JP4372149B2 - Method for producing elastic roller - 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好適に用いられる弾性ローラの製造方法に関する。
The present invention is, a printer, a method of manufacturing a suitably elastic rows la used in the image forming apparatus and electrophotographic process cartridge such as a copying machine.
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、潜像形成、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 inside the main body of the apparatus, and an image is formed through processes of cleaning, charging, latent image formation, 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適度な弾性を有す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影響を及ぼす場合がある。 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, the developing roller is formed of a material having appropriate elasticity for the purpose of reducing stress on the developer. 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 developer supply amount may vary, or the pressure distribution on the photosensitive drum may vary, which may affect the image.
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、電子写真用弾性ローラの外形寸法や振れ（厚み精度）の高精度化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ことがある。 In recent years, the need for colorization and high image quality of electrophotography has increased, and there has been a strict demand for high precision outer dimensions and deflection (thickness accuracy) of the electrophotographic elastic 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. Variations in force may cause 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、軸芯体の周囲に弾性層を設けた構成の弾性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弾性ローラもある。 The developing roller used in such a contact developing system is an elastic roller having a configuration in which an elastic layer is provided around the shaft core body. Furthermore, there is also an elastic 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.
従来、弾性ローラを製造するため、金型を用いた成形方法がとられることが多い。例えば、軸芯体受け部に一つまたは複数の溜め溝を設けた金型成形技術がある（特許文献１参照）。これによると、溜め溝部に過剰の弾性層材料を逃がすことによって、弾性ローラの寸法精度を落とすことなく良好な成形ができるとしている。このように、高精度の弾性ローラを成形するには金型を用いた成形方法が一般的となっている。しかし、金型成形技術においては、高精度な金型を多数必要とし、勢い生産設備の高額化は避けられない。上述した性能面の特性を満足させる一方で、弾性ローラの製造方法によるローコスト化も要求されている。 Conventionally, in order to manufacture an elastic roller, a molding method using a mold is often used. For example, there is a mold forming technique in which one or a plurality of reservoir grooves are provided in the shaft core receiving portion (see Patent Document 1). According to this, it is said that good molding can be performed without reducing the dimensional accuracy of the elastic roller by allowing excess elastic layer material to escape into the reservoir groove. As described above, a molding method using a mold is generally used to mold a highly accurate elastic roller. However, in the mold forming technology, a large number of highly accurate molds are required, and it is inevitable that the production equipment will be expensive. While satisfying the performance characteristics described above, it is also required to reduce the cost by the elastic roller manufacturing method.
また、金型を使用せずに軸芯体外周上に弾性層材料を成形する方法として、例えば、スプレー塗工法、浸漬塗工法、ロール塗工法、ブレード塗工法、環状塗工槽で塗工する方法、環状塗工ヘッドを用いた塗工法等種々検討されている。 In addition, as a method for forming the elastic layer material on the outer periphery of the shaft core body without using a mold, for example, coating is performed by a spray coating method, a dip coating method, a roll coating method, a blade coating method, or an annular coating tank. Various methods such as a method and a coating method using an annular coating head have been studied.
弾性ローラの様々な用途に応じて、軸芯体外周上に所望の機能を有する弾性層を形成させている。特に近年では、そのような所望の機能を発現させるために、均一な薄層から数ミリ程度の厚みまでの弾性層が要求され、かつ、塗工する弾性層材料そのものが多様化している。それに伴って弾性層材料も低粘度から高粘度になるものもあり、そのため、従来の塗工法においてはそのような弾性層材料の塗工範囲をカバーできなくなってきている。 An elastic layer having a desired function is formed on the outer periphery of the shaft core body in accordance with various uses of the elastic roller. Particularly in recent years, in order to express such a desired function, an elastic layer from a uniform thin layer to a thickness of about several millimeters is required, and the elastic layer material itself to be applied is diversified. Along with this, some elastic layer materials are changed from a low viscosity to a high viscosity. Therefore, in the conventional coating method, it has become impossible to cover the coating range of such an elastic layer material.
例えば、スプレー塗工法は粘度が低い弾性層材料しか使用できず、弾性層の厚みが最大数百μｍ程度である。弾性層材料の粘度が高いと、弾性層材料の霧化が困難になってしまう。 For example, the spray coating method can use only an elastic layer material having a low viscosity, and the thickness of the elastic layer is about several hundred μm at the maximum. When the viscosity of the elastic layer material is high, atomization of the elastic layer material becomes difficult.
ブレード塗工法及びロール塗工法は、例えば、塗工される軸芯体の軸線方向にブレードもしくはロールを配置し、その軸芯体を回転させながらブレードまたはロールによって弾性層材料を塗工する。軸芯体を１〜数回転だけ回転させた後、ブレードまたはロールを後退させて塗工を終了する。この塗工終了時にブレードやロールを後退させ、まだ未硬化未乾燥である弾性層材料から離す際、弾性層材料の粘性によって軸芯体外周上の弾性層材料の一部に他の部分より厚い部分あるいは薄い部分が発生することがある。特に、弾性層材料の粘度が高い場合には、この厚みに問題が生じた部分が、その後、弾性層のレベリングにおいても回復できないほどになってしまい、外形寸法や振れ（厚み精度）が正確な弾性層が得られにくい。 In the blade coating method and the roll coating method, for example, a blade or a roll is disposed in the axial direction of a coated shaft core body, and the elastic layer material is coated with the blade or the roll while rotating the shaft core body. After rotating the shaft core by one to several turns, the blade or roll is moved backward to finish the coating. At the end of this coating, when the blade or roll is retracted and separated from the uncured and undried elastic layer material, the elastic layer material has a viscosity that is thicker than the other parts due to the viscosity of the elastic layer material. Part or thin part may occur. In particular, when the viscosity of the elastic layer material is high, the portion in which the thickness is problematic cannot be recovered by the leveling of the elastic layer thereafter, and the outer dimensions and deflection (thickness accuracy) are accurate. It is difficult to obtain an elastic layer.
また、浸漬塗工法では、ブレード塗工法及びロール塗工法等における弾性層の不均一性の問題は改良される。しかしながら、弾性層の厚みの制御が弾性層材料の物性、例えば、弾性層材料の粘度、表面張力及び密度、その他温度等に支配されるため、弾性層材料の物性を常時一定にしておくことが必要であるが、一定に保つことは難しい。また、実際の使用量に対して、大量の弾性層材料が必要となり、生産性が悪い。更には弾性ローラの長手方向で重力の要因による弾性層材料の液垂れが生じやすく、特に塗工開始時と終了直後に弾性層材料の液垂れが生じやすいため、外形寸法や振れ（厚み精度）を正確にするには浸漬あるいは引上げる速度を精密に制御する必要がある。 In the dip coating method, the problem of non-uniformity of the elastic layer in the blade coating method and the roll coating method is improved. However, since the control of the thickness of the elastic layer is governed by the physical properties of the elastic layer material, such as the viscosity, surface tension and density, and other temperatures of the elastic layer material, the physical properties of the elastic layer material may be kept constant at all times. Necessary, but difficult to keep constant. Further, a large amount of elastic layer material is required with respect to the actual usage, and productivity is poor. In addition, the elastic layer material is liable to drip due to gravity in the longitudinal direction of the elastic roller, and especially the elastic layer material is liable to drip at the start and end of coating. In order to make this accurate, it is necessary to precisely control the dipping or pulling speed.
また、環状塗工槽で弾性層材料を塗工する方法が知られている（特許文献２および３参照）。この塗工法は、弾性層材料を環状塗工槽に保持し、環状塗工槽から軸芯体を上昇させ、軸芯体の表面に弾性層材料を塗工する方法である。この方法においては、浸漬塗工方法と比較して浸漬時間がかからないため生産速度が早くなる、少量の弾性層材料で塗工が可能となる、及び、軸芯体を連続的に環状塗工槽に供給することによって、連続した塗工が可能となる等の利点を有する。さらには、軸芯体の位置検出器により得られる軸芯体の中心位置に対して、環状塗工槽の位置を補正する手段を有しているので、外径寸法や振れ（厚み精度）をある程度、正確にすることができる。このような環状塗工槽での塗工方法にあっては、弾性層材料の表面張力により軸芯体上に弾性層材料を塗工しているので、弾性層の厚みとしては、最大でも数百μｍ程度が限界である。つまり、ある程度の低粘度範囲でしか塗工ができない。ここで、低粘度の弾性層材料であると、レベリングにより液状材料の層厚が均一になりやすい。一方、高粘度の弾性層材料であると、十分なレベリングが得られにくく、層厚のバラツキが大きくなりやすい。また、高粘度弾性層材料であると、環状塗工槽からの弾性層材料の吐出が不均一となり、液状材料の層厚も不均一なものとなってしまうことがある。液状材料の層厚が不均一であると当然ながら硬化後の層厚（弾性層の厚さ）が不均一になる。また、環状塗工槽による塗工方法では、外径寸法や振れ（厚み精度）をさらに正確にするため、塗工時の軸芯体傾斜を補正するためには、軸芯体の位置検出器をさらに一組追加する必要があり、コスト高となる。
A method of applying an elastic layer material in an annular coating tank is known (see
上記した従来の塗工方法においては、数ミリ程度の厚みの弾性層を達成するためには、高粘度の弾性層材料を溶媒により希釈し、その弾性層材料を、塗工に必要な粘度にまで下げた状態で塗工する。その後、弾性層材料の希釈に使用した溶媒を、例えば、蒸発等により、除去して弾性層を形成する。形成された弾性層上にさらに弾性材料を上塗りおよび溶媒の除去といった工程を繰り返すしかなく、非常に生産性が悪かった。また、このように製造された弾性ローラは、多数の工程を繰り返すために、寸法精度や振れ（厚み精度）の公差が積み上がり、弾性ローラとしての寸法精度や振れ（厚み精度）の制御が困難であった。 In the conventional coating method described above, in order to achieve an elastic layer having a thickness of about several millimeters, the elastic layer material having a high viscosity is diluted with a solvent, and the elastic layer material is adjusted to a viscosity necessary for coating. Apply the coating in a lowered state. Thereafter, the solvent used for diluting the elastic layer material is removed by, for example, evaporation to form an elastic layer. The process of overcoating an elastic material on the formed elastic layer and removing the solvent had to be repeated, and the productivity was very poor. In addition, since the elastic roller manufactured in this way repeats a number of processes, tolerances of dimensional accuracy and runout (thickness accuracy) increase, and it is difficult to control the dimensional accuracy and runout (thickness accuracy) as an elastic roller. Met.
高粘度の弾性層材料を軸芯体に直接塗工する方法として、環状塗工ヘッドを用いた塗工法がある（特許文献４参照）。これによれば、弾性層材料の粘度や弾性層の厚さによる塗工工程の制限をある程度除去し、より容易な装置で軸芯体外周上に弾性層材料を直接塗工して、良好かつ均一な弾性層を形成することができる。この方法では、軸芯体の中心線が水平方向と平行となった状態で弾性層材料を軸芯体の表面に塗工する。この塗工法は次の工程を有する。軸芯体の表面に弾性層材料を塗工した後の軸芯体の外径と略等しい内径を有する環状塗工ヘッドを用意する工程。軸芯体を塗工ヘッドの内側に同軸上に配置させる工程。塗工ヘッドの内周面と軸芯体の間の隙間に弾性層材料を供給する工程。及び軸芯体に対して前記塗工ヘッドを軸芯体の軸方向に軸線と同軸に相対移動させる工程。 As a method for directly applying a high-viscosity elastic layer material to a shaft core, there is a coating method using an annular coating head (see Patent Document 4). According to this, the restriction of the coating process due to the viscosity of the elastic layer material and the thickness of the elastic layer is removed to some extent, and the elastic layer material is directly applied on the outer periphery of the shaft core body with a simpler device. A uniform elastic layer can be formed. In this method, the elastic layer material is applied to the surface of the shaft core body in a state where the center line of the shaft core body is parallel to the horizontal direction. This coating method has the following steps. A step of preparing an annular coating head having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the shaft core body after the elastic layer material is coated on the surface of the shaft core body. A step of coaxially arranging the shaft core inside the coating head. Supplying the elastic layer material into the gap between the inner peripheral surface of the coating head and the shaft core; And a step of moving the coating head relative to the shaft core relative to the axis in the axial direction of the shaft core.
この塗工法では、塗工ヘッドの内周面と軸芯体との隙間部分に弾性層材料を供給し、軸芯体を水平状態とし、塗工ヘッドを軸芯体の軸線方向にその軸線と同軸に相対移動させることで軸芯体外周面に弾性層材料が塗工される。軸芯体は水平状態であるため、弾性ローラの長手方向で、重力の要因による弾性層材料の液垂れを減らすことができる。
このように、弾性層材料を軸芯体に塗工する方法が種々検討されているが、高画質化などにより寸法精度に対する要求がますます厳しくなっており、更なる改善が望まれる。 As described above, various methods for applying the elastic layer material to the shaft core have been studied. However, the demand for dimensional accuracy has become increasingly severe due to high image quality, and further improvement is desired.
本発明の目的は、寸法精度、特には振れ（弾性層の厚み精度）の良い、ローコストな弾性ローラを得ることのできる製造方法を提供することである。
An object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of obtaining a low-cost elastic roller having good dimensional accuracy, particularly good deflection (thickness accuracy of an elastic layer).
本発明により、
軸芯体と、層厚が０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下の弾性層とを具備する弾性ローラの製造方法であって、
軸芯体上保持軸と軸芯体下保持軸とで軸芯体を、内面全周に渡って開口したノズルを有する環状塗工ヘッドの中心軸と同心となるように鉛直方向に保持し、該環状塗工ヘッドに対して、該軸芯体を移動させつつ、該ノズルから弾性層材料である、粘度が１０Ｐａ・ｓ以上、５０００Ｐａ・ｓ以下の液状材料を吐出して該軸芯体の外周に該液状材料を塗工する工程を有し、
該軸芯体上保持軸は、コラムに固定されているリニアガイドを昇降できるＬＭガイドにブラケットにより取り付けられており、
該軸芯体下保持軸は、軸芯***置補正ＸＹステージに取り付けられ、該軸芯***置補正ＸＹステージは、該ＬＭガイドにブラケットにより取り付けられており、
該環状塗工ヘッドは、環状塗工ヘッド位置補正ＸＹステージに取り付けられ、該環状塗工ヘッド位置補正ＸＹステージは、該コラムに取り付けられている環状塗工ヘッド固定テーブルに取り付けられており、
該工程は、
（１）該軸芯体上保持軸の水平面における中心の位置座標を求め、該軸芯体上保持軸の中心と該環状塗工ヘッドの水平面における中心が重なるように、該環状塗工ヘッド位置補正ＸＹステージにより該環状塗工ヘッドの位置を補正する工程と、
（２）該軸芯体上保持軸と、軸芯体下保持軸とで軸芯体を鉛直方向に保持し、該軸芯体の長手方向の上部および下部の水平面における位置座標を検出する工程と、
（３）該工程（２）で検出した該軸芯体の長手方向の上部および下部の水平面における位置座標の差を該軸芯***置補正ＸＹステージにより該軸芯体下保持軸を移動させて補正し、かつ、該軸芯体の長手方向の上部の水平面における該軸芯体の中心の位置座標と該軸芯体上保持軸の水平面における中心の位置座標との差を打ち消すように、該環状塗工ヘッド位置補正ＸＹステージにより該環状塗工ヘッドの位置を補正する工程と、
（４）該軸芯体を該環状塗工ヘッドに対して上方へ移動させると共に該環状塗工ヘッドの該ノズルから該液状材料を吐出させ、該軸芯体の上部から下部に向けて該液状材料からなる層を形成していく工程と、を含むことを特徴とする弾性ローラの製造方法
が提供される。
According to the present invention,
A method for producing an elastic roller comprising a shaft core and an elastic layer having a layer thickness of 0.5 mm to 10.0 mm,
The shaft core body is held in the vertical direction so as to be concentric with the central axis of the annular coating head having a nozzle opened over the entire inner circumference, with the shaft core body holding shaft and the shaft core lower holding shaft, While moving the shaft core body to the annular coating head, a liquid material having a viscosity of 10 Pa · s or more and 5000 Pa · s or less, which is an elastic layer material, is discharged from the nozzle. Having a step of coating the liquid material on the outer periphery;
The shaft core holding shaft is attached by a bracket to an LM guide capable of moving up and down a linear guide fixed to the column,
The shaft core lower holding shaft is attached to the shaft core position correction XY stage, and the shaft core position correction XY stage is attached to the LM guide by a bracket.
The annular coating head is attached to an annular coating head position correction XY stage, and the annular coating head position correction XY stage is attached to an annular coating head fixing table attached to the column,
The process
(1) The position of the center of the holding shaft on the shaft core in the horizontal plane is obtained, and the position of the annular coating head is such that the center of the shaft on the shaft core and the center of the annular coating head in the horizontal plane overlap. Correcting the position of the annular coating head with a correction XY stage;
(2) A step of holding the shaft core body in the vertical direction by the shaft core body holding shaft and the shaft core body holding shaft, and detecting position coordinates in the upper and lower horizontal planes of the shaft core body in the longitudinal direction. When,
(3) The difference in position coordinates in the upper and lower horizontal planes of the shaft core detected in the step (2) is moved by the shaft core body position correction XY stage to move the shaft core lower holding shaft. Correcting and canceling the difference between the position coordinate of the center of the shaft core in the horizontal plane in the longitudinal direction of the shaft core and the position coordinate of the center in the horizontal plane of the holding shaft on the shaft core, A step of correcting the position of the annular coating head by an annular coating head position correction XY stage;
(4) The shaft core is moved upward with respect to the annular coating head, and the liquid material is discharged from the nozzle of the annular coating head, so that the liquid is directed from the top to the bottom of the shaft core. Forming a layer made of a material, and a method for producing an elastic roller .
本発明により、寸法精度、特には振れ（弾性層の厚み精度）の良い、ローコストな弾性ローラを得ることのできる製造方法が提供される。
According to the present invention, there is provided a manufacturing method capable of obtaining a low-cost elastic roller having good dimensional accuracy, in particular, deflection (thickness accuracy of the elastic layer).
以下、本発明による弾性ローラの製造方法、この製造方法により製造された現像ローラ、ならびにこの現像ローラ具備する電子写真プロセスカートリッジおよび画像形成装置について詳細に説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing an elastic roller according to the present invention, a developing roller manufactured by the manufacturing method, an electrophotographic process cartridge and an image forming apparatus provided with the developing roller will be described in detail.
本発明に係る弾性ローラの製造方法は、次の工程を有する。軸芯体を上下軸方向に把持する把持工程。軸芯体の位置を検出する軸芯***置検出工程。軸芯体の位置を補正する軸芯***置補正工程。軸芯体の外周に液状材料を塗工する環状塗工ヘッドの位置を補正する環状塗工ヘッド位置補正工程。軸芯体の外周に環状塗工ヘッドで粘度１０Ｐａ・ｓ以上５０００Ｐａ・ｓ以下の液状材料を硬化後の層厚が０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下になるよう塗工する塗工工程。 The elastic roller manufacturing method according to the present invention includes the following steps. A gripping step of gripping the shaft core body in the vertical axis direction. A shaft core position detecting step for detecting the position of the shaft core. A shaft core position correcting step for correcting the position of the shaft core. An annular coating head position correcting step for correcting the position of the annular coating head that coats the liquid material on the outer periphery of the shaft core body. A coating process in which a liquid material having a viscosity of 10 Pa · s or more and 5000 Pa · s or less is coated on the outer periphery of the shaft core so that the layer thickness after curing is 0.5 mm or more and 10.0 mm or less.
〔軸芯体〕
本発明で使用できる軸芯体は、例えば電子写真用弾性ローラの軸芯体として公知のものから適宜選んで用いることができる。さらに軸芯体として導電性を有する軸芯体を用いることができる。導電性軸芯体は、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、鉄等の金属または合金、合成樹脂等の材質で構成される。必要に応じてクロムやニッケル等で鍍金処理を施しても良い。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、現像ローラの場合は通常４ｍｍ〜２０ｍｍの範囲にする。
(Shaft core)
The shaft core that can be used in the present invention can be appropriately selected from known shaft cores of an electrophotographic elastic roller, for example. Furthermore, a shaft core body having conductivity can be used as the shaft core body. The conductive shaft core functions as an electrode and a support member. The shaft core is made of a material such as a metal or alloy such as aluminum, copper alloy, stainless steel, or iron, or a synthetic resin. If necessary, a plating treatment may be performed 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 in the case of a developing roller, it is usually in the range of 4 mm to 20 mm.
〔塗工〕
本発明の弾性ローラの製造方法に好適に用いることができる環状塗工ヘッドを有するリングコート機の概略説明図を図１に示す。
[Coating]
FIG. 1 shows a schematic explanatory diagram of a ring coater having an annular coating head that can be suitably used in the method for producing an elastic roller of the present invention.
このリングコート機は、架台３１の上に略鉛直にコラム３２が取り付けられ、架台３１とコラム３２の上部に精密ボールネジ３３が略鉛直に取り付けられている。４４はリニアガイドであり、精密ボールネジ３３と平行にコラム３２にリニアガイド４４が２本取り付けられている。ＬＭガイド３４はリニアガイド４４と精密ボールネジ３３とを連結し、サーボモータ３５よりプーリ３６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３２には環状塗工ヘッド固定テーブル４５が取り付けられている。環状塗工ヘッド固定テーブル４５には、環状塗工ヘッド位置補正ＸＹステージ４６が取り付けられており、環状塗工ヘッド位置補正ＸＹステージ４６上に環状塗工ヘッド３８が取り付けられている。また、環状塗工ヘッド固定テーブル４５には、軸芯体の位置および塗工ヘッドの位置を検出する光学式測長器４８がＸＹ方向にそれぞれ一つずつ取り付けられている。なお、ＸＹ（座標）は、一つの平面（ここでは水平面）における直交座標である。
In this ring coat machine, a column 32 is mounted substantially vertically on a gantry 31, and a
ＬＭガイド３４にはブラケット３７が取り付けられる。ブラケット３７には、軸芯***置補正ＸＹステージ４７が取り付けられており、軸芯***置補正ＸＹステージ４７上に軸芯体１０１を保持し固定する軸芯体下保持軸３９が、略鉛直に取り付けられている。また、逆側のローラの軸芯体１０１を保持する軸芯体上保持軸４０の中心軸がブラケット３７の上部に取り付けられ、軸芯体上保持軸４０は軸芯体下保持軸３９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。
A
環状塗工ヘッド３８の中心軸は、軸芯体下保持軸３９と軸芯体上保持軸４０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３９及び軸芯体上保持軸４０の昇降移動時において、環状塗工ヘッド３８の内側に開口した環状スリットになっている吐出口の中心軸と、軸芯体下保持軸３９及び軸芯体上保持軸４０の中心軸が略同心になるように調節してある。
The central axes of the annular coating heads 38 are respectively supported so as to be parallel to the moving direction of the shaft core lower holding
弾性層を形成するための材料（弾性層材料）である液状材料の供給口４１は、配管４２を介して供給弁４３に接続されている。材料供給弁４３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）の液状材料を吐出可能としている。液状材料は材料タンクから、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材料は、材料供給弁４３から配管４２を経由して、供給口４１に送られる。
A liquid material supply port 41 which is a material (elastic layer material) for forming an elastic layer is connected to a
供給口４１より送り込まれた液状材料は、環状塗工ヘッド３８内の流路を通り、環状塗工ヘッド３８のノズルから吐出する。ノズルは環状ヘッド内面全周に渡って開口している。そして、吐出された液状材料は軸芯体の周面に塗布される。液状材料を均一な厚さに塗布するために、環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、保持されている軸芯体１０１を鉛直方向（軸芯体の中心軸方向）に上方へ移動させる。これにより、軸芯体１０１は環状塗工ヘッド３８に対して相対的に軸方向に移動し、軸芯体１０１の外周上に液状材料からなる円筒形状（ロール形状）の層１０２が形成される。
The liquid material fed from the supply port 41 passes through the flow path in the
上記環状塗工ヘッドを有するリングコート機を用いて、本発明に係る弾性ローラを製造することができる。弾性ローラを製造するにあたり、まず基準とする軸芯体上保持軸が塗工ヘッドの中心になるよう塗工ヘッドの位置を調整する。以下軸芯体上保持軸を基準とした際の補正手法について記す。まず、図１で示したＬＭガイドを鉛直方向に移動させ、軸芯体上保持軸４０の先端が光学式測長器４８−１及び４８−２の測定範囲に入るよう調整し、軸芯体上保持軸の中心の位置座標（水平面におけるＸおよびＹ座標）を読み取る。
The elastic roller according to the present invention can be manufactured by using a ring coater having the annular coating head. When manufacturing the elastic roller, first, the position of the coating head is adjusted so that the reference shaft core holding shaft is the center of the coating head . Hereinafter, a correction method based on the holding shaft on the shaft core will be described. First, the LM guide shown in FIG. 1 is moved in the vertical direction and adjusted so that the tip of the holding
続いて環状塗工ヘッド３８の位置を補正する。塗工ヘッドの位置を補正する手法として例えば環状塗工ヘッドの位置を接触式で求めて調整する方法や、環状塗工ヘッドに基準となるピンを立て、環状塗工ヘッドの位置座標を光学式測長器によって非接触で求める方法などが挙げられる。その一例として、軸芯体上保持軸４０の位置座標を基準とした場合の環状塗工ヘッド３８の位置の合わせ方を、図２を用いて説明する。その方法としては、まず、軸芯体上保持軸４０を環状塗工ヘッド３８の内側に開口している吐出口に接触できるようＬＭガイド（図２には不図示）を鉛直方向に移動させる。その後、環状塗工ヘッド位置補正ＸＹステージ４６により、環状塗工ヘッドを水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）にそれぞれ動かす。環状塗工ヘッドが軸芯体上保持軸と接触した位置をＸ方向およびＹ方向で検出する。環状塗工ヘッドのＸ方向およびＹ方向の移動量から、軸芯体上保持軸の中心と塗工ヘッド内面の中心が重なるように塗工ヘッドを移動する。この操作により軸芯体上保持軸の中心に軸芯体が把持されれば塗工ヘッドの中心座標と軸芯体の中心座標が同一になり、均一な厚さで塗工が可能となる。
Subsequently, the position of the
図３および図４を用いて本発明に係る弾性ローラの製造方法を説明する。上記のように予め環状塗工ヘッドが位置調整されたリングコート機において、軸芯体１０１は、軸芯体上保持軸４０および軸芯体下保持軸３９によって上下軸方向に把持される。
The elastic roller manufacturing method according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the ring coater in which the position of the annular coating head is adjusted in advance as described above, the shaft core body 101 is gripped in the vertical axis direction by the shaft core upper holding
本発明において、軸芯体を上下軸方向に把持するとは、図３（Ａ）に示すように軸芯体を鉛直方向になるよう軸芯体の端部を把持するものである。 In the present invention, gripping the shaft core in the vertical axis direction means gripping the end of the shaft core so that the shaft core is in the vertical direction as shown in FIG.
次に、上下軸方向に軸芯体１０１を把持した状態で、ＬＭガイド（図３には不図示）が下降する。この時、光学式測長器４８によって、例えば軸芯体の軸方向（長手方向）位置１０１−１および１０１−２の二箇所における位置座標（水平面におけるＸおよびＹ座標）を検出する（図３（Ｂ））。水平位置座標を検出する軸芯体の長手方向位置は、軸芯体の長さにもよるが、通常軸芯体両端からそれぞれ好ましくは８０ｍｍ以内、より好ましくは５０ｍｍ以内の二点を選ぶ。端部により近い方が精度の面で好ましい。
Next, the LM guide (not shown in FIG. 3) is lowered while holding the shaft core 101 in the vertical axis direction. At this time, the optical
軸芯体上保持軸４０の下端の位置座標を、光学式測長器４８によって検出するまで、ＬＭガイドを下降させる（図３（Ｃ））。
The LM guide is lowered until the position coordinate of the lower end of the shaft upper holding
次に軸芯体の長手方向位置１０１−１における位置座標と軸芯体の長手方向位置１０１−２における位置座標の差を解消するように差異と同じ量だけ軸芯***置補正ＸＹステージ４７により軸芯体下保持軸を移動させて補正する（図３（Ｄ））。これにより、軸芯体の倒れを補正することができる。さらに、軸芯体の位置１０１−１における位置座標と予め測定しておいた軸芯体上保持軸の中心座標との差を打ち消すように環状塗工ヘッド位置補正ＸＹステージ４６により、補正する（図３（Ｄ））。これにより、液状材料を塗工したときの弾性層の偏りを補正することができる。
Next, the shaft core position
その後、環状塗工ヘッド３８から液状材料を吐出させ、保持されている軸芯体１０１を鉛直方向（軸芯体の中心軸方向）に上方へ移動させることで、軸芯体１０１の外周上に液状材料からなる円筒形状（ロール形状）の層１０２が形成される（図４（Ａ））。
Thereafter, the liquid material is discharged from the
そして、軸芯体上保持軸４０を上昇させ、リングコート機から軸芯体を取り外すことで弾性ローラ（未硬化）が製造される（図４（Ｂ））。
And the elastic roller (uncured) is manufactured by raising the holding
このようにして、軸芯体の位置補正工程、および、環状塗工ヘッドの位置補正工程により、弾性層の厚み精度を良くすることができ、振れの小さい弾性ローラを製造することができる。 In this way, the thickness accuracy of the elastic layer can be improved and an elastic roller with small runout can be manufactured by the position correction process of the shaft core and the position correction process of the annular coating head.
なお、液状材料を塗布する厚さは硬化した際の厚さ（弾性層の厚さ）が通常０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下の範囲となるようにする。好ましくは、２．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下である。 It should be noted that the thickness of the liquid material applied is such that the thickness when cured (the thickness of the elastic layer) is usually in the range of 0.5 mm to 10.0 mm. Preferably, it is 2.0 mm or more and 6.0 mm or less.
リングコート機としては、特許文献４にて開示されているように、環状塗工ヘッドが横方向に移動させるもの（横型）があり、場合によっては弾性層の均一性が十分にえられる。例えば、弾性層の厚みが２．０ｍｍ以下である場合、横型のリングコート機でも有用である。しかしながら、電子写真方式の画像形成装置に用いられる弾性ローラでは弾性層の厚みが一般的に２．０ｍｍ以上である。このような弾性ローラは、他の部材と接触した状態で回転しており、接触状態を安定に保つ必要があるからである。しかし、弾性層の厚さが２．０ｍｍ以上となるように横型のリングコート機を用いて塗布すると、液状材料の自重により重力方向に垂れが生じ、弾性層の厚みのばらつきが大きくなり、振れが大きくなることが考えられる。したがって、本発明では、上記するような縦型のリングコート機を用いることが好ましい。
As a ring coater, as disclosed in
弾性層の厚さが０．５ｍｍ未満であると、例えば現像ローラの場合、好適な弾性が得られず、現像剤へのストレスを低減させることができない。帯電ローラにおいても弾性が不足すると感光ドラムに対して均一に当接することが難しくなり、帯電ムラによる画像不良の原因となる。また、弾性層の厚みが１０．０ｍｍを超えると、縦型リングコート機においても、液状材料の自重により重力方向に垂れが生じ、外径寸法や振れを悪化させることがある。 When the thickness of the elastic layer is less than 0.5 mm, for example, in the case of a developing roller, suitable elasticity cannot be obtained, and stress on the developer cannot be reduced. If the charging roller is also insufficient in elasticity, it will be difficult to uniformly contact the photosensitive drum, causing image defects due to uneven charging. In addition, when the thickness of the elastic layer exceeds 10.0 mm, even in a vertical ring coater, the liquid material may sag in the direction of gravity due to its own weight, which may deteriorate the outer diameter and runout.
弾性ローラとして好ましく使用できる振れ（弾性層の厚みムラ）は、装置のグレードや耐久性にもよるが、９０μｍ以下が好ましく、６０μｍ以下がより好ましく、特に現像ローラでは３０μｍ以下が好ましい。３０μｍ以下であると、他部材に与える応力に偏りが生じ、ストレスが大きな部分の磨耗や劣化を早める原因となることを防止でき、電荷や現像剤の供給バランスがくずれることによる画像弊害、特には濃度ムラなどが生じる原因となることを防止できる。弾性層の厚みムラを上記の範囲するには前述のように軸芯体の倒れ及び塗工ヘッドの位置を検出し、必要に応じて適正な位置に補正することと塗工する材料の粘度特性の選択によって達成することが出来る。 The runout (elastic layer thickness unevenness) that can be preferably used as the elastic roller is preferably 90 μm or less, more preferably 60 μm or less, and particularly preferably 30 μm or less for the developing roller, although it depends on the grade and durability of the apparatus. If it is 30 μm or less, stress applied to other members is biased, and it can be prevented that the stress is accelerated and cause accelerated wear and deterioration of the parts, and image adverse effects due to the loss of the charge and developer supply balance, especially It is possible to prevent the occurrence of density unevenness. In order to make the thickness unevenness of the elastic layer within the above range, as described above, the tilting of the shaft core and the position of the coating head are detected and corrected to the appropriate position as necessary, and the viscosity characteristics of the material to be coated Can be achieved by selecting
軸芯体の外周に環状塗工ヘッドで塗布する液状材料の粘度は、１０Ｐａ・ｓ以上５０００Ｐａ・ｓ以下とする。粘度は２５℃における、せん断速１ｓ-1での値である（以下同じ）。液状材料の粘度を１０Ｐａ・ｓ以上とすることにより、液状材料の自重により重力方向に垂れが生じず、外径寸法や振れの精度を良くできる。また、弾性層材料の粘度を５０００Ｐａ・ｓ以下とすることにより、材料供給における配管内のせん断速度において、弾性層材料粘度が高いために装置に高負荷がかかり安定した材料供給に困難が生じることを防止することができる。 The viscosity of the liquid material applied to the outer periphery of the shaft core body by the annular coating head is set to 10 Pa · s or more and 5000 Pa · s or less. The viscosity is a value at a shear rate of 1 s −1 at 25 ° C. (hereinafter the same). By setting the viscosity of the liquid material to 10 Pa · s or more, the liquid material does not sag in the direction of gravity due to its own weight, and the outer diameter and the accuracy of the shake can be improved. In addition, by setting the viscosity of the elastic layer material to 5000 Pa · s or less, the elastic layer material viscosity is high at the shear rate in the pipe for supplying the material, so the apparatus is heavily loaded and difficult to supply the material stably. Can be prevented.
また本発明では、軸芯体を上下軸方向に把持する部材が一対で、軸芯体の固体別に、軸芯***置検出工程、軸芯***置補正工程、環状塗工ヘッド位置補正工程、および、軸芯体の外周に液状材料を塗工する工程を繰り返すことが好ましい。 Further, in the present invention, a pair of members for gripping the shaft core body in the vertical axis direction is provided for each shaft core body, and the shaft core body position detection step, the shaft core body position correction step, the annular coating head position correction step, and It is preferable to repeat the step of applying the liquid material to the outer periphery of the shaft core body.
軸芯体を上下軸方向に把持する部材とは、軸芯体下保持軸３９と軸芯体上保持軸４０である。軸芯体下保持軸と軸芯体上保持軸が一対で軸芯体を上下方向に把持する。保持軸は内面にテーパ−をつけ、鉛直方向に上下方向から荷重をかけ軸芯体を把持するものや、水平方向に開平するチャック機構により、軸芯体を掴んで把持するもの等が使用出来る。
The members that grip the shaft core in the vertical axis direction are the shaft core lower holding
従来、液状材料の粘度が１０〜５０００Ｐａ・ｓのような高粘度の弾性層材料であると、前述したように、十分なレベリングが得られず、層厚のバラツキが大きくなることがあった。また、環状塗工槽を用いる場合でも、高粘度弾性層材料であると、環状塗工槽からの弾性層材料の吐出が不均一となり、層厚も不均一なものとなってしまうことがあった。従って、高粘度弾性層材料においては、軸芯体に対し、塗工ヘッドの位置を調整することが望まれる。さらに、前述したように電子写真用弾性ローラにおいては、外径寸法や振れの要求レベルが高く、軸芯体の固体毎の振れや、軸芯体を固体毎に把持した時の軸芯***置のバラツキをも考慮することが望まれる。軸芯体を上下軸方向に把持する部材が一対で、軸芯体の固体毎に、軸芯体の位置検出、軸芯体の位置補正、塗工ヘッドの位置調整をすることで、より高い振れ精度を有する弾性ローラが繰返し再現性良く製造される。従って、弾性ローラの製造ロットによらない安定性がより高い製造方法となる。 Conventionally, when the viscosity of the liquid material is a high-viscosity elastic layer material such as 10 to 5000 Pa · s, as described above, sufficient leveling cannot be obtained, and the variation in the layer thickness sometimes increases. Even when an annular coating tank is used, if the elastic layer material is a high-viscosity elastic layer, the ejection of the elastic layer material from the annular coating tank may be uneven and the layer thickness may be uneven. It was. Therefore, in the high viscosity elastic layer material, it is desired to adjust the position of the coating head with respect to the shaft core. Furthermore, as described above, in the electrophotographic elastic roller, the outer diameter size and the required level of deflection are high, and the shaft core body is shaken for each solid, and the shaft core body position when the shaft core is gripped for each solid. It is desirable to take this variation into account. A pair of members for gripping the shaft core in the vertical axis direction is higher by detecting the position of the shaft core, correcting the position of the shaft core, and adjusting the position of the coating head for each solid of the shaft core. An elastic roller having runout accuracy is manufactured with good repeatability. Accordingly, the manufacturing method is more stable regardless of the manufacturing lot of the elastic roller.
本発明では、軸芯体１０１を軸芯体下保持軸３９および軸芯体上保持軸４０で上下軸方向に把持した時の軸方向の荷重は０．５Ｎ以上２００．０Ｎ以下であることが好ましい。軸方向の荷重とは軸芯体を鉛直方向の上下から把持した際に、軸芯体を上下から圧縮する方向にかかる力である。例えば、軸芯体下保持軸３９にセットされた軸芯体１０１は、軸芯体上保持軸４０を下降することで上下軸方向に把持される。この時の軸方向の荷重が０．５Ｎ以上であれば、環状塗工ヘッド３８からの液状材料の吐出圧力によって軸芯体が動いてしまうことを優れて防止できる。これにより、検出した軸芯体下保持軸３９、軸芯体１０１、軸芯体上保持軸４０の位置座標が、不正確となって弾性ローラの振れが大きくなることを優れて防止できる。また、２００．０Ｎ以下であれば、軸芯体１０１自体が撓んでしまうことを優れて防止できる。これにより、軸芯体１０１が撓んだままの状態で軸心体の外周上に液状材料からなる円筒形状の層１０２が形成されることを優れて防止できる。リングコート機から軸芯体を取り外すときに、軸芯体の軸方向の荷重が開放され、軸芯体の弾性変形により撓みが解消される。これに付随して弾性層の層厚ムラが生じて弾性ローラの振れが大きくなることを優れて防止できる。
In the present invention, the axial load when the shaft core body 101 is gripped in the vertical axis direction by the shaft core lower holding
また、本発明では、軸芯体の位置検出を一組の検出器で行うことが好ましい。ここで、一組の検出器とは、軸芯体の軸に垂直な面において、Ｘ方向およびＹ方向の位置座標を検出できる構成のものである。例えば、図３（Ａ）に示すように、Ｘ方向の位置座標を検出するＸ方向光学式測長器４８−１とＹ方向の位置座標を検出するＹ方向光学式測長器４８−２で構成される一組の検出器を用いることができる。一組の検出器で位置を検出できるので、リングコート機自体が繁雑にならない。これにより、軸心体１０１の外周上に液状材料からなる円筒形状の層１０２が形成された後、リングコート機から軸芯体を取り外すときに、複雑なハンドリング機構を必要としない。さらに、特許文献２および３にて開示されているように、軸芯体の倒れを補正するための位置検出器をさらに一組追加する必要がなく、装置コスト的にメリットがある。
In the present invention, it is preferable to detect the position of the shaft core with a set of detectors. Here, the set of detectors has a configuration that can detect the position coordinates in the X direction and the Y direction on a plane perpendicular to the axis of the shaft core. For example, as shown in FIG. 3A, an X-direction optical length measuring device 48-1 that detects position coordinates in the X direction and a Y-direction optical length measurement device 48-2 that detects position coordinates in the Y direction. A set of configured detectors can be used. Since the position can be detected by a set of detectors, the ring coat machine itself is not complicated. Thereby, after the
さらに、本発明では、軸芯体の位置補正工程と、環状塗工ヘッドの位置補正工程は、同時に行うことが好ましい。前述のように、軸芯体下保持軸３９、軸芯体１０１、軸芯体上保持軸４０の各位置座標を検出した後、環状塗工ヘッド３８で軸芯体の外周上に液状樹脂からなる円筒形状の層１０２を形成させる前に、軸芯体の位置補正と環状塗工ヘッドの位置補正が行われる。このとき各々の補正を並列処理することで、軸芯体の位置補正工程と、環状塗工ヘッドの位置補正工程が同時に行われ、製造タクトが短縮できる。
Furthermore, in the present invention, it is preferable that the position correction process of the shaft core and the position correction process of the annular coating head be performed simultaneously. As described above, after detecting each position coordinate of the shaft core lower holding
〔液状材料〕
本発明では、弾性層を形成する液状材料（弾性層材料）として、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を用いることができる。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、十分な変形回復力を持たせることが好ましいため、液状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。
[Liquid material]
In the present invention, as the liquid material (elastic layer material) for forming the elastic layer, a polymer that has fluidity at room temperature and that cures when heated can be used. 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 these, since it is preferable that the elastic layer has sufficient deformation recovery force, it is preferable to use liquid silicone rubber or liquid urethane rubber as the liquid 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。 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.
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重量平均分子量１万以上１００万以下が好ましく、重量平均分子量５万以上７０万以下がより好ましい。 Organopolysiloxane is a base polymer of a silicone rubber raw material, and its molecular weight is not particularly limited, but a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000 is preferable, and a weight 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る。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、硬化反応を良好に行わせるために、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. The type is not particularly limited, but is preferably at least one of a vinyl group and an allyl group, more preferably a vinyl group, for reasons such as high reaction with active hydrogen. The organohydrogenpolysiloxane serves as a crosslinking agent for addition reaction in the curing process, and the number of silicon atom-bonded hydrogen atoms in one molecule is 2 or more. 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、好ましい重量平均分子量は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重量平均分子量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 the preferred weight 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 a weight average molecular weight of 1,000 to 5,000 is preferable.
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.
〔塗工の後の処理〕
軸芯体の外周に塗布された液状材料の層を赤外線加熱で熱処理し硬化し、弾性ローラとすることができる。液状材料の層の表面は、粘着性を有している。このため、熱処理する方法としては非接触で、装置が簡易で、軸芯体外周上の液状材料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を行うことができる。液状材料の弾性層材料表面の熱処理温度としては、使用する液状材料にもよるが、例えば付加反応架橋型液状シリコーンゴムの場合、シリコーンゴム硬化反応が開始する１００℃以上２５０℃以下が好ましい。
[Processing after coating]
The liquid material layer applied to the outer periphery of the shaft core body is heat-treated by infrared heating and cured to form an elastic roller. The surface of the layer of liquid material has adhesiveness. For this reason, infrared heating is preferred as a heat treatment method, which is non-contact, simple in apparatus, and capable of uniformly heat-treating the liquid material layer on the outer periphery of the shaft core in the longitudinal direction. At this time, the infrared heating device is fixed, and the shaft core body provided with a cylindrical (roll-shaped) uncured material layer made of a liquid material is rotated in the circumferential direction, thereby performing heat treatment uniformly in the circumferential direction. it can. The heat treatment temperature on the surface of the elastic layer material of the liquid material is preferably 100 ° C. or higher and 250 ° C. or lower at which the silicone rubber curing reaction starts, for example, in the case of addition reaction cross-linking liquid silicone rubber, although it depends on the liquid material used.
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及び未反応低分子分を除去する等を目的として、赤外線加熱後の弾性層に更に熱処理等の二次硬化を行ってもよい。その後、弾性層の両端を突き切って弾性層を必要な長さにすると共に、弾性層形成に際して異常が発生しやすい、液状材料を軸芯体上に形成する際の始端及び終端を予め除去することも好ましい。 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 after infrared heating is further subjected to secondary curing such as heat treatment. Also good. Then, both ends of the elastic layer are pierced to make the elastic layer as long as necessary, and the starting end and the terminal end when the liquid material is formed on the shaft core, which is likely to be abnormal when forming the elastic layer, are removed in advance. It is also preferable.
〔表面層〕
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。
[Surface layer]
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、５μｍ〜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１０μｍ〜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 μm 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 micrometers-30 micrometers.
〔現像ローラ、プロセスカートリッジ、画像形成装置〕
本発明の製造方法により製造された弾性ローラは、寸法精度、特には振れ（弾性層の厚み精度）の良い、ローコストなものである。本発明により製造された弾性ローラは現像ローラとして使用することができる。さらに電子写真プロセスカートリッジ、画像形成装置は、この現像ローラを具備することができる。
[Developing roller, process cartridge, image forming apparatus]
The elastic roller manufactured by the manufacturing method of the present invention has good dimensional accuracy, in particular, good deflection (thickness accuracy of the elastic layer) and low cost. The elastic roller manufactured according to the present invention can be used as a developing roller. Furthermore the electronic photography process cartridge, the image forming apparatus can be provided with a developing roller.
本発明により製造された弾性ローラは現像ローラとして使用することができる。現像ローラは、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（トナー）を担持する。そして、現像ローラは、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トナー像として可視化する機能を持つ。さらに電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置は、この現像ローラとして本発明により製造された弾性ローラを使用することができる。
The elastic roller manufactured according to the present invention can be used as a developing roller. The developing roller carries a developer (toner) in a state of being in contact with or pressed against a photosensitive drum as a latent image carrier that carries a latent image. The developing roller has a function of visualizing the latent image as a toner image by applying toner as a developer to the photosensitive drum. Child process cartridge and an image forming apparatus electrostatic Furthermore, it is possible to use an elastic roller produced by the present invention as the developing roller.
本発明により製造された弾性ローラを現像ローラとして搭載した電子写真プロセスカートリッジ及び画像形成装置の一例を図５に模式図として示した。この図により以下説明する。
An example of an electrophotographic process cartridge and an image forming apparatus in which an elastic roller manufactured according to the present invention is mounted as a developing roller is schematically shown in FIG. This figure will be described below.
なお、本画像形成装置は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像を形成する画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄが４個あり、タンデム方式で設けられている。各画像形成ユニットは、感光ドラム１１、帯電装置１２（図では帯電ローラ）、画像露光装置（図では書き込みビーム１３）、現像装置１４、クリーニング装置１５、画像転写装置１６（図では転写ローラ）等を有する。これらの仕様が各色トナー特性に応じて少し調整に差異があるものの、基本的構成において４個の画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄは同じである。また、感光ドラム１１、帯電装置１２、現像装置１４及びクリーニング装置１５が一体となり、プロセスカートリッジを形成している。
The image forming apparatus includes four
現像装置１４は、一成分トナー５を収容した現像容器６と、現像容器６内の長手方向に延在する開口部に位置し、感光ドラム１１と対向設置された現像ローラ１とを備え、感光ドラム１１上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。さらに、現像ローラ１に一成分トナー５を供給すると共に現像に使用されずに現像ローラ１に担持されている一成分トナー５を現像ローラ１から掻き取るトナー供給ローラ７が設けられる。また現像ローラ１上の一成分トナー５の担持量を規制すると共に摩擦帯電する現像ブレード８が設けられている。
The developing
感光ドラム１１の表面が帯電装置１２により所定の極性・電位に一様に帯電され、画像情報が加増露光装置からビーム１３として、帯電された感光ドラム１１の表面に照射され、静電潜像が形成される。次いで、形成された静電潜像上に本発明の弾性ローラを現像ローラ１とする現像装置１４から一成分トナーが供給され、感光ドラム１１表面にトナー像が形成される。このトナー像は感光ドラム１１の回転に伴って、画像転写装置１６と対向する場所に来たときにその回転と同期して供給されてきた紙等の転写材２５に転写される。
The surface of the photosensitive drum 11 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by the charging
なお、本図では４つの画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄが一連に連動して所定の色画像を１つの転写材２５上に重ねて形成されている。したがって、転写材２５をそれぞれの画像形成ユニットの画像形成と同期させる、つまり、画像形成が転写材２５の挿入と同期している。そのために、転写材２５を輸送するための転写搬送ベルト１７が感光ドラム１１と画像転写装置１６との間に挟まれるように、転写搬送ベルト１７の駆動ローラ１８、テンションローラ１９及び従動ローラ２０に架けまわされる。転写材２５は転写搬送ベルト１７に吸着ローラ２１の働きにより静電的に吸着された形で搬送されている。なお、２２は転写材２５を供給するための供給ローラである。
In the drawing, four
画像が形成された転写材２５は、転写搬送ベルト１７から剥離装置２３の働きにより剥がされ、定着装置２４に送られ、トナー像は転写材２５に定着されて、印画が完了する。一方、トナー像の転写材２５への転写が終わった感光ドラム１１はさらに回転して、クリーニング装置１５により表面がクリーニングされ、必要により除電装置（不図示）によって除電される。その後感光ドラム１１は次の画像形成に供される。なお、図において、２６、２７はそれぞれ画像転写装置１６、吸着ローラ２１へのバイアス電源を示す。
The
なお、ここでは、タンデム型の転写材上へ直接各色のトナー像を転写する装置で説明したが、その限りではない。本発明の弾性ローラを現像ローラとして適用可能な装置として、この他にも、白黒の単色画像形成装置、転写ローラや転写ベルトに一旦各色のトナー像を重ねてカラー画像を形成し、それを転写部材へ一括して転写する画像形成装置が挙げられる。また、各色の現像ユニットがロータ上に配置されたり、感光ドラムに並列して配置されたりした画像形成装置等が挙げられる。また、プロセスカートリッジではなく、感光ドラム、帯電装置、現像装置等が直接画像形成装置に組み込まれていても構わない。 Here, the description has been given of the apparatus that directly transfers the toner images of the respective colors onto the tandem type transfer material, but the present invention is not limited thereto. In addition to this, the elastic roller of the present invention can be applied as a developing roller. In addition to this, a monochrome image forming apparatus for black and white, a toner image of each color is once superimposed on a transfer roller or a transfer belt, and a color image is formed and transferred. Examples thereof include an image forming apparatus that collectively transfers to a member. Further, an image forming apparatus in which each color developing unit is arranged on a rotor or arranged in parallel with a photosensitive drum may be used. Further, instead of the process cartridge, a photosensitive drum, a charging device, a developing device, and the like may be directly incorporated in the image forming apparatus.
本発明により製造された弾性ローラは、上記した現像ローラとしてばかりでなく、その弾性層の均一性が良好であることから、帯電ローラ、転写ローラ等の導電性が必要な用途にも使用可能である。 The elastic roller manufactured according to the present invention can be used not only as the developing roller described above but also for applications requiring electrical conductivity such as a charging roller and a transfer roller because the elastic layer has good uniformity. is there.
以上のように本発明の弾性ローラの製造方法は、把持工程、軸芯***置検出工程、軸芯***置補正工程、環状塗工ヘッド位置補正工程、塗工工程を有する。塗工工程では、軸芯体の外周に環状塗工ヘッドで粘度１０Ｐａ・ｓ以上５０００Ｐａ・ｓ以下の液状材料を硬化後の層厚が０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下になるよう塗工する。これによって、寸法精度、特には振れ（弾性層の厚み精度）の良い、また繰返し再現性が良い安定したローコストな弾性ローラの製造方法を提供することが可能となる。 As described above, the elastic roller manufacturing method of the present invention includes a gripping process, a shaft core position detection process, a shaft core position correction process, an annular coating head position correction process, and a coating process. In the coating process, a liquid material having a viscosity of 10 Pa · s or more and 5000 Pa · s or less is applied to the outer periphery of the shaft core so that the layer thickness after curing is 0.5 mm or more and 10.0 mm or less. As a result, it is possible to provide a stable and low-cost method for manufacturing an elastic roller with good dimensional accuracy, in particular, good deflection (thickness accuracy of the elastic layer) and good repeatability.
また、この弾性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を提供することが可能となる。さらには、これらの弾性ローラを用いることにより、優れた特性を有する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る。 Further, by using this elastic roller, it is possible to provide a developing roller having excellent characteristics. Furthermore, by using these elastic rollers, it is possible to provide an electrophotographic process cartridge and an image forming apparatus having excellent characteristics.
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.
（振れ：弾性層の厚みムラ測定）
振れは、軸芯体を回転軸としてローラを回転させ、回転軸と直角に配置した非接触光学式測長器（キーエンス製、商品名：ＬＳ−７０００）で測定した弾性層の半径の最大値と最小値の差として求める。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振れの値とする。
(Runout: Measurement of uneven thickness of elastic layer)
The run-out is the maximum value of the radius of the elastic layer measured by a non-contact optical length measuring device (manufactured by Keyence, product name: LS-7000) which is rotated at a right angle to the rotation axis by rotating the roller about the shaft core. And the minimum 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 deflection value of the elastic layer.
（画像評価）
以下の実施例・比較例で作成した弾性ローラを現像ローラとして、電子写真方式の画像形成装置の電子写真プロセスカートリッジに組み込んだ。画像形成装置としてはヒューレット・パッカード社製の画像形成装置「ＨＰ Ｃｏｌｏｒ ＬａｓｅｒＪｅｔ ３７００」（商品名）を用いた。電子写真プロセスカートリッジは、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・イエローのものであった。
(Image evaluation)
The elastic roller created in the following examples and comparative examples was incorporated as a developing roller into an electrophotographic process cartridge of an electrophotographic image forming apparatus. As the image forming apparatus, an image forming apparatus “HP Color LaserJet 3700” (trade name) manufactured by Hewlett-Packard Company was used. The electrophotographic process cartridge had a nominal life of 6000 sheets, A4 size, 5% printing rate, and print cartridges of black, cyan, magenta, and yellow.
次いで、この電子写真プロセスカートリッジを上記画像成形装置に組み込んで、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）を目視にて観察し、下記基準で評価した。
Ａ：全画像において良好。
Ｂ：ベタ、ハーフトーンにて濃度ムラが若干確認されるが、実用上問題ない。
Ｃ：全画像にて濃度ムラが若干確認されるが、実用上問題ない。
Ｄ：全画像において濃度ムラが確認された。
Next, the electrophotographic process cartridge is incorporated in the image forming apparatus, an image (solid image, halftone image, character image) is output, density unevenness (roller pitch) is visually observed, and the following criteria are evaluated. .
A: Good in all images.
B: Density unevenness is slightly confirmed with solid and halftone, but there is no practical problem.
C: Although density unevenness is slightly confirmed in all images, there is no practical problem.
D: Density unevenness was confirmed in all images.
（液状材料の粘度測定）
粘度測定には、Ｈａａｋｅ社製ＲｈｅｏＳｔｒｅｓｓ６００（商品名）を用いた。液状材料（シリコーンゴム材料の場合、Ａ液およびＢ液を質量基準で１：１で混合した未硬化の状態）約１ｇを採取した。これを試料台の上にのせ、コーンプレートを徐々に近づけて、試料台から約５０μｍの位置で測定ギャップを設定した（コーンプレートは直径３５ｍｍ、傾斜角度１°を用いた）。そのとき、まわりに押し出された弾性層材料を奇麗に除去し測定に影響の出ないようにした。試料温度が２５℃になるようにプレート台の温度は設定され、試料をセットしてから１０分間放置後、測定を開始した。試料にかけるせん断速度を０．１ｓ-1からスタートし１０ｓ-1までの範囲を、０．２ｓ-1ずつ変化させ、せん断速度１ｓ-1のせん断応力をせん断速１ｓ-1で割った値を粘度とした。
(Measurement of viscosity of liquid material)
For the viscosity measurement, Rheo Stress 600 (trade name) manufactured by Haake was used. About 1 g of a liquid material (in the case of a silicone rubber material, an uncured state in which liquid A and liquid B were mixed at a mass ratio of 1: 1) was collected. This was placed on a sample stage, the cone plate was gradually brought closer, and a measurement gap was set at a position of about 50 μm from the sample stage (the cone plate used a diameter of 35 mm and an inclination angle of 1 °). At that time, the elastic layer material extruded around was removed neatly so as not to affect the measurement. The temperature of the platen was set so that the sample temperature was 25 ° C., and the sample was left for 10 minutes after setting the sample, and then the measurement was started. The range of the shear rate applied to the sample from 0.1s -1 to start and 10s -1, varying by 0.2 s -1, the value obtained by dividing the shear stress shear rate 1s -1 shear rate 1s -1 Viscosity.
（軸芯体にかかる軸方向の荷重測定）
荷重測定には、テンションゲージ（大場計器製作所製 丸型バネ式）を用いた。軸芯体をセットしない状態で軸芯体上保持軸４０を下降させ、テンションゲージで軸芯体上保持軸を押上げるのに必要な力を軸芯体にかかる軸方向の荷重とした。
(Axial load measurement on the shaft core)
For the load measurement, a tension gauge (round spring type manufactured by Oba Keiki Seisakusho) was used. The holding
〔実施例１〕
（弾性層材料の調製）
液状材料（弾性層材料）を軸芯体に塗工する塗工装置としては、図１に示した形態の環状塗工ヘッドを有する縦型リングコート機を用いた。
[Example 1]
(Preparation of elastic layer material)
As a coating apparatus for coating a liquid material (elastic layer material) on the shaft core, a vertical ring coater having an annular coating head having the form shown in FIG. 1 was used.
付加反応架橋型液状シリコーンゴム（商品名：ＤＹ３５−１２６５、東レダウコーニング社製）のＡ液およびＢ液の各液１００質量部に、それぞれカーボンブラック（商品名：ＭＡ１１、三菱化学社製）８質量部を加えた。これらをそれぞれプラネタリーミキサーで、３０分間混合脱泡した。その後、カーボンブラックを配合したＡ液およびＢ液を、それぞれ塗工装置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液およびＢ液を質量基準で１：１で混合した。このシリコーンゴム混合液を弾性層材料とした。その粘度は５４５Ｐａ・ｓであった。 Carbon black (trade name: MA11, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) is added to 100 parts by mass of each of the liquids A and B of addition reaction crosslinkable liquid silicone rubber (trade name: DY35-1265, manufactured by Toray Dow Corning) 8 Part by weight was added. These were each mixed and defoamed for 30 minutes with a planetary mixer. Thereafter, liquid A and liquid B blended with carbon black are respectively set in a raw material tank attached to the coating apparatus, and are sent out to a static mixer using a pressure feed pump. 1 mixed. This silicone rubber mixed solution was used as an elastic layer material. The viscosity was 545 Pa · s.
（弾性ローラの作成の前準備）
弾性ローラを製造するにあたり、軸芯体上保持軸４０の軸中心が環状塗工ヘッドの中心となるよう環状塗工ヘッドの位置を調整した。
(Preparation for creating elastic rollers)
In manufacturing the elastic roller, the position of the annular coating head was adjusted so that the axis center of the shaft
まず、軸芯体上保持軸の位置を光学式測長器４８（キーエンス製、商品名：ＬＳ−７０００。図２には不図示）で計測し、軸芯体上保持軸の中心座標を算出した。続いて、図２に示すよう軸芯体上保持軸４０を環状塗工ヘッド３８の内側に開口している吐出口に接触できるようＬＭガイド（図２には不図示）を鉛直方向に移動させる。その後、環状塗工ヘッド位置補正ＸＹステージ４６により、環状塗工ヘッドをＸ方向およびＹ方向（水平方向）にそれぞれ動かした。ＸＹステージはステッピングモータにより駆動される移動精度１μｍのものを用いた。環状塗工ヘッドが軸芯体上保持軸と接触した時に、導通するように回路を組み、環状塗工ヘッドと軸芯体上保持軸が接触（導通）した時のステッピングモーターに指示した移動量をＸ方向およびＹ方向で記録した。環状塗工ヘッドのＸ方向およびＹ方向の移動量から、軸芯体上保持軸を基準とした環状塗工ヘッドの中心位置を算出し、中心位置に塗工ヘッドを動かした。具体的には図２に矢印で示したＸ方向及びＹ方向の移動距離のそれぞれ中央になる位置に途上ヘッドを移動させた。
First, the position of the holding shaft on the shaft core is measured by the optical length measuring device 48 (manufactured by Keyence, product name: LS-7000, not shown in FIG. 2), and the center coordinates of the holding shaft on the shaft core are calculated. did. Subsequently, as shown in FIG. 2, the LM guide (not shown in FIG. 2) is moved in the vertical direction so that the holding
（弾性ローラの作成）
図３（Ａ）に示すように軸芯体下保持軸３９の上端を、環状塗工ヘッド３８の中を通って環状塗工ヘッドより上（鉛直方向上）に位置させた。この状態で、軸芯体下保持軸３９にセットされた長さ２８０ｍｍ、外直径６ｍｍの鉄製軸芯体を、軸芯体上保持軸４０を下降させることで、略鉛直方向に把持した。なお軸芯体にかかる軸方向の荷重は２Ｎである。その後、図３（Ｂ）に示すようにＬＭガイドで把持した軸芯体を下降させた。このとき、光学式測長器４８によって、軸芯体の端部（下端）からの軸方向距離４０ｍｍ（長手方向位置１０１−１）および２４０ｍｍ（長手方向位置１０１−２）の二箇所において軸芯体の座標（ＸおよびＹ）を検出した。軸芯体の長手方向位置１０１−１における位置座標と軸芯体の長手方向位置１０１−２における位置座標との差を解消するように軸芯***置補正ＸＹステージ４７により軸芯体下保持軸を移動させ、位置補正した。また、補正後のした長手方向位置１０１−１における軸芯体の中心座標と、予め求めておいた軸芯体上保持軸の中心座標との差を環状塗工ヘッド位置補正ＸＹステージ４６により、環状塗工ヘッド３８を移動させることにより補正した。このとき、軸芯体下保持軸３９の位置補正および環状塗工ヘッド３８の位置補正を並列処理で行い、同時に行った。
(Create elastic roller)
As shown in FIG. 3 (A), the upper end of the shaft core lower holding
その後、軸芯体保持軸を垂直に上昇（３０ｍｍ／ｓｅｃ）させて軸芯体を移動させた。それに合わせて、環状塗工ヘッドの内側に開口した環状スリットから、上記弾性層材料を２．５２ｍｌ／ｓｅｃで吐出し、軸芯体の外周に円筒形状（ロール形状）にシリコーンゴム材料の層を形成した。リングコート機から軸芯体を取り外し、未硬化の成形物層を有するローラ（以下、未硬化のローラ）を作成した。 Thereafter, the shaft core body was moved by vertically raising the shaft core body holding shaft (30 mm / sec). Correspondingly, the elastic layer material is discharged at 2.52 ml / sec from an annular slit opened inside the annular coating head, and a silicone rubber material layer is formed in a cylindrical shape (roll shape) on the outer periphery of the shaft core body. Formed. The shaft core body was removed from the ring coater, and a roller having an uncured molded product layer (hereinafter, uncured roller) was produced.
この未硬化のローラを、軸芯体を中心として６０ｒｐｍで回転させ、その未硬化の成形物層表面に、株式会社ハイベック製の赤外線加熱ランプ「ＨＹＬ２５」（商品名）で赤外線（出力１０００Ｗ）を４分間照射し、成型物層を硬化させた。なお、赤外線照射時の成形物層表面とランプの距離は６０ｍｍであり、成形物層表面の温度は２００℃であった。その後、硬化したシリコーンゴムの弾性層の物性を安定させ、シリコーンゴムの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。こうして、軸芯体の外周上に層厚３．０ｍｍのシリコーン層を有する弾性ローラを得た。 This uncured roller is rotated at 60 rpm around the shaft core body, and infrared light (output 1000 W) is applied to the surface of the uncured molded product layer using an infrared heating lamp “HYL25” (trade name) manufactured by Hibeck Co., Ltd. Irradiation was performed for 4 minutes to cure the molded product layer. Note that the distance between the surface of the molded product layer and the lamp during infrared irradiation was 60 mm, and the temperature of the molded product layer surface was 200 ° C. Thereafter, secondary curing at 200 ° C. for 4 hours in an electric furnace is performed for the purpose of stabilizing the physical properties of the cured silicone rubber elastic layer and removing reaction residues and unreacted low molecular components in the elastic layer of silicone rubber. Went. Thus, an elastic roller having a silicone layer with a layer thickness of 3.0 mm on the outer periphery of the shaft core was obtained.
このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、繰返し再現性も良く、安定して弾性ローラを製造できた。 In this way, 1000 elastic rollers were similarly produced. Table 1 shows the vibration distribution of the 1,000 elastic rollers. The elastic roller runout of 30 μm or less was 100%, the repeatability was good, and the elastic roller could be manufactured stably.
（現像ローラの作製）
ポリウレタンポリオールプレポリマー「タケラックＴＥ５０６０」（商品名、三井武田ケミカル株式会社製）１００質量部、イソシアネート「コロネート２５２１」（商品名、日本ポリウレタン株式会社製）７７質量部およびカーボンブラック「ＭＡ１００」（商品名、三菱化学株式会社製）２４質量部にＭＥＫ（メチルエチルケトン）を加え、サンドミルで１時間分散した。分散後さらにＭＥＫを加えて固形分２０質量％から３０質量％の範囲で塗布乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように調整して、表面層用塗料を得た。
(Production roller development)
Polyurethane polyol prepolymer “Takelac TE5060” (trade name, manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd.) 100 parts by mass, isocyanate “Coronate 2521” (trade name, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) 77 parts by mass, and carbon black “MA100” (trade name) MEK (methyl ethyl ketone) was added to 24 parts by mass of Mitsubishi Chemical Corporation, and the mixture was dispersed for 1 hour with a sand mill. After dispersion, MEK was further added to adjust the film thickness after coating and drying to 20 μm in the range of 20% by mass to 30% by mass to obtain a coating material for the surface layer.
この塗料中に、１０００本作製した弾性ローラのうち、一番振れが大きい弾性ローラ（本例では振れ２５μｍ）を浸漬して、塗料を表面に塗布した後、自然乾燥させた。次いで、１４０℃にて６０分間加熱処理して、塗料膜を硬化し、表面層が形成された現像ローラＮｏ．１を得た。 Among the 1,000 elastic rollers produced in this paint, an elastic roller with the largest vibration (in this example, a vibration of 25 μm) was immersed and applied to the surface, and then naturally dried. Next, a heat treatment was performed at 140 ° C. for 60 minutes to cure the paint film, and the developing roller No. 1 having a surface layer formed thereon. 1 was obtained.
（画像評価）
作成した現像ローラＮｏ．１（振れ２５μｍ）を現像ローラとして前記電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
(Image evaluation)
The developed developing roller No. 1 (
〔実施例２〕
付加反応架橋型液状シリコーンゴムのＡ液およびＢ液として次のものを用いた。シリコーンベースポリマー（重量平均分子量Ｍｗ＝１０００００、東レダウコーニング社製）１００質量部、カーボンブラック（商品名：ＭＡ７７、三菱化学社製）３質量部、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。また、上記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１０ｍＰａ・ｓ、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。弾性層形成材料であるシリコーンゴム混合液粘度は、１２Ｐａ・ｓであった。
[Example 2]
The following were used as A liquid and B liquid of addition reaction crosslinking type liquid silicone rubber. 100 parts by mass of a silicone base polymer (weight average molecular weight Mw = 100000, manufactured by Toray Dow Corning) and 3 parts by mass of carbon black (trade name: MA77, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) are mixed and defoamed with a planetary mixer for 30 minutes. A silicone rubber base material was obtained. 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. Further, 1.5 parts by mass of organohydrogenpolysiloxane (
環状塗工ヘッドの内側に開口した環状スリットから、この弾性層材料を０．３０ｍｌ／ｓｅｃで吐出し、軸芯体の外周上に層厚０．５ｍｍのシリコーン層を有する弾性ローラを得た以外は実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、繰返し再現性も良く、安定して弾性ローラを製造できた。 This elastic layer material is discharged at 0.30 ml / sec from an annular slit opened inside the annular coating head, and an elastic roller having a silicone layer with a layer thickness of 0.5 mm on the outer periphery of the shaft core is obtained. Manufactured an elastic roller in the same manner as in Example 1. In this way, 1000 elastic rollers were similarly produced. Table 1 shows the vibration distribution of the 1,000 elastic rollers. The elastic roller runout of 30 μm or less was 100%, the repeatability was good, and the elastic roller could be manufactured stably.
また、ここで作成した弾性ローラのうち最も振れの大きいものを用いた以外は実施例１と同様にして、現像ローラＮｏ．２（振れ２８μｍ）を得、これを現像ローラとして電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。 Further, in the same manner as in Example 1 except that the elastic roller having the largest deflection among the elastic rollers created here was used, the developing roller No. 2 (runout 28 μm) was obtained and incorporated in an electrophotographic process cartridge as a developing roller, and an image was output for evaluation. The results are shown in Table 2.
〔実施例３〕
環状塗工ヘッドの内側に開口した環状スリットから、弾性層材料を１．４９ｍｌ／ｓｅｃで吐出し、軸芯体の外周上に層厚２．０ｍｍのシリコーン層を有する弾性ローラを得た以外は実施例２と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、繰返し再現性も良く、安定して弾性ローラを製造できた。
Example 3
The elastic layer material was discharged at 1.49 ml / sec from the annular slit opened inside the annular coating head, except that an elastic roller having a silicone layer with a layer thickness of 2.0 mm on the outer periphery of the shaft core was obtained. An elastic roller was produced in the same manner as in Example 2. In this way, 1000 elastic rollers were similarly produced. Table 1 shows the vibration distribution of the 1,000 elastic rollers. Table 1 shows the vibration distribution of the 1,000 elastic rollers. The elastic roller runout of 30 μm or less was 100%, the repeatability was good, and the elastic roller could be manufactured stably.
また、ここで作成した弾性ローラのうち最も振れの大きいものを用いた以外は実施例１と同様にして、現像ローラＮｏ．３（振れ３０μｍ）を得、これを現像ローラとして電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。 Further, in the same manner as in Example 1 except that the elastic roller having the largest deflection among the elastic rollers created here was used, the developing roller No. 3 (runout of 30 μm) was obtained and incorporated in an electrophotographic process cartridge as a developing roller, and an image was output for evaluation. The results are shown in Table 2.
〔実施例４〕
軸芯***置補正ＸＹステージ４７による軸芯体下保持軸３９の位置補正を行った後、環状塗工ヘッド位置補正ステージ４６による環状塗工ヘッド３８の位置補正を行った（軸芯体の位置補正工程と環状塗工ヘッドの位置補正工程を逐次行った）。また環状塗工ヘッドの内側に開口した環状スリットから、弾性層材料を６．７２ｍｌ／ｓｅｃで吐出し、軸芯体の外周上に層厚６．０ｍｍのシリコーン層を有する弾性ローラを得た以外は実施例２と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、繰返し再現性も良く、安定して弾性ローラを製造できた。なお、軸芯体の位置補正工程と環状塗工ヘッドの位置補正工程を逐次処理したので、並列処理したときより１．２倍製造時間が長くなった。
Example 4
After correcting the position of the shaft core lower holding
また、ここで作成した弾性ローラのうち最も振れの大きいものを用いた以外は実施例１と同様にして、現像ローラＮｏ．４（振れ３０μｍ）を得、これを現像ローラとして電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。 Further, in the same manner as in Example 1 except that the elastic roller having the largest deflection among the elastic rollers created here was used, the developing roller No. 4 (runout of 30 μm) was obtained and incorporated in an electrophotographic process cartridge as a developing roller, and an image was output for evaluation. The results are shown in Table 2.
〔実施例５〕
軸芯***置補正ＸＹステージ４７による軸芯体下保持軸３９の位置補正を行った後、環状塗工ヘッド位置補正ステージ４６による環状塗工ヘッド３８の位置補正を行った（軸芯体の位置補正工程と環状塗工ヘッドの位置補正工程を逐次行った）。また環状塗工ヘッドの内側に開口した環状スリットから、弾性層材料を１４．９３ｍｌ／ｓｅｃで吐出し、軸芯体の外周上に層厚１０．０ｍｍのシリコーン層を有する弾性ローラを得た以外は実施例２と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が９４％で、振れ６０μｍ以下が１００％であった。繰返し再現性も良く、安定して弾性ローラを製造できた。なお、軸芯体の位置補正工程と環状塗工ヘッドの位置補正工程を逐次処理したので、並列処理したときより１．２倍製造時間が長くなった。
Example 5
After correcting the position of the shaft core lower holding
また、ここで作成した弾性ローラのうち最も振れの大きいものを用いた以外は実施例１と同様にして、現像ローラＮｏ．５（振れ４８μｍ）を得、これを現像ローラとして電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
Further, in the same manner as in Example 1 except that the elastic roller having the largest deflection among the elastic rollers created here was used, the developing roller No. 5 (
〔実施例６〕
Ａ液およびＢ液に配合するカーボンブラック（商品名：ＭＡ１１、三菱化学社製）をそれぞれ１６質量部にした以外、実施例１と同様に弾性層材料を調整した。弾性層形成用材料であるシリコーンゴム混合液粘度は、４９８５Ｐａ・ｓであった。
Example 6
The elastic layer material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the carbon black (trade name: MA11, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) blended in the liquid A and liquid B was 16 parts by mass. The viscosity of the silicone rubber mixed solution that is the elastic layer forming material was 4985 Pa · s.
弾性層材料として上記シリコーンゴム材料を使用した以外は実施例２と同様に弾性ローラ（層厚０．５ｍｍ）を製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、繰返し再現性も良く、安定して弾性ローラを製造できた。 An elastic roller (layer thickness: 0.5 mm) was produced in the same manner as in Example 2 except that the silicone rubber material was used as the elastic layer material. In this way, 1000 elastic rollers were similarly produced. Table 1 shows the vibration distribution of the 1,000 elastic rollers. The elastic roller runout of 30 μm or less was 100%, the repeatability was good, and the elastic roller could be manufactured stably.
また、ここで作成した弾性ローラのうち最も振れの大きいものを用いた以外は実施例１と同様にして、現像ローラＮｏ．６（振れ２７μｍ）を得、これを現像ローラとして電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
Further, in the same manner as in Example 1 except that the elastic roller having the largest deflection among the elastic rollers created here was used, the developing roller No. 6 (
〔実施例７〕
環状塗工ヘッドの内側に開口した環状スリットから、弾性層材料を１．４９ｍｌ／ｓｅｃで吐出し、軸芯体の外周上に層厚２．０ｍｍのシリコーン層を有する弾性ローラを得た以外は実施例６と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、繰返し再現性も良く、安定して弾性ローラを製造できた。
Example 7
The elastic layer material was discharged at 1.49 ml / sec from the annular slit opened inside the annular coating head, and an elastic roller having a silicone layer with a layer thickness of 2.0 mm on the outer periphery of the shaft core was obtained. An elastic roller was produced in the same manner as in Example 6. In this way, 1000 elastic rollers were similarly produced. Table 1 shows the vibration distribution of the 1,000 elastic rollers. The elastic roller runout of 30 μm or less was 100%, the repeatability was good, and the elastic roller could be manufactured stably.
また、ここで作成した弾性ローラのうち最も振れの大きいものを用いた以外は実施例１と同様にして、現像ローラＮｏ．７（振れ２７μｍ）を得、これを現像ローラとして電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
Further, in the same manner as in Example 1 except that the elastic roller having the largest deflection among the elastic rollers created here was used, the developing roller No. 7 (
〔実施例８〕
環状塗工ヘッドの内側に開口した環状スリットから、弾性層材料を６．７２ｍｌ／ｓｅｃで吐出し、軸芯体の外周上に層厚６．０ｍｍのシリコーン層を有する弾性ローラを得た以外は実施例６と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、繰返し再現性も良く、安定して弾性ローラを製造できた。
Example 8
The elastic layer material was discharged from the annular slit opened inside the annular coating head at 6.72 ml / sec to obtain an elastic roller having a silicone layer with a layer thickness of 6.0 mm on the outer periphery of the shaft core body. An elastic roller was produced in the same manner as in Example 6. In this way, 1000 elastic rollers were similarly produced. Table 1 shows the vibration distribution of the 1,000 elastic rollers. The elastic roller runout of 30 μm or less was 100%, the repeatability was good, and the elastic roller could be manufactured stably.
また、ここで作成した弾性ローラのうち最も振れの大きいものを用いた以外は実施例１と同様にして、現像ローラＮｏ．８（振れ２６μｍ）を得、これを現像ローラとして電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。
Further, in the same manner as in Example 1 except that the elastic roller having the largest deflection among the elastic rollers created here was used, the developing roller No. 8 (
〔実施例９〕
環状塗工ヘッドの内側に開口した環状スリットから、弾性層材料を１４．９３ｍｌ／ｓｅｃで吐出し、軸芯体の外周上に層厚１０．０ｍｍのシリコーン層を有する弾性ローラを得た以外は実施例６と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が９１％、振れ６０μｍ以下が１００％であった。繰返し再現性も良く、安定して弾性ローラを製造できた。
Example 9
The elastic layer material was discharged at 14.93 ml / sec from the annular slit opened inside the annular coating head to obtain an elastic roller having a silicone layer with a layer thickness of 10.0 mm on the outer periphery of the shaft core body. An elastic roller was produced in the same manner as in Example 6. In this way, 1000 elastic rollers were similarly produced. Table 1 shows the vibration distribution of the 1,000 elastic rollers. The elastic roller runout of 30 μm or less was 91%, and the runout of 60 μm or less was 100%. The reproducibility was good and the elastic roller could be manufactured stably.
また、ここで作成した弾性ローラのうち最も振れの大きいものを用いた以外は実施例１と同様にして、現像ローラＮｏ．９（振れ５２μｍ）を得、これを現像ローラとして電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。 Further, in the same manner as in Example 1 except that the elastic roller having the largest deflection among the elastic rollers created here was used, the developing roller No. 9 (runout 52 μm) was obtained, and this was incorporated into an electrophotographic process cartridge as a developing roller, and an image was output for evaluation. The results are shown in Table 2.
〔実施例１０〕
軸芯体にかかる軸方向の荷重が０．５Ｎである以外は実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、繰返し再現性も良く、安定して弾性ローラを製造できた。
Example 10
An elastic roller was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the axial load applied to the shaft core was 0.5N. In this way, 1000 elastic rollers were similarly produced. Table 1 shows the vibration distribution of the 1,000 elastic rollers. The elastic roller runout of 30 μm or less was 100%, the repeatability was good, and the elastic roller could be manufactured stably.
また、ここで作成した弾性ローラのうち最も振れの大きいものを用いた以外は実施例１と同様にして現像ローラＮｏ．１０（振れ５２μｍ）を得、これを現像ローラとして電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。 Further, the developing roller No. 1 was used in the same manner as in Example 1 except that the elastic roller having the largest deflection was used. 10 (runout 52 μm) was obtained and incorporated in an electrophotographic process cartridge as a developing roller, and an image was output for evaluation. The results are shown in Table 2.
〔実施例１１〕
軸芯体にかかる軸方向の荷重が２００．０Ｎである以外は実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％で、繰返し再現性も良く、安定して弾性ローラを製造できた。
Example 11
An elastic roller was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the axial load applied to the shaft core was 200.0 N. In this way, 1000 elastic rollers were similarly produced. Table 1 shows the vibration distribution of the 1,000 elastic rollers. The elastic roller runout of 30 μm or less was 100%, the repeatability was good, and the elastic roller could be manufactured stably.
また、ここで作成した弾性ローラのうち最も振れの大きいものを用いた以外は実施例１と同様にして、現像ローラＮｏ．１１（振れ３０μｍ）を得、これを現像ローラとして電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。 Further, in the same manner as in Example 1 except that the elastic roller having the largest deflection among the elastic rollers created here was used, the developing roller No. 11 (runout of 30 μm) was obtained and incorporated in an electrophotographic process cartridge as a developing roller, and an image was output for evaluation. The results are shown in Table 2.
〔比較例１〕
軸芯***置補正ＸＹステージ４７による軸芯体下保持軸３９の位置補正、および環状塗工ヘッド位置補正ＸＹステージ４６による環状塗工ヘッド３８の位置補正を行わなかった以外は実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。なお、弾性ローラを１０００本作成するにあたり、最初の１本目を作成する前にのみ、基準とした軸芯体上保持軸４０に対し、軸芯体下保持軸３９を位置補正してある。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１４％、振れ６０μｍ以下が４３％、振れ９０μｍ以下が７８％であった。振れが小さい弾性ローラを安定して製造しづらかった。
[Comparative Example 1]
The same as in Example 1 except that the position correction of the shaft core lower holding
また、ここで作成した弾性ローラのうち最も振れの大きいものを用いた以外は実施例１と同様にして、現像ローラＮｏ．１２（振れ１２０μｍ）を得、これを現像ローラとして電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。 Further, in the same manner as in Example 1 except that the elastic roller having the largest deflection among the elastic rollers created here was used, the developing roller No. 12 (runout 120 μm) was obtained and incorporated in an electrophotographic process cartridge as a developing roller, and an image was output for evaluation. The results are shown in Table 2.
〔比較例２〕
シリコーンゴムベース材料に配合するカーボンブラック（商品名：ＭＡ７７、三菱化学社製）を１質量部にした以外は実施例２と同様に弾性層材料を調整した。弾性層形成材料であるシリコーンゴム混合液粘度は、８Ｐａ・ｓであった。弾性層材料としてこのシリコーンゴム材料を用いたこと以外は実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が８％、振れ６０μｍ以下が７４％、振れ９０μｍ以下が１００％であった。振れが小さい弾性ローラを安定して製造しづらかった。
[Comparative Example 2]
The elastic layer material was prepared in the same manner as in Example 2 except that 1 part by mass of carbon black (trade name: MA77, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) blended in the silicone rubber base material was used. The viscosity of the silicone rubber mixed solution that is the elastic layer forming material was 8 Pa · s. An elastic roller was produced in the same manner as in Example 1 except that this silicone rubber material was used as the elastic layer material. In this way, 1000 elastic rollers were similarly produced. Table 1 shows the vibration distribution of the 1,000 elastic rollers. The elastic roller runout of 30 μm or less was 8%, the runout of 60 μm or less was 74%, and the runout of 90 μm or less was 100%. It was difficult to stably produce an elastic roller with small runout.
また、ここで作成した弾性ローラのうち最も振れの大きいものを用いた以外は実施例１と同様にして、現像ローラＮｏ．１３（振れ８５μｍ）を得、これを現像ローラとして電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。 Further, in the same manner as in Example 1 except that the elastic roller having the largest deflection among the elastic rollers created here was used, the developing roller No. 13 (running 85 μm) was obtained and incorporated in an electrophotographic process cartridge as a developing roller, and an image was output for evaluation. The results are shown in Table 2.
〔比較例３〕
Ａ液およびＢ液に配合するカーボンブラック（商品名：ＭＡ１１、三菱化学社製）をそれぞれ２０質量部にした以外は実施例１と同様に弾性層材料を調整した。弾性層形成用材料であるシリコーンゴム混合液粘度は、６５２０Ｐａ・ｓであった。弾性層材料としてこのシリコーンゴム材料を用いたこと以外は実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１２％、振れ６０μｍ以下が７１％、振れ９０μｍ以下が１００％であった。振れが小さい弾性ローラを安定して製造しづらかった。
[Comparative Example 3]
The elastic layer material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the carbon black (trade name: MA11, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) to be blended with the liquid A and liquid B was changed to 20 parts by mass. The viscosity of the silicone rubber mixed solution that is the elastic layer forming material was 6520 Pa · s. An elastic roller was produced in the same manner as in Example 1 except that this silicone rubber material was used as the elastic layer material. In this way, 1000 elastic rollers were similarly produced. Table 1 shows the vibration distribution of the 1,000 elastic rollers. The elastic roller runout of 30 μm or less was 12%, the runout of 60 μm or less was 71%, and the runout of 90 μm or less was 100%. It was difficult to stably produce an elastic roller with small runout.
また、ここで作成した弾性ローラのうち最も振れの大きいものを用いた以外は実施例１と同様にして、現像ローラＮｏ．１４（振れ８０μｍ）を得、これを現像ローラとして電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。 Further, in the same manner as in Example 1 except that the elastic roller having the largest deflection among the elastic rollers created here was used, the developing roller No. 14 (runout of 80 μm) was obtained and incorporated in an electrophotographic process cartridge as a developing roller, and an image was output for evaluation. The results are shown in Table 2.
〔比較例４〕
環状塗工ヘッドの内側に開口した環状スリットから、シリコーンゴム材料を２０．１６ｍｌ／ｓｅｃで吐出し、軸芯体の外周上に層厚１２．０ｍｍのシリコーン層を有する弾性ローラを得た以外は実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が３２％、振れ６０μｍ以下が７８％、振れ９０μｍ以下が１００％であった。振れが小さい弾性ローラを安定して製造しづらかった。
[Comparative Example 4]
Except that an elastic roller having a silicone layer with a layer thickness of 12.0 mm on the outer periphery of the shaft core was obtained by discharging the silicone rubber material at 20.16 ml / sec from the annular slit opened inside the annular coating head. An elastic roller was produced in the same manner as in Example 1. In this way, 1000 elastic rollers were similarly produced. Table 1 shows the vibration distribution of the 1,000 elastic rollers. Elastic roller runout of 30 μm or less was 32%, runout of 60 μm or less was 78%, and runout of 90 μm or less was 100%. It was difficult to stably produce an elastic roller with small runout.
また、ここで作成した弾性ローラのうち最も振れの大きいものを用いた以外は実施例１と同様にして、現像ローラＮｏ．１５（振れ９０μｍ）を得、これを現像ローラとして電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。 Further, in the same manner as in Example 1 except that the elastic roller having the largest deflection among the elastic rollers created here was used, the developing roller No. 15 (runout of 90 μm) was obtained and incorporated in an electrophotographic process cartridge as a developing roller, and an image was output for evaluation. The results are shown in Table 2.
〔比較例５〕
環状塗工ヘッドの内側に開口した環状スリットから、弾性層材料を０．１８ｍｌ／ｓｅｃで吐出し、軸芯体の外周上に層厚０．３ｍｍのシリコーン層を有する弾性ローラを得た以外は実施例１と同様に弾性ローラを製造した。このようにして、弾性ローラを１０００本同様に作製した。弾性ローラの振れ３０μｍ以下が１００％であった。この弾性ローラ１０００本の振れの分布を表１に示す。
[Comparative Example 5]
Except that the elastic layer material was discharged at 0.18 ml / sec from the annular slit opened inside the annular coating head to obtain an elastic roller having a silicone layer with a layer thickness of 0.3 mm on the outer periphery of the shaft core body. An elastic roller was produced in the same manner as in Example 1. In this way, 1000 elastic rollers were similarly produced. The elastic roller runout of 30 μm or less was 100%. Table 1 shows the vibration distribution of the 1,000 elastic rollers.
また、ここで作成した弾性ローラのうち最も振れの大きいものを用いた以外は実施例１と同様にして、現像ローラＮｏ．１６（振れ２８μｍ）を得、これを現像ローラとして電子写真プロセスカートリッジに組み込み、画像出力して、評価した。結果を表２に示す。 Further, in the same manner as in Example 1 except that the elastic roller having the largest deflection among the elastic rollers created here was used, the developing roller No. 16 (runout 28 μm) was obtained and incorporated in an electrophotographic process cartridge as a developing roller, and an image was output for evaluation. The results are shown in Table 2.
※比較例５においては、層厚が０．３ｍｍであるため、弾性層の弾性が得られず、現像剤がストレスを受け劣化してしまい、画像ががさついたものとなり濃度ムラの評価ができなかった。 * In Comparative Example 5, since the layer thickness is 0.3 mm, the elasticity of the elastic layer cannot be obtained, the developer is subjected to stress and deteriorates, the image becomes sticky, and the density unevenness cannot be evaluated. It was.
１ 現像ローラ
５ 非磁性一成分トナー
６ 現像容器
７ トナー供給ローラ
８ 現像ブレード
１０ａ〜ｄ 画像形成ユニット
１１ 感光ドラム
１２ 帯電装置（帯電ローラ）
１３ 画像露光装置からの書き込みビーム
１４ 現像装置
１５ クリーニング装置
１６ 画像転写装置（転写ローラ）
１７ 転写搬送ベルト
１８ 駆動ローラ
１９ テンションローラ
２０ 従動ローラ
２１ 吸着ローラ
２２ 供給ローラ
２３ 剥離装置
２４ 定着装置
２５ 転写材
２６ バイアス電源（画像転写装置（転写ローラ）１６用）
２７ バイアス電源（吸着ローラ２１用）
３１ 架台
３２ コラム
３３ ボールネジ
３４ ＬＭガイド
３５ サーボモータ
３６ プーリ
３７ ブラケット
３８ 環状塗工ヘッド
３９ 軸芯体下保持軸
４０ 軸芯体上保持軸
４１ 供給口
４２ 配管
４３ 材料供給弁
４４ リニアガイド
４５ 環状塗工ヘッド固定テーブル
４６ 環状塗工ヘッド位置補正ＸＹステージ
４７ 軸芯***置補正ＸＹステージ
４８−１ Ｘ方向光学式測長器
４８−２ Ｙ方向光学式測長器
１０１ 軸芯体
１０２ 弾性層（未硬化の状態を含む）
DESCRIPTION OF
13 Writing beam from
17
27 Bias power supply (for suction roller 21)
31 Mounting base 32
Claims (1)
軸芯体上保持軸と軸芯体下保持軸とで軸芯体を、内面全周に渡って開口したノズルを有する環状塗工ヘッドの中心軸と同心となるように鉛直方向に保持し、該環状塗工ヘッドに対して、該軸芯体を移動させつつ、該ノズルから弾性層材料である、粘度が１０Ｐａ・ｓ以上、５０００Ｐａ・ｓ以下の液状材料を吐出して該軸芯体の外周に該液状材料を塗工する工程を有し、 The shaft core body is held in the vertical direction so as to be concentric with the central axis of the annular coating head having a nozzle opened over the entire inner circumference, with the shaft core body holding shaft and the shaft core lower holding shaft, While moving the shaft core body to the annular coating head, a liquid material having a viscosity of 10 Pa · s or more and 5000 Pa · s or less, which is an elastic layer material, is discharged from the nozzle. Having a step of coating the liquid material on the outer periphery;
該軸芯体上保持軸は、コラムに固定されているリニアガイドを昇降できるＬＭガイドにブラケットにより取り付けられており、 The shaft core holding shaft is attached by a bracket to an LM guide capable of moving up and down a linear guide fixed to the column,
該軸芯体下保持軸は、軸芯***置補正ＸＹステージに取り付けられ、該軸芯***置補正ＸＹステージは、該ＬＭガイドにブラケットにより取り付けられており、 The shaft core lower holding shaft is attached to the shaft core position correction XY stage, and the shaft core position correction XY stage is attached to the LM guide by a bracket.
該環状塗工ヘッドは、環状塗工ヘッド位置補正ＸＹステージに取り付けられ、該環状塗工ヘッド位置補正ＸＹステージは、該コラムに取り付けられている環状塗工ヘッド固定テーブルに取り付けられており、 The annular coating head is attached to an annular coating head position correction XY stage, and the annular coating head position correction XY stage is attached to an annular coating head fixing table attached to the column,
該工程は、 The process
（１）該軸芯体上保持軸の水平面における中心の位置座標を求め、該軸芯体上保持軸の中心と該環状塗工ヘッドの水平面における中心が重なるように、該環状塗工ヘッド位置補正ＸＹステージにより該環状塗工ヘッドの位置を補正する工程と、(1) The position of the center of the holding shaft on the shaft core in the horizontal plane is obtained, and the position of the annular coating head is such that the center of the shaft on the shaft core and the center of the annular coating head in the horizontal plane overlap. Correcting the position of the annular coating head with a correction XY stage;
（２）該軸芯体上保持軸と、軸芯体下保持軸とで軸芯体を鉛直方向に保持し、該軸芯体の長手方向の上部および下部の水平面における位置座標を検出する工程と、(2) A step of holding the shaft core body in the vertical direction by the shaft core body holding shaft and the shaft core body holding shaft, and detecting position coordinates in the upper and lower horizontal planes of the shaft core body in the longitudinal direction. When,
（３）該工程（２）で検出した該軸芯体の長手方向の上部および下部の水平面における位置座標の差を該軸芯***置補正ＸＹステージにより該軸芯体下保持軸を移動させて補正し、かつ、該軸芯体の長手方向の上部の水平面における該軸芯体の中心の位置座標と該軸芯体上保持軸の水平面における中心の位置座標との差を打ち消すように、該環状塗工ヘッド位置補正ＸＹステージにより該環状塗工ヘッドの位置を補正する工程と、(3) The difference in position coordinates in the upper and lower horizontal planes of the shaft core detected in the step (2) is moved by the shaft core body position correction XY stage to move the shaft core lower holding shaft. Correcting and canceling the difference between the position coordinate of the center of the shaft core in the horizontal plane in the longitudinal direction of the shaft core and the position coordinate of the center in the horizontal plane of the holding shaft on the shaft core, A step of correcting the position of the annular coating head by an annular coating head position correction XY stage;
（４）該軸芯体を該環状塗工ヘッドに対して上方へ移動させると共に該環状塗工ヘッドの該ノズルから該液状材料を吐出させ、該軸芯体の上部から下部に向けて該液状材料からなる層を形成していく工程と、を含むことを特徴とする弾性ローラの製造方法。(4) The shaft core is moved upward with respect to the annular coating head, and the liquid material is discharged from the nozzle of the annular coating head, so that the liquid is directed from the top to the bottom of the shaft core. And a step of forming a layer made of a material.
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