JP2021196450A - Developing roller - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、現像ローラに関する。 The present invention relates to a developing roller.
複写機、プリンタ等の電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置においては、静電潜像を担持した像担持体に、現像剤を供給して静電潜像を可視化する現像操作が行われる。像担持体に接して現像剤を供給する現像ローラは、一般的に、軸と軸の周りに設けられた半導電性の弾性層とを備えている。 In electrophotographic devices such as copiers and printers and image forming devices such as electrostatic recording devices, a developing operation is performed in which a developer is supplied to an image carrier carrying an electrostatic latent image to visualize the electrostatic latent image. Will be done. A developing roller that is in contact with an image carrier and supplies a developer is generally provided with a shaft and a semi-conductive elastic layer provided around the shaft.
このような画像形成装置においては、低消費電力化及び高速化に伴い、より低い温度で記録紙に定着するよう、現像剤の溶融温度の低温化が進んでいる。このため、長期間使用した場合、現像ローラの熱によって現像剤が溶ける、又は、現像ローラの表面に現像剤が堆積(フィルミングと称される)する場合がある。 In such an image forming apparatus, the melting temperature of the developer is being lowered so as to be fixed on the recording paper at a lower temperature as the power consumption is lowered and the speed is increased. Therefore, when used for a long period of time, the developer may be melted by the heat of the developing roller, or the developer may be deposited (referred to as filming) on the surface of the developing roller.
そこで、現像ローラの表面層における熱拡散を良くするため、例えば、特許文献1では、高熱伝導率ゴムを備えた現像ローラが提案されている。また、特許文献2では、回転ギアで発生する熱が現像ローラに伝導するのを防ぐため、軸部材が樹脂フランジ部と軸部とからなる現像ローラが開示されている。 Therefore, in order to improve the heat diffusion in the surface layer of the developing roller, for example, Patent Document 1 proposes a developing roller provided with a high thermal conductivity rubber. Further, Patent Document 2 discloses a developing roller in which a shaft member is composed of a resin flange portion and a shaft portion in order to prevent heat generated by a rotary gear from being conducted to the developing roller.
静電記録装置などの画像形成装置においては、現像ローラの端部の外周に円筒状のトナーシールが設けられており、そのトナーシールと現像ローラとの間で摺動摩擦による摩擦熱が生じる。摩擦熱によって溶融したトナーが、現像ローラの停止期間中に冷却されて固着し、トナーシールと現像ローラとの間に隙間を生じさせ、その隙間から、トナーが外側に漏れて画質が悪くなるという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、トナーシールとの摩擦熱を効率よく逃がすことができ、現像剤のフィルミングを抑制して高品質な画像が得られる現像ローラを提供することを目的とする。
In an image forming apparatus such as an electrostatic recording device, a cylindrical toner seal is provided on the outer periphery of the end portion of the developing roller, and frictional heat due to sliding friction is generated between the toner seal and the developing roller. The toner melted by the frictional heat is cooled and fixed during the stop period of the developing roller, creating a gap between the toner seal and the developing roller, and the toner leaks to the outside through the gap, resulting in poor image quality. There's a problem.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a developing roller capable of efficiently dissipating frictional heat with a toner seal, suppressing filming of a developer, and obtaining a high-quality image. The purpose is.
本発明は、第1の金属からなる中空基材及び中空基材の長手方向の両端部に固定される一対の軸部材を有する中空シャフトと、中空基材の外周に設けられた弾性層とを備える現像ローラであって、軸部材が、中空基材の内空に挿入される本体部と、軸中心に設けられた軸体とを有し、本体部及び軸体が、いずれも第2の金属からなる現像ローラである。 The present invention comprises a hollow base material made of a first metal, a hollow shaft having a pair of shaft members fixed to both ends in the longitudinal direction of the hollow base material, and an elastic layer provided on the outer periphery of the hollow base material. The developing roller is provided, and the shaft member has a main body portion inserted into the inner space of the hollow base material and a shaft body provided at the center of the shaft, and the main body portion and the shaft body are both second. It is a developing roller made of metal.
弾性層の厚さは、200μm以上2500μm以下であることが好ましい。 The thickness of the elastic layer is preferably 200 μm or more and 2500 μm or less.
弾性層は、熱伝導剤を含有しないことが好ましい。 The elastic layer preferably does not contain a heat conductive agent.
第1の金属は、アルミニウムであり、かつ、第2の金属は、アルミニウム又は鉄であることが好ましい。 It is preferable that the first metal is aluminum and the second metal is aluminum or iron.
本体部と軸体とは、一体成形されていることが好ましい。 It is preferable that the main body and the shaft are integrally molded.
弾性層の外周に、さらに被覆層が設けられていてもよい。 A coating layer may be further provided on the outer periphery of the elastic layer.
軸部材は、本体部の外側に設けられ、中空基材の端部で軸部材を係止するフランジ部を有することが好ましい。 The shaft member is preferably provided on the outside of the main body portion and has a flange portion for locking the shaft member at the end portion of the hollow base material.
本発明の現像ローラによれば、トナーシールとの摩擦熱を効率よく逃がすことができ、現像剤のフィルミングを抑制して高品質な画像を得ることができる。 According to the developing roller of the present invention, the frictional heat with the toner seal can be efficiently dissipated, the filming of the developing agent can be suppressed, and a high-quality image can be obtained.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の実施形態は例示の目的で提示するものであり、本発明は、以下に示す実施形態に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are presented for purposes of illustration only, and the present invention is not limited to the embodiments shown below.
[現像ローラ]
本発明の現像ローラ10は、図1及び図2に示すように、第1の金属からなる中空基材11及び中空基材11の長手方向Yの両端に固定される一対の軸部材13を有する中空シャフト17と、中空基材11の外周に設けられた弾性層18とを備える。
そして、軸部材13は、図2に示すように、中空基材11の内空12に挿入される本体部15と、軸中心に設けられた軸体14とを有する。
本体部15及び軸体14は、いずれも第2の金属からなるものである。
以下、各構成の詳細を説明する。
[Developing roller]
As shown in FIGS. 1 and 2, the developing
Then, as shown in FIG. 2, the
The
The details of each configuration will be described below.
<中空シャフト>
中空シャフト17は、第1の金属からなる中空基材11及び中空基材11の長手方向Yの両端に固定される一対の軸部材13を有する。
<Hollow shaft>
The
(中空基材)
中空基材11は、第1の金属からなる。第1の金属として、アルミニウム(アルミニウム合金を含む)、鉄、ステンレス鋼、真鍮、硫黄快削鋼(SUM)、及びこれらの第1の金属の表面にニッケル、亜鉛めっきを施したものを用いることができる。現像ローラ10とトナーシール30(図3参照)との間で生じる摩擦熱を、中空基材11の長手方向Yへ逃がし易くすることから、熱伝導が良いアルミニウムがより好ましい。アルミニウムは、現像ローラ10を軽量化する観点からもより好ましい。
中空基材11は、1つの材質で構成されていてもよく、2以上の材質から構成されていてもよい。また、中空基材11は、積層構造でもよい。
(Hollow base material)
The
The
中空基材11の外周面には、弾性層18との接着性を向上させるため、洗浄処理、脱脂処理、プライマー処理等が施されていてもよい。
The outer peripheral surface of the
中空基材11の長手方向Yの長さは、特に限定されず、設置される画像形成装置の形態に応じて適宜調整してよい。例えば、一態様において、中空基材11の軸線方向の長さは200mm以上400mm以下が好ましく、230mm以上300mm以下がより好ましい。
The length of the
中空基材11の外径は特に限定されず、設置される画像形成装置の形態に応じて適宜調整してよい。例えば、一態様において、中空基材11の外径(外接円の直径)は8mm以上30mm以下であることが好ましく、10mm以上20mm以下であることがより好ましい。
The outer diameter of the
中空基材11の厚さは、0.5mm以上2.0mm以下であることが好ましく、0.7mm以上1.2mm以下であることがより好ましい。
The thickness of the
(軸部材)
一対の軸部材13は、中空基材11の長手方向Yの両端部に固定される。一対の軸部材13は、中空基材11の内空12に挿入される本体部15と、軸中心に設けられた軸体14とを有する。本体部15は、中空基材11の内壁に、接着剤、圧入、嵌合、又は溶接で固定される。
本体部15及び軸体14は、いずれも第2の金属からなる。第2の金属としては、上記第1の金属で挙げた金属を用いることができ、アルミニウム、又は鉄であることがより好ましい。軸部材13の本体部15と中空基材11とは、同じ金属でなるものでもよく、異なる金属からなるものでもよい。
本体部15と軸体14とは、一体成形で作製されてもよく、別個の部材から作製されてもよい。別個の部材からなる場合は、これらは、金属用接着剤、金属溶接で固定されることが好ましい。また、本体部15と軸体14とが別個の部材からなる場合、本体部15の金属と軸体14の金属は同じでもよく、異なっていてもよい。
(Shaft member)
The pair of
The
The
軸部材13は、図1に示すように、本体部15の外側にフランジ部16を有していてもよく、フランジ部16は、本体部15より外径が大きく、中空基材11の端部で軸部材13が内空12に入り込まないように係止する役割を有する。本体部15、フランジ部16及び軸体14はいずれも第2の金属からなり、金型によって一体的に形成されたものであることが好ましい。
As shown in FIG. 1, the
本発明の軸部材13は、本体部15及び軸体14が、いずれも第2の金属からなるため、現像ローラ10の表面とトナーシール30との間で発生する摩擦熱を、本体部15から軸体14を経て外部へ効率良く拡散させることができる。これにより、トナーの溶融を防止でき、現像ローラの表面でもフィルミング及びトナー漏れを防止することができるため高品質な画像を得ることができる。
In the
別の実施形態における本体部15は、図4に示すように、外周面に凸部22aが複数設けられている。この場合、本体部15と接する中空基材21の内壁に凹部21aが設けられていることが好ましい。中空基材21の凹部21aと本体部15の凸部22aとが嵌合することによって、回転による、軸部材13と中空基材21とのズレを防止することができる。
As shown in FIG. 4, the
<弾性層>
弾性層18は、ゴム組成物を中空基材11の外周面に設けて加熱及び硬化して形成される。
<Elastic layer>
The
弾性層18のゴムとしては、例えば、シリコーン又はシリコーン変性ゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム(エチレンプロピレンジエンゴムを含む。)、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
なかでも、シリコーン若しくはシリコーン変性ゴム又はウレタンゴムが好ましく、シリコーン又はシリコーン変性ゴムが、圧縮永久歪を低減することができるとともに、低温環境下における柔軟性に優れる点、さらには、耐熱性及び帯電特性等に優れる点で、特に好ましい。シリコーンゴムとしては、例えば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン等のオルガノポリシロキサンの架橋物が挙げられる。
Examples of the rubber of the
Of these, silicone or silicone-modified rubber or urethane rubber is preferable, and silicone or silicone-modified rubber can reduce compression set, is excellent in flexibility in a low temperature environment, and has heat resistance and charging characteristics. It is particularly preferable in that it is excellent in such things as. Examples of the silicone rubber include crosslinked products of organopolysiloxane such as dimethylpolysiloxane and diphenylpolysiloxane.
シリコーンゴム組成物としては、例えば、付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物等が挙げられる。 Examples of the silicone rubber composition include an addition-curable mirrorable conductive silicone rubber composition and an addition-curable liquid conductive silicone rubber composition.
−付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物−
付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物は、例えば、(A)下記平均組成式(1)で示されるオルガノポリシロキサン、(B)充填材、(C)導電性付与剤を含有するものであってよい。
R1 nSiO(4−n)/2 …(1)
式(1)中、nは1.95以上2.05以下の正数を示す。また、R1は、同一又は異なっていてよい、置換又は非置換の一価の炭化水素基を示す。炭化水素基の炭素原子数は、好ましくは1以上12以下であり、より好ましくは1以上8以下である。
-Additional curable mirrorable conductive silicone rubber composition-
The addition-curable mirabable conductive silicone rubber composition contains, for example, (A) an organopolysiloxane represented by the following average composition formula (1), (B) a filler, and (C) a conductivity-imparting agent. It's okay.
R 1 n SiO (4-n) / 2 ... (1)
In the formula (1), n represents a positive number of 1.95 or more and 2.05 or less. Further, R 1 indicates a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group which may be the same or different. The number of carbon atoms of the hydrocarbon group is preferably 1 or more and 12 or less, and more preferably 1 or more and 8 or less.
R1としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基及びドデシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基及びヘキセニル基等のアルケニル基、フェニル基及びトリル基等のアリール基、β−フェニルプロピル基等のアラルキル基などが挙げられる。また、R1は、これらの炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基であってもよい。置換基は、例えばハロゲン原子、シアノ基等であってよい。置換基を有する炭化水素基としては、例えば、クロロメチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等が挙げられる。 Examples of R 1 include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group and a dodecyl group, a cycloalkyl group such as a cyclohexyl group, a vinyl group, an allyl group, a butenyl group and a hexenyl group. Examples thereof include an aryl group such as an alkenyl group, a phenyl group and a trill group, and an aralkyl group such as a β-phenylpropyl group. Further, R 1 may be a group in which a part or all of the hydrogen atoms of these hydrocarbon groups are substituted with a substituent. The substituent may be, for example, a halogen atom, a cyano group, or the like. Examples of the hydrocarbon group having a substituent include a chloromethyl group, a trifluoropropyl group, a cyanoethyl group and the like.
(A)オルガノポリシロキサンは、分子鎖末端が、トリメチルシリル基等のトリアルキルシリル基、ジメチルビニルシリル基等のジアルキルアラルキルシリル基、ジメチルヒドロキシシリル基等のジアルキルヒドロキシシリル基、トリビニルシリル基等のトリアラルキルシリル基などで封鎖されていることが好ましい。 (A) The organopolysiloxane has a molecular chain terminal such as a trialkylsilyl group such as a trimethylsilyl group, a dialkylaralkylsilyl group such as a dimethylvinylsilyl group, a dialkylhydroxysilyl group such as a dimethylhydroxysilyl group, or a trivinylsilyl group. It is preferably sealed with a trialal kill silyl group or the like.
(A)オルガノポリシロキサンは、分子中に2つ以上のアルケニル基を有することが好ましい。(A)オルガノポリシロキサンは、R1のうち0.001モル%以上5モル%以下(より好ましくは0.01モル%以上0.5モル%以下)のアルケニル基を有することが好ましい。(A)オルガノポリシロキサンが有するアルケニル基としてはビニル基が特に好ましい。 (A) The organopolysiloxane preferably has two or more alkenyl groups in the molecule. (A) organopolysiloxane, 0.001 mol% or more of R 1 5 mol% or less (more preferably at least 0.01 mol% 0.5 mol%) preferably has an alkenyl group. (A) The vinyl group is particularly preferable as the alkenyl group contained in the organopolysiloxane.
(A)オルガノポリシロキサンは、例えば、オルガノハロシランの1種若しくは2種以上を共加水分解縮合することによって、又は、シロキサンの3量体若しくは4量体等の環状ポリシロキサンを開環重合することによって得ることができる。(A)オルガノポリシロキサンは、基本的には直鎖状のジオルガノポリシロキサンであってよく、一部分岐していてもよい。また、(A)オルガノポリシロキサンは、分子構造の異なる2種又はそれ以上の混合物であってもよい。 (A) The organopolysiloxane is obtained by, for example, co-hydrolyzing and condensing one or more of organohalosilanes, or ring-opening polymerization of a cyclic polysiloxane such as a trimer or tetramer of siloxane. Can be obtained by (A) The organopolysiloxane may be basically a linear diorganopolysiloxane, and may be partially branched. Further, (A) organopolysiloxane may be a mixture of two or more kinds having different molecular structures.
(A)オルガノポリシロキサンは、25℃における動粘度が100cSt以上であることが好ましく、100000cSt以上10000000cSt以下であることがより好ましい。また、(A)オルガノポリシロキサンの重合度は、例えば100cSt以上であることが好ましく、3000cSt以上10000cSt以下であることがより好ましい。 The kinematic viscosity of (A) organopolysiloxane at 25 ° C. is preferably 100 cSt or more, and more preferably 100,000 cSt or more and 10,000,000 cSt or less. Further, the degree of polymerization of (A) organopolysiloxane is preferably, for example, 100 cSt or more, and more preferably 3000 cSt or more and 10000 cSt or less.
(B)充填材としては、例えばシリカ系充填材が挙げられる。シリカ系充填材としては、例えば、煙霧質シリカ、沈降性シリカ等が挙げられる。 Examples of the filler (B) include silica-based fillers. Examples of the silica-based filler include fumes silica, precipitated silica and the like.
シリカ系充填材としては、R2Si(OR3)3で示されるシランカップリング剤で表面処理された、表面処理シリカ系充填材を好適に用いることができる。ここで、R2は、ビニル基又はアミノ基を有する基であってよく、例えば、グリシジル基、ビニル基、アミノプロピル基、メタクリロキシ基、N−フェニルアミノプロピル基、メルカプト基等であってよい。R3はアルキル基であってよく、例えばメチル基、エチル基等であってよい。シランカップリング剤は、例えば信越化学工業株式会社製の商品名「KBM1003」、「KBE402」等として、容易に入手できる。表面処理シリカ系充填材は、定法に従って、シリカ系充填材の表面をシランカップリング剤で処理することにより得ることができる。表面処理シリカ系充填材としては、市販品を用いてもよく、例えば、J.M.HUBER株式会社製の商品名「Zeothix 95」等が挙げられる。 As the silica-based filler, a surface-treated silica-based filler surface-treated with the silane coupling agent represented by R 2 Si (OR 3 ) 3 can be preferably used. Here, R 2 may be a group having a vinyl group or an amino group, and may be, for example, a glycidyl group, a vinyl group, an aminopropyl group, a methacryoxy group, an N-phenylaminopropyl group, a mercapto group or the like. R 3 may be an alkyl group, for example, a methyl group, an ethyl group, or the like. The silane coupling agent can be easily obtained, for example, under the trade names "KBM1003" and "KBE402" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. The surface-treated silica-based filler can be obtained by treating the surface of the silica-based filler with a silane coupling agent according to a conventional method. As the surface-treated silica-based filler, a commercially available product may be used, for example, J.A. M. Examples thereof include the product name "Zeothix 95" manufactured by HUBER Co., Ltd.
シリカ系充填材の配合量は、(A)オルガノポリシロキサン100質量部に対して11質量部以上39質量部以下であることが好ましく、15質量部以上35質量部以下であることがより好ましい。また、シリカ系充填材の平均粒子径は、1μm以上80μm以下であることが好ましく、2μm以上40μm以下であることがより好ましい。なお、シリカ系充填材の平均粒子径は、レーザー光回折法による粒度分布測定装置を用いて、メジアン径として測定できる。 The blending amount of the silica-based filler is preferably 11 parts by mass or more and 39 parts by mass or less, and more preferably 15 parts by mass or more and 35 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of (A) organopolysiloxane. The average particle size of the silica-based filler is preferably 1 μm or more and 80 μm or less, and more preferably 2 μm or more and 40 μm or less. The average particle size of the silica-based filler can be measured as the median diameter using a particle size distribution measuring device by a laser light diffraction method.
(C)導電性付与剤としては、カーボン、金属、金属酸化物、金属化合物、導電性ポリマー、イオン液体が挙げられる。(C)導電性付与剤の配合量は、(A)オルガノポリシロキサン100質量部に対して、0.5質量部以上であることが好ましく、1質量部以上であることがより好ましい。また、(C)導電性付与剤の配合量は、(A)オルガノポリシロキサン100質量部に対して、15質量部以下であることが好ましく、10質量部以下であることがより好ましい。 Examples of the (C) conductivity-imparting agent include carbon, metal, metal oxide, metal compound, conductive polymer, and ionic liquid. The blending amount of the (C) conductivity-imparting agent is preferably 0.5 parts by mass or more, and more preferably 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of (A) organopolysiloxane. Further, the blending amount of the (C) conductivity-imparting agent is preferably 15 parts by mass or less, and more preferably 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of (A) organopolysiloxane.
付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物は、(A)から(C)以外の添加剤を更に含有していてよい。添加剤としては、例えば、助剤(鎖延長剤、架橋剤等)、触媒、分散剤、発泡剤、老化防止剤、酸化防止剤、顔料、着色剤、加工助剤、軟化剤、可塑剤、乳化剤、耐熱性向上剤、イオン導電剤、難燃性向上剤、受酸剤、熱伝導性向上剤、離型剤、溶剤等が挙げられる。 The addition-curable mirabable conductive silicone rubber composition may further contain additives other than (A) to (C). Additives include, for example, auxiliaries (chain extenders, crosslinkers, etc.), catalysts, dispersants, foaming agents, antioxidants, antioxidants, pigments, colorants, processing aids, softeners, plasticizers, etc. Examples thereof include emulsifiers, heat resistance improvers, ion conductive agents, flame retardant improvers, acid receiving agents, thermal conductivity improvers, mold release agents, solvents and the like.
添加剤の具体例としては、(A)オルガノポリシロキサンより重合度の低いジメチルシロキサンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、シラノール、ジフェニルシランジオール及びα,ω−ジメチルシロキサンジオール等の両末端シラノール基封止低分子シロキサン、シラン等の分散剤が挙げられる。また、添加剤の具体例としては、オクチル酸鉄、酸化鉄、酸化セリウム等の耐熱向上剤が挙げられる。また、添加剤としては、接着性、成形加工性等を向上させるための各種カーボンファンクショナルシラン、各種オレフィン系エラストマー等を用いてもよい。 Specific examples of the additive include (A) both-terminal silanol group encapsulation such as (A) dimethylsiloxane oil having a lower degree of polymerization than organopolysiloxane, polyether-modified silicone oil, silanol, diphenylsilanediol, and α, ω-dimethylsiloxanediol. Dispersants such as low molecular weight siloxane and silane can be mentioned. Specific examples of the additive include heat resistance improvers such as iron octylate, iron oxide, and cerium oxide. Further, as the additive, various carbon functional silanes, various olefin elastomers, and the like for improving adhesiveness, molding processability, and the like may be used.
−付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物−
付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、例えば、(D)分子中に2つ以上のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンと、(E)分子中にケイ素原子と結合する水素原子を2つ以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、(F)充填材と、(G)導電性付与剤と、(H)付加反応触媒と、を含有していてよい。
-Additional curing type liquid conductive silicone rubber composition-
The addition-curable liquid conductive silicone rubber composition has, for example, (D) an organopolysiloxane having two or more alkenyl groups in the molecule and (E) two or more hydrogen atoms bonded to silicon atoms in the molecule. It may contain (F) a filler, (G) a conductivity-imparting agent, and (H) an addition reaction catalyst.
(D)オルガノポリシロキサンとしては、下記平均組成式(2)で示される化合物が好適である。
R4 aSiO(4−a)/2 …(2)
式(2)中、aは1.5以上2.8以下の正数を示し、好ましくは1.8以上2.5以下、より好ましくは1.95以上2.05以下である。また、R4は、同一又は異なっていてよい、置換又は非置換の一価の炭化水素基を示す。ただし、一分子中のR4のうち少なくとも2つはアルケニル基である。炭化水素基の炭素原子数は、好ましくは1以上12以下であり、より好ましくは1以上8以下である。
As the (D) organopolysiloxane, the compound represented by the following average composition formula (2) is suitable.
R 4 a SiO (4-a) / 2 ... (2)
In the formula (2), a represents a positive number of 1.5 or more and 2.8 or less, preferably 1.8 or more and 2.5 or less, and more preferably 1.95 or more and 2.05 or less. Furthermore, R 4 may be the same or different, a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group. Provided that at least two of R 4 in one molecule is an alkenyl group. The number of carbon atoms of the hydrocarbon group is preferably 1 or more and 12 or less, and more preferably 1 or more and 8 or less.
R4としては、上記R1として例示した基と同じ基が例示できる。また、一分子中のR4のうち少なくとも2つがアルケニル基であり、それ以外のR4はアルキル基であることが好ましい。アルケニル基はビニル基であることが好ましく、アルキル基はメチル基であることが好ましい。また、R4のうち、例えば90%以上がアルキル基(好ましくはメチル基)であってよい。(D)オルガノポリシロキサンにおけるアルケニル基の含有量は、例えば、1.0×10−6mol/g以上5.0×10−3mol/g以下であることが好ましく、5.0×10−6mol/g以上1.0×10−3mol/g以下であることがより好ましい。 As R 4 , the same group as that exemplified as R 1 can be exemplified. Also, at least two of R 4 in one molecule is an alkenyl group, R 4 other than it is preferably an alkyl group. The alkenyl group is preferably a vinyl group, and the alkyl group is preferably a methyl group. Further , for example, 90% or more of R 4 may be an alkyl group (preferably a methyl group). (D) The content of the alkenyl group in the organopolysiloxane is preferably, for example, 1.0 × 10 -6 mol / g or more and 5.0 × 10 -3 mol / g or less, preferably 5.0 × 10 −. It is more preferably 6 mol / g or more and 1.0 × 10 -3 mol / g or less.
(D)オルガノポリシロキサンは、25℃で液状であることが好ましく、25℃における粘度が100mPa・s以上1000000mPa・s以下であることが好ましく、200mPa・s以上100000mPa・s以下であることがより好ましい。また、(D)オルガノポリシロキサンの平均重合度は100以上800以下であることが好ましく、150以上600以下であることがより好ましい。 (D) The organopolysiloxane is preferably liquid at 25 ° C., preferably has a viscosity at 25 ° C. of 100 mPa · s or more and 1000000 mPa · s or less, and more preferably 200 mPa · s or more and 100,000 mPa · s or less. preferable. Further, the average degree of polymerization of (D) organopolysiloxane is preferably 100 or more and 800 or less, and more preferably 150 or more and 600 or less.
(E)オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、下記平均組成式(3)で示される化合物が好適である。
R5 bHcSiO(4−b−c)/2 …(3)
式(3)中、bは0.7以上2.1以下の正数を示し、cは0.001以上1.0以下の正数を示し、b−cは0.8以上3.0以下である。また、R5は、同一又は異なっていてよい、置換又は非置換の一価の炭化水素基を示す。炭化水素基の炭素原子数は、1以上10以下であることが好ましい。なお、R5としては、上記R1として例示した基と同じ基が例示できる。
As the (E) organohydrogenpolysiloxane, the compound represented by the following average composition formula (3) is suitable.
R 5 b H c SiO (4-b-c) / 2 ... (3)
In formula (3), b indicates a positive number of 0.7 or more and 2.1 or less, c indicates a positive number of 0.001 or more and 1.0 or less, and bc indicates 0.8 or more and 3.0 or less. Is. Further, R 5 may be the same or different, a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group. The number of carbon atoms of the hydrocarbon group is preferably 1 or more and 10 or less. As R 5 , the same group as that exemplified as R 1 can be exemplified.
(E)オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、ケイ素原子に結合した水素原子(Si−H)を一分子中に2つ以上有しており、3つ以上有していることが好ましい。また、(E)オルガノハイドロジェンポリシロキサンが一分子中に有する、ケイ素原子に結合した水素原子の個数は、200以下であることが好ましく、100以下であることがより好ましい。 (E) The organohydrogenpolysiloxane has two or more hydrogen atoms (Si—H) bonded to silicon atoms in one molecule, and preferably has three or more hydrogen atoms. Further, the number of hydrogen atoms bonded to silicon atoms contained in (E) organohydrogenpolysiloxane in one molecule is preferably 200 or less, more preferably 100 or less.
(E)オルガノハイドロジェンポリシロキサンにおいて、ケイ素原子に結合した水素原子の含有量は、0.001mol/g以上0.017mol/g以下であることが好ましく、0.002mol/g以上0.015mol/g以下であることがより好ましい。 (E) In the organohydrogenpolysiloxane, the content of the hydrogen atom bonded to the silicon atom is preferably 0.001 mol / g or more and 0.017 mol / g or less, and 0.002 mol / g or more and 0.015 mol / g or less. It is more preferably g or less.
(E)オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、例えば、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、(CH3)2HSiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、及び、(CH3)2HSiO1/2単位とSiO4/2単位と(C6H5)SiO3/2単位とからなる共重合体等が挙げられる。 Examples of the organohydrogenpolysiloxane (E) include a double-ended trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogenpolysiloxane, a double-ended trimethylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer, and a double-ended dimethylhydrogensiloxy group-blocked. Dimethylpolysiloxane, dimethylhydrogensiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer at both ends, trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogensiloxane / diphenylsiloxane copolymer at both ends, trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogensiloxane at both ends -Diphenylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, (CH 3 ) 2 HSiO 1/2 unit and SiO 4/2 unit, and (CH 3 ) 2 HSiO 1/2 unit and SiO 4/2. Examples thereof include a copolymer composed of a unit and (C 6 H 5 ) SiO 3/2 unit.
(E)オルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、(D)オルガノポリシロキサン100質量部に対して0.1質量部以上30質量部以下であることが好ましく、0.3質量部以上20質量部以下であることがより好ましい。また、(D)オルガノポリシロキサンのアルケニル基に対する、(E)オルガノハイドロジェンポリシロキサンのSi−Hのモル比は、0.3から5.0であることが好ましく、0.5から2.5であることがより好ましい。 The blending amount of (E) organohydrogenpolysiloxane is preferably 0.1 part by mass or more and 30 parts by mass or less, and 0.3 part by mass or more and 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (D) organopolysiloxane. The following is more preferable. The molar ratio of Si—H of (E) organohydrogenpolysiloxane to the alkenyl group of (D) organopolysiloxane is preferably 0.3 to 5.0, preferably 0.5 to 2.5. Is more preferable.
(F)充填材は、例えば、無機質充填材であってよい。付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物に(F)充填材を配合することで、圧縮永久歪が低くなり、体積抵抗率が経時で安定し、かつ十分なローラ耐久性が得られる。 (F) The filler may be, for example, an inorganic filler. By blending the filler (F) with the addition-curable liquid conductive silicone rubber composition, the compression set is reduced, the volume resistivity is stable over time, and sufficient roller durability is obtained.
(F)充填材の平均粒子径は、1μm以上30μm以下であることが好ましく、2μm以上20μm以下であることがより好ましい。(F)充填材の平均粒子径が1μm以上であると、体積抵抗率の経時変化が一層抑制される。また、(F)充填材の平均粒子径が30μm以下であると、耐久性に一層優れる弾性層18を得ることができる。なお、(F)充填材の平均粒子径は、レーザー光回折法による粒度分布測定装置を用いて、メジアン径として測定できる。
(F) The average particle size of the filler is preferably 1 μm or more and 30 μm or less, and more preferably 2 μm or more and 20 μm or less. (F) When the average particle size of the filler is 1 μm or more, the change in volume resistivity with time is further suppressed. Further, when the average particle size of the (F) filler is 30 μm or less, the
(F)充填材の嵩密度は、0.1g/cm3以上0.5g/cm3以下であることが好ましく、0.15g/cm3以上0.45g/cm3以下であることがより好ましい。(F)充填材の嵩密度を上記の範囲に調整することにより、圧縮永久歪をより低くすることができ、体積抵抗率の経時変化が一層抑制され、また、耐久性に一層優れる弾性層18を得ることができる。(F)充填材の嵩密度は、JIS K 6223の見かけ比重の測定方法に基づいて求めることができる。
(F) the bulk density of the filler is preferably at 0.1 g / cm 3 or more 0.5 g / cm 3 or less, and more preferably less 0.15 g / cm 3 or more 0.45 g / cm 3 .. (F) By adjusting the bulk density of the filler to the above range, the compression set can be further lowered, the change in volume resistivity with time is further suppressed, and the
(F)充填材としては、例えば、珪藻土、パーライト、マイカ、炭酸カルシウム、ガラスフレーク、中空充填材等が挙げられる。これらの中でも、(F)充填材としては、珪藻土、パーライト及び発泡パーライトの粉砕物を好適に用いることができる。 Examples of the (F) filler include diatomaceous earth, pearlite, mica, calcium carbonate, glass flakes, hollow filler and the like. Among these, diatomaceous earth, pearlite, and pulverized foamed pearlite can be preferably used as the (F) filler.
(F)充填材の配合量は、(D)オルガノポリシロキサン100質量部に対して5質量部以上100質量部以下であることが好ましく、10質量部以上80質量部以下であることがより好ましい。 The blending amount of the (F) filler is preferably 5 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of (D) organopolysiloxane, and more preferably 10 parts by mass or more and 80 parts by mass or less. ..
(G)導電性付与剤としては、カーボン、金属、金属酸化物、金属化合物、導電性ポリマー、イオン液体が挙げられる。(G)導電性付与剤の配合量は、(D)オルガノポリシロキサン100質量部に対して、0.5質量部以上15質量部以下であることが好ましく、1質量部以上10質量部以下であることがより好ましい。 Examples of the (G) conductivity-imparting agent include carbon, metal, metal oxide, metal compound, conductive polymer, and ionic liquid. The blending amount of the (G) conductivity-imparting agent is preferably 0.5 parts by mass or more and 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of (D) organopolysiloxane, and is preferably 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less. It is more preferable to have.
(H)付加反応触媒は、(D)オルガノポリシロキサンと(E)オルガノハイドロジェンポリシロキサンとの付加反応を活性化できる触媒であればよい。(H)付加反応触媒としては、例えば、白金族元素を有する触媒が挙げられる。白金族元素を有する触媒としては、例えば、白金系触媒(例えば、白金黒、塩化第二白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等)、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等が挙げられる。 The (H) addition reaction catalyst may be any catalyst that can activate the addition reaction between (D) organopolysiloxane and (E) organohydrogenpolysiloxane. Examples of the (H) addition reaction catalyst include catalysts having a platinum group element. Examples of the catalyst having a platinum group element include platinum-based catalysts (for example, platinum black, second platinum chloride, platinum chloride acid, reaction products of platinum chloride acid and monovalent alcohol, and complexes of platinum chloride acid and olefins). , Platinum bisacetoacetate, etc.), palladium-based catalysts, rhodium-based catalysts, etc.
(H)付加反応触媒の配合量は、触媒量であってよい。例えば、(H)付加反応触媒の配合量は、白金族元素量が、(D)オルガノポリシロキサン及び(E)オルガノハイドロジェンポリシロキサンの合計質量に対して0.5質量ppm以上1000質量ppm以下となる量であることが好ましく、1質量ppm以上500質量ppm以下となる量であることがより好ましい。 (H) The blending amount of the addition reaction catalyst may be the catalyst amount. For example, the amount of the (H) addition reaction catalyst compounded is such that the amount of platinum group elements is 0.5 mass ppm or more and 1000 mass ppm or less with respect to the total mass of (D) organopolysiloxane and (E) organohydrogenpolysiloxane. It is preferable that the amount is 1 mass ppm or more and 500 mass ppm or less.
付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は(D)〜(H)以外の添加剤を更に含有してもよい。添加剤としては、例えば、助剤(鎖延長剤、架橋剤等)、発泡剤、分散剤、老化防止剤、酸化防止剤、顔料、着色剤、加工助剤、軟化剤、可塑剤、乳化剤、イオン導電剤、耐熱性向上剤、難燃性向上剤、受酸剤、熱伝導性向上剤、離型剤、希釈剤、反応性希釈剤、溶剤等が挙げられる。 The addition-curable liquid conductive silicone rubber composition may further contain additives other than (D) to (H). Additives include, for example, auxiliaries (chain extenders, crosslinkers, etc.), foaming agents, dispersants, antioxidants, antioxidants, pigments, colorants, processing aids, softeners, plasticizers, emulsifiers, etc. Examples thereof include an ion conductive agent, a heat resistance improving agent, a flame retardant improving agent, an acid receiving agent, a thermal conductivity improving agent, a mold release agent, a diluent, a reactive diluent, a solvent and the like.
添加剤の具体例としては、低分子シロキサンエステル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、シラノール、フェニルシランジオール等の分散剤が挙げられる。また、オクチル酸鉄、酸化鉄、酸化セリウム等の耐熱向上剤が挙げられる。また、接着性、成形加工性等を向上させるための各種カーボンファンクショナルシラン、各種オレフィン系エラストマー等を用いてもよい。また、難燃性を付与させるハロゲン化合物等を用いてもよい。 Specific examples of the additive include dispersants such as low molecular weight siloxane ester, polyether-modified silicone oil, silanol, and phenylsilanediol. Further, heat resistance improvers such as iron octylate, iron oxide and cerium oxide can be mentioned. Further, various carbon functional silanes, various olefin elastomers and the like for improving adhesiveness, molding processability and the like may be used. Further, a halogen compound or the like that imparts flame retardancy may be used.
付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物の25℃における粘度は、5Pa・s以上500Pa・s以下であることが好ましく、5Pa・s以上200Pa・s以下であることがより好ましい。 The viscosity of the addition-curable liquid conductive silicone rubber composition at 25 ° C. is preferably 5 Pa · s or more and 500 Pa · s or less, and more preferably 5 Pa · s or more and 200 Pa · s or less.
弾性層18は、公知の成形方法によって、加熱硬化と成形とを同時に又は連続して行い、中空基材11の外周面に形成される。ゴム組成物の硬化方法はゴム組成物の硬化に必要な熱を加えられる方法であればよく、また弾性層18の成形方法も押出成形による連続加硫、プレス、インジェクションによる型成形等、特に制限されるものではない。例えば、ゴム組成物が付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物である場合には、例えば、押出成形等を選択することができ、ゴム組成物が付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物である場合には、例えば、金型を用いる成形法を選択することができる。
The
ゴム組成物を硬化させる際の加熱温度は、付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物の場合は、100℃以上500℃以下が好ましく、120℃以上300℃以下がより好ましい。加熱時間は数秒以上1時間以下が好ましく、10秒以上35分以下がより好ましい。付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物の場合は、加熱温度は、100℃以上300℃以下が好ましく、110℃以上200℃以下がより好ましい。加熱時間は5分以上5時間以下が好ましく、5分以上30分以下がより好ましい。また、必要に応じ、二次加硫してもよい。付加硬化型ミラブル導電性シリコーンゴム組成物の場合は、例えば、100℃以上200℃以下で1時間以上20時間以下程度の硬化条件が選択される。また、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物の場合は、例えば、120℃以上250℃以下で2時間以上70時間以下程度の硬化条件が選択される。また、ゴム組成物は既知の方法で発泡硬化させることにより、気泡を有するスポンジ状弾性層を容易に形成することもできる。 The heating temperature at which the rubber composition is cured is preferably 100 ° C. or higher and 500 ° C. or lower, and more preferably 120 ° C. or higher and 300 ° C. or lower in the case of the addition-curing type mirable conductive silicone rubber composition. The heating time is preferably several seconds or more and 1 hour or less, and more preferably 10 seconds or more and 35 minutes or less. In the case of the addition-curable liquid conductive silicone rubber composition, the heating temperature is preferably 100 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, and more preferably 110 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. The heating time is preferably 5 minutes or more and 5 hours or less, and more preferably 5 minutes or more and 30 minutes or less. Further, if necessary, secondary vulcanization may be carried out. In the case of the addition-curing type mirabable conductive silicone rubber composition, for example, curing conditions of about 1 hour or more and 20 hours or less at 100 ° C. or higher and 200 ° C. or lower are selected. Further, in the case of the addition-curing type liquid conductive silicone rubber composition, for example, curing conditions of about 2 hours or more and 70 hours or less at 120 ° C. or higher and 250 ° C. or lower are selected. Further, the rubber composition can be easily foamed and cured by a known method to easily form a sponge-like elastic layer having bubbles.
弾性層18の厚さは特に限定されず、0.1mm以上6mm以下であることが好ましく、0.7mm以上4mm以下であることがより好ましい。なお、本明細書における厚さは、現像ローラ10の長手方向Yに垂直な方向の厚さを示す。
The thickness of the
弾性層18の外径は特に限定されず、例えば6mm以上25mm以下であることが好ましく、7mm以上21mmであることがより好ましい。
The outer diameter of the
弾性層18の外周面には、被覆層との接着性向上等の目的で、プライマー処理、コロナ処理、プラズマ処理、エキシマ処理、UV処理、イトロ処理、フレーム処理等の表面処理が施されていてよい。
The outer peripheral surface of the
弾性層18の形成方法は特に限定されない。例えば、弾性層18は、シリコーンゴム組成物の押出成形、LIMS成形等の方法で形成されてよい。また、弾性層18は、中空基材11上に形成された弾性体(シリコーンゴム組成物の硬化物)の研削及び研磨等によって形成してもよい。
The method of forming the
(その他の構成)
本発明の現像ローラ10は、図5に示すように、弾性層18の外周にさらに被覆層19が設けられていてもよい。被覆層19は、弾性層18、又は、所望により形成されたプライマー層の外周面に、被覆層用樹脂組成物を塗工し、次いで、塗工された被覆層用樹脂組成物を加熱硬化させて形成される。被覆層19はウレタン樹脂からなることが好ましい。ウレタン樹脂は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との重合体であることが好ましい。
(Other configurations)
As shown in FIG. 5, the developing
被覆層19の厚さは特に限定されず、例えば13μm以上であることが好ましく、17μm以上であることがより好ましい。被覆層19を厚くすることで、摩耗、破損等の劣化がより顕著に抑制され、一層高い耐久性が得られる傾向がある。また、被覆層19の厚さは、例えば100μm以下であることが好ましく、50μm以下であることがより好ましい。
The thickness of the
[実施例1]
以下のようにして、中空シャフトを作製し、中空シャフトの外周に弾性層を形成して、現像ローラを作製した。
(中空シャフト)
−中空基材の作製−
外径18mm、厚さ1mm、軸線方向の長さ235mmの円筒状を成し、内径16mm(公差:本体部の外径に対して、JIS B0401(1986)における「しばりばめ」の軸の公差域クラス「P6」)の内径拡径領域(軸線方向の長さ12mm)を両端部に形成した中空基材をアルミニウムで作製した。
[Example 1]
A hollow shaft was produced as follows, and an elastic layer was formed on the outer periphery of the hollow shaft to produce a developing roller.
(Hollow shaft)
-Preparation of hollow base material-
It has a cylindrical shape with an outer diameter of 18 mm, a thickness of 1 mm, and a length of 235 mm in the axial direction, and has an inner diameter of 16 mm. A hollow base material having an inner diameter expanded region (length in the axial direction of 12 mm) formed at both ends of the region class “P6”) was made of aluminum.
−軸部材の作製−
外径16mm、軸線方向の長さ19mmの本体部と、外径18mm、厚さ1mmのフランジ部と、外径7.5mm、軸線方向の長さ23mmの軸体とを有する軸部材を、アルミニウムを用いて金型により一体成形で軸部材を作製した。
-Manufacturing of shaft member-
A shaft member having a main body portion having an outer diameter of 16 mm and a length of 19 mm in the axial direction, a flange portion having an outer diameter of 18 mm and a thickness of 1 mm, and a shaft body having an outer diameter of 7.5 mm and a length of 23 mm in the axial direction is made of aluminum. A shaft member was manufactured by integral molding with a mold using the above.
最後に、軸部材の本体部を中空基材に挿入し、溶接により固定して中空シャフトを完成させた。 Finally, the main body of the shaft member was inserted into the hollow base material and fixed by welding to complete the hollow shaft.
(プライマー層の形成)
このようにして作製した中空シャフトをエタノールで洗浄し、その表面にシリコーン系プライマー(商品名「プライマーNo.16」、信越化学工業株式会社製)を塗布した。プライマー処理した中空シャフトを、ギヤオーブンを用いて、150℃の温度にて10分焼成処理した後、常温にて30分以上冷却し、中空基材の表面にプライマー層を形成した。
(Formation of primer layer)
The hollow shaft thus produced was washed with ethanol, and a silicone-based primer (trade name "Primer No. 16", manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied to the surface thereof. The primer-treated hollow shaft was fired at a temperature of 150 ° C. for 10 minutes using a gear oven, and then cooled at room temperature for 30 minutes or more to form a primer layer on the surface of the hollow substrate.
(弾性層の形成)
次いで、弾性層を形成するためのシリコーンゴム組成物を次のように調製した。
両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度300)100質量部、BET比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(商品名「R−972」、日本アエロジル株式会社製)1質量部、平均粒子径6μm、嵩密度が0.25g/cm3である珪藻土(商品名「オプライトW−3005S」、中央シリカ株式会社製)40質量部、及び、アセチレンブラック(商品名「デンカブラックHS−100」、デンカ株式会社製)5質量部、をプラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌した後、3本ロールに1回通した。これを再度プラネタリーミキサーに戻し、両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度17、Si−H量0.0060mol/g)2.1質量部、エチニルシクロヘキサノール0.1質量部、白金系触媒(Pt濃度1質量%)0.1質量部を添加し、30分撹拌脱泡混練して、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
(Formation of elastic layer)
Next, a silicone rubber composition for forming an elastic layer was prepared as follows.
Hydrophobicized fumed silica (trade name "R-972") having 100 parts by mass of dimethylpolysiloxane (polymerization degree 300) with both ends sealed with a dimethylvinylsiloxy group and a BET specific surface area of 110 m 2 / g. Japan Aerosil Co., Ltd.) 1 part by mass, average particle diameter 6 μm, bulk density 0.25 g / cm 3 diatomaceous soil (trade name "Opreite W-3005S", manufactured by Chuo Silica Co., Ltd.) 40 parts by mass, and
調製した付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を、金型を用いて射出成形し、軸体の外周面上にゴム材料からなる弾性体を成形した。射出成形では、付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を120℃で10分間加熱して硬化させ、200℃4時間の2次加硫を行い厚さ(外径20mm)の弾性層を成形した。 The prepared addition-curable liquid conductive silicone rubber composition was injection-molded using a mold to form an elastic body made of a rubber material on the outer peripheral surface of the shaft body. In injection molding, an addition-curable liquid conductive silicone rubber composition was heated at 120 ° C. for 10 minutes to be cured, and secondary vulcanization was performed at 200 ° C. for 4 hours to form an elastic layer having a thickness (outer diameter of 20 mm). ..
(被覆層の形成)
次いで、被覆層を形成するための樹脂組成物を次のように調製した。
なお、被覆層用樹脂組成物における、(a)ポリオール、(b)イソシアネートの合計含有量、(c)表面粗さ材、及び(d)イオン導電材の含有量(質量部)を以下に示す。
(Formation of coating layer)
Next, a resin composition for forming a coating layer was prepared as follows.
The contents (parts by mass) of (a) polyol, (b) isocyanate, (c) surface roughness material, and (d) ionic conductive material in the resin composition for coating layer are shown below. ..
−被覆層用樹脂組成物−
(a)ポリエステルポリオール 28質量部
(b)ヘキサメチレンジイソシアネート(商品名「デュラネートTPA−100」、旭化成株式会社製) 14質量部
(c)表面粗さ材(シリカ)(商品名「ACEMATT412」、エボニックジャパン株式会社製) 3質量部
(d)カーボンブラック(商品名「トーカブラック#5500」、東海カーボン社製)
5質量部
-Resin composition for coating layer-
(A) 28 parts by mass of polyester polyol (b) Hexamethylene diisocyanate (trade name "Duranate TPA-100", manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) 14 parts by mass (c) Surface roughness material (silica) (trade name "ACEMATT412", Ebony (Made by Japan Co., Ltd.) 3 parts by mass (d) Carbon black (Product name "Toka Black # 5500", manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.)
5 parts by mass
上記被覆層用樹脂組成物を弾性層の外周面にスプレーコーティング法によって塗布し、160℃で30分間加熱して、層厚22μmの被覆層を形成した。 The resin composition for a coating layer was applied to the outer peripheral surface of the elastic layer by a spray coating method and heated at 160 ° C. for 30 minutes to form a coating layer having a layer thickness of 22 μm.
[参考例]
7.5φmmの中実シャフトに6.25mm厚の弾性層を設けた以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作成した。
[Reference example]
A developing roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that an elastic layer having a thickness of 6.25 mm was provided on a solid shaft having a thickness of 7.5 φ mm.
[評価]
上記実施例1及び参考例について、ローラをブラザー工業製プリンタのトナーカートリッジTN−62Jに取り付けた。そのカートリッジを、ローラを回転させる機構がついたガラ回し機にセットした。ギア駆動入力部を回転させて、ローラを加速条件として550rpmで回転させた時、トナーシールと接触するエリアの表面温度を日本アビオニクス社製のInfReC R550Pを用いて測定した。測定機の条件として放射率は0.95とした。
測定結果を図6に示す。
[evaluation]
For Examples 1 and Reference, the rollers were attached to the toner cartridge TN-62J of a Brother Industries printer. The cartridge was set in a rattling machine equipped with a mechanism to rotate the rollers. When the gear drive input unit was rotated and the roller was rotated at 550 rpm as an acceleration condition, the surface temperature of the area in contact with the toner seal was measured using InfReC R550P manufactured by Nippon Avionics Co., Ltd. The emissivity was 0.95 as a condition of the measuring machine.
The measurement results are shown in FIG.
図6に示すように、本発明の現像ローラは、3600秒後に35℃程度までしか上昇しなかったのに対し、参考例は、43℃程度まで上昇した。すなわち、本発明の現像ローラは、トナーシールとの摩擦熱を良好に逃がせることがわかった。 As shown in FIG. 6, the developing roller of the present invention rose only to about 35 ° C. after 3600 seconds, whereas the reference example rose to about 43 ° C. That is, it was found that the developing roller of the present invention can satisfactorily release the frictional heat with the toner seal.
10 現像ローラ
11、21 中空基材
13 軸部材
14 軸体
15 本体部
16 フランジ部
17 中空シャフト
18 弾性層
19 被覆層
21a 凹部
22a 凸部
30 トナーシール
10 Developing
Claims (7)
前記軸部材が、前記中空基材の内空に挿入される本体部と、軸中心に設けられた軸体とを有し、
前記本体部及び前記軸体が、いずれも第2の金属からなる現像ローラ。 Development including a hollow base material made of a first metal, a hollow shaft having a pair of shaft members fixed to both ends in the longitudinal direction of the hollow base material, and an elastic layer provided on the outer periphery of the hollow base material. Laura,
The shaft member has a main body portion inserted into the inner space of the hollow base material and a shaft body provided at the center of the shaft.
A developing roller in which the main body and the shaft are both made of a second metal.
前記第2の金属が、アルミニウム又は鉄である請求項1から3いずれか1項記載の現像ローラ。 The developing roller according to any one of claims 1 to 3, wherein the first metal is aluminum and the second metal is aluminum or iron.
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