JPH08272209A

JPH08272209A - 導電性ロールおよびその製法

Info

Publication number: JPH08272209A
Application number: JP7073785A
Authority: JP
Inventors: Norio Kanbara; 紀雄神原; Hitoshi Yoshikawa; 均吉川; Akihiko Kachi; 明彦加地
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1995-03-30
Filing date: 1995-03-30
Publication date: 1996-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】表面平滑性，低硬度，低へたり性に優れ、かつ
適正な導電性を備えた導電性ロールを効率良く製造する
導電性ロールの製法を提供する。【構成】軸体１０の外周に発泡性ゴム組成物を押出成形
して未加硫の発泡性弾性体層を形成する。ついで、この
未加硫の発泡性弾性体層の外周に、電極層１２を、さら
に、この電極層１２の外周に表層１３を順次積層形成す
る。この後、全体をオーブン加硫を行うことにより、上
記未加硫の発泡性弾性体層を加硫，発泡させて連泡度６
０〜１００に設定された発泡性弾性体層１１を形成する
ことにより表面が平滑な３層構造の導電性ロールを製造
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機，プリ
ンター等における、現像ロールおよび転写ロール等に用
いられる導電性ロールおよびその製法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真複写機による複写はつ
ぎのようにして行われる。すなわち、軸中心に回転する
感光ドラムに原稿像を静電潜像として形成し、これにト
ナーを付着させてトナー像を形成し、このトナー像を複
写紙に転写することにより複写を行うものである。この
場合、上記感光ドラム表面に対して静電潜像を形成させ
るためには、予め感光ドラム表面を帯電させ、この帯電
部分に対して原稿像を光学系を介して投射し、光の当た
った部分の帯電を打ち消すことにより静電潜像をつくる
ということが行われている。そして、上記静電潜像の形
成に先立って感光ドラム表面を帯電させる方式として
は、最近では、帯電ロールを感光ドラム表面に直接接触
させて感光ドラム表面を帯電させるロール帯電方式が採
用されている。このようにして感光ドラム表面に形成さ
れた静電潜像にトナー像を形成させる方法としては、図
２に示すように、現像ロール２を用いた方式（接触現像
方式）が採られている。すなわち、トナー供給口３から
供給したトナー４を、矢印方向に回転する現像ロール２
表面に付着させ、このトナー４をこの現像ロール２と摺
接し連れ回りする感光ドラム１表面の静電潜像部分に移
行させ感光ドラム１表面にトナー像を形成する。図２に
おいて、６はトナーボックスである。このようにして形
成されたトナー像は、図３に示すように、感光ドラム１
表面と摺接して連れ回りする転写ロール５表面に移行さ
れ、移送された複写紙上に転写し、続いて定着ロール
（図示せず）等によって複写紙に定着される。このよう
にして複写が行われる。

【０００３】上記のような構成において、現像ロール２
および転写ロール５として、発泡体層が形成されたいわ
ゆるスポンジロールが用いられている。すなわち、上記
現像ロール２および転写ロール５に対しては、つぎのよ
うな特性が要求される。すなわち、感光ドラム１表面
との均一な接触がなされるように、ロール表面が平滑で
あること、感光ドラム１との摺接の度合いをソフトに
してモータートルクを軽減し、かつトナー固着を防止す
るために低硬度であること、感光ドラム１に圧接して
いるため、圧接部分にへたりの生じ難い低へたり性を備
えていること、ロール表面に電荷がたまると良好なト
ナーの搬送性を制御することが困難となるため、適正な
導電性を有すること等が要求される。

【０００４】このような要求に応えるため、例えば、シ
リコンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、ヒド
リンゴム、スチレン−ブタジエンゴム等の汎用ゴムを主
成分とする未加硫ゴムを成形型に入れて、加硫缶を用い
て加硫発泡させたスポンジゴムロールが提案されてい
る。さらに、上記スポンジ層表面に、各種のコーティン
グ層を設けたロールが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記スポンジゴムロー
ルは、ある程度の表面平滑性と、均一な電気抵抗を備え
ている。しかしながら、そのロール表面には、加硫発泡
によって生じた独立気泡（以下「独泡」と称す）のため
に、微細な凹凸が形成される。このように、スポンジゴ
ムロール表面に微細な凹凸が形成されると、その凹凸が
複写画像に形成されるという問題が生じる。そして、上
記微細な凹凸を被覆するように、各種コーティング層を
設けたロールにおいて、このコーティング層は薄膜であ
るため、上記微細な凹凸に沿った薄膜層に形成され、結
果、微細凹凸形成により生じる問題は解決されていない
のが現状である。また、上記スポンジゴムロールにおい
て、ある水準以上のロールを得るためには、ゴムの加硫
発泡を加硫缶を用いて行わなければならず、生産効率と
いう点から決して好ましいとは言えない。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、表面平滑性，低硬度，低へたり性に優れ、かつ
適正な導電性を備えた導電性ロール、および、製造効率
に優れたその導電性ロールの製法の提供をその目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、軸体と、上記軸体の外周に沿って形成さ
れた発泡性弾性体層と、上記発泡性弾性体層の外周に沿
って形成された電極層と、上記電極層の外周に沿って形
成された表層とを備えた表面平滑性を有する導電性ロー
ルであって、上記発泡性弾性体層の連泡度が６０〜１０
０に設定されている導電性ロールを第１の要旨とし、軸
体の外周に発泡性ゴム組成物を押出成形して未加硫の発
泡性弾性体層を形成する工程と、上記未加硫の発泡性弾
性体層形成済み軸体をオーブン加硫を行うことにより、
加硫，発泡させて連泡度が６０〜１００の範囲の発泡性
弾性体層を形成する工程と、上記発泡性弾性体層の外周
面に電極層を形成する工程と、上記電極層の外周に表層
を形成する工程とを備えた導電性ロールの製法を第２の
要旨とする。

【０００８】

【作用】すなわち、本発明者らは、表面平滑性，低硬
度，低へたり性に優れ、かつ適正な導電性を備えた導電
性ロールを効率良く製造するための方法について研究を
重ねた。そして、このような導電性ロールの構造におい
て、平滑性等を決定する弾性体層を中心に研究を行っ
た。その研究の過程で、この弾性体層は、従来から、低
硬度を付与するために加熱発泡による発泡性の弾性体層
として形成され、この発泡形成では独泡が形成されるこ
とに着目し、発泡形態を中心にさらに研究を重ねた。そ
の結果、この独泡が表面平滑性を損なう原因であること
から、独泡ではなく連泡に形成し、しかもその連泡度を
特定の範囲となるように設定すると、発泡による低硬度
化は維持されながら、表面平滑性が付与され、しかも圧
縮永久歪みが小さくなり優れた低へたり性を有するよう
になることを突き止めた。

【０００９】さらに、このようなロールを、まず、未加
硫の発泡性弾性体層を形成し、つづいて、電極層、表層
を形成した後、上記未加硫の発泡性弾性体層の加硫，発
泡をオーブン加硫で行い製造すると、発泡性弾性体層表
面に微細な凹凸が形成されたとしても、すでに表層が形
成されており表面平滑性に優れたロールが得られ、しか
も軸体に直接各層を形成し、オーブン加硫工程を経由す
るため生産性が向上することを見出し本発明に到達し
た。

【００１０】そして、上記導電性ロールにおいて、特定
の連泡度を有する発泡性弾性体層の形成材料として、前
記（Ａ）〜（Ｇ）成分を含有する発泡性ゴム組成物を用
いることにより、（Ｂ）成分のグラファイトの存在が発
生した気泡の層表面への析出を制御して独泡ではなく連
泡を形成するようになり、その結果、特定の連泡度を有
する発泡性弾性体層が形成される。

【００１１】つぎに、本発明を詳しく説明する。

【００１２】本発明の導電性ロールは、例えば、図１に
示すように、軸体１０と、この軸体１０の外周に沿って
形成される発泡性弾性体層１１と、この発泡性弾性体層
１１の外周に沿って形成される電極層１２と、この電極
層１２の外周に沿って形成される表層１３とを備えたも
のである。

【００１３】上記軸体１０としては、導電性を有するも
のであれば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、内部を中空にくり抜いた金属製の円筒
体が用いられる。上記軸体の材料としては、アルミニウ
ム、ステンレス等があげられる。

【００１４】上記軸体１０の外周に形成される発泡性弾
性体層１１は、好適な例として下記の（Ａ）〜（Ｇ）成
分を含有する発泡性ゴム組成物によって形成される。

【００１５】（Ａ）塩素化エチレン・α−オレフィン共
重合ゴム。（Ｂ）グラファイト。（Ｃ）カーボンブラック。（Ｄ）加硫剤。（Ｅ）加硫助剤。（Ｆ）発泡剤。（Ｇ）受酸剤。

【００１６】上記（Ａ）成分である塩素化エチレン・α
−オレフィン共重合ゴムは、エチレン・α−オレフィン
共重合体に塩素を導入したタイプのゴムである。この塩
素化エチレン・α−オレフィン共重合ゴムの架橋サイト
は、主として、分岐した−ＣＨ₂Ｃｌである。そして、
塩素化エチレン・α−オレフィン共重合ゴムとしては、
塩素含有量が２０〜４０重量％（以下「％」と略す）の
範囲に設定されたものを用いることが好ましい。このよ
うに、塩素化エチレン・α−オレフィン共重合ゴムを用
いることにより発泡ゴム表面に平滑なスキン層が形成さ
れるからである。

【００１７】ついで、上記（Ｂ）成分であるグラファイ
トを配合することにより、発泡性弾性体層１１内に形成
される泡は、独泡として層表面に形成されずに、層内部
で気泡同士が接触して連続気泡（以下「連泡」と称す）
となる。このように、独泡ではなく連泡が形成されるた
め、本発明の導電性ロールを感光ドラム等に長時間加圧
したときの圧縮永久歪みが小さくなり、低へたり性が向
上する。

【００１８】上記グラファイトとしては、鱗片状、粒状
等の天然黒鉛や人造黒鉛が用いられる。そして、その大
きさとしては、１〜５０μｍ程度のものが用いられる。

【００１９】上記（Ｂ）成分であるグラファイトの配合
量は、上記（Ａ）成分である塩素化エチレン・α−オレ
フィン共重合ゴム１００重量部（以下「部」と略す）に
対して５〜５０部の範囲に設定することが好ましい。特
に好ましくは、１０〜３０部である。すなわち、（Ｂ）
成分が５部未満では、連泡化に対する効果が少なく、５
０部を超えると、充分に発泡しなくなったり、発泡後の
ゴム硬度が高くなる傾向がみられるからである。

【００２０】上記（Ａ）成分および（Ｂ）成分とともに
用いられる（Ｃ）成分のカーボンブラックは、これを含
有することにより形成される発泡性弾性体層に導電性を
付与し所望の体積固有抵抗値に設定するために配合さ
れ、具体的には、ケッチェンブラックやアセチレンブラ
ックが用いられる。

【００２１】上記カーボンブラックの配合量は、上記
（Ａ）成分である塩素化エチレン・α−オレフィン共重
合ゴム１００部に対して５０部以下となるよう設定する
ことが好ましく、より好ましくは、１０〜３０部であ
る。すなわち、（Ｂ）成分が５０部を超えると、充分に
発泡しなくなったり、発泡後のゴム硬度が高くなる傾向
がみられるからである。

【００２２】上記（Ａ）〜（Ｃ）成分とともに用いられ
る（Ｄ）成分である加硫剤としては、特に限定するもの
ではなく従来公知のものが用いられる。例えば、下記の
一般式（１）で表されるトリアジン化合物があげられ
る。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられ
る。

【００２３】

【化１】

【００２４】このような一般式（１）で表されるトリア
ジン化合物として、具体的には、下記の化学式で示され
る化合物があげられる。これらは単独でもしくは２種以
上併せて用いられる。

【００２５】

【化２】

【００２６】

【化３】

【００２７】

【化４】

【００２８】上記（Ｄ）成分である加硫剤の配合量は、
上記（Ａ）成分である塩素化エチレン・α−オレフィン
共重合ゴム１００部に対して１〜６部の範囲に設定する
ことが好ましい。特に好ましくは、３〜４部である。す
なわち、（Ｄ）成分が１部未満のように少な過ぎると、
加硫が充分に行われず、物性が劣ったり、ばらつきの原
因となり、６部を超えると、ゴム硬度が高くなったり、
発泡倍率が小さくなる傾向がみられるからである。

【００２９】さらに、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分とともに
用いられる（Ｅ）成分である加硫助剤としては、各種四
級アンモニウム塩があげられる。具体的には、塩化ジス
テアリルジメチルアンモニウム、塩化テトラメチルアン
モニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、臭化ジステ
アリルジメチルアンモニウム、臭化テトラメチルアンモ
ニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、塩化ジステア
リルジメチルホスホニウム、塩化テトラメチルホスホニ
ウム、塩化テトラブチルホスホニウム、臭化ジステアリ
ルジメチルホスホニウム、臭化テトラメチルホスホニウ
ム、臭化テトラブチルホスホニウム等があげられる。こ
れらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。なか
でも、加硫速度が速いという観点から、塩化ジステアリ
ルジメチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウ
ムを用いることが好ましい。

【００３０】上記（Ｅ）成分である加硫助剤の配合量
は、上記（Ａ）成分である塩素化エチレン・α−オレフ
ィン共重合ゴム１００部に対して０．５〜８部の範囲に
設定することが好ましい。特に好ましくは、２〜４部で
ある。すなわち、（Ｅ）成分が０．５部未満のように少
な過ぎると、加硫が遅く、発泡時にゴム表面に平滑なス
キン層が形成されず、８部を超えると、加硫が速過ぎて
発泡不足になる傾向がみられるからである。

【００３１】上記（Ａ）〜（Ｅ）成分とともに用いられ
る（Ｆ）成分である発泡剤は、加熱により分解発泡する
ものであり、例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリ
ウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、亜硝
酸アンモニウム等の無機発泡剤、Ｎ，Ｎ′−ジメチル−
Ｎ，Ｎ′−ジニトロソテレフタルアミド、Ｎ，Ｎ′−ジ
ニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合
物、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリ
ル、アゾシクロヘキシルニトリル、アゾジアミノベンゼ
ン、バリウムアゾジカルボキシレート等のアゾ化合物、
ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒ
ドラジド、ｐ，ｐ′−オキシビス（ベンゼンスルホニル
ヒドラジド）、ジフェニルスルホン−３，３′−ジスル
ホニルヒドラジド等のスルホニルヒドラジド化合物等が
あげられる。なかでも、発泡開始温度が低いという点か
ら、炭酸水素ナトリウム、Ｎ，Ｎ′−ジニトロソペンタ
メチレンテトラミンを用いることが好ましい。さらに、
上記Ｎ，Ｎ′−ジニトロソペンタメチレンテトラミンを
使用する場合には、尿素、サリチル酸、安息香酸、ジエ
チレングリコール、ステアリン酸等の発泡助剤を併用す
ることが好ましい。

【００３２】上記（Ｆ）成分である発泡剤の配合量は、
上記（Ａ）成分である塩素化エチレン・α−オレフィン
共重合ゴム１００部に対して３〜２０部の範囲に設定す
ることが好ましい。特に好ましくは、６〜１２部であ
る。すなわち、（Ｆ）成分が３部未満のように少な過ぎ
ると、充分な発泡倍率が得られず、２０部を超えると、
未加硫ゴムのスコーチタイムが速くなり過ぎたり、ブル
ームが発生しやすくなるからである。なお、上記発泡助
剤を併用する場合、その配合量は、上記（Ａ）成分であ
る塩素化エチレン・α−オレフィン共重合ゴム１００部
に対して６〜１２部に設定することが好ましい。

【００３３】上記（Ａ）〜（Ｅ）成分とともに用いられ
る（Ｇ）成分である受酸剤としては、酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、リサージ、鉛
丹等が用いられる。この受酸剤の配合量は、上記（Ａ）
成分である塩素化エチレン・α−オレフィン共重合ゴム
１００部に対して１〜１０部に設定することが好まし
い。

【００３４】上記発泡性弾性体層１１を形成する発泡性
ゴム組成物には、上記（Ａ）〜（Ｇ）成分以外に、必要
に応じて、軟化剤、整泡剤等の他の添加剤を適宜に配合
することができる。

【００３５】上記軟化剤としては、パラフィン系、ナフ
テン系、アロマ系のプロセスオイル、石油系軟化剤、脂
肪油等を用いることができる。この軟化剤は、上記
（Ａ）成分である塩素化エチレン・α−オレフィン共重
合ゴム１００部に対して２０〜６０部程度配合される。

【００３６】上記整泡剤としては、炭酸カルシウム、タ
ルク、シリカ等の白色充填剤が用いられる。

【００３７】上記発泡性弾性体層１１の外周面に形成さ
れる電極層１２は、従来から用いられる材料によって形
成される。例えば、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴ
ム、ヒドリンゴム、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン、ポ
リウレタン系エラストマー等に、カーボンブラック、導
電性金属酸化物等を配合することにより、体積抵抗率が
５×１０²〜８×１０⁶Ω・ｃｍに調整された材料が使
用される。このような材料を用いて電極層１２を形成す
ることにより、導電性ロールの電気抵抗を均一に制御す
ることが可能となる。

【００３８】上記電極層１２の外周に形成される表層１
３の形成材料としては、フッ素系材料があげられる。例
えば、溶剤可溶性のフッ化ビニリデン−四フッ化エチレ
ン共重合体〔Ｐｏｌｙ（ＶｄＦ−ＴＦＥ）〕、フッ化ビ
ニリデン重合体（ＰＶｄＦ）、フッ化ビニリデン−四フ
ッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体〔Ｐｏｌｙ
（ＶｄＦ−ＴＦＥ−ＨＦＰ）〕等が好適にあげられる。
これに導電性フィラーを所定の割合で配合された導電性
材料が用いられる。

【００３９】上記導電性フィラーとしては、公知の電子
導電剤やイオン導電剤が用いられる。上記電子導電剤と
しては、カーボンブラック、グラファイト、金属粉や金
属酸化物があげられる。また、上記イオン導電剤として
は、テトラブチルアンモニウムハイドロゲンサルフェー
ト（ＴＢＡＨＳ）、テトラブチルアンモニウムヒドロキ
サイド、トリメチルオクタデシルアンモニウムパークロ
レート、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド等
の第四級アンモニウム塩や脂肪族アルコールサルフェー
ト塩等があげられる。

【００４０】上記導電性フィラーの配合量は、上記フッ
素系樹脂に対して、形成材料の体積抵抗率が１×１０⁶
〜１×１０¹²Ω・ｃｍ程度に調整されるように、適宜に
設定される。

【００４１】なお、上記各層形成材料による層形成に加
えて、軸体１０と発泡性弾性体層１１との間に、接着剤
層を形成することが、軸体１０と発泡性弾性体層１１と
の接着性向上という点から好ましい。上記接着剤層形成
材料となる接着剤としては、加硫接着性という観点か
ら、クロロプレンゴム系接着剤、フェノール樹脂系接着
剤、エポキシ樹脂系接着剤、ウレタン系接着剤等があげ
られる。

【００４２】本発明の導電性ロールは、例えば、つぎの
ようにして製造される。すなわち、まず、電極層形成材
料および表層形成材料である各コーティング液を調製す
る。上記各コーティング液は、各成分を適宜に配合して
ロール等で混練し、これを有機溶媒に溶解することによ
り調製する。そして、このようにして調製されたコーテ
ィング液の濃度は、形成する各層の厚みに応じて適宜に
設定される。すなわち、電極層および表層の厚みは、そ
れぞれのコーティング液の粘度調整が大きな要因とな
り、この粘度調整によって設定され、上記粘度は各コー
ティング液の濃度によって決定される。このような観点
から、上記各コーティング液の濃度は、電極層形成材料
に関しては、１０〜３０％に設定することが好ましく、
特に好ましくは１２〜１８％である。さらに、表層形成
材料に関しては、１０〜３０％に設定することが好まし
く、特に好ましくは１２〜１８％である。

【００４３】上記各コーティング液調製に用いられる有
機溶媒としては、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メ
タノール、トルエン、イソプロピルアルコール、メチル
セロソルブ、ジメチルホルムアミド等があげられる。こ
れらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

【００４４】そして、ＳＵＳ製芯金の外周面に、押出成
形により未加硫の発泡性弾性体層を形成する。そして、
円筒状金型に配置し、オーブン内で加熱加硫（加熱温
度：１５０〜１８０℃）を行い、発泡性弾性体層を形成
する。このとき、発泡性弾性体層の表面にはスキン層が
形成される。ついで、このスキン層の形成された発泡性
弾性体層の外周面に、電極層形成材料であるコーティン
グ液を塗布し、もしくはコーティング液中に浸漬して引
き上げた後、乾燥および加熱処理を行うことにより電極
層を形成する。さらに、上記電極層を形成した後、この
電極層の外周面に、表層形成材料となるコーティング液
を塗布し、もしくはコーティング液中に浸漬して引き上
げた後、乾燥および加熱処理を行うことにより表層を形
成する。上記コーティング液の塗布方法としては、ディ
ッピング法、スプレーコート法、ロールコート法等があ
げられる。このようにして目的とする３層構造の現像ロ
ールを作製することができる。

【００４５】なお、前述のように、上記軸体の外周面
に、未加硫の発泡性弾性体層を押出成形により形成する
場合、予め軸体外周面に接着剤層を形成することが好ま
しい。上記接着剤層の形成方法としては、前記接着剤を
用いてディッピング法、スプレーコート法、ロールコー
ト法等があげられる。

【００４６】このようにして得られる現像ロールは、図
１に示すように、軸体１０の外周に沿って発泡性弾性体
層１１が形成され、この発泡性弾性体層１１の外周面に
沿って電極層１２が形成されている。さらに、この電極
層１２の外周に沿って表層が形成されている。

【００４７】上記現像ロールにおいて、発泡性弾性体層
１１の厚みは、２〜８ｍｍの範囲に設定することが好ま
しく、特に好ましくは厚み４〜６ｍｍである。また、電
極層１２の厚みは、２〜５０μｍの範囲に設定すること
が好ましく、特に好ましくは厚み１５〜４０μｍであ
る。さらに、表層１３の厚みは、２０〜１００μｍの範
囲に設定することが好ましく、特に好ましくは厚み３０
〜５０μｍである。

【００４８】このような現像ロールのなかで、前述のよ
うに、発泡性弾性体層１１では、独泡ではなく連泡が形
成されるため、本発明の現像ロールを感光ドラム等に長
時間加圧したときの圧縮永久歪みが小さくなり、低へた
り性が付与される。この連泡の度合いである連泡度（連
泡化率）は、６０〜１００の範囲に設定される。特に好
ましくは連泡度は８０〜１００である。すなわち、上記
連泡度が６０未満では、圧縮永久歪みが大きくなるから
である。この連泡度は、下記に示す式（１）により算出
される値である。

【００４９】

【数１】

【００５０】そして、上記発泡性弾性体層の連泡部分の
体積（ｂ）は下記に示す式（２）により算出される。

【００５１】

【数２】

【００５２】そして、上記式（２）の発泡性弾性体層の
吸水重量（ｄ）は、ｄ＝〔吸水後の発泡性弾性体層の重
量（ｅ）〕−〔吸水前の発泡性弾性体層の重量（ｆ）〕
により算出される。なお、吸水は、発泡性弾性体層のス
キン層の一部を除去して連泡部分に水を充たすことによ
り行われる。

【００５３】また、上記式（１）の発泡性弾性体層の気
体部分の体積（ｃ）は下記に示す式（３）により算出さ
れる。式（３）中の発泡性弾性体層の体積（ｇ）は製品
寸法から算出される値である。

【００５４】

【数３】

【００５５】そして、上記式（３）の未加硫発泡性弾性
体層の体積（ｈ）は下記に示す式（４）により算出され
る。式（４）中の未加硫発泡性弾性体層の重量（ｉ）は
実測値である。

【００５６】

【数４】

【００５７】本発明の現像ロールにおいて、各層はつぎ
のように設定される。すなわち、発泡性弾性体層１１
は、硬度（アスカＣ）が５〜３０°、圧縮永久歪み（Ｃ
ｓ）が８％以下に設定することが好ましい。

【００５８】また、電極層１２は、硬度（ＨｓＪＩＳ
Ａ）が８５°以下、体積固有抵抗（Ｒｖ）が１×１０²
〜１×１０⁵Ω・ｃｍに設定することが好ましい。

【００５９】さらに、表層１３は、硬度（ＨｓＪＩＳ
Ａ）が８５°以下、体積固有抵抗（Ｒｖ）が１×１０⁵
〜１×１０¹²Ω・ｃｍに設定することが好ましい。

【００６０】そして、本発明の導電性ロール自身の硬度
（アスカＣ）は１０〜４５°、圧縮永久歪み（Ｃｓ）は
８％以下、体積固有抵抗（Ｒｖ）は１×１０⁵〜１×１
０¹⁰Ωに設定することが好ましい。

【００６１】なお、上記発泡性弾性体層１１およびロー
ル全体の硬度はアスカＣに、電極層１２および表層１３
はＪＩＳ−Ａに基づき、上記各層の圧縮永久歪み（Ｃ
ｓ）は、ＪＩＳＫ６３０１に準じる。また、各層の
体積固有抵抗（Ｒｖ）は、つぎのようにして測定する。
すなわち、各層形成材料によるシートを作製し、シート
外表面上に銀ペーストで１０ｍｍ四方の電極を描き（ガ
ード電極付）、シートの反対側の面に対抗電極を設け、
電極間の電気抵抗を測定する。なお、電極間には直流電
圧１００Ｖを印加する。

【００６２】さらに、この導電性ロールの表面粗さは、
例えば、Ｒａ＝２μｍ以下、Ｒｍａｘ＝２５μｍ以下に
設定されていることが好ましい。上記中心線平均粗さ
（Ｒａ）と、最大高さ（Ｒｍａｘ）は、ＪＩＳＢ０
６０１−１９８２の表面粗さの定義と表示により示され
るなかの中心線平均粗さ（Ｒａ）と、最大高さ（Ｒｍａ
ｘ）である。これらの測定は、触針電気拡大式表面粗さ
測定器（ＪＩＳＢ０６５１−１９７６）を用いて測
定される。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、本発明は、軸体の外周に
発泡性ゴム組成物を押出成形して未加硫の発泡性弾性体
層を形成し、この未加硫の発泡性弾性体層形成済み軸体
をオーブン加硫を行うことにより、加硫，発泡させて連
泡度が６０〜１００の範囲の発泡性弾性体層を形成す
る。ついで、上記発泡性弾性体層の外周面に電極層を形
成し、上記電極層の外周に表層を形成して導電性ロール
を製造する。このようにして得られる導電性ロールは、
最内層の発泡性弾性体層が上記連泡度に設定されている
ため、低硬度化が図られ、しかも、独泡ではなく連泡が
形成されており、表面平滑性が良好で、圧縮永久歪みが
小さく優れた低へたり性が付与されている。さらに、未
加硫の発泡性弾性体層形成済み軸体をオーブン加硫によ
り、加硫，発泡工程を経由することにより、製造効率が
向上し生産性のアップが実現する。このような導電性ロ
ールの発泡性弾性体層を形成する際には、前記（Ａ）〜
（Ｇ）成分を含有する発泡性ゴム組成物をその形成材料
として用いることが、独泡ではなく特定の連泡度に設定
された連泡が容易に形成され特に好ましい。このよう
に、本発明の導電性ロールは、例えば、電子写真複写
機，プリンター等における、現像ロールおよび転写ロー
ル等の使用用途に最適である。

【００６４】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００６５】まず、実施例に先立って、最内層となる発
泡性弾性体層の形成材料、電極層形成材料および表層形
成材料をそれぞれ作製した。

【００６６】〔発泡性弾性体層形成材料〕下記の表１〜
表２に示す各成分を同表に示す割合で配合することによ
り発泡性弾性体層形成材料ａ〜ｋを作製した。

【００６７】

【表１】

【００６８】

【表２】

【００６９】〔電極層形成材料〕下記に示す各成分を配
合し、これに有機溶媒（メチルエチルケトン）を加え、
混合，攪拌することにより電極層形成材料となる濃度１
５％のコーティング液を作製した。

【００７０】水素化ニトリルゴム１００部ケッチェンブラック３０部ステアリン酸１部酸化亜鉛５部硫黄１部加硫促進剤ＣＺ１部

【００７１】〔表層形成材料〕下記に示す各成分を配合
し、これに有機溶媒（酢酸ブチル）を加え、混合，攪拌
することにより表層形成材料となる濃度２０％のコーテ
ィング液を作製した。

【００７２】フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体１００部テトラブチルアンモニウムハイドロゲンサルフェート（ＴＢＡＨＳ）２部酸化マグネシウム５部水酸化カルシウム６部ビスフェノールＡＦ２部

【００７３】

【実施例１〜８、比較例１〜３】ＳＵＳ３０４製芯金
（直径１０ｍｍ）を準備し、予め、この芯金の外周面に
クロロプレンゴム系接着剤を用いてスプレーコート法に
より接着剤層（厚み５μｍ）を形成した。ついで、押出
機により、この芯金外周に、下記の表３〜表５に示す前
記発泡性弾性体層形成材料を押し出して、未加硫の発泡
性弾性体層を押出成形した。これを、内径２０ｍｍの金
型内で２００℃×３０分間の条件で加熱することより加
硫発泡させて発泡性弾性体層を形成した。ついで、上記
発泡性弾性体層の外周面に、上記電極層形成材料および
表層形成材料である各コーティング液を用い、ロールコ
ート法により電極層、表層と順次各層を形成した。な
お、各層の厚み、硬度および体積固有抵抗（Ｒｖ）、圧
縮永久歪み（Ｃｓ）（７０℃×２２時間×２５％圧縮）
と、発泡性弾性体層の連泡度を前述の方法に従い測定し
下記の表３〜表５に併せて示した。

【００７４】

【表３】

【００７５】

【表４】

【００７６】

【表５】

【００７７】

【従来例】下記の表６に示す各成分を同表に示す割合で
配合して未加硫配合ゴムを準備した。配合に際しては、
エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤ
Ｍ）、酸化亜鉛、ステアリン酸、カーボンブラックおよ
びパラフィン系オイルをバンバリーミキサーで４分間混
練した。さらに、これに、ロール混練機を用いて、発泡
剤〔ｐ，ｐ′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラ
ジド）〕、硫黄、加硫促進剤（メルカプトベンゾチアゾ
ール）を加えて混練して配合ゴムを作製した。

【００７８】

【表６】

【００７９】つぎに、この配合ゴムを、押出機に供給し
て、マンドレルとともに共押出して円柱状の未加硫配合
ゴムを調製した。つぎに、これを成形型に入れ、加硫缶
に入れた後、一定の蒸気圧温度（条件：６．０ｋｇ／ｃ
ｍ²×１６０℃）で３０分間加硫発泡を行った。得られ
た発泡体を取り出し、上記マンドレルを引抜いて中空の
加硫ゴムスポンジ（厚み５ｍｍ）を得た。この加硫ゴム
スポンジ内に、芯金を挿入し固定することにより導電性
ロールを作製した。得られたロール表面を目視により観
察すると、独泡からなる孔が分布し微細な凹凸が形成さ
れているのが確認された。

【００８０】このようにして得られた各導電性ロールの
ロール全体の硬度をアスカＣに基づいて測定した。ま
た、ロールの表面粗さを測定した。さらに、得られた各
導電性ロールを電子写真複写機（接触現像方式）に現像
ロールとして組み込み、複写後の画質および画像濃度、
モータートルクによる負荷、圧接テストを下記の方法に
従って測定した。これらの結果を下記の表７〜表９に示
す。

【００８１】〔ロールの表面粗さ〕ＪＩＳＢ０６０
１−１９８２の表面粗さの定義と表示により示されるな
かの中心線平均粗さ（Ｒａ）と、最大高さ（Ｒｍａｘ）
により表面粗さを測定表示した。そして、これら測定等
には、触針電気拡大式表面粗さ測定器（ＪＩＳＢ０６
５１−１９７６）を用いて測定した。

【００８２】〔画質〕プリントした画質を目視により評
価した。すなわち、文字を印刷し、原稿の再現性を評価
した。そして、特に細線がコピーにより正確に再現され
良好なものを○として表示し、欠点の発生したもの（か
すれ、かぶりの発生）を×として表示した。なお、かす
れとは細線がとぎれたものをいい、かぶりとはイメージ
のないところにトナーが飛んでいるものをいう。

【００８３】〔画像濃度〕現像ロールを電子写真複写機
に組み込み、画像出しを行いベタ黒コピーをとった。そ
して、そのコピーの濃度を反射濃度計（マクベス社製）
により測定した。この測定における測定値が１．４０以
上の場合を画像濃度が良好であるとして○、１．４０未
満のものを不良とし×として表示した。

【００８４】〔モータートルク〕各現像ロールを、固定
された感光体に対して、接触部が径方向に１ｍｍ凹む程
度の圧力で、押圧接触させて、このような状態下におい
て、各ロールをトルクモーターで回転させ、その動き始
めの電流値をそれぞれ測定した。そして、得られた測定
値をトルクに換算し、その算出値が常に３ｋｇｆ・ｃｍ
未満であった場合には○、３ｋｇｆ・ｃｍ以上であった
場合には×として評価した。

【００８５】〔圧接テスト〕各現像ロールを直径３０ｍ
ｍの金属性の円筒体に対して平衡に配置する。ついで、
現像ロールを金属製の円筒体に押圧接触させ、現像ロー
ルを径方向に０．５ｍｍ凹ませ、この状態で１週間放置
した。この現像ロールを取り出し、電子写真複写機に組
み込み、画像出しを行いベタ黒コピーをとった。そし
て、押圧部分に相当する画像を評価した。その結果、画
像が良好な（白くぬけていない）ものを○として表示
し、押圧部分に相当する画像が白くぬけているものを×
として表示した。

【００８６】

【表７】

【００８７】

【表８】

【００８８】

【表９】

【００８９】上記表７〜表９の結果から、全ての実施例
品は、ロールの表面粗さの程度が小さく平滑であること
がわかる。また、画質および画像濃度、モータートル
ク、圧接テストの評価においても満足のいく結果であっ
た。これに対して、比較例品は、モータートルク、圧接
テストにおいて、満足な結果が得られなかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の導電性ロールを示す断面図で
あり、（Ｂ）はそのＡ−Ａ断面矢視図である。

【図２】導電性ロールを現像ロールとして使用した例を
示す構成図である。

【図３】導電性ロールを転写ロールとして使用した例を
示す構成図である。

【符号の説明】

１０軸体１１発泡性弾性体層１２電極層１３表層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０５Ｂ 3/06 0380−3ＫＨ０５Ｂ 3/06 Ｂ 3/20 ３０５ 3/20 ３０５

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸体と、上記軸体の外周に沿って形成さ
れた発泡性弾性体層と、上記発泡性弾性体層の外周に沿
って形成された電極層と、上記電極層の外周に沿って形
成された表層とを備えた表面平滑性を有する導電性ロー
ルであって、上記発泡性弾性体層の連泡度が６０〜１０
０に設定されていることを特徴とする導電性ロール。
【請求項２】発泡性弾性体層が、下記の（Ａ）〜
（Ｆ）成分を含有する発泡性ゴム組成物によって形成さ
れている請求項１記載の導電性ロール。（Ａ）塩素化エチレン・α−オレフィン共重合ゴム。（Ｂ）グラファイト。（Ｃ）カーボンブラック。（Ｄ）加硫剤。（Ｅ）加硫助剤。（Ｆ）発泡剤。（Ｇ）受酸剤。
【請求項３】軸体の外周に発泡性ゴム組成物を押出成
形して未加硫の発泡性弾性体層を形成する工程と、上記
未加硫の発泡性弾性体層形成済み軸体をオーブン加硫を
行うことにより、加硫，発泡させて連泡度が６０〜１０
０の範囲の発泡性弾性体層を形成する工程と、上記発泡
性弾性体層の外周面に電極層を形成する工程と、上記電
極層の外周に表層を形成する工程とを備えたことを特徴
とする導電性ロールの製法。
【請求項４】発泡性ゴム組成物が、下記の（Ａ）〜
（Ｆ）成分を含有する請求項３記載の導電性ロールの製
法。（Ａ）塩素化エチレン・α−オレフィン共重合ゴム。（Ｂ）グラファイト。（Ｃ）カーボンブラック。（Ｄ）加硫剤。（Ｅ）加硫助剤。（Ｆ）発泡剤。（Ｇ）受酸剤。