JP4636942B2 - Roller manufacturing method, roller, developing roller, developing device, electrophotographic process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、プリンター、複写機等の画像形成装置および電子写真プロセスカートリッジに用いられるローラ及びその製造方法に関する。特に、定着ローラ、加圧ローラおよび現像剤を担持する現像ローラ、該現像ローラを具備した現像装置、電子写真プロセスカートリッジ、画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a roller used in an image forming apparatus such as a printer or a copying machine, an electrophotographic process cartridge, and a method for manufacturing the roller. In particular, the present invention relates to a fixing roller, a pressure roller, a developing roller carrying a developer, a developing device including the developing roller, an electrophotographic process cartridge, and an image forming apparatus.
従来の電子写真記録装置について、以下に説明する。この装置の本体内部には画像形成部が設置され、画像がクリーニング、帯電、潜像、現像、転写、定着のプロセスを経て形成される。画像形成部は像担持体である感光ドラムを備えており、クリーニング部、帯電部、潜像形成部、現像部および転写部を備えている。この画像形成部で形成された感光ドラム上の画像は転写部材により、記録材に転写され、搬送された後、定着部にて加熱、加圧され定着された記録画像として排出される。 A conventional electrophotographic recording apparatus will be described below. An image forming unit is installed in the main body of the apparatus, and an image is formed through processes of cleaning, charging, latent image, development, transfer, and fixing. The image forming unit includes a photosensitive drum as an image carrier, and includes a cleaning unit, a charging unit, a latent image forming unit, a developing unit, and a transfer unit. The image on the photosensitive drum formed by the image forming unit is transferred onto a recording material by a transfer member, conveyed, and then discharged as a fixed and recorded image heated and pressed by a fixing unit.
電子写真方式を用いたプリンターにおいて、感光ドラムは帯電ローラにより均一に帯電され、レーザー等により静電潜像を形成する。次に、現像容器内の現像剤が現像剤塗布ローラおよび現像剤規制部材により適正電荷で均一に現像ローラ上に塗布され、感光ドラムと現像ローラとの接触部で現像剤の転写(現像)が行われる。その後、感光ドラム上の現像剤は、転写ローラにより記録紙に転写され、熱と圧力(加圧ローラと定着ローラ)により定着され、感光ドラム上に残留した現像剤はクリーニングブレードによって除かれ、一連のプロセスが完了する。 In a printer using an electrophotographic system, the photosensitive drum is uniformly charged by a charging roller, and an electrostatic latent image is formed by a laser or the like. Next, the developer in the developing container is uniformly applied on the developing roller with a proper charge by the developer applying roller and the developer regulating member, and the developer is transferred (developed) at the contact portion between the photosensitive drum and the developing roller. Done. Thereafter, the developer on the photosensitive drum is transferred onto a recording sheet by a transfer roller and fixed by heat and pressure (a pressure roller and a fixing roller), and the developer remaining on the photosensitive drum is removed by a cleaning blade. The process is complete.
電子写真装置において、例えば現像ローラの場合、常時感光ドラム及び現像剤規制部材に圧接された状態にあり、現像を行なう際には現像ローラと感光ドラム、現像ローラと現像剤規制部材の間に現像剤が介在して圧接している。感光ドラムに転写されない現像剤は、現像剤塗布ローラによって剥ぎ取られ再度現像容器内に戻り、容器内で攪拌され再び現像剤塗布ローラによって現像ローラ上に搬送される。これらの工程を繰り返すうちに現像剤は大きなストレスを受けるという結果になる。そこで、現像剤へのストレスを軽減するという目的から現像ローラは低硬度の弾性体からなる材料で形成されている。また、現像ローラや帯電ローラの場合、常に他部材と接触した状態で回転しているので、接触状態を安定に保つ必要があるためにローラとして高い寸法精度が必要とされる。接触状態を安定に保つことができないと現像剤の供給量がばらついたり、感光ドラムに対する圧力分布がばらつくなどして画像に悪い影響を及ぼすことになる。一方、定着ローラや加圧ローラにおいても画像の高画質化や装置の高速化に伴ない高精度化が要求されている。寸法精度が悪いと、他部材にかけるストレスが大きくなり磨耗や劣化を早める原因となる。 In an electrophotographic apparatus, for example, in the case of a developing roller, the developing roller is always in pressure contact with the photosensitive drum and the developer regulating member, and development is performed between the developing roller and the photosensitive drum, and between the developing roller and the developer regulating member. It is in pressure contact with the agent. The developer that is not transferred to the photosensitive drum is peeled off by the developer application roller, returned to the developing container again, stirred in the container, and conveyed again onto the developing roller by the developer application roller. As a result of repeating these steps, the developer is subjected to great stress. Therefore, for the purpose of reducing stress on the developer, the developing roller is formed of a material made of a low-hardness elastic body. In addition, since the developing roller and the charging roller always rotate in contact with other members, it is necessary to keep the contact state stable, and thus high dimensional accuracy is required for the roller. If the contact state cannot be kept stable, the supply amount of the developer varies and the pressure distribution on the photosensitive drum varies, which adversely affects the image. On the other hand, the fixing roller and the pressure roller are also required to have high accuracy as the image quality is improved and the speed of the apparatus is increased. If the dimensional accuracy is poor, the stress applied to other members increases, which causes accelerated wear and deterioration.
また近年、電子写真のカラー化及び高画質化のニーズが高まり、電子写真用ローラの外形寸法や振れ(厚み精度)の高精度化、表面粗さの均一性が厳しく要求されている。例えば、接触式現像方式において、現像ローラは上述したように、感光ドラム表面に対し接触しているため、外形寸法や振れ(厚み精度)が正確でないと、感光ドラムとローラ間のニップ幅やニップ力に変動が生じ濃度ムラ等の画像欠陥が発生する。また、ローラ表面粗さが不均一であると、現像剤の搬送量にムラが生じ、これもまた濃度ムラ等の画像欠陥が発生する原因となる。 In recent years, there has been an increasing need for colorization and high image quality of electrophotography, and there has been a strict demand for higher accuracy of outer dimensions and deflection (thickness accuracy) and uniformity of surface roughness of an electrophotographic roller. For example, in the contact-type development system, as described above, the developing roller is in contact with the surface of the photosensitive drum. The force fluctuates and image defects such as density unevenness occur. Further, if the roller surface roughness is non-uniform, unevenness occurs in the developer transport amount, which also causes image defects such as density unevenness.
このような接触現像方式に用いられる現像ローラとしては、軸芯体の周囲に所定の表面粗さを有する弾性層を設けた構成のローラとなっている。さらに必要に応じて、弾性層の外周側に表面性を付与するために各種の樹脂溶液を塗布し、表面層を設けた構成のローラもある。 The developing roller used in such a contact developing system is a roller having a configuration in which an elastic layer having a predetermined surface roughness is provided around the shaft core body. Furthermore, there is also a roller having a configuration in which various resin solutions are applied to provide a surface property on the outer peripheral side of the elastic layer and a surface layer is provided as necessary.
軸芯体の周囲に表面粗さを有する弾性層が形成されたローラの製造方法としては、内周面が凹凸粗面形状である円筒金型を用いて、下蓋および上蓋で軸芯体を円筒金型と同心に保持し、軸芯体と円筒金型内周面との間に弾性体材料を注入し、円筒金型を加熱し、弾性体材料を硬化させることで、軸芯体の周囲に所定の表面粗さを有する弾性層が形成されたローラの製造方法が開示されている(特許文献1)。しかしながら、この製造方法は金型成形であるため、軸芯体と弾性層との寸法精度が、芯金を円筒金型と同心に保持する工程で決定されてしまう。したがって、保持精度を高めるためには、円筒金型と下蓋および上蓋が高精度に勘合するように、それぞれを高精度で加工する必要がある。また、当然ながら円筒金型自体の寸法精度も要求される。すなわち、高い寸法精度とするためには、これら蓋および円筒金型を高精度に加工する必要性があり、結果コスト面で不利になる。さらに、金型成形においては、このような高精度な金型を多数必要とすることにより生産設備の高額化は避けられない。 As a method of manufacturing a roller in which an elastic layer having a surface roughness is formed around the shaft core body, a cylindrical mold whose inner peripheral surface has an uneven rough surface shape is used. It is held concentrically with the cylindrical mold, an elastic material is injected between the shaft core body and the inner peripheral surface of the cylindrical mold, the cylindrical mold is heated, and the elastic body material is cured, so that the shaft core body A method for manufacturing a roller in which an elastic layer having a predetermined surface roughness is formed is disclosed (Patent Document 1). However, since this manufacturing method is mold forming, the dimensional accuracy between the shaft core body and the elastic layer is determined in the step of holding the core metal concentrically with the cylindrical mold. Therefore, in order to increase the holding accuracy, it is necessary to process each with high accuracy so that the cylindrical mold, the lower lid, and the upper lid can be fitted with high accuracy. Of course, the dimensional accuracy of the cylindrical mold itself is also required. That is, in order to achieve high dimensional accuracy, it is necessary to process these lids and cylindrical molds with high accuracy, resulting in a disadvantage in cost. Further, in the mold forming, it is inevitable that the production equipment is expensive because a large number of such highly accurate molds are required.
一方、弾性層の外周側の表面層が所定の表面粗さを有するローラの製造方法も開示されている。表面層を予め加熱状態にある凹凸を有する金属製の部材に押し当てることで、表面層の表面に凹凸が付与される(特許文献2)。
本発明の目的は、所定の表面粗さを有し寸法精度の高いローコストなローラの製造方法、この製造方法により製造したローラおよび現像ローラ、現像ローラを具備する現像装置、電子写真プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to manufacture a low-cost roller having a predetermined surface roughness and high dimensional accuracy, a roller and a developing roller manufactured by this manufacturing method, a developing device including the developing roller, an electrophotographic process cartridge, an image It is to provide a forming apparatus.
上記課題を解決するため、本願発明は以下の構成を有することを特徴とする。すなわち、本発明は軸芯体の外周上に、表面が粗面化され1mmを越える厚みを有する弾性層を備えたローラの製造方法において、
(a)軸芯体の外周上に未硬化の液状ゴム材料の層を形成する工程と、
(b)該未硬化の液状ゴム材料の層に熱処理を行い、半硬化したゴム材料の層とする工程と、
(c)該半硬化したゴム材料の層に、粗面化された当接面を有する加熱部材を当接させることで該ゴム材料の粗面化と硬化を行い弾性層とする工程と
を有することを特徴とするローラの製造方法に関する。
In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration. That is, the present invention provides a roller manufacturing method comprising an elastic layer having a roughened surface and a thickness exceeding 1 mm on the outer periphery of the shaft core body.
(A) forming an uncured liquid rubber material layer on the outer periphery of the shaft core;
(B) heat-treating the uncured liquid rubber material layer to form a semi-cured rubber material layer;
(C) having a step of roughening and curing the rubber material to form an elastic layer by bringing a heating member having a roughened contact surface into contact with the semi-cured rubber material layer. The present invention relates to a method for manufacturing a roller.
更に本発明は、前記半硬化したゴム材料の層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置における該半硬化したゴム材料のMD1硬度T2がT1>T2の関係にあることが好ましい。 Further, in the present invention, the MD1 hardness T1 of the layer surface of the semi-cured rubber material and the MD1 hardness T2 of the semi-cured rubber material at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core in the thickness direction are T1> T2. It is preferable that the relationship is
更に本発明は、前記熱処理が、赤外線加熱であることが好ましい。 Furthermore, in the present invention, the heat treatment is preferably infrared heating .
更に本発明は、前記半硬化したゴム材料の層表面のMD1硬度T1が10.0〜50.0°、前記軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置における該半硬化したゴム材料のMD1硬度T2が7.0〜45.0°であることが好ましい。 Furthermore, the present invention provides the semi-cured rubber at a position where the MD1 hardness T1 of the layer surface of the semi-cured rubber material is 10.0 to 50.0 ° and 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core in the thickness direction. The MD1 hardness T2 of the material is preferably 7.0 to 45.0 °.
更に本発明は、前記半硬化したゴム材料の層表面のMD1硬度T1が17.0〜28.0°、前記軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置における該半硬化したゴム材料のMD1硬度T2が15.0〜25.0°であることが好ましい。 Furthermore, the present invention provides the semi-cured rubber at a position where the MD1 hardness T1 of the layer surface of the semi-cured rubber material is 17.0 to 28.0 ° and 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core in the thickness direction. The MD1 hardness T2 of the material is preferably 15.0 to 25.0 °.
更に本発明は、前記加熱部材の当接面は、最大深さを基準とした平均高さが1〜1000μmで、平均ピッチが1〜1000μmの凸部を有することが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the contact surface of the heating member has a convex portion having an average height of 1 to 1000 μm based on the maximum depth and an average pitch of 1 to 1000 μm.
更に本発明は、前記加熱部材の当接面は、最大深さを基準とした平均高さが5〜50μmで、平均ピッチが50〜200μmの凸部を有することが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the contact surface of the heating member has a convex portion having an average height of 5 to 50 μm based on the maximum depth and an average pitch of 50 to 200 μm.
更に本発明は、前記(a)未硬化の液状ゴム材料の層を形成する工程が、
前記軸芯体の外周側に該軸芯体と同心となるようにリング形状の塗工ヘッドを配し、該軸芯体を塗工ヘッドに対して相対的に軸方向に移動させながら該塗工ヘッドから該軸芯体の外周上に液状ゴム材料を塗布する工程であることが好ましい。
また、本発明は前記ローラの製造方法により製造されたことを特徴とする現像ローラに関する。
Furthermore, in the present invention, (a) the step of forming a layer of an uncured liquid rubber material comprises :
A ring-shaped coating head is arranged on the outer peripheral side of the shaft core so as to be concentric with the shaft core, and the coating is performed while moving the shaft core in the axial direction relative to the coating head. A step of applying a liquid rubber material on the outer periphery of the shaft core body from the work head is preferable.
The present invention also relates to a developing roller manufactured by the method for manufacturing a roller.
また、本発明は、現像ローラを有し、該現像ローラの表面に現像剤の層を形成し、該現像ローラを感光ドラムに接触させて感光ドラム表面に現像剤を供給することにより感光ドラム表面に可視化された画像を形成する現像装置において、
該現像ローラが、前記現像ローラであることを特徴とする現像装置に関する。
The present invention also includes a developing roller, a developer layer is formed on the surface of the developing roller, the developer roller is brought into contact with the photosensitive drum, and the developer is supplied to the surface of the photosensitive drum. in the developing apparatus for forming a visualized image,
The developing roller is the developing roller.
また、本発明は回転可能な感光ドラムと、該感光ドラムに接触させて該感光ドラム表面に電荷を供給する帯電ローラと、該感光ドラム表面に接触して現像剤を供給することにより感光ドラム表面に可視化された画像を形成する現像ローラとを有する電子写真プロセスカートリッジにおいて、
該現像ローラが、前記現像ローラであることを特徴とする電子写真プロセスカートリッジに関する。
The present invention also provides a rotatable photosensitive drum , a charging roller that is brought into contact with the photosensitive drum to supply charges to the surface of the photosensitive drum, and a developer that is brought into contact with the surface of the photosensitive drum to supply the developer. in an electrophotographic process cartridge and a developing roller to form a visualized image,
The present invention relates to an electrophotographic process cartridge, wherein the developing roller is the developing roller.
以上のように本発明によれば、(a)軸芯体の外周上に未硬化の液状ゴム材料の層を形成する工程と、(b)該未硬化の液状ゴム材料の層に熱処理を行い、半硬化したゴム材料の層とする工程と、(c)該半硬化したゴム材料の層に、粗面化された当接面を有する加熱部材を当接させることで該ゴム材料の粗面化と硬化を行い弾性層とする工程とを具備することで、所定の表面粗さを有し寸法精度を向上させたローコストなローラの製造方法を提供することが可能となった。また、この製造方法を用いて製造したローラを用いることにより、優れた特性を有する現像ローラ、定着ローラ、加圧ローラを提供することが可能となった。さらには、これらのローラを用いることにより、優れた特性を有する現像装置、電子写真画プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することが可能となった。 As described above, according to the present invention, (a) a step of forming an uncured liquid rubber material layer on the outer periphery of the shaft core, and (b) a heat treatment is performed on the uncured liquid rubber material layer. A step of forming a semi-cured rubber material layer, and (c) a rough surface of the rubber material by bringing a heating member having a roughened contact surface into contact with the semi-cured rubber material layer. It is possible to provide a low-cost roller manufacturing method having a predetermined surface roughness and improved dimensional accuracy by including the steps of forming and curing to form an elastic layer. Further, by using a roller manufactured using this manufacturing method, it has become possible to provide a developing roller, a fixing roller, and a pressure roller having excellent characteristics. Furthermore, by using these rollers, it has become possible to provide a developing device, an electrophotographic process cartridge, and an image forming apparatus having excellent characteristics.
以下、本発明によるローラの製造方法、該製造方法により製造された現像ローラ、定着ローラ、加圧ローラなどのローラおよび該現像ローラ等を具備する現像装置、電子写真プロセスカートリッジ、画像形成装置について詳細に説明する。 Hereinafter, a roller manufacturing method according to the present invention, a developing roller manufactured by the manufacturing method, a roller such as a fixing roller and a pressure roller, a developing device including the developing roller, an electrophotographic process cartridge, and an image forming apparatus will be described in detail. Explained.
本発明に係るローラの製造方法は、(a)軸芯体の外周上に円筒形状(ロール形状)の未硬化の液状ゴム材料の層を形成する工程と、(b)該未硬化の液状ゴム材料の層を熱処理し、半硬化したゴム材料の層とする工程と、(c)該半硬化したゴム材料の層に、凸部を有する当接面を備えた加熱部材を当接させることで、該半硬化したゴム材料の層の表面を粗面化すると共に、該半硬化物のゴム材料の層の硬化を完了させて弾性層を形成する工程とを具備することを特徴とする。 The method for producing a roller according to the present invention includes: (a) a step of forming a cylindrical (roll-shaped) uncured liquid rubber material layer on the outer periphery of a shaft core; and (b) the uncured liquid rubber. A step of heat-treating the material layer to form a semi-cured rubber material layer; and (c) contacting a heating member having a contact surface having a convex portion with the semi-cured rubber material layer. And the step of roughening the surface of the semi-cured rubber material layer and completing the curing of the semi-cured rubber material layer to form an elastic layer.
なお、本明細書において「未硬化の液状ゴム材料」とは何の処理も施しておらず硬化反応が起こっていない液状の材料を表す。「半硬化したゴム材料」とは、未硬化の液状ゴム材料に熱処理を行い液状ゴム材料が部分的に硬化反応を起こし、液状ゴム材料よりも粘度又は硬度が高くなった材料を表す(半流動状態又は未硬化の状態よりも粘度・硬度が高くなっているが完全な固体状態とはなっていない状態、の材料を表す)。また、「硬化」とは硬化反応がほぼ終了し、ゴム材料が固体状となり半硬化のゴム材料よりも更に硬度が高くなった状態を表す。 In the present specification, the “uncured liquid rubber material” represents a liquid material that has not been subjected to any treatment and has not undergone a curing reaction. “Semi-cured rubber material” refers to a material whose viscosity or hardness is higher than that of a liquid rubber material due to partial curing reaction of the liquid rubber material after heat treatment of the uncured liquid rubber material (semi-fluid). It represents a material having a viscosity / hardness higher than that of the state or uncured state but not in a completely solid state). Further, “cured” represents a state in which the curing reaction is almost completed and the rubber material becomes solid and has a higher hardness than the semi-cured rubber material.
本発明で使用される軸芯体は、電極および支持部材として機能するものである。軸芯体は、例えばアルミニウム,銅合金,ステンレス鋼等の金属または合金、クロム,ニッケル等で鍍金処理を施した鉄,合成樹脂等の材質で構成される。形状は、円柱形や中心部を空洞化した円筒形が好ましい。軸芯体の外径は適宜決めることができるが、通常4〜20mmの範囲にする。 The shaft core used in the present invention functions as an electrode and a support member. The shaft core is made of, for example, a metal or alloy such as aluminum, copper alloy, or stainless steel, iron, synthetic resin, or the like plated with chromium, nickel, or the like. The shape is preferably a columnar shape or a cylindrical shape with a hollow center. The outer diameter of the shaft core can be determined as appropriate, but is usually in the range of 4 to 20 mm.
軸芯体の外周上に液状ゴムからなる円筒形状(ロール形状)の未硬化物(未硬化の液状ゴム材料の層)を形成する工程(a)において、円筒形状(ロール形状)の未硬化物を形成する方法としては、(1)リングコート法、(2)ブレードコート法が挙げられる。 In the step (a) of forming a cylindrical (roll-shaped) uncured product (layer of uncured liquid rubber material) made of liquid rubber on the outer periphery of the shaft core body, the cylindrical (roll-shaped) uncured product Examples of the method of forming (1) include a ring coating method and (2) a blade coating method.
図1にリングコート法に用いるリングコート機の概略断面図を示す。図1に示すリングコート機は、架台1の上に略垂直にコラム2が取り付けられ、さらに架台1とコラム2に精密ボールネジ3が略垂直に取り付けられている。14はリニアガイドであり精密ボールネジ3と平行に2本がコラム2に取り付けられている。LMガイド4はリニアガイド14と精密ボールネジ3とを連結し、サーボモータ5よりプーリ6を介して回転運動が伝達され昇降できるようになっている。コラム2には軸芯体102の外周側に液状ゴムの未硬化物を軸芯体の外周上に塗布するためのリング形状の塗工ヘッド8が取り付けられている。
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a ring coater used in the ring coat method. In the ring coat machine shown in FIG. 1, a
さらにLMガイド4にはブラケット7が取り付けられ、ブラケット7には軸芯体102を保持し固定する軸芯体下保持軸9が略垂直に取り付けられている。また、逆側のローラの軸芯体102を保持する軸芯体上保持軸10の中心軸がブラケット7の上部に取り付けられ、軸芯体上保持軸10は軸芯体下保持軸9に対向して略同心になるように配置して軸芯体を保持している。さらにリング形状の塗工ヘッド8の中心軸は軸芯体下保持軸9と軸芯体上保持軸10の移動方向と平行となるようにそれぞれに支持されている。また、軸芯体下保持軸9および軸芯体上保持軸10が昇降移動時において塗工ヘッド8の内側に開口した環状スリットに成っている吐出口の中心軸と軸芯体下保持軸9および軸芯体上保持軸10の中心軸が略同心になるように調節してある。このような構成により塗工ヘッド8の環状スリットに成っている吐出口の中心軸を軸芯体の中心軸に略同心に合わせることができ、リング形状の塗工ヘッドの内周面と前記軸芯体102の外周面との間に均一な隙間が形成される。
Further, a bracket 7 is attached to the LM guide 4, and a shaft core lower holding shaft 9 that holds and fixes the
また、液状ゴムの供給口11は、液状ゴム搬送用の配管12を介して材料供給弁13に接続されている。材料供給弁13は、その手前に混合ミキサー、材料供給ポンプ、材料定量吐出装置、材料タンク等を備え、定量(単位時間当たりの量が一定)の液状ゴムを吐出可能としている。液状ゴムは材料タンクから、材料定量吐出装置により一定量計量され、混合ミキサーで混合される。その後、材料供給ポンプにより混合された液状ゴムは、材料供給弁から配管12を経由して、供給口に送られる。
The liquid
さらに、液状ゴムは、リング形状の塗工ヘッド内の液状ゴム流路を通り、リング形状の塗工ヘッドのノズルから吐出する。液状ゴムの肉厚を一定にさせるために、リング状塗工ヘッドノズルからの吐出量と材料供給ポンプからの供給量を一定にして、軸芯体保持軸を垂直方向(軸芯体の中心軸方向)に昇降移動させることで、軸芯体は塗工ヘッド8に対して相対的に軸方向に移動し、軸芯体の外周上に液状ゴムからなる円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層が形成される。この時、軸芯体とリング形状の塗工ヘッドノズルとのクリアランスは、液状ゴムが硬化により収縮するため、所望の弾性層の層厚以上のクリアランスにすることが好ましい。特には、層厚に対し1.1倍程度のクリアランスにすることが好ましい。
Further, the liquid rubber passes through the liquid rubber flow path in the ring-shaped coating head and is discharged from the nozzle of the ring-shaped coating head. In order to make the thickness of the liquid rubber constant, the discharge amount from the ring-shaped coating head nozzle and the supply amount from the material supply pump are made constant, and the shaft core body holding shaft is set in the vertical direction (the central axis of the shaft core body). The shaft core body moves in the axial direction relative to the
図2にブレードコート法に用いるブレードコート機の概略断面図を示す。図2に示すブレードコート機は、軸芯体保持部材(図示していない)と軸芯体回転部材(図示していない)と液状ゴム材料の供給部材15と層厚規制ブレード16とから構成される。液状ゴム材料の供給部材15から液状ゴム材料(弾性層材料)が吐出され、回転している軸芯体上に液状ゴム材料が供給される。層厚ブレードにより過剰な液状ゴム材料を掻き取ることで、軸芯体の外周上に液状ゴム材料からなる円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層が形成される。軸芯体と材料供給部材とのクリアランスは、液状ゴム材料が硬化により収縮するため、所望の弾性層の層厚を越えるクリアランスにすることが好ましい。特には、層厚に対し1.1倍程度のクリアランスにすることが好ましい。
FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of a blade coater used in the blade coat method. The blade coating machine shown in FIG. 2 includes a shaft core holding member (not shown), a shaft core rotating member (not shown), a liquid rubber
未硬化物の層を熱処理し半硬化物とする工程(b)において、軸芯体の外周上に液状ゴム材料からなる円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層が形成された後、円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層に対し、熱処理が施され、軸芯体の外周上に形成された液状ゴム材料からなる円筒形状(ロール形状)の未硬化物を半硬化させる。 In the step (b) in which the uncured material layer is heat-treated into a semi-cured material, after the cylindrical (roll-shaped) uncured material layer made of a liquid rubber material is formed on the outer periphery of the shaft core body, The uncured layer having a shape (roll shape) is subjected to a heat treatment to semi-cure the uncured cylindrical shape (roll shape) made of a liquid rubber material formed on the outer periphery of the shaft core.
この際、液状ゴム材料からなる円筒形状(ロール形状)の未硬化物層の表面は粘着性を有しているため、熱処理する方法としては非接触の熱処理方法で行うことが好ましい。また、次工程で高い寸法精度を発現させるためには液状ゴム材料のうち軸芯体から近い位置にある部分がより硬度の低い半硬化状態でなければならないので表面のみを加熱する熱処理方法が好ましい。すなわち、非接触で表面のみを加熱できる熱処理方法が好適である。 At this time, since the surface of the cylindrical (roll-shaped) uncured material layer made of a liquid rubber material has adhesiveness, it is preferable to perform the heat treatment by a non-contact heat treatment method. Also, in order to express high dimensional accuracy in the next step, a heat treatment method in which only the surface is heated because the portion of the liquid rubber material close to the shaft core body must be in a semi-cured state with lower hardness. . That is, a heat treatment method capable of heating only the surface without contact is suitable.
その熱処理方法としては、赤外線加熱方法、熱風加熱方法、ニクロム熱加熱方法等が挙げられる。特に、装置が簡易で、液状ゴム材料の未硬化物の層を長手方向に均一に熱処理できる赤外線加熱が好ましい。この時、赤外線加熱装置を固定し、液状ゴム材料からなる円筒形状(ロール形状)の未硬化物層を設けた軸芯体を周方向に回転させることにより、周方向に均一に熱処理が行われる。液状ゴム材料表面の熱処理温度としては、使用する液状ゴム材料にもよるが、硬化反応が開始する100〜250℃が好ましい。 Examples of the heat treatment method include an infrared heating method, a hot air heating method, and a nichrome heat heating method. In particular, infrared heating is preferable because the apparatus is simple and the layer of the uncured liquid rubber material can be uniformly heat-treated in the longitudinal direction. At this time, heat treatment is uniformly performed in the circumferential direction by fixing the infrared heating device and rotating the axial core body provided with a cylindrical (roll-shaped) uncured material layer made of a liquid rubber material in the circumferential direction. . The heat treatment temperature on the surface of the liquid rubber material is preferably 100 to 250 ° C. at which the curing reaction starts although it depends on the liquid rubber material to be used.
ここで、熱処理された軸芯体外周のゴム材料からなる円筒形状(ロール形状)の半硬化物の層は、その表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2が、T1>T2の関係にあることが好ましい。このような硬度の構成にすることで、軸芯体外周の液状ゴムの半硬化物層表面を、凸部を有する加熱部材により所定の表面粗さに加工する際に、ゴム材料がある程度の流動性を有するため半硬化物層の厚みムラを効果的に矯正することができる。なお、このようにMD1硬度をT1>T2とするためには、ゴム材料の内部よりも表面のほうに熱が集中するよう、熱処理を行えば良い。例えば、赤外線加熱を行う場合には材料の特性(熱伝導率、比熱等)に応じて赤外線加熱装置と未硬化の液状ゴム材料の層との距離、出力等を調整すれば良い。また、熱風加熱を行う場合には熱風の温度や向きを調節すれば良い。 Here, the heat-treated cylindrical core (roll-shaped) semi-cured layer made of the rubber material on the outer periphery of the shaft core has an MD1 hardness T1 on the surface and 1 mm in the thickness direction from the outer peripheral surface of the shaft core. It is preferable that the MD1 hardness T2 at the position is in a relationship of T1> T2. By adopting such a hardness structure, when the semi-cured material layer surface of the liquid rubber on the outer periphery of the shaft core body is processed into a predetermined surface roughness by a heating member having a convex portion, the rubber material flows to a certain degree. Therefore, uneven thickness of the semi-cured product layer can be effectively corrected. In order to make the MD1 hardness T1> T2 in this way, heat treatment may be performed so that heat is concentrated on the surface rather than inside the rubber material. For example, when performing infrared heating, the distance between the infrared heating device and the layer of the uncured liquid rubber material, the output, etc. may be adjusted according to the characteristics of the material (thermal conductivity, specific heat, etc.). Moreover, what is necessary is just to adjust the temperature and direction of a hot air when performing hot air heating.
この時のMD1硬度は、前記半硬化物層表面のMD1硬度T1が10.0〜50.0°で、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2が7.0〜45.0°が好ましい。 At this time, the MD1 hardness T1 of the surface of the semi-cured product layer is 10.0 to 50.0 °, and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm in the thickness direction from the outer peripheral surface of the shaft core body is 7. 0 to 45.0 ° is preferable.
また、半硬化物層表面のMD1硬度T1が17.0〜28.0°で、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2が15.0〜25.0°であることがより好ましい。 Further, the MD1 hardness T1 of the semi-cured material layer surface is 17.0 to 28.0 °, and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm in the thickness direction from the outer peripheral surface of the shaft core body is 15.0 to 25.0 °. It is more preferable that
更には、半硬化物層表面のMD1硬度T1が17.0〜23.0°で、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2が16.0〜20.0°であることが好ましい。 Furthermore, the MD1 hardness T1 of the semi-cured material layer surface is 17.0 to 23.0 °, and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core toward the thickness direction is 16.0 to 20.0. It is preferable to be °.
MD1硬度T1が50.0°を越えると次工程(c)で半硬化物の層を、凸部を有する加熱部材に当接させたとき、半硬化物層の硬化が進行しすぎており効果的に粗面化されない場合がある。また、MD1硬度T1が10.0°未満であると液状ゴムの粘着性が強く、次工程(c)で半硬化物の層を、凸部を有する加熱部材に当接させたときに、加熱部材に半硬化物層の表面が付着してしまい加工が困難となる場合がある。 When the MD1 hardness T1 exceeds 50.0 °, the semi-cured material layer is excessively hardened when the semi-cured material layer is brought into contact with the heating member having a convex portion in the next step (c). May not be roughened. Further, when the MD1 hardness T1 is less than 10.0 °, the liquid rubber has strong adhesiveness, and when the semi-cured product layer is brought into contact with the heating member having a convex portion in the next step (c), the heating is performed. In some cases, the surface of the semi-cured material layer adheres to the member, making processing difficult.
また、MD1硬度T2が7.0°未満であると、流動性が大きく、次工程(c)で半硬化物の層を、凸部を有する加熱部材に当接させたときに、従動回転しずらく、軸芯体と半硬化物層の中心軸が偏芯してしまい、弾性層を高い寸法精度の層とすることが困難になる場合がある。。一方、45.0°を越えると、半硬化物層の硬化が進行しすぎているため、次工程(c)で半硬化物層の厚みムラの矯正をしにくい場合がある。 Further, when the MD1 hardness T2 is less than 7.0 °, the fluidity is large, and when the layer of the semi-cured product is brought into contact with a heating member having a convex portion in the next step (c), it is driven to rotate. However, the center axis of the shaft core and the semi-cured product layer may be eccentric, making it difficult to make the elastic layer a layer with high dimensional accuracy. . On the other hand, if it exceeds 45.0 °, the curing of the semi-cured product layer has progressed too much, and it may be difficult to correct the uneven thickness of the semi-cured product layer in the next step (c).
次に、半硬化させたゴム材料の層を、凸部を有する加熱部材に当接させることで、半硬化物層の表面を粗面化し高い寸法精度にできると同時に、半硬化物層の硬化を完了させることで弾性層とすることができる(工程(c))。この際、あらかじめ工程(b)において液状ゴム材料の層を半硬化させており、ある程度の硬度を有している。このため、工程(b)から(c)の間に半硬化したゴム材料の層を設けた軸芯体の移動工程が必要であったり、この移動に時間がかかっても、半硬化物層が変形するなどといった問題が生じない。また、未硬化の液状ゴム材料をそのまま硬化、粗面化する場合と比べて、効果的に加熱部材の当接面の形状をゴム材料層に転写でき、弾性層表面の粗面化を図ることができる。 Next, the semi-cured rubber material layer is brought into contact with a heating member having a convex portion, so that the surface of the semi-cured material layer can be roughened with high dimensional accuracy, and at the same time, the semi-cured material layer can be cured. Can be made into an elastic layer (step (c)). At this time, the liquid rubber material layer is semi-cured in advance in the step (b) and has a certain degree of hardness. For this reason, even if the movement process of the axial core body which provided the layer of the rubber material semi-cured between process (b) to (c) is required, or even if this movement takes time, a semi-hardened material layer is Problems such as deformation do not occur. In addition, compared with the case where the uncured liquid rubber material is cured and roughened as it is, the shape of the contact surface of the heating member can be effectively transferred to the rubber material layer, and the elastic layer surface can be roughened. Can do.
凸部の平均高さ、平均ピッチの測定方法を以下に説明する。まず、接触式表面粗さ計(サーフコーダーSE―3500、小坂研究所製)を用いて加熱部材の任意部分を基準長さ8mmで測定し、加熱部材表面の輪郭曲線を得る。「凸部」とはこの輪郭曲線において上に凸な部分を表す。また、凸部分が隣接する場合、それらの凸部分の間に下に凸な部分又は水平な部分があれば、これらの凸部分はそれぞれ独立した別の凸部を構成するものとする。「最大深さ」とはこの輪郭曲線のうち最も深い部分の深さを表す。また、「凸部の高さ」とは各凸部のうち最大深さから最も高い部分の高さを表し、「凸部の平均高さ」とは各凸部の高さの平均値を表す。「凸部のピッチ」とは隣接する凸部の最も高い部分の間の水平方向の距離を表し、「凸部の平均ピッチ」とはこの平均値を表す。 A method for measuring the average height and average pitch of the convex portions will be described below. First, using a contact-type surface roughness meter (Surfcoder SE-3500, manufactured by Kosaka Laboratory), an arbitrary portion of the heating member is measured at a reference length of 8 mm to obtain a contour curve of the heating member surface. The “convex portion” represents an upwardly convex portion in the contour curve. Further, when convex portions are adjacent to each other, if there is a downward convex portion or a horizontal portion between the convex portions, these convex portions shall constitute separate independent convex portions. “Maximum depth” represents the depth of the deepest portion of the contour curve. In addition, “the height of the convex portion” represents the height of the highest portion from the maximum depth of each convex portion, and “the average height of the convex portion” represents the average value of the height of each convex portion. . “Pitch of convex portion” represents a horizontal distance between the highest portions of adjacent convex portions, and “average pitch of convex portions” represents this average value.
図3に凸部を有する加熱部材の表面形状の一例を示す。図3の加熱部材の当接面は同一形状・大きさの凸部を有する。この当接面においては上記基準に従い、最大深さを有する面は19、凸部は水平な面で互いに隔てられた部分20となる。また、「凸部の平均高さ」は図中の17、「凸部の平均ピッチ」は図中の18で表される。
FIG. 3 shows an example of the surface shape of the heating member having a convex portion. The contact surface of the heating member in FIG. 3 has a convex portion having the same shape and size. In this abutment surface, the surface having the maximum depth is 19 in accordance with the above-mentioned standard, and the convex portion is a
また、図9は凸部を有する加熱部材の表面形状の他の一例を示したものである。この加熱部材では凸部は下に凸な部分51〜56でそれぞれ挟まれた61〜67となる。また、図9の表面のうち最も深さの深い部分は点55で表され、各凸部61〜67の点55から見た最も高い部分の高さはそれぞれ点A、C〜G及び線Bに該当し、点55から各点A、C〜G及び線Bまでの距離が各「凸部の高さ」となる。この凸部の高さを平均したものが「凸部の平均高さ」となる。また、隣接する点A、C〜G及び線B間の水平方向71の距離が「凸部のピッチ」となり、各「凸部のピッチ」の平均値が「凸部の平均ピッチ」となる。なお、凸部62では最も高い部分が点ではなく、線Bとなっている。この場合、ピッチは線Bの水平方向71の中心点57を基準として算定される。また、凸部63、64においては複数の凸となる部分があるように見えるが、この凸となる部分の間には下に凸な部分又は水平部分がないため、全体として一つの凸部分を構成する。
FIG. 9 shows another example of the surface shape of the heating member having a convex portion. In this heating member, the convex portions are 61 to 67 sandwiched between the
凸部を有する加熱部材の表面形状は、最大深さを基準とした凸部の平均高さが1〜1000μmで、凸部の平均ピッチが1〜1000μmの形状であることが好ましい。 The surface shape of the heating member having a convex portion is preferably a shape in which the average height of the convex portion based on the maximum depth is 1-1000 μm and the average pitch of the convex portion is 1-1000 μm.
特には、前記凸部を有する加熱部材の表面形状が、最大深さを基準とした凸部の平均高さが5〜50μmで、凸部の平均ピッチが50〜200μmの形状であることがより好ましい。 In particular, the surface shape of the heating member having the protrusions is such that the average height of the protrusions based on the maximum depth is 5 to 50 μm and the average pitch of the protrusions is 50 to 200 μm. preferable.
最大深さを基準とした凸部の高さが1μm未満であると、この加熱部材を用いて製造されたローラはトナー搬送に必要な粗さが得られず、1000μmを越えると、トナー搬送量が過多な粗さとなる。また、凸部の平均ピッチが1μm未満の独立した形状であると、この加熱部材を用いて製造されたローラはトナー径より小さいピッチとなるので、効果的にトナー搬送ができなくなる場合があり、凸部の平均ピッチが1000μmを越える独立した形状であると、ピッチ間が広すぎるためトナー搬送に必要な粗さが達成できない場合がある。 If the height of the convex portion with respect to the maximum depth is less than 1 μm, the roller manufactured using this heating member cannot obtain the roughness required for toner conveyance, and if it exceeds 1000 μm, the toner conveyance amount Becomes excessive roughness. Further, if the average pitch of the convex portions is an independent shape of less than 1 μm, the roller manufactured using this heating member has a pitch smaller than the toner diameter, so that it may become impossible to convey the toner effectively. If the average pitch of the convex portions is an independent shape exceeding 1000 μm, the pitch may be too wide to achieve the roughness required for toner conveyance.
なお、加熱部材の当接面の凸部は熱伝導性の良い金属類に研磨やブラスト等の表面処理を行うことによって形成することができる。この際、凸部の平均高さや平均ピッチは、研磨(材質、粗さ、時間等)・ブラスト(材質、粒径、時間等)等の条件を設定することにより、所望の範囲に設定することができる。 In addition, the convex part of the contact surface of a heating member can be formed by performing surface treatments, such as grinding | polishing and blasting, to metals with good heat conductivity. At this time, the average height and average pitch of the convex portions should be set within a desired range by setting conditions such as polishing (material, roughness, time, etc.) and blasting (material, particle size, time, etc.). Can do.
凸部を有する加熱部材の加熱方法としては、加熱部材中にヒータを内蔵して予め液状ゴム材料の硬化の完了する温度にする方法であっても、加熱部材外部に設けた加熱手段による加熱であっても良い。外部加熱手段による加熱方法としては、加熱部材を予め液状ゴム材料の硬化の完了する温度に設定された雰囲気中に置いて雰囲気温度と同じ温度にする方法等が挙げられる。更には、上記2種類の加熱方法を同時に行うことも可能である。なお、硬化を完了させるために、加熱部材の温度は硬化が進行しやすい100〜250℃が好ましい。ここで、弾性層の硬化後の物性安定化、弾性層中の反応残渣および未反応低分子分を除去する等を目的として、工程(c)により硬化させて形成した弾性層に更に熱処理等を行う二次硬化を行わせても良い。なお、本明細書においては、工程(c)において、半硬化したゴム材料を硬化させることを「硬化」、この「硬化」後に工程(c)の工程とは異なる方法又は条件で弾性層を硬化させる工程を二次硬化とする。 As a heating method of the heating member having the convex portion, even if the heating member has a built-in heater and is set to a temperature at which the liquid rubber material is completely cured in advance, it can be heated by a heating means provided outside the heating member. There may be. Examples of the heating method using the external heating means include a method in which the heating member is placed in an atmosphere set in advance to a temperature at which the liquid rubber material is completely cured, and is set to the same temperature as the ambient temperature. Furthermore, the above two types of heating methods can be performed simultaneously. In addition, in order to complete hardening, the temperature of a heating member has preferable 100-250 degreeC which hardening is easy to advance. Here, for the purpose of stabilizing physical properties after curing of the elastic layer, removing reaction residues and unreacted low molecular components in the elastic layer, the elastic layer formed by curing in the step (c) is further subjected to heat treatment and the like. Secondary curing may be performed. In this specification, in the step (c), curing the semi-cured rubber material is “curing”, and after this “curing”, the elastic layer is cured by a method or condition different from the step (c). The process to make is made into secondary curing.
凸部を有する加熱部材の形状は、半硬化物の表面を所定の粗さに粗面化できるものであればよい。また、加熱部材の形状は当接面を液状ゴム材料の層の表面に当接できるものであれば良く、例えば、円筒型や平板型が挙げられる。 The shape of the heating member having the convex portion may be any shape as long as the surface of the semi-cured product can be roughened to a predetermined roughness. The heating member may have any shape as long as the contact surface can be in contact with the surface of the liquid rubber material layer, and examples thereof include a cylindrical shape and a flat plate shape.
図4に円筒型の加熱部材の概略概念図を示す。円筒型40はモータ41により回転可能で、円筒型に対し半硬化物の層を設けた軸芯体を中心軸方向が互いに平行となるように保持し、半硬化物層の表面を円筒体に接触(当接)させる。この時、軸芯体の両端に荷重42をかけて半硬化物の層を円筒型40に圧接させ位置決めする。このように半硬化物の層を圧接することで、半硬化物の層厚を一定とし高い寸法精度を達成することができる。次に、円筒型40をモータにより回転させ、半硬化物の層をこれに従動回転させることで、半硬化物層の表面を所定の表面粗さに祖面化できる。円筒型の回転数は、半硬化物の従動回転数に合わせて適宜決めればよい。芯軸体の両端に負荷する荷重は、半硬化物層の硬度などの状態に合わせて適宜調整すればよい。
FIG. 4 shows a schematic conceptual diagram of a cylindrical heating member. The
図5に平板型の概略概念図を示す。平板型43の表面に対し、半硬化物の層を設けた軸芯体を、その中心軸が平行となるように保持し、半硬化物の層の表面を平板型に接触(当接)させる。この時、軸芯体の両端に荷重42をかけて平板型43に圧接させ位置決めをする。このように半硬化物の層を圧接することで、半硬化物の層厚を一定とし、高い寸法精度を達成することができる。次に、半硬化物の層を周方向に回転移動させるか、あるいは平板型を半硬化物の層が周方向に回転従動するように移動させることで、半硬化物層の表面を所定の表面粗さに祖面化できる。半硬化物層を設けた軸芯体あるいは平板型の移動速度は、適宜決めればよい。また、半硬化物層の周方向への回転移動又は平板型の移動は往復運動であっても良い。芯軸体の両端に負荷する荷重は、半硬化物の硬度などの状態に合わせて適宜調整すればよい。なお、加熱部材の材質は、熱導電率の高い金属類が好適である。また、加熱部材の表面は、半硬化物との離形性を上げるため必要に応じて、樹脂コーティングやメッキ等の表面処理されていても良い。
FIG. 5 shows a schematic conceptual diagram of a flat plate type. The shaft core body provided with the semi-cured product layer is held with respect to the surface of the
本発明で液状ゴム材料として使用する液状ゴムは、室温で流動性を持つポリマーで、加熱により硬化が進行するものである。具体的には、液状ジエンゴム(ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム等)、液状シリコーンゴム、液状ウレタンゴム等が挙げられる。このようなゴムは、単独で用いてよく、又は二種以上を混合して用いてもよい。中でも、弾性層には、適度に低硬度であり十分な変形回復力を持たせることが重要であるため、液状ゴム材料としては液状シリコーンゴム、液状ウレタンゴムを用いることが好ましい。特に加工性が良好で寸法精度の安定性が高く、硬化反応時に反応副生成物が発生しないなどの生産性に優れる理由から、付加反応架橋型液状シリコーンゴムを用いることが、より好ましい。 The liquid rubber used as the liquid rubber material in the present invention is a polymer having fluidity at room temperature, and cures by heating. Specific examples include liquid diene rubber (butadiene rubber, isoprene rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, ethylene-propylene rubber, etc.), liquid silicone rubber, liquid urethane rubber, and the like. Such rubber | gum may be used independently or may be used in mixture of 2 or more types. Among them, since it is important for the elastic layer to have a moderately low hardness and sufficient deformation recovery force, it is preferable to use liquid silicone rubber or liquid urethane rubber as the liquid rubber material. In particular, it is more preferable to use an addition reaction cross-linkable liquid silicone rubber because it has good processability, high dimensional accuracy stability, and excellent productivity such that no reaction by-product is generated during the curing reaction.
液状シリコーンゴムは、例えばオルガノポリシロキサン(A液)およびオルガノハイドロジェンポリシロキサン(B液)を含み、さらに触媒や他の添加物を適宜含む組成物である。オルガノポリシロキサンはシリコーンゴム原料のベースポリマーであり、その分子量は特に限定されないが平均分子量1万以上100万以下が好ましく、平均分子量5万以上70万以下がより好ましい。 The liquid silicone rubber is a composition containing, for example, an organopolysiloxane (A liquid) and an organohydrogenpolysiloxane (B liquid), and further containing a catalyst and other additives as appropriate. Organopolysiloxane is a base polymer of a silicone rubber raw material, and its molecular weight is not particularly limited, but an average molecular weight of 10,000 to 1,000,000 is preferable, and an average molecular weight of 50,000 to 700,000 is more preferable.
上記オルガノポリシロキサンのアルケニル基は、オルガノハイドロジェンポリシロキサンの活性水素と反応して架橋点を形成する部位であり、その種類は特に限定されないが、活性水素との反応が高い等の理由から、ビニル基、アリル基の少なくとも一方であることが好ましく、ビニル基がより好ましい。オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、硬化工程における付加反応の架橋剤の働きをするもので、一分子中のケイ素原子結合水素原子の数は2個以上であり、硬化反応を最適に行わせるために、3個以上のポリマーが好ましい。 The alkenyl group of the organopolysiloxane is a site that reacts with the active hydrogen of the organohydrogenpolysiloxane to form a crosslinking point, and the type thereof is not particularly limited, but for reasons such as high reaction with active hydrogen, It is preferably at least one of a vinyl group and an allyl group, and more preferably a vinyl group. Organohydrogenpolysiloxane serves as a crosslinking agent for addition reaction in the curing process, and the number of silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule is 2 or more, and in order to perform the curing reaction optimally, Three or more polymers are preferred.
オルガノハイドロジェンポリシロキサンの平均分子量は特に制限がなく、好ましい平均分子量は1000から10000程度である。硬化反応を適切に行わせるためには、比較的低分子量である平均分子量1000以上5000以下のポリマーが好ましい。 The average molecular weight of the organohydrogenpolysiloxane is not particularly limited, and a preferable average molecular weight is about 1000 to 10,000. In order to appropriately perform the curing reaction, a polymer having a relatively low molecular weight and an average molecular weight of 1,000 to 5,000 is preferred.
液状シリコーンゴムは、オルガノハイドロジェンポリシロキサンの架橋触媒として、例えば、塩化白金酸六水和物を含むことができる。また、架橋触媒として、ヒドロシリル化反応において触媒作用を示す遷移金属化合物も使用できる。 The liquid silicone rubber can contain, for example, chloroplatinic acid hexahydrate as a crosslinking catalyst for the organohydrogenpolysiloxane. Moreover, the transition metal compound which shows a catalytic action in hydrosilylation reaction can also be used as a crosslinking catalyst.
弾性層には、所望の性能が得られる範囲内になるように、非導電性充填材、可塑剤などの各種添加剤が適宜配合されていてもよい。非導電性充填剤としては、例えば、珪藻土、石英粉末、乾式シリカ、湿式シリカ、アルミノケイ酸、炭酸カルシウムなどが挙げられる。可塑剤としては、例えば、ポリジメチルシロキサンオイル、ジフェニルシランジオール、トリメチルシラノール、フタル酸誘導体、アジピン酸誘導体などが挙げられる。これら液状シリコーンゴム中にカーボンブラック、グラファイト及び導電性金属酸化物等の電子伝導機構を有する導電剤及びアルカリ金属塩や四級アンモニウム塩等のイオン伝導機構を有する導電剤を適宣添加し所望の抵抗に調整するのが一般的である。 In the elastic layer, various additives such as a non-conductive filler and a plasticizer may be appropriately blended so that the desired performance can be obtained. Examples of the nonconductive filler include diatomaceous earth, quartz powder, dry silica, wet silica, aluminosilicate, and calcium carbonate. Examples of the plasticizer include polydimethylsiloxane oil, diphenylsilanediol, trimethylsilanol, phthalic acid derivatives, and adipic acid derivatives. A conductive agent having an electron conduction mechanism such as carbon black, graphite and a conductive metal oxide and a conductive agent having an ion conduction mechanism such as an alkali metal salt or a quaternary ammonium salt are appropriately added to these liquid silicone rubbers to obtain a desired one. It is common to adjust to resistance.
液状ウレタンゴムは、イソシアネート(硬化剤)及び高分子ポリオール(主剤)より得られる。イソシアネートの具体例としては、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)等を挙げることができる。これらのイソシアネートは、単独で用いてよく、又は二種以上を混合して用いてもよい。 The liquid urethane rubber is obtained from an isocyanate (curing agent) and a polymer polyol (main agent). Specific examples of the isocyanate include diphenylmethane diisocyanate (MDI), tolylene diisocyanate (TDI), naphthalene diisocyanate (NDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), and the like. These isocyanates may be used alone or in admixture of two or more.
高分子ポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、カプロラクトンエステルポリオール、ポリカーボネートエステルポリオール、シリコーンポリオール等を挙げることができ、これらの重量平均分子量は通常500以上5000以下である。より具体的には、ポリエステルポリオールとして、ポリエチレンアジペート(PEA)、ポリブチレンアジペート(PBA)、ポリヘキシレンアジペート、エチレンアジペート及びブチレンアジペートの共重合体等を使用することができ、ポリエーテルポリオールとして、ポリカプロラクトン、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール等を使用することができる。これらのポリオールは、単独で用いてよく、又は二種以上を混合して用いてもよい。また必要に応じて、液状ウレタンプレポリマーには、導電剤、鎖延長剤、架橋剤および触媒等を混合することもできる。 Examples of the polymer polyol include polyester polyols, polyether polyols, caprolactone ester polyols, polycarbonate ester polyols, and silicone polyols. These weight average molecular weights are usually 500 or more and 5000 or less. More specifically, polyethylene adipate (PEA), polybutylene adipate (PBA), polyhexylene adipate, a copolymer of ethylene adipate and butylene adipate, and the like can be used as the polyester polyol. Polycaprolactone, polyoxytetramethylene glycol, polyoxypropylene glycol and the like can be used. These polyols may be used alone or in combination of two or more. If necessary, the liquid urethane prepolymer can be mixed with a conductive agent, a chain extender, a crosslinking agent, a catalyst, and the like.
本発明では弾性層は1mmを越える厚みを有している。また、以上のようにして形成された弾性層の外周側に耐磨耗性やトナー帯電性、離形性の観点から、さらに表面層を設けることもできる。表面層を形成する材料としては、各種のポリアミド、フッ素樹脂、水素添加スチレン−ブチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、オレフィン樹脂等が挙げられる。これらの材料は、単独で用いてよく、又は二種以上を混合して用いてもよい。これらの材料には必要に応じて各種添加剤が添加される。 In the present invention, the elastic layer has a thickness exceeding 1 mm. In addition, a surface layer can be further provided on the outer peripheral side of the elastic layer formed as described above from the viewpoints of wear resistance, toner chargeability, and releasability. Examples of the material for forming the surface layer include various polyamides, fluororesins, hydrogenated styrene-butylene resins, urethane resins, silicone resins, polyester resins, phenol resins, imide resins, olefin resins, and the like. These materials may be used alone or in combination of two or more. Various additives are added to these materials as necessary.
これらの表面層を構成する材料は、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、ボールミル等のビーズを利用した従来公知の分散装置を使用して、分散させる。得られた表層形成用の分散体は、スプレー塗工法、ディッピング法等により弾性層の表面に塗布される。表面層の厚みとしては、5〜50μmが好ましい。低分子量成分がしみ出してきて感光ドラムを汚染することを防止する観点から5μm以上が好ましく、ローラが硬くなり、融着が発生することを防止する観点から50μm以下が好ましい。より好ましくは10〜30μmである。 The materials constituting these surface layers are dispersed using a conventionally known dispersion apparatus using beads such as a sand mill, a paint shaker, a dyno mill, and a ball mill. The obtained dispersion for forming the surface layer is applied to the surface of the elastic layer by a spray coating method, a dipping method or the like. The thickness of the surface layer is preferably 5 to 50 μm. 5 μm or more is preferable from the viewpoint of preventing the low molecular weight component from seeping out and contaminating the photosensitive drum, and 50 μm or less is preferable from the viewpoint of preventing the roller from becoming hard and causing fusion. More preferably, it is 10-30 micrometers.
本発明のローラは上記に記載の製造方法により製造されることを特徴とする。この製造方法により製造されたローラは、ローコストで軸芯体外周面に液状ゴムからなる円筒形状(ロール形状)の硬化物の層である弾性層が所定の表面粗さを有し、寸法精度が良いものである。本発明のローラは現像ローラ、定着ローラ、加圧ローラとして使用することができる。さらに本発明の現像装置、電子写真プロセスカートリッジはこの現像ローラを、画像形成装置はこの現像ローラ、定着ローラ及び加圧ローラの少なくとも一種のローラを具備したことを特徴とする。 The roller of the present invention is manufactured by the manufacturing method described above. In the roller manufactured by this manufacturing method, an elastic layer, which is a cylindrical (roll-shaped) hardened layer made of liquid rubber, has a predetermined surface roughness on the outer peripheral surface of the shaft core body, and has a dimensional accuracy. It ’s good. The roller of the present invention can be used as a developing roller, a fixing roller, and a pressure roller. Further, the developing device and the electrophotographic process cartridge of the present invention are characterized in that the developing roller is provided, and the image forming device is provided with at least one kind of roller of the developing roller, a fixing roller and a pressure roller.
本発明の現像ローラは、表面粗さRaが0.1〜10μm、厚みムラが50μm以下に成形されることが好ましい。表面粗さRaが0.1μm未満であると、トナー搬送量が小さく、表面粗さRaが10μmを越えるとトナー搬送量が過多となり、適当な画像濃度が形成されない。また、厚みムラが50μmを越えると、感光ドラムとローラ間のニップ幅やニップ力に変動が生じ濃度ムラ等の画像欠陥が発生する。なお、このような現像ローラを得るためには工程(c)において、上記表面粗さRaや厚みムラに対応するような表面形状を有する加熱部材を用いて、半硬化させたゴム材料の層を粗面化すれば良い。具体的には、加熱部材の当接面の表面粗さRaが0.2〜10.5μmであることが好ましい。 The developing roller of the present invention is preferably molded to have a surface roughness Ra of 0.1 to 10 μm and a thickness unevenness of 50 μm or less. When the surface roughness Ra is less than 0.1 μm, the toner conveyance amount is small, and when the surface roughness Ra exceeds 10 μm, the toner conveyance amount becomes excessive and an appropriate image density cannot be formed. On the other hand, when the thickness unevenness exceeds 50 μm, the nip width and nip force between the photosensitive drum and the roller vary, and image defects such as density unevenness occur. In order to obtain such a developing roller, in the step (c), a semi-cured rubber material layer is formed using a heating member having a surface shape corresponding to the surface roughness Ra and thickness unevenness. What is necessary is just to roughen. Specifically, the surface roughness Ra of the contact surface of the heating member is preferably 0.2 to 10.5 μm.
図6は、本発明の現像装置、本発明の電子写真プロセスカートリッジ、本発明の画像形成装置の概略構成図である。 FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the developing device of the present invention, the electrophotographic process cartridge of the present invention, and the image forming apparatus of the present invention.
本発明の現像装置の一例について、図6を用いて説明する。現像装置24は、一成分現像剤として非磁性トナー28を収容した現像容器34と、現像容器34内の長手方向に延在する開口部に位置し感光ドラム21と対向設置された現像剤担持体としての本発明の現像ローラ25とを備え、感光ドラム21上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。なお、現像ローラ25は感光ドラム21と当接幅をもって接触している。現像装置24においては、現像剤供給ローラ26が、現像容器34内で、現像ブレード27の現像ローラ25表面との当接部に対し現像ローラ25回転方向上流側に当接され、かつ、回転可能に支持されている。現像剤供給ローラ26の構造としては、発泡骨格状スポンジ構造や芯金上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ25へのトナー28供給および未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。本実施形態においては、軸芯体上にポリウレタンフォームを設けた直径14mmの供給ローラ26を備えている。
An example of the developing device of the present invention will be described with reference to FIG. The developing
この供給ローラ26の現像ローラ25に対する当接幅としては、1〜8mmが有効であり、また、現像ローラ25に対してその当接部において相対速度をもたせることが好ましく、本実施形態においては、当接幅を2mmに設定し、駆動手段(図示していない)により所定タイミングで回転駆動させている。
As the contact width of the
本発明の電子写真プロセスカートリッジおよび画像形成装置の一例について、図6を用いて説明する。電子写真プロセスカートリッジ35は、潜像を担持する潜像担持体としての感光ドラムに対向して当接または圧接した状態で現像剤を担持する現像ローラを備えるものである。また、この現像ローラが感光ドラムに現像剤としてのトナーを付与することにより潜像を現像剤像として可視化する電子写真プロセスカートリッジである。電子写真プロセスカートリッジは潜像担持体としての感光ドラム21、帯電ローラ22、現像ローラ25、現像ブレード27、現像容器34、クリーニングブレード30、廃トナー容器31を備えており、現像ローラ25として本発明の現像ローラを用いたものである。
An example of the electrophotographic process cartridge and the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. The
本発明の電子写真プロセスカートリッジは、感光ドラム21が矢印A方向に回転し、感光ドラム21を帯電処理するための帯電ローラ22によって一様に帯電され、感光ドラム21に静電潜像を書き込む露光手段であるレーザー光23により、その表面に静電潜像が形成される。上記静電潜像は、感光ドラム21に対して近接配置され、本発明の画像形成装置に対し着脱可能な本発明の電子写真プロセスカートリッジに保持される現像装置24によって現像剤たるトナー28を付与されることにより現像され、トナー像として可視化される。
In the electrophotographic process cartridge of the present invention, the
現像は露光部にトナー像を形成するいわゆる反転現像を行っている。可視化された感光ドラム21上のトナー像は、転写ローラ29によって記録媒体である紙33に転写される。トナー像を転写された紙33は、加圧ローラ32および転写ローラ36により定着処理され、装置外に排紙されプリント動作が終了する。一方、転写されずに感光ドラム21上に残存した転写残トナーはクリーニングブレード30により掻き取られ廃トナー容器31に収納され、クリーニングされた感光ドラム21は上述作用を繰り返し行う。
Development is so-called reversal development in which a toner image is formed on the exposed portion. The visualized toner image on the
定着ローラ36あるいは加圧ローラ32は、互いに圧接し、回転自在に支持された構成になっている。両ローラの対向ニップ部で紙33の搬送を行うと同時に熱と圧力によってトナーを紙33に定着させる。定着ローラ36の内部には、図示しないヒータが内蔵されており、定着ローラ36の表面は所定の高温度に維持されている。定着ローラ36の弾性層としては層厚2〜3mm程度のものを用いるのがよい。弾性層は厚いほど変形しやすく大きなニップ幅を取ることができるが、弾性層の層厚が厚くなりすぎると熱源が軸芯体内部にある構成では、表面と軸芯体界面との温度差が大きくなり、ゴムの劣化が起こりやすくなるからである。加圧ローラ32は、図示しない駆動機構と連動されている定着ローラ36との間にニップを形成しつつ回転することにより、従動回転される。加圧ローラ32は定着ローラ36の回転軸方向にバネなどを用いた図示していない機構によって加圧されている。加圧ローラ32は、弾性層によってカラー画像における単色から4色重ねにわたるトナーの厚み変動(数〜数十μm)に追従できる。また、定着ローラ36に加圧ローラ32との間にニップ幅を確保できるようになっている。
The fixing
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、これらは本発明を何ら制限するものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, these do not limit this invention at all.
(MD1硬度測定)
MD1硬度とは、マイクロゴム硬度計のタイプA(高分子計器社製)で測定される硬度である。本発明におけるMD1硬度の測定方法を図7に示す。表面のMD1硬度T1とは、半硬化物層の長手方向の各三箇所105(半硬化物層の長手方向における全長の一方の端面から50%位置(長手方向の中心位置)、および20%、80%の位置)における周方向の各三箇所(120°毎の位置)の計九箇所の平均値である。
(MD1 hardness measurement)
The MD1 hardness is a hardness measured with a micro rubber hardness tester type A (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.). The measuring method of MD1 hardness in this invention is shown in FIG. The MD1 hardness T1 of the surface is the three
また、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2とは、ゴム長(長手方向の長さ)が3mmになるように切り出した半硬化物層の軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置で、45°ピッチごとの計八箇所の平均値である。なお、半硬化物層の切り出しは、軸芯体を周方向に回転させつつ刃物を半硬化物層の表面に対して二箇所、厚み方向に挿入し、長手方向のゴム長が3mmになるように押し当てる方法で行った。 Further, the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm in the thickness direction from the outer peripheral surface of the shaft core body is the semi-cured material layer shaft core body cut out so that the rubber length (length in the longitudinal direction) is 3 mm. It is an average value of a total of eight places for each 45 ° pitch at a position of 1 mm from the outer peripheral surface in the thickness direction. The semi-cured material layer is cut out by inserting the blade in the thickness direction at two locations relative to the surface of the semi-cured material layer while rotating the shaft core in the circumferential direction so that the rubber length in the longitudinal direction is 3 mm. It was done by the method of pressing against.
(表面粗さRa測定)
表面粗さRa(算術平均高さ)はJIS B0601(2001)に基づき、接触式表面粗さ計(サーフコーダーSE−3500、小坂研究所製)にて、カットオフを0.8mm、測定長さを2.5mm、測定速度を0.1mm/secとして測定を行った。硬化物の長手方向の各三箇所(半硬化物層の長手方向における全長の一方の端面から50%位置(長手方向の中心位置)、および20%、80%の位置)における周方向の各三箇所(120°毎の位置)の計九箇所の平均値である。
(Surface roughness Ra measurement)
Surface roughness Ra (arithmetic average height) is based on JIS B0601 (2001), with a contact-type surface roughness meter (Surfcoder SE-3500, manufactured by Kosaka Laboratory), with a cut-off of 0.8 mm and a measurement length. Was 2.5 mm and the measurement speed was 0.1 mm / sec. Three in the circumferential direction at three locations in the longitudinal direction of the cured product (50% position (center position in the longitudinal direction) and 20% and 80% positions from one end face of the entire length in the longitudinal direction of the semi-cured product layer) It is an average value of a total of nine places (positions every 120 °).
(弾性層の厚みムラ測定)
厚みムラは、軸芯体を回転軸としてローラを回転させ、回転軸と垂直に配置した非接触レーザー測長器(キーエンス製 LS−5000)で測定した弾性層の半径の最大値と最小値の差を値として求める。弾性層の軸方向に1cmピッチで前記半径の最大値と最小値の差を求め、その差の値の中で最大の値を弾性層の厚みムラの値とする。
(Measurement of thickness irregularity of elastic layer)
The unevenness in thickness is the maximum and minimum values of the radius of the elastic layer measured by a non-contact laser length measuring device (LS-5000 manufactured by Keyence) that is rotated perpendicularly to the rotation axis with the shaft core as the rotation axis. Find the difference as a value. The difference between the maximum value and the minimum value of the radius is obtained at a pitch of 1 cm in the axial direction of the elastic layer, and the maximum value among the difference values is set as the thickness unevenness value of the elastic layer.
(画像評価)
作成したローラを現像ローラとして、現像装置に組み込んだ。次に、像担持体である感光ドラムを一様に帯電させ、該感光ドラムへの選択的な露光によって潜像を形成し、該潜像を現像剤であるトナーで顕在化し、該トナー像を記録媒体に転写し、転写後の該感光ドラム上の残トナーをクリーニングする各手段を一体的にカートリッジ化した電子写真プロセスカートリッジ(公称寿命6000枚、A4サイズ、5%印字率、プリントカートリッジ黒・シアン・マゼンタ・イエロー、hp社製)にこの現像装置を組み込んだ。
(Image evaluation)
The created roller was incorporated into a developing device as a developing roller. Next, the photosensitive drum as the image carrier is uniformly charged, a latent image is formed by selective exposure to the photosensitive drum, the latent image is made visible with toner as a developer, and the toner image is formed. An electrophotographic process cartridge in which each means for transferring to a recording medium and cleaning the residual toner on the photosensitive drum after the transfer is integrated into a cartridge (nominal life: 6000 sheets, A4 size, 5% printing rate, print cartridge black Cyan, magenta and yellow (manufactured by hp)).
次にこの電子写真プロセスカートリッジを電子写真方式の画像形成装置(Color LaserJet 3700、hp社製)に組み込んだ。そして、この画像形成装置を用いて、画像(ベタ画像、ハーフトーン画像、文字画像)を出力し、濃度ムラ(ローラピッチ)を評価した。 Next, this electrophotographic process cartridge was incorporated into an electrophotographic image forming apparatus (Color LaserJet 3700, manufactured by hp). Then, using this image forming apparatus, an image (solid image, halftone image, character image) was output, and density unevenness (roller pitch) was evaluated.
目視にて全画像において良好な評価を(A)、
ベタ、ハーフトーン画像にて濃度ムラが若干、確認されるが文字画像で良好な評価を(B)、
ベタ、ハーフトーン、文字画像にて濃度ムラが若干、確認される評価を(C)、
ベタ、ハーフトーン画像にて濃度ムラが確認され、文字画像で濃度ムラが若干、確認される評価を(D)、
全画像において濃度ムラが確認された評価を(E)とした。
Appropriate evaluation on all images by visual inspection (A),
Some solid density unevenness is confirmed in the solid and halftone images, but a good evaluation with the character image (B),
Evaluation (C), where density unevenness is slightly confirmed in solid, halftone, and character images
(D) Evaluation that density unevenness is confirmed in solid and halftone images, and density unevenness is slightly confirmed in character images.
The evaluation that density unevenness was confirmed in all images was defined as (E).
(実施例1)
液状ゴムとして、付加反応架橋型液状シリコーンゴムA液/B液をそれぞれリングコート機付随の原料タンクにセットし、圧送ポンプを使用して、スタテックミキサーに送り出し、A液/B液を質量基準で1/1で混合した。シリコーンゴムの材料配合を以下に示す。シリコーンベースポリマー(分子量Mw=100000、東レダウコーニング社製)80質量%、カーボンブラック(電気化学工業製デンカブラック粉状)7質量%、シリカ(日本アエロジル製AEROSIL50)13質量%をプラネタリーミキサーで、30分間混合脱泡し、シリコーンゴムベース材料を得た。このベース材料100質量部に対して、塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液(白金含有量3質量%)0.02質量部を加え、混合したものをA液とした。
Example 1
Addition reaction cross-linked liquid silicone rubber A / B as liquid rubber is set in the raw material tank attached to the ring coater, and sent to a static mixer using a pressure feed pump. And mixed at 1/1. The material composition of silicone rubber is shown below. A planetary mixer containing 80% by mass of a silicone-based polymer (molecular weight Mw = 100000, manufactured by Toray Dow Corning), 7% by mass of carbon black (Denka Black powder manufactured by Denki Kagaku Kogyo), and 13% by mass of silica (AEROSIL 50 manufactured by Nippon Aerosil) And defoaming for 30 minutes to obtain a silicone rubber base material. A solution A was prepared by adding 0.02 part by mass of an isopropyl alcohol solution of chloroplatinic acid (platinum content: 3% by mass) to 100 parts by mass of the base material.
また、シリコーンベース材料100質量部に対して、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(粘度10cps、SiH含有量1質量%、東レダウコーニング社製)1.5質量部を加え、混合したものをB液とした。リングコート機の軸芯体保持軸(図1の軸芯体上保持軸10および軸芯体下保持軸9)で外径φ6mmの鉄製軸芯体をクランプし、軸芯体102と内径φ12.6mmのリング形状の塗工ヘッド8のノズルとのクリアランスを3.3mmとした。
Further, 1.5 parts by mass of organohydrogenpolysiloxane (
軸芯体保持部材を下から上に垂直に上昇(10mm/sec)させ軸芯体を移動させると同時に、シリコーンゴム混合液を840mm3/secで吐出し、軸芯体の外周に液状ゴム材料からなる円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層(弾性層材料の層)を形成した。次に、この未硬化物の層に赤外線加熱を施した(熱処理を行った)。赤外線加熱ランプ(ハイベック製HYL25)を熱処理温度(被加熱体の表面温度。以下熱処理温度とは、被加熱体の表面温度を指す)130℃(出力780W)とし、ランプと未硬化物の層表面との距離が60mmとなるように配置した。そして、未硬化物の層を設けた軸芯体を周方向に60rpmで回転させ、1.5分間加熱し半硬化物の層(弾性層材料の層)とした。この時の半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。 The shaft core holding member is moved vertically upward (10 mm / sec) from the bottom to move the shaft core body, and at the same time, the silicone rubber mixed liquid is discharged at 840 mm 3 / sec. An uncured layer (elastic layer material layer) of cylindrical shape (roll shape) made of was formed. Next, infrared heating was applied to this uncured layer (heat treatment was performed). Infrared heating lamp (HYL25 manufactured by Hibeck) is heat-treated (surface temperature of the object to be heated. The heat treatment temperature indicates the surface temperature of the object to be heated) 130 ° C. (output 780 W), and the layer surface of the lamp and the uncured material It arrange | positioned so that the distance might be 60 mm. And the axial core body which provided the layer of the unhardened material was rotated at 60 rpm in the circumferential direction, and it heated for 1.5 minutes, and was set as the layer (layer of elastic layer material) of the semi-hardened material. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the surface of the semi-cured material layer and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core toward the thickness direction.
次に、軸芯体両端に各々250グラム(合計500グラム)の荷重をかけ、中にヒーターが設置された凸部を有する円筒型(粗面化された当接面を有する加熱部材)に半硬化物の層を当接させた。この状態で円筒型を回転させることで、半硬化物層を従動回転させ、半硬化物層の表面を粗面化させると同時に硬化させた。半硬化物の従動回転数は60rpmとした。なお、円筒型は、表面温度が180℃で、表面形状は最大深さを基準とした凸部の高さが20μmで、凸部の平均ピッチが100μmの独立した形状である。その後、シリコーンゴム弾性層の硬化後の物性を安定させ、シリコーンゴム弾性層中の反応残渣および未反応低分子分を除去する等を目的として、電気炉で200℃、4時間の二次硬化を行った。 Next, a load of 250 grams (a total of 500 grams) is applied to both ends of the shaft core body, and a half of a cylindrical shape (a heating member having a roughened contact surface) having a convex portion in which a heater is installed. The layer of cured product was brought into contact. By rotating the cylindrical mold in this state, the semi-cured material layer was driven to rotate, and the surface of the semi-cured material layer was roughened and cured at the same time. The driven rotation speed of the semi-cured product was 60 rpm. The cylindrical shape is an independent shape having a surface temperature of 180 ° C., a surface shape having a convex portion height of 20 μm based on the maximum depth, and an average pitch of the convex portion of 100 μm. After that, secondary curing at 200 ° C. for 4 hours in an electric furnace is performed for the purpose of stabilizing physical properties after curing of the silicone rubber elastic layer and removing reaction residues and unreacted low molecular components in the silicone rubber elastic layer. went.
このようにして、軸芯体の外周上に層厚3.0mmの弾性層を有するローラを製造した。製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ1として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
In this way, a roller having an elastic layer with a layer thickness of 3.0 mm on the outer periphery of the shaft core was manufactured. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例2)
軸芯体の外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、赤外線ランプでの熱処理温度120℃(出力720W)、時間を1分とした以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ2として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
(Example 2)
When heat-treating a cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, a heat treatment temperature of 120 ° C. (output 720 W) with an infrared lamp was set to 1 minute. A roller having an elastic layer was produced in the same manner as in Example 1 except for the above. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例3)
軸芯体外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、赤外線ランプでの熱処理温度140℃(出力840W)、時間を1分とした以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ3として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
(Example 3)
When heat-treating a cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the heat treatment temperature with an infrared lamp is 140 ° C. (output 840 W), and the time is 1 minute Manufactured a roller having an elastic layer in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例4)
軸芯体外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、赤外線ランプでの熱処理温度120℃(出力720W)、時間を2分とした以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ4として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
Example 4
When heat-treating a cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the heat treatment temperature at an infrared lamp is 120 ° C. (output 720 W), and the time is 2 minutes Manufactured a roller having an elastic layer in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing roller 4 into a developing device, and this developing device was incorporated into an electrophotographic process cartridge. Table 1 shows the result of image output.
(実施例5)
軸芯体外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、赤外線ランプでの熱処理温度140℃(出力840W)、時間を2分とした以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ5として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
(Example 5)
When heat-treating the cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the heat treatment temperature with an infrared lamp is 140 ° C. (output 840 W), and the time is 2 minutes Manufactured a roller having an elastic layer in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The produced roller was incorporated as a developing
(実施例6)
軸芯体外周上に設けた液状ゴムの円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、赤外線ランプでの熱処理温度120℃(出力720W)、時間を50秒とした以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ6として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
(Example 6)
When heat treating the cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber provided on the outer periphery of the shaft core body, the heat treatment temperature in the infrared lamp was 120 ° C. (output 720 W), and the time was 50 seconds. A roller having an elastic layer was produced in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例7)
軸芯体外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、赤外線ランプでの熱処理温度150℃(出力900W)、時間を1分とした以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ7として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
(Example 7)
When heat-treating a cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the heat treatment temperature with an infrared lamp is 150 ° C. (output 900 W), and the time is 1 minute Manufactured a roller having an elastic layer in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing roller 7 into a developing device, and this developing device was incorporated into an electrophotographic process cartridge. Table 1 shows the result of image output.
(実施例8)
軸芯体外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、赤外線ランプでの熱処理温度150℃(出力900W)、時間を2分とした以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ8として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
(Example 8)
When heat-treating a cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, a heat treatment temperature with an infrared lamp is 150 ° C. (output 900 W), and the time is 2 minutes Manufactured a roller having an elastic layer in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured material layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core toward the thickness direction. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例9)
軸芯体外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、赤外線ランプでの熱処理温度110℃(出力660W)、時間を1分とした以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ9として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
Example 9
When heat-treating the cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the heat treatment temperature in the infrared lamp is 110 ° C. (output 660 W), and the time is 1 minute. Manufactured a roller having an elastic layer in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing roller 9 into a developing device, and this developing device was incorporated into an electrophotographic process cartridge. Table 1 shows the result of image output.
(実施例10)
軸芯体外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、赤外線ランプでの熱処理温度160℃(出力960W)、時間を1分とした以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ10として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
(Example 10)
When heat-treating the cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the heat treatment temperature with an infrared lamp is 160 ° C. (output 960 W), and the time is 1 minute Manufactured a roller having an elastic layer in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The produced roller was incorporated as a developing
(実施例11)
軸芯体外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、赤外線ランプでの熱処理温度160℃(出力960W)、時間を2分とした以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ11として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
(Example 11)
When heat-treating the cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the heat treatment temperature with an infrared lamp is 160 ° C. (output 960 W), and the time is 2 minutes Manufactured a roller having an elastic layer in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured material layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例12)
軸芯体の外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層の熱処理を高周波誘導加熱方式で行い、半硬化させた以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。この高周波誘導加熱装置(日本サーモニクス製)としては、内径φ30mmで長さ270mmのループ形状のコイルを使用した。このコイルの中心に、外周上に液状ゴム材料の未硬化物の層を設けた軸芯体をセットし、周波数30kHz、出力電圧80V、出力電流30Aの条件で加熱時間を5秒とした。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ12として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
(Example 12)
An elastic layer in the same manner as in Example 1 except that the cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core is heat-treated by high-frequency induction heating and semi-cured. Was produced. As this high-frequency induction heating device (manufactured by Nippon Thermonics), a loop-shaped coil having an inner diameter of 30 mm and a length of 270 mm was used. In the center of this coil, a shaft core body provided with an uncured layer of a liquid rubber material on the outer periphery was set, and the heating time was 5 seconds under the conditions of a frequency of 30 kHz, an output voltage of 80 V, and an output current of 30 A. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例13)
軸芯体外周上に設けたゴム材料の円筒形状(ロール形状)の半硬化物の層を加熱処理する際、該半硬化物の層を次のような凸部を有する加熱部材に当接させた以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。表面形状は、最大深さを基準とした凸部の高さが5μmで、凸部の平均ピッチが50μmの独立した形状である。凸部を有する加熱部材に当接させる前の半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ13として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
(Example 13)
When heat-treating a cylindrical (roll-shaped) semi-cured layer of rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the semi-cured layer is brought into contact with a heating member having the following convex portions. A roller having an elastic layer was produced in the same manner as in Example 1 except that. The surface shape is an independent shape in which the height of the convex portion based on the maximum depth is 5 μm and the average pitch of the convex portion is 50 μm. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured material layer surface before being brought into contact with the heating member having a convex portion, and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm in the thickness direction from the outer peripheral surface of the shaft core body. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例14)
軸芯体外周上に設けたゴム材料の円筒形状(ロール形状)の半硬化物の層を加熱処理する際、該半硬化物の層を次のような凸部を有する加熱部材に当接させた以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。表面形状は、最大深さを基準とした凸部の高さが50μmで、凸部の平均ピッチが50μmの独立した形状である。凸部を有する加熱部材に当接させる前の半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ14として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
(Example 14)
When heat-treating a cylindrical (roll-shaped) semi-cured layer of rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the semi-cured material layer is brought into contact with a heating member having the following convex portions. A roller having an elastic layer was produced in the same manner as in Example 1 except that. The surface shape is an independent shape in which the height of the convex portion based on the maximum depth is 50 μm and the average pitch of the convex portion is 50 μm. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the surface of the semi-cured material layer before being brought into contact with the heating member having a convex portion, and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm in the thickness direction from the outer peripheral surface of the shaft core body. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例15)
軸芯体外周上に設けたゴム材料の円筒形状(ロール形状)の半硬化物の層を加熱処理する際、該半硬化物の層を次のような凸部を有する加熱部材に当接させた以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。表面形状は、最大深さを基準とした凸部の高さが5μmで、凸部の平均ピッチが200μmの独立した形状である。凸部を有する加熱部材に当接させる前の半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ15として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
(Example 15)
When heat-treating a cylindrical (roll-shaped) semi-cured layer of rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the semi-cured layer is brought into contact with a heating member having the following convex portions. A roller having an elastic layer was produced in the same manner as in Example 1 except that. The surface shape is an independent shape in which the height of the convex portion based on the maximum depth is 5 μm and the average pitch of the convex portion is 200 μm. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured material layer surface before being brought into contact with the heating member having a convex portion, and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm in the thickness direction from the outer peripheral surface of the shaft core body. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例16)
軸芯体外周上に設けたゴム材料の円筒形状(ロール形状)の半硬化物の層を加熱処理する際、該半硬化物の層を次のような凸部を有する加熱部材に当接させた以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。表面形状は、最大深さを基準とした凸部の高さが50μmで、凸部の平均ピッチが200μmの独立した形状である。凸部を有する加熱部材に当接させる前の半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ16として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
(Example 16)
When heat-treating a cylindrical (roll-shaped) semi-cured layer of rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the semi-cured layer is brought into contact with a heating member having the following convex portions. A roller having an elastic layer was produced in the same manner as in Example 1 except that. The surface shape is an independent shape in which the height of the convex portion based on the maximum depth is 50 μm and the average pitch of the convex portion is 200 μm. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured material layer surface before being brought into contact with the heating member having a convex portion, and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm in the thickness direction from the outer peripheral surface of the shaft core body. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例17)
軸芯体外周上に設けたゴム材料の円筒形状(ロール形状)の半硬化物の層を加熱処理する際、該半硬化物の層を次のような凸部を有する加熱部材に当接させた以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。表面形状は、最大深さを基準とした凸部の高さが1μmで、凸部の平均ピッチが1μmの独立した形状である。凸部を有する加熱部材に当接させる前の半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ17として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
(Example 17)
When heat-treating a cylindrical (roll-shaped) semi-cured layer of rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the semi-cured layer is brought into contact with a heating member having the following convex portions. A roller having an elastic layer was produced in the same manner as in Example 1 except that. The surface shape is an independent shape in which the height of the convex portion based on the maximum depth is 1 μm and the average pitch of the convex portion is 1 μm. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured material layer surface before being brought into contact with the heating member having a convex portion, and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm in the thickness direction from the outer peripheral surface of the shaft core body. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例18)
軸芯体外周上に設けたゴム材料の円筒形状(ロール形状)の半硬化物の層を加熱処理する際、該半硬化物の層を次のような凸部を有する加熱部材に当接させた以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。表面形状は、最大深さを基準とした凸部の高さが1000μmで、凸部の平均ピッチが1μmの独立した形状である。凸部を有する加熱部材に当接させる前の半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ18として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
(Example 18)
When heat-treating a cylindrical (roll-shaped) semi-cured layer of rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the semi-cured layer is brought into contact with a heating member having the following convex portions. A roller having an elastic layer was produced in the same manner as in Example 1 except that. The surface shape is an independent shape in which the height of the convex portion based on the maximum depth is 1000 μm and the average pitch of the convex portion is 1 μm. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured material layer surface before being brought into contact with the heating member having a convex portion, and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm in the thickness direction from the outer peripheral surface of the shaft core body. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例19)
軸芯体外周上に設けたゴム材料の円筒形状(ロール形状)の半硬化物の層を加熱処理する際、該半硬化物の層を次のような凸部を有する加熱部材に当接させた以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。表面形状は、最大深さを基準とした凸部の高さが1μmで、凸部の平均ピッチが1000μmの独立した形状である。凸部を有する加熱部材に当接させる前の半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ19として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
(Example 19)
When heat-treating a cylindrical (roll-shaped) semi-cured layer of rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the semi-cured layer is brought into contact with a heating member having the following convex portions. A roller having an elastic layer was produced in the same manner as in Example 1 except that. The surface shape is an independent shape in which the height of the convex portion based on the maximum depth is 1 μm and the average pitch of the convex portion is 1000 μm. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured material layer surface before being brought into contact with the heating member having a convex portion, and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm in the thickness direction from the outer peripheral surface of the shaft core body. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例20)
軸芯体外周上に設けたゴム材料の円筒形状(ロール形状)の半硬化物の層を加熱処理する際、該半硬化物の層を次のような凸部を有する加熱部材に当接させた以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。表面形状は、最大深さを基準とした凸部の高さが1000μmで、凸部の平均ピッチが1000μmの独立した形状である。凸部を有する加熱部材に当接させる前の半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表1に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表1示す。作成したローラを現像ローラ20として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表1に示す。
(Example 20)
When heat-treating a cylindrical (roll-shaped) semi-cured layer of rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the semi-cured layer is brought into contact with a heating member having the following convex portions. A roller having an elastic layer was produced in the same manner as in Example 1 except that. The surface shape is an independent shape in which the height of the convex portion based on the maximum depth is 1000 μm and the average pitch of the convex portion is 1000 μm. Table 1 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured material layer surface before being brought into contact with the heating member having a convex portion, and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm in the thickness direction from the outer peripheral surface of the shaft core body. Table 1 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例21)
ブレードコート機により軸芯体の外周上に液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層(弾性層材料の層)を形成した以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。ブレードコート機の軸保持部材に軸芯体をクランプさせ、軸芯体回転部材により軸芯体を周方向に60rpmの回転数で回転させた。次に、材料供給部材からシリコーンゴム混合液(液状シリコーンゴムA液とB液の混合液)を回転している軸芯体に840mm3/secの流量で吐出した。ブレードはポリアセタール樹脂製で片側刃形状である。ブレードの刃先は、ブレードがゴム材料に接する位置での厚み方向に対して約45°の角度で位置しており、軸芯体とブレードの刃先とのクリアランスは3.3mmである。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表2に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表2に示す。作成したローラを現像ローラ21として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表2に示す。
(Example 21)
An elastic layer is provided in the same manner as in Example 1 except that a cylindrical (roll-shaped) uncured layer (elastic layer material layer) of a liquid rubber material is formed on the outer periphery of the shaft core body by a blade coater. A roller was produced. The shaft core was clamped to the shaft holding member of the blade coater, and the shaft core was rotated in the circumferential direction at a rotational speed of 60 rpm by the shaft core rotating member. Next, a silicone rubber mixed liquid (liquid silicone rubber A liquid and B liquid mixed liquid) was discharged from the material supply member to the rotating shaft core at a flow rate of 840 mm 3 / sec. The blade is made of polyacetal resin and has a single-sided blade shape. The blade edge is positioned at an angle of about 45 ° with respect to the thickness direction where the blade is in contact with the rubber material, and the clearance between the shaft core and the blade edge is 3.3 mm. Table 2 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 2 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例22)
液状ゴム材料として、一液ウレタンゴム材料をリングコート機付随の原料タンクにセットした。圧送ポンプを使用して、スタテックミキサーに送り出し、撹拌した。ウレタンゴム材料の配合組成を示す。一液ウレタン(日本ポリウレタン工業製ニッポラン4653)100質量部、カーボンブラック(ケッチェンブラックインターナショナル製ケッチェンブラックEC)15質量部を十分に混合し、一液ウレタンゴム材料を得た。
(Example 22)
As a liquid rubber material, a one-component urethane rubber material was set in a raw material tank attached to a ring coat machine. Using a pressure pump, the mixture was fed to a static mixer and stirred. The compounding composition of a urethane rubber material is shown. 100 parts by mass of one-component urethane (Nipporan 4653 manufactured by Nippon Polyurethane Industry) and 15 parts by mass of carbon black (Ketjen Black EC manufactured by Ketjen Black International) were sufficiently mixed to obtain a one-component urethane rubber material.
軸芯体の外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、赤外線ランプでの熱処理温度140℃(出力840W)、時間を10分とした以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表2に示す。その後、電気炉で180℃、2時間の二次硬化を行った。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表2に示す。作成したローラを現像ローラ22として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表2に示す。
When heat-treating the cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the heat treatment temperature at an infrared lamp is 140 ° C. (output 840 W), and the time is 10 minutes. A roller having an elastic layer was produced in the same manner as in Example 1 except for the above. Table 2 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Then, secondary curing was performed at 180 ° C. for 2 hours in an electric furnace. Table 2 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例23)
実施例14と同様に弾性層を有するローラを製造した。その後、この弾性層を有するローラに表面層を形成した。表面層の材料処方を示す。ポリウレタンポリオールプレポリマー100質量部(商品名:タケラックTE5060;三井武田ケミカル社製)、イソシアネート77質量部(商品名:コロネート2521;日本ポリウレタン株式会社製)、カーボンブラック24質量部(商品名:MA100;三菱化学社製)にメチルエチルケトン(以下、MEKと記載する。)を加えサンドミルで1時間分散した。分散後さらにMEKを加え固形分20質量%〜30質量%の範囲で(膜厚が20μmとなるように)調整したものを表面層の原料液とした。この原料液中に、上記の弾性層を有するローラを浸漬して、表面層を塗布した後、引上げて自然乾燥させた。次いで、140℃にて60分間加熱処理することで、表面層の原料の硬化を行い、表面層が形成された弾性層を有するローラを得た。このローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表2に示す。作成したローラを現像ローラ23として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表2に示す。
(Example 23)
A roller having an elastic layer was produced in the same manner as in Example 14. Thereafter, a surface layer was formed on the roller having the elastic layer. The material formulation of the surface layer is shown. 100 parts by mass of polyurethane polyol prepolymer (trade name: Takelac TE5060; manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co.), 77 parts by mass of isocyanate (trade name: Coronate 2521; manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.), 24 parts by mass of carbon black (trade name: MA100; Methyl ethyl ketone (hereinafter referred to as MEK) was added to Mitsubishi Chemical Co., Ltd. and dispersed with a sand mill for 1 hour. After dispersion, MEK was further added to adjust the solid content in the range of 20% by mass to 30% by mass (so that the film thickness was 20 μm), and this was used as the raw material liquid for the surface layer. The roller having the elastic layer was immersed in this raw material liquid to apply the surface layer, and then pulled up and dried naturally. Next, the raw material for the surface layer was cured by heat treatment at 140 ° C. for 60 minutes to obtain a roller having an elastic layer on which the surface layer was formed. Table 2 shows the surface roughness Ra of the roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing roller 23 into a developing device, and this developing device was incorporated into an electrophotographic process cartridge. Table 2 shows the results of image output.
(実施例24)
軸芯体外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、赤外線ランプでの熱処理温度110℃(出力660W)、時間を1分とした以外は実施例22と同様にして弾性層を有するローラを製造した。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表2に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表2に示す。作成したローラを現像ローラ24として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表2に示す。
(Example 24)
When heat-treating the cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the heat treatment temperature in the infrared lamp is 110 ° C. (output 660 W), and the time is 1 minute. Manufactured a roller having an elastic layer in the same manner as in Example 22. Table 2 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 2 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例25)
軸芯体外周上に設けた液状ゴムの円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、赤外線ランプでの熱処理温度160℃(出力960W)、時間を15分とした以外は実施例22と同様にして弾性層を有するローラを製造した。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表2に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表2に示す。作成したローラを現像ローラ25として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表2に示す。
(Example 25)
When heat-treating the cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber provided on the outer periphery of the shaft core, the heat treatment temperature at the infrared lamp is 160 ° C. (output 960 W), and the time is 15 minutes. A roller having an elastic layer was produced in the same manner as in Example 22. Table 2 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 2 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated into a developing device as a developing
(実施例26)
軸芯体外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、赤外線ランプでの熱処理温度150℃(出力900W)、時間を10分とした以外は実施例22と同様にして弾性層を有するローラを製造した。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表2に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表2に示す。作成したローラを現像ローラ26として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表2に示す。
(Example 26)
When heat-treating the cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the heat treatment temperature with an infrared lamp is 150 ° C. (output 900 W), and the time is 10 minutes Manufactured a roller having an elastic layer in the same manner as in Example 22. Table 2 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 2 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The produced roller was incorporated as a developing
(実施例27)
軸芯体外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、赤外線ランプでの熱処理温度140℃(出力840W)、時間を15分とした以外は実施例22と同様にして弾性層を有するローラを製造した。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表2に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表2に示す。作成したローラを現像ローラ27として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表2に示す。
(Example 27)
When heat-treating the cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the heat treatment temperature with an infrared lamp is 140 ° C. (output 840 W), and the time is 15 minutes Manufactured a roller having an elastic layer in the same manner as in Example 22. Table 2 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 2 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing roller 27 into a developing device, and this developing device was incorporated into an electrophotographic process cartridge. Table 2 shows the results of image output.
(実施例28)
軸芯体外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、高周波誘導加熱装置の加熱時間を7秒とした以外は実施例12と同様にして弾性層を有するローラを製造した。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表2に示す。製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表2に示す。作成したローラを現像ローラ28として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表2に示す。
(Example 28)
When heat-treating a cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the same procedure as in Example 12 was performed except that the heating time of the high-frequency induction heating device was set to 7 seconds. Thus, a roller having an elastic layer was manufactured. Table 2 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 2 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例29)
軸芯体外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の半硬化物の層を加熱処理する際、該半硬化物層を次のような凸部を有する加熱部材に当接させた以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。表面形状は、最大深さを基準とした凸部の高さが0.01μmで、凸部の平均ピッチが200μmの独立した形状である。凸部を有する加熱部材に当接させる前の半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表2に示す。製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表2に示す。作成したローラを現像ローラ29として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表2に示す。
(Example 29)
When heat-treating a cylindrical (roll-shaped) semi-cured layer of a liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the semi-cured material layer is brought into contact with a heating member having the following convex portions. A roller having an elastic layer was produced in the same manner as in Example 1 except that. The surface shape is an independent shape in which the height of the convex portion based on the maximum depth is 0.01 μm and the average pitch of the convex portion is 200 μm. Table 2 shows the MD1 hardness T1 of the surface of the semi-cured product layer before being brought into contact with the heating member having a convex portion, and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm in the thickness direction from the outer peripheral surface of the shaft core body. Table 2 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated in a developing device as a developing roller 29, and this developing device was incorporated in an electrophotographic process cartridge. Table 2 shows the results of image output.
(実施例30)
軸芯体外周上に設けた液状ゴムの円筒形状(ロール形状)の半硬化物の層を加熱処理する際、該半硬化物層を次のような凸部を有する加熱部材に当接させた以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。表面形状は、最大深さを基準とした凸部の高さが1500μmで、凸部の平均ピッチが200μmの独立した形状である。凸部を有する加熱部材に当接させる前の半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表2に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表2に示す。作成したローラを現像ローラ30として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表2に示す。
(Example 30)
When heat-treating the cylindrical (roll-shaped) semi-cured layer of liquid rubber provided on the outer periphery of the shaft core body, the semi-cured product layer was brought into contact with a heating member having the following convex portions. A roller having an elastic layer was produced in the same manner as in Example 1 except for the above. The surface shape is an independent shape in which the height of the convex portion based on the maximum depth is 1500 μm and the average pitch of the convex portion is 200 μm. Table 2 shows the MD1 hardness T1 of the surface of the semi-cured product layer before being brought into contact with the heating member having a convex portion, and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm in the thickness direction from the outer peripheral surface of the shaft core body. Table 2 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The produced roller was incorporated as a developing
(実施例31)
軸芯体外周上に設けたゴム材料の円筒形状(ロール形状)の半硬化物の層を加熱処理する際、該半硬化物層を凸部を有する加熱部材に当接させ、軸芯体両端に各々50グラム(合計100グラム)の荷重をかけた以外は実施例1と同様にして弾性層を有するローラを製造した。凸部を有する加熱部材に当接させる前の半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表2に示す。製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表2に示す。作成したローラを現像ローラ31として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表2に示す。
(Example 31)
When heat-treating a cylindrical (roll-shaped) semi-cured layer of rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the semi-cured material layer is brought into contact with a heating member having a convex portion, A roller having an elastic layer was produced in the same manner as in Example 1 except that a load of 50 grams (100 grams in total) was applied to each of the above. Table 2 shows the MD1 hardness T1 of the surface of the semi-cured product layer before being brought into contact with the heating member having a convex portion, and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm in the thickness direction from the outer peripheral surface of the shaft core body. Table 2 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例32)
軸芯体外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、赤外線ランプでの熱処理温度110℃(出力660W)、時間を45秒とした以外は実施例22と同様にして弾性層を有するローラを製造した。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表2に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表2に示す。作成したローラを現像ローラ32として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表2に示す。
(Example 32)
When heat-treating a cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the heat treatment temperature with an infrared lamp is 110 ° C. (output 660 W), and the time is 45 seconds. Manufactured a roller having an elastic layer in the same manner as in Example 22. Table 2 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 2 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing roller 32 in a developing device, and this developing device was incorporated in an electrophotographic process cartridge. Table 2 shows the results of image output.
(実施例33)
軸芯体外周上に設けた液状ゴム材料の円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を加熱処理する際、赤外線ランプでの熱処理温度160℃(出力960W)、時間を30分とした以外は実施例22と同様にして弾性層を有するローラを製造した。加熱処理後の半硬化物層はある程度の流動性を有しており、完全な硬化が行われていなかった。半硬化物層表面のMD1硬度T1と、軸芯体の外周面から厚み方向に向かって1mmの位置のMD1硬度T2を表2に示す。また、製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表2に示す。作成したローラを現像ローラ33として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表2に示す。
(Example 33)
When heat-treating the cylindrical (roll-shaped) uncured layer of liquid rubber material provided on the outer periphery of the shaft core body, the heat treatment temperature with an infrared lamp is 160 ° C. (output 960 W), and the time is 30 minutes Manufactured a roller having an elastic layer in the same manner as in Example 22. The semi-cured product layer after the heat treatment had a certain degree of fluidity and was not completely cured. Table 2 shows the MD1 hardness T1 of the semi-cured product layer surface and the MD1 hardness T2 at a position of 1 mm from the outer peripheral surface of the shaft core body in the thickness direction. Table 2 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
(実施例34)
液状ゴム材料として、付加反応架橋型シリコーンゴムA液/B液をそれぞれリングコート機付随の原料タンクにセットし、圧送ポンプを使用して、スタテックミキサーに送り出しA液/B液を質量基準で1/1で混合した。液状シリコーンゴムの材料配合を示す。A液としてシリコーンゴム(DY39−561A、東レダウコーニング社製)100質量部に対して、シリカ(日本アエロジル製AEROSIL300)1質量部を混合したものを、B液としてシリコーンゴム(DY39−561B、東レダウコーニング社製)を用い、軸芯体として、内径14mm、外径20mm、厚さ6mmのシリンダを用い、軸芯体と内径φ26.6mmのリング形状の塗工ヘッドのノズルとのクリアランスを3.3mmとした以外は実施例17と同様にして軸芯体の外周上に層厚3.0mmの弾性層を有するローラを製造した。また、表面に離型性を高めるため、PTFE20μmの層を設けた。このローラ(弾性層上に表面層を設けたもの)の表面粗さRaとローラの厚みムラを表2示す。作成したローラを定着ローラ1として、画像形成装置に組み込んだ。画像出力した結果、良好な画像を形成した。
(Example 34)
As the liquid rubber material, set the addition reaction cross-linked silicone rubber A / B in the raw material tank attached to the ring coater, and send it to the static mixer using a pressure feed pump. Mixed at 1/1. The material composition of liquid silicone rubber is shown. Liquid A is a mixture of 100 parts by mass of silicone rubber (DY39-561A, manufactured by Toray Dow Corning) and 1 part by mass of silica (AEROSIL300 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.). Liquid B is silicone rubber (DY39-561B, Toray). Dow Corning Co., Ltd.), a cylinder with an inner diameter of 14 mm, an outer diameter of 20 mm, and a thickness of 6 mm is used as the shaft core, and the clearance between the shaft core and the nozzle of the ring-shaped coating head with an inner diameter of φ26.6 mm is 3 A roller having an elastic layer with a layer thickness of 3.0 mm on the outer periphery of the shaft core was manufactured in the same manner as in Example 17 except that the thickness was 3 mm. In addition, a layer of
(実施例35)
液状ゴムとして、付加反応架橋型シリコーンゴムA液/B液をそれぞれリングコート付随の原料タンクにセットし、圧送ポンプを使用して、スタテックミキサーに送り出しA液/B液を質量基準で1/1で混合した。シリコーンゴムの材料配合を示す。A液としてシリコーンゴム(DY39−561A、東レダウコーニング社製)100質量部に対して、シリカ(日本アエロジル製AEROSIL300)1質量部を混合したものを、B液としてシリコーンゴム(DY39−561B、東レダウコーニング社製)を用いた以外、実施例24と同様にして、弾性層を有するローラを製造した。このローラの表面上に離型性を高めるため、PFA(テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルピニルエーテルの共重合体)50μmのフッ素樹脂を設けた。このローラ(弾性層上にフッ素樹脂層を設けたもの)の表面粗さRaとローラの厚みムラを表2示す。作成したローラを加圧ローラ1として、画像形成装置に組み込んだ。画像出力した結果、良好な画像を形成した。
(Example 35)
As the liquid rubber, the addition reaction cross-linked silicone rubber liquid A / liquid B is set in a raw material tank attached to the ring coat, and is sent to a static mixer using a pressure feed pump. 1 mixed. The material composition of silicone rubber is shown. Liquid A is a mixture of 100 parts by mass of silicone rubber (DY39-561A, manufactured by Toray Dow Corning) and 1 part by mass of silica (AEROSIL300 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.). Liquid B is silicone rubber (DY39-561B, Toray). A roller having an elastic layer was produced in the same manner as in Example 24 except that Dow Corning) was used. In order to improve releasability on the surface of this roller, a fluororesin having a PFA (copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkylpinyl ether) of 50 μm was provided. Table 2 shows the surface roughness Ra of this roller (the fluororesin layer provided on the elastic layer) and the thickness unevenness of the roller. The created roller was assembled as a
(比較例1)
未加硫のシリコーンゴム(信越化学工業製KE541―U)80質量%に、カーボンブラック(電気化学工業製デンカブラック粉状)7質量%、シリカ(日本アエロジル製AEROSIL50)13質量%を加圧ニーダーで30分間混合した。この混合物100質量部に対し、加硫剤(信越化学工業製C−25A/B)2.5質量部(C―25Aが0.5質量部およびC―25Bが2.0質量部)を添加混合し、脱泡してシリコーンゴム材料とした。このシリコーンゴム材料をクロスヘッド押出機により、外径φ6mmの鉄製軸芯体の外周上に、直径12mm、内径6mmの円筒形状(ロール形状)の未硬化物の層を形成した。次いで、この未硬化物の層に赤外線加熱を施した。赤外線加熱ランプ(ハイベック製HYL25)を熱処理温度160℃(出力960W)で、ランプに対して距離60mmで未硬化物の層を、互いの中心軸が平行となるように保持した。未硬化物の層を周方向に60rpmで回転させて一時間加熱し硬化を完全に完了させた。
(Comparative Example 1)
80% by mass of unvulcanized silicone rubber (KE541-U manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 7% by mass of carbon black (denka black powder manufactured by Denki Kagaku Kogyo), and 13% by mass of silica (AEROSIL 50 manufactured by Nippon Aerosil) For 30 minutes. To 100 parts by mass of this mixture, 2.5 parts by mass of a vulcanizing agent (C-25A / B manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) (0.5 parts by mass of C-25A and 2.0 parts by mass of C-25B) is added. It mixed and defoamed and it was set as the silicone rubber material. Using this silicone rubber material, a cylindrical (roll-shaped) uncured material layer having a diameter of 12 mm and an inner diameter of 6 mm was formed on the outer periphery of an iron shaft core having an outer diameter of φ6 mm using a crosshead extruder. The uncured layer was then heated with infrared radiation. An infrared heating lamp (HYL25 manufactured by Hibeck) was held at a heat treatment temperature of 160 ° C. (output: 960 W), and the uncured layer was held at a distance of 60 mm with respect to the lamp so that the central axes thereof were parallel to each other. The uncured layer was rotated in the circumferential direction at 60 rpm and heated for 1 hour to complete the curing.
このようにして、軸芯体の外周上に弾性層を有するローラを製造した。製造されたローラの表面粗さRaとローラの厚みムラを表2に示す。作成したローラを現像ローラ34として、現像装置に組み込み、この現像装置を電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像出力した結果を表2に示す。
In this way, a roller having an elastic layer on the outer periphery of the shaft core was manufactured. Table 2 shows the surface roughness Ra of the manufactured roller and the thickness unevenness of the roller. The created roller was incorporated as a developing
―:測定不可能(比較例1では未硬化物の層を塗布後、赤外線加熱によりそのまま硬化物としているため、MD1硬度T1、T2を測定できなかった。また、定着ローラ及び加圧ローラについては画像評価を行っていない。)
表1、2の結果より、本発明の製造方法を用いて製造したローラ(現像ローラ1〜33、定着ローラ1、加圧ローラ1)は厚みムラが最大でも63μmであり、画像濃度ムラも最も悪いもので「D」であった。これに対して、比較例1のローラでは厚みムラが300μmと非常に大きく、画像濃度ムラも「E」と実施例のものに比べて悪かった。
-: Measurement not possible (In Comparative Example 1, since the uncured material layer was applied and cured as it was by infrared heating, MD1 hardness T1 and T2 could not be measured. Image evaluation is not performed.)
From the results of Tables 1 and 2, the rollers (developing
これらの結果より、本発明の製造方法によりローラを製造することにより、所定の表面粗さを有し寸法精度を向上させたローコストなローラが製造できることを確認できた。 From these results, it was confirmed that by manufacturing the roller by the manufacturing method of the present invention, a low-cost roller having a predetermined surface roughness and improved dimensional accuracy can be manufactured.
101 ローラ
102 軸芯体
103 液状ゴムの未硬化物
104 液状ゴムの半硬化物
105 半硬化物のMD1硬度T1の測定箇所
106 半硬化物のMD1硬度T2の測定箇所
1 架台
2 コラム
3 ボールネジ
4 LMガイド
5 サーボモータ
6 プーリ
7 ブラケット
8 リング塗工ヘッド
9 軸芯体下保持軸
10 軸芯体上保持軸
11 供給口
12 配管
13 材料供給弁
14 リニアガイド
15 材料供給部材
16 層厚規制ブレード
17 凸部高さ
18 凸部平均ピッチ
19 最大深さ
20 凸部
21 感光ドラム(A:回転方向)
22 帯電ローラ
23 レーザー光
24 現像装置
25 現像ローラ(B:回転方向)
26 現像剤供給ローラ
27 現像ブレード
28 現像剤(トナー)
29 転写ローラ
30 クリーニングブレード
31 廃トナー容器
32 加圧ローラ
33 紙
34 現像容器
35 プロセスカートリッジ
36 定着ローラ
40 円筒型
41 モータ
42 荷重
43 平板型
101
22 Charging roller 23
26 Developer Supply Roller 27
29
Claims (11)
(a)軸芯体の外周上に未硬化の液状ゴム材料の層を形成する工程と、
(b)該未硬化の液状ゴム材料の層に熱処理を行い、半硬化したゴム材料の層とする工程と、
(c)該半硬化したゴム材料の層に、粗面化された当接面を有する加熱部材を当接させることで該ゴム材料の粗面化と硬化を行い弾性層とする工程と
を有することを特徴とするローラの製造方法。 In the method of manufacturing a roller provided with an elastic layer having a roughened surface and a thickness exceeding 1 mm on the outer periphery of the shaft core body,
(A) forming an uncured liquid rubber material layer on the outer periphery of the shaft core;
(B) heat-treating the uncured liquid rubber material layer to form a semi-cured rubber material layer;
(C) having a step of roughening and curing the rubber material to form an elastic layer by bringing a heating member having a roughened contact surface into contact with the semi-cured rubber material layer. A method for producing a roller characterized by the above.
前記軸芯体の外周側に該軸芯体と同心となるようにリング形状の塗工ヘッドを配し、該軸芯体を塗工ヘッドに対して相対的に軸方向に移動させながら該塗工ヘッドから該軸芯体の外周上に液状ゴム材料を塗布する工程であることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載のローラの製造方法。 (A) forming a layer of uncured liquid rubber material,
A ring-shaped coating head is arranged on the outer peripheral side of the shaft core so as to be concentric with the shaft core, and the coating is performed while moving the shaft core in the axial direction relative to the coating head. method for producing a roller according to any one of claim 1 to 7, wherein the step der Rukoto applying a liquid rubber material on the outer periphery of the mandrel from the Engineering head.
該現像ローラが、請求項9に記載の現像ローラであることを特徴とする現像装置。 An image visualized on the surface of the photosensitive drum is formed by forming a developer layer on the surface of the developing roller, contacting the developing roller with the photosensitive drum, and supplying the developer to the surface of the photosensitive drum. In the developing device to be formed,
The developing device according to claim 9, wherein the developing roller is a developing roller according to claim 9 .
該現像ローラが、請求項9に記載の現像ローラであることを特徴とする電子写真プロセスカートリッジ。 A rotatable photosensitive drum, a charging roller that comes into contact with the photosensitive drum and supplies electric charge to the surface of the photosensitive drum, and an image visualized on the surface of the photosensitive drum by supplying developer to the surface of the photosensitive drum In an electrophotographic process cartridge having a developing roller for forming
An electrophotographic process cartridge , wherein the developing roller is the developing roller according to claim 9 .
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