JPH01102485A

JPH01102485A - ロール

Info

Publication number: JPH01102485A
Application number: JP25996187A
Authority: JP
Inventors: Ko Ishihara; 石原　興; Norio Kanbara; 神原　紀雄
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1987-10-15
Filing date: 1987-10-15
Publication date: 1989-04-20
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: JPH07122763B2

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、電子写真複写機の現像ロールの導電性樹脂
層等の形成に用いられるロールに関するものである。

〔従来の技術〕

電子写真複写機の現像法としては、一般に二成分系現像
法と一成分系現像法の２種類の方法がある。

上記２種類の現像法のうち、非磁性トナーを使用した一
成分系現像法は、第２図に示すようにして行われている
。すなわち、光導電体表面層付の感光ドラム１の外周面
を一様に帯電させ、ついで原稿の画像部を介してその外
周面を露光し、画像部を除電し静電潜像を形成する。つ
いで、摩擦ロール２と現像ロール３との間にトナー供給
装置４からトナーを供給し、層形成ブレード５で一様に
ならした後、上記ロール２．３および層形成ブレード５
と、トナーとの摩擦によって、トナーを感光ドラムと同
電荷に帯電させ、感光ドラムの静電潜像部（除電部）に
電気的吸引力で飛翔させ、トナー像形成後、これを複写
紙６に転写し定着するということにより行われている。

しかしながら、非磁性−成分現像における現像ロール３
には比抵抗（Ｒｖ　）の均一性が必要で、比抵抗のばら
つきはそれに対応した画像ムラを生じるという問題があ
った。

本発明者らは、種々の材料につき、比抵抗のばらつきと
画像ムラの関係を調査したが、材料により同様の比抵抗
のばらつきでも画像ムラの出方がかなり異なることを見
い出した。そこで、上記原因を追求した結果、同じ比抵
抗のばらつきでも比誘電率εｒが大きい方が画像ムラが
生じにくいことを発見し、最も良好な領域が比抵抗Ｒｖ
を５×１０”Ω・０１１以上、比誘電率ピｒを３０以上
に設定する必要があることがわかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

導電性樹脂層に要求される比抵抗Ｒｖの、５×１０＠Ω
・ｃｍという値は半導電性を示しており、また比誘電率
εｒの３０以上という値は高誘電率を示している。しか
しながら、こめように、半導電性で高誘電率を示す物質
で導電性樹脂層を形成することは、極めて困難である。

すなわち、従来は、上記導電性樹脂層をゴム、樹脂等の
高分子材料で構成し、これらのゴム、樹脂等の高分子材
料からなるマトリックスに導電材を添加することによっ
て、導電性樹脂層を所定の値に調節することが行われて
いる。しかし、導電材の添加量が多いと比抵抗Ｒｖの低
下が大きくなり、逆に添加量が少ないと高誘電率が得ら
れないという難点があるため、上記のように比抵抗Ｒｖ
が半導電性領域で、高誘電率の導電性樹脂層を形成する
ことは極めて困難である。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、非
磁性トナーを用いた一成分現像法等において、良好な画
像を形成しうる現像ロール用のロールの提供を目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明のロールは、絶縁
性高分子材料および導電材粒子を主成分とする半導電性
高分子組成物であって、上記導電材粒子が、それ自身の
比抵抗が１０’Ω・ｃｏｗ以下であって、かつカップリ
ング剤によって表面処理されているという構成をとる。

〔作用〕

すなわち、本発明者らは、導電性樹脂層の比抵抗Ｒｖを
半導電性に保ち、かつ高誘電率を達成するため一連の研
究を重ねる過程で、導電材として１０’Ω・ｃｍ以下の
ものを用い、かつその導電材の粒子自体をカップリング
剤によって表面処理す　゛ると、半導電性でしかも高誘
電率を達成できることを見出しこの発明に到達した。こ
れは、つぎのような理由によるものと考えられる。すな
わち、上記カップリング剤による表面処理によって、導
電材粒子の表面に絶縁性の薄膜が形成され、それによっ
て導電材粒子相互の接触の確立が下がり、比抵抗の低下
を大幅に抑制する。一方、誘電率は導電材粒子の添加量
の増加に比例して増大する。

したがって、上記のようなカップリング剤によって表面
処理されている導電材粒子を使用することにより、半導
電性で高誘電率という特性を備えたロールが得られるよ
うになる。

この発明のロールは、絶縁性高分子材料と導電材とカッ
プリング剤等とを用いて得られる。−上記絶縁性高分子
材料としては、特に制限するものではない、熱硬化性樹
脂、熱可塑性樹脂等いずれの樹脂も、それぞれ所望の絶
縁性を備えているため、これらの樹脂の中から適宜に選
択することができる。好適な樹脂としては、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂等があげれらる。

導電材としては、比抵抗１０’Ω・ｃｍ以下の導電材が
用いられ、具体的には、カーボン粉末、グラファイト粉
末、チタンカーボン粉末、導電性亜鉛華粉末、金属繊維
、金属粉末、カーボン繊維等があげられる。これらは、
単独でもしくは併せて使用される。このように、この発
明における導電材の粒子には、金属繊維、カーボン繊維
等の微細繊維状のものも含まれるのである。このような
導電材の中でも、カップリング剤での処理性を考慮する
と、カーボン粉末、カーボン繊維、導電性亜鉛華粉末等
が好適である。

上記導電材粒子の表面処理に用いる、カップリング剤と
しては、シラン系カップリング剤、チタン系カップリン
グ剤、アルミネート系カップリング剤等があげらる。こ
れらは比抵抗がｌｏ目Ω・ｃｏｗ以上であることが好結
果をもたらす。シラン系カップリング剤としては、ビニ
ルシラン、エポキシ変成シラン、アミノ変成シラン、カ
ルボキシ変成シラン、メルカプト変成シラン等があげら
れる。

これらのシラン系カップリング剤の代表的なものを例示
すると、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス（β−
メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン
、ビニルトリメトキシシラン、Ｔ−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシク
ロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、Ｔ−グリシド
キシプロビルトリメトキシシラン、Ｔ−グリシドキシプ
ロビルメチルジェトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル
）Ｔ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（ア
ミノエチル）Ｔ−アミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェ
ニル−Ｔ−アミノてロピルトリメトキシシラン、Ｔ−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロ
ピルトリメトキシシランである。また、チタン系カップ
リング剤としては、アルコキシタイプ、キレートタイプ
、コープイネイトタイプのものがあげられる。これらの
代表的なものを例示すると、イソプロピルトリイソステ
アロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼ
ンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス（ジオク
チルパイロホスフェート）チタネート、テトライソプロ
ピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート、テト
ラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネー
ト、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル−１−ブチ
ル）ビス（ジ−トリデシル）ホスファイトチタネート、
ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテー
トチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）
エチレンチタネートがあげられる。アルミネート系カッ
プリング剤としては、アセトアルコキシアルミニウムジ
イソプロピレートがあげられる。これらのカップリング
剤としては、比抵抗の比較的高いシラン系カップリング
剤を使用することが好結果をもたらす、このようなシラ
ン系カップリング剤の種類は、使用する絶縁性高分子と
の親和性を考慮して適宜選択すればよい。例えば、絶縁
性高分子として、フェノール樹脂を使用する場合にはア
ミノ系のものを使用し、エポキシ樹脂を使用する場合に
はエポキシ系のシランカップリング剤を使用することが
最も好適である。上記のようなカップリング剤を用いて
の導電材粒子に対する表面処理は、上記カップリング剤
を水ないしはｎ−ヘキサン、ベンゼン、トルエン等の有
機溶剤に溶解し、この溶液に導電材粒子を浸漬したり、
または上記溶液を導電材粒子に吹きつける等した後、乾
燥することによって行われる。

この発明のロールは、上記のような絶縁性高分子材料と
、カップリング剤によって表面処理されている導電材粒
子とを混合混練することによって、粉末状ないしは樹脂
シート状で得られる。そして、上記樹脂シートは適宜に
裁断されペレット化されたり、または粉末化されて使用
に供される。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔実施例１〜４、比較例１．２〕後記の第１表に示すような配合組成のフェノール樹脂に
対して、同表に示すようなＦＥＦカーボン、５％シラン
カップリング剤処理ＦＥＦカーボン（シランカップリン
グ剤、シンエラシリコン社製、ＫＢＥ−９０３，比抵抗
１０１４Ω・Ｃｌｌ１以上）、５％チタン系カブツリン
グ剤処理ＦＥＦ　（チタン系カップリング剤、味の素社
製、ＴＴＳ、１０１０Ω・ｃｍ）の導電材を同表に示す
量だ、け配合して混練し、厚み１＋ｕｗのシートを成形
し、その比抵抗および比誘電率を測定して後記の第１表
に示した。

つぎに、上記のようにして得られた半導電性高分子組成
物を用い、直径２０１１１１１のステンレス製軸体の外
周に厚み１＋＋＋＋の導電性樹脂層を形成した。

このようにして得られた導電性ロールを第１図に示す。

図（（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図）において、
１０はステンレス製軸体、１１は導電性樹脂層である。

つぎに、上記のようにして得られた、導電性ロールを非
磁性トナーの一成分系現像方式の電子写真複写機に組み
込み現像を行つた。その結果を第１表に併せて示した。

（以下余白）第１表の結果から、実施別品は、いずれも導電性樹脂層
が半導電性を保持しており、しかも高誘電率を有してい
て良好な画像を形成しうるのに対し、比較測高は半導電
性または高誘電率のいずれか一方しか保持していす、画
像も不明瞭となることがわかる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明のロールは、絶縁性高分子材料
および導電材粒子を主成分とする半導電性高分子組成物
であって、上記導電材粒子が、それ自身の比抵抗が１０
ｂΩ・ｃｍ以下であって、かつカップリング剤によって
表面処理されているため、半導電性を保ちつつ、しかも
高誘電率であり、良好な画像を形成しうる現像ロールを
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明の一実施例を用いた導電性ロー
ルの横断面図、第１図（ｂ）はその縦断面図、第２図は
非磁性トナーを用いた一成分現像方式の装置の構成図で
ある。１０・・・ステンレス製軸体　１１・・・導電性樹脂層
特許出願人　　東海ゴム工業株式会社代理人　　弁理士　　西　藤　征　彦

Claims

【特許請求の範囲】

（１）絶縁性高分子材料および導電材粒子を主成分とす
る半導電性高分子組成物であつて、上記導電材粒子が、
それ自身の比抵抗が１０＾６Ω・ｃｍ以下であつて、か
つカップリング剤によつて表面処理されていることを特
徴とするロール。
（２）カップリング剤が、比抵抗１０＾１＾２Ω・ｃｍ
以上のものである特許請求範囲第１項記載のロール。
（３）カップリング剤が、シラン系カップリング剤、チ
タン系カップリング剤およびアルミネート系カップリン
グ剤の少なくとも一つである特許請求範囲第１項または
第２項記載のロール。