JP5777488B2 - 半導電性ローラ - Google Patents
半導電性ローラ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5777488B2 JP5777488B2 JP2011238801A JP2011238801A JP5777488B2 JP 5777488 B2 JP5777488 B2 JP 5777488B2 JP 2011238801 A JP2011238801 A JP 2011238801A JP 2011238801 A JP2011238801 A JP 2011238801A JP 5777488 B2 JP5777488 B2 JP 5777488B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductive
- roller
- rubber
- crosslinking
- ion
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Description
このうち画像形成装置の印刷速度を高速化するためには、感光体の表面に接触した状態で前記感光体を帯電させるための帯電ローラの電気抵抗値をできるだけ低くすることが有効である。
前記保護膜としては、ローラ本体の外周面に紫外線を照射して、前記外周面を形成する半導電性ゴム組成物中に含まれるジエン系ゴム自体を酸化させて形成された酸化膜が好適に使用される。
前記半導電性ゴム組成物に、例えばリチウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド等の、分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンと、リチウム等の金属元素の陽イオンとの塩(後述する「イオン液体」と区別するため「固形イオン塩」と記載する場合がある。)を配合すると、半導電性ローラの全体での電気抵抗値(ローラ抵抗値)を105Ω台までは低下させることができる。
前記固形イオン塩に代えて、イオン導電性を有し、かつ比較的低温、特に室温付近の広い温度範囲で液状を呈するいわゆるイオン液体を、ローラ本体を形成するゴム組成物中に配合したり(例えば特許文献1〜3等)、ローラ本体の外周面に、前記イオン液体を含む表層を形成したり(例えば特許文献4、5等)することが検討されている。
また、表層にイオン液体を含有させた場合には、当該イオン液体が表層の表面にブリードして感光体を汚染するおそれがある。
前記半導電性ゴム組成物は、
(1) エピクロルヒドリンゴムEとジエン系ゴムNとの、質量比E/N=50/50〜80/20の混合物であるベースポリマ、
(2) 分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンと、金属元素の陽イオンとの塩、
(3) イオン液体、および
(4) 前記ベースポリマを架橋させるための架橋剤成分
を含有することを特徴とするものである。
前記(4)の架橋剤成分としては、エピクロルヒドリンゴムEを架橋させるためのチオウレア系架橋剤およびその促進剤と、ジエン系ゴムNを架橋させるための、硫黄および含硫黄系架橋剤からなる群より選ばれた少なくとも1種の架橋剤、および含硫黄系促進剤とを併用するのが好ましい。
これにより、各成分を配合し、混練して半導電性ゴム組成物を調製する際や、前記半導電性ゴム組成物をローラ本体の形状に成形する際の加工性、成形性を向上したり、成形後にベースポリマを架橋させて得られるローラ本体の機械的強度、耐久性等を向上したり、あるいはローラ本体のゴムとしての特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久歪みが小さくヘタリを生じにくい特性等を向上したりすることができる。
前記半導電性ゴム組成物は、
(1) エピクロルヒドリンゴムEとジエン系ゴムNとの、質量比E/N=50/50〜80/20の混合物であるベースポリマ、
(2) 分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンと、金属元素の陽イオンとの塩、
(3) イオン液体、および
(4) 前記ベースポリマを架橋させるための架橋剤成分
を含有することを特徴とするものである。
〈ベースポリマ〉
前記(1)のベースポリマとしての、エピクロルヒドリンゴムEとジエン系ゴムNとの混合物における、両ゴムの配合割合が、前記質量比E/N=50/50〜80/20の範囲に限定されるのは、下記の理由による。
これに対し、エピクロルヒドリンゴムEとジエン系ゴムNの質量比E/Nが前記範囲内であれば、ローラ本体の外周面に、保護膜として十分に機能しうる酸化膜を形成することができる上、半導電性ローラのイオン導電性を向上して、そのローラ抵抗値を105Ω未満に低下させることが可能となる。
前記2種のベースポリマのうちエピクロルヒドリンゴムEとしては、繰り返し単位としてエピクロルヒドリンを含み、イオン導電性を有する種々の重合体が使用可能である。
前記エピクロルヒドリンゴムEとしては、例えばエピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド二元共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル四元共重合体等の1種または2種以上が挙げられる。
エチレンオキサイドは電気抵抗値を下げる働きがあるが、エチレンオキサイド含量が前記範囲未満であると、かかる電気抵抗値の低減効果が小さい。一方、エチレンオキサイド含量が前記範囲を超える場合には、エチレンオキサイドの結晶化が起こり分子鎖のセグメント運動が妨げられるため、逆に電気抵抗値が上昇する傾向がある。また、架橋後のローラ本体の硬度が上昇したり、架橋前の半導電性ゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇したりするおそれもある。
前記ECOにおけるエチレンオキサイド含量は30〜80モル%、特に50〜80モル%であるのが好ましい。またエピクロルヒドリン含量は20〜70モル%、特に20〜50モル%であるのが好ましい。
前記GECOにおけるエチレンオキサイド含量は30〜95モル%、特に60〜80モル%であるのが好ましい。またエピクロルヒドリン含量は4.5〜65モル%、特に15〜40モル%であるのが好ましい。さらにアリルグリシジルエーテル含量は0.5〜10モル%、特に2〜6モル%であるのが好ましい。
(ジエン系ゴムN)
前記エピクロルヒドリンゴムEと共にベースポリマを構成するジエン系ゴムNとしては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)等の1種または2種以上が挙げられる。特にCRとNBRを併用するのが好ましい。
またNBRは、前記ジエン系ゴムNとしての機能、すなわち紫外線照射によって酸化されて、ローラ本体の外周面に、保護膜としての優れた特性を有する酸化膜を形成する機能に特に優れている。
前記のうちCRは、クロロプレンを乳化重合させて合成されるもので、その際に用いる分子量調整剤の種類によって硫黄変性タイプと非硫黄変性タイプとに分類される。
このうち硫黄変性タイプのCRは、クロロプレンと、分子量調整剤としての硫黄とを共重合したポリマを、チウラムジスルフィド等で可塑化して所定の粘度に調整することで得られる。
このうちメルカプタン変性タイプのCRは、例えばn−ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン等のアルキルメルカプタン類を分子量調整剤として使用すること以外は、前記硫黄変性タイプのCRと同様にして合成される。
またCRは、その結晶化速度に基づいて、当該結晶化速度が遅いタイプ、中庸であるタイプ、および速いタイプに分類される。
本発明においてはいずれのタイプのCRを用いてもよいが、中でも非硫黄変性タイプで、かつ結晶化速度が遅いタイプのCRが好ましい。
ジエン系ゴムNとしてCRとNBRの2種を併用する場合、それぞれの機能をいずれも良好に発揮させることを考慮すると、前記両者の配合割合は、質量比CR/NBR=15/85〜35/65の範囲内であるのが好ましい。
前記(2)の固形イオン塩を構成する、分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンとしては、例えばフルオロアルキルスルホン酸イオン、ビス(フルオロアルキルスルホニル)イミドイオン、トリス(フルオロアルキルスルホニル)メチドイオン等の1種または2種以上が挙げられる。
またビス(フルオロアルキルスルホニル)イミドイオンとしては、例えば(CF3SO2)2N−、(C2F5SO2)2N−、(C4F9SO2)(CF3SO2)N−、(FSO2C6F4)(CF3SO2)N−、(C8F17SO2)(CF3SO2)N−、(CF3CH2OSO2)2N−、(CF3CF2CH2OSO2)2N−、(HCF2CF2CH2OSO2)2N−、[(CF3)2CHOSO2]2N−等の1種または2種以上が挙げられる。
また金属元素の陽イオンとしては、例えばナトリウム、リチウム、カリウム等のアルカリ金属のイオン、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の第2族元素のイオン、遷移元素のイオン、両性元素の陽イオン等の1種または2種以上が挙げられる。
中でも、(3)のイオン液体と併用した際に半導電性ゴム組成物のイオン導電性を向上して半導電性ローラのローラ抵抗値を低下させる効果の点で、(CF3SO2)2NLi〔リチウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド〕が好ましい。
前記(3)のイオン液体としては、例えば式(1):
で表されるイミダゾリウムイオン等の陽イオンと、BF4 −イオン等の陰イオンとからなり、比較的低温、特に室温付近の広い温度範囲で液状を呈する種々の塩がいずれも使用可能である。
前記イオン液体を構成する陽イオンとしては、例えば前記イミダゾリウムイオンや、あるいは式(2):
で表されるピロリジニウムイオン、式(3):
で表されるピリジニウムイオン、アンモニウムイオン、ホスホニウムイオン、およびスルホニウムイオン等の1種または2種以上が挙げられる。
前記のうち式(1)で表されるイミダゾリウムイオンとしては、例えば1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムイオン、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムイオン、1,3−ジメチルイミダゾリウムイオン、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムイオン、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムイオン、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムイオン、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムイオン、1−メチル−3−n−オクチルイミダゾリウムイオン、1−メチル−3−プロピルイミダゾリウムイオン等の1種または2種以上が挙げられる。
式(3)で表されるピリジニウムイオンとしては、例えば1−ブチル−3−メチルピリジニウムイオン、1−ブチル−4−メチルピリジニウムイオン、1−ブチルピリジニウムイオン、1−エチル−3−(ヒドロキシメチル)ピリジニウムイオン、1−エチル−3−メチルピリジニウムイオン等の1種または2種以上が挙げられる。
ホスホニウムイオンとしては、例えばテトラブチルホスホニウムイオン、トリブチルヘキサデシルホスホニウムイオン、トリブチル(2−メトキシエチル)ホスホニウムイオン、トリブチルメチルホスホニウムイオン等の1種または2種以上が挙げられる。
また陰イオンとしては、例えば前記BF4 −や、あるいはPF6 −、Br−、Cl−、I−、FeCl4 −、CF3SO3 −、CF3BF3 −、(NC2)N−、HSO4 −、式(4):
イオン液体としては、特にピリジニウムイオンとビス(フルオロアルキルスルホニル)イミドイオンの塩が好ましい。
〈固形イオン塩およびイオン液体の組み合わせ〉
前記(2)の固形イオン塩、および(3)のイオン液体としては、前記例示のリチウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドと、N−ブチル−3−メチルピリジニウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドとを組み合わせるのが、導電性ゴム組成物のイオン導電性を向上して半導電性ローラのローラ抵抗値を低下させる効果の点で特に好ましい。
〈固形イオン塩およびイオン液体の配合割合〉
前記固形イオン塩、およびイオン液体の合計の配合割合は、ベースポリマの総量100質量部あたり1質量部以上、特に2質量部以上であるのが好ましく、5質量部以下、特に4質量部以下であるのが好ましい。
一方、前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、過剰の固形イオン塩やイオン液体がローラ本体の外周面にブルームまたはブリードして、紫外線の照射による酸化膜の形成を妨げたり、感光体を汚染したりするおそれがある。
配合割合が前記範囲を外れる場合には、両成分を併用することによる効果が十分に得られず、半導電性ローラのイオン導電性を向上して、そのローラ抵抗値を105Ω未満に低下できないおそれがある。
架橋剤成分としては、エピクロルヒドリンゴムEを架橋させるためのチオウレア系架橋剤およびその促進剤と、ジエン系ゴムNを架橋させるための、硫黄および含硫黄系架橋剤からなる群より選ばれた少なくとも1種の架橋剤、および含硫黄系促進剤とを併用するのが好ましい。
チオウレア系架橋剤としては、分子中にチオウレア基を有し、エピクロルヒドリンゴムEを架橋させることができる種々のチオウレア系架橋剤が使用可能である。
前記チオウレア系架橋剤としては、例えばテトラメチルチオウレア、トリメチルチオウレア、エチレンチオウレア(別名:2−メルカプトイミダゾリン)、(CnH2n+1NH)2C=S〔式中、nは1〜10の整数を示す。〕で表されるチオウレア等の1種または2種以上が挙げられる。特にエチレンチオウレアが好ましい。
また促進剤としては、例えば1,3−ジフェニルグアニジン(D)、1,3−ジ−o−トリルグアニジン(DT)、1−o−トリルグビグアニド(BG)等のグアニジン系促進剤などの1種または2種以上が挙げられる。
(硫黄、含硫黄系架橋剤、含硫黄系促進剤)
ジエン系ゴムNの架橋剤としては、前記のように硫黄、および含硫黄系架橋剤からなる群より選ばれた少なくとも1種が用いられる。
架橋剤としては、特に硫黄が好ましい。
硫黄の配合割合は、ジエン系ゴムNを良好に架橋させて、ローラ本体にゴムとしての良好な特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久歪みが小さくヘタリを生じにくい特性等を付与することを考慮すると、ベースポリマの総量100質量部あたり1質量部以上であるのが好ましく、2質量部以下であるのが好ましい。
含硫黄系促進剤としては、例えばチアゾール系促進剤、チウラム系促進剤、スルフェンアミド系促進剤、ジチオカルバミン酸塩系促進剤等の1種または2種以上が挙げられる。このうちチアゾール系促進剤とチウラム系促進剤とを併用するのが好ましい。
前記各成分を含む半導電性ゴム組成物には、さらに架橋助剤、受酸剤、加工助剤、充填剤、老化防止剤、酸化防止剤、スコーチ防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料、難燃剤、中和剤、および気泡防止剤からなる群より選ばれた少なくとも1種の添加剤を含有させることもできる。
前記架橋助剤の配合割合は、ベースポリマの総量100質量部あたり3質量部以上、7質量部以下であるのが好ましい。
受酸剤は、半導電性ゴム組成物の架橋時にエピクロルヒドリンゴムEから発生する塩素系ガスの残留および前記塩素系ガスによる感光体ドラムの汚染を防止する働きをする。前記受酸剤としては、ゴムに対する分散性に優れていることからハイドロタルサイト類が好ましい。
加工助剤としては、例えばオイル、可塑剤等が挙げられる。
充填剤としては酸化亜鉛、シリカ、カーボンブラック、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、アルミナ等が挙げられる。このうちカーボンブラックとしては、同一のローラ本体中での電気抵抗値のばらつきを生じないために絶縁性の、もしくは弱導電性のカーボンブラックが挙げられる。
その他の成分としては、従来公知の任意の化合物が使用可能である。
前記半導電性ゴム組成物は、従来同様に調製することができる。すなわち、まずエピクロルヒドリンゴムEとジエン系ゴムNとを所定の割合で配合して素練りし、次いで架橋剤成分以外の添加剤を加えて混練した後、最後に架橋剤成分を加えて混練することで半導電性ゴム組成物を調製できる。
《半導電性ローラ》
図1は、本発明の半導電性ローラの、実施の形態の一例を示す斜視図である。
図1を参照して、この例の半導電性ローラ1は、前記半導電性ゴム組成物からなる円筒状のローラ本体2と、前記ローラ本体2の中心の通孔3に挿通されたシャフト4とを含んでいる。ローラ本体2の外周面5には、紫外線照射によって形成された酸化膜6が設けられている。
前記本発明の半導電性ローラは、例えばレーザープリンタ等の、電子写真法を利用した画像形成装置に組み込んで、感光体の表面を一様に帯電させるための帯電ローラとして好適に使用することができる。これにより、従来に比べて印刷速度の高い画像形成装置を構成することが可能となる。
前記ローラ本体2は、先に説明した各成分を含む半導電性ゴム組成物を用いて従来同様に形成される。すなわち半導電性ゴム組成物を、押出成形機を用いて混練しながら加熱して溶融させた状態で、前記ローラ本体2の断面形状、すなわち円環状に対応するダイを通して長尺の円筒状に押出成形し、冷却して固化させたのち、通孔3に加硫用の仮のシャフトを挿通して加硫缶内で加熱して加硫させる。
そして必要に応じてさらにローラ本体2の外周面5を所定の表面粗さになるように研磨したのち紫外線を照射することで、前記外周面5を構成する半導電性ゴム組成物の架橋物中のニトリルゴムを酸化させて、前記外周面5を被覆する酸化膜6を生成させる。これにより図1に示す半導電性ローラ1が製造される。
なおローラ本体2は、外周面5側の外層とシャフト4側の内層の2層構造に形成してもよい。その場合、少なくとも外層を前記半導電性ゴム組成物によって形成すればよい。
なお半導電性ローラ1のローラ抵抗値は、外周面5に酸化膜6を形成した状態での測定値である。
図2は、半導電性ローラ1のローラ抵抗値を測定する方法を説明する図である。
図1、図2を参照して、本発明では前記ローラ抵抗値を、下記の方法で測定した値でもって表すこととする。
すなわち一定の回転速度で回転させることができるアルミニウムドラム7を用意し、前記アルミニウムドラム7の外周面8に、その上方から、ローラ抵抗を測定する半導電性ローラ1のローラ本体2の、酸化膜6を形成した外周面5を当接させる。
次いでシャフト4の両端部にそれぞれ450gの荷重Fをかけてローラ本体2をアルミニウムドラム7に圧接させた状態で、前記アルミニウムドラム7を回転(回転数:40rpm)させながら、前記両者間に、直流電源9から直流200Vの印加電圧Eを印加した際に、抵抗10にかかる検出電圧Vを計測する。
R=r×E/(V−r) (1′)
によって求められる。ただし式(1′)中の分母中の−rの項は微小とみなすことができるため、本発明では式(1):
R=r×E/V (1)
によって求めた値でもって半導電性ローラ1のローラ抵抗とすることとする。測定の条件は、先に説明したように温度23℃、相対湿度55%である。
〈実施例1〉
エピクロルヒドリンゴムEとしてのECO〔ダイソー(株)製のエピクロマー(登録商標)D、エチレンオキサイド含量61モル%〕60質量部、ジエン系ゴムNとしてのCR〔昭和電工(株)製のショウプレン(登録商標)WRT〕10質量部、およびNBR〔JSR(株)製のJSR N250 SL、低ニトリルNBR、アクリロニトリル含量:20%〕30質量部をベースポリマとして、9Lニーダを用いて素練りしながら、固形イオン塩としてのリチウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド〔LiTFSI、森田化学工業(株)製〕1.5質量部、およびイオン液体としてのN−ブチル−3−メチルピリジニウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド〔BMP・TFSI、日本カーリット(株)製〕1.5質量部と、下記表1に示す各成分とを加えてさらに混練して半導電性ゴム組成物を調製した。
チオウレア系架橋剤:エチレンチオウレア〔川口化学工業(株)製のアクセル(登録商標)22−S〕
促進剤DT:1,3−ジ−o−トリルグアニジン〔グアニジン系促進剤、大内新興化学工業(株)製のノクセラーDT〕
粉末硫黄:加硫剤〔鶴見化学工業(株)製〕
促進剤DM:ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド〔チアゾール系促進剤、大内新興化学工業(株)製のノクセラー(登録商標)DM〕
促進剤TS:テトラメチルチウラムモノスルフィド〔チウラム系促進剤、大内新興化学工業(株)製のノクセラーTS〕
酸化亜鉛2種:架橋助剤〔三井金属鉱業(株)製〕
受酸剤:ハイドロタルサイト類〔協和化学工業(株)製のDHT−4A(登録商標)−2〕
表中の質量部は、前記ベースポリマ100質量部あたりの質量部である。
次いで、外周面に導電性の熱硬化性接着剤を塗布した外径φ6mmのシャフトに装着し直してオーブン中で150℃×60分間加熱して接着したのち両端をカットし、広幅研磨機を用いて外径がφ12.0mmになるまで外周面を研磨した。
〈実施例2〉
ベースポリマのうちエピクロルヒドリンゴムEとしてのECOの配合割合を50質量部、ジエン系ゴムNとしてのCRの配合割合を10質量部、NBRの配合割合を40質量部としたこと以外は実施例1と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、半導電性ローラを作製した。エピクロルヒドリンゴムEとジエン系ゴムNとの質量比E/N=50/50であった。
ベースポリマのうちエピクロルヒドリンゴムEとしてのECOの配合割合を80質量部、ジエン系ゴムNとしてのCRの配合割合を5質量部、NBRの配合割合を10質量部としたこと以外は実施例1と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、半導電性ローラを作製した。エピクロルヒドリンゴムEとジエン系ゴムNとの質量比E/N=80/20であった。
固形イオン塩としてのリチウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドの配合割合を1質量部、イオン液体としてのN−ブチル−3−メチルピリジニウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドの配合割合を2質量部としたこと以外は実施例2と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、半導電性ローラを作製した。エピクロルヒドリンゴムEとジエン系ゴムNとの質量比E/Nは実施例2と同じ50/50であった。
固形イオン塩としてのリチウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドの配合割合を2質量部、イオン液体としてのN−ブチル−3−メチルピリジニウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドの配合割合を1質量部としたこと以外は実施例2と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、半導電性ローラを作製した。エピクロルヒドリンゴムEとジエン系ゴムNとの質量比E/Nは実施例2と同じ50/50であった。
ベースポリマのうちエピクロルヒドリンゴムEとしてのECOの配合割合を40質量部、ジエン系ゴムNとしてのCRの配合割合を10質量部、NBRの配合割合を50質量部としたこと以外は実施例1と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、半導電性ローラを作製した。エピクロルヒドリンゴムEとジエン系ゴムNとの質量比E/N=40/60であった。
ベースポリマのうちエピクロルヒドリンゴムEとしてのECOの配合割合を85質量部、ジエン系ゴムNとしてのCRの配合割合を5質量部、NBRの配合割合を10質量部としたこと以外は実施例1と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、半導電性ローラを作製した。エピクロルヒドリンゴムEとジエン系ゴムNとの質量比E/N=85/15であった。
イオン液体を配合せず、かつ固形イオン塩の配合割合を1質量部(比較例3)、2.5質量部(比較例4)、および3質量部(比較例5)としたこと以外は実施例1と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、半導電性ローラを作製した。エピクロルヒドリンゴムEとジエン系ゴムNとの質量比E/Nは実施例1と同じ60/40であった。
固形イオン塩を配合せず、かつイオン液体の配合割合を1質量部(比較例6)、2.5質量部(比較例7)、および3質量部(比較例8)としたこと以外は実施例1と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、半導電性ローラを作製した。エピクロルヒドリンゴムEとジエン系ゴムNとの質量比E/Nは実施例1と同じ60/40であった。
実施例、比較例で作製途中の半導電性ローラのローラ抵抗を、温度23℃、相対湿度55%の常温常湿環境下で、先に説明した測定方法によって測定した。
ローラ抵抗は、105Ω未満であるとき良好、105Ω以上であるとき不良と評価した。なお表2、表3ではローラ抵抗をlogR値で示している。
内部に感光体ドラムを備えたレーザープリンタ用のトナーカートリッジ〔(株)沖データ製のイメージドラムID−C4DC、シアン〕内の、感光体ドラムの表面に常時接触させて配置される純正の帯電ローラに代えて、実施例、比較例で作製した半導電性ローラを帯電ローラとして組み込んだ。
また2000枚/日の通紙を7日間実施した後に再びハーフトーン画像、ベタ画像を印刷して、通紙後画像として評価した。
さらに前記トナーカートリッジを温度50℃、相対湿度90%の環境下、30日間静置したのち前記カラーレーザープリンタに組み込んでハーフトーン画像、ベタ画像を印刷した。そして前記静置時に半導電性ローラが接触していた位置に筋状に画像不良が見られたものを感光体汚染あり、見られなかったものを感光体汚染なしとして評価した。
ただし表2の比較例1、2の結果より、前記併用系でも、エピクロルヒドリンゴムEとジエン系ゴムNとの質量比E/N=50/50よりエピクロルヒドリンゴムEが少ない場合には、ローラ抵抗値を105Ω未満に低下できないこと、逆に前記質量比E/N=80/20よりジエン系ゴムNが少ない場合には、ローラ本体の外周面に、保護膜として十分に機能しうる酸化膜を形成できないため、通紙後に画像不良が発生することが判った。
2 ローラ本体
3 通孔
4 シャフト
5 外周面
6 酸化膜
7 アルミニウムドラム
8 外周面
9 直流電源
10 抵抗
11 計測回路
F 荷重
V 検出電圧
Claims (6)
- 少なくとも外周面が半導電性ゴム組成物の架橋物からなり、前記外周面に、紫外線照射によって形成された酸化膜が設けられたローラ本体を備えた半導電性ローラであって、
前記半導電性ゴム組成物は、
(1) エピクロルヒドリンゴムEとジエン系ゴムNとの、質量比E/N=50/50〜80/20の混合物であるベースポリマ、
(2) 分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンと、金属元素の陽イオンとの塩、
(3) イオン液体、および
(4) 前記ベースポリマを架橋させるための架橋剤成分
を含有することを特徴とする半導電性ローラ。 - 前記(2)の塩は、リチウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドである請求項1に記載の半導電性ローラ。
- 前記(3)のイオン液体は、N−ブチル−3−メチルピリジニウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドである請求項1または2に記載の半導電性ローラ。
- 前記(4)の架橋剤成分は、エピクロルヒドリンゴムEを架橋させるためのチオウレア系架橋剤およびその促進剤と、ジエン系ゴムNを架橋させるための、硫黄および含硫黄系架橋剤からなる群より選ばれた少なくとも1種の架橋剤、および含硫黄系促進剤である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の半導電性ローラ。
- 前記半導電性ゴム組成物は、架橋助剤、受酸剤、加工助剤、充填剤、老化防止剤、酸化防止剤、スコーチ防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料、難燃剤、中和剤、および気泡防止剤からなる群より選ばれた少なくとも1種の添加剤をも含んでいる請求項1ないし4のいずれか1項に記載の半導電性ローラ。
- 電子写真法を利用した画像形成装置において、感光体の表面に接触した状態で前記感光体を帯電させるための帯電ローラとして用いる請求項1ないし5のいずれか1項に記載の半導電性ローラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011238801A JP5777488B2 (ja) | 2011-10-31 | 2011-10-31 | 半導電性ローラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011238801A JP5777488B2 (ja) | 2011-10-31 | 2011-10-31 | 半導電性ローラ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013097117A JP2013097117A (ja) | 2013-05-20 |
JP5777488B2 true JP5777488B2 (ja) | 2015-09-09 |
Family
ID=48619119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011238801A Active JP5777488B2 (ja) | 2011-10-31 | 2011-10-31 | 半導電性ローラ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5777488B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015152823A (ja) * | 2014-02-17 | 2015-08-24 | 住友ゴム工業株式会社 | 半導電性ローラ |
JP6102810B2 (ja) * | 2014-03-25 | 2017-03-29 | 富士ゼロックス株式会社 | 帯電部材、帯電装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置、および帯電部材の製造方法 |
JP6021195B2 (ja) * | 2014-06-04 | 2016-11-09 | 住友ゴム工業株式会社 | 半導電性ローラ |
JP6275586B2 (ja) | 2014-08-08 | 2018-02-07 | 住友ゴム工業株式会社 | 導電性ローラとその製造方法、および画像形成装置 |
JP6919804B2 (ja) * | 2017-05-22 | 2021-08-18 | 住友ゴム工業株式会社 | 導電性ゴム組成物、転写ローラおよび画像形成装置 |
JP6850210B2 (ja) * | 2017-06-29 | 2021-03-31 | 住友理工株式会社 | 電子写真機器用帯電部材 |
JP7011710B2 (ja) * | 2017-10-31 | 2022-01-27 | 株式会社ブリヂストン | 共晶混合物を用いるゴム加硫プロセス |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4193193B2 (ja) * | 2001-10-16 | 2008-12-10 | シンジーテック株式会社 | 導電性ロール |
JP4148470B2 (ja) * | 2002-11-13 | 2008-09-10 | 住友ゴム工業株式会社 | 導電性ローラ、該導電性ローラを備えた画像形成装置、導電性ベルト、該導電性ベルトを備えた画像形成装置 |
JP3989000B2 (ja) * | 2002-11-27 | 2007-10-10 | 住友ゴム工業株式会社 | 画像形成装置用の導電性部材及びその製造方法 |
-
2011
- 2011-10-31 JP JP2011238801A patent/JP5777488B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013097117A (ja) | 2013-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5449447B2 (ja) | 導電性ローラ | |
JP5777488B2 (ja) | 半導電性ローラ | |
JP5009406B2 (ja) | 帯電ローラ | |
JP6086593B2 (ja) | 半導電性ローラ | |
JP5777489B2 (ja) | 半導電性ローラ | |
JP2013117678A (ja) | 半導電性ローラ | |
JP2012008341A (ja) | 環状部材、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP2018194790A (ja) | 導電性ゴム組成物、転写ローラおよび画像形成装置 | |
JP6323955B2 (ja) | 半導電性ローラ | |
JP6172846B2 (ja) | 半導電性ローラおよび画像形成装置 | |
JP6913282B2 (ja) | 半導電性ローラ | |
JP2016218221A (ja) | 半導電性ローラ | |
JP4886864B2 (ja) | 非ハロゲン系導電性ローラ | |
JP2019168662A (ja) | 半導電性ローラとその製造方法 | |
JP2017072156A (ja) | 半導電性ローラの製造方法 | |
JP2018197791A (ja) | 半導電性ローラ | |
JP7382004B2 (ja) | 現像ローラ | |
JP7329174B2 (ja) | 現像ローラ | |
JP2019183002A (ja) | 半導電性ローラとその製造方法 | |
JP6963722B2 (ja) | 半導電性ローラおよびその製造方法 | |
JP7011769B2 (ja) | 半導電性ローラおよびその製造方法 | |
CN110597039B (zh) | 显影辊 | |
CN111138729B (zh) | 显影辊 | |
JP2018045201A (ja) | 現像ローラ | |
JP2019128416A (ja) | 現像ローラ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140822 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150604 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150611 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150707 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5777488 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |