JP2001082450A - Conductive roller - Google Patents

Conductive roller

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JP2001082450A
JP2001082450A JP26035199A JP26035199A JP2001082450A JP 2001082450 A JP2001082450 A JP 2001082450A JP 26035199 A JP26035199 A JP 26035199A JP 26035199 A JP26035199 A JP 26035199A JP 2001082450 A JP2001082450 A JP 2001082450A
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JP
Japan
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cross
conductive
elastic layer
roll
polymer
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Withdrawn
Application number
JP26035199A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Yoshikawa
均 吉川
Shoji Arimura
昭二 有村
Akihiko Kachi
明彦 加地
Kenichi Ookuwa
憲一 大鍬
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Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the formed state of an elastic body layer such as dimensional accuracy by dispersing grains formed of a cross-linked body of an ion conductive polymer, in a matrix formed of a cross linked body of an insulating polymer, to form the elastic layer body in a conductive roller provided with a shaft body and the elastic body layer. SOLUTION: This conductive roller such as a developing roller or charged roller used for an electrophotographic device such as a copying machine, has an elastic body layer 11 formed along the outer peripheral surface of a shaft body 10. The elastic body layer 11 is formed by dispersing grains 2 formed of a cross-linked body of an ion conductive polymer in a matrix formed of a cross-linked body 1 of an insulating polymer. The elastic body layer 11 is normally formed using a rubber composition containing the insulating polymer and its cross-linking agent, and the ion conductive polymer and its cross-linking agent. The insulating polymer exhibits insulating property with the electric resistance value of 1012 Ω.cm or more, and ethylene-propylene-diene rubber, isoprene rubber or butadiene rubber is used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機,プリンタ
ー,ファクシミリ等の電子写真装置に用いられる、現像
ロール,帯電ロール,転写ロール,除電ロール,定着ロ
ール等の導電性ロールに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive roll such as a developing roll, a charging roll, a transfer roll, a neutralizing roll, and a fixing roll used in an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、導電性ロールとしては、軸体
の外周面に弾性体層が形成され、その外周面に中間層が
形成され、さらにその外周面に表層が形成された構造の
ものが用いられている。上記弾性体層がイオン導電性を
示すものを得る場合、アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ム(NBR)あるいはエピクロルヒドリン−エチレンオ
キサイドゴム(ECO)を主成分とし、これにイオン導
電剤等を配合したゴム組成物を用いることが一般的であ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a conductive roll has a structure in which an elastic layer is formed on the outer peripheral surface of a shaft, an intermediate layer is formed on the outer peripheral surface, and a surface layer is formed on the outer peripheral surface. Is used. In the case where the elastic layer has ion conductivity, a rubber composition containing acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) or epichlorohydrin-ethylene oxide rubber (ECO) as a main component and an ionic conductive agent or the like mixed therewith is used. That is common.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ゴ
ム組成物はポリマー粘度が高いため、成形性が悪く、良
好な寸法精度が得られていないという欠点がある。ま
た、上記ゴム組成物を用いての弾性体層は、電気抵抗値
がばらつきやすく、画像濃度むら等の不具合を発生しや
すい。したがって、上記ゴム組成物を用いて弾性体層が
形成された導電性ロールは、高画質化が要求される最近
の電子写真装置用としては不適である。
However, since the rubber composition has a high polymer viscosity, it has a drawback that the moldability is poor and good dimensional accuracy cannot be obtained. In addition, the elastic layer using the rubber composition tends to have a variation in electric resistance value, and tends to cause problems such as uneven image density. Therefore, a conductive roll on which an elastic layer is formed using the above rubber composition is not suitable for a recent electrophotographic apparatus requiring high image quality.

【0004】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、寸法精度等の弾性体層の形成状態が良好で、か
つ均一化されたイオン導電性を示す導電性ロールの提供
をその目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a conductive roll which has a favorable state of formation of an elastic layer such as dimensional accuracy and exhibits uniform ionic conductivity. And

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の導電性ロールは、軸体と、この軸体の外周
面に形成される弾性体層とを備えた導電性ロールであっ
て、上記弾性体層が、絶縁性ポリマーの架橋体をマトリ
ックスとし、そのマトリックス中にイオン導電性ポリマ
ーの架橋体からなる粒子が分散されてなるという構成を
とる。
In order to achieve the above object, a conductive roll of the present invention is a conductive roll having a shaft and an elastic layer formed on the outer peripheral surface of the shaft. The elastic layer has a structure in which a crosslinked body of an insulating polymer is used as a matrix, and particles composed of a crosslinked body of an ion conductive polymer are dispersed in the matrix.

【0006】すなわち、本発明者らは、寸法精度等の弾
性体層の形成状態が良好で、かつ均一化されたイオン導
電性を示す導電性ロールを得るため、弾性体層の形成材
料を中心に鋭意研究を重ねた。その過程で、イオン導電
性を示すポリマー(イオン導電性ポリマー)と、良好な
成形性を示すエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EP
DM)等の絶縁性を示すポリマー(絶縁性ポリマー)と
を併用することにより、電気抵抗値を均一化し、寸法精
度等を良好にすることを想起した。しかし、両ポリマー
は通常相溶性が悪いため、両ポリマーの架橋を同時に通
常の条件で行うとイオン導電性ポリマーが偏在し、電気
抵抗値のむらが発生することが判明した。そこで、さら
に種々検討を重ねた結果、イオン導電性ポリマーをいわ
ゆる動的架橋等により架橋させて粒子状化し、マトリッ
クスとなる絶縁性ポリマーを架橋すれば、イオン導電性
ポリマーの架橋体からなる粒子の粒子径がある程度揃う
とともに均一分散され、その結果、導電性ロールの弾性
体層の電気抵抗値が均一化されると同時に良好な寸法精
度等も得られることを突き止めた。すなわち、軸体と、
この軸体の外周面に形成される弾性体層とを備えた導電
性ロールにおいて、上記弾性体層が、絶縁性ポリマーの
架橋体をマトリックスとし、そのマトリックス中にイオ
ン導電性ポリマーの架橋体からなる粒子が分散されてな
るようにすれば、寸法精度等が良好で、かつ均一化され
たイオン導電性を示し、優れた画像が得られることを見
いだし、本発明に到達した。
That is, the inventors of the present invention have focused on the material for forming the elastic layer in order to obtain a conductive roll exhibiting uniform ion conductivity in which the state of formation of the elastic layer such as dimensional accuracy is good. I did my research. In the process, a polymer exhibiting ionic conductivity (ionic conductive polymer) and an ethylene-propylene-diene rubber (EP
It was conceived that by using a polymer having an insulating property (insulating polymer) such as DM), the electric resistance value was made uniform and the dimensional accuracy and the like were improved. However, since both polymers usually have poor compatibility, it was found that if both polymers were simultaneously cross-linked under normal conditions, the ionic conductive polymer was unevenly distributed, resulting in uneven electric resistance. Therefore, as a result of repeated studies, the ion-conductive polymer was cross-linked by so-called dynamic cross-linking to form particles, and if the insulating polymer serving as the matrix was cross-linked, particles of the cross-linked ion-conductive polymer could be obtained. It has been found that the particle size is uniform to some extent and the particles are uniformly dispersed. As a result, the electric resistance value of the elastic layer of the conductive roll can be made uniform and, at the same time, good dimensional accuracy and the like can be obtained. That is, the shaft body,
In a conductive roll provided with an elastic layer formed on the outer peripheral surface of the shaft, the elastic layer has a cross-linked body of an insulating polymer as a matrix, and a cross-linked body of an ion-conductive polymer in the matrix. It has been found that when the particles are dispersed, the dimensional accuracy and the like are good, the ionic conductivity is uniform, and an excellent image can be obtained, and the present invention has been achieved.

【0007】特に、上記イオン導電性ポリマーの架橋体
からなる粒子の粒度分布特性(X)が、粒径0.1μm
以上の粒子の断面積を計測し、これを小さいものから順
次累積した場合に、この総合累積断面積に対し90%の
割合の累積断面積となる点における粒径が30μm以下
になっておれば、本発明の導電性ロールとして好適であ
る。
In particular, the particle size distribution characteristics (X) of the particles comprising the crosslinked ionic conductive polymer are 0.1 μm
When the cross-sectional areas of the above particles are measured and sequentially accumulated in ascending order, the particle size at the point where the cumulative cross-sectional area is 90% of the total cumulative cross-sectional area is 30 μm or less. It is suitable as the conductive roll of the present invention.

【0008】また、本発明の導電性ロールの弾性体層を
構成する絶縁性ポリマーとしてEPDMを用い、またイ
オン導電性ポリマーとしてECOを用いることが、動的
架橋の容易性、電気抵抗値の適正化および寸法精度の観
点から特に好ましい。
Further, the use of EPDM as the insulating polymer constituting the elastic layer of the conductive roll of the present invention and the use of ECO as the ionic conductive polymer make it easy to perform dynamic cross-linking and to adjust the electric resistance value. It is particularly preferable from the viewpoints of fabrication and dimensional accuracy.

【0009】さらに、本発明の導電性ロールの弾性体層
中にイオン導電剤を含ませた場合、イオン導電剤はマト
リックス中に適度に分散した状態となり、良好なイオン
導電性を示す弾性体層となる。そして、本発明の導電性
ロールの弾性体層の電気抵抗値が1×107 〜1×10
10Ω・cmの範囲に設定されておれば、電子写真装置用
の導電性ロールとして好適である。また、本発明の導電
性ロールの弾性体層が、EPDMを全体中10〜70体
積%の割合で含有するゴム組成物を用いて形成され、か
つ上記弾性体層の電気抵抗値のばらつきが0.5桁以下
であれば、電子写真装置用の導電性ロールとして特に好
適である。
Further, when the ionic conductive agent is contained in the elastic layer of the conductive roll of the present invention, the ionic conductive agent is appropriately dispersed in the matrix, and the elastic layer exhibits good ionic conductivity. Becomes The electric resistance value of the elastic layer of the conductive roll of the present invention is 1 × 10 7 to 1 × 10 7.
If it is set in the range of 10 Ω · cm, it is suitable as a conductive roll for an electrophotographic apparatus. Further, the elastic layer of the conductive roll of the present invention is formed by using a rubber composition containing EPDM in a ratio of 10 to 70% by volume based on the whole, and the elastic layer has a variation in electric resistance of 0%. If the number is not more than 5 digits, it is particularly suitable as a conductive roll for an electrophotographic apparatus.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態につ
いて説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described.

【0011】本発明の導電性ロールは、例えば図1およ
び図2に示すように、軸体10の外周面に沿って特殊な
弾性体層11が形成されて構成される。そして、この特
殊な弾性体層11は、絶縁性ポリマーの架橋体1をマト
リックスとし、そのマトリックス中にイオン導電性ポリ
マーの架橋体からなる粒子2が分散されて構成される。
The conductive roll of the present invention is formed by forming a special elastic layer 11 along the outer peripheral surface of a shaft 10 as shown in FIGS. 1 and 2, for example. The special elastic layer 11 has a structure in which a crosslinked body 1 of an insulating polymer is used as a matrix, and particles 2 made of a crosslinked body of an ion conductive polymer are dispersed in the matrix.

【0012】上記軸体10は特に制限するものではな
く、例えば、金属製の中実体からなる芯金や、内部を中
空にくり抜いた金属製の円筒体等が用いられる。そし
て、その材料としては、ステンレス、アルミニウム、鉄
にメッキを施したもの等があげられる。なお、必要に応
じて、上記軸体10上に接着剤、プライマー等を塗布し
てもよく、また上記接着剤、プライマー等は必要に応じ
て導電化してもよい。
The shaft body 10 is not particularly limited. For example, a metal core made of a solid metal body, a metal cylindrical body whose inside is hollowed out, or the like is used. Examples of the material include stainless steel, aluminum, and iron plated. If necessary, an adhesive, a primer, or the like may be applied on the shaft 10, and the adhesive, the primer, or the like may be made conductive as necessary.

【0013】また、上記軸体10の外周面に形成される
特殊な弾性体層11は、通常、絶縁性ポリマーとその架
橋剤、イオン導電性ポリマーとその架橋剤とを含有する
ゴム組成物を用いて形成される。
The special elastic layer 11 formed on the outer peripheral surface of the shaft 10 is usually made of a rubber composition containing an insulating polymer and a crosslinking agent thereof, and an ion-conductive polymer and a crosslinking agent thereof. It is formed using.

【0014】上記絶縁性ポリマーは、電気抵抗値が10
12Ω・cm以上の絶縁性を示すものであって、例えばE
PDM、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(B
R)等があげられる。これらは単独であるいは2種以上
組み合わせて用いられる。なかでも、成形性が特に良好
である点で、EPDMを用いることが好適である。EP
DMのジエン成分については、特に制限はなく、例えば
エチリデンノルボルネン(ENB)、ジクロロペンタジ
エン(DCPD)等を用いることができる。
The insulating polymer has an electric resistance value of 10
It has an insulation of 12 Ω · cm or more.
PDM, isoprene rubber (IR), butadiene rubber (B
R) and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, EPDM is preferably used because moldability is particularly good. EP
The diene component of DM is not particularly limited, and for example, ethylidene norbornene (ENB), dichloropentadiene (DCPD), or the like can be used.

【0015】そして、上記絶縁性ポリマーは、ゴム組成
物全体中の10〜70体積%の割合で配合されているこ
とが好適である。さらに好適には、30〜70体積%の
範囲である。すなわち、10体積%未満では、成形性等
の絶縁性ポリマー由来の優れた効果が得られない傾向が
あり、逆に70体積%を超えると、イオン導電性ポリマ
ーの配合割合が相対的に少なくなり、適正なイオン導電
性を示す弾性体層11とならないおそれがあるからであ
る。特に、絶縁性ポリマーとしてEPDMを用い、EP
DMがゴム組成物全体中の10〜70体積%の割合で配
合されている場合には、良好な成形性と電気抵抗値の均
一化を実現できるため、好適である。
It is preferable that the insulating polymer is blended in a proportion of 10 to 70% by volume in the whole rubber composition. More preferably, it is in the range of 30 to 70% by volume. That is, if it is less than 10% by volume, there is a tendency that excellent effects derived from the insulating polymer such as moldability cannot be obtained, and if it exceeds 70% by volume, the compounding ratio of the ion conductive polymer becomes relatively small. This is because there is a possibility that the elastic layer 11 does not exhibit proper ionic conductivity. In particular, EPDM is used as an insulating polymer.
It is preferable that DM is blended in a proportion of 10 to 70% by volume in the whole rubber composition, because good moldability and uniform electric resistance can be realized.

【0016】上記絶縁性ポリマーを架橋するための架橋
剤としては、従来公知の各種のものを用いることができ
るが、絶縁性ポリマーとしてEPDMを用いた場合、弾
性体層11の圧縮永久歪が良好になるという理由から、
パーオキサイド系架橋剤を用いることが好ましい。そし
て、上記架橋剤の配合割合は、弾性体層11について適
度の弾性を維持する必要があることから、絶縁性ポリマ
ー100重量部(以下「部」と略す)に対し、1〜15
部の範囲に設定されていることが好ましい。
As the cross-linking agent for cross-linking the insulating polymer, various conventionally known cross-linking agents can be used. When EPDM is used as the insulating polymer, the compression set of the elastic layer 11 is good. Because
It is preferable to use a peroxide crosslinking agent. The mixing ratio of the crosslinking agent is 1 to 15 with respect to 100 parts by weight of the insulating polymer (hereinafter abbreviated as “parts”) because the elastic layer 11 needs to maintain appropriate elasticity.
It is preferably set in the range of parts.

【0017】また、上記絶縁性ポリマーとともに配合さ
れるイオン導電性ポリマーは、電気抵抗値が107 〜1
9 Ω・cmのイオン導電性を示すものであって、例え
ば、エピクロルヒドリンゴム、エピクロルヒドリン−エ
チレンオキサイドゴム(ECO)等があげられる。これ
らは単独であるいは2種以上組み合わせて用いることが
できる。なかでも、良好なイオン導電性を示す点で、E
COが好適である。
The ionic conductive polymer blended with the insulating polymer has an electric resistance of 10 7 to 1.
It exhibits an ionic conductivity of 09 Ω · cm, and examples thereof include epichlorohydrin rubber and epichlorohydrin-ethylene oxide rubber (ECO). These can be used alone or in combination of two or more. Among them, E is preferred because it exhibits good ionic conductivity.
CO is preferred.

【0018】そして、上記イオン導電性ポリマーは、ゴ
ム組成物全体中の30〜90体積%の割合で配合されて
いることが好適である。さらに好適には、50〜80体
積%の範囲である。すなわち、30体積%未満では、イ
オン導電性を充分に示さない傾向があり、逆に90体積
%を超えれば、絶縁性ポリマーの配合割合が相対的に少
なくなり、良好な弾性体層11が形成されないおそれが
あるからである。
Preferably, the ionic conductive polymer is blended at a ratio of 30 to 90% by volume in the whole rubber composition. More preferably, it is in the range of 50 to 80% by volume. That is, when the content is less than 30% by volume, the ion conductivity tends not to be sufficiently exhibited. On the other hand, when the content exceeds 90% by volume, the compounding ratio of the insulating polymer becomes relatively small, and a favorable elastic layer 11 is formed. This is because it may not be performed.

【0019】上記イオン導電性ポリマーを架橋するため
の架橋剤は、従来公知の各種のものを用いることができ
るが、なかでも動的架橋の容易性等を考慮して、チオウ
レアを用いることが好ましい。そして、上記架橋剤の配
合割合は、弾性体層11について適度の弾性を維持する
必要があることから、イオン導電性ポリマー100部に
対し、1〜8部の範囲に設定されていることが好まし
い。
As the cross-linking agent for cross-linking the ionic conductive polymer, various conventionally known cross-linking agents can be used. Among them, thiourea is preferably used in consideration of easiness of dynamic cross-linking and the like. . The mixing ratio of the cross-linking agent is preferably set in the range of 1 to 8 parts with respect to 100 parts of the ion-conductive polymer, since it is necessary to maintain appropriate elasticity of the elastic layer 11. .

【0020】そして、本発明の導電性ロールの弾性体層
11の形成に用いられるゴム組成物には、上記絶縁性ポ
リマーおよびその架橋剤、イオン導電性ポリマーおよび
その架橋剤の他に、イオン導電剤を配合することができ
る。
The rubber composition used to form the elastic layer 11 of the conductive roll according to the present invention includes, in addition to the insulating polymer and its crosslinking agent, the ion-conductive polymer and its crosslinking agent, An agent can be compounded.

【0021】上記イオン導電剤としては、例えば、ホウ
酸塩、リチウム塩、四級アンモニウム塩等があげられ、
これらは単独でもしくは2種以上組み合わせて用いられ
る。
Examples of the ionic conductive agent include borates, lithium salts, quaternary ammonium salts and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.

【0022】また、上記ゴム組成物には、上記の他に、
可塑剤、オイル、架橋促進剤、架橋遅延剤、老化防止
剤、着色剤等を適宜配合してもよい。
Further, in addition to the above, the rubber composition further comprises:
A plasticizer, an oil, a crosslinking accelerator, a crosslinking retarder, an antioxidant, a coloring agent, and the like may be appropriately blended.

【0023】本発明の導電性ロールは、例えばつぎのよ
うにして製造される。すなわち、まず上記イオン導電性
ポリマーと、絶縁性ポリマーと、架橋剤を除くその他の
添加剤とをバンバリーミキサー等の混練機を用いて混練
し、ついでイオン導電性ポリマー用の架橋剤を添加し、
加熱することによりイオン導電性ポリマーのみを架橋す
る。これが、いわゆる動的架橋と呼ばれる架橋工程であ
って、イオン導電性ポリマーの架橋体が粒子状化し、そ
の粒子が未架橋の絶縁性ポリマー中に分散した状態のゴ
ム組成物となる。なお、イオン導電性ポリマーとして複
数のポリマーを用いた場合は、この動的架橋の操作を複
数回(架橋系が同じ場合は同時に)行う。
The conductive roll of the present invention is manufactured, for example, as follows. That is, first, the ion-conductive polymer, the insulating polymer, and other additives except the crosslinking agent are kneaded using a kneader such as a Banbury mixer, and then a crosslinking agent for the ion-conductive polymer is added,
By heating, only the ion conductive polymer is crosslinked. This is a cross-linking step called so-called dynamic cross-linking, in which a cross-linked body of the ion-conductive polymer is formed into particles, and a rubber composition is obtained in which the particles are dispersed in an uncross-linked insulating polymer. When a plurality of polymers are used as the ion-conductive polymer, the operation of the dynamic crosslinking is performed a plurality of times (when the crosslinking system is the same, simultaneously).

【0024】上記イオン導電性ポリマーが動的架橋され
てなるゴム組成物(絶縁性ポリマーの架橋剤未添加)の
ムーニー粘度(121℃、MLV1+3 )は、28未満に
なっていることが好ましく、より好ましくは8〜18の
範囲である。すなわち、28を超えると、高粘度過ぎ
て、成形不良等を招来するおそれがあるからである。
The Mooney viscosity (121 ° C., MLV 1 + 3 ) of the rubber composition obtained by dynamically cross-linking the ionic conductive polymer (without adding a cross-linking agent to the insulating polymer) may be less than 28. Preferably, it is in the range of 8-18. That is, if it exceeds 28, the viscosity is too high, which may cause molding failure and the like.

【0025】つぎに、上記イオン導電性ポリマーの架橋
体からなる粒子2が未架橋の絶縁性ポリマー中に分散さ
れてなるゴム組成物に絶縁性ポリマーの架橋剤を添加し
たのち、これらが添加されてなるゴム組成物を、軸体1
0が所定位置にセットされた射出成形用金型内に充填
し、絶縁性ポリマーの加熱架橋を行う。その後、脱型し
て、軸体10の外周面に沿って弾性体層11が形成され
た導電性ロールを製造する。
Next, a crosslinking agent for an insulating polymer is added to a rubber composition obtained by dispersing the particles 2 comprising a crosslinked product of the ion conductive polymer in an uncrosslinked insulating polymer. The rubber composition comprising
0 is filled in the injection mold set at a predetermined position, and the insulating polymer is crosslinked by heating. Thereafter, the mold is removed, and a conductive roll on which the elastic layer 11 is formed along the outer peripheral surface of the shaft body 10 is manufactured.

【0026】なお、上記弾性体層11の成形方法は、射
出成形法に限定されるものではなく、注型成形法やプレ
ス成形後、研磨する方法により作製しても差し支えな
い。
The method of forming the elastic layer 11 is not limited to the injection molding method, but may be formed by a casting method or a method of polishing after press molding.

【0027】このようにして得られた導電性ロールの弾
性体層11は、前記図2に示すように、絶縁性ポリマー
の架橋体1をマトリックスとし、そのマトリックス中に
イオン導電性ポリマーの架橋体からなる粒子2が分散さ
れて構成されているため、均一化されたイオン導電性を
示すものとなる。例えば、EPDMがゴム組成物全体中
10〜70体積%の割合で配合されたものを用いた場合
には、弾性体層11の電気抵抗値のばらつきを0.5桁
以下に抑えることができる。しかも、成形性等が良好な
絶縁性ポリマー由来の効果が得られ、弾性体層11の形
成状態が良好となる。
As shown in FIG. 2, the elastic layer 11 of the conductive roll thus obtained has a crosslinked body 1 of an insulating polymer as a matrix, and a crosslinked body of an ionic conductive polymer in the matrix. Since the particles 2 are dispersed, the particles exhibit uniform ionic conductivity. For example, when EPDM is used in a proportion of 10 to 70% by volume in the whole rubber composition, variation in the electric resistance value of the elastic layer 11 can be suppressed to 0.5 digit or less. In addition, an effect derived from an insulating polymer having good moldability and the like is obtained, and the state of formation of the elastic layer 11 is improved.

【0028】そして、上記イオン導電性ポリマーの架橋
体からなる粒子2は、下記の粒度分布特性(X)を満た
していることが好ましい。この特性(X)を満たしてい
ると、特に均一化されたイオン導電性を示す弾性体層1
1となり、また成形性や表面粗さが良好に保たれるから
である。
It is preferable that the particles 2 made of the crosslinked ionic conductive polymer satisfy the following particle size distribution characteristics (X). When this property (X) is satisfied, the elastic layer 1 particularly exhibits uniform ion conductivity.
1, and good moldability and surface roughness are maintained.

【0029】(X)粒径0.1μm以上の粒子の断面積
を計測し、これを小さいものから順次累積した場合に、
この総合累積断面積に対し90%の割合の累積断面積と
なる点における粒径が30μm以下。
(X) When the cross-sectional areas of the particles having a particle diameter of 0.1 μm or more are measured and these are sequentially accumulated from the smallest one,
The particle size at the point where the cumulative sectional area is 90% of the total cumulative sectional area is 30 μm or less.

【0030】ここで、上記粒度分布特性(X)における
「粒径が0.1μm以上の粒子の断面積を計測し、これ
を小さいものから順次累積した場合」とは、つぎのよう
な場合をいう。すなわち、まず、上記弾性体層11中に
分布するイオン導電性ポリマーの架橋体からなる粒子2
のうち粒径0.1μm以上の粒子の断面積を計測する。
上記粒径は、粒子の最大粒径をいう。例えば、粒子の断
面形状が円形である場合はその直径が粒径となり、粒子
の断面形状が楕円形である場合は、その長径が粒径とな
る。また、上記計測は、例えば、走査型電子顕微鏡によ
り弾性体層11の断面を観察することにより行うことが
できる。この観察は、弾性体層11全体について行う必
要はなく、観察箇所(サンプリング箇所)を任意に決め
て部分的に行ってもよい。このサンプリング箇所は、好
ましくは4〜30箇所、特に好ましくは20〜30箇所
である。また、断面積の算出は、粒子の断面形状に応じ
て行うものであり、例えば、粒子断面を小分割して各部
の面積を算出し、これを合計して各粒子断面積を求める
ことができる。そして、この断面積を小さいものから順
次累積し、総合累積断面積を算出するのである。
Here, “when the cross-sectional areas of particles having a particle size of 0.1 μm or more are measured and the values are sequentially accumulated in ascending order” in the particle size distribution characteristics (X) is as follows. Say. That is, first, the particles 2 composed of a crosslinked body of the ion conductive polymer distributed in the elastic layer 11
Among them, the cross-sectional area of particles having a particle diameter of 0.1 μm or more is measured.
The particle size refers to the maximum particle size of the particles. For example, when the cross-sectional shape of a particle is circular, the diameter is the particle size, and when the cross-sectional shape of the particle is an ellipse, the long diameter is the particle size. The measurement can be performed, for example, by observing the cross section of the elastic layer 11 with a scanning electron microscope. This observation does not need to be performed for the entire elastic layer 11 and may be partially performed by arbitrarily determining an observation position (sampling position). The number of sampling points is preferably 4 to 30, particularly preferably 20 to 30. The calculation of the cross-sectional area is performed according to the cross-sectional shape of the particles. . Then, the cross-sectional areas are sequentially accumulated in ascending order, and the total accumulated cross-sectional area is calculated.

【0031】また、上記粒度分布特性における「この総
合累積断面積に対し90%の割合の累積断面積となる点
における粒径が30μm以下」とは、つぎのようなこと
をいう。すなわち、まず、上記総合累積断面積の90%
の割合の累積断面積を導出する。そして、この90%の
割合の累積断面積となる点における粒径(以下「90%
累積分散粒径」という)を求める。この一例を、図3の
グラフ図に示す。このグラフ図では、縦軸が累積断面積
割合(%)であり、横軸が粒子の粒径(μm)および粒
子の断面積(μm2 )である。図示のように、粒子の断
面積が小さいものから順次累積していくと、粒径(断面
積)が大きくなるに従い累積断面積割合が大きくなる曲
線が得られる。そして、点線で示すように、90%累積
断面積にあたる点における粒径を求めるのである。そし
て、この点での粒径が30μm以下であれば、粒度分布
特性(X)を満たすのである。なお、上記粒径は、1〜
10μmの範囲になっていることが特に好適である。
In the particle size distribution characteristics described above, "the particle size at the point where the cumulative sectional area is 90% of the total cumulative sectional area is 30 μm or less" means the following. That is, first, 90% of the total cumulative sectional area
The cumulative cross-sectional area of the ratio is derived. The particle size at the point where the cumulative cross-sectional area is 90% (hereinafter referred to as “90%
Cumulative dispersed particle size ”). An example of this is shown in the graph of FIG. In this graph, the vertical axis indicates the cumulative cross-sectional area ratio (%), and the horizontal axis indicates the particle diameter (μm) and the particle cross-sectional area (μm 2 ). As shown in the figure, when the particles are sequentially accumulated in ascending order of decreasing cross-sectional area, a curve is obtained in which the cumulative cross-sectional area ratio increases as the particle size (cross-sectional area) increases. Then, as shown by the dotted line, the particle size at a point corresponding to the 90% cumulative sectional area is determined. If the particle size at this point is 30 μm or less, the particle size distribution characteristic (X) is satisfied. The particle size is 1 to
It is particularly preferred that it is in the range of 10 μm.

【0032】そして、上記導電性ロールの弾性体層11
の電気抵抗値は、適度なイオン導電性を示すようにする
という観点から、1×107 〜1×1010Ω・cmの範
囲内に調整されていることが好ましい。なお、上記電気
抵抗値は、0.5〜2mm2程度の電極を用いJIS
K 6911に準じて測定される値である。
Then, the elastic layer 11 of the conductive roll
Is preferably adjusted within the range of 1 × 10 7 to 1 × 10 10 Ω · cm from the viewpoint of exhibiting appropriate ionic conductivity. The electric resistance value is JIS using an electrode of about 0.5 to 2 mm 2.
It is a value measured according to K 6911.

【0033】本発明の導電性ロールは、現像ロール,帯
電ロール,転写ロール,除電ロール,定着ロール等のロ
ールとして用いることができる。また、本発明の導電性
ロールの一例として、軸体の外周面に弾性体層11のみ
が形成されたものをあげたが、必ずしもこれに限定され
るものではなく、用途等に応じて、弾性体層11の外周
に適宜の数の層を形成してもよい。例えば、現像ロール
として用いる場合は、通常、図4に示すように、軸体1
0の外周に沿って形成される弾性体層11の外周に、さ
らに中間層12、表層13が形成される。なお、この場
合、弾性体層11の厚みは、0.5〜10mmの範囲に
設定するのが好ましく、特に好ましくは3〜6mmであ
る。また、中間層12の厚みは、通常、1〜90μmの
範囲に設定され、好ましくは3〜30μmであり、表層
13の厚みは、通常、3〜100μmの範囲に設定さ
れ、好ましくは5〜50μmである。
The conductive roll of the present invention can be used as a roll such as a developing roll, a charging roll, a transfer roll, a charge removing roll, and a fixing roll. In addition, as an example of the conductive roll of the present invention, a roll in which only the elastic layer 11 is formed on the outer peripheral surface of the shaft body has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this. An appropriate number of layers may be formed on the outer periphery of the body layer 11. For example, when used as a developing roll, as shown in FIG.
An intermediate layer 12 and a surface layer 13 are further formed on the outer periphery of the elastic layer 11 formed along the outer periphery of the zero. In this case, the thickness of the elastic layer 11 is preferably set in the range of 0.5 to 10 mm, and particularly preferably 3 to 6 mm. The thickness of the intermediate layer 12 is usually set in the range of 1 to 90 μm, preferably 3 to 30 μm, and the thickness of the surface layer 13 is usually set in the range of 3 to 100 μm, preferably 5 to 50 μm. It is.

【0034】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
Next, examples will be described together with comparative examples.

【0035】[0035]

【実施例1】まず、EPDM(デュポンダウエラストマ
ー社製のNordel IP 5530)30部と、そ
の架橋剤(日本油脂社製のパーヘキサ25B40)8部
と、ECO(ダイソー社製のエピクロマーCG105)
70部と、その架橋剤(三新化学社製のサンセラー22
C)0.5部と、受酸剤(協和化学社製のハイドロタル
サイトDHT4A)1.5部とを準備し、EPDMの架
橋剤を除く全ての原料をバンバリーミキサーに投入して
130℃で15分間混練した(動的架橋)。この際、ム
ーニー粘度(121℃、MLV1+3 )は、14.5であ
った。その後、EPDMの架橋剤を投入してさらに混練
した後、軸体となる芯金(直径10mm、SUS304
製)がセットされた射出成形用金型内に導入して成形
し、EPDMを加熱架橋させた。このようにして、弾性
体層が軸体の外周面に沿って形成された導電性ロール
(ベースロール)を作製した。
Example 1 First, 30 parts of EPDM (Nordel IP 5530 manufactured by Dupont Dow Elastomer Co.), 8 parts of its crosslinking agent (Perhexa 25B40 manufactured by NOF Corporation), and ECO (Epichromer CG105 manufactured by Daiso)
70 parts and its crosslinking agent (Suncellar 22 manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd.)
C) 0.5 part and 1.5 parts of an acid acceptor (Hydrotalcite DHT4A manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.) are prepared, and all the raw materials except for the cross-linking agent of EPDM are put into a Banbury mixer and heated at 130 ° C. Kneaded for 15 minutes (dynamic crosslinking). At this time, the Mooney viscosity (121 ° C., MLV 1 + 3 ) was 14.5. Thereafter, a cross-linking agent of EPDM is added and further kneaded, and then a core metal (diameter: 10 mm, SUS304) serving as a shaft is formed.
Was introduced into a mold for injection molding on which EPDM was set, and EPDM was heated and crosslinked. In this way, a conductive roll (base roll) in which the elastic layer was formed along the outer peripheral surface of the shaft was produced.

【0036】[0036]

【実施例2】弾性体層の形成材料として、EPDM(デ
ュポンダウエラストマー社製のNordel IP 5
530)20部と、液状EPDM(ユニロイヤル社製の
TRILENE 66)10部と、その架橋剤(日本油
脂社製のパーヘキサ25B40)8部と、ECO(ダイ
ソー社製のエピクロマーCG105)70部と、その架
橋剤(三新化学社製のサンセラー22C)0.5部と、
受酸剤(協和化学社製のハイドロタルサイトDHT4
A)1.5部とを用いた。それ以外は、実施例1と同様
にして、導電性ロール(ベースロール)を作製した。な
お、動的架橋後のムーニー粘度(121℃、ML
1+3 )は、8.9であった。
Embodiment 2 EPDM (Nordel IP 5 manufactured by Dupont Dow Elastomer Co., Ltd.) was used as a material for forming the elastic layer.
530) 20 parts, 10 parts of liquid EPDM (TRILENE 66 manufactured by Uniroyal), 8 parts of a crosslinking agent thereof (Perhexa 25B40 manufactured by NOF Corporation), and 70 parts of ECO (Epichromer CG105 manufactured by Daiso), 0.5 parts of the crosslinking agent (Suncellar 22C manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd.)
Acid acceptor (Kyowa Chemical Co., Ltd. Hydrotalcite DHT4)
A) 1.5 parts were used. Otherwise, in the same manner as in Example 1, a conductive roll (base roll) was produced. The Mooney viscosity after dynamic crosslinking (121 ° C., ML
V 1 + 3 ) was 8.9.

【0037】[0037]

【実施例3】EPDMの架橋剤を除く全ての原料をバン
バリーミキサーに投入して、130℃で5分間混練した
(動的架橋)。それ以外は、実施例1と同様にして、導
電性ロール(ベースロール)を製造した。なお、動的架
橋後のムーニー粘度(121℃、MLV1+3 )は、1
5.5であった。
Example 3 All the raw materials except the EPDM crosslinking agent were put into a Banbury mixer and kneaded at 130 ° C. for 5 minutes (dynamic crosslinking). Otherwise, in the same manner as in Example 1, a conductive roll (base roll) was manufactured. The Mooney viscosity (121 ° C., MLV 1 + 3 ) after dynamic crosslinking is 1
5.5.

【0038】[0038]

【実施例4】弾性体層形成材料としてイオン導電剤(日
本カーリット社製のLR147)0.67部を加えたこ
と以外は、実施例1と同様にして、導電性ロール(ベー
スロール)を製造した。なお、動的架橋後のムーニー粘
度(121℃、MLV1+3 )は、14.2であった。
Example 4 A conductive roll (base roll) was produced in the same manner as in Example 1, except that 0.67 parts of an ion conductive agent (LR147 manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.) was added as an elastic layer forming material. did. The Mooney viscosity (121 ° C., MLV 1 + 3 ) after dynamic crosslinking was 14.2.

【0039】[0039]

【比較例1】動的架橋を行わないこと以外は、実施例3
と同様にして、導電性ロール(ベースロール)を製造し
た。すなわち、弾性体層形成用の架橋剤を除く全ての原
料をバンバリーミキサーに投入して混練し、ついで架橋
剤を投入して混練した後、軸体となる芯金がセットされ
た射出成形用金型内に導入して成形し、加熱架橋を行っ
た。その後、脱型して、軸体の外周面に弾性体層が形成
された導電性ロール(ベースロール)を製造した。な
お、混練後のゴム組成物のムーニー粘度(121℃、M
LV1+3 )は、13.8であった。
Comparative Example 1 Example 3 except that no dynamic crosslinking was performed.
In the same manner as in the above, a conductive roll (base roll) was manufactured. That is, all the materials except the crosslinking agent for forming the elastic layer are put into a Banbury mixer and kneaded, then the crosslinking agent is charged and kneaded, and then the injection molding metal on which the core metal serving as the shaft is set is set. It was introduced into a mold, molded, and crosslinked by heating. Thereafter, the mold was removed to produce a conductive roll (base roll) in which an elastic layer was formed on the outer peripheral surface of the shaft body. The Mooney viscosity of the rubber composition after kneading (121 ° C., M
LV 1 + 3 ) was 13.8.

【0040】[0040]

【比較例2】弾性体層の形成材料として、NBR(日本
ゼオン社製のニポールDN202)100部と、液状N
BR(日本ゼオン社製のニポール1312)70部と、
ステアリン酸1部と、酸化亜鉛5部と、炭酸カルシウム
30部と、イオン導電剤(日本カーリット社製のLR1
47)1部と、架橋剤(日本油脂社製のパーヘキサ25
B40)8部とを用い、比較例1と同様にして、導電性
ロール(ベースロール)を製造した。なお、混練後のゴ
ム組成物のムーニー粘度(121℃、MLV1+ 3 )は、
23.3であった。
Comparative Example 2 100 parts of NBR (Nipol DN202 manufactured by Zeon Corporation) and liquid N
70 parts of BR (Nipol 1312 manufactured by Zeon Corporation)
1 part of stearic acid, 5 parts of zinc oxide, 30 parts of calcium carbonate, and an ion conductive agent (LR1 manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.)
47) 1 part and a crosslinking agent (Perhexa 25 manufactured by NOF Corporation)
B40), and a conductive roll (base roll) was produced in the same manner as in Comparative Example 1 using 8 parts. The Mooney viscosity (121 ° C., MLV 1 + 3 ) of the rubber composition after kneading is as follows:
23.3.

【0041】[0041]

【比較例3】弾性体層の形成材料として、ECO(ダイ
ソー社製のエピクロマーCG105)100部と、受酸
剤(協和化学社製のハイドロタルサイトDHT4A)3
部と、ステアリン酸0.5部と、イオン導電剤(日本カ
ーリット社製のLR147)1部と、架橋剤(三新化学
社製のサンセラー22C)2部とを用い、比較例1と同
様にして、導電性ロール(ベースロール)を製造した。
なお、混練後のゴム組成物のムーニー粘度(121℃、
MLV1+3 )は、25.8であった。
Comparative Example 3 100 parts of ECO (Epichromer CG105 manufactured by Daiso Co.) and an acid acceptor (hydrotalcite DHT4A manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.) were used as materials for forming the elastic layer.
And 0.5 parts of stearic acid, 1 part of an ion conductive agent (LR147 manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.), and 2 parts of a cross-linking agent (Suncellar 22C manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd.). Thus, a conductive roll (base roll) was manufactured.
The Mooney viscosity of the kneaded rubber composition (121 ° C.,
MLV 1 + 3 ) was 25.8.

【0042】[0042]

【比較例4】弾性体層の形成材料として、EPDM(デ
ュポンダウエラストマー社製のNordel IP 5
565)100部と、ステアリン酸1部と、酸化亜鉛5
部と、アセチレンブラック(デンカブラック)40部
と、プロセスオイル(ダイアナプロセスPW380)9
0部と、共架橋剤(TAIC)3部と、架橋剤(パーヘ
キサ25B40)8部とを用い、比較例1と同様にし
て、導電性ロール(ベースロール)を製造した。なお、
混練後のゴム組成物のムーニー粘度(121℃、MLV
1+3 )は、19.1であった。
Comparative Example 4 EPDM (Nordel IP 5 manufactured by Dupont Dow Elastomer Co., Ltd.) was used as a material for forming the elastic layer.
565) 100 parts, 1 part of stearic acid, and zinc oxide 5
Parts, acetylene black (Denka Black) 40 parts, and process oil (Diana Process PW380) 9
A conductive roll (base roll) was produced in the same manner as in Comparative Example 1, using 0 parts, 3 parts of a co-crosslinking agent (TAIC), and 8 parts of a crosslinking agent (Perhexa 25B40). In addition,
Mooney viscosity of rubber composition after kneading (121 ° C., MLV
1 + 3 ) was 19.1.

【0043】このようにして得られた実施例品および比
較例品の導電性ロールについて、90%累積分散粒径、
電気抵抗値、電気抵抗値のばらつき、寸法精度、圧縮永
久歪みを下記の方法に従って測定・評価し、その結果を
後記の表1および表2に併せて示した。
With respect to the thus obtained conductive rolls of Examples and Comparative Examples, the 90% cumulative dispersed particle size,
The electrical resistance value, the variation of the electrical resistance value, the dimensional accuracy, and the compression set were measured and evaluated according to the following methods, and the results are shown in Tables 1 and 2 below.

【0044】〔90%累積分散粒径〕図5(A)に示す
ように、導電性ロール20の弾性体層部分に軸方向に対
して直角に2か所切れ目をいれて輪切りにし、さらに軸
方向に切れ目を入れ、芯金から切り出し、同図(B)に
示すようなサンプル20aを作製した。そして、同図
(C)のサンプル20aの断面図に示すように、点線で
囲った4箇所について、走査型電子顕微鏡(S−410
0、堀場製作所社製)で観察を行った。そして、先に述
べた手順により画像処理機(スピカII、日本アビオニク
ス社製)を用いて、90%累積分散粒径を自動的に求め
た。
[90% Cumulative Dispersion Particle Size] As shown in FIG. 5 (A), two cuts are made at right angles to the axial direction in the elastic layer portion of the conductive roll 20 to form a ring-shaped section. A cut was made in the direction and cut out of the cored bar to produce a sample 20a as shown in FIG. Then, as shown in the cross-sectional view of the sample 20a in the same figure (C), the scanning electron microscope (S-410
0, manufactured by Horiba Ltd.). Then, the 90% cumulative dispersed particle size was automatically obtained by using the image processor (Spica II, manufactured by Nippon Avionics) according to the procedure described above.

【0045】〔電気抵抗値、電気抵抗値のばらつき〕上
記導電性ロールの弾性体層の電気抵抗値(30点)を、
1mm2 の電極を用いJIS K 6911に準じて測
定した。そして、それらの中央値(小さい方から15番
目)を表示し、またばらつきとして最大値と最小値の差
を桁で表示した。
[Electrical Resistance Value, Variation in Electric Resistance Value] The electric resistance value (30 points) of the elastic layer of the conductive roll was calculated as follows:
It was measured according to JIS K 6911 using a 1 mm 2 electrode. Then, the median value (the 15th from the smallest) was displayed, and the difference between the maximum value and the minimum value was displayed as a digit as a variation.

【0046】〔寸法精度〕得られた導電性ロールの弾性
体層を目視することにより評価した。すなわち、弾性体
層表面に0.3mm以上の凹みや膨れ等の成形不良がな
く、しかも型の精度(真直度公差、真円度公差、円筒度
公差、振れ公差)の2倍以内の製品の寸法精度のものに
○、成形不良や製品の寸法精度が悪かったものに×をつ
けた。
[Dimensional Accuracy] The elastic layer of the obtained conductive roll was evaluated by visual observation. In other words, there is no molding defect such as dent or swelling of 0.3 mm or more on the surface of the elastic layer, and the mold accuracy (straightness tolerance, roundness tolerance, cylindricity tolerance, runout tolerance) is within 2 times.の も の was given for those with dimensional accuracy, and x was given for those with poor molding or poor dimensional accuracy of the product.

【0047】〔圧縮永久歪み〕JIS K 6301に
準じ、温度70℃,試験時間22時間,圧縮率25%の
条件で測定した。この測定値が、5%以下であれば圧縮
永久歪みが良好であるといえるので、5%以下のものに
○、5%を超えるものには×をつけた。
[Compression Permanent Set] Measured according to JIS K 6301 under the conditions of a temperature of 70 ° C., a test time of 22 hours, and a compression ratio of 25%. If the measured value is 5% or less, it can be said that the compression set is good. Therefore, those with 5% or less were marked with "O", and those with more than 5% were marked with "X".

【0048】[0048]

【表1】 [Table 1]

【0049】[0049]

【表2】 [Table 2]

【0050】上記表1および表2の結果から、実施例1
品〜4品は、寸法精度が良好で、かつ電気抵抗値のばら
つきが抑制されていることがわかる。また、圧縮永久歪
みも良好であることがわかる。これに対し、比較例1品
〜4品は、電気抵抗値のばらつきが大きかったり、寸法
精度に不良が見られたりしていることがわかる。
From the results shown in Tables 1 and 2, from Example 1
It can be seen that the products 4 to 4 had good dimensional accuracy and suppressed variation in electric resistance value. Further, it can be seen that the compression set is good. On the other hand, it can be seen that Comparative Examples 1 to 4 have large variations in the electric resistance value and defects in dimensional accuracy.

【0051】[0051]

【実施例5】実施例1品の導電性ロール(ベースロー
ル)の外周面に、中間層,表層を形成した。なお、上記
中間層および表層の形成は、つぎのようにして行った。
すなわち、まずNBR(日本ゼオン社製、ニポールDN
401)100部と、導電剤(アセチレンブラック)3
0部と、ステアリン酸0.5部と、ZnO(亜鉛華)5
部と、加硫促進剤BZを1部と、加硫促進剤CZを2部
と、硫黄3部とを混練した後、これを有機溶剤に分散さ
せて中間層形成材料(コーティング液)を調製した。つ
いで、このコーティング液を、ロールコート法により、
上記ベースロールの外周面に塗工したのち、乾燥および
加熱処理を行い、ベースロールの外周面に中間層を形成
した。また、ポリウレタン系エラストマー(日本ポリウ
レタン工業社製、ニッポラン2304)100部と、カ
ーボンブラック20部と、硬化剤(大日本インキ化学工
業社製、バーノックD−750)25部とを混練した
後、これを有機溶剤に分散させて表層形成材料(コーテ
ィング液)を調製した。ついで、このコーティング液
を、ロールコート法により、上記中間層の外周面に塗工
したのち、乾燥および加熱処理を行い、中間層の外周面
に表層を形成した。このようにして、3層構造の導電性
ロールを製造した。
Example 5 An intermediate layer and a surface layer were formed on the outer peripheral surface of a conductive roll (base roll) of Example 1. The formation of the intermediate layer and the surface layer was performed as follows.
That is, first, NBR (Nihon Zeon, Nipol DN
401) 100 parts and conductive agent (acetylene black) 3
0 parts, stearic acid 0.5 parts, ZnO (zinc white) 5
Parts, 1 part of the vulcanization accelerator BZ, 2 parts of the vulcanization accelerator CZ, and 3 parts of sulfur are kneaded, and then dispersed in an organic solvent to prepare an intermediate layer forming material (coating liquid). did. Next, this coating solution is applied by a roll coating method.
After coating on the outer peripheral surface of the base roll, drying and heat treatment were performed to form an intermediate layer on the outer peripheral surface of the base roll. After kneading 100 parts of a polyurethane elastomer (Nipporan 2304, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.), 20 parts of carbon black, and 25 parts of a curing agent (Bernock D-750, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) Was dispersed in an organic solvent to prepare a surface layer forming material (coating liquid). Next, the coating liquid was applied to the outer peripheral surface of the intermediate layer by a roll coating method, and then dried and heated to form a surface layer on the outer peripheral surface of the intermediate layer. Thus, a conductive roll having a three-layer structure was manufactured.

【0052】[0052]

【実施例6】実施例1品の導電性ロール(ベースロー
ル)に代えて、実施例2品の導電性ロール(ベースロー
ル)を用いたこと以外は、実施例5と同様にして、3層
構造の導電性ロールを製造した。
Example 6 A three-layered film was produced in the same manner as in Example 5, except that the conductive roll (base roll) of Example 2 was used instead of the conductive roll (base roll) of Example 1. A conductive roll having the structure was manufactured.

【0053】[0053]

【実施例7】実施例1品の導電性ロール(ベースロー
ル)に代えて、実施例3品の導電性ロール(ベースロー
ル)を用いたこと以外は、実施例5と同様にして、3層
構造の導電性ロールを製造した。
Example 7 A three-layered film was produced in the same manner as in Example 5 except that the conductive roll (base roll) of Example 3 was used instead of the conductive roll (base roll) of Example 1. A conductive roll having the structure was manufactured.

【0054】[0054]

【実施例8】実施例1品の導電性ロール(ベースロー
ル)に代えて、実施例4品の導電性ロール(ベースロー
ル)を用いたこと以外は、実施例5と同様にして、3層
構造の導電性ロールを製造した。
Example 8 The same procedure as in Example 5 was repeated, except that the conductive roll (base roll) of Example 4 was used instead of the conductive roll (base roll) of Example 1. A conductive roll having the structure was manufactured.

【0055】[0055]

【比較例5】実施例1品の導電性ロール(ベースロー
ル)に代えて、比較例1品の導電性ロール(ベースロー
ル)を用いたこと以外は、実施例5と同様にして、3層
構造の導電性ロールを製造した。
Comparative Example 5 Three layers were formed in the same manner as in Example 5 except that the conductive roll (base roll) of Comparative Example 1 was used instead of the conductive roll (base roll) of Example 1. A conductive roll having the structure was manufactured.

【0056】[0056]

【比較例6】実施例1品の導電性ロール(ベースロー
ル)に代えて、比較例2品の導電性ロール(ベースロー
ル)を用いたこと以外は、実施例5と同様にして、3層
構造の導電性ロールを製造した。
Comparative Example 6 Three layers were formed in the same manner as in Example 5, except that the conductive roll (base roll) of Comparative Example 2 was used instead of the conductive roll (base roll) of Example 1. A conductive roll having the structure was manufactured.

【0057】[0057]

【比較例7】実施例1品の導電性ロール(ベースロー
ル)に代えて、比較例3品の導電性ロール(ベースロー
ル)を用いたこと以外は、実施例5と同様にして、3層
構造の導電性ロールを製造した。
Comparative Example 7 Three layers were formed in the same manner as in Example 5 except that the conductive roll (base roll) of Comparative Example 3 was used instead of the conductive roll (base roll) of Example 1. A conductive roll having the structure was manufactured.

【0058】[0058]

【比較例8】実施例1品の導電性ロール(ベースロー
ル)に代えて、比較例4品の導電性ロール(ベースロー
ル)を用いたこと以外は、実施例5と同様にして、3層
構造の導電性ロールを製造した。
Comparative Example 8 Three layers were formed in the same manner as in Example 5 except that the conductive roll (base roll) of Comparative Example 4 was used instead of the conductive roll (base roll) of Example 1. A conductive roll having the structure was manufactured.

【0059】このようにして得られた実施例品および比
較例品の導電性ロールについて、画像濃度むらの有無を
下記の方法にて評価し、また寸法精度を前記の方法にて
評価し、その結果を下記の表3および表4に示した。
The conductive rolls of the example and comparative examples thus obtained were evaluated for the presence or absence of uneven image density by the following method, and the dimensional accuracy was evaluated by the above method. The results are shown in Tables 3 and 4 below.

【0060】〔画像濃度むら〕導電性ロールを現像ロー
ルとして電子写真複写機に組み込み、ハーフトーンの画
像出しを行った。そして、マクベス濃度計で濃度を測定
し、最大値と最小値との差が0.1以下であれば、濃度
むらがないといえるため、差が0.1以下の場合を○、
0.1を超える場合を×としてそれぞれ表示した。
[Image Density Unevenness] A halftone image was produced by incorporating a conductive roll as a developing roll into an electrophotographic copying machine. Then, the density is measured by a Macbeth densitometer, and if the difference between the maximum value and the minimum value is 0.1 or less, it can be said that there is no density unevenness.
The case where it exceeds 0.1 was indicated as x.

【0061】[0061]

【表3】 [Table 3]

【0062】[0062]

【表4】 [Table 4]

【0063】上記表3および表4の結果から、比較例5
品,8品は画像濃度むらが発生し、比較例6品,7品は
製品の寸法精度が悪いのに対し、実施例5品〜8品は全
て、画像濃度むらが発生せず、現像ロールとして良好で
あることがわかる。
From the results in Tables 3 and 4, Comparative Example 5
In contrast, the products of Comparative Examples 6 and 7 have inferior dimensional accuracy, whereas the products of Examples 5 to 8 have no image density unevenness. It turns out that it is favorable.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上のように、本発明の導電性ロール
は、軸体の外周面に形成される弾性体層が、絶縁性ポリ
マーの架橋体をマトリックスとし、そのマトリックス中
にイオン導電性ポリマーの架橋体からなる粒子が分散さ
れて構成されている。そのため、イオン導電性を示す粒
子が弾性体層中に均一分散され、弾性体層全体が均一化
されたイオン導電性を示すものとなる。しかも、成形性
が良好なEPDM等の絶縁性ポリマーがマトリックスに
用いられているため、寸法精度等の弾性体層の形成状態
が良好となっている。したがって、電子写真装置等に用
いても、画像濃度むら等の不良が生じず、優れた画像を
得ることができる。
As described above, in the conductive roll of the present invention, the elastic layer formed on the outer peripheral surface of the shaft body has a cross-linked insulating polymer as a matrix, and the ion-conductive polymer is contained in the matrix. Are formed by dispersing particles comprising a crosslinked product of Therefore, particles exhibiting ion conductivity are uniformly dispersed in the elastic layer, and the entire elastic layer exhibits uniform ion conductivity. Moreover, since an insulating polymer such as EPDM having good moldability is used for the matrix, the state of formation of the elastic layer such as dimensional accuracy is good. Therefore, even when used in an electrophotographic apparatus or the like, a defect such as uneven image density does not occur, and an excellent image can be obtained.

【0065】特に、上記絶縁性ポリマーとしてEPDM
を用い、かつ上記イオン導電性ポリマーとしてECOを
用いた場合には、動的架橋による粒子状化が良好な状態
で行われるため、均一化されたイオン導電性を示すとと
もに、寸法精度が良好な弾性体層が形成され、電子写真
装置用の導電性ロールとして特に好適である。
In particular, EPDM is used as the insulating polymer.
When ECO is used as the ionic conductive polymer, the particles are formed in a good state by dynamic crosslinking, so that the ionic conductivity is uniform and the dimensional accuracy is good. An elastic layer is formed and is particularly suitable as a conductive roll for an electrophotographic apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の導電性ロールの弾性体層の一例を模式
的に示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one example of an elastic layer of a conductive roll of the present invention.

【図2】図1の導電性ロールの模式的拡大図である。FIG. 2 is a schematic enlarged view of the conductive roll of FIG.

【図3】粒子の粒径と、粒子の累積断面積割合との関係
を示すグラフ図である。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the particle size of the particles and the cumulative cross-sectional area ratio of the particles.

【図4】本発明の導電性ロールの他の例を模式的に示す
断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing another example of the conductive roll of the present invention.

【図5】(A)は、導電性ロールに切れ目を入れた状態
を示す斜視図であり、(B)は導電性ロールから切り出
したサンプルの斜視図であり、(C)は上記サンプルの
断面図である。
5A is a perspective view showing a state in which a cut is made in the conductive roll, FIG. 5B is a perspective view of a sample cut from the conductive roll, and FIG. 5C is a cross section of the sample. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁性ポリマーの架橋体 2 イオン導電性ポリマーの架橋体からなる粒子 10 軸体 11 弾性体層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crosslinked body of an insulating polymer 2 Particles composed of a crosslinked body of an ion conductive polymer 10 Shaft 11 Elastic layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 21/06 G03G 21/00 340 3J103 (72)発明者 加地 明彦 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600番地 東海ゴム工業株式会社内 (72)発明者 大鍬 憲一 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600番地 東海ゴム工業株式会社内 Fターム(参考) 2H003 CC05 2H032 AA05 2H033 BB04 BB15 BB29 BD02 2H035 AA15 2H077 AD06 FA11 FA21 FA25 3J103 AA02 AA13 AA15 AA21 AA51 BA41 FA14 FA18 GA02 GA52 GA57 GA58 GA60 GA64 GA66 GA74 HA03 HA04 HA05 HA12 HA20 HA33 HA37 HA41 HA48 HA53 HA54 HA55 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03G 21/06 G03G 21/00 340 3J103 (72) Inventor Akihiko Kaji Odai, Komaki, Aichi Prefecture No. 3600 Tokai Rubber Industries Co., Ltd. (72) Inventor Kenichi Ohoe Komaki City, Aichi Pref. 2H077 AD06 FA11 FA21 FA25 3J103 AA02 AA13 AA15 AA21 AA51 BA41 FA14 FA18 GA02 GA52 GA57 GA58 GA60 GA64 GA66 GA74 HA03 HA04 HA05 HA12 HA20 HA33 HA37 HA41 HA48 HA53 HA54 HA55

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸体と、この軸体の外周面に形成される
弾性体層とを備えた導電性ロールであって、上記弾性体
層が、絶縁性ポリマーの架橋体をマトリックスとし、そ
のマトリックス中にイオン導電性ポリマーの架橋体から
なる粒子が分散されてなることを特徴とする導電性ロー
ル。
1. A conductive roll comprising a shaft and an elastic layer formed on the outer peripheral surface of the shaft, wherein the elastic layer has a crosslinked body of an insulating polymer as a matrix, A conductive roll, wherein particles comprising a crosslinked product of an ion conductive polymer are dispersed in a matrix.
【請求項2】 上記イオン導電性ポリマーの架橋体から
なる粒子が、下記の粒度分布特性(X)を満たしている
請求項1記載の導電性ロール。 (X)粒径0.1μm以上の粒子の断面積を計測し、こ
れを小さいものから順次累積した場合に、この総合累積
断面積に対し90%の割合の累積断面積となる点におけ
る粒径が30μm以下。
2. The conductive roll according to claim 1, wherein the particles comprising the crosslinked product of the ion conductive polymer satisfy the following particle size distribution characteristics (X). (X) When the cross-sectional areas of particles having a particle diameter of 0.1 μm or more are measured and sequentially accumulated in ascending order, the particle diameter at a point where the cumulative cross-sectional area is 90% of the total cumulative cross-sectional area Is 30 μm or less.
【請求項3】 上記絶縁性ポリマーがエチレン−プロピ
レン−ジエンゴムであり、上記イオン導電性ポリマーが
エピクロルヒドリン−エチレンオキサイドゴムである請
求項1または2記載の導電性ロール。
3. The conductive roll according to claim 1, wherein the insulating polymer is ethylene-propylene-diene rubber, and the ionic conductive polymer is epichlorohydrin-ethylene oxide rubber.
【請求項4】 上記弾性体層中に、イオン導電剤が分散
されている請求項1〜3のいずれか一項に記載の導電性
ロール。
4. The conductive roll according to claim 1, wherein an ion conductive agent is dispersed in the elastic layer.
【請求項5】 上記弾性体層の電気抵抗値が、1×10
7 〜1×1010Ω・cmの範囲に設定されている請求項
1〜4のいずれか一項に記載の導電性ロール。
5. The electric resistance value of the elastic layer is 1 × 10
The conductive roll according to claim 1, wherein the conductive roll is set in a range of 7 to 1 × 10 10 Ω · cm.
【請求項6】 上記弾性体層が、エチレン−プロピレン
−ジエンゴムを全体中10〜70体積%の割合で含有す
るゴム組成物を用いて形成され、かつ上記弾性体層の電
気抵抗値のばらつきが、0.5桁以下である請求項1〜
5のいずれか一項に記載の導電性ロール。
6. The elastic layer is formed using a rubber composition containing ethylene-propylene-diene rubber in a ratio of 10 to 70% by volume based on the whole, and the elastic layer has a variation in electric resistance value. , Less than 0.5 digits
The conductive roll according to any one of claims 5 to 10.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006243300A (en) * 2005-03-02 2006-09-14 Ricoh Co Ltd Semi-conductive member for image processor

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