JP3535789B2 - Conductive elastic body and image forming apparatus using the same - Google Patents
Conductive elastic body and image forming apparatus using the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は導電性弾性体に関
し、特に電子写真方式を採用して複写機又はレーザープ
リンタ等の画像形成装置において、像担持体に当接して
使用される導電性弾性体及びそれを用いた前記画像形成
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive elastic body, and more particularly to a conductive elastic body which is used by contacting an image carrier in an image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer which employs an electrophotographic method. And an image forming apparatus using the same.
【0002】[0002]
【従来技術】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
電させたり、転写させたりするコロナチャージ方式を採
用している。しかしコロナチャ−ジ方式では、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、画像の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。そこでオゾンやNOx等を発生させない方式
として、導電性弾性体を感光体などに接触させて帯電及
び転写させる画像形成方式が提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in electrophotography, a corona charging method has been adopted in which a high voltage is applied to a metal wire, and a photoconductor is charged or transferred by a corona generated. However, in the corona charge method, corona products such as ozone and NOx change the surface of the photoconductor when corona is generated. Therefore, in addition to image quality such as white spots and black streaks in the image, the office environment is also considered. Also had a problem. Therefore, as a method that does not generate ozone, NOx, etc., an image forming method has been proposed in which a conductive elastic body is brought into contact with a photoconductor or the like to be charged and transferred.
【0003】例えば、電子写真方式の画像形成装置にお
いて、像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転移
させるための手段として、像担持体に対向して付設され
た導電性弾性体に転写材の背面側より数百V〜2kV程度
の電圧を印加して接触転写を行うプロセスがある。この
画像形成方法において用いられる導電性弾性体に対し、
要求される特性と問題点を以下に記す。For example, in an electrophotographic image forming apparatus, as a means for transferring a toner image formed on an image bearing member to a transfer material, a conductive elastic body attached opposite to the image bearing member is used. There is a process of performing contact transfer by applying a voltage of about several hundred V to 2 kV from the back side of the transfer material. For the conductive elastic body used in this image forming method,
The required characteristics and problems are described below.
【0004】・導電性弾性体内の体積固有抵抗の部分的
な電気抵抗ばらつきが少ないことや、数万ロットレベル
で量産した際のロット毎での電気抵抗ばらつきが少ない
ことが要求される。通常、設定値が108 Ω・cmであると
すると、抵抗のばらつき幅としては、使用するマシンの
条件にもよるが約0.8桁以内としている。これは、抵抗
ばらつきが大きいと転写むら等の画像劣化や環境条件に
よっては、転写不良が生じることから、ばらつき量は小
さければ小さい程良いが、この規定を厳しくすることに
より、導電性弾性体の歩留まり等が大きく影響してくる
からである。特にEPDM(エチレン-プロピレン-ジエン共
重合ゴム)等の無極性ゴムに導電性充填剤としてカーボ
ンブラックを充填させたものの場合、その分散の状態に
より部分的に抵抗ばらつきが発生しやすい。これは、導
電性充填剤のカーボンブラックの平均粒径が10μmと大
きく、さらに基材ゴム内に混入する際に均一に分散させ
ることが非常に困難であることから、少なからずともカ
ーボンブラックが凝集してしまうためである。逆にウレ
タンゴム等へ抵抗調整剤としてイオン導電性充填剤を充
填させたものは位置によって電気抵抗がばらつく現象
(以下、電気抵抗の位置ばらつきと称す)は少ない。It is required that the volume resistivity of the conductive elastic body partially varies little, and that the variation in electric resistance between lots when mass-produced at the tens of thousands lot level is small. Normally, assuming that the setting value is 10 8 Ω · cm, the variation width of the resistance is within about 0.8 digit depending on the conditions of the machine used. This is because if the resistance variation is large, image deterioration such as transfer unevenness and transfer failure may occur depending on environmental conditions. Therefore, the smaller the variation amount is, the better. However, by tightening this regulation, the conductive elastic body This is because the yield and the like have a great influence. In particular, in the case of a non-polar rubber such as EPDM (ethylene-propylene-diene copolymer rubber) filled with carbon black as a conductive filler, partial resistance variation is likely to occur depending on the dispersion state. This is because the conductive filler carbon black has a large average particle size of 10 μm, and it is very difficult to disperse the carbon black evenly when mixed in the base rubber. The reason is that On the other hand, when urethane rubber or the like is filled with an ion conductive filler as a resistance adjusting agent, the phenomenon in which the electric resistance varies depending on the position (hereinafter, referred to as electric resistance position variation) is small.
【0005】・環境変化に対する体積固有抵抗の変動を
小さくすることが要求される。体積固有抵抗の変動が大
きいと、転写効率が悪くなったり、逆転写、転写むら及
び異常放電といった問題が発生する。通常、低温低湿
(5℃20%、以下LLと略す)環境において、体積固有抵
抗が高くなり、印加電圧を高くしても、転写電流が流れ
なくなり転写効率が悪くなる。また、高温高湿(35℃85
%、以下HHと称する)環境において、導電性弾性体及び
転写材の抵抗率は低くなり、紙の表面または筐体(絶縁
体)の表面を通して異常放電現象が起こり、導電性弾性
体へは電流が流れなくなり、良好な転写性を得ることが
できず画質が劣化する。この環境変動に関しても、小さ
ければ小さい程良いが現状、設定値が108 Ω・cmとする
とウレタンゴム等へ抵抗調整剤としてイオン導電性充填
剤を充填させたものは現状約1桁〜2 桁程度であり、EP
DM等の無極性ゴムに抵抗調整剤としてカーボンブラック
等を充填させたものは依存性が少ない。環境変化に伴う
抵抗率変動が生じれば、各環境条件を検知し、検知した
環境に従い転写バイアスを変化させるといった制御が必
要となる。It is required to reduce the fluctuation of the volume resistivity with respect to environmental changes. If the fluctuation of the volume resistivity is large, problems such as poor transfer efficiency, reverse transfer, uneven transfer and abnormal discharge occur. Usually, in a low temperature and low humidity (5 ° C. 20%, abbreviated as LL hereinafter) environment, the volume resistivity increases, and even if the applied voltage is increased, the transfer current does not flow and the transfer efficiency deteriorates. In addition, high temperature and high humidity (35 ℃ 85
%, Hereinafter referred to as HH), the resistivity of the conductive elastic body and the transfer material becomes low, an abnormal discharge phenomenon occurs through the surface of the paper or the surface of the housing (insulator), and the current flows to the conductive elastic body. Does not flow, and good transferability cannot be obtained, and the image quality deteriorates. Regarding this environmental change, the smaller it is, the better, but at present, if the set value is 10 8 Ω · cm, it is currently about 1 to 2 digits for urethane rubber etc. filled with ion conductive filler as a resistance adjusting agent. The degree is EP
A non-polar rubber such as DM filled with carbon black or the like as a resistance adjusting agent has little dependency. If the resistivity changes due to the environmental change, it is necessary to detect each environmental condition and change the transfer bias according to the detected environment.
【0006】・電気抵抗の印加電圧依存性が少ないこと
が要求される。小サイズの紙等を通紙した際の非通紙部
における過電流、通紙部における転写電流不足を防ぎ、
ひいては小サイズ紙における転写不良を防ぐためのもの
である。特にEPDM等の無極性ゴムに抵抗調整剤としてカ
ーボンブラック等を充填させた導電性弾性体において、
電圧依存性は大きく、ウレタンゴム等へ抵抗調整剤とし
てイオン導電性充填剤を充填させたものは、依存性が少
ない。It is required that the electric resistance has little dependency on the applied voltage. Prevents overcurrent in the non-paper-passage area and shortage of transfer current in the paper-passage area when passing small size paper,
As a result, it is intended to prevent transfer failure on small size paper. Particularly in a conductive elastic body in which a non-polar rubber such as EPDM is filled with carbon black or the like as a resistance adjusting agent,
The voltage dependency is large, and that in which urethane rubber or the like is filled with an ion conductive filler as a resistance adjusting agent has little dependency.
【0007】・連続通紙における連続電圧印加による電
気抵抗の変動幅が少ないことが要求される。連続通紙時
等における転写電圧を連続的に印加することにより、体
積固有抵抗が高くなってしまう現象で、特に、基材ゴム
中に導電性充填剤としてイオン系導電性充填剤が充填さ
れている場合などに顕著にみられる。この原因として
は、基材ゴム内部で導電性を発現させるために添加して
いる塩が解離、分極してしまい、中間層付近において電
気的に分断されるため結果として抵抗値が高くなってし
まうことが考えられる。抵抗値が高くなることによっ
て、所定の転写電流は確保できなくなるため転写不良が
発生することとなる。It is required that the fluctuation range of the electric resistance due to the continuous voltage application in the continuous paper feeding is small. This is a phenomenon in which the volume resistivity increases due to continuous application of a transfer voltage during continuous paper feeding, and especially when the base rubber is filled with an ionic conductive filler as a conductive filler. It is noticeable when it is present. The reason for this is that the salt added for expressing conductivity inside the base rubber dissociates and polarizes, and is electrically separated near the intermediate layer, resulting in a high resistance value. It is possible. When the resistance value becomes high, a predetermined transfer current cannot be secured, so that transfer failure occurs.
【0008】・さらに導電性弾性体全般に求められてい
ることであるが、トナー離型性、耐摩耗性、耐久性に優
れ、環境問題の面からリサイクルを容易にすることが求
められている。像担持体上に残った残トナーが、導電性
弾性体に転移して長期間の使用により汚染される。これ
により、転写不良、裏汚れ、導電性弾性体の体積抵抗の
上昇といった問題が生じる。従って、この導電性弾性体
に転移した残トナーをクリーニングする必要があるが、
その場合、導電性弾性体表面にブレード、ファーブラシ
等でクリーニングする方法や、所定の電圧を印加するこ
とにより、像担持体上にトナーを戻す方法等が考案され
ている。また現状、導電性弾性体を構成する発泡弾性体
は有機高分子であり原料に戻しリサイクルするのが困難
である。Further, it is demanded for all conductive elastic bodies that toner releasability, abrasion resistance and durability are excellent, and that recycling is facilitated from the viewpoint of environmental problems. . The residual toner remaining on the image carrier is transferred to the conductive elastic body and is contaminated by long-term use. This causes problems such as transfer failure, back stain, and increase in volume resistance of the conductive elastic body. Therefore, it is necessary to clean the residual toner transferred to the conductive elastic body,
In that case, a method of cleaning the surface of the conductive elastic body with a blade, a fur brush or the like, a method of returning the toner onto the image carrier by applying a predetermined voltage, and the like have been devised. At present, the foamed elastic body that constitutes the conductive elastic body is an organic polymer, and it is difficult to return it to the raw material for recycling.
【0009】上述したように、導電性弾性体には多くの
性能が要求されるが、現状の導電性弾性体は多くの不具
合を有している。特に、従来の導電性弾性体を用いた場
合、すなわちウレタンゴムにイオン導電性充填剤を充填
したものや、EPDM、シリコーンゴムにカーボンブラッ
ク、金属酸化物を充填したものでは、一長一短があるた
め、導電性弾性体に印加するバイアスを電気的に制御し
たり、複雑な制御を行うことにより問題を解決してき
た。As described above, the conductive elastic body is required to have many performances, but the current conductive elastic body has many problems. In particular, in the case of using a conventional conductive elastic body, that is, those in which urethane rubber is filled with an ion conductive filler, EPDM, silicone rubber in which carbon black and metal oxides are filled have advantages and disadvantages. The problem has been solved by electrically controlling the bias applied to the conductive elastic body or performing complicated control.
【0010】現状、商品化されている導電性弾性体とし
ては、大きく分けると、ポリウレタン発泡体に導電性付
与剤としてイオン導電性充填剤を充填させたものと、EP
DM、シリコーンゴム発泡体に導電性付与剤としてカーボ
ン、金属酸化物を充填させたものがあるが、いずれも十
分な性能は得られているとは言えない。At present, commercially available conductive elastic bodies are roughly classified into those obtained by filling a polyurethane foam with an ion conductive filler as a conductivity-imparting agent, and EP.
Some DM and silicone rubber foams are filled with carbon and a metal oxide as a conductivity-imparting agent, but it cannot be said that sufficient performance is obtained in any of them.
【0011】近年、上記問題を解決するため、導電性弾
性体の材質面に種々の特徴を持たせる技術開発が行われ
てきており、例えば特開平10-221980号公報には、導電
性材料として、ポリオール成分に、ポリエステルポリオ
ールを用いて得られたポリウレタンフォーム中に、第四
級アンモニウム塩からなる導電性付与剤を混合させたの
ち、加熱して反応硬化、発泡し導電性弾性体を得ること
で、導電性弾性体に係る電気抵抗の位置ばらつきを少な
くし、電気抵抗の印加電圧依存性、連続通電時の電気抵
抗変動幅及び環境変化による電気抵抗変動を少なくする
技術が開示されている。In recent years, in order to solve the above-mentioned problems, technical development has been carried out in which the material surface of the conductive elastic body has various characteristics. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-221980 discloses a conductive material. To obtain a conductive elastic body by mixing a conductivity-imparting agent composed of a quaternary ammonium salt in a polyurethane foam obtained by using a polyester polyol as a polyol component, and then heating and curing the mixture to effect reaction curing. There is disclosed a technique for reducing the position variation of the electric resistance related to the conductive elastic body, and reducing the dependence of the electric resistance on the applied voltage, the electric resistance fluctuation width during continuous energization, and the electric resistance fluctuation due to environmental changes.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする問題点】上述の通り、同号公
報の記載によれば、導電性弾性体に係る電気抵抗の位置
ばらつきを少なくし、電気抵抗の印加電圧依存性、連続
通電時の電気抵抗変動幅及び環境変化による電気抵抗変
動を少なくすることができるとのことである。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention As described above, according to the description of the above publication, the position variation of the electric resistance of the conductive elastic body is reduced, the applied voltage dependency of the electric resistance, and It is possible to reduce fluctuations in electric resistance and fluctuations in electric resistance due to environmental changes.
【0013】しかしながら、同号公報に記載の導電性弾
性体に関し、各環境条件における抵抗値変動を検討する
と、環境変動15℃10%、32.5℃85%の場合において、最
も抵抗変動が少ないケースで約2桁だけ抵抗値が推移し
ている。抵抗変動が約2桁あると、導電性弾性体に印加
する電圧を各環境ごとに変化させないと、良好な転写を
行うことができず、そのため、各環境条件を検知し、検
知した環境に従い転写バイアスを変化させるといった複
雑な制御を行わなければならない。However, regarding the conductive elastic body described in the above publication, when the resistance value variation under each environmental condition is examined, in the case where the environmental variation is 15 ° C. 10% and 32.5 ° C. 85%, the resistance variation is the smallest. The resistance value has changed by about two digits. If the resistance change is about 2 digits, good transfer cannot be performed unless the voltage applied to the conductive elastic body is changed for each environment. Therefore, each environmental condition is detected and transfer is performed according to the detected environment. Complex control such as changing the bias must be performed.
【0014】また、この同号公報の実施例における環境
変動の上限値であるが、3.8×109Ωであり、本発明者の
実験では、この抵抗領域では抵抗が高すぎるため満足な
転写電流が得られず、転写効率が低下し転写不良になる
ことが判明した。Further, the upper limit value of the environmental fluctuation in the example of this publication is 3.8 × 10 9 Ω, and in the experiment of the present inventor, the resistance is too high in this resistance region, so that a satisfactory transfer current is obtained. Was not obtained, and it was found that the transfer efficiency was lowered and the transfer became defective.
【0015】本発明は、上述した従来の問題点を解決す
るためになされたものであり、その目的とするところ
は、環境変化、印加電圧による体積抵抗率の変動、電気
抵抗の位置ばらつき、連続通電時の電気抵抗変動などを
小さくし、トナー離型性、耐摩耗性、耐久性に優れ、画
質の向上のみならず、リサイクルを容易にした帯電、現
像及び転写手段として好適な導電性弾性体とそれを用い
た画像形成装置を提供することにある。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to change the environment, change in volume resistivity due to applied voltage, position variation in electrical resistance, and continuous. A conductive elastic body suitable for charging, developing, and transferring means that reduces fluctuations in electrical resistance when energized, has excellent toner releasability, abrasion resistance, and durability, and not only improves image quality, but also facilitates recycling. And to provide an image forming apparatus using the same.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための本発明による導電性弾性体は、芯体からなる基体
部と、該基体部を被覆し導電性を有する弾性体からなる
弾性部と、該弾性部を被覆し導電性を有する表層部とか
らなる少なくとも3層構造をなす導電性弾性体であっ
て、前記弾性部に導電性を付加するべく混入させる導電
性充填剤は、平均粒径5μm以下、誘電率300以上の
セラミックス微粉末であり、さらに該セラミックス微粉
末として2種又は3種以上の化合物から成る焼結体微粉
末が使用され、かつ該焼結体微粉末の1種の化合物は酸
化チタンを含み、前記表面部は、無極性の可撓性合成樹
脂チューブを収縮作用にて前記導電部表面に被覆してな
ることを特徴とする。A conductive elastic body according to the present invention for solving the above-mentioned problems includes a base portion made of a core body and an elastic portion made of an elastic body covering the base portion and having conductivity. And a conductive elastic body having at least a three-layer structure composed of a surface layer part having conductivity and covering the elastic part, wherein the conductive filler mixed to add conductivity to the elastic part is an average Particle size 5μm or less, dielectric constant 300 or more
Ceramics fine powder , further, as the ceramics fine powder, a sintered compact fine powder composed of two or more compounds is used, and one compound of the sintered compact fine powder contains titanium oxide, The surface portion is characterized in that a non-polar flexible synthetic resin tube is coated on the surface of the conductive portion by a contracting action.
【0017】[0017]
【0018】[0018]
【0019】[0019]
【0020】[0020]
【0021】[0021]
【0022】[0022]
【0023】[0023]
【0024】[0024]
【0025】[0025]
【0026】[0026]
【0027】また、上述した構造の導電性弾性体におい
て、上記表面部の厚さを、30μm〜250μmとす
る。 In addition, the conductive elastic body having the above-mentioned structure
Then, the thickness of the surface portion is set to 30 μm to 250 μm.
It
【0028】上述した構造の導電性弾性体を利用する装
置としては、像担持体表面を接触帯電させる帯電手段、
前記像担持体表面に形成される静電潜像に現像剤を供給
して顕像化する現像手段、及び上記像担持体上に形成さ
れた顕像を記録媒体に転写する転写手段のうちの少なく
とも1つに用いたことを特徴とする画像形成装置であ
る。 A device using the conductive elastic body having the above structure
As a device, a charging means for contact-charging the surface of the image carrier,
Of the developing means for supplying a developer to the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier to visualize it, and the transfer means for transferring the visualized image formed on the image carrier to a recording medium. An image forming apparatus characterized by being used for at least one.
【0029】[0029]
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について説
明すれば、以下の通りである。尚、本発明の実施形態に
係る導電性弾性体を具備する装置としては、特に限定は
ないが、以下の説明では導電性弾性体を画像形成装置に
適用した例について説明する。また画像形成装置として
は、被画像形成体に画像を記録する為に必要な像担持体
への画像形成方法は、カールソンプロセスや背面露光方
式等の種々の作像原理を使用可能であり、特に限定され
るものではない。以下に説明する本発明に係る実施形態
では、カールソンプロセスによる画像形成装置を例にと
って説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The following will describe one embodiment of the present invention. The device including the conductive elastic body according to the exemplary embodiment of the present invention is not particularly limited, but the following description will be given of an example in which the conductive elastic body is applied to the image forming apparatus. Further, as the image forming apparatus, various image forming principles such as the Carlson process and the back exposure method can be used for the image forming method on the image carrier required for recording an image on the image forming body, It is not limited. In the embodiments of the present invention described below, an image forming apparatus using the Carlson process will be described as an example.
【0030】図4は本発明の実施形態に係る画像形成装
置100の概略断面図である。画像形成装置100は、
例えばコンピュータ等の情報処理装置の出力装置(プリ
ンタ)として使用されるものが一般的であるが、これ以
外にワードプロセッサやFAX(ファクシミリ)の印字
部、デジタル複写機の印字部としても使用可能である。FIG. 4 is a schematic sectional view of the image forming apparatus 100 according to the embodiment of the present invention. The image forming apparatus 100 is
For example, it is generally used as an output device (printer) of an information processing device such as a computer, but other than this, it can also be used as a printing unit of a word processor, a FAX (facsimile), or a printing unit of a digital copying machine. .
【0031】画像形成装置100は、主に、画像を形成
する画像形成部10と該画像形成部10に用紙(転写
材)Pを供給する給紙装置30とから構成されている。
画像形成部10は、アルミ素管に感光層を配置した像担
持体としての感光体ドラム11と感光体ドラム11の周
囲にこの順序で周設される帯電装置12、露光装置(レ
−ザ−ユニット)13、現像装置14、転写装置15、
除電装置(除電ランプ)16、及び定着装置17とを備
えている。The image forming apparatus 100 is mainly composed of an image forming section 10 for forming an image and a sheet feeding apparatus 30 for supplying a sheet (transfer material) P to the image forming section 10.
The image forming section 10 includes a photosensitive drum 11 as an image carrier having a photosensitive layer arranged on an aluminum tube, and a charging device 12 and an exposure device (laser) which are provided around the photosensitive drum 11 in this order. Unit) 13, developing device 14, transfer device 15,
A neutralization device (static elimination lamp) 16 and a fixing device 17 are provided.
【0032】帯電装置12は、感光体ドラム11の表面
に均一な電荷を付与するための帯電導電性部材(帯電手
段)18と、該帯電導電性部材18に電位を供給するた
めの帯電電源19とを備えている。上記レ−ザ−ユニッ
ト13は、帯電された感光体ドラム11の表面に画像デ
ータに応じてレーザーを照射し、該感光体ドラム11上
に電荷パターンからなる静電濳像を形成する。The charging device 12 includes a charging conductive member (charging means) 18 for applying a uniform charge to the surface of the photosensitive drum 11, and a charging power source 19 for supplying a potential to the charging conductive member 18. It has and. The laser unit 13 irradiates the charged surface of the photosensitive drum 11 with a laser in accordance with image data, and forms an electrostatic latent image formed of a charge pattern on the photosensitive drum 11.
【0033】現像装置14は、レ−ザ−ユニット13の
露光によって形成された上記静電濳像に対して現像剤で
あるトナー50を供給してトナー像を形成する現像導電
性部材(現像手段)21と、該現像導電性部材21に現
像電圧を供給する現像電源22とを備えている。The developing device 14 supplies a toner 50, which is a developer, to the electrostatic latent image formed by the exposure of the laser unit 13 to form a toner image, that is, a developing conductive member (developing means). ) 21 and a developing power source 22 for supplying a developing voltage to the developing conductive member 21.
【0034】転写装置15は、用紙Pを感光体ドラム1
1に圧接して感光体ドラム11に形成されたトナ−像を
用紙Pに転写する転写導電性部材(転写手段)23と、
転写時に該転写導電性部材23に転写電圧を供給する転
写電源24とを備えている。The transfer device 15 transfers the paper P to the photosensitive drum 1
A transfer conductive member (transfer means) 23 for pressing the toner image formed on the photosensitive drum 11 onto the sheet P and transferring the toner image to the sheet P;
A transfer power source 24 that supplies a transfer voltage to the transfer conductive member 23 at the time of transfer is provided.
【0035】除電ランプ16は複数のLED(Light Emitt
ing Diode)からなり、感光体ドラム11の表面に光を
照射して感光体ドラム11の表面に残留した電荷を中和
して除電する。The static elimination lamp 16 includes a plurality of LEDs (Light Emitt
ing diode), the surface of the photoconductor drum 11 is irradiated with light to neutralize and eliminate the electric charge remaining on the surface of the photoconductor drum 11.
【0036】給紙装置30は用紙Pを収容するカセット
31、該カセット31から用紙Pを送り出すピックアッ
プロ−ラ32、供給された用紙Pをガイドする給紙ガイ
ド33、及び給紙された用紙Pを所定の速度で搬送する
一対のレジストロ−ラ34からなる。また給紙装置30
は、用紙Pが供給されたことを検出する図示しない給紙
センサを備えている。The paper feeding device 30 includes a cassette 31 for containing the paper P, a pickup roller 32 for feeding the paper P from the cassette 31, a paper feed guide 33 for guiding the supplied paper P, and a paper P fed. Is composed of a pair of registration rollers 34 that convey the sheet at a predetermined speed. Further, the paper feeding device 30
Includes a paper feed sensor (not shown) that detects that the paper P has been fed.
【0037】ピックアップロ−ラ32、帯電導電性部材
18、現像導電性部材21、転写導電性部材23、及び
感光体ドラム11は図示しない駆動装置によって回転駆
動される。これらの回転駆動は不図示のコントロール手
段によって所定のタイミングで適宜制御される。また画
像形成部10の用紙Pの出紙側には、用紙Pを装置外に
排出する排紙ロ−ラ41と排紙された用紙Pを保持する
排紙トレイ42を配置している。The pickup roller 32, the charging conductive member 18, the developing conductive member 21, the transfer conductive member 23, and the photosensitive drum 11 are rotationally driven by a driving device (not shown). These rotary drives are appropriately controlled at a predetermined timing by a control means (not shown). A paper output roller 41 for discharging the paper P out of the apparatus and a paper discharge tray 42 for holding the discharged paper P are arranged on the paper output side of the image forming unit 10.
【0038】上記構成の画像形成装置100において、
本発明に係る導電性弾性体は、帯電導電性部材18、現
像導電性部材21、又は転写導電性部材23のうちの少
なくとも1つの導電性部材に対し、好適に使用すること
ができる。In the image forming apparatus 100 having the above structure,
The conductive elastic body according to the present invention can be preferably used for at least one conductive member of the charging conductive member 18, the developing conductive member 21, and the transfer conductive member 23.
【0039】尚、図4では上記導電性弾性体がローラ形
状のものを図示しているが、本発明はこれにとどまらず
無端状のベルト形状であっても良い。導電性弾性体が無
端状のベルト形状であることにより、例えば転写ベルト
として使用した場合には、ニップ幅が多くとれるなどの
メリットから高画質を実現できたり、カラ−の場合は多
重転写方式よりもプロセススピ−ドが速いタンデム方式
に利用することが可能となる。また、転写ベルトと共に
転写材を搬送するので、転写材の適切な搬送も実現する
ことが可能となる。Although the conductive elastic body is shown in FIG. 4 as having a roller shape, the present invention is not limited to this and may be an endless belt shape. Since the conductive elastic body has an endless belt shape, when used as a transfer belt, for example, a high image quality can be realized due to the merit that a large nip width can be obtained, and in the case of a color, a multiple transfer method can be used. Can be used in a tandem system with a fast process speed. Further, since the transfer material is transported together with the transfer belt, it is possible to realize proper transport of the transfer material.
【0040】本発明の一実施形態であるローラ形状を有
する導電性弾性体は、図1及び図2に示すような構造を
有している。即ち、基体部を構成する基体1は鉄、アル
ミニウム、SUS、真鍮などで構成された、いわゆる
「芯金」のほか、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からな
る芯体及びその表面にメッキを施したもの、熱可塑性樹
脂又は熱硬化性樹脂に対し導電性付与剤としての導電性
カーボンブラック又は金属粉末などを配合した導電性樹
脂成形品で形成した芯体、又はこれらの組み合わせから
なる芯体など、プラスチック、金属、セラミック材料か
ら選ばれた任意の材料からなるものであり、基体1に被
覆された無極性ゴムのエチレン-プロピレン-ジエン共重
合ゴム(EPDM)等を主原料とする弾性体2を有し、その
表層部(像担持体などと接触する部分)には、導電性を
付与した無極性のポリエチレン樹脂等の可撓性合成樹脂
3により、被覆されている。A roller-shaped conductive elastic body according to an embodiment of the present invention has a structure as shown in FIGS. That is, the base body 1 constituting the base body portion is a so-called "core bar" made of iron, aluminum, SUS, brass or the like, and a core body made of a thermoplastic resin or a thermosetting resin and its surface are plated. , A core formed of a conductive resin molded product in which a conductive carbon black or a metal powder as a conductivity-imparting agent is mixed with a thermoplastic resin or a thermosetting resin, or a core made of a combination thereof. An elastic body 2 which is made of an arbitrary material selected from the group consisting of plastic, metal, and ceramic materials, and whose main material is ethylene-propylene-diene copolymer rubber (EPDM), which is a nonpolar rubber coated on the substrate 1. The surface layer portion (the portion that comes into contact with the image carrier) is covered with a flexible synthetic resin 3 such as non-polar polyethylene resin having conductivity.
【0041】導電性弾性体が無端状のロ−ラ形状であれ
ば、例えば転写ロ−ラとして使用した場合、対向部材
(OPC)との圧接を容易にし転写に十分なニップ幅を得
ることができ高画質な画像を得ることが可能となる。ま
た、対向部材(OPC)と転写ロ−ラが転写材を圧接する
ので、転写材の適切な搬送も実現することが可能とな
る。If the conductive elastic body has an endless roller shape, for example, when it is used as a transfer roller, it is possible to facilitate pressure contact with the opposing member (OPC) and obtain a nip width sufficient for transfer. It is possible to obtain a high quality image. Further, since the opposing member (OPC) and the transfer roller press-contact the transfer material, it is possible to realize proper transfer of the transfer material.
【0042】一方、ブレ−ド形状を有する場合は、図3
に示すように基体1、弾性体2及び可撓性合成樹脂3は
平板状の形状である。このことにより、例えば転写ブレ
−ドとして使用した場合、転写ロ−ラと比較して、転写
部の上流部分でのトナ−飛散が少なく、対向部材(OP
C)との同等なニップ幅を得る導電性弾性体の容積は小
さくてすみ、構成が簡単で特別な製造技術を必要とする
ことなく安価で製造することができる。On the other hand, in the case of having a blade shape, FIG.
As shown in FIG. 1, the base body 1, the elastic body 2, and the flexible synthetic resin 3 have a flat plate shape. As a result, when used as a transfer blade, for example, the toner scattering at the upstream portion of the transfer portion is smaller than that of the transfer roller, and the opposing member (OP
The volume of the conductive elastic body that obtains the same nip width as that of C) is small, and the structure is simple, and it can be manufactured at low cost without requiring special manufacturing technology.
【0043】尚、後述するように弾性体を形成する基質
がEPDMであることにより、弾性体を形成する基質自身が
環境変化に伴う体積抵抗率変動を生じることがなく、弾
性体に導電性を付加させるために混入させる導電性充填
剤を選択することにより、ほとんど環境変化に伴う体積
抵抗率変動を生じることがない導電性弾性体を得ること
が可能となる。環境変化に伴う抵抗率変動がなければ、
各環境条件を検知し、検知した環境に従い転写バイアス
を変化させるといった制御が不要となる。As will be described later, since the substrate forming the elastic body is EPDM, the substrate forming the elastic body does not change in volume resistivity due to environmental changes, and the elastic body is made electrically conductive. By selecting a conductive filler to be mixed in for addition, it is possible to obtain a conductive elastic body that hardly causes volume resistivity fluctuation due to environmental changes. If there is no change in resistivity due to environmental changes,
It is not necessary to detect each environmental condition and change the transfer bias according to the detected environment.
【0044】また、基体上に上記導電性弾性体とを少な
くとも1層有することにより、導電性弾性体の硬度を高
くせずとも導電性弾性体を基体で支えることができ、マ
シン内で使用した場合、時間的なへたりなどによる圧力
抜けを生じ耐久寿命が短くなることを防止することが可
能となり、設計及び量産を容易にすることができる。こ
こで、弾性体2及び可撓性合成樹脂3は、導電性充填剤
たるセラミックス微粉末4を配合して中抵抗化及び抵抗
値の調整を図っている。Further, by having at least one layer of the above-mentioned conductive elastic body on the base body, the conductive elastic body can be supported by the base body without increasing the hardness of the conductive elastic body. In this case, it is possible to prevent pressure loss due to time-related fatigue and the like, and prevent the endurance life from being shortened, which facilitates design and mass production. Here, the elastic body 2 and the flexible synthetic resin 3 are mixed with a ceramic fine powder 4 which is a conductive filler to achieve a medium resistance and a resistance value adjustment.
【0045】尚、導電性弾性体の表層に可撓性の合成樹
脂を設けた理由としては、可撓性の合成樹脂を設けない
場合でも、環境変化、印加電圧による体積抵抗率の変動
や、電気抵抗の位置ばらつき、連続通電の際の電気抵抗
の変動などの電気的特性は十分であるが、可撓性の合成
樹脂を設けることにより、圧接部材との摩耗負荷による
導電性弾性体の摩耗劣化や基材ゴムの組成変化及び不純
物混入による導電性弾性体の体積固有抵抗率の変化、上
記導電性弾性体による圧接部材汚染などの不具合を防
止、さらにトナ−の離型性を向上させることによりクリ
−ニングを容易にし、導電性弾性体の強度が上昇するこ
とによりロングライフを実現することが可能となるから
であり、また上記導電性弾性体を転写手段に用いた場合
に画質の向上にも効果をもたらすためでもある。さらに
は導電性弾性体の再利用時に被覆層である可撓性の合成
樹脂を剥がし、新しい可撓性の合成樹脂を被覆すること
により、再利用することが可能となり、環境にやさし
く、リサイクルを容易にするためでもある。The reason why the flexible synthetic resin is provided on the surface layer of the conductive elastic body is that even if the flexible synthetic resin is not provided, environmental changes, changes in volume resistivity due to applied voltage, and The electrical characteristics such as the position variation of the electric resistance and the fluctuation of the electric resistance during continuous energization are sufficient, but by providing a flexible synthetic resin, abrasion of the conductive elastic body due to the abrasion load with the pressure contact member is provided. To prevent problems such as deterioration, change in composition of base rubber, change in volume resistivity of conductive elastic body due to mixing of impurities, contamination of pressure contact member due to the conductive elastic body, and further improvement of releasability of toner. This makes it easier to clean and increases the strength of the conductive elastic body, which makes it possible to realize a long life. Further, when the conductive elastic body is used as the transfer means, the image quality is improved. Also effective But also because it brings. Furthermore, when the conductive elastic body is reused, the flexible synthetic resin, which is the coating layer, is peeled off and a new flexible synthetic resin is coated so that it can be reused, which is environmentally friendly and can be recycled. It is also for ease.
【0046】弾性体2としては、ニトリルブタジエンゴ
ム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ウ
レタンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、
ノルボルネンゴムなどの有極性エラストマ−や、ポリス
チレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジ
エン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、低分子
量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、フェノール
樹脂、シリコーン樹脂、キシレン樹脂、およびこれらの
共重合体や混合物などの無極性樹脂、クロロポリスチレ
ン、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体
(スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−ア
クリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル
共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体およ
びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等)、スチレ
ン−メタクリル酸エステル共重合体(スチレン−メタク
リル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル
共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体
等)、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル
共重合体等のスチレン系樹脂(スチレンまたはスチレン
置換体を含む単重合体または共重合体)、塩化ビニル樹
脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイ
ン酸樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アイオノ
マー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−
エチルアクリレート共重合体、フッ素樹脂、ポリカーボ
ネート、ポリアミド樹脂、リビニルブチラール樹脂およ
びこれらの共重合体や混合物などの有極性樹脂も可能で
あるが、より好適には環境変化に伴う体積抵抗率変動の
抑制効果及び低硬度化の観点から、エチレン−プロピレ
ンジエン重合体(EPDM)、ブタジエンゴム、スチレン−
ブタジエンゴム(SBR)、ハイスチレンゴム、イソプレ
ンゴム、ブチルゴム、シリコンゴム、天然ゴム(NR)な
どの無極性エラストマ−が最も好ましい。As the elastic body 2, nitrile butadiene rubber, chloroprene rubber, fluororubber, nitrile rubber, urethane rubber, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber,
Polar elastomer such as norbornene rubber, polystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, phenol resin, silicone resin, xylene resin , And non-polar resins such as copolymers and mixtures thereof, chloropolystyrene, styrene-vinyl chloride copolymer, styrene-vinyl acetate copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer (styrene-methyl acrylate copolymer Polymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-phenyl acrylate copolymer, etc.), styrene-methacrylic acid ester copolymer (styrene -Methyl methacrylate co-polymer Styrene resin such as styrene, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-phenyl methacrylate copolymer, etc.), styrene-α-chloromethyl acrylate copolymer, styrene-acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer ( Styrene or styrene-substituted homopolymer or copolymer), vinyl chloride resin, styrene-vinyl acetate copolymer, rosin-modified maleic acid resin, epoxy resin, polyester resin, ionomer resin, polyurethane resin, ketone resin, ethylene −
Polar resins such as ethyl acrylate copolymers, fluororesins, polycarbonates, polyamide resins, ribinyl butyral resins and copolymers and mixtures thereof are also possible, but more preferably the volume resistivity variation due to environmental changes From the viewpoint of suppressing effect and lowering hardness, ethylene-propylene diene polymer (EPDM), butadiene rubber, styrene-
Most preferred are non-polar elastomers such as butadiene rubber (SBR), high styrene rubber, isoprene rubber, butyl rubber, silicone rubber and natural rubber (NR).
【0047】一方、可撓性合成樹脂3としては、クロロ
ポリスチレン、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステ
ル共重合体(スチレン−アクリル酸メチル共重合体、ス
チレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリ
ル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共
重合体およびスチレン−アクリル酸フェニル共重合体
等)、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体(スチ
レン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタク
リル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニ
ル共重合体等)、スチレン−α−クロルアクリル酸メチ
ル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸
エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレンまたは
スチレン置換体を含む単重合体または共重合体)、塩化
ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ロジン変
性マレイン酸樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、
アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エ
チレン−エチルアクリレート共重合体、フッ素樹脂、ポ
リカーボネート、ポリアミド樹脂、リビニルブチラール
樹脂およびこれらの共重合体や混合物などの有極性樹脂
も可能であるが、より好適には、環境変化に伴う体積抵
抗率変動の抑制効果から、ポリスチレン、ポリ−α−メ
チルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレ
ン−マレイン酸共重合体、低分子量ポリエチレン、低分
子量ポリプロピレン、フェノール樹脂、シリコーン樹
脂、キシレン樹脂、およびこれらの共重合体や混合物な
どの無極性樹脂が最も好ましい。On the other hand, examples of the flexible synthetic resin 3 include chloropolystyrene, styrene-vinyl chloride copolymer, styrene-vinyl acetate copolymer, styrene-acrylic ester copolymer (styrene-methyl acrylate copolymer). , Styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer and styrene-phenyl acrylate copolymer), styrene-methacrylic acid ester copolymer (styrene- Methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-phenyl methacrylate copolymer, etc.), styrene-α-chloromethyl acrylate copolymer, styrene-acrylonitrile-acrylic ester copolymer, etc. Styrenic resin (including styrene or styrene substitution products) Homopolymer or copolymer), vinyl chloride resin, styrene - vinyl acetate copolymer, rosin-modified maleic acid resins, epoxy resins, polyester resins,
Polar resins such as ionomer resins, polyurethane resins, ketone resins, ethylene-ethyl acrylate copolymers, fluororesins, polycarbonates, polyamide resins, livinyl butyral resins and their copolymers and mixtures are also possible, but more preferable. Include polystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, low-molecular-weight polyethylene, low-molecular-weight polypropylene, and phenol resin from the effect of suppressing volume resistivity fluctuations due to environmental changes. Most preferred are non-polar resins such as silicone resins, xylene resins, and copolymers and mixtures thereof.
【0048】さらにセラミックス微粉末4としては、Si
O2、MgO、Al2O3、CaO、PbO、Fe2O3、BaO、TiO2、ZnO、Z
rO2、SrO、Li2Oなどの成分から成るムライト、コランダ
ム、クリストバライト、サフィリン、コ−ディエライ
ト、フォルステライト、スピネル、チタン酸バリウム
(BaTiO3)、チタン酸マグネシウム(MgTiO3)、チタン
酸カルシウム(CaTiO3)、チタン酸ストロンチウム(Sr
TiO3)、チタン酸ランタン、チタン酸亜鉛、チタン酸ビ
スマス、、PbTiO3、KnbO3、MgTiO3-CaTiO3、BaO・4TiO
2-TiO2、2MgO・SiO2-SrO-BaO-TiO3、BaTiO3-Nd2O3-TiO
3、PbTiO3-PbZrO 3、BaTiO3-SrTiO3-La2O3-TiO2、SrTiO3
-CaTiO3-Bi2O3-TiO2などが挙げられる。Further, as the ceramic fine powder 4, Si is used.
O2, MgO, Al2O3, CaO, PbO, Fe2O3, BaO, TiO2, ZnO, Z
rO2, SrO, Li2Mullite and colander consisting of O and other ingredients
Mu, cristobalite, sapphirine, cordierai
G, forsterite, spinel, barium titanate
(BaTiO3), Magnesium titanate (MgTiO3),Titanium
Calcium acid (CaTiO3), Strontium titanate (Sr
TiO3), Lanthanum titanate, zinc titanate, vinyl titanate
Sumus, PbTiO3, KnbO3, MgTiO3-CaTiO3, BaO ・ 4TiO
2-TiO22MgO ・ SiO2-SrO-BaO-TiO3, BaTiO3-Nd2O3-TiO
3, PbTiO3-PbZrO 3, BaTiO3-SrTiO3-La2O3-TiO2, SrTiO3
-CaTiO3-Bi2O3-TiO2And so on.
【0049】これら焼結体の微粉末は1000℃以上の高温
で熱処理されたものであり、化学的に安定で他の物質と
化学反応を起こすこともないので、弾性体2を得るため
の液体原料や弾性体2を構成する高分子の極性の有無や
製造工程の温度を選ぶこともない。微粉末の粒径は限度
なく小さくすることが可能であるので、セラミックス微
粉末4を混入した導電性弾性体の電気抵抗の位置ばらつ
きを抑制することが可能となる。Since the fine powders of these sintered bodies are heat-treated at a high temperature of 1000 ° C. or higher, they are chemically stable and do not chemically react with other substances, so that they are liquids for obtaining the elastic body 2. There is no need to select the presence or absence of polarity of the raw material or the polymer forming the elastic body 2 and the temperature of the manufacturing process. Since the particle size of the fine powder can be made as small as possible, it is possible to suppress the positional variation of the electric resistance of the conductive elastic body mixed with the ceramic fine powder 4.
【0050】また、セラミックス微粉末4の誘電率が大
きいものを選択することにより、セラミックス微粉末4
に電荷が充電されることがないので、印加電圧に対して
も体積抵抗率変動を示すことがない。Further, by selecting the ceramic fine powder 4 having a large dielectric constant, the ceramic fine powder 4 can be obtained.
Since no electric charge is charged in the column, the volume resistivity does not change even with an applied voltage.
【0051】酸化チタン単体を用いた場合は、誘電率が
100前後であるため、弾性体2への混入量が増加するこ
とによる弾性体2の硬度上昇や導電性弾性体表面への染
み出しなどの障害だけでなく、十分に体積抵抗率を下げ
ることができず、中抵抗の導電性弾性体を得ることがで
きていない。従って、中抵抗の導電性弾性体を得るため
には、誘電率が100以上、より好適には200以上のセラミ
ックス微粉末4を使用することが望ましい。この条件を
満たすセラミックス微粉末4は少なくとも酸化チタンを
含む2種もしくは3種以上の化合物からなるセラミック
ス微粉末4が多く存在する。When titanium oxide alone is used, the dielectric constant is
Since it is around 100, not only obstacles such as hardness increase of the elastic body 2 and exudation to the surface of the conductive elastic body due to increase in the mixing amount into the elastic body 2 but also sufficient reduction of volume resistivity can be achieved. No conductive elastic body with medium resistance can be obtained. Therefore, in order to obtain a conductive elastic body having a medium resistance, it is desirable to use the ceramic fine powder 4 having a dielectric constant of 100 or more, and more preferably 200 or more. As the ceramic fine powder 4 satisfying this condition, there are many ceramic fine powders 4 composed of two or more compounds containing at least titanium oxide.
【0052】導電性添加剤以外の添加剤としては、他に
加硫剤、加流促進剤、発泡剤、老化防止剤、補強剤、充
填剤を必要に応じて配合する。As additives other than the conductive additive, a vulcanizing agent, a flow accelerator, a foaming agent, an antiaging agent, a reinforcing agent, and a filler may be added as required.
【0053】上記加硫剤としては、例えば硫黄、有機含
硫黄化合物の他、有機過酸化物なども使用可能である。
有機含硫黄化合物としては、例えば、テトラメチルチウ
ラムジスルフィド等が挙げられる。また、有機過酸化物
としては、べンゾイルペルオキシド等を挙げることがで
きる。なお、これらのうち、加硫とともに発泡を行う場
合に加硫速度と発泡速度のバランスが良くなる点から硫
黄を用いるのが好ましい。As the above-mentioned vulcanizing agent, for example, sulfur, organic sulfur-containing compounds, organic peroxides and the like can be used.
Examples of the organic sulfur-containing compound include tetramethylthiuram disulfide and the like. Examples of the organic peroxide include benzoyl peroxide. Among these, it is preferable to use sulfur because the balance between the vulcanization rate and the foaming rate is improved when foaming is performed together with vulcanization.
【0054】上記加硫促進剤としては、例えば、消石
灰、マグネシア(MgO)、リサージ(PbO)等の無機
促進剤や、以下に記す有機促進剤を使用することができ
る。有機促進剤としては、例えば、2−メルカプトベン
ゾチアゾール、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾ
ールスルフェン等のチアゾール系加硫促進剤や、n−ブ
チルアミン、tert−ブチルアミン、プロピルアミン
等の脂肪族第1アミンと2−メルカプトベンゾチアゾー
ルとの酸化縮合物、ジシクロヘキシルアミン、ピロリジ
ン、ピペリジン等の脂肪族第2アミンと2−メルカプト
ベンゾチアゾールとの酸化縮合物、脂環式第1アミンと
2−メルカプトペンゾチアゾールとの酸化縮合物、モリ
フォリン系化合物と2−メルカプトベンゾチアゾールと
の酸化縮合物等のスルフェンアミド系加硫促進剤や、テ
トラメチルチウラムモノスルフィド(TMTM)、テト
ラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、テトラエチル
チウラムジモノスルフィド(TETD)、テトラブチルチウ
ラムジモノスルフィド(TBTD)、ジペンタメチレンチウ
ラムテトラスルフィド(DPTT)等のチウラム系加硫促進
剤や、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛(ZnMDC) 、ジエ
チルジチオカルバミン酸亜鉛(ZnEDC)、ジ−n−ブチ
ルカルバミン酸亜鉛(ZnBDC)等のジチオカルバミン酸
塩系加硫促進剤などを使用することができる。また、加
硫促進助剤を配合することもでき、例えば、亜鉛華など
の金属化合物やステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸
等の脂肪酸を用いることができる。As the vulcanization accelerator, for example, inorganic accelerators such as slaked lime, magnesia (MgO) and litharge (PbO), and organic accelerators described below can be used. Examples of the organic accelerator include thiazole-based vulcanization accelerators such as 2-mercaptobenzothiazole and N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfene, and aliphatic primary compounds such as n-butylamine, tert-butylamine and propylamine. Oxidative condensates of amines with 2-mercaptobenzothiazole, dicyclohexylamine, pyrrolidine, piperidine and other aliphatic secondary amines with 2-mercaptobenzothiazole, alicyclic primary amines and 2-mercaptopentazo Sulfenamide vulcanization accelerators such as oxidative condensates with thiazoles, oxidative condensates of morpholin-based compounds and 2-mercaptobenzothiazole, tetramethylthiuram monosulfide (TMTM), tetramethylthiuram disulfide (TMTD), Tetraethyl thiuram dimonosulfi (TETD), tetrabutyl thiuram dimonosulfide (TBTD), dipentamethylene thiuram tetrasulfide (DPTT) and other thiuram vulcanization accelerators, dimethyldithiocarbamate zinc (ZnMDC), diethyldithiocarbamate zinc (ZnEDC), A dithiocarbamate vulcanization accelerator such as zinc di-n-butylcarbamate (ZnBDC) can be used. Further, a vulcanization accelerating aid may be blended, and for example, a metal compound such as zinc white or a fatty acid such as stearic acid, oleic acid or cottonseed fatty acid may be used.
【0055】上記発泡剤としては、例えば、水、A.I.B.
N.(アゾビスイソブチロニトリル)系、A.D.C.A.(アゾ
ジカルボンアミド)系、D.P.T.(ジニトロソペンタメチ
レンテトラミン)系、T.S.H.(P-トルエンサルフオニル
ヒドラジド)系、O.B.S.H.(4,4’−オキシビスベン
ゼンスルホニルヒドラジッド)などの有機系発泡剤が用
いられる。発泡剤の配合量は組成物のゴム成分100重量
部に対して5〜11重量部程度とする。これは5重量部未満
では発泡が不十分になり、11重量部よりも多くなると発
泡剤が加硫を阻害して、加硫が不十分になるためであ
る。組成物を発泡体とした場合、柔軟性が向上する。こ
れを転写手段として使用したときに、感光体と転写手段
のニップが十分に確保でき、良好な画質を得ることがで
きる。Examples of the foaming agent include water and AIB.
N. (azobisisobutyronitrile) system, ADCA (azodicarbonamide) system, DPT (dinitrosopentamethylenetetramine) system, TSH (P-toluenesulphonylhydrazide) system, OBSH (4,4'-oxy An organic foaming agent such as bisbenzenesulfonyl hydrazide) is used. The blending amount of the foaming agent is about 5 to 11 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component of the composition. This is because if it is less than 5 parts by weight, the foaming is insufficient, and if it is more than 11 parts by weight, the foaming agent inhibits the vulcanization and the vulcanization becomes insufficient. When the composition is a foam, the flexibility is improved. When this is used as the transfer means, a sufficient nip between the photoconductor and the transfer means can be secured, and good image quality can be obtained.
【0056】老化防止剤としては、例えば、2−メルカ
プトベンゾイミダゾールなどのイミダゾール類、フェニ
ル−α−ナフチルアミン,N,N′−ジ−β−ナフチル
−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N′−イソ
プロピル−p−フェニレンジアミンなどのアミン類、ジ
−tert−ブチル−p−クレゾール、スチレン化フェ
ノールなどのフェノ一ル類などが挙げられる。Examples of the antiaging agent include imidazoles such as 2-mercaptobenzimidazole, phenyl-α-naphthylamine, N, N'-di-β-naphthyl-p-phenylenediamine and N-phenyl-N'-. Examples thereof include amines such as isopropyl-p-phenylenediamine, di-tert-butyl-p-cresol, phenols such as styrenated phenol, and the like.
【0057】充填剤としては、例えば、シリカ、クレ
ー、タルク、炭酸カルシウム、二塩基性亜リン酸塩(DL
P)、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナ等の粉体を挙
げることができる。充填剤を配合するとゴム組成物の強
度が向上する。Examples of the filler include silica, clay, talc, calcium carbonate, dibasic phosphite (DL
P), basic magnesium carbonate, powder of alumina and the like. When the filler is blended, the strength of the rubber composition is improved.
【0058】次に、本発明による導電性弾性体の製法を
説明すると、まず1種類または2種類以上を組み合わせ
た上記2種もしくは3種以上の化合物からなるセラミッ
クス微粉末4と上記発泡剤、過酸化物または白金触媒存
在下でのハイドロジェンポリシロキサンや硫黄などの加
硫剤を所望の割合で一様に分散させた未加硫・未発泡の
ゴム材料をオープンロール、バンバリーミキサー等の公
知のゴム混練装置を用いて混練する。この時、必要に応
じて加硫促進剤、軟化剤、可塑剤、補強剤、老化防止
剤、帯電防止剤などの添加剤を適宜配合することもでき
る。Next, the method for producing a conductive elastic body according to the present invention will be described. First, the ceramic fine powder 4 composed of the above-mentioned two or more compounds in combination of one kind or two or more kinds, the above-mentioned foaming agent, and An unvulcanized / unfoamed rubber material in which a vulcanizing agent such as hydrogen polysiloxane or sulfur in the presence of an oxide or a platinum catalyst is uniformly dispersed at a desired ratio is used in a known method such as an open roll or a Banbury mixer. Knead using a rubber kneading device. At this time, if necessary, additives such as a vulcanization accelerator, a softening agent, a plasticizer, a reinforcing agent, an antiaging agent, and an antistatic agent may be appropriately added.
【0059】次いで上記未加硫・未発泡のゴム材料を、
例えばプレス成形、押出成形、射出成形などの方法によ
り形成し、加熱処理による加硫・発泡・硬化を行って、
未発泡弾性体と基体1を一体化させ、金型の内周面に沿
った形状を有する目的の弾性体2を得ることができる。Next, the unvulcanized and unfoamed rubber material is
For example, it is formed by a method such as press molding, extrusion molding, injection molding, and is vulcanized / foamed / cured by heat treatment,
By integrating the unfoamed elastic body and the base body 1, the desired elastic body 2 having a shape along the inner peripheral surface of the mold can be obtained.
【0060】基体1は弾性体2の硬度を高くせずとも基
体1でささえることができ、時間的なへたりなどによる
圧力抜けを生じ耐久寿命が短くなることを防止すること
が可能となる。基体1には、その外周に耐熱温度が220
℃の接着剤が塗布されており、この弾性体2の表面に作
製させたスキン層を研磨及び研削する。これにより、弾
性体2の硬度を低下させることができ、圧接部材との摩
耗を防止することができると共に、疲労によるスキン層
のひび割れを事前に防止できる。以上の工程から基体1
と弾性体2のみから構成される導電性弾性体を得られ
る。The base body 1 can be supported by the base body 1 without increasing the hardness of the elastic body 2, and it becomes possible to prevent the durability life from being shortened due to pressure loss due to time-dependent fatigue. The substrate 1 has a heat resistant temperature of 220 on its outer periphery.
A skin layer formed on the surface of the elastic body 2 is coated with an adhesive at a temperature of ℃ and is ground and ground. As a result, the hardness of the elastic body 2 can be reduced, abrasion with the pressure contact member can be prevented, and cracks in the skin layer due to fatigue can be prevented in advance. From the above process, the base 1
A conductive elastic body composed of only the elastic body 2 can be obtained.
【0061】圧接部材との摩耗負荷による導電性弾性体
の摩耗劣化や基材ゴムの組成変化及び不純物混入による
導電性弾性体の体積固有抵抗率変化、上記導電性弾性体
による圧接部材汚染などの不具合防止、さらにトナ−の
離型性を向上させることによるクリ−ニング、導電性弾
性体の強度上昇を考慮した場合、上記工程により得られ
た弾性体2の表層に、上記セラミックス微粉末4をド−
プすることにより、抵抗率を調整した可撓性合成樹脂3
からなる被覆層を熱収縮により設ける方が好ましい。The wear deterioration of the conductive elastic body due to the wear load with the pressure contact member, the composition change of the base rubber, the volume specific resistance change of the conductive elastic body due to the inclusion of impurities, the contamination of the pressure contact member by the conductive elastic body, and the like. Considering prevention of defects, cleaning by improving the releasing property of the toner, and increase in strength of the conductive elastic body, the ceramic fine powder 4 is added to the surface layer of the elastic body 2 obtained by the above process. Do-
Flexible synthetic resin 3 whose resistivity has been adjusted by
It is preferable that the coating layer consisting of is provided by thermal contraction.
【0062】この被覆層の被覆法は熱収縮に限らず、被
覆層を真空板により拡大膨張させ、その内部に弾性体2
を挿入することにより被覆しても良く、その他様々な手
法を用いることができる。この際、弾性体2と被覆層の
間に接着剤を用いてもかまわないが、リサイクルの際に
被覆層を容易に剥離することができ、導電性弾性体表面
に接着剤が染み出すことが無く、導電性弾性体全体の体
積抵抗率に悪影響を及ぼさないものが好ましく、接着剤
を用いずに弾性体2と被覆層を接着できるのが最も好ま
しい。即ち、接着剤を用いず上記被覆層を接着すること
により、リサイクルの際に被覆層を容易に剥がすことが
でき、被覆層下層をそのまま再利用することが可能とな
り、環境にやさしく、コストダウンにもなる。また、接
着剤が導電性弾性体表面に染み出すことが無く、ゴムロ
−ラ全体の体積抵抗率に及ぼす悪影響を防止することも
できる。The coating method of the coating layer is not limited to heat shrinkage, but the coating layer is expanded and expanded by a vacuum plate, and the elastic body 2 is placed inside the coating layer.
Alternatively, various other techniques can be used. At this time, an adhesive may be used between the elastic body 2 and the coating layer, but the coating layer can be easily peeled off at the time of recycling, and the adhesive may exude to the surface of the conductive elastic body. It is preferable that the elastic body 2 and the coating layer be bonded to each other without using an adhesive agent. That is, by bonding the coating layer without using an adhesive, the coating layer can be easily peeled off at the time of recycling, and the lower layer of the coating layer can be reused as it is, which is environmentally friendly and reduces costs. Also becomes. Further, the adhesive does not exude to the surface of the conductive elastic body, and it is possible to prevent the adverse effect on the volume resistivity of the entire rubber roller.
【0063】次に、本発明の一実施形態であるローラ形
状を有する発泡弾性体は、具体的には以下の方法で作製
するのが作業上及び性能上好ましい。すなわち、所望の
BaTiO3やPbTiO3-PbZrO3等のセラミックス微粉末4を適
量配合したゴム組成部の構成材料を混練機にて60〜120
℃で、5〜30分間混練し、押し出し成形機にてチューブ
状に成形し、その内径部に基体1を嵌入する。そして12
0〜200℃で5〜30分間加硫し、2次加硫を150〜180℃で1
〜4時間行う。この時、加流と同時に前述したアゾジカ
ルボンアミドなどの発泡剤を装入し、平均気泡径が250
μm以下で、且つ硬度が20〜60度の範囲内にある発泡弾
性体を得ることができる。加流終了後、取り出した導電
性弾性体は、所望の径となるよう必要に応じて表面研磨
を施す仕上げを行うことにより、スキン層を除去し、ロ
−ラ形状である場合は外径、真円性、円筒度を、ブレ−
ド形状である場合は真直度、平面度を出す。Next, the foamed elastic body having a roller shape which is an embodiment of the present invention is preferably manufactured by the following method in terms of workability and performance. Ie the desired
Mix the appropriate amount of ceramic fine powder 4 such as BaTiO 3 or PbTiO 3 -PbZrO 3 with the kneading machine for 60 to 120
The mixture is kneaded at 5 ° C. for 5 to 30 minutes, formed into a tube by an extrusion molding machine, and the substrate 1 is inserted into the inner diameter portion. And 12
Vulcanizes at 0 to 200 ° C for 5 to 30 minutes and secondary vulcanization at 150 to 180 ° C for 1
Do ~ 4 hours. At this time, a blowing agent such as azodicarbonamide described above was charged at the same time as the heating, and the average cell diameter was 250
It is possible to obtain a foamed elastic body having a thickness of not more than μm and a hardness within the range of 20 to 60 degrees. After the end of the flow, the electroconductive elastic body taken out is subjected to surface polishing as necessary so as to have a desired diameter, thereby removing the skin layer, and when the roller shape is the outer diameter, Roundness and cylindricity
If the shape is a straight shape, straightness and flatness are obtained.
【0064】次いで可撓性合成樹脂3、例えば、ポリエ
チレン樹脂チューブからなるチューブを弾性体2に熱収
縮密着させた後熱融着させ被覆層を形成する。ここで用
いられるポリエチレン樹脂チューブは、BaTiO3やPbTiO3
-PbZrO3等のセラミックス微粉末4を配合することによ
り、好ましくは104 〜1012Ω・cmの体積抵抗率となるよ
うに調整したもので、熱収縮性がなくてもよいが、好ま
しくは熱収縮性のものである。この際、接着剤は使用し
ていない。Next, a flexible synthetic resin 3, for example, a tube made of a polyethylene resin tube is heat-shrink-bonded to the elastic body 2 and then heat-sealed to form a coating layer. The polyethylene resin tube used here is BaTiO 3 or PbTiO 3
-PbZrO 3 or other ceramic fine powder 4 is mixed to adjust the volume resistivity to preferably 10 4 to 10 12 Ω · cm, and does not need to have heat shrinkability, but is preferably It is heat-shrinkable. At this time, no adhesive was used.
【0065】このように弾性体2に被着した可撓性合成
樹脂チューブを、加熱により発泡ゴム弾性層に対して融
着させるが、その際の加熱はできるだけ均一であること
が望ましく、空気循環式の加熱炉を用いて徐々に昇温す
ることが好ましい。そしてその熱処理の温度範囲は、10
0〜170℃の範囲であることが好ましい。100℃より低い
ときは密着が十分でなく、また170℃より高過ぎるとき
は、弾性層の表面平滑度や硬度がばらつくなどの欠点が
現れるので望ましくない。The flexible synthetic resin tube thus adhered to the elastic body 2 is fused to the foamed rubber elastic layer by heating, and it is desirable that the heating at that time is as uniform as possible, and air circulation is performed. It is preferable to gradually raise the temperature using a heating furnace of the formula. And the temperature range of the heat treatment is 10
It is preferably in the range of 0 to 170 ° C. If the temperature is lower than 100 ° C., the adhesion is not sufficient, and if the temperature is higher than 170 ° C., defects such as surface smoothness and hardness of the elastic layer vary, which is not desirable.
【0066】本発明によるローラ形状を有する導電性弾
性体を図4に示す画像形成装置に組み込み実験を行った
結果を以下に記す。尚、ここでローラとしては、ロ−ラ
長さが220mm。(被覆長さも同様)、ロ−ラ径及び弾性
層厚さが18φで5mmのロ−ラと30φで8mmのロ−ラを使用
し、硬度を振るために発泡タイプとソリッドタイプを併
用して検討した。The results of an experiment conducted by incorporating the roller-shaped conductive elastic body according to the present invention into the image forming apparatus shown in FIG. 4 will be described below. The roller length here is 220 mm. (Same as coating length), Roller diameter and elastic layer thickness are 18φ and 5mm roller and 30φ and 8mm roller are used. investigated.
【0067】まず、被覆層である可撓性合成樹脂の厚
さ、10〜300μmについて調査を行った結果を表1に示
す。可撓性合成樹脂の厚さが30μm以下の場合、特に10
μm近傍では成形時のしわが生じただけでなく、十分な
耐摩耗性を有することができず帯電、転写時の異常放電
等によるピンホ−ルが発生し、250μm以上の場合、特に
270μm以上の場合は導電性弾性体の硬度が上昇してしま
い、所望の硬度を有する導電性弾性体を得る事ができな
かった。First, Table 1 shows the results of an investigation conducted on the thickness of the flexible synthetic resin as the coating layer, which is 10 to 300 μm. If the thickness of the flexible synthetic resin is 30 μm or less, especially 10
In the vicinity of μm, not only wrinkles occurred during molding, but it was not possible to have sufficient wear resistance, and pinholes were generated due to charging, abnormal discharge during transfer, etc.
In the case of 270 μm or more, the hardness of the conductive elastic body was increased, and it was not possible to obtain a conductive elastic body having a desired hardness.
【0068】次に、被覆層である可撓性合成樹脂の伸び
率、0〜600%について調査を行った結果を表2に示す。
伸び率が10%以下の場合、特に0%近傍の場合には対向
部材との圧接時に被覆層のひび割れが生じ、500%以上
の場合、特に600%以上の場合には研磨性が悪くなり所
望の表面粗さ(円筒度・平面度)が得られなかった。Next, Table 2 shows the results of an investigation conducted on the elongation percentage of the flexible synthetic resin as the coating layer, 0 to 600%.
When the elongation rate is 10% or less, especially near 0%, cracking of the coating layer occurs during pressure contact with the facing member, and when it is 500% or more, especially when it is 600% or more, the polishing property deteriorates, which is desirable. No surface roughness (cylindricity / flatness) was obtained.
【0069】[0069]
【表1】 [Table 1]
【0070】[0070]
【表2】
次に、セラミックス微粉末の平均粒径及び誘電率につい
ての導電性弾性体電気的特性の調査を行った結果を表3
及び4に示す。平均粒径が6μm以下の場合で特に5μm以
下で抵抗値の最も高い部分と抵抗値の最も低い部分の比
は1.2倍を下回ること、また誘電率が200以下の場合で特
に100以下である場合は印加電圧に対して体積抵抗率が
依存し、印加電圧の上昇に伴い体積抵抗率が急激に上昇
することがわかった。この傾向は誘電率が300以上にな
るとほとんどなくなる。従って、帯電、現像及び転写手
段に使用する場合はセラミックス微粉末の平均粒径6μm
以下及び誘電率100以上、より好適には、平均粒径5μm
以下及び300以上が望ましいことが判明した。[Table 2] Next, Table 3 shows the results obtained by investigating the electrical characteristics of the conductive elastic body with respect to the average particle size and the dielectric constant of the ceramic fine powder.
And 4 are shown. When the average particle size is 6 μm or less, the ratio of the part with the highest resistance value and the part with the lowest resistance value of 5 μm or less is less than 1.2 times, and when the dielectric constant is 200 or less, especially 100 or less. It was found that the volume resistivity depends on the applied voltage, and the volume resistivity increases rapidly with the increase of the applied voltage. This tendency almost disappears when the dielectric constant exceeds 300. Therefore, when used for charging, development and transfer means, the average particle size of the ceramic fine powder is 6 μm.
Or less and a dielectric constant of 100 or more, more preferably an average particle size of 5 μm
The following and above 300 have been found to be desirable.
【0071】[0071]
【表3】 [Table 3]
【0072】[0072]
【表4】
次いで、導電性弾性体の全体硬度5〜80°について調査
を行った結果を表5に示す。硬度が10°以下の場合、特
に5°近傍では十分な復元力を有することができずC-set
を生じてしまい、70°以上で特に80°以上であると感光
体などの対向部材の摩耗劣化を生じてしまった。転写手
段として使用した際、十分なニップ幅を得ることができ
たのは10〜70°の範囲、さらに好ましくは20〜60°であ
った。[Table 4] Next, Table 5 shows the results of an investigation conducted on the overall hardness of the conductive elastic body of 5 to 80 °. If the hardness is less than 10 °, especially in the vicinity of 5 °, it may not have sufficient restoring force and C-set
When the angle is 70 ° or more, and particularly 80 ° or more, the opposing member such as the photoconductor deteriorates due to wear. When it was used as a transfer means, it was possible to obtain a sufficient nip width in the range of 10 to 70 °, more preferably 20 to 60 °.
【0073】[0073]
【表5】
導電性弾性体の体積抵抗率について調査を行った結果を
表6に示す。抵抗率測定の方法としては、この導電性弾
性体を感光体に片側500gfの力で圧接しながら、印加電
圧1000Vを印加して、普通紙を通紙し、この時の転写電
流値を測定する。次に感光体をアルミ素管に交換して、
測定した転写電流値で1分間、定電流制御を行い1分後
の電圧値を測定する。得られた転写電流値と電圧値を基
に体積固有抵抗率を計算した。[Table 5] Table 6 shows the results of the investigation on the volume resistivity of the conductive elastic body. As a method for measuring the resistivity, an applied voltage of 1000 V is applied while pressing the conductive elastic member against the photosensitive member with a force of 500 gf on one side, plain paper is passed through, and the transfer current value at this time is measured. . Next, replace the photoconductor with an aluminum tube,
The measured transfer current value is subjected to constant current control for 1 minute, and the voltage value after 1 minute is measured. The volume resistivity was calculated based on the obtained transfer current value and voltage value.
【0074】転写手段として使用した際、1×106Ω・cm
以下及び1×109Ω・cm以上の場合、特に1×105Ω・cm
以下及び1×1010Ω・cm以上の場合には、転写電流の過
不足やパッシェン放電のため転写効率の低下及びトナ−
飛散、文字の中抜け等の画像劣化を生じ、良好な画像は
得られなかった。これに対し、1×106Ω・cm以上1×1
09Ω・cm以下の場合、特に1×108Ω・cm以下及び1×1
07Ω・cm以上の場合には、印加電圧さえ制御すれば良好
な画質を得ることができた。When used as a transfer means, 1 × 10 6 Ω · cm
Below and above 1 × 10 9 Ω ・ cm, especially 1 × 10 5 Ω ・ cm
Below or below 1 × 10 10 Ω · cm, the transfer efficiency will decrease due to excess or deficiency of transfer current or Paschen discharge, and toner
A good image could not be obtained due to image deterioration such as scattering and hollow characters. On the other hand, 1 × 10 6 Ω · cm or more 1 × 1
0 9 Ω · cm or less, especially 1 × 10 8 Ω · cm or less and 1 × 1
In the case of 0 7 Ω · cm or more, good image quality could be obtained by controlling only the applied voltage.
【0075】[0075]
【表6】
以上から、被覆層を形成する可撓性の合成樹脂の厚さが
30μm〜250μmであることにより、成形時のしわや帯
電、転写時の異常放電等によるピンホ−ルを防ぐことが
できるとともに、導電性弾性体の適切な硬度及び体積固
有抵抗、耐摩耗強度を保持することができる。[Table 6] From the above, the thickness of the flexible synthetic resin forming the coating layer is
With a thickness of 30 μm to 250 μm, it is possible to prevent pinholes due to wrinkles and charging during molding, abnormal discharge during transfer, etc., while maintaining the appropriate hardness, volume specific resistance, and wear resistance of the conductive elastic body. can do.
【0076】また、上記体積固有抵抗の設定値は、転写
効率、転写によるトナー飛散や文字の中抜け等の画質か
ら考慮すると、107〜108Ω・cm程度がよく、この値に対
して、電気抵抗の位置ばらつき及び連続通電の際の電気
抵抗変動が1.2倍以内で、環境変化に対する抵抗率変動
及び印加電圧に対する抵抗率変動が0.5桁以内であれ
ば、実使用においても問題無いことが確認できた。The set value of the volume resistivity is preferably about 10 7 to 10 8 Ω · cm in consideration of the transfer efficiency, the image quality such as toner scattering due to transfer, and hollow characters. As long as the variation in electrical resistance position and the variation in electrical resistance during continuous energization are within 1.2 times, and the variation in resistivity due to environmental changes and the variation in resistivity with applied voltage are within 0.5 digits, there is no problem in actual use. It could be confirmed.
【0077】上記検討結果をふまえて、導電性弾性体の
環境変化に伴う体積抵抗率変動の検討を行った。各環境
(LL:5℃・20%、NN:20℃・50%、HH:35℃・80%)
で測定を行い、得られた結果を図5に記す。尚、縦軸の
1.0E+06、1.0E+07、1.0E+08、1.0E+09、1.0E+10は夫
々、1.0×106、1.0×107、1.0×108、1.0×109、1.0×1
010、を表しており、図6〜図8の標記についても同様
である。Based on the above-mentioned examination results, the volume resistivity variation of the conductive elastic body due to the environmental change was examined. Each environment (LL: 5 ℃ ・ 20%, NN: 20 ℃ ・ 50%, HH: 35 ℃ ・ 80%)
The measurement results are shown in FIG. The vertical axis
1.0E + 06, 1.0E + 07, 1.0E + 08, 1.0E + 09, 1.0E + 10 are 1.0 × 10 6 , 1.0 × 10 7 , 1.0 × 10 8 , 1.0 × 10 9 and 1.0 × 1 respectively.
0 10 , and the same applies to the notations in FIGS. 6 to 8.
【0078】比較対象として、イオン導電性充填剤をド
−プした有極性高分子から成る導電性弾性体とカ−ボン
ブラックをド−プした無極性高分子から成る導電性弾性
体を(イオン導電性充填剤をドープした導電性弾性体、
カーボンブラックをドープした導電性弾性体、本発明の
実施形態に係る導電性弾性体)それぞれ測定して、その
違いを検証した。結果としては、LL〜HHの環境変動で、
全体体積抵抗率が2×108Ω・cm(NN値)のイオン導電性
充填剤をド−プした有極性高分子から成る導電性弾性体
が1.5桁変動しているのに対し、全体体積抵抗率が9×10
7Ω・cm(NN値)の本発明の導電性弾性体及び全体体積
抵抗率が1×108・cm(NN値)のカ−ボンブラックをド−
プした無極性高分子から成る導電性弾性体はほとんど変
動していない。For comparison, a conductive elastic body made of a polar polymer doped with an ion conductive filler and a conductive elastic body made of a non-polar polymer doped with carbon black (ion A conductive elastic body doped with a conductive filler,
The conductive elastic body doped with carbon black and the conductive elastic body according to the embodiment of the present invention were measured and the difference was verified. As a result, the environmental changes from LL to HH,
The total volume of the conductive elastic body made of a polar polymer doped with an ion conductive filler with a resistivity of 2 × 10 8 Ω · cm (NN value) fluctuates by 1.5 digits, while the total volume changes. Resistivity is 9 × 10
The conductive elastic body of the present invention having a resistance of 7 Ω · cm (NN value) and the carbon black having a total volume resistivity of 1 × 10 8 · cm (NN value) are added.
The conductive elastic body made of a nonpolar polymer is almost unchanged.
【0079】次に前記の各々の導電性弾性体に0.2〜2.6
kVまで0.2kV毎に印加電圧を変化させていき、その時流
れる転写電流値から体積抵抗率の変化を測定し、得られ
た結果を図6に示す。Next, 0.2 to 2.6 is applied to each of the above conductive elastic bodies.
The applied voltage was changed every 0.2 kV up to kV, and the change in volume resistivity was measured from the value of the transfer current flowing at that time. The obtained results are shown in FIG.
【0080】600V(0.6kV)と1400V(1.4kV)を印加
時の体積固有抵抗率を比較すると、本発明の実施形態に
係る導電性弾性体及びイオン導電性充填剤をド−プした
有極性高分子から成る導電性弾性体においては、ほとん
ど変動していないのに対し、カ−ボンブラックをド−プ
した無極性高分子から成る導電性弾性体においては1桁
変動しているという結果が得られた。Comparing the volume specific resistivities when 600 V (0.6 kV) and 1400 V (1.4 kV) are applied, the polarities obtained by doping the conductive elastic body and the ion conductive filler according to the embodiment of the present invention are shown. There is almost no change in the conductive elastic body made of a polymer, whereas it changes by one digit in the conductive elastic body made of a non-polar polymer doped with carbon black. Was obtained.
【0081】即ち、抵抗率の印加電圧依存性が少ない
程、転写材の種類やサイズに影響されず、良好な転写を
行うことができることから、本発明に係る導電性弾性体
は良好な転写性を有することになる。That is, the smaller the applied voltage dependency of the resistivity is, the better the transfer can be performed without being influenced by the type and size of the transfer material. Therefore, the conductive elastic body according to the present invention has a good transfer property. Will have.
【0082】次に、電気抵抗の位置ばらつきについて検
討した結果を図7に示す。このときの条件は、外径φ1
8、長さ245mmの導電性弾性体を用いて、10mm幅の銅テー
プを等間隔に周方向で90度毎に4点、長手方向で8点、合
計32点設置し、印加電圧1000Vで測定を行うというもの
である。Next, FIG. 7 shows the result of examining the positional variation of the electric resistance. The condition at this time is the outer diameter φ1
8.Using a conductive elastic body with a length of 245 mm, 10 mm wide copper tape is equidistantly installed at 4 points every 90 degrees in the circumferential direction and 8 points in the longitudinal direction, for a total of 32 points, measured at an applied voltage of 1000 V Is to do.
【0083】結果として、本実施形態における導電性弾
性体及びイオン導電性充填剤をド−プした有極性高分子
から成る導電性弾性体においては、抵抗値の最も高い部
分は抵抗値の最も低い部分の1.2倍であったのに対し、
カ−ボンブラックをド−プした無極性高分子から成る導
電性弾性体においては約6.6倍であった。As a result, in the conductive elastic body and the conductive elastic body composed of the polar polymer doped with the ion conductive filler in the present embodiment, the portion having the highest resistance value has the lowest resistance value. While it was 1.2 times the part,
It was about 6.6 times in the case of a conductive elastic body composed of a non-polar polymer doped with carbon black.
【0084】本実施形態の導電性弾性体及びイオン導電
性充填剤をド−プした有極性高分子から成る導電性弾性
体、カ−ボンブラックをド−プした無極性高分子から成
る導電性弾性体を用い、実際に画像形成を行うときの性
能を確かめるべく、実機試験を行った。The conductive elastic body of the present embodiment and a conductive elastic body made of a polar polymer doped with an ion conductive filler, and a conductive elastic body made of a non-polar polymer doped with carbon black. An actual machine test was conducted to confirm the performance when actually forming an image using an elastic body.
【0085】ここでは、画像形成装置の感光体をアルミ
ニウム素管に変更し、NN下において1000Vの電圧を印加
したまま150時間連続して回転させた後、前述した同様
の方法により体積固有抵抗率を測定した。結果として、
連続通電前後の比較では、本発明の導電性弾性体及びカ
−ボンブラックをド−プした無極性高分子から成る導電
性弾性体において抵抗率上昇は1.2倍以内となったのに
対し、イオン導電性充填剤をド−プした有極性高分子か
ら成る導電性弾性体において抵抗率上昇は7倍以上とな
った。Here, the photosensitive member of the image forming apparatus was changed to an aluminum tube, and after continuously rotating for 150 hours while applying a voltage of 1000 V under NN, the volume resistivity was measured by the same method as described above. Was measured. as a result,
In the comparison before and after continuous energization, the resistivity increase in the conductive elastic body of the present invention and the conductive elastic body made of a non-polar polymer doped with carbon black was within 1.2 times, The increase in resistivity was more than 7 times in the conductive elastic body made of polar polymer doped with conductive filler.
【0086】次いで、劣化した本発明の導電性弾性体の
被覆層を剥がし、同じ弾性層上に再度被覆層を設けるこ
とによりリサイクルした導電性弾性体も、新規の導電性
弾性体と同等の性能を再現できることを確認した。これ
により、このような高分子発泡弾性体のリサイクルを容
易にし、環境にやさしく製造コストをダウンさせること
も可能となる。さらに、被覆層無しの導電性弾性体の表
面にはトナ−が目詰まりしてクリ−ニングが困難であっ
たが、被覆層を設けた導電性弾性体はトナ−の離型性が
良くクリ−ニングは容易にできた。Then, the conductive elastic body recycled by peeling off the coating layer of the deteriorated conductive elastic body of the present invention and providing the coating layer again on the same elastic layer has the same performance as the novel conductive elastic body. It was confirmed that can be reproduced. As a result, it becomes possible to facilitate the recycling of such a polymer foam elastic body, and it is also environmentally friendly to reduce the manufacturing cost. Further, cleaning was difficult because the toner was clogged on the surface of the conductive elastic body without the coating layer, but the conductive elastic body provided with the coating layer had a good releasability of the toner and had a good cleaning property. -The training was easy.
【0087】図8は、本実施形態に係る導電性弾性体に
よる転写効率と文字抜け、トナー飛散を示すグラフであ
り、(a)は導電性弾性体に被覆層のある場合、(b)
が被覆層のない場合をそれぞれ表す。そして、LL、NN、
HH環境下にて、グレースケール,黒ベタ,白ベタ画像を
印刷したところ、図8(a)に示すように被覆層を設け
た導電性弾性体はそれぞれ良好な画像(トナ−の転写効
率が良くトナ−飛散や濃度むらが発生しない)が得られ
たのに対し、被覆層無しの導電性弾性体においては、図
8(b)に示すように、LLにおいて転写効率が低下し所
望の濃度が得られなかった。FIG. 8 is a graph showing transfer efficiency, missing characters, and toner scattering by the conductive elastic body according to the present embodiment. FIG. 8A shows a case where the conductive elastic body has a coating layer, and FIG.
Represents the case without a coating layer. And LL, NN,
When a grayscale, black solid, and white solid image was printed in an HH environment, the conductive elastic body provided with the coating layer as shown in FIG. While the toner scattering and the uneven density are not generated), the conductive elastic body without the coating layer has a lower transfer efficiency in the LL and a desired density as shown in FIG. 8B. Was not obtained.
【0088】被覆層を設けた導電性弾性体については、
被覆層の体積抵抗率を弾性層の体積抵抗率よりも高くし
ているため(ρ1>ρ2)、記録紙のサイズが導電性弾
性体幅よりも小さくなっても転写電流が逃げることなく
良好な画質を得ることができた。そのときの実験結果を
表7に示す。Regarding the conductive elastic body provided with the coating layer,
Since the volume resistivity of the coating layer is set higher than that of the elastic layer (ρ1> ρ2), the transfer current does not escape even if the size of the recording paper becomes smaller than the width of the conductive elastic body. I was able to obtain image quality. The experimental results at that time are shown in Table 7.
【0089】[0089]
【表7】 [Table 7]
【0090】[0090]
【発明の効果】本発明によれば、弾性体に対する導電性
充填剤として、セラミックス微粉末を使用することによ
り、第4アンモニウム塩などのイオン導電性充填剤より
も化学的に安定で、弾性体を構成する高分子やその他の
混合物質と化学変化を生じることなく、弾性体を構成す
る高分子の極性の有無や製造工程の加熱温度を選ぶこと
もないという効果がある。According to the present invention, by using ceramic fine powder as the conductive filler for the elastic body, it is more chemically stable than the ion conductive filler such as quaternary ammonium salt, and the elastic body. There is an effect that it does not cause a chemical change with the polymer or other mixed substances constituting the polymer, and the polarity of the polymer constituting the elastic body or the heating temperature in the manufacturing process is not selected.
【0091】また、カ−ボンブラックなどの電子導電性
充填剤よりも粒径を小さくすることが可能なので、導電
性充填剤の分布状態による電気抵抗の位置ばらつきや印
加電圧による体積抵抗率の変動が生じることもない。し
たがって、イオン導電性充填剤や電子導電性充填剤の環
境変化、印加電圧による体積抵抗率の変動や、電気抵抗
の位置ばらつき、連続通電時の電気抵抗変動などの問題
を抑制した理想的な導電性弾性体を得ることができる。
環境変化に伴う抵抗率変動がなければ、各環境条件を検
知し、検知した環境に従い転写バイアスを変化させると
いった制御が不要となる。Further, since it is possible to make the particle size smaller than that of the electronic conductive filler such as carbon black, the position variation of the electric resistance due to the distribution state of the conductive filler and the variation of the volume resistivity due to the applied voltage. Does not occur. Therefore, ideal conductivity that suppresses problems such as environmental changes of ionic conductive fillers and electronic conductive fillers, volume resistivity fluctuations due to applied voltage, electric resistance position variations, and electric resistance fluctuations during continuous energization. A flexible elastic body can be obtained.
If there is no change in resistivity with environmental changes, it is not necessary to detect each environmental condition and change the transfer bias according to the detected environment.
【0092】さらに上記セラミックス微粉末の誘電率が
300以上であることにより、導電性弾性体に電圧を印
加する際、セラミックス微粉末に電荷を充電させること
なく、印加電圧の上昇に伴って徐々に電流が増加するこ
とから、印加電圧による体積抵抗率の変動を抑制でき、
連続通電時の電気抵抗変動も防止できる。Further, the dielectric constant of the above ceramic fine powder is
When it is 300 or more, when a voltage is applied to the conductive elastic body, the electric current gradually increases as the applied voltage rises without charging the ceramic fine powder with electric charge. The fluctuation of the rate can be suppressed,
It is also possible to prevent fluctuations in electric resistance during continuous energization.
【0093】またさらに、上記セラミックス微粉末とし
て少なくとも2種以上の化合物から成る焼結体微粉末が
使用されることにより、1種の化合物からなる焼結体微
粉末よりもさらに化学的に安定で、弾性体を構成する高
分子やその他の混合物質と化学変化を生じることなく、
弾性体を構成する高分子の極性の有無や製造工程の加熱
温度を選ぶこともない。また、価格も比較的安価である
という格別の効果を奏し得る。Further, since the sintered fine powder made of at least two kinds of compounds is used as the ceramic fine powder, it is more chemically stable than the sintered fine powder made of one compound. , Without causing chemical change with the polymer or other mixed substances that make up the elastic body,
The presence or absence of polarity of the polymer constituting the elastic body and the heating temperature in the manufacturing process are not selected. In addition, the price can be relatively low, which is a special effect.
【0094】またさらに、上記2種以上の化合物から成
る焼結体微粉末の少なくとも1種の化合物に酸化チタン
を含むことにより、誘電率が150以上の焼結体微粉末を
得ることや安価に製造することが容易となり、環境にや
さしい導電性充填剤を提供することができる。Furthermore, by including titanium oxide in at least one compound of the sintered fine powders of the above-mentioned two or more compounds, it is possible to obtain sintered fine powders having a dielectric constant of 150 or more and at low cost. It becomes easy to manufacture, and it is possible to provide an environment-friendly conductive filler.
【0095】[0095]
【0096】またさらに、上記セラミックス微粉末とし
て、少なくとも3種以上の化合物から成る焼結体微粉末
が使用されることにより、1、2種の化合物からなる焼
結体微粉末よりもさらに化学的に安定となり、弾性体を
構成する高分子やその他の混合物質と不要な化学変化を
生じることなく、弾性体を構成する高分子の極性の有無
や製造工程の加熱温度を選ぶこともない。また、1、2
種の化合物からなる焼結体微粉末よりも誘電率が高い焼
結体微粉末を得られるという効果もある。Further, as the ceramic fine powder, a sintered fine powder made of at least three kinds of compounds is used, so that it is more chemical than the sintered fine powder made of one or two kinds of compounds. It is stable, does not cause unnecessary chemical changes with the polymer or other mixed substances forming the elastic body, and does not select the presence or absence of polarity of the polymer forming the elastic body or the heating temperature in the manufacturing process. Also 1, 2
There is also an effect that it is possible to obtain a sintered compact fine powder having a dielectric constant higher than that of the sintered compact fine powders made of various compounds.
【0097】またさらに、上記3種以上の化合物から成
る焼結体微粉末の1種の化合物に少なくとも酸化チタン
を含むことにより、誘電率が300以上の焼結体微粉末を
得ることが容易となり、安価に製造することができ、環
境にやさしい導電性充填剤を提供することができる。Furthermore, when at least titanium oxide is contained in one compound of the sintered fine powder composed of three or more compounds, it becomes easy to obtain a sintered fine powder having a dielectric constant of 300 or more. It is possible to provide a conductive filler that can be manufactured at low cost and that is environmentally friendly.
【0098】またさらに、上記3種以上の化合物から成
る焼結体微粉末がPbTiO3-PbZrO3、BaTiO3-SrTiO3-La2O3
-TiO3であることにより、誘電率が600以上の導電性充填
剤を提供することができ、印加電圧の上昇に伴って徐々
に電流が増加することから、印加電圧による体積抵抗率
の変動を抑制することができる。[0098] Furthermore, the sintered body powder consisting of the three or more compounds PbTiO 3 -PbZrO 3, BaTiO 3 -SrTiO 3 -La 2 O 3
-TiO 3 makes it possible to provide a conductive filler having a dielectric constant of 600 or more, and the current gradually increases as the applied voltage rises. Can be suppressed.
【0099】またさらに上記セラミックス微粉末の平均
粒径が5μm以下であることにより、イオン導電性充填剤
を使用した場合と同等の分散状態を実現することができ
るので、電気抵抗の位置ばらつきを生じない導電性弾性
体を得ることができる。Furthermore, since the average particle size of the ceramic fine powder is 5 μm or less, it is possible to realize a dispersed state equivalent to the case where an ion conductive filler is used, so that the electric resistance varies in position. It is possible to obtain a non-conductive elastic body.
【0100】[0100]
【0101】[0101]
【0102】尚、上記導電性弾性体の体積固有抵抗率を
106〜109Ω・cmとすることにより、転写手段として使用
した場合、転写材を選ばず、全環境に渡って良好な転写
性能を得ることもできる。The volume resistivity of the conductive elastic body is
When it is set to 10 6 to 10 9 Ω · cm, when it is used as a transfer means, it is possible to obtain a good transfer performance in all environments regardless of the transfer material.
【0103】またさらに、上記導電性弾性体の表層に被
覆層を設けることにより、圧接部材との摩耗負荷による
導電性弾性体の摩耗劣化や基材ゴムの組成変化及び不純
物混入による導電性弾性体の体積固有抵抗率の変化、上
記導電性弾性体による圧接部材汚染などの不具合を防止
でき、さらに被覆層をセラミックス微粉末により導電性
を付加させることで、環境変化、印加電圧による体積抵
抗率の変動や、電気抵抗の位置ばらつきが生じることを
抑制できる。環境変化に伴う抵抗率変動がなければ、各
環境条件を検知し、検知した環境に従い転写バイアスを
変化させるといった制御が不要になるという格別な効果
を奏し得る。Furthermore, by providing a coating layer on the surface layer of the conductive elastic body, the conductive elastic body is worn and deteriorated due to the abrasion load with the pressure contact member, the composition of the base rubber is changed, and the conductive elastic body is mixed with impurities. It is possible to prevent problems such as a change in volume specific resistivity, contamination of the pressure contact member due to the conductive elastic body, and by adding conductivity to the coating layer with ceramic fine powder, environmental changes, volume resistivity due to applied voltage It is possible to suppress fluctuations and position variations in electric resistance. If there is no change in the resistivity due to the environmental change, it is possible to obtain a special effect that the control of detecting each environmental condition and changing the transfer bias according to the detected environment becomes unnecessary.
【0104】尚、上記被覆層が可撓性の合成樹脂からな
るように構成しても良く、この場合には圧接部材との摩
耗負荷による導電性弾性体の摩耗劣化や基材ゴムの組成
変化及び不純物混入による導電性弾性体の体積固有抵抗
率の変化さらには、上記導電性弾性体による圧接部材汚
染などの不具合を防止し、さらにトナー離型性を向上さ
せることによりクリーニングを容易にし、導電性弾性体
の強度が上昇することによりロングライフを実現するこ
とが可能となる。また、容易に可撓性合成樹脂を剥がす
ことができるため、被覆層下層をそのまま再利用するこ
とが可能となり、環境にやさしく、コストダウンにもな
る。[0104] Incidentally, may be configured so that the coating layer is made of a flexible synthetic resin, the composition of the wear deterioration and base rubber of the conductive elastic body due to abrasion load of the pressing member in the case of this Changes in volume resistivity of the conductive elastic body due to changes and mixing of impurities, further prevent problems such as contamination of the pressure contact member by the conductive elastic body, further facilitate cleaning by improving the toner releasability, A long life can be realized by increasing the strength of the conductive elastic body. Further, since the flexible synthetic resin can be easily peeled off, the lower layer of the coating layer can be reused as it is, which is environmentally friendly and reduces the cost.
【0105】また、上記被覆層を形成する可撓性の合成
樹脂の厚さが30μm〜250μmであるように構成しても良
く、この場合には、成形時のしわや帯電、転写時の異常
放電等によるピンホ−ルを防ぐことができるとともに、
上記導電性弾性体の適切な硬度及び体積固有抵抗、耐摩
耗強度を保持することもできる。Further, the thickness of the flexible synthetic resin forming the coating layer may be 30 μm to 250 μm. In this case, wrinkles and charging during molding and abnormalities during transfer may occur. In addition to preventing pinholes due to electric discharge,
It is also possible to maintain appropriate hardness, volume specific resistance, and wear resistance of the conductive elastic body.
【0106】[0106]
【0107】[0107]
【0108】またさらに、上記被覆層を形成する可撓性
の合成樹脂の基質が無極性高分子樹脂であるようにして
も良く、環境変化に伴う体積抵抗率変動を生じない導電
性弾性体が得られる。また、容易に可撓性合成樹脂を剥
離でき、被覆層下層をそのまま再利用することが可能と
なり、環境にやさしく、コストダウンにもなる。Furthermore, the substrate of the flexible synthetic resin forming the above-mentioned coating layer may be a non-polar polymer resin, so that a conductive elastic body which does not cause a change in volume resistivity due to environmental changes. can get. Further, the flexible synthetic resin can be easily peeled off, and the lower layer of the coating layer can be reused as it is, which is environmentally friendly and reduces the cost.
【0109】またさらに、上記被覆層を形成する可撓性
の合成樹脂の基質をポリエチレンとすることにより、上
記被覆層自身が環境変化による体積抵抗率変動を生じな
いことから、全体として導電性弾性体の環境変化による
体積抵抗率変動を抑制することが可能となる。この場
合、耐オゾン性に優れ、導電性弾性体の強度を上昇させ
るだけでなく、トナ−の離型性を良くしクリ−ニング性
を向上させ、導電性弾性体表面のセルへのトナ−の侵入
を防止することにより、導電性弾性体の体積抵抗率の上
昇を防止できる。また、容易に可撓性合成樹脂を剥がす
ことができるため、被覆層下層をそのまま再利用するこ
とが可能となり、環境にやさしく、コストダウンにもな
る。Furthermore, by using polyethylene as the substrate of the flexible synthetic resin forming the coating layer, the coating layer itself does not change in volume resistivity due to environmental changes. It is possible to suppress a change in volume resistivity due to a change in the body environment. In this case, the toner has excellent ozone resistance, not only increases the strength of the conductive elastic body, but also improves the mold release property of the toner and improves the cleaning property, and the toner is not easily transferred to the cell on the surface of the conductive elastic body. It is possible to prevent an increase in the volume resistivity of the conductive elastic body by preventing the intrusion of the. Further, since the flexible synthetic resin can be easily peeled off, the lower layer of the coating layer can be reused as it is, which is environmentally friendly and reduces the cost.
【0110】またさらに、上記導電性弾性体の表層に上
記被覆層を接着する手段として、接着剤を用いず上記被
覆層を接着するようにしても良く、リサイクルの際に被
覆層を容易に剥離でき、被覆層下層をそのまま再利用で
きるので、環境にやさしく、コストダウンにもなる。ま
た、接着剤が導電性弾性体表面に染み出すことが無く、
ゴムロ−ラ全体の体積抵抗率に及ぼす悪影響を防止でき
る。Further, as a means for adhering the coating layer to the surface layer of the conductive elastic body, the coating layer may be adhered without using an adhesive, and the coating layer is easily peeled off at the time of recycling. Since it is possible to reuse the lower layer of the coating layer as it is, it is environmentally friendly and reduces the cost. Also, the adhesive does not exude to the surface of the conductive elastic body,
The adverse effect on the volume resistivity of the rubber roller as a whole can be prevented.
It
【0111】またさらに、上記導電性弾性体を無端状の
ベルト形状でとすることも可能であり、この場合には、
例えば転写ベルトとして使用した場合、ニップ幅が多く
とれるなどのメリットから高画質を実現できたり、カラ
−の場合は多重転写方式よりもプロセススピ−ドが速い
タンデム方式に利用できる。また、転写ベルトと共に転
写材を搬送するので、転写材の適切な搬送も実現でき
る。Furthermore, the conductive elastic body may be in the shape of an endless belt. In this case,
For example, when it is used as a transfer belt, high image quality can be realized due to the advantage that a large nip width can be obtained, and in the case of color, it can be used for a tandem system having a faster process speed than the multiple transfer system. Further, since the transfer material is conveyed together with the transfer belt, the transfer material can be properly conveyed.
【0112】またさらに、基体上に上記導電性弾性体と
を少なくとも1層有するように構成しても良く、この場
合には、導電性弾性体の硬度を高くせずとも導電性弾性
体を基体で支えることができ、マシン内で使用した場
合、時間的なへたりなどによる圧力抜けを生じ耐久寿命
が短くなることを防止でき、設計及び量産を容易にする
とすることができる。Further, it may be so arranged that at least one layer of the above-mentioned conductive elastic body is provided on the base body. In this case, the conductive elastic body is made into the base body without increasing the hardness of the conductive elastic body. When used in a machine, it is possible to prevent pressure loss due to time-related fatigue and shorten the durability life, which facilitates design and mass production.
【0113】またさらに、上記導電性弾性体が無端状の
ロ−ラ形状とすることもでき、この場合、例えば転写ロ
−ラとして使用した場合、対向部材(OPC)との圧接を
容易にし転写に十分なニップ幅を得ることができ高画質
な画像を得ることができる。また、対向部材(OPC)と
転写ロ−ラが転写材を圧接するので、転写材の適切な搬
送も実現することが可能となる。Furthermore, the conductive elastic body may be formed into an endless roller shape. In this case, when it is used as a transfer roller, for example, it is possible to facilitate the pressure contact with the opposing member (OPC) and transfer it. Therefore, a sufficient nip width can be obtained and a high quality image can be obtained. Further, since the opposing member (OPC) and the transfer roller press-contact the transfer material, it is possible to realize proper transfer of the transfer material.
【0114】[0114]
【0115】またさらに、前記導電性弾性体を帯電、現
像及び転写手段として使用することにより、環境変化に
よる導電性弾性体の体積抵抗率変動はしないので、印加
電圧等を変化させる高価な電源は必要なく、マシンのコ
ストダウンにつながる。さらに、耐オゾン性に優れ、導
電性弾性体の強度を上昇させるだけでなく、トナ−の離
型性を良くしクリ−ニング性を向上させ、導電性弾性体
表面のセルへのトナ−の侵入を防止することにより、導
電性弾性体の体積抵抗率の上昇を防止でき、品質的に優
れた画像を得られる。また、容易に可撓性合成樹脂を剥
離できることから、被覆層下層をそのまま再利用するこ
とが可能となり、環境にやさしく、コストダウンにもつ
ながる。Furthermore, by using the conductive elastic body as a charging, developing and transferring means, the volume resistivity of the conductive elastic body does not change due to environmental changes, so an expensive power source for changing the applied voltage or the like can be used. It is not necessary and leads to cost reduction of the machine. Furthermore, it is excellent in ozone resistance and not only increases the strength of the conductive elastic body, but also improves the releasing property of the toner and improves the cleaning property, so that the toner of the toner on the surface of the conductive elastic body can be improved. By preventing the intrusion, it is possible to prevent the volume resistivity of the conductive elastic body from rising, and an image with excellent quality can be obtained. Further, since the flexible synthetic resin can be easily peeled off, the lower layer of the coating layer can be reused as it is, which is environmentally friendly and leads to cost reduction.
【図1】本発明の一実施形態に係るローラ形状を有する
導電性弾性体の概略構成を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a conductive elastic body having a roller shape according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施形態に係るローラ形状を有する導
電性弾性体の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a conductive elastic body having a roller shape according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施形態に係るブレ−ド形状を有する
導電性弾性体の概略構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conductive elastic body having a blade shape according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施形態におけるローラ形状を有する
導電性弾性体を画像形成装置に適用したときの概略構成
を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration when a roller-shaped conductive elastic body according to an embodiment of the present invention is applied to an image forming apparatus.
【図5】本発明の実施形態に係る導電性弾性体の各環境
における体積固有抵抗率の変動を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a change in specific volume resistivity of the conductive elastic body according to an embodiment of the present invention in each environment.
【図6】本発明の実施形態に係る導電性弾性体の印加電
圧変化における体積固有抵抗率の変動を示すグラフであ
る。FIG. 6 is a graph showing changes in the volume resistivity of the conductive elastic body according to an embodiment of the present invention when the applied voltage changes.
【図7】本発明の実施形態に係る導電性弾性体の電気抵
抗の位置ばらつきを示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing a positional variation of electric resistance of the conductive elastic body according to the embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施形態に係る導電性弾性体による転
写効率と文字抜け、トナー飛散を示すグラフであり、
(a)は導電性弾性体に被覆層のある場合、(b)が被
覆層のない場合をそれぞれ表す。FIG. 8 is a graph showing transfer efficiency, character missing, and toner scattering by the conductive elastic body according to the embodiment of the present invention.
(A) shows the case where the conductive elastic body has a coating layer, and (b) shows the case where it does not have a coating layer.
1 基体 2 弾性体 3 表層部 4 セラミック微粉末 1 base 2 elastic body 3 surface layer 4 Ceramic fine powder
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01B 3/12 303 H01B 3/12 303 326 326 3/44 3/44 F (72)発明者 大西 英樹 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 若原 史郎 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開2001−72806(JP,A) 特開 平11−160960(JP,A) 特開 平7−271176(JP,A) 特開 平6−159349(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01B 5/02 H01B 3/12 H01B 3/44 G03G 15/02 101 G03G 15/08 501 G03G 15/16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H01B 3/12 303 H01B 3/12 303 326 326 326 3/44 3/44 F (72) Inventor Hideki Onishi Mayor Abeno, Osaka City 22-22 Ikemachi Sharp Corporation (72) Inventor Shiro Wakahara 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka City, Osaka Prefecture (56) References JP-A 2001-72806 (JP, A) JP-A-11 -160960 (JP, A) JP-A-7-271176 (JP, A) JP-A-6-159349 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01B 5/02 H01B 3/12 H01B 3/44 G03G 15/02 101 G03G 15/08 501 G03G 15/16
Claims (3)
し導電性を有する弾性体からなる弾性部と、該弾性部を
被覆し導電性を有する表層部とからなる少なくとも3層
構造をなす導電性弾性体であって、 前記弾性部に導電性を付加するべく混入させる導電性充
填剤は、平均粒径5μm以下、誘電率300以上のセラ
ミックス微粉末であり、さらに該セラミックス微粉末と
して2種又は3種以上の化合物から成る焼結体微粉末が
使用され、かつ該焼結体微粉末の1種の化合物は酸化チ
タンを含み、 前記表面部は、無極性の可撓性合成樹脂チューブを収縮
作用にて前記導電部表面に被覆してなることを特徴とす
る導電性弾性体。1. A at least three-layer structure comprising a base portion made of a core body, an elastic portion made of an elastic body having conductivity and covering the base portion, and a surface layer portion having conductivity and covering the elastic portion. The conductive filler that is mixed to add conductivity to the elastic portion is a ceramic having an average particle diameter of 5 μm or less and a dielectric constant of 300 or more.
A mixed fine powder , further, as the ceramic fine powder, a sintered fine powder composed of two or more compounds is used, and one compound of the sintered fine powder contains titanium oxide, The surface part is a conductive elastic body characterized in that a non-polar flexible synthetic resin tube is coated on the surface of the conductive part by a contracting action.
μmとしたことを特徴とする請求項1記載の導電性弾性
体。2. The thickness of the surface portion is 30 μm to 250 μm.
The conductive elastic body according to claim 1, wherein the conductive elastic body has a thickness of μm.
載の導電性弾性体を、像担持体表面を接触帯電させる帯
電手段、前記像担持体表面に形成される静電潜像に現像
剤を供給して顕像化する現像手段、及び上記像担持体上
に形成された顕像を記録媒体に転写する転写手段のうち
の少なくとも1つに用いたことを特徴とする画像形成装
置。3. A process according to claim 1 to the conductive elastic body according to any one of claims 2, charging means for contact-charging the surface of an image bearing member, an electrostatic latent image formed on the image bearing member surface An image forming apparatus, which is used as at least one of a developing unit that supplies a developer to a developing unit to visualize the image, and a transfer unit that transfers the visible image formed on the image carrier to a recording medium. apparatus.
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