JP4729329B2 - Manufacturing method of conductive roller - Google Patents

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本発明は、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用いられる導電性ローラの製造方法に関し、特に、塗料を塗布して表面層を高品質に形成することができるものに関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a conductive roller used in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a printer, or an electrostatic recording apparatus, and in particular, forms a surface layer with high quality by applying a paint. It relates to what can be done.

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装着され、感光ドラムの表面を帯電させる帯電ローラや、感光ドラム表面にトナーを移載する現像ローラ等の導電性ローラは、長さ方向両端部を軸支され、円柱状の基体部の半径方向外側に最外層となる薄膜の表面層が設けられる。   Conductive rollers such as a charging roller that is mounted on an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a printer or an electrostatic recording apparatus and charges the surface of the photosensitive drum, and a developing roller that transfers toner onto the surface of the photosensitive drum Are supported at both ends in the length direction, and a surface layer of a thin film serving as the outermost layer is provided on the outer side in the radial direction of the cylindrical base portion.

従来、この表面層を形成する方法として、ディッピング塗装やスプレー塗装による方法の他、ロールコータ塗装によって塗膜を形成してこれを表面層とする方法が提案されている(例えば特許文献1参照。)。   Conventionally, as a method of forming this surface layer, a method of forming a coating film by roll coater coating and using this as a surface layer is proposed in addition to a method of dipping coating or spray coating (see, for example, Patent Document 1). ).

ロールコータ塗装による方法は、塗料パンから供給された塗料を、アプリケーションロールの周面に載せて運び、アプリケーションロールと平行に向けられた導電性ローラ基体部と、アプリケーションロールとを、周面同士を当接させて回転させることにより、導電性ローラ基体部の長さ方向全長に亘って塗料を同時に塗布してゆく方法であり、一本ずつ連続して塗布することが容易なので、他の方法に対比して生産性が高いという特長を有する。   The roll coater coating method carries the paint supplied from the paint pan on the peripheral surface of the application roll, and connects the conductive roller base portion and the application roll, which are oriented parallel to the application roll, between the peripheral surfaces. This is a method in which the paint is applied simultaneously over the entire length in the length direction of the conductive roller base by rotating it in contact, and it is easy to apply one by one continuously. In contrast, it has the feature of high productivity.

しかしながら、この方法においては、アプリケーションロールを、導電性ローラ基体部の長さ方向全長にわたって均一に押し付けることがむつかしく、そのため、塗膜の厚さに不均一が生じ、また、塗装を終えたあと、アプリケーションロールを導電性ローラから離脱させるとき、離脱線が生じてしまうという問題があった。   However, in this method, it is difficult to press the application roll uniformly over the entire length in the length direction of the conductive roller base, so that the thickness of the coating film becomes uneven, and after finishing the coating, When the application roll is detached from the conductive roller, there is a problem that a separation line is generated.

これらの問題に対処するため、アプリケーションロールを導電性ローラ基体部に対して所定角度で交差させて、それらの周面同士を接触させ、アプリケーションロールと導電性ローラ基体部との両方を回転させながら、アプリケーションロールもしくは導電性ローラ基体部を、導電性ローラ基体部の長さ方向に移動させて、導電性ローラ基体部周上に塗料を螺旋状に重ねながら塗布して表面層を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開平2−261561号公報 特許2665795号公報
In order to cope with these problems, the application roll is crossed at a predetermined angle with respect to the conductive roller base portion, the peripheral surfaces thereof are brought into contact with each other, and both the application roll and the conductive roller base portion are rotated. A method of forming the surface layer by moving the application roll or the conductive roller base portion in the length direction of the conductive roller base portion and applying the coating on the periphery of the conductive roller base portion in a spiral manner. It has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
JP-A-2-261561 Japanese Patent No. 2665795

この提案によれば、基体部の周面を螺旋状に塗布してゆくので、離脱線が現れることはなく、代わりに螺旋の境目に段差ができるものの、この段差は、螺旋のピッチを小さくして重ね塗りすることにより目立たなくすることができるという利点はあるが、アプリケーションロールとして、表面が平坦なロールを用いているため、塗料の粘度等の特性の変化や、わずかな塗布条件の変化により、アプリケーションロール上の塗料の膜厚さが変化してしまい、その結果、導電性ローラ表面層の膜厚がばらつき、高度な均一性が求められる導電性ローラにこの方法を用いた場合には、必要な表面層膜厚品質を確保することが難しかった。   According to this proposal, since the peripheral surface of the base portion is applied in a spiral shape, no separation line appears, and instead a step is formed at the boundary of the spiral, but this step reduces the pitch of the spiral. However, because the application roll is a roll with a flat surface, it can be changed due to changes in properties such as the viscosity of the paint and slight changes in application conditions. The film thickness of the paint on the application roll changes, and as a result, the film thickness of the surface layer of the conductive roller varies, and when this method is used for a conductive roller that requires high uniformity, It was difficult to ensure the required surface layer film quality.

本発明は、このような問題点を鑑みてなされてものであり、表面層に離脱線等の特異な不均一部分がなく、また、ローラ一本内でも、ローラ同士でも、表面層の厚さを均一にすることのできる、導電性ローラの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and the surface layer does not have a specific nonuniform portion such as a separation line, and the thickness of the surface layer is within one roller or between rollers. It is an object of the present invention to provide a method for producing a conductive roller that can make the thickness uniform.

<1>は、長さ方向両端部で軸支され、円柱状の基体部の外側に表面層を有する導電性ローラを製造する方法において、
グラビアロールの周面に塗料を供給しつつ、グラビアロールと導電性ローラ基体部とを90度を含む所定角度で交差させ、これらの周面同士を近接させてグラビアロールと導電性ローラ基体部との間に所定の電圧を印加し、グラビアロールと導電性ローラ基体部との両方を回転させながら、グラビアロールおよび導電性ローラ基体部の少なくとも一方を、他方に対して基体部長さ方向に相対変位させて、導電性ローラ基体部周上に前記塗料を塗布して表面層を形成する導電性ローラの製造方法である。
<1> is a method of manufacturing a conductive roller that is pivotally supported at both ends in the length direction and has a surface layer on the outer side of a cylindrical base portion.
While supplying the paint to the peripheral surface of the gravure roll, the gravure roll and the conductive roller base portion are crossed at a predetermined angle including 90 degrees, and the peripheral surfaces are brought close to each other so that the gravure roll and the conductive roller base portion are While applying a predetermined voltage between the gravure roll and the conductive roller base, rotate the gravure roll and the conductive roller base part at least one of the gravure roll and the conductive roller base part relative to the other in the base part length direction. Thus, the conductive roller is manufactured by applying the paint on the periphery of the conductive roller base portion to form a surface layer.

<2>は、<1>において、グラビアロール周面と塗布前の導電性ローラ基体部周面との間に200μm未満の隙間を設けて、前記相対変位を行わせる導電性ローラの製造方法である。   <2> is a method for producing a conductive roller according to <1>, wherein a gap of less than 200 μm is provided between the gravure roll peripheral surface and the conductive roller base portion peripheral surface before application, and the relative displacement is performed. is there.

<3>は、<1>もしくは<2>において、前記塗料として、25℃における粘度が500〜100000mP・Sのものを用いる導電性ローラの製造方法である。   <3> is a method for producing a conductive roller using <1> or <2>, wherein the paint has a viscosity at 25 ° C. of 500 to 100,000 mP · S.

<4>は、<1>〜<3>のいずれかにおいて、前記塗料として、電子線効果型樹脂、もしくは、紫外線重合開始剤が含有された紫外線硬化型樹脂よりなるものを用いる導電性ローラの製造方法である。   <4> is a conductive roller according to any one of <1> to <3>, wherein the paint is made of an electron beam effect resin or an ultraviolet curable resin containing an ultraviolet polymerization initiator. It is a manufacturing method.

<5>は、<1>〜<4>のいずれかにおいて、平均粒径が1〜30μmの粒子を含有した塗料をグラビアロールの周面に供給する導電性ローラの製造方法である。   <5> is a method for producing a conductive roller which supplies a paint containing particles having an average particle diameter of 1 to 30 μm to the peripheral surface of the gravure roll in any one of <1> to <4>.

<1>の発明によれば、グラビアロールの周面に塗料を供給しつつ、グラビアロールと導電性ローラ基体部とが90度を含む所定角度で交差しこれらの周面同士を近接させる姿勢で、グラビアロールと導電性ローラ基体部との両方を回転させながら、グラビアロールおよび導電性ローラ基体部の少なくとも一方を、他方に対して相対変位させることにより、螺旋状に塗布して表面層を形成するので、離脱線のない表面層を形成することができ、
しかも、アプリケーションロールとして、周面がグラビア版よりなるグラビアロールを用いるので、塗料の粘度等が多少変化しても周面に保持する塗料の量を一定にすることができ、あわせて、グラビアロールと導電性ローラ基体部との間に所定の電圧を印加して、塗料を強制的にアプリケーションロールから導電性ローラ基体部に転写させ転写率を安定化させることができ、これらの作用により、表面層の膜厚を極めて均一性の高いものにすることができる。
According to the invention of <1>, while supplying the paint to the peripheral surface of the gravure roll, the gravure roll and the conductive roller base portion intersect at a predetermined angle including 90 degrees and bring the peripheral surfaces close to each other. Rotate both the gravure roll and the conductive roller base part, and at least one of the gravure roll and the conductive roller base part is displaced relative to the other to form a surface layer by applying spirally. Therefore, it is possible to form a surface layer without leaving line,
In addition, as the application roll, a gravure roll whose peripheral surface is made of a gravure plate is used, the amount of paint retained on the peripheral surface can be made constant even if the viscosity of the paint slightly changes. By applying a predetermined voltage between the conductive roller base portion and the conductive roller base portion, the paint can be forcibly transferred from the application roll to the conductive roller base portion to stabilize the transfer rate. The thickness of the layer can be made extremely uniform.

<2>の発明によれば、グラビアロール周面と塗布前の導電性ローラ基体部周面との間に隙間を設けたので、螺旋状に塗布したときに生じる螺旋の縁の段差を効果的に抑制することができ、さらに、静電の作用により、グラビアロールと導電性ローラとを接触させなくても、塗料を転写することができるので、導電性ローラ基体部に損傷を加えることもなく、また、グラビアロールの耐久性を向上させることができる。また、この隙間を200μm未満としたので、静電力に塗料が転写する率を安定させることができる。   According to the invention <2>, since the gap is provided between the peripheral surface of the gravure roll and the peripheral surface of the conductive roller base before application, the step of the edge of the spiral that occurs when applied spirally is effective. Furthermore, the coating material can be transferred by electrostatic action without contacting the gravure roll and the conductive roller, so that the conductive roller base portion is not damaged. Moreover, the durability of the gravure roll can be improved. In addition, since the gap is less than 200 μm, the rate at which the paint is transferred to the electrostatic force can be stabilized.

<3>の発明によれば、塗料として、25℃における粘度が500〜100000mP・Sのものを用いるので、高粘度で流動しにくい塗料の作用により、基体部が空隙セルを分散させた発泡体よりなるものである場合、基体部表面に露出した空隙セルを表面層で埋めることなく表面層を滑らかな形成することができ、一方、基体部が空隙セルのない非発泡体よりなるものである場合にも、塗料が重力により流動して塗膜厚さが変化するのを抑えることができる。   According to the invention of <3>, since a paint having a viscosity of 500 to 100,000 mP · S at 25 ° C. is used as the coating material, the foam in which the base portion has dispersed the void cells by the action of the coating material having a high viscosity and hardly flowing The surface layer can be formed smoothly without filling the void cells exposed on the surface of the substrate portion with the surface layer, while the substrate portion is made of a non-foamed body having no void cells. Even in this case, it is possible to prevent the paint from flowing due to gravity and changing the coating thickness.

<4>の発明によれば、電子線硬化型樹脂、もしくは、紫外線重合開始剤が含有された紫外線硬化型樹脂よりなるものを用いるので、基体部が空隙セルを分散させた発泡体よりなるものである場合、表面層を塗布した塗料を電子線硬化もしくは紫外線硬化により瞬時に硬化させて、基体部表面に露出した空隙セルを表面層で埋めることなく表面層を滑らかな形成することができ、一方、基体部が空隙セルのない非発泡体よりなるものである場合にも、塗料を瞬時に硬化させることにより、塗料が重力により流動して塗膜厚さが変化するのを防止することができる。   According to the invention <4>, since an electron beam curable resin or an ultraviolet curable resin containing an ultraviolet polymerization initiator is used, the base portion is made of a foam in which void cells are dispersed. In this case, the coating applied with the surface layer is instantaneously cured by electron beam curing or ultraviolet curing, and the surface layer can be smoothly formed without filling the void cells exposed on the surface of the substrate with the surface layer. On the other hand, even when the base portion is made of a non-foamed body without void cells, the coating is instantaneously cured to prevent the coating from flowing due to gravity and changing the coating thickness. it can.

<5>の発明によれば、平均粒径が1〜30μmの粒子を含有した塗料をグラビアロールの周面に供給するので、グラビアロールの周面に形成されたグラビア版の凹部によって輸送された塗料を、その粒径分布を変化させることなく、基体部の周上に、表面層として確実に塗布することができ、そして、塗料中の粒子の粒度分布を制御することにより、所望の表面粗度を導電性ローラに付与することができる。   According to the invention of <5>, since the paint containing particles having an average particle diameter of 1 to 30 μm is supplied to the peripheral surface of the gravure roll, it is transported by the concave portion of the gravure plate formed on the peripheral surface of the gravure roll. The paint can be reliably applied as a surface layer on the periphery of the substrate without changing its particle size distribution, and a desired surface roughness can be achieved by controlling the particle size distribution of the particles in the paint. The degree can be applied to the conductive roller.

本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。
図1は、本発明に係る導電性ローラを示す断面図であり、図1(a)はその第一態様を示し、導電性ローラ1は、長さ方向両端で軸支される軸部2と、軸部2の周囲に配設された基体部3と、基体部3の周面を被覆する表面層4とからなり、軸部2は、鉄やステンレス等の金属、あるいは、プラスチックよりなり、基体部3から長さ方向外側に突出して設けられ、突出した部分が、画像形成装置のローラ軸支手段に軸支されるよう構成される。
The embodiment of the present invention will be described in more detail.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conductive roller according to the present invention, FIG. 1 (a) shows a first embodiment thereof, and the conductive roller 1 includes a shaft portion 2 supported at both ends in the length direction, and The base portion 3 disposed around the shaft portion 2 and the surface layer 4 covering the peripheral surface of the base portion 3. The shaft portion 2 is made of metal such as iron or stainless steel, or plastic, The base portion 3 is provided so as to protrude outward in the length direction, and the protruding portion is configured to be supported by roller support means of the image forming apparatus.

図1(b)は、導電性ローラの第二態様を示す断面図であり、導電性ローラ1Aは、軸部2A、基体部3、および表面層4よりなり、軸部2の代わりに軸部2Aを用いた点が第一態様と異なり、軸部2Aは、鉄やステンレス等の金属、あるいは、プラスチックよりなる中空のパイプで構成され、基体部3を同じ外径にしたままでその断面積の小さくする場合、このような中空の軸部2Aを好適に用いて、導電性ローラを軽量なものにすることができる。   FIG. 1B is a cross-sectional view showing a second embodiment of the conductive roller. The conductive roller 1A includes a shaft portion 2A, a base portion 3, and a surface layer 4, and a shaft portion instead of the shaft portion 2. Unlike the first embodiment, the shaft portion 2A is made of a hollow pipe made of a metal such as iron or stainless steel or plastic, and the cross-sectional area of the base portion 3 remains the same outside diameter. When making this smaller, it is possible to make the conductive roller lightweight by suitably using such a hollow shaft portion 2A.

また、軸部2Aを基体部3の長さ方向外側に突出させて、軸部2と同様にその半径方向外側が支持されるよう構成することもできるが、図1(b)に示すように、パイプの半径方向内側の面が軸支されるようにしてもよく、この場合、軸部2Aを基体部3の長さ方向外側に突出させる必要はない。   Further, the shaft portion 2A can be protruded outward in the length direction of the base portion 3, and the outer side in the radial direction can be supported similarly to the shaft portion 2, but as shown in FIG. The surface on the radially inner side of the pipe may be pivotally supported, and in this case, it is not necessary to project the shaft portion 2A outward in the length direction of the base portion 3.

基体部3としては、エラストマー単体又はそれを発泡させた発泡体に導電剤を添加して導電性を付与したものが用いられる。ここで使用し得るエラストマーには、特に制限はなく、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、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、シリコーンゴム、ウレタンゴム、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等が例示され、これらを単独であるいは2種以上組み合わせて用いることができる。本発明においては、これらのうち、エチレン−プロピレンゴム、ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴムが好ましく用いられる。また、これらと他のゴム材料との混合物もまた好ましく用いられる。特に、本発明においては、ウレタン結合を有する樹脂が好ましく用いられる。   As the base part 3, a material obtained by adding a conductive agent to a single elastomer or a foam obtained by foaming it is used. The elastomer that can be used here is not particularly limited, and nitrile rubber, ethylene-propylene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, natural rubber, silicone rubber, urethane rubber, acrylic rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, An epichlorohydrin rubber etc. are illustrated and these can be used individually or in combination of 2 or more types. Of these, ethylene-propylene rubber, butadiene rubber, silicone rubber, and urethane rubber are preferably used in the present invention. A mixture of these and other rubber materials is also preferably used. In particular, in the present invention, a resin having a urethane bond is preferably used.

また、これらエラストマーを、発泡剤を用いて化学的に発泡させ、あるいは、ポリウレタンフォームのように空気を機械的に巻き込んで発泡させた発泡体としたものも用いることができる。本発明では、軸部2と基体部3との一体化を行うための成形工程において、いわゆるRIM成形法を用いてもよい。即ち、基体部3の原料成分を構成する2種のモノマー成分を筒状型内に混合射出して、重合反応させて、軸部2と基体部3とを一体化する。この方法においては、原料の注入から脱型までの成形工程を所要時間60秒程度で行うことができ、生産コストを大幅に削減することができる。   Further, it is also possible to use a foamed product obtained by chemically foaming these elastomers using a foaming agent, or by foaming by mechanically entraining air like polyurethane foam. In the present invention, a so-called RIM molding method may be used in the molding step for integrating the shaft portion 2 and the base portion 3. That is, two types of monomer components constituting the raw material component of the base portion 3 are mixed and injected into a cylindrical mold and polymerized to integrate the shaft portion 2 and the base portion 3. In this method, the molding process from the injection of the raw material to the demolding can be performed in a required time of about 60 seconds, and the production cost can be greatly reduced.

基体部3に添加される導電剤としては、種々のものを用いることができる。カーボン系導電剤は少量の添加で高い導電性を得ることができ、カーボン系導電剤としては、ケッチェンブラックやアセチレンブラックを用いるのが好ましいが、SAF,ISAF,HAF,FEF,GPF,SRF,FT,MT等のゴム用カーボンブラック、酸化カーボンブラック等のインク用カーボンブラック,熱分解カーボンブラック、グラファイト等も用いることができる。   Various conductive agents can be used as the conductive agent added to the base portion 3. The carbon-based conductive agent can obtain high conductivity with a small amount of addition, and as the carbon-based conductive agent, ketjen black or acetylene black is preferably used, but SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, Carbon black for rubber such as FT and MT, carbon black for ink such as oxidized carbon black, pyrolytic carbon black, graphite and the like can also be used.

イオン導電剤としては、テトラエチルアンモニウム,テトラブチルアンモニウム,ラウリルトリメチルアンモニウム等のドデシルトリメチルアンモニウム,ヘキサデシルトリメチルアンモニウム,ステアリルトリメチルアンミニウム等のオクタデシルトリメチルアンモニウム,ベンジルトリメチルアンモニウム,変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウム等のアンモニウムの過塩素酸塩,塩素酸塩,塩酸塩,臭素酸塩,ヨウ素酸塩,ホウフッ化水素酸塩,硫酸塩,アルキル硫酸塩,カルボン酸塩,スルホン酸塩などの有機イオン導電剤;リチウム,ナトリウム,カルシウム,マグネシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の過塩素酸塩,塩素酸塩,塩酸塩,臭素酸塩,ヨウ素酸塩,ホウフッ化水素酸塩,トリフルオロメチル硫酸塩,スルホン酸塩などの無機イオン導電剤を例示することができる。   Examples of ionic conductive agents include dodecyltrimethylammonium such as tetraethylammonium, tetrabutylammonium and lauryltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium such as hexadecyltrimethylammonium and stearyltrimethylammonium, ammonium such as benzyltrimethylammonium and modified aliphatic dimethylethylammonium. Organic ionic conducting agents such as perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, sulfate, alkylsulfate, carboxylate, sulfonate; Perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, trifluoromethyl sulfate, sulfate of alkali metal or alkaline earth metal such as sodium, calcium, magnesium It can be exemplified inorganic ion conductive agent such as phosphate salts.

カーボン系以外の電子導電剤も用いることができ、このような電子導電剤としては、ITO、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物の微粒子;、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属の酸化物;導電性酸化チタンウイスカー、導電性チタン酸バリウムウイスカーのような透明なウイスカー;などを例示することができる。   Electronic conductive agents other than carbon-based ones can also be used. Examples of such electronic conductive agents include fine particles of metal oxides such as ITO, tin oxide, titanium oxide, and zinc oxide; nickel, copper, silver, germanium, and the like. Examples thereof include metal oxides; conductive titanium oxide whiskers, transparent whiskers such as conductive barium titanate whiskers; and the like.

導電剤として、2種類以上のものを混合して用いてもよく、この場合、印加される電圧の変動や環境の変化に対しても安定して導電性を発現することができる。混合例としては、カーボン系導電剤に、カーボン系以外の電子導電剤やイオン導電剤を混合したものをあげることができる。   Two or more kinds of conductive agents may be used as a mixture, and in this case, the conductivity can be stably exhibited even when the applied voltage varies or the environment changes. As an example of mixing, a carbon-based conductive agent mixed with an electronic conductive agent other than a carbon-based conductive agent or an ionic conductive agent can be used.

また、表面層4は、例えば、導電性ローラ1を帯電ローラとするような場合には、ナイロン、ポリエステル、ウレタン変性アクリル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、フッ素樹脂等、目的に応じて適宜な樹脂で形成することができるが、特に帯電ローラの表面平滑性や感光体等との低密着性などの観点からフッ素樹脂が好ましく用いられる。   For example, when the conductive roller 1 is a charging roller, the surface layer 4 is made of nylon, polyester, urethane-modified acrylic resin, phenol resin, acrylic resin, epoxy resin, urethane resin, urea resin, fluorine resin, or the like. However, a fluororesin is preferably used from the viewpoint of the surface smoothness of the charging roller and the low adhesion to the photosensitive member.

フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフルオライド等が挙げられ、特にディスパージョンタイプのフッ素樹脂が好ましく用いられ、更に好ましくはポリテトラフルオロエチレンの微粒子を分散させたディスパージョンタイプのフッ素樹脂が用いられる。また、用いられるフッ素樹脂微粒子の粒径は、特に制限されるものではないが、5μm以下、特に、0.05〜1μmであることが好ましい。   Examples of fluororesins include polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, polychlorotriethylene. Fluoroethylene, chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, etc. are mentioned. Dispersion type fluororesin is particularly preferably used, and more preferably, polytetrafluoroethylene fine particles are dispersed. Dispersion type fluororesin is used. The particle size of the fluororesin fine particles used is not particularly limited, but is preferably 5 μm or less, and particularly preferably 0.05 to 1 μm.

また、これらフッ素樹脂に、フッ素樹脂の効果を損なわない範囲で、その他の樹脂を混合して表面層4を形成することもできる。この場合、フッ素樹脂と混合されるその他の樹脂としては、ポリビニルアセタール樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニリデン系共重合体などが挙げられ、これらの1種または2種以上を上記フッ素樹脂と混合して表面層4を形成することができる。これらの樹脂のうちでも、フッ素樹脂の塗膜化および抵抗均一性の観点からポリビニルアセタール樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニリデン系共重合体が好ましく、特にポリビニルアセタール樹脂が好ましく用いられる。   Moreover, the surface layer 4 can also be formed by mixing other resins with these fluororesins within a range not impairing the effect of the fluororesin. In this case, examples of other resins mixed with the fluororesin include polyvinyl acetal resin, urethane resin, polyester resin, acrylic resin, nylon resin, epoxy resin, vinylidene chloride copolymer, and the like. Two or more kinds can be mixed with the fluororesin to form the surface layer 4. Among these resins, a polyvinyl acetal resin, a urethane resin, a polyester resin, and a vinylidene chloride copolymer are preferable from the viewpoints of forming a coating film of a fluororesin and uniformity of resistance, and a polyvinyl acetal resin is particularly preferable.

そして、上述のアクリル系樹脂は、ガラス転移温度が−60〜20℃、好ましくは−50〜10℃のものが好適に用いられる。即ち、ガラス転移温度が20℃を超えるものは、上記弾性層3上に塗膜を形成することは可能であるが、帯電動作時にすぐに割れ等が生じ易く、実用に耐えない場合があり、一方ガラス転移温度が−60℃よりも低いものは、良好な柔軟性を有するものの、粘着が激しく、塗膜形成時の作業性や被帯電体として一般的な感光体との相性の問題で実用上あまり好ましくない。   And as for the above-mentioned acrylic resin, that whose glass transition temperature is -60-20 degreeC, Preferably -50-10 degreeC is used suitably. That is, when the glass transition temperature exceeds 20 ° C., it is possible to form a coating film on the elastic layer 3, but it is easily cracked at the time of charging operation and may not be practically used. On the other hand, glass transition temperatures lower than −60 ° C. have good flexibility but are very sticky and practical due to workability during coating film formation and compatibility with general photoreceptors to be charged. Not very preferable.

また、アクリル系樹脂には、熱可塑性タイプと、自己架橋、メラミン架橋、イソシアネート架橋等の架橋タイプとがあるが、上記ガラス転移温度の範囲内のものであれば、いずれのタイプのものも好適に使用し得、特に制限されるものではないが、塗膜形成工程上、および硬度の面から熱可塑性タイプが特に好ましく用いられる。   In addition, acrylic resins include thermoplastic types and crosslinking types such as self-crosslinking, melamine crosslinking, and isocyanate crosslinking, and any type is suitable as long as it is within the above glass transition temperature range. Although not particularly limited, a thermoplastic type is particularly preferably used in terms of the coating film forming process and hardness.

更に、この表面層4には、必要に応じて増粘剤、チクソトロピー性付与剤、構造粘性付与剤等の適宜な添加剤を必要に応じて適量添加することができ、この場合添加剤は無機系、有機系のいずれであってもよい。   Furthermore, an appropriate amount of an appropriate additive such as a thickener, thixotropic agent, and structural viscosity agent can be added to the surface layer 4 as necessary. In this case, the additive is inorganic. Either an organic type or an organic type may be used.

また、導電性ローラ1を現像ローラとするような場合には、表面層4を構成する樹脂として、架橋性樹脂が好適に用いられる。架橋性樹脂とは、熱,触媒,空気(酸素),湿気(水),電子線などにより自己架橋する樹脂あるいは架橋剤や他の架橋性樹脂との反応により架橋する樹脂をいう。このような架橋性樹脂の例としては、水酸基,カルボキシル基,酸無水物基,アミノ基,イミノ基,イソシアネート基,メチロール基,アルコキシメチル基,アルデヒド基,メルカプト基,エポキシ基,不飽和基等の反応基を持つフッ素樹脂,ポリアミド樹脂,アクリルウレタン樹脂,アルキッド樹脂,フェノール樹脂,メラミン樹脂,シリコーン樹脂,ウレタン樹脂,ポリエステル樹脂,ポリビニルアセタール樹脂,エポキシ樹脂,ポリエーテル樹脂,アミノ樹脂,アクリル樹脂,尿素樹脂等及びこれらの混合物を挙げることができる。これらの中で、フッ素樹脂,ポリアミド樹脂,アクリルウレタン樹脂,アルキッド樹脂,フェノール樹脂,メラミン樹脂,シリコーン樹脂,ウレタン樹脂,ポリエステル樹脂,ポリビニルアセタール樹脂,エポキシ樹脂,及びそれらの混合物が好ましく、特にアルキッド樹脂,フェノール樹脂,メラミン樹脂及びそれらの混合物が、現像剤の帯電能、現像剤に対する非汚染性、他の部材との摩擦力低減、画像形成体に対する非汚染性などの点から好適である。   When the conductive roller 1 is a developing roller, a crosslinkable resin is preferably used as the resin constituting the surface layer 4. The crosslinkable resin refers to a resin that self-crosslinks with heat, catalyst, air (oxygen), moisture (water), electron beam, or the like, or a resin that crosslinks by reaction with a crosslinking agent or other crosslinkable resin. Examples of such crosslinkable resins include hydroxyl groups, carboxyl groups, acid anhydride groups, amino groups, imino groups, isocyanate groups, methylol groups, alkoxymethyl groups, aldehyde groups, mercapto groups, epoxy groups, unsaturated groups, etc. Fluorine resin, polyamide resin, acrylic urethane resin, alkyd resin, phenol resin, melamine resin, silicone resin, urethane resin, polyester resin, polyvinyl acetal resin, epoxy resin, polyether resin, amino resin, acrylic resin, Mention may be made of urea resins and the like and mixtures thereof. Of these, fluorine resins, polyamide resins, acrylic urethane resins, alkyd resins, phenol resins, melamine resins, silicone resins, urethane resins, polyester resins, polyvinyl acetal resins, epoxy resins, and mixtures thereof are preferred, and alkyd resins are particularly preferred. , Phenol resin, melamine resin and mixtures thereof are preferable from the viewpoint of charging ability of the developer, non-contamination to the developer, reduction of frictional force with other members, non-contamination to the image forming body, and the like.

上記架橋性樹脂には、必要に応じて触媒、架橋剤が用いられるが、触媒としては、例えば過酸化物やアゾ化合物などのラジカル触媒,酸触媒,塩基性触媒などが挙げられる。また、架橋剤は水酸基,カルボキシル基,酸無水物基,アミノ基,イミノ基,イソシアネート基,メチロール基,アルコキシメチル基,アルデヒド基,メルカプト基,エポキシ基,不飽和基等の反応基を1分子中に2個以上もつ分子量1000以下の化合物、好ましくは分子量500以下の化合物であり、例えば、ポリオール化合物,ポリイソシアナート化合物,ポリアルデヒド化合物,ポリアミン化合物,ポリエポキシ化合物等が挙げられる。この架橋性樹脂には、さらなる現像剤への帯電能の向上、他の部材との摩擦力低減、導電性付与などの目的で、所望により、荷電制御剤,滑剤,導電剤,その他の樹脂など、種々の添加剤を含有させることができる。本発明において樹脂被覆層は、架橋性樹脂,架橋剤及び各種添加剤を溶解又は分散させてなる塗工液をディップ塗装法によりローラに塗布した後、常温あるいは50〜170℃程度の温度で乾燥し、架橋硬化させて形成する。   For the crosslinkable resin, a catalyst and a crosslinking agent are used as necessary. Examples of the catalyst include radical catalysts such as peroxides and azo compounds, acid catalysts, basic catalysts, and the like. In addition, the crosslinking agent has one molecule of reactive group such as hydroxyl group, carboxyl group, acid anhydride group, amino group, imino group, isocyanate group, methylol group, alkoxymethyl group, aldehyde group, mercapto group, epoxy group, and unsaturated group. A compound having a molecular weight of 1000 or less, preferably a compound having a molecular weight of 500 or less, having two or more compounds therein, includes, for example, a polyol compound, a polyisocyanate compound, a polyaldehyde compound, a polyamine compound, and a polyepoxy compound. This crosslinkable resin can be further charged with a charge control agent, lubricant, conductive agent, other resin, etc. as desired for the purpose of further improving the charging ability to the developer, reducing the frictional force with other members, and imparting conductivity. Various additives can be contained. In the present invention, the resin coating layer is applied at a normal temperature or a temperature of about 50 to 170 ° C. after applying a coating solution in which a crosslinkable resin, a crosslinking agent and various additives are dissolved or dispersed to a roller by a dip coating method. And then cured by cross-linking.

上述の樹脂のうち、表面層4を塗布したあと乾燥工程が要らないという点において、電子線硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂を含有するものが好ましく、これらの樹脂は、電子線を照射し、もしくは、紫外線重合開始剤の存在下で紫外線を照射することにより硬化させることができる。   Among the above resins, those containing an electron beam curable resin or an ultraviolet curable resin are preferable in that a drying step is not required after the surface layer 4 is applied. These resins are irradiated with an electron beam, Alternatively, it can be cured by irradiating with ultraviolet rays in the presence of an ultraviolet polymerization initiator.

電子線硬化型樹脂もしくは紫外線硬化型樹脂としてはポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などが挙げられ、これらの1種又は2種以上を混合して用いることができる。   As electron beam curable resin or ultraviolet curable resin, polyester resin, polyether resin, fluorine resin, epoxy resin, amino resin, polyamide resin, acrylic resin, acrylic urethane resin, urethane resin, alkyd resin, phenol resin, melamine resin, A urea resin, a silicone resin, a polyvinyl butyral resin, etc. are mentioned, These 1 type (s) or 2 or more types can be mixed and used.

さらに、これらの樹脂に特定の官能基を導入した変性樹脂を用いることもできる。また、樹脂層4の力学的強度、耐環境特性を改善するため、架橋構造を有するものを導入することが好ましい。   Furthermore, modified resins in which specific functional groups are introduced into these resins can also be used. Further, in order to improve the mechanical strength and environmental resistance characteristics of the resin layer 4, it is preferable to introduce one having a crosslinked structure.

上記の電子線硬化型樹脂もしくは紫外線硬化型樹脂のうち、特に、(メタ)アクリレートオリゴマーを含む(メタ)アクリレート系紫外線硬化型樹脂より形成された組成物が好適である。   Among the above-mentioned electron beam curable resins or ultraviolet curable resins, a composition formed from a (meth) acrylate ultraviolet curable resin containing a (meth) acrylate oligomer is particularly suitable.

このような(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、例えば、ウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ系(メタ)アクリレートオリゴマー、エーテル系(メタ)アクリレートオリゴマー、エステル系(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリカーボネート系(メタ)アクリレートオリゴマー等、また、フッ素系、シリコーン系の(メタ)アクリルオリゴマーなどを挙げることができる。   Examples of such (meth) acrylate oligomers include urethane (meth) acrylate oligomers, epoxy (meth) acrylate oligomers, ether (meth) acrylate oligomers, ester (meth) acrylate oligomers, and polycarbonate (meth). Examples include acrylate oligomers, and fluorine-based and silicone-based (meth) acrylic oligomers.

上記(メタ)アクリレートオリゴマーは、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、多価アルコールとε−カプロラクトンの付加物等の化合物と、(メタ)アクリル酸との反応により、あるいはポリイソシアネート化合物及び水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物をウレタン化することにより合成することができる。   The (meth) acrylate oligomer is composed of a compound such as polyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, bisphenol A type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, adduct of polyhydric alcohol and ε-caprolactone, It can be synthesized by reaction with (meth) acrylic acid or by urethanizing a polyisocyanate compound and a (meth) acrylate compound having a hydroxyl group.

ウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーは、ポリオール、イソシアネート化合物と水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物とをウレタン化することによって得ることができる。   The urethane-based (meth) acrylate oligomer can be obtained by urethanizing a polyol, an isocyanate compound and a (meth) acrylate compound having a hydroxyl group.

エポキシ系(メタ)アクリレートオリゴマーの例としては、グリシジル基を有する化合物と(メタ)アクリル酸との反応生成物であればいずれでもよいが、中でもベンゼン環、ナフタレン環、スピロ環、ジシクロペンタジエン、トリシクロデカン等の環状構造を有し、かつグリシジル基を有する化合物と(メタ)アクリル酸の反応生成物が好ましい。   Examples of the epoxy-based (meth) acrylate oligomer may be any reaction product of a compound having a glycidyl group and (meth) acrylic acid. Among them, a benzene ring, a naphthalene ring, a spiro ring, a dicyclopentadiene, A reaction product of a compound having a cyclic structure such as tricyclodecane and having a glycidyl group and (meth) acrylic acid is preferred.

更に、エーテル系(メタ)アクリレートオリゴマー、エステル系(メタ)アクリレートオリゴマー及びポリカーボネート系(メタ)アクリレートオリゴマーは、各々に対するポリオール(ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオール)と(メタ)アクリル酸との反応によって得ることができる。   Furthermore, ether-based (meth) acrylate oligomers, ester-based (meth) acrylate oligomers and polycarbonate-based (meth) acrylate oligomers react with polyols (polyether polyols, polyester polyols and polycarbonate polyols) and (meth) acrylic acid, respectively. Can be obtained by:

電子線硬化型もしくは紫外線硬化型の樹脂組成物には、必要に応じて粘度調整のために重合性二重結合を有する反応性希釈剤を配合する。このような反応性希釈剤としては、アミノ酸や水酸基を含む化合物に(メタ)アクリル酸がエステル化反応及びアミド化反応で結合した構造の、例えば、単官能、2官能または多官能の重合性化合物等を使用することができる。これらの希釈剤は、(メタ)アクリレートオリゴマー100重量部当たり、通常10〜200重量部用いることが好ましい。   A reactive diluent having a polymerizable double bond is blended in the electron beam curable resin composition or the ultraviolet curable resin composition as necessary to adjust the viscosity. As such a reactive diluent, for example, a monofunctional, difunctional or polyfunctional polymerizable compound having a structure in which (meth) acrylic acid is bonded to a compound containing an amino acid or a hydroxyl group by an esterification reaction or an amidation reaction Etc. can be used. These diluents are usually preferably used in an amount of 10 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the (meth) acrylate oligomer.

表面層4を構成する樹脂には、その導電性を制御する目的で導電剤が配合され、この導電材としては、先に述べたような、基材部3に含有させる導電剤と同じものを用いることができる。   The resin constituting the surface layer 4 is blended with a conductive agent for the purpose of controlling its conductivity. As this conductive material, the same conductive agent contained in the base member 3 as described above is used. Can be used.

次に、基体部3の外側に、塗料を塗布して、上述のような表面層4を形成する方法について、図2および図3を参照して説明する。図2は、塗料を塗布する装置を示す平面図、図3は、図2のA−A矢視に対応する断面を示す断面図であり、塗布装置20は、導電性ローラ1を回転させながら走行するローラ移動台車21と、導電性ローラ1に塗料を供給して塗布するコータ10とで構成され、ローラ移動台車21は、導電性ローラ1をその長さ方向両端部で軸支するそれぞれの支持部材23、導電性ローラ1を所定の回転数で回転させるモータ24、および、これらの支持部材23とモータ24とを搭載する走行ベース25よりなり、走行ベース25は、図示しない手段により、導電性ローラ1の長さ方向Mと平行に往復駆動される。
なお、図1に示した装置1においては、ローラ移動台車21を往復変位させる構成になっているが、この代わりに、コータ10を導電性ローラ1の長さ方向に往復変位させてもよく、あるいは両方を相互に離隔接近させてもよい。
Next, a method of forming the surface layer 4 as described above by applying a paint to the outside of the base portion 3 will be described with reference to FIGS. 2 is a plan view showing an apparatus for applying paint, FIG. 3 is a cross-sectional view showing a section corresponding to the arrow AA in FIG. 2, and the application apparatus 20 rotates the conductive roller 1. The roller moving carriage 21 that travels and the coater 10 that supplies and coats the conductive roller 1 with paint is applied. The roller moving carriage 21 supports the conductive roller 1 at both longitudinal ends thereof. The support member 23 includes a motor 24 that rotates the conductive roller 1 at a predetermined number of revolutions, and a travel base 25 on which the support member 23 and the motor 24 are mounted. The travel base 25 is electrically conductive by means (not shown). The reciprocating roller 1 is reciprocated in parallel with the length direction M of the roller 1.
In addition, in the apparatus 1 shown in FIG. 1, the roller moving carriage 21 is configured to reciprocate, but instead, the coater 10 may be reciprocated in the length direction of the conductive roller 1. Alternatively, both may be separated from each other.

コータ10は、塗料を収容するタンク12と、この塗料を、タンク12から周面11aに載せて汲み上げ導電性ローラ1の基体部3の周面に塗布するグラビアロール11、グラビアロール11を軸支する支持部材13、グラビアロール11を回転駆動するモータ14、および、グラビアロール11の周面11a上の余分な塗料を掻き落とすドクターブレード16とを備えて構成される。   The coater 10 has a tank 12 for containing paint, and a gravure roll 11 and a gravure roll 11 for applying the paint onto the peripheral surface 11a of the conductive roller 1 by pumping the paint from the tank 12 onto the peripheral surface 11a. A support member 13 that rotates, a motor 14 that rotationally drives the gravure roll 11, and a doctor blade 16 that scrapes off excess paint on the peripheral surface 11 a of the gravure roll 11.

また、塗布装置20は、グラビアローラ11と導電性ローラ1の基体部3と間に電圧を印加する電圧印加電源26を有し、電圧印加電源26で生成された電圧は、回転するグラビアロール11の長さ方向両端部と接触するブラシ(図示せず)、および、回転する導電性ローラ1の軸部2と接触するブラシ(図示せず)を介して、グラビアローラ11の周面11aと導電性ローラ基体部3の周面との間に所定の電圧を印加するよう構成されている。   In addition, the coating apparatus 20 includes a voltage application power source 26 that applies a voltage between the gravure roller 11 and the base portion 3 of the conductive roller 1, and the voltage generated by the voltage application power source 26 is a rotating gravure roll 11. The gravure roller 11 is electrically connected to the peripheral surface 11a through a brush (not shown) in contact with both ends in the longitudinal direction and a brush (not shown) in contact with the shaft portion 2 of the rotating conductive roller 1. A predetermined voltage is applied to the peripheral surface of the conductive roller base 3.

図4は、グラビアロール11を示す図であり、図4(a)は正面図、図4(b)は、図4(a)のB−B矢視に対応する断面図である。グラビアロール11は、鉄等の金属よりなるロールで、長さ方向両端部11bで軸支されて回転する。塗料をタンク12から汲み上げこれを輸送する周面11aには、グラビア版となる凹部11cが形成されていて、周面11aによって汲み上げられた塗料は、薄い鋼鉄の刃でできたドクターブレード16により掻き落とされて、凹部11cに保持されている塗料だけが残る。このように、グラビアロール11の塗料の輸送量は、その回転数と凹部11cの総容積で決まるので、凹部11cのない平坦なロールで塗布する場合に対比して、精度の高いものとすることができる。   4A and 4B are diagrams showing the gravure roll 11, in which FIG. 4A is a front view, and FIG. 4B is a cross-sectional view corresponding to the arrow BB in FIG. The gravure roll 11 is a roll made of a metal such as iron, and rotates while being pivotally supported at both ends 11b in the length direction. The peripheral surface 11a that draws the paint from the tank 12 and transports it is formed with a concave portion 11c that becomes a gravure plate. Only the paint that is dropped and held in the recess 11c remains. As described above, the transport amount of the paint on the gravure roll 11 is determined by the number of rotations and the total volume of the recess 11c. Therefore, the gravure roll 11 has a higher accuracy than when applied with a flat roll without the recess 11c. Can do.

図5に、グラビア版のパターンの例を模式図で示す。図5(a)に示した格子型パターンや図5(b)に示したピラミッド型パターン等を好適に用いることができ、例えば、格子型のグラビア版を用いた場合、格子の密度を10〜300本/インチ、深度を20〜650μm、凹部の容積を5〜400Cm3/m3とするのが、均一塗工の観点から好ましい。 FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a gravure pattern. The lattice pattern shown in FIG. 5 (a), the pyramid pattern shown in FIG. 5 (b), and the like can be suitably used. For example, when a lattice gravure plate is used, the lattice density is 10 to 10. It is preferable from the viewpoint of uniform coating that 300 / inch, the depth is 20 to 650 μm, and the volume of the recess is 5 to 400 Cm 3 / m 3 .

本発明においては、導電性ローラの基体部3にグラビアローラ11を接触させ、もしくは所定の隙間をあけて近接させて塗布をするとき、電圧印加電源26を作動させて、導電性ローラ基体部3とグラビアローラ11との間に電圧を印加する。これらの間に電圧をかけることにより、グラビアロール11の凹部11cに保有した塗料を基体部3の周面に転写する際の転写量を高めるとともに安定化させ、グラビアロール11による塗料輸送量を均一にする効果との相乗作用により、導電性ローラ表面層4の塗膜厚さをきわめて均一なものすることができる。   In the present invention, when the gravure roller 11 is brought into contact with the base portion 3 of the conductive roller or is applied with a predetermined gap therebetween, the voltage application power source 26 is operated to apply the conductive roller base portion 3. A voltage is applied between the gravure roller 11 and the gravure roller 11. By applying a voltage between them, the transfer amount when transferring the paint held in the concave portion 11c of the gravure roll 11 to the peripheral surface of the base portion 3 is increased and stabilized, and the transport amount of the paint by the gravure roll 11 is made uniform. Due to the synergistic effect with the effect of the above, the coating film thickness of the conductive roller surface layer 4 can be made extremely uniform.

印加する電圧を5〜50kVとし、隙間は200μm以下とするのが好ましく、電圧が、5 kV未満だと転写効率を十分に上げることができず、一方、これが50kVを超えると、放電が発生する。また、隙間が200μmを超えると転写ムラを発生しやすくなってしまう。   The applied voltage is 5 to 50 kV and the gap is preferably 200 μm or less. If the voltage is less than 5 kV, the transfer efficiency cannot be sufficiently increased. On the other hand, if this exceeds 50 kV, discharge occurs. . In addition, when the gap exceeds 200 μm, uneven transfer tends to occur.

図6は、基体部3に塗料を塗布する途中の状態を示す、導電性ローラの外形図であり、上記のように構成された塗布装置20を作動させると、塗料が塗布され、基体部3の周面に螺旋状の塗膜31を形成してゆくが、螺旋のピッチP(m)は、導電性ローラ基体部3のローラ長さ方向の送り速度v(m/s)をその軸心周りの回転速度ω(s-1)で除したもので表すことができ、螺旋塗膜31の幅Wは、導電性ローラ1の基体部3とグラビアロール11との交差角度θを変えて変化させることができ、交差角度θを小さくすることにより螺旋塗膜31の幅Wを大きくすることができる。そして、回転速度ωを大きくしもしくは送り速度vを小さくして螺旋塗膜31のピッチPを小さくし、かつ、最後の出来上がり膜厚に対する、1周分の膜厚を薄くし、その分、螺旋塗膜31のピッチPに対する螺旋塗膜31の幅Wを大きくすることによって、螺旋塗膜31の縁32における段差量を小さくすることができ、滑らかで均一な厚さの表面層4を形成することができる。 FIG. 6 is an external view of the conductive roller showing a state in the middle of applying the paint to the base portion 3. When the coating device 20 configured as described above is operated, the paint is applied, and the base portion 3. The spiral coating film 31 is formed on the peripheral surface of the conductive roller 31. The helical pitch P (m) is determined by the feed speed v (m / s) in the roller length direction of the conductive roller base 3. It can be represented by a value obtained by dividing a rotational speed of about omega (s -1), the width W of the helix coating 31 by changing the intersection angle θ between the base portion 3 and the gravure roll 11 of the conductive roller 1 changes The width W of the spiral coating 31 can be increased by reducing the crossing angle θ. Then, the rotational speed ω is increased or the feed speed v is decreased to reduce the pitch P of the spiral coating film 31 and the film thickness for one round with respect to the final finished film thickness is decreased. By increasing the width W of the spiral coating 31 with respect to the pitch P of the coating 31, the level difference at the edge 32 of the spiral coating 31 can be reduced, and the surface layer 4 having a smooth and uniform thickness is formed. be able to.

螺旋の縁32における段差量を小さくするには、上記のほかに、グラビアロール11の周面と導電性ローラ基体部3の周面の間に隙間を設け、塗料が自然に流動できるようにすることも効果があり、この場合、グラビアロール周面11a上の塗料をドクダブレード16で掻き落とす際、隙間があっても導電性ローラに乗り移せるに足る最小限の膜厚の塗料を残すようドクダブレード16を設定するのが好ましい。ただし、隙間が100μm以上になると、ドクターブレード16で掻き落としたあとのグラビアロール11周面上の塗料膜厚を厚くしないと、塗料をグラビアロール周面11aから基体部3の周面に乗り移すことが難しくなり、グラビアロール11周面上の塗料膜厚を厚くなると、塗膜の厚さがばらつきやすくなる。   In order to reduce the amount of step at the spiral edge 32, in addition to the above, a gap is provided between the peripheral surface of the gravure roll 11 and the peripheral surface of the conductive roller base 3 so that the paint can flow naturally. In this case, when the paint on the gravure roll peripheral surface 11a is scraped off by the dokuda blade 16, even if there is a gap, the dokuda blade 16 leaves a paint with a minimum film thickness sufficient to be transferred to the conductive roller. Is preferably set. However, when the gap is 100 μm or more, the paint is transferred from the gravure roll peripheral surface 11a to the peripheral surface of the base portion 3 unless the paint film thickness on the peripheral surface of the gravure roll 11 after being scraped off by the doctor blade 16 is increased. When the coating film thickness on the peripheral surface of the gravure roll 11 is increased, the thickness of the coating film tends to vary.

また、導電性ローラ1の基体部3と、グラビアロール11との相対回転方向は、塗料に剪断力が加わる方向とするのが、均一塗工の面から好ましく、図2に例示したように、基体部3とグラビアロール11との、それらが接しもしくは近接する部分における周面速度の導電性ローラ接線方向成分が互いに反対向きになるよう設定するのが好ましい。   Moreover, it is preferable from the surface of uniform coating that the relative rotation direction of the base body portion 3 of the conductive roller 1 and the gravure roll 11 is a direction in which a shearing force is applied to the paint. As illustrated in FIG. It is preferable that the conductive roller tangential direction components of the peripheral surface speed at the portion where the base portion 3 and the gravure roll 11 are in contact with each other or in the vicinity thereof are opposite to each other.

塗布装置1を用いて、基体部3上に塗布される塗料としては、先に、表面層4を構成する樹脂として例示した樹脂を溶媒に溶かしこみ、もしくは無溶剤で調合したものを用いることができる。   As a coating applied on the base portion 3 by using the coating apparatus 1, it is possible to use a resin prepared by dissolving the resin exemplified as the resin constituting the surface layer 4 in a solvent or preparing it without a solvent. it can.

溶媒を用いる場合に、塗工液の調製に用いられる溶媒としては、例えばメタノール,エタノール,イソプロパノール,ブタノール等のアルコール系溶媒、アセトン,メチルエチルケトン,シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、トルエン,キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素系溶媒、酢酸エチル等のエステル系溶媒、イソプロピルエーテル,テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、クロロホルム,シクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、アクリル塗料等の水系塗料及びこれらの混合溶媒などが挙げられる。   When using a solvent, examples of the solvent used for preparing the coating liquid include alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexanone, and aromatic solvents such as toluene and xylene. Hydrocarbon solvents, aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane, alicyclic hydrocarbon solvents such as cyclohexane, ester solvents such as ethyl acetate, ether solvents such as isopropyl ether and tetrahydrofuran, amide systems such as dimethylformamide Examples include solvents, halogenated hydrocarbon solvents such as chloroform and cycloethane, water-based paints such as acrylic paints, and mixed solvents thereof.

ロールコータ式の塗布装置1を用いて、導電性ローラ1の表面層を形成する本発明の方法は、25℃における粘度が500〜100000mP・Sの塗料を用いる場合に、特に有効な方法であり、例えば、スプレーにより表面層4を形成する方法は、このような高粘度の塗料を霧化することが難しく、一方、ディップ槽に収容した塗料を浸漬させて形成した場合に、粘度が高すぎて膜厚が極めて厚くなってしまい、実現がむつかしいからである。   The method of the present invention for forming the surface layer of the conductive roller 1 using the roll coater type coating device 1 is a particularly effective method when using a paint having a viscosity of 500 to 100,000 mP · S at 25 ° C. For example, in the method of forming the surface layer 4 by spraying, it is difficult to atomize such a high-viscosity paint, while the viscosity is too high when formed by immersing the paint contained in the dip tank. This is because the film thickness becomes extremely thick and difficult to realize.

そして、このような高粘度の塗料を用いる利点は、塗料が流動しにくいため、図7(a)に基体部表面近傍を断面図で示すように、基体部33が空隙セル34を分散させた発泡体よりなるものである場合、基体部33の表面に露出した空隙セル34sを表面層37で埋めることなく均一な厚さの表面層36Aを形成して滑らかに基体部33を被覆することができ、もし、塗料の粘度が低い場合には、図7(a)に対応させた図7(b)に示すように、塗料は、表面に露出した空隙セル34sの中まで流動してこのセル34sを埋めてしまい、基体部33が具備すべき弾性特性や、表面層36が付与すべき導電特性を所望のものとすることができず、しかも、これらの特性が不均一になってしまう。   The advantage of using such a high-viscosity paint is that the paint is difficult to flow, so that the base portion 33 disperses the void cells 34 as shown in the sectional view of the vicinity of the base portion surface in FIG. In the case of being made of a foam, the base portion 33 can be smoothly covered by forming the surface layer 36A having a uniform thickness without filling the void cells 34s exposed on the surface of the base portion 33 with the surface layer 37. If the viscosity of the paint is low, as shown in FIG. 7 (b) corresponding to FIG. 7 (a), the paint flows into the void cell 34s exposed on the surface, and this cell 34s is buried, and the elastic characteristics that the base portion 33 should have and the conductive characteristics that the surface layer 36 should provide cannot be made desirable, and these characteristics become non-uniform.

また、基体部3が非発泡体よりなるものであった場合にも、粘度が高いことにより重力による流動を抑えて硬化までの寸法変化を抑えることができ、均一で高精度の表面層4を形成するのに寄与させることができる。   In addition, even when the base portion 3 is made of a non-foamed body, the viscosity is high, so that the flow due to gravity can be suppressed and the dimensional change until curing can be suppressed. Can contribute to the formation.

同様に、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂を含有した塗料を用いて、表面層4を形成した場合、塗装直後にこれを瞬時に硬化させることにより、その流動を抑え、高粘度にしたことと同様の効果をもたらすことができる。そして、そもそも、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂を含有した塗料を用いるのは、もしこれが熱硬化型の樹脂であった場合には必要となる大掛かりな乾燥設備を不要にするためであり、そのため、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂を含有した塗料を用いる場合は、溶剤の量を極めて低く抑えたものが用いられ、このような場合には、同様な理由により、ロールコータ式の塗布方法を好適に用いることができる。   Similarly, when the surface layer 4 is formed using a paint containing an ultraviolet curable resin or an electron beam curable resin, it is instantly cured immediately after coating, thereby suppressing the flow and increasing the viscosity. The same effect can be brought about. In the first place, the paint containing the ultraviolet curable resin or the electron beam curable resin is used in order to eliminate the large drying equipment required if this is a thermosetting resin. Therefore, in the case of using a paint containing an ultraviolet curable resin or an electron beam curable resin, an extremely low amount of solvent is used. In such a case, for the same reason, a roll coater type is used. The coating method can be suitably used.

また、グラビアロール11を使って表面層4を形成する方法は、表面層4が、粒子を分散してなる層である場合には、特に、有利に用いることができ、例えば、グラビアロール11の代わりに表面平坦なロールを用いて塗液をタンクから汲み上げて塗布した場合に、粒子の均等な分布を維持したまま基体部3にまで輸送することがむつかしく、この点におてい凹部11cに粒子を保持して輸送できるグラビアロールを用いることにより、粒度分布の均一な表面層4を形成することができる。   In addition, the method of forming the surface layer 4 using the gravure roll 11 can be used particularly advantageously when the surface layer 4 is a layer in which particles are dispersed. Instead, when a coating liquid is drawn up from a tank using a roll having a flat surface and applied, it is difficult to transport the particles to the base 3 while maintaining a uniform distribution of the particles. By using a gravure roll that can be transported while holding the surface layer, the surface layer 4 having a uniform particle size distribution can be formed.

そして、この粒子は、例えば、導電性ローラが現像ローラの場合には、トナーを帯電させる性能を高めるのに寄与するものであり、この場合、現像ローラに求められる性能を担持させるための粒子としては、ゴム又は合成樹脂の微粒子やカーボン微粒子が好適であり、具体的にはシリコーンゴム、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリル/スチレン共重合体、フッ素樹脂、ウレタンエラストマー、ウレタンアクリレート、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリカの1種又は2種以上が好適である。   For example, when the conductive roller is a developing roller, this particle contributes to enhancing the performance of charging the toner. In this case, as the particle for supporting the performance required for the developing roller. Are preferably fine particles of rubber or synthetic resin or carbon fine particles, specifically silicone rubber, acrylic resin, styrene resin, acrylic / styrene copolymer, fluororesin, urethane elastomer, urethane acrylate, melamine resin, epoxy resin. One or more of phenol resin and silica are preferred.

本発明に係る現像ローラは、普通紙複写機、普通紙ファクシミリ機、レーザビームプリンタ、カラーレーザビームプリンタ、トナージェットプリンタなどの画像形成装置に帯電ローラ,現像ローラ,転写ローラ,給紙ローラ、トナー供給ローラ等として装着して好適に用いられる。   The developing roller according to the present invention includes a charging roller, a developing roller, a transfer roller, a paper feeding roller, a toner in an image forming apparatus such as a plain paper copying machine, a plain paper facsimile machine, a laser beam printer, a color laser beam printer, and a toner jet printer. It is preferably used as a supply roller.

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. 導電性ローラの表面層を形成する塗装装置を示す平面図である。It is a top view which shows the coating apparatus which forms the surface layer of an electroconductive roller. 図3のA−A矢視に対応する断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section corresponding to the AA arrow of FIG. グラビアロールを示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show a gravure roll. グラビアロールのグラビア版のパターン例を模式図である。It is a schematic diagram of the pattern example of the gravure plate of the gravure roll. 基体部に塗料を塗布する途中の状態を示す導電性ローラの外形図である。It is an external view of the electroconductive roller which shows the state in the middle of applying a coating material to a base | substrate part. 発泡体よりなる基体部の表面近傍を示す断面図ある。It is sectional drawing which shows the surface vicinity of the base | substrate part which consists of foams.

符号の説明Explanation of symbols

1、1A 導電性ローラ
2、2A 軸部
3、3A 基体部
4、4A 表面層
10 コータ
11 グラビアロール
11a グラビアロールの周面
11b グラビアロールの両端部
11c グラビアロールの凹部
12 タンク
13 支持部材
14 モータ
16 ドクターブレード
20 塗布装置
21 ローラ移動台車
23 支持部材
24 モータ
25 走行ベース
26 電圧印加電源
31 螺旋塗膜
32 螺旋塗膜の縁
33 基体部
34 空隙セル
34s 表面に露出した空隙セル
36、36A 表面層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A Conductive roller 2, 2A Shaft part 3, 3A Base part 4, 4A Surface layer 10 Coater 11 Gravure roll 11a Gravure roll peripheral surface 11b Gravure roll both ends 11c Gravure roll concave part 12 Tank 13 Support member 14 Motor 16 Doctor blade 20 Coating device 21 Roller moving carriage 23 Support member 24 Motor 25 Traveling base 26 Voltage application power supply 31 Spiral coating film 32 Spiral coating edge 33 Base portion 34 Void cell 34s Void cell 36, 36A surface layer exposed on the surface

Claims (5)

長さ方向両端部で軸支され、円柱状の基体部の外側に表面層を有する導電性ローラを製造する方法において、
グラビアロールの周面に塗料を供給しつつ、グラビアロールと導電性ローラ基体部とを90度を含む所定角度で交差させ、これらの周面同士を近接させてグラビアロールと導電性ローラ基体部との間に所定の電圧を印加し、グラビアロールと導電性ローラ基体部との両方を回転させながら、グラビアロールおよび導電性ローラ基体部の少なくとも一方を、他方に対して基体部長さ方向に相対変位させて、導電性ローラ基体部周上に前記塗料を塗布して表面層を形成する導電性ローラの製造方法。
In a method of manufacturing a conductive roller that is pivotally supported at both ends in the length direction and has a surface layer on the outside of a cylindrical base portion,
While supplying the paint to the peripheral surface of the gravure roll, the gravure roll and the conductive roller base portion are crossed at a predetermined angle including 90 degrees, and the peripheral surfaces are brought close to each other so that the gravure roll and the conductive roller base portion are While applying a predetermined voltage between the gravure roll and the conductive roller base, rotate the gravure roll and the conductive roller base part at least one of the gravure roll and the conductive roller base part relative to the other in the base part length direction. A method of manufacturing a conductive roller, wherein the surface layer is formed by applying the paint on the periphery of the conductive roller base portion.
グラビアロール周面と塗布前の導電性ローラ基体部周面との間に200μm未満の隙間を設けて、前記相対変位を行わせる請求項1に記載の導電性ローラの製造方法。   The method for producing a conductive roller according to claim 1, wherein a gap of less than 200 μm is provided between the gravure roll peripheral surface and the conductive roller base portion peripheral surface before application to perform the relative displacement. 前記塗料として、25℃における粘度が500〜100000mP・Sのものを用いる請求項1もしくは2に記載の導電性ローラの製造方法。   The method for producing a conductive roller according to claim 1 or 2, wherein the paint has a viscosity of 500 to 100,000 mP · S at 25 ° C. 前記塗料として、電子線効果型樹脂、もしくは、紫外線重合開始剤が含有された紫外線硬化型樹脂よりなるものを用いる請求項1〜3のいずれかに記載の導電性ローラの製造方法。   The method for producing a conductive roller according to any one of claims 1 to 3, wherein the paint is made of an electron beam effect resin or an ultraviolet curable resin containing an ultraviolet polymerization initiator. 平均粒径が1〜30μmの粒子を含有した塗料をグラビアロールの周面に供給する請求項1〜4のいずれかに記載の導電性ローラの製造方法。

The manufacturing method of the electroconductive roller in any one of Claims 1-4 which supply the coating material containing a particle | grain with an average particle diameter of 1-30 micrometers to the surrounding surface of a gravure roll.

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