JP2010241993A - 導電性接着剤 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、導電性軸体と導電性ゴム弾性層の間に十分な導電性と接着力とバリヤ効果を有し、導電性ローラの抵抗ばらつきも小さく、且つ、長期保管後も導電性弾性層が導電性軸体(芯金)から浮いてしまうといった問題を抑えることができる導電性接着剤を提供する。
【解決手段】本発明の導電性接着剤は、導電性ローラにおける導電性軸体と導電性弾性体層とを接着するために用いられ、導電性成分とバインダ用樹脂とを含む導電性接着剤であって、前記導電性成分がカーボンブラックであり、該カーボンブラックの該導電性接着剤中での平均粒径が0.4μm以上1.5μm以下であり、該カーボンブラックの該導電性接着剤中での粒度分布が([84%体積粒径]−[16%体積粒径]/2)≦0.6を満たし、該カーボンブラックの該導電性接着剤中の割合が5質量%以上25質量%以下であることを特徴とする導電性接着剤である。
【選択図】なし
【解決手段】本発明の導電性接着剤は、導電性ローラにおける導電性軸体と導電性弾性体層とを接着するために用いられ、導電性成分とバインダ用樹脂とを含む導電性接着剤であって、前記導電性成分がカーボンブラックであり、該カーボンブラックの該導電性接着剤中での平均粒径が0.4μm以上1.5μm以下であり、該カーボンブラックの該導電性接着剤中での粒度分布が([84%体積粒径]−[16%体積粒径]/2)≦0.6を満たし、該カーボンブラックの該導電性接着剤中の割合が5質量%以上25質量%以下であることを特徴とする導電性接着剤である。
【選択図】なし
Description
本発明は導電性接着剤に関し、特には電子写真等の画像形成装置における帯電ローラなどの導電性ローラに使用する導電性接着剤に関するものである。
従来、複写機、プリンター等の電子写真方式の画像形成装置では以下の流れでプリントが行われている。まず、感光体の表面を均一に帯電し、帯電した感光体表面に光学系を用いて映像を投射し、露光部分の帯電を消去することによって潜像を形成する。次いで、感光体表面にトナーを付着させてトナー像を形成(現像)し、転写紙等の記録媒体に該トナー像を転写することによりプリントする。
前記感光体の表面を均一に帯電するための手段としては、電圧を印加した帯電部材を感光体に所定の押圧力で当接させることで感光体を所定の電位に帯電させる接触帯電方式が知られている。接触帯電方式の中でも、帯電ローラによる接触帯電方式が多く採用されている。帯電ローラによる接触帯電方式では帯電ローラと感光体との一様な接触が二つの回転円筒体同士によりなされるため、ブラシ帯電やブレード帯電などの他の接触帯電方式よりも実現容易であるためである。
帯電ローラは感光体との接触帯電を行うものであるため、帯電ローラが電気的に不均一な場合、その電気的な不均一性を反映した帯電濃度ムラを生じる。従って、帯電ローラは所定の抵抗をもち、かつ電気的に均一であることが要求される。
そして、そのような帯電ローラとしては、例えば、導電体である所定の軸体(芯金)の外周面上に低硬度の導電性弾性体層が設けられ、更に必要に応じて、導電性弾性体層の外周面上に塗工などにより抵抗調整層や保護層が順次積層形成され、構成される。帯電ローラには、上述のように感光体等に対する均一な接触性を確保するため、良好な表面平滑性や高い寸法精度が要求される。
この低硬度の導電性弾性体層としては、例えば導電性ゴム組成物が用いられる。導電性ゴム組成物としては、例えば、エチレン−プロピレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム等のポリマーに、カーボンブラック等の導電性充填剤を添加し、更に低硬度を得るために軟化剤を添加したものが知られている。更には、より電気的に均一な導電性弾性体層を得るために、ゴム自体がある程度の低抵抗性をもつゴム組成物を用いることも可能である。このようなゴム組成物としては、例えば、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、エピクロロヒドリンゴム、エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテルが共重合されている多元重合体等の極性ゴム等が挙げられる。このような導電性ゴム組成物を用いることにより、電気的均一性に優れた導電性弾性体層が得られることが知られている。帯電ローラとしては回転軸と表面との間の望ましい抵抗値は109〜1011Ωであり、導電性弾性体層の体積固有抵抗は105〜107Ω・cmである。
導電性ローラの製造方法の例としては、まず、押出し機を用いて未加硫のゴム組成物を押出すと同時に、連続的に接着剤を塗布した芯金を押出し機のクロスヘッドダイを通過させて、芯金の外周上に未加硫のゴム材料を配置せしめる。次いで、加硫工程を経た後、導電性弾性体層の研削工程などにより形状を調整し、導電性ローラを製造する。
ところで、導電性ローラの製造において、導電性軸体(芯金)と導電性弾性体層との間に導電性を有する接着剤(導電性接着剤)を用いる方法が知られている。このような導電性接着剤としては、導電性物質としてカーボンなどを添加した接着剤が知られている(例えば特許文献1)。しかしながら、導電性軸体(芯金)と導電弾性層との間に使用される導電性接着剤の導電性が十分でないと、導電性ローラの抵抗値が大きくなったり、ばらついたりしてしまう場合がある。これを防ぐために導電性接着剤に十分にカーボンなどの導電性成分を添加する方法が考えられる。しかしながら、導電性成分の添加量を増やすと、導電性接着剤のバインダ用樹脂の含有量が減ってしまい、十分な接着力や湿度等に対するバリヤ効果が得られない場合がある。そのため、長期保管後(特に高温高湿度)に接着力が低下したり、芯金腐食により導電性弾性体層が導電性軸体(芯金)から浮いてしまったりする問題がある。
また、十分な接着性を得るために接着剤を厚く塗布する方法が知られている(例えば特許文献2)。しかしながら、芯金上に接着剤を厚く塗布するためには塗布方法が複雑となり、接着不良や生産上の管理が困難になってしまう。また、連続的に接着剤を塗布した芯金を押出し機のクロスヘッドダイを通過させる際に、クロスヘッド中の芯金ガイドに接着剤が付着してしまい、芯金がガイド内に詰まってしまうといった問題がある。これを防ぐ方法としては、芯金ガイドの内径を大きくするということが考えられる。しかし、芯金ガイドの内径を大きくすると、押出し後の導電性ローラの外径精度が悪くなってしまう。そのため、所定の形状を得るためには大きい外径で押出しを行わなければならず、その後の研磨工程でタクトが長くなっていまい、材料コストが上がってしまうという問題がある。
そこで、本発明の目的は、十分な接着力を有し、抵抗ばらつきも小さく、且つ、長期保管後も導電性弾性体層が導電性軸体(芯金)から浮いてしまうといった問題を抑制可能な導電性接着剤を提供することである。
上記目的を達成するために本発明は以下の通りである。
[1] 導電性ローラにおける導電性軸体と導電性弾性体層とを接着するために用いられ、導電性成分とバインダ用樹脂とを含む導電性接着剤であって、前記導電性成分がカーボンブラックであり、該カーボンブラックの該導電性接着剤中での平均粒径が0.4μm以上1.5μm以下であり、該カーボンブラックの該導電性接着剤中での粒度分布が([84%体積粒径]−[16%体積粒径]/2)≦0.6を満たし、該カーボンブラックの該導電性接着剤中の割合が5質量%以上25質量%以下であることを特徴とする導電性接着剤である。
[2] 前記カーボンブラックがアセチレンブラックであることを特徴とする[1]に記載の導電性接着剤である。
[3] 前記バインダ用樹脂が少なくともフェノール系樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物であることを特徴とする[1]又は[2]に記載の導電性接着剤。
本発明の導電性接着剤によれば、導電性軸体と導電性弾性体層の間に十分な接着力、導電性及びバリヤ効果を有することができる。また、本発明の導電性接着剤によれば、導電性ローラの抵抗ばらつきを抑制し、且つ、長期保管後も導電性弾性体層が導電性軸体(芯金)から浮いてしまうといった問題も抑制することができる。
本発明の導電性接着剤は、導電性ローラにおける導電性軸体と導電性弾性体層とを接着するために用いられ、導電性成分とバインダ用樹脂とを含む導電性接着剤であって、前記導電性成分がカーボンブラックであり、該カーボンブラックの該導電性接着剤中での平均粒径が0.4μm以上1.5μm以下であり、該カーボンブラックの該導電性接着剤中での粒度分布が([84%体積粒径]−[16%体積粒径]/2)≦0.6を満たし、該カーボンブラックの該導電性接着剤中の割合が5質量%以上25質量%以下であることを特徴とする導電性接着剤である。
すなわち、導電性接着剤中に含まれるカーボンブラックの平均粒径を0.4μm以上1.5μm以下とすることにより、十分な導電性を有する導電性接着剤を得ることができる。また、該平均粒径とすることにより、導電性接着剤の長期保管後もカーボンブラックが凝集することがない。さらに、該平均粒径とすることにより、導電性ローラ成型後の長期保管後(特に高温高湿)においても、接着力の低下を抑制し、芯金腐食により導電性弾性体層が導電性軸体(芯金)から浮いてしまったりする問題を抑制することが可能である。
カーボンブラックの平均粒径が0.4μmより小さいと、導電性接着剤の体積抵抗が大きくなってしまい、十分な導電性を得られず、作製した導電性ローラの抵抗がばらついてしまう場合がある。また、それを補うためにカーボンブラックの添加量を増やすと、バインダ用樹脂の割合が減ってしまい、十分な接着力が得られず、作製した導電性ローラを長期間保管した時に導電性弾性体層と導電性軸体が剥がれてしまい、ローラ形状が変化してしまう場合がある。
また、カーボンブラックの平均粒径が1.5μmより大きいと、十分なバリヤ効果が得られず、長期保管後(特に高温高湿)に接着力が低下してしまう場合や、芯金腐食により導電弾性層が導電性軸体(芯金)から浮いてしまう場合がある。また、導電性接着剤の長期保管によりカーボンブラックの沈降による凝集がおこってしまう場合がある。
また、カーボンブラックの粒度分布において、([84%体積粒径]−[16%体積粒径]/2)が0.6より大きいと、カーボンブラックの分散状態にばらつきが生じ、接着剤の抵抗ばらつきが大きくなってしまう場合がある。そのため、導電性ローラでの電流値周ムラが悪化する可能性があり、また、導電性接着剤の長期保管により粒径の大きいカーボンブラックは沈降および凝集してしまう可能性もある。
また、添加するカーボンブラックの添加量が5質量%より小さいと十分な導電性を得られず、作製した導電性ローラの抵抗がばらついてしまう場合がある。また、添加するカーボンブラックの添加量が25質量%より大きいと、バインダ用樹脂の割合が減ってしまい、十分な接着力が得られ難い。そのため、作製した導電性ローラを長期間保管した時に導電性弾性体層と導電性軸体が剥がれてしまい、ローラ形状が変化してしまう場合がある。
カーボンブラックとしては、特に制限するものではないが、アセチレンブラックであることが効果的である。これはアセチレンブラックは他のカーボンブラックに比べて導電性が高いからである。一般のカーボンブラックでは、接着剤に十分な導電性を付与するためには、添加量が増えてしまう。そのため、バインダ用樹脂の割合が減ってしまい、十分な接着力が得られず、作製した導電性ローラを長期間保管した時に導電性弾性体層と導電性軸体が剥がれてしまい、ローラ形状が変化してしまう場合がある。また、他の例として、導電性の高いカーボンブラックとしてケッチェンブラックが知られている。ケッチェンブラックの導電性は非常に高く、少量の添加量で接着剤の体積抵抗が低くなるため、添加量を注意して検討すべきである。
また、本発明におけるバインダ用樹脂としては、公知の接着性を有する樹脂を特に制限なく用いることができるが、少なくともフェノール系樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物であることが好ましい。例えば、クロスヘッド中の芯金ガイドに導電性軸体を通過させるときに導電性軸体の温度が高温になる場合があり、クロスヘッド中で熱によって接着剤が溶けて、芯金ガイド内側に付着してしまったり、芯金から接着剤が剥がれてしまう問題が生じる場合がある。そこで、バインダ用樹脂として少なくともフェノール系樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物を用いれば、高温であっても接着剤の強度が保たれるので、芯金ガイド内側に接着剤が付着したり、剥がれたりすることを抑えることが可能であるためである。
以下、本発明について実施例及び比較例を挙げてより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
(実施例1)
アセチレンブラック[商品名;デンカブラック、電気化学工業(株)製]4gと、導電性粒子が添加されていない加硫接着剤[商品名;メタロックN−23、(株)東洋化学研究所製(不揮発分20%)]100gと、をガラスビーズ(GB190M)200gと共にペイントシェイカーにて60分間分散を行い、接着剤塗布乾燥後のカーボンブラックが17質量%の導電性接着剤を調製した。
アセチレンブラック[商品名;デンカブラック、電気化学工業(株)製]4gと、導電性粒子が添加されていない加硫接着剤[商品名;メタロックN−23、(株)東洋化学研究所製(不揮発分20%)]100gと、をガラスビーズ(GB190M)200gと共にペイントシェイカーにて60分間分散を行い、接着剤塗布乾燥後のカーボンブラックが17質量%の導電性接着剤を調製した。
この導電性接着剤を予め80℃に予熱した外径Φ6mmのSUM(硫黄複合快削鋼鋼材)材にKNメッキを施した芯金にロールコーターを用い、膜厚が5〜10μmになるように導電性接着剤を塗布し、その後180℃で5分間の焼付けをおこなった。
次に、以下の材料を混錬し、未加硫の導電性ゴム組成物を調製した。
・エピクロロヒドリンゴム[商品名;エピオン301、ダイソー(株)製]100質量部
・酸化亜鉛[商品名;亜鉛華2種、ハクスイテック(株)製] 5質量部
・ステアリン酸[商品名;ステアリン酸S、花王(株)製] 1質量部
・炭酸カルシウム[商品名;シルバーW、白石工業(株)製] 90質量部
・FEF級カーボンブラック[商品名;旭#60、旭カーボン(株)製] 5質量部
・イオン導電材[商品名;LV−70、(株)ADEKA製] 2質量部
・ポリエステル可塑剤[商品名;PN−350、アデカ・アーガス(株)製] 5質量部
・ジベンゾチアジルジスルフィド(MBTS)[商品名;ノクセラーDM、大内振興化学工業(株)製] 1質量部
・テトラメチルチウラムモノスルフィド(TMTM)[商品名;ノクセラーTS、大内振興化学工業(株)製] 1質量部
・イオウ[商品名;サルファックスPMC、鶴見化学工業(株)製] 0.8質量部
・エピクロロヒドリンゴム[商品名;エピオン301、ダイソー(株)製]100質量部
・酸化亜鉛[商品名;亜鉛華2種、ハクスイテック(株)製] 5質量部
・ステアリン酸[商品名;ステアリン酸S、花王(株)製] 1質量部
・炭酸カルシウム[商品名;シルバーW、白石工業(株)製] 90質量部
・FEF級カーボンブラック[商品名;旭#60、旭カーボン(株)製] 5質量部
・イオン導電材[商品名;LV−70、(株)ADEKA製] 2質量部
・ポリエステル可塑剤[商品名;PN−350、アデカ・アーガス(株)製] 5質量部
・ジベンゾチアジルジスルフィド(MBTS)[商品名;ノクセラーDM、大内振興化学工業(株)製] 1質量部
・テトラメチルチウラムモノスルフィド(TMTM)[商品名;ノクセラーTS、大内振興化学工業(株)製] 1質量部
・イオウ[商品名;サルファックスPMC、鶴見化学工業(株)製] 0.8質量部
次に、φ70クロスヘッドダイ付き押出し機を用いて、あらかじめ導電性接着剤を塗布した芯金とともに外径が略φ13mmになるように未加硫ゴム組成物を押出し、芯金外周上に未加硫ゴム組成物を被覆した。このときゴムの押出し速度はスクリュー回転数が14rpm、芯金送り速度を2.5m/分の一定速度で供給し続けた。また、クロスヘッド内の芯金ガイドの内径はφ6.1mmのものを使用した。この成形体を170℃で1時間電気炉で加硫し、研磨砥石GC80を取り付けた研磨機にセットし、研削条件として回転速度2000rpm、送り速度0.3m/分で外径がφ12mmになるように研削し、導電性ローラを作製した。
(実施例2)
上記アセチレンブラックとバインダ用樹脂のペイントシェイカーでの分散時間を40分間にした以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
上記アセチレンブラックとバインダ用樹脂のペイントシェイカーでの分散時間を40分間にした以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
(実施例3)
上記アセチレンブラックとバインダ用樹脂のペイントシェイカーでの分散時間を180分間にした以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
上記アセチレンブラックとバインダ用樹脂のペイントシェイカーでの分散時間を180分間にした以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
(実施例4)
アセチレンブラック[商品名;デンカブラック、電気化学工業(株)製]2gと、導電性粒子が添加されていない加硫接着剤[商品名;メタロックN−23、(株)東洋化学研究所製(不揮発分20%)]100gと、をガラスビーズ(GB190M)200gと共にペイントシェイカーにて60分間分散を行い、接着剤塗布乾燥後のカーボンブラックが9質量%の導電性接着剤を調製した。それ以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
アセチレンブラック[商品名;デンカブラック、電気化学工業(株)製]2gと、導電性粒子が添加されていない加硫接着剤[商品名;メタロックN−23、(株)東洋化学研究所製(不揮発分20%)]100gと、をガラスビーズ(GB190M)200gと共にペイントシェイカーにて60分間分散を行い、接着剤塗布乾燥後のカーボンブラックが9質量%の導電性接着剤を調製した。それ以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
(実施例5)
アセチレンブラック[商品名;デンカブラック、電気化学工業(株)製]1.2gと、導電性粒子が添加されていない加硫接着剤[商品名;メタロックN−23、(株)東洋化学研究所製(不揮発分20%)]100gと、をガラスビーズ(GB190M)200gと共にペイントシェイカーにて60分間分散を行い、接着剤塗布乾燥後のカーボンブラックが5.7質量%の導電性接着剤を調製した。それ以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
アセチレンブラック[商品名;デンカブラック、電気化学工業(株)製]1.2gと、導電性粒子が添加されていない加硫接着剤[商品名;メタロックN−23、(株)東洋化学研究所製(不揮発分20%)]100gと、をガラスビーズ(GB190M)200gと共にペイントシェイカーにて60分間分散を行い、接着剤塗布乾燥後のカーボンブラックが5.7質量%の導電性接着剤を調製した。それ以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
(実施例6)
アセチレンブラック[商品名;デンカブラック、電気化学工業(株)製]6gと、導電性粒子が添加されていない加硫接着剤[商品名;メタロックN−23、(株)東洋化学研究所製(不揮発分20%)]100gと、をガラスビーズ(GB190M)200gと共にペイントシェイカーにて60分間分散を行い、接着剤塗布乾燥後のカーボンブラックが23質量%の導電性接着剤を調製した。それ以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
アセチレンブラック[商品名;デンカブラック、電気化学工業(株)製]6gと、導電性粒子が添加されていない加硫接着剤[商品名;メタロックN−23、(株)東洋化学研究所製(不揮発分20%)]100gと、をガラスビーズ(GB190M)200gと共にペイントシェイカーにて60分間分散を行い、接着剤塗布乾燥後のカーボンブラックが23質量%の導電性接着剤を調製した。それ以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
(実施例7)
カーボンブラック[商品名;トーカブラック#5500、東海カーボン(株)製]4gと、導電性粒子が添加されていない加硫接着剤[商品名;メタロックN−23、(株)東洋化学研究所製(不揮発分20%)]100gと、をガラスビーズ(GB190M)200gと共にペイントシェイカーにて60分間分散を行い、接着剤塗布乾燥後のカーボンブラックが17質量%の導電性接着剤を調製した。それ以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
カーボンブラック[商品名;トーカブラック#5500、東海カーボン(株)製]4gと、導電性粒子が添加されていない加硫接着剤[商品名;メタロックN−23、(株)東洋化学研究所製(不揮発分20%)]100gと、をガラスビーズ(GB190M)200gと共にペイントシェイカーにて60分間分散を行い、接着剤塗布乾燥後のカーボンブラックが17質量%の導電性接着剤を調製した。それ以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
(比較例1)
上記アセチレンブラックと接着剤のペイントシェイカーでの分散時間を20分間にした以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
上記アセチレンブラックと接着剤のペイントシェイカーでの分散時間を20分間にした以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
(比較例2)
上記アセチレンブラックと接着剤のペイントシェイカーでの分散時間を300分間にした以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
上記アセチレンブラックと接着剤のペイントシェイカーでの分散時間を300分間にした以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
(比較例3)
アセチレンブラック[商品名;デンカブラック、電気化学工業(株)製]7gと、導電性粒子が添加されていない加硫接着剤[商品名;メタロックN−23、(株)東洋化学研究所製(不揮発分20%)]100gと、をガラスビーズ(GB190M)200gと共にペイントシェイカーにて60分間分散を行い、接着剤塗布乾燥後のカーボンブラックが25.9質量%の導電性接着剤を調製した。それ以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
アセチレンブラック[商品名;デンカブラック、電気化学工業(株)製]7gと、導電性粒子が添加されていない加硫接着剤[商品名;メタロックN−23、(株)東洋化学研究所製(不揮発分20%)]100gと、をガラスビーズ(GB190M)200gと共にペイントシェイカーにて60分間分散を行い、接着剤塗布乾燥後のカーボンブラックが25.9質量%の導電性接着剤を調製した。それ以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
(比較例4)
アセチレンブラック[商品名;デンカブラック、電気化学工業(株)製]1gと、導電性粒子が添加されていない加硫接着剤[商品名;メタロックN−23、(株)東洋化学研究所製(不揮発分20%)]100gと、をガラスビーズ(GB190M)200gと共にペイントシェイカーにて60分間分散を行い、接着剤塗布乾燥後のカーボンブラックが4.7質量%の導電性接着剤を調製した。それ以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
アセチレンブラック[商品名;デンカブラック、電気化学工業(株)製]1gと、導電性粒子が添加されていない加硫接着剤[商品名;メタロックN−23、(株)東洋化学研究所製(不揮発分20%)]100gと、をガラスビーズ(GB190M)200gと共にペイントシェイカーにて60分間分散を行い、接着剤塗布乾燥後のカーボンブラックが4.7質量%の導電性接着剤を調製した。それ以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
(比較例5)
上記アセチレンブラックと接着剤のペイントシェイカーでの分散に用いるカラスビーズ(GB190M)の量を半分(100g)にした以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
上記アセチレンブラックと接着剤のペイントシェイカーでの分散に用いるカラスビーズ(GB190M)の量を半分(100g)にした以外は実施例1と同様に導電性ローラを作製した。
[評価]
<カーボンブラック平均粒径および粒度分布の測定>
マイクロトラック粒度分布測定装置9340−UPA150(日機装(株)社製)を用いて、実地例および比較例で調製した導電性接着剤をMIVKで20倍に希釈して、導電性接着剤中に分散するカーボンブラックの平均粒径および粒度分布を測定した。
<カーボンブラック平均粒径および粒度分布の測定>
マイクロトラック粒度分布測定装置9340−UPA150(日機装(株)社製)を用いて、実地例および比較例で調製した導電性接着剤をMIVKで20倍に希釈して、導電性接着剤中に分散するカーボンブラックの平均粒径および粒度分布を測定した。
<接着剤体積抵抗の測定>
ロレスタGP MCP−T610型((株)ダイアインスツルメンツ社製)を用いて、導電性接着剤の体積抵抗を測定した。
ロレスタGP MCP−T610型((株)ダイアインスツルメンツ社製)を用いて、導電性接着剤の体積抵抗を測定した。
<ローラ電流値の測定>
実施例及び比較例の導電性接着剤を用いて得られた各50本の導電性ローラを毎分30回転でSUSドラムと接触させながら印加電圧200Vでローラの電流測定を行った。ローラ周方向での最大電流と最小電流により、[電流値周ムラ]=最大電流/最小電流とした。また、ローラ50本測定した内の1本の平均電流値の中で最も電流値が大きかった値を電流値maxとし、最も電流値が小さかったものを電流値minとした。また、ローラ1本の平均電流値の50本の平均値を電流値aveとした。
実施例及び比較例の導電性接着剤を用いて得られた各50本の導電性ローラを毎分30回転でSUSドラムと接触させながら印加電圧200Vでローラの電流測定を行った。ローラ周方向での最大電流と最小電流により、[電流値周ムラ]=最大電流/最小電流とした。また、ローラ50本測定した内の1本の平均電流値の中で最も電流値が大きかった値を電流値maxとし、最も電流値が小さかったものを電流値minとした。また、ローラ1本の平均電流値の50本の平均値を電流値aveとした。
<長期保管剥がれ評価>
ローラ50本を高温高湿度[45℃90%]の環境で一週間放置し、その後ローラの導電性弾性体層を剥がし、接着度合いを確認した。
ローラ50本を高温高湿度[45℃90%]の環境で一週間放置し、その後ローラの導電性弾性体層を剥がし、接着度合いを確認した。
<画像>
実施例及び比較例で得られた導電性ローラを外径φ12mmに研削し、以下に示す塗工用塗料を塗工し、表層面を形成した。まず、下記材料をミキサーを用いて撹拌し、混合溶液を調製した。ついで、この混合溶液を循環式のビーズミル分散機を用いて分散処理し(処理速度500ml/min)、浸漬塗工用塗料を調製した。なお、この塗工用塗料の粘度は8.0mPasであった。
・アクリルポリオール溶液(ダイセル化学社製、商品名;PLACCEL DC2016)(有効成分70質量%、希釈溶剤としてキシレン30質量%を含有) 100部
・イソシアネートA(IPDI)(デグサ社製、商品名;VESTANAT B1370)(有効成分60質量%、希釈溶剤としてn−酢酸ブチルを15質量%、キシレン25質量%を含有) 40部
・イソシアネートB(HDI)(旭化成ケミカルズ社製、商品名;DURANATE TPA−B80E)(有効成分80質量%、希釈剤として酢酸エチル20質量%を含有)
30部
・カーボンブラック(戸田工業社製、商品名;CS−Bk100Y) 30部
・表面処理酸化チタン(テイカ社製、商品名;SMT−150IB) 25部
・PMMA樹脂粒子(積水化成品工業社製、商品名;MAX−12) 50部
・変性ジメチルシリコーンオイル(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製、商品名;SH28PA) 0.08部
・メチルイソブチルケトン 400部
実施例及び比較例で得られた導電性ローラを外径φ12mmに研削し、以下に示す塗工用塗料を塗工し、表層面を形成した。まず、下記材料をミキサーを用いて撹拌し、混合溶液を調製した。ついで、この混合溶液を循環式のビーズミル分散機を用いて分散処理し(処理速度500ml/min)、浸漬塗工用塗料を調製した。なお、この塗工用塗料の粘度は8.0mPasであった。
・アクリルポリオール溶液(ダイセル化学社製、商品名;PLACCEL DC2016)(有効成分70質量%、希釈溶剤としてキシレン30質量%を含有) 100部
・イソシアネートA(IPDI)(デグサ社製、商品名;VESTANAT B1370)(有効成分60質量%、希釈溶剤としてn−酢酸ブチルを15質量%、キシレン25質量%を含有) 40部
・イソシアネートB(HDI)(旭化成ケミカルズ社製、商品名;DURANATE TPA−B80E)(有効成分80質量%、希釈剤として酢酸エチル20質量%を含有)
30部
・カーボンブラック(戸田工業社製、商品名;CS−Bk100Y) 30部
・表面処理酸化チタン(テイカ社製、商品名;SMT−150IB) 25部
・PMMA樹脂粒子(積水化成品工業社製、商品名;MAX−12) 50部
・変性ジメチルシリコーンオイル(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製、商品名;SH28PA) 0.08部
・メチルイソブチルケトン 400部
得られた導電性ローラ(帯電ローラ)を電子写真装置(商品名;HP Color LaserJet 3000、ヒューレットパッカード社製)に装着し、温度23℃、湿度55%雰囲気下において画像出しを行い、得られた画像を目視にて観察した。
[評価結果]
上記結果から明らかなように、本発明に係る導電性接着剤を使用することにより、導電性ローラの電流値のばらつきを抑えることが可能であり、良好な画像を得ることができる。また、長期保管後の導電性弾性体層と芯金が剥がれるといった問題も抑制可能である。
上記結果から明らかなように、本発明に係る導電性接着剤を使用することにより、導電性ローラの電流値のばらつきを抑えることが可能であり、良好な画像を得ることができる。また、長期保管後の導電性弾性体層と芯金が剥がれるといった問題も抑制可能である。
また、導電性が良好なアセチレンブラックを用いることで、接着剤の体積抵抗を適正範囲とし易く、導電性ローラの電流値周ムラを小さくすることができることがわかった(実施例1乃至6と実施例7との比較)。
これに対して、ペイントシェイカーでの分散時間を20分間にした比較例1では平均粒径が1.58μmと大きく、接着剤の十分なバリア効果が得られず、長期保管剥がれ評価で18本ものローラに芯金と導電性弾性体層との間に浮きが確認された。
また、ペイントシェイカーでの分散時間を300分間にした比較例2では、平均粒径が0.35μmと小さく、接着剤が十分な導電性を得られず、電流値周ムラも大きくなってしまい、画像評価で画像濃度ムラ不良が発生した。
比較例2に対し、比較例3は接着剤が十分な導電性を得るために、アセチレンブラックの添加量を増やし、25.9質量%の導電性接着剤を作製して評価を行ったところ、電流値ムラおよび画像評価で特に問題はみられなかった。しかし、バインダ用樹脂の割合が小さいために十分な接着力が得られず、長期保管後の剥がれ評価で15本のローラに芯金と導電性弾性体層との間に浮きが確認された。
また、比較例4ではアセチレンブラックの添加量が少なく、接着剤が十分な導電性を得られず、電流値周ムラも大きくなってしまい、画像評価で画像濃度ムラ不良が発生した。
また、ガラスビーズの添加量を半分にした比較例5では、粒度分布([84%体積粒径]−[16%体積粒径]/2)が0.6より大きく、作製した導電性ローラの電流値周ムラがアセチレンブラックの分散状態の差により大きくなってしまった。そのため、画像評価で画像濃度ムラ不良が発生した。また、長期保管後の剥がれ評価でも5本のローラに芯金と導電性弾性体層との間に浮きが確認された。
従って、本発明の導電性接着剤は、電子写真等の画像形成装置における導電性ローラなどに有効に用いることができる。
Claims (3)
- 導電性ローラにおける導電性軸体と導電性弾性体層とを接着するために用いられ、導電性成分とバインダ用樹脂とを含む導電性接着剤であって、
前記導電性成分がカーボンブラックであり、
該カーボンブラックの該導電性接着剤中での平均粒径が0.4μm以上1.5μm以下であり、
該カーボンブラックの該導電性接着剤中での粒度分布が([84%体積粒径]−[16%体積粒径]/2)≦0.6を満たし、
該カーボンブラックの前記導電性接着剤中の割合が5質量%以上25質量%以下であることを特徴とする導電性接着剤。 - 前記カーボンブラックがアセチレンブラックであることを特徴とする請求項1に記載の導電性接着剤。
- 前記バインダ用樹脂が少なくともフェノール系樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の導電性接着剤。
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KR101593088B1 (ko) * | 2015-05-14 | 2016-02-11 | 한화케미칼 주식회사 | 카본계 접착제 조성물 및 이를 이용하는 폴리실리콘의 제조방법 |
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-
2009
- 2009-04-08 JP JP2009093859A patent/JP2010241993A/ja active Pending
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