JPH0218578A - 導電性ロール - Google Patents
導電性ロールInfo
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- JPH0218578A JPH0218578A JP16852988A JP16852988A JPH0218578A JP H0218578 A JPH0218578 A JP H0218578A JP 16852988 A JP16852988 A JP 16852988A JP 16852988 A JP16852988 A JP 16852988A JP H0218578 A JPH0218578 A JP H0218578A
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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。
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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帯電ロール、現像１′−
ロール等に用いられる導電性ローノーするものである。
電子写真複写機の電子部品である帯電ロール等の導電性
ロールは、通常、図に示すように、金属シャフト１とそ
の外周面に形成された導電性高分子層（円筒状スリーブ
）２によって構成されている。上記導電性高分子層２を
形成する導電性高分子組成物としては、一般に、エポキ
シ樹脂またはフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂中に導電
剤を混入した導電性樹脂組成物等が知られている。
ロールは、通常、図に示すように、金属シャフト１とそ
の外周面に形成された導電性高分子層（円筒状スリーブ
）２によって構成されている。上記導電性高分子層２を
形成する導電性高分子組成物としては、一般に、エポキ
シ樹脂またはフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂中に導電
剤を混入した導電性樹脂組成物等が知られている。
しかしながら、上記導電性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂
中に導電剤が多量に混入されているためその硬化物が脆
く、また金属シャフト１との熱膨張係数も大きく異なる
。そのため、従来の導電性ロールは、夏、冬等の温度差
が激しい地域で使用する場合や、寒冷地、酷暑地で使用
する場合には、上記導電性高分子層２と金属シャツ）１
との熱膨張係数差に起因する樹脂の歪みおよび使用時の
し−トサイクル等に起因し、形成された導電性高分子層
２に割れが発生するという大きな問題がある。
中に導電剤が多量に混入されているためその硬化物が脆
く、また金属シャフト１との熱膨張係数も大きく異なる
。そのため、従来の導電性ロールは、夏、冬等の温度差
が激しい地域で使用する場合や、寒冷地、酷暑地で使用
する場合には、上記導電性高分子層２と金属シャツ）１
との熱膨張係数差に起因する樹脂の歪みおよび使用時の
し−トサイクル等に起因し、形成された導電性高分子層
２に割れが発生するという大きな問題がある。
この発明はこのような事情に鑑みなされたもので、温度
差の激しい地域や寒冷地、酷暑地でも、その導電性高分
子層に割れを生じない導電性ロールの提供をその目的と
する。
差の激しい地域や寒冷地、酷暑地でも、その導電性高分
子層に割れを生じない導電性ロールの提供をその目的と
する。
上記の目的を達成するため、この発明の導電性ロールは
、軸体の外周に円筒状スリーブが形成された導電性ロー
ルであって、上記円筒状スリーブが熱硬化性樹脂をマト
リックス成分とし、そのマトリックス成分中に導電剤と
粒径５００μｍ以下のエラストマー粒子とが分散された
導電性弾性体によって形成されているという構成をとる
。
、軸体の外周に円筒状スリーブが形成された導電性ロー
ルであって、上記円筒状スリーブが熱硬化性樹脂をマト
リックス成分とし、そのマトリックス成分中に導電剤と
粒径５００μｍ以下のエラストマー粒子とが分散された
導電性弾性体によって形成されているという構成をとる
。
すなわち、本発明者らは、導電性ロール形成用における
導電性高分子層（円筒状スリーブ）の導電性に影響を及
ぼすことなく、導電性高分子層の割れの発生を防止する
目的で一連の研究を重ねた結果、ゴム弾性を有するエラ
ストマー粒子を上記導電性高分子層の形成材料中に分散
させると、そのエラストマー粒子に、熱膨張係数差に基
づく高分子層の歪み等が吸収され、割れの発生が防止さ
れるようになることを突き止めた。そして、上記エラス
トマー粒子を中心に、さらに研究を重ねた結果、粒径が
５００μｍ以下のものを使用すると、上記割れの防止が
、導電性高分子層の導電性に影響を及ぼすことなく実現
されるこ′とを見いだしこの発明に到達した。
導電性高分子層（円筒状スリーブ）の導電性に影響を及
ぼすことなく、導電性高分子層の割れの発生を防止する
目的で一連の研究を重ねた結果、ゴム弾性を有するエラ
ストマー粒子を上記導電性高分子層の形成材料中に分散
させると、そのエラストマー粒子に、熱膨張係数差に基
づく高分子層の歪み等が吸収され、割れの発生が防止さ
れるようになることを突き止めた。そして、上記エラス
トマー粒子を中心に、さらに研究を重ねた結果、粒径が
５００μｍ以下のものを使用すると、上記割れの防止が
、導電性高分子層の導電性に影響を及ぼすことなく実現
されるこ′とを見いだしこの発明に到達した。
この発明の導電性ロールの導電性高分子層（円筒状スリ
ーブ）は、熱硬化性樹脂マトリックス成分材料と、導電
剤と、粒径が５００μｍ以下のエラストマー粒子とを含
む導電性樹脂組成物を用いて得られる。
ーブ）は、熱硬化性樹脂マトリックス成分材料と、導電
剤と、粒径が５００μｍ以下のエラストマー粒子とを含
む導電性樹脂組成物を用いて得られる。
上記熱硬化性樹脂マトリックス成分の熱硬化性樹脂とし
ては、特に限定するものではないが、寸法安定性および
成形性等の観点から従来から用いられているエポキシ樹
脂、フェノール樹脂等が用いられる。
ては、特に限定するものではないが、寸法安定性および
成形性等の観点から従来から用いられているエポキシ樹
脂、フェノール樹脂等が用いられる。
また、上記マトリックス成分中に分散される導電剤とし
ては、例えばカーボンブラック、銅粉。
ては、例えばカーボンブラック、銅粉。
銀粉等の金属粉があげられ、これらは単独でもしくは併
せて用いられる。
せて用いられる。
上記熱硬化性樹脂と導電剤の配合割合は、熱硬化性樹脂
１００重量部（以下「部」と略す）に対して導電剤１５
０〜３００部の範囲に設定されるのが好ましく、特にそ
れを用いて導電性ロールを製造した場合に導電性ロール
を半導電領域（１０６〜１０目Ω・ｃｍ）にするのに好
適なのは２００部前後である。
１００重量部（以下「部」と略す）に対して導電剤１５
０〜３００部の範囲に設定されるのが好ましく、特にそ
れを用いて導電性ロールを製造した場合に導電性ロール
を半導電領域（１０６〜１０目Ω・ｃｍ）にするのに好
適なのは２００部前後である。
上記導電剤とともにマトリックス成分中に分散されるエ
ラストマー粒子としては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン
−ブタジェンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジ
ェンゴム（ＮＢＲ）、 クロロプレンゴム（Ｃ’ Ｒ）
等のゴム材料、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポ
リウレタン系、ポリエステル系、ポリ塩化ビニル（ｐｖ
ｃ）系等の熱可塑性樹脂材料があげられ、単独でもしく
は併せて使用される。これらのエラストマー粒子は、例
えば冷凍粉砕（液体窒素にエラストマー粒子材料を浸漬
し液体窒素を供給しながら粉砕する操作）等により粒径
を５００μｍ以下にしたものを用いる必要がある。特に
、粒径１００μｍ以下の微細粒子が好ましい。すなわち
、粒径が５００μｍを超えるものを用いると、導電性に
影響が生じるようになるうえ、エラストマー粒子の熱硬
化性樹脂マトリックス成分に対する分散状態が悪くなっ
て、導電性ロールの導電性高分子層の強度にばらつきを
生じ、かつ導電性高分子層の強度も低下するからである
。これは、粒径５００μｍ以下のエラストマー粒子は、
他の添加剤と略同じ粒径であるため、熱硬化性樹脂マト
リックス成分中における分散状態が良好となる１こ対し
、粒径が５００μｍを超えるものは分散状態がよくなら
ないことに起因すると考えられる。特に、このような導
電性樹脂組成物を用いてこの発明の導電性ロールの導電
性高分子層２（第１図参照）を形成する場合において、
導電性ロールが帯電ロール等のときには、上記導電性高
分子層２を半導電領域に設定でき、かつ電子写真複写機
の複写用のトナーに対して親和性を発揮するように構成
できる樹脂組成物を用いることが好適である。上記トナ
ーと親和性が高く、かつ半導電領域の導電性を有するよ
うに構成できる樹脂組成物として、マトリックス成分を
フェノール樹脂とし、エラストマー粒子としてポリエス
テルエラストマー粒子とするものが好適である。上記ポ
リエステルエラストマー粒子は、電気抵抗が１０′１〜
１１Ω・ｃｍと半導電領域にあり、また複写用トナーに
対しても馴染み性のよいことから、他のエラストマー粒
子に比べて上記導電性高分子層を電子写真複写機用の半
導電領域に設定する場合に最適である。
ラストマー粒子としては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン
−ブタジェンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジ
ェンゴム（ＮＢＲ）、 クロロプレンゴム（Ｃ’ Ｒ）
等のゴム材料、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポ
リウレタン系、ポリエステル系、ポリ塩化ビニル（ｐｖ
ｃ）系等の熱可塑性樹脂材料があげられ、単独でもしく
は併せて使用される。これらのエラストマー粒子は、例
えば冷凍粉砕（液体窒素にエラストマー粒子材料を浸漬
し液体窒素を供給しながら粉砕する操作）等により粒径
を５００μｍ以下にしたものを用いる必要がある。特に
、粒径１００μｍ以下の微細粒子が好ましい。すなわち
、粒径が５００μｍを超えるものを用いると、導電性に
影響が生じるようになるうえ、エラストマー粒子の熱硬
化性樹脂マトリックス成分に対する分散状態が悪くなっ
て、導電性ロールの導電性高分子層の強度にばらつきを
生じ、かつ導電性高分子層の強度も低下するからである
。これは、粒径５００μｍ以下のエラストマー粒子は、
他の添加剤と略同じ粒径であるため、熱硬化性樹脂マト
リックス成分中における分散状態が良好となる１こ対し
、粒径が５００μｍを超えるものは分散状態がよくなら
ないことに起因すると考えられる。特に、このような導
電性樹脂組成物を用いてこの発明の導電性ロールの導電
性高分子層２（第１図参照）を形成する場合において、
導電性ロールが帯電ロール等のときには、上記導電性高
分子層２を半導電領域に設定でき、かつ電子写真複写機
の複写用のトナーに対して親和性を発揮するように構成
できる樹脂組成物を用いることが好適である。上記トナ
ーと親和性が高く、かつ半導電領域の導電性を有するよ
うに構成できる樹脂組成物として、マトリックス成分を
フェノール樹脂とし、エラストマー粒子としてポリエス
テルエラストマー粒子とするものが好適である。上記ポ
リエステルエラストマー粒子は、電気抵抗が１０′１〜
１１Ω・ｃｍと半導電領域にあり、また複写用トナーに
対しても馴染み性のよいことから、他のエラストマー粒
子に比べて上記導電性高分子層を電子写真複写機用の半
導電領域に設定する場合に最適である。
」二記エラストマー粒子の混合割合は、熱硬化性樹脂と
導電剤の混合物中２〜４０重量％の範囲に設定するのが
好ましく、特にこの発明の導電性ロールを半導電領域に
するには、２〜１０重量％にすることが好ましい。すな
わち、混合割合が２重量％を下回れば割れ防止の充分な
効果があがらず、４０重量％を上回ると、導電性ロール
の導電性高分子層が軟質になり過ぎる傾向がのられるか
らである。
導電剤の混合物中２〜４０重量％の範囲に設定するのが
好ましく、特にこの発明の導電性ロールを半導電領域に
するには、２〜１０重量％にすることが好ましい。すな
わち、混合割合が２重量％を下回れば割れ防止の充分な
効果があがらず、４０重量％を上回ると、導電性ロール
の導電性高分子層が軟質になり過ぎる傾向がのられるか
らである。
なお、必要に応じて、上記原料以外に、ガラス繊維、カ
ーボン繊維等の補強材や加工助剤等の添加剤を、適宜配
合するようにしてもよい。
ーボン繊維等の補強材や加工助剤等の添加剤を、適宜配
合するようにしてもよい。
この発明の導電性ロールは、上記成分原料を用い、例え
ばつぎのようにして製造される。すなわち、まずエラス
トマー粒子材料を冷凍粉砕等により粒径５００μｍ以下
に粉砕する。そして、上記粒径５００μｍ以下に粉砕さ
れたエラストマー粒子ならびにその他の成分原料（熱硬
化性樹脂、導電剤等）を適宜配合して混合混練し導電性
樹脂組成物を得る。つぎに、金属シャフトを金型の芯体
とし金属シャフトの外周に上記導電性樹脂組成物を層状
に押出成形することにより、図に示すように、上記金属
シャフト１を芯金としその外周に導電性高分子層２が形
成された導電性ロールを得ることができる。
ばつぎのようにして製造される。すなわち、まずエラス
トマー粒子材料を冷凍粉砕等により粒径５００μｍ以下
に粉砕する。そして、上記粒径５００μｍ以下に粉砕さ
れたエラストマー粒子ならびにその他の成分原料（熱硬
化性樹脂、導電剤等）を適宜配合して混合混練し導電性
樹脂組成物を得る。つぎに、金属シャフトを金型の芯体
とし金属シャフトの外周に上記導電性樹脂組成物を層状
に押出成形することにより、図に示すように、上記金属
シャフト１を芯金としその外周に導電性高分子層２が形
成された導電性ロールを得ることができる。
このようにして得られる導電性ロールは、導電性高分子
層（円筒状スリーブ）２が特定のエラストマー粒子を加
えた熱硬化性樹脂で形成されているため、環境温度の大
幅な変化にもひび割れ等を生起させず対応でき、しかも
導電性は何ら損なわれていない。
層（円筒状スリーブ）２が特定のエラストマー粒子を加
えた熱硬化性樹脂で形成されているため、環境温度の大
幅な変化にもひび割れ等を生起させず対応でき、しかも
導電性は何ら損なわれていない。
以上のように、この発明の導電性ロールは、ロールを構
成する円筒状スリーブが樹脂マトリックス中に特定の粒
径のエラストマー粒子を配合した樹脂硬化体で形成され
ているため、環境温度変化に基づく大きな歪みが導電性
高分子層に生じても、その歪みが上記エラストマー粒子
によって吸収され割れ等が生じない。しかも、上記エラ
ストマー粒子が特定の粒径に設定されでいるため、その
使用によって導電性等の電気特性に何ら影響が及ばない
。したがって、この導電性ロールは、電子写真複写機の
帯電ロール、現像ロール等として好適である。
成する円筒状スリーブが樹脂マトリックス中に特定の粒
径のエラストマー粒子を配合した樹脂硬化体で形成され
ているため、環境温度変化に基づく大きな歪みが導電性
高分子層に生じても、その歪みが上記エラストマー粒子
によって吸収され割れ等が生じない。しかも、上記エラ
ストマー粒子が特定の粒径に設定されでいるため、その
使用によって導電性等の電気特性に何ら影響が及ばない
。したがって、この導電性ロールは、電子写真複写機の
帯電ロール、現像ロール等として好適である。
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１〜３〕
まず、エラストマー粒子として、ポリエステル系エラス
トマー（ペルプレンＰタイプ、東洋紡社製）およびＮＢ
Ｒをホソカヮミクロンリンレックスミル（線用製作所社
製）を用いて冷却粉砕してそれぞれ粒径１００μｍ以下
、３００μｍ以下にしたちの２種類を用意した。ついで
、後記の第１表に示す各成分原料を同表に示す配合割合
で混合混練し、前記の製法にしたがって導電性ロールを
製造した。なお、東洋紡社製ペルプレンＰタイプはハー
ドセグメントに芳香族ポリエステル、ソフトセグメン１
−に芳香族ポリエーテルを共重合させたものである。
トマー（ペルプレンＰタイプ、東洋紡社製）およびＮＢ
Ｒをホソカヮミクロンリンレックスミル（線用製作所社
製）を用いて冷却粉砕してそれぞれ粒径１００μｍ以下
、３００μｍ以下にしたちの２種類を用意した。ついで
、後記の第１表に示す各成分原料を同表に示す配合割合
で混合混練し、前記の製法にしたがって導電性ロールを
製造した。なお、東洋紡社製ペルプレンＰタイプはハー
ドセグメントに芳香族ポリエステル、ソフトセグメン１
−に芳香族ポリエーテルを共重合させたものである。
（以下余白）
上記実施例および比較例で得られた導電性ロールを用い
て、−３０°Ｃ→十８０°Ｃ→−３０゛Ｃを１サイクル
とするヒートサイクルテストを行い、スリーブに割れが
発生するサイクル数を観察した。
て、−３０°Ｃ→十８０°Ｃ→−３０゛Ｃを１サイクル
とするヒートサイクルテストを行い、スリーブに割れが
発生するサイクル数を観察した。
また、上記導電性ロールについて６個所の電気抵抗（Ｒ
ｖ）を測定しそのばらつきの度合いＲおよび平均値又を
求めて第２表に示した。
ｖ）を測定しそのばらつきの度合いＲおよび平均値又を
求めて第２表に示した。
（以下余白）
第２表の結果から、実施別品は、導電剤が多量に含有さ
れているにもかかわらずヒートサイクルテストに５回以
上耐えている。これに対して導電剤が多量に含有された
比較例１品では初回のヒートサイクルテストの途中で割
れを生じている。そして、導電剤量を大幅に低減させた
比較例３品で実施別品と同等の性能になっている。また
、実施別品を、導電剤を等量含有する比較例１品と対比
すると、電気特性は同程度であり、実施別品がエラスト
マー粒子を分散させたことで性能が落ちないことがわか
る。なお、比較例２，３品は導電剤の量が減少しており
、ヒートサイクルテストでは由割れが発生しにくくなる
ものの絶縁性が高く半導電領域から外れている。
れているにもかかわらずヒートサイクルテストに５回以
上耐えている。これに対して導電剤が多量に含有された
比較例１品では初回のヒートサイクルテストの途中で割
れを生じている。そして、導電剤量を大幅に低減させた
比較例３品で実施別品と同等の性能になっている。また
、実施別品を、導電剤を等量含有する比較例１品と対比
すると、電気特性は同程度であり、実施別品がエラスト
マー粒子を分散させたことで性能が落ちないことがわか
る。なお、比較例２，３品は導電剤の量が減少しており
、ヒートサイクルテストでは由割れが発生しにくくなる
ものの絶縁性が高く半導電領域から外れている。
図は導電性ロールの構成を示す縦断面図である。
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 (1)
- （１）軸体の外周に円筒状スリーブが形成された導電性
ロールであつて、上記円筒状スリーブが熱硬化性樹脂を
マトリックス成分とし、そのマトリックス成分中に導電
剤と粒径５００μｍ以下のエラストマー粒子とが分散さ
れた導電性弾性体によつて形成されていることを特徴と
する導電性ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16852988A JP2595317B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 導電性ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16852988A JP2595317B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 導電性ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0218578A true JPH0218578A (ja) | 1990-01-22 |
| JP2595317B2 JP2595317B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=15869712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16852988A Expired - Fee Related JP2595317B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 導電性ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2595317B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04140772A (ja) * | 1990-10-02 | 1992-05-14 | Oki Electric Ind Co Ltd | 現像ローラ |
| EP0570968B1 (en) * | 1992-05-21 | 1998-07-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Automatic exposure control with regard to backlight |
| JP2008276026A (ja) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Canon Inc | 帯電部材、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 |
| WO2021075371A1 (ja) * | 2019-10-18 | 2021-04-22 | キヤノン株式会社 | 導電性部材、その製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 |
-
1988
- 1988-07-06 JP JP16852988A patent/JP2595317B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04140772A (ja) * | 1990-10-02 | 1992-05-14 | Oki Electric Ind Co Ltd | 現像ローラ |
| EP0570968B1 (en) * | 1992-05-21 | 1998-07-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Automatic exposure control with regard to backlight |
| JP2008276026A (ja) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Canon Inc | 帯電部材、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 |
| WO2021075371A1 (ja) * | 2019-10-18 | 2021-04-22 | キヤノン株式会社 | 導電性部材、その製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 |
| JP2021067945A (ja) * | 2019-10-18 | 2021-04-30 | キヤノン株式会社 | 導電性部材、その製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 |
| US11619890B2 (en) | 2019-10-18 | 2023-04-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Electro-conductive member, manufacturing method thereof, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2595317B2 (ja) | 1997-04-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |