KR20090068155A

KR20090068155A - 도전성 고무 롤러 및 전사 롤러

Info

Publication number: KR20090068155A
Application number: KR1020080129887A
Authority: KR
Inventors: 나오끼 고야마; 에리까 우메끼; 사또시 후꾸자와
Original assignee: 캐논 가세이 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2009-06-25
Also published as: US20090162109A1; CN101464651A; KR101085247B1; JP2009151168A; JP5297648B2; CN101464651B

Abstract

저항값의 조정이 용이하면서, 피대전 부재로의 오염이 적고, 전기적 변동성 및 압축 영구 변형성이 우수하고, 저비용인 도전성 고무 롤러 및 전사 롤러를 제공한다. 또한, 전자 사진 방법으로 사용되는 도전성 고무 롤러에 있어서, 상기 도전성 고무 롤러의 고무 성분이 적어도 아크릴로니트릴 함량이 15 질량％ 이상 25 질량％ 이하이고 중량 평균 분자량(Mw)이 500,000 이상 1,000,000 이하인 아크릴로니트릴 부타디엔 고무와, 에틸렌옥사이드 함량이 70 몰％ 이상 90 몰％ 미만인 에피클로로히드린계 고무를 포함하며, 상기 아크릴로니트릴 부타디엔 고무가 상기 고무 성분 100 질량부 중에 5 질량부 이상 80 질량부 이하로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 고무 롤러를 제공한다.

도전성 고무 롤러, 전사 롤러, 아크릴로니트릴 부타디엔 고무, 에피클로로히드린계 고무

Description

도전성 고무 롤러 및 전사 롤러{CONDUCTIVE RUBBER ROLLER AND TRANSFER ROLLER}

본 발명은 전자 사진 복사기, 프린터 및 정전 기록 장치 등의 화상 형성 장치에 있어서 사용되는 도전성 고무 롤러에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은 전자 사진 방법이나 정전 기록 방법 등의 화상 형성 방법으로 형성되고 전자 사진 감광체 등의 상 담지체에 의해 담지되는 토너의 전사 가능 화상을 종이 등의 기록 매체나 전사재에 전사시키는 전사 장치의 전사 롤러에 관한 것이다.

정전 복사기, 레이저 프린터 및 팩시밀리 등의 다양한 전자 사진 장치에는 도전성 롤러를 비롯한 각종 도전성 고무 부재가 사용되고 있다. 도전성 고무 부재는 적당한 탄성과 10⁵Ω·cm 이상 10¹⁰Ω·cm 이하의 중저항 영역 내의 부피 고유 저항값, 및 안정한 저항값 (저항값의 변화나 인가 전압에 의한 저항값의 변화가 작음)을 갖는 재료가 이용된다. 그 중에서도 에피클로로히드린 고무·아크릴로니트릴 부타디엔 고무가 널리 사용되고 있다 (예를 들면, 일본 특허 공개 제2002-287456호 공보 참조).

최근에는, 고속에서의 유색/고화질 화상의 형성에 대응하기 위해서, 저항 및 경도가 보다 감소되고 내구성이 우수한 도전성 고무 롤러가 요구되고 있다. 이에 따라, 경도를 감소시키기 위해서, 저점도의 재료를 사용하는 것이 제안되었다. 또한, 부피 고유 저항값을 감소시키기 위해서, 다량의 에틸렌옥사이드를 함유하는 에피클로로히드린계 고무를 이용하거나, 이온 도전제를 첨가하는 것이 제안되었다 (예를 들면, 일본 특허 공개 제2006-235519호 공보 참조). 그러나, 일반적으로 이러한 고무 탄성체를 이용한 도전성 고무 롤러의 경우, 하기 문제점이 있었다.

·온도나 습도의 환경 변화에 의해 저항값이 변화하기 때문에, 사용 환경에 의해 화상 품질이 변화되는 점.

·저항값을 감소시키기 위해서 이온 도전제를 첨가하는 경우, 이온 도전제가 부재 표면에서 블리딩하여 감광체를 오염시키는 점.

이와 같이, 종래의 도전성 고무 롤러에서는 아크릴로니트릴 부타디엔 고무에 부피 고유 저항값이 낮은 에피클로로히드린계 고무 또는 이온 도전제를 혼합하여 부피 고유 저항값의 조정을 행하였다. 그러나, 도전성 고무 롤러의 특성은 아크릴로니트릴과 에피클로로히드린계 고무의 혼합비에 의해 결정된다. 저항을 보다 감소시키기 위해서는, 다량의 아크릴로니트릴을 함유하는 아크릴로니트릴 고무가 사용된다. 그러나, 환경 변동으로 인해 저항값이 악화되거나, 경도가 상승한다. 별법으로, 에피클로로히드린계 고무를 많이 이용하는 방법이 있다. 그러나, 재료 비용이 상승한다.

본 발명의 목적은 상술한 과제를 해결하는 것으로, 저항값의 조정이 용이하면서, 피대전 부재로의 오염이 적고, 전기적 변동성 및 압축 영구 변형성이 우수한 저비용의 도전성 고무 롤러 및 전사 롤러를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라, 전자 사진 방법으로 사용되는 도전성 고무 롤러에 있어서, 상기 도전성 고무 롤러의 고무 성분이 적어도 아크릴로니트릴 함량이 15 질량％ 이상 25 질량％ 이하이고 중량 평균 분자량(Mw)이 500,000 이상 1,000,000 이하인 아크릴로니트릴 부타디엔 고무와, 에틸렌옥사이드 함량이 70 몰％ 이상 90 몰％ 미만인 에피클로로히드린계 고무를 포함하며, 상기 아크릴로니트릴 부타디엔 고무가 상기 고무 성분 100 질량부 중에 5 질량부 이상 80 질량부 이하로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 고무 롤러가 제공된다.

또한, 본 발명에 따라, 상기에 기재된 도전성 고무 롤러를 사용한, 전자 사진 방법으로 사용되는 전사 장치에서 사용되는 전사 롤러가 제공된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 저항값의 조정이 용이하면서, 피대전 부재로의 부착이 없고, 전기적 변동성 및 압축 영구 변형성이 우수한 저비용의 도전성 고무 롤러 및 전사 롤러를 제공한다.

본 발명의 추가의 특징은 첨부된 도면을 참조하는 하기 예시적인 실시양태의 설명에 나타내었다.

본 발명의 바람직한 실시양태를 첨부 도면에 따라 상세하게 기재한다.

본 발명의 도전성 고무 롤러는 고무 성분이 적어도 아크릴로니트릴 함량이 15 질량％ 이상 25 질량％ 이하이고 중량 평균 분자량(Mw)이 500,000 이상 1,000,000 이하인 아크릴로니트릴 부타디엔 고무와, 에틸렌옥사이드 함량이 70 몰％ 이상 90 몰％ 미만인 에피클로로히드린계 고무를 포함하며, 상기 아크릴로니트릴 부타디엔 고무가 상기 고무 성분 100 질량부 중에 5 질량부 이상 80 질량부 이하로 함유되어 있다.

아크릴로니트릴 부타디엔 고무의 아크릴로니트릴 함량이 15 질량％ 미만인 경우에는, 부피 고유 저항값이 높다. 함량이 25 질량％를 초과하는 경우에는, 저항값이 환경에 따라 크게 변화한다. 또한, 중량 평균 분자량(Mw)이 500,000 미만인 경우에는, 분자간의 얽힘이 감소되고, 부피 고유 저항값이 상승한다. 반대로, 중량 평균 분자량(Mw)이 500,000 이상인 경우에는, 부피 고유 저항값이 감소된다. 본 발명에 있어서는 아크릴로니트릴 부타디엔 고무의 중량 평균 분자량(Mw)이 전기적 특성에 크게 영향을 주는 것을 발견하였다. 아크릴로니트릴 부타디엔 고무의 중량 평균 분자량(Mw)이 클수록, 분자간의 얽힘의 정도가 증가하고, 히드로늄 이온의 배위/전달 효율이 향상되어, 이온 도전성이 향상된다. 그 결과, 부피 고유 저항값이 감소된다. 또한, 에피클로로히드린계 고무와의 공가교도도 향상되어, 이온 도전성이 향상된다. 그러나, 중량 평균 분자량이 1,000,000을 초과하면, 고무가 너무 단단해져서 가공성이 저하된다. 또한, 분자 운동성이 감소되어, 부피 고유 저항값이 증가된다. 이와 같이, 아크릴로니트릴 부타디엔 고무의 중량 평균 분자 량은 500,000 이상 1,000,000 이하, 바람직하게는 700,000 이상 1,000,000 이하이다.

본 발명에 있어서, 아크릴로니트릴 부타디엔 고무의 중량 평균 분자량은 하기와 같은 통상법에 따라서 GPC(겔 투과 크로마토그래피)로 측정된 것이다.

즉, 측정 대상 수지를 테트라히드로푸란 속에 넣는다. 수시간 방치한 후, 진탕하면서 측정 대상 수지와 테트라히드로푸란을 잘 혼합하여(측정 대상 수지의 덩어리가 없어질 때까지 혼합하여), 12시간 이상 더 방치한다.

그 후, 혼합물을 도소(Tosoh Corporation) 제조의 샘플 처리 필터 마이 쇼리 디스크(My Shori-disk) H-25-5에 통과시켜, GPC 시료를 제조한다.

그 다음, 40 ℃의 히트 챔버에서 컬럼을 안정화시킨다. 상기 온도로 유지되는 컬럼에 용매로서의 테트라히드로푸란을 0.5 ml/분의 유속으로 공급하고, GPC 시료 100 ㎕를 주입하여, 측정 대상 수지의 중량 평균 분자량을 측정한다. 본원에서는, 2개의 쇼덱스(Shodex) KF-805L 컬럼을 연결하여 이용한다.

측정 대상 수지의 중량 평균 분자량을 측정하는 경우, 측정 대상 수지의 분자량 분포는 여러 종류의 단분산 폴리스티렌 표준 시료로부터 수득되는 검량선의 로그값과 카운트 수와의 관계로부터 산출한다. 검량선 작성을 위한 표준 폴리스티렌 시료로는 폴리머 래보러토리즈(POLYMER LABORATORIES) 제조의 단분산 폴리스티렌을 이용한다. 단분산 폴리스티렌으로는 분자량이 580, 2,930, 9,920, 28,500, 59,500, 148,000, 320,000, 841,700, 2,560,000 및 7,500,000인 것을 10점 이용한다. 검출기로는 RI(굴절률) 검출기를 이용한다.

또한, 에피클로로히드린계 고무의 에틸렌옥사이드 함량이 70 몰％ 미만인 경우에는, 부피 고유 저항값이 증가한다. 이에 따라, 소정의 저항값을 얻기 위해서는 단가가 고가인 에피클로로히드린계 고무가 많이 함유되어야 하기 때문에, 원료 비용이 상승한다. 함량이 90 몰％를 초과하는 경우에는, 전기 전도를 저해하는 결정성이 증가되고, 부피 고유 저항값도 증가된다.

또한, 중량 평균 분자량(Mw)이 500,000 이상 1,000,000 이하인 아크릴로니트릴 부타디엔 고무의 함량이 고무 성분 100 질량부 중 5 질량부 미만인 경우에는, 분자간의 얽힘의 효과가 없고, 부피 고유 저항값이 감소되지 않는다. 또한, 아크릴로니트릴 부타디엔 고무의 함량이 80 질량부를 초과하는 경우에는, 분자량의 효과가 감소된다. 따라서, 함량은 5 질량부 이상 80 질량부 이하, 바람직하게는 10 질량부 이상 60 질량부 이하이다.

상기 에피클로로히드린계 고무의 예로는 에피클로로히드린 단독중합체, 에피클로로히드린/에틸렌옥사이드 이원공중합체, 에피클로로히드린/에틸렌옥사이드/알릴글리시딜에테르 삼원공중합체 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 에피클로로히드린/에틸렌옥사이드/알릴글리시딜에테르 삼원공중합체가 전자 도전성이나 블리딩 억제의 면에서 바람직하다. 알릴글리시딜에테르에 의해 에피클로로히드린/에틸렌옥사이드 공중합체가 가교되어 3차원 구조가 적정히 형성되어서, 블리딩이 억제된다. 에틸렌옥사이드가 공중합되기 때문에, 부피 고유 저항값이 감소된다.

아크릴로니트릴 부타디엔 고무는 에피클로로히드린계 고무·에피클로로히드린/에틸렌옥사이드/알릴글리시딜에테르 삼원공중합체보다 환경에 따른 저항값 변화 가 적고, 원료의 단가가 낮다. 따라서, 저항값의 변동이 개선될 수 있고, 원료 비용이 억제될 수 있다.

본 발명의 도전성 고무 롤러는 마이크로파 발생 장치(UHF)에 의해 가황 및 발포하여 생성된다. 23 ℃/55 ％ RH의 환경하에 있어서의 롤러의 저항값을 R[Ω]로 나타냈을 때, logR이 5.8 이상 8.3 이하인 것이 바람직하다. 롤러 저항값의 로그값(logR)이 5.8 미만인 경우에는, 환경에 의한 저항의 변화가 너무 커져서, 전사성을 제어하는 것이 곤란해진다. 또한, logR이 8.3을 초과하는 경우에는, 토너가 균일하게 전사될 수 없다. 그 결과, 화상 불량이 형성되기 쉽다.

본 발명의 도전성 고무 롤러에서 고무 성분 이외의 충전재가 사용된다. 충전재로서, 일반적인 고무에 사용되는 다른 성분이 필요에 따라서 함유될 수 있다. 예를 들면, 황이나 유기 황 함유 화합물 등의 가황제, 가황 촉진제, 발포제, 윤활제나 팩티스 등의 가공 보조제, 노화 방지제, 산화아연이나 스테아르산 등의 가황 보조제, 및 탄산칼슘, 탈크, 실리카, 클레이 또는 카본 블랙 등의 충전제(bulking agent)가 필요에 따라서 블렌딩될 수 있다.

상기 도전성 고무 롤러에서 이용하기 위한 고무 조성물은 오픈 롤 또는 밀폐식 혼련기 등을 이용하여 혼련되고, 압출기를 사용하여 성형된다.

도 1을 이용하여 도전성 고무 롤러의 제조 방법을 설명한다. 본 발명의 도전성 고무 롤러 (6)의 고무 조성물을 압출기에 의해 튜브형으로 압출하고, 마이크로파 가황 장치(UHF)로 가열하여, 도전성 고무 튜브(탄성체)를 제조한다. 그 후, 도전성 축체 (61)을 삽입하고, 소정의 외경이 될 때까지 튜브를 연마한다. 본 발 명의 도전성 고무 롤러 (6)은 필요에 따라서 가황 발포 고무층 (62)의 외주 상에 고무 또는 수지 등을 포함하는 층을 제공함으로써 2개 이상의 층을 갖는 적층 구조체일 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 전사 롤러를 이용한 화상 형성 장치의 일례를 첨부된 도면을 이용하여 설명한다.

(화상 형성 장치)

도 2에 나타낸 화상 형성 장치는 전자 사진식 프로세스 카트리지를 사용한 레이저 프린터이다. 도면은 장치의 개략 구성을 나타내는 종 단면도이다. 또한, 도면에 나타낸 화상 형성 장치에는 전사 롤러를 구비한 전사 유닛이 장착되어 있다.

상기 도면에 나타낸 화상 형성 장치는 상 담지체로서 드럼형의 전자 사진 감광체(이하 "감광 드럼"이라고 함) (1)을 구비하고 있다. 감광 드럼 (1)은 접지된 원통 알루미늄 기재의 외주면에 유기 광도전체(OPC)를 포함하는 감광층을 설치한 것이다. 이 감광 드럼 (1)은 구동 유닛(도시되지 않음)에 의해, 화살표 (R1) 방향으로 소정의 프로세스 스피드(주속도), 예를 들면 50 mm/초로 회전 구동된다.

감광 드럼 (1)의 표면은 접촉 대전 부재로서의 대전 롤러 (2)에 의해서 균일하게 대전된다. 대전 롤러 (2)는 감광 드럼 (1)의 표면에 접촉하게 배치되어 있고, 감광 드럼 (1)의 화살표 R1 방향의 회전에 따라 화살표 R2 방향으로 회전 구동한다. 대전 롤러 (2)에는 대전 바이어스 인가 전원(고압 전원)에 의해 진동 전압(교류 전압 VAC+직류 전압 VDC)이 인가된다. 이에 따라, 감광 드럼 (1)의 표면은 -600 V(암부 전위 Vd)로 균일하게 대전 처리된다. 대전된 감광 드럼 (1)의 표면에, 레이저 스캐너로부터 방출되고 거울에 의해서 반사된 레이저광 (3), 보다 구체적으로는 목적하는 화상 정보의 시계열 전기 디지털 신호에 대응하여 변조된 레이저광이 주사 방식으로 노광된다. 이에 따라, 감광 드럼 (1)의 표면에는 목적하는 화상 정보에 대응한 정전 잠상(명부 전위 Vl=-150 V)이 형성된다.

그 정전 잠상은 현상 장치 (4)의 현상 슬리브에 인가된 현상 바이어스에 의해서 마이너스로 대전된 토너가 부착되어, 토너상으로서 반전 현상된다.

한편, 급지부(도시되지 않음)로부터 공급되는 종이 등의 전사재 (7)이 전사 가이드에 의해 가이드되어, 감광 드럼 (1) 위의 토너상의 공급과 동조되어 감광 드럼 (1)과 전사 롤러 (6) 사이의 전사부(전사 닙부) (T)로 공급된다. 전사부 (T)로 공급된 전사재 (7)에는 전사 바이어스 인가 전원에 의해 전사 롤러 (6)에 인가된 전사 바이어스에 의해서 감광 드럼 (1) 상의 토너상이 전사된다. 이 때, 전사재 (7)에 전사되지 않고 감광 드럼 (1) 표면에 남은 토너(잔류 토너)는 클리닝 장치 (9)의 클리닝 블레이드 (8)에 의해서 제거된다.

전사부 (T)를 통과한 전사재 (7)은 감광 드럼 (1)로부터 분리되어 정착 장치 (10)으로 도입된다. 여기서, 토너상의 정착 처리를 받아, 화상 형성물(인쇄물)로서 화상 형성 장치 본체(도시되지 않음)로부터 배출된다.

다음으로, 본 발명의 도전성 고무 롤러는 이하와 같이 제조된다.

(제조 방법)

도 3은 마이크로파를 이용한 연속 가황에 의한 도전성 고무 롤러의 제조 장 치를 나타낸다. 본 발명에서 사용한 압출 가황 장치는 전체 길이가 13 m이고, 압출기 (11), 마이크로파 가황 장치(UHF) (12), 열풍 가황 장치(이하, HAV로 함) (13), 인취기 (14), 절단기 (15)를 포함한다.

본 발명의 도전성 고무 롤러에 관한 고무 조성물을, 밴버리 믹서 또는 혼련기 등의 밀폐식 혼련기를 이용하여 혼련한다. 그 후, 가황제 및 발포제를 오픈 롤에 의해 혼련물에 첨가하고, 혼합물을 리본 성형기에 의해 리본형으로 성형하여, 상기 압출기 (11)에 투입한다. 상기 UHF (12)는 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 수지로 코팅된 메시 벨트, 또는 PTFE 수지로 피복된 로드에 의해 상기 압출기 (11)로부터 압출된 고무 튜브를 반송한다. HAV (13)은 PTFE 수지로 피복된 로드로 반송을 행한다. UHF (12)와 HAV (13) 사이는 PTFE 수지로 피복된 로드로 연결되어 있다.

상기 장치 (12, 13 및 14)의 길이는 도시한 바와 같다. 본 실시 형태에서는 유닛 (12, 13 및 14)의 길이가 각각 4 m, 6 m 및 1 m이다. UHF (12)와 HAV (13)의 사이, 및 HAV (13)과 인취기 (14)의 사이는 0.1 내지 1.0 m가 되도록 설정된다.

마이크로파를 이용한 연속 가황에 의한 상기 제조 장치에 있어서, 고무 튜브가 압출기 (11)에 의해 튜브형으로 성형되고 압출된 직후에 분위기가 온도 220 ℃로 설정된 UHF (12) 내로 반송된다. 그 후, 상기 고무 튜브에 마이크로파를 조사하여, 상기 고무 튜브를 가열시켜 가황 및 발포한다. 이어서, HAV (13)으로 반송하여, 가황을 완료한다.

상기 가황/발포 단계에 있어서, UHF (12)의 마이크로파 가황로에서 조사되는 마이크로파는 2450±50 MHz가 바람직하다. 주파수가 이 범위 내인 마이크로파에 의해서, 상기 고무 튜브가 균일하고 효율적으로 조사될 수 있다. UHF로 내에서의 열풍의 온도는 바람직하게는 150 ℃ 이상 250 ℃ 이하, 특히 바람직하게는 180 ℃ 이상 230 ℃ 이하이다.

가황 및 발포 후에, 고무 튜브를 인취기 (14)에 의해 배출한다. 배출 직후에, 절단기 (15)에 의해 원하는 소정의 치수로 절단하여, 튜브 형상의 도전성 고무 성형물을 제조한다. 이어서, φ 4 mm 이상 10 mm 이하의 도전성 축체를 상기 튜브 형상의 도전성 고무 성형물의 내핵부에 압입하여, 롤러 형상의 성형물을 수득한다.

<실시예>

이하의 실시예 및 비교예를 이용하여 본 발명을 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

각 실시예 및 비교예에서 사용한 고무 재료는 이하와 같다. 또한, 배합량의 단위는 질량부이다.

·아크릴로니트릴 부타디엔 고무

(1) 제온사(Zeon Corporation) 제조의 상품명 NipolDN401LL (결합 아크릴로니트릴 함량이 18 질량％이고 중량 평균 분자량이 470,000임)

(2) 제온사 제조의 상품명 NipolDN401L (결합 아크릴로니트릴 함량이 18 질량％이고 중량 평균 분자량이 700,000임)

(3) 제온사 제조의 상품명 NipolDN401 (결합 아크릴로니트릴 함량이 18 질량％이고 중량 평균 분자량이 780,000임)

(4) JSR사(JSR Corporation) 제조의 상품명 N230SV (결합 아크릴로니트릴 함량이 35 질량％임)

·에피클로로히드린/에틸렌옥사이드/알릴글리시딜에테르 삼원공중합체(GECO)

제온사 제조의 상품명 EPION301 (에틸렌옥사이드 함량이 73 몰％임)

다이소사(Daiso Co., Ltd.) 제조의 상품명 HydrinT3106S (에틸렌옥사이드 함량이 56 몰％임)

·가황제

황(S), 쯔루미 가가꾸 고교사(Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.) 제조의 상품명 살팩스(SALFAX) PMC

·가황 촉진제

디벤조티아질디술파이드(DM), 오우치 신코 가가꾸 고교사(Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.) 제조의 상품명 녹셀러(NOCCELER) DM

테트라에틸티우람디술파이드(TET), 오우치 신코 가가꾸 고교사 제조의 상품명 녹셀러 TET

·가황 촉진 보조제

산화아연, 하쿠스이테크사(Hakusuitech Ltd.) 제조의 상품명 아연화(zinc flower) (2종)

·보조제

스테아르산, 카오 가부시끼가이샤(Kao Corporation) 제조의 상품명 루낙(Lunak) S20

·충전재

카본 블랙, 아사히 카본 가부시끼가이샤(Asahi Carbon Co., Ltd.) 제조의 상품명 아사히 #35

·발포제

p.p'-옥시비스술포닐히드라지드(OBSH), 에이와 가세이사(Eiwa Chemical Ind. Co., Ltd.) 제조의 상품명 네오셀본(NEOCELLBORN) N1000#S

또한, 실시예 및 비교예의 도전성 고무 부재는 상술한 제조 장치에 의해 표 1에 기재된 배합에 따라, 보다 구체적으로는 얻어진 튜브 형상의 고무 가황물의 경도가 20° 이상 50° 이하가 되는 조건 하에서 마이크로파 가황로(UHF) (2450 MHz의 마이크로파가 조사됨), 이어서 연속 열풍로에 의해 가황 및 발포를 행하여 제조하였다. 이어서, φ 6 mm의 도전성 축체를 상기 튜브 형상의 고무 가황물의 핵부 내에 삽입하여, 롤러 형상의 성형물을 얻었다. 이 성형물을 외경이 φ 16 mm가 되도록 연마하였다.

(피대전 부재 부착 시험)

롤러를 전사 롤러로서 사용하여 휴렛 팩커드(Hewlett-Packard Development Company, L.P.) 제조의 레이저 프린터 레이저 제트(Laser Jet) 4000N에 사용되는 카트리지의 전자 사진 감광체에 접촉시켰다. 이어서, 축체의 양쪽에 4.9N의 하중을 가하고, 40 ℃/95％ RH의 환경하에 1주일간 방치하였다. 그 후, 하중을 제거하고, 롤러가 전자 사진 감광체로 부착되는지 아닌지를 확인하였다. 전자 사진 감광체로 부착되지 않은 롤러를 A로 하고, 조금이라도 전자 사진 감광체로 부착된 롤러 를 C로 하였다.

(롤러의 전기 저항 및 환경 변동량의 측정 방법)

롤러를 상온 상습 환경(23 ℃/55％ RH)에 두고, 도전성 롤러의 축체의 양쪽에 4.9N의 하중이 걸리도록 하고, 외경 30 mm의 알루미늄 드럼에 압착하였다. 이어서, 롤러 저항은 롤러를 50 mm/초의 주속도로 회전시킨 상태에서 측정하였다. 이 때, 축체와 알루미늄 드럼 사이에 2 kV의 전압을 인가하였다. 저온 저습 환경(15 ℃/10％ RH)에서의 롤러 저항(T1) 및 고온 고습 환경(32.5 ℃/80％ RH)에서의 롤러 저항(T2)를 수득하였다. 롤러 저항의 환경 변동폭은 T1값과 T2값 사이의 로그값의 차이로 하여, 수학식 log10(T1)-log10(T2)로 산출하였다.

(압축 영구 변형성의 시험)

변형량은 JIS K-6262에 준거하여, 70 ℃에서 24시간 동안 롤러를 압축하여, 측정하였다.

(평가)

환경 변화에 따른 저항의 변동성 및 압축 영구 변형성의 균형이 충족되고, 피대전 부재로의 부착이 없는 롤러를 A로 하고, 그것 이외를 C로 하였다.

비교예 1 및 2는 아크릴로니트릴 함량이 15 질량％ 이상 25 질량％ 이하이고 중량 평균 분자량(Mw)이 500,000 이상 1,000,000 이하인 아크릴로니트릴 부타디엔 고무를 함유하지 않은 경우의 사례이다. 실시예 1과 비교하면, 동량의 아크릴로니트릴 부타디엔 고무와 에피클로로히드린계 고무를 함유시켜도, 분자간의 얽힘의 정도가 낮다. 따라서, 저항값은 증가하고, 부착성, 환경 변화에 따른 저항의 변동성 및 압축 영구 변형성이 악화되었다.

비교예 3은 에틸렌옥사이드 함량이 70 몰％ 이상 90 몰％ 미만의 범위 외인 에피클로로히드린계 고무를 사용한 경우의 사례이다. 실시예 1과 비교하면, 동일한 저항값을 얻기 위해서는 보다 많은 양의 에피클로로히드린계 고무가 첨가되어야 한다. 그 결과, 환경 변화에 따른 저항의 변동성 및 압축 영구 변형성이 악화되었다. 또한, 에피클로로히드린계 고무를 많이 함유시키기 때문에, 재료 비용이 증가하였다.

비교예 4 및 5는 아크릴로니트릴 함량이 15 질량％ 이상 25 질량％ 이하이고 중량 평균 분자량(Mw)이 500,000 이상 1,000,000 이하인 아크릴로니트릴 부타디엔 고무가 고무 성분 100 질량부 중에 5 질량부 이상 80 질량부 이하의 범위 외인 사례이다. 비교예 4를 실시예 4와 비교하면, 저항값은 높아지고, 부착성, 환경 변동성 및 압축 영구 변형성이 악화되었다. 또한 비교예 2와 비교하여도, 동등한 특성밖에 얻어지지 않았다. 비교예 5는 가공성이 악화되어 롤러 형상의 성형물을 형성할 수 없었다.

본 발명은 예시적인 실시양태를 참조하여 기재되었으나, 본 발명이 개시된 예시적인 실시양태에 제한되지 않음을 이해해야 한다. 첨부된 청구범위는 이러한 모든 변형 및 등가의 구조 및 기능을 포함하려는 것으로 가장 광의적으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 도전성 고무 롤러의 개략 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 전체 단면도이다.

도 3은 마이크로파를 이용한 연속 가황으로 본 발명의 도전성 고무 롤러를 제조하기 위한 장치이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1 감광 드럼

4 현상 장치

8 클리닝 블레이드

10 정착 장치

11 압출기

12 마이크로파 가황 장치(UHF)

13 열풍 가황 장치(HAV)

14 인취기

15 절단기

61 도전성 축체

62 가황 발포 고무층

Claims

전자 사진 방법으로 사용되는 도전성 고무 롤러에 있어서,

상기 도전성 고무 롤러의 고무 성분이 적어도 아크릴로니트릴 함량이 15 질량％ 이상 25 질량％ 이하이고 중량 평균 분자량(Mw)이 500,000 이상 1,000,000 이하인 아크릴로니트릴 부타디엔 고무와, 에틸렌옥사이드 함량이 70 몰％ 이상 90 몰％ 미만인 에피클로로히드린계 고무를 포함하며, 상기 아크릴로니트릴 부타디엔 고무가 상기 고무 성분 100 질량부 중에 5 질량부 이상 80 질량부 이하로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 고무 롤러.
제1항에 있어서, 상기 에피클로로히드린계 고무가 에피클로로히드린/에틸렌옥사이드/알릴글리시딜에테르의 삼원공중합체인 도전성 고무 롤러.
제1항에 있어서, 마이크로파 발생 장치(UHF)에서 가황 및 발포하여 형성되고, 23 ℃/55％ RH의 환경하에서의 롤러 저항값[Ω]을 R로 하였을 때, logR이 5.8 이상 8.3 이하인 도전성 고무 롤러.
제1항에 따른 도전성 고무 롤러를 사용한, 전자 사진 방법으로 사용되는 전사 장치에 사용되는 전사 롤러.