JP2003270885A

JP2003270885A - 導電性ロール

Info

Publication number: JP2003270885A
Application number: JP2002072048A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kamisaka; 憲市上坂
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2003-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】ロール表面のオゾン劣化や感光体汚染を防止
し、ロール内径のへたりを抑制し、低硬度を実現すると
共に、良好な発泡状態が得られ、ロール周方向の電気抵
抗のばらつきを低減する。【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
ゴムとの混合物を含むゴム成分１００重量部に対して、
チオウレア系加硫促進剤を０．２重量部以上２重量部以
下、化学発泡剤を３重量部以上１０重量部以下の割合で
配合すると共に、上記エピクロルヒドリンゴムの重量に
対し、ハイドロタルサイトを１重量％以上５重量％以下
の割合で配合したゴム組成物をロール状に成形する。

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、電気特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】この種の導電性ロールにおいては、導電性
を付与するため、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、電気抵抗がばらつき、鮮
明な画像を得にくいという問題がある。

【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。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。

【０００６】例えば、本出願人は、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、本出願人は、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２００１−９９１３７号で
は、エピクロルヒドリンゴム及び液状ＮＢＲの発泡剤と
してアゾジカルボンアミドを配合した導電性部材が提案
されている。

【０００７】また、導電性ロールが十分な電気特性を発
揮するためには、ある程度ニップ幅を大きくする必要が
ある。ニップ幅を大きくするために、従来においては、
導電性ロール用のゴム組成物にジブチルフタレート（Ｄ
ＢＰ）やジオクチルフタレート（ＤＯＰ）等の軟化剤を
使用したり、又は発泡剤を用いて発泡体として低硬度化
している。具体的には、このような導電性ロールは、金
型を用いた型内発泡又は、押し出し機を用いて予備成形
した後、熱を加えて加硫と発泡を同時に進行させること
で、発泡体加硫物を得ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平９−２７２１５号及び特開平１１−６５２６９号で
は、エピクロルヒドリンゴムを使用し、低電気抵抗と耐
オゾン性を実現しているものの、発泡させた時の加硫速
度の点において未だ改善の余地がある。さらに、上記特
開２０００１−９９１３７号では、エピクロルヒドリン
ゴム等に発泡剤としてアゾジカルボンアミド（ＡＤＣ
Ａ）を添加しているが、加硫が遅いために、発泡不良が
起こり、電気抵抗のばらつきが生じ、電気特性に不具合
が生じるという問題がある。

【０００９】また、ＤＢＰやＤＯＰ等の軟化剤を使用し
た場合には、軟化剤がロール表面に析出して感光体を汚
染するという問題が生じる。また発泡体とする場合にお
いても、発泡剤量を変量してもショアＥ硬度５０以下の
ロールを得ることは困難である。さらに、押し出し法が
用いられる場合には、加硫が遅いとロール内径のへたり
や発泡不良が起こり、電気特性に不具合を起こすことが
多く、問題となっている。

【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、加硫が遅
いことにより生じるロール内径のへたりや発泡不良に起
因する電気特性の不具合を防止するとともに、感光体汚
染を防止でき、低硬度を実現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
ゴムとの混合物を含むゴム成分を用い、上記ゴム成分１
００重量部に対して、チオウレア系加硫促進剤が０．２
重量部以上２重量部以下、化学発泡剤が３重量部以上１
０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、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、チオウレア系加硫促進剤を規定重量で配合し
ているので、加硫速度が促進され、加硫が遅いことによ
り生じるロール内径のへたりや発泡不良に起因する電気
特性の不具合を防止することができる。さらに、ゴム組
成物中のゴム成分１００重量部に対して、化学発泡剤を
規定重量で配合するので、発泡体の硬度（ショア硬度）
を低減し、適切な硬度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、ハイドロタルサイトを
規定重量で配合するので、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
染を防止することができる。従って、上記のように電気
特性等の種々の特性がバランス良く優れた導電性ロール
を得ることができる。

【００１４】上記ゴム成分１００重量部に対して、チオ
ウレア系加硫促進剤を０．２重量部以上２重量部以下の
割合で配合しているのは、０．２重量部よりも少ない
と、加硫速度が遅くなると共に、本発明のゴム成分の加
硫促進により良好な電気特性を有する導電性ロールを得
るという効果が生じずに、導電性ロールの抵抗値の周ム
ラが大きくなるためである。一方、２重量部よりも多く
配合すると硬度が大きくなりすぎるためである。好まし
くは０．５重量部以上１．５重量部以下である。

【００１５】上記チオウレア系加硫促進剤としては、テ
トラメチルチオウレア、トリメチルチオウレア、エチレ
ンチオウレア、及び（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１ＮＨ）_２Ｃ＝Ｓ
（ｎ＝１〜１０の整数）で示されるチオウレアよりなる
群から選択される１種又は複数種のチオウレアを用いて
いることが好ましい。上記チオウレアは、架橋剤として
の反応性を向上することができ、特にエピクロルヒドリ
ン系重合体との組み合わせにおいて有効である。さら
に、本発明で用いるチオウレアは、テトラメチルチオウ
レア、トリメチルチオウレア、エチレンチオウレア、あ
るいは、上記化学式中のｎの範囲をｎ＝１〜５、さらに
はｎ＝１〜４としたものが良い。上記チオウレア類はｎ
の値が小さくなるにつれて、架橋剤としての反応性が向
上する。

【００１６】上記ゴム成分１００重量部に対して、化学
発泡剤を３重量部以上１０重量部以下の割合で配合して
いるのは、３重量部よりも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。好ましくは３重
量部以上６重量部以下である。これにより、柔軟性が向
上し、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、良好な画像を
得ることができる。なお、発泡倍率（体積％）は１５０
％以上５００％以下，好ましくは２００％以上３００％
以下であるのが良い。

【００１７】上記化学発泡剤としては、化学反応型の有
機系発泡剤であるアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、
４，４'−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド
（ＯＢＳＨ））のいずれか一方、または両方を配合する
のが好ましい。その他、化学発泡剤としては、Ｎ，Ｎ−
ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）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。

【００１８】上記エピクロルヒドリンゴムの重量に対
し、ハイドロタルサイトを１重量％以上５重量％以下の
割合で配合しているのは、１重量％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％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。好ましくは２重量％以
上４重量％以下である。このように、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もなくすことができる。

【００１９】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）との重量比が、（エピ
クロルヒドリンゴム：アクリロニトリルブタジエンゴ
ム）＝（１００：０）〜（２０：８０）であるのが好ま
しい。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。なお、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
低下しやすくなる。

【００２０】本発明の導電性ロールでは、電気抵抗値の
周ムラ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２３℃、湿度５５％雰囲気下で印
加電圧１ＫＶで、ロール周方向に１周内の電気抵抗の最
大値と電気抵抗の最小値とを測定し、電気抵抗の最大値
を電気抵抗の最小値で除した値（周方向における電気抵
抗の最大値と最小値の比率（最大値／最小値））を周ム
ラとして評価している。上記の周ムラの値が１．０以上
１．２以下であるのが好ましい。これにより電気特性が
良好であるので、良好な画像を形成することができる。

【００２１】本発明の導電性ロールの電気抵抗値は１０
^６Ω以上１０^９Ω以下、好ましくは１０^６Ω以上１０^８
Ω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の６乗Ω
より小さい導電性ロールでは電流が流れすぎ、画像不良
が発生しやすいためである。一方、１０の９乗Ω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しにくいためである。

【００２２】上記ゴム組成物は、ムーニー粘度ＭＬ
_１＋４（１００℃）、キュラストメーター（１６０℃）
のミニマムタイムが１．０分以下であることが好まし
い。これにより、加硫速度が速く、電気特性に優れた導
電性ロールを得ることができる。なお、より好ましくは
０．２分以上０．８分以下である。

【００２３】上記エピクロルヒドリンゴムとしは、種々
のエピクロルヒドリン系重合体が挙げられる。例えば、
エピクロルヒドリン単独重合ゴム、エピクロルヒドリン
−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−
プロピレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−
アリルグリシジルエーテル共重合体、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共
重合体、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド−
アリルグリシジルエーテル共重合体、エピクロルヒドリ
ン（ＥＰ）−エチレンオキサイド（ＥＯ）−プロピレン
オキサイド（ＰＯ）−アリルグリシジルエーテル（ＡＧ
Ｅ）共重合体等が挙げられる。中でも、エチレンオキサ
イド含量が高いエピクロルヒドリン系重合体が好まし
く、速い加硫速度を維持したまま、体積固有抵抗値を低
減することができる。エピクロルヒドリン系重合体中の
エチレンオキサイド含量としては５５ｍｏｌ％以上９５
ｍｏｌ％以下であるのが好ましい。

【００２４】上記ゴム混合物中にＮＢＲを用いているの
は、ＮＢＲが物性に非常に優れている（圧縮永久歪み、
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たもつことができ
るので、特に好適に用いられる。

【００２５】また、上記ゴム成分には、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（Ｅ
ＰＤＭ）、スチレンゴム（ＳＢＲ）等が挙げられる。

【００２６】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を大きくすること
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が大きくなりすぎるためである。
一方、５０を越えると硬すぎて剛直な感光体と接触した
時の磨耗が大きく且つ画像上の欠陥が発生し易いことに
よる。

【００２７】本発明の導電性ロールを得るために、加硫
剤、充填剤等の各種添加剤を配合することができる．

【００２８】加硫剤としては、特に、低電気抵抗を実現
できるため、粉末硫黄が好ましい。また、硫黄、有機含
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。過酸化物としてはベンゾイルペルオキシド等
を挙げることができる。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
部以下がよい。

【００２９】また上記のチオウレア系加硫促進剤以外の
加硫促進剤を配合してもよく、消石灰、マグネシア（Ｍ
ｇＯ）、リサージ（ＰｂＯ）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、ジ−オルト−トリルグアニジン、１，３−ジフェニ
ルグアニジン、１−オルト−トリルビグアニド、ジカテ
コールボレートのジ−オルト−トリルグアニジン塩等の
グアニジン系を適宜組み合わせていることができる。特
に、チオウレア系加硫促進剤と、ジベンゾチアジルジス
ルフィド等のチアゾール系加硫促進剤とを併用するのが
好ましい。他の加硫促進剤を併用する場合は、（チオウ
レア系加硫促進剤：他の加硫促進剤）＝（１：５）〜
（２：１）の重量比で配合するのが好ましい。

【００３０】また、加硫促進助剤を配合しても良く、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。

【００３１】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（混合物）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、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。なお、発泡体形
成用未加硫のゴム組成物は、直接加圧水蒸気で加硫する
加硫缶を用いて加硫することができる。

【００３２】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。

【００３３】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であるのが好ましい。これは、肉厚が２ｍｍ以下だ
と、適当なニップを得にくいためであり、１０ｍｍ以下
だと部材が大きすぎて小型軽量化を図りにくいためであ
る。

【００３４】導電性ロールの機械的強度を向上させるた
め、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、ニ塩基性亜リン酸塩（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。

【００３５】

【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。

【００３６】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（エチレンオキサイド（ＥＯ）／
エピクロルヒドリン（ＥＰ）／アリルグリシジルエーテ
ル（ＡＧＥ）の共重合比率が５６モル％／４０モル％／
４モル％）を単独で用い、ゴム成分１００重量部に対し
て、チオウレア系加硫促進剤としてエチレンチオウレア
を１重量部配合し、化学発泡剤としてアゾジカルボンア
ミド（ＡＤＣＡ）を３重量部および４、４'−オキシビ
ス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）を３
重量部配合し、受酸剤としてハイドロタルサルトを３重
量部配合している。

【００３７】さらに、加硫剤として硫黄粉末、加硫促進
剤（ジベンゾチアジルジスルフィド）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ている。
この予備成形体を加圧式水蒸気式加硫缶に投入し、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。

【００３８】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（φ６
ｍｍ）を挿入し、研磨すると共にカットして仕上げてい
る。

【００３９】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４０として
いる。また、チオウレア系加硫促進剤を適量配合し、加
硫を促進しており、ロール周方向における電気抵抗の最
大値と最小値の比率（最大値／最小値）の値（周ムラ）
を１．０７と非常に小さくしている。また、電気抵抗値
は１０^６．５２Ωである。

【００４０】このように導電性ロール１は、エピクロル
ヒドリンゴムに、規定量のチオウレア系加硫促進剤と化
学発泡剤及びハイドロタルサイトを配合したゴム組成物
より成形されているため、加硫が促進され、良好な発泡
状態を得ることができる。詳しくは、ロール表面のオゾ
ン劣化を防止し、電気抵抗の周ムラが小さいという良好
な電気特性を有すると共に、適切な硬度を有し、さらに
は、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
ンタ用の転写ローラ等に用いられる導電性ロールに好適
である。

【００４１】以下、本発明の導電性ロールの実施例１〜
９および比較例１〜６について、詳述する。実施例１〜
９および比較例１〜６について、表１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、ゴム長さ２２０
ｍｍの導電性ロールを作成した。詳しくは、表１の配合
をニーダに投入し、１００℃で１〜２０分程度混練りし
た後、ゴム混練装置よりチューブ状に押し出して予備成
形体を得た。次いで、この予備成形体を加硫缶に投入し
て１６０℃、３０分加硫した後、金属製のシャフト（径
φ６ｍｍ）を挿入し、研磨、カットして導電性ロール
（外径φ１２ｍｍ、長さ２２０ｍｍ）を作成した。

【００４２】

【表１】

【００４３】なお、表１中の各配合の数値単位は重量部
である。ただし、ハイドロタルサイトについては、エピ
クロルヒドリンゴムに対する重量％を示している。ま
た、電気抵抗の数値は常用対数の値（ｌｏｇΩ）であ
る。ノクセラーＤＭはジベンゾチアジルジスルフィド、
アクセル２２ｓはエチレンチオウレアである。なお表１
中にて使用した原材料名の原材料種および製造元を表２
に示す。

【００４４】

【表２】

【００４５】（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
ム組成物とした。即ち、実施例１〜実施例７は、ゴム成
分として、エチレンオキサイド（ＥＯ）／エピクロルヒ
ドリン（ＥＰ）／アリルグリシジルエーテル（ＡＧＥ）
の共重合比率が５６モル％／４０モル％／４モル％であ
るエピクロルヒドリンゴムを単独で用い、このゴム成分
１００重量部に対して、チオウレア系加硫促進剤（アク
セル２２ｓ）を０．２重量部〜２重量部配合し、化学発
泡剤（ＡＤＣＡ及びＯＢＳＨ）を３重量部〜１０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％含有した。また実施
例８及び実施例９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（ＮＢＲ）の重量比率が、５
０：５０及び２０：８０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、チオウレア系加硫促進剤を１重量部配合し、
化学発泡剤（ＡＤＣＡ及びＯＢＳＨ）を６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
ムの重量に対して３重量％になるように含有した。

【００４６】（比較例１乃至比較例６）他方、比較例１
乃至比較例６は本発明の規定範囲外のゴム組成物から形
成される導電性ロールとした。即ち、比較例１〜比較例
５は、ゴム成分として、エピクロルヒドリンゴムを単独
で用いているが、比較例１及び比較例２は、チオウレア
系加硫促進剤を配合していないか、配合量を本発明の範
囲外とし、比較例３はハイドロタルサイトの配合量を本
発明の範囲外とした。また比較例４及び比較例５は、化
学発泡剤の配合量を本発明の範囲外とした。比較例６は
ＮＢＲ単独をゴム成分として用いており、エピクロルヒ
ドリンゴムを配合せず、ハイドロタルサイトをＮＢＲの
重量に対して３重量％含有した。

【００４７】また、ムーニー粘度ＭＬ_１＋４（１００
℃）、キュラストメーター（１６０℃）のミニマムタイ
ムは、実施例１は１．８分、実施例２は０．９分、実施
例３は０．８分、実施例４は０．７分、実施例５は０．
６分、実施例６は０．８分、実施例７は１．０分、実施
例８は０．７分、実施例９は０．８分、比較例１は１．
１分、比較例２は０．６分、比較例３は０．８分、比較
例４は０．８分、比較例５は１．１分、比較例６は０．
５分とした。

【００４８】上記実施例１乃至実施例９、比較例１乃至
比較例６の導電性ロールを、電気抵抗、電気抵抗の周ム
ラ、硬度、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。結果を表１に示す。

【００４９】（電気抵抗の周ムラ）温度２３℃、相対湿
度５５％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を導電性ローラ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を回転数３０ｒｐｍで回
転させることで導電性ロールを回転させた状態で、印加
電圧Ｅを１ＫＶかけたとき、１周内の周ムラ（（周方向
の電気抵抗の最大値／周方向の電気抵抗の最小値）の比
率）を求めた。

【００５０】（電気抵抗測定）図２に示す装置を用い、
温度２３℃、相対湿度５５％の環境中で、印加電圧を１
０００Ｖかけたときの導電性ロールの電気抵抗を測定し
た。

【００５１】（硬度（ショアＥ））温度２３℃、相対湿
度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。

【００５２】（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
る場合は×とした。

【００５３】（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。

【００５４】（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。

【００５５】表１に示される様に、比較例１はチオウレ
ア系加硫促進剤が配合されていないために、周ムラの値
が１．２８となり、周ムラが大きく、不適であった。逆
に比較例２はチオウレア系加硫促進剤の配合量が本発明
規定量よりも多いために硬度が５１と大きく、不適であ
った。比較例３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ために、感光体汚染が生じ
てしまった。比較例４は化学発泡剤の配合量が、本発明
の範囲の下限値より少ないために、硬度が５１と大きく
不適であった。逆に比較例５は化学発泡剤の配合量が、
本発明の範囲の上限値より多いために、加硫を阻害し硬
度が５２と大きく、不適であった。比較例６はゴム成分
がＮＢＲ単独であり、エピクロルヒドリンを含有しない
ため、オゾン劣化が生じてしまった。

【００５６】一方、実施例１乃至実施例９の導電性ロー
ルは、電気抵抗の常用対数の値が６．４９〜７．９１で
適切な範囲内であり、周ムラも１．０７〜１．２と小さ
く、硬度（ショアＥ）も２８〜４５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１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。

【００５７】

【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、チオウレア系加硫促進剤を規
定重量にて配合しているので、加硫が促進され、よって
ロール内径のへたりを防止でき、良好な発泡状態を得る
ことができる。このため、特に、ロール周方向の電気抵
抗のばらつきを抑制することができ、電気特性を向上さ
せることができる。

【００５８】また、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。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
規定重量にて配合しているため、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】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
性ローラとして極めて有用である。特に、ニップ幅を大
きくすることができるため、効率良くトナー像を紙に転
写することができ、転写ロールに好適である。

【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）Ｇ０３Ｇ 15/08 Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０１Ｄ 15/16 １０３ 15/16 １０３Ｆターム(参考） 2H077 AC04 AD06 FA00 FA12 FA22 FA25 2H171 FA11 FA13 FA15 FA24 FA25 FA26 FA30 GA01 GA25 PA08 PA09 PA14 QB03 QB07 QB09 QB31 QB47 QC03 TA01 TA03 TA17 TA19 TB12 UA03 UA05 UA07 UA08 UA10 UA12 UA22 WA05 WA07 XA02 2H200 FA07 FA16 FA19 HA03 HA28 HB12 HB22 HB45 HB46 HB47 JA02 JA25 JA26 JA27 LA40 LC09 MA04 MA08 MA11 MA17 MA20 MB01 MB06 MC01 MC02 3J103 AA02 AA12 AA32 AA85 BA41 CA01 EA02 EA11 FA18 GA02 GA57 GA58 GA60 HA03 HA12 HA20 HA53

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
ゴムとの混合物を含むゴム成分を用い、上記ゴム成分１００重量部に対して、チオウレア系加硫
促進剤が０．２重量部以上２重量部以下、化学発泡剤が
３重量部以上１０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、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の重量比が、（エピクロルヒ
ドリンゴム：アクリロニトリルブタジエンゴム）＝（１
００：０）〜（２０：８０）である請求項１に記載の導
電性ロール。
【請求項３】上記化学発泡剤がアゾジカルボンアミド
及び／又は、４，４'−オキシビス（ベンゼンスルホニ
ルヒドラジド）である請求項１又は請求項２に記載の導
電性ロール。
【請求項４】上記導電性ロールの電気抵抗値が１０^６
Ω以上１０^９Ω以下であり、ロール周方向における電気
抵抗の最大値と最小値の比率（最大値／最小値）の値が
１．０以上１．２以下である請求項１乃至請求項３のい
ずれか１項に記載の導電性ロール。
【請求項５】上記ゴム組成物は、ムーニー粘度ＭＬ
_１＋４（１００℃）、キュラストメーター（１６０℃）
のミニマムタイムが１．０分以下である請求項１乃至請
求項４のいずれか１項に記載の導電性ロール。