JP2007031703A - 導電性ゴム部材及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 脂肪族ポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートから選択される少なくとも一種を主体とする弾性マトリックスに導電性微粉末を添加することにより得られる導電性弾性マトリックスからなる導電性ゴム部材の表層領域を、少なくともイオン導電付与剤および熱硬化性化合物を溶剤に溶解させた表面処理液を含浸させて熱硬化させてなる表面処理層とした。
【選択図】 なし
Description
<ロールの製造> 3官能ポリエーテル系ポリオールであるGP−3000(三洋化成社製)100重量部に、トーカブラック#5500(東海カーボン社製)を4重量部およびVULCAN XC(キャボット社製)3重量部を添加し、粒度が20μm以下となる程度まで分散させ、80℃に温調した後、減圧下にて6時間、脱泡、脱水操作を行ってA液を得た。一方、プレポリマーアジプレンL100(ユニロイヤル社製)25重量部に、コロネートC−HX(日本ポリウレタン社製)11重量部を添加・混合し、80℃に温調してB液を得た。このA液とB液とを混合し、あらかじめシャフト(φ:8mm、l:270mm)が中央に配置されると共に内壁面に密着するようにポリプロピレン製押し出しチューブ(外径23mm、厚さ0.2mm)が挿入してあり、110℃に予熱されたφ23mmの鉄製パイプ金型に注入し、110℃にて120分間加熱し、両端部を除くシャフト表面に導電性ポリウレタン層が形成されたロールを得た。この導電性ロールの表面を1.5mm研磨し、外径を20mmに調整した。
過塩素酸リチウムを0.5重量部加えて表面処理液を作製した以外は、実施例1と同様に製造して実施例2の導電性ロールとした。
過塩素酸リチウムを加えないで表面処理液を作製した以外は、実施例1と同様に製造して比較例1の導電性ロールとした。
過塩素酸リチウムの代わりにアセチレンブラック(電気化学社製)を3重量部加えて表面処理液を作製した以外は、実施例1と同様に製造して比較例2の導電性ロールとした。
トーカブラック#5500とVULCAN XCの代わりに導電剤として過塩素酸リチウムを0.1重量部加えて導電性ポリウレタン層を形成した以外は、実施例1と同様に製造して比較例3の導電性ロールとした。
ロール1本内における軸方向および周方向のばらつきを評価するため、図1に示すように、導電性ロールの弾性層12の表面に電極の幅を2mmとしたステンレス電極51を密着し、芯金11との間のロールを回転させながらその位置における抵抗値を測定した。これを長手方向の6箇所で測定した。この結果を表1に示す。
実施例1、2及び比較例3の導電性ロールを現像ロールとして市販のプリンタに実装し、LL環境(10℃、30%RH)、NN環境(25℃、50%RH)、及びHH環境(35℃、85%RH)の下で印刷を行い、その印刷物の画像評価を行った。この結果を下記表3に示す。
<ロールの製造> 3官能ポリエーテル系ポリオールであるMN−3050(三井武田ケミカル社製)100重量部に、トーカブラック#5500(東海カーボン社製)を4重量部およびVULCAN XC(キャボット社製)3重量部を添加し、粒度が20μm以下となる程度まで分散させ、80℃に温調した後、減圧下にて6時間、脱泡、脱水操作を行ってA液を得た。一方、プレポリマーアジプレンL100(ユニロイヤル社製)25重量部に、コロネートC−HX(日本ポリウレタン社製)11重量部を添加・混合し、80℃に温調してB液を得た。このA液とB液とを混合し、あらかじめシャフト(φ:8mm、l:270mm)が中央に配置されると共に内壁面に密着するようにポリプロピレン製押し出しチューブ(外径23mm、厚さ0.2mm)が挿入してあり、110℃に予熱されたφ23mmの鉄製パイプ金型に注入し、110℃にて120分間加熱し、両端部を除くシャフト表面に導電性ポリウレタン層が形成されたロールを得た。この導電性ロールの表面を1.5mm研磨し、外径を20mmに調整した。
過塩素酸アンモニウムを1.0重量部加えて表面処理液を作製した以外は、実施例3と同様に製造して実施例4の導電性ロールとした。
過塩素酸アンモニウムを3.0重量部加えて表面処理液を作製した以外は、実施例3と同様に製造して実施例5の導電性ロールとした。
過塩素酸アンモニウムを除いて表面処理液を作製した以外は、実施例3と同様に製造して比較例4の導電性ロールとした。
実施例3の未処理状態のロールの表面に、メトキシメチル化ナイロン(メトキシ化率25%)をメタノール溶媒に溶解して得た溶液を塗布し、加熱、硬化することによって10μmのコーティングによる表面層を形成したものを比較例5の導電性ロールとした。
実施例3〜5及び比較例4の導電性ロールについて、印加電圧を1V、3V、10V、30V、100V、300Vと変化させた際の電気抵抗値を測定した。電気抵抗値の測定は、導電性ロールをSUS304板からなる電極部材の上に置いて芯金に500g荷重をかけた状態で、各電圧を30秒間印加した後、芯金と電極部材との間の抵抗値を、ULTRA HIGH RESISTANCE METER R8340A(株式会社アドバンテスト製)を用いて測定した。この結果を表4及び図2に示す。
実施例3、5及び比較例5の導電性ロールを現像ロールとして市販のプリンタに実装し、LL環境(10℃、30%RH)、NN環境(25℃、50%RH)、及びHH環境(35℃、85%RH)の下で、1週間感光体に当接させた後の画像評価を行った。この結果を表5に示す。
Claims (14)
- 脂肪族ポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートから選択される少なくとも一種を主体とする弾性マトリックスに導電性微粉末を添加することにより得られる導電性弾性マトリックスからなる導電性ゴム部材の表層領域を、少なくともイオン導電付与剤および熱硬化性化合物を溶剤に溶解させた表面処理液を含浸させて熱硬化させてなる表面処理層としたことを特徴とする導電性ゴム部材。
- 請求項1において、前記イオン導電付与剤が、無機塩類、金属錯体、およびイオン性液体からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材。
- 請求項1又は2において、前記熱硬化性化合物が、イソシアネート化合物から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材。
- 請求項1〜3の何れかにおいて、前記溶剤が、エーテル基、エステル基およびカーボネート基の少なくとも一種を含むものであることを特徴とする導電性ゴム部材。
- 請求項1〜4の何れかにおいて、前記弾性マトリックスがポリウレタンからなることを特徴とする導電性ゴム部材。
- 請求項1〜5の何れかにおいて、前記導電性ゴム部材の前記表面処理液が含浸して熱硬化された領域では前記導電性微粉末による導電性が低減される一方、前記イオン導電付与剤による導電性の付与により電気抵抗が安定化されていることを特徴とする導電性ゴム部材。
- 請求項1〜6の何れかの導電性ゴム部材が、ロール形状であることを特徴とする導電性ゴム部材。
- 脂肪族ポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートから選択される少なくとも一種を主体とする弾性マトリックスに導電性微粉末を添加して成形して導電性弾性マトリックスからなる導電性ゴム部材とし、この導電性ゴム部材の表層領域に、少なくともイオン導電付与剤および熱硬化性化合物を溶剤に溶解させた表面処理液を含浸させ、その後熱硬化させて表面処理層としたことを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
- 請求項8において、前記イオン導電付与剤が、無機塩類、金属錯体、およびイオン性液体からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
- 請求項8又は9において、前記熱硬化性化合物が、イソシアネート化合物から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
- 請求項8〜10の何れかにおいて、前記溶剤が、エーテル基、エステル基およびカーボネート基の少なくとも一種を含むものであることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
- 請求項8〜11の何れかにおいて、前記弾性マトリックスがポリウレタンからなることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
- 請求項8〜12の何れかにおいて、前記導電性ゴム部材への前記表面処理液の含浸量および当該表面処理液中の前記イオン導電付与剤の含有量を調整することにより、当該表面処理液が含浸して熱硬化された領域での前記導電性微粉末による導電性の低減の程度および前記イオン導電付与剤による導電性付与の程度を調整することを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
- 請求項8〜13の何れかにおいて、前記導電性ゴム部材が、ロール形状であることを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法。
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