JPH01109376A - 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、電子写真複写機等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〕 電子写真複写機に用いられる導電性ロールには、合成ゴ
ム中に導電性粉末、例えばカーボンブラック粉末、金属
粉末（Ｃｕ、Ａ１等）を分散させた導電性弾性体を使用
したもの、この導電性弾性体の外周に電気抵抗を調節す
るための絶縁被膜を設けたもの、合成ゴム中に導電性繊
維（カーボン繊維等）を分散させた導電性弾性体を使用
したもの等があげられる。これらの導電性ロールの基本
構造は、第２図に示すように、金属シャフト１と、その
外周面に形成された導電性弾性体２とからなっており、
場合により上記導電性弾性体２の外周に絶縁被膜が形成
される上記導電性弾性体２は、第３図に示すように、導
電性粒子４が図示のような状態でゴムマトリックス３中
に均一に分散されており、上記導電性粒子４の粒子間接
触により導電性が付与されている。このような導電性ロ
ールは、いずれも感光体ドラムに接触して使用されるた
め、導電性の均一性を考慮すると、導電性ロールの硬度
は電気抵抗レベルを満足する範囲内でより低い方が望ま
しい。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記導電性弾性体２に混入されている導
電性粒子としては、コストおよび化学的安定性の面から
導電性カーボンが使用されているが、このような導電性
ロールに要求される電気抵抗までレベルを上げると導電
性粒子の多量の存在により、導電性弾性体の硬度が高く
なり加工性等の劣化を招くこととなる。上記のように多
量の導電性粒子を使用して低硬度の導電性弾性体を得る
ためには、多量の軟化剤を添加しなければならず、その
ため軟化剤の液状成分が導電性弾性体の表面に析出し表
面の粘着性が上がり、トナー、紙粉等が付着し易くなる
。さらに、導電性繊維を実質的に導電性を示す領域まで
合成ゴム中に添加分散させた導電性弾性体では、導電性
繊維は導電性粒子と比較して実質的なサイズが大きいた
め平滑な導電性弾性体表面が得られにくく、表面の凹凸
に伴う複写ムラが生じる。さらに、上記状態においては
ロール作業性等の加工性が著しく劣ることとなる。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、低
硬度で、かつ良好な導電性を示し、しかも表面に液状成
分の析出しな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〕

上記の目的を達成するため、この発明の導電性ロールは
、軸体の外周に円筒状スリーブが形成された導電性ロー
ルであって、上記円筒状スリーブが、高不飽和ゴムと低
不飽和ゴムとの混合物を主体とし、導電性カーボンブラ
ック粒子が分散された導電性弾性体によって形成されて
おり、上記高不飽和ゴム（Ａ）と低不飽和ゴムＣＢ）と
の混合比（容積比）がＡ／Ｂ＝７０／３０〜２０／８０
の範囲であり、上記両ゴムの溶解度パラメータの差が１
．３　Ｊ　Ｉ／！　Ｃ１１−３／１以上であるという構
成をとる。なお、上記において「主体とする」とは、主
体成分のみで全体が構成されている場合も含める趣旨で
ある。

〔作　用〕

本発明者らは、導電性粒子であるカーボンブラックと各
種ゴムとの間には親和性に差があることに注目し研究を
重ねた結果１、不飽和度の高いゴムになるほどカーボン
ブラックに対する親和性が高いことを見いだした。そし
て、さらに研究を重ねた結果、カーボンブラックと親和
性を有し、かつ実質的に相溶性が乏しい不飽和度の異な
る２種類のゴムをブレンドし、このブレンドしたゴムに
カーボンブラックを配合すると、第１図に示すように、
カーボンブラック（導電性粒子）４の含有量の低い非ジ
エン系ゴム相（不飽和度の低い）６を「島相」とし、カ
ーボンブラック４の含有量の高いジエン系ゴム相（不飽
和度の高い）５を「溝相」とし、２種類のゴムの界面に
カーボン粒子が密に分布した導電性ゴム弾性体が得られ
ることを見いだしこの発明に到達した。すなわち、上記
ゴム弾性体でのカーボン粒子は、２種類のゴムの界面に
のみ密に分布した不均一分散状態となり、この密の部分
が導電に寄与する。したがって、カーボン粒子が均一に
分布したものに比べ、カーボン粒子が少なくて良好な導
電性を発揮するようになる。

この発明の導電性ロールの導電性樹脂層は、高不飽和ゴ
ムと低不飽和ゴムがブレンドされたものをマトリックス
とし、その中に導電性カーボンブラック粒子が制御され
た状態で不均一に分散しているものを用いて得られる。

上記高不飽和ゴムとしては、ジエン系ゴムが使用され、
通常、ブタジェンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリルブタ
ジェンゴム（ＮＢＲ）およびスチレンブタジェンゴム（
ＳＢＲ）等が用いられる。゛また、上記低不飽和ゴムと
しては、非ジエン系ゴムが使用され、通常、エチレンプ
ロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）および塩素化ブチルゴ
ム（Ｃ−ＩＩＲ）等が用いられる。

このような高不飽和ゴム（Ａ）と低不飽和ゴム（Ｂ）の
混合比（容積比）は、（Ａ）／　（Ｂ）−７０／３０〜
２０／８０に設定することが好ましい。すなわち、低不
飽和ゴムの混合比が３０を下回ると、「島相」の分布密
度が小さくなり実質的に不均一な分散の効果が生じなく
なる。逆に、８０を超えると、今度は島相と溝相の構成
成分が逆転し溝相がカーボンブラック濃度の低い非ジエ
ン系ゴム相で構成されるようになり効果が生じなくなる
からである。

さらに、上記高不飽和ゴム（Ａ）と低不飽和ゴム（Ｂ）
とは、溶解度パラメーターの差が１．３Ｊ１／！　ｃｌ
ｌ−１／！以上であることが必要である。すなわち、溶
解度パー７／−ターの差が１．３　Ｊ　ｌ／２　Ｃｌｌ
−””を下回ると、高不飽和ゴム（Ａ）と低不飽和ゴム
（Ｂ）との界面が明確でなくなり、界面における導電性
カーボンブラック粒子の濃度を増すことができなくなる
からである。

上記導電性カーボンブラックの含有量は、上記高不飽和
ゴムと低不飽和ゴムのブレンドされたもの１００重量部
（以下「部」と略す）に対して１０部以上に設定するの
が好ましい。

この発明の導電性ロールは、上記高不飽和ゴムと低不飽
和ゴムを用い、例えばつぎのようにして製造できる。す
なわち、まず、高不飽和ゴム、低不飽和ゴム、導電性カ
ーボンブラックおよびその他配合剤を・バンバリーミキ
サ−で混合し、上記混合物の冷却後オープンロールを用
い架橋剤を加え一夜熟成する。つぎに、直径８ＩｎＩ１
１の金属シャフトを用い、直径１６ａｍのロールに仕上
げることにより導電性ロールを得ることができる。

このようにして得られる導電性ロールは、導電性ロール
の硬度を抑えることができ、軟化剤の配合量を多くする
必要がないためにロール表面の粘着性を抑えることがで
きる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の導電性ロールは、ロールを構
成する円筒状の表面が高不飽和ゴムと低不飽和ゴムの２
種類のゴムをブレンドしたものに導電性カーボンブラッ
ク粒子を加えた物質で形成　。

されているため、単一ゴムに比べて導電性カーボンブラ
ック粒子の配合量を少な（することができるという特徴
を有する。したがって、所定の導電性を得るのに、導電
性ロールの硬度を小さくすることができ加工性を向上、
させることができるとともに、軟化剤の配合量を極端に
少なくしてロール表面の粘着性をなくすことができる。

さらに、導電性繊維のようなサイズの大きな導電性物質
ではなく、導電性物質として粒子状の導電性カーボンブ
ラック粒子を用いているため表面の平滑性を実現するこ
とができる。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔実施例１〕 体積比ｌ：１でブタジェンゴム（ウベＢＲ−１５０）お
よび塩素化ブチルゴム（エッソプチルＨＴ−１０−６６
）をブレンドしたものを用い、また、導電性物質として
ケッチエンブラックＥＣを１５部用い前記製法にしたが
って導電性ロールを製造した。

〔実施例２〕 ブタジェンゴムおよび塩素化ブチルゴムをアクリロニト
リルブタジェンゴム（ＪＳＲ−Ｎ２４０Ｓ）およびエチ
レンプロピレンジエンゴム（住人化学社製、ニスプレン
５０５）に代えた。それ以外は実施例１と同様にして導
電性ロールを製造した。

〔比較例１〕 ブタジェンゴムおよび塩素化ブチルゴムの双方をいずれ
も高不飽和ゴムであるブタジェンゴムおよびスチレンブ
タジェンゴム（ＪＳＲ−３ＢＲＩ５００）に代えた。そ
れ以外は実施例１と同様にして導電性ロールを得た。

〔比較例２〕 ブタジェンゴムおよび塩素化ブチルゴムの双方を高不飽
和ゴムのブタジェンゴムに代えた。それ以外は実施例１
と同様にして導電性ロールを得た。

〔比較例３〕 ブタジェンゴムおよび塩素化ブチルゴムの双方をアクリ
ロニトリルブタジェンゴムに代えた。それ以外は実施例
１と同様にして導電性ロールを得た。

〔比較例４〕 ブタジェンゴムおよび塩素化ブチルゴムの双方を高不飽
和ゴムであるスチレンブタジェンゴムに代えた。それ以
外は実施例１と同様にして導電性ロールを得た。

〔比較例５〕 ブタジェンゴムおよび塩素化ブチルゴムの双方を低不飽
和ゴムであるエチレンプロピレンジエンゴムに代えた。

それ以外は実施例１と同様にして導電性ロールを得た。

上記実施例および比較例で得られた導電性ロールの電気
抵抗を測定した結果を下記の第１表に示す、なお、電気
抵抗は、得られた導電性ロールの円周上に１ｃｍの幅で
銀ペーストを塗布し、さらに、その両端にガード電極を
塗布し導電性ロールのシャフトと銀ペースト間を測定し
て求めた。

（以下余白）− 第１表の結果から、実施別品は比較別品に比べて電気抵
抗が極めて低いことがわかる。また、実施別品の表面は
いずれも粘着性は認められなかった。

〔実施例３〜５、比較例６〜８〕 アクリロニトリルブタジェンゴム（ＮＢＲ）（！：エチ
レンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）の混合比（容積
比）を下記の第２表に示すように代え、ケッチエンブラ
ックＥＣを２０部用いた。それ以外は実施例１と同様に
して導電性ロールを得た、得られた導電性ロールの電気
抵抗と硬度を調べ第３表に示した。

（以下余白） 第３表から実施別品が比較別品に比べて電気抵抗２硬度
ともに低いのがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の導電性弾性体の断面図、第２図は導
電性ロールの断面図、第３図は従来の導電性弾性体の断
面図である。 ４・・・導電性粒子　５・・・高不飽和ゴム　６・・・
低不飽和ゴム 特許出願人　　東海ゴム工業株式会社 代理人　　弁理士　　西　胚　征　彦

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸体の外周に円筒状スリーブが形成された導電性
   ロールであつて、上記円筒状スリーブが、高不飽和ゴム
   と低不飽和ゴムとの混合物を主体とし、導電性カーボン
   ブラック粒子が分散された導電性弾性体によつて形成さ
   れており、上記高不飽和ゴム（Ａ）と低不飽和ゴム（Ｂ
   ）との混合比（容積比）がＡ／Ｂ＝７０／３０〜２０／
   ８０の範囲であり、上記両ゴムの溶解度パラメータの差
   が１．３Ｊ＾１＾／＾２ｃｍ＾−＾３＾／＾２以上であ
   ることを特徴とする導電性ロール。
2. （２）上記導電性カーボンブラック粒子の含有量が、上
   記高不飽和ゴムと低不飽和ゴムとの混合物１００重量部
   に対して１０重量部以上である特許請求の範囲第１項記
   載の導電性ロール。