JPH09179379A - 導電性ローラ - Google Patents

導電性ローラ

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JPH09179379A
JPH09179379A JP33673695A JP33673695A JPH09179379A JP H09179379 A JPH09179379 A JP H09179379A JP 33673695 A JP33673695 A JP 33673695A JP 33673695 A JP33673695 A JP 33673695A JP H09179379 A JPH09179379 A JP H09179379A
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JP
Japan
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conductive
roller
layer
silicone rubber
volume resistivity
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP33673695A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuji Kon
修二 今
Yoshiaki Kanekura
嘉昭 金倉
Shinji Yamazaki
新司 山崎
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SWCC Corp
Original Assignee
Showa Electric Wire and Cable Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電性シリコーンゴムローラの表面に存在す
るシリコーンオリゴマーを封じ込めて、複写画像の白抜
けを防止する。 【解決手段】 ローラ芯軸の外周上に、体積固有抵抗1
5 Ω・cm以下の導電性シリコーンゴム層と、体積固
有抵抗105 Ω・cm以下、膜厚10〜50μmの導電
性フッ素ゴム中間層と、体積固有抵抗106 〜109 Ω
・cm、膜厚10〜50μmの導電性ウレタンゴム表層
とを、順に形成する。導電性フッ素ゴム中間層がシリコ
ーンオリゴマーに対するバリヤとなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子複写機やレー
ザビームプリンタなどにおいて、現像装置の帯電ローラ
や現像ローラあるいは転写ローラなどとして使用される
導電性ローラに関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真方式による普通紙複写機、いわ
ゆる電子複写機としては、光により電荷を発生する感光
体を利用して感光体ドラム上に静電潜像を形成し、その
静電潜像に着色荷電粉体であるトナーを付着させて現像
すなわち可視像化し、これを熱により記録紙上に定着さ
せる方式のものが知られている。感光体ドラム表面に静
電潜像を形成するにあたっては、予め感光体ドラム表面
を帯電させておき、その帯電部分に原稿像を光学系を介
して投射し、光のあたった部分の帯電を消すことが行わ
れている。
【0003】ところで、近年の複写機のめざましい普及
に伴い、機器の簡易化、すなわち低価格化・小型化の要
求がさらに高まっている。そのような要求に応えるべ
く、感光体ドラム表面の帯電には、従来のコロナ放電方
式よりも装置の小形化が容易な接触ローラ帯電方式が開
発され、現像にはより単純な一成分現像が行われること
が多い。
【0004】この接触ローラ帯電方式は、導電性の弾性
ローラをその表面が感光体ドラム表面に接触するよう設
置し、このローラの回転により感光体ドラム表面を帯電
させるようにしたものであり、現像ローラやクリーニン
グローラとしても導電性の弾性ローラが使用されること
が多い。このような導電性ローラに対しては、体積固有
抵抗が106 Ω・cm以上の安定した導電性と適度な弾
性を有すること、さらに感光体を汚染しないことなどが
要求される。
【0005】そのような要求に応え得るローラとして、
たとえばニトリルブタジエンゴム(NBR)やシリコー
ンゴムなどの合成ゴムの体積固有抵抗とゴム硬度を所望
の値に調整し、これら合成ゴムからなる導電性弾性層を
ローラ芯軸の外周に形成したローラが知られている。ゴ
ム硬度を低下させるためには可塑剤あるいは軟化剤の添
加が、導電性を調整するためにはカーボンブラックなど
の導電性粉末の混入が、一般に行われている。
【0006】このようなローラにおいて、ゴム材料に対
してイオウやその誘導体からなる加硫剤が使用されてい
る場合には、使用中に、それらの残留による感光体の汚
染を引き起こすおそれがあった。また、NBRは、抵抗
値を制御しやすいという理由から選択されたゴム材料で
あるが、その硬度を導電性ローラに適した40〜50程
度の低さに調整するためには、比較的多量の軟化剤を配
合する必要があった。そのため、NBRを用いた導電性
ローラにおいては、配合された軟化剤がローラ表面に湧
出して感光体を汚染するという、いわゆるブリードが発
生するおそれがあった。
【0007】一方、シリコーンゴムは、硬度を制御しや
すく圧縮永久歪みも小さいため、感光体に長時間押し付
けられてもクリープが発生しにくく、しかも抵抗値が1
2〜107 Ω・cmの範囲では比較的制御し易いとい
う特長を有しており、導電性ローラ材料として有望視さ
れている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、導電性
シリコーンゴムローラには、現像ローラや帯電ローラと
して使用された場合に画像に白抜け現象が発生しやすい
という難点があった。この白抜け現象は、ローラ表面に
存在するシリコーンのオリゴマーが、感光体とローラと
の接触時に感光体に付着し、感光体の帯電電位を変化さ
せるために生じると考えられている。
【0009】これまでにも、このようなシリコーンのオ
リゴマーを除去するため種々の対策がとられているが、
いずれも白抜け現象を防止するだけの効果はあがってい
ない。たとえば、シリコーンゴムの二次加硫は、通常2
00℃程度で数時間行われるのだが、その時間の延長を
試みたところ、オリゴマーに多少の減量は認められるも
のの完全に除去するまでには至らず、白抜け現象を防止
することはできなかった。あるいは、有機溶剤を用いて
ローラ表面を拭うことなども試みられたが、やはりシリ
コーンのオリゴマーを完全に除去することはできなかっ
た。
【0010】そこで、本発明は上記難点を解消するため
に成されたものであり、導電性シリコーンゴムからなる
弾性層を備えた導電性ローラにおいて、ブリードによる
感光体の汚染を防止するとともに、画像の白抜け現象の
発生をも防止することを、その目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の導電性ローラ
は、ローラ芯軸の外周上に、体積固有抵抗105 Ω・c
m以下の導電性シリコーンゴム層と、体積固有抵抗10
5 Ω・cm以下、膜厚10〜50μmの導電性フッ素ゴ
ム中間層と、体積固有抵抗106 〜109 Ω・cm、膜
厚10〜50μmの導電性ウレタンゴム表層とが、順に
形成されていることを特徴としている。
【0012】本発明の導電性ローラにおいて、導電性シ
リコーンゴム層は導電性ローラとして必要な低い硬度と
105 Ω・cm以下という導電性を有し、導電性フッ素
ゴム中間層は、弾性層を構成する導電性シリコーンゴム
から生じるシリコーンオリゴマーを阻止するバリヤ層と
して設けられている。フッ素ゴムはこのようなバリヤ効
果が高い材料ではあるが、体積固有抵抗を導電性ローラ
として要求される106 Ω・cm以上に制御することが
シリコーンゴムに比較して難しい。
【0013】そのため、本発明においては、フッ素ゴム
の体積固有抵抗を105 Ω・cm以下という制御し易い
値に設定し、その導電性フッ素ゴムにより中間層を形成
し、さらにその上に導電性ウレタンゴムからなる表層
を、導電性ローラとして必要な電気抵抗を示すための抵
抗調整層として設けるようにしている。ウレタンゴム
は、フッ素ゴムに比較して電気抵抗を制御し易く、導電
性ローラとして要求される体積固有抵抗値に容易に設定
可能だからである。さらにウレタンゴムは、耐磨耗性に
すぐれるという特長も有している。
【0014】本発明の導電性ローラにおいては、体積固
有抵抗値がローラの外側から内側に向かって小さくなっ
ていることが好ましい。ローラ表面に抵抗の小さい層が
あると電荷が早く移動し過ぎたり、表層の長さ方向への
電荷移動が起こってしまうため、好ましくない。したが
って、体積固有抵抗値の制御が難しい導電性フッ素ゴム
中間層の体積固有抵抗値を基準にして、導電性シリコー
ンゴム層の体積固有抵抗値は同程度あるいはそれより小
さく105 Ω・cm以下とし、抵抗調整層である導電性
ウレタンゴム表層の体積固有抵抗値を106 〜109 Ω
・cmとしている。
【0015】本発明の導電性ローラにおいて設けられる
導電性フッ素ゴム中間層と導電性ウレタンゴム表層の層
厚は、いずれも10〜50μmの範囲内にあることが好
ましく、10μmより薄い場合にはバリア効果など所期
の効果が得られず、50μmより厚い場合には下層であ
る導電性シリコーンゴム層の低硬度の効果を損なうよう
になってしまう。
【0016】本発明の導電性ローラは、以下のようにし
て製造することができる。まず、導電性シリコーンゴム
層を形成するにあたっては種々の方法が適用可能である
が、たとえば射出成型や押出しなどが好ましい。付加反
応型熱加硫型シリコーンゴムを、押出しによって芯軸に
被覆し加熱硬化させる方法はとくに好ましい。ただし、
プレス成型などは、金型の割り位置にいわゆるパーティ
ングラインができて抵抗値が変わってしまうので、好ま
しくない。いずれの場合も、硬化後には二次加硫を行な
うのが一般的であり、そのようにして形成された導電性
シリコーンゴム弾性層は、円筒研削盤により所定の外径
に仕上げられる。
【0017】導電性フッ素ゴム中間層は、所定の体積固
有抵抗値を有する導電性フッ素ゴムを塗料化して、これ
を導電性シリコーンゴム弾性層の上に塗装し、硬化させ
ることによって形成される。層厚は、塗料の粘度の調整
や塗布方法の選択を適宜行うことによって、所望の厚さ
に制御することができる。
【0018】導電性ウレタンゴム表層も同様に、所定の
体積固有抵抗値を有する導電性ウレタンゴムを塗料化し
て、これを塗装することによって形成することができ
る。
【0019】なお、本発明のローラの製造にあたって、
ローラ芯軸と導電性シリコーンゴム層との間、導電性シ
リコーンゴム層と導電性フッ素ゴム中間層との間、ある
いは導電性フッ素ゴム中間層と導電性ウレタンゴム表層
との間の接着には、必要に応じてプライマーを使用する
ことができる。
【0020】本発明の導電性ローラは、現像部の帯電ロ
ーラ、現像ローラ、あるいは転写ローラなどとして使用
可能である。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
したがって説明する。
【0022】実施例 まず、付加反応型熱加硫型シリコーンゴム(東レ社製、
商品名SCL3301)に導電性物質としてアセチレン
ブラック18重量部を配合し、図1に示すようにプライ
マー処理した金属芯軸1(胴部長240mm、外径10
mm)の外周に巻き付け、金型加硫した後、研磨して厚
さ3mmの導電性シリコーンゴム層2を形成した。この
導電性シリコーンゴム層2は、ゴム硬度42、体積固有
抵抗1×104 Ω・cmであった。
【0023】一方、フッ素ゴム(ダイキン社製、商品名
GLS150)にカーボンブラック(MTブラック)1
0重量部を配合し、これをメチルエチルケトンに溶解さ
せて塗料化した。これを導電性シリコーンゴム層2の表
面に塗装し硬化させた。形成された導電性フッ素ゴム中
間層3は、層厚25μm、体積固有抵抗2×104 Ω・
cmであった。
【0024】次いで、ウレタンゴム(日本ミラクトロン
社製)に、カーボンブラックを配合し、塗料化した。こ
れを導電性フッ素ゴム中間層3の表面に塗装し硬化させ
た。層厚30μm、体積固有抵抗2×107 Ω・cmの
導電性ウレタンゴム表層4が形成され、本発明の導電性
ローラが得られた。
【0025】比較例 導電性フッ素ゴム中間層と導電性ウレタンゴム表層を形
成しない他は実施例と同様にして導電性シリコーンゴム
単層ローラを作製した。
【0026】この様にして得られた本発明の実施例のロ
ーラと比較例のローラとを、常温で2日間感光体と接触
させたのち、感光体と現像ローラとして実機に取り付け
てそれぞれ複写を行ない、白抜けの発生の有無を観察し
た。その結果、比較例の単層ローラの場合には1〜30
枚目で白抜けが発生したのに対し、実施例のローラの場
合には5,000枚以上でも発生がみられなかった。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ブリードによる感光体の汚染のおそれがなく、画像の白
抜け現象の発生も防止可能で、耐久性も良好なすぐれた
導電性ローラが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のローラの断面を示す概略図
である。
【符号の説明】
1……芯軸 2……導電性シリコーンゴム層 3……導電性フッ素ゴム中間層 4……導電性ウレタンゴム表層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ローラ芯軸の外周上に、体積固有抵抗1
    5 Ω・cm以下の導電性シリコーンゴム層と、体積固
    有抵抗105 Ω・cm以下、膜厚10〜50μmの導電
    性フッ素ゴム中間層と、体積固有抵抗106 〜109 Ω
    ・cm、膜厚10〜50μmの導電性ウレタンゴム表層
    とが、順に形成されていることを特徴とする導電性ロー
    ラ。
JP33673695A 1995-12-25 1995-12-25 導電性ローラ Withdrawn JPH09179379A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003084561A (ja) * 2001-09-10 2003-03-19 Bridgestone Corp 現像剤担持体及び現像装置
JP2005300598A (ja) * 2004-04-06 2005-10-27 Bridgestone Corp 現像ローラ及びそれを用いた画像形成装置

Cited By (3)

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A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030304