JP2006251004A

JP2006251004A - Conductive roller and image forming apparatus using the same

Info

Publication number: JP2006251004A
Application number: JP2005063695A
Authority: JP
Inventors: Hidehiro Tanaka; 英博田中
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-03-08
Filing date: 2005-03-08
Publication date: 2006-09-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductive roller capable of reducing equipment cost for production, and to provide an image forming apparatus using the same. <P>SOLUTION: In the conductive roller 1, one or more elastic layers 3 formed from silicone rubber or urethane rubber containing a conductive agent is disposed on the radial outside of a shaft member 2 composed of a hollow cylinder or solid cylinder made of a resin containing a conductive agent. The elastic layers 3 are formed by spraying paint composed of a silicone rubber material or urethane rubber material containing a conductive agent onto the shaft member 2. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置に用いられる導電性ローラと、この導電性ローラを用いた画像形成装置に関し、特に、導電性ローラを生産するためのコストを低減したものに関する。 The present invention relates to a conductive roller used in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a printer or an electrostatic recording apparatus, and an image forming apparatus using the conductive roller, and in particular, produces a conductive roller. It relates to the thing which reduced the cost for doing.

複写機やプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、種々の導電性ローラが用いられており、感光ドラム等の潜像保持体に電荷を付与するための帯電ローラ、潜像保持体上の潜像を可視化させるため非磁性現像剤（トナー）を潜像保持体に供給する現像ローラ、このトナーを現像ローラに供給するトナー供給ローラ、潜像保持体上のトナーを紙等の記録媒体に転写するのに用いられる転写ローラ、トナーの仲介を司る中間転写ローラ、潜像保持体上に残ったトナーを除去するクリーニングローラ、さらには、画像形成装置に用いられる導電性ベルトを走行可能に駆動もしくは従動支持するベルト駆動ローラ等がその例である。 In an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine or a printer, various conductive rollers are used, a charging roller for applying a charge to a latent image holding body such as a photosensitive drum, and a latent image holding. A developing roller for supplying a non-magnetic developer (toner) to the latent image holder for visualizing the latent image on the body, a toner supply roller for supplying the toner to the developing roller, and a toner on the latent image holder for paper, etc. Runs on a transfer roller used to transfer to a recording medium, an intermediate transfer roller that mediates toner, a cleaning roller that removes toner remaining on the latent image carrier, and a conductive belt used in an image forming apparatus An example is a belt drive roller that can be driven or supported.

従来、これらの導電性ローラとしては、導電性のシャフト部材の外周に、導電剤を配合することにより導電性を付与した導電性のゴムや高分子エラストマー、高分子フォーム等からなる導電性弾性層を形成し、所望に応じその外周にさらに樹脂層などの塗膜を形成したものが使用されている。 Conventionally, as these conductive rollers, a conductive elastic layer made of a conductive rubber, a polymer elastomer, a polymer foam or the like provided with conductivity by blending a conductive agent around the outer periphery of a conductive shaft member. Is used, and a coating film such as a resin layer is further formed on the outer periphery as required.

かかるシャフト部材としては、例えば、硫黄快削鋼やアルミニウム、ステンレス鋼等に、ニッケル、亜鉛めっき等を施したもののほか、ローラを軽量化するため、導電剤を含有した樹脂製の中空円筒体もしくは中実円柱体よりなるものも用いられ、また、導電性弾性層を構成する母材としては、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）のほか、シリコーンゴム、ポリウレタンゴム等が用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。 As such a shaft member, for example, sulfur free-cutting steel, aluminum, stainless steel, etc., in addition to nickel, zinc plating, etc., in order to reduce the weight of the roller, a resin hollow cylinder containing a conductive agent or Solid cylinders are also used. Base materials for the conductive elastic layer include nitrile butadiene rubber (NBR), ethylene propylene diene terpolymer (EPDM), silicone rubber, polyurethane Rubber or the like is used (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

そして、これらの公知の文献には、シリコーンゴムよりなる弾性層の場合として、液状シリコーンゴム配合物を、導電性ローラの最終形状を決定する金型内に射出して加硫させる、いわゆるＬＩＭ成型（ｌｉｑｕｉｄＩｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｌｄｉｎｇ（リキッドインジェクションモールディング））、液状シリコーンゴム射出成型）の手法によって形成したものが示されており、また、ポリウレタンゴムよりなる弾性層の場合としては、導電性ローラの最終形状を決定する金型内に、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを混合射出して、反応、硬化させる、いわゆるウレタンＲＩＭ成型（ＲｅａｃｔｉｏｎＩｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｌｄｉｎｇ（リアクションインジェクションモールディング、ウレタン反応射出成型））の手法を用いて形成したものが示されている。
特開２００４−１５０６１０号公報特開２００４−１５１６１６号公報 In these known documents, as an elastic layer made of silicone rubber, a so-called LIM molding in which a liquid silicone rubber compound is injected into a mold for determining the final shape of a conductive roller and vulcanized. (Liquid Injection Molding), liquid silicone rubber injection molding) is shown. In the case of an elastic layer made of polyurethane rubber, the final shape of the conductive roller is determined. A so-called urethane RIM molding (Reaction Injection Molding) method in which a polyol component and a polyisocyanate component are mixed and injected into a mold to react and cure. Those formed by There are shown.
JP 2004-150610 A JP 2004-151616 A

しかしながら、弾性層にシリコーンゴムもしくはポリウレタンゴムよりなる弾性層を、ＬＩＭ成型あるいはＲＩＭ成型の手法により形成した場合には、高価な金型を数多く必要とし、設備に要するコストが膨大なものとなってしまうという問題があった。 However, when an elastic layer made of silicone rubber or polyurethane rubber is formed on the elastic layer by a method of LIM molding or RIM molding, a large number of expensive molds are required, and the cost required for equipment becomes enormous. There was a problem that.

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、生産のための設備コストを抑制することのできる導電性ローラおよびそれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a conductive roller capable of suppressing equipment costs for production and an image forming apparatus using the conductive roller.

＜１＞は、導電剤を含有した樹脂製の中空円筒体もしくは中実円柱体よりなるシャフト部材の半径方向外側に、導電剤を含有するシリコーンゴムもしくはウレタンゴムよりなる弾性層の一層以上を配設した導電性ローラにおいて、
前記弾性層を、シャフト部材に導電剤を含有するシリコーンゴム材料もしくはウレタンゴム材料よりなる塗料をスプレー塗装して形成してなる導電性ローラである。 <1> includes one or more elastic layers made of silicone rubber or urethane rubber containing a conductive agent on the outside in the radial direction of a shaft member made of a resin-made hollow cylindrical body or solid cylindrical body containing a conductive agent. In the installed conductive roller,
The conductive layer is a conductive roller formed by spraying a paint made of a silicone rubber material or a urethane rubber material containing a conductive agent on the shaft member.

＜２＞は、＜１＞において、前記弾性層の半径方向外側に樹脂層を配設し、この樹脂層を、弾性層が形成済みのシャフト部材に塗料をスプレー塗装して形成してなる導電性ローラである。 <2> is a conductive material obtained by disposing a resin layer on the radially outer side of the elastic layer in <1>, and forming the resin layer by spraying a paint on a shaft member on which the elastic layer has been formed. It is a sex roller.

＜３＞は、＜１＞もしくは＜２＞において、前記シャフト部材の長さ方向片側端部に、ギヤを一体的に形成してなる導電性ローラである。 <3> is a conductive roller obtained by integrally forming a gear at one end in the longitudinal direction of the shaft member in <1> or <2>.

＜４＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、前記シャフト部材を形成する前記樹脂は、汎用樹脂，汎用エンジニアリングプラスチック及びスーパーエンジニアリングプラスチックよりなる群から選ばれた少なくとも一種の合成樹脂である導電性ローラである。 <4> is any one of <1> to <3>, wherein the resin forming the shaft member is at least one synthetic resin selected from the group consisting of general-purpose resins, general-purpose engineering plastics, and super-engineering plastics. It is a certain conductive roller.

＜５＞は、＜４＞において、前記汎用エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックが、ポリアセタール，ポリアミド６，ポリアミド６・６，ポリアミド１２，ポリアミド４・６，ポリアミド６・１０，ポリアミド６・１２，ポリアミド１１，ポリアミドＭＸＤ６，ポリブチレンテレフタレート，ポリフェニレンオキサイド，ポリフェニレンサルファイド，ポリフェニレンエーテル，ポリエーテルスルホン，ポリカーボネート，ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリエーテルイミド，ポリスルホン，ポリエーテルエーテルケトン，ポリエチレンテレフタレート，ポリアリレートポリテトラフルオロエチレン，又は液晶ポリマーである導電性ローラである。 <5> is <4>, wherein the general-purpose engineering plastic or super engineering plastic is polyacetal, polyamide 6, polyamide 6, 6, polyamide 12, polyamide 4, 6, polyamide 6, 10, polyamide 6, 12, polyamide 11 , Polyamide MXD6, polybutylene terephthalate, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyphenylene ether, polyether sulfone, polycarbonate, polyimide, polyamide imide, polyether imide, polysulfone, polyether ether ketone, polyethylene terephthalate, polyarylate polytetrafluoroethylene, or A conductive roller that is a liquid crystal polymer.

＜６＞は、＜１＞〜＜５＞のいずれかにおいて、シャフト部材を形成する樹脂に含有される導電剤が、カーボンブラック，グラファイト，酸化スズ，酸化チタン，酸化亜鉛，ニッケル，アルミニウム及び銅よりなる群から選ばれた少なくとも一種である導電性ローラである。 <6> is any one of <1> to <5>, wherein the conductive agent contained in the resin forming the shaft member is carbon black, graphite, tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, nickel, aluminum, and copper The conductive roller is at least one selected from the group consisting of:

＜７＞は、＜１＞〜＜６＞のいずれかにおいて、前記シャフト部材を中空円筒体よりなるものとし、中空円筒体に、その外周面から半径方向内側に向かって延在する補強用リブを設けてなる導電性ローラである。 <7> is any one of <1> to <6>, wherein the shaft member is made of a hollow cylindrical body, and the reinforcing rib extends radially inward from the outer peripheral surface of the hollow cylindrical body. Is a conductive roller.

＜８＞は、＜７＞において、前記シャフト部材に、前記中空円筒体の半径方向中心に配置され中空円筒体を嵌通する金軸を設け、金軸を前記補強リブの半径方向内側端を支持するよう構成してなる導電性ローラである。 <8> is the method according to <7>, wherein the shaft member is provided with a gold shaft that is disposed at a center in the radial direction of the hollow cylindrical body and passes through the hollow cylindrical body, and the metal shaft is disposed at a radially inner end of the reinforcing rib. The conductive roller is configured to be supported.

＜９＞は、＜８＞において、前記中空円筒体を、複数の円筒部材を長さ方向に連結して構成してなる導電性ローラである。 <9> is a conductive roller obtained by connecting the plurality of cylindrical members in the length direction to the hollow cylindrical body in <8>.

＜１０＞は、＜１＞〜＜９＞のいずれかの導電性ローラを具えてなる画像形成装置である。 <10> is an image forming apparatus including the conductive roller according to any one of <1> to <9>.

＜１＞によれば、弾性層を、シャフト部材に導電剤を含有するシリコーンゴム材料もしくはウレタンゴム材料よりなる塗料をスプレー塗装して形成したので、高価な金型を多数用いる必要はなく、簡易なスプレー塗装装置と乾燥装置だけで、これらのローラを生産することができ、設備に要するコストを大幅に低減することができる。 According to <1>, since the elastic layer is formed by spraying a paint made of a silicone rubber material or a urethane rubber material containing a conductive agent on the shaft member, it is not necessary to use a large number of expensive molds, and simple These rollers can be produced with only a simple spray coating apparatus and drying apparatus, and the cost required for the equipment can be greatly reduced.

＜２＞によれば、樹脂層も、スプレー塗装により形成されるので、弾性層の形成に用いる設備を共用することができ、設備コストをなお一層低減することができる。 According to <2>, since the resin layer is also formed by spray coating, the equipment used for forming the elastic layer can be shared, and the equipment cost can be further reduced.

＜３＞によれば、シャフト部材の長さ方向片側端部に、ギヤを一体的に形成したので、電子写真装置に、導電性ローラを回転駆動するギヤを別途取り付ける必要がなく、電子写真装置としてのコストを低減することができる。 According to <3>, since the gear is integrally formed at one end portion in the longitudinal direction of the shaft member, it is not necessary to separately attach a gear for rotationally driving the conductive roller to the electrophotographic apparatus. The cost can be reduced.

＜４＞によれば、前記シャフト部材を形成する前記樹脂を、汎用樹脂，汎用エンジニアリングプラスチック及びスーパーエンジニアリングプラスチックよりなる群から選ばれた少なくとも一種の合成樹脂からなるものとしたので、広く用いられている樹脂成型機により成形が可能なことにより安価に製造でき、また、成型品形状の自由度を高くすることができ、さらには、リサイクル性も高めることができる。 According to <4>, since the resin forming the shaft member is made of at least one kind of synthetic resin selected from the group consisting of general-purpose resin, general-purpose engineering plastic, and super-engineering plastic, it is widely used. Since it can be molded by a resin molding machine, it can be manufactured at low cost, the degree of freedom of the shape of the molded product can be increased, and the recyclability can be improved.

＜５＞によれば、汎用エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックを、ポリアセタール，ポリアミド６，ポリアミド６・６，ポリアミド１２，ポリアミド４・６，ポリアミド６・１０，ポリアミド６・１２，ポリアミド１１，ポリアミドＭＸＤ６，ポリブチレンテレフタレート，ポリフェニレンオキサイド，ポリフェニレンサルファイド，ポリフェニレンエーテル，ポリエーテルスルホン，ポリカーボネート，ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリエーテルイミド，ポリスルホン，ポリエーテルエーテルケトン，ポリエチレンテレフタレート，ポリアリレートポリテトラフルオロエチレン，又は液晶ポリマーから選ばれたものとしたので、これらの材料は、安価に、しかも簡易に材料を入手することができ、また、曲げ強さ、吸水変化が少ないこと、耐熱性等、導電性ローラに必要とされる特性を具えており、好ましい。 According to <5>, general-purpose engineering plastics or super engineering plastics are made of polyacetal, polyamide 6, polyamide 6, 6, polyamide 12, polyamide 4, 6, polyamide 6, 10, polyamide 6, 12, polyamide 11, polyamide MXD6. Selected from polybutylene terephthalate, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyphenylene ether, polyethersulfone, polycarbonate, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polysulfone, polyetheretherketone, polyethylene terephthalate, polyarylate polytetrafluoroethylene, or liquid crystal polymer Therefore, these materials can be obtained inexpensively and easily. , Bending strength, it is less water changes, heat resistance and the like, which comprises the characteristics required for the conductive roller, preferred.

＜６＞によれば、シャフト部材を形成する樹脂に含有される導電剤を、カーボンブラック，グラファイト，酸化スズ，酸化チタン，酸化亜鉛，ニッケル，アルミニウム及び銅よりなる群から選ばれた少なくとも一種であるとしたので、導電性ローラに必要とされる体積抵抗率を付与させることができ、またこれらの材料は、流動性や曲げ強さに優れ、シャフト部材を形成するさいに有利なものなる。 According to <6>, the conductive agent contained in the resin forming the shaft member is at least one selected from the group consisting of carbon black, graphite, tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, nickel, aluminum, and copper. Therefore, the volume resistivity required for the conductive roller can be imparted, and these materials are excellent in fluidity and bending strength, and are advantageous in forming the shaft member.

＜７＞によれば、前記シャフト部材を中空円筒体よりなるものとし、中空円筒体に、その外周面から半径方向内側に向かって延在する補強用リブを設けて構成したので、感光ドラム等から受ける曲げに対する強度を上げ、その結果、印刷画像品質を向上させることができる。 According to <7>, the shaft member is made of a hollow cylindrical body, and the hollow cylindrical body is provided with reinforcing ribs extending radially inward from the outer peripheral surface thereof. Can increase the strength against bending, resulting in improved print image quality.

＜８＞によれば、前記シャフト部材に、前記中空円筒体の半径方向中心に配置され中空円筒体を嵌通する金軸を設け、金軸を前記補強リブの半径方向内側端を支持するよう構成したので、シャフト部材の曲げに対する強度をなお一層向上させることができる。 According to <8>, the shaft member is provided with a metal shaft that is disposed at a center in the radial direction of the hollow cylindrical body and passes through the hollow cylindrical body, and the metal shaft supports the radially inner end of the reinforcing rib. Since it comprised, the intensity | strength with respect to the bending of a shaft member can be improved further.

＜９＞によれば、複数の円筒部材を長さ方向に連結して前記中空円筒体を構成したので、部材の長さが短くなることによって向上する加工精度と、加工の容易さにより、導電性ローラを高精度で低コストのものにすることができる。 According to <9>, since the hollow cylindrical body is configured by connecting a plurality of cylindrical members in the length direction, the conductive accuracy is improved due to the processing accuracy that is improved by shortening the length of the member and the ease of processing. The high-precision roller can be made with high accuracy and low cost.

＜１０＞の発明によれば、＜１＞〜＜９＞のいずれかの導電性ローラを具えるので、前述の通り、導電性ローラの生産にかかるコストを低減することができ、ひいては、画像形成装置のコストを低減することができる。 According to the invention <10>, since the conductive roller according to any one of <1> to <9> is provided, as described above, the cost for production of the conductive roller can be reduced. The cost of the forming apparatus can be reduced.

本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。図１は、本実施形態の導電性ローラを示す断面図である。導電性ローラ１は、シャフト部材２の外周上に導電性の弾性層３を形成し、更にこの弾性層３上に導電性の樹脂層４を形成してなるが、樹脂層４は必須の構成ではない。シャフト部材２は、樹脂製の中実円柱体５、および、その両端に形成されたそれぞれの軸部６よりなり、これらの軸部６は、取付け状態において、図示していない、電子写真装置のローラ支持部に軸支される。 The embodiment of the present invention will be described in more detail. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the conductive roller of the present embodiment. The conductive roller 1 is formed by forming a conductive elastic layer 3 on the outer periphery of the shaft member 2, and further forming a conductive resin layer 4 on the elastic layer 3. The resin layer 4 is an essential component. is not. The shaft member 2 includes a resin solid cylindrical body 5 and respective shaft portions 6 formed at both ends thereof. These shaft portions 6 are not shown in the attached state of the electrophotographic apparatus. It is pivotally supported by the roller support.

シャフト部材２は、樹脂製であるので、これを金属等で形成する場合に比して、重量の大幅な増加を招くことなくシャフト部材２の径を大きくすることができ、また、樹脂は導電剤を含有するので、シャフト部材２は良好な導電性を有し、このことにより、導電性ローラ１の表面に所望の電位を付与することができる。 Since the shaft member 2 is made of resin, the diameter of the shaft member 2 can be increased without causing a significant increase in weight as compared with the case where the shaft member 2 is made of metal or the like. Since the agent is contained, the shaft member 2 has good conductivity, and thereby, a desired potential can be applied to the surface of the conductive roller 1.

シャフト部材２に用いる樹脂材料としては、適度の強度を有するとともに、射出成型等により成形可能なものであればよく、汎用樹脂やエンジニアリングプラスチックの中から適宜選定することができ、特に制限されるものではない。具体的には、エンジニアリングプラスチックとしては、例えば、ポリアセタール、ポリアミド樹脂（例えば、ポリアミド６、ポリアミド６・６、ポリアミド１２、ポリアミド４・６、ポリアミド６・１０、ポリアミド６・１２、ポリアミド１１、ポリアミドＭＸＤ６（メタキシレンジアミンとアジピン酸とから得られるポリアミド）等）、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレンなどを挙げることができる。また、汎用樹脂としては、ポリプロピレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリスチレン、ポリエチレンなどが挙げられる。その他、メラミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等を用いることもできる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。 The resin material used for the shaft member 2 is not particularly limited as long as it has an appropriate strength and can be molded by injection molding or the like, and can be appropriately selected from general-purpose resins and engineering plastics. is not. Specifically, as an engineering plastic, for example, polyacetal, polyamide resin (for example, polyamide 6, polyamide 6 · 6, polyamide 12, polyamide 4 · 6, polyamide 6 · 10, polyamide 6 · 12, polyamide 11, polyamide MXD6) (Polyxylene diamine and adipic acid)), polybutylene terephthalate, polyphenylene oxide, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, polyethersulfone, polycarbonate, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polysulfone, polyetheretherketone , Polyethylene terephthalate, polyarylate, liquid crystal polymer, polytetrafluoroethylene, and the like. Examples of the general-purpose resin include polypropylene, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, polystyrene, and polyethylene. In addition, a melamine resin, a phenol resin, a silicone resin, etc. can also be used. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

上記の中でも、特にエンジニアリングプラスチックが好ましく、さらに、ポリアセタール、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネートなどが、熱可塑性で成形性に優れ、かつ、機械的強度に優れる点より、好ましい。特に、ポリアミド６・６、ポリアミドＭＸＤ６、ポリアミド６・１２、あるいはこれらの混合樹脂が好適である。なお、熱硬化性樹脂を用いることに差し支えはないが、リサイクル性を考慮すれば熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。 Among the above, engineering plastics are particularly preferable, and polyacetal, polyamide resin, polybutylene terephthalate, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, polycarbonate, and the like are preferable because they are thermoplastic and have excellent moldability and mechanical strength. . In particular, polyamide 6 · 6, polyamide MXD6, polyamide 6 · 12, or a mixed resin thereof is preferable. Although there is no problem in using a thermosetting resin, it is preferable to use a thermoplastic resin in consideration of recyclability.

導電剤としては、樹脂材料中に均一に分散することができるものであれば各種のものを使用することが可能であるが、カーボンブラック粉末、グラファイト粉末、カーボンファイバーやアルミニウム、銅、ニッケルなどの金属粉末、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛などの金属酸化物粉末、導電性ガラス粉末などの粉末状導電剤が好ましく用いられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。この導電剤の配合量は、目的とする導電ローラの用途や状況に応じて適当な抵抗値が得られるように選定すればよく、特に制限されるものではないが、通常はシャフト部材２の材料全体に対して５〜４０重量％、特には、５〜２０重量％とすることが好ましい。 Various conductive agents can be used as long as they can be uniformly dispersed in the resin material, such as carbon black powder, graphite powder, carbon fiber, aluminum, copper, nickel, etc. A powdered conductive agent such as metal powder, metal oxide powder such as tin oxide, titanium oxide and zinc oxide, and conductive glass powder is preferably used. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. The blending amount of the conductive agent may be selected so as to obtain an appropriate resistance value according to the intended use and situation of the conductive roller, and is not particularly limited. Usually, the material of the shaft member 2 is used. It is preferable to set it as 5 to 40 weight% with respect to the whole, especially 5 to 20 weight%.

シャフト部材２の体積抵抗率については、上述のようにローラの用途等に応じて適宜設定すればよいが、通常は１×１０⁰〜１×１０¹²Ω・ｃｍ、好ましくは１×１０²〜１×１０¹⁰Ω・ｃｍ、より好ましくは１×１０⁵〜１×１０¹⁰Ω・ｃｍとする。 The volume resistivity of the shaft member 2 may be appropriately set according to the use of the roller as described above, but is usually 1 × 10 ⁰ to 1 × 10 ¹² Ω · cm, preferably 1 × 10 ² to. 1 × 10 ¹⁰ Ω · cm, more preferably 1 × 10 ⁵ to 1 × 10 ¹⁰ Ω · cm.

シャフト部材２の材料中には、必要に応じ補強や増量等を目的として各種導電性または非導電性の繊維状物やウィスカー、フェライトなどを配合することができる。繊維状物としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維などの繊維を挙げることができ、また、ウィスカーとしては、チタン酸カリウムなどの無機ウィスカーを挙げることができる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの配合量は、用いる繊維状物やウィスカーの長さおよび径、主体となる樹脂材料の種類や目的とするローラ強度等に応じて適宜選定することができるが、通常は材料全体の５〜７０重量％、特には１０〜２０重量％である。 In the material of the shaft member 2, various conductive or non-conductive fibrous materials, whiskers, ferrites, and the like can be blended as needed for the purpose of reinforcement or increase in weight. Examples of the fibrous material include fibers such as carbon fiber and glass fiber, and examples of the whisker include inorganic whiskers such as potassium titanate. These may be used singly or in combination of two or more. These blending amounts can be appropriately selected according to the length and diameter of the fibrous material or whisker to be used, the type of the main resin material, the intended roller strength, etc. 70% by weight, in particular 10-20% by weight.

シャフト部材２は、導電性ローラ１の芯部を構成するものであるため、ローラとして良好な性能を安定的に発揮させるために十分な強度が必要であり、通常、ＪＩＳＫ７１７１に準拠した曲げ強度で８０ＭＰａ以上、特に１３０ＭＰａ以上の強度を有することが好ましく、これにより良好な性能を長期にわたって確実に発揮することができる。なお、曲げ強度の上限については特に制限はないが、一般的には５００ＭＰａ以下程度である。 Since the shaft member 2 constitutes the core portion of the conductive roller 1, the shaft member 2 needs to have sufficient strength to stably exhibit good performance as a roller, and is usually bent according to JIS K 7171. It is preferable to have a strength of 80 MPa or more, particularly 130 MPa or more, whereby a good performance can be reliably exhibited over a long period of time. In addition, although there is no restriction | limiting in particular about the upper limit of bending strength, Generally it is about 500 Mpa or less.

図１には、シャフト部材２として中実円柱体５よりなるものを示したが、シャフト部材２に代えて、中空円筒体１３よりなるシャフト部材１２を用いることもでき、図２は、シャフト部材１２を用いた導電性ローラ１１を示す断面図である。導電性ローラ１１は、シャフト部材１２の外側に弾性層３、樹脂層４をこの順に形成してなる点については導電性ローラ１と同様である。シャフト部材１２は、中空円筒体１３とキャップ部材１２とを接着等により接合して形成され、中空円筒体１３は、円筒部１３ａ、底部１３ｂおよび軸部６よりなり、また、キャップ部材１４は蓋部１４ａと軸部６とよりなる。両方の軸部６は、取付け状態において、図示しない、電子写真装置のローラ支持部に軸支される。 In FIG. 1, the shaft member 2 is made of a solid cylindrical body 5, but instead of the shaft member 2, a shaft member 12 made of a hollow cylindrical body 13 can also be used, and FIG. 12 is a cross-sectional view showing a conductive roller 11 using 12. The conductive roller 11 is the same as the conductive roller 1 in that the elastic layer 3 and the resin layer 4 are formed on the outside of the shaft member 12 in this order. The shaft member 12 is formed by bonding a hollow cylindrical body 13 and a cap member 12 by bonding or the like. The hollow cylindrical body 13 includes a cylindrical portion 13a, a bottom portion 13b, and a shaft portion 6, and the cap member 14 is a lid. It consists of a portion 14 a and a shaft portion 6. Both shaft portions 6 are pivotally supported by a roller support portion of an electrophotographic apparatus (not shown) in the attached state.

シャフト部材２に代えて、中空のシャフト部材１２を用いることによりシャフト部材をより一層軽量にすることができ、特に導電性ローラの外径が１２mmを越える場合には、中空の構造とするのが好ましい。 By using a hollow shaft member 12 in place of the shaft member 2, the shaft member can be further reduced in weight. Particularly when the outer diameter of the conductive roller exceeds 12 mm, a hollow structure is used. preferable.

図３は、さらに、シャフト部材１２に代えてシャフト部材２２を用いた導電性ローラ２１を示す断面図であり、図４はその斜視図である。シャフト部材２２は、中空円筒体２３とキャップ部材２２とを接着等により接合して形成され、中空円筒体２３は、円筒部２３ａ、底部２３ｂ、ギヤ部７および軸穴部８よりなり、一方、キャップ部材２４は、導電性ローラ１１と同様に、蓋部２４ａと軸部６とよりなる。 3 is a sectional view showing a conductive roller 21 using a shaft member 22 instead of the shaft member 12, and FIG. 4 is a perspective view thereof. The shaft member 22 is formed by bonding the hollow cylindrical body 23 and the cap member 22 by bonding or the like. The hollow cylindrical body 23 includes a cylindrical portion 23a, a bottom portion 23b, a gear portion 7 and a shaft hole portion 8, while The cap member 24 includes a lid portion 24 a and a shaft portion 6, similarly to the conductive roller 11.

軸部６と軸穴部８とが、図示しない、電子写真装置のローラ支持部に軸支され、また、導電性ローラの回転駆動力は、ギヤ部７を介して直接シャフト部材に伝達される。このようなギヤ部７を有する中空円筒体２３であっても、シャフト部材２２を樹脂製としたので、これを射出成形等により一体的に成型することができ、シャフト部材２２を金属よりなるものとした場合には、ギヤ部を別部材としなければならないのに対比して、シャフト部材のコストを低減することができる。なお、ギヤ部７は、平歯車であってもハズバ歯車であっても、一体的に成型することができる。 The shaft portion 6 and the shaft hole portion 8 are pivotally supported by a roller support portion (not shown) of the electrophotographic apparatus, and the rotational driving force of the conductive roller is directly transmitted to the shaft member via the gear portion 7. . Even in the hollow cylindrical body 23 having such a gear portion 7, since the shaft member 22 is made of resin, it can be integrally formed by injection molding or the like, and the shaft member 22 is made of metal. In this case, the cost of the shaft member can be reduced as compared with the case where the gear portion must be a separate member. The gear portion 7 can be integrally molded, whether it is a spur gear or a haze gear.

また、中空円筒部１３ａ、または２３ａの肉厚は、強度的に十分であるかぎり、軽量化の点で薄い方が好ましく、例えば、０．３〜３ｍｍとすることができるが、一層好ましくは、１〜２ｍｍとするのがよい。 Further, the thickness of the hollow cylindrical portion 13a or 23a is preferably thin in terms of weight reduction as long as the strength is sufficient, for example, 0.3 to 3 mm, more preferably It is good to set it as 1-2 mm.

上記樹脂材料および導電剤等からなる配合材料を用いてシャフト部材２、１２、２２を形成するための方法としては、特に制限はなく、樹脂材料の種類などに応じて、公知の成形法の中から適宜選定することができるが、一般的には金型を用いる射出成形法が適用される。 The method for forming the shaft members 2, 12, and 22 using the blended material composed of the resin material and the conductive agent is not particularly limited, and may be a known molding method depending on the type of the resin material. In general, an injection molding method using a mold is applied.

図５は、中空円筒体２３を成形する金型３０を、閉止した状態において示す断面図であり、金型３０は筒型３１、コア型３２、およびランナ型３３よりなり、これらの型を、筒型３１の長さ方向に相互に離隔接近させることにより、金型の開放および閉止を行うよう構成される。金型３０を閉止した状態において、筒型３１とコア型３２とで形成されるキャビティ３５に、第一スプルー３６から、ランナ３７および第二スプルー３４を介して樹脂を注入し、その後、金型３０内でこれを冷却固化させることによって中空円筒体２３を成形することができる。また、ホットランナ方式を用いることによりランナ３７中の材料を無駄なく利用することもできる。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing the mold 30 for forming the hollow cylindrical body 23 in a closed state. The mold 30 includes a cylindrical mold 31, a core mold 32, and a runner mold 33. The mold 31 is configured to be opened and closed by being spaced apart from each other in the length direction of the cylindrical mold 31. In a state where the mold 30 is closed, resin is injected from the first sprue 36 through the runner 37 and the second sprue 34 into the cavity 35 formed by the cylindrical mold 31 and the core mold 32, and then the mold The hollow cylindrical body 23 can be formed by cooling and solidifying it in the inside 30. Further, by using the hot runner method, the material in the runner 37 can be used without waste.

ここで、筒型３１、コア型３２は周方向に分割されることのない構造を有するので、中空円筒体２３を周方向に均一なものとすることができる。また、コア型３２を用いる代りに、不活性ガスを導入し、このガスの圧力によって中空部を形成することもできる。 Here, since the cylindrical mold 31 and the core mold 32 have a structure that is not divided in the circumferential direction, the hollow cylindrical body 23 can be made uniform in the circumferential direction. Further, instead of using the core mold 32, an inert gas can be introduced, and the hollow portion can be formed by the pressure of this gas.

図６は、端部構造の異なるシャフト部材を示す側面図であり、図６（ａ）、図６（ｂ）は、端部の両方を軸部６で構成した例、図６（ｃ）は、端部の両方を軸穴部８で構成した例、図６（ｄ）、図６（ｅ）は、両端部の一方を軸部６で、他方を軸穴部８で構成した例をそれぞれ示す。また、図６（ｂ）〜図６（ｅ）の例は、一方の端部にギヤ部７を設けた例を示す。このほか、端部の両側にギヤ部７を設けることもでき、この場合、シャフト部材が動力伝達を仲介する機能を担うことになる。いずれの場合も、ギヤ部７は円筒部もしくは円柱部と一体的に形成することができる。 6A and 6B are side views showing shaft members having different end structures. FIGS. 6A and 6B are examples in which both end portions are configured by the shaft portion 6, and FIG. 6 and FIG. 6E are examples in which one of both ends is a shaft portion 6 and the other is a shaft hole portion 8 respectively. Show. Moreover, the example of FIG.6 (b)-FIG.6 (e) shows the example which provided the gear part 7 in one edge part. In addition, the gear part 7 can also be provided in the both sides of an edge part, and a shaft member bears the function which mediates power transmission in this case. In either case, the gear portion 7 can be formed integrally with the cylindrical portion or the column portion.

ここで、図６（ａ）に示したものは、シャフト部材２もしくは１２に対応し、図６（ｄ）に示したものはシャフト部材２２に対応する。 Here, what is shown in FIG. 6A corresponds to the shaft member 2 or 12, and what is shown in FIG. 6D corresponds to the shaft member 22.

また、図６に示したシャフト部材２、１２の軸部６は、図７（ａ）に斜視図で示すように、最も単純な形状の円柱状をなすが、この代わりに、例えば、図７（ｂ）に示すテーパ部を有するもの、図７（ｃ）に示すDカット加工を施したもの、図７（ｄ）に示す角柱状
のもの、図７（ｅ）に示す先尖端部を有するもの、図７（ｆ）に示す環状溝を有するもの、図７（ｇ）に示す段付部を有するもの、図７（ｈ）に示す、外周面にスプラインもしくはギヤ用外歯部が形成されたもの等を用いることができ、同様に、軸穴部８として、図７（ｉ）に斜視図で示した単純な丸穴形状のものの外、図７（ｊ）に示すＤ型断面形状のもの、図７（ｋ）に示す小判状断面形状のもの、図７（ｌ）に示す角穴形状のもの、図７（ｍ）に示す、内周面にスプラインもしくはギヤ用内歯部が形成されたもの、図７（ｎ）に示すテーパ穴部を有するもの、図７（ｏ）に示すキー溝付丸穴のものなども用いることができる。 Further, the shaft portions 6 of the shaft members 2 and 12 shown in FIG. 6 have the simplest cylindrical shape as shown in a perspective view of FIG. 7A. Instead, for example, FIG. 7b having a tapered portion, having a D-cut process as shown in FIG. 7C, a prismatic shape as shown in FIG. 7D, and having a pointed end as shown in FIG. 7 having an annular groove as shown in FIG. 7F, having a stepped portion as shown in FIG. 7G, and spline or gear external teeth as shown in FIG. 7H. Similarly, as the shaft hole portion 8, in addition to the simple round hole shape shown in the perspective view of FIG. 7 (k), an oval cross-sectional shape shown in FIG. 7 (k), a square hole shape shown in FIG. 7 (l), a spline on the inner peripheral surface shown in FIG. 7 (m) Alternatively, a gear formed with an inner tooth portion, a taper hole portion shown in FIG. 7 (n), a key groove round hole shown in FIG. 7 (o), or the like can be used.

さらに、図７（ｒ）に斜視図で示したギヤ部７に代えて、図７（ｐ）に示す段付部や、図７（ｑ）に示すやフランジ部等を用いることもできる。 Further, in place of the gear portion 7 shown in the perspective view of FIG. 7 (r), a stepped portion shown in FIG. 7 (p), a flange portion shown in FIG. 7 (q), or the like can be used.

図８は、図２に示したシャフト部材１２に代えて、シャフト部材５２を用いた導電性ローラ５１を示す斜視図であり、図は、シャフト部材５２を示す斜視図である。シャフト部材５２は中空円筒体５３と金軸５６とよりなり、中空円筒体５３には、その外周面から半径方向内側に向かって延在する補強用リブ５５が設けられ、また、中空円筒体５３は、その長さ方向に、複数の円筒部材５４を連結して構成される。このように、中空円筒体５３を複数の円筒部材５４からなるものとし、いわば長さ方向に分割したことで、従来の金属パイプや樹脂一体成形品の場合に比し部材の長さが短くなるため、加工の精度を向上することができるとともに、個々の部材の加工が容易になり、これにより生産性の向上にも寄与することができる。 FIG. 8 is a perspective view showing a conductive roller 51 using a shaft member 52 instead of the shaft member 12 shown in FIG. 2, and the figure is a perspective view showing the shaft member 52. The shaft member 52 includes a hollow cylindrical body 53 and a metal shaft 56. The hollow cylindrical body 53 is provided with reinforcing ribs 55 extending radially inward from the outer peripheral surface thereof. Is configured by connecting a plurality of cylindrical members 54 in the length direction thereof. As described above, the hollow cylindrical body 53 is composed of a plurality of cylindrical members 54, and the length of the members is shortened as compared to the case of a conventional metal pipe or a resin integrated molded product by dividing the hollow cylindrical body 53 in the length direction. Therefore, the processing accuracy can be improved, and the processing of individual members can be facilitated, thereby contributing to the improvement of productivity.

中空円筒体５３の半径方向中心に、中空円筒体を嵌通する金軸５６が配置され、金軸５６はそれらの補強リブ５５の半径方向内側端を支持するよう構成され、この構成により、ローラの剛性を向上して、曲げに対する強度を高めることができる。 At the center of the hollow cylinder 53 in the radial direction, a gold shaft 56 that passes through the hollow cylinder is arranged, and the gold shaft 56 is configured to support the radially inner ends of the reinforcing ribs 55, and this configuration causes the roller The strength of bending can be increased and the strength against bending can be increased.

円筒部材５４同士の連結手段としては、特に制限されるものではないが、例えば、図１０に示すような構造を例示することができ、その端部同士の嵌合により結合可能とすることができる。図示する円筒部材５４は、一方の端部６１Ａ側に凸部６２および回転止めピン６３を有し（図中の（ａ））、他方の端部６１Ｂ側に凹部６５および回転止め穴６６を有している（図中の（ｂ））。図中の（ｃ）は円筒部材５４の断面図である。このような構造を有する円筒部材５４同士を、端部６１Ａと端部６１Ｂとを対向させた状態で回転させながら嵌め合わせることで、凸部６２が凹部６５と、回転止めピン６３が回転止め穴６６と夫々嵌合して、互いに強固に結合することが可能となる。ローラは回転させて使用するものであるため、部材間の連結手段は、回転防止機構を備えていることが好適である。なお、図示する円筒部材５４においては、凸部６２および凹部６５において、芯出し用のテーパ加工が施されている。 The connecting means between the cylindrical members 54 is not particularly limited. For example, a structure as shown in FIG. 10 can be exemplified, and the coupling can be achieved by fitting the ends. . The cylindrical member 54 shown in the figure has a convex portion 62 and a rotation stop pin 63 on one end 61A side ((a) in the figure), and has a recess 65 and a rotation stop hole 66 on the other end 61B side. ((B) in the figure). (C) in the drawing is a cross-sectional view of the cylindrical member 54. The cylindrical members 54 having such a structure are fitted together while rotating with the end portions 61A and 61B facing each other, so that the convex portions 62 are the concave portions 65 and the rotation stop pins 63 are the rotation stop holes. 66 can be firmly coupled to each other. Since the roller is used by being rotated, it is preferable that the connecting means between the members includes a rotation preventing mechanism. In the cylindrical member 54 shown in the figure, the convex portion 62 and the concave portion 65 are tapered for centering.

本発明においては、シャフト部材５２自体の形状については特に制限されるものではなく、適宜所望の形状とすることができる。例えば、長手方向端部に当たる部材にギヤ部５７（図１１参照）やＤカット形状等の適宜形状の軸部などを形成しておくか、または、ギヤ部のみの部材をローラ本体形成後の端部に接合することで、シャフト部材５２の長さ方向端部に所望に応じこれら機能部品の形状を持たせることができる。これにより、軸を別途使用し、または、軸に複雑な加工をする必要がなくなり、また、機能部品の芯出しを行うことが容易となるメリットも得られる。 In the present invention, the shape of the shaft member 52 itself is not particularly limited, and can be appropriately set to a desired shape. For example, a gear portion 57 (see FIG. 11), a shaft portion having an appropriate shape such as a D-cut shape, or the like is formed on a member that hits the end portion in the longitudinal direction, or a member having only a gear portion is an end after forming the roller body By joining to the portion, the end portions of the shaft member 52 in the longitudinal direction can have the shapes of these functional parts as desired. Accordingly, there is no need to use a shaft separately or to perform complicated machining on the shaft, and it is possible to obtain an advantage that it is easy to center a functional component.

また、シャフト部材５２の外形は、図９等に示す円筒形状には限られず、図１２に示すような、長手方向両端部から中央部に向かい径大となるクラウン形状を有するものとすることもできる。従来のような金属パイプや樹脂一体成形品の場合、ローラ本体の外形はストレートな円柱形状とすることが一般的であり、中央部が両端部よりも径大であるクラウン形状などの対応は困難で、高額な金型製作による成形や、弾性層３の研磨、樹脂層４の塗工（ディップ等）の際の膜厚制御等が必要であった。本実施形態においては、中空円筒体５３を長さ方向に分割することにより、個々の部材の加工難易度を低くしているため、クラウン形状などにも容易に対応が可能となり、また、加工精度も良好に確保することが可能となる。なお、本実施形態において、ローラ本体を形成する部材の個数には特に制限はなく、強度やコスト性の観点から適宜定めればよい。 Further, the outer shape of the shaft member 52 is not limited to the cylindrical shape shown in FIG. 9 or the like, but may have a crown shape with a diameter increasing from both ends in the longitudinal direction toward the center as shown in FIG. it can. In the case of conventional metal pipes and resin-integrated products, the outer shape of the roller body is generally a straight cylindrical shape, and it is difficult to cope with a crown shape whose center is larger in diameter than both ends. Therefore, it is necessary to control the film thickness at the time of molding by expensive mold production, polishing of the elastic layer 3, coating of the resin layer 4 (dip etc.), and the like. In the present embodiment, by dividing the hollow cylindrical body 53 in the length direction, the processing difficulty of individual members is reduced, so that it is possible to easily cope with a crown shape and the like, and the processing accuracy Can be ensured well. In the present embodiment, the number of members forming the roller body is not particularly limited, and may be appropriately determined from the viewpoint of strength and cost.

中空円筒体５３を形成する材料としては、先にシャフト部材２について説明したと同様のものを用いることができ、また、金軸５６としては、例えば、硫黄快削鋼やアルミニウム、ステンレス鋼等に、ニッケル、亜鉛めっき等を施したものを用いることができる。 As a material for forming the hollow cylindrical body 53, the same material as described for the shaft member 2 can be used. Further, as the gold shaft 56, for example, sulfur free cutting steel, aluminum, stainless steel, or the like can be used. , Nickel, galvanized or the like can be used.

中空円筒体５３と金軸５６との間の結合は、通常、慣用の接着剤等により行えばよく、特に制限されないが、例えば、中空部材５４をオーブン等で加熱した状態で金軸５６を通し、その後冷却することにより、中空部材５４の樹脂材料を収縮させて金軸５６に対し固定する方法を用いることもできる。また、この結合手段として、金軸５６に溝やＤカット等を設けることも好ましい（図示せず）。この場合の結合手段も、前述した部材の場合と同様に回転防止機構を備えていることが好ましく、これにより使用時における金軸５６の空転を防止することができる。 The coupling between the hollow cylindrical body 53 and the metal shaft 56 may be usually performed by a conventional adhesive or the like, and is not particularly limited. For example, the hollow shaft 54 is passed through the metal shaft 56 while being heated in an oven or the like. Then, after cooling, the resin material of the hollow member 54 can be contracted and fixed to the metal shaft 56. Moreover, it is also preferable to provide a groove | channel, D cut, etc. in the metal shaft 56 as this connection means (not shown). The coupling means in this case is also preferably provided with an anti-rotation mechanism as in the case of the above-described member, so that the idle rotation of the metal shaft 56 during use can be prevented.

本実施形態の導電性ローラ５１は、複数の円筒部材５４を長さ方向に結合してシャフト部材５２を形成した後、その外周に弾性層３を設けることにより製造することができる。ここで、本実施形態に係る円筒部材５４により中空円筒体５３を形成する手順としては、特に制限されるものではないが、例えば、図１０に示すような嵌合構造を有する円筒部材５４の場合には、部材同士を直接結合して中空円筒体５３とすることもでき、また、嵌合構造を有しない場合には、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、金軸５６を個々の円筒部材５４に順次挿通した後、接着剤等により互いに固定してローラ形状とする方法を用いてもよい。 The conductive roller 51 of the present embodiment can be manufactured by forming a shaft member 52 by connecting a plurality of cylindrical members 54 in the length direction and then providing the elastic layer 3 on the outer periphery thereof. Here, the procedure for forming the hollow cylindrical body 53 by the cylindrical member 54 according to the present embodiment is not particularly limited. For example, in the case of the cylindrical member 54 having a fitting structure as shown in FIG. Alternatively, the members can be directly coupled to form a hollow cylindrical body 53. If the member does not have a fitting structure, the metal shaft 56 is provided as shown in FIGS. A method may be used in which each cylindrical member 54 is sequentially inserted and then fixed to each other with an adhesive or the like to form a roller.

弾性層３は、導電剤を含有するシリコーンゴムもしくはウレタンゴムよりなり、これらのゴムは、シャフト部材２に導電剤を含有するシリコーンゴム材料もしくはウレタンゴム材料よりなる塗料をスプレー塗装して形成されていることが本発明の特徴である。 The elastic layer 3 is made of silicone rubber or urethane rubber containing a conductive agent, and these rubbers are formed by spraying a paint made of a silicone rubber material or urethane rubber material containing a conductive agent on the shaft member 2. It is a feature of the present invention.

導電剤は、弾性層３の導電性を制御する目的で配合される。導電剤として電子導電剤およびイオン導電剤のいずれを用いてもよく、電子導電剤の場合、カーボン系導電剤は、少量の添加で高い導電性を得ることができる点において好ましい。カーボン系導電剤としては、ケッチェンブラックやアセチレンブラックを用いるのが好ましいが、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボンブラック、酸化カーボンブラック等のインク用カーボンブラック，熱分解カーボンブラック、グラファイト等も用いることができる。 The conductive agent is blended for the purpose of controlling the conductivity of the elastic layer 3. Either an electronic conductive agent or an ionic conductive agent may be used as the conductive agent. In the case of an electronic conductive agent, a carbon-based conductive agent is preferable in that high conductivity can be obtained with a small amount of addition. As the carbon-based conductive agent, ketjen black or acetylene black is preferably used, but carbon for rubber such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, and MT, carbon for ink such as oxidized carbon black, etc. Black, pyrolytic carbon black, graphite and the like can also be used.

カーボン系以外の電子導電剤としては、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物の微粒子；、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属の酸化物；導電性酸化チタンウイスカー、導電性チタン酸バリウムウイスカーのような透明なウィスカー；などを例示することができる。 Non-carbon electronic conductive agents include fine particles of metal oxides such as ITO, tin oxide, titanium oxide, and zinc oxide; metal oxides such as nickel, copper, silver, and germanium; conductive titanium oxide whiskers, conductive And transparent whiskers such as a conductive barium titanate whisker.

イオン導電剤としては、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ミ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，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，ヨウ素酸塩，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剤；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，ヨウ素酸塩，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剤を例示することができる。 Examples of ionic conductive agents include dodecyltrimethylammonium such as tetraethylammonium, tetrabutylammonium and lauryltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium such as hexadecyltrimethylammonium and stearyltrimethylammonium, ammonium such as benzyltrimethylammonium and modified aliphatic dimethylethylammonium. Organic ionic conducting agents such as perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, sulfate, alkylsulfate, carboxylate, sulfonate; Perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, trifluoromethyl sulfate, sulfate of alkali metal or alkaline earth metal such as sodium, calcium, magnesium It can be exemplified inorganic ion conductive agent such as phosphate salts.

導電剤として、２種類以上のものを混合して用いてもよく、この場合、印可される電圧の変動や環境の変化に対しても安定して導電性を発現することができる。混合例としては、カーボン系導電剤に、カーボン系以外の電子導電剤やイオン導電剤を混合したものをあげることができる。 Two or more kinds of conductive agents may be used as a mixture, and in this case, the conductivity can be stably exhibited even when applied voltage changes or environmental changes occur. As an example of mixing, a carbon-based conductive agent mixed with an electronic conductive agent other than a carbon-based conductive agent or an ionic conductive agent can be used.

弾性層３の硬度は、特に制限されるものではないが、導電性ローラ１を現像ローラとして用いた場合、アスカーＣ硬度で８０度以下、特に３０〜７０度とすることが好ましい。この場合、硬度が８０度を超えると、導電性ローラやトナーに加わる応力を緩和するという、弾性層本来の機能を発現しえなくなり、例えば、導電性ローラと潜像保持体との接触面積が小さくなり、良好な現像が行えなくなるおそれがある。更に、トナーに損傷を与え感光体や成層ブレードへのトナー固着などが発生して画像不良となりやすい。逆に、あまり低硬度にすると感光体や成層ブレードとの摩擦力が大きくなり、ジッターなどの画像不良が発生する虞がある。 The hardness of the elastic layer 3 is not particularly limited, but when the conductive roller 1 is used as a developing roller, the Asker C hardness is preferably 80 degrees or less, particularly preferably 30 to 70 degrees. In this case, if the hardness exceeds 80 degrees, the original function of the elastic layer, which is to relieve stress applied to the conductive roller and toner, cannot be expressed. For example, the contact area between the conductive roller and the latent image holding member is reduced. There is a risk that good development cannot be performed. Further, the toner is damaged, and the toner adheres to the photosensitive member or the layered blade. On the other hand, if the hardness is too low, the frictional force with the photoconductor and the layered blade increases, which may cause image defects such as jitter.

この弾性層３は、感光体や成層ブレードなどに当接して使用されるため、硬度を低硬度に設定する場合でも、圧縮永久歪をなるべく小さくすることが好ましく、具体的には２０％以下とすることが好ましい。 Since the elastic layer 3 is used in contact with a photoreceptor or a layered blade, even when the hardness is set to a low hardness, it is preferable to make the compression set as small as possible, specifically 20% or less. It is preferable to do.

弾性層３の表面粗さは、特に制限されるものではないが、導電性ローラ１を、樹脂層４を具えない現像ローラとして用いた場合、ＪＩＳ１０点平均粗さで１５μｍＲｚ以下、特に１〜１０μｍＲｚとすることが好ましい。表面粗さが１５μｍＲｚを超えると一成分現像剤（トナー）のトナー層の層厚や帯電の均一性が損なわれる場合があるが、１５μｍＲｚ以下とすることにより、トナーの付着性を向上させることができると共に、長期使用時でのローラの摩耗による画像劣化をより確実に防止し得る。 The surface roughness of the elastic layer 3 is not particularly limited, but when the conductive roller 1 is used as a developing roller that does not include the resin layer 4, the JIS 10-point average roughness is 15 μmRz or less, particularly 1 to 10 μmRz. It is preferable that If the surface roughness exceeds 15 μmRz, the layer thickness of the toner layer of the one-component developer (toner) and the uniformity of charging may be impaired. However, by adjusting the surface roughness to 15 μmRz or less, toner adhesion can be improved. In addition, image degradation due to roller wear during long-term use can be prevented more reliably.

弾性層３の半径方向外側に、導電性ローラの表面性状改質や耐久性向上のために樹脂層４を設けることができ、弾性層３と樹脂層４との相溶性を増加させるため、弾性層３にシリコーンゴムを用いた場合、樹脂層４の主剤を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、フッ素樹脂、アルキッドメラミン樹脂で構成することが好ましく、また、弾性層３としてウレタンゴムを用いた場合には、樹脂層４の主剤をポリウレタン樹脂とするのが好ましく、このことによって、弾性層３中の未反応物質と樹脂層４との反応、例えば未反応のイソシアネート等との反応等が起こり易くなるために、樹脂層４の成長を促進することができる。 A resin layer 4 can be provided on the outer side in the radial direction of the elastic layer 3 in order to improve the surface property of the conductive roller and improve the durability, and the compatibility between the elastic layer 3 and the resin layer 4 is increased. When silicone rubber is used for layer 3, the main component of resin layer 4 is preferably composed of urethane-modified acrylic resin, polyurethane resin, acrylic resin, polyamide resin, fluororesin, alkyd melamine resin, and urethane as elastic layer 3. When rubber is used, the main component of the resin layer 4 is preferably a polyurethane resin, which allows the reaction between the unreacted substance in the elastic layer 3 and the resin layer 4, for example, unreacted isocyanate or the like. Since reaction or the like easily occurs, the growth of the resin layer 4 can be promoted.

樹脂層４に配合される導電剤としては、弾性層３に配合される導電剤と同じものを用いることができる。 As the conductive agent blended in the resin layer 4, the same conductive agent blended in the elastic layer 3 can be used.

次に、導電性ローラ１の製造方法について説明する。図１４は、導電性ローラ１を製造するための工程を示す工程図であり、まず、シャフト部材準備工程７１で、外注先等から入手したシャフト部材を検査してこれを準備し、次いで、弾性層塗装工程７２で、シャフト部材２の半径方向外側に、弾性層３となる塗料をスプレー塗装したあと、これを乾燥させる。（弾性層乾燥工程７３） Next, a method for manufacturing the conductive roller 1 will be described. FIG. 14 is a process diagram showing a process for manufacturing the conductive roller 1. First, in the shaft member preparation process 71, the shaft member obtained from the subcontractor etc. is inspected and prepared, and then elastic In the layer coating step 72, the coating material to be the elastic layer 3 is spray-coated on the outer side in the radial direction of the shaft member 2, and then dried. (Elastic layer drying step 73)

導電性ローラ１に樹脂層４を設ける場合には、弾性層乾燥工程７３に続いて、樹脂層塗装工程７４にて、樹脂層４をスプレー塗装して形成したあと、樹脂層乾燥工程７５でこれを乾燥させ、導電性ローラ１の製造工程を完了する。 In the case where the resin layer 4 is provided on the conductive roller 1, the resin layer 4 is formed by spray coating in the resin layer coating step 74 following the elastic layer drying step 73, and then the resin layer drying step 75. And the manufacturing process of the conductive roller 1 is completed.

弾性層塗装工程７２では、図１５に模式図で示すように、シャフト部材２の両端の軸部６を、図示しない手段によって軸支するとともにその一方を駆動してシャフト部材２を回転（Ｂ方向）させるながら、塗料をシャフト部材２の周面に向けて噴射するスプレーガン７６を、シャフト部材２の軸方向（Ａ方向）に変位させ、シャフト部材２の回転とスプレーガン７６の併進とを同期させることによりシャフト部材２の周面に螺旋状に弾性層３となる塗膜を形成してゆく。 In the elastic layer coating step 72, as schematically shown in FIG. 15, the shaft portions 6 at both ends of the shaft member 2 are pivotally supported by means not shown, and one of them is driven to rotate the shaft member 2 (direction B). ), The spray gun 76 that sprays the paint toward the peripheral surface of the shaft member 2 is displaced in the axial direction (A direction) of the shaft member 2, and the rotation of the shaft member 2 and the translation of the spray gun 76 are synchronized. By doing so, a coating film that becomes the elastic layer 3 is formed in a spiral on the peripheral surface of the shaft member 2.

弾性層塗装工程７２で用いる塗料としては、導電剤を含有するシリコーンゴム材料もしくはウレタンゴム材料を溶剤に溶解したものを用いるが、このための溶媒としては、
トルエン、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）を例示することができる。 As the paint used in the elastic layer coating process 72, a silicone rubber material or a urethane rubber material containing a conductive agent is used in a solvent. As a solvent for this,
Toluene and MEK (methyl ethyl ketone) can be exemplified.

ここで、シャフト部材２と弾性層３との接着性を向上させるため、シャフト部材２の表面にプライマを塗布しておくことが好ましく、プライマとしては、例えば、合成ゴム系、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、シリコーンレジン系等の各種プライマを１種もしくは２種以上混合して用いることができる。 Here, in order to improve the adhesion between the shaft member 2 and the elastic layer 3, it is preferable to apply a primer to the surface of the shaft member 2, and examples of the primer include synthetic rubber, acrylic, and urethane. Various kinds of primers such as epoxy and silicone resin can be used alone or in combination of two or more.

樹脂層４を弾性層３の外側に形成する場合、スプレー塗装ではない方法によっても形成することができるが、弾性層３を形成する設備をそのまま樹脂層４の形成にも用いることができる点において、これをスプレー塗装によって形成するのが好ましい。この場合、図１５に示すところにおいて、シャフト部材２の代わりに、弾性層３を形成済みのシャフト部材２上に塗膜を形成すればよく、また、この場合の塗料としては、導電剤を含有するポリウレタン樹脂やウレタン変成アクリル樹脂等を、ＭＥＫ、ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）等の溶媒に溶解したものを用いればよい。 When the resin layer 4 is formed outside the elastic layer 3, it can be formed by a method other than spray coating. However, in that the equipment for forming the elastic layer 3 can be used as it is for forming the resin layer 4. This is preferably formed by spray coating. In this case, as shown in FIG. 15, instead of the shaft member 2, a coating film may be formed on the shaft member 2 on which the elastic layer 3 has been formed, and the paint in this case contains a conductive agent. What is necessary is just to use what melt | dissolved the polyurethane resin, urethane modified acrylic resin, etc. to melt | dissolve in solvents, such as MEK and MIBK (methyl isobutyl ketone).

本発明に係る導電性ローラは、普通紙複写機、普通紙ファクシミリ機、レーザビームプリンタ、カラーレーザビームプリンタ、トナージェットプリンタなどの画像形成装置に、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、現像ローラ、中間転写ローラ、トナー供給ローラ、クリーニングローラ、ベルト駆動ローラ、給紙ローラ等として装着して好適に用いられる。 The conductive roller according to the present invention includes an image forming apparatus such as a plain paper copier, a plain paper facsimile machine, a laser beam printer, a color laser beam printer, a toner jet printer, a charging roller, a developing roller, a transfer roller, a developing roller, It is preferably used as an intermediate transfer roller, toner supply roller, cleaning roller, belt drive roller, paper feed roller, or the like.

本発明に係る実施形態の導電性ローラを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electroconductive roller of embodiment which concerns on this invention. 他の実施形態の導電性ローラを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conductive roller of other embodiment. さらなる他の実施形態の導電性ローラを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electroconductive roller of further another embodiment. さらなる他の実施形態の導電性ローラを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the electroconductive roller of further another embodiment. 異なる構造の端部を有するシャフト部材を示す側面図である。It is a side view which shows the shaft member which has the edge part of a different structure. 中空円筒体を形成する金型を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the metal mold | die which forms a hollow cylindrical body. 軸部、軸穴部、ギヤ部の形状変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the shape modification of a shaft part, a shaft hole part, and a gear part. さらなる他の実施形態の導電性ローラを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the electroconductive roller of further another embodiment. 図８に示した導電性ローラのシャフト部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the shaft member of the electroconductive roller shown in FIG. 円筒部材を示す斜視図および断面図である。It is the perspective view and sectional drawing which show a cylindrical member. 図９に示したシャフト部材の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the shaft member shown in FIG. 図９に示したシャフト部材の他の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other modification of the shaft member shown in FIG. 円筒部材の連結方法を例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates the connection method of a cylindrical member. 本発明の導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 the electroconductive roller of this invention. スプレー塗装方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the spray coating method.

Explanation of symbols

１導電性ローラ
２シャフト部材
３弾性層
４樹脂層
５中実円柱体
５ａ金属製パイプの凸部
６軸部
６ａ軸部
６ｂ軸付きキャップの凹部
７ギア部
８軸穴部
１１導電性ローラ
１２シャフト部材
１３中空円筒体
１３ａ円筒部
１３ｂ底部
１４キャップ部材
１４ａ蓋部
２１導電性ローラ
２２シャフト部材
２３中空円筒体
２３ａ円筒部
２３ｂ底部
２４キャップ部材
２４ａ蓋部
３０金型
３１筒型
３２コア型
３３ランナ型
３４第二スプルー
３５キャビティ
３６第一スプルー
３７ランナ
５１導電性ローラ
５２シャフト部材
５３中空円筒体
５４円筒部材
５５補強用リブ
５６金軸
５７ギヤ部
６１Ａ円筒部材の一方の端部
６１Ｂ円筒部材の他方の端部
６２凸部
６３回転止めピン
６５凹部
６６回転止め穴
７１シャフト部材準備工程
７２弾性層塗装工程
７３弾性層乾燥工程
７４樹脂層塗装工程
７５樹脂層乾燥工程
７６スプレーガン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conductive roller 2 Shaft member 3 Elastic layer 4 Resin layer 5 Solid cylinder 5a Metal pipe convex part 6 Shaft part 6a Shaft part 6b Shafted cap concave part 7 Gear part 8 Shaft hole part 11 Conductive roller 12 Shaft Member 13 Hollow cylindrical body 13a Cylindrical portion 13b Bottom portion 14 Cap member 14a Lid portion 21 Conductive roller 22 Shaft member 23 Hollow cylindrical body 23a Cylindrical portion 23b Bottom portion 24 Cap member 24a Lid portion 30 Mold 31 Cylindrical shape 32 Core type 33 Runner type 34 Second sprue 35 Cavity 36 First sprue 37 Runner 51 Conductive roller 52 Shaft member 53 Hollow cylindrical body 54 Cylindrical member 55 Reinforcing rib 56 Metal shaft 57 Gear portion 61A One end portion of the cylindrical member 61B The other end of the cylindrical member End 62 Convex 63 Anti-rotation pin 65 Concave 66 Anti-rotation hole 7 Shaft member preparation step 72 the elastic layer coating step 73 the elastic layer drying process 74 resin layer coating process 75 resin layer drying step 76 spray gun

Claims

A conductive roller in which one or more elastic layers made of silicone rubber or urethane rubber containing a conductive agent are arranged on the radially outer side of a shaft member made of a resin-made hollow cylindrical body or solid cylindrical body containing a conductive agent. In
A conductive roller formed by spraying a paint made of a silicone rubber material or a urethane rubber material containing a conductive agent on the shaft member.

The conductive roller according to claim 1, wherein a resin layer is disposed outside the elastic layer in the radial direction, and the resin layer is formed by spraying a paint on a shaft member on which the elastic layer has been formed.

The conductive roller according to claim 1 or 2, wherein a gear is integrally formed at one end portion in the longitudinal direction of the shaft member.

The conductive roller according to claim 1, wherein the resin forming the shaft member is at least one synthetic resin selected from the group consisting of general-purpose resin, general-purpose engineering plastic, and super-engineering plastic.

The general-purpose engineering plastic or super engineering plastic is polyacetal, polyamide 6, polyamide 6, 6, polyamide 12, polyamide 4, 6, polyamide 6, 10, polyamide 6, 12, polyamide 11, polyamide MXD6, polybutylene terephthalate, polyphenylene oxide. 5. Polyphenylene sulfide, polyphenylene ether, polyethersulfone, polycarbonate, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polysulfone, polyetheretherketone, polyethylene terephthalate, polyarylate polytetrafluoroethylene, or a liquid crystal polymer. Conductive roller.

The conductive agent contained in the resin forming the shaft member is at least one selected from the group consisting of carbon black, graphite, tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, nickel, aluminum, and copper. The electroconductive roller in any one.

The conductivity according to any one of claims 1 to 6, wherein the shaft member is formed of a hollow cylindrical body, and a reinforcing rib extending radially inward from an outer peripheral surface of the hollow cylindrical body is provided. roller.

8. The shaft member is provided with a metal shaft that is disposed at a center in a radial direction of the hollow cylindrical body and fits through the hollow cylindrical body, and the metal shaft is configured to support a radially inner end of the reinforcing rib. The conductive roller described in 1.

The conductive roller according to claim 8, wherein the hollow cylindrical body is configured by connecting a plurality of cylindrical members in a length direction.

An image forming apparatus comprising the conductive roller according to claim 1.