JPH04284475A - 導電性ロール - 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】

【０００１】

【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性ロールに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真複写機は図３のように
構成され、アナログ方式による複写の場合、つぎのよう
にしてその複写が行われる。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
光像のスリツト露光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（マイナス部分）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の摺接によつて摩擦帯電（
プラス）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（マイナス部分）
に向かつてプラスに帯電したトナーが飛翔し、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によつて矢印方向に移送され、転写装置５を
介して複写紙１１に転写され、定着ロール７によつて複
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。

【０００３】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、図４に示すように、金属シヤフト（
芯金）４１ａとその外周の導電層４２ａによつて構成さ
れ、トナーが磁性を有する場合は、図５に示すように、
金属スリーブ（芯金）４１ｂとその両端部分のエンドキ
ヤツプ４１ｃと金属スリーブ４１ｂ内のマグシヤフト４
１ｄと、さらに金属スリーブ４１ｂの外周の導電層４２
ｂによつて構成されている。図において、４３は軸受で
ある。

【０００４】これら現像ロール４の導電層４２ａ，４２
ｂは、低コスト化等の観点から、最近では合成樹脂マト
リツ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つて構成され、上
記芯金（４１ａ，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。

【０００５】

【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では、導電層４２ａ，４２ｂの電気抵
抗を制御することにより、濃度ムラのない複写画像は確
保できても、トナーの帯電性不足のため複写画像の濃度
不足や環境条件による濃度の変動が大きいといつた問題
が生ずる。

【０００６】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、高いトナー帯電性を備え、充分な複写画像濃
度が安定的に得られる導電性ロールの提供をその目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の導電性ロールは、軸体の外周に導電層が
形成された導電性ロールであつて、上記導電層が、フエ
ノール系樹脂バインダー中に、下記の（Ａ）成分および
（Ｂ）成分の少なくとも（Ａ）成分と、導電性金属酸化
物粉末を分散含有させた導電塗料によつて形成されてい
るという構成をとる。 （Ａ）粒径２０μｍ以下のフエノール樹脂硬化粉末。 （Ｂ）粒径２０μｍ以下のポリフツ化エチレン系粉末。

【０００８】

【作用】すなわち、本発明者らは、現像ロール等の導電
性ロールにおいて、その外周面に形成される導電層のト
ナー帯電性を向上させるために一連の研究を重ねた。そ
の結果、フエノール系樹脂バインダーと、導電性金属酸
化物粉末と、充填材として特定の粒径のフエノール樹脂
硬化粉末およびポリフツ化エチレン系粉末の双方もしく
は上記フエノール樹脂硬化粉末のみを含有する導電塗料
の塗膜によつて導電層を形成させると、高いトナー帯電
性を備え、その結果、充分な複写画像濃度が安定的に得
られることを見出しこの発明に到達した。

【０００９】つぎに、この発明を詳細に説明する。

【００１０】この発明の導電性ロールは、軸体と、その
外周に形成される導電層とから構成されている。

【００１１】上記軸体としては、特に限定するものでは
なく、金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にく
りぬいた金属製の円筒体が使用される。

【００１２】また、上記軸体の外周に沿つて形成される
導電層は、フエノール系樹脂バインダー中に、特定のフ
エノール樹脂硬化粉末（Ａ成分）および特定のポリフツ
化エチレン系粉末（Ｂ成分）の双方もしくは特定のフエ
ノール樹脂硬化粉末（Ａ成分）のみと、導電性金属酸化
物粉末を分散含有させた導電塗料の塗膜によつて形成さ
れており、その厚みは５０〜３００μｍに設定すること
が好適である。

【００１３】上記フエノール系樹脂バインダーとしては
、特に限定するものではなく、各種のフエノール樹脂が
あげられるが、なかでも、硬度および耐摩耗性等の観点
からレゾール型フエノール樹脂を用いるのが好適である
。

【００１４】上記特定のフエノール樹脂硬化粉末（Ａ成
分）は、フエノール樹脂を硬化させ公知の手段により粉
砕し粉末状にしたものである。このようなフエノール樹
脂としては、ノボラツク型フエノール樹脂が好適に用い
られる。そして、上記フエノール硬化粉末（Ａ成分）は
、粒径２０μｍ以下のものを用いる必要がある。すなわ
ち、フエノール硬化粉末（Ａ成分）の粒径が２０μｍを
超えると複写画像に斑点（ベタ黒のなかに白ぬけが発生
）を生じるからである。

【００１５】上記特定のポリフツ化エチレン系粉末（Ｂ
成分）は、ポリフツ化エチレン系樹脂を粉末状にしたも
のである。上記ポリフツ化エチレン系樹脂としては、四
フツ化エチレン樹脂，四フツ化エチレン−六フツ化プロ
ピレン共重合樹脂等があげられ、具体的にはデユポン社
製のテフロン等があげられる。そして、上記ポリフツ化
エチレン系粉末（Ｂ成分）は、粒径２０μｍ以下のもの
を用いる必要がある。すなわち、ポリフツ化エチレン系
粉末（Ｂ成分）の粒径が２０μｍを超えると複写画像に
斑点（ベタ黒のなかに白ぬけが発生）を生じるからであ
る。

【００１６】この発明において、上記特定のフエノール
樹脂硬化粉末（Ａ成分）および特定のポリフツ化エチレ
ン系粉末（Ｂ成分）は、Ａ成分およびＢ成分の双方もし
くは特定のフエノール樹脂硬化粉末（Ａ成分）のみが用
いられ、その配合割合は、Ａ成分およびＢ成分の双方を
用いた場合とＡ成分のみを用いた場合のいずれの場合に
おいても、粉末成分を、フエノール系樹脂バインダー１
００重量部（以下「部」と略す）に対して５〜１００部
の割合で配合することができる。すなわち、配合割合が
５部未満ではトナー帯電性の向上効果が得られず、逆に
１００部を超えると導電塗料のチクソ性が大きくなり、
塗工不良を生起し易くなる傾向がみられるからである。

【００１７】上記導電性金属酸化物粉末としては、ｃ−
ＺｎＯ，ｃ−ＳｎＯ２　等があげられる。なお、上記「
ｃ−」とは導電性を有することを意味する。

【００１８】なお、導電層の形成材料として用いられる
導電塗料には、上記フエノール系樹脂バインダー，導電
性金属酸化物粉末，特定のフエノール樹脂硬化粉末およ
びポリフツ化エチレン系粉末の双方もしくは特定のフエ
ノール樹脂硬化粉末のみ以外に必要に応じて分散剤等が
適宜配合される。

【００１９】この発明の導電性ロールは、上記原料を用
いて、例えばつぎのようにして行われる。すなわち、ま
ず、フエノール系樹脂バインダーと、導電性金属酸化物
粉末と、特定のフエノール樹脂硬化粉末（Ａ成分）およ
びポリフツ化エチレン系粉末（Ｂ成分）の双方もしくは
特定のフエノール樹脂硬化粉末（Ａ成分）のみを配合し
、この配合物をボールミル等を用いて混合，攪拌するこ
とによつて、導電塗料を作製する。そして、この導電塗
料を、デイツプ法，ロールコート法，スプレーコーテイ
ング法等によつて金属製の軸体（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、図１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、１６は芯金である。

【００２０】上記導電層１５は、図２に示すように、フ
エノール系樹脂バインダー２１が硬化し、その表面層に
凹凸粗面を形成するよう充填材（フエノール樹脂硬化粉
末およびポリフツ化エチレン系粉末の双方もしくはフエ
ノール樹脂硬化粉末のみ）２０が分散されている。図に
おいて、２２は導電性金属酸化物粉末である。したがつ
て、トナーと導電層１５表面の接触によつて誘電された
電荷が、上記充填材２０の周囲に多く蓄積されるため、
トナーの帯電性が向上する。さらに、ポリフツ化エチレ
ン系粉末を分散含有させることにより導電層１５表面に
一層プラスの電荷が現出されるようになり、アナログ方
式の電子写真複写機用の導電性ロールとして最適である
。

【００２１】なお、この発明の導電性ロールは、上記電
子写真複写機用の導電性ロールのみならず、フアクシミ
リ，プリンター等、各種の導電性ロール等に広く用いら
れる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、この発明の導電性ロール
は、導電層が、フエノール系樹脂バインダー中に、特定
の粒径のフエノール樹脂硬化粉末（Ａ成分）および特定
の粒径のポリフツ化エチレン系粉末（Ｂ成分）の双方も
しくは特定の粒径のフエノール樹脂硬化粉末（Ａ成分）
のみと、導電性金属酸化物粉末とを分散含有させた特殊
な導電塗料の塗膜によつて形成されているため、高いト
ナー帯電性を備えている。したがつて、例えば、この発
明の導電性ロールを電子写真複写機に組み込んで使用し
た場合、複写画像の濃度不足が生じず、充分な濃度の複
写画像が得られる。

【００２３】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００２４】

【実施例１〜６】導電層形成材料として、後記の表１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
混合攪拌したのち、粘度３００ｃｐｓ　に調整してデイ
ツプ液（導電塗料）をつくつた。この液中に、直径２０
ｍｍの芯金を浸漬してコーテイングしたのち、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、図１に示すような導電性ロールを作製した。

【００２５】

【表１】

【００２６】 ＊１：住友デユレズ社製，ＰＲ−５１９２３＊２：東芝
ケミカル社製，ＴＶＢ−２０１４＊３：白水化学社製，
２３Ｋ ＊４：旭カーボン社製，アサヒサーマル＊５：ダイキン
工業社製，ルブロンＬ−５（粒径０．５μｍ） ＊６：鐘紡社製，ベルパール（粒径１０μｍ）＊７：日
本シリカ社製，Ｅ−７５

【００２７】

【比較例１〜３】後記の表２に示す原料を同表に示す割
合で配合した。それ以外は実施例１と同様にして図１に
示すような導電性ロールを作製した。

【００２８】

【表２】

【００２９】 ＊１：住友デユレズ社製，ＰＲ−５１９２３＊２：東芝
ケミカル社製，ＴＶＢ−２０１４＊３：白水化学社製，
２３Ｋ ＊４：旭カーボン社製，アサヒサーマル＊５：ダイキン
工業社製，ルブロンＬ−５（粒径０．５μｍ） ＊６：鐘紡社製，ベルパール（粒径１０μｍ）＊７：日
本シリカ社製，Ｅ−７５

【００３０】

【比較例４】フエノール樹脂硬化粉末であるベルパール
（鐘紡社製，粒径１０μｍ）に代えて粒径５０μｍのも
の（ユニチカ社製，ユニベツクスＣ−５０）を用いた。 それ以外は実施例２と同様にして図１に示すような導電
性ロールを得た。

【００３１】このようにして得られた各導電性ロールに
ついて、複写画像濃度およびトナー帯電量について、下
記の方法により測定評価した。その結果を後記の表３お
よび表４に示した。

【００３２】〔複写画像濃度〕導電性ロールを現像ロー
ルとして用い、電子写真複写機に組み込み、異なる２つ
の条件下（２５℃×５５％ＲＨ、３５℃×８０％ＲＨ）
において画像出しを行つた。そして、ベタ黒画像におい
て濃度が充分で画像むらや白斑点ぬけの無いものを○、
濃度不充分，画像むら，白斑点のいずれかが発生したも
のを×として評価した。

【００３３】〔トナー帯電量〕導電性ロールにおけるト
ナーの帯電量を、異なる２つの条件下（２５℃×５５％
ＲＨ、３５℃×８０％ＲＨ）においてつぎのようにして
測定した。すなわち、図６に示すように、導電性ロール
３０表面上に現像剤（トナー）３２層を形成し、吸引ポ
ンプ３３により現像剤３２を吸引しフアラデーゲージ３
４により測定した（フアラデーゲージ法）。図において
、３５はフイルター、３６は絶縁体パイプ、３７は電位
計である。

【００３４】

【表３】

【００３５】

【表４】

【００３６】＊：得られたべた黒画像に白斑点が生じた
。

【００３７】上記表３および表４の結果から、比較例品
は複写画像の評価が低く、トナー帯電量も低い。これに
対して実施例品は、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がわかつた。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の導電性ロールの縦断面図である。

【図２】この発明の導電性ロールの導電層断面の模式図
である。

【図３】導電性ロールを組み込んだ電子写真複写機の構
成図である。

【図４】従来の導電性ロールの縦断面図である。

【図５】従来の他の導電性ロールの縦断面図である。

【図６】トナー帯電性を評価するフアラデーゲージ法の
測定状態を示す構成図である。

【符号の説明】

１５　　導電層 １６　　芯金 ２０　　充填材 ２１　　フエノール系樹脂バインダー ２２　　導電性金属酸化物粉末

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　軸体の外周に導電層が形成された導電
   性ロールであつて、上記導電層が、フエノール系樹脂バ
   インダー中に、下記の（Ａ）成分および（Ｂ）成分の少
   なくとも（Ａ）成分と、導電性金属酸化物粉末を分散含
   有させた導電塗料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。 （Ａ）粒径２０μｍ以下のフエノール樹脂硬化粉末。 （Ｂ）粒径２０μｍ以下のポリフツ化エチレン系粉末。