JP2004078071A

JP2004078071A - 導電ローラ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004078071A
Application number: JP2002241516A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Yamamoto; 山本　敏博; Michihiko Tomita; 富田　充彦; Yuji Onda; 恩田　裕司
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2022-08-22
Also published as: JP4124330B2

Abstract

【課題】均一かつ良好な導電性を有する導電ローラと、その導電ローラを容易に得られる製造方法を提供する。
【解決手段】導電性のシャフト１１と、前記シャフト１１の外周に装着されてローラ形状に加工された弾性体からなるローラ本体２１と、前記ローラ本体２１の軸方向Ｘ両端間の外周面に形成された外周導電性弾性層３１と、前記ローラ本体２１の端面に形成された端面導電性弾性層３５，３６とよりなって、前記端面導電性弾性層３５，３６は中心側が前記シャフト１１の外周面１２と接触し、縁側が前記ローラ本体２１の外周面と端面との境界付近で前記外周導電性弾性層３１と接触している。前記外周導電性弾性層３１と前記端面導電性弾性層３５，３６との体積固有抵抗値は、互いに異なるようにする。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、導電ローラ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、導電性のシャフトの外周に弾性体を設けた導電ローラは、レーザープリンタや複写機などに多用されている。前記導電ローラにおいては、弾性体に導電性を付与して、前記シャフトから弾性体内部を経て弾性体表面に至る導通路を確保していた。
【０００３】
また、従来における導電ローラの製造方法として次のような方法が知られている。まず、弾性体が、ウレタンフォームなどの通気性を有する多孔体の場合には、導電フィラーを含むラテックスなどの導電性液状原料を多孔体に含浸させ、一定の付着量になるように多孔体を絞った後、乾燥させ、さらにその後、カットや研磨により低弾性の導電ローラを製造する方法がある。また、弾性体が、ゴムスポンジのように通気性が低い場合には、カーボンブラックや導電性金属酸化物のような電子伝導性導電フィラーにより所定の電気抵抗値にしたゴム配合物を、加硫成形してロール形状にする製造方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、導電性液状原料を含浸させた後にカットや研磨する方法においては、乾燥や反応等の際に含浸液が多孔体内を重力により下方へ移動し易く、また乾燥の進行にしたがい含浸液が導電フィラーと共に多孔体の表面へ移動し、多孔体の内部と表面付近とで抵抗値が異なるようになる。このようにして得られた多孔体を、その後にカットや研磨して中心に近い部分をローラとしているが、ローラ表面からの位置によって抵抗値が異なり、品質の一定した導電ローラを得難い問題がある。
【０００５】
さらに、その他の問題として、付着量を一定にするための絞り作業の際に、含浸液に含まれていたシリコン系界面活性剤や未反応成分等が溶出し、ラテックス配合液がゲル化したり、溶出物がローラ表面に再付着して、ローラの使用時にローラと接触する感光体表面を汚染するおそれがある。また、絞りを行う方法の場合は、１本のローラ内だけでなく、同一ロット内でのローラ間の抵抗値のばらつきも大きい。このローラ間における抵抗値のばらつきは、多孔体のセルの大きさ、形状、セルを塞ぐように存在するセル膜の残留度合いなどが、ローラ間で均一でないことにも起因すると考えられる。
【０００６】
また、電子伝導性導電フィラーにより所定の電気抵抗値にしたゴム配合物を、加硫成形してローラ形状にする製造方法においては、電子伝導性導電フィラーの配合や分散状態の僅かな変動による導電性の変化を抑え、安定した抵抗値を発現させることが困難であった。また、電子伝導性導電フィラーが弾性体内に安定な導通路（ネットワーク）を形成するような配合領域では、導電ローラの抵抗値が比較的安定して得られる反面、一般に導電ローラに求められる抵抗値よりも低い抵抗値となったり、電子伝導性導電フィラーを大量に含むため、導電ローラの硬度が高くなりすぎたり、伸びが減少するなど、導電ローラに求められる機械的物性から大きく外れてしまう。また、電子伝導性導電フィラーの量を減らすと、混練などの成形条件や配合量の微少変化によって導電ローラの抵抗が大きく変動し、かつロット間のばらつきが大きくなってしまう。また、導電ローラの変形によっても導電ローラ内の導通路が変化するため、ニップ量や回転速度でも抵抗が変わることになる。
【０００７】
この発明は、前記の点に鑑みなされたもので、均一かつ良好な導電性を有する導電ローラと、その導電ローラを容易に得られる製造方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、導電性のシャフトと、前記シャフトの外周に装着されてローラ形状に加工された弾性体からなるローラ本体と、前記ローラ本体の軸方向両端間の外周面に形成された外周導電性弾性層と、前記ローラ本体の端面に形成された端面導電性弾性層とよりなって、前記端面導電性弾性層は中心側が前記シャフトの外周面と接触し、縁側が前記ローラ本体の外周面と端面との境界付近で前記外周導電性弾性層と接触していることを特徴とする導電ローラに関する。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、前記外周導電性弾性層と前記端面導電性弾性層との体積固有抵抗値が互いに異なることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記弾性体が多孔体からなることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、導電性のシャフトの外周に弾性体を装着し、前記弾性体をローラ形状に加工して前記シャフトの外周に前記弾性体からなるローラ本体を形成するローラ本体形成工程と、前記ローラ本体の軸方向両端間の外周面と端面における何れか一方に、電子伝導性導電フィラーを含む液状の高分子組成物を塗布又は浸漬により付着させて第一の付着層を形成する第一付着工程と、前記ローラ本体の外周面と端面における他方に、電子伝導性導電フィラーを含む液状の高分子組成物を塗布又は浸漬により付着させて第二の付着層を形成し、前記ローラ本体の外周面と端面との境界付近で前記第二の付着層を前記第一の付着層に接触させる第二の付着工程と、前記第一及び第二の付着層を乾燥させてそれぞれ導電性弾性層を形成する乾燥工程、とよりなることを特徴とする導電ローラの製造方法に係る。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４において、前記第一付着工程で使用する高分子組成物に含まれる電子伝導性導電フィラーと、前記第二付着工程で使用する高分子組成物に含まれる電子導伝導性フィラーとが互いに異なることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項４又は５において、前記第一付着層から形成された導電性弾性層と前記第二付着層から形成された導電性弾性層との体積固有抵抗値が互いに異なることを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項４から６の何れか一項において、前記弾性体が多孔体からなることを特徴する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例に係る導電ローラの正面図、図２は図１の断面図である。図１及び図２に示すこの発明の一実施例に係る導電ローラ１０は、導電性のシャフト１１と、前記シャフト１１の外周に設けられたローラ本体２１と、前記ローラ本体２１の外面に形成された外周導電性弾性層３１と端面導電性弾性層３５、３６とからなり、プリンタや複写機等に使用されるものである。
【００１６】
前記導電性のシャフト１１は、前記導電ローラ１０の回転軸となるもので、金属等のような導電性を有する材質からなり、用途に応じたサイズとされる。前記導電性のシャフト１１は前記導電ローラ１０の軸中心（径方向の中心）に位置し、接着剤により前記ローラ本体２１と一体化されている。接着剤は、公知のものが用いられる。
【００１７】
前記ローラ本体２１は、前記シャフト１１の外周に装着されて筒状のローラ形状に切削等で加工された弾性体からなり、多孔体（発泡体）でも非多孔体（無発泡体）でもよいが、多孔体が好ましい。さらに、低硬度の導電ローラが必要とされる場合や、トナーを摩擦帯電したり、トナーを感光体や転写ベルト表面からクリーニングしたりする用途においても、前記ローラ本体２１を構成する弾性体として多孔体が好ましい。
【００１８】
前記ローラ本体２１を構成する弾性体に多孔体が好ましい理由として、次のことが挙げられる。▲１▼前記ローラ本体２１として低硬度のものが容易に得られ、トナーや感光体へのストレスが小さくなったり、前記ローラ本体２１の当接幅（ニップ量）が大きくなったりして、性能の良好な導電ローラが得られる。▲２▼本発明では、前記ローラ本体２１を構成する多孔体の骨格上に連続した導電層が形成されるが、前記多孔体は、入り組んだ多孔体骨格が非多孔体に比べて極めて広い面積を持つため、前記ローラ本体に流れる電流が過度に集中せず、そのために経時後も、電流が流れることによる高分子や電子伝導性フィラーの劣化、ひいてはショートなどの好ましくない現象を避けることができる。▲３▼多孔体は広い表面積を持ち、特に通気性のある多孔体の場合には、多孔体骨格上の導電層で複数の導通経路が合流したり、分岐したりして、導通経路が長く、かつ、抵抗が並列接続的になることで、前記ローラ本体２１の表面と前記導電性のシャフト１１間における部分的な電気抵抗のバラツキを抑制できる。
【００１９】
前記弾性体として多孔体を用いる場合には、密度１０〜５００ｋｇ／ｍ^３、セル数２５〜５０００／２５ｍｍ（ＪＩＳ　Ｋ　６４０１：１９９７規格準拠）のものが好ましい。この範囲の多孔体を用いれば、後述の外周導電性弾性層３１と端面導電性弾性層３５、３６の形成時に前記多孔体からなるローラ本体２１内に外周導電性弾性層３１と端面導電性弾性層３５、３６形成用の液状高分子組成物を含浸し難くでき、ローラ本体２１の表面に外周導電性弾性層３１と端面導電性弾性層３５，３６を形成し易くなるのみならず、前記液状高分子組成物の含浸によって前記ローラ本体２１の弾性が低下するのを防ぐことができる。前記多孔体としては、ウレタンフォームやゴムスポンジ等を挙げることができる。さらに、前記ウレタンフォームの場合、公知の溶解処理等によってセル膜除去が施されたものであってもよい。それに対し前記非多孔体としては、無発泡ゴム等を挙げることができる。なお、前記ローラ本体２１の寸法は、前記導電ローラ１０の用途に応じた値とされる。
【００２０】
前記外周導電性弾性層３１は、前記ローラ本体２１における軸方向Ｘの両端２２，２３間の外周面２４に形成され、また前記端面導電性弾性層３５，３６は、前記ローラ本体２１における端面２５，２６に形成されている。また、前記端面導電性弾性層３５，３６は、縁側（外周側）が、前記ローラ本体２１の外周面２４と端面２５，２６との境界付近で２７，２８前記外周導電性弾性層３１と接触している。さらに前記端面導電性弾性層３５，３６は中心側（前記シャフト１１の挿通部）３７，３８が前記シャフト１１の外周面１２と接触している。このように前記外周導電性弾性層３１及び前記端面導電性弾性層３５，３８が前記ローラ本体２１の外面に形成されることにより、前記導電性のシャフト１１からローラ本体２１の端面２５，２６を通って外周面２４まで導通経路が形成され、前記導電ローラ１０の周方向及び軸方向に対して測定される部分抵抗値が、前記ローラ本体２１内の状態に影響されることなく、バラツキの小さいものとなる。
【００２１】
前記外周導電性弾性層３１と前記端面導電性弾性層３５，３６は、体積抵抗率が１０^−２〜１０^８Ωｃｍ（ＪＩＳ　Ｋ　６９１１：１９９５準拠）であるのが好ましい。さらには、前記端面導電性弾性層３５，３６は前記シャフト１１の外周面１２と直接接触しているのに対し、前記外周導電性弾性層３１は前記シャフト１１の外周面とは直接接触していないため、前記シャフト１１と前記外周導電性弾性層３１間における部分抵抗値のバラツキを小さくして安定した導電性を得るには、前記外周導電性弾性層３１と前記端面導電性弾性層３５，３６との体積固有抵抗値を互いに異ならせるのが好ましい。特には、前記導電性のシャフト１１から離れている前記外周導電性弾性層３１は、前記シャフト１１と直接接触している前記端面導電性弾性層３５，３６よりも体積抵抗率を大にするのが好ましい。
【００２２】
前記外周導電性弾性層３１は、電子伝導性導電フィラーを含む液状高分子組成物を、前記ローラ本体２１の外周面２４に層状に付着させ、また前記端面導電性弾性層３５，３６は、電子伝導性導電フィラーを含む液状高分子組成物を、前記ローラ本体２１の端面２５，２６に層状に付着させ、それぞれ乾燥させることにより形成される。前記外周導電性弾性層３１及び前記端面導電性弾性層３５，３６の厚みは５〜１００μｍ程度とするのが、前記ローラ本体２１の表面弾性を大きく損なわないために好ましい。
【００２３】
前記電子伝導性導電フィラーとしては、カーボンブラックやグラファイトなどの炭素質粒子、銀やニッケルなどの金属粉、酸化スズや酸化チタンあるいは酸化亜鉛などの導電性金属酸化物の単体、あるいは硫酸バリウムなどの絶縁性粒子を芯体にして前記導電性金属酸化物を湿式的に被覆したもの、導電性金属炭化物、導電性金属窒化物、導電性金属ホウ化物などから選ばれる１種又は複数種類の組合せで用いられる。特にコスト面からはカーボンブラックが好ましく、他方導電性制御のし易さからは導電性金属酸化物が好ましい。カーボンブラックと導電性金属酸化物の併用がコストと導電性制御の容易さを両立できるため、より好ましい。さらに、前記外周導電性弾性層３１の体積抵抗率と前記端面導電性弾性層３５，３６の体積抵抗率を異ならせるためには、前記外周導電性弾性層３１を形成する液状高分子組成物に含まれる電子伝導性導電フィラーと、前記端面導電性弾性層３５，３６を形成する液状高分子組成物に含まれる電子伝導性導電フィラーとを、互いに異なるものとして導電性を異ならせるのが好ましい。
【００２４】
前記液状高分子組成物は、弾性体の膨潤を防止して変形を防ぐため、水性のものが好ましい。前記液状高分子組成物としては、水溶性高分子を主成分とするものや、高分子の微粒子をこれに含まれる親水性官能基や添加した界面活性剤により安定化させた、いわゆるラテックスを主成分とするものが好適である。前記ラテックスとしては、天然ゴムラテックス、ブタジエンゴムラテックス、スチレン−ブタジエンゴムラテックス、アクリロニトリル−ブタジエンゴムラテックス、クロロプレンゴムラテックス、アクリルゴムラテックス、ポリウレタンゴムラテックス、ポリエステルゴムラテックス、フッ素ゴムラテックス、シリコーンゴムラテックスなどが利用できる。
【００２５】
前記電子伝導性導電フィラーとラテックスの割合は、電子伝導性導電フィラーの粒径や体積固有抵抗により異なるが、ラテックスの固形分１００重量部に対して電子伝導性導電フィラーが５〜８０重量部となるようにするのが好ましい。なお、前記電子伝導性導電フィラーを含む液状高分子組成物には、粘度調整等のために適量の水が添加されることもある。その他、必要に応じて架橋剤や界面活性剤などの助剤が添加される。
【００２６】
前記導電ローラ１０の製造について説明する。まず、前記導電性のシャフト１１の外周に前記ローラ本体２１を形成するためのローラ本体形成工程を行う。このローラ本体形成工程では、前記導電性シャフト１１の外周面に接着剤を塗布し、前記ローラ本体２１を構成する弾性体に前記導電性のシャフト１１を挿通し、その後に前記弾性体に対してカットや研磨（研削）等を行い、所要サイズの筒状からなる前記ローラ本体２１を形成する。図３はこのようにして得られたローラ本体２１の断面図である。
【００２７】
次に、前記ローラ本体２１の表面に前記外周導電性弾性層３１と前記端面導電性弾性層３５，３６を形成する導電性弾性層形成工程を行う。この導電性弾性層形成工程では、まず、前記ローラ本体２１の軸方向Ｘ両端２２，２３間の外周面２４と端面２５，２６における何れか一方、例えば前記外周面２４に、前記電子伝導性導電フィラーを含む液状の高分子組成物を塗布又は浸漬により付着させて第一の付着層を形成する第一付着工程を行う。
【００２８】
その後、前記ローラ本体２１の外周面２４と端面２５，２６における他方、例えば端面２５，２６に、前記電子伝導性導電フィラーを含む液状の高分子組成物を塗布又は浸漬により付着させて第二の付着層を形成し、前記ローラ本体２１の外周面２４と端面２５，２６との境界付近２７，２８で前記第二の付着層を前記第一の付着層に接触させる第二の付着工程を行う。その際、前記シャフト１１の外周面１２と前記端面２５，２６との境界部２９，３０にも確実に前記液状の高分子組成物を付着させる。
【００２９】
前記電子伝導性導電フィラーを含む液状高分子組成物の付着は、スプレー塗布、ロールコート、浸漬塗布等により行われる。特にスプレー塗布は、前記シャフト１１とローラ本体２１との境界部２９，３０への塗布が容易で、しかも前記ローラ本体２１の表面への塗布を均一に行え、さらに塗布量制御も容易で、塗布後に絞ったりして塗布量を調整する必要がないので、好ましいものである。
【００３０】
次に、前記第一及び第二の付着層を乾燥させて、前記外周導電性弾性層３１と前記端面導電性弾性層３５，３６を形成する乾燥工程を行う。この乾燥工程の終了により、前記シャフト１１の外周面１２と接触した前記端面導電性弾性層３５，３６と前記外周導電性弾性層３１とが接合した一連の導電性弾性層が、前記ローラ本体２１の外面に形成され、図１及び図２に示した前記導電ローラ１０が得られる。
【００３１】
【実施例】
以下、この発明の実施例について、具体的に示す。
・実施例１
導電性のシャフトとして快削鋼製シャフト（外径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍ）を用い、そのシャフトの外周面に、エチレン酢酸ビニル系ホットメルト接着剤を厚さ２０μｍ程度となるように塗布する。また、弾性体を構成する多孔体として溶解処理の施されたポリエステル系ウレタンフォーム（密度３０ｋｇ／ｍ^３、セル数５０個／２５ｍｍ、商品名：ＭＦ−５０、イノアックコーポレーション社製）を用い、その弾性体を厚さ１８ｍｍ、幅１８ｍｍ、長さ２４０ｍｍに加工し、このものに直径５ｍｍの貫通孔を形成し、前記貫通孔に前記導電性のシャフトを挿通して接着させ、その後、前記ポリエステル系ウレタンフォームを研削して外径１０ｍｍ、ローラ面長２２５ｍｍのローラ本体を前記シャフトの外周面に形成した。
【００３２】
次に、前記ローラ本体における両端面及び前記両端面から５ｍｍまでの外周面部分を５０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムで覆ってマスキングし、アクリル系ラテックス（不揮発分約４５％、商品名：ＡＥ３３６、ＪＳＲ社製）１００重量部にカーボンブラック分散液（不揮発分約３８％）５０重量部と、純水５０重量部を配合した電子伝導性導電フィラーを含む第一の液状高分子組成物を、付着量が１．８ｇになるようにギヤポンプ（ＲＩＦ−０．５−０２、ランズバーグ・インダストリー社製）を用いた精密スプレー塗布装置で、前記ローラ本体の外周面に塗布し、第一の付着層を形成した。続いて前記ＰＥＴフィルムを外し、前記ローラ本体の両端部のみに、すなわち、前記ローラ本体における両端面（前記端面とシャフト外周面との境界を含む）及び前記両端面から１０ｍｍまでの外周面部分のみに、アクリル系ラテックス（不揮発分約４５％、商品名：ＡＥ３３６、ＪＳＲ社製）１００重量部に導電性酸化スズ分散液（不揮発分約３０％）５０重量部と、純水２５重量部を配合した電子伝導性導電フィラーを含む第ニの液状高分子組成物を、前記両端部それぞれの付着量が０．２５ｇになるようにギヤポンプ（ＲＩＦ−０．５−０２、ランズバーグ・インダストリー社製）を用いた精密スプレー塗布装置で塗布し、第二の付着層を形成した。その際、前記ローラ本体の外周面端部では、約５ｍｍの幅で前記第一の付着層に前記第二の付着層が重なっている。その後８０℃で６０分間熱風循環乾燥炉により乾燥させて、実施例１の導電ローラを得た。その際、前記第一の付着層は、前記ローラ本体外面の外周導電性弾性層となり、また前記第二の付着層は端面導電性弾性層となる。
【００３３】
なお、前記電子伝導性導電フィラーを含む第一の液状高分子組成物と第二の液状高分子組成物を、それぞれ乾燥厚さが約２０μｍとなるように別途形成して、得られた第一の塗膜（第一の液状高分子組成物から得られたもの）と第二の塗膜（第二の液状高分子組成物から得られたもの）について体積固有抵抗値をＪＩＳＫ　６９１１にしたがい、印可電圧１Ｖにて測定した値は、第一の塗膜が１×１０^２Ωｃｍ、第二の塗膜が５×１０^５Ωｃｍであった。
【００３４】
・実施例２
実施例１におけるポリエステル系ウレタンフォームが溶解処理の施されていない多孔体からなることを除き、実施例１と同様にして、外周導電性弾性層と端面導電性弾性層を形成し、実施例２の導電ローラを得た。
【００３５】
・実施例３
ＥＰＤＭゴム１００重量部に、亜鉛華３重量部、発泡剤としてアゾジカルボンアミド５重量部、発泡助剤０．５重量部、加硫促進剤０．７重量部、イオウ２重量部配合して混練りし、ゴム射出成形機により、型温１６５℃の金型内（内径１４ｍｍの型内に外径５ｍｍの金属芯をセット済み）に射出し、発泡成形を行った。得られた弾性体を、実施例１と同じシャフトに圧入して、研削により外径１０ｍｍ、ローラ面長２２５ｍｍのＥＰＤＭ製ローラ本体を前記シャフトの外周面に形成した。その後、実施例１と同様にして、外周導電性弾性層と端面導電性弾性層を形成し、実施例３の導電ローラを得た。
【００３６】
・実施例４
分子量５０００のポリエーテルポリオール１００重量部に対し、１，４ブタンジオール７．５重量部、ウレタン変性ＭＤＩを５０重量部、シリコン系界面活性剤１．５重量部、触媒として１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７のトルエンスルホン酸塩０．５重量部、ジブチルスズジラウレート０．００１５重量部を添加した配合物を調製し、前記配合物をオークスミキサーにて乾燥空気を導入しながら泡立てて、外径５ｍｍの金属芯を備えた内径１６ｍｍの金型内に注入し、８０℃で１０分間加熱して硬化させた。これを、実施例１と同じシャフトに圧入した後、研削し、外径１０ｍｍ、ローラ面長２２５ｍｍの機械発泡ウレタンフォームからなるローラ本体を前記シャフトの外周面に形成した。その後、実施例１と同様にして外周導電性弾性層と端面導電性弾性層を形成し、実施例４の導電ローラを得た。
【００３７】
・比較例１
厚さ３０ｍｍのウレタンフォーム（密度３０ｋｇ／ｍ^３、セル数５０個／２５ｍｍ、商品名：ＭＦ−５０、イノアックコーポレーション社製）のシートにシャフトが入る穴を開け、実施例１で用いた前記電子伝導性導電フィラーを含む第一の液状高分子組成物を前記シートに含浸させ、約１０００ｇ／ｍ^２の付着量になるように絞った後、１２０℃で１２０分間乾燥させた。乾燥後の含浸ウレタンフォームに、実施例１と同様にしてシャフトを圧入し、ウレタンフォーム外周を研削して外径１０ｍｍ、ローラ面長２２５ｍｍのウレタンフォームをシャフトの外周に有する比較例１の導電ローラを得た。
【００３８】
・比較例２
実施例４の配合物にさらに電子伝導性導電フィラーとしてカーボンブラック（ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ、ライオン社製）を３重量部添加し、オークスミキサーにて乾燥空気を導入しながら泡立てて、外径５ｍｍの金属芯を備えた内径１６ｍｍの金型内に注入し、８０℃で１０分間加熱して硬化させた。これを、実施例１と同じシャフトに圧入した後研削して、外径１０ｍｍ、ローラ面長２２５ｍｍの機械発泡ウレタンフォームをシャフト外周に有する比較例２の導電ローラを得た。
【００３９】
・比較例３
実施例４の配合物に、イオン導電剤として、水酸基を持つ４級アンモニウム塩（カチオンＩＮ、日本油脂社製）を３重量部添加し、オークスミキサーにて乾燥空気を導入しながら泡立てて、外径５ｍｍの金属芯を備えた内径１６ｍｍの金型内に注入し、８０℃で１０分間加熱して硬化させた。これを、実施例１と同じシャフトに圧入した後研削して、外径１０ｍｍ、ローラ面長２２５ｍｍの機械発泡ウレタンフォームをシャフト外周に有する比較例３の導電ローラを得た。
【００４０】
前記実施例及び比較例の導電ローラに対して、シャフトの両端に５０ｇずつの荷重をかけ、軸方向に５ｍｍ幅の金属電極を等間隔に９カ所配置して弾性層部分の導電層外周面あるいは比較例では中央部外周面と当接させ、前記シャフトと金属電極の間に１００Ｖの電圧を印可しての電気抵抗値を測定した。その際、シャフトを２０°ピッチで回転させて電極に当接する位置を変えながら、合計（９×３６０°／２０°＝）１６２点で部分抵抗値測定を行い、平均抵抗値を計算した。表１は、２３℃、５５ＲＨにおける測定データである。また、表２は、前記実施例及び比較例を１０℃、１５％ＲＨと２８℃、８５％ＲＨの環境下に２日放置した後、前記と同様に抵抗値を測定した結果である。表３は、各実施例及び比較例から各１０本の導電ローラを抽出し、前記方法で測定した平均抵抗値の平均とその標準偏差を示すものである。
【００４１】
【表１】

【００４２】
【表２】

【００４３】
【表３】

【００４４】
前記比較例１及び比較例２では、部分抵抗に関して導電ローラ１本内のバラツキと、１０本の平均抵抗値のバラツキが大きいことと、比較例３では、１０℃、１５％ＲＨと２８℃、８５％ＲＨの環境下での抵抗差が大きいことが表からわかる。それに対して実施例１〜４は、導電ローラ１本内のバラツキ、１０本の平均抵抗値のバラツキが小さく、また、１０℃、１５％ＲＨと２８℃、８５％ＲＨの環境下での抵抗差も小さいことがわかる。
【００４５】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、この発明の導電ローラによれば、均一かつ良好な導電性が得られる効果がある。またこの発明の製造方法によれば、均一かつ良好な導電性を有する導電ローラを簡単に得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る導電ローラの正面図である。
【図２】図１の２−２断面図である。
【図３】この発明の一実施例に係るローラ本体の断面図である。
【符号の説明】
１０　導電ローラ
１１　シャフト
１２　シャフトの外周面
２１　ローラ本体
３１　外周導電性弾性層
３５，３６　端面導電性弾性層

Claims

導電性のシャフト（１１）と、前記シャフトの外周に装着されてローラ形状に加工された弾性体からなるローラ本体（２１）と、前記ローラ本体の軸方向両端（２２，２３）間の外周面（２４）に形成された外周導電性弾性層（３１）と、前記ローラ本体（２１）の端面（２５，２６）に形成された端面導電性弾性層（３５，３６）とよりなって、
前記端面導電性弾性層（３５，３６）は中心側が前記シャフト（１１）の外周面（１２）と接触し、縁側が前記ローラ本体（２１）の外周面（２４）と端面（２５，２６）との境界付近（２７，２８）で前記外周導電性弾性層（３１）と接触していることを特徴とする導電ローラ。
前記外周導電性弾性層（３１）と前記端面導電性弾性層（３５，３６）との体積固有抵抗値が互いに異なることを特徴とする請求項１に記載された導電ローラ。
前記弾性体が多孔体からなることを特徴とする請求項１又は２に記載された導電ローラ。
導電性のシャフトの外周に弾性体を装着し、前記弾性体をローラ形状に加工して前記シャフトの外周に前記弾性体からなるローラ本体を形成するローラ本体形成工程と、
前記ローラ本体の軸方向両端間の外周面と端面における何れか一方に、電子伝導性導電フィラーを含む液状の高分子組成物を塗布又は浸漬により付着させて第一の付着層を形成する第一付着工程と、
前記ローラ本体の外周面と端面における他方に、電子伝導性導電フィラーを含む液状の高分子組成物を塗布又は浸漬により付着させて第二の付着層を形成し、前記ローラ本体の外周面と端面との境界付近で前記第二の付着層を前記第一の付着層に接触させる第二の付着工程と、
前記第一及び第二の付着層を乾燥させてそれぞれ導電性弾性層を形成する乾燥工程、とよりなることを特徴とする導電ローラの製造方法。
前記第一付着工程で使用する高分子組成物に含まれる電子伝導性導電フィラーと、前記第二付着工程で使用する高分子組成物に含まれる電子導伝導性フィラーとが互いに異なることを特徴とする請求項４に記載された導電ローラの製造方法。
前記第一付着層から形成された導電性弾性層と前記第二付着層から形成された導電性弾性層との体積固有抵抗値が互いに異なることを特徴とする請求項４又は５に記載された導電ローラの製造方法。
前記弾性体が多孔体からなることを特徴とする請求項４から６の何れか一項に記載された導電ローラの製造方法。