KR100783221B1 - 도전성 고무 롤러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도전성 심재 및 그 위에 설치된 고무층을 포함하며, 상기 고무층의 고무 조성물의 고무 성분이 적어도 극성 고무와 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체를 함유하고, 상기 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체의 시차 주사 열량계로 측정된 융해 피크 온도가 20 내지 30 ℃, 융해 엔탈피 변화 ΔH가 40 내지 70 mJ/mg이며, 상기 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체 중 알릴글리시딜에테르의 공중합 비율이 10 몰％ 초과 20 몰％ 이하인 도전성 고무 롤러에 관한 것이다.
도전성 고무 롤러, 도전성 심재, 고무층, 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체

Description

도전성 고무 롤러{CONDUCTIVE RUBBER ROLLER}
본원은 이에 참고로 포함되는 일본 특허 출원 제2005-136055호(2005년 5월 9일 출원), 동 제2005-136056호(2005년 5월 9일 출원), 동 제2005-136057호(2005년 5월 9일 출원), 동 제2005-136058호(2005년 5월 9일 출원), 동 제2005-136059호(2005년 5월 9일 출원) 및 동 제2006-114434호(2006년 4월 18일 출원)의 우선권을 청구한다.
본 발명은 전자 사진 복사 장치, 프린터 및 정전 기록 장치 등의 화상 형성 장치에 사용되는 도전성 고무 롤러에 관한 것이고, 상세하게는 예를 들어 전자 사진 공정이나 정전 기록 공정 등의 화상 형성 수단으로 전자 사진 감광체 등의 화상 담지체에 형성 및 담지시킨 토너상에 기반한 전사 가능한 화상을 종이 등의 기록 매체에 전사시키는 전사 장치의 전사 롤러에 사용되는 도전성 고무 롤러에 관한 것이다.
전자 사진 복사기나 정전 기록 장치 등의 화상 형성 장치에서는, 전압이 인가된 도전성 고무 롤러를 전자 사진 감광체 표면에 접촉하여 대전시키는 접촉 대전 방식이 주류를 이루고 있고, 화상 형성의 중심인 전자 사진 감광체(드럼) 주위에 대전, 전사 등의 각 공정별로 도전성 고무 롤러가 사용되고 있다.
최근, 이러한 도전성 고무 롤러의 고무 성분으로서 아크릴로니트릴-부타디엔 고무나 에피클로로히드린계 고무 등의 극성 고무가 사용되고 있다. 극성 고무는 중합체 내에 극성기가 존재하기 때문에 도전성(이온 도전성)을 갖고, 전기 저항의 변동, 전기 저항의 전압 의존성이 작기 때문에 도전성 고무 롤러에 적합하다고 알려져 있다.
상기한 도전성 고무 롤러의 탄성체층에 요구되는 부피 고유 저항은 2×109 Ω·cm 이하인 경우가 많다. 고무 성분이 아크릴로니트릴-부타디엔 고무 단독인 경우에는, 그 가황물의 부피 고유 저항이 2×109 내지 1×1010 Ω·cm 정도여서, 도전성이 불충분해진다. 또한, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무는 내오존성이 떨어지기 때문에, 충분한 통전 내구성이 얻어지지 않는다.
그 때문에, 부피 고유 저항이 1×107 내지 3×109 Ω·cm 정도인 것으로 알려져 있는 에피클로로히드린계 고무를 아크릴로니트릴-부타디엔 고무에 블렌드함으로써 원하는 부피 고유 저항이 얻어지도록 조정하는 방법이 일반적으로 사용되고 있다 (예를 들면, 일본 특허 제3656904호 공보 참조).
또한 최근에는 화상의 컬러화·고화질화에 대응하기 위해서, 전기 저항이 보다 낮은 도전성 고무 롤러가 요구되고 있고, 에피클로로히드린계 고무를 단독으로 사용하거나, 과염소산 이온이나 염화물 이온을 함유하는 제4급 암모늄염 등의 각종 이온 도전제를 첨가하는 방법도 사용되고 있다 (예를 들면, 일본 특허 공개 제 2002-132020호 공보 참조).
그러나, 이러한 고무 탄성체를 사용한 도전성 고무 롤러의 경우, 온도나 습도 등의 환경 인자의 변동에 따라 저항값이 변하기 때문에, 사용 환경에 따라 화상 품질이 변한다는 과제가 있다. 특히 에피클로로히드린계 고무는 습도의 영향을 받기 쉽고, 환경에 따른 저항값의 변동이 크다는 과제를 갖고 있다. 또한, 제4급 암모늄염 등의 각종 이온 도전제를 첨가하는 방법은 이온의 표면 이동에 의한 오염이나 통전 등에 의해 시간 경과에 따라 저항값이 바뀔 우려가 있기 때문에, 고속화나 장기 수명화에 대응 가능한 통전 내구성이 얻어지지 않는 경우가 있다.
또한, 에피클로로히드린계 고무나, 과염소산 이온이나 염화물 이온을 함유하는 제4급 암모늄염을 배합한 경우, 염소가 부반응을 일으키는 등의 이유에 의해, 압축 영구 변형을 현저히 악화시키는 것 이외에, 소각시에 유독 가스나 다이옥신을 발생시킬 우려가 있다.
따라서, 상기한 바와 같은 과제를 해결하는 방법으로서, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무나 에피클로로히드린고무 등의 극성 고무에 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체를 소정량 배합하는 방법이 여러 가지로 실시되고 있다. 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체는 에테르-산소 결합을 함유하기 때문에 중합체 중 금속 양이온 등을 안정화시켜 전기 저항을 낮추는 효과가 있다. 또한, 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체는 극성이 크고 다른 극성 고무와의 상용성이 우수한 것 이외에, 알릴글리시딜에테르가 불포화 결합을 갖기 때문에 다른 고무와 가교 가능하고, 제4 급 암모늄염 등의 도전제와 상이하므로, 블리딩(bleeding)이나 전자 사진 감광체 오염을 일으키기 어렵다. 또한, 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체는 할로겐 원소를 포함하지 않기 때문에, 에피클로로히드린계 고무와 같이 염소가 부반응을 일으키는 등의 문제도 없고, 압축 영구 변형에 대한 내성이 양호한 고무 재료가 얻어지는 것이 보고되어 있다 (예를 들면, 일본 특허 공개 제2002-105305호 공보 참조).
또한, 특정한 공중합 비율의 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체를 소정량 배합함으로써, 종래 사용되어 온, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무와 에피클로로히드린계 고무를 블렌드한 고무 조성물을 사용한 도전성 고무 롤러나 이온 도전제를 첨가한 고무 조성물을 사용한 도전성 고무 롤러보다도 전기 저항이 낮고 내오존성이 양호하며 환경 의존성이 작은 도전성 고무 롤러가 얻어지는 것이 보고되어 있다 (예를 들면, 일본 특허 제3600517호 공보 및 일본 특허 공개 제2006-37042호 공보 참조).
일본 특허 제3600517호 공보에 개시된 고무 조성물의 경우 내오존성이 우수한 도전성 고무 롤러가 얻어지지만, 낮은 전기 저항의 실현, 환경 의존성이나 감광체에 대한 내오염성에 관해서는, 한층 더 개량이 요구되고 있었다. 일본 특허 공개 제2006-37042호 공보에 개시된 고무 조성물의 경우 환경 의존성이 작은 도전성 고무 롤러가 얻어지지만, 낮은 전기 저항과 작은 환경 의존성의 양립이 곤란한 경우가 있어, 한층 더 개량이 요구되고 있었다.
본 발명의 목적은 상기 과제를 해결하는 것으로, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무나 에피클로로히드린계 고무 등의 극성 고무를 사용한 도전성 고무 롤러, 예컨대 전사 롤러나 대전 롤러 또는 현상 롤러에서, 전기 저항이 낮고, 통전 내구 열화나 환경 변화 등에 의한 롤러 저항값의 변동량이 작으며, 전자 사진 감광체 오염의 발생이 억제된 도전성 고무 롤러를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서 예의 연구를 거듭한 결과, 시차 주사 열량계로 측정된 융해 피크 온도 및 융해 엔탈피 변화 ΔH가 특정한 범위 내이고, 알릴글리시딜에테르가 특정한 비율로 공중합된 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체를 사용함으로써, 종래의 양호한 통전 내구성을 유지한 상태에서, 환경에 따른 저항값의 변동이 개선되고, 전기 저항이 낮고, 전자 사진 감광체 오염의 발생이 억제된 도전성 고무 롤러가 얻어지는 것을 발견한 것이다.
본 발명은 이러한 지견에 기초하여 완성된 것이다.
즉 본 발명에 따라, 도전성 심재 및 그 위에 설치된 고무층을 포함하며, 상기 고무층의 고무 조성물의 고무 성분이 적어도 극성 고무와 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체를 함유하고, 상기 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체의 시차 주사 열량계로 측정된 융해 피크 온도가 20 내지 30 ℃, 융해 엔탈피 변화 ΔH가 40 내지 70 mJ/mg이며, 상기 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체 중 알릴글리시딜에테르의 공중합 비율이 10 몰％ 초과 20 몰％ 이하인 도전성 고무 롤러가 제공된다.
또한, 본 발명은 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중 합체 중 프로필렌옥시드 및 알릴글리시딜에테르의 공중합 비율을 각각 a, b(몰％)로 했을 때, 10<a+b≤30 (10<b≤20)인 상기 도전성 고무 롤러를 제공한다.
또한, 상기 고무 조성물이 고무 성분 100 질량부에 대하여, 이온 도전제를 0.1 내지 10 질량부 더 함유하는 상기 도전성 고무 롤러가 제공된다.
또한, 상기 고무 조성물의 고무 성분의 총량을 100 질량부로 했을 때, 요오드 흡착량 5 내지 30 mg/g 및 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량 55 ㎖/100 g 이하의 카본 블랙을 5 내지 70 질량부 함유하는 고무 조성물을 포함하는 상기 중 어느 하나에 기재된 도전성 고무 롤러가 제공된다.
또한, 고무 조성물의 고무 성분의 총량을 100 질량부로 했을 때에, 상기 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체의 배합량이 5 내지 20 질량부인 상기 중 어느 하나에 기재된 도전성 고무 롤러가 제공된다.
또한, 극성 고무가 아크릴로니트릴-부타디엔 고무와 에피클로로히드린고무 중 어느 하나 또는 둘 다인 상기 중 어느 하나에 기재된 도전성 고무 롤러가 제공된다.
또한, 전자 사진 감광체상의 정전하상을 현상제에 의해 현상하는 화상 형성 장치에 사용되는 도전성 고무 롤러로서, 전자 사진 감광체 상에 대향하여 배치되는 전사 롤러인, 상기 중 어느 하나에 기재된 도전성 고무 롤러가 제공된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 도전성 고무 롤러는 저항값의 환경 의존성이 작으며, 통전 내구성이 우수하고, 전기 저항이 낮고, 전자 사진 감광체 오염 의 발생이 억제된 도전성 고무 롤러이다. 따라서, 본 발명의 도전성 고무 롤러는 전자 사진 공정이나 정전 기록 공정 등의 화상 형성 수단으로 전자 사진 감광체 등의 화상 담지체에 형성 및 담지시킨 토너상에 기반한 전사 가능한 화상을 종이 등의 기록 매체에 전사시키는 전사 장치의 전사 롤러에 적합하다.
이하, 본 발명의 도전성 고무 롤러에 대해서 상술한다.
본 발명의 도전성 고무 롤러는 기본적으로 도전성 심재 상에 고무층(탄성체층)이 설치되어 있는 구성이다.
본 발명에 사용되는 탄성체층(고무층)은 적어도 극성 고무와 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체를 고무 성분으로서 함유하는 고무 조성물로 구성된다.
에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체에 의한 도전성의 발현은, 에틸렌옥시드 유닛에 배위한 중합체 중의 옥소늄 이온이나 금속 양이온이 분자쇄의 세그먼트 운동에 따라 배위하는 상대를 바꾸면서 연속적으로 이동한다는 사실에 의한 것이다. 따라서, 에틸렌옥시드 유닛의 비율이 더 높은 것이 더 많은 이온을 배위하여 안정화시킬 수 있고, 낮은 전기 저항의 실현이 가능해진다. 그러나, 에틸렌옥시드 유닛의 비율을 지나치게 높이면, 에틸렌옥시드의 결정화가 발생하여 분자쇄의 세그먼트 운동이 저해되고, 반대로 부피 고유 저항이 상승한다. 그 때문에 에틸렌옥시드에 프로필렌옥시드를 공중합함으로써 에틸렌옥시드 유닛이 적절히 불규칙성을 가지게 하여 결정화를 억제할 수 있다. 또한 알릴글리시딜에테르를 공중합함으로써 다른 고무와의 가교를 가능하게 하고, 블리딩이나 전자 사진 감광체 오염을 감소시키는 것이 가능해진다. 또한, 알릴글리시딜에테르 유닛은 프로필렌옥시드와 마찬가지로 에틸렌옥시드의 결정화를 억제하는 기능도 있어, 낮은 전기 저항의 실현에 기여하고 있다.
본 발명에 사용되는 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체는 시차 주사 열량계로 측정된 융해 피크 온도가 20 내지 30 ℃, 융해 엔탈피 변화 ΔH가 40 내지 70 mJ/mg이고, 알릴글리시딜에테르의 공중합 비율이 10 몰％ 초과 20 몰％ 이하, 보다 바람직하게는 11 내지 15 몰％인 것이 필수이다.
또한, 시차 주사 열량계로 측정된 융해 피크 온도 및 융해 엔탈피 변화 ΔH는 고분자 화합물의 결정성의 지표가 되는 것이다.
따라서, 융해 피크 온도가 30 ℃를 넘고 융해 엔탈피 변화 ΔH가 70 mJ/mg보다 큰 경우, 프로필렌옥시드 및 알릴글리시딜에테르에 의한 에틸렌옥시드의 결정화 억제가 불충분하여, 분자쇄의 세그먼트 운동이 저해되어 낮은 전기 저항은 실현되지 않는다.
반대로 융해 피크 온도가 20 ℃ 미만이고 융해 엔탈피 변화 ΔH가 40 mJ/mg보다 작은 경우, 프로필렌옥시드 및 알릴글리시딜에테르에 의한 에틸렌옥시드의 결정화 억제는 양호하지만, 낮은 전기 저항이 실현되지 않을 뿐만 아니라, 가황 고무 내에서의 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체의 분자쇄의 자유도가 지나치게 커, 특히 고온·고습 환경에서의 환경 의존성이 불충분하다.
또한, 시차 주사 열량계로 측정된 융해 피크 온도 및 융해 엔탈피 변화 ΔH가 상기 범위 내이어도, 알릴글리시딜에테르의 공중합 비율이 10 몰％ 이하인 경 우, 통전 내구성이 우수한 도전성 고무 롤러가 얻어지지만, 가교점이 적기 때문에, 블리딩이나 표면 이동의 우려가 있을 뿐만 아니라, 가황 고무 내에서의 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체의 분자쇄의 자유도가 지나치게 커, 특히 고온·고습 환경에서의 환경 의존성이 불충분하여, 사용 환경에 의해 화상 품질의 변화가 발생할 우려도 있다. 또한 이온 도전제를 첨가할 때에는 도전제가 블리딩하여 전자 사진 감광체를 오염시킨다는 문제가 발생할 수 있다. 반대로, 알릴글리시딜에테르의 공중합 비율이 상기 범위인 20 몰％보다 큰 경우, 저항값의 환경 의존성이나 감광체에 대한 내오염성이 양호한 도전성 고무 롤러가 얻어지지만, 반대로 가교점의 수가 지나치게 많아져, 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체의 자유도를 저해하여 낮은 전기 저항의 실현이 곤란해질 뿐만 아니라, 인장 특성이나 피로 특성, 내굴곡성 등이 악화되거나, 가교물의 경도가 지나치게 높아질 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용하는 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체의 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드의 공중합 비율은 상용성이나 전기 저항값 등의 관점에서, 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체 중 프로필렌옥시드 및 알릴글리시딜에테르의 공중합 비율을 각각 a, b(몰％)로 했을 때 10<a+b≤30(10<b≤20)인 것이 바람직하다.
또한, 블리딩 방지나 전자 사진 감광체 오염 방지의 관점에서, 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체의 분자량은 수 평균 분자량이 10000 이상이고, 통상적인 혼련 온도에서 혼련 가능한 분자량까지가 적정 범위이 다.
또한, 본 발명에서 사용하는 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체의 배합량은, 고무 성분의 총량을 100 질량부로 했을 때에 5 내지 20 질량부가 바람직하다. 배합량이 5 질량부 미만이면 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체에 의한 낮은 전기 저항 및 높은 내구성의 실현이라는 효과를 충분히 얻기 어렵다. 그 양이 20 질량부를 초과하는 경우에는, 전기 저항의 환경 의존성이 커지기 쉬울 뿐만 아니라, 전자 사진 감광체를 오염시킬 가능성도 있다.
본 발명에서는, 고무 중 이온 캐리어의 농도를 증가시켜 낮은 전기 저항을 도모하기 위해서 이온 도전제를 첨가하는 것이 바람직하다. 이온 도전제의 첨가량은 고무 성분 100 질량부에 대하여 0.1 내지 10 질량부가 보다 바람직할 수 있다. 그 양이 0.1 질량부 미만이면, 이온 도전성 부여 효과를 얻을 수 없다. 그 양이 10 질량부를 초과하여도, 그 이상의 이온 도전성 효과는 바랄 수 없으며, 롤러 표면 상에 블리드 아웃(bleed out)하여 전자 사진 감광체 오염의 원인이 될 우려가 있다.
또한, 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체 중 알릴글리시딜에테르는 불포화 결합을 갖고, 다른 고무와 가교 가능하다. 따라서, 알릴글리시딜에테르의 공중합 비율의 차이에 의해 이온 도전제의 블리드성이 변한다.
알릴글리시딜에테르의 공중합 비율이 본 발명의 범위인 10 몰％보다 작은 경우, 고무재와의 가교점이 적기 때문에 블리딩이나 표면 이동의 우려가 있다. 반 면, 알릴글리시딜에테르의 공중합 비율이 본 발명의 범위인 20 몰％보다 큰 경우에는, 이온 도전제의 블리딩이나 표면 이동에 대하여 충분한 효과가 얻어지지만, 다른 고무재와의 가교점이 많아지기 때문에, 분자쇄의 자유도가 손상되어, 이온의 안정화에 영향을 미쳐 낮은 전기 저항의 달성을 저해하며, 이에 따라 가교물의 경도가 지나치게 높아진다.
이온 도전제로는 종래부터 공지된 각종 도전제가 모두 사용될 수 있지만, 그 중에서도 제4급 암모늄염 및 제4급 포스포늄염 중 1종 이상인 것이 바람직하다. 또한 할로겐 성분을 함유한 이온 도전제의 경우, 중합체와 할로겐 성분이 부반응을 일으킬 가능성이 있고, 예를 들어 압축 영구 변형의 악화로 고무 물성에 영향을 줄 가능성이 있기 때문에, 본 발명에서 사용하는 제4급 암모늄염 및 제4급 포스포늄염은 비할로겐 화합물인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 사용하는 고무 조성물은, 충전재로서 요오드 흡착량 5 내지 30 mg/g 및 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량 55 ㎖/100 g 이하의 카본 블랙을 고무 성분 100 질량부에 대하여 5 내지 70 질량부 함유하여 이루어지는 고무 조성물의 가황물이 바람직할 수 있다.
본 발명의 도전성 고무 롤러에서는, 충전재로서 카본 블랙만을 사용함으로써 고무 조성물의 흡습성을 감소시키고, 얻어지는 도전성 고무 롤러의 전기 저항의 환경 의존성을 작게 할 수 있다. 또한 상기 요오드 흡착량은 카본 블랙의 입경의 지표가 된다. 요오드 흡착량이 5 내지 30 mg/g의 범주인 것은 입경이 비교적 큰 카본 블랙인 것을 의미한다. 또한, 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량은 스트럭처(카본 블랙 입자의 관계) 크기의 지표가 된다. 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량이 55 ㎖/100 g 이하인 것은, 스트럭처 구조를 거의 취하고 있지 않거나 비교적 발달하지 않은 것을 의미한다.
요오드 흡착량이 30 mg/g보다도 크거나 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량이 55 ㎖/100 g보다도 큰 카본 블랙이라면, 카본 블랙은 소량의 첨가량으로 여과 한계에 도달하기 쉽고, 전자 도전 메커니즘에 의해 도전성을 나타낼 가능성이 높다. 전자 도전 메커니즘의 경우, 전기 저항의 환경 의존성이 작다는 이점이 있다. 그러나, 전기 저항값이 불균일하거나 전압 의존성이 발생한다는 문제점이 있어 도전성 고무 롤러에는 바람직하지 않다. 반면, 카본 블랙의 요오드 흡착량이 5 mg/g보다도 작으면 탄성체를 소정의 경도로 만들기 위해서 다량의 카본 블랙을 첨가해야 하므로, 혼련 가공성이 떨어진다.
또한, 상기 요오드 흡착량 5 내지 30 mg/g 및 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량 55 ㎖/100 g 이하의 카본 블랙은 고무 성분 100 질량부에 대하여 5 내지 70 질량부의 범주로 첨가될 수 있다. 첨가량이 5 질량부 미만이면, 충전재로서의 효과가 불충분하여 얻어지는 가황 고무의 강도가 약해질 수 있어, 도전성 심재 삽입시에 가황 고무가 파열되거나 절단될 수 있다. 반면, 카본 블랙의 첨가량이 70 질량부를 초과하면, 이 카본 블랙을 사용하여도 전자 도전성이 발현할 가능성이 있는 것 이외에는, 고무의 경도가 지나치게 높아져 바람직하지 않다. 또한, 상기 카본 블랙의 배합량은 5 내지 30 질량부가 보다 바람직할 수 있고, 환경 변화나 통전 내구 열화에 의한 롤러 저항값의 변동량이 보다 적은 도전성 고무 롤러를 얻는 것이 가 능해진다.
본 발명에 사용되는 고무 성분은 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체 이외에 1종 이상의 극성 고무를 함유한다. 극성 고무로는 에피클로로히드린계 고무 또는 아크릴로니트릴-부타디엔 고무 중 1종 이상을 함유하는 것이 바람직할 수 있다. 에피클로로히드린계 고무는 특별히 한정되지 않는다. 에피클로로히드린 단독 중합체(ECH), 에피클로로히드린-에틸렌옥시드 공중합체(ECH-EO), 에피클로로히드린-알릴글리시딜에테르 공중합체(ECH-AGE) 및 에피클로로히드린-에틸렌옥시드-알릴글리시딜에테르 공중합체(ECH-EO-AGE) 등이 시판되고 있다. 그 중에서도, 황 가황 또는 유효 가황이 가능한 에피클로로히드린-에틸렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체(ECH-EO-AGE)가 바람직하고, 에피클로로히드린계 고무 중 에틸렌옥시드의 공중합 비율이 40 몰％ 이상인 것이 보다 바람직하다.
에피클로로히드린-에틸렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체는, 에틸렌옥시드의 공중합 비율이 높아짐에 따라 가황 고무의 부피 고유 저항값이 작아지는 경향이 있다. 이 때문에, 에틸렌옥시드의 공중합 비율이 40 몰％보다 작으면, 도전성 고무 롤러의 탄성체에 필요한 전기 저항값을 얻기 어렵고, 에피클로로히드린계 고무의 배합 비율이 높아져, 고무의 환경 의존성이 높아진다. 보다 바람직하게는, 에피클로로히드린계 고무 중 에틸렌옥시드의 공중합 비율이 45 내지 80 몰％일 수 있다. 또한,상기 에피클로로히드린계 고무는 단독 또는 2종 이상의 블렌드 중 어느 하나일 수도 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 아크릴로니트릴-부타디엔 고무는 특별히 한정되지 않는다. 시판되고 있는 어떠한 아크릴로니트릴-부타디엔 고무라도 사용 가능하다. 그 중에서도 아크릴로니트릴 함량이 15 내지 25 질량％인 아크릴로니트릴-부타디엔 고무가 바람직하다. 아크릴로니트릴의 평균 함량이 15 질량％ 미만이면, 소정의 저항값을 얻는 것이 어렵고, 아크릴로니트릴 함량이 25 질량％를 초과하면 전기 저항의 환경 의존성이 커지는 경향이 있다. 또한, 상기 아크릴로니트릴-부타디엔 고무는 단독 또는 2종 이상의 블렌드 중 어느 하나일 수도 있다.
또한, 본 발명의 도전성 고무 롤러에 사용되는 고무 조성물에는, 일반적인 고무에 사용되는 그 밖의 성분을 필요에 따라서 함유시킬 수 있다. 예를 들면, 황이나 유기 황 함유 화합물 등의 가황제, 각종 가황 촉진제, 각종 윤활제나 팍티스(factice) 등의 가공 보조제, 각종 노화 방지제, p,p'-옥시비스(벤젠술포닐히드라지드)(OBSH), 아조디카본아미드(ADCA), 디니트로소펜타메틸렌테트라민(DPT) 등의 각종 발포제, 우레아 등의 각종 발포 보조제, 산화아연이나 스테아르산 등의 가황 보조제, 탄산칼슘, 탈크, 실리카 및 클레이 등의 각종 충전재가 필요에 따라서 배합 가능하다.
본 발명의 경우, 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체의 시차 주사 열량계로 측정된 융해 피크 온도 및 융해 엔탈피 변화 ΔH가 특정한 범위 내에 있음으로 해서, 이온을 보다 효과적으로 안정화시켜 낮은 전기 저항의 달성 및 온습도에 의한 저항 변화의 감소를 가능하게 한다. 또한, 알릴글리시딜에테르가 특정한 비율로 공중합되어 있기 때문에, 가황 고무 내에서의 분자쇄의 운동의 변화에 의한 전기 저항의 변동(특히 상온/상습-고온/고습 환경 사이)을 감소시키고, 추가로 감광체 오염의 억제가 가능해진다. 따라서, 종래의 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체를 함유하는 도전성 고무 롤러가 갖는 고내구성이라는 특징을 유지한 상태에서, 전기 저항이 낮고, 온습도에 의한 전기 저항의 변동이 작고, 감광체 오염이 억제된 도전성 고무 롤러를 제공하는 것이 가능해진다.
또한, 제조 방법으로서, 본 발명의 도전성 고무 롤러는 미가황된 도전성 고무 조성물을 압출기에 의해 튜브상으로 압출하고, 가황기나 연속 가황로(vulcanizing furnace)에서 가열하여 도전성 고무(탄성체) 튜브를 제조한 후, 접착제를 도포한 도전성 축을 이 도전성 고무 튜브에 삽입하고, 추가로 가열함으로써 도전성 축과 도전성 고무 튜브를 접착시킨 후, 소정의 외경이 될 때까지 연마함으로써 얻을 수 있다. 미가황된 도전성 고무 조성물과 접착제를 도포한 도전성 축과의 동시 압출이나, 압출한 고무 조성물을 금형에 장전하여 가황하는 등의 종래 공지된 각종 제조 방법이 적용 가능하다. 또한, 본 발명의 도전성 고무 롤러에는, 필요에 따라서 탄성체층의 외주 상에 수지 등의 층을 설치할 수도 있다.
본 발명의 도전성 고무 롤러의 도전성 축으로 사용되는 도전성 금속재로는, 철, 구리 또는 스테인리스 스틸 등의 금속재의 원형 로드를 사용할 수 있으며, 로드의 외경은 바람직하게는 4 내지 10 mm일 수 있다. 이러한 로드의 표면은, 녹 방지 및 내스크래치성을 제공하기 위해 도금 처리될 수 있다.
본 발명의 도전성 고무 롤러는, 전자 사진 감광체 상의 정전하상을 현상제에 의해 현상하는 화상 형성 장치에 사용되고, 상기 도전성 고무 롤러가 전자 사진 감 광체 상에 대향하여 배치되는 전사 롤러인 것이 바람직할 수 있다.
<실시예>
이하에 실시예 및 비교예를 사용하여 본 발명을 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
각 실시예, 비교예에 사용한 고무 조성물의 배합 비율 및 얻어진 도전성 고무 롤러에 대한 시험 결과는 하기 표 1 내지 5와 같다. 또한, 배합량의 단위는 질량부이다.
먼저, 이하에 나타내는 원재료를 개방 롤에서 혼련하여 각 실시예 및 비교예의 고무 조성물을 제조하였다. 또한, 하기 표 1 내지 5의 각 실시예 및 비교예에서 사용한 원재료는 이하와 같다.
·에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체
[에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 공중합 비율(몰％)=87:1:12; 수 평균 분자량: 60,000; 상품명: 제오스판(ZEOSPAN) 8010, 닛뽄 제온(주)(Nippon Zeon Co., LTd.) 제조]
[에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 공중합 비율(몰％)=94:2:4; 수 평균 분자량: 80,000; 시제품]
[에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 공중합 비율(몰％)=77:0.5:22.5; 수 평균 분자량: 70,000; 시제품]
[에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 공중합 비율(몰％)=74:12:14; 수 평균 분자량: 70,000; 시제품]
[에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 공중합 비율(몰％)= 89:0.5:10.5; 수 평균 분자량: 70,000; 시제품]
[에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 공중합 비율(몰％)=87:4:9; 수 평균 분자량: 80,000; 시제품]
[에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 공중합 비율(몰％)=90:4:6; 수 평균 분자량: 80,000; 상품명: 제오스판 8030, 닛뽄 제온(주) 제조]
·아크릴로니트릴-부타디엔 고무
[아크릴로니트릴 함량 18 질량％; 상품명: 니폴(NIPOL) DN401L, 닛뽄 제온(주) 제조]
·에피클로로히드린계 고무
[에틸렌옥시드 함량 56 몰％; 상품명: 제크론(ZECHRON) 3106, 닛뽄 제온 (주) 제조]
·이온 도전제
[제4급 암모늄염(EO 부가형 제4급 암모늄염); 상품명: KS-555 카오(주)(Kao Corporation) 제조]
·카본 블랙
[카본 블랙(A): 요오드 흡착량 14 mg/g, DBP 흡유량 29 ㎖/100 g; 상품명: 아사히(Asahi) #8, 아사히 카본(주)(Asahi Carbon Co., Ltd.) 제조]
[카본 블랙(B): 요오드 흡착량 23 mg/g, DBP 흡유량 51 ㎖/100 g; 상품명: 아사히 #35, 아사히 카본(주) 제조]
[카본 블랙(C): 요오드 흡착량 25 mg/g, DBP 흡유량 87 ㎖/100 g; 상품명: 아사히 #55, 아사히 카본(주) 제조]
·충전재
[탄산칼슘; 상품명: 수퍼(SUPER) 3S, 마루오 칼슘(주)(Maruo Calcium Co., Ltd.) 제조]
·가황제
[황(S); 상품명: 설팍스(SULFAX) PMC, 츠루미 가가꾸 고교(주)(Tsurumi Kagaku Kogyo K.K.) 제조]
·가황 촉진제
[디벤조티아질디술피드(DM); 상품명: 녹셀러(NOCCELER) DM, 오우찌-신꼬 가가꾸 고교(주)(Ouchi-Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.) 제조]
[테트라에틸티우람디술피드(TET); 상품명: 녹셀러 TET, 오우찌-신꼬 가가꾸 고교(주) 제조]
·가황 촉진 보조제
[산화아연; 상품명: 산화아연 JIS2, 하꾸스이 테크(주)(Hakusui Chemical Industrial Co., Ltd.) 제조]
[스테아르산; 상품명: 루낙(LUNAC) S20, 카오(주) 제조]
·발포제
[아조디카본아미드; 상품명: 비니포르(VINYFOR) AC #LQ, 에이와 가세이(주)(Eiwa Chemical Ind. Co., Ltd.) 제조]
·발포 보조제
[우레아; 상품명: 셀페이스트(CELLPASTE) A, 에이와 가세이(주) 제조]
실시예 및 비교예의 도전성 고무 롤러를 제조하기 위해, 고무 조성물을 압출기를 사용하여 튜브상으로 압출한 후, 가황기로 160 ℃에서 30 분간 가황을 행하여 튜브상의 고무 가황물을 제조하고, 계속해서 직경 6 mm의 도전성 축을 상기 튜브상 고무 가황물의 내경부에 삽입하여 롤러상의 성형체를 얻었다. 이 성형체를 외경이 14 mm가 되도록 연마하여 도전성 고무 롤러를 제조하였다.
<융해 피크 온도 및 융해 엔탈피 변화 ΔH의 측정>
시차 주사 열량계(엑스타(EXSTAR) 6000 DSC; 세이코 인스트루먼트(주)(Seiko Instrumental Inc.) 제조)를 이용하여, 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체 약 10 mg을 -100 ℃ 내지 100 ℃의 온도 영역에서 승온(승온 속도 10 ℃/분)시키고, 이 조작을 2회 반복했을 때의 2회째의 융해 피크로부터 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체의 융해 피크 온도 및 융해 엔탈피 변화 ΔH (mJ/mg)를 산출하였다.
<롤러 저항 측정(환경 의존성)>
한 쪽에 4.9 N의 하중이 제조된 도전성 고무 롤러의 도전성 축의 양 말단에 가해지도록 하여, 도전성 고무 롤러를 외경 30 mm의 알루미늄제 드럼에 압착하였다. 롤러를 0.5 Hz(사이클/초)로 회전시킨 상태에서, 도전성 축과 알루미늄 드럼 사이에 1000 V의 전압을 인가하여 10 ℃/15 ％ RH(L/L), 23 ℃/55 ％ RH(N/N) 및 35 ℃/95 ％ RH(H/H)의 환경하에서 전류값을 측정하고, 옴의 법칙에 의해 저항값을 산출하였다. 또한, 이렇게 측정한 L/L의 저항값을 H/H의 저항값으로 나누고, 대수 변환한 것을 환경 변동의 지수적 차이로 하였다. 본 실시예 및 비교예에서는, 저항값의 환경 변동의 지수적 차이를 이하의 평가 기준에 기초하여 평가하였다.
AA: 환경 변동의 지수적 차이≤1.3 (환경 의존성 극소)
A: 1.3<환경 변동의 지수적 차이≤1.8 (환경 의존성 소)
B: 1.8<환경 변동의 지수적 차이≤2.0 (환경 의존성 중)
C: 2.0< 환경 변동의 지수적 차이 (환경 의존성 대)
<롤러 통전 내구 시험>
우선, 상기 롤러 저항의 측정법에 따라, 도전성 고무 롤러의 저항값을 23 ℃/55 ％ RH(N/N) 환경에서 측정하고, 측정된 저항값을 내구 시험 전의 롤러의 저항값으로 정의하였다.
이어서, 도전성 고무 롤러를 50 ℃의 환경하에 두고, 한 쪽에 4.9 N의 하중이 롤러의 축의 양 말단에 가해지도록 하여 외경 30 mm의 알루미늄제 드럼에 압착하였다. 롤러를 0.2 Hz로 회전시킨 상태에서, 축과 알루미늄 드럼 사이에 25 시간, 80 μA의 정전류를 계속해서 인가하였다. 그 후, 23 ℃/55 ％ RH(N/N) 환경에서 재차 롤러 저항값을 측정하여 내구 시험 후의 롤러 저항값을 얻었다. 여기서 내구 시험 후의 저항값을 내구 시험 전의 저항값으로 나누고, 대수 변환한 것을 내구 변동의 지수적 차이로 하였다. 이것이 작을수록 도전성 고무 롤러의 통전 내구성이 양호하다고 할 수 있다. 본 실시예 및 비교예에서는, 통전 내구성은 이하의 평가 기준에 기초하여 내구 변동의 지수적 차이로서 평가하였다.
A: 내구 변동의 지수적 차이≤0.35 (내구성 양호)
C: 0.35<내구 변동의 지수적 차이(내구성 불량)
<저항값 감소 효과>
한 쪽에 4.9 N의 하중이 제조된 도전성 고무 롤러의 도전성 축의 양 말단에 가해지도록 하여, 도전성 고무 롤러를 외경 30 mm의 알루미늄제 드럼에 압착하였다. 롤러를 0.5 Hz로 회전시킨 상태에서, 도전성 축과 알루미늄 드럼 사이에 1000 V의 전압을 인가하여 23 ℃/55 ％ RH(N/N)의 환경하에서 전류값을 측정하고, 옴의 법칙에 의해 롤러의 저항값을 산출하였다. 본 실시예 및 비교예에서는, 저항값 감소 효과를 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체를 함유하지 않고 고무 성분이 아크릴로니트릴-부타디엔(NBR) 단독인 비교예 1-6과의 비교에 의해 평가하였다.
평가 기준은 이하와 같다. 여기서 저항 변동의 지수적 차이란, 각 실시예 및 비교예에서 얻은 도전성 고무 롤러의 저항값을 비교예 1-6의 저항값으로 나누고, 대수 변환한 값이다.
A: 저항 변동의 지수적 차이≤-1.0 (감소 효과 대)
C: -1.0<저항 변동의 지수적 차이(감소 효과 소)
<전자 사진 감광체(감광 드럼) 오염성>
도전성 고무 롤러를 휴렛-팩커드사(Hewlett-Packard Co.)제의 레이저 프린터 레이저젯(LASER JET) 4000N에 사용되는 전자 사진 감광체에 접촉시켰다. 롤러의 도전성 축의 양 말단에 1000 g의 하중을 가하고, 40 ℃/95 ％ RH의 환경하에 1일간 방치하였다. 방치 후, 하중을 제거하고, 현미경에 의해 전자 사진 감광체의 부착물을 조사한 후, 사용한 전자 사진 감광체를 프린터의 카트리지에 조립해 넣고, 솔리드 흑색 화상을 30장 인자하였다. 얻어진 화상을 육안으로 평가하였다. 전자 사진 감광체에 부착물이 없고, 얻어진 화상도 양호한 것을 "A", 전자 사진 감광체에 약간의 부착물이 있지만, 얻어진 화상이 실용 가능한 것을 "B"라 하였다. 전자 사진 감광체에 부착물이 있고, 얻어진 화상이 실용 불가한 것을 "C"라 하였다.
<롤러 저항 불균일>
한 쪽에 4.9 N의 하중이 제조된 도전성 고무 롤러의 도전성 축의 양 말단에 가해지도록 하여, 도전성 고무 롤러를 외경 30 mm의 알루미늄제 드럼에 압착하였다. 롤러를 0.5 Hz로 회전시킨 상태에서, 도전성 축과 알루미늄 드럼 사이에 1000 V의 전압을 인가하였다. 저항값의 최대값과 최소값의 차를 구하여 저항 변동의 지표로 하였다. 또한, 이하의 평가 기준에 기초하여 평가하였다.
A: 측정값≤1.1(롤러 저항 불균일 극소)
B: 1.1<측정값≤1.2(롤러 저항 불균일 소)
C: 1.2≤측정값(롤러 저항 불균일 대)
(실시예 1-1 및 비교예 1-1 내지 1-6)
얻어진 시험 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1-1 및 비교예 1-1 내지 1-5로부터, 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체는 본 발명의 요건의 범위 내에 있는 것이 적합하다는 것을 알 수 있다. 즉, 융해 피크 온도, 융해 엔탈 피 변화 ΔH가 본 발명의 범위보다 크고, 알릴글리시딜에테르의 공중합 비율이 본 발명의 범위보다 작은 비교예 1-1은, 에틸렌옥시드의 결정성이 높아 저항값 감소 효과가 작다. 또한, 알릴글리시딜에테르의 공중합 비율이 작기 때문에, 얻어진 롤러는 환경 의존성이 크고, 감광체 오염 방지성이 떨어진다. 또한, 융해 피크 온도, 융해 엔탈피 변화 ΔH가 본 발명의 범위보다 작고, 알릴글리시딜에테르의 공중합 비율이 본 발명의 범위보다 큰 비교예 1-2는, 알릴글리시딜에테르에 의한 가교점이 많기 때문에, 얻어진 롤러는 환경 의존성이 작고 감광체 오염 방지성이 양호하지만, 저항값 감소 효과가 작다. 또한, 알릴글리시딜에테르의 공중합 비율이 본 발명의 범위 내이어도, 융해 피크 온도, 융해 엔탈피 변화 ΔH가 본 발명의 범위보다 작은 비교예 1-3은, 얻어진 롤러의 환경 의존성, 저항값 감소 효과가 모두 불충분하고, 융해 피크 온도, 융해 엔탈피 변화 ΔH가 본 발명의 범위보다 큰 비교예 1-4는, 얻어진 롤러의 저항값 감소 효과가 불충분하다. 또한, 융해 피크 온도, 융해 엔탈피 변화 ΔH가 본 발명의 범위 내이어도, 알릴글리시딜에테르의 공중합 비율이 본 발명의 범위밖인 비교예 1-5는 얻어진 롤러의 환경 의존성, 감광체 오염 방지성이 떨어진다.
한편, 본 발명의 범위 내인 실시예 1-1은, 얻어진 롤러가 양호한 통전 내구성을 유지한 상태에서 환경 의존성, 감광체 오염 방지성도 양호하며, 효과적으로 저항값이 감소된다.
Figure 112006032006102-pat00001
Figure 112006032006102-pat00002
(실시예 2-1 내지 2-4 및 비교예 2-1)
얻어진 시험 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 2-1 내지 2-4로부터, 본 발명에서 사용하는 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체의 배합량은 5 내지 20 질량부가 바람직하다는 것을 알 수 있다. 즉, 배합량이 20 질량부를 초과하는 실시예 2-4에서는 얻어지는 도전성 고무 롤러의 환경 의존성이 커지는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 2-3에 대하여 비교예 2-1은 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체를 배합하지 않고, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무 및 에피클로로히드린계 고무만으로 전기 저항을 조정한 도전성 고무 롤러이지만, 본 발명의 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체를 배합한 실시예 2-3보다도 통전 내구성이 떨어지는 것을 알 수 있다.
Figure 112006032006102-pat00003
Figure 112006032006102-pat00004
(실시예 3-1 및 비교예 3-1)
얻어진 시험 결과를 하기 표 3에 나타낸다.
표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 3-1 및 비교예 3-1로부터, 본 발명에서 사용하는 고무 조성물은, 이온 도전제를 함유하는 것이 보다 바람직하다는 것을 알 수 있다. 이온 도전제를 1 질량부 배합한 것 이외에는 실시예 1-1과 동일한 실시예 3-1은 실시예 1-1의 양호한 환경 의존성을 유지한 상태에서, 저항값을 보다 효과적으로 감소시키고 있다는 것을 알 수 있으며, 감광체 오염의 문제도 나타나지 않는다. 이에 대하여, 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체를 본 발명의 범위밖으로 사용한 고무 조성물에 이온 도전제를 1 질량부 배합한 비교예 3-1의 경우, 저항값 감소 효과가 불충분할 뿐만 아니라, 환경 의존성도 크고, 또한 감광체 오염이 발생한다.
Figure 112006032006102-pat00005
Figure 112006032006102-pat00006
(실시예 4-1 내지 실시예 4-5)
얻어진 시험 결과를 하기 표 4에 나타낸다.
표 4에 나타낸 바와 같이, 실시예 4-1 내지 실시예 4-5로부터, 본 발명에 사용하는 고무 조성물에는 충전재로서 카본 블랙만을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 카본 블랙으로는 요오드 흡착량 5 내지 30 mg/g 및 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량 55 ㎖/100 g 이하의 카본 블랙을 고무 성분의 총량을 100 질량부로 했을 때에, 5 내지 70 질량부 함유하는 것이 보다 바람직하다는 것을 알 수 있다.
요오드 흡착량 및 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량이 상기 범위 내인 카본 블랙만을 충전재로서 배합한 경우인 실시예 4-2, 4-3은, 충전재로서 탄산칼슘을 사용한 실시예 4-1보다도 환경 의존성이 더 작다는 것을 알 수 있다. 또한, 요오드 흡착량 및 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량이 상기 범위보다 큰 실시예 4-4나, 요오드 흡착량 및 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량이 상기 범위 내인 경우에도, 카본 블랙의 배합량이 75 질량부인 실시예 4-5는 환경 의존성은 작지만 롤러 저항 불균일이 커지는 경향이 있다.
Figure 112006032006102-pat00007
Figure 112006032006102-pat00008
이상에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 도전성 고무 롤러는 저항값의 환경 의존성이 작으며, 통전 내구성이 우수하고, 전기 저항이 낮고, 전자 사진 감광체 오염의 발생이 억제된 도전성 고무 롤러인 것을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 도전성 심재 및 그 위에 설치된 고무층을 포함하며,
    상기 고무층의 고무 조성물의 고무 성분이 적어도 극성 고무와 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체를 함유하고,
    상기 극성 고무가 아크릴로니트릴-부타디엔 고무와 에피클로로히드린 고무 중 어느 하나 또는 둘 다이며,
    상기 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체의 시차 주사 열량계로 측정된 융해 피크 온도가 20 내지 30 ℃, 융해 엔탈피 변화 ΔH가 40 내지 70 mJ/mg이며,
    상기 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체 중 알릴글리시딜에테르의 공중합 비율이 10 몰％ 초과 20 몰％ 이하인 도전성 고무 롤러.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체 중 프로필렌옥시드 및 알릴글리시딜에테르의 공중합 비율을 각각 a, b(몰％)로 했을 때, 10<a+b≤30(10<b≤20)인 도전성 고무 롤러.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고무 조성물이 고무 성분 100 질량부에 대하여 0.1 내지 10 질량부의 이온 도전제를 더 함유하는 도전성 고무 롤러.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고무 조성물의 고무 성분의 총량을 100 질량부로 했을 때, 요오드 흡착량 5 내지 30 mg/g 및 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량 55 ㎖/100 g 이하의 카본 블랙을 5 내지 70 질량부 함유하는 고무 조성물을 포함하는 도전성 고무 롤러.
  5. 제1항에 있어서, 상기 고무 조성물의 고무 성분의 총량을 100 질량부로 했을 때, 상기 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체의 배합량이 5 내지 20 질량부인 도전성 고무 롤러.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 전자 사진 감광체 상의 정전하상을 현상제에 의해 현상하는 화상 형성 장치에 사용되는 도전성 고무 롤러로서, 전자 사진 감광체 상에 대향하여 배치되는 전사 롤러인 도전성 고무 롤러.
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