JPH09279015A - 導電性部材及び電子写真装置 - Google Patents
導電性部材及び電子写真装置Info
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- JPH09279015A JPH09279015A JP8854196A JP8854196A JPH09279015A JP H09279015 A JPH09279015 A JP H09279015A JP 8854196 A JP8854196 A JP 8854196A JP 8854196 A JP8854196 A JP 8854196A JP H09279015 A JPH09279015 A JP H09279015A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、電子写真等の機構で使用される導
電性部材において、連続通電による電気抵抗の増大が少
なく、低温低湿時と高温高湿時との電気抵抗の変動幅の
小さい導電性部材及びこれを用いた電子写真装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 電子写真等の機構で使用される導電性部
材において、前記導電性部材がポリオール成分としてエ
チレンオキサイドとプロピレンオキサイドがランダムに
付加したポリエーテルポリオールを含むウレタンからな
り、且つ、前記導電性部材が窒素吸着法による比表面積
をＸ [m2/g] 、ＤＢＰ吸油量をＹ [ml/100g]としたと
き、25≦Ｘ≦130 かつ -0.43Ｘ+88 ≦Ｙ≦ -0.43Ｘ+134
であるカーボンブラックを含有してなることにより、上
記課題を解決する。
電性部材において、連続通電による電気抵抗の増大が少
なく、低温低湿時と高温高湿時との電気抵抗の変動幅の
小さい導電性部材及びこれを用いた電子写真装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 電子写真等の機構で使用される導電性部
材において、前記導電性部材がポリオール成分としてエ
チレンオキサイドとプロピレンオキサイドがランダムに
付加したポリエーテルポリオールを含むウレタンからな
り、且つ、前記導電性部材が窒素吸着法による比表面積
をＸ [m2/g] 、ＤＢＰ吸油量をＹ [ml/100g]としたと
き、25≦Ｘ≦130 かつ -0.43Ｘ+88 ≦Ｙ≦ -0.43Ｘ+134
であるカーボンブラックを含有してなることにより、上
記課題を解決する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、帯電防止機能を有
する包装部材、衝撃吸収部材又は電子写真等の機構で使
用される現像部材、転写部材等の導電性部材及びこれを
用いた電子写真装置に関する。
する包装部材、衝撃吸収部材又は電子写真等の機構で使
用される現像部材、転写部材等の導電性部材及びこれを
用いた電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
電子写真技術の進歩に伴いレーザプリンターや乾式コピ
ー等の画像形成装置で利用する導電性部材に対する要求
も高まっており、とりわけ現像、転写等のプロセスに利
用される弾性ローラが注目されている。従来、このよう
な用途に用いられる導電性部材は、金属や金属酸化物の
粉末やウィスカー及び／又はカーボンブラックなどのフ
ィラーを混入し所定の抵抗値に調整したゴム・ウレタン
などの高分子エラストマー材料や高分子フォーム材料に
より得られていた。これらの導電性部材に要求される性
能は、1 ×104 Ωcmから1 ×1012Ωcm、より好ましくは
1 ×107 Ωcmから1 ×1010Ωcmという中抵抗領域で所定
の電気抵抗値であるのみならず、低温低湿時と高温高湿
時の電気抵抗の変動幅が少なく、かつ連続して通電した
際の電気抵抗の変動幅が少ないことである。
電子写真技術の進歩に伴いレーザプリンターや乾式コピ
ー等の画像形成装置で利用する導電性部材に対する要求
も高まっており、とりわけ現像、転写等のプロセスに利
用される弾性ローラが注目されている。従来、このよう
な用途に用いられる導電性部材は、金属や金属酸化物の
粉末やウィスカー及び／又はカーボンブラックなどのフ
ィラーを混入し所定の抵抗値に調整したゴム・ウレタン
などの高分子エラストマー材料や高分子フォーム材料に
より得られていた。これらの導電性部材に要求される性
能は、1 ×104 Ωcmから1 ×1012Ωcm、より好ましくは
1 ×107 Ωcmから1 ×1010Ωcmという中抵抗領域で所定
の電気抵抗値であるのみならず、低温低湿時と高温高湿
時の電気抵抗の変動幅が少なく、かつ連続して通電した
際の電気抵抗の変動幅が少ないことである。
【０００３】ところが、金属や金属酸化物の粉末やウィ
スカー及び／又はアセチレンブラックやケッチェンブラ
ック等の導電性カーボンブラックなどのフィラーを混入
することにより所定の抵抗値に調整した高分子エラスト
マーや高分子フォーム等の導電性部材は、製造時の電気
抵抗のばらつきが大きく、実質的に所定抵抗値の部品を
安定して製造できなかった。そこで、従来高分子エラス
トマーや高分子フォームの導電性付与に適するとされて
いたハイストラクチャーのカーボンブラックに代えて、
ミディアムストラクチャーのカーボンブラックを用いる
と比較的電気抵抗が制御しやすいことを本発明者らは知
見した( 特開平7-53860 号) 。しかし、このようなカー
ボンブラックを用いた導電性部材でも、通常連続通電に
より電気抵抗が徐々に増大するという欠点がある。
スカー及び／又はアセチレンブラックやケッチェンブラ
ック等の導電性カーボンブラックなどのフィラーを混入
することにより所定の抵抗値に調整した高分子エラスト
マーや高分子フォーム等の導電性部材は、製造時の電気
抵抗のばらつきが大きく、実質的に所定抵抗値の部品を
安定して製造できなかった。そこで、従来高分子エラス
トマーや高分子フォームの導電性付与に適するとされて
いたハイストラクチャーのカーボンブラックに代えて、
ミディアムストラクチャーのカーボンブラックを用いる
と比較的電気抵抗が制御しやすいことを本発明者らは知
見した( 特開平7-53860 号) 。しかし、このようなカー
ボンブラックを用いた導電性部材でも、通常連続通電に
より電気抵抗が徐々に増大するという欠点がある。
【０００４】また導電性部材を得る別の手段に、過塩素
酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウム
等の無機イオン物質及び／又はラウリルトリメチルアン
モニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウ
ムクロライド、オクタデシル・トリメチル・アンモニウ
ム・クロライド、ドデシル・トリメチル・アンモニウム
・クロライド、ヘキサデシル・トリメチル・アンモニウ
ム・クロライド、変性脂肪族・ジメチル・エチルアンモ
ニウム・エトサルフェート等の陽イオン性界面活性剤、
ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ジメチル・ア
ルキルラウリルベタイン等の両性イオン界面活性剤、過
塩素酸テトラエチルアンモニウム、過塩素酸テトラブチ
ルアンモニウム、ホウフッ化テトラブチルアンモニウム
などの４級アンモニウム塩等の有機イオン物質よりなる
導電剤及び／又は親水性のポリエーテルやポリエステル
等の帯電防止剤を混入し所定の抵抗値に調整したゴム・
ウレタンなどの高分子エラストマー材料や高分子フォー
ム材料による方法もある。しかし、このような物質を混
入することにより所定の抵抗値に調整した高分子エラス
トマーや高分子フォーム等の導電性部材は、低温低湿時
と高温高湿時の電気抵抗の変動幅が大きいという欠点が
ある。
酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウム
等の無機イオン物質及び／又はラウリルトリメチルアン
モニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウ
ムクロライド、オクタデシル・トリメチル・アンモニウ
ム・クロライド、ドデシル・トリメチル・アンモニウム
・クロライド、ヘキサデシル・トリメチル・アンモニウ
ム・クロライド、変性脂肪族・ジメチル・エチルアンモ
ニウム・エトサルフェート等の陽イオン性界面活性剤、
ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ジメチル・ア
ルキルラウリルベタイン等の両性イオン界面活性剤、過
塩素酸テトラエチルアンモニウム、過塩素酸テトラブチ
ルアンモニウム、ホウフッ化テトラブチルアンモニウム
などの４級アンモニウム塩等の有機イオン物質よりなる
導電剤及び／又は親水性のポリエーテルやポリエステル
等の帯電防止剤を混入し所定の抵抗値に調整したゴム・
ウレタンなどの高分子エラストマー材料や高分子フォー
ム材料による方法もある。しかし、このような物質を混
入することにより所定の抵抗値に調整した高分子エラス
トマーや高分子フォーム等の導電性部材は、低温低湿時
と高温高湿時の電気抵抗の変動幅が大きいという欠点が
ある。
【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、電子写真等の機構で使用される導電性部材にお
いて、通常連続通電による電気抵抗の増大が少なく、低
温低湿時と高温高湿時との電気抵抗の変動幅の小さい導
電性部材及びこれを用いた電子写真装置を提供すること
を目的とする。
であり、電子写真等の機構で使用される導電性部材にお
いて、通常連続通電による電気抵抗の増大が少なく、低
温低湿時と高温高湿時との電気抵抗の変動幅の小さい導
電性部材及びこれを用いた電子写真装置を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の導電
性部材は、電子写真等の機構で使用される導電性部材に
おいて、前記導電性部材がポリオール成分としてエチレ
ンオキサイドとプロピレンオキサイドがランダムに付加
したポリエーテルポリオールを含むウレタンからなり、
且つ、前記導電性部材が窒素吸着法による比表面積をＸ
[m2/g] 、ＤＢＰ吸油量をＹ [ml/100g]としたとき、25
≦Ｘ≦130 かつ -0.43Ｘ+88 ≦Ｙ≦ -0.43Ｘ+134である
カーボンブラックを含有してなることを特徴とする。
性部材は、電子写真等の機構で使用される導電性部材に
おいて、前記導電性部材がポリオール成分としてエチレ
ンオキサイドとプロピレンオキサイドがランダムに付加
したポリエーテルポリオールを含むウレタンからなり、
且つ、前記導電性部材が窒素吸着法による比表面積をＸ
[m2/g] 、ＤＢＰ吸油量をＹ [ml/100g]としたとき、25
≦Ｘ≦130 かつ -0.43Ｘ+88 ≦Ｙ≦ -0.43Ｘ+134である
カーボンブラックを含有してなることを特徴とする。
【０００７】本発明の請求項２の導電性部材は、上記ポ
リエーテルポリオールにおいて、全ポリエーテルポリオ
ール成分中に含まれるエチレンオキサイドの割合が、３
〜５０重量％であることを特徴とする。
リエーテルポリオールにおいて、全ポリエーテルポリオ
ール成分中に含まれるエチレンオキサイドの割合が、３
〜５０重量％であることを特徴とする。
【０００８】本発明の請求項３の導電性部材は、上記導
電性部材がアスカーＣ硬度７０0 以下の発泡体であるこ
とを特徴とする。
電性部材がアスカーＣ硬度７０0 以下の発泡体であるこ
とを特徴とする。
【０００９】本発明の請求項４の電子写真装置は、請求
項１乃至３いずれか１項記載の導電性部材の表面に現像
剤を担持して該現像剤の薄膜を形成し、この状態で静電
潜像を表面に保持した潜像保持体に接触又は近接させて
該現像剤を潜像保持体の表面の静電潜像に付着させ、該
静電潜像を可視化させる現像装置を有することを特徴と
する。
項１乃至３いずれか１項記載の導電性部材の表面に現像
剤を担持して該現像剤の薄膜を形成し、この状態で静電
潜像を表面に保持した潜像保持体に接触又は近接させて
該現像剤を潜像保持体の表面の静電潜像に付着させ、該
静電潜像を可視化させる現像装置を有することを特徴と
する。
【００１０】本発明の請求項５の電子写真装置は、請求
項１乃至３いずれか１項記載の導電性部材で記録媒体を
帯電させ、現像剤によって可視化された静電潜像上から
現像剤を記録媒体に転写させる転写装置を有することを
特徴とする。
項１乃至３いずれか１項記載の導電性部材で記録媒体を
帯電させ、現像剤によって可視化された静電潜像上から
現像剤を記録媒体に転写させる転写装置を有することを
特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】即ち、従来の高分子エラストマー
や高分子フォームからなる高分子部材の導電性付与に適
するとされていたケッチェンブラックやアセチレンブラ
ック等のガスブラック、ISAF級やSAF 級オイルファーネ
スブラック、三菱化学製#3050 や#3250 導電性ブラック
の如きハイストラクチャーのカーボンブラックは、配合
量の増大とともに電気抵抗が急激に低下するため、カー
ボン分散状態の変動に伴って電気抵抗が大きく変動し、
所定の抵抗値の部材を安定に生産することが困難であ
る。一方、FT級やMT級サーマルブラック、SRF 級オイル
ファーネスブラックの如きローストラクチャーのカーボ
ンブラックは、所定の抵抗値を得るために必要な配合量
が大量であるため、高分子部材のしなやかさを著しく損
ない導電性部材としての機能を果たせず、特に高分子フ
ォーム部材を作製する際は、発泡させることが困難であ
る。
や高分子フォームからなる高分子部材の導電性付与に適
するとされていたケッチェンブラックやアセチレンブラ
ック等のガスブラック、ISAF級やSAF 級オイルファーネ
スブラック、三菱化学製#3050 や#3250 導電性ブラック
の如きハイストラクチャーのカーボンブラックは、配合
量の増大とともに電気抵抗が急激に低下するため、カー
ボン分散状態の変動に伴って電気抵抗が大きく変動し、
所定の抵抗値の部材を安定に生産することが困難であ
る。一方、FT級やMT級サーマルブラック、SRF 級オイル
ファーネスブラックの如きローストラクチャーのカーボ
ンブラックは、所定の抵抗値を得るために必要な配合量
が大量であるため、高分子部材のしなやかさを著しく損
ない導電性部材としての機能を果たせず、特に高分子フ
ォーム部材を作製する際は、発泡させることが困難であ
る。
【００１２】これに反し、GPF 級やFEF 級オイルファー
ネスブラックや三菱化学製#10 、#25 、#33 、CF9 、#5
2 、#44 、#45 、デグッサ製Printex 55、コロンビアン
製Raven 780 等のインクブラックの如きミディアムスト
ラクチャーのカーボンブラックが、導電性部材のしなや
かさを失わない範囲の配合量で比較的電気抵抗が制御し
やすい。また、ミディアムストラクチャーのカーボンブ
ラックであっても、電気抵抗を制御するためには適当な
比表面積である必要がある。例えば、三菱化学製#2300
や#2500 如き著しく比表面積の大きいカーボンブラック
やランプブラックの如き著しく比表面積の小さいカーボ
ンブラックはミディアムストラクチャーであっても所定
の抵抗値を得るために必要な配合量が大量になる傾向が
ある。
ネスブラックや三菱化学製#10 、#25 、#33 、CF9 、#5
2 、#44 、#45 、デグッサ製Printex 55、コロンビアン
製Raven 780 等のインクブラックの如きミディアムスト
ラクチャーのカーボンブラックが、導電性部材のしなや
かさを失わない範囲の配合量で比較的電気抵抗が制御し
やすい。また、ミディアムストラクチャーのカーボンブ
ラックであっても、電気抵抗を制御するためには適当な
比表面積である必要がある。例えば、三菱化学製#2300
や#2500 如き著しく比表面積の大きいカーボンブラック
やランプブラックの如き著しく比表面積の小さいカーボ
ンブラックはミディアムストラクチャーであっても所定
の抵抗値を得るために必要な配合量が大量になる傾向が
ある。
【００１３】また、HAF 級オイルファーネスブラックは
FEF 級オイルファーネスブラックよりDBP 吸油量から判
定する限りローストラクチャーであるにも関わらず、配
合量の増大とともに電気抵抗が急激に低下することがわ
かった。この理由は定かでないが、著しく比表面積の大
きいカーボンブラックは、導電性部材中でのカーボン分
散が困難であるため所定の抵抗値を得るために必要な配
合量が大量になり、また著しく比表面積の小さいカーボ
ンブラックは、カーボンブラックの一次粒径が大きくDB
P 吸油量から判定するストラクチャーと導電性に関連す
る形態的なストラクチャーが必ずしも良く対応していな
いためではないかと考えられる。
FEF 級オイルファーネスブラックよりDBP 吸油量から判
定する限りローストラクチャーであるにも関わらず、配
合量の増大とともに電気抵抗が急激に低下することがわ
かった。この理由は定かでないが、著しく比表面積の大
きいカーボンブラックは、導電性部材中でのカーボン分
散が困難であるため所定の抵抗値を得るために必要な配
合量が大量になり、また著しく比表面積の小さいカーボ
ンブラックは、カーボンブラックの一次粒径が大きくDB
P 吸油量から判定するストラクチャーと導電性に関連す
る形態的なストラクチャーが必ずしも良く対応していな
いためではないかと考えられる。
【００１４】また比表面積が著しく大きくも小さくもな
い範囲では、同等なストラクチャーで比表面積が異なる
カーボンブラックを配合した導電性部材の導電性は、比
表面積が大きいものほど、DBP 吸油量から判定したスト
ラクチャーより形態的なアスペクト比から判定したスト
ラクチャーが高いため、導電性の変化が急激であると考
えられる。これらの点を総合的に判断し、本発明者らは
種々のカーボンブラックについて試験したところ、比表
面積をＸ[m2/g]、DBP 吸油量をＹ[ml/100g] としたと
き、25≦Ｘ＜130 かつ -0.43Ｘ88≦Ｙ≦ -0.43Ｘ+ 134
のカーボンブラックが、導電性部材のしなやかさを損な
わず電気抵抗を安定制御し得ることを知見した。この範
囲を第１図に図示する。
い範囲では、同等なストラクチャーで比表面積が異なる
カーボンブラックを配合した導電性部材の導電性は、比
表面積が大きいものほど、DBP 吸油量から判定したスト
ラクチャーより形態的なアスペクト比から判定したスト
ラクチャーが高いため、導電性の変化が急激であると考
えられる。これらの点を総合的に判断し、本発明者らは
種々のカーボンブラックについて試験したところ、比表
面積をＸ[m2/g]、DBP 吸油量をＹ[ml/100g] としたと
き、25≦Ｘ＜130 かつ -0.43Ｘ88≦Ｙ≦ -0.43Ｘ+ 134
のカーボンブラックが、導電性部材のしなやかさを損な
わず電気抵抗を安定制御し得ることを知見した。この範
囲を第１図に図示する。
【００１５】ところが、上記のカーボンブラックを用い
た通常のポリエーテルポリウレタンに1000 [V]程度の電
圧で連続通電すると電気抵抗が増大して行く。このよう
な現象は、電化ブラックの如きハイストラクチャーのカ
ーボンブラックで導電性を付与したときには影響が少な
い現象であり、特にローストラクチャーのカーボンブラ
ックになればなるほど電気抵抗が増大する割合が大き
い。これは、導電性フィラーを充填し中抵抗領域の導電
性部材を作成した場合、その導電パスの量と絶縁ギャッ
プの幅により抵抗が決定され、ハイストラクチャー・カ
ーボンではパスの量が支配的であるのに対して、ロース
トラクチャー・カーボンではギャップの幅が支配的であ
り、部材に連続通電することにより、部材が発熱するた
め導電性部材が変質しギャップの電気抵抗が上昇するこ
とが原因である。この様子を模式的に表したのが第２図
である。なお、本発明で定義されるカーボンブラックの
添加量は、ウレタン１００重量部に対し、２〜８重量部
が好ましく、２未満だと抵抗のコントロールが難しく、
８を超えると発泡難で好ましくない。
た通常のポリエーテルポリウレタンに1000 [V]程度の電
圧で連続通電すると電気抵抗が増大して行く。このよう
な現象は、電化ブラックの如きハイストラクチャーのカ
ーボンブラックで導電性を付与したときには影響が少な
い現象であり、特にローストラクチャーのカーボンブラ
ックになればなるほど電気抵抗が増大する割合が大き
い。これは、導電性フィラーを充填し中抵抗領域の導電
性部材を作成した場合、その導電パスの量と絶縁ギャッ
プの幅により抵抗が決定され、ハイストラクチャー・カ
ーボンではパスの量が支配的であるのに対して、ロース
トラクチャー・カーボンではギャップの幅が支配的であ
り、部材に連続通電することにより、部材が発熱するた
め導電性部材が変質しギャップの電気抵抗が上昇するこ
とが原因である。この様子を模式的に表したのが第２図
である。なお、本発明で定義されるカーボンブラックの
添加量は、ウレタン１００重量部に対し、２〜８重量部
が好ましく、２未満だと抵抗のコントロールが難しく、
８を超えると発泡難で好ましくない。
【００１６】そこで、高分子部材の耐熱性を高めること
により連続通電時の抵抗増大を抑制することが出来、具
体的にはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドが
ランダムに付加したポリエーテルポリオールを成分とし
て含むポリウレタンを用いて導電性部材を作成すること
によりこの目的は効果的に達成でき、特に本発明者らの
特許( 特願平7-247830号) に記されているポリエーテル
ポリオールが好適である。全ポリエーテルポリオール成
分中に含まれるエチレンオキサイドの割合は、３〜５０
重量％、更に好ましくは５〜２０重量％であり、５重量
％より少ないと反応性が劣るため成型が困難であった
り、親水性が低いためイオンが動きにくく、ローラの導
電性の確保が困難である。また、２０重量％より多いと
耐熱性が悪くなってしまうので好ましくない。なお、本
発明の効果を損なわない範囲で、ポリエーテルポリオー
ル、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ア
クリロニトリルポリオール、ポリテトラメチレンエーテ
ルポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプ
レンポリオール、ポリカーボネートポリオール等、他の
公知のポリオールを混合してもよい。
により連続通電時の抵抗増大を抑制することが出来、具
体的にはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドが
ランダムに付加したポリエーテルポリオールを成分とし
て含むポリウレタンを用いて導電性部材を作成すること
によりこの目的は効果的に達成でき、特に本発明者らの
特許( 特願平7-247830号) に記されているポリエーテル
ポリオールが好適である。全ポリエーテルポリオール成
分中に含まれるエチレンオキサイドの割合は、３〜５０
重量％、更に好ましくは５〜２０重量％であり、５重量
％より少ないと反応性が劣るため成型が困難であった
り、親水性が低いためイオンが動きにくく、ローラの導
電性の確保が困難である。また、２０重量％より多いと
耐熱性が悪くなってしまうので好ましくない。なお、本
発明の効果を損なわない範囲で、ポリエーテルポリオー
ル、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ア
クリロニトリルポリオール、ポリテトラメチレンエーテ
ルポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプ
レンポリオール、ポリカーボネートポリオール等、他の
公知のポリオールを混合してもよい。
【００１７】なお、本発明の効果を損なわない範囲で上
記の導電性部材に過塩素酸リチウムの如き無機イオン物
質や４級アンモニウム塩の如き有機イオン物質からなる
イオン性導電剤、陽イオン性界面活性剤、負イオン性界
面活性剤、各種ベタインの如き両性イオン界面活性剤、
親水性のポリエーテルやポリエステル等の非イオン性帯
電防止剤を併用しても良い。
記の導電性部材に過塩素酸リチウムの如き無機イオン物
質や４級アンモニウム塩の如き有機イオン物質からなる
イオン性導電剤、陽イオン性界面活性剤、負イオン性界
面活性剤、各種ベタインの如き両性イオン界面活性剤、
親水性のポリエーテルやポリエステル等の非イオン性帯
電防止剤を併用しても良い。
【００１８】また、ウレタンの作成方法に制限はなく、
ワンショット法、プレポリマー法どちらも用いることが
出来、メカニカルフロス法、水発泡法、フロン発泡法な
どにより発泡体とすることも導電性部材の硬度を低下さ
せる事が必要な用途には好ましい。なお、本発明の導電
性部材の硬度は、アスカーＣスケールで７０0 以下が好
ましく、７０0 を超えると転写効率が低下して好ましく
ない。
ワンショット法、プレポリマー法どちらも用いることが
出来、メカニカルフロス法、水発泡法、フロン発泡法な
どにより発泡体とすることも導電性部材の硬度を低下さ
せる事が必要な用途には好ましい。なお、本発明の導電
性部材の硬度は、アスカーＣスケールで７０0 以下が好
ましく、７０0 を超えると転写効率が低下して好ましく
ない。
【００１９】上記の部材を転写装置及び／又は現像装置
に用いる形状に制限はないが、通常芯金を中央に配設し
たローラ形状にして用いられる。このような部材を用い
て作成された電子写真装置の転写装置及び／又は現像装
置は、通電時の抵抗上昇が無く長寿命である。また、従
来より用いられているイオン導電剤により導電性を付与
した部材を用いて作成された転写装置及び／又は現像装
置と比較して高温高湿時と低温低湿時の電気抵抗の変動
が少なく、電源の容量を小さなものに出来るため好適で
ある。
に用いる形状に制限はないが、通常芯金を中央に配設し
たローラ形状にして用いられる。このような部材を用い
て作成された電子写真装置の転写装置及び／又は現像装
置は、通電時の抵抗上昇が無く長寿命である。また、従
来より用いられているイオン導電剤により導電性を付与
した部材を用いて作成された転写装置及び／又は現像装
置と比較して高温高湿時と低温低湿時の電気抵抗の変動
が少なく、電源の容量を小さなものに出来るため好適で
ある。
【００２０】
【実施例】以下、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。なお、湿度は相対湿度である。
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。なお、湿度は相対湿度である。
【００２１】［実施例１］グリセリンにプロピレンオキ
サイドとエチレンオキサイドをランダムに付加し、その
エチレンオキサイド・ユニットの含有率が12% 、分子量
3500であるポリエーテルポリオール100 重量部、1,4-ブ
タンジオール6.05重量部、トリレンジイソシアネート22
重量部、反応性シリコーン系界面活性剤 4重量部、ジブ
チルチンジラウレート0.01重量部、窒素吸着量により測
定した比表面積60 [m2/g] でDBP 吸油量63 [ml/g] のカ
ーボンブラック2.5 重量部をミキサーで混合し、その混
合物で直径6mm の金属製シャフトを中心に配設した直径
16.5mmで長さ215mm のウレタンフォーム転写ローラを作
製した。
サイドとエチレンオキサイドをランダムに付加し、その
エチレンオキサイド・ユニットの含有率が12% 、分子量
3500であるポリエーテルポリオール100 重量部、1,4-ブ
タンジオール6.05重量部、トリレンジイソシアネート22
重量部、反応性シリコーン系界面活性剤 4重量部、ジブ
チルチンジラウレート0.01重量部、窒素吸着量により測
定した比表面積60 [m2/g] でDBP 吸油量63 [ml/g] のカ
ーボンブラック2.5 重量部をミキサーで混合し、その混
合物で直径6mm の金属製シャフトを中心に配設した直径
16.5mmで長さ215mm のウレタンフォーム転写ローラを作
製した。
【００２２】ついで上記転写ローラを厚さ2mm の銅板の
上に載せ、ローラの両端を各々500gの力で圧接しながら
芯金と銅板の間の電気抵抗を測定した。測定時の温度、
湿度は各々20℃、55% であった。電気抵抗は印加電圧が
1,000Vの時 7.8×107 Ωであった。また測定時の温度、
湿度が各々32.5℃、85% では、印加電圧1,000Vで電気抵
抗は8.0 ×107 Ω、15℃、10% では、印加電圧1,000Vで
5.7×107 Ωであった。
上に載せ、ローラの両端を各々500gの力で圧接しながら
芯金と銅板の間の電気抵抗を測定した。測定時の温度、
湿度は各々20℃、55% であった。電気抵抗は印加電圧が
1,000Vの時 7.8×107 Ωであった。また測定時の温度、
湿度が各々32.5℃、85% では、印加電圧1,000Vで電気抵
抗は8.0 ×107 Ω、15℃、10% では、印加電圧1,000Vで
5.7×107 Ωであった。
【００２３】さらに上記転写ローラを第３図に示す画像
形成装置に組み込んだ。電源は、5A 定電流となるよう
に設定した。温度、湿度が各々15℃、10% の環境でグレ
ースケール、黒ベタ、白ベタ画像を印刷させたところ良
好な画像が得られ、さらに温度、湿度が各々32.5℃、85
% の環境でグレースケール、黒ベタ、白ベタ画像を印刷
させたところ良好な画像が得られた。
形成装置に組み込んだ。電源は、5A 定電流となるよう
に設定した。温度、湿度が各々15℃、10% の環境でグレ
ースケール、黒ベタ、白ベタ画像を印刷させたところ良
好な画像が得られ、さらに温度、湿度が各々32.5℃、85
% の環境でグレースケール、黒ベタ、白ベタ画像を印刷
させたところ良好な画像が得られた。
【００２４】ついで画像形成装置の感光体をアルミ素管
に変更し、温度、湿度が各々25℃、55% の環境で1,000
V の電圧を印加したまま150 時間連続して回転させた
後、温度、湿度が各々15℃、10% の環境に48時間放置
し、同環境で転写ローラを厚さ2mm の銅板の上に載せ、
ローラの両端を各々500gの力で圧接しながら芯金と銅板
の間の電気抵抗を測定した。電気抵抗は印加電圧が1,00
0Vの時6.0 ×108 Ωであった。この転写ローラを前述と
同様に画像形成装置に組み込み、15℃、10% の環境でグ
レースケール、黒ベタ、白ベタ画像を印刷させたところ
良好な画像が得らた。
に変更し、温度、湿度が各々25℃、55% の環境で1,000
V の電圧を印加したまま150 時間連続して回転させた
後、温度、湿度が各々15℃、10% の環境に48時間放置
し、同環境で転写ローラを厚さ2mm の銅板の上に載せ、
ローラの両端を各々500gの力で圧接しながら芯金と銅板
の間の電気抵抗を測定した。電気抵抗は印加電圧が1,00
0Vの時6.0 ×108 Ωであった。この転写ローラを前述と
同様に画像形成装置に組み込み、15℃、10% の環境でグ
レースケール、黒ベタ、白ベタ画像を印刷させたところ
良好な画像が得らた。
【００２５】［比較例１］配合するポリオールをエチレ
ンオキサイド・ユニットが末端のみに16.0% 含まれる分
子量5000のポリエーテルポリオールとし、1,4-ブタンジ
オールの配合量を6.47部、カーボンブラックの配合量を
3 部とした以外は実施例１と同様に実験を行った。初期
の電気抵抗は実施例1 と同様であったが、連続通電後の
電気抵抗は15℃、10% で 2.0×109 Ωであった。実施例
と比較し、本比較例のウレタンフォームは、連続通電時
の抵抗上昇が大きい。この転写ローラを前述と同様に画
像形成装置に組み込み、15℃、10% の環境でグレースケ
ール、黒ベタ、白ベタ画像を印刷させたところ、黒ベタ
画像の黒色度が不足する転写不良現象が現れた。
ンオキサイド・ユニットが末端のみに16.0% 含まれる分
子量5000のポリエーテルポリオールとし、1,4-ブタンジ
オールの配合量を6.47部、カーボンブラックの配合量を
3 部とした以外は実施例１と同様に実験を行った。初期
の電気抵抗は実施例1 と同様であったが、連続通電後の
電気抵抗は15℃、10% で 2.0×109 Ωであった。実施例
と比較し、本比較例のウレタンフォームは、連続通電時
の抵抗上昇が大きい。この転写ローラを前述と同様に画
像形成装置に組み込み、15℃、10% の環境でグレースケ
ール、黒ベタ、白ベタ画像を印刷させたところ、黒ベタ
画像の黒色度が不足する転写不良現象が現れた。
【００２６】［実施例２］配合するカーボンブラック
を、窒素吸着量により測定した比表面積 27 [m2/g]DBP
吸油量87 [ml/g] とし、カーボンブラックの配合量を5
重量部とした以外は実施例１と同様に転写ローラを作製
した。この転写ローラを実施例１と同様にして電気抵抗
を測定した。測定時の温度、湿度が20℃、55% で印加電
圧が1,000Vの時、ローラの電気抵抗は 2.5×109 Ωであ
った。実施例１と同様に画像を印刷させたところ良好な
画像が得られた。
を、窒素吸着量により測定した比表面積 27 [m2/g]DBP
吸油量87 [ml/g] とし、カーボンブラックの配合量を5
重量部とした以外は実施例１と同様に転写ローラを作製
した。この転写ローラを実施例１と同様にして電気抵抗
を測定した。測定時の温度、湿度が20℃、55% で印加電
圧が1,000Vの時、ローラの電気抵抗は 2.5×109 Ωであ
った。実施例１と同様に画像を印刷させたところ良好な
画像が得られた。
【００２７】［比較例２］配合するカーボンブラック
を、窒素吸着量により測定した比表面積117 [m2/g]でDB
P 吸油量115 [ml/g]とし、カーボンブラックの配合量を
5 重量部とした以外は実施例１と同様に転写ローラを作
製した。この転写ローラを実施例１と同様にして電気抵
抗を測定した。測定時の温度、湿度が20℃、55% で印加
電圧が1,000Vの時、ローラの電気抵抗は 6×105 Ωであ
った。実施例１と同様に画像を印刷させたところ良好な
画像が得られなかった。
を、窒素吸着量により測定した比表面積117 [m2/g]でDB
P 吸油量115 [ml/g]とし、カーボンブラックの配合量を
5 重量部とした以外は実施例１と同様に転写ローラを作
製した。この転写ローラを実施例１と同様にして電気抵
抗を測定した。測定時の温度、湿度が20℃、55% で印加
電圧が1,000Vの時、ローラの電気抵抗は 6×105 Ωであ
った。実施例１と同様に画像を印刷させたところ良好な
画像が得られなかった。
【００２８】［実施例３］配合するカーボンブラック
を、窒素吸着量により測定した比表面積127 [m2/g]でDB
P 吸油量53 [ml/g] とし、カーボンブラックの配合量を
5 重量部とした以外は実施例１と同様に転写ローラを作
製した。この転写ローラを実施例１と同様にして電気抵
抗を測定した。測定時の温度、湿度が20℃、55% で印加
電圧が1,000Vの時、ローラの電気抵抗は 2×107 Ωであ
った。実施例１と同様に画像を印刷させたところ良好な
画像が得られた。
を、窒素吸着量により測定した比表面積127 [m2/g]でDB
P 吸油量53 [ml/g] とし、カーボンブラックの配合量を
5 重量部とした以外は実施例１と同様に転写ローラを作
製した。この転写ローラを実施例１と同様にして電気抵
抗を測定した。測定時の温度、湿度が20℃、55% で印加
電圧が1,000Vの時、ローラの電気抵抗は 2×107 Ωであ
った。実施例１と同様に画像を印刷させたところ良好な
画像が得られた。
【００２９】［比較例３］配合するカーボンブラック
を、窒素吸着量により測定した比表面積27 [m2/g]DBP
吸油量68 [ml/g] とし、カーボンブラックの配合量を5
重量部とした以外は実施例１と同様に転写ローラを作製
した。この転写ローラを実施例１と同様にして電気抵抗
を測定した。測定時の温度、湿度が20℃、55% で印加電
圧が1,000Vの時、ローラの電気抵抗は 1×1010Ωであっ
た。実施例１と同様に画像を印刷させたところ良好な画
像が得られなかった。
を、窒素吸着量により測定した比表面積27 [m2/g]DBP
吸油量68 [ml/g] とし、カーボンブラックの配合量を5
重量部とした以外は実施例１と同様に転写ローラを作製
した。この転写ローラを実施例１と同様にして電気抵抗
を測定した。測定時の温度、湿度が20℃、55% で印加電
圧が1,000Vの時、ローラの電気抵抗は 1×1010Ωであっ
た。実施例１と同様に画像を印刷させたところ良好な画
像が得られなかった。
【００３０】［実施例４］配合するカーボンブラック
を、窒素吸着量により測定した比表面積42 [m2/g]DBP
吸油量115 [ml/g]とし、カーボンブラックの配合量を3
重量部とした以外は実施例１と同様に転写ローラを作製
した。この転写ローラを実施例１と同様にして電気抵抗
を測定した。測定時の温度、湿度が20℃、55% で印加電
圧が1,000Vの時、ローラの電気抵抗は 3×108 Ωであっ
た。実施例１と同様に画像を印刷させたところ良好な画
像が得られた。
を、窒素吸着量により測定した比表面積42 [m2/g]DBP
吸油量115 [ml/g]とし、カーボンブラックの配合量を3
重量部とした以外は実施例１と同様に転写ローラを作製
した。この転写ローラを実施例１と同様にして電気抵抗
を測定した。測定時の温度、湿度が20℃、55% で印加電
圧が1,000Vの時、ローラの電気抵抗は 3×108 Ωであっ
た。実施例１と同様に画像を印刷させたところ良好な画
像が得られた。
【００３１】［比較例４］配合するカーボンブラック
を、窒素吸着量により測定した比表面積90 [m2/g]DBP
吸油量110 [ml/g]とし、カーボンブラックの配合量を5
重量部とした以外は実施例１と同様に転写ローラを作製
した。この転写ローラを実施例１と同様にして電気抵抗
を測定した。測定時の温度、湿度が20℃、55% で印加電
圧が1,000Vの時、ローラの電気抵抗は 4×105 Ωであっ
た。実施例１と同様に画像を印刷させたところ良好な画
像が得られなかった。
を、窒素吸着量により測定した比表面積90 [m2/g]DBP
吸油量110 [ml/g]とし、カーボンブラックの配合量を5
重量部とした以外は実施例１と同様に転写ローラを作製
した。この転写ローラを実施例１と同様にして電気抵抗
を測定した。測定時の温度、湿度が20℃、55% で印加電
圧が1,000Vの時、ローラの電気抵抗は 4×105 Ωであっ
た。実施例１と同様に画像を印刷させたところ良好な画
像が得られなかった。
【００３２】［実施例５］配合するカーボンブラック
を、窒素吸着量により測定した比表面積55 [m2/g]DBP
吸油量70 [ml/g] とし、カーボンブラックの配合量を5
重量部とした以外は実施例１と同様に転写ローラを作製
した。この転写ローラを実施例１と同様にして電気抵抗
を測定した。測定時の温度、湿度が20℃、55% で印加電
圧が1,000Vの時、ローラの電気抵抗は 3×108 Ωであっ
た。実施例１と同様に画像を印刷させたところ良好な画
像が得られた。
を、窒素吸着量により測定した比表面積55 [m2/g]DBP
吸油量70 [ml/g] とし、カーボンブラックの配合量を5
重量部とした以外は実施例１と同様に転写ローラを作製
した。この転写ローラを実施例１と同様にして電気抵抗
を測定した。測定時の温度、湿度が20℃、55% で印加電
圧が1,000Vの時、ローラの電気抵抗は 3×108 Ωであっ
た。実施例１と同様に画像を印刷させたところ良好な画
像が得られた。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の導電性部
材は、電子写真等の機構で使用される導電性部材におい
て、前記導電性部材がポリオール成分としてエチレンオ
キサイドとプロピレンオキサイドがランダムに付加した
ポリエーテルポリオールを含むウレタンからなり、且
つ、前記導電性部材が窒素吸着法による比表面積をＸ
[m2/g] 、ＤＢＰ吸油量をＹ [ml/100g]としたとき、25
≦Ｘ≦130 かつ -0.43Ｘ+88≦Ｙ≦ -0.43Ｘ+134である
カーボンブラックを含有してなることを特徴とする導電
性部材としたことにより、通常連続通電による電気抵抗
の増大が少なく、低温低湿と高温高湿時との電気抵抗の
変動幅を小さくすることができ、また、この導電性部材
を電子写真等の機構で使用される電子写真装置の転写部
材、現像部材等に好適に用い得る。
材は、電子写真等の機構で使用される導電性部材におい
て、前記導電性部材がポリオール成分としてエチレンオ
キサイドとプロピレンオキサイドがランダムに付加した
ポリエーテルポリオールを含むウレタンからなり、且
つ、前記導電性部材が窒素吸着法による比表面積をＸ
[m2/g] 、ＤＢＰ吸油量をＹ [ml/100g]としたとき、25
≦Ｘ≦130 かつ -0.43Ｘ+88≦Ｙ≦ -0.43Ｘ+134である
カーボンブラックを含有してなることを特徴とする導電
性部材としたことにより、通常連続通電による電気抵抗
の増大が少なく、低温低湿と高温高湿時との電気抵抗の
変動幅を小さくすることができ、また、この導電性部材
を電子写真等の機構で使用される電子写真装置の転写部
材、現像部材等に好適に用い得る。
【図１】本発明に係るカーボンブラックの特性を表すグ
ラフである。
ラフである。
【図２】本発明に係るカーボンブラックの構造を示す概
略図である。
略図である。
【図３】本発明の導電性部材が装着される画像形成装置
の一例を示す模式図である。
の一例を示す模式図である。
【手続補正書】
【提出日】平成８年１０月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】また比表面積が著しく大きくも小さくもな
い範囲では、同等なストラクチャーで比表面積が異なる
カーボンブラックを配合した導電性部材の導電性は、比
表面積が大きいものほど、DBP 吸油量から判定したスト
ラクチャーより形態的なアスペクト比から判定したスト
ラクチャーが高いため、導電性の変化が急激であると考
えられる。これらの点を総合的に判断し、本発明者らは
種々のカーボンブラックについて試験したところ、比表
面積をＸ[m2/g]、DBP 吸油量をＹ[ml/100g] としたと
き、25≦Ｘ＜130 かつ -0.43Ｘ+88 ≦Ｙ≦ -0.43Ｘ+ 13
4 のカーボンブラックが、導電性部材のしなやかさを損
なわず電気抵抗を安定制御し得ることを知見した。この
範囲を第１図に図示する。
い範囲では、同等なストラクチャーで比表面積が異なる
カーボンブラックを配合した導電性部材の導電性は、比
表面積が大きいものほど、DBP 吸油量から判定したスト
ラクチャーより形態的なアスペクト比から判定したスト
ラクチャーが高いため、導電性の変化が急激であると考
えられる。これらの点を総合的に判断し、本発明者らは
種々のカーボンブラックについて試験したところ、比表
面積をＸ[m2/g]、DBP 吸油量をＹ[ml/100g] としたと
き、25≦Ｘ＜130 かつ -0.43Ｘ+88 ≦Ｙ≦ -0.43Ｘ+ 13
4 のカーボンブラックが、導電性部材のしなやかさを損
なわず電気抵抗を安定制御し得ることを知見した。この
範囲を第１図に図示する。
Claims (5)
- 【請求項１】 電子写真等の機構で使用される導電性部
材において、前記導電性部材がポリオール成分としてエ
チレンオキサイドとプロピレンオキサイドがランダムに
付加したポリエーテルポリオールを含むウレタンからな
り、且つ、前記導電性部材が窒素吸着法による比表面積
をＸ [m2/g] 、ＤＢＰ吸油量をＹ [ml/100g]としたと
き、25≦Ｘ≦130 かつ -0.43Ｘ+88 ≦Ｙ≦ -0.43Ｘ+134
であるカーボンブラックを含有してなることを特徴とす
る導電性部材。 - 【請求項２】 上記ポリエーテルポリオールにおいて、
全ポリエーテルポリオール成分中に含まれるエチレンオ
キサイドの割合が、３〜５０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。 - 【請求項３】 上記導電性部材がアスカーＣ硬度７０0
以下の発泡体であることを特徴とする請求項１又は２記
載の導電性部材。 - 【請求項４】 請求項１乃至３いずれか１項記載の導電
性部材の表面に現像剤を担持して該現像剤の薄膜を形成
し、この状態で静電潜像を表面に保持した潜像保持体に
接触又は近接させて該現像剤を潜像保持体の表面の静電
潜像に付着させ、該静電潜像を可視化させる現像装置を
有することを特徴とする電子写真装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至３いずれか１項記載の導電
性部材で記録媒体を帯電させ、現像剤によって可視化さ
れた静電潜像上から現像剤を記録媒体に転写させる転写
装置を有することを特徴とする電子写真装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8854196A JP3594053B2 (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 導電性部材及び電子写真装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8854196A JP3594053B2 (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 導電性部材及び電子写真装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09279015A true JPH09279015A (ja) | 1997-10-28 |
| JP3594053B2 JP3594053B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=13945718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8854196A Expired - Lifetime JP3594053B2 (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 導電性部材及び電子写真装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3594053B2 (ja) |
Cited By (13)
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|---|---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-04-10 JP JP8854196A patent/JP3594053B2/ja not_active Expired - Lifetime
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