JP3429158B2 - 傾斜抵抗部材およびその製造方法 - Google Patents
傾斜抵抗部材およびその製造方法Info
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- JP3429158B2 JP3429158B2 JP10624697A JP10624697A JP3429158B2 JP 3429158 B2 JP3429158 B2 JP 3429158B2 JP 10624697 A JP10624697 A JP 10624697A JP 10624697 A JP10624697 A JP 10624697A JP 3429158 B2 JP3429158 B2 JP 3429158B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は傾斜抵抗部材および
その製造方法に関し、特に電子写真法における帯電装置
に用いて好適な傾斜抵抗部材およびその製造方法に関す
る。
その製造方法に関し、特に電子写真法における帯電装置
に用いて好適な傾斜抵抗部材およびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電子写真法においては、従来、金属ワイ
ヤーに高電圧を印加し、発生するコロナにより感光体を
帯電させている。しかし、このコロナ帯電方式ではコロ
ナ発生時にオゾンやＮＯx等のコロナ生成物により感光
体の表面を変質させるため、画像白抜けや黒スジが生じ
る等の画像品質上の他、オフィス環境の点においても問
題があった。
ヤーに高電圧を印加し、発生するコロナにより感光体を
帯電させている。しかし、このコロナ帯電方式ではコロ
ナ発生時にオゾンやＮＯx等のコロナ生成物により感光
体の表面を変質させるため、画像白抜けや黒スジが生じ
る等の画像品質上の他、オフィス環境の点においても問
題があった。
【０００３】そこで、導電性ロールを感光体に接触させ
て帯電させる方式が提案されている。しかるに、導電性
ロールを構成する導電性弾性体はカーボンブラック等の
導電性微粉末をエラストマ材中に充填して形成されてい
るので、導電性微粉末が均一に分散されていないことが
多い。このため、直接電圧を印加すると、絶縁破壊によ
りピンホール状の導通回路が生じ、リーク電流（以下、
ピンホールリークと称す）が流れて帯電しなくなってし
まう欠点があった。また、導電性弾性体が加圧により変
形した場合、導電性微粉末（粒子）間の接触状態が変化
し、電気抵抗が大きく変動し、このため、感光体が不均
一に帯電され、同様に画像品質が劣ってしまう欠点があ
った。
て帯電させる方式が提案されている。しかるに、導電性
ロールを構成する導電性弾性体はカーボンブラック等の
導電性微粉末をエラストマ材中に充填して形成されてい
るので、導電性微粉末が均一に分散されていないことが
多い。このため、直接電圧を印加すると、絶縁破壊によ
りピンホール状の導通回路が生じ、リーク電流（以下、
ピンホールリークと称す）が流れて帯電しなくなってし
まう欠点があった。また、導電性弾性体が加圧により変
形した場合、導電性微粉末（粒子）間の接触状態が変化
し、電気抵抗が大きく変動し、このため、感光体が不均
一に帯電され、同様に画像品質が劣ってしまう欠点があ
った。
【０００４】このような問題を解決するため、導電性弾
性体上に導電性塗料を塗布して表面層を設けたものが知
られている。すなわち、発泡状導電性エラストマよりな
る導電性弾性体上に、導電性顔料を分散させたウレタン
樹脂塗料よりなる表面層を有し、かつウレタン樹脂塗料
が低分子量の未硬化成分と、高分子の熱可塑性ウレタン
樹脂の二種の成分より構成されている帯電用部材が提案
されている（特開平４−１８４３７１号公報）。
性体上に導電性塗料を塗布して表面層を設けたものが知
られている。すなわち、発泡状導電性エラストマよりな
る導電性弾性体上に、導電性顔料を分散させたウレタン
樹脂塗料よりなる表面層を有し、かつウレタン樹脂塗料
が低分子量の未硬化成分と、高分子の熱可塑性ウレタン
樹脂の二種の成分より構成されている帯電用部材が提案
されている（特開平４−１８４３７１号公報）。
【０００５】また、導電性弾性体表面に抵抗調整層を被
せて多層構造としたものが知られている（特開平１−１
４２５６９号公報参照）。
せて多層構造としたものが知られている（特開平１−１
４２５６９号公報参照）。
【０００６】この帯電用部材を利用して導電性ロールを
作成すると、表面が均一に帯電する等の理由によりピン
ホールリークの発生が防止でき、かつ良好な画像を得る
ことができる。特に実製品として採用されている構成は
導電弾性層、抵抗調整層、感光体保護層の機能の異なる
多層構成になっている例が多い（"Ｊａｐａｎ Ｈａｒ
ｄｃｏｐｙ '９０" 論文集、ｐ．３７ 帯電ローラの
帯電機構等参照）。
作成すると、表面が均一に帯電する等の理由によりピン
ホールリークの発生が防止でき、かつ良好な画像を得る
ことができる。特に実製品として採用されている構成は
導電弾性層、抵抗調整層、感光体保護層の機能の異なる
多層構成になっている例が多い（"Ｊａｐａｎ Ｈａｒ
ｄｃｏｐｙ '９０" 論文集、ｐ．３７ 帯電ローラの
帯電機構等参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
機能分離型多層構成では製造工程が複雑になり、製造コ
ストが高くなってしまう欠点がある。
機能分離型多層構成では製造工程が複雑になり、製造コ
ストが高くなってしまう欠点がある。
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、ピンホールリークが発生せず、しかも品質的に優
れた画像を得ることができる上に安価に製造することが
できる傾斜抵抗部材およびその製造方法を提供すること
を課題とする。
ので、ピンホールリークが発生せず、しかも品質的に優
れた画像を得ることができる上に安価に製造することが
できる傾斜抵抗部材およびその製造方法を提供すること
を課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成する本発
明の第１の態様は、所定の体積抵抗率を有するイオン導
電性エラストマからなるマトリックスと、このマトリッ
クスに充填されている導電性微粉末とからなる導電性弾
性体からなり、その内部では前記導電性微粉末の連鎖に
よる導電性を有し、一方、前記導電性弾性体の表面から
含浸させた高抵抗化化合物の存在により前記導電性微粉
末の連鎖が阻止されて当該表面およびその近傍では前記
導電性微粉末の連鎖に依存する導電性を有さず、表面か
ら内方に向かって体積抵抗率が傾斜して低減しているこ
とを特徴とする傾斜抵抗部材にある。
明の第１の態様は、所定の体積抵抗率を有するイオン導
電性エラストマからなるマトリックスと、このマトリッ
クスに充填されている導電性微粉末とからなる導電性弾
性体からなり、その内部では前記導電性微粉末の連鎖に
よる導電性を有し、一方、前記導電性弾性体の表面から
含浸させた高抵抗化化合物の存在により前記導電性微粉
末の連鎖が阻止されて当該表面およびその近傍では前記
導電性微粉末の連鎖に依存する導電性を有さず、表面か
ら内方に向かって体積抵抗率が傾斜して低減しているこ
とを特徴とする傾斜抵抗部材にある。
【００１０】
【００１１】また、前記表面およびその近傍では、導電
性微粉末の連鎖は、例えば、高抵抗化化合物の存在によ
り阻止されている。
性微粉末の連鎖は、例えば、高抵抗化化合物の存在によ
り阻止されている。
【００１２】また、高抵抗化化合物は、例えば、熱硬化
性化合物である。
性化合物である。
【００１３】本発明の第２の態様は、本発明の傾斜抵抗
部材からなることを特徴とする接触帯電部材にある。
部材からなることを特徴とする接触帯電部材にある。
【００１４】ここで、接触帯電部材とは、接触帯電方式
の電子写真装置に用いられる導電性ロール及びブレード
などをいう。
の電子写真装置に用いられる導電性ロール及びブレード
などをいう。
【００１５】本発明の第３の態様は、所定の体積抵抗率
を有するイオン導電性エラストマからなるマトリックス
とこのマトリックスに均一に充填されている導電性微粉
末とを含み、当該導電性微粉末の連鎖による導電性を示
す導電性弾性体を形成する第１の工程と、前記導電性弾
性体の表面およびその近傍に前記マトリックスを膨潤さ
せる溶媒および高抵抗化化合物を含む溶媒を含浸させ、
その後、前記溶媒を除去することにより、当該表面およ
びその近傍では前記高抵抗化化合物の存在により前記導
電性微粉末の連鎖に依存せずに前記マトリックスの所定
の体積抵抗率に依存する体積抵抗率を有し、当該表面か
ら内方に向かって体積抵抗率が傾斜して低減するように
する第２の工程とを具備することを特徴とする傾斜抵抗
部材の製造方法にある。
を有するイオン導電性エラストマからなるマトリックス
とこのマトリックスに均一に充填されている導電性微粉
末とを含み、当該導電性微粉末の連鎖による導電性を示
す導電性弾性体を形成する第１の工程と、前記導電性弾
性体の表面およびその近傍に前記マトリックスを膨潤さ
せる溶媒および高抵抗化化合物を含む溶媒を含浸させ、
その後、前記溶媒を除去することにより、当該表面およ
びその近傍では前記高抵抗化化合物の存在により前記導
電性微粉末の連鎖に依存せずに前記マトリックスの所定
の体積抵抗率に依存する体積抵抗率を有し、当該表面か
ら内方に向かって体積抵抗率が傾斜して低減するように
する第２の工程とを具備することを特徴とする傾斜抵抗
部材の製造方法にある。
【００１６】
【００１７】また、高抵抗化化合物は、例えば、熱硬化
性化合物である。
性化合物である。
【００１８】本発明の傾斜抵抗部材において、表面抵抗
はマトリックスの体積抵抗率に依存し、表面から内方に
向かって導電性微粉末の連鎖に起因する導電性が発現す
る。したがって、導電性ロールとした場合には、径方向
には所定の導電性を有し、且つピンホールリークを阻止
する程度の十分な表面抵抗率を有する。
はマトリックスの体積抵抗率に依存し、表面から内方に
向かって導電性微粉末の連鎖に起因する導電性が発現す
る。したがって、導電性ロールとした場合には、径方向
には所定の導電性を有し、且つピンホールリークを阻止
する程度の十分な表面抵抗率を有する。
【００１９】本発明のマトリックスは、所定の体積抵抗
率、例えば、１０6〜１０11Ω・ｃｍ程度の体積抵抗率
を有するものであれば特に限定されない。また、好まし
くはイオン導電性マトリックスが好適に用いられる。こ
れは、イオン種や添加量によってマトリックスの導電性
が制御できる特性によるものである。イオン導電性マト
リックスの例として、イオン種とポリマ自体の作用によ
りイオン導電性を有するものと、ポリマに相溶された可
塑剤等の作用によりイオン導電性を有するものとを挙げ
ることができる。イオン種としては過塩素酸塩や四級ア
ンモニウム塩等が挙げられ、イオン導電性を有するポリ
マとして、エーテル基、エステル基、カーボネート基等
を含むポリマを挙げることができ、好適には、ポリエー
テルポリウレタン、ポリエステルポリウレタンや、ポリ
エーテルアミド、ポリエーテルエステル等の熱可塑エラ
ストマ、エピクロルヒドリン・エチレンオキシド共重合
体等が挙げられる。また、イオン導電性を付与する可塑
剤としては、ポリエステル系可塑剤、ポリエーテルエス
テル系可塑剤等を挙げることができる。なお、このよう
な可塑剤が添加されるポリマは相溶可能なものであれば
特に限定されず、例えば、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエ
ンゴム），ＮＢＲ（ブタジエンアクリロニトリルゴム）
等を挙げることができる。
率、例えば、１０6〜１０11Ω・ｃｍ程度の体積抵抗率
を有するものであれば特に限定されない。また、好まし
くはイオン導電性マトリックスが好適に用いられる。こ
れは、イオン種や添加量によってマトリックスの導電性
が制御できる特性によるものである。イオン導電性マト
リックスの例として、イオン種とポリマ自体の作用によ
りイオン導電性を有するものと、ポリマに相溶された可
塑剤等の作用によりイオン導電性を有するものとを挙げ
ることができる。イオン種としては過塩素酸塩や四級ア
ンモニウム塩等が挙げられ、イオン導電性を有するポリ
マとして、エーテル基、エステル基、カーボネート基等
を含むポリマを挙げることができ、好適には、ポリエー
テルポリウレタン、ポリエステルポリウレタンや、ポリ
エーテルアミド、ポリエーテルエステル等の熱可塑エラ
ストマ、エピクロルヒドリン・エチレンオキシド共重合
体等が挙げられる。また、イオン導電性を付与する可塑
剤としては、ポリエステル系可塑剤、ポリエーテルエス
テル系可塑剤等を挙げることができる。なお、このよう
な可塑剤が添加されるポリマは相溶可能なものであれば
特に限定されず、例えば、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエ
ンゴム），ＮＢＲ（ブタジエンアクリロニトリルゴム）
等を挙げることができる。
【００２０】本発明に用いられる導電性微粉末として
は、カーボンブラックの外に、亜鉛，ニッケル等の金属
微粉末や、酸化亜鉛，酸化錫，酸化チタン等の金属酸化
物の微粉末が挙げられる。
は、カーボンブラックの外に、亜鉛，ニッケル等の金属
微粉末や、酸化亜鉛，酸化錫，酸化チタン等の金属酸化
物の微粉末が挙げられる。
【００２１】本発明の傾斜抵抗部材は、好ましくは、所
定の体積抵抗率を有するマトリックスとこのマトリック
スに充填されている導電性微粉末とからなり、導電性微
粉末の連鎖により導電性を有する導電性弾性体を形成
し、この導電性弾性体の表面およびその近傍に前記マト
リックスを膨潤させる溶媒および高抵抗化化合物を含む
溶液を含浸し、その後、前記溶媒を除去することにより
形成される。すなわち、まず、全体的に導電性微粉末の
連鎖を有する導電性弾性体を形成する。その後、この導
電性弾性体の表面およびその近傍を溶媒で膨潤させて導
電性微粉末の連鎖を傾斜的に破壊し、且つ高抵抗化化合
物を存在により溶媒が除去された後の導電性微粉末の連
鎖の形成を阻止する。これにより、本発明の傾斜抵抗部
材の前記表面およびその近傍の抵抗はマトリックス自体
の体積抵抗率に依存し、且つ内方に向かって傾斜的に低
減する。
定の体積抵抗率を有するマトリックスとこのマトリック
スに充填されている導電性微粉末とからなり、導電性微
粉末の連鎖により導電性を有する導電性弾性体を形成
し、この導電性弾性体の表面およびその近傍に前記マト
リックスを膨潤させる溶媒および高抵抗化化合物を含む
溶液を含浸し、その後、前記溶媒を除去することにより
形成される。すなわち、まず、全体的に導電性微粉末の
連鎖を有する導電性弾性体を形成する。その後、この導
電性弾性体の表面およびその近傍を溶媒で膨潤させて導
電性微粉末の連鎖を傾斜的に破壊し、且つ高抵抗化化合
物を存在により溶媒が除去された後の導電性微粉末の連
鎖の形成を阻止する。これにより、本発明の傾斜抵抗部
材の前記表面およびその近傍の抵抗はマトリックス自体
の体積抵抗率に依存し、且つ内方に向かって傾斜的に低
減する。
【００２２】このように本発明では非常に単純な工程で
傾斜抵抗部材を製造することができる。また、このよう
に形成される本発明の傾斜抵抗部材は、表面から内方に
向かってマトリックスが実質的に一体的であり、層構造
を有していないので、層間剥離等による不具合を防ぐこ
とができる。
傾斜抵抗部材を製造することができる。また、このよう
に形成される本発明の傾斜抵抗部材は、表面から内方に
向かってマトリックスが実質的に一体的であり、層構造
を有していないので、層間剥離等による不具合を防ぐこ
とができる。
【００２３】ここで、上記マトリックスを膨潤する溶媒
は、当該マトリックスに含浸されて当該マトリックスを
膨潤するもので高抵抗化化合物と反応性を有しないもの
であれば特に限定されない。好適には、上記マトリック
ス対して親和性を有する溶媒が好ましく、例えば、ＳＢ
Ｒ，ＥＰＤＭ等の炭化水素系のエラストマに対してヘキ
サン，トルエン等、またはＮＢＲ，ウレタン等のエラス
トマに対して酢酸エチル，テトラヒドロフラン等の、マ
トリックス材に近いＳＰ値を有する溶媒であり、上記熱
可塑性エラストマに対してはＮ−メチルピロリドン等が
ある。
は、当該マトリックスに含浸されて当該マトリックスを
膨潤するもので高抵抗化化合物と反応性を有しないもの
であれば特に限定されない。好適には、上記マトリック
ス対して親和性を有する溶媒が好ましく、例えば、ＳＢ
Ｒ，ＥＰＤＭ等の炭化水素系のエラストマに対してヘキ
サン，トルエン等、またはＮＢＲ，ウレタン等のエラス
トマに対して酢酸エチル，テトラヒドロフラン等の、マ
トリックス材に近いＳＰ値を有する溶媒であり、上記熱
可塑性エラストマに対してはＮ−メチルピロリドン等が
ある。
【００２４】また、高抵抗化合物は、膨潤したマトリッ
クス内に溶媒と共に存在させ且つ溶媒を除去した場合に
当該マトリックス内の導電性微粉末の連鎖構造が膨潤前
の状態に戻るのを阻止し得るものである。好ましくは、
上記導電性微粉末に対して親和性を有する化合物を用い
るのが好ましく、例えば、ＭＤＩ（４，４−ジフェニル
メタンジイソシアネート），ＴＤＩ（２，６−トルエン
ジイソシアネート）等のイソシアネート化合物やエポキ
シ樹脂化合物などの熱硬化性化合物、または、シラン
系、チタネート系等のカップリング剤、および界面活性
剤などを挙げることができる。これらの中で好適には、
前記導電性微粉末あるいはマトリックスと結合した状態
で存在し得る、熱硬化性化合物およびカップリング剤な
どが好ましい。
クス内に溶媒と共に存在させ且つ溶媒を除去した場合に
当該マトリックス内の導電性微粉末の連鎖構造が膨潤前
の状態に戻るのを阻止し得るものである。好ましくは、
上記導電性微粉末に対して親和性を有する化合物を用い
るのが好ましく、例えば、ＭＤＩ（４，４−ジフェニル
メタンジイソシアネート），ＴＤＩ（２，６−トルエン
ジイソシアネート）等のイソシアネート化合物やエポキ
シ樹脂化合物などの熱硬化性化合物、または、シラン
系、チタネート系等のカップリング剤、および界面活性
剤などを挙げることができる。これらの中で好適には、
前記導電性微粉末あるいはマトリックスと結合した状態
で存在し得る、熱硬化性化合物およびカップリング剤な
どが好ましい。
【００２５】一方、このような高抵抗化化合物を上記溶
媒に溶解した溶液を導電性弾性体に含浸するには、ディ
ップ方式、回転塗布等を用い、溶液を収容した槽に導電
性弾性体を浸漬するのが好適である。
媒に溶解した溶液を導電性弾性体に含浸するには、ディ
ップ方式、回転塗布等を用い、溶液を収容した槽に導電
性弾性体を浸漬するのが好適である。
【００２６】また、上記溶液を含浸した後の加熱処理
は、例えば、熱風乾燥炉に入れて加熱し、または赤外線
加熱や高周波加熱を行う等により、熱エネルギーにて溶
媒を飛散させ、且つ熱硬化性低分子化合物、カップリン
グ剤等を反応させるようにする。
は、例えば、熱風乾燥炉に入れて加熱し、または赤外線
加熱や高周波加熱を行う等により、熱エネルギーにて溶
媒を飛散させ、且つ熱硬化性低分子化合物、カップリン
グ剤等を反応させるようにする。
【００２７】このように形成される本発明の傾斜抵抗部
材では、表面およびその近傍は含浸された溶液の溶媒に
より膨潤され、これにより、表面側の導電性微粉末（粒
子）の連鎖が分断される。また、高抵抗化化合物の存在
により溶媒が除去された後の導電性微粉末の連鎖の形成
が阻止される。
材では、表面およびその近傍は含浸された溶液の溶媒に
より膨潤され、これにより、表面側の導電性微粉末（粒
子）の連鎖が分断される。また、高抵抗化化合物の存在
により溶媒が除去された後の導電性微粉末の連鎖の形成
が阻止される。
【００２８】従って、傾斜抵抗部材の表面側では導電性
微粉末が連鎖構造をとることなく分散されることにな
り、その表面抵抗はマトリックスの固有の体積抵抗率に
依存するので、ピンホールリークの発生がなく、かつ導
電性ロール等として利用した場合には良好な画質が得ら
れる。また、マトリックスの表面抵抗は、イオン導電性
により所定の大きさに設定されているので、付加電圧の
大小にかかわらず一定の表面抵抗値を示し、絶縁破壊が
生じにくい。さらに、例えば、導電性ロール等として用
いて場合、感光体表面の表面欠陥によるリークが発生し
ても、ライン状の欠陥、つまり黒帯または白帯状となら
ず、欠陥部分だけの画質低下にとどめることができる。
また、イソシアネート化合物との組み合わせにおいて感
光体保護層を不要とすることができ、従来２層もしくは
３層以上の多層から構成されている接触帯電部材を単層
ともいえる傾斜抵抗構造により具現化することが可能と
なった。
微粉末が連鎖構造をとることなく分散されることにな
り、その表面抵抗はマトリックスの固有の体積抵抗率に
依存するので、ピンホールリークの発生がなく、かつ導
電性ロール等として利用した場合には良好な画質が得ら
れる。また、マトリックスの表面抵抗は、イオン導電性
により所定の大きさに設定されているので、付加電圧の
大小にかかわらず一定の表面抵抗値を示し、絶縁破壊が
生じにくい。さらに、例えば、導電性ロール等として用
いて場合、感光体表面の表面欠陥によるリークが発生し
ても、ライン状の欠陥、つまり黒帯または白帯状となら
ず、欠陥部分だけの画質低下にとどめることができる。
また、イソシアネート化合物との組み合わせにおいて感
光体保護層を不要とすることができ、従来２層もしくは
３層以上の多層から構成されている接触帯電部材を単層
ともいえる傾斜抵抗構造により具現化することが可能と
なった。
【００２９】
（実施例１）図１は本発明に係る傾斜抵抗部材を適用し
た導電性ロールの断面図である。この導電性ロールはス
テンレス製のシャフト１と、その上に設けられている導
電性エラストマ層２とを備え、導電性エラストマ層２の
表装部が表面傾斜抵抗層３となっている。ここで、図中
のドットの密度は本発明の含浸処理の程度を抽象的に示
したものである。なお、シャフト１は６mmの直径と２４
０mmの長さ寸法を有している。エラストマ層２は１２mm
の外径に形成され、シャフト１の両端７．５mm以外の周
面に設けられている。
た導電性ロールの断面図である。この導電性ロールはス
テンレス製のシャフト１と、その上に設けられている導
電性エラストマ層２とを備え、導電性エラストマ層２の
表装部が表面傾斜抵抗層３となっている。ここで、図中
のドットの密度は本発明の含浸処理の程度を抽象的に示
したものである。なお、シャフト１は６mmの直径と２４
０mmの長さ寸法を有している。エラストマ層２は１２mm
の外径に形成され、シャフト１の両端７．５mm以外の周
面に設けられている。
【００３０】以上の構成の導電性ロールの製造方法につ
いて説明する。
いて説明する。
【００３１】ポリエステル系ミラブルウレタン（商品
名：スミパン６４０Ｓ、住友バイエルウレタン社製）に
導電性カーボンブラック（商品名：ケッチェンブラック
ＥＣ，ライオン社製）を１５ｐｈｒ、イオン導電付与剤
（過塩素酸リチウム）０．２ｐｈｒおよび架橋剤として
有機過酸価物（商品名：パークミルＤ−４０、日本油脂
社製）を３ｐｈｒ添加し、このコンパウンドをシャフト
１上に設けて１６０℃で２０分間金型加硫した後研磨
し、上記導電性エラストマ層２を形成した。
名：スミパン６４０Ｓ、住友バイエルウレタン社製）に
導電性カーボンブラック（商品名：ケッチェンブラック
ＥＣ，ライオン社製）を１５ｐｈｒ、イオン導電付与剤
（過塩素酸リチウム）０．２ｐｈｒおよび架橋剤として
有機過酸価物（商品名：パークミルＤ−４０、日本油脂
社製）を３ｐｈｒ添加し、このコンパウンドをシャフト
１上に設けて１６０℃で２０分間金型加硫した後研磨
し、上記導電性エラストマ層２を形成した。
【００３２】一方、ＭＤＩ系ポリイソシアネート（商品
名：ＭＲ４００，日本ポリウレタン社製）１０重量部を
トルエン９０重量部に添加し、表層処理用溶液を調製し
た。
名：ＭＲ４００，日本ポリウレタン社製）１０重量部を
トルエン９０重量部に添加し、表層処理用溶液を調製し
た。
【００３３】次に、この溶液を２０℃に保持し、導電性
エラストマ層２をシャフト１と共に溶液に６０秒間浸漬
し、導電性エラストマ層２の表層含浸処理を行った。
エラストマ層２をシャフト１と共に溶液に６０秒間浸漬
し、導電性エラストマ層２の表層含浸処理を行った。
【００３４】次いで、導電性エラストマ層２をシャフト
１と共に１００℃に加熱されているオーブンに１０時間
入れてトルエンを飛散させると共に、ＭＤＩ系ポリイソ
シアネートを加熱硬化させ、表面傾斜抵抗層３を形成し
た。
１と共に１００℃に加熱されているオーブンに１０時間
入れてトルエンを飛散させると共に、ＭＤＩ系ポリイソ
シアネートを加熱硬化させ、表面傾斜抵抗層３を形成し
た。
【００３５】（実施例２）導電性エラストマ材として、
熱可塑ポリウレタン（商品名：デスモパン７８６、住友
バイエルウレタン社製）に、上記導電性カーボンブラッ
クを５ｐｈｒ、イオン導電付与剤（過塩素酸リチウム）
０．１５ｐｈｒ添加したコンパウンドを用いクロス押出
により導電性エラストマ層２を形成した。実施例１と同
様に表層の処理を行い図１の導電性ロールを作製した。
熱可塑ポリウレタン（商品名：デスモパン７８６、住友
バイエルウレタン社製）に、上記導電性カーボンブラッ
クを５ｐｈｒ、イオン導電付与剤（過塩素酸リチウム）
０．１５ｐｈｒ添加したコンパウンドを用いクロス押出
により導電性エラストマ層２を形成した。実施例１と同
様に表層の処理を行い図１の導電性ロールを作製した。
【００３６】（実施例３〜５）導電性エラストマ材とし
て、熱可塑ポリウレタン（商品名：デスモパン７８６、
住友バイエルウレタン社製）上記導電性カーボンブラッ
クを５ｐｈｒ、イオン導電付与剤（過塩素酸リチウム）
０．５ｐｈｒ添加したコンパウンドを用いクロス押出に
より導電性エラストマ層２を形成した。実施例１と同様
に表層の処理を行い図１の導電性ロールを作製した（実
施例３）。さらに、浸漬時間を変化させた以外は同様に
して実施例４および５の導電性ロールを作製した。
て、熱可塑ポリウレタン（商品名：デスモパン７８６、
住友バイエルウレタン社製）上記導電性カーボンブラッ
クを５ｐｈｒ、イオン導電付与剤（過塩素酸リチウム）
０．５ｐｈｒ添加したコンパウンドを用いクロス押出に
より導電性エラストマ層２を形成した。実施例１と同様
に表層の処理を行い図１の導電性ロールを作製した（実
施例３）。さらに、浸漬時間を変化させた以外は同様に
して実施例４および５の導電性ロールを作製した。
【００３７】（比較例1）実施例２の導電性ポリウレタ
ンよりシャフト１上に導電性ゴム層２を形成すると共
に、メトキシメチル化ナイロン（メトキシ化率２５％）
をメタノール溶媒に溶解して得た溶液をこの導電性エラ
ストマ層２に塗布し、加熱、硬化により厚さ１０μｍの
表面層を有する導電性ロールを作製した。
ンよりシャフト１上に導電性ゴム層２を形成すると共
に、メトキシメチル化ナイロン（メトキシ化率２５％）
をメタノール溶媒に溶解して得た溶液をこの導電性エラ
ストマ層２に塗布し、加熱、硬化により厚さ１０μｍの
表面層を有する導電性ロールを作製した。
【００３８】（比較例２）比較例１の導電性ゴム層２に
比較例１の溶液を塗布し、同様に厚さ２０μｍの表面層
を有する導電性ロールを作製した。
比較例１の溶液を塗布し、同様に厚さ２０μｍの表面層
を有する導電性ロールを作製した。
【００３９】（試験例）次に、上記実施例１〜５及び比
較例１，２にて得た各導電性ロールを電子写真複写機
（プリンター）に帯電手段として組み込み、画像特性を
評価した。なお、耐リーク特性を評価するために感光ド
ラムに接地層に達する傷をつけ、室内条件を５℃×２０
％ＲＨ，２２℃×５０％ＲＨ，および３５℃×８５％Ｒ
Ｈにそれぞれ設定して評価試験を行った。この結果は、
表１に示した。
較例１，２にて得た各導電性ロールを電子写真複写機
（プリンター）に帯電手段として組み込み、画像特性を
評価した。なお、耐リーク特性を評価するために感光ド
ラムに接地層に達する傷をつけ、室内条件を５℃×２０
％ＲＨ，２２℃×５０％ＲＨ，および３５℃×８５％Ｒ
Ｈにそれぞれ設定して評価試験を行った。この結果は、
表１に示した。
【００４０】なお、実施例３〜５との比較のため、浸漬
処理しない以外は実施例３と同様な導電性ロールを比較
例３として同様に試験した。
処理しない以外は実施例３と同様な導電性ロールを比較
例３として同様に試験した。
【００４１】
【表１】
【００４２】この結果、実施例１〜５の導電性ロールを
用いた場合全ての室内条件で良好な画像が得られた。
用いた場合全ての室内条件で良好な画像が得られた。
【００４３】これに対し、比較例１の導電性ロールを用
いた場合全てにピンホールリークによる黒すじが生じ、
所望の画像が得られなかった。
いた場合全てにピンホールリークによる黒すじが生じ、
所望の画像が得られなかった。
【００４４】また、比較例２の導電性ロールを用いた場
合５℃×２０％ＲＨの条件で帯電不良が生じ、不鮮明な
画像が得られた。他の条件では良好な画像が得られた。
合５℃×２０％ＲＨの条件で帯電不良が生じ、不鮮明な
画像が得られた。他の条件では良好な画像が得られた。
【００４５】図２は導電性ロールの印加電圧に対する体
積抵抗値の変化を対数表示する関係図である。従って、
この図から浸漬時間が長くなるほどより抵抗値が高くし
かも電圧依存性が減少することから表面およびその近傍
では導電性微粉末の連鎖による導電機構が破壊されてい
ることが明らかである。また実施例２および３の比較か
ら抵抗値はマトリックスのイオン導電機構により制御で
きると思われる。実施例１〜５で得た導電性ロールは帯
電用部材として非常に優れていることが判った。
積抵抗値の変化を対数表示する関係図である。従って、
この図から浸漬時間が長くなるほどより抵抗値が高くし
かも電圧依存性が減少することから表面およびその近傍
では導電性微粉末の連鎖による導電機構が破壊されてい
ることが明らかである。また実施例２および３の比較か
ら抵抗値はマトリックスのイオン導電機構により制御で
きると思われる。実施例１〜５で得た導電性ロールは帯
電用部材として非常に優れていることが判った。
【００４６】なお、本発明の導電性部材は現像ロール、
転写ロールや帯電ブレードにも適用することができる。
転写ロールや帯電ブレードにも適用することができる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ピンホールリークが発生せずに、長期間に亘って安定し
て品質的に優れた画像を得ることができる導電性ロール
等を安価に製作することができる傾斜抵抗部材を提供す
ることができるという効果を奏する。
ピンホールリークが発生せずに、長期間に亘って安定し
て品質的に優れた画像を得ることができる導電性ロール
等を安価に製作することができる傾斜抵抗部材を提供す
ることができるという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例に係る傾斜抵抗部材である導
電性ロールを示す断面図である。
電性ロールを示す断面図である。
【図２】本発明の試験例の画像特性の比較結果を示す図
である。
である。
１ シャフト
２ 導電性ゴム層
３ 表面傾斜抵抗層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−145463（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−161967（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−119580（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−140759（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−20684（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−262842（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−71440（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03G 15/02
F16C 13/00
G03G 15/08
G03G 15/16 103
Claims (5)
- 【請求項１】 所定の体積抵抗率を有するイオン導電性
エラストマからなるマトリックスと、このマトリックス
に充填されている導電性微粉末とからなる導電性弾性体
からなり、その内部では前記導電性微粉末の連鎖による
導電性を有し、一方、前記導電性弾性体の表面から含浸
させた高抵抗化化合物の存在により前記導電性微粉末の
連鎖が阻止されて当該表面およびその近傍では前記導電
性微粉末の連鎖に依存する導電性を有さず、表面から内
方に向かって体積抵抗率が傾斜して低減していることを
特徴とする傾斜抵抗部材。 - 【請求項２】 請求項１において、前記 高抵抗化化合物
が、熱硬化性化合物であることを特徴とする傾斜抵抗部
材。 - 【請求項３】 請求項１又は２ の傾斜抵抗部材からなる
ことを特徴とする接触帯電部材。 - 【請求項４】 所定の体積抵抗率を有するイオン導電性
エラストマからなるマトリックスとこのマトリックスに
均一に充填されている導電性微粉末とを含み、当該導電
性微粉末の連鎖による導電性を示す導電性弾性体を形成
する第１の工程と、前記導電性弾性体の表面およびその
近傍に前記マトリックスを膨潤させる溶媒および高抵抗
化化合物を含む溶媒を含浸させ、その後、前記溶媒を除
去することにより、当該表面およびその近傍では前記高
抵抗化化合物の存在により前記導電性微粉末の連鎖に依
存せずに前記マトリックスの所定の体積抵抗率に依存す
る体積抵抗率を有し、当該表面から内方に向かって体積
抵抗率が傾斜して低減するようにする第２の工程とを具
備することを特徴とする傾斜抵抗部材の製造方法。 - 【請求項５】 請求項４において、前記 高抵抗化化合物
が、熱硬化性化合物であることを特徴とする傾斜抵抗部
材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10624697A JP3429158B2 (ja) | 1996-04-30 | 1997-04-23 | 傾斜抵抗部材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10891996 | 1996-04-30 | ||
| JP8-108919 | 1996-04-30 | ||
| JP10624697A JP3429158B2 (ja) | 1996-04-30 | 1997-04-23 | 傾斜抵抗部材およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1048916A JPH1048916A (ja) | 1998-02-20 |
| JP3429158B2 true JP3429158B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=26446378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10624697A Expired - Fee Related JP3429158B2 (ja) | 1996-04-30 | 1997-04-23 | 傾斜抵抗部材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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| US7639960B2 (en) | 2005-08-01 | 2009-12-29 | Seiko Epson Corporation | Charger, image forming apparatus, and charge control method |
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| JP7046598B2 (ja) * | 2017-12-26 | 2022-04-04 | キヤノン株式会社 | 帯電部材の製造方法 |
| US11650514B2 (en) | 2018-09-05 | 2023-05-16 | Nok Corporation | Charging roll |
| WO2020050131A1 (ja) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | Nok株式会社 | 導電性ロール |
| US11194263B2 (en) | 2018-09-05 | 2021-12-07 | Nok Corporation | Electroconductive roll |
| JP7342136B2 (ja) * | 2019-08-29 | 2023-09-11 | Nok株式会社 | 帯電ロール |
-
1997
- 1997-04-23 JP JP10624697A patent/JP3429158B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1048916A (ja) | 1998-02-20 |
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