JP2000186171A - エラストマー組成物およびそれを用いた電子写真装置の弾性部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】難燃性で、かつ耐汚染性を有する電子写真装置
の弾性部材、特に電子写真装置の感光体と接触する部分
の弾性部材用のエラストマー組成物と、その組成物を用
いた電子写真装置の弾性部材とを提供する。 【解決手段】ハロゲン基を有するポリマー１００重量部
に対してエポキシ基を有するポリマーを５〜２０重量部
の割合で含有するエラストマー組成物および当該組成物
を用いた電子写真装置の弾性部材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置の弾
性部材用エラストマー組成物およびそれを用いた電子写
真装置の弾性部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真装置の小型化・環境対策
として接触帯電転写方式が採用されるようになってきて
いる。上記接触帯電転写方式を採用した電子写真装置の
弾性部材（以下、単に弾性部材という）としては、例え
ば現像ロール、帯電ロール、転写ロール等の導電性ロー
ルや、ドクターブレード、クリーニングブレード等の導
電性ブレードなどがあげられる。一般に、この弾性部材
の材料としては、ゴム（ウレタンゴム、ＥＰＤＭなど）
やプラスチックなどのエラストマーが用いられ、そし
て、これらエラストマーには加工性の向上や低硬度化を
図るために、可塑剤、老化防止剤などの添加剤が配合さ
れていることが多い。

【０００３】ところが、これらの各種添加剤を配合した
エラストマーを用いた弾性部材は、添加剤や低分子量の
ポリマーなどが当該弾性部材の表面に滲み出すという、
いわゆるブリード・ブルームを発生しやすく、例えば電
子写真装置の感光体と接触する部分の弾性部材として使
用した場合には、この弾性部材が感光体に接触した際に
ブリード・ブルームした添加剤などが感光体表面に移
り、感光体が汚染され、その結果、最悪の場合には感光
体の表面を変質させ、感光体としての機能が損なわれる
おそれがあった。

【０００４】そこで、このようなブリード・ブルームの
発生を防止するために、従来、弾性部材の表面に防止膜
を設けることが考えられている（特開平７−３３２３５
０号公報、特開平９−２１１９３３号公報など）。しか
し、この防止膜を形成させることによって、初期のブリ
ード・ブルームの防止は期待できるが、長期使用による
防止膜の劣化、すなわち防止膜にクラックやピンホール
が発生し、その部分からブリード・ブルームを生じ、や
はり感光体を汚染するおそれがあった。

【０００５】一方、電子写真装置においては数千ボルト
の電圧を使用することもあり、電子写真装置の高性能化
の一つとして、装置自体およびそれに用いられる各弾性
部材を難燃化することが要望されている。ところが、従
来の電子写真装置において使用されている弾性部材、例
えば特開平９−１１４１９０号公報に開示のポリウレタ
ンを材料としたものは、難燃性を全く有していない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】また、上記のウレタン
ゴムやＥＰＤＭは難燃性を有しない材質である。そこ
で、これらに難燃剤を添加して難燃性を付与することが
提案されるが、液状の難燃剤を使用するとブリード・ブ
ルームが生じるおそれがあり、また粉状の難燃剤を使用
する場合には多量に添加する必要があり、得られる弾性
部材の物性の低下を招くことにつながる。

【０００７】エラストマーのうち難燃性を有するもの、
例えばハロゲン基を有するポリマーを使用すると、弾性
部材の難燃性を確保することはできる。しかしながら、
ハロゲン基を有するポリマー、例えばクロロプレンゴム
は充分な難燃性を有するものの、電子写真装置の弾性部
材に用いると感光体を汚染するという欠点がみられた。

【０００８】そこで、本発明の目的は、電子写真装置の
弾性部材、特に電子写真装置の感光体と接触する部分の
弾性部材用であって、難燃性で、かつ耐汚染性を有する
エラストマー組成物およびそれを用いた電子写真装置の
弾性部材を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の状況に鑑みて、本
発明者らはハロゲン基を有するポリマーの耐汚染性の向
上を図るべく、クロロプレンゴムを例に鋭意検討したと
ころ、従来、このクロロプレンゴムには受酸剤として酸
化マグネシウムが添加されており、この酸化マグネシウ
ムとクロロプレンから発生する塩素とが反応して塩化マ
グネシウムを生成し、この塩化マグネシウムが驚くべき
ことに、感光体の汚染を招く主原因であるという知見を
得た。

【００１０】そして、本発明者らは、この知見を基に引
き続き検討を重ねた結果、クロロプレンゴムにエポキシ
基を有するポリマーを所定量添加したエラストマー組成
物を用いれば、クロロプレンから発生する塩素が、塩化
マグネシウムの生成に無関係のエポキシ基を有するポリ
マーに補足されるので、その結果として、難燃性で、し
かも耐汚染性を有する高性能の電子写真装置の弾性部材
を作製することができるという新たな事実を見出し、本
発明を完成するに至った。

【００１１】すなわち、本発明の電子写真装置の弾性部
材用エラストマー組成物は、ハロゲン基を有するポリマ
ーとエポキシ基を有するポリマーとを含有するエラスト
マー組成物であって、前記ハロゲン基を有するポリマー
１００重量部に対してエポキシ基を有するポリマーを５
〜２０重量部の割合で含有することを特徴とする。そし
て、このエラストマー組成物からなる弾性部材は、難燃
性で、しかもその表面に防止膜を設けることなく、ブリ
ード・ブルームの発生を防止することができる。したが
って、上記弾性部材は難燃性および耐汚染性を要求する
接触帯電転写方式を採用した電子写真装置の弾性部材と
して適するものである。

【００１２】上述したように、本発明の電子写真装置の
弾性部材を、当該装置の感光体に接触する部分の弾性部
材として用いれば、添加剤等のブリード・ブルームによ
る感光体の機能低下をも防止することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明でいう電子写真装置は、電子写真方式によ
る画像形成装置であって、例えば静電式複写機、ファク
シミリ、プリンタなどを包含する。また、この装置の感
光体に接触する部分としては、帯電ローラ、転写ロー
ラ、転写ベルトなどがあげられる。本発明において、ハ
ロゲン基を有するポリマーとしては、ハロゲン原子（フ
ッ素、塩素、臭素、ヨウ素があげられ、好ましくはフッ
素、塩素、臭素である）を有し、通常、エラストマー組
成物に使用できるポリマーであればとくに限定されな
い。具体的には、クロロプレンゴム、クロロスルフォン
化ポリエチレン、エピクロロヒドリンゴム、臭化ブチル
ゴムまたはフッ素ゴムなどがあげられる。中でも、クロ
ロプレンゴムが好ましく使用される。

【００１４】また本発明では、難燃性を阻害しない程度
においてハロゲン基を有するポリマー以外の弾性ポリマ
ーを添加混合してもよく、その添加量は、ハロゲン基を
有するポリマー１００重量部に対して１０重量部以下で
あるのが好ましい。上記弾性ポリマーとしては、例えば
イソプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合
ゴム（ＮＢＲ），エチレン−プロピレン−ジエン共重合
ゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰ
Ｍ），天然ゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエン共重合
体（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体
ゴムの水素化物（ＨＮＢＲ）、スチレン−ブタジエン共
重合体ゴムの水素化物（ＨＳＢＲ）、多硫化ゴム、アク
リルゴム、ウレタンゴム、ポリノルボルネンゴム、ブチ
ルゴム等のゴム類や、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン
樹脂、酢酸ビニル樹脂、ビニルアルコール樹脂、アクリ
ル樹脂、メタクリル樹脂、ポリシアノアクリレート、エ
チレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエーテル樹脂、尿
素樹脂、メラミン樹脂、ポリカーボネート、６−ナイロ
ン、６，６−ナイロン、ポリウレタン樹脂等の合成樹脂
などがあげられる。

【００１５】次に、エポキシ基を有するポリマーとして
は、下記(a)〜(f)に例示するエポキシ樹脂や、ポリマー
主鎖の末端をエポキシ変性させた樹脂（例えばエポキシ
変性ポリカーボネート）などがあげられる。 (a)ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂：ビスフェノール
Ａとクロルヒドリンとの反応物。 (b)臭素化エポキシ樹脂：テトラブロモビスフェノール
Ａからの誘導物。 (c)ノボラック型エポキシ樹脂：ノボラック樹脂とエピ
クロロヒドリンとの反応物。 (d)ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂：ビスフェノール
Ｆとクロルヒドリンとの反応物。 (e)環式脂肪族エポキシ樹脂：シクロヘキセンオキシド
基、トリシクロデセンオキシド基、シクロペンテンオキ
シド基を有する化合物。 (f)トリアジン環を有する多官能エポキシ樹脂：トリグ
リシジルイソシアヌレート 上記エポキシ基を有するポリマーにおいて、エポキシ当
量（１グラム当量のエポキシ基を含む樹脂のグラム数）
が１００〜５０００、好ましく１２０〜１０００、さら
に好ましくは１５０〜５００であるものが使用される。

【００１６】また、エポキシ基を有するポリマーの添加
量は、ハロゲン基を有するポリマー１００重量部に対し
て５〜２０重量部、好ましくは８〜１４重量部である。
上記添加量が５重量部未満であると受酸剤としての働き
が十分なものではなく、補足しきれない塩素が感光体の
汚染を引き起こすおそれがある。逆に、添加量が２０重
量部を超えると、得られる弾性部材の物性（例えば圧縮
永久歪など）の低下を招くおそれがある。

【００１７】本発明では、ハロゲン基を有するポリマー
を使用するときに、受酸剤として添加される酸化マグネ
シウムに代えてエポキシ基を有するポリマーを添加する
ものであるが、本発明の作用・効果を阻害しない程度に
おいて酸化マグネシウムを併用することを妨げるもので
はない。酸化マグネシウムを併用する場合には、その添
加量は、ハロゲン基を有するポリマー１００重量部に対
して２重量部以下の割合にするのがよく、この割合を越
えると塩化マグネシウムが多く発生し、感光体汚染の原
因となりやすい。

【００１８】本発明の電子写真装置の弾性部材用エラス
トマー組成物(以下、単にエラストマー組成物という)
は、ハロゲン基を有するポリマーに所定量のエポキシ基
を有するポリマーを含有せしめること以外は、原則的に
常法の配合技術に従い、通常の配合剤を適宜添加するこ
とにより調製することができる。しかしながら、耐汚染
性の効果をより完全に発揮させるためには配合剤は固体
系成分を主体とすることが好ましく、液体系成分（液状
難燃化剤、液状ゴムなど）や低分子ゴムを実質的に含有
させない方が有利である。本発明には、以下に例示する
配合剤を常法により添加することができる。 （加硫剤）粉末硫黄、沈降硫黄、不溶性硫黄、有機過酸
化物などがあげられる。得られるエラストマー組成物の
機械特性やコスト、加工性などの面から、粉末硫黄を使
用生するのが好ましい。 （加硫促進剤）テトラメチルチウラムジスルフィド、テ
トラエチルチウラムジスルフィド等のチウラム類；ジブ
チルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミ
ン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸テルル等のジブ
チルジチオカルバミン酸塩類；２−メルカプトベンゾチ
アゾール、ジベンゾチアゾリルスルフィド等のチアゾー
ル類；Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスル
フェンアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチア
ゾリルスルフェンアミド等のスルフェンアミド類；Ｎ，
Ｎ’−ジフェニルグアニジン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｏ−トリ
ルグアニジン等のグアニジン類などがあげられる。 （加硫促進剤）酸化亜鉛等の金属塩；ステアリン酸、オ
レイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸などがあげられる。 （老化防止剤）２−メルカプトベンゾイミダゾール等の
イミダゾール類；フェニル−α−ナフチルアミン、Ｎ，
Ｎ’−ジエチル−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミ
ン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレ
ンジアミン等のアミン類；２，２’−メチレンビス（４
−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，６
−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール等のフ
ェノール類などがあげられる。 （可塑剤）可塑剤は添加しないことが最も好ましいが、
アロマ系、ナフテン系、パラフィン系等の可塑剤を５重
量部であれば添加してもよい。 （充填剤、補強剤）カーボンブラック、炭酸カルシウ
ム、クレー、ケイ藻土などがあげられる。本発明のエラ
ストマー組成物から電子写真装置の弾性部材を製造する
にあたっては、上記説明した特定のポリマーに各種配合
剤を配合し、混練することによってエラストマー組成物
を得、ついで、その組成物を常法に従い、加硫に供す
る。この場合、プレス加工が、加硫と同時に使用目的に
あった成形をなし得るので、有利に採用される。また、
成形にあたっては、電子写真装置の感光体に接触する部
分に用いられる弾性部材としての機能を有するように、
適宜の形状が選択される。

【００１９】

〔感光体汚染試験〕

実施例１〜５および比較例１〜５ 下記表１に示す配合割合で各成分を混練し、１７０℃で
３０分間の条件でプレス加硫を行い、１０ｃｍ×１０ｃ
ｍ×２ｍｍのゴムシートを作製した。得られた各ゴムシ
ートをバフ研磨し、ついで複写機（株式会社リコー社
製、ＳＰＩＲＩＯ３５５０）用の感光体に圧接し、室温
（約３０℃）、湿度９０％の雰囲気下で１週間放置した
後、上記複写機に組み込んでコピーに供し、コピー何枚
目でゴムの圧接跡が消えるかを調べた。コピー３枚目ま
でに跡が消えたものを良好「○」、４枚目以降も跡が残
ったものを不良「×」と判定した。 〔難燃性試験〕下記表１に示す配合割合で各成分を混練
し、１７０℃で４０分間の条件でプレス加硫を行い、１
０ｃｍ×１０ｃｍ×０．５ｍｍのゴムシートを作製し
た。得られた各ゴムシートをＵＬ−９４ ＶＴＭ法によ
り難燃性試験を行い、ＶＴＭ−２以上の難燃性を示した
ものを「○」、ＶＴＭ−２よりも悪い難燃性を示したも
のを「×」と判定した。 〔圧縮永久歪〕上記と同様に作製した各ゴムシートにつ
いて、ＪＩＳ Ｋ ６３０１に準じて測定（７０℃、２
２時間後、２５％歪下）を行い、永久歪１０％以下のも
のを「○」、永久歪１０％を超えるものを「×」と判定
した。なお、下記表１における各原料は、次のものを用
いた。 クロロプレンゴム：デュポンダウエラストマージャパン
「ネオプレンＷＲＴ」 エポキシ樹脂：油化シェルエポキシ「エピコート８２
８」 イソプレンゴム：ＪＳＲ「ＩＲ２２００」 酸化マグネシウム：協和化学「マグサラット１５０Ｓ
Ｔ」 カーボンブラック：三菱化学「ダイヤラックＨ」 酸化亜鉛：三井金属「酸化亜鉛２種」 粉末硫黄：鶴見化学製 加硫促進剤Ａ：ジ−ｏ−トリグアニジン（大内新興化学
「ノクセラーＤＴ」） 加硫促進剤Ｂ：テトラメチルチウラムモノスルフィド
（大内新興化学「ノクセラーＴＳ」） 以上の測定結果を、各成分の配合量とともに下記表１に
示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１から明らかなように、実施例のエラス
トマー組成物から作製した弾性部材はいずれも、感光体
を汚染することなく、しかも高い難燃性を示し、電子写
真装置の感光体に接触する部分の弾性部材として適して
いる。これに対して、クロロプレンゴムを含有しない比
較例２のエラストマー組成物から作製した弾性部材は、
充分な難燃性を有しないことがわかる。また、比較例
１、３および４のエラストマー組成物から作製した弾性
部材は、クロロプレンゴムを含有することから難燃性は
有するものの、エポキシ基を有するポリマーを有効量含
有しないことから、耐汚染性が悪く、感光体の汚染が発
生した。また、比較例５のエラストマー組成物から作製
した弾性部材は、エポキシ基を有するポリマーを有効量
以上含有することから、物性〈圧縮永久歪〉の低下が見
られた。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のエラスト
マー組成物から得られる弾性部材は、難燃性および耐汚
染性に優れているので、電子写真装置に使用する弾性部
材、特に電子写真装置の感光体に接触する部分の弾性部
材として好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０４ Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０４Ａ 15/16 １０３ 15/16 １０３ 21/10 21/00 ３１８ Ｆターム(参考） 2H003 AA12 CC05 2H032 AA05 2H034 BC03 BC04 BF03 BF04 2H077 AD02 AD06 AD13 FA21 FA25 4J002 AC091 AC121 BB271 CD022 CD052 CD062 CD122 CD142 CH041 FD010 FD030 FD140 FD150 GT00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハロゲン基を有するポリマーとエポキシ基
   を有するポリマーとを含有するエラストマー組成物であ
   って、前記ハロゲン基を有するポリマー１００重量部に
   対してエポキシ基を有するポリマーを５〜２０重量部の
   割合で含有することを特徴とする、電子写真装置の弾性
   部材用エラストマー組成物。
2. 【請求項２】前記ハロゲン基を有するポリマーがクロロ
   プレンゴムである請求項１記載のエラストマー組成物。
3. 【請求項３】請求項１または２記載のエラストマー組成
   物からなる電子写真装置の弾性部材。
4. 【請求項４】電子写真装置の感光体に接触する部分の弾
   性部材として使用する請求項３記載の電子写真装置の弾
   性部材。