JP2004205592A

JP2004205592A - Conductive roller

Info

Publication number: JP2004205592A
Application number: JP2002371491A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Yamamoto; 敏博山本
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-07-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductive roller restraining the dispersion of a resistance value to be small, having a conductivity in a semiconductive region (intermediate region resistance value) of 10<SP>5</SP>to 10<SP>11</SP>Ω in terms of an electric resistance value and useful for electrophotography. <P>SOLUTION: The conductive roller is equipped with a conductive shaft 11A, a shaft coating resin layer 21A provided on the outer circumference of the shaft 11A, and a cylindrical elastic body 31A provided on the outer circumference of the layer 21A. The elastic body 31A is prevented from coming into contact with the shaft 11A by the resin layer 21A. The volume resistivity of the elastic body 31A is ≤10<SP>5</SP>Ωcm and the volume resistivity of the layer 21A is set to 10<SP>5</SP>to 10<SP>11</SP>Ωcm, which is higher than the volume resistivity of the elastic body. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、導電ローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザープリンタや複写機などには、導電ローラが広く用いられている。前記導電ローラには、ゴム材料に導電性調整剤として、重量割合が３０％以下の強導電性微粒子材料及び弱導電性微粒子材料からなる混合導電性微粉末を添加してロール本体を形成したものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−９０７１４号公報（特許請求の範囲）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記混合導電性微粉末をゴム材料に添加してロール本体を形成したものにあっては、ゴム材料に前記混合導電性微粉末をパーコレーション濃度以上添加することにより、ロール本体の硬度上昇を防ぎ、かつ１０⁵〜１０¹¹Ωの半導電性領域（中抵抗領域）の導電性を得るようにしている。
【０００５】
しかし、前記混合導電性微粉末をパーコレーション濃度以上必要とすることから、混合導電性微粉末の添加量が多くなりコストアップに繋がる問題がある。しかも混合導電性微粉末による抵抗制御は、ゴム材料中での強導電性微粉末の分布で定まるため、本質的には抵抗値の不安定さを伴い、バラツキを低減することが難しい。
【０００６】
この発明は、前記の点に鑑みなされたもので、抵抗値のバラツキが少なく、しかも電気抵抗値が１０⁵〜１０¹¹Ωの半導電性領域（中間抵抗領域）の導電性を有する、電子写真用として有用な導電ローラの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、導電性のシャフトと、前記シャフトの外周に設けられたシャフト被覆樹脂層と前記シャフト被覆樹脂層の外周に設けられた円筒状の弾性体とを備えた導電ローラであって、前記弾性体が前記シャフト被覆樹脂層によって前記シャフトとの接触を妨げられ、前記弾性体の体積抵抗率が１０⁰〜１０⁸Ωｃｍであり、かつ前記シャフト被覆樹脂層の体積抵抗率が１０⁵〜１０¹¹Ωｃｍであって前記弾性体の体積抵抗率よりも高いことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、導電性のシャフトと、前記シャフトの外周に設けられたシャフト被覆樹脂層とを備え、かつ前記シャフト被覆樹脂層の外周に設けられた円筒状の弾性体を、前記弾性体の両側の端部から前記シャフト被覆樹脂層がはみ出すようにして備えた導電ローラであって、前記弾性体が前記シャフト被覆樹脂層によって前記シャフトとの接触を妨げられ、前記弾性体の外周には前記弾性体の端面及び周面を覆い前記弾性体の端面で前記シャフトと接触することなく前記シャフト被覆樹脂層と接触する弾性体被覆樹脂層が設けられ、前記弾性体の体積抵抗率が１０⁶〜１０¹⁵Ωｃｍ、前記シャフト被覆樹脂層の体積抵抗率が１０⁵〜１０¹¹Ωｃｍ、前記弾性体被覆樹脂層の体積抵抗率が１０⁰〜１０⁸Ωｃｍであって、（前記弾性体の体積抵抗率）＞（前記シャフト被覆樹脂層の体積抵抗率）＞（前記弾性体被覆樹脂層の体積抵抗率）、であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、導電性のシャフトと、前記シャフトの外周に前記シャフトの軸方向へ分離して設けられたシャフト被覆樹脂層と、前記シャフト被覆樹脂層間の前記シャフトの外周に設けられたシャフト被覆樹脂層間樹脂層とを備え、かつ前記シャフト被覆樹脂層及び前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層の外周に設けられた円筒状の弾性体を、前記弾性体の両側の端部から前記シャフト被覆樹脂層がはみ出すようにして備えた導電ローラであって、前記弾性体が前記シャフト被覆樹脂層及びシャフト被覆樹脂層間樹脂層によって前記シャフトとの接触を妨げられ、前記弾性体の外周には前記弾性体の端面及び周面を覆い前記弾性体の端面で前記シャフトと接触することなく前記シャフト被覆樹脂層と接触する弾性体被覆樹脂層が設けられ、前記弾性体の体積抵抗率が１０⁶〜１０¹⁵Ωｃｍ、前記シャフト被覆樹脂層の体積抵抗率が１０⁵〜１０¹¹Ωｃｍ、前記弾性体被覆樹脂層の体積抵抗率が１０⁰〜１０⁸Ωｃｍであって、（前記弾性体の体積抵抗率）＞（前記シャフト被覆樹脂層の体積抵抗率）＞（前記弾性体被覆樹脂層の体積抵抗率）、であると共に、前記シャフト被覆樹脂層と前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層の体積抵抗率が異なることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１において、前記弾性体の内径と外径の差が１ｍｍ以上であり、前記シャフト被覆樹脂層の厚みが０．０５〜１．０ｍｍであることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項２又は３において、前記弾性体の内径と外径の差が１ｍｍ以上であり、前記シャフト被覆樹脂層及び前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層の厚みが０．０５〜１．０ｍｍであることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。図１に示すこの発明の第一実施形態に係る導電ローラ１０Ａは請求項１の発明と対応するものであり、導電性のシャフト１１Ａと、前記シャフト１１Ａの外周に設けられたシャフト被覆樹脂層２１Ａと、前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの外周に設けられた円筒状の弾性体３１Ａとよりなる。
【００１３】
前記導電性のシャフト１１Ａは、前記導電ローラ１０Ａの回転軸となるもので、金属等のような導電性を有する材質からなり、用途に応じたサイズとされる。前記導電性のシャフト１１Ａは前記導電ローラ１０Ａの軸中心に位置する。
【００１４】
前記シャフト被覆樹脂層２１Ａは、マトリックスを構成する樹脂に少なくとも電子伝導性フィラーを含み、体積抵抗率が１０⁵〜１０¹¹Ωｃｍとなるように調整されたものからなる。前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの形成は、前記マトリックスを構成する樹脂及び電子伝導性フィラー等を含む液状高分子組成物を、前記シャフト１１Ａの周面に所定長に渡って塗布し、乾燥させることによって行う他に、あらかじめ電子伝導性フィラー等を含む液状高分子組成物を押出成形等によってシート状に成形し、そのシート状成形物を前記シャフト１１Ａの外周に巻き付け、加熱等により前記シャフト１１Ａの外周に一体に形成することにより、あるいは前記シート状に代えてチューブ状に成形したものを前記シャフト１１Ａの外周に嵌め、加熱して一体化することにより行うことができる。前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの厚みは、０．０５〜１．０ｍｍとされる。前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの厚みが０．０５ｍｍより薄いと、前記シャフト被覆樹脂層２１Ａによる導電ローラ１０Ａの導電性制御効果が得られ難く、他方１．０ｍｍより厚いと、前記導電ローラ１０Ａの導電性を所望の範囲に調整し難くなる。
【００１５】
前記マトリックスを構成する樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリアミド１２、熱可塑性ポリオレフィンエラストマ、熱可塑性ウレタンエラストマ、熱可塑性ポリアミドエラストマ、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が好ましい。また、加熱溶融によって前記シャフト１１Ａや前記弾性体３１Ａと接着性を発揮するものが好ましく、特にＥＶＡ、ポリアミド１２、ポリエステルエラストマ、ウレタンエラストマなどが好適である。
【００１６】
前記電子伝導性フィラーとしては、導電性金属酸化物を挙げることができる。前記導電性金属酸化物には、酸化スズ（ドーパントを含む）、酸化亜鉛（ドーパントを含む）、酸化チタン（ＴｉＯ）、酸化バナジウム（ＶＯ）、酸化ユーロピウム、チタン酸リチウム、酸化鉄（マグネタイト；Ｆｅ₃Ｏ₄）、酸化レニウム、チタン酸ランタン、バナジウム酸ストロンチウム、クロム酸カルシウム、クロム酸ストロンチウム、酸化バナジウム（Ｖ₂Ｏ₃）、酸化チタン（Ｔｉ₂Ｏ₃）、酸化クロム（ＣｒＯ₂）、酸化モリブデン（ＭｏＯ₂）、酸化タングステン（ＷＯ₂）、酸化レニウム（ＲｅＯ₂）、表面に導電層を付着させた酸化チタン、表面に導電層を付着させたチタン酸カリウムウィスカー、芯体に導電性酸化スズや導電性酸化物を付着させた硫酸バリウムや硼酸アルミニウムなどが挙げられる。
【００１７】
前記円筒状の弾性体３１Ａは、軸中心に前記導電性のシャフト１１Ａが挿通され、前記弾性体３１Ａの両側端部３４Ａ，３４Ａから前記シャフト１１Ａの両端が所要長突出している。前記弾性体３１Ａは、電子伝導性フィラーが分散した高分子弾性体からなり、体積抵抗率が１０⁰〜１０⁸Ωｃｍとされている。前記高分子弾性体は、多孔体（発泡体）でも非多孔体（無発泡体）でもよい。低硬度の導電ローラが必要とされる場合や、トナーを摩擦帯電したり、トナーを感光体や転写ベルト表面からクリーニングしたりする用途においては、前記弾性体３１Ａとして多孔体を用いるのが好ましい。多孔体としては、ポリウレタンフォーム、エチレン・プロピレン・共重合体（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エピクロルヒドリンゴム、シリコーンゴム等のエラストマの発泡体や熱可塑性ポリオレフィンや熱可塑性ポリウレタンなどの熱可塑性エラストマの発泡体などが挙げられる。前記高分子弾性体への電子伝導性フィラーの分散は、次のようにして行うことができる。例えば、高分子弾性体を形成する高分子に、電子伝導性フィラー（例えばカーボンブラック、グラファイトなどの炭素粉、ニッケル、銅、銀などの金属粉、又は導電性金属酸化物等）を練り込んで成形したり、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ＮＢＲ、ＣＲ、ポリエステル樹脂などを水中に安定分散させたラテックス中あるいはポリウレタンやシリコーンなどの液状樹脂原料中に、前記電子伝導性フィラー（例えばカーボンブラック、グラファイトなどの炭素粉、ニッケル、銅、銀などの金属粉、又は導電性金属酸化物等）を分散させた液状原料を、連通性の高いポリウレタンフォームなどからなる高分子弾性体に含浸させ、乾燥・架橋したりすることによって、容易に電子伝導性フィラーを高分子弾性体に分散させることができる。
【００１８】
さらに、前記弾性体３１Ａの体積抵抗率と前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの体積抵抗率との関係は、前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの体積抵抗率が前記弾性体３１Ａの体積抵抗率よりも高くなるように設定される。
【００１９】
また、前記弾性体３１Ａと前記シャフト１１Ａの外周面との間に前記シャフト被覆樹脂層２１Ａが介在し、かつ前記シャフト被覆樹脂層２１Ａが前記弾性体３１Ａの両側端部３４Ａ，３４Ａからはみ出すようにして前記シャフト１１Ａの外周に形成され、それによって前記弾性体３１Ａがシャフト１１Ａの外周面と直接接触しないようにされている。そのため、前記導電ローラ１０Ａの使用時に前記弾性体３１Ａの周面３３Ａが押圧されて前記弾性体３１Ａの端部３４Ａが圧縮変形しても、前記弾性体３１Ａの端部３４Ａが前記シャフト１１Ａの外周面に直接接触するのを確実に防止できる。前記弾性体３１Ａの端部３４Ａから前記シャフト被覆樹脂層２１Ａがはみ出す量は、適宜とされるが、２ｍｍ以上の例を挙げる。
【００２０】
前記弾性体３１Ａの内径と外径の差は、１ｍｍ以上、好ましくは１ｍｍ〜１０ｍｍとされる。１ｍｍ未満の場合には前記弾性体３１Ａによる弾性効果が充分得られなくなる。また前記内径と外径の差が大きくなりすぎると、前記シャフト１１Ａの回転によって前記弾性体３１Ａを前記シャフト１１Ａと一体に回転させるのが難しくなり、前記シャフト１１Ａと前記弾性体３１Ａが乖離するおそれが生じてくる。
【００２１】
前記導電ローラ１０Ａにおいては、前記シャフト１１Ａから前記シャフト被覆樹脂層２１Ａを経て、さらに前記弾性体３１Ａを通ってローラ面Ｓに至る導通路が形成され、しかも前記弾性体３１Ａよりも前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの体積抵抗率の方が高く設定されているため、前記シャフト被覆樹脂層２１Ａの体積抵抗率を調整することによって、前記シャフト１１Ａと前記ローラ面Ｓ間の電気抵抗値として１０⁵〜１０¹¹Ωの半導電性領域の中間抵抗値を有する導電ローラ１０Ａが容易に得られるようになる。しかも、前記弾性体３１Ａは、体積抵抗率が１０⁰〜１０⁸Ωｃｍであって、導電性が高いために、前記１０⁵〜１０¹¹Ωの半導電性領域の中間抵抗値における抵抗のバラツキに与える影響が少ない。したがって、前記半導電性領域の中間抵抗値を有する導電ローラ１０Ａは、抵抗のバラツキが少ないものとなる。
【００２２】
図２に示す第二実施形態の導電ローラ１０Ｂは、請求項２の発明に対応し、導電性のシャフト１１Ｂと、前記導電性のシャフト１１Ｂの外周に設けられたシャフト被覆樹脂層２１Ｂと、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂの外周に設けられた円筒状の弾性体３１Ｂと、前記弾性体３１Ｂの端面３２Ｂ，３２Ｂと周面３３Ｂを覆うように設けられた弾性体被覆樹脂層４１Ｂとよりなる。
【００２３】
前記導電性のシャフト１１Ｂ及び前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂは、前記第一実施形態の導電ローラ１０Ａにおける前記導電性のシャフト１１Ａ及び前記シャフト被覆樹脂層２１Ａとそれぞれ同じ構成からなる。
【００２４】
前記円筒状の弾性体３１Ｂは、体積抵抗率の関係を除き、前記第一実施形態の導電ローラ１０Ａにおける前記円筒状の弾性体３１Ａと同様の高分子弾性体で構成される。例えばポリウレタンフォーム、エチレン・プロピレン・共重合体（ＥＰＤＭ）等の多孔体（発泡体）、あるいは非多孔体（無発泡体）の中から適宜選択された弾性体で構成される。また、前記弾性体３１Ｂは体積抵抗率が１０⁶〜１０¹⁵Ωｃｍとされる。
【００２５】
また、前記弾性体３１Ｂは、全長に渡って前記シャフト１１Ｂの外周面との間に前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂが介在し、それによって前記シャフト１１Ｂの外周面と直接接触しないようにされている。さらに前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂが前記弾性体３１Ｂの両側の端部３４Ｂ，３４Ｂからはみ出すようにして前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂの外周に形成されている。
【００２６】
前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂは、前記弾性体３１Ｂの端面３２Ｂ，３２Ｂ及び周面３３Ｂを覆い、さらには前記弾性体３１Ｂの端面３２Ｂ，３２Ｂでは前記シャフト１１Ｂと接触することなく前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂと接触するように設けられている。前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂの体積抵抗率は、１０⁰〜１０⁸Ωｃｍとされる。また、前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂと前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂ及び前記弾性体３１Ｂの各体積抵抗率の関係は、以下の数式で示される。（前記弾性体３１Ｂの体積抵抗率）＞（前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂの体積抵抗率）＞（前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂの体積抵抗率）。このように体積抵抗率を設定することによって、前記シャフト１１Ｂから前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂ、前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂを経て前記導電ローラ１０Ｂのローラ面Ｓに至る導通路が形成され、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｂ及び前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂの体積抵抗率を調整することによって、前記シャフト１１Ｂと前記ローラ面Ｓ間の電気抵抗値として１０⁵〜１０¹¹Ωの半導電性領域の中間抵抗値を有する導電ローラ１０Ｂが容易に得られるようになる。しかも、前記導通路が前記弾性体３１Ｂ内を通らないため、抵抗値が前記弾性体３１Ｂによる影響を受け難く、抵抗値のバラツキが一層少ない導電ローラ１０Ｂが得られる。
【００２７】
前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂの形成は、電子伝導性フィラーを含む液状高分子組成物を、前記弾性体３１Ｂの端面３２Ｂ，３２Ｂから外方へ突出している前記シャフト被覆樹脂２１Ｂの端部及び前記弾性体３１Ｂの全表面に層状に付着させて、乾燥させることにより行うことができる。その際、前記液状高分子組成物は前記シャフト１１Ｂに付着しないようにされる。前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂの厚みは適宜とされるが、例として２０〜４００μｍ程度を挙げる。前記弾性体被覆樹脂層４１Ｂを形成するのに用いられる電子伝導性フィラーを含む液状高分子組成物としては、カーボンブラック、グラファイトなどの炭素粉、ニッケル、銅、銀などの金属粉、又は導電性金属酸化物などの電子伝導性フィラーを、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ＮＢＲ、ＣＲ、ポリエステル樹脂などを水中に安定分散させたラテックスあるいはポリウレタンやシリコーンなどの液状樹脂原料に添加したものが挙げられる。
【００２８】
図３に示す第三実施形態の導電ローラ１０Ｃは、請求項３の発明に対応し、導電性のシャフト１１Ｃと、前記導電性のシャフト１１Ｃの外周に前記シャフト１１Ｃの軸方向へ分離して設けられたシャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃと、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃ間の前記シャフト１１Ｃの外周に設けられたシャフト被覆樹脂層間樹脂層５１と、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃ及び前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃの外周に設けられた円筒状の弾性体３１Ｃと、前記弾性体３１Ｃの端面３２Ｃ，３２Ｃと周面３３Ｃを覆うように設けられた弾性体被覆樹脂層４１Ｃとよりなる。
【００２９】
この第三実施形態の導電ローラ１０Ｃにおいては、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃが前記シャフト１１Ｃの軸方向に所定間隔離れて分離して設けられていることと、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃ間に前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃが設けられていることと、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃ及び前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃの外周に前記弾性体３１Ｃが設けられていることが、前記第二実施形態の導電ローラ１０Ｂと相違し、その他は前記第二実施形態の導電ローラ１０Ｂと同様の構成からなる。すなわち、前記導電性のシャフト１１Ｃは前記第二実施形態の導電ローラ１０Ｂにおける導電性のシャフト１１Ｂと同様であり、前記弾性体３１は前記第二実施形態の導電ローラ１０Ｂにおける弾性体３１Ｂと同様であり、また前記弾性体被覆樹脂層４１Ｃは前記第二実施形態の導電ローラ１０Ｂにおける弾性体被覆樹脂層４１Ｂと同様である。
【００３０】
前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃは、図示の例では、前記弾性体３１Ｃの両側の端部３４Ｃ，３４Ｃで前記弾性体３１Ｃと前記シャフト１１Ｃ間に介在し、かつ前記端部３４Ｃ，３４Ｃの外方へはみ出すようにして、前記シャフト１１Ｃの外周面における前記弾性体３１Ｃの端部３４Ｃ，３４Ｃ付近のみに設けられている。また、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃの形成は、前記第一実施形態の導電ローラ１０Ａにおけるシャフト被覆樹脂層２１Ａ及び前記第二実施形態の導電ローラ１０Ｂにおけるシャフト被覆樹脂層２１Ｂに用いられる樹脂及び電子伝導性フィラー等を含む液状高分子組成物を、前記シャフト１１Ｃの外周面に所定長に渡って塗布し、乾燥させることによって行う他に、あらかじめ電子伝導性フィラー等を含む液状高分子組成物を押出成形等によってシート状に成形し、そのシート状成形物を前記シャフト１１Ｃの外周に巻き付け、加熱等により前記シャフト１１Ａの外周に一体に形成することにより、あるいは前記シート状に代えてチューブ状に成形したものを前記シャフト１１Ｃの外周に嵌め、加熱して一体化することにより行うことができる。前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃの体積抵抗率は、前記第二実施形態におけるシャフト被覆樹脂層２１Ｂと同様に１０⁵〜１０¹¹Ωｃｍであり、前記シャフト１１Ｃの体積抵抗率及び前記弾性体３１Ｂの体積抵抗率との関係も前記第二実施形態と同様に、前記弾性体３１Ｃの体積抵抗率＞前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃの体積抵抗率＞前記弾性体被覆樹脂層４１Ｃの体積抵抗率、となるようにされる。また、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃの厚みは、前記第二実施形態におけるシャフト被覆樹脂層２１Ｂと同様に０．０５〜１．０ｍｍとされる。
【００３１】
前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃは、前記シャフト１１Ｃの外周面における前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃ間に設けられて前記弾性体３１Ｃと前記シャフト１１Ｃ間に介在する。前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃは、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃ間で前記弾性体３１Ｃの内周面を支持する、この例における前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃは、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃと連接して一連に設けられているが、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃと離れて設けられたり、前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃ自身が前記シャフト１１Ｃの軸方向に複数に分離して設けられたりしてもよい。
【００３２】
前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃの体積抵抗率は、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃとは異なるようにされる。すなわち、前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃの体積抵抗率＞前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃの体積抵抗率、あるいは前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃの体積抵抗率＜前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃの体積抵抗率とされる。
【００３３】
前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃの形成は、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃとは電子伝導性フィラーの含有量を異ならせた点が相違する液状高分子組成物、あるいは前記電子伝導性フィラーを含まない液状高分子組成物を、前記シャフト１１Ｃの所要範囲に塗布し、乾燥させることにより容易に行うことができる。前記シャフト被覆樹脂層間樹脂層５１Ｃの厚みは、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃの厚みと等しくされる。
【００３４】
前記第三実施形態の導電ローラ１０Ｃにおいては、前記シャフト１１Ｃから前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃ、前記弾性体被覆樹脂層４１Ｃを経て前記導電ローラ１０Ｃのローラ面Ｓに至る導通路が形成され、前記シャフト被覆樹脂層２１Ｃ，２１Ｃ及び前記弾性体被覆樹脂層４１Ｃの体積抵抗率を調整することによって、前記シャフト１１Ｃと前記ローラ面Ｓ間の電気抵抗値として１０⁵〜１０¹¹Ωの半導電性領域の中間抵抗値を有する導電ローラ１０Ｃが容易に得られるようになる。しかも、前記導通路が前記弾性体３１Ｃ内を通らないため、抵抗値が前記弾性体３１Ｃによる影響を受け難く、抵抗値のバラツキが一層少ない導電ローラ１０Ｃが得られる。
【００３５】
【実施例】
（実施例１）
前記第一実施形態の導電ローラ１０Ａに対応する実施例１について説明する。
・シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物
内容積１００ｃｃの２軸混練ミキサ（混練機：ラボプラストミル；ミキサータイプ：Ｒ−１００、東洋精機製作所製）を１９０℃に温度制御したところに、エチレン酢酸ビニル系ホットメルト接着剤（製品番号９６９、アロンエバーグリップ社製；比重０．９３）を４１重量％、気相成長炭素短繊維（製品名：気相法炭素繊維；昭和電工社製；比重２．０）を５重量％、及び導電性酸化亜鉛粉（製品名：２３−Ｋ；ハクスイテック社製；比重５．８）を５４重量％配合した混合物を、常温における体積が約８５ｃｃとなる分量だけ一括して投入し、５０ｒｐｍで５分間撹拌して取り出し、体積抵抗率が１０⁶Ωｃｍ（５００Ｖ；３０秒印加）の半導電性ホットメルト接着剤（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を得た。なお、この体積抵抗率は、前記半導電性ホットメルト接着剤（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を、１９０℃で５分間ホットプレスし、速やかに冷却して得た厚さ１ｍｍのサンプルについてのものである。
【００３６】
・導電ローラの製造
外径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの快削鋼製のシャフトに、前記半導電性ホットメルト接着剤（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を、シャフトの軸方向の塗布幅が２３０ｍｍで厚さ０．１ｍｍ厚になるようにロールコータで塗布した。次に、シャフト挿入用に直径５ｍｍの穴をあけた導電性ウレタンフォームのブロックに対して、前記シャフト挿入用穴に前記シャフトを挿入し、前記ウレタンフォームのブロックの両端部から２〜３ｍｍ程度前記半導電性ホットメルト接着剤（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）がはみ出す位置に前記導電性ウレタンフォームのブロックを位置させた。そして、その状態で前記半導電性ホットメルト接着剤（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）をシャフトと共に約２５０℃に急速に加熱し、その後冷却して前記シャフトの外周面に前記半導電性ホットメルト接着剤からなるシャフト被覆樹脂層を形成すると共に、前記シャフト被覆樹脂層の外周に導電性ウレタンフォームのブロックを接着一体化した。その後、前記導電性ウレタンフォームのブロックを研削して外径１０ｍｍ、ローラ面長２２５ｍｍの円筒状弾性体を形成し、実施例１の導電ローラを得た。なお、前記導電性ウレタンフォームのブロックは、ウレタンフォーム（密度６０ｋｇ／ｍ³、セル数６０個／２５ｍｍ、イノアックコーポレーション社製）のブロックに、カーボンブラックが含有したアクリルエマルジョンを含浸、乾燥させて得られた、体積抵抗率が３×１０⁴Ωｃｍ（１０Ｖ；３０秒印加）のものである。
【００３７】
（実施例２）
前記第二実施形態の導電ローラ１０Ｂに対応する実施例２について説明する。
・シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物
内容積１００ｃｃの２軸混練ミキサ（混練機：ラボプラストミル；ミキサータイプ：Ｒ−１００、東洋精機製作所製）を２２５℃に温度制御したところに、ポリアミド１２（Ｌ１６００、ダイセルデグサ社製；比重１．０１）を６３重量％、ポリアミド１２によるカーボンナノチューブの２０％マスターバッチ（製品名；ＲＭＢ４２２０−００、ハイペリオン・キャタリシス・インターナショナル社製
；比重１．０６）を１５重量％、及び導電性酸化チタン（製品名；Ｗ−１、三菱マテリアル社製）を２２重量％配合した混合物を、常温における体積が約８５ｃｃとなる分量だけ一括して投入し、５０ｒｐｍで５分間撹拌して取り出し、体積抵抗率が５×１０⁷Ωｃｍ（５００Ｖ；３０秒印加）の半導電性樹脂組成物（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を得た。なお、この体積抵抗率は、前記半導電性樹脂組成物（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を、２２５℃で５分間ホットプレスし、速やかに冷却して得た厚さ１ｍｍのサンプルについてのものである。
【００３８】
・導電ローラの製造
前記半導電性樹脂組成物（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を、押出成形機により、幅２０ｍｍ、厚さ１００μｍのシートに成形した。前記シートを、前記実施例１と同じ寸法の快削鋼製シャフトの外周面に、シートの長辺がシャフトの軸方向となるようにして巻き付け、２００℃に加熱してシャフト被覆樹脂層とした。なお、前記シートは、長辺側同士に隙間や重なりが生じないように、前記巻き付けに先だってトリミングを行っておいた。次に、シャフト挿入用に直径５ｍｍの穴をあけたウレタンフォーム（密度６０ｋｇ／ｍ³、セル数６０個／２５ｍｍ、イノアックコーポレーション社製、体積抵抗率１０¹¹Ωｃｍ）のブロックに対して、前記シャフト挿入用穴に前記シャフトを挿入し、前記ウレタンフォームのブロックの両端部から２〜３ｍｍ程度前記シートがはみ出す位置に前記導電性ウレタンフォームのブロックを位置させた。そして、その状態で前記シートをシャフトと共に約２５０℃に急速に加熱し、その後冷却して前記シャフトの外周面におけるシャフト被覆樹脂層の外周にウレタンフォームのブロックを一体化した。その後、前記ウレタンフォームのブロックを研削して外径１０ｍｍ、ローラ面長２２５ｍｍの円筒状弾性体を形成し、弾性体ローラを得た。
【００３９】
次に、アクリル系ラテックス（不揮発分約４５％、製品名；ニポールＬＸ８５２、ジェイエスアール社製）１００重量部にカーボンブラック分散液（不揮発分約３８％、製品名；ＥＭＡＣＯＬＢＬＡＣＫ、山陽色素社製）５０重量部と、純水５０重量部を配合した導電性ラテックス配合液（液状高分子組成物）を、塗着量が１．８ｇになるように、ギヤポンプ（ＲＩＦ−０．５−０２、ランズバーグ・インダストリー社製）を用いた精密スプレー塗布装置で、前記ウレタンフォーム製弾性体の両端からはみ出した前記シャフト被覆樹脂層の外周と前記ウレタンフォーム製弾性体の端面及び周面に塗布し、次いで８０℃で６０分間熱風循環乾燥炉により乾燥させ、前記弾性体の両端からはみ出すシャフト被覆樹脂層の外周と前記弾性体の端面及び周面とを連続的に覆う弾性体被覆樹脂層を形成し、実施例２の導電ローラを得た。なお、前記導電性ラテックス配合液（液状高分子組成物）の塗布時、前記シャフト被覆樹脂層で覆われず露出しているシャフトの外周面はマスキングして前記導電性ラテックス配合液（液状高分子組成物）が塗布されないようにした。また、前記導電性ラテックス配合液（液状高分子組成物）を、８０℃で１時間半乾燥して得た、厚さ０．１ｍｍのサンプルの体積抵抗率は、１０⁵Ωｃｍであった（１０Ｖ；３０秒印加）。
【００４０】
（実施例３）
前記第三実施形態の導電ローラ１０Ｃに対応する実施例３について説明する。
・シャフト外周面の処理
外径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの快削鋼製のシャフトにおける中央部に、軸方向の幅２００ｍｍに渡って厚さ０．１ｍｍとなるようにエチレン酢酸ビニル系ホットメルト接着剤（製品番号９６９、アロンエバーグリップ社製；比重０．９３）を、シャフト被覆樹脂層間樹脂層用液状高分子組成物として、ロールコータ機により塗布した。次にその両端に隣り合うようにして、実施例１で作成した半導電性ホットメルト接着剤（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を、幅１５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍになるように塗布した。
【００４１】
・導電ローラの製造
シャフト挿入用に直径５ｍｍの穴をあけたウレタンフォーム（密度６０ｋｇ／ｍ³、セル数６０個／２５ｍｍ、イノアックコーポレーション社製、体積抵抗率１０¹¹Ωｃｍ）のブロックに対して、前記シャフト挿入用穴に前記シャフトを挿入し、前記ウレタンフォームのブロックの両端部から２〜３ｍｍ程度前記半導電性ホットメルト接着剤（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）がはみ出す位置に前記ウレタンフォームのブロックを位置させた。そして、その状態で約２５０℃に急速に加熱し、その後冷却して前記シャフトの外周面に前記半導電性樹脂組成物の硬化したシャフト被覆樹脂層とエチレン酢酸ビニル系ホットメルト接着剤が硬化したシャフト被覆樹脂層間樹脂層を形成すると共に、前記シャフト被覆樹脂層及びシャフト被覆樹脂層間樹脂層の外周にウレタンフォームのブロックを一体化した。その後、前記ウレタンフォームのブロックを研削して外径１０ｍｍ、ローラ面長２２５ｍｍの円筒状弾性体を形成し、弾性体ローラを得た。
【００４２】
その後、実施形態２と同様に、アクリル系ラテックス（不揮発分約４５％、製品名；ニポールＬＸ８５２、ジェイエスアール社製）１００重量部にカーボンブラック分散液（不揮発分約３８％、製品名；ＥＭＡＣＯＬＢＬＡＣＫ、山陽色素社製）５０重量部と、純水５０重量部を配合した導電性ラテックス配合液（液状高分子組成物）を、塗着量が１．８ｇになるように、ギヤポンプ（ＲＩＦ−０．５−０２、ランズバーグ・インダストリー社製）を用いた精密スプレー塗布装置で、前記ウレタンフォーム製弾性体の両端からはみ出した前記シャフト被覆樹脂層の外周、前記ウレタンフォーム製弾性体の端面及び周面に塗布し、次いで８０℃で６０分間熱風循環乾燥炉により乾燥させ、前記弾性体の両端からはみ出したシャフト被覆樹脂層の外周と前記弾性体の端面及び周面とを連続的に覆う弾性体被覆樹脂層を形成し、実施例３の導電ローラを得た。なお、前記導電性ラテックス配合液（液状高分子組成物）の塗布時、前記シャフト被覆樹脂層で覆われず露出しているシャフトの外周面はマスキングして前記導電性ラテックス配合液（液状高分子組成物）が塗布されないようにした。
【００４３】
（実施例４）
前記第一実施形態の他の例である実施例４について説明する。
・シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物
水系ウレタン樹脂（製品名：ＨＵＸ−２９０Ｈ；固形分６２％、旭電化社製）に気相成長炭素短繊維（製品名：気相法炭素繊維；昭和電工社製；比重２．０）を固形分換算５重量％と導電性酸化亜鉛粉（製品名：２３−Ｋ；ハクスイテック社製；比重５．８）を固形分換算５４重量％となるように添加して充分撹拌して液体配合物（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を得た。この液体配合物を、乾燥厚さ約０．１ｍｍになるように真鍮板に塗布し、６０℃で３０分、その後１８０℃で３０分、熱風循環式オーブン中で乾燥して得たサンプルに対して体積抵抗率を測定したところ、５×１０⁵Ωｃｍであった（１００Ｖ；３０秒印加）。
【００４４】
・導電ローラの製造
外径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの快削鋼製のシャフトに、前記液体配合物（シャフト被覆樹脂層用液状高分子組成物）を、シャフトの軸方向の塗布幅が２３０ｍｍで厚さ０．１ｍｍ厚になるようにロールコータで塗布し、６０℃、３０分間空気循環式オーブン中で乾燥させ、前記シャフトの外周面にシャフト被覆樹脂層を形成した。次に、シャフト挿入用に直径５ｍｍの穴をあけた実施例１と同じ導電性ウレタンフォームのブロックに対して、前記シャフト挿入用穴に前記シャフトを挿入し、前記導電性ウレタンフォームのブロックの両端部から２〜３ｍｍ程度前記シャフト被覆樹脂層がはみ出す位置に前記導電性ウレタンフォームのブロックを位置させた。そして、その状態で１８０℃、３０分間空気循環式オーブン中で加熱し、取り出した後、前記導電性ウレタンフォームのブロックを研削して外径１０ｍｍ、ローラ面長２２５ｍｍの円筒状弾性体を形成し、実施例４の導電ローラを得た。
【００４５】
（比較例）
実施例１で用いたのと同じシャフトの外周面に、実施例１で用いたエチレン酢酸ビニル系ホットメルト接着剤（製品番号９６９、アロンエバーグリップ社製；比重０．９３）のみを、シャフトの両端からそれぞれ１／３中心側に入った位置に約７ｍｍ幅の非塗布部を残して全体の塗布幅が２３０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍとなるようにロールコータでシャフトの中央部に塗布した。次に、シャフト挿入用に直径５ｍｍの穴をあけた実施例１と同じ導電性ウレタンフォームのブロックに対して、前記シャフト挿入用穴に前記シャフトを挿入し、前記導電性ウレタンフォームのブロックの両端部から２〜３ｍｍ程度前記シャフト被覆樹脂層がはみ出す位置に前記導電性ウレタンフォームのブロックを位置させた。そして、その状態で１８０℃、３０分間空気循環式オーブン中で加熱し、取り出した後、前記導電性ウレタンフォームのブロックを研削して外径１０ｍｍ、ローラ面長２２５ｍｍの円筒状弾性体を形成し、比較例の導電ローラを得た。
【００４６】
前記各実施例及び比較例の導電ローラに対して、シャフトの両端に５０ｇずつの荷重をかけ、５ｍｍ幅の金属電極を軸（シャフトの長さ）方向に等間隔に９カ所配置して前記導電ローラのローラ面Ｓに当接させ、前記シャフトと金属電極の間に１００Ｖの電圧を印加してシャフトと金属電極間の電気抵抗（Ｒ）を測定した。その際、シャフトを該シャフトの周方向に２０°ピッチで回転させて金属電極に当接する位置を変えながら合計（９×３６０／２０＝）１６２点の電気抵抗（Ｒ）を測定し、平均抵抗値、標準偏差及びＳＮ比の統計データを得た。測定環境は２３℃、５５ＲＨである。このようにして得られた統計データを表１に示す。また、前記各実施例及び比較例の製造時に同時に製造した各実施例及び比較例の同一ロットにおける２０本の導電ローラに対して、同様に電気抵抗を測定して各導電ローラ毎に平均抵抗値を計算し、同一ロットの２０本の導電ローラにおける平均抵抗値の平均値とその標準偏差、ＳＮ比の統計データを得た。その統計データを表２に示す。
【００４７】
【表１】

【００４８】
【表２】

【００４９】
表１及び表２より、比較例では、導電ローラ１本内のバラツキと、２０本の平均抵抗値のバラツキが、実施例１〜４のものよりも大きいことがわかる。さらに、実施例１〜４では、平均抵抗値が１０⁶Ω台〜１０⁹Ω台の範囲で半導電性領域（中間領域抵抗値）内の導電性を示したのに対して、比較例では平均抵抗値は１０⁵Ω台であるものの、バラツキが大きく、安定的な導電性を示さなかった。。
【００５０】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、この発明によれば、抵抗値を半導電性領域（１０⁵〜１０¹¹Ω）の範囲で制御でき、しかも抵抗値のバラツキが少ない、電子写真用導電ローラとして非常に有用かつ顕著な効果を奏するものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第一実施形態に係る導電ローラの断面図である。
【図２】この発明の第二実施形態に係る導電ローラの断面図である。
【図３】この発明の第三実施形態に係る導電ローラの断面図である。
【符号の説明】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ導電ローラ
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃシャフト
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃシャフト被覆樹脂層
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ弾性体
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ弾性体の端面
４１Ｂ，４１Ｃ弾性体被覆樹脂層
５１Ｃシャフト被覆樹脂層間樹脂層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a conductive roller.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, conductive rollers have been widely used in laser printers, copiers, and the like. A roll body formed by adding a mixed conductive fine powder composed of a strongly conductive fine particle material and a weak conductive fine particle material having a weight ratio of 30% or less to a rubber material as a conductive modifier to the conductive roller. (See Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-90714 (Claims)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the case where the mixed conductive fine powder is added to a rubber material to form a roll body, by adding the mixed conductive fine powder to the rubber material at a percolation concentration or more, the increase in hardness of the roll body is prevented, And 10 ^Five -10 ¹¹ The conductivity of the semiconductive region (medium resistance region) of Ω is obtained.
[0005]
However, since the mixed conductive fine powder requires a percolation concentration or more, there is a problem that the amount of the mixed conductive fine powder to be added increases, leading to an increase in cost. In addition, since the resistance control by the mixed conductive fine powder is determined by the distribution of the strong conductive fine powder in the rubber material, the resistance is essentially unstable, and it is difficult to reduce the variation.
[0006]
The present invention has been made in view of the above points, and has a small variation in resistance value and an electric resistance value of 10%. ^Five -10 ¹¹ An object of the present invention is to provide a conductive roller having conductivity in a semiconductive region (intermediate resistance region) of Ω and useful for electrophotography.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a conductive roller including a conductive shaft, a shaft covering resin layer provided on an outer periphery of the shaft, and a cylindrical elastic body provided on an outer periphery of the shaft covering resin layer. Thus, the elastic body is prevented from contacting the shaft by the shaft coating resin layer, and the elastic body has a volume resistivity of 10%. ⁰ -10 ⁸ Ωcm, and the volume resistivity of the shaft coating resin layer is 10 ^Five -10 ¹¹ Ωcm, which is higher than the volume resistivity of the elastic body.
[0008]
The invention according to claim 2 includes a conductive shaft, a shaft covering resin layer provided on an outer periphery of the shaft, and a cylindrical elastic body provided on the outer periphery of the shaft covering resin layer, A conductive roller provided so that the shaft coating resin layer protrudes from both ends of the body, wherein the elastic body is prevented from contacting with the shaft by the shaft coating resin layer, and is formed on an outer periphery of the elastic body. Is provided with an elastic covering resin layer which covers the end surface and the peripheral surface of the elastic body and which is in contact with the shaft covering resin layer without contacting the shaft at the end surface of the elastic body, wherein the volume resistivity of the elastic body is 10 ⁶ -10 ^Fifteen Ωcm, the volume resistivity of the shaft coating resin layer is 10 ^Five -10 ¹¹ Ωcm, the volume resistivity of the elastic body coating resin layer is 10 ⁰ -10 ⁸ Ωcm, wherein (volume resistivity of the elastic body)> (volume resistivity of the shaft covering resin layer)> (volume resistivity of the elastic body covering resin layer).
[0009]
The invention according to claim 3 is provided on a conductive shaft, a shaft coating resin layer provided on an outer periphery of the shaft in an axial direction of the shaft, and an outer periphery of the shaft between the shaft coating resin layers. A shaft-covering resin interlayer, and a cylindrical elastic body provided on the outer periphery of the shaft-coating resin layer and the shaft-coating resin interlayer resin layer. A conductive roller provided so that a layer protrudes, wherein the elastic body is prevented from contacting with the shaft by the shaft covering resin layer and the shaft covering resin interlayer resin layer, and the elastic body is provided on an outer periphery of the elastic body. An elastic body covering resin layer that covers the end surface and the peripheral surface of the elastic body and that contacts the shaft covering resin layer without contacting the shaft at the end surface of the elastic body; The volume resistivity of the elastic body 10 ⁶ -10 ^Fifteen Ωcm, the volume resistivity of the shaft coating resin layer is 10 ^Five -10 ¹¹ Ωcm, the volume resistivity of the elastic body coating resin layer is 10 ⁰ -10 ⁸ Ωcm, (volume resistivity of the elastic body)> (volume resistivity of the shaft covering resin layer)> (volume resistivity of the elastic body covering resin layer), and The volume resistivity of the shaft coating resin interlayer resin layer is different.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, a difference between an inner diameter and an outer diameter of the elastic body is 1 mm or more, and a thickness of the shaft coating resin layer is 0.05 to 1.0 mm. .
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the second or third aspect, the difference between the inner diameter and the outer diameter of the elastic body is 1 mm or more, and the thickness of the shaft coating resin layer and the shaft coating resin interlayer resin layer is 0.05 to 500 mm. It is characterized by being 1.0 mm.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. A conductive roller 10A according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 corresponds to the invention of claim 1, and includes a conductive shaft 11A and a shaft coating resin layer 21A provided on the outer periphery of the shaft 11A. And a cylindrical elastic body 31A provided on the outer periphery of the shaft covering resin layer 21A.
[0013]
The conductive shaft 11A serves as a rotating shaft of the conductive roller 10A, and is made of a conductive material such as a metal, and has a size suitable for a use. The conductive shaft 11A is located at the axial center of the conductive roller 10A.
[0014]
The shaft coating resin layer 21A contains at least an electron conductive filler in the resin constituting the matrix, and has a volume resistivity of 10%. ^Five -10 ¹¹ It is made of Ωcm. The shaft coating resin layer 21A is formed by applying a liquid polymer composition containing a resin constituting the matrix, an electron conductive filler, and the like to a peripheral surface of the shaft 11A over a predetermined length, and drying the liquid polymer composition. In addition to the above, a liquid polymer composition containing an electron conductive filler or the like is formed into a sheet by extrusion or the like, and the sheet is wound around the outer periphery of the shaft 11A, and the outer periphery of the shaft 11A is heated or the like. Alternatively, it can be performed by integrally forming a tube-shaped member instead of the sheet-shaped member on the outer periphery of the shaft 11A, and heating and integrating the shaft. The thickness of the shaft covering resin layer 21A is 0.05 to 1.0 mm. If the thickness of the shaft coating resin layer 21A is less than 0.05 mm, it is difficult to obtain the effect of controlling the conductivity of the conductive roller 10A by the shaft coating resin layer 21A. It becomes difficult to adjust the properties to a desired range.
[0015]
Examples of the resin constituting the matrix include polyethylene, polypropylene, polystyrene, ethylene-vinyl acetate copolymer resin (EVA), polyvinyl chloride resin (PVC), acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS), polyamide 12, and thermoplastic polyolefin. Elastomer, thermoplastic urethane elastomer, thermoplastic polyamide elastomer, natural rubber (NR), butadiene rubber (BR), styrene rubber (SBR), nitrile rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), silicone rubber, epoxy resin, urethane resin Thermoplastic resins and thermosetting resins are preferred. Further, it is preferable to exhibit adhesion to the shaft 11A or the elastic body 31A by heating and melting, and particularly, EVA, polyamide 12, polyester elastomer, urethane elastomer, etc. are suitable.
[0016]
Examples of the electron conductive filler include a conductive metal oxide. The conductive metal oxide includes tin oxide (including a dopant), zinc oxide (including a dopant), titanium oxide (TiO), vanadium oxide (VO), europium oxide, lithium titanate, and iron oxide (magnetite; Fe). _Three O _Four ), Rhenium oxide, lanthanum titanate, strontium vanadate, calcium chromate, strontium chromate, vanadium oxide (V _Two O _Three ), Titanium oxide (Ti _Two O _Three ), Chromium oxide (CrO) _Two ), Molybdenum oxide (MoO) _Two ), Tungsten oxide (WO _Two ), Rhenium oxide (ReO) _Two ), Titanium oxide with a conductive layer attached to the surface, potassium titanate whiskers with a conductive layer attached to the surface, barium sulfate or aluminum borate with a conductive tin oxide or conductive oxide attached to the core. Can be
[0017]
The conductive shaft 11A is inserted through the center of the axis of the cylindrical elastic body 31A, and both ends of the shaft 11A protrude by a required length from both side ends 34A, 34A of the elastic body 31A. The elastic body 31A is made of a polymer elastic body in which an electron conductive filler is dispersed, and has a volume resistivity of 10%. ⁰ -10 ⁸ Ωcm. The polymer elastic body may be a porous body (foamed body) or a non-porous body (non-foamed body). When a conductive roller having a low hardness is required, or when the toner is frictionally charged or the toner is cleaned from the surface of the photoconductor or the transfer belt, a porous body is preferably used as the elastic body 31A. Examples of the porous material include foams of an elastomer such as polyurethane foam, ethylene propylene copolymer (EPDM), chloroprene rubber (CR), epichlorohydrin rubber, and silicone rubber, and thermoplastic elastomers such as thermoplastic polyolefin and thermoplastic polyurethane. Foams and the like. The dispersion of the electron conductive filler in the elastic polymer can be performed as follows. For example, an electron conductive filler (for example, carbon powder such as carbon black and graphite, metal powder such as nickel, copper, and silver, or a conductive metal oxide) is kneaded into a polymer that forms a polymer elastic body. The above-mentioned electron conductive filler (for example, carbon black, graphite, etc.) may be formed in a latex in which polyurethane resin, acrylic resin, NBR, CR, polyester resin, or the like is stably dispersed in water, or in a liquid resin material such as polyurethane or silicone. Liquid powder in which carbon powder, metal powder such as nickel, copper, silver, etc., or conductive metal oxides) is dispersed and impregnated into a polymer elastic body such as a polyurethane foam having high communicability, followed by drying and crosslinking. By doing so, the electron conductive filler can be easily dispersed in the elastic polymer.
[0018]
Further, the relationship between the volume resistivity of the elastic body 31A and the volume resistivity of the shaft covering resin layer 21A is such that the volume resistivity of the shaft covering resin layer 21A is higher than the volume resistivity of the elastic body 31A. Is set to
[0019]
Also, the shaft coating resin layer 21A is interposed between the elastic body 31A and the outer peripheral surface of the shaft 11A, and the shaft coating resin layer 21A protrudes from both side ends 34A, 34A of the elastic body 31A. The elastic member 31A is formed on the outer periphery of the shaft 11A so that the elastic body 31A does not directly contact the outer peripheral surface of the shaft 11A. Therefore, even when the peripheral surface 33A of the elastic body 31A is pressed when the conductive roller 10A is used and the end 34A of the elastic body 31A is compressed and deformed, the end 34A of the elastic body 31A is fixed to the outer periphery of the shaft 11A. Direct contact with the surface can be reliably prevented. The amount by which the shaft coating resin layer 21A protrudes from the end 34A of the elastic body 31A is appropriately determined, but an example of 2 mm or more is exemplified.
[0020]
The difference between the inner diameter and the outer diameter of the elastic body 31A is 1 mm or more, preferably 1 mm to 10 mm. If it is less than 1 mm, the elastic effect of the elastic body 31A cannot be sufficiently obtained. If the difference between the inner diameter and the outer diameter is too large, it becomes difficult to rotate the elastic body 31A integrally with the shaft 11A due to the rotation of the shaft 11A, and the shaft 11A may separate from the elastic body 31A. Will occur.
[0021]
In the conductive roller 10A, a conduction path is formed from the shaft 11A through the shaft coating resin layer 21A, further through the elastic body 31A to the roller surface S, and moreover, the shaft coating resin than the elastic body 31A. Since the volume resistivity of the layer 21A is set higher, by adjusting the volume resistivity of the shaft coating resin layer 21A, the electric resistance between the shaft 11A and the roller surface S becomes 10%. ^Five -10 ¹¹ The conductive roller 10A having an intermediate resistance value of the semiconductive region of Ω can be easily obtained. Moreover, the elastic body 31A has a volume resistivity of 10 ⁰ -10 ⁸ Ωcm and high conductivity. ^Five -10 ¹¹ The influence on the variation in resistance at the intermediate resistance value of the semiconductive region of Ω is small. Therefore, the conductive roller 10A having an intermediate resistance value in the semiconductive region has less resistance variation.
[0022]
The conductive roller 10B of the second embodiment shown in FIG. 2 corresponds to the invention of claim 2, and includes a conductive shaft 11B, a shaft coating resin layer 21B provided on the outer periphery of the conductive shaft 11B, It comprises a cylindrical elastic body 31B provided on the outer periphery of the shaft covering resin layer 21B, and an elastic body covering resin layer 41B provided so as to cover the end surfaces 32B, 32B and the peripheral surface 33B of the elastic body 31B.
[0023]
The conductive shaft 11B and the shaft coating resin layer 21B have the same configurations as the conductive shaft 11A and the shaft coating resin layer 21A in the conductive roller 10A of the first embodiment.
[0024]
The cylindrical elastic body 31B is made of the same polymer elastic body as the cylindrical elastic body 31A in the conductive roller 10A of the first embodiment except for the relationship of volume resistivity. For example, the elastic body is appropriately selected from a porous body (foamed body) such as polyurethane foam, ethylene / propylene / copolymer (EPDM) or a non-porous body (non-foamed body). The elastic body 31B has a volume resistivity of 10%. ⁶ -10 ^Fifteen Ωcm.
[0025]
In addition, the elastic body 31B has the shaft coating resin layer 21B interposed between the elastic body 31B and the outer peripheral surface of the shaft 11B over its entire length, thereby preventing direct contact with the outer peripheral surface of the shaft 11B. Further, the shaft covering resin layer 21B is formed on the outer periphery of the shaft covering resin layer 21B so as to protrude from both ends 34B, 34B on both sides of the elastic body 31B.
[0026]
The elastic body covering resin layer 41B covers the end surfaces 32B, 32B and the peripheral surface 33B of the elastic body 31B, and further, the shaft covering resin layer does not contact the shaft 11B on the end surfaces 32B, 32B of the elastic body 31B. 21B is provided so as to be in contact therewith. The volume resistivity of the elastic body covering resin layer 41B is 10 ⁰ -10 ⁸ Ωcm. Further, the relationship between the volume resistivity of the elastic body covering resin layer 41B, the shaft covering resin layer 21B and the elastic body 31B is represented by the following mathematical formula. (Volume resistivity of the elastic body 31B)> (Volume resistivity of the shaft covering resin layer 21B)> (Volume resistivity of the elastic body covering resin layer 41B). By setting the volume resistivity in this way, a conduction path from the shaft 11B to the roller surface S of the conductive roller 10B via the shaft coating resin layer 21B and the elastic body coating resin layer 41B is formed, and the shaft By adjusting the volume resistivity of the coating resin layer 21B and the elastic body coating resin layer 41B, the electric resistance between the shaft 11B and the roller surface S becomes 10%. ^Five -10 ¹¹ The conductive roller 10B having an intermediate resistance value of the semiconductive region of Ω can be easily obtained. In addition, since the conductive path does not pass through the inside of the elastic body 31B, the resistance value is hardly affected by the elastic body 31B, and the conductive roller 10B with less variation in the resistance value is obtained.
[0027]
The formation of the elastic body covering resin layer 41B is performed by forming a liquid polymer composition containing an electron conductive filler outwardly from the end faces 32B, 32B of the elastic body 31B and the end of the shaft covering resin 21B and the end thereof. This can be performed by attaching a layer to the entire surface of the elastic body 31B and drying it. At this time, the liquid polymer composition is prevented from adhering to the shaft 11B. The thickness of the elastic body covering resin layer 41B is appropriately set, and for example, about 20 to 400 μm. Examples of the liquid polymer composition containing an electron conductive filler used to form the elastic body covering resin layer 41B include carbon powder such as carbon black and graphite, metal powder such as nickel, copper, and silver, or conductive powder. Examples thereof include those in which an electron conductive filler such as a metal oxide is added to a liquid resin material such as latex or polyurethane or silicone in which polyurethane resin, acrylic resin, NBR, CR, polyester resin, or the like is stably dispersed in water.
[0028]
The conductive roller 10C of the third embodiment shown in FIG. 3 corresponds to the invention of claim 3, and is provided on a conductive shaft 11C and an outer periphery of the conductive shaft 11C separately in an axial direction of the shaft 11C. Shaft coating resin layers 21C, 21C, a shaft coating resin interlayer resin layer 51 provided on the outer periphery of the shaft 11C between the shaft coating resin layers 21C, 21C, and the shaft coating resin layers 21C, 21C and the shaft. It comprises a cylindrical elastic body 31C provided on the outer periphery of the coating resin interlayer resin layer 51C, and an elastic body covering resin layer 41C provided so as to cover the end surfaces 32C, 32C and the peripheral surface 33C of the elastic body 31C.
[0029]
In the conductive roller 10C of the third embodiment, the shaft coating resin layers 21C, 21C are provided separately at predetermined intervals in the axial direction of the shaft 11C, and the shaft coating resin layers 21C, 21C are provided separately. The shaft covering resin interlayer resin layer 51C is provided between the shaft covering resin layers 21C and 21C, and the elastic body 31C is provided on the outer periphery of the shaft covering resin interlayer resin layer 51C. The configuration is different from the conductive roller 10B of the second embodiment, and the other configuration is the same as that of the conductive roller 10B of the second embodiment. That is, the conductive shaft 11C is the same as the conductive shaft 11B in the conductive roller 10B of the second embodiment, and the elastic body 31 is the same as the elastic body 31B in the conductive roller 10B of the second embodiment. In addition, the elastic body covering resin layer 41C is the same as the elastic body covering resin layer 41B in the conductive roller 10B of the second embodiment.
[0030]
In the example shown in the figure, the shaft covering resin layers 21C, 21C are interposed between the elastic body 31C and the shaft 11C at both ends 34C, 34C of the elastic body 31C, and are outside the ends 34C, 34C. The elastic member 31C is provided only on the outer peripheral surface of the shaft 11C near the ends 34C and 34C of the elastic body 31C so as to protrude toward the shaft. The formation of the shaft coating resin layers 21C and 21C is performed by the resin used for the shaft coating resin layer 21A of the conductive roller 10A of the first embodiment and the shaft coating resin layer 21B of the conductive roller 10B of the second embodiment. A liquid polymer composition containing an electron conductive filler or the like is applied by applying a liquid polymer composition containing an electron conductive filler or the like over a predetermined length to the outer peripheral surface of the shaft 11C and drying the liquid polymer composition. Is formed into a sheet shape by extrusion molding or the like, and the sheet-like molded product is wound around the outer periphery of the shaft 11C, and is integrally formed on the outer periphery of the shaft 11A by heating or the like, or alternatively, is formed into a tube shape instead of the sheet shape. This is performed by fitting the molded product on the outer periphery of the shaft 11C, heating and integrating the shaft. Can. The volume resistivity of the shaft coating resin layers 21C, 21C is 10 as in the case of the shaft coating resin layer 21B in the second embodiment. ^Five -10 ¹¹ Ωcm, and the relationship between the volume resistivity of the shaft 11C and the volume resistivity of the elastic body 31B is also the same as in the second embodiment, that is, the volume resistivity of the elastic body 31C> the volume of the shaft coating resin layer 21C. Resistivity> volume resistivity of the elastic body covering resin layer 41C. The thickness of the shaft coating resin layers 21C, 21C is 0.05 to 1.0 mm, similarly to the shaft coating resin layer 21B in the second embodiment.
[0031]
The shaft covering resin interlayer resin layer 51C is provided between the shaft covering resin layers 21C, 21C on the outer peripheral surface of the shaft 11C, and is interposed between the elastic body 31C and the shaft 11C. The shaft coating resin interlayer resin layer 51C supports the inner peripheral surface of the elastic body 31C between the shaft coating resin layers 21C, 21C. In this example, the shaft coating resin interlayer resin layer 51C is formed of the shaft coating resin layer. 21C, 21C, 21C, is provided in series, but is provided separately from the shaft coating resin layers 21C, 21C, or the shaft coating resin interlayer resin layer 51C itself is separated into a plurality in the axial direction of the shaft 11C. Or it may be provided.
[0032]
The volume resistivity of the shaft coating resin interlayer resin layer 51C is made different from the shaft coating resin layers 21C, 21C. That is, the volume resistivity of the shaft coating resin interlayer resin layer 51C> the volume resistivity of the shaft coating resin interlayer 21C, or the volume resistivity of the shaft coating resin interlayer resin layer 51C <the volume resistivity of the shaft coating resin layer 21C. It is said.
[0033]
The formation of the shaft coating resin interlayer resin layer 51C does not include the liquid polymer composition different from the shaft coating resin layer 21C in that the content of the electron conductive filler is different, or does not include the electron conductive filler. The application can be easily performed by applying the liquid polymer composition to a required range of the shaft 11C and drying it. The thickness of the shaft covering resin interlayer resin layer 51C is made equal to the thickness of the shaft covering resin layer 21C.
[0034]
In the conductive roller 10C of the third embodiment, a conductive path is formed from the shaft 11C to the roller surface S of the conductive roller 10C via the shaft covering resin layers 21C, 21C and the elastic body covering resin layer 41C, By adjusting the volume resistivity of the shaft covering resin layers 21C, 21C and the elastic body covering resin layer 41C, the electric resistance between the shaft 11C and the roller surface S becomes 10%. ^Five -10 ¹¹ The conductive roller 10C having an intermediate resistance value in the semiconductive region of Ω can be easily obtained. Moreover, since the conductive path does not pass through the inside of the elastic body 31C, the resistance value is hardly affected by the elastic body 31C, and the conductive roller 10C with less variation in the resistance value can be obtained.
[0035]
【Example】
(Example 1)
Example 1 corresponding to the conductive roller 10A of the first embodiment will be described.
・ Liquid polymer composition for shaft coating resin layer
When a biaxial kneading mixer (kneading machine: Labo Plastomill; mixer type: R-100, manufactured by Toyo Seiki Seisakusho) having an internal volume of 100 cc was controlled at 190 ° C., an ethylene vinyl acetate hot melt adhesive (product number 969) was obtained. 41% by weight of Aron Evergrip; specific gravity 0.93); 5% by weight of vapor grown carbon short fiber (product name: vapor grown carbon fiber; Showa Denko; specific gravity 2.0); A mixture in which 54% by weight of a zinc oxide powder (product name: 23-K; manufactured by Hakusuitek Co., Ltd .; specific gravity: 5.8) is added in a lump so that the volume at room temperature becomes about 85 cc, and the mixture is charged at 50 rpm for 5 minutes. Stir and take out, volume resistivity is 10 ⁶ A semiconductive hot melt adhesive (liquid polymer composition for a shaft coating resin layer) of Ωcm (500 V; applied for 30 seconds) was obtained. The volume resistivity was determined by hot-pressing the semiconductive hot-melt adhesive (the liquid polymer composition for the shaft-coating resin layer) at 190 ° C. for 5 minutes and rapidly cooling it to obtain a 1 mm-thick. It is about a sample.
[0036]
・ Manufacture of conductive rollers
The semiconductive hot melt adhesive (the liquid polymer composition for the shaft coating resin layer) is coated on a shaft made of free-cutting steel having an outer diameter of 6 mm and a length of 250 mm with a thickness of 230 mm in an axial application width of the shaft. It was applied with a roll coater to a thickness of 0.1 mm. Next, for a conductive urethane foam block having a hole with a diameter of 5 mm for inserting the shaft, the shaft is inserted into the shaft insertion hole, and about 2 to 3 mm from both ends of the urethane foam block. The conductive urethane foam block was positioned at a position where the semiconductive hot melt adhesive (the liquid polymer composition for the shaft coating resin layer) protruded. Then, in this state, the semiconductive hot melt adhesive (the liquid polymer composition for the shaft coating resin layer) is rapidly heated together with the shaft to about 250 ° C., and then cooled to apply the semiconductive hot melt adhesive to the outer peripheral surface of the shaft. A shaft coating resin layer made of a conductive hot melt adhesive was formed, and a block of conductive urethane foam was bonded and integrated around the shaft coating resin layer. Thereafter, the conductive urethane foam block was ground to form a cylindrical elastic body having an outer diameter of 10 mm and a roller surface length of 225 mm. Thus, the conductive roller of Example 1 was obtained. The conductive urethane foam block is made of urethane foam (having a density of 60 kg / m2). ^Three , A cell number of 60/25 mm, manufactured by INOAC CORPORATION) was impregnated with an acrylic emulsion containing carbon black and dried to obtain a volume resistivity of 3 × 10 ^Four Ωcm (10 V; applied for 30 seconds).
[0037]
(Example 2)
Example 2 corresponding to the conductive roller 10B of the second embodiment will be described.
・ Liquid polymer composition for shaft coating resin layer
When the temperature of a biaxial kneading mixer (kneading machine: Labo Plast Mill; mixer type: R-100, manufactured by Toyo Seiki Seisakusho) having an internal volume of 100 cc was controlled to 225 ° C., polyamide 12 (L1600, manufactured by Daicel Degussa; specific gravity: 1) .01) at 63% by weight and a 20% masterbatch of carbon nanotubes with polyamide 12 (product name: RMB4220-00, manufactured by Hyperion Catalysis International Co., Ltd.)
A specific gravity of 1.06) and a mixture of conductive titanium oxide (product name; W-1, manufactured by Mitsubishi Materials Corporation) at 22% by weight were mixed together in an amount of about 85 cc at room temperature. And stirred at 50 rpm for 5 minutes to take out, and the volume resistivity is 5 × 10 ⁷ A semiconductive resin composition (liquid polymer composition for a shaft coating resin layer) of Ωcm (500 V; applied for 30 seconds) was obtained. The volume resistivity was determined by hot-pressing the semiconductive resin composition (the liquid polymer composition for the shaft-coating resin layer) at 225 ° C. for 5 minutes and rapidly cooling the sample to a thickness of 1 mm. Is about.
[0038]
・ Manufacture of conductive rollers
The semiconductive resin composition (the liquid polymer composition for a shaft-coated resin layer) was formed into a sheet having a width of 20 mm and a thickness of 100 μm by an extruder. The sheet was wound around the outer peripheral surface of a free-cutting steel shaft having the same dimensions as in Example 1 so that the long side of the sheet was in the axial direction of the shaft, and heated to 200 ° C. to form a shaft coating resin layer. . The sheet was trimmed prior to the winding so that no gap or overlap occurred between the long sides. Next, urethane foam (density: 60 kg / m) with a hole of 5 mm in diameter for shaft insertion ^Three , 60 cells / 25 mm, manufactured by Inoac Corporation, volume resistivity 10 ¹¹ Ωcm), the shaft was inserted into the shaft insertion hole, and the conductive urethane foam block was positioned at a position where the sheet protruded about 2 to 3 mm from both ends of the urethane foam block. . Then, in this state, the sheet was rapidly heated to about 250 ° C. together with the shaft, and then cooled to integrate a urethane foam block with the outer periphery of the shaft coating resin layer on the outer peripheral surface of the shaft. Thereafter, the urethane foam block was ground to form a cylindrical elastic body having an outer diameter of 10 mm and a roller surface length of 225 mm, thereby obtaining an elastic roller.
[0039]
Next, 100 parts by weight of an acrylic latex (non-volatile content: about 45%, product name: Nipol LX852, manufactured by JSR Corporation) was dispersed in carbon black dispersion (non-volatile content: about 38%, product name: EMACOL BLACK, manufactured by Sanyo Pigment Co., Ltd.) A gear pump (RIF-0.5-02, Lands) was prepared by mixing 50 parts by weight of a conductive latex liquid (liquid polymer composition) containing 50 parts by weight of pure water such that the amount of coating was 1.8 g. (Burg Industry Co., Ltd.) using a precision spray coating device to apply to the outer periphery of the shaft coating resin layer protruding from both ends of the urethane foam elastic body and the end surface and the peripheral surface of the urethane foam elastic body, After drying in a hot air circulating drying oven at 80 ° C. for 60 minutes, the outer periphery of the shaft coating resin layer protruding from both ends of the elastic body and the end face of the elastic body The conductive roller of Example 2 was obtained by forming an elastic body covering resin layer continuously covering the peripheral surface. When the conductive latex compound liquid (liquid polymer composition) is applied, the outer peripheral surface of the shaft which is not covered with the shaft coating resin layer and is exposed is masked to form the conductive latex compound liquid (liquid polymer composition). Composition) was not applied. Further, the volume resistivity of a 0.1 mm thick sample obtained by drying the conductive latex compound liquid (liquid polymer composition) at 80 ° C. for 1.5 hours is 10%. ^Five Ωcm (10 V; applied for 30 seconds).
[0040]
(Example 3)
Example 3 corresponding to the conductive roller 10C of the third embodiment will be described.
・ Treatment of shaft outer surface
An ethylene vinyl acetate-based hot melt adhesive (product number 969, Aron) is provided at the center of a free-cutting steel shaft having an outer diameter of 6 mm and a length of 250 mm so as to have a thickness of 0.1 mm over an axial width of 200 mm. Evergrip Co., Ltd .; specific gravity 0.93) was applied by a roll coater as a liquid polymer composition for a shaft-coated resin interlayer resin layer. Next, the semiconductive hot melt adhesive (liquid polymer composition for a shaft coating resin layer) prepared in Example 1 was placed adjacent to both ends thereof so as to have a width of 15 mm and a thickness of 0.1 mm. Applied.
[0041]
・ Manufacture of conductive rollers
Urethane foam with a hole of 5 mm in diameter for shaft insertion (density 60 kg / m ^Three , 60 cells / 25 mm, manufactured by Inoac Corporation, volume resistivity 10 ¹¹ Ωcm), insert the shaft into the shaft insertion hole, and place the semiconductive hot melt adhesive (liquid polymer for the shaft coating resin layer) about 2 to 3 mm from both ends of the urethane foam block. The block of the urethane foam was located at a position where the composition) protruded. Then, in that state, the shaft was rapidly heated to about 250 ° C., and then cooled to cure the shaft coating resin layer of the semiconductive resin composition and the ethylene vinyl acetate hot melt adhesive on the outer peripheral surface of the shaft. A shaft-coated resin interlayer resin layer was formed, and a block of urethane foam was integrated with the outer periphery of the shaft-coated resin layer and the shaft-coated resin interlayer resin layer. Thereafter, the urethane foam block was ground to form a cylindrical elastic body having an outer diameter of 10 mm and a roller surface length of 225 mm, thereby obtaining an elastic roller.
[0042]
Thereafter, similarly to Embodiment 2, 100 parts by weight of an acrylic latex (non-volatile content: about 45%, product name: Nipol LX852, manufactured by JSR Corporation) is dispersed in a carbon black dispersion (non-volatile content: about 38%, product name: EMACOL BLACK). A gear pump (RIF-0) was prepared by mixing 50 parts by weight of a conductive latex (liquid polymer composition) containing 50 parts by weight of pure water with 50 parts by weight of pure water so that the coating amount was 1.8 g. .5-02, manufactured by Ransburg Industry Co., Ltd.), the outer periphery of the shaft coating resin layer protruding from both ends of the urethane foam elastic body, the end face and the periphery of the urethane foam elastic body. And then dried in a hot air circulating drying oven at 80 ° C. for 60 minutes to form a shaft coating resin layer protruding from both ends of the elastic body. An elastic covering resin layer continuously covering the outer periphery, the end face and the peripheral face of the elastic body was formed, and a conductive roller of Example 3 was obtained. When the conductive latex compound liquid (liquid polymer composition) is applied, the outer peripheral surface of the shaft which is not covered with the shaft coating resin layer and is exposed is masked to form the conductive latex compound liquid (liquid polymer composition). Composition) was not applied.
[0043]
(Example 4)
Example 4 which is another example of the first embodiment will be described.
・ Liquid polymer composition for shaft coating resin layer
Vapor-grown carbon short fiber (product name: vapor-grown carbon fiber; Showa Denko; specific gravity 2.0) is solidified in an aqueous urethane resin (product name: HUX-290H; solid content: 62%, manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.). 5% by weight in terms of minute and conductive zinc oxide powder (product name: 23-K; manufactured by Hakusuiteku Co., Ltd .; specific gravity: 5.8) were added to give 54% by weight in terms of solid content, and the mixture was sufficiently stirred and liquid mixture ( A liquid polymer composition for a shaft coating resin layer) was obtained. This liquid composition was applied to a brass plate to a dry thickness of about 0.1 mm, and dried at 60 ° C. for 30 minutes and then at 180 ° C. for 30 minutes in a hot air circulating oven. The volume resistivity was measured to be 5 × 10 ^Five Ωcm (100 V; applied for 30 seconds).
[0044]
・ Manufacture of conductive rollers
The above liquid formulation (liquid polymer composition for a shaft coating resin layer) was applied to a shaft made of free-cutting steel having an outer diameter of 6 mm and a length of 250 mm, and an application width in the axial direction of the shaft of 230 mm and a thickness of 0.1 mm. And dried in an air circulation oven at 60 ° C. for 30 minutes to form a shaft coating resin layer on the outer peripheral surface of the shaft. Next, with respect to the same conductive urethane foam block as in Example 1 in which a hole having a diameter of 5 mm was formed for shaft insertion, the shaft was inserted into the shaft insertion hole, and both ends of the conductive urethane foam block were inserted. The conductive urethane foam block was positioned at a position where the shaft coating resin layer protruded about 2 to 3 mm from the portion. Then, in this state, after heating in an air circulation oven at 180 ° C. for 30 minutes and taking out, the block of the conductive urethane foam is ground to form a cylindrical elastic body having an outer diameter of 10 mm and a roller surface length of 225 mm. Thus, a conductive roller of Example 4 was obtained.
[0045]
(Comparative example)
Only the ethylene-vinyl acetate hot melt adhesive (product number 969, manufactured by Aron Evergrip; specific gravity 0.93) used in Example 1 was applied to the outer peripheral surface of the same shaft as used in Example 1. Coating was performed on the center of the shaft with a roll coater so that the entire coating width was 230 mm and the thickness was 0.1 mm except for a non-coating portion having a width of about 7 mm at a position on the 1/3 center side from each end. Next, with respect to the same conductive urethane foam block as in Example 1 in which a hole having a diameter of 5 mm was formed for shaft insertion, the shaft was inserted into the shaft insertion hole, and both ends of the conductive urethane foam block were inserted. The conductive urethane foam block was positioned at a position where the shaft coating resin layer protruded about 2 to 3 mm from the portion. Then, in this state, after heating in an air circulation oven at 180 ° C. for 30 minutes and taking out, the block of the conductive urethane foam is ground to form a cylindrical elastic body having an outer diameter of 10 mm and a roller surface length of 225 mm. Thus, a conductive roller of a comparative example was obtained.
[0046]
A load of 50 g was applied to both ends of the shaft with respect to the conductive rollers of each of the above Examples and Comparative Examples, and metal electrodes having a width of 5 mm were arranged at nine locations at equal intervals in the axial (length of the shaft) direction. The electric resistance (R) between the shaft and the metal electrode was measured by applying a voltage of 100 V between the shaft and the metal electrode by bringing the roller into contact with the roller surface S of the roller. At this time, the total resistance (R) of 162 points (9 × 360/20 =) was measured while rotating the shaft at a pitch of 20 ° in the circumferential direction of the shaft and changing the position of contact with the metal electrode, and the average resistance was measured. Statistical data of values, standard deviations and SN ratios were obtained. The measurement environment is 23 ° C. and 55 RH. Table 1 shows the statistical data thus obtained. In addition, the electric resistance was similarly measured for 20 conductive rollers in the same lot of each of the examples and comparative examples manufactured at the same time as the manufacture of each of the examples and comparative examples, and the average resistance value was determined for each conductive roller. Was calculated to obtain the average value of the average resistance value, the standard deviation thereof, and the statistical data of the SN ratio in the 20 conductive rollers of the same lot. Table 2 shows the statistical data.
[0047]
[Table 1]

[0048]
[Table 2]

[0049]
From Tables 1 and 2, it can be seen that in the comparative example, the dispersion in one conductive roller and the dispersion in the average resistance value of the 20 conductive rollers were larger than those in Examples 1 to 4. Further, in Examples 1 to 4, the average resistance value was 10 ⁶ Ω level to 10 ⁹ The conductivity in the semiconductive region (intermediate region resistance value) was shown in the range of Ω, while the average resistance value was 10 in the comparative example. ^Five Although it was on the order of Ω, the dispersion was large and did not show stable conductivity. .
[0050]
【The invention's effect】
As shown and described above, according to the present invention, the resistance value is set in the semiconductive region (10 ^Five -10 ¹¹ Ω), and a roller having a very useful and remarkable effect can be obtained as a conductive roller for electrophotography, with less variation in resistance value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a conductive roller according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a conductive roller according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of a conductive roller according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10A, 10B, 10C conductive roller
11A, 11B, 11C shaft
21A, 21B, 21C Shaft coating resin layer
31A, 31B, 31C elastic body
32A, 32B, 32C End face of elastic body
41B, 41C elastic body coating resin layer
51C Shaft coating resin interlayer resin layer

Claims

A conductive shaft (11A);
A shaft coating resin layer (21A) provided on the outer periphery of the shaft (11A);
A conductive roller provided with a cylindrical elastic body (31A) provided on the outer periphery of the shaft covering resin layer (21A),
The elastic body (31A) is prevented from being in contact with the shaft (11A) by the shaft covering resin layer (21A), the volume resistivity of the elastic body (31A) is 10 ⁰ to 10 ⁸ Ωcm, and A conductive roller, wherein the volume resistivity of the shaft coating resin layer (21A) is 10 ⁵ to 10 ¹¹ Ωcm and is higher than the volume resistivity of the elastic body (31A).

A conductive shaft (11B);
A shaft covering resin layer (21B) provided on the outer periphery of the shaft (11B);
Further, the cylindrical elastic body (31B) provided on the outer periphery of the shaft covering resin layer (21B) is moved from both ends (34B, 34B) of the elastic body (31B) to the shaft covering resin layer (21B). A conductive roller provided so as to protrude,
The elastic body (31B) is prevented from contacting the shaft (11B) by the shaft coating resin layer (21B),
The outer periphery of the elastic body (31B) covers the end surface (32B, 32B) and the peripheral surface (33B) of the elastic body, and the end surface (32B, 32B) of the elastic body contacts the shaft (11B) without contacting the shaft (11B). An elastic body covering resin layer (41B) that is in contact with the shaft covering resin layer (21B);
The elastic body (31B) has a volume resistivity of 10 ⁶ to 10 ¹⁵ Ωcm, the shaft coating resin layer (21B) has a volume resistivity of 10 ⁵ to 10 ¹¹ Ωcm, and the elastic body coating resin layer (41B) has a volume resistivity. rate is a 10 ⁰ ~10 ⁸ Ωcm, (volume resistivity of the elastic body (31B))> (volume resistivity of the shaft covering resin layer (21B))> (the elastic coating resin layer (41B) Volume resistivity) of the conductive roller.

A conductive shaft (11C);
A shaft coating resin layer (21C, 21C) provided on an outer periphery of the shaft (11C) so as to be separated in an axial direction of the shaft (11C);
A shaft covering resin interlayer resin layer (51C) provided on the outer periphery of the shaft (11C) between the shaft covering resin layers (21C, 21C);
Further, a cylindrical elastic body (31C) provided on the outer periphery of the shaft covering resin layer (21C, 21C) and the shaft covering resin interlayer resin layer (51C) is connected to both ends of the elastic body (31C). 34C, 34C), the conductive roller provided so that the shaft coating resin layer (21C, 21C) protrudes from the shaft,
The elastic body (31C) is prevented from contacting the shaft (11C) by the shaft coating resin layer (21C, 21C) and the shaft coating resin interlayer resin layer (51C),
The outer periphery of the elastic body (31C) covers the end surface (32C, 32C) and the peripheral surface (33C) of the elastic body, and the end surface (32C, 32C) of the elastic body does not contact the shaft (11C). An elastic body covering resin layer (41C) that is in contact with the shaft covering resin layer (21C, 21C);
The elastic body (31C) has a volume resistivity of 10 ⁶ to 10 ¹⁵ Ωcm, the shaft coating resin layer (21C, 21C) has a volume resistivity of 10 ⁵ to 10 ¹¹ Ωcm, and the elastic body coating resin layer (41C). The volume resistivity is 10 ⁰ to 10 ⁸ Ωcm, and (Volume resistivity of the elastic body (31C))> (Volume resistivity of the shaft coating resin layers (21C, 21C))> (The elastic body coating resin A volume resistivity of the layer (41C), and the shaft coating resin layer (21C, 21C) and the shaft coating resin interlayer resin layer (51C) have different volume resistivity.

The conductive roller according to claim 1, wherein a difference between an inner diameter and an outer diameter of the elastic body is 1 mm or more, and a thickness of the shaft coating resin layer is 0.05 to 1.0 mm.

The difference between the inner diameter and the outer diameter of the elastic body is 1 mm or more, and the thickness of the shaft coating resin layer and the shaft coating resin interlayer resin layer is 0.05 to 1.0 mm. 4. The conductive roller according to 3.