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JP3300521B2 - 導電性ゴムローラ及びその製造方法 - Google Patents
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JP3300521B2 - 導電性ゴムローラ及びその製造方法 - Google Patents

導電性ゴムローラ及びその製造方法

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JP3300521B2
JP3300521B2 JP02845694A JP2845694A JP3300521B2 JP 3300521 B2 JP3300521 B2 JP 3300521B2 JP 02845694 A JP02845694 A JP 02845694A JP 2845694 A JP2845694 A JP 2845694A JP 3300521 B2 JP3300521 B2 JP 3300521B2
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conductive rubber
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真記録装置等に
おいて感光ドラムや記録媒体などの被帯電体に所定極性
の電位を付与する導電性ロ−ルおよびその製造方法に関
し、更に詳述すると、種々の要求特性に対応することが
出来且つ、工程を簡便化した導電性ロ−ルおよびその製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】複写機およびレ−ザ−ビ−ムプリンタ−
等に広く利用されている電子写真記録装置は、一般にド
ラム状の感光体(以下、感光ドラムと称す)を備えてお
り、その感光ドラムに対して帯電、露光を行って静電潜
像を形成し、その後感光ドラム上の潜像に応じてトナ−
を付着させて現像し、次にその感光ドラム上のトナ−を
記録用紙等の記録媒体に転移させて転写し、その後その
感光ドラムを所定の電位に除電すると共に感光ドラム上
に残留するトナ−を清掃し、次に記録に備えるようにな
っている。また、転写によって記録媒体に担持されたト
ナ−は溶融、圧着されることにより記録媒体に定着し、
これにより一連の記録作業が完了する。
【0003】この電子写真記録装置の感光ドラムの感光
ドラムに対して、その帯電領域に所定電位を付与する帯
電ロ−ル、トナ−を感光ドラムに搬送する現像ロ−ル、
転写領域に搬送されてきた記録媒体に対して所定電位を
付与する転写ロ−ル、あるいは転写後の感光ドラムにお
いてその帯電領域を一定電位に均一化させる除電ロ−ル
等の導電性ロ−ルは、通常少なくとも導電性シャフト
と、その外周に設けられた良導電性のゴムからなるベ−
ス層からなり、あるいは更にロ−ルの電気抵抗調整およ
び感光ドラムや記録媒体の汚染防止のため等として、更
に該ベ−ス層に導電膜層等を被覆したものもある。
【0004】このような導電性ゴムロ−ルは、上記各用
途、部位、或は種々の要求特性をバランスさせたもの、
例えば安定した導電性能を維持しつつ同時に圧縮特性の
優れたゴム弾性を有するものが要求されることが多い。
しかも個々の各要求特性値が千差万別であるため、それ
ぞれに対応した製品を得ようとする場合には、従来のよ
うな少なくとも上記ゴム層が単層では対応困難な場合が
増加している。
【0005】他方では、このような例えばOA機器用ロ
−ルはまた、その製造方法が複雑な工程を組み合わせて
作られるため、上記多品種少量生産にならざるを得ない
一面をも合わせると、コスト削減が非常に難しいといっ
た問題点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基本は、上記
事情に鑑みてなされたもので、ゴム層に、より多くの機
能性を付与させ得る構造とした導電性ゴムロ−ルを使用
することにより、種々の要求特性に対応するための選択
肢が広がり、しかも同ロ−ルの製造工程を少しでも単純
化し、該ゴムロ−ルの製造コストを引き下げることが可
能な導電性ゴムロ−ル及びその製造方法を提供すること
を目的とするものである。更に本発明の目的は、シャフ
トと上記ゴム層との密着、かん合状態を、接着剤無しで
も強固に固定出来る導電性ゴムロ−ルを比較的簡便且つ
安価に得ることである。
【0007】
【課題を解決するするための手段】上記目的を達成する
ため、本発明の導電性ゴムロ−ルの構成及び製造方法は
次に示す通りである。請求項1に示すごとく、シャフト
と、このシャフトの外周に設けられた導電性のゴム層と
から成る導電性ゴムロ−ラにおいて、該ゴム層が少なく
とも二層からなることを特徴とする導電性ゴムロ−ラの
構造であることを必須とする。ここで二層とは、どちら
も無発泡ゴム、二層とも発泡ゴム、或は無発泡ゴムと発
泡ゴムのいずれの場合でも含まれるが、本発明の目的を
果たす為には、請求項1に示すごとく、更に該二層のゴ
ム層の内側層(シャフト側)が無発泡ゴム層であり、外
側層(使用表面側)が発泡ゴム層であることを特徴とし
た導電性ゴムロ−ラの構造である。
【0008】また、請求項2に示すごとく、前記ゴムロ
−ラにおいて、該ゴム層が中空状(チュ−ブ状)のもの
から成り、後でシャフトを挿入して導電性ゴムロ−ラと
なした導電性ゴムロ−ラの構造であり、該ゴム層の中空
部の内径が、挿入するシャフトの径よりも十分に小さい
ことを特徴とする導電性ゴムロ−ラである。この際、該
中空ゴム層の内径はシャフトの径の0.50〜0.95
程度が望ましい。該ゴム層中空部の内径があまり小さい
とシャフトの挿入が困難となり、逆に大き過ぎるとシャ
フトとの緊縛力が失われる。
【0009】又、上記本発明の導電性ゴムロ−ラの製造
方法としては、請求項3に示すごとく、シャフトと、こ
のシャフトの外周に設けられた導電性を有するゴム層と
から成る導電性ゴムロ−ラにおいて、該ゴム層が少なく
とも二層から成る導電性ゴムロ−ラであって、該二層
を、複数の押出機により同時一体的、かつ連続的に中空
状(チュ−ブ状)に押し出し、加硫させた後に、シャフ
トを挿入してなることを特徴とする導電性ゴムロ−ラの
製造方法である。
【0010】ここで、上記ゴム層を構成する導電性を有
するゴムの材料としては、導電材を配合した無発泡また
は発泡ゴム組成物を用いることが出来る。
【0011】無発泡の導電性ゴム組成物を構成するゴム
成分としては、ニトリルブタジエンゴム、クロロプレン
ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチ
レンプロピレンゴム、イソプレンゴム、ポリノルボルネ
ンゴム等、通常のゴムまたはスチレン−ブタジエンスチ
レンゴム(SBS)或はその水添加物(SEBS)等の
熱可塑性ゴムを使用することが出来、特に制限されるも
のではない。勿論、場合によっては導電性を付与しない
ゴム組成物を使用しても良い。
【0012】また、発泡導電性ゴムとしては、特に制限
されるものではないが、エチレンプロピレンゴム、クロ
ロプレンゴム、クロルスルフォン化ポリエチレンゴム等
に導電材を配合したもの、エピクロルヒドリンとエチレ
ンオキサイドとの共重合ゴムの発泡体又はエピクロルヒ
ドリンとエチレンオキサイドとの共重合ゴムに導電材を
配合したものの発泡体を好適に使用することが出来る。
【0013】これらゴム組成物に配合する導電材として
は、カ−ボンブラック、黒鉛、金属、導電性の金属酸化
物(酸化錫、酸化チタン等)の導電性粉体やカ−ボンフ
ァイバ−、金属酸化物の短繊維等の各種導電性繊維を用
いることが出来る。
【0014】本発明で望ましい導電性ゴムロ−ラとして
は、ロ−ラ全体の抵抗値が103 〜107 Ω、上記ゴム
層の体積固有抵抗値は101 〜1013Ωcm、好ましく
は103 〜1012 Ωcmのものが望ましく、ロ−ラの
硬度は、二層のうち内側層(無発泡ゴム層)がJIS−
A硬度計で200 〜600 好ましくは300 〜500
外側層(発泡ゴム層)がアスカ−Cで200 〜700
ましくは300 〜600 が望ましい。また、上記の内側
層、外側層の厚さについては、内側層が0.01〜3m
m好ましくは0.05〜1mm、外側層が1〜50mm
好ましくは2〜10mmが好適である。
【0015】なお、本発明の導電性ローラは、ローラの
電気抵抗調整及び感光ドラムや記録媒体の汚染防止のた
めに上記ベース層上に単層または複数層の導電性層を被
覆することも可能であるが、この場合に好適に用いられ
る導電性層としては、温度25℃、相対湿度50%RH
における体積抵抗値が1.0×106 〜1.0×1013
Ω・cmのものや温度25℃や相対湿度50%RHにお
ける体積抵抗値が1.0×1013Ω・cm以下の導電性
接着層であることが好ましい。さらに、上記導電性膜の
形成方法としては、上記ベース層と同様に複数の押し出
し機を用いて単層または複数層として一体成形する方法
やこれらの膜を押し出して空気で膨張させてシュリンク
チューブを作成してベース層にかぶせて熱処理すること
によって成形する方法などが挙げられる。
【0016】
【実施例】以下に、この発明の好適な実施例を図面を参
照して説明する。 (実施例)本発明は、2台の押出機を使用して、各押出
機に接続した図3(b)に示す如くの口金を用いて、発
泡剤を含まないエチレン−プロピレン−ジエン三元共重
合ゴム層2aを内側層に、発泡剤を混入したエチレン−
プロピレン−ジエン三元共重合ゴム2bが外側層にな
り、且つ一体になるように、それぞれ同時に下記のよう
な押し出し条件で中空状(チュ−ブ状)に押し出した。
二層に積層され押し出された未加硫ゴムを、引き続き高
周波と熱風を併用した加硫槽で、250℃×10分間加
硫して、内側に0.2mmの無発泡ゴム層2aを有し、
外側に発泡ゴム層2bを有する内径0.55mm,外径
11.5mmのホ−ス状のゴム加硫物を製造した。
【0017】これを所定の長さに切断し、ホ−ス状内管
内にシャフト挿入側と逆方向から1kgの圧力で空気を
送り込んで膨らませながら、6mmΦの金属製シャフト
を挿入した(図2)。このようにして得られた導電性ゴ
ムロ−ル(図1)は、その硬度が内側層で400 (JI
S−A)外側層が400 (アスカ−C)であった。そし
て、このロ−ルはシャフトと無発泡ゴム層間の緊縛力が
強く、シャフトを持ってゴム層を回してもシャフトは抜
けなかった。この場合、シャフトに外接する無発泡ゴム
層の厚みを0.05〜3mm程度にしておけば、無発砲
ゴムの弾性率が発泡ゴムのそれよりも高いのでシャフト
との緊縛力は強くなる。
【0018】(比較例)1台の押し出し機を使用して、
それに接続した図3(a)の如き口金3を用いて、発泡
剤を混入したエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合
ゴム層2bのみを同様の押し出し条件で中空状(チュ−
ブ状)に押し出し、引き続き実施例と同じ条件、装置で
加硫して、内径0.55mm、外径11.5mmのホ−
ス状のゴム加硫物を製造した。これを所定の長さに切断
し、6mmΦの金属製シャフトを、内径内にシャフト挿
入側と逆方向から1kgの圧力で空気を送り、ゴム層を
膨らませながら挿入した(図2)。こうして作られた導
電性ゴムロ−ルは、その硬度がアスカ−C硬度計で40
0 であったが、このロ−ラはシャフトとゴム層間の緊縛
力が弱く、シャフトを持ってゴム層を回しているとシャ
フトが抜け易すかった。
【0019】 上記ゴム配合例 EP35 100 EPDM 日本合成ゴム製 PW380 70 プロセスオイル 出光興産製 カ−ボンSRF 50 旭カ−ボン製 ケッチェンEC 20 導電性カ−ボン ライオンアクゾ製 硫黄 2.5 加硫剤 鶴見化学製 アクセルTT 5 加硫促進剤 大内新興化学製 亜鉛華 5 加硫助剤 堺化学製 ネオセルホ゛ン N1000 2.5 発泡剤 永和化成工業製 酸化カルシウム 2 脱水剤 近江化学製
【0020】
【表1】
【0021】
【発明の効果】上記に説明した如く、本発明による基本
的な効果は、請求項1に示すごとく、シャフトと、この
シャフトの外周に設けられた導電性のゴム層とから成る
導電性ゴムロ−ラにおいて、該ゴム層が少なくとも二層
からなることを必須としたことにより、従来、該ゴム層
が単層である場合には多くの要求特性を、言ってみれば
一材質のゴム層で対応することが困難であったが、これ
を複数層にすることによって、各層にその要求特性を分
担させて、より多くの特性を満足させ得るように出来る
ことであり、特に、シャフトと発泡ゴム層(スポンジゴ
ム層)との間に無発泡ゴム層を設けた構造とすることに
より、シャフトとゴム層とを接着剤を用いることなく強
固に固定し得た導電性ゴムロ−ルを得ることが出来た。
【0022】更に、本発明の効果は、上記複数のゴム層
を、予め複数の押出機により同時一体的、且つ連続的に
中空状(チュ−ブ状)に押し出し、加硫させたものを、
適宜の寸法に裁断し、後でこれにシャフトを挿入して導
電性ゴムロ−ルを得ることによって、従来の製造工程を
単純化し且つコスト削減に寄与出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の導電性ロ−ルの一例を示す断面図であ
る。
【図2】本発明の導電性ロ−ルの製造方法の一例を示す
(中空状(チュ−ブ状)ゴム加硫物にシャフトを挿入す
る)一部断面概略図である。
【図3】図3(2)は、本発明の導電性ロ−ルの製造に
使用する二層ゴム押出機の口金を示す摸式的断面図であ
る。図3(1)は、通常の一層のゴム押出機である。
【符号の説明】
1: シャフト 2: ゴム層(ベ−ス層) 2a:無発泡ゴム層(内側層) 2b:発泡ゴム層(外側層) 3 :押し出し口金
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シャフトと、少なくともこのシャフトの
    外周に設けられた導電性を有するゴム層とから成る導電
    性ゴムロ−ラにおいて、該ゴム層が少なくとも二層から
    なり、該二層のゴム層の内側層(シャフト側)が無発泡
    ゴム層であり、外側層(使用表面側)が発泡ゴム層であ
    ることを特徴とする導電性ゴムロ−ラ。
  2. 【請求項2】 前記ゴムロ−ラにおいて、該ゴム層の中
    空部の内径が、挿入するシャフトの外径よりも十分に小
    さいことを特徴とする請求項1記載の導電性ゴムロ−
    ラ。
  3. 【請求項3】 シャフトと、このシャフトの外周に設け
    られた導電性を有するゴム層とから成る導電性ゴムロ−
    ラにおいて、該ゴム層が少なくとも二層から成る導電性
    ゴムロ−ラであって、該二層が、複数の押出機により同
    時一体的、かつ連続的に中空状(チュ−ブ状)に押し出
    し、加硫させた後に、シャフトを挿入して成ることを特
    徴とする請求項1または2記載の導電性ゴムロ−ラの製
    造方法。
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