JP3013665B2 - 電子写真用導電性部材 - Google Patents
電子写真用導電性部材Info
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Description
帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラなどの材料として
好適な電子写真用導電性部材に関するものである。
乾式電子写真装置の感光体や転写材を帯電させるための
接触帯電部材として導電性ローラが注目されており、こ
のローラは帯電ローラや転写ローラなどとして用いられ
ている。
いるコロトロン帯電器と比較して、感光体や転写材など
の被接触部材に、より低い電圧で必要な帯電電位を与え
得るという利点がある。
は、中抵抗領域(106〜1011Ω)の電気抵抗を有す
ることが必要であり、このため導電性ローラ用基材とし
ては、通常、半導電性領域の導電性を有するゴム、ポリ
ウレタンなどの高分子エラストマー材料やその発泡体が
用いられ、これらの基材に種々の方法で導電性を付与す
ることが行われている。この場合、主としてカーボンブ
ラック及び金属粒子などの導電性粒子を基材中に混入す
る方法が採用されている。
表面の電位が均一になるように帯電させるために、ロー
ラ全体に亘って均一な電気抵抗値を有することが必要で
あるが、上記のように導電性粒子を基材に混入すること
によりローラ用部材の電気抵抗を制御する場合、ローラ
用部材の各部位で均一な電気抵抗値を得ることは難し
い。とりわけ電子写真プロセスに用いられる導電性ロー
ラに要求される中抵抗領域では、部材の各部位での電気
抵抗のばらつきが大きく、実質的に電気抵抗が均一なロ
ーラを製造することができないという問題があり、電気
抵抗のばらつきが小さい電子写真用導電性部材が望まれ
ていた。
もので、中抵抗領域におい電気抵抗のばらつきが小さい
電子写真用導電性部材を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために鋭意検討を行った結果、比表
面積が20m2/g以上130m2/g以下かつDBP
吸油量か60ml/100g以上120ml/100g
以下のカーボンブラックをポリウレタン基材に分散させ
て導電性部材を得た場合、この導電性部材は107〜1
011Ω・cmの中抵抗領域において電気抵抗のばらつ
きが小さいものであり、この部材は帯電ローラや転写ロ
ーラなどの導電性ローラの材料として有効であることを
知見し、本発明をなすに至った。
発明の電子写真用導電性部材は、比表面積が20m2/
g以上130m2/g以下かつDBP吸油量が60ml
/100g以上120ml/100g以下のカーボンブ
ラックがポリウレタン基材に分散されてなるものであ
り、この導電性部材は体積固有抵抗値が107〜10
11Ω・cmで、その電気抵抗のばらつきか1桁以下の
ものである。この導電性部材は特に電子写真プロセスに
用いられる導電性ローラとして好適に用いられる。
比表面積は20m2/g以上130m2/g以下である
が、窒素吸着比表面積が20m2/g未満であるとカー
ボンブラック粒子が大きすぎ、このためカーボンブラッ
ク粒子が局在化すると、その局在化が微小であってもそ
の箇所では電気抵抗値の変動を生じ、この変動が電気抵
抗のばらつきの原因となるため好ましくない。一方、上
記比表面積が130m2/gを越えると、カーボンブラ
ック粒子が細かすぎるため、ポリウレタン原料中に均一
に分散させることが難しくなり、従ってポリウレタン基
材中での導電性粒子の濃度分布に差異が生じるため、電
気抵抗ばらつきの原因となり、好ましくない。
量は60ml/100g以上120ml/100g以下
であるが、DBP吸油量が60ml/100g未満のカ
ーボンブラックを配合した場合、ストラクチャーの発達
が低すぎるため、目標とする導電性を得るためには大量
に配合しなければならず、このことは該カーボンブラッ
クを配合したポリウレタン原料混合物の粘度の大幅な上
昇を生じ、ひいては流動の不均一性に起因する電気抵抗
のばらつきの原因ともなり、好ましくない。一方、DB
P吸油量が120ml/100gを越えると、配合量対
比の電気抵抗の変化、いわゆるパーコレーションカーブ
が大きくなるため、電気抵抗の制御が難しくなり、好ま
しくない。
ては、ISAF、HAF、GPF、SRFなどのファー
ネスブラック或いはチャンネルブラックを使用すること
が好ましい。
粒子を配合したポリウレタン原料混合物を公知の方法に
より反応させることによって得られるものであるが、目
標とする中抵抗領域の導電性部材を得るために、カーボ
ンブラックの配合量は、後述するポリウレタン原料混合
物100部(重量部、以下同じ)に対して0.5部以上
15部以下とすることが好ましい。この配合量が0.5
部未満では電気抵抗の制御に寄与せず、また、この配合
量が15重量部を越えるとポリウレタン原料と混合した
際に粘度が上がり過ぎるため、好ましくない。
は、一般の軟質ポリウレタンフォームやポリウレタンエ
ラストマーが挙げられる。この場合、かかるポリウレタ
ンを得るためのポリヒドロキシル化合物としては、ポリ
エーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及び両
者の共重合物であるポリエーテルポリエステルポリオー
ルの他、ポリオール中でエチレン性不飽和単量体を重合
させて得られるいわゆるポリマーポリオールなどの一般
的なポリオールを使用することができる。また、低分子
グリコール、例えばエチレングリコール、プロピレング
リコール、1,4−ブタンジオール、ジエチレングリコ
ールなども使用することができる。
は、同様に一般的な軟質ポリウレタンフォームやウレタ
ンエラストマー製造に使用されるポリイソシアネートを
使用することできる。即ち、トリレンジイソシアネート
(TDI)、粗製TDI、4,4’−ジフェニルメタン
ジイソシアネート(MDI)、粗製MDI、炭素数2〜
18の脂肪族ポリイソシアネート、炭素数4〜15の脂
環式ポリイソシアネート及び部分的にポリオール類と反
応させて得られるプレポリマーなどを単独で又は2種以
上を混合して用いることができる。
は、例えばスタナスオクトエート,ジブチル錫ジラウレ
ート等の有機錫化合物、トリエチレンジアミン,トリエ
チルアミン,N−エチルモルホリン,ジメチルエタノー
ルアミン,ペンタメチルジエチレントリアミン,パルミ
チルジメチルアミン等のアミン類などを使用することが
できる。
合、発泡剤を使用する方法、機械的撹拌により泡を混入
せしめる方法などを採用することができる。この場合、
整泡剤としては、シリコーン系界面活性剤、例えばポリ
ジアルキルシロキサン又はポリシロキサン−ポリアルキ
レンオキシドブロック共重合体などが好適に用いられ
る。
抵抗のばらつきが小さいため、帯電ローラ、転写ローラ
などの導電性ローラ用として有用である。
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。
サイドとエチレンオキサイドを付加して分子量5000
としたポリエーテルポリオールとトリレンジイソシアネ
ートとからなるプレポリマー(NCO%=6.7%)1
00部、1,4−ブタンジオール6.87部、シリコー
ン系界面活性剤2.0部、ジブチルチンジラウレート
0.0035部からなる配合物をベースとし、これにカ
ーボンブラックとして窒素吸着比表面積=80m2/
g、DBP吸油量=110ml/100gのHAFカー
ボンを図1に示すように配合量を変えて配合し、次のよ
うにしてポリウレタンフォームシートを得た。
器に入れ、家庭用泡立て器で2分間撹拌し、微細な均一
セルを有する泡体を得た。次に、この泡体を60℃に予
熱した120mm×120mm×3.5mm(深さ)の
モールドに注入し、60℃で3時間、更に80℃で9時
間キュアーし、ポリウレタンフォームシートを得た。
たポリウレタンフォームシートの体積固有抵抗をシート
内の4箇所で測定した。この測定結果をカーボンブラッ
クの配合量と体積固有抵抗の関係として電気抵抗のばら
つきも含めて図1に曲線Aで示す。なお、図1におい
て、バー表示はシート内4箇所での測定値の最大値と最
小値を示す。
Ω・cm程度の体積固有抵抗値を有するものが好適であ
るが、図1から本実施例で得られたこの抵抗領域のポリ
ウレタンフォームの電気抵抗のばらつきはかなり小さい
ことがわかる。
2/g、DBP吸油量=117ml/100gのISA
Fブラックを用いた以外は実施例1と同様にしてポリウ
レタンフォームシートを得、同様の測定を行った。結果
を図1に曲線Bで併記する。図1から本実施例で得られ
た109Ω・cm程度の体積固有抵抗値を有するポリウ
レタンフォームの電気抵抗のばらつきはかなり小さいこ
とがわかる。
サイドとエチレンオキサイドを付加して分子量5000
としたポリエーテルポリオール(旭硝子株式会社製,エ
クセノール828,OH価=34.6)100部、ウレ
タン変性したMDI(住友バイエルウレタン株式会社
製,スミジュールPF)25部、1,4−ブタンジオー
ル2.92部、シリコーン系界面活性剤(日本ユニカ株
式会社製,L−520)1.5部、ジブチルチンジラウ
レート0.01部からなる配合物に、実施例1で用いた
ものと同様のカーボンブラックを配合し、実施例1と同
様にしてポリウレタンフォームシートを得、同様の測定
を行った。結果を図1に曲線Cで併記する。図1から本
実施例で得られた109Ω・cm程度の体積固有抵抗を
有するポリウレタンフォームの電気抵抗値のばらつきは
かなり小さいことがわかる。
友バイエルウレタン株式会社製,デスモフェン1915
U,OH価=36.2)100部、TDI(住友バイエ
ルウレタン株式会社製,スミジュールT−80)12.
38部、1,4−ブタンジオール3部、シリコーン系界
面活性剤(日本ユニカ株式会社製,L−520)1.5
部、ジブチルチンジラウレート0.01部からなる配合
物に、実施例2で用いたものと同様のカーボンブラック
を配合し、実施例1と同様にしてポリウレタンフォーム
シートを得、同様の測定を行った。結果を図1に曲線D
で併記する。図1から本実施例で得られた109Ω・c
m程度の体積固有抵抗を有するポリウレタンフォームの
電気抵抗値のばらつきはかなり小さいことがわかる。
本ポリウレタン工業株式会社製,ニッポラン2200,
OH価=60.0)100部、TDI(日本ポリウレタ
ン工業株式会社製,コロネートT−80)16.32
部、1,4−ブタンジオール3部、シリコーン系界面活
性剤(日本ユニカ株式会社製,L−520)1.5部、
ジブチルチンジラウレート0.01部からなる配合物
に、実施例2で用いたものと同様のカーボンブラックを
配合し、実施例1と同様にしてポリウレタンフォームシ
ートを得、同様の測定を行った。結果を図1に曲線Eで
併記する。図1から本実施例で得られた109Ω・cm
程度の体積固有抵抗を有するポリウレタンフォームの電
気抵抗値のばらつきはかなり小さいことがわかる。
/g、DBP吸油量=125ml/100gのアセチレ
ンブラックを用いた以外は実施例1と同様にしてポリウ
レタンフォームシートを得、同様の測定を行った。結果
を図1に曲線Fで併記する。図1から本比較例で得られ
た109Ω・cm程度の体積固有抵抗値を有するポリウ
レタンフォームの電気抵抗のばらつきが大きいことがわ
かる。
/g、DBP吸油量=28ml/100gのFTブラッ
クを用いた以外は実施例1と同様にしてポリウレタンフ
ォームシートを得、同様の測定を行った。結果を図1に
曲線Gで示す。図1から上記特性を有するカーボンブラ
ックを用いた場合、ポリウレタン原料における粘度上問
題のない範囲の量のカーボンブラックを配合したときは
電気抵抗を制御することはできないことがわかる。
ックの配合量変化に対する体積固有抵抗値の変化を示す
グラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 窒素吸着比表面積が20m2/g以上1
30m2/g以下かつDBP吸油量が60ml/100
g以上120ml/100g以下のカーボンブラックが
ポリウレタン基材に分散されてなる導電性部材であっ
て、前記導電性部材の体積固有抵抗値が107〜10
11Ω・cm、電気抵抗のばらつきが1桁以下である電
子写真用導電性部材。 - 【請求項2】 前記導電性部材が電子写真プロセスに用
いられる導電性ローラである請求項1記載の導電性部
材。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP5225088A JP3013665B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 電子写真用導電性部材 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP5225088A JP3013665B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 電子写真用導電性部材 |
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JPH0753860A JPH0753860A (ja) | 1995-02-28 |
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ID=16823821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5225088A Expired - Lifetime JP3013665B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 電子写真用導電性部材 |
Country Status (1)
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-
1993
- 1993-08-18 JP JP5225088A patent/JP3013665B2/ja not_active Expired - Lifetime
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