JP3724180B2

JP3724180B2 - Conductive elastic roll

Info

Publication number: JP3724180B2
Application number: JP8479398A
Authority: JP
Inventors: 幸男大山; 二朗岩代; 洋介今井
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2018-03-30
Also published as: JPH11282247A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザービームプリンター（ＬＢＰ），複写機（ＰＰＣ）等の内部で用いられる導電性弾性ロールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機等に用いられる現像装置には、図６に示すように、トナー５０を収容し開口部を有するトナーホッパー５１と、このトナーホッパー５１の開口部付近に配置されトナー５０が担持される現像ロール５２（芯金の外周部に単層のシリコーンゴムからなる弾性ゴム層を設けたもの）と、この現像ロール５２と対峙する感光ドラム５３と、上記現像ロール５２の外周面にトナーホッパー５１内のトナー５０を供給できるように現像ロール５２と接触状態でトナーホッパー５１内に配置されるトナー供給ロール５４（芯金の外周部にスポンジ材料からなる弾性層を設けたもの）と、現像ロール５２の外周面に圧接されトナー５０の帯電，現像ロール５２上のトナー層の厚みを制御する層規制ブレード５５とが設けられている。
【０００３】
そして、現像を行うためには、まず、トナー供給ロール５４によりトナー５０を現像ロール５２の外周面に供給する。ついで、現像ロール５２の外周面と層規制ブレード５５との摩擦によりトナー５０を帯電させ、かつ現像ロール５２の外周面に均一なトナー層を形成する。つぎに、現像ロール５２と感光ドラム５３との間にバイアスを印可することにより現像ロール５２上のトナー５０を感光ドラム５３に移動させて、感光ドラム５３上にトナー像を形成する。
【０００４】
このような現像が行われるためには、トナー５０を帯電させ、電気的な力に作用しうる状態にしておく必要がある。そのために、上記トナー供給ロール５４および層規制ブレード５５のそれぞれに適宜バイアスを印可したり、現像ロール５２への押しつけ力を付加することにより摩擦を発生させたりして、トナー５０の帯電を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トナー５０が現像ロール５２表面でトナー供給ロール５４および層規制ブレード５５により強く押しつけられると、トナー５０自体やトナーに含有される充填剤（ワックス剤等）等が現像ロール５２表面に固着するフィルミングという現象が発生する。
【０００６】
フィルミングが発生すると、たとえば、画像上の白抜け（トナー５０が付着するべき部分にトナー５０が付着せず白くなる現象）や、かぶり（トナー５０が付着してはならない部分にトナー５０が付着する現象）等の画像劣化を招く。
【０００７】
フィルミングは、現像ロール５２のみではなく、転写ロール，帯電ロール等のトナーに接するロールにも発生する。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、フィルミングの発生を抑えることのできる導電性弾性ロールの提供をその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の導電性弾性ロールは、最外層に弾性ゴム層を有する導電性弾性ロールであって、上記弾性ゴム層の表面に、多数の微小亀裂が形成され、各微小亀裂の長さが０．１〜１２０μｍ、各微小亀裂の深さが０．１〜２５μｍ、上記弾性ゴム層の表面での隣り合う微小亀裂間の距離が０．３〜６０μｍであるという構成をとる。
【００１０】
すなわち、本発明者らは、フィルミングの発生を抑える導電性弾性ロールについて、一連の研究を重ねた。この研究の過程で、導電性弾性ロールの表面を構成する材料の検討が行われた。例えば、離型性の観点ではシリコーンゴム，フロロシリコーンゴム，フッ素樹脂が良好であるが、シリコーンゴム，フロロシリコーンゴムは耐摩耗性が劣り、フッ素樹脂は硬度が硬く、ロールの柔軟性が確保できない。そこで、離型性，耐摩耗性，低硬度特性の両立を目指してさらに一連の研究を重ねた。その結果、導電性弾性ロールの弾性ゴム層の表面に、多数の微小亀裂を形成し、各微小亀裂の長さを０．１〜１２０μｍ、各微小亀裂の深さを０．１〜２５μｍ、上記弾性ゴム層の表面での隣り合う微小亀裂間の距離を０．３〜６０μｍにすれば、所期の目的を達成できることを見いだし、本発明に到達した。なお、本発明において、導電性弾性ロールとは、現像ロールだけでなく、転写ロール，帯電ロール等のトナーに接する各種のロールも含まれる。
【００１１】
特に、上記微小亀裂の長さが０．２〜１００μｍである場合には、フィルミングの発生をより確実に抑えることができることを突き止めた。
【００１２】
また、特に、上記微小亀裂の深さが０．２〜２０μｍ，隣り合う微小亀裂間の距離が０．５〜５０μｍである場合にも、フィルミングの発生をより確実に抑えることができることを突き止めた。
【００１３】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００１４】
図１は、本発明の導電性弾性ロールの一実施の形態を示している。この実施の形態では、導電性弾性ロールの例として、現像ロールについて説明する。この現像ロール１は、芯金２と、この芯金２の外周部に装着されたベースゴム層３（弾性ゴム層）と、このベースゴム層３の外周部に塗布されたコーティング層４（弾性ゴム層）とからなっている。このコーティング層４は、内側の下層４ａと、外側の表層４ｂとの２層からなり、この表層４ｂの表面に多数の微小亀裂が形成されている。
【００１５】
上記現像ロール１の要部の寸法は、芯金２の直径が１０ｍｍ，ベースゴム層３の厚みが２．８４ｍｍ，下層４ａの厚みが３０μｍ，表層４ｂの厚みが５０μｍとなっている。また、上記各微小亀裂は、方向が様々で、直線形状のものや多角形形状のものがあり、また、表層４ｂの表面で隣り合う微小亀裂同士がその深さ方向で（例えば、最深部等で）接続しているものもあれば、接続していないものもある。また、上記各微小亀裂は、長さが０．２〜１００μｍ，深さが０．２〜２０μｍ，表層４ｂの表面での隣り合う微小亀裂間の距離が０．５〜５０μｍの範囲内にある。
【００１６】
上記現像ロール１は、つぎのようにして製造される。すなわち、まず、芯金２を準備し、この芯金２を下蓋を外嵌した円筒金型内に配置する。ついで、芯金２と金型の空隙にベースゴム層３形成材料を注型したのち、上蓋を外嵌する。ついで、円筒金型を加熱加硫しベースゴム層３を形成する。この加硫成形後、金型から成形品（ベースロール）を抜き取る。つぎに、このベースロール表面に、ディッピング法等により下層４ａ形成材料を塗布する。この塗布後、所定の条件で加硫成形する。このようにしてベースゴム層３表面に下層４ａを形成する。さらに、この下層４ａの表面に、ディッピング法等により表層４ｂ形成材料を塗布する。この塗布後、所定の条件で加硫成形して表層４ｂを形成する。最後に、表層４ｂの表面に多数の微小亀裂を形成する。なお、上記下層４ａは必ずしも設ける必要はない。
【００１７】
上記各微小亀裂は、たとえば、図２および図３に示す亀裂形成治具を用いて形成される。この亀裂形成治具は、カットローラー１０と、駆動ローラー１１と、送りローラー１２とからなっている。これら３つのローラー１０，１１，１２は、互いに平行で間隔をあけ、Ａ方向から見るとそれぞれが三角形の頂点に位置しているように配置されている。また、亀裂形成治具は、この亀裂形成治具全体を加熱することができる加熱装置（図示せず）内に配置されている。
【００１８】
上記カットローラー１０は、ローラー本体１０ａと、このローラー本体１０ａの両端部のそれぞれから突出している軸体１０ｂとからなっている。このカットローラー１０の全長は１９０ｍｍ、ローラー本体１０ａの長さは１５０ｍｍ、その直径は４０ｍｍである。また、ローラー本体１０ａの表面には、２５０本のカット歯１３が突設されている。これらカット歯１３はそれぞれ、図４に示すように、くさび型をしており、その突出高さは、０．１ｍｍである。カット歯１３の方向は、図２に示すように、軸方向に５０ｍｍづつの範囲でそれぞれ軸方向，斜め方向（軸方向と左回りに４５°の角度をなす方向），周方向となっている。カット歯１３間の距離は、軸方向に５〜１０ｍｍピッチ、周方向に１５°ピッチとなっている。いる。また、駆動ローラー１１および送りローラー１２には、モーター（図示せず）が取り付けられている。
【００１９】
そして、上記各微小亀裂は、つぎのようにして形成される。すなわち、まず、微小亀裂が形成されるべき上記現像ロール１を駆動ローラー１１および送りローラー１２と平行になるように、これらローラー１１，１２上に載置する。ついで、軸体１０ｂにおもり１４を取り付けたカットローラー１０を現像ロール１上に当接する。上記両おもり１４は、現像ロール１に荷重をかけるためのものである。つぎに、上記モーターに電流を流し、駆動ローラー１１および送りローラー１２を回転させる。駆動ローラー１１の回転により、現像ロール１およびカットローラー１０が回転するとともに、送りローラー１２の回転により、現像ロール１がＢ方向（図２では、右方向）に移動する。こののち、現像ロール１がカットローラー１０下を抜け出ると、カットローラー１０のカット歯１３により現像ロール１の表層４ｂの表面に多数の微小亀裂が形成されている。
【００２０】
この実施の形態の現像ロール１によれば、表層４ｂの表面に長さが０．２〜１００μｍである微小亀裂が多数形成されているため、フィルミングの発生を抑えることができる。その結果、画像劣化を防ぐことができる。
【００２１】
また、転写ロール，帯電ロール等のトナーに接する各種ロールについても、上記多数の微小亀裂やコーティング層４を設けると、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００２２】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００２３】
まず、上記微小亀裂の状態に影響を与える条件について説明する。すなわち、亀裂長さは、現像ロール１の表層４ｂの表面温度に影響され、この表面温度は、上記加熱装置内温度を測定することにより得られる。亀裂深さは、現像ロール１にかけられる荷重（カットローラー荷重）に影響され、カットローラー１０の軸体１０ｂにとりつけられたおもり１４の重さを測定することにより得られる。亀裂間距離（亀裂発生数）は、現像ロール１の回転数および移動速度（送り速度）に影響され、実際に測定することにより得られる。
【００２４】
【実施例１〜１７および比較例１】
ＳＵＭ２０製シャフトに無電解ニッケルメッキ処理を施した芯金を準備し、この芯金を円筒金型にセットしたのち、ベースゴム層形成材料であるシリコーンゴムコンパウンドを注型し、加熱加硫させたのち、脱型してベースロールを得る。このベースロールの外周面に水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）コンパウンド溶液を塗布し、加熱して下層４ａを形成した。ついで、ニトリルゴム（ＮＢＲ）コンパウンド溶液を塗布し、加熱して表層４ｂを形成した。このようにして現像ロール１を得た。なお、表層４ｂのＪＩＳ（Ａ）引裂強さは３５Ｎ／ｍｍであった。実施例１〜１７は、上述した微小亀裂形成の方法により、微小亀裂の状態に影響を与える条件を変えて、現像ロール１の表層４ｂの表面に微小亀裂を形成したものである。比較例１は、現像ロール１の表層４ｂの表面に微小亀裂を形成していないものである。なお、現像ロール１の回転数は一定としている。このようにして得た実施例１〜１７の結果を下記の表１〜４に示す。
【００２５】
【表１】

【００２６】
【表２】

【００２７】
【表３】

【００２８】
【表４】

【００２９】
そして、これら現像ロールについて、それぞれの表面特性を確認するため、画質，離型性（耐フィルミング性），および耐摩耗性の評価を行い、その結果を下記の表５〜８に併せて示した。
【００３０】
〔画質の評価〕
上記現像ロールを実際にレーザービームプリンター（ＬＢＰ）に組付け、その直後の１枚目の画出しを行った。その結果、白抜けやかぶり等が発生することなく画出しされたものを○、白抜けやかぶり等が発生して画出しされたものを×として表記した。上記レーザービームプリンターは、ＯＫＩ製ＬＢＰＭＩＣＬＯＬＩＮＥ４００ｅを使用した。
【００３１】
〔離型性（耐フィルミング性）の評価〕
上記現像ロールの表面における摩擦係数を測定するとともに、現像ロールを実際に上記レーザービームプリンターのカートリッジに取り付けた促進耐久評価および上記レーザービームプリンターに組付けた実機耐久評価を行った。その結果、上記促進耐久評価では、５時間でフィルミングが未発生のものを○、３〜５時間でフィルミングが発生したものを△、３時間以下でフィルミングが発生したものを×として表記した。上記実機耐久評価では、１００００枚でフィルミングが未発生のものを○、５０００〜１００００枚でフィルミングが発生したものを△、５０００枚以下でフィルミングが発生したものを×として表記した。
【００３２】
〔摩擦係数〕
摩擦係数は、図５に示すような、静動摩擦係数計（協和界面科学社製）を用いて測定した。すなわち、現像ロール２１を固定台２２の上にセットし、移動速度０．３ｃｍ／秒、荷重１００ｇの条件下で測定した。なお、図において、２３は触針（幅１０ｍｍ，先端角１０°のくさび形状）、２４は零点調整用天秤、２５はロードセル、２６は荷重（１００ｇ）を示す。
【００３３】
〔耐摩耗性の評価〕
上記現像ロールを実際に上記レーザービームプリンターのカートリッジに取り付けた促進耐久評価および上記レーザービームプリンターに組付けた実機耐久評価を行った。その結果、上記促進耐久評価では、５時間で摩耗キズが未発生のものを○、３〜５時間で摩耗キズが発生したものを△、３時間以下で摩耗キズが発生したものを×として表記した。上記実機耐久評価では、１００００枚で摩耗キズが未発生のものを○、５０００〜１００００枚で摩耗キズが発生したものを△、５０００枚以下で摩耗キズが発生したものを×として表記した。
【００３４】
【表５】

【００３５】
【表６】

【００３６】
【表７】

【００３７】
【表８】

【００３８】
上記表５〜８より、実施例品はすべて、比較例品に比べ、耐フィルミング性および耐摩耗性に優れている。特に、亀裂長さが０．２〜１００μｍで、亀裂深さが０．２〜２０μｍで、かつ、亀裂間距離が０．５〜５０μｍである実施例１〜１１品は、耐フィルミング性および耐摩耗性がより優れている。
【００３９】
なお、上記実施例では、芯金２は、ＳＵＭ２２製シャフトに無電解ニッケルメッキ処理を施したものであったが、金属製であれば特に限定されるものではなく、その形状は、棒状でも中空棒状でもよく、その材質は、アルミニウム等でもよい。
【００４０】
また、ベースゴム層３の材質および製法ならびにコーティング層４の材質および製法も上記実施例に限定されるものではない。たとえば、ベースゴム層３の材質としては、ＳＢＲ，ＩＲ，ＢＲ，ＥＰＤＭ等でもよく、ベースゴム層３の製法としては、割型を用いたインジェクション等でもよい。
【００４１】
また、上記実施例では、コーティング層４は、下層４ａと表層４ｂの２層としたが、これに限定されるものではなく、コーティング層４は形成されなくてもよいし、３層以上形成されてもよい。
【００４２】
また、現像ロール１の要部の寸法も上記実施例に限定されるものではない。また、上記実施の形態では、微小亀裂の方向は様々であったが、これに限定されるものではなく、整列していてもよい。
【００４３】
また、上記各微小亀裂の寸法は、長さが０．２〜１００μｍに設定され、好適には２〜５０μｍに設定されている。また、深さは、０．２〜２０μｍに設定され、好適には２〜１０μｍに設定されている。
【００４４】
また、上記微小亀裂の形成方法は、上記実施の形態に限定されるものではなく、たとえば、表層を加熱膨張させてブラスト処理を行ってもよい。その他、オゾン，紫外線照射等の物理化学的処理や化学的処理を行うことにより、微小亀裂を形成させてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の導電性弾性ロールは、弾性ゴム層の表面に、多数の微小亀裂を形成し、各微小亀裂の長さを０．１〜１２０μｍ、各微小亀裂の深さを０．１〜２５μｍ、上記弾性ゴム層の表面での隣り合う微小亀裂間の距離を０．３〜６０μｍにしているため、フィルミングの発生を抑えることができるという利点を有する。
【００４６】
また、本発明において、微小亀裂の長さが０．２〜１００μｍである場合には、フィルミングの発生をより確実に抑えることができる。
【００４７】
また、本発明において、微小亀裂の深さが０．２〜２０μｍ，隣り合う微小亀裂間の距離が０．５〜５０μｍである場合にも、フィルミングの発生をより確実に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の現像ロールを示す断面図である。
【図２】亀裂形成治具を示す側面図である。
【図３】亀裂形成治具をＡ方向から見た矢視図である。
【図４】カットローラーのカット歯を示す断面図である。
【図５】静動摩擦係数計による摩擦係数の測定状態を示す説明図である。
【図６】一般的な現像装置の説明図である。
【符号の説明】
１現像ロール
２芯金
３ベースゴム層
４コーティング層
４ａ下層
４ｂ表層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a conductive elastic roll used inside a laser beam printer (LBP), a copying machine (PPC) or the like.
[0002]
[Prior art]
Generally, as shown in FIG. 6 , a developing device used in a copying machine or the like has a toner hopper 51 that contains toner 50 and has an opening, and is disposed near the opening of the toner hopper 51 and carries the toner 50. that the developing roller 52 (those provided with the elastic rubber layer made of silicone over Ngomu single layer on the outer periphery of the core metal), and the photosensitive drum 53 to face the developing roller 52, the toner on the outer peripheral surface of the developing roller 52 A toner supply roll 54 (provided with an elastic layer made of a sponge material on the outer periphery of the core metal) disposed in the toner hopper 51 in contact with the developing roll 52 so that the toner 50 in the hopper 51 can be supplied; A layer regulating blade 55 that is pressed against the outer peripheral surface of the developing roll 52 and controls the charging of the toner 50 and the thickness of the toner layer on the developing roll 52 is provided.
[0003]
In order to perform development, first, the toner 50 is supplied to the outer peripheral surface of the developing roll 52 by the toner supply roll 54. Next, the toner 50 is charged by friction between the outer peripheral surface of the developing roll 52 and the layer regulating blade 55, and a uniform toner layer is formed on the outer peripheral surface of the developing roll 52. Next, by applying a bias between the developing roll 52 and the photosensitive drum 53, the toner 50 on the developing roll 52 is moved to the photosensitive drum 53 to form a toner image on the photosensitive drum 53.
[0004]
In order to perform such development, it is necessary to charge the toner 50 so that it can act on an electric force. For this purpose, the toner 50 is charged by appropriately applying a bias to each of the toner supply roll 54 and the layer regulating blade 55 or by generating a friction by applying a pressing force to the developing roll 52. Yes.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the toner 50 is strongly pressed by the toner supply roll 54 and the layer regulating blade 55 on the surface of the developing roll 52, the toner 50 itself or a filler (waxing agent) contained in the toner adheres to the surface of the developing roll 52. A phenomenon called filming occurs.
[0006]
When filming occurs, for example, white spots on the image (a phenomenon in which the toner 50 does not adhere to a portion where the toner 50 should adhere) and fogging (a toner 50 adheres to a portion where the toner 50 should not adhere). Image degradation).
[0007]
Filming occurs not only on the developing roll 52 but also on a roll in contact with toner, such as a transfer roll and a charging roll.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a conductive elastic roll capable of suppressing the occurrence of filming.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the conductive elastic roller of the present invention is a conductive elastic roll having an elastic rubber layer on the outermost layer, the surface of the elastic rubber layer, a large number of microcracks are formed, each 0.1~120μm length of microcracks, the depth of each microcracks 0.1～25Myuemu, the distance between microcracks adjacent the surface of the elastic rubber layer of Ru 0.3~60μm der Take the configuration.
[0010]
That is, the present inventors have repeated a series of studies on a conductive elastic roll that suppresses the occurrence of filming. In the course of this research, materials that make up the surface of the conductive elastic roll were examined. For example, the release of the viewpoint in the silicone over Ngomu, Furoroshiriko over Ngomu, a fluorine resin is good, silicone over Ngomu, Furoroshiriko over Ngomu has poor wear resistance, fluororesin is hard in hardness, flexibility roles It cannot be secured. Therefore, a series of studies were repeated with the aim of achieving both mold release, wear resistance, and low hardness characteristics. As a result, a large number of microcracks are formed on the surface of the elastic rubber layer of the conductive elastic roll, the length of each microcrack is 0.1 to 120 μm, the depth of each microcrack is 0.1 to 25 μm, and It has been found that the intended purpose can be achieved if the distance between adjacent microcracks on the surface of the elastic rubber layer is 0.3 to 60 μm, and the present invention has been achieved. In the present invention, the conductive elastic roll includes not only a developing roll but also various rolls in contact with toner such as a transfer roll and a charging roll.
[0011]
In particular, it was found that the occurrence of filming can be more reliably suppressed when the length of the microcracks is 0.2 to 100 μm.
[0012]
In particular, it has been determined that the occurrence of filming can be more reliably suppressed even when the depth of the microcracks is 0.2 to 20 μm and the distance between adjacent microcracks is 0.5 to 50 μm. It was.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 shows an embodiment of the conductive elastic roll of the present invention. In this embodiment, a developing roll will be described as an example of a conductive elastic roll. The developing roll 1 includes a cored bar 2, a base rubber layer 3 (elastic rubber layer) attached to the outer peripheral part of the cored bar 2, and a coating layer 4 (elasticity) applied to the outer peripheral part of the base rubber layer 3. Rubber layer). The coating layer 4 is composed of two layers of an inner lower layer 4a and an outer surface layer 4b, and a number of microcracks are formed on the surface of the surface layer 4b.
[0015]
The dimensions of the main part of the developing roll 1 are such that the diameter of the core metal 2 is 10 mm, the thickness of the base rubber layer 3 is 2.84 mm, the thickness of the lower layer 4 a is 30 μm, and the thickness of the surface layer 4 b is 50 μm. Each of the micro cracks has various directions and includes a linear shape or a polygonal shape, and adjacent micro cracks on the surface of the surface layer 4b are in the depth direction (for example, the deepest portion). Some are connected, others are not connected. Each of the microcracks has a length of 0.2 to 100 μm, a depth of 0.2 to 20 μm, and a distance between adjacent microcracks on the surface of the surface layer 4b is in the range of 0.5 to 50 μm. .
[0016]
The developing roll 1 is manufactured as follows. That is, first, a cored bar 2 is prepared, and the cored bar 2 is placed in a cylindrical mold fitted with a lower lid. Next, after the base rubber layer 3 forming material is cast into the gap between the core metal 2 and the mold, the upper lid is fitted over. Next, the base rubber layer 3 is formed by heating and vulcanizing the cylindrical mold. After this vulcanization molding, the molded product (base roll) is extracted from the mold. Next, the lower layer 4a forming material is applied to the surface of the base roll by dipping or the like. After this application, vulcanization molding is performed under predetermined conditions. In this way, the lower layer 4a is formed on the surface of the base rubber layer 3. Further, the surface layer 4b forming material is applied to the surface of the lower layer 4a by dipping or the like. After this application, the surface layer 4b is formed by vulcanization molding under predetermined conditions. Finally, a large number of microcracks are formed on the surface of the surface layer 4b. The lower layer 4a is not necessarily provided.
[0017]
Each said micro crack is formed using the crack formation jig | tool shown, for example in FIG. 2 and FIG. The crack forming jig includes a cut roller 10, a drive roller 11, and a feed roller 12. These three

rollers

10, 11, and 12 are arranged so that they are parallel to each other and spaced from each other, and each is located at the apex of the triangle when viewed from the A direction. Moreover, the crack formation jig | tool is arrange | positioned in the heating apparatus (not shown) which can heat this crack formation jig | tool whole.
[0018]
The cut roller 10 includes a roller body 10a and a shaft body 10b protruding from both ends of the roller body 10a. The overall length of the cut roller 10 is 190 mm, the length of the roller body 10a is 150 mm, and the diameter is 40 mm. In addition, 250 cut teeth 13 project from the surface of the roller body 10a. As shown in FIG. 4, each of the cut teeth 13 has a wedge shape, and its protruding height is 0.1 mm. As shown in FIG. 2, the direction of the cut teeth 13 is an axial direction, an oblique direction (a direction that forms an angle of 45 ° counterclockwise with the axial direction), and a circumferential direction within a range of 50 mm in the axial direction. . The distance between the cut teeth 13 is 5 to 10 mm pitch in the axial direction and 15 ° pitch in the circumferential direction. Yes. A motor (not shown) is attached to the drive roller 11 and the feed roller 12.
[0019]
And each said micro crack is formed as follows. That is, first, the developing roll 1 in which a micro crack is to be formed is placed on these

rollers

11 and 12 so as to be parallel to the drive roller 11 and the feed roller 12. Next, the cut roller 10 with the weight 14 attached to the shaft body 10 b is brought into contact with the developing roll 1. The two weights 14 are for applying a load to the developing roll 1. Next, an electric current is passed through the motor to rotate the drive roller 11 and the feed roller 12. The developing roller 1 and the cut roller 10 are rotated by the rotation of the driving roller 11, and the developing roller 1 is moved in the B direction (right direction in FIG. 2) by the rotation of the feed roller 12. After that, when the developing roll 1 exits under the cut roller 10, many microcracks are formed on the surface of the surface layer 4 b of the developing roll 1 by the cut teeth 13 of the cut roller 10.
[0020]
According to the developing roll 1 of this embodiment, since a large number of microcracks having a length of 0.2 to 100 μm are formed on the surface of the surface layer 4b, the occurrence of filming can be suppressed. As a result, image degradation can be prevented.
[0021]
Also, various rolls in contact with the toner, such as transfer rolls and charging rolls, can provide the same effects as those of the above-described embodiment by providing a large number of microcracks and the coating layer 4.
[0022]
Next, examples will be described together with comparative examples.
[0023]
First, conditions that affect the state of the microcrack will be described. That is, the crack length is affected by the surface temperature of the surface layer 4b of the developing roll 1, and this surface temperature can be obtained by measuring the temperature in the heating device. The crack depth is affected by a load (cut roller load) applied to the developing roll 1 and is obtained by measuring the weight of the weight 14 attached to the shaft body 10b of the cut roller 10. The distance between cracks (number of cracks generated) is influenced by the rotational speed and moving speed (feeding speed) of the developing roll 1 and can be obtained by actual measurement.
[0024]
Examples 1 to 17 and Comparative Example 1
A core made of electroless nickel plating on a SUM20 shaft was prepared. After setting the core in a cylindrical mold, a silicone rubber compound as a base rubber layer forming material was poured and heated and vulcanized. Later, it is demolded to obtain a base roll. A hydrogenated nitrile rubber (H-NBR) compound solution was applied to the outer peripheral surface of the base roll and heated to form the lower layer 4a. Next, a nitrile rubber (NBR) compound solution was applied and heated to form the surface layer 4b. In this way, a developing roll 1 was obtained. The JIS (A) tear strength of the surface layer 4b was 35 N / mm. In Examples 1 to 17, microcracks are formed on the surface of the surface layer 4b of the developing roll 1 by changing the conditions affecting the state of microcracks by the above-described microcrack formation method. In Comparative Example 1, no microcracks are formed on the surface of the surface layer 4 b of the developing roll 1. Note that the rotation speed of the developing roll 1 is constant. The results of Examples 1 to 17 thus obtained are shown in Tables 1 to 4 below.
[0025]
[Table 1]

[0026]
[Table 2]

[0027]
[Table 3]

[0028]
[Table 4]

[0029]
And in order to confirm each surface characteristic about these image development rolls, image quality, mold release (filming resistance), and abrasion resistance were evaluated, and the results are also shown in Tables 5 to 8 below. It was.
[0030]
[Evaluation of image quality]
The developing roll was actually assembled to a laser beam printer (LBP), and the first image was printed immediately thereafter. As a result, an image produced without occurrence of white spots or fogging was indicated as ◯, and an image produced with white spots or fogging produced as x. As the laser beam printer, LBP MICLO LINE 400e manufactured by OKI was used.
[0031]
[Evaluation of releasability (filming resistance)]
With measuring a friction coefficient that put on the surface of the developing roller were actual durability evaluation assembled to promote durability evaluation and the laser beam printer attached to the cartridge actually the laser beam printer developing roll. As a result, in the above accelerated durability evaluation, the case where filming did not occur in 5 hours was indicated as ◯, the case where filming occurred in 3 to 5 hours was indicated as Δ, and the case where filming occurred in 3 hours or less was indicated as ×. did. In the above-mentioned actual machine durability evaluation, 10000 sheets with no filming occurred, ◯, 5000 to 10,000 sheets with filming Δ, 5000 sheets or less with filming occurred as x.
[0032]
〔Coefficient of friction〕
Coefficient of friction, as shown in FIG. 5, were measured using static and dynamic friction coefficient meter (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). That is, the developing roll 21 was set on the fixed base 22 and measured under the conditions of a moving speed of 0.3 cm / second and a load of 100 g. In the figure, 23 is a stylus (wedge shape having a width of 10 mm and a tip angle of 10 °), 24 is a zero adjustment scale, 25 is a load cell, and 26 is a load (100 g).
[0033]
[Evaluation of wear resistance]
The accelerated durability evaluation in which the developing roll was actually attached to the cartridge of the laser beam printer and the durability evaluation of the actual device assembled in the laser beam printer were performed. As a result, in the above accelerated durability evaluation, the case where no wear scratches occurred in 5 hours, the case where wear scratches occurred in 3 to 5 hours, and the case where wear scratches occurred in 3 hours or less were indicated as x. did. In the above-mentioned actual machine durability evaluation, 10000 sheets with no abrasion scratches were indicated as ◯, 5000 to 10000 sheets with abrasion scratches generated, △ 5000 sheets or less with abrasion scratches indicated as x.
[0034]
[Table 5]

[0035]
[Table 6]

[0036]
[Table 7]

[0037]
[Table 8]

[0038]
From the said Tables 5-8, all the Example goods are excellent in filming resistance and abrasion resistance compared with the comparative example goods. In particular, the products of Examples 1 to 11 having a crack length of 0.2 to 100 μm, a crack depth of 0.2 to 20 μm, and an inter-crack distance of 0.5 to 50 μm are resistant to filming and More wear resistance.
[0039]
In the above embodiment, the cored bar 2 is a SUM22 shaft that has been subjected to electroless nickel plating, but is not particularly limited as long as it is made of metal. It may be rod-shaped and its material may be aluminum or the like.
[0040]
Further, the material and manufacturing method of the base rubber layer 3 and the material and manufacturing method of the coating layer 4 are not limited to the above embodiment. For example, the base rubber layer 3 may be made of SBR, IR, BR, EPDM, or the like, and the base rubber layer 3 may be made by injection using a split mold.
[0041]
Moreover, in the said Example, although the coating layer 4 was made into two layers, the lower layer 4a and the surface layer 4b, it is not limited to this, The coating layer 4 does not need to be formed and three or more layers are formed. May be.
[0042]
Further, the dimensions of the main part of the developing roll 1 are not limited to the above-described embodiments. Moreover, in the said embodiment, although the direction of the micro crack was various, it is not limited to this, You may arrange.
[0043]
Moreover, the dimension of each said micro crack is set to 0.2-100 micrometers in length, Preferably it is set to 2-50 micrometers. Further, the depth is set to 0.2 to 20 μm, preferably 2 to 10 μm.
[0044]
The method for forming the microcracks is not limited to the above embodiment, and for example, the surface layer may be heated and expanded to perform blasting. In addition, microcracks may be formed by performing physicochemical treatment or chemical treatment such as ozone or ultraviolet irradiation.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, the conductive elastic roll of the present invention forms a large number of microcracks on the surface of the elastic rubber layer, the length of each microcrack is 0.1 to 120 μm, and the depth of each microcrack is 0. 0.1 to 25 μm, and the distance between adjacent microcracks on the surface of the elastic rubber layer is set to 0.3 to 60 μm, so that there is an advantage that the occurrence of filming can be suppressed.
[0046]
Further, in the present invention, when the length of the microcracks is 0.2 to 100 μm, the occurrence of filming can be more reliably suppressed.
[0047]
In the present invention, the occurrence of filming can be more reliably suppressed when the depth of the microcracks is 0.2 to 20 μm and the distance between adjacent microcracks is 0.5 to 50 μm.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a developing roll according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a crack forming jig.
FIG. 3 is an arrow view of the crack forming jig as viewed from the A direction.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing cut teeth of a cut roller.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state of measurement of a friction coefficient by a static friction coefficient meter.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a general developing device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Developing roll 2 Core metal 3 Base rubber layer 4 Coating layer 4a Lower layer 4b Surface layer

Claims

A conductive elastic roll having an elastic rubber layer as an outermost layer, wherein a number of microcracks are formed on the surface of the elastic rubber layer, the length of each microcrack is 0.1 to 120 μm, and the depth of each microcrack Saga 0.1～25Myuemu, conductive elastic roll distance between microcracks adjacent the surface of the elastic rubber layer, characterized in 0.3~60μm der Rukoto.

The conductive elastic roll according to claim 1, wherein the elastic rubber layer has a JIS (A) tear strength of 20 N / mm or more.

The conductive elastic roll according to claim 1 or 2, wherein the length of the microcrack is 0.2 to 100 µm.

The conductive elastic roll according to any one of claims 1 to 3, wherein the depth of the microcracks is 0.2 to 20 µm, and the distance between adjacent microcracks is 0.5 to 50 µm.