JP2009122592A - Conductive rubber roller - Google Patents

Conductive rubber roller Download PDF

Info

Publication number
JP2009122592A
JP2009122592A JP2007299195A JP2007299195A JP2009122592A JP 2009122592 A JP2009122592 A JP 2009122592A JP 2007299195 A JP2007299195 A JP 2007299195A JP 2007299195 A JP2007299195 A JP 2007299195A JP 2009122592 A JP2009122592 A JP 2009122592A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
conductive
mass
carbon black
elastic layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007299195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyuki Shishizuka
和之 宍塚
Masaaki Harada
昌明 原田
Takumi Furukawa
匠 古川
Noribumi Muranaka
則文 村中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2007299195A priority Critical patent/JP2009122592A/en
Publication of JP2009122592A publication Critical patent/JP2009122592A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductive rubber roller which controls high viscosity in forming, in which conductive carbon black is distributed uniformly, which has moderate hardness and small resistance unevenness, which can form a uniform image, and which is excellent in bleeding resistance. <P>SOLUTION: This conductive rubber roller has a conductive elastic layer 2 on a conductive support body 1. The conductive elastic layer is formed by crosslinking rubber compositions containing acrylonitrile butadiene rubber (A) having a specific SP value, synthetic rubber (B) having a specific SP value and a specific weight average molecular weight, and conductive carbon black (C). The rubber compositions are contained as in the conditions that (a)/(b) is 4.00-20.0 and (a)/(c) is 1.30-4.95, where the mass of the acrylonitrile butadiene rubber (A) is (a), the mass of the synthetic rubber (B) is (b), and the mass of the conductive carbon black (C) is (c). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真プロセスを利用した電子写真装置に具備される帯電ローラー、転写ローラー、現像ローラー等に使用可能な導電性ゴムローラーに関する。   The present invention relates to a conductive rubber roller that can be used for a charging roller, a transfer roller, a developing roller and the like provided in an electrophotographic apparatus using an electrophotographic process.

従来から、電子写真プロセスを利用した、接触帯電、接触転写方式の電子写真装置には、帯電ローラー、転写ローラー、現像ローラー等に適する形態の導電性ゴムローラーが使用されている。導電性ゴムローラーは、芯金とその外周に導電性弾性層を有し、必要に応じて導電性弾性層の外側に抵抗調整や汚れ・ブリード防止のための表面層を設けた複数層の形態とされることが多い。   2. Description of the Related Art Conventionally, conductive rubber rollers in a form suitable for a charging roller, a transfer roller, a developing roller, and the like are used in contact charging and contact transfer type electrophotographic apparatuses using an electrophotographic process. The conductive rubber roller has a cored bar and a conductive elastic layer on its outer periphery, and a multi-layered configuration where a surface layer is provided on the outside of the conductive elastic layer for resistance adjustment and prevention of dirt / bleeding as necessary. It is often said.

電子写真装置において、帯電ローラーでは感光体との当接により均一な帯電を行うため、現像ローラーでは均一なトナーを薄膜として搬送するため、その他転写ローラー等においてもその機能を確保するために、一様なニップ幅を保つことが要求される。そのため、この種の導電性ゴムローラーには、圧接によりニップ幅を保持して使用するのに適した低い硬度を有し、且つ圧接による変形に対して充分な回復性を有することが要請される。   In an electrophotographic apparatus, the charging roller performs uniform charging by contact with the photoconductor, the developing roller transports uniform toner as a thin film, and other transfer rollers and the like also ensure their functions. It is required to maintain such a nip width. For this reason, this type of conductive rubber roller is required to have a low hardness suitable for use while maintaining the nip width by pressure contact, and to have sufficient recovery against deformation due to pressure contact. .

更に、導電性ゴムローラーは、半導電性領域(104〜1010Ωcm程度の範囲)に抵抗値が制御されて用いられることが多い。導電性を付与するための導電剤には、4級アンモニウム塩等のイオン導電剤を用いると比較的安定した抵抗値を容易に得ることができるが、表面層の厚みが薄い場合や、イオン導電剤を多量に添加した場合には、ブリードによる感光体汚染が生じることがある。また、イオン導電剤はコストが比較的高く、汚染を極力抑制する場合や、コストを重視する場合には、カーボンブラックを添加して導電性を付与する方法が用いられている。 Furthermore, the conductive rubber roller is often used with a controlled resistance value in a semiconductive region (a range of about 10 4 to 10 10 Ωcm). When an ionic conductive agent such as a quaternary ammonium salt is used as a conductive agent for imparting conductivity, a relatively stable resistance value can be easily obtained. However, when the surface layer is thin, When a large amount of the agent is added, the photoreceptor may be contaminated by bleeding. Moreover, the cost of the ionic conductive agent is relatively high, and a method of adding conductivity by adding carbon black is used when contamination is suppressed as much as possible or when importance is attached to the cost.

一般的に、カーボンブラックは、一次粒子径が小さく、窒素吸着比表面積が大きく、DBP吸収量が大きいほど、樹脂成形体に対する導電性の付与効果は大きい。しかし、そうした物性のカーボンブラックは、添加量や分散時間に対する抵抗・分散状態の変化が大きく、抵抗値や分散状態の制御が困難になる傾向にある。更に、例えば、導電性ゴムローラーを帯電ローラーとして使用する場合においては、分散状態が悪いと、カーボンブラックが多く偏在している微小低抵抗部分では過帯電となって白スジ、白ポチ等の画像不良が発生することがある。逆に、カーボン量が少なく偏在しているような微小高抵抗部分では帯電が不十分となって黒ポチや黒スジなどの画像不良が発生することがある。   In general, as carbon black has a smaller primary particle size, a larger nitrogen adsorption specific surface area, and a larger DBP absorption, the effect of imparting conductivity to the resin molded body is greater. However, carbon black having such physical properties has a large change in resistance and dispersion state with respect to the addition amount and dispersion time, and tends to make it difficult to control the resistance value and dispersion state. Furthermore, for example, when a conductive rubber roller is used as a charging roller, if the dispersion state is poor, images such as white stripes and white spots are overcharged in a minute low resistance portion where carbon black is unevenly distributed. Defects may occur. On the other hand, in a minute high resistance portion where the carbon amount is small and unevenly distributed, charging may be insufficient and image defects such as black spots and black stripes may occur.

カーボンブラックの分散状態や抵抗値を制御する1つの手段として、DBP吸油量が大きい高ストラクチャーのカーボンブラックに代えて、中ストラクチャーのカーボンブラックを用い、抵抗を制御する方法(特許文献1)が報告されている。しかしながら、導電性弾性層において、中ストラクチャーのカーボンブラック用いた場合、カーボンブラックの添加量を多くしなければならず、導電性ゴムローラーの硬度が高くなり、適正なニップ量を確保することが困難になってくるという問題がある。   As a means of controlling the dispersion state and resistance value of carbon black, a method of controlling the resistance by using medium structure carbon black instead of high structure carbon black having a large DBP oil absorption (Patent Document 1) is reported. Has been. However, when carbon black with medium structure is used in the conductive elastic layer, it is necessary to increase the amount of carbon black added, the hardness of the conductive rubber roller becomes high, and it is difficult to secure an appropriate nip amount. There is a problem of becoming.

また、導電性弾性層を押出し成形等によりローラー状に成形する場合、カーボンブラックを多量に含有する導電性弾性層の成形用組成物は高粘度になり、押出し時の流動性が低下してローラーの周方向の抵抗ムラが大きくなる傾向にある。更に、水分の脱気を十分に行えずにボイドが発生してしまうという問題が発生することがある。   In addition, when the conductive elastic layer is formed into a roller shape by extrusion molding or the like, the molding composition for the conductive elastic layer containing a large amount of carbon black has a high viscosity, and the fluidity at the time of extrusion is lowered, and the roller The resistance unevenness in the circumferential direction tends to increase. Furthermore, there may be a problem that voids are generated without sufficient degassing of moisture.

こうした問題に対して、導電性弾性層の成形用組成物を低粘度化するために多量の可塑剤を添加する方法や、得られる導電性弾性層の低硬度化を図るために軟化剤を添加する方法もある。しかしながら、電子写真装置を停止させた状態が長期間に亘ると、導電性弾性層の一定箇所が圧接され、その部分から可塑剤等の低分子量物質がブリードして感光体を汚染する場合がある。そのため、軟化剤や可塑剤の代わりに分子量の低い液状ゴムを添加して、押出し成形時における可塑化の効果と共に、押出し後は液状ゴムの架橋によりブリードを抑制する方法(特許文献2から4)が報告されている。   In response to these problems, a method of adding a large amount of plasticizer to reduce the viscosity of the molding composition for the conductive elastic layer, and a softening agent to reduce the hardness of the resulting conductive elastic layer There is also a way to do it. However, when the electrophotographic apparatus is stopped for a long period of time, a certain portion of the conductive elastic layer is pressed, and a low molecular weight substance such as a plasticizer may bleed from the portion to contaminate the photoreceptor. . Therefore, a method for suppressing bleed by cross-linking of liquid rubber after extrusion together with the effect of plasticization during extrusion molding by adding liquid rubber having a low molecular weight instead of a softener or plasticizer (Patent Documents 2 to 4) Has been reported.

しかし、表面層の膜厚をより薄膜化する場合や、UV処理等の表面処理のみを施して表面層を設けない場合においては、分子量の低い液状ゴムがブリードの原因となってしまうことがあり、汚染の抑制効果としては十分とは言えない場合があると考えられる。また、カーボンブラックの種類や配合量、ベースゴムと液状ゴムの相溶性や配合量によっては、カーボンブラックの分散性が低下し、導電性弾性層の成形用組成物において充分な(最適な)流動性が得られない場合がある。このため、導電性弾性層において抵抗ムラが大きくなり、硬度が上昇して十分なニップが得られず、その結果、電子写真装置において、画像均一性が損なわれる場合がある。
特開平07−053860号 特開平05−224501号 特許第3100625号 特許第3111537号
However, when the thickness of the surface layer is made thinner, or when only the surface treatment such as UV treatment is performed and the surface layer is not provided, the liquid rubber having a low molecular weight may cause bleeding. It is considered that there may be cases where the effect of suppressing contamination is not sufficient. In addition, depending on the type and blending amount of carbon black and the compatibility and blending amount of base rubber and liquid rubber, the dispersibility of carbon black will decrease, and sufficient (optimum) flow will occur in the composition for forming a conductive elastic layer. Sexuality may not be obtained. For this reason, resistance nonuniformity becomes large in the conductive elastic layer, and the hardness is increased, so that a sufficient nip cannot be obtained. As a result, the image uniformity may be impaired in the electrophotographic apparatus.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-053860 JP 05-224501 A Japanese Patent No. 3100625 Japanese Patent No. 311537

本発明の課題は、成形時におけるゴム組成物の高粘度化を抑制し、導電性カーボンブラックが均一に分散され、適度な硬度を有し、抵抗ムラが小さく、均一画像を形成でき、耐ブリード性に優れる導電性ゴムローラーを提供することにある。   The object of the present invention is to suppress the increase in the viscosity of the rubber composition during molding, the conductive carbon black is uniformly dispersed, has an appropriate hardness, has little resistance unevenness, can form a uniform image, and is resistant to bleeding. An object of the present invention is to provide a conductive rubber roller having excellent properties.

本発明者らは、アクリロニトリルブタジエンゴムを主成分とし、アクリロニトリルブタジエンゴムよりSP値が低く特定の重量平均分子量を有する合成ゴムを特定量添加して架橋すると、前者が連続相の海部を、後者が非連続相の島部を形成することの知見を得た。その際、カーボンブラックはSP値の高いアクリロニトリルブタジエンゴムの海部に偏在し、SP値の低い後者の合成ゴムの島部はカーボンブラックの含有量が少ないために、カーボンブラックによる高硬度化が回避されゴム弾性が高くなることを見出した。このような導電性弾性層は、製造時においては良流動性を有し、得られる導電性弾性層は、島部に起因する低硬度性と、海部に起因する耐ブリード性、均一導電性とを有することを見出し、かかる知見に基づき本発明を完成するに至った。   When the present inventors added a specific amount of a synthetic rubber having a specific weight average molecular weight, which is mainly composed of acrylonitrile butadiene rubber and having a SP value lower than that of acrylonitrile butadiene rubber, the former is the sea part of the continuous phase and the latter is The knowledge of forming discontinuous islands was obtained. At that time, carbon black is unevenly distributed in the sea part of acrylonitrile butadiene rubber having a high SP value, and the island part of the latter synthetic rubber having a low SP value has a low carbon black content, so that the increase in hardness due to the carbon black is avoided. It has been found that rubber elasticity is increased. Such a conductive elastic layer has good fluidity at the time of manufacture, and the obtained conductive elastic layer has low hardness due to the island, bleed resistance due to the sea, and uniform conductivity. Based on this finding, the present invention has been completed.

即ち、本発明は、導電性支持体上に導電性弾性層を有する導電性ゴムローラーにおいて、
導電性弾性層が、SP値が19.2(MPa)1/2以上、21.0(MPa)1/2以下であるアクリロニトリルブタジエンゴム(A)と、SP値が、15.6(MPa)1/2以上、18.6(MPa)1/2以下であり、重量平均分子量が40,000以上、80,000以下である合成ゴム(B)と、導電性カーボンブラック(C)とを、アクリルニトリルブタジエンゴム(A)の質量を(a)、合成ゴム(B)の質量を(b)、導電性カーボンブラック(C)の質量を(c)とするとき、(a)/(b)が4.00以上、20.0以下、(a)/(c)が1.30以上、4.95以下であり、ゴム成分100質量部に対し、(a)と(b)との合計が、95質量部以上、100質量部以下であるゴム組成物を架橋して形成されたものであることを特徴とする導電性ゴムローラーに関する。
That is, the present invention is a conductive rubber roller having a conductive elastic layer on a conductive support,
The conductive elastic layer has an acrylonitrile butadiene rubber (A) having an SP value of 19.2 (MPa) 1/2 or more and 21.0 (MPa) 1/2 or less, and an SP value of 15.6 (MPa). Synthetic rubber (B) having a weight average molecular weight of 40,000 or more and 80,000 or less, and conductive carbon black (C), which is 1/2 or more and 18.6 (MPa) 1/2 or less, When the mass of the acrylonitrile butadiene rubber (A) is (a), the mass of the synthetic rubber (B) is (b), and the mass of the conductive carbon black (C) is (c), (a) / (b) Is 4.00 or more and 20.0 or less, (a) / (c) is 1.30 or more and 4.95 or less, and the total of (a) and (b) is 100 parts by mass of the rubber component. The rubber composition is 95 parts by mass or more and 100 parts by mass or less. The present invention relates to a characteristic conductive rubber roller.

本発明の導電性ゴムローラーは、成形時におけるゴム組成物の高粘度化を抑制し、導電性カーボンブラックが均一に分散され、適度な硬度を有し、抵抗ムラが小さく、均一画像を形成でき、耐ブリード性に優れる。   The conductive rubber roller of the present invention suppresses an increase in the viscosity of the rubber composition during molding, the conductive carbon black is uniformly dispersed, has an appropriate hardness, has little resistance unevenness, and can form a uniform image. Excellent bleed resistance.

本発明の導電性ゴムローラーは、導電性支持体上に導電性弾性層を有する。   The conductive rubber roller of the present invention has a conductive elastic layer on a conductive support.

上記導電性支持体としては、導電性を有し、導電性弾性層を支持することができる強度を有するものであれば特に制限はない。その材料としては、例えば、SUS、鉄、銅、ステンレス、真鍮、導電性プラスチック、導電性エラストマー等を使用することができる。導電性支持体の形状は、円柱状の他、中心部分を空洞とした円筒形状とすることもできる。導電性支持体の外径は、例えば、4.0〜8.0mm等の範囲を挙げることができる。   The conductive support is not particularly limited as long as it has conductivity and has a strength capable of supporting the conductive elastic layer. As the material, for example, SUS, iron, copper, stainless steel, brass, conductive plastic, conductive elastomer and the like can be used. The shape of the conductive support may be a cylindrical shape having a hollow central portion in addition to the columnar shape. Examples of the outer diameter of the conductive support include 4.0 to 8.0 mm.

上記導電性弾性層は、アクリロニトリルブタジエンゴム(A)と、合成ゴム(B)と、導電性カーボンブラック(C)とを含有するゴム組成物を架橋して形成されたものである。そして、アクリルニトリルブタジエンゴム(A)を含む海部と、合成ゴム(B)を含む島部とを有する海島構造を有するものである。   The conductive elastic layer is formed by crosslinking a rubber composition containing acrylonitrile butadiene rubber (A), synthetic rubber (B), and conductive carbon black (C). And it has a sea island structure which has the sea part containing an acrylonitrile butadiene rubber (A) and the island part containing a synthetic rubber (B).

[アクリロニトリルブタジエンゴム(A)]
上記ゴム組成物に含まれるアクリロニトリルブタジエンゴム(A)は、アクリロニトリル単位とブタジエン単位とを有する。シアノ基を有するアクリロニトリル単位は極性が高く、即ちSP値(Solubility Parameter)が大きく、導電性カーボンブラック(C)の分散性に優れる。ブタジエン単位は架橋性がよく、アクリロニトリルブタジエンゴムのガラス転移温度が高いこともあり、加硫後のゴムの分子運動性が低くなり、低分子量物のブリードを抑制する効果が高い。更に、同様の性質を有する極性ゴムであるエピクロルヒドリンゴム等と異なり、ハロゲン基(塩素)を有さないために、塩素に起因した感光体汚染を抑制することができる。
[Acrylonitrile butadiene rubber (A)]
The acrylonitrile butadiene rubber (A) contained in the rubber composition has acrylonitrile units and butadiene units. The acrylonitrile unit having a cyano group is highly polar, that is, has a large SP value (Solubility Parameter) and is excellent in dispersibility of the conductive carbon black (C). Butadiene units have good crosslinkability, and the glass transition temperature of acrylonitrile butadiene rubber may be high, so that the molecular mobility of the rubber after vulcanization is low and the effect of suppressing bleeding of low molecular weight substances is high. Furthermore, unlike epichlorohydrin rubber, which is a polar rubber having similar properties, it does not have a halogen group (chlorine), so that contamination of the photoreceptor due to chlorine can be suppressed.

上記アクリロニトリルブタジエンゴム(A)はアクリロニトリルとブタジエンのランダム共重合体であることが非結晶性を有し、硬度の上昇を抑制することから好ましい。   The acrylonitrile butadiene rubber (A) is preferably a random copolymer of acrylonitrile and butadiene because it has non-crystalline properties and suppresses an increase in hardness.

アクリロニトリル単位の含有量が大きいほど、アクリロニトリルブタジエンゴム(A)は極性が高く、SP値が大きくなり、アクリロニトリルブタジエンゴム(A)によって構成される海部に導電性カーボンブラックを容易に含有させることができる。アクリロニトリル単位量を調整することにより、海部中の導電性カーボンブラックの含有量を調整することができる。また、アクリロニトリル単位の含有量が大きいほど、アクリロニトリルブタジエンゴム(A)の分子運動は低下し、導電性弾性層の耐ブリード性は向上し、オゾンによる亀裂成長速度も低下し、耐オゾン劣化性が向上するが、ゴム弾性は低下する。   The larger the acrylonitrile unit content, the higher the polarity of the acrylonitrile butadiene rubber (A) and the higher the SP value, and the conductive carbon black can be easily contained in the sea part constituted by the acrylonitrile butadiene rubber (A). . By adjusting the acrylonitrile unit amount, the content of the conductive carbon black in the sea can be adjusted. In addition, as the acrylonitrile unit content increases, the molecular motion of the acrylonitrile butadiene rubber (A) decreases, the bleed resistance of the conductive elastic layer improves, the crack growth rate due to ozone decreases, and the ozone degradation resistance increases. Although improved, rubber elasticity is reduced.

アクリロニトリルブタジエンゴム(A)中のアクリロニトリル単位の含有量は31質量%以上、36質量%未満(一般的に、中高ニトリルと呼ばれる。)であることが好ましい。アクリロニトリル単位の含有量がこの範囲であれば、アクリロニトリルブタジエンゴム(A)のSP値を19.2(MPa)1/2以上、21.0(MPa)1/2以下の範囲とすることができる。アクリロニトリルブタジエンゴム(A)中のアクリロニトリル単位の含有量は、JIS K6384(2001年)記載のセミミクロケルダール法によって共重合体中の窒素含有量を測定し、計算により求めた値を採用することができる。 The acrylonitrile unit content in the acrylonitrile butadiene rubber (A) is preferably 31% by mass or more and less than 36% by mass (generally referred to as medium-high nitrile). If the content of the acrylonitrile unit is within this range, the SP value of the acrylonitrile butadiene rubber (A) can be in the range of 19.2 (MPa) 1/2 or more and 21.0 (MPa) 1/2 or less. . The content of acrylonitrile units in the acrylonitrile butadiene rubber (A) can be determined by measuring the nitrogen content in the copolymer by the semi-micro Kjeldahl method described in JIS K6384 (2001) and adopting the value obtained by calculation. .

また、アクリロニトリルブタジエンゴム(A)中のブタジエン単位はゴム弾性を付与し、導電性弾性層に寒冷地においても良好なゴム弾性を付与する。ブタジエン単位としては、1,4−ブタジエン単位、1,2−ブタジエン単位いずれでもよいが、1,4−ブタジエン単位であることが好ましい。アクリロニトリルブタジエンゴム(A)中のブタジエン単位の含有量は、64質量%以上、69質量%以下であることが好ましい。   Further, the butadiene unit in the acrylonitrile butadiene rubber (A) imparts rubber elasticity, and the conductive elastic layer imparts good rubber elasticity even in cold regions. The butadiene unit may be either a 1,4-butadiene unit or a 1,2-butadiene unit, but is preferably a 1,4-butadiene unit. The content of butadiene units in the acrylonitrile butadiene rubber (A) is preferably 64% by mass or more and 69% by mass or less.

上記アクリロニトリルブタジエンゴム(A)は、19.2(MPa)1/2以上、21.0(MPa)1/2以下の範囲のSP値を有する。アクリロニトリルブタジエンゴム(A)が、この範囲のSP値を有することにより、後述する合成ゴム(B)のSP値と相俟って、海部に導電性カーボンブラックを偏在させることができる。 The acrylonitrile butadiene rubber (A) has an SP value in the range of 19.2 (MPa) 1/2 or more and 21.0 (MPa) 1/2 or less. When the acrylonitrile butadiene rubber (A) has an SP value in this range, it is possible to make the conductive carbon black unevenly distributed in the sea part together with the SP value of the synthetic rubber (B) described later.

上記SP値は極限粘度法により求める値を採用することができる。極限粘度法は、溶媒中におけるゴムの極限粘度が、ゴムのSP値と溶媒のSP値とが一致するときに最大値を示すことを利用する方法である。つまり、ゴムを各種のSP値を有する溶媒に溶解させてそれぞれ極限粘度を測定し、極限粘度の最大値を与える溶媒のSP値からゴムのSP値を求める。   As the SP value, a value obtained by an intrinsic viscosity method can be adopted. The intrinsic viscosity method is a method that utilizes the fact that the intrinsic viscosity of a rubber in a solvent shows a maximum value when the SP value of the rubber matches the SP value of the solvent. In other words, rubber is dissolved in solvents having various SP values, the intrinsic viscosity is measured, and the SP value of the rubber is obtained from the SP value of the solvent that gives the maximum intrinsic viscosity.

アクリロニトリルブタジエンゴム(A)は、ムーニー粘度が、20 ML(1+4)100℃以上、50 ML(1+4)100℃以下であることが好ましい。ムーニ−粘度が20 ML(1+4)100℃以上であれば、導電性カーボンブラック(C)や充填剤の分散性を高めることでき、50 ML(1+4)100℃以下であれば、導電性カーボンブラック(C)や充填剤の配合量を増加させることができる。ムーニー粘度は、JIS K6300−1に準拠した測定方法による測定値とすることができる。   The acrylonitrile butadiene rubber (A) preferably has a Mooney viscosity of 20 ML (1 + 4) 100 ° C. or higher and 50 ML (1 + 4) 100 ° C. or lower. If the Mooney viscosity is 20 ML (1 + 4) 100 ° C. or higher, the dispersibility of the conductive carbon black (C) and the filler can be improved, and if it is 50 ML (1 + 4) 100 ° C. or lower, the conductive carbon black (C) and the compounding quantity of a filler can be increased. The Mooney viscosity can be a value measured by a measurement method based on JIS K6300-1.

このようなアクリロニトリルブタジエンゴム(A)の重量平均分子量としては、200,000〜400,000であることが好ましい。アクリロニトリルブタジエンゴム(A)の重量平均分子量は上記ムーニー粘度を有するものに相当する。   The weight average molecular weight of such acrylonitrile butadiene rubber (A) is preferably 200,000 to 400,000. The weight average molecular weight of the acrylonitrile butadiene rubber (A) corresponds to that having the Mooney viscosity.

重量平均分子量は以下の測定方法によることができる。   The weight average molecular weight can be determined by the following measuring method.

THF(テトラヒドロフラン)を溶媒としたGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)装置(HLC−8120GPC:東ソー社製)を使用して行う。試料は以下のように調整する。試料をTHF中に入れ、数時間放置した後、十分振とうしTHFとよく混ぜ、更に48時間以上静置する。その後、サンプル処理フィルター(ポアサイズ0.5μm、マイショリディスクH−25−5:東ソー社製)を通過させたものをGPCの試料とする。試料濃度は、0.2〜0.5wt%となるように調整する。   This is performed using a GPC (gel permeation chromatography) apparatus (HLC-8120GPC: manufactured by Tosoh Corporation) using THF (tetrahydrofuran) as a solvent. The sample is prepared as follows. Put the sample in THF and let stand for several hours, then shake well and mix well with THF, and let stand for more than 48 hours. After that, a sample processed by a sample processing filter (pore size 0.5 μm, Myshori disk H-25-5: manufactured by Tosoh Corporation) is used as a GPC sample. The sample concentration is adjusted to be 0.2 to 0.5 wt%.

測定は、40℃のヒートチャンバー中でカラム(TSKgel SuperHM−M:東ソー社製)を安定化させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてTHFを0.6ml/minの流速で流し、THF試料溶液を約100μl注入して行う。試料の分子量測定にあたっては試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント値との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料は、東ソー社製の分子量が102〜107程度のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。また、検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。 The measurement was performed by stabilizing a column (TSKgel SuperHM-M: manufactured by Tosoh Corporation) in a heat chamber at 40 ° C., and flowing THF as a solvent at a flow rate of 0.6 ml / min through the column at this temperature. Inject approximately 100 μl. In measuring the molecular weight of a sample, the molecular weight distribution of the sample is calculated from the relationship between the logarithmic value of a calibration curve prepared from several types of monodisperse polystyrene standard samples and the count value. As a standard polystyrene sample for preparing a calibration curve, one having a molecular weight of about 10 2 to 10 7 manufactured by Tosoh Corporation is used, and it is appropriate to use at least about 10 standard polystyrene samples. An RI (refractive index) detector is used as the detector.

[合成ゴム]
上記ゴム組成物に含まれる合成ゴム(B)は、導電性弾性層において、島部を構成するものであり、SP値が、15.6(MPa)1/2以上、18.6(MPa)1/2以下である。合成ゴム(B)のSP値は、アクリロニトリルブタジエンゴム(A)のSP値と1.0以上の差を有することが、安定した海島構造を形成することができることから、好ましい。合成ゴム(B)がこのようなSP値を有することにより、導電性カーボンブラック(C)をアクリロニトリルブタジエンゴム(A)が構成する海部に偏在させることができる。このため、製造時におけるゴム組成物に高良流動性等を付与し、導電性弾性層において、導電性カーボンブラック(C)による島部の高強度化が抑制され、高弾性率、低硬度の島部により高弾性率、低硬度が維持される。
[Synthetic rubber]
The synthetic rubber (B) contained in the rubber composition constitutes an island part in the conductive elastic layer, and has an SP value of 15.6 (MPa) 1/2 or more, 18.6 (MPa). 1/2 or less. The SP value of the synthetic rubber (B) preferably has a difference of 1.0 or more from the SP value of the acrylonitrile butadiene rubber (A) because a stable sea-island structure can be formed. When the synthetic rubber (B) has such an SP value, the conductive carbon black (C) can be unevenly distributed in the sea part of the acrylonitrile butadiene rubber (A). For this reason, the rubber composition at the time of manufacture is imparted with high good fluidity and the like, and in the conductive elastic layer, the strength of the island portion due to the conductive carbon black (C) is suppressed, and the island of high elasticity and low hardness High elasticity and low hardness are maintained by the part.

上記合成ゴム(B)は、重量平均分子量が40,000以上、80,000以下であり、常温下で液状ゴムであるものが好ましい。合成ゴム(B)の重量平均分子量が40,000以上であれば、製造時におけるゴム組成物の混練時に導電性カーボンブラック(C)を疎外し、島部への導電性カーボンブラック(C)の侵入を妨げ、低硬度、耐ブリード性に優れた導電性弾性層を得ることができる。また、合成ゴム(B)の重量平均分子量が80,000以下であれば、製造時の流動性が高く、導電性弾性層に生じる抵抗ムラを抑制することができる。   The synthetic rubber (B) preferably has a weight average molecular weight of 40,000 or more and 80,000 or less and is a liquid rubber at room temperature. When the weight average molecular weight of the synthetic rubber (B) is 40,000 or more, the conductive carbon black (C) is alienated during kneading of the rubber composition at the time of production, and the conductive carbon black (C) on the island is removed. It is possible to obtain a conductive elastic layer that prevents penetration and has low hardness and excellent bleed resistance. Moreover, if the weight average molecular weight of a synthetic rubber (B) is 80,000 or less, the fluidity | liquidity at the time of manufacture is high, and the resistance nonuniformity which arises in a conductive elastic layer can be suppressed.

上記合成ゴム(B)としては、例えば、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム等を挙げることができ、これらは1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらのうち、ブタジエンゴム、イソプレンゴムを含むことが好ましく、特にブタジエンゴムが好ましい。   Examples of the synthetic rubber (B) include butadiene rubber, isoprene rubber, styrene butadiene rubber, ethylene propylene rubber, butyl rubber and the like, and these can be used alone or in combination of two or more. Of these, butadiene rubber and isoprene rubber are preferably included, and butadiene rubber is particularly preferable.

ブタジエンゴムは、ポリシス−1,4−ブタジエン、ポリトランス−1,4−ブタジエン、ポリ1,2−ブタジエンがあるが、ポリシス−1,4−ブタジエン、ポリトランス−1,4−ブタジエンが、反応速度が遅く、高弾性、柔軟性の点で好ましい。ポリ1,2−ブタジエンは反応性が高く高硬度であるため、ブタジエンゴム中の含有量が、0.1質量%以上、10質量%以下であることが好ましい。   The butadiene rubber includes polycis-1,4-butadiene, polytrans-1,4-butadiene, and poly1,2-butadiene, but polycis-1,4-butadiene and polytrans-1,4-butadiene react. The speed is low, which is preferable in terms of high elasticity and flexibility. Since poly1,2-butadiene has high reactivity and high hardness, the content in the butadiene rubber is preferably 0.1% by mass or more and 10% by mass or less.

ブタジエンゴム中のこれらの異性体の含有量は赤外吸収スペクトル分析法、Morero法によって求めた値を採用することができる。   As the content of these isomers in the butadiene rubber, a value obtained by an infrared absorption spectrum analysis method or a Morero method can be adopted.

赤外吸収スペクトル分析法は、ATRで行う場合には試料を直接測定することができる。具体的には、ポリシス−1,4−ブタジエンは733cm-1、ポリトランス−1,4−ブタジエンは966cm-1、ポリ1,2−ブタジエンは912cm-1におけるピーク強度にそれぞれの含有量が相当する。シス−1,4ポリブタジエンのスペクトル強度Ac1、トランス−1,4ポリブタジエンのスペクトル強度At1、ポリ1,2−ブタジエンのスペクトル強度Av1から、以下のように含有質量割合を求めることができる。
ポリシス−1,4ブタジエン(質量%)=[Ac1/(Ac1+At1+Av1)]×100
ポリトランス−1,4ブタジエン(質量%)=[At1/(Ac1+At1+Av1)]×100
ポリ1,2−ブタジエン(質量%)=[Av1/(Ac1+At1+Av1)]×100
また、Morero法は、シス含量が多い場合に有効である。試料をある濃度で二硫化炭素に溶解したものを光路長1mmの固定セルで赤外透過測定を行う。得られたポリシス−1,4−ブタジエンの吸光度Ac2、ポリトランス−1,4−ブタジエンの吸光度At2、ポリ1,2−ブタジエンの吸光度Av2から以下の式を用いて求める。
C=(1.7455Ac2−0.0151Av2
V=(0.3746Av2−0.0070Ac2
T=(0.4292At2−0.0129Av2−0.0454Ac2)。
ポリシス−1,4−ブタジエン(質量%)=[C/(C+V+T)]×100
ポリトランス−1,4−ブタジエン(質量%)=[T/(C+V+T)]×100
ポリ1,2−ブタジエン(質量%)=[V/(C+V+T)]×100
[導電性カーボンブラック]
上記ゴム組成物に含まれる導電性カーボンブラック(C)は導電性ゴムローラーに所望の導電性を付与できる導電性を有するものであり、上述のように海部に偏在して用いられる。導電性カーボンブラック(C)としては、具体的には、ケッチェンブラック、アセチレンブラックの導電性カーボンブラック;SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等のゴム用カーボンブラックを用いることができる。
When the infrared absorption spectrum analysis method is performed by ATR, a sample can be directly measured. Specifically, Porishisu 1,4 butadiene 733Cm -1, poly trans-1,4-butadiene 966Cm -1, poly 1,2-butadiene corresponding respective content in the peak intensity at 912cm -1 To do. From the spectral intensity Ac 1 of cis-1,4 polybutadiene, the spectral intensity At 1 of trans-1,4 polybutadiene, and the spectral intensity Av 1 of poly 1,2-butadiene, the content mass ratio can be determined as follows.
Polycis-1,4 butadiene (% by mass) = [Ac 1 / (Ac 1 + At 1 + Av 1 )] × 100
Polytrans-1,4 butadiene (% by mass) = [At 1 / (Ac 1 + At 1 + Av 1 )] × 100
Poly 1,2-butadiene (mass%) = [Av 1 / (Ac 1 + At 1 + Av 1 )] × 100
The Morero method is effective when the cis content is high. A sample dissolved in carbon disulfide at a certain concentration is subjected to infrared transmission measurement in a fixed cell having an optical path length of 1 mm. The absorbance Ac 2 of the obtained polycis-1,4-butadiene, the absorbance At 2 of polytrans-1,4-butadiene, and the absorbance Av 2 of poly1,2-butadiene are obtained using the following formula.
C = (1.7455Ac 2 -0.0151Av 2)
V = (0.3746Av 2 -0.0070Ac 2)
T = (0.4292At 2 -0.0129Av 2 -0.0454Ac 2).
Polycis-1,4-butadiene (% by mass) = [C / (C + V + T)] × 100
Polytrans-1,4-butadiene (mass%) = [T / (C + V + T)] × 100
Poly 1,2-butadiene (mass%) = [V / (C + V + T)] × 100
[Conductive carbon black]
The conductive carbon black (C) contained in the rubber composition has conductivity that can impart desired conductivity to the conductive rubber roller, and is used unevenly in the sea as described above. As the conductive carbon black (C), specifically, conductive carbon black of ketjen black and acetylene black; carbon black for rubber such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, and MT is used. be able to.

上記導電性カーボンブラック(C)の平均一次粒子径は、好ましくは20nm以上、より好ましくは24nm以上である。また、45nm以下が好ましく、より好ましくは38nm以下である。導電性カーボンブラック(C)の平均一次粒子径が上記範囲であれば、ゴム組成物の高粘度化、ゴム組成物中の凝集、導電性弾性層の高硬度化、抵抗値の変動を抑制し、導電性弾性層に導電性を付与することができる。   The average primary particle diameter of the conductive carbon black (C) is preferably 20 nm or more, more preferably 24 nm or more. Moreover, 45 nm or less is preferable, More preferably, it is 38 nm or less. If the average primary particle diameter of the conductive carbon black (C) is within the above range, the viscosity of the rubber composition, the aggregation in the rubber composition, the hardness of the conductive elastic layer, and the fluctuation of the resistance value are suppressed. Further, conductivity can be imparted to the conductive elastic layer.

導電性カーボンブラックの平均一次粒子径は以下の測定方法によって得られた値を採用することができる。電子顕微鏡で数万倍の写真を撮影し、カーボンブラック粒子を任意に100個選択し、各粒子毎に(最大直径+最小直径)/2を一次粒子径として求め、その平均値を平均一次粒子径として採用することができる。   A value obtained by the following measuring method can be adopted as the average primary particle size of the conductive carbon black. Take an image of tens of thousands of times with an electron microscope, select 100 carbon black particles arbitrarily, obtain (maximum diameter + minimum diameter) / 2 for each particle as the primary particle diameter, and average the average value of the average primary particles. It can be adopted as the diameter.

上記アクリロニトリルブタジエンゴム(A)、合成ゴム(B)、導電性カーボンブラック(C)のゴム組成物中の含有量は以下の範囲である。アクリルニトリルブタジエンゴム(A)の質量を(a)、合成ゴム(B)の質量を(b)、導電性カーボンブラック(C)の質量を(c)とするとき、(a)/(b)が4.00以上、20.0以下、(a)/(c)が1.30以上、4.95以下である。(a)/(b)がこの範囲にあれば、アクリロニトリルブタジエンゴム(A)を海部とし、合成ゴム(B)を島部とする海島構造を有する導電性弾性層を得ることができる。また、(a)/(b)が4.00以上であれば、導電性弾性層が耐ブリード性を有し感光体汚染を抑制することができ、製造時の流動ムラを抑制して均一な導電性を有する導電性弾性層が得られる。(a)/(b)が20.0以下であれば、製造時のゴム組成物が高粘度になるのを抑制することができ、導電性弾性層が高硬度になるのを抑制することができる。また、(a)/(c)が1.30以上、であれば、導電性弾性層が高硬度になるのを抑制し、適切なニップを有する。(a)/(c)が4.95以下であれば、充分な量の導電性カーボンブラックを含有することにより、導電性弾性層が均一な抵抗値を有し安定した電気抵抗を有するものとなる。   Content in the rubber composition of the said acrylonitrile butadiene rubber (A), a synthetic rubber (B), and electroconductive carbon black (C) is the following ranges. When the mass of the acrylonitrile butadiene rubber (A) is (a), the mass of the synthetic rubber (B) is (b), and the mass of the conductive carbon black (C) is (c), (a) / (b) Is 4.00 or more and 20.0 or less, and (a) / (c) is 1.30 or more and 4.95 or less. When (a) / (b) is within this range, a conductive elastic layer having a sea-island structure in which acrylonitrile butadiene rubber (A) is the sea part and synthetic rubber (B) is the island part can be obtained. Further, if (a) / (b) is 4.00 or more, the conductive elastic layer has bleed resistance and can suppress photoconductor contamination, and the flow unevenness at the time of manufacture can be suppressed and uniform. A conductive elastic layer having conductivity is obtained. If (a) / (b) is 20.0 or less, it can suppress that the rubber composition at the time of manufacture becomes high viscosity, and can suppress that a conductive elastic layer becomes high hardness. it can. Moreover, if (a) / (c) is 1.30 or more, the conductive elastic layer is prevented from becoming hard and has an appropriate nip. When (a) / (c) is 4.95 or less, by containing a sufficient amount of conductive carbon black, the conductive elastic layer has a uniform resistance value and a stable electrical resistance. Become.

更に、海部中に含まれる導電性カーボンブラック(C)の質量を(cA)、島部中に含まれる導電性カーボンブラック(C)の質量を(cB)とするとき、[(cA)/(a)]>[(cB)/(b)]を満たすことが好ましい。海部と島部における導電性カーボンブラック(C)の含有量がこの範囲を満たすことにより導電性弾性層が耐ブリード性、低硬度、導電性均一性を備えたものとなる。海部と島部における導電性カーボンブラック(C)をこのような範囲に含有させるためには、海部と島部のSP値を上記のように調整することにより達成することができる。   Further, when the mass of the conductive carbon black (C) contained in the sea part is (cA) and the mass of the conductive carbon black (C) contained in the island part is (cB), [(cA) / ( a)]> [(cB) / (b)] is preferably satisfied. When the content of the conductive carbon black (C) in the sea part and the island part satisfies this range, the conductive elastic layer has bleed resistance, low hardness, and conductive uniformity. In order to contain the conductive carbon black (C) in the sea part and the island part in such a range, it can be achieved by adjusting the SP values of the sea part and the island part as described above.

上記ゴム組成物には、アクリロニトリルブタジエンゴム(A)、合成ゴム(B)、導電性カーボンブラック(C)の機能を阻害しない範囲で他のゴム成分を含有させることもできる。かかるゴム成分としては、例えば、EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン−共重合体)、天然ゴム、エピクロルヒドリンゴム、SBR(スチレンブタジエンゴム)、CR(クロロプレン)、シリコンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等を挙げることができる。これらは1種又は2種以上を組み合わせて使用することができる。これらの他のゴム成分は、アクリロニトリルブタジエンゴム(A)と合成ゴム(B)を含めた総てのゴム成分100質量部に対して、(a)と(b)の合計が、95質量部以上、100質量部以下の範囲となるように、0から5質量部の範囲で使用される。他のゴム成分の含有量が5質量部以下であれば、アクリロニトリルブタジエンゴム(A)や合成ゴム(B)の特性への影響が抑制される。   The rubber composition may contain other rubber components as long as the functions of the acrylonitrile butadiene rubber (A), the synthetic rubber (B), and the conductive carbon black (C) are not impaired. Examples of such rubber components include EPDM (ethylene-propylene-diene-copolymer), natural rubber, epichlorohydrin rubber, SBR (styrene butadiene rubber), CR (chloroprene), silicon rubber, urethane rubber, fluorine rubber, and the like. be able to. These can be used alone or in combination of two or more. These other rubber components are composed of 95 parts by mass or more of (a) and (b) with respect to 100 parts by mass of all the rubber components including acrylonitrile butadiene rubber (A) and synthetic rubber (B). , And used in the range of 0 to 5 parts by mass so as to be in the range of 100 parts by mass or less. If content of another rubber component is 5 mass parts or less, the influence on the characteristic of acrylonitrile butadiene rubber (A) or a synthetic rubber (B) will be suppressed.

上記ゴム組成物には、更に、必要に応じて、ブリードや硬度の上昇等の弊害が生じない範囲において、可塑剤、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、分散剤、滑材、受酸剤等の配合剤を適時加えることができる。   The rubber composition further includes a plasticizer, a filler, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, an anti-scorch agent as necessary, as long as no adverse effects such as bleeding and an increase in hardness occur. Additives such as dispersants, lubricants, and acid acceptors can be added as appropriate.

上記ゴム組成物を架橋して導電性弾性層を形成する方法を以下に説明する。   A method for forming a conductive elastic layer by crosslinking the rubber composition will be described below.

上記アクリロニトリルブタジエンゴム(A)、合成ゴム(B)、導電性カーボンブラック(C)の他、必要に応じて、その他のゴム成分や配合剤を配合し、混練機を用いて分散混練して未加硫の導電性弾性層用のゴム組成物を作製する。使用する混練機としては、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、オープンロール等の一般的なものであってよい。   In addition to the acrylonitrile butadiene rubber (A), synthetic rubber (B), and conductive carbon black (C), other rubber components and compounding agents are blended as necessary, and dispersed and kneaded using a kneader. A rubber composition for a conductive elastic layer for vulcanization is prepared. The kneader to be used may be a general one such as a pressure kneader, a Banbury mixer, an open roll, or the like.

上記ゴム組成物の成形は、押出成形、型成形等によることができる。型成形としては導電性支持体をセットした円筒状金型にゴム組成物を注入し加熱して成形し、クロスヘッドを備えたベント式の押出し機を用いて芯金と共に成形物を押出して、芯金の周囲に導電性弾性層を成形する方法を挙げることができる。押出成形としては、押出し機で円筒状に押し出した後に切断し、芯金を挿入し、芯金の周囲に導電性弾性層を成形する方法を挙げることができる。   The rubber composition can be molded by extrusion molding, mold molding, or the like. As the mold molding, the rubber composition is injected into a cylindrical mold set with a conductive support and heated to mold, and the molded product is extruded together with the core metal using a vent type extruder equipped with a cross head. A method of forming a conductive elastic layer around the core metal can be mentioned. Examples of the extrusion molding include a method of extruding into a cylindrical shape with an extruder, cutting, inserting a cored bar, and molding a conductive elastic layer around the cored bar.

加硫(架橋)は、例えば、160℃で30分加熱して行うことができる。型成形の場合、成形後そのまま金型内で、金型から取り出した後、また、金型内で一次加硫し、取り出して二次加硫を行ってもよい。押出成形の場合、加硫缶やバッチ式熱風炉、連続加硫、プレス加硫等の方法で加硫(架橋)することができる。押出し機から押し出されてすぐに連続加硫処理され、加硫済のものを切断し、芯金を挿入することもできる。この場合は、芯金挿入後に二次加硫を行うこともできる。いずれの方法であっても、導電性支持体上にゴム層を形成した後、端部を突き切る等して、端部を整えることが好ましい。特に、導電性支持体と共に原料ゴム組成物が押し出される場合は、加硫前に端部を整えておくことが好ましい。   Vulcanization (crosslinking) can be performed, for example, by heating at 160 ° C. for 30 minutes. In the case of mold molding, after molding, the mold may be taken out of the mold as it is, and then primary vulcanization may be performed in the mold, followed by secondary vulcanization. In the case of extrusion molding, vulcanization (crosslinking) can be performed by a method such as a vulcanizing can, a batch hot air oven, continuous vulcanization, or press vulcanization. Immediately after being extruded from the extruder, it is continuously vulcanized, and the vulcanized product can be cut and a cored bar can be inserted. In this case, secondary vulcanization can be performed after the core metal is inserted. In any method, it is preferable to prepare the end by forming a rubber layer on the conductive support and then cutting off the end. In particular, when the raw rubber composition is extruded together with the conductive support, it is preferable to prepare the end portion before vulcanization.

上記のようにゴム組成物を架橋して形成された導電性弾性層は、表面特性や形状を調整するために、乾式研磨や湿式研磨等の研磨加工を行ってもよい。研磨加工により導電性弾性層をストレートの円筒形状や長手方向にクラウン形状に加工することができる。クラウン形状の導電性弾性層は、被圧接体に圧接し、均一なニップ幅を形成することができることから好ましい。   The conductive elastic layer formed by crosslinking the rubber composition as described above may be subjected to a polishing process such as dry polishing or wet polishing in order to adjust surface characteristics and shape. The conductive elastic layer can be processed into a straight cylindrical shape or a crown shape in the longitudinal direction by polishing. The crown-shaped conductive elastic layer is preferable because it can press-contact the pressed body and form a uniform nip width.

このようにして得られる導電性弾性層の厚みは、例えば、0.5〜5.0mmの範囲とすることができる。   Thus, the thickness of the electroconductive elastic layer obtained can be made into the range of 0.5-5.0 mm, for example.

上記導電性弾性層を有する導電性ゴムローラーは、抵抗値が1×104〜1×107Ωcmの範囲であることが好ましい。このような抵抗値は上記導電性弾性層により達成することができる。 The conductive rubber roller having the conductive elastic layer preferably has a resistance value in the range of 1 × 10 4 to 1 × 10 7 Ωcm. Such a resistance value can be achieved by the conductive elastic layer.

導電性ゴムローラーの抵抗値(Rr)は以下の測定方法により得られる値を採用することができる。導電性ゴムローラーをNN(温度23℃湿度60%)環境に24時間以上放置後、導電性支持体の両端部に各々500gの荷重をかけてφ30mmのSUS製ドラムに圧接し、SUS製ドラムを30rpmで回転させる。この状態で導電性支持体部の一方から直流電圧−200Vを印加し、SUS製ドラムに直列接続した1kΩの抵抗体にかかる電圧を3秒間測定する。測定値の平均値Vrave(V)から、Rr=200×103/Vraveを得る。その際、最大値Vrmaxと最小値Vrminの比Vrmax/Vrminから導電性ゴムローラーの抵抗ムラを得ることができる。 A value obtained by the following measuring method can be adopted as the resistance value (Rr) of the conductive rubber roller. After leaving the conductive rubber roller in an NN (temperature 23 ° C., humidity 60%) environment for 24 hours or more, both ends of the conductive support are pressed against a SUS drum with a diameter of 30 mm by applying a load of 500 g to the SUS drum. Rotate at 30 rpm. In this state, a DC voltage of −200 V is applied from one of the conductive support portions, and the voltage applied to the 1 kΩ resistor connected in series to the SUS drum is measured for 3 seconds. Rr = 200 × 10 3 / Vlove is obtained from the average value Vlove (V) of the measured values. At that time, the resistance unevenness of the conductive rubber roller can be obtained from the ratio Vrmax / Vrmin between the maximum value Vrmax and the minimum value Vrmin.

このような導電性ゴムローラーは、導電性弾性層の他、他の機能層を有していてもよい。かかる機能層としては、導電性弾性層の外側に設けられる抵抗調整層や汚れ・染み出し防止のための保護層等の表面層を挙げることができる。表面層の材質の例は、柔軟性、耐磨耗性、機械強度のあるポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂等をマトリックス樹脂とし、機能に応じた添加物を配合したものを含む。また、導電剤を配合して電気抵抗を調整することもできる。   Such a conductive rubber roller may have other functional layers in addition to the conductive elastic layer. Examples of such a functional layer include a surface layer such as a resistance adjusting layer provided on the outer side of the conductive elastic layer and a protective layer for preventing contamination and bleeding. Examples of surface layer materials are polyamide resin, polyurethane resin, polyvinyl butyral resin, fluororesin, polyester resin, acrylic urethane resin, etc. with flexibility, abrasion resistance, and mechanical strength, and added according to function Including blended products. Moreover, electrical resistance can also be adjusted by mix | blending a electrically conductive agent.

表面層の製造方法としては、以下の塗工方法を挙げることができる。マトリックスとなる樹脂を溶解した溶液中に導電剤等の添加物を加え、ビーズミル、サンドミル、ボールミル、ペイントシェーカー等の塗料分散機を用いて分散し、これを浸漬塗工、スプレー塗工、ロールコート等の塗工方法によって導電性弾性層上に塗布する。次いで、熱風循環乾燥機や赤外線乾燥炉等を用いて溶剤を除去し、導電性弾性層の上に表面層を形成する。   Examples of the method for producing the surface layer include the following coating methods. Add additives such as a conductive agent to the solution in which the matrix resin is dissolved and disperse using a paint disperser such as a bead mill, sand mill, ball mill, paint shaker, etc., and dip coating, spray coating, roll coating It apply | coats on a conductive elastic layer by coating methods, such as. Next, the solvent is removed using a hot-air circulating dryer or an infrared drying furnace, and a surface layer is formed on the conductive elastic layer.

かかる表面層としては、導電性弾性層の表面に電子線、紫外線、X線、赤外線、プラズマ等のエネルギー線を照射して、導電性弾性層の表面を高架橋化したものであってもよい。この種の表面層は、低コストであり、溶剤を使用せず環境への負荷の低減を図ることができる。これらのうち、特に紫外線により高架橋化した表面層は、所望の電気特性を有し、また、粘着性や摩擦係数が低下するので、トナーや外添剤が表面へ付着するのを抑制きることから、好ましい。   As such a surface layer, the surface of the conductive elastic layer may be highly crosslinked by irradiating the surface of the conductive elastic layer with an energy beam such as electron beam, ultraviolet ray, X-ray, infrared ray, plasma or the like. This type of surface layer is low in cost, and can reduce the burden on the environment without using a solvent. Of these, the surface layer highly crosslinked by ultraviolet rays in particular has desired electrical characteristics, and also reduces adhesion and friction coefficient, so that toner and external additives can be prevented from adhering to the surface. ,preferable.

本発明の導電性ゴムローラーは、複写機、レーザービームプリンター、LEDプリンター、電子写真製版システム等の電子写真装置の帯電ローラー、現像ローラー或いは転写ローラーに用いることができる。   The conductive rubber roller of the present invention can be used for a charging roller, a developing roller, or a transfer roller of an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a laser beam printer, an LED printer, and an electrophotographic plate making system.

本発明の導電性ゴムローラーの一例を図1の概略断面図に示す。図1に示す導電性ゴムローラーは、導電性支持体1上に導電性弾性層2、表面層3を有する。   An example of the conductive rubber roller of the present invention is shown in the schematic sectional view of FIG. The conductive rubber roller shown in FIG. 1 has a conductive elastic layer 2 and a surface layer 3 on a conductive support 1.

本発明の導電性ゴムローラーが好適に使用される電子写真装置を、図2の概略構成図を参照して説明する。図2に示す電子写真装置には、感光体21と、その周囲に、感光体表面を均一に帯電する帯電ローラー10、帯電した感光体に静電潜像を形成する露光手段24、感光体が担持する静電潜像をトナー像として現像する現像手段25が順次設けられている。更に、感光体上のトナー像を紙等の転写材27に転写する転写ローラー26、トナー像の転写後に感光体表面に残るトナーを除去するクリーニング手段28等が設けられている。   An electrophotographic apparatus in which the conductive rubber roller of the present invention is suitably used will be described with reference to the schematic configuration diagram of FIG. The electrophotographic apparatus shown in FIG. 2 includes a photosensitive member 21, a charging roller 10 that uniformly charges the surface of the photosensitive member, an exposure unit 24 that forms an electrostatic latent image on the charged photosensitive member, and a photosensitive member. Developing means 25 for developing the carried electrostatic latent image as a toner image is sequentially provided. Further, a transfer roller 26 for transferring the toner image on the photoconductor to a transfer material 27 such as paper, a cleaning unit 28 for removing toner remaining on the surface of the photoconductor after the transfer of the toner image, and the like are provided.

このような電子写真装置による画像形成を説明する。帯電ローラー10には、摺擦電極23aを介して、印加電源23からの帯電電圧が印加され、帯電ローラーに接触した感光体表面が帯電される。次に露光手段、例えば、レーザービームスキャナー等により、感光体表面に画像情報に対応した露光を行い、例えば、露光部分の電位を減衰させ、静電潜像を形成する。一方、現像手段において、感光体の帯電極性と同極性で、静電潜像より低い現像バイアス電圧に印加されたネガトナーをその周囲に膜状に形成した現像ローラー25aを感光体に対向して回転させ、感光体の静電潜像上にトナーを移動させ、トナー像として現像する。   Image formation by such an electrophotographic apparatus will be described. A charging voltage from the applied power source 23 is applied to the charging roller 10 via the rubbing electrode 23a, and the surface of the photoreceptor in contact with the charging roller is charged. Next, the exposure unit, for example, a laser beam scanner or the like, performs exposure corresponding to the image information on the surface of the photoconductor, for example, attenuates the potential of the exposed portion to form an electrostatic latent image. On the other hand, in the developing means, a developing roller 25a, in which a negative toner having the same polarity as the charging polarity of the photosensitive member and applied to a developing bias voltage lower than that of the electrostatic latent image is formed in a film shape around it, is rotated to face the photosensitive member. Then, the toner is moved onto the electrostatic latent image on the photosensitive member and developed as a toner image.

転写ローラーが感光体に所定の押圧力により押圧されて転写ニップを形成し、この転写ニップに給紙装置から供給される紙等の記録材27の裏面に、電源29からトナーとは逆極性の転写バイアス電圧が転写ローラー26を介して印加される。感光体と同周速度で転写ローラーが回転して、感光体上のトナー像が記録材上に静電転写される。   The transfer roller is pressed against the photosensitive member by a predetermined pressing force to form a transfer nip, and a reverse polarity of the toner from the power source 29 is applied to the back surface of the recording material 27 such as paper supplied from the paper feeding device to the transfer nip. A transfer bias voltage is applied via the transfer roller 26. The transfer roller rotates at the same peripheral speed as the photosensitive member, and the toner image on the photosensitive member is electrostatically transferred onto the recording material.

その後、記録材は感光体表面から分離され、記録材上のトナー像は、定着部において定着ローラーと加圧ローラー間において、熱と圧力により定着され、永久画像が形成された記録材が装置外へ排出される。両面画像形成モードや多重画像形成モードの場合は、この記録材が不図示の再循環搬送機構に導入されて、転写ニップ部へ再導入されるようになっている。   Thereafter, the recording material is separated from the surface of the photoconductor, and the toner image on the recording material is fixed by heat and pressure between the fixing roller and the pressure roller in the fixing unit, and the recording material on which the permanent image is formed is outside the apparatus. Is discharged. In the double-sided image forming mode or the multiple image forming mode, the recording material is introduced into a recirculation conveyance mechanism (not shown) and reintroduced into the transfer nip portion.

トナー像の転写後、転写されずに感光体上に残留するトナーはクリーニング手段で感光体上から除去、回収される。また、感光体は帯電除去手段により除電光が照射され、残留する潜像が消去され、次の画像形成を待機する。   After the toner image is transferred, toner remaining on the photoconductor without being transferred is removed and collected from the photoconductor by a cleaning means. Further, the photosensitive member is irradiated with static elimination light by the charge removing means, the remaining latent image is erased, and the next image formation is awaited.

このような電子写真装置において、帯電ローラー10、現像ローラー25a、転写ローラー26に上記導電性ゴムローラーを適用することができる。例えば、帯電ローラーは、導電性支持体11の表面に導電性弾性層12が設けられており、更にその上に表面層13が設けられたものである。   In such an electrophotographic apparatus, the conductive rubber roller can be applied to the charging roller 10, the developing roller 25a, and the transfer roller 26. For example, in the charging roller, a conductive elastic layer 12 is provided on the surface of the conductive support 11, and a surface layer 13 is further provided thereon.

上記構成部材は、例えば、感光体、帯電ローラー、現像手段、クリーニング手段等の2つ以上を組み合わせて一体化し、電子写真装置本体に着脱自在に構成したプロセスカートリッジとして用いることもできる。   For example, the above-mentioned constituent members can be used as a process cartridge in which two or more of a photosensitive member, a charging roller, a developing unit, a cleaning unit, and the like are combined and integrated to be detachable from the main body of the electrophotographic apparatus.

以下に、本発明の導電性ゴムローラーを適用した具体的な実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。
[実施例1]
以下の成分を加圧式ニーダーで20分間混練した。
アクリロニトリルブタジエンゴム(A)95質量部
(Nipol DN219:日本ゼオン(株)製)(アクリロニトリル単位:33.5質量%、ムーニー粘度:27.0 ML(1+4)100℃、SP値 19.7MPa1/2
液状ブタジエンゴム(B1)5質量部
(LIR−300:クラレ(株)製)(重量平均分子量(以後、Mwとする)47,358、ポリ1,2−ブタジエン 7.5質量%、17.0MPa1/2
導電性カーボンブラック(C1)40質量部
(#7360SB:東海カーボン(株)製)(平均一次粒子径 28nm)
炭酸カルシウム 20質量部
(ナノックス#30:丸尾カルシウム(株)製)
酸化亜鉛 5質量部
(酸化亜鉛2種:正同化学(株)製)
ステアリン酸亜鉛 1質量部
(ジンクステアレート:日本油脂(株)製)
得られたゴム組成物を12インチのオープンロールに移し、更に、以下のものを加えて、15分間混練して未加硫ゴム組成物を作製した。
ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド1質量部
(ノクセラーDM−P:大内新興化学(株)製)
テトラベンジルチウラムジスルフィド4質量部
(ノクセラーTBzTD:大内新興化学(株)製)
硫黄0.8質量部
次に、80℃に設定したクロスヘッドを用いた押出し成型機(直径50mmベント式押出し機、L/D=16、EM技研社製)によって、芯金(SUS製、φ6.0mm、長さ258.0mm)を中心とした同軸上に前記未加硫ゴム組成物を円筒形に押出した。芯金端部から10.0mmまでの余分なゴムを切り離して芯金上の未加硫ゴム組成物の長さを238.0mmにした後、熱風乾燥炉によって160℃で1時間加硫した。加硫ゴムローラーは、乾式研磨加工によって、ゴム中央の外径をφ8.5mm、ゴム端部の外径をφ8.25mmのクラウン形状に研磨した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples to which the conductive rubber roller of the present invention is applied, but the technical scope of the present invention is not limited thereto.
[Example 1]
The following components were kneaded with a pressure kneader for 20 minutes.
95 parts by mass of acrylonitrile butadiene rubber (A) (Nipol DN219: manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) (acrylonitrile unit: 33.5% by mass, Mooney viscosity: 27.0 ML (1 + 4) 100 ° C., SP value 19.7 MPa 1 / 2 )
5 parts by mass of liquid butadiene rubber (B1) (LIR-300: manufactured by Kuraray Co., Ltd.) (weight average molecular weight (hereinafter referred to as Mw) 47,358, poly 1,2-butadiene 7.5% by mass, 17.0 MPa 1/2 )
40 parts by mass of conductive carbon black (C1) (# 7360SB: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) (average primary particle size 28 nm)
20 parts by weight of calcium carbonate (Nanox # 30: manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.)
Zinc oxide 5 parts by mass (Zinc oxide 2 types: manufactured by Shodo Chemical Co., Ltd.)
1 part by weight of zinc stearate (zinc stearate: manufactured by NOF Corporation)
The obtained rubber composition was transferred to a 12-inch open roll, and the following were further added and kneaded for 15 minutes to prepare an unvulcanized rubber composition.
1 part by mass of di-2-benzothiazolyl disulfide (Noxeller DM-P: manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.)
Tetrabenzylthiuram disulfide 4 parts by mass (Noxeller TBzTD: Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.)
0.8 parts by mass of sulfur Next, a cored bar (manufactured by SUS, φ6) was formed by an extrusion molding machine using a cross head set at 80 ° C. (50 mm diameter vent type extruder, L / D = 16, manufactured by EM Giken). The unvulcanized rubber composition was extruded into a cylindrical shape on the same axis centering around 0.0 mm and a length of 258.0 mm. Excess rubber up to 10.0 mm from the end of the mandrel was cut to make the length of the unvulcanized rubber composition on the mandrel to 238.0 mm, and then vulcanized at 160 ° C. for 1 hour in a hot air drying furnace. The vulcanized rubber roller was polished by dry polishing into a crown shape having an outer diameter of 8.5 mm at the center of the rubber and an outer diameter of the rubber end of 8.25 mm.

更に、低圧水銀ランプを用いて、60mW/cm2の紫外線強度で研磨後の加硫ゴムローラーを30rpmで回転させながら100秒間紫外線を照射することによって表面処理を施して、導電性ゴムローラーを得た。導電性ゴムローラーの抵抗値は、1.0×105Ωcmであった。 Furthermore, using a low-pressure mercury lamp, surface treatment is performed by irradiating with ultraviolet rays for 100 seconds while rotating the vulcanized rubber roller after polishing at 30 rpm with an ultraviolet intensity of 60 mW / cm 2 to obtain a conductive rubber roller. It was. The resistance value of the conductive rubber roller was 1.0 × 10 5 Ωcm.

得られた導電性ゴムローラーの導電性弾性層をSEMによって数千倍の倍率で観察した。観察像から、連続相である海部と非連続相の島部が確認できた。SEMの観察象を画像処理ソフト「image−pro plus」(Media Cybernetics社製)を用いて画像処理を行い、海部と島部の面積を算出した。海部と島部の面積比はアクリロニトリルブタジエンゴム(A)と液状ブタジエンゴム(B1)成分の質量比(a)/(b)にほぼ対応した。そのため、アクリルニトリルブタジエンゴム(A)が連続相である海部を、液状ブタジエンゴム(B1)が非連続層の島部を形成していることが容易にわかった。さらに、観察像において、アクリルニトリルブタジエンゴム(A)成分中には大部分のカーボンブラックが偏在していることが確認できた。前述した方法と同様にして画像処理を行い、海部成分中に観察される導電性カーボンブラックの面積cA´と、島部成分中に観察される導電性カーボンブラックの面積cB´を算出し、それらの比(cA´)/(cB´)から(cA)/(cB)を確認した。これにより、[(cA)/(a)]>[(cB)/(b)]であることを確認した。   The conductive elastic layer of the obtained conductive rubber roller was observed with a SEM at a magnification of several thousand times. From the observed image, the sea part which is the continuous phase and the island part of the discontinuous phase were confirmed. The SEM observation image was subjected to image processing using image processing software “image-pro plus” (Media Cybernetics), and the areas of the sea and the island were calculated. The area ratio between the sea part and the island part substantially corresponded to the mass ratio (a) / (b) of the acrylonitrile butadiene rubber (A) and the liquid butadiene rubber (B1) component. Therefore, it was easily found that the acrylonitrile butadiene rubber (A) formed the sea part where the continuous phase was formed, and the liquid butadiene rubber (B1) formed the island part of the discontinuous layer. Further, in the observed image, it was confirmed that most of the carbon black was unevenly distributed in the acrylonitrile butadiene rubber (A) component. Image processing is performed in the same manner as described above to calculate the area cA ′ of conductive carbon black observed in the sea component and the area cB ′ of conductive carbon black observed in the island component. From the ratio (cA ′) / (cB ′), (cA) / (cB) was confirmed. This confirmed that [(cA) / (a)]> [(cB) / (b)].

[硬度]
得られた導電性ゴムローラーをNN環境(温度23℃、湿度60%)に24時間以上放置した。その後、マイクロゴム硬度計(MD−1針タイプ−A、高分子計器(株)製)を用いて、導電性ゴムローラーの長手方向の中心位置において周方向に3点をピークホールドモードで測定した。結果を表1に示す。
[hardness]
The obtained conductive rubber roller was left in an NN environment (temperature 23 ° C., humidity 60%) for 24 hours or longer. Thereafter, using a micro rubber hardness meter (MD-1 needle type-A, manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.), three points in the circumferential direction were measured in the peak hold mode at the center position in the longitudinal direction of the conductive rubber roller. . The results are shown in Table 1.

[画像均一性]
得られた導電性ゴムローラーを、キヤノン株式会社製のレーザービームプリンターLBP5500の黒のオールインワンカートリッジに帯電ローラーとして組み込んだ。その状態で、LL環境(温度15℃、湿度10%)に24時間置放置後、このカートリッジをLBP5500にセットし、ハーフトーン画像と実用画像(写真画像)を出力した。得られた画像を目視により観察し、カーボンブラックの分散の不均質さ、抵抗ムラ、当接ムラ等が原因で生じる白・黒ポチ、白・黒スジ、黒帯びムラ等の画像不良の有無により、下記基準で評価した。結果を表1に示す。
○:画像不良が全くない。
△:実用画像には画像不良はないが、ハーフトーン画像に観察される。
×:実用画像、ハーフトーン画像の両方に画像不良が観察される。
[Image uniformity]
The obtained conductive rubber roller was incorporated as a charging roller in a black all-in-one cartridge of a laser beam printer LBP5500 manufactured by Canon Inc. In this state, the cartridge was left in an LL environment (temperature 15 ° C., humidity 10%) for 24 hours, and then the cartridge was set in the LBP 5500 to output a halftone image and a practical image (photographic image). Observe the obtained image by visual inspection, depending on the presence or absence of image defects such as white / black spots, white / black streaks, black spots, etc. caused by non-uniform dispersion of carbon black, resistance unevenness, contact unevenness, etc. The evaluation was based on the following criteria. The results are shown in Table 1.
○: No image defect at all.
Δ: Although there is no image defect in a practical image, it is observed in a halftone image.
X: Image defects are observed in both the practical image and the halftone image.

[感光体汚染]
得られた導電性ゴムローラーを、キヤノン株式会社製のレーザービームプリンターLBP5500の黒のオールインワンカートリッジの帯電ローラーとして組み込んだ。その状態で、温度40℃湿度95%の恒温恒湿槽に7日間放置後、NN環境(温度23℃、湿度60%)に4時間放置後、このカートリッジをLBP5500にセットし、ハーフトーン画像を出力した。その後、カートリッジから感光体を取り出し、光学顕微鏡を用いて100倍の倍率で感光体表面を観察した。感光体汚染を以下の基準により評価した。結果を表1に示す。
○:ハーフトーン画像に感光体汚染起因の不良画像がなく、感光体表面にもブリードによる付着物や割れが観察されない。
△:ハーフトーン画像に感光体汚染起因の画像不良はなく、感光体表面に割れはないが感光体表面に付着物が観察される。
×:ハーフトーン画像に感光体汚染起因の画像不良が見られ、感光体表面に付着物又は割れが発生している。
[Photoconductor contamination]
The obtained conductive rubber roller was incorporated as a charging roller for a black all-in-one cartridge of a laser beam printer LBP5500 manufactured by Canon Inc. In that state, after being left in a constant temperature and humidity chamber at a temperature of 40 ° C. and a humidity of 95% for 7 days and then in an NN environment (temperature 23 ° C., humidity 60%) for 4 hours, this cartridge is set in the LBP5500, Output. Thereafter, the photoconductor was taken out from the cartridge, and the surface of the photoconductor was observed at a magnification of 100 using an optical microscope. Photoconductor contamination was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1.
◯: There is no defective image due to contamination of the photoreceptor in the halftone image, and no deposits or cracks due to bleeding are observed on the surface of the photoreceptor.
Δ: There is no image defect due to contamination of the photoreceptor in the halftone image, and there is no crack on the surface of the photoreceptor, but deposits are observed on the surface of the photoreceptor.
X: Image defect due to photoconductor contamination is observed in the halftone image, and deposits or cracks are generated on the surface of the photoconductor.

[実施例2]
アクリロニトリルブタジエンゴム(A)を90質量部、液状ブタジエンゴム(B1)を10質量部とした以外は、実施例1と同様に導電性ゴムローラーを作製し、硬度、抵抗値を測定し、画像形成、感光体汚染の評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 2]
A conductive rubber roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that 90 parts by mass of acrylonitrile butadiene rubber (A) and 10 parts by mass of liquid butadiene rubber (B1) were prepared, and the hardness and resistance values were measured to form an image. The photoreceptor contamination was evaluated. The results are shown in Table 1.

[実施例3]
アクリロニトリルブタジエンゴム(A)を80質量部、液状ブタジエンゴム(B1)を20質量部とした以外は、実施例1と同様に導電性ゴムローラーを作製し、硬度、抵抗値を測定し、画像形成、感光体汚染の評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 3]
A conductive rubber roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that 80 parts by mass of acrylonitrile butadiene rubber (A) and 20 parts by mass of liquid butadiene rubber (B1) were prepared, and the hardness and resistance values were measured to form an image. The photoreceptor contamination was evaluated. The results are shown in Table 1.

[実施例4]
液状ブタジエンゴム(B1)に替えて液状イソプレンゴム(B2)(LIR−50:クラレ(株)製)(Mw65,194、16.0MPa1/2)を用いた以外は、実施例2と同様に導電性ゴムローラーを作製した。実施例1と同様に硬度、抵抗値を測定し、画像形成、感光体汚染の評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 4]
Except for using liquid isoprene rubber (B2) (LIR-50: manufactured by Kuraray Co., Ltd.) (Mw 65, 194, 16.0 MPa 1/2 ) instead of liquid butadiene rubber (B1), the same as in Example 2. A conductive rubber roller was produced. In the same manner as in Example 1, hardness and resistance values were measured, and image formation and photoreceptor contamination were evaluated. The results are shown in Table 1.

[実施例5]
導電性カーボンブラック(C1)40質量部に替えて導電性カーボンブラック(C2)(#5500:東海カーボン(株)製)(平均一次粒子径 25nm)を用いた以外は、実施例1と同様に導電性ゴムローラーを作製した。実施例1と同様に、硬度、抵抗値を測定し、画像形成、感光体汚染の評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 5]
Except for using 40 parts by mass of conductive carbon black (C1), conductive carbon black (C2) (# 5500: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) (average primary particle size 25 nm) was used in the same manner as in Example 1. A conductive rubber roller was produced. In the same manner as in Example 1, hardness and resistance values were measured, and image formation and photoreceptor contamination were evaluated. The results are shown in Table 1.

[実施例6]
導電性カーボンブラック(C1)40質量部に替えて導電性カーボンブラック(C3)(G−116HM:東海カーボン(株)製)(平均一次粒子径 38nm)を用いた以外は、実施例3と同様に導電性ゴムローラーを作製した。実施例1と同様に、硬度、抵抗値を測定し、画像形成、感光体汚染の評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 6]
The same as Example 3 except that conductive carbon black (C3) (G-116HM: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) (average primary particle size 38 nm) was used instead of 40 parts by mass of conductive carbon black (C1). A conductive rubber roller was prepared. In the same manner as in Example 1, hardness and resistance values were measured, and image formation and photoreceptor contamination were evaluated. The results are shown in Table 1.

Figure 2009122592
Figure 2009122592

[比較例1]
アクリロニトリルブタジエンゴム(A)を98質量部、液状ブタジエンゴム(B1)を2質量部とした以外は、実施例1と同様に導電性ゴムローラーを作製し、硬度、抵抗値を測定し、画像形成、感光体汚染の評価を行った。結果を表2に示す。
[Comparative Example 1]
A conductive rubber roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that 98 parts by mass of acrylonitrile butadiene rubber (A) and 2 parts by mass of liquid butadiene rubber (B1) were used, and the hardness and resistance values were measured to form an image. The photoreceptor contamination was evaluated. The results are shown in Table 2.

[比較例2]
アクリロニトリルブタジエンゴム(A)を70質量部、液状ブタジエンゴム(B1)を30質量部とした以外は、実施例1と同様に導電性ゴムローラーを作製し、硬度、抵抗値を測定し、画像形成、感光体汚染の評価を行った。結果を表2に示す。
[Comparative Example 2]
A conductive rubber roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that 70 parts by mass of acrylonitrile butadiene rubber (A) and 30 parts by mass of liquid butadiene rubber (B1) were prepared, and the hardness and resistance values were measured to form an image. The photoreceptor contamination was evaluated. The results are shown in Table 2.

[比較例3]
液状ブタジエンゴム(B1)に替えて液状ブタジエンゴム(B3)(LIR−30:クラレ(株)製)(Mw34,050、ポリ1,2−ブタジエン7.6質量%、17.0MPa1/2)を用いた以外は、実施例2と同様に導電性ゴムローラーを作製した。実施例1と同様に、硬度、抵抗値を測定し、画像形成、感光体汚染の評価を行った。結果を表2に示す。
[比較例4]
液状ブタジエンゴム(B1)に替えて液状ブタシエンゴム(B4)(R−45HT:出光興産(株)製)(Mw3,580、ポリ1,2−ブタジエン20.0質量%、17.0MPa1/2)を用いた以外は、実施例2と同様に導電性ゴムローラーを作製した。実施例1と同様に、硬度、抵抗値を測定し、画像形成、感光体汚染の評価を行った。結果を表2に示す。
[Comparative Example 3]
Liquid butadiene rubber (B3) instead of liquid butadiene rubber (B1) (LIR-30: manufactured by Kuraray Co., Ltd.) (Mw 34,050, poly 1,2-butadiene 7.6 mass%, 17.0 MPa 1/2 ) A conductive rubber roller was produced in the same manner as in Example 2 except that was used. In the same manner as in Example 1, hardness and resistance values were measured, and image formation and photoreceptor contamination were evaluated. The results are shown in Table 2.
[Comparative Example 4]
Liquid butadiene rubber (B4) instead of liquid butadiene rubber (B1) (R-45HT: manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) (Mw 3,580, poly 1,2-butadiene 20.0 mass%, 17.0 MPa 1/2 ) A conductive rubber roller was produced in the same manner as in Example 2 except that was used. In the same manner as in Example 1, hardness and resistance values were measured, and image formation and photoreceptor contamination were evaluated. The results are shown in Table 2.

[比較例5]
液状ブタジエンゴム(B1)に替えて液状アクリロニトリルブタジエンゴム(B5)(Nipol 1312:日本ゼオン(株)製)(Mw9,114、19.7MPa1/2)を用いた以外は、実施例2と同様に導電性ゴムローラーを作製した。実施例1と同様に、硬度、抵抗値を測定し、画像形成、感光体汚染の評価を行った。結果を表2に示す。
[Comparative Example 5]
Except for using liquid acrylonitrile butadiene rubber (B5) (Nipol 1312: manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) (Mw 9, 114, 19.7 MPa 1/2 ) instead of liquid butadiene rubber (B1), the same as Example 2 A conductive rubber roller was prepared. In the same manner as in Example 1, hardness and resistance values were measured, and image formation and photoreceptor contamination were evaluated. The results are shown in Table 2.

[比較例6]
導電性カーボンブラック(C1)40質量部に替えて導電性カーボンブラック(C4)(シースト9H:東海カーボン(株)製)(平均一次粒子径 18nm)15質量部を用いた以外は、実施例1と同様に導電性ゴムローラーを作製した。実施例1と同様に、硬度、抵抗値を測定し、画像形成、感光体汚染の評価を行った。結果を表2に示す。
[Comparative Example 6]
Example 1 except that conductive carbon black (C4) (Seast 9H: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) (average primary particle diameter 18 nm) was used instead of 40 parts by mass of conductive carbon black (C1). A conductive rubber roller was prepared in the same manner as described above. In the same manner as in Example 1, hardness and resistance values were measured, and image formation and photoreceptor contamination were evaluated. The results are shown in Table 2.

[比較例7]
導電性カーボンブラック(C1)に替えて導電性カーボンブラック(C5)(#4300:東海カーボン(株)製)(平均一次粒子径 55nm)を用いた以外は、実施例3と同様に導電性ゴムローラーを作製した。実施例1と同様に、硬度、抵抗値を測定し、画像形成、感光体汚染の評価を行った。結果を表2に示す。
[Comparative Example 7]
Conductive rubber as in Example 3 except that conductive carbon black (C5) (# 4300: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) (average primary particle size 55 nm) was used instead of conductive carbon black (C1). A roller was produced. In the same manner as in Example 1, hardness and resistance values were measured, and image formation and photoreceptor contamination were evaluated. The results are shown in Table 2.

Figure 2009122592
Figure 2009122592

結果から、本発明の導電性ゴムローラーは、感光体汚染がなく、抵抗ムラが小さく、かつ、画像・抵抗均一性が優れていることが分かる。これに対して、比較例1は合成ゴム(B)の添加量が少ないために、粘度、硬度が高く抵抗ムラ、画像均一性が劣ることがわかる。比較例2は合成ゴム(B)の量が多いために押出し時に流動ムラが生じたために、画像・抵抗均一性が劣ることとなった。比較例3、4、5は合成ゴム(B)のMwが小さいために、感光体汚染が劣ることがわかる。さらに、比較例4はポリ1,2−ブタジエンの含有割合が20質量%と多いために、マイクロ硬度が高くなって抵抗均一性が劣ったことがわかる。比較例5は合成ゴム(B)のSP値がアクリロニトリルブタジエンゴム(A)のSP値と同じであるために、海島構造が形成されていないことが確認できた。そのため、硬度上昇の抑制効果が小さく、画像均一性が劣った。比較例6、7は導電性カーボンブラック(C)の平均一次粒子径が異なるためにそれぞれ所望の抵抗値に必要な添加量が変わっている。比較例6は(a)/(c)が大きく、カーボンブラックの分散性が悪いために抵抗ムラが大きくなり、比較例7は(a)/(c)が小さく、ムーニー粘度が高いために押出し時の抵抗ムラが大きくなり、共に、画像均一性が劣ることがわかる。   From the results, it can be seen that the conductive rubber roller of the present invention is free from contamination of the photoreceptor, has little resistance unevenness, and has excellent image / resistance uniformity. In contrast, in Comparative Example 1, since the amount of the synthetic rubber (B) added is small, it can be seen that the viscosity and hardness are high, the resistance unevenness, and the image uniformity are inferior. In Comparative Example 2, since the amount of the synthetic rubber (B) was large, flow unevenness occurred during extrusion, resulting in poor image / resistance uniformity. It can be seen that Comparative Examples 3, 4, and 5 are inferior in photoreceptor contamination because the Mw of the synthetic rubber (B) is small. Furthermore, since the comparative example 4 has a large content ratio of poly1,2-butadiene of 20% by mass, it can be seen that the micro hardness increases and the resistance uniformity is inferior. In Comparative Example 5, since the SP value of the synthetic rubber (B) was the same as the SP value of the acrylonitrile butadiene rubber (A), it was confirmed that no sea island structure was formed. For this reason, the effect of suppressing the increase in hardness is small, and the image uniformity is inferior. In Comparative Examples 6 and 7, since the average primary particle diameter of the conductive carbon black (C) is different, the addition amount necessary for the desired resistance value is changed. Comparative Example 6 has large (a) / (c) and poor dispersibility of carbon black, resulting in large resistance unevenness, and Comparative Example 7 has low (a) / (c) and high Mooney viscosity. It can be seen that the resistance unevenness at the time increases and the image uniformity is inferior.

導電性ゴムローラーを示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a conductive rubber roller. 本発明の導電性ゴムローラーを用いた電子写真装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the electrophotographic apparatus using the conductive rubber roller of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、11 導電性支持体
2、12 導電性弾性層
3、13 表面層
10 帯電ローラー
21 感光体
25a 現像ローラー
26 転写ローラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 11 Conductive support body 2, 12 Conductive elastic layer 3, 13 Surface layer 10 Charging roller 21 Photoconductor 25a Developing roller 26 Transfer roller

Claims (6)

導電性支持体上に導電性弾性層を有する導電性ゴムローラーにおいて、
導電性弾性層が、
SP値が19.2(MPa)1/2以上、21.0(MPa)1/2以下であるアクリロニトリルブタジエンゴム(A)と、
SP値が、15.6(MPa)1/2以上、18.6(MPa)1/2以下であり、重量平均分子量が40,000以上、80,000以下である合成ゴム(B)と、
導電性カーボンブラック(C)とを、
アクリルニトリルブタジエンゴム(A)の質量を(a)、合成ゴム(B)の質量を(b)、導電性カーボンブラック(C)の質量を(c)とするとき、(a)/(b)が4.00以上、20.0以下、(a)/(c)が1.30以上、4.95以下であり、
ゴム成分100質量部に対し、(a)と(b)との合計が、95質量部以上、100質量部以下であるゴム組成物を架橋して形成されたものであることを特徴とする導電性ゴムローラー。
In a conductive rubber roller having a conductive elastic layer on a conductive support,
Conductive elastic layer
An acrylonitrile butadiene rubber (A) having an SP value of 19.2 (MPa) 1/2 or more and 21.0 (MPa) 1/2 or less,
A synthetic rubber (B) having an SP value of 15.6 (MPa) 1/2 or more and 18.6 (MPa) 1/2 or less, and a weight average molecular weight of 40,000 or more and 80,000 or less;
Conductive carbon black (C)
When the mass of the acrylonitrile butadiene rubber (A) is (a), the mass of the synthetic rubber (B) is (b), and the mass of the conductive carbon black (C) is (c), (a) / (b) Is 4.00 or more and 20.0 or less, (a) / (c) is 1.30 or more and 4.95 or less,
Conductivity characterized by being formed by crosslinking a rubber composition in which the total of (a) and (b) is 95 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Rubber roller.
アクリルニトリルブタジエンゴム(A)が、アクリロニトリル単位を31質量%以上、36質量%未満の範囲で含む請求項1に記載の導電性ゴムローラー。   The conductive rubber roller according to claim 1, wherein the acrylonitrile butadiene rubber (A) contains acrylonitrile units in a range of 31% by mass or more and less than 36% by mass. 合成ゴム(B)がブタジエンゴム及びイソプレンゴムの少なくとも一方を含有する請求項1又は2に記載の導電性ゴムローラー。   The conductive rubber roller according to claim 1 or 2, wherein the synthetic rubber (B) contains at least one of butadiene rubber and isoprene rubber. 導電性弾性層が、アクリルニトリルブタジエンゴム(A)を含む海部と、合成ゴム(B)を含む島部とを有する海島構造を有し、海部中に含まれる導電性カーボンブラック(C)の質量を(cA)、島部中に含まれる導電性カーボンブラック(C)の質量を(cB)とするとき、[(cA)/(a)]>[(cB)/(b)]を満たす請求項1から3のいずれかに記載の導電性ゴムローラー。   The conductive elastic layer has a sea-island structure having a sea part containing acrylonitrile butadiene rubber (A) and an island part containing synthetic rubber (B), and the mass of the conductive carbon black (C) contained in the sea part Is (cA), and the mass of the conductive carbon black (C) contained in the island is (cB), the claim that satisfies [(cA) / (a)]> [(cB) / (b)] Item 4. The conductive rubber roller according to any one of Items 1 to 3. ブタジエンゴムが、ポリ1,2−ブタジエンの含有量が0.1質量%以上、10質量%以下の範囲である請求項3又は4に記載の導電性ゴムローラー。   The conductive rubber roller according to claim 3 or 4, wherein the butadiene rubber has a poly1,2-butadiene content in the range of 0.1% by mass or more and 10% by mass or less. 導電性カーボンブラック(C)の平均一次粒子径が20nm以上、45nm以下である請求項1から5のいずれかに記載の導電性ゴムローラー。   The conductive rubber roller according to any one of claims 1 to 5, wherein the average primary particle diameter of the conductive carbon black (C) is 20 nm or more and 45 nm or less.
JP2007299195A 2007-11-19 2007-11-19 Conductive rubber roller Pending JP2009122592A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007299195A JP2009122592A (en) 2007-11-19 2007-11-19 Conductive rubber roller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007299195A JP2009122592A (en) 2007-11-19 2007-11-19 Conductive rubber roller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009122592A true JP2009122592A (en) 2009-06-04

Family

ID=40814768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007299195A Pending JP2009122592A (en) 2007-11-19 2007-11-19 Conductive rubber roller

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009122592A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110013939A1 (en) * 2009-07-16 2011-01-20 Fuji Xerox Co., Ltd. Conductive member, charging device, process cartridge, and image forming device
KR20170042229A (en) * 2015-10-08 2017-04-18 캐논 가부시끼가이샤 Electrophotographic electro-conductive member, method of producing the same, process cartridge, and electrophotographic apparatus
CN106919023A (en) * 2015-10-13 2017-07-04 住友橡胶工业株式会社 Semi-conductive roller
WO2021075532A1 (en) * 2019-10-18 2021-04-22 キヤノン株式会社 Conductive member, process cartridge, and electrophotographic image formation device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110013939A1 (en) * 2009-07-16 2011-01-20 Fuji Xerox Co., Ltd. Conductive member, charging device, process cartridge, and image forming device
US8275293B2 (en) * 2009-07-16 2012-09-25 Fuji Xerox Co., Ltd. Conductive member, charging device, process cartridge, and image forming device
KR20170042229A (en) * 2015-10-08 2017-04-18 캐논 가부시끼가이샤 Electrophotographic electro-conductive member, method of producing the same, process cartridge, and electrophotographic apparatus
KR102016204B1 (en) 2015-10-08 2019-08-29 캐논 가부시끼가이샤 Electrophotographic electro-conductive member, method of producing the same, process cartridge, and electrophotographic apparatus
CN106919023A (en) * 2015-10-13 2017-07-04 住友橡胶工业株式会社 Semi-conductive roller
CN106919023B (en) * 2015-10-13 2020-09-04 住友橡胶工业株式会社 Semiconductive roller
WO2021075532A1 (en) * 2019-10-18 2021-04-22 キヤノン株式会社 Conductive member, process cartridge, and electrophotographic image formation device
CN114556230A (en) * 2019-10-18 2022-05-27 佳能株式会社 Conductive member, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
CN114556230B (en) * 2019-10-18 2024-03-08 佳能株式会社 Electroconductive member for electrophotography, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4928120B2 (en) Conductive member for electrophotography, electrophotographic apparatus and process cartridge using the same
JP3639773B2 (en) Semiconductive rubber composition, charging member, electrophotographic apparatus, process cartridge
JP5936282B2 (en) Semi-conductive roller
WO2016158813A1 (en) Electrophotographic equipment-use electrically conductive member
JP2007155769A (en) Conductive rubber roller
JP6576709B2 (en) Conductive member for electrophotographic equipment
JP6724554B2 (en) Intermediate transfer member and image forming apparatus
JP2009122592A (en) Conductive rubber roller
JP2008256908A (en) Conductive rubber roller for electrifying member
JP4654727B2 (en) Semiconductive belt and image forming apparatus using the same
JP2007033705A (en) Semi-conductive belt and image forming apparatus using semi-conductive belt
JP2017116685A (en) Conductive member for electrophotographic apparatus
JP2009009024A (en) Method of manufacturing charging member
JP3820764B2 (en) Transfer belt member
JP2008299120A (en) Charging member
JP2007163574A (en) Conductive rubber roller
JP2007098800A (en) Manufacturing method for rubber molded article
JP7046598B2 (en) Manufacturing method of charged member
JP2011138004A (en) Conductive roller for electrophotography and charging roller using the same
JP3886722B2 (en) Conductive polymer elastic composition
JP3438505B2 (en) Charging member
JP2004240402A (en) Elastic member, manufacture method of elastic member, mass production method of elastic member, process cartridge and electrophotographic device
JP2006039394A (en) Conductive roller
JP4244740B2 (en) Charging roll and image forming apparatus using the same
JP7396135B2 (en) Conductive roller for electrophotography