JPH07122763B2 - ロール - Google Patents
ロールInfo
- Publication number
- JPH07122763B2 JPH07122763B2 JP62259961A JP25996187A JPH07122763B2 JP H07122763 B2 JPH07122763 B2 JP H07122763B2 JP 62259961 A JP62259961 A JP 62259961A JP 25996187 A JP25996187 A JP 25996187A JP H07122763 B2 JPH07122763 B2 JP H07122763B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coupling agent
- conductive material
- roll
- specific resistance
- conductive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電子写真複写機の現像ロールの導電性樹脂
層等の形成に用いられるロールに関するものである。
層等の形成に用いられるロールに関するものである。
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。
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２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、トナーとの摩擦によつて、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。
成分系現像法は、第２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、トナーとの摩擦によつて、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。
しかしながら、非磁性一成分現像における現像ロール３
には比抵抗（Rv）の均一性が必要で、比抵抗のばらつき
はそれに対応した画像ムラを生じるという問題があつ
た。
には比抵抗（Rv）の均一性が必要で、比抵抗のばらつき
はそれに対応した画像ムラを生じるという問題があつ
た。
本発明者らは、種々の材料につき、比抵抗のばらつきと
画像ムラの関係を調査したが、材料により同様の比抵抗
のばらつきでも画像ムラの出方がかなり異なることを見
い出した。そこで、上記原因を追求した結果、同じ比抵
抗のばらつきでも比誘導率εｒが大きい方が画像ムラが
生じにくいことを発見し、最も良好な領域が比抵抗Rvを
５×108Ω・cm以上、比誘電率εｒを30以上に設定する
必要があることがわかつた。
画像ムラの関係を調査したが、材料により同様の比抵抗
のばらつきでも画像ムラの出方がかなり異なることを見
い出した。そこで、上記原因を追求した結果、同じ比抵
抗のばらつきでも比誘導率εｒが大きい方が画像ムラが
生じにくいことを発見し、最も良好な領域が比抵抗Rvを
５×108Ω・cm以上、比誘電率εｒを30以上に設定する
必要があることがわかつた。
導電性樹脂層に要求される比抵抗Rvの、５×108Ω・cm
という値は半導電性を示しており、また比誘電率εｒの
30以上という値は高誘電率を示している。しかしなが
ら、このように、半導電性で高誘電率を示す物質で導電
性樹脂層を形成することは、極めて困難である。すなわ
ち、従来は、上記導電性樹脂層をゴム，樹脂等の高分子
材料で構成し、これらのゴム，樹脂等の高分子材料から
なるマトリツクスに導電材を添加することによつて、導
電性樹脂層を所定の値に調節することが行われている。
しかし、導電材の添加量が多いと比抵抗Rvの低下が大き
くなり、逆に添加量が少ないと高誘電率が得られないと
いう難点があるため、上記のように比抵抗Rvが半導電性
領域で、高誘電率の導電性樹脂層を形成することは極め
て困難である。
という値は半導電性を示しており、また比誘電率εｒの
30以上という値は高誘電率を示している。しかしなが
ら、このように、半導電性で高誘電率を示す物質で導電
性樹脂層を形成することは、極めて困難である。すなわ
ち、従来は、上記導電性樹脂層をゴム，樹脂等の高分子
材料で構成し、これらのゴム，樹脂等の高分子材料から
なるマトリツクスに導電材を添加することによつて、導
電性樹脂層を所定の値に調節することが行われている。
しかし、導電材の添加量が多いと比抵抗Rvの低下が大き
くなり、逆に添加量が少ないと高誘電率が得られないと
いう難点があるため、上記のように比抵抗Rvが半導電性
領域で、高誘電率の導電性樹脂層を形成することは極め
て困難である。
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、非
磁性トナーを用いた一成分現像法等において、良好な画
像を形成しうる現像ロール用のロールの提供を目的とす
る。
磁性トナーを用いた一成分現像法等において、良好な画
像を形成しうる現像ロール用のロールの提供を目的とす
る。
上記の目的を達成するため、この発明のロールは、絶縁
性高分子材料および導電材粒子を主成分とする半導電性
高分子組成物であつて、上記導電材粒子が、それ自身の
比抵抗が106Ω・cm以下であつて、かつカツプリング剤
によつて表面処理されているという構成をとる。
性高分子材料および導電材粒子を主成分とする半導電性
高分子組成物であつて、上記導電材粒子が、それ自身の
比抵抗が106Ω・cm以下であつて、かつカツプリング剤
によつて表面処理されているという構成をとる。
すなわち、本発明者らは、導電性樹脂層の比抵抗Rvを半
導電性に保ち、かつ高誘電率を達成するため一連の研究
を重ねる過程で、導電材として106Ω・cm以下のものを
用い、かつその導電材の粒子自体をカツプリング剤によ
つて表面処理すると、半導電性でしかも高誘電率を達成
できることを見出しこの発明に到達した。これは、つぎ
のような理由によるものと考えられる。すなわち、上記
カツプリング剤による表面処理によつて、導電材粒子の
表面に絶縁性の薄膜が形成され、それによつて導電材粒
子相互の接触の確立が下がり、比抵抗の低下を大幅に抑
制する。一方、誘電率は導電材粒子の添加量の増加に比
例して増大する。したがつて、上記のようなカツプリン
グ剤によつて表面処理されている導電材粒子を使用する
ことにより、半導電性で高誘電率という特性を備えたロ
ールが得られるようになる。
導電性に保ち、かつ高誘電率を達成するため一連の研究
を重ねる過程で、導電材として106Ω・cm以下のものを
用い、かつその導電材の粒子自体をカツプリング剤によ
つて表面処理すると、半導電性でしかも高誘電率を達成
できることを見出しこの発明に到達した。これは、つぎ
のような理由によるものと考えられる。すなわち、上記
カツプリング剤による表面処理によつて、導電材粒子の
表面に絶縁性の薄膜が形成され、それによつて導電材粒
子相互の接触の確立が下がり、比抵抗の低下を大幅に抑
制する。一方、誘電率は導電材粒子の添加量の増加に比
例して増大する。したがつて、上記のようなカツプリン
グ剤によつて表面処理されている導電材粒子を使用する
ことにより、半導電性で高誘電率という特性を備えたロ
ールが得られるようになる。
この発明のロールは、絶縁性高分子材料と導電材とカツ
プリング剤等とを用いて得られる。
プリング剤等とを用いて得られる。
上記絶縁性高分子材料としては、特に制限するものでは
ない。熱硬化性樹脂，熱可塑性樹脂等いずれの樹脂も、
それぞれ所望の絶縁性を備えているため、これらの樹脂
の中から適宜に選択することができる。好適な樹脂とし
ては、フエノール樹脂，エポキシ樹脂等があげられる。
ない。熱硬化性樹脂，熱可塑性樹脂等いずれの樹脂も、
それぞれ所望の絶縁性を備えているため、これらの樹脂
の中から適宜に選択することができる。好適な樹脂とし
ては、フエノール樹脂，エポキシ樹脂等があげられる。
導電材としては、比抵抗106Ω・cm以下の導電材が用い
られ、具体的には、カーボン粉末，グラフアイト粉末，
チタンカーボン粉末，導電性亜鉛華粉末，金属繊維，金
属粉末，カーボン繊維等があげられる。これらは、単独
でもしくは併せて使用される。このように、この発明に
おける導電材の粒子には、金属繊維，カーボン繊維等の
微細繊維状のものも含まれるのである。このような導電
材の中でも、カツプリング剤での処理性を考慮すると、
カーボン粉末，カーボン繊維，導電性亜鉛華粉末等が好
適である。
られ、具体的には、カーボン粉末，グラフアイト粉末，
チタンカーボン粉末，導電性亜鉛華粉末，金属繊維，金
属粉末，カーボン繊維等があげられる。これらは、単独
でもしくは併せて使用される。このように、この発明に
おける導電材の粒子には、金属繊維，カーボン繊維等の
微細繊維状のものも含まれるのである。このような導電
材の中でも、カツプリング剤での処理性を考慮すると、
カーボン粉末，カーボン繊維，導電性亜鉛華粉末等が好
適である。
上記導電材粒子の表面処理に用いる、カツプリング剤と
しては、シラン系カツプリング剤，チタン系カツプリン
グ剤，アルミネート系カツプリング剤等があげられる。
これらは比抵抗が1012Ω・cm以上であることが好結果を
もたらす。シラン系カツプリング剤としては、ビニルシ
ラン，エポキシ変成シラン，アミノ変成シラン，カルボ
キシ変成シラン，メルカプト変成シラン等があげられ
る。
しては、シラン系カツプリング剤，チタン系カツプリン
グ剤，アルミネート系カツプリング剤等があげられる。
これらは比抵抗が1012Ω・cm以上であることが好結果を
もたらす。シラン系カツプリング剤としては、ビニルシ
ラン，エポキシ変成シラン，アミノ変成シラン，カルボ
キシ変成シラン，メルカプト変成シラン等があげられ
る。
これらのシラン系カツプリング剤の代表的なものを例示
すると、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス（β−
メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、β−（3,4−エポキシシク
ロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチ
ル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β
（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−
フエニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロ
プロピルトリメトキシシランである。また、チタン系カ
ツプリング剤としては、アルコキシタイプ、キレートタ
イプ、コーデイネイトタイプのものがあげられる。これ
らの代表的なものを例示すると、イソプロピルトリイソ
ステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベ
ンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス（ジ
オクチルバイロホスフエート）チタネート、テトライソ
プロピルビス（ジオクチルホスフアイト）チタネート、
テトラオクチルビス（ジトリデシルホスフアイト）チタ
ネート、テトラ（2,2−ジアリルオキシメチル−１−ブ
チル）ビス（ジートリデシル）ホスフアイトチタネー
ト、ビス（ジオクチルバイロホスフエート）オキシアセ
テートチタネート、ビス（ジオクチルバイロホスフエー
ト）エチレンチタネートがあげられる。アルミネート系
カツプリング剤としては、アセトアルコキシアルミニウ
ムジイソプロピレートがあげられる。これらのカツプリ
ング剤としては、比抵抗の比較的高いシラン系カツプリ
ング剤を使用することが好結果をもたらす。このような
シラン系カツプリング剤の種類は、使用する絶縁性高分
子との親和性を考慮して適宜選択すればよい。例えば、
絶縁性高分子として、フエノール樹脂を使用する場合に
はアミノ系のものを使用し、エポキシ樹脂を使用する場
合にはエポキシ系のシランカツプリング剤を使用するこ
とが最も好適である。上記のようなカツプリング剤を用
いての導電材粒子に対する表面処理は、上記カツプリン
グ剤を水ないしはｎ−ヘキサン，ベンゼン，トルエン等
の有機溶剤に溶解し、この溶液に導電材粒子を浸漬した
り、または上記溶液を導電材粒子に吹きつける等した
後、乾燥することによつて行われる。
すると、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス（β−
メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、β−（3,4−エポキシシク
ロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチ
ル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β
（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−
フエニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロ
プロピルトリメトキシシランである。また、チタン系カ
ツプリング剤としては、アルコキシタイプ、キレートタ
イプ、コーデイネイトタイプのものがあげられる。これ
らの代表的なものを例示すると、イソプロピルトリイソ
ステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベ
ンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス（ジ
オクチルバイロホスフエート）チタネート、テトライソ
プロピルビス（ジオクチルホスフアイト）チタネート、
テトラオクチルビス（ジトリデシルホスフアイト）チタ
ネート、テトラ（2,2−ジアリルオキシメチル−１−ブ
チル）ビス（ジートリデシル）ホスフアイトチタネー
ト、ビス（ジオクチルバイロホスフエート）オキシアセ
テートチタネート、ビス（ジオクチルバイロホスフエー
ト）エチレンチタネートがあげられる。アルミネート系
カツプリング剤としては、アセトアルコキシアルミニウ
ムジイソプロピレートがあげられる。これらのカツプリ
ング剤としては、比抵抗の比較的高いシラン系カツプリ
ング剤を使用することが好結果をもたらす。このような
シラン系カツプリング剤の種類は、使用する絶縁性高分
子との親和性を考慮して適宜選択すればよい。例えば、
絶縁性高分子として、フエノール樹脂を使用する場合に
はアミノ系のものを使用し、エポキシ樹脂を使用する場
合にはエポキシ系のシランカツプリング剤を使用するこ
とが最も好適である。上記のようなカツプリング剤を用
いての導電材粒子に対する表面処理は、上記カツプリン
グ剤を水ないしはｎ−ヘキサン，ベンゼン，トルエン等
の有機溶剤に溶解し、この溶液に導電材粒子を浸漬した
り、または上記溶液を導電材粒子に吹きつける等した
後、乾燥することによつて行われる。
この発明のロールは、上記のような絶縁性高分子材料
と、カツプリング剤によつて表面処理されている導電材
粒子とを混合混練することによつて、粉末状ないしは樹
脂シート状で得られる。そして、上記樹脂シートは適宜
に裁断されペレツト化されたり、または粉末化されて使
用に供される。
と、カツプリング剤によつて表面処理されている導電材
粒子とを混合混練することによつて、粉末状ないしは樹
脂シート状で得られる。そして、上記樹脂シートは適宜
に裁断されペレツト化されたり、または粉末化されて使
用に供される。
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
〔実施例１〜４、比較例1,2〕 後記の第１表に示すような配合組成のフエノール樹脂に
対して、同表に示すようなFEFカーボン,5％シランカツ
プリング剤処理FEFカーボン（シランカツプリング剤，
シンエツシリコン社製,KBE−903,比抵抗1014Ω・cm以
上）,5％チタン系カツプリング剤処理FEF（チタン系カ
ツプリング剤，味の素社製,TTS,1010Ω・cm）の導電材
を同表に示す量だけ配合して混練し、厚み1mmのシート
を成形し、その比抵抗および比誘電率を測定して後記の
第１表に示した。
対して、同表に示すようなFEFカーボン,5％シランカツ
プリング剤処理FEFカーボン（シランカツプリング剤，
シンエツシリコン社製,KBE−903,比抵抗1014Ω・cm以
上）,5％チタン系カツプリング剤処理FEF（チタン系カ
ツプリング剤，味の素社製,TTS,1010Ω・cm）の導電材
を同表に示す量だけ配合して混練し、厚み1mmのシート
を成形し、その比抵抗および比誘電率を測定して後記の
第１表に示した。
つぎに、上記のようにして得られた半導電性高分子組成
物を用い、直径20mmのステンレス製軸体の外周に厚み1m
mの導電性樹脂層を形成した。このようにして得られた
導電性ロールを第１図に示す。図（《ａ》は横断面図、
《ｂ》は縦断面図）において、10はステンレス製軸体、
11は導電性樹脂層である。つぎに、上記のようにして得
られた、導電性ロールを非磁性トナーの一成分系現像方
式の電子写真複写機に組み込み現像を行つた。その結果
を第１表に併せて示した。
物を用い、直径20mmのステンレス製軸体の外周に厚み1m
mの導電性樹脂層を形成した。このようにして得られた
導電性ロールを第１図に示す。図（《ａ》は横断面図、
《ｂ》は縦断面図）において、10はステンレス製軸体、
11は導電性樹脂層である。つぎに、上記のようにして得
られた、導電性ロールを非磁性トナーの一成分系現像方
式の電子写真複写機に組み込み現像を行つた。その結果
を第１表に併せて示した。
第１表の結果から、実施例品は、いずれも導電性樹脂層
が半導電性を保持しており、しかも高誘電率を有してい
て良好な画像を形成しうるのに対し、比較例品は半導電
性または高誘電率のいずれか一方しか保持していず、画
像も不明瞭となることがわかる。
が半導電性を保持しており、しかも高誘電率を有してい
て良好な画像を形成しうるのに対し、比較例品は半導電
性または高誘電率のいずれか一方しか保持していず、画
像も不明瞭となることがわかる。
〔発明の効果〕 以上のように、この発明のロールは、絶縁性高分子材料
および導電材粒子を主成分とする半導電性高分子組成物
であつて、上記導電材粒子が、それ自身の比抵抗が106
Ω・cm以下であつて、かつカツプリング剤によつて表面
処理されているため、半導電性を保ちつつ、しかも高誘
電率であり、良好な画像を形成しうる現像ロールを実現
することができる。
および導電材粒子を主成分とする半導電性高分子組成物
であつて、上記導電材粒子が、それ自身の比抵抗が106
Ω・cm以下であつて、かつカツプリング剤によつて表面
処理されているため、半導電性を保ちつつ、しかも高誘
電率であり、良好な画像を形成しうる現像ロールを実現
することができる。
第１図（ａ）はこの発明の一実施例を用いた導電性ロー
ルの横断面図、第１図（ｂ）はその縦断面図、第２図は
非磁性トナーを用いた一成分現像方式の装置の構成図で
ある。 10……ステンレス製軸体、11……導電性樹脂層
ルの横断面図、第１図（ｂ）はその縦断面図、第２図は
非磁性トナーを用いた一成分現像方式の装置の構成図で
ある。 10……ステンレス製軸体、11……導電性樹脂層
Claims (3)
- 【請求項１】絶縁性高分子材料および導電材粒子を主成
分とする半導電性高分子組成物であつて、上記導電材粒
子が、それ自身の比抵抗が106Ω・cm以下であつて、か
つカツプリング剤によつて表面処理されていることを特
徴とするロール。 - 【請求項２】カツプリング剤が、比抵抗1012Ω・cm以上
のものである特許請求範囲第１項記載のロール。 - 【請求項３】カツプリング剤が、シラン系カツプリング
剤，チタン系カツプリング剤およびアルミネート系カツ
プリング剤の少なくとも一つである特許請求範囲第１項
または第２項記載のロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62259961A JPH07122763B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62259961A JPH07122763B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01102485A JPH01102485A (ja) | 1989-04-20 |
| JPH07122763B2 true JPH07122763B2 (ja) | 1995-12-25 |
Family
ID=17341329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62259961A Expired - Lifetime JPH07122763B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07122763B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3020522B2 (ja) * | 1989-10-31 | 2000-03-15 | 株式会社東芝 | 現像装置 |
| JP2662677B2 (ja) * | 1990-05-29 | 1997-10-15 | 株式会社リコー | 現像剤担持体 |
| US5245392A (en) * | 1992-10-02 | 1993-09-14 | Xerox Corporation | Donor roll for scavengeless development in a xerographic apparatus |
| US5942287A (en) * | 1998-04-21 | 1999-08-24 | Lexmark International, Inc. | Extended wear developer sleeve with coupling agent |
| US6945921B2 (en) * | 2002-05-16 | 2005-09-20 | Ict Coatings N.V. | Roller for a printer, fax machine or copier |
| US7781063B2 (en) * | 2003-07-11 | 2010-08-24 | Siemens Energy, Inc. | High thermal conductivity materials with grafted surface functional groups |
| JP5338355B2 (ja) | 2009-02-13 | 2013-11-13 | パナソニック株式会社 | 密閉型圧縮機および冷凍装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58208769A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-05 | Ricoh Co Ltd | 現像装置 |
| JPS6019156A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-01-31 | Ricoh Co Ltd | 静電潜像現像剤用表面被覆キヤリア |
-
1987
- 1987-10-15 JP JP62259961A patent/JPH07122763B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01102485A (ja) | 1989-04-20 |
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