JP3111536B2 - 導電性ロール - Google Patents

導電性ロール

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JP3111536B2
JP3111536B2 JP03250515A JP25051591A JP3111536B2 JP 3111536 B2 JP3111536 B2 JP 3111536B2 JP 03250515 A JP03250515 A JP 03250515A JP 25051591 A JP25051591 A JP 25051591A JP 3111536 B2 JP3111536 B2 JP 3111536B2
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rubber
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roll
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興 石原
和信 橋本
宏泰 加藤
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Sumitomo Riko Co Ltd
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電子写真複写機等の
ロール、例えば現像ロールに用いられる導電性ロールに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真複写機等の複写方式の一つとし
て、接触複写方式がある。この接触複写方式は、図2に
示すように、光導電体表面層付きの感光ドラム11の外
周面を一様に帯電させ、ついで被複写体の被複写像を介
してその外周面を露光することにより、上記外周面上に
静電潜像を形成する。つぎに、上記感光ドラム11と接
触状に配設されている現像ロール12の上に、トナー供
給装置(図示せず)から現像剤(トナー)を供給し、現
像ロール12の外周面と層形成ブレード13との間に摩
擦力によつてトナーを摩擦帯電させ、これを感光ドラム
11の静電潜像と接触させトナー像を形成する。このよ
うな接触複写方式により上記感光ドラム11に形成され
たトナー像を複写紙14に転写して定着することにより
複写が行われる。そして、このような複写方式におい
て、最近、いわゆる2値現像方法が採用されている。こ
の2値現像方法とは、従来のアナログ現像方法(静電潜
像の帯電量に比例してトナーの付着量を増減し濃淡を表
す)に代わるもので、静電潜像の各部を微細なマス目に
区切り、そのマス目のトナーによる埋まり度合いで濃淡
をデジタルに表す方法である。この2値現像方法を上記
接触複写方式に採用する場合に、上記現像ロール12が
トナーを適度に周方向に搬送するには、例えば現像ロー
ル12表面が柔軟性を有することが必要とされる。この
ため、現像ロール12の導電層は例えば発泡性弾性体で
構成されている。この発泡性弾性体形成材料に用いられ
る導電性発泡ゴム組成物としては、主成分とする固形状
のゴム成分に導電材および有機発泡剤を配合することに
より得られる。そして、このような配合において、一般
に、上記導電材としてカーボンや多量の金属酸化物等の
添加を行うために発泡性が損なわれてしまう。そこで、
上記発泡性の低下を防止するために可塑剤が多く充填さ
れる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記導
電性発泡ゴム組成物を用いて導電性ロールの導電層を形
成すると、可塑剤を多く充填しているため、圧縮永久歪
みが悪化し、ロールの変形による画質むらの発生という
問題が生じる。また、可塑剤が導電性弾性体層表面にブ
リードし、例えば複写紙表面を汚したり、周辺部位を汚
染するという問題が生じる。
【0004】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、ブリードが生じず、低硬度で画質むらの生じ
ない導電性発泡体層を有する導電性ロールの提供をその
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の導電性ロールは、軸体の外周に導電性発
泡体層が形成された導電性ロールであつて、上記導電性
発泡体層が、下記の(A)および(B)成分をマトリツ
クス成分とし、このマトリツクス成分に下記の(C)お
よび(D)成分が含有されているという構成をとる。 (A)天然固形ゴムおよび合成固形ゴムの少なくとも一
方。 (B)液状ゴム。 (C)発泡剤。 (D)導電材。
【0006】
【作用】すなわち、本発明者らは、低硬度が保持され、
へたりが生じず、しかもブリードアウトの生じない導電
性発泡体層を得るために一連の研究を重ねた。その結
果、従来から用いられている固形ゴムに加えて液状ゴム
を用いると、低硬度が保持され、へたりが生じず、しか
も可塑剤を用いる必要がないため、汚染等が生じなくな
ることを見出しこの発明に到達した。
【0007】つぎに、この発明について詳しく説明す
る。
【0008】この発明の導電性ロールは、軸体と、上記
軸体の外周に形成される導電性発泡体層とから構成され
る。
【0009】上記軸体としては、特に限定するものでは
なく、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が使用される。
【0010】上記導電性発泡体層形成材料である導電性
発泡ゴム組成物は、固形ゴム(A成分)と、液状ゴム
(B成分)と、発泡剤(C成分)と、導電材(D成分)
とを用いて得られる。
【0011】上記固形ゴム(A成分)としては、固形状
であれば特に限定するものではなく、通常の天然ゴムお
よび合成ゴム等のいずれを用いてもよく、単独でもしく
は併せて用いられる。上記合成ゴムとしては、例えばエ
チレン−プロピレンゴム,イソプレンゴム,スチレン−
ブタジエンゴム等があげられる。
【0012】上記液状ゴム(B成分)としては、液状イ
ソプレンゴム,液状ブタジエンゴム等があげられる。こ
のような液状ゴムとしては、粘度5〜20000ポイズ
(40℃)のものが用いられる。そして、上記液状ゴム
(B成分)としては、数平均分子量が5×102 〜5×
104 の低分子量のものを用いるのが好ましい。すなわ
ち、液状ゴム(B成分)の数平均分子量が5×102
満では得られるロール表面にブリードアウトが生じ複写
紙等が汚染され、5×104 を超えると低硬度のゴム製
品が得られないからである。
【0013】上記固形ゴム(A成分)と液状ゴム(B成
分)の配合割合は、重量比でA/B=20/80〜80
/20の範囲に設定することが好ましい。すなわち、液
状ゴム(B成分)の配合割合が80を超える(A成分が
20未満)では得られるロールの粘着力が著しく増加し
て加工性が低下し、逆に液状ゴム(B成分)の配合割合
が20未満(A成分が80を超える)では低硬度のゴム
製品が得られないからである。
【0014】上記発泡剤(C成分)としては、特に限定
するものではなく従来公知のものが用いられ、例えばジ
アゾアミノベンゼン,ジニトロソペンタメチレンテトラ
ミン,ベンゾールスルホニルヒドラジド等があげられ
る。上記発泡剤(C成分)の配合量は、上記固形ゴム
(A成分)および液状ゴム(B成分)の合計量100重
量部(以下「部」と略す)に対して0.5〜15部の割
合に設定することが好ましい。このような配合量に設定
することで、発泡体密度が0.05〜0.8g/cm3
ゴム製品が得られるようになる。発泡体密度が0.05
g/cm3 未満では発泡時発生した気泡が破壊され、0.
8g/cm3 を超えると柔軟な導電性発泡体が得られな
い。
【0015】上記導電材(D成分)としては、特に限定
するものではなく従来公知のもの、例えばカーボンブラ
ツク、c−ZnO等の金属酸化物等があげられる。上記
「c−」とは導電性を有するということを意味する。上
記導電材(D成分)の配合量は、上記固形ゴム(A成
分)および液状ゴム(B成分)の合計量100部に対し
て5〜40部の割合に設定するのが好適である。このよ
うに、この発明では、上記液状ゴム(B成分)を用いる
ため従来よりも導電材の配合量を抑制することができ
る。したがつて、この発明の導電性発泡ゴム組成物を用
いてロールを作製すると、低硬度のものが得られるよう
になる。
【0016】なお、上記導電性発泡ゴム組成物には、上
記A〜D成分以外に、必要に応じて加硫剤,加硫促進
剤,加硫促進助剤等の他の添加剤を適宜配合することが
できる。
【0017】上記導電性発泡ゴム組成物は、例えばつぎ
のようにして得られる。すなわち、上記A〜D成分およ
び他の添加剤を配合し混合することにより得られる。こ
の導電性発泡ゴム組成物は、ムーニー粘度が5〜40M
LV1+3(121℃)(JIS K6300に準ず
る)となるように設定することが好ましい。すなわち、
ムーニー粘度が5未満では発泡時に生じた気泡が破壊し
良好な発泡体が得られず、40を超えると発泡圧よりも
粘度抵抗が勝り均一な発泡体が得られ難いという傾向が
みられるからである。
【0018】このようにして得られる導電性発泡ゴム組
成物を用いてなる加硫後のゴム製品は、体積抵抗率10
0 〜1010Ω・cmで、ゴム硬度JIS A 30°以下
の低硬度に設定される。
【0019】この発明の導電性ロールは、例えばつぎの
ようにして作製される。すなわち、芯金の外周面に、上
記導電性発泡ゴム組成物をチユーブ状に押出成形した
後、軸体(芯金)を嵌挿する。ついで、円筒形状のキヤ
ビテイを有する金型に設置し、加熱して発泡・加硫する
ことにより、図1に示すような導電性ロール1を製造す
ることができる。図において、2は芯金、3は導電性発
泡体層である。
【0020】この導電性ロール1は、その導電性発泡体
層3が上記のように体積抵抗率100 〜1010Ω・cmに
設定される。しかも、導電性発泡体層3の硬度がJIS
A30°以下の低硬度である。
【0021】
【発明の効果】以上のように、この発明の導電性ロール
は、軸体の外周に形成される導電性発泡体層が、ゴム成
分として固形ゴム(A成分)と液状ゴム(B成分)を含
むため、弾性に富んだ低硬度で加工性に優れたものであ
り、さらに上記低硬度が保持される。また、へたりが無
く、しかもブリードアウトも生じず、複写紙および周辺
部位を汚染することがない。
【0022】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
【0023】
【実施例1〜5、比較例1〜3】下記の表1および表2
に示す各成分を準備し、同表に示す割合で配合して混練
することにより導電性発泡ゴム組成物を得た。そして、
上記導電性発泡ゴム組成物を前記製法にしたがつて図1
に示すような導電性ロールを作製した。すなわち、上記
導電性発泡ゴム組成物を押出機によりチユーブ状に押出
成形し、芯金(直径8mm)を嵌挿した。ついで、円筒形
状のキヤビテイを有する金型に設置し、加熱処理(16
0℃)することにより芯金表面に導電性発泡体層を形成
した。
【0024】なお、下記の表1および表2において、
( )内の数字は重量部を表す。また、固形ゴムAはエ
チレン−プロピレンゴム、固形ゴムBはイソプレンゴ
ム、固形ゴムCはスチレン−ブタジエンゴム、固形ゴム
Dは天然ゴムであり、液状ゴムAは液状イソプレンゴム
(LIR−290,クラレ社製)、液状ゴムBは液状イ
ソプレンゴム(LIR−30,クラレ社製)、液状ゴム
Cは液状ブタジエンゴム(B−2000,日本曹達社
製)であり、発泡剤Aは4,4′−オキシビスベンゼン
スルホニルヒドラジツド(セルマイクS,三協化成社
製)、発泡剤Bはジニトロソペンタメチレンテトラミン
(セルマイクAN,三協化成社製)、発泡剤Cはアゾジ
カルボンアミド(セルマイクCAP−500,三協化成
社製)である。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】このようにして得られた各導電性ロールに
ついて、硬度,体積抵抗率,圧縮永久歪みおよび表面の
オイル滲みの有無を測定し下記の表3および表4に示し
た。なお、体積抵抗率は、図3に示す形状の電極21を
ロール表面上に形成して、図4に示す測定系により測定
した。図において、20はロール、21aは主電極、2
1bはガード電極である。また、上記圧縮永久歪は加硫
ゴム物理試験方法(JIS K6301)圧縮永久歪試
験に基づき測定した。なお、圧縮の割合は試験片の厚み
の25%とし、熱処理温度,熱処理時間はそれぞれ70
℃,22時間とした。そして、ロール表面のブリードの
有無(滲み出しの有無)は、ロールを40℃雰囲気下に
332時間放置した後、ロール表面を目視により観察し
た。
【0028】
【表3】
【0029】
【表4】
【0030】上記表3および表4の結果から、実施例品
は全て低硬度で圧縮永久歪みの測定値も低い。また、オ
イルの滲みもない。このことから、実施例品は、高弾性
でへたりが少なく、ブリードアウトの生じない優れた導
電性ロールであることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の導電性ロールの断面図である。
【図2】接触複写方式の説明図である。
【図3】電極の構成および形状を示す平面図である。
【図4】導電性ロールの電気抵抗を測定するための測定
系を示す構成図である。
【符号の説明】
1 導電性ロール 2 芯金 3 導電性発泡体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−62660(JP,A) 特開 昭59−102941(JP,A) 特開 平2−1881(JP,A) 特開 昭61−228033(JP,A) 特開 平3−149708(JP,A) 特開 平1−219878(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/08 501 G03G 15/02 101 G03G 15/16 103 G03G 15/20 103 F16C 13/00 C08L 21/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸体の外周に導電性発泡体層が形成され
    た導電性ロールであつて、上記導電性発泡体層が、下記
    の(A)および(B)成分をマトリツクス成分とし、こ
    のマトリツクス成分に下記の(C)および(D)成分が
    含有されていることを特徴とする導電性ロール。 (A)天然固形ゴムおよび合成固形ゴムの少なくとも一
    方。 (B)液状ゴム。 (C)発泡剤。 (D)導電材。
  2. 【請求項2】 (A)成分である天然固形ゴムおよび合
    成固形ゴムの少なくとも一方と(B)成分である液状ゴ
    ムの配合割合が、重量比でA/B=20/80〜80/
    20に設定されている請求項1記載の導電性ロール。
  3. 【請求項3】 (D)成分である導電材の配合量が、
    (A)成分および(B)成分の合計量100重量部に対
    して5〜40重量部に設定されている請求項1または2
    記載の導電性ロール。
  4. 【請求項4】 (B)成分である液状ゴムの数平均分子
    量が、5×102〜5×104 である請求項1〜3のい
    ずれか一項に記載の導電性ロール。
  5. 【請求項5】 加硫後の発泡体密度が0.05〜0.8
    g/cm3 である請求項1〜4のいずれか一項に記載の導
    電性ロール。
  6. 【請求項6】 ムーニー粘度が5〜40MLV1+3
    (121℃)である請求項1〜5のいずれか一項に記載
    の導電性ロール。
  7. 【請求項7】 加硫後のゴム発泡体硬度がJIS A
    30°以下である請求項1〜6のいずれか一項に記載の
    導電性ロール。
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