JP2012098328A - Method for manufacturing conductive roller - Google Patents

Method for manufacturing conductive roller Download PDF

Info

Publication number
JP2012098328A
JP2012098328A JP2010243328A JP2010243328A JP2012098328A JP 2012098328 A JP2012098328 A JP 2012098328A JP 2010243328 A JP2010243328 A JP 2010243328A JP 2010243328 A JP2010243328 A JP 2010243328A JP 2012098328 A JP2012098328 A JP 2012098328A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive
roller
conductive rubber
liquid
coating head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010243328A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Inami
正弘 伊波
Masahiro Watanabe
政浩 渡辺
Yosuke Ata
洋輔 阿多
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2010243328A priority Critical patent/JP2012098328A/en
Publication of JP2012098328A publication Critical patent/JP2012098328A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating head for reducing resistance irregularity of a conductive rubber layer that is formed by uniformly applying liquid conductive rubber material including conductive particles, around a shaft core body, in a ring coating.SOLUTION: In the coating head for use in the ring coating, the cross sectional area of the flow passage satisfies a prescribed requirement while holding a flow passage width constant in the coating head, such that the generation of aggregates of conductive particles is reduced, residual stress of the liquid conductive rubber material provided across an annular flow passage is mitigated, and a function of a substantial liquid restriction effect for attaining the uniform flow in the circumferential direction is achieved at a higher order.

Description

本発明は、プリンター、複写機の如き電子写真方式の画像形成装置及び電子写真プロセスカートリッジに用いられる導電性ローラの製造方法に関するものである。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a printer and a copying machine, and a method for manufacturing a conductive roller used in an electrophotographic process cartridge.

接触現像方式の電子写真装置においては、現像ローラと感光体、現像ローラとトナー規制部材は、それらの間にトナーが介在して圧接している。感光体に現像されないトナーは、トナー塗布ローラによって剥ぎ取られ、容器内で攪拌され再びトナー塗布ローラによって現像ローラ上に搬送される。これらの工程を繰り返すうちにトナーは大きなストレスを受けるという結果になる。そこで、トナーへのストレスを軽減するという目的から、軸芯体の周囲に導電性ゴム層を設けた構成の現像ローラが用いられることが多い。さらに必要に応じて、導電性ゴム層の外周側に表面性を付与するために各種の樹脂溶液を塗布して、表面層を設けた構成の導電性ローラもある。また、現像ローラは、感光体との接触状態を安定に保つことができないとトナーの現像量がばらついたり、感光体に対する圧力分布がばらつき、画像に悪い影響を及ぼすことになるため、高い寸法精度が必要とされる。また感光体と接触させて感光体を均一に帯電させるための帯電ローラも、感光体を均一に帯電させる必要から、高い寸法精度が必要とされる。   In the contact developing type electrophotographic apparatus, the developing roller and the photosensitive member, and the developing roller and the toner regulating member are in pressure contact with each other with toner interposed therebetween. The toner that is not developed on the photoreceptor is peeled off by the toner application roller, stirred in the container, and conveyed again onto the development roller by the toner application roller. As a result of repeating these steps, the toner is subjected to great stress. Therefore, for the purpose of reducing the stress on the toner, a developing roller having a configuration in which a conductive rubber layer is provided around the shaft core body is often used. Furthermore, there is also a conductive roller having a configuration in which a surface layer is provided by applying various resin solutions in order to impart surface properties to the outer peripheral side of the conductive rubber layer as required. In addition, if the developing roller cannot maintain a stable contact state with the photosensitive member, the amount of toner development varies, the pressure distribution on the photosensitive member varies, and the image is adversely affected. Is needed. In addition, a charging roller for bringing the photosensitive member into uniform contact with the photosensitive member also requires high dimensional accuracy because it is necessary to uniformly charge the photosensitive member.

高精度な導電性ローラを製造する方法として、円筒状の塗工ヘッドを用いた製造方法が開示されている(特許文献1参考)。これによれば、より簡易な装置で軸芯体外周上に液状導電性ゴム材料を直接塗工して、均一な厚さを有する導電性ゴム層を形成することができる。   As a method for manufacturing a highly accurate conductive roller, a manufacturing method using a cylindrical coating head is disclosed (see Patent Document 1). According to this, the conductive rubber layer having a uniform thickness can be formed by directly coating the liquid conductive rubber material on the outer periphery of the shaft core body with a simpler apparatus.

一般に、特許文献1の如き製造方法を用いて導電性ローラを製造する場合、塗工ヘッドの吐出口から吐出する材料の流量を周方向において均一にする必要がある。そのために、周方向に流動する力を材料に与えるための液絞り流路を有した塗工ヘッドが用いられる。これによれば、塗工ヘッド内を流動する材料の流量が、周方向に亘り均一になり、その後、吐出口に進むことで、吐出する材料の流量が周方向において均一になる。   In general, when a conductive roller is manufactured using a manufacturing method such as that disclosed in Patent Document 1, it is necessary to make the flow rate of the material discharged from the discharge port of the coating head uniform in the circumferential direction. For this purpose, a coating head having a liquid throttle channel for applying a force flowing in the circumferential direction to the material is used. According to this, the flow rate of the material flowing in the coating head becomes uniform in the circumferential direction, and then the flow rate of the discharged material becomes uniform in the circumferential direction by proceeding to the discharge port.

しかし液絞り流路では、材料に強いせん断力を加えるため、導電性粒子の凝集状態が変化し易い。導電性粒子の凝集状態が変化すると、導電性ローラの周方向及び軸方向において、抵抗にムラが生じる。これが、画像濃度ムラを引き起こす原因となる。そのため、液絞り流路を用いることは好ましくない。特許文献2では、塗工ヘッド内の材料の流れを改善し、強いせん断力が加わる時間を短くする方法が開示されている。ただ、強いせん断力が加わる時間が短くなっても、材料には強いせん断力が加わるため、やはり導電性粒子の凝集状態が変化するため、濃度ムラを引き起こす原因となり好ましくない。   However, in the liquid constriction flow path, a strong shearing force is applied to the material, so that the aggregation state of the conductive particles is likely to change. When the aggregation state of the conductive particles changes, the resistance becomes uneven in the circumferential direction and the axial direction of the conductive roller. This causes image density unevenness. Therefore, it is not preferable to use a liquid throttle channel. Patent Document 2 discloses a method of improving the material flow in the coating head and shortening the time during which a strong shear force is applied. However, even if the time during which a strong shear force is applied is shortened, a strong shear force is applied to the material, which also changes the agglomerated state of the conductive particles.

特開2007−130589号公報JP 2007-130589 A 特開2006−106571号公報JP 2006-106571 A

液絞り流路を有した塗工ヘッドを用いた製造方法では、吐出される材料の流量が周方向において均一に亘り均一になるので、円筒状軸芯体の周囲に、均一な厚さの導電性ゴム層を有した導電性ローラを製造することが出来る。   In the manufacturing method using the coating head having the liquid constriction flow path, the flow rate of the discharged material is uniformly uniform in the circumferential direction, so that the conductive material having a uniform thickness is formed around the cylindrical shaft core. A conductive roller having a conductive rubber layer can be manufactured.

しかしながら、上記の製造方法で製造した導電性ローラを現像ローラとして接触現像方式の電子写真装置に組み込んだ場合、通常の環境では何ら問題なく良質な画像を得ることが出来るが、低温低湿の環境で耐久試験を行った後は感光体に供給するトナーの量が不均一となり画像濃度ムラを生じた。また、帯電ローラとして電子写真装置に組み込んだ場合においても、やはり低温低湿の環境で耐久試験を行った後、感光体を均一に帯電することが困難になり、画像濃度ムラを生じた。   However, when the conductive roller manufactured by the above manufacturing method is incorporated as a developing roller in a contact developing type electrophotographic apparatus, a good quality image can be obtained without any problem in a normal environment, but in a low temperature and low humidity environment. After the endurance test, the amount of toner supplied to the photoreceptor became non-uniform, resulting in uneven image density. Even when the electrophotographic apparatus was incorporated as a charging roller, it was difficult to uniformly charge the photoconductor after performing a durability test in a low temperature and low humidity environment, resulting in uneven image density.

そこで、濃度ムラが発生した導電性ローラを詳細に調査した結果、導電性粒子であるカーボンブラックの凝集物が導電性ローラ内に不均一に存在しており、これによって導電性ローラに抵抗ムラが生じていることを見出した。低温低湿の環境では、大気中の水分量が少ないため、帯電しやすい環境となっているため、抵抗ムラがより顕著になる。   Therefore, as a result of conducting a detailed investigation of the conductive roller in which the density unevenness occurred, agglomerates of carbon black, which is conductive particles, are non-uniformly present in the conductive roller, thereby causing uneven resistance in the conductive roller. I found out that it was occurring. In a low-temperature and low-humidity environment, since the amount of moisture in the atmosphere is small, the environment is easily charged, and resistance unevenness becomes more prominent.

このような抵抗ムラが生じる理由は、以下のように考えられる。すわなち、液絞り流路は、急激に流路幅が狭くなる箇所であるため、ここを通過する液状導電性ゴム材料の流れの向きと速さが変化する。これにより、液状導電性ゴム材料に含まれる導電性粒子であるカーボンブラック同士が衝突し、カーボンブラックの凝集物を生成し易くなる。液状導電性ゴム材料が最も絞られた部分を通過するときには、流路幅が狭いため液状導電性ゴム材料に強いせん断力が加わる。そのため、凝集物となったカーボンブラックの凝集状態が変化する。また、液絞り流路を通過後は、液状導電性ゴム材料に与えられた残留応力を緩和する必要性から、流路幅を広げる構成になっている。この流路幅が広い箇所で再び材料の流れの向きと速さが不規則に変化した乱流になる。このため、吐出されるカーボンブラックの凝集物の存在割合が導電性ローラの周方向及び長手方向で微小なムラとなる。導電性ローラとなったときに、カーボンブラックの凝集物の微小なムラが、低温低湿な環境において画像濃度ムラとなるのではないかと考えられる。   The reason why such resistance unevenness occurs is considered as follows. That is, since the liquid throttle channel is a portion where the channel width is abruptly narrowed, the flow direction and speed of the liquid conductive rubber material passing through the liquid throttle channel changes. As a result, carbon blacks, which are conductive particles contained in the liquid conductive rubber material, collide with each other, and carbon black aggregates are easily generated. When the liquid conductive rubber material passes through the most narrowed portion, a strong shear force is applied to the liquid conductive rubber material because the flow path width is narrow. Therefore, the aggregate state of carbon black that has become an aggregate changes. Further, after passing through the liquid throttle channel, the channel width is widened because it is necessary to relieve the residual stress applied to the liquid conductive rubber material. A turbulent flow in which the direction and speed of the material flow are irregularly changed again at a portion where the flow path width is wide. For this reason, the ratio of carbon black aggregates to be discharged becomes minute unevenness in the circumferential direction and the longitudinal direction of the conductive roller. When it becomes a conductive roller, it is considered that minute unevenness of the aggregate of carbon black becomes unevenness of image density in a low temperature and low humidity environment.

本発明の目的は、上記の如き低温低湿の環境で行った耐久試験後においても良質な画像を得ることが出来る導電性ローラを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a conductive roller capable of obtaining a high-quality image even after an endurance test performed in a low-temperature and low-humidity environment as described above.

本発明は、導電性粒子を含有してなる液状導電性ゴム材料を外部から供給するための1つの供給口と、該液状導電性ゴム材料を環状に分配する分配室と、該液状導電性ゴム材料を内周面に吐出するための環状の吐出口と、該分配室から該吐出口に至る環状流路を有する環状塗工ヘッドを用いて、円筒状軸芯体の周囲に導電性ゴム層を有する導電性ローラを製造する方法において、該環状流路の幅が一定であり、かつ、該環状流路の断面積が、(該環状流路の入口断面積:Sa)>(該吐出口の断面積:Sb)、かつ、(該環状流路内での最大断面積:Sc)>(Sa+Sb)であり、かつ、(該環状流路の入口部から該環状流路内での最大断面積部までの流路長:La)が(該入口部から該吐出口までの全流路長:L)の50%以上となることを特徴とする導電性ローラの製造方法に関する。   The present invention provides one supply port for supplying a liquid conductive rubber material containing conductive particles from the outside, a distribution chamber for annularly distributing the liquid conductive rubber material, and the liquid conductive rubber A conductive rubber layer is formed around the cylindrical shaft core using an annular coating head having an annular discharge port for discharging the material to the inner peripheral surface and an annular flow path extending from the distribution chamber to the discharge port. The width of the annular channel is constant, and the sectional area of the annular channel is (the inlet sectional area of the annular channel: Sa)> (the discharge port Cross-sectional area: Sb), and (maximum cross-sectional area in the annular channel: Sc)> (Sa + Sb), and (maximum break in the annular channel from the inlet of the annular channel) The flow path length to the area part: La) is 50% or more of the total flow path length from the inlet part to the discharge port (L). The method for producing a conductive roller according to claim.

本発明に係る導電性ローラの製造方法によれば、導電性粒子の凝集物生成を低減することができることにより、抵抗ムラに起因する画像濃度ムラの発生を防止できる。また本発明では、吐出口から吐出される液状導電性ゴム材料の流量が周方向において均一になり、かつ、液状導電性ゴム材料に与えられている残留応力の緩和することができる。これにより、導電性ローラの形状悪化を防止することができ、形状に起因する画像不良の発生を防止することができる。   According to the method for manufacturing a conductive roller according to the present invention, it is possible to reduce the generation of aggregates of conductive particles, thereby preventing the occurrence of image density unevenness due to resistance unevenness. In the present invention, the flow rate of the liquid conductive rubber material discharged from the discharge port is uniform in the circumferential direction, and the residual stress applied to the liquid conductive rubber material can be reduced. Thereby, the deterioration of the shape of the conductive roller can be prevented, and the occurrence of image defects due to the shape can be prevented.

本発明に用いることのできる塗工装置の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of the coating apparatus which can be used for this invention. 液絞り流路を有した塗工ヘッドの例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of the coating head which has a liquid throttle flow path. 本発明に係る塗工ヘッドの例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of the coating head which concerns on this invention. 本発明に係る塗工ヘッドの環状流路の流路長及び断面積を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the flow path length and cross-sectional area of the annular flow path of the coating head which concerns on this invention. 本発明に用いることができる塗工ヘッドの例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of the coating head which can be used for this invention. 本発明に係る効果が充分に得ることができない塗工ヘッドの例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of the coating head which cannot fully acquire the effect which concerns on this invention. 本発明に係る導電性ローラを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electroconductive roller which concerns on this invention. 本発明に係る画像形成装置の例を説明するための模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る導電性ローラの抵抗を測定する装置の概略図である。It is the schematic of the apparatus which measures the resistance of the electroconductive roller which concerns on this invention. 本発明に係る導電性ローラの形状精度を測定する箇所を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the location which measures the shape precision of the electroconductive roller which concerns on this invention.

以下、本発明を実施するための形態を説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。   Hereinafter, although the form for implementing this invention is demonstrated, this invention is not limited by this.

本発明の導電性ローラの製造方法に好適に用いることができる環状塗工ヘッド(以下、塗工ヘッド)を有する導電性ローラの製造装置(以下、リングコート機)の概略図を図1に示す。   A schematic diagram of a conductive roller manufacturing apparatus (hereinafter referred to as a ring coater) having an annular coating head (hereinafter referred to as a coating head) that can be suitably used in the method for manufacturing a conductive roller of the present invention is shown in FIG. .

このリングコート機は、塗工ヘッド側架台31の上に略垂直に塗工ヘッド側コラム32が取り付けられ、塗工ヘッド側架台31と塗工ヘッド側コラム32の上部に塗工ヘッド側精密ボールネジ33が略垂直に取り付けられている。塗工ヘッド側精密ボールネジ33と塗工ヘッド側ガイド43が平行となるように塗工ヘッド側コラム32に2本取り付けられている。塗工ヘッド側ステージ34は塗工ヘッド側ガイド43と塗工ヘッド側精密ボールネジ33とを連結し、サーボモータ35よりプーリ36を介して回転運動が伝達され昇降できるようになっている。塗工ヘッド側コラム32には塗工ヘッド固定テーブル44が取り付けられている。塗工ヘッド固定テーブル44には、塗工ヘッド38が取り付けられている。   In this ring coating machine, a coating head side column 32 is mounted substantially vertically on a coating head side frame 31, and a coating head side precision ball screw is provided above the coating head side frame 31 and the coating head side column 32. 33 is attached substantially vertically. Two coating head side precision ball screws 33 and two coating head side guides 43 are attached to the coating head side column 32 so as to be parallel to each other. The coating head side stage 34 connects the coating head side guide 43 and the coating head side precision ball screw 33, and a rotary motion is transmitted from the servo motor 35 via the pulley 36 so that it can be moved up and down. A coating head fixing table 44 is attached to the coating head side column 32. A coating head 38 is attached to the coating head fixing table 44.

塗工ヘッド側ステージ34には軸芯体保持軸ブラケット37が取り付けられる。軸芯体保持軸ブラケット37には、軸芯体102を保持し固定する軸芯体下保持軸39が、略垂直に取り付けられている。また、逆側のローラの軸芯体102を保持する軸芯体上保持軸40の中心軸が軸芯体保持軸ブラケット37の上部に取り付けられ、軸芯体上保持軸40は軸芯体下保持軸39に対向して略同心になるように配置して軸芯体102を保持している。   A shaft core holding shaft bracket 37 is attached to the coating head side stage 34. A shaft core lower holding shaft 39 that holds and fixes the shaft core body 102 is attached to the shaft core body holding shaft bracket 37 substantially vertically. Further, the central axis of the shaft core body holding shaft 40 that holds the shaft core body 102 of the roller on the opposite side is attached to the upper part of the shaft core body holding shaft bracket 37, and the shaft core body holding shaft 40 is below the shaft core body. The shaft core body 102 is held by being arranged so as to be substantially concentric facing the holding shaft 39.

塗工ヘッド38の中心と、軸芯体下保持軸39の中心と軸芯体上保持軸40の中心が、軸方向に一直線上に並ぶように配置されている。   The center of the coating head 38, the center of the shaft core lower holding shaft 39, and the center of the shaft core upper holding shaft 40 are arranged in a straight line in the axial direction.

液状導電性ゴム材料の供給口41は、液状導電性ゴム材料搬送用の第1の配管42を介してシリンダ53に接続されている。シリンダ53はシリンダ側架台45上に取り付けられており、シリンダ側架台45上には略垂直にシリンダ側コラム46が取り付けられている。シリンダ側架台45とシリンダ側コラム46の上部にはシリンダ側精密ボールネジ47が略垂直に取り付けられており、シリンダ側ガイド51がシリンダ側精密ボールネジ47と平行してシリンダ側コラム46に2本取り付けられている。シリンダ側ステージ48が精密ボールネジと連結して取り付けられておりサーボモータ35よりプーリ36を介して回転運動が伝達され昇降できるようになっている。シリンダ側ステージ48にはピストンブラケット49が備えられており、該ブラケットにはピストン54が備えられている。該ピストン外周はシリンダ53内面に密接して往復動可能に配されている。   The liquid conductive rubber material supply port 41 is connected to a cylinder 53 via a first pipe 42 for transporting the liquid conductive rubber material. The cylinder 53 is mounted on the cylinder side mount 45, and the cylinder side column 46 is mounted on the cylinder side mount 45 substantially vertically. A cylinder-side precision ball screw 47 is mounted substantially vertically on the cylinder-side mount 45 and the cylinder-side column 46, and two cylinder-side guides 51 are attached to the cylinder-side column 46 in parallel with the cylinder-side precision ball screw 47. ing. A cylinder-side stage 48 is attached in connection with a precision ball screw so that a rotary motion is transmitted from a servo motor 35 via a pulley 36 so that the cylinder-side stage 48 can move up and down. The cylinder side stage 48 is provided with a piston bracket 49, and the bracket is provided with a piston 54. The outer periphery of the piston is arranged in close contact with the inner surface of the cylinder 53 so as to be able to reciprocate.

シリンダ53は第2の配管50を介して材料供給ポンプ(以下、ポンプ 不図示)に接続されている。ポンプは、混合ミキサー、材料定量吐出装置、材料タンク等を備え、定量(単位時間当たりの量が一定)の液状導電性ゴム材料を吐出可能としている。液状導電性ゴム材料は材料タンクから、材料定量吐出装置により一定量計量され、混合ミキサーで混合される。その後、材料供給ポンプにより混合された液状導電性ゴム材料は、第2の配管50を経由して、シリンダ53に送られる。シリンダ53内に充填された液状導電性ゴム材料は、ピストン54が下降することにより押出され、第1の配管42を介して供給口41へ送られる。   The cylinder 53 is connected to a material supply pump (hereinafter, pump not shown) via the second pipe 50. The pump includes a mixing mixer, a material dispensing device, a material tank, and the like, and is capable of dispensing a fixed amount (a constant amount per unit time) of the liquid conductive rubber material. A certain amount of the liquid conductive rubber material is weighed from the material tank by the material dispensing device and mixed by the mixing mixer. Thereafter, the liquid conductive rubber material mixed by the material supply pump is sent to the cylinder 53 via the second pipe 50. The liquid conductive rubber material filled in the cylinder 53 is pushed out by the lowering of the piston 54 and sent to the supply port 41 via the first pipe 42.

液状導電性ゴム材料が供給口41に送り込まれてから塗工ヘッド38の吐出口より吐出されるまでの一連の流れを従来技術の模式図である図2を用いて説明する。塗工ヘッド38は中空円筒形の内リング60と供給口41を一つ有する中空円筒形の外リング61が、中空円筒形のキャップリング62を保持することによって構成されている。内リング60と外リング61が同軸に組み合わされ、外リング61にキャップリング62を保持させることにより、また、内リング60及び外リング61によって、液状導電性ゴム材料を環状に分配するための円周溝状の分配室63が設けられている。分配室63内は、次に説明する環状流路64及び液絞り流路69によって液圧を所望圧だけ上昇させ、液状導電性ゴム材料が周方向に流動する箇所である。   A series of flows from when the liquid conductive rubber material is fed to the supply port 41 until it is discharged from the discharge port of the coating head 38 will be described with reference to FIG. The coating head 38 is configured by a hollow cylindrical outer ring 61 having a hollow cylindrical inner ring 60 and one supply port 41 holding a hollow cylindrical cap ring 62. The inner ring 60 and the outer ring 61 are coaxially combined, and the outer ring 61 holds the cap ring 62, and the inner ring 60 and the outer ring 61 are used to circularly distribute the liquid conductive rubber material. A circumferential groove-shaped distribution chamber 63 is provided. The distribution chamber 63 is a place where the liquid conductive rubber material flows in the circumferential direction by increasing the liquid pressure by a desired pressure by the annular flow path 64 and the liquid throttle flow path 69 described below.

内リング60と外リング61が同軸に組み合わされ、外リング61にキャップリング62を保持させることにより、環状流路64が構成される。環状流路の流路幅65は、通常0.1mm〜5.0mm、より好ましくは、0.5mm〜2.0mmに設定される。環状流路64と分配室63は連通しており、周方向に円周溝状である箇所が分配室63とし、それ以外の箇所を環状流路64とする。   The inner ring 60 and the outer ring 61 are coaxially combined, and the cap ring 62 is held by the outer ring 61, whereby the annular flow path 64 is configured. The channel width 65 of the annular channel is usually set to 0.1 mm to 5.0 mm, more preferably 0.5 mm to 2.0 mm. The annular flow path 64 and the distribution chamber 63 communicate with each other, and a portion having a circumferential groove shape in the circumferential direction is defined as the distribution chamber 63, and the other portions are defined as the annular flow path 64.

供給口41より送り込まれた液状導電性ゴム材料は、塗工ヘッド38内の分配室63において環状に分配され、分配室63に連設された環状流路64を通り、塗工ヘッド38の内周面に設けられた環状の吐出口より吐出される。   The liquid conductive rubber material fed from the supply port 41 is distributed in a ring shape in the distribution chamber 63 in the coating head 38, passes through the annular flow path 64 provided continuously to the distribution chamber 63, and enters the inside of the coating head 38. It discharges from the cyclic | annular discharge outlet provided in the surrounding surface.

軸芯体102に塗布される液状導電性ゴム材料を一定にさせるために、塗工ヘッドからの吐出量とシリンダ53からの供給量を一定にする。これによって、軸芯体102は塗工ヘッド38に対して相対的に軸方向に上方へ移動し、軸芯体102の外周上に液状導電性ゴム材料からなる円筒形状(ローラ形状)の導電性ゴム層101が形成される。   In order to make the liquid conductive rubber material applied to the shaft core 102 constant, the discharge amount from the coating head and the supply amount from the cylinder 53 are made constant. As a result, the shaft core 102 moves upward in the axial direction relative to the coating head 38, and a cylindrical (roller-shaped) conductive material made of a liquid conductive rubber material on the outer periphery of the shaft core 102. A rubber layer 101 is formed.

従来技術である図2に示す塗工ヘッド38は、環状流路の流路幅65が急激に狭くなる液絞り流路69を有した構成である。液絞り流路69の役割は、吐出口から吐出される液状導電性ゴム材料の流量が周方向において均一になるためである。つまり、液絞り流路69により、液状導電性ゴム材料が吐出口方向に進みにくくなり、周方向に回り込む。その後吐出口方向に進むことによって、環状の吐出口から吐出される液状導電性ゴム材料の流量が周方向において均一になる。   The coating head 38 shown in FIG. 2, which is a conventional technique, has a configuration including a liquid throttle channel 69 in which the channel width 65 of the annular channel is abruptly narrowed. The role of the liquid throttle channel 69 is that the flow rate of the liquid conductive rubber material discharged from the discharge port becomes uniform in the circumferential direction. That is, the liquid constriction channel 69 makes it difficult for the liquid conductive rubber material to travel in the direction of the discharge port, and wraps around in the circumferential direction. Thereafter, by proceeding in the direction of the discharge port, the flow rate of the liquid conductive rubber material discharged from the annular discharge port becomes uniform in the circumferential direction.

この液絞り流路69では、狭い流路内を流れる液状導電性ゴム材料の向きと速さが変化するため、隣接するカーボンブラック同士が衝突し、凝集物を生成し易くなる。液絞り流路69を通過する際は、強いせん断力によってカーボンブラックの凝集状態が変化し、その状態で液絞り流路69を通過する。その後、流路幅が広くなる箇所で材料が流れる方向と速さが不規則な乱流になる。そのため、吐出された液状導電性ゴム材料が導電性ゴム層101となったときに、カーボンブラックの凝集物の存在状態が周方向及び長手方向において微小なムラになる。これが低温低湿な環境で導電性ローラ104を測定すると、乾燥した環境のためカーボンブラックの凝集物が存在している箇所と存在していない箇所で導電性ローラに流れる電流値が異なり、結果として導電性ローラ104全体の抵抗にムラが生じた。   In the liquid throttle channel 69, since the direction and speed of the liquid conductive rubber material flowing in the narrow channel changes, adjacent carbon blacks collide with each other, and aggregates are easily generated. When passing through the liquid throttle channel 69, the aggregation state of the carbon black changes due to a strong shearing force, and passes through the liquid throttle channel 69 in that state. Thereafter, the direction and speed of the material flow become irregular turbulent flow where the flow path width becomes wide. Therefore, when the discharged liquid conductive rubber material becomes the conductive rubber layer 101, the presence state of the carbon black aggregate becomes minute unevenness in the circumferential direction and the longitudinal direction. When the conductive roller 104 is measured in a low-temperature and low-humidity environment, the value of the current flowing through the conductive roller differs between the location where the carbon black agglomerates exist and the location where the carbon black aggregate does not exist because of the dry environment. The resistance of the entire property roller 104 was uneven.

本発明では、上記の課題を解決するために、カーボンブラックの凝集物生成を低減するものである。さらに、カーボンブラックの凝集物生成の低減に加えて、吐出口から液状導電性ゴム材料の流量が周方向において均一に吐出される。また、液状導電性ゴム材料がリングコート機から塗工ヘッド38に至るまでに与えられた応力が残留応力となることで、吐出後に導電性ローラの形状が悪化しないことも高次元で達成するものである。   In the present invention, in order to solve the above problems, the formation of carbon black aggregates is reduced. Furthermore, in addition to the reduction in the formation of carbon black agglomerates, the flow rate of the liquid conductive rubber material is uniformly discharged from the discharge port in the circumferential direction. In addition, the stress applied to the liquid conductive rubber material from the ring coater to the coating head 38 becomes a residual stress, so that the shape of the conductive roller after discharge is not deteriorated at a high level. It is.

以下に、本発明に係わる塗工ヘッド38について図3及び図4を用いて詳細に説明する。   Below, the coating head 38 concerning this invention is demonstrated in detail using FIG.3 and FIG.4.

図3に示す本発明に係わる塗工ヘッド38と、図2で説明した従来の塗工ヘッド38の構成が同じ部分は図2の説明を援用し、従来の塗工ヘッド38と異なる点のみ以下に説明する。   3 is the same as that of the coating head 38 according to the present invention shown in FIG. 3 and the conventional coating head 38 described with reference to FIG. Explained.

図4に示すように環状流路64の流路幅65は、常に一定の幅で保たれている。環状流路64を流れる液状導電性ゴム材料が吐出口に向かう方向に対して垂直な面で切断したときに形成される環状流路64の切断面を環状流路64の断面積とすると、分配室63と環状流路の接点である図4のa、b点を結ぶ直線を描く。線分abを塗工ヘッド38の中心軸を中心に回転させたときに得られる面(A面)の面積を入口断面積(Sa)66と定義する。環状流路64の出口である図4のc、d点を結ぶ直線を描く。線分cdを塗工ヘッド38の中心軸を中心に回転させたときに得られる面(B面)の面積を吐出口断面積(Sb)67と定義する。   As shown in FIG. 4, the channel width 65 of the annular channel 64 is always kept constant. If the cut surface of the annular flow path 64 formed when the liquid conductive rubber material flowing through the annular flow path 64 is cut by a plane perpendicular to the direction toward the discharge port, the cross-sectional area of the annular flow path 64 is distributed. A straight line connecting points a and b in FIG. 4, which is a contact point between the chamber 63 and the annular flow path, is drawn. An area of a surface (A surface) obtained when the line segment ab is rotated around the central axis of the coating head 38 is defined as an inlet cross-sectional area (Sa) 66. A straight line connecting points c and d in FIG. The area of the surface (B surface) obtained when the line segment cd is rotated around the central axis of the coating head 38 is defined as a discharge port cross-sectional area (Sb) 67.

吐出口断面積(Sb)67を、環状流路の入口断面積(Sa)66よりも小さくすることで、環状流路を通過する液状導電性ゴム材料に加わる圧力が吐出口に近づくにつれ大きくなるため、吐出口に進みにくくなる。そのため、周方向に回り込み易くなり、実質的な液絞り効果の役割を果たすことができる。   By making the discharge port cross-sectional area (Sb) 67 smaller than the inlet cross-sectional area (Sa) 66 of the annular flow path, the pressure applied to the liquid conductive rubber material passing through the annular flow path increases as it approaches the discharge port. Therefore, it becomes difficult to proceed to the discharge port. Therefore, it becomes easy to go around in the circumferential direction, and can play a role of a substantial liquid squeezing effect.

また、環状流路64の壁面の中で塗工ヘッド38の中心軸から最も離れた位置にある点をe点とする。このe点において、環状流路64の外壁面が接する面に垂直な直線をe点から環状流路64の内壁面に向かって描く。該直線が環状流路64の内壁面と交わる点をf点とする。e点とf点を結ぶ線分efを塗工ヘッドの中心軸を中心に回転させたときに得られる面の面積を最大断面積(Sc)68と定義する。最大断面積(Sc)68を、入口断面積(Sa)66と吐出口断面積(Sb)67の和よりも大きくすることで、液状導電性ゴム材料の残留応力を充分に緩和することができるため、形成された導電性ゴム層101が残留応力により変形することを防ぐことができる。このとき、環状流路64の幅の中心を通る線がA面とB面で切り取られる線分の長さを全流路長(L)と定義する。入口断面積(Sa)66の断面から最大断面積(Sc)68の断面までの流路長(La)70を入口断面積(Sa)66の断面から吐出口断面積(Sb)67の断面までの全流路長(L)71の50%以上に設定することで、残留応力が緩和するための時間を充分に確保して、残留応力による導電性ゴム層101の形状変形を防ぐことができる。   Further, a point at a position farthest from the central axis of the coating head 38 in the wall surface of the annular flow path 64 is defined as point e. At this point e, a straight line perpendicular to the surface with which the outer wall surface of the annular channel 64 contacts is drawn from the point e toward the inner wall surface of the annular channel 64. A point where the straight line intersects the inner wall surface of the annular flow path 64 is defined as f point. The area of the surface obtained when the line ef connecting the points e and f is rotated around the central axis of the coating head is defined as the maximum cross-sectional area (Sc) 68. By making the maximum sectional area (Sc) 68 larger than the sum of the inlet sectional area (Sa) 66 and the outlet sectional area (Sb) 67, the residual stress of the liquid conductive rubber material can be sufficiently relaxed. Therefore, the formed conductive rubber layer 101 can be prevented from being deformed by residual stress. At this time, the length of the line segment where the line passing through the center of the width of the annular flow path 64 is cut off at the A plane and the B plane is defined as the total flow path length (L). The flow path length (La) 70 from the cross section of the inlet cross sectional area (Sa) 66 to the cross section of the maximum cross sectional area (Sc) 68 is changed from the cross section of the inlet cross sectional area (Sa) 66 to the cross section of the discharge port cross sectional area (Sb) 67. By setting it to 50% or more of the total flow path length (L) 71, it is possible to secure a sufficient time for the residual stress to relax and to prevent the deformation of the conductive rubber layer 101 due to the residual stress. .

軸芯体102の外周面に形成された導電性ゴム層101は、架橋せしめて硬化させ導電性ゴム層101とする。この際、円筒形状(ローラ形状)の未硬化の導電性ゴム層101は、粘着性を有しているため、熱処理する方法としては非接触の熱処理方法で行うことが好ましい。   The conductive rubber layer 101 formed on the outer peripheral surface of the shaft core body 102 is crosslinked and cured to form the conductive rubber layer 101. At this time, since the uncured conductive rubber layer 101 having a cylindrical shape (roller shape) has adhesiveness, it is preferable to perform the heat treatment by a non-contact heat treatment method.

その熱処理方法としては、赤外線加熱方法、熱風加熱方法、ニクロム熱加熱方法が挙げられる。特に、装置が簡易で、未硬化物の層を長手方向に均一に熱処理できる赤外線加熱が好ましい。この時、赤外線加熱装置を固定し、円筒形状(ローラ形状)の未硬化物層を設けた軸芯体102を周方向に回転させることにより、周方向に均一に熱処理を行うことができる。   Examples of the heat treatment method include an infrared heating method, a hot air heating method, and a nichrome heat heating method. In particular, infrared heating is preferable because the apparatus is simple and the layer of the uncured product can be uniformly heat-treated in the longitudinal direction. At this time, heat treatment can be uniformly performed in the circumferential direction by fixing the infrared heating device and rotating the shaft core body 102 provided with the cylindrical (roller-shaped) uncured material layer in the circumferential direction.

導電性ゴム層表面の熱処理温度としては、使用する材質にもよるが、硬化反応が開始する100〜250℃が好ましい。例えば、赤外線加熱を行う場合には材料の特性(熱伝導率、比熱)に応じて赤外線加熱装置と未硬化の導電性ゴム層101との距離、出力等を調整すれば良い。また、熱風加熱を行う場合には熱風の温度や向きを調節すれば良い。   The heat treatment temperature on the surface of the conductive rubber layer is preferably 100 to 250 ° C. at which the curing reaction starts although it depends on the material used. For example, in the case of performing infrared heating, the distance between the infrared heating device and the uncured conductive rubber layer 101, the output, and the like may be adjusted according to the characteristics of the material (thermal conductivity, specific heat). Moreover, what is necessary is just to adjust the temperature and direction of a hot air when performing hot air heating.

ここで、導電性ゴム層101の硬化後の物性安定化、導電性ゴム層101中の反応残渣及び未反応低分子分を除去する等を目的として、硬化させて形成した導電性ゴム層101に更に熱処理等を行う二次硬化を行っても良い。   Here, for the purpose of stabilizing physical properties after curing of the conductive rubber layer 101, removing reaction residues and unreacted low molecular components in the conductive rubber layer 101, etc., the conductive rubber layer 101 is cured and formed. Further, secondary curing that performs heat treatment or the like may be performed.

本発明で得られた導電性ローラは、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像ローラとして使用することができる。   The conductive roller obtained in the present invention can be used as a developing roller used in an electrophotographic image forming apparatus.

なお、現像ローラや帯電ローラでは導電性ゴム層101を硬化して得られた導電性ゴム層101の層厚は0.5mm以上10.0mm以下の範囲とすることが好ましい。より好ましくは、1.0mm以上6.0mm以下である。現像ローラは、他部材と接触した状態で回転しており、接触状態(ニップ中)を安定に保つ必要があるからである。導電性ゴム層101の層厚が0.5mm未満であると、例えば現像ローラの場合、導電性ゴム層101の弾性が得られずトナーがストレスを受けて劣化してしまい、画像がかさついたものとなってしまう。また、導電性ゴム層101の層厚が10.0mm超となるように液状導電性ゴム材料を塗工すると、液状導電性ゴム材料の自重により重力方向に垂れが生じてしまい、優れた外径寸法や振れを実現することが困難である。   In the developing roller and the charging roller, the thickness of the conductive rubber layer 101 obtained by curing the conductive rubber layer 101 is preferably in the range of 0.5 mm to 10.0 mm. More preferably, it is 1.0 mm or more and 6.0 mm or less. This is because the developing roller rotates while being in contact with other members, and it is necessary to keep the contact state (in the nip) stable. If the thickness of the conductive rubber layer 101 is less than 0.5 mm, for example, in the case of a developing roller, the elasticity of the conductive rubber layer 101 cannot be obtained and the toner deteriorates due to stress and the image becomes bulky. It becomes a thing. Further, when the liquid conductive rubber material is applied so that the layer thickness of the conductive rubber layer 101 exceeds 10.0 mm, the liquid conductive rubber material droops in the direction of gravity due to its own weight, and has an excellent outer diameter. It is difficult to realize dimensions and runout.

本発明にかかる導電性ローラの軸芯体102としては、その材料は導電性であれば何でも良く、炭素鋼、合金鋼及び鋳鉄及び、導電性樹脂の中から、適宜選択して用いることが出来る。   As the shaft core body 102 of the conductive roller according to the present invention, any material can be used as long as it is conductive, and it can be appropriately selected from carbon steel, alloy steel, cast iron, and conductive resin. .

ここで、合金鋼としては、ステンレス鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブテン鋼、クロム鋼、クロムモリブテン鋼、Al、Cr、Mo及びVを添加した窒化用鋼が挙げられる。   Here, examples of the alloy steel include stainless steel, nickel chromium steel, nickel chromium molybdenum steel, chromium steel, chromium molybdenum steel, nitriding steel to which Al, Cr, Mo and V are added.

強度の観点から、金属製のものが好ましい。さらに防錆対策として軸芯体102材料にめっき、酸化処理を施すことができる。めっきの種類としては電気めっき、無電解めっきなどいずれも使用することが出来る。   From the viewpoint of strength, a metal one is preferable. Furthermore, as a rust prevention measure, the shaft core body 102 material can be plated and oxidized. As the type of plating, both electroplating and electroless plating can be used.

めっき厚精度の寸法安定性の観点からは、無電解めっきが好ましい。ここで使用される無電解めっきの種類としては、ニッケルめっき、銅めっき、金めっき、カニゼンめっき、その他各種合金めっきがある。ニッケルめっきの種類としては、Ni−B、Ni−W−P、Ni−P−PTFE複合めっきがある。膜厚みはそれぞれ0.05μm以上であれば好ましいが、より好ましくは0.1〜30μmである。   From the viewpoint of dimensional stability of plating thickness accuracy, electroless plating is preferable. Examples of the electroless plating used here include nickel plating, copper plating, gold plating, Kanigen plating, and other various alloy plating. Examples of the nickel plating include Ni-B, Ni-WP, and Ni-P-PTFE composite plating. Each film thickness is preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.1 to 30 μm.

本発明にかかる導電性ローラは画像形成装置及び電子写真プロセスカートリッジに用いられる現像ローラとして使用することができる。その一例の概略図を図7に示す。図7(A)はこの現像ローラの長手方向に平行な断面を表したものであり、図7(B)は長手方向に垂直な断面を表したものである。   The conductive roller according to the present invention can be used as a developing roller used in an image forming apparatus and an electrophotographic process cartridge. An example of the schematic is shown in FIG. FIG. 7A shows a cross section parallel to the longitudinal direction of the developing roller, and FIG. 7B shows a cross section perpendicular to the longitudinal direction.

電子写真プロセスカートリッジにおいて、現像ローラは現像ブレード8、トナー5と常に圧接している。このため、これらの部材に与えるダメージを小さくするために硬度が小さく、圧縮永久歪みが小さい材料で構成されることが、良好な画像を得るためには重要である。尚、導電性ゴム層101は1層で有る必要はなく、多層になっていても構わない。本発明は、軸芯体102上の層を形成するものであるが、既に形成された導電性ゴム層101上に新たな導電性ゴム層を形成することも可能である。   In the electrophotographic process cartridge, the developing roller is always in pressure contact with the developing blade 8 and the toner 5. For this reason, in order to reduce the damage given to these members, it is important to obtain a good image by using a material having a low hardness and a small compression set. The conductive rubber layer 101 does not have to be a single layer, and may be a multilayer. In the present invention, a layer on the shaft core body 102 is formed, but a new conductive rubber layer can be formed on the conductive rubber layer 101 that has already been formed.

本発明に用いられる液状導電性ゴム材料は、液状ゴム組成物と導電性粒子の混合物からなる。導電性ゴム層101に用いられる液状導電性ゴム材料としては、液状ジエンゴム(ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム)、液状シリコーンゴム、液状ウレタンゴムが挙げられる。これらの材料は単独で又は複数種を組み合わせて用いることができる。さらに、これらの材料の発泡体を導電性ゴム層101に用いても良い。中でも、導電性ゴム層101には適度に低硬度であり十分な変形回復力を持たせることが重要であるため、導電性ゴム層101に用いられる材料としては液状シリコーンゴム、液状ウレタンゴムを用いることが好ましい。特に加工性が良好で寸法精度の安定性が高く、硬化反応時に反応副生成物が発生しないなどの生産性に優れる理由から、付加反応架橋型液状シリコーンゴムを用いることがより好ましい。   The liquid conductive rubber material used in the present invention comprises a mixture of a liquid rubber composition and conductive particles. Examples of the liquid conductive rubber material used for the conductive rubber layer 101 include liquid diene rubber (butadiene rubber, isoprene rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber), liquid silicone rubber, and liquid urethane rubber. These materials can be used alone or in combination. Further, a foam of these materials may be used for the conductive rubber layer 101. Among these, since it is important for the conductive rubber layer 101 to have a moderately low hardness and sufficient deformation recovery force, liquid silicone rubber or liquid urethane rubber is used as the material used for the conductive rubber layer 101. It is preferable. In particular, it is more preferable to use an addition reaction cross-linkable liquid silicone rubber because it has excellent workability, high stability of dimensional accuracy, and excellent productivity such that no reaction by-product is generated during the curing reaction.

付加型液状シリコーンゴムは、アルケニル基を含有するポリシロキサンとヒドロシリル基を含有するハイドロジェンポリシロキサンが白金触媒の存在下、付加反応して架橋することで硬化する。   The addition-type liquid silicone rubber is cured by an addition reaction between an alkenyl group-containing polysiloxane and a hydrosilyl group-containing hydrogen polysiloxane in the presence of a platinum catalyst.

アルケニル基を含有するポリシロキサンの分子量としては特に限定されないが、1万以上50万以下が好ましい。ポリシロキサンのアルケニル基は1分子中に少なくとも2個有ることが望ましい。アルケニル基の種類は特に限定されないが、活性水素との反応性が高い等の理由から、ビニル基及びアリル基の少なくとも一方であることが好ましく、ビニル基が特に好ましい。   Although it does not specifically limit as molecular weight of the polysiloxane containing an alkenyl group, 10,000 or more and 500,000 or less are preferable. It is desirable that the polysiloxane has at least two alkenyl groups in one molecule. Although the kind of alkenyl group is not particularly limited, at least one of a vinyl group and an allyl group is preferable, and a vinyl group is particularly preferable because of its high reactivity with active hydrogen.

なお、本発明での分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したときの重量平均分子量である。すなわち、40℃のヒートチャンバー内で安定化させたカラムに溶媒としてトルエンを毎分0.5mlの流速で流し、0.1〜0.3質量%に調整した試料溶液を50〜200μl注入した。そして、数種の単分散ポリスチレン標準試料で作成した検量線から試料の重量平均分子量を算出した。   In addition, the molecular weight in this invention is a weight average molecular weight when measured by gel permeation chromatography (GPC). That is, toluene as a solvent was allowed to flow through a column stabilized in a 40 ° C. heat chamber at a flow rate of 0.5 ml per minute, and 50 to 200 μl of a sample solution adjusted to 0.1 to 0.3% by mass was injected. And the weight average molecular weight of the sample was computed from the calibration curve created with several types of monodisperse polystyrene standard samples.

ヒドロシリル基を含有するハイドロジェンポリシロキサンは、硬化工程における付加反応の架橋剤として働く。一分子中のケイ素原子結合水素原子の数は2個以上であり、硬化反応を最適に行わせるためには3個以上であることが好ましい。ハイドロジェンポリシロキサンの分子量は特に限定されないが、1000以上10000以下が好ましく、硬化反応を適切に行わせるためには比較的低分子量の1000以上5000以下が特に好ましい。   The hydrogen polysiloxane containing a hydrosilyl group serves as a crosslinking agent for the addition reaction in the curing process. The number of silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule is 2 or more, and preferably 3 or more in order to optimally carry out the curing reaction. The molecular weight of the hydrogen polysiloxane is not particularly limited, but is preferably 1000 or more and 10,000 or less, and particularly preferably 1000 or more and 5000 or less with a relatively low molecular weight in order to appropriately perform the curing reaction.

本発明における付加型液状シリコーンゴムのハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、ポリシロキサン中のアルケニル基数に対してハイドロジェンポリシロキサン中のヒドロシリル基数が、1.0倍以上3.0倍以下の範囲内であることが好ましい。1.0倍未満だとシリコーンゴムの架橋が少なくなり、圧縮永久歪が悪化することがある。一方、3.0倍より大きくなると化学的に不安定なヒドロシリル基が過剰に残ることになるので経時で導電性ローラの硬度や電流が変化することがあり、好ましくない。   The blending amount of the hydrogenpolysiloxane of the addition type liquid silicone rubber in the present invention is such that the number of hydrosilyl groups in the hydrogenpolysiloxane is 1.0 to 3.0 times the number of alkenyl groups in the polysiloxane. It is preferable that If it is less than 1.0 times, the crosslinking of the silicone rubber is reduced and the compression set may be deteriorated. On the other hand, if it exceeds 3.0 times, excessively unstable hydrosilyl groups remain, which is not preferable because the hardness and current of the conductive roller may change over time.

付加型液状シリコーンゴムの触媒としては、ポリシロキサンとハイドロジェンポリシロキサンの付加反応において触媒作用を示す白金触媒が使用できる。その具体例としては、塩化白金酸、白金オレフィン錯体、白金ビニルシロキサン錯体、白金トリフェニルホスフィン錯体が挙げられる。   As the catalyst for the addition-type liquid silicone rubber, a platinum catalyst that exhibits a catalytic action in the addition reaction of polysiloxane and hydrogen polysiloxane can be used. Specific examples thereof include chloroplatinic acid, platinum olefin complexes, platinum vinylsiloxane complexes, and platinum triphenylphosphine complexes.

触媒の配合量に関しては、ポリシロキサン100質量部に対し、白金元素量として1ppm以上1000ppm以下が好ましい。ただし、この範囲に限定されることはなく、目標とする可使時間、硬化時間、製品形状等により適宜選択される。   Regarding the blending amount of the catalyst, the platinum element amount is preferably 1 ppm or more and 1000 ppm or less with respect to 100 parts by mass of the polysiloxane. However, it is not limited to this range, and is appropriately selected depending on the target pot life, curing time, product shape, and the like.

更に、導電性ローラの具体的な用途に応じて、導電性ゴム層自体に要求される機能に必要な成分として導電剤や非導電性充填剤を適宜配合することができる。   Furthermore, according to the specific use of the conductive roller, a conductive agent or a non-conductive filler can be appropriately blended as a component necessary for the function required for the conductive rubber layer itself.

導電性ゴム層に導電性を付与する目的で添加する導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、パラジウム、銀、鉄、銅、錫、ステンレス鋼の各種導電性金属または合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化モリブデン、酸化錫−酸化アンチモン固溶体、酸化錫−酸化インジウム固溶体の各種導電性金属酸化物、これらの導電性材料で被覆された絶縁性物質等の微粉末などが挙げられる。またイオン導電剤としてLiClO、NaClOの過塩素酸塩、4級アンモニウム塩を用いることもできる。これらの内、カーボンブラックは比較的容易に入手できるので好適に利用できる。 Conductive agents added for the purpose of imparting conductivity to the conductive rubber layer include carbon black, graphite, aluminum, palladium, silver, iron, copper, tin, various conductive metals or alloys of stainless steel, tin oxide, oxidation Zinc, indium oxide, titanium oxide, antimony oxide, molybdenum oxide, tin oxide-antimony oxide solid solution, various conductive metal oxides of tin oxide-indium oxide solid solution, insulating materials coated with these conductive materials, etc. Examples thereof include powder. Further, LiClO 4 or NaClO 4 perchlorate or quaternary ammonium salt may be used as the ion conductive agent. Among these, carbon black can be suitably used because it is relatively easily available.

非導電性充填剤としては、珪藻土、石英粉末、乾式シリカ、湿式シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミノケイ酸、炭酸カルシウム、珪酸ジルコニウム、珪酸アルミニウム、タルク、アルミナ、酸化鉄が挙げられる。   Non-conductive fillers include diatomaceous earth, quartz powder, dry silica, wet silica, titanium oxide, zinc oxide, aluminosilicate, calcium carbonate, zirconium silicate, aluminum silicate, talc, alumina and iron oxide.

また、本発明で用いた導電性ローラの耐磨耗性を高めるために、導電性ゴム層101の外周上に表面層103を形成しても良い。表面層103も導電性ゴム層101と同様に1層である必要はなく、多層になっていても構わない。   Further, in order to improve the wear resistance of the conductive roller used in the present invention, a surface layer 103 may be formed on the outer periphery of the conductive rubber layer 101. Similarly to the conductive rubber layer 101, the surface layer 103 does not have to be a single layer, and may be a multilayer.

表面層103を形成する材料としては、各種のポリアミド、フッ素樹脂、水素添加スチレン−ブチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、またはオレフィン樹脂が挙げられる。   Examples of the material for forming the surface layer 103 include various polyamides, fluororesins, hydrogenated styrene-butylene resins, urethane resins, silicone resins, polyester resins, phenol resins, imide resins, and olefin resins.

表面層103には、個別的な用途に合わせて体積平均粒子径が1〜20μmの微粒子を分散させることもできる。このような微粒子としては、ポリメチルメタクリル酸メチル微粒子、シリコーンゴム微粒子、ポリウレタン微粒子、ポリスチレン微粒子、アミノ樹脂微粒子、またはフェノール樹脂微粒子が挙げられる。   In the surface layer 103, fine particles having a volume average particle diameter of 1 to 20 μm can be dispersed according to individual applications. Examples of such fine particles include polymethyl methyl methacrylate fine particles, silicone rubber fine particles, polyurethane fine particles, polystyrene fine particles, amino resin fine particles, and phenol resin fine particles.

表面層103は、導電性ローラ全体の電気抵抗を調整するために導電剤を配合することができる。導電剤としては、各種電子伝導機構を有する導電剤であるカーボンブラック、グラファイト、導電性金属酸化物、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄粉、またはイオン導電剤であるアルカリ金属塩、及びアンモニウム塩の微粒子を用いることができる。   The surface layer 103 can contain a conductive agent in order to adjust the electrical resistance of the entire conductive roller. Conductive agents include carbon black, graphite, conductive metal oxides, copper, aluminum, nickel, iron powder, or alkali metal salts that are ionic conductive agents, and ammonium salts, which are conductive agents having various electron conduction mechanisms. Can be used.

表面層103を構成する材料は、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、ボールミルの如きビーズを利用した従来公知の分散装置を使用して、分散させる。得られた表層形成用の分散体は、スプレー塗工法、ディッピング法等により導電性ゴム層101の表面に塗布される。   The material constituting the surface layer 103 is dispersed using a conventionally known dispersion apparatus using beads such as a sand mill, a paint shaker, a dyno mill, and a ball mill. The obtained dispersion for forming the surface layer is applied to the surface of the conductive rubber layer 101 by a spray coating method, a dipping method, or the like.

本発明の導電性ローラを現像ローラとして使用する際、現像ローラは、潜像を担持する潜像担持体としての感光体に対向して、当接または圧接した状態でトナー(トナー)を担持する。そして、現像ローラは、感光体にトナーとしてのトナーを付与することにより潜像をトナー像として可視化する機能を持つ。   When the conductive roller of the present invention is used as a developing roller, the developing roller carries toner (toner) in a state of being in contact with or pressed against a photosensitive member as a latent image carrier that carries a latent image. . The developing roller has a function of visualizing the latent image as a toner image by applying toner as toner to the photoreceptor.

本発明の導電性ローラを現像ローラとして搭載した一般的な電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置の一例を図8に示す。   FIG. 8 shows an example of a general electrophotographic process cartridge and an image forming apparatus in which the conductive roller of the present invention is mounted as a developing roller.

図8の画像形成装置は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像を形成する画像形成ユニット10a〜10dが各1個あり、タンデム方式で設けられている。また、感光体11、帯電装置12、現像装置14及びクリーニング装置15が一体となり、プロセスカートリッジを形成している。本発明に関するプロセスカートリッジとしては、現像装置14からなる現像カートリッジタイプなどがある。   The image forming apparatus shown in FIG. 8 has one image forming unit 10a to 10d for forming yellow, cyan, magenta, and black images, respectively, and is provided in a tandem system. In addition, the photoconductor 11, the charging device 12, the developing device 14, and the cleaning device 15 are integrated to form a process cartridge. The process cartridge according to the present invention includes a developing cartridge type including the developing device 14.

現像装置14には、一成分トナー5を収容した現像容器6と、現像容器6内の長手方向に延在する開口部に位置し、感光体11と対向設置された現像ローラ1とを備え、感光体11上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。さらに、現像ローラ1に一成分トナー5を供給する機能と現像されずに現像ローラ1上に残っている一成分トナー5を掻き取る機能とを有するトナー供給ローラ7を設けている。また、現像ローラ1上の一成分トナー5の担持量を規制する機能と摩擦帯電する機能とを有する現像ブレード8が設けられている。   The developing device 14 includes a developing container 6 that contains the one-component toner 5 and a developing roller 1 that is located in an opening extending in the longitudinal direction in the developing container 6 and that is opposed to the photoconductor 11. The electrostatic latent image on the photoconductor 11 is developed and visualized. Further, a toner supply roller 7 having a function of supplying the one-component toner 5 to the developing roller 1 and a function of scraping off the one-component toner 5 remaining on the developing roller 1 without being developed is provided. Further, a developing blade 8 having a function of regulating the carrying amount of the one-component toner 5 on the developing roller 1 and a function of friction charging is provided.

感光体11の表面が帯電装置12により所定の極性・電位に一様に帯電され、画像情報が加増露光装置13からビームとして、感光体11の表面に照射され、静電潜像が形成される。次いで、形成された静電潜像に本発明の導電性ローラを現像ローラ1とする現像装置14から一成分トナーが供給され、感光体11の表面にトナー像が現像される。このトナー像は、画像転写装置16と対向する場所に来たときに記録材25に転写される。   The surface of the photoreceptor 11 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by the charging device 12, and image information is irradiated as a beam from the additional exposure device 13 to the surface of the photoreceptor 11 to form an electrostatic latent image. . Next, one-component toner is supplied to the formed electrostatic latent image from a developing device 14 using the conductive roller of the present invention as the developing roller 1, and the toner image is developed on the surface of the photoreceptor 11. This toner image is transferred to the recording material 25 when it comes to a location facing the image transfer device 16.

なお、図8では4つの画像形成ユニット10a〜10dが連動して所定の色画像を転写材25上に重ねて形成されている。転写搬送ベルト17は駆動ローラ18、テンションローラ19及び従動ローラ20に架けまわされている。転写材25は転写搬送ベルト17に吸着ローラ21の働きにより静電的に吸着された形で搬送されている。なお、22は転写材25を供給するための供給ローラである。   In FIG. 8, four image forming units 10 a to 10 d are interlocked to form a predetermined color image on the transfer material 25. The transfer / conveying belt 17 is wound around a driving roller 18, a tension roller 19 and a driven roller 20. The transfer material 25 is conveyed to the transfer conveyance belt 17 in a form that is electrostatically adsorbed by the action of the adsorption roller 21. Reference numeral 22 denotes a supply roller for supplying the transfer material 25.

画像が形成された転写材25は、転写搬送ベルト17から剥離装置23の働きにより剥がされ、定着装置24に送られ、トナー像は転写材25に定着されて、印画が完了する。一方、トナー像の転写材25への転写が終わった感光体11はさらに回転して、クリーニング装置15により表面がクリーニングされ、必要により除電装置(不図示)によって除電される。その後感光体11は次の画像形成に供される。   The transfer material 25 on which the image has been formed is peeled off from the transfer conveyance belt 17 by the action of the peeling device 23 and sent to the fixing device 24, and the toner image is fixed on the transfer material 25 to complete the printing. On the other hand, the photoconductor 11 after the transfer of the toner image to the transfer material 25 is further rotated, the surface is cleaned by the cleaning device 15, and is neutralized by a neutralization device (not shown) if necessary. Thereafter, the photoreceptor 11 is used for the next image formation.

本発明の導電性ローラは、上記した現像ローラとしてばかりでなく、その導電性ゴム層101の均一性が良好であることから、帯電ローラ、転写ローラ、駆動ローラ18、定着ローラ28、加圧ローラ29等の導電性が必要な用途にも使用可能である。   The conductive roller of the present invention is not only the developing roller described above, but also has a uniform uniformity of the conductive rubber layer 101. Therefore, the charging roller, transfer roller, driving roller 18, fixing roller 28, pressure roller It can also be used for applications requiring electrical conductivity such as 29.

〔実施例1〕
導電性ローラを製造するにあたり、軸芯体102としては外径6mmの丸棒状軸芯体102(快削鋼SUM24L)にニッケルメッキを施し、さらに厚み約1μmのプライマー (商品名:DY39−051 東レダウコーニング社製)を塗布後、温度150 ℃で30分間焼き付けしたものを用いた。
[Example 1]
In manufacturing the conductive roller, the shaft core 102 is nickel-plated on a round rod-shaped shaft core 102 (free-cutting steel SUM24L) having an outer diameter of 6 mm, and further a primer (trade name: DY39-051 Toray) having a thickness of about 1 μm. After application of Dow Corning), it was baked at 150 ° C. for 30 minutes.

その後、下記配合のベース材料を調製した。   Thereafter, a base material having the following composition was prepared.

ジメチルポリシロキサン(重量平均分子量34000):100質量部;
カーボンブラック(Columbian Chemical製Raven890):10質量部;
このベース材料100質量部に対して、硬化触媒として塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体1質量部を加えた。さらに、前記ビニル基が置換したジメチルポリシロキサンに含有するビニル基1モルに対して、ヒドロシリル基が1.2モルとなる量のメチルハイドロジェンポリシロキサンを配合し、付加型液状シリコーンゴムからなる液状材料を得た。
Dimethylpolysiloxane (weight average molecular weight 34000): 100 parts by mass;
Carbon black (Raven 890 manufactured by Columbian Chemical): 10 parts by mass;
To 100 parts by mass of this base material, 1 part by mass of a complex of chloroplatinic acid and divinyltetramethyldisiloxane was added as a curing catalyst. Further, a liquid comprising an addition-type liquid silicone rubber, in which methylhydrogenpolysiloxane in an amount of 1.2 mol of hydrosilyl group is added to 1 mol of vinyl group contained in dimethylpolysiloxane substituted with the vinyl group. Obtained material.

導電性ローラの製造には、図1に示した形態の塗工ヘッドを有する縦型リングコート機を用いた。図3に示した塗工ヘッドに用いられているキャップリング62の内径は11.5mmのものを、環状流路の流路幅は1.0mmであり、環状流路の入口断面積(Sa)を65.9mmとし、吐出口の断面積(Sb)をSaの約半分の大きさである36.1mmとし、環状流路の最大断面積部(Sc)を160.2mmとして(Sa+Sb)よりも充分に大きい値を設定した。また、環状流路の流路長(La)を24mmとし、環状流路の全流路長(L)40mmの60%とした。 For the production of the conductive roller, a vertical ring coater having a coating head of the form shown in FIG. 1 was used. The inner diameter of the cap ring 62 used in the coating head shown in FIG. 3 is 11.5 mm, the channel width of the annular channel is 1.0 mm, and the inlet cross-sectional area of the annular channel (Sa) Is 65.9 mm 2 , the cross-sectional area (Sb) of the discharge port is 36.1 mm 2 , which is about half the size of Sa, and the maximum cross-sectional area (Sc) of the annular flow path is 160.2 mm 2 (Sa + Sb ) Was set to a value sufficiently larger than. The channel length (La) of the annular channel was 24 mm, and 60% of the total channel length (L) of 40 mm of the annular channel.

シリンダには、予め上記の液状導電性ゴム材料を充填させておき、軸芯体下保持軸39を垂直に60mm/sで上昇させて軸芯体102を移動させると同時に、ピストン56を15mm/sで下降させシリンダ内に充填されていた液状導電性ゴム材料を吐出し、軸芯体102の外周に液状導電性ゴム材料の塗布層を有する未硬化の導電性ゴム層101を製造した。   The cylinder is preliminarily filled with the above liquid conductive rubber material, and the shaft core lower holding shaft 39 is vertically moved at 60 mm / s to move the shaft core 102 and at the same time, the piston 56 is moved to 15 mm / The liquid conductive rubber material filled in the cylinder was discharged by lowering at s, and an uncured conductive rubber layer 101 having a coating layer of the liquid conductive rubber material on the outer periphery of the shaft core 102 was manufactured.

製造された未硬化の導電性ゴム層101を、軸芯体102を中心として60rpmで回転させ、その未硬化の成形物層表面に、赤外線加熱ランプ(商品名:HYL25、ハイベック社製)で赤外線(出力1000W)を4分間照射し、硬化させた。なお、赤外線照射時の成形物層表面とランプの距離は60mmであり、成形物層表面の温度は200℃であった。   The produced uncured conductive rubber layer 101 is rotated at 60 rpm around the shaft core body 102, and an infrared heating lamp (trade name: HYL25, manufactured by Highbeck Co., Ltd.) is used for infrared irradiation on the surface of the uncured molded layer. (Output 1000W) was irradiated for 4 minutes to be cured. Note that the distance between the surface of the molded product layer and the lamp during infrared irradiation was 60 mm, and the temperature of the molded product layer surface was 200 ° C.

その後、硬化したシリコーンゴムの導電性ゴム層101の物性を安定させ、シリコーンゴムの導電性ゴム層101の反応残渣及び未反応低分子分を除去する等を目的として、電気炉で200℃、4時間の二次硬化を行った。このようにして軸芯体102の外周上に層厚3.0mmの導電性ゴム層を有する導電性ローラを得た。その後、得られた導電性ローラの両端部を、それぞれ15mm切除した。次に製造した導電性ローラの、抵抗ムラと形状精度を測定した。導電性ローラの抵抗ムラ測定方法を、図9にて詳細を説明する。室温5℃、湿度30%の環境で、導電性ローラ104の軸芯体102の両端をVブロック(不図示)で受け、導電性ローラを水平に保つ。厚み2mm、直径20mmの金属製の円盤の外周を導電性ローラの外周面に4.9Nの荷重をかけながら押し当て、50Vの電圧を導電性ローラに印加しながら導電性ローラの長手方向に60mm/sの速度で移動させた。軸芯体の端部を受けているVブロックと直列につないでいる10kΩの抵抗にかかる長手方向の電圧値を0.1秒間隔で断続的に測定した。得られた一連の電圧値から導電性ローラの各部に流れる電流値と導電性ローラの抵抗値を計算した。その抵抗最大値(RA1)と抵抗最小値(RB1)を求めた。 Thereafter, the physical properties of the conductive rubber layer 101 of the cured silicone rubber are stabilized, and the reaction residue and unreacted low molecular components of the conductive rubber layer 101 of the silicone rubber are removed in an electric furnace at 200 ° C., 4 ° C. Secondary curing for hours was performed. In this way, a conductive roller having a conductive rubber layer having a layer thickness of 3.0 mm on the outer periphery of the shaft core body 102 was obtained. Thereafter, both ends of the obtained conductive roller were cut by 15 mm. Next, resistance unevenness and shape accuracy of the manufactured conductive roller were measured. The method for measuring the resistance unevenness of the conductive roller will be described in detail with reference to FIG. In an environment of room temperature 5 ° C. and humidity 30%, both ends of the shaft core body 102 of the conductive roller 104 are received by V blocks (not shown), and the conductive roller is kept horizontal. The outer circumference of a metal disk having a thickness of 2 mm and a diameter of 20 mm is pressed against the outer circumferential surface of the conductive roller while applying a load of 4.9 N, and a voltage of 50 V is applied to the conductive roller and 60 mm in the longitudinal direction of the conductive roller. It was moved at a speed of / s. The voltage value in the longitudinal direction applied to the resistance of 10 kΩ connected in series with the V block receiving the end of the shaft core was measured intermittently at 0.1 second intervals. The current value flowing through each part of the conductive roller and the resistance value of the conductive roller were calculated from the series of voltage values obtained. The maximum resistance value (R A1 ) and the minimum resistance value (R B1 ) were obtained.

その後、導電性ローラを30°ずつ回転させ、導電性ローラが1回転するまで同様の測定を繰り返した。各位相での抵抗最大値(RAi(i=1〜12))と抵抗最小値(RBi(i=1〜12))から、それぞれの相加平均値(Ra=

Thereafter, the conductive roller was rotated by 30 °, and the same measurement was repeated until the conductive roller rotated once. From the maximum resistance value (R Ai (i = 1 to 12)) and the minimum resistance value (R Bi (i = 1 to 12)) in each phase, each arithmetic mean value (Ra =

およびRb=

And Rb =

)をとり、RaとRbの比(Ra/Rb)をRb)導電性ローラの抵抗ムラとし、下記基準で評価を行い、結果を表1に示す。 ), And the ratio of Ra to Rb (Ra / Rb) is defined as Rb) resistance unevenness of the conductive roller, and evaluation is performed according to the following criteria. Table 1 shows the results.

A:抵抗ムラが2.0未満の場合
B:抵抗ムラが2.0以上、4.0未満の場合
C:抵抗ムラが4.0以上の場合。
A: When resistance unevenness is less than 2.0 B: When resistance unevenness is 2.0 or more and less than 4.0 C: When resistance unevenness is 4.0 or more.

導電性ローラの形状精度を評価するために、導電性ローラの外径差を測定した。導電性ローラの最大外径と最小外径の差を外径差とし、軸芯体の中心軸を回転軸として導電性ローラを回転させ、回転軸と垂直に配置した非接触レーザー測長器(商品名:LS−5000、キーエンス製)で外径差を測定した。ここでいう最大外径及び最小外径はそれぞれ、導電性ローラを1°ずつ回転させて測定した360点の外径の最大値及び最小値である。図10に示すように、導電性ローラの長手方向の導電性ゴム層101を4等分する3ヶ所1101、1102及び1103で外径差を求め、得られた3個のデータからの平均値を用いて、下記評価基準で評価を行い、結果を表1に示す。   In order to evaluate the shape accuracy of the conductive roller, the outer diameter difference of the conductive roller was measured. A non-contact laser length measuring device (rotating the conductive roller around the central axis of the shaft core as the rotation axis, and the difference between the maximum outer diameter and the minimum outer diameter of the conductive roller. The outer diameter difference was measured with a product name: LS-5000 (manufactured by Keyence). The maximum outer diameter and the minimum outer diameter here are the maximum value and the minimum value of the outer diameter at 360 points measured by rotating the conductive roller by 1 °, respectively. As shown in FIG. 10, the outer diameter difference is obtained at three locations 1101, 1102, and 1103 that equally divide the conductive rubber layer 101 in the longitudinal direction of the conductive roller into four, and the average value from the obtained three data is obtained. The results are shown in Table 1.

A:外径差が3%未満である場合
B:外径差が3%以上5%以下である場合
C:外径差が5%を超える場合。
A: When the outer diameter difference is less than 3% B: When the outer diameter difference is 3% or more and 5% or less C: When the outer diameter difference exceeds 5%.

その後、この導電性ローラに下記配合の塗料を用いて表面層を設けた。表面層用の塗料配合を示す。   Then, the surface layer was provided in this electroconductive roller using the coating material of the following mixing | blending. The coating composition for the surface layer is shown.

ポリウレタンポリオールプレポリマー(商品名:タケラックTE5060、三井武田ケミカル社製):100質量部;
・イソシアネート(商品名:コロネート2521、日本ポリウレタン株式会社製):77質量部;
・カーボンブラック(商品名:MA100、三菱化学社製):24質量部;
・メチルエチルケトン(MEK):180質量部;
・粗さ制御用微粒子(商品名:アートパールC400、根上工業製):樹脂成分に対し20質量%
これらを横型分散機(商品名:NVM−03、アイメックス社製)で周速7m/s、流量1cc/min、分散液温度15℃の条件下で1時間分散した。
Polyurethane polyol prepolymer (trade name: Takelac TE5060, manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co.): 100 parts by mass;
・ Isocyanate (trade name: Coronate 2521, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.): 77 parts by mass;
Carbon black (trade name: MA100, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation): 24 parts by mass;
-Methyl ethyl ketone (MEK): 180 parts by mass;
・ Roughness control fine particles (trade name: Art Pearl C400, manufactured by Negami Kogyo): 20% by mass with respect to resin component
These were dispersed with a horizontal disperser (trade name: NVM-03, manufactured by IMEX) for 1 hour under conditions of a peripheral speed of 7 m / s, a flow rate of 1 cc / min, and a dispersion temperature of 15 ° C.

分散後さらにMEKを加え固形分25質量%で、膜厚が20μmとなるように調整したものを表面層の原料液とした。   After dispersion, MEK was further added so that the solid content was 25% by mass and the film thickness was adjusted to 20 μm.

次にこの塗料を直径32mmのシリンダに入れ、液流速250cc/min、液温23℃で循環させた。その後、導電性ローラを浸入速度100mm/sで前記シリンダ中に浸漬させ、10秒間停止させた。   Next, this paint was put into a cylinder having a diameter of 32 mm and circulated at a liquid flow rate of 250 cc / min and a liquid temperature of 23 ° C. Thereafter, the conductive roller was immersed in the cylinder at an intrusion speed of 100 mm / s and stopped for 10 seconds.

その後に、初速400mm/s、終速200mm/sの条件で引上げて、10分間自然乾燥させた。次いで、温度140℃にて60分間加熱処理することで表面層の原料の硬化を行い、表面層付き導電性ローラを得た。作製した表面層付き導電性ローラの表面粗さを、接触式表面粗さ計(商品名:サーフコーダSE3500、小坂研究所製)を用いて測定した。測定条件は、半径2μmの触針を用い、押し付け圧0.7mN、測定速度0.3mm/s、測定倍率5000倍、カットオフ波長0.8mm、測定長さ2.5mmとした。周方向3点、長手方向3点、合計9点について測定し、それら測定値の粗さの平均値を導電性ローラの表面粗さとした。ここで、本発明における表面粗さとは、十点平均粗さRzjisであり、JISB0601−2001に準拠した値を示す。測定した結果、十点平均粗さRzjisは8.21μmであった。表面層付き導電性ローラを現像ローラとして、電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。またここで、現像ローラを組み込んだ電子写真プロセスカートリッジを室温5℃、湿度30%の環境で24時間放置した。   Thereafter, the film was pulled up under conditions of an initial speed of 400 mm / s and an final speed of 200 mm / s and naturally dried for 10 minutes. Next, the raw material for the surface layer was cured by heat treatment at a temperature of 140 ° C. for 60 minutes to obtain a conductive roller with a surface layer. The surface roughness of the produced conductive roller with a surface layer was measured using a contact-type surface roughness meter (trade name: Surfcorder SE3500, manufactured by Kosaka Laboratory). The measurement conditions were a stylus with a radius of 2 μm, a pressing pressure of 0.7 mN, a measurement speed of 0.3 mm / s, a measurement magnification of 5000 times, a cutoff wavelength of 0.8 mm, and a measurement length of 2.5 mm. A total of 9 points in the circumferential direction and 3 points in the longitudinal direction were measured, and the average roughness of these measured values was defined as the surface roughness of the conductive roller. Here, the surface roughness in the present invention is a ten-point average roughness Rzjis, and indicates a value based on JISB0601-2001. As a result of the measurement, the ten-point average roughness Rzjis was 8.21 μm. A conductive roller with a surface layer was incorporated into an electrophotographic process cartridge as a developing roller. Here, the electrophotographic process cartridge incorporating the developing roller was left for 24 hours in an environment of room temperature 5 ° C. and humidity 30%.

次に、本実施例で行った画像評価方法について説明する。   Next, the image evaluation method performed in the present embodiment will be described.

作成した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジ(商品名:トナーカートリッジ316ブラック、キヤノン株式会社製)に組み込んだ。   The developed developing roller was assembled in an electrophotographic process cartridge (trade name: toner cartridge 316 black, manufactured by Canon Inc.).

次にこの電子写真プロセスカートリッジを電子写真方式の画像形成装置(商品名:LBP5050、キヤノン株式会社製、印刷解像度600dpi)に組み込んだ。そして、この画像形成装置を用いて、室温5℃、湿度30%の環境で間欠耐久試験を行った。通紙時は、印字率2%の文字画像を純正A4紙(商品名:セレクトペーパー SC−250、キヤノン株式会社製)にて20秒毎に1枚出力する間欠モードでフルカラープリント操作を行い、2300枚の画像出力を行った。その後、現像ローラを取り外し、新品の同じ種類の画像形成装置に組み込み、同様に2300枚の画像出力を行った。この耐久試験を計5回繰り返し行った。   Next, this electrophotographic process cartridge was incorporated into an electrophotographic image forming apparatus (trade name: LBP5050, manufactured by Canon Inc., printing resolution: 600 dpi). Then, using this image forming apparatus, an intermittent durability test was performed in an environment of a room temperature of 5 ° C. and a humidity of 30%. When passing paper, perform full-color print operation in intermittent mode in which a character image with a printing rate of 2% is output on a genuine A4 paper (product name: Select Paper SC-250, manufactured by Canon Inc.) every 20 seconds. 2300 images were output. Thereafter, the developing roller was removed and incorporated in a new image forming apparatus of the same type, and 2300 images were output in the same manner. This durability test was repeated a total of 5 times.

そして、計5回の耐久試験終了時に全黒画像サンプルを出力した。出力した評価用のサンプルを紙面上9ヶ所でカラー反射濃度計(商品名:X−RITE 404A、X−Rite Co.製)により濃度を測定した。9ヶ所の最大値と最小値の比(最大値/最小値)をその導電性ローラの画像濃度の比とし、下記基準で評価を行い、結果を表1に示す。   All black image samples were output at the end of a total of five durability tests. The density of the output sample for evaluation was measured with a color reflection densitometer (trade name: X-RITE 404A, manufactured by X-Rite Co.) at nine locations on the paper surface. The ratio between the maximum value and the minimum value at 9 locations (maximum value / minimum value) was used as the image density ratio of the conductive roller, and evaluation was performed according to the following criteria. The results are shown in Table 1.

A:画像濃度の比が1.20未満である場合
B:画像濃度の比が1.20以上1.30以下である場合
C:画像濃度の比が1.30を超える場合。
A: When the image density ratio is less than 1.20 B: When the image density ratio is 1.20 or more and 1.30 or less C: When the image density ratio exceeds 1.30

また、導電性ローラの形状に起因する画像評価も行った。下記基準で評価を行い、結果を表1に示す。   In addition, image evaluation due to the shape of the conductive roller was also performed. Evaluation is performed according to the following criteria, and the results are shown in Table 1.

A:目視において良好な場合
B:導電性ローラの形状に起因する画像ムラが若干確認されるが、実用上問題ない場合
C:導電性ローラの形状に起因する画像ムラが確認された場合。
A: When visually good B: Image unevenness due to the shape of the conductive roller is slightly confirmed, but there is no practical problem C: Image unevenness due to the shape of the conductive roller is confirmed.

〔実施例2〕
図5(a)に示すように環状流路の流路長(La)が環状流路の全流路長(L)の50%である20mmと設定した以外は、実施例1と同様の条件で導電性ローラを製造し、各種評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 2]
As shown in FIG. 5A, the same conditions as in Example 1 except that the channel length (La) of the annular channel is set to 20 mm, which is 50% of the total channel length (L) of the annular channel. A conductive roller was manufactured and evaluated in various ways. The results are shown in Table 1.

〔実施例3〕
図5(b)に示すように環状流路の入口断面積(Sa)を39.4mm、吐出口の断面積(Sb)を36.1mmとした以外は、実施例1と同様の条件で導電性ローラを製造し、各種評価を行った。結果を表1に示す。
Example 3
As shown in FIG. 5B, the same conditions as in Example 1 except that the sectional area (Sa) of the annular channel is 39.4 mm 2 and the sectional area (Sb) of the discharge port is 36.1 mm 2. A conductive roller was manufactured and evaluated in various ways. The results are shown in Table 1.

〔実施例4〕
図5(c)に示すように環状流路の最大断面積部(Sc)を108.5mmとして(Sa+Sb)よりも僅かに大きい値とした以外は、実施例1と同様の条件で導電性ローラを製造し、各種評価を行った。結果を表1に示す。
Example 4
As shown in FIG. 5C, the conductivity is the same as in Example 1 except that the maximum cross-sectional area (Sc) of the annular channel is 108.5 mm 2 and is slightly larger than (Sa + Sb). A roller was manufactured and subjected to various evaluations. The results are shown in Table 1.

〔実施例5〕
図5(d)に示すように環状流路の入口断面積(Sa)を39.4mm、吐出口の断面積(Sb)を36.1mm、最大断面積部(Sc)を79.3mmとした以外は、実施例1と同様の条件で導電性ローラを製造し、各種評価を行った。結果を表1に示す。
Example 5
As shown in FIG. 5D, the inlet cross-sectional area (Sa) of the annular flow path is 39.4 mm 2 , the cross-sectional area (Sb) of the discharge port is 36.1 mm 2 , and the maximum cross-sectional area (Sc) is 79.3 mm. A conductive roller was produced under the same conditions as in Example 1 except that it was set to 2, and various evaluations were performed. The results are shown in Table 1.

〔実施例6〕
図5(e)に示すように環状流路の入口断面積(Sa)を39.4mm、吐出口の断面積(Sb)を36.1mm、最大断面積部(Sc)を79.3mmとし、環状流路の流路長(La)が環状流路の全流路長(L)の50%である20mmと設定した以外は、実施例1と同様の条件で導電性ローラを製造し、各種評価を行った。結果を表1に示す。
Example 6
As shown in FIG. 5E, the inlet cross-sectional area (Sa) of the annular channel is 39.4 mm 2 , the cross-sectional area (Sb) of the discharge port is 36.1 mm 2 , and the maximum cross-sectional area (Sc) is 79.3 mm. The conductive roller is manufactured under the same conditions as in Example 1 except that the length of the annular flow path (La) is set to 20 mm, which is 50% of the total flow path length (L) of the annular flow path. Various evaluations were made. The results are shown in Table 1.

〔比較例1〕
図6(a)に示すように環状流路の流路幅が一定でない場合、すなわち液絞り流路を有した塗工ヘッドである以外は、実施例1と同様にして導電性ローラを製造し、各種評価を行った。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
As shown in FIG. 6 (a), a conductive roller was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the channel width of the annular channel was not constant, that is, a coating head having a liquid throttle channel. Various evaluations were made. The results are shown in Table 1.

〔比較例2〕
図6(b)に示すように環状流路の流路長(La)を環状流路の全流路長(L)の20%である8mmとしたこと以外は、実施例1と同様にして導電性ローラを製造し、各種評価を行った。結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
As shown in FIG. 6B, the flow path length (La) of the annular flow path was set to 8 mm, which is 20% of the total flow path length (L) of the annular flow path, as in Example 1. Conductive rollers were manufactured and evaluated in various ways. The results are shown in Table 1.

〔比較例3〕
図6(c)に示すように環状流路の入口断面積(Sa)を39.4mm、吐出口の断面積(Sb)を65.9mmとした以外は、実施例1と同様の条件で導電性ローラを製造し、各種評価を行った。結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]
As shown in FIG. 6C, the same conditions as in Example 1 except that the sectional area (Sa) of the annular channel is 39.4 mm 2 and the sectional area (Sb) of the discharge port is 65.9 mm 2. A conductive roller was manufactured and evaluated in various ways. The results are shown in Table 1.

〔比較例4〕
図6(d)に示すように環状流路の最大断面積部(Sc)を79.3mmとした以外は、実施例1と同様の条件で導電性ローラを製造し、各種評価を行った。結果を表1に示す。
[Comparative Example 4]
Figure 6 except that the maximum cross-sectional area of the annular channel as shown in (d) a (Sc) was 79.3Mm 2 is to produce a conductive roller under the same conditions as in Example 1, was subjected to various evaluations . The results are shown in Table 1.

1 現像ローラ
2 導電性軸芯体
3 導電性ゴム層101
4 導電性樹脂層
5 トナー
6 現像容器
7 トナー供給ローラ
8 現像ブレード
10a〜d 画像形成ユニット
11 感光体
12 帯電装置(帯電ローラ)
13 画像露光装置(書き込みビーム)
14 現像装置
15 クリーニング装置
16 画像転写装置(転写ローラ)
17 転写搬送ベルト
18 駆動ローラ
19 テンションローラ
20 従動ローラ
21 吸着ローラ
22 供給ローラ
23 剥離装置
24 定着装置
25 記録材
26 バイアス電源(画像転写装置(転写ローラ)16用)
27 バイアス電源(吸着ローラ21用)
31 塗工ヘッド側架台
32 塗工ヘッド側コラム
33 塗工ヘッド側ボールネジ
34 塗工ヘッド側ステージ
35 サーボモータ
36 プーリ
37 軸芯体保持軸ブラケット
38 塗工ヘッド
39 軸芯体下保持軸
40 軸芯体上保持軸
41 供給口
42 第1の配管
43 塗工ヘッド側ガイド
44 塗工ヘッド固定テーブル
45 シリンダ側架台
46 シリンダ側コラム
47 シリンダ側ボールネジ
48 シリンダ側ステージ
49 ピストンブラケット
50 第2の配管
51 シリンダ側ガイド
52 シリンダ固定テーブル
53 シリンダ
54 ピストン
60 内リング
61 外リング
62 キャップリング
63 分配室
環状流路
流路幅
環状流路入口断面積(Sa)
吐出口断面積(Sb)
環状流路最大断面積(Sc)
液絞り流路
流路長(La)
全流路長(L)
101 導電性ゴム層
102 軸芯体
103 表面層
104 導電性ローラ
1101、1102、1103 導電性ローラ形状精度測定個所
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Developing roller 2 Conductive shaft core 3 Conductive rubber layer 101
4 conductive resin layer 5 toner 6 developing container 7 toner supply roller 8 developing blades 10a to d image forming unit 11 photoreceptor 12 charging device (charging roller)
13 Image exposure device (writing beam)
14 Developing device 15 Cleaning device 16 Image transfer device (transfer roller)
17 Transfer conveyance belt 18 Drive roller 19 Tension roller 20 Driven roller 21 Adsorption roller 22 Supply roller 23 Peeling device 24 Fixing device 25 Recording material 26 Bias power supply (for image transfer device (transfer roller) 16)
27 Bias power supply (for suction roller 21)
31 Coating head side mount 32 Coating head side column 33 Coating head side ball screw 34 Coating head side stage 35 Servo motor 36 Pulley 37 Shaft core holding shaft bracket 38 Coating head 39 Shaft core lower holding shaft 40 Shaft core Body holding shaft 41 Supply port 42 First pipe 43 Coating head side guide 44 Coating head fixing table 45 Cylinder side mount 46 Cylinder side column 47 Cylinder side ball screw 48 Cylinder side stage 49 Piston bracket 50 Second pipe 51 Cylinder Side guide 52 Cylinder fixing table 53 Cylinder 54 Piston 60 Inner ring 61 Outer ring 62 Cap ring 63 Distribution chamber annular channel channel width Annular channel inlet cross-sectional area (Sa)
Discharge port cross-sectional area (Sb)
Annular channel maximum cross-sectional area (Sc)
Liquid throttle channel length (La)
Total channel length (L)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Conductive rubber layer 102 Shaft core 103 Surface layer 104 Conductive roller 1101, 1102, 1103 Measuring location accuracy of conductive roller

Claims (1)

導電性粒子を含有してなる液状導電性ゴム材料を外部から供給するための1つの供給口と、該液状導電性ゴム材料を環状に分配する分配室と、該液状導電性ゴム材料を内周面に吐出するための環状の吐出口と、該分配室から該吐出口に至る環状流路を有する環状塗工ヘッドを用いて、円筒状軸芯体の周囲に導電性ゴム層を有する導電性ローラを製造する方法において、
該環状流路の幅が一定であり、かつ、該環状流路の断面積が、(該環状流路の入口断面積:Sa)>(該吐出口の断面積:Sb)、かつ、(該環状流路内での最大断面積:Sc)>(Sa+Sb)であり、かつ、(該環状流路の入口部から該環状流路内での最大断面積部までの流路長:La)が(該入口部から該吐出口までの全流路長:L)の50%以上となることを特徴とする導電性ローラの製造方法。
One supply port for supplying a liquid conductive rubber material containing conductive particles from the outside, a distribution chamber for distributing the liquid conductive rubber material in an annular shape, and an inner periphery of the liquid conductive rubber material Conductive conductive layer having a conductive rubber layer around a cylindrical shaft core using an annular coating head having an annular discharge port for discharging onto a surface and an annular flow path from the distribution chamber to the discharge port In a method of manufacturing a roller,
The width of the annular channel is constant, and the sectional area of the annular channel is (the sectional area of the inlet of the annular channel: Sa)> (the sectional area of the discharge port: Sb), and (the The maximum cross-sectional area in the annular channel: Sc)> (Sa + Sb), and (the channel length from the inlet of the annular channel to the maximum cross-sectional area in the annular channel: La) A method for producing a conductive roller, characterized in that it is 50% or more of the total flow path length from the inlet to the outlet (L).
JP2010243328A 2010-10-29 2010-10-29 Method for manufacturing conductive roller Pending JP2012098328A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010243328A JP2012098328A (en) 2010-10-29 2010-10-29 Method for manufacturing conductive roller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010243328A JP2012098328A (en) 2010-10-29 2010-10-29 Method for manufacturing conductive roller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012098328A true JP2012098328A (en) 2012-05-24

Family

ID=46390350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010243328A Pending JP2012098328A (en) 2010-10-29 2010-10-29 Method for manufacturing conductive roller

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012098328A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5173249B2 (en) Charging member, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
JP4761509B2 (en) Method for producing elastic roll
JP5183151B2 (en) Conductive roller, electrophotographic process cartridge, and image forming apparatus
JP4739463B1 (en) Method for manufacturing electrophotographic roller
JP4745793B2 (en) Elastic roller, developing device and image forming apparatus
JP2007130589A (en) Elastic roller, its production method, electrophotography process cartridge and image forming device
JP4636942B2 (en) Roller manufacturing method, roller, developing roller, developing device, electrophotographic process cartridge, and image forming apparatus
JP2010230824A (en) Method of manufacturing semiconductive roller
JP2008276020A (en) Electrifying member, process cartridge and electrophotographic device
JP2012098328A (en) Method for manufacturing conductive roller
JP2007163786A (en) Conductive roller, manufacturing method therefor, electrophotographic process cartridge, and image forming apparatus
JP2013088681A (en) Inspection method and manufacturing method for roller for developing device
EP2993527B1 (en) Electro-conductive member, process cartridge, electrophotographic apparatus, and addition-curable silicone rubber mixture
KR101686362B1 (en) Developing member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
JP2007210153A (en) Rubber roller, its manufacturing method, electrophotographic process cartridge and image forming apparatus
JP2005266500A (en) Developing roller, process cartridge and electrophotographic apparatus
JP5241471B2 (en) Developing roller, developing device using the same, process cartridge, and image forming apparatus
JP2008155087A (en) Liquid coating head, liquid applicator, and coating method
JP5836734B2 (en) Conductive member and manufacturing method thereof
JP5730112B2 (en) Method for manufacturing electrophotographic roller
JP5552389B2 (en) Developing roller, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
JP2004037665A (en) Developer carrier roller, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
JP5473361B2 (en) Method for producing elastic roller for electrophotography
JP2011224451A (en) Elastic roller manufacturing method
JP5328320B2 (en) Method for producing elastic roller