JPH06208290A - 導電性ローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 導電性ローラの長寿命化を図る。 【構成】 芯金１０上に導電性弾性体層１１、抵抗調整
層１２、保護層１３を順次積層する。導電性弾性体層１
１をスポンジ体で形成するかあるいは抵抗調整層１２
を、発泡エピクロルヒドリンゴムで形成し、保護層１３
をポリアミド樹脂で形成する。 【効果】 導電性ローラは低硬度になり、保護層１３が
感光ドラムと摺動する際負荷される応力が緩和されるた
め、保護層１３の摩耗を著しく減少させ、ローラの寿命
を延長できる。軟化剤を添加する必要がないため感光ド
ラムを汚染せず、しかも絶縁破壊を生じることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は導電性ローラに係わり、
特に電子複写機等の現像装置に用いられる導電性ローラ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子複写機やレーザプリンタ
等の現像装置では、感光ドラム外周面を一様に帯電さ
せ、原紙を介在させて感光ドラムに光を照射し、原紙の
画像が形成されていない部分を透過した光が感光ドラム
の帯電を解除することにより、感光ドラム外周上に原紙
の画像状の静電潜像を形成させる。その後、静電潜像が
形成された感光ドラム上に逆の極性に帯電されたトナー
を付着させ、静電潜像上に付着されたトナーを複写用紙
に転写している。

【０００３】このような電子複写機には、図１に示すよ
うに感光ドラム１の回転方向と逆方向に回転して感光ド
ラム１の外周面を一様に帯電させる帯電ローラ２、露光
装置３により原紙４を介して照射することにより感光ド
ラム１上に形成された静電潜像上に静電潜像と逆の極性
のトナーＴを付着させる現像ローラ５、静電潜像上のト
ナーＴを複写用紙６に転写する転写ローラ７、トナーＴ
転写後の感光ドラム１をクリーニングするクリーニング
ローラ８等が備えられる。

【０００４】このような帯電ローラ２、現像ローラ５、
転写ローラ７、クリーニングローラ８は、感光ドラム１
を帯電させたり、トナーの移動を行うため導電性ローラ
が用いられる。導電性ローラ９は、図２に示すように芯
金１０上にシリコーンゴム、ニトリルゴム、エチレンプ
ロピレンゴム、ウレタンゴム等の弾性体にカーボンブラ
ック等の導電性粉末や、導電性繊維等を混入した導電性
弾性体層１１を設けている。導電性弾性体層１１は高電
圧下では絶縁破壊を生じやすく、絶縁破壊が生じると感
光ドラムにダメージを与えてしまうため、導電性弾性体
層１１上に抵抗調整層１２を設けている。抵抗調整層１
２は、適宜な抵抗値を得るため添加物により導電性を付
与するものでなく、それ自体が所望の導電性を有するエ
ピクロルヒドリンゴム等が適用されている。しかし、エ
ピクロルヒドリンゴムは摩耗しやすく、ローラの寿命を
短くしてしまうため、抵抗調整層１２を保護して耐久性
を向上させるポリアミド樹脂からなる保護層１３が設け
られたものもあった。

【０００５】

【発明が解決すべき課題】しかしながら、このような３
層構造の導電性ローラ９においても、導電性ローラ９は
加熱状態で過酷な状態で使用されるため、耐摩耗性の高
いポリアミド樹脂からなる保護層を有してしても、摩耗
してしまうという欠点があった。また、保護層としてフ
ッ素樹脂を用いたものもあったが、柔軟性に欠け、感光
ドラムを傷つけてしまった。このため、導電性ローラの
高度を高くして耐摩耗性を向上させようとすると、柔軟
性に欠け感光ドラムを傷つけてしまったり、導電性ロー
ラ自身も中央部より荷重がかかる端部が削られてしまう
という欠点もあった。

【０００６】そのため、感光ドラムと導電性ローラ間の
荷重は小さいほうが好ましく、ローラの荷重を低くする
ため、柔軟性を増すように軟化剤を増量すると、導電性
ローラ９が使用される過酷な加熱下では、軟化剤がブリ
ードアウトされ、感光ドラムを汚染してしまうという欠
点があった。本発明は上記欠点を解消するためになされ
たものであって、感光ドラムを傷つけたり、汚染するこ
となく、耐摩耗性に優れ、しかも絶縁破壊が生じること
がない導電性ローラを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の導電性ローラは、芯金上に導電性弾性体
層、抵抗調整層、保護層が順次積層された導電性ローラ
であって、前記導電性弾性体層はスポンジ体からなり及
び／または前記抵抗調整層は発泡エピクロルヒドリンゴ
ムからなるものである。

【０００８】以下本発明の導電性ローラを詳細に説明す
る。本発明の導電性ローラは図２に示す導電性ローラ９
と同様の構成を有するものである。即ち、芯金１０上に
導電性弾性体層１１、抵抗調整層１２、保護層１３を順
次積層した構造を有する。芯金１０は、強度上、鉄、ア
ルミ等または、これらにメッキを施したもの等の金属が
好ましい。

【０００９】芯金１０上に積層される導電性弾性体層１
１は、所望の弾性及び導電性を有するものである。材質
としては、エチレン・プロピレンゴム、ブチルゴム、ス
チレンブタジエンゴム、ポリクロロプレンゴム、ブタジ
エンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等が用いられ
る。このようなゴムに添加される導電性物質は導電性弾
性体層１１の抵抗値を１０³〜１０⁵Ω・ｃｍに維持でき
るものが好ましく、カーボンブラック等が好適である。
導電性物質としてカーボンブラックを用いる場合は、混
練性がよいためゴム材としてはエチレン・プロピレンゴ
ムが好ましい。

【００１０】そしてこのようなゴム材をスポンジ体に形
成する。スポンジ体の硬度は低荷重で所望のニップ巾が
得られ、ローラ全体に亘って均一なニップ巾となるよう
に、ＡＳＫＥＲ４０以下が好ましく、厚さは２ｍｍ以上
が好ましい。スポンジ体の硬度がＡＳＫＥＲ４０以上に
なると、ニップ巾が均一に得られにくく、端部が厚く、
中央部が薄くなってしまう。また、厚さが２ｍｍ以下で
あると柔軟性に欠け、感光ドラムを傷つけてしまう。ス
ポンジ体の導電性弾性体層１１は軟化剤を増量せずに低
硬度のローラが得られ、荷重印加時、応力を緩和するこ
とができるため、上層の抵抗調整層１２、保護層１３の
摩耗量を著しく減少することができ、感光ドラムの損傷
も防止できる。

【００１１】尚、導電性弾性体層１１上に積層される抵
抗調整層１２を発泡体として形成する場合は、導電性弾
性体層１１はスポンジ体で形成されなくてもよく、硬度
としては、２０〜５０度（ＪＩＳ−Ａ）であってよい。
導電性弾性体層１１上に積層される抵抗調整層１２は、
導電性弾性体層１１と感光ドラム間で絶縁破壊が生じな
い体積抵抗値を有するものであり、抵抗値は１０⁶〜１
０¹⁰Ω・ｃｍが好ましい。このような抵抗値を有する抵
抗調整層１２は、それ自体で体積抵抗値が１０⁷〜１０⁹
Ω・ｃｍであるエピクロルヒドリンゴムで作成するのが
好ましい。エピクロルヒドリンゴムとしては、エピクロ
ルヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、エピクロ
ルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエ
−テル３元共重合体ゴム、エピクロルヒドリンホモポリ
マー等がある。エピクロルヒドリンゴムは、上記の抵抗
値を環境に左右されず安定して維持し得る。そのため、
添加物により導電性を付与するものとは異なり、導電性
はローラ全体に亘って一定であり、ローラが感光ドラム
と摺動して変形しても導電性は変化することなく一定の
体積抵抗値が保持される。

【００１２】このような体積抵抗値を有する抵抗調整層
１２は、その上層に設けられる保護層１３の摩耗を防ぐ
ため、低硬度とする。そのため、エピクロルヒドリンゴ
ムを発泡させて用いてもよい。発泡エピクロルヒドリン
ゴムは荷重印加時、応力を緩和することができるため、
上層の保護層１３の摩耗量を著しく減少することがで
き、感光ドラムの損傷も防止できる。発泡エピクロルヒ
ドリンゴムの発泡率は４０〜８５％が好ましく、得られ
る発泡エピクロルヒドリンゴムの硬度は３５〜４５度
（ＡＳＫＥＲ−Ｃ）である。

【００１３】尚、抵抗調整層１２の下層の導電性弾性体
層１１がスポンジ体で形成される場合は、抵抗調整層１
２を発泡体で形成せずにエピクロルヒドリンゴム厚２０
〜１５０μｍとして形成してもよい。更にこのような抵
抗調整層１２の上層に保護層１３を設ける。保護層１３
は、機械的強度が弱いエピクロルヒドリンゴムから成る
抵抗調整層１２を被覆し、ローラの強度を増大させるた
めに設けられる。保護層１３として１０⁹〜１０¹¹Ω・
ｃｍの導電性を有するものがよい。特に、Ｎ−メチルメ
トキシ化ナイロン等のポリアミドを架橋させたものは耐
摩耗性を有し、上記の導電性を有するものであり好適に
用いられる。

【００１４】このような導電性ローラを作成するには、
洗浄、脱脂してブラスト処理した芯金１０にプライマー
を塗布し、カーボンブラック等を配合したエチレンプロ
ピレンゴムを予めプレス成形したもの、あるいはスポン
ジ体に成形したものを芯金１０に巻きつけ、加熱加硫す
る。その後、円筒に研削して導電性弾性体層１１を形成
する。抵抗調整層１３を発泡体で形成する場合は、エピ
クロルヒドリンゴムに発泡剤を添加してシート状にした
スポンジ状エピクロルヒドリンゴムを導電性弾性体層１
１上に巻きつけ、加熱加硫する。その後、円筒に研削し
て抵抗調整層１３を形成するか、または溶剤で溶解した
エピクロルヒドリンゴム溶液に発泡剤を添加した溶液
を、ディッピング法、塗布法等により塗布した後、金型
内で加熱発泡させ、抵抗調整層１２を形成してもよい。
抵抗調整層１３を発泡体としない場合は、発泡剤を含有
させない他は上記と同様に形成することができる。その
後、ポリアミドを溶解したポリアミド溶液を抵抗調整層
１２上に塗布し、加熱架橋して保護層を形成し、導電性
ローラを作成する。

【００１５】得られた導電性ローラは、低硬度であり、
感光ドラムと摺動しても保護層を摩耗することなく、絶
縁破壊が生じない。しかも軟化剤等を多量に含有しない
ため軟化剤がブリードアウトして感光ドラムを汚染する
ことがなく、長寿命のローラが得られる。上記説明は本
発明の一実施例であって、本発明はこれに限定されず、
導電性弾性体層及び抵抗調整層を共にスポンジ体、発泡
体で形成してもよい。

【００１６】

【実施例】

実施例１ 表１に示す組成の配合で、１５０℃、４０分加熱し、２
ｍｍ厚の発泡エピクロルヒドリンゴムシートを作製し
た。得られた発泡エピクロルヒドリンゴムシートの体積
抵抗値、及び比重、硬度を表１に示す。

【００１７】比較例として、表１に示す組成の配合で同
様にエピクロルヒドリンゴムシートを作製した。実施例
と同様に得られたエピクロルヒドリンゴムシートの体積
抵抗値、及び比重、硬度を表１に示す。結果より、発泡
エピクロルヒドリンゴムシート発泡率は（１．２７−
０．２７）÷１．２７×１００として約８０％であっ
た。

【００１８】また、このような発泡エピクロルヒドリン
ゴムを帯電ローラに用いて、実機に組込んで試験を行っ
た。１万枚通紙後も鮮明な画像が得られ、感光ドラムに
傷及び汚染の発生はなかった。

【００１９】

【表１】

【００２０】実施例２ エチレン・プロピレンゴムを厚さ３ｍｍのスポンジシー
トに形成し、芯金に巻きつけ、その上にエピクロルヒド
リンゴムをスプレー塗装により１００μｍ厚に設けた。
次いで表層にナイロン樹脂溶液をデイッピング塗装して
ローラを作成した。得られたローラを実機に組込んで試
験を行った。１万枚通紙後も鮮明な画像が得られ、感光
ドラムに傷及び汚染の発生はなかった。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の導電性ローラによれば、導電性弾性体層をスポンジ
体として形成するかあるいは、抵抗調整層を発泡エピク
ロクヒドリンゴムで形成したため、ローラを低硬度とす
ることができ、ローラに負荷される応力を緩和できる。
そのため、保護層の摩耗量を著しく減少させることがで
き、寿命も延長できると共に、感光ドラムの損傷も防止
でき、長寿命化を図ることができる。しかも、所望の導
電性を有し、絶縁破壊もないため、感光ドラムを損傷せ
ず、汚染することなく、長寿命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明及び従来例の導電性ローラが適用される
電子複写機の現像装置を示す構成図。

【図２】本発明及び従来例の導電性ローラを示す図。

【符号の説明】

９…………導電性ローラ １０…………芯金 １１…………導電性弾性体層 １２…………抵抗調整層 １３…………保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 稔 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 今 修二 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 國島 敏賢 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 金倉 嘉昭 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】芯金上に導電性弾性体層、抵抗調整層、保
   護層が順次積層された導電性ローラであって、前記導電
   性弾性体層はスポンジ体からなり及び／または前記抵抗
   調整層は発泡エピクロルヒドリンゴムからなることを特
   徴とする導電性ローラ。