JPH1124390A - Ｏａ機器用部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 抵抗値のばらつきが少なく、かつ環境の変化
に対しても安定した抵抗値を保持し得、高品質な画像が
得られると共に、現像ローラ等の現像部材として用いた
場合には、高度な階調性を達成することができるＯＡ機
器用部材を得る。 【解決手段】 ＤＢＰ吸油量８０ｍｌ／１００ｇ以下，
窒素吸着比表面積１５０ｍ²／ｇ以下のカーボンブラッ
クと、正帯電性微粒子とを含有する導電性弾性体を具備
してなることを特徴とするＯＡ機器用部材を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、レーザープリンタ等の電子写真装置、或いは、イ
ンジェットプリンタ、トナージェットプリンタ、熱転写
プリンタ、熱昇華プリンタ、インパクトプリンタ等の所
謂ＯＡ機器に使用されるベルト、ローラ、ドラム、ブレ
ード等の部材に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
ら、複写機、ファクシミリ、プリンタ等のＯＡ機器に
は、帯電、現像、転写、中間転写、トナー層形成、トナ
ー搬送、トナー撹拌、クリーニング、定着、紙搬送等を
行うためのベルト、ローラ、ブレード等、各種の部材が
使用されている。

【０００３】この場合、複写機、ファクシミリ、プリン
タ等の電子写真プロセスを利用したＯＡ機器では、潜像
を保持した感光ドラム等の潜像保持体に一成分現像剤を
供給し、潜像保持体表面の潜像に該現像剤を付着させて
潜像を可視化する現像方法として、加圧現像法が知られ
ており（米国特許第３１５２０１２号、同第３７３１１
４６号等）、この方法によれば、磁性材料が不要である
ため装置の簡素化、小型化が容易であると共に、トナー
のカラー化が容易である。

【０００４】この加圧現像法は、トナー（通常は非磁性
一成分現像剤が用いられる）を担持した現像ローラを感
光ドラム等の静電潜像を保持した潜像保持体に接触させ
て、トナーを該潜像保持体の潜像に付着させることによ
り現像を行うもので、このため上記現像ローラを導電性
を有する弾性体で形成する必要がある。

【０００５】即ち、この加圧現像法では、例えば図２に
示されているように、トナーを供給するためのトナー塗
布用ローラ４と静電潜像を保持した感光ドラム５との間
に、上記現像ローラ１が配設され、これら現像ローラ
１、感光ドラム５及びトナー塗布用ローラ４がそれぞれ
図中矢印方向に回転することにより、トナー６がトナー
塗布用ローラ４により現像ローラ１の表面に供給され、
このトナーが成層ブレード７により均一な薄層に整えら
れ、この状態で現像ローラ１が感光ドラム５と接触しな
がら回転することにより、薄層に形成されたトナーが現
像ローラ１から感光ドラム５の潜像に付着して、該潜像
が可視化するようになっている。なお、図中８は転写部
であり、ここで紙等の記録媒体にトナー画像を転写する
ようになっており、また９はクリーニング部であり、そ
のクリーニングブレード１０により転写後に感光ドラム
５表面に残留するトナーを除去するようになっている。

【０００６】この場合、現像ローラ１は、感光ドラム５
に密着した状態を確実に保持しつつ回転しなければなら
ず、このため図１に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２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など
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３を形成した構造となっている。

【０００７】また、特開昭５８−１１６５５９号公報に
開示されているように、潜像保持体に近接した非接触状
態に配設された現像スリーブの表面に、薄層に成層した
非磁性トナーを担持し、これを潜像保持体上に飛翔させ
てトナーを潜像保持体に供給し、現像を行う方法も提案
されている。更に、上記潜像保持体がドラム状ではな
く、ベルト状である場合や、紙，ＯＨＰ，印画紙等の紙
葉類などの記録媒体に現像ローラから直接トナーを供給
して画像を形成する方式もあり、このような方式におい
ても同様の現像ローラを用いることができる。

【０００８】一方、近年においては、従来の文字のみを
印字する、現像特性が所謂白黒二値的な現像特性のみな
らず、写真画像出力等の高画質化要求により、高階調性
も要求されるようになってきており、この要求に応える
ため実行現像バイアスに対する感光体現像量がゆるやか
に変化するような、現像ローラの設計が必要になってき
ている。通常このような特性を得るためには、ローラ抵
抗を１０⁶〜１０¹²Ω・ｃｍの中・高抵抗化することが
必要であると共に、ローラの周方向、長手方向の抵抗値
のばらつきを極力抑えなければならず、このばらつきが
大きいと、階調特性が優れていても画像にムラが生じて
しまい、全体的には良好な画像を得ることが困難であ
る。

【０００９】この場合、従来このような中・高抵抗領域
の抵抗を有するローラは、カーボンなどの電子導電性粉
体を樹脂に混合して抵抗値の調整を行うことにより得ら
れているが、この場合抵抗値の位置ばらつきを１桁以内
とすることが非常に困難であり、均一な抵抗値を有する
ローラを得ることは実質上不可能である。そこで、この
ような抵抗値のばらつきを改善するため、基材の抵抗値
を極端に低抵抗化することによって抵抗値のばらつきを
抑え、この基材表面に高抵抗の樹脂を表面層として設け
ることにより、ローラ自身としての抵抗を中・高抵抗領
域に制御する方法も提案されている。

【００１０】しかしながら、このように高抵抗樹脂の表
面層によりローラ抵抗を調整したローラの抵抗値は、印
加する電圧によって大きく変動し、具体的には印加する
電圧が高くなるにつれて低抵抗化してしまう。このた
め、使用状況に応じて現像バイアスを変動させる場合な
ど、制御が非常に困難となる。また、抵抗の上昇は表面
層が全て負担しているため、連続使用等によって表面層
が摩耗してきた場合、抵抗値が大幅に変動してしまうこ
とが予測される。

【００１１】更に、このような高抵抗樹脂による表面層
を設ける方法以外にも、導電剤としてイオン導電性物質
を用いて抵抗値を中・高抵抗領域に調整したイオン導電
性樹脂を用いて中・高抵抗のローラを得る方法も提案さ
れている。しかしながら、イオン導電性の樹脂は、環境
中の水分の影響を受けやすく、高温高湿環境下と低温低
湿環境下とでイオンの移動度が大きくことなり、環境変
動による抵抗値の変動が著しく、安定的に使用すること
が困難であるという欠点がある。

【００１２】なお、このような抵抗値の均一性及び安定
性については、上記現像ローラ等の現像部材に限らず、
転写部材、帯電部材等、その他のＯＡ機器用部材につい
ても重要な性能の１つであり、従って、このように抵抗
値の均一性及び安定性に優れたＯＡ機器用部材の開発が
望まれる。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、抵抗値のばらつきが少なく、かつ環境の変化に対し
ても安定した抵抗値を保持し得、高品質な画像が得られ
ると共に、現像ローラ等の現像部材として用いた場合に
は、高度な階調性を達成することができるＯＡ機器用部
材を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、基材樹脂中にカーボンブラックを添加して導電性を
調整して導電性弾性体を形成する場合に、カーボンブラ
ックと共に正帯電性を有する微粒子を混在させること、
この場合にカーボンブラックとしてＤＢＰ吸油量８０ｍ
ｌ／１００ｇ以下，窒素吸着比表面積１５０ｍ²／ｇ以
下のカーボンブラックを用いることにより、体積固有抵
抗を１０⁶〜１０¹²Ω・ｃｍの中・高抵抗領域でばらつ
きなく調整することができ、かつ環境の変動に対しても
安定的な導電性を発現し得、現像ローラ等の現像部材と
して用いた場合には、良好な階調性を達成し得ることを
見出し、本発明を完成したものである。

【００１５】従って、本発明は、ＤＢＰ吸油量８０ｍｌ
／１００ｇ以下，窒素吸着比表面積１５０ｍ²／ｇ以下
のカーボンブラックと、正帯電性微粒子とを含有する導
電性弾性体を具備してなることを特徴とするＯＡ機器用
部材を提供するものである。

【００１６】ここで、上記特定のカーボンブラックと正
帯電性微粒子との併用によって、抵抗値を中・高抵抗領
域でばらつきなく調整することができ、かつ環境の変動
に対しても安定的な導電性が得られる理由は、必ずしも
明確ではないが、次のように推察することができる。即
ち、通常、基材とする樹脂に導電性を付与するために用
いられるカーボンブラックは、接触帯電特性として負の
帯電性を示すことが知られているが、基材樹脂とカーボ
ンブラックとを混合する際に、更に正帯電性を有する微
粒子を混入することにより、該カーボンブラックと正帯
電性微粒子との間に電気的作用が働き、両者の凝集体が
形成されると考えられる。つまり、この凝集体は、負帯
電性を有するカーボンブラックと正帯電性を有する微粒
子とが互いに引き付け合って凝集体として安定的な構造
をとると思われる。実際、有機溶媒中にカーボンブラッ
クと正帯電性粒子とを混在させたものと、正帯電性微粒
子を含まないカーボンブラックのみを有機溶媒中に添加
したものとをそれぞれ同時に攪拌し、しばらく静置した
ときの状態を観察すると、カーボンブラックのみを含む
溶媒中ではカーボンはかなり長時間安定な分散状態が持
続するのに対して、正帯電性微粒子を混在させたもの
は、短時間のうちにカーボンは沈降し、何らかの凝集が
起こっていることが観察され、このことから、カーボン
ブラックと正帯電微粒子との間での相互作用が凝集構造
をもたらすことが認められる。そして、この凝集構造を
持った導電性の物体がカーボンブラックを樹脂中に安定
的に存在させることを可能とし、これによって、単にカ
ーボンを樹脂中に分散させたときに比べて高い抵抗領域
で良好に抵抗値を調整することができ、かつ、このよう
な抵抗領域においてばらつきなく、環境変動にも安定な
導電性を発現し得る導電性樹脂組成物が得られるものと
推察される。

【００１７】更に、この場合、導電性付与のために用い
られる通常のカーボンブラックは、吸油量１００ｍｌ／
１００ｇ以上の所謂高ストラクチャーのカーボンである
が、このような高ストラクチャーカーボンを用いると、
極端に低抵抗化してしまい、正帯電性微粒子を添加する
ことで抵抗の上昇を得ることはできるものの、上記抵抗
領域まで高抵抗化したときには抵抗のばらつきが大きく
なってしまう。即ち、高ストラクチャーのカーボンは、
これを正帯電性微粒子と混在させることで更に凝集体と
しても、樹脂中に安定的に分散させることは困難である
と思われるが、ＤＢＰ吸油量８０ｍｌ／１００ｇ以下，
窒素吸着比表面積１５０ｍ²／ｇ以下のカーボンブラッ
クを用いることにより、正帯電性微粒子との併用によっ
て得られる凝集体の安定的分散性を確実に得ることがで
き、上記効果を確実に得ることができるものである。

【００１８】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のＯＡ機器用部材は、上記特定のカーボンブラッ
クと正帯電性微粒子とを含有した導電性弾性体を具備し
てなるものであり、該導電性弾性体をその用途等に応じ
て適宜な形状，形態に成形したものであり、例えば現像
ローラとする場合には、図１に示したローラと同様に、
良導電性シャフト２にの外周に上記カーボン及び正帯電
性微粒子を含有した導電性弾性体層３を形成したローラ
とすることができる。

【００１９】ここで、上記シャフト２としては、良好な
導電性を有するものであれば、いずれのものも使用し得
るが、通常は金属性の中実体からなる芯金や内部を中空
にくりぬいた金属製円筒体等の金属製シャフトが用いら
れる。

【００２０】また、上記導電性弾性体層３を形成する基
材としては、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、天然ゴム、ブチ
ルゴム、ニトリルゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタ
ジエンゴム、シリコーンゴム、スチレン−ブタジエンゴ
ム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム、ア
クリルゴム、及びこれらの混合物等が挙げられるが、特
にポリウレタンとＥＰＤＭが好ましい。また、基材とし
て用いられるその他の樹脂としては、フェノール樹脂、
ポリエステル、ポリカーボーネートなどが好ましく用い
られる。

【００２１】上記導電性弾性体層３の基材として用いら
れるポリウレタンについて説明すると、ポリウレタンエ
ラストマーやフォーム材は種々の方法で製造されたいず
れのものでもよく、例えばカーボンブラック及び正帯電
性微粒子をポリウレタンプレポリマー中に配合し、プレ
ポリマーを架橋反応させる方法、ポリオールに導電性材
料を配合し、このポリオールをワン・ショット法にてポ
リイソシアネートと反応させる方法などの方法で得るこ
とができる。

【００２２】ポリウレタンを得る場合に用いられるポリ
ヒドロキシル化合物としては、一般の軟質ポリウレタン
フォームやウレタンエラストマー製造に用いられるポリ
オール、例えば、末端にポリヒドロキシル基を有するポ
リエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及び
両者の共重合物であるポリエーテルポリエステルポリオ
ールが挙げられるほか、ポリブタジエンポリオールやポ
リイソプレンポリオール等のポリオレフィンポリオー
ル、ポリオール中でエチレン性不飽和単量体を重合させ
て得られる所謂ポリマーポリオールなどの一般的なポリ
オールが使用できる。また、ポリイソシアネート化合物
としては、同様に一般的な軟質ポリウレタンフォームや
ウレタンエラストマー製造に使用されるポリイソシアネ
ート、即ち、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、粗
製ＴＤＩ、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート
（ＭＤＩ）、粗製ＭＤＩ、炭素数２〜１８の脂肪族ポリ
イソシアネート、炭素数４〜１５の脂環式ポリイソシア
ネート及びこれらポリイソシアネートの混合物や変性
物、例えば部分的にポリオール類と反応させて得られる
プレポリマー等が用いられる。

【００２３】一方、ＥＰＤＭは、エチレンとプロピレン
と第３成分とからなる三元重合体であり、上記第３成分
としては、特に制限されるものではないが、ジシクロペ
ンタジエン、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサ
ジエン等が好適に用いられる。また、上記エチレン、プ
ロピレン及び第３成分の割合は、特に制限されるもので
はないが、エチレンの含有量が５〜９５重量％、プロピ
レンの含有量が５〜９５重量％、第３成分の含有量がヨ
ウ素価で０〜５０とすることが好ましい。なお、ヨウ素
価の異なる２種以上のＥＰＤＭを混合して用いることも
できる。上記ＥＰＤＭには、シリコーンゴム又はシリコ
ーン変性ＥＰＤＭあるいはこれら双方をブレンドして用
いることもできる。この場合、シリコーンゴム、シリコ
ーン変性ＥＰＤＭの混合量は、ＥＰＤＭ１００重量部に
対して５〜８０重量部とすることができる。なお、上記
シリコーン変性ＥＰＤＭとは、シラノール化合物やシロ
キサンを介してＥＰＤＭ及びシリコーンの両ポリマー間
の結合力を高めたハイブリッドゴムをいう。

【００２４】更にまた、これら基材を架橋してゴム状物
質とするために架橋剤、加硫剤を添加することができ
る。この場合、有機過酸化物架橋及び硫黄架橋のいずれ
の場合でも加硫助剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫
遅延剤等を用いることができる。更にまた、上記以外に
もゴムの配合剤として一般に用いられているしゃく解
剤、発泡剤、可塑剤、軟化剤、粘着付与剤、粘着防止
剤、分離剤、離型剤、増量剤、着色剤等を添加すること
もできる。

【００２５】このポリウレタン又はＥＰＤＭを基材とし
て上記導電性弾性体層３を形成する場合には、表面上の
トナー帯電量をコントロールする目的でニグロシン、ト
リアミノフェニルメタン、カチオン染料などの各種荷電
制御剤、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、ナイロンな
どの微粉体を添加することができる。この場合、これら
添加剤の添加量は、上記ポリウレタン又はＥＰＤＭ１０
０重量部に対して、上記荷電制御剤は１〜５重量部、上
記微粉体は１〜１０重量部とすることが好ましい。

【００２６】次に、この導電性弾性体層３に導電性を付
与するために用いられるカーボンブラックとしては、Ｄ
ＢＰ吸油量８０ｍｌ／１００ｇ以下、好ましくは３０〜
８０ｍｌ／１００ｇで、かつ窒素吸着比表面積１５０ｍ
²／ｇ以下、好ましくは３０〜１５０ｍ²／ｇのものが用
いられ、このようなカーボンブラックとしては市販のカ
ーボンブラックを用いることができ、具体的には、Ｄｅ
ｇｕｓｓａ社製Ｐｒｉｎｔｅｘ３５，Ｐｒｉｎｔｅｘ２
５，Ｐｒｉｎｔｅｘ３００，Ｐｒｉｎｔｅｘ５５、三菱
化学社製ＣＦ９，＃５２，＃４５，＃３３，＃２５，＃
９５、コロンビア社製Ｐａｒｅｎ７８０などが例示され
る。なお、ＤＢＰ吸油量が８０ｍｌ／１００ｇを超える
と、導電性弾性体層３が極端に低抵抗化してしまい、正
帯電性微粒子を添加することで抵抗の上昇を得ることは
できるものの、１０⁶〜１０¹²Ω・ｃｍの抵抗領域まで
高抵抗化したときには抵抗のばらつきが大きくなってし
まい、また窒素吸着比表面積１５０ｍ²／ｇを超える
と、著しく分散しにくくなり、抵抗値のばらつきが非常
に大きくなってしまう。

【００２７】なお、上記ＤＢＰ吸油量は、ＤＢＰを用い
たアブソープトメルター法により測定することができ、
具体的には、ＡＳＴＭ Ｄ４８２１に準じて測定するこ
とができる。また、上記窒素吸着比表面積は、窒素ガス
を用いたＢＥＴ吸着比表面積測定法により測定すること
ができ、具体的には、ＡＳＴＭ Ｄ４８２０に準じて測
定することができる。

【００２８】このカーボンブラックの配合量は、ＯＡ機
器用部材の用途などに応じて目的とする抵抗値が得られ
るように適宜設定され、特に制限されるものではない
が、通常上記基材樹脂１００重量部に対して０．５〜５
０重量部、特に１〜３０重量部の範囲で好適に用いられ
る。

【００２９】また、上記導電性弾性体層３には、必要に
応じて上記カーボンブラックと共に、他のカーボンや、
その他の導電性粉体、更にはイオン導電性物質などを添
加することもできる。この場合、他のカーボンとして
は、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲ
Ｆ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を施し
たカラ−（インク）用カーボン、熱分解カーボン、天然
グラファイト、人造グラファイトなどが例示され、また
その他の導電性粉体としては、アンチモンドープの酸化
錫、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマ
ニウム等の金属及び金属酸化物、ポリアニリン、ポリピ
ロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙げら
れ、更にイオン導電性物質としては、過塩素酸ナトリウ
ム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチ
ウム等の無機イオン性導電物質、更に変性脂肪族ジメチ
ルアンモニウムエトサルフェート、ステアリルアンモニ
ウムアセテート、ラウリルアンモニウムアセテート、オ
クタデシルトリメチルアンモニウム過塩素酸塩、テトラ
ブチルアンモニウムほうふっ酸塩等の有機イオン性導電
物質が例示される。

【００３０】また、この導電性弾性体層３に配合される
正帯電性微粒子としては、接触帯電準位が正であればい
ずれのものでもよく、特に制限されるものではないが、
ポリアミド樹脂、正帯電性シリカ、シリコーン樹脂、メ
ラミン樹脂等が挙げられる。この正帯電性微粒子の粒径
は、特に制限されるものではないが、特に現像ローラと
する場合には、平均粒径２０μｍ以下、特に０．０１〜
１０μｍ程度とすることが好ましく、平均粒径が２０μ
ｍを超えると、部材の表面粗度が大きくなりすぎる場合
がある。

【００３１】この正帯電性微粒子の添加量は、ＯＡ機器
用部材の用途や目的とする抵抗値に応じて適宜選定さ
れ、特に制限されるものではないが、通常は上記基材樹
脂１００重量部に対して０．０１〜２０重量部、特に
０．１〜５重量部程度とされ、２０重量部を超えると、
高硬度化、表面への析出等の問題が発生する場合があ
り、一方０．０１重量部未満であると、正帯電性微粒子
添加の効果が十分に得られない場合がある。

【００３２】上記導電性弾性体層３は、上記カーボンブ
ラック及び正帯電性微粒子の配合により、用途等に応じ
て目的の抵抗値に調整されるが、特に現像ローラ等の現
像部材とする場合には、その抵抗値を１０⁶〜１０¹²Ω
ｃｍ、特に１０⁶〜１０¹⁰Ωｃｍとすることが好まし
く、本発明によれば、上記カーボンブラックと正帯電性
微粒子との併用によって、このような中・高抵抗領域
で、ばらつきなくしかも環境変動に影響されることのな
い安定的な抵抗調整を行うことができる。

【００３３】この導電性弾性体層３の硬度は、特に制限
されるものではないが、感光ドラム等の潜像保持体と接
触する現像ローラとする場合には、ＪＩＳ−Ａスケール
で６０°以下、特に２５〜５５°とすることが好まし
い。この場合、硬度が６０°を超えると感光ドラム等と
の接触面積が小さくなり、良好な現像が行えなくなるお
それがあるが、逆にあまり低硬度にすると圧縮永久歪が
大きくなり、なんらかの理由で現像ローラに変形や偏心
が生じた場合、画像の濃度むらが発生することとなる。
このため、弾性層の硬度を低硬度に設定する場合でも、
圧縮永久歪をなるべく小さくすることが好ましく、具体
的には２０％以下とすることが好ましい。

【００３４】また、導電性弾性体層３の表面粗さ、即ち
本発明ＯＡ機器用部材の表面粗さは、特に制限されるも
のではないが、特に現像ローラとする場合には、ＪＩＳ
１０点平均粗さで１５μｍＲｚ以下、特に１〜１０μｍ
Ｒｚとすることが好ましい。表面粗さが１５μｍＲｚを
超えると一成分現像剤（トナー）のトナー層の層厚や帯
電の均一性が損なわれる場合があるが、１５μｍＲｚ以
下とすることにより、トナーの付着性を向上させること
ができると共に、長期使用時でのローラの摩耗による画
像劣化をより確実に防止し得る。

【００３５】本発明のＯＡ機器用部材には、上記導電性
弾性体層３の表面部分に、用途や目的に応じて該導電性
弾性体層３を形成する樹脂以外の樹脂成分を付与するこ
とができる。この場合、現像ローラ等の現像部材とする
場合には、特に制限されるものではないが、感光ドラム
等の潜像保持体に対して非汚染性であることが好まし
く、具体的には、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド
樹脂、フェノール変性・シリコーン変性等の変性アルキ
ッド樹脂、オイルフリーアルキッド樹脂、アクリル樹
脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポ
リアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、マレ
イン酸樹脂、ウレタン樹脂等を挙げることができる。こ
れらの中では、特に成膜性、密着性の観点から、尿素樹
脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、
アルキッド樹脂、変性アルキッド樹脂、オイルフリーア
ルキッド樹脂及びアクリル樹脂から選ばれる１種又は２
種以上が好適に使用される。

【００３６】この樹脂成分には、必要に応じて導電性材
料を添加して導電性を付与することができ、導電性材料
としては、上述した導電性粉体やイオン導電性物質を用
いることができる。この場合、現像ローラ等の現像部材
である場合には、通常は導電性弾性体層３の表面部分に
はカーボン等の導電性粉体が含まれていない方がより良
好なトナー帯電性が得られるが、高速性を要するプリン
ター等に用いる場合には低圧かぶりの発生を効果的に防
止するため、逆に導電性弾性体層３の表面部分に導電性
粉体を含有させることが好ましい。従って、この樹脂成
分に添加する導電材料としてカーボン等の導電性粉体を
採用するか否かは現像ローラの用途、目的に応じて適宜
選定することができる。

【００３７】かかる樹脂成分を導電層表面に付与する手
段としては、上記樹脂成分を含有する樹脂溶液で導電性
弾性体層３を表面処理する方法が好適に採用される。こ
の場合表面処理は、樹脂溶液を調製した後、スプレー
法、ロールコーター法、ディッピング法などにより行う
ことができる。例えば、ディッピングによる表面処理
は、上記濃度の樹脂溶液に通常室温で５秒〜５分、好ま
しくは１０秒〜１分浸漬し、これを引き上げ、乾燥する
方法を採用することができる。なお、スプレー法を採用
する場合、処理液中の樹脂濃度をディッピング法より高
く設定でき、例えば１０〜３０％の濃度に調整したもの
を使用することも可能である。なお、樹脂溶液を調製す
るための溶剤は、上記樹脂を溶解するものであればいず
れのものでもよいが、通常はメタノール，エタノール，
イソプロパノール等の低級アルコール、アセトン，メチ
ルエチルケトン，シクロヘキサノン等のケトン類、トル
エン、キシレンなどが好ましく用いられる。

【００３８】以上の樹脂成分による表面処理により、ロ
ーラ表面の低摩擦化はある程度達成されるが、更なる摩
擦低減のため、この樹脂成分中に種々の添加剤を添加す
ることができる。この場合、感光体等の相手部材への汚
染がなく、表面処理の均一性が低下することなく、摩擦
低減が可能な添加剤として、シリコーン樹脂、シリコー
ン樹脂粉体、フッ素系及びシリコーン系界面活性剤、シ
リコン系カップリング剤及びシリカ粉体が好適に用いら
れる。

【００３９】上記シリコーン樹脂としては、溶剤可溶性
のもの、例えばメチルシリコーン、メチルフェニルシリ
コーン、あるいはこれらの変性体、シリコーンエポキシ
ブロック共重合体等が挙げられる。

【００４０】シリコーン樹脂粉体としては、例えばメチ
ルシリコーン或いはメチルフェニルシリコーン重合体、
アミノ基変性シリコーン重合体の微粉体などが挙げら
れ、平均粒径０．１〜１００μｍの真球状及び不定形の
ものが好適に用いられる。

【００４１】フッ素系界面活性剤としては、フッ化アル
キルとカルボン酸、カルボン酸塩、スルホン酸塩等が結
合したイオン性のもの、フッ化アルキルとアルコール、
エーテル等が結合した非イオン性のもの、更に側鎖、主
鎖にフッ化アルキルを含む重合体、共重合体などの高分
子系のものが挙げられる。

【００４２】シリコーン系界面活性剤としては、一般的
なシロキサンオキシエチレンのようなメチルシリコーン
と親水性、親油性セグメントとの結合体、メチルシリコ
ーンとアクリルセグメントとの共重合体等の高分子系の
ものが挙げられる。

【００４３】シリコン系カップリング剤としては、通常
のシランカップリング剤だけでなく、末端にアミノ基、
イソシアネート基、ビニル基等が導入されたシラン等が
含まれる。

【００４４】これらは単独で用いてもよく２種以上組合
せて用いてもよい。なお、フッ素樹脂も摩擦低下剤とし
て有効に作用する。上記摩擦低下剤の使用量は、上記樹
脂成分１００重量部に対して１〜１００重量部、好まし
くは１０〜７５重量部である。また、導電性材料として
イオン導電性物質を用いる場合には、上記樹脂溶液中に
添加するイオン導電性物質の添加量を、上記樹脂成分１
００重量部に対して０．００１〜１重量部とすることが
好ましく、一方、導電性材料としてカーボン等の導電性
粉体を用いる場合には、該導電性粉体の添加量を上記樹
脂成分１００重量部に対して１〜５０重量部とすること
が好ましい。

【００４５】なお、この導電性弾性体層３上に付与され
る樹脂成分は、該弾性体層３の表面を完全に覆う被膜状
のものであってもよく、また該弾性体層３表面の凹凸内
に該樹脂成分が点状に埋め込まれた点散在状であっても
よく、更にはこの樹脂成分によって導電性弾性体層３表
面の凹凸の大部分が埋まり、凸部の先端のみが所々露出
した状態であってもよい。

【００４６】本発明のＯＡ機器用部材は、特に現像ロー
ラ等の現像部材として好適に使用されるものであり、こ
の現像ローラを例にして本発明のＯＡ機器用部材を説明
したが、本発明のＯＡ機器用部材は、現像ローラ等の現
像部材に限定されるものではなく、複写機、ファクシミ
リ、レーザープリンタ等の電子写真装置、或いは、イン
ジェットプリンタ、トナージェットプリンタ、熱転写プ
リンタ、熱昇華プリンタ、インパクトプリンタ等の所謂
ＯＡ機器において、帯電、現像、転写、中間転写、トナ
ー層形成、トナー搬送、トナー撹拌、クリーニング、定
着、紙搬送等を行うためのベルト、ローラ、ブレードな
ど、種々の部材とすることができる。この場合、その用
途や目的に応じて上記特定のカーボンブラック及び正帯
電性微粉末を含有した導電性弾性体を適宜な形状に成形
し、又はこの導電性弾性体を適宜な基体に積層して種々
の部材とすることができる。

【００４７】本発明ＯＡ機器用部材を現像ローラとして
用いる場合について、簡単に説明すると、例えば一成分
現像剤を用いる通常の現像装置に組み込むことができ、
具体的には図２に示すように、トナーを供給するための
トナー塗布用ローラ４と静電潜像を保持した感光ドラム
５との間に、本発明の現像ローラ１を感光ドラム５と接
触又は近接した状態で配設し、トナー塗布用ローラ４に
よりトナー６をこの現像ローラ１に供給し、これを成層
ブレード７により均一な薄層に整え、更にこの薄層から
トナーを感光ドラム５に供給し、該感光ドラム５の静電
潜像にトナーを付着させて潜像を可視化することができ
る。なお、図２の詳細については、従来技術において説
明しているのでその説明を省略する。

【００４８】この場合、本発明のＯＡ機器用部材からな
る現像ローラは、図２のように、感光ドラム５表面に保
持された静電潜像を一成分現像剤で可視化する場合に好
適に使用されるものであるが、現像ローラにより現像剤
を供給して可視画像を形成する画像形成体としては、上
記感光ドラムに限定されるものではなく、ベルト状等の
ドラム状以外の潜像保持体や、更には記録媒体としての
紙、ＯＨＰ、印画紙等の紙葉類に直接現像剤を供給し
て、これら紙葉類に可視画像を形成する用途にも好適に
適用することができる。例えば、特開平８−１２９２９
３号公報に開示された機構のように、紙やＯＨＰ等の紙
葉類の裏面側に背面電極ローラを配置した状態で、該紙
葉類の表面側に現像剤を担持した現像ローラを近接さ
せ、この現像ローラ上の現像剤をアパチャ電極で制御し
ながら上記背面電極ローラへ向けて飛翔させることによ
り、該背面電極ローラと現像ローラとの間に配置された
上記紙葉類に現像剤を供給して該紙葉類に可視画像を形
成する現像ローラとしても本発明のＯＡ機器用部材を好
適に採用することができ、この場合にも本発明のＯＡ機
器用部材を現像ローラとして用いることにより、ばらつ
きがなく、かつ環境変動にも影響されない安定的な導電
性、及び優れた階調性によって、良好な画像を確実に得
ることができるものである。

【００４９】ここで、上記一成分現像剤としては、非磁
性の一成分現像剤が好適に用いられるが、磁性タイプの
一成分現像剤を用いることもでき、例えば磁性一成分現
像剤を用いて白黒画像印字を行う場合にも本発明のＯＡ
機器用部材からなる現像ローラを好適に用いることがで
きる。

【００５０】

【発明の効果】本発明のＯＡ機器用部材は、ばらつきな
く１０⁶〜１０¹²Ωｃｍという中・高抵抗値に調整する
ことができ、かつ環境変動においても抵抗値が安定しい
ると共に、高階調性に優れ、現像ローラ等の現像部材と
して用いることにより高品質な画像を確実に得ることが
できるものである。

【００５１】

【実施例】以下、実施例、比較例を示し本発明の効果を
より具体的に示すが、本発明は下記の実施例に制限され
るものではない。

【００５２】［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付加して、分子量５００
０としたポリエーテルポリオール１００部（重量部、以
下同じ）に、ウレタン変性ＭＤＩ２５．０部、１，４−
ブタンジオール２．５部、ジブチルチンラウレート０．
０１部、カーボンブラック（＃５２、三菱化学社製）１
０部、正帯電性シリカ（Ｈ２０５０、Ｗａｃｋｅｒ社
製）１部を配合し、これを１１０℃に加熱した金型に注
入して２時間硬化させることにより、金属製のシャフト
の外周にポリウレタンからなる導電性弾性層を形成して
導電部材を作製した。得られた導電部材の表面を乾燥研
磨してローラ状に成形してポリエーテル系ウレタンから
なる現像ローラを得た。なお、上記カーボンブラック＃
５２（三菱化学社製）は、ＤＢＰ吸油量６４ｍｌ／１０
０ｇ，窒素吸着比表面積１１０ｍ²／ｇのものであり、
また上記正帯電性シリカＨ２０５０（Ｗａｃｋｅｒ社
製）は、平均粒径８μｍのものである。

【００５３】［実施例２］カーボンブラックとして、Ｐ
ｒｉｎｔｅｘ５５（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ＤＢＰ吸油量
４８ｍｌ／１００ｇ，窒素吸着比表面積１１０ｍ²／
ｇ）を１０部用い、正帯電性微粒子としてポリアミド微
粒子（日本リルサン社製、オルガソール２００２ ＵＬ
−Ｄ、平均粒径６μｍ）を３部用いたこと以外は、実施
例１と同様にして現像ローラを得た。

【００５４】［比較例１］カーボンブラックとして、デ
ンカブラック（電気化学工業社製、ＤＢＰ吸油量１２５
ｍｌ／１００ｇ，窒素吸着比表面積６１ｍ²／ｇ）を３
部用いたこと以外は、実施例１と同様にして現像ローラ
を得た。

【００５５】［比較例２］カーボンブラック＃５２（三
菱化学社製）の添加量を５部とし、正帯電性微粒子を添
加しないこと以外は、実施例１と同様にして現像ローラ
を得た。

【００５６】［比較例３］導電剤として、イオン導電性
物質（ＮａＣｌＯ₄）を０．００１部添加し、カーボン
ブラック及び正帯電性微粒子を用いないこと以外は、実
施例１と同様にして現像ローラを得た。

【００５７】上記実施例及び比較例の各現像ローラにつ
いて、以下の特性試験を行った。結果を表１に示す。全体抵抗測定 ローラの軸端に片側５００ｇずつ荷重をかけて現像ロー
ラを電極ローラに押し当て、１００Ｖの直流電圧をロー
ラ軸・電極ローラ間に印加したときの電流値を測定し、
５秒間通電時の値から抵抗値を算出した。なお、ローラ
はＡ４サイズ（長手方向２２ｃｍ）のものを用いた。部分体積抵抗測定 幅１ｃｍのリング状電極を、ローラの長手方向６箇所に
配置し、該ローラを５ｒｐｍで回転させて上記電極もこ
れに従動回転させ、１００Ｖの直流電圧をローラ軸・電
極間に印加したときの電流値を測定し、各点における最
高値・最低値を算出した。環境変動 温度１５℃，相対湿度１０％の低温低湿環境下と、温度
３２℃，相対湿度８５％の高温高湿環境下とで、それぞ
れ上記全体抵抗測定を行い、両環境下間での抵抗値の差
を桁数で示した。

【００５８】

【表１】

【００５９】表１に示した結果から明らかなように、実
施例１、２の現像ローラは、比較例１〜３のローラに比
べての抵抗値のばらつきが少なく、かつ環境変動による
抵抗の変動も小さいことが確認された。従って、本発明
のＯＡ機器用部材である実施例１，２の良好な階調性が
得られ、高画質の画像を確実に得ることができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる現像ローラ（ＯＡ機
器用部材）の一例を示す概略断面図である。

【図２】同現像ローラ（ＯＡ機器用部材）を用いた現像
装置の一例を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１ 現像ローラ ２ シャフト ３ 導電性弾性体層 ４ トナー塗布用ローラ ５ 感光ドラム（潜像保持体） ６ トナー（一成分現像剤） ７ 成層ブレード ８ 転写部 ９ クリーニング部 １０ クリーニングブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石見 公一 東京都立川市若葉町２−７−25

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＤＢＰ吸油量８０ｍｌ／１００ｇ以下，
   窒素吸着比表面積１５０ｍ²／ｇ以下のカーボンブラッ
   クと、正帯電性微粒子とを含有する導電性弾性体を具備
   してなることを特徴とするＯＡ機器用部材。
2. 【請求項２】 上記正帯電性微粒子が、ポリアミド樹
   脂、正帯電性シリカ、シリコーン樹脂及びメラミン樹脂
   から選ばれる１種又は２種以上を混合した微粒子である
   請求項１記載のＯＡ機器用部材。
3. 【請求項３】 上記導電性弾性体の基材が、ポリウレタ
   ンである請求項１又は２に記載のＯＡ機器用部材。
4. 【請求項４】 上記導電性弾性体の抵抗値が１０⁶〜１
   ０¹²Ω・ｃｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載
   のＯＡ機器用部材。
5. 【請求項５】 表面に現像剤を担持して該現像剤の薄層
   を形成し、この状態で画像形成体に接触又は近接して、
   該画像形成体表面に上記現像剤を供給することにより、
   該画像形成体表面に可視画像を形成する現像ローラであ
   る請求項１〜４のいずれか１項に記載のＯＡ機器用部
   材。