JPH01102484A - 導電性ロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電子写真複写機に用いられる導電性ロールに
関するものである。

〔従来の技術〕

電子写真複写機の現像法としては、一般に二成分系現像
法と一成分系現像法の２種類の方法がある。

上記２種類の現像法のうち、非磁性トナーを使用した一
成分系現像法は、第１１図に示すようにして行われてい
る。すなわち、光導電体表面層付の感光ドラム１の外周
面を一様に帯電させ、ついで原稿の画像部を介してその
外周面を露光し、画像部を除電し静電潜像を形成する。

ついで、摩擦ロール２と現像ロール３との間にトナー供
給装置４からトナーを供給し、層形成ブレード５で一様
にならした後、上記ロール２，３および層形成ブレード
５と、トナーとのＰｉ！擦によって、トナーを感光ドラ
ムと同電荷に帯電させ、感光ドラムの静電潜像部（除電
部）に電気、的吸引力で飛翔させ、トナー像形成後、こ
れを複写紙６に転写し定着するということにより行われ
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、非磁性−成分現像における現像ロール３
には均一な比抵抗（ＲＶ）をもつ導電性ロールが必要で
、従来の導電性ロールでは外周部の導電層に導電性のば
らつきが存在し、このばらつきに対応した画像ムラが生
ずるという欠点を有している。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、導
電層の導電性のばらつきの小さい導電性ロールの提供を
その目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的番達成するため、この発明の導電性、口、−
ルは、軸体の外周に導電層が一様に形成されている導電
性ロールであって、上記導電層が、粉末状高分子材料と
導電性粉末とを混合してなる粉末状導電性“形成材料の
層状賦形によつそ形成されているという構成をとる。

〔作用〕

本発明者らは、上記導電性のばらつきの原因について研
究を進める過程で、導電性のばらつきは、導電層を形成
する高分子成形材料自体の品質のばらつきに起因するの
ではないかと着想し、導電性高分子成形材料の品質につ
いて調査を進めた。

すなわち、上記従来の導電性高分子成形材料は、高分子
材料と導電性粉末等を、ロール混練−シート化→ペレッ
ト化して製造されるものであり、このような材料は、調
査の結果、比抵抗が高く、しかも比抵抗のばらつきが大
きかった。そこで、本発明者らは、この原因を突き止め
るため、さらに研究を重ねる過程で、ペレット内に導電
性粉末が均一に分散されていないことに気づいた。この
不均一分散は、ロール混練の際の練り込み方により、ペ
レットの外周側に導電性粉末が偏在したり、内部側に偏
在したりすることに起因する。このような導電性粉末の
偏在が生じているペレットを使用すると、ペレットを、
例えば圧縮成形して金属製軸体の外周に導電層を形成す
る際、導電性粉末同士の接触状態が、導電性粉末の偏在
の態様により異なるようになり、それによって導電層の
比抵抗のばらつきを生起する。また、粉末同士の接着状
態が全体的には悪くなることにより比抵抗が大きくなる
。本発明者らは、これらの改善を目的としてさらに研究
を重ねた結果、高分子成形材料をロール混練にかけず粉
末状にし、この粉末状の高分子材料と導電性粉末とを混
合して導電性成形材料自体を粉末状にし、これを用いて
導電層を形成すると、上記のような問題を全て解消しう
ろことを見出し、この発明に到達した。

この発明の導電性ロールは、粉末状高分子材料と導電性
粉末とを用いて得られる、粉末状高分子成形材料を用い
て導電層を形成するものである。

上記粉末状高分子、材料としては、フェノール樹脂、メ
ラミン樹脂等の熱硬化性樹脂を従来公知の粉砕方法によ
り粉砕したものが好ましいが、場合によっては、熱可塑
性樹脂やゴムを粉砕したものも用いることができる。こ
のような粉末状高分子材料は、粒度が２００メツシユ以
下であることが好ましい。

また、導電性粉末としては、カーボンブラック、黒鉛、
ケッチエンブラック等の導電性カーボンブラックやカー
ボン繊維等の比抵抗が１０”Ω・ｃｍ以下の高導電性の
粉末や導電性亜鉛華、導電性錫等の１０”　〜１０’Ω
’ｃｍのものや、Ｔｉｅ。

、Ｆｅ、Ｏ，等の１０°’〜１０’Ω’ｃ−のもの、さ
らには、ＳｎＯ□、ＺｎＯ等の１０’　〜１０”Ω・ｃ
ｍ等の導電性金属酸化物ないしは金属酸化物類も使用す
ることができる。前者を使用すれば導電性成形材料が得
られ、後者を使用すれば半導電性成形材料が得られる。

このように、この発明においては、半導電性を示すもの
も導電性成形材料の範囲に含めるものである。また導電
性粉末には単に粉末状のものでなく、微小繊維片状のも
のも含まれる。

この発明に用いる粉末状導電性成形材料は、上記粉末状
高分子材料と導電性粉末とをヘンシェルミキサー、ボー
ルミル等を用い乾式混合することによって得ることがで
きる。

このようにして得られる粉末状導電性成形材料は、第１
図に示すように粉末状高分子材料の粒子８の外周に導電
性粉末粒子９が付着した状態となっており、導電性粉末
粒子９同士の接触状態がよく、かつ均一になるため、比
抵抗が小さく、ロット内およびロット間での比抵抗のば
らつきが小さ（なる、これに対して従、来の、ロール混
練、シート化、ペレット化を経て得られる成形材料は、
第２図に示すようにペレット１０内に導電性粉末粒子９
が取り込まれた状態になっていて、導電性粉末粒子９同
士の接触が円滑に行われない状態となっているため、比
抵抗が小さくなっている。しかも、上記導電性粉末粒子
９のペレット１０内の分布状態は、ロール混練等によっ
て大きな影響をうけるため偏在しやすく、比抵抗のばら
つきの原因をつくるのである。

この発明の導電性ロールは、上記粉末状導電性成形材料
を用いて導電層を形成するものであり、その導電層の形
成の態様としては、金属製軸体を金型に入れ、その軸体
の外周に上記粉末状導電性成形材料を入れ圧縮成形した
り、予め粉末状導電性成形材料を用いて成形したパイプ
を金属製軸体に圧入したり、あるいは接着するなどして
製造することができる。

このようにして得られる導電性ロールは、導電層の導電
性のばらつきが小さく、したがってこれを帯電ロール、
現像ロール等として用いた時に、それぞれムラが生ずる
というようなことがない。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明の導電性ロールは、粉末状高分子
材料の粒子の外周に導電性粒子が分布した状態となり、
導電性粉末粒子同士の接触状態が向上している粉末状導
電性成形材料を用いて、導電層を形成しているため、導
電層の比抵抗が小さくなる。また、導電性粉末粒子が高
分子粒子の外周に分布した状態のもので、導電層が構成
されるため、導電性粉末粒子の偏在が生じず、したがっ
て導電層の比抵抗のばらつきが小さ（なる。特に、導電
性粉末として１０２〜１０１０Ω・Ｃｌ１１程度の半導
電性粒子を用いて、半導電性を得ようとする場合には、
従来は一定の半導電性に制御することが困難であるとこ
ろ、この発明によれば、導電性粉末粒子の接触状態が良
くなるため、酸化錫、酸化亜鉛等の比較的比抵抗の高い
粒子を用い、設定範囲内の半導電性に容易に制御をなし
うるようになる。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔実施例〕

フェノール樹脂と他の成分とを下記の割合で配合した。

〈配合割合〉 フェノール樹脂　　　　　　　　１００重量部硬化剤（
ヘキサミン）　　　　　　　１３　〃Ｃａ（ＯＨ）ｚ　
　　　　　　　　　　　２　　”ワラストナイト　　　
　　　　　　　１０　〃ガラス繊維　　　　　　　　　
　　　５０　〃アスベスト　　　　　　　　　　　　１
０　　〃助　　　　剤　　　　　　　　　　　　　　　
　　２　　〃゛つぎに、上記配合物を充分ロール混練し
たのちシート状化し、ついでこれを従来公知の粉砕機に
かけて粉砕し、粒度を５０μｍ程度に設定した。

他方、導電性粉末として、下記のものを準備した。

つぎに、上記高分子材料の微粉砕品と導電性粉末とを所
定の導電性値が得られるような割合で混合し、目的とす
る粉末状導電性成形材料を得た。

このようにして得られた導電性成形材料を用い、直径２
０ｍｍの金属性軸体の外周に圧縮成形により、厚みｌｌ
１ｌｌの導電層を形成し、その導電層の比抵抗を求め、
第３図ないし第５図に示した。この場合、実施別品と同
様の導電性粉末を用い、ロール混練後シート化し、従来
品と同様に圧縮成形して得られた導電性ロールの導電層
のそれと対照して示している。第３図ないし第５図にお
いて、曲線Ａは実施別品の比抵抗を示し、曲線Ｂは従来
品の比抵抗を示している。曲線ＡとＢとの対比から明ら
かなように、同じ量の導電性粉末を使用しても、実施別
品の方が導電性に富むようになることがわかる。

また、ケッチエンブラックを使用した実施別品について
は、それぞれ圧縮成形により厚み１ＩＩｌｌＩの導電層
を金属軸体の外周に形成したものを２０個つくり、それ
ぞれの導電層の比抵抗のばらつきを上記と同様にして製
造された２０個の従来品の導電性ロールのそれと対比し
て第６図に示した。図において、帯状曲線Ａが実施別品
であり、帯状曲線Ｂが比較別品、である。両曲線Ａ、Ｂ
の対比から明らかなように、実施別品は比抵抗のばらつ
きが小さいことがわかる。

また、同様にして半導電性領域にあるＣ−３ｎＯ□、Ｆ
ｅｚ　Ｏ３，ＺｎＯを用い上記と同様にして導電性ロー
ル化した場合における導電層の比抵抗を同量の導電性粉
末を用い、従来と同様にして製造された導電性ロールの
それと対比して第７図ないし第９図に示した。これらの
図において、曲線Ａは実施別品であり、曲線Ｂは比較別
品である。曲線ＡとＢとの対比から明らかなように、半
導電性領域において実施別品の場合は、少量で高い導電
性をだすとこができる。

つぎに、Ｃ−３ｎＯ，を用い前記と同様にして２０個の
導電性ロールをつくり、その導電層の比抵抗を求め、上
記と同様にして製造された２０個の従来品のそれと対比
して第１０図に示した。第１０図において、帯状曲線Ａ
は実施別品であり、帯状曲線Ｂは比較別品である。曲線
ＡとＢの対比から明らかなように、実施別品は比抵抗の
ばらつきが小さいことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の粉末状導電性成形材料の導電性粉末
粒子の分布状態の説明図、第２図は従来例の導電性粉末
粒子の分布状態の説明図、第３図、第４図、第５図、第
６図、第７図、第８図、第９図および第１０図は比抵抗
曲線図、第１１図は導電性ロールを用いた摩擦帯電式電
子写真複写機による複写の原理を説明する説明図である
。 ８・・・高分子材料粒子　９・・・導電性粉末粒子特許
出願人　　　東海ゴム工業株式会社代理人　　　　　弁
理士　　西藤　征彦ｇｌ１図 箒２図 ■＠／、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｖ・
ム第３図　　　　　　り４図 第５図　　　　　　　灯６図 ＬＯＴ 第９図　　　　　　　　　箒１０図 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸体の外周に導電層が一様に一体形成されている
   導電性ロールであつて、上記導電層が、粉末状高分子材
   料と導電性粉末とを混合してなる粉末状導電性成形材料
   の層状賦形によつて形成されていることを特徴とする導
   電性ロール。