JP2001263333A

JP2001263333A - 導電性ロール

Info

Publication number: JP2001263333A
Application number: JP2000078999A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Takeda; 一広武田; Sumio Oinuma; 澄男生沼; Naoki Yamaguchi; 直樹山口; Hiroomi Hiramatsu; 弘臣平松; Hitoshi Yoshikawa; 均吉川
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-09-26
Anticipated expiration: 2020-03-21
Also published as: JP3921914B2

Abstract

(57)【要約】【課題】低硬度、低へたり、高強度で、良好な電気特性
を備えた導電性ロールを提供する。【解決手段】軸体１と、この軸体１の外周面に形成され
る導電層２とを備えた導電性ロールである。そして、上
記導電層２が、下記の（Ａ）成分および（Ｂ）成分とと
もに（Ｃ）成分を含有する導電性組成物を用いて形成さ
れている。（Ａ）液状ゴム。（Ｂ）シリカ処理済みカーボンブラック。（Ｃ）カーボンブラック。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機等の電子写真装置に用い
られる現像ロール等の導電性ロールは、軸体の外周面に
導電性材料からなる導電層が形成された構成である。こ
のような導電性ロールにおいては、近年の電子写真装置
の高画質化、高速化、高耐久化に伴い、微少部分抵抗の
均一化、電気抵抗の電圧依存性の向上等の良好な電気特
性、低硬度、低へたり性が要求される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の導電性ロール
は、カーボンブラックのみを導電性媒体として用いてい
るため、シリカ、マイカ等の充填剤を配合することによ
り、電気特性の向上を試みているが、充填剤を多量に配
合すると硬度が高くなるとともに、へたり性も悪化する
問題がある。そこで、低硬度化のため、充填剤を用いず
カーボンブラックのみの配合とすると、電気的特性が劣
るとともに強度が弱くなり、金型から取り出す際に割れ
や欠けが生じる等の問題があった。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、低硬度、低へたり、高強度で、良好な電気特性
を備えた導電性ロールの提供をその目的とする。

【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
面に形成される導電層とを備えた導電性ロールであっ
て、上記導電層が、下記の（Ａ）成分および（Ｂ）成分
とともに（Ｃ）成分を含有する導電性組成物を用いて形
成されているという構成をとる。（Ａ）液状ゴム。（Ｂ）シリカ処理済みカーボンブラック。（Ｃ）カーボンブラック。

【０００６】すなわち、本発明者らは、低硬度、低へた
り、高強度で、良好な電気特性を備えた導電性ロールを
得るため、導電層の形成材料を中心に鋭意研究を重ね
た。そして、カーボンブラックの表面にシリカを化学吸
着等により固定してなるシリカ処理済みカーボンブラッ
クを用いると、１次粒子径が小さく、比表面積も大き
く、ストラクチャーも発達しているため、良好な電気特
性が得られるとともに、カーボンブラックとシリカの２
相体構造であるため、通常のカーボンブラックよりも強
度に優れることを突き止めた。このように、シリカ処理
済みカーボンブラックを用いると、シリカ、マイカ等の
充填剤を配合することなく、良好な電気特性と、優れた
強度を得ることができるが、低抵抗化のためシリカ処理
済みカーボンブラックの配合量を増量すると、硬度が高
くなり、へたり性も悪化するという問題が生じる。そこ
で、この問題の解決を図るべくさらに研究開発を続けた
結果、上記シリカ処理済みカーボンブラックと、シリカ
処理されていない通常のカーボンブラックとを併用する
と、シリカ処理済みカーボンブラックがカーボンブラッ
クの電気特性面の不足や強度不足による金型成形時の脱
型割れや欠け等の不具合を解消するとともに、通常のカ
ーボンブラックがロールを低抵抗とすることにより、低
硬度、低へたり、高強度で、良好な電気特性を備えた導
電性ロールが得られることを見出し、本発明に到達し
た。

【０００７】なお、本発明において、カーボンブラック
（Ｃ成分）とは、シリカ処理されていないものを意味す
る。

【０００８】そして、上記カーボンブラック（Ｃ成分）
として、導電性カーボンブラックを用いると、少量の添
加量で充分な導電性を得ることができる。

【０００９】また、上記導電性組成物がＡ〜Ｃ成分とと
もに軟化剤を含有するものである場合は、導電層の硬度
をさらに下げることができる。

【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。

【００１１】本発明の導電性ロールの一例を図１に示
す。この導電性ロールは、軸体１の外周面に沿って導電
層２が形成され、上記導電層２の外周面に中間層３が形
成され、さらに上記中間層３の外周面に表層４が形成さ
れて構成されている。そして、本発明の導電性ロール
は、上記導電層２が特殊な導電性組成物を用いて形成さ
れていることが最大の特徴である。

【００１２】上記軸体１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１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。

【００１３】上記軸体１の外周面に形成される導電層２
は、特殊な導電性組成物を用いて形成されている。そし
て、この導電性組成物は、液状ゴム（Ａ成分）と、シリ
カ処理済みカーボンブラック（Ｂ成分）と、カーボンブ
ラック（Ｃ成分）とを用いて得ることができる。

【００１４】上記液状ゴム（Ａ成分）としては、特に限
定はないが、分子中に少なくとも２個のアルケニル基を
有するオルガノポリシロキサン、ブタジエンおよびイソ
プレンの少なくとも一方から誘導され側鎖にアルケニル
基をもつ構造単位（α）を分子中に有するもの、上記構
造単位（α）とともにスチレンから誘導される構造単位
（β）を分子中に有するもの、側鎖または両末端にアル
ケニル基を有する飽和炭化水素系ポリマー、ポリオキシ
アルキレン等が好適に用いられる。これらは単独でもし
くは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、材
料コストの点で、上記構造単位（α）を有するものが好
ましい。

【００１５】上記分子中に少なくとも２個のアルケニル
基を有するオルガノポリシロキサンにおけるアルケニル
基としては、例えば、ビニル基、イソプロペニル基等が
あげられる。そして、上記アルケニル基は、オルガノポ
リシロキサン中の両末端にあっても、分子鎖中のいずれ
にあってもよい。上記特定のオルガノポリシロキサンの
具体例としては、両末端にビニル基を有するポリジメチ
ルシロキサン（アヅマックス社製、ＤＭＳ−Ｖ３１）等
があげられる。

【００１６】上記ブタジエンおよびイソプレンの少なく
とも一方から誘導され、側鎖にアルケニル基をもつ構造
単位（α）としては、特に限定はなく、例えば、下記の
構造式（Ｉ）〜(III) で表される構造単位があげられ
る。そして、上記構造単位中の側鎖であるアルケニル基
（ビニル基、イソプロペニル基）が架橋反応に供され３
次元網目構造となり、ゴム状の弾性を示すようになる。

【００１７】

【化１】

【００１８】そして、分子中に上記構造単位（α）を有
する液状ゴム（Ａ成分）としては、具体的には、イソプ
レンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ＩＲ−Ｂ
Ｒ共重合ゴム等があげられる。これらは単独でもしくは
２種以上併せて用いられる。

【００１９】また、上記特定の構造単位（β）を誘導す
るスチレンは、置換基を有していてもよい。上記置換基
としては、アルキル基が好ましく、特に好ましくは、メ
チル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチ
ル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブ
チル基等の炭素数１〜５のアルキル基である。

【００２０】そして、分子中に上記構造単位（α）とと
もに構造単位（β）を有する液状ゴム（Ａ成分）として
は、具体的には、ＩＲとスチレン−ブタジエン共重合ゴ
ム（ＳＢＲ）との共重合体、ＢＲとＳＢＲとの共重合
体、ＩＲとＢＲとＳＢＲとの共重合体等があげられる。
これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。上
記構造単位（α）とともに構造単位（β）を有する液状
ゴム（Ａ成分）のなかでも、下記の一般式（IV）で表わ
される繰り返し単位を有するものが好適に用いられる。

【００２１】

【化２】

【００２２】上記構造単位（α）の含有割合は、液状ゴ
ム（Ａ成分）全体の０．５〜８０重量％の範囲に設定す
ることが好ましく、特に好ましくは１．５〜２０重量％
である。すなわち、上記構造単位（α）の含有割合が
０．５重量％未満であると、架橋反応が不充分となっ
て、得られる成形架橋体の安定性が悪くなるおそれがあ
り、逆に８０重量％を超えると、架橋による網目構造が
密になりすぎて、得られる成形架橋体が固くなったり脆
くなったりするおそれがあるからである。

【００２３】また、上記構造単位（β）の含有割合は、
液状ゴム（Ａ成分）全体の５〜３０重量％の範囲に設定
することが好ましく、特に好ましくは１０〜１５重量％
である。すなわち、構造単位（β）の含有割合が５重量
％未満であると、スチレンの効果が充分に得られないお
それがあり、逆に３０重量％を超えると、液状ゴムが高
粘度化し、成形性が悪化したり、圧縮永久歪み特性が悪
化するおそれがあるからである。

【００２４】そして、上記構造単位（α），構造単位
（β）を有する液状ゴム（Ａ成分）は、例えば、つぎの
ようにして作製することができる。すなわち、まず、モ
ノマー成分として、ブタジエンおよびイソプレンの少な
くとも一方、および必要に応じてスチレンを準備する。
ついで、上記モノマー成分を用い、適宜の触媒（例え
ば、リチウム系触媒やチグラー系触媒）の存在下、アニ
オン重合等の各種の方法によって、単独重合あるいは共
重合させることにより得ることができる。

【００２５】上記液状ゴム（Ａ成分）の数平均分子量
（Ｍｎ）は、７００〜２００，０００の範囲に設定され
ていることが好ましく、特に好ましくは２，０００〜１
００，０００である。上記液状ゴム（Ａ成分）の数平均
分子量（Ｍｎ）を上記範囲内に設定することにより、取
り扱い性に優れ、架橋反応が良好に行えるようになる。
なかでも、上記液状ゴム（Ａ成分）が、構造単位（α）
のみを有する場合、その数平均分子量（Ｍｎ）は、７０
０〜６０，０００の範囲が好ましく、特に好ましくは
２，０００〜５０，０００である。また、上記液状ゴム
（Ａ成分）が、構造単位（α）および構造単位（β）を
有する場合、その数平均分子量（Ｍｎ）は、１，０００
〜１００，０００の範囲が好ましく、特に好ましくは１
０，０００〜８０，０００である。

【００２６】上記液状ゴム（Ａ成分）の粘度は、１００
〜３００万（ｃｐｓ／２５℃）の範囲が好ましく、特に
好ましくは１，０００〜５０万（ｃｐｓ／２５℃）であ
る。

【００２７】上記液状ゴム（Ａ成分）とともに用いられ
るシリカ処理済みカーボンブラック（Ｂ成分）は、カー
ボンブラックの表面にシリカが化学吸着等により固定さ
れたものをいう。このシリカ処理済みカーボンブラック
（Ｂ成分）は、１次粒子径が小さく、比表面積も大き
く、ストラクチャーも発達しているため、良好な電気特
性が得られるとともに、カーボンブラックとシリカの２
相体構造であるため、通常のカーボンブラック（Ｃ成
分）よりも強度に優れる。

【００２８】そして、上記シリカ処理済みカーボンブラ
ック（Ｂ成分）は、ＷＯ９６／３７５４７に示される
気相中での方法により製造することができるが、例え
ば、つぎのようにして製造することもできる。すなわ
ち、まず、カーボンブラックを水中に分散させ、分散剤
（例えば、メタノール、各種界面活性剤）を添加して均
一なスラリーとする。つぎに、このスラリーをｐＨ６以
上、好ましくは１０〜１１に調節し、温度７０℃以上、
好ましくは８５〜９５℃に保ちながら、けい酸ナトリウ
ムを加水分解させ、カーボンブラック粒子表面上に無定
形シリカを付着または沈着させることによって製造する
ことができる。

【００２９】上記シリカ処理済みカーボンブラック（Ｂ
成分）中のシリカ（ＳｉＯ₂）含有量は、Ｂ成分全体の
１〜２５重量％の範囲が好ましく、特に好ましくは３〜
１０重量％である。すなわち、１重量％未満であると、
シリカによる補強効果が小さくなり、逆に２５重量％を
超えると、カーボンブラックの有する導電性への効果が
減少するからである。

【００３０】上記シリカ処理済みカーボンブラック（Ｂ
成分）の平均粒径は、０．０１〜０．３μｍの範囲が好
ましく、特に好ましくは０．０２〜０．１μｍである。

【００３１】上記Ａ成分およびＢ成分とともに用いられ
るカーボンブラック（Ｃ成分）としては、広義のカーボ
ンブラックを意味し、ファーネス法や衝撃法によって製
造される全てのものを含む趣旨であり、また、導電性カ
ーボンブラックを含む意味である。上記カーボンブラッ
ク（Ｃ成分）としては、例えば、ケッチェンブラック、
アセチレンブラック、サーマルブラック、ファーネスブ
ラック、デンカブラック、チャンネルブラック、ランプ
ブラック、オイルブラック等があげられる。これらのな
かでも、導電性に優れる点で、ケッチェンブラック、ア
セチレンブラック、サーマルブラックが好適に用いられ
る。

【００３２】上記シリカ処理済みカーボンブラック（Ｂ
成分）と、カーボンブラック（Ｃ成分）の配合比は、重
合比で、Ｂ成分／Ｃ成分＝５／５〜９／１の範囲に設定
することが好ましく、特に好ましくはＢ成分／Ｃ成分＝
６／４〜８／２である。すなわち、Ｂ成分の重量比が５
未満であると、強度が弱く、充分な電気特性が得られな
いおそれがあり、逆にＢ成分の重量比が９を超えると、
硬度が高くなり、ロール抵抗も高くなるおそれがあるか
らである。

【００３３】また、上記シリカ処理済みカーボンブラッ
ク（Ｂ成分）およびカーボンブラック（Ｃ成分）の合計
含有量は、上記液状ゴム（Ａ成分）１００重量部（以下
「部」と略す）に対して、５〜３０部の範囲に設定する
ことが好ましく、特に好ましくは８〜２０部である。す
なわち、５部未満であると、強度が弱く、金型等での成
形が難しくなるおそれがあり、逆に３０部を超えると、
硬度が高くなり、へたりが生じるおそれがあるからであ
る。

【００３４】なお、上記導電性組成物においては、前記
Ａ〜Ｃ成分とともにヒドロシリル架橋剤を用いることが
好ましい。上記ヒドロシリル架橋剤としては、特に限定
はなく、分子中にヒドロシリル基を有するものがあげら
れる。なお、上記ヒドロシリル基とは、珪素原子の４つ
の結合手のうち少なくとも１つに水素原子が結合したも
のをいう。

【００３５】上記ヒドロシリル架橋剤のなかでも、液状
ゴム（Ａ成分）への相溶性とシリカ処理済みカーボンブ
ラック（Ｂ成分）の分散性が良好である点で、下記の一
般式（１）〜（３）で表されるヒドロシリル化合物が好
適に用いられる。なお、各繰り返し単位ｍ，ｎ，ｐ，ｑ
部分は、ランダム重合、ブロック重合等のいかなる重合
形態であってもよい。

【００３６】

【化３】

【００３７】

【化４】

【００３８】

【化５】

【００３９】そして、上記一般式（１）〜（３）で表さ
れるヒドロシリル化合物は、例えば、下記の〜に示
す方法によって製造することができる。上記方法のなか
でも、比較的簡便に実施できる点で、に示す方法が特
に好適である。

【００４０】分子構造中にクロロシリル基（ＳｉＣ
ｌ）を有する炭化水素系化合物を、還元剤（ＬｉＡｌＨ
₄，ＮａＢＨ₄等）を用いて処理することにより、クロ
ロシリル基をヒドロシリル基に還元して製造する方法。

【００４１】官能基を有する炭化水素系化合物と、
上記官能基と反応し得る官能基およびヒドロシリル基の
双方を有する化合物とを反応させることにより製造する
方法。

【００４２】アルケニル基を有する炭化水素系化合
物と、ポリヒドロシラン化合物とを、得られる反応物の
分子構造中にヒドロシリル基が残存するように反応させ
ることにより製造する方法。

【００４３】ヒドロシリル基を有する環状シロキサ
ンと、炭化水素基を有する環状シロキサンを反応させる
ことにより製造する方法。

【００４４】このようにして得られるヒドロシリル化合
物のなかでも、下記の構造式（４）〜（８）で表わされ
るものが特に好ましい。なお、各繰り返し単位は、ラン
ダム重合、ブロック重合等のいかなる重合形態であって
もよい。

【００４５】

【化６】

【００４６】

【化７】

【００４７】

【化８】

【００４８】

【化９】

【００４９】

【化１０】

【００５０】そして、上記構造式（４）で表されるヒド
ロシリル化合物は、例えば、下記に示す反応によって製
造することができる。

【００５１】

【化１１】

【００５２】上記ヒドロシリル架橋剤の配合割合は、上
記液状ゴム（Ａ成分）１００部に対して、１〜１５部の
範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは２〜８
部である。すなわち、１部未満であると、架橋が充分に
行われないため、強度や圧縮永久歪みが悪くなり、逆に
１５部を超えると、架橋が進みすぎ、硬くて脆くなった
り、ポットライフが短くなるからである。

【００５３】また、上記導電性組成物においては、上記
Ａ〜Ｃ成分とともに、ヒドロシリル化触媒を用いること
が好ましい。上記ヒドロシリル化触媒としては、架橋反
応に対し触媒機能を発揮できるものであれば特に限定は
なく、例えば、塩化白金酸、塩化白金酸とアルコール，
アルデヒド，ケトン等との錯体、白金／ビニルシロキサ
ン錯体、白金／オレフィン錯体、白金／ホスファイト錯
体、白金，アルミナ，シリカ，カーボンブラック等の担
体に固体白金を担持させたもの等があげられる。また、
白金化合物以外の触媒としては、パラジウム化合物、ロ
ジウム化合物、イリジウム化合物、ルテニウム等があげ
られる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いら
れる。

【００５４】さらに、上記導電性組成物には、軟化剤を
配合させることが好ましく、導電層の硬度をさらに下げ
ることができる。

【００５５】上記軟化剤としては、特に限定はなく、例
えば、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、ポリマ
ー系オイル、変性系シリコーンオイル等があげられる。
これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

【００５６】上記軟化剤の配合割合は、前記液状ゴム
（Ａ成分）１００部に対して、１０〜２００部の範囲に
設定することが好ましく、特に好ましくは３０〜１００
部である。

【００５７】なお、上記導電性組成物には、上記各成分
に加えて、可塑剤、充填剤、架橋促進剤、架橋遅延剤、
老化防止剤、酸化亜鉛や酸化チタン等の着色剤等を適宜
配合してもよい。

【００５８】上記導電性組成物は、例えば、つぎのよう
にして調製することができる。すなわち、まず、液状ゴ
ム（Ａ成分）およびシリカ処理済みカーボンブラック
（Ｂ成分）、好ましくは上記Ａ，Ｂ成分とともにヒドロ
シリル化触媒を適宜の割合で配合して液状主剤を調製す
るとともに、ヒドロシリル架橋剤を含む液状硬化剤を調
製する。なお、必要に応じて、他の成分を、上記液状主
剤中および液状硬化剤中にそれぞれ添加する。そして、
使用に際し、液状主剤と液状硬化剤とを混合することに
より調製することができる。このように上記導電性組成
物は、貯蔵安定性の観点から、液状主剤と液状硬化剤を
別々に保存し、使用の際に両液を混合して調製すること
が好ましい。

【００５９】また、上記導電層２の外周面に形成される
中間層３の形成材料としては、特に限定はなく、例え
ば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ニトリルゴ
ム）（以下「ＮＢＲ」と略す）、ポリウレタン系エラス
トマー、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム、ブタジ
エンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ヒドリンゴ
ム（ＥＣＯ，ＣＯ）、ポリアミド等があげられる。なか
でも、接着性およびコーティング液の安定性の点から、
ＮＢＲが好適に用いられる。

【００６０】なお、上記中間層３形成材料には、必要に
応じて、導電剤、架橋剤、架橋促進剤、ステアリン酸、
ＺｎＯ（亜鉛華）、軟化剤等を配合することも可能であ
る。上記導電剤としては、カーボンブラック、グラファ
イト、チタン酸カリウム、酸化鉄、ｃ−ＴｉＯ₂、ｃ−
ＺｎＯ、ｃ−酸化インジウム、イオン導電剤（第四級ア
ンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤等）等があげられ
る。なお、上記「ｃ−」は、導電性を有するという意味
である。

【００６１】さらに、上記中間層３の外周面に形成され
る表層４の形成材料としては、特に限定はなく、例え
ば、ポリウレタン系エラストマー、アクリルポリマー、
ポリアミド等があげられる。これらは単独でもしくは２
種以上併せて用いられる。

【００６２】なお、上記表層４形成材料には、必要に応
じて、導電剤、硬化剤等を配合することも可能である。

【００６３】そして、本発明の導電性ロールは、例え
ば、つぎのようにして作製することができる。すなわ
ち、まず、前記導電層２形成材料となる導電性組成物
（液状主剤および液状硬化剤）を、前記と同様の方法で
調製する。また、前記中間層３形成材料用の各成分をロ
ール等の混練機を用いて混練し、この混合物に有機溶剤
を加えて混合、攪拌することにより、中間層３形成材料
（コーティング液）を調製する。さらに、上記方法に従
い、表層４形成材料（コーティング液）を調製する。

【００６４】ついで、軸体となる芯金をセットした射出
成形用金型内に、上記導電層形成材料（導電性組成物）
となる液状主剤および液状硬化剤を充填し、所定の条件
で加熱架橋を行う。その後、脱型して、軸体の外周面に
沿って導電層が形成されたベースロールを製造する。つ
いで、上記導電層の外周面に、上記中間層形成材料（コ
ーティング液）を塗布して中間層を形成する。さらに、
上記中間層の外周面に、上記表層形成材料（コーティン
グ液）を塗布して表層を形成する。このようにして、導
電層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３層構造の導電性ロール（図１参照）
を作製することができる。

【００６５】なお、上記導電層２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。ま
た、上記コーティング液の塗布方法は、特に制限するも
のではなく、従来公知のディッピング法、スプレーコー
ティング法、ロールコート法等があげられる。

【００６６】本発明の導電性ロールは、現像ロールに好
適であるが、必ずしも現像ロールに限定するものではな
く、転写ロール、帯電ロール、除電ロール、定着ロール
等にも適用することができる。なお、本発明の導電性ロ
ールは、３層構造に限定されるものではなく、適宜の数
の層が形成される。ただし、必ず導電層が上記特殊な導
電性組成物によって形成されていなければならない。

【００６７】本発明の導電性ロールにおいて、各層の厚
みは、導電性ロールの用途に応じて適宜に決定される。
例えば、現像ロールとして用いる場合、導電層の厚み
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、表層の厚みは、通常、３〜１００
μｍの範囲に設定され、好ましくは５〜５０μｍであ
る。

【００６８】本発明の導電性ロールの導電層２におい
て、マイクロゴム高度計ＭＤ−１型（高分子計器社製）
を用いて測定したＭＤ−１硬度は４０°以下が好まし
く、特に好ましくは５°〜２５°であり、また、アスカ
ーＣ硬度計（高分子計器社製）を用いて測定したアスカ
ーＣ硬度は、６５°以下が好ましく、特に好ましくは２
５°〜５０°である。

【００６９】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００７０】

【実施例１】Ａ成分として液状イソプレンゴム（クラレ
社製、クラプレンＬＩＲ−３１０）１００部と、Ｂ成分
としてシリカ処理済みカーボンブラック（昭和キャボッ
ト社製、ＣＲＸ２００２、Ｓｉ含有量３．５％）１０部
と、Ｃ成分として導電性カーボンブラック（ライオン・
アクゾ社製、ケッチェンブラックＥＣ）６部と、前記式
（５）で表されるヒドロシリル架橋剤４部と、ヒドロシ
リル化触媒（塩化白金酸）３０ｐｐｍとを用意した。そ
して、上記液状イソプレンゴムと、ヒドロシリル化触媒
（塩化白金酸）と、シリカ処理済みカーボンブラック
と、導電性カーボンブラックとを混合して液状主剤を調
製するとともに、液状イソプレンゴムと、ヒドロシリル
架橋剤と、シリカ処理済みカーボンブラックと、導電性
カーボンブラックとを混合して液状架橋剤を調製した。
ついで、軸体となる芯金（直径１０ｍｍ、ＳＵＳ３０４
製）をセットした射出成形用金型内に、上記液状主剤と
液状架橋剤を混合して充填した後、１６０℃×３０分の
条件で加熱架橋を行った。その後、脱型して、軸体の外
周面に沿って導電層（厚み４ｍｍ）が形成されたロール
（外径１８ｍｍ）を製造した。

【００７１】

【実施例２】上記液状主剤中と液状架橋剤中に、軟化剤
（日本サン石油社製、サンセン４１０オイル）を均等に
各４０部、合計８０部をさらに配合した以外は、実施例
１と同様にしてロールを製造した。

【００７２】

【実施例３】シリカ処理済みカーボンブラックの配合割
合を１４部に増量する以外は、実施例１と同様にしてロ
ールを製造した。

【００７３】

【実施例４】上記液状主剤中と液状架橋剤中に、軟化剤
（日本サン石油社製、サンセン４１０オイル）を均等に
各４０部、合計８０部をさらに配合した以外は、実施例
３と同様にしてロールを製造した。

【００７４】

【実施例５】導電性カーボンブラックの配合割合を１０
部に増量した以外は、実施例１と同様にしてロールを製
造した。

【００７５】

【実施例６】シリカ処理済みカーボンブラックの配合割
合を１８部に変更するとともに、導電性カーボンブラッ
クの配合割合を２部に変更した以外は、実施例１と同様
にしてロールを製造した。

【００７６】

【比較例１】導電性カーボンブラックを配合しないとと
もに、シリカ処理済みカーボンブラックの配合割合を２
４部に増量する以外は、実施例１と同様にしてロールを
製造した。

【００７７】

【比較例２】上記液状主剤中と液状架橋剤中に、軟化剤
（日本サン石油社製、サンセン４１０オイル）を均等に
各２５部、合計５０部をさらに配合した以外は、比較例
１と同様にしてロールを製造した。

【００７８】

【比較例３】シリカ処理済みカーボンブラックを配合し
ない以外は、実施例１と同様にしてロールを製造した。

【００７９】

【比較例４】上記液状主剤中と液状架橋剤中に、軟化剤
（日本サン石油社製、サンセン４１０オイル）を均等に
各２５部、合計５０部をさらに配合した以外は、比較例
３と同様にしてロールを製造した。

【００８０】

【比較例５】シリカ処理済みカーボンブラックおよび導
電性カーボンブラックに代えて、カーボンブラック（電
気化学工業社製、デンカブラック）１２部を配合した以
外は、実施例１と同様にしてロールを製造した。

【００８１】

【比較例６】上記液状主剤中と液状架橋剤中に、軟化剤
（日本サン石油社製、サンセン４１０オイル）を均等に
各２５部、合計５０部をさらに配合した以外は、比較例
５と同様にしてロールを製造した。

【００８２】

【比較例７】上記液状主剤中と液状架橋剤中に、充填剤
（富士シリシア化学社製、サイロホービック２００）を
均等に各５部、合計１０部をさらに配合した以外は、比
較例３と同様にしてロールを製造した。

【００８３】このようにして得られた実施例品および比
較例品のロールを用いて、下記の基準に従い、各特性の
評価を行った。これらの結果を、後記の表１〜表３に併
せて示した。

【００８４】〔ＭＤ−１硬度〕マイクロゴム高度計ＭＤ
−１型（高分子計器社製）を用いて、導電層の硬度を測
定した。

【００８５】〔アスカーＣ硬度〕アスカーＣ硬度計（高
分子計器社製）を用いて、導電層の硬度を測定した。

【００８６】〔圧縮永久歪み〕ＪＩＳＫ６３０１に
準じ、温度７０℃、試験時間２２時間、圧縮率２５％の
条件で、導電層の圧縮永久歪みを測定した。

【００８７】〔ロール抵抗〕ロール抵抗は、図２に示す
ような装置を用いて、金属ロール電極法により測定し
た。すなわち、ステンレス製の金属ロール２１上にロー
ル２２を接触させ、ロール２２の両端を荷重１０００ｇ
で押圧し、この状態でロール２２の一端に１００Ｖの電
圧を印加して電気抵抗を測定した。

【００８８】〔金型取り出し性〕ロール強度を金型取り
出し性により評価した。すなわち、ロールを１０個作製
し、これを金型から取り出す際に１個でも割れが生じた
場合を×、１個でも欠けが生じた場合を△、割れや欠け
が生じたものが１個もなかった場合を○として評価し
た。

【００８９】

【表１】

【００９０】

【表２】

【００９１】

【表３】

【００９２】上記表１〜表３の結果から、すべての実施
例品は、低硬度で、圧縮永久歪みが小さく、ロール抵抗
も低く、金型取り出し性に優れていることがわかる。

【００９３】これに対して、比較例１，２品は、通常の
カーボンブラックを配合しない代わりに、シリカ処理済
みカーボンブラックを増量しているため、ロール抵抗が
大きいことがわかる。さらに比較例２品は軟化剤を配合
しているため、圧縮永久歪みも大きいことがわかる。比
較例３〜６品は、シリカ処理済みカーボンブラックを配
合していないため、強度が弱く、金型取り出し性に劣る
ことがわかる。

【００９４】

【発明の効果】以上のように、本発明の導電性ロール
は、液状ゴム（Ａ成分）を主成分とし、シリカ処理済み
カーボンブラック（Ｂ成分）とカーボンブラック（Ｃ成
分）とを併用してなる導電性組成物を用いて導電層を形
成している。そのため、シリカ、マイカ等の充填剤を用
いなくても、上記シリカ処理済みカーボンブラック（Ｂ
成分）が、カーボンブラック（Ｃ成分）の電気特性面の
不足や強度不足による金型成形時の脱型割れや欠け等の
不具合を解消するとともに、上記カーボンブラック（Ｃ
成分）がロールを低抵抗とすることにより、低硬度、低
へたり、高強度で、良好な電気特性を備えるようにな
る。

【００９５】そして、上記カーボンブラック（Ｃ成分）
として、導電性カーボンブラックを用いると、少量の添
加量で充分な導電性を得ることができる。

【００９６】また、上記導電性組成物がＡ〜Ｃ成分とと
もに軟化剤を含有するものである場合は、導電層の硬度
をさらに下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の導電性ロールの一例を示す断面図であ
る。

【図２】ロール抵抗の測定方法を示す説明図である。

【符号の説明】

１軸体２導電層３中間層４表層

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｃ０８Ｌ 83/07 Ｃ０８Ｌ 83/07 ３Ｊ１０３Ｇ０３Ｇ 15/02 １０１Ｇ０３Ｇ 15/02 １０１４Ｊ００２ 15/08 ５０１ 15/08 ５０１Ｄ 15/16 １０３ 15/16 １０３ 15/20 １０３ 15/20 １０３ 21/06 21/00 ３４０ (72)発明者山口直樹愛知県小牧市東三丁目１番地東海ゴム工業株式会社内 (72)発明者平松弘臣愛知県小牧市東三丁目１番地東海ゴム工業株式会社内 (72)発明者吉川均愛知県小牧市東三丁目１番地東海ゴム工業株式会社内Ｆターム(参考） 2H003 BB11 BB14 CC05 2H032 AA05 BA02 BA16 BA23 DA02 2H033 AA09 AA16 BB04 BB29 2H035 AA15 AZ09 2H077 AD06 FA13 FA22 FA27 3J103 AA02 AA15 AA23 FA30 GA02 GA52 GA57 GA58 GA60 GA66 GA74 HA03 HA20 HA53 4J002 AC021 CP121 DA036 DA037 DJ019 FB076 FD028 FD117 GQ00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸体と、この軸体の外周面に形成される
導電層とを備えた導電性ロールであって、上記導電層
が、下記の（Ａ）成分および（Ｂ）成分とともに（Ｃ）
成分を含有する導電性組成物を用いて形成されているこ
とを特徴とする導電性ロール。（Ａ）液状ゴム。（Ｂ）シリカ処理済みカーボンブラック。（Ｃ）カーボンブラック。
【請求項２】（Ｃ）成分であるカーボンブラックが、
導電性カーボンブラックである請求項１記載の導電性ロ
ール。
【請求項３】（Ｂ）成分であるシリカ処理済みカーボ
ンブラックと、（Ｃ）成分であるカーボンブラックの配
合比が、重量比で、（Ｂ）成分／（Ｃ）成分＝５／５〜
９／１の範囲に設定されている請求項１または２記載の
導電性ロール。
【請求項４】（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の合計含有量
が、（Ａ）成分１００重量部に対して５〜３０重量部の
範囲に設定されている請求項１〜３のいずれか一項に記
載の導電性ロール。
【請求項５】導電性組成物が、（Ａ）〜（Ｃ）成分に
加えて軟化剤を含有するものである請求項１〜４のいず
れか一項に記載の導電性ロール。