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JP2649163B2 - Conductive roll - Google Patents

Conductive roll

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Publication number
JP2649163B2
JP2649163B2 JP62301107A JP30110787A JP2649163B2 JP 2649163 B2 JP2649163 B2 JP 2649163B2 JP 62301107 A JP62301107 A JP 62301107A JP 30110787 A JP30110787 A JP 30110787A JP 2649163 B2 JP2649163 B2 JP 2649163B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive
roll
rubber
ethylene oxide
resistance
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP62301107A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01142569A (en
Inventor
宏泰 加藤
康仁 鈴木
裕治 太田
正明 犬伏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Sumitomo Riko Co Ltd filed Critical Sumitomo Riko Co Ltd
Priority to JP62301107A priority Critical patent/JP2649163B2/en
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電子写真複写機等に用いられる導電性ロ
ールに関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a conductive roll used in an electrophotographic copying machine or the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

電子写真複写機は、感光ドラムの表面に原稿像を静電
潜像として形成し、これにトナーを付着させてトナー像
を形成し、このトナー像を複写紙に転写することにより
複写を行うものである。この場合、感光ドラム表面に対
して静電潜像を形成させるには、あらかじめ感光ドラム
表面を帯電させ、その帯電部分に対して原稿像を光学系
を介して投射し、光の通つた部分の帯電を消すことによ
り静電潜像をつくるということが行われている。上記、
静電潜像の形成に先立つて感光ドラム表面を帯電させる
方式として、従来からコロナ放電方式または摩擦帯電方
式がある。コロナ放電方式は、感光ドラム表面に対して
コロナ放電器からコロナ放電を施し帯電処理するもので
ある。この方式は、一般に5〜10KVという高圧電源を使
用するため、万全な安全策をとる必要があるうえ、放電
に伴い有害なオゾンを発生するという難点がある。この
ため、最近では導電性ロールを感光ドラム表面に摺擦さ
せて感光ドラム表面を帯電させる摩擦帯電方式が注目さ
れている。
2. Description of the Related Art An electrophotographic copying machine forms an original image as an electrostatic latent image on the surface of a photosensitive drum, forms a toner image by attaching toner to the image, and transfers the toner image to copy paper to perform copying. It is. In this case, in order to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum, the surface of the photosensitive drum is charged in advance, and an original image is projected on the charged portion via an optical system, and a portion of the light-transmitted portion is exposed. It has been practiced to create an electrostatic latent image by eliminating charge. the above,
As a method of charging the surface of the photosensitive drum prior to the formation of an electrostatic latent image, a corona discharge method or a friction charging method has conventionally been used. In the corona discharge method, a corona discharge is applied to the surface of the photosensitive drum from a corona discharger to perform a charging process. Since this system generally uses a high-voltage power supply of 5 to 10 KV, it is necessary to take thorough safety measures, and there is a problem that harmful ozone is generated with the discharge. For this reason, recently, a frictional charging system in which a conductive roll is rubbed against the surface of the photosensitive drum to charge the surface of the photosensitive drum has attracted attention.

このような摩擦帯電方式を応用した電子写真複写機は
第4図のように構成され、つぎのようにして複写を行
う。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の外周面に導電性ロールからなる帯電ロール2を
上記感光ドラム1とは逆方向に回転させ、部分的に弾性
変形させながら摺擦させる。この帯電ロール2の摺擦に
より感光ドラム1の外表面が帯電される。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が感光ド
ラム1表面に形成される。4は現像装置であり上記静電
潜像に対してトナーを付着させトナー像を形成する。6
は給紙機構ロールであり、複写紙11を感光ドラム1表面
に対して供給し、転写装置5を介してトナー像を複写紙
11上に転写する。7はトナー像が形成された複写紙11を
通過させて定着する定着ロールである。このようにし
て、複写体(コピー)が得られる。なお、感光ドラム1
表面はクリーナー9により転写残像や残存トナーを除去
され、さらにイレーサーランプ10によつて全面光照射を
うけ零電位化されつぎの帯電に備える。12は上記帯電ロ
ール2に対して1〜3KV程度の電圧を印加する電源であ
る。
An electrophotographic copying machine to which such a triboelectric charging system is applied is configured as shown in FIG. 4, and performs copying as follows. That is, the charging roller 2 made of a conductive roll is rotated in the opposite direction to the photosensitive drum 1 on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 1 rotating in the direction of the arrow about the axis 1a, and rubbed while partially elastically deforming. . The outer surface of the photosensitive drum 1 is charged by the rubbing of the charging roll 2. Reference numeral 3 denotes an exposure mechanism through which the slit exposure 8 of the light image of the original reaches the surface of the photosensitive drum 1, and an electrostatic latent image corresponding to the original image is formed on the surface of the photosensitive drum 1. A developing device 4 forms a toner image by attaching toner to the electrostatic latent image. 6
Reference numeral denotes a paper feed mechanism roll, which supplies copy paper 11 to the surface of the photosensitive drum 1 and transfers the toner image via the transfer device 5 to the copy paper.
Transfer to 11 Reference numeral 7 denotes a fixing roll that passes the copy paper 11 on which the toner image is formed and fixes it. Thus, a copy is obtained. The photosensitive drum 1
The transfer surface and the remaining toner are removed by the cleaner 9 from the surface, and the entire surface is irradiated with light by the eraser lamp 10 to be zero potential, so that the surface is prepared for the next charging. Reference numeral 12 denotes a power supply for applying a voltage of about 1 to 3 KV to the charging roll 2.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

電子写真複写機等には、帯電ロール,現像ロール,転
写ロール,クリーニングロール等多数の導電性ロールが
用いられている。このような導電性ロールとしては、10
1〜1012Ω・cm程度の導電性を有することが求められて
おり、通常第5図に示すように、金属シヤフト(芯金)
1とその外周面に形成された導電性弾性体層2によつて
構成されている。上記導電性弾性体層2は、一般にシリ
コウゴム等の合成ゴム中に導電性粉末や導電性繊維(カ
ーボンブラック,金属粉末,カーボン繊維等)を混入し
た組成物によって形成されている。この種の導電性ロー
ルのうち、帯電ロールについては105〜107Ω/cm2の半導
電性領域の電気抵抗を備えていることが要求される。と
ころが、上記のような導電性弾性体層2を備えている導
電性ロールでは合成ゴム中に混入された導電性粒子同志
の接触によって導電性が与えられるため、必ずしも均一
な粒子間接触が得られていない。これは特に半導電性領
域で顕著であり、従って電気抵抗を上記の半導電性領域
(105〜107Ω/cm2)に納めることが難しくなっている。
特にマトリックスとなる合成ゴムの硬度が低い場合に
は、導電性弾性層が加圧により容易に大きく変形するた
め導電性粒子間の接触程度が変化し電気抵抗が大きく変
化する。従って、上記帯電ロールにおいては上記のよう
な導電性の不均一さと電気抵抗の変化とによって感光ド
ラムに対する帯電が不均一となり、その結果、良好な複
写画像が得られないという難点を生じている。また、高
電圧下において絶縁破壊を起こしやすく感光ドラムにダ
メージを与えるいう致命的な不具合を生じやすいという
難点も有している。
Many electroconductive rolls such as a charging roll, a developing roll, a transfer roll, and a cleaning roll are used in an electrophotographic copying machine and the like. As such a conductive roll, 10
It is required to have a conductivity of about 1 to 10 12 Ω · cm, and usually, as shown in FIG. 5, a metal shaft (core metal)
1 and a conductive elastic layer 2 formed on the outer peripheral surface thereof. The conductive elastic layer 2 is generally formed of a composition in which conductive powder and conductive fibers (carbon black, metal powder, carbon fibers, and the like) are mixed in synthetic rubber such as silica rubber. Of this type of conductive roll, the charging roll is required to have an electric resistance in a semiconductive region of 10 5 to 10 7 Ω / cm 2 . However, in the conductive roll provided with the conductive elastic layer 2 as described above, conductivity is given by the contact between the conductive particles mixed in the synthetic rubber, so that uniform contact between particles is not necessarily obtained. Not. This is particularly remarkable in the semiconductive region, so that it is difficult to keep the electric resistance in the above semiconductive region (10 5 to 10 7 Ω / cm 2 ).
In particular, when the hardness of the synthetic rubber serving as the matrix is low, the conductive elastic layer is easily deformed largely by pressurization, so that the degree of contact between the conductive particles changes and the electric resistance changes greatly. Therefore, in the charging roll, the charging of the photosensitive drum becomes non-uniform due to the non-uniformity of the conductivity and the change of the electric resistance as described above. As a result, there is a problem that a good copied image cannot be obtained. In addition, there is also a disadvantage that a dielectric breakdown easily occurs under a high voltage, and a fatal problem of damaging the photosensitive drum is likely to occur.

このような問題を解決するため導電性弾性体層の外周
に第6図に示すように抵抗調整層3を設けた導電性ロー
ルが提案されている。しかしながら、通常の合成樹脂、
ポリエチレン,ポリエステル,エポキシ樹脂等)や合成
ゴム(エチレン−プロピレンゴム,スチレン−ブタジエ
ンゴム,塩素化ポリエチレンゴム等)は、電気抵抗が10
12Ω/cm2以上の絶縁体であり、これらの合成樹脂や合成
ゴムで上記抵抗調整層3を形成し、帯電ロールに要求さ
れる105〜107Ω/cm2の電気抵抗を満足させようとする
と、抵抗調整層3の厚みを1μm以下にする必要があ
る。ところが、このような薄膜の抵抗調整層3では実用
耐久性が全く無くなる。
In order to solve such a problem, there has been proposed a conductive roll in which a resistance adjusting layer 3 is provided on the outer periphery of a conductive elastic layer as shown in FIG. However, ordinary synthetic resins,
Polyethylene, polyester, epoxy resin, etc.) and synthetic rubber (ethylene-propylene rubber, styrene-butadiene rubber, chlorinated polyethylene rubber, etc.) have an electrical resistance of 10
It is an insulator of 12 Ω / cm 2 or more, and forms the resistance adjustment layer 3 with these synthetic resins and synthetic rubbers to satisfy the electric resistance of 10 5 to 10 7 Ω / cm 2 required for the charging roll. In this case, the thickness of the resistance adjusting layer 3 needs to be 1 μm or less. However, such a thin-film resistance adjusting layer 3 has no practical durability.

なお、6−ナイロン,8−ナイロン等の吸湿性の高い樹
脂はそれ自身が108〜109Ω/cmの半導電領域の電気抵抗
を持つため、上記電気抵抗層3の厚みを実用耐久性を満
たす100μmの厚みとしても、帯電ロールの電気抵抗が1
06〜107Ω/cm2となつて望ましい抵抗領域に入るように
なる。しかしながら、上記吸湿性の高い樹脂は、電気抵
抗が湿度に大きく依存するため、低温低湿(10℃×15%
RH)から高温高湿(30℃×85%RH)に周囲環境が変化す
ると、電気抵抗が3.5桁程度変動するため、先に述べた1
05〜107Ω/cm2の範囲をすぐ越えてしまうという難点が
ある。したがって、このような樹脂を抵抗調整層3に用
いると、帯電ロールの電気抵抗が湿度に大きく依存する
ようになるため、周囲の環境によって充分な画質が得ら
れないというような難点を生ずる。また、このような帯
電ロールは、この種のロールに要求される絶縁破壊電圧
(2KV以上が望ましいとされる)を満足させることがで
きない。
Since the highly hygroscopic resin such as 6-nylon and 8-nylon itself has an electric resistance in a semiconductive region of 10 8 to 10 9 Ω / cm, the thickness of the electric resistance layer 3 is set to a practical durability. Is 100 μm, the electrical resistance of the charging roll is 1
0 6 ~10 7 Ω / cm 2 and summer and so enter the desired resistance region. However, since the electric resistance of the highly hygroscopic resin greatly depends on the humidity, the resin has a low temperature and low humidity (10 ° C x 15%
RH) to high temperature and high humidity (30 ° C x 85% RH), the electrical resistance fluctuates by about 3.5 digits.
There is a drawback that the range immediately exceeds the range of 0 5 to 10 7 Ω / cm 2 . Therefore, when such a resin is used for the resistance adjusting layer 3, the electric resistance of the charging roll greatly depends on the humidity, and there is a problem that a sufficient image quality cannot be obtained depending on the surrounding environment. Further, such a charging roll cannot satisfy a dielectric breakdown voltage (preferably 2 KV or more is required) required for this type of roll.

また、上記のように抵抗調整層3を設ける方法による
ことなく電気抵抗を下げる方法としては、ニトリルゴ
ム,クロロプレンゴム等の合成ゴムに、エステル系可塑
剤等の高誘電性液体を添加する方法がある。この方法に
よれば、電気抵抗を上記のような半導電領域に納めるこ
とができる。しかしながら、添加したエステル系可塑剤
等の液体が、感光ドラム表面に移行して汚染し、その汚
染部分によつて画質が劣化するという問題が生ずる。
As a method of reducing the electric resistance without using the method of providing the resistance adjusting layer 3 as described above, a method of adding a high dielectric liquid such as an ester plasticizer to a synthetic rubber such as a nitrile rubber or a chloroprene rubber. is there. According to this method, the electric resistance can be stored in the semiconductive region as described above. However, there is a problem that the liquid such as the added ester plasticizer migrates to the surface of the photosensitive drum and is contaminated, and the contaminated portion deteriorates the image quality.

このように、従来の導電性ロール、特に帯電ロールで
は抵抗が不均一であり、また、実用性に欠け、さらに湿
度依存性が高く、しかも感光ドラム表面を汚染する等の
問題があり未だ満足すべきものが得られていないのが実
情である。
As described above, conventional conductive rolls, particularly charging rolls, have non-uniform resistance, lack practicality, have high humidity dependency, and have problems such as contamination of the photosensitive drum surface. The fact is that no kimono has been obtained.

この発明はこのような事情に鑑みなされたもので、抵
抗が均一で実用性に富みしかも湿度依存性が小さく、感
光ドラム表面を汚染することのない導電性ロールの提供
をその目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a conductive roll that has uniform resistance, is practically useful, has low humidity dependency, and does not contaminate the photosensitive drum surface.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記の目的を達成する為この発明の導電性ロールは軸
体の外周に導電性弾性体層が円周に沿つて形成され、こ
の導電性弾性体層の外周に円周に沿つて抵抗調整層が一
体形成された導電性ロールであつて、上記抵抗調整層
が、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴ
ムを主体として構成されているという構成をとる。
In order to achieve the above object, the conductive roll of the present invention has a conductive elastic layer formed along the circumference of the shaft body, and a resistance adjusting layer formed along the circumference on the circumference of the conductive elastic layer. Is an integrally formed conductive roll, wherein the resistance adjusting layer is mainly composed of epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber.

〔作用〕[Action]

本発明者らは上記抵抗調整層を有する導電性ロールが
最も実用性に富むと考え、これを中心に研究を重ねた結
果、上記抵抗調整層をエピクロルヒドリン−エチレンオ
キサイド共重合ゴムで構成すると、初期の目的を達成す
ることを見出し、この発明に到達した。
The present inventors consider that a conductive roll having the above-mentioned resistance adjusting layer is most practical, and as a result of repeated studies mainly on this, as a result, when the above-mentioned resistance adjusting layer is composed of epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, The present inventors have found that the object of the present invention is achieved, and reached the present invention.

この発明の導電性ロールは、軸体と、その外周に形成
される導電性弾性体層と、導電性弾性体層の外周に一体
形成される抵抗調整層とから構成されている。
The conductive roll of the present invention includes a shaft, a conductive elastic layer formed on the outer periphery thereof, and a resistance adjustment layer integrally formed on the outer periphery of the conductive elastic layer.

上記軸体としては特に限定するものではなく、金属製
の円筒体からなる芯金や内部を中空にくりぬいた金属製
の円柱体が使用される。
The shaft is not particularly limited, and a metal core made of a metal cylindrical body or a metal cylindrical body whose inside is hollowed out is used.

上記軸体の外周に円周に沿つて形成される導電性弾性
体層は、特に制限するものではなく、ポリノルボーネン
ゴム,エチレンプロピレンジエンゴム,スチレンブタジ
エンゴム等の合成ゴムが単独でもしくはブレンドして用
いられる。
The conductive elastic layer formed along the circumference on the outer periphery of the shaft body is not particularly limited, and synthetic rubber such as polynorbornene rubber, ethylene propylene diene rubber, styrene butadiene rubber alone or as a blend is used. Used as

上記導電性弾性体層の外周に形成される抵抗調整層
は、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴ
ムを主体とするものである。ここで主体とするとは、全
体が主体のみからなる場合も含める趣旨である。上記エ
ピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴムは、
この発明者らが抵抗調整層の形成に最適として見出した
ものであり108〜109Ω/cmの電気抵抗値を有している。
このような特性を有するエピクロルヒドリン−エチレン
オキサイド共重合ゴムで抵抗調整層を形成すると、従来
の導電性粒子分散系のような抵抗の不均一化を生ずるこ
とがない。そして本発明者らはエピクロルヒドリン−エ
チレンオキサイド共重合ゴムについてさらに研究を重ね
た結果、上記共重合ゴムの電気抵抗はエチレンオキサイ
ドとエピクロルヒドリンとの共重合比によって変動する
ことを見出した。特にこの発明に用いるエピクロルヒド
リン−エチレンオキサイド共重合ゴムには、エピクロル
ヒドリン/エチレンオキサイドのモル比が65/35〜40/60
の範囲内のものを用いることが好適である。すなわち、
エチレンオキサイドのモル比が35モル%未満になると、
エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴムの
電気抵抗が109Ω・cmを超えるようになる。その結果、
抵抗調整層の厚みを耐久性、絶縁破壊電圧を満足させる
最低限の厚み50μmに設定した場合、常態(25℃×60%
RH)では105〜107Ω/cm2の範囲内に収まる。しかし、低
温低湿(10℃×15%RH)下においては、場合によつて
は、107Ω/cm2を超えるようになるからである。逆に、
エチレンオキサイドのモル比が60モル%を超えると、得
られる共重合ゴムが水に対する親和性を増し、環境依存
性が大きくなり、105〜107Ω/cm2の範囲を超える傾向が
みられるからである。したがって、上記抵抗調整層を構
成するエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合
ゴムとしては、エピクロルヒドリン/エチレンオキサイ
ドのモル比が65/35〜40/60の範囲内のものを用いること
が好適である。すなわち、この範囲内では、あらゆる環
境の下で105〜107Ω/cm2の範囲内に入る導電性ロールを
得ることができるようになる。
The resistance adjusting layer formed on the outer periphery of the conductive elastic layer is mainly composed of epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber. Here, “subject” means to include a case where the whole consists only of the subject. The epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber,
The present inventors have found that it is most suitable for forming the resistance adjusting layer, and have an electric resistance value of 10 8 to 10 9 Ω / cm.
When the resistance adjusting layer is formed of epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber having such characteristics, the resistance does not become non-uniform unlike the conventional conductive particle dispersion system. As a result of further studies on the epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, the present inventors have found that the electric resistance of the copolymer rubber varies depending on the copolymerization ratio of ethylene oxide and epichlorohydrin. Particularly, the epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber used in the present invention has an epichlorohydrin / ethylene oxide molar ratio of 65/35 to 40/60.
It is preferable to use the one within the range. That is,
When the molar ratio of ethylene oxide is less than 35 mol%,
The electric resistance of the epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber exceeds 10 9 Ω · cm. as a result,
When the thickness of the resistance adjustment layer is set to the minimum thickness of 50 μm that satisfies the durability and dielectric breakdown voltage, the normal state (25 ° C x 60%
RH) falls within the range of 10 5 to 10 7 Ω / cm 2 . However, in the low temperature and low humidity (10 ℃ × 15% RH) below, by the case connexion is because so more than 10 7 Ω / cm 2. vice versa,
When the molar ratio of ethylene oxide exceeds 60 mol%, the obtained copolymer rubber has an increased affinity for water, has a high environmental dependency, and tends to exceed the range of 10 5 to 10 7 Ω / cm 2. Because. Therefore, it is preferable to use an epichlorohydrin / ethylene oxide copolymer rubber having a molar ratio of 65/35 to 40/60 as the epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber constituting the resistance adjusting layer. That is, within this range, a conductive roll falling within the range of 10 5 to 10 7 Ω / cm 2 under any environment can be obtained.

上記エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合
ゴムの加硫系としては、通常ヒドリンゴムに使用される
チオウレア−金属酸化物,アミン系,トリアジン誘導体
のいずれも使用可能である。しかしながら、環境依存
性、特に湿度依存性の観点から、耐水性に優れたチオウ
レア−Pb3O4(鉛丹)加硫系の物を用いることが好まし
い。また、充填材としてはシリカ,タル,クレー,酸化
チタン等の絶縁性充填材から適宜選択して使用すること
が行われる。カーボンブラック等の導電性充填材は高電
圧下での使用においては絶縁破壊を招き易いため、エピ
クロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴムに対し
10容量%以下の使用量にとどめるべきである。
As the vulcanization system for the epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, any of thiourea-metal oxide, amine, and triazine derivatives usually used for hydrin rubber can be used. However, it is preferable to use a thiourea-Pb 3 O 4 (lead red) vulcanized material having excellent water resistance from the viewpoint of environmental dependency, particularly humidity dependency. The filler is appropriately selected from insulating fillers such as silica, tall, clay, and titanium oxide. Conductive fillers such as carbon black are liable to cause dielectric breakdown when used under high voltage, so they are not suitable for epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber.
It should be kept below 10% by volume.

上記のような導電性ロール、特に帯電ロールは、たと
えばつぎのようにして製造することができる。すなわ
ち、芯金の外周面に、ゴム組成物を用い金型加硫を利用
して、導電性弾性体層を形成する。つぎに、この導電性
弾性体層の表面を研磨した後、その上に抵抗調整層を形
成する。その抵抗調整層の形成は、エピクロルヒドリン
−エチレンオキサイド共重合ゴムに補強剤,加工助剤,
加硫剤を、通常のゴム加工方法(バンバリーミキサー,
ロール等)により混練して未加硫ゴム組成物化し、この
未加硫組成物を適当な溶剤(例えば、メチルエチルケト
ン,メチルイソブチルケトン等)に溶解し、前記導電性
弾性体層の外周面に塗工したのち乾燥し、ついで加熱加
硫することによって形成することができる。上記塗工に
際してはデイツプ方式によることが好適である。より詳
しく述べると、上記エピクロルヒドリン−エチレンオキ
サイド共重合ゴム組成物が含まれている溶液を、デイツ
プ液として第3図に示すような槽112aに収容する。つぎ
に、導電性弾性体層が形成されたロール110aを垂直に立
てて、上記溶液中に繰り返し浸漬することにより、導電
性弾性体層の外周面にエピクロルヒドリン−エチレンオ
キサイドゴム膜を形成させる。この時の昇降速度,昇降
回数,乾燥時間等の条件は、上記エピクロルヒドリン−
エチレンオキサイドゴム溶液の液膜が50〜500μmの範
囲内になるような条件に設定することが好ましい。この
ような液膜が形成されたものについて25〜80℃の温度で
0.5〜4時間乾燥を施して溶剤を除去し、続いて150〜20
0℃の温度で10分〜2時間加熱することによりエピクロ
ルヒドリン−エチレンオキサイドゴム膜を加硫し抵抗調
整層化させる。このようにして、第1図に示すような層
構造を有する導電性ロールが得られる。図において、11
0は芯金、111は導電性弾性体層、112は抵抗調整層であ
る。
The above-mentioned conductive roll, particularly the charging roll, can be manufactured, for example, as follows. That is, a conductive elastic material layer is formed on the outer peripheral surface of the core metal by using mold vulcanization using a rubber composition. Next, after polishing the surface of the conductive elastic body layer, a resistance adjusting layer is formed thereon. The resistance adjusting layer is formed by adding a reinforcing agent, a processing aid, and an epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber.
The vulcanizing agent is used in the usual rubber processing method (Banbury mixer,
A non-vulcanized rubber composition by kneading with a roll or the like, dissolving this unvulcanized composition in an appropriate solvent (eg, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.) and coating the outer peripheral surface of the conductive elastic layer. It can be formed by drying after processing, and then heating and vulcanizing. In the above coating, a dipping method is preferably used. More specifically, a solution containing the above epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber composition is stored as a dipping solution in a tank 112a as shown in FIG. Next, the roll 110a on which the conductive elastic layer is formed is set upright, and is repeatedly immersed in the above solution to form an epichlorohydrin-ethylene oxide rubber film on the outer peripheral surface of the conductive elastic layer. At this time, the conditions such as the elevating speed, the number of elevating times, the drying time, etc.
It is preferable to set the conditions so that the liquid film of the ethylene oxide rubber solution is in the range of 50 to 500 μm. At a temperature of 25 to 80 ° C, the liquid film formed
The solvent is removed by drying for 0.5 to 4 hours, followed by 150 to 20 hours.
By heating at a temperature of 0 ° C. for 10 minutes to 2 hours, the epichlorohydrin-ethylene oxide rubber film is vulcanized to form a resistance adjusting layer. Thus, a conductive roll having a layer structure as shown in FIG. 1 is obtained. In the figure, 11
0 is a metal core, 111 is a conductive elastic layer, and 112 is a resistance adjusting layer.

なお、上記エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド
共重合ゴムからなる抵抗調整層112の粘着性による弊害
を防止するため第2図に示すように、上記抵抗調整層11
2の外周に、その抵抗調整層112よりも電気抵抗の低い保
護層113を設けるようにしてもよい。このような保護層
は一般にゴム材料によって構成される。
As shown in FIG. 2, in order to prevent adverse effects due to the adhesiveness of the resistance adjusting layer 112 made of the epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, as shown in FIG.
A protective layer 113 having an electric resistance lower than that of the resistance adjusting layer 112 may be provided on the outer periphery of 2. Such a protective layer is generally made of a rubber material.

つぎに実施例について説明する。 Next, examples will be described.

〔実施例1〜6〕 下記の組成のゴム組成物を準備した。[Examples 1 to 6] Rubber compositions having the following compositions were prepared.

つぎに上記組成のゴム組成物を常法に従いロール混練
した後、メチルエチルケトン/メチルイソブチルケトン
3/1の溶剤に溶解し、粘度を300センチポイズに調整しデ
イツプ液として第2図に示すデイツプ用の層112aに注入
した。他方、芯金として直径8mmの金属シヤフトを準備
し、これの外周に接着剤層を介し、エチレン,プロピレ
ン,ジエンゴム〔EPDM〕とカーボンブラックよりなるゴ
ム組成物を常法に従い加硫,研磨し、外径が15mmの導電
性弾性体層を形成した。この導電性弾性体層は硬度が33
度で電気抵抗が1×103Ω・cmであつた。つぎに上記導
電性弾性体層付の金属シャフトを、先に準備したデイツ
プ液に浸漬し後記の第2表に示す厚みにコーテイングし
た後、常温で乾燥し、ついで70℃で2時間乾燥したの
ち、さらに160℃で1時間加硫し目的とする導電性ロー
ルを得た。
Next, the rubber composition having the above composition is roll-kneaded in a conventional manner, and then methyl ethyl ketone / methyl isobutyl ketone is added.
It was dissolved in a 3/1 solvent, the viscosity was adjusted to 300 centipoise, and the solution was poured as a dipping solution into the dipping layer 112a shown in FIG. On the other hand, a metal shaft having a diameter of 8 mm was prepared as a core metal, and a rubber composition comprising ethylene, propylene, diene rubber [EPDM] and carbon black was vulcanized and polished according to a conventional method through an adhesive layer on the outer periphery of the shaft. A conductive elastic layer having an outer diameter of 15 mm was formed. This conductive elastic layer has a hardness of 33.
The degree of electrical resistance was 1 × 10 3 Ω · cm. Next, the metal shaft with the conductive elastic layer is immersed in the previously prepared dipping solution, coated to a thickness shown in Table 2 below, dried at room temperature, and then dried at 70 ° C. for 2 hours. The mixture was further vulcanized at 160 ° C. for 1 hour to obtain a desired conductive roll.

〔比較例1〕 8−ナイロン(メタルメトキシン化ナイロン:AQナイ
ロンK−80、東レ社製)を、メタノール/n−ブタノール
=3/1の混合溶剤に溶解し、上記実施例と同様にして得
られた導電性弾性体層上にコーテイングした。これを常
温で乾燥したのち、さらに70℃で2時間加熱して導電性
ロールを得た。
[Comparative Example 1] 8-Nylon (metal methoxylated nylon: AQ nylon K-80, manufactured by Toray Industries, Inc.) was dissolved in a mixed solvent of methanol / n-butanol = 3/1, and the same procedure as in the above example was performed. Coating was performed on the obtained conductive elastic layer. This was dried at room temperature and then heated at 70 ° C. for 2 hours to obtain a conductive roll.

〔比較例2〕 EPDMに導電性亜鉛華(23−K、白水化学社製)を配合
したゴム組成物を使用し、上記実施例と同様な手順で導
電性ロールを得た。
[Comparative Example 2] Using a rubber composition in which conductive zinc white (23-K, manufactured by Shimizu Chemical Co., Ltd.) was mixed with EPDM, a conductive roll was obtained in the same procedure as in the above example.

このようにして得られた各導電性ロールについて電気
抵抗のバラツキを評価するために、導電性ロール外表面
上の5個所に銀スペースで10mm四方の電極を描き(ガー
ド電極付)、金属シャフトと上記電極との抵抗を測定し
た。また各環境下に24時間放置したときの電気抵抗を測
定した。また、絶縁破壊電圧は、アルミ板上に導電性ロ
ールを直接置き、金属シャフトをアルミ板間に直流100V
ステツプで電圧をかけ、火花放電を起こす電圧を測定し
て求めた。
In order to evaluate the variation of the electric resistance of each of the conductive rolls obtained in this way, electrodes of 10 mm square were drawn in five places on the outer surface of the conductive roll in silver space (with a guard electrode), and the metal shaft and The resistance with the electrode was measured. In addition, the electric resistance when left in each environment for 24 hours was measured. In addition, the dielectric breakdown voltage is set by placing a conductive roll directly on an aluminum
A voltage was applied at a step, and a voltage causing spark discharge was measured and obtained.

上記の結果から、実施例品は比較例品に比べて各性能
がいずれも優れており、良好な帯電ロールとなりうるこ
とがわかる。
From the above results, it can be seen that the product of the example is superior to the product of the comparative example in all of its properties, and can be a good charging roll.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のようにこの発明の導電性ロールは、軸体の外周
に円周に沿って形成された導電性弾性体層の外周に、エ
ピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴムを主
体とする抵抗調整層を形成しているため、電気抵抗が全
体に均一であり、しかも抵抗調整層の厚みを実用に耐え
得るよう任意に調整できる。しかも、上記抵抗調整層
は、湿度依存性が小さいため、周囲環境の変化によって
抵抗調整層の電気抵抗が好適な範囲から外れるというこ
とがない。そのうえ、電気抵抗を調整するのに、可塑剤
溶液等を使用する必要がないため、感光ドラム等の表面
を可塑剤等によって汚染するというような事態を生じな
い。
As described above, in the conductive roll of the present invention, the resistance adjusting layer mainly composed of epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber is formed on the outer periphery of the conductive elastic layer formed along the circumference of the shaft body. Therefore, the electric resistance is uniform throughout, and the thickness of the resistance adjusting layer can be arbitrarily adjusted so as to be practically usable. In addition, since the resistance adjustment layer has low humidity dependency, the electric resistance of the resistance adjustment layer does not deviate from a suitable range due to a change in the surrounding environment. In addition, since it is not necessary to use a plasticizer solution or the like to adjust the electric resistance, a situation in which the surface of the photosensitive drum or the like is contaminated with the plasticizer or the like does not occur.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の一実範例の構成を示す横断面図、第
2図は他の実施例の縦断面図、第3図は第1図の製造説
明図、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図は従来例の説明図であ
る。 110……軸体、111……導電性弾性体層、112……抵抗調
整層
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of another embodiment, FIG. 3 is a manufacturing explanatory view of FIG. 1, and FIG. FIG. 5 and FIG. 6 are explanatory diagrams of a conventional example of an electrophotographic copying machine in which is incorporated. 110: shaft, 111: conductive elastic layer, 112: resistance adjusting layer

フロントページの続き (72)発明者 太田 裕治 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600 東 海ゴム工業株式会社内 (72)発明者 犬伏 正明 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600 東 海ゴム工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−87572(JP,A) 実願 昭56−87633号(実開 昭57− 199349号)の願書に添付した明細書及び 図面の内容を撮影したマイクロフィルム (JP,U)Continued on the front page (72) Inventor Yuji Ota Komaki City, Aichi Prefecture, Kokugaiyama, Gezu 3600 Tokai Rubber Industry Co., Ltd. (56) References JP-A-58-87572 (JP, A) Japanese Patent Application No. 56-87633 (Japanese Utility Model Application No. 57-199349) Microfilm (JP, U)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】軸体の外周に導電性弾性体層が円周に沿つ
て形成され、この導電性弾性体層の外周に円周に沿つて
抵抗調整層が一体形成された導電性ロールであつて、上
記抵抗調整層が、エピクロルヒドリン−エチレンオキサ
イド共重合ゴムを主体として構成されていることを特徴
とする導電性ロール。
1. A conductive roll in which a conductive elastic layer is formed on the outer periphery of a shaft along the circumference, and a resistance adjusting layer is integrally formed on the outer periphery of the conductive elastic layer along the circumference. A conductive roll, wherein the resistance adjusting layer is mainly composed of epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber.
【請求項2】エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド
共重合ゴムが、エピクロルヒドリン/エチレンオキサイ
ドのモル比が、65/35〜40/60の割合に設定されている特
許請求の範囲第1項記載の導電性ロール。
2. The conductive roll according to claim 1, wherein the epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber has a molar ratio of epichlorohydrin / ethylene oxide of 65/35 to 40/60.
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