JP7153187B2 - Developing roller and manufacturing method thereof - Google Patents

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本発明は、現像ローラとその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a developing roller and its manufacturing method.

たとえば、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機などの、電子写真法を利用した画像形成装置においては、感光体の表面に形成される静電潜像をトナー像に現像するために、現像ローラが用いられる。
現像ローラとしては、たとえば、導電性を付与したゴム組成物を筒状に成形して架橋させたローラ本体と、金属等からなり、ローラ本体の中心の通孔に挿通されて固定されたシャフトとを含むもの等が用いられる。
For example, in an image forming apparatus using electrophotography, such as a laser printer, an electrostatic copier, a plain paper facsimile machine, or a combination of these machines, an electrostatic latent image formed on the surface of a photoreceptor is formed by toner. A developer roller is used to develop the image.
The developing roller includes, for example, a roller body formed by molding a conductive rubber composition into a cylindrical shape and cross-linked, and a shaft made of metal or the like, which is inserted and fixed through a through hole in the center of the roller body. and the like are used.

現像ローラを用いた現像では、画像形成装置の、トナーを収容した現像部内に現像ローラを設け、当該現像ローラの、ローラ本体の外周面に量規制ブレード(帯電ブレード)の先端部を接触させた状態で、現像ローラを回転させる。
そうすると現像部内のトナーが帯電されて、ローラ本体の外周面に付着されるとともに、付着されたトナーが、ローラ本体の外周面と量規制ブレードの先端部とのニップ部を通過する際に付着量が規制されて、当該外周面に厚みがほぼ一定のトナー層が形成される。
In the development using the developing roller, the developing roller is provided in the developing section containing the toner of the image forming apparatus, and the tip of the amount regulating blade (charging blade) is brought into contact with the outer peripheral surface of the roller body of the developing roller. The developing roller is rotated in this state.
As a result, the toner in the developing section is charged and adheres to the outer peripheral surface of the roller body. is regulated, and a toner layer having a substantially constant thickness is formed on the outer peripheral surface.

また、並行して感光体の表面には、一様に帯電させたのち露光することで静電潜像が形成される。
次いで、この状態で現像ローラをさらに回転させて、トナー層を、感光体の表面の近傍に搬送すると、トナー層を形成するトナーが、感光体の表面に形成された静電潜像に応じて選択的に感光体の表面に移動して、静電潜像がトナー像に現像される。
At the same time, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor by uniformly charging it and then exposing it to light.
Next, when the developing roller is further rotated in this state to convey the toner layer to the vicinity of the surface of the photoreceptor, the toner forming the toner layer is transferred according to the electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor. It selectively moves to the surface of the photoreceptor to develop the electrostatic latent image into a toner image.

現像ローラのローラ本体の、軸方向の端部は、ローラ本体の外周面に付着させたトナーが現像部外へ漏出するのを防止するために、シール部材によってシールされるのが一般的である。
シール部材は、たとえば、フェルト等によって形成され、現像部の筐体等に固定された状態で、回転する現像ローラの、ローラ本体の軸方向の端部の外周面に摺接される。
The axial end of the roller body of the developing roller is generally sealed with a sealing member in order to prevent the toner adhered to the outer peripheral surface of the roller body from leaking out of the developing section. .
The seal member is made of, for example, felt, and is fixed to the housing of the developing section or the like, and is brought into sliding contact with the outer peripheral surface of the rotating developing roller at the end portion in the axial direction of the roller main body.

しかし、たとえば、8000枚程度の画像形成ごとにメンテナンスをするように設定された高耐久の画像形成装置(高耐久機)では、使用開始から最初のメンテナンスまでの間に、シール部材によってシールされたはずの端部からトナーが漏れる場合がある。
トナーの漏れは、画像形成を繰り返すことで、シール部材が摺接された、ローラ本体の軸方向の端部の外周面が摩耗して、シール部材との間に隙間を生じることで発生する。
However, for example, in a high-endurance image forming apparatus (high-endurance machine) that is set to perform maintenance every image formation of about 8,000 sheets, the seal member seals the image between the start of use and the first maintenance. Toner may leak from the end where it should be.
Toner leakage is caused by repeated image formation, which wears the outer peripheral surface of the axial end of the roller main body with which the seal member is slidably contacted, creating a gap between it and the seal member.

また、たとえば、画像形成速度が高い画像形成装置(高速機)においては、画像形成を繰り返すと、シール部材とローラ本体の端部との摩擦によって、現像ローラが発熱する場合もある。
そこで、特許文献1においては、シール部材が摺接されるローラ本体の軸方向の端部を、シリコーンゴムを主体とする、摩擦係数の低いゴムによって形成して端部の外周面の摩耗を抑制することが検討されている。
Further, for example, in an image forming apparatus (high-speed machine) with a high image forming speed, when image forming is repeated, the developing roller may generate heat due to friction between the seal member and the end portion of the roller body.
Therefore, in Patent Document 1, the axial end portion of the roller body with which the seal member is slidably contacted is formed of rubber having a low coefficient of friction, mainly silicone rubber, to suppress wear of the outer peripheral surface of the end portion. is being considered.

また特許文献1では、さらに摩耗を抑制するために、上記端部を含むローラ本体の外周面の全面を、イソシアネート化合物の硬化物からなる表面処理層、もしくはウレタン等からなるコート層で被覆することも検討されている。
このうち表面処理層は、イソシアネート化合物を含む処理液を、ローラ本体の外周面の全面にデイップコート法、ロールコート法、スプレーコート法等の塗布方法によって塗布したのち、加熱してイソシアネート化合物を硬化反応させることで形成される。
Further, in Patent Document 1, in order to further suppress wear, the entire outer peripheral surface of the roller body, including the ends, is coated with a surface treatment layer made of a cured product of an isocyanate compound, or a coating layer made of urethane or the like. are also being considered.
Among these, the surface treatment layer is formed by applying a treatment liquid containing an isocyanate compound to the entire outer peripheral surface of the roller body by a coating method such as a dip coating method, a roll coating method, or a spray coating method, followed by heating to cure the isocyanate compound. It is formed by reacting.

またコート層は、たとえば、ウレタン、アクリルウレタン、ナイロン、NBR等を含む液状のコーティング剤を、同様の塗布方法によってローラ本体の外周面の全面に塗布したのち乾燥固化、あるいは加熱硬化等して形成される。
しかし、ローラ本体の端部を別のゴムで形成する場合には、ローラ本体の製造工程や形成材料が増加するため、現像ローラの生産性が低下したり、製造コストが高くついたりするといった課題がある。
The coating layer is formed by applying a liquid coating agent containing urethane, acrylic urethane, nylon, NBR, etc. to the entire outer peripheral surface of the roller body by the same coating method, followed by drying and solidifying or heating and curing. be done.
However, forming the ends of the roller body from another rubber increases the manufacturing process and the materials used for the roller body, resulting in a decrease in the productivity of the developing roller and a high manufacturing cost. There is

また、ローラ本体の外周面の全面を表面処理層やコート層で被覆すると、ローラ本体の全体が硬くなり、量規制ブレードの先端部を接触させた際にニップ変形しにくくなって、ローラ本体の外周面に、厚みの均一なトナー層を形成できない場合を生じる。
また、前述したように表面処理層は処理液、コート層は液状のコーティング剤を用いて形成されるため、その形成過程においてホコリ等の異物の混入、厚みムラの発生等の様々な不具合を生じやすいという課題もある。
In addition, when the entire outer peripheral surface of the roller body is covered with a surface treatment layer or a coating layer, the entire roller body becomes hard, and when the tip of the weight control blade is brought into contact with the nip, it becomes difficult to deform the nip. In some cases, a toner layer having a uniform thickness cannot be formed on the outer peripheral surface.
In addition, as described above, the surface treatment layer is formed using a treatment liquid, and the coating layer is formed using a liquid coating agent. There is also the issue of ease.

しかも、形成される表面処理層やコート層は、ローラ本体のニップ変形に追従できずに剥離して、ローラ本体の外周面から、比較的短期間で失われたりしやすい。
そして、表面処理層やコート層が短期間で失われてしまうと、前述したように、高耐久機での使用時の摩耗によるトナーの漏れや、高速機での使用時の発熱等を十分に抑制できない場合を生じる。
Moreover, the formed surface treatment layer and coat layer cannot follow the nip deformation of the roller body, and are likely to peel off and be lost from the outer peripheral surface of the roller body in a relatively short period of time.
And if the surface treatment layer and coating layer are lost in a short period of time, as mentioned above, toner leakage due to abrasion during use in high-endurance machines and heat generation in high-speed machines will be sufficiently prevented. There are cases where it cannot be controlled.

特許文献2においては、ローラ本体の端部の外周面の摩耗を抑制するために、当該端部を、選択的に、耐摩耗性材料層で被覆することが検討されている。
耐摩耗性材料層は、たとえば、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を含む液状の塗料を、前出した塗布方法等によって塗布したのち乾燥固化、あるいは加熱硬化等して形成される。
In Patent Document 2, in order to suppress wear of the outer peripheral surface of the ends of the roller body, it is considered to selectively coat the ends with a wear-resistant material layer.
The wear-resistant material layer is formed by, for example, applying a liquid coating containing urethane resin, phenolic resin, fluororesin, silicone resin, etc. by the coating method described above, followed by drying and solidifying or heating and curing. .

また特許文献2では、ローラ本体の全面に上記塗料を塗布して樹脂層を形成するとともに、ローラ本体の端部のみ樹脂層を厚塗りして上記耐摩耗性材料層とすることも検討されている。
さらに特許文献3においては、現像ローラの発熱を抑制するために、ローラ本体を、金属ケイ素粒子を含むシリコーン系ゴムによって形成して熱伝導率を高めることが検討されている。
Further, in Patent Document 2, it is also considered to form a resin layer by applying the paint to the entire surface of the roller body, and to apply a thick resin layer only to the ends of the roller body to form the wear-resistant material layer. there is
Furthermore, in Patent Document 3, in order to suppress the heat generation of the developing roller, it is studied to increase the thermal conductivity by forming the roller body from silicone rubber containing metal silicon particles.

また特許文献3では、摩擦を低減して発熱をさらに抑制するために、ローラ本体の軸方向の端部の外周面を、含フッ素樹脂を含む端部保護層によって被覆することも検討されている。
さらに特許文献3では、ローラ本体の全面を、ウレタン樹脂を含むコート層で被覆することも検討されている。
Further, in Patent Document 3, in order to further suppress heat generation by reducing friction, it is also considered to coat the outer peripheral surface of the end portion in the axial direction of the roller body with an end protective layer containing a fluorine-containing resin. .
Further, in Patent Document 3, covering the entire surface of the roller body with a coating layer containing urethane resin is also considered.

しかし、特許文献2に記載の耐摩耗性材料層や樹脂層、あるいは特許文献3に記載の端部保護層やコート層についても、特許文献1に記載の表面処理層やコート層と同様の課題を有している。
すなわち、特許文献2に記載の耐摩耗性材料層や樹脂層は、前述したように液状の塗料を用いて形成されるため、それぞれの形成過程において様々な不具合を生じやすい。
However, the wear-resistant material layer and resin layer described in Patent Document 2, and the edge protection layer and coat layer described in Patent Document 3 also have the same problems as the surface treatment layer and coat layer described in Patent Document 1. have.
That is, since the wear-resistant material layer and the resin layer described in Patent Document 2 are formed using a liquid paint as described above, various problems are likely to occur during the respective formation processes.

しかも、形成された耐摩耗性材料層や樹脂層は、ローラ本体のニップ変形に追従できずに剥離して、ローラ本体の外周面から、比較的短期間で失われたりしやすい。
そして、とくに耐摩耗性材料層が短期間で失われてしまうと、やはり高耐久機での使用時の摩耗によるトナーの漏れや、高速機での使用時の発熱等を十分に抑制できない場合を生じる。
Moreover, the formed wear-resistant material layer and resin layer cannot follow the deformation of the nip of the roller body and are likely to peel off and be lost from the outer peripheral surface of the roller body in a relatively short period of time.
In particular, if the wear-resistant material layer is lost in a short period of time, toner leakage due to abrasion during use in high-endurance machines and heat generation in high-speed machines cannot be sufficiently suppressed. occur.

また、ローラ本体の外周面の全面を樹脂層で被覆した場合には、ローラ本体の全体が硬くなり、量規制ブレードの先端部を接触させた際にニップ変形しにくくなって、ローラ本体の外周面に、厚みの均一なトナー層を形成できない場合を生じる。
また、特許文献3に記載の端部保護層は含フッ素樹脂を含む液状の樹脂組成物、コート層は、ウレタン樹脂を含む液状の樹脂組成物を用いて形成されるため、やはりそれぞれの層の形成過程において様々な不具合を生じやすい。
In addition, when the entire outer peripheral surface of the roller body is covered with a resin layer, the entire roller body becomes hard, and when the tip of the amount regulating blade is brought into contact, the nip is less likely to be deformed, and the outer periphery of the roller body is hardened. In some cases, a toner layer having a uniform thickness cannot be formed on the surface.
In addition, since the edge protection layer described in Patent Document 3 is formed using a liquid resin composition containing a fluorine-containing resin, and the coating layer is formed using a liquid resin composition containing a urethane resin, the respective layers Various problems tend to occur during the formation process.

しかも形成された端部保護層やコート層は、ローラ本体のニップ変形に追従できずに剥離して、ローラ本体の外周面から、比較的短期間で失われたりしやすい。
そして、とくに端部保護層が短期間で失われてしまうと、やはり高耐久機での使用時の摩耗によるトナーの漏れや、高速機での使用時の発熱等を十分に抑制できない場合を生じる。
Moreover, the formed end protection layer and coat layer cannot follow the deformation of the nip of the roller body and are likely to peel off and be lost from the outer peripheral surface of the roller body in a relatively short period of time.
In addition, especially if the end protective layer is lost in a short period of time, toner leakage due to abrasion during use in a high-endurance machine and heat generation in a high-speed machine cannot be sufficiently suppressed. .

また、ローラ本体の外周面の全面をコート層で被覆した場合には、ローラ本体の全体が硬くなり、量規制ブレードの先端部を接触させた際にニップ変形しにくくなって、ローラ本体の外周面に、厚みの均一なトナー層を形成できない場合を生じる。
なお以下では、特許文献1の表面処理層、コート層、特許文献2の耐摩耗性材料層、樹脂層、特許文献3の端部保護層、コート層など、ローラ本体の外周面上に被覆される、樹脂やゴム等からなる従来の層を「コーティング層」と総称する場合がある。
In addition, when the entire outer peripheral surface of the roller body is covered with a coating layer, the entire roller body becomes hard, and when the tip of the amount regulating blade is brought into contact, the nip is less likely to be deformed, and the outer periphery of the roller body is hardened. In some cases, a toner layer having a uniform thickness cannot be formed on the surface.
In the following, the outer peripheral surface of the roller body is covered with the surface treatment layer and coat layer of Patent Document 1, the wear-resistant material layer and resin layer of Patent Document 2, and the edge protection layer and coat layer of Patent Document 3. Conventional layers made of resin, rubber, or the like are sometimes collectively referred to as a "coating layer."

特開2001-222163号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-222163 特開平10-293453号公報JP-A-10-293453 特開2018-59993号公報JP 2018-59993 A

本発明の目的は、ローラ本体の端部を別のゴムで形成したり、外周面にコーティング層を形成したりせずに、ローラ本体の全体を同一のゴム組成物の架橋物によって一体に形成した簡単な構造を維持しながら摩擦が低減されて、トナーの漏れや発熱を生じにくい現像ローラと、その製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to integrally form the entire roller body from a crosslinked product of the same rubber composition without forming the ends of the roller body with another rubber or forming a coating layer on the outer peripheral surface. To provide a developing roller in which friction is reduced while maintaining a simple structure and less likely to cause leakage of toner and heat generation, and to provide a method for manufacturing the developing roller.

本発明は、ゴム組成物の架橋物からなる筒状のローラ本体を含み、前記ローラ本体の、軸方向の端部には、前記ローラ本体の外周面より径方向の内方で、かつ当該外周面の近傍に、前記ゴム組成物の架橋物、およびイソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含み、前記外周面において露出された硬化領域を含むとともに、前記ローラ本体の、前記両端部間の中間部は、前記イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含まない、ゴム組成物の架橋物のみからなる現像ローラである。
また本発明は、かかる本発明の現像ローラの製造方法であって、前記ゴム組成物を筒状に成形し、架橋させて前記ローラ本体を形成する工程、形成した前記ローラ本体の、前記端部の外周面に、少なくとも前記イソシアネート基含有シラン化合物を含む処理液を供給して、前記処理液を、前記外周面から、前記端部の径方向の内方へ選択的に含浸させる工程、および含浸させた前記処理液中の前記イソシアネート基含有シラン化合物を硬化反応させることにより、前記ローラ本体の、前記両端部間の中間部は、前記イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含まない、ゴム組成物の架橋物のみによって形成しつつ、前記端部の、前記外周面より径方向の内方で、かつ当該外周面の近傍に、前記ゴム組成物の架橋物、および前記イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含み、前記外周面において露出された前記硬化領域を形成する工程を含む現像ローラの製造方法である。
The present invention includes a cylindrical roller body made of a crosslinked product of a rubber composition, and at both ends of the roller body in the axial direction, radially inward of the outer peripheral surface of the roller body and A cross-linked product of the rubber composition and a cured product of an isocyanate group-containing silane compound in the vicinity of the outer peripheral surface, including a cured region exposed on the outer peripheral surface, and an intermediate portion between the both ends of the roller body Part is a developing roller composed only of a crosslinked rubber composition that does not contain a cured product of the isocyanate group-containing silane compound .
The present invention also provides a method for manufacturing the developing roller of the present invention, comprising: forming the rubber composition into a tubular shape and cross-linking to form the roller main body ; A step of supplying a treatment liquid containing at least the isocyanate group-containing silane compound to the outer peripheral surface of the portion, and selectively impregnating the treatment liquid radially inward of the both end portions from the outer peripheral surface; and a curing reaction of the isocyanate group-containing silane compound in the impregnated treatment liquid, so that the middle portion between the both ends of the roller body is a rubber that does not contain a cured product of the isocyanate group-containing silane compound. While formed only by the crosslinked product of the composition, the crosslinked product of the rubber composition and the isocyanate group-containing silane are placed radially inward of the outer peripheral surface of the both ends and in the vicinity of the outer peripheral surface. The method for manufacturing the developing roller includes a step of forming the cured region exposed on the outer peripheral surface, the developing roller containing a cured product of a compound.

本発明によれば、ローラ本体の端部を別のゴムで形成したり、外周面にコーティング層を形成したりせずに、ローラ本体の全体を同一のゴム組成物の架橋物によって一体に形成した簡単な構造を維持しながら摩擦が低減されて、トナーの漏れや発熱を生じにくい現像ローラと、その製造方法を提供することができる。 According to the present invention, the entire roller body is integrally formed of the same crosslinked rubber composition without forming the end portions of the roller body with another rubber or forming a coating layer on the outer peripheral surface. Therefore, it is possible to provide a developing roller which has a simple structure and is less likely to cause toner leakage or heat generation, and a method of manufacturing the same.

図(a)は、本発明の現像ローラの、実施の形態の一例の外観を示す斜視図、図(b)は、図(a)の例の現像ローラのうち、ローラ本体の、軸方向の両方の端部の内部構造を模式的に示す断面図、図(c)は、図(a)の例の現像ローラのうち、ローラ本体の、上記端部間の領域(以下「中間部」と略記する場合がある。)の内部構造を模式的に示す断面図である。FIG. (a) is a perspective view showing the appearance of an example of an embodiment of the developing roller of the present invention, and FIG. A cross-sectional view schematically showing the internal structure of both ends, FIG. It may be abbreviated.) is a cross-sectional view schematically showing the internal structure.

《現像ローラおよびその製造方法》
〈現像ローラ〉
図1(a)は、本発明の現像ローラの、実施の形態の一例の外観を示す斜視図、図1(b)は、図1(a)の例の現像ローラのうち、ローラ本体の、軸方向の両方の端部の内部構造を模式的に示す断面図、図1(c)は、図1(a)の例の現像ローラのうち、ローラ本体の中間部の内部構造を模式的に示す断面図である。
<<Developing Roller and its Manufacturing Method>>
<Developing roller>
FIG. 1(a) is a perspective view showing the appearance of an example of an embodiment of the developing roller of the present invention, and FIG. A cross-sectional view schematically showing the internal structure of both ends in the axial direction, and FIG. It is a sectional view showing.

各図を参照して、この例の現像ローラ1は、同一のゴム組成物の架橋物によって、非多孔質でかつ単層の筒状に、一体に形成されたローラ本体2を備えるとともに、当該ローラ本体2の中心の通孔3にシャフト4が挿通されて固定されたものである。
シャフト4は、良導電性の材料、たとえば、鉄、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属などによって一体に形成されている。
Referring to each figure, the developing roller 1 of this example includes a non-porous single-layer cylindrical roller body 2 integrally formed of a crosslinked product of the same rubber composition. A shaft 4 is inserted through a through hole 3 in the center of the roller body 2 and fixed.
The shaft 4 is integrally made of a highly conductive material such as metal such as iron, aluminum, aluminum alloy, and stainless steel.

シャフト4は、たとえば、導電性を有する接着剤を介して、ローラ本体2と電気的に接合され、かつ機械的に固定されるか、あるいは通孔3の内径よりも外径の大きいものを通孔3に圧入することで、ローラ本体2と電気的に接合され、かつ機械的に固定される。
またこの両法を併用して、シャフト4を、ローラ本体2と電気的に接合し、かつ機械的に固定してもよい。
Shaft 4 is electrically connected and mechanically fixed to roller body 2 via, for example, a conductive adhesive, or has an outer diameter larger than the inner diameter of through hole 3 . By pressing it into the hole 3, it is electrically connected to the roller body 2 and mechanically fixed.
Alternatively, both of these methods may be used together to electrically connect the shaft 4 to the roller body 2 and mechanically fix it.

ローラ本体2の外周面5は、その全面において、樹脂やゴム等からなるコーティング層によって被覆されずに露出されている。
すなわちローラ本体2は、外周面5上に被覆されるコーティング層を含まない(除く)ものとされる。
ローラ本体2は、図示しないシール部材が摺接される軸方向の両方の端部2aに、それぞれ、当該ローラ本体2の全体を一体に形成するゴム組成物の架橋物中にイソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含む、略筒状の硬化領域21を備えている。
The entire outer peripheral surface 5 of the roller body 2 is exposed without being covered with a coating layer made of resin, rubber, or the like.
That is, the roller main body 2 does not include (exclude) the coating layer coated on the outer peripheral surface 5 .
The roller body 2 has an isocyanate group-containing silane compound in a cross-linked rubber composition integrally forming the roller body 2 at both ends 2a in the axial direction with which seal members (not shown) are slidably contacted. A substantially cylindrical cured region 21 containing a cured product of .

硬化領域21は、ローラ本体2の端部2aの、外周面5より径方向の内方で、かつ外周面5の近傍の領域(以下「表層部」と略記する場合がある。)に、ごく薄く形成されている。
また硬化領域21は、上述したようにコーティング層によって被覆されずに、上記外周面5において露出されている。
The hardened region 21 is located radially inward of the outer peripheral surface 5 of the end portion 2a of the roller body 2 and in the vicinity of the outer peripheral surface 5 (hereinafter sometimes abbreviated as “surface layer portion”). thinly formed.
Further, the hardened region 21 is exposed on the outer peripheral surface 5 without being covered with the coating layer as described above.

硬化領域21は、たとえば、後述するように、少なくともイソシアネート基含有シラン化合物を含む処理液を、外周面5から、ローラ本体2の端部2a内に選択的に含浸させたのち、イソシアネート基含有シラン化合物を硬化反応させる等して形成される。
イソシアネート基含有シラン化合物は、たとえば、空気中の水分等との反応によって硬化反応させることができる。
The cured region 21 is formed by, for example, selectively impregnating the end portion 2a of the roller body 2 from the outer peripheral surface 5 with a treatment liquid containing at least an isocyanate group-containing silane compound, as will be described later, and then applying the isocyanate group-containing silane compound. It is formed by, for example, curing a compound.
The isocyanate group-containing silane compound can undergo a curing reaction, for example, by reacting with moisture in the air.

硬化反応によって形成された硬化領域21は、ローラ本体2を形成するゴム組成物の架橋物中に、イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物が混在した状態とされる。
そのため、硬化領域21に含まれるイソシアネート基含有シラン化合物の硬化物によって、ローラ本体2の端部2aの外周面5の硬度を高めることができる。
しかも、イソシアネート基含有シラン化合物は分子中にケイ素を含むため、その硬化物は、たとえば、特許文献1に記載のイソシアネート化合物として汎用される芳香族ジイソシアネート化合物の硬化物等に比べて、外周面5の摩擦を低減する効果にも優れている。
The cured region 21 formed by the curing reaction is in a state in which the cured product of the isocyanate group-containing silane compound is mixed in the crosslinked product of the rubber composition forming the roller body 2 .
Therefore, the hardness of the outer peripheral surface 5 of the end portion 2 a of the roller body 2 can be increased by the cured product of the isocyanate group-containing silane compound contained in the cured region 21 .
Moreover, since the isocyanate group-containing silane compound contains silicon in the molecule, the cured product thereof is, for example, compared to the cured product of the aromatic diisocyanate compound widely used as the isocyanate compound described in Patent Document 1. It is also excellent in the effect of reducing friction.

したがって、これらのことが相まって、イソシアネート基含有シラン化合物を選択して用いることにより、ローラ本体2の端部2aの外周面5の摩擦を、良好に低減することができる。
また硬化領域21は、上述したようにローラ本体2の全体とともに、ゴム組成物の架橋物によって一体に形成されている。
Therefore, in combination with these factors, the friction on the outer peripheral surface 5 of the end portion 2a of the roller body 2 can be satisfactorily reduced by selecting and using the isocyanate group-containing silane compound.
Further, the cured region 21 is formed integrally with the entire roller body 2 by the crosslinked product of the rubber composition, as described above.

そのためローラ本体2がニップ変形しても、硬化領域21は、従来のコーティング層のように、ニップ変形に追従できずにローラ本体2から短期間で剥離して失われたりすることがない。
したがって硬化領域21を設けることにより、図示しないシール部材が摺接される上記端部2aが、高耐久機での使用時に摩耗してトナーの漏れを生じたり、高速機での使用時に現像ローラ1が発熱したりするのを、より長期間に亘って抑制し続けることができる。
Therefore, even if the roller body 2 deforms in the nip, the hardened region 21 does not peel off from the roller body 2 in a short period of time and be lost unlike the conventional coating layer, which cannot follow the nip deformation.
Therefore, by providing the hardened region 21, the end portion 2a with which the seal member (not shown) is in sliding contact may be worn when used in a high-endurance machine, causing leakage of toner, or when used in a high-speed machine. heat generation can be suppressed for a longer period of time.

ローラ本体2の端部2aの、硬化領域21より径方向の内方には、外周面5から含浸させた処理液中のイソシアネート基含有シラン化合物が到達しなかった未含浸領域22が存在する。
すなわち未含浸領域22は、ローラ本体2の中間部2bとともに、イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含まない、ゴム組成物の架橋物のみからなる。
A non-impregnated region 22 to which the isocyanate group-containing silane compound in the treatment liquid impregnated from the outer peripheral surface 5 has not reached is present in the end portion 2 a of the roller body 2 radially inward of the cured region 21 .
That is, the non-impregnated region 22, together with the intermediate portion 2b of the roller body 2, consists only of a crosslinked rubber composition that does not contain a cured product of an isocyanate group-containing silane compound.

しかも未含浸領域22は、ごく薄い硬化領域21に対して、端部2aの大部分を占めている。
そのためローラ本体2は、前述したコーティング層を含まないことと相まって、中間部2bだけでなく、硬化領域21を有する端部2aを含む全体で、ゴムとしての良好な特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久ひずみが小さくヘタリを生じにくい特性を維持できる。
Moreover, the non-impregnated region 22 occupies most of the end portion 2a with respect to the very thin hardened region 21 .
Therefore, the roller body 2 does not include the above-described coating layer, and not only the intermediate portion 2b but also the end portions 2a having the hardened regions 21 have good properties as rubber, that is, flexibility and compression. The permanent strain is small and it is possible to maintain the characteristics that do not easily cause settling.

したがって、ローラ本体2の外周面5に量規制ブレードの先端部を接触させた際に、当該ローラ本体2の全体を均一にニップ変形させて、上記外周面5に、厚みの均一なトナー層を形成することができる。
さらにローラ本体2は、端部2aを別のゴムで形成したり、外周面5にコーティング層を形成したりしない簡単な構造を維持することもできる。
Therefore, when the tip of the amount regulating blade is brought into contact with the outer peripheral surface 5 of the roller body 2, the entire roller body 2 is uniformly nip-deformed, and a toner layer having a uniform thickness is formed on the outer peripheral surface 5. can be formed.
Furthermore, the roller main body 2 can maintain a simple structure in which the end portion 2a is not made of another rubber and the outer peripheral surface 5 is not coated with a coating layer.

したがって、かかる簡単な構造を維持しながら、またローラ本体2のゴムとしての良好な特性を維持しながら摩擦を低減して、トナーの漏れや発熱を生じにくくする効果を、長期間に亘って維持することが可能となる。
硬化領域21の厚みは、これに限定されないが、たとえば、500μm以下であるのが好ましい。
Therefore, while maintaining such a simple structure and maintaining good rubber properties of the roller body 2, friction is reduced, and the effect of preventing toner leakage and heat generation is maintained for a long period of time. It becomes possible to
Although the thickness of the cured region 21 is not limited to this, it is preferably 500 μm or less, for example.

この範囲より硬化領域21の厚みが大きい場合には、端部2aが硬くなりすぎて、当該端部2aの柔軟性が低下するとともに、隣接する中間部2bの柔軟性が不均一になりやすい。
そして、ローラ本体2の外周面5に量規制ブレードの先端部を接触させた際の、当該ローラ本体2の全体でのニップ変形も不均一になって、上記外周面5に、厚みの均一なトナー層を形成できない場合がある。
When the thickness of the hardened region 21 is larger than this range, the end portion 2a becomes too hard, the flexibility of the end portion 2a decreases, and the flexibility of the adjacent intermediate portion 2b tends to become uneven.
In addition, when the tip of the amount-regulating blade is brought into contact with the outer peripheral surface 5 of the roller body 2, the nip deformation of the entire roller body 2 becomes uneven, and the outer peripheral surface 5 has a uniform thickness. In some cases, the toner layer cannot be formed.

これに対し、硬化領域21の厚みを上記の範囲とすることにより、端部2a、ひいてはローラ本体2の全体に、均一な柔軟性を付与することができる。
そのため、ローラ本体2の外周面5に量規制ブレードの先端部を接触させた際に、当該ローラ本体2の全体を均一にニップ変形させて、上記外周面5に、厚みの均一なトナー層を形成することができる。
On the other hand, by setting the thickness of the hardened region 21 within the above range, it is possible to impart uniform flexibility to the end portion 2 a and thus to the entire roller body 2 .
Therefore, when the tip of the amount regulating blade is brought into contact with the outer peripheral surface 5 of the roller body 2 , the entire roller body 2 is uniformly nip-deformed, and a toner layer having a uniform thickness is formed on the outer peripheral surface 5 . can be formed.

中間部2bの外周面5には、図1(c)に示すように、ゴム組成物の架橋物の酸化物からなる酸化膜6を形成してもよい。
酸化膜6は、たとえば、ローラ本体2の中間部2bの外周面5に、所定波長の紫外線を所定時間照射して、当該外周面5に露出したゴム組成物の硬化物を酸化させることによって形成される。
As shown in FIG. 1(c), an oxide film 6 made of an oxide of a crosslinked product of the rubber composition may be formed on the outer peripheral surface 5 of the intermediate portion 2b.
The oxide film 6 is formed, for example, by irradiating the outer peripheral surface 5 of the intermediate portion 2b of the roller body 2 with ultraviolet light having a predetermined wavelength for a predetermined time period to oxidize the cured rubber composition exposed on the outer peripheral surface 5. be done.

酸化膜6を形成すると、当該酸化膜6が誘電層として機能して、現像ローラ1の誘電正接を低減することができる。
また酸化膜6が低摩擦層として機能することで、ローラ本体2の外周面5にトナーが残留したり蓄積したりするのを抑制して、かかるトナーが形成画像に影響を及ぼすのを抑制したり、外周面5の全体での摩擦を低減したりすることもできる。
When the oxide film 6 is formed, the oxide film 6 functions as a dielectric layer and the dielectric loss tangent of the developing roller 1 can be reduced.
In addition, since the oxide film 6 functions as a low-friction layer, it suppresses the toner from remaining or accumulating on the outer peripheral surface 5 of the roller body 2, thereby suppressing the influence of the toner on the formed image. Alternatively, the friction on the entire outer peripheral surface 5 can be reduced.

さらに酸化膜6は、コーティング層に比べてごく薄い膜であって、当該コーティング層のように、ローラ本体2の全体を硬くすることがない。
そのため、ローラ本体2の外周面5に量規制ブレードの先端部を接触させた際に、当該ローラ本体2をニップ変形しやすくして、上記外周面5に、厚みの均一なトナー層を形成することができる。
Furthermore, the oxide film 6 is a very thin film compared to the coating layer, and does not harden the entire roller body 2 like the coating layer.
Therefore, when the tip of the amount regulating blade is brought into contact with the outer peripheral surface 5 of the roller body 2, the roller body 2 is easily nip-deformed to form a toner layer having a uniform thickness on the outer peripheral surface 5. be able to.

しかも、酸化膜6が低摩擦層として機能して、端部2aと中間部2bとの境界部から、中間部2bにかけての外周面5の摩擦を低減する。
そのため、現像ローラ1の全体でのトルクを低減して、現像ローラ1の発熱をさらに抑制したり、上記境界部での摩耗を抑制して、トナーの漏れをさらに抑制したりすることもできる。
Moreover, the oxide film 6 functions as a low-friction layer to reduce the friction of the outer peripheral surface 5 from the boundary between the end portion 2a and the intermediate portion 2b to the intermediate portion 2b.
Therefore, it is possible to further suppress the heat generation of the developing roller 1 by reducing the torque of the developing roller 1 as a whole, and to further suppress the leakage of toner by suppressing the wear at the boundary portion.

酸化膜6は、ローラ本体2の、中間部2bの外周面5にのみ選択的に形成してもよいし、端部2aを含む外周面5の全面に形成してもよい。
ただし、酸化膜6は形成しなくてもよい。
なおローラ本体2の「単層構造」とは、ゴム等からなる層の数が単層であることを指し、紫外線の照射等によって形成される酸化膜6は、層数に含まないこととする。
The oxide film 6 may be selectively formed only on the outer peripheral surface 5 of the intermediate portion 2b of the roller body 2, or may be formed on the entire outer peripheral surface 5 including the end portions 2a.
However, oxide film 6 may not be formed.
The "single layer structure" of the roller body 2 means that the number of layers made of rubber or the like is a single layer, and the oxide film 6 formed by irradiation of ultraviolet rays or the like is not included in the number of layers. .

〈イソシアネート基含有シラン化合物〉
前述したように、イソシアネート基含有シラン化合物は分子中にケイ素を含むため、その硬化物は、たとえば、芳香族ジイソシアネート化合物の硬化物等に比べて、外周面5の摩擦を低減する効果に優れている。
そのため、イソシアネート基含有シラン化合物を選択して用いることにより、芳香族ジイソシアネート化合物等と比べて、同等の摩擦低減効果が得られる硬化領域21の厚みを小さくすることができる。
<Isocyanate Group-Containing Silane Compound>
As described above, since the isocyanate group-containing silane compound contains silicon in the molecule, the cured product thereof has an excellent effect of reducing friction on the outer peripheral surface 5, compared to, for example, a cured product of an aromatic diisocyanate compound. there is
Therefore, by selecting and using an isocyanate group-containing silane compound, the thickness of the cured region 21 can be reduced, which provides the same friction reduction effect as compared with an aromatic diisocyanate compound or the like.

そして、ローラ本体2の端部2aの柔軟性をさらに高めたり、処理液の含浸に要する時間を短縮したりすることができる。
しかも、イソシアネート基含有シラン化合物は、芳香族ジイソシアネート化合物等と比べて水との反応性にも優れているため、前述したように、たとえば、空気中の水分等による硬化反応に要する時間を短縮することもできる。
Further, the flexibility of the end portion 2a of the roller body 2 can be further increased, and the time required for impregnation with the treatment liquid can be shortened.
In addition, the isocyanate group-containing silane compound has excellent reactivity with water compared to aromatic diisocyanate compounds and the like, so as described above, for example, the time required for the curing reaction due to moisture in the air can be shortened. can also

そのため、現像ローラ1の生産性を向上することもできる。
これらのことは、後述する実施例、比較例の結果からも明らかである。
イソシアネート基含有シラン化合物としては、分子中にイソシアネート基を含む種々のシラン化合物を用いることができる。
とくにイソシアネート基含有シラン化合物としては、式(1):
-Si(NCO) (1)
〔式中、Rはイソシアネート基、または炭素数1~3のアルキル基を示す。〕
で表される化合物が好ましい。
Therefore, productivity of the developing roller 1 can be improved.
These facts are also apparent from the results of Examples and Comparative Examples, which will be described later.
Various silane compounds containing an isocyanate group in the molecule can be used as the isocyanate group-containing silane compound.
In particular, the isocyanate group-containing silane compound has the formula (1):
R 1 —Si(NCO) 3 (1)
[In the formula, R 1 represents an isocyanate group or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. ]
A compound represented by is preferred.

また、式(1)で表されるイソアイアネート基含有シラン化合物の具体例としては、たとえば、式(1)中のRがイソシアネート基であるテトライソシアネートシラン、Rがメチル基であるメチルトリイソシアネートシラン等の少なくとも1種を用いることができる。
これら2種の化合物は上述した効果に優れており、とくにテトライソシアネートシランが好ましい。
Further, specific examples of the isocyanate group-containing silane compound represented by formula (1) include, for example, tetraisocyanate silane in which R 1 in formula ( 1 ) is an isocyanate group, methyl At least one such as triisocyanate silane can be used.
These two compounds are excellent in the above-mentioned effects, and tetraisocyanate silane is particularly preferred.

〈現像ローラの製造方法〉
現像ローラ1を製造するには、まずゴム組成物を、たとえば、押出成形機を用いて筒状に押出成形し、次いで所定の長さにカットして、加硫缶内で加圧水蒸気によって加圧、加熱して架橋させる。
次いで、架橋させた筒状体を、オーブン等を用いて加熱して二次架橋させたのち冷却し、さらに所定の外径となるように研磨してローラ本体2を形成する。
<Manufacturing method of developing roller>
To manufacture the developing roller 1, first, the rubber composition is extruded into a cylindrical shape using, for example, an extruder, then cut into a predetermined length, and pressurized with pressurized steam in a vulcanization can. , heat to crosslink.
Next, the crosslinked cylindrical body is heated using an oven or the like to cause secondary crosslinking, cooled, and then ground to a predetermined outer diameter to form the roller body 2 .

シャフト4は、筒状体のカット後から研磨後までの任意の時点で通孔3に挿通して固定することができるが、カット後、まず通孔3にシャフト4を挿通した状態で二次架橋および研磨をするのが好ましい。
これにより、二次架橋時の膨張収縮による筒状体の反りや変形等を抑制できる上、シャフト4を中心として回転させながら研磨することで当該研磨の作業性を向上し、なおかつ外周面5のフレを抑制できる。
The shaft 4 can be inserted through the through hole 3 and fixed at any time from after cutting the cylindrical body to after polishing. Cross-linking and polishing are preferred.
As a result, it is possible to suppress warping and deformation of the cylindrical body due to expansion and contraction during secondary cross-linking. It can suppress fringing.

シャフト4は、先に説明したように、導電性を有する接着剤、特に導電性の熱硬化性接着剤を介して二次架橋前の筒状体の通孔3に挿通したのち二次架橋させるか、あるいは通孔3の内径より外径の大きいものを通孔3に圧入すればよい。
前者の場合は、オーブン中での加熱によって筒状体が二次架橋されるのと同時に熱硬化性接着剤が硬化して、当該シャフト4がローラ本体2に電気的に接合されるとともに機械的に固定される。
As described above, the shaft 4 is inserted through the through hole 3 of the cylindrical body before secondary cross-linking via a conductive adhesive, particularly a conductive thermosetting adhesive, and then secondary cross-linked. Alternatively, an object having an outer diameter larger than the inner diameter of the through hole 3 may be press-fitted into the through hole 3 .
In the former case, the cylindrical body is subjected to secondary cross-linking by heating in an oven, and the thermosetting adhesive is cured at the same time, so that the shaft 4 is electrically joined to the roller body 2 and mechanically joined. fixed to

また後者の場合は、圧入と同時に電気的な接合と機械的な固定が完了する。
また前述したように、この両法を併用して、シャフト4を、ローラ本体2と電気的に接合し、かつ機械的に固定してもよい。
次いで、ローラ本体2の、図1(a)の例の場合は軸方向の両方の端部2a内に、外周面5から、それぞれ、少なくともイソシアネート基含有シラン化合物を含む処理液を含浸させる。
In the latter case, electrical connection and mechanical fixation are completed at the same time as press-fitting.
Further, as described above, both methods may be used together to electrically connect the shaft 4 to the roller body 2 and mechanically fix them.
Next, in the example of FIG. 1(a), both ends 2a of the roller body 2 in the axial direction are impregnated from the outer peripheral surface 5 with a treatment liquid containing at least an isocyanate group-containing silane compound.

ローラ本体2の軸方向の両方の端部2a内に、それぞれ処理液を含浸させるためには、たとえば、両方の端部2aを片方ずつ個別に、処理液に浸漬すればよい。
あるいは、ローラ本体2の中間部2bをマスクで隠蔽し、端部2aを露出させた状態で、当該端部2aに、スプレー法等の任意の塗布方法によって、処理液を継続的に供給してもよい。
In order to impregnate both ends 2a in the axial direction of the roller body 2 with the treatment liquid, for example, both ends 2a may be individually immersed in the treatment liquid.
Alternatively, the intermediate portion 2b of the roller body 2 is covered with a mask, and the end portion 2a is exposed, and the processing liquid is continuously supplied to the end portion 2a by an arbitrary coating method such as a spray method. good too.

含浸の条件はとくに限定されないが、含浸の温度(環境温度および処理液の液温)は室温、すなわち15℃以上、35℃以下であるのが好ましく、とくに20℃以上であるのが好ましい。
これにより、イソシアネート基含有シラン化合物の硬化反応の急速な進行を抑制しながら、端部2a内に、処理液をできるだけ速やかに含浸させることができる。
The impregnation conditions are not particularly limited, but the impregnation temperature (environmental temperature and treatment liquid temperature) is preferably room temperature, that is, 15° C. or higher and 35° C. or lower, and particularly preferably 20° C. or higher.
This makes it possible to impregnate the end portion 2a with the treatment liquid as quickly as possible while suppressing rapid progression of the curing reaction of the isocyanate group-containing silane compound.

また、イソシアネート基含有シラン化合物と、ローラ本体2を形成するゴム組成物との組み合わせや処理液の濃度等にもよるが、温度が室温である場合、含浸の時間は、それぞれ1分間以上であるのが好ましく、1時間以下であるのが好ましい。
含浸の時間がこの範囲未満では、適量の処理液を端部2a内に含浸させて、適度の厚みを有し、外周面5を良好に低摩擦化しうる、連続した硬化領域21を形成できない場合がある。
Also, depending on the combination of the isocyanate group-containing silane compound and the rubber composition forming the roller body 2, the concentration of the treatment liquid, etc., when the temperature is room temperature, the impregnation time is 1 minute or longer. is preferred, and the time is preferably 1 hour or less.
If the impregnation time is less than this range, it is not possible to impregnate the end portion 2a with an appropriate amount of the treatment liquid to form a continuous hardened region 21 that has an appropriate thickness and can satisfactorily reduce the friction of the outer peripheral surface 5. There is

一方、含浸の時間が上記の範囲を超える場合には、硬化領域21の厚みが大きくなりすぎて、端部2aの、ひいてはローラ本体2の全体での、ゴムとしての良好な特性を維持できなくなる場合がある。
これに対し、含浸の時間を上記の範囲とすることにより、ローラ本体2の全体でのゴムとしての良好な特性を維持しながら、適量の処理液を端部2a内に含浸させて、適度の厚みを有し、外周面5を良好に低摩擦化しうる、連続した硬化領域21を形成することができる。
On the other hand, if the impregnation time exceeds the above range, the thickness of the cured region 21 becomes too large, and the end 2a, and thus the roller body 2 as a whole, cannot maintain good rubber properties. Sometimes.
On the other hand, by setting the impregnation time within the above range, the end portions 2a are impregnated with an appropriate amount of the treatment liquid while maintaining good properties as a rubber in the entire roller body 2. It is possible to form a continuous hardened region 21 that has a thickness and can reduce the friction of the outer peripheral surface 5 satisfactorily.

とくに、処理液として有機溶剤による溶液を用いる場合には、含浸の時間を、上記の範囲内でも短くしても、ローラ本体2の端部2a内に速やかに含浸させて、より良好な硬化領域21を形成できる上、現像ローラ1の生産性を向上することもできる。
含浸の時間を調整するには、たとえば、浸漬法の場合は、ローラ本体2の片方ずつの端部2aを、それぞれ個別に処理液に浸漬し続ける時間を上記の範囲に設定すればよい。
In particular, when a solution of an organic solvent is used as the treatment liquid, even if the impregnation time is within the above range or shortened, the end portion 2a of the roller body 2 is quickly impregnated, and a better cured region is obtained. 21 can be formed, and the productivity of the developing roller 1 can be improved.
In order to adjust the impregnation time, for example, in the case of the immersion method, the time for continuously immersing each end 2a of the roller body 2 in the treatment liquid may be set within the above range.

また、たとえば、スプレー法等の場合は、端部2aに処理液を供給し続ける時間を、上記の範囲に設定すればよい。
次いで、所定の含浸時間が経過した時点で、浸漬法の場合は端部2aを処理液中から引き上げ、スプレー法等の場合は処理液の供給を停止したのち、当該端部2aの外周面5に付着した処理液を除去する。
Further, for example, in the case of a spray method or the like, the time for which the treatment liquid is continuously supplied to the end portion 2a may be set within the above range.
Next, when a predetermined impregnation time has elapsed, the end portion 2a is pulled up from the treatment liquid in the case of the immersion method, and after stopping the supply of the treatment liquid in the case of the spray method or the like, the outer peripheral surface 5 of the end portion 2a is Remove the processing liquid adhering to the

外周面5に付着した処理液を除去しない場合には、当該外周面5上に、連続した、または不連続の状態でイソシアネート基含有シラン化合物が残り、当該イソシアネート基含有シラン化合物が硬化反応して硬化物が形成される。
そして、端部2aの外周面5が局部的に硬くなったり、当該外周面5に、硬化物からなる硬い突起が形成されたりする。
If the treatment liquid adhering to the outer peripheral surface 5 is not removed, the isocyanate group-containing silane compound remains on the outer peripheral surface 5 in a continuous or discontinuous state, and the isocyanate group-containing silane compound undergoes a curing reaction. A cured product is formed.
Then, the outer peripheral surface 5 of the end portion 2a becomes hard locally, or a hard projection made of a hardened material is formed on the outer peripheral surface 5.

そのため、現像ローラ1とトナー量規制ブレードとの間を通過させて摩擦帯電されるトナーが、外周面5の、局部的に硬くなった部分によって圧接されてトナー量規制ブレードに融着して、形成画像に縦スジ状の濃度ムラを生じたりしやすくなる場合がある。
これに対し、前述したように、外周面5に付着した処理液を除去することで、これらの問題が生じるのを抑制することができる。
As a result, the toner that passes between the developing roller 1 and the toner amount regulating blade and is triboelectrically charged is brought into pressure contact with the locally hardened portion of the outer peripheral surface 5 and fused to the toner amount regulating blade. In some cases, the formed image tends to have vertical streak-like density unevenness.
In contrast, as described above, by removing the processing liquid adhering to the outer peripheral surface 5, the occurrence of these problems can be suppressed.

端部2aの外周面5に付着した処理液を除去するためには、処理液中から引き上げた外周面5を、たとえば、不織布製のワイパー等を用いて拭き取るなどすればよい。
端部2aの外周面5に付着した処理液を除去したローラ本体2は、所定の温度、湿度環境下で静置して、上記端部2a内に含浸させたイソシアネート基含有シラン化合物を、前述したように空気中の水分等によって硬化反応させる。
In order to remove the processing liquid adhering to the outer peripheral surface 5 of the end portion 2a, the outer peripheral surface 5 pulled up from the processing liquid may be wiped off using, for example, a wiper made of non-woven fabric.
The roller body 2 from which the treatment liquid adhering to the outer peripheral surface 5 of the end portion 2a has been removed is allowed to stand still under a predetermined temperature and humidity environment, and the isocyanate group-containing silane compound impregnated in the end portion 2a is treated as described above. As described above, the curing reaction is caused by the moisture in the air.

そうすると、図1(a)(b)に示すように、ローラ本体2の端部2a内の表層部に、ゴム組成物の架橋物およびイソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含み、外周面5において露出された略筒状の硬化領域21を形成することができる。
たとえば、室温で固形のイソシアネート基含有シラン化合物は、任意の有機溶剤によって希釈した溶液の状態で、処理液として用いればよい。
Then, as shown in FIGS. 1(a) and 1(b), the surface layer in the end portion 2a of the roller body 2 contains the crosslinked product of the rubber composition and the cured product of the isocyanate group-containing silane compound, and the outer peripheral surface 5 An exposed substantially cylindrical hardened region 21 can be formed.
For example, an isocyanate group-containing silane compound that is solid at room temperature may be used as a treatment liquid in the form of a solution diluted with any organic solvent.

一方、室温で液状のイソシアネート基含有シラン化合物は、原液のままで、処理液として用いてもよいし、やはり任意の有機溶剤によって希釈した溶液の状態で、処理液として用いてもよい。
ただし、ローラ本体を形成するゴムの種類等にもよるが、ローラ本体の外周面5に対する処理液の接触角を小さくして、処理液を迅速に含浸させるためには、液状のイソシアネート基含有シラン化合物であっても、任意の有機溶剤によって希釈した溶液の状態で、処理液として用いるのが好ましい。
On the other hand, the isocyanate group-containing silane compound, which is liquid at room temperature, may be used as the treatment liquid as it is, or may be diluted with any organic solvent and used as the treatment liquid.
However, although it depends on the type of rubber forming the roller body, in order to reduce the contact angle of the treatment liquid with respect to the outer peripheral surface 5 of the roller body and quickly impregnate the treatment liquid, a liquid isocyanate group-containing silane is required. Even if it is a compound, it is preferable to use it as a treatment liquid in the form of a solution diluted with an arbitrary organic solvent.

有機溶剤としては、イソシアネート基含有シラン化合物を溶解できる種々の有機溶剤を用いることができる。
有機溶剤としては、たとえば、n-ペンタン、n-オクタン、トルエン、塩化メチレン、n-ヘキサノール等の1種または2種以上が挙げられる。
酸化膜6は、硬化領域21を形成する前後、いずれの時点で形成してもよい。
Various organic solvents capable of dissolving the isocyanate group-containing silane compound can be used as the organic solvent.
Examples of organic solvents include one or more of n-pentane, n-octane, toluene, methylene chloride, n-hexanol, and the like.
The oxide film 6 may be formed either before or after forming the cured region 21 .

酸化膜6は、先に説明したように、少なくともローラ本体2の中間部2bの外周面5に紫外線を照射して形成するのが好ましい。
すなわちローラ本体2の、中間部2bの外周面5にのみ選択的に、または端部2aを含む外周面5の全面に、所定波長の紫外線を所定時間照射して、当該外周面5の近傍を構成するゴム組成物を酸化させることによって、酸化膜6を形成することができる。
As described above, the oxide film 6 is preferably formed by irradiating at least the outer peripheral surface 5 of the intermediate portion 2b of the roller body 2 with ultraviolet rays.
That is, only the outer peripheral surface 5 of the intermediate portion 2b of the roller body 2 or the entire outer peripheral surface 5 including the end portions 2a is irradiated with ultraviolet light having a predetermined wavelength for a predetermined time, and the vicinity of the outer peripheral surface 5 is irradiated. The oxide film 6 can be formed by oxidizing the constituent rubber composition.

そのため、酸化膜6の形成工程は簡単で効率的であって、現像ローラ1の生産性が低下したり製造コストが高くついたりするのを抑制することができる。
しかも、紫外線の照射によって形成される酸化膜6は、前述した従来のコーティング層のような問題を生じることがない上、厚みの均一性やローラ本体2との密着性等にも優れている。
Therefore, the process of forming the oxide film 6 is simple and efficient, and it is possible to prevent a decrease in productivity of the developing roller 1 and an increase in manufacturing cost.
Moreover, the oxide film 6 formed by irradiation with ultraviolet rays does not cause the above-described problems of the conventional coating layer, and is excellent in thickness uniformity, adhesion to the roller body 2, and the like.

照射する紫外線の波長は、ゴム組成物を効率よく酸化させて、前述した機能に優れた酸化膜6を形成することを考慮すると、100nm以上であるのが好ましく、400nm以下、とくに300nm以下であるのが好ましい。
また照射の時間は30秒間以上、とくに1分間以上であるのが好ましく、30分間以下、とくに20分間以下であるのが好ましい。
The wavelength of the ultraviolet rays to be irradiated is preferably 100 nm or more, 400 nm or less, particularly 300 nm or less, in consideration of efficiently oxidizing the rubber composition and forming the oxide film 6 having excellent functions as described above. is preferred.
The irradiation time is preferably 30 seconds or longer, particularly 1 minute or longer, and preferably 30 minutes or shorter, particularly 20 minutes or shorter.

ただし、酸化膜6は他の方法で形成してもよいし、形成しなくてもよい。
《ゴム組成物》
現像ローラ1のローラ本体2を形成するゴム組成物は、ゴムに、当該ゴムを架橋させるための架橋成分や各種添加剤を配合して調製される。
ゴム組成物に導電性を付与して、現像ローラ1のローラ抵抗値を好適な範囲に調整するため、以下では、イオン導電性のゴム組成物について説明するが、ゴム組成物としては、イオン導電性、電子導電性のいずれの配合のゴム組成物を用いてもよい。
However, the oxide film 6 may be formed by another method, or may not be formed.
<<Rubber composition>>
The rubber composition forming the roller body 2 of the developing roller 1 is prepared by blending rubber with a cross-linking component for cross-linking the rubber and various additives.
In order to impart electrical conductivity to the rubber composition and adjust the roller resistance value of the developing roller 1 within a suitable range, an ion-conductive rubber composition will be described below. A rubber composition having either a high conductivity or an electronic conductivity may be used.

〈ゴム〉
上述したように、ゴム組成物にイオン導電性を付与するためには、ゴムとしてイオン導電性ゴムを用いるのが好ましい。
またゴムとしては、イオン導電性ゴムとともに、ジエン系ゴムを併用するのが好ましい。
<Rubber>
As described above, in order to impart ionic conductivity to the rubber composition, it is preferable to use an ionic conductive rubber as the rubber.
As the rubber, it is preferable to use a diene rubber together with the ion conductive rubber.

これらのゴムを併用することで、ゴム組成物に良好な加工性を付与したり、ローラ本体の機械的強度や耐久性等を向上したりすることができる。
またローラ本体に、ゴムとしての良好な特性を付与することもできる。
(イオン導電性ゴム)
イオン導電性ゴムとしては、たとえば、エピクロルヒドリンゴム、ポリエーテルゴム等が挙げられる。
By using these rubbers together, it is possible to impart good workability to the rubber composition and improve the mechanical strength, durability, etc. of the roller body.
Also, the roller body can be imparted with good properties as rubber.
(ion conductive rubber)
Examples of ion conductive rubber include epichlorohydrin rubber, polyether rubber, and the like.

このうちエピクロルヒドリンゴムとしては、たとえば、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン-エチレンオキサイド二元共重合体(ECO)、エピクロルヒドリン-プロピレンオキサイド二元共重合体、エピクロルヒドリン-アリルグリシジルエーテル二元共重合体、エピクロルヒドリン-エチレンオキサイド-アリルグリシジルエーテル三元共重合体(GECO)、エピクロルヒドリン-プロピレンオキサイド-アリルグリシジルエーテル三元共重合体、エピクロルヒドリン-エチレンオキサイド-プロピレンオキサイド-アリルグリシジルエーテル四元共重合体等が挙げられる。 Among these, epichlorohydrin rubber includes, for example, epichlorohydrin homopolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide binary copolymer (ECO), epichlorohydrin-propylene oxide binary copolymer, epichlorohydrin-allyl glycidyl ether binary copolymer, epichlorohydrin- Ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer (GECO), epichlorohydrin-propylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide-propylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer and the like.

またポリエーテルゴムとしては、たとえば、エチレンオキサイド-アリルグリシジルエーテル二元共重合体、エチレンオキサイド-プロピレンオキサイド-アリルグリシジルエーテル三元共重合体等が挙げられる。
中でも、エチレンオキサイドを含む共重合体、とくに、ECOおよび/またはGECOが好ましい。
Examples of polyether rubbers include ethylene oxide-allyl glycidyl ether binary copolymers and ethylene oxide-propylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymers.
Among them, copolymers containing ethylene oxide, particularly ECO and/or GECO are preferred.

ECOおよび/またはGECOにおけるエチレンオキサイド含量は、いずれも30モル%以上、とくに50モル%以上であるのが好ましく、80モル%以下であるのが好ましい。
エチレンオキサイドは、現像ローラのローラ抵抗値を下げる働きをする。
しかし、エチレンオキサイド含量がこの範囲未満では、かかる働きが十分に得られないため、現像ローラのローラ抵抗値を十分に低下させることができない場合がある。
The ethylene oxide content in ECO and/or GECO is preferably 30 mol % or more, more preferably 50 mol % or more, and preferably 80 mol % or less.
Ethylene oxide works to lower the roller resistance of the developing roller.
However, if the ethylene oxide content is less than this range, such function cannot be sufficiently obtained, and the roller resistance value of the developing roller may not be sufficiently lowered.

一方、エチレンオキサイド含量が上記の範囲を超える場合には、エチレンオキサイドの結晶化が起こり、分子鎖のセグメント運動が妨げられるため、逆に現像ローラのローラ抵抗値が上昇する傾向がある。
また、架橋後のローラ本体が硬くなりすぎたり、架橋前のゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇して、当該ゴム組成物の加工性が低下したりする場合もある。
On the other hand, if the ethylene oxide content exceeds the above range, crystallization of ethylene oxide occurs, hindering the segmental motion of the molecular chains, so that the roller resistance of the developing roller tends to increase.
In addition, the roller body after cross-linking may become too hard, and the viscosity of the rubber composition before cross-linking may increase when heated and melted, resulting in a decrease in processability of the rubber composition.

ECOにおけるエピクロルヒドリン含量は、エチレンオキサイド含量の残量である。
すなわち、エピクロルヒドリン含量は20モル%以上であるのが好ましく、70モル%以下、とくに50モル%以下であるのが好ましい。
また、GECOにおけるアリルグリシジルエーテル含量は0.5モル%以上、とくに2モル%以上であるのが好ましく、10モル%以下、とくに5モル%以下であるのが好ましい。
The epichlorohydrin content in ECO is the balance of the ethylene oxide content.
That is, the epichlorohydrin content is preferably 20 mol % or more, preferably 70 mol % or less, particularly preferably 50 mol % or less.
The allyl glycidyl ether content in GECO is preferably 0.5 mol % or more, particularly 2 mol % or more, and preferably 10 mol % or less, particularly 5 mol % or less.

アリルグリシジルエーテルは、それ自体が側鎖として、自由体積を確保するために機能することにより、エチレンオキサイドの結晶化を抑制して、現像ローラのローラ抵抗値を低下させる働きをする。
しかし、アリルグリシジルエーテル含量がこの範囲未満では、かかる働きが十分に得られないため、現像ローラのローラ抵抗値を十分に低下させることができない場合がある。
Allyl glycidyl ether itself functions as a side chain to secure free volume, thereby suppressing crystallization of ethylene oxide and reducing the roller resistance of the developing roller.
However, if the allyl glycidyl ether content is less than this range, such function cannot be sufficiently obtained, and thus the roller resistance value of the developing roller may not be sufficiently lowered.

一方、アリルグリシジルエーテルは、GECOの架橋時に架橋点として機能する。
そのため、アリルグリシジルエーテル含量が上記の範囲を超える場合には、GECOの架橋密度が高くなりすぎることによって分子鎖のセグメント運動が妨げられて、却って、現像ローラのローラ抵抗値が上昇する傾向がある。
GECOにおけるエピクロルヒドリン含量は、エチレンオキサイド含量、およびアリルグリシジルエーテル含量の残量である。
On the other hand, allyl glycidyl ether functions as a cross-linking point during cross-linking of GECO.
Therefore, if the allyl glycidyl ether content exceeds the above range, the crosslink density of GECO becomes too high, hindering the segmental movement of the molecular chains, and on the contrary, the roller resistance of the developing roller tends to increase. .
Epichlorohydrin content in GECO is the balance of ethylene oxide content and allyl glycidyl ether content.

すなわち、エピクロルヒドリン含量は10モル%以上、とくに19.5モル%以上であるのが好ましく、69.5モル%以下、とくに60モル%以下であるのが好ましい。
なおGECOとしては、先に説明した3種の単量体を共重合させた狭義の意味での共重合体の他に、エピクロルヒドリン-エチレンオキサイド共重合体(ECO)をアリルグリシジルエーテルで変性した変性物も知られている。
That is, the epichlorohydrin content is preferably 10 mol % or more, particularly 19.5 mol % or more, and preferably 69.5 mol % or less, particularly 60 mol % or less.
As GECO, in addition to the copolymer in the narrow sense obtained by copolymerizing the three kinds of monomers described above, modified epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer (ECO) modified with allyl glycidyl ether things are also known.

本発明では、このいずれのGECOも使用可能である。
これらイオン導電性ゴムの1種または2種以上を用いることができる。
(ジエン系ゴム)
ジエン系ゴムとしては、たとえば、天然ゴム、イソプレンゴム(IR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、クロロプレンゴム(CR)等が挙げられる。
Either of these GECOs can be used in the present invention.
One or more of these ion-conductive rubbers can be used.
(Diene rubber)
Examples of diene rubber include natural rubber, isoprene rubber (IR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), and the like.

とくに、ジエン系ゴムとしてはBRとCRの2種を併用するのが好ましい。
ただし、両ゴムはそれぞれ2種以上を併用してもよい。
・ BR
BRは、とくにローラ本体に、ゴムとしての良好な特性を付与するために機能する。
またBRは、とくにプラス帯電性のトナーの帯電特性を向上したり、架橋前のゴム組成物の流動性や成形性を高めたりするためにも機能する。
In particular, it is preferable to use both BR and CR as diene rubbers.
However, both rubbers may be used in combination of two or more.
・ BR
BR functions to impart good properties as rubber, particularly to the roller body.
BR also functions to improve the chargeability of positively charged toner, and to improve the fluidity and moldability of the rubber composition before cross-linking.

さらにBRは、酸化性雰囲気中での紫外線照射によって酸化されて、ローラ本体の外周面に酸化膜を形成する材料としても機能する。
BRとしては、分子中にポリブタジエン構造を備え、架橋性を有する種々のBRが、いずれも使用可能である。
とくに、高温から低温まで広い温度範囲でゴムとしての良好な特性を発現しうる、シス-1,4結合の含量が95%以上である高シスBRが好ましい。
Furthermore, BR functions as a material that is oxidized by ultraviolet irradiation in an oxidizing atmosphere to form an oxide film on the outer peripheral surface of the roller body.
Any of various crosslinkable BRs having a polybutadiene structure in the molecule can be used as the BR.
Particularly preferred is a high cis BR having a cis-1,4 bond content of 95% or more, which can exhibit good properties as a rubber over a wide temperature range from high to low.

またBRとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、感光体の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない、非油展タイプのBRを用いるのが好ましい。
これらBRの1種または2種以上を用いることができる。
・ CR
CRは、とくにローラ本体の柔軟性を向上して、現像ローラの画像耐久性を高めるために機能する。
As BR, there are an oil-extended type in which extender oil is added to adjust flexibility and a non-oil-extended type in which extender oil is not added. It is preferred to use a non-oil-extended type of BR, which does not contain extender oil which can be a material.
One or more of these BRs can be used.
・CR
CR functions particularly to improve the flexibility of the roller body and enhance the image durability of the developing roller.

画像耐久性とは、同じトナーを繰り返し画像形成に用いた際に、当該トナーの劣化を抑制して、形成画像の画質をどれだけの間、良好に維持できるかを表す指標である。
すなわち、1回の画像形成には、画像形成装置の現像部に収容されたトナーのごく一部しか用いられず、残りの大部分のトナーは、現像部内を繰り返し循環する。
そのため、現像部内に設けられてトナーと繰り返し接触する現像ローラのローラ本体が、トナーにどれだけのダメージを与えるか、あるいは与えないかが、画像耐久性を向上する上での大きな鍵となる。
The image durability is an index representing how long the image quality of formed images can be maintained while suppressing the deterioration of the toner when the same toner is repeatedly used for image formation.
That is, only a small portion of the toner contained in the developing section of the image forming apparatus is used for one image formation, and most of the remaining toner repeatedly circulates within the developing section.
Therefore, the extent to which the roller body of the developing roller, which is provided in the developing section and repeatedly contacts the toner, damages the toner, or not, is a key factor in improving image durability.

ローラ本体の柔軟性が低下して画像耐久性が低下すると、画像形成を繰り返すうちに、形成画像の画質が徐々に低下する傾向がある。
したがって導電性ローラには、画像耐久性を向上するために、ローラ本体の柔軟性に優れることが求められる。
またCRは、とくにプラス帯電性のトナーの帯電特性を向上したり、それ自体が極性ゴムであるため、現像ローラのローラ抵抗値を微調整したりするためにも機能する。
When the flexibility of the roller main body is reduced and the image durability is reduced, the image quality of the formed image tends to gradually deteriorate as the image formation is repeated.
Therefore, the conductive roller is required to have a roller body with excellent flexibility in order to improve image durability.
CR also functions to improve the charging characteristics of positively charged toner in particular, and to finely adjust the roller resistance value of the developing roller since CR itself is a polar rubber.

さらにCRは、やはり酸化性雰囲気中での紫外線照射によって酸化されて、ローラ本体の外周面に酸化膜を形成する材料としても機能する。
CRは、たとえば、クロロプレンを乳化重合させて合成されるもので、その際に用いる分子量調整剤の種類によって、硫黄変性タイプと非硫黄変性タイプに分類される。
このうち硫黄変性タイプのCRは、クロロプレンと、分子量調整剤としての硫黄とを共重合させたポリマを、チウラムジスルフィド等で可塑化して所定の粘度に調整することで合成される。
Furthermore, CR also functions as a material that is oxidized by ultraviolet irradiation in an oxidizing atmosphere and forms an oxide film on the outer peripheral surface of the roller body.
CR is synthesized, for example, by emulsion polymerization of chloroprene, and is classified into a sulfur-modified type and a non-sulfur-modified type according to the type of molecular weight modifier used at that time.
Of these, sulfur-modified CR is synthesized by plasticizing a polymer obtained by copolymerizing chloroprene and sulfur as a molecular weight modifier with thiuram disulfide or the like to adjust the viscosity to a predetermined value.

一方、非硫黄変性タイプのCRは、たとえば、メルカプタン変性タイプ、キサントゲン変性タイプ等に分類される。
このうちメルカプタン変性タイプのCRは、n-ドデシルメルカプタン、tert-ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン等のアルキルメルカプタン類を分子量調整剤として使用すること以外は、硫黄変性タイプのCRと同様にして合成される。
On the other hand, non-sulfur-modified CR is classified into, for example, mercaptan-modified type, xanthogen-modified type, and the like.
Of these, mercaptan-modified CR is synthesized in the same manner as sulfur-modified CR, except that alkylmercaptans such as n-dodecylmercaptan, tert-dodecylmercaptan and octylmercaptan are used as molecular weight modifiers.

また、キサントゲン変性タイプのCRは、アルキルキサントゲン化合物を分子量調整剤として使用すること以外は、やはり硫黄変性タイプのCRと同様にして合成される。
さらにCRは、その結晶化速度に基づいて、当該結晶化速度が遅いタイプ、中庸であるタイプ、および速いタイプに分類される。
本発明においては、いずれのタイプのCRを用いてもよいが、中でも、非硫黄変性タイプで、かつ結晶化速度が遅いタイプのCRが好ましい。
The xanthogen-modified CR is also synthesized in the same manner as the sulfur-modified CR, except that an alkylxanthogen compound is used as a molecular weight modifier.
Furthermore, CR is classified into a type with a slow crystallization rate, a type with a moderate rate of crystallization, and a type with a high rate of crystallization based on its crystallization rate.
In the present invention, any type of CR may be used, but a non-sulphur-modified CR with a slow crystallization rate is preferred.

またCRとしては、クロロプレンと他の共重合成分との共重合ゴムを用いてもよい。
かかる他の共重合成分としては、たとえば、2,3-ジクロロ-1,3-ブタジエン、1-クロロ-1,3-ブタジエン、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、イソプレン、ブタジエン、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル等の1種または2種以上が挙げられる。
As CR, a copolymer rubber of chloroprene and other copolymer components may be used.
Such other copolymer components include, for example, 2,3-dichloro-1,3-butadiene, 1-chloro-1,3-butadiene, styrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, isoprene, butadiene, acrylic acid, acrylic acid One or more of esters, methacrylic acid, methacrylic acid esters, and the like may be used.

さらにCRとしては、やはり伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、感光体の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない、非油展タイプのCRを用いるのが好ましい。
これらCRの1種または2種以上を用いることができる。
(ゴムの割合)
イオン導電性ゴムの割合は、ゴムの総量100質量部中の10質量部以上であるのが好ましく、40質量部以下であるのが好ましい。
Further, CR includes an oil-extended type in which extender oil is added to adjust flexibility and a non-oil-extended type in which extender oil is not added. It is preferred to use a non-oil-extended CR that does not contain extender oil that can be a bleeding material.
One or more of these CRs can be used.
(Proportion of rubber)
The ratio of the ion conductive rubber is preferably 10 parts by mass or more and preferably 40 parts by mass or less in 100 parts by mass of the total rubber.

ジエン系ゴムの割合は、イオン導電性ゴムの残量である。
すなわち、イオン導電性ゴムの割合を上記範囲内の所定値に設定した際にゴムの総量が100質量部となるように、ジエン系ゴムの割合を設定すればよい。
イオン導電性ゴムの割合が上記の範囲未満、または上記の範囲を超える場合には、このいずれにおいても、現像ローラのローラ抵抗値を、当該現像ローラとして適した範囲に調整できない場合がある。
The ratio of the diene rubber is the remaining amount of the ion conductive rubber.
That is, the proportion of the diene rubber may be set so that the total amount of the rubber is 100 parts by mass when the proportion of the ion conductive rubber is set to a predetermined value within the above range.
If the ratio of the ion-conductive rubber is less than the above range or exceeds the above range, the roller resistance value of the developing roller may not be adjusted to a range suitable for the developing roller.

また、イオン導電性ゴムの割合が上記の範囲を超える場合には、相対的に、ジエン系ゴムの割合が少なくなって、ローラ本体に、前述したゴムとしての良好な特性を付与することができない場合もある。
これに対し、イオン導電性ゴムの割合を上記の範囲とすることにより、現像ローラのローラ抵抗値を好適な範囲に調整しながら、ローラ本体に、ゴムとしての良好な特性を付与することができる。
On the other hand, if the ratio of the ion-conductive rubber exceeds the above range, the ratio of the diene rubber becomes relatively small, and the roller main body cannot be provided with the above-mentioned good characteristics as a rubber. In some cases.
On the other hand, by setting the proportion of the ion-conductive rubber within the above range, it is possible to impart favorable characteristics as rubber to the roller body while adjusting the roller resistance value of the developing roller within a suitable range. .

〈架橋成分〉
架橋成分としては、ゴムを架橋させるための架橋剤と、当該架橋剤によるゴムの架橋を促進するための架橋促進剤とを併用するのが好ましい。
このうち架橋剤としては、たとえば、硫黄系架橋剤、チオウレア系架橋剤、トリアジン誘導体系架橋剤、過酸化物系架橋剤、各種モノマー等が挙げられ、とくに硫黄系架橋剤が好ましい。
<Crosslinking component>
As the cross-linking component, it is preferable to use a cross-linking agent for cross-linking the rubber together with a cross-linking accelerator for promoting the cross-linking of the rubber by the cross-linking agent.
Examples of cross-linking agents include sulfur-based cross-linking agents, thiourea-based cross-linking agents, triazine derivative-based cross-linking agents, peroxide-based cross-linking agents, and various monomers, with sulfur-based cross-linking agents being particularly preferred.

(硫黄系架橋剤)
硫黄系架橋剤としては、たとえば、粉末硫黄、オイル処理粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、分散性硫黄等の硫黄や、あるいはテトラメチルチウラムジスルフィド、N,N-ジチオビスモルホリン等の有機含硫黄化合物などが挙げられ、とくに硫黄が好ましい。
硫黄の割合は、ローラ本体にゴムとしての良好な特性を付与すること等を考慮すると、ゴムの総量100質量部あたり0.5質量部以上であるのが好ましく、2質量部以下であるのが好ましい。
(Sulfur-based cross-linking agent)
Examples of sulfur-based cross-linking agents include sulfur such as powdered sulfur, oil-treated powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, dispersible sulfur, or organic sulfur-containing compounds such as tetramethylthiuram disulfide and N,N-dithiobismorpholine. etc., and sulfur is particularly preferred.
The proportion of sulfur is preferably 0.5 parts by mass or more, and preferably 2 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of rubber, in consideration of imparting good rubber properties to the roller body. preferable.

なお、たとえば、硫黄としてオイル処理粉末硫黄、分散性硫黄等を使用する場合、上記の割合は、それぞれの中に含まれる有効成分としての硫黄自体の割合とする。
また、架橋剤として有機含硫黄化合物を使用する場合、その割合は、分子中に含まれる硫黄の、ゴムの総量100質量部あたりの割合が上記の範囲となるように調整するのが好ましい。
For example, when oil-processed powdery sulfur, dispersible sulfur, or the like is used as sulfur, the above ratio is the ratio of sulfur itself as an active ingredient contained therein.
Further, when an organic sulfur-containing compound is used as a cross-linking agent, it is preferable to adjust the ratio so that the ratio of sulfur contained in the molecule per 100 parts by mass of the total amount of rubber is within the above range.

(架橋促進剤)
ゴムの架橋を促進するための架橋促進剤としては、たとえば、チウラム系促進剤、チアゾール系促進剤、チオウレア系促進剤、グアニジン系促進剤、スルフェンアミド系促進剤、ジチオカルバミン酸塩系促進剤等の1種または2種以上が挙げられる。
このうちチウラム系促進剤、チアゾール系促進剤、チオウレア系促進剤、およびグアニジン系促進剤を併用するのが好ましい。
(Crosslinking accelerator)
Examples of cross-linking accelerators for promoting cross-linking of rubber include thiuram-based accelerators, thiazole-based accelerators, thiourea-based accelerators, guanidine-based accelerators, sulfenamide-based accelerators, dithiocarbamate-based accelerators, and the like. 1 type or 2 types or more are mentioned.
Among these, thiuram accelerators, thiazole accelerators, thiourea accelerators, and guanidine accelerators are preferably used in combination.

チウラム系促進剤としては、たとえば、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等の1種または2種以上が挙げられ、とくにテトラメチルチウラムモノスルフィドが好ましい。
チアゾール系促進剤としては、たとえば、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、2-メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、2-メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、2-(4′-モルホリノジチオ)ベンゾチアゾール等の1種または2種以上が挙げられ、とくにジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィドが好ましい。
Thiuram-based accelerators include, for example, one or more of tetramethylthiuram monosulfide, tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, tetrabutylthiuram disulfide, dipentamethylenethiuram tetrasulfide, and the like. Thiuram monosulfide is preferred.
Thiazole accelerators include, for example, 2-mercaptobenzothiazole, di-2-benzothiazolyl disulfide, zinc salt of 2-mercaptobenzothiazole, cyclohexylamine salt of 2-mercaptobenzothiazole, 2-(4'- morpholinodithio)benzothiazole and the like, and di-2-benzothiazolyl disulfide is particularly preferred.

チオウレア系促進剤としては、分子中にチオウレア構造を有する種々のチオウレア化合物が使用可能である。
チオウレア系促進剤としては、たとえば、エチレンチオウレア、N,N′-ジフェニルチオウレア、トリメチルチオウレア、式(2):
(C2n+1NH)C=S (2)
〔式中、nは1~12の整数を示す。〕で表されるチオウレア、テトラメチルチオウレア等の1種または2種以上が挙げられ、とくにエチレンチオウレアが好ましい。
As the thiourea accelerator, various thiourea compounds having a thiourea structure in the molecule can be used.
Thiourea-based accelerators include, for example, ethylenethiourea, N,N'-diphenylthiourea, trimethylthiourea, formula (2):
( CnH2n+ 1NH) 2C = S (2)
[In the formula, n represents an integer of 1 to 12. ], tetramethylthiourea and the like, and ethylenethiourea is particularly preferred.

グアニジン系促進剤としては、たとえば、1,3-ジフェニルグアニジン、1,3-ジ-o-トリルグアニジン、1-o-トリルビグアニド等の1種または2種以上が挙げられ、とくに1,3-ジ-o-トリルグアニジンが好ましい。
上記4種の併用系において、ゴムの架橋を促進する効果を十分に発現させること等を考慮すると、チウラム系促進剤の割合は、ゴムの総量100質量部あたり0.3質量部以上であるのが好ましく、1質量部以下であるのが好ましい。
Guanidine-based accelerators include, for example, one or more of 1,3-diphenylguanidine, 1,3-di-o-tolylguanidine, 1-o-tolylbiguanide and the like, particularly 1,3- Di-o-tolylguanidine is preferred.
In the combined system of the above four types, considering the effect of promoting cross-linking of the rubber sufficiently, the ratio of the thiuram-based accelerator is 0.3 parts by mass or more per 100 parts by mass of the total rubber. is preferable, and it is preferably 1 part by mass or less.

また、チアゾール系促進剤の割合は、ゴムの総量100質量部あたり0.3質量部以上であるのが好ましく、2質量部以下であるのが好ましい。
チオウレア系促進剤の割合は、ゴムの総量100質量部あたり0.3質量部以上であるのが好ましく、1質量部以下であるのが好ましい。
さらに、グアニジン系促進剤の割合は、ゴムの総量100質量部あたり0.2質量部以上であるのが好ましく、1質量部以下であるのが好ましい。
The ratio of the thiazole-based accelerator is preferably 0.3 parts by mass or more and preferably 2 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total rubber.
The ratio of the thiourea-based accelerator is preferably 0.3 parts by mass or more and preferably 1 part by mass or less per 100 parts by mass of the total rubber.
Furthermore, the proportion of the guanidine-based accelerator is preferably 0.2 parts by mass or more and preferably 1 part by mass or less per 100 parts by mass of the total rubber.

なおチオウレア系促進剤は、硫黄架橋性を有しないECOの架橋剤、グアニジン系促進剤は、チオウレア系促進剤によるECOの架橋の促進剤としても機能する。
〈その他〉
ゴム組成物には、さらに必要に応じて、各種の添加剤を配合してもよい。添加剤としては、たとえば、架橋助剤、受酸剤、充填剤、可塑剤、加工助剤、劣化防止剤等が挙げられる。
The thiourea-based accelerator also functions as an ECO cross-linking agent that does not have sulfur cross-linking properties, and the guanidine-based accelerator also functions as an accelerator for ECO cross-linking by the thiourea-based accelerator.
<others>
Various additives may be added to the rubber composition, if necessary. Examples of additives include cross-linking aids, acid acceptors, fillers, plasticizers, processing aids, and anti-deterioration agents.

このうち架橋助剤としては、たとえば、酸化亜鉛(亜鉛華)等の金属化合物;ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸その他、従来公知の架橋助剤の1種または2種以上が挙げられる。
架橋助剤の割合は、個別に、ゴムの総量100質量部あたり0.1質量部以上であるのが好ましく、7質量部以下であるのが好ましい。
Examples of the cross-linking aid include metal compounds such as zinc oxide (zinc white); fatty acids such as stearic acid, oleic acid and cottonseed fatty acid; and one or more of conventionally known cross-linking aids. be done.
The proportion of the cross-linking coagent is preferably 0.1 parts by mass or more and preferably 7 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total rubber.

受酸剤は、架橋時にエピクロルヒドリンゴムやCR等から発生した塩素系ガスがローラ本体内に残留したり、それによって架橋阻害や感光体の汚染等が生じたりするのを防止するために機能する。
受酸剤としては、酸受容体として作用する種々の物質を用いることができるが、中でも分散性に優れたハイドロタルサイト類またはマグサラットが好ましく、とくにハイドロタルサイト類が好ましい。
The acid-accepting agent functions to prevent chlorine-based gas generated from epichlorohydrin rubber, CR, etc. during crosslinking from remaining in the roller body, thereby inhibiting crosslinking and contamination of the photoreceptor.
As the acid acceptor, various substances that act as acid acceptors can be used. Among them, hydrotalcites or magsalat, which are excellent in dispersibility, are preferred, and hydrotalcites are particularly preferred.

またハイドロタルサイト類等を酸化マグネシウムや酸化カリウムと併用すると、より高い受酸効果を得ることができ、感光体等の汚染を、より一層確実に防止することができる。
受酸剤の割合は、ゴムの総量100質量部あたり0.2質量部以上、とくに0.5質量部以上であるのが好ましく、7質量部以下であるのが好ましい。
Further, when hydrotalcite or the like is used in combination with magnesium oxide or potassium oxide, a higher acid-accepting effect can be obtained, and contamination of the photoreceptor or the like can be more reliably prevented.
The proportion of the acid acceptor is preferably 0.2 parts by mass or more, particularly preferably 0.5 parts by mass or more, and preferably 7 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total rubber.

充填剤としては、たとえば、酸化亜鉛、シリカ、カーボンブラック、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム等の1種または2種以上が挙げられる。
充填剤を配合することにより、ローラ本体の機械的強度等を向上できる。
また、充填剤として導電性カーボンブラックを用いることで、ローラ本体に電子導電性を付与することもできる。
Examples of fillers include one or more of zinc oxide, silica, carbon black, talc, calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum hydroxide, and the like.
By blending the filler, the mechanical strength of the roller body can be improved.
Further, by using conductive carbon black as a filler, it is possible to impart electronic conductivity to the roller body.

導電性カーボンブラックとしては、たとえば、アセチレンブラック等が挙げられる。
導電性カーボンブラックの割合は、ゴムの総量100質量部あたり10質量部以上であるのが好ましく、30質量部以下であるのが好ましい。
可塑剤としては、たとえば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート等の各種可塑剤や、極性ワックス等の各種ワックス等が挙げられる。
Examples of conductive carbon black include acetylene black.
The proportion of conductive carbon black is preferably 10 parts by mass or more and preferably 30 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of rubber.
Examples of plasticizers include various plasticizers such as dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, and tricresyl phosphate, and various waxes such as polar waxes.

また加工助剤としては、たとえば、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩などが挙げられる。
可塑剤および/または加工助剤の割合は、ゴムの総量100質量部あたり3質量部以下であるのが好ましい。
劣化防止剤としては、各種の老化防止剤や酸化防止剤等が挙げられる。
Examples of processing aids include fatty acid metal salts such as zinc stearate.
The proportion of plasticizers and/or processing aids is preferably no more than 3 parts by weight per 100 parts by weight of total rubber.
Anti-deterioration agents include various anti-aging agents and antioxidants.

このうち老化防止剤は、現像ローラのローラ抵抗値の環境依存性を低減するとともに、連続通電時のローラ抵抗値の上昇を抑制する働きをする。
老化防止剤としては、たとえば、ジエチルジチオカルバミン酸ニッケル、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル等が挙げられる。
老化防止剤の割合は、ゴムの総量100質量部あたり0.1質量部以上であるのが好ましく、1質量部以下であるのが好ましい。
Among them, the anti-aging agent reduces the dependence of the roller resistance value of the developing roller on the environment and suppresses the increase in the roller resistance value during continuous energization.
Anti-aging agents include, for example, nickel diethyldithiocarbamate, nickel dibutyldithiocarbamate and the like.
The proportion of the anti-aging agent is preferably 0.1 part by mass or more and preferably 1 part by mass or less per 100 parts by mass of the total rubber.

また添加剤としては、さらにスコーチ防止剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、共架橋剤等の各種添加剤を、任意の割合で配合してもよい。
図1(a)~(c)の例においては、ローラ本体2を単層構造としていたが、ローラ本体は、2層以上の積層構造としてもよい。
その場合には、積層構造を構成する最外層の端部に、前述した硬化領域を形成すればよい。
As additives, various additives such as anti-scorch agents, lubricants, pigments, antistatic agents, flame retardants, neutralizing agents, nucleating agents and co-crosslinking agents may be blended in arbitrary proportions.
In the examples of FIGS. 1(a) to 1(c), the roller body 2 has a single-layer structure, but the roller body may have a laminated structure of two or more layers.
In that case, the above-described hardened region may be formed at the edge of the outermost layer that constitutes the laminated structure.

本発明の現像ローラ1は、たとえば、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等の、電子写真法を利用した画像形成装置に用いることができる。 The developing roller 1 of the present invention can be used, for example, in image forming apparatuses using electrophotography, such as laser printers, electrostatic copiers, plain paper facsimile machines, and multifunction machines thereof.

以下に、本発明を、実施例、比較例に基づいてさらに説明するが、本発明の構成は、必ずしもこれらの例に限定されるものではない。
〈実施例1〉
(ゴム組成物の調製)
ゴムとしては、GECO〔(株)大阪ソーダ製のエピオン(登録商標)301、EO/EP/AGE=73/23/4(モル比)〕20質量部、BR〔JSR(株)製のBR01、シス-1,4結合含量:95%、非油展〕70質量部、およびCR〔昭和電工(株)製のショウプレン(登録商標)WRT、非油展〕10質量部を用いた。
The present invention will be further described below based on examples and comparative examples, but the configuration of the present invention is not necessarily limited to these examples.
<Example 1>
(Preparation of rubber composition)
As the rubber, GECO [Epion (registered trademark) 301 manufactured by Osaka Soda Co., Ltd., EO/EP/AGE=73/23/4 (molar ratio)] 20 parts by mass, BR [BR01 manufactured by JSR Corporation, Cis-1,4 bond content: 95%, non-oil-extended] 70 parts by mass, and CR [Showprene (registered trademark) WRT manufactured by Showa Denko KK, non-oil-extended] 10 parts by mass were used.

そして3種のゴムの総量100質量部を、バンバリミキサを用いて素練りしながら、まず下記の各成分を配合して混練した。 A total of 100 parts by mass of the three kinds of rubbers was masticated using a Banbury mixer, and the following components were first blended and kneaded.

Figure 0007153187000001
Figure 0007153187000001

表1中の各成分は下記のとおり。また表中の質量部は、ゴムの総量100質量部あたりの質量部である。
導電性カーボンブラック:アセチレンブラック、デンカ(株)製のデンカブラック(登録商標)粒状品
架橋助剤:酸化亜鉛2種、三井金属鉱業(株)製
次いで、混練を続けながら、下記の架橋成分を配合してさらに混練してゴム組成物を調製した。
Each component in Table 1 is as follows. Parts by mass in the table are parts by mass per 100 parts by mass of the total amount of rubber.
Conductive carbon black: acetylene black, DENKA BLACK (registered trademark) granular product manufactured by Denka Co., Ltd. Cross-linking aid: Zinc oxide type 2, manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Then, while continuing kneading, the following cross-linking components were added. A rubber composition was prepared by blending and further kneading.

Figure 0007153187000002
Figure 0007153187000002

表2中の各成分は下記のとおり。また表中の質量部は、ゴムの総量100質量部あたりの質量部である。
架橋剤:鶴見化学工業(株)製の金華印5%油入微粉硫黄
促進剤TS:テトラメチルチウラムモノスルフィド、三新化学工業(株)製のサンセラー(登録商標)TS、チウラム系促進剤
促進剤DM:ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、川口化学工業(株)製のアクセル(登録商標)DM、チアゾール系促進剤
促進剤22:エチレンチオウレア、2-メルカプトイミダゾリン、川口化学工業(株)製のアクセル22-S
促進剤DT:1,3-ジ-o-トリルグアニジン、三新化学工業(株)製のサンセラーDT、グアニジン系促進剤
(現像ローラの製造)
調製したゴム組成物を押出機に供給して、外径φ20mm、内径φ7mmの筒状に押出成形し、架橋用の仮のシャフトに装着して加硫缶内で160℃×1時間架橋させた。
Each component in Table 2 is as follows. Parts by mass in the table are parts by mass per 100 parts by mass of the total amount of rubber.
Cross-linking agent: Kinkajirushi 5% oil-containing fine sulfur powder manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd. Accelerator TS: Tetramethylthiuram monosulfide, Sancera (registered trademark) TS manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd., thiuram-based accelerator Agent DM: di-2-benzothiazolyl disulfide, Accel (registered trademark) DM manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd., thiazole-based accelerator Accelerator 22: ethylene thiourea, 2-mercaptoimidazoline, Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd. Axel 22-S made by
Accelerator DT: 1,3-di-o-tolylguanidine, Suncellar DT manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd., guanidine-based accelerator (production of developing roller)
The prepared rubber composition was supplied to an extruder and extruded into a cylindrical shape having an outer diameter of φ20 mm and an inner diameter of φ7 mm. .

次いで、架橋させた筒状体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤(ポリアミド系)を塗布した外径φ7.5mmの金属製のシャフトに装着し直して、オーブン中で160℃に加熱して当該金属シャフトに接着させた。
次いで両端を整形し、外周面を、円筒研磨機を用いてトラバース研磨したのち、#2000のラッピングフィルム〔三共理化学(株)製のミラーフィルム〕を用いた鏡面研磨によって、外径がφ20.00mm(公差0.05)になるように仕上げた。
Next, the crosslinked cylindrical body was reattached to a metal shaft having an outer diameter of φ7.5 mm, the outer peripheral surface of which was coated with a conductive thermosetting adhesive (polyamide), and heated to 160°C in an oven. It was heated and adhered to the metal shaft.
Next, both ends were shaped, and the outer peripheral surface was traverse-polished using a cylindrical polisher, and then mirror-polished using a #2000 lapping film [mirror film manufactured by Sankyo Rikagaku Co., Ltd.] to an outer diameter of φ20.00 mm. (Tolerance 0.05).

研磨後のローラ本体を水洗いして乾燥させ、次いでローラ本体の、軸方向の両方の端部を片方ずつ個別に、イソシアネート基含有シラン化合物を含む処理液に、温度23±1℃で浸漬して、当該処理液を、ローラ本体の端部の外周面から端部内に含浸させた。
処理液としては、式(1)中のRがメチル基であるメチルトリイソシアネートシラン〔マツモトファインケミカル(株)製のオルガチックス(登録商標)SI-310〕の原液を用いた。
After the polishing, the roller body is washed with water and dried, and then each end of the roller body in the axial direction is individually immersed in a treatment liquid containing an isocyanate group-containing silane compound at a temperature of 23±1°C. , the treatment liquid was impregnated into the end portion from the outer peripheral surface of the end portion of the roller body.
As the treatment liquid, a stock solution of methyltriisocyanatesilane [Orgatics (registered trademark) SI-310 manufactured by Matsumoto Fine Chemicals Co., Ltd.] in which R 1 in formula (1) is a methyl group was used.

30分間の浸漬後、ローラ本体の端部を処理液から引き上げて、端部の外周面に付着した余剰の処理液を、ワイパー〔キュプラ(登録商標)連続長繊維不織布を基布として形成された旭化成(株)製のベンコット(登録商標)〕を用いて拭き取った。
そして温度23±1℃、相対湿度55±1%の環境下で24時間静置し、端部内に含浸させたイソシアネート基含有シラン化合物を硬化反応させて、上記端部に硬化領域を形成した。
After immersion for 30 minutes, the end of the roller body was pulled up from the treatment liquid, and excess treatment liquid adhering to the outer peripheral surface of the end was wiped off with a wiper [Cupra (registered trademark) continuous filament nonwoven fabric as a base fabric. BENCOT (registered trademark) manufactured by Asahi Kasei Corporation].
Then, it was allowed to stand for 24 hours in an environment of a temperature of 23±1° C. and a relative humidity of 55±1%, and the isocyanate group-containing silane compound impregnated in the edge was allowed to undergo a curing reaction to form a cured region in the edge.

次に、硬化領域を形成した端部をマスクで隠蔽し、端部間の中間部を露出させた状態で、ローラ本体を紫外線処理装置〔セン特殊光源(株)製のPL21-200〕にセットした。
そしてローラ本体を、シャフトを中心として90°ずつ回転させながら、波長184.9nmと253.7nmの紫外線を15分間ずつ照射することで、上記中間部の外周面に酸化膜を形成して、現像ローラを製造した。
Next, the ends where the cured regions are formed are covered with a mask, and the roller body is set in an ultraviolet treatment device [PL21-200 manufactured by Sen Special Light Source Co., Ltd.] with the intermediate portion between the ends exposed. did.
Then, while rotating the roller body by 90° around the shaft, ultraviolet rays with wavelengths of 184.9 nm and 253.7 nm are irradiated for 15 minutes each, thereby forming an oxide film on the outer peripheral surface of the intermediate portion and developing. manufactured rollers.

〈実施例2〉
処理液として、式(1)中のRがイソシアネート基であるテトライソシアネートシラン〔マツモトファインケミカル(株)製のオルガチックスSI-400〕の原液を用いたこと以外は実施例1と同様にして現像ローラを製造した。
〈実施例3〉
中間部に紫外線を照射する工程を省略して、当該中間部に酸化膜を形成しなかったこと以外は実施例2と同様にして現像ローラを製造した。
<Example 2>
Development was carried out in the same manner as in Example 1, except that the undiluted solution of tetraisocyanate silane [Orgatics SI-400 manufactured by Matsumoto Fine Chemicals Co., Ltd.] in which R 1 in formula (1) is an isocyanate group was used as the processing solution. manufactured rollers.
<Example 3>
A developing roller was manufactured in the same manner as in Example 2, except that the step of irradiating the intermediate portion with ultraviolet rays was omitted and no oxide film was formed on the intermediate portion.

〈実施例4〉
処理液として、実施例2で使用したのと同じテトライソシアネートシラン〔マツモトファインケミカル(株)製のオルガチックスSI-400〕の、トルエンとの質量比1:1の溶液を用いるとともに、ローラ本体の、軸方向の両方の端部を片方ずつ個別に上記処理液に浸漬する時間を5分間としたこと以外は実施例1と同様にして現像ローラを製造した。
<Example 4>
As the treatment liquid, a solution of the same tetraisocyanate silane [Orgatics SI-400 manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.] as used in Example 2 and toluene at a mass ratio of 1:1 was used. A developing roller was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the two ends in the axial direction were individually immersed in the above treatment liquid for 5 minutes.

〈比較例1〉
実施例1でローラ本体の外周面を研磨して水洗いした後、端部に硬化領域を形成せず、かつ中間部に酸化膜を形成しなかったものを比較例1の現像ローラとした。
〈比較例2〉
実施例1でローラ本体の外周面を研磨して水洗いした後、端部に硬化領域を形成せずに、ローラ本体の外周面の全面に酸化膜を形成したものを比較例2の現像ローラとした。
<Comparative Example 1>
A developing roller of Comparative Example 1 was obtained by polishing the outer peripheral surface of the roller body in Example 1 and rinsing it with water, and then forming neither a hardened region at the end portion nor an oxide film in the intermediate portion.
<Comparative Example 2>
The developing roller of Comparative Example 2 was obtained by polishing the outer peripheral surface of the roller body in Example 1 and rinsing it with water, and then forming an oxide film on the entire outer peripheral surface of the roller body without forming hardened regions at the ends. did.

〈比較例3〉
処理液として、芳香族ジイソシアネート化合物であるカルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート〔カルボジイミド変性MDI、BASF INOACポリウレタン(株)製のルプラネート(登録商標)MM-103〕とトルエンとの、質量比1:1の溶液を用いたこと以外は実施例1と同様にして現像ローラを製造した。
<Comparative Example 3>
As the treatment liquid, a solution of carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate [carbodiimide-modified MDI, manufactured by BASF INOAC Polyurethane Co., Ltd., Lupranate (registered trademark) MM-103], which is an aromatic diisocyanate compound, and toluene at a mass ratio of 1:1 is used. A developing roller was manufactured in the same manner as in Example 1, except that

〈比較例4〉
処理液として、芳香族ジイソシアネート化合物である無変性のMDI〔ピュアMDI、BASF INOACポリウレタン(株)製のルプラネートMS〕とトルエンとの、質量比1:1の溶液を用いたこと以外は実施例1と同様にして現像ローラを製造した。
〈摩擦試験〉
実施例、比較例で製造した現像ローラの動摩擦係数を、(株)トリニティーラボ製のハンディートライボマスターTL201Tsを用いて、温度23±1℃、相対湿度55±1%の環境下、接触子:ボール接触子、荷重:10g、計測距離:10mm、移動速度:10mm/秒の条件で測定した。
<Comparative Example 4>
Example 1 except that a solution of unmodified MDI (pure MDI, Lupranate MS manufactured by BASF INOAC Polyurethane Co., Ltd.), which is an aromatic diisocyanate compound, and toluene at a mass ratio of 1:1 was used as the treatment liquid. A developing roller was manufactured in the same manner.
<Friction test>
The dynamic friction coefficients of the developing rollers produced in Examples and Comparative Examples were measured using a Handy Tribomaster TL201Ts manufactured by Trinity Lab Co., Ltd. under an environment of a temperature of 23±1° C. and a relative humidity of 55±1%. Measurement was performed under the following conditions: contactor, load: 10 g, measurement distance: 10 mm, moving speed: 10 mm/sec.

〈実機試験〉
トナーを収容したトナー容器、感光体、および感光体と接触させた現像ローラを備え、レーザープリンタの本体に着脱自在とされた新品のカートリッジ〔ブラザー工業(株)製のTN-56J〕の、純正の現像ローラに代えて、実施例、比較例で製造した現像ローラを組み込んだ。
<Actual machine test>
Genuine new cartridge [TN-56J manufactured by Brother Industries, Ltd.], which is equipped with a toner container containing toner, a photoreceptor, and a developing roller in contact with the photoreceptor, and which can be attached to and detached from the main body of a laser printer. The developing rollers manufactured in Examples and Comparative Examples were incorporated instead of the developing rollers of the above.

次いで、上記カートリッジをレーザープリンタ〔ブラザー工業(株)製のHL-6180DW〕に装填して、温度23±1℃、相対湿度55±1%の環境下、普通紙に5%濃度の画像を6000枚連続して形成したのち、カートリッジの周辺でトナーの漏れを確認するとともに、カートリッジから現像ローラを取り出してローラ本体の端部を観察した。
そして下記の基準で、ローラ本体の摩耗の状態を評価した。
Next, the above cartridge was loaded into a laser printer [HL-6180DW manufactured by Brother Industries, Ltd.], and 6000 images of 5% density were printed on plain paper in an environment of a temperature of 23±1° C. and a relative humidity of 55±1%. After the sheets were continuously formed, leakage of toner around the cartridge was confirmed, and the developing roller was taken out from the cartridge to observe the end portion of the roller body.
Then, the state of wear of the roller body was evaluated according to the following criteria.

◎:ローラ本体の端部は全く摩耗しておらず、トナーの漏れも見られなかった。
○:ローラ本体の端部は僅かに摩耗していたが、トナーの漏れは見られなかった。
×:ローラ本体の端部が摩耗しており、トナーの漏れも見られた。
以上の結果を表3、表4に示す。
⊚: The edge of the roller body was not worn at all, and toner leakage was not observed.
Good: The end of the roller body was slightly worn, but no toner leakage was observed.
x: The end of the roller body was worn, and toner leakage was observed.
Tables 3 and 4 show the above results.

Figure 0007153187000003
Figure 0007153187000003

Figure 0007153187000004
Figure 0007153187000004

表3、表4の実施例1~4、比較例1~4の結果より、現像ローラのローラ本体の端部に、イソシアネート基含有シラン化合物を含む硬化領域を形成することにより、硬化領域を形成しない場合や芳香族ジイソシアネート化合物からなる硬化領域を形成する場合に比べて、ローラ本体の外周面の摩擦を大きく低減できる上、ローラ本体の端部の摩耗とそれに伴うトナーの漏れとを、いずれも良好に抑制できることが判った。 From the results of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 in Tables 3 and 4, a cured region was formed by forming a cured region containing an isocyanate group-containing silane compound at the end of the roller body of the developing roller. Friction on the outer peripheral surface of the roller body can be greatly reduced compared to the case where the curing area is not formed or the case where the cured region is formed of an aromatic diisocyanate compound, and wear of the end portion of the roller body and accompanying toner leakage are both reduced. It was found to be well suppressed.

また実施例1~3の結果より、表面の摩擦をさらに低減することを考慮すると、イソシアネート基含有シラン化合物としてはテトライソシアネートシランを用いるのが好ましいこと、ローラ本体の中間部に酸化膜を形成するのが好ましいことが判った。
さらに実施例2、4の結果より、含浸の時間を短くしてもローラ本体の端部内に速やかに含浸させて、より良好な硬化領域を形成したり、現像ローラの生産性を向上したりすることを考慮すると、処理液としては、イソシアネート基含有シラン化合物の溶液を用いるのが好ましいことが判った。
Further, from the results of Examples 1 to 3, considering the further reduction of surface friction, it is preferable to use tetraisocyanate silane as the isocyanate group-containing silane compound, and that an oxide film is formed in the middle part of the roller body. was found to be preferable.
Furthermore, from the results of Examples 2 and 4, even if the impregnation time is shortened, the end portion of the roller body is quickly impregnated, thereby forming a better cured region and improving the productivity of the developing roller. Taking this into account, it has been found that it is preferable to use a solution of a silane compound containing an isocyanate group as the treatment liquid.

1 現像ローラ
2 ローラ本体
2a 端部
2b 中間部
21 硬化領域
22 未含浸領域
3 通孔
4 シャフト
5 外周面
6 酸化膜
Reference Signs List 1 developing roller 2 roller main body 2a end portion 2b intermediate portion 21 hardened region 22 non-impregnated region 3 through hole 4 shaft 5 outer peripheral surface 6 oxide film

Claims (5)

ゴム組成物の架橋物からなる筒状のローラ本体を含み、前記ローラ本体の、軸方向の端部には、前記ローラ本体の外周面より径方向の内方で、かつ当該外周面の近傍に、前記ゴム組成物の架橋物、およびイソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含み、前記外周面において露出された硬化領域を含むとともに、前記ローラ本体の、前記両端部間の中間部は、前記イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含まない、ゴム組成物の架橋物のみからなる現像ローラ。 A cylindrical roller body made of a crosslinked rubber composition is provided at both ends in the axial direction of the roller body radially inward of and in the vicinity of the outer peripheral surface of the roller body. , a crosslinked product of the rubber composition and a cured product of an isocyanate group-containing silane compound, including a cured region exposed on the outer peripheral surface, and an intermediate portion between the both ends of the roller body, the above A developing roller comprising only a crosslinked product of a rubber composition that does not contain a cured product of an isocyanate group-containing silane compound . 前記ローラ本体は、少なくとも前記端部以外の前記外周面に、前記ゴム組成物の架橋物の酸化物からなる酸化膜を含む請求項1に記載の現像ローラ。 2. The developing roller according to claim 1, wherein the roller body includes an oxide film made of an oxide of a crosslinked product of the rubber composition on at least the outer peripheral surface other than the end portions. 前記イソシアネート基含有シラン化合物は、テトライソシアネートシランである請求項1または2に記載の現像ローラ。 3. The developing roller according to claim 1, wherein the isocyanate group-containing silane compound is tetraisocyanate silane. 前記請求項1ないし3のいずれか1項に記載の現像ローラの製造方法であって、前記ゴム組成物を筒状に成形し、架橋させて前記ローラ本体を形成する工程、形成した前記ローラ本体の、前記端部の外周面に、少なくとも前記イソシアネート基含有シラン化合物を含む処理液を供給して、前記処理液を、前記外周面から、前記端部の径方向の内方へ選択的に含浸させる工程、および含浸させた前記処理液中の前記イソシアネート基含有シラン化合物を硬化反応させることにより、前記ローラ本体の、前記両端部間の中間部は、前記イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含まない、ゴム組成物の架橋物のみによって形成しつつ、前記端部の、前記外周面より径方向の内方で、かつ当該外周面の近傍に、前記ゴム組成物の架橋物、および前記イソシアネート基含有シラン化合物の硬化物を含み、前記外周面において露出された前記硬化領域を形成する工程を含む現像ローラの製造方法。 4. The method for manufacturing the developing roller according to any one of claims 1 to 3, comprising: forming the rubber composition into a cylindrical shape and cross-linking to form the roller body; A treatment liquid containing at least the isocyanate group-containing silane compound is supplied to the outer peripheral surfaces of the both ends , and the treatment liquid is selectively directed radially inward of the both ends from the outer peripheral surfaces. and curing reaction of the isocyanate group-containing silane compound in the impregnated treatment liquid, the intermediate portion between the both ends of the roller body is a cured product of the isocyanate group-containing silane compound. While formed only by the crosslinked product of the rubber composition that does not contain the crosslinked product of the rubber composition, and A method for producing a developing roller, comprising a step of forming the cured region exposed on the outer peripheral surface, the developing roller containing a cured product of the isocyanate group-containing silane compound. 前記ローラ本体の、少なくとも前記端部以外の外周面に紫外線を照射して、当該外周面に、前記ゴム組成物の架橋物の酸化物からなる酸化膜を形成する工程を含む請求項4に記載の現像ローラの製造方法。 4. A step of irradiating an outer peripheral surface of said roller body at least other than said end portion with ultraviolet rays to form an oxide film made of an oxide of a crosslinked product of said rubber composition on said outer peripheral surface. 3. The method of manufacturing the developing roller according to .
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