JPH07281502A - Conductive roller - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子複写機などにおけ
る帯電ローラや転写ローラなどとして有用な導電性ロー
ラに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive roller useful as a charging roller or a transfer roller in an electronic copying machine or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子複写機、レーザビームプリンタ、フ
ァクシミリなどの帯電ローラや転写ローラなどとして用
いられる導電性ローラは、電気抵抗107 〜1011Ω・cmの
範囲内の安定した導電性を有すること、感光体を汚染し
ないこと、適度な弾性を有することなどが要求される。2. Description of the Related Art A conductive roller used as a charging roller or a transfer roller for an electronic copying machine, a laser beam printer, a facsimile or the like has a stable conductivity in the range of 10 7 to 10 11 Ωcm. It is required that the photoconductor does not contaminate and that it has appropriate elasticity.
【０００３】しかして従来、このような導電性ローラに
は、ローラ芯金上に、カーボンブラックなどの導電性物
質を混入することによって導電性を付与するとともに、
可塑剤あるいは軟化剤を添加して低硬度に調整したシリ
コーンゴムなどの合成ゴムを被覆したものが一般に使用
されている。Conventionally, however, in such a conductive roller, conductivity is imparted by mixing a conductive material such as carbon black on the roller core metal.
A synthetic rubber coated with a synthetic rubber such as a silicone rubber adjusted to have a low hardness by adding a plasticizer or a softening agent is generally used.
【０００４】しかしながら、上記の望ましい電気抵抗範
囲はいわゆる遷移領域に属する範囲であり、一方、カー
ボンブラックなどは、その添加量や混合条件をわずかに
変化させるだけで電気抵抗値が大きく変化するため、こ
のようなカーボンブラックなどの導電性物質の配合によ
っては、上記範囲でかつ安定した導電性を得ることは非
常に困難であった。また、硬度を調整するために配合さ
れている可塑剤あるいは軟化剤が表面にブリードして、
感光体を汚染するという問題もあった。なお、ゴムの加
硫剤として硫黄やその誘導体を使用した場合には、この
ような加硫剤の残留成分による感光体汚染のおそれがあ
った。さらに、ゴムの表面は、トナーや紙粉が付着しや
すいという問題もあった。However, the above-mentioned desirable electric resistance range is a range belonging to the so-called transition region. On the other hand, the electric resistance value of carbon black or the like changes greatly even if the addition amount or mixing conditions thereof are slightly changed. It was very difficult to obtain stable conductivity within the above range by blending a conductive substance such as carbon black. Also, the plasticizer or softener blended to adjust the hardness bleeds on the surface,
There was also the problem of contaminating the photoreceptor. When sulfur or a derivative thereof was used as a vulcanizing agent for rubber, there was a risk of contamination of the photoconductor by such residual components of the vulcanizing agent. Further, there is a problem that toner and paper dust are easily attached to the surface of the rubber.
【０００５】このため、近時、ゴム層の表面にそれ自身
導電性を示す樹脂、たとえばN-メチルメトキシ化ナイロ
ンなどを被覆したものが提案されてきている。しかしな
がら、このような導電性樹脂層を設けたものにおいて
も、導電性の安定化の点では未だ不十分で、特に電気抵
抗値が107 〜1011Ω・cmの範囲内で安定した導電性を有
するものは得られていない。Therefore, in recent years, it has been proposed to coat the surface of the rubber layer with a resin having conductivity itself, such as N-methylmethoxylated nylon. However, even in the case where such a conductive resin layer is provided, it is still insufficient in terms of stabilization of conductivity, and in particular, an electric resistance value of 10 7 to 10 11 Ω · cm has a stable conductivity. No one has been obtained.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このように、電子複写
機などの帯電ローラや転写ローラなどとして有用な、電
気抵抗値が107 〜1011Ω・cmの範囲内の安定した導電性
を有し、また、感光体汚染や表面汚染のおそれがなく、
弾性も十分な導電性ローラの要求があるが、未だ、これ
らの要件を十分に満足するものは得られていないのが実
情である。As described above, it has a stable conductivity with an electric resistance value of 10 7 to 10 11 Ω · cm, which is useful as a charging roller or a transfer roller of an electronic copying machine. In addition, there is no risk of photoconductor contamination or surface contamination,
Although there is a demand for a conductive roller having sufficient elasticity, it is the actual situation that one satisfying these requirements has not been obtained yet.
【０００７】本発明はこのような．従来の事情に対処し
てなされたもので、電気抵抗値が107 〜1011Ω・cmの範
囲内の安定した導電性を有し、また、感光体汚染や表面
汚染のおそれがなく、さらに弾性も十分な導電性ローラ
を提供することを目的とするものである。The present invention has the following features. It was made in response to conventional circumstances, and has stable conductivity with an electric resistance value in the range of 10 7 to 10 11 Ωcm, and there is no risk of photoconductor contamination or surface contamination. It is also intended to provide a conductive roller having sufficient elasticity.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、ローラ芯軸上
に、導電性フロロシリコーンゴム層、およびN-メチルメ
トキシ化ナイロンを主体とする導電性樹脂層を順に有す
ることを特徴とする。導電性フロロシリコーンゴム層
は、フロロシリコーンゴムにカーボンブラックやグラフ
ァイトなどの導電性物質を配合し、さらに必要に応じて
煙霧質シリカなどの各種添加剤を配合した体積固有抵抗
が107 〜1011Ω・cmの導電性フロロシリコーンゴムから
なるものが適している。ここで使用されるフロロシリコ
ーンゴムとしては、ミラブルタイプ、液状タイプのいず
れであってもよいが、硬度の自由度の点から液状タイプ
のものが好ましい。このフロロシリコーンゴムはジメチ
ルシリコーンゴムやメチルフェニルシリコーンゴムなど
の他のシリコーンゴムに比べて電気抵抗が小さいため、
カーボンブラックなどの導電性物質の配合により目標と
する導電性を得やすいという特徴を有するが、本発明に
おいては、導電率の安定性の点から、なかでも、フロロ
化率 25mol％以上のものの使用が好ましく、より好まし
くはフロロ化率60 mol％以上のものである。また、本発
明において、この導電性フロロシリコーンゴム層の硬度
（JIS)は、70以下とすることが好ましく、より好ましい
硬度は10〜60の範囲である。さらに、そのキシレンによ
る抽出率が、 8％以下とすることが望ましい。キシレン
抽出率が 8％を越えると、フロロシリコーンゴム中に含
有されるシリコ−ンオイルがブリードして汚染の原因に
なり、また、ゴム硬度が低くなり過ぎるおそれがある。The present invention is characterized in that a conductive fluorosilicone rubber layer and a conductive resin layer mainly composed of N-methylmethoxylated nylon are sequentially provided on a roller core shaft. The conductive fluorosilicone rubber layer has a volume resistivity of 10 7 to 10 11 in which a conductive substance such as carbon black or graphite is mixed with fluorosilicone rubber, and if necessary, various additives such as fumed silica are mixed. Those made of conductive fluorosilicone rubber of Ω · cm are suitable. The fluorosilicone rubber used here may be either a millable type or a liquid type, but a liquid type is preferable from the viewpoint of flexibility in hardness. This fluorosilicone rubber has a smaller electric resistance than other silicone rubbers such as dimethyl silicone rubber and methylphenyl silicone rubber,
It has a feature that it is easy to obtain the target conductivity by blending a conductive substance such as carbon black, but in the present invention, from the viewpoint of the stability of the conductivity, the use of a fluoro conversion rate of 25 mol% or more is particularly preferable. Are preferred, and more preferably those having a fluoro conversion rate of 60 mol% or more. Further, in the present invention, the hardness (JIS) of this conductive fluorosilicone rubber layer is preferably 70 or less, and more preferably 10 to 60. Furthermore, it is desirable that the extraction rate with xylene be 8% or less. If the xylene extraction rate exceeds 8%, the silicone oil contained in the fluorosilicone rubber may bleed to cause contamination, and the rubber hardness may be too low.
【０００９】次に、本発明のN-メチルメトキシ化ナイロ
ンを主体とする導電性樹脂層において使用されるN-メチ
ルメトキシ化ナイロンは、ナイロン樹脂のアミド基の窒
素に結合する水素をメトキシメチル基で置換した、下記
の繰り返し単位を有するアルール可溶性の樹脂である。Next, the N-methylmethoxylated nylon used in the conductive resin layer mainly composed of N-methylmethoxylated nylon of the present invention is prepared by converting the hydrogen bonded to the nitrogen of the amide group of the nylon resin into a methoxymethyl group. Is an allure-soluble resin having the following repeating unit substituted with.
【００１０】[0010]
【化１】 このN-メチルメトキシ化ナイロンは、そのメトキシメチ
ル化度によって電気抵抗が変化する。本発明において
は、メトキシメチル化度が20〜50％のものの使用が特に
望ましい。すなわち、メトキシメチル化度がこの範囲の
ものを使用した場合に、電気抵抗値が107 〜1011Ω・cm
の範囲内の安定した導電性を有する導電性ローラが得ら
れる。本発明において、このN-メチルメトキシ化ナイロ
ンは、架橋されていてもよく、この場合、架橋剤として
は、クエン酸などの公知のものを使用することができ
る。なお、本発明の導電性樹脂層には、環境条件、すな
わち温度や湿度などの条件による導電性の変動を抑止す
るために、カーボンブラック、グラファイト、チタン化
合物などの導電性物質を配合してもよい。その配合量と
しては、 5〜18重量％程度が適当である。[Chemical 1] The electrical resistance of this N-methylmethoxylated nylon changes depending on its degree of methoxymethylation. In the present invention, it is particularly preferable to use those having a degree of methoxymethylation of 20 to 50%. That is, when a methoxymethylation degree in this range is used, the electric resistance value is 10 7 to 10 11 Ωcm.
A conductive roller having a stable conductivity within the range is obtained. In the present invention, the N-methylmethoxylated nylon may be crosslinked, and in this case, a known agent such as citric acid can be used as the crosslinking agent. The conductive resin layer of the present invention may be mixed with a conductive substance such as carbon black, graphite, or a titanium compound in order to suppress fluctuations in conductivity due to environmental conditions, that is, conditions such as temperature and humidity. Good. About 5 to 18% by weight is suitable as the blending amount.
【００１１】本発明の導電性ローラは、たとえば次のよ
うに製造される。The conductive roller of the present invention is manufactured, for example, as follows.
【００１２】すなわち、まず、液状のフロロシリコーン
ゴムに、カーボンブラックなどの導電性物質、さらに必
要に応じて煙霧質シリカなどの添加剤を均一に混合して
導電性フロロシリコーンゴム組成物を得る。また、N-メ
チルメトキシ化ナイロンに、クエン酸などの架橋剤、カ
ーボンブラックなどの導電性物質などを必要に応じて配
合し、メタノールなどの溶剤に溶解させてN-メチルメト
キシ化ナイロン樹脂液を得る。次いで、中心に表面脱脂
後プライマー処理した芯金などのローラ心軸を挿入した
金型内に、前記導電性フロロシリコーンゴム組成物を注
入し、たとえば120℃前後の温度で 1時間程度加熱し硬
化させて導電性フロロシリコーンゴム層を形成する。さ
らに、これを前記N-メチルメトキシ化ナイロン樹脂液に
浸漬し乾燥させて、導電性フロロシリコーンゴム層上に
N-メチルメトキシ化ナイロン樹脂膜を形成した後、この
樹脂膜を 130〜150 ℃程度の温度で加熱してN-メチルメ
トキシ化ナイロンを架橋させる。That is, first, a conductive fluorosilicone rubber composition is obtained by uniformly mixing a liquid fluorosilicone rubber with a conductive substance such as carbon black and, if necessary, an additive such as fumed silica. In addition, N-methyl methoxylated nylon resin solution is mixed with a cross-linking agent such as citric acid, a conductive substance such as carbon black, etc., if necessary, and dissolved in a solvent such as methanol to obtain an N-methyl methoxylated nylon resin liquid. obtain. Then, the conductive fluorosilicone rubber composition is poured into a mold in which a roller core shaft such as a core metal subjected to surface degreasing and primer treatment is inserted, and cured by heating at a temperature of about 120 ° C for about 1 hour. Then, a conductive fluorosilicone rubber layer is formed. Further, it is dipped in the N-methylmethoxylated nylon resin solution and dried to form a layer on the conductive fluorosilicone rubber layer.
After forming the N-methylmethoxylated nylon resin film, the resin film is heated at a temperature of about 130 to 150 ° C to crosslink the N-methylmethoxylated nylon.
【００１３】このようにして得られた導電性ローラは、
安定した導電性を有しており、かつ、感光体汚染や表面
汚染のおそれがなく、弾性も十分である。したがって、
こりような特性が要求される電子複写機、レーザビーム
プリンタ、ファクシミリなどの帯電ローラや転写ローラ
などとして非常に有用である。The conductive roller thus obtained is
It has stable conductivity, is free from the risk of contamination of the photoreceptor and surface, and has sufficient elasticity. Therefore,
It is very useful as a charging roller and a transfer roller for electronic copying machines, laser beam printers, facsimiles, etc., which require such characteristics.
【００１４】[0014]
【作用】このように本発明の導電性ローラでは、ローラ
芯軸上に、導電性フロロシリコーンゴム層、およびN-メ
チルメトキシ化ナイロンを主体とする導電性樹脂層を順
に設けているので、体積固有抵抗が107 〜1011Ω・cmの
安定した導電性を有し、かつ、感光体汚染や表面汚染の
おそれがなく、弾性も十分なものとなる。As described above, in the conductive roller of the present invention, the conductive fluorosilicone rubber layer and the conductive resin layer mainly composed of N-methylmethoxylated nylon are provided in this order on the roller core shaft. It has a stable electrical conductivity with a specific resistance of 10 7 to 10 11 Ω · cm, is free from the risk of contamination of the photoreceptor and surface, and has sufficient elasticity.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。な
お、以下の文中における「部」は、全て「重量部」を示
すものとする。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. In addition, all "parts" in the following sentences shall show "weight part."
【００１６】実施例 フロロ化率 70 ％の２液付加反応型フロロシリコーンゴ
ム（信越化学社製）100部に、カーボンブラックとして
ケッチェンブラックを 3部、乾式シリカ 10部を添加
し、均一に混合して硬度40、体積固有抵抗 8×107 Ω・
cmの導電性フロロシリコーンゴム組成物を調製した。ま
た、メチルメトキシ化度 30 ％のN-メチルメトキシ化ナ
イロン（商品名 トレジン EF-30T 帝国化学産業社
製）に、クエン酸を添加し、これをメタノールに溶解さ
せて塗布液を作成した。Example To 100 parts of a two-component addition reaction type fluorosilicone rubber (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having a fluoro conversion rate of 70%, 3 parts of Ketjen black as a carbon black and 10 parts of dry silica were added and mixed uniformly. Hardness 40, volume resistivity 8 × 10 7 Ω ・
A cm2 conductive fluorosilicone rubber composition was prepared. Further, citric acid was added to N-methylmethoxylated nylon (trade name: Toresin EF-30T, manufactured by Teikoku Chemical Industry Co., Ltd.) having a methylmethoxylation degree of 30%, and this was dissolved in methanol to prepare a coating solution.
【００１７】円筒金型内に、表面脱脂後、プライマー処
理したローラ芯軸を同心的に配置し、これらの間隙に上
記導電性フロロシリコーンゴム組成物を注入した後、 1
20℃の温度で 1時間加熱して硬化させた。冷却後、金型
から脱型した後、上記塗布液中に浸漬し、乾燥させた
後、 140℃の温度で加熱架橋させて導電性ローラを得
た。 このようにして得られた導電性ローラ10本につい
て、体積固有抵抗を測定し、導電性およびその安定性を
評価した。結果を表１に示す。また、これらの導電性ロ
ーラを帯電ローラとして実際の電子複写機に装着して使
用したところ、感光体の汚染や表面汚染もなく、良好な
画質の複写画像が安定して得られた。After degreasing the surface of the roller, concentrically arranged roller core shafts treated with a primer are placed in a cylindrical mold, and the conductive fluorosilicone rubber composition is injected into these gaps.
It was cured by heating at a temperature of 20 ° C for 1 hour. After cooling, the mold was released from the mold, immersed in the above coating solution, dried, and then heat-crosslinked at a temperature of 140 ° C. to obtain a conductive roller. The volume resistivity of 10 conductive rollers thus obtained was measured, and the conductivity and the stability thereof were evaluated. The results are shown in Table 1. When these electroconductive rollers were used as charging rollers in an actual electronic copying machine, they were used, and there was no contamination or surface contamination of the photoconductor, and stable copy images of good quality were obtained.
【００１８】また、本発明との比較のために、導電性フ
ロロシリコーンゴム組成物に代えて、ＥＰＤＭにカーボ
ンブラックを配合したゴム組成物（硬度 40 、体積固有
抵抗106 Ω・cm）を用いた以外は実施例と同様にして導
電性ローラを得、上記実施例と同様の評価を行った。結
果を表１に示す。For comparison with the present invention, a rubber composition (hardness 40, volume resistivity 10 6 Ω · cm) in which carbon black is mixed with EPDM is used instead of the conductive fluorosilicone rubber composition. A conductive roller was obtained in the same manner as in the examples except for the above, and the same evaluations as in the above examples were performed. The results are shown in Table 1.
【００１９】[0019]
【表１】 [Table 1]
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ロ
ーラ心軸上に、導電性フロロシリコーンゴム層と、N-メ
チルメトキシ化ナイロンを主体とする導電性樹脂層を順
に設けており、これらの安定した導電性を示す層を組み
合わせたことにより、電気抵抗値が107 〜1011Ωcmの範
囲内の安定した導電性を有し、また、感光体汚染や表面
汚染のおそれがなく、さらに弾性も十分な導電性ローラ
が得られる。As described above, according to the present invention, the conductive fluorosilicone rubber layer and the conductive resin layer mainly composed of N-methylmethoxylated nylon are sequentially provided on the roller shaft. By combining these layers exhibiting stable conductivity, the electrical resistance value has stable conductivity within the range of 10 7 to 10 11 Ωcm, and there is no risk of photoreceptor contamination or surface contamination. Further, a conductive roller having sufficient elasticity can be obtained.
【００２１】したがって、本発明の導電性ローラは、電
子複写機やプリンタ−などにおける帯電ローラや転写ロ
ーラに用いて、画質の向上を図ることができる。Therefore, the conductive roller of the present invention can be used as a charging roller or a transfer roller in an electronic copying machine, a printer or the like to improve image quality.
【００２２】[0022]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 山崎 新司 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Yoshiaki Kanakura 2-1-1 Oda Sakae, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa, Showa Electric Wire & Cable Co., Ltd. No. 1-1 No. 1 Showa Electric Cable Co., Ltd.
Claims (3)
ンゴム層、およびN-メチルメトキシ化ナイロンを主体と
する導電性樹脂層を順に有することを特徴とする導電性
ローラ。1. A conductive roller comprising a conductive fluorosilicone rubber layer and a conductive resin layer mainly composed of N-methylmethoxylated nylon in this order on a roller core shaft.
1011Ω・cmであることを特徴とする導電性ローラ。2. The conductive roller according to claim 1, wherein the conductive fluorosilicone rubber layer has a volume resistivity of 10 7 to
A conductive roller having a characteristic of 10 11 Ω · cm.
おいて、 前記導電性フロロシリコーンゴム層の硬度が70以下であ
ることを特徴とする導電性ローラ。3. The conductive roller according to claim 1, wherein the conductive fluorosilicone rubber layer has a hardness of 70 or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6070391A JPH07281502A (en) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Conductive roller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6070391A JPH07281502A (en) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Conductive roller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07281502A true JPH07281502A (en) | 1995-10-27 |
Family
ID=13430106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6070391A Withdrawn JPH07281502A (en) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Conductive roller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07281502A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0769728A1 (en) * | 1995-10-17 | 1997-04-23 | Hewlett-Packard Company | Dry powder or liquid toner image transfixing system |
| US5792533A (en) * | 1995-08-16 | 1998-08-11 | Ricoh Company, Ltd. | Electrostatic charging roller |
| US6567625B1 (en) | 1999-05-27 | 2003-05-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image forming apparatus and process cartridge with delayed rotation of photosensitive member |
-
1994
- 1994-04-08 JP JP6070391A patent/JPH07281502A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5792533A (en) * | 1995-08-16 | 1998-08-11 | Ricoh Company, Ltd. | Electrostatic charging roller |
| EP0769728A1 (en) * | 1995-10-17 | 1997-04-23 | Hewlett-Packard Company | Dry powder or liquid toner image transfixing system |
| US6567625B1 (en) | 1999-05-27 | 2003-05-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image forming apparatus and process cartridge with delayed rotation of photosensitive member |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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