JP2003208033A - 円筒形状部材 - Google Patents

円筒形状部材

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JP2003208033A
JP2003208033A JP2001379602A JP2001379602A JP2003208033A JP 2003208033 A JP2003208033 A JP 2003208033A JP 2001379602 A JP2001379602 A JP 2001379602A JP 2001379602 A JP2001379602 A JP 2001379602A JP 2003208033 A JP2003208033 A JP 2003208033A
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elastic layer
conductive
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conductive elastic
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Taku Noda
卓 野田
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Hokushin Industries Corp
Hokushin Industry Co Ltd
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Hokushin Industries Corp
Hokushin Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的容易に製造でき、且つ低硬度と高寸法
精度であり、体積抵抗値の調整も比較的容易にできる円
筒形状部材を提供する。 【解決手段】 画像形成装置に用いられる円筒形状部材
10、20であって、支持体11、21上に設けられた
導電性弾性層12と、この導電性弾性層12上に設けら
れた表層とからなり、前記表層は導電性樹脂で予め成形
されたスリーブ部材13とする。

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、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる部材で
あって、例えば、帯電ロール、現像ロール、トナー規制
ロール等、特に中間転写体又は転写体として用いられる
円筒形状部材に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真式複写機及びプリンタ、または
トナージェット式複写機及びプリンタ、ファクシミリな
どの画像形成装置には帯電ロール・現像ロール、さらに
は中間転写体等の円筒形状部材が用いられている。
【0003】例えば、中間転写体としては、主にベルト
形状のものが使用されているが、装置の小型化、高精度
画像の形成の面で円筒形状のものが要望されている。
【0004】従来の中間転写体としては中抵抗の弾性ロ
ールが使用され、特許第3082546号公報には、中
抵抗弾性層として、シリコーンゴム、フッ素ゴム、クロ
ロプレンゴム、ポリウレタンゴム、EPDMなどの弾性
材料に、カーボンや酸化亜鉛などの金属酸化物を配合分
散して電気抵抗値(体積抵抗値)を105〜1011Ω・
cmの中抵抗に調整した、ソリッドあるいは発泡肉質の
層が開示されている。
【0005】しかしながら、発泡体のものは、弾性の点
では良好であるが、表層クリーニング性に難がある。そ
こで、同公報には、離型性を持たせ、相対向する転写ロ
ールへの一時転写電流の漏れを防止するために、中抵抗
弾性層に、カーボンを分散して抵抗値を1010〜1013
Ω・cmに制御したPFAコート層を設けた中間転写体
が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述したような中間転
写体は、外径、芯振れに高精度であり且つ高弾性であ
り、しかも、抵抗値のばらつきがないものが要求され
る。
【0007】しかしながら、上述した従来の中間転写体
では、中抵抗弾性層を形成し、研磨して寸法だしした
後、コート層を設けるので、表層欠陥がコントロールし
にくい傾向がある。また、中抵抗弾性層をあまり低硬度
にすると、研磨寸法精度がでにくく、一方、高硬度にす
ると、十分なニップが得られないという問題もある。
【0008】本発明は、このような事情に鑑み、比較的
容易に製造でき、且つ低硬度と高寸法精度であり、体積
抵抗値の調整も比較的容易にできる円筒形状部材を提供
することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の第1の態様は、画像形成装置に用いられる円筒形状
部材であって、支持体上に設けられた導電性弾性層と、
この導電性弾性層上に設けられた表層とからなり、前記
表層は導電性樹脂で予め成形されたスリーブ部材である
ことを特徴とする円筒形状部材にある。
【0010】本発明の第2の態様は、第1の態様におい
て、前記スリーブ部材は、フッ素系もしくはポリアミド
系の樹脂で形成され、体積抵抗値が104〜1014Ω・
cmでヤング率が300〜2000MPaであることを
特徴とする円筒形状部材にある。
【0011】本発明の第3の態様は、第1又は2の態様
において、前記スリーブ部材は少なくとも2層で構成さ
れ、最外層がフッ素系もしくはポリアミド系の非導電性
樹脂で形成され且つ内層がフッ素系もしくはポリアミド
系の導電性樹脂で形成されることを特徴とする円筒形状
部材にある。
【0012】本発明の第4の態様は、第1〜3の何れか
の態様において、前記スリーブ部材の表面は、蒸留水に
対する接触角が75〜120°であることを特徴とする
円筒形状部材にある。
【0013】本発明の第5の態様は、第1〜4の何れか
の態様において、前記スリーブ部材の厚さは、5〜12
0μmの範囲にあることを特徴とする円筒形状部材にあ
る。
【0014】本発明の第6の態様は、第1〜5の何れか
の態様において、前記スリーブ部材の表面粗さRzは5
μm以下であることを特徴とする円筒形状部材にある。
【0015】本発明の第7の態様は、第1〜6の何れか
の態様において、前記導電性弾性層は、体積抵抗値が1
2〜1011Ω・cmで、ゴム硬度がAsker Cで
50°以下であることを特徴とする円筒形状部材にあ
る。
【0016】本発明の第8の態様は、第1〜7の何れか
の態様において、前記導電性弾性層は、シリコーンゴ
ム、ポリウレタン、EPDM、エピクロルヒドリンゴ
ム、ニトリルゴムからなる群から選択された少なくとも
一種のゴム材からなる発泡体からなることを特徴とする
円筒形状部材にある。
【0017】本発明の第9の態様は、第1〜8の何れか
の態様において、前記導電性弾性層の体積抵抗値ρ
前記表層の体積抵抗値ρの関係がρ<ρとなって
いることを特徴とする円筒形状部材にある。
【0018】かかる本発明では、導電性弾性層に、離型
性および導電性がある、比較的腰のあるスリーブを被せ
ることにより、表面研磨、表面コート等の工程を省き、
作業工数を大幅に低減し、低コスト化を図ることができ
る。
【0019】本発明の部材は、導電性弾性層を支持体上
に形成後、研磨して外径、芯振れを調整した後、必要に
応じて接着剤を介して表層を被覆することにより製造す
る。外径精度、芯振れの点で問題なければ、導電性弾性
層を研磨する必要はなく、また、支持体と、表層との間
に、導電性弾性層を成形するようにしてもよい。
【0020】本発明で導電性弾性層は、例えば、Ask
er Cで50°以下、好ましくは30°以下である。
ここで、Asker Cで50°以下とは、Asker
Cで0〜50°であるが、さらに、Asker Fで
30〜100°のものも含まれる。なお、Asker
Cのゴム硬度は、1000gf定荷重で、12mm厚以
上のテストピースで測定したものである。
【0021】また、このような低硬度の材質を第1層に
用い、第2層に比較的腰のあるスリーブを使用すること
により、全体としては十分な弾性を保持できるので、低
硬度で且つ耐久性のある円筒形状部材を実現することが
できる。
【0022】このような低硬度の導電性弾性層として
は、ソリッドでも発泡体でもよいが、シリコーンゴム、
ポリウレタン、EPDM、エピクロルヒドリンゴム、ニ
トリルゴムの群から選択、または、組み合わされたゴム
材からなる発泡体を用いるのが好ましい。また、発泡体
は、独立気泡でも連続気泡でもよい。
【0023】導電性弾性層の体積抵抗値は、10〜1
11Ω・cm程度が好適であり、導電性カーボンによる
電子導電でも、過塩素酸リチウム等によるイオン導電で
も、これらを併せたハイブリッド導電でもよい。
【0024】表層を形成するスリーブ部材としては、フ
ッ素系もしくはポリアミド系の樹脂などの離型性の高い
もので形成するのが好ましい。製造方法は特に限定され
ないが、例えば押出成形等により形成される。このよう
に形成された表層は、体積抵抗値が104〜1014Ω・
cmでヤング率が300〜2000MPaであり、蒸留
水に対する接触角が75〜120°であるのが好まし
い。また、スリーブ部材の厚さは、例えば、5〜120
μmの範囲にあればよい。なお、スリーブ部材の表面粗
さRzは5μm以下であることが好ましい。
【0025】前記スリーブ部材は、1層構造でも2層以
上の構造でもよい。1層の場合は、上述したように導電
性を付与したフッ素系もしくはポリアミド系の導電性樹
脂で押出成形等により形成されるが、2層構造の場合に
は、最外層を導電性を付与していないフッ素系もしくは
ポリアミド系の樹脂で形成し、内層を導電性を付与した
フッ素系もしくはポリアミド系の導電性樹脂で形成する
ように、2層押出成形する。そして、スリーブ部材全体
の体積抵抗値が104〜1014Ω・cmでヤング率が3
00〜2000MPaであり、蒸留水に対する接触角が
75〜120°であるのが好ましい点は同様である。な
お、スリーブ部材の厚さは、2層以上の構造でも、例え
ば、5〜120μmの範囲にあればよい。
【0026】本発明では、このように離型性および導電
性を有し、且つ比較的腰のある寸法精度の高いスリーブ
部材を用いることにより、表面研磨、表面コートを排除
することができるという効果を奏する。
【0027】ここで、フッ素系樹脂としては、PVD
F、PTFE、PFA、ETFE等及びその誘導体を挙
げることができる。ポリアミド系樹脂としては、ナイロ
ン6、ナイロン6,6、ナイロン6,12等及びその誘
導体が挙げられる。また、導電性付加は、導電性カーボ
ンによる電子導電でも、過塩素酸リチウム等によるイオ
ン導電でも、これらを併せたハイブリッド導電でもよ
い。
【0028】また、導電性弾性層とその外周上に設けら
れたスリーブ部材の各々の体積抵抗率ρ、ρの関係
はρ<ρとなるように導電性弾性層とスリーブ部材
を設計することが望ましい。ρ>ρであると印加電
圧が高くなりすぎたり、円筒形状部材表面から相手部材
へリークしやすくなってしまうためである。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、本発明を一実施形態に基づ
いて説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
【0030】図1には一実施形態に係る円筒形状部材の
横断面を示す。図1(a)に示すように、円筒形状部材
10は、芯金(円柱状支持体)11上に、導電性弾性層
12、及びスリーブ部材13を順次具備するものであ
る。
【0031】また、図1(b)に示すように、円筒形状
部材20は、パイプ(円筒状支持体)21上に、同様な
導電性弾性層12、及びスリーブ部材13を順次具備す
るものである。
【0032】導電性弾性層12は、ゴム硬度がAske
r Cで15°で、体積抵抗値が103Ω・cmの付加
反応タイプの液状導電性シリコーン発泡ゴムからなり、
スリーブ部材13は、ヤング率が1600MPaで、体
積抵抗値が106Ω・cmのフッ素樹脂スリーブからな
る。導電性弾性層12は、5mm厚とし、スリーブ部材
13は、70μm厚とした。なお、スリーブ部材13の
蒸留水に対する接触角は80°であった。
【0033】かかる円筒形状部材10又は20は、低硬
度の導電性弾性層12の上にヤング率1600MPaの
フッ素樹脂スリーブからなるスリーブ部材13を有して
いるので、寸法精度が高く、表面平滑性、離型性があ
り、トナーのフィルミングを防止でき、また、体積抵抗
値の調整も容易であり、例えば転写部材として用いて好
適なものである。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
比較的容易に製造でき、且つ低硬度と高寸法精度であ
り、体積抵抗値の調整も比較的容易にできる円筒形状部
材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る円筒形状部材の断面
図である。
【符号の説明】
10、20 円筒形状部材 11 芯金(円柱状支持体) 12 導電性弾性層 13 スリーブ部材 21 パイプ(円筒状支持体)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/02 101 G03G 15/02 101 15/08 501 15/08 501D 504 504B Fターム(参考) 2H071 BA43 DA06 DA08 DA09 2H077 AD06 AD14 FA13 FA16 FA22 FA25 2H200 FA13 FA16 FA18 HA02 HB12 HB43 HB45 HB46 HB47 JB02 JB43 JB45 JB46 JB47 JC02 JC13 JC15 JC16 JC17 LC03 MA03 MA04 MA08 MA13 MA14 MA20 MB04 MC01 MC02 MC06 MC20 3J103 AA02 AA14 AA23 AA24 BA41 FA15 GA02 GA57 GA58 GA60 HA03 HA04 HA12 HA20 HA46 HA53 4F100 AB01A AK01C AK17C AK17D AK27B AK27J AK29B AK29J AK46C AK46D AK51B AK52B AK75B AN02B AR00A BA03 BA07 BA10A BA10C BA10D DA11 DJ01B GB41 JG01B JG01C JK07B JK07C JK14D JK15D YY00B YY00C YY00D

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像形成装置に用いられる円筒形状部材
    であって、支持体上に設けられた導電性弾性層と、この
    導電性弾性層上に設けられた表層とからなり、前記表層
    は導電性樹脂で予め成形されたスリーブ部材であること
    を特徴とする円筒形状部材。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記スリーブ部材
    は、フッ素系もしくはポリアミド系の樹脂で形成され、
    体積抵抗値が104〜1014Ω・cmでヤング率が30
    0〜2000MPaであることを特徴とする円筒形状部
    材。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、前記スリーブ
    部材は少なくとも2層で構成され、最外層がフッ素系も
    しくはポリアミド系の非導電性樹脂で形成され且つ内層
    がフッ素系もしくはポリアミド系の導電性樹脂で形成さ
    れることを特徴とする円筒形状部材。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の何れかにおいて、前記ス
    リーブ部材の表面は、蒸留水に対する接触角が75〜1
    20°であることを特徴とする円筒形状部材。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4の何れかにおいて、前記ス
    リーブ部材の厚さは、5〜120μmの範囲にあること
    を特徴とする円筒形状部材。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5の何れかにおいて、前記ス
    リーブ部材の表面粗さRzは5μm以下であることを特
    徴とする円筒形状部材。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6の何れかにおいて、前記導
    電性弾性層は、体積抵抗値が102〜1011Ω・cm
    で、ゴム硬度がAsker Cで50°以下であること
    を特徴とする円筒形状部材。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7の何れかにおいて、前記導
    電性弾性層は、シリコーンゴム、ポリウレタン、EPD
    M、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルゴムからなる群
    から選択された少なくとも一種のゴム材からなる発泡体
    からなることを特徴とする円筒形状部材。
  9. 【請求項9】 請求項1〜8の何れかにおいて、前記導
    電性弾性層の体積抵抗値ρと前記表層の体積抵抗値ρ
    の関係がρ<ρとなっていることを特徴とする円
    筒形状部材。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011065188A (ja) * 2004-06-09 2011-03-31 Bridgestone Corp 現像ローラおよびそれを用いた画像形成装置

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