JP2002040759A - 導電性ロール及びその製造方法 - Google Patents
導電性ロール及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロール表面への付着物の付着ムラをなくし、
ロール抵抗値の不均一化を抑制して、濃度ムラ等のない
良好な画像を得ることができる、電子写真装置用の導電
性ロールを提供する。 【解決手段】 導電性ロール１を放電用の電極２と平行
に対向させて配置し、導電性ロール１を回転させながら
電極２に電圧を印加することにより、導電性ロール１の
表面をコロナ処理する。ロール表面にコロナ処理が施さ
れた導電性ロール１は、ロール表面への付着ムラがなく
なり、長期間使用してもロール抵抗値が全体に均一に維
持され、安定した性能を保持することができる。
ロール抵抗値の不均一化を抑制して、濃度ムラ等のない
良好な画像を得ることができる、電子写真装置用の導電
性ロールを提供する。 【解決手段】 導電性ロール１を放電用の電極２と平行
に対向させて配置し、導電性ロール１を回転させながら
電極２に電圧を印加することにより、導電性ロール１の
表面をコロナ処理する。ロール表面にコロナ処理が施さ
れた導電性ロール１は、ロール表面への付着ムラがなく
なり、長期間使用してもロール抵抗値が全体に均一に維
持され、安定した性能を保持することができる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、電子写真方式を利
用した複写機やプリンター等に使用される導電性ロー
ル、特に感光ドラム回りで使用される帯電ロール、現像
ロール、転写ロール等に関するものである。
用した複写機やプリンター等に使用される導電性ロー
ル、特に感光ドラム回りで使用される帯電ロール、現像
ロール、転写ロール等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電子写真方式を利用した複写機
やプリンター等の電子写真装置においては、静電潜像が
形成される感光ドラムの回りに、帯電ロール、現像ロー
ル、転写ロール等の導電性ロールが配置されている。
やプリンター等の電子写真装置においては、静電潜像が
形成される感光ドラムの回りに、帯電ロール、現像ロー
ル、転写ロール等の導電性ロールが配置されている。
【０００３】これら導電性ロールの基本的な構造は、導
電性を有する金属製の軸体（芯金）の外周に、低硬度の
ゴム弾性体又はゴム発泡体からなる弾性導電層が設けら
れ、必要に応じて、その外周に抵抗調整等のための中間
層や表面層が順次積層されている。また、このような構
造を有する導電性ロールは、軸体に印加された電圧を感
光ドラムに伝えるため、それぞれ所定の電気特性（抵抗
値や静電容量）を備えている。
電性を有する金属製の軸体（芯金）の外周に、低硬度の
ゴム弾性体又はゴム発泡体からなる弾性導電層が設けら
れ、必要に応じて、その外周に抵抗調整等のための中間
層や表面層が順次積層されている。また、このような構
造を有する導電性ロールは、軸体に印加された電圧を感
光ドラムに伝えるため、それぞれ所定の電気特性（抵抗
値や静電容量）を備えている。
【０００４】即ち、帯電ロールは感光ドラムの帯電性を
制御するため、現像ロールはトナーの帯電性や感光ドラ
ムへのトナー（現像剤）の移行性を制御するため、及び
転写ロールは感光ドラムから用紙やＯＨＰフィルムへの
トナーの転写性を制御するために、それぞれ所定の抵抗
値を有すると同時に、各ロール内の抵抗値を均一化する
ことが必要である。
制御するため、現像ロールはトナーの帯電性や感光ドラ
ムへのトナー（現像剤）の移行性を制御するため、及び
転写ロールは感光ドラムから用紙やＯＨＰフィルムへの
トナーの転写性を制御するために、それぞれ所定の抵抗
値を有すると同時に、各ロール内の抵抗値を均一化する
ことが必要である。
【０００５】各導電性ロールの抵抗値に関しては、材料
特性設計や構造設計を検討することで、目標とされる抵
抗値の均一化を図っている。具体的には、ロール各層に
抵抗値を左右する導電性粒子（一般的にはカーボンブラ
ック）を添加する際に、その種類、添加量、分散性等を
制御して、ロールの抵抗値の均一化を図っている。ま
た、カーボンブラックよりも分散性が良いイオン導電剤
を使用する等の試みも行われている。構造設計の面から
は、複数層を積層したロール構造とし、積層した各層の
抵抗値を種々組み合わせることにより、抵抗値を均一化
することも行われている。
特性設計や構造設計を検討することで、目標とされる抵
抗値の均一化を図っている。具体的には、ロール各層に
抵抗値を左右する導電性粒子（一般的にはカーボンブラ
ック）を添加する際に、その種類、添加量、分散性等を
制御して、ロールの抵抗値の均一化を図っている。ま
た、カーボンブラックよりも分散性が良いイオン導電剤
を使用する等の試みも行われている。構造設計の面から
は、複数層を積層したロール構造とし、積層した各層の
抵抗値を種々組み合わせることにより、抵抗値を均一化
することも行われている。
【０００６】尚、各導電性ロールの抵抗値の管理幅は、
帯電ロール、現像ロール、転写ロール等の使用される部
位や、その使用条件等によってそれぞれ異なる。一般的
に、抵抗値の均一性として許容される範囲は、ロールの
最大抵抗値と最小抵抗値を測定し、その対数換算値の差
を桁数で表示した値が０.３桁以内となることが必要と
されている。
帯電ロール、現像ロール、転写ロール等の使用される部
位や、その使用条件等によってそれぞれ異なる。一般的
に、抵抗値の均一性として許容される範囲は、ロールの
最大抵抗値と最小抵抗値を測定し、その対数換算値の差
を桁数で表示した値が０.３桁以内となることが必要と
されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記した帯電ロール、
現像ロール、転写ロール等の導電性ロールは、感光ドラ
ムと組み合わせて使用する際に、必ずトナー（現像剤）
と接触する。現像剤にはカーボンブラック等の着色粒子
と共に、帯電特性や離型性、定着性等を制御する目的で
種々の添加剤が内添又は外添されているため、これらの
内添剤や外添剤及び現像剤のポリマー自体がロール表面
に付着する、いわゆるフィルミング現像が引き起こされ
やすい。
現像ロール、転写ロール等の導電性ロールは、感光ドラ
ムと組み合わせて使用する際に、必ずトナー（現像剤）
と接触する。現像剤にはカーボンブラック等の着色粒子
と共に、帯電特性や離型性、定着性等を制御する目的で
種々の添加剤が内添又は外添されているため、これらの
内添剤や外添剤及び現像剤のポリマー自体がロール表面
に付着する、いわゆるフィルミング現像が引き起こされ
やすい。
【０００８】具体的に、現像剤の内添剤や外添剤として
は、例えば、一般的なシリカのほかに、酸化アルミニウ
ムや酸化チタン等の金属酸化物、硫酸カルシウムや炭酸
カルシウム等の金属塩、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸塩
が一般的に使用されている。これらの物質はその使用目
的から一般には絶縁性又は高抵抗であるため、ロール表
面への付着量が多くなる程、ロールの抵抗値が上昇す
る。この抵抗値の上昇はロールへの印加電圧を調整する
ことで補償できるが、フィルミング現像によるロール表
面への付着にはムラがあるため、ロール全体の抵抗値が
不均一になるという大きな欠点があった。
は、例えば、一般的なシリカのほかに、酸化アルミニウ
ムや酸化チタン等の金属酸化物、硫酸カルシウムや炭酸
カルシウム等の金属塩、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸塩
が一般的に使用されている。これらの物質はその使用目
的から一般には絶縁性又は高抵抗であるため、ロール表
面への付着量が多くなる程、ロールの抵抗値が上昇す
る。この抵抗値の上昇はロールへの印加電圧を調整する
ことで補償できるが、フィルミング現像によるロール表
面への付着にはムラがあるため、ロール全体の抵抗値が
不均一になるという大きな欠点があった。
【０００９】このようなフィルミング現象は、ロール表
面を構成する材料自体の離型性、加硫温度の分布等の成
形条件や、ロールの表面状態等によって発生するものと
考えられる。そのため従来は、フィルミング現象をなく
すために、材料開発と共に製法の検討が行われてきた。
しかし、近年における複写機やプリンターの高速化及び
高画質化に伴い、使用される現像剤も低融点化及び小径
化が進み、ロールに対して一層付着しやすくなってきて
いる。そのため、付着物のムラが大きくなる傾向にあ
り、得られる画像に濃度等のムラが一層発生しやすくな
っている。
面を構成する材料自体の離型性、加硫温度の分布等の成
形条件や、ロールの表面状態等によって発生するものと
考えられる。そのため従来は、フィルミング現象をなく
すために、材料開発と共に製法の検討が行われてきた。
しかし、近年における複写機やプリンターの高速化及び
高画質化に伴い、使用される現像剤も低融点化及び小径
化が進み、ロールに対して一層付着しやすくなってきて
いる。そのため、付着物のムラが大きくなる傾向にあ
り、得られる画像に濃度等のムラが一層発生しやすくな
っている。
【００１０】本発明は、このような従来の事情に鑑み、
帯電ロール、現像ロール、転写ロール等の導電性ロール
の表面へのフィルミング現像による付着物の付着ムラを
なくし、ロール抵抗値の不均一化を抑制して、濃度ムラ
等のない良好な画像を得ることができる電子写真装置用
の導電性ロール、及びその製造方法を提供することを目
的とする。
帯電ロール、現像ロール、転写ロール等の導電性ロール
の表面へのフィルミング現像による付着物の付着ムラを
なくし、ロール抵抗値の不均一化を抑制して、濃度ムラ
等のない良好な画像を得ることができる電子写真装置用
の導電性ロール、及びその製造方法を提供することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、現像剤やその内添剤及び外添剤のロール表面への付
着性について種々検討を行ったところ、フィルミング現
象による付着を完全に防ぐことは困難であるが、付着物
が均一に付着した場合にはロール抵抗値の均一性が損な
われないことが判明した。また、この事実に基づいて、
ロール表面への均一な付着を促す方法を検討した結果、
ロール表面へのコロナ処理が有効であることを見出し
た。
め、現像剤やその内添剤及び外添剤のロール表面への付
着性について種々検討を行ったところ、フィルミング現
象による付着を完全に防ぐことは困難であるが、付着物
が均一に付着した場合にはロール抵抗値の均一性が損な
われないことが判明した。また、この事実に基づいて、
ロール表面への均一な付着を促す方法を検討した結果、
ロール表面へのコロナ処理が有効であることを見出し
た。
【００１２】即ち、本発明は、金属製の軸体の外周に少
なくとも弾性導電層を設けた電子写真装置用の導電性ロ
ールであって、そのロール表面にコロナ処理が施されて
いることを特徴とする導電性ロールを提供するものであ
る。
なくとも弾性導電層を設けた電子写真装置用の導電性ロ
ールであって、そのロール表面にコロナ処理が施されて
いることを特徴とする導電性ロールを提供するものであ
る。
【００１３】また、本発明の導電性ロールの製造方法
は、導電性ロールを放電用電極と平行に対向させて配置
し、該導電性ロールを回転させながら前記電極に電圧を
印加することにより、該導電性ロールの表面をコロナ処
理することを特徴とする。
は、導電性ロールを放電用電極と平行に対向させて配置
し、該導電性ロールを回転させながら前記電極に電圧を
印加することにより、該導電性ロールの表面をコロナ処
理することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明におけるコロナ処理は、導
体の周囲に強い不平等電界が生じたとき、部部的な絶縁
破壊が起こって現れる局部放電現象であり、従来から一
般に樹脂材料の接着性を向上させる目的で使用されてい
る。
体の周囲に強い不平等電界が生じたとき、部部的な絶縁
破壊が起こって現れる局部放電現象であり、従来から一
般に樹脂材料の接着性を向上させる目的で使用されてい
る。
【００１５】本発明方法においては、具体的には、例え
ば図１に示すように、軸体１ａ（芯金）を接地した導電
性ロール１に対して平行にアルミニウム等からなる放電
用の電極２を配置し、導電性ロール１を一定速度で回転
させながら、電源３から電極２に所定の電圧を印加する
ことにより、導電性ロール１にコロナ放電を発生させ
る。尚、均一な放電を得るためには、例えばガラス管４
のような絶縁体を導電性ロール１と電極２との間に設置
することが好ましい。
ば図１に示すように、軸体１ａ（芯金）を接地した導電
性ロール１に対して平行にアルミニウム等からなる放電
用の電極２を配置し、導電性ロール１を一定速度で回転
させながら、電源３から電極２に所定の電圧を印加する
ことにより、導電性ロール１にコロナ放電を発生させ
る。尚、均一な放電を得るためには、例えばガラス管４
のような絶縁体を導電性ロール１と電極２との間に設置
することが好ましい。
【００１６】本発明で用いるコロナ処理の条件として
は、互いに平行に対向させた導電性ロールと電極との距
離を０.５〜５.０ｍｍ、電極に印加する電圧を０.１〜
１.０ｋＷの範囲とし、処理時間を１〜６００秒程度と
することが好ましい。導電性ロールと電極との距離が
０.５ｍｍ未満では、放電による短絡リーク現象が発生
し、ロール表面が破壊される。逆に５.０ｍｍを越える
と、電圧を高めてもコロナ放電が起こらないからであ
る。また、電極に印加する電圧が０.１ｋＷ未満であっ
てもコロナ放電が起こらず、電圧が１.０ｋＷを越える
と放電による短絡リーク現象が発生し、ロール表面が破
壊される。
は、互いに平行に対向させた導電性ロールと電極との距
離を０.５〜５.０ｍｍ、電極に印加する電圧を０.１〜
１.０ｋＷの範囲とし、処理時間を１〜６００秒程度と
することが好ましい。導電性ロールと電極との距離が
０.５ｍｍ未満では、放電による短絡リーク現象が発生
し、ロール表面が破壊される。逆に５.０ｍｍを越える
と、電圧を高めてもコロナ放電が起こらないからであ
る。また、電極に印加する電圧が０.１ｋＷ未満であっ
てもコロナ放電が起こらず、電圧が１.０ｋＷを越える
と放電による短絡リーク現象が発生し、ロール表面が破
壊される。
【００１７】本発明においては、導電性ロールの表面に
コロナ処理を施すことにより、フィルミング現象による
ロール表面への付着は発生するものの、付着物が均一に
付着するようになる。そのため、付着の進行と共にロー
ルの抵抗値は徐々に増加するが、一本のロール内での抵
抗値の均一性は損なわることがない。従って、本発明の
コロナ処理した導電性ロールは、帯電ロール、現像ロー
ル、転写ロール等として長期間使用しても、安定した性
能を保持し、濃度ムラの無い優れた画像を得ることがで
きる。
コロナ処理を施すことにより、フィルミング現象による
ロール表面への付着は発生するものの、付着物が均一に
付着するようになる。そのため、付着の進行と共にロー
ルの抵抗値は徐々に増加するが、一本のロール内での抵
抗値の均一性は損なわることがない。従って、本発明の
コロナ処理した導電性ロールは、帯電ロール、現像ロー
ル、転写ロール等として長期間使用しても、安定した性
能を保持し、濃度ムラの無い優れた画像を得ることがで
きる。
【００１８】上記コロナ処理を施すことにより、具体的
には、ロールの最大抵抗値（Ｒｍａｘ）と最小抵抗値
（Ｒｍｉｎ）を対数に換算して、その差（ｌｏｇＲｍａ
ｘ／Ｒｍｉｎ）を桁数で表示したときの値が０.３桁以
内となるように、ロール抵抗値を均一化させることがで
きる。コロナ処理によりロールの抵抗値が均一化される
理由は明らかではないが、ロール表面全体が適度な粗さ
になると同時に、表面全体が改質されて適度な反応性を
持つようになるため、現像剤や内添剤及び外添剤に由来
する付着物がロール表面に均一に付着するためと考えら
れる。
には、ロールの最大抵抗値（Ｒｍａｘ）と最小抵抗値
（Ｒｍｉｎ）を対数に換算して、その差（ｌｏｇＲｍａ
ｘ／Ｒｍｉｎ）を桁数で表示したときの値が０.３桁以
内となるように、ロール抵抗値を均一化させることがで
きる。コロナ処理によりロールの抵抗値が均一化される
理由は明らかではないが、ロール表面全体が適度な粗さ
になると同時に、表面全体が改質されて適度な反応性を
持つようになるため、現像剤や内添剤及び外添剤に由来
する付着物がロール表面に均一に付着するためと考えら
れる。
【００１９】尚、ロール表面への付着の進行によりロー
ル抵抗値は徐々に増加するが、軸体を通してロールに印
加する電圧を調整することによって、各ロールに必要な
電流値を一定に制御することができる。また、コロナ処
理は表面の改質処理であるため、ロールを構成する材料
の基本的な特性が損なわれることがない。従って、電気
特性の制御などの目的で行うカーボンブラック等の導電
性粒子の分散や、耐磨耗性等のロールの材料特性を設定
するにあたり、何ら制限を受けることがなく、基本的な
ロールの構成に関して自由な設計が可能である。
ル抵抗値は徐々に増加するが、軸体を通してロールに印
加する電圧を調整することによって、各ロールに必要な
電流値を一定に制御することができる。また、コロナ処
理は表面の改質処理であるため、ロールを構成する材料
の基本的な特性が損なわれることがない。従って、電気
特性の制御などの目的で行うカーボンブラック等の導電
性粒子の分散や、耐磨耗性等のロールの材料特性を設定
するにあたり、何ら制限を受けることがなく、基本的な
ロールの構成に関して自由な設計が可能である。
【００２０】本発明に係わる導電性ロールとしては、複
写機やプリンター等の電子写真装置に使用される帯電ロ
ール、現像ロール、転写ロール等がある。導電性ロール
の構造としては、金属製の軸体（芯金）の外周に少なく
とも弾性導電層を設けたものであればよく、例えば弾性
導電層の外周に単層又は複数層のゴム層及び／又は樹脂
層を設けたロールであってもよい。また、これらの弾性
導電層は、ソリッド状であっても、スポンジ（発泡体）
状であってもよい。
写機やプリンター等の電子写真装置に使用される帯電ロ
ール、現像ロール、転写ロール等がある。導電性ロール
の構造としては、金属製の軸体（芯金）の外周に少なく
とも弾性導電層を設けたものであればよく、例えば弾性
導電層の外周に単層又は複数層のゴム層及び／又は樹脂
層を設けたロールであってもよい。また、これらの弾性
導電層は、ソリッド状であっても、スポンジ（発泡体）
状であってもよい。
【００２１】弾性導電層及びその外周に設ける単層又は
複数層のゴム層又は樹脂層の材質は特に限定されるもの
ではなく、一般的にロールとして成形可能な材料であれ
ばよい。具体的には、ゴム材料としてはウレタンゴム、
ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＥＰＤＭ、ＣＲ、シリコンゴム、フッ
素ゴム、ヒドリンゴム、ＩＲ、ＢＲ等を挙げることがで
き、また樹脂材料としてはウレタン樹脂、アクリル樹
脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＰＶＣ、Ｐ
Ｐ、フッ素樹脂等を挙げることができる。中でもシリコ
ンゴム、Ｈ−ＮＢＲ、フッ素樹脂は、通常では極めて不
均一な付着が起こりやすいので、本発明によるコロナ処
理が特に有効である。
複数層のゴム層又は樹脂層の材質は特に限定されるもの
ではなく、一般的にロールとして成形可能な材料であれ
ばよい。具体的には、ゴム材料としてはウレタンゴム、
ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＥＰＤＭ、ＣＲ、シリコンゴム、フッ
素ゴム、ヒドリンゴム、ＩＲ、ＢＲ等を挙げることがで
き、また樹脂材料としてはウレタン樹脂、アクリル樹
脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＰＶＣ、Ｐ
Ｐ、フッ素樹脂等を挙げることができる。中でもシリコ
ンゴム、Ｈ−ＮＢＲ、フッ素樹脂は、通常では極めて不
均一な付着が起こりやすいので、本発明によるコロナ処
理が特に有効である。
【００２２】次に、導電性ロールの成形方法について、
簡単に説明する。まず、上下に２分割された金型内に、
必要に応じて表面にニッケルメッキ等を施し又は接着剤
等を塗布した金属製の軸体（芯金）を配置した後、上記
のゴム材料又は樹脂材料を軸体と金型の間の空隙部（キ
ャビティ）内に充填し、必要な時間加熱加圧してロール
（弾性導電層）を成形する。ゴム材料や樹脂材料は、溶
融状態、有機溶剤等に溶解した溶液状態、コンパウンド
等であってよく、その形態は問わない。
簡単に説明する。まず、上下に２分割された金型内に、
必要に応じて表面にニッケルメッキ等を施し又は接着剤
等を塗布した金属製の軸体（芯金）を配置した後、上記
のゴム材料又は樹脂材料を軸体と金型の間の空隙部（キ
ャビティ）内に充填し、必要な時間加熱加圧してロール
（弾性導電層）を成形する。ゴム材料や樹脂材料は、溶
融状態、有機溶剤等に溶解した溶液状態、コンパウンド
等であってよく、その形態は問わない。
【００２３】通常の場合、上記のごとく成形したロール
の外周は、円筒研磨等の手法を用いて必要な円筒形状に
仕上げる。更に、ロール（弾性導電層）の外周に抵抗調
整や保護のための層が必要な場合には、ディッピング法
等により所定のゴム材料又は樹脂材料をコーティング
し、加熱して単層又は複数層のゴム又は樹脂の層を形成
する。尚、複数層を形成する場合は、上記コーティング
工程及び加熱工程を複数回繰り返し実施すればよい。
の外周は、円筒研磨等の手法を用いて必要な円筒形状に
仕上げる。更に、ロール（弾性導電層）の外周に抵抗調
整や保護のための層が必要な場合には、ディッピング法
等により所定のゴム材料又は樹脂材料をコーティング
し、加熱して単層又は複数層のゴム又は樹脂の層を形成
する。尚、複数層を形成する場合は、上記コーティング
工程及び加熱工程を複数回繰り返し実施すればよい。
【００２４】
【実施例】試料１〜４の導電性ロールを、以下のように
して作製した。即ち、外径が８ｍｍのＳＵＭ２２からな
る軸体（芯金）の表面に、膜厚４μｍの無電解Ｎｉメッ
キを施し、この軸体の外周に型成形により肉厚６ｍｍの
ＮＢＲからなる弾性導電層を形成し、円筒研磨して試料
１のロールとした。また、試料２のロールは、上記試料
１のＮＢＲからなる弾性導電層に代えて、型成形により
肉厚６ｍｍのＳＢＲからなる弾性導電層を形成してロー
ルとした後、更にその表面にコーティングにより肉厚１
０μｍのナイロン樹脂からなる表層を形成し、円筒研磨
した。
して作製した。即ち、外径が８ｍｍのＳＵＭ２２からな
る軸体（芯金）の表面に、膜厚４μｍの無電解Ｎｉメッ
キを施し、この軸体の外周に型成形により肉厚６ｍｍの
ＮＢＲからなる弾性導電層を形成し、円筒研磨して試料
１のロールとした。また、試料２のロールは、上記試料
１のＮＢＲからなる弾性導電層に代えて、型成形により
肉厚６ｍｍのＳＢＲからなる弾性導電層を形成してロー
ルとした後、更にその表面にコーティングにより肉厚１
０μｍのナイロン樹脂からなる表層を形成し、円筒研磨
した。
【００２５】更に、試料３のロールは、上記試料２と同
様に作製したが、弾性導電層を肉厚６ｍｍのシリコンゴ
ムとし、表層は肉厚１０μｍのＨ−ＮＢＲからなる中間
層及び肉厚１０μｍのフッ素ゴムからなる最表層の複数
層とした。試料４では、上記試料２と同様に作製した
が、その表層は肉厚１０μｍのナイロン樹脂からなる内
側層と、肉厚１００μｍのＮＢＲからなる中間層、及び
肉厚１０μｍのナイロン樹脂からなる最表層の複数層と
した。
様に作製したが、弾性導電層を肉厚６ｍｍのシリコンゴ
ムとし、表層は肉厚１０μｍのＨ−ＮＢＲからなる中間
層及び肉厚１０μｍのフッ素ゴムからなる最表層の複数
層とした。試料４では、上記試料２と同様に作製した
が、その表層は肉厚１０μｍのナイロン樹脂からなる内
側層と、肉厚１００μｍのＮＢＲからなる中間層、及び
肉厚１０μｍのナイロン樹脂からなる最表層の複数層と
した。
【００２６】上記した試料１〜４の各導電性ロールにつ
いて、その構成を下記表１にまとめて、中心の軸体から
外側に向かって順に記載した。尚、試料１〜４の各ロー
ルとも、外径は約２０ｍｍであって、面長（ゴム部長
さ）は３００ｍｍとした。
いて、その構成を下記表１にまとめて、中心の軸体から
外側に向かって順に記載した。尚、試料１〜４の各ロー
ルとも、外径は約２０ｍｍであって、面長（ゴム部長
さ）は３００ｍｍとした。
【００２７】
【表１】試料１のロール 軸 体：ＳＵＭ２２（外径８ｍｍ、無電解Ｎｉメッキ４
μｍ） 弾性層：ＮＢＲ（肉厚６ｍｍ）試料２のロール 軸 体：ＳＵＭ２２（外径８ｍｍ、無電解Ｎｉメッキ４
μｍ） 弾性層：ＳＢＲ（肉厚６ｍｍ） 表 層：ナイロン樹脂（肉厚１０μｍ）試料３のロール 軸 体：ＳＵＭ２２（外径８ｍｍ、無電解Ｎｉメッキ４
μｍ） 弾性層：シリコンゴム（肉厚６ｍｍ） 中間層：Ｈ−ＮＢＲ（肉厚１０μｍ） 最表層：フッ素ゴム（肉厚１０μｍ）試料４のロール 軸 体：ＳＵＭ２２（外径８ｍｍ、無電解Ｎｉメッキ４
μｍ） 弾性層：ＳＢＲ（肉厚６ｍｍ） 内側層：ナイロン樹脂（肉厚１０μｍ） 中間層：ＮＢＲ（肉厚１００μｍ） 最表層：ナイロン樹脂（肉厚１０μｍ）
μｍ） 弾性層：ＮＢＲ（肉厚６ｍｍ）試料２のロール 軸 体：ＳＵＭ２２（外径８ｍｍ、無電解Ｎｉメッキ４
μｍ） 弾性層：ＳＢＲ（肉厚６ｍｍ） 表 層：ナイロン樹脂（肉厚１０μｍ）試料３のロール 軸 体：ＳＵＭ２２（外径８ｍｍ、無電解Ｎｉメッキ４
μｍ） 弾性層：シリコンゴム（肉厚６ｍｍ） 中間層：Ｈ−ＮＢＲ（肉厚１０μｍ） 最表層：フッ素ゴム（肉厚１０μｍ）試料４のロール 軸 体：ＳＵＭ２２（外径８ｍｍ、無電解Ｎｉメッキ４
μｍ） 弾性層：ＳＢＲ（肉厚６ｍｍ） 内側層：ナイロン樹脂（肉厚１０μｍ） 中間層：ＮＢＲ（肉厚１００μｍ） 最表層：ナイロン樹脂（肉厚１０μｍ）
【００２８】上記試料１〜４の各導電性ロールを、通常
のコロナ放電装置を用いてコロナ処理した。即ち、図１
に示すように、外側をガラス管４で被覆したアルミニウ
ムの電極２の下方に、電極２とロール表面が平行で且つ
その間隔が２ｍｍとなるように導電性ロール１を配置
し、その導電性ロール１の軸体１ａを接地した状態で、
軸体１ａを駆動して導電性ロール１を２０ｒｐｍで回転
させながら、電極２に出力０.２ｋＷの電圧を印加して
６０秒間コロナ放電を行った。
のコロナ放電装置を用いてコロナ処理した。即ち、図１
に示すように、外側をガラス管４で被覆したアルミニウ
ムの電極２の下方に、電極２とロール表面が平行で且つ
その間隔が２ｍｍとなるように導電性ロール１を配置
し、その導電性ロール１の軸体１ａを接地した状態で、
軸体１ａを駆動して導電性ロール１を２０ｒｐｍで回転
させながら、電極２に出力０.２ｋＷの電圧を印加して
６０秒間コロナ放電を行った。
【００２９】得られた本発明試料１〜４の各ロールにつ
いて、ロールの抵抗値を測定すると共に、ロール内の抵
抗値の均一性を評価して、その結果を下記表２に示し
た。即ち、各ロールの抵抗値の測定は、図２に示すよう
に、金属平板５上に導電性ロール１を乗せ、その軸体１
ａの両端に各５００ｇｆの荷重をかけて導電性ロール１
を金属平板５に押しつけた状態で、軸体１ａと金属平板
５の間にＤＣ１００Ｖを印可し、軸体１ａと金属平板５
の間に流れる電流量を測定することにより、ロールの抵
抗値を求めた。
いて、ロールの抵抗値を測定すると共に、ロール内の抵
抗値の均一性を評価して、その結果を下記表２に示し
た。即ち、各ロールの抵抗値の測定は、図２に示すよう
に、金属平板５上に導電性ロール１を乗せ、その軸体１
ａの両端に各５００ｇｆの荷重をかけて導電性ロール１
を金属平板５に押しつけた状態で、軸体１ａと金属平板
５の間にＤＣ１００Ｖを印可し、軸体１ａと金属平板５
の間に流れる電流量を測定することにより、ロールの抵
抗値を求めた。
【００３０】また、１本のロール内での抵抗値の均一性
については、図３に示すように、導電性ロール１の外周
面に幅１２ｍｍの金属ロール６（ベアリング）を１００
ｇｆ荷重で押しつけ、導電性ロール１を回転させた状態
で金属ロール６を軸方向に移動させながら、金属ロール
６と導電性ロール１の軸体１ａの間にＤＣ１００Ｖを印
可して、軸体１ａと金属ロール６の間に流れる電流量を
測定することにより、各ロールの全表面における抵抗値
を求めた。このようにして導電性ロール１の全表面につ
いて抵抗値を測定し、求めた最大抵抗値Ｒｍａｘと最小
抵抗値Ｒｍｉｎを対数に換算して、その差（ｌｏｇＲｍ
ａｘ／Ｒｍｉｎ）を求めて桁数で表示した。
については、図３に示すように、導電性ロール１の外周
面に幅１２ｍｍの金属ロール６（ベアリング）を１００
ｇｆ荷重で押しつけ、導電性ロール１を回転させた状態
で金属ロール６を軸方向に移動させながら、金属ロール
６と導電性ロール１の軸体１ａの間にＤＣ１００Ｖを印
可して、軸体１ａと金属ロール６の間に流れる電流量を
測定することにより、各ロールの全表面における抵抗値
を求めた。このようにして導電性ロール１の全表面につ
いて抵抗値を測定し、求めた最大抵抗値Ｒｍａｘと最小
抵抗値Ｒｍｉｎを対数に換算して、その差（ｌｏｇＲｍ
ａｘ／Ｒｍｉｎ）を求めて桁数で表示した。
【００３１】更に、各本発明試料の導電性ロールをレー
ザービームプリンターの転写ロールとして組み付け、温
度３０℃、湿度８５％の環境下で連続駆動して、実際に
１００００枚の画像をプリントする耐久試験を行った。
この耐久試験終了後の各試料の転写ロールについて、上
記と同様にロール抵抗値の測定及び１本のロール内での
抵抗値の均一性の評価を行うと共に、ロール表面への付
着物の付着状態を観察し、その結果を下記表２に示し
た。尚、付着状態の評価は、付着物がない又は非常に少
ない状態を「付着無し」、付着物があり且つ場所により
付着量に差がある状態を「付着ムラ」、及び付着物が全
体に均一に付着した状態を「均一付着」と表示した。
ザービームプリンターの転写ロールとして組み付け、温
度３０℃、湿度８５％の環境下で連続駆動して、実際に
１００００枚の画像をプリントする耐久試験を行った。
この耐久試験終了後の各試料の転写ロールについて、上
記と同様にロール抵抗値の測定及び１本のロール内での
抵抗値の均一性の評価を行うと共に、ロール表面への付
着物の付着状態を観察し、その結果を下記表２に示し
た。尚、付着状態の評価は、付着物がない又は非常に少
ない状態を「付着無し」、付着物があり且つ場所により
付着量に差がある状態を「付着ムラ」、及び付着物が全
体に均一に付着した状態を「均一付着」と表示した。
【００３２】また、比較例として、前記表１に示す各試
料１〜４の構造を有するが、コロナ処理を施していない
ロールをそれぞれ作製して比較例試料１〜４とし、上記
と同様にロール抵抗値の測定、１本のロール内での抵抗
値の均一性の評価、及び耐久試験後のロール抵抗値と抵
抗値の均一性、並びに付着状態の評価を行い、その結果
を表２に併せて示した。
料１〜４の構造を有するが、コロナ処理を施していない
ロールをそれぞれ作製して比較例試料１〜４とし、上記
と同様にロール抵抗値の測定、１本のロール内での抵抗
値の均一性の評価、及び耐久試験後のロール抵抗値と抵
抗値の均一性、並びに付着状態の評価を行い、その結果
を表２に併せて示した。
【００３３】
【表２】 ロール抵抗値(Ω) 抵抗値の均一性 試料ロール 初 期 値 耐 久 後 初期値 耐久後 付着状態 本発明試料１ 3.00×10４ 7.00×10５ 0.2桁 0.3桁 均一付着 本発明試料２ 4.70×10８ 5.90×10８ 0.2桁 0.2桁 均一付着 本発明試料３ 6.50×10７ 3.30×10８ 0.2桁 0.3桁 均一付着 本発明試料４ 1.20×10６ 7.20×10７ 0.2桁 0.2桁 均一付着 比較例試料１ 3.10×10４ 8.90×10４ 0.2桁 0.8桁 付着ムラ 比較例試料２ 5.80×10８ 1.20×10９ 0.2桁 1.3桁 付着ムラ 比較例試料３ 2.70×10７ 7.30×10８ 0.2桁 0.9桁 付着ムラ 比較例試料４ 1.10×10６ 4.40×10６ 0.2桁 1.5桁 付着ムラ
【００３４】上記の結果から分るように、いずれの試料
のロールも実際に画像をプリントすることによってフィ
ルミング現象によりロール表面への付着が発生し、ロー
ル抵抗値が増加するが、ロール表面にコロナ処理を施し
た本発明試料の各ロールは抵抗値の均一性が損なわれ
ず、最大抵抗値（Ｒｍａｘ）と最小抵抗値（Ｒｍｉｎ）
の対数換算値の差（ｌｏｇＲｍａｘ／Ｒｍｉｎ）が好ま
しいとされる０.３桁以内に維持された。
のロールも実際に画像をプリントすることによってフィ
ルミング現象によりロール表面への付着が発生し、ロー
ル抵抗値が増加するが、ロール表面にコロナ処理を施し
た本発明試料の各ロールは抵抗値の均一性が損なわれ
ず、最大抵抗値（Ｒｍａｘ）と最小抵抗値（Ｒｍｉｎ）
の対数換算値の差（ｌｏｇＲｍａｘ／Ｒｍｉｎ）が好ま
しいとされる０.３桁以内に維持された。
【００３５】これに対して比較例試料の各ロールでは、
付着物がロール表面に不均一に付着し、そのため最大抵
抗値（Ｒｍａｘ）と最小抵抗値（Ｒｍｉｎ）の対数換算
値の差（ｌｏｇＲｍａｘ／Ｒｍｉｎ）が０.８桁以上と
極めて大きくなり、抵抗値の均一性を維持することがで
きなかった。
付着物がロール表面に不均一に付着し、そのため最大抵
抗値（Ｒｍａｘ）と最小抵抗値（Ｒｍｉｎ）の対数換算
値の差（ｌｏｇＲｍａｘ／Ｒｍｉｎ）が０.８桁以上と
極めて大きくなり、抵抗値の均一性を維持することがで
きなかった。
【００３６】また、上記の耐久試験において、実際に１
００００枚の画像のプリントを行った時点で用紙上に得
られた画像を観察評価したところ、本発明試料の各ロー
ルを用いた場合には濃度ムラの無い優れた画像が得られ
たが、比較例試料の各ロールの場合にはいずれも濃度ム
ラが認められた。このことから、本発明の導電性ロール
を用いることによって、長期間にわたって濃度ムラの無
い良好な画像が安定して得られることが分る。
００００枚の画像のプリントを行った時点で用紙上に得
られた画像を観察評価したところ、本発明試料の各ロー
ルを用いた場合には濃度ムラの無い優れた画像が得られ
たが、比較例試料の各ロールの場合にはいずれも濃度ム
ラが認められた。このことから、本発明の導電性ロール
を用いることによって、長期間にわたって濃度ムラの無
い良好な画像が安定して得られることが分る。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、コロナ処理という簡単
な方法によって、フィルミング現象によるロール表面へ
の付着物がムラ無く均一に付着するようになるため、一
本の導電性ロール内での抵抗値の不均一化を無くすこと
ができる。従って、本発明の導電性ロールを電子写真装
置の帯電ロール、現像ロール、転写ロール等として使用
することによって、濃度ムラのない画像を長期間安定し
て得ることができる。
な方法によって、フィルミング現象によるロール表面へ
の付着物がムラ無く均一に付着するようになるため、一
本の導電性ロール内での抵抗値の不均一化を無くすこと
ができる。従って、本発明の導電性ロールを電子写真装
置の帯電ロール、現像ロール、転写ロール等として使用
することによって、濃度ムラのない画像を長期間安定し
て得ることができる。
【００３８】また、本発明によるコロナ処理はロール表
面の改質処理であり、導電性ロールを構成する材料の基
本的な特性を損なうことがないため、カーボンブラック
等の導電性粒子の分散やロール材料特性を設定するにあ
たり、何ら制限を受けることがなく、基本的なロールの
構成に関して自由な設計が可能である。
面の改質処理であり、導電性ロールを構成する材料の基
本的な特性を損なうことがないため、カーボンブラック
等の導電性粒子の分散やロール材料特性を設定するにあ
たり、何ら制限を受けることがなく、基本的なロールの
構成に関して自由な設計が可能である。
【図１】本発明による導電性ロールのコロナ処理を説明
するため概念的に図示した概略の斜視図である。
するため概念的に図示した概略の斜視図である。
【図２】導電性ロールのロール抵抗値の測定方法を説明
するため概念的に図示した概略の斜視図である。
するため概念的に図示した概略の斜視図である。
【図３】導電性ロールの抵抗値の均一性を評価するた
め、ロール全周の抵抗値の測定方法を説明するため概念
的に図示した概略の斜視図である。
め、ロール全周の抵抗値の測定方法を説明するため概念
的に図示した概略の斜視図である。
１ 導電性ロール １ａ 軸体 ２ 電極 ３ 電源 ４ ガラス管 ５ 金属平板 ６ 金属ロール
───────────────────────────────────────────────────── 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 15/16 １０３ Ｇ０３Ｇ 15/16 １０３ // Ｂ２９Ｋ 21:00 Ｂ２９Ｋ 21:00 Ｂ２９Ｌ 31:32 Ｂ２９Ｌ 31:32 (72)発明者 笹木原 直明 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 AA01 BB11 CC05 DD03 2H032 AA05 BA23 2H077 AD06 CA01 FA12 FA25 3J103 AA02 AA14 AA15 AA32 AA51 BA41 EA20 FA06 FA07 FA14 FA18 GA02 GA52 GA57 GA58 GA74 HA03 HA04 HA05 HA32 HA43 HA46 HA53 HA55 4F204 AA33 AA45 AD03 AD15 AD27 AH04 EA03 EB01 EB12 EW02 EW50
Claims (3)
- 【請求項１】 金属製の軸体の外周に少なくとも弾性導
電層を設けた電子写真装置用の導電性ロールであって、
そのロール表面にコロナ処理が施されていることを特徴
とする導電性ロール。 - 【請求項２】 金属製の軸体の外周に少なくとも弾性導
電層を設けた電子写真装置用の導電性ロールの製造方法
であって、導電性ロールを放電用の電極と平行に対向さ
せて配置し、該導電性ロールを回転させながら前記電極
に電圧を印加することにより、該導電性ロールの表面を
コロナ処理することを特徴とする導電性ロールの製造方
法。 - 【請求項３】 前記導電性ロールと電極との距離を０.
５〜５.０ｍｍとし、該電極に印加する電圧を０.１〜
１.０ｋＷの範囲とすることを特徴とする、請求項１に
記載の導電性ロールの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000228589A JP3760735B2 (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 導電性ロール |
| EP01118140A EP1176476A2 (en) | 2000-07-28 | 2001-07-26 | Conductive roll and manufacturing method thereof |
| US09/915,356 US20020035020A1 (en) | 2000-07-28 | 2001-07-27 | Conductive roll and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000228589A JP3760735B2 (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 導電性ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002040759A true JP2002040759A (ja) | 2002-02-06 |
| JP3760735B2 JP3760735B2 (ja) | 2006-03-29 |
Family
ID=18721841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000228589A Expired - Lifetime JP3760735B2 (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 導電性ロール |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020035020A1 (ja) |
| EP (1) | EP1176476A2 (ja) |
| JP (1) | JP3760735B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7623812B2 (en) | 2006-04-28 | 2009-11-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus, charging roller, production method of charging roller, production apparatus of charging roller |
| WO2011077649A1 (ja) | 2009-12-21 | 2011-06-30 | キヤノン株式会社 | 電子写真用ローラの製造方法 |
| JP2012226118A (ja) * | 2011-04-20 | 2012-11-15 | Canon Inc | 電子写真用ローラの製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US8376922B2 (en) * | 2004-06-09 | 2013-02-19 | Bridgestone Corporation | Developing roller, charging roller, conductive roller and method for producing the same |
| JP4653204B2 (ja) * | 2008-09-16 | 2011-03-16 | 住友ゴム工業株式会社 | 導電性ロール |
-
2000
- 2000-07-28 JP JP2000228589A patent/JP3760735B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-07-26 EP EP01118140A patent/EP1176476A2/en not_active Withdrawn
- 2001-07-27 US US09/915,356 patent/US20020035020A1/en not_active Abandoned
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2011077649A1 (ja) | 2009-12-21 | 2011-06-30 | キヤノン株式会社 | 電子写真用ローラの製造方法 |
| JP2011150296A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-08-04 | Canon Inc | 電子写真用ローラの製造方法 |
| CN102667636A (zh) * | 2009-12-21 | 2012-09-12 | 佳能株式会社 | 电子照相用辊的制造方法 |
| US8323751B2 (en) | 2009-12-21 | 2012-12-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for producing roller for electrophotography |
| KR101364426B1 (ko) | 2009-12-21 | 2014-02-17 | 캐논 가부시끼가이샤 | 전자 사진용 롤러의 제조 방법 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1176476A2 (en) | 2002-01-30 |
| JP3760735B2 (ja) | 2006-03-29 |
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