JP2004191960A - 導電性ロール - Google Patents

Abstract

【課題】 低湿環境下での抵抗上昇の問題がなく、汚染の問題もなく、低電圧で使用でき、リークの問題もない導電性ロールを提供する。
【解決手段】 芯金１と、エピクロルヒドリン系ゴム基材からなると共にカーボンブラック及び液状ゴムを配合して塩素を引き抜く架橋剤と硫黄とで共架橋してなる弾性層２とを具備し、前記弾性層２は、少なくともイソシアネート成分を含有する表面処理液で表面処理された表面処理層２ａを具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真式複写機及びプリンタ、またはトナージェット式複写機及びプリンタなどの画像形成装置の感光体等に一様な帯電を付与するために用いられる導電性ロールに関し、帯電ロール、転写ロール、現像ロールなどに用いて好適なものである。

電子写真式複写機及びプリンタ、またはトナージェット式複写機及びプリンタなどの画像形成装置の帯電ロール・現像ロール、トナー規制、さらには中間転写ロール等には、感光体等への非汚染性の他、所定の導電性、摩擦係数等が要求される。

例えば、抵抗値を最適化するために、ゴム成分としてアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）やエピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）等の有極性ゴムを用いることにより導電性ゴム組成物の抵抗ムラを軽減するもの（特許文献１参照）、さらにこのような組み合わせにおいて、それぞれの特性及び配合割合を規定して、抵抗ムラが小さく、しかも低硬度で耐オゾン性にも優れ、加工性にも優れたもの（特許文献２参照）などが提案されている。また、イオン導電性ゴムに所定量のファーネスブラックからなるカーボンブラックを添加したゴム組成物が提案されている（特許文献３参照）。

しかしながら、上述した技術では、ある程度の抵抗値の最適化は可能であるが、連続通電によってイオン導電物質が局在化して抵抗が上昇してしまうという問題がある。また、カーボンブラックを併用する場合には、多量に入れると高抵抗化の問題は解消されるが、小さな傷などにより容易にリークが発生してしまうという問題があり、一方、少なすぎると、カーボンブラックが導電に寄与しないばかりか、イオン導電物質の移動をかえって阻害してしまうので、配合量の調整が極めて難しいという問題がある。

一方、帯電ロールなどにおいては、均一帯電を容易に実現するためにある程度のニップを稼ぐ必要があり、弾性体の低硬度化を図る必要があるが、可塑剤や軟化剤を配合すると、感光体等への汚染の問題が生じる。

また、感光体等への汚染性を考慮して、導電性カーボン、可塑剤、軟化剤を含有することなくゴム基材に低分子量の液状ゴムを配合した転写ローラーが提案されている（特許文献４参照）が、このような液状ゴムをエピクロルヒドリン系の共重合体に配合しようとする場合、エピクロルヒドリン系の共重合体の親和性が小さいと所望の可塑化及び低硬度化の効果が十分に発揮されないばかりか、通常の油状成分や可塑剤と同様にブリードアウトして接触している部材に移行するという問題がある（特許文献２の段落［０００７］参照）。

そこで、従来、一般的には、感光体等への汚染性、帯電性等の理由から、各種弾性層表面に各種コーティング層、被覆チューブを設けたものとして、例えば、導電性スポンジ体層上にポリアミド樹脂チューブからなる導電性最外層を設けた現像ロール（特許文献５参照）、また、ワックス等の滑剤を含む表面層を具備する帯電部材（特許文献６参照）、さらに、フッ化炭素を含有する導電性重合体からなる塗布層またはシームレスチューブからなる表面層を有する帯電部材（特許文献７参照）等が提案されている。

しかしながら、塗布等により設けられた表面層は必ずしも基材との接着が良好な訳ではなく、耐久性に劣り、長期信頼性に欠けるという問題がある。また、シームレスチューブからなる表面層は作業性に劣りコスト高であると共に弾性層と別体となるので、帯電特性等の問題で十分ではないという問題がある。

そこで、本出願人は、製造が容易であり且つ弾性層と一体的になって耐久性に優れたものとして、表面をイソシアネート化合物で処理して表面処理層を設けた現像ロールを先に開発した（特許文献８参照）。

しかしながら、このような表面処理では、カーボンを配合した電子導電の弾性層においては、イソシアネートの含浸により高抵抗層が形成されてしまうという問題がある。すなわち、表面処理層においては、導電性微粉末に依存する導電性を有さない高抵抗層が形成される（特許文献９参照）。かかる技術を採用すると、用途によっては好適な導電性ロールを形成することができる。

ところが、低電圧で使用でき且つリークし難い帯電ロールを目指し、比較的低抵抗のエピクロルヒドリン系ゴムに最低限のカーボンを添化した系において、上述した表面処理を採用すると、表面層の抵抗が高すぎて、結局、低電圧では使用できるものにはならないという問題がある。

特開平１１−６５２６９号公報 （特許請求の範囲等） 特開２０００−３５０３２号公報 （特許請求の範囲、［０００７］等） 特開２００１−１４０８５５号公報 （特許請求の範囲等） 特開昭５９−４６６６４号公報 （特許請求の範囲等） 特開平５−２０４２３４号公報 （特許請求の範囲等） 特開平７−１３４４６７号公報 （特許請求の範囲等） 特開平８−１６０７０１号公報 （特許請求の範囲等） 特開平５−２８１８３０号公報 （特許請求の範囲等） 特許３４２９１５８号公報 （特許請求の範囲等）

本発明はこのような事情に鑑み、低湿環境下での抵抗上昇の問題がなく、汚染の問題もなく、低電圧で使用でき、リークの問題もない導電性ロールを提供することを課題とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、芯金上にエピクロルヒドリン系ゴム基材からなる導電性弾性層を具備する導電性ロールにおいて、前記導電性弾性層は、前記エピクロルヒドリン系ゴム基材に液状ゴムと共にカーボンブラックを配合してなり、且つ少なくともイソシアネート成分を含有する表面処理液で表面処理された表面処理層を具備することを特徴とする導電性ロールにある。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記液状ゴムは数平均分子量が１０００以上であると共に粘度が３０℃で１０００Ｐａ・ｓ以下であり、且つ液状ポリオレフィン、液状ポリクロロプレン、液状ポリブタジエン−アクリロニトリル、液状ポリエステル、及び液状ポリエーテルからなる群から選択される少なくとも一種以上からなることを特徴とする導電性ロールにある。

本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様において、前記導電性弾性層は、塩素を引き抜く架橋剤と、硫黄及び硫黄を含む加硫促進剤を含む群から選択される少なくとも一種と、酸化亜鉛とを用いて共架橋したものであることを特徴とする導電性ロールにある。

本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記架橋剤は、チオウレア化合物、トリアジン化合物、及びキノキサリン化合物から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ロールにある。

本発明の第５の態様は、第３又は４の態様において、前記エピクロルヒドリン系ゴム基材に対し、前記架橋剤が０．３〜５重量％、前記硫黄及び硫黄を含む加硫促進剤を含む群から選択される少なくとも一種が０．１〜５重量％配合されていることを特徴とする導電性ロールにある。

本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記弾性層に含有される前記カーボンブラックの含有量は、１００Ｖ印加時の体積抵抗値が、当該カーボンブラック未添加のときの体積抵抗値と比較して１／１０以上となる範囲であることを特徴とする導電性ロールにある。

本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様において、前記エピクロルヒドリン系ゴム基材が、エピクロルヒドリンとエチレンオキサイドとの共重合体又はエピクロルヒドリンとエチレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとの共重合体からなることを特徴とする導電性ロールにある。

本発明の第８の態様は、第１〜７の何れかの態様において、前記導電性弾性層が、さらにイオン性導電剤を含有することを特徴とする導電性ロールにある。

本発明の第９の態様は、第１〜８の何れかの態様において、前記表面処理液は、イソシアネート成分と共に、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーから選択される少なくとも一種のポリマーを含有したものであることを特徴とする導電性ロールにある。

本発明の第１０の態様は、第１〜９の何れかの態様において、前記表面処理液は、イソシアネート成分と共に、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーから選択される少なくとも一種のポリマーと、カーボンブラックとを含有したものであることを特徴とする導電性ロールにある。

本発明の導電性ロールは、芯金上にエピクロルヒドリン系ゴム基材からなる導電性弾性層を具備する導電性ロールにおいて、前記導電性弾性層は、前記エピクロルヒドリン系ゴム基材に液状ゴムと共にカーボンブラックを配合してなり、且つ少なくともイソシアネート成分を含有する表面処理液で表面処理された表面処理層を具備するので、低湿環境下の連続使用においても抵抗上昇を抑えることができるものであり、且つリークが生じ難いものである。すなわち、比較的低抵抗のゴム基材であるエピクロルヒドリン系ゴム基材にカーボンブラックを適度に配合してカーボンブラックによる最低限の電子導電性を付与することにより、リークが生じ難いが低湿環境下での連続使用によっても抵抗が上昇しない状態を抑え、且つイソシアネートを含有する表面処理液による表面処理による表面の高抵抗化を液状ゴムの配合により抑えることにより、低電圧で使用でき且つリークし難い帯電ロールとして好適な導電性ロールを提供できるものである。

本発明の導電性ロールの導電性弾性層を形成するエピクロルヒドリン系ゴム基材としては、エピクロルヒドリン単独重合体、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−アリルグリシジルエーテル共重合体、及び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三元共重合体から選択される一種又は二種以上のブレンドを挙げることができる。

また、本発明では、エピクロルヒドリン系ゴム基材にカーボンブラックを配合する。ここで用いることができるカーボンブラックは特に制限されず、例えば、導電性カーボンブラック、カーボングラファイト、カーボンナノチューブなどを用いることができ、弾性層が所定の抵抗値を有するように調整するために用いることもできるが、抵抗安定性のためには、抵抗値を著しく低下させない程度に用いるのが好ましい。すなわち、本発明の弾性層に含有されるカーボンブラックの含有量は、１００Ｖ印加時の体積抵抗値が、当該カーボンブラック未添加のときの体積抵抗値と比較して１／１０以上となる範囲であるのが好ましい。これは抵抗を下げすぎてリークが発生し易い状態を形成するのを避けるためである。また、このようにカーボンブラックによる電子導電性の付与により、特に低湿環境下の連続使用による抵抗変動を防止することができる。

さらに、本発明では、エピクロルヒドリン系ゴム基材は、基本的にイオン導電性を有しているが、カーボンブラックと共にさらにイオン性導電剤を添化して導電性弾性層としてもよい。このようなイオン性導電剤としては、過塩素酸リチウム、４級アンモニウム塩、三フッ化酢酸ナトリウムなどを挙げることができる。また、イオン性導電剤の添加量は、例えば、ゴム基材に対して、０．０１〜５重量％程度である。

また、本発明の導電性弾性層は、液状ゴムを含有する。ここで、液状ゴムは、数平均分子量が１０００以上であると共に粘度が３０℃で１０００Ｐａ・ｓ以下であり、且つ液状ポリオレフィン、液状ポリクロロプレン、液状ポリブタジエン−アクリロニトリル、液状ポリエステル、及び液状ポリエーテルからなる群から選択される少なくとも一種以上を用いることができる。このような液状ゴムは、分子量がある程度大きくブリードし難いものであるが、混練ゴムのムーニー粘度を適度に低下させ得るものであり、これにより成形性が向上する。

このような液状ゴムは、エピクロルヒドリン系ゴム基材に対して、１〜２０重量％、好ましくは２〜１０重量％程度用いるのが望ましい。

本発明の導電性弾性層は、上述した配合のゴム組成物を加硫し、成形したものである。加硫方法は特に限定されず、過酸化物加硫でも硫黄加硫でもよいが、低抵抗を維持するためには、硫黄加硫の方が好ましい。

また、特に、塩素を引き抜く架橋剤と、硫黄及び硫黄を含有する加硫促進剤からなる群から選択される少なくとも一種と、酸化亜鉛とで共架橋するのが好ましい。ここで、塩素を引き抜く架橋剤としては、チオウレア化合物、トリアジン化合物、キノキサリン化合物を挙げることができ、具体的には、エチレンチオウレアや２，３，６−トリメチルカプト−Ｓ−トリアジンを挙げることができる。

これにより、脱型性を向上させることができ、また、加工成形性を向上させることができる。また、二次加硫を少なくすることができ、初期から圧縮永久ひずみが小さな弾性体となる。さらに、研磨加工等の加工成形性が良好となるので、液状ゴムの添化による加工性の低下を補うことができるという利点がある。すなわち、成形後の研磨加工性が向上し、研磨後の表面平滑性が良好に保持され、さらに、金型汚染、芯金に対する防錆性、成形性が向上するという効果を奏する。

また、酸化亜鉛を用いて共架橋することにより、低抵抗を維持することができるという利点がある。

このような架橋剤及び硫黄及び／又は硫黄を含む加硫促進剤の添加量は、前記エピクロルヒドリン系ゴム基材に対し、架橋剤が０．３〜５重量％、硫黄及び／又は硫黄を含む加硫促進剤が０．１〜５重量％の範囲で配合されているのが好ましい。また、酸化亜鉛は、０．１〜２０重量％、好ましくは０．１〜１０重量％の範囲で配合するのが好ましい。

このように共架橋して得られる導電性弾性層は、１×１０^６〜１×１０^９Ω・ｃｍ、好ましくは、５×１０^６〜１×１０^８Ω・ｃｍ程度の体積抵抗率を有するのが望ましい。

また、本発明の導電性弾性層は芯金上に設けられるものであるが、これは芯金上に直接設けられていてもよいし、他の導電性下地層を介して芯金上に設けられていてもよい。なお、導電性下地層は、抵抗層にならない程度の十分な導電性を有していれば特に限定されず、ゴム材質、ゴム硬度も特に限定されない。

一方、本発明の導電性弾性層は、肉厚が３ｍｍ以下、好ましくは１．５ｍｍ以下とすると、カーボンブラックの分散ばらつきが軽減される方向に向かって画像かぶりが生じ難く、且つ低湿環境下での連続通電によっても抵抗上昇が生じない帯電ロールが提供できることを知見した。すなわち、イオン導電の導電性弾性層では、肉厚が薄いほど画像かぶりが出難いが連続通電により抵抗上昇が生じるという問題があり、一方、カーボンブラックによる電子導電を付与すると、連続通電による抵抗上昇が発生し難くなるが、画像かぶりに関しては肉厚が薄いほど低減できることを知見した。

本発明の導電性ロールは、導電性弾性層の表面に一体的に表面処理層が設けられる。かかる表面処理層はイソシアネート化合物を主体として有機溶剤に溶解させた表面処理液を含浸させて硬化させたものであるので、表面処理層は表面から内部に向かって漸次疎になるように一体的に形成される。従って、有機感光体に接触しても汚染することはなく、電気特性の環境依存性が小さく、トナー成分の耐フィルミング性に優れた帯電部材として好適な導電性ロールを提供することができる。

表面処理液は、イソシアネート化合物を主成分として含有するものであればよいが、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーから選択される少なくとも１種のポリマーと、導電性付与剤との少なくとも一方を添加するようにしてもよい。

ここで、イソシアネート化合物としては、２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）及び３，３−ジメチルジフェニル−４，４’−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）および前記記載の多量体および変性体などを挙げることができる。

また、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーは、所定の溶剤に可溶でイソシアネート化合物と反応して化学的に結合可能なものである。アクリルフッ素系ポリマーは、例えば、水酸基、アルキル基、又はカルボキシル基を有する溶剤可溶性のフッ素系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸フッ化アルキルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。また、アクリルシリコーン系ポリマーは、溶剤可溶性のシリコーン系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸シロキサンエステルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。

本発明の表面処理において、このようなポリマーを表面処理液中に一種又は二種以上混合して用いる場合には、表面処理液中のポリマーは、イソシアネート成分に対して２〜３０重量％とするのが好ましい。少ないとカーボンブラックを表面処理層中に保持する効果が小さくなり、多すぎると相対的にイソシアネート成分が少なくなって有効な表面処理層が形成できないからである。

また、表面処理液には導電剤としてカーボンブラックが用いられる。カーボンブラックの種類は特に限定されず、例えば、ケッチェンブラック（ライオン社製）、トーカブラック＃５５００（東海カーボン社製）などが挙げられる。表面処理液中のカーボンブラックは、イソシアネート成分に対して１０〜４０重量％であるのが好ましい。これより少ないと有効な導電特性が発揮できず、多すぎると脱落等の問題が生じ好ましくないからである。

さらに、表面処理液は、これらアクリルフッ素系ポリマー又はアクリルシリコーン系ポリマー及びイソシアネート化合物を溶解する溶剤を含有する。溶剤としては特に限定されないが、酢酸エチル、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン等の有機溶剤を用いればよい。

本発明の導電性ロールの製造方法は特に限定されないが、以下に示す製造方法により製造するのが好ましい。

すなわち、芯金の周囲に弾性層を具備する導電性ロールの製造方法において、前記弾性層の外周形状を成形するためのパイプ状部材に前記芯金を同芯で貫通状態として配置し且つこれらパイプ状部材及び芯金の長手方向両端部を保持し、エピクロルヒドリン系ゴム基材に、カーボンブラックと、液状ゴムと、例えば、加硫剤として、塩素を引き抜く架橋剤と、硫黄及び／又は硫黄を含有する加硫促進剤と、酸化亜鉛とを配合して混練りした未加硫ゴムを前記パイプ状部材と前記芯金との間に注入して前記弾性層をトランスファー又はインジェクション成形する工程と、その後、前記弾性層を共架橋する工程とを具備するようにする。

このようなパイプ状部材を用いても、上述したように液状ゴムを配合した混練ゴムを用いると、弾性層の肉厚が０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ、長さが２００ｍｍ〜４００ｍｍであっても、トランスファー又はインジェクション成形することができるという特徴がある。

そして、かかる製造方法によると、内面の表面平滑性に優れたパイプ状部材を金型として使用することにより、パーティングラインがなく且つ成形後研磨する必要がない弾性層を得ることができ、そのまま表面処理層を形成することができるという効果を奏する。

このように製造した導電性ロールの表面粗さＲｚは、１０μｍ以下、好ましくは６μｍ以下となる。

勿論、本発明の導電性ロールは、成形した導電性弾性層を研磨加工後、表面処理を施してもよい。

以上説明したように、本発明の導電性ロールは、エピクロルヒドリンゴムに、カーボンブラックならびに液状ゴムを添加してなるので、低温低湿から高温高湿環境下での電気抵抗値の変動が小さく、特に低湿環境下での抵抗上昇が小さいという効果を奏する。また塩素を引き抜く架橋剤とイオウとで共架橋を施すことにより、成形後の研磨加工性が向上し、研磨後の表面平滑性が良好に保持され、さらに、金型汚染、芯金に対する防錆性、成形性が良好なものであるという効果を奏する。

以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。

図１は、一実施形態に係る導電性ロールの斜視図及び断面図である。図１に示すように、導電性ロールの芯金１上にはエピクロルヒドリンゴムに液状ゴム及びカーボンブラックを配合した基材とする導電性弾性層２が設けられ、また、導電性弾性層２上には表面処理層２ａが一体的に形成されている。

図２には、本発明の導電性ロールを製造するための金型の一例の断面図を示す。図２に示すように、導電性ロールの芯金１と、導電性弾性層２を成形するためのパイプ状部材１１とは、それぞれの端部は押さえ金型１２及び１３に形成された凹部に嵌合保持されている。すなわち、芯金１は、押さえ金型１２及び１３の芯金嵌合孔１２ａ及び１３ａにそれぞれ嵌合し、パイプ状部材１１は、パイプ嵌合孔１２ｂ及び１３ｂにそれぞれ嵌合し、これにより、芯金１はパイプ状部材１１の中心に位置決め配置され、その間に成形空間１４が形成されている。また、一方の押さえ金型１２には、成形空間１４に混練ゴムを充填するために注入孔１５ａ及び注入路１５ｂが形成されている。なお、押さえ金型１２及び１３は、保持金型１６に保持されている。

このような金型を用い、注入孔１５ａから混練ゴム２０を注入してトランスファー成形すると、芯金１の周囲に導電性弾性層２を有する導電性ロールが製造される。

（実施例１〜４）
下記表１に配合を示すように、エピクロルヒドリンゴム（エピクロマーＣＧ−１０２；ダイソー社製）１００重量部に対して、液状ゴムとして、液状ポリクロロプレン（液状ＣＲ）又は液状ポリブタジエン−アクリロニトリル（液状ＮＢＲ）の何れかを用い、また、架橋剤として、チオウレア化合物、トリアジン化合物、及びキノキサリン化合物の何れかを用いて硫黄と共に共架橋した弾性層を有する実施例１〜４の導電性ロールを製造した。製造は上述した金型を用いてトランスファー成形により行った。なお、直径８ｍｍφのシャフトを芯金とし、これに１．５ｍｍ厚の導電性弾性層を設けて直径１１ｍｍφの導電性ロールを得た。

また、表面処理は、酢酸エチル１００重量部、イソシアネート化合物（ＭＤ１；大日本インキ社製）２０重量部、アセチレンブラック（電気化学社製）４重量部、アクリルシリコーンポリマー（モデイバーＦＳ７００；日本油脂社製）２重量部をボールミルで３時間分散混合した表面処理液を用い、この表面処理溶液を２３℃に保ったまま、成形したロールを未研磨状態で１０秒間浸漬後、１２０℃に保持されたオーブンで１時間加熱して行い、各導電性ロールを得た。各導電性ロールの表面粗さＲｚは１．０〜２．０μｍであった。

（実施例５）
硫黄を用いないで加硫した以外は、実施例２と同様にして導電性ロールを得た。

（実施例６）
塩素を引き抜く架橋剤であるエチレンチオウレアを用いないで、硫黄と共に、硫黄系加硫促進剤としてテトラエチルチウラム・ジスルフィド（ＴＥＴ）およびジベンゾチアジル・ジスルフィド（ＤＭ）を用いた以外は、実施例２と同様にして導電性ロールを得た。

（実施例７）
直径８ｍｍφの芯金上にゴム硬度３０°の導電性ウレタンフォーム（カーボンブラックを添化）を下地層として２ｍｍの肉厚で設け、この上に実施例２と同様な導電性弾性層を設けた、直径１５ｍｍの導電性ロールを得た。

（比較例１）
カーボンブラック、液状ゴムを配合しない以外は実施例２と同様にして導電性ロールを得た。

（比較例２）
液状ゴムを配合しない以外は実施例２と同様にして導電性ロールを得た。

（比較例３）
液状ゴムの代わりに可塑剤としてジオクチルアジペート（ＤＯＰ）を配合した以外は実施例２と同様にして導電性ロールを得た。

（比較例４）
カーボンブラックを２０重量部用いた以外は実施例２と同様にして導電性ロールを得た。

（比較例５）
表面処理を行わない以外は実施例２と同様にして導電性ロールを得た。

（比較例６）
直径８ｍｍの芯金に肉厚３．５ｍｍの導電性弾性層を形成した以外は、実施例２と同様にして、直径１５ｍｍφの導電性ロールを得た。

（試験例１）：成形性等
成形時における混練ゴムの流れ性を目視にて観察した。
また、成形後、４５℃、９０％ＲＨの条件下に２週間放置した後の芯金の錆を観察した。この結果は表１に示す。

（試験例２）：電気抵抗値
上記各実施例および比較例の導電性ロールについて、ＬＬ：１０℃、３０％ＲＨ；ＮＮ：２３℃、５５％ＲＨの各環境下に保持したときのロールの電気抵抗値を測定した。なお、導電性ロールの抵抗値は図３に示すような方法で測定した。すなわち、導電性ロールをＳＵＳ３０４板からなる電極部材２１上に載置し、芯金１の両端に５００ｇ重の荷重をかけた状態で、芯金１と電極部材２１との間の抵抗値をＵＬＴＲＡ ＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ Ｒ８３４０Ａ（株式会社アドバンテスト製）を用いて測定した。なお、このときの印加電圧は１００Ｖであった。この結果は表１に示す。

（試験例３）：汚染性
ＨＨ：４５℃、９０％ＲＨ環境下において、導電性ロールを感光体へ２週間押しつけ、感光体の汚染を観察した。この結果も表１に示す。

（試験例４）：画像評価
市販のレーザープリンターに導電性ロールを組み込んでＬＬ：１０℃、３０％ＲＨならびに；ＨＨ：３０℃、８５％ＲＨの環境で印刷して画像を観察した。この結果も表１に示す。

（試験例５）：ピンホールリーク試験
市販のレーザープリンターの感光体にφ０．１ｍｍのキズをつけ、導電性ロールを組み込んでＨＨ：３０℃、８５％ＲＨの環境で印刷して画像観察した。この結果も表１に示す。

表１に示すように、実施例１〜７の導電性ロールは、カーボンブラックならびに液状ゴムを添加してなるので、低温低湿から高温高湿環境下での電気抵抗値の変動が小さく、特に低湿環境下での抵抗上昇が小さいという効果を奏している。

これに対し、カーボンブラックならびに液状ゴムを用いない比較例１では、低温低湿下での連続印刷で画像不良が発生した。カーボンブラックのみを添加した比較例２では成形時の流れ性が良好ではなく、低温低湿環境下で画像不良が発生した。可塑剤を用いた比較例３及び表面処理を施さない比較例５では感光体への汚染性が発現した。カーボンを増量した比較例４ではピンホールリーク試験でおおきな画質不良が発生した。また、肉厚をふやして外径を大きくした比較例６でも、実施例７と比較して低温低湿下での画質不良が発生した。

また、実施例１〜７について、流れ性以外に離型性、研磨加工性等について観察した結果、塩素を引き抜く架橋剤と硫黄とで共架橋した実施例１〜４では、成形後の研磨加工性が向上し、研磨後の表面平滑性が良好に保持され、さらに、金型汚染、芯金に対する防錆性、成形性が良好なものであったが、硫黄加硫系のみの実施例６では、高硬度であるにも関わらず研磨加工性が不良であり、表面粗さが大きくトナー紙粉汚れが多くなった。

本発明の一実施例に係る導電性ロールの斜視図及び断面図である。 本発明の導電性ロールを製造するための金型の一例を示す断面図である。 導電性ロールの抵抗値の測定方法を示す図である。

符号の説明

１ 芯金
２ 導電性弾性層
２ａ 表面処理層
１１ パイプ状部材
１２，１３ 押さえ金型
１４ 成形空間
１５ａ 注入孔
１５ｂ 注入路
２０ 混練ゴム

Claims (10)

1. 芯金上にエピクロルヒドリン系ゴム基材からなる導電性弾性層を具備する導電性ロールにおいて、前記導電性弾性層は、前記エピクロルヒドリン系ゴム基材に液状ゴムと共にカーボンブラックを配合してなり、且つ少なくともイソシアネート成分を含有する表面処理液で表面処理された表面処理層を具備することを特徴とする導電性ロール。
2. 請求項１において、前記液状ゴムは数平均分子量が１０００以上であると共に粘度が３０℃で１０００Ｐａ・ｓ以下であり、且つ液状ポリオレフィン、液状ポリクロロプレン、液状ポリブタジエン−アクリロニトリル、液状ポリエステル、及び液状ポリエーテルからなる群から選択される少なくとも一種以上からなることを特徴とする導電性ロール。
3. 請求項１又は２において、前記導電性弾性層は、塩素を引き抜く架橋剤と、硫黄及び硫黄を含む加硫促進剤を含む群から選択される少なくとも一種と、酸化亜鉛とを用いて共架橋したものであることを特徴とする導電性ロール。
4. 請求項３において、前記架橋剤は、チオウレア化合物、トリアジン化合物、及びキノキサリン化合物から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ロール。
5. 請求項３又は４において、前記エピクロルヒドリン系ゴム基材に対し、前記架橋剤が０．３〜５重量％、前記硫黄及び硫黄を含む加硫促進剤を含む群から選択される少なくとも一種が０．１〜５重量％配合されていることを特徴とする導電性ロール。
6. 請求項１〜５の何れかにおいて、前記弾性層に含有される前記カーボンブラックの含有量は、１００Ｖ印加時の体積抵抗値が、当該カーボンブラック未添加のときの体積抵抗値と比較して１／１０以上となる範囲であることを特徴とする導電性ロール。
7. 請求項１〜６の何れかにおいて、前記エピクロルヒドリン系ゴム基材が、エピクロルヒドリンとエチレンオキサイドとの共重合体又はエピクロルヒドリンとエチレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとの共重合体からなることを特徴とする導電性ロール。
8. 請求項１〜７の何れかにおいて、前記導電性弾性層が、さらにイオン性導電剤を含有することを特徴とする導電性ロール。
9. 請求項１〜８の何れかにおいて、前記表面処理液は、イソシアネート成分と共に、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーから選択される少なくとも一種のポリマーを含有したものであることを特徴とする導電性ロール。
10. 請求項１〜９の何れかにおいて、前記表面処理液は、イソシアネート成分と共に、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーから選択される少なくとも一種のポリマーと、カーボンブラックとを含有したものであることを特徴とする導電性ロール。
    

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