium, calcium, magnesium and other alkali metal or alkaline earth metal perchlorates, chlorates, hydrochlorides, odors Salt, iodine salt, fluoroboric acid salts, trifluoromethyl sulfate, and inorganic ion-conductive material such as a sulfonic acid salt can be exemplified, can be used alone or in combination of two or more thereof. Among these, although not particularly limited, one or more quaternary ammonium perchlorates are particularly preferably used.
抵抗調整層3は、帯電ローラ10の電気抵抗値を調整するものであり、該抵抗調整層3の抵抗値は上記弾性層2の抵抗値やローラに求められる抵抗値に応じて適宜設定されるが、通常は1×103〜1×108Ω・cm、特に1×105〜1×107Ω・cmとされる。この場合、上記導電剤としてのイオン導電性物質の配合量は、この抵抗値が達成される適量とされるが、通常は上記低抵抗樹脂基材100重量部に対して、0.1〜20重量部、特に1〜10重量部とすることが好ましく、本発明では、抵抗調整層3の基材樹脂として上記低抵抗樹脂基材を用いるため、このような比較的少ない配合量で上記適正な抵抗値の抵抗調整層3を容易に得ることができる。
The
この抵抗調整層3には、上記イオン導電物質の他に適宜な添加剤を配合することができ、例えば、オキサゾリン系,エポキシ系,メラミン系,グアナミン系,イソシアネート系,フェノール系等の架橋剤を用いる低抵抗樹脂基材に応じて適量配合することができ、また抵抗調整層3の目的を逸脱しない範囲で、造膜助剤、分散剤、増粘剤、レベリング剤、チクソトロピー性付与剤、構造粘性付与剤等の公知の添加剤を適量配合することができる。
In addition to the ionic conductive material, an appropriate additive can be blended in the
抵抗調整層3の厚さは、弾性層2の厚さや帯電ローラ10の形態などに応じて適宜選定され、特に制限されるものではないが、通常は10〜500μm、特に50〜300μmとすることが好ましく、50μm未満であると、十分な抵抗値の調整を行うことが困難になる場合があり、一方300μmを超えると、相対的に弾性層の厚みが薄くなってローラ硬度が高くなってしまったり、必要以上にコストが高くなったりする場合がある。
The thickness of the
次に、表皮層4を形成する材料としては、公知のゴムや樹脂を用いることができ、特に制限されるものではないが、ウレタン変性アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、及びフッ素樹脂等が例示され、これらの1種又は2種以上を混合して用いることができる。これらの中では、フッ素樹脂が特に好ましく用いられ、フッ素樹脂を用いることにより、良好な低摩擦性及びトナー付着性(非付着性)を達成することができる。 Next, as a material for forming the skin layer 4, a known rubber or resin can be used, and is not particularly limited, but is a urethane-modified acrylic resin, polyurethane resin, acrylic resin, polyamide resin, and fluorine resin. Etc., and one or more of these may be used in combination. Among these, a fluororesin is particularly preferably used. By using the fluororesin, good low friction property and toner adhesion (non-adhesion) can be achieved.
このフッ素樹脂として具体的には、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン-エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ビニリデンフルオライド共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフルオライド等が例示される。 Specific examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, polychlorotrifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer. And tetrafluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer, polyvinylidene fluoride, and polyvinyl fluoride.
また、この表皮層4を形成する樹脂中には、特に制限されるものではないが、導電剤を添加して表皮層の導電性(電気抵抗)を付与又は調整することができる。この場合、導電剤としては、特に制限はないが、各種電子導電剤や各種イオン導電剤やカーボンを用いることが好ましい。 Further, the resin forming the skin layer 4 is not particularly limited, but the conductivity (electric resistance) of the skin layer can be imparted or adjusted by adding a conductive agent. In this case, the conductive agent is not particularly limited, but various electronic conductive agents, various ionic conductive agents, and carbon are preferably used.
導電剤の添加量は、所望とする抵抗が得られるように適宜調整することができる。この場合、表皮層4の抵抗は、体積抵抗率1×104〜1×1012Ω・cm、特に1×106〜1×108Ω・cmとすることが好ましく、このような体積抵抗率を達成するように導電剤の添加量を調整することができ、導電剤としてカーボンを用いた場合の添加量は、通常、基材樹脂に対して1〜100phr、特に10〜70phr程度とされる。 The addition amount of the conductive agent can be appropriately adjusted so that a desired resistance is obtained. In this case, the resistance of the skin layer 4 is preferably 1 × 10 4 to 1 × 10 12 Ω · cm, particularly 1 × 10 6 to 1 × 10 8 Ω · cm. The addition amount of the conductive agent can be adjusted so as to achieve the rate, and the addition amount when carbon is used as the conductive agent is usually about 1 to 100 phr, particularly about 10 to 70 phr with respect to the base resin. The
なお、表皮層4を形成する樹脂組成物には、架橋剤、増粘剤、チクソトロピー性付与剤、構造粘性付与剤等の添加剤を必要に応じて添加することができる。 In addition, additives, such as a crosslinking agent, a thickener, a thixotropy imparting agent, and a structural viscosity imparting agent, can be added to the resin composition forming the skin layer 4 as necessary.
この表皮層4の厚さは、特に制限されるものではないが、通常1〜30μm、特に1〜20μmとすることができ、1μm未満であると、ローラの耐久性に劣る場合があり、一方20μmを超えると帯電特性に悪影響を与えたり表面にしわを生じたりするなど、良好な表面性が得られない場合がある。 The thickness of the skin layer 4 is not particularly limited, but is usually 1 to 30 μm, particularly 1 to 20 μm, and if it is less than 1 μm, the durability of the roller may be inferior, If it exceeds 20 μm, good surface properties may not be obtained, for example, the charging characteristics may be adversely affected or the surface may be wrinkled.
本実施形態により製造される帯電ローラ10は、上記弾性層2上に抵抗調整層3及び表皮層4を形成したものであるが、必要に応じて弾性層2と抵抗調整層3との間や抵抗調整層3と表皮層4との間に他の層を介在させることもできる。例えば、上記弾性層2と抵抗調整層3との間に両層を強固に接着させるために厚さ1〜50μm程度の接着層を設けることができる。この場合、接着層は、例えばアクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等の樹脂材料を含有する塗料をディピング法などにより弾性層2上に塗布することにより形成することができ、必要に応じて導電剤や他の添加剤を添加することもできる。
The charging
次に、帯電ローラ10の製造方法について説明する。図2は、このような構成の帯電ローラ10を製造する工程を示す工程図であり、この製造工程は、シャフト1を準備しこれを供給するシャフト供給工程21、シャフト1の半径方向外側にコーティング材料を塗装しながら硬化させて弾性層2を形成する弾性層形成工程22、同様にして弾性層2の半径方向外側に抵抗調整層3を形成する抵抗調整層形成工程24、および、同様にして抵抗調整層3の半径方向外側に表皮層4を形成する表皮層形成塗装工程26を具え、最後の表皮層形成工程26を終えた帯電ローラ10は、次の工程、例えば、検査工程に移される。
Next, a method for manufacturing the charging
弾性層2と抵抗調整層3との間や抵抗調整層3と表皮層4との間に他の層を介在させる場合には、弾性層形成工程22と抵抗調整層形成工程24との間に、もしくは、抵抗調整層形成工程24と表皮層形成塗装工程26との間に、中間に介在する他の層を同様にして形成する工程を設ければよく、いずれの層も、次に示す弾性層2の形成方法と同様の塗装および硬化方法により形成することができる。
When another layer is interposed between the
各導電層の形成方法について、弾性層2を例にして説明する。図3は弾性層2を塗装して形成する塗装装置を示す部分断面図である。塗装装置30は、基体となるシャフト1の外周面にコーティング材料Lを塗装して弾性層2を形成するためのものであり、シャフト1の半径方向外側に配置されシャフト1の全周にブレード37を介して接するように設けられたコーティング材料収容容器31と、シャフト1の外周面に塗装されたコーティング材料Lを半径方向外側から加熱する、容器31と同軸に配置されたヒータ32と、シャフト1を載置して昇降させる昇降台33とを具える。
A method for forming each conductive layer will be described using the
コーティング材料収容容器31と、ヒータ32とは、ベース38に固定され、また、昇降台33は、ベース38に固定された昇降駆動用モータ35によりボールねじ36を介して上下昇降可能に設けられる。また、シャフト1の上下には、シャフト1を昇降台33から取外したあとも、ブレード37の中心に形成される穴を閉止してコーティング材料Lがこぼれるのを防止する閉止栓として機能する。
The
ここで、ブレード37はシャフト1に接触して液の漏洩を防止するシールとして作用するものであり、シャフト1の上昇に際しての振動や摩耗を抑制するため、ブレード腹部でシャフト1に面接触する構造とするのが好ましく、また、ブレード37をフッ素系樹脂で形成することにより、振動や摩耗の抑制効果を高めることができる。
Here, the
図4および図5は、塗装装置30を用いて弾性層2を形成する方法を、工程を追って説明するための図である。まず、図4(a)に示すように、塗装装置30の昇降台33を下降させ、下降させた位置で、昇降台33に、シャフト1、スペーサ34a、34bをセットする。このとき、シャフト1の上側に位置するスペーサ34aは、コーティング材料収容容器31のブレード37と当接する高さに位置させることが肝要であり、この状態でコーティング材料を容器内に充填しも、スペーサ34aとブレード37とのシール作用により、液Lが漏れ出すことはない。
4 and 5 are diagrams for explaining the method of forming the
次いで、図4(b)に示すように、昇降台33を上昇させると、コーティング材料Lはシャフト1の外周面に塗装されてゆく。このとき、材料Lが高粘度であれば厚膜の層を形成することができる。また、シャフト1に塗装された直後のコーティング材料Lを、ヒータ32により順次、加熱して硬化させるので、塗装後のダレを発生させることがなく、また、塗装装置1から形成途中の帯電ローラ10を一旦取外して別の工程で改めて硬化を行う必要もない。
Next, as shown in FIG. 4B, when the
昇降台33は、図4(c)に示すように、シャフト1の下側のスペーサ34bがブレード37と当接する高さまで上昇させて停止する。このとき、シャフト1上の弾性層延在領域の全長にわたってコーティング材料Lが塗装され硬化を完了した状態となるので、次に、図5(a)に示すように、弾性層2が形成された帯電ローラ10と、スペーサ34aとを昇降台33から取外し、帯電ローラ10を、次の工程、例えば、抵抗調整層3を形成する抵抗調整層形成工程24に排出する。
As shown in FIG. 4C, the
一方、弾性層形成工程22においては、次に、図5(b)に示すように、昇降台33を下端まで下降させるが、このとき、スペーサ34bは、ブレード37に把持されているので、容器31の位置に残り、コーティング材料Lの流出を防止する。
On the other hand, in the elastic
最後に、図5(c)に示すように、下降させた昇降台33と、容器31の位置に残ったスペーサ34bとの間に、シャフト供給工程21から供給された新しいシャフト1と、別のスペーサ34cとをセットし、次の帯電ローラ10の弾性層2を形成する準備を完了する。
Finally, as shown in FIG. 5 (c), the
ここで、容器31に収容されるコーティング材料Lの液の高さは十分低くすることができるので、他の方法では均一な濃度に保持することの難しい高粘度の材料、例えば、粘度が10000mPa・s以上のものでも濃度が均一な状態で収容することができるので、弾性層2を長さ方向に極めて均一に形成することができる。
Here, the height of the liquid of the coating material L accommodated in the
また、容器31に収容されるコーティング材料Lの量は、帯電ローラ1〜5本分とするのが好ましく、収容量が多くなると、初期の液面が高くなり、上下の濃度の均一性の維持が難しくなってくる。
The amount of the coating material L accommodated in the
このように、容器31に収容されるコーティング材料Lの量は少なく設定されるので、他の方法では不向きな、ポットライフの短い二液硬化性のコーティング材料をも好適に用いることができる。
Thus, since the quantity of the coating material L accommodated in the
また、コーティング材料Lを無溶剤の、いわゆる樹脂固形分が100%の材料を用いると、濃度の均一性を一層、高めることができる。 Further, if the coating material L is a solvent-free material having a so-called resin solid content of 100%, the concentration uniformity can be further enhanced.
さらに、昇降台33の上昇速度を、初期と終期で、中期の上昇速度より速くすることにより、軸方向中央部が膨らんだクラウン形状の帯電ローラ10を形成することができる。
Further, by increasing the rising speed of the lifting / lowering
以上、弾性層2の形成方法について説明したが、同様の手順を、抵抗調整層形成工程24、表皮層形成工程26に適用して、抵抗調整層3、および表皮層4を形成することができ、抵抗調整層3の場合には、基体として弾性層形成済の帯電ローラを、表皮層4の場合には、基体として抵抗調整層形成済の帯電ローラを用いればよい。
The method for forming the
この導電性ローラの形成方法は、帯電ローラのみならず、現像ローラやトナー供給ローラなどにも用いることができる。 This method of forming a conductive roller can be used not only for a charging roller but also for a developing roller and a toner supply roller.
1 シャフト
2 弾性層
3 抵抗調整層
4 表皮層
10 帯電ローラ
21 シャフト供給工程
22 弾性層形成工程
24 抵抗調整層形成工程
26 表皮層形成塗装工程
30 塗装装置
31 コーティング材料収容容器31
32 ヒータ
33 昇降台
34a、34b、34c スペーサ
35 昇降駆動用モータ
36 ボールねじ
37 ブレード
38 ベース
L コーティング材料
DESCRIPTION OF
32
Claims (7)
基体の半径方向外側に配置され基体の全周に接するよう設けられたコーティング材料収容容器に対し、基体を、この容器の底部を貫通させて軸方向に相対変位させることによりコーティング材料を塗布する導電性ローラの製造方法。 When the conductive layer constituting the conductive roller is formed by applying a coating material on the outer peripheral surface of the substrate,
Conductive coating is performed by applying a coating material to a coating material container disposed outside the substrate in the radial direction and provided in contact with the entire circumference of the substrate by axially displacing the substrate through the bottom of the container. Manufacturing method of the adhesive roller.
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JP2003356227A JP2005121881A (en) | 2003-10-16 | 2003-10-16 | Manufacture of conductive roller |
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JP2008299094A (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Canon Inc | Elastic roller manufacturing method |
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- 2003-10-16 JP JP2003356227A patent/JP2005121881A/en active Pending
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