JPS612913A - 導電性ロ−ラおよびその製造方法 - Google Patents

導電性ロ−ラおよびその製造方法

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JPS612913A
JPS612913A JP59124292A JP12429284A JPS612913A JP S612913 A JPS612913 A JP S612913A JP 59124292 A JP59124292 A JP 59124292A JP 12429284 A JP12429284 A JP 12429284A JP S612913 A JPS612913 A JP S612913A
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conductive
skin layer
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layer
roller
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JP59124292A
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Ko Ishihara
石原 興
Takashi Shichi
志知 隆志
Norio Kanbara
神原 紀雄
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Sumitomo Riko Co Ltd
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    • F16C13/00Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
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    • B29C70/885Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced partly or totally electrically conductive, e.g. for EMI shielding with incorporated metallic wires, nets, films or plates
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    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
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    • B29K2995/0005Conductive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/32Wheels, pinions, pulleys, castors or rollers, Rims
    • B29L2031/324Rollers or cylinders having an axial length of several times the diameter, e.g. embossing, pressing or printing

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、複写機、印刷機、製紙プラント等に用いられ
る導電性ローラに関し、特にローラ表面の静電気発生の
防止およびローラをim過する材料の静電気除去を行な
わしめる導電性ローラおよびその製造方法に関する。
〔従来技術〕
従来、上記目的、用途に用いられる導電性ローラとして
は、芯金の外面にゴム又l−i樹脂からなる軟質発泡層
、さらにその外面にゴム又は樹脂から女る硬質表皮層を
設けると共に、導電性を表皮層はもちろん発泡層にも付
与せしめた構造のものが公知である。
かかる導電性ローラにおいて、芯金の外面に軟質発泡層
と硬質表皮層とからなる複合構造の岐覆層を設けたのは
、一般に剛性の大きな相手ローラあるいは紙等のシート
状移送物等に圧接して回転させて用いるに際し、相手ロ
ーラの芯金またけローラ自身を変形(歪み)させ、所定
の取付位置に狂いを生じさせ、複写機におけるトナーの
搬送。
紙送り等の機能を低下させないようにするためであり、
硬質表皮層によりローラ表面((は−宇の機械的強度が
付与せしめられ、且つ内部の軟質発泡層の容易な圧縮変
形性により、ローラ表面に所定の圧接面積が確保され、
所定の摩擦力が確保されるようにとの意図からである。
又、かかる導電性ローラにおいては1表皮層の導電性は
、ゴム又は樹脂中に多量の導電性物質(アセチレンブラ
ック、金属粉、カーボンI[、&執繊維等)を含有せし
めて付与され、一方発泡層の導電性は9発泡性のゴム又
は樹脂中に上記の如き導電性物質を含有せしめて発泡さ
せると2発泡により形成されるセルが導電性物質等によ
り破壊され、均一なセルが形成されず2機械的強度が劣
る問題があるため1通常は9発泡層を形成後、導電性塗
料を含浸せしめて付与される。しかしながら、導電性塗
料を含浸せしめた発泡層は9発泡体が硬質化し、脆性が
付与され9発泡体本来の機能である低荷重での圧縮変形
性あるいは緩衝性等が損なわれ2機械的強度に劣り、耐
久性が低下するという問題がある。
〔発明の目的〕
本発明は、かかる事情に基づいて発明されたものであっ
て、上記従来の問題点を解消した1発泡体本来の特徴音
生かした導電性ローラおよびその製造方法を提供するこ
とを目的としたものである。
〔発明の構成〕
本発明の導電性ローラの特徴とする所は、芯金と表皮層
(ローフ表面)間を通電可能に構成するに1発泡層に導
電性塗料等を含浸せしめて導電性を付与せず9発泡層中
に、芯金外面と表皮層内面を接続せしめる導電性繊維を
埋設して構成したことにある。
以下2本発明を実施例に基づく図面に従って説明する。
第1図は本発明の導電性ローラ(10)の−冥施例であ
り、金属製芯金(1)の外面に多孔性のゴム又は樹脂か
らなる軟質発泡N(zが設けられ、さらにその外面に非
多孔性のゴム又は樹脂からなる硬質表皮層(3)が設け
られている。さらに、軟質発泡層(2)中には、芯金外
面(1a)と表皮層内面(3a)間を接続する導電性繊
維(4)が埋設されている。
発泡層(2)は、ゴム又は樹脂(ウレタン、塩化ビニル
等の勢可塑性樹脂)に発泡剤等を含有せしめて、密度0
.05〜0.8 P/(:m”好ましくは0.1〜0.
5p/、、、3の軟質発泡体として構成される。密度は
ローラの柔軟性に大きく影響し、その調整には。
金型への材料投入量あるいは発泡剤の添加量等を変える
ことにより適宜性なわれる。
尚、かかる発泡層C)を構成する材料としては。
加工性等の面から液状注型成形可能な材料9例えは液状
ウレタン等を用いるのが好ましい。
導電性繊維(4)は、芯金外面(1a)と表皮層(3a
)間を接続して発泡層(2)中に埋設されるが、繊維の
柔軟性およびローラの繰返し圧縮使用時に引張力が作用
し切損等が起こらないようにするため2強度的に優れた
炭素繊維、合鴨繊維のモノフィラメント(径5〜100
μ稈度)あるいけマルチフィラメントが用いられ、しか
もその繊維長eけ9発泡層(2)の肉呻長もより大とし
目、つ芯金外面(1a)と表皮層内面(3a)にたるん
だ状態にて埋設されることが好ましい。導電性繊維長/
は、ローラの圧縮変形率等によって適宜選択して決宇さ
れるが9通常1.2t≦r≦3を稈麿の節囲内のものが
用いられる。
尚、導電性繊維(4)の電電抵抗は、1.0X10 Ω
1以下のものが用いられる。
表Jlil(31は、エチレンプロピレンジエンゴム。
クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム等のゴ
ム又けvI!J脂中に前記導電、性物質を含有せ[7め
て、硬さ50〜B□(JT8−A硬さ)の硬質に且つ全
体に均一な導電性(電気抵抗1.OX 106〜1.0
X10  Ω・cm程度)を付与[7て構成される。
尚9本発明においては、用途(トナーの搬送あるいけ紙
送り等)によって9表皮層金、該周方向に適宜の間隔を
隔てて且つ幅方向全幅に旬数条の突起(突起形状け、径
方向断面形状が方形1台形半円形等)を設けて構成する
こともできる。
次に2本発明の導電性ローラの!l!!Ia方法につい
て説明する。
本発明の導電性ローラの製造方法の特徴とする所は、あ
らかじめ筒状の硬質表皮層(3)を形成する一方、芯金
外面(1a)に導電性瘍1 (41の一端を固着し、し
かる後、所定の金型にト8表皮層(3)を配置すると共
に、上証、芯金(11を表皮1(3)の内(111に同
心軸的に挿入配置17て導電性繊維(4)の他・喘を表
皮層内面(3a)に接続せしめ1次いで芯金(1)と表
皮)il[31間に発泡性のゴム又は樹脂の配合物を注
型し1発泡層しめ、−]二記導電性繊維(4)を発泡層
(2)中に埋設せしめることにある。
本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の製造方法の意図する所は1発泡体本来の特徴を
牛かしつつ芯金(1)と表皮層(3)間を通電可能に形
成せしめることにあり、芯金外面(1a)に。
導電性繊維(4)のモノフィラメント全複数本束ねて。
その一端を略芯金(1)径方向に起立状態で固着すると
共に、所定の合型内に酉装置された表皮層(3)の内側
に同心軸的に、かかる芯金(1)を挿入配置するときに
、上部起立状態の導電性lJ&維(4)の他端を表皮層
内面に摺接せしめ、導電性繊維(41f:芯金外面(l
a)と表皮層内面(3a)間にわん曲状にたるんだ状態
にて接続し、その後、液状ウレタン等液状注型成形可能
な材料を注型し1発泡させ、導電性繊維(4)を芯金外
面(1a)と表皮層内面(3a)に強固に固着せしめる
のである。
尚、導電性繊維(4)の接着部#を防止するために。
通常芯金外面(la)%−よび表皮層内面(3a)との
接着部を長くすると共に、上記した如くわん曲状にたる
んだ状態で埋設するのが好ましく、また発泡層(2)の
肉厚が小さい場合には、芯金外面(]a)に凹溝等を設
け、該凹溝に導電性M!!維(4)の一端金固着せしめ
ることもできる。
〔作用効果〕
本発明の導電性ローラは9発泡層(2)中に芯金外面(
Xa)と表皮層内面(3a)間を接続する導電性繊維長
4)を埋設せしめ、該芯金(1)と表皮層(3)間を通
電可能に形成せしめであるので、一般に剛性の大きな相
手ローラあるいは紙等のシート状移送物等に圧接して回
転させても1回転11擦によってローラ表面に静電気が
帯びることもなく、あるいはローラを通過するシート状
移送物の静”電気の除去も確実噂に行なわれると共に1
発aN1(21が従来のように導′直性塗料で含浸せし
められ、硬質化し、脆性がイ、1与されることが゛なく
、即ち発泡体本来の低荷重での容易な圧縮変形性仔よび
N断性という機能を損なうことがなく、ローラの耐久性
が格段に向トする。
又、イ(発明の製造方法によれば、上記の如き耐久性に
優ルた高品質の導電性繊維を容易に製造することができ
る。
〔実施例〕
以下に1本発明の実施例金示す。
実施例1 −t −t’ 、エチレンプロピレンジエンゴム配合物
(導電性物飢としてアセチレンプフノクを使用)tl−
用い1面状の表皮層(外径20 m pn 、肉厚1m
m。
長さ3001m)を加硫成形(160°C×30分)し
ておく。表皮−の硬さくJIS−A硬さ)け65゜体積
固有抵抗は5.4 X 1 n  Ω・jとした。
一方、金属製芯金(外径10mmφ、長さ350mm)
の外向(て、炭素繊維(径+2.511のフィラメント
を3000本束ねたもの。繊維長け8mm)の一端を接
着剤によって複数個所に芯金径方立 向に起毛状態で固着した。次いで、所定の金型に上記表
皮層を配置し、かかる芯金を挿入配置した。
このとき、炭素繊維の他端は1表皮層内面に摺接して、
志金外面と表皮層内面間にわん曲状にたるんだ状態に接
続せしめられた。l−かる後、芯金と表皮1間に液状注
型ポリウレタンを注型し9発泡させ、密度o、1par
ts3.発泡層肉厚4mmのローラを得た。
尚、液状注型ポリウレタンとしては下記のものを使用し
た。ポリオール成分くA液)として、ポリエーテルポリ
オール(商品名:スミフェン3900、住友バイエルウ
レタン製9分子[6000)100重量部、水2.0重
量重量部課触媒メチルエタノールアミン)1.5重量部
、整泡剤(商品名;5RX274C,東しシリコン製、
シリコン糸整泡剤)0.5重量部とからな、もものを用
い、又、イソシアネート成分(Bg)として、トリレン
ジイソシアネート30重量部、粗メタフェニレンジイソ
シアネート70重量部とからなるものを用い。
これら全混合比(B液/A液)=33/100゜液温2
5°C9金型温度35°Cの条件下で用いた。
実施例2 実施例1に訃いて1発泡層の密度を0.5P、4慣3と
するb外、実施例1と同様にしてローラを得た。
実施例3 実施例2(ておいて、導電性繊維として金属繊維(1%
 3 Q Itのフィラメン)’11200本束ねたも
の。繊維長は] Omm)を用いる以外、すべて実施例
2と同様にしてローラを得た。
比較例1 実施例1で用いた芯金と表皮層を金型に配置した後、同
一の液状注型ポリウレタンを密度が0.1p /備3に
なるように注型し1発泡硬化させ、ローラを作成し2次
いでかかるローラの発泡層に導電性塗料(ウレタン糸9
体積固有抵抗1,5X10−1Ω・d)を含浸せしめて
導電処理した。
比較例2 比較例1において1発泡層の密q k 0.5 J’ 
/Cl113とする以外、すべて比較例1と同様にして
繊維を得た。
比較例3 液状注型ポリウレタンとして、実施例1で用いたものに
、特にAi中にアセチレンブラック20重量部(ポリエ
ーテルポリオ−1し100重量部に対して)を含有せし
めたものを用い、実施例1で用いた芯金と表皮−を金型
に配置した後、かかる液状ポリウレタンを密度が0.5
 p/cm3になるように注型し9発泡硬化させ、ロー
ラを作成した。
以上の各ローラについて、ローフ作成性及びローラ耐久
性を調べた。その結果を表−1に示す。
表−1の結果から明らかなように1本発明のローフは1
作成性、1Ili1久性とも従来のものに比較して優れ
ていることがわかる。
表−1ローラの構成と特性 注1)芯金と表皮層間を導電可能に形成するための方法
性2)発泡層の形成に影響なしく○) 発泡層の形成に影響あり(×) 注3)ローフf 2 m m圧縮して5000rpmで
回転させ1発泡層が破壊するまでの時間を調べた。
【図面の簡単な説明】
第1図t、を本発明の導電性ローラの一実施例を示す軸
方向1υ「面図である。 ■・・・芯金、  la・・・芯金外面、 2・・発泡
肋。 :(・・・表皮層、  3a・・・表皮層内面、 4・
・・導市゛悄繊維、lO・・・導電性ローラ 特許出頓人 第1図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)芯金と該芯金の外側に同心軸的に配置される非多
    孔性のゴム又は樹脂からなる筒状の硬質表皮層との間に
    、多孔性のゴム又は樹脂からなる軟質発泡層を有してな
    る導電性ローラにおいて、軟質発泡層中に芯金外面と表
    皮層内面間を接続する導電性繊維を埋設せしめ、該芯金
    と表皮層間を通電可能に形成せしめたことを特徴とする
    導電性ローラ。
  2. (2)導電性繊維が、その長さを軟質発泡層の肉厚長よ
    り大とし且つ芯金外面と表皮層内面間にたるんだ状態に
    て軟質発泡層中に埋設されてなる特許請求の範囲第(1
    )項記載の導電性ローラ。
  3. (3)導電性繊維が炭素繊維又は金属繊維である特許請
    求の範囲第(1)項乃至第(2)項記載の導電性ローラ
  4. (4)芯金と、該芯金の外側に同心軸的に配置される非
    多孔性のゴム又は樹脂からなる筒状の硬質表皮層と、上
    記芯金外面と表皮層内面間を接続する導電性繊維を内部
    に有する如く芯金と表皮層間に配置される多孔性のゴム
    又は樹脂からなる軟質発泡層とからなる導電性ローラの
    製造方法であって、 あらかじめ筒状の硬質表皮層を形成する一方、芯金の外
    面に導電性繊維の一端を固着し、しかる後、所定の金型
    に上記硬質表皮層を配置すると共に、上記芯金を表皮層
    の内側に同心軸的に挿入配置して導電性繊維の他端を表
    皮層内面に接続せしめ、次いで芯金と表皮層間に発泡性
    のゴム又は樹脂の配合物を注型し、発泡せしめ、上記導
    電性繊維を軟質発泡層中に埋設せしめることを特徴とす
    る導電性ローラの製造方法。
  5. (5)導電性繊維を、その長さを軟質発泡層の肉厚長よ
    り大とし且つ芯金外面と表皮層内面間にたるんだ状態に
    て軟質発泡層中に埋設する 特許請求の範囲第(4)項記載の導電性 ローラの製造方法。
  6. (6)導電性繊維が炭素繊維又は金属繊維である特許請
    求の範囲第(4)項乃至第(5)項記載の導電性ローラ
    の製造方法。
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