JP3090039B2

JP3090039B2 - 低硬度導電性ロール

Info

Publication number: JP3090039B2
Application number: JP12161496A
Authority: JP
Inventors: 均吉川; 昭二有村; 紀雄神原; 明彦加地
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1996-05-16
Filing date: 1996-05-16
Publication date: 2000-09-18
Anticipated expiration: 2016-05-16
Also published as: JPH09305024A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
プリンター等の現像ロール等に用いられる低硬度導電性
ロールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真複写機、プリンター
等の現像ロール等に用いられる導電性ロールの形成材料
としては、ウレタン樹脂が用いられている。このウレタ
ン樹脂は導電性に劣るため、ウレタン樹脂に導電性材料
を配合する等の方法により、ウレタン樹脂に導電性を付
与している。

【０００３】また、最近の電子写真複写機等は小型化の
傾向にあり、モータの駆動力が弱いため、導電性ロール
に用いられるウレタン樹脂の硬度が高すぎると、スター
ト時にロールが円滑に回転しなかったり、クリック音が
発生する等の問題が生じる。そのため、低硬度のウレタ
ン樹脂を用いた導電性ロールが提案されている（特開平
５−３２３７７７号公報、特開平３−１８７７３２号公
報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、導電性ロー
ルに用いられているウレタン樹脂は摩擦係数が比較的大
きいため、熱的、物理的にトナーが導電性ロールの表面
に付着しやすく、トナーフィルミングが生じやすくな
る。その結果、充分な帯電性を得ることができなくな
り、画出枚数が増えるに従い、画質が低下するという問
題が生じる。

【０００５】そこで、ウレタン樹脂の摩擦係数を下げる
方法としては、ウレタン樹脂の硬度を上げるか、あるい
はウレタン樹脂の結晶性を上げる等の方法が考えられ
る。しかしながら、ウレタン樹脂の硬度を上げれば、低
硬度化の要請に沿わなくなり、先に述べたように、スタ
ート時におけるロールの円滑な回転等が妨げられること
になる。また、ウレタン樹脂の結晶性を上げれば、ウレ
タン樹脂の溶剤への溶解性が低下するため、揮発の速い
もの等に溶剤の種類が限定されたり、あるいはウレタン
樹脂を塗布できない等の問題が生じ、導電性ロールを作
製する際の作業性が悪くなる。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、ウレタン樹脂の硬度や結晶性を上げることなく
摩擦係数を下げることにより、トナーの付着が防止でき
るとともに、長期にわたって安定したトナー帯電性を得
ることができる低硬度導電性ロールの提供をその目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の低硬度導電性ロールは、軸体の外周面に
一層もしくは多層の弾性層が形成された低硬度導電性ロ
ールであって、上記層のうち最外層が、下記の樹脂組成
物（Ｘ）によって形成されているという構成をとる。（Ｘ）下記の（Ａ）および（Ｂ）成分を含み、かつ
（Ａ）成分１００重量部に対して（Ｂ）成分が０．１〜
３０重量部の割合で配合されている樹脂組成物。（Ａ）熱可塑性ポリウレタン樹脂。（Ｂ）ジメチルシロキサンを主成分とする側鎖が、アク
リル系樹脂からなる主鎖にグラフト化しているポリマ
ー。

【０００８】すなわち、本発明者らは、ウレタン樹脂の
硬度や結晶性を上げることなく、ウレタン樹脂の摩擦係
数を下げることが可能な低硬度導電性ロールを探究する
ため研究を重ねた。その結果、熱可塑性ポリウレタン樹
脂〔（Ａ）成分〕に、ジメチルシロキサンを主成分とす
る側鎖がアクリル系樹脂からなる主鎖にグラフト化して
いるポリマー（以下「シリコーングラフトアクリルポリ
マー」という）〔（Ｂ）成分〕を特定の割合で配合すれ
ば、熱可塑性ポリウレタン樹脂の摩擦係数を下げること
ができるという知見を得た。そして、両者の配合割合に
ついてさらに研究を重ねた結果、（Ａ）成分１００重量
部（以下「部」と略す）に対して、（Ｂ）成分を０．１
〜３０部の割合で配合してなる樹脂組成物（Ｘ）を用い
て最外層を形成した導電性ロールでは、熱可塑性ポリウ
レタン樹脂の硬度や結晶性を上げることなく、所望の摩
擦係数を得ることができ、その結果、トナーの付着が防
止できるとともに、長期にわたって安定したトナー帯電
性を得ることができるということを見出し、本発明に到
達した。

【０００９】また、上記（Ｂ）成分が、分子量１，００
０〜１，０００，０００の範囲に設定されていれば、柔
軟性に優れ、低摩擦係数が得られることを突き止めた。

【００１０】さらに、上記樹脂組成物（Ｘ）が、（Ａ）
および（Ｂ）成分に加えて、導電剤を配合したものであ
れば、低硬度導電性ロールの導電性がより一層向上する
ことを突き止めた。

【００１１】そして、上記樹脂組成物（Ｘ）が、（Ａ）
および（Ｂ）成分に加えて、帯電制御剤を配合したもの
であれば、低硬度導電性ロールの帯電性がより一層向上
し、さらに優れた画像を得ることができることも突き止
めた。

【００１２】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。

【００１３】本発明の低硬度導電性ロールとしては、例
えば、図１に示すように、軸体１の外周面に沿って最内
層２が形成され、その外周面に中間層３が形成され、さ
らにその外周面に最外層４が形成された構造になったも
のをあげることができる。

【００１４】上記軸体１は、特に制限するものではな
く、従来公知のどのようなものを使用しても差し支えな
い。例えば、金属製の中実体からなる芯金や、内部を中
空にくり抜いた金属製の円筒体等が用いられる。そし
て、その材料としては、アルミニウム、ステンレス、鉄
にメッキを施したもの等があげられる。

【００１５】また、上記軸体１の外周面に形成される最
内層２およびその外周面に形成される中間層３の形成材
料も特に制限するものではなく、従来公知のどのような
ものを用いても差し支えない。例えば、上記最内層２の
形成材料として、エチレン−プロピレンジエンゴム（Ｅ
ＰＤＭ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、シリコ
ーンゴム、ポリウレタン系エラストマー等にカーボンブ
ラックを配合したものがあげられる。また、中間層３の
形成材料として、例えば、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ニトリル
ゴム、水素化ニトリルゴム、ポリウレタン系エラストマ
ー、ポリエステル、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン等に
カーボンブラック、金属酸化物、四級アンモニウム塩、
ほう酸塩等の導電剤を配合したものがあげられる。そし
て、上記最内層２および中間層３の形成材料の調製方法
も、従来公知の方法が適用される。この例をあげると、
まず、最内層２の形成材料（コンパウンド状）は、上記
各成分をニーダー等の混練機により混練して調製するこ
とができる。また、中間層３の形成材料（コーティング
液）は、上記各成分を、ボールミルやロール等で混練
し、この混合物に溶剤を加えて混合攪拌することにより
調製することができる。

【００１６】そして、上記中間層３の外周面に形成され
る最外層４は、特殊な樹脂組成物（Ｘ）によって形成さ
れている。この特殊な樹脂組成物（Ｘ）は、熱可塑性ポ
リウレタン樹脂（Ａ成分）およびシリコーングラフトア
クリルポリマー（Ｂ成分）を用いて得られる。

【００１７】上記Ａ成分である熱可塑性ポリウレタン樹
脂（以下「ＴＰＵ」という）は、特に制限するものでは
なく、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭ
Ｇ）系，ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）系等のポ
リエーテル系、カプロラクトン系、アジペート系等のポ
リエステル系、ポリカーボネート系等の各種のものが使
用可能であり、なかでも、特性が優れている、摩擦係数
が低い、溶剤可溶性である等の点で、ＰＴＭＧ系やアジ
ペート系のものが好ましい。また、上記ＴＰＵは直鎖状
のものが好ましいが、必要に応じ、末端または側鎖に−
ＯＨ、−ＮＣＯ、−ＮＨ₂等の官能基を持たせ、イソシ
アネート化合物、アミン化合物、エポキシ化合物等によ
り架橋するものであってもよい。

【００１８】上記Ｂ成分であるシリコーングラフトアク
リルポリマーとしては、下記の一般式（１）で表される
ものがあげられる。

【００１９】

【化２】

【００２０】上記式（１）で表されるシリコーングラフ
トアクリルポリマーは、アクリル系樹脂からなる主鎖
（繰り返し単位ｎ部分）と、ジメチルシロキサンを主成
分とする側鎖を有する部分（繰り返し単位ｍ部分）とか
らなる。

【００２１】上記式（１）において、アクリル系樹脂か
らなる主鎖（繰り返し単位ｎ部分）におけるアクリル系
モノマー部分（以下「アクリル成分」という）として
は、Ｒ ₁およびＲ₂がいずれもメチル基であるメタクリ
ル酸メチル（ＭＭＡ）や、Ｒ₁がメチル基で，Ｒ₂がエ
チル基であるメタクリル酸エチル（ＥＭＡ）が好まし
い。

【００２２】また、上記式（１）において、アクリル成
分における繰り返し数ｎの値は、１〜１０，０００であ
るが、特に１〜５，０００であることが好ましく、なか
でも、１〜２，５００の範囲に設定されていることが好
ましい。

【００２３】本発明において、上記式（１）中、ジメチ
ルシロキサンを主成分とする側鎖を有する部分（以下
「シリコーン成分」という）としては、全重量中ジメチ
ルシロキサンが１０重量％（以下「％」という）以上含
まれていることが好ましい。すなわち、ジメチルシロキ
サンの含有量が１０％未満であれば、硬度を上げること
なく摩擦係数を下げるという効果や、安定したトナー帯
電性を得るという効果が少なくなるからである。

【００２４】上記式（１）において、上記シリコーン成
分（繰り返し単位ｍ部分）の分子量は、２６０〜４０，
０００の範囲に設定されているものが好適であり、特に
好ましくは１，０００〜２５，０００の範囲である。す
なわち、シリコーン成分の分子量が２６０未満であれ
ば、柔軟性、低摩擦係数化等のシリコーンの効果が少な
くなるからであり、逆に、４０，０００を超えると、べ
たつきが生じ、低摩擦係数化に悪影響を及ぼすからであ
る。

【００２５】また、上記シリコーングラフトアクリルポ
リマー（Ｂ成分）中におけるシリコーン成分の含有量
は、特に、１０〜９０％の範囲に設定されているものが
好ましく、なかでも２０〜５０％の範囲に設定されてい
るものが好適である。すなわち、シリコーン成分の含有
量が１０％未満であれば、柔軟性、低摩擦係数化等のシ
リコーンの効果が少なくなるからであり、逆に、９０％
を超えると、べたつきが生じ、低摩擦係数化に悪影響を
及ぼすからである。

【００２６】さらに、上記式（１）において、シリコー
ン成分における繰り返し数ｍの値は、１〜３５００であ
るが、特に１０〜２０００であることが好ましく、なか
でも、１０〜１０００の範囲に設定されていることが好
ましい。また、シリコーン成分におけるｐの値は、１〜
５００であるが、なかでも、１０〜３００の範囲に設定
されていることが好ましい。なお、アクリル成分におけ
る繰り返し数ｎ、シリコーン成分における繰り返し数ｍ
は、１分子中の各成分の合計セグメント数を表し、必ず
しも連続したモノマー数を示すものではない。

【００２７】上記シリコーングラフトアクリルポリマー
（Ｂ成分）は、分子量が１，０００〜１，０００，００
０の範囲に設定されているものが好ましい。すなわち、
分子量が１，０００未満であれば、柔軟性、低摩擦係数
化等のシリコーンの効果が少なくなるからであり、逆
に、１，０００，０００を超えると、べたつきが生じ、
低摩擦係数化に悪影響を及ぼすからである。

【００２８】なお、上記シリコーングラフトアクリルポ
リマー（Ｂ成分）は、アクリル系樹脂からなる主鎖、ジ
メチルシロキサンを主成分とする側鎖を有する部分の他
に、下記の一般式（２）で表されるような反応基（ＯＨ
基）を有するアクリル成分を有するものであってもよ
い。

【００２９】

【化３】

【００３０】上記シリコーングラフトアクリルポリマー
（Ｂ成分）のＴＰＵ（Ａ成分）に対する配合割合は、Ａ
成分１００部に対してＢ成分を０．１〜３０部の範囲に
設定することが必要である。より好ましくは１〜２０部
の範囲、特に好ましくは５〜１５部の範囲である。すな
わち、Ｂ成分の配合割合が０．１部未満であれば、ＴＰ
Ｕの摩擦係数を充分に下げることができなくなり、トナ
ーが付着しやすく、長期にわたって安定したトナー帯電
性を得ることができなくなるからであり、逆に、３０部
を超えるとＴＰＵとしての強度が低下したり、硬度が上
がったりするからである。

【００３１】そして、このようなシリコーングラフトア
クリルポリマー（Ｂ成分）は、上記ジメチルシロキサン
を主成分とする側鎖を有する部分（アクリル変性シリコ
ーン）（繰り返し単位ｍ部分）と、ラジカル重合性のア
クリル酸エステル系モノマーとを、アゾビスイソブチロ
ニトリル（ＡＩＢＮ）等のアゾ系重合開始剤の存在下
に、ラジカル共重合（重合条件：５０〜１００℃×３〜
１００時間）させることにより製造することができる。
このような重合は、溶媒を用いる溶液重合法、バルク重
合法、エマルジョン重合法等によって行うことができ
る。

【００３２】また、上記一般式（２）で表されるシリコ
ーングラフトアクリルポリマー（Ｂ成分）（ＯＨ基含
有）は、上記アクリル変性シリコーンとラジカル重合性
のアクリル酸エステル系モノマーおよびアクリル酸系モ
ノマーをラジカル共重合させることにより得られる。

【００３３】本発明の低硬度導電性ロールの最外層４を
形成する特殊な樹脂組成物（Ｘ）には、ＴＰＵ（Ａ成
分）およびシリコーングラフトアクリルポリマー（Ｂ成
分）に加えて、さらに導電剤を配合することもできる。
この導電剤としては、従来から用いられているカーボン
ブラック、グラファイト、チタン酸カリウム、酸化鉄、
ｃ−ＴｉＯ₂、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ₂、イオン導電
剤（四級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤等）等
があげられる。なお、上記「ｃ−」は、導電性を有する
という意味を表すものである。

【００３４】上記導電剤のＴＰＵ（Ａ成分）に対する配
合割合は、Ａ成分１００部に対して導電剤を０．１〜１
５０部の範囲に設定することが好ましく、なかでも０．
３〜１００部の範囲に設定するのが好適である。すなわ
ち、導電剤の配合割合が０．１部未満であれば導電性を
付与する効果が少なくなるからであり、逆に、１５０部
を超えると物性の低下や、硬度の上昇が生じるからであ
る。

【００３５】また、上記特殊な樹脂組成物（Ｘ）には、
さらに帯電制御剤を配合することもできる。この帯電制
御剤としては、従来から用いられている四級アンモニウ
ム塩、ホウ酸塩、アジン系（ニグロシン系）化合物、ア
ゾ化合物、オキシナフトエ酸金属錯体、界面活性剤（ア
ニオン系、カチオン系、ノニオン系）等があげられる。

【００３６】上記帯電制御剤のＴＰＵ（Ａ成分）に対す
る配合割合は、Ａ成分１００部に対して帯電制御剤を
０．１〜５部の範囲に設定することが好ましく、なかで
も０．３〜３部の範囲に設定するのが好適である。すな
わち、帯電制御剤の配合割合が０．１部未満であればト
ナーへの帯電性が不充分だからであり、逆に、５部を超
えると摩擦係数を下げる効果が少なくなるからである。

【００３７】なお、上記特殊な樹脂組成物（Ｘ）には、
上記成分以外の他の添加剤を必要に応じて適宜に配合す
ることができる。上記他の添加剤としては、酸化チタ
ン、炭酸カルシウム、タルク、クレー、シリカ等の充填
剤、安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、補強剤、滑
剤、離型剤、染料、顔料、難燃剤、オイル等があげられ
る。

【００３８】本発明の低硬度導電性ロールの最外層４を
形成する特殊な樹脂組成物（Ｘ）は、例えばつぎのよう
にして作製することができる。すなわち、まず、先に述
べたようにして、シリコーングラフトアクリルポリマー
（Ｂ成分）を作製する。ついで、ＴＰＵ（Ａ成分）をメ
チルエチルケトン、トルエン、テトラヒドロフラン、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、メチルイ
ソブチルケトン、シクロヘキサン等の溶剤に溶解する。
その後、シリコーングラフトアクリルポリマー（Ｂ成
分）、導電剤、帯電制御剤等を加え、サンドミル等で分
散し、塗工用のコーティング液を作製する。また、ＴＰ
Ｕ（Ａ成分）、シリコーングラフトアクリルポリマー
（Ｂ成分）、導電剤、帯電制御剤等を２軸混練機等で分
散し、それを溶剤に溶解し、塗工用のコーティング液を
作製することもできる。このようにして、目的とする特
殊な樹脂組成物（Ｘ）を作製することができる。

【００３９】本発明の低硬度導電性ロールは、つぎのよ
うにして作製することができる。例えば、図１に示すよ
うに、軸体１の外周面に最内層２が形成され、この最内
層２の外周面に中間層３が形成され、この中間層３の外
周面に最外層４が形成された低硬度導電性ロールは、上
記特殊な樹脂組成物（Ｘ）を用いて、つぎのようにして
作製することができる。

【００４０】すなわち、まず、前記のようにして調製さ
れた最内層２および中間層３の形成材料を用い、常法に
従って、軸体１の外周面に最内層２および中間層３をこ
の順序で形成し、ロール基体を作製する。例えば、図２
に示すように、軸体１をセットした下蓋５および円筒型
６内に、コンパウンド状の最内層形成材料を注型し、上
蓋７を円筒型６に外嵌する。この状態で、ロール型全体
を加熱（加硫処理、条件：１５０〜２００℃×２０〜４
０分）し、最内層２を形成する。ついで、最内層２が形
成された軸体１を脱型し、必要に応じ加硫剤の残渣を蒸
発除去する。そして、上記最内層２の外周面に中間層形
成材料（コーティング液）を塗工し、乾燥および加熱処
理（加硫処理、条件：１２０〜２００℃×１０〜３０
分）を行って中間層３を形成する。上記塗工は、ディッ
ピング法、スプレー法、ロールコート法等の従来公知の
塗工法を適用できる。このようにして軸体１の外周に最
内層２および中間層３が形成されたロール基体を作製す
る。

【００４１】つぎに、上記ロール基体の中間層３の外周
面に、上記特殊な樹脂組成物（Ｘ）を塗工する。この塗
工法は、特に制限するものではなく、ディッピング法、
スプレー法、ロールコート法等の従来公知の塗工法が適
用できる。そして、塗工後、乾燥処理（８０〜１８０℃
×５〜６０分）を行うことにより、樹脂組成物（Ｘ）中
の溶剤の蒸発除去を行う。このようにして、図１に示す
ような三層構造のロールを作製することができる。な
お、このロールにおいて、各層の厚みは、適宜に決定さ
れる。例えば、現像ロールでは、最内層の厚みは、通
常、２〜１０ｍｍの範囲に設定することが好ましく、特
に好ましくは３〜６ｍｍである。また、中間層の厚み
は、通常、１〜９０μｍの範囲に設定することが好まし
く、特に好ましくは３〜１５μｍである。そして、最外
層の厚みは、特に１０〜１００μｍの範囲に設定するこ
とが好ましく、なかでも１０〜５０μｍの範囲に設定す
ることが好ましい。

【００４２】本発明の低硬度導電性ロールにおける「低
硬度」とは、ＪＩＳＡによる硬度の測定値が、特に５
０（Ｈｓ：ＪＩＳＡ）以下の範囲にあるものをいい、
なかでも４０以下の範囲にあるものをいう。

【００４３】このようにして得られた低硬度導電性ロー
ルは、現像ロールに好適であるが、必ずしも現像ロール
に限定するものではなく、転写ロール、帯電ロール等に
も適用することができる。また、本発明の低硬度導電性
ロールの例として、図１において三層構造のものをあげ
たが、軸体１の外周に形成される層は必ずしも三層でな
くてもよく、ロールの用途等に応じ、適宜の数の層が形
成される。ただし、必ず最外層（単層の場合にはその
層）が、上記特殊な樹脂組成物（Ｘ）で形成されていな
ければならない。

【００４４】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００４５】まず、実施例および比較例に先立ち、下記
の表１および表２に示すシリコーングラフトアクリルポ
リマーＡ〜Ｉを準備した。なお、シリコーングラフトア
クリルポリマーＣは、前述の一般式（２）で表されるシ
リコーングラフトアクリルポリマーである。このシリコ
ーングラフトアクリルポリマーはＯＨ基を含有するもの
であり、ｑ／（ｎ＋ｑ）＝０．１（モル比）のものを用
いた。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【表２】

【００４８】また、軸体となる芯金（直径１０ｍｍ、Ｓ
ＵＳ３０４製）と、最内層形成材料として液状シリコー
ンゴムにカーボンブラックを添加したものと、中間層形
成材料として水素化ニトリルゴムにカーボンブラックを
添加したものとを準備した。そして、前述の方法に準じ
て、軸体の外周に最内層および中間層を形成し、ロール
基体を作製した。

【００４９】

【実施例１〜１５、比較例４，５】下記の表３〜５に示
す各成分を同表に示す割合で配合し、樹脂組成物を作製
した。これを上記ロール基体の中間層の外周面にディッ
ピング法により塗布した後、乾燥（１５０℃×３０分）
して、目的とする導電性ロールを作製した（図１参
照）。このようにして得られた導電性ロールの各層の厚
みは、最内層の厚みが５ｍｍであり、中間層の厚みが５
μｍであり、最外層の厚みが２０μｍであった。また、
最内層の硬度は３０（Ｈｓ：ＪＩＳＡ）であった。

【００５０】

【比較例１】下記の表５に示す各成分を同表に示す割合
で配合し、ペレット状の樹脂組成物を作製した。つい
で、図２に示すように、軸体１をセットした金型にペレ
ット状の樹脂組成物を射出成形することにより、厚みが
５ｍｍの導電性ロールを作製した。

【００５１】

【比較例２〜３】下記の表５に示す各成分を同表に示す
割合で配合し、樹脂組成物を作製した。ついで図２に示
すように、軸体１をセットした下蓋５および円筒型６内
にこの樹脂組成物を注型し、上蓋７を円筒型６に外嵌す
る。この状態でロール型全体を加熱することにより、厚
みが５ｍｍの導電性ロールを作製した。

【００５２】上記導電性ロールの最外層の電気抵抗を以
下のようにして測定し、その結果を下記の表３〜５に併
せて記載する。すなわち、上記電気抵抗は、図３（Ａ）
に示す形状の電極１１をロール表面上に２０箇所形成し
て、図３（Ｂ）に示す測定系により測定した。図におい
て、１０はロール、１１ａは主電極、１１ｂはガード電
極である。そして、実施例および比較例における電気抵
抗値は２０箇所の測定値の中央値である。

【００５３】

【表３】

【００５４】

【表４】

【００５５】

【表５】

【００５６】このようにして得られた実施例品および比
較例品の導電性ロールについて、下記の方法に従い、摩
擦係数、硬度、トナー帯電性、ロール回転トルク、複写
画像濃度、複写画像について測定評価を行った。これら
の結果を、下記の表６〜８に示す。

【００５７】〔摩擦係数〕摩擦係数は、図４に示すよう
な、静動摩擦係数計（協和界面科学社製）を用いて測定
した。すなわち、厚み５０〜１００μｍの塗膜２１を作
製し、これを固定台２２の上にセットし、移動速度０．
３ｃｍ／秒、荷重１００ｇの条件下で測定した。なお、
図において、２３は鋼球（直径３ｍｍ）、２４は零点調
整用天秤、２５はロードセル、２６は荷重（１００ｇ）
を示す。

【００５８】〔硬度〕先に述べたように、ＪＩＳＡに
よる硬度の測定値が５０以下（Ｈｓ：ＪＩＳＡ）の範囲
にあれば、本発明の低硬度導電性ロールにおける「低硬
度」の範囲にある。

【００５９】〔トナー帯電性〕トナー帯電性は、導電性
ロールにおける帯電量を２０℃×５０％ＲＨの条件下に
おいてつぎのようにして測定した。すなわち、図５に示
すように、導電性ロール３０表面上に現像剤（トナー）
３２層を形成し、吸引ポンプ３３により現像剤３２を吸
引しファラデーケージ３４により測定した（ファラデー
ケージ法）。なお、図において、３５はフィルター、３
６は絶縁体パイプ、３７は電位計、３８・３９は導体で
互いに分離している。

【００６０】〔ロール回転トルク〕各現像ロールを固定
された感光体に対して、接触部が径方向に１ｍｍ凹む程
度の圧力で押圧接触させて、各ロールをトルクモータで
回転させ、その動き始めの電流値をそれぞれ測定した。
そして得られた測定値をトルクに換算し、その算出値が
常に３ｋｇｆ−ｃｍ未満の場合を○、３ｋｇｆ−ｃｍ未
満を示すが初期等に３ｋｇｆ−ｃｍ以上の場合を△、３
ｋｇｆ−ｃｍ以上を×として評価した。

【００６１】〔複写画像濃度の評価〕上記で得られた導
電性ロールを現像ロールとして電子写真複写機に組み込
み、２０℃×５０％ＲＨの条件下において画像出しを行
った。そして、３０００枚複写後において、べた黒画像
において濃度が充分で画像むらや白斑点ぬけの無いもの
を○、濃度不充分、画像むら、白斑点のいずれか一つで
も発生したものを×として評価した。

【００６２】〔複写画像の評価〕上記で得られた導電性
ロールを現像ロールとして電子写真複写機に組み込み、
実際に複写を行った。そして、３０００枚複写後の複写
画像の画質を目視評価した。すなわち、文字を印刷し、
複写画像に問題がなく、細線が鮮明に複写されたものを
○とし、かすれやかぶり等が発生したものは、×とし
た。なお、かすれとは、細線がとぎれたものをいい、か
ぶりとは、イメージのないところにトナーが飛んでいる
ものをいう。

【００６３】

【表６】

【００６４】

【表７】

【００６５】

【表８】

【００６６】上記表６〜８より、実施例１〜１５品の導
電性ロールは、摩擦係数が低く、低硬度で、トナー帯電
性に優れ、ロール回転トルクも小さく、しかも複写画像
濃度および複写画像が優れていることが確認された。特
に、分子量が１，０００〜１，０００，０００の範囲に
あるシリコーングラフトアクリルポリマー（Ｂ成分）を
配合して形成された実施例１〜１１品、実施例１４品お
よび実施例１５品の導電性ロールは、摩擦係数が低く、
ロール回転トルクが小さい点がより一層優れていること
が確認された。そして、帯電制御剤を配合してなる実施
例６品の導電性ロールは、トナー帯電性がより一層向上
しているのが確認された。これに対して、比較例品の導
電性ロールでは、全ての項目において実施例品よりも劣
っていることが確認された。

【００６７】

【発明の効果】以上のように、本発明の低硬度導電性ロ
ールは、熱可塑性ポリウレタン樹脂（Ａ成分）と、シリ
コーングラフトアクリルポリマー（Ｂ成分）とを特定の
割合で配合してなる特殊な樹脂組成物（Ｘ）によって最
外層が形成されている。そのため、従来のように、熱可
塑性ポリウレタン樹脂の硬度や結晶性を上げることな
く、所望の値にまで摩擦係数を下げることができる。そ
の結果、トナーの付着が防止できるとともに、長期にわ
たって安定したトナー帯電性を得ることができるため、
画質の向上を図ることができるという優れた効果を奏す
る。

【００６８】また、上記Ｂ成分が、分子量１，０００〜
１，０００，０００の範囲に設定されていれば、摩擦係
数を下げることにより、トナーの付着が防止でき、長期
にわたって安定したトナー帯電性を得ることができると
いう効果を奏する。

【００６９】さらに、上記樹脂組成物（Ｘ）が、（Ａ）
および（Ｂ）成分に加えて、導電剤を配合したものであ
れば、低硬度導電性ロールの導電性がより一層向上す
る。

【００７０】そして、上記樹脂組成物（Ｘ）が、（Ａ）
および（Ｂ）成分に加えて、帯電制御剤を配合したもの
であれば、低硬度導電性ロールの帯電性がより一層向上
し、さらに優れた画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の低硬度導電性ロールの一実施例を示す
断面図である。

【図２】本発明の一実施例である低硬度導電性ロールの
製法を示す断面図である。

【図３】（Ａ）は導電性ロールの電気抵抗を測定する際
にロール表面に形成する電極の形状を示す説明図であ
り、（Ｂ）はそれを用いての導電性ロールの電気抵抗値
の測定系を示す説明図である。

【図４】静動摩擦係数計による摩擦係数の測定状態を示
す説明図である。

【図５】トナー帯電量を測定するファラデーケージ法の
測定状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１軸体２最内層３中間層４特殊な樹脂組成物（Ｘ）によって形成されてなる最
外層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加地明彦愛知県小牧市大字北外山字哥津3600番地東海ゴム工業株式会社内 (56)参考文献特開平５−61346（ＪＰ，Ａ) 特開平６−64355（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 G03G 15/02 101 G03G 15/16 103 G03G 21/06 G03G 21/10 - 21/12 F16C 13/00 C08K 3/00 - 13/08 C08B 1/00 - 101/16 B29C 71/04 C08J 7/00 - 7/02 C08J 7/12 - 7/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】軸体の外周面に一層もしくは多層の弾性
層が形成された低硬度導電性ロールであって、上記層の
うち最外層が、下記の樹脂組成物（Ｘ）によって形成さ
れていることを特徴とする低硬度導電性ロール。（Ｘ）下記の（Ａ）および（Ｂ）成分を含み、かつ
（Ａ）成分１００重量部に対して（Ｂ）成分が０．１〜
３０重量部の割合で配合されている樹脂組成物。（Ａ）熱可塑性ポリウレタン樹脂。（Ｂ）ジメチルシロキサンを主成分とする側鎖が、アク
リル系樹脂からなる主鎖にグラフト化しているポリマ
ー。
【請求項２】上記（Ｂ）成分が、下記の一般式（１）
で表されるものである請求項１記載の低硬度導電性ロー
ル。【化１】
【請求項３】上記（Ｂ）成分が、分子量１，０００〜
１，０００，０００の範囲に設定されている請求項１ま
たは２記載の低硬度導電性ロール。
【請求項４】上記樹脂組成物（Ｘ）が、上記（Ａ）お
よび（Ｂ）成分に加えて、さらに導電剤を配合したもの
である請求項１〜３のいずれか一項に記載の低硬度導電
性ロール。
【請求項５】上記樹脂組成物（Ｘ）が、上記（Ａ）お
よび（Ｂ）成分に加えて、さらに帯電制御剤を配合した
ものである請求項１〜４のいずれか一項に記載の低硬度
導電性ロール。