JP2007210153A - Rubber roller, its manufacturing method, electrophotographic process cartridge and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子写真複写装置、プリンタ、静電記録装置等の画像形成装置において、感光体に当接配置される非直円筒状のゴムローラ、特に感光体上の静電潜像を可視像化するための現像ローラ、その製造方法、該現像ローラが組み込まれてなる電子写真プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関するものである。 The present invention provides a non-cylindrical rubber roller arranged in contact with a photosensitive member, particularly an electrostatic latent image on the photosensitive member, in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying apparatus, a printer, and an electrostatic recording apparatus. The present invention relates to a developing roller, a manufacturing method thereof, an electrophotographic process cartridge in which the developing roller is incorporated, and an image forming apparatus.
従来の電子写真方式を用いたプリンタにおいては、感光体が帯電ローラにより均一に帯電され、レーザ等により静電潜像を形成する。次に、現像容器内の現像剤が現像剤供給ローラ及び現像剤規制部材により適正電荷で均一に現像ローラ上に塗布され、感光体と現像ローラとの接触部で現像剤の転写(現像)が行われる。その後感光体上の現像剤は、定着ローラにより記録紙に転写され、熱と圧力により定着され、感光体上に残留した現像剤はクリーニングブレードによって除かれ、一連のプロセスが完了する。 In a printer using a conventional electrophotographic system, a photosensitive member is uniformly charged by a charging roller, and an electrostatic latent image is formed by a laser or the like. Next, the developer in the developer container is uniformly applied on the developing roller with a proper charge by the developer supplying roller and the developer regulating member, and the developer is transferred (developed) at the contact portion between the photosensitive member and the developing roller. Done. Thereafter, the developer on the photoconductor is transferred onto a recording sheet by a fixing roller and fixed by heat and pressure. The developer remaining on the photoconductor is removed by a cleaning blade, and a series of processes is completed.
上記電子写真方式を用いたプリンタにおいては様々なゴムローラが使用されている。一般に画像形成装置に使用されるゴムローラとして、上記で示した現像ローラ、帯電ローラ、定着ローラ等が挙げられる。これらゴムローラは感光体に接することが良好であることから、導電性弾性体が近年盛んに使用されている。これらゴムローラを均一なニップ層で他の部材に圧接する必要のある装置では、画像形成装置より得られる画像精度への要求により、ゴムローラの形状をクラウン形状や逆クラウンというような、ゴムローラの軸方向に沿って外径を連続的に変化させた非円筒状ゴムローラの必要性が高くなってきている。 Various rubber rollers are used in the printer using the electrophotographic system. The rubber roller generally used in the image forming apparatus includes the developing roller, the charging roller, and the fixing roller described above. Since these rubber rollers are in good contact with the photoreceptor, conductive elastic bodies have been actively used in recent years. In an apparatus that requires the rubber roller to be in pressure contact with another member with a uniform nip layer, depending on the demand for image accuracy obtained from the image forming apparatus, the rubber roller may be shaped like a crown or reverse crown in the axial direction of the rubber roller. Therefore, the need for a non-cylindrical rubber roller whose outer diameter is continuously changed along the line is increasing.
たとえば、現像ローラにおいては、回転する感光体に所定の圧力で圧接され回転する方式が多い。この現像ローラは、半導電領域の電気抵抗地を有することが必須であり、また、硬度が小さく、圧縮永久歪も小さい材料で構成されることが、良好な画像を得るために必要である。 For example, in the developing roller, there are many systems in which a rotating photosensitive member is pressed against the rotating photosensitive member with a predetermined pressure and rotated. This developing roller is required to have an electric resistance ground of a semiconductive region, and it is necessary for obtaining a good image that the developing roller is made of a material having low hardness and low compression set.
しかしながら、長手方向の長さがある程度長くなると、撓みが発生し感光体とのニップ幅が端部で広く中央部では狭いといった不均一な状況が発生する。これにより、現像ローラにより運ばれた現像剤が感光体へ供給される際、長手方向での現像剤の供給量が不均一になり、結果として得られる画像に不具合が発生する。 However, when the length in the longitudinal direction is increased to some extent, bending occurs, and a non-uniform situation occurs in which the nip width with the photoreceptor is wide at the end and narrow at the center. As a result, when the developer carried by the developing roller is supplied to the photoconductor, the amount of developer supplied in the longitudinal direction becomes non-uniform, resulting in a defect in the resulting image.
そこで均一なニップ幅を確保すべく、非円筒状ゴムローラの製造が多く必要とされてきている。 Therefore, many non-cylindrical rubber rollers have been required to ensure a uniform nip width.
従来、上述した非円筒状ゴムローラの製造方法として、押し出し法により未加硫ゴムを導電性軸体上に塗布する際、ゴム材料を供給するダイノズルよりゴム材料を一定供給させながら、前記導電性軸体の移動速度を長手方向に変化させて、前記導電性軸体上に塗布するゴム材料を変化させて非直円筒状ゴムローラを製造する手段が提案されている。(特許文献1参照)
また、押し出し法の別の手段として、上記ダイノズルより供給されるゴム材料の供給量を変化させて非直円筒状ゴムローラを製造する手段も提案されている。(特許文献2参照)
As another means of the extrusion method, means for manufacturing a non-rectilinear cylindrical rubber roller by changing the supply amount of the rubber material supplied from the die nozzle has been proposed. (See Patent Document 2)
しかしながら、上記従来例では従来の技術では非直円筒状ゴムローラを作成する際、未加硫ゴムがダイスより吐出するときに未加硫ゴムがすえるため、非直円筒状部であるゴムローラの端部が大きく跳ね上がり振れ精度が悪い可能性があった。 However, in the above conventional example, when the non-cylinder-shaped rubber roller is made in the conventional technique, the unvulcanized rubber is replaced when the unvulcanized rubber is discharged from the die. There was a possibility that the jumping accuracy would be poor.
端部の精度の良い非円筒状ゴムローラを得るためには、未加硫ゴムをあらかじめ長めに導電性軸体上に塗布し、精度の悪い端部を切り落として、非円筒状ローラを得る方法が取られている。しかしながら、導電性軸体上に長めに塗布できないような形状の場合、精度の悪いゴム端部を完全に切り落とすことは出来ずに、精度の良い非円筒状のゴムローラを得ることは困難である。 In order to obtain a non-cylindrical rubber roller with good end accuracy, there is a method in which a non-cylindrical roller is obtained by previously applying unvulcanized rubber on a conductive shaft body in advance and cutting off the inaccurate end portion. Has been taken. However, in the case of a shape that cannot be applied on the conductive shaft for a long time, it is difficult to obtain a highly accurate non-cylindrical rubber roller without completely cutting off the end of the rubber with poor accuracy.
また、精度の悪い端部を多く取り除く必要があり、原材料の未加硫ゴムを多く必要とすることになるという課題を抱えている。 Moreover, it is necessary to remove a lot of inaccurate ends, and there is a problem that a large amount of raw material unvulcanized rubber is required.
本発明は前記の課題を解決するもので、本発明の目的は、ゴム材料を前記導電性軸体上にリング形状の塗工ヘッドを用いて被覆することにより形成し、かつゴム材料を導電性軸体上に塗布量を長手方向に制御した後、前記ゴム材料を硬化させることにより、非円筒状部であるゴムローラ端部の精度が良好なゴムローラを得られる製造方法を提供することに有り、その製造方法によって得られるゴムローラを提供することにある。 The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to form a rubber material by coating the conductive shaft body with a ring-shaped coating head and to make the rubber material conductive. After controlling the coating amount on the shaft body in the longitudinal direction, by curing the rubber material, to provide a manufacturing method that can obtain a rubber roller with good accuracy of the end of the rubber roller that is a non-cylindrical part, It is to provide a rubber roller obtained by the manufacturing method.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ついに発明に至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors finally came to the invention.
本出願に係る第1の発明によれば、導電性軸体と前記導電性軸体の外周に形成された非直円筒状を有する弾性層から成るゴムローラの製造方法において、常温で液状のゴム材料を、前記軸体上にリング形状の塗工ヘッドを用いて前記ゴム材料の塗布量を長手方向に制御しながら被覆する工程を有し、前記ゴム材料を硬化させることにより非直円筒状を有することを特徴とするゴムローラの製造方法である。 According to the first invention of the present application, in a method of manufacturing a rubber roller comprising a conductive shaft body and an elastic layer having a non-cylindrical cylindrical shape formed on the outer periphery of the conductive shaft body, a rubber material that is liquid at room temperature Having a non-cylindrical shape by curing the rubber material using a ring-shaped coating head on the shaft body while controlling the coating amount of the rubber material in the longitudinal direction. This is a method of manufacturing a rubber roller.
また、本出願に係る第2の発明によれば、前記リング形状の塗工ヘッドのリングの中心に導電性軸体を設置し、塗工ヘッドに設けられたスリットよりゴム材料を塗工ヘッドと前記導電性軸体の隙間に一定供給し、かつ前記導電性軸体の速度を調整することにより、前記ゴム材料を前記導電性軸体上に被覆させた後、前記ゴム材料を硬化させて形成された弾性層を非直円筒状になるようにした上記のゴムローラの製造方法である。 According to the second invention of the present application, a conductive shaft is installed at the center of the ring-shaped coating head ring, and the rubber material is applied to the coating head through a slit provided in the coating head. The rubber material is coated on the conductive shaft body by supplying a constant amount to the gap between the conductive shaft bodies and adjusting the speed of the conductive shaft body, and then the rubber material is cured. This is a method for manufacturing the rubber roller in which the elastic layer is formed in a non-cylindrical shape.
また、本出願に係る第3の発明によれば、前記ゴムローラの非直円筒状部を形成する手段として、前記ゴム材料を前記導電性軸体上に被覆する際に前記導電性軸体の前記ゴム材料の被覆時の移動速度を連続的に速度を加減することを特徴とする上記のゴムローラの製造方法である。 According to the third invention of the present application, as means for forming the non-right cylindrical portion of the rubber roller, when the rubber material is coated on the conductive shaft body, the conductive shaft body has the The method of manufacturing a rubber roller as described above, wherein the moving speed at the time of coating the rubber material is continuously adjusted.
また、本出願に係る第4の発明によれば、前記導電性軸体の移動速度において、最高速度と最低速度の移動速度の比、または最低速度/最高速度の値が85%以上100%以下であることを特徴とする上記のゴムローラの製造方法である。 According to the fourth invention of the present application, in the moving speed of the conductive shaft body, the ratio of the moving speed between the highest speed and the lowest speed, or the value of the lowest speed / maximum speed is 85% or more and 100% or less. It is a manufacturing method of said rubber roller characterized by the above-mentioned.
また、本出願に係る第5の発明によれば、前記ゴムローラにおいて、前記ゴム材料が硬化後の弾性層の肉厚の最大値が2mmより大きく6mm以下であり、かつゴムローラ内の外径の最大値と最小値の差が弾性層の最大肉厚の0%以上10%以下であることを特徴とする上記のゴムローラの製造方法である。 According to a fifth aspect of the present application, in the rubber roller, the maximum thickness of the elastic layer after the rubber material is cured is greater than 2 mm and equal to or less than 6 mm, and the maximum outer diameter in the rubber roller. The difference between the minimum value and the minimum value is 0% to 10% of the maximum thickness of the elastic layer.
また、本出願に係る第6の発明によれば、前記ゴムローラにおいて、前記ゴム材料が硬化後の弾性層の肉厚の最大値が2mmより大きく5mm以下であることを特徴とする上記のゴムローラの製造方法である。 According to a sixth aspect of the present invention, in the rubber roller, the maximum thickness of the elastic layer after the rubber material is cured is greater than 2 mm and less than or equal to 5 mm. It is a manufacturing method.
また、本出願に係る第7の発明によれば、上記のいずれかに記載の方法により製造されるゴムローラである。 Moreover, according to 7th invention which concerns on this application, it is a rubber roller manufactured by the method in any one of said.
また、本出願に係る第8の発明によれば、前記ゴムローラが表面に現像剤を担持させて現像剤の薄膜を形成し、この現像剤の薄膜から潜像現像剤を潜像保持体表面に付着させ、静電潜像を可視化する現像ローラであることを特徴とする上記のゴムローラである。 According to the eighth invention of the present application, the rubber roller carries a developer on its surface to form a thin film of developer, and the latent image developer is applied to the surface of the latent image holding member from the thin film of developer. The rubber roller described above, wherein the rubber roller is a developing roller that is attached to visualize the electrostatic latent image.
また、本出願に係る第9の発明によれば、静電潜像を保持する静電保持体と、非磁性現像剤を表面に担持する現像ローラとを接触させることにより前記静電潜像を可視化する現像方法において、前記現像ローラ表面に現像剤を担持して現像剤の薄膜を形成し、この現像剤の薄膜から潜像現像剤を潜像保持体表面に付着させ、静電潜像を可視化する上記の現像ローラを用いたことを特徴とする現像方法である。 According to the ninth aspect of the present application, the electrostatic latent image is obtained by bringing an electrostatic holding body that holds the electrostatic latent image into contact with a developing roller that carries a nonmagnetic developer on the surface. In the developing method for visualizing, a developer is carried on the surface of the developing roller to form a thin film of the developer, and a latent image developer is adhered to the surface of the latent image holding member from the thin film of the developer to form an electrostatic latent image. A developing method using the above-described developing roller to be visualized.
また、本出願に係る第10の発明によれば、現像ローラが装着されてなり、前記現像ローラの表面に現像剤の薄層を形成し、前記現像ローラを感光体に接触させて前記感光体表面に前記現像剤を供給することにより前記感光体表面に可視画像を形成させる電子写真プロセスカートリッジにおいて、前記現像ローラが、上記の現像ローラであることを特徴とする電子写真プロセスカートリッジである。 According to a tenth aspect of the present application, a developing roller is mounted, a thin layer of developer is formed on the surface of the developing roller, and the developing roller is brought into contact with the photosensitive member to thereby form the photosensitive member. In the electrophotographic process cartridge in which a visible image is formed on the surface of the photosensitive member by supplying the developer to the surface, the developing roller is the developing roller described above.
また、本出願に係る第11の発明によれば、現像ローラが装着されてなり、前記現像ローラの表面に現像剤の薄層を形成し、前記現像ローラを感光体に接触させて前記感光体表面に前記現像剤を供給することにより前記感光体表面に可視画像を形成させる画像形成装置において、前記現像ローラが、上記の現像ローラであることを特徴とする画像形成装置である。 According to an eleventh aspect of the present application, the developing roller is mounted, a thin layer of developer is formed on the surface of the developing roller, and the developing roller is brought into contact with the photosensitive member to thereby form the photosensitive member. In the image forming apparatus for forming a visible image on the surface of the photosensitive member by supplying the developer to the surface, the developing roller is the developing roller described above.
以上説明したように、本出願に係る発明によれば、非直円筒状ゴムローラを容易に製造することが可能であり、また、常温で液状のゴム材料を使用することによりゴムがすえることがなく、端部の精度が優れた非直円筒状ゴムローラを製造することが可能である。 As described above, according to the invention of the present application, it is possible to easily manufacture a non-cylindrical rubber roller, and it is possible to prevent rubber from being used by using a liquid rubber material at room temperature. It is possible to produce a non-cylindrical rubber roller with excellent end accuracy.
その結果、所定の精度を有する非直円筒状ゴムローラを製造する際、精度の低い端部の切り落とし量が少なく、導電性軸体上の両端部により近い部分にまでゴム材料を塗布することが可能である。それにより、画像形成装置として使用されるゴムローラのコンパクト化が可能となった。 As a result, when manufacturing a non-cylindrical cylindrical rubber roller with a predetermined accuracy, the amount of cut off of the end portion with low accuracy is small, and it is possible to apply the rubber material to a portion closer to both end portions on the conductive shaft body. It is. As a result, the rubber roller used as the image forming apparatus can be made compact.
同時に、使用するゴム材料の収率が良い傾向が得られ、コストの削減にもつながっている。 At the same time, the yield of the rubber material used tends to be good, leading to cost reduction.
また、上記のようにして製造されたゴムローラを画像形成装置内の現像ローラとして使用した場合、感光体とのニップ幅が均一となり、端部の形状が優れていることから、得られる画像において両端部と中央部の濃度の違いや、画像両端部における現像ローラピッチの濃度ムラといった画像弊害は良化された。 Further, when the rubber roller manufactured as described above is used as a developing roller in the image forming apparatus, the nip width with the photosensitive member is uniform and the end shape is excellent, so that both ends of the obtained image are obtained. The image adverse effects such as the difference in density between the central portion and the central portion and the uneven density of the developing roller pitch at both ends of the image are improved.
以下、本発明に係る非直円筒状ゴムローラの製造方法について各実施の形態を図面に基づいて説明する。図2に、本発明の実施形態の非直円筒状ゴムローラの製造方法が適用された装置を示す概略図である。 Embodiments of a method for producing a non-cylindrical rubber roller according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic view showing an apparatus to which the method for producing a non-cylindrical rubber roller according to the embodiment of the present invention is applied.
一例を示すと本実施形態の塗工装置では、図2に示すように架台1の上に略垂直にコラム2が取り付けられ、さらに架台1とコラム2の上部に精密ボールネジ3が略垂直に取り付けられている。14はリニアガイドであり精密ボールネジ3と平行に2本がコラム2上に取り付けている。
As an example, in the coating apparatus of this embodiment, as shown in FIG. 2, a
LMガイド4はリニアガイド14と精密ボールネジ3と連結し、サーボモータ5よりプーリ6を介して回転運動が伝達され図2中の矢印の方向に昇降できるようになっている。
The
コラム2には円筒状の導電性軸体101の外周面に塗布液を吐出するリング形状の塗工ヘッド8が取り付けられている。
A ring-shaped
さらにLMガイド3上にブラケット7が取り付けられブラケット7には、ゴムローラの導電性軸体101を保持し固定するワーク下保持軸9が略垂直に取り付けられ、また逆側のゴムローラの導電性軸体101を保持するワーク上保持軸10の中心軸がブラケット7の上部に取り付けられ、ワーク上保持軸はワーク下保持軸9に対向して略同芯になるように配置して導電性軸体を保持している。さらにリング形状の塗工ヘッド8の中心軸はワーク下保持軸9とワーク上保持軸10の移動方向と平行となるようにそれぞれに支持され、また、ワーク下保持軸9およびワーク上保持軸10が昇降移動時において塗工ヘッド8の内側に開口した環状スリットに成っている吐出口の中心軸とワーク下保持軸9およびワーク上保持軸10の中心軸が略同芯になるように調節してある。このような構成により塗工ヘッド8の環状スリットに成っている吐出口の中心軸を導電性軸体の中心軸に略同芯に合わせることができリング形状の塗工ヘッドの内周面と前記導電性軸体101の外周面との間に均一な隙間が形成される。
Further, a
また、ゴム材料の供給口11は、ゴム材料搬送用の配管12を介して材料供給弁13に接続されている。材料供給弁13は、その手前に混合ミキサー、材料供給ポンプ、材料定量吐出装置、材料タンク等を備え、定量(単位時間当たりの量が一定)の塗布を吐出可能なモノとしている。
The rubber
次に本装置による、導電性軸体101上にゴム材料を塗布する工程の概要を説明する。ワーク下保持軸9およびワーク上保持軸10に取り付けられた導電性軸体101は、サーボモータ5の回転速度をプログラミング制御することにより規定の速度で上下に移動することが可能である。導電性軸体101上に塗布するゴム材料の塗布量は、前記塗工ヘッドより吐出されるゴム材料が一定の場合、導電性軸体の移動速度に依存する。すなわち、導電性軸体の移動速度が速い場合には導電性軸体上に塗布されるゴム量は少なくなり、得られるゴムローラの肉厚は薄くなる。
Next, an outline of a process of applying a rubber material on the
このように、塗工ヘッドを用いて導電性軸体にゴム材料を塗布する時に、ゴム材料の吐出量を一定にして、導電性軸体の移動速度をその長さ方向の部位により変化させることにより、導電性軸体の長さ方向の部位によりゴム材料の膜厚すなわちゴムローラの外径を長手方向に沿って変化させたゴムローラを製造することができる。この未加硫のゴムローラを加硫仕上げすることにより、外周形状がクラウン形状や逆クラウン形状といったゴムローラが得られる。 In this way, when applying a rubber material to the conductive shaft using the coating head, the discharge rate of the rubber material is made constant and the moving speed of the conductive shaft is changed depending on the portion in the length direction. Thus, it is possible to manufacture a rubber roller in which the film thickness of the rubber material, that is, the outer diameter of the rubber roller is changed along the longitudinal direction by a portion in the length direction of the conductive shaft body. By subjecting this unvulcanized rubber roller to vulcanization finishing, a rubber roller whose outer peripheral shape is a crown shape or a reverse crown shape is obtained.
ここで、前記導電性軸体の移動速度の最高速度と最低速度の比、または最低速度/最高速度の値が85%以上100%以下に設定される。 Here, the ratio of the maximum speed and the minimum speed of the moving speed of the conductive shaft body, or the value of the minimum speed / maximum speed is set to 85% or more and 100% or less.
最高速度と最低速度の比が85%より小さい値になると、移動速度の変化量が大きく、装置の精度をより高めにする必要があり、設備の投資に多くの費用がかかることになる。より好ましくは、93%以上97%以下である。 When the ratio between the maximum speed and the minimum speed is less than 85%, the amount of change in the moving speed is large, and it is necessary to increase the accuracy of the apparatus. More preferably, it is 93% or more and 97% or less.
また、前記導電性軸体上に形成される非直円筒状ゴムローラの肉厚の最大値は2mmより大きく6mm以下であり、好ましくは2mmより大きく5mm以下であり、好適には3mm以上5mm以下である。ゴムローラの肉厚が2mm以下になると、得られるゴムローラの硬度は高いものであり、画像形成装置として使用する場合、当接する部材に与えるストレスが強く、寿命の低下を招く可能性が高い。また肉厚が6mmより大きくなると、上記リング形状の塗工ヘッドにより吐出されるゴム量を多くする必要があり、ゴム材料を供給する供給ポンプの精度をより高める必要がある。より好ましい範囲としては3mm以上5mm以下である。 The maximum thickness of the non-cylindrical rubber roller formed on the conductive shaft is greater than 2 mm and not greater than 6 mm, preferably greater than 2 mm and not greater than 5 mm, preferably not less than 3 mm and not greater than 5 mm. is there. When the thickness of the rubber roller is 2 mm or less, the hardness of the obtained rubber roller is high, and when used as an image forming apparatus, the stress applied to the abutting member is strong, and there is a high possibility that the lifetime will be shortened. When the wall thickness is larger than 6 mm, it is necessary to increase the amount of rubber discharged by the ring-shaped coating head, and it is necessary to further improve the accuracy of the supply pump that supplies the rubber material. A more preferable range is 3 mm or more and 5 mm or less.
なお、ゴムローラ内の外径の最大値と最小値の差が弾性層の最大肉厚の0%以上10%以下である。最大値と最小値の差が弾性層の最大肉厚の10%より大きくなると、得られたゴムローラの端部形状の精度が悪く、画像形成装置として使用する場合、画像両端部と感光体とのニップが不均一になるために、ゴムローラピッチで発生する濃度ムラの画像弊害が発生し、要求する画像性能を得ることが出来ない。より好ましい範囲としては3%以上8%以下である。 The difference between the maximum value and the minimum value of the outer diameter in the rubber roller is 0% or more and 10% or less of the maximum thickness of the elastic layer. If the difference between the maximum value and the minimum value is larger than 10% of the maximum thickness of the elastic layer, the accuracy of the end shape of the obtained rubber roller is poor, and when used as an image forming apparatus, the image end device and the photoconductor Since the nip is non-uniform, image defects such as density unevenness generated at the rubber roller pitch occur, and the required image performance cannot be obtained. A more preferable range is 3% or more and 8% or less.
ここで、前記ゴムローラの肉厚および形状振れ測定方法の一例を示す。肉厚および形状振れ測定は、前記導電性軸体を回転軸としてゴムローラを回転させ、回転軸と垂直に非接触レーザー測長器(キーエンス製 LS−5000)を設置し、前記導電性軸体の端面を基準として、ゴムローラの外周面までの距離を測定し、肉厚とした。また、測定した肉厚の測定箇所における最大値と最小値の差を形状振れの値とした。測定箇所はゴムローラ両端部より1mmずつ中心に近づいた箇所およびゴムローラの中心部(長手方向において真中の位置)を測定した。 Here, an example of a method for measuring the thickness and shape deflection of the rubber roller will be described. For the measurement of wall thickness and shape deflection, a rubber roller is rotated about the conductive shaft as a rotation axis, a non-contact laser length measuring device (LS-5000 manufactured by Keyence) is installed perpendicularly to the rotation axis, and the conductive shaft is measured. Using the end surface as a reference, the distance to the outer peripheral surface of the rubber roller was measured to obtain a wall thickness. Further, the difference between the maximum value and the minimum value at the measurement location of the measured wall thickness was taken as the shape shake value. The measurement location was measured at a location approaching the center by 1 mm from both ends of the rubber roller and a central portion of the rubber roller (a center position in the longitudinal direction).
本発明のゴムロールの一例を図3に示す。 An example of the rubber roll of the present invention is shown in FIG.
本発明のゴムロールは導電性軸体101の周囲に弾性層102を有し、その外周に表面層103を配置したものである。なお、表面層については1層である必要は無く多層になっても構わない。
The rubber roll of the present invention has an
本発明で利用されるゴムローラの導電性軸体は、例えば、炭素鋼合金表面に5μm 厚さの工業ニッケルメッキを施した円柱である。導電性軸体101を構成する材料としては他にも、たとえば鉄、アルミニウム、チタン、銅およびニッケル等の合金やこれら金属を含むステンレス、ジュラルミン、真鍮及び青銅の合金、さらにカーボンブラックや炭素繊維をプラスティックで固めた複合材料等の剛直で導電性を示す公知の材料を使用することもできる。また、形状としては、円柱状のほかに中心部分を空洞とした円筒形状とすることもできる。導電性軸体の外径は、通常4〜10mmの範囲とされる。
The conductive shaft body of the rubber roller used in the present invention is, for example, a cylinder having a carbon steel alloy surface subjected to industrial nickel plating having a thickness of 5 μm. In addition to the materials constituting the
上記導電性軸体の外周上に、導電性弾性層を形成することができる。導電性弾性層を形成するのに好ましい材料は、種々の液状ゴムを用いることができる。具体的には、ジエン系ゴム、シリコーンゴム、多硫化ゴム、ウレタンゴム等のゴム材料が挙げられる。また他の成分を加えて成形して被服層とした際、所望の機械物性を与える限り、これらのゴム材料を単独であるいは2種以上を混合して用いることもできる。また、前記ゴム材料は常温で液状のゴム材料であり、B型粘度計における25℃での粘度が100〜10000ポアズであることが望ましい。B型粘度計における粘度が100未満であると、重力に対してゴム材料の形状を保持することが出来ず、精度の悪いゴムローラしか得ることが出来ない。また、粘度が10000を超えると、ゴム材料の構造破壊のための応力が大きくかかり、得られたゴムローラの表面にはくぼみやスジが発生しやすくなる。なお、B型粘度計(東京計器製)で、No4スピンドルを用いて、回転数12rpmで粘度を測定した。 A conductive elastic layer can be formed on the outer periphery of the conductive shaft body. As a preferable material for forming the conductive elastic layer, various liquid rubbers can be used. Specific examples include rubber materials such as diene rubber, silicone rubber, polysulfide rubber, and urethane rubber. In addition, these rubber materials can be used alone or in admixture of two or more as long as they give desired mechanical properties when molded by adding other components. The rubber material is a liquid rubber material at room temperature, and the viscosity at 25 ° C. in a B-type viscometer is preferably 100 to 10,000 poise. If the viscosity of the B-type viscometer is less than 100, the shape of the rubber material cannot be maintained against gravity, and only a rubber roller with poor accuracy can be obtained. On the other hand, when the viscosity exceeds 10,000, a stress for structural destruction of the rubber material is applied, and the surface of the obtained rubber roller is likely to be indented or streaked. The viscosity was measured with a B-type viscometer (manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.) using a No. 4 spindle at 12 rpm.
そのうち、画像形成装置用に使用される場合、前述のように求められる硬度や圧縮永久歪の点から考慮してシリコーンゴムを利用することが望ましい。液状シリコーンゴムとしては、加工性に優れている、硬化反応に伴う副生成物の発生がないため寸法安定性が良好である、硬化後の物性が安定している等の理由から、付加反応架橋型液状シリコーンゴムが好ましい。 Among them, when used for an image forming apparatus, it is desirable to use silicone rubber in consideration of the required hardness and compression set as described above. Liquid silicone rubber has excellent processability, has no dimensional stability due to the absence of by-products associated with the curing reaction, and has been subjected to addition reaction crosslinking for reasons such as stable physical properties after curing. Type liquid silicone rubber is preferred.
液状シリコーンゴムは、例えば式1で表されるオルガノポリシロキサン、および式2で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンを含み、さらに触媒や他の添加物を適宜含む組成物であることができる。
The liquid silicone rubber can be a composition containing, for example, an organopolysiloxane represented by
オルガノポリシロキサンはシリコーンゴム原料のベースポリマーである。加工特性および得られるシリコーンゴム組成物の特性等の観点から、オルガノポリシロキサンの分子量は1万以上100万以下が好ましく、平均分子量は5万以上70万以下が好ましい。 Organopolysiloxane is a base polymer of a silicone rubber raw material. From the viewpoints of processing characteristics and characteristics of the resulting silicone rubber composition, the molecular weight of the organopolysiloxane is preferably 10,000 to 1,000,000, and the average molecular weight is preferably 50,000 to 700,000.
オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、硬化工程における付加反応の架橋剤の働きをするもので、一分子中のケイ素原子結合水素原子の数は2コ以上であり、硬化反応を最適に行わせるために、3個以上のポリマーが好ましい。ポリオルガノハイドロジェンシロキサンの分子量に特に制限は無く、例えば1000から10000まで含まれるが、硬化反応を適切に行わせるために、比較的低分子量(1000以上5000以下)が好ましい。 Organohydrogenpolysiloxane functions as a crosslinking agent for addition reaction in the curing process, and the number of silicon atom-bonded hydrogen atoms in one molecule is 2 or more, and in order to perform the curing reaction optimally, Three or more polymers are preferred. The molecular weight of the polyorganohydrogensiloxane is not particularly limited and is, for example, from 1000 to 10,000, but a relatively low molecular weight (1000 or more and 5000 or less) is preferable in order to appropriately perform the curing reaction.
液状シリコーンゴムに含ませることのできる導電剤としては、例えば、導電性可塑剤、KSCN、LiClO4、NaClO4、4級アンモニウム塩等のイオン伝導物質、アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀等の金属系の粉体や繊維;酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化物;硫化銅、硫化亜鉛等の金属化合物粉;又は適当な粒子の表面を酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化モリブデンや、亜鉛、アルミニウム、金、銀、銅、クロム、コバルト、鉄、鉛、白金、ロジウムを電解処理、スプレー塗工、混合振とうにより付着させた粉体;アセチレンブラック、ケッチェンブラック、PAN系カーボンブラック、ピッチ系カーボンブラック等のカーボン粉が挙げられる。 Examples of the conductive agent that can be included in the liquid silicone rubber include conductive plasticizers, ion conductive materials such as KSCN, LiClO 4 , NaClO 4 , quaternary ammonium salts, aluminum, palladium, iron, copper, silver, and the like. Metal-based powders and fibers; metal oxides such as titanium oxide, tin oxide, and zinc oxide; metal compound powders such as copper sulfide and zinc sulfide; or the surface of appropriate particles such as tin oxide, antimony oxide, indium oxide, and oxidation Powder with molybdenum, zinc, aluminum, gold, silver, copper, chromium, cobalt, iron, lead, platinum, rhodium deposited by electrolytic treatment, spray coating, mixed shaking; acetylene black, ketjen black, PAN And carbon powders such as carbon black and pitch carbon black.
被覆材料中の導電性を有する材料の含有量としては、イオン導電性を持つ化合物の場合、0.01〜15質量%の範囲であることが好ましく、0.1〜10質量%の範囲であることがより好ましい。0.01%より少ない場合は導電性を発揮するのに十分な量ではなく、15質量%より多い場合は、それ以上導電性の効果は得られにくい。 As content of the material which has electroconductivity in coating | covering material, in the case of the compound which has ionic conductivity, it is preferable that it is the range of 0.01-15 mass%, and is the range of 0.1-10 mass%. It is more preferable. If the amount is less than 0.01%, the amount is not sufficient to exhibit conductivity. If the amount is more than 15% by mass, the effect of conductivity is hardly obtained.
カーボンブラックなどの場合はその種類にもよるが、5〜40質量%の範囲であることが好ましく、10〜30質量%であることがより好ましい。5質量%より少ない場合は導電性を発揮するのに十分な量ではなく、40質量%より多い場合はポリマー量とのバランスが悪くなり、電子写真で使用するローラとして好ましい機械特性が出せなくなる。 In the case of carbon black or the like, depending on the type, it is preferably in the range of 5 to 40% by mass, more preferably 10 to 30% by mass. When the amount is less than 5% by mass, the amount is not sufficient for exhibiting electrical conductivity. When the amount is more than 40% by mass, the balance with the amount of polymer is poor, and preferable mechanical properties as a roller used in electrophotography cannot be obtained.
液状シリコーンゴムに含ませることのできる補強充填剤及び増量剤としては、例えば、ヒュームドシリカ、湿式シリカ、石英微粉末、ケイソウ土、カーボンブラック、酸化亜鉛、塩基性炭酸マグネシウム、活性炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、二酸化チタン、タルク、雲母粉末、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ガラス繊維、有機補強剤、有機充填剤を挙げることができる。これらの充填剤の表面を有機珪素化合物、例えば、ポリジオルガノシロキサン等で処理して疎水化してもよい。充填量は、0〜70質量%の範囲であることが好ましく、0〜30質量%であることがより好ましい。70質量%より多い場合はポリマー量とのバランスが悪くなり、電子写真で使用するゴムローラとして好ましい機械特性が出せなくなる。 Examples of reinforcing fillers and extenders that can be included in the liquid silicone rubber include fumed silica, wet silica, quartz fine powder, diatomaceous earth, carbon black, zinc oxide, basic magnesium carbonate, activated calcium carbonate, and silica. Examples thereof include magnesium oxide, aluminum silicate, titanium dioxide, talc, mica powder, aluminum sulfate, calcium sulfate, barium sulfate, glass fiber, organic reinforcing agent, and organic filler. The surface of these fillers may be hydrophobized by treating with an organosilicon compound such as polydiorganosiloxane. The filling amount is preferably in the range of 0 to 70% by mass, and more preferably 0 to 30% by mass. When the amount is more than 70% by mass, the balance with the polymer amount is deteriorated, and mechanical properties preferable as a rubber roller used in electrophotography cannot be obtained.
充填剤や導電剤の種類および添加量は材料降伏値およびチキソトロピーインデックスを制御するのに重要である。添加する粒子径が小さいほど表面積は大きくなるため未加硫材料の粘性は増大し、さらにその粒子の分散状態が良いほど材料降伏値やチキソトロピーインデックスは大きくなる。さらに、粒子形状が球状に近い場合や粒子の表面活性基がポリマーと親和性が強い場合などゴム分子に働く補強効果が大きくなり同様の傾向がある。また、粒子径の違うものや親和性の違うものを混合することによってチキソトロピーインデックスを小さくする傾向がある。 The type and amount of filler and conductive agent are important for controlling the material yield value and thixotropy index. The smaller the particle size added, the larger the surface area, so the viscosity of the unvulcanized material increases, and the better the dispersion of the particles, the higher the material yield value and thixotropy index. Furthermore, when the particle shape is almost spherical or when the surface active group of the particle has a strong affinity with the polymer, the reinforcing effect acting on the rubber molecule is increased and the same tendency is observed. In addition, there is a tendency to reduce the thixotropy index by mixing those having different particle diameters or different affinity.
液状シリコーンゴムに含ませることのできる可塑剤としては、例えば、ポリジメチルシロキサンオイル、ジフェニルシランジオール、トリメチルシラノール、フタル酸誘導体、アジピン酸誘導体、軟化剤としては、例えば、潤滑油、プロセスオイル、コールタール、ヒマシ油、老化防止剤としては、例えば、フェニレンジアミン類、フォスフェート類、キノリン類、クレゾール類、フェノール類、ジチオカルバメート金属塩類、耐熱剤としては、例えば、酸化鉄、酸化セリウム、水酸化カリウム、ナフテン酸鉄、ナフテン酸カリウム、そのほか加工助剤、着色剤、紫外線吸収剤、難燃剤、耐油性向上剤、発泡剤、スコーチ防止剤、粘着付与剤、滑剤等を添加できる。 Examples of plasticizers that can be included in the liquid silicone rubber include polydimethylsiloxane oil, diphenylsilanediol, trimethylsilanol, phthalic acid derivatives, adipic acid derivatives, and softeners such as lubricating oil, process oil, and coal. Examples of tar, castor oil, and anti-aging agents include phenylenediamines, phosphates, quinolines, cresols, phenols, dithiocarbamate metal salts, and heat-resistant agents such as iron oxide, cerium oxide, and hydroxide. Potassium, iron naphthenate, potassium naphthenate, other processing aids, colorants, ultraviolet absorbers, flame retardants, oil resistance improvers, foaming agents, scorch inhibitors, tackifiers, lubricants, and the like can be added.
微粉末状の導電剤や充填剤を分散させる手段としては、従来から利用される手段、たとえば、ロールニーダー、バンバリーミキサー、ロールミル、プラネタリーミキサーなどを適宜利用すればよい。 As a means for dispersing the fine powdered conductive agent and filler, a conventionally used means such as a roll kneader, a Banbury mixer, a roll mill, a planetary mixer or the like may be used as appropriate.
本発明では以上のようにして形成されたゴムローラの表面に更に表層として樹脂層を形成することもできる。表層を形成する理由としては、画像形成装置として使用する際の耐久性の向上、現像剤や他の部材に対する帯電付与、あるいはゴムローラ内部のオイルなどのブリードを防ぐ役割がある。 In the present invention, a resin layer can also be formed as a surface layer on the surface of the rubber roller formed as described above. The reason for forming the surface layer is to improve durability when used as an image forming apparatus, to impart charge to the developer and other members, or to prevent bleeding such as oil inside the rubber roller.
表層を形成する材料としては、各種のポリアミド、フッ素樹脂、水素添加スチレン−ブチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、オレフィン樹脂等が挙げられる。 Examples of the material for forming the surface layer include various polyamides, fluororesins, hydrogenated styrene-butylene resins, urethane resins, silicone resins, polyester resins, phenol resins, imide resins, olefin resins, and the like.
これらの表層を構成する材料は、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、パールミル等のビーズを利用した従来公知の分散装置を使用して分散させる。得られた表層形成用の分散体は、スプレー塗工法、ディッピング法等により導電性基体の表面に塗工される。本発明においては、ゴムローラの表面が均一に粗面となることが好ましいので、特にスプレー塗工が好ましく用いられる。 These materials constituting the surface layer are dispersed using a conventionally known dispersion apparatus using beads such as a sand mill, a paint shaker, a dyno mill, a pearl mill or the like. The obtained dispersion for forming the surface layer is applied to the surface of the conductive substrate by a spray coating method, a dipping method or the like. In the present invention, the surface of the rubber roller is preferably uniformly rough, and spray coating is particularly preferably used.
表層の厚みとしては、低分子量成分がしみ出してきて感光体を汚染することを防止する観点から5μm以上が好ましく、ゴムローラが硬くなり、融着が発生することを防止する観点から50μm以下が好ましい。より好ましくは10〜30μmである。 The thickness of the surface layer is preferably 5 μm or more from the viewpoint of preventing the low molecular weight component from seeping out and contaminating the photoreceptor, and is preferably 50 μm or less from the viewpoint of preventing the rubber roller from becoming hard and causing fusion. . More preferably, it is 10-30 micrometers.
上記の如くして形成する表層中に質量平均粒径が1〜20μmの微粒子を分散させることにより、ローラ表面の凹凸を形成することができる。このような目的に使用する微粒子としては、例えば、ポリメチルメタクリル酸メチル微粒子、シリコーンゴム微粒子、ポリウレタン微粒子、ポリスチレン微粒子、アミノ樹脂微粒子、フェノール樹脂微粒子等のプラスチックピグメントが挙げられるが、特にポリメチルメタクリル酸メチル微粒子及びシリコーンゴム微粒子が好ましい、これらの微粒子は前記表層の約5〜40質量%(この微粒子を除く表層構成成分の総質量に対して)の範囲で添加することが好ましい。 Asperities on the roller surface can be formed by dispersing fine particles having a mass average particle diameter of 1 to 20 μm in the surface layer formed as described above. Examples of the fine particles used for such purpose include plastic pigments such as polymethyl methyl methacrylate fine particles, silicone rubber fine particles, polyurethane fine particles, polystyrene fine particles, amino resin fine particles, and phenol resin fine particles. Methyl acid fine particles and silicone rubber fine particles are preferable. These fine particles are preferably added in a range of about 5 to 40% by mass of the surface layer (based on the total mass of surface layer constituent components excluding the fine particles).
図1は、本発明のゴムローラを現像ローラとして用いた現像装置、およびゴムローラを現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、定着ローラ、加圧ローラの少なくとも1つ以上として用いた画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 FIG. 1 shows a schematic configuration of a developing device using the rubber roller of the present invention as a developing roller, and an image forming device using the rubber roller as at least one of a developing roller, a charging roller, a transfer roller, a fixing roller, and a pressure roller. It is sectional drawing shown.
この画像形成装置では、潜像担持体としての感光体21が矢印A方向に回転し、感光体21を帯電処理するための帯電ローラ22によってそこを通過した感光体21の領域が一様に帯電され、更にこの帯電領域において、静電潜像を書き込む露光手段であるレーザ光23により、その表面に静電潜像が形成される。静電潜像は、感光体21に対して近接配置され、画像形成装置本体に対し着脱可能な現像装置35によって現像剤たるトナーを付与されることにより現像され、トナー像として可視化(顕在化)される。
In this image forming apparatus, the photosensitive member 21 as a latent image carrier rotates in the direction of arrow A, and the region of the photosensitive member 21 passing therethrough is uniformly charged by the charging
現像には、露光部にトナー像を形成するいわゆる反転現像などの方式が利用できる。可視化された感光体21上のトナー像(画像)は、転写ローラ29によって紙などの転写紙33に転写される。トナー像を転写された転写紙33は、定着ローラ32と加圧ローラ36により定着処理され、装置外に排紙されプリント動作が終了する。転写ローラ29は、感光体21のトナー像を保持する領域に、転写紙33をその裏面から押当てて、トナー像を転写紙の表面に転写させるもので、感光体のトナー像を保持する領域と逆に帯電していることで、トナー像の転写が促進される。転写紙33の感光体21の表面への押し当ては、感光体21と転写ローラ29とが接触している部分に、これらの回転に伴って、転写紙33が自動的に挿入されることにより達成される。
For development, a method such as so-called reversal development in which a toner image is formed on the exposed portion can be used. The visualized toner image (image) on the photoreceptor 21 is transferred onto a
一方、転写されずに感光体21上に残存した転写残トナーはクリーニングブレード30により掻き取られ廃トナー容器31に収納され、クリーニングされた感光体21に対して上記のプロセスを繰り返すことで、同一画像のコピーや、新たな画像の転写を行うことができる。 On the other hand, the untransferred toner remaining on the photosensitive member 21 without being transferred is scraped off by the cleaning blade 30 and stored in the waste toner container 31, and the same process is performed by repeating the above process on the cleaned photosensitive member 21. Images can be copied and new images can be transferred.
図示した例では、現像装置35は、一成分現像剤として現像剤28を収容した現像装置34と、現像容器34内の長手方向に延在する開口部に位置し感光体21と対向設置された現像剤担持体としての現像ローラ25とを備え、感光体21上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。
In the example shown in the figure, the developing device 35 is located opposite to the photosensitive device 21 in a developing
尚、現像ローラ25は感光体21と当接幅をもって接触している。現像装置においては、弾性を有する現像剤供給ローラ26が、現像容器34内で、現像剤規制部材27の現像ローラ25表面との当接部に対し現像ローラ25回転方向上流側に当接され、かつ、回転可能に支持されている。現像剤供給ローラ26の構造としては、発泡骨格状スポンジ構造や軸体上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ25への現像剤28供給および未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。本実施形態においては、軸体上にポリウレタンフォームを設けた直径16mmの現像剤供給ローラ26を用いた。
The developing
この現像剤供給ローラ26の現像ローラ25に対する当接幅としては、1〜8mmが有効であり、また、現像ローラ25に対してその当接部において相対速度をもたせることが好ましく、本実施形態においては、当接幅を3mmに設定し、現像剤供給ローラ26の周速として現像動作時に50mm/s(現像ローラ25との相対速度は130mm/s)となるように駆動手段(図示せず)により所定タイミングで回転駆動させている。
As the contact width of the
通常、現像容器34と現像ローラ25、現像剤供給ローラ26、現像剤28、現像剤規制部材27などが一体となったプロセスカートリッジとして使用され、部品交換等はプロセスカートリッジの状態でおこなわれる。さらに、感光体21、廃トナー容器31、帯電ローラ22を含んだ現像装置35のようなプロセスカートリッジも用いられる。
Normally, the developing
以下に、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
なお、以下に記載する具体例では、特に明記しない限り、各例において利用される試薬等は、市販の高純度品を用いた。 In the specific examples described below, commercially available high-purity products were used as reagents used in the respective examples unless otherwise specified.
〔弾性層ゴム材料〕
弾性層の形成には液状のシリコーンゴムを用いた。液状シリコーンゴムは、オルガノポリシロキサンに充填剤としてシリカ粉末、石英粉末、カーボンブラック等を配合しベース材料とした。さらに硬化触媒として白金化合物を微量配合したものを混合物Aとし、オルガノハイドロジェンポリシロキサンを配合したものを混合物Bとし、それぞれリングコート機に付随の原料タンク1、原料タンク2にセットし、圧送ポンプを使用してスタチックミキサーに送り出し混合物Aと混合物Bを1:1の比率で混合した。
[Elastic layer rubber material]
Liquid silicone rubber was used to form the elastic layer. The liquid silicone rubber was used as a base material by blending organopolysiloxane with silica powder, quartz powder, carbon black or the like as a filler. Further, a mixture of a small amount of a platinum compound as a curing catalyst is referred to as a mixture A, and a mixture of an organohydrogenpolysiloxane as a mixture B, which are respectively set in the
〔製造方法〕
導電性軸体には鉄表面に化学ニッケルメッキを施したものを使用し、表面にプライマーを塗布(DY39−051:東レダウコーニングシリコーン社製)し、電気炉で150度、30分の熱処理を行った。プライマー処理後の導電性軸体(ワーク)をリングコート機ワーク保持軸部に配置し、上保持軸10と下保持軸でクランプ後、ワークを塗工開始位置まで下降して停止させ、ワークが上昇開始するのと同時に、リング塗工ヘッドから一定吐出量で材料が吐出し、規定の速度でワークを移動させながらゴム材料を塗布した。
〔Production method〕
For the conductive shaft, use iron whose surface is chemically nickel-plated, apply a primer on the surface (DY39-051: manufactured by Toray Dow Corning Silicone), and heat-treat at 150 degrees for 30 minutes in an electric furnace. went. Place the conductive shaft (work) after primer treatment on the ring coater work holding shaft, clamp it with the upper holding
つぎに、塗工後のワークを水平にした状態で回転させながら近赤外線ヒータで照射し、加熱硬化させてゴムローラを成形した。その後、シリコーンゴム弾性層の硬化後の物性を安定させ、シリコーンゴムローラ中の反応残渣及び未反応低分子分を除去する等を目的として、電気炉で200℃で4時間の熱処理をした。 Next, a rubber roller was formed by irradiating with a near-infrared heater while rotating the coated workpiece in a horizontal state, and curing it by heating. Thereafter, heat treatment was carried out at 200 ° C. for 4 hours in an electric furnace for the purpose of stabilizing the physical properties after curing of the silicone rubber elastic layer and removing reaction residues and unreacted low molecular components in the silicone rubber roller.
液状シリコーンゴム材料(分子量 Mw=100000) 80質量%
カーボンブラック(電気化学工業製デンカブラック粉状) 7質量%
なお、デンカブラックは登録商標である。
Liquid silicone rubber material (Molecular weight Mw = 100000) 80% by mass
Carbon black (Denka black powder, manufactured by Denki Kagaku Kogyo) 7% by mass
Denka Black is a registered trademark.
シリカ(日本アエルジル製AEROSIL50) 13質量%
なお、AEROSILは登録商標である。
Silica (AEROSIL50 made by Nippon AERZIL) 13% by mass
AEROSIL is a registered trademark.
上記の配合物をプラネタリーミキサーを用いて30分間混合脱泡し、シリコーンゴムベース材料を得た。さらにこのベース材料100部に対して、塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液(白金含有量3質量%)0.02部を加えて混合し混合物Aとし、粘度10cpsのオルガノハイドロジェンポリシロキサン(SiH含有量1質量%)1.5部を加えて混合し混合物Bとした。混合物Aと混合物Bをそれぞれ、原料タンク1、原料タンク2にセットし、圧送ポンプを使用してスタチックミキサーに送り出し混合物Aと混合物Bを1:1の比率で混合した。
The above blend was mixed and defoamed for 30 minutes using a planetary mixer to obtain a silicone rubber base material. Furthermore, 0.02 part of an isopropyl alcohol solution of chloroplatinic acid (
この材料を用いて、リング塗工ヘッド内径φ15.0mm、ワーク上昇速度を塗工開始時は11.0mm/secであり、長手方向の長さに対して20%の位置までは2次関数的に上昇速度を減少させていき、長手方向の長さに対して20%の位置に到達後では上昇速度を10.5mm/secに固定し、さらに80%の位置に到達後、上昇速度を2次関数的に増加させ、塗工終了時には上昇速度が11.0mm/secとなるように設定し、材料吐出量1680mm3/secで塗工し、φ7mmの導電性軸体の周囲に長さ250mmの液状ゴム材料層を形成した。さらに、塗工後、ワークに衝撃を与えないようにすみやかにヒータに移動し、水平にした状態で30rpmで回転させ、赤外線ヒータ(ハイベック社製HYL25:ワークヒータ距離60mm、出力780W)で4分間加熱硬化させて最大外径14.6mmのゴムローラを成形し、その後電気炉で200℃で4時間の熱処理をした。 Using this material, the inner diameter of the ring coating head is 15.0 mm, the workpiece rising speed is 11.0 mm / sec at the start of coating, and up to 20% of the length in the longitudinal direction is a quadratic function. After reaching 20% of the length in the longitudinal direction, the rising speed is fixed at 10.5 mm / sec. After reaching 80%, the rising speed is reduced to 2%. degree function increased, at the time of coating ends set to increase speed is 11.0 mm / sec, and coated with a material discharge rate 1680mm 3 / sec, the length 250mm around the conductive shaft of φ7mm A liquid rubber material layer was formed. Further, after coating, move quickly to the heater so as not to give an impact to the workpiece, rotate at 30 rpm in a horizontal state, and 4 minutes with an infrared heater (HYL25, manufactured by Hybek: workpiece heater distance 60 mm, output 780 W) A rubber roller having a maximum outer diameter of 14.6 mm was formed by heat curing, and then heat-treated at 200 ° C. for 4 hours in an electric furnace.
〔導電性表面層〕
ポリウレタンポリオールプレポリマー 100質量部
(商品名:タケラックTE5060;三井武田ケミカル社製。タケラックは登録商標。)
イソシアネート 63質量部
(商品名:コロネート2521;日本ポリウレタン株式会社製。コロネートは登録商標。)
カーボンブラック 20質量部
(商品名:MA100;三菱化学社製)
ウレタン粒子 20質量部
(商品名:C400;根上工業社製)
上記原料混合液にMEKを加えサンドミルで1時間分散した。分散後さらにMEKを加え固形分20%〜30%の範囲で(膜厚が20μmとなるように)調整したものを導電性表面層の原料液とした。この導電性表面層の原料液中に、上記の導電性弾性層の形成を終えた導電性軸体を浸漬して、導電性弾性層の外表面をコーティングした後、引上げて自然乾燥させた。次いで、140℃にて60分間加熱処理することで、コーティングされた導電性表面層の原料の硬化を行ない、導電性表面層を導電性弾性層の外周面上に積層させて、表面粗さ(Rz)7.2μmの導電性表面層を形成し、現像ローラを作成した。
[Conductive surface layer]
100 parts by mass of polyurethane polyol prepolymer (trade name: Takelac TE5060; manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd. Takelac is a registered trademark)
63 parts by mass of isocyanate (trade name: Coronate 2521; manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd. Coronate is a registered trademark)
20 parts by mass of carbon black (trade name: MA100; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
20 parts by mass of urethane particles (trade name: C400; manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.)
MEK was added to the raw material mixture and dispersed with a sand mill for 1 hour. After dispersion, MEK was further added to adjust the solid content in the range of 20% to 30% (so that the film thickness was 20 μm) as the raw material liquid for the conductive surface layer. The conductive shaft after the formation of the conductive elastic layer was immersed in the raw material liquid for the conductive surface layer to coat the outer surface of the conductive elastic layer, and then pulled up and dried naturally. Next, the raw material of the coated conductive surface layer is cured by heat treatment at 140 ° C. for 60 minutes, the conductive surface layer is laminated on the outer peripheral surface of the conductive elastic layer, and the surface roughness ( Rz) A conductive surface layer of 7.2 μm was formed, and a developing roller was prepared.
表面粗さRzは接触式表面粗さ計(サーフコーダー SE−3500、小坂研究所製)を用いて、カットオフを0.8mm、測定長さを2.5mm、測定速度を0.1mm/secとして測定を行った。前記ゴムローラの長手方向の各三箇所(前記現像ローラ全長の端面から50%位置(長手中心位置)、および20%、80%の位置)と周方向の各三箇所(120°ごとの位置)の計九箇所の平均値である。 The surface roughness Rz was measured using a contact-type surface roughness meter (Surfcoder SE-3500, manufactured by Kosaka Laboratory), with a cutoff of 0.8 mm, a measurement length of 2.5 mm, and a measurement speed of 0.1 mm / sec. As measured. Three locations in the longitudinal direction of the rubber roller (50% position (longitudinal center position), 20% and 80% positions from the end face of the entire length of the developing roller) and three locations in the circumferential direction (positions every 120 °). It is the average value of a total of nine places.
ワークの上昇速度を塗工開始時は13.4mm/secであり、長手方向の長さに対して10%の位置までは2次関数的に上昇速度を減少させていき、長手方向の長さに対して10%の位置に到達後では上昇速度を13.0mm/secに固定し、さらに90%の位置に到達後、上昇速度を2次関数的に増加させ、塗工終了時には上昇速度が13.4mm/secとなるように設定した以外は、実施例1と同様の方法で現像ローラを作成した。 The ascent speed of the workpiece is 13.4 mm / sec at the start of coating, and the ascent speed is reduced by a quadratic function up to a position of 10% of the length in the longitudinal direction. After reaching the 10% position, the rising speed is fixed at 13.0 mm / sec, and after reaching the 90% position, the rising speed is increased by a quadratic function. A developing roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that the setting was 13.4 mm / sec.
ワークの上昇速度を塗工開始時は10.8mm/secであり、長手方向の長さに対して10%の位置までは直線的に上昇速度を減少させていき、長手方向の長さに対して10%の位置に到達後では上昇速度を10.0mm/secに固定し、さらに90%の位置に到達後、上昇速度を2次関数的に増加させ、塗工終了時には上昇速度が10.8mm/secとなるように設定し、φ6.5mmの導電性軸体を使用した以外は、実施例1と同様の方法で現像ローラを作成した。 The rising speed of the workpiece is 10.8 mm / sec at the start of coating, and the rising speed is decreased linearly up to a position of 10% with respect to the length in the longitudinal direction. After reaching the 10% position, the ascent rate is fixed at 10.0 mm / sec. After reaching the 90% position, the ascent rate is increased by a quadratic function. A developing roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that the conductive shaft was set to 8 mm / sec and a φ6.5 mm conductive shaft was used.
ワークの上昇速度を塗工開始時は10.4mm/secであり、長手方向の長さに対して10%の位置までは2次関数的に上昇速度を減少させていき、長手方向の長さに対して10%の位置に到達後では上昇速度を10.0mm/secに固定し、さらに90%の位置に到達後、上昇速度を2次関数的に増加させ、塗工終了時には上昇速度が10.4mm/secとなるように設定した以外は、実施例3と同様の方法で現像ローラを作成した。 The ascent speed of the workpiece is 10.4 mm / sec at the start of coating, and the ascent speed is reduced by a quadratic function up to a position of 10% of the length in the longitudinal direction. After reaching the 10% position, the rising speed is fixed at 10.0 mm / sec. After reaching the 90% position, the rising speed is increased by a quadratic function. A developing roller was prepared in the same manner as in Example 3 except that the setting was 10.4 mm / sec.
リング塗工ヘッドの内径をφ14.0mm、ワークの上昇速度を塗工開始時は13.8mm/secであり、長手方向の長さに対して20%の位置までは直線的に上昇速度を減少させていき、長手方向の長さに対して20%の位置に到達後では上昇速度を13.0mm/secに固定し、さらに80%の位置に到達後、上昇速度を直線的に増加させ、塗工終了時には上昇速度が14.0mm/secとなるように設定した以外は、実施例1と同様の方法で現像ローラを成形した。 The inner diameter of the ring coating head is φ14.0 mm, the workpiece lifting speed is 13.8 mm / sec at the start of coating, and the lifting speed decreases linearly up to 20% of the length in the longitudinal direction. After reaching the position of 20% relative to the length in the longitudinal direction, the rising speed is fixed at 13.0 mm / sec, and after reaching the position of 80%, the rising speed is increased linearly, A developing roller was formed in the same manner as in Example 1 except that the rising speed was set to 14.0 mm / sec at the end of coating.
ワークの上昇速度を塗工開始時は14.5mm/secであり、長手方向の長さに対して10%の位置までは直線的に上昇速度を減少させていき、長手方向の長さに対して10%の位置に到達後では上昇速度を14.0mm/secに固定し、さらに90%の位置に到達後、上昇速度を直線的に増加させ、塗工終了時には上昇速度が14.5mm/secとなるように設定し、φ8.0mmの導電性軸体を使用した以外は、実施例5と同様の方法で現像ローラを作成した。 The rising speed of the workpiece is 14.5 mm / sec at the start of coating, and the rising speed is linearly decreased up to a position of 10% with respect to the length in the longitudinal direction. After reaching the 10% position, the ascent rate is fixed at 14.0 mm / sec. After reaching the 90% position, the ascent rate is increased linearly. At the end of coating, the ascent rate is 14.5 mm / sec. The developing roller was prepared in the same manner as in Example 5 except that a conductive shaft having a diameter of 8.0 mm was used.
液状シリコーンゴム材料(分子量 Mw=100000) 50質量%
液状シリコーンゴム材料(分子量 Mw=500000) 30質量%
カーボンブラック (電気化学工業製デンカブラック粉状) 10質量%
シリカ(日本アエロジル製AEROSIL200) 10質量%
上記の配合物をプラネタリーミキサーを用いて30分間混合脱泡し、シリコーンゴムベース材料を得た。
Liquid silicone rubber material (molecular weight Mw = 100000) 50% by mass
Liquid silicone rubber material (molecular weight Mw = 500000) 30% by mass
Carbon black (Denka black powder, manufactured by Denki Kagaku Kogyo) 10% by mass
Silica (Aerosil 200 from Nippon Aerosil) 10% by mass
The above blend was mixed and defoamed for 30 minutes using a planetary mixer to obtain a silicone rubber base material.
実施例1と同様にして混合物Aと混合物Bとし1:1の比率で混合した。 In the same manner as in Example 1, mixture A and mixture B were mixed at a ratio of 1: 1.
この材料を用いて、リング塗工ヘッド内径φ16.0mm、ワーク上昇速度を塗工開始時は9.8mm/secであり、長手方向の長さに対して15%の位置までは2次関数的に上昇速度を減少させていき、長手方向の長さに対して15%の位置に到達後では上昇速度を9.0mm/secに固定し、さらに85%の位置に到達後、上昇速度を2次関数的に増加させ、塗工終了時には上昇速度が9.8mm/secとなるように設定し、材料吐出量1680mm3/secで塗工し、φ7mmの導電性軸体の周囲に長さ250mmの液状ゴム材料層を形成した。さらに、塗工後、ワークに衝撃を与えないようにすみやかにヒータに移動し、水平にした状態で30rpmで回転させ、赤外線ヒータ(ハイベック社製HYL25:ワークヒータ距離60mm、出力780W)で5分間加熱硬化させてφ15.9mmのゴムローラを成形した。実施例1と同様の方法で現像ローラを作成した。 Using this material, the ring coating head has an inner diameter of φ16.0 mm, the workpiece rising speed is 9.8 mm / sec at the start of coating, and up to 15% of the length in the longitudinal direction is a quadratic function. After reaching the position of 15% relative to the length in the longitudinal direction, the rising speed is fixed at 9.0 mm / sec, and after reaching the position of 85%, the rising speed is reduced to 2 It is increased as a next function, and when the coating is completed, the ascending speed is set to 9.8 mm / sec, coating is performed at a material discharge rate of 1680 mm 3 / sec, and a length of 250 mm around a φ7 mm conductive shaft. A liquid rubber material layer was formed. Further, after coating, move quickly to the heater so as not to give an impact to the workpiece, rotate it at 30 rpm in a horizontal state, and use an infrared heater (HYL25, manufactured by Hybeck Co., Ltd .: workpiece heater distance 60 mm, output 780 W) for 5 minutes. A rubber roller having a diameter of 15.9 mm was formed by heat curing. A developing roller was prepared in the same manner as in Example 1.
リング塗工ヘッドの内径をφ17.0mm、ワーク上昇速度を塗工開始時は7.2mm/secであり、長手方向の長さに対して15%の位置までは直線的に上昇速度を減少させていき、長手方向の長さに対して15%の位置に到達後では上昇速度を7.0mm/secに固定し、さらに85%の位置に到達後、上昇速度を直線的に増加させ、塗工終了時には上昇速度が7.2mm/secとなるように設定し、φ5.0mmの導電性軸体を使用した以外は、実施例7と同様の方法で現像ローラを作成した。 The inner diameter of the ring coating head is φ17.0 mm and the workpiece lifting speed is 7.2 mm / sec at the start of coating. The lifting speed is linearly reduced to a position of 15% of the length in the longitudinal direction. After reaching the position of 15% of the length in the longitudinal direction, the rising speed is fixed at 7.0 mm / sec. After reaching the position of 85%, the rising speed is increased linearly and the coating speed is increased. A developing roller was prepared in the same manner as in Example 7 except that the rising speed was set to 7.2 mm / sec at the end of the work, and a conductive shaft having a diameter of 5.0 mm was used.
ワーク上昇速度を塗工開始時は11.0mm/secであり、長手方向の長さに対して20%の位置までは直線的に上昇速度を減少させていき、長手方向の長さに対して20%の位置に到達後では上昇速度を10.0mm/secに固定し、さらに80%の位置に到達後、上昇速度を直線的に増加させ、塗工終了時には上昇速度が11.0mm/secとなるように設定した以外は、実施例3と同様の方法で現像ローラを作成した。 The workpiece rising speed is 11.0 mm / sec at the start of coating, and the rising speed is linearly decreased up to a position of 20% of the length in the longitudinal direction, with respect to the length in the longitudinal direction. After reaching the 20% position, the ascent rate is fixed at 10.0 mm / sec. After reaching the 80% position, the ascent rate is increased linearly. At the end of coating, the ascent rate is 11.0 mm / sec. A developing roller was prepared in the same manner as in Example 3 except that the setting was made so that
ワーク上昇速度を塗工開始時は12.5mm/secであり、長手方向の長さに対して15%の位置までは直線的に上昇速度を減少させていき、長手方向の長さに対して15%の位置に到達後では上昇速度を12.0mm/secに固定し、さらに85%の位置に到達後、上昇速度を直線的に増加させ、塗工終了時には上昇速度が12.5mm/secとなるように設定し、φ10.0mmの導電性軸体上にゴム材料吐出量840mm3/secで塗工した以外は、実施例1と同様の方法で現像ローラを作成した。 The workpiece rising speed is 12.5 mm / sec at the start of coating, and the rising speed is decreased linearly up to a position of 15% of the length in the longitudinal direction, with respect to the length in the longitudinal direction. After reaching the 15% position, the ascent speed is fixed at 12.0 mm / sec. After reaching the 85% position, the ascent speed is increased linearly. At the end of coating, the ascent speed is 12.5 mm / sec. A developing roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that coating was performed on a conductive shaft having a diameter of 10.0 mm and a rubber material discharge rate of 840 mm 3 / sec.
リング塗工ヘッドの内径をφ17.0mm、ワークの上昇速度を塗工開始時は11.5mm/secであり、長手方向の長さに対して10%の位置までは2次関数的に上昇速度を減少させていき、長手方向の長さに対して10%の位置に到達後では上昇速度を10.0mm/secに固定し、さらに90%の位置に到達後、上昇速度を2次関数的に増加させ、塗工終了時には上昇速度が11.5mm/secとなるように設定し、φ4.0mmの導電性軸体上にゴム材料吐出量2960mm3/secで塗工した以外は、実施例1と同様の方法で現像ローラを作成した。 The inner diameter of the ring coating head is φ17.0 mm, the workpiece rising speed is 11.5 mm / sec at the start of coating, and the lifting speed is a quadratic function up to 10% of the length in the longitudinal direction. After reaching 10% of the length in the longitudinal direction, the ascent rate is fixed at 10.0 mm / sec, and after reaching 90%, the ascent rate is expressed as a quadratic function. Except that the lifting speed was set to 11.5 mm / sec at the end of coating, and the coating was carried out on a conductive shaft having a diameter of 4.0 mm at a rubber material discharge rate of 2960 mm 3 / sec. A developing roller was prepared in the same manner as in No. 1.
リング塗工ヘッドの内径をφ13.5mm、ワーク上昇速度を塗工開始時は5.1mm/secであり、長手方向の長さに対して15%の位置までは直線的に上昇速度を減少させていき、長手方向の長さに対して15%の位置に到達後では上昇速度を5.0mm/secに固定し、さらに85%の位置に到達後、上昇速度を直線的に増加させ、塗工終了時には上昇速度が5.1mm/secとなるように設定し、φ10.0mmの導電性軸体上にゴム材料吐出量200mm3/secで塗工した以外は、実施例1と同様の方法で現像ローラを作成した。 The inner diameter of the ring coating head is φ13.5 mm, and the workpiece rising speed is 5.1 mm / sec at the start of coating. The rising speed is linearly reduced to a position of 15% of the length in the longitudinal direction. After reaching the position of 15% of the length in the longitudinal direction, the rising speed is fixed at 5.0 mm / sec. After reaching the position of 85%, the rising speed is linearly increased and the coating speed is increased. The same method as in Example 1 except that the lifting speed was set to 5.1 mm / sec at the end of the process, and coating was performed on a conductive shaft body of φ10.0 mm at a rubber material discharge rate of 200 mm 3 / sec. A developing roller was created.
リング塗工ヘッドの内径をφ16.0mm、ワークの上昇速度を塗工開始時は10.6mm/secであり、長手方向の長さに対して20%の位置までは2次関数的に上昇速度を減少させていき、長手方向の長さに対して20%の位置に到達後では上昇速度を9.0mm/secに固定し、さらに80%の位置に到達後、上昇速度を2次関数的に増加させ、塗工終了時には上昇速度が10.6mm/secとなるように設定し、φ7.0mmの導電性軸体上にゴム材料吐出量1680mm3/secで塗工した以外は、実施例1と同様の方法で現像ローラを作成した。 The inner diameter of the ring coating head is φ16.0 mm, the workpiece rising speed is 10.6 mm / sec at the start of coating, and the rising speed is a quadratic function up to 20% of the length in the longitudinal direction. After reaching 20% of the length in the longitudinal direction, the ascent rate is fixed at 9.0 mm / sec. After reaching 80%, the ascent rate is increased by a quadratic function. Except that the rising speed was set to 10.6 mm / sec at the end of coating, and the coating was performed on a conductive shaft having a diameter of 7.0 mm with a rubber material discharge rate of 1680 mm 3 / sec. A developing roller was prepared in the same manner as in No. 1.
リング塗工ヘッドの内径をφ17.5mm、ワーク上昇速度を塗工開始時は9.5mm/secであり、長手方向の長さに対して10%の位置までは直線的に上昇速度を減少させていき、長手方向の長さに対して10%の位置に到達後では上昇速度を8.0mm/secに固定し、さらに90%の位置に到達後、上昇速度を直線的に増加させ、塗工終了時には上昇速度が9.5mm/secとなるように設定した以外は、実施例13と同様の方法で現像ローラを作成した。 The inner diameter of the ring coating head is φ17.5mm, and the workpiece lifting speed is 9.5mm / sec at the start of coating. The lifting speed is linearly decreased up to 10% of the length in the longitudinal direction. After reaching the position of 10% of the length in the longitudinal direction, the rising speed is fixed at 8.0 mm / sec, and after reaching the position of 90%, the rising speed is increased linearly, A developing roller was prepared in the same manner as in Example 13 except that the rising speed was set to 9.5 mm / sec at the end of the work.
ワークの上昇速度を塗工開始時は11.5mm/secであり、長手方向に対して20%の位置までは1秒間に0.1mmの割合で段階的に上昇速度を低下させて、長手方向に対して20%の位置に到達後では上昇速度を10.0mm/secに固定し、さらに80%の位置に到達後、上昇速度を1秒間に0.1mmの割合で段階的に速度を増加させ、塗工終了時には、上昇速度が11.5mm/secとなるように設定した以外は、実施例1と同様の方法で現像ローラを作成した。 The rising speed of the workpiece is 11.5 mm / sec at the start of coating, and the rising speed is gradually decreased at a rate of 0.1 mm per second up to a position of 20% with respect to the longitudinal direction. After reaching the 20% position, the ascent speed is fixed at 10.0 mm / sec. After reaching the 80% position, the ascent speed is increased gradually at a rate of 0.1 mm per second. A developing roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that the rising speed was set to 11.5 mm / sec at the end of coating.
液状シリコーンゴム材料(分子量 Mw=100000) 70質量%
カーボンブラック(電気化学工業製デンカブラック粉状) 3質量%
カーボンブラック (三菱化学製MA−11) 7質量%
シリカ(日本アエロジル製AEROSIL50) 7質量%
石英(Pennsylvania Glass Sand製Min-USil) 13質量%
上記の配合物をプラネタリーミキサーを用いて30分間混合脱泡し、シリコーンゴムベース材料を得た。さらにこのベース材料100部に対して、塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液(白金含有量3質量%)0.02部を加えて混合し混合物Aとし、粘度10cpsのオルガノハイドロジェンポリシロキサン(SiH含有量1質量%)1.5部を加えて混合し混合物Bとした。混合物Aと混合物Bをそれぞれ、原料タンク1、原料タンク2にセットし、圧送ポンプを使用してスタチックミキサーに送り出し混合物Aと混合物Bを1:1の比率で混合した。
Liquid silicone rubber material (molecular weight Mw = 100000) 70% by mass
Carbon black (Denka black powder, manufactured by Denki Kagaku Kogyo) 3% by mass
Carbon black (MA-11 manufactured by Mitsubishi Chemical) 7% by mass
Silica (Aerosil 50 from Nippon Aerosil) 7% by mass
Quartz (Pennsylvania Glass Sand Min-USil) 13% by mass
The above blend was mixed and defoamed for 30 minutes using a planetary mixer to obtain a silicone rubber base material. Furthermore, 0.02 part of an isopropyl alcohol solution of chloroplatinic acid (
この材料を用いて、リング塗工ヘッド内径φ12.6mm、ワーク上昇速度を塗工開始時は10.5mm/secであり、長手方向の長さに対して10%の位置までは直線的に上昇速度を減少させていき、長手方向の長さに対して10%の位置に到達後では上昇速度を10.0mm/secに固定し、さらに90%の位置に到達後、上昇速度を直線的に増加させ、塗工終了時には上昇速度が10.5mm/secとなるように設定し、φ8mm芯金の周囲に、被覆厚み2.0mm、長さ250mmになるように液状ゴム材料層を形成した。さらに、塗工後、ワークに衝撃を与えないようにすみやかにヒータに移動し、水平にした状態で30rpmで回転させ、赤外線ヒータ(ハイベック社製HYL25:ワークヒータ距離60mm、出力780W)で4分間加熱硬化させて最大外径12.0mmのゴムローラを成形し、その後電気炉で200℃で4時間の熱処理をした。 Using this material, the inner diameter of the ring coating head is 12.6 mm, the workpiece rising speed is 10.5 mm / sec at the start of coating, and rises linearly up to a position of 10% of the length in the longitudinal direction. Decreasing the speed, after reaching the position of 10% relative to the length in the longitudinal direction, the rising speed is fixed at 10.0 mm / sec, and after reaching the position of 90%, the rising speed is linearly At the end of coating, the rising speed was set to 10.5 mm / sec, and a liquid rubber material layer was formed around a φ8 mm cored bar so that the coating thickness was 2.0 mm and the length was 250 mm. Further, after coating, move quickly to the heater so as not to give an impact to the workpiece, rotate at 30 rpm in a horizontal state, and 4 minutes with an infrared heater (HYL25, manufactured by Hybek: workpiece heater distance 60 mm, output 780 W) A rubber roller having a maximum outer diameter of 12.0 mm was molded by heat curing, and then heat-treated at 200 ° C. for 4 hours in an electric furnace.
得られたゴムローラは実施例1と同様な方法で最表層を形成し、帯電ローラを作成した。 The obtained rubber roller was formed with the outermost layer in the same manner as in Example 1 to prepare a charging roller.
(比較例1)
液状シリコーンゴム材料(分子量 Mw=100000) 75質量%
カーボンブラック(電気化学工業製デンカブラック粉状) 5質量%
シリカ(日本シリカ工業製ニプシルLP) 13質量%
石英(Pennsylvania Glass Sand製Min-USil) 7質量%
上記の配合物をプラネタリーミキサーを用いて30分間混合脱泡し、シリコーンゴムベース材料を得た。
(Comparative Example 1)
Liquid silicone rubber material (molecular weight Mw = 100000) 75% by mass
Carbon black (Denka Black powder, manufactured by Denki Kagaku Kogyo) 5% by mass
Silica (Nippsil LP manufactured by Nippon Silica Industry) 13% by mass
Quartz (Pennsylvania Glass Sand Min-USil) 7% by mass
The above blend was mixed and defoamed for 30 minutes using a planetary mixer to obtain a silicone rubber base material.
導電性軸体を金型内部の上端および下端の内径が11.5mm、金型中部の内径が12.0mmの非直円筒形状を有する金型に配置し、この金型内に形成されたキャビティに上記により配合したゴム材料を注入した。続いて、金型を加熱して、注入されたゴム材料を150℃にて30分間加熱処理を施して、硬化させた。冷却後、脱型した後、さらに、200℃にて4時間加熱処理を施すことで、ゴム材料を得た。 A conductive shaft is placed in a non-cylindrical mold having an inner diameter of 11.5 mm at the upper and lower ends inside the mold and an inner diameter of 12.0 mm at the middle of the mold, and a cavity formed in the mold The rubber material blended as described above was injected into the above. Subsequently, the mold was heated, and the injected rubber material was heated at 150 ° C. for 30 minutes to be cured. After cooling and demolding, a heat treatment was further performed at 200 ° C. for 4 hours to obtain a rubber material.
しかしながら、金型よりゴムローラを脱型する際、ゴムローラの中央部が金型上端に達する際、ゴム部に無理なストレスが加わるために、ゴムローラと金型の間にエアーを注入して脱型するなど、工程が煩雑であった。 However, when the rubber roller is removed from the mold, when the central part of the rubber roller reaches the upper end of the mold, excessive stress is applied to the rubber part, so air is injected between the rubber roller and the mold to remove the mold. The process was complicated.
(比較例2)
ミラブル型シリコーンゴム材料(GE東芝シリコーン製YE3452UB)
導電性軸体をクロスヘッド押出し装置にセットし、上記ゴム材料を一定量吐出しながら導電性軸体の移動速度を両端部では3.0mm/sec、中央部では2.3mm/secになるように設定し、導電性軸体上にゴム材料を成形した。成形後、速やかに200℃に熱せられた加熱炉に4時間投入し、加硫処理を行った。
(Comparative Example 2)
Millable type silicone rubber material (GE Toshiba Silicone YE3452UB)
The conductive shaft is set in a crosshead extrusion device, and while moving a predetermined amount of the rubber material, the moving speed of the conductive shaft is 3.0 mm / sec at both ends and 2.3 mm / sec at the center. The rubber material was molded on the conductive shaft. After molding, the mixture was immediately put into a heating furnace heated to 200 ° C. for 4 hours for vulcanization treatment.
得られたゴムローラは実施例1と同様な方法により導電性樹脂層を形成し、現像ローラを作成した。 The obtained rubber roller was formed with a conductive resin layer by the same method as in Example 1 to prepare a developing roller.
この時得られたゴムローラの両端部の形状振れ測定結果は70μmであり、大きなものであった。 The measurement result of the shape shake at both ends of the rubber roller obtained at this time was 70 μm, which was large.
<実施例及び評価結果>
実施例1〜16、ならびに比較例1〜2のローラの振れ形状を測定した。ゴムローラ端部のゴム厚において、最大値と最小値の差を求めた。
<Examples and evaluation results>
The runout shapes of the rollers of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 and 2 were measured. The difference between the maximum value and the minimum value was determined for the rubber thickness at the end of the rubber roller.
◎:ゴム厚みの最大値―最小値が30μm以下であるもの
○:ゴム厚みの最大値―最小値が30μmより大きく50μm以下であるもの
△:ゴム厚みの最大値―最小値が50μmよりおおきいもの
また、実施例1〜16、比較例1〜2で成形したゴムローラは、電子写真式レーザープリンタ(キヤノン株式会社製、LBP-1310)を用い、現像ローラまたは帯電ローラとして本実施例比較例で製造したものを組み込み、画像評価した。
◎: Rubber thickness maximum value-Minimum value is 30 μm or less ○: Rubber thickness maximum value-Minimum value is greater than 30 μm and 50 μm or less △: Rubber thickness maximum value-Minimum value is greater than 50 μm In addition, the rubber rollers molded in Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 and 2 are manufactured in Comparative Example of this Example as a developing roller or a charging roller using an electrophotographic laser printer (Canon, LBP-1310). The image was evaluated.
電子写真式レーザープリンタは、A4縦出力用のマシンで、記録メディアの出力スピード:16ppm、画像の解像度:1200dpiのものである。 The electrophotographic laser printer is an A4 vertical output machine, and has a recording medium output speed of 16 ppm and an image resolution of 1200 dpi.
現像ローラの感光体との当接圧力と進入量は、現像ローラ上の現像剤被覆量が0.35mg/cm2となるように調整した。 The contact pressure of the developing roller with the photoreceptor and the amount of entry were adjusted so that the developer coating amount on the developing roller was 0.35 mg / cm 2 .
現像ローラをカートリッジに組み込み、形成された画質上の問題の有無を判断した。その判断に基づき、下記の基準で評価した。 A developing roller was incorporated in the cartridge, and it was determined whether there was a problem with the formed image quality. Based on the judgment, evaluation was made according to the following criteria.
[画像評価1]
上記の方法により得られた画像について、画像の中央部および両端部の濃度ムラを以下の基準に基づいて評価した。
[Image Evaluation 1]
About the image obtained by said method, the density nonuniformity of the center part of an image and both ends was evaluated based on the following references | standards.
◎:肉眼では確認されず良好なもの
○:画像の中央部と両端部の濃度で若干違いが見られるが、実用上まったく問題のないもの
△:画像の中央部と両端部の濃度で違いが見られるが、実用上問題があるもの
[画像評価2]
上記の方法により得られた画像について、画像の両端部において、現像ローラピッチでの濃度ムラを以下の基準に基づいて評価した。
◎: Good that is not confirmed with the naked eye ○: There is a slight difference in density between the center and both ends of the image, but there is no practical problem at all △: There is a difference in density between the center and both ends of the image Although seen, there are problems in practical use [Image Evaluation 2]
For the image obtained by the above method, density unevenness at the developing roller pitch was evaluated based on the following criteria at both ends of the image.
◎:肉眼では確認されず良好なもの
○:画像両端部で現像ローラピッチの濃度ムラが若干見られるが、実用上まったく問題のないもの
△:画像両端部で現像ローラピッチの濃度ムラが明らかに見られるが、実用上問題のないもの
◎: Good that is not confirmed with the naked eye ○: Density unevenness of the developing roller pitch is slightly seen at both ends of the image, but there is no practical problem at all △: Density unevenness of the developing roller pitch is evident at both ends of the image It is seen, but there is no problem in practical use
表1に示した結果から、実施例1〜16においては形状振れおよび画像評価において実用上問題ないレベルであった。 From the result shown in Table 1, in Examples 1-16, it was a level which is satisfactory practically in shape shake and image evaluation.
21 感光体
22 帯電ローラ
23 レーザ光
24 現像装置
25 現像ローラ
26 現像剤供給ローラ
27 現像剤規制部材
28 現像剤
29 転写ローラ
30 クリーニングブレード
31 廃トナー容器
32 定着ローラ
33 転写紙
34 現像容器
35 現像装置
1 架台
2 コラム
3 ボールねじ
4 LMガイド
5 サーボモータ
6 プーリ
7 ブラケット
8 リング形状の塗工ヘッド
9 ワーク下保持軸
10 ワーク上保持軸
11 供給口
12 配管
13 材料供給弁
14 リニアガイド
101 導電性軸体
102 導電性弾性体層
103 導電性樹脂層(表面層)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21
Claims (11)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009109745A (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Canon Inc | Conductive roller, electrophotographic process cartridge and image forming apparatus |
JP2010204361A (en) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Canon Inc | Manufacture of elastic roller for electrophotography |
CN114487302A (en) * | 2022-02-09 | 2022-05-13 | 唐荣 | Be applied to corrosion resistant structure sensor that has of chemical products research and development |
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2006
- 2006-02-08 JP JP2006031035A patent/JP2007210153A/en not_active Withdrawn
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