JP2005215063A

JP2005215063A - 導電性弾性ロールおよびその製法

Info

Publication number: JP2005215063A
Application number: JP2004018666A
Authority: JP
Inventors: Yukio Oyama; 幸男大山; Koji Yamaguchi; 浩二山口; Naoaki Sasakihara; 直明笹木原; Mitsuyoshi Kondo; 光由近藤; Masanori Sato; 正則佐藤
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2005-08-11

Abstract

【課題】左右両端部からの放電不良やリークを簡単に防止することができる導電性弾性ロールおよびその製法を提供する。
【解決手段】軸体１の外周面に弾性層２が形成され、その弾性層２の外周面に被覆層３が形成されており、上記弾性層２は、左右両端部の外周側部分が体積抵抗率の高い高抵抗部分２ａに形成され、それ以外の部分が低抵抗部分２ｂに形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機，プリンター等の電子写真機器に用いられる現像ロール，帯電ロール，転写ロール等の導電性弾性ロールおよびその製法に関するものである。

複写機，プリンター等の電子写真機器では、感光ドラムに対峙して現像ロール，帯電ロール，転写ロール等の導電性弾性ロールが設けられている。これら導電性弾性ロールは、図１１に示すように、軸体１１の外周面にゴム等からなる弾性層１２が形成され、さらにその弾性層１２の外周面に抵抗調整層や保護層等の薄い被覆層１３が形成されている。

一般に、上記導電性弾性ロールの外周面の左右両端部（軸方向両端部）Ａは、感光ドラムに対する放電不良やリークを防止するために、外径が両端縁に向かって徐々に小さくなるような面取り形状に形成されている。そのように形成するために、通常、被覆層１３の形成に先立って、弾性層１２の外周面の左右両端部Ａは、面取り形状に切削加工される（特許文献１参照）。
特開平７−２９５３３１号公報

しかしながら、面取り形状に加工し、被覆層１３を形成する場合には、その面取りにより形成される角部Ａ₁で局部的に被覆層１３の厚みが薄くなる。このように被覆層１３の厚みに薄い部分があると、弾性層１２の方が被覆層１３よりも電気抵抗が通常低いため、その部分（角部Ａ₁部分）の耐電圧性能が低くなるという問題が発生する。このような場合、その部分（角部Ａ₁部分）に対する塗工回数を増やして、被覆層１３の厚みを厚くする必要がある。ところが、このようにする場合には、作業が煩雑で工程が長くなるという難点がある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、左右両端部からの放電不良やリークを簡単に防止することができる導電性弾性ロールおよびその製法の提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、軸体と、この軸体の外周面に形成された弾性層と、この弾性層の外周面に形成された被覆層とを有する導電性弾性ロールであって、上記弾性層の左右両端部の、少なくとも表層部分の体積抵抗率が、それらの間の中間部の体積抵抗率よりも高く設定されている導電性弾性ロールを第１の要旨とする。

また、本発明は、円筒状型とこの円筒状型の両端を閉塞するキャップ型とからなる成形金型を準備する工程と、上記円筒状型の両端を上記キャップ型で閉塞するとともに、軸体を上記円筒状型内に同軸的に位置決めする工程と、上記軸体と円筒状型とキャップ型とで囲まれる成形キャビティ内に弾性層の形成材料を充填した後、成形することにより、軸体の外周面に弾性層を形成する工程と、脱型後、その弾性層の外周面に被覆層を形成する工程とを備えた上記導電性弾性ロールの製法であって、上記弾性層の形成材料を充填する工程が、上記成形キャビティの左右両端部に、上記弾性層の左右両端部の少なくとも表層部分を形成する第１の材料を位置決めし、その状態で上記成形キャビティ内に、上記第１の材料よりも体積抵抗率が低い第２の材料を充填することにより行われる導電性弾性ロールの製法を第２の要旨とする。

すなわち、本発明の導電性弾性ロールは、弾性層の左右両端部の、少なくとも表層部分の体積抵抗率が、それらの間の中間部の体積抵抗率よりも高く設定されていることにより、導電性弾性ロール内を流れる電流は、体積抵抗率が高い左右両端部の表層部分に流れ難くなっている。このため、左右両端部からの放電不良やリークを防止することができる。したがって、従来、上記放電不良やリークを防止するために、外径が両端縁に向かって徐々に小さくなるよう、弾性層の外周面の左右両端部を面取り形状に切削加工していたが、その必要がなくなる。また、上記面取り形状にし、その角部で被覆層の厚みが局部的に薄くなったとしても、左右両端部の表層部分には電流が流れ難くなっているため、上記放電不良やリークは起こらない。したがって、角部に対する被覆部材の塗工回数を増やす必要もなくなり、作業が簡素化される。

また、本発明の導電性弾性ロールの製法では、弾性層の形成材料を充填する工程が、成形キャビティの左右両端部に、上記弾性層の左右両端部の少なくとも表層部分を形成する第１の材料を位置決めし、その状態で上記成形キャビティ内に、上記第１の材料よりも体積抵抗率が低い第２の材料を充填することにより行われる。このため、第２の材料が充満してくると、上記第１の材料が成形キャビティの左右両端部に押されるよう自動的に位置決めされる。その結果、本発明の上記導電性弾性ロールを精度よく作製することができる。

本発明の導電性弾性ロールは、弾性層の左右両端部の、少なくとも表層部分の体積抵抗率が、それらの間の中間部の体積抵抗率よりも高く設定されているため、導電性弾性ロール内を流れる電流は、体積抵抗率が高い左右両端部の表層部分に流れ難くなり、左右両端部からの放電不良やリークを防止することができる。これにより、上記放電不良やリークを防止するために従来行っていた対策（弾性層の面取り加工や被覆層形成材料の塗工回数の増加）を施すことなく簡単に、上記放電不良やリークを防止することができる。

特に、上記弾性層の左右両端部の、少なくとも表層部分の硬度が、それらの間の中間部の硬度よりも低く設定されている場合には、導電性弾性ロールが感光ドラムと当接した際に、導電性弾性ロールの左右両端部が中間部よりも変形し易くなっているため、その左右両端部にかかる接触圧力が緩和され、その左右両端部の耐摩耗性が向上する。

また、本発明の導電性弾性ロールの製法によれば、弾性層の形成材料を充填する工程が、成形キャビティの左右両端部に、上記弾性層の左右両端部の少なくとも表層部分を形成する第１の材料を位置決めし、その状態で上記成形キャビティ内に、上記第１の材料よりも体積抵抗率が低い第２の材料を充填することにより行われるため、上記弾性層の左右両端部の、少なくとも表層部分の体積抵抗率が、それらの間の中間部の体積抵抗率よりも高く設定されている、本発明の上記導電性弾性ロールを作製することができる。

つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。

図１は、本発明の導電性弾性ロールの一実施の形態を示している。図１では、それの一端側を図示している。なお、他端側も同様である。この導電性弾性ロールは、軸体１の外周面に弾性層２が形成され、その弾性層２の外周面に被覆層３が形成されており、上記弾性層２は、左右両端部の表層部分の方がそれ以外の部分よりも、体積抵抗率が高く設定されている。また、この実施の形態では、体積抵抗率が高い上記弾性層２の左右両端部の表層部分（以下、「高抵抗部分２ａ」という）が面取りされており、その面取り部分にも上記被覆層３が形成されている。

このようにすることにより、導電性弾性ロール内を流れる電流は、左右両端部の上記高抵抗部分２ａに流れ難くなり、左右両端部からの放電不良やリークが防止される。このように、左右両端部の上記高抵抗部分２ａに電流が流れ難くしているため、面取りにより形成される角部Ａ₁で局部的に被覆層３の厚みが薄くなったとしても、その部分に電流が回り込むことがなく、上記放電不良やリークは防止される。したがって、被覆層３の厚みが薄い部分を厚くするために塗工回数を増やす必要がない。

より詳しく説明すると、上記弾性層２において、左右両端部の高抵抗部分２ａとそれ以外の部分（以下、「低抵抗部分２ｂ」という）との形成材料２ａ₁，２ｂ₁（図３〜図８参照）は、後で説明するように、従来から弾性層２の形成材料として用いられていたものが用いられる。なかでも、高抵抗部分２ａと低抵抗部分２ｂとのなじみがよくなる観点から、両者の主材料は同種類であることが好ましい。そして、両者の体積抵抗率の高低差の設定は、上記形成材料２ａ₁，２ｂ₁に含有させる導電剤等の量を調整することにより行うことができる（導電剤等の量を少なくするにつれて、体積抵抗率は高くなる）。その体積抵抗率の高低差は、少しでもあればよいが、上記放電不良やリークの防止をより確実にする観点から、１．５桁以上であることが好ましく、より好ましくは２桁以上である。なお、高抵抗部分２ａおよび低抵抗部分２ｂの各体積抵抗率の測定は、例えば、それぞれの成形材料を用いて弾性層２の成形条件（温度や時間）で所定厚み（５〜１０ｍｍ程度）のシートをそれぞれ作製し、各シートの体積抵抗率を測定することにより行うことができる。

さらに、上記高抵抗部分２ａが形成される範囲は、その部分に電流が流れ難くなっていることから、通常、感光ドラムにおける現像領域の外に対応する部分に設定される。

なお、体積抵抗率の高低差の設定は、上記のように、主材料を同一にして導電剤等の量を調節して行う外、主材料自体を体積抵抗率の異なるものを用いて行ってもよい。

つぎに、本発明の導電性弾性ロールの形成材料について説明する。

上記軸体１，弾性層２，および被覆層３としては、通常に用いられているものが用いられ、特に限定されるものではない。

すなわち、上記軸体１は、中実でも中空でもよく、その形成材料としては、例えば、鉄，鉄にめっきを施したもの，ステンレス，アルミニウム等があげられる。そして、上記軸体１の外周面には、必要に応じて、接着剤やプライマー等を塗布してもよい。さらに、上記接着剤やプライマー等は、必要に応じて、導電化してもよい。

上記弾性層２の高抵抗部分２ａおよび低抵抗部分２ｂの形成材料としては、下記の主材料に、カーボンブラックや金属粉等の導電剤が含有されているものが用いられる。すなわち、その主材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、シリコーンゴム，ポリウレタン系エラストマー，エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ），スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ），アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ），水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ），クロロプレンゴム（ＣＲ）等があげられ、通常、それ自体もしくは溶剤により、液状で使用される。なかでも、低硬度でへたりが少ないという点から、シリコーンゴムを用いることが好ましい。また、必要に応じて、シリコーンオイル，加硫剤，加硫促進剤，滑剤，助剤等を適宜に添加してもよい。そして、上記弾性層２の厚みは、特に限定されないが、通常、０．５〜５ｍｍ程度に設定される。

上記被覆層３の形成材料としては、下記の主材料に前記導電剤が含有されているものが用いられる。すなわち、その主材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム（水素化ニトリルゴム：Ｈ−ＮＢＲ），アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ニトリルゴム：ＮＢＲ），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），アクリルゴム（ＡＣＭ），イソプレンゴム（ＩＲ），スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ），ヒドリンゴム（ＥＣＯ，ＣＯ），ウレタンゴム，フッ素ゴム等があげられ、通常、液状で使用される。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、Ｈ−ＮＢＲが特に好ましい。そして、上記被覆層３は、単層でもよいし、材料が異なるようにして複数層からなるものにしてもよく、各層の厚みは、特に限定されないが、通常、３〜５０μｍ程度に設定される。

つぎに、上記導電性弾性ロールの製造方法について説明する。まず、軸体１の外周面に弾性層２を形成するための成形金型を準備する。この成形金型は、図２に示すように、円筒状型４と、この円筒状型４の左右両端を閉塞する２個のキャップ型５とからなっている（図２では、一端側を図示。他端側も同様。）。上記キャップ型５は、上記円筒状型４に取り付けた状態で上記円筒状型４の端部開口を蓋する円板状の蓋部５ａと、上記円筒状型４の端部開口に嵌挿する略円柱状の嵌合部５ｂとを有している。そして、この嵌合部５ｂの内側端面に、軸体１を同軸的に支持するため、軸体１の端部を嵌合する軸体支持穴部５ｃが形成されている。この軸体支持穴部５ｃの内周面には、図２および図３に示すように、軸方向に注入路６ｂが形成され、その外側端部は注入路６ａと連絡している。すなわち、注入路６ａは、キャップ型５の外表面の中心から内部に向かって延び、上記軸体支持穴部５ｃの端面で、複数（図２では４本）の溝からなる注入路６ｂと連結している。

このような成形金型を準備した後、まず、図３に示すように、両キャップ型５の嵌合部５ｂの内側端面に、弾性層２（図１参照）の高抵抗部分２ａの形成材料（第１の液状ゴム材料）２ａ₁を、軸体支持穴部５ｃに沿って略ドーナツ状に盛り付ける。このとき、上記注入路６ｂの出口は、上記高抵抗部分２ａの形成材料２ａ₁でやむなく塞がれる。その後の工程は、従来と同様にして行われる。すなわち、図４に示すように、まず、上記円筒状型４に軸体１を挿入し、その円筒状型４の左右両端開口をそれぞれ上記キャップ型５で閉塞する。このとき、軸体１の左右両端部はそれぞれキャップ型５に形成された軸体支持穴部５ｃに嵌合し、軸体１が同軸的に位置決めされる。それと同時に、上記高抵抗部分２ａ（図１参照）の形成材料２ａ₁は、成形キャビティ（上記成形金型内の、軸体１と円筒状型４とキャップ型５とで囲まれる空間）内の左右両端部の所定の位置に位置決めされる。また、この状態では、図示のように、上記注入路６ｂの長手方向に沿う開口面が、軸体１の外周面で塞がれ孔状路に形成される。

ついで、図５に示すように、弾性層２（図１参照）の低抵抗部分２ｂの形成材料（第２の液状ゴム材料）２ｂ₁を、左右の両キャップ型５に形成された上記注入路６ａ，６ｂから圧入する。このとき、その圧入圧力で、注入路６ｂの出口を塞いでいた形成材料２ａ₁の部分が吹き飛ばされ、上記低抵抗部分２ｂの形成材料２ｂ₁が成形キャビティ内に充填される。そして、上記低抵抗部分２ｂの形成材料２ｂ₁が充填されるに従い、それに押されて上記高抵抗部分２ａの形成材料２ａ₁は徐々に外側に、かつ拡がって移動し、上記低抵抗部分２ｂの形成材料２ｂ₁が成形キャビティ内に充満すると、図６に示すように、上記高抵抗部分２ａの形成材料２ａ₁が成形キャビティの左右両端部の適正位置〔弾性層２の表層部分の位置〕に位置決めされる。

そして、その状態で全体をオーブン内に入れて加熱成形した後、キャップ型５を外し、軸体１の外周に弾性層２が形成されたロール体を円筒状型４から取り出す。つぎに、そのロール体の弾性層２の左右両端部の高抵抗部分２ａを面取りした後、ロールコーティング法，スプレーコーティング法，ディッピング法等により、弾性層２の外周面に被覆層３を塗工等で形成する。このようにして、図１に示す導電性弾性ロールを作製することができる。

また、他の製法により上記導電性弾性ロールを作製してもよい。すなわち、上記の成形金型を準備した後、まず、上記と同様にして、上記円筒状型４に軸体１を挿入し、円筒状型４の左右両端開口をそれぞれ上記キャップ型５で閉塞することにより、軸体１を同軸的に位置決めする。ついで、図７に示すように、弾性層２の高抵抗部分２ａの形成材料（第１の液状ゴム材料）２ａ₁を所定量、両キャップ型５に形成された上記注入路６ａから注入する。これにより、上記高抵抗部分２ａの形成材料２ａ₁は、成形キャビティの左右両端部に位置決めされる。このとき、上記高抵抗部分２ａの形成材料２ａ₁は、重力により垂れるため、全体を軸体１と同軸的にゆっくり回転させることが好ましい。この回転により、上記高抵抗部分２ａの形成材料２ａ₁がキャップ型５の内面や円筒状型４の内周面に付着するようになる。したがって、つぎの低抵抗部分２ｂの形成材料（第２の液状ゴム材料）２ｂ₁の圧入の際に、その圧入圧力で、上記高抵抗部分２ａの形成材料２ａ₁が吹き飛ばされることなく、成形キャビティの左右両端部に位置決め保持される。それ以降は、上記の製法と同様にして行い、図８を経て目的とする導電性弾性ロールを作製することができる。

なお、上記導電性弾性ロールの製法は、上記に限定されるものではない。例えば、上記成形金型の円筒状型として、その周側壁に注入孔を穿孔形成したものを準備し、上記のように、高抵抗部分２ａの形成材料２ａ₁を成形キャビティの左右両端部に位置決めした後、上記円筒状型の注入孔から上記低抵抗部分２ｂの形成材料２ｂ₁を注入するようにしてもよい（図示せず）。

さらに他の製法としては、高抵抗部分２ａを予め別部材として略ドーナツ状のものを作製しておき、それをキャップ型５の内面に、上記軸体１と同軸的に配設し、それらキャップ型５で円筒状型４の左右両端開口をそれぞれ閉塞した後、上記低抵抗部分２ｂの形成材料２ｂ₁を注入するようにしてもよい（図示せず）。この製法でも、上記と同様に、左右両端部からの放電不良やリークが防止される。

図９は、本発明の導電性弾性ロールの他の実施の形態を示している。この実施の形態の導電性弾性ロールは、体積抵抗率が高い上記弾性層２の左右両端部の高抵抗部分２ａが面取りされていないものである。それ以外の部分は、上記実施の形態と同様であり、同様の部分には、同じ符号を付している。

この実施の形態でも、導電性弾性ロール内を流れる電流は、左右両端部の上記高抵抗部分２ａに流れ難くなり、左右両端部からの放電不良やリークが防止される。したがって、上記放電不良やリークを防止するために従来行っていた面取り加工の必要がない。

なお、上記各実施の形態において、弾性層２の高抵抗部分２ａと低抵抗部分２ｂとの硬度については、特に限定されないが、左右両端部の高抵抗部分２ａの硬度の方が低いことが好ましい。それは、つぎの理由による。すなわち、上記弾性層２の形成において、脱型後は、一般に、残留応力（収縮応力）により、弾性層２の左右両端近傍が拡径する傾向にある。また、左右両端角部を面取りした場合も、その切断面は張力が消失し、拡径する傾向にある。このため、導電性弾性ロールの両端近傍では、拡径部と感光ドラムとの接触圧力が高くなり、両端近傍の摩耗の原因となる。このような現象は、導電性弾性ロールの軸体１の両端部にかかる荷重により、導電性弾性ロール全体がアーチ状に撓んで、アーチの両端近傍が感光ドラムと高い接触圧力で当接する場合も起こり得る。そこで、このように接触圧力が高くなる場合には、弾性層２の左右両端部の高抵抗部分２ａの硬度を低くすると、上記両端近傍の高い接触圧力が緩和され、両端近傍の摩耗を防止することができるようになる。具体的には、低抵抗部分２ｂの硬度がＪＩＳ−Ａ硬度１０〜５０度程度の範囲に設定され、高抵抗部分２ａの硬度はそれよりもＪＩＳ−Ａ硬度３〜２０度程度低く設定されることが好ましい。高抵抗部分２ａと低抵抗部分２ｂとで硬度が異なるように設定する方法としては、形成材料２ａ₁，２ｂ₁の主材料の種類を変えることが行われる。

また、上記各実施の形態では、円筒状型４として、直円筒のものを用いているが、それに限らない。すなわち、ここで、上記円筒状型４としては、弾性層２を、軸方向の中央が大径で両端に向かって徐々に小径となるクラウン形状、それとは逆の逆クラウン形状に形成するため、内部がそれらに対応する型面形状に形成されているものが用いられる。

つぎに、実施例について従来例と併せて説明する。

〔実施例１〕
図１に示す導電性弾性ロール〔面取り（Ｃ１：４５°×１ｍｍ）有り〕を、図２に示す成形金型を用いて作製した。すなわち、軸体として直径８ｍｍの鉄製の中実円柱状のものを準備した。弾性層は、厚み４ｍｍ、軸方向の長さ２５０ｍｍに形成し、その形成材料として下記のものを準備した。また、被覆層は、厚み１０μｍに形成し、その形成材料として下記のものを準備した。

〔弾性層の高抵抗部分の形成材料〕
液状シリコーンゴム（信越化学工業社製、ＫＥ１９４０−３０Ａ／Ｂ：導電剤無配合）１００重量部に対して、導電剤配合の液状シリコーンゴム（信越化学工業社製、Ｘ−３４−２６４Ａ／Ｂ）４３重量部をプラネタリーミキサーを用いて混練することにより、弾性層の高抵抗部分の形成材料を調製した。また、この形成材料を用いて下記の成形条件（１９０℃×３０分間）で、厚み５ｍｍのシート材を作製し、そのシート材の体積抵抗率を測定した。その結果、その体積抵抗率は、１．０×１０⁹Ω・ｃｍであった。

〔弾性層の低抵抗部分の形成材料〕
導電剤配合の液状シリコーンゴム（信越化学工業社製、Ｘ−３４−２６４Ａ／Ｂ）を弾性層の低抵抗部分の形成材料に用いた。また、この形成材料を用いて下記の成形条件（１９０℃×３０分間）で、厚み５ｍｍのシート材を作製し、そのシート材の体積抵抗率を測定した。その結果、その体積抵抗率は、１．０×１０⁵Ω・ｃｍであった。

〔被覆層の形成材料〕
Ｈ−ＮＢＲ（ゼットポール００２０、日本ゼオン社製）１００重量部に対して、ステアリン酸０．５重量部，亜鉛華（ＺｎＯ）５重量部，カーボンブラック（デンカブラックＨＳ−１００、電気化学工業社製）１５重量部，加硫促進剤（ＢＺ）１重量部，加硫促進剤（ＣＺ）２重量部，硫黄１重量部をボールミルを用いて混練した後、ＭＥＫ４００重量部を加えて混合，攪拌することにより、被覆層の形成材料を調製した。

〔ロール体の作製〕
上記実施の形態と同様にして、まず、上記成形金型の両キャップ型の嵌合部の内側端面に、弾性層の高抵抗部分の形成材料をそれぞれ０．９ｇずつ略ドーナツ状に盛り付ける。そして、上記成形金型の円筒状型に軸体を挿入し、その円筒状型の左右両端開口をそれぞれ上記キャップ型で閉塞することにより、上記軸体を同軸的に位置決めする。ついで、弾性層の低抵抗部分の形成材料を、両キャップ型に形成された上記注入路から圧入し、成形キャビティ内に充填する。これにより、上記高抵抗部分の形成材料を成形キャビティの左右両端部の適正位置に位置決めする。そして、この状態でオーブン内に入れて加熱成形（１９０℃×３０分間）し、脱型後、弾性層の外周面の左右両端縁を面取りした。このようにして、軸体の外周面に弾性層が形成されたロール体を得た。このロール体の高抵抗部分は、外周面においては、弾性層の左右両端面からそれぞれ８ｍｍまでの範囲に形成されており、両端面においては、弾性層の外周面から平均厚み（深み）２．６ｍｍに形成されていた。

〔被覆層の形成〕
上記ロール体の外周面に、被覆層の形成材料をロールコーティング法により塗工した後、乾燥させ、被覆層を形成した。これにより、図１に示す導電性弾性ロールを得た。

〔実施例２〕
図９に示す導電性弾性ロール（面取り無し）を作製した。このものは、上記実施例１において、面取りをしなかったものである。それ以外は、上記実施例１と同様にした。

〔従来例１〕
図１１に示す導電性弾性ロール〔面取り（Ｃ１：４５°×１ｍｍ）有り〕を作製した。このものは、上記実施例１において、弾性層を低抵抗部分の形成材料のみで形成した。それ以外は、上記実施例１と同様にした。

〔耐電圧性能の評価〕
このようにして得られた実施例１，２および従来例１の導電性弾性ロールＲ₁の耐電圧性能を知るために、つぎのようなことを行った。すなわち、図１０に示すように、金属製ロールＲ₂（直径３０ｍｍで、その直径３０ｍｍ部分の軸方向の長さが導電性弾性ロールＲ₁の弾性層のそれよりも長い）の外周面に、上記導電性弾性ロールＲ₁を平行に当接させ、その導電性弾性ロールＲ₁の軸体１（実施例１，２），軸体１１（従来例１）の両端部にそれぞれ７Ｎの荷重Ｌを上記金属製ロールＲ₂の軸体２１の方向にかけた。この状態で、金属製ロールＲ₂を回転させる（３０ｒｐｍ）ことにより上記導電性弾性ロールＲ₁を従動させながら、耐久試験機（菊水社製、Ｔｏｓ５０５１）Ｍを使用して導電性弾性ロールＲ₁の軸体１，１１と上記金属製ロールＲ₂の軸体２１との間に直流電圧を印加した。そして、被覆層が破壊したときの電圧（耐電圧）を測定した。その結果を下記の表１に併せて表記した。

上記表１の結果より、実施例１，２の導電性弾性ロールの耐電圧が０．７ｋＶ、従来例１のそれが０．３ｋＶであったことから、実施例１，２の導電性弾性ロールは、耐電圧性能が高く、従来例１の導電性弾性ロールは、耐電圧性能が低いことがわかる。なお、破壊した被覆層の位置は、実施例１，２では、高抵抗部分と低抵抗部分との境目であり、従来例１では、面取りの角部（図１１の角部Ａ₁）であった。

本発明の導電性弾性ロールの一実施の形態を示す要部断面図である。上記導電性弾性ロールの作製に用いる金型を示す説明図である。上記導電性弾性ロールの製法を示す説明図である。上記製法を示す説明図である。上記製法を示す説明図である。上記製法を示す説明図である。上記導電性弾性ロールの他の製法を示す説明図である。上記他の製法を示す説明図である。本発明の導電性弾性ロールの他の実施の形態を示す要部断面図である。導電性弾性ロールの耐電圧を測定する方法を示す説明図である。従来の導電性弾性ロールを示す要部断面図である。

符号の説明

１軸体
２弾性層
２ａ高抵抗部分
２ｂ低抵抗部分
３被覆層

Claims

軸体と、この軸体の外周面に形成された弾性層と、この弾性層の外周面に形成された被覆層とを有する導電性弾性ロールであって、上記弾性層の左右両端部の、少なくとも表層部分の体積抵抗率が、それらの間の中間部の体積抵抗率よりも高く設定されていることを特徴とする導電性弾性ロール。
上記弾性層の左右両端部の、少なくとも表層部分の体積抵抗率が高く設定されていることが、上記左右両端部を、体積抵抗率の高い別部材で構成することにより実現されている請求項１記載の導電性弾性ロール。
上記弾性層の左右両端部の、少なくとも表層部分の硬度が、それらの間の中間部の硬度よりも低く設定されている請求項１または２記載の導電性弾性ロール。
円筒状型とこの円筒状型の両端を閉塞するキャップ型とからなる成形金型を準備する工程と、上記円筒状型の両端を上記キャップ型で閉塞するとともに、軸体を上記円筒状型内に同軸的に位置決めする工程と、上記軸体と円筒状型とキャップ型とで囲まれる成形キャビティ内に弾性層の形成材料を充填した後、成形することにより、軸体の外周面に弾性層を形成する工程と、脱型後、その弾性層の外周面に被覆層を形成する工程とを備えた、請求項１〜３のいずれか一項に記載の導電性弾性ロールの製法であって、上記弾性層の形成材料を充填する工程が、上記成形キャビティの左右両端部に、上記弾性層の左右両端部の少なくとも表層部分を形成する第１の材料を位置決めし、その状態で上記成形キャビティ内に、上記第１の材料よりも体積抵抗率が低い第２の材料を充填することにより行われることを特徴とする導電性弾性ロールの製法。
上記成形キャビティの左右両端部に対する第１の材料の位置決めが、上記キャップ型による円筒状型の閉塞に先立って、上記キャップ型の内面に上記第１の材料を上記軸体と同軸的に環状に配設することにより行われる請求項４記載の導電性弾性ロールの製法。
上記成形キャビティの左右両端部に対する第１の材料の位置決めが、上記キャップ型として、上記成形金型の外側から上記軸体の左右両端部の外周面部分に対応する位置まで延びる注入路が形成されたものを用い、上記キャップ型による円筒状型の閉塞後に、上記キャップ型に形成した注入路から、上記第１の材料を注入することにより行われる請求項４記載の導電性弾性ロールの製法。