JP2009109737A - Method of manufacturing roller member - Google Patents

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Hiroaki Saotome
啓朗 竿留
Toshihiro Otaka
利博 大高
Kazuyuki Shishizuka
和之 宍塚
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a roller member for stably manufacturing a high quality roller member by suppressing appearance failure due to coating defects, thereby preventing image defects, in a drying process by a ring head. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the roller member is for forming the surface layer of the roller member having a shaft core body, an elastic layer formed on the circumference of the shaft core body and the surface layer formed on the circumference of the elastic layer by the ring head. The method of manufacturing the roller member includes the drying process of spraying the gas to a coating surface layer and drying it, simultaneously with the application of a surface layer-forming coating material. The relative evaporation rate (r) of the main solvent of the surface layer-forming coating material and wind speed (v) in the vicinity of a rubber roller just after the coating material is applied satisfy 5≤rv≤200ä(r): the relative evaporation rate of the main solvent (butyl acetate is set to 1) and (v): the wind speed (m/min) in the vicinity of the rubber roller}. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、特にLBP(Laser Beam Printer)、複写機及びファクシミリ等のOA機器における、電子写真プロセスを利用した画像形成装置に用いるローラ部材(帯電ローラ等)の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method of manufacturing a roller member (charging roller or the like) used in an image forming apparatus using an electrophotographic process, particularly in OA equipment such as LBP (Laser Beam Printer), a copying machine, and a facsimile machine.

リングヘッドによる軸芯体表面への薄膜層の形成は、リングヘッドの内周面の全周にわたって開口されたスリットから円周均一に塗料を吐出して、リングヘッドと軸芯体を相対的に移動させることにより行うことができる(特許文献1、2)。しかし、薄膜層を形成するために低粘度で垂れやすい塗料を塗布する場合、軸芯体上での塗料の垂れによる外観不良が発生しやすくなる。   The thin film layer is formed on the surface of the shaft core body by the ring head by discharging paint uniformly from the slits opened over the entire circumference of the inner peripheral surface of the ring head, so that the ring head and the shaft core body are relatively It can be performed by moving (Patent Documents 1 and 2). However, in the case of applying a low-viscosity and easy-to-sag paint to form a thin film layer, a poor appearance due to the sagging of the paint on the shaft core is likely to occur.

また従来のリングヘッドを用いた塗布方法では、弾性層を有する軸芯体(ゴムローラ)に表面層を形成する場合、軸芯体のマスキングを兼ねたゴムローラの把持部材表面へも同時に塗料を塗布する。このため、塗料が把持部材に付着してしまうことがあり、把持手段に付着した塗料がゴムローラの弾性層上へ流れ出すことによる外観不良も発生しやすくなる(特許文献3)。   Also, in the coating method using a conventional ring head, when a surface layer is formed on a shaft core body (rubber roller) having an elastic layer, the paint is also applied simultaneously to the gripping member surface of the rubber roller that also serves as the masking of the shaft core body. . For this reason, the paint sometimes adheres to the gripping member, and an appearance defect is likely to occur due to the paint adhering to the gripping means flowing out onto the elastic layer of the rubber roller (Patent Document 3).

ローラ部材を電子写真装置や複写機などの画像形成装置において帯電ローラとして使用する場合、ローラ部材は、感光ドラムに圧接させられ、表面に所定の極性の電位で一様に帯電処理がなされる。そのため、ローラ部材の外径精度、表面粗さの均一性、さらには弾性層上に形成された表面層の均一性は重要である。しかし、上記のように塗料の塗りムラがあると表面層が不均一になるため、ローラ部材の抵抗値にばらつきが生じ、感光ドラム表面を均一に帯電することができずに画像不良が生じる。   When the roller member is used as a charging roller in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus or a copying machine, the roller member is brought into pressure contact with the photosensitive drum, and the surface is uniformly charged with a predetermined polarity potential. Therefore, the outer diameter accuracy of the roller member, the uniformity of the surface roughness, and the uniformity of the surface layer formed on the elastic layer are important. However, if there is uneven coating of the paint as described above, the surface layer becomes non-uniform, resulting in variations in the resistance value of the roller member, and the photosensitive drum surface cannot be uniformly charged, resulting in image defects.

特開昭60−95440号公報JP 60-95440 A 特開昭61−8164号公報JP 61-8164 A 特開2006−17154号公報JP 2006-17154 A

ところで、リングヘッドは、上記したように、当該リングヘッドから塗料を吐出させて弾性層の周面に表面層を形成することの他に、当該リングヘッドから空気などの気体を吐出させて弾性層の周面に形成した塗布表面層を乾燥することなどにも利用されている。塗布表面層の乾燥工程は表面層の均一性に大きく影響する工程である。   By the way, as described above, the ring head discharges paint from the ring head to form a surface layer on the peripheral surface of the elastic layer, and also discharges gas such as air from the ring head to form the elastic layer. It is also used to dry the coated surface layer formed on the peripheral surface of the film. The drying process of the coated surface layer is a process that greatly affects the uniformity of the surface layer.

そこで、本発明の目的は、リングヘッドによる塗布工程、乾燥工程において、塗工欠陥による外観不良を抑えることで画像不良を防ぎ、高品質なローラ部材を安定して製造するローラ部材の製造方法を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a roller member manufacturing method that stably prevents high-quality roller members by preventing image defects by suppressing appearance defects due to coating defects in a coating process and a drying process using a ring head. Is to provide.

本発明に係るローラ部材の製造方法は、
軸芯体と、その外周に形成された弾性層と、該弾性層の外周に形成された表面層とを有するローラ部材の該表面層を、リングヘッドにより形成するローラ部材の製造方法において、
該表面層形成用塗料を塗布するのと同時に塗布表面層に気体を吹きかけ風乾させる塗布・乾燥工程を有し、
該表面層形成用塗料の主溶剤の相対蒸発速度rと、該塗料が塗布された直後のゴムローラ近傍の風速vが、
5≦rv≦200
r:主溶剤の相対蒸発速度(酢酸ブチルを1とする)
v:ゴムローラ近傍の風速(m/min)
を満たすことにより達成される。
The method for producing a roller member according to the present invention includes:
In the roller member manufacturing method, the surface layer of the roller member having the shaft core body, the elastic layer formed on the outer periphery thereof, and the surface layer formed on the outer periphery of the elastic layer is formed by a ring head.
A coating / drying step in which a gas is blown to the coating surface layer and air-dried at the same time as the coating for forming the surface layer is applied;
The relative evaporation rate r of the main solvent of the coating material for forming the surface layer, and the wind velocity v near the rubber roller immediately after the coating material is applied,
5 ≦ rv ≦ 200
r: Relative evaporation rate of main solvent (butyl acetate is 1)
v: Wind speed in the vicinity of the rubber roller (m / min)
This is achieved by satisfying

また、前記乾燥工程が、前記ゴムローラの外周に配置されて、リングヘッドの内周面の全周にわたって開口された吐出口から気体を吐出して塗布表面層を乾燥する工程であることを特徴とする。   Further, the drying step is a step of drying the coating surface layer by discharging a gas from a discharge port that is disposed on the outer periphery of the rubber roller and opened over the entire inner peripheral surface of the ring head. To do.

さらに、前記主溶剤の相対蒸発速度rは、前記表面層形成用塗料の供給路における溶剤の温度を測定し、該供給路に設けた温度調節手段により、制御されたものであることを特徴とする。   Further, the relative evaporation rate r of the main solvent is controlled by a temperature adjusting means provided in the supply path by measuring the temperature of the solvent in the supply path of the surface layer forming paint. To do.

本発明によれば、リングヘッドによる塗布工程、乾燥工程において、塗工欠陥による外観不良を抑えることで画像不良を防ぎ、高品質なローラ部材を安定して製造するローラ部材の製造方法を提供することができる。   According to the present invention, in a coating process and a drying process using a ring head, an image defect is prevented by suppressing an appearance defect due to a coating defect, and a roller member manufacturing method for stably manufacturing a high-quality roller member is provided. be able to.

本発明に係るローラ部材の製造方法により製造されるローラ部材は、図1に示される構造を有する。図1においてローラ部材1は、軸芯体1a、弾性層1b、表面層1cで構成される。軸芯体1aの外周には弾性層1bが設けられており、更に弾性層1bの外周には表面層1cが設けられている。   The roller member manufactured by the roller member manufacturing method according to the present invention has the structure shown in FIG. In FIG. 1, a roller member 1 is composed of a shaft core 1a, an elastic layer 1b, and a surface layer 1c. An elastic layer 1b is provided on the outer periphery of the shaft core 1a, and a surface layer 1c is provided on the outer periphery of the elastic layer 1b.

以下、本発明に係るローラ部材の製造方法を、ゴムローラ成形後、本発明のリングヘッドによる塗布工程、乾燥工程により弾性層上に塗布表面層を形成し、乾燥させて製造する例で更に詳細に説明する。   Hereinafter, the method for manufacturing a roller member according to the present invention will be described in more detail with an example in which after forming a rubber roller, a coating surface layer is formed on an elastic layer by a coating process and a drying process using the ring head of the present invention and dried. explain.

[ゴムローラの作製]
まず、軸芯体上に弾性層を成形してゴムローラを製造する方法としては、円筒金型に同心に軸状の軸芯体を保持する2つの円筒駒を組み、弾性層材料を注入後加熱することにより材料を硬化させてゴムローラを成形する射出成形がある。また、弾性層材料をチューブ状に押出した後、軸芯体にチューブ状の弾性層材料を被せる、或いは軸芯体と弾性層材料を一体に押出して弾性ローラを成形する押出成形、トランスファー成形、プレス成形等がある。しかし、特に限定されるものではない。製造時間の短縮を考えると弾性層材料を軸芯体と一体に押出してゴムローラを成形する押出成形が好ましい。
[Production of rubber roller]
First, as a method of manufacturing a rubber roller by forming an elastic layer on a shaft core body, two cylindrical pieces concentrically holding a shaft core body are assembled in a cylindrical mold, and the elastic layer material is injected and heated. There is injection molding in which a material is cured to form a rubber roller. Also, after extruding the elastic layer material into a tube shape, the shaft core body is covered with the tubular elastic layer material, or the shaft core body and the elastic layer material are integrally extruded to form an elastic roller, transfer molding, There is press molding. However, it is not particularly limited. In view of shortening the manufacturing time, extrusion molding in which a rubber roller is formed by extruding the elastic layer material integrally with the shaft core body is preferable.

前記押出成形は、クロスヘッドを備えた押出機により行うことができ、軸芯体送りローラによって送られた軸芯体をクロスヘッドの後ろから挿入し、軸芯体と同時に円筒状の弾性層材料を一体に押出す。その後、端部を切断・除去処理を行い、ゴムローラが得られる。   The extrusion molding can be performed by an extruder equipped with a cross head, and a shaft core body fed by a shaft core body feed roller is inserted from behind the cross head, and a cylindrical elastic layer material is formed simultaneously with the shaft core body. Are extruded together. Thereafter, the end portion is cut and removed to obtain a rubber roller.

ゴムローラの加熱方法に関しては、熱風炉、加硫缶、熱盤、遠・近赤外線による加熱、誘導加熱等のいずれの方法でも良く、更に加熱状態の円筒状又は平面状の部材に回転させながら押し当てる方法を用いても良い。また、加熱後に所望のローラ形状、ローラ表面粗さにするために回転砥石を用いた乾式研磨をする場合もある。   As for the method of heating the rubber roller, any method such as a hot air oven, a vulcanizing can, a heating plate, heating by far / near infrared rays, induction heating, etc. may be used, and further, it is pushed while rotating on a heated cylindrical or planar member. A hitting method may be used. In some cases, dry grinding using a rotating grindstone may be performed to obtain a desired roller shape and roller surface roughness after heating.

前記のゴムローラの軸芯体として使用する材質は、ニッケルメッキしたSUM材等の鋼材を含むステンレススチール棒、リン青銅棒、アルミニウム棒、耐熱樹脂棒が好ましい。   The material used as the shaft core of the rubber roller is preferably a stainless steel rod, a phosphor bronze rod, an aluminum rod, or a heat-resistant resin rod containing a steel material such as a nickel-plated SUM material.

また、軸芯体上に設けられた弾性層は導電性の弾性層である。このような弾性層を構成するゴム材料の例としては、天然ゴム、ブタジエンゴム、ヒドリンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッソゴム、塩素ゴム、熱可塑エラストマー等が挙げられる。   The elastic layer provided on the shaft core is a conductive elastic layer. Examples of rubber materials constituting such an elastic layer include natural rubber, butadiene rubber, hydrin rubber, styrene-butadiene rubber, nitrile rubber, ethylene-propylene rubber, butyl rubber, silicone rubber, urethane rubber, fluorine rubber, chlorine rubber, heat A plastic elastomer etc. are mentioned.

弾性層中に分散させる導電剤の例としては、カーボンブラック、導電性カーボン等のカーボン類、金属粉、導電性の繊維、酸化スズ等の半導電性金属酸化物粉体、更にこれらの混合物等が挙げられる。   Examples of the conductive agent dispersed in the elastic layer include carbons such as carbon black and conductive carbon, metal powder, conductive fiber, semiconductive metal oxide powder such as tin oxide, and a mixture thereof. Is mentioned.

[表面層の形成方法]
次に、本発明に係るゴムローラへのリングヘッドによる塗布方法について詳細に説明する。
[Method for forming surface layer]
Next, a method of applying the ring head to the rubber roller according to the present invention will be described in detail.

図2において、3は塗布用のリングヘッド、1dは、軸芯体1aの周面に弾性層1bが形成されているゴムローラである。また、8は、弾性層1bの周面に形成された塗布表面層である。また、2は、ゴムローラ1dを把持し、塗布用のリングヘッド3に対して移動させるゴムローラ搬送手段である。   In FIG. 2, 3 is a ring head for application, and 1d is a rubber roller in which an elastic layer 1b is formed on the peripheral surface of the shaft core 1a. Reference numeral 8 denotes a coated surface layer formed on the peripheral surface of the elastic layer 1b. Reference numeral 2 denotes a rubber roller conveying unit that holds the rubber roller 1d and moves the rubber roller 1d with respect to the coating ring head 3.

ゴムローラ1dは、塗布用のリングヘッド3と同心となるように配置する。また、ゴムローラ1dは、ゴムローラ1dの把持部材2に固定して垂直状態に保持する。更に、ゴムローラ1dと塗布用スリット4は所定の間隔をなすよう配置されている。   The rubber roller 1d is disposed so as to be concentric with the ring head 3 for application. Further, the rubber roller 1d is fixed to the holding member 2 of the rubber roller 1d and held in a vertical state. Further, the rubber roller 1d and the application slit 4 are arranged at a predetermined interval.

まず、塗布用のリングヘッド3の外部にある、不図示の液供給手段(シリンジポンプ、不図示)から、液供給口7に塗料を供給する。   First, a coating material is supplied to the liquid supply port 7 from a liquid supply means (not shown) outside the coating ring head 3 (not shown).

供給された塗料は、液分配室6の全周にわたって、ほぼ充填される。その後、塗布用スリット4に向けて流動するが、液絞り部5を通過することで、流速が上昇し、周方向の塗料のより一層の均一化が図られる。そして、塗布用スリット4から、弾性層1bの表面に吐出される。   The supplied paint is almost filled over the entire circumference of the liquid distribution chamber 6. Thereafter, the fluid flows toward the coating slit 4, but by passing through the liquid constricting part 5, the flow velocity is increased, and the coating material in the circumferential direction is made more uniform. And it discharges to the surface of the elastic layer 1b from the slit 4 for application | coating.

ゴムローラ1d表面への塗料の吐出速度は、0.023mL/sが好ましい。   The discharge speed of the paint onto the surface of the rubber roller 1d is preferably 0.023 mL / s.

また、ゴムローラ1dの把持部材2表面への吐出量とゴムローラ1d表面への吐出量を変化させても良い。   Further, the discharge amount of the rubber roller 1d onto the surface of the gripping member 2 and the discharge amount onto the surface of the rubber roller 1d may be changed.

例えばゴムローラ1dの弾性層1b表面への吐出量を所望の塗布膜厚等より算出し、これよりも少ない吐出量でゴムローラ1dの保持部材2表面に塗布する。これにより、ゴムローラ1dの保持部材2から塗料がゴムローラ1dの表面に垂れるのを有効に抑えられる。   For example, the discharge amount of the rubber roller 1d onto the surface of the elastic layer 1b is calculated from a desired coating film thickness and the like, and is applied onto the surface of the holding member 2 of the rubber roller 1d with a smaller discharge amount. Thereby, it is possible to effectively suppress the paint from dripping from the holding member 2 of the rubber roller 1d onto the surface of the rubber roller 1d.

さらに、弾性層1bの表面に塗布された塗布表面層8には、塗料の塗布と同時に塗布用のリングヘッド3の上部に配置された乾燥用のリングヘッド9の乾燥用スリット10から吐出された気体が吹きかれられ、塗布表面層8の乾燥を行う。   Further, the coating surface layer 8 applied to the surface of the elastic layer 1b was discharged from the drying slit 10 of the drying ring head 9 disposed at the top of the coating ring head 3 simultaneously with the application of the paint. Gas is blown to dry the coated surface layer 8.

図2に乾燥用のリングヘッド9を示した。10はリングヘッドの内周面の全周に開口された気体の吐出口(乾燥用スリット)、11は気体の供給口、である。本実施形態において、乾燥用のリングヘッド9は、塗布用のリングヘッド3上にスペーサ12を挟んで配置しているが、これに限ったものではない。   FIG. 2 shows a ring head 9 for drying. Reference numeral 10 denotes a gas discharge port (drying slit) opened on the entire circumference of the inner peripheral surface of the ring head, and 11 denotes a gas supply port. In the present embodiment, the drying ring head 9 is disposed on the coating ring head 3 with the spacer 12 interposed therebetween, but the present invention is not limited to this.

このとき、本発明において表面層形成用塗料の主溶剤の相対蒸発速度rと該塗料が塗布された直後のゴムローラ近傍の風速vは、
5≦rv≦200
r:主溶剤の相対蒸発速度(酢酸ブチルを1とする)
v:ゴムローラ近傍の風速(m/min)
である。
At this time, in the present invention, the relative evaporation speed r of the main solvent of the surface layer forming paint and the wind speed v near the rubber roller immediately after the paint is applied are:
5 ≦ rv ≦ 200
r: Relative evaporation rate of main solvent (butyl acetate is 1)
v: Wind speed in the vicinity of the rubber roller (m / min)
It is.

塗布用のリングヘッドにより弾性層上に塗料を塗布した直後には、塗布された塗料表面から溶剤の蒸発が起こる。このとき溶剤の蒸発が速い方が、塗布された塗料の濃度上昇にともなう粘度上昇も速いため、垂れを抑制する効果が大きい。またこの溶剤の蒸発は表面近傍の風速の影響を受ける。蒸発が進むにつれ表面近傍では溶剤蒸気の濃度が上昇し、溶剤の蒸気圧が飽和蒸気圧に近づく。蒸発は、溶剤蒸気圧とその飽和蒸気圧の差が大きいほど速く進行するので、溶剤の液面近傍の蒸気を拡散させ、溶剤蒸気圧の上昇を防げば蒸発は促進される。   Immediately after coating the elastic layer with the coating ring head, the solvent evaporates from the surface of the coated coating. At this time, the faster the solvent evaporates, the faster the increase in viscosity with the increase in the concentration of the applied paint, and the greater the effect of suppressing sagging. The evaporation of the solvent is affected by the wind speed near the surface. As the evaporation proceeds, the concentration of the solvent vapor increases near the surface, and the vapor pressure of the solvent approaches the saturated vapor pressure. Evaporation proceeds faster as the difference between the solvent vapor pressure and the saturated vapor pressure increases, so that evaporation near the liquid surface of the solvent is diffused to prevent the increase in the solvent vapor pressure, thereby promoting evaporation.

鋭意検討を行った結果、rv値が前記の範囲以内であれば、ゴムローラの弾性層上に塗布された塗料の乾燥が適度となる。これにより、弾性層上での塗料の垂れ、又は把持部材に付着した塗料がゴムローラの弾性層上へ流れ出すことによる塗工欠陥による外観不良が発生することなく表面層を形成することができるため、高品質なローラ部材が得られる。   As a result of intensive studies, if the rv value is within the above range, the coating applied on the elastic layer of the rubber roller is appropriately dried. As a result, the surface layer can be formed without causing appearance defects due to coating defects caused by dripping of the paint on the elastic layer or the paint adhering to the gripping member flowing out onto the elastic layer of the rubber roller. A high-quality roller member can be obtained.

rv値が5を下まわる場合には、塗料の乾燥が遅くなり前記垂れが発生する。これに対し、rv値が200を超える場合には、塗料の乾燥が速すぎるため塗工スジ等の塗工不良が発生する。   When the rv value is less than 5, the paint is dried slowly and the sag occurs. On the other hand, when the rv value exceeds 200, the coating is dried too quickly, resulting in coating defects such as coating stripes.

塗料の主溶剤の相対蒸発速度rは、塗料の温度管理によって制御することが可能である。すなわち、表面層形成用材料の溶解性や塗布性を満足するために蒸発の遅い垂れやすい溶剤を使用する場合、溶剤温度を上げることで相対蒸発速度を高くすることができる。これにより、rv値が前記範囲内に入るため、垂れを生じることなくローラ部材を得ることができる。   The relative evaporation rate r of the main solvent of the paint can be controlled by controlling the temperature of the paint. That is, when using a solvent that is slow to evaporate and satisfies the solubility and coating properties of the surface layer forming material, the relative evaporation rate can be increased by raising the solvent temperature. Thereby, since the rv value falls within the above range, the roller member can be obtained without causing dripping.

溶剤温度を管理する手段は特に限定されるものではないが、たとえば、塗料の供給路において、温度センサーを配置し、測定した温度と設定値とを比較し温度調節を行う温度調節手段を配置することで達成される。   The means for managing the solvent temperature is not particularly limited. For example, a temperature sensor is arranged in the paint supply path, and a temperature adjusting means for adjusting the temperature by comparing the measured temperature with the set value is arranged. Is achieved.

主溶剤、酢酸ブチルの蒸発速度は、面積が既知の容器に溶剤を量り取り、所定時間蒸発させた後再び計量して蒸発量を求めることにより測定する。なお、基準とした酢酸ブチルの蒸発速度は0.8mg/(cm2・min)である。 The evaporation rate of the main solvent, butyl acetate, is measured by weighing the solvent into a container with a known area, evaporating it for a predetermined time, and then measuring again to determine the evaporation amount. The reference evaporation rate of butyl acetate is 0.8 mg / (cm 2 · min).

塗布表面層を形成している瞬間のゴムローラ近傍の風速vは、リングヘッドに供給する気体の供給速度により制御することができる。ゴムローラ近傍の風速vは、風速計により測定する。ここで、塗布被覆層を形成している瞬間のゴムローラ近傍とは、ゴムローラ表面から20mmの範囲を指す。   The wind velocity v near the rubber roller at the moment of forming the coating surface layer can be controlled by the supply speed of the gas supplied to the ring head. The wind velocity v near the rubber roller is measured by an anemometer. Here, the vicinity of the rubber roller at the moment of forming the coating layer refers to a range of 20 mm from the surface of the rubber roller.

塗布用のリングヘッドの内周面の全周にわたって開口された吐出口の幅は0.01mm以上1.0mm以下が好ましく、塗料の液粘度、塗料への添加材料によって選択・決定される。   The width of the discharge port opened over the entire circumference of the inner peripheral surface of the coating ring head is preferably 0.01 mm or more and 1.0 mm or less, and is selected and determined by the liquid viscosity of the coating material and the material added to the coating material.

表面層形成用材料としては、シリコーン系、フッ素系、ウレタン系、アクリル系、ウレタン変性アクリル系、シリコーン変性ウレタン系材料が用いられる。特にフッ化アルキル基及びオキシアルキレン基を有するポリシロキサンを含有する材料が好ましい。   As the material for forming the surface layer, silicone-based, fluorine-based, urethane-based, acrylic-based, urethane-modified acrylic-based, and silicone-modified urethane-based materials are used. In particular, a material containing polysiloxane having a fluorinated alkyl group and an oxyalkylene group is preferable.

本発明に使用できる溶剤としては、前記rv値の範囲を満たすことができ、かつ、前記表面層形成材料に対して溶解性が良好な溶剤が用いられる。例えば、エタノール、2−ブタノールなどのアルコール、酢酸エチル、メチルエチルケトン等、或いは、これらを混合したものが挙げられる。   As the solvent that can be used in the present invention, a solvent that can satisfy the range of the rv value and has good solubility in the surface layer forming material is used. Examples thereof include alcohols such as ethanol and 2-butanol, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, and the like, or a mixture thereof.

塗料の粘度は、10nm以上1000nm未満の表面層を形成するためには低粘度の塗料の方が好ましく、B型粘度計の値で0.5〜2.0mPa・sが好ましい。   The viscosity of the paint is preferably a low-viscosity paint in order to form a surface layer having a thickness of 10 nm or more and less than 1000 nm, and a B-type viscometer value of 0.5 to 2.0 mPa · s is preferred.

本発明における塗料の濃度は、10nm以上1000nm未満の薄膜層を形成する観点及び表面層形成材料の溶解性の観点から、主溶剤の含有量が50〜99質量%であることが好ましい。   The concentration of the coating material in the present invention is preferably such that the content of the main solvent is 50 to 99% by mass from the viewpoint of forming a thin film layer of 10 nm or more and less than 1000 nm and the solubility of the surface layer forming material.

ゴムローラとリングヘッドの相対移動速度は、1〜200mm/sが好ましい。前記範囲内では、ゴムローラ表面への円周方向の塗布の均一性及び乾燥の均一性が高い。   The relative moving speed of the rubber roller and the ring head is preferably 1 to 200 mm / s. Within the said range, the uniformity of the application | coating of the circumferential direction to the rubber roller surface and the uniformity of drying are high.

乾燥用の気体としては化学的に不活性で安定な気体が好適である。例えば空気、窒素、ヘリウム、アルゴンなどが挙げられる。   As the drying gas, a chemically inert and stable gas is suitable. For example, air, nitrogen, helium, argon, etc. are mentioned.

また気体の温度、湿度を任意に設定しても良い。   The gas temperature and humidity may be set arbitrarily.

更に、供給側圧力ラインのドレンやゴミなどを防止するために供給側圧力ラインと精密レギュレータの間にエアーフィルタ、ミストセパレイタを入れることが好ましい。   Furthermore, it is preferable to insert an air filter and a mist separator between the supply side pressure line and the precision regulator in order to prevent drainage and dust on the supply side pressure line.

また、本発明のローラ部材の表面層について、層厚は電気特性或いは強度の上で、薄膜である方が良く、10nm以上1000nm未満とする。ここで、例えば、表面層の層厚が10nm未満の場合、表面層としての電気特性や表面自由エネルギー特性を満足しきれない可能性がある。また、表面層の層厚が1000nm以上の場合、表面層の硬度が大きいと表面層が弾性層に追従しきれずに割れる可能性がある。   Further, regarding the surface layer of the roller member of the present invention, the layer thickness is preferably a thin film in terms of electrical characteristics or strength, and is 10 nm or more and less than 1000 nm. Here, for example, when the thickness of the surface layer is less than 10 nm, there is a possibility that the electrical characteristics and surface free energy characteristics as the surface layer cannot be satisfied. Further, when the thickness of the surface layer is 1000 nm or more, if the hardness of the surface layer is large, the surface layer may crack without being able to follow the elastic layer.

次に、ゴムローラ表面に塗料を吐き出して形成した塗布表面層の硬化方法について説明する。塗布表面層は加熱硬化させても良い。この場合は、熱風炉、熱盤、遠・近赤外線による加熱、誘導加熱等のいずれの方法でも良く、或いはこれらの加熱方法を併用しても良い。また、活性エネルギー線を照射して硬化させても良く、この場合は短時間での硬化が可能になる。活性エネルギー線は紫外線でも電子線でも良い。また、塗布表面層を活性エネルギー線で照射する場合は弾性層も同時に改質・硬化される。特に、弾性層が二重結合を有するゴムの場合は活性エネルギー線での照射による改質・硬化の効果が大きいため好ましい。   Next, a method for curing the coated surface layer formed by discharging paint on the rubber roller surface will be described. The coated surface layer may be heat cured. In this case, any method such as a hot stove, a hot platen, heating by far / near infrared rays, induction heating or the like may be used, or these heating methods may be used in combination. Moreover, you may make it harden | cure by irradiating an active energy ray, and hardening in a short time is attained in this case. The active energy ray may be an ultraviolet ray or an electron beam. In addition, when the coated surface layer is irradiated with active energy rays, the elastic layer is simultaneously modified and cured. In particular, a rubber having an elastic layer having a double bond is preferable because the effect of modification and curing by irradiation with active energy rays is large.

本発明のローラ部材の製造方法により得られたローラ部材は、LBP(Laser Beam Printer)、複写機及びファクシミリ等の画像形成装置の電子写真用部材として用いられる。ここでは、帯電ローラとして用いた場合の使用形態を図3に示した。画像形成装置は、回転ドラム型・転写方式の電子写真装置であって、13は像担持体としての電子写真感光体(感光ドラム)であり、時計方向に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。感光ドラム13は、その回転過程で帯電手段としての電源E1から帯電バイアスを印加した帯電ローラ14により周面が所定の極性・電位(本実施例では−600V)に一様帯電処理される。次いで露光系15により目的の画像情報に対応したネガ画像露光(原稿像のアナログ露光、デジタル走査露光)を受けて周面に目的画像情報の静電潜像が形成される。その後、静電潜像がマイナストナーによる反転現像方式のトナー現像ローラ16によりトナー画像として現像される。そしてそのトナー画像が感光ドラム13と転写手段としての転写ローラ17との間の転写部に不図示の給紙手段から所定のタイミングで転写材が給送される。転写ローラ17に対して電源E2から約+2〜3KVの転写バイアスが印加され感光ドラム13面の反転現像されたトナー像が転写材に対して順次転写されていく。トナー画像の転写を受けた転写材は、感光ドラム13面から分離されて不図示の定着手段へ導入されて像定着処理を受ける。トナー画像転写後の感光ドラム13面は、クリーニング手段18で転写残りトナー等の付着汚染物の除去処理を受けて清浄面化されて繰り返して作像に供される。   The roller member obtained by the roller member manufacturing method of the present invention is used as an electrophotographic member of an image forming apparatus such as an LBP (Laser Beam Printer), a copying machine, or a facsimile. Here, FIG. 3 shows a usage pattern when used as a charging roller. The image forming apparatus is a rotating drum type / transfer type electrophotographic apparatus, and 13 is an electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum) as an image carrier, which rotates clockwise at a predetermined peripheral speed (process speed). Driven. The photosensitive drum 13 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential (-600 V in this embodiment) by a charging roller 14 to which a charging bias is applied from a power source E1 as a charging means during the rotation process. Next, the exposure system 15 receives negative image exposure (analog exposure of the original image, digital scanning exposure) corresponding to the target image information, and an electrostatic latent image of the target image information is formed on the peripheral surface. Thereafter, the electrostatic latent image is developed as a toner image by a toner developing roller 16 of a reversal development method using minus toner. Then, the toner image is fed at a predetermined timing from a sheet feeding means (not shown) to a transfer portion between the photosensitive drum 13 and a transfer roller 17 as a transfer means. A transfer bias of about +2 to 3 KV is applied to the transfer roller 17 from the power source E2, and the toner images that have been reversely developed on the surface of the photosensitive drum 13 are sequentially transferred onto the transfer material. The transfer material that has received the transfer of the toner image is separated from the surface of the photosensitive drum 13 and introduced into fixing means (not shown) to undergo image fixing processing. The surface of the photosensitive drum 13 after the transfer of the toner image is subjected to a removal process of adhering contaminants such as transfer residual toner by the cleaning unit 18 to be cleaned and repeatedly used for image formation.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to these.

各実施例及び比較例において形成したローラ部材表面層の外観上の欠陥(塗工むら、液垂れ等)は、目視にて下記のように評価を行った。
評価A:塗工むら等の欠陥が全く無い
評価B:塗工むら等の欠陥がほとんどない
評価C:塗工むら等の欠陥がある。
Defects on the appearance of the roller member surface layer formed in each example and comparative example (coating irregularity, liquid dripping, etc.) were visually evaluated as follows.
Evaluation A: No defects such as uneven coating Evaluation B: Almost no defects such as uneven coating Evaluation C: There are defects such as uneven coating.

また、製造したローラ部材を帯電ローラとして用いた際の画像の欠陥は、ローラ部材を電子写真用カートリッジに組み込み、23℃、湿度60%の環境でハーフトーンの画像を出力し、これを目視にて下記のように評価を行った。
評価A:画像むら等の欠陥が全く無い
評価B:画像むら等の欠陥がほとんどなく、実用上問題ない
評価C:画像むら等の欠陥がある(実用上不具合がある)。
In addition, when the manufactured roller member is used as a charging roller, image defects are caused by incorporating the roller member into an electrophotographic cartridge and outputting a halftone image in an environment of 23 ° C. and a humidity of 60%. Evaluation was performed as follows.
Evaluation A: No defects such as image unevenness. Evaluation B: Almost no defects such as image unevenness and practical problems. Evaluation C: Defects such as image unevenness (practical defects).

(実施例1)
<リングヘッド>
本実施例で用いたリングヘッドは、図2に示されるリングヘッドを用いた。
(Example 1)
<Ring head>
As the ring head used in this example, the ring head shown in FIG. 2 was used.

(塗布用のリングヘッド)
塗布用のリングヘッド3は外径42mm、内径8.7mmであり、全周に開口された吐出口(塗布用スリット)4は幅0.1mmである。
(Ring head for application)
The ring head 3 for application has an outer diameter of 42 mm and an inner diameter of 8.7 mm, and the discharge port (application slit) 4 opened to the entire circumference has a width of 0.1 mm.

(乾燥用のリングヘッド)
乾燥用のリングヘッド9は外径42mm、内径10mmであり、全周に開口された気体の吐出口(乾燥用スリット)10は幅0.35mmである。
(Ring head for drying)
The drying ring head 9 has an outer diameter of 42 mm and an inner diameter of 10 mm, and a gas discharge port (drying slit) 10 opened to the entire circumference has a width of 0.35 mm.

(スペーサ)
スペーサ12は高さ10mmのものを使用した。
(Spacer)
A spacer 12 having a height of 10 mm was used.

<ゴムローラの作製>
以下の原料を加圧式ニーダーで15分間混練した。
・NBR(アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム) 100質量部
(商品名:「Nipol DN219」、日本ゼオン(株)製)
・カーボンブラック1 14質量部
(商品名:「旭HS−500」、旭カーボン(株)製)
・カーボンブラック2 4質量部
(商品名:「ケッチェンブラックEC600JD」、ライオン(株)製)
・ステアリン酸亜鉛 1質量部
・酸化亜鉛 5質量部
・炭酸カルシウム 30質量部
(商品名:「ナノックス#30」、丸尾カルシウム(株)製)
<Production of rubber roller>
The following raw materials were kneaded with a pressure kneader for 15 minutes.
・ NBR (acrylonitrile-butadiene copolymer rubber) 100 parts by mass (trade name: “Nipol DN219”, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.)
-14 parts by mass of carbon black 1 (trade name: “Asahi HS-500”, manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.)
Carbon black 2 4 parts by mass (Product name: “Ketjen Black EC600JD”, manufactured by Lion Corporation)
Zinc stearate 1 part by mass ・ Zinc oxide 5 parts by mass ・ Calcium carbonate 30 parts by mass (trade name: “NANOX # 30”, manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.)

更に加硫促進剤(DM:ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド)1質量部、加硫促進剤(TBzTD:テトラベンジルチウラムジスルフィド)3質量部及び加硫剤(イオウ)1.2質量部を加え、15分間オープンロールで混練して未加硫ゴム組成物を作製した。次いで、外径φ6mm、長さ252mmのステンレス棒の軸芯体を用意した。ここで、クロスヘッド押出機を用いて上記軸芯体と未加硫ゴム組成物とを一体に押出してゴムローラを成形した。その後160℃、1時間の加熱加硫を行い、更に回転砥石を用いた乾式研磨、端部の切断・除去処理により、厚み1.25mm、長さ232mmのゴムローラを得た(ゴムローラ外径φ8.5mm)。   Further, 1 part by mass of vulcanization accelerator (DM: di-2-benzothiazolyl disulfide), 3 parts by mass of vulcanization accelerator (TBzTD: tetrabenzylthiuram disulfide) and 1.2 parts by mass of vulcanization agent (sulfur) were added. In addition, an unvulcanized rubber composition was prepared by kneading with an open roll for 15 minutes. Next, a shaft core of a stainless steel rod having an outer diameter of 6 mm and a length of 252 mm was prepared. Here, the shaft core and the unvulcanized rubber composition were integrally extruded using a crosshead extruder to form a rubber roller. Thereafter, heat vulcanization was performed at 160 ° C. for 1 hour, and further, dry polishing using a rotating grindstone and cutting / removal processing of an end portion were performed to obtain a rubber roller having a thickness of 1.25 mm and a length of 232 mm (rubber roller outer diameter φ8. 5 mm).

<表面層の形成>
下記原料を用意した。
・グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(GPTES):12.47g(0.045mol)
・フェニルトリエトキシシラン(PhTES):43.08g(0.179mol)
・ヘキシルトリメトキシシラン(HeTMS):13.21g(0.064mol)
・トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン(FTS、パーフルオロアルキル基の炭素数6):16.32g(0.032mol)(加水分解性シラン化合物総量に対して10mol%相当)
・水:25.93g
・エタノール:74.16g
<Formation of surface layer>
The following raw materials were prepared.
-Glycidoxypropyltriethoxysilane (GPTES): 12.47 g (0.045 mol)
Phenyltriethoxysilane (PhTES): 43.08 g (0.179 mol)
-Hexyltrimethoxysilane (HeTMS): 13.21 g (0.064 mol)
Tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyltriethoxysilane (FTS, carbon number of perfluoroalkyl group 6): 16.32 g (0.032 mol) (10 mol with respect to the total amount of hydrolyzable silane compound) % Equivalent)
・ Water: 25.93g
・ Ethanol: 74.16g

上記原料を混合した後、室温で撹拌し、次いで24時間加熱還流を行うことによって、加水分解性シラン化合物を加水分解し、縮合して加水分解性縮合物を得た。この加水分解性縮合物を2−ブタノール/エタノールの混合溶剤(2−ブタノール/エタノール=10/65(質量比))に添加することによって、固形分7質量%の加水分解性縮合物含有アルコール溶液を調製した。上記固形分7質量%の加水分解性縮合物含有アルコール溶液を28g、主溶剤であるエタノール72gを混合・撹拌し、固形分2質量%のエタノール溶液を作製した。この加水分解性縮合物含有エタノール溶液100gに対して0.4gの光カチオン重合開始剤としての芳香族スルホニウム塩(商品名:「アデカオプトマーSP−150」、旭電化工業(株)製)を添加し表面層用の塗料を調製した。   After mixing the raw materials, the mixture was stirred at room temperature and then heated to reflux for 24 hours to hydrolyze and condense the hydrolyzable silane compound to obtain a hydrolyzable condensate. By adding this hydrolyzable condensate to a mixed solvent of 2-butanol / ethanol (2-butanol / ethanol = 10/65 (mass ratio)), a hydrolyzable condensate-containing alcohol solution having a solid content of 7% by mass Was prepared. 28 g of the hydrolyzable condensate-containing alcohol solution having a solid content of 7% by mass and 72 g of ethanol as the main solvent were mixed and stirred to prepare an ethanol solution having a solid content of 2% by mass. For 100 g of this hydrolyzable condensate-containing ethanol solution, 0.4 g of an aromatic sulfonium salt (trade name: “Adekaoptomer SP-150”, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) as a photocationic polymerization initiator. A coating for the surface layer was prepared by adding.

先に作製したゴムローラを、前記リングヘッドと同心となるように配置し、リングヘッドの液供給口に、先に調製した塗料を供給して、ゴムローラの弾性層の周面に塗布表面層を形成した。また、同時に気体の供給口から空気を供給し、塗布表面層を乾燥した。   Place the rubber roller prepared earlier so that it is concentric with the ring head, supply the paint prepared earlier to the liquid supply port of the ring head, and form a coating surface layer on the peripheral surface of the elastic layer of the rubber roller did. At the same time, air was supplied from a gas supply port to dry the coated surface layer.

ゴムローラの表面に対してリングヘッドを85mm/sの一定の速度で垂直移動すると同時に、前記塗料を0.07mL、0.023mL/sの吐出速度で塗布した。   The ring head was vertically moved at a constant speed of 85 mm / s with respect to the surface of the rubber roller, and at the same time, the coating material was applied at a discharge speed of 0.07 mL and 0.023 mL / s.

その際、塗料の液温は20.1℃であり、主溶剤であるエタノールの相対蒸発速度は1.5であった。また、ゴムローラ近傍の風速は52m/sであった。したがって、rv=80.1であった。   At that time, the liquid temperature of the paint was 20.1 ° C., and the relative evaporation rate of ethanol as the main solvent was 1.5. The wind speed near the rubber roller was 52 m / s. Therefore, rv = 80.1.

その後、低圧水銀ランプ(ハリソン東芝ライティング製)による紫外線照射を5分間行った。低圧水銀ランプに関しては、主に254nmの波長を代表とする紫外線で、この時の紫外線積算光量は約10000mJ/cm2であった(紫外線強度は35mW/cm2)。 Thereafter, ultraviolet irradiation with a low-pressure mercury lamp (manufactured by Harrison Toshiba Lighting) was performed for 5 minutes. Regarding the low-pressure mercury lamp, the ultraviolet ray mainly represented by a wavelength of 254 nm was used, and the ultraviolet ray integrated light quantity at this time was about 10,000 mJ / cm 2 (the ultraviolet ray intensity was 35 mW / cm 2 ).

本実施例のローラ部材表面を目視で評価した結果、ローラ部材表面には塗工むら等による外観不良は見られなかった(評価:A)。   As a result of visual evaluation of the roller member surface of this example, no appearance defect due to coating unevenness was found on the roller member surface (evaluation: A).

更に、このローラ部材を図5に示す電子写真方式の画像形成装置に帯電ローラとして組込み、感光ドラムの両端に500gずつの荷重を負荷した状態で圧接し、23.5℃/60%の環境でハーフトーン画像による初期画像評価を行った。この評価において、本実施例のローラ部材は良好な画像が得られた(評価:A)。結果を表1に示す。   Further, this roller member is incorporated as a charging roller in the electrophotographic image forming apparatus shown in FIG. 5, and is pressed into contact with both ends of the photosensitive drum loaded with a load of 500 g, in an environment of 23.5 ° C./60%. Initial image evaluation with halftone images was performed. In this evaluation, a good image was obtained with the roller member of this example (evaluation: A). The results are shown in Table 1.

(実施例2)
ゴムローラ近傍の風速を8m/sにした以外は、実施例1と同様にしてローラ部材を作製した。その際、液温は19.9℃であり、主溶剤であるエタノールの相対蒸発速度は1.5であった。したがってrv=12.3であった。
(Example 2)
A roller member was produced in the same manner as in Example 1 except that the wind speed in the vicinity of the rubber roller was 8 m / s. At that time, the liquid temperature was 19.9 ° C., and the relative evaporation rate of ethanol as the main solvent was 1.5. Therefore, rv = 12.3.

本実施例のローラ部材表面を目視で評価した結果、ローラ部材表面には塗工むら等による外観不良は見られなかった(評価:A)。   As a result of visual evaluation of the roller member surface of this example, no appearance defect due to coating unevenness was found on the roller member surface (evaluation: A).

更に、このローラ部材を図5に示す電子写真方式の画像形成装置に帯電ローラとして組込み、感光ドラムの両端に500gずつの荷重を負荷した状態で圧接し、23.5℃/60%の環境でハーフトーン画像による初期画像評価を行った。この評価において、本実施例のローラ部材は良好な画像を得ることができた(評価:A)。結果を表1に示す。   Further, this roller member is incorporated as a charging roller in the electrophotographic image forming apparatus shown in FIG. 5, and is pressed into contact with both ends of the photosensitive drum loaded with a load of 500 g, in an environment of 23.5 ° C./60%. Initial image evaluation with halftone images was performed. In this evaluation, the roller member of this example was able to obtain a good image (evaluation: A). The results are shown in Table 1.

(実施例3)
塗料の主溶剤としてエタノールの代わりにメチルエチルケトンを用いた以外は、実施例1と同様にしてローラ部材を作製した。その際、液温は20.0℃であり、主溶剤であるメチルエチルケトンの相対蒸発速度は3.7であった。したがってrv=192.4であった。
(Example 3)
A roller member was produced in the same manner as in Example 1 except that methyl ethyl ketone was used in place of ethanol as the main solvent for the paint. At that time, the liquid temperature was 20.0 ° C., and the relative evaporation rate of methyl ethyl ketone as the main solvent was 3.7. Therefore, rv = 192.4.

本実施例のローラ部材表面を目視で評価した結果、ローラ部材表面には極薄いスジ状の塗工むらが見られた(評価:B)。   As a result of visual evaluation of the roller member surface of this example, extremely thin stripe-like coating unevenness was observed on the roller member surface (evaluation: B).

更に、このローラ部材を図5に示す電子写真方式の画像形成装置に帯電ローラとして組込み、感光ドラムの両端に500gずつの荷重を負荷した状態で圧接し、23.5℃/60%の環境でハーフトーン画像による初期画像評価を行った。この評価において、本実施例のローラ部材は良好な画像を得ることができた(評価:A)。結果を表1に示す。   Further, this roller member is incorporated as a charging roller in the electrophotographic image forming apparatus shown in FIG. 5, and is pressed into contact with both ends of the photosensitive drum loaded with a load of 500 g, in an environment of 23.5 ° C./60%. Initial image evaluation with halftone images was performed. In this evaluation, the roller member of this example was able to obtain a good image (evaluation: A). The results are shown in Table 1.

(実施例4)
塗料の主溶剤としてエタノールの代わりに2−ブタノールを用い、ゴムローラ近傍の風速を8m/sとした以外は、実施例1と同様にしてローラ部材を作製した。その際、液温は20.2℃であり、主溶剤である2−ブタノールの相対蒸発速度は0.6であった。したがってrv=5.2であった。
Example 4
A roller member was produced in the same manner as in Example 1 except that 2-butanol was used in place of ethanol as the main solvent of the paint, and the wind speed in the vicinity of the rubber roller was set to 8 m / s. At that time, the liquid temperature was 20.2 ° C., and the relative evaporation rate of 2-butanol as the main solvent was 0.6. Therefore, rv = 5.2.

本実施例のローラ部材表面を目視で評価した結果、ローラ部材表面には極僅かな液垂れが見られた(評価:B)。   As a result of visual evaluation of the surface of the roller member of this example, very slight liquid dripping was observed on the surface of the roller member (evaluation: B).

更に、このローラ部材を図5に示す電子写真方式の画像形成装置に帯電ローラとして組込み、感光ドラムの両端に500gずつの荷重を負荷した状態で圧接し、23.5℃/60%の環境でハーフトーン画像による初期画像評価を行った。この評価において、本実施例のローラ部材は液垂れによる画像欠陥が僅かに見られた(評価:B)。結果を表1に示す。   Further, this roller member is incorporated as a charging roller in the electrophotographic image forming apparatus shown in FIG. 5, and is pressed into contact with both ends of the photosensitive drum loaded with a load of 500 g, in an environment of 23.5 ° C./60%. Initial image evaluation with halftone images was performed. In this evaluation, the roller member of this example showed slight image defects due to dripping (evaluation: B). The results are shown in Table 1.

(比較例1)
塗料の主溶剤としてエタノールの代わりに酢酸エチルを用いた以外は、実施例1と同様にしてローラ部材を作製した。その際、液温は20.2℃であり、主溶剤である酢酸エチルの相対蒸発速度は4.2であった。したがってrv=218.4であった。
(Comparative Example 1)
A roller member was produced in the same manner as in Example 1 except that ethyl acetate was used in place of ethanol as the main solvent for the paint. At that time, the liquid temperature was 20.2 ° C., and the relative evaporation rate of ethyl acetate as the main solvent was 4.2. Therefore, rv = 218.4.

本実施例のローラ部材表面を目視で評価した結果、ローラ部材表面には液垂れによる外観不良が見られた(評価:C)。   As a result of visual evaluation of the roller member surface of this example, an appearance defect due to dripping was observed on the roller member surface (evaluation: C).

更に、このローラ部材を図5に示す電子写真方式の画像形成装置に帯電ローラとして組込み、感光ドラムの両端に500gずつの荷重を負荷した状態で圧接し、23.5℃/60%の環境でハーフトーン画像による初期画像評価を行った。この評価において、本比較例のローラ部材は外観上の欠陥による画像欠陥が見られた(評価:C)。結果を表1に示す。   Further, this roller member is incorporated as a charging roller in the electrophotographic image forming apparatus shown in FIG. 5, and is pressed into contact with both ends of the photosensitive drum loaded with a load of 500 g, in an environment of 23.5 ° C./60%. Initial image evaluation with halftone images was performed. In this evaluation, the roller member of this comparative example showed an image defect due to an appearance defect (evaluation: C). The results are shown in Table 1.

(比較例2)
塗料の主溶剤としてエタノールの代わりに2−ブタノールを用い、ゴムローラ近傍の風速を5m/sにした以外は、実施例1と同様にしてローラ部材を作製した。その際、液温は20.2℃であり、主溶剤である2−ブタノールの相対蒸発速度は0.6であった。したがってrv=3.2であった。
(Comparative Example 2)
A roller member was produced in the same manner as in Example 1 except that 2-butanol was used in place of ethanol as the main solvent of the paint, and the wind speed in the vicinity of the rubber roller was changed to 5 m / s. At that time, the liquid temperature was 20.2 ° C., and the relative evaporation rate of 2-butanol as the main solvent was 0.6. Therefore, rv = 3.2.

本実施例のローラ部材表面を目視で評価した結果、ローラ部材表面には液垂れによる外観不良が見られた(評価:C)。   As a result of visual evaluation of the roller member surface of this example, an appearance defect due to dripping was observed on the roller member surface (evaluation: C).

更に、このローラ部材を図5に示す電子写真方式の画像形成装置に帯電ローラとして組込み、感光ドラムの両端に500gずつの荷重を負荷した状態で圧接し、23.5℃/60%の環境でハーフトーン画像による初期画像評価を行った。この評価において、本比較例のローラ部材は外観上の欠陥による画像欠陥が見られた(評価:C)。結果を表1に示す。   Further, this roller member is incorporated as a charging roller in the electrophotographic image forming apparatus shown in FIG. 5, and is pressed into contact with both ends of the photosensitive drum loaded with a load of 500 g, in an environment of 23.5 ° C./60%. Initial image evaluation with halftone images was performed. In this evaluation, the roller member of this comparative example showed an image defect due to an appearance defect (evaluation: C). The results are shown in Table 1.

Figure 2009109737
Figure 2009109737

ローラ部材Roller member リングヘッドによる塗布、乾燥の模式図Schematic diagram of application and drying with a ring head 画像形成装置の概略を示す構成図Configuration diagram showing outline of image forming apparatus

符号の説明Explanation of symbols

1 ローラ部材
1a 軸芯体
1b 弾性層
1c 表面層
1d ゴムローラ
2 ゴムローラの把持部材(ゴムローラ搬送手段)
3 塗布用のリングヘッド
4 全周に開口された吐出口(塗布用スリット)
5 液絞り部
6 液分配室
7 液供給口
8 塗布表面層
9 乾燥用のリングヘッド
10 全周に開口された気体の吐出口(乾燥用スリット)
11 気体の供給口
12 スペーサ
13 電子写真感光体(感光ドラム)
14 帯電ローラ(帯電手段)
15 露光系
16 現像ローラ(現像手段)
17 転写ローラ(転写手段)
18 クリーニング手段
E1、E2、E3 バイアス印加用電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Roller member 1a Shaft core body 1b Elastic layer 1c Surface layer 1d Rubber roller 2 Rubber roller holding member (Rubber roller conveying means)
3 Ring head for application 4 Discharge port (slit for application) opened all around
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Liquid throttling part 6 Liquid distribution chamber 7 Liquid supply port 8 Coating surface layer 9 Drying ring head 10 Gas discharge port (drying slit) opened all around
11 Gas supply port 12 Spacer 13 Electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum)
14 Charging roller (charging means)
15 Exposure system 16 Developing roller (developing means)
17 Transfer roller (transfer means)
18 Cleaning means E1, E2, E3 Power supply for bias application

Claims (4)

軸芯体と、その外周に形成された弾性層と、該弾性層の外周に形成された表面層とを有するローラ部材の該表面層をリングヘッドにより形成するローラ部材の製造方法において、
表面層形成用塗料を塗布するのと同時に塗布表面層に気体を吹きかけ乾燥させる乾燥工程を有し、
該表面層形成用塗料の主溶剤の相対蒸発速度rと、該塗料が塗布された直後のゴムローラ近傍の風速vが、
5≦rv≦200
r:主溶剤の相対蒸発速度(酢酸ブチルを1とする)
v:ゴムローラ近傍の風速(m/min)
を満たすことを特徴とするローラ部材の製造方法。
In a roller member manufacturing method in which the surface layer of a roller member having a shaft core, an elastic layer formed on the outer periphery thereof, and a surface layer formed on the outer periphery of the elastic layer is formed by a ring head.
At the same time as applying the coating for forming the surface layer, it has a drying process in which a gas is blown and dried on the coating surface layer,
The relative evaporation rate r of the main solvent of the coating material for forming the surface layer, and the wind velocity v near the rubber roller immediately after the coating material is applied,
5 ≦ rv ≦ 200
r: Relative evaporation rate of main solvent (butyl acetate is 1)
v: Wind speed in the vicinity of the rubber roller (m / min)
The manufacturing method of the roller member characterized by satisfy | filling.
前記乾燥工程が、前記ゴムローラの外周に配置されて、リングヘッドの内周面の全周にわたって開口された吐出口から気体を吐出して塗布表面層を乾燥する工程であることを特徴とする請求項1に記載のローラ部材の製造方法。   The drying step is a step of drying the coated surface layer by discharging gas from a discharge port that is disposed on the outer periphery of the rubber roller and opened over the entire inner peripheral surface of the ring head. Item 2. A method for producing a roller member according to Item 1. 前記主溶剤の相対蒸発速度rは、前記表面層形成用塗料の供給路における溶剤の温度を測定し、該供給路に設けた温度調節手段により、制御されたものであることを特徴とする請求項1又は2に記載のローラ部材の製造方法。   The relative evaporation rate r of the main solvent is controlled by temperature adjusting means provided in the supply path by measuring the temperature of the solvent in the supply path of the surface layer forming paint. Item 3. The method for producing a roller member according to Item 1 or 2. 請求項1から3のいずれかに記載のローラ部材の製造方法により製造された10nm以上1000nm未満の表面層を有することを特徴とするローラ部材。   A roller member having a surface layer of 10 nm or more and less than 1000 nm manufactured by the method for manufacturing a roller member according to claim 1.
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