JP3271218B2 - Conductive roll - Google Patents

Conductive roll

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JP3271218B2
JP3271218B2 JP30462093A JP30462093A JP3271218B2 JP 3271218 B2 JP3271218 B2 JP 3271218B2 JP 30462093 A JP30462093 A JP 30462093A JP 30462093 A JP30462093 A JP 30462093A JP 3271218 B2 JP3271218 B2 JP 3271218B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真複写機等に
用いられる導電性ロールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive roll used in an electrophotographic copying machine or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真複写機は、感光ドラムの表面に
原稿像を静電潜像として形成し、これにトナーを付着さ
せてトナー像を形成し、このトナー像を複写紙に転写す
ることにより複写を行うものである。この場合、感光ド
ラム表面に対して静電潜像を形成させるには、予め感光
ドラム表面を帯電させ、その帯電部分に対して原稿像を
光学系を介して投射し、光の通った部分の帯電を消すこ
とにより静電潜像をつくるということが行われている。
上記静電潜像の形成に先立って感光ドラム表面を帯電さ
せる方式として、従来からコロナ放電方式または接触帯
電方式がある。上記コロナ放電方式は、感光ドラム表面
に対してコロナ放電器からコロナ放電を施し帯電処理す
るものである。この方式は、一般に5〜10kVという
高圧電源を使用するため、万全な安全策をとる必要があ
るうえ、放電に伴い有害なオゾンを発生するという難点
がある。このため、最近では導電性ロールを感光ドラム
表面に摺接させて感光ドラム表面を帯電させる接触帯電
方式が注目されている。このような接触帯電方式を応用
した電子写真複写機は図3に示すように構成され、つぎ
のようにして複写を行う。すなわち、軸1aを中心に矢
印方向に回転する感光ドラム1の外周面に導電性ロール
からなる帯電ロール2を上記感光ドラム1とつれ回りさ
せ、帯電ロール2に電圧を印加させることにより感光ド
ラム1の外周面が帯電される。3は露光機構部でここを
介して原稿光像のスリット露光8が感光ドラム1表面に
到達し、原稿像に対応した静電潜像が感光ドラム1表面
に形成される。4は現像装置であり、上記静電潜像に対
してトナーを付着させトナー像を形成する。6は給紙機
構ロールであり、複写紙11を感光ドラム1表面に対し
て供給し、転写装置5を介してトナー像を複写紙11上
に転写する。7はトナー像が形成された複写紙11を通
過させて定着する定着ロールである。このようにして、
複写体(コピー)が得られる。なお。感光ドラム1表面
はクリーナー9により転写残像や残存トナーを除去さ
れ、さらにイレーサーランプ10によって全面光照射を
うけ零電位化されつぎの帯電に備える。図において、1
2は上記帯電ロール2に対して1〜3kV程度の電圧を
印加する電源である。
2. Description of the Related Art In an electrophotographic copying machine, an original image is formed as an electrostatic latent image on the surface of a photosensitive drum, toner is adhered to the image, and a toner image is formed, and the toner image is transferred to copy paper. Is to be copied. In this case, in order to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum, the surface of the photosensitive drum is charged in advance, and a document image is projected on the charged portion through an optical system, and the portion where light is transmitted is formed. It has been practiced to create an electrostatic latent image by eliminating charge.
As a method for charging the surface of the photosensitive drum prior to the formation of the electrostatic latent image, a corona discharge method or a contact charging method has conventionally been used. In the corona discharge method, a corona discharge is applied to the surface of a photosensitive drum from a corona discharger to perform a charging process. Since this system generally uses a high voltage power supply of 5 to 10 kV, it is necessary to take thorough safety measures, and there is a problem that harmful ozone is generated with the discharge. For this reason, a contact charging method of charging a photosensitive drum surface by sliding a conductive roll on the surface of the photosensitive drum has recently attracted attention. An electrophotographic copying machine to which such a contact charging system is applied is configured as shown in FIG. 3, and performs copying as follows. That is, a charging roll 2 made of a conductive roll is rotated around the photosensitive drum 1 around the outer periphery of the photosensitive drum 1 which rotates in the direction of the arrow about the axis 1a. Is charged on its outer peripheral surface. Reference numeral 3 denotes an exposure mechanism through which the slit exposure 8 of the original light image reaches the surface of the photosensitive drum 1, and an electrostatic latent image corresponding to the original image is formed on the surface of the photosensitive drum 1. Reference numeral 4 denotes a developing device that forms a toner image by attaching toner to the electrostatic latent image. Reference numeral 6 denotes a paper feed mechanism roll, which supplies the copy paper 11 to the surface of the photosensitive drum 1 and transfers the toner image onto the copy paper 11 via the transfer device 5. Reference numeral 7 denotes a fixing roll that fixes the sheet by passing the copy paper 11 on which the toner image is formed. In this way,
A copy is obtained. In addition. The transfer drum and residual toner are removed from the surface of the photosensitive drum 1 by a cleaner 9, and the surface of the photosensitive drum 1 is irradiated with light by an eraser lamp 10 to be zero potential to prepare for the next charging. In the figure, 1
Reference numeral 2 denotes a power supply for applying a voltage of about 1 to 3 kV to the charging roll 2.

【0003】電子写真複写機等には、帯電ロール、現像
ロール、転写ロール、クリーニングロール等多数の導電
性ロールが用いられている。このような導電性ロールと
しては、101 〜1012Ω・cm程度の導電性を有する
ことが求められており、通常、図4に示すように、金属
シャフト(芯金)21とその外周面に形成された導電性
弾性体層22からなり、導電性弾性体層22は一般にシ
リコンゴム等の合成ゴム中に導電性粉末(カーボンブラ
ック、金属粉末等)や導電性繊維(カーボン繊維等)を
混入した組成物によって形成されている。この種の導電
性ロールのうち、帯電ロールについては105 〜109
Ω・cmの半導電性領域の電気抵抗を備えていることが
要求される。ところが、上記のような導電性弾性体層2
2を備えている導電性ロールでは合成ゴム中に混入され
た導電性粒子同士の接触によって導電性が与えられるた
め、必ずしも均一な粒子間接触が得られていない。これ
は特に半導電性領域で顕著であり、したがって電気抵抗
を上記の半導電性領域(105 〜109 Ω・cm)に納
めることが困難になっている。その結果、良好な複写画
像が得られないという難点が生じる。
[0003] Many electroconductive rolls such as a charging roll, a developing roll, a transfer roll, and a cleaning roll are used in an electrophotographic copying machine and the like. Such a conductive roll is required to have a conductivity of about 10 1 to 10 12 Ω · cm, and usually, as shown in FIG. 4, a metal shaft (core bar) 21 and its outer peripheral surface. The conductive elastic layer 22 is generally made of synthetic rubber such as silicon rubber, and is provided with conductive powder (carbon black, metal powder, etc.) or conductive fiber (carbon fiber, etc.) in synthetic rubber. It is formed by the mixed composition. Of the conductive rolls of this type, 10 5 to 10 9
It is required to have an electrical resistance of a semiconductive region of Ω · cm. However, the conductive elastic layer 2 as described above
In the conductive roll provided with No. 2, since the conductivity is given by the contact between the conductive particles mixed in the synthetic rubber, uniform contact between the particles is not necessarily obtained. This is particularly remarkable in the semiconductive region, so that it is difficult to keep the electric resistance in the above semiconductive region (10 5 to 10 9 Ω · cm). As a result, there is a problem that a good copied image cannot be obtained.

【0004】このような問題を解決するため、導電性弾
性体層22の外周に、図5に示すように、抵抗調整層2
3を設けた導電性ロールが提案されている。しかしなが
ら、通常の合成樹脂(ポリエチレン、ポリエステル、エ
ポキシ樹脂等)や合成ゴム(エチレンープロピレンゴ
ム、スチレンーブタジエンゴム、塩素化ポリエチレンゴ
ム等)は電気抵抗が1012Ω・cm以上の絶縁体であ
り、これらの合成樹脂や合成ゴムでは上記抵抗調整層2
3を形成し、帯電ロールに要求される105 〜109 Ω
・cmの電気抵抗を満足させようとすると、抵抗調整層
23の厚みを1μm以下にする必要がある。ところが、
このような薄膜の抵抗調整層23では実用耐久性が全く
なくなる。このように、従来の導電性ロール、特に帯電
ロールでは抵抗が不均一であり、また実用性に欠ける等
の問題があり、未だ満足すべきものが得られていないの
が実情である。
In order to solve such a problem, as shown in FIG.
3 has been proposed. However, ordinary synthetic resins (polyethylene, polyester, epoxy resin, etc.) and synthetic rubbers (ethylene-propylene rubber, styrene-butadiene rubber, chlorinated polyethylene rubber, etc.) are insulators having an electrical resistance of 10 12 Ω · cm or more. In these synthetic resins and synthetic rubbers, the resistance adjusting layer 2 is used.
3 to form 10 5 to 10 9 Ω required for the charging roll
In order to satisfy the electric resistance of cm, the thickness of the resistance adjusting layer 23 needs to be 1 μm or less. However,
Such a thin-film resistance adjusting layer 23 has no practical durability. As described above, the conventional conductive rolls, particularly the charging rolls, have problems such as non-uniform resistance and lack of practicality, and the fact is that satisfactory products have not yet been obtained.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

【0005】このような問題を解決するため、本発明者
らは、抵抗調整層をエピクロルヒドリンーエチレンオキ
サイド共重合ゴム(CHC)で構成すると優れた効果が
得られることを見出し、特許出願している(特開平1−
142569号)。すなわち、このようにすると電気抵
抗が全体に均一であり、しかも抵抗調整層の厚みを実用
に耐えうるよう任意に調整できるようになる、ところ
が、このような導電性ロール、特に帯電ロールを実用に
供したところ、長期間、ロールに直流電圧を印加し続け
ると電気抵抗が上昇し、ロールに流れる電流値が下が
り、帯電不良による画像の不具合(白ぬけ等)が発生す
るという問題が生じる。このように、帯電ロールとして
未だ満足すべきものが得られていないのが実情である。
In order to solve such a problem, the present inventors have found that an excellent effect can be obtained when the resistance adjusting layer is made of epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber (CHC), and have filed a patent application. (JP-A-1-
No. 142569). That is, in this case, the electric resistance is uniform throughout, and the thickness of the resistance adjusting layer can be arbitrarily adjusted so that it can be practically used. However, when a DC voltage is continuously applied to the roll for a long period of time, the electric resistance increases, the current flowing through the roll decreases, and a problem such as image defects (white spots or the like) due to poor charging occurs. As described above, the fact is that a satisfactory charging roll has not yet been obtained.

【0006】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、長期間の使用によっても適正な電気抵抗が維
持され、良好な画像が得られる導電性ロールの提供をそ
の目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a conductive roll capable of maintaining an appropriate electric resistance even after long-term use and obtaining a good image.

【0007】[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、この発明の導電性ロールは軸体の外周に導電性弾
性体層が形成され、この導電性弾性体層の外周に、抵抗
調整層が形成された導電性ロールであって、上記抵抗調
整層が水素化ニトリルゴムとイオン導電剤を主体とする
組成物によって形成されているという構成をとる。
In order to achieve the above object, the conductive roll of the present invention has a conductive elastic layer formed on the outer periphery of a shaft, and a resistive layer is formed on the outer periphery of the conductive elastic layer. A conductive roll having an adjusting layer formed thereon, wherein the resistance adjusting layer is formed of a composition mainly composed of a hydrogenated nitrile rubber and an ionic conductive agent.

【0008】[0008]

【作用】すなわち、本発明者らは、抵抗調整層の電気抵
抗の上昇の抑制を目的に、この抵抗調整層の形成材料を
中心に研究を重ねた。その結果、抵抗調整層の形成材料
として、特定のゴム材料とイオン導電剤を用いると、長
期間の使用においても電気抵抗の上昇を抑制することが
でき、良好な複写画像が得られることを見出しこの発明
に達した。
In other words, the inventors of the present invention have repeatedly conducted research on the material for forming the resistance adjusting layer with the aim of suppressing an increase in the electric resistance of the resistance adjusting layer. As a result, it has been found that when a specific rubber material and an ionic conductive agent are used as the material for forming the resistance adjusting layer, an increase in electric resistance can be suppressed even during long-term use, and a good copied image can be obtained. The invention has been reached.

【0009】つぎに、この発明を詳しく説明する。この
発明の導電性ロールは、軸体と、その外周に形成される
導電性弾性体層と、さらにその外周に形成される抵抗調
整層とから構成されている。上記軸体としては、特に限
定するものではなく、例えば金属製の円柱体からなる芯
金や内部をくり抜いた金属製の円筒体が用いられる。
Next, the present invention will be described in detail. The conductive roll of the present invention includes a shaft, a conductive elastic layer formed on the outer periphery thereof, and a resistance adjusting layer formed on the outer periphery thereof. The shaft is not particularly limited, and for example, a metal core made of a metal cylinder or a metal cylinder having a hollow inside is used.

【0010】上記軸体の外周に形成される導電性弾性体
層は、特に限定するものではなく、ポリノルボーネンゴ
ム、エチレンープロピレンージエンゴム(EPDM)、
スチレンーブタジエンゴム等の合成ゴムがあげられ、単
独でもしくは併せて用いられる。このような導電性弾性
体層は、通常、その導電性が101 〜104 Ω・cm程
度に設定される。そして、その厚みは、通常、1〜10
mm、好適には2〜4mm程度に設定される。
The conductive elastic layer formed on the outer periphery of the shaft is not particularly limited, and includes polynorbornene rubber, ethylene-propylene diene rubber (EPDM),
Synthetic rubber such as styrene-butadiene rubber can be used, and used alone or in combination. The conductivity of such a conductive elastic layer is usually set to about 10 1 to 10 4 Ω · cm. And the thickness is usually 1 to 10
mm, preferably about 2 to 4 mm.

【0011】特に、上記導電性弾性体層の硬度(JIS
A)を25(Hs)以下に設定すると、導電性ロー
ル、特に帯電ロールを図3に示すような装置に組み込ん
で使用する場合において、まれに発生する感光体と導電
性ロール間の微振動による画質不具合(横むら)やかぶ
り現象の発生が防止されるようになる。そして、このよ
うに、導電性弾性体層自体の硬度を所望の値に設定する
には、オイル等の軟化剤が添加される。上記軟化剤とし
ては、ナフテン系オイル等が好適に用いられる。さら
に、必要に応じて導電剤としてケッチェンブラック等の
カーボンブラックが用いられる。
In particular, the hardness of the conductive elastic layer (JIS)
When A) is set to 25 (Hs) or less, when a conductive roll, particularly a charging roll, is used by being incorporated in an apparatus as shown in FIG. The occurrence of image quality defects (horizontal unevenness) and fogging can be prevented. Then, in order to set the hardness of the conductive elastic layer itself to a desired value, a softening agent such as oil is added. As the softening agent, naphthenic oil or the like is preferably used. Further, carbon black such as Ketjen black is used as a conductive agent as needed.

【0012】上記導電性弾性体層の外周に形成される抵
抗調整層は、水素化ニトリルゴム(H−NBR)とイオ
ン導電剤を主体とする組成物を用いて形成されるもので
ある。そして、その厚みは、通常、10〜300μmに
設定されるものであり、好適な範囲は80〜200μm
である。
The resistance adjusting layer formed on the outer periphery of the conductive elastic layer is formed using a composition mainly composed of hydrogenated nitrile rubber (H-NBR) and an ionic conductive agent. And the thickness is usually set to 10 to 300 μm, and a preferable range is 80 to 200 μm.
It is.

【0013】このように、上記水素化ニトリルゴムとイ
オン導電剤は、本発明者らが、抵抗調整層の形成材料と
して好ましいものとして見出したものであり、この抵抗
調整層の電気抵抗は108 〜1011Ω・cmの範囲のも
のが用いられる。
As described above, the hydrogenated nitrile rubber and the ionic conductive agent have been found by the present inventors as preferable materials for forming the resistance adjusting layer, and the electric resistance of the resistance adjusting layer is 10 8. Those having a range of 10 to 10 11 Ω · cm are used.

【0014】上記イオン導電剤としては、第四級アンモ
ニウム塩等があげられ、単独でもしくは併せて用いられ
る。上記イオン導電剤の配合量は、水素化ニトリルゴム
からなるゴム成分100重量部(以下、「部」と略す)
に対して0.5〜5部に設定することが好ましい。すな
わち、イオン導電剤の配合量が0.5部未満では電気抵
抗が下がらず、5部を超えると逆に電気抵抗が上がった
り、イオン導電剤が表面にブルームする傾向が見られる
からである。
Examples of the ionic conductive agent include quaternary ammonium salts and the like, and are used alone or in combination. The compounding amount of the ionic conductive agent is 100 parts by weight of a rubber component composed of hydrogenated nitrile rubber (hereinafter, abbreviated as "part").
Is preferably set to 0.5 to 5 parts. That is, when the amount of the ionic conductive agent is less than 0.5 part, the electric resistance does not decrease. When the amount exceeds 5 parts, the electric resistance tends to increase and the ionic conductive agent tends to bloom on the surface.

【0015】上記抵抗調整層の形成材料には、上記水素
化ニトリルゴムとイオン導電剤以外に、加硫剤、充填剤
等が適宜に配合される。上記加硫剤としては、特に限定
するものではなく、従来公知のもの、例えばチオウレ
ア、トリアジン、イオウ等があげられる。また、上記充
填剤としては、シリカ、タルク、クレー、酸化チタン等
の絶縁性の充填剤があげられ、単独でもしくは併せて用
いられる。なお、カーボンブラック等の導電性充填剤は
高電圧下での使用においては絶縁破壊を招き易いため、
ゴム成分に対して10容量%以下の使用量にとどめるべ
きである。
[0015] In addition to the hydrogenated nitrile rubber and the ionic conductive agent, a vulcanizing agent, a filler and the like are appropriately compounded in the material for forming the resistance adjusting layer. The vulcanizing agent is not particularly limited, and includes conventionally known ones such as thiourea, triazine, and sulfur. Examples of the filler include insulating fillers such as silica, talc, clay, and titanium oxide, and are used alone or in combination. In addition, since conductive fillers such as carbon black easily cause dielectric breakdown when used under high voltage,
The amount used should not exceed 10% by volume with respect to the rubber component.

【0016】そして、この発明の導電性ロールにおい
て、上記導電性弾性体層と抵抗調整層との間に、Nーメ
トキシメチル化ナイロンを主体とする軟化剤移行防止層
が形成され、さらに上記抵抗調整層の外周に最外層とし
てのNーメトキシメチル化ナイロンを主体とする保護層
が形成された構成をとることが特に好ましい。
In the conductive roll according to the present invention, a softener migration preventing layer mainly composed of N-methoxymethylated nylon is formed between the conductive elastic layer and the resistance adjusting layer. It is particularly preferable that a protective layer mainly composed of N-methoxymethylated nylon is formed as the outermost layer on the outer periphery of the protective layer.

【0017】上記導電性弾性体層と抵抗調整層の間に形
成されるNーメトキシメチル化ナイロンを主体とする軟
化剤移行防止層は、上記導電性弾性体層中に含有される
オイル等のような軟化剤の滲み出しの遮断防止のために
形成される。上記軟化剤移行防止層の厚みは、一般に3
〜20μm に設定され、好適には4〜10μm に設定さ
れる。そして、この軟化剤移行防止層の電気抵抗は10
3 Ω・cm程度に設定される。上記Nーメトキシメチル
化ナイロン(8ーナイロン)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る。また、軟化剤移行
防止層には導電剤として、ケッチェンブラック等のカー
ボンブラックが含有されている。
The softener transfer preventing layer mainly composed of N-methoxymethylated nylon formed between the conductive elastic layer and the resistance adjusting layer is formed of a material such as oil contained in the conductive elastic layer. It is formed to prevent the seeping out of the softener. The thickness of the softener transfer preventing layer is generally 3
2020 μm, preferably 4-10 μm. The electric resistance of the softener migration preventing layer is 10
It is set to about 3 Ω · cm. The N-methoxymethylated nylon (8-nylon) is not particularly limited, and conventionally known ones are used. Further, the softener transfer preventing layer contains carbon black such as Ketjen black as a conductive agent.

【0018】上記抵抗調整層の外周に最外層として形成
される保護層は、先に述べたNーメトキシメチル化ナイ
ロンを主体とするものである。このNーメトキシメチル
化ナイロンは、先に述べたと同様、従来公知のものをそ
のまま使用することができる。そして、この保護層にカ
ーボンブラックのような導電剤を混合分散させると、低
温低湿時の導電性が良好となり低温低湿環境下でも良好
な性能が発揮されるようになる。このような保護層は、
通常、5〜30μm の厚みに設定されるのが好ましく、
特に好適な範囲は7〜23μm である。また、この保護
層の電気抵抗は、108 〜1010Ω・cmに設定され
る。なお、上記導電剤としては、カーボンブラックに限
定されるものではなく、従来公知の導電剤を上記カーボ
ンブラックに代えて使用することができる。
The protective layer formed as the outermost layer on the outer periphery of the resistance adjusting layer is mainly composed of the above-mentioned N-methoxymethylated nylon. As the N-methoxymethylated nylon, a conventionally known N-methoxymethylated nylon can be used as it is. When a conductive agent such as carbon black is mixed and dispersed in this protective layer, the conductivity at low temperature and low humidity is good, and good performance is exhibited even in a low temperature and low humidity environment. Such a protective layer,
Usually, the thickness is preferably set to 5 to 30 μm,
A particularly preferred range is from 7 to 23 .mu.m. The electric resistance of this protective layer is set to 10 8 to 10 10 Ω · cm. The conductive agent is not limited to carbon black, and a conventionally known conductive agent can be used in place of the carbon black.

【0019】この発明の導電性ロール、特に帯電ロール
は、例えばつぎのようにして製造することができる。す
なわち、芯金の外周面に、接着剤を塗布し、先に述べた
ゴム組成物を用い金型加硫を利用して、導電性弾性体層
を形成する。つぎに、予めNーメトキシメチル化ナイロ
ンと導電剤とを混合した混合樹脂液を作製し、これを上
記導電性弾性体層の表面を必要に応じて研磨して、その
うえにスプレー、ディッピング等でコーティングして乾
燥し、必要な場合には熱処理して架橋させ軟化剤移行防
止層化する。そして、このようにして形成された導電剤
含有の軟化剤移行防止層の上に抵抗調整層を形成する。
この抵抗調整層の形成は水素化ニトリルゴムとイオン導
電剤に、補強剤、加工助剤、加硫剤、充填剤等を、通常
のゴム加工方法(バンバリーミキサー、ロール等)によ
り混練して未加硫ゴム組成物化し、この未加硫ゴム組成
物を適当な溶剤(例えばメチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン等)に溶解し、前記導電性弾性体層の外
周面に塗工したのち乾燥し、ついで加熱加硫することに
よって形成することができる。上記塗工に際してはディ
ップ方式によることが好適である。より詳しく述べる
と、上記水素化ニトリルゴムとイオン導電剤を主体とす
る組成物が含まれる溶液を、ディップ液として図1に示
すような槽24に収容する。つぎに、導電性弾性体層が
形成されたロール25を垂直に立てて、上記溶液中に繰
り返し浸漬することにより,導電性弾性体層の外周面に
水素化ニトリルゴムとイオン導電剤を主体とするゴム膜
を形成させる。このときのディップ溶液粘度、昇降速
度、昇降回数、乾燥条件等の条件は、上記水素化ニトリ
ルゴムとイオン導電剤を主体とする溶液の液膜が10〜
200μmの範囲になるような条件に設定することが好
ましい。このような液膜が形成されたものについて25
〜80℃の温度で0.5〜4時間乾燥を施して溶剤を除
去し、続いて150〜200℃の温度で10分〜2時間
加熱することにより水素化ニトリルゴムとイオン導電剤
を主体とするゴム膜を加硫し抵抗調整層化させる。つぎ
に上記のように抵抗調整層を形成したのち、その上にN
ーメトキシメチル化ナイロンからなる樹脂液、場合によ
ってはそれに導電剤等を混合した樹脂液をスプレー、デ
ィッピング等でコーティングして乾燥し、必要な場合に
は熱処理して架橋させ保護層化させる。このようにし
て、図2に示すような層構造を有する導電性ロールが得
られる。図において、26は芯金、27は導電性弾性体
層、28は軟化剤移行防止層、29は抵抗調整層、30
は保護層である。このようにして得られた導電性ロール
は、ロール全体の電気抵抗が106 〜109 Ω・cm程
度に設定される。
The conductive roll of the present invention, particularly the charging roll, can be produced, for example, as follows. That is, an adhesive is applied to the outer peripheral surface of the cored bar, and the conductive elastic layer is formed by using the rubber composition described above and utilizing mold vulcanization. Next, a mixed resin liquid in which N-methoxymethylated nylon and a conductive agent are mixed in advance is prepared, and the surface of the conductive elastic layer is polished as necessary, and then coated by spraying, dipping or the like. It is dried and, if necessary, heat-treated to crosslink and form a softener transfer prevention layer. Then, a resistance adjusting layer is formed on the conductive agent-containing softener migration preventing layer thus formed.
This resistance adjusting layer is formed by kneading a reinforcing agent, a processing aid, a vulcanizing agent, a filler, and the like with a hydrogenated nitrile rubber and an ion conductive agent by a usual rubber processing method (Banbury mixer, roll, etc.). A vulcanized rubber composition is obtained, and this unvulcanized rubber composition is dissolved in a suitable solvent (eg, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.), applied to the outer peripheral surface of the conductive elastic layer, dried, and then heated. It can be formed by vulcanization. In the above coating, a dipping method is preferably used. More specifically, a solution containing a composition mainly composed of the above-mentioned hydrogenated nitrile rubber and an ion conductive agent is accommodated as a dip solution in a tank 24 as shown in FIG. Next, the roll 25 on which the conductive elastic material layer is formed is set upright, and is repeatedly dipped in the above solution, so that the outer peripheral surface of the conductive elastic material layer mainly contains the hydrogenated nitrile rubber and the ionic conductive agent. To form a rubber film. At this time, the conditions such as the viscosity of the dip solution, the elevating speed, the number of elevating times, and drying conditions are such that the liquid film of the solution mainly composed of the hydrogenated nitrile rubber and the ionic conductive agent is 10 to
It is preferable to set conditions so as to be in the range of 200 μm. 25 for the case where such a liquid film is formed
The solvent is removed by drying at a temperature of ~ 80 ° C for 0.5 to 4 hours, and subsequently heated at a temperature of 150 to 200 ° C for 10 minutes to 2 hours to mainly contain the hydrogenated nitrile rubber and the ionic conductive agent. The rubber film to be cured is vulcanized to form a resistance adjusting layer. Next, after forming the resistance adjusting layer as described above, N
A resin liquid composed of -methoxymethylated nylon, and in some cases, a resin liquid mixed with a conductive agent or the like, are coated by spraying, dipping or the like, dried and, if necessary, heat-treated to crosslink and form a protective layer. Thus, a conductive roll having a layer structure as shown in FIG. 2 is obtained. In the figure, 26 is a metal core, 27 is a conductive elastic layer, 28 is a softener migration preventing layer, 29 is a resistance adjusting layer, 30
Is a protective layer. The conductive roll thus obtained has an electric resistance of about 10 6 to 10 9 Ω · cm.

【0020】[0020]

【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た導電性弾性体層の外周に、
水素化ニトリルゴムとイオン導電剤を主体とする組成物
を用いてなる抵抗調整層が形成されている。このため、
電気抵抗が全体に均一であって、しかも長時間の使用に
よっても電気抵抗の上昇が抑制される。その結果、かぶ
り現象等の複写画像の不具合が生じない。さらに、上記
イオン導電剤が添加されているため、電気抵抗(初期
値)を広範囲に選定することが可能となる。
As described above, the conductive roll according to the present invention is provided on the outer periphery of the conductive elastic layer formed on the outer periphery of the shaft.
A resistance adjusting layer is formed using a composition mainly composed of a hydrogenated nitrile rubber and an ion conductive agent. For this reason,
The electric resistance is uniform throughout, and the increase in electric resistance is suppressed even after long-term use. As a result, a defect of a copied image such as a fogging phenomenon does not occur. Further, since the ionic conductive agent is added, the electric resistance (initial value) can be selected in a wide range.

【0021】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。実施例1〜3、比較例1〜3の測定結果を表に
示す。
Next, examples will be described together with comparative examples. The measurement results of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in the table.

【実施例】【Example】

〔導電性弾性体形成材料の調製〕導電性弾性体層形成材
料として、下記に示す各成分を用いてゴム組成物を準備
した。 ポリノルボーネンゴム 100部 ケッチェンブラック 50部 ナフテン系オイル 400部
[Preparation of conductive elastic body forming material] As the conductive elastic body layer forming material, a rubber composition was prepared using the following components. Polynorbornene rubber 100 parts Ketjen black 50 parts Naphthenic oil 400 parts

【0022】〔軟化剤移行防止層形成材料の調製〕軟化
剤移行防止層形成材料として、下記に示す各成分を用い
てカーボンブラック分散樹脂液を調整した。 N−メトキシメチル化ナイロン 100部 カーボンブラック 15部
[Preparation of Softener Transfer Prevention Layer-Forming Material] Carbon black-dispersed resin liquids were prepared using the following components as the softener transfer prevention layer-forming material. N-methoxymethylated nylon 100 parts Carbon black 15 parts

【0023】〔抵抗調整層形成材料の調製〕抵抗調整層
形成材料として、後記の表1に示す各成分を同表に示す
割合で配合し、未加硫ゴム組成物を調整した。なお、未
加硫ゴム組成物の電気抵抗を同表に併せて示した。
[Preparation of Resistance Adjusting Layer Forming Material] As the resistance adjusting layer forming material, the respective components shown in Table 1 below were blended in the proportions shown in the table to prepare unvulcanized rubber compositions. The electric resistance of the unvulcanized rubber composition is also shown in the table.

【0024】〔保護層形成材料の調製〕保護層形成材料
として、下記に示す各成分を用いて樹脂液を調整した。 N−メトキシメチル化ナイロン 100部 カーボンブラック 8部
[Preparation of Protective Layer Forming Material] A resin solution was prepared using the following components as the protective layer forming material. N-methoxymethylated nylon 100 parts Carbon black 8 parts

【0025】つぎに、直径8mmの金属製シャフトから
なる芯金の外周に接着剤を塗布した後、その外周に、上
記導電性弾性体層形成材料のゴム組成物を用い、金型加
硫を利用し全体の外径が15mmになるように導電性弾
性体層を形成した。ついで、その導電性弾性体層の外周
に、上記軟化剤移行防止層形成材料用のカーボンブラッ
ク分散樹脂液をスプレーコーティングした後、乾燥し厚
み6〜10μmの軟化剤移行防止層を形成した。一方、
上記抵抗調整層形成用のゴム組成物をロール混合した
後、メチルエチルケトン/メチルイソブチルケトン=3
/1(重量比)の溶剤に溶解し、粘度を500センチポ
イズに調整してディップ液を作製した。この液中に、上
記のようにして軟化剤移行防止層が形成された芯金を浸
漬してコーティングした後、引き上げて乾燥させ、つい
で加熱処理して架橋させた。ついで、その表面に保護層
形成用の樹脂液をスプレーコーティングした後、乾燥し
て保護層を形成した。その結果、目的とする導電性ロー
ルが得られた。
Next, an adhesive is applied to the outer periphery of a metal core made of a metal shaft having a diameter of 8 mm, and the outer periphery thereof is subjected to mold vulcanization using the rubber composition of the conductive elastic layer forming material. A conductive elastic body layer was formed so that the entire outer diameter became 15 mm by utilizing. Next, the outer periphery of the conductive elastic layer was spray-coated with the carbon black dispersion resin liquid for the material for forming a softener transfer prevention layer, and then dried to form a softener transfer prevention layer having a thickness of 6 to 10 μm. on the other hand,
After the rubber composition for forming the resistance adjusting layer was roll-mixed, methyl ethyl ketone / methyl isobutyl ketone = 3
/ 1 (weight ratio), and the viscosity was adjusted to 500 centipoise to prepare a dipping solution. The core metal on which the softener migration preventing layer was formed was immersed in this solution, coated, dipped and dried, and then heat-treated to crosslink. Then, the surface was spray-coated with a resin liquid for forming a protective layer, and then dried to form a protective layer. As a result, a desired conductive roll was obtained.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】このようにして得られた各導電性ロールに
ついて、導電性ロール外表面上に銀ペーストで10mm
四方の電極を描き(ガード電極付)、金属シャフトと上
記電極との電気抵抗(初期値)を測定した。また、この
導電性ロールに直流電圧(−550V)を印可した後の
電気抵抗も測定した。さらに、上記導電性ロールを帯電
ロールとして図3に示す装置に組み込み、コピーに組み
込んで直ぐの状態(初期状態)とコピーを6万枚取った
後の複写画像を目視により観察し評価した。そして、か
ぶり現象等の画像に不具合の生じなかったものを〇、画
像に不具合の生じたものを×として表示した。その結果
を下記の表2、表3に示した。
Each of the conductive rolls thus obtained was coated on the outer surface of the conductive roll with a silver paste by 10 mm.
Four electrodes were drawn (with guard electrodes), and the electrical resistance (initial value) between the metal shaft and the electrodes was measured. Further, the electric resistance after applying a DC voltage (−550 V) to the conductive roll was also measured. Further, the above conductive roll was incorporated as a charging roll into the apparatus shown in FIG. 3, and the state immediately after being incorporated into the copy (initial state) and the copied image after 60,000 copies were taken were visually observed and evaluated. Then, an image having no problem such as a fogging phenomenon was indicated by Δ, and an image having a problem was indicated by X. The results are shown in Tables 2 and 3 below.

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】[0029]

【表3】 [Table 3]

【0030】上記表2、表3の結果から、比較例1、2
は電気抵抗の上昇度合いが1桁以上と高く、複写画像に
不具合が生じた。また、比較例3は電気抵抗が高く、複
写画像に不具合が生じた。これに対して、実施例品は電
気抵抗の上昇度合いが低く、直流電圧印加後も電気抵抗
の上昇が抑制されていることがわかる。さらに、画像の
不具合も全く生じなかった。
From the results in Tables 2 and 3 above, Comparative Examples 1 and 2
In Example 2, the degree of increase in electric resistance was as high as one digit or more, and a defect occurred in a copied image. In Comparative Example 3, the electric resistance was high, and a defect occurred in the copied image. On the other hand, it can be seen that the example product has a low degree of increase in electric resistance, and the increase in electric resistance is suppressed even after the application of the DC voltage. Further, no image defects occurred.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の導電性ロールの製法の一例を示す説
明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a method for producing a conductive roll of the present invention.

【図2】この発明の導電性ロールの縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the conductive roll of the present invention.

【図3】導電性ロールが組み込まれた電子写真複写機の
構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of an electrophotographic copying machine in which a conductive roll is incorporated.

【図4】従来の導電性ロールの縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a conventional conductive roll.

【図5】従来の導電性ロールの縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a conventional conductive roll.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

26:芯金 27:導電
性弾性体層 28:軟化剤移行防止層 29:抵抗
調整層 30:保護層
26: Core metal 27: Conductive elastic layer 28: Softener migration prevention layer 29: Resistance adjustment layer 30: Protective layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−107874(JP,A) 特開 昭57−102395(JP,A) 特開 平5−88509(JP,A) 特開 平4−350551(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/02 101 F16C 13/00 G03G 15/08 501 G03G 15/16 103 G03G 21/10 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-107874 (JP, A) JP-A-57-102395 (JP, A) JP-A-5-88509 (JP, A) JP-A-4-107 350551 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G03G 15/02 101 F16C 13/00 G03G 15/08 501 G03G 15/16 103 G03G 21/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 軸体の外周に導電性弾性体層が形成さ
れ、この導電性弾性体層の外周に、抵抗調整層が形成さ
れた導電性ロールであって、上記抵抗調整層が水素化ニ
トリルゴムとイオン導電剤を主体とする組成物によって
形成されていることを特徴とする導電性ロール。
1. A conductive roll in which a conductive elastic layer is formed on an outer periphery of a shaft body, and a resistance adjusting layer is formed on an outer periphery of the conductive elastic layer. A conductive roll formed of a composition mainly composed of nitrile rubber and an ion conductive agent.
【請求項2】 導電性弾性体層と抵抗調整層との間に、
Nーメトキシメチル化ナイロンを主体とする軟化剤移行
防止層が形成され、さらに上記抵抗調整層の外周に最外
層としてNーメトキシメチル化ナイロンを主体とする保
護層が形成されている請求項1記載の導電性ロール。
2. The method according to claim 1, wherein the conductive elastic layer and the resistance adjusting layer are
2. The conductive material according to claim 1, wherein a softener transfer preventing layer mainly composed of N-methoxymethylated nylon is formed, and a protective layer mainly composed of N-methoxymethylated nylon is formed as an outermost layer around the resistance adjusting layer. roll.
【請求項3】 イオン導電剤が、第四級アンモニウム塩
である請求項1または請求項2記載の導電性ロール。
3. The conductive roll according to claim 1, wherein the ionic conductive agent is a quaternary ammonium salt.
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