JP3444391B2 - 導電性ロール - Google Patents
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Description
電子写真プリンター、電子写真ファクシミリ等の電子写
真画像形成装置等に用いることができる導電性ロールに
関し、特に帯電ロールとして用いて好適なものである。
または電子写真プリンターなどの画像形成装置では、感
光体表面に静電潜像を形成して、これにトナーを付着さ
せてトナー像を形成し、このトナー像を複写機に転写す
ることにより画像を形成する。かかる電子写真プロセス
では、感光体表面に静電潜像を形成するに当たり、予め
感光体表面を帯電させる必要がある。そして、このよう
に感光体表面を帯電させる方法として、従来より、コロ
ナ放電方式または摩擦帯電方式が知られている。ここ
で、コロナ放電方式は高圧電源を必要とし、装置的に複
雑になると共に高価であるので、高圧電源を必要とせず
に装置的に簡便な摩擦帯電方式が注目されている。摩擦
帯電方式は、例えば、バイアス電圧を印加した導電性ロ
ールを感光体表面に摺接させて感光体表面を帯電させる
というものである。
真複写機の構成の一例を図1に示す。同図に示すよう
に、電子写真感光体11の周囲には、帯電ロール12、
原稿光像露光装置13、現像器14、転写ロール15、
クリーニング装置16およびイレーサーランプ17が順
番に配置されている。ここで、感光体11表面に圧接さ
れた帯電ロール12は電源18に接続されており、当該
帯電ロール12のシャフトにバイアス電圧を印加するこ
とにより感光体11表面を所定の電圧に帯電させるよう
になっている。そして、このように帯電された感光体1
1表面に原稿光像露光装置13により静電潜像が形成さ
れ、次いで、現像器14により静電潜像に対応したトナ
ー像が形成され、このトナー像は転写ロール15を介し
て紙等の転写材19に転写される。また、転写後の感光
体11の表面はクリーニング装置16によりクリーニン
グされた後、次の帯電に備えるようにイレーサーランプ
17により光照射を受ける。
電ロール、現像ロール、転写ロール、クリーニングロー
ル等の導電性ロールが使用されているが、この中で、帯
電ロールは、105〜107Ω・cm程度の半導電性であ
ることが要求され、種々の構造が提案されている。
ロールとしては、導電性芯金に導電性弾性体層を設け、
この導電性弾性体層上にさらに抵抗調整層を設けた構造
のものが知られている(特開平1−142569号公
報、特開平4−311972号公報、特開平7−140
760号公報、特公平7−58403号公報等参)。す
なわち、かかる構造の導電性ロールは、一般的には、導
電性粒子を混入したシリコーンゴム、エチレンプロピレ
ンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴムなどの合成ゴムか
らなる導電性弾性体層の表面に、抵抗調整用の薄い層を
設けることにより、例えば、帯電ロールに要求される1
05〜107Ω・cmの電気抵抗を満足させようとするも
のである。しかしながら、このような構造の導電性ロー
ルを帯電ロールとして用いた場合、帯電不良等による画
像の不具合および感光体の汚染を防止するために、中間
層および最外層を設けなければならないという問題があ
り、この結果、多層構造となって経済的に不利である。
また、導電性弾性層の電気特性を混入された導電性粉末
同士の接触により得ているので、電気的特性の不均一性
による帯電むらが生じやすいという問題もある。
ロールとして、導電性芯金表面に、導電性粒子が分散さ
れていない電気的中抵抗物質からなる弾性層を有し、こ
の弾性層上に、前記物質より非粘着性の高い非粘着性物
質からなる表面層を有する構造のものが知られている
(特開平6−266206号公報、特開平7−1601
55号公報参照)。ここで、電気的中抵抗物質として
は、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリル
グリシジルエーテル三元共重合体、またはエピクロルヒ
ドリン−エチレンオキサイド二元共重合体の単独または
これらの混合系のエピクロルヒドリンゴム(107〜1
010Ω・cm)が挙げられており、非粘着性物質として
は、フルオロオレフィンと水酸基含有ビニルエーテルを
構成成分とした含弗素共重合体をイソシアネートで架橋
させて得られる含弗素架橋共重合体が挙げられている。
たようにエピクロルヒドリンゴムを主体とする弾性体に
含弗素架橋共重合体などの表面層を設けると、表面層を
設けないものと比較して電気特性の環境依存性が著しく
増大するという問題がある。一方、表面層を設けない
と、有機感光体(OPC)汚染等の問題が発生する。
エピクロルヒドリンゴムを主体とする弾性層を有する導
電性ロールであって、OPC汚染がなく、電気特性の環
境依存性の小さい導電性ロールを提供することを課題と
する。
明は、芯金表面に、エピクロルヒドリンおよびエチレン
オキサイドの共重合体を主体とするゴムからなる弾性層
を有する導電性ロールであって、前記弾性層がイオン導
電剤を含有し、且つ当該弾性層表面が硬化処理されてい
ることを特徴とする導電性ロールにある。
末を含有する弾性ゴム層を用いることなく、エピクロル
ヒドリンおよびエチレンオキサイドの共重合体を主体と
するゴムからなる弾性層を直接芯金に設けた構造である
ので、電気的特性が均一であり、また、エピクロルヒド
リンおよびエチレンオキサイドの共重合体を主体とする
ゴムからなる弾性層がイオン導電体を含有し且つ表面硬
化処理が施されているので、電気特性の環境依存性も低
く、感光体を汚染する虞のないものである。
びエチレンオキサイドの共重合体とは、一般に、エピク
ロルヒドリン/エチレンオキサイドのモル比が65/3
5〜40/60程度で電気抵抗値が107〜1010Ω・
cm程度のものをいい、これを主体にするとは、これを
単独でまたはこれに本発明の効果を損ねない範囲で副成
分を加えて用いることができることをいう。
するゴム成分にイオン導電剤を添加して用いる。本発明
では、エピクロルヒドリンおよびエチレンオキサイドの
共重合体を主体とするゴムからなる弾性層にイオン導電
剤を添加することにより、表面硬化処理を施すことによ
る電気特性の環境依存性の増大を防止するものである。
Li,Na,K等のアルカリ金属塩、酢酸塩、硫酸塩等
を挙げることができる。また、イオン導電剤の添加量
は、本発明の効果が奏される範囲とすればよいが、例え
ば、ゴム成分100重量部に対して、0.001〜3.
0重量部程度用いる。
外に、加硫剤の他、本発明の効果を損ねない範囲で適宜
他の充填材を用いることができる。
Aスケールで、35〜45°程度である。
は、例えば、105〜108Ω・cmである。また、この
弾性体の表面には硬化処理が施される。
ソシアネート含有化合物を含む処理溶液に前記弾性層を
浸漬して加熱することにより行われるが、本発明の効果
を奏する硬化処理層が得られるものであればよい。な
お、このようにして得られる硬化処理層は高硬度である
ことが好ましく、例えば、硬度がJIS Aスケールで
70°程度以上であるとOPC汚染防止効果がより一層
顕著となる。
合物を含む処理溶液とは、イソシアネート含有化合物を
有機溶媒に溶解したもの、イソシアネート含有化合物と
ポリオールとを有機溶媒に溶解させたもの、それらの溶
液に一般的なウレタン形成反応に際して常用される助剤
等を添加した溶液などが例示できる。
イソシアネート化合物、イソシアネート基を有するシラ
ン化合物、およびイソシアネート基を有するジメチルシ
ロキサン化合物をいう。ここで、イソシアネート化合物
としては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、トリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシア
ネート、トリジンジイソシアネート、パラフェニレンジ
イソシアネート、イソホロンジイソシアネート、あるい
はこれらのプレポリマーまたは変性物等を挙げることが
できる。また、ポリオールとしては、ポリエステルポリ
オール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリカ
ーボネートポリオール等を挙げることができる。また、
これらのイソシアネート化合物またはポリオールは、シ
ロキサン結合を有するものを使用することができる。ま
た、ウレタン形成反応に際して使用される助剤として
は、グリコール類、ヘキサントリオール、トリメチロー
ルプロパン、アミン類等の鎖延長剤あるいは架橋剤など
を挙げることができる。
としては、非プロトン系極性溶媒を用いるのが好まし
く、特に、酢酸エチル、ジメチルホルムアミドあるいは
これらの混合物を用いるのが好ましい。これらの有機溶
媒の量は、本発明の硬化処理を行う処理溶液の粘度が1
0〜500c.p.となるように調整される。
面から数μm〜数十μm程度の厚みで形成される。ま
た、このような硬化処理層の形成は上述したものに限定
されるものではない。さらに、このような硬化処理層を
有する本発明の導電性ロールは、帯電ロールの他、転写
ロールなど特にOPCと密接に関連するロールに用いて
有用である。
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
ピクロマーCG−102;ダイソー社製)100重量部
に対して過塩化塩素酸リチウム0.3重量部、酸化鉛
(PbO)5重量部、加硫剤としての2−メルカプトイ
ミダゾリン(アクセル−22)2重量部をロールミキサ
ーで混練りし、直径6mmの金属製シャフトの表面にプ
レス成形し、直径12mmに研磨加工して弾性層を形成
した。
ト(MDI;大日本インキ社製)の10%酢酸エチル溶
液を調製した。この処理溶液中に前記弾性層を10秒間
漬けた後、酢酸エチルを室温で乾燥し、その後、120
℃で1時間加熱して弾性層表面に含浸されたのイソシア
ネートの硬化反応を完結させ、実施例1の導電性ロール
とした。
ネート基を有するシラン化合物((CH3)3SiNC
O;トーレダウコーニング社製)の10%酢酸エチル溶
液を調整し、実施例1と同様に金属製シャフト上に形成
した弾性層を10秒間浸漬した。その後、120℃で1
時間加熱して実施例2の導電性ロールとした。
は実施例1と同様に操作して過塩素酸リチウム含有エピ
クロルヒドリンゴムロール(比較例1のゴムロール)を
成形した。
メチレングリコール(GP−3000;三洋化成社製)
100重量部に対して過塩素酸リチウム0.3重量部を
加え、100℃で加熱攪拌して完全に溶解した。次い
で、この液状ポリマーにイソシアネート(コロネートH
X;日本ポリウレタン社製)15重量部を加え、これを
直径6mmの金属製のシャフト表面に弾性層を形成する
ようにキャスト成形した。この弾性層を研磨成形して比
較例2のゴムロールとした。
層表面にウレタン塗料(ネオレッツR−940;楠本化
成社製)を用いてコーティング層を形成し、比較例3の
ゴムロールとした。
0重量部、酸化亜鉛5重量部、2−メルカプトイミダゾ
リン2重量部を用い、実施例1と同様な操作でプレス成
形して比較例4のゴムロールとした。
に実施例1と同様な操作で表面硬化処理を施して比較例
5のゴムロールとした。
例および比較例のゴムロールについて、LL:10℃、
30%RH;NN:25℃、55%RH;HH:40
℃、80%RHの各環境下に保持したときのロールの電
気抵抗値を測定した。この結果は表1に示す。
施例および比較例のゴムロールを圧着させて、50℃、
90%RHの環境に10日間保持した後のOPC表面を
顕微鏡観察した。この結果は同様に表1に示す。
および比較例のゴムロールを取り付け、各ロールを帯電
ロールとして用いた。このプリンターを起動し、試験例
1のLLおよびHHの各環境下で画像を出力した。この
結果も表1に示す。
および2の導電性ロールは、電気抵抗値の環境依存性が
小さくてLLおよびNN環境において画像評価が良好
で、かつOPC汚染もないとものである。
ールは、エピクロルヒドリンゴムを主体とする弾性層を
有する導電性ロールであって、OPC汚染がなく、電気
特性の環境依存性の小さいものである。
写機の概略構成の一例を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 芯金表面に、エピクロルヒドリンおよび
エチレンオキサイドの共重合体を主体とするゴムからな
る弾性層を有する導電性ロールであって、前記弾性層が
イオン導電剤を含有し、且つ当該弾性層表面が硬化処理
されていることを特徴とする導電性ロール。 - 【請求項2】 請求項1において、前記硬化処理が、イ
ソシアネート含有化合物を含む処理溶液に前記弾性層を
浸漬して加熱することにより行われることを特徴とする
導電性ロール。
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Cited By (5)
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-
1996
- 1996-06-28 JP JP17047496A patent/JP3444391B2/ja not_active Expired - Fee Related
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