JP2009102634A - Method and apparatus for performing surface treatment of rubber member - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for performing surface treatment of a rubber member, the method realizing production of a rubber member which has low hardness and thus can respond to deformation and which does not cause staining of an OPC and the like and leakage. <P>SOLUTION: The method for performing surface treatment of the rubber member comprises impregnating a rubber member with a first surface-treatment liquid containing an isocyanate component and an organic solvent to form a first impregnation layer, and sequentially treating the surface of the rubber member, without exposure to air, with a second surface-treatment liquid for partially removing the isocyanate component present in the first impregnation layer. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真式複写機及びプリンター、またはトナージェット式複写機及びプリンターなどの画像形成装置の帯電ロール・現像ロール・クリーニングロール・トナー供給ロール・トナー規制ロール、さらには転写ロール・中間転写ロール、クリーニングブレード、ベルトなどに好適に用いられるゴム部材の表面処理方法及びゴム部材の表面処理装置に関する。   The present invention relates to a charging roll, a developing roll, a cleaning roll, a toner supply roll, a toner regulating roll, a transfer roll, and an intermediate transfer of an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine and printer, or a toner jet copying machine and printer. The present invention relates to a rubber member surface treatment method and a rubber member surface treatment apparatus suitably used for a roll, a cleaning blade, a belt, and the like.

電子写真式複写機及びプリンター、またはトナージェット式複写機及びプリンターなどの画像形成装置の帯電ロール・現像ロール・クリーニングロール・トナー供給ロール・トナー規制ロール、さらには転写ロール・中間転写ロール、クリーニングブレード、ベルト等には、感光体等への非汚染性の他、所定の導電性、摩擦係数等が要求される。そこで、従来、ポリウレタン、シリコーンゴム製のものが用いられていたが、感光体等への汚染性、帯電性等の理由から、コーティング層を形成したものが用いられている。   Charging rolls, developing rolls, cleaning rolls, toner supply rolls, toner regulating rolls, and transfer rolls, intermediate transfer rolls, and cleaning blades for image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines and printers, or toner jet copying machines and printers The belt and the like are required to have predetermined conductivity, a coefficient of friction and the like in addition to non-contamination to the photoreceptor. Conventionally, polyurethane and silicone rubber are used, but those having a coating layer are used for reasons such as contamination of the photoreceptor and charging properties.

また、近年、電子写真式複写機に用いられるトナー結着剤は低融点化が進んでおり、これに伴って、現像ロール等は十分なニップを形成してトナー帯電を確保するために低硬度化が要求されている。上述した要求を満たすものとして、弾性層と、ウレタン樹脂からなるコート層と、イソシアネートからなる薄い硬化層から構成され、全体をソフトに保ちつつ表面が硬い現像ロールが提案されている(例えば特許文献1参照)。   In recent years, toner binders used in electrophotographic copying machines have been lowered in melting point, and accordingly, developing rolls have a low hardness to form a sufficient nip to ensure toner charging. Is required. In order to satisfy the above-described requirements, there has been proposed a developing roll composed of an elastic layer, a coat layer made of urethane resin, and a thin cured layer made of isocyanate, and having a hard surface while keeping the whole soft (for example, Patent Documents) 1).

一方、コーティング層の形成は、工程が複雑となり製造コストが増大するという欠点を有しており、この問題点を簡便に解決する手段として、ロール表層部を化学的に処理する方法が提案されている(例えば特許文献2参照)。この処理方法は効果的なものであるが、表面処理を行った導電性ロールは、表面処理層が硬くなる傾向があった。低硬度化したロールの場合は、使用の際にロールの表層部の変形が大きくなるため変形に対して追随性が必要であるが、表面処理層が硬いロールは、追随性が乏しく、OPCなどへダメージを与える虞があった。
特開2005−283913号公報 特開平5−158341号公報
On the other hand, the formation of the coating layer has the disadvantage that the process becomes complicated and the production cost increases, and as a means for easily solving this problem, a method of chemically treating the roll surface layer has been proposed. (For example, refer to Patent Document 2). Although this treatment method is effective, the conductive roll subjected to the surface treatment tends to have a hard surface treatment layer. In the case of a roll having a reduced hardness, the surface layer portion of the roll is greatly deformed during use, so that it is necessary to follow the deformation. However, a roll having a hard surface treatment layer has a poor followability, such as OPC. There was a risk of damage.
JP-A-2005-283913 JP-A-5-158341

本発明は、このような事情に鑑み、OPCなどの汚染やリークの問題がなく、変形に対して追随性がある低硬度のゴム部材を得ることができるゴム部材の表面処理方法及びゴム部材の表面処理装置を提供することを課題とする。   In view of such circumstances, the present invention is free from the problem of contamination such as OPC and leakage, and has a rubber member surface treatment method and a rubber member that can obtain a low-hardness rubber member that can follow deformation. It is an object to provide a surface treatment apparatus.

前記課題を解決する本発明の第1の態様は、イソシアネート成分と有機溶媒とを含む第1の表面処理液をゴム部材に含浸させて含浸層を形成した後、空気に接触させることなく連続的に、前記含浸層中のイソシアネート成分の一部を除去する第2の表面処理液で当該ゴム部材の表面を処理することを特徴とするゴム部材の表面処理方法にある。   According to a first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems, a first surface treatment liquid containing an isocyanate component and an organic solvent is impregnated into a rubber member to form an impregnated layer, and then continuously without contact with air. Further, the rubber member surface treatment method is characterized in that the surface of the rubber member is treated with a second surface treatment liquid for removing a part of the isocyanate component in the impregnated layer.

本発明の第2の態様は、第1の態様に記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第1の表面処理液からなる層の中に前記ゴム部材を浸漬して含浸層を形成した後、このゴム部材を前記第1の表面処理液からなる層と相分離して形成された第2の表面処理液からなる層へ移動させることを特徴とするゴム部材の表面処理方法にある。   According to a second aspect of the present invention, in the rubber member surface treatment method according to the first aspect, after the rubber member is immersed in a layer made of the first surface treatment liquid to form an impregnation layer. In the rubber member surface treatment method, the rubber member is moved to a layer made of the second surface treatment liquid formed by phase separation from the layer made of the first surface treatment liquid.

本発明の第3の態様は、第2の態様に記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第1の表面処理液に前記ゴム部材を浸漬させた後、前記第1の表面処理液からなる層の上に前記第2の表面処理液からなる層を形成し、当該第2の表面処理液を介して前記ゴム部材を引き上げることを特徴とするゴム部材の表面処理方法にある。   According to a third aspect of the present invention, in the method for surface treatment of a rubber member according to the second aspect, the rubber member is immersed in the first surface treatment liquid, and then the first surface treatment liquid. The rubber member surface treatment method is characterized in that a layer made of the second surface treatment liquid is formed on the layer, and the rubber member is pulled up via the second surface treatment liquid.

本発明の第4の態様は、第1〜3の何れかの態様に記載のゴム部材の表面処理方法において、前記有機溶媒が非プロトン性極性溶媒であることを特徴とするゴム部材の表面処理方法にある。   According to a fourth aspect of the present invention, in the rubber member surface treatment method according to any one of the first to third aspects, the organic solvent is an aprotic polar solvent. Is in the way.

本発明の第5の態様は、第1〜4の何れかの態様に記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第2の表面処理液が非極性溶媒からなることを特徴とするゴム部材の表面処理方法にある。   According to a fifth aspect of the present invention, in the rubber member surface treatment method according to any one of the first to fourth aspects, the second surface treatment liquid is made of a nonpolar solvent. There is a surface treatment method.

本発明の第6の態様は、第1〜5の何れかの態様に記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第2の表面処理液で処理した後に、さらに、第2の含浸層を形成する第3の表面処理液を前記ゴム部材に含浸させた後、空気に接触させることなく連続的に、前記第2の表面処理液で当該ゴム部材の表面を処理することを特徴とするゴム部材の表面処理方法にある。   According to a sixth aspect of the present invention, in the surface treatment method for a rubber member according to any one of the first to fifth aspects, a second impregnation layer is further formed after the treatment with the second surface treatment liquid. A rubber member characterized in that after the rubber member is impregnated with the third surface treatment liquid, the surface of the rubber member is continuously treated with the second surface treatment liquid without being brought into contact with air. In the surface treatment method.

本発明の第7の態様は、第1〜5の何れかの態様に記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第2の表面処理液で処理した後に、前記含浸層中のイソシアネート成分の一部をさらに除去する第4の表面処理液で当該ゴム部材の表面を処理することを特徴とするゴム部材の表面処理方法にある。   According to a seventh aspect of the present invention, in the surface treatment method for a rubber member according to any one of the first to fifth aspects, after the treatment with the second surface treatment liquid, one of the isocyanate components in the impregnated layer. The rubber member surface treatment method is characterized in that the surface of the rubber member is treated with a fourth surface treatment liquid that further removes the part.

本発明の第8の態様は、第6の態様に記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第3の表面処理液は、イソシアネート化合物と、導電性付与材、アクリルフッ素系ポリマー、及びアクリルシリコーン系ポリマーから選択される少なくとも一つとを含有することを特徴とするゴム部材の表面処理方法にある。   According to an eighth aspect of the present invention, in the rubber member surface treatment method according to the sixth aspect, the third surface treatment liquid comprises an isocyanate compound, a conductivity-imparting material, an acrylic fluorine-based polymer, and an acrylic silicone. It is in the surface treatment method of the rubber member characterized by containing at least one selected from a system polymer.

本発明の第9の態様は、イソシアネート成分と有機溶剤とを含む第1の表面処理液にゴム部材を浸漬させた後、前記第1の表面処理液と相分離した第2の表面処理液へ前記ゴム部材を移動させることによりゴム部材の表面を処理するためのものであり、前記第1の表面処理液と前記第2の表面処理液とを相分離した状態で収容する容器と、少なくとも上層を構成する表面処理液を前記容器外へ排出する手段とを具備することを特徴とするゴム部材の表面処理装置にある。   According to a ninth aspect of the present invention, the rubber member is immersed in a first surface treatment liquid containing an isocyanate component and an organic solvent, and then the second surface treatment liquid phase-separated from the first surface treatment liquid. A container for treating the surface of the rubber member by moving the rubber member, and containing the first surface treatment liquid and the second surface treatment liquid in a phase-separated state, and at least an upper layer And a means for discharging the surface treatment liquid constituting the outside of the container.

本発明の第10の態様は、イソシアネート成分と有機溶剤とを含む第1の表面処理液にゴム部材を浸漬させた後、前記ゴム部材を、前記第1の表面処理液と相分離した第2の表面処理液、前記第2の表面処理液と相分離した第3の表面処理液へ移動させることによりゴム部材の表面を処理するためのものであり、底部から高さ方向の途中まで設けられた仕切り板により下部が二分割されて第1の表面処理液と第3の表面処理液とを分断した状態で収容すると共にその上部に第2の表面処理液を収容する容器と、少なくとも上層を構成する表面処理液を前記容器外へ排出する手段とを具備することを特徴とするゴム部材の表面処理装置にある。   In a tenth aspect of the present invention, the rubber member is immersed in a first surface treatment liquid containing an isocyanate component and an organic solvent, and then the rubber member is phase-separated from the first surface treatment liquid. For treating the surface of the rubber member by moving to the third surface treatment liquid phase-separated from the second surface treatment liquid, provided from the bottom to the middle in the height direction. And a container for storing the second surface treatment liquid in the upper part of the first surface treatment liquid and the third surface treatment liquid in a state where the lower part is divided into two parts by the partition plate and the first surface treatment liquid and the third surface treatment liquid are separated. And a means for discharging the surface treatment liquid to be out of the container.

本発明の第11の態様は、第9又は第10の態様に記載のゴム部材の表面処理装置において、前記排出手段から排出される表面処理液を前記容器内へ導入する導入手段を具備することを特徴とするゴム部材の表面処理装置にある。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the surface treatment apparatus for a rubber member according to the ninth or tenth aspect, the apparatus includes an introduction unit that introduces the surface treatment liquid discharged from the discharge unit into the container. A surface treatment apparatus for a rubber member.

本発明によると、OPCなどの汚染やリークの問題がなく、変形に対して追随性がある低硬度のゴム部材を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a low-hardness rubber member that is free from problems of contamination such as OPC and leakage, and that can follow deformation.

本発明のゴム部材の表面処理方法は、イソシアネート成分と有機溶媒とを含む第1の表面処理液をゴム部材に含浸させて含浸層を形成した後、空気に接触させることなく連続的に、含浸層中のイソシアネート成分の一部を除去する第2の表面処理液で当該ゴム部材の表面を処理するというものである。この表面処理方法によれば、ゴム部材に含浸した第1の表面処理液が揮発してしまうことがないため、第2の表面処理液による処理を、ゴム部材の表面全体に亘って均一に行うことができる。   In the rubber member surface treatment method of the present invention, a first surface treatment liquid containing an isocyanate component and an organic solvent is impregnated into a rubber member to form an impregnated layer, and then impregnated continuously without contact with air. The surface of the rubber member is treated with a second surface treatment liquid that removes part of the isocyanate component in the layer. According to this surface treatment method, since the first surface treatment liquid impregnated in the rubber member does not volatilize, the treatment with the second surface treatment liquid is performed uniformly over the entire surface of the rubber member. be able to.

ゴム部材に第1の表面処理液を含浸させることで含浸層を形成し、第2の表面処理液により含浸層中のイソシアネート成分の一部を除去した後、乾燥硬化させることにより、ゴム部材の表層部にはゴム部材と一体となった表面処理層が形成される。この表面処理層は、表面側の上層部では表面より内部の方がイソシアネート成分の密度が大きく且つこの上層部の下側の下層部ではイソシアネート成分の密度が内部に向かって漸小したものとなる。   An impregnation layer is formed by impregnating the rubber member with the first surface treatment liquid, a part of the isocyanate component in the impregnation layer is removed by the second surface treatment liquid, and then dried and cured, whereby the rubber member A surface treatment layer integrated with the rubber member is formed on the surface layer portion. In the surface treatment layer, the density of the isocyanate component is larger in the interior than the surface in the upper layer portion on the surface side, and the density of the isocyanate component is gradually decreased toward the inside in the lower layer portion on the lower side of the upper layer portion. .

すなわち、本発明のゴム部材の表面処理方法によれば、従来と同様にリークの防止や電気抵抗値の調整をすると共に汚染物質の内部からのブリードを防止するという機能を果たす下層部と、硬度の上昇を抑えた上層部とからなる表面処理層を有するゴム部材を得ることができる。このため、本発明のゴム部材の表面処理方法により得られたゴム部材は、OPCなどの汚染やリークの問題がなく、変形に対して追随性がある低硬度のゴム部材となる。   That is, according to the surface treatment method for a rubber member of the present invention, a lower layer portion that functions to prevent leakage and adjust electrical resistance as well as to prevent bleeding from the inside of the pollutant as in the past, and hardness Thus, it is possible to obtain a rubber member having a surface treatment layer composed of an upper layer portion in which the rise of the thickness is suppressed. For this reason, the rubber member obtained by the surface treatment method of the rubber member of the present invention is a low-hardness rubber member that is free from contamination and leakage problems such as OPC and has a followability to deformation.

ゴム部材の表面処理方法は、上述したように、イソシアネート成分と有機溶媒とを含む第1の表面処理液をゴム部材に含浸させて含浸層を形成した後、空気に接触させることなく連続的に、含浸層中の表層部のイソシアネート成分の一部を除去する第2の表面処理液で当該ゴム部材の表面を処理するものであればよい。例えば、第1の表面処理液からなる層の中にゴム部材を浸漬して含浸層を形成した後、このゴム部材を第1の表面処理液からなる層と相分離して形成された第2の表面処理液からなる層へ移動させることによりゴム部材の表面を処理する方法がある(以下、相分離処理とする)。このように、ゴム部材を、第1の表面処理液と第2の表面処理液からなる相分離した二層間を移動させることにより、空気に接触させることのない連続的な処理を容易に行うことができる。   As described above, the surface treatment method for the rubber member is formed by impregnating the rubber member with the first surface treatment liquid containing the isocyanate component and the organic solvent to form an impregnated layer, and then continuously without contacting the air. What is necessary is just to process the surface of the said rubber member with the 2nd surface treatment liquid which removes a part of isocyanate component of the surface layer part in an impregnation layer. For example, a rubber member is immersed in a layer made of a first surface treatment liquid to form an impregnated layer, and then the rubber member is phase-separated from a layer made of the first surface treatment liquid. There is a method of treating the surface of the rubber member by moving it to a layer made of the surface treatment liquid (hereinafter referred to as phase separation treatment). As described above, the rubber member is moved between the two phase-separated layers composed of the first surface treatment liquid and the second surface treatment liquid, so that continuous treatment without contact with air can be easily performed. Can do.

このような相分離処理を行う場合には、第1の表面処理液と第2の表面処理液とが相溶性が低く相分離するものを用いるが、第1の表面処理液が上層となっても下層となってもよい。第1の表面処理液の比重が第2の表面処理液の比重より小さくても大きくてもよいが、第1の表面処理液に第2の表面処理液より比重が大きいものを用いて、第1の表面処理液を下層となるようにするのが好ましい。この場合には、第1の表面処理液にゴム部材を浸漬させた後、第1の表面処理液からなる層の上に第2の表面処理液からなる層を形成し、第2の表面処理液を介してゴム部材を引き上げることで、空気に接触させることのない連続的な処理をより容易に行うことができる。この方法によれば、ゴム部材を引き上げる際にゴム部材の表面が第2の表面処理液に払拭されるような状態となり、ゴム部材の表面に付着した余分なイソシアネート成分が除去され、場合によっては、さらに含浸層中のイソシアネート成分の一部が均一に除去される。この表面処理方法は、従来のイソシアネート成分を含浸させた後、スポンジ等により拭き取る方法とは異なり、ゴム部材に含浸した第1の表面処理液が揮発してしまうことがなく、且つ第2の表面処理液がゴム部材の表面に均一に接触することにより、ゴム部材の表面全体に亘って均一な表面処理を行うことができる。   When such a phase separation treatment is performed, the first surface treatment liquid and the second surface treatment liquid are used which have low compatibility and phase separation, but the first surface treatment liquid is an upper layer. May be a lower layer. The specific gravity of the first surface treatment liquid may be smaller or larger than the specific gravity of the second surface treatment liquid, but the first surface treatment liquid is higher in specific gravity than the second surface treatment liquid, It is preferable that 1 surface treatment liquid is used as a lower layer. In this case, after immersing the rubber member in the first surface treatment liquid, a layer made of the second surface treatment liquid is formed on the layer made of the first surface treatment liquid, and the second surface treatment By pulling up the rubber member through the liquid, it is possible to more easily perform a continuous process without contacting the air. According to this method, when the rubber member is pulled up, the surface of the rubber member is wiped by the second surface treatment liquid, and the excess isocyanate component adhering to the surface of the rubber member is removed. Further, a part of the isocyanate component in the impregnated layer is uniformly removed. This surface treatment method differs from the conventional method of impregnating with an isocyanate component and then wiping with a sponge or the like, so that the first surface treatment liquid impregnated in the rubber member does not volatilize and the second surface When the treatment liquid uniformly contacts the surface of the rubber member, a uniform surface treatment can be performed over the entire surface of the rubber member.

また、ゴム部材の表面処理方法は相分離処理に限定されず、例えば、第1の表面処理液にゴム部材を浸漬させた後、第1の表面処理液からゴム部材を引き上げながら第2の表面処理液を噴霧することにより、空気に接触させることなく連続的にゴム部材の表面を処理する方法などが挙げられる。なお、第2の表面処理液の噴霧は、乾燥空気、または不活性ガス(窒素やアルゴン等)下で行うのが好ましい。空気中の水分とイソシアネート化合物が反応するのを抑制できるためである。   Further, the surface treatment method of the rubber member is not limited to the phase separation treatment. For example, after the rubber member is immersed in the first surface treatment liquid, the second surface is pulled up while the rubber member is pulled up from the first surface treatment liquid. A method of continuously treating the surface of the rubber member without spraying with the treatment liquid by spraying the treatment liquid may be used. Note that the spraying of the second surface treatment liquid is preferably performed under dry air or an inert gas (such as nitrogen or argon). It is because it can suppress that the water | moisture content in air and an isocyanate compound react.

ここで、本発明にかかる第1の表面処理液及び第2の表面処理液について説明する。   Here, the first surface treatment liquid and the second surface treatment liquid according to the present invention will be described.

第1の表面処理液は、上述したようにイソシアネート成分と有機溶媒とを含むものである。イソシアネート成分としては、2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、パラフェニレンジイソシアネート(PPDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)及び3,3−ジメチルジフェニル−4,4′−ジイソシアネート(TODI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)などのイソシアネート化合物、および前記の多量体および変性体などを挙げることができる。さらに、ポリオールとイソシアネートからなるプレポリマーを挙げることができる。   As described above, the first surface treatment liquid contains an isocyanate component and an organic solvent. As isocyanate components, 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), paraphenylene diisocyanate (PPDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI) and 3,3-dimethyldiphenyl Examples thereof include isocyanate compounds such as -4,4'-diisocyanate (TODI) and hexamethylene diisocyanate (HDI), and the aforementioned multimers and modified products. Furthermore, the prepolymer which consists of a polyol and isocyanate can be mentioned.

また、第1の表面処理液に用いる有機溶剤は、イソシアネート成分、必要に応じて含有される後述するポリエーテル系ポリマー、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーを溶解するものであれば、特に限定されないが、ゴム部材に比較的含浸されやすく且つゴム部材を膨潤させるものを用いるのがよく、ゴム部材を構成するゴム基材の種類によって異なるが、酢酸エチル、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、トルエン等の有機溶剤を用いればよい。相分離処理の場合、第2の表面処理液に使われる溶剤の種類によって異なるが、第1の表面処理液として、例えば、ヘキサンなどの非極性溶媒に対して相分離する非プロトン性極性溶媒を用いればよく、例えばN―メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、アセトニトリル等の有機溶剤を用いればよい。   Moreover, the organic solvent used for the first surface treatment liquid is particularly limited as long as it dissolves an isocyanate component, a polyether polymer, an acrylic fluorine polymer, and an acrylic silicone polymer, which will be described later, contained as necessary. However, it is preferable to use a rubber member which is relatively easily impregnated into the rubber member and swells the rubber member, and varies depending on the type of rubber base material constituting the rubber member, but ethyl acetate, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone ( MIBK) and an organic solvent such as toluene may be used. In the case of the phase separation treatment, an aprotic polar solvent that undergoes phase separation with respect to a nonpolar solvent such as hexane is used as the first surface treatment liquid, although it varies depending on the type of solvent used in the second surface treatment liquid. For example, an organic solvent such as N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), or acetonitrile may be used.

第1の表面処理液には、ポリエーテル系ポリマーを含有させてもよい。ここで、ポリエーテル系ポリマーは、有機溶剤に可溶であるのが好ましく、また、活性水素を有し、イソシアネート成分と反応して化学的に結合可能なものが好ましい。   The first surface treatment liquid may contain a polyether polymer. Here, the polyether polymer is preferably soluble in an organic solvent, and preferably has active hydrogen and can be chemically bonded by reacting with an isocyanate component.

活性水素を有する好適なポリエーテル系ポリマーとしては、例えば、エピクロルヒドリンゴムが挙げられる。ここでいうエピクロルヒドリンゴムは未加硫状態のものを指す。エピクロルヒドリンゴムは、表面処理層に導電性と共に弾性を付与することができるため好ましい。なお、エピクロルヒドリンゴムは、末端に活性水素(水酸基)を有しているが、ユニットに水酸基、アリル基などの活性水素を有しているものも好ましい。なお、エピクロルヒドリンゴムとしては、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体やその誘導体などを挙げることができる。   Examples of suitable polyether polymers having active hydrogen include epichlorohydrin rubber. The epichlorohydrin rubber here refers to an unvulcanized state. Epichlorohydrin rubber is preferable because it can impart elasticity to the surface treatment layer as well as conductivity. The epichlorohydrin rubber has an active hydrogen (hydroxyl group) at the terminal, but preferably has a unit having an active hydrogen such as a hydroxyl group or an allyl group. Examples of the epichlorohydrin rubber include an epichlorohydrin homopolymer, an epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer, an epichlorohydrin-allyl glycidyl ether copolymer, an epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer and a derivative thereof. it can.

活性水素を有する他の好適なポリエーテル系ポリマーとしては、水酸基又はアリル基を有するポリマーが挙げられ、例えば、ポリオール、グリコール等が挙げられる。このようなポリエーテル系ポリマーは活性水素を有する基を両末端に備えたものよりも片末端にのみ備えたものが好ましい。また、数平均分子量が300〜1000であることが好ましい。ゴム部材の表層部に形成される表面処理層に弾性を付与することができるためである。このようなポリエーテル系ポリマーとしては、例えば、ポリアルキレングリコールモノメチルエーテル、ポリアルキレングリコールジメチルエーテル、アリル化ポリエーテル、ポリアルキレングリコールジオール、ポリアルキレングリコールトリオール等を挙げることができる。   Examples of other suitable polyether polymers having active hydrogen include polymers having a hydroxyl group or an allyl group, such as polyols and glycols. Such a polyether polymer preferably has only one terminal rather than one having active hydrogen groups at both terminals. Moreover, it is preferable that a number average molecular weight is 300-1000. This is because elasticity can be imparted to the surface treatment layer formed on the surface layer portion of the rubber member. Examples of such polyether polymers include polyalkylene glycol monomethyl ether, polyalkylene glycol dimethyl ether, allylated polyether, polyalkylene glycol diol, polyalkylene glycol triol, and the like.

このように第1の表面処理液にポリエーテル系ポリマーを添加することで、ゴム部材の表層部に形成される表面処理層の柔軟性や強度が向上し、その結果、所望のゴム部材の表面が摩耗したり、当接する感光体表面等を傷つけたりする虞がなくなる。   Thus, by adding a polyether polymer to the first surface treatment liquid, the flexibility and strength of the surface treatment layer formed on the surface layer portion of the rubber member are improved, and as a result, the surface of the desired rubber member There is no risk of wear or damage to the surface of the photosensitive member that comes into contact.

また、第1の表面処理液には、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーから選択されるポリマーを含有させてもよい。   Further, the first surface treatment liquid may contain a polymer selected from an acrylic fluorine polymer and an acrylic silicone polymer.

第1の表面処理液に用いられるアクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーは、所定の溶剤に可溶でイソシアネート成分と反応して化学的に結合可能なものである。アクリルフッ素系ポリマーは、例えば、水酸基、アルキル基、又はカルボキシル基を有する溶剤可溶性のフッ素系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸フッ化アルキルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。また、アクリルシリコーン系ポリマーは、溶剤可溶性のシリコーン系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸シロキサンエステルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。   The acrylic fluorine-based polymer and the acrylic silicone-based polymer used in the first surface treatment liquid are soluble in a predetermined solvent and can be chemically bonded by reacting with an isocyanate component. The acrylic fluorine-based polymer is, for example, a solvent-soluble fluorine-based polymer having a hydroxyl group, an alkyl group, or a carboxyl group, and examples thereof include block copolymers of acrylic acid esters and fluorinated alkyl acrylates and derivatives thereof. . The acrylic silicone polymer is a solvent-soluble silicone polymer, and examples thereof include block copolymers of acrylic acid esters and acrylic acid siloxane esters, and derivatives thereof.

また、第1の表面処理液には、導電性付与材としてさらにアセチレンブラック、ケッチェンブラック(ライオン社製)、トーカブラック(東海カーボン社製)等のカーボンブラックや、従来の表面処理液に用いられている導電性付与材(例えば、特開2007−31703参照)を添加してもよい。第1の表面処理液にカーボンブラックを用いる場合は、イソシアネート成分に対して0〜40質量%であるのが好ましい。多すぎると脱落、物性低下等の問題が生じ、好ましくないからである。   In addition, the first surface treatment liquid is further used as a conductivity-imparting material such as carbon black such as acetylene black, ketjen black (manufactured by Lion), Toka Black (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.), or a conventional surface treatment liquid. A conductivity imparting material that is used (see, for example, JP-A-2007-31703) may be added. When carbon black is used for the first surface treatment liquid, it is preferably 0 to 40% by mass with respect to the isocyanate component. If the amount is too large, problems such as dropout and deterioration of physical properties occur, which is not preferable.

また、第1の表面処理液中のアクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーは、イソシアネート成分100質量部に対し、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーの総量を2〜30質量部となるようにするのが好ましい。2質量部より少ないとカーボンブラック等を表面処理層中に保持する効果が小さくなる。一方、ポリマー量が多すぎると、帯電ロールの電気抵抗値が上昇し放電特性が低下するという問題や、相対的にイソシアネート成分が少なくなって有効な表面処理層が形成できないという問題がある。   In addition, the acrylic fluorine-based polymer and the acrylic silicone-based polymer in the first surface treatment liquid are such that the total amount of the acrylic fluorine-based polymer and the acrylic silicone-based polymer is 2 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the isocyanate component. It is preferable to do this. When the amount is less than 2 parts by mass, the effect of retaining carbon black or the like in the surface treatment layer is reduced. On the other hand, when the polymer amount is too large, there are problems that the electric resistance value of the charging roll is increased and the discharge characteristics are lowered, and there is a problem that an effective surface treatment layer cannot be formed due to relatively less isocyanate component.

一方、第2の表面処理液は、ゴム部材の含浸層のうち最表層部のイソシアネート成分を除去できるものであれば特に限定されないが、イソシアネート成分を含有しないもの又はイソシアネート成分の濃度が第1の表面処理液と比較して著しく小さい有機溶剤主体のものが好ましい。   On the other hand, the second surface treatment liquid is not particularly limited as long as it can remove the isocyanate component of the outermost layer portion of the impregnated layer of the rubber member, but the one containing no isocyanate component or the concentration of the isocyanate component is the first. The organic solvent-based one that is remarkably smaller than the surface treatment liquid is preferred.

第2の表面処理液に用いることができる有機溶剤は、第1の表面処理液に用いられる有機溶剤と同様にイソシアネート成分を溶解するものでもよいが、第1の表面処理液の有機溶剤よりイソシアネート成分を溶解しないものやゴム部材を膨潤し難いものの方が好ましい。第1の表面処理液の有機溶剤よりも又は同等にイソシアネート成分を溶解するものやゴム部材を膨潤するものを用いると、最表層部だけでなく、下層部に相当するゴム部材内部の汚染防止のためのイソシアネート成分も除去する虞が高く、工程上、精密な温度管理や時間管理が必要となるからである。   The organic solvent that can be used for the second surface treatment liquid may dissolve the isocyanate component in the same manner as the organic solvent used for the first surface treatment liquid. Those that do not dissolve the components and those that hardly swell the rubber member are preferred. Using an organic solvent that dissolves the isocyanate component or equivalently swells the rubber member than the organic solvent of the first surface treatment liquid, prevents contamination inside the rubber member corresponding to the lower layer part as well as the outermost layer part. This is because there is a high risk of removing the isocyanate component for this purpose, and precise temperature management and time management are required in the process.

相分離処理の場合、第2の表面処理液としては、イソシアネート成分に対して貧溶媒である非極性溶媒を用いることができ、例えば、ヘキサンやシクロヘキサンなどを挙げることができる。このような処理では、表面処理層の上層部を比較的薄く且つ均一に形成できるという利点がある。また、ヘキサンやシクロヘキサンは、空気中の水分を吸収する虞が少ないことから、相分離状態となった場合、第1の表面処理液中のイソシアネート成分に対する水分の影響が抑制され、第1の表面処理液のライフが長くなるという利点がある。   In the case of the phase separation treatment, as the second surface treatment liquid, a nonpolar solvent which is a poor solvent for the isocyanate component can be used, and examples thereof include hexane and cyclohexane. Such treatment has an advantage that the upper layer portion of the surface treatment layer can be formed relatively thin and uniformly. Further, since hexane and cyclohexane are less likely to absorb moisture in the air, when the phase separation state occurs, the influence of moisture on the isocyanate component in the first surface treatment liquid is suppressed, and the first surface There is an advantage that the life of the treatment liquid becomes long.

一方、相分離処理ではない場合、第2の表面処理液としては、イソシアネート成分に対する良溶媒である極性溶媒を用いることができ、第1の表面処理液の有機溶媒と同様に酢酸エチルやメチルエチルケトン(MEK)を挙げることができる。このような有機溶剤を用いて処理した場合、上層部を比較的厚く形成でき、上層部が厚くなるほど、より低硬度のゴム部材とすることができる。   On the other hand, when it is not a phase separation treatment, a polar solvent that is a good solvent for the isocyanate component can be used as the second surface treatment liquid, and ethyl acetate or methyl ethyl ketone (like the organic solvent of the first surface treatment liquid) MEK). When processing is performed using such an organic solvent, the upper layer portion can be formed relatively thick, and the thicker the upper layer portion, the lower the hardness of the rubber member.

乾燥硬化は、特に限定されず、イソシアネート成分をゴム部材内部で硬化させることができるものであればよく、イソシアネートの凝固点以下の温度に冷却した後、雰囲気の水分により硬化させる方法や、減圧下で溶媒を揮発させた後、熱や水分により硬化させる方法があり、一般的には、常温乾燥後、必要に応じて加熱処理する。なお、このときの加熱温度は、例えば、40〜150℃である。   Dry curing is not particularly limited as long as the isocyanate component can be cured inside the rubber member. After cooling to a temperature below the freezing point of the isocyanate, a method of curing with moisture in the atmosphere or under reduced pressure After volatilizing the solvent, there is a method of curing with heat or moisture. Generally, after drying at room temperature, heat treatment is performed as necessary. In addition, the heating temperature at this time is 40-150 degreeC, for example.

ゴム部材は、特に限定されるものではなく、ゴム基材に、必要に応じて導電性付与材を添加して成形・加硫したものである。ここで、ゴム基材としては、ポリウレタン、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルゴム(NBR)、スチレンゴム(SBR)、クロロプレンゴム等を挙げることができる。   The rubber member is not particularly limited, and is formed and vulcanized by adding a conductivity-imparting material to a rubber base as necessary. Here, examples of the rubber base material include polyurethane, epichlorohydrin rubber, nitrile rubber (NBR), styrene rubber (SBR), and chloroprene rubber.

また、導電性付与材としては、カーボンブラック、金属粉などの電子導電性付与材や、イオン導電付与材、又はこれらの両者を混合して用いることができる。イオン導電付与材としては、有機塩類、無機塩類、金属錯体、イオン性液体等が挙げられる。有機塩類、無機塩類としては、過塩素酸リチウム、4級アンモニウム塩、三フッ化酢酸ナトリウムなどが挙げられる。また、金属錯体としては、ハロゲン化第二鉄−エチレングリコールなどを挙げることができ、具体的には、特許第3655364号公報に記載されたものを挙げることができる。一方、イオン性液体は、室温で液体である溶融塩であり、常温溶融塩とも呼ばれるものであり、特に、融点が70℃以下、好ましくは30℃以下のものをいう。具体的には、特開2003−202722号公報に記載されたものを挙げることができる。   Further, as the conductivity imparting material, an electron conductivity imparting material such as carbon black or metal powder, an ionic conductivity imparting material, or a mixture of both can be used. Examples of the ionic conductivity-imparting material include organic salts, inorganic salts, metal complexes, ionic liquids, and the like. Examples of organic salts and inorganic salts include lithium perchlorate, quaternary ammonium salts, and sodium trifluoride acetate. Moreover, as a metal complex, halogenated ferric-ethylene glycol etc. can be mentioned, Specifically, what was described in the patent 3655364 can be mentioned. On the other hand, the ionic liquid is a molten salt that is liquid at room temperature, and is also called a room temperature molten salt, and particularly refers to a melting point of 70 ° C. or lower, preferably 30 ° C. or lower. Specific examples include those described in JP-A No. 2003-202722.

図1(a)は、本発明のゴム部材の表面処理方法により得たゴムロールの一例の断面図であり、図1(b)は、かかるゴムロールの拡大断面図である。図1(a)に示すゴムロール10は、芯金11上にゴム基材に適宜導電性付与材等を加えて加熱硬化させた弾性層(ゴム部材)12を有するものであり、弾性層12の表層部は表面処理層12aとなっている。ここで、表面処理層12aは、表面側の上層部12cと、その下の下層部12bとからなる。上層部12cは、含浸しているイソシアネート成分の密度が表面より内部の方がイソシアネート成分の密度が大きく、例えば、表面から内部に向かって漸大する領域である。下層部12bはイソシアネート成分の密度が表面側から内部に向かって漸小する領域である。なお、上層部12cが存在するとは、表面側より内部の方がイソシアネート成分の密度が大きな領域があることを意味し、逆に表面側ほどイソシアネート成分の密度が小さい領域が存在すればよく、上層部12cの最表面においてはイソシアネート成分が実質的に存在しなくてもよい。また、このような上層部12cは、下層部12bとの境界を問題とするものではなく、存在することによって内部より表層の方が低硬度である状態を形成する。上層部12cは、最表層の硬度を低硬度(下層部12bより低硬度)とするために存在するので、例えば、厚さが少なくとも1μm以上、好適には10μm以上である。上層部12cは、使用する際に変形してニップを形成する領域以上まで存在しているのが特に好ましく、例えば、厚さが10〜100μm程度であることが好ましい。また、下層部12bは、厚さが100〜1000μm程度であるのが好ましい。上層部12c及び下層部12bの厚さは、例えば、導電性ゴム部材の表面を研磨して、各部位におけるゴム硬度や電気抵抗値から予測することができる。なお、ここでは、第2の表面処理液の処理においてゴムロールの表面に付着した余分なイソシアネート成分と共に含浸層中のイソシアネート成分の一部が除去されたゴムロールを例示して説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、第2の表面処理液においてゴムロールの表面に付着した余分なイソシアネート成分のみが除去された場合は、上層部12cが形成されることなく、表面処理層12aが下層部12bのみからなるゴムロールとなる。   Fig.1 (a) is sectional drawing of an example of the rubber roll obtained by the surface treatment method of the rubber member of this invention, FIG.1 (b) is an expanded sectional view of this rubber roll. A rubber roll 10 shown in FIG. 1 (a) has an elastic layer (rubber member) 12 that is obtained by adding a conductivity-imparting material or the like to a rubber base material on a core metal 11 and heat-curing it. The surface layer portion is a surface treatment layer 12a. Here, the surface treatment layer 12a is composed of an upper layer portion 12c on the surface side and a lower layer portion 12b below it. The upper layer portion 12c is a region in which the density of the impregnated isocyanate component is larger in the interior than in the surface, for example, gradually increases from the surface toward the interior. The lower layer portion 12b is a region where the density of the isocyanate component gradually decreases from the surface side toward the inside. The presence of the upper layer portion 12c means that there is a region where the density of the isocyanate component is larger on the inside than on the surface side, and conversely, it is sufficient that there is a region where the density of the isocyanate component is smaller on the surface side. The isocyanate component may be substantially absent on the outermost surface of the portion 12c. Further, such an upper layer portion 12c does not have a problem with the boundary with the lower layer portion 12b, and the presence of the upper layer portion 12c forms a state in which the surface layer has a lower hardness than the inside. Since the upper layer part 12c exists in order to make the hardness of the outermost layer low (lower hardness than the lower layer part 12b), for example, the thickness is at least 1 μm or more, preferably 10 μm or more. It is particularly preferable that the upper layer portion 12c exists up to a region where a nip is formed by deformation when used, and for example, the thickness is preferably about 10 to 100 μm. Moreover, it is preferable that the lower layer part 12b is about 100-1000 micrometers in thickness. The thicknesses of the upper layer part 12c and the lower layer part 12b can be predicted from, for example, the rubber hardness and electrical resistance value at each part by polishing the surface of the conductive rubber member. Here, the rubber roll in which a part of the isocyanate component in the impregnated layer is removed together with the excess isocyanate component adhering to the surface of the rubber roll in the treatment of the second surface treatment liquid has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. For example, when only the excess isocyanate component adhering to the surface of the rubber roll is removed in the second surface treatment liquid, the upper layer portion 12c is not formed, and the surface treatment layer 12a becomes the lower layer portion. It becomes a rubber roll consisting only of 12b.

本発明のゴム部材の表面処理方法により形成したゴムロール10は、弾性層12の表層部に設けられた表面処理層12aが上層部12cと下層部12bとからなり、これらが弾性層12の表層部に一体的に設けられている。このような表面処理層12aの下層部12bは主にイソシアネート成分が硬化して形成されてイソシアネート成分の密度が表面から内部に向かって漸小(漸次疎)になるように一体的に形成されることにより、ゴムロール表面への可塑剤等汚染物質のブリードを防ぐことができ、感光体への耐汚染性に優れたゴムロールとなる。   In the rubber roll 10 formed by the surface treatment method for a rubber member of the present invention, the surface treatment layer 12 a provided on the surface layer portion of the elastic layer 12 is composed of an upper layer portion 12 c and a lower layer portion 12 b, and these are the surface layer portions of the elastic layer 12. Are integrally provided. The lower layer portion 12b of the surface treatment layer 12a is formed integrally by mainly curing the isocyanate component so that the density of the isocyanate component gradually decreases from the surface toward the inside. As a result, bleeding of contaminants such as a plasticizer on the surface of the rubber roll can be prevented, and the rubber roll is excellent in resistance to contamination of the photoreceptor.

なお、ここでは、一層の弾性層12を有するゴムロール10の表面処理を行ったが、本発明にかかるゴム部材は特に限定されるものではない。例えば、ゴム部材は2層以上の構造からなるものであってもよく、発泡層でも無発泡層でもよく、ブレード形状やブラシ形状、ベルト形状、フィルム形状、シート形状及びチップ形状であってもよい。   In addition, although the surface treatment of the rubber roll 10 which has the elastic layer 12 of one layer was performed here, the rubber member concerning this invention is not specifically limited. For example, the rubber member may have a structure of two or more layers, and may be a foamed layer or a non-foamed layer, and may have a blade shape, a brush shape, a belt shape, a film shape, a sheet shape, and a chip shape. .

また、第2の表面処理液で処理した後に、さらに、第2の含浸層を形成する第3の表面処理液をゴム部材に含浸させた後、空気に接触させることなく連続的に、第2の表面処理液でゴム部材の表面を処理してゴム部材を得てもよい。第3の表面処理液により、ゴム部材に新たな性能を付与したり、ゴム部材の変形に対する追随性をより向上させたり、ゴム部材をより低硬度化させたりすることもできる。ここでいう第3の表面処理液は、第2の含浸層を形成できるものであれば特に限定されるものではなく、目的に応じて、適宜選択する。   After the treatment with the second surface treatment liquid, the rubber member is further impregnated with the third surface treatment liquid for forming the second impregnation layer, and then the second surface treatment liquid is continuously brought into contact with the air without contact with the air. The surface of the rubber member may be treated with the surface treatment liquid to obtain a rubber member. With the third surface treatment liquid, new performance can be imparted to the rubber member, the followability to deformation of the rubber member can be further improved, or the rubber member can be further reduced in hardness. The third surface treatment liquid here is not particularly limited as long as it can form the second impregnation layer, and is appropriately selected according to the purpose.

第2の含浸層は、上述した含浸層(以下、第1の含浸層とする)の浅い表層領域、例えば、イソシアネート成分の一部が除去された領域に形成されることが好ましいが、第1の含浸層と重なる領域、さらには第1の表層部より深い領域まで形成されてもよい。   The second impregnation layer is preferably formed in a shallow surface layer region of the above-described impregnation layer (hereinafter referred to as the first impregnation layer), for example, a region from which a part of the isocyanate component has been removed. A region overlapping with the impregnated layer may be formed up to a region deeper than the first surface layer portion.

ここで、図1(c)及び図1(d)に、第1の含浸層の浅い表層領域に第2の含浸層を形成して硬化させたゴムロールの一例の断面図を示す。図1(c)及び図(d)に示すゴムロールは、イソシアネート成分を含有する第3の表面処理液を用いて、第1の含浸層の浅い表層領域に第2の含浸層を形成して硬化させたものである。第1の含浸層の浅い表層領域に第2の含浸層を形成することにより、イソシアネート成分の密度が表面側から内部に向かって漸小する領域である下層部12dと、イソシアネート成分の密度が表面側より内部の方がイソシアネート成分の密度が大きい上層部12eとが形成される。すなわち、このゴム部材は、表面処理層12aが下層部12bと下層部12dと上層部12eとからなるものとなる。なお、ここでは、2度目の第2の表面処理液の処理においてゴムロールの表面に付着した余分なイソシアネート成分と共に含浸層中のイソシアネート成分の一部が除去されたゴムロールを例示して説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、2度目の第2の表面処理液においてゴムロールの表面に付着した余分なイソシアネート成分のみが除去された場合は、上層部12eが形成されることなく、表面処理層12aが下層部12b及び下層部12dからなるゴムロールとなる。   Here, FIG. 1C and FIG. 1D are cross-sectional views showing an example of a rubber roll in which a second impregnation layer is formed and cured in a shallow surface layer region of the first impregnation layer. The rubber rolls shown in FIGS. 1C and 1D are cured by forming a second impregnation layer in a shallow surface layer region of the first impregnation layer using a third surface treatment liquid containing an isocyanate component. It has been made. By forming the second impregnation layer in the shallow surface layer region of the first impregnation layer, the lower layer portion 12d where the density of the isocyanate component gradually decreases from the surface side toward the inside, and the density of the isocyanate component is the surface The upper layer portion 12e having a higher density of the isocyanate component is formed inside than on the side. That is, in this rubber member, the surface treatment layer 12a is composed of the lower layer portion 12b, the lower layer portion 12d, and the upper layer portion 12e. Here, the rubber roll from which a part of the isocyanate component in the impregnated layer is removed together with the excess isocyanate component adhering to the surface of the rubber roll in the second treatment of the second surface treatment liquid has been described as an example. For example, when only the excess isocyanate component adhering to the surface of the rubber roll is removed in the second surface treatment liquid for the second time, the upper layer portion 12e is not formed, and the surface is not formed. The treatment layer 12a is a rubber roll including a lower layer portion 12b and a lower layer portion 12d.

第3の表面処理液として、例えば、第1の表面処理液と同一のものを用いてもよい。すなわち、第2の表面処理液で処理した後に、さらに第1の表面処理液を含浸させて第2の含浸層を形成させ、その後、空気に接触させることなく連続的に、第2の表面処理液でゴム部材の表層部を処理してゴム部材を得てもよい。   As the third surface treatment liquid, for example, the same one as the first surface treatment liquid may be used. That is, after the treatment with the second surface treatment liquid, the second surface treatment liquid is further impregnated with the first surface treatment liquid to form a second impregnation layer, and then the second surface treatment is continuously performed without contact with air. The rubber member may be obtained by treating the surface layer of the rubber member with a liquid.

第3の表面処理液は、勿論、第1の表面処理液と異なるものであってもよい。第3の表面処理液としては、例えば、イソシアネート成分を含んだものが挙げられる。この第3の表面処理液は、さらに、ポリエーテル系ポリマー、アクリルフッ素系ポリマー、アクリルシリコーン系ポリマー、及び導電性付与材からなる群から選択される少なくとも1つを含有していてもよい。   Of course, the third surface treatment liquid may be different from the first surface treatment liquid. Examples of the third surface treatment liquid include those containing an isocyanate component. The third surface treatment liquid may further contain at least one selected from the group consisting of a polyether polymer, an acrylic fluorine polymer, an acrylic silicone polymer, and a conductivity imparting material.

第3の表面処理液に用いるイソシアネート成分は、特に限定されず、第1の表面処理液のイソシアネート成分と同一のものを用いても、異なるものを用いてもよい。また、第1の表面処理液と同一のイソシアネート成分を用いる場合は、第3の表面処理液は、第1の表面処理液よりもイソシアネート成分の濃度が低いことが好ましい。ゴム部材の表面側のイソシアネート成分の密度が小さくなり、柔軟性を確保しやすくなるためである。   The isocyanate component used in the third surface treatment liquid is not particularly limited, and the same or different one may be used as the isocyanate component of the first surface treatment liquid. Moreover, when using the same isocyanate component as a 1st surface treatment liquid, it is preferable that the density | concentration of an isocyanate component is lower than a 1st surface treatment liquid in a 3rd surface treatment liquid. This is because the density of the isocyanate component on the surface side of the rubber member is reduced, and it is easy to ensure flexibility.

上述したように、第3の表面処理液を適宜選択することにより、所望のゴム部材を得ることができる。例えば、第1の表面処理液として、汚染防止効果に優れたイソシアネート成分(MDI等)を用い、第3の表面処理液として、柔軟性を付与することができるイソシアネート成分(プレポリマー等)を用いることにより、汚染性に優れ且つより柔軟性に優れたゴム部材を得ることができる。また、例えば、第1の表面処理液として、カーボンブラックを含有しないものを用い、第3の表面処理液として、カーボンブラックを含有するものを用いることにより、表層部の特に浅い表層領域にカーボンブラックを有し、導電性に優れたゴム部材を得ることができる。また、例えば、第1の表面処理液として、汚染防止効果に優れたイソシアネート成分(MDI等)を用い、第3の表面処理液として、イソシアネート成分と共に、アクリルフッ素系ポリマー、アクリルシリコーン系ポリマー、ポリエーテル系ポリマーを用いることにより、トナー成分等の付着防止性能と、特に表層部の柔軟性に優れたゴム部材を得ることができる。   As described above, a desired rubber member can be obtained by appropriately selecting the third surface treatment liquid. For example, an isocyanate component (such as MDI) having an excellent anti-contamination effect is used as the first surface treatment liquid, and an isocyanate component (such as a prepolymer) that can impart flexibility is used as the third surface treatment liquid. Thus, it is possible to obtain a rubber member having excellent contamination and more flexibility. In addition, for example, by using a carbon black-free material as the first surface treatment liquid and using a carbon black-containing material as the third surface treatment liquid, carbon black can be applied to a particularly shallow surface layer region of the surface layer portion. A rubber member having excellent electrical conductivity can be obtained. In addition, for example, an isocyanate component (MDI or the like) having an excellent anti-contamination effect is used as the first surface treatment liquid, and an acrylic fluorine-based polymer, an acrylic silicone polymer, a polyisocyanate together with the isocyanate component as the third surface treatment liquid. By using an ether polymer, it is possible to obtain a rubber member excellent in adhesion preventing performance of toner components and the like, and particularly in the flexibility of the surface layer portion.

また、第3の表面処理液は、イソシアネート成分を含有せずに、ポリエーテル系ポリマー、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーからなる群から選択される少なくとも1つのポリマーと、有機溶媒からなるものであってもよい。この第3の表面処理液を用いることにより、柔軟性や強度をより向上させたゴム部材を得ることができる。   Further, the third surface treatment liquid does not contain an isocyanate component, and includes at least one polymer selected from the group consisting of a polyether-based polymer, an acrylic fluorine-based polymer, and an acrylic silicone-based polymer, and an organic solvent. It may be. By using this third surface treatment liquid, a rubber member having further improved flexibility and strength can be obtained.

上述した第3の表面処理液に用いる有機溶剤は、特に限定されず、目的に応じて適宜選択すればよいが、第1の表面処理液で挙げたものと同様のものを用いることができる。   The organic solvent used for the third surface treatment liquid described above is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, but the same solvents as those mentioned for the first surface treatment liquid can be used.

また、第2の表面処理液で処理した後に、含浸層中のイソシアネート成分の一部をさらに除去する第4の表面処理液でゴム部材の表層部を処理してもよい。第4の表面処理液は有機溶剤からなる。第4の表面処理液は、特に限定されないが、第2の表面処理液よりもイソシアネート成分を溶解させることができるものが好ましい。相分離処理の場合は、第4の表面処理液(有機溶剤)は、第1の表面処理液で挙げたものと同様のものを用いることができ、第1の表面処理液の有機溶剤よりもイソシアネート成分を溶解しないものやゴム部材を膨潤し難いものの方が好ましい。なお、相分離処理ではない場合、第2の表面処理液で挙げたものと同様のものを用いることができる。   Further, after the treatment with the second surface treatment liquid, the surface layer portion of the rubber member may be treated with a fourth surface treatment liquid that further removes a part of the isocyanate component in the impregnated layer. The fourth surface treatment liquid is made of an organic solvent. The fourth surface treatment liquid is not particularly limited, but is preferably one that can dissolve the isocyanate component than the second surface treatment liquid. In the case of the phase separation treatment, the fourth surface treatment liquid (organic solvent) can be the same as that mentioned in the first surface treatment liquid, and is higher than the organic solvent of the first surface treatment liquid. Those that do not dissolve the isocyanate component and those that hardly swell the rubber member are preferred. In addition, when it is not a phase separation process, the thing similar to what was mentioned by the 2nd surface treatment liquid can be used.

本発明のゴム部材の表面処理方法によれば、OPCなどの汚染やリークの問題がなく、変形に対して追随性がある低硬度のゴム部材を得ることができる。   According to the surface treatment method for a rubber member of the present invention, it is possible to obtain a rubber member having a low hardness that is free from contamination and leakage problems such as OPC, and that can follow deformation.

本発明の表面処理方法により得られるゴム部材は、例えば、電子写真式複写機及びプリンター、またはトナージェット式複写機及びプリンターなどの画像形成装置の帯電ロール・現像ロール・クリーニングロール・トナー供給ロール・トナー規制ロール、さらには転写ロール・中間転写ロール、クリーニングブレード、ベルトなどに好適なものである。   The rubber member obtained by the surface treatment method of the present invention includes, for example, a charging roll, a developing roll, a cleaning roll, a toner supply roll, an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine and printer, or a toner jet copying machine and printer. It is suitable for toner regulating rolls, transfer rolls / intermediate transfer rolls, cleaning blades, belts and the like.

本発明のゴム部材の表面処理装置は、イソシアネート成分と有機溶剤とを含む第1の表面処理液にゴム部材を浸漬させた後、第1の表面処理液と相分離した第2の表面処理液へ前記ゴム部材を移動させることによりゴム部材の表面を処理するためのものである。   In the rubber member surface treatment apparatus of the present invention, the second surface treatment liquid phase-separated from the first surface treatment liquid after the rubber member is immersed in the first surface treatment liquid containing the isocyanate component and the organic solvent. The surface of the rubber member is treated by moving the rubber member.

ここで、実施形態に基づいて本発明のゴム部材の表面処理装置の詳細を説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の一実施形態であり、本発明を限定するものではない。   Here, the details of the surface treatment apparatus for a rubber member of the present invention will be described based on the embodiment. In addition, embodiment shown below is one Embodiment of this invention, and does not limit this invention.

(実施形態1)
図2は実施形態1にかかるゴム部材の表面処理装置の断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 2 is a cross-sectional view of the rubber member surface treatment apparatus according to the first embodiment.

ゴム部材の表面処理装置の本体となる容器50は、例えば、円筒形又は多角筒形などの形状からなり、イソシアネート成分と有機溶媒とを含む第1の表面処理液と、当該第1の有機溶媒とは相分離する第2の表面処理液とを二層状態で収容するものである。   The container 50 serving as the main body of the rubber member surface treatment apparatus has, for example, a cylindrical shape or a polygonal tubular shape, and includes a first surface treatment liquid containing an isocyanate component and an organic solvent, and the first organic solvent. And contain the second surface treatment liquid to be phase-separated in a two-layer state.

容器50には、上層Aを構成する表面処理液を排出するための排出管21が挿入されており、排出管21の排出口21aは上層Aと下層Bの界面より下方となるように配置されている。ここで、排出管21は複数の筒状体から構成され、容器50内に供給した下層Bの液面よりも下方となるように上下に伸縮させることができるようになっている。   A discharge pipe 21 for discharging the surface treatment liquid constituting the upper layer A is inserted into the container 50, and the discharge port 21 a of the discharge pipe 21 is disposed below the interface between the upper layer A and the lower layer B. ing. Here, the discharge pipe 21 is composed of a plurality of cylindrical bodies, and can be expanded and contracted vertically so as to be lower than the liquid level of the lower layer B supplied into the container 50.

この排出管21には、上層Aを構成する表面処理液を排出するためのポンプが設けられており、当該ポンプを介して容器50の外部に設けられたタンク20に接続されている。そして、このタンク20は、導入路22を介して容器50に接続されている。導入路22は、導入口22aが容器50の側壁の排出口21aよりも上方に設けられており、タンク20に貯蔵される上層Aを構成する表面処理液(及び下層Bを構成する表面処理液)を容器50内へ導入するようになっている。なお、導入路22には、開閉自在な弁、及び上層Aを構成する表面処理液(及び下層Bを構成する表面処理液)を送液するためのポンプが設けられている。   The discharge pipe 21 is provided with a pump for discharging the surface treatment liquid constituting the upper layer A, and is connected to a tank 20 provided outside the container 50 via the pump. The tank 20 is connected to the container 50 via the introduction path 22. In the introduction path 22, the introduction port 22 a is provided above the discharge port 21 a on the side wall of the container 50, and the surface treatment liquid constituting the upper layer A (and the surface treatment liquid constituting the lower layer B) stored in the tank 20. ) Is introduced into the container 50. The introduction path 22 is provided with an openable / closable valve and a pump for feeding the surface treatment liquid constituting the upper layer A (and the surface treatment liquid constituting the lower layer B).

一方、容器50の底壁には、下層Bを構成する表面処理液を排出するための排出路31が設けられている。排出路31は、容器50の外部に設けられたタンク30に接続されている。そして、このタンク30は、導入路32を介して容器50に接続されている。導入路32は、導入口32aが容器50の側壁の排出口21aよりも下方となるように設けられており、タンク30に貯蔵される下層Bを構成する表面処理液を容器50内へ導入するようになっている。なお、導入路32には、開閉自在な弁、及び上層Aを構成する表面処理液(及び下層Bを構成する表面処理液)を吐出するためのポンプが設けられている。   On the other hand, the bottom wall of the container 50 is provided with a discharge passage 31 for discharging the surface treatment liquid constituting the lower layer B. The discharge path 31 is connected to a tank 30 provided outside the container 50. The tank 30 is connected to the container 50 via the introduction path 32. The introduction path 32 is provided so that the introduction port 32 a is below the discharge port 21 a on the side wall of the container 50, and introduces the surface treatment liquid constituting the lower layer B stored in the tank 30 into the container 50. It is like that. The introduction path 32 is provided with an openable / closable valve and a pump for discharging the surface treatment liquid constituting the upper layer A (and the surface treatment liquid constituting the lower layer B).

本実施形態では、排出管21は伸縮できるものとしたが、伸縮できないものであってもよく、この場合には上層Aを構成する表面処理液及び下層Bを構成する表面処理液を容器内に導入する際に下層Bを構成する表面処理液が排出口21aより下方となるように調整する。   In the present embodiment, the discharge pipe 21 can be expanded and contracted, but the discharge pipe 21 may not be expanded and contracted. In this case, the surface treatment liquid constituting the upper layer A and the surface treatment liquid constituting the lower layer B are placed in the container. When introducing, it adjusts so that the surface treatment liquid which comprises the lower layer B may become below the discharge port 21a.

また、本実施形態では、排出管21からポンプにより上層Aを構成する表面処理液を排出させたが、上層Aを構成する表面処理液を排出するための排出手段はこれに限定されない。例えば、容器50の側壁の上層Aと下層Bの界面より下方となるように排出路の排出口を設け、排出する際には上層Aを構成する表面処理液の自重により当該排出路から上層Aを構成する表面処理液を排出するようにしてもよい。   In the present embodiment, the surface treatment liquid constituting the upper layer A is discharged from the discharge pipe 21 by a pump. However, the discharge means for discharging the surface treatment liquid forming the upper layer A is not limited to this. For example, the discharge port of the discharge path is provided so as to be below the interface between the upper layer A and the lower layer B of the side wall of the container 50, and when discharging, the upper layer A is removed from the discharge path by the weight of the surface treatment liquid constituting the upper layer A. You may make it discharge | emit the surface treatment liquid which comprises.

導入路22の導入口22a、導入路32の導入口32aの位置は特に限定されない。また、本実施形態では導入路22及び導入路32の開口を容器50の側面に接続したが、導入路22及び導入路32は容器50に挿入するようにしてもよい。   The positions of the introduction port 22a of the introduction path 22 and the introduction port 32a of the introduction path 32 are not particularly limited. In this embodiment, the openings of the introduction path 22 and the introduction path 32 are connected to the side surface of the container 50, but the introduction path 22 and the introduction path 32 may be inserted into the container 50.

また、本実施形態では、タンク20、導入路22、排出路31、タンク30、及び導入路32を設けたが、いずれも必ずしも設ける必要はない。   In the present embodiment, the tank 20, the introduction path 22, the discharge path 31, the tank 30, and the introduction path 32 are provided, but it is not always necessary to provide them.

上述した構成からなるゴム部材の表面処理装置100Aを用いたゴム部材の表面処理方法について図3を用いて説明する。図3は、本発明のゴム部材の表面処理方法及び表面処理装置の一例を説明する図である。本実施形態において、上層Aは第2の表面処理液、下層Bは第1の表面処理液である。   A rubber member surface treatment method using the rubber member surface treatment apparatus 100A having the above-described configuration will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a view for explaining an example of a surface treatment method and a surface treatment apparatus for a rubber member according to the present invention. In the present embodiment, the upper layer A is a second surface treatment liquid, and the lower layer B is a first surface treatment liquid.

まず、図示しない供給路から容器50内に下層Bを構成する第1の表面処理液を供給し、下層Bの液面が排出管21の排出口21aよりも高い位置となるようにする。このとき、下層Bの液面がゴム部材を浸漬させるのに十分な高さとなるようにする。なお、下層Bの液面が所望の高さより高くなった場合には、排出路31から第1の表面処理液を排出して液面を調整する。   First, the first surface treatment liquid constituting the lower layer B is supplied into the container 50 from a supply path (not shown) so that the liquid level of the lower layer B is higher than the discharge port 21 a of the discharge pipe 21. At this time, the liquid level of the lower layer B is made high enough to immerse the rubber member. In addition, when the liquid level of the lower layer B becomes higher than a desired height, the first surface treatment liquid is discharged from the discharge path 31 to adjust the liquid level.

そして、図3(a)に示すように、この下層B(第1の表面処理液)にゴム部材1を浸漬する。これにより、ゴム部材1に第1の表面処理液を含浸させる。   And as shown to Fig.3 (a), the rubber member 1 is immersed in this lower layer B (1st surface treatment liquid). Thereby, the rubber member 1 is impregnated with the first surface treatment liquid.

次に、ゴム部材1を浸漬した下層Bに、図示しない供給路から容器50内に第1の表面処理液と相分離する第2の表面処理液(上層A)を所定の高さまで供給する。これにより、容器50内には、第1の表面処理液と第2の表面処理液とが二層状態に湛えられる。   Next, a second surface treatment liquid (upper layer A) that is phase-separated from the first surface treatment liquid is supplied to a predetermined height from a supply path (not shown) into the lower layer B in which the rubber member 1 is immersed. Thereby, in the container 50, the 1st surface treatment liquid and the 2nd surface treatment liquid are prepared in a two-layer state.

そして、図3(b)に示すように、下層B(第1の表面処理液)から上層A(第2の表面処理液)を介してゴム部材1をゆっくりと引き上げる。これにより、ゴム部材1に含浸したイソシアネート成分の表層の一部が除去される。これを加熱硬化等することにより、上述したゴム部材が得られる。   Then, as shown in FIG. 3B, the rubber member 1 is slowly pulled up from the lower layer B (first surface treatment liquid) through the upper layer A (second surface treatment liquid). Thereby, a part of surface layer of the isocyanate component impregnated in the rubber member 1 is removed. The rubber member mentioned above is obtained by carrying out heat hardening etc. of this.

新たにゴム部材の表面処理を行う場合には、排出管21に設けられたポンプで、容器50から第2の表面処理液及び少量の第1の表面処理液を排出する。   When a new surface treatment is performed on the rubber member, the second surface treatment liquid and a small amount of the first surface treatment liquid are discharged from the container 50 by a pump provided in the discharge pipe 21.

ここで、第1の表面処理液が減少している場合には、タンク30に貯蔵された第1の表面処理液をポンプにより導入路32から導入、又は図示しない供給路から第1の表面処理液を供給することで、容器50内の第1の表面処理液(下層B)を補充する。   Here, when the first surface treatment liquid is decreased, the first surface treatment liquid stored in the tank 30 is introduced from the introduction path 32 by a pump, or from the supply path (not shown). By supplying the liquid, the first surface treatment liquid (lower layer B) in the container 50 is replenished.

そして、下層Bにゴム部材を浸漬させた後、タンク20に貯蔵された第2の表面処理液及び少量の第1の表面処理液を導入路22から容器50内に導入する。これにより、第2の表面処理液及び第1の表面処理液により二層が形成される。その後は、同様に、下層B(第1の表面処理液)から上層A(第2の表面処理液)を介してゴム部材をゆっくりと引き上げる。   Then, after the rubber member is immersed in the lower layer B, the second surface treatment liquid and a small amount of the first surface treatment liquid stored in the tank 20 are introduced into the container 50 from the introduction path 22. As a result, two layers are formed by the second surface treatment liquid and the first surface treatment liquid. Thereafter, similarly, the rubber member is slowly pulled up from the lower layer B (first surface treatment liquid) through the upper layer A (second surface treatment liquid).

また、第1の表面処理液が上層A、第2の表面処理液が下層Bとなる場合に、ゴム部材の表面処理装置100Aを用いたゴム部材の表面処理方法を説明する。図4及び図5は、本発明のゴム部材の表面処理方法及び表面処理装置の一例を説明する図である。   A rubber member surface treatment method using the rubber member surface treatment apparatus 100A when the first surface treatment liquid is the upper layer A and the second surface treatment liquid is the lower layer B will be described. 4 and 5 are views for explaining an example of the rubber member surface treatment method and surface treatment apparatus of the present invention.

まず、図示しない供給路から第2の表面処理液(下層B)を供給した後、図示しない供給路から第1の表面処理液(上層A)を供給して二層を形成し、図4(a)に示すように、上層Aにゴム部材を浸漬させる。   First, after supplying the second surface treatment liquid (lower layer B) from a supply path (not shown), the first surface treatment liquid (upper layer A) is supplied from a supply path (not shown) to form two layers. As shown in a), the rubber member is immersed in the upper layer A.

そして、図4(b)に示すように、上層Aから下層Bへゴム部材1を移動させる。   Then, the rubber member 1 is moved from the upper layer A to the lower layer B as shown in FIG.

その後、図5(a)に示すように、排出管21に設けられたポンプで、容器50から第1の表面処理液及び少量の第2の表面処理液を排出し、これらをタンク20へ貯蔵する。最後に図5(b)に示すように、下層Bからゴム部材1を引き上げる。   Thereafter, as shown in FIG. 5 (a), the first surface treatment liquid and a small amount of the second surface treatment liquid are discharged from the container 50 by the pump provided in the discharge pipe 21 and stored in the tank 20. To do. Finally, the rubber member 1 is pulled up from the lower layer B as shown in FIG.

新たにゴム部材の表面処理を行う場合には、導入路22に設けられたポンプでタンク20に貯蔵された第1の表面処理液及び少量の第2の表面処理液を容器50に導入する。   When a new surface treatment is performed on the rubber member, the first surface treatment liquid and a small amount of the second surface treatment liquid stored in the tank 20 are introduced into the container 50 by a pump provided in the introduction path 22.

このように、本実施形態のゴム部材の表面処理装置は、第1の表面処理液及び第2の表面処理液を再利用することができ、低コストでゴム部材を製造することができるだけでなく、環境の汚染を防止したものとなる。   Thus, the rubber member surface treatment apparatus of the present embodiment can reuse the first surface treatment liquid and the second surface treatment liquid, and not only can manufacture the rubber member at low cost. This will prevent environmental pollution.

(実施形態2)
図6は実施形態2にかかるゴム部材の表面処理装置の断面図である。実施形態1と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a cross-sectional view of a rubber member surface treatment apparatus according to a second embodiment. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

ゴム部材の表面処理装置の本体となる容器50は、底部から高さ方向途中まで設けられた仕切り板51により、下部に二層を収容することができる。この仕切り板51は、容器50の下部を分割するものであり、溶液の移動を規制できるものであればよい。このような容器50は、下層Bと下層Cとを分断した状態で収容すると共に、上部に上層Aを収容することができる。なお、上層Aと下層B、上層Aと下層Cとの界面は、仕切り板51の上端部よりも下方となるようにする。   A container 50 serving as a main body of a surface treatment apparatus for a rubber member can accommodate two layers in the lower portion by a partition plate 51 provided from the bottom to the middle in the height direction. This partition plate 51 divides the lower part of the container 50 and may be any one that can regulate the movement of the solution. Such a container 50 can accommodate the lower layer B and the lower layer C in a separated state, and can accommodate the upper layer A in the upper part. Note that the interface between the upper layer A and the lower layer B and between the upper layer A and the lower layer C is set lower than the upper end portion of the partition plate 51.

また、容器50には、上層Aを構成する表面処理液を排出するための排出管21Bが挿入されている。この排出管21Bの排出口21bは、仕切り板51の上端部よりも下方で且つ上層Aと下層Bの界面より下方となるように配置されている。   Further, a discharge pipe 21B for discharging the surface treatment liquid constituting the upper layer A is inserted into the container 50. The discharge port 21b of the discharge pipe 21B is disposed below the upper end portion of the partition plate 51 and below the interface between the upper layer A and the lower layer B.

この排出管21Bには、上層Aを構成する第1の表面処理液を排出するためのポンプが設けられており、当該ポンプを介して容器50の外部に設けられたタンク20Bに接続されている。そして、このタンク20Bは、導入路22Bを介して容器50に接続されている。導入路22Bは、導入口22bが容器50の側壁の排出口21bよりも上方に設けられており、タンク20Bに貯蔵される上層Aを構成する表面処理液(及び下層Bを構成する表面処理液)を容器50内へ導入するようになっている。また、導入路22Bは、導入口22bが容器50の側壁の排出口21bよりも上方に設けられており、タンク20Bに貯蔵される上層Aを構成する表面処理液(及び下層Bを構成する表面処理液)を容器50内へ導入するようになっている。なお、導入路22Bには、開閉自在な弁、及び上層Aを構成する表面処理液(及び下層Cを構成する表面処理液)を送液するためのポンプが設けられている。   The discharge pipe 21B is provided with a pump for discharging the first surface treatment liquid constituting the upper layer A, and is connected to a tank 20B provided outside the container 50 via the pump. . The tank 20B is connected to the container 50 through the introduction path 22B. In the introduction path 22B, the introduction port 22b is provided above the discharge port 21b on the side wall of the container 50, and the surface treatment liquid constituting the upper layer A (and the surface treatment liquid constituting the lower layer B) stored in the tank 20B. ) Is introduced into the container 50. In addition, the introduction path 22B is provided with the introduction port 22b above the discharge port 21b on the side wall of the container 50, and the surface treatment liquid constituting the upper layer A (and the surface constituting the lower layer B) stored in the tank 20B. Treatment liquid) is introduced into the container 50. The introduction path 22B is provided with an openable / closable valve and a pump for feeding the surface treatment liquid constituting the upper layer A (and the surface treatment liquid constituting the lower layer C).

また、容器50の下層C側の側面には、開閉自在な弁が設けられた排出路40が設けられている。この排出路40の排出口40cは、排出口21bと同程度の高さに設けられており、上層Aと下層Cの界面付近の表面処理液を排出するためのものである。   Further, on the side surface of the container 50 on the lower layer C side, a discharge path 40 provided with an openable / closable valve is provided. The discharge port 40c of the discharge path 40 is provided at the same height as the discharge port 21b, and discharges the surface treatment liquid in the vicinity of the interface between the upper layer A and the lower layer C.

上述した構成からなるゴム部材の表面処理装置100Bを用いたゴム部材の表面処理方法について図7及び図8を用いて説明する。図7及び図8は、本発明のゴム部材の表面処理方法及び表面処理装置の一例を説明する図である。本実施形態において、上層Aは第2の表面処理液、下層Bは第1の表面処理液、下層Cは第3の表面処理液である。   A rubber member surface treatment method using the rubber member surface treatment apparatus 100B having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 7 and 8 are views for explaining an example of the rubber member surface treatment method and surface treatment apparatus of the present invention. In this embodiment, the upper layer A is a second surface treatment liquid, the lower layer B is a first surface treatment liquid, and the lower layer C is a third surface treatment liquid.

まず、図示しない供給路から容器50内に下層Bを構成する第1の表面処理液を供給する。このとき、下層Bの液面が排出管21Bの排出口21bよりも高い位置で且つ仕切り板51よりも低い位置となるようにする。また、下層Bの液面がゴム部材を浸漬させるのに十分な高さとなるようにする。また、下層Cを構成する第3の表面処理液を供給し、同様の方法により、下層Cを形成する。このとき、下層Cの液面がゴム部材を浸漬させるのに十分な高さとなるようにする。なお、下層Bの液面と下層Cの液面は必ずしも同じ高さである必要はないが、同程度であることが好ましい。   First, the first surface treatment liquid constituting the lower layer B is supplied into the container 50 from a supply path (not shown). At this time, the liquid level of the lower layer B is set to a position higher than the discharge port 21b of the discharge pipe 21B and lower than the partition plate 51. Further, the liquid level of the lower layer B is set to a height sufficient to immerse the rubber member. Further, the third surface treatment liquid constituting the lower layer C is supplied, and the lower layer C is formed by the same method. At this time, the liquid level of the lower layer C is made high enough to immerse the rubber member. Note that the liquid level of the lower layer B and the liquid level of the lower layer C are not necessarily the same height, but are preferably the same level.

そして、図7(a)に示すように、下層B(第1の表面処理液)にゴム部材1を浸漬する。これにより、ゴム部材1に第1の表面処理液を含浸させる。   Then, as shown in FIG. 7A, the rubber member 1 is immersed in the lower layer B (first surface treatment liquid). Thereby, the rubber member 1 is impregnated with the first surface treatment liquid.

次に、ゴム部材1を浸漬した下層Bに、図示しない供給路から容器50内に第1の表面処理液と相分離する第2の表面処理液を所定の高さまで供給する。これにより、容器50内には、第1の表面処理液と第2の表面処理液とが相分離した状態に湛えられると同時に、第3の表面処理液と第2の表面処理液とが相分離した状態に湛えられる。このとき、上層Aはゴム部材を浸漬させるのに十分な高さとなるようにする。   Next, the second surface treatment liquid phase-separated from the first surface treatment liquid is supplied to a predetermined height from the supply path (not shown) into the lower layer B in which the rubber member 1 is immersed. As a result, the first surface treatment liquid and the second surface treatment liquid are brought into a phase-separated state in the container 50, and at the same time, the third surface treatment liquid and the second surface treatment liquid are in phase with each other. It can be given a state of separation. At this time, the upper layer A is made high enough to immerse the rubber member.

そして、図7(b)に示すように、下層B(第1の表面処理液)から上層A(第2の表面処理液)までゴム部材1をゆっくりと引き上げ、ゴム部材1が下層Bと上層Aの界面より引き上げたところで、径方向に回転させながら下層Cの上方へと移動させる。   Then, as shown in FIG. 7B, the rubber member 1 is slowly pulled up from the lower layer B (first surface treatment liquid) to the upper layer A (second surface treatment liquid). When it is pulled up from the interface of A, it is moved upward above the lower layer C while rotating in the radial direction.

次に、図8(a)に示すように、ゴム部材1を下層Cに浸漬させる。そして、上層Aと下層Cとの界面付近に、ゴム部材1から溶出した第1の表面処理液が存在する場合は、排出口40cから少なくとも第1の表面処理液を排出する。   Next, as shown in FIG. 8A, the rubber member 1 is immersed in the lower layer C. When the first surface treatment liquid eluted from the rubber member 1 is present near the interface between the upper layer A and the lower layer C, at least the first surface treatment liquid is discharged from the discharge port 40c.

最後に、図8(b)に示すように、上層Aを介してゴム部材1をゆっくりと引き上げる。これを加熱硬化等することにより、ゴム部材が得られる。   Finally, as shown in FIG. 8B, the rubber member 1 is slowly pulled up through the upper layer A. A rubber member is obtained by heat-curing this.

新たにゴム部材の表面処理を行う場合には、排出管21Bに設けられたポンプで、容器50から第2の表面処理液及び少量の第1の表面処理液を排出する。このとき、容器50の下層C側には、第2の表面処理液(上層Aの一部)が残っていてもよい。   When a new surface treatment is performed on the rubber member, the second surface treatment liquid and a small amount of the first surface treatment liquid are discharged from the container 50 by a pump provided in the discharge pipe 21B. At this time, the second surface treatment liquid (a part of the upper layer A) may remain on the lower layer C side of the container 50.

ここで、第1の表面処理液が減少している場合には、図示しない供給路から第1の表面処理液を供給することで、容器50内の第1の表面処理液(下層B)を補充する。第3の表面処理液が減少している場合には、図示しない供給路から第3の表面処理液を供給することで、容器50内の第3の表面処理液(下層C)を補充する。このとき、下層Bの液面及び下層Cの液面はそれぞれ仕切り板51の上端部より下方となるようにする。   Here, when the first surface treatment liquid is decreased, the first surface treatment liquid (lower layer B) in the container 50 is supplied by supplying the first surface treatment liquid from a supply path (not shown). refill. When the third surface treatment liquid is decreasing, the third surface treatment liquid (lower layer C) in the container 50 is replenished by supplying the third surface treatment liquid from a supply path (not shown). At this time, the liquid level of the lower layer B and the liquid level of the lower layer C are set to be lower than the upper end portion of the partition plate 51.

そして、下層Bにゴム部材を浸漬させた後、タンク20Bに貯蔵された第2の表面処理液及び少量の第1の表面処理液を導入路22Bから容器50内に導入する。その後は、上述した操作と同様に行う。   Then, after the rubber member is immersed in the lower layer B, the second surface treatment liquid and a small amount of the first surface treatment liquid stored in the tank 20B are introduced into the container 50 from the introduction path 22B. Thereafter, the same operation as described above is performed.

このように、実施形態2のゴム部材の表面処理装置は、第1の表面処理液、第2の表面処理液、第3の表面処理液を再利用することができ、低コストでゴム部材を製造することができるだけでなく、環境の汚染を防止したものとなる。   As described above, the surface treatment apparatus for the rubber member according to the second embodiment can reuse the first surface treatment liquid, the second surface treatment liquid, and the third surface treatment liquid. Not only can it be manufactured, it also prevents environmental pollution.

なお、実施形態2では、排出管21Bの排出口21bは、仕切り板51の上端部よりも下方で且つ上層Aと下層Bの界面より下方となるように配置したが、さらに、下層C側に排出管を設けて、上層Aを構成する表面処理液及び下層Cを構成する第3の表面処理液を排出するようにしてもよい。下層C側に排出管を設ける場合は、排出口を仕切り板51の上端部よりも下方で且つ上層Aと下層Cの界面より下方に配置する。   In the second embodiment, the discharge port 21b of the discharge pipe 21B is disposed below the upper end of the partition plate 51 and below the interface between the upper layer A and the lower layer B, but further on the lower layer C side. A discharge pipe may be provided to discharge the surface treatment liquid constituting the upper layer A and the third surface treatment liquid constituting the lower layer C. When the discharge pipe is provided on the lower layer C side, the discharge port is disposed below the upper end portion of the partition plate 51 and below the interface between the upper layer A and the lower layer C.

また、仕切り板51を容器50の上部まで設けて、上層Aも分断した状態で収容しても良い。この場合は、第2の表面処理液からゴム部材1を引き上げた際、空気中の水分と接触しないように、容器50内を乾燥空気、または不活性ガス(窒素やアルゴン等)で置換を行う。また、第3の表面処理液へのゴム部材1の浸漬は、ゴム部材1の表面が部分的に乾燥していないこと、または均一に乾燥していることを確認してから行う。ゴム部材1が半乾燥状態のまま、第3の表面処理液への浸漬を行うと、乾燥状態によって処理にムラが発生してしまうからである。   Further, the partition plate 51 may be provided up to the upper portion of the container 50, and the upper layer A may be accommodated in a divided state. In this case, when the rubber member 1 is pulled up from the second surface treatment liquid, the inside of the container 50 is replaced with dry air or an inert gas (such as nitrogen or argon) so that it does not come into contact with moisture in the air. . The immersion of the rubber member 1 in the third surface treatment liquid is performed after confirming that the surface of the rubber member 1 is not partially dried or uniformly dried. This is because if the rubber member 1 is immersed in the third surface treatment liquid while being in a semi-dry state, unevenness occurs in the treatment depending on the dry state.

上述したようなゴム部材の表面処理装置を用いることにより、OPCなどの汚染やリークの問題がなく、変形に対して追随性がある低硬度のゴム部材を得ることができる。   By using the rubber member surface treatment apparatus as described above, it is possible to obtain a low-hardness rubber member that is free from contamination and leakage problems such as OPC and that can follow deformation.

以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated based on an Example, this invention is not limited to this.

(実施例1)
<ロールの製造>
3官能ポリエーテル系ポリオールであるMN−3050(三井武田ケミカル製)100質量部に、ケッチェンブラックEC(ケッチェンブラックインターナショナル社製)3質量部及び旭#60(旭カーボン)5質量部を添加し、粒度が20μm以下となる程度まで分散させ、80℃に温調した後、減圧下にて6時間、脱泡、脱水操作を行ってA液を得た。一方、プレポリマーアジプレンL100(ユニロイヤル社製)22質量部に、コロネートC−HX(日本ポリウレタン社製)10質量部を添加・混合し、80℃に温調してB液を得た。このA液とB液とを混合し、あらかじめシャフト(φ:8mm、l:270mm)が中央に配置されている120℃に予熱された直径23mmの鉄製パイプ金型に注入し、120℃にて120分間加熱し、両端部を除くシャフト表面に導電性ポリウレタン層が形成されたロールを得た。このロールの表面を1.5mm研磨し、外径を20mmに調整し、ロール(未処理)を得た。
(Example 1)
<Manufacture of rolls>
3 parts by weight of Ketjen Black EC (made by Ketjen Black International) and 5 parts by weight of Asahi # 60 (Asahi Carbon) are added to 100 parts by weight of MN-3050 (made by Mitsui Takeda Chemical), which is a trifunctional polyether polyol. The mixture was dispersed to a particle size of 20 μm or less, adjusted to 80 ° C., and then defoamed and dehydrated for 6 hours under reduced pressure to obtain solution A. On the other hand, 10 parts by mass of Coronate C-HX (manufactured by Nippon Polyurethane) was added to and mixed with 22 parts by mass of prepolymer adiprene L100 (manufactured by Uniroyal), and the temperature was adjusted to 80 ° C. to obtain a liquid B. This A liquid and B liquid are mixed and poured into a steel pipe mold with a diameter of 23 mm preheated to 120 ° C. in which a shaft (φ: 8 mm, l: 270 mm) is arranged in the center in advance. It heated for 120 minutes and obtained the roll by which the conductive polyurethane layer was formed in the shaft surface except both ends. The surface of this roll was polished 1.5 mm, the outer diameter was adjusted to 20 mm, and a roll (untreated) was obtained.

<第1の表面処理液の調製>
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)100質量部に、イソシアネート化合物(MDI)10質量部を添加・混合して溶解させ、第1の表面処理液を作製した。
<Preparation of first surface treatment liquid>
An isocyanate compound (MDI) 10 parts by mass was added to and mixed with 100 parts by mass of N, N-dimethylformamide (DMF) to prepare a first surface treatment liquid.

<ロールの表面処理>
23℃に保った第1の表面処理液に製造したロールを30秒間浸漬させた後、第2の表面処理液としてn−ヘキサン100質量部を静かに加えて相分離状態とし、250mm/minの速度で引き上げ、120℃に保持されたオーブンで1時間加熱することにより表面処理層を形成し、導電性ロールを得た。
<Surface treatment of roll>
After immersing the roll produced in the first surface treatment liquid maintained at 23 ° C. for 30 seconds, 100 parts by mass of n-hexane was gently added as the second surface treatment liquid to obtain a phase separation state, and 250 mm / min. The surface treatment layer was formed by heating at a speed and heating in an oven maintained at 120 ° C. for 1 hour to obtain a conductive roll.

(実施例2)
<第1の表面処理液の調製>
N−メチルピロリドン100質量部に、イソシアネート化合物(HDI)10質量部を添加混合溶解させ、第1の表面処理液を作製した。
(Example 2)
<Preparation of first surface treatment liquid>
An isocyanate compound (HDI) 10 parts by mass was added to and dissolved in 100 parts by mass of N-methylpyrrolidone to prepare a first surface treatment liquid.

<ロールの表面処理>
23℃に保った第1の表面処理液に実施例1で製造したロール(未処理)を30秒間浸漬後、表面処理液にn−ヘキサン100質量部を静かに加えて相分離状態とし、250mm/minの速度で引き上げ、120℃に保持されたオーブンで1時間加熱することにより表面処理層を形成し、導電性ロールを得た。
<Surface treatment of roll>
After the roll (untreated) produced in Example 1 was immersed in the first surface treatment liquid maintained at 23 ° C. for 30 seconds, 100 parts by mass of n-hexane was gently added to the surface treatment liquid to obtain a phase-separated state, 250 mm The surface treatment layer was formed by pulling up at a speed of / min and heating in an oven maintained at 120 ° C. for 1 hour to obtain a conductive roll.

(実施例3)
<ロールの製造>
エピクロルヒドリンゴム(エピクロマーCG−102;ダイソー社製)100質量部に対して、導電材として過塩素酸テトラエチルアンモニウム(関東化学社製)0.5質量部、可塑剤としてジ(2−エチルヘキシル)フタレート(DOP)を3質量部、酸化亜鉛(ZnO)5質量部、加硫剤としての2−メルカプトイミダゾリン(アクセル−22)2質量部をロールミキサーで混練りし、直径6mmの金属製シャフトの表面にプレス成形し、直径12mmに研磨加工してシャフト表面にゴム弾性部材が形成されたロール(未処理)を得た。
(Example 3)
<Manufacture of rolls>
With respect to 100 parts by mass of epichlorohydrin rubber (Epichromer CG-102; manufactured by Daiso Corporation), 0.5 parts by mass of tetraethylammonium perchlorate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) as a conductive material and di (2-ethylhexyl) phthalate (as a plasticizer) 3 parts by mass of DOP), 5 parts by mass of zinc oxide (ZnO), and 2 parts by mass of 2-mercaptoimidazoline (Axel-22) as a vulcanizing agent were kneaded with a roll mixer on the surface of a metal shaft having a diameter of 6 mm. A roll (untreated) in which a rubber elastic member was formed on the surface of the shaft by press molding and polishing to a diameter of 12 mm was obtained.

<第1の表面処理液の調製>
アセトニトリル100質量部に、プレポリマーアジプレンL100(ユニロイヤル社製)10質量部を添加・混合して溶解させ、第1の表面処理液を作製した。
<Preparation of first surface treatment liquid>
To 100 parts by mass of acetonitrile, 10 parts by mass of prepolymer adiprene L100 (manufactured by Uniroyal) was added, mixed and dissolved to prepare a first surface treatment liquid.

<ロールの表面処理>
23℃に保った第1の表面処理液に、製造したロールを60秒間浸漬後、第2の表面処理液としてシクロヘキサン100部を静かに加えて相分離状態とし、250mm/minの速度で引き上げ、120℃に保持されたオーブンで1時間加熱することにより表面処理層を形成し、導電性ロールを得た。
<Surface treatment of roll>
After immersing the produced roll in the first surface treatment liquid maintained at 23 ° C. for 60 seconds, 100 parts of cyclohexane is gently added as the second surface treatment liquid to obtain a phase separation state, and pulled up at a speed of 250 mm / min. A surface treatment layer was formed by heating in an oven maintained at 120 ° C. for 1 hour to obtain a conductive roll.

(実施例4)
<第3の表面処理液の調製>
アセトニトリル100質量部に、アセチレンブラック(電気化学社製)3質量部、及びアクリルフッ素ポリマー(モディパーF600;日本油脂社製)1質量部、アクリルシリコーン系ポリマー(モディパーFS700;日本油脂社製)1質量部、ポリエチレングリコールジアリルエーテル(分子量450)1.5質量部をボールミルで3時間分散混合した後、プレポリマーアジプレンL100(ユニロイヤル社製)10質量部を添加混合溶解させ、第3の表面処理液を作製した。
Example 4
<Preparation of third surface treatment liquid>
100 parts by mass of acetonitrile, 3 parts by mass of acetylene black (manufactured by Denki Kagaku), 1 part by mass of an acrylic fluoropolymer (Modiper F600; manufactured by NOF Corporation), 1 part by mass of an acrylic silicone polymer (MODIPER FS700; manufactured by NOF Corporation) 3 parts by weight, 1.5 parts by weight of polyethylene glycol diallyl ether (molecular weight 450) are dispersed and mixed in a ball mill for 3 hours, and then 10 parts by weight of prepolymer adiprene L100 (manufactured by Uniroyal) are added, mixed and dissolved, and the third surface treatment A liquid was prepared.

<ロールの表面処理>
23℃に保った実施例1の第1の表面処理液に、製造したロールを60秒間浸漬後、第2の表面処理液としてシクロヘキサン100質量部を静かに加えて相分離状態とし、250mm/minの速度で第1の表面処理液から引き上げ、第2の表面処理液中に10秒間保持した。次に、第2の表面処理液から、第3の表面処理液にロールを移動させ、60秒間浸漬させた。その後、再び、250mm/minの速度で第3の表面処理液ならびに第2の表面処理液からロールを引き上げ、120℃に保持されたオーブンで1時間加熱することにより表面処理層を形成し、導電性ロールを得た。
<Surface treatment of roll>
After the manufactured roll was immersed in the first surface treatment liquid of Example 1 maintained at 23 ° C. for 60 seconds, 100 parts by mass of cyclohexane was gently added as the second surface treatment liquid to obtain a phase separation state, and 250 mm / min. It pulled up from the 1st surface treatment liquid at the speed of, and was kept in the 2nd surface treatment liquid for 10 seconds. Next, the roll was moved from the second surface treatment liquid to the third surface treatment liquid and immersed for 60 seconds. Thereafter, the roll is pulled up again from the third surface treatment liquid and the second surface treatment liquid at a speed of 250 mm / min, and heated in an oven maintained at 120 ° C. for 1 hour to form a surface treatment layer. A sex roll was obtained.

(比較例1)
n−ヘキサンを加えなかった以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
(Comparative Example 1)
A conductive roll was obtained in the same manner as in Example 1 except that n-hexane was not added.

(比較例2)
第1の表面処理液に浸漬後、ロールの表面をn−ヘキサンを浸み込ませたスポンジで払拭した以外は、比較例1と同様にして、導電性ロールを得た。
(Comparative Example 2)
A conductive roll was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the surface of the roll was wiped with a sponge soaked with n-hexane after being immersed in the first surface treatment solution.

(比較例3)
シクロヘキサンを加えなかった以外は、実施例3と同様にして、導電性ロールを得た。
(Comparative Example 3)
A conductive roll was obtained in the same manner as in Example 3 except that cyclohexane was not added.

(比較例4)
第1の表面処理液にロールを浸漬後取り出し、23℃に保ったシクロヘキサンに60秒間浸漬した以外は、実施例3と同様にして、導電性ロールを得た。
(Comparative Example 4)
A conductive roll was obtained in the same manner as in Example 3, except that the roll was immersed in the first surface treatment solution and then taken out and immersed in cyclohexane maintained at 23 ° C. for 60 seconds.

(比較例5)
シクロヘキサンの代わりにアセトニトリルを用いた以外は、比較例4と同様にして、導電性ロールを得た。
(Comparative Example 5)
A conductive roll was obtained in the same manner as in Comparative Example 4 except that acetonitrile was used instead of cyclohexane.

(試験例1):ロールのマイクロ硬度測定
各未処理品の導電性ロール、各実施例及び各比較例の導電性ロールのマイクロ硬度(Hs)を、マイクロ硬度計(MD−1:高分子計器株式会社製)を用いて測定した。この結果を表1及び表2に示す。
(Test Example 1): Micro hardness measurement of roll The micro hardness (Hs) of the conductive roll of each untreated product, the conductive roll of each example and each comparative example was measured with a micro hardness meter (MD-1: polymer meter). Measured using a product manufactured by Co., Ltd. The results are shown in Tables 1 and 2.

(試験例2):ロールの電気抵抗値測定
各未処理品の導電性ロール、各実施例及び各比較例の導電性ロールについて、印加電圧を100Vとしたときの電気抵抗値を測定した。電気抵抗値の測定は、NN環境(23℃、55%RH)下、ロールをSUS304板からなる電極部材の上に置いてロールの両端に500g荷重をかけた状態で、電圧を30秒間印加した後、芯金と電極部材との間の抵抗値を、ULTRAHIGH RESISTANCE METER R8340A(株式会社アドバンテスト製)を用いて測定した。なお、周方向に45°ずつ回転させて回転方向に亘って8ヶ所測定し、そのときの最大値、最小値、平均値をそれぞれ測定した。この結果を表1及び表2に示す。
(Test example 2): Measurement of electrical resistance value of roll The electrical resistance value when the applied voltage was 100 V was measured for the conductive rolls of each untreated product, the conductive rolls of the examples and the comparative examples. The electrical resistance value was measured by applying a voltage for 30 seconds under a NN environment (23 ° C., 55% RH) with a roll placed on an electrode member made of a SUS304 plate and a load of 500 g applied to both ends of the roll. Then, the resistance value between a metal core and an electrode member was measured using ULTRAHIGH REISTANCE METER R8340A (made by Advantest Corporation). In addition, it rotated by 45 degree | times to the circumferential direction, measured 8 places over the rotation direction, and measured the maximum value, the minimum value, and the average value at that time, respectively. The results are shown in Tables 1 and 2.

(試験例3):表面状態の観察
各実施例、各比較例の導電性ロールについて、ロールの表面状態を目視にて確認した。なお、表面の状態が良好であった場合は○、表面の状態が普通であった場合は△、表面の状態が不良であった場合は×とした。この結果を下記表1及び表2に示す。
(Test example 3): Observation of surface condition About the electroconductive roll of each Example and each comparative example, the surface condition of the roll was confirmed visually. In addition, when the surface state was good, it was evaluated as ◯, when the surface state was normal, Δ, and when the surface state was poor, it was evaluated as x. The results are shown in Tables 1 and 2 below.

(試験例4):画像評価
実施例1、2、比較例1、2の導電性ロールを現像ロールとし、実施例3、比較例3〜5の導電性ロールを帯電ロールとして、それぞれ市販のレーザープリンター(MICROLINE9600PS 株式会社沖データ製)に実装し、NN環境(23℃、55%RH)下、1万枚通紙後の印刷物の画像変化を目視にて確認した。なお、画像が良好であった場合は○、画像が普通であった場合は△、画像が不良であった場合は×とした。この結果を表1及び表2に示す。
(Test Example 4): Image Evaluation Commercially available lasers using the conductive rolls of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 as developing rolls and the conductive rolls of Example 3 and Comparative Examples 3 to 5 as charging rolls, respectively. It was mounted on a printer (MICROLINE 9600PS, manufactured by Oki Data Co., Ltd.), and the image change of the printed matter after passing 10,000 sheets was visually confirmed under an NN environment (23 ° C., 55% RH). In addition, when the image was good, “◯”, when the image was normal, “Δ”, and when the image was bad, “X”. The results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 2009102634
Figure 2009102634

Figure 2009102634
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(試験結果のまとめ)
イソシアネート化合物と有機溶媒とを含む第1の表面処理液をゴム部材に含浸させた後、空気に接触させることなく連続的に当該ゴム部材の表面を第2の表面処理液で処理を行った実施例1〜3の導電性ロールは、従来の表面処理を行った比較例1、3の導電性ロールよりも、マイクロ硬度ならびに電気抵抗値が低くなっていることが確認された。また、第1、第2の表面処理液で処理を行い、さらに第3の表面処理液で処理を行った実施例4の導電性ロールにおいても、同様にマイクロ硬度ならびに電気抵抗値が低くなっていることが確認された。また、実施例1〜4の導電性ロールはいずれも1万枚通紙後の画像評価において、印刷物の画像は良好であったのに対し、比較例1の導電性ロールはロール表面にワレが発生し、比較例3の導電性ロールは、さらに感光体にもキズがついてしまい、印刷物の画像はともに不良であった。
(Summary of test results)
Implementation in which a rubber member was impregnated with a first surface treatment liquid containing an isocyanate compound and an organic solvent, and then the surface of the rubber member was continuously treated with the second surface treatment liquid without being brought into contact with air. It was confirmed that the conductive rolls of Examples 1 to 3 had lower microhardness and electrical resistance than the conductive rolls of Comparative Examples 1 and 3 subjected to conventional surface treatment. Similarly, in the conductive roll of Example 4, which was treated with the first and second surface treatment liquids and further treated with the third surface treatment liquid, the micro hardness and the electrical resistance value were similarly lowered. It was confirmed that In addition, in all of the conductive rolls of Examples 1 to 4, the image of the printed matter was good in image evaluation after passing 10,000 sheets, whereas the conductive roll of Comparative Example 1 was cracked on the roll surface. As a result, the conductive roll of Comparative Example 3 was also scratched on the photoreceptor, and the image of the printed matter was both poor.

第1の表面処理液に浸漬後、ロールの表面を、n−ヘキサンを浸み込ませたスポンジで払拭処理をした比較例2の導電性ロールは、マイクロ硬度ならびに電気抵抗値が、実施例1及び2の導電性ロールと同等レベルまで低くなっていることが確認されたが、拭きムラによる電気抵抗値の大きなバラつきが見られた。また、画像評価においては、印刷物の画像に濃度ムラが見られ、不良の評価であった。   The conductive roll of Comparative Example 2 in which the surface of the roll was wiped with a sponge soaked with n-hexane after being immersed in the first surface treatment solution had a microhardness and an electrical resistance of Example 1. Although it was confirmed that the level was reduced to the same level as the conductive rolls No. 2 and No. 2, there was a large variation in the electric resistance value due to uneven wiping. Further, in the image evaluation, density unevenness was observed in the printed image, which was a failure evaluation.

第1の表面処理液にロールを浸漬後、シクロヘキサンに60秒間浸漬した比較例4の導電性ロールは、マイクロ硬度、電気抵抗値ともに、従来の表面処理を行った比較例3よりも低くなったが、半乾燥状態のロールを溶媒に再度、浸漬させたことで表面に処理ムラが発生したためか、電気抵抗値に若干のバラつきが見られた。また、画像評価においては、印刷物の画像に若干の濃度ムラが見られ、やや不良の評価であった。   After the roll was immersed in the first surface treatment solution, the conductive roll of Comparative Example 4 immersed in cyclohexane for 60 seconds was lower in both the microhardness and the electrical resistance value than Comparative Example 3 in which the conventional surface treatment was performed. However, a slight variation was observed in the electric resistance value because the unevenness of the treatment occurred on the surface because the semi-dried roll was immersed again in the solvent. Further, in the image evaluation, some density unevenness was seen in the printed image, which was a slightly poor evaluation.

一方、第1の表面処理液にロールを浸漬後、アセトニトリルに60秒間浸漬した比較例5の導電性ロールは、比較例4の導電性ロールよりもさらに、マイクロ硬度と電気抵抗値の低下が見られたが、比較例4の導電性ロールと同様に処理ムラが見られ、電気抵抗値は若干のバラつきが見られた。画像評価においては、印刷物の画像に濃度ムラが見られ、不良の評価であった。また、アセトニトリルに浸漬したことによって、必要以上に表面処理層のイソシアネートの濃度が低下してしまったのか、可塑剤によるOPC汚染が見られた。   On the other hand, the conductive roll of Comparative Example 5 immersed in acetonitrile for 60 seconds after immersing the roll in the first surface treatment solution was further reduced in micro hardness and electrical resistance value than the conductive roll of Comparative Example 4. However, as in the case of the conductive roll of Comparative Example 4, treatment unevenness was observed, and the electrical resistance value was slightly varied. In the image evaluation, density unevenness was observed in the image of the printed matter, which was a failure evaluation. Moreover, the OPC contamination by the plasticizer was seen whether the density | concentration of the isocyanate of the surface treatment layer fell more than necessary by being immersed in acetonitrile.

以上より、イソシアネート成分と有機溶媒とを含む第1の表面処理液をゴム部材に含浸させて含浸層を形成した後、空気に接触させることなく連続的に、含浸層中のイソシアネート成分の一部を除去する第2の表面処理液で当該ゴム部材の表面を処理することにより、OPCなどの汚染やリークの問題がなく、変形に対して追随性がある低硬度のゴム部材を得ることができることがわかった。   As described above, after the rubber member is impregnated with the first surface treatment liquid containing the isocyanate component and the organic solvent to form the impregnated layer, a part of the isocyanate component in the impregnated layer is continuously formed without contact with air. By treating the surface of the rubber member with the second surface treatment liquid that removes the problem, it is possible to obtain a low-hardness rubber member that is free from problems of contamination such as OPC and leaks and that can follow deformation. I understood.

本発明のゴム部材の表面処理方法により得たゴムロールの一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the rubber roll obtained by the surface treatment method of the rubber member of this invention. 本発明の実施形態1にかかるゴム部材の表面処理装置の断面図である。It is sectional drawing of the surface treatment apparatus of the rubber member concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明のゴム部材の表面処理方法及び表面処理装置の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the surface treatment method and surface treatment apparatus of a rubber member of the present invention. 本発明のゴム部材の表面処理方法及び表面処理装置の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the surface treatment method and surface treatment apparatus of a rubber member of the present invention. 本発明のゴム部材の表面処理方法及び表面処理装置の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the surface treatment method and surface treatment apparatus of a rubber member of the present invention. 本発明の実施形態2にかかるゴム部材の表面処理装置の断面図である。It is sectional drawing of the surface treatment apparatus of the rubber member concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明のゴム部材の表面処理方法及び表面処理装置の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the surface treatment method and surface treatment apparatus of a rubber member of the present invention. 本発明のゴム部材の表面処理方法及び表面処理装置の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the surface treatment method and surface treatment apparatus of a rubber member of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ゴム部材
20 タンク
21 排出管
22 導入路
30 タンク
31 排出路
32 導入路
50 容器
100A, 100B 表面処理装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rubber member 20 Tank 21 Discharge pipe 22 Introductory path 30 Tank 31 Discharge path 32 Introductory path 50 Container 100A, 100B Surface treatment apparatus

Claims (11)

イソシアネート成分と有機溶媒とを含む第1の表面処理液をゴム部材に含浸させて含浸層を形成した後、空気に接触させることなく連続的に、前記含浸層中のイソシアネート成分の一部を除去する第2の表面処理液で当該ゴム部材の表面を処理することを特徴とするゴム部材の表面処理方法。 After impregnating a rubber member with a first surface treatment liquid containing an isocyanate component and an organic solvent to form an impregnated layer, a portion of the isocyanate component in the impregnated layer is continuously removed without contacting with air. A surface treatment method for a rubber member, wherein the surface of the rubber member is treated with a second surface treatment liquid. 請求項1に記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第1の表面処理液からなる層の中に前記ゴム部材を浸漬して含浸層を形成した後、このゴム部材を前記第1の表面処理液からなる層と相分離して形成された第2の表面処理液からなる層へ移動させることを特徴とするゴム部材の表面処理方法。 2. The surface treatment method for a rubber member according to claim 1, wherein an impregnation layer is formed by immersing the rubber member in a layer made of the first surface treatment liquid, and then the rubber member is formed on the first surface. A method for treating a surface of a rubber member, comprising: moving to a layer made of a second surface treatment liquid formed by phase separation from a layer made of a treatment liquid. 請求項2に記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第1の表面処理液に前記ゴム部材を浸漬させた後、前記第1の表面処理液からなる層の上に前記第2の表面処理液からなる層を形成し、当該第2の表面処理液を介して前記ゴム部材を引き上げることを特徴とするゴム部材の表面処理方法。 3. The surface treatment method for a rubber member according to claim 2, wherein the second surface treatment is performed on the layer made of the first surface treatment liquid after the rubber member is immersed in the first surface treatment liquid. A method for treating a surface of a rubber member, comprising forming a layer made of a liquid and pulling up the rubber member through the second surface treatment liquid. 請求項1〜3の何れかに記載のゴム部材の表面処理方法において、前記有機溶媒が非プロトン性極性溶媒であることを特徴とするゴム部材の表面処理方法。 4. The rubber member surface treatment method according to claim 1, wherein the organic solvent is an aprotic polar solvent. 請求項1〜4の何れかに記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第2の表面処理液が非極性溶媒からなることを特徴とするゴム部材の表面処理方法。 The surface treatment method for a rubber member according to any one of claims 1 to 4, wherein the second surface treatment liquid comprises a nonpolar solvent. 請求項1〜5の何れかに記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第2の表面処理液で処理した後に、さらに、第2の含浸層を形成する第3の表面処理液を前記ゴム部材に含浸させた後、空気に接触させることなく連続的に、前記第2の表面処理液で当該ゴム部材の表面を処理することを特徴とするゴム部材の表面処理方法。 6. The rubber member surface treatment method according to claim 1, wherein after the treatment with the second surface treatment liquid, a third surface treatment liquid for forming a second impregnation layer is further added to the rubber. A method for treating a surface of a rubber member, comprising: impregnating the member, and continuously treating the surface of the rubber member with the second surface treatment liquid without contacting the air. 請求項1〜5の何れかに記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第2の表面処理液で処理した後に、前記含浸層中のイソシアネート成分の一部をさらに除去する第4の表面処理液で当該ゴム部材の表層部を処理することを特徴とするゴム部材の表面処理方法。 6. The surface treatment method for a rubber member according to claim 1, wherein after the treatment with the second surface treatment liquid, a part of the isocyanate component in the impregnated layer is further removed. A surface treatment method for a rubber member, characterized by treating a surface layer portion of the rubber member with a liquid. 請求項6に記載のゴム部材の表面処理方法において、前記第3の表面処理液は、イソシアネート化合物と、導電性付与材、アクリルフッ素系ポリマー、及びアクリルシリコーン系ポリマーから選択される少なくとも一つとを含有することを特徴とするゴム部材の表面処理方法。 The surface treatment method for a rubber member according to claim 6, wherein the third surface treatment liquid comprises an isocyanate compound and at least one selected from a conductivity imparting material, an acrylic fluorine-based polymer, and an acrylic silicone-based polymer. A surface treatment method for a rubber member, comprising: イソシアネート成分と有機溶剤とを含む第1の表面処理液にゴム部材を浸漬させた後、前記第1の表面処理液と相分離した第2の表面処理液へ前記ゴム部材を移動させることによりゴム部材の表面を処理するためのものであり、前記第1の表面処理液と前記第2の表面処理液とを相分離した状態で収容する容器と、少なくとも上層を構成する表面処理液を前記容器外へ排出する手段とを具備することを特徴とするゴム部材の表面処理装置。 After immersing a rubber member in a first surface treatment liquid containing an isocyanate component and an organic solvent, the rubber member is moved to a second surface treatment liquid phase-separated from the first surface treatment liquid, thereby forming a rubber. A container for treating the surface of a member, containing a container in which the first surface treatment liquid and the second surface treatment liquid are phase-separated, and at least a surface treatment liquid constituting an upper layer. A surface treatment apparatus for a rubber member, characterized by comprising: means for discharging to the outside. イソシアネート成分と有機溶剤とを含む第1の表面処理液にゴム部材を浸漬させた後、前記ゴム部材を、前記第1の表面処理液と相分離した第2の表面処理液、前記第2の表面処理液と相分離した第3の表面処理液へ移動させることによりゴム部材の表面を処理するためのものであり、底部から高さ方向の途中まで設けられた仕切り板により下部が二分割されて第1の表面処理液と第3の表面処理液とを分断した状態で収容すると共にその上部に第2の表面処理液を収容する容器と、少なくとも上層を構成する表面処理液を前記容器外へ排出する手段とを具備することを特徴とするゴム部材の表面処理装置。 After immersing the rubber member in the first surface treatment liquid containing an isocyanate component and an organic solvent, the rubber member is phase-separated from the first surface treatment liquid, the second surface treatment liquid, the second It is for treating the surface of the rubber member by moving to a third surface treatment liquid phase-separated from the surface treatment liquid, and the lower part is divided into two parts by a partition plate provided from the bottom to the middle of the height direction. The first surface treatment liquid and the third surface treatment liquid are accommodated in a separated state, and a container containing the second surface treatment liquid is provided on the upper portion thereof, and at least the surface treatment liquid constituting the upper layer is disposed outside the container. A surface treatment apparatus for a rubber member. 請求項9又は10に記載のゴム部材の表面処理装置において、前記排出手段から排出される表面処理液を前記容器内へ導入する導入手段を具備することを特徴とするゴム部材の表面処理装置。 11. The rubber member surface treatment apparatus according to claim 9, further comprising an introduction unit that introduces the surface treatment liquid discharged from the discharge unit into the container.
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