JP2656888B2 - 電子写真複写装置に用いる導電性ゴム材料 - Google Patents
電子写真複写装置に用いる導電性ゴム材料Info
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Description
電部材として用いられる導電性ゴム材料の改良に関する
ものである。
電潜像を形成し、これにトナーを付着させてトナー像を
形成し、このトナー像を複写紙に転写して複写を行うも
のである。この場合、静電潜像を形成する方法として従
来からコロナ放電方式が用いられているが、オゾン発生
・高電圧使用等の問題がある。そこで、最近ではコロナ
放電方式を用いず、感光体表面に導電性ゴム等の帯電部
材を接触させることで感光体表面を帯電させる接触帯電
方式が検討されている。
電方式では帯電部材が感光体表面に接触しており、帯電
部材としての導電性ゴム材料からの軟化剤・可塑剤等の
オイル分の滲み出し(ブリード)や硫黄系の架橋剤の滲
み出し(ブルーム)が起こると、接触している感光体表
面の樹脂皮膜が損なわれたり、得られるコピーの画像が
乱れる現象が生じる。
加工性を良くするために軟化剤・可塑剤等のオイル分が
添加されている。しかし、軟化剤・可塑剤等のオイル分
が多く含まれていると、ゴム表面には肉眼では観察でき
なくてもミクロ的には軟化剤・可塑剤等のオイル分が滲
み出している。そのため、このようなゴム材料を電子写
真複写装置に用いると、軟化剤・可塑剤等のオイル分の
滲み出しが原因で感光体を汚染・破壊したり、また感光
体の汚染等が原因のコピー画像乱れが生じる。また、ゴ
ムの架橋剤に硫黄系の架橋剤を用いると、上記軟化剤・
可塑剤等のオイル分と同様ミクロ的にゴムの表面に硫黄
系の架橋剤が滲み出して感光体を汚染・破壊したり、感
光体の汚染等によるコピー画像の乱れの原因となる。
ので、ブリード・ブルームを防止させて高画質の画像が
得られる電子写真複写装置に用いる導電性ゴム材料を提
供することを目的とするものである。
を達成するために様々な実験等を繰返した結果、導電
性、加工性および種々の物理特性を実用的に満足させな
がらブリード・ブルームを防止させられる電子写真複写
装置に用いるのに適した導電性ゴム材料を得ることに成
功したものである。
使用されている。本発明の導電性ゴム部材におけるジエ
ン系ゴムとしては、共役二重結合を持ち架橋性が非常に
優れているブタジエンゴムが挙げられる。そして、本発
明の導電ゴム材料には金属塩架橋が用いられている。ゴ
ムの架橋には硫黄架橋・パーオキサイド架橋・金属塩架
橋等があるが、硫黄架橋には前述の感光体汚染等の問題
があり、また、パーオキサイド架橋には金属塩架橋に比
べ、同硬度で引裂強度が出ず、伸びも悪いという問題が
ある。従って、本発明の導電性ゴム材料は、ブタジエン
ゴムを金属塩架橋させたものである。そして、本発明の
導電性ゴム材料においてブタジエンゴムがゴム総重量部
中で占める割合は、10〜30重量部が適量である。ブタジ
エンゴムがゴム総重量部中で占める割合を10〜30重量部
が適量としたのは、10重量部より少ないとゴム全体の硬
度が得られず、30重量部を越えると硬くなりすぎて精度
を要する電子写真複写装置用ローラーには組付け公差の
問題等から使用に適さなくなり、また感光体に接触させ
るとき感光体を傷つける虞があり適切ではないからであ
る。使用される架橋剤としては、メタクリル酸・アクリ
ル酸・イタコン酸・クロトン酸等のモノマーと酸化亜鉛
・酸化マグネシウム等の金属酸化物との金属塩モノマー
が挙げられる。とりわけメタクリル酸と酸化マグネシウ
ムの金属塩モノマーが好ましい。尚、架橋剤には開始剤
として有機過酸化物が金属塩モノマーと一緒に添加され
る。
するためにカーボンブラックを添加している。通常、ゴ
ムに導電性を付与するには、金属・導電性可塑剤・カー
ボンブラック等の導電性物質をゴムに添加する方法があ
るが、金属を添加した導電性ゴム材料は電子写真複写装
置に用いると感光体を傷つける虞があり、また、導電性
可塑剤を用いた導電性ゴム材料はブリードの可能性があ
るという欠点を持っているため、カーボンブラックを用
いるのが最も好適である。本発明の導電性ゴム材料にお
けるカーボンブラックの添加量は、ゴム 100重量部中 5
〜 100重量部が適量である。カーボンブラックの添加量
を、ゴム 100重量部中 5〜 100重量部が適量としたの
は、 5重量部未満だと充分な導電性が得られず、 100重
量部より多いとゴム硬度が硬くなりすぎて加工性が悪く
なるからである。本発明に用いられるカーボンブラック
としては、SAF・HAF・GPF・SRFおよびアセ
チレンブラック・ケッチェンブラック等があり、いずれ
を用いても良い。
を良くするために軟化剤・可塑剤等のオイル分の抽出成
分を添加している。本発明の導電性ゴム材料における軟
化剤・可塑剤等のオイル分の抽出成分の添加量は、ゴム
100重量部中 3重量部以下が適量である。軟化剤・可塑
剤等のオイル分の抽出成分の添加量を、ゴム 100重量部
中 3重量部以下が適量としたのは、 3重量部を越えると
ブリードを起こして良くないからである。本発明に用い
られる軟化剤・可塑剤等のオイル分としては、ナフテン
オイル、パラフィンオイル等があり、いずれを用いても
良い。
性を付与するために耐オゾン性が良好で、かつ、主鎖に
二重結合を含まないゴムをブレンドしている。通常、電
子写真複写装置内にはオゾンが発生するため、電子写真
複写装置に用いられる導電性ゴム材料には耐オゾン性が
望まれる。この耐オゾン性が良好で、かつ、主鎖に二重
結合を含まないゴムとしては、シリコーンゴム・ウレタ
ンゴム・EPDM等のゴムが挙げられるが、ブタジエン
ゴムの溶解度指数(SP値)から本発明ではEPDMを
ブレンドするのが好ましい。EPDMがゴム総重量部中
で占める割合は、15重量部以上で、好ましくは30重量部
以上である。EPDMがゴム総重量部中で占める割合が
15重量部未満だと耐オゾン性を満足させることができな
い。
の主鎖に二重結合を含まないゴムをブレンドしても良
い。例えばコスト調整等で天然ゴムをブレンドしたり、
耐油性を良くするためにNBRをブレンドしても良い。
に二重結合を含まないゴムよりなり、上記ゴムは金属塩
加硫されており、上記ジエン系ゴムの一部はブタジエン
ゴムであり、該ブタジエンゴムがゴム総重量部中で占め
る割合は10〜30重量部であるとともに、上記主鎖に二重
結合を含まないゴムがゴム総重量部中で占める割合は30
重量部以上であり、導電性付与剤としてカーボンブラッ
クがゴム 100重量部中5〜 100重量部添加され、かつ、
軟化剤・可塑剤等のオイル分のアセント抽出成分がゴム
100重量部中 3重量部以下添加された電子写真複写装置
に用いる導電性ゴム材料を提供する。
がEPDMである電子写真複写装置に用いる導電性ゴム
材料を提供する。
を含まないゴムを金属塩加硫させるとともに、そのゴム
の割合や添加するカーボンブラックおよび軟化剤・可塑
剤等の抽出成分の量を最適化することによって、導電
性、加工性および種々の物理特性を実用的に満足させな
がらブリード・ブルームを防止を防止することができ
た。
をEPDMとすることにより良好な耐オゾン性を得るこ
とができた。
性、ブリードの有無、加工性、耐オゾン性および種々の
物理特性(引裂強度、伸び、硬度)についての実験を行
い、その結果を比較例1〜8とともに下記の表1に示
す。
は、表1に示すような割合に材料を配合し、これを常法
に従い混練・加硫を行って10cm×10cmのゴム板を成型
し、このゴム板の体積固有抵抗値を測定した。
の実験は、表1に示すような割合に材料を配合して常法
に従い混練し、これを直径 6mmの金属シャフトの外周に
常法に従い加硫を行い外径が12mmになるように導電性ロ
ールを成型し、この導電性ロールを60℃の雰囲気中に 1
Kgの荷重を負荷してガラス板に2週間接触・放置させ、
ガラス表面のオイルの有無を肉眼で確認した。
は、表1に示すような割合に材料を配合し、これを常法
に従い混練・加硫を行って試料を形成し、この試料を用
いて加工を行って確認した。そして、加工し易いものを
○、加工し難いものを×とした。
験は、表1に示すような割合に材料を配合して常法に従
い混練し、これを直径 6mmの金属シャフトの外周に常法
に従い加硫を行い外径が12mmになるように導電性ロール
を成型し、この導電性ロールを電子写真複写装置に組込
んで耐オゾン性を確認した。そして、耐オゾン性の満足
するものを○、耐オゾン性の満足しないものを×とし
た。
は、表1に示すような割合に材料を配合し、これを常法
に従い混練・加硫を行って試料を形成し、この試料をJI
SK6301に従い引裂強度、伸びおよび硬度を測定した。
例1・2より、ブタジエンゴムのゴム総重量部中での割
合は10〜30重量部が適量であること分かる。即ち、ブタ
ジエンゴムが 5重量部の比較例1は、軟らかくなりすぎ
て加工性が悪いとともに、引裂強度が低く、また、ブタ
ジエンゴムが40重量部の比較例2は、難くなりすぎて加
工性が悪いとともに、伸びが低い。これに対し、ブタジ
エンゴムが10重量部の実施例1およびブタジエンゴムが
30重量部の実施例2は、最適な硬さで加工性が良好であ
るとともに、引裂強度および伸びとも高い。
4より、カーボンブラックの添加量はゴム 100重量部中
5〜 100重量部が適量であることが分かる。即ち、カー
ボンブラックが 3重量部の比較例3は、体積固有抵抗値
が大きすぎて導電性ゴムとはならず、カーボンブラック
が 120重量部の比較例4は、カーボンブラックにより硬
くなりすぎて加工性が悪い。これに対し、カーボンブラ
ックが60・ 5・ 100の実施例1・3・4は、固体固有抵
抗値が小さくて導電性が良好であるとともに、加工性も
良い。
軟化剤・可塑剤等のオイル分のアセント抽出成分の添加
量はゴム 100重量部中 3重量部以下が適量で良好であ
る。即ち、軟化剤・可塑剤等のオイル分のアセント抽出
成分が30重量部の比較例5は、ブリードが確認されて電
子写真複写装置には不適である。これに対し、軟化剤・
可塑剤等のオイル分のアセント抽出成分が 0, 3重量部
の実施例1・5は、ブリードが確認されない。
り、EPDMのゴム総重量部中での割合は15重量部以上
が良好である。即ち、EPDMが 0重量部の比較例6は
耐オゾン性が満足しないのに対し、EPDMが30・15重
量部の実施例1・6は耐オゾン性を満足する。尚、EP
DMのゴム総重量部中での割合は15重量部以上でも良い
が、30重量部以上がより好ましい。
り、金属塩架橋が良好である。即ち、パーオキサイド架
橋の比較例7・8は引裂強度および伸びが低くて加工性
が良くない。これに対し、金属塩強化の実施例1・7は
引裂強度および伸びが高くて加工性が良い。
ム材料はジエン系ゴムおよび主鎖に二重結合を含まない
ゴムを金属塩加硫させるとともに、そのゴムの割合やカ
ーボンブラックおよびオイル分の量を最適化し、かつ、
耐オゾン性の良好なEPDMをブレンドさせることによ
って、ゴム材料中のブリードを起こす軟化剤・可塑剤等
のオイル分を極めて少なくしたり、ブルームを起こす硫
黄系の加硫材をなくすることができ、これにより導電
性、加工性および種々の物理特性を満足させながらブリ
ード・ブルームを防止させるとともに、良好な耐オゾン
性を得ることができ、電子写真複写装置に用いた場合に
長期にわたって高画質の画像が得られることになる。
Claims (2)
- 【請求項1】 ジエン系ゴムおよび主鎖に二重結合を含
まないゴムよりなり、上記ゴムは金属塩架橋されてお
り、上記ジエン系ゴムの一部はブタジエンゴムであり、
該ブタジエンゴムがゴム総重量部中で占める割合は10〜
30重量部であるとともに、上記主鎖に二重結合を含まな
いゴムがゴム総重量部中で占める割合は15重量部以上で
あり、導電性付与剤としてカーボンブラックがゴム 100
重量部中5〜 100重量部添加され、かつ、軟化剤・可塑
剤等のオイル分のアセント抽出成分がゴム 100重量部中
3重量部以下添加されたことを特徴とする電子写真複写
装置に用いる導電性ゴム材料。 - 【請求項2】 上記主鎖に二重結合を含まないゴムがE
PDMであることを特徴とする請求項1の電子写真複写
装置に用いる導電性ゴム材料。
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DE69319669T DE69319669T2 (de) | 1992-06-04 | 1993-05-28 | Elektrisch leitfähiges Gummimaterial und seine Anwendung für elektrophotographische Kopiergeräte |
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US08/071,018 US5393467A (en) | 1992-06-04 | 1993-06-02 | Electrically conductive rubber material used for electrophotographic copying apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
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