JPH07247384A - 導電性発泡ゴム組成物およびその成形体並びに導電性ゴムロール - Google Patents

導電性発泡ゴム組成物およびその成形体並びに導電性ゴムロール

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JPH07247384A
JPH07247384A JP6067812A JP6781294A JPH07247384A JP H07247384 A JPH07247384 A JP H07247384A JP 6067812 A JP6067812 A JP 6067812A JP 6781294 A JP6781294 A JP 6781294A JP H07247384 A JPH07247384 A JP H07247384A
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JP
Japan
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conductive
rubber
roll
molding
foamed rubber
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JP6067812A
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English (en)
Inventor
Mijuro Takechi
三十郎 武知
Masamichi Uragami
正道 浦上
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Kuraray Plastics Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Plastics Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ゴムとゴム100重量部に対してカーボンブ
ラック10〜100重量部および黒鉛10〜100重量
部並びに発泡剤を配合した導電性発泡ゴム組成物、およ
びこれを成形、加硫した成形体並びに前記導電性発泡ゴ
ム成形体を軸体の外周に形成した導電性ゴムロールであ
る。さらに導電性ゴムロールの外周に半導電性非発泡体
層を形成した複合ロールである。 【効果】 この導電性発泡ゴム組成物は、加工成形性が
良く、体積抵抗率が経時的にほとんど変化しない。ま
た、体積抵抗率が広範囲で調整可能であり、圧縮永久歪
が低い導電性発泡ゴム成形体が得られ、耐久性に優れて
いるので電子写真複写機等の導電性発泡ゴムロールおよ
び複合ロールに適している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電子写真複写機等の
ロール、例えば帯電ロール、現像ロール、転写ロール、
クリーニングロール等の導電性発泡ゴムロールおよび複
合ロール並びに該ロール形成に用いられるのに好適な導
電性発泡ゴム組成物および導電性発泡ゴム成形体に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真複写機等の接触複写機構は、一
般的に、次の各機構からなる。 1.感光ドラムの外周面を帯電ロールにより帯電させ
る。 2.被複写像を介して感光ドラム外周面を露光する。 3.現像ロール上にトナーを摩擦帯電し、これを感光ド
ラムの静電潜像と接触させトナー像を形成する。 4.感光ドラムの表面に形成されたトナー像を転写紙に
転写し、定着する。 5.感光ドラムをクリーニングロールによりクリーニン
グし、除電する。 上記各機構とも各種のロールが使われ、静電気を精密に
コントロールする為、近年ますますそのロール素材に対
する要求性能は厳しくなっている。特に帯電ロール、現
像ロール、転写ロール、クリーニングロール等のロール
を構成する素材の体積抵抗率規格は1桁以内、例えば1
4〜105Ω・cmの範囲内にあることが要求されてい
る。
【0003】このような導電性ロール、例えば転写ロー
ルの構成は金属製軸体の外周に、導電性発泡体層が形成
された単層構造の導電性ロールか、あるいは上記導電性
発泡体層の外周に半導電性非発泡体層を形成した2層構
造の複合ロールがある。上記導電性発泡体層の素材は、
従来、 .熱可塑性エラストマーに導電材としてカーボンブラ
ックを配合し発泡させたもの。 .ゴムに導電材としてカーボンブラックを配合し発泡
加硫させたもの。等が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、 の素材は圧縮永久歪値(70℃×22時間、50%圧
縮)が、97〜100%と大きい為に、使用中導電性発
泡体層とその外周の半導電性非発泡体層の間に空隙が発
生し、クリアな画像が得られなくなる。よって、上記圧
縮永久歪値は80%以下にする必要がある。 の素材は、ゴムを発泡加硫する事により、上記圧縮永
久歪値を80%以下にする事は可能となったが、体積抵
抗率の経時的な変化が問題である。さらには、例えばカ
ーボンブラックとして導電性に優れたケッチェンブラッ
クを使用した場合、ケッチェンブラックは微粉末のため
に未加硫ゴム生地のムーニー粘度を上昇させてしまい加
工成形性が低下するという問題が生じている。結局、電
子写真複写機等に使用される導電性発泡ゴムロールにお
いて十分な特性を有するものが出来ないという課題があ
った。
【0005】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、加工成形性がよく、低圧縮永久歪でかつ体積
抵抗率の経時安定性に優れた、導電性発泡ゴム組成物お
よびその成形体並びに導電性発泡ゴムロールおよび複合
ロールを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らが、上述の目
的を達成する為に研究を重ねた結果、本発明の導電性発
泡ゴム組成物は、ゴムとゴム100重量部に対してカー
ボンブラック10〜100重量部および黒鉛10〜10
0重量部並びに発泡剤を配合したものである。
【0007】上記構成の導電性発泡ゴム組成物を成形、
加硫することにより導電性発泡ゴム成形体が得られる。
【0008】上記構成の導電性発泡ゴム組成物を、軸体
の外周に被覆成形、加硫された導電性発泡ゴム層を有す
る導電性ゴムロールか、または、さらに上記導電性発泡
ゴム層の外周に半導電性非発泡体層を形成した複合ロー
ルであれば、電子写真複写機等に好適に使用できる。
【0009】上記導電性発泡ゴム成形体または層の体積
抵抗率は100〜1012Ω・cmの広範囲で製造可能で
あるが、電子写真複写機等の導電性発泡ゴムロールまた
は複合ロールの発泡体層としての体積抵抗率は102
1010Ω・cmの範囲が好ましい。
【0010】上記のゴムとしては、天然ゴム(NR)、
イソプレンゴム(IR)、スチレンブタジエンゴム(S
BR)、ブタジエンゴム(BR)、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、
NIR、NBIR)等のジエン系ゴム、ブチルゴム(I
IR)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、シリコ
ーンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、
塩素化ポリエチレン(CM)、アクリルゴム(ACM、
ANM)、エピクロロヒドリンゴム(CO、ECO)、
フッ素ゴム(FFKM、FKM)、多硫化ゴム(OT、
EOT)等の非ジエン系ゴム等があげられるが、電子写
真複写機等の導電性発泡ゴムロールおよび複合ロールと
しての導電性発泡ゴム組成物は、エチレンプロピレンゴ
ム(EPDM)またはクロロプレンゴム(CR)若しく
はそれらの混合物が比較的加工成形性と共に劣化特性が
良く、安価な為に好ましく用いられる。
【0011】上記のカーボンブラックは、特に限定され
るものではなく従来公知のケッチェンブラックEC、ア
セチレンブラック等の導電性カーボンブラック、SA
F、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、F
T、MT等のゴム用カーボンブラック等があげられ、ゴ
ム100重量部に対して5〜150重量部配合可能であ
るが導電性および成形加工性等考慮して、単独または混
合したカーボンブラックをゴム100重量部に対して5
〜150重量部、好ましくは10〜100重量部用い
る。
【0012】上記の黒鉛は、鱗片状黒鉛、人造黒鉛、塊
状黒鉛、高純度黒鉛粉末、酸処理黒鉛粉末、薄片化黒鉛
粉末、表面処理黒鉛粉末等があげられ純度は固定炭素で
81.5〜99.0%のものがあり導電性能上97.5
%以上のものが望ましく、黒鉛粒径は3μm以下のもの
を選択して使用する事が物性面で有利である。配合量
は、導電性、加工性の面から上記のゴム100重量部に
対して5〜150重量部用いることが可能であるが、好
ましいのは10〜100重量部である。
【0013】上記の発泡剤は従来公知のものが用いら
れ、例えばN,N′−ジニトロソペンタメチレンテトラ
ミン(DPT)、N,N′−ジメチル−N,N′−ジニ
トロソテレフタルアミド等のニトロソ化合物、アゾジカ
ルボンアミド(AZC)、アゾビスイソブチロニトリル
(ABIN)を主成分とする複合発泡剤等のアゾ化合
物、ベンゼンスルホニルヒドラジド(BSH)、トルエ
ンスルホニルヒドラジド(TSH)、P−P′−オキシ
ビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)(OBSH)等
のスルホニルヒドラジド化合物をはじめとする有機発泡
剤等がある。これら発泡剤は、単独で若しくは併せて用
いられる。これら発泡剤の配合量は、加硫装置の加硫条
件により目的の発泡倍率となるように決める。
【0014】なお、上記組成物には、上記のゴム、カー
ボンブラック、発泡剤以外にも従来公知の発泡ゴム用配
合剤として、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加工
助剤、軟化剤、発泡助剤、老化防止剤等を用いる。
【0015】そして、上記組成物の未加硫状態での変形
を最小限にするためにムニー粘度ML1+4(100℃)
を45〜60とすることが好ましく、更には、その粘度
範囲を±3以内にコントロールすることが好ましい。
【0016】上記ゴム組成物の混練工程は、通常のバン
バリーミキサーあるいはニーダー等の混練機を使用して
混練りし、次に未加硫ゴム組成物をロールでシーティン
グするが、早期加硫防止の為には、ロール表面温度を6
0℃以下に保ち、未加硫ゴム組成物の温度が70℃以上
にならないようにすることが好ましい。
【0017】未加硫ゴム組成物の成形方法としては、プ
レス成形、射出成形によって発泡加硫させることもでき
るが、生産性の点から、押出成形することが好ましい。
押出成形の方法としては、押出機でチューブ状に押し出
した後、高周波型、熱風型若しくは遠赤外線型またはこ
れらの組み合わせの加硫機により発泡加硫する方法等が
採用できる。
【0018】上記複合ロールを構成する半導電性非発泡
体層としては、8−ナイロン、シリコーンゴム、エピク
ロルヒドリンゴム等の合成樹脂に、導電材としてケッチ
ェンブラック等のカーボンブラック、さらに必要に応じ
て加硫剤等の添加剤を配合したものが採用できる。ま
た、複合ロールを得るためには、上記導電性発泡ゴム層
の外周に半導電性非発泡体層を形成する方法として、上
記半導電性非発泡体層の配合物を有機溶剤に溶解して上
記導電性発泡ゴム層の外周に塗布−乾燥する方法、およ
び上記半導電性非発泡体層の配合物を押出成形したもの
に上記導電性発泡ゴム層を挿入する方法が採用できる。
【0019】
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるも
のではない。
【0020】〔実施例(1)〜(6)及び比較例(1)
〜(4)〕表1に示した配合処方に従って通常のゴム混
練用ニーダーとロールにて混練りし、未加硫ゴム組成物
を得た。次に、上記未加硫ゴム組成物を押出機に投入し
てチューブ状に押出し、これを連続的に熱風型加硫機に
て170〜210℃で発泡加硫し、内径9mm×外径2
1mmのチューブ状本発明導電性発泡ゴム成形体および
比較例導電性発泡ゴム成形体を得た。なお、上記押出機
の温度設定は、スクリュー部50℃、シリンダー部65
℃、ヘッド部85℃、ダイス部95℃と設定した。
【0021】次に、実用耐久性試験用として、上記チュ
ーブ状本発明導電性発泡ゴム成形体および比較例導電性
発泡ゴム成形体を長さ270mmにカットし、直径10
mmの金属製ロールを挿入した。そして、上記導電性発
泡ゴムロールの外径が20mmとなるように外周面を研
磨し、8−ナイロンにケッチェンブラックを配合した厚
み60μmの半導電性非発泡体層を被覆し、複合ロール
を得た。このとき、導電性発泡体層と半導電性非発泡体
層を合わせた体積抵抗率が107Ω・cmとなるように
半導電性非発泡体層のカーボンブラック配合量を決め
た。
【0022】
【表1】 * 1:エスプレン505Aとエスプレン606(住友
化学工業社製)を重量比80対28で混合したもの。 * 2:デンカブラック(電気化学工業社製) * 3:グラファイトHOP(日本黒鉛工業社製) * 4:ジニトロソペンタメチレンテトラミン(セルマ
イクA、三協化成社製) * 5:尿素系発泡助剤(セルトンN、三協化成社製) * 6:微粉硫黄(軽井沢製練所製) * 7:ノクセラー(大内新興化学工業社製) * 8:亜鉛華No,1(正同化学工業社製) * 9:ルナックS−20(花王社製) *10:ダイアナプロセスPW−380(出光興産社
製) *11:ストラクトールWB212とストラクトールW
B16(エスアンドエスジャパン社製)を重量比1対1
で混合したもの。
【0023】前述のようにして得たチューブ状の本発明
導電性発泡ゴム成形体および比較例導電性発泡ゴム成形
体について体積抵抗率の静的・動的経時変化、実用耐久
性を測定した。その結果は、体積抵抗率の動的経時変
化、実用耐久性を表2に、体積抵抗率の静的経時変化を
表3に示した。
【0024】
【表2】
【0025】
【表3】
【0026】加工成形性については、実施例(1)〜
(6)のいずれも良好であり、圧縮永久歪値(70℃×
22時間、50%圧縮)は、実施例(1)〜(6)のい
ずれも75〜80%であり、電子写真複写機等の導電性
発泡ゴムロールとして良好な値であった。
【0027】上記体積抵抗率は、上記チューブ状の導電
性発泡ゴム組成物を長さ45mmにカットし、カット両
端面に導電塗料を塗布した後に、常温常湿(25℃、5
0%RH)の環境下で、抵抗率計(A.横河電気製デジ
タルマルチメーター2502A、B.タケダ理研製ハイ
メガオームメーターTR8601)を使用し、印加電圧
(前記抵抗率計Aは1〜10V、Bは10〜500V)
をかけて、測定した。なお、体積抵抗率の静的経時変化
は、上記チューブ状導電性発泡ゴム組成物を常温常湿
(25℃、50%RH)の環境下で保存した結果であ
る。更に、体積抵抗率の動的経時変化は、上記長さ45
mmのチューブ状導電性発泡ゴム組成物に直径10mm
の金属製ロールを挿入したものを、直径134mmの表
面が平滑な金属ロールに、1.5kgfの荷重で押しつ
けながら、導電性発泡ゴム組成物側のロールを駆動し
て、340rpmの回転数で、50万回回転させた後
に、体積抵抗率を測定した。
【0028】上記実用耐久性は、キヤノン社製電子写真
複写機NP−6030の転写ロールとして、本発明複合
ゴムロールまたは比較例複合ゴムロールを採用して3ケ
月間実際に使用した。そして、黒ベタ複写画像にムラが
無かったものを○、ムラ、カスレが発生したものを×と
して示した。
【0029】上記表2および表3の結果から、実施例品
は、どの体積抵抗率レベルでも、360日という長期間
の静的経時変化と、過酷な動的経時変化において体積抵
抗率の経時変化がほとんどなかった。さらには実用耐久
性で、実施例品は比較例品よりも優れた耐久性を示し
た。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、導電性発泡ゴム組成物
およびその成形体の導電性付与物質として、カーボンブ
ラックと黒鉛を組み合わせたので、加工成形性が良く、
体積抵抗率が経時的にほとんど変化しない。さらに、体
積抵抗率が広範囲で調整可能であり、圧縮永久歪が低い
導電性発泡ゴム組成物およびその成形体が得られ、耐久
性に優れるので、電子写真複写機等の導電性発泡ゴムロ
ールおよび複合ロールに好適に使用できる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゴムとゴム100重量部に対してカーボ
    ンブラック10〜100重量部および黒鉛10〜100
    重量部並びに発泡剤を配合した導電性発泡ゴム組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の導電性発泡ゴム組成物を
    成形、加硫した導電性発泡ゴム成形体。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の導電性発泡ゴム組成物を
    軸体の外周に被覆成形、加硫された導電性発泡ゴム層を
    有する導電性ゴムロール。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の導電性発泡ゴム組成物を
    軸体の外周に被覆成形、加硫された導電性発泡ゴム層を
    有し、さらに上記導電性発泡ゴム層の外周に半導電性非
    発泡体層を有する導電性ゴムロール。
  5. 【請求項5】 導電性発泡ゴム成形体の体積抵抗率が1
    2〜1010Ω・cmである請求項2記載の導電性発泡
    ゴム成形体。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の導電性発泡ゴム層の体積
    抵抗率が102〜1010Ω・cmである請求項3または
    4記載の導電性ゴムロール。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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