JPH04103672A - 導電塗料 - Google Patents

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等に用いられ
る導電塗料に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、電子写真複写機は第４図のように構成され、つ
ぎのようにして複写が行われる。すなわち、軸１ａを中
心に矢印方向に回転する感光ドラム１がコロトロン２に
より一様に帯電される。３は露光機構部でここを介して
原稿光像のスリット露光８が感光ドラム１表面に到達し
、原稿像に対応した静電潜像が感光ドラム１表面に形成
される４はケース４ａ内に内蔵された現像ロールで、層
形成部材１２の摺接によって摩擦帯電され、ケース４ａ
内のトナーが付着される。そして、感光ドラム１表面の
静電潜像に向かってトナーが飛翔し、感光ドラム１表面
にトナー像が形成される。

このトナー像が、給紙ローラ６によって矢印のように移
送され、転写装置５を介して複写紙１１に転写され、定
着ロール７によって複写紙１１上に定着される。このよ
うにして複写が行われる。なお、９は感光ドラム１表面
の転写残像や残存トナーを除去するクリーナー　１０は
感光ドラム１を零電化してつぎの帯電に備えさせるイレ
ーサーランプである。

この種の現像ロール４は、トナーが非磁性の場合は、一
般に、第５図に示すように、金属シャフト（芯金）４１
ａとその外周の導電層４２ａによって構成され、トナー
が磁性を有する場合は、第６図に示すように、金属スリ
ーブ４１ｂとその両端部分のエンドキャップ４１ｃと金
属スリーブ４１ｂ内のマグシャフト４１ｄと、さらに金
属スリーブ４１ｂの外周の導電層４２ｂによって構成さ
れている６図において、４３は軸受である。

これら現像ロール４の導電層４２ａ、４２ｂは、低コス
ト化等の観点から、最近では合成樹脂マトリックスにカ
ーボン粉末等の導電材を混入してなる導電性材料を円筒
状に成形した成形体によって構成され、上記金属シャツ
）４１ａまたは金属スリーブ４１ｂの外周面に外嵌され
る。そして、その表面は、付着したトナーを周方向に搬
送することができるように、凹凸粗面に形成されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような現像ロール４において、導電
層４２ａ、４２ｂの電気抵抗を制御することにより複写
初期画像は確保できても、複写枚数が増加すると複写濃
度が徐々に低下する傾向がある。これは、第５図に示す
層形成部材１２と現像ロール４表面の摺接により、導電
層４２ａ、４２ｂの表面が摩耗して鏡面化し、その表面
に付着して搬送されるトナー量が減少するためと考えら
れる。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、凹
凸が使用によって消滅することのない、優れた導電層を
形成しうる導電塗料の提供をその目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明の導電塗料は、有
機高分子系バインダー樹脂を主成分とする導電塗料にお
いて、導電性粉末と金属アルコキシドを分散含有させた
という構成をとる。

〔作用〕

すなわち、本発明者らは、現像ロール等の導電ロールに
おいて、その外周面に形成される導電層の耐摩耗性を向
上させるために一連の研究を重ねた。その研究の過程で
、有機系バインダー樹脂では充分な耐摩耗性が得られず
、また無機系バインダーは良好な耐摩耗性を有するが、
塗膜形成性に欠点を有することが明らかになった。そし
て、上記両者の長所を備えた導電層形成材料（導電塗料
）を得るためにさらに研究を重ねた。その結果、有機高
分子系バインダー樹脂と金属アルコキシドを含有する導
電塗料を用いると、得られる導電層が、金属アルコキシ
ドが打機高分子系バインダー樹脂である高分子間を架橋
し、バインダー樹脂が網目構造をとるようになり優れた
耐摩耗性を有することを突き止めた。したがって、長期
にわたって使用しても、導電層表面が摩耗せず凹凸粗面
が維持されることを見出しこの発明に到達した。

なお、この発明において「主成分とする」とは、量の大
小にかかわらずその構成成分において最も基礎となる成
分のことを意味する。

つぎに、この発明の詳細な説明する。

この発明の導電塗料は、有機高分子系バインダー樹脂と
、導電性粉末と、金属アルコキシドとを用いて得られる
。

上記有機高分子系バインダー樹脂としては、特に限定す
るものではなく、従来公知のものがあげられるが、なか
でも硬度および耐摩耗性等の観点からレゾール型フェノ
ール樹脂を用いるのが好適である。

また、上記導電性粉末としては、カーボンブラック、ｃ
−Ｚｎ、Ｏ，ｃ−３ｎＯ，等が用いられる。なお、上記
ｒＣ−，とは導電性を有することを意味する。

さらに、上記金属アルコキシドとしては、イツトリウム
アルコキシド、ランタンアルコキシド。

セリウムアルコキシド、プラセオジムアルコキシド　ネ
オジムアルコキシド、サマリウムアルコキシド、ガドリ
ニウムアルコキシド、ジスプロシウムアルコキシド、エ
ルビウムアルコキシド等の希土類アルコキシド、アルミ
ニウムアルコキシド。

チタニウムアルコキシド、マンガンアルコキシドコバル
トアルコキシド、銅アルコキシド、亜鉛アルコキシド、
ストロンチウムアルコキシド、ジルコニウムアルコキシ
ド、ニオブアルコキシド。

インジウムアルコキシド、錫アルコキシド、バリウムア
ルコキシド、アンチモンアルコキシド、タンクルアルコ
キシド、鉛アルコキシド、ビスマスアルコキシド等があ
げられ、特に好適なのはケイ酸アルコキシドである。こ
れらは単独でもしくは併せて用いられる。このような金
属アルコキシドは、有機高分子系バインダー樹脂１００
重量部（以下「部」と略す）に対して５〜３０部の割合
で配合することが好適である。すなわち、金属アルコキ
シドの配合量が５部より少ないと導電層表面の凹凸面の
耐摩耗性の向上効果が少なく、逆に３０部を超えると有
機高分子系バインダー樹脂の性質を損ない、逆に脆さが
増大するからである。

なお、この発明の導電塗料には、上記有機高分子系バイ
ンダー樹脂、導電性粉末および金属アルコキシド以外に
必要に応じて充填材等が適宜配合される。

上記充填材としては、シリカ粉末等が好適に用いられる
。

この発明の導電塗料は、有機高分子系バインダー樹脂と
、上記導電性粉末と、金属アルコキシドを配合し、この
配合物をボールミル等を用いて混合、撹拌することによ
って、粉末状の塗料として得られる。そして、この混合
物を適当な溶剤（メタノール等）に溶解して液状塗料と
して得るようにしてもよい。

上記導電塗料は、通常、溶剤に溶かした液状で用いられ
、デイツプ法、ロールコート法、スプレーコーティング
法等によって金属製の軸体（芯金）表面に均一厚みに塗
工して乾燥し、加熱硬化することにより、第１図に示す
ような構造の導電性ロールの導電層１５となる。図にお
いて、１４は芯金である。

上記導電層１５は、第２図に示すように、有機高分子系
バインダー樹脂１７である高分子同士が金属アルコキシ
ド１６により架橋され、有機高分子系バインダー樹脂１
７が網目構造を形成する。

このため、導電層１５の耐摩耗性が向上し、長期の使用
によっても導電層１５表面に形成された凹凸粗面が摩耗
することなく、安定的にトナーを供給することができる
。

なお、この発明の導電塗料は、上記電子写真複写機用の
導電性ロールのみならず、ファクシミリ、プリンター等
、各種の導電性ロール等の導電層を形成させるのに広く
用いられる。

（発明の効果〕 以上のように、この発明の導電塗料は、有機高分子系バ
インダー樹脂を主成分とし、これに金属アルコキシドを
分散含有させているため、導電層を形成した場合、優れ
た耐摩耗性が付与される。

このため、導電層表面に形成された凹凸粗面が、摩耗に
より鏡面化することがなく安定的にトナーを搬送するこ
とができる。したがって、例えばこの発明の導電塗料を
用いて導電性ロールをつくり、これを電子写真複写機に
組み込んで長期の使用に供した場合、複写枚数の増加に
よって複写画像の濃度低下が殆ど生じないという利点を
有する。

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〕 導電層形成材料として、後記の第１表に示す原料を同表
に示す割合で配合し、ボールミルにより混合撹拌したの
ち、メタノールに溶解し、粘度を３００ｃｐｓに調整し
てデイツプ液（導電塗料）をつくった。この液中に、直
径２０ｍａ＋の芯金を浸漬してコーティングしたのち、
引き上げて乾燥させ、ついで加熱処理して導電層を形成
した。そして、第１図に示すような導電性ロールを作製
した。

（以下余白） 二のようにして得られた各導電性ロールについて、平均
電気抵抗、電気抵抗のばらつき、複写画像の均一性（画
像むらの有無）、濃度および耐久性について、下記の方
法により測定評価した。その結果を後記の第２表に示し
た。

（平均電気抵抗および電気抵抗のばらつき）平均電気抵
抗は、第３図（Ａ）に示す形状の電極２１をロール表面
上に２０個所形成して、第３図（Ｂ）に示す測定系によ
り測定した。図において、２０はロール、２１ａは主電
極、２１ｂはガード電極である。そして、各測定値の平
均値を求めた。また、電気抵抗のばらつきは、上記平均
電気抵抗の測定と同様にして、各導電性ロールの２０箇
所の電気抵抗を測定し、その測定値の最大値および最小
値の差により求めた。

（複写画像の均一性） 導電性ロールを現像ロールとして用い、複写機に組み込
み、画像出しを行い画像むらの有無を調べた。そして、
画像むらの生じたものを×、生じなかったものを○とし
て評価し下記の第２表に示した。

（複写画像の濃度） 上記と同様に画像出しを行い、この画像出しにおいて、
最大濃度でベタ黒コピーをとり、そのコピーの濃度をマ
クベス社製の反射濃度計により測定した。そして、その
測定値が１．１以上のものをＯ１測定値力腓１未満のも
のを×として評価し下記の第２表に示した。

（複写画像の耐久性） 導電性ロールを現像ロールとして用い、複写機に組み込
み、複写機のランニングテストを行い、初期コピー濃度
の９０％になったときのコピー枚数を示した。

（以下余白） 上記第２表の結果から、比較測高は耐久性が非常に低い
のに対し、実施測高は、いずれの特性についても良好で
、優れた現像ロールとなりうることかわかった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の導電塗料を用いて得られる導電性ロ
ールの縦断面図、第２図は上記導電性ロールの導電層断
面の模式図、第３図（Ａ）は実施測高および比較測高の
電気特性を調べるための電極の構成および形状を示す平
面図、第３図（Ｂ）は」二重電極を用いて導電性ロール
の電気抵抗を測定する際の測定系を示す構成図、第４図
は導電性ロールを組み込んだ電子写真複写機の構成図、
第５図および第６図は従来の導電性ロールの縦断面図で
ある。 １４・・・芯金　１５・・・導電層　１６・・・金属ア
ルコキシド　１７・・・バインダー樹脂 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 １１図 ！ｉ２図 （Ａ） （Ｂ） １３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機高分子系バインダー樹脂を主成分とする導電
   塗料において、導電性粉末と金属アルコキシドを分散含
   有させたことを特徴とする導電塗料。