JPH04303865A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真複写機の現
像ロール等に用いられる導電性ロールに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機の複写方式は、一般に、
図４に示すように、光導電体表面層付きの感光ドラム１
の外周面を一様に帯電させ、ついで被複写体の被複写像
を介してその外周面を露光することにより、上記外周面
上に静電潜像を形成する。つぎに、上記感光ドラム１と
対設されている現像ロール２の上に、トナー供給装置（
図示せず）から現像剤（トナー）を供給し、現像ロール
２の外周面と層形成ブレード３との間の摩擦力によつて
トナーを摩擦帯電させ、これを感光ドラム１の静電潜像
に対して電気的吸引力で飛翔させトナー像を形成し、こ
れを複写紙５に転写して定着することにより複写を行う
という方法である。上記の電子写真複写機において、上
記層形成ブレード３には一般にゴム材料が用いられ、そ
れを電子写真複写機の本体に取り付ける材料として板材
４が用いられている。また、上記現像ロール２の円筒状
ロール本体としては、アルミニウムやステンレス材ない
しプラスチツク製の円筒体が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような電子写真複
写方式において、最近では、上記トナーをマイナス帯電
化（マイナス化）して画質の向上を図つたり、またトナ
ーを微細化（フアイン化）して画質の向上を図つたりし
ているが、上記のような従来の現像ロールではこれに対
応することができない。すなわち、上記トナーのマイナ
ス化においては、摩擦帯電によつて、トナーを充分にマ
イナス帯電させることが容易ではない。帯電量が少ない
とかぶり現象（複写紙の地肌にトナーが点状に付着して
汚れる）を生じ不鮮明な画像となる。したがつて、その
帯電量を大きくする必要があるが、上記のような現像ロ
ールでは限界がある。また、上記の現像ロールでは、ト
ナーのフアイン化にも対応することができない。特に、
ワードプロセツサのプリンターにも、上記のような電子
写真複写方式の現像方式が応用されているが、その現像
方式は、アナログ式の現像方式（静電潜像の帯電量に比
例してトナーの付着量を増減し濃淡を表す）ではなく、
デジタル式の現像方式（静電潜像の各部を微細な枡目に
区切り、その枡目のトナーによる埋まり度合いで濃淡を
表す）が採用されており、このようなデジタル式の電子
写真複写方式には、マイナストナーが主として用いられ
ることから、これを充分にマイナス帯電させることが望
まれている。

【０００４】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、トナーのマイナス化およびフアイン化に充分
対応することのできる導電性ロールの提供をその目的と
する。

【０００５】

【課題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、軸体の外周に導電層が
形成された導電性ロールであつて、上記導電層が、シリ
コン系樹脂バインダー中に、下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分
からなる群から選ばれた少なくとも一つの粉末状充填材
と、導電性金属酸化物粉末が分散含有されているという
構成をとる。 （Ａ）粒径２０μｍ以下のシリコン粉末。 （Ｂ）粒径２０μｍ以下のポリアミド樹脂粉末。 （Ｃ）粒径２０μｍ以下のメタクリル酸エステル樹脂粉
末。

【０００６】

【作用】すなわち、本発明者らは、現像ロール等の導電
性ロールにおいて、その外周面に形成される導電層のマ
イナストナーの帯電性を向上させるために一連の研究を
重ねた。その結果、シリコン系樹脂バインダーと、特定
の粒径を有する粉末状充填材を含有する導電塗料の塗膜
によつて導電層を形成させると、誘電された電荷が粉末
状充填材の周囲に蓄積されるようになり高いトナー帯電
性を有するようになることを見出しこの発明に到達した
。

【０００７】つぎに、この発明を詳細に説明する。

【０００８】この発明の導電性ロールは、軸体と、その
外周に形成される導電層とから構成されている。

【０００９】上記軸体としては、特に限定するものでは
なく、金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にく
りぬいた金属製の円筒体が使用される。

【００１０】また、上記軸体の外周に沿つて形成される
導電層は、シリコン系樹脂バインダー中に、特定の粉末
状充填材および導電性金属酸化物粉末を分散含有させた
導電塗料の塗膜によつて形成されており、その厚みは５
０〜３００μｍに設定することが好適である。

【００１１】上記シリコン系樹脂バインダーとしては、
特に限定するものではなく、従来公知のものがあげられ
るが、例えば、オルガノクロルシラン類を加水分解し重
合して得られる純シリコンワニスならびにこの純シリコ
ンワニスをアルキツドやエポキシ樹脂，アクリル樹脂，
ポリエステル樹脂，フエノール樹脂，メラミン樹脂，ウ
レタン樹脂等で変性した各種の変性シリコンワニス等が
用いられる。なかでも、上記純シリコンワニスを用いる
のが好適である。

【００１２】上記特定の粉末状充填材としては、粒径２
０μｍ以下のシリコン粉末（Ａ成分）、粒径２０μｍ以
下のポリアミド樹脂粉末（Ｂ成分）および粒径２０μｍ
以下のメタクリル酸エステル樹脂粉末（Ｃ成分）があげ
られ、単独でもしくは併せて用いられる。

【００１３】上記粒径の２０μｍ以下のシリコン粉末（
Ａ成分）は、シリコン樹脂硬化物を公知の方法により粒
径２０μｍ以下の粉末状に粉砕したものである。

【００１４】上記粒径２０μｍ以下のポリアミド樹脂粉
末（Ｂ成分）は、ポリアミド樹脂硬化物を公知の方法に
より粒径２０μｍ以下の粉末状に粉砕したものである。 上記ポリアミド樹脂としては、ナイロン６，ナイロン６
６，ナイロン１１，ナイロン１２等があげられる。特に
上記ナイロン１２が好適に用いられる。

【００１５】上記粒径２０μｍ以下のメタクリル酸エス
テル樹脂粉末（Ｃ成分）は、メタクリル酸エステル樹脂
を公知の方法により粒径２０μｍ以下の粉末状に粉砕し
たものである。上記メタクリル酸エステル樹脂粉末とし
ては、ポリメチルメタクリレート，エチルメタクリレー
ト，ｎ−ブチルメタクリレート等があげられる。特にポ
リメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が好適にあげられ
る。

【００１６】上記特定の粉末状充填材は、いずれもその
粒径が２０μｍ以下のものを用いる必要がある。すなわ
ち、粒径が２０μｍを超えると、複写画像に斑点（べた
黒のなかに白ぬけが発生）を生じるからである。

【００１７】このような特定の粉末状充填材の配合割合
は、それぞれ単独でもしくは併せて用いた場合のいずれ
においても、シリコン系樹脂バインダー１００重量部（
以下「部」と略す）に対して１０〜５０部の割合に設定
するのが好ましい。すなわち、粉末状充填材の配合割合
が１０部未満では充分な現像剤（トナー）の帯電性の向
上効果が得られず、５０部を超えると導電塗料のチクソ
性が大きくなり、コーテイングが困難となる傾向がみら
れるからである。

【００１８】上記導電性金属酸化物粉末としては、ｃ−
ＺｎＯ，ｃ−ＳｎＯ２　等が用いられる。なお、上記「
ｃ−」とは導電性を有することを意味する。

【００１９】なお、導電層の形成材料として用いられる
導電塗料には、上記シリコン系樹脂バインダー，特定の
粉末状充填材および導電性金属酸化物粉末以外に必要に
応じて分散剤等が適宜配合される。

【００２０】この発明の導電性ロールは、上記原料を用
い、例えばつぎのようにして製造することができる。す
なわち、上記シリコン系樹脂バインダー，特定の粉末状
充填材および導電性金属酸化物粉末を配合し、この配合
物をボールミル等を用いて混合，攪拌して導電塗料をつ
くる。そして、この導電塗料を、デイツプ法，ロールコ
ート法，スプレーコーテイング法等によつて金属製の軸
体（芯金）表面に均一厚みに塗工して乾燥し、加熱硬化
することにより、図１に示すような構造の導電性ロール
を製造することができる。図において、１５は導電層、
１６は芯金である。

【００２１】このようにして得られる導電性ロールは、
上記導電層１５が、図２に示すように、シリコン系樹脂
バインダー２１が硬化し、その表面層に凹凸粗面を形成
するよう粉末状充填材（シリコン粉末，ポリアミド樹脂
粉末，メタクリル酸エステル樹脂粉末）２０が分散され
ている。図において、２２は導電性金属酸化物粉末であ
る。したがつて、トナーと導電層１５表面の接触によつ
て誘電された電荷が、上記粉末状充填材２０の周囲に多
く蓄積されるため、トナーの帯電性が向上する。

【００２２】この発明の導電性ロールは、デジタル方式
の電子写真複写機用の導電性ロールとして最適であるが
、この導電性ロールのみならず、フアクシミリ，プリン
ター等、各種の導電性ロールとして広く用いられる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、この発明の導電性ロール
は、導電層が、シリコン系樹脂バインダー中に、特定の
粉末状充填材と、導電性金属酸化物粉末とを分散含有さ
せた特殊な導電塗料の塗膜によつて形成されているため
、高いトナー帯電性を備えている。したがつて、例えば
この発明の導電性ロールを電子写真複写機に組み込んで
使用した場合、複写画像の濃度不足が生じず、充分な濃
度の複写画像が得られる。

【００２４】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００２５】

【実施例１〜８】導電層形成材料として、後記の表１に
示す原料を同表に示す割合で配合し、ボールミルにより
混合攪拌したのち、粘度３００ｃｐｓ　に調整してデイ
ツプ液（導電塗料）をつくつた。この液中に、直径２０
ｍｍの芯金を浸漬してコーテイングしたのち、引き上げ
て乾燥させ、ついで加熱処理して導電層を形成した。そ
して、図１に示すような導電性ロールを作製した。

【００２６】

【表１】

【００２７】 ＊１：東芝シリコン社製，ＹＲ−３１８７。 ＊２：東芝ケミカル社製，ＴＶＢ−２０１４。 ＊３：白水化学社製，２３Ｋ。 ＊４：旭カーボン社製，アサヒサーマル。 ＊５：東芝シリコン社製，トスパール１４５（粒径４．
５μｍ）。 ＊６：日本リルサン社製，オルガソール（粒径６μｍ）
。 ＊７：綜研化学社製，ＭＰ（粒径２μｍ）。 ＊８：日本シリカ社製，Ｅ−７５。

【００２８】

【比較例１〜３】後記の表２に示す原料を同表に示す割
合で配合した。それ以外は実施例１と同様にし図１に示
すような導電性ロールを作製した。

【００２９】

【表２】

【００３０】 ＊１：東芝シリコン社製，ＹＲ−３１８７。 ＊２：東芝ケミカル社製，ＴＶＢ−２０１４。 ＊３：白水化学社製，２３Ｋ。 ＊４：旭カーボン社製，アサヒサーマル。 ＊５：東芝シリコン社製，トスパール１４５（粒径４．
５μｍ）。 ＊６：日本リルサン社製，オルガソール（粒径６μｍ）
。 ＊７：綜研化学社製，ＭＰ（粒径２μｍ）。 ＊８：日本シリカ社製，Ｅ−７５。

【００３１】

【比較例４】シリコンパウダーであるトスパール１４５
（東芝シリコン社製，粒径４．５μｍ）に代えて粒径３
０μｍのもの（東レシリコン社製，トレフイル）を用い
た。それ以外は実施例１と同様にして図１に示すような
導電性ロールを得た。

【００３２】このようにして得られた各導電性ロールに
ついて、複写画像濃度およびトナー帯電量について、下
記の方法により測定評価した。その結果を後記の表３お
よび表４に示した。

【００３３】〔複写画像濃度〕導電性ロールを現像ロー
ルとして用い、電子写真複写機に組み込み、２５℃×５
５％ＲＨ条件下において画像出しを行つた。そして、べ
た黒画像において、濃度が充分で画像むらや白斑点ぬけ
の無いものを○、濃度不充分，画像むら，白斑点のいず
れかが発生したものを×として評価した。

【００３４】〔トナー帯電量〕導電性ロールにおけるト
ナーの帯電量を、２５℃×５５％ＲＨ条件下においてつ
ぎのようにして測定した。すなわち、図３に示すように
、導電性ロール３０表面上に現像剤（トナー）３２層を
形成し、吸引ポンプ３３により現像剤３２を吸引してフ
アラデーゲージ３４により測定した（フアラデーゲージ
法）。図において、３５はフイルター、３６は絶縁体パ
イプ、３７は電位計である。

【００３５】

【表３】

【００３６】

【表４】

【００３７】＊：斑点ムラが生じた。

【００３８】上記表３および表４の結果から、比較例品
は複写画像の評価結果が低く、トナー帯電量も低い。こ
れに対して実施例品は、いずれの特性についても良好で
、優れた現像ロールとなりうることがわかつた。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の導電性ロールの縦断面図である。

【図２】この発明の導電性ロールの導電層断面の模式図
である。

【図３】トナー帯電性を評価するフアラデーゲージ法の
測定状態を示す構成図である。

【図４】導電性ロールを組み込んだ電子写真複写機の要
部構成図である。

【符号の説明】

１５　　導電層 １６　　芯金 ２０　　粉末状充填材 ２１　　シリコン系樹脂バインダー ２２　　導電性金属酸化物粉末

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　軸体の外周に導電層が形成された導電
   性ロールであつて、上記導電層が、シリコン系樹脂バイ
   ンダー中に、下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分からなる群から
   選ばれた少なくとも一つの粉末状充填材と、導電性金属
   酸化物粉末が分散含有されていることを特徴とする導電
   性ロール。 （Ａ）粒径２０μｍ以下のシリコン粉末。 （Ｂ）粒径２０μｍ以下のポリアミド樹脂粉末。 （Ｃ）粒径２０μｍ以下のメタクリル酸エステル樹脂粉
   末。