JP3243306B2 - Semiconductive roll - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導電性に調整された
弾性体層（以下、半導電性弾性体層という）を有する半
導電性ロールに関するものであり、特に、電子写真複写
機あるいは電子写真式プリンターなどの画像形成装置に
て用いられる、半導電性ロールに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductive roll having an elastic layer adjusted to be semiconductive (hereinafter referred to as "semiconductive elastic layer"). The present invention relates to a semiconductive roll used in an image forming apparatus such as an electrophotographic printer.
【０００２】[0002]
【従来の技術およびその問題点】電子写真複写機あるい
は電子写真式プリンターなどの画像形成装置において
は、例えば、帯電ロール、現像ロール、転写ロール、ク
リーニングロール、給紙ロール等の搬送ロール等多くの
ロールが使用されている。それらのロールは、通常芯金
シャフトと該表面に形成された弾性体層とから構成され
ており、必要に応じて該弾性体層と芯金シャフト間に一
つの層あるいは複数の層が配置されている。2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer, for example, a charging roll, a developing roll, a transfer roll, a cleaning roll, a transport roll such as a paper feed roll, etc. Roles are being used. These rolls are usually composed of a core shaft and an elastic layer formed on the surface, and one or more layers are arranged between the elastic layer and the core shaft as necessary. ing.
【０００３】また、帯電ロール、現像ロールあるいはク
リーニングロールなど、その機能によっては、該弾性体
層を半導電性に調整されているロールも用いられる。こ
れらの半導電性ロールは、ロールによって異なるもので
あるが、おおよそ１０4 ないし１０9 Ω程度の範囲内の
電気抵抗値を有する。[0003] In addition, depending on the function, such as a charging roll, a developing roll or a cleaning roll, a roll whose elastic layer is adjusted to be semiconductive may be used. These semiconductive rolls vary in roll, but have an electrical resistance value in the range of approximately 10 4 to 10 9 Ω.
【０００４】前記半導電性弾性体層は、通常高分子弾性
体と導電化剤との混合物から構成されている。そして、
該導電化剤として従来から各種帯電防止剤あるいは高誘
電性の液体等を用いることが試みられているが、それら
の導電化剤を配合して得られた半導電性弾性体層は、電
気抵抗値が不安定であるばかりでなく、導電化剤の滲み
出しによる表面汚染が問題となるなど、解決しなければ
ならない問題点が数多く残っている。The semiconductive elastic layer is usually composed of a mixture of an elastic polymer and a conductive agent. And
Conventionally, it has been attempted to use various antistatic agents or highly dielectric liquids as the conductive agent. However, the semiconductive elastic layer obtained by blending those conductive agents has an electric resistance. Not only is the value unstable, but there are still many problems to be solved, such as surface contamination due to oozing out of the conductive agent.
【０００５】また、前記導電化剤として、カーボンブラ
ックあるいは金属粒子を用いた場合には、電気抵抗値を
前記範囲内に設定しようとすると、電気抵抗値のバラツ
キが大きくなり、実用的ではない。この点は電気抵抗値
を高く設定しようとすると、一層顕著となってくる。When carbon black or metal particles are used as the conductive agent, if the electrical resistance is set within the above range, the variation in the electrical resistance increases, which is not practical. This point becomes more remarkable when the electric resistance value is set to be high.
【０００６】それらの問題点を解消した新たな導電化剤
の提案がなされている。たとえば、特開昭63−189876号
公報あるいは特開平2 −198470号公報には、アルカリ金
属塩あるいは過塩素酸塩を導電化剤として使用する技術
が開示されている。これらの公報には、上記導電化剤、
なかでも過塩素酸リチウムは導電性のバラツキが少な
く、安定した電気抵抗値をもたらすうえに、導電化剤の
滲み出しによる汚染の問題が回避できるという優れたも
のである、と説明されている。[0006] There has been proposed a new conductive agent which solves these problems. For example, JP-A-63-189876 or JP-A-2-198470 discloses a technique using an alkali metal salt or perchlorate as a conductive agent. In these publications, the conductive agent,
Among them, it is described that lithium perchlorate is excellent in that it has a small variation in conductivity, provides a stable electric resistance value, and can avoid the problem of contamination due to seepage of a conductive agent.
【０００７】ところが、本出願人は該導電化剤、特に過
塩素酸リチウムが含まれる半導電性弾性体層を有する各
種のロールを製造し、その物性などを系統的に研究した
結果、次のような問題点を見出した。すなわち、過塩素
酸リチウムを含有するロールの電気抵抗値は湿度の影響
を受けやすく、特に高温高湿下でのロールの電気抵抗値
にバラツキが見られること、および過塩素酸リチウムは
吸湿性であるのでロール内に吸収された水分の影響によ
りロール内の過塩素酸リチウムは解離が促進され、さら
に、ロール内の水分を通り道として移動され易くなり、
終にはロール表面に到達し析出するので、感光体などの
表面を汚染する原因にもなっていることなどの問題点を
見出した。However, the present applicant manufactured various rolls having a semiconductive elastic layer containing the conductive agent, in particular, lithium perchlorate, and systematically studied the physical properties thereof. I found such a problem. That is, the electric resistance value of the roll containing lithium perchlorate is easily affected by humidity, and the electric resistance value of the roll under high temperature and high humidity varies, and lithium perchlorate is hygroscopic. Because of the influence of moisture absorbed in the roll, the dissociation of lithium perchlorate in the roll is promoted, and further, the moisture in the roll is easily moved as a path,
Eventually, they found that they reached the surface of the roll and were deposited, thereby causing contamination of the surface of the photoreceptor and the like.
【０００８】[0008]
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、上記問題点が
解消された新たな導電化剤を開発し、提案することにあ
る。また、該新たな導電化剤を用い、上記問題点が解消
された半導電性弾性体層を有する半導電性ロールを提供
することにある。Accordingly, an object of the present invention is to develop and propose a new conductive agent which has solved the above-mentioned problems. Another object of the present invention is to provide a semi-conductive roll having a semi-conductive elastic material layer using the new conductive agent and solving the above problems.
【０００９】[0009]
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、前記目
的を達成すべく鋭意研究した結果、予想外にも過塩素酸
アンモニウム塩を導電化剤として使用すると優れた半導
電性ロールを得ることができるという知見を得、その知
見に基づいてさらに研究し、ついに本発明を完成させた
ものである。Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to achieve the above object, and unexpectedly found that using ammonium perchlorate as a conductive agent provided an excellent semiconductive roll. The present inventors have obtained the finding that they can be obtained, and further studied based on the finding, and finally completed the present invention.
【００１０】すなわち、本発明によれば、半導電性弾性
体層に過塩素酸アンモニウム塩が含まれていることを特
徴とする半導電性ロールが提供される。That is, according to the present invention, there is provided a semiconductive roll characterized in that the semiconductive elastic layer contains ammonium perchlorate.
【００１１】[0011]
【発明の具体的な説明】以下、本発明を、図を参考にし
ながら、具体的に説明する。本発明の好適な半導電性ロ
ールを示す図１および図２において、芯金シャフト
（１）上の半導電性弾性体層（２）は、通常高分子弾性
体と導電化剤とからなる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. 1 and 2 showing a preferred semiconductive roll of the present invention, a semiconductive elastic layer (2) on a cored metal shaft (1) usually comprises a polymer elastic body and a conductive agent.
【００１２】本発明における導電化剤としての過塩素酸
アンモニウム塩は、一般式にてＲ4ＮＣｌＯ4 （ただ
し、Ｒはアルキルである。）と示される化合物である。
なお式中のＲは、本発明の効果を損なわない限り、公知
の官能基が置換されていてもよい。置換基が含まれない
Ｒの好適例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチ
ル、ヘキシル等が挙げられる。The ammonium perchlorate as a conductive agent in the present invention is a compound represented by the general formula: R 4 NClO 4 (where R is alkyl).
Note that R in the formula may be substituted with a known functional group as long as the effects of the present invention are not impaired. Preferable examples of R having no substituent include methyl, ethyl, propyl, butyl, hexyl and the like.
【００１３】この化合物の高分子弾性体への配合量は
０．１ないし３重量部、特に０．３ないし１．５重量部
であることが好ましい。この化合物の配合量が０．１重
量部未満では望ましい電気抵抗値を有するロールを得る
ことができず、また、配合量が３重量部以上では、ゴム
強度が低下するなどの不都合がある。The compounding amount of this compound in the elastic polymer is preferably 0.1 to 3 parts by weight, particularly preferably 0.3 to 1.5 parts by weight. If the compounding amount of the compound is less than 0.1 part by weight, a roll having a desirable electric resistance value cannot be obtained, and if the compounding amount is 3 parts by weight or more, there are disadvantages such as a decrease in rubber strength.
【００１４】該化合物が配合される高分子弾性体として
は、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、ＮＢＲなど、
公知の弾性体であって、本発明の半導電性弾性体層を形
成し得るものであれば特に制限されるものではないが、
特にポリウレタンゴムが好ましい。Examples of the polymer elastic body into which the compound is blended include polyurethane rubber, silicone rubber, NBR and the like.
Although it is a known elastic body, it is not particularly limited as long as it can form the semiconductive elastic body layer of the present invention,
Particularly, polyurethane rubber is preferable.
【００１５】本発明の半導電性ロールは、低温低湿度(5
℃で25％) から高温高湿度(30 ℃で80％) までのあらゆ
る環境において体積抵抗値が１ｘ１０4 ないし１ｘ１０
9 Ωの範囲内にはいるように設定される。[0015] The semiconductive roll of the present invention has a low temperature and a low humidity (5
Volume resistivity of 1 × 10 4 to 1 × 10 in all environments from 25% at 25 ° C to high temperature and high humidity (80% at 30 ° C)
It is set to be within the range of 9 Ω.
【００１６】前記ポリウレタンゴム弾性体層は、通常ポ
リエーテルポリオ−ルあるいはポリエステルポリオール
等のポリオールとポリイソシアネートとを常用の配合剤
の存在下にて反応させることにより形成される。前記配
合剤としては、たとえば鎖延長剤、架橋剤などが挙げら
れ、具体的には、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、アミン類が使用できる。The polyurethane rubber elastic layer is usually formed by reacting a polyol such as polyether polyol or polyester polyol with a polyisocyanate in the presence of a conventional compounding agent. Examples of the compounding agent include a chain extender, a crosslinking agent, and the like. Specifically, glycols, hexanetriol,
Trimethylolpropane and amines can be used.
【００１７】前記シリコーンゴム弾性体層は、例えば、
ジメチルジクロルシランを加水分解して得られる環状オ
リゴマーから、触媒の存在下にて加熱させ形成させるこ
とができる。The silicone rubber elastic layer is, for example,
The cyclic oligomer obtained by hydrolyzing dimethyldichlorosilane can be formed by heating in the presence of a catalyst.
【００１８】ＮＢＲは、ブタジエンとアクリロニトリル
と、必要に応じて他の単量体との混合物から、重合触媒
の存在下にて、加熱し共重合させることにより、形成さ
せることができる。NBR can be formed by heating and copolymerizing a mixture of butadiene, acrylonitrile and, if necessary, other monomers in the presence of a polymerization catalyst.
【００１９】前記化合物あるいはゴムを原料とし、導電
化剤としての過塩素酸アンモニウム塩と必要に応じて常
用の配合剤を加え、公知の成形方法を使用して、芯金表
面に半弾性体層が形成された半導電性ロールを得ること
ができる。Using the above compound or rubber as a raw material, ammonium perchlorate as a conductive agent and, if necessary, a conventional compounding agent are added, and a semi-elastic layer is formed on the surface of the core metal by a known molding method. Can be obtained.
【００２０】[0020]
【発明の効果】かくして得られた半導電性ロールは、例
えば帯電ロール、現像ロール、クリーニングロールなど
電子写真複写機等に使用される各種のロールとして利用
することができる。これらロールの半導電性層には、水
に対して難溶性である過塩素酸アンモニウム塩が適量配
合されているので、電気抵抗値の湿度による依存性は、
吸湿性である過塩素酸リチウムが配合されているロール
と比較して非常に低くなり、安定した電気抵抗値をもた
らすことが可能となったうえに、導電化剤のロール表面
への多量の析出も回避され、感光体を汚染する程度も著
しく改善された。The semiconductive roll thus obtained can be used as various rolls used in electrophotographic copying machines such as a charging roll, a developing roll and a cleaning roll. Since the semiconductive layers of these rolls contain an appropriate amount of ammonium perchlorate, which is hardly soluble in water, the dependence of the electric resistance value on humidity is:
Compared to a roll containing lithium perchlorate, which is hygroscopic, it is extremely low, and it is possible to provide a stable electric resistance value, and a large amount of conductive agent is deposited on the roll surface Was also avoided, and the degree of contamination of the photoreceptor was significantly improved.
【００２１】さらに、画像形成装置の置かれる環境が低
温低湿度から高温高湿度までどのような状況であって
も、優れた性質が保持される半導電性ロールが得られ
た。In addition, a semiconductive roll having excellent properties was obtained regardless of the environment in which the image forming apparatus was placed, from low temperature and low humidity to high temperature and high humidity.
【００２２】[0022]
【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的
に説明するが、本発明はこの実施例に限られるものでな
いことはいうまでもない。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to these Examples.
【００２３】実施例１ ポリエステルポリオール（商品名：PCL-220 、ダイセル
化学社製）100 重量部に、ＮＨ 4 ＣｌＯ4 を1 重量部加
え攪拌し溶解させた後、100 ℃に温調し、ついでポリイ
ソシアネート（商品名：MILLIONATE、日本ポリウレタン
社製）を15重量部添加・攪拌し、混合物を得た。 Example 1 NH 4 was added to 100 parts by weight of a polyester polyol (trade name: PCL-220, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.). After adding and stirring 1 part by weight of ClO 4 and dissolving, the temperature is adjusted to 100 ° C., and then 15 parts by weight of a polyisocyanate (trade name: MILLIONATE, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) is added and stirred, and the mixture is stirred. I got
【００２４】この混合物を、あらかじめシャフト（φ：
6mm 、ｌ：240mm ）が配置されている120 ℃に予熱され
た金型に注入し、120 ℃にて90分間加熱し、両端部を除
くシャフト表面に、半導電性ポリウレタン弾性体層が形
成されたロールを得た。このロールの体積抵抗値を表１
に示した。また環境による電気抵抗値の変化を表２に示
した。This mixture was previously added to a shaft (φ:
6 mm, 1: 240 mm) is placed in a mold preheated to 120 ° C. and heated at 120 ° C. for 90 minutes to form a semiconductive polyurethane elastic layer on the shaft surface excluding both ends. Got a roll. Table 1 shows the volume resistance of this roll.
It was shown to. Table 2 shows changes in the electric resistance value depending on the environment.
【００２５】実施例２ないし３ ＮＨ 4 ＣｌＯ4 を0.5 および1.5 重量部加える以外は実
施例１と同様な操作を行い、半導電性ポリウレタン弾性
体層が形成されたロールを得た。このロールの体積抵抗
値を表１に示した。 Examples 2 and 3 NH 4 The same operation as in Example 1 was carried out except that 0.5 and 1.5 parts by weight of ClO 4 was added, to obtain a roll on which a semiconductive polyurethane elastic layer was formed. Table 1 shows the volume resistance value of this roll.
【００２６】比較例１ないし２ ＮＨ 4 ＣｌＯ4 を0.2 および2.0 重量部加える以外は実
施例１と同様にな操作を行い、半導電性ポリウレタン弾
性体層が形成されたロールを得た。このロールの体積抵
抗値を表１に示した。 Comparative Examples 1 and 2 NH 4 The same operation as in Example 1 was carried out except that 0.2 and 2.0 parts by weight of ClO 4 was added to obtain a roll having a semiconductive polyurethane elastic layer formed thereon. Table 1 shows the volume resistance value of this roll.
【００２７】実施例４ないし６ ポリエーテルポリオール（商品名：PTMG2000、三洋化成
社製）100 重量部に、ＮＨ 4 ＣｌＯ4 を1.0 重量部加え
攪拌し溶解させた後、100 ℃に温調し、ついでポリイソ
シアネート（商品名：MILLIONATE、日本ポリウレタン社
製）を20重量部添加・攪拌し、混合物を得た。 Examples 4 to 6 NH 4 was added to 100 parts by weight of polyether polyol (trade name: PTMG2000, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.). After adding 1.0 part by weight of ClO 4 and stirring and dissolving, the temperature was adjusted to 100 ° C., and then 20 parts by weight of polyisocyanate (trade name: MILLIONATE, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) was added and stirred to obtain a mixture.
【００２８】この混合物を、あらかじめシャフト（φ：
6mm 、ｌ：240mm ）が配置されている120 ℃に予熱され
た金型に注入し、120 ℃にて90分間加熱し、両端部を除
くシャフト表面に、導電性ポリウレタン弾性体層が形成
されたロールを得た。このロールの硬度は50°（JIS A
）であり、ロール抵抗値は1 ×107 Ωであった。This mixture was previously added to a shaft (φ:
6 mm, l: 240 mm) was placed in a mold preheated to 120 ° C. and heated at 120 ° C. for 90 minutes to form a conductive polyurethane elastic layer on the shaft surface excluding both ends. Got the roll. The hardness of this roll is 50 ° (JIS A
), And the roll resistance was 1 × 10 7 Ω.
【００２９】このロールを所定の温度、湿度の条件下に
4 時間放置後、ロールの体積抵抗値を測定した。測定結
果を表２に示した。[0029] This roll is kept under a predetermined temperature and humidity condition.
After standing for 4 hours, the volume resistance value of the roll was measured. Table 2 shows the measurement results.
【００３０】比較例３ないし５ 〈ロールの製法〉ＮＨ 4 ＣｌＯ4 の代わりに、ＬｉＣｌＯ4 を使用する以
外は実施例４ないし６と同様にして、ロールを得た。こ
のロールの硬度は45°（JIS A ）であり、ロール抵抗値
は1 ×107 Ωであった。 Comparative Examples 3 to 5 <Production of Roll> NH 4 Rolls were obtained in the same manner as in Examples 4 to 6, except that LiClO 4 was used instead of ClO 4 . The hardness of this roll was 45 ° (JIS A), and the roll resistance was 1 × 10 7 Ω.
【００３１】このロールを所定の温度、湿度の条件下に
4 時間放置後、ロールの体積抵抗値を測定した。感光体
表面の測定結果を表３に示した。The roll is heated under a predetermined temperature and humidity condition.
After standing for 4 hours, the volume resistance value of the roll was measured. Table 3 shows the measurement results of the photoreceptor surface.
【００３２】[0032]
【表１】 [Table 1]
【００３３】 [0033]
【００３４】 [0034]
【図１】本発明の半導電性ロールの長手方向の断面図で
ある。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a semiconductive roll of the present invention.
【図２】本発明の半導電性ロールの長手方向と垂直な断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of the semiconductive roll of the present invention.
１ 芯金シャフト ２ 半導電性弾性体層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Core shaft 2 Semiconductive elastic layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｇ 15/16 １０３ Ｇ０３Ｇ 15/16 １０３ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16C 13/00 G03G 15/02 101 G03G 15/08 501 G03G 15/10 G03G 15/16 103 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI G03G 15/16 103 G03G 15/16 103 (58) Investigated field (Int.Cl. 7 , DB name) F16C 13/00 G03G 15 / 02 101 G03G 15/08 501 G03G 15/10 G03G 15/16 103
Claims (1)
性ロールにおいて、該半導電性弾性体層に過塩素酸アン
モニウム塩が含まれていることを特徴とする半導電性ロ
ール。1. A semiconductive roll having a semiconductive elastic layer on the outside, wherein the semiconductive elastic layer contains an ammonium perchlorate salt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31910892A JP3243306B2 (en) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | Semiconductive roll |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31910892A JP3243306B2 (en) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | Semiconductive roll |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06313422A JPH06313422A (en) | 1994-11-08 |
| JP3243306B2 true JP3243306B2 (en) | 2002-01-07 |
Family
ID=18106555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31910892A Expired - Lifetime JP3243306B2 (en) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | Semiconductive roll |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3243306B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08220900A (en) * | 1995-02-14 | 1996-08-30 | Nec Corp | Transfer roller for electrophotographic device and method for cleaning transfer roller |
| JP4649928B2 (en) * | 2004-09-24 | 2011-03-16 | 富士ゼロックス株式会社 | Developing device and image forming apparatus using the same |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP31910892A patent/JP3243306B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06313422A (en) | 1994-11-08 |
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