JP2005140832A

JP2005140832A - Conductive roller manufacturing method

Info

Publication number: JP2005140832A
Application number: JP2003374356A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Harashima; 寛原島; Tomoyuki Yusa; 知之遊佐
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2003-11-04
Publication date: 2005-06-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating method capable of efficiently and uniformly forming a thick-walled conductive layer when the conductive layer constituting a part of a conductive roller is formed by applying a dipping coating to a base body. <P>SOLUTION: The base body is pulled up from a dip liquid in such a manner that the base body is passed through a scraping hole that has a diameter smaller than the diameter of a roller formed right after dipping. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、導電性ローラを構成する導電層をディップ塗装して形成する導電性ローラの製造方法に関し、特に、厚肉の導電層を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 the conductive roller is formed by dip coating, and more particularly to a method for forming a thick conductive layer.

従来から、複写機、プリンタ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、ディップ液の粘度が高い分だけ、わずかの粘度のバラツキは、層の膜厚に大きく影響を与え、導電性ローラの長さ方向および周方向に均一な厚さの層を形成するのが難しいことが分かってきた。
特開２００３−１３１４７４号公報 However, in order to efficiently dip a thick layer exemplified by such a base layer, it is necessary to use a high-viscosity dip solution. It has been found that it is difficult to form a layer having a uniform thickness in the length direction and the circumferential direction of the conductive roller.
JP 2003-131474 A

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、ディップ塗装方式において、厚肉の導電層を、均一な膜厚を精度よ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 accurately forming a thick conductive layer and a uniform film thickness in a dip coating method. And

（１）本発明は、導電性ローラの一部を構成する導電層を、基体をディップ液に浸漬したあとディップ液から引き上げて形成するに際し、
ディップされた基体を、所定の径の掻落し穴を通過させてディップ液から引き上げ、塗装済ローラの径を所定の値に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 a part of the conductive roller is formed by immersing the substrate in the dip solution and then pulling it up from the dip solution,
This is a method for manufacturing a conductive roller in which a dipped substrate is passed through a scraping hole having a predetermined diameter and pulled up from the dip liquid so that the diameter of the painted roller is a predetermined value.

（２）本発明は、（１）において、ディップ液の粘度を10000mPa・s以上とする請求項１に記載の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 claim 1, wherein the viscosity of the dipping liquid in (1) is 10,000 mPa · s or more.

（３）本発明は、（１）もしくは（２）において、ディップ液を無溶剤の液とする請求項１もしくは２に記載の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 claim 1 or 2, wherein the dip liquid is a solvent-free liquid in (1) or (2).

（４）本発明は、（１）〜（３）のいずれかにおいて、掻落し穴と同軸に配置されたヒータにより、前記導電層の、掻落し穴通過後の部分を軸方向に順次硬化させる請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ローラの製造方法である。 (4) In the present invention, in any one of (1) to (3), the portion of the conductive layer after passing through the scraping hole is sequentially cured in the axial direction by the heater disposed coaxially with the scraping hole. It is a manufacturing method of the conductive roller in any one of 1-3.

（５）本発明は、（１）〜（４）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請求項１〜４のいずれかに記載の導電性ローラの製造方法である。 (5) The present invention provides the conductive roller according to any one of (1) to (4), wherein the conductive layer is a base layer adjacent to the outside in the radial direction of the shaft. It is a manufacturing method.

（１）によれば、導電層を厚めにディップしたあと、ディップされた基体を、所定の径の掻落し穴を通過させてディップ液から引き上げるので、掻落し穴を通過後の導電性ローラの径は、掻落し穴の径となり、ディップ液から引き上げる基体の軸心を、掻落し穴の中心と合致させることにより、基体上に形成される導電層の厚さを均一にすることができる。 According to (1), after the conductive layer is dipped thickly, the dipped substrate is pulled up from the dipping liquid through a scraping hole of a predetermined diameter, so the diameter of the conductive roller after passing through the scraping hole is The thickness of the conductive layer formed on the substrate can be made uniform by making the diameter of the scraped hole match the axis of the substrate pulled up from the dip liquid with the center of the scraped hole.

（２）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 (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 by other coating methods. A method can be provided.

（３）によれば、無溶剤のディップ液、すなわち、樹脂固形分が100%のディップ液を用いて塗装するので、ディップ槽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 (3), since the coating is performed using a solvent-free dip solution, that is, a dip solution with a resin solid content of 100%, the resin component and the solvent are separated vertically in the dip tank, or there is a concentration difference between the upper and lower sides There is no difference between them, and this makes it possible to form the thick film more uniformly.

（４）によれば、掻落し穴と同軸に配置されたヒータにより、前記導電層の、掻落し穴通過後の部分を軸方向に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 (4), since the portion of the conductive layer after passing through the scraping hole is sequentially cured in the axial direction by the heater arranged coaxially with the scraping hole, the coating film is prevented from dripping after coating. Can be made more uniform, and the process of painting and curing can be efficiently carried out one by one with a predetermined tact.

（５）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を同じ塗装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 (5), since this coating method is applied to a thick base layer, the base layer can be uniformly formed at a low cost, and as a result, all the conductive layers of the conductive roller are formed by the same coating method. 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 charging roller 10 includes a shaft 1 and a base layer disposed around the shaft 1. The elastic layer 2, the skin layer 4 forming the roller peripheral surface, and the resistance adjusting layer 3 provided between the elastic layer 2 and the skin layer 4. Here, the shaft 1 is a portion that is pivotally supported by an electrophotographic apparatus such as a printer, and is made of metal or plastic.

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／ｃｍ^３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／ｃｍ^３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／ｃｍ^３とすると、より一層好ましい。 The elastic body constituting the elastic layer 2 may be an elastic body capable of obtaining a good contact state with a charged body such as a photoreceptor, and may be a known rubber or resin, or a foam thereof (hereinafter referred to as “ Form)). Specifically, silicone rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, polynorbornene rubber, styrene-butadiene-styrene rubber, epichlorohydrin rubber, natural rubber, etc. are used as the base rubber. A rubber composition or polyurethane is exemplified. In the case of foam, the expansion ratio of rubber or polyurethane foam is not particularly limited, but is preferably 1.2 to 50 times, particularly preferably about 1.5 to 10 times, and the foam density is 0.1 to 0.00. A value of about 8 g / cm ³ is appropriate. When the foam density is smaller than 0.1 g / cm ³ , the compression set becomes large, and when it is larger than 0.8 g / cm ³ , the shape hardly changes even with the same external force. The foam density is more preferably 0.4 to 0.6 g / cm ³ .

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 elastic layer 2, conductivity can be imparted or adjusted to a predetermined resistance value. The conductive agent is not particularly limited. Lauryltrimethylammonium, stearylmethylammonium, octadodecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, modified fatty acid / dimethylethylammonium perchlorate, chlorate, borofluoride , Cationic surfactants such as quaternary ammonium salts such as halogenated benzyl salts such as sulfates, etosulphate salts, benzyl bromide salts, benzyl chloride salts, aliphatic sulfonates, higher alcohol sulfates, Anionic surfactants such as higher alcohol ethylene oxide addition sulfate, higher alcohol phosphate, higher alcohol ethylene oxide addition phosphate, higher alcohol ethylene oxide, polyethylene glycol fatty acid ester Antistatic agents such as polyhydric nonionic antistatic agents such as alcohol fatty acid _{_{ester, NaClO 4, LiAsF 6, LiBF}} 4, NaSCN, KSCN, such as NaCl Li ^+, Na ^+, periodic table first K ^+, etc. Electrolytes such as group metal salts or NH ₄ ⁺ salts, conductive carbons such as ketjen black and acetylene black, rubber carbons such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, and MT, Oxidized carbon for color (ink), pyrolytic carbon, natural graphite, artificial graphite, antimony-doped tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, nickel, copper, silver, germanium and other metals and metal oxides, polyaniline , Conductive polymers such as polypyrrole and polyacetylene. In this case, the blending amount of these conductive agents is appropriately selected according to the type of the composition, and the volume resistivity of the elastic layer is usually 10 ⁰ to 10 ⁸ Ω · cm, preferably 10 ² to 10 ⁶ Ω · cm. It is adjusted to become.

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 elastic layer 2 in order to thicken the coating film formed by a single coating operation. Further, if necessary, an appropriate amount of known additives such as an antifoaming agent, a leveling agent, a dispersant, a thixotropy imparting agent, a wetting agent, an antiblocking agent, a crosslinking agent, and a film forming aid can be blended.

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０．３〜２．０ｍｍ程度とすることが好ましい。 The thickness of the elastic layer 2 is appropriately set according to the form and size of the roller, the layer configuration, and the like, and is not particularly limited, but is usually 0.2 to 5.0 mm, particularly 0. It is preferable to be about 3 to 2.0 mm.

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 resistance adjusting layer 3 disposed on the outer side in the radial direction of the elastic layer 2 is a resin composition obtained by adding a conductive agent to a low resistance resin base material having a volume resistivity of 1 × 10 ⁴ to 1 × 10 ¹⁰ Ω · cm. It is formed by. The low-resistance resin base material constituting this resin composition may be any material as long as it has the above-mentioned volume resistivity, and is not particularly limited. Specifically, rubber, urethane resin, acrylic resin Urethane resin, acrylic resin, ester resin, nylon resin, phenol resin, epoxy resin, fluororesin, silicone resin and the like can be mentioned, and one or more of these can be mixed and used, especially urethane resin, acrylic resin Water-based resins such as urethane resins and acrylic resins are preferably used. In addition, the more preferable resistance value of this low resistance resin base material is 1 × 10 ⁵ to 1 × 10 ⁸ Ω · cm.

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 resistance adjustment layer 3 is for adjusting the electrical resistance value of the charging roller 10, and the resistance value of the resistance adjustment layer 3 is appropriately set according to the resistance value of the elastic layer 2 and the resistance value required for the roller. However, it is usually set to 1 × 10 ³ to 1 × 10 ⁸ Ω · cm, particularly 1 × 10 ⁵ to 1 × 10 ⁷ Ω · cm. In this case, the amount of the ion conductive substance as the conductive agent is set to an appropriate amount to achieve this resistance value, but is usually 0.1 to 20 with respect to 100 parts by weight of the low resistance resin substrate. In the present invention, since the low resistance resin base material is used as the base resin of the resistance adjusting layer 3, the above-mentioned appropriate amount can be obtained with such a relatively small amount. The resistance adjustment layer 3 having a resistance value can be easily obtained.

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 resistance adjusting layer 3. An appropriate amount can be blended depending on the low-resistance resin substrate to be used, and the film-forming aid, dispersant, thickener, leveling agent, thixotropy-imparting agent, structure can be used without departing from the purpose of the resistance adjusting layer 3. An appropriate amount of a known additive such as a viscosity-imparting agent can be blended.

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 resistance adjusting layer 3 is appropriately selected according to the thickness of the elastic layer 2 and the form of the charging roller 10 and is not particularly limited, but is usually 10 to 500 μm, particularly 50 to 300 μm. If the thickness is less than 50 μm, it may be difficult to adjust the resistance sufficiently. On the other hand, if the thickness exceeds 300 μm, the elastic layer becomes relatively thin and the roller hardness increases. Or cost may be higher than necessary.

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 roller 10 manufactured according to the present embodiment is formed by forming the resistance adjustment layer 3 and the skin layer 4 on the elastic layer 2, but between the elastic layer 2 and the resistance adjustment layer 3 as necessary. Another layer may be interposed between the resistance adjustment layer 3 and the skin layer 4. For example, an adhesive layer having a thickness of about 1 to 50 μm can be provided between the elastic layer 2 and the resistance adjustment layer 3 in order to firmly bond both layers. In this case, the adhesive layer can be formed by applying a paint containing a resin material such as acrylic resin, urethane resin, acrylic urethane resin, polyester resin, polyamide resin or the like on the elastic layer 2 by a dipping method or the like. If necessary, a conductive agent and other additives can be added.

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 roller 10 will be described. FIG. 2 is a process diagram showing a process of manufacturing the charging roller 10 having such a configuration. This manufacturing process includes a shaft supply process 21 for preparing and supplying the shaft 1, and coating the outer side in the radial direction of the shaft 1. An elastic layer forming step 22 for forming the elastic layer 2 by curing while coating the material, a resistance adjusting layer forming step 24 for forming the resistance adjusting layer 3 on the radially outer side of the elastic layer 2 in the same manner, and the like The charging roller 10 having the skin layer forming coating process 26 for forming the skin layer 4 on the outer side in the radial direction of the resistance adjusting layer 3 and finishing the last skin layer forming process 26 is transferred to the next process, for example, the inspection process. .

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 elastic layer 2 and the resistance adjusting layer 3 or between the resistance adjusting layer 3 and the skin layer 4, the elastic layer 2 is interposed between the elastic layer forming step 22 and the resistance adjusting layer forming step 24. Alternatively, a step of forming another layer in the same manner between the resistance adjusting layer forming step 24 and the skin layer forming coating step 26 may be provided in the same manner. It can be formed by the same coating and curing method as the method for forming the layer 2.

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、ディップ装置５を模式的に示す部分断面図、図４は、図３のａ部の詳細を示す部分断面図であり、ディップ装置１は、ディップ液Ｌを収容するディップ槽１２と、基体となるシャフト１を複数本把持して、これらをディップ液に対して出し入れするローラ昇降装置１３とを具える。 A method for forming each conductive layer will be described using the elastic layer 2 as an example. FIG. 3 is a partial cross-sectional view schematically showing the dip device 5, FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing details of a part of FIG. A roller lifting device 13 is provided for gripping a plurality of shafts 1 serving as a base and taking them in and out of the dip liquid.

ローラ昇降装置１３は、複数のシャフト１を把持するそれぞれの基体把持部１５を具え、また、ディップ槽１２には、複数の掻落し穴１９が配設されたディップ液掻落しプレート１１が取り付けれ、掻落し穴１９は、ローラ昇降装置１３の基体把持部１５の把持中心と同心に設けられるとともに、その直径は、ディップ塗装後の帯電ローラ１０の径が予め定められた所定の値、すなわち、シャフト直径に弾性層の仕様厚さの二倍を加えた値となるよう設定される。 The roller lifting / lowering device 13 includes respective substrate gripping portions 15 that grip the plurality of shafts 1, and the dip tank 12 is provided with a dip liquid scraping plate 11 provided with a plurality of scraping holes 19. The drop hole 19 is provided concentrically with the gripping center of the base gripping portion 15 of the roller lifting device 13 and its diameter is set to a predetermined value, that is, a shaft diameter, in which the diameter of the charging roller 10 after dip coating is predetermined. It is set to be a value obtained by adding twice the specified thickness of the elastic layer.

また、ディップ塗装され掻落し穴１９を通過した直後の弾性層２を半径方向外側から加熱し、順次硬化させるヒータ１７が、それぞれの掻落し穴１９に対応して掻落し穴１９と同心に設けられる。 In addition, a heater 17 that heats the elastic layer 2 immediately after passing through the scraping hole 19 after being dip-painted from the outside in the radial direction and sequentially hardens it is provided concentrically with the scraping hole 19 corresponding to each scraping hole 19.

以上のように構成されたディップ装置５の作動は以下の通りである。ローラ昇降装置１３を作動させ、基体把持部１５により把持されたシャフト１を、掻落し穴１９を通過させディップ液Ｌに浸漬する。浸漬後、ローラ昇降装置１３を再び作動させて、シャフト１を引き上げるが、このときの引き上げ速度を、ディップ直後のローラ径が掻落し穴１９の直径より大きくなるよう調整する。 The operation of the dip device 5 configured as described above is as follows. The roller lifting device 13 is operated, and the shaft 1 gripped by the substrate gripping portion 15 is scraped off and passed through the hole 19 and immersed in the dip liquid L. After the immersion, the roller lifting / lowering device 13 is operated again to pull up the shaft 1, and the pulling speed at this time is adjusted so that the roller diameter immediately after dipping is scraped and becomes larger than the diameter of the hole 19.

このようにディップされた弾性層２は、引き上げら途中で、掻落し穴１９により余計な厚さ部分が掻落とされ、掻落し後のローラ径は、掻落し穴１９の直径と等しくなる。引き上げられる途中、掻落し穴１９を通過した弾性層はヒータ１７により加熱され硬化するので、塗膜のダレが発生することがなく、層の厚さを均一に保持することができる。 The elastic layer 2 thus dipped is scraped off by the scraping hole 19 while being pulled up, and the roller diameter after scraping becomes equal to the diameter of the scraping hole 19. While being pulled up, the elastic layer that has passed through the scraping hole 19 is heated and cured by the heater 17, so that the sagging of the coating film does not occur and the thickness of the layer can be kept uniform.

以上、弾性層２を形成する場合のディップ装置５およびその作動について説明したが、同様の装置を、抵抗調整層形成工程２４、表皮層形成工程２６に用いて、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を形成する場合には、基体として弾性層形成済の帯電ローラを、表皮層４を形成する場合には、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 dip device 5 and its operation when forming the elastic layer 2 have been described above. The same device is used for the resistance adjustment layer forming step 24 and the skin layer forming step 26, and the resistance adjusting layer 3 and the skin layer are used. 4 can be formed. When the resistance adjustment layer 3 is formed, a charging roller having an elastic layer formed thereon is used. When the skin layer 4 is formed, a charging roller having a resistance adjustment layer already formed as a substrate. May be used.

この導電性ローラの製造方法は、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 manufacturing a conductive roller can be used not only for a charging roller but also for a developing roller and a toner supply roller.

本発明の実施形態の導電性ローラ用ディップ装置を用いて形成される帯電ローラを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the charging roller formed using the dip apparatus for conductive rollers of embodiment of this invention. 帯電ローラを製造する工程を示す工程図である。It is process drawing which shows the process of manufacturing a charging roller. ディップ装置を模式的に示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing a dip device typically. 図３のａ部の詳細を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the detail of the a part of FIG.

Explanation of symbols

１シャフト
２弾性層
３抵抗調整層
４表皮層
５ディップ装置
１０帯電ローラ
１１掻落しプレート
１２ディップ槽
１３ローラ昇降装置
１５基体把持部
１７ヒータ
１９掻落し穴 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shaft 2 Elastic layer 3 Resistance adjustment layer 4 Skin layer 5 Dip apparatus 10 Charging roller 11 Scraping plate 12 Dip tank 13 Roller raising / lowering device 15 Base | substrate holding part 17 Heater 19 Scraping hole

Claims

When forming the conductive layer constituting a part of the conductive roller by immersing the substrate in the dip solution and then pulling it up from the dip solution,
A method for producing a conductive roller, wherein a dipped substrate is passed through a scraping hole having a predetermined diameter and pulled up from the dip liquid so that the diameter of the painted roller is a predetermined value.

The method for producing a conductive roller according to claim 1, wherein the viscosity of the dip liquid is 10,000 mPa · s or more.

The method for producing a conductive roller according to claim 1, wherein the dip liquid is a solvent-free liquid.

The method for manufacturing a conductive roller according to any one of claims 1 to 3, wherein a portion of the conductive layer that has passed through the scraping hole is sequentially cured in the axial direction by a heater disposed coaxially with the scraping hole.

The method for manufacturing a conductive roller according to claim 1, wherein the conductive layer is a base layer adjacent to a radially outer side of the shaft.