JPH08328351A - 導電性部材 - Google Patents

導電性部材

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JPH08328351A
JPH08328351A JP10524795A JP10524795A JPH08328351A JP H08328351 A JPH08328351 A JP H08328351A JP 10524795 A JP10524795 A JP 10524795A JP 10524795 A JP10524795 A JP 10524795A JP H08328351 A JPH08328351 A JP H08328351A
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JP
Japan
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conductive member
rubber
conductive
nbr
base material
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Application number
JP10524795A
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English (en)
Inventor
Takahiro Sakami
隆博 酒見
Takayuki Mochizuki
孝之 望月
Tetsukazu Ueno
哲一 上野
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の導電性部材は、比較的低硬度で、か
つ、電気抵抗のばらつきが少ない導電性部材を提供する
ことを目的とする。 【構成】 本発明の導電性部材は、導電性部材の基材に
NBR系ゴムを含有し、これにイオン導電性物質を添加
してなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真式複写装置又
はレーザープリンタ等に使用される帯電、転写(中間転
写)、現像、クリーニング等のローラ、ベルト、ブレー
ド等に好適な導電性部材に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子技術の進歩に伴い電子写真式
複写装置又はレーザープリンタ等の帯電、転写、中間転
写、現像、クリーニング等のローラ、ベルト、ブレード
等に使用される導電性部材が注目されている。このよう
な導電性部材は、どのような使用条件においても、ある
一定の電気抵抗値の範囲を保つことが求められてきてお
り、さらに種々の機構に適した特性を付加することが必
要とされている。
【0003】図3は、一般的な電子写真複写装置の断面
図である。ここで、11は感光ドラム、12は帯電ロー
ラ、13は露光、14は現像ローラ、15は現像装置、
16は転写ローラ、17は転写材、18はクリーニング
ローラ、19はクリーニング装置である。その一連のプ
ロセスは、まず、帯電ローラ12が感光ドラム11の表
面を均一に帯電し、ここに露光13されることにより静
電潜像が形成される。次に、この静電潜像に現像ローラ
14を用いて現像剤を付着させ、転写ローラ16で静電
潜像と同じ極性の電荷により現像剤を転写材17に転写
する。なお、クリーニング装置19では、クリーニング
ローラ18により感光ドラム上の残留した現像剤を除去
する。
【0004】図3に示すような電子写真複写装置におい
て、帯電、転写、現像、クリーニングローラのような導
電性部材は、感光ドラム等の相手部材に対して帯電又は
除電する機能が必要とされるため、目的に応じた電気抵
抗を有している。
【0005】また、例えば、帯電ローラ12は図1で示
されているように金属等の良導電性材料からなるシャフ
ト1の外周にシリコーンゴム、NBR、EPDM等の弾
性ゴムやウレタンフォーム等のスポンジ体等に導電剤を
配合して導電性を付与した弾性体からなる導電層2を形
成した構造となっている。
【0006】
【発明の解決しようとする課題】しかし、従来の導電性
部材は、シリコーンゴム、BR、NBR、EPDM等の
一般のゴム材料を基材とし、これにフィラー系の導電性
付与物質、例えば、一般の導電性カーボン、導電性金属
粉、カーボン繊維等フィラー系導電性物質を添加して所
定の電気抵抗に調整しているが、所定の電気抵抗にする
ためには、これらのフィラー系の導電性付与物質を多量
に添加しなければならず、導電性部材自身の硬度が高く
なってしまう等の欠点がある。また、従来のフィラー系
導電性物質では、基材中に単に分散して存在しているた
め、半導電性領域の導電性部材を得ようとすると導電層
のばらつきが非常に大きくなって導電層の電気抵抗のば
らつきが大きくなってしまう等の欠点がある。
【0007】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、比較的低硬度でかつ電気抵抗のばらつきの少ない導
電性部材を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の導電性部
材は、電子写真式複写装置又はレーザープリンタ等の機
構に使用される導電性部材において、前記導電性部材の
基材がNBR系ゴムを含有し、これにイオン導電性物質
を添加してなることを特徴とする。
【0009】請求項2記載の導電性部材は、上記NBR
系ゴムの含有量が上記基材の10〜90重量%であるこ
とを特徴とする。
【0010】請求項3記載の導電性部材は、上記イオン
導電性物質の添加量が上記基材100重量部に対して
0.01〜20重量部であることを特徴とする。
【0011】請求項4記載の導電性部材は、上記NBR
系ゴムの結合アクリロニトリル量が20〜50%、か
つ、溶解度パラメーター値が9〜11であることを特徴
とする。
【0012】請求項5記載の導電性部材は、上記イオン
導電性物質が第四級アンモニウム塩であることを特徴と
する。
【0013】請求項6記載の導電性部材は、上記導電性
部材の体積固有抵抗が105 〜1011Ωcmであり、か
つ、その硬度がJIS−A硬度で20〜60度であるこ
とを特徴とする。
【0014】
【作用】請求項1記載の導電性部材は、電子写真式複写
装置又はレーザープリンタ等の機構に使用される導電性
部材において、前記導電性部材の基材がNBR系ゴムを
含有し、これにイオン導電性物質を添加することによ
り、カーボン等のフィラー系導電性物質のみの場合に比
べて所定の電気抵抗に調整することが非常に容易とな
り、その硬度も低くすることができる。また、基材中に
NBR系ゴムとイオン導電性物質が共存する場合にの
み、通電による電気抵抗の上昇を抑制することができ
る。なお、電気抵抗の上昇を抑制する機構については、
明らかではないが、NBR系ゴム自身の持つ極性とイオ
ン導電性物質との相溶性により、基材中にイオン導電性
物質が均一に分散するために電気抵抗のばらつき等が小
さくなるものと考えられる。
【0015】請求項2記載の導電性部材は、上記NBR
系ゴムの含有量が上記基材の10〜90重量%であるこ
とにより、NBR系ゴムのみでは得られないその他の特
性、例えば、加工性、導電性部材の硬度等を目的に応じ
て自由に設計することができる。より好ましくは上記N
BR系ゴムの含有量が上記基材の10〜30重量%であ
ることにより、抵抗の環境依存性が一桁以内の変化に抑
えることが出来好適である。
【0016】請求項3記載の導電性部材は、上記イオン
導電性物質の添加量が上記基材100重量部に対して
0.01〜20重量部であることにより、導電性部材の
導電性を付与することができ、加工性の点で補助的に添
加されるカーボンの量を極めて少なくすることができ
る。
【0017】請求項4記載の導電性部材は、上記NBR
系ゴムの結合アクリロニトリル量が20〜50%、か
つ、溶解度パラメーター値が9〜11であることによ
り、上記した電気抵抗の上昇を抑制することができる。
【0018】請求項5記載の導電性部材は、上記イオン
導電性物質が第四級アンモニウム塩であることにより、
NBR系ゴムとの相溶性が極めて良好となり、電気抵抗
の上昇を抑制することができる。
【0019】請求項6記載の導電性部材は、上記導電性
部材の体積固有抵抗が105 〜1011Ωcmであり、か
つ、その硬度がJIS−A硬度で20〜60度であるこ
とにより、感光ドラム等の相手部材に対して密着性が良
好となり、確実な機能を果たすことができる。
【0020】
【実施例】以下、本発明のついて図面を用いて詳細に説
明する。図1は、本発明の導電性部材の一例を示す帯電
ローラの断面図である。ここで、1は芯金、2は導電層
である。
【0021】芯金1としては、特に限定されず、樹脂、
金属等の材料が使用でき、その形状としては、中実でも
中空でも良い。
【0022】導電層2としては、特に限定されず、主材
中にニトリルブタジエンゴム(NBR)を含んでいれば
よく、特に導電性部材の硬度を低硬度化する点から、N
BR系ゴムの含有量が基材中に10〜90重量%である
ことが好ましい。また、NBR系以外のその他に配合す
るゴム材料としては、クロロプレンゴム(CR)、イソ
プレンゴム(IR)、スチレンブタジエンゴム(SB
R)、エチレンプロピレンゴム(EPM、EPDM)、
ブチルゴム(IIR)、天然ゴム(NR)、ブタジエン
ゴム(BR)、アクリルゴム(ACM、ANM)、エピ
クロルヒドリンゴム(CO、ECO)等の一般的なゴム
またはスチレン−ブタジエンスチレンゴム(SBS)或
はその水添加物(SEBS)等の熱可塑性ゴム及びこれ
らの発泡体を使用することができ、特に制限されるもの
ではないが、基材の加工性、硬度等の点から、NBRに
粘度の低いBRやIRを添加することが好ましい。な
お、その場合の配合比としては、基材中ゴム材料を10
0とした場合、その重量%でNBR:(BR+IR)=
10〜90:90〜10である。更に好ましくは、この
割合が10〜30:90〜70とすることによって、環
境依存性を受けない安定した抵抗値が得られる。
【0023】また、ゴム材料中に含まれるNBRは、N
BR系ゴム自身の持つ極性とイオン導電性物質との相溶
性により、基材中にイオン導電性物質が均一に分散させ
て電気抵抗のばらつきを抑制するため、NBR中に含ま
れる結合アクリロニトリル量は20〜50%で、かつ、
溶解度パラメーター値が9〜11であることが好まし
い。
【0024】これらゴム組成物に配合するイオン導電性
物質としては、特に限定されず、ラウリルトリメチルア
ンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オク
タドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチ
ルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウ
ム、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウニウム塩の
過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、
エトサルフェート塩、臭化ベンジル塩、塩化ベンジル塩
等のハロゲン化ベンジル塩等の第四級アンモニウム塩等
の陽イオン性界面活性剤、脂肪族スルホン酸塩、高級ア
ルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキ
サイド付加硫酸エステル塩、高級アルコール燐酸エステ
ル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加燐酸エス
テル塩等の陰イオン界面活性剤、各種ベタイン等の両性
イオン界面活性剤、高級アルコールエチレンオキサイ
ド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、多価アル
コール脂肪酸エステル等の非イオン性帯電防止剤等の帯
電防止剤、LiCF3 SO3 、NaClO4 、LiAs
6 、LiBF4 、NaSCN、KSCN、NaCl等
のLi+ 、Na+ 、K+ 等の周期律表第1族の金属塩、
あるいはNH4 +の塩等の電解質、また、Ca(ClO
42 等のCa++、Ba++等の周期律表第2族の金属
塩、及びこれらの帯電防止剤が、少なくとも1個以上の
水酸基、カルボキシル基、一級ないし二級アミン基等イ
ソシアネートと反応する活性水素を有する基を持ったも
のが挙げられる。さらに、それら等と1,4ブタンジオ
ール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、
プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等多価
アルコールとその誘導体等の錯体あるいはエチレングリ
コールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエ
チルエーテル等のモノオールとの錯体が挙げられる。ま
た、その中でも基材中のNBR系ゴムとの相溶性の点か
ら第四級アンモニウム塩が好ましい。
【0025】なお、その配合量は、ゴム材料100重量
部に対して0.01〜20重量部、より好ましくは0.
1〜10重量部とすることができ、これにより導電層
(弾性層)2の電気抵抗を105 〜1011Ω・cmに調
整することができる。
【0026】また、導電層の加工性等を向上させるため
に用いられるカーボンとしては、例えば、SAF、IS
AF、HAF、FEF、SRF、FT、MT等が挙げら
れ、その配合量としてはゴム材料100重量部に対して
5〜50重量部とすることができる。
【0027】また、本発明の導電性部材からなる導電層
の上にローラの電気抵抗の調整及び感光ドラムや記録媒
体の汚染防止のために上記導電層上に単層または複数層
の抵抗層3を被覆することも可能であり、その材料とし
ては、抵抗調整されたウレタン、ナイロン、熱可塑性エ
ラストマー(スチレン系、オレフィン系、ポリエステル
系、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フッ素樹脂、フ
ッ素ゴム等が挙げられるが、感光ドラム等へのトナー融
着及びローラ密着等の観点からフッ素ゴムが好ましい。
(図2参照)
【0028】以下、本発明の導電性部材を用いた弾性層
を有する実施例、比較例を示して本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記実施例に制限されるものではな
い。 [実施例1〜19] [比較例1〜3]
【表1】
【表2】
【表3】 表1〜3の各配合処方で配合したゴム組成物を加硫プレ
スにモールドを入れ、160℃×10分の条件で加硫
し、ゴム外径12mm×ゴム肉厚3mm×ゴム長さ23
6mmの寸法の帯電ローラを得た。得られた各帯電ロー
ラの導電層の体積固有抵抗値を測定した。即ち、N/N
(23℃×55%RH)、L/L(15℃×10%R
H)、H/H(32.5℃×85%RH)に於ける各環
境条件時の体積抵抗値(Ωcm)、並びに環境指数(L
/L時の体積抵抗値をH/H時の体積抵抗値で割った値
のLog値)を表1〜表3に示す。また、上記の処方で
配合したゴム組成物を、別に5ロット作成し、それぞれ
ローラを5本作り、導電層の体積固有抵抗を計測し、そ
のバラツキも同表に示す。
【0029】上記表1からも明らかなように、NBR系
ゴムの含有量が導電性部材の基材の5〜90重量%であ
る実施例1〜19は体積固有抵抗のバラツキが少なく、
更に好ましくは10〜30重量%であると、上記各環境
条件間において、その体積抵抗値の範囲が1桁以内にま
で安定した値のものが得られていることがわかる。
【0030】[実施例20〜22]更に、上記の実施例
13で得られた耐電ローラの表面に、表4に示した配合
からなるフッ素ゴム塗料をディップし、150℃×30
分(熱風)の条件で加硫することにより、抵抗層付きの
帯電ローラを作成した。
【表4】
【0031】
【発明の効果】請求項1記載の導電性部材は、電子写真
式複写装置又はレーザープリンタ等の機構に使用される
導電性部材において、前記導電性部材の基材がNBR系
ゴムを含有し、これにイオン導電性物質を添加すること
により、カーボン等のフィラー系導電性物質のみの場合
に比べて所定の電気抵抗に調整することが非常に容易と
なり、その硬度も低くすることができる。また、基材中
にNBR系ゴムとイオン導電性物質が共存する場合にの
み、通電による電気抵抗の上昇を抑制することができ
る。なお、電気抵抗の上昇を抑制する機構については、
明らかではないが、NBR系ゴム自身の持つ極性とイオ
ン導電性物質との相溶性により、基材中にイオン導電性
物質が均一に分散するために電気抵抗のばらつき等が変
化しないためと考えられる。
【0032】請求項2記載の導電性部材は、上記NBR
系ゴムの含有量が上記基材の10〜90重量%であるこ
とにより、NBR系ゴムのみでは得られないその他の特
性、例えば、加工性、導電性部材の硬度等を目的に応じ
て自由に設計することができる。
【0033】請求項3記載の導電性部材は、上記イオン
導電性物質の添加量が上記基材100重量部に対して
0.01〜20重量部であることにより、導電性部材の
導電性を付与することができ、加工性の点で補助的に添
加されるカーボンの量を極めて少なくすることができ
る。
【0034】請求項4記載の導電性部材は、上記NBR
系ゴムの結合アクリロニトリル量が20〜50%、か
つ、溶解度パラメーター値が9〜11であることによ
り、上記した電気抵抗の上昇を抑制することができる。
【0035】請求項5記載の導電性部材は、上記イオン
導電性物質が第四級アンモニウム塩であることにより、
NBR系ゴムとの相溶性が極めて良好となり、通電によ
る電気抵抗の上昇を抑制することができる。
【0036】請求項6記載の導電性部材は、上記導電性
部材の体積固有抵抗が105 〜10 11Ωcmであり、か
つ、その硬度がJIS−A硬度で20〜60度であるこ
とにより、感光ドラム等の相手部材に対して密着性が良
好となり、確実な機能を果たすことができる。
【0037】なお、本発明の導電性部材は、感光性ドラ
ムにシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各現像装
置を有する小型複写装置で形成されたトナー像を転写す
る中間転写ローラにも好適であり、この場合、中間転写
ローラは、トナー像を形成するために、その表面粗さを
JIS10点法平均粗さで15μm以下とすることが好
ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の導電性部材の一例を示す帯電ローラの
断面図である。
【図2】本発明の導電性部材の一例を示す帯電ローラの
断面図である。
【図3】一般的な電子写真複写装置の断面図である。
【符号の説明】
1 芯金 2 導電層(弾性層) 3 抵抗層 11 感光ドラム 12 帯電ローラ 13 露光 14 現像ローラ 15 現像装置 16 転写ローラ 17 転写材 18 クリーニングローラ 19 クリーニング装置
───────────────────────────────────────────────────── 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 H01B 1/06 H01B 1/20 Z 1/20 G03G 21/00 318

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子写真式複写装置又はレーザープリン
    タ等の機構に使用される導電性部材において、前記導電
    性部材の基材がNBR系ゴムを含有し、これにイオン導
    電性物質を添加してなることを特徴とする導電性部材。
  2. 【請求項2】 上記NBR系ゴムの含有量が上記基材の
    10〜90重量%であることを特徴とする請求項1記載
    の導電性部材。
  3. 【請求項3】 上記イオン導電性物質の添加量が上記基
    材100重量部に対して0.01〜20重量部であるこ
    とを特徴とする請求項1乃至2記載の導電性部材。
  4. 【請求項4】 上記NBR系ゴムの結合アクリロニトリ
    ル量が20〜50%、かつ、溶解度パラメーター値が9
    〜11であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれ
    かに記載の導電性部材。
  5. 【請求項5】 上記イオン導電性物質が第四級アンモニ
    ウム塩であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれ
    かに記載の導電性部材。
  6. 【請求項6】 上記導電性部材の体積固有抵抗が105
    〜1011Ωcmであり、かつ、その硬度がJIS−A硬
    度で20〜60度であることを特徴とする請求項1乃至
    5のいずれかに記載の導電性部材。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6067434A (en) * 1997-06-27 2000-05-23 Bridgestone Corporation Developing roller and developing apparatus
US6134416A (en) * 1998-01-08 2000-10-17 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus having a transfer electrode
JP2007256524A (ja) * 2006-03-22 2007-10-04 Sumitomo Rubber Ind Ltd 画像形成装置用クリーニングブレードおよびその製造方法
US7714059B2 (en) 2005-10-04 2010-05-11 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Cleaning blade for use in image-forming apparatus

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