JP2023107396A - Rubber composition and conductive roller - Google Patents

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JP2023107396A JP2022008571A JP2022008571A JP2023107396A JP 2023107396 A JP2023107396 A JP 2023107396A JP 2022008571 A JP2022008571 A JP 2022008571A JP 2022008571 A JP2022008571 A JP 2022008571A JP 2023107396 A JP2023107396 A JP 2023107396A
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秀俊 市毛
Hidetoshi Ichige
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Abstract

To provide a rubber composition capable of forming a conductive elastic layer which has the ozone resistance required for a conductive roller used in an electrophotographic device and does not cause contamination even when in direct contact with a photoreceptor.SOLUTION: There is provided a rubber composition which is used for forming a conductive elastic layer of a conductive roller and comprises a rubber component, carbon black and a vulcanizing agent, wherein the rubber component contains a styrene butadiene rubber, an ethylene-α-olefin-diene rubber and a liquid polyisoprene, the content ratio of the liquid polyisoprene in 100 mass% of the rubber component is 5 to 15 mass%, the mass ratio (styrene butadiene rubber/ethylene-α-olefin-diene rubber) in the rubber component is 1.0 to 4.0, the content of the carbon black is 20 to 55 pts.mass based on 100 pts.mas of the rubber component and the vulcanizing agent contains a sulfur-based vulcanizing agent and an organic peroxide-based vulcanizing agent.SELECTED DRAWING: None

Description

本開示は、導電性ローラの導電性弾性層の形成に使用されるゴム組成物に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a rubber composition used for forming a conductive elastic layer of a conductive roller.

複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真装置は、帯電、現像、転写、搬送の各工程において各種ゴムローラ部材が使用されている。これらのローラ部材は、生産性の高い押出成形にてゴムパイプを成形し、金属製軸芯体を挿入し加硫した後、研磨によって所定の形状に加工して使用される。このとき各ローラに用いられるゴム材質は、電子写真装置の性能に合わせて調整される。特に導電性が必要とされる、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラには安定した導電性を付与する目的で、イオン導電性を有するエピクロルヒドリンゴムを用いたゴム組成物、あるいはカーボンブラックを配合し適切な電気抵抗値に調整したゴム組成物が用いられる。 2. Description of the Related Art Electrophotographic apparatuses such as copiers, facsimiles, and printers use various rubber roller members in each process of charging, developing, transferring, and conveying. These roller members are used by forming a rubber pipe by extrusion molding with high productivity, inserting a metal mandrel, vulcanizing it, and then polishing it into a predetermined shape. At this time, the rubber material used for each roller is adjusted according to the performance of the electrophotographic apparatus. For the purpose of imparting stable conductivity to charging rollers, developing rollers, and transfer rollers, which particularly require conductivity, a rubber composition using epichlorohydrin rubber having ionic conductivity or carbon black is blended. A rubber composition adjusted to an appropriate electrical resistance value is used.

高画質化、長寿命化、低コスト化の要望が高まるにつれ、従来技術では対応できない課題が増えてきた。そこで、種々の導電性ローラが提案されている。例えば、特許文献1には、ゴム成分として、アクリロニトリルブタジエンゴムもしくはエピクロルヒドリンゴム又はそれらの混合物を主成分とし、さらに液状ポリブタジエンが添加されている導電性ゴムローラが開示されている(特許文献1参照)。また、特許文献2には、アクリロニトリルブタジエンゴムとエチレンプロピレンジエンゴムをブレンドし、SAF、ISAFまたはHAFのカーボンブラックを含み、架橋成分として硫黄、過酸化物架橋剤、およびスルフェンアミド系促進剤を含むゴム組成物からなる半導電性ローラの外周面に酸化膜を備えたローラが開示されている(特許文献2参照)。 As the demand for higher image quality, longer life, and lower cost has increased, problems that cannot be solved with conventional technologies have increased. Therefore, various conductive rollers have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a conductive rubber roller containing acrylonitrile-butadiene rubber, epichlorohydrin rubber, or a mixture thereof as a main component as a rubber component, and further containing liquid polybutadiene (see Patent Document 1). Further, in Patent Document 2, acrylonitrile-butadiene rubber and ethylene propylene diene rubber are blended, SAF, ISAF or HAF carbon black is included, and sulfur, a peroxide cross-linking agent, and a sulfenamide-based accelerator are added as cross-linking components. A roller having an oxide film on the outer peripheral surface of a semi-conductive roller made of a rubber composition containing a rubber composition is disclosed (see Patent Document 2).

特開2006-91118号公報JP-A-2006-91118 特開2015-212728号公報JP 2015-212728 A

導電性ローラは、電子写真装置内にて各種当接部材に常時接触状態で用いられることが多い。そのため各種当接部材に対する非汚染性が求められる。しかし、特許文献1の導電性ローラは、エピクロルヒドリンゴム自体が感光体に対する汚染性を有し、液状ポリブタジエンと必ずしも相溶性が高くない。そのため、求められる画質によっては、十分な非汚染性があるとは言えなかった。さらにエピクロルヒドリンゴムは、ゴム材料としては比較的、高価であり、市場の低価格化の要請に十分に対応することができない。 A conductive roller is often used in a state of constant contact with various contact members in an electrophotographic apparatus. Therefore, it is required to be non-contaminating with respect to various contact members. However, in the conductive roller of Patent Document 1, the epichlorohydrin rubber itself has the property of staining the photoreceptor, and is not necessarily highly compatible with liquid polybutadiene. Therefore, depending on the required image quality, it could not be said that there is sufficient non-contamination property. Furthermore, epichlorohydrin rubber is relatively expensive as a rubber material, and cannot sufficiently meet the demand for lower prices in the market.

引用文献2の導電性ローラは、ゴム硬度が上昇しすぎ、用途が限定される。また、特に当該構成の導電性ローラを、感光体に直接接触させる必要がある帯電ローラとして用いた場合、とくに高画質が求められる電子写真装置において十分な非汚染性があるとは言えなかった。 The conductive roller of Document 2 has excessively high rubber hardness, and its application is limited. In particular, when the conductive roller having this structure is used as a charging roller that needs to be brought into direct contact with the photoreceptor, it cannot be said to have sufficient non-staining properties especially in an electrophotographic apparatus that requires high image quality.

本開示は上記事情に鑑みてなされたものであり、電子写真装置に用いる導電性ローラとして求められる耐オゾン性を有し、かつ、電子写真装置の感光体に直接接触させても汚染が発生しない導電性ローラを形成できるゴム組成物を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and has the ozone resistance required for a conductive roller used in an electrophotographic device, and does not cause contamination even if it is brought into direct contact with the photoreceptor of the electrophotographic device. An object of the present invention is to provide a rubber composition capable of forming a conductive roller.

上記課題を解決することができた本開示のゴム組成物は、導電性ローラの導電性弾性層を形成するためのゴム組成物であって、ゴム成分、カーボンブラック、および、加硫剤を含有し、前記ゴム成分が、スチレンブタジエンゴム、エチレン-αオレフィン-ジエンゴム、および、液状ポリイソプレンを含有し、前記ゴム成分100質量%中の前記液状ポリイソプレンの含有率が5質量%~15質量%であり、前記ゴム成分中のスチレンブタジエンゴムとエチレン-αオレフィン-ジエンゴムの質量比(スチレンブタジエンゴム/エチレン-αオレフィン-ジエンゴム)が1.0~4.0であり、前記カーボンブラックの含有量が、ゴム成分100質量部に対して20質量部~55質量部であり、前記加硫剤が、硫黄系加硫剤と有機過酸化物系加硫剤とを含有することを特徴とする。 The rubber composition of the present disclosure, which has solved the above problems, is a rubber composition for forming a conductive elastic layer of a conductive roller, which contains a rubber component, carbon black, and a vulcanizing agent. and the rubber component contains styrene-butadiene rubber, ethylene-α-olefin-diene rubber, and liquid polyisoprene, and the content of the liquid polyisoprene in 100% by mass of the rubber component is 5% to 15% by mass. and the mass ratio of the styrene-butadiene rubber and the ethylene-α-olefin-diene rubber in the rubber component (styrene-butadiene rubber/ethylene-α-olefin-diene rubber) is 1.0 to 4.0, and the content of the carbon black is 20 to 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and the vulcanizing agent contains a sulfur vulcanizing agent and an organic peroxide vulcanizing agent.

上記の構成とすることで、電子写真装置に用いる導電性ローラとして求められる耐オゾン性を付与することができる。また、高画質が求められる電子写真装置の感光体に直接接触させてもゴム中に含まれる不純物あるいは未反応の低分子量成分などによる汚染が発生しない導電性ローラを形成できる。 With the above structure, it is possible to impart the ozone resistance required for a conductive roller used in an electrophotographic apparatus. Further, it is possible to form a conductive roller that does not cause contamination due to impurities contained in the rubber or unreacted low-molecular-weight components even when it is brought into direct contact with the photoreceptor of an electrophotographic apparatus that requires high image quality.

本開示のゴム組成物を用いれば、電子写真装置に用いる導電性ローラとして求められる耐オゾン性を有し、かつ、電子写真装置の感光体に直接接触させても汚染が発生しない導電性ローラを形成できる。 By using the rubber composition of the present disclosure, it is possible to obtain a conductive roller that has the ozone resistance required for a conductive roller used in an electrophotographic device and that does not cause contamination even when it is brought into direct contact with the photoreceptor of the electrophotographic device. can be formed.

本開示の導電性ローラの一例を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an example of a conductive roller of the present disclosure; FIG.

[ゴム組成物]
本開示のゴム組成物は、導電性ローラの導電性弾性層を形成するためのゴム組成物であって、ゴム成分、カーボンブラック、および、加硫剤を含有する。
[Rubber composition]
A rubber composition of the present disclosure is a rubber composition for forming a conductive elastic layer of a conductive roller, and contains a rubber component, carbon black, and a vulcanizing agent.

〔ゴム成分〕
前記ゴム成分は、スチレンブタジエンゴム、エチレン-αオレフィン-ジエンゴム、および、液状ポリイソプレンを含有する。
[Rubber component]
The rubber component contains styrene-butadiene rubber, ethylene-α-olefin-diene rubber, and liquid polyisoprene.

(スチレンブタジエンゴム(SBR))
前記SBRは、スチレンと1,3-ブタジエンとの共重合体であり、架橋性を有する種々のSBRが、いずれも使用可能である。前記SBRは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。前記SBRは、乳化重合法によって得られたもの、溶液重合法によって得られたものなどが挙げられ、乳化重合法によって得られたものが好ましい。
(Styrene-butadiene rubber (SBR))
The SBR is a copolymer of styrene and 1,3-butadiene, and any of various crosslinkable SBRs can be used. One type of the SBR may be used alone, or two or more types may be used in combination. Examples of the SBR include those obtained by an emulsion polymerization method and those obtained by a solution polymerization method, and those obtained by an emulsion polymerization method are preferable.

前記SBRとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、非油展タイプのSBRが好ましい。前記SBRは、23℃において固体状である。 As the SBR, there are an oil-extended type in which flexibility is adjusted by adding an extender oil and a non-oil-extended type in which no extender oil is added, and the non-oil-extended SBR is preferable. The SBR is solid at 23°C.

前記SBRとしては、スチレン含量によって分類される高スチレンタイプ、中スチレンタイプ、および低スチレンタイプのSBRが、いずれも使用可能である。前記SBRのスチレン含有率は、15質量%以上が好ましく、より好ましくは20質量%以上であり、45質量%以下が好ましく、より好ましくは35質量%以下である。 As the SBR, any of high styrene type, medium styrene type and low styrene type SBR classified by styrene content can be used. The styrene content of the SBR is preferably 15% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and preferably 45% by mass or less, more preferably 35% by mass or less.

前記SBRのムーニー粘度(ML1+4(100℃))は、35以上が好ましく、より好ましくは45以上であり、60以下が好ましく、より好ましくは58以下である。なお、本開示でいうムーニー粘度(ML1+4(100℃))とは、JIS K6300-1(2013)に準じて、Lローターを使用し、予備加熱時間1分間、ローターの回転時間4分間、100℃の条件下にて測定した値である。 The Mooney viscosity (ML 1+4 (100° C.)) of the SBR is preferably 35 or more, more preferably 45 or more, and preferably 60 or less, more preferably 58 or less. In addition, the Mooney viscosity (ML 1+4 (100 ° C.)) referred to in the present disclosure is based on JIS K6300-1 (2013), using an L rotor, preheating for 1 minute, and rotating the rotor for 4 minutes. , are values measured under conditions of 100°C.

前記SBRの含有率は、前記ゴム成分100質量%中、25質量%以上が好ましく、より好ましくは35質量%以上、さらに好ましくは40質量%以上であり、80質量%以下が好ましく、より好ましくは70質量%以下、さらに好ましくは58質量%以下、一層好ましくは50質量%以下、特に好ましくは45質量%以下である。前記SBRの含有率が25質量%以上であればゴム組成物中のカーボンブラックの分散性が向上し、導電性ローラとして用いるのに適切な状態に分散しやすくなり、80質量%以下であれば導電性ローラの耐オゾン性が向上する。 The SBR content is preferably 25% by mass or more, more preferably 35% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more, and preferably 80% by mass or less, more preferably 100% by mass of the rubber component. It is 70% by mass or less, more preferably 58% by mass or less, even more preferably 50% by mass or less, and particularly preferably 45% by mass or less. When the SBR content is 25% by mass or more, the dispersibility of carbon black in the rubber composition is improved, and it becomes easy to disperse in a state suitable for use as a conductive roller. The ozone resistance of the conductive roller is improved.

(エチレン-αオレフィン-ジエンゴム)
前記エチレン-αオレフィン-ジエンゴムは、エチレンとαオレフィンに少量のジエン成分を加えることで、主鎖中に二重結合を導入した共重合体である。前記エチレン-αオレフィン-ジエンゴムは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。前記エチレン-αオレフィン-ジエンゴムは、23℃において固体状である。
(Ethylene-α-olefin-diene rubber)
The ethylene-α-olefin-diene rubber is a copolymer in which double bonds are introduced into the main chain by adding a small amount of diene component to ethylene and α-olefin. The ethylene-α-olefin-diene rubber may be used alone or in combination of two or more. The ethylene-α-olefin-diene rubber is solid at 23°C.

前記αオレフィンとしては、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテン等が挙げられる。
前記ジエン成分としては、エチリデンノルボルネン(ENB)、1,4-ヘキサジエン(1,4-HD)、ジシクロペンタジエン(DCP)等が挙げられ、エチリデンノルボルネンが好ましい。
Examples of the α-olefin include propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene and the like.
Examples of the diene component include ethylidene norbornene (ENB), 1,4-hexadiene (1,4-HD), dicyclopentadiene (DCP) and the like, with ethylidene norbornene being preferred.

前記エチレン-αオレフィン-ジエンゴムとしては、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体(EPDM)、エチレン-ブテン-ジエン共重合体(EBDM)、エチレン-プロピレン-ブテン-ジエン共重合体(EPBDM)等が挙げられ、EPDMが好ましい。 Examples of the ethylene-α-olefin-diene rubber include ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), ethylene-butene-diene copolymer (EBDM), ethylene-propylene-butene-diene copolymer (EPBDM), and the like. and EPDM is preferred.

前記エチレン-αオレフィン-ジエンゴムは、エチレン成分の含有率が、40質量%以上が好ましく、より好ましくは45質量%以上、さらに好ましくは50質量%以上であり、70質量%以下が好ましく、より好ましくは65質量%以下、さらに好ましくは60質量%以下である。エチレン成分の含有率が40質量%以上であれば導電性ゴムローラとして必要な最小限の機械物性は確保でき、70質量%以下であればエチレン部位の結晶化による圧縮永久歪や電気抵抗の環境依存性の悪化を抑制できる。 The ethylene-α-olefin-diene rubber preferably has an ethylene component content of 40% by mass or more, more preferably 45% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, and preferably 70% by mass or less, and more preferably. is 65% by mass or less, more preferably 60% by mass or less. If the content of the ethylene component is 40% by mass or more, the minimum mechanical properties necessary for a conductive rubber roller can be secured, and if it is 70% by mass or less, the compression set and electrical resistance are dependent on the environment due to crystallization of the ethylene part. It can suppress sexual deterioration.

前記エチレン-αオレフィン-ジエンゴムは、ジエン成分の含有率が、5質量%以上が好ましく、より好ましくは7質量%以上、さらに好ましくは8質量%以上であり、15質量%以下が好ましく、より好ましくは13質量%以下、さらに好ましくは11質量%以下である。ジエン成分の含有率が5質量%以上であれば架橋性がより良好となり、15質量%以下であればロール加工性やスコーチ性がより良好となる。 The content of the diene component in the ethylene-α-olefin-diene rubber is preferably 5% by mass or more, more preferably 7% by mass or more, still more preferably 8% by mass or more, and preferably 15% by mass or less, and more preferably. is 13% by mass or less, more preferably 11% by mass or less. If the content of the diene component is 5% by mass or more, the crosslinkability will be better, and if it is 15% by mass or less, the roll workability and scorch resistance will be better.

前記エチレン-αオレフィン-ジエンゴムとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、非油展タイプが好ましい。 The ethylene-α-olefin-diene rubber includes an oil-extended type in which extender oil is added to adjust flexibility, and a non-oil-extended type in which extender oil is not added, and the non-oil-extended type is preferred.

前記エチレン-αオレフィン-ジエンゴムのムーニー粘度(ML1+4(100℃))は、28以上が好ましく、より好ましくは40以上、さらに好ましくは45以上であり、60以下が好ましく、より好ましくは55以下、さらに好ましくは50以下である。 The Mooney viscosity (ML 1+4 (100° C.)) of the ethylene-α-olefin-diene rubber is preferably 28 or higher, more preferably 40 or higher, still more preferably 45 or higher, and preferably 60 or lower, more preferably 55. 50 or less, more preferably 50 or less.

前記エチレン-αオレフィン-ジエンゴムの含有率は、前記ゴム成分100質量%中、12質量%以上が好ましく、より好ましくは14質量%以上、さらに好ましくは16質量%以上であり、60質量%以下が好ましく、より好ましくは50質量%以下、さらに好ましくは38質量%以下が好ましく、一層好ましくは32質量%以下、特に好ましくは26質量%以下である。前記エチレン-αオレフィン-ジエンゴムの含有率が12質量%以上であれば導電性ローラの耐オゾン性がより良好となり、60質量%以下であればゴム組成物中のカーボンブラックの分散性が向上し、導電性ローラとして用いるのに適切な状態に分散しやすくなり。 The content of the ethylene-α-olefin-diene rubber is preferably 12% by mass or more, more preferably 14% by mass or more, still more preferably 16% by mass or more, based on 100% by mass of the rubber component, and 60% by mass or less. It is preferably 50% by mass or less, more preferably 38% by mass or less, still more preferably 32% by mass or less, and particularly preferably 26% by mass or less. If the content of the ethylene-α-olefin-diene rubber is 12% by mass or more, the ozone resistance of the conductive roller will be better, and if it is 60% by mass or less, the dispersibility of carbon black in the rubber composition will be improved. , making it easier to disperse into a state suitable for use as a conductive roller.

(液状ポリイソプレン(LIR))
前記LIRとしては、イソプレン系ゴムであって、23℃で液状を呈するものが使用できる。前記LIRは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Liquid polyisoprene (LIR))
As the LIR, an isoprene-based rubber that exhibits a liquid state at 23° C. can be used. The LIR may be used singly or in combination of two or more.

前記イソプレン系ゴムとしては、天然ゴム(NR)、改質NR、変性NR、イソプレンゴム(IR)、変性IR、イソプレン-スチレン共重合体、イソプレン-ブタジエン共重合体が挙げられ、IRが好ましい。
前記改質NRとしては、脱タンパク質天然ゴム(DPNR)、高純度天然ゴム等が挙げられる。
前記変性NRとしては、エポキシ化天然ゴム(ENR)、水素添加天然ゴム(HNR)等が挙げられる。
前記変性IRとしては、カルボキシ化イソプレンゴム、エポキシ化イソプレンゴム、水素添加イソプレンゴム等が挙げられる。
Examples of the isoprene rubber include natural rubber (NR), modified NR, modified NR, isoprene rubber (IR), modified IR, isoprene-styrene copolymer, and isoprene-butadiene copolymer, with IR being preferred.
Examples of the modified NR include deproteinized natural rubber (DPNR) and high-purity natural rubber.
Examples of the modified NR include epoxidized natural rubber (ENR) and hydrogenated natural rubber (HNR).
Examples of the modified IR include carboxylated isoprene rubber, epoxidized isoprene rubber, and hydrogenated isoprene rubber.

前記LIRの数平均分子量は、10,000以上が好ましく、より好ましくは20,000以上、さらに好ましくは25,000以上であり、60,000以下が好ましく、より好ましくは58,000以下、さらに好ましくは55,000以下である。前記数平均分子量が10,000以上であればLIRの分子量が高く、LIRに起因する汚染が抑制され、60,000以下であればゴム組成物が混練りしやすくなり、加工性が良好である。なお、前記LIRの数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)の測定から求めたポリスチレン換算の数平均分子量である。 The number average molecular weight of the LIR is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 or more, still more preferably 25,000 or more, and preferably 60,000 or less, more preferably 58,000 or less, still more preferably is less than or equal to 55,000. When the number average molecular weight is 10,000 or more, the molecular weight of LIR is high, and contamination caused by LIR is suppressed. . The number average molecular weight of the LIR is the polystyrene-equivalent number average molecular weight obtained from measurement by gel permeation chromatography (GPC).

前記LIRのガラス転移温度は、-95℃以上が好ましく、より好ましくは-70℃以上であり、-10℃以下が好ましく、より好ましくは-35℃以下である。 The glass transition temperature of the LIR is preferably −95° C. or higher, more preferably −70° C. or higher, and preferably −10° C. or lower, more preferably −35° C. or lower.

前記LIRの含有率は、前記ゴム成分100質量%中、5質量%以上が好ましく、より好ましくは6質量%以上、さらに好ましくは7質量%以上であり、15質量%以下が好ましく、より好ましくは12.5質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下である。前記LIRの含有率が5質量%以上であれば導電性ローラによる感光体汚染を防止する効果がより向上し、15質量%以下であればLIR自身によって感光体が汚染されることが抑制される。 The content of the LIR is preferably 5% by mass or more, more preferably 6% by mass or more, still more preferably 7% by mass or more, and preferably 15% by mass or less, more preferably 100% by mass of the rubber component. It is 12.5% by mass or less, more preferably 10% by mass or less. When the content of the LIR is 5% by mass or more, the effect of preventing contamination of the photoreceptor by the conductive roller is further improved, and when the content is 15% by mass or less, contamination of the photoreceptor by the LIR itself is suppressed. .

(組成)
前記ゴム成分中のスチレンブタジエンゴムとエチレン-αオレフィン-ジエンゴムの質量比(スチレンブタジエンゴム/エチレン-αオレフィン-ジエンゴム)は、1.0以上が好ましく、より好ましくは1.5以上、さらに好ましくは2.0以上であり、4.0以下が好ましく、より好ましくは3.5以下、さらに好ましくは3.0以下である。前記質量比が1.0以上であればブレンドゴムの共架橋が可能な比率となり、導電性ローラの性能を確保しつつ、ゴムローラの機械的強度や耐汚染性が向上し、4.0以下であれば導電性ローラの耐オゾン性がより良好となる。
(composition)
The mass ratio of styrene-butadiene rubber and ethylene-α-olefin-diene rubber (styrene-butadiene rubber/ethylene-α-olefin-diene rubber) in the rubber component is preferably 1.0 or more, more preferably 1.5 or more, and still more preferably It is 2.0 or more, preferably 4.0 or less, more preferably 3.5 or less, and still more preferably 3.0 or less. If the mass ratio is 1.0 or more, the blend rubber can be co-crosslinked, and the mechanical strength and stain resistance of the rubber roller are improved while ensuring the performance of the conductive roller. If there is, the ozone resistance of the conductive roller will be better.

前記ゴム成分中のスチレンブタジエンゴムとエチレン-αオレフィン-ジエンゴムとの合計含有率は、50質量%以上が好ましく、より好ましくは55質量%以上、さらに好ましくは60質量%以上、特に好ましくは85質量%以上である。前記合計含有率が50質量%以上であれば安定した練りや成形加工が可能である。 The total content of styrene-butadiene rubber and ethylene-α-olefin-diene rubber in the rubber component is preferably 50% by mass or more, more preferably 55% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more, and particularly preferably 85% by mass. % or more. If the total content is 50% by mass or more, stable kneading and molding are possible.

(他のゴム成分)
前記ゴム成分は、スチレンブタジエンゴム、エチレン-αオレフィン-ジエンゴム、液状イソプレンゴムのみを含有してもよいし、これら以外の他のゴム成分を含有してもよい。他のゴム成分を含有する場合、ゴム成分100質量%中のスチレンブタジエンゴム、エチレン-αオレフィン-ジエンゴムおよび液状イソプレンゴムの合計含有率は、70質量%以上が好ましく、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上である。
(other rubber components)
The rubber component may contain only styrene-butadiene rubber, ethylene-α-olefin-diene rubber, and liquid isoprene rubber, or may contain other rubber components. When other rubber components are contained, the total content of styrene-butadiene rubber, ethylene-α-olefin-diene rubber and liquid isoprene rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more. , more preferably 90% by mass or more.

前記他のゴム成分としては、従来導電性ローラに使用されるものが好適に使用できる。前記他のゴム成分としては、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、エピクロルヒドリンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、シリコンゴム等が挙げられる。これらの他のゴム成分は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 As the other rubber component, those conventionally used in conductive rollers can be suitably used. Examples of the other rubber components include acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), epichlorohydrin rubber, acrylic rubber, butyl rubber, silicone rubber, and the like. These other rubber components may be used alone or in combination of two or more.

〔カーボンブラック〕
前記ゴム組成物は、カーボンブラックを所定量含有する。
前記カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、20質量部以上が好ましく、より好ましくは22質量部以上、さらに好ましくは23質量部以上であり、55質量部以下が好ましく、より好ましくは50質量部以下、さらに好ましくは45質量部以下である。前記カーボンブラックの含有量が20質量部以上であれば電子写真用導電性ローラに必要な導電性を付与でき、55質量部以下であればゴム組成物の加工性が向上し、押出成形により、生産性に優れた成形が可能である。
〔Carbon black〕
The rubber composition contains a predetermined amount of carbon black.
The content of the carbon black is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 22 parts by mass or more, still more preferably 23 parts by mass or more, and preferably 55 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 45 parts by mass or less. If the content of the carbon black is 20 parts by mass or more, the necessary conductivity can be imparted to the electrophotographic conductive roller. Molding with excellent productivity is possible.

前記カーボンブラックの種類は特に限定されない。前記カーボンブラックとしては、SAF(Super Abrasion Furnace Black)、ISAF(Intermediate Super Abrasion Furnace Black)、IISAF(Intermediate ISAF)、HAF(High Abrasion Furnace Black)、MAF(Medium Abrasion Furnace Black)、FEF(Fast Extruding Furnace Black)、SRF(Semi-Reinforcing Furnace Black)、GPF(General Purpose Furnace Black)、FF(Fine Furnace Black)、CF(Conductive Furnace Black)などのファーネスカーボンブラック;FT(Fine Thermal Black)、MT(Medium Thermal Black)などのサーマルカーボンブラック;EPC(Easy Processing Channel Black)、MPC(Medium Processing Channel Black)などのチャンネルカーボンブラック;アセチレンブラックが挙げられる。前記カーボンブラックは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The type of carbon black is not particularly limited. Examples of the carbon black include SAF (Super Abrasion Furnace Black), ISAF (Intermediate Super Abrasion Furnace Black), IISAF (Intermediate ISAF), HAF (High Abrasion Furnace Black), MAF (Medium Abrasion Furnace Black), FEF (Fast Extruding Furnace Black). Black), SRF (Semi-Reinforcing Furnace Black), GPF (General Purpose Furnace Black), FF (Fine Furnace Black), CF (Conductive Furnace Black) and other furnace carbon blacks; FT (Fine Thermal Black), MT (Medium Thermal thermal carbon black such as Black); channel carbon black such as EPC (Easy Processing Channel Black) and MPC (Medium Processing Channel Black); and acetylene black. One of the carbon blacks may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

前記カーボンブラックは、ISAF、HAF、サーマルブラック(より好ましくはFT)、および、アセチレンブラックよりなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。 The carbon black is preferably at least one selected from the group consisting of ISAF, HAF, thermal black (more preferably FT), and acetylene black.

前記ゴム組成物は、カーボンブラックとして、一次粒子径が18nm~30nmである第1カーボンブラックと、一次粒子径が80nm~125nmである第2カーボンブラックとを含有することが好ましい。粒子径の小さなカーボンブラックによって導電性ローラの導電化を図り、粒子径の大きなカーボンブラックによる高充填化によって、カーボンの導電パスの安定化(機械的、電気的ストレスへの耐性)が達成できる。本開示において、一次粒子径とは、電子顕微鏡を用いて測定される一次粒子の個数平均粒子径である。 The rubber composition preferably contains, as carbon black, first carbon black having a primary particle size of 18 nm to 30 nm and second carbon black having a primary particle size of 80 nm to 125 nm. Carbon black with a small particle size makes the conductive roller conductive, and high-filling carbon black with a large particle size stabilizes the conductive path of carbon (resistance to mechanical and electrical stress). In the present disclosure, the primary particle size is the number average particle size of primary particles measured using an electron microscope.

前記ゴム組成物において、前記第1カーボンブラックと第2カーボンブラックとの質量比(第1カーボンブラック/第2カーボンブラック)は、0.5以上が好ましく、より好ましくは0.8以上、さらに好ましくは1.0以上であり、3.0以下が好ましく、より好ましくは2.5以下、さらに好ましくは2.0以下である。前記質量比が、0.5以上であれば、導電性ローラの放電ムラが抑制され、3.0以下であれば導電性ローラの通電耐久が良好となる。 In the rubber composition, the mass ratio of the first carbon black to the second carbon black (first carbon black/second carbon black) is preferably 0.5 or more, more preferably 0.8 or more, and still more preferably is 1.0 or more, preferably 3.0 or less, more preferably 2.5 or less, and still more preferably 2.0 or less. When the mass ratio is 0.5 or more, uneven discharge of the conductive roller is suppressed, and when the mass ratio is 3.0 or less, the conductive roller has good energization durability.

〔加硫剤〕
前記加硫剤は、硫黄系加硫剤と有機過酸化物系加硫剤とを含有する。硫黄系加硫剤と有機過酸化物系加硫剤の両方を配合することで、スチレンブタジエンゴムおよびエチレンプロピレンゴムについて、架橋構造を形成することができる。
[Vulcanizing agent]
The vulcanizing agent contains a sulfur vulcanizing agent and an organic peroxide vulcanizing agent. By blending both the sulfur-based vulcanizing agent and the organic peroxide-based vulcanizing agent, a crosslinked structure can be formed in the styrene-butadiene rubber and the ethylene-propylene rubber.

(硫黄系加硫剤)
前記硫黄系加硫剤としては単体硫黄、硫黄ドナー型化合物が挙げられる。前記単体硫黄としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド状硫黄、不溶性硫黄が挙げられる。前記硫黄ドナー型化合物としては、4,4’-ジチオジモルホリンなどが挙げられる。前記硫黄系加硫剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Sulfur-based vulcanizing agent)
Examples of the sulfur vulcanizing agent include elemental sulfur and sulfur donor type compounds. Examples of elemental sulfur include powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, and insoluble sulfur. Examples of the sulfur donor type compound include 4,4′-dithiodimorpholine. The sulfur-based vulcanizing agents may be used singly or in combination of two or more.

前記硫黄系加硫剤の含有量は、前記スチレンブタジエンゴム100質量部に対して、0.5質量部以上が好ましく、より好ましくは0.75質量部以上、さらに好ましくは1.0質量部以上であり、5.0質量部以下が好ましく、より好ましくは4.0質量部以下、さらに好ましくは3.0質量部以下である。前記含有量が0.5質量部以上であれば圧縮永久歪がより小さく、ゴムローラの機械的強度がより向上し、5.0質量部以下であれば長期の保管や使用において、ブルーミングの発生がより抑制される。 The content of the sulfur-based vulcanizing agent is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 0.75 parts by mass or more, and still more preferably 1.0 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the styrene-butadiene rubber. , preferably 5.0 parts by mass or less, more preferably 4.0 parts by mass or less, and even more preferably 3.0 parts by mass or less. When the content is 0.5 parts by mass or more, the compression set is smaller and the mechanical strength of the rubber roller is further improved. more restrained.

(有機過酸化物系加硫剤)
前記有機過酸化物系加硫剤としては、ジクミルパーオキサイド、α,α’-ビス(t-ブチルパーオキシ-m-ジイソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサンなどが挙げられる。前記有機過酸化物加硫剤は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Organic Peroxide Vulcanizing Agent)
Examples of the organic peroxide vulcanizing agent include dicumyl peroxide, α,α'-bis(t-butylperoxy-m-diisopropyl)benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di(t- butylperoxy)hexane, 1,1-bis(t-butylperoxy)3,3,5-trimethylcyclohexane, and the like. The organic peroxide vulcanizing agents may be used alone or in combination of two or more.

前記有機過酸化物系加硫剤の含有量は、前記エチレン-αオレフィン-ジエンゴム100質量部に対して、2.0質量部以上が好ましく、より好ましくは3.0質量部以上、さらに好ましくは4.0質量部以上であり、9.0質量部以下が好ましく、より好ましくは8.0質量部以下、さらに好ましくは7.0質量部以下である。前記含有量が2.0質量部以上であればエチレン-αオレフィン-ジエンゴムの架橋が安定し、汚染などの問題の発生がより抑制され、9.0質量部以下であれば有機過酸化物系加硫剤特有のべたつきなどの発生がより抑制される。 The content of the organic peroxide vulcanizing agent is preferably 2.0 parts by mass or more, more preferably 3.0 parts by mass or more, and still more preferably 100 parts by mass of the ethylene-α-olefin-diene rubber. It is 4.0 parts by mass or more, preferably 9.0 parts by mass or less, more preferably 8.0 parts by mass or less, and even more preferably 7.0 parts by mass or less. When the content is 2.0 parts by mass or more, the cross-linking of the ethylene-α-olefin-diene rubber is stabilized, and the occurrence of problems such as contamination is further suppressed. Occurrence of stickiness peculiar to vulcanizing agents is further suppressed.

前記硫黄系加硫剤と有機過酸化物系加硫剤との合計含有量は、ゴム成分100質量部に対して、1.0質量部以上が好ましく、より好ましくは1.5質量部以上、さらに好ましくは1.75質量部以上であり、4.0質量部以下が好ましく、より好ましくは3.5質量部以下、さらに好ましくは3.2質量部以下である。前記合計含有量が1.0質量部以上であれば、ブレンドゴムが十分に共架橋し、ゴムローラの機械的強度や耐汚染性がより向上し、4.0質量部以下であればゴム硬度を適切に保つことができる。 The total content of the sulfur-based vulcanizing agent and the organic peroxide-based vulcanizing agent is preferably 1.0 parts by mass or more, more preferably 1.5 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is more preferably 1.75 parts by mass or more, preferably 4.0 parts by mass or less, more preferably 3.5 parts by mass or less, and even more preferably 3.2 parts by mass or less. When the total content is 1.0 parts by mass or more, the blended rubber is sufficiently co-crosslinked, and the mechanical strength and stain resistance of the rubber roller are further improved. can be kept properly.

前記硫黄系加硫剤と有機過酸化物系加硫剤との質量比(硫黄系加硫剤/有機過酸化物系加硫剤)は、0.5以上が好ましく、より好ましくは0.6以上、さらに好ましくは0.7以上であり、2.0以下が好ましく、より好ましくは1.5以下、さらに好ましくは1.2以下である。前記合計含有量が0.5以上であればブレンドゴムを十分に架橋することができ、保管時にへたりや汚染が発生することをより抑制でき、2.0以下であれば硬度を適正に保ちつつ、過剰な加硫剤によるブルーミングを抑制でき、生産時におけるゴムヤケなども抑制できる。 The mass ratio of the sulfur-based vulcanizing agent and the organic peroxide-based vulcanizing agent (sulfur-based vulcanizing agent/organic peroxide-based vulcanizing agent) is preferably 0.5 or more, more preferably 0.6. Above, it is more preferably 0.7 or more, preferably 2.0 or less, more preferably 1.5 or less, and still more preferably 1.2 or less. If the total content is 0.5 or more, the blend rubber can be sufficiently crosslinked, and the occurrence of settling and contamination during storage can be further suppressed, and if it is 2.0 or less, the hardness can be properly maintained. At the same time, blooming due to an excessive vulcanizing agent can be suppressed, and rubber scorching during production can also be suppressed.

前記ゴム組成物は、必要に応じて、加硫促進剤、加硫助剤、充填剤、受酸剤、老化防止剤、加工助剤、滑剤、分散剤などの配合剤が添加されていてもよい。これらの配合剤は、ブルームやブリードを起こしにくいものを適宜選択することが好ましい。 If necessary, the rubber composition may contain compounding agents such as vulcanization accelerators, vulcanization auxiliaries, fillers, acid acceptors, antioxidants, processing aids, lubricants, and dispersants. good. It is preferable to appropriately select those compounding agents that do not easily cause blooming or bleeding.

(加硫促進剤)
前記ゴム組成物は、加硫促進剤を含有してもよい。前記加硫促進剤としては、無機促進剤、有機促進剤のいずれも使用できる。前記無機促進剤としては、消石灰、マグネシア(MgO)、リサージ(PbO)等が挙げられる。前記有機促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系促進剤、チアゾール系促進剤、チウラム系促進剤、ジチオカルバミン酸塩系促進剤等が挙げられる。加硫促進剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Vulcanization accelerator)
The rubber composition may contain a vulcanization accelerator. Either an inorganic accelerator or an organic accelerator can be used as the vulcanization accelerator. Examples of the inorganic accelerator include slaked lime, magnesia (MgO) and litharge (PbO). Examples of the organic accelerators include sulfenamide-based accelerators, thiazole-based accelerators, thiuram-based accelerators, dithiocarbamate-based accelerators, and the like. Vulcanization accelerators may be used alone or in combination of two or more.

前記スルフェンアミド系促進剤としては、例えば、N-シクロへキシル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N-オキシジエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N-t-ブチル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミドが挙げられる。前記スルフェンアミド系促進剤の使用量は、前記ゴム成分100質量部に対して0.5質量部以上、2.0質量部以下が好ましい。 Examples of the sulfenamide accelerator include N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazolesulfenamide, Nt-butyl-2-benzothiazolesulfenamide, phenamides are mentioned. The amount of the sulfenamide-based accelerator used is preferably 0.5 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

前記チアゾール系促進剤としては、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、2-メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、2-メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、2-(N,N-ジエチルチオカルバモイルチオ)ベンゾチアゾール、2-(4’-モルホリノジチオ)ベンゾチアゾール等が挙げられ、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィドが好ましい。前記チアゾール系促進剤の使用量は、前記ゴム成分100質量部に対して0.5質量部以上、2.0質量部以下が好ましい。 Examples of the thiazole accelerator include 2-mercaptobenzothiazole, di-2-benzothiazolyl disulfide, zinc salt of 2-mercaptobenzothiazole, cyclohexylamine salt of 2-mercaptobenzothiazole, 2-(N,N- diethylthiocarbamoylthio)benzothiazole, 2-(4'-morpholinodithio)benzothiazole and the like, and di-2-benzothiazolyl disulfide is preferred. The amount of the thiazole-based accelerator used is preferably 0.5 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

前記チウラム系促進剤としては、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、テトラブチルチウラムジスルフィド、テトラキス(2-エチルヘキシル)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が挙げられ、テトラメチルチウラムモノスルフィドが好ましい。前記チウラム系促進剤の使用量は、前記ゴム成分100質量部に対して0.3質量部以上、2.0質量部以下が好ましい。 Examples of the thiuram accelerator include tetramethylthiuram monosulfide, tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, tetrabutylthiuram disulfide, tetrakis(2-ethylhexyl)thiuram disulfide, dipentamethylenethiuram tetrasulfide and the like. Thiuram monosulfide is preferred. The amount of the thiuram accelerator used is preferably 0.3 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

(加硫助剤)
加硫助剤としては、例えば、酸化亜鉛(亜鉛華)等の金属化合物;ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸その他、従来公知の加硫助剤の1種または2種以上が挙げられる。前記加硫助剤の使用量は、前記ゴム成分100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、7質量部以下が好ましい。
(vulcanization aid)
Examples of the vulcanizing aid include metal compounds such as zinc oxide (zinc oxide); fatty acids such as stearic acid, oleic acid, and cottonseed fatty acid; and one or more of conventionally known vulcanizing aids. be done. The amount of the vulcanization aid used is preferably 0.1 parts by mass or more and preferably 7 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

(充填剤)
前記充填剤としては、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。充填剤を配合することにより、導電性ローラの機械的強度等を向上できる。
(filler)
Examples of the filler include silica, clay, talc, calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum hydroxide and the like. By blending the filler, the mechanical strength of the conductive roller can be improved.

(受酸剤)
受酸剤は、ゴム成分の加硫時にCR等から発生する塩素系ガスが導電性ローラ内に残留したり、それによって加硫阻害や導電性ローラと接触する部材(例えば、感光体ドラム)の汚染等を生じたりするのを防止する。受酸剤としては、酸受容体として作用する種々の物質を用いることができるが、中でも分散性に優れたハイドロタルサイト類またはマグサラットが好ましく、特にハイドロタルサイト類が好ましい。前記受酸剤の使用量は、前記ゴム成分100質量部に対して0.5質量部以上が好ましく、より好ましくは1質量部以上であり、8質量部以下が好ましく、より好ましくは6質量部以下である。
(acid acceptor)
The acid-accepting agent is a chlorine-based gas that is generated from CR, etc. during vulcanization of the rubber component and remains in the conductive roller. Prevent contamination, etc. As the acid acceptor, various substances that act as an acid acceptor can be used. Among them, hydrotalcites or magsalat, which are excellent in dispersibility, are preferred, and hydrotalcites are particularly preferred. The amount of the acid acceptor used is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and preferably 8 parts by mass or less, more preferably 6 parts by mass, based on 100 parts by mass of the rubber component. It is below.

(老化防止剤)
前記老化防止剤としては、ジエチルジチオカルバミン酸ニッケル、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル等が挙げられる。
(Antiaging agent)
Examples of the antiaging agent include nickel diethyldithiocarbamate and nickel dibutyldithiocarbamate.

前記ゴム組成物は、形成される導電性弾性層を多孔質構造としてもよい。この場合、導電性弾性層を多孔質構造とする方法として、バルーン発泡法、化学発泡法等が挙げられる。前記バルーン発泡法では、ゴム組成物にマイクロバルーンを含有させ、加熱によりマイクロバルーンを膨張させて、発泡させる。なお、ゴム組成物に膨張済みのマイクロバルーンを配合し、それを成形してもよい。前記化学発泡法では、ゴム組成物に発泡剤(アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、N,N-ジニトロソペンタメチレンテトラミン、p-トルエンスルホニルヒドラジン、p-オキシビス(ベンゼンスルホヒドラジド)など)や発泡助剤を含有させ、化学反応により気体(炭酸ガス、窒素ガスなど)を発生させて発泡させる。 The rubber composition may have a conductive elastic layer with a porous structure. In this case, a balloon foaming method, a chemical foaming method, or the like can be used as a method for forming the conductive elastic layer into a porous structure. In the balloon foaming method, the rubber composition contains microballoons, and the microballoons are expanded by heating to foam. Incidentally, the rubber composition may be blended with expanded microballoons and molded. In the chemical foaming method, a foaming agent (azodicarbonamide, azobisisobutyronitrile, N,N-dinitrosopentamethylenetetramine, p-toluenesulfonylhydrazine, p-oxybis(benzenesulfhydrazide), etc.) is added to the rubber composition. and a foaming aid are contained, and gas (carbon dioxide gas, nitrogen gas, etc.) is generated by a chemical reaction to foam.

前記ゴム組成物は、ゴム成分、カーボンブラックおよび加硫剤、ならびに必要に応じて他の原料を配合し、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、オープンロール等で混練することで調製できる。混練の方法および条件は生産スケールによって適宜選択される。 The rubber composition can be prepared by blending a rubber component, carbon black, a vulcanizing agent, and, if necessary, other raw materials, and kneading the mixture with a pressure kneader, Banbury mixer, open roll, or the like. The kneading method and conditions are appropriately selected depending on the production scale.

[導電性ローラ]
本開示の導電性ローラは、導電性軸芯体と、前記導電性軸芯体を被覆する導電性弾性層とを有し、前記導電性弾性層が前記ゴム組成物から形成されていることを特徴とする。
[Conductive roller]
The conductive roller of the present disclosure has a conductive mandrel and a conductive elastic layer covering the conductive mandrel, wherein the conductive elastic layer is formed from the rubber composition. Characterized by

本開示の導電性ローラは、電子写真法を利用した画像形成装置の帯電ローラ、転写ローラ等に使用することができ、特に帯電ローラに好適に使用できる。図1は、本開示の導電性ローラの一例を示す斜視図である。導電性ローラ1は、導電性軸芯体2と、前記導電性軸芯体2を被覆する導電性弾性層3とを有する。前記導電性弾性層3は、前記ゴム組成物の架橋物からなり、円筒状に形成されている。前記導電性弾性層3の中心の通孔には導電性軸芯体が挿通されて固定されている。 The conductive roller of the present disclosure can be used for charging rollers, transfer rollers, and the like of image forming apparatuses using electrophotography, and can be particularly suitably used for charging rollers. FIG. 1 is a perspective view showing an example of a conductive roller of the present disclosure; FIG. The conductive roller 1 has a conductive mandrel 2 and a conductive elastic layer 3 covering the conductive mandrel 2 . The conductive elastic layer 3 is made of a crosslinked product of the rubber composition and has a cylindrical shape. A conductive mandrel is inserted through the central through hole of the conductive elastic layer 3 and fixed.

導電性軸芯体2は、少なくとも表面が導電性を有し、導電性ローラの支持体として機能するものであれば特に限定されない。前記導電性軸芯体2の直径は特に限定されないが、通常4.0mm~12.0mmである。前記導電性軸芯体2としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属によって形成される。 The conductive mandrel 2 is not particularly limited as long as at least its surface has conductivity and functions as a support for the conductive roller. Although the diameter of the conductive mandrel 2 is not particularly limited, it is usually 4.0 mm to 12.0 mm. The conductive mandrel 2 is made of metal such as aluminum, an aluminum alloy, or stainless steel.

前記導電性軸芯体2は、例えば、導電性を有する接着剤を介して、導電性弾性層3と電気的に接合されるとともに機械的に固定されるか、または導電性弾性層の通孔の内径よりも外径の大きいものを通孔に圧入することで、導電性弾性層3と電気的に接合されるとともに機械的に固定される。あるいは、この両方を併用して、導電性軸芯体2を導電性弾性層3に電気的に接合し、機械的に固定してもよい。 The conductive mandrel 2 is, for example, electrically connected and mechanically fixed to the conductive elastic layer 3 via a conductive adhesive, or may be fixed through holes of the conductive elastic layer. By press-fitting a material having an outer diameter larger than the inner diameter of the through hole, it is electrically joined to the conductive elastic layer 3 and mechanically fixed. Alternatively, both of these may be used together to electrically join the conductive mandrel 2 to the conductive elastic layer 3 and fix it mechanically.

導電性弾性層3は、中実構造でもよいし、多孔質構造でもよい。また、導電性弾性層3は、外周面や内周面に、ローラの抵抗調整層、表面保護層等を配置してもよい。導電性弾性層3の厚さは特に限定されず、使用目的に応じて適宜調整すればよく、通常0.5mm~6.0mmである。 The conductive elastic layer 3 may have a solid structure or a porous structure. Further, the conductive elastic layer 3 may be provided with a roller resistance adjusting layer, a surface protective layer, or the like on the outer peripheral surface or the inner peripheral surface. The thickness of the conductive elastic layer 3 is not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the purpose of use, and is usually 0.5 mm to 6.0 mm.

前記導電性弾性層3は、表面を、ポリウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、フッ素樹脂、フッ化アクリル樹脂、フッ化シラン樹脂等でコーティングされていてもよい。また、導電性弾性層3は、表面が、電子線、紫外線、コロナ放電等の乾式処理によって表面改質されていてもよい。前記導電性弾性層3は、表面が紫外線照射処理されていることが好ましい。また、導電性弾性層3は、外周面に、酸化膜が形成されていることが好ましい。酸化膜とは、ベースポリマーが酸化されることで形成される被膜である。前記酸化膜は、前記導電性弾性層3の表面に、酸素存在下で紫外線照射処理することで形成できる。 The surface of the conductive elastic layer 3 may be coated with a polyurethane resin, an acrylic urethane resin, a fluorine resin, a fluorinated acrylic resin, a fluorinated silane resin, or the like. The surface of the conductive elastic layer 3 may be modified by dry treatment such as electron beam, ultraviolet rays, corona discharge, or the like. The surface of the conductive elastic layer 3 is preferably treated with ultraviolet irradiation. Further, it is preferable that the conductive elastic layer 3 has an oxide film formed on the outer peripheral surface thereof. An oxide film is a film formed by oxidizing a base polymer. The oxide film can be formed by subjecting the surface of the conductive elastic layer 3 to ultraviolet irradiation treatment in the presence of oxygen.

前記電子写真用導電性ローラ1を製造するには、まず、調製した導電性ゴム組成物を、押出機を用いて筒状に押出成形し、次いで、所定の長さにカットして加硫缶内で加圧、加熱してゴムを架橋させる。次いで、架橋(および発泡)させた筒状体を、オーブン等を用いて加熱して二次架橋させ、冷却し導電性弾性層3を形成する。ここで、所定の外径となるように、外周面を研磨してもよい。研磨方法としては、乾式トラバース研磨等の種々の研磨方法が採用可能である。 In order to manufacture the electrophotographic conductive roller 1, first, the prepared conductive rubber composition is extruded into a cylindrical shape using an extruder, and then cut into a predetermined length to form a vulcanized can. Pressurize and heat inside to crosslink the rubber. Next, the crosslinked (and foamed) cylindrical body is heated using an oven or the like to cause secondary crosslinking, and cooled to form the conductive elastic layer 3 . Here, the outer peripheral surface may be polished so as to have a predetermined outer diameter. Various polishing methods such as dry traverse polishing can be used as the polishing method.

前記導電性軸芯体2は、筒状体のカット後から研磨後までの任意の時点で、導電性弾性層3の通孔に挿通して固定できる。ただし、カット後、まず通孔に導電性軸芯体2を挿通した状態で二次架橋、および研磨をするのが好ましい。これにより、二次架橋時の膨張収縮による導電性弾性層3の反りや変形を抑制できる。また、導電性軸芯体2を中心として回転させながら研磨することで、当該研磨の作業性を向上し、なおかつ外周面のフレを抑制できる。 The conductive mandrel 2 can be fixed by inserting it into the through-hole of the conductive elastic layer 3 at any time after cutting the cylindrical body until after polishing. However, after cutting, it is preferable to perform secondary cross-linking and polishing while the conductive mandrel 2 is inserted into the through hole. As a result, warping and deformation of the conductive elastic layer 3 due to expansion and contraction during secondary cross-linking can be suppressed. Further, by polishing while rotating around the conductive mandrel 2, it is possible to improve the workability of the polishing and to suppress the fluctuation of the outer peripheral surface.

前記導電性軸芯体2は、通孔の内径よりも外径の大きいものを通孔に圧入するか、あるいは導電性を有する熱硬化性接着剤を介して、二次架橋前の筒状体の通孔に挿通すればよい。前者の場合は、導電性軸芯体2の圧入と同時に導電性弾性層3との電気的な接合と機械的な固定が完了する。また後者の場合は、オーブン中での加熱によって筒状体が二次架橋されるのと同時に熱硬化性接着剤が硬化して、導電性軸芯体2が導電性弾性層3に電気的に接合されるとともに、機械的に固定される。また、前述したようにこの両方を併用して、導電性軸芯体2を導電性弾性層3に電気的に接合し、機械的に固定してもよい。 The conductive mandrel 2 has an outer diameter larger than the inner diameter of the through hole. can be inserted through the through hole. In the former case, electrical connection and mechanical fixation with the conductive elastic layer 3 are completed at the same time as the conductive mandrel 2 is press-fitted. In the latter case, the cylindrical body is subjected to secondary cross-linking by heating in an oven, and the thermosetting adhesive is cured at the same time, so that the conductive mandrel 2 is electrically connected to the conductive elastic layer 3. Joined and mechanically fixed. Further, as described above, both of these may be used together to electrically connect the conductive mandrel 2 to the conductive elastic layer 3 and mechanically fix them.

前記導電性弾性層3の表面に紫外線照射処理を施して酸化膜を形成する場合、低圧水銀ランプを用いることが好ましい。低圧水銀ランプは、主に波長が185nm、254nmの紫外線を放射するため、導電性弾性層の表面改質を効率よく行うことができる。また、低圧水銀ランプを使用する場合、紫外線照射量は100mJ/cm2~5000mJ/cm2とすることが好ましい。 When the surface of the conductive elastic layer 3 is irradiated with ultraviolet rays to form an oxide film, it is preferable to use a low-pressure mercury lamp. Since the low-pressure mercury lamp mainly emits ultraviolet rays with wavelengths of 185 nm and 254 nm, it is possible to efficiently modify the surface of the conductive elastic layer. Also, when a low-pressure mercury lamp is used, it is preferable that the dose of ultraviolet irradiation is 100 mJ/cm 2 to 5000 mJ/cm 2 .

本開示の導電性ローラは、例えば、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等の電子写真法を利用した画像形成装置において、帯電ローラとして好適に利用できるほか、例えば、現像ローラ、転写ローラ、クリーニングローラ等として用いることもできる。 The conductive roller of the present disclosure can be suitably used as a charging roller in image forming apparatuses using electrophotography, such as laser printers, electrostatic copiers, plain paper facsimile machines, and multifunction machines thereof. For example, it can also be used as a developing roller, a transfer roller, a cleaning roller, and the like.

以下、本開示を実施例によって詳細に説明するが、本開示は、下記実施例によって限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲の変更、実施の態様は、いずれも本開示の範囲内に含まれる。 Hereinafter, the present disclosure will be described in detail with examples, but the present disclosure is not limited to the following examples, and any modifications and embodiments within the scope of the present disclosure can be Included in scope.

[評価方法]
初期画像、保管試験においては、市販のレーザープリンタ用の新品トナーカートリッジ(トナーを収容したトナー容器、感光体、および感光体と接触させた帯電ローラ、現像ローラが一体となったもの)に既設の帯電ローラを、本開示の導電性ローラに交換し、試験用トナーカートリッジを作製した。
[Evaluation method]
In the initial image and storage test, a new toner cartridge for a commercially available laser printer (a toner container containing toner, a photoreceptor, and a charging roller and developing roller in contact with the photoreceptor are integrated) was used. The charge roller was replaced with the conductive roller of the present disclosure to prepare a test toner cartridge.

(1)初期画像試験
試験用トナーカートリッジを用いて画像形成を行い、初期画像を目視で確認した。
◎:実用画像、ハーフトーン画像のいずれにも画像不良が発生しなかった。
〇:実用画像では、画像不良は認められなかった。ハーフトーン画像で画像濃度が若干薄いなどの現象を含む軽微な画像不良が認められた。
×:実用画像およびハーフトーン画像のいずれにおいても実用不可能なレベルの画像不良が発生した。
(1) Initial Image Test An image was formed using the test toner cartridge, and the initial image was visually confirmed.
⊚: No image defect occurred in both the practical image and the halftone image.
◯: No image defects were observed in practical images. Minor image defects including a phenomenon such as a slightly low image density were observed in halftone images.
x: Impractically impractical image defects occurred in both the practical image and the halftone image.

(2)保管試験
試験用トナーカートリッジを50℃/90%Rhの環境炉に2週間投入した後に画像評価を行い、感光体周期および帯電ローラ周期の画像不良発生の有無を確認した。
◎:実用画像、ハーフトーン画像のいずれにも画像不良が発生しなかった。
〇:実用画像では、画像不良は認められなかった。ハーフトーン画像で帯電ローラ周期、感光ドラム周期での軽微な画像不良が認められた。
×:実用画像、ハーフトーン画像のいずれにおいても実用不可能なレベルの画像不良が発生した。
(2) Storage Test After the test toner cartridge was placed in an environmental furnace at 50° C./90% Rh for two weeks, image evaluation was performed to confirm the presence or absence of image defects during the photoreceptor cycle and charging roller cycle.
⊚: No image defect occurred in both the practical image and the halftone image.
◯: No image defects were observed in practical images. A slight image defect was observed in the halftone image during the cycle of the charging roller and the cycle of the photosensitive drum.
x: Practically unusable image defects occurred in both the practical image and the halftone image.

(3)耐候性試験
導電性ローラの外径が直径8mmになるようにトラバース研磨をし、ローラ本体の厚さを1mmに調整した。研磨後のローラ本体の外周面をアルコール拭きした後、低圧水銀ランプから外周面までの距離を50mmとして紫外線処理装置にセットし、導電性ローラを60rpmで回転させながら紫外線照射を行った。外周面の位置における紫外線照射量が3000mJ/cm2となるように紫外線照射時間を設定した。紫外線照射後の導電性ローラを、オゾン濃度500ppb/40℃のオゾンチャンバー内に72時間放置し、ゴム割れを観察した。
◎:ローラ本体の表面に、割れが認められなかった。
×:ローラ本体の表面に、割れの発生が認められた。
(3) Weather resistance test The conductive roller was traverse-polished so that the outer diameter was 8 mm, and the thickness of the roller body was adjusted to 1 mm. After wiping the outer peripheral surface of the roller main body after polishing with alcohol, it was set in an ultraviolet treatment device with a distance of 50 mm from the low-pressure mercury lamp to the outer peripheral surface, and the conductive roller was rotated at 60 rpm while being irradiated with ultraviolet rays. The ultraviolet irradiation time was set so that the ultraviolet irradiation amount at the position of the outer peripheral surface was 3000 mJ/cm 2 . After UV irradiation, the conductive roller was left in an ozone chamber with an ozone concentration of 500 ppb/40° C. for 72 hours, and rubber cracking was observed.
A: No cracks were observed on the surface of the roller body.
x: Cracks were observed on the surface of the roller body.

[導電性ローラの製造]
表1、2に示した配合となるように、各ゴム成分を加圧ニーダーにて素練りした後、カーボンブラック、受酸剤、加工助剤および加硫助剤を投入してさらにニーダーにて混練をした。最後に、加硫剤および加硫促進剤をロールミルにて混練りし、ゴム組成物を得た。
[Manufacture of conductive roller]
After each rubber component was masticated with a pressure kneader so as to obtain the formulation shown in Tables 1 and 2, carbon black, an acid acceptor, a processing aid and a vulcanization aid were added and further kneaded. kneaded. Finally, the vulcanizing agent and vulcanization accelerator were kneaded in a roll mill to obtain a rubber composition.

得られたゴム組成物を、押出機を用いてゴムパイプ状(外径11mm、内径5mm)に成形した。得られたゴムパイプを加硫缶内にて150℃、40分間の直接蒸気加硫を行った。加硫処理後のゴムパイプに金属製シャフト(直径6mm)を圧入し、ギアオーブンによって160℃、30分間二次加硫を行い、両端をカットしてゴム長を所定の長さに調整したゴムローラを得た。このゴムローラに対して円筒研磨機で外周面をトラバース研磨し、外径9.5mmの導電性ローラを製作した。 The resulting rubber composition was molded into a rubber pipe shape (outer diameter: 11 mm, inner diameter: 5 mm) using an extruder. The obtained rubber pipe was subjected to direct steam vulcanization at 150° C. for 40 minutes in a vulcanization can. A metal shaft (diameter 6 mm) was press-fitted into the vulcanized rubber pipe, and secondary vulcanization was performed at 160°C for 30 minutes in a gear oven. Obtained. The outer peripheral surface of this rubber roller was traverse-polished by a cylindrical polisher to produce a conductive roller with an outer diameter of 9.5 mm.

研磨後の導電性ローラの外周面をアルコール拭きした後、低圧水銀ランプから外周面までの距離を50mmとして紫外線処理装置にセットし、導電性ローラを60rpmで回転させながら紫外線照射を行った。外周面の位置における紫外線照射量を3000mJ/cm2となるように紫外線照射時間を設定した。紫外線照射処理を施した導電性ローラを評価し、結果を表1、2に示した。 After wiping the outer peripheral surface of the polished conductive roller with alcohol, the roller was set in an ultraviolet treatment device with the distance from the low-pressure mercury lamp to the outer peripheral surface set to 50 mm, and the conductive roller was irradiated with ultraviolet rays while rotating at 60 rpm. The ultraviolet irradiation time was set so that the ultraviolet irradiation amount at the position of the outer peripheral surface was 3000 mJ/cm 2 . The conductive roller subjected to the ultraviolet irradiation treatment was evaluated, and the results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 2023107396000001
Figure 2023107396000001

Figure 2023107396000002
Figure 2023107396000002

表1、2で使用した原料は下記のとおりである。
SBR:日本ゼオン製、「Nipol(登録商標)1502」(非油展の乳化重合スチレンブタジエンゴム、結合スチレン量:23.5質量%、ムーニー粘度ML1+4(100℃)52.0)
EPDM:住友化学製、「エスプレン(登録商標)505A」(エチレン-プロピレン-エチリデンノルボルネン共重合体、エチレン含有率50質量%、ジエン成分含有率9.5質量%、ムーニー粘度ML1+4(100℃)47.0)
LIR-30:クラレ製、「クラプレン(登録商標)LIR-30」(イソプレンホモポリマー、数平均分子量28,000、ガラス転移温度 -63℃)
LIR-50:クラレ製、「クラプレン LIR-50」(イソプレンホモポリマー、数平均分子量54,000、ガラス転移温度 -63℃)
NBR:JSR製、「N250SL」(アクリロニトリルブタジエンゴム)
CR:昭和電工製、「ショウプレン(登録商標)WRT」(クロロプレンゴム)
シースト(登録商標)7HM:東海カーボン社製、カーボンブラック(ISAF、一次粒子径:19nm)
シースト3:東海カーボン社製、カーボンブラック(HAF、一次粒子径::28nm)
デンカブラック:デンカ製、カーボンブラック(アセチレンブラック、一次粒子径:35nm)
旭#15:旭カーボン社製、カーボンブラック(FT級サーマルブラック、一次粒子径:122nm)
DHT-4A-2:協和化学工業社製、ハイドロタルサイト類化合物
SZ-2000:堺化学工業製、ステアリン酸亜鉛
酸化亜鉛:三井金属鉱山社製、酸化亜鉛二種
硫黄:鶴見化学工業社製、5%オイル入り硫黄
バルノックR:大内新興化学工業製、「バルノック(登録商標)R」(4,4'-ジチオジモルホリン)
パークミルD:日油製、「パークミル(登録商標)D」(ジクミルパーオキサイド)
CZ:大内新興化学工業製、「ノクセラー(登録商標)CZ」(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
TS:三新化学工業社製、「サンセラー(登録商標)」(TSテトラメチルチウラムモノスルフィド)
MBTS:Shandong Shanxian Chemical社製、SUNSINE MBTS(ジ-2-ベンゾチアジルジスルフィド)
The raw materials used in Tables 1 and 2 are as follows.
SBR: "Nipol (registered trademark) 1502" manufactured by Nippon Zeon (non-oil-extended emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber, bound styrene content: 23.5% by mass, Mooney viscosity ML 1+4 (100°C) 52.0)
EPDM: Sumitomo Chemical Co., Ltd., "Esprene (registered trademark) 505A" (ethylene-propylene-ethylidene norbornene copolymer, ethylene content 50% by mass, diene component content 9.5% by mass, Mooney viscosity ML 1+4 (100 °C) 47.0)
LIR-30: Kuraray Co., Ltd., "Kuraprene (registered trademark) LIR-30" (isoprene homopolymer, number average molecular weight 28,000, glass transition temperature -63 ° C.)
LIR-50: Kuraray Co., Ltd., "Kuraprene LIR-50" (isoprene homopolymer, number average molecular weight 54,000, glass transition temperature -63 ° C.)
NBR: Made by JSR, "N250SL" (acrylonitrile butadiene rubber)
CR: "Showprene (registered trademark) WRT" (chloroprene rubber) manufactured by Showa Denko
SEAST (registered trademark) 7HM: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., carbon black (ISAF, primary particle size: 19 nm)
Seast 3: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., carbon black (HAF, primary particle size: 28 nm)
Denka Black: Made by Denka, carbon black (acetylene black, primary particle size: 35 nm)
Asahi #15: Carbon black (FT grade thermal black, primary particle size: 122 nm) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.
DHT-4A-2: manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., hydrotalcite compound SZ-2000: manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., zinc stearate Zinc oxide: manufactured by Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd., two types of zinc oxide Sulfur: manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd., Sulfur with 5% oil Barnok R: Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd., "Barnok (registered trademark) R"(4,4'-dithiodimorpholine)
Parkmil D: manufactured by NOF, "Parkmil (registered trademark) D" (dicumyl peroxide)
CZ: Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., "Noccellar (registered trademark) CZ" (N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide)
TS: Sanshin Chemical Industry Co., Ltd., "Sancellar (registered trademark)" (TS tetramethylthiuram monosulfide)
MBTS: SUNSINE MBTS (di-2-benzothiazyl disulfide) manufactured by Shandong Shanxian Chemical Co., Ltd.

ゴム組成物No.1~10は、ゴム成分、カーボンブラック、および、加硫剤を含有し、前記ゴム成分が、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、および、液状ポリイソプレンを含有し、前記ゴム成分100質量%中の前記液状ポリイソプレンの含有率が5質量%~15質量%であり、前記ゴム成分中のスチレンブタジエンゴムとエチレンプロピレンゴムの質量比(スチレンブタジエンゴム/エチレンプロピレンジエンゴム)が1.0~4.0であり、前記カーボンブラックの含有量が、ゴム成分100質量部に対して20質量部~55質量部であり、前記加硫剤が、硫黄系加硫剤と有機過酸化物系加硫剤とを含有する場合である。これらのゴム組成物No.1~10から作製された導電性ローラは、初期画像試験、保管試験、耐候性試験のいずれにおいても良好な結果となった。 Rubber composition no. 1 to 10 contain a rubber component, carbon black, and a vulcanizing agent, and the rubber component contains styrene-butadiene rubber, ethylene propylene diene rubber, and liquid polyisoprene, in 100% by mass of the rubber component The liquid polyisoprene content of is 5% by mass to 15% by mass, and the mass ratio of styrene-butadiene rubber and ethylene-propylene rubber in the rubber component (styrene-butadiene rubber/ethylene-propylenediene rubber) is 1.0-4. .0, the content of the carbon black is 20 parts by mass to 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and the vulcanizing agent is a sulfur vulcanizing agent and an organic peroxide vulcanizing agent. It is a case of containing an agent. These rubber composition nos. The conductive rollers made from 1 to 10 gave good results in the initial image test, storage test, and weather resistance test.

ゴム組成物No.11、12は、ゴム成分100質量%中の前記液状ポリイソプレンの含有率が5質量%未満である場合である。これらのゴム組成物No.11、12から作製された導電性ローラは、液状ポリイソプレンの比率が少ないため、感光体汚染が発生した。
ゴム組成物No.13、14は、ゴム成分100質量%中の前記液状ポリイソプレンの含有率が15質量%超である場合である。これらのゴム組成物No.13、14から作製された導電性ローラは、液状ポリイソプレンの比率が多いため、液状ポリイソプレン自体が未加硫となり感光体汚染が発生した。
Rubber composition no. 11 and 12 are cases where the content of the liquid polyisoprene in 100% by mass of the rubber component is less than 5% by mass. These rubber composition nos. The electroconductive rollers made from Nos. 11 and 12 had a low ratio of liquid polyisoprene, so photoreceptor contamination occurred.
Rubber composition no. 13 and 14 are cases where the content of the liquid polyisoprene in 100% by mass of the rubber component is more than 15% by mass. These rubber composition nos. In the conductive rollers produced from Nos. 13 and 14, the proportion of liquid polyisoprene was high, so the liquid polyisoprene itself was not vulcanized, resulting in contamination of the photoreceptor.

ゴム組成物No.15は、ゴム成分中のスチレンブタジエンゴムとエチレンプロピレンジエンゴムの質量比(スチレンブタジエンゴム/エチレンプロピレンジエンゴム)が1.0未満である場合である。このゴム組成物No.15から作製された導電性ローラは、ゴム成分中に占めるエチレンプロピレンジエンゴムの割合が多いため、共架橋性が低下して感光体汚染が発生した。
ゴム組成物No.16は、ゴム成分中のスチレンブタジエンゴムとエチレンプロピレンジエンゴムの質量比(スチレンブタジエンゴム/エチレンプロピレンジエンゴム)が4.0超である場合である。このゴム組成物No.16から作製された導電性ローラは、ゴム成分中に占めるエチレンプロピレンジエンゴムの割合が少ないため、耐候性が悪化し、オゾンクラックが認められた。
Rubber composition no. 15 is a case where the mass ratio of styrene-butadiene rubber and ethylene-propylene-diene rubber (styrene-butadiene rubber/ethylene-propylene-diene rubber) in the rubber component is less than 1.0. This rubber composition No. In the conductive roller prepared from No. 15, the ratio of ethylene propylene diene rubber in the rubber component was large, so the co-crosslinking property was lowered and the photoreceptor was stained.
Rubber composition no. 16 is a case where the mass ratio of styrene-butadiene rubber and ethylene-propylene-diene rubber (styrene-butadiene rubber/ethylene-propylene-diene rubber) in the rubber component is greater than 4.0. This rubber composition No. The conductive roller produced from No. 16 had a low proportion of ethylene propylene diene rubber in the rubber component, so the weather resistance deteriorated and ozone cracks were observed.

ゴム組成物No.17は、前記カーボンブラックの含有量が、ゴム成分100質量部に対して20質量部未満である場合である。このゴム組成物No.17から作製された導電性ローラは、カーボンブラックの総量が少ないため、抵抗値が高すぎ、放電量が少なく、評価可能な印字運転ができなかった。
ゴム組成物No.18は、前記カーボンブラックの含有量が、ゴム成分100質量部に対して55質量部超である場合である。このゴム組成物No.18は、カーボンブラックの総量が多すぎるため、押出成形が困難となり、評価可能な導電性ローラを作製できなかった。
Rubber composition no. In No. 17, the carbon black content is less than 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. This rubber composition No. The conductive roller made from No. 17 had a low total amount of carbon black, so the resistance value was too high, the amount of discharge was too low, and an evaluable printing operation was not possible.
Rubber composition no. 18 is the case where the carbon black content is more than 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. This rubber composition No. In No. 18, since the total amount of carbon black was too large, it was difficult to extrude, and a conductive roller that could be evaluated could not be produced.

ゴム組成物No.19は、加硫剤が、有機過酸化物系加硫剤を含有しない場合である。このゴム組成物No.19から作製された導電性ローラは、有機過酸化物による架橋が無いため、未反応のEPDMによる感光体汚染が認められた。 Rubber composition no. 19 is the case where the vulcanizing agent does not contain an organic peroxide vulcanizing agent. This rubber composition No. The conductive roller made from No. 19 was found to have photoreceptor contamination with unreacted EPDM because it was not crosslinked by the organic peroxide.

ゴム組成物No.20は、ゴム成分として、スチレンブタジエンゴムに変えて、アクリロニトリルブタジエンゴムを含有する場合である。このゴム組成物No.20から作製された導電性ローラは、アクリロニトリルブタジエンゴムに対するカーボン分散性が変化し、帯電ローラとして用いるには抵抗が十分に下がらなかった。そのため、ドラム帯電性能が悪化し、全面カブリが発生した。
ゴム組成物No.21は、ゴム成分として、液状ポリイソプレンを含有しない場合である。このゴム組成物No.21から作製された導電性ローラは、液状ポリイソプレンが添加されてないことから、感光体に原料ゴムに含まれる不純物・低分子量成分由来と見られる汚染が発生した。
ゴム組成物No.22は、ゴム成分として、エチレンプロピレンジエンゴムに変えて、クロロプレンゴムを含有する場合である。このゴム組成物No.22から作製された導電性ローラは、耐候性ゴムとしてエチレンプロピレンジエンゴムではなくクロロプレンゴムを用いたことにより、耐オゾン性が低下し、オゾンクラックの発生が認められた。
Rubber composition no. No. 20 is the case of containing acrylonitrile-butadiene rubber instead of styrene-butadiene rubber as the rubber component. This rubber composition No. The conductive roller produced from No. 20 had a change in carbon dispersibility in acrylonitrile-butadiene rubber, and the resistance was not lowered sufficiently for use as a charging roller. As a result, the charging performance of the drum deteriorated and fogging occurred on the entire surface.
Rubber composition no. No. 21 is the case where liquid polyisoprene is not contained as a rubber component. This rubber composition No. In the conductive roller produced from No. 21, since liquid polyisoprene was not added, the photoreceptor was stained with impurities and low-molecular-weight components contained in the raw rubber.
Rubber composition no. No. 22 is the case of containing chloroprene rubber instead of ethylene propylene diene rubber as the rubber component. This rubber composition No. The conductive roller produced from No. 22 had deteriorated ozone resistance due to the use of chloroprene rubber instead of ethylene propylene diene rubber as the weather resistant rubber, and ozone cracking was observed.

本開示(1)は、導電性ローラの導電性弾性層を形成するためのゴム組成物であって、ゴム成分、カーボンブラック、および、加硫剤を含有し、前記ゴム成分が、スチレンブタジエンゴム、エチレン-αオレフィン-ジエンゴム、および、液状ポリイソプレンを含有し、前記ゴム成分100質量%中の前記液状ポリイソプレンの含有率が5質量%~15質量%であり、前記ゴム成分中のスチレンブタジエンゴムとエチレン-αオレフィン-ジエンゴムの質量比(スチレンブタジエンゴム/エチレン-αオレフィン-ジエンゴム)が1.0~4.0であり、前記カーボンブラックの含有量が、ゴム成分100質量部に対して20質量部~55質量部であり、前記加硫剤が、硫黄系加硫剤と有機過酸化物系加硫剤とを含有することを特徴とするゴム組成物である。 The present disclosure (1) is a rubber composition for forming a conductive elastic layer of a conductive roller, comprising a rubber component, carbon black, and a vulcanizing agent, wherein the rubber component comprises styrene-butadiene rubber , ethylene-α-olefin-diene rubber, and liquid polyisoprene, the content of the liquid polyisoprene in 100% by mass of the rubber component is 5% by mass to 15% by mass, and styrene-butadiene in the rubber component The mass ratio of rubber to ethylene-α-olefin-diene rubber (styrene-butadiene rubber/ethylene-α-olefin-diene rubber) is 1.0 to 4.0, and the content of the carbon black is 100 parts by mass of the rubber component. 20 parts by mass to 55 parts by mass, and the vulcanizing agent comprises a sulfur vulcanizing agent and an organic peroxide vulcanizing agent.

本開示(2)は、前記カーボンブラックが、ISAF、HAF、サーマルブラック、および、アセチレンブラックよりなる群から選択される少なくとも1種である本開示(1)に記載のゴム組成物である。 The present disclosure (2) is the rubber composition according to the present disclosure (1), wherein the carbon black is at least one selected from the group consisting of ISAF, HAF, thermal black, and acetylene black.

本開示(3)は、前記液状ポリイソプレンゴムの数平均分子量が、10,000~60,000以下である本開示(1)または(2)に記載のゴム組成物である。 The present disclosure (3) is the rubber composition according to the present disclosure (1) or (2), wherein the liquid polyisoprene rubber has a number average molecular weight of 10,000 to 60,000 or less.

本開示(4)は、導電性軸芯体と、前記導電性軸芯体を被覆する導電性弾性層とを有し、前記導電性弾性層が本開示(1)~(3)のいずれかに記載のゴム組成物から形成されていることを特徴とする導電性ローラである。 The present disclosure (4) has a conductive mandrel and a conductive elastic layer covering the conductive mandrel, wherein the conductive elastic layer is any one of the present disclosure (1) to (3). 2. A conductive roller characterized by being formed from the rubber composition according to 1.

1:導電性ローラ、2:導電性軸芯体、3:ローラ本体 1: conductive roller, 2: conductive mandrel, 3: roller body

Claims (4)

導電性ローラの導電性弾性層を形成するためのゴム組成物であって、
ゴム成分、カーボンブラック、および、加硫剤を含有し、
前記ゴム成分が、スチレンブタジエンゴム、エチレン-αオレフィン-ジエンゴム、および、液状ポリイソプレンを含有し、
前記ゴム成分100質量%中の前記液状ポリイソプレンの含有率が、5質量%~15質量%であり、
前記ゴム成分中のスチレンブタジエンゴムとエチレン-αオレフィン-ジエンゴムの質量比(スチレンブタジエンゴム/エチレン-αオレフィン-ジエンゴム)が1.0~4.0であり、
前記カーボンブラックの含有量が、ゴム成分100質量部に対して、20質量部~55質量部であり、
前記加硫剤が、硫黄系加硫剤と有機過酸化物系加硫剤とを含有することを特徴とするゴム組成物。
A rubber composition for forming a conductive elastic layer of a conductive roller,
Contains a rubber component, carbon black, and a vulcanizing agent,
The rubber component contains styrene-butadiene rubber, ethylene-α-olefin-diene rubber, and liquid polyisoprene,
The content of the liquid polyisoprene in 100% by mass of the rubber component is 5% by mass to 15% by mass,
The mass ratio of styrene-butadiene rubber and ethylene-α-olefin-diene rubber in the rubber component (styrene-butadiene rubber/ethylene-α-olefin-diene rubber) is 1.0 to 4.0,
The content of the carbon black is 20 parts by mass to 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component,
A rubber composition, wherein the vulcanizing agent comprises a sulfur vulcanizing agent and an organic peroxide vulcanizing agent.
前記カーボンブラックが、ISAF、HAF、サーマルブラック、および、アセチレンブラックよりなる群から選択される少なくとも1種である請求項1に記載のゴム組成物。 2. The rubber composition according to claim 1, wherein said carbon black is at least one selected from the group consisting of ISAF, HAF, thermal black and acetylene black. 前記液状ポリイソプレンゴムの数平均分子量が、10,000~60,000である請求項1または2に記載のゴム組成物。 3. The rubber composition according to claim 1, wherein the liquid polyisoprene rubber has a number average molecular weight of 10,000 to 60,000. 導電性軸芯体と、前記導電性軸芯体を被覆する導電性弾性層とを有し、
前記導電性弾性層が請求項1~3のいずれか1項に記載のゴム組成物から形成されていることを特徴とする導電性ローラ。
Having a conductive mandrel and a conductive elastic layer covering the conductive mandrel,
A conductive roller, wherein the conductive elastic layer is formed from the rubber composition according to any one of claims 1 to 3.
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