JP2003064224A

JP2003064224A - 導電性ロール

Info

Publication number: JP2003064224A
Application number: JP2001261275A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kamisaka; 憲市上坂
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2003-03-05
Anticipated expiration: 2021-08-30
Also published as: JP5091379B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ロール表面のオゾン劣化を防止し、酸化被膜
による高抵抗層の発生を抑えることができ、連続通電後
の電気抵抗の電圧変動を小さくすると共に、感光体汚染
を防止する。【解決手段】エピクロルヒドリンゴム単独、あるい
は、エピクロルヒドリンゴムとアクリロニトリルブタジ
エンゴムとを含むゴム混合物からなるゴム成分を用い、
上記ゴム成分１００重量部に対して、老化防止剤が３重
量部以上７重量部以下の割合で配合されると共に、上記
エピクロルヒドリンゴムの重量に対し、受酸剤であるハ
イドロタルサイトが１重量％以上５重量％以下の割合で
配合されたゴム組成物をロール状に成形して導電性ロー
ルを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性ロールに関
し、詳しくは、レーザービームプリンタ、複写機、ファ
クシミリ、ＡＴＭなどのＯＡ機器における電子写真装置
の導電性機構に使用され、ロール表面のオゾン劣化を防
止し、抵抗安定性を改良した導電性ロールに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】プリンター、電子写真複写機、ファクシ
ミリ装置等の電子写真装置における導電性機構において
は、感光ドラムを一様に帯電させるための帯電ローラ、
トナーを搬送させるためのトナー供給ローラ、トナーを
感光体に付着させるための現像ローラ及びトナー像を感
光体から用紙に転写するための転写ローラなどの種々の
ローラ（ロールとも称する）が用いられている。

【０００３】このような導電性ロールは、一般的に、円
柱状の芯金とこの芯金の周囲に同心円状に積層された加
硫ゴム層とから構成されており、その用途に応じて、導
電性（電気抵抗、そのばらつき、環境依存性、電圧依存
性）、非汚染性、低硬度及び寸法安定性等の種々の性能
が要求されている。

【０００４】導電性を付与するため、この種の導電性ロ
ールにおいては、カーボンブラック又は金属酸化物等の
導電付与剤をゴム中に練りこみ、分散させることにより
ロールの電気抵抗を制御する方法がある。しかし、この
方法では、導電付与剤の分散のコントロールが難しく、
また、成形・加硫時のゴム流動によって、導電付与剤の
分散状態が変化し、その結果、電気抵抗がばらつくとい
う問題がある。

【０００５】そこで、電気抵抗のばらつきを解決する方
法として、ポリマー自体が導電性を有する材料であるエ
ピクロルヒドリンとエチレンオキサイドの共重合体（エ
ピクロルヒドリンゴム）やアクリロニトリルブタジエン
ゴム（ＮＢＲ）等を用いる方法が提案されている。この
ようなイオン導電性の材料を用いることで導電付与剤を
使用することなく所望の電気抵抗値を得ることができ、
また、電気抵抗のばらつきを小さくすることができる。

【０００６】ところで、昨今のプリンターのカラー化に
ともない、カラー画像を得るためには、４色を１色ごと
に転写する必要があり、使用する電流の幅が大きくなっ
たため電圧変動を持つ導電性部材は使用困難な状況にあ
る。また、鮮明な画像を得るためロール表面の抵抗バラ
ツキの小さい材料が好ましい。そこで、導電性ロールと
しては、上記のようなイオン導電性の材料を使うことが
多くなっており、特に、耐オゾン性に優れたエピクロル
ヒドリンゴム等が使用され、種々の提案がなされてい
る。

【０００７】例えば、本発明者は、特開平９−２７２１
５号では、エピクロルヒドリンゴムにカーボンブラック
を含有することを特徴とする導電性ゴム組成物を提案し
ている。また、本発明者は、特開平１１−６５２６９号
では、ポリマー自体が導電性を有するエピクロルヒドリ
ンゴム及びＮＢＲをブレンドした導電性ゴム組成物を提
案している。さらに、特開平１０−８７８９２号では、
導電付与剤を使用せず、ポリマー自体が導電性を有する
エピクロロヒドリンゴムを使用した導電性ローラが提案
されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、昨今で
は、カラー画像を得るため、使用する電圧が大きくな
り、発生するオゾンの量も増加傾向にある。そのため
に、オゾン試験では良好なエピクロルヒドリンを用いた
上記のような導電性ロールであっても、その表面が酸化
劣化を起こし、高抵抗層が形成され、その結果、低電圧
領域で抵抗が高くなる現象が起こる。このように、連続
通電により表面がオゾン劣化し、低電圧領域で抵抗が高
くなり電気抵抗の電圧変動が大きくなると、画像不良の
問題が生じる場合があり、継続使用時の抵抗安定性に改
良の余地がある。

【０００９】具体的には、上記の特開平９−２７２１５
号及び特開平１０−８７８９２号では、エピクロロヒド
リンゴム１００重量部に対して、老化防止剤を各々１．
５〜１重量部しか使用しておらず、上記のようなオゾン
対策に改善の余地がある。また、上記の特開平１１−６
５２６９号では老化防止剤を配合することは記載されて
はいるものの、配合量までは規定されておらず、同様に
オゾン対策に改善の余地がある。

【００１０】また、エピクロルヒドリン系重合体を使用
する場合には、加硫反応時に塩化水素を発生し、加硫阻
害や感光体汚染の原因となるため、酸化マグネシウムや
四酸化三鉛等の受酸剤を使用して塩化水素を除去する
が、酸化マグネシウムには分散が不良であるという問題
があり、四酸化三鉛は重金属のためにその使用が制限さ
れるという問題がある。

【００１１】本発明は上記した問題に鑑みてなされたも
のであり、ロール表面のオゾン劣化を防止し、酸化被膜
による高抵抗層の発生を抑えることができ、連続通電後
の電気抵抗の電圧変動を小さくすると共に、感光体汚染
を防止することができる導電性ロールを提供することを
課題としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、エピクロルヒドリンゴム単独、あるい
は、エピクロルヒドリンゴムとアクリロニトリルブタジ
エンゴムとを含むゴム混合物を含有するゴム成分を用
い、上記ゴム成分１００重量部に対して、老化防止剤が
３重量部以上７重量部以下の割合で配合されると共に、
上記エピクロルヒドリンゴムの重量に対し、受酸剤であ
るハイドロタルサイトが１重量％以上５重量％以下の割
合で配合されたゴム組成物をロール状に成形してなるこ
とを特徴とする導電性ロールを提供している。

【００１３】このように、本発明の導電性ロールでは、
ゴム成分として、イオン導電材であるエピクロルヒドリ
ンゴム単独、あるいは、エピクロルヒドリンゴムとアク
リロニトリルブタジエンゴムとを含むゴム混合物のいず
れかを含有するゴム成分を用いているので、ゴム成分自
体が導電性を有しており、低電気抵抗を実現する上に電
気抵抗がばらつくこともなく耐オゾン性も良好なものと
することができる。また、ゴム組成物中のゴム成分１０
０重量部に対して、老化防止剤を３重量部以上７重量部
以下配合しているので、オゾン劣化を抑制し、ロール表
面の酸化被膜による高抵抗層の発生を抑えることがで
き、よって連続通電後の電気抵抗の電圧変動が小さい導
電性ロールとすることができる。さらに、エピクロルヒ
ドリンゴムに対し、受酸剤としてハイドロタルサイトを
１重量％以上５重量％以下の割合で配合するので、エピ
クロルヒドリンの加硫反応時に発生する塩化水素による
加硫阻害および感光体汚染を防止できる。

【００１４】上記ゴム成分１００重量部に対して、老化
防止剤が３重量部以上７重量部以下、好ましくは４重量
部以上６重量部以下の割合で配合されている。上記範囲
としているのは、３重量部よりも少ないと、本発明のオ
ゾン劣化防止、酸化皮膜形成防止効果が生じずに、連続
通電後の電気抵抗の電圧変動が大きくなるためである。
一方、７重量部よりも多く配合するとブルームが起こり
感光体汚染が生じるためである。

【００１５】上記エピクロルヒドリンゴムの重量に対
し、受酸剤であるハイドロタルサイトが１重量％以上５
重量％以下、好ましくは２重量％以上４重量％以下の割
合で配合している。受酸剤としてハイドロタルサイトを
配合すると、エピクロルヒドリンの加硫時に発生する塩
素に起因する塩化水素の塩素イオンと、ハイドロタルサ
イトが反応するため加硫阻害や感光体汚染を防止するこ
とができる。また、分散性にも優れるので、混練状態や
加工等による物性への影響が少ないため好ましい。ま
た、受酸剤として酸化マグネシウムや四酸化三鉛などを
使用した場合に生じる分散不良をもなくすことができ
る。上記範囲としているのは、１重量部よりも少ない
と、エピクロルヒドリンの加硫反応時に発生する塩化水
素による加硫阻害および感光体汚染を防止する効果が生
じないためである。一方、５重量部よりも多いと、硬度
が上がるという問題があるためである。

【００１６】上記老化防止剤としては、従来の老化防止
剤を使用でき、例えば、２−メルカプトベンゾイミダゾ
ールなどのイミダゾール類、フェニル−α−ナフチルア
ミン、Ｎ，Ｎ−ジ−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
レンジアミンなどのアミン類、ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−
ｐ−クレゾール、スチレン化フェノールなどのフェノ一
ル類等が挙げられる。特に、アミン類のＣＤ（４，４’
（α、α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン）、イ
ミダゾール類のＭＢ（２−メルカプトベンゾイミダゾー
ル）やＭＢＺ（２−メルカプトベンゾイミダゾール亜
鉛）、フェノール類のＮＢＣ（ニッケルジブチルジチオ
カルバメート）などが効果的である。これらの内から１
種類を選んで、単独で使用してもよいが、２種類又は３
種類の老化防止剤を併用した方がブルームしにくいため
好ましい。

【００１７】本発明の導電性ロールでは、連続通電後の
電気抵抗の電圧変動を小さくすることができるが、具体
的には、後述する方法により、温度１５℃、湿度１０％
雰囲気下で印可電圧２ＫＶで１００時間連続で通電試験
を行った後の電気抵抗を測定している。印加電圧１００
Ｖの低電圧と１０００Ｖの高電圧の２つの電圧値で電気
抵抗を測定し、両者の抵抗値の差ΔＲ（１００Ｖ−１０
００Ｖ）の値により通電後の電圧変動を評価している。
上記抵抗値の差ΔＲ（１００Ｖ−１０００Ｖ）は、両者
の抵抗値を常用対数値で記載した時の、両者の常用対数
値の値の差が０．３以下であるのが好ましい。これによ
り良好な画像を形成することができる。

【００１８】上記エピクロルヒドリンゴムとアクリロニ
トリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）とを含むゴム混合物総
重量に対するエピクロルヒドリンゴムの重量割合は２０
重量％以上、好ましくは３０重量％以上であるのが良
い。特に、（エピクロルヒドリンゴム：ＮＢＲ）が（１
００：０）〜（２０：８０）の範囲で配合されるのが良
い。これにより、良好な耐オゾン性、低電気抵抗を得る
ことができる。（ＪＩＳＫ６２５９でいうオゾン試験
(４０℃、７２ｈｒ、５０ｐｐｈｍ、１０％）ではクラ
ックはみられない。) 上記範囲としているのは、ゴム混合物総重量中、エピク
ロルヒドリンゴムが２０重量％より小さいと耐オゾン性
が低下してしまうためである。

【００１９】上記ゴム混合物にＮＢＲを用いているの
は、ＮＢＲが物性に非常に優れている（圧縮永久ひず
み、硬度が低く、かつ下記特定の加硫系で加硫時間が短
い）ためである。また、ＮＢＲ（特に液状ＮＢＲを含有
したもの）を混合するとポリマー鎖が動きやすいため、
加工性にも優れ、かつイオンの輸送効率も高くなるので
電気抵抗も低くすることができる。特に、液状ＮＢＲを
含有したＮＢＲは低硬度化が可能であるため好ましい。
なお、高分子量ＮＢＲと液状ＮＢＲの混合物が、感光体
汚染を防ぎ、かつゴム組成物の物性を良好に保つことが
できるので、特に好適に用いられる。

【００２０】また、上記ゴム混合物には、耐オゾン性等
の物性を損なわない範囲内で、組成物中に極性基を持つ
種々のイオン導電性ゴムを用いることもでき、具体的に
は、クロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム、ウレタン
ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰ
ＤＭ）、スチレンゴム（ＳＢＲ）等が挙げられる。

【００２１】本発明では、ゴム成分１００重量部に対し
て化学発泡剤を１重量部以上１０重量部以下、好ましく
は３重量部以上８重量部以下の割合で配合していること
が好ましい。このようにロールを発泡体とした場合、柔
軟性が向上する。よって、転写ローラ等に使用したとき
に、転写部材を押圧した時のトナー画像の乱れが生じに
くく、良好な画質の画像の得ることができる。上記範囲
としているのは１重量部より少ないと発泡が不十分とな
り柔軟性が不足するためである。一方、１０重量部より
も多いと発泡剤が加硫を阻害して加硫が不十分になり強
度が不足するおそれがあるためである。なお、発泡倍率
（体積％）は１５０％以上５００％以下、好ましくは２
００％以上３００％以下であるのが良い。

【００２２】上記化学発泡剤とは、化学反応型の有機系
発泡剤であり、例えば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣ
Ａ）、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペンタメチレンテトラミン
（ＤＰＴ）、４、４’−オキシビス（ベンゼンスルホニ
ルヒドラジド（ＯＢＳＨ））等が挙げられる。通常は、
ゴムの加熱・架橋反応と同時に発泡が起こる。また、化
学反応型の有機発泡剤に代えて、低沸点型の発泡剤が用
いられてもよく、マイクロセルによって気泡が形成され
てもよい。なお、必要に応じて、尿素助剤等の公知の発
泡助剤を併用してもよい。

【００２３】また、上記化学発泡剤を配合することで、
ロールがスポンジ化され、ショアＥ硬度が２０以上５０
以下、好ましくは２５以上４５以下であるのが良い。転
写ロールなどのニップ幅を必要とする部材にも応用する
ことができる。これにより、導電性ロールが静電潜像保
持体に押しつけられた場合のニップ幅が大きくすること
ができる。上記範囲としているのは、２０未満であると
柔らかすぎて圧縮歪み大きくなり過ぎるためである。一
方、５０を越えると硬すぎて剛直な感光体と接触した時
の摩耗が大きく且つ画像上の欠陥が発生し易いことによ
る。

【００２４】本発明の導電性ロールの電気抵抗値は１０
^４．０Ω以上１０^１０．０Ω以下、好ましくは１０
^５．０Ω以上１０^９．０Ω以下であるのが良い。これに
より、カラー複写機あるいはカラープリンタ用の現像ロ
ーラ、帯電ローラ、転写ローラ等の導電性ロールとして
好適に用いることができる。上記範囲としているのは、
電気抵抗が１０^４．０Ωより小さい導電性ロールでは電
流が流れすぎ、画像不良が発生するためである。一方、
１０^１０．０Ωより大きいと、転写や帯電、トナー供給
等の効率が低下し導電性ロールとして実用に適さなくな
るという問題があるためである。

【００２５】本発明の導電性ロールを得るために、必要
に応じて加硫剤、加硫促進剤、充填剤等の各種添加剤を
配合することができる。

【００２６】加硫剤としては、例えば硫黄、有機含有硫
黄化合物の他、過酸化物なども使用可能である。有機含
硫黄化合物としては、例えば、テトラメチルチウラムジ
スルフィド、Ｎ，Ｎ−ジチオビスモルホリンなどが挙げ
られる。過酸化物としてはべンゾイルペルオキシド等を
挙げることができる。特に、低電気抵抗を実現できるた
め、粉末硫黄が好ましい。なお、これらのうち、加硫と
ともに発泡を行う場合には、加硫速度と発泡速度のバラ
ンスが良くなる点から硫黄を用いるのが好ましい。加硫
剤の添加量は、ゴム成分１００重量部に対して、０．５
重量部以上３重量部以下、好ましくは１重量部以上２重
量部以下が良い。

【００２７】また、加硫促進剤を配合することが好まし
く、消石灰、マグネシア（ＭｇＯ）、リサージ（Ｐｂ
Ｏ）等の無機促進剤や以下に記す有機促進剤を用いるこ
とができる。有機促進剤としては、２−メルカプト・ベ
ンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド、Ｎ−
シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェン等の
チアゾール系、ｎ−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルア
ミン、プロピルアミン等の脂肪族第１アミンと２−メル
カプト・ベンゾチアゾールとの酸化縮合物、ジシクロヘ
キシルアミン、ピロリジン、ピペリジン等の脂肪族第２
アミンと２−メルカプト・ベンゾチアゾールとの酸化縮
合物、脂環式第１アミンと２−メルカプト・ベンゾチア
ゾールとの酸化縮合物、モリフォリン系化合物と２−メ
ルカプト・ベンゾチアゾールとの酸化縮合物等のスルフ
ェンアミド系、テトラメチルチウラムモノスルフィド、
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、ジペンタメチレンチウラムテトラス
ルフィド等のチウラム系、ジメ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テル
ル等のジチオカルバミン酸塩系、トリメチルチオ尿素、
Ｎ，Ｎ’−ジエチルチオ尿素等のチオウレア系を適宜組
み合わせていることが好ましい。加硫促進剤の添加量
は、ゴム成分１００重量部に対して、１重量部以上５重
量部以下、好ましくは１．５重量部以上３重量部以下が
良い。

【００２８】加硫促進助剤としては、例えば亜鉛華等の
金属酸化物、ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等
の脂肪酸、その他従来公知の加硫促進助剤が挙げられ
る。

【００２９】本発明の導電性ロールは、常法により作成
でき、例えば、上記ゴム組成物（混練物）を所要の配合
でオープンロール、バンバリーミキサー、ニーダー等の
ゴム混練装置に投入し、１００℃で１〜２０分程度混練
りした後、単軸押出機でチューブ状に予備成形し、この
予備成形品を１６０℃、１０〜６０分加硫したのち、芯
金を挿入し表面を研磨した後、所要寸法にカットしてロ
ーラとする等の従来公知の種々の方法を用いることがで
きる。混練物の加硫は、例えば、電気プレス機、缶加
硫、電子線の照射等により行うとよい。加硫時間等の加
硫条件は、ゴム成分、加硫剤等の種類や配合比、あるい
は、発泡させた場合は発泡剤と発泡助剤の種類と量によ
って異なるが、加硫試験用レオメータ（例：キュラスト
メータ）により最適加硫時間を求めて決めるとよい。ま
た、加硫温度は必要に応じて上記温度に上下して定めて
もよい。なお、感光体汚染を低減させるため、なるべく
十分な加硫量を得られるように加硫条件を設定すること
が好ましい。

【００３０】成形は加硫前又は加硫と同時に行うことが
できる。例えば、混練物をローラ−形状の金型内に圧縮
成形した後、金型を加熱することにより加硫する。また
はインジェクション成形、トランスファー成形、押出成
形により、チューブ状（ローラ状）、シート状、ベルト
状等の所望の形状に成形しながら加硫を行ってもよい。

【００３１】導電性ロールは円筒状に成形した状態で、
その肉厚は２ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは３ｍｍ〜６ｍ
ｍであるのが良い。これは、肉厚が２ｍｍ以下だと、適
当なニップがかせげないためであり、１０ｍｍ以下だと
部材が大きすぎて小型軽量化に向かないことに因る。

【００３２】ゴムローラの機械的強度を向上させるため
に、必要に応じて、電気抵抗に影響を与えない範囲内で
充填剤を配合することができる。充填剤としては、例え
ば、シリカ、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸
カルシウム、二塩基性亜リン酸塩（ＤＬＰ）、塩基性炭
酸マグネシウム、アルミナ等の粉体を挙げることができ
る。充填剤を配合する場合、充填剤は導電性ローラ全体
当たり１０重量％以下とするのが好ましい。これは充填
剤の配合はゴムの引っ張り強度及び引き裂き強度の改善
には有効であるものの、余り多く配合するとゴムの柔軟
性を大きく低下させるためである。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる
円筒形状の導電性ロール１を示し、その中空部に円柱形
状の芯金（シャフト）２を圧入して取り付けている。

【００３４】上記導電性ロール１は、ゴム成分としてエ
ピクロルヒドリンゴムを単独で用い、ゴム成分１００重
量部に対して、老化防止剤としてアミン系のＣＤを４重
量部、イミダゾール系のＭＢＺを２重量部の２種類を配
合し、受酸剤としてハイドロタルサイトを３重量部配合
し、化学発泡剤としてアゾジカルボンアミド（ＡＤＣ
Ａ）を５重量部、発泡助剤（尿素助剤）を５重量部配合
している。

【００３５】さらに、必要に応じて、加硫剤として粉末
硫黄、加硫促進剤等を配合したゴム組成物を混練した
後、押出機で円筒状に押出して予備成形し、これを所定
寸法に裁断して予備成形体を得えている。この予備成形
体を加硫缶に投入し、化学発泡剤がガス化して発泡する
と共に、ゴム成分が架橋する温度で加硫している。加硫
処理の条件は、ゴム成分、化学発泡剤、加硫剤等の添加
剤の種類や配合比によって異なり、適宜調整される。こ
の加硫成形された円筒形状の導電性ロール１の中空に金
属製のシャフトからなる芯金（φ６ｍｍ）を挿入し、研
磨すると共にカットして仕上げている。

【００３６】導電性ロール１は、化学発泡剤を配合し、
スポンジ化することにより、ショアＥ硬度を４１として
いる。また、連続通電（２ｋＶ、１０００時間）後の電
気抵抗の電圧変動（１００Ｖ−１０００Ｖ）が０．２０
Ωと非常に小さくしている。

【００３７】このうように、導電性ロール１は、エピク
ロルヒドリンゴムに、規定量のハイドロタルサイトと老
化防止剤を配合したゴム組成物より成形されているた
め、ロール表面のオゾン劣化を防止し、酸化被膜による
高抵抗層の発生を抑えることができ、連続通電後の電気
抵抗の電圧変動を小さくすると共に、感光体汚染を防止
することができる。従って、現像ローラ、帯電ローラ、
カラー複写機あるいはカラープリンタ用転写ローラ等の
導電性ロールとして好適に用いることができる。

【００３８】以下、本発明の導電性ロールの実施例１〜
９および比較例１〜８について詳述する。実施例１〜９
および比較例１〜８について、表１、表２に記載の配合
を常法により混練、押出、加硫、成形加工、研磨してシ
ャフト径φ６ｍｍ、ロール外径φ１２ｍｍ、ロール長さ
２２０ｍｍの導電性ロールを作成した。詳しくは、表
１、表２の配合をニーダに投入し、１００℃で、１〜２
０分程度混練りした後、ゴム混練装置より押し出した。
次いで、予備成形体を１６０℃、３０分加硫した後、金
属製のシャフト径（φ６ｍｍ）を挿入し、研磨、カット
して導電性ゴムロール（外径φ１２ｍｍ、長さ２２０ｍ
ｍの）導電性ロールを作成した。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】なお、表１、表２中の各配合の数値単位は
重量部である。また、ロール抵抗の値の数値は(ｌｏｇ
Ω（常用対数値））である。なお表１、表２中にて使用
した原材料名の原材料種および製造元を下記の表３に示
す。

【００４２】

【表３】

【００４３】（実施例１乃至実施例９）実施例１乃至実
施例９はいずれも、本発明の導電性ロールを形成するゴ
ム組成物である。すなわち、実施例１〜実施例６はエピ
クロルヒドリン単独をゴム成分として用い、このゴム成
分１００重量部に対して、老化防止剤を３重量部〜７重
量部配合し、さらにハイドロタルサイトをエピクロルヒ
ドリンゴムに対して１重量％〜５重量％含有し、さらに
化学発泡剤を規定量使用しスポンジ化することにより、
ショアＥ硬度を３９〜４１としている。また実施例７〜
実施例９は、エピクロルヒドリンとＮＢＲの重量比率
が、８０対２０〜２０対８０であるゴム混合物をゴム成
分として用いるゴム組成物において、ゴム成分１００重
量部に対して、老化防止剤を４．５重量部配合し、さら
にハイドロタルサイトをエピクロルヒドリンゴムに対し
３重量％含有し、化学発泡剤を使用することでスポンジ
化することにより、ショアＥ硬度を３３〜３７としてい
る。

【００４４】（比較例１乃至比較例８）他方、比較例１
乃至比較例８は本発明の規定範囲外のゴム組成物から成
形された導電性ゴムロールの例である。すなわち、比較
例１〜比較例５は、エピクロルヒドリンゴム単独でゴム
成分として用いているが、比較例１〜比較例３は、老化
防止剤の配合量が本発明の範囲外であり、比較例４及び
比較例５はハイドロタルサイトの配合量が本発明の範囲
外である。比較例６及び比較例７はエピクロルヒドリン
とＮＢＲの重量比率が、２０対８０であるゴム混合物を
ゴム成分として用いているが、比較例６は老化防止剤及
びハイドロタルサイトを配合しておらず、比較例７は老
化防止剤を配合していない。比較例８はゴム成分として
ＮＢＲのみを使用しており、老化防止剤及びハイドロタ
ルサイトを配合していない。

【００４５】なお、実施例７、８。９、比較例７におい
て、エピクロルヒドリンゴムに対するハイドロタルサイ
トの重量割合は、３．０重量％である。

【００４６】上記実施例１乃至実施例９、比較例１乃至
比較例９のゴムロールを、連続通電試験前後の電気抵抗
測定、硬度（ショアＥ）、感光体汚染の有無、オゾン劣
化に関して以下の様に試験及び／又は評価した。結果を
下記の表４、表５に示す。

【００４７】

【表４】

【００４８】

【表５】

【００４９】（連続通電試験前後の電気抵抗測定）１５
℃、１０％雰囲気下で、図２に示すように、芯金２を通
した導電性ロール１をアルミドラム３上に当接搭載し、
電源４の＋側に接続した内部抵抗ｒ（１０ｋΩ）の導線
の先端をアルミドラム３の一端面に接続すると共に電源
４の−側に接続した導線の先端導電性ローラ１の他端面
に接続して通電を行った。上記電線の内部抵抗ｒにかか
る電圧を検出し、検出電圧Ｖとした。この装置におい
て、印加電圧をＥとすると、ロール抵抗ＲはＲ＝ｒ×Ｅ
／（Ｖ−ｒ）となるが、今回−ｒの項は微少とみなし、
Ｒ＝ｒ×Ｅ／Ｖとした。芯金２の両端に５００ｇずつの
荷重Ｆをかけ、アルミドラム３を回転させることで導電
性ロール１を３０ｒｐｍで回転させた状態で、印可電圧
Ｅを２ＫＶ、１００時間連続で通電試験を行った。また
通電前のロール抵抗と上記通電後のロール抵抗を同様の
装置を用い、印加電圧１００Ｖと１０００Ｖで測定し、
その抵抗差△Ｒ（１００Ｖ-１０００Ｖ）を求めた。な
お、上記抵抗値の差ΔＲ（１００Ｖ−１０００Ｖ）は、
両者の抵抗値を常用対数値で記載した時の、両者の常用
対数値の値の差で表記し、その値が０．３以下であるの
が好ましい。

【００５０】（硬度（ショアＥ））２３℃、５５％の環
境中で、左右の軸部に５００ｇの荷重をかけ、ショアＥ
硬度計にて硬度測定を行った。

【００５１】（感光体汚染）導電性ロールを感光体に５
００ｇの荷重で押しつけ、４０℃、９０％ＲＨ下に２週
間放置し感光体表面の汚染を目視にて確認した。感光体
表面の汚染が目視にて確認されない場合は○、確認され
ない場合は×とした。

【００５２】（オゾン劣化試験）４０℃、５０ｐｐｈ
ｍ、９６時間、１０％伸長で切断の有無を調べた。切断
の無い場合は○、切断が有る場合は×とした。

【００５３】（判定）上記測定及び試験結果から、要求
性能を満たし導電性ロールとして優れている場合には
○、劣る場合には×とした。

【００５４】表１、２、４、５に示される様に、実施例
１〜実施例４の配合と比較して、老化防止剤の配合量の
みが異なる比較例１〜比較例３の場合、老化防止剤の配
合量が、ゴム成分に対して０〜１．５重量部という従来
の配合量であり、本発明の範囲であるゴム成分に対して
３重量部以上という量よりも少ない量を配合した比較例
１及び比較例２の導電性ローラは、オゾン劣化試験はク
リアしているものの、ロール表面が酸化劣化し、高抵抗
層が形成され低電圧領域（１００Ｖ）で抵抗が高くな
り、連続通電試験後の電気抵抗の電圧変動が大きくなっ
てしまった。

【００５５】一方、老化防止剤の配合量が本発明の範囲
の上限値よりも多い比較例３では、感光体汚染が生じ
た。比較例４はハイドロタルサイトの配合量が、本発明
の範囲の下限値より少ない点のみが実施例２と異なる
が、感光体汚染が生じた。一方、比較例５はハイドロタ
ルサイトの配合量が、本発明の範囲の上限値より多い点
のみが実施例２と異なるが、やはり感光体汚染が生じて
しまった。

【００５６】比較例６は、老化防止剤及びハイドロタル
サイトを配合していない点のみが実施例９と異なるが、
連続通電試験後の電気抵抗の電圧変動が大きくなってし
まった上、感光体汚染が生じた。比較例７は、老化防止
剤を配合していない点のみが実施例９と異なるが、連続
通電試験後の電気抵抗の電圧変動が大きくなってしまっ
た。比較例８はＮＢＲ単独をゴム成分として用い、老化
防止剤及びハイドロタルサイトを配合していないが、連
続通電試験後の電気抵抗の電圧変動が大きくなってしま
った上、オゾン劣化が生じた。

【００５７】一方、実施例１乃至実施例９の導電性ロー
ラは、連続通電試験後の電気抵抗測定値（常用対数値）
の差異が０．１８〜０．２８と小さく、硬度（シェア
Ｅ）も３３〜４１で適切であり、さらに感光体汚染及び
オゾン劣化も全く無く、表中、判定の結果が全て○であ
ることに示される様に、全て優れた導電性ロールである
ことが確認された。

【００５８】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、イオン導電性のゴム成分であるエピクロルヒ
ドリンゴム単独、あるいは、エピクロルヒドリンゴムと
アクリロニトリルブタジエンゴムとを含むゴム混合物を
用いているので、低電気抵抗を実現し電気抵抗がばらつ
くこともなく耐オゾン性も良好なものとすることができ
る。また、ゴム組成物中、老化防止剤を規定重量にて配
合しているので、オゾン劣化を抑制し、ロール表面の酸
化被膜による高抵抗層の発生を抑えることができ、よっ
て連続通電後の電気抵抗の電圧変動が小さい導電性ロー
ルとすることができる。さらには、エピクロルヒドリン
ゴムに対し、受酸剤としてハイドロタルサイトを規定重
量で配合しているため、エピクロルヒドリンの加硫反応
時に発生する塩化水素による加硫阻害および感光体汚染
を防止することができる。

【００５９】よって、本発明の導電性ロールによると、
カラー画像を得るため、使用する電圧が大きくなり、発
生するオゾンの量も増加傾向にある現在の状況において
も、その表面がオゾンにより酸化劣化することなく、高
抵抗層が形成を防止できる。その結果、画像不良が生じ
ることもなく、鮮明なカラー画像を得ることができる。
また、化学発泡剤を使用しスポンジ化することにより、
ショアＥ硬度を適切な値に低減することができ、転写ロ
ールなどのニップ幅を必要とする部材にも応用すること
ができる。

【００６０】従って、本発明の導電性ロールは、レーザ
ービームプリンター、複写機、ファクシミリ，ＡＴＭな
どのＯＡ機器における電子写真装置の導電性機構に使用
される、現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ等の導電
性ロールとして極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の導電性ロールの概略図である。

【図２】導電性ロールのロール電気抵抗の測定方法を
示す図である。

【符号の説明】

１導電性ロール２芯金３アルミドラム４電源

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｆ１６Ｃ 13/00 Ｆ１６Ｃ 13/00 Ｅ４Ｊ００２Ｇ０３Ｇ 15/00 ５５０Ｇ０３Ｇ 15/00 ５５０ 15/02 １０１ 15/02 １０１ 15/08 ５０１ 15/08 ５０１Ｄ５０７ 15/16 １０３ 15/16 １０３ 15/08 ５０７ＥＦターム(参考） 2H071 BA43 DA06 DA08 DA09 2H077 AC04 AD06 FA22 FA27 GA03 2H200 FA02 FA07 FA08 GB50 HA02 HA28 HB12 HB22 HB45 HB46 HB47 JA02 JA25 JA26 JA27 JB10 LC03 LC09 MA03 MA08 MA11 MA17 MA20 MB01 MB06 MC02 3J103 AA02 AA13 BA41 FA12 GA02 GA57 GA58 GA60 GA74 HA12 HA20 HA53 4F071 AA12 AA34 AA51 AB21 AC11 AC12 AE02 AE03 AE15 AE17 AF37 AH16 BA01 BB03 BB05 BB06 BC01 BC05 BC07 4J002 AC07X AC12W CH04W DE206 EJ027 EN067 EN077 EU117 FD01 FD11 FD14 FD15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エピクロルヒドリンゴム単独、あるい
は、エピクロルヒドリンゴムとアクリロニトリルブタジ
エンゴムとを含むゴム混合物を含有するゴム成分を用
い、上記ゴム成分１００重量部に対して、老化防止剤が３重
量部以上７重量部以下の割合で配合されると共に、上記エピクロルヒドリンゴムの重量に対し、受酸剤であ
るハイドロタルサイトが１重量％以上５重量％以下の割
合で配合されたゴム組成物をロール状に成形してなるこ
とを特徴とする導電性ロール。
【請求項２】上記エピクロルヒドリンゴムとアクリロ
ニトリルブタジエンゴムとを含むゴム混合物総重量に対
するエピクロルヒドリンゴムの重量割合が、２０重量％
以上としている請求項１に記載の導電性ロール。
【請求項３】上記ゴム成分１００重量部に対して化学
発泡剤を１重量部以上１０重量部以下の割合で配合しス
ポンジ化され、ショアＥ硬度が２０以上５０以下である
請求項１又は請求項２に記載の導電性ロール。