JP3367127B2 - 導電性ロール - Google Patents
導電性ロールInfo
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- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Molding Of Porous Articles (AREA)
Description
像用,帯電用,除電用,転写用等として好適に使用され
る導電性ロールに関する。
広く使用されている電子写真記録装置は、一般にドラム
状の感光体(以下、感光ドラムという)を備えており、
この感光ドラムに対して帯電、露光を行って静電潜像を
形成し、その後感光ドラム上の潜像に応じてトナーを付
着させて現像し、次いでその感光ドラム上のトナーを記
録紙等の記録媒体に転移させて転写し、その後感光ドラ
ムを所定の電位に除電すると共に、感光ドラム上に残留
するトナーを清掃し、次の記録に備えるようになってい
る。また、転写によって記録媒体に担持されたトナーは
溶融圧着されることにより記録媒体に定着し、これによ
り一連の作業が終了する。
てその帯電領域に所定電位を付与する帯電手段や、転写
後の感光ドラムにおいてその帯電領域を一定電位に均一
化させる除電手段としては、従来から導電性ゴムローラ
を感光ドラムに直接接触させて所定電位を印加するよう
に構成したローラ型の接触帯電器、即ち導電性ロールが
知られている。
フトと、その外周に形成された良導電性のゴムからなる
ベース層と、ロールの電気抵抗調節あるいは感光ドラム
の汚染防止のためにベース層上に形成される導電膜層と
から構成されており、従来導電膜層としては、主にN−
メトキシメチル化共重合ナイロン等が用いられている。
導電性ロールにあっては、低湿環境下において、画像に
網目模様が発現するといった問題点がある。この網目模
様の発現は、導電性ロールによる感光ドラムの帯電が不
均一であることに起因するものであり、このため従来の
技術ではロール状の帯電器を用いた接触帯電方式を採用
することが難く、特に複写機ではブラシ状の帯電器を用
いたり、あるいはコロナ放電による非接触式の帯電方式
が採用されている。
で、低湿環境下においても画像に網目模様が発現するよ
うなことがなく、また複写機に採用してもこのような問
題を生じることなく、良好な画像を確実に再現すること
ができる導電性ロールを提供することを目的とする。
意検討を行った結果、シャフトと、該シャフトの外周に
形成された導電性のベース層と、該ベース層上に形成さ
れた導電膜層とを具備してなり、被帯電体に接触しなが
ら該被帯電体に所定極性の電位を付与する導電性ロール
において、従来のN−メトキシメチル化共重合ナイロン
に代えて、溶剤に可溶な非晶性フッ素樹脂(ただし、フ
ッ素ゴムを除く)を用い、これに導電材を配合して上記
導電膜層を形成することにより、この導電性ロールを用
いて感光ドラムを帯電させ、電子写真画像を得た場合、
低湿下においても帯電の不均一性に起因する網目模様等
を発現させることなく良好な画像を確実に得ることがで
き、特に複写機に用いた場合でも良好な画像を確実に再
現することができることを見出し、本発明をなすに至っ
たものである。
トの外周に形成された導電性のベース層と、該ベース層
上に形成された導電膜層とを具備してなり、被帯電体に
接触しながら該被帯電体に所定極性の電位を付与する導
電性ロールにおいて、上記導電膜層を、溶剤に可溶な非
晶性フッ素樹脂(ただし、フッ素ゴムを除く)に導電材
を配合して形成したことを特徴とする導電性ロールを提
供するものである。
る。本発明の導電性ロールは、上述したように、感光ド
ラム等の被帯電体と接触する表面の導電膜層を導電材を
配合した可溶性フッ素樹脂により形成したもので、具体
的には、図1に示した導電性ロールが例示される。
示すもので、ステンレススチール、めっき処理した鉄、
黄銅、導電性プラスチック等の良導電性材料からなるシ
ャフト1の外周に導電性の弾性材料からなるベース層2
を設け、更にこのベース層2の外周に導電材を配合して
導電性を付与した可溶性フッ素樹脂からなる導電膜層3
を被覆形成したものである。
を有する弾性材料としては、導電材を配合した無発泡又
は発泡導電性ゴム組成物及び導電性ポリウレタンフォー
ムを用いることができる。
成分としては、ニトリルブタジンゴム、クロロプレンゴ
ム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレ
ンプロピレンゴム、イソプレンゴム、ポリノルボルネン
ゴム等の通常のゴム又はスチレン−ブタジエン−スチレ
ン(SBS)、スチレン−ブタジエン−スチレンの水添
加物(SEBS)等の熱可塑性ゴムを使用することがで
き、特に制限されるものではないが、これらのゴム、特
に固形ブタジエンゴム/液状ポリイソプレンゴムを10
/90〜50/50程度の比率で混合し、これに導電材
を配合してベース層2を形成することが好ましく、これ
により硬度が低く、圧縮永久歪が少ないベース層2を得
ることができ、ロールと感光ドラム等の被帯電体との密
着性を向上させることができる。
されるものではないが、エチレンプロピレンゴムに導電
材を配合したもの、エピクロルヒドリンとエチレンオキ
サイドとの共重合ゴムの発泡体又はエピクロルヒドリン
とエチレンオキサイドとの共重合ゴムに導電材を配合し
たものの発泡体を好適に使用することができる。
は、カーボンブラック、黒鉛、金属、導電性の各種金属
酸化物(酸化錫,酸化チタン等)などの導電性粉体やカ
ーボンファイバー、金属酸化物の短繊維等の各種導電性
繊維を用いることができる。その配合量は、全ゴム成分
100重量部に対して2〜70重量部、特に3〜30重
量部とすることができ、これによりベース層2の体積抵
抗を101〜107Ω・cm程度に調整することが好まし
い。なお、このベース層2の形成は、公知の加硫成形法
により行うことができ、その厚さはロールの用途等に応
じて適宜設定されるが、通常1〜5mmとされ、またそ
の硬度はアスカーC20〜70、特に30〜60とする
ことが好ましい。
上に導電材の配合により導電性を付与した可溶性フッ素
樹脂で導電膜層3を形成したものであるが、この場合可
溶性フッ素樹脂は、溶剤に可溶な非晶性フッ素樹脂が用
いられ、具体的にはテトラフルオロエチレン成分にフッ
素化アルキルビニルエーテル成分を導入した共重合体な
どを使用することができ、具体的には、旭硝子(株)の
ルミフロン、サイトップ、ルミフロンを塗料化した日本
油脂(株)のベルフロンやデュポン社のテフロンAF等
が好適に用いられる。
付与するために配合する導電材としては、導電性酸化チ
タン、カーボン、導電性酸化錫等の一般に使用されてい
る種々の導電性材料を使用することができ、その配合量
は、特に制限されるものではないが、フッ素樹脂100
重量部に対して30〜300重量部程度とすることがで
き、これにより導電性ロールの導電膜層として適当な電
気抵抗値である108〜1010Ω・cmとすることがで
きる。
状に調製された上記可溶性フッ素樹脂に上記導電材を添
加し、これをディップ、ハケ塗又はスプレー等の通常の
塗装法で上記ベース層2上にコーティングした後、自然
乾燥、真空引きもしくは加熱処理等の強制乾燥を行うこ
とにより、容易に形成することができる。
に形成するに際し、導電性ロールの電気抵抗値を調整す
るため、図2に示したようにベース層2と導電膜層3と
の間に下塗層4を形成することもできる。この場合、下
塗層4としては、特に制限されないが、ポリエステル系
ウレタン、例えば1,4ブタンジオール、エチレングコ
ールとアジピン酸のエステルのジオールとをMDI(メ
チレンジフェニルイソシアネート)で鎖延長したウレタ
ンに各種カーボンブラック又は導電性酸化チタン、導電
性錫を分散させたものなどが好適に用いられる。また、
従来導電膜層として用いられているN−メトキシメチル
化共重合ナイロン(商品名,トレジン)に導電剤を配合
して導電性を付与したものも下塗層4として好適に使用
することができる。
を導電性を付与した可溶性フッ素樹脂で形成したことに
より、低湿下でも網目模様の発現などの不都合を生じる
ことなく、かつ複写機の電子写真プロセスにも好適に使
用されるものであるが、それ以外にも、導電膜の水分に
対する親和性が低く、抵抗の環境依存性が少ない、可溶
性フッ素樹脂を硬化させて分子構造が3次元化した皮膜
を得ることが可能であり、優れた耐溶剤性を得ることが
できる、導電膜の機械的強度が高いので耐摩耗性に優
れ、傷を受けにくい、導電膜がフッ素樹脂からなるの
で、表面に汚れがつきにくい、感光ドラムに密着した
り、感光ドラムを汚染したりすることがない等の利点を
得ることができる。
的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもの
ではない。 [実施例1]スチール製シャフトに下記処方の導電性ゴ
ム組成物を用いて、加硫条件160℃×5分で3mm厚
のべース層を形成した。得られたベース層の硬度はアス
カーC50であり、その体積抵抗は8×105Ω・cm
であった。
ブタンジオールのポリエステルジオールをMDI(メチ
レンジフェニルイソシアネート)で鎖延長したウレタン
(商品名P22S、日本ミラクトラン製)100重量部
にカーボンを30重量部分散させてなる下塗層を200
μm厚に形成し、更にフルオロオレフィン・ビニルエー
テル共重合体として、下記式(1)に示した化学構造を
持つ旭硝子(株)のルミフロンを塗料化したものである
日本油脂(株)製のベルフロンを用い、このベルフロン
100重量部に対して導電性酸化チタンを170重量部
分散させて導電性を付与し、これを上記ベース層と下塗
層からなるロールにディップし、ロール表面に厚さ5μ
mの導電膜層を形成して導電性ロールを得た。得られた
ロールの電気抵抗は、8×108Ωであった。なお、電
気抵抗は図3に示したように、1cm幅の銅板6をロー
ル5に巻き付け、HIOKI−1MΩテスタを用い、シ
ャフト1と銅板6との間に1000Vの電圧を印加して
測定した。
ベルフロンは比較的低温(rt.〜150℃)で架橋す
るタイプのものであり、イソシアネートを添加して硬化
させる2液タイプのものである。
複写機にセットし、温度20℃,湿度15%の低湿条件
下で複写テストを行ったところ、網目模様の発生等の不
都合なく、良好な画像が得られた。
方の導電性ゴムスポンジを用いて、230℃×3分の加
硫条件で3mm厚のべース層を形成した。得られたベー
ス層の硬度はアスカーC45であり、その体積抵抗は6
×103Ω・cmであった。
ブタンジオールのポリエステルジオールをMDI(メチ
レンジフェニルイソシアネート)で鎖延長したウレタン
(商品名P22S、日本ミラクトラン製)100重量部
にカーボンを30重量部分散させてなる下塗層を200
μm厚に形成し、更に旭硝子(株)のルミフロンを塗料
化したものである日本油脂(株)製のベルフロン100
重量部に対して導電性酸化錫を170重量部分散させて
導電性を付与し、これを上記ベース層と下塗層からなる
ロールにディップし、ロール表面に厚さ5μmの導電膜
層を形成して導電性ロールを得た。得られたロールの電
気抵抗は、6×105Ωであった。
がメチロール化メラミンになっている1液硬化型のもの
で、120〜180℃に加温することにより、脱水反応
が起こって3次元化するものである。
複写機にセットし、温度20℃,湿度15%の低湿条件
下で複写テストを行ったところ、網目模様の発生等の不
都合なく、良好な画像が得られた。
シャフト外周に形成し、該ベース層上にアジピン酸と
1,4ブタンジオールのポリエステルジオールをMDI
(メチレンジフェニルイソシアネート)で鎖延長したウ
レタン(商品名P22S、日本ミラクトラン製)100
重量部にカーボン30重量部を添加配合してなる導電膜
層(厚さ200μm)を形成して導電性ロールを得た。
及び2と同様の複写テストを行ったところ、網目模様が
発生し、良好な画像が得られなかった。
上にN−メトキシメチル化共重合ナイロン100重量部
に導電性酸化チタン30重量部を添加混合してなる導電
膜層5μmを形成して導電性ロールを得た。
及び2と同様の複写テストを行ったところ、網目模様が
発生し、良好な画像が得られなかった。
電膜層を有する実施例1及び実施例2の導電性ロール
は、低湿環境下で複写機の帯電ロールとして用いた場合
でも網目模様が生じるようなことがなく、良好な画像を
確実に得ることができるものである。
ールによれば、電子写真装置の帯電ロール等として低湿
下においても網目模様を生じる等の不都合なくきれいな
画像を得ることができ、特に複写機の帯電ロールとして
も好適に使用することができるものである。
電膜層として、可溶性フッ素樹脂からなる導電膜を用い
たことにより、画出し性の他にも従来のN−メトキシメ
チル化重合ナイロンを用いたロールに比べて、以下の利
点を得ることが可能である。 (1)導電膜の水分に対する親和性が低く、抵抗の環境
依存性が少ない。 (2)導電膜を3次元化させ、耐溶剤性に優れたロール
を得る。 (3)導電膜の機械的強度が高いので耐摩耗性に優れ、
傷を受けにくい。 (4)導電膜がフッ素樹脂からなるので、表面に汚れが
つきにくい。 (5)感光ドラムに密着したり、感光ドラムを汚染した
りすることがない。
断面図である。
す断面図である。
視図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 シャフトと、該シャフトの外周に形成さ
れた導電性のベース層と、該ベース層上に形成された導
電膜層とを具備してなり、被帯電体に接触しながら該被
帯電体に所定極性の電位を付与する導電性ロールにおい
て、上記導電膜層を、溶剤に可溶な非晶性フッ素樹脂
(ただし、フッ素ゴムを除く)に導電材を配合して形成
したことを特徴とする導電性ロール。 - 【請求項2】 溶剤に可溶な非晶性フッ素樹脂が、テト
ラフルオロエチレン成分にフッ素化アルキルビニルエー
テル成分を導入した共重合体である請求項1記載の導電
性ロール。 - 【請求項3】 電子写真記録装置の感光ドラムに直接接
触して該感光ドラムに所定極性の電位を付与することに
より、該感光ドラムを帯電又は除電するものである導電
性ロール。 - 【請求項4】 導電膜層が、上記非晶性フッ素樹脂を溶
剤に溶解し、これに導電材を添加した塗料を塗工するこ
とにより形成したものである請求項1〜3のいずれか1
項に記載の導電性ロール。
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JP34538092A Expired - Lifetime JP3367127B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 導電性ロール |
Country Status (1)
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-
1992
- 1992-12-01 JP JP34538092A patent/JP3367127B2/ja not_active Expired - Lifetime
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