JP2002132020A - Rubber composition for conductive roller - Google Patents

Rubber composition for conductive roller

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JP2002132020A
JP2002132020A JP2000329209A JP2000329209A JP2002132020A JP 2002132020 A JP2002132020 A JP 2002132020A JP 2000329209 A JP2000329209 A JP 2000329209A JP 2000329209 A JP2000329209 A JP 2000329209A JP 2002132020 A JP2002132020 A JP 2002132020A
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rubber
rubber composition
conductive
conductive roller
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JP2000329209A
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Japanese (ja)
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Michihiro Harada
倫宏 原田
Masayuki Hashimoto
正幸 橋本
Hiroshi Imasaka
浩 今坂
Naoki Fuei
直喜 笛井
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Canon Chemicals Inc
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Canon Inc
Canon Chemicals Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a conductive roller which has small hardness and superior workability in manufacture, is satisfactory in compression permanent distortions, is small in surface roughness after surface polishing and has stable and low electrical resistance. SOLUTION: The rubber composition used for an elastic layer of the conductive roller, having the elastic layer on at least the outer periphery of a conductive shaft body, is composed of epichlorhydrin-base rubber of >=36 mol% in the ratio of an ethylene oxide copolymer as a chief raw material and contains at least a quaternary ammonium salt, which is an ion conducting agent.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は導電性ローラ用ゴム
組成物に関し、特に電子写真等の画像形成装置における
感光体に接触して配置される帯電ローラや現像ローラな
どの導電性ローラに使用される導電性ローラ用ゴム組成
物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rubber composition for a conductive roller, and more particularly to a rubber composition for a conductive roller such as a charging roller and a developing roller arranged in contact with a photoreceptor in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus. And a rubber composition for a conductive roller.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、複写機、プリンター等の電子
写真方式の画像形成装置では、感光体の表面を均一に帯
電させ、この感光体に光学系から映像を投射して、光の
当たった部分の帯電を消去することによって潜像を形成
し、次いで、トナーの付着によるトナー像の形成(現
像)、紙等の記録媒体へのトナー像の転写により、プリ
ントする方法がとられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, the surface of a photosensitive member is uniformly charged, and an image is projected on the photosensitive member from an optical system to irradiate light. A latent image is formed by erasing the charge of a portion, and then a toner image is formed (development) by attaching toner, and the toner image is transferred to a recording medium such as paper to perform printing.

【0003】前記感光体の表面を均一帯電するための手
段としては、電圧(例えば1〜2kV)を印加した帯電
部材を感光体に所定の押圧力で当接させて感光体を所定
の電位に帯電させる接触帯電方式が知られている。接触
帯電方式の中でも帯電ローラは、接触帯電方式による均
一帯電のための重要なポイントである感光体への一様な
接触が、二つの回転円筒体同士によりなされるため、ブ
ラシ帯電やブレード帯電などの他の接触帯電方式よりも
実現容易であり、採用されている。
As means for uniformly charging the surface of the photoreceptor, a charging member to which a voltage (for example, 1 to 2 kV) is applied is brought into contact with the photoreceptor with a predetermined pressing force to bring the photoreceptor to a predetermined potential. A contact charging system for charging is known. Among the contact charging methods, the charging roller is an important point for uniform charging by the contact charging method, and uniform contact with the photoreceptor is made by two rotating cylinders, so brush charging and blade charging etc. It is easier to realize than other contact charging methods and is adopted.

【0004】帯電ローラは感光体と当接するため、感光
体表面に対する離型性と、トナーに対する離型性が良好
であることも要求される。さらに、帯電ローラは感光体
との当接により均一な帯電のために、一様なニップ幅を
保つことが要求され、そのために、適当な硬さ(柔軟
性)と当接による圧縮力に対して充分な回復性を有する
必要がある。この感光体表面及びトナーに対する離型性
と柔軟性の両立のため、導電性軸体の外周上に低硬度弾
性層と、前記低硬度弾性層の表面を覆う表面層の2層を
有する帯電ローラが知られている。
Since the charging roller is in contact with the photoreceptor, good releasability from the surface of the photoreceptor and releasability from the toner are also required. Furthermore, the charging roller is required to maintain a uniform nip width for uniform charging by contact with the photoreceptor. Therefore, appropriate charging (flexibility) and compression force due to contact are required. Must have sufficient resilience. A charging roller having two layers, a low hardness elastic layer on the outer periphery of the conductive shaft and a surface layer covering the surface of the low hardness elastic layer, in order to achieve both the releasability of the surface of the photoconductor and the toner and flexibility. It has been known.

【0005】また、帯電ローラは上記のように感光体と
の接触帯電を行うものであるため、帯電ローラが電気的
に不均一な場合や帯電ローラの表面に凹凸がある場合、
その電気的な不均一性や表面の凹凸を反映した帯電濃度
ムラを生じる。したがって、帯電ローラは所定の抵抗を
もち、かつ電気的に均一であり、且つ、表面粗さ(R
z)が小さいことが要求される。
[0005] Further, since the charging roller charges the photosensitive member in contact as described above, if the charging roller is electrically non-uniform or if the surface of the charging roller is uneven,
Charging density unevenness that reflects the electric non-uniformity and the surface irregularities occurs. Therefore, the charging roller has a predetermined resistance, is electrically uniform, and has a surface roughness (R
z) is required to be small.

【0006】また、前記トナーの付着によるトナー像の
形成(現像)において、非磁性一成分トナーの現像方法
の一つとして、感光体と所定極性に帯電されたトナーを
搬送するトナー搬送体とを直接当接して現像する。いわ
ゆる接触現像法が広く用いられている。このトナー搬送
体として、現像ローラが用いられている。現像ローラ
は、当接により一様なニップ幅を得るため、適当な硬さ
(柔軟性)と当接による圧縮力に対して充分な回復性を
有する必要がある。また、現像ローラ表面がトナーとの
離型性が良くそのローラ表面にトナーがフィルミングし
ないことも要求される。さらに、現像ローラ表面に均一
なトナー薄膜を得る為に適切な表面粗さを有することも
要求される。このトナーに対する離型性と柔軟性の両立
のため、導電性軸体の外周上に低硬度弾性層と、前記低
硬度弾性層の表面を覆う表面層の2層を有する現像ロー
ラが知られている。
In the formation (development) of a toner image by the adhesion of the toner, one of the methods for developing a non-magnetic one-component toner includes a photoconductor and a toner carrier for carrying a toner charged to a predetermined polarity. Develop by direct contact. The so-called contact development method is widely used. A developing roller is used as the toner conveying body. In order to obtain a uniform nip width by contact, the developing roller needs to have appropriate hardness (flexibility) and sufficient recovery from the compressive force due to contact. It is also required that the surface of the developing roller has good releasability from the toner and that the toner does not film on the roller surface. Further, it is required to have an appropriate surface roughness in order to obtain a uniform toner thin film on the surface of the developing roller. A developing roller having a low hardness elastic layer on the outer periphery of a conductive shaft and a surface layer covering the surface of the low hardness elastic layer has been known in order to achieve both releasability and flexibility for the toner. I have.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】電子写真等の画像形成
装置における感光体に接触して配置される帯電ローラや
現像ローラなどの導電性ローラにおけるこれらの要求に
対して、前記低硬度弾性体に導電性ゴムが用いられてい
る。この低硬度の導電性ゴムを得るために、導電性ゴム
組成物として、エチレン−プロピレンゴム、スチレン−
ブタジエンゴム等のポリマーに、カーボンブラック等の
導電性充填剤を添加し、さらに低硬度を得るために多量
の軟化剤を添加したものが知られている。しかしなが
ら、この導電性充填剤による抵抗調整は、導電性充填剤
のゴム中の存在状態で抵抗値が大きく変動し、電気的に
不均一なものであった。また、低硬度化のための多量の
軟化剤の添加は、圧縮永久歪み(当接に対する形状の回
復性)が悪化する傾向があった。この電気的な不均一性
に対する対策として、ゴム自体がある程度の低抵抗性を
持つ、例えば、ニトリルブタジエンゴム(NBR)、エ
ピクロルヒドリン系ゴムを使用した導電性ゴム組成物を
用いることにより、電気的均一性に優れた導電性ゴムが
得られることも知られている。しかしながら、ニトリル
ブタジエンゴム(NBR)は、その加硫物の体積固有抵
抗は2×109 〜1×1010Ω・cm程度であり、各種
ゴムの中で抵抗値の低いポリマーであることが知られて
いるエピクロルヒドリン系ゴムにおいても、その加硫物
の体積固有抵抗は5×107 〜3×109 Ω・cm程度
である。しかしながら、帯電ローラや現像ローラなどの
導電性ローラの弾性体層用材料に求められる体積固有抵
抗は1×104 〜5×107Ω・cm程度のものが多
く、前記弾性体に、ニトリルブタジエンゴム(NBR)
やエピクロルヒドリン系ゴム単独のゴム組成物では、導
電性が不十分の場合が多い。さらに、ニトリルブタジエ
ンゴム(NBR)やエピクロルヒドリン系ゴムを用い
て、低硬度の導電性弾性体を得るために可塑剤を添加す
ると前記低硬度弾性体の表面層への可塑剤の移行が生じ
感光体を汚染し易くなったりするうえ圧縮永久歪みも悪
化し易い。可塑剤を含まずに低硬度の導電性弾性体を得
るためには、架橋密度を低いものにする。または、充填
剤を含まないあるいは充填剤の添加量が少量のゴム組成
物にするなどの方法がある。しかしながら、架橋密度の
低いゴムは圧縮永久歪みが悪く、充填剤を含まないある
いは充填剤の添加量が少量のゴム組成物は、ゴム練りや
押出し加工性が悪く実用性がない。また、可塑剤を用い
ないと低硬度化が難しいだけでなくゴム練りにおけるロ
ール加工性や予備成形における押出し加工性が悪いもの
となる。さらに、低硬度のゴムでは、一般に表面研削性
が悪くなり、所定の外径及び形状を得るための表面研磨
後の表面粗さ(Rz)が悪いものになる傾向があった。
また、エピクロルヒドリン系ゴムの加硫においては、架
橋に際して発生する塩酸ガスを吸着する受酸剤として、
鉛丹などの鉛化合物が配合されている場合が多く、毒性
などの安全性に問題があった。
In response to these requirements for a conductive roller such as a charging roller or a developing roller which is disposed in contact with a photoreceptor in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus, the low-hardness elastic body has been developed. Conductive rubber is used. To obtain this low-hardness conductive rubber, ethylene-propylene rubber, styrene-
There is known a polymer in which a conductive filler such as carbon black is added to a polymer such as butadiene rubber, and a large amount of a softening agent is further added to obtain a low hardness. However, in the resistance adjustment by the conductive filler, the resistance value greatly fluctuates in a state where the conductive filler is present in the rubber, and is electrically non-uniform. Also, the addition of a large amount of a softening agent for lowering the hardness tends to deteriorate the compression set (recovery of the shape upon contact). As a measure against the electric non-uniformity, the rubber itself has a low resistance to some extent, for example, by using a conductive rubber composition using nitrile butadiene rubber (NBR) or epichlorohydrin-based rubber. It is also known that a conductive rubber having excellent properties can be obtained. However, nitrile-butadiene rubber (NBR) has a volume resistivity of about 2 × 10 9 to 1 × 10 10 Ω · cm of a vulcanized product, and is known to be a polymer having a low resistance value among various rubbers. In the case of epichlorohydrin rubber, the vulcanizate has a volume resistivity of about 5 × 10 7 to 3 × 10 9 Ω · cm. However, the volume resistivity required for the material of the elastic layer of the conductive roller such as the charging roller and the developing roller is often about 1 × 10 4 to 5 × 10 7 Ω · cm. Rubber (NBR)
In the case of a rubber composition composed solely of epichlorohydrin rubber or epichlorohydrin rubber, conductivity is often insufficient. Furthermore, when a plasticizer is added using a nitrile-butadiene rubber (NBR) or an epichlorohydrin rubber to obtain a low-hardness conductive elastic body, the plasticizer migrates to the surface layer of the low-hardness elastic body, and And the compression set tends to deteriorate. In order to obtain a conductive elastic body having a low hardness without containing a plasticizer, the crosslink density must be low. Alternatively, there is a method of preparing a rubber composition containing no filler or adding a small amount of filler. However, rubber having a low cross-linking density has poor compression set, and a rubber composition containing no filler or having a small amount of filler added has poor rubber kneading and extrusion processability and is not practical. Further, if a plasticizer is not used, it is difficult not only to reduce the hardness but also to deteriorate the roll workability in rubber kneading and the extrusion workability in preforming. Furthermore, low hardness rubbers generally have poor surface grindability and tend to have poor surface roughness (Rz) after surface polishing for obtaining a predetermined outer diameter and shape.
In addition, in the vulcanization of epichlorohydrin rubber, as an acid acceptor that adsorbs hydrochloric acid gas generated during crosslinking,
In many cases, lead compounds such as red lead are blended, and there is a problem in safety such as toxicity.

【0008】本発明は、このような事情を背景になされ
たものであって、その解決課題とするところは、少なく
とも導電性軸体の外周上に弾性層を有する電子写真等の
画像形成装置における感光体に接触して配置される帯電
ローラや現像ローラなどの導電性ローラの弾性層に使用
される導電性ローラ用ゴム組成物において、前記ゴム組
成物の加硫物が、低硬度で圧縮永久歪みに優れ、電気的
な均一性に優れ、研削性に優れ研磨後の表面粗さが小さ
く、また、未加硫状態の前記ゴム組成物が、ゴム練り加
工性や押出し加工性が良く、且つ鉛化合物を含有しない
導電性ローラ用ゴム組成物を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus having an elastic layer at least on the outer periphery of a conductive shaft. In a rubber composition for a conductive roller used for an elastic layer of a conductive roller such as a charging roller or a developing roller disposed in contact with a photoconductor, a vulcanized product of the rubber composition has a low hardness and a permanent compression. Excellent in distortion, excellent in electrical uniformity, excellent in grindability, small in surface roughness after polishing, and the rubber composition in an unvulcanized state has good rubber kneading workability and extrusion workability, and An object of the present invention is to provide a rubber composition for a conductive roller containing no lead compound.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的達成するため、
本発明は、少なくとも導電性軸体の外周上に弾性層を有
する導電性ローラの前記弾性層に使用される導電性ロー
ラ用ゴム組成物において、前記ゴム組成物がエピクロル
ヒドリン系ゴム(A成分)を主原料とし、少なくともサ
ブ(B成分)とイオン導電剤(C成分)を含有する。
In order to achieve the above object,
The present invention provides a rubber composition for a conductive roller used for the elastic layer of a conductive roller having an elastic layer on at least the outer periphery of a conductive shaft, wherein the rubber composition comprises epichlorohydrin rubber (A component). As a main raw material, it contains at least a sub (B component) and an ion conductive agent (C component).

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】帯電ローラや現像ローラなどの導
電性ローラの前記弾性体層用材料に求められる体積固有
抵抗は1×104 〜5×107 Ω・cm程度のものが多
く、このため低抵抗のポリマーであるエピクロルヒドリ
ン系ゴムを主原料として用いる。また、エピクロルヒド
リン系ゴム単独では導電性が不十分であり、イオン導電
剤を用いて導電性を向上させる。イオン導電剤として
は、LiClO4 、LiCF3 SO3 、LiBF4 、L
iN(CF3 SO3 2 、NaClO4 等のLi+ 、N
+ 等の金属塩や過塩素酸テトラエチルアンモニウム、
過塩素酸テトラブチルアンモニウム、塩化テトラメチル
アンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、塩化テ
トラブチルアンモニウム、臭化テトラメチルアンモニウ
ム、臭化テトラプロピルアンモニウム、ヨウ化テトラメ
チルアンモニウム等の第4級アンモニウム塩等があげら
れる。これらのイオン導電剤を単独で用いても2種以上
を併用して用いてもよい。さらに、イオン導電剤を含む
エピクロルヒドリン系ゴムは、製造上の加工性が悪く、
低硬度にした場合表面研磨後の表面粗さに劣り、圧縮永
久歪み性も良くない。これらのイオン導電剤を含むエピ
クロルヒドリン系ゴムの問題点が、サブ(B成分)を添
加することで大幅に改善される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to a charging roller, a developing roller, and the like.
Volume specificity required for the material for the elastic layer of the conductive roller
Resistance is 1 × 10Four~ 5 × 107Many are about Ωcm
Therefore, epichlorohydrin, a low-resistance polymer,
Rubber-based rubber is used as the main raw material. Also, epichlorohydride
Phosphorus rubber alone has insufficient conductivity, and ionic conductivity
The conductivity is improved by using an agent. As an ion conductive agent
Is LiClOFour, LiCFThreeSOThree, LiBFFour, L
iN (CFThreeSOThree)Two, NaClOFourLi+, N
a +Metal salts such as tetraethylammonium perchlorate,
Tetrabutylammonium perchlorate, tetramethyl chloride
Ammonium, tetraethylammonium chloride,
Trabutylammonium, tetramethylammonium bromide
System, tetrapropylammonium bromide, tetrame iodide
Quaternary ammonium salts such as tyl ammonium
It is. Even if these ionic conductive agents are used alone, two or more
May be used in combination. In addition, it contains an ion conductive agent
Epichlorohydrin rubber has poor processability in production,
If the hardness is low, the surface roughness after surface polishing is inferior,
The strain is not good. Epi containing these ionic conductive agents
The problem with chlorohydrin rubber is that the sub (component B) is added.
It is greatly improved by adding.

【0011】即ち、本発明によって、帯電ローラや現像
ローラなどの導電性ローラの弾性体に必要な低硬度で製
造上の加工性に優れ、圧縮永久歪み性も良好で表面粗さ
も小さく、且つ所望の導電性をもつ導電性ローラが得ら
れる。
That is, according to the present invention, low elasticity required for an elastic body of a conductive roller such as a charging roller or a developing roller, excellent workability in production, good compression set, small surface roughness, and low Is obtained.

【0012】本発明の別の態様は、サブ(B成分)がイ
オウ及び塩素を含有しない3次元架橋オイルであり、エ
ピクロルヒドリン系ゴム(A成分)100質量部に対
し、サブ(B成分)が10〜100質量部含有されてい
る。
Another embodiment of the present invention is a three-dimensional crosslinked oil wherein the sub-component (B) does not contain sulfur and chlorine, and the sub-component (B) is 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of epichlorohydrin rubber (A component). 100100 parts by mass.

【0013】サブ(B成分)はファクチスとも呼ばれ、
ゴム用の軟化剤、加工助剤として知られるもので、イオ
ウを含有し植物油等を架橋した黒サブやゴールデンファ
クチス、また、塩化イオウを含有し植物油等を架橋した
白サブや飴サブなどが一般的に使用されている。このよ
うなサブ(B成分)を添加することにより、可塑剤を用
いた場合よりも加工性がよく研削性に優れた弾性体が得
られる。イオウ及び塩素を含有しない3次元架橋オイル
であるサブ(B成分)を用いることにより、さらに加工
性が改善され、圧縮永久歪み性に優れた弾性体が得られ
る。この理由は、イオウまたは塩素を含有するサブ(B
成分)は、圧縮された状態で長期的に存在することによ
って、存在するイオウや塩化イオウの作用により圧縮さ
れた状態でさらに架橋が進行し易く圧縮永久歪みの悪化
に影響するのに対して、イオウ及び塩素を含有しないサ
ブ(B成分)では、架橋を進行させる物質が少なくなる
こと、及びサブ(B成分)自体の架橋が強固であること
等が圧縮永久歪みが小さい要因と考えられる。また、こ
のイオウ及び塩素を含有しないサブ(B成分)は、エピ
クロルヒドリン系ゴム100質量部に対し10〜100
質量部含有される。このサブ(B成分)の添加量が10
質量部より少ないと改善効果が小さく、また、100質
量部よりも多くても表面研磨後の表面粗さの改善効果が
失われてくるうえ圧縮永久歪み性も悪化する。好ましく
は、イオウ及び塩素を含有しないサブ(B成分)の添加
量は、20〜100質量部である。
The sub (B component) is also called factice,
Softeners for rubber, known as processing aids, include black sub and golden factice containing sulfur and cross-linked vegetable oil, etc., and white sub and candy sub containing sulfur chloride and cross-linked vegetable oil etc. Commonly used. By adding such a sub-component (B), an elastic body having good workability and excellent grinding properties can be obtained as compared with the case where a plasticizer is used. By using the sub-component (B) which is a three-dimensional crosslinked oil containing no sulfur and chlorine, the processability is further improved, and an elastic body having excellent compression set can be obtained. The reason for this is that sulfur (B) containing chlorine or chlorine (B
Component) is present in the compressed state for a long period of time, so that crosslinking is more likely to proceed in the compressed state due to the action of existing sulfur or sulfur chloride, which affects the deterioration of compression set. In the sub-component (B) that does not contain sulfur and chlorine, the fact that the substance that promotes crosslinking is reduced and the cross-linking of the sub-component (B) itself is strong are considered to be factors that reduce the compression set. The sub (component (B)) containing no sulfur and chlorine is 10 to 100 parts by mass based on 100 parts by mass of the epichlorohydrin rubber.
It is contained by mass. When the added amount of this sub (B component) is 10
If the amount is less than 100 parts by mass, the effect of improvement is small. If the amount is more than 100 parts by mass, the effect of improving the surface roughness after surface polishing is lost, and the compression set is deteriorated. Preferably, the added amount of the sub-component (B component) containing no sulfur and chlorine is 20 to 100 parts by mass.

【0014】即ち、本発明によって、製造上の加工性に
優れ、表面研磨後の表面粗さが小さく、且つ圧縮永久歪
み性が良い導電性ローラが得られる。
That is, according to the present invention, it is possible to obtain a conductive roller which is excellent in workability in production, has small surface roughness after surface polishing, and has good compression set.

【0015】本発明の別の態様は、エピクロルヒドリン
系ゴム(A成分)が、エピクロルヒドリン−エチレンオ
キサイド−アリルグリシジルエーテル3元共重合体、ま
たはエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド2元共重
合体の単独、またはそれらの混合物であり、全体のエピ
クロルヒドリン系ゴム中のエチレンオキサイド共重合割
合が36モル%以上である。
According to another aspect of the present invention, the epichlorohydrin rubber (component A) is a copolymer of epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether, or a copolymer of epichlorohydrin-ethylene oxide, or a mixture thereof. It is a mixture, and the ethylene oxide copolymerization ratio in the whole epichlorohydrin rubber is 36 mol% or more.

【0016】エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド
−アリルグリシジルエーテル3元共重合体、またはエピ
クロルヒドリン−エチレンオキサイド2元共重合体は、
エチレンオキサイドの共重合割合が多くなるに従い加硫
ゴムの体積固有抵抗値が小さくなる傾向がある。このた
め、エチレンオキサイドの共重合割合が36モル%より
も小さいと帯電ローラや現像ローラなどの導電性ローラ
の弾性体に必要な電気抵抗値が得にくくなるうえ電気抵
抗の温度依存性が大きくなる。好ましくは、エピクロル
ヒドリン系ゴム中のエチレンオキサイド共重合割合が3
8〜58モル%である。
The epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer or the epichlorohydrin-ethylene oxide terpolymer is
As the copolymerization ratio of ethylene oxide increases, the volume resistivity of the vulcanized rubber tends to decrease. For this reason, if the copolymerization ratio of ethylene oxide is less than 36 mol%, it becomes difficult to obtain an electric resistance value required for an elastic body of a conductive roller such as a charging roller or a developing roller, and the temperature dependence of the electric resistance becomes large. . Preferably, the ethylene oxide copolymerization ratio in the epichlorohydrin rubber is 3
8 to 58 mol%.

【0017】即ち、本発明によって、帯電ローラや現像
ローラなどの導電性ローラの弾性体に必要な導電性と電
気抵抗値の環境依存性が小さい導電性ローラが得られ
る。
That is, according to the present invention, it is possible to obtain a conductive roller in which the elasticity of a conductive roller such as a charging roller or a developing roller is less dependent on the environment in terms of conductivity and electric resistance.

【0018】本発明の別の態様は、イオン導電剤(C成
分)が第4級アンモニウム塩であり、エピクロルヒドリ
ン系ゴム(A成分)100質量部に対し、イオン導電剤
(C成分)が0.5〜15質量部含有されている。
In another embodiment of the present invention, the ionic conductive agent (component C) is a quaternary ammonium salt, and the ionic conductive agent (component C) is 0.1 part by mass with respect to 100 parts by mass of epichlorohydrin rubber (component A). It is contained in an amount of 5 to 15 parts by mass.

【0019】エピクロルヒドリン系ゴムに添加して電気
抵抗値を低下させるイオン導電剤として、第4級アンモ
ニウム塩を用いる。イオン導電剤として第4級アンモニ
ウム塩を用いることで電気抵抗の環境依存性が小さい導
電性ローラが得られる。第4級アンモニウム塩として
は、特に限定されるものではなく各種塩が使用可能であ
り、例えば過塩素酸テトラエチルアンモニウム、過塩素
酸テトラブチルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモ
ニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラブ
チルアンモニウム、臭化テトラメチルアンモニウム、臭
化テトラプロピルアンモニウム、ヨウ化テトラメチルア
ンモニウム等の第4級アンモニウム塩等があげられ、こ
れらを単独で用いても2種以上を併用して用いてもよ
い。また、この第4級アンモニウム塩は、エピクロルヒ
ドリン系ゴム100質量部に対し0.5〜15質量部含
有される。この第4級アンモニウム塩の添加量が0.5
質量部より少ないと電気抵抗値の低下効果が小さく、ま
た15質量部よりも多いとイオン導電剤が表面にブルー
ムする傾向がみられる。好ましくは、第4級アンモニウ
ム塩の添加量は、1〜8質量部である。
A quaternary ammonium salt is used as an ionic conductive agent which is added to epichlorohydrin rubber to lower the electric resistance. By using a quaternary ammonium salt as the ion conductive agent, it is possible to obtain a conductive roller having small environmental dependence of electric resistance. The quaternary ammonium salt is not particularly limited, and various salts can be used. For example, tetraethylammonium perchlorate, tetrabutylammonium perchlorate, tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride And quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium bromide, tetrapropylammonium bromide and tetramethylammonium iodide. These may be used alone or in combination of two or more. The quaternary ammonium salt is contained in an amount of 0.5 to 15 parts by mass based on 100 parts by mass of the epichlorohydrin rubber. When the amount of the quaternary ammonium salt is 0.5
If the amount is less than 15 parts by mass, the effect of lowering the electric resistance value is small, and if it is more than 15 parts by mass, the ionic conductive agent tends to bloom on the surface. Preferably, the addition amount of the quaternary ammonium salt is 1 to 8 parts by mass.

【0020】即ち、本発明によって、帯電ローラや現像
ローラなどの導電性ローラの弾性体に必要な導電性と抵
抗値の環境依存性が小さい導電性ローラが得られる。
That is, according to the present invention, it is possible to obtain a conductive roller in which the elasticity of a conductive roller such as a charging roller or a developing roller is less dependent on the environment in terms of conductivity and resistance.

【0021】本発明の別の態様は、エピクロルヒドリン
系ゴム(A成分)、サブ(B成分)、イオン導電剤(C
成分)に加えて2,4,6−トリメルカプト−S−トリ
アジン(D成分)を加硫剤として含有するゴム組成物の
加硫物からなる。
In another embodiment of the present invention, an epichlorohydrin rubber (A component), a sub (B component), an ionic conductive agent (C
And vulcanizates of rubber compositions containing 2,4,6-trimercapto-S-triazine (component D) as a vulcanizing agent in addition to component (1).

【0022】エピクロルヒドリン系ゴム(特にアリルグ
リシジルエーテル共重合体)は、イオウやイオウ含有有
機化合物やパーオキサイドをはじめとする各種加硫剤が
使用可能である。イオウやイオウ含有有機化合物を使用
した弾性体では圧縮永久歪みがやや劣り、パーオキサイ
ドを使用した場合には圧縮永久歪み性は良好なものが得
られるが、金型加硫が必要等の加硫方法が限定されるう
え、得られる電気抵抗値が高くなる傾向にあって使用方
法に制限が多い。2,4,6−トリメルカプト−S−ト
リアジンを加硫剤として使用することにより、各種加硫
方法の採用が可能で圧縮永久歪み性が優れた物が得られ
る。
As the epichlorohydrin rubber (especially allyl glycidyl ether copolymer), various vulcanizing agents such as sulfur, sulfur-containing organic compounds and peroxides can be used. Elastic bodies using sulfur and sulfur-containing organic compounds have slightly lower compression set, and peroxides give better compression set, but vulcanization that requires mold vulcanization The method is limited, and the obtained electric resistance tends to be high, so that the method of use is often limited. By using 2,4,6-trimercapto-S-triazine as a vulcanizing agent, various vulcanizing methods can be adopted and a product having excellent compression set can be obtained.

【0023】即ち、本発明によって、帯電ローラや現像
ローラなどの導電性ローラの弾性体に必要な電気抵抗値
を保持しつつ圧縮永久歪み性が良好な導電性ローラが得
られる。
That is, according to the present invention, it is possible to obtain a conductive roller having a good compression set while maintaining an electric resistance required for an elastic body of a conductive roller such as a charging roller or a developing roller.

【0024】本発明の別の態様は、上記エピクロルヒド
リン系ゴム(A成分)、サブ(B成分)、イオン導電剤
(C成分)、2,4,6−トリメルカプト−S−トリア
ジン(D成分)に加えて上記エピクロルヒドリン系ゴム
(A成分)100質量部に対し、受酸剤としてハイドロ
タルサイト(E成分)が2〜15質量部含有されてい
る。エピクロルヒドリン系ゴムに2,4,6−トリメル
カプト−S−トリアジンを加硫剤として用いた場合に
は、エピクロルヒドリンの塩素の引き抜き反応によりト
リアジン架橋の生成において、HClガスが発生するた
め、そのHClガスの吸着を目的とした受酸剤の添加が
必要となる。受酸剤としては、鉛丹(Pb34 )やリ
サージ(PbO)などが配合されてきた。鉛丹等は、弾
性体の加硫物性上は良好な物が得られ易いと言われる
が、鉛による毒性や環境汚染の問題があり、使用しない
ことが望ましい。このため、酸化マグネシウムを受酸剤
として用いる検討もなされているが、酸化マグネシウム
と2,4,6−トリメルカプト−S−トリアジンを併用
すると酸化マグネシウムの微妙な添加量の違いによって
硬度が変化するため、硬度がばらつき易く、また酸化マ
グネシウムの吸湿性が高く、またヒドリン系ゴムのゴム
練り加工におけるロール粘着性がやや増加し加工性が悪
くなるといった問題が生じている。受酸剤にハイドロタ
ルサイトを用いることにより、加工性が良く、鉛を使用
しないエピクロルヒドリン系ゴム弾性体を得ることが出
来る。ハイドロタルサイトは、エピクロルヒドリン系ゴ
ム100質量部に対し2〜15質量部含有される。ハイ
ドロタルサイトの添加量が1質量部より少ないと速やか
な加硫速度が得られないうえ受酸効果が少なすぎてHC
lガスを吸着しきれない可能性があり、15質量部より
多く添加しても圧縮永久歪み性が悪化する。
In another embodiment of the present invention, the above epichlorohydrin rubber (component A), sub-component (B), ionic conductive agent (component C), 2,4,6-trimercapto-S-triazine (component D) In addition, 2 to 15 parts by mass of hydrotalcite (component E) as an acid acceptor is contained with respect to 100 parts by mass of the epichlorohydrin rubber (component A). When 2,4,6-trimercapto-S-triazine is used as a vulcanizing agent in the epichlorohydrin rubber, HCl gas is generated in the formation of triazine crosslinks by the chlorine extraction reaction of epichlorohydrin. It is necessary to add an acid acceptor for the purpose of adsorption. Lead acid (Pb 3 O 4 ), litharge (PbO) and the like have been blended as acid acceptors. Although it is said that lead tin and the like are easy to obtain in terms of vulcanization properties of the elastic body, it is desirable not to use it because it has problems of lead toxicity and environmental pollution. For this reason, studies have been made to use magnesium oxide as an acid acceptor. However, when magnesium oxide and 2,4,6-trimercapto-S-triazine are used in combination, hardness changes due to a slight difference in the amount of magnesium oxide added. Therefore, there are problems that the hardness tends to vary, the magnesium oxide has a high hygroscopicity, and the roll adhesion in the rubber kneading process of the hydrin-based rubber is slightly increased to deteriorate the processability. By using hydrotalcite as the acid acceptor, an epichlorohydrin-based rubber elastic body which does not use lead and has good processability can be obtained. Hydrotalcite is contained in an amount of 2 to 15 parts by mass based on 100 parts by mass of the epichlorohydrin rubber. If the added amount of hydrotalcite is less than 1 part by mass, a rapid vulcanization rate cannot be obtained, and the acid-accepting effect is too small, so that HC
There is a possibility that the 1-gas may not be completely absorbed, and even if it is added in an amount of more than 15 parts by mass, the compression set deteriorates.

【0025】即ち、本発明によって、電気抵抗の環境依
存性が小さく、加工性に優れ、硬度等のばらつきも小さ
く、鉛化合物の使用も無いエピクロルヒドリン系ゴム弾
性体導電性ローラ用ゴム組成物が得られる。
That is, the present invention provides a rubber composition for an epichlorohydrin-based rubber elastic conductive roller which has a small environmental dependence of electric resistance, excellent workability, small variation in hardness and the like, and does not use a lead compound. Can be

【0026】本発明の導電性ローラに使用されるゴム組
成物には、上記成分の他にも各種添加剤を適宜配合する
ことができる。添加剤としては、老化防止剤、加硫促進
剤、カーボンブラック等の補強剤、充填剤、加工助剤等
があげられる。これらの添加剤を単独あるいは、2種以
上を併用して用いられる。
The rubber composition used in the conductive roller of the present invention may contain various additives in addition to the above components. Examples of the additive include an antioxidant, a vulcanization accelerator, a reinforcing agent such as carbon black, a filler, and a processing aid. These additives may be used alone or in combination of two or more.

【0027】[0027]

【実施例】以下に本発明について実施例及び比較例を挙
げて、より具体的に説明するが、本発明はこれらの実施
例のみに限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0028】実施例及び比較例に用いたゴム組成物の配
合割合は表1〜5の通りである。前記表1〜5に示す原
材料をオープンロールで混練りを行ない各実施例及び比
較例のゴム組成物を作製した。
Tables 1 to 5 show the proportions of the rubber compositions used in the examples and comparative examples. The raw materials shown in Tables 1 to 5 were kneaded with an open roll to produce rubber compositions of Examples and Comparative Examples.

【0029】なお、各実施例及び比較例で使用した資材
は以下の通りである。 エピクロルヒドリン系ゴム [エピクロルヒドリン40mol%、エチレンオキサイ
ド56mol%、アリルグリシジルエーテル4mol
%;商品名 ゼクロン3106 日本ゼオン(株)社
製] [エピクロルヒドリン48mol%、エチレンオキサイ
ド48mol%、アリルグリシジルエーテル4mol
%;商品名 エピクロマーCG105 ダイソー(株)
社製] [エピクロルヒドリン56mol%、エチレンオキサイ
ド41mol%、アリルグリシジルエーテル3mol
%;商品名 エピクロマーCG107 ダイソー(株)
社製] [エピクロルヒドリン58mol%、エチレンオキサイ
ド38mol%、アリルグリシジルエーテル3mol
%;商品名 ゼクロン3105 日本ゼオン(株)社
製] [エピクロルヒドリン62.5mol%、エチレンオキ
サイド35mol%、アリルグリシジルエーテル2.5
mol%;商品名 ゼクロン3102 日本ゼオン
(株)社製] [エピクロルヒドリン67mol%、エチレンオキサイ
ド25mol%、アリルグリシジルエーテル8mol
%;商品名 ゼクロン3100 日本ゼオン(株)社
製] ニトリルブタジエンゴム [NBR(結合アクリロニトリル量(AN)33.5重
量%;商品名 ニポール1042 日本ゼオン(株)社
製) サブ [無イオウ・無塩素サブ;商品名 レノプレンEPS
バイエル(株)社製] [イオウ含有サブ;商品名 黒サブ純種 天満サブ化工
(株)社製] [塩化イオウ含有サブ;商品名 白サブ1 天満サブ化
工(株)社製] イオウ導電剤 [第4級アンモニウム塩;商品名 KS−555 花王
(株)社製] [過塩素酸テトラエチルアンモニウム;関東化学(株)
社製] [過塩素酸リチウム;関東化学(株)社製] 受酸剤 [ハイドロタルサイト;商品名 DHT−4A 協和化
学工業(株)社製] [酸化マグネシウム;商品名 協和マグ#150 協和
化学工業(株)社製] 加硫剤 [2,4,6−トリメルカプトトリアジン;商品名 ジ
スネットF 日本ゼオン(株)社製] [イオウ;商品名 サルファックスPMC 鶴見化学工
業(株)社製] 加硫促進剤 [1,3ジフェニルグアニジン;商品名 ノクセラーD
大内振興化学工業(株)社製] [ジベンゾチアジルジスルフィド;商品名 ノクセラー
DM 大内振興化学工業(株)社製] [テトラエチルチウラムジスルフィド;商品名 ノクセ
ラーTET 大内振興化学(株)社製] [ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド;商品名
ノクセラーTRA 大内振興化学工業(株)社製] [2−(4′モルホリノチオ)ベンゾチアゾール;商品
名 ノクセラーMBT大内振興化学工業(株)社製] 加硫遅延剤 [N−シクロヘキシルチオフタルイミド;商品名 リタ
ーダーCTP 大内振興化学工業(株)社製] その他の資材 [ジオクチルフタレート;商品名 DOP 大日本イン
キ化学(株)社製] [ジオクチルセバゲート;商品名 DOS 大日本イン
キ化学(株)社製] [セバシン酸系ポリエステル;商品名 ポリサイザーP
−202 大日本インキ化学(株)社製] [炭酸カルシウム;商品名 シルバーW 白石工業
(株)社製] [酸化亜鉛;商品名 亜鉛華2種 白水化学工業(株)
社製] [ステアリン酸;商品名 ステアリン酸S 花王(株)
社製] なお、実施例及び比較例の試験片及び導電性ローラは以
下のようにして作製した。
The materials used in the examples and comparative examples are as follows. Epichlorohydrin rubber [Epichlorohydrin 40 mol%, ethylene oxide 56 mol%, allyl glycidyl ether 4 mol
%; Trade name Zeklon 3106 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.] [Epichlorohydrin 48 mol%, ethylene oxide 48 mol%, allyl glycidyl ether 4 mol]
%; Trade name Epichromer CG105 Daiso Corporation
[Epichlorohydrin 56 mol%, ethylene oxide 41 mol%, allyl glycidyl ether 3 mol]
%; Trade name Epichromer CG107 Daiso Co., Ltd.
[Epichlorohydrin 58 mol%, ethylene oxide 38 mol%, allyl glycidyl ether 3 mol]
%; Trade name Zeklon 3105 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.] [Epichlorohydrin 62.5 mol%, ethylene oxide 35 mol%, allyl glycidyl ether 2.5
mol%; trade name Zeklon 3102 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.] [epichlorohydrin 67 mol%, ethylene oxide 25 mol%, allyl glycidyl ether 8 mol
%; Trade name Zeklon 3100 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.] nitrile butadiene rubber [NBR (bound acrylonitrile amount (AN) 33.5% by weight; trade name: Nipol 1042 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) Chlorine sub; trade name Lenoprene EPS
Bayer Co., Ltd.] [Sulfur-containing sub; trade name: Black sub pure type, manufactured by Tenma Sub-Kako Co., Ltd.] [Sulfur chloride-containing sub; trade name: White Sub 1; Tenma Sub-Kako Co., Ltd.] Sulfur conductive agent [Quaternary ammonium salt; trade name: KS-555, manufactured by Kao Corporation] [Tetraethylammonium perchlorate; Kanto Chemical Co., Ltd.]
[Lithium perchlorate; manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.] Acid acceptor [Hydrotalcite; trade name: DHT-4A manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.] [Magnesium oxide; trade name: Kyowa Mag # 150 Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.] Vulcanizing agent [2,4,6-trimercaptotriazine; trade name Disnet F manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.] [Sulfur; trade name Sulfax PMC Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.] Vulcanization accelerator [1,3 diphenylguanidine; trade name Noxeller D
Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.] [Dibenzothiazyl disulfide; trade name Noxeller DM manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.] [Tetraethylthiuram disulfide; trade name Noxeller TET manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.] [Dipentamethylene thiuram tetrasulfide; trade name Noxeller TRA manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.] [2- (4 'morpholinothio) benzothiazole; trade name Noxeller MBT manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd. ] Vulcanization retarder [N-cyclohexylthiophthalimide; trade name retarder CTP manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.] Other materials [dioctyl phthalate; trade name DOP manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.] [dioctyl seba] Gate; trade name DOS, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.] [Sebacic acid polyester; product Polycizer P
-202, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.] [Calcium carbonate; trade name: Silver W, manufactured by Shiraishi Kogyo Co., Ltd.] [Zinc oxide; trade name: Zinc flower 2 species Hakusui Chemical Co., Ltd.]
[Stearic acid; trade name: Stearic acid S Kao Corporation]
The test pieces and the conductive rollers of the examples and comparative examples were produced as follows.

【0030】試験片;各実施例及び比較例のゴム組成物
をプレス加硫にて2mmシート(160℃×20分間加
硫)及び圧縮永久歪み用試験片(160℃×25分加
硫)を作製した。
Test Specimens: The rubber compositions of Examples and Comparative Examples were press-vulcanized to give a 2 mm sheet (vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes) and a compression set test specimen (vulcanized at 160 ° C. for 25 minutes). Produced.

【0031】導電性ローラ;押出し機を用いてチューブ
状にゴム組成物を押出した後、加硫缶にて160℃×3
0分間の加硫を行いチューブ状のゴム加硫物を作製し、
次いでφ60mmの導電性軸体を前記チューブ状のゴム
加硫物の内径部に圧入しローラ状の成形体を得た。この
成形体を研磨砥石GC80を取り付けた研磨機にセット
し、研磨条件として回転速度2000RPM、送り速度
500m/分で外径がφ12mmになるように研磨し、
導電性ローラを作製した。
Conductive roller: After extruding the rubber composition into a tube shape using an extruder, the extruder is used in a vulcanizer at 160 ° C. × 3.
Vulcanization for 0 minutes to produce a rubber vulcanizate in the form of a tube,
Next, a conductive shaft having a diameter of 60 mm was press-fitted into the inner diameter of the rubber vulcanizate in the form of a tube to obtain a roller-shaped molded body. This compact was set in a polishing machine equipped with a polishing grindstone GC80, and polished so that the outer diameter was 12 mm at a rotation speed of 2000 RPM and a feed speed of 500 m / min.
A conductive roller was manufactured.

【0032】また、体積固有抵抗、硬度、圧縮永久歪み
率、加工正、ローラ表面粗さなどに関する特性は、以下
の方法により測定した。 <加工性>上記各実施例及び比較例において、ゴム材料
の混練り、押出成形、加硫などの各工程における加工性
を総合的に判断し、加工性が良好なものを○、加工性が
やや悪くなるものの実用可能なものを△、加工性が悪く
実用には適さないものを×とした。 <体積固有抵抗>2mm厚の加硫ゴムシートをガイドリ
ング付き電極に挟んで、直流10Vの電圧を印加して電
気抵抗を測定した。環境条件は、低温・低湿のL/L環
境(15℃×10%RH)、常温・常湿のN/N環境
(23℃×50%RH)と高温・高湿のH/H環境(3
5℃×85%RH)の3条件で実施した。 <硬度>硬度は、JIS K−6253の規定に従って
測定した。 <圧縮永久歪み率>圧縮永久歪み率は、JIS K−6
262の大型試験片(直径29mm、厚さ12.5m
m)を用い、40℃×85%RH×25%圧縮の条件下
で72時間放置後の圧縮永久歪み率を測定した。 <ローラ表面粗さ>(株)小坂研究所製の表面粗さ測定
機サーフコーダSE3500を用いて実施例及び比較例
の導電性ローラの表面粗さ(Rz)を各40本測定し平
均値を求めた。 <ローラ抵抗>ローラ抵抗は、導電性ローラの軸体に総
圧1kg/cm2 の荷重が掛かるように外径30mmの
アルミニウム製のドラムに圧着した状態で、軸体とアル
ミドラムとの間に100Vの電圧を印加することによっ
て測定した。
Further, properties relating to volume specific resistance, hardness, compression set, working accuracy, and roller surface roughness were measured by the following methods. <Workability> In each of the above Examples and Comparative Examples, the workability in each step of kneading, extrusion molding, vulcanization, etc. of the rubber material was comprehensively judged. Poor, although slightly worse, but practicable, and X, poor workability and unsuitable for practical use. <Volume resistivity> A 10 mm direct current voltage was applied to a 2 mm thick vulcanized rubber sheet sandwiched between electrodes with a guide ring, and the electrical resistance was measured. The environmental conditions are a low temperature / low humidity L / L environment (15 ° C. × 10% RH), a normal temperature / normal humidity N / N environment (23 ° C. × 50% RH), and a high temperature / high humidity H / H environment (3
(5 ° C. × 85% RH). <Hardness> The hardness was measured in accordance with JIS K-6253. <Compression set ratio> The compression set ratio is based on JIS K-6.
262 large specimen (diameter 29mm, thickness 12.5m)
m), the compression set after standing for 72 hours under the conditions of 40 ° C. × 85% RH × 25% compression was measured. <Roller Surface Roughness> The surface roughness (Rz) of each of the conductive rollers of the examples and comparative examples was measured using a surface roughness measuring device Surfcorder SE3500 manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd., and the average value was measured. I asked. <Roller resistance> The roller resistance is determined by applying a pressure of 1 kg / cm 2 on the shaft of the conductive roller to an aluminum drum having an outer diameter of 30 mm and pressing the shaft between the shaft and the aluminum drum. The measurement was performed by applying a voltage of 100V.

【0033】この結果を表6〜9に示す。The results are shown in Tables 6-9.

【0034】実施例1〜12のゴム組成物を用いたもの
は、ゴム材料の混練り、押出成形、加硫などの各工程に
おいて加工性に優れ、加硫ゴムシートで測定した体積固
有抵抗のL/L環境とH/H環境とで約1オーダー程度
の変化しかなく環境依存性も小さく、かつ、N/N環境
の体積固有抵抗は1.8×106 〜1.2×107 であ
り適した電気抵抗を有している。さらに、圧縮永久歪み
率は全て11%以下と圧縮永久歪み性にも優れ、硬度は
45以下と硬度も適したものであった。また、研磨後の
ローラ表面粗さ(Rz)は4μm以下であり、表面粗さ
も優れたものであった。ローラ抵抗も適したものである
導電性ローラが得られることが判明した。
The rubber compositions using the rubber compositions of Examples 1 to 12 have excellent workability in each step such as kneading, extrusion molding, and vulcanization of the rubber material, and have a specific volume resistivity measured with a vulcanized rubber sheet. The L / L environment and the H / H environment change by only about one order, the environment dependence is small, and the volume resistivity of the N / N environment is 1.8 × 10 6 to 1.2 × 10 7 . It has a suitable electrical resistance. Further, the compression set was 11% or less in all cases and excellent in compression set, and the hardness was 45 or less, and the hardness was suitable. The roller surface roughness (Rz) after polishing was 4 μm or less, and the surface roughness was excellent. It has been found that a conductive roller having a suitable roller resistance can be obtained.

【0035】実施例13及び14は、実施例2に対して
サブをイオウまたは塩素を含むサブを用いたものであ
り、圧縮永久歪み率がそれぞれ15%、13%と実施例
1〜12に対してやや劣るものの使用可能範疇であり、
その他の諸特性は優れたものであり、使用可能な導電性
ローラが得られる。
In Examples 13 and 14, the subs containing sulfur or chlorine were used instead of the subs in Example 2, and the compression set rates were 15% and 13%, respectively. Although it is somewhat inferior, it is a usable category,
Other properties are excellent, and a usable conductive roller is obtained.

【0036】実施例15は、実施例1に対して無イオウ
・無塩素サブの添加量を9質量部としたものであり、押
出し加工性が実施例1〜12に対してやや劣るものの実
用可能範疇であり、その他の諸特性は優れたものであ
り、使用可能な導電性ローラが得られる。
In Example 15, the amount of addition of sulfur-free and chlorine-free sub was set to 9 parts by mass with respect to Example 1, and the extrudability was slightly inferior to Examples 1 to 12, but practical. This is a category, and other properties are excellent, and a usable conductive roller is obtained.

【0037】実施例16は、実施例1に対して無イオウ
・無塩素サブの添加量を130質量部としたものであ
り、圧縮永久歪み率が17%であり、研磨後のローラ表
面粗さ(Rz)は4.7μmと実施例1〜12に対して
やや劣るもののその他の諸特性は優れたものであり、使
用可能な導電性ローラが得られる。
Example 16 differs from Example 1 in that the amount of sulfur-free and chlorine-free sub was 130 parts by mass, the compression set was 17%, and the roller surface roughness after polishing was as follows. Although (Rz) is 4.7 μm, which is slightly inferior to Examples 1 to 12, other characteristics are excellent, and a usable conductive roller is obtained.

【0038】実施例17は、実施例2に対してエチレン
オキサイド量が35mol%と小さいエピクロルヒドリ
ン系ゴムを用いたものであり、N/N環境下2mmシー
トで測定した体積固有抵抗が2.8×107 Ω・cm、
N/N環境下で測定したローラ抵抗が3×106 Ωとや
や高抵抗である他は優れた特性であり、使用範囲が限定
されるものの実用可能な導電性ローラが得られる。
In Example 17, an epichlorohydrin rubber having a smaller ethylene oxide content of 35 mol% than that of Example 2 was used, and the volume resistivity measured on a 2 mm sheet under an N / N environment was 2.8 ×. 10 7 Ω · cm,
An excellent property other is somewhat high resistance roller resistance measured is a 3 × 10 6 Ω under N / N environment, practical conductive roller of what range of use is limited is obtained.

【0039】実施例18は、実施例2に対してイオン導
電剤に過塩素酸リチウムを用いたものであり、N/N環
境下2mmシートで測定した体積固有抵抗が2.5×1
7Ω・cm、N/N環境下で測定したローラ抵抗が3
×106 Ωとやや高抵抗であり、また、L/L環境とH
/H環境の2mmシートで測定した体積固有抵抗の変動
値が1.9×101 とやや大きい他は優れた特性であ
り、使用範囲が限定されるものの実用可能な導電性ロー
ラが得られる。
Example 18 is different from Example 2 in that lithium perchlorate was used as the ion conductive agent, and the volume resistivity measured on a 2 mm sheet under an N / N environment was 2.5 × 1.
0 7 Ω · cm, roller resistance measured under N / N environment is 3
× 10 6 Ω and a slightly higher resistance.
The characteristics are excellent except that the fluctuation value of the volume resistivity measured on a 2 mm sheet in a / H environment is as large as 1.9 × 10 1, and a practically usable conductive roller is obtained although the use range is limited.

【0040】実施例19は、実施例2に対して加硫系を
イオウ加硫にしたものであり、圧縮永久歪み率が24%
とやや大きい他は優れた特性であり、実用可能な導電性
ローラが得られる。
Example 19 is different from Example 2 in that the vulcanization system was sulfur vulcanized, and the compression set was 24%.
Other properties that are slightly larger have excellent characteristics, and a practically usable conductive roller can be obtained.

【0041】実施例20の実施例2に対して加硫系をイ
オウ加硫にしたものであり、圧縮永久歪み率が15%と
やや大きい他は優れた特性であり、実用可能な導電性ロ
ーラが得られる。
The vulcanization system used in Example 20 is sulfur vulcanization as compared with Example 2, and the compression set is a little as large as 15%. Is obtained.

【0042】実施例21と実施例22は、実施例2に対
して受酸剤にMgOを用いたものは、実施例21と実施
例22との比較によって解る通り、MgOの添加量によ
って硬さが大きく異なるものの優れた特性であり、添加
量を厳しく管理することにより実用可能な導電性ローラ
が得られる。
In Examples 21 and 22, when MgO was used as the acid acceptor in Example 2, as can be seen from a comparison between Example 21 and Example 22, the hardness depends on the amount of MgO added. Is a great difference, but is an excellent property, and a practicable conductive roller can be obtained by strictly controlling the addition amount.

【0043】実施例23は、実施例2に対して受酸剤で
あるハイドロタルサイトの添加量を20質量部と多量に
したものは、硬度が47とやや高く、圧縮永久歪み率が
14%とやや大きい他は優れた特性であり、実用可能な
導電性ローラが得られる。
In Example 23, when the addition amount of hydrotalcite as an acid acceptor was increased to 20 parts by mass as compared with Example 2, the hardness was slightly higher at 47 and the compression set was 14%. Other properties that are slightly larger have excellent characteristics, and a practically usable conductive roller can be obtained.

【0044】比較例1は、実施例2に対してサブを添加
しないものであるが、ゴム練り及び押出し加工性が悪
く、硬さも48と高く、また、研磨後の表面粗さもRz
7.5μmと大きいため実用性が劣るものであった。
In Comparative Example 1, no sub was added to Example 2, but the rubber kneading and extrusion processability was poor, the hardness was as high as 48, and the surface roughness after polishing was Rz.
Since it was as large as 7.5 μm, the practicality was poor.

【0045】比較例2は、比較例1に対して可塑剤であ
るジオクチルフタレートを添加することにより、加工性
の改善と低硬度化を行ったものであるが、研磨後の表面
粗さがRz10μmと大きいため実用性が劣るものであ
った。
In Comparative Example 2, workability was improved and low hardness was obtained by adding dioctyl phthalate as a plasticizer to Comparative Example 1, but the surface roughness after polishing was Rz 10 μm. Therefore, its practicality was inferior.

【0046】比較例3は、比較例1に対して可塑剤であ
るジオクチルセバゲートを添加することにより、加工性
の改善と低硬度化を行ったものであるが、研磨後の表面
粗さがRz9.5μmと大きいため実用性が劣るもので
あった。
In Comparative Example 3, dioctyl sebacate as a plasticizer was added to Comparative Example 1 to improve workability and reduce hardness, but the surface roughness after polishing was reduced. Since Rz was as large as 9.5 μm, practicality was poor.

【0047】比較例4は、比較例1に対して可塑剤であ
るセバシン酸系ポリエステルを添加することにより、加
工性の改善と低硬度化を行ったものであるが、研磨後の
表面粗さがRz9.3μmと大きいため実用性が劣るも
のであった。
In Comparative Example 4, the workability was improved and the hardness was reduced by adding a sebacic acid-based polyester as a plasticizer to Comparative Example 1, but the surface roughness after polishing was reduced. Was as large as Rz 9.3 μm, which was inferior in practicality.

【0048】比較例5は、サブを用いずに充填剤である
CaCO3 の添加量を10質量部とし、加硫剤の添加量
も少なくすることにより低硬度化を行ったものである
が、ゴム練り及び押出し加工性が非常に悪いうえ、圧縮
永久歪み率も41%と悪く実用不可能なものであった。
In Comparative Example 5, the hardness was reduced by using 10 parts by mass of CaCO 3 as a filler without using a sub and reducing the amount of addition of a vulcanizing agent. The rubber kneading and extrusion processability were very poor, and the compression set was 41%, which was not practical.

【0049】比較例6は、エチレンオキサイド量が25
mol%と小さいエピクロルヒドリン系ゴムを用いイオ
ン導電剤を添加しないものであるが、N/N環境下2m
mシートで測定した体積固有抵抗が6.5×108 Ω・
cm、N/N環境下で測定したローラ抵抗が6×107
Ωと高抵抗であり、本目的の抵抗が得られなかった。
In Comparative Example 6, the amount of ethylene oxide was 25
mol% of epichlorohydrin rubber and no ionic conductive agent, but 2m under N / N environment
Volume resistivity measured on m sheet is 6.5 × 10 8 Ω ·
cm, roller resistance measured in N / N environment is 6 × 10 7
The resistance was as high as Ω, and the desired resistance could not be obtained.

【0050】比較例7は、実施例2に対してイオン導電
剤を添加しないものであるが、N/N環境下2mmシー
トで測定した体積固有抵抗が8.3×107 Ω・cm、
N/N環境下で測定したローラ抵抗が9×106 Ωと高
抵抗であり、本目的の抵抗が得られなかった。
In Comparative Example 7, an ion conductive agent was not added to Example 2, but the volume resistivity measured on a 2 mm sheet in an N / N environment was 8.3 × 10 7 Ω · cm.
The roller resistance measured in an N / N environment was as high as 9 × 10 6 Ω, and the desired resistance could not be obtained.

【0051】比較例8は、原料ゴムにアクリロニトリル
ブタジエンゴム(NBR)を用いたものであるが、N/
N環境下2mmシートで測定した体積固有抵抗が2.1
×108 Ω・cm、N/N環境下で測定したローラ抵抗
が2×107 Ωと高抵抗であり、本目的の抵抗が得られ
なかった。
In Comparative Example 8, acrylonitrile butadiene rubber (NBR) was used as the raw material rubber.
Volume resistivity measured with a 2 mm sheet under N environment is 2.1
The roller resistance measured under an environment of × 10 8 Ω · cm and N / N was as high as 2 × 10 7 Ω, and the desired resistance could not be obtained.

【0052】[0052]

【表1】 [Table 1]

【0053】[0053]

【表2】 [Table 2]

【0054】[0054]

【表3】 [Table 3]

【0055】[0055]

【表4】 [Table 4]

【0056】[0056]

【表5】 [Table 5]

【0057】[0057]

【表6】 [Table 6]

【0058】[0058]

【表7】 [Table 7]

【0059】[0059]

【表8】 [Table 8]

【0060】[0060]

【表9】 [Table 9]

【0061】[0061]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の導電性ローラ用ゴム組成物によれば、低硬度で製造上
の加工性に優れ、圧縮永久歪み性も良好で表面研磨後の
表面粗さも小さく、且つ所望の導電性をもち、鉛化合物
を含まない導電性ゴム材料が得られる。
As is apparent from the above description, according to the rubber composition for a conductive roller of the present invention, the hardness is excellent, the workability in production is excellent, the compression set is good, and the surface after polishing is obtained. A conductive rubber material having a small surface roughness and a desired conductivity and containing no lead compound can be obtained.

【0062】従って、上記導電性ローラ用ゴム組成物を
用いた導電性ローラは、電子写真等の画像形成装置にお
ける感光体に接触して配置される帯電ローラや現像ロー
ラなどの導電性ローラに好適に使用できる。
Accordingly, the conductive roller using the rubber composition for a conductive roller is suitable for a conductive roller such as a charging roller and a developing roller arranged in contact with a photosensitive member in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus. Can be used for

───────────────────────────────────────────────────── 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) C08L 91/00 C08L 91/00 F16C 13/00 F16C 13/00 B G03G 15/08 501 G03G 15/08 501D (72)発明者 橋本 正幸 茨城県稲敷郡茎崎町茎崎1888−2 キヤノ ン化成株式会社内 (72)発明者 今坂 浩 茨城県稲敷郡茎崎町茎崎1888−2 キヤノ ン化成株式会社内 (72)発明者 笛井 直喜 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H003 BB11 CC05 2H077 AD06 FA22 FA25 3J103 BA41 EA03 FA03 FA15 FA30 GA02 GA52 GA57 GA58 HA04 HA12 HA20 HA53 4J002 AE052 CH021 CH041 DE196 DE288 EN136 EV347 FD116 FD147 FD208 GM00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08L 91/00 C08L 91/00 F16C 13/00 F16C 13/00 B G03G 15/08 501 G03G 15/08 501D (72) Inventor Masayuki Hashimoto 1888-2 Kusazaki, Kusazaki-cho, Inashiki-gun, Ibaraki Prefecture Inside Canon Chemical Co., Ltd. Person Naoki Fuui 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (Reference) 2H003 BB11 CC05 2H077 AD06 FA22 FA25 3J103 BA41 EA03 FA03 FA15 FA30 GA02 GA52 GA57 GA58 HA04 HA12 HA20 HA53 4J002 AE052 CH041 CH041 DE196 DE288 EN136 EV347 FD116 FD147 FD208 GM00

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも導電性軸体の外周上に弾性層
を有する導電性ローラにおいて、前記弾性層に使用され
るゴム組成物が、エピクロルヒドリン系ゴム(A成分)
を主原料とし、少なくともサブ(B成分)とイオン導電
剤(C成分)を含有することを特徴とする導電性ローラ
用ゴム組成物。
1. A conductive roller having an elastic layer at least on the outer periphery of a conductive shaft, wherein the rubber composition used for the elastic layer is an epichlorohydrin rubber (A component)
A rubber composition for a conductive roller, comprising: as a main raw material, at least a sub-component (B) and an ionic conductive agent (C-component).
【請求項2】 前記(B成分)がイオウ及び塩素を含有
しない3次元架橋オイルであり、前記(A成分)100
質量部に対し、前記(B成分)が10〜100質量部含
有されていることを特徴とする請求項1に記載の導電性
ローラ用ゴム組成物。
2. The (B component) is a three-dimensional crosslinked oil containing no sulfur and chlorine, and the (A component) 100
The rubber composition for a conductive roller according to claim 1, wherein the component (B) is contained in an amount of 10 to 100 parts by mass with respect to parts by mass.
【請求項3】 前記(A成分)が、エピクロルヒドリン
−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル3元
共重合体、またはエピクロルヒドリン−エチレンオキサ
イド2元共重合体の単独、またはそれらの混合物であ
り、全体のエピクロルヒドリン系ゴム中のエチレンオキ
サイド共重合割合が36モル%以上であることを特徴と
する請求項1または2に記載の導電性ローラ用ゴム組成
物。
3. The component (A) is an epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer or an epichlorohydrin-ethylene oxide terpolymer alone or a mixture thereof. 3. The rubber composition for a conductive roller according to claim 1, wherein an ethylene oxide copolymerization ratio in the rubber is 36 mol% or more.
【請求項4】 前記(C成分)が第4級アンモニウム塩
であり、前記(A成分)100質量部に対し、前記(C
成分)が0.5〜15質量部含有されていることを特徴
とする請求項1〜3のいずれかに記載の導電性ローラ用
ゴム組成物。
4. The (C component) is a quaternary ammonium salt, and the (C component) is added to 100 parts by mass of the (A component).
The rubber composition for a conductive roller according to any one of claims 1 to 3, wherein the component (A) is contained in an amount of 0.5 to 15 parts by mass.
【請求項5】 前記(A成分)、(B成分)及び(C成
分)に加えて加硫剤として2,4,6−トリメルカプト
−S−トリアジン(D成分)が含有されていることを特
徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の導電性ローラ
用ゴム組成物。
5. The method according to claim 1, wherein 2,4,6-trimercapto-S-triazine (D component) is contained as a vulcanizing agent in addition to the (A component), (B component) and (C component). The rubber composition for a conductive roller according to any one of claims 1 to 4, wherein:
【請求項6】 前記(A成分)、(B成分)、(C成
分)及び(D成分)に加えて前記(A成分)100質量
部に対し、受酸剤としてハイドロタルサイト(E成分)
が2〜15質量部含有されていることを特徴とする請求
項5に記載の導電性ローラ用ゴム組成物。
6. Hydrotalcite (E component) as an acid acceptor based on 100 parts by mass of (A component) in addition to (A component), (B component), (C component) and (D component)
The rubber composition for a conductive roller according to claim 5, wherein the rubber composition is contained in an amount of 2 to 15 parts by mass.
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