JPH10104938A - Semiconductor roll - Google Patents
Semiconductor rollInfo
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- JPH10104938A JPH10104938A JP25901096A JP25901096A JPH10104938A JP H10104938 A JPH10104938 A JP H10104938A JP 25901096 A JP25901096 A JP 25901096A JP 25901096 A JP25901096 A JP 25901096A JP H10104938 A JPH10104938 A JP H10104938A
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- semiconductive
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- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、LBP
(レーザービームプリンタ)、ファクシミリなどに用い
られる現像ロールなどとして有用な、初期及び長時間使
用後の印字特性を向上した半導電性ロールに関する。The present invention relates to a copier, an LBP
The present invention relates to a semiconductive roll which is useful as a developing roll used in (laser beam printers), facsimile machines, etc., and has improved printing characteristics at initial and after long use.
【0002】[0002]
【従来の技術】導電性軸体とこの外周面に設けた弾性半
導電体層とからなる半導電性ロールの用途の一例とし
て、その外周面上に摩擦帯電トナーを薄層状態で担持さ
せることによって、潜像担持体上に形成された静電潜像
を可視化する現像装置に、図2に示すような構造の電子
写真式プリンターがある。なお、図中、10は感光ドラ
ム、11は帯電ロール、12は現像ロール、13はトナー搬送
ロール、14は転写ロール、15はクリーニングロール、16
は撹拌機、17は摩擦帯電ブレード、18はLEDアレイ、
19は容体、20は記録紙である。このような用途の半導電
性ロールでは、導電性、耐環境性、低硬度、摩擦帯電特
性などの諸特性を備えることが求められ、ウレタンゴ
ム、NBR、シリコーンゴムなどの素材に、導電性付与
剤としてのイオン伝導性添加剤や電子伝導性充填材を添
加・配合して作製された半導電性ロールが用いられてい
た。2. Description of the Related Art As an example of a use of a semiconductive roll composed of a conductive shaft and an elastic semiconductive layer provided on the outer peripheral surface thereof, a triboelectric toner is carried on the outer peripheral surface in a thin layer state. An electrophotographic printer having a structure as shown in FIG. 2 is a developing device for visualizing an electrostatic latent image formed on a latent image carrier. In the drawing, 10 is a photosensitive drum, 11 is a charging roll, 12 is a developing roll, 13 is a toner transport roll, 14 is a transfer roll, 15 is a cleaning roll, 16
Is a stirrer, 17 is a triboelectric charging blade, 18 is an LED array,
19 is a body and 20 is a recording paper. Semi-conductive rolls for such applications are required to have various properties such as conductivity, environmental resistance, low hardness, and triboelectric charging properties, and impart conductivity to materials such as urethane rubber, NBR, and silicone rubber. A semiconductive roll prepared by adding and blending an ion conductive additive or an electron conductive filler as an agent has been used.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このウレタンゴム、N
BRなどの弾性材料からなる半導電性ロールでは、弾性
材料に種々のプロセスオイルや軟化剤などの液剤を添加
して硬度を下げていたため、半導電性ロールの表面にウ
レタンやナイロンなどを初めとする種々の樹脂による保
護層を設けて、ブリードの発生を防止していたが、例え
ば、高温・高湿下に長時間放置すると、樹脂成分が加水
分解して潜像担持体に固着することがあるなど、これら
の耐環境特性は必ずしも満足されるものではなかった。
また印字速度の高速化に伴ない、半導電性ロールの表面
の摩耗による傷や、トナーの固着による、いわゆるフィ
ルミングなどによる印字特性が低下するという不都合が
あった。さらに一部のプリンタの現像ロールとして用い
た場合には、トナーのクリーニング効果が不十分であ
り、これはトナー付着力の不足によるものと考えられて
いる。これらを解決するものとして、弾性材料にシリコ
ーンゴムを使用した半導電性ロールが検討されている
が、この半導電性ロールは耐環境性が非常に安定してい
てトナーのクリーニング効果も高いが、印字耐久試験時
に、トナーの搬送力の低下による印字特性の低下及び濃
度の低下という不都合があるとともに、印字速度の高速
化により、半導電性ロールの表面の摩耗が促進され、傷
などによる印字特性の低下、さらに長時間使用したとき
に表面の摩耗により印字特性が低下していた。これはシ
リコーンゴムの耐摩耗性が低いことによるものと考えら
れる。したがって、本発明は、長期間使用しても優れた
印字特性が維持できる半導電性ロールの提供を課題とす
る。The urethane rubber, N
In semiconductive rolls made of an elastic material such as BR, the hardness was reduced by adding various process oils and liquid agents such as softeners to the elastic material. Protective layers made of various resins are provided to prevent bleeding.However, for example, when left under high temperature and high humidity for a long time, the resin component may be hydrolyzed and fixed to the latent image carrier. For example, these environmental resistance characteristics were not always satisfactory.
Further, as the printing speed is increased, there is an inconvenience that scratches due to abrasion of the surface of the semiconductive roll and printing characteristics due to so-called filming due to sticking of toner are reduced. Further, when used as a developing roll for some printers, the toner cleaning effect is insufficient, which is considered to be due to insufficient toner adhesion. As a solution to these problems, a semiconductive roll using silicone rubber as an elastic material has been studied.This semiconductive roll has extremely stable environmental resistance and a high toner cleaning effect. During the printing durability test, there are disadvantages such as a decrease in printing characteristics and a decrease in density due to a decrease in toner conveyance force, and an increase in printing speed promotes abrasion of the surface of the semiconductive roll, and a printing characteristic due to scratches or the like. And the printing characteristics deteriorated due to surface wear when used for a long time. This is considered to be due to the low abrasion resistance of the silicone rubber. Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductive roll capable of maintaining excellent printing characteristics even after long-term use.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
の結果、電子線をシリコーンゴム表面に照射すると表面
の耐摩耗性が向上することを見出すとともに、その電子
線照射によって生成されたロール表面の微細な凹凸がト
ナーの搬送性の向上に関与していることを突き止めて、
本発明を完成させた。すなわち、本発明による半導電性
ロールは、導電性軸体の外周面に、半導電性シリコーン
ゴムからなる弾性半導電体層が形成され、その表面が電
子線照射によって硬化されるとともに、微細な凹凸を高
密度に生成された表面処理層である。また前記表面処理
層が、加速電圧100〜300kVで、かつ吸収線量1
0〜150Mradの範囲の電子線照射によって硬化さ
れたものである。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that irradiating the surface of silicone rubber with an electron beam improves the wear resistance of the surface, and the electron beam generated by the irradiation of the electron beam. Find out that the fine irregularities on the roll surface are involved in improving the toner transportability,
The present invention has been completed. That is, the semiconductive roll according to the present invention has an elastic semiconductive layer made of semiconductive silicone rubber formed on the outer peripheral surface of the conductive shaft body, and the surface thereof is cured by electron beam irradiation and has a fine It is a surface treatment layer in which irregularities are generated at a high density. The surface treatment layer has an acceleration voltage of 100 to 300 kV and an absorbed dose of 1
It is cured by electron beam irradiation in the range of 0 to 150 Mrad.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】以下、本発明の半導電性ロールの
実施の形態について、図1(a)、(b)に基づいて詳
細に説明する。図1(a)は半導電性ロールの第1の実
施の形態に係るもので、1は導電性軸体、2aは導電性
軸体1の外周面に形成された半導電性シリコーンゴムか
らなる非発泡の弾性半導電体層、3はこの弾性半導電体
層への電子線照射による表面処理層である。図1(b)
は半導電性ロールの第2の実施の形態に係り、導電性軸
体1の外周に発泡の弾性半導電体層2bを設け、さらに
電子線照射による表面処理層3を最外周に設けたもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a semiconductive roll according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b). FIG. 1A shows a semiconductive roll according to a first embodiment, in which reference numeral 1 denotes a conductive shaft, and reference numeral 2a denotes a semiconductive silicone rubber formed on an outer peripheral surface of the conductive shaft 1. The non-foamed elastic semiconductive layer 3 is a surface treatment layer by irradiating the elastic semiconductive layer with an electron beam. FIG. 1 (b)
Relates to the second embodiment of the semiconductive roll, in which a foamed elastic semiconductive layer 2b is provided on the outer periphery of the conductive shaft 1, and a surface treatment layer 3 provided by electron beam irradiation is provided on the outermost periphery. It is.
【0006】上記半導電性ロールにおいて、導電性軸体
1には、鉄、アルミニウム、SUS、真鍮などで構成さ
れた、いわゆる「芯金」のほか、熱可塑性樹脂および/
または熱硬化性樹脂からなる芯体の表面にメッキを施し
て導電化したもの、熱可塑性樹脂および/または熱硬化
性樹脂に導電性付与剤としての導電性カーボンブラッ
ク、金属粉末などを配合した導電性樹脂成形品で形成し
た芯体、またはこれらの組み合わせからなる芯体など、
導電性である限り、プラスチック、金属、セラミックか
ら選ばれた任意の材料からなるものが用いられる。この
半導電性ロールは、導電性軸体1の一端または両端を接
地またはバイアス電圧を印加することにより、トナーへ
の電荷の注入、静電潜像担持体へのトナーの搬送による
静電潜像の現像などの機能を発揮する。[0006] In the above semiconductive roll, the conductive shaft 1 has a so-called "core" made of iron, aluminum, SUS, brass, etc., as well as a thermoplastic resin and / or
Alternatively, a conductive body obtained by plating a surface of a core body made of a thermosetting resin to make it conductive, a conductive resin obtained by blending a conductive resin such as a conductive carbon black or a metal powder with a thermoplastic resin and / or a thermosetting resin. Such as a core formed of a conductive resin molded product, or a core formed of a combination thereof,
As long as the material is conductive, a material made of any material selected from plastic, metal, and ceramic is used. The semiconductive roll is configured such that one end or both ends of the conductive shaft body 1 is grounded or a bias voltage is applied thereto, thereby injecting charge into the toner and transporting the toner to the electrostatic latent image carrier, thereby forming an electrostatic latent image. Demonstrates functions such as development.
【0007】半導電性シリコーンゴムからなる弾性半導
電体層2aは、ポリオルガノシロキサン生ゴム、例え
ば、ジメチルシリコーン生ゴム、メチルビニルシリコー
ン生ゴム、メチルフェニルシリコーン生ゴムなどのいず
れか1種または2種以上を組み合わせたものに、煙霧質
シリカ、沈降性シリカなどの補強性充填剤を加えてシリ
コーンゴムコンパウンドとし、これに導電性カーボンブ
ラック;ニッケル、アルミニウム、銅などの金属粉末;
酸化亜鉛、酸化錫などの金属酸化物;硫酸バリウム、酸
化チタン、チタン酸カリウムなどの絶縁性芯材に酸化錫
などの導電性物質をコーティングしたもの;などから選
ばれた1種または2種以上を組み合わせた導電性付与剤
を所望の割合で配合し、過酸化物または白金触媒存在下
でのハイドロジェンポリシロキサンなどの加硫剤を加え
て、一緒に混練した後、プレス成形、押出成形、射出成
形などの方法により、導電性軸体の外周面に加熱硬化さ
せることにより、非発泡性弾性半導電体層が形成され
る。The elastic semiconductive layer 2a made of semiconductive silicone rubber is composed of a polyorganosiloxane raw rubber, for example, dimethyl silicone raw rubber, methyl vinyl silicone raw rubber, methylphenyl silicone raw rubber, or a combination of two or more thereof. To a silicone rubber compound by adding a reinforcing filler such as fumed silica or precipitated silica, to which conductive carbon black; metal powder such as nickel, aluminum, and copper;
One or more selected from metal oxides such as zinc oxide and tin oxide; insulating core materials such as barium sulfate, titanium oxide and potassium titanate coated with a conductive substance such as tin oxide; A conductivity-imparting agent combined with a desired ratio is blended, a vulcanizing agent such as hydrogen peroxide in the presence of a peroxide or a platinum catalyst is added, and kneaded together, followed by press molding, extrusion molding, By heating and curing the outer peripheral surface of the conductive shaft body by a method such as injection molding, a non-foamable elastic semiconductive layer is formed.
【0008】図1(b)に示すように、導電性軸体の外
周に発泡の弾性半導電体層2bを設けるときは、上記組
成物にアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、アゾジカ
ルボンアミド(ADCA)などの発泡剤を添加し、加熱硬化
・発泡させればよい。なお、導電性付与剤の所望の割合
とは上記半導電性シリコーンゴムの体積固有抵抗が 101
〜 109Ω・cmの範囲となるものである。体積固有抵抗が
上記範囲外では、潜像形成部以外へのトナーの飛散、い
わゆるカブリの発生、印字濃度異常などが起きやすくな
るので好ましくない。弾性半導電体層2a及び2bは、
現像工程の電極、トナーへの接触帯電及び電荷注入用の
電極として作用するもので、その表面の凹凸およびファ
ンデルワールス力、鏡像力、クーロン力などにより、半
導電性ロールの表面にトナーを担持、搬送するものであ
る。また弾性半導電体層2はシリコーンゴムを使用して
いるので、温度・湿度に対する耐環境性に優れているほ
か、電子伝導性導電性付与剤を使用しているため、電気
抵抗値の環境依存性が非常に少ないという利点もある。As shown in FIG. 1 (b), when the foamed elastic semiconductive layer 2b is provided on the outer periphery of the conductive shaft, azobisisobutyronitrile (AIBN), azodicarbonamide A foaming agent such as (ADCA) may be added, followed by heat curing and foaming. Note that the desired ratio of the conductivity-imparting agent is that the volume resistivity of the semiconductive silicone rubber is 10 1
It is in the range of ~ 10 9 Ω · cm. If the volume resistivity is outside the above range, the toner is liable to be scattered to portions other than the latent image forming portion, so-called fogging, abnormal print density, and the like, which is not preferable. The elastic semiconductive layers 2a and 2b
Acts as an electrode in the development process, an electrode for contact charging and charge injection to the toner, and carries the toner on the surface of the semiconductive roll due to the surface irregularities and van der Waals force, mirror image force, Coulomb force, etc. , To be transported. In addition, since the elastic semiconductive layer 2 is made of silicone rubber, it has excellent environmental resistance to temperature and humidity. In addition, since it uses an electron conductive conductivity imparting agent, the electric resistance value depends on the environment. There is also the advantage that the property is very low.
【0009】成形にあたっては、上記導電性軸体と上記
シリコーンゴム組成物を、押出機でクロスヘッドを用い
て、一体に分出しした後、ギヤーオーブンまたはIR炉
で一次加硫する押出成形方法、導電性軸体を金型にセッ
トした後、上記シリコーンゴム組成物を注入し、常温あ
るいは加熱下で一次加硫する射出成形方法、導電性軸体
とシリコーンゴム組成物を同時に金型内で加熱、加圧す
る圧縮成形方法などが用いられる。その後、ギヤーオー
ブンなどで一定時間二次加硫を実施することにより、物
性の安定化を図ることもできる。このロール状成形品
は、そのままで電子線照射に供してもよいが、通常円筒
研削盤により所定の外径に仕上げてから電子線照射す
る。またショットブラスター、サンドブラスター、ラッ
ピング機、バフなどにより表面状態を変化させてから電
子線照射することもできる。その後、上記ロール状成形
品の表面に、カーテン型電子線照射装置などを用いて、
電子線照射を行うことによって、シリコーンゴムの加硫
は促進され、ロール表面の硬度はより高くなる。また電
子線のエネルギーがゴム表面の構造に作用されることに
より、ロール表面に微細な凹凸が生成される。よってこ
れらの電子線の照射により、本発明の表面処理層を持つ
半導電性ロールが得られるのである。In the molding, the conductive shaft and the silicone rubber composition are extruded integrally using a crosshead by an extruder, and then primary vulcanized in a gear oven or an IR furnace. After the conductive shaft is set in the mold, the above silicone rubber composition is injected and primary vulcanization is performed at room temperature or under heating. An injection molding method, the conductive shaft and the silicone rubber composition are simultaneously heated in the mold. And a compression molding method of applying pressure. Thereafter, the physical properties can be stabilized by performing secondary vulcanization for a certain period of time in a gear oven or the like. This roll-shaped molded product may be subjected to electron beam irradiation as it is, but is usually irradiated with an electron beam after finishing to a predetermined outer diameter with a cylindrical grinder. The surface state can be changed by a shot blaster, a sand blaster, a lapping machine, a buff, or the like, and then the electron beam can be irradiated. Then, on the surface of the roll-shaped molded product, using a curtain-type electron beam irradiation device or the like,
By performing the electron beam irradiation, the vulcanization of the silicone rubber is accelerated, and the hardness of the roll surface becomes higher. In addition, fine unevenness is generated on the roll surface by the energy of the electron beam acting on the structure of the rubber surface. Therefore, the semiconductive roll having the surface treatment layer of the present invention can be obtained by irradiation with these electron beams.
【0010】この電子線照射においては、弾性半導電体
層の表層部の一部のみに集中照射されないように、半導
電性ロール自体を回転させるような仕組みとするのが望
ましい。また、電子線の照射にあたって、加速電圧が1
00〜300kVであり、かつ吸収線量が10〜150
Mradの範囲内で行うことにより、印字耐久特性をよ
り向上させることができる。この加速電圧が100kV
より大きいと電子線の浸透深さがより深くなり、表面の
耐摩耗性が一段と改善され、、また300kVより小さ
いと電子線の浸透深さが深くなりすぎることがないため
に、ゴムロール表面硬度の十分すぎる硬度上昇の可能性
が少なくなり、より適切な硬度設定となる。また吸収線
量の値が10Mradより大きいと表面の微細な凹凸が
高くなり、より耐摩耗性改善の効果が顕著になり、15
0Mradより小さいと硬化が進みすぎる可能性が低く
なり、抵抗値の上昇による印字濃度低下がより起こりに
くくなる。In this electron beam irradiation, it is desirable to have a mechanism in which the semiconductive roll itself is rotated so that only a part of the surface layer of the elastic semiconductive layer is not concentratedly irradiated. When irradiating the electron beam, the accelerating voltage is 1
100 to 300 kV and the absorbed dose is 10 to 150 kV.
By performing the process within the range of Mrad, the print durability characteristics can be further improved. This acceleration voltage is 100 kV
When it is larger, the penetration depth of the electron beam becomes deeper, and the wear resistance of the surface is further improved. When it is smaller than 300 kV, the penetration depth of the electron beam does not become too deep. The possibility of an excessively high hardness increase is reduced, resulting in a more appropriate hardness setting. When the value of the absorbed dose is larger than 10 Mrad, fine irregularities on the surface become high, and the effect of improving the wear resistance becomes more remarkable.
If it is less than 0 Mrad, the possibility of excessively hardening is reduced, and the decrease in print density due to an increase in the resistance value is less likely to occur.
【0011】本発明の半導電性ロールにおいて、電子線
照射によって得られた表面処理層3に形成された微細で
高密度な凹凸について説明する。まず微細な凹凸とは、
例えば、万能粗さ試験機により、半導電性ロールの外周
方向の十点平均粗さを測定したものであり、この値が3
〜25μmの範囲内の凹凸であればよく、この値が3μ
mより小さいと、トナー搬送力が小さいという不利があ
り、25μmより大きいと、表面のうねりが印字に影響
し、濃度ムラを生じるという不利があるので好ましくな
い。また、高密度な凹凸とは、例えば、粗さ試験機によ
る断面曲線(ロール外周方向)の単位長さ(1mm)当
たりの山頂及び極部山頂の数をもって、表面粗さの平均
空間周波数とし、この値が20以上のものであることを
意味する。したがって、この値が20より小さいと、高
密度な凹凸とすることができず、表面の凹凸にトナーが
引っかりにくくなるため、トナーの搬送量、搬送力が経
時変化してしまい、印字特性が安定せずに好ましくな
い。The fine and high-density irregularities formed on the surface treatment layer 3 obtained by electron beam irradiation in the semiconductive roll of the present invention will be described. First of all, fine irregularities
For example, a ten-point average roughness in the outer circumferential direction of the semiconductive roll was measured by a universal roughness tester, and this value was 3
Any irregularities within a range of about 25 μm may be used.
If it is less than m, there is a disadvantage that the toner conveying force is small, and if it is more than 25 μm, it is not preferable because undulation on the surface affects printing and there is a disadvantage that density unevenness occurs. The high-density unevenness is defined as, for example, the average spatial frequency of surface roughness using the number of peaks and peaks per unit length (1 mm) of a cross-sectional curve (roll outer peripheral direction) by a roughness tester, It means that this value is 20 or more. Therefore, if this value is smaller than 20, high-density unevenness cannot be obtained, and the toner is less likely to be caught by the unevenness on the surface. Unstable and not preferred.
【0012】[0012]
【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例の記
載によって限定されるものではない。 (実施例1〜3、比較例1〜4)導電性軸体として、S
UM22に無電解ニッケルメッキした直径10mm、長さ 250
mmのシャフトを用い、これにシリコーン系プライマー・
プライマーNo.16(信越化学工業社製、商品名)を塗
布し、ギヤーオーブン中で 150℃、10分間焼き付け処理
を施した。半導電性シリコーンゴム組成物として、有機
過酸化物反応型のシリコーン生ゴム・KE-78VBS(信越化
学工業社製、商品名) 100重量部に、カーボンブラック
・サーマルブラック(旭カーボン社製、商品名)10重量
部、煙霧質シリカ系充填材・アエロジル200 (日本アエ
ロジル社製、商品名)25重量部を添加し、加圧ニーダー
で混練した後、さらに有機過酸化物系加硫剤・C-8 (信
越化学工業社製、商品名) 2.0重量部を添加したものを
準備した。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the description of these examples. (Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 4) As a conductive shaft, S
Electroless nickel plated UM22, diameter 10mm, length 250
mm shaft with silicone primer and
Primer No. 16 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name) was applied and baked at 150 ° C. for 10 minutes in a gear oven. As a semiconductive silicone rubber composition, 100 parts by weight of organic peroxide-reactive silicone raw rubber, KE-78VBS (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), carbon black and thermal black (trade name, manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.) ) 10 parts by weight, 25 parts by weight of fumed silica-based filler, Aerosil 200 (trade name, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), kneaded with a pressure kneader, and further an organic peroxide-based vulcanizing agent, C- 8 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name) was prepared by adding 2.0 parts by weight.
【0013】これを内径20mmの円筒型キャビティーから
なる圧縮成形金型にて、 175℃、10分間、前記シャフト
と加硫接着成形した。その後、ギヤーオーブン中で 200
℃、7時間二次加硫を行い、円筒研削盤で研磨して、直
径18mm、ゴム部の長さ 210mm、表面粗さ 8.2μm(RZ)
のロール状成形品を得た。次に、該ロール状成形品の芯
金を回転軸として回転させながら、カーテン型電子線照
射装置を用いて、加速電圧が100kV、吸収線量が1
0Mradの条件で電子線を照射し、静電潜像を可視化
する現像装置の現像ロール(半導電性ロール)を作製し
た(実施例1)。続いて、実施例1と同様の方法で、照
射条件を変えて、半導電性ロールを作製した(実施例
2,3及び比較例2〜4)。次に、それぞれの半導電性
ロールを、図2に示すような電子写真式プリンターに現
像ロールとして装着し、長時間使用を想定して連続印字
試験を実施し、下記の測定を行った。次いで、現像ロー
ル表面の顕微鏡観察を行ない、トナーの固着についても
調べた。さらに、比較例として、上記ロール状成形品を
電子線照射をせずに、そのままの状態で現像ロールとし
て使用し、同様の試験を行なった。以上の結果を表1に
併記した(比較例1)。This was vulcanized and bonded to the shaft at 175 ° C. for 10 minutes in a compression mold having a cylindrical cavity having an inner diameter of 20 mm. Then in a gear oven 200
After 7 hours of secondary vulcanization at ℃, polished with cylindrical grinder, diameter 18mm, rubber part length 210mm, surface roughness 8.2μm (R Z )
Was obtained. Next, while rotating the core of the roll-shaped molded product around the rotation axis, the acceleration voltage was set to 100 kV and the absorbed dose was set to 1 using a curtain-type electron beam irradiation apparatus.
A developing roll (semiconductive roll) of a developing device for irradiating an electron beam under the condition of 0 Mrad to visualize an electrostatic latent image was produced (Example 1). Subsequently, semiconductive rolls were produced in the same manner as in Example 1 while changing the irradiation conditions (Examples 2 and 3 and Comparative Examples 2 to 4). Next, each semiconductive roll was mounted as a developing roll on an electrophotographic printer as shown in FIG. 2, and a continuous printing test was performed assuming long-term use, and the following measurements were performed. Next, the surface of the developing roll was observed under a microscope, and the adhesion of the toner was also examined. Further, as a comparative example, the same test was performed by using the above-mentioned roll-shaped molded product as a developing roll without irradiation with an electron beam. The above results are also shown in Table 1 (Comparative Example 1).
【0014】(測定項目) ・ロール抵抗:電子線照射前の半導電性ロールを、その
全長よりも5mm長い金メッキ電極の上に置き、上記ロー
ルの両端にそれぞれ500gの分銅をかけ、10Vの電圧を印
加し、導電性軸体とロール表面の間の抵抗値を測定し
た。 ・表面粗さ:万能粗さ試験機を用いて、半導電性ロール
の外周方向の十点平均粗さを測定した。 ・表面粗さの平均空間周波数(表中、平均空間周波数と
する):粗さ試験機による断面曲線(ロール外周方向)
の単位長さ当りの山頂及び極部山頂の数をもって、表面
粗さの平均空間周波数とした。 ・耐久試験前後のロール重量変化(表中、ロール重量変
化とする):耐久試験前後のロール重量を電子天秤で測
定し、その差をロール重量変化(=摩耗量)とした。 ・カブリ:上記それぞれの半導電性ロールを、電子写真
式プリンターでの連続印字試験により、黒べた、網点、
5%デューティー、白地印字などを繰り返し、5%デュ
ーティー画像の白地部のマクベス濃度を、マクベス濃度
計を用いて測定した。 ・初期印字濃度:カブリと同様の方法で印字した黒ベタ
印字部のマクベス濃度を、マクベス濃度計を用いて測定
した。(Measurement items) Roll resistance: A semiconductive roll before electron beam irradiation is placed on a gold-plated electrode 5 mm longer than its entire length, and a 500 g weight is applied to both ends of the roll, and a voltage of 10 V is applied. Was applied to measure the resistance value between the conductive shaft and the roll surface. Surface roughness: Using a universal roughness tester, the ten-point average roughness in the outer circumferential direction of the semiconductive roll was measured.・ Average spatial frequency of surface roughness (referred to as average spatial frequency in the table): Cross-sectional curve by a roughness tester (toward the outer circumference of roll)
And the number of peaks and pole peaks per unit length was defined as the average spatial frequency of surface roughness. Roll weight change before and after the durability test (in the table, the roll weight change): The roll weight before and after the durability test was measured with an electronic balance, and the difference was taken as the roll weight change (= abrasion amount).・ Fog: Each of the above semiconductive rolls was subjected to a continuous printing test with an electrophotographic printer to obtain a solid black, a halftone dot,
5% duty, white background printing, and the like were repeated, and the Macbeth density of the white background portion of the 5% duty image was measured using a Macbeth densitometer. -Initial print density: The Macbeth density of a black solid print portion printed by the same method as that for fog was measured using a Macbeth densitometer.
【0015】(合否判定) ・カブリ:初期、耐久後カブリとも、 0.015を超えるも
のについては、不合格。 ・印字濃度:初期及び耐久後濃度とも、 1.3未満のもの
については、不合格。 ・トナー固着:耐久試験後の半導電性ロール表面を顕微
鏡観察し、固着が見られたものについては、不合格。 ・耐久後総合印字特性:濃度ムラ(黒ベタ)、縦黒ス
ジ、縦白スジ、画像の流れ等が見られたものは、不合
格。 ・総合評価 ◎…全ての評価が優れている。 ○…大部分の評価が優れている。 ×…評価が劣っている。(Pass / Fail Judgment) Fog: Both initial and post-durability fog exceeding 0.015 are rejected.・ Print density: Both initial and post-durability densities less than 1.3 are rejected. -Toner sticking: The surface of the semiconductive roll after the durability test was observed with a microscope. -Comprehensive printing characteristics after endurance: Density unevenness (black solid), vertical black streaks, vertical white streaks, image flow, etc., were rejected.・ Comprehensive evaluation ◎: All evaluations are excellent. …: Most evaluations are excellent. ×: Poor evaluation.
【0016】[0016]
【表1】 [Table 1]
【0017】[0017]
【発明の効果】本発明の半導電性ロールは、弾性半導電
体層の表面が電子線照射によって硬化されるとともに、
微細で高密度な凹凸で形成された表面処理層であるの
で、表面の耐摩耗性が向上し、印字耐久試験後の印字特
性及び画像濃度を維持することができる。また、そのと
きの黒ベタの濃度は、半導電性ロール表面の凹凸の状
態、摩擦係数、電気抵抗値に依存するため、初期印字の
濃度が十分に確保され、耐久試験後も十分な濃度を得る
ことができる。さらに、この半導電性ロールは弾性半導
電体層がシリコーンゴムであるため、空気中の水分によ
る加水分解がなく、潜像担持体への固着やトナーの固着
がないので、品質の良い製品を提供することができる。According to the semiconductive roll of the present invention, the surface of the elastic semiconductive layer is cured by electron beam irradiation,
Since the surface treatment layer is formed with fine and high-density irregularities, the abrasion resistance of the surface is improved, and the printing characteristics and image density after the printing durability test can be maintained. In addition, the density of the solid black at that time depends on the state of irregularities on the surface of the semiconductive roll, the coefficient of friction, and the electric resistance value, so that the density of the initial print is sufficiently secured, and the density after the durability test is sufficient. Obtainable. Furthermore, since the elastic semiconductive layer of this semiconductive roll is made of silicone rubber, there is no hydrolysis due to moisture in the air, and there is no sticking to the latent image carrier or toner sticking. Can be provided.
【図1】(a)、(b)はそれぞれ本発明の半導電性ロ
ールの異なる態様を例示する断面説明図である。FIGS. 1A and 1B are cross-sectional explanatory views illustrating different embodiments of a semiconductive roll of the present invention.
【図2】実施例で使用した電子写真式プリンターの断面
説明図である。FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view of an electrophotographic printer used in Examples.
1…導電性軸体、2a…非発泡性弾性半導電体層、2b
…発泡の弾性半導電体層、3…表面処理層、10…感光ド
ラム、11…帯電ロール、12…現像ロール、13…トナー搬
送ロール、14…転写ロール、15…クリーニングロール、
16…撹拌機、17…摩擦帯電ブレード、18…LEDアレ
イ、19…容体、20…記録紙。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conductive shaft body, 2a ... Non-foamable elastic semiconductive layer, 2b
... foamed elastic semiconductive layer, 3 ... surface treatment layer, 10 ... photosensitive drum, 11 ... charging roll, 12 ... developing roll, 13 ... toner transport roll, 14 ... transfer roll, 15 ... cleaning roll,
16: stirrer, 17: triboelectric charging blade, 18: LED array, 19: container, 20: recording paper.
Claims (2)
ンゴムからなる弾性半導電体層が形成され、その表面が
電子線照射によって硬化されるとともに、微細な凹凸が
高密度に生成された表面処理層であることを特徴とする
半導電性ロール。1. An elastic semiconductive layer made of semiconductive silicone rubber is formed on the outer peripheral surface of a conductive shaft body, and the surface thereof is cured by electron beam irradiation, and fine irregularities are generated at high density. A semiconductive roll, characterized in that the roll is a surface treated layer.
Vで、かつ吸収線量10〜150Mradの範囲の電子
線照射によって硬化されたものである請求項1に記載の
半導電性ロール。2. The method according to claim 1, wherein the surface treatment layer has an acceleration voltage of 100 to 300 k.
The semiconductive roll according to claim 1, wherein the semiconductive roll is cured by electron beam irradiation at V and an absorbed dose in the range of 10 to 150 Mrad.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006071996A (en) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Canon Chemicals Inc | Electrophotographic conductive roller and its manufacturing method |
JP2011123357A (en) * | 2009-12-11 | 2011-06-23 | Canon Inc | Method for manufacturing rubber roller |
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1996
- 1996-09-30 JP JP25901096A patent/JP3714740B2/en not_active Expired - Fee Related
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