JP3122743B2 - Transfer roller and method of manufacturing the same - Google Patents

Transfer roller and method of manufacturing the same

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JP3122743B2
JP3122743B2 JP04301155A JP30115592A JP3122743B2 JP 3122743 B2 JP3122743 B2 JP 3122743B2 JP 04301155 A JP04301155 A JP 04301155A JP 30115592 A JP30115592 A JP 30115592A JP 3122743 B2 JP3122743 B2 JP 3122743B2
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transfer roller
toner
roller
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fluororesin
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元重 阪部
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【従来の技術】電子写真方式を利用した複写機等におい
て、感光体ドラムなどに形成されたトナー像を用紙など
に転写する方式には、コロナチャージャを用いるコロナ
転写方式、弾性体層を有する転写ローラで転写すべき用
紙などをトナー像の担持体に力学的に押圧し、あるいは
バイアス電圧を印加して押圧する転写ローラ方式などが
実用化されている。転写ローラ方式に使用する転写ロー
ラは、通常、芯金と、その周りに巻付けられた弾性体層
と、さらに必要に応じ弾性体層の表面を覆う表面コーテ
ィング層とから構成されている。最近、転写ローラ方式
の技術が向上し、この転写ローラについても、特開平3
−154086号公報、特開平3−202885号公
報、特開平4−163097号公報および特開平4−2
08973号公報に各種の提案がなされている。
2. Description of the Related Art In a copying machine or the like utilizing an electrophotographic system, a method of transferring a toner image formed on a photosensitive drum or the like to paper or the like includes a corona transfer method using a corona charger, and a transfer method having an elastic layer. A transfer roller system in which paper to be transferred by a roller is mechanically pressed against a toner image carrier, or a bias voltage is applied and pressed, has been put to practical use. The transfer roller used in the transfer roller system generally includes a metal core, an elastic layer wound around the core, and a surface coating layer that covers the surface of the elastic layer if necessary. Recently, the technology of the transfer roller system has been improved.
JP-A-154086, JP-A-3-202885, JP-A-4-16397, and JP-A-4-2
Various proposals have been made in Japanese Patent Publication No. 08973.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】ところで、転写ローラ
方式においては、かねてから転写ローラを構成する高分
子発泡体などからから微量の汚染物質、たとえばシロキ
サンや可塑剤が滲出して感光ドラムの表面を汚染し、劣
化させるという問題、転写ローラにトナーが付着して用
紙を汚すという問題などがあった。本発明は、転写ロー
ラ方式のこれらの問題、すなわち感光ドラムを汚染せ
ず、トナーが付着しない転写ローラを研究し、完成させ
たものである。
By the way, in the transfer roller system, a small amount of contaminants, for example, siloxane or a plasticizer, ooze out from the polymer foam or the like constituting the transfer roller, and contaminate the surface of the photosensitive drum. However, there is a problem of deterioration, and a problem that toner adheres to the transfer roller and soils the paper. The present invention has been completed by studying these problems of the transfer roller system, that is, a transfer roller that does not contaminate the photosensitive drum and adheres no toner.

【0003】[0003]

【課題を解決するための手段】本発明は、芯金の周りに
発泡弾性体を巻付けて構成した電子写真装置に使用する
転写ローラにおいて、ローラ表面の表面粗さが使用する
トナーの平均粒径よりも大きく、かつ、ローラ表面が、
フッ素樹脂またはシリコーン樹脂により微細な斑状に部
分的にコーティングされている、すなわち表面粗さの山
部に多くの樹脂が付着し、谷部には付着していないか、
付着していてもごく少量であること、を特徴とする転写
ローラを提供する。また、芯金の周りに発泡剤を含む弾
性体を巻付けたものを、金型の中で平均泡径が使用する
トナーの平均径を下回らない大きさに発泡させ、金型か
ら取出して外周面に形成されたスキン層を削除して表面
粗さを使用するトナの平均粒径を下回らない大きさに形
成し、かつ、ローラ表面をフッ素樹脂またはシリコーン
樹脂により微細な斑状に部分的に覆う程度にコーティン
グする、すなわち表面粗さの山部に多くの樹脂を付着さ
せ、谷部には付着していないか、付着していてもごく少
量にとどめること、を特徴とする転写ローラの製作方法
を提供する。フッ素樹脂またはシリコーン樹脂をコーテ
ィングするにはスプレーコーティングが好適である。
According to the present invention, there is provided a transfer roller for use in an electrophotographic apparatus constituted by winding a foamed elastic body around a cored bar. Larger than the diameter and the roller surface is
It is partially coated in a fine patch by fluororesin or silicone resin, that is, many resins adhere to the peaks of the surface roughness, and do not adhere to the valleys,
Provided is a transfer roller characterized in that the amount is small even if it adheres. An elastic body containing a foaming agent wrapped around a core is foamed in a mold so that the average bubble diameter does not fall below the average diameter of the toner to be used. By removing the skin layer formed on the surface, the surface roughness is formed to a size not less than the average particle size of the toner used, and the roller surface is partially covered with fluororesin or silicone resin in fine patches. A method of manufacturing a transfer roller, characterized in that a large amount of resin is adhered to the peaks of the surface roughness, and a small amount of the resin is not adhered to the valleys even if it is adhered. I will provide a. Spray coating is suitable for coating a fluororesin or a silicone resin.

【0004】[0004]

【実施態様と作用】本発明者は、前記の課題を解決する
ための研究において、従来考えられていたのと全く異な
る意外な事実を見出だした。すなわち、従来は、たとえ
ば、特開平3−154086号公報、特開平3−202
885号公報や特開平4−208973号公報に記載の
転写ローラなどの様に、転写ローラにトナーが付着して
感光ドラムを汚染し、トナーのクリーニングを困難にす
るのを防ぐ目的で、もっぱら、表面粗さをトナーよりも
細いものにしている。そして、その表面には導電性を調
節したり、用紙の離脱を容易にするために、必要に応じ
て均一な樹脂コーティング層を設けている。ところが、
研究の結果、必ずしも転写ローラの表面粗さが小さいほ
ど、あるいは、表面の樹脂層が均一にコーティングされ
ている方がよいとはいえないことを見出だした。この事
実をもとに、本発明の転写ローラは、芯金の周りに発泡
弾性体を巻付けて構成した、電子写真装置に使用する公
知の転写ローラのミクロ的な表面形状と構成とを改良す
ることによって、転写ローラから微量の汚染物質が滲出
して感光ドラムが汚染されて劣化し、またトナーの付着
を防止するものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present inventor has found, in a study for solving the above-mentioned problem, a surprising fact completely different from those conventionally considered. That is, conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
For the purpose of preventing the toner from adhering to the transfer roller and contaminating the photosensitive drum and making it difficult to clean the toner, as in the transfer roller described in JP-A-88585 and JP-A-4-208973, The surface roughness is finer than the toner. In addition, a uniform resin coating layer is provided on the surface as necessary in order to adjust the conductivity and facilitate the separation of the paper. However,
As a result of research, they have found that it is not always better to make the surface roughness of the transfer roller smaller or to coat the resin layer on the surface uniformly. Based on this fact, the transfer roller of the present invention improves the microscopic surface shape and configuration of a known transfer roller used in an electrophotographic apparatus, which is configured by winding a foamed elastic body around a cored bar. By doing so, a very small amount of contaminants ooze out of the transfer roller, thereby contaminating and deteriorating the photosensitive drum and preventing toner from adhering.

【0005】本発明の転写ローラおよび転写ローラの製
作方法を詳しく説明する。まず、未発泡のエラストマ
ー、たとえばシリコーンゴムやウレタンゴムなどに、導
電性や硬度を調節するためのフィラー、たとえばカーボ
ンブラックや金属酸化物などと、所要の発泡剤、加硫剤
などとを添加し混練した発泡弾性体の素材を、たとえば
押出機で押し出し、これとクロスヘッドに送られる芯金
の周囲に巻き付ける。発泡弾性体の素材を巻き付けた芯
金を金型にセットして加熱し、発泡させるとともに芯金
に固着させる。本発明においては、得られる発泡弾性体
の硬度や導電性の他に、平均泡径が、使用するトナーの
平均粒径よりも小さくならないように発泡剤の量や、発
泡条件を調整することが重要である。発泡させたローラ
は金型から取り外し、通常は、表面に形成されている無
発泡または発泡の少ないスキン層を削除して発泡層を露
出させる。なお、製造方法や条件によって、発泡させた
ローラの表面粗度が使用するトナーの平均粒径よりも大
きい場合には、表面を削除しなくともよいことがある。
The transfer roller and the method of manufacturing the transfer roller of the present invention will be described in detail. First, a filler for adjusting conductivity and hardness, for example, carbon black or metal oxide, and a necessary blowing agent, vulcanizing agent, etc. are added to an unfoamed elastomer, for example, silicone rubber or urethane rubber. The kneaded foamed elastic material is extruded, for example, by an extruder and wound around a cored bar fed to the extruder and a crosshead. A metal core wound with a foamed elastic material is set in a mold, heated, foamed, and fixed to the metal core. In the present invention, in addition to the hardness and conductivity of the obtained foamed elastic body, the amount of the foaming agent and the foaming conditions can be adjusted so that the average bubble diameter does not become smaller than the average particle diameter of the toner used. is important. The foamed roller is removed from the mold, and the non-foamed or low-foamed skin layer formed on the surface is usually removed to expose the foamed layer. If the surface roughness of the foamed roller is larger than the average particle diameter of the toner used, depending on the manufacturing method and conditions, it may not be necessary to delete the surface.

【0006】この様にして、表面粗さが使用するトナー
の平均粒径よりも大きなローラを製作する。このローラ
の表面に、さらにフッ素樹脂またはシリコーン樹脂(以
下、「フッ素樹脂など」と略称する)コーティングを、
微細な斑状に部分的に施す。このフッ素樹脂などには、
導電性をもたせるためにカーボンなどの導電性物質を添
加しておくことが多い。本発明においては、ローラ表面
が均一にフッ素樹脂などに覆われていることは好ましい
ことではない。フッ素樹脂などがローラ表面に微細な斑
状に部分的に付着している必要がある。ここに微細の範
囲は、サブミクロンから数百ミクロンのオーダである。
斑状とは、斑点状、海島状、網目状、すだれ状などいず
れでもよく、規則的であると不規則的であるとを問わな
い。部分的にコーティングされているの意味は、コーテ
ィングされている部分と、されていない部分とが相互に
広い面積にまとまって分かれているのではなく、両者が
互いに微細に入交って分布しているいる状態を意味す
る。好ましいコーティングの態様は、ローラ表面の山部
に樹脂が多く付着し、谷部には付着していないか、付着
していてもごく少量にすることである。
In this way, a roller having a surface roughness larger than the average particle size of the toner to be used is manufactured. The surface of this roller is further coated with a fluororesin or silicone resin (hereinafter abbreviated as “fluorine resin or the like”),
Partially applied to fine patches. In this fluororesin, etc.,
A conductive substance such as carbon is often added in order to impart conductivity. In the present invention, it is not preferable that the roller surface is uniformly covered with a fluororesin or the like. It is necessary that fluororesin or the like is partially adhered to the roller surface in a fine patch. The fine range here is on the order of sub-microns to hundreds of microns.
The mottled shape may be any of a mottled shape, a sea-island shape, a mesh shape, a blind shape, etc., and it does not matter whether it is regular or irregular. Partially coated means that the coated part and the uncoated part are not separated from each other in a large area, but they are finely intermingled and distributed. It means being in a state. A preferred embodiment of the coating is that a large amount of the resin adheres to the peaks on the roller surface and does not adhere to the valleys, or even a small amount of the resin adheres to the valleys.

【0007】コーティングは、繊維状導電性物質を含ん
だ樹脂を適当な溶媒に分散した状態で、ロールコーター
による転写する方法、グラビアコーター、スクリーンコ
ーター、リバースロールコーターなどを使用する方法、
またはスプレーなどを使用して実施することができ、と
くに限定されないが、本発明ではコーティング量を少な
く規制する必要があるので、スプレー法を使用すること
が好ましい。この様なコーティング方法を用い、樹脂の
特性やローラの表面状態に合わせた然るべき少量の樹脂
をコーティングし、ローラ表面の山部に樹脂が多く付着
し、谷部には付着していないか、付着していてもごく少
量にすることができる。
[0007] Coating is carried out by a method of transferring a resin containing a fibrous conductive material in an appropriate solvent and transferring the resin with a roll coater, a method using a gravure coater, a screen coater, a reverse roll coater, or the like;
Alternatively, it can be carried out by using a spray or the like, and is not particularly limited. However, in the present invention, it is necessary to regulate the coating amount to be small, and therefore, it is preferable to use a spray method. Using such a coating method, apply a small amount of resin according to the characteristics of the resin and the surface condition of the roller.A large amount of resin adheres to the peaks on the roller surface, and whether or not it adheres to the valleys. Even if you do, it can be reduced to a very small amount.

【0008】[0008]

【発明の効果】本発明の転写ローラは、転写ローラ表面
からの汚染物質を滲出が極めて少ないので、感光ドラム
の表面汚染を最小限にすることができる。これに加え
て、離脱しやすいトナーの付着がないので、感光ドラム
のクリーニングが容易、もしくは不要である。この理由
は、転写ローラの表面粗さがトナー粒径よりも大きく、
かつ、表面の谷部にはフッ素樹脂などがコーティングさ
れていないので、少量のトナーが谷部に入込んで固着
し、汚染物質が気泡を伝わって滲出するのを防止するも
のと考えられる。さらにフッ素樹脂などがコーティング
されている山部やトナーの上にはトナーが付着し難いの
で、感光ドラムのクリーニングの必要性が小さくなるも
のと考えられる。
According to the transfer roller of the present invention, the contamination of the contaminants from the transfer roller surface is extremely small, so that the surface contamination of the photosensitive drum can be minimized. In addition, since there is no toner that easily separates, cleaning of the photosensitive drum is easy or unnecessary. The reason is that the surface roughness of the transfer roller is larger than the toner particle size,
In addition, since the valleys on the surface are not coated with a fluororesin or the like, it is considered that a small amount of toner enters the valleys and is fixed, thereby preventing contaminants from escaping through air bubbles. Further, it is considered that the toner does not easily adhere to the hills or the toner coated with a fluororesin or the like, so that the necessity of cleaning the photosensitive drum is reduced.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/16 103 F16C 13/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G03G 15/16 103 F16C 13/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】芯金の周りに発泡弾性体を巻付けて構成し
た電子写真装置に使用する転写ローラにおいて、ローラ
表面の表面粗さが使用するトナーの平均粒径よりも大き
く、かつ、ローラ表面が、フッ素樹脂またはシリコーン
樹脂により微細な斑状に部分的にコーティングされてい
る、すなわち表面粗さの山部に多くの樹脂が付着し、谷
部には付着していないか、付着していてもごく少量であ
ること、を特徴とする転写ローラ。
1. A transfer roller for use in an electrophotographic apparatus comprising a foamed elastic material wound around a cored bar, wherein the surface roughness of the roller surface is larger than the average particle size of the toner used, and The surface is partially coated with fluororesin or silicone resin in the form of fine patches, that is, many resins adhere to the peaks of the surface roughness, and do not adhere or adhere to the valleys. A transfer roller characterized in that the transfer roller is very small.
【請求項2】芯金の周りに発泡剤を含む弾性体を巻付け
たものを、金型の中で平均泡径が使用するトナーの平均
径を下回らない大きさに発泡させ、金型から取出して外
周面に形成されたスキン層を削除して表面粗さを使用す
るトナの平均粒径を下回らない大きさに形成し、かつ、
ローラ表面をフッ素樹脂またはシリコーン樹脂により微
細な斑状に部分的に覆う程度にコーティングする、すな
わち表面粗さの山部に多くの樹脂を付着させ、谷部には
付着していないか、付着していてもごく少量にとどめる
こと、を特徴とする転写ローラの製作方法。
2. An elastic body containing a foaming agent wound around a cored bar is foamed in a mold so that the average bubble diameter is not smaller than the average diameter of the toner to be used. Remove and remove the skin layer formed on the outer peripheral surface to form a size not less than the average particle size of the toner using the surface roughness, and,
The roller surface is coated with fluororesin or silicone resin so that it is partially covered in fine patches, i.e., a large amount of resin adheres to the peaks of the surface roughness, and there is no or no adhesion to the valleys. A method for producing a transfer roller, characterized in that the transfer roller is kept in a very small amount.
【請求項3】請求項2に記載のコーティングにスプレー
コーティングを使用すること、を特徴とする請求項2に
記載の転写ローラの製作方法。
3. The method according to claim 2, wherein spray coating is used for the coating according to claim 2.
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