JP2011007997A

JP2011007997A - Electrophotographic roller with marking

Info

Publication number: JP2011007997A
Application number: JP2009150897A
Authority: JP
Inventors: Arihiro Yamamoto; 有洋山本; Rika Mizuno; 里香水野; Yusuke Takizawa; 雄介瀧澤
Original assignee: Canon Chemicals Inc
Current assignee: Canon Chemicals Inc
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2011-01-13

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophotographic roller which excels in durability, is free from the occurrence of rust and problems with sliding performance and assembling performance, and has a marking used for performing identification according to the characteristic value of a resin layer or the number of times of reuse.SOLUTION: An oxide film (the marking) is formed by laser irradiation on a portion projecting from the resin layer of a shaft body that has a metal plated layer. The width W of the marking is ≥40 μm, and the projection height H of a projecting portion is ≤10 μm.

Description

本発明は、複写機、レーザープリンター等の電子写真装置に用いられる、判別のためのマーキングを有する電子写真用ローラに関する。 The present invention relates to an electrophotographic roller having a marking for use in an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a laser printer.

複写機、レーザープリンター等の電子写真装置には、画像形成のための帯電、露光、現像、転写、クリーニング及び定着の各プロセスにおいて、それぞれの必要な特性に応じたローラが用いられている。例えば、帯電ローラ、現像ローラ及び転写ローラは、導電性や強度を有する金属性の軸体上に導電性樹脂層が設けられた導電性ローラである。そして、金属製の軸体として、加工性やコストの観点から鉄を主成分とする棒材を、面取り加工などを施した後に、防錆を目的としたメッキ処理が行われたものが用いられている。 In electrophotographic apparatuses such as copying machines and laser printers, rollers corresponding to the required characteristics are used in each process of charging, exposure, development, transfer, cleaning and fixing for image formation. For example, a charging roller, a developing roller, and a transfer roller are conductive rollers in which a conductive resin layer is provided on a metal shaft having conductivity and strength. And, as a shaft made of metal, a rod made of iron as a main component from the viewpoint of workability and cost is subjected to a chamfering process and then subjected to a plating treatment for rust prevention. ing.

これらの電子写真用ローラは、各プロセス或いは機種毎に必要な特性があるのであるが、１種類のローラで複数のプロセスに対応可能な場合や、複数の機種に対応可能な場合がある。ただ、複数のプロセスや複数の機種に対応するためには、外観上は同一であっても、用途に応じた特性値（抵抗値、硬さ、外径など）が識別できることが望ましい。 These electrophotographic rollers have necessary characteristics for each process or model, but there are cases where one type of roller can handle a plurality of processes or a plurality of models. However, in order to cope with a plurality of processes and a plurality of models, it is desirable that the characteristic values (resistance value, hardness, outer diameter, etc.) according to the application can be identified even if they are the same in appearance.

また、ローラをリサイクルやリユースするには、その使用回数を判別し、再使用が可能であるかどうかを判定できることが必要である。 Further, in order to recycle or reuse a roller, it is necessary to be able to determine the number of times of use and determine whether or not it can be reused.

すなわち、出来上がったローラには、その特性値で識別するために製造後にマーキングを付すことが必要である。したがって、予め軸体にマーキングを施すことでは目的は達成出来ない。 That is, it is necessary to mark the finished roller after manufacturing in order to identify it with its characteristic value. Therefore, the object cannot be achieved by marking the shaft body in advance.

ローラ或いはその樹脂層自体にマーキングした例として、以下のものが知られている。
組み込まれているローラの利用回数を組み込む際の部材に切り欠き、刻み、インク塗布等の識別マークを付したものを用いている（特許文献１）。また、マグローラ製造に際し、軸体挿入方向或いは取り付け方向の誤り防止のために、樹脂製のマグローラの定まった片側にインク、塗料、窪み等の目印を設けている（特許文献２）。さらに、給紙ローラ等のように表面が正回転と逆回転で性能が異なる小ローラ部材を複数組み合わせるローラにおいて、小ローラ部材の組み立て方向を誤らないためにその側面にレーザにより窪みを設け、マーキングしている（特許文献３）。 The following is known as an example of marking on a roller or its resin layer itself.
A member used for incorporating the number of times of use of the incorporated roller is provided with an identification mark such as notch, notch, and ink application (Patent Document 1). In addition, when manufacturing the mag roller, in order to prevent errors in the shaft body insertion direction or the mounting direction, marks such as ink, paint, and depression are provided on one side of the resin-made mag roller (Patent Document 2). In addition, in a roller that combines multiple small roller members that have different performance due to normal rotation and reverse rotation, such as a paper feed roller, a marking is provided on the side of the roller so that the assembly direction of the small roller member is not mistaken. (Patent Document 3).

また、ローラ部品にレーザ照射を用いた技術として、金属圧延ローラの表面へ凹凸を形成すること（特許文献４）やローラのシャフト表面を洗浄すること（特許文献５）が知られている。 Further, as a technique using laser irradiation for roller parts, it is known to form irregularities on the surface of a metal rolling roller (Patent Document 4) and to clean the roller shaft surface (Patent Document 5).

しかしながら、インクや塗料を用いたマーキング方法においては、人手による搬送や実際の使用後に消失してしまい、ローラの組立て時や再使用時に識別が不可能となる場合がある。また、金属メッキ層を有する軸体に切り欠きや刻みを設けた場合には、マーキング部分に錆が発生するという問題がある。さらに、公知のレーザ照射の方法を用いても、軸体にメッキ層を有する電子写真用ローラのマーキング方法としては、錆の発生や、軸体の摺動性確保、また装置への組立て性確保に課題がある。なお、組み立てる際の保持部材等に識別マークを付しておいても、ローラ自体が単独にあるときは判別できない。 However, in a marking method using ink or paint, it may disappear after manual conveyance or actual use, and identification may not be possible when the roller is assembled or reused. Moreover, when a notch or a notch is provided in a shaft body having a metal plating layer, there is a problem that rust is generated in the marking portion. Furthermore, even if a known laser irradiation method is used, as a marking method for an electrophotographic roller having a plating layer on the shaft body, rust is generated, the sliding property of the shaft body is secured, and the assembly property to the apparatus is secured. There is a problem. In addition, even if an identification mark is attached to a holding member or the like at the time of assembly, it cannot be distinguished when the roller itself is alone.

特開平０７−３０２０３３号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-302033 特開平１１−２０４３２６号公報JP-A-11-204326 特開２００２−００２０２０号公報JP 2002-002020 A 特開昭６４−０２２４０６号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-02406 特開２００８−０８３１２９号公報JP 2008-083129 A

従って、本発明の課題は、それ自体で容易に使用目的、使用回数等が識別でき、かつ、識別のためのマーキングに基づく錆等の発生がない、マーキングを有する電子写真用ローラを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrophotographic roller having a marking that can easily identify the purpose of use, the number of times of use, and the like, and that does not generate rust based on the marking for identification. It is in.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討し、ローラの軸体の樹脂層から突き出た部分に、レーザにより、使用目的、使用回数等の所定のマーキングするに際し、処理部に生ずる盛り上がり等を管理するとよいことを見出し、本発明に至った。 The present inventors have intensively studied to solve the above-mentioned problem, and when a predetermined mark indicating the purpose of use, the number of times of use, etc. is applied to the portion protruding from the resin layer of the shaft body of the roller by the laser, the swell generated in the processing unit The present inventors have found that it is good to manage the above, etc., and have reached the present invention.

すなわち、本発明は、メッキ層を有する金属製の軸体と、その外周に少なくとも１層の樹脂層を有し、樹脂層から突出した軸体部にマーキングを有する電子写真用ローラであって、該マーキングが、レーザ照射により形成された酸化膜であり、その幅Ｗが４０μｍ以上であり、かつ、盛り上りの突起高さＨが１０μｍ以下であることを特徴とする電子写真用ローラである。 That is, the present invention is an electrophotographic roller having a metal shaft body having a plating layer, and at least one resin layer on the outer periphery thereof, and having a marking on the shaft body portion protruding from the resin layer, The electrophotographic roller is characterized in that the marking is an oxide film formed by laser irradiation, the width W is 40 μm or more, and the height H of the protruding protrusion is 10 μm or less.

本発明の電子写真用ローラは、ローラの使用目的（抵抗値、硬さ）や使用回数等の識別が容易であり、かつ、軸体にレーザによりマーキングされているにかかわらず、錆の発生がなく、組み立て時の不具合の発生もない。また、該電子写真用ローラは、電子写真装置に組み込んだときの取り付け不良の発生がなく、良好な性能がそのまま達成できる。 The electrophotographic roller of the present invention can easily identify the purpose of use (resistance value, hardness) and the number of times of use of the roller, and rust is generated regardless of whether the shaft is marked with a laser. There are no problems during assembly. Further, the electrophotographic roller is free from attachment failure when incorporated in an electrophotographic apparatus, and can achieve good performance as it is.

本発明の電子写真用ローラの概略の（ａ）正面図及び（ｂ）側面図である。FIG. 2 is a schematic (a) front view and (b) side view of an electrophotographic roller of the present invention. 本発明のマーキング装置の概略の（ａ）正面図及び（ｂ）側面図である。It is the schematic (a) front view and (b) side view of the marking apparatus of this invention. 本発明のマーキング部の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the marking part of this invention. 本発明の電子写真用ローラの電気抵抗測定機の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the electrical resistance measuring machine of the roller for electrophotography of the present invention.

本発明が対象とする電子写真用ローラは、主として帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ等の、導電性の軸体上に導電性の樹脂層が少なくとも１層形成され、さらにその外に必要により表面樹脂層が形成されたローラである。 The electrophotographic roller targeted by the present invention has at least one conductive resin layer formed on a conductive shaft body such as a charging roller, a developing roller, a transfer roller, and the like. It is a roller on which a resin layer is formed.

本発明の電子写真用ローラの概略を図１に示す。なお、図1において（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。 An outline of the electrophotographic roller of the present invention is shown in FIG. In FIG. 1, (a) is a front view and (b) is a side view.

本発明の電子写真用ローラは金属製の軸体１上に、導電性を付与したジエン系ゴム、シリコーンゴム、多硫化ゴム、ウレタンゴムの如き弾性を有する樹脂からなる樹脂層２を形成することにより得られる。また、樹脂層２の外周に、耐摩耗性や帯電特性制御、表面形状制御のために、必要に応じて表面樹脂層３を設けても良い。表面樹脂層３の原料樹脂としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、尿素樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂あるいはポリアミド樹脂が挙げられる。 In the electrophotographic roller of the present invention, a resin layer 2 made of an elastic resin such as a diene rubber, a silicone rubber, a polysulfide rubber and a urethane rubber having conductivity is formed on a metal shaft 1. Is obtained. Moreover, you may provide the surface resin layer 3 in the outer periphery of the resin layer 2 as needed for abrasion resistance, charging characteristic control, and surface shape control. Examples of the raw material resin for the surface resin layer 3 include urethane resin, acrylic resin, fluorine resin, silicone resin, phenol resin, polyester resin, urea resin, polycarbonate resin, melamine resin, and polyamide resin.

前記樹脂層２及び表面樹脂層３に導電性を付与するために、カーボンブラック等の導電剤を配合することが好ましい。導電剤としては、以下のものを挙げることができる。有機金属塩等のイオン導電性化合物；カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、銅、錫、ステンレス鋼の各種導電性金属又は合金；酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン、酸化錫―酸化アンチモン固溶体、酸化錫―酸化インジウム固溶体の各種導電性金属酸化物；これらの導電性材料で被覆された絶縁性物質の微粉末等の電子導電性物質。 In order to impart conductivity to the resin layer 2 and the surface resin layer 3, it is preferable to blend a conductive agent such as carbon black. Examples of the conductive agent include the following. Ion conductive compounds such as organic metal salts; various conductive metals or alloys of carbon black, graphite, aluminum, copper, tin, stainless steel; tin oxide, zinc oxide, indium oxide, titanium oxide, tin oxide-antimony oxide solid solution, Various conductive metal oxides of tin oxide-indium oxide solid solution; electronic conductive materials such as fine powder of insulating material coated with these conductive materials.

表面樹脂層３には、表面形状を制御するために、ウレタン樹脂、ナイロン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂の如き樹脂の微粒子を混合して用いても良い。 In order to control the surface shape, the surface resin layer 3 may be used by mixing fine particles of a resin such as urethane resin, nylon resin, acrylic resin, fluorine resin, or silicone resin.

導電性の軸体１としては、その材質が良導電性の金属であれば特に制限は無い。また、その形状は円柱状又は円筒状である。軸体の外径としては、例えば、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲であることが好ましい。良導電性の金属として、具体的に、鉄合金、アルミニウム合金、チタン合金、銅合金、ニッケル合金（例えば、ステンレス）、ジュラルミン、真鍮、青銅等を挙げることができる。また、軸体として、さらに金属メッキ、酸化処理等の防錆処理を行ったものを使用することが好ましい。特に、加工性が良好で安価であることから、鉄合金に無電解ニッケルメッキを施した軸体が好ましい。無電解ニッケルメッキの厚さは、防錆性とコストの観点から、２μｍ乃至１０μｍが好ましく、更に好ましくは３μｍ乃至７μｍである。 The conductive shaft 1 is not particularly limited as long as the material is a highly conductive metal. The shape is columnar or cylindrical. The outer diameter of the shaft body is preferably in the range of 2 mm to 10 mm, for example. Specific examples of the highly conductive metal include iron alloys, aluminum alloys, titanium alloys, copper alloys, nickel alloys (for example, stainless steel), duralumin, brass, and bronze. Further, it is preferable to use a shaft body that has been subjected to rust prevention treatment such as metal plating and oxidation treatment. In particular, a shaft body obtained by electroless nickel plating on an iron alloy is preferable because of good workability and low cost. The thickness of the electroless nickel plating is preferably 2 μm to 10 μm, more preferably 3 μm to 7 μm, from the viewpoint of rust prevention and cost.

樹脂層形成後に、例えば電気抵抗を測定し、各種プロセスで用いるローラに好適な抵抗値に従い、識別用のマーキング４を軸体１の樹脂層２から突出した軸体部１ａに施す。例えば帯電ローラとして好適な電気抵抗が１×１０⁶Ω乃至１×１０⁸Ωで、転写ローラとして好適な電気抵抗が１×１０⁸Ω乃至１×１０¹⁰Ωである時、１×１０⁸Ωを閾値として、一方にマーキングを施すことにより、帯電ローラと転写ローラを判別できる。 After the resin layer is formed, for example, the electrical resistance is measured, and the identification marking 4 is applied to the shaft body portion 1a protruding from the resin layer 2 of the shaft body 1 in accordance with a resistance value suitable for a roller used in various processes. For example, when the electrical resistance suitable for the charging roller is 1 × 10 ⁶ Ω to 1 × 10 ⁸ Ω and the electrical resistance suitable for the transfer roller is 1 × 10 ⁸ Ω to 1 × 10 ¹⁰ Ω, 1 × 10 ⁸ Ω Is used as a threshold value, and the charging roller and the transfer roller can be discriminated by marking one of them.

また、印字速度の異なる電子写真装置に用いる現像ローラにおいて、その電気抵抗の適正値が異なる場合も、樹脂層形成後に電気抵抗を測定した後に、その閾値で判別し、マーキングすることにより、電気抵抗の異なる２種類の現像ローラを得ることができる。 In addition, in the developing roller used in the electrophotographic apparatus having different printing speeds, even when the appropriate value of the electric resistance is different, after measuring the electric resistance after forming the resin layer, the electric resistance is determined by marking with the threshold value and marking. Two different types of developing rollers can be obtained.

またマーキング４は、電子写真用ローラを使用後に回収して、再使用する場合の目印としても用いることができる。例えば、回収した電子写真用ローラを再使用する度に突出した軸体部１ａにマーキングすることによって、当該電子写真用ローラの寿命或いは使用回数を知ることができる。 The marking 4 can also be used as a mark when the electrophotographic roller is recovered after use and reused. For example, by marking the protruding shaft body portion 1a every time the collected electrophotographic roller is reused, it is possible to know the life or number of times of use of the electrophotographic roller.

マーキングする方法として、例えば、電気抵抗測定後に、突出した軸体部１ａの表面円周上にレーザ照射により酸化膜を生じさせ、それにより識別可能なマーキング４を形成する方法がある。 As a marking method, for example, there is a method of forming an identifiable marking 4 by generating an oxide film by laser irradiation on the surface circumference of the protruding shaft body portion 1a after measuring the electric resistance.

マーキングするのに使用するレーザ照射装置としては、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ、ＣＯ₂レーザ及びファイバレーザが支障なく使用できる。特に、出力安定性に優れ、処理時間短縮が可能となる、ファイバレーザが好ましい。 As a laser irradiation apparatus used for marking, a YAG laser, an excimer laser, a CO ₂ laser, and a fiber laser can be used without any trouble. In particular, a fiber laser is preferable because it has excellent output stability and can shorten the processing time.

図２は、レーザ照射によるマーキングの様子を示す図（（ａ）正面図、（ｂ）側面図）である。 FIG. 2 is a diagram ((a) front view, (b) side view) showing a state of marking by laser irradiation.

レーザ照射装置５は、レーザ光６が軸体１に垂直となるようにし、かつ軸体１の外周面からレーザ照射装置までの距離は、使用するレーザ照射装置固有の照射距離になるように設置されている。軸体１は回転機構を有する把持体（不図示）により両端から把持し、矢印に示すように回転させながらレーザ光６を照射する。 The laser irradiation device 5 is installed so that the laser beam 6 is perpendicular to the shaft body 1 and the distance from the outer peripheral surface of the shaft body 1 to the laser irradiation device is an irradiation distance unique to the laser irradiation device to be used. Has been. The shaft body 1 is gripped from both ends by a gripping body (not shown) having a rotation mechanism, and irradiates the laser beam 6 while rotating as indicated by an arrow.

レーザ照射の際のレーザ出力Ｐは１０Ｗ乃至３０Ｗが好ましく、特に好ましくは１０Ｗ乃至２０Ｗである。レーザ出力が１０Ｗに満たないと短時間では目視可能なマーキングが軸体表面に形成されず、照射時間を長時間とすることが必要であり、生産性が悪化するので好ましくない。また、レーザ出力が３０Ｗを超える場合、照射部分の削れが深くなりすぎ、軸体１のメッキ層と軸体金属との界面に錆が発生したり、削れによりマーキング端部に大きく盛り上りが生じたりする。削れが深すぎて錆が発生すると、摺動性悪化や電気接点不良といった問題が生じることがある。また、盛り上りが大きいと、電子写真装置に組み込む際に障害となり、組立て性が悪化するという問題もある。なお、レーザ出力が３０Ｗを超える場合、照射時間を短くすることで、上記問題を解決することも可能であるが、例えば、軸体全周に均一なマーキングを形成するには安定性に問題が発生することが多い。 The laser output P at the time of laser irradiation is preferably 10 W to 30 W, particularly preferably 10 W to 20 W. If the laser output is less than 10 W, a visible marking is not formed on the shaft surface in a short time, and it is necessary to set the irradiation time to a long time, which is not preferable because productivity deteriorates. In addition, when the laser output exceeds 30 W, the shaved portion of the irradiated portion becomes too deep, and rust is generated at the interface between the plating layer of the shaft body 1 and the shaft body metal, or the marking end portion is greatly raised due to the shaving. Or If the shaving is too deep and rust occurs, problems such as poor slidability and poor electrical contacts may occur. Further, when the climax is large, there is a problem that the assembling property is deteriorated because it becomes an obstacle when being assembled in the electrophotographic apparatus. When the laser output exceeds 30 W, it is possible to solve the above problem by shortening the irradiation time. However, for example, there is a problem in stability to form a uniform marking around the entire circumference of the shaft body. Often occurs.

レーザ照射時間Ｔ（秒）は、レーザ照射の出力にもよるが、軸体の周囲にマーキングするために、少なくとも軸体が１回転するのに必要な時間であれば良く、通常、軸体の直径をＤ（ｍｍ）としたとき、Ｄ／３以上５Ｄ／６以下であることが好ましい。なお、この際の軸体は照射時間内に軸体が１回転以上回転するようにすればよく、その回転数Ｖ（ｒｐｓ）は、好ましくはＶ≧６／Ｄとすることがうまくマーキングをするために望ましい。 The laser irradiation time T (seconds) depends on the output of the laser irradiation, but may be any time required for at least one rotation of the shaft body for marking around the shaft body. When the diameter is D (mm), it is preferably D / 3 or more and 5D / 6 or less. In this case, the shaft body may be rotated once or more within the irradiation time, and the number of rotations V (rps) is preferably set to V ≧ 6 / D. Desirable for.

レーザ照射により軸体にマーキングした際に、マーキング部分の断面は図３に示すようになる。すなわち、軸体表面にマーキング７（幅Ｗ（μｍ））が形成され、レーザ光があたることによる削れによって溝部分８（深さＬ（μｍ））が形成される。その削れにより溝部分８の端部に盛り上り９（突起高さＨ（μｍ））が生じる。 When marking the shaft body by laser irradiation, the cross section of the marking portion is as shown in FIG. That is, the marking 7 (width W (μm)) is formed on the surface of the shaft body, and the groove portion 8 (depth L (μm)) is formed by scraping due to the laser light hitting. As a result of the shaving, a swell 9 (projection height H (μm)) is generated at the end of the groove 8.

マーキング部分の形状としては、幅Ｗは４０μｍ以上、突起高さＨは１０μｍ以下、深さＬが２０μｍ以下、特に、軸体外周のメッキ層の厚さをＭ（μｍ）としたとき、下記式（１）を満足することが好ましい。
１≦Ｌ≦Ｍ＋３式（１） As for the shape of the marking portion, the width W is 40 μm or more, the protrusion height H is 10 μm or less, the depth L is 20 μm or less, and particularly when the thickness of the plating layer on the outer periphery of the shaft body is M (μm) It is preferable to satisfy (1).
1 ≦ L ≦ M + 3 Formula (1)

なお、マーキングの幅Ｗが５０μｍ以上であると視認性が良好となるので好ましく、電子写真用ローラの機能に弊害が無ければ特に上限は定めるものではないが、軸体のマーキング可能範囲にもよるが、通常、１ｍｍ以下であることが好ましい。溝部分の深さＬが大きい（すなわち、削れがはなはだしい）場合、軸体の金属部も削られることになり、メッキ層との界面に錆の発生が顕著になる。溝部分の深さＬが２０μｍ以下であれば実用上問題ないレベルである。深さＬが（Ｍ＋３）μｍ以下であれば、錆の発生は僅かであるためより好ましい。また、電子写真用ローラの電子写真装置への組立て性のために、レーザ照射で生成する盛り上りの突起高さＨが１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることが更に好ましい。突起高さＨが１０μｍを超えると、電子写真装置に組み込む際に、軸受け部や他の摺動部品とのすべり性が損なわれ、組立て性が悪化することが多い。なお、突起高さが１０μｍ超のマーキングが施された場合、組み立て性が保たれるような軸受け部や摺動部品を取ると、組み立て精度が悪化するので望ましくない。 It is preferable that the marking width W is 50 μm or more because the visibility is good, and the upper limit is not particularly defined if there is no harmful effect on the function of the electrophotographic roller, but it depends on the marking range of the shaft body. However, it is usually preferably 1 mm or less. When the depth L of the groove portion is large (that is, the shaving is severe), the metal portion of the shaft body is also shaved, and the occurrence of rust becomes significant at the interface with the plating layer. If the depth L of the groove portion is 20 μm or less, the level is practically acceptable. If the depth L is (M + 3) μm or less, the occurrence of rust is slight, which is more preferable. In order to assemble the electrophotographic roller into an electrophotographic apparatus, the height H of the raised protrusion generated by laser irradiation is preferably 10 μm or less, and more preferably 5 μm or less. When the projection height H exceeds 10 μm, the slipperiness with the bearing portion and other sliding parts is often impaired when assembled in an electrophotographic apparatus, and the assemblability is often deteriorated. In addition, when a marking having a protrusion height of more than 10 μm is applied, it is not desirable to take a bearing part or a sliding part that can maintain assemblability because the assembling accuracy deteriorates.

また、レーザ照射時にはマーキング部分から削り粉が発生するので、削り粉のマーキングの極近傍への飛散や軸体表面への付着が生じる。そのため、削り粉を清掃する手段を設けておくことが好ましい。清掃は、レーザ照射中や照射後に軸体を回転させたまま、スポンジや布などからなるワイパーを押し当てれば良い。なお、清掃時間は軸体が１周以上回転でき、軸体がきれいにできるならば、特に制限されるものではない。 Further, since shavings are generated from the marking portion during laser irradiation, the shavings are scattered to the very vicinity of the markings and adhered to the shaft surface. Therefore, it is preferable to provide means for cleaning the shavings. Cleaning may be performed by pressing a wiper made of sponge or cloth while rotating the shaft during or after laser irradiation. The cleaning time is not particularly limited as long as the shaft can rotate one or more times and the shaft can be cleaned.

以上、単にマーキングできればよいことで、軸体を回転させてマーキングすることを示したが、照射するレーザ光を移動して、マーキングを文字や複雑な形状とすることもできる。さらに、単に軸体の回転により軸体に環状のマーキングを施した場合は、ローラの判別（種類、使用回数等）はマーキングの幅、本数等で区別すればよい。 As described above, it has been shown that the marking is simply performed by rotating the shaft body. However, the laser beam to be irradiated can be moved, and the marking can be made into a letter or a complicated shape. Further, in the case where an annular marking is applied to the shaft body simply by rotation of the shaft body, the discrimination (type, number of times of use, etc.) of the roller may be distinguished by the width, number of markings and the like.

以下、実施例を挙げて、本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.

［製造例１］現像ローラの作成
（原料ローラの作成）
まず、外径６ｍｍ、長さ２６４ｍｍ、片端部を駆動軸とするための面取り加工が施された硫黄複合快削鋼からなる棒に、厚さ７μｍの無電解ニッケルメッキを施した軸体を用意した。この軸体を、内径１２ｍｍの円筒状金型内に同心となるように設置し、樹脂層を形成する材料として、液状導電性シリコーンゴム（東レダウコーニングシリコーン株式会社製、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度５０度品）を金型内に注入した。その後、円筒状金型を温度１３０℃のオーブンに入れて２０分間加熱し、室温まで冷却した後に、軸体と一体となった樹脂層を円筒状金型から脱型した。次いで、得られたローラを温度２００℃のオーブンに入れて、４時間２次加硫を行い、軸体の外周に厚み３ｍｍの樹脂層を形成し、原料ローラを得た。 [Production Example 1] Creation of developing roller (creation of raw material roller)
First, a shaft made of sulfur composite free-cutting steel with an outer diameter of 6 mm, a length of 264 mm, and chamfered to have one end as a drive shaft, and a 7 μm-thick electroless nickel plated shaft did. This shaft body is placed concentrically in a cylindrical mold having an inner diameter of 12 mm, and a liquid conductive silicone rubber (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., ASKER-C hardness 50 degrees) is used as a material for forming the resin layer. Were injected into the mold. Thereafter, the cylindrical mold was put in an oven at a temperature of 130 ° C., heated for 20 minutes, cooled to room temperature, and then the resin layer integrated with the shaft body was removed from the cylindrical mold. Next, the obtained roller was put in an oven at a temperature of 200 ° C., and secondary vulcanization was performed for 4 hours to form a resin layer having a thickness of 3 mm on the outer periphery of the shaft, thereby obtaining a raw material roller.

（表面樹脂層の形成：現像ローラの作成）
ポリウレタン樹脂「ニッポラン５２３０」（商品名、日本ポリウレタン工業株式会社製）をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解した。この溶液に、導電剤としてカーボンブラック「ＭＡ２３０」（商品名三菱化学株式会社製）を、ポリウレタン樹脂の固形分１００質量部に対して２０質量部となるよう添加し、ボールミルにて５時間処理して、カーボンブラックが分散された樹脂塗料を得た。次いで、ウレタン粒子「アートパールＣ−８００Ｔ」（商品名、根上工業株式会社製）を、ポリウレタン樹脂の固形分１００質量部に対し３０質量部添加して十分に攪拌した後、ＭＥＫを加えて粘度が７ｍＰａ・ｓとなるように調整し、表面樹脂層用塗料を得た。なお、粘度は、Ｅ型粘度計「ＲＥ１１５Ｌ」（商品名、東機産業株式会社製）を用いて測定した（コーン角度１°３４′の標準コーンロータ、液温度２５℃、コーンロータ回転数２０ｒｐｍ）。得られた塗料に上記原料ローラをディッピングして、樹脂層の表面に塗布した後、温度８０℃のオーブンで１５分間乾燥して、樹脂層の外周に厚さ１０μｍの表面樹脂層を作製し、電子写真用の現像ローラを得た。 (Formation of surface resin layer: creation of developing roller)
A polyurethane resin “Nipporan 5230” (trade name, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) was dissolved in methyl ethyl ketone (MEK). To this solution, carbon black “MA230” (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) as a conductive agent is added so as to be 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the polyurethane resin, and treated with a ball mill for 5 hours. Thus, a resin paint in which carbon black was dispersed was obtained. Next, 30 parts by mass of urethane particles “Art Pearl C-800T” (trade name, manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.) are added to 100 parts by mass of the solid content of the polyurethane resin and sufficiently stirred, and then MEK is added to the viscosity. Was adjusted to 7 mPa · s to obtain a coating for the surface resin layer. The viscosity was measured using an E-type viscometer “RE115L” (trade name, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) (standard cone rotor with cone angle of 1 ° 34 ′, liquid temperature of 25 ° C., cone rotor rotation speed of 20 rpm. ). After dipping the raw material roller on the obtained paint and applying it to the surface of the resin layer, it is dried in an oven at a temperature of 80 ° C. for 15 minutes to produce a surface resin layer having a thickness of 10 μm on the outer periphery of the resin layer, A developing roller for electrophotography was obtained.

［実施例１］
製造例１で作成した現像ローラの電気抵抗を測定し、１×１０⁷Ω以下のものと１×１０⁷Ω超のものに分けた。１×１０⁷Ω以下のローラについて、軸体の面取り側から１０ｍｍの位置に、ローラ回転数０．５ｒｐｓで回転させながら、レーザにてマーキングして、マーキングされた現像ローラを得た。なお、レーザ照射装置として、ＣＯ₂レーザマーカ「ＬＰ−４３１Ｕ」（商品名、ＳＵＮＸ社製）を用い、照射距離は１１１ｍｍであり、レーザ出力３０Ｗで８秒間照射とした。 [Example 1]
The electric resistance of the developing roller prepared in Production Example 1 was measured, and was divided into a roller of 1 × 10 ⁷ Ω or less and a roller of more than 1 × 10 ⁷ Ω. A roller of 1 × 10 ⁷ Ω or less was marked with a laser while rotating at a roller rotation speed of 0.5 rps at a position 10 mm from the chamfered side of the shaft, and a marked developing roller was obtained. As a laser irradiation device, a CO ₂ laser marker “LP-431U” (trade name, manufactured by SUNX) was used, the irradiation distance was 111 mm, and the irradiation was performed for 8 seconds at a laser output of 30 W.

（現像ローラの電気抵抗の測定）
電気抵抗の測定は、図６に示すようにして行った。すなわち、外径３０ｍｍ、長さ３００ｍｍのステンレス製ドラム１０に、軸体に荷重１４（片側４．９Ｎ）をかけ、現像ローラ１５を平行に押し当てる。この状態でステンレス製ドラム１０を回転させ、現像ローラを６０ｒｐｍで連れ回りさせる。回転が一定になったところで電源１１から軸体に５０Ｖの電圧を印加する。このときにステンレス製ドラム１０から基準抵抗（１０ｋΩ）１１にかかる電圧を電圧計１２により測定する。基準抵抗の抵抗値と基準抵抗にかかる電圧より基準抵抗に流れる電流を求め、ローラの実抵抗（Ω）を算出する。 (Measurement of electrical resistance of developing roller)
The electrical resistance was measured as shown in FIG. That is, a load 14 (4.9 N on one side) is applied to the shaft body on the stainless steel drum 10 having an outer diameter of 30 mm and a length of 300 mm, and the developing roller 15 is pressed in parallel. In this state, the stainless steel drum 10 is rotated and the developing roller is rotated at 60 rpm. When the rotation becomes constant, a voltage of 50 V is applied from the power source 11 to the shaft body. At this time, the voltage applied from the stainless steel drum 10 to the reference resistance (10 kΩ) 11 is measured by the voltmeter 12. The current flowing through the reference resistor is obtained from the resistance value of the reference resistor and the voltage applied to the reference resistor, and the actual resistance (Ω) of the roller is calculated.

［実施例２］
現像ローラの回転数を２ｒｐｓとし、レーザ照射装置をファイバレーザマーカ（ＬＰ−Ｆ１３Ｗ：ＳＵＮＸ社製）に換え、照射距離：１９０ｍｍ、レーザ出力：１０Ｗ、照射時間：３秒とした以外は、実施例１と同様にして、マーキングを有する現像ローラを得た。 [Example 2]
Example 1 except that the rotation speed of the developing roller is 2 rps, the laser irradiation device is replaced with a fiber laser marker (LP-F13W: manufactured by SUNX), the irradiation distance is 190 mm, the laser output is 10 W, and the irradiation time is 3 seconds. In the same manner as described above, a developing roller having a marking was obtained.

［実施例３］
レーザ出力を１６Ｗとした以外は、実施例２と同様にして、マーキングを有する現像ローラを得た。 [Example 3]
A developing roller having a marking was obtained in the same manner as in Example 2 except that the laser output was 16 W.

［実施例４］
ローラ回転数を３ｒｐｓとし、レーザ出力を２０Ｗとした以外は、実施例２と同様にして、マーキングを有する現像ローラを得た。 [Example 4]
A developing roller having markings was obtained in the same manner as in Example 2 except that the roller rotation speed was 3 rps and the laser output was 20 W.

［実施例５］
ローラ回転数を１ｒｐｓとし、照射時間を２秒とした以外は、実施例２と同様にして、マーキングを有する現像ローラを得た。 [Example 5]
A developing roller having a marking was obtained in the same manner as in Example 2 except that the rotation speed of the roller was 1 rps and the irradiation time was 2 seconds.

［実施例６］
照射時間を５秒とした以外は、実施例４と同様にして、マーキングを有する現像ローラを得た。 [Example 6]
A developing roller having a marking was obtained in the same manner as in Example 4 except that the irradiation time was 5 seconds.

［実施例７］
レーザ照射後に、回転させながらマーキング部に不織布「ベンコットＭ−３（商品名、旭化成せんい株式会社製）を２秒間押し当てて清掃を行なった以外は、実施例３と同様にして、マーキングを有する現像ローラを得た。 [Example 7]
After laser irradiation, marking is carried out in the same manner as in Example 3 except that the nonwoven fabric “Bencot M-3 (trade name, manufactured by Asahi Kasei Fibers Co., Ltd.) is pressed for 2 seconds to perform cleaning while rotating. A developing roller was obtained.

［実施例８］
レーザ照射後に、回転させながらマーキング部に不織布「ベンコットＭ−３」（商品名）を２秒間押し当てて清掃を行なった以外は、実施例１と同様にして、マーキングを有する現像ローラを得た。 [Example 8]
After the laser irradiation, a developing roller having markings was obtained in the same manner as in Example 1 except that cleaning was performed by pressing the nonwoven fabric “Bencot M-3” (trade name) to the marking portion while rotating for 2 seconds. .

［比較例１］
レーザ出力を８Ｗとし、照射時間を１秒とした以外は、実施例４と同様にして、マーキングを有する現像ローラを得た。 [Comparative Example 1]
A developing roller having a marking was obtained in the same manner as in Example 4 except that the laser output was 8 W and the irradiation time was 1 second.

［比較例２］
レーザマーキングに代えて、インクジェットプリンタ「ＭＫ−９０００）（商品名：株式会社キーエンス製：ヘッドＭＬ−９０１０）を用いる、幅０．２ｍｍのインクマーキングにした以外は、実施例１と同様にして、マーキングを有する現像ローラを得た。 [Comparative Example 2]
In place of laser marking, an ink jet printer “MK-9000” (trade name: manufactured by Keyence Corporation: head ML-9010) was used, and ink marking with a width of 0.2 mm was used. A developing roller having a marking was obtained.

［比較例３］
レーザの照射時間を１０秒とした以外は、実施例１と同様にして、マーキングを有する現像ローラを得た。 [Comparative Example 3]
A developing roller having a marking was obtained in the same manner as in Example 1 except that the laser irradiation time was 10 seconds.

上記マーキングを有する現像ローラの製造条件を表１に示す。 Table 1 shows the production conditions of the developing roller having the marking.

得られたマーキングを有する現像ローラに付き、マーキングの幅、深さ及び高さ、マーキング部及びその周辺部のさびの発生状況、マーキングの視認性、カ−トリッジへの組立て性及び現像ローラとしての耐久性を下記により評価し、表２に示した。 It is attached to the developing roller having the obtained marking, and the width, depth and height of the marking, the occurrence of rust on the marking part and its peripheral part, the visibility of the marking, the assembling property to the cartridge, and the developing roller The durability was evaluated by the following and shown in Table 2.

（マーキングの幅Ｗ、深さＬ及び高さＨの測定）
得られた現像ローラのマーキング部を、表面粗さ測定機「サーフコーダＳＥ−３５００」（商品名、株式会社小坂研究所）を用いて軸方向に測定し、得られた断面曲線から、マーキング部の幅（Ｗ）、深さ（Ｌ）及び高さ（Ｈ）を測定した。測定条件：測定長さ２．５ｍｍ、カットオフ０．８ｍｍ、測定速度０．１ｍｍ／ｓｅｃ。 (Measurement of marking width W, depth L and height H)
The marking part of the obtained developing roller is measured in the axial direction using a surface roughness measuring machine “Surfcoder SE-3500” (trade name, Kosaka Laboratory Ltd.), and the marking part is determined from the obtained cross-sectional curve. The width (W), depth (L), and height (H) were measured. Measurement conditions: measurement length 2.5 mm, cut-off 0.8 mm, measurement speed 0.1 mm / sec.

（マーキングの視認性）
マーキング部を目視及び対物レンズ２００倍のビデオマイクロ「ＶＨ−８０００」（商品名、株式会社キーエンス製）により観察し、軸体全周においてマーキングが認識可能であるか（視認性）を、下記基準で判定した。
◎：目視にて全周判定可能。
○：目視にて部分的に読み取り可能。
△：拡大観察（２００倍）すれば、部分的に読み取り可能。
×：拡大観察（２００倍）でも、部分的に読み取り不可能。 (Visibility of marking)
Observe the marking part visually and with a video micro "VH-8000" (trade name, manufactured by Keyence Corporation) with 200x objective lens, and check whether the marking can be recognized all around the shaft body (visibility) according to the following criteria: Judged by.
A: The entire circumference can be judged visually.
○: Partially readable by visual inspection.
Δ: Partially readable when magnified (200x).
×: Partially unreadable even during magnified observation (200x).

（組立て性）
レーザービームプリンタ「サテラＬＢＰ５０５０」（商品名、キヤノン株式会社製）のシアントナーカートリッジに現像ローラとして組み込む際、軸受け部分との摺動性から、組立て性の優劣を、下記基準で判定した。
○：組立てに、特に不具合なし。
△：若干の引っ掛りがあるが、問題なく組立てられる。
×：組立てが困難である。 (Assemblyability)
When incorporating as a developing roller into a cyan toner cartridge of a laser beam printer “Satera LBP5050” (trade name, manufactured by Canon Inc.), the superiority or inferiority of assemblability was determined from the sliding property with respect to the bearing portion according to the following criteria.
○: No particular problems in assembly.
Δ: Although there is a slight catch, it can be assembled without problems.
X: Assembling is difficult.

（耐久性）
組立て性の試験で現像ローラを組み込んだシアントナーカートリッジをレーザービームプリンタ本体に装着し、３０℃／８０％ＲＨ環境にて１％印字耐久試験を行う。耐久３０００枚印字後に現像ローラを取り出し、マーキング部を観察し、耐久性を下記基準で判定した。
○：耐久試験では、消失しなかった。
×：耐久試験で消失した。 (durability)
In the assembly test, a cyan toner cartridge incorporating a developing roller is attached to the laser beam printer body, and a 1% printing durability test is performed in a 30 ° C./80% RH environment. After the endurance printing of 3000 sheets, the developing roller was taken out, the marking portion was observed, and the durability was judged according to the following criteria.
○: It did not disappear in the durability test.
X: Disappeared in the durability test.

（錆の発生状況）
得られたマーキングを有する現像ローラを、４０℃／９５％ＲＨ環境に１ヵ月放置し、マーキング部とその周辺における錆の発生を目視及び対物レンズ２００倍のビデオマイクロ「ＶＨ−８０００」（商品名）により観察し、錆の発生状況を下記基準で判定した。
◎：錆の発生なし。
○：部分的ではあるが、僅かに発生した。
△：全周にわたり、僅かに発生した。
×：全周にわたり、かなり発生した。 (Rust occurrence)
The developing roller having the obtained marking is left in a 40 ° C./95% RH environment for one month, and the occurrence of rust on the marking portion and its surroundings is visually observed and a video micro “VH-8000” (200 × objective lens) (trade name) The occurrence of rust was determined according to the following criteria.
A: No occurrence of rust.
○: Partially but slightly generated.
Δ: Slightly generated over the entire circumference.
X: It occurred considerably over the entire circumference.

上記結果から明らかなように、本発明に従う現像ローラ（実施例１乃至８）は、いずれの項目についても実用上問題ないレベルであった。一方、マーキングをインクジェットでした現像ローラ（比較例２）では耐久性に問題があった。また、マーキングの幅が狭い現像ローラ（比較例１）では視認性に問題があった。さらに、マーキングの突起高さが大きい現像ローラ（比較例３）では、マーキングの溝部分が深くなりすぎ、全周に錆が発生すると共に、突起高さＨが１０μｍを超えるため、カートリッジの組立てが困難であった。 As is apparent from the above results, the developing roller according to the present invention (Examples 1 to 8) was at a level that causes no problem in practical use for any of the items. On the other hand, the developing roller (comparative example 2) in which the marking is inkjet has a problem in durability. Further, the developing roller (Comparative Example 1) having a narrow marking width has a problem in visibility. Further, in the developing roller (Comparative Example 3) having a large marking protrusion height, the marking groove portion becomes too deep, rust is generated on the entire circumference, and the protrusion height H exceeds 10 μm. It was difficult.

すなわち、本発明の電子写真用ローラは、錆の発生や摺動性、組立て性の不具合の無いマーキングがされているので、樹脂層の特性値や再使用回数に従い識別する機能を満たすことができる。 That is, the electrophotographic roller of the present invention is marked with no rust generation, slidability, and assembling defect, so that it can satisfy the function of discriminating according to the characteristic value of the resin layer and the number of reuses. .

１軸体
１ａ樹脂層２から突出した軸体部
２樹脂層
３表面樹脂層
４マーキング
５レーザマーカ
６レーザ光
７マーキング（幅（Ｗ））
８溝部分（深さ（Ｌ））
９盛り上り（高さ（Ｈ））
１０ステンレス製ドラム
１１電源
１２基準抵抗（１０ｋΩ）
１３電圧計
１４荷重
１５現像ローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shaft body 1a Shaft body part 2 protruded from resin layer 2 Resin layer 3 Surface resin layer 4 Marking 5 Laser marker 6 Laser light 7 Marking (width (W))
8 Groove part (depth (L))
9 Excitement (height (H))
10 Stainless steel drum 11 Power supply 12 Reference resistance (10kΩ)
13 Voltmeter 14 Load 15 Developing roller

Claims

An electrophotographic roller having a metal shaft body having a plating layer, at least one resin layer on the outer periphery thereof, and markings on the shaft body portion protruding from the resin layer,
The marking is an oxide film formed by laser irradiation, the width W is 40 μm or more, and the height of the protrusion is H is 10 μm or less. roller.

When the marking width W is 50 μm or more, the protrusion height H is 5 μm or less, and the thickness of the plating layer on the outer periphery of the shaft body is M (μm), the depth L (μm) of the groove portion of the marking is The roller for electrophotography having a marking according to claim 1, wherein the following formula (1) is satisfied.
1 ≦ L ≦ M + 3 Formula (1)

A fiber laser is used for the laser irradiation, the laser output P is 10 W to 20 W, and the laser irradiation time T (seconds) is D / 3 or more and 5D / 6 or less when the diameter of the shaft body is D (mm). The rotation speed V (rps) of the shaft body is V ≧ 6 / D, and the roller for electrophotography having a marking according to claim 1 or 2.