JP2001082452A - Conductive roller - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機、レ
ーザービームプリンタ、ファクシミリ等の事務機器に用
いられる導電性ローラ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 roller used in office equipment such as a copying machine, a laser beam printer, and a facsimile.
【０００２】[0002]
【従来の技術】事務機器の画像形成機構には、転写ロー
ラ、帯電ローラ、現像ローラ等の導電性ローラが用いら
れている。この機器で画像が形成される場合、まず感光
ドラム等の静電潜像保持体上に静電潜像が形成される。
次いで、静電潜像保持体上にトナーが供給され、トナー
像が形成される。このトナー像は静電潜像保持体から転
写ローラを介して紙等の被印刷体に転写され、定着され
る。こうして、所望の画像が印刷される。2. Description of the Related Art A conductive roller such as a transfer roller, a charging roller, and a developing roller is used in an image forming mechanism of office equipment. When an image is formed by this device, first, an electrostatic latent image is formed on an electrostatic latent image holder such as a photosensitive drum.
Next, toner is supplied onto the electrostatic latent image holding member to form a toner image. The toner image is transferred from the electrostatic latent image holding body to a printing medium such as paper via a transfer roller and fixed. Thus, a desired image is printed.
【０００３】転写ローラは静電潜像保持体と直接接触し
てこの静電潜像保持体からトナーを受け取るものである
ため、静電潜像保持体との間に適切なニップ幅が得られ
るよう、ある程度柔軟である必要がある。例えば、特開
平１１−１０９７７０号公報には、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度
が５０から７０と低硬度（柔軟）にされた転写ローラが
開示されている。Since the transfer roller is in direct contact with the electrostatic latent image holder and receives toner from the electrostatic latent image holder, an appropriate nip width can be obtained between the transfer roller and the electrostatic latent image holder. Need to be somewhat flexible. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-109770 discloses a transfer roller having a low ASKER-C hardness of 50 to 70 (softness).
【０００４】転写ローラに柔軟性を付与する目的で、多
量の軟化剤、可塑剤等が配合されることがある。しか
し、これら軟化剤、可塑剤等が転写ローラからブリード
アウトし、静電潜像保持体を汚染してしまうことがあ
る。転写ローラに柔軟性を付与する他の手段として、発
泡ゴム（気泡を含むゴム）が用いられることがある。発
泡ゴムからなる転写ローラでは気泡によって柔軟性が発
現されるので、軟化剤、可塑剤等の配合の必要がなく、
これらのブリードアウトの問題が生じない。気泡は、発
泡剤の発泡によって得られる。通常は、加熱によって分
解する化学発泡剤が用いられている。A large amount of a softener, a plasticizer, or the like may be blended in order to impart flexibility to the transfer roller. However, these softeners, plasticizers, and the like may bleed out of the transfer roller and contaminate the electrostatic latent image holder. As another means for imparting flexibility to the transfer roller, foamed rubber (rubber containing air bubbles) may be used. Since the transfer roller made of foamed rubber expresses flexibility by air bubbles, there is no need to mix softeners, plasticizers, etc.
These bleed-out problems do not occur. Bubbles are obtained by foaming a blowing agent. Usually, a chemical foaming agent that decomposes by heating is used.
【０００５】ところで、転写ローラでは、トナー受け取
りの機構上、その抵抗値が１０６ｃｍから１０１０Ω程
度とされる必要がある。転写ローラに導電性を付与する
目的で、ゴムにカーボンブラック、金属粉末等の導電性
フィラーが配合されることがある。転写ローラに電圧が
印加されると、導電性フィラーを通じて電子が伝導し、
電流が流れる。The transfer roller needs to have a resistance value of about 10 6 Ω to about 10 10 Ω due to a mechanism for receiving toner. For the purpose of imparting conductivity to the transfer roller, a conductive filler such as carbon black or metal powder may be mixed with rubber. When a voltage is applied to the transfer roller, electrons are conducted through the conductive filler,
Electric current flows.
【０００６】この導電性ローラでは、印加電圧が高いほ
ど電気抵抗が小さくなり、この電気抵抗の変動が画像形
成に悪影響を与える現象が見られる。電気抵抗の印加電
圧への依存は、低電圧下では通電しない導電性フィラー
間が高電圧下で通電してしまうことに起因すると推測さ
れる。また、この導電性ローラでは、導電性フィラーの
分散が不均一であると、部位による電気抵抗のばらつき
が見られる。さらに、導電性フィラーが均一に分散した
場合でも、導電性フィラーが存在する箇所と存在しない
箇所とでの電気抵抗に差が生じ、ミクロ的に見た電気抵
抗のばらつきは解消されない。デジタル化、カラー化等
の高画質化技術が進歩した今日、導電性フィラーが配合
された転写ローラでは技術革新への対応は困難となりつ
つある。In this conductive roller, as the applied voltage increases, the electric resistance decreases, and a phenomenon is seen in which the fluctuation of the electric resistance adversely affects image formation. It is presumed that the dependence of the electric resistance on the applied voltage is due to the fact that current flows between the conductive fillers that do not conduct at a low voltage and that conducts at a high voltage. Further, in this conductive roller, when the dispersion of the conductive filler is not uniform, variation in electric resistance depending on the portion is observed. Furthermore, even when the conductive filler is uniformly dispersed, there is a difference in electric resistance between a portion where the conductive filler exists and a portion where the conductive filler does not exist, and the variation in electric resistance viewed from a microscopic viewpoint cannot be eliminated. Today, with the development of technologies for high image quality such as digitization and colorization, it is becoming difficult to respond to technological innovation with transfer rollers containing conductive fillers.
【０００７】転写ローラに導電性を付与する他の手段と
して、イオン導電性ポリマー又はイオン導電剤の使用が
挙げられる。イオン導電性ポリマー又はイオン導電剤の
使用によって転写ローラがイオン導電性となり、導電性
フィラーの配合が不要となる。このため、電気抵抗の印
加電圧依存性がほとんどなく、また導電性フィラーに起
因する電気抵抗のばらつきがない。従って、高画質化が
進んだ画像形成機構にも適している。As another means for imparting conductivity to the transfer roller, use of an ionic conductive polymer or an ionic conductive agent can be mentioned. The transfer roller becomes ion-conductive by using the ion-conductive polymer or the ion-conductive agent, and the blending of the conductive filler becomes unnecessary. Therefore, there is almost no dependence of the electric resistance on the applied voltage, and there is no variation in electric resistance due to the conductive filler. Therefore, it is also suitable for an image forming mechanism with higher image quality.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】イオン導電性の転写ロ
ーラでは、温度、湿度等の環境に依存してイオンの移動
性が変化し、電気抵抗が変化してしまう傾向が見られ
る。特に、発泡剤によって気泡が形成された転写ローラ
では、複数の発泡セルが連結して比較的大容積の気泡が
形成されてしまうことは避けられず、この気泡によって
電気抵抗の環境依存性が顕著化されてしまう。設置環境
下での電気抵抗を検知し、印加電圧又は電流値を変化さ
せる制御機能を備えた画像形成装置も考案されている。
しかし、この画像形成装置では、電気抵抗の環境依存性
が大きいほど抵抗値に応じて印加電圧又は電流値を変化
させる際に大電力が必要である。また、この画像形成装
置では、電気抵抗の環境依存性が大きいほど大がかりな
電源装置や制御装置が必要である。画像形成装置の省エ
ネルギー化及び小型化が進んだ今日、電気抵抗の環境依
存性が小さな転写ローラが望まれている。同様の要望
は、転写ローラのみならず、帯電ローラ、現像ローラ等
の他の導電性ローラにも見られる。In the ion-conductive transfer roller, there is a tendency that the mobility of ions changes depending on the environment such as temperature and humidity, and the electric resistance changes. In particular, in a transfer roller in which bubbles are formed by a foaming agent, it is inevitable that a relatively large volume of bubbles is formed by connecting a plurality of foam cells, and the bubbles greatly affect the environment dependence of electric resistance. Will be converted. An image forming apparatus having a control function of detecting an electric resistance in an installation environment and changing an applied voltage or a current value has also been devised.
However, in this image forming apparatus, the greater the environmental dependence of the electrical resistance, the greater the power required to change the applied voltage or current value according to the resistance value. Further, in this image forming apparatus, a larger power supply device and a larger control device are required as the environmental dependency of the electric resistance is larger. Today, with the progress of energy saving and miniaturization of image forming apparatuses, there is a demand for a transfer roller having low environmental dependence of electrical resistance. Similar demands are found not only for transfer rollers, but also for other conductive rollers such as charging rollers and developing rollers.
【０００９】本発明はこのような実状に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、気泡を含みしかもイオン導電
性でありながら、電気抵抗の環境依存性が小さな導電性
ローラの提供にある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a conductive roller which contains bubbles and is ion conductive, but has a small environmental dependency of electric resistance.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めになされた発明は、軸芯と弾性層とを備えており、こ
の弾性層がイオン導電性であって微小中空球を含んでい
る導電性ローラ、である。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has a shaft core and an elastic layer, and the elastic layer is ion-conductive and includes micro hollow spheres. Conductive roller.
【００１１】この導電性ローラはイオン導電性の弾性層
を備えているので、導電性フィラーが配合される必要が
ない。このため、電気抵抗の印加電圧依存性が抑制さ
れ、また、導電性フィラーに起因する電気抵抗のばらつ
きがない。また、この導電性ローラは微小中空球による
気泡を含んでいるので、低硬度である。従って、軟化
剤、可塑剤等の配合量が抑制され、これらのブリードア
ウトの問題が生じにくい。しかも、この微小中空球によ
る気泡は完全に独立しているので、電気抵抗の環境依存
性が小さくなる。なお、弾性層がイオン導電性とされる
には、イオン導電性ポリマーが用いられるか、ポリマー
中にイオン導電剤が配合されればよい。Since the conductive roller has an ion conductive elastic layer, there is no need to mix a conductive filler. Therefore, the dependency of the electric resistance on the applied voltage is suppressed, and there is no variation in the electric resistance due to the conductive filler. Further, the conductive roller has low hardness because it contains bubbles formed by minute hollow spheres. Therefore, the amount of the softener, plasticizer, and the like is suppressed, and the problem of bleed-out hardly occurs. In addition, since the bubbles formed by the minute hollow spheres are completely independent, the environmental dependence of electric resistance is reduced. In order to make the elastic layer ionic conductive, an ionic conductive polymer may be used or an ionic conductive agent may be blended in the polymer.
【００１２】好ましくは、微小中空球の耐熱温度は１５
０℃以上である。これにより、弾性層を構成するポリマ
ー組成物の混練、押出等の加工が高温で行われたり、弾
性層の成形・架橋が高温で行われても、微小中空球が溶
融して気泡が消滅してしまうことが抑制される。１５０
℃以上の耐熱温度を有する微小中空球としては、無機材
料を主成分とするものが挙げられる。無機材料を主成分
とする好ましい微小中空球としては、アルミナシリケー
ト系フィラーが挙げられる。[0012] Preferably, the heat resistance temperature of the micro hollow sphere is 15
0 ° C. or higher. As a result, even when processing such as kneading and extrusion of the polymer composition constituting the elastic layer is performed at a high temperature, or when molding and crosslinking of the elastic layer are performed at a high temperature, the minute hollow spheres melt and bubbles disappear. Is suppressed. 150
Examples of the fine hollow spheres having a heat resistance temperature of not less than ° C include those having an inorganic material as a main component. A preferable fine hollow sphere mainly composed of an inorganic material is an alumina silicate-based filler.
【００１３】好ましくは、弾性層はカップリング剤をさ
らに含む。カップリング剤により、マトリックスである
ポリマーと微小中空球との密着が高まり、微小中空球の
周りに微小な空隙が発生してしまうことが抑えられる。
従って、空隙による導電性ローラの耐久性低下が抑制さ
れ、また、電気抵抗の環境依存性が空隙によって高まっ
てしまうことが抑制される。[0013] Preferably, the elastic layer further contains a coupling agent. The coupling agent enhances the adhesion between the polymer as the matrix and the minute hollow spheres, and suppresses the generation of minute voids around the minute hollow spheres.
Therefore, a decrease in the durability of the conductive roller due to the gap is suppressed, and an increase in the environmental dependency of the electrical resistance due to the gap is suppressed.
【００１４】好ましくは、弾性層はその表面にスキン層
を有している。このスキン層には、実質的に微小中空球
が存在しない。このスキン層によって微小中空球と静電
潜像保持体との直接接触が避けられ、静電潜像保持体の
傷つきが防止される。また、スキン層によって大気中の
水分が微小中空球に含浸されることが防止され、導電性
ローラの電気抵抗の環境依存性が抑制される。Preferably, the elastic layer has a skin layer on its surface. This skin layer is substantially free of minute hollow spheres. The skin layer prevents direct contact between the hollow microspheres and the electrostatic latent image holder, and prevents the electrostatic latent image holder from being damaged. In addition, the skin layer prevents the moisture in the atmosphere from being impregnated into the minute hollow spheres, and suppresses the environment dependence of the electrical resistance of the conductive roller.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、適宜図面が参照されつつ、
本発明の実施形態が説明される。図１は、本発明の一実
施形態にかかる導電性ローラとしての転写ローラ１が示
された斜視図である。この転写ローラ１は軸芯２と弾性
層３とを備えている。弾性層３は略円筒状であり、その
内周に軸芯２が挿入されている。弾性層３と軸芯３と
は、接着剤等によって接着されている。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
Embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a transfer roller 1 as a conductive roller according to an embodiment of the present invention. The transfer roller 1 has a shaft core 2 and an elastic layer 3. The elastic layer 3 has a substantially cylindrical shape, and the shaft core 2 is inserted into the inner periphery thereof. The elastic layer 3 and the shaft core 3 are adhered by an adhesive or the like.
【００１６】弾性層３は、イオン導電性ポリマーを主要
成分としている。イオン導電性ポリマーはポリマー内の
イオンの移動によって電流が流れるポリマーであり、そ
れ単体での電気抵抗が１０１２Ω・ｃｍ以下のポリマー
を意味する。イオン導電性ポリマーの具体例としては、
エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、アクリロ
ニトリル−ブタジエン共重合体等が挙げられる。The elastic layer 3 contains an ion conductive polymer as a main component. An ion conductive polymer is a polymer in which a current flows due to the movement of ions in the polymer, and means a polymer having an electric resistance of 10 12 Ω · cm or less by itself. As specific examples of the ion conductive polymer,
Epichlorohydrin rubber, chloroprene rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer, and the like.
【００１７】弾性層３には、イオン導電性ポリマーとと
もに他のポリマーが用いられてもよい。他のポリマーと
しては、例えばエチレン−プロピレン−ジエン共重合
体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジ
エン−スチレン共重合体、天然ゴム、ポリイソプレン等
が挙げられる。他のポリマーが併用される場合でも、弾
性層３のイオン導電性が損なわれないように、全ポリマ
ーに占めるイオン導電性ポリマーの比率が１５重量％以
上、特には２０重量％以上とされるのが好ましい。For the elastic layer 3, another polymer may be used together with the ion conductive polymer. Other polymers include, for example, ethylene-propylene-diene copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-butadiene-styrene copolymer, natural rubber, polyisoprene, and the like. Even when another polymer is used in combination, the ratio of the ionic conductive polymer to the entire polymer is set to 15% by weight or more, particularly 20% by weight or more so that the ionic conductivity of the elastic layer 3 is not impaired. Is preferred.
【００１８】この弾性層３はイオン導電性ポリマーによ
って導電性とされているが、導電性をさらに高める目的
で、カーボンブラック、金属粉末等の導電性フィラーが
配合されてもよい。ただし、電気抵抗の印加電圧依存性
抑制の観点から、導電性フィラーの配合量は必要最小限
にとどめられる。Although the elastic layer 3 is made conductive by an ionic conductive polymer, a conductive filler such as carbon black or metal powder may be added for the purpose of further increasing the conductivity. However, from the viewpoint of suppressing the dependence of the electric resistance on the applied voltage, the compounding amount of the conductive filler is kept to a necessary minimum.
【００１９】弾性層３は、イオン導電剤の配合によって
イオン導電性とされてもよい。配合され得るイオン導電
剤としては、金属イオンを含有したエーテル系又はエス
テル系可塑剤、４級アンモニウム塩、ポリエチレングリ
コールやポリプロピレングリコール等のポリエーテル化
合物等が挙げられる。イオン導電剤が配合される場合、
弾性層３を構成するポリマーはイオン導電性ポリマーで
なくてもよい。もちろん、イオン導電性ポリマーとイオ
ン導電剤とが併用されてもよい。The elastic layer 3 may be made ion conductive by blending an ion conductive agent. Examples of the ion conductive agent that can be blended include an ether-based or ester-based plasticizer containing a metal ion, a quaternary ammonium salt, and a polyether compound such as polyethylene glycol or polypropylene glycol. When ion conductive agent is blended,
The polymer constituting the elastic layer 3 may not be an ion conductive polymer. Of course, the ionic conductive polymer and the ionic conductive agent may be used in combination.
【００２０】弾性層３は、微小中空球を含んでいる。微
小中空球は略球状の外殻とこの外殻に囲まれた空間とを
備えており、マイクロスフェアー、マイクロバルーン、
ホローバブル等とも称されているものである。微小中空
球を含むことにより、弾性層３が低硬度となる。また、
微小中空球によって転写ローラ１の重量が軽くなり、材
料コストが低減される。The elastic layer 3 includes minute hollow spheres. The micro hollow sphere has a substantially spherical outer shell and a space surrounded by the outer shell, and includes microspheres, microballoons,
It is also called a hollow bubble. By including the minute hollow sphere, the elastic layer 3 has low hardness. Also,
The minute hollow spheres reduce the weight of the transfer roller 1 and reduce the material cost.
【００２１】微小中空球の耐熱温度は、１５０℃以上が
好ましい。耐熱温度が１５０℃以上であることにより、
弾性層３の架橋時にこの微小中空球が溶融してしまうこ
とが抑えられる。この観点から、微小中空球の耐熱温度
は１６０℃以上が特に好ましい。なお、耐熱温度とは、
オーブンでの加熱によって真比重の低下が始まる温度の
ことである。The heat resistance temperature of the micro hollow sphere is preferably 150 ° C. or higher. By having a heat resistance temperature of 150 ° C or higher,
It is possible to prevent the minute hollow spheres from melting when the elastic layer 3 is crosslinked. In this respect, the heat resistance temperature of the minute hollow spheres is particularly preferably 160 ° C or higher. The heat-resistant temperature is
The temperature at which the true specific gravity begins to decrease due to heating in an oven.
【００２２】微小中空球の外殻は有機材料から構成され
てもよく、また、無機材料から構成されてもよいが、耐
熱温度が高くなるという理由より、無機材料が好まし
い。無機材料が用いられた微小中空球としては、例えば
アルミナシリケート系フィラーが挙げられる。アルミナ
シリケート系フィラーとは、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）及
びシリカ（ＳｉＯ２）を主成分とする外殻を備えた微小
中空球である。アルミナシリケート系フィラーの耐熱温
度は約１２００℃と極めて高いので、弾性層３の架橋時
に溶融してしまうことがない。アルミナシリケート系フ
ィラーの具体例としては、日本フィライト社の商品名
「フィライト」が挙げられる。The outer shell of the micro hollow sphere may be made of an organic material or an inorganic material, but an inorganic material is preferable because of its high heat resistance. Examples of the minute hollow spheres using an inorganic material include an alumina silicate-based filler. The alumina silicate-based filler is a minute hollow sphere having an outer shell containing alumina (Al 2 O 3 ) and silica (SiO 2 ) as main components. Since the alumina silicate-based filler has an extremely high heat resistance temperature of about 1200 ° C., it does not melt when the elastic layer 3 is crosslinked. A specific example of the alumina silicate-based filler is “Philite” (trade name) by Nippon Philite.
【００２３】また、熱可塑性ポリマーの表面が無機粉体
でコーティングされた外殻を備えた微小中空球も、単に
有機材料のみから構成された微小中空球よりも耐熱温度
が高いので、好適に用いられ得る。このような微小中空
球の具体例としては、松本油脂社の商品名「マイクロス
フェアーＭＦＬ１００ＣＡ」（耐熱温度：約１６０℃）
が挙げられる。Micro hollow spheres having an outer shell coated with an inorganic powder on the surface of a thermoplastic polymer are also preferably used because they have a higher heat-resistant temperature than micro hollow spheres composed only of organic materials. Can be A specific example of such micro hollow spheres is “Microsphere MFL100CA” (trade name of Matsumoto Yushi Co., Ltd.) (heat resistant temperature: about 160 ° C.).
Is mentioned.
【００２４】微小中空球の平均粒子直径は、１μｍ以上
５００μｍ以下が好ましく、５μｍ以上３００μｍ以下
が特に好ましい。平均粒子直径が上記範囲未満である
と、転写ローラ１の柔軟性が損なわれてしまうことがあ
る。逆に、平均粒子直径が上記範囲を超えると、印刷さ
れた画像にムラが生じてしまうことがある。The average particle diameter of the fine hollow spheres is preferably 1 μm or more and 500 μm or less, particularly preferably 5 μm or more and 300 μm or less. If the average particle diameter is less than the above range, the flexibility of the transfer roller 1 may be impaired. Conversely, if the average particle diameter exceeds the above range, unevenness may occur in the printed image.
【００２５】微小中空球の配合量は、マトリックスとな
るポリマー１００重量部に対して５重量部以上２５０重
量部以下が好ましく、１０重量部以上１８０重量部以下
が特に好ましい。配合量が上記範囲未満であると、弾性
層３の柔軟性が不十分となってしまうことがある。逆
に、配合量が上記範囲を超えると、電気抵抗の環境依存
性が大きくなったり、画像の鮮明度が損なわれたり、弾
性層３の柔軟性が損なわれたりしてしまうことがある。The amount of the fine hollow spheres is preferably 5 parts by weight or more and 250 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or more and 180 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the matrix polymer. If the amount is less than the above range, the flexibility of the elastic layer 3 may be insufficient. Conversely, if the amount exceeds the above range, the environmental resistance of the electric resistance may increase, the sharpness of the image may be impaired, or the flexibility of the elastic layer 3 may be impaired.
【００２６】この弾性層３は微小中空球によって低硬度
とされているが、弾性層３の柔軟性をさらに高める目的
で、発泡剤が併用されてもよい。但し、電気抵抗の環境
依存性抑制の観点から、発泡剤の配合量は必要最小限に
とどめられる。また、弾性層３には、その柔軟性をさら
に高める目的で、軟化剤又は可塑剤が併用されてもよ
い。但し、ブリードアウト抑制の観点から、軟化剤及び
可塑剤の配合量は必要最小限にとどめられる。Although the elastic layer 3 has a low hardness made of minute hollow spheres, a foaming agent may be used in combination for the purpose of further increasing the flexibility of the elastic layer 3. However, the blending amount of the foaming agent is kept to a necessary minimum from the viewpoint of suppressing the environmental dependence of the electric resistance. In addition, a softener or a plasticizer may be used in the elastic layer 3 in order to further increase its flexibility. However, from the viewpoint of suppressing bleed-out, the blending amounts of the softener and the plasticizer are minimized.
【００２７】弾性層３には、カップリング剤が配合され
ている。カップリング剤によってマトリックスであるポ
リマーと微小中空球との密着が高まり、微小中空球の周
りに微小な空隙が発生してしまうことが抑えられる。カ
ップリング剤の配合量は、ポリマー１００重量部に対し
て０．２重量部以上２０重量部以下が好ましく、０．５
重量部以上１０重量部以下が特に好ましい。配合量が上
記範囲未満であると、微小中空球の周りに微小な空隙が
発生してしまうことがある。逆に、配合量が上記範囲を
超えると、カップリング剤によって静電潜像補自体が汚
染されたり、カップリング剤がブリードしてしまうこと
がある。The elastic layer 3 contains a coupling agent. The coupling agent enhances the adhesion between the polymer as the matrix and the micro hollow spheres, and suppresses the generation of micro voids around the micro hollow spheres. The compounding amount of the coupling agent is preferably 0.2 parts by weight or more and 20 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the polymer.
Particularly preferred is not less than 10 parts by weight and not more than 10 parts by weight. When the amount is less than the above range, minute voids may be generated around the minute hollow sphere. Conversely, if the compounding amount exceeds the above range, the electrostatic latent image complement itself may be contaminated by the coupling agent, or the coupling agent may bleed.
【００２８】弾性層３は、その表面にスキン層を有して
いる。このスキン層は、実質的に微小中空球を含んでい
ない。このスキン層によって、微小中空球の静電潜像保
持体又は大気との直接接触が防止される。金型による圧
縮成形法によって弾性層３が成形・架橋される場合、架
橋温度が比較的高温とされることによってポリマーの流
動性が高まり、これによって弾性層３の表面がスキン層
となる。押出成形法によって弾性層３が成形される場
合、いわゆる二層押出によってスキン層が形成される。
なお、押出成形法によって得られる成形体は、その後加
硫缶等によって架橋される。The elastic layer 3 has a skin layer on its surface. This skin layer is substantially free of micro hollow spheres. The skin layer prevents the minute hollow sphere from directly contacting the electrostatic latent image holding member or the atmosphere. When the elastic layer 3 is molded and cross-linked by a compression molding method using a metal mold, the fluidity of the polymer is increased by setting the cross-linking temperature to a relatively high temperature, whereby the surface of the elastic layer 3 becomes a skin layer. When the elastic layer 3 is formed by an extrusion method, a skin layer is formed by so-called two-layer extrusion.
The molded body obtained by the extrusion molding method is then crosslinked by a vulcanizer or the like.
【００２９】架橋後の弾性層３に二次架橋が施されても
よいが、この二次架橋の温度は微小中空球の耐熱温度以
下とされる必要がある。また、架橋後の弾性層３には、
表面状態の均一化、表面粗度の調整等の目的で表面研磨
が施されることがあるが、この表面研磨は前述のスキン
層全てを削り取ってしまわない程度とされる必要があ
る。The crosslinked elastic layer 3 may be subjected to secondary crosslinking, but the temperature of the secondary crosslinking must be lower than the heat resistance temperature of the hollow microspheres. In addition, the elastic layer 3 after crosslinking has
The surface may be polished for the purpose of uniforming the surface state, adjusting the surface roughness, and the like. However, the surface must be polished to such an extent that the entire skin layer is not removed.
【００３０】[0030]
【実施例】以下、実施例によって本発明の効果が明らか
にされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定
的に解釈されるべきではないことはもちろんである。EXAMPLES Hereinafter, the effects of the present invention will be clarified by examples, but it should be understood that the present invention should not be construed as being limited based on the description of the examples.
【００３１】［実施例１］エピクロルヒドリンゴム（ダ
イソー社の商品名「エピクロマーＣＧ１０２」）３０重
量部、クロロプレンゴム（昭和電工・デュポン社の商品
名「ネオプレンＳＮＤ−８」）７０重量部、合成ハイド
ロタルサイト（協和化学社の商品名「ＤＨＴ−４Ａ−
２」）１０重量部、酸化亜鉛（東邦亜鉛社の商品名「亜
鉛華１号」）５重量部、ステアリン酸（ユニケマオース
トラリア社の商品名「４９３１」）１重量部、耐熱温度
が約１２００℃の微小中空球（日本フィライト社の商品
名「フィライトＦＧ」）６０重量部、カップリング剤
（デグサ社の商品名「Ｓｉ−６９」）２重量部、硫黄
（鶴見化学社の商品名「粉末硫黄」）１．５重量部、加
硫促進剤（大内新興化学工業社の商品名「ノクセラーＤ
Ｔ」）１重量部及び他の加硫促進剤（大内新興化学工業
社の商品名「ノクセラーＴＳ」）１重量部を混練機で混
練し、ゴム組成物を得た。このゴム組成物を金型内に仕
込んで架橋温度１６０℃で圧縮成形を施し、円筒状の成
形体を得た。この成形体の内周に軸芯を挿着し、成形体
と軸芯とをホットメルト接着剤で接着した。そして、成
形体の表面を研磨し、実施例１の転写ローラを得た。Example 1 30 parts by weight of epichlorohydrin rubber (trade name "Epichromer CG102" manufactured by Daiso), 70 parts by weight of chloroprene rubber (trade name "neoprene SND-8" manufactured by DuPont Showa Denko KK), synthetic hydrotal Site (Kyowa Chemical's product name "DHT-4A-
2)) 10 parts by weight, 5 parts by weight of zinc oxide (trade name “Zinchua No. 1” of Toho Zinc Co., Ltd.), 1 part by weight of stearic acid (trade name “4931” of Unichema Australia Co., Ltd.), and heat resistance temperature of about 1200 60 parts by weight of micro hollow spheres (trade name "Philite FG" of Nippon Philite Co., Ltd.), 2 parts by weight of coupling agent (trade name "Si-69" of Degussa Co., Ltd.), sulfur (trade name of "Turumi Chemical Co., Ltd." 1.5 parts by weight of sulfur), a vulcanization accelerator (trade name “NOXSELLER D of Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.)
T)) and 1 part by weight of another vulcanization accelerator (trade name “Noxeller TS” of Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.) were kneaded with a kneader to obtain a rubber composition. This rubber composition was charged in a mold and subjected to compression molding at a crosslinking temperature of 160 ° C. to obtain a cylindrical molded body. A shaft core was inserted into the inner periphery of this molded body, and the molded body and the shaft core were bonded with a hot melt adhesive. Then, the surface of the molded body was polished to obtain the transfer roller of Example 1.
【００３２】［実施例２及び実施例３］微小中空球の配
合量を下記の表１に示されるように変量させた他は実施
例１と同様にして、実施例２及び実施例３の転写ローラ
を得た。[Examples 2 and 3] The transfer of Examples 2 and 3 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of the hollow microspheres was varied as shown in Table 1 below. Roller was obtained.
【００３３】［実施例４］フィライトＦＧに代えて耐熱
温度が約１６０℃の微小中空球（松本油脂社の商品名
「マイクロスフェアーＭＦＬ１００ＣＡ」）２０重量部
を配合し、架橋温度を１４０℃とした他は実施例１と同
様にして、実施例４の転写ローラを得た。Example 4 In place of Philite FG, 20 parts by weight of micro hollow spheres having a heat resistance temperature of about 160 ° C. (trade name “Microsphere MFL100CA” of Matsumoto Yushi Co., Ltd.) were blended, and the crosslinking temperature was 140 ° C. A transfer roller of Example 4 was obtained in the same manner as Example 1 except for the above.
【００３４】［実施例５］実施例１と同等のゴム組成物
を混練機からリボン状に取り出し、これを押出機に投入
して円筒状に押し出し、成形体を得た。この成形体を加
硫缶に投入し、水蒸気圧が０．６ＭＰａであり架橋温度
が１６０℃の条件下で架橋した。そして、実施例１と同
様に軸芯挿着及び表面研磨を行って、実施例５の転写ロ
ーラを得た。Example 5 A rubber composition equivalent to that of Example 1 was taken out of a kneader into a ribbon shape, put into an extruder and extruded into a cylindrical shape to obtain a molded product. The molded body was put into a vulcanizer, and crosslinked under the conditions of a steam pressure of 0.6 MPa and a crosslinking temperature of 160 ° C. Then, the shaft core was inserted and the surface was polished in the same manner as in Example 1 to obtain a transfer roller of Example 5.
【００３５】［実施例６］実施例１と同等のゴム組成物
を混練機からリボン状に取り出し、これを二軸押出機に
投入した。同時に、微小中空球が配合されていない他は
実施例１と同等のゴム組成物もこの二軸押出機に投入
し、微小中空球が配合されていないゴム組成物が外側と
なるように二層押出を施して、スキン層を備えた円筒状
の成形体を得た。この成形体を加硫缶に投入し、水蒸気
圧が０．６ＭＰａであり架橋温度が１６０℃の条件下で
架橋した。そして、実施例１と同様に軸芯挿着及び表面
研磨を行って、実施例６の転写ローラを得た。Example 6 A rubber composition equivalent to that of Example 1 was taken out of a kneader into a ribbon shape and charged into a twin-screw extruder. At the same time, a rubber composition equivalent to that of Example 1 except that the fine hollow spheres were not blended was also charged into this twin-screw extruder, and two layers were formed so that the rubber composition without the fine hollow spheres was on the outside. Extrusion was performed to obtain a cylindrical molded body having a skin layer. The molded body was put into a vulcanizer, and crosslinked under the conditions of a steam pressure of 0.6 MPa and a crosslinking temperature of 160 ° C. Then, in the same manner as in Example 1, the shaft core was inserted and the surface was polished to obtain a transfer roller of Example 6.
【００３６】［実施例７］天然ゴム（ＲＳＳ２）４０重
量部、スチレン−ブタジエン共重合体（日本合成ゴム社
の商品名「１５０７」）６０重量部、酸化亜鉛（前述の
「亜鉛華１号」）５重量部、ステアリン酸（前述の「４
９３１」）１重量部、微小中空球（前述の「フィライト
ＦＧ」）６０重量部、カップリング剤（前述の「Ｓｉ−
６９」）２重量部、軽質炭酸カルシウム（丸尾カルシウ
ム社）２０重量部、イオン導電剤（ポリエチレン主鎖と
ポリエチレンオキサイド側鎖とを有し、ＬｉＣｌＯ４が
１０重量％溶解されたもの、住友化学社の商品名「スミ
コード６００」）１０重量部、硫黄（前述の「粉末硫
黄」）１．５重量部及び加硫促進剤（大内新興化学工業
社の商品名「ノクセラーＮＳ」）０．７を混練機で混練
し、ゴム組成物を得た。このゴム組成物を用い、実施例
１と同様にして、実施例７の転写ローラを得た。Example 7 40 parts by weight of natural rubber (RSS2), 60 parts by weight of a styrene-butadiene copolymer (trade name "1507" of Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.), zinc oxide (Zinchua No. 1 described above) ) 5 parts by weight, stearic acid (the above-mentioned “4
931 "), 1 part by weight, micro hollow spheres (the above-mentioned" Philite FG ") 60 parts by weight, coupling agent (the above-mentioned" Si-
69 ") 2 parts by weight, light calcium carbonate (Maruo Calcium Co., Ltd.) 20 parts by weight, ion conductive agent (polyethylene main chain and polyethylene oxide side chain, LiClO 4 dissolved at 10% by weight, Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 10 parts by weight of Sumicord 600, 1.5 parts by weight of sulfur (the above-mentioned "powder sulfur") and 0.7 of a vulcanization accelerator (trade name "Noxeller NS" of Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.) The mixture was kneaded with a kneader to obtain a rubber composition. Using this rubber composition, a transfer roller of Example 7 was obtained in the same manner as in Example 1.
【００３７】［比較例１］微小中空球に代えて前述の軽
質炭酸カルシウム２０重量部を配合した他は実施例１と
同様にして、比較例１の転写ローラを得た。Comparative Example 1 A transfer roller of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that 20 parts by weight of the above-mentioned light calcium carbonate was used instead of the minute hollow spheres.
【００３８】［比較例２］微小中空球に代えて前述の軽
質炭酸カルシウム２０重量部、発泡剤（永和化成工業社
の商品名「ビニホールＡＣ＃３」）５重量部及び発泡助
剤（永和化成工業社の商品名「セルペースト１０１」）
５重量部を配合し、架橋時に発泡剤を発泡させた他は実
施例１と同様にして、比較例２の転写ローラを得た。Comparative Example 2 Instead of the fine hollow spheres, 20 parts by weight of the above-mentioned light calcium carbonate, 5 parts by weight of a foaming agent (trade name "Vinihole AC # 3" of Eiwa Chemical Co., Ltd.) and a foaming aid (Eiwa Chemical Co., Ltd.) Kogyosha's product name "Cell Paste 101")
A transfer roller of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by weight was blended and a foaming agent was foamed during crosslinking.
【００３９】［比較例３］微小中空球に代えて前述の軽
質炭酸カルシウム２０重量部及び可塑剤（味の素社の商
品名「レオフォス６５」）２０重量部を配合した他は実
施例１と同様にして、比較例３の転写ローラを得た。Comparative Example 3 The procedure of Example 1 was repeated, except that 20 parts by weight of the above-described light calcium carbonate and 20 parts by weight of a plasticizer (trade name "Leophos 65" of Ajinomoto Co.) were used instead of the hollow microspheres. Thus, a transfer roller of Comparative Example 3 was obtained.
【００４０】［環境依存性の評価］金属板の上に転写ロ
ーラを載置し、軸芯の両端に５００ｇｆずつの荷重をか
けて転写ローラを金属板に押しつけた。そして、金属板
と軸芯との間に１０００Ｖの電圧をかけて、アドバンテ
スト社のデジタル超高抵抗微小電流計Ｒ−８３４０Ａに
よって表面抵抗率を測定した。測定は、気温が１０℃で
相対湿度が１５％である第一条件、気温が２３．５℃で
相対湿度が５５％である第二条件及び気温が３２．５℃
で相対湿度が９０％である第三条件の三つの環境下で行
った。三つの条件のうち、表面抵抗率の常用対数値が最
大のものから最小のものを減じた値を評価値とした。こ
の結果が、下記の表１に示されている。なお、この評価
値が２．０以下であれば、実用上の問題は生じにくい。[Evaluation of Environment Dependency] A transfer roller was placed on a metal plate, and a load of 500 gf was applied to both ends of the shaft core to press the transfer roller against the metal plate. Then, a voltage of 1000 V was applied between the metal plate and the shaft core, and the surface resistivity was measured by a digital ultra-high resistance microammeter R-8340A manufactured by Advantest. The measurement was performed under the first condition in which the temperature was 10 ° C. and the relative humidity was 15%, the second condition in which the temperature was 23.5 ° C. and the relative humidity was 55%, and the temperature was 32.5 ° C.
And the relative humidity was 90% under the three conditions of the third condition. Of the three conditions, the value obtained by subtracting the minimum value from the maximum value of the common logarithm of the surface resistivity from the maximum value was used as the evaluation value. The results are shown in Table 1 below. If this evaluation value is 2.0 or less, practical problems hardly occur.
【００４１】［硬度の測定］転写ローラの弾性層上にＡ
ＳＫＥＲ−Ｃ硬度計を当て、硬度計上に１０００ｇの分
銅をのせて、硬度を測定した。この結果が、下記の表１
に示されている。[Measurement of Hardness] On the elastic layer of the transfer roller, A
A SKER-C hardness tester was applied, and a 1000 g weight was placed on the hardness scale to measure the hardness. This result is shown in Table 1 below.
Is shown in
【００４２】［非汚染性の評価］トナーカートリッジ
（キャノン社の商品名「ＥＰ−Ｊ」）の感光体に転写ロ
ーラを押しつけ、気温が３２．５℃で相対湿度が９０％
の条件下に１週間放置した。そして、このトナーカート
リッジをレーザービームプリンター（キャノン社の商品
名「ＬＢＰ７３０」）に装着し、ハーフトーンの印刷を
行った。そして、印刷物の状態を目視で観察した。印刷
開始後１枚目の印刷物において異常が見られないものを
「○」とし、印刷開始後３枚目の印刷物においても異常
が見られるものを「×」とした。この結果が、下記の表
１に示されている。なお、印刷物の異常は、転写ローラ
による感光体の汚染が原因である。[Evaluation of Non-Staining Property] A transfer roller was pressed against a photosensitive member of a toner cartridge (trade name “EP-J” of Canon Inc.), and the temperature was 32.5 ° C. and the relative humidity was 90%.
For 1 week. Then, this toner cartridge was attached to a laser beam printer (trade name “LBP730” of Canon Inc.), and halftone printing was performed. Then, the state of the printed matter was visually observed. A sample in which no abnormality was found in the first printed matter after the start of printing was marked with “○”, and a sample in which no abnormality was found in the third printed matter after starting printing was marked with “x”. The results are shown in Table 1 below. The abnormality of the printed matter is caused by contamination of the photoconductor by the transfer roller.
【００４３】［画像鮮明度の評価］転写ローラをレーザ
ービームプリンター（前述の「ＬＢＰ７３０」）に装着
した。そして、新品のトナーカートリッジ（前述の「Ｅ
Ｐ−Ｊ」）を用いて、気温が２３℃で相対湿度が５５％
の条件下でハーフトーンの印刷を行った。この印刷物の
画像状態を、目視及び倍率が２００倍の拡大鏡で観察し
た。拡大鏡で観察しても画像の荒れが見られないものを
「◎」とし、目視では画像の荒れが見られないが拡大鏡
では実用上問題とならない程度の荒れが見られるものを
「○」とし、目視にて実用上問題とならない程度の荒れ
が見られるものを「△」とした。この結果が、下記の表
１に示されている。[Evaluation of Image Clearness] The transfer roller was mounted on a laser beam printer (the above-mentioned “LBP730”). Then, a new toner cartridge (“E
PJ ”), the temperature is 23 ° C and the relative humidity is 55%.
Under the conditions described above. The image state of the printed matter was visually observed and observed with a magnifying glass having a magnification of 200 times. If the image is not rough even when observed with a magnifying glass, it is marked with "◎" .If the image is not visually rough, but the magnifying glass is rough enough to cause no practical problem, "○" In addition, "△" indicates that the surface was rough enough to cause no practical problem. The results are shown in Table 1 below.
【００４４】[0044]
【表１】 [Table 1]
【００４５】表１において、微小中空球が配合されてい
ない比較例１の転写ローラでは、弾性層の硬度が高くな
ってしまっている。また、発泡剤によって低硬度が達成
された比較例２の転写ローラでは、電気抵抗の環境依存
性が大きい。さらに、可塑剤によって低硬度が達成され
た比較例３の転写ローラは、非汚染性及び画像鮮明度に
劣る。これに対し、微小中空球によって低硬度が達成さ
れた各実施例の転写ローラは、全ての評価項目において
優れている。これらの評価結果より、本発明の優位性が
確認された。In Table 1, in the transfer roller of Comparative Example 1 in which fine hollow spheres were not blended, the hardness of the elastic layer was high. Further, in the transfer roller of Comparative Example 2 in which low hardness was achieved by the foaming agent, the electrical resistance was largely environment-dependent. Further, the transfer roller of Comparative Example 3 in which low hardness was achieved by the plasticizer was inferior in non-staining property and image sharpness. On the other hand, the transfer rollers of each embodiment, in which low hardness is achieved by the minute hollow spheres, are excellent in all evaluation items. From these evaluation results, the superiority of the present invention was confirmed.
【００４６】以上、転写ローラが一例とされて本発明の
導電性ローラが詳説されたが、電気抵抗の環境依存性が
小さな本発明の導電性ローラは、転写ローラ以外の、例
えば帯電ローラ、現像ローラ等としても、好適に使用さ
れ得る。The conductive roller of the present invention has been described in detail by taking the transfer roller as an example. However, the conductive roller of the present invention, which has a small dependence of the electric resistance on the environment, is not limited to the transfer roller. It can also be suitably used as a roller or the like.
【００４７】[0047]
【発明の効果】以上説明されたように、本発明の導電性
ローラは柔軟性、非汚染性、電気抵抗の印加電圧非依存
性及び電気抵抗の環境非依存性の全てにおいて優れてい
る。この導電性ローラが用いられることにより、高画質
の画像が得られる。As described above, the conductive roller of the present invention is excellent in flexibility, non-contamination, electrical voltage independence of electric resistance, and environment independence of electric resistance. By using this conductive roller, a high quality image can be obtained.
【図１】図１は、本発明の一実施形態にかかる導電性ロ
ーラとしての転写ローラが示された斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a transfer roller as a conductive roller according to an embodiment of the present invention.
１ 転写ローラ ２ 軸芯 ３ 弾性層 1 transfer roller 2 shaft core 3 elastic layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H003 CC05 2H032 AA05 2H077 AD06 FA21 FA25 3J103 AA02 AA13 AA23 BA41 FA30 GA02 GA52 GA57 GA58 GA60 HA12 HA20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H003 CC05 2H032 AA05 2H077 AD06 FA21 FA25 3J103 AA02 AA13 AA23 BA41 FA30 GA02 GA52 GA57 GA58 GA60 HA12 HA20
Claims (6)
層がイオン導電性であって微小中空球を含んでいる導電
性ローラ。1. A conductive roller comprising a shaft core and an elastic layer, wherein the elastic layer is ion-conductive and includes minute hollow spheres.
上である請求項１に記載の導電性ローラ。2. The conductive roller according to claim 1, wherein the heat resistance temperature of the hollow microspheres is 150 ° C. or higher.
ている請求項１又は請求項２に記載の導電性ローラ。3. The conductive roller according to claim 1, wherein the hollow microspheres are mainly composed of an inorganic material.
フィラーである請求項３に記載の導電性ローラ。4. The conductive roller according to claim 3, wherein the micro hollow sphere is an alumina silicate filler.
む請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の導電性
ローラ。5. The conductive roller according to claim 1, wherein the elastic layer further includes a coupling agent.
ており、このスキン層には実質的に微小中空球が存在し
ていない請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の
導電性ローラ。6. The elastic layer according to claim 1, wherein the elastic layer has a skin layer on its surface, and the skin layer has substantially no minute hollow spheres. Conductive roller.
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