JP3356188B2 - 画像形成装置用導電性ローラー - Google Patents
画像形成装置用導電性ローラーInfo
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子写真等の画像形
成装置に用いられるトナー搬送用ローラー，帯電ローラ
ー，現像ローラー，転写ローラー，クリーニングローラ
ー等の静電気的に被接触物をコントロールするローラー
用素材を用いた導電性ローラーに関する。
成装置に用いられるトナー搬送用ローラー，帯電ローラ
ー，現像ローラー，転写ローラー，クリーニングローラ
ー等の静電気的に被接触物をコントロールするローラー
用素材を用いた導電性ローラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、トナーカートリッジに用意されて
いるトナーを静電潜像が形成されている感光体に供給
し、用紙に転写、定着させる電子写真プロセスは一般的
に帯電、露光、現像、転写、定着、除電の
各機構から成り、各機構とも静電気を精密にコントロー
ルする為の各種のローラーが使われ、近年ますますその
ローラー素材に対する要求特性は厳しくなっている。特
にトナー搬送用ローラー等を含む現像機構に用いられる
ローラー，帯電ローラー，現像ローラー，転写ローラ
ー，又クリーニング機構に用いられるローラー等は電気
的に被接触物をコントロールする為ローラーを構成する
素材の導電性は環境条件が変化しても導電性が大きく変
化しない事が要求されている。例えば実用的に５℃、３
０％相対湿度から３０℃，８５％相対湿度までの環境で
抵抗値の変化が１ケタ以内、例えば１×１０8Ω・cm〜
１×１０9Ω・cmの範囲にコントロールされている事が
要求されている。又、これ等のローラーは感光ドラム等
精密部品との接触で相手に傷をつけない事、あるいはロ
ーラーの接触面積を増してグリップ性を確実にする目的
から柔軟性のあるポリウレタンフォームが素材として用
いられるが、微細な領域で静電気的なコントロールを行
う為、該ポリウレタンフォームのセルサイズも細かいも
のが要求される。このようなローラー素材としての導電
性ポリウレタンフォームの従来例としては、 ポリオ
ール，イソシアネート，触媒，水やフロン等の発泡剤等
の混合物中に導電性カーボンを配合して発泡させる方法
で得られたもの、 と同様の方法においてイオン性
の帯電防止剤を添加して得られたもの、 ポリウレタ
ンフォームの生成後にカーボン塗料等を含浸させて得ら
れたもの、が知られている。
いるトナーを静電潜像が形成されている感光体に供給
し、用紙に転写、定着させる電子写真プロセスは一般的
に帯電、露光、現像、転写、定着、除電の
各機構から成り、各機構とも静電気を精密にコントロー
ルする為の各種のローラーが使われ、近年ますますその
ローラー素材に対する要求特性は厳しくなっている。特
にトナー搬送用ローラー等を含む現像機構に用いられる
ローラー，帯電ローラー，現像ローラー，転写ローラ
ー，又クリーニング機構に用いられるローラー等は電気
的に被接触物をコントロールする為ローラーを構成する
素材の導電性は環境条件が変化しても導電性が大きく変
化しない事が要求されている。例えば実用的に５℃、３
０％相対湿度から３０℃，８５％相対湿度までの環境で
抵抗値の変化が１ケタ以内、例えば１×１０8Ω・cm〜
１×１０9Ω・cmの範囲にコントロールされている事が
要求されている。又、これ等のローラーは感光ドラム等
精密部品との接触で相手に傷をつけない事、あるいはロ
ーラーの接触面積を増してグリップ性を確実にする目的
から柔軟性のあるポリウレタンフォームが素材として用
いられるが、微細な領域で静電気的なコントロールを行
う為、該ポリウレタンフォームのセルサイズも細かいも
のが要求される。このようなローラー素材としての導電
性ポリウレタンフォームの従来例としては、 ポリオ
ール，イソシアネート，触媒，水やフロン等の発泡剤等
の混合物中に導電性カーボンを配合して発泡させる方法
で得られたもの、 と同様の方法においてイオン性
の帯電防止剤を添加して得られたもの、 ポリウレタ
ンフォームの生成後にカーボン塗料等を含浸させて得ら
れたもの、が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の法では、導電
性を上げる（体積抵抗値１×１０9Ω・cm以下）為には
添加するカーボンの量が増える為、系の粘度が上昇する
結果、他の成分との混合が不充分となり、得られた導電
性ポリウレタンフォームは緻密で均一なセルが得られ
ず、又導電性が体積抵抗値で１×１０8Ω・cm以上にコ
ントロールする為には微妙なカーボンの添加量で極端に
導電性が変化する為、正確に導電性をコントロールする
事が出来なかった。又出来たものの導電性（抵抗値）の
環境依存性も大きい。法では特に導電性（抵抗値）の
環境依存性が大きい。法は、カーボン分散液を含浸さ
せる為比較的大きなセル構造のものが必要であり、セル
が微細な場合にはカーボン粒子がフォーム内部まで侵入
せず（フォームがフィルターの役目をする）導電性が不
均一になる。
性を上げる（体積抵抗値１×１０9Ω・cm以下）為には
添加するカーボンの量が増える為、系の粘度が上昇する
結果、他の成分との混合が不充分となり、得られた導電
性ポリウレタンフォームは緻密で均一なセルが得られ
ず、又導電性が体積抵抗値で１×１０8Ω・cm以上にコ
ントロールする為には微妙なカーボンの添加量で極端に
導電性が変化する為、正確に導電性をコントロールする
事が出来なかった。又出来たものの導電性（抵抗値）の
環境依存性も大きい。法では特に導電性（抵抗値）の
環境依存性が大きい。法は、カーボン分散液を含浸さ
せる為比較的大きなセル構造のものが必要であり、セル
が微細な場合にはカーボン粒子がフォーム内部まで侵入
せず（フォームがフィルターの役目をする）導電性が不
均一になる。
【０００４】そこでこの発明は、緻密で均一なセルを持
ち、かつ環境の変化に対しても比較的安定した導電性を
有する導電性ポリウレタンフォームをローラー素材とし
てシャフトに取付けた画像形成装置用導電性ローラーを
提供することを目的とする。
ち、かつ環境の変化に対しても比較的安定した導電性を
有する導電性ポリウレタンフォームをローラー素材とし
てシャフトに取付けた画像形成装置用導電性ローラーを
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する
為、この発明はポリウレタンフォームを構成する組成材
料中に電子伝導機構による導電性付与物質とイオン伝導
機構による導電性付与物質とを混合分散させた混合物を
機械的攪拌によって発泡させて成る導電性ポリウレタン
フォームをローラー素材としてシャフトに取付けた画像
形成装置用導電性ローラーであって、電子伝導機構によ
る導電性付与物質は、 （イ）カーボンやグラファイト系の粉末あるいは繊維物
質、 （ロ）銅，ニッケル，銀等の導電性金属粉末あるいは繊
維物質、 （ハ）酸化スズ，酸化チタン，酸化インジュウム等の金
属酸化物の粉末あるいは繊維状物質、 （ニ）各種フィラーに金属メッキを施して導電性を付与
した物質、 （ホ）ポリアセチレン，ポリピロール，ポリアニリン等
の有機系の導電性微粉末や繊維状物質、 から選択されるものである。
為、この発明はポリウレタンフォームを構成する組成材
料中に電子伝導機構による導電性付与物質とイオン伝導
機構による導電性付与物質とを混合分散させた混合物を
機械的攪拌によって発泡させて成る導電性ポリウレタン
フォームをローラー素材としてシャフトに取付けた画像
形成装置用導電性ローラーであって、電子伝導機構によ
る導電性付与物質は、 （イ）カーボンやグラファイト系の粉末あるいは繊維物
質、 （ロ）銅，ニッケル，銀等の導電性金属粉末あるいは繊
維物質、 （ハ）酸化スズ，酸化チタン，酸化インジュウム等の金
属酸化物の粉末あるいは繊維状物質、 （ニ）各種フィラーに金属メッキを施して導電性を付与
した物質、 （ホ）ポリアセチレン，ポリピロール，ポリアニリン等
の有機系の導電性微粉末や繊維状物質、 から選択されるものである。
【０００６】
【作用】この発明の導電性ローラーにローラー素材とし
て用いられる導電性ポリウレタンフォームでは、イオン
導電性を併用するから、従来に比しカーボン等の導電性
微粉末が少なくても低い抵抗値のポリウレタンフォーム
が得られ、かつ発泡時の低粘度化で微細で均一なセル径
の導電性ポリウレタンフォームが得られ、しかも１×１
０11Ω・cm〜１×１０6Ω・cmの範囲で環境依存性の少
ない（５℃×３０％相対湿度〜３０℃×８５％相対湿度
の実用条件で体積抵抗値で１ケタ、例えば１×１０8Ω
・cm〜１×１０9Ω・cmの範囲）導電性ポリウレタンフ
ォームが得られる。
て用いられる導電性ポリウレタンフォームでは、イオン
導電性を併用するから、従来に比しカーボン等の導電性
微粉末が少なくても低い抵抗値のポリウレタンフォーム
が得られ、かつ発泡時の低粘度化で微細で均一なセル径
の導電性ポリウレタンフォームが得られ、しかも１×１
０11Ω・cm〜１×１０6Ω・cmの範囲で環境依存性の少
ない（５℃×３０％相対湿度〜３０℃×８５％相対湿度
の実用条件で体積抵抗値で１ケタ、例えば１×１０8Ω
・cm〜１×１０9Ω・cmの範囲）導電性ポリウレタンフ
ォームが得られる。
【０００７】
【実施例】以下にこの発明の好適な実施例を説明する。
ポリウレタンフォームを構成する樹脂として、ポリヒド
ロキシル化合物と有機ポリイソシアネート化合物，触
媒，整泡剤及び他の添加剤の混合物を用いる。この混合
物にカーボン等の電子伝導機構による導電性付与物質
と、リチウム，ナトリウム，カリウム等の金属塩及びそ
の鎖体、あるいはカルシウム，バリウム等の金属塩及び
その鎖体、又はそれらの複合体から選択されたもの又は
／及び陽イオン性界面活性剤，陰イオン性界面活性剤，
両性界面活性剤，非イオン性界面活性剤等の帯電防止剤
から選択されたものであるイオン伝導機構による導電性
付与物質を複合混合分散させこれを機械的攪拌によって
該混合物全体を均一に分散させて安定な泡体を形成させ
た後、該泡体を熱硬化せしめる。
ポリウレタンフォームを構成する樹脂として、ポリヒド
ロキシル化合物と有機ポリイソシアネート化合物，触
媒，整泡剤及び他の添加剤の混合物を用いる。この混合
物にカーボン等の電子伝導機構による導電性付与物質
と、リチウム，ナトリウム，カリウム等の金属塩及びそ
の鎖体、あるいはカルシウム，バリウム等の金属塩及び
その鎖体、又はそれらの複合体から選択されたもの又は
／及び陽イオン性界面活性剤，陰イオン性界面活性剤，
両性界面活性剤，非イオン性界面活性剤等の帯電防止剤
から選択されたものであるイオン伝導機構による導電性
付与物質を複合混合分散させこれを機械的攪拌によって
該混合物全体を均一に分散させて安定な泡体を形成させ
た後、該泡体を熱硬化せしめる。
【０００８】ポリヒドロキシル化合物としては、一般の
軟質ウレタンフォームやウレタンエラストマー製造に用
いられるポリオール、即ち末端にヒドロキシル基を有す
る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
オールであり、また、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所謂ポリマーポリオール等
一般的なポリオール類が使用できる。ポリイソシアネー
ト化合物としては同様に一般的な軟質ウレタンフォーム
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
ネートが使用できる。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の脂肪族ポリイソシアネー
ト、炭素数８〜15の芳香族ポリイソシアネート及びこれ
等のポリイソシアネートの混合物や変性物、例えば部分
的にポリオール類と反応させて得られるプレポリマー等
が用いられる。触媒としては一般的な有機金属化合物、
例えばジブチル錫ジラウレート、オクチル酸錫、オクチ
ル亜鉛、酢酸ナトリウム等、アルカリ及びアルカリ土類
金属のアルコキシドやフェノキシド、三級アミン類、例
えば、トリエチルアミン、トリエチルジアミン、Ｎ−メ
チルモルホリン、ジメチルアミノメチルフェノール等、
それに第４級アンモニウム塩、イミダゾール類等が挙げ
られ、ニッケルアセチルアセトネート、ジアセチルアセ
トネートニッケル等も用いられる。整泡剤としては、ポ
リウレタンフォームの発泡用に使用される公知の整泡剤
を使用することが出来、特に制限はない。又、この発明
に使用される、その他の添加剤としては、公知の顔料、
染料、有機無機フィラー等ウレタンフォームの発泡時に
配合されるものが必要に応じて用いることができる。
軟質ウレタンフォームやウレタンエラストマー製造に用
いられるポリオール、即ち末端にヒドロキシル基を有す
る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
オールであり、また、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所謂ポリマーポリオール等
一般的なポリオール類が使用できる。ポリイソシアネー
ト化合物としては同様に一般的な軟質ウレタンフォーム
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
ネートが使用できる。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の脂肪族ポリイソシアネー
ト、炭素数８〜15の芳香族ポリイソシアネート及びこれ
等のポリイソシアネートの混合物や変性物、例えば部分
的にポリオール類と反応させて得られるプレポリマー等
が用いられる。触媒としては一般的な有機金属化合物、
例えばジブチル錫ジラウレート、オクチル酸錫、オクチ
ル亜鉛、酢酸ナトリウム等、アルカリ及びアルカリ土類
金属のアルコキシドやフェノキシド、三級アミン類、例
えば、トリエチルアミン、トリエチルジアミン、Ｎ−メ
チルモルホリン、ジメチルアミノメチルフェノール等、
それに第４級アンモニウム塩、イミダゾール類等が挙げ
られ、ニッケルアセチルアセトネート、ジアセチルアセ
トネートニッケル等も用いられる。整泡剤としては、ポ
リウレタンフォームの発泡用に使用される公知の整泡剤
を使用することが出来、特に制限はない。又、この発明
に使用される、その他の添加剤としては、公知の顔料、
染料、有機無機フィラー等ウレタンフォームの発泡時に
配合されるものが必要に応じて用いることができる。
【０００９】電子伝導機構による導電性付与物質として
は、そのものが電子伝導性の導電性をもつ物質の粉末あ
るいは繊維物質であり、例えば一般的な導電性カーボ
ン，グラファイト系の粉末、あるいはそれ等の単繊維，
又、銅，ニッケル，銀等の導電性金属粉あるいはそれ等
の繊維状物質、又酸化スズ，酸化チタン，酸化インジウ
ム等の金属酸化物、あるいは各種フィラーに金属メッキ
を施して導電性を付与した物質中、ポリアセチレン，ポ
リピロール，ポリアニリン等の有機系の導電性微粉末が
ある。
は、そのものが電子伝導性の導電性をもつ物質の粉末あ
るいは繊維物質であり、例えば一般的な導電性カーボ
ン，グラファイト系の粉末、あるいはそれ等の単繊維，
又、銅，ニッケル，銀等の導電性金属粉あるいはそれ等
の繊維状物質、又酸化スズ，酸化チタン，酸化インジウ
ム等の金属酸化物、あるいは各種フィラーに金属メッキ
を施して導電性を付与した物質中、ポリアセチレン，ポ
リピロール，ポリアニリン等の有機系の導電性微粉末が
ある。
【００１０】また、イオン伝導機構による導電性付与物
質としては、ＬｉＣＦ3ＳＯ3，ＮａＣｌＯ4，ＬｉＣｌ
Ｏ4，ＬｉＡｓＦ6，ＬｉＢＦ4，ＮａＳＣＮ，ＫＳＣ
Ｎ，ＮａＣｌ等のＬｉ+，Ｎａ+，Ｋ+等周期率表第１族
の金属塩、あるいはＮＨ4 +の塩等の電解質，又、Ｃａ
（ＣｌＯ4）2等のＣａ++，Ｂａ++等の周期率表第２族の
金属塩やそれ等と１．４ブタンジオール，エチレングリ
コール，ポリエチレングリコール，プロピレングリコー
ル，ポリエチレングリコール等多価アルコールとその誘
導体等の錯体あるいはエチレングリコールモノメチルエ
ーテル，エチレングリコールモノエチルエーテル等のモ
ノオールとの錯体が挙げられる。
質としては、ＬｉＣＦ3ＳＯ3，ＮａＣｌＯ4，ＬｉＣｌ
Ｏ4，ＬｉＡｓＦ6，ＬｉＢＦ4，ＮａＳＣＮ，ＫＳＣ
Ｎ，ＮａＣｌ等のＬｉ+，Ｎａ+，Ｋ+等周期率表第１族
の金属塩、あるいはＮＨ4 +の塩等の電解質，又、Ｃａ
（ＣｌＯ4）2等のＣａ++，Ｂａ++等の周期率表第２族の
金属塩やそれ等と１．４ブタンジオール，エチレングリ
コール，ポリエチレングリコール，プロピレングリコー
ル，ポリエチレングリコール等多価アルコールとその誘
導体等の錯体あるいはエチレングリコールモノメチルエ
ーテル，エチレングリコールモノエチルエーテル等のモ
ノオールとの錯体が挙げられる。
【００１１】〔実施例１〕 ・グリセリンにプロピレンオキ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（ＯＨ価３３）（旭硝子（株）製のエク セノール（登録商標）８２８） １００部 ・ウレタン変性したＭＤＩ ＮＣＯ％＝２３％（住友バイエルウレタン（株）製 のスミジュール（登録商標）ＰＦ） １７．５部 ・１．４ブタンジオール １．０部 ・シリコン界面活性剤（日本ユニカ（株）製 Ｌ−５２０） １．５部 ・ジブチルチンジラウレート ０．０１部 ・導電性カーボン（電気化学工業（株）製 デンカブラック） １〜２部 ・イオン伝導性物質 ＬｉＣｌＯ4とＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＯＨの錯体 （昭島化学工業（株）製 ＭＰ−１００−Ａ） ０．５〜１部
【００１２】これ等を１リットルのプラスチック容器に
入れ、家庭用泡立て機で２分間攪拌して微細な均一セル
を有する泡体を得た。
入れ、家庭用泡立て機で２分間攪拌して微細な均一セル
を有する泡体を得た。
【００１３】この泡体を１００mm×１００mm×深さ５０
mmの型に流し込み１４０℃で７分間加熱して硬化させた
後スライスしてセル径、導電性等を調べた。その結果得
られた発泡体は密度０．５２ｇ／cm3、セル径２００μ
ｍ以下の均一なセルを有し、２mm厚にスライスしたシー
トの体積抵抗値を横河ヒューレットパッカード社製 Hig
h Resistance Meter 4329Aと16008Aレジスティビティセ
ルを用いてＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠して測定した。図
１のグラフ中符号Ａは実施例１で示したもののうち導電
性カーボン１部、ＬｉＣｌＯ4の錯体（ＭＰ−１００−
Ａ）０．５部を含むものであり、符号Ｂは導電性カーボ
ン２部、ＬｉＣｌＯ4の錯体（ＭＰ−１００−Ａ）１部
を含むものである。符号Ｃ〜Ｅで示すものは導電性カー
ボンの添加のみのものであり、夫々０．５部、１部、２
部含有する。また、その導電性の環境依存性を調べた結
果、図１に示す如く導電性カーボンの添加のみ（符号Ｃ
〜Ｅ）では環境依存性は有るがＬｉＣｌＯ4錯体を併用
する（符号Ａ，Ｂ）事により導電性の環境依存性が低減
出来た。又カーボンのみのものよりＬｉＣｌＯ4錯体併
用で低抵抗のものが出来、同抵抗の材料を得るのに実質
的にカーボン量を減らす事が出来た（系の粘度低下し発
泡し易い）。さらに、この実施例１で得られた導電性ポ
リウレタンフォームを用いて図６に示すような構造の導
電性ローラーを作成して転写用ローラーとして用いた
所、均質な画像が得られた。また、帯電ローラーとして
用いた場合にも良好な画像が得られた。図６において符
号１は導電性ポリウレタンフォームであり、符号２は金
属のシャフトである。
mmの型に流し込み１４０℃で７分間加熱して硬化させた
後スライスしてセル径、導電性等を調べた。その結果得
られた発泡体は密度０．５２ｇ／cm3、セル径２００μ
ｍ以下の均一なセルを有し、２mm厚にスライスしたシー
トの体積抵抗値を横河ヒューレットパッカード社製 Hig
h Resistance Meter 4329Aと16008Aレジスティビティセ
ルを用いてＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠して測定した。図
１のグラフ中符号Ａは実施例１で示したもののうち導電
性カーボン１部、ＬｉＣｌＯ4の錯体（ＭＰ−１００−
Ａ）０．５部を含むものであり、符号Ｂは導電性カーボ
ン２部、ＬｉＣｌＯ4の錯体（ＭＰ−１００−Ａ）１部
を含むものである。符号Ｃ〜Ｅで示すものは導電性カー
ボンの添加のみのものであり、夫々０．５部、１部、２
部含有する。また、その導電性の環境依存性を調べた結
果、図１に示す如く導電性カーボンの添加のみ（符号Ｃ
〜Ｅ）では環境依存性は有るがＬｉＣｌＯ4錯体を併用
する（符号Ａ，Ｂ）事により導電性の環境依存性が低減
出来た。又カーボンのみのものよりＬｉＣｌＯ4錯体併
用で低抵抗のものが出来、同抵抗の材料を得るのに実質
的にカーボン量を減らす事が出来た（系の粘度低下し発
泡し易い）。さらに、この実施例１で得られた導電性ポ
リウレタンフォームを用いて図６に示すような構造の導
電性ローラーを作成して転写用ローラーとして用いた
所、均質な画像が得られた。また、帯電ローラーとして
用いた場合にも良好な画像が得られた。図６において符
号１は導電性ポリウレタンフォームであり、符号２は金
属のシャフトである。
【００１４】比較例１ 実施例１の配合でＬｉＣｌＯ4の錯体を入れずにカーボ
ンのみ０．５〜２部添加し同様の方法で発泡した導電性
ポリウレタンフォームは密度０．５２ｇ／cm3で、特に
カーボン２部添加したものでは平均セル径５００μｍと
粗めでしかも全てについて導電性の環境依存性が大きか
った。
ンのみ０．５〜２部添加し同様の方法で発泡した導電性
ポリウレタンフォームは密度０．５２ｇ／cm3で、特に
カーボン２部添加したものでは平均セル径５００μｍと
粗めでしかも全てについて導電性の環境依存性が大きか
った。
【００１５】〔実施例２〕 ・グリセリンにプロピレンオキ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（ＯＨ価３３）（旭硝子（株）製のエク セノール（登録商標）８２８） １００部 ・ウレタン変性したＭＤＩ ＮＣＯ％＝２３％（住友バイエルウレタン（株）製 のスミジュール（登録商標）ＰＦ） ２５．０部 ・１．４ブタンジオール ２．５部 ・シリコン界面活性剤（日本ユニカ（株）製 Ｌ−５２０） １．５部 ・ジブチルチンジラウレート ０．０１部 ・グラファイト微粉末（電子伝導性物質）（日本黒鉛工業（株）製 ＡＵＰ） １０〜６０部 ・イオン伝導性物質 Ｃａ（ＣｌＯ4）2とＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＯＨ の錯体（Ｃａ（ＣｌＯ4）2は３５ｗｔ％）（ジエチレングリコールモノメチルエ ーテル)(昭島化学工業（株）製 ＭＰ−１００−Ｅ） １〜２部
【００１６】ここで使用される日本黒鉛工業（株）の製
品「ＡＵＰ」は、固定炭素９９％、灰分１％であり、平
均粒径０．７μｍである。上記の配合物を実施例１と同
様の方法で発泡しその導電性（体積抵抗値）を測ったと
ころ、図２の如くグラファイトのみ添加した場合（符号
Ｈ〜Ｋ）は特定の抵抗値で環境依存性のないものがある
が（グラファイト３０部系）、グラファイト単独系で更
に低抵抗で環境依存性の少ないものは得られない。図２
のグラフ中符号Ｆは実施例２で示したもののうちグラフ
ァイト微粉末３０部、Ｃａ（ＣｌＯ4）2の錯体（ＭＰ−
１００−Ｅ）１部を含むものであり、符号Ｇは夫々６０
部、２部を含むものである。符号Ｈ〜Ｋは、グラファイ
ト微粉末の添加のみのものであり、夫々１０部、１５
部、３０部、６０部含有する。しかしながら、Ｃａ（Ｃ
ｌＯ4）2の錯体併用（符号Ｆ，Ｇ）により抵抗値で環境
依存性の少ないものが得られた。
品「ＡＵＰ」は、固定炭素９９％、灰分１％であり、平
均粒径０．７μｍである。上記の配合物を実施例１と同
様の方法で発泡しその導電性（体積抵抗値）を測ったと
ころ、図２の如くグラファイトのみ添加した場合（符号
Ｈ〜Ｋ）は特定の抵抗値で環境依存性のないものがある
が（グラファイト３０部系）、グラファイト単独系で更
に低抵抗で環境依存性の少ないものは得られない。図２
のグラフ中符号Ｆは実施例２で示したもののうちグラフ
ァイト微粉末３０部、Ｃａ（ＣｌＯ4）2の錯体（ＭＰ−
１００−Ｅ）１部を含むものであり、符号Ｇは夫々６０
部、２部を含むものである。符号Ｈ〜Ｋは、グラファイ
ト微粉末の添加のみのものであり、夫々１０部、１５
部、３０部、６０部含有する。しかしながら、Ｃａ（Ｃ
ｌＯ4）2の錯体併用（符号Ｆ，Ｇ）により抵抗値で環境
依存性の少ないものが得られた。
【００１７】比較例２ 実施例１で導電性カーボンを添加せずＬｉＣｌＯ4の錯
体のみを添加発泡させたフォームのセルは微細で良好な
フォームが得られたものの導電性（体積抵抗値）の環境
依存性は大で添加部数を変えてもその傾向は変わらなか
った（図３）。図３のグラフ中符号Ｌは電子伝導機構及
びイオン伝導機構による導電性付与物質を全然添加しな
いものを示し、符号ＭはＭＰ−１００−Ａのみを０．５
部含むもの、符号ＮはＭＰ−１００−Ａのみを１．０部
含むものを夫々示す。
体のみを添加発泡させたフォームのセルは微細で良好な
フォームが得られたものの導電性（体積抵抗値）の環境
依存性は大で添加部数を変えてもその傾向は変わらなか
った（図３）。図３のグラフ中符号Ｌは電子伝導機構及
びイオン伝導機構による導電性付与物質を全然添加しな
いものを示し、符号ＭはＭＰ−１００−Ａのみを０．５
部含むもの、符号ＮはＭＰ−１００−Ａのみを１．０部
含むものを夫々示す。
【００１８】この発明では、電子伝導機構のみならずイ
オン伝導機構を有し、環境の変化に対しても比較的安定
した導電性を有するものとなる。また、機械的攪拌によ
り、微密で均一なセルを有するものとなる。
オン伝導機構を有し、環境の変化に対しても比較的安定
した導電性を有するものとなる。また、機械的攪拌によ
り、微密で均一なセルを有するものとなる。
【００１９】上述したイオン伝導機構による導電性付与
物質の他には、第４級アンモニウム塩等の陽イオン性界
面活性剤，脂肪族スルホン酸塩，高級アルコール硫酸エ
ステル塩，高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸
エステル塩，高級アルコール燐酸エステル塩，高級アル
コールエチレンオキサイド付加燐酸エステル塩等の陰イ
オン性界面活性剤，ベタイン等の両性界面活性剤，高級
アルコールエチレンオキサイド，ポリエチレングリコー
ル脂肪酸エステル，多価アルコール脂肪酸エステル等の
非イオン性界面活性剤等の一般的な帯電防止剤、および
これらの帯電防止剤が、少なくとも１個以上の水酸基，
カルボキシル基，一級ないし二級アミン基等イソシアネ
ートと反応する活性水素を有する基を持ったものが挙げ
られる。さらに、上述した導電性物質を併用することも
できる。
物質の他には、第４級アンモニウム塩等の陽イオン性界
面活性剤，脂肪族スルホン酸塩，高級アルコール硫酸エ
ステル塩，高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸
エステル塩，高級アルコール燐酸エステル塩，高級アル
コールエチレンオキサイド付加燐酸エステル塩等の陰イ
オン性界面活性剤，ベタイン等の両性界面活性剤，高級
アルコールエチレンオキサイド，ポリエチレングリコー
ル脂肪酸エステル，多価アルコール脂肪酸エステル等の
非イオン性界面活性剤等の一般的な帯電防止剤、および
これらの帯電防止剤が、少なくとも１個以上の水酸基，
カルボキシル基，一級ないし二級アミン基等イソシアネ
ートと反応する活性水素を有する基を持ったものが挙げ
られる。さらに、上述した導電性物質を併用することも
できる。
【００２０】〔実施例３〕 ・グリセリンにプロピレンオキ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（ＯＨ価３３）（旭硝子（株）製のエク セノール（登録商標）８２８） １００部 ・ウレタン変性したＭＤＩ ＮＣＯ％＝２３％（住友バイエルウレタン（株）製 のスミジュール（登録商標）ＰＦ） ２０．０部 ・１．４ブタンジオール １．５部 ・シリコン界面活性剤（日本ユニカ（株）製 Ｌ−５２０） １．５部 ・ジブチルチンジラウレート ０．０１部 ・導電性カーボン（電気化学工業（株）製 デンカブラック） １部 ・イオン伝導性物質（Jordan Chemical LAROSTAT 377DPG.) 第４級アンモニウム 塩，ウレタン用帯電防止剤 ２０部
【００２１】上記配合物を１リットルのプラスチック容
器に入れ、家庭用泡立て機で２分間撹拌して微細な均一
セルを有する泡体を得た。この泡体を、１００mm×１０
０mm×５０mmの型に流し込み、１４０℃で７分間加熱し
て硬化させて導電性ポリウレタンフォームを得た。この
ようにして製造された導電性ポリウレタンフォームを用
いて図６に示すような構造の導電性ローラーを作成して
転写用ローラーとして用いたら、均一な画像が得られ
た。また、帯電ローラーとして用いた場合にも良好な画
像が得られた。なお、上記配合物中、イオン伝導性物質
として、第４級アンモニウム塩を１０部とし、同じくイ
オン伝導性物質として、過塩素酸カルシウムＣａ（Ｃｌ
Ｏ4）2とジエチレングリコールモノメチルエーテル（昭
島化学工業（株）製 ＭＰ−１００−Ｅ）との鎖体０．
０５部を併用することもできる。
器に入れ、家庭用泡立て機で２分間撹拌して微細な均一
セルを有する泡体を得た。この泡体を、１００mm×１０
０mm×５０mmの型に流し込み、１４０℃で７分間加熱し
て硬化させて導電性ポリウレタンフォームを得た。この
ようにして製造された導電性ポリウレタンフォームを用
いて図６に示すような構造の導電性ローラーを作成して
転写用ローラーとして用いたら、均一な画像が得られ
た。また、帯電ローラーとして用いた場合にも良好な画
像が得られた。なお、上記配合物中、イオン伝導性物質
として、第４級アンモニウム塩を１０部とし、同じくイ
オン伝導性物質として、過塩素酸カルシウムＣａ（Ｃｌ
Ｏ4）2とジエチレングリコールモノメチルエーテル（昭
島化学工業（株）製 ＭＰ−１００−Ｅ）との鎖体０．
０５部を併用することもできる。
【００２２】上述の硬化後の発泡体は、密度０．５２ｇ
／cm3、セル径２００μｍの均一なセルを有し、２mm厚
にスライスしたシートの体積抵抗値を横河ヒューレット
パッカード社製 High Resistans Meter 4329A と16008A
レジスティビティセルを用いてＪＩＳ−Ｋ６９１１に準
拠して測定した。図４のグラフ中符号Ｉで示すものは、
上述の実施例３で得られたものであり、符号IIで示すも
のは、カーボン添加のみのもので、導電性カーボン１部
を有する発泡体である。符号III で示すものは、第４級
アンモニウム塩のみを有するもので、LAROSTAT 377DPG.
を２０部有する。また、符号IVで示すものは、導電性カ
ーボン１部と、イオン伝導性物質としてLAROSTAT１０部
とＭＰ−１００−Ｅとを０．０５部併用したものを示
す。その導電性の環境依存性を調べた結果、図４に示す
如くカーボンのみ添加（符号II）、および第４級アンモ
ニウム塩のみ添加（符号III ）では、環境依存性は大き
いが、カーボンと第４級アンモニウム塩を併用する（符
号Ｉ）ことにより、導電性の環境依存性を大きく低減出
来た。また、低温を除く広い温度域でカーボンのみを添
加したものに比べて同じカーボン配合量であっても低い
抵抗のものができた。
／cm3、セル径２００μｍの均一なセルを有し、２mm厚
にスライスしたシートの体積抵抗値を横河ヒューレット
パッカード社製 High Resistans Meter 4329A と16008A
レジスティビティセルを用いてＪＩＳ−Ｋ６９１１に準
拠して測定した。図４のグラフ中符号Ｉで示すものは、
上述の実施例３で得られたものであり、符号IIで示すも
のは、カーボン添加のみのもので、導電性カーボン１部
を有する発泡体である。符号III で示すものは、第４級
アンモニウム塩のみを有するもので、LAROSTAT 377DPG.
を２０部有する。また、符号IVで示すものは、導電性カ
ーボン１部と、イオン伝導性物質としてLAROSTAT１０部
とＭＰ−１００−Ｅとを０．０５部併用したものを示
す。その導電性の環境依存性を調べた結果、図４に示す
如くカーボンのみ添加（符号II）、および第４級アンモ
ニウム塩のみ添加（符号III ）では、環境依存性は大き
いが、カーボンと第４級アンモニウム塩を併用する（符
号Ｉ）ことにより、導電性の環境依存性を大きく低減出
来た。また、低温を除く広い温度域でカーボンのみを添
加したものに比べて同じカーボン配合量であっても低い
抵抗のものができた。
【００２３】〔実施例４〕 ・グリセリンにプロピレンオキ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（ＯＨ価３３）（旭硝子（株）製のエク セノール（登録商標）８２８） １００部 ・ウレタン変性したＭＤＩ ＮＣＯ％＝２３％（住友バイエルウレタン（株）製 のスミジュール（登録商標）ＰＦ） ２０．０部 ・１．４ブタンジオール １．５部 ・シリコン界面活性剤（日本ユニカ（株）製 Ｌ−５２０） １．５部 ・ジブチルチンジラウレート ０．０１部 ・導電性カーボン（電気化学工業（株）製 デンカブラック） ２部 ・イオン伝導性付与物質，有機ポリイソシアネートとの反応基ＯＨ基を持つウレ タン用非イオン性帯電防止剤 （ダウケミカル社製 STATURE ） １５部
【００２４】上記の配合物を実施例３と同様の方法で発
泡し、導電性ポリウレタンフォームを得た。
泡し、導電性ポリウレタンフォームを得た。
【００２５】図５のグラフ中、符号Ｖは実施例４で示し
た導電性カーボン２部、非イオン性帯電防止剤（STATUR
E ）１５部を含むものである。符号VIで示すものは、導
電性カーボン添加のみのもので、導電性カーボン２部を
有する。符号VII で示すものは、非イオン性帯電防止剤
のみを有するもので、STATURE を１５部有する。その導
電性の環境依存性を調べた結果、図５に示す如くカーボ
ンのみ添加（符号VI）、および非イオン性帯電防止剤の
み添加（符号VII ）では環境依存性は大きいが、カーボ
ンと非イオン性帯電防止剤を併用する（符号Ｖ）ことに
より、導電性の環境依存性が低減した。
た導電性カーボン２部、非イオン性帯電防止剤（STATUR
E ）１５部を含むものである。符号VIで示すものは、導
電性カーボン添加のみのもので、導電性カーボン２部を
有する。符号VII で示すものは、非イオン性帯電防止剤
のみを有するもので、STATURE を１５部有する。その導
電性の環境依存性を調べた結果、図５に示す如くカーボ
ンのみ添加（符号VI）、および非イオン性帯電防止剤の
み添加（符号VII ）では環境依存性は大きいが、カーボ
ンと非イオン性帯電防止剤を併用する（符号Ｖ）ことに
より、導電性の環境依存性が低減した。
【００２６】
【発明の効果】この発明では、電子伝導機構のみならず
イオン伝導機構を有し、環境の変化に対しても非常に安
定した導電性を有するものとなる。また、機械的攪拌に
より、微密で均一なセルを有するローラー素材を得るこ
ともできる。
イオン伝導機構を有し、環境の変化に対しても非常に安
定した導電性を有するものとなる。また、機械的攪拌に
より、微密で均一なセルを有するローラー素材を得るこ
ともできる。
【図１】この発明の実施例１と導電性カーボンのみを添
加したものとの温度、湿度（相対湿度）と体積抵抗値と
の関係を示すグラフ。
加したものとの温度、湿度（相対湿度）と体積抵抗値と
の関係を示すグラフ。
【図２】グラファイトのみを入れたものとこの発明の実
施例２との図１と同様のグラフ。
施例２との図１と同様のグラフ。
【図３】イオン伝導機構としてＭＰ−１００−Ａのみを
入れたものと何も入れないものとの図１と同様のグラ
フ。
入れたものと何も入れないものとの図１と同様のグラ
フ。
【図４】この発明の実施例３と導電性カーボンのみ添加
したもの及び第４級アンモニウム塩のみ添加したものと
の温度、湿度（相対湿度）と体積抵抗値との関係を示す
グラフ。
したもの及び第４級アンモニウム塩のみ添加したものと
の温度、湿度（相対湿度）と体積抵抗値との関係を示す
グラフ。
【図５】この発明の実施例４と導電性カーボンのみ添加
したもの及び非イオン性帯電防止剤のみ添加したものと
の温度、湿度（相対湿度）と体積抵抗値との関係を示す
グラフ。
したもの及び非イオン性帯電防止剤のみ添加したものと
の温度、湿度（相対湿度）と体積抵抗値との関係を示す
グラフ。
【図６】導電性ローラーの斜視図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08L 75/04 - 75/12 C08K 3/00 - 5/59 G03G 15/00 - 15/18
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリウレタンフォームを構成する組成材
料中に電子伝導機構による導電性付与物質とイオン伝導
機構による導電性付与物質とを混合分散させた混合物を
機械的攪拌によって発泡させて成る導電性ポリウレタン
フォームをローラー素材としてシャフトに取付けた画像
形成装置用導電性ローラーであって、 電子伝導機構による導電性付与物質は、 （イ）カーボンやグラファイト系の粉末あるいは繊維物
質、 （ロ）銅，ニッケル，銀等の導電性金属粉末あるいは繊
維物質、 （ハ）酸化スズ，酸化チタン，酸化インジュウム等の金
属酸化物の粉末あるいは繊維状物質、 （ニ）各種フィラーに金属メッキを施して導電性を付与
した物質、 （ホ）ポリアセチレン，ポリピロール，ポリアニリン等
の有機系の導電性微粉末や繊維状物質、 から選択されることを特徴とする画像形成装置用導電性
ローラー。 - 【請求項２】 イオン伝導機構による導電性付与物質
は、リチウム，ナトリウム，カリウム等の金属塩及びそ
の錯体、あるいはカルシウム，バリウム等の金属塩及び
その錯体又はそれらの複合体であることを特徴とする請
求項１に記載の画像形成装置用導電性ローラー。 - 【請求項３】 イオン伝導機構による導電性付与物質
は、陽イオン性界面活性剤，陰イオン性界面活性剤，両
性界面活性剤，非イオン性界面活性剤等の帯電防止剤、 から選択されることを特徴とする請求項１又は２に記載
の画像形成装置用導電性ローラー。 - 【請求項４】 前記イオン伝導機構による導電性付与物
質として、リチウム，ナトリウム，カリウム等の金属塩
及びその鎖体、あるいはカルシウム，バリウム等の金属
塩及びその鎖体又はそれらの複合体、から選択されたも
のを請求項２又は３に記載のイオン伝導機構と併用した
ことを特徴とする請求項１に記載の画 像形成装置用導電
性ローラー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14001093A JP3356188B2 (ja) | 1992-06-29 | 1993-05-19 | 画像形成装置用導電性ローラー |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19498992 | 1992-06-29 | ||
| JP4-194989 | 1992-06-29 | ||
| JP14001093A JP3356188B2 (ja) | 1992-06-29 | 1993-05-19 | 画像形成装置用導電性ローラー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0673286A JPH0673286A (ja) | 1994-03-15 |
| JP3356188B2 true JP3356188B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=26472662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14001093A Expired - Lifetime JP3356188B2 (ja) | 1992-06-29 | 1993-05-19 | 画像形成装置用導電性ローラー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3356188B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4689021B2 (ja) * | 2000-09-07 | 2011-05-25 | 株式会社ブリヂストン | 転写ローラ及び画像形成装置 |
| JP5329048B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2013-10-30 | 日本発條株式会社 | ポリウレタン樹脂組成物 |
| JP5388471B2 (ja) * | 2008-04-07 | 2014-01-15 | 株式会社イノアックコーポレーション | 金属粉末を含有するポリウレタン発泡体 |
| JP5559521B2 (ja) * | 2009-12-03 | 2014-07-23 | 株式会社沖データ | 現像装置及び画像形成装置 |
| JP5743707B2 (ja) * | 2011-05-17 | 2015-07-01 | キヤノン株式会社 | 帯電部材 |
-
1993
- 1993-05-19 JP JP14001093A patent/JP3356188B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0673286A (ja) | 1994-03-15 |
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