JP2007155769A - Conductive rubber roller - Google Patents

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Kazuyuki Shishizuka
和之 宍塚
Atsushi Murata
淳 村田
Hisao Kato
久雄 加藤
Noriaki Kuroda
紀明 黒田
Yukinori Nagata
之則 永田
Masaki Ozawa
雅基 小澤
Toshiro Suzuki
敏郎 鈴木
Takumi Furukawa
匠 古川
Michitaka Kitahara
道隆 北原
Yoko Kuruma
洋子 来摩
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductive rubber roller excellent in ozone deterioration resistance and less liable to contaminate a photoreceptor. <P>SOLUTION: The conductive rubber roller has a conductive elastic layer comprising a conductive elastomer composition on a conductive support, wherein the conductive elastomer composition contains (a) 100 parts by mass of only acrylonitrile-butadiene rubber or acrylonitrile-butadiene rubber and epichlorohydrin rubber and (b) 5-40 parts by mass of epoxidized polybutadiene rubber. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真プロセスを利用した画像形成装置に具備される帯電ローラ、転写ローラ、現像ローラ等として使用可能な導電性ゴムローラに関するものである。   The present invention relates to a conductive rubber roller that can be used as a charging roller, a transfer roller, a developing roller and the like provided in an image forming apparatus using an electrophotographic process.

従来から接触帯電、接触転写方式の電子写真装置では、帯電ローラ、転写ローラ、現像ローラなどの用途にそれぞれに適する形態の導電性ゴムローラが使用されている。導電性ゴムローラの概略断面図を図1に示すように、芯金1とその外周に導電性弾性層2を有し、必要に応じて導電性弾性層2の外側に抵抗調整や汚れ・ブリード防止のための表面層3を設けた複数層の形態とされることが多い。   Conventionally, in an electrophotographic apparatus of contact charging and contact transfer type, a conductive rubber roller having a form suitable for each application such as a charging roller, a transfer roller, and a developing roller is used. As shown in FIG. 1, a schematic cross-sectional view of a conductive rubber roller has a metal core 1 and a conductive elastic layer 2 on the outer periphery thereof. If necessary, resistance adjustment and dirt / bleed prevention are provided outside the conductive elastic layer 2. In many cases, the surface layer 3 is provided with a plurality of layers.

電子写真装置において、帯電ローラでは感光体との当接により均一な帯電を行うために、現像ローラでは均一なトナー薄膜を形成するトナー搬送体としての機能性を確保するために、一様なニップ幅を保つことが要求される。そのため、これらの導電性ゴムローラは適当な硬さ及び当接による圧縮力に対して充分な回復性を有する必要があり、ニップ幅を保持するために圧接して使用するのに適した低硬度のローラが使用されている。しかし、低硬度化するために多量の軟化剤・可塑剤を添加した場合、長期間、同一部を圧接したままで放置すると、導電性弾性層から低分子量物質がブリードして感光体汚染が発生することがある。   In an electrophotographic apparatus, a charging roller performs uniform charging by contact with a photoconductor, and a developing roller uses a uniform nip to ensure functionality as a toner transport body that forms a uniform toner thin film. It is required to keep the width. For this reason, these conductive rubber rollers need to have adequate hardness and sufficient recovery against the compressive force caused by contact, and have a low hardness suitable for use in pressure contact to maintain the nip width. A roller is used. However, when a large amount of softener / plasticizer is added to reduce the hardness, if the same part is left in pressure contact for a long time, low molecular weight substances will bleed from the conductive elastic layer, causing photoconductor contamination. There are things to do.

また、電子写真装置に用いられる導電性ゴムローラは、半導電性領域(105〜1010Ωcm程度の範囲)に抵抗値を制御して用いられることが多い。一般的に、半導電性領域の抵抗値にするためには導電性カーボンブラックが添加されるが、所望の抵抗値を安定して得ることが難しい。また、4級アンモニウム塩などのイオン導電剤を用いることで比較的安定した抵抗値を得易いが、イオン導電剤を多量に添加するとブリードしてしまい感光体汚染が問題になることがある。 Further, the conductive rubber roller used in the electrophotographic apparatus is often used by controlling the resistance value in a semiconductive region (a range of about 10 5 to 10 10 Ωcm). In general, conductive carbon black is added to obtain a resistance value in the semiconductive region, but it is difficult to stably obtain a desired resistance value. In addition, a relatively stable resistance value can be easily obtained by using an ionic conductive agent such as a quaternary ammonium salt. However, if a large amount of the ionic conductive agent is added, bleeding may occur and the contamination of the photoreceptor may become a problem.

導電性ゴムローラの導電性弾性層には、体積抵抗が低く安定した抵抗値を得易いためにエピクロルヒドリンゴムを用いる場合がある。しかし、エピクロルヒドリンゴムを高温で加硫すると、エピクロルヒドリンゴム中の塩素が切断されて塩化水素が発生することがある。この塩化水素はポリマーや有機添加剤の結合を切断して、低分子量成分を生成して感光体汚染の原因になる場合がある。塩化水素を補足する目的でハイドロタルサイト、酸化マグネシウム、酸化カルシウムなどの受酸剤や加工性を向上させる目的の充填剤として炭酸カルシウムなどを添加することがある。しかし、これらに含まれる金属元素は塩化水素と反応してハロゲン化金属を生じ、そのハロゲン化金属が水へ溶解して感光体に付着することがある。よって、エピクロルヒドリンゴムを導電性弾性層に使用する場合には、これらの受酸剤や充填剤の使用に制限を設けたり、膜厚を厚くした表面層を設けたりするなどの対策が施されることが多い。   In some cases, epichlorohydrin rubber is used for the conductive elastic layer of the conductive rubber roller because the volume resistance is low and a stable resistance value is easily obtained. However, when the epichlorohydrin rubber is vulcanized at a high temperature, chlorine in the epichlorohydrin rubber may be cut to generate hydrogen chloride. This hydrogen chloride may break the bond between the polymer and the organic additive to generate a low molecular weight component, which may cause photoconductor contamination. For the purpose of supplementing hydrogen chloride, acid acceptors such as hydrotalcite, magnesium oxide, and calcium oxide and calcium carbonate may be added as a filler for the purpose of improving processability. However, the metal element contained therein reacts with hydrogen chloride to produce a metal halide, which may dissolve in water and adhere to the photoreceptor. Therefore, when epichlorohydrin rubber is used for the conductive elastic layer, measures such as limiting the use of these acid-accepting agents and fillers and providing a surface layer with a thick film thickness are taken. There are many cases.

一方、導電性ゴムローラの導電性弾性層にアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)を用いる場合がある。アクリロニトリルブタジエンゴムはハロゲン基(塩素)を有さないために前述したような塩素に起因した感光体汚染は無い。また、アクリロニトリルブタジエンゴムのガラス転移温度はエピクロルヒドリンゴムのそれよりも高く、さらにブタジエンの架橋性が良いために、加硫後のゴムの分子運動性が低くなるので低分子量物のブリードを抑制する効果が高い。しかし、アクリロニトリルブタジエンゴムはエピクロルヒドリンゴムよりも体積抵抗が高いために、半導電性領域の抵抗値を得るためには多量の導電剤を添加しなければならないことが多い。その結果、粘度が高くなって押出し加工性が悪化したり、硬度が高くなって適正なニップを確保し難くなったりする。その対策として可塑剤や軟化剤を用いた場合においても、多量に添加するとやはり感光体汚染の原因になってしまうことがある。さらに、アクリロニトリルブタジエンゴムは主鎖に2重結合を有するために紫外線照射や放電時に発生するオゾンによってゴムが劣化してクラックが生じたり高抵抗化したりする場合があるという問題がある。   On the other hand, acrylonitrile butadiene rubber (NBR) may be used for the conductive elastic layer of the conductive rubber roller. Since acrylonitrile butadiene rubber does not have a halogen group (chlorine), there is no photoreceptor contamination caused by chlorine as described above. In addition, the glass transition temperature of acrylonitrile butadiene rubber is higher than that of epichlorohydrin rubber, and the crosslinkability of butadiene is good. Is expensive. However, since acrylonitrile butadiene rubber has a higher volume resistance than epichlorohydrin rubber, it is often necessary to add a large amount of a conductive agent in order to obtain a resistance value in the semiconductive region. As a result, the viscosity becomes high and the extrusion processability deteriorates, or the hardness becomes high and it becomes difficult to secure an appropriate nip. Even when a plasticizer or softener is used as a countermeasure, if it is added in a large amount, it may cause contamination of the photoreceptor. Furthermore, since acrylonitrile butadiene rubber has a double bond in the main chain, there is a problem in that the rubber is deteriorated due to ozone generated during ultraviolet irradiation or discharge, causing cracks or increasing resistance.

これに対して、アクリロニトリルブタジエンゴムに耐オゾン劣化性に優れるエピクロルヒドリンゴムをブレンドすることで、耐オゾン劣化性を向上させる手法が報告されている(特許文献1〜3)。
特開2003−064224号公報 特開2004−211062号公報 特開2004−263059号公報
On the other hand, the technique of improving ozone degradation resistance is reported by blending the acrylonitrile butadiene rubber with the epichlorohydrin rubber which is excellent in ozone degradation resistance (patent documents 1-3).
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-064224 JP 2004-211062 A JP 2004-263059 A

しかし、表面層を数ミクロン以下に薄膜化する場合や、加工性を向上させるために炭酸カルシウムなどの充填剤を使用しなければならない場合などにおいては、より高い耐ブリード性が必要になる。そのような場合、エピクロルヒドリンゴムの添加量をアクリロニトリルゴムに対して20%以下に抑えなければならず、アクリロニトリルブタジエンゴムが主となる構成になるため再びオゾン劣化が問題となってしまう。少量のエピクロルヒドリンゴムを添加して耐オゾン劣化性を高めるためには、エピクロルヒドリンゴムを高度に加硫する必要がある。ところが、主鎖に2重結合を有するアクリロニトリルブタジエンゴムの方がエピクロルヒドリンゴムよりも加硫が進行し易いために加硫系の選択が限定されてしまうという弊害がある。また、ゴムのブレンド方法によっても海島構造の形態が変わってオゾン劣化性に影響を及ぼすために、製造工程で高度な管理や限定条件が必要となり生産性が悪化してしまうという問題がある。   However, when the surface layer is thinned to several microns or less, or when a filler such as calcium carbonate must be used to improve workability, higher bleed resistance is required. In such a case, the addition amount of epichlorohydrin rubber must be suppressed to 20% or less with respect to the acrylonitrile rubber, and since the acrylonitrile butadiene rubber is the main component, ozone deterioration becomes a problem again. In order to add a small amount of epichlorohydrin rubber to enhance the resistance to ozone deterioration, it is necessary to highly vulcanize the epichlorohydrin rubber. However, since acrylonitrile butadiene rubber having a double bond in the main chain is more easily vulcanized than epichlorohydrin rubber, there is an adverse effect that the selection of the vulcanization system is limited. Moreover, since the shape of the sea-island structure changes depending on the rubber blending method and affects ozone degradation, there is a problem that advanced management and limiting conditions are required in the manufacturing process, and productivity is deteriorated.

そこで、本発明の目的は、耐オゾン劣化に優れ、さらに感光体汚染の少ない導電性ゴムローラを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a conductive rubber roller that is excellent in ozone resistance deterioration and has less contamination of the photoreceptor.

上記目的を達成するため、本出願に係る発明は、以下のとおりである。
1.導電性支持体上に導電性弾性体組成物からなる導電性弾性層を有する導電性ゴムローラにおいて、該導電性弾性体組成物が、
(a)成分:アクリロニトリルブタジエンゴムのみ、または、アクリロニトリルブタジエンゴム及びエピクロルヒドリンゴム、を100質量部と、
(b)成分:エポキシ化ポリブタジエンゴムを5〜40質量部と、
を含有することを特徴とする導電性ゴムローラ。
2.前記導電性弾性体組成物が、前記(a)成分として、アクリロニトリルブタジエンゴムのみを含有することを特徴とする前記1に記載の導電性ゴムローラ。
3.前記導電性弾性体組成物が、前記(a)成分として、アクリロニトリルブタジエンゴム及びエピクロルヒドリンゴムを含有することを特徴とする前記1に記載の導電性ゴムローラ。
4.前記アクリロニトリルブタジエンゴムと前記エピクロルヒドリンゴムとの質量比が、95/5〜30/70であることを特徴とする前記3に記載の導電性ゴムローラ。
5.前記エポキシ化ポリブタジエンゴムの数平均分子量が、500〜10000であることを特徴とする前記1〜4のいずれかに記載の導電性ゴムローラ。
6.前記エポキシ化ポリブタジエンゴムの主鎖構造が、1,2−ポリブタジエン構造からなることを特徴とする前記1〜5のいずれかに記載の導電性ゴムローラ。
In order to achieve the above object, the invention according to the present application is as follows.
1. In a conductive rubber roller having a conductive elastic layer made of a conductive elastic composition on a conductive support, the conductive elastic composition comprises:
(A) Component: 100 parts by mass of acrylonitrile butadiene rubber alone, or acrylonitrile butadiene rubber and epichlorohydrin rubber,
(B) component: 5-40 mass parts of epoxidized polybutadiene rubber,
A conductive rubber roller comprising:
2. 2. The conductive rubber roller as described in 1 above, wherein the conductive elastic composition contains only acrylonitrile butadiene rubber as the component (a).
3. 2. The conductive rubber roller as described in 1 above, wherein the conductive elastic composition contains acrylonitrile butadiene rubber and epichlorohydrin rubber as the component (a).
4). 4. The conductive rubber roller as described in 3 above, wherein a mass ratio of the acrylonitrile butadiene rubber and the epichlorohydrin rubber is 95/5 to 30/70.
5. 5. The conductive rubber roller according to any one of 1 to 4, wherein the epoxidized polybutadiene rubber has a number average molecular weight of 500 to 10,000.
6). 6. The conductive rubber roller according to any one of 1 to 5, wherein the main chain structure of the epoxidized polybutadiene rubber is a 1,2-polybutadiene structure.

本発明によれば、耐オゾン劣化に優れ、さらに感光体汚染の少ない導電性ゴムローラを提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a conductive rubber roller which is excellent in ozone resistance deterioration and has less contamination of the photoreceptor.

以下に本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

本発明の導電性ゴムローラは、導電性支持体上に導電性弾性体組成物からなる導電性弾性層を有している。本発明の導電性ゴムローラは、電子写真装置に具備される帯電ローラ、転写ローラ、現像ローラ等に好適である。   The conductive rubber roller of the present invention has a conductive elastic layer made of a conductive elastic composition on a conductive support. The conductive rubber roller of the present invention is suitable for a charging roller, a transfer roller, a developing roller and the like provided in an electrophotographic apparatus.

導電性支持体としては、導電性を有し、導電性ゴムローラの支持体として機能するものであれば特に制限はない。その材料としては、例えば、SUS、鉄、銅、ステンレス、真鍮、導電性プラスチック、および導電性エラストマー等を使用することができる。導電性支持体の形状は、円柱状の他、中心部分を空洞とした円筒形状とすることもできる。導電性支持体の外径は、通常4.0〜8.0mmの範囲とされる。   The conductive support is not particularly limited as long as it has conductivity and functions as a support for a conductive rubber roller. As the material, for example, SUS, iron, copper, stainless steel, brass, conductive plastic, conductive elastomer, and the like can be used. The shape of the conductive support may be a cylindrical shape having a hollow central portion in addition to the columnar shape. The outer diameter of the conductive support is usually in the range of 4.0 to 8.0 mm.

導電性弾性層の厚みは、通常0.5〜5.0mmの範囲とされる。導電性弾性層を構成する導電性弾性体組成物としては、
(a)成分:アクリロニトリルブタジエンゴムのみ、または、アクリロニトリルブタジエンゴム及びエピクロルヒドリンゴム、を100質量部と、
(b)成分:エポキシ化ポリブタジエンゴムを5〜40質量部と、
を含有する。
The thickness of the conductive elastic layer is usually in the range of 0.5 to 5.0 mm. As the conductive elastic body composition constituting the conductive elastic layer,
(A) Component: 100 parts by mass of acrylonitrile butadiene rubber alone, or acrylonitrile butadiene rubber and epichlorohydrin rubber,
(B) component: 5-40 mass parts of epoxidized polybutadiene rubber,
Containing.

(a)成分としては、アクリロニトリルブタジエンゴムを使用する。アクリロニトリルブタジエンゴムはハロゲン基(塩素)を有さないために、塩素に起因した感光体汚染を抑制することができる。また、アクリロニトリルブタジエンゴムのガラス転移温度は高く、さらにブタジエンの架橋性が良いために、加硫後のゴムの分子運動性が低くなるので低分子量物のブリードを抑制する効果が高い。   As component (a), acrylonitrile butadiene rubber is used. Since acrylonitrile butadiene rubber does not have a halogen group (chlorine), contamination of the photoreceptor due to chlorine can be suppressed. In addition, since the glass transition temperature of acrylonitrile butadiene rubber is high and the crosslinkability of butadiene is good, the molecular mobility of the rubber after vulcanization is low, so the effect of suppressing bleed of low molecular weight substances is high.

アクリロニトリルブタジエンゴムは、アクリロニトリルの共重合量によって特性が左右される。アクリロニトリル量が多いほど分子運動性は低下するので耐ブリード性能は向上し、オゾンの亀裂成長速度も小さくなって耐オゾン劣化性も向上する。ただし、アクリロニトリル量が高くなりすぎると、(b)成分として使用するエポキシ化ポリブタジエンゴムや、(a)成分として併用する場合があるエピクロルヒドリンゴムとの相溶性が悪くなり、寒冷環境でのゴム弾性も低下してしまう。したがって、アクリロニトリル量が31%以上36%未満である中高ニトリルが好ましい。   The characteristics of acrylonitrile butadiene rubber depend on the copolymerization amount of acrylonitrile. The greater the amount of acrylonitrile, the lower the molecular mobility, so that the bleed resistance is improved, the crack growth rate of ozone is reduced, and the ozone degradation resistance is improved. However, if the amount of acrylonitrile becomes too high, the compatibility with the epoxidized polybutadiene rubber used as the component (b) and the epichlorohydrin rubber that may be used together as the component (a) is deteriorated, and the rubber elasticity in a cold environment is also reduced. It will decline. Therefore, a medium-high nitrile having an acrylonitrile amount of 31% or more and less than 36% is preferable.

アクリロニトリルブタジエンゴムは、ムーニー粘度が15〜80ML(1+4)100℃のものが好ましい。   The acrylonitrile butadiene rubber preferably has a Mooney viscosity of 15 to 80 ML (1 + 4) 100 ° C.

(a)成分としては、アクリロニトリルブタジエンゴムを単独で用いることもできるが、エピクロルヒドリンゴムを併用することもできる。エピクロルヒドリンゴムを併用することで、耐オゾン劣化性を向上させることができる。アクリロニトリルブタジエンゴムに比べて、エピクロルヒドリンゴムはエポキシ化ポリブタジエンゴムとSP値が近く、エポキシ化ポリブタジエンゴムとの相溶性がより良い。よって、エピクロルヒドリンゴムが可塑剤・分散剤としても作用するために比較的容易に海島構造を形成することが可能となって、耐オゾン劣化性を向上させることができる。なお、加硫時にエピクロルヒドリンゴムから発生する塩化水素は、エポキシ化ポリブタジエンゴムのエポキシ基が補足するので、ブリードの原因物質の発生を抑制することができ耐感光体汚染性に優れる。   As the component (a), acrylonitrile butadiene rubber can be used alone, but epichlorohydrin rubber can also be used in combination. By using epichlorohydrin rubber in combination, ozone resistance can be improved. Compared to acrylonitrile butadiene rubber, epichlorohydrin rubber has an SP value close to that of epoxidized polybutadiene rubber and is more compatible with epoxidized polybutadiene rubber. Therefore, since epichlorohydrin rubber also acts as a plasticizer / dispersant, it is possible to form a sea-island structure relatively easily, and to improve the ozone degradation resistance. The hydrogen chloride generated from the epichlorohydrin rubber at the time of vulcanization is supplemented by the epoxy group of the epoxidized polybutadiene rubber, so that generation of a causative substance of bleed can be suppressed and the resistance to photoconductor contamination is excellent.

エピクロルヒドリンゴムとしては、CO:エピクロルヒドリンホモポリマー、ECO:エチレンオキサイド−エピクロルヒドリン共重合体、GCO:エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体、GECO: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、を例示することができる。イオン導電性が高く硫黄架橋可能であることから、好適にはGECOが望ましい。   Examples of the epichlorohydrin rubber include CO: epichlorohydrin homopolymer, ECO: ethylene oxide-epichlorohydrin copolymer, GCO: epichlorohydrin-allyl glycidyl ether copolymer, GECO: epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer. can do. GECO is preferred because of its high ionic conductivity and sulfur crosslinkability.

エピクロルヒドリンゴムは、ムーニー粘度が30〜90ML(1+4)100℃のものが好ましい。   The epichlorohydrin rubber preferably has a Mooney viscosity of 30 to 90 ML (1 + 4) 100 ° C.

(a)成分として、アクリロニトリルブタジエンゴムとエピクロルヒドリンゴムを併用する場合、その質量比は95/5〜30/70であることが好ましい。エピクロルヒドリンゴムの使用量を両者の合計の5質量%以上とすることで、耐オゾン劣化性を効果的に向上させることができる。また、エピクロルヒドリンゴムの使用量を両者の合計の70質量%以下とすることで、感光体汚染を効果的に抑制することができる。より好ましくは、80/20〜60/40である。   (A) When using together acrylonitrile butadiene rubber and epichlorohydrin rubber as a component, it is preferable that the mass ratio is 95 / 5-30 / 70. Ozone deterioration resistance can be effectively improved by making the usage-amount of epichlorohydrin rubber into 5 mass% or more of the sum total of both. In addition, when the amount of the epichlorohydrin rubber used is 70% by mass or less of the total of both, the photoreceptor contamination can be effectively suppressed. More preferably, it is 80/20 to 60/40.

(b)成分としては、エポキシ化ポリブタジエンゴムを使用する。エポキシ化ポリブタジエンゴムはエポキシ基を有することから、硬化剤(加硫剤)とより容易に反応して架橋性が上がり、耐オゾン劣化性を向上させることができる。さらにエポキシ基によって極性が高くなるために、アクリロニトリルブタジエンゴムとの相溶性が良くなり、アクリロニトリルブタジエンゴムに添加した場合に海島構造を形成しやすくなると考えられる。このことからも、アクリロニトリルブタジエンゴムにエポキシ化ポリブタジエンゴムを配合することによって、耐オゾン劣化性を向上することができる。   As the component (b), epoxidized polybutadiene rubber is used. Since the epoxidized polybutadiene rubber has an epoxy group, it reacts more easily with the curing agent (vulcanizing agent) to increase the cross-linking property and improve the ozone deterioration resistance. Further, since the polarity is increased by the epoxy group, the compatibility with the acrylonitrile butadiene rubber is improved, and when added to the acrylonitrile butadiene rubber, the sea-island structure is likely to be formed. Also from this, ozone deterioration resistance can be improved by blending epoxidized polybutadiene rubber with acrylonitrile butadiene rubber.

エポキシ化ポリブタジエンゴムとしては、ブタジエンゴムをエポキシ化したものを例示することができる。エポキシ化は、例えば過酸化水素法で行うことができる。エポキシ化ポリブタジエンゴムに含まれるエポキシ基の含有量は、エポキシ当量(1当量のエポキシ基を含むポリマーの質量)で100〜10000g/eqが好ましい。更に、エポキシ基以外のヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基などの官能基によって、末端及び内部変性されたものであってもよい。   Examples of the epoxidized polybutadiene rubber include epoxidized butadiene rubber. Epoxidation can be performed, for example, by the hydrogen peroxide method. The content of epoxy groups contained in the epoxidized polybutadiene rubber is preferably 100 to 10,000 g / eq in terms of epoxy equivalent (mass of polymer containing 1 equivalent of epoxy groups). Furthermore, the terminal and the inside modified | denatured by functional groups, such as hydroxyl groups other than an epoxy group, a carboxyl group, and an amino group, may be sufficient.

エポキシ化ポリブタジエンゴムは、数平均分子量が500〜10000であることが好ましい。数平均分子量が10000以下であると、未加硫時にアクリロニトリルゴムやエピクロルヒドリンゴムを可塑化する効果が大きく、押出し成形性が向上する。さらにエポキシ化ポリブタジエンゴムの数平均分子量が500以上であることで低分子量すぎないことからブリードし難いために感光体汚染の原因になり難い。また、エポキシ化ポリブタジエンゴムは、液状であることが好ましい。   The epoxidized polybutadiene rubber preferably has a number average molecular weight of 500 to 10,000. When the number average molecular weight is 10,000 or less, the effect of plasticizing acrylonitrile rubber or epichlorohydrin rubber at the time of unvulcanization is great, and the extrusion moldability is improved. Furthermore, since the number average molecular weight of the epoxidized polybutadiene rubber is 500 or more, it is not too low in molecular weight, so that it is difficult to bleed, and therefore it is difficult to cause contamination of the photoreceptor. The epoxidized polybutadiene rubber is preferably liquid.

エポキシ化ポリブタジエンゴムの主鎖は、1,4−ポリブタジエン構造、1,2−ポリブタジエン構造のいずれでも構わないが、1,2−ポリブタジエン構造の方が好ましい。エポキシ化ポリブタジエンゴムの主鎖が1,2−ポリブタジエン構造であることで、ガラス転移温度が上がり分子運動性が低下する。したがって、オゾンの亀裂成長速度が低下して耐オゾン劣化性と耐感光体汚染性が、1,4−ポリブタジエン構造よりも良くなる。   The main chain of the epoxidized polybutadiene rubber may be either a 1,4-polybutadiene structure or a 1,2-polybutadiene structure, but a 1,2-polybutadiene structure is preferred. Since the main chain of the epoxidized polybutadiene rubber has a 1,2-polybutadiene structure, the glass transition temperature rises and the molecular mobility decreases. Therefore, the crack growth rate of ozone is reduced, and the ozone deterioration resistance and the photoreceptor contamination resistance are better than the 1,4-polybutadiene structure.

(b)成分であるエポキシ化ブタジエンゴムの使用量は、(a)成分100質量部に対して5〜40質量部とする。5質量部未満であると耐オゾン劣化性の向上が十分でなく、40質量部より多いと加硫後のゴムローラ表面の粘着性が高くなり感光体に張り付いてしまう。より好ましくは、(a)成分100質量部に対して10〜20質量部である。   The amount of the epoxidized butadiene rubber as the component (b) is 5 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a). If the amount is less than 5 parts by mass, the improvement in ozone resistance is not sufficient, and if it exceeds 40 parts by mass, the adhesiveness of the surface of the rubber roller after vulcanization increases and sticks to the photoreceptor. More preferably, it is 10-20 mass parts with respect to 100 mass parts of (a) component.

導電性弾性体組成物には、本発明の特性に大きく影響を与えない範囲で、他のゴムを1種類以上添加しても良い。他のゴムとしては、EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン−共重合体)、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソプレン、SBR(スチレンブタジエンゴム)、CR(クロロプレン)、シリコンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。   One or more other rubbers may be added to the conductive elastic composition within a range that does not significantly affect the characteristics of the present invention. Examples of other rubbers include EPDM (ethylene-propylene-diene-copolymer), polybutadiene, natural rubber, polyisoprene, SBR (styrene butadiene rubber), CR (chloroprene), silicon rubber, urethane rubber, fluorine rubber, and the like. It is done.

導電性弾性体組成物には、導電性を付与するための導電剤を含むことができる。導電剤としては、カーボンブラックやカーボンブラックグラファイトなどのカーボン材料;酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛などの金属化合物;金、銅、ニッケルなどの金属(例えば金属紛);四級アンモニウム塩、アルカリ金属塩、スルホン酸塩、ポリアルキレングリコールと過塩素酸リチウムとの複合物などのイオン導電剤;を使用できる。また、これらの導電剤は単独または2種類以上組み合わせて使用することができる。   The conductive elastic composition can contain a conductive agent for imparting conductivity. Examples of the conductive agent include carbon materials such as carbon black and carbon black graphite; metal compounds such as titanium oxide, tin oxide and zinc oxide; metals such as gold, copper and nickel (for example, metal powder); quaternary ammonium salts and alkali metals An ionic conductive agent such as a salt, a sulfonate, or a composite of polyalkylene glycol and lithium perchlorate can be used. Moreover, these electrically conductive agents can be used individually or in combination of 2 or more types.

さらに、導電性弾性体組成物には、必要に応じて、可塑剤、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、分散剤、滑材、受酸剤などの配合剤を適時加えることができる。   Further, the conductive elastic composition may include a plasticizer, a filler, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, an anti-scorch agent, a dispersing agent, a lubricant, an acid acceptor, etc., if necessary. Formulations can be added at the appropriate time.

本発明の導電性ゴムローラの導電性弾性層は、抵抗値が1×104〜1×106Ωcmの範囲であることが好ましい。この抵抗値は、使用する各種ゴムの組成、導電剤の種類や添加量により適宜調整することができる。なお、導電性弾性層の抵抗値Rr(Ωcm)の測定は、導電性弾性層をNN(温度23℃湿度60%)環境に24時間以上放置後、導電性支持体の両端部に各々500gの荷重をかけてφ30mmのSUS製ドラムに圧接し、SUS製ドラムを30rpmで回転させた状態で導電性支持体部の一方から直流電圧−200Vを印加し、SUS製ドラムに直列接続した1kΩの抵抗体にかかる電圧を3秒間測定した平均値Vr(V)から、Rr=200×103/Vrで測定できる。 The conductive elastic layer of the conductive rubber roller of the present invention preferably has a resistance value in the range of 1 × 10 4 to 1 × 10 6 Ωcm. This resistance value can be appropriately adjusted depending on the composition of various rubbers used, the type of conductive agent, and the amount added. The resistance value Rr (Ωcm) of the conductive elastic layer was measured by leaving the conductive elastic layer in an NN (temperature 23 ° C., humidity 60%) environment for 24 hours or more, and then measuring 500 g on both ends of the conductive support. A 1 kΩ resistor connected in series to a SUS drum by applying a DC voltage of -200 V from one of the conductive support members while pressing the SUS drum with a load of 30 mm and rotating the SUS drum at 30 rpm. From the average value Vr (V) obtained by measuring the voltage applied to the body for 3 seconds, it can be measured at Rr = 200 × 10 3 / Vr.

本発明の導電性ゴムローラは、電子写真用途に用いられることから、トナーや外添剤の付着性、抵抗調整、感光体への汚染防止を制御するため、表面層を設けることが好ましい。表面層を設ける場合、柔軟性、耐磨耗性及び機械強度のある高分子バインダーを結着樹脂とし、これらの樹脂中に先に記載したような導電剤を分散して抵抗調整して使用される。高分子バインダーとしては、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂などが使用される。   Since the conductive rubber roller of the present invention is used for electrophotographic applications, it is preferable to provide a surface layer in order to control adhesion of toner and external additives, resistance adjustment, and prevention of contamination of the photoreceptor. When a surface layer is provided, a polymer binder having flexibility, abrasion resistance and mechanical strength is used as a binder resin, and a conductive agent as described above is dispersed in these resins to adjust the resistance. The As the polymer binder, polyamide resin, polyurethane resin, polyvinyl butyral resin, fluorine resin, polyester resin, acrylic urethane resin, or the like is used.

次に、本発明の導電性ゴムローラの好ましい製造方法について説明する。   Next, a preferred method for producing the conductive rubber roller of the present invention will be described.

先述した、各種ゴム、導電剤、その他配合剤を加圧ニーダー、バンバリーミキサー、オープンロールなどの一般的な混練機を用いて分散混練して未加硫ゴム組成物を作製する。この未加硫ゴム組成物は押出し機や射出成形、圧縮成形などの成形方法で導電性支持体となる芯金の上に円筒状に成形された後、加硫缶やバッチ式熱風炉、連続加硫、プレス加硫などの方法で加硫される。その後、表面性や形状を調整するために、乾式研磨や湿式研磨などの研磨加工を用いて導電性ゴムローラを成形することができる。後述する実施例では、クロスヘッドを備えたベント式の押出し機を用いて芯金と未加硫ゴム組成物を一体的に押出した後に、端部を定尺で切り離した後、熱風乾燥炉で加硫し、乾式研磨で導電性ゴムローラを成形している。これは、クロスヘッド押出し機によって芯金と未加硫ゴム組成物を同時に押出すことで、芯金とゴムとの締め代が無くなって加硫後のゴムローラにかかる応力を少なくすることで耐オゾン劣化性を向上できるためである。   The above-mentioned various rubbers, conductive agents and other compounding agents are dispersed and kneaded using a general kneader such as a pressure kneader, a Banbury mixer, an open roll, etc. to produce an unvulcanized rubber composition. This unvulcanized rubber composition is formed into a cylindrical shape on a core metal which becomes a conductive support by a molding method such as an extruder, injection molding, compression molding, etc., and then vulcanized can, batch type hot air oven, continuous It is vulcanized by methods such as vulcanization and press vulcanization. Thereafter, in order to adjust the surface property and shape, the conductive rubber roller can be molded using a polishing process such as dry polishing or wet polishing. In the examples to be described later, after the core metal and the unvulcanized rubber composition are integrally extruded using a vent type extruder equipped with a cross head, the end portion is cut off with a standard length, and then heated in a hot air drying furnace. The conductive rubber roller is molded by vulcanization and dry polishing. This is because the core metal and the unvulcanized rubber composition are extruded at the same time with a crosshead extruder, eliminating the interference between the core metal and the rubber and reducing the stress applied to the rubber roller after vulcanization. This is because the deterioration can be improved.

本発明の導電性ゴムローラに表面層を設ける場合の好ましい方法としては、次のような方法が挙げられる。まず、前記のような高分子バインダーを溶剤に溶解した溶液中に所定量の導電剤を加え、ビーズミル、サンドミル、ボールミル、ペイントシェーカーなどの塗料分散機を用いて分散する。これを浸漬塗工、スプレー塗工、ロールコートなどの塗工方法によって導電性弾性層の外周に塗布する。さらに熱風循環乾燥機や赤外線乾燥炉などを用いて溶剤を除去して導電性弾性層の上に表面層を形成することができる。   As a preferable method when the surface layer is provided on the conductive rubber roller of the present invention, the following method may be mentioned. First, a predetermined amount of a conductive agent is added to a solution obtained by dissolving the above polymer binder in a solvent, and the mixture is dispersed using a paint dispersing machine such as a bead mill, a sand mill, a ball mill, or a paint shaker. This is applied to the outer periphery of the conductive elastic layer by a coating method such as dip coating, spray coating or roll coating. Further, the surface layer can be formed on the conductive elastic layer by removing the solvent using a hot air circulating dryer or an infrared drying oven.

また、本発明の導電性ゴムローラでは、表面層を設ける以外の表面処理方法として、電子線、紫外線、X線、赤外線、プラズマなどのエネルギー線を照射することで導電性弾性層の最表面を高架橋化する方法も挙げられる。これらの中でも、特に紫外線を照射することが好ましい。紫外線を照射することで所望の電気特性に制御でき、粘着性や摩擦係数が低下するので、トナーや外添剤の弾性体への付着を制御できる。後述する実施例では、低圧水銀ランプを用いた紫外線照射装置を用い、ゴムローラを回転させながら紫外線照射することでゴムローラ全体を均一に表面処理して導電性ゴムローラを得ている。   In the conductive rubber roller of the present invention, as the surface treatment method other than providing the surface layer, the outermost surface of the conductive elastic layer is highly crosslinked by irradiating energy rays such as electron beam, ultraviolet ray, X-ray, infrared ray, and plasma. The method of making is also mentioned. Among these, it is particularly preferable to irradiate ultraviolet rays. By irradiating with ultraviolet rays, it is possible to control to desired electrical characteristics, and the adhesiveness and friction coefficient are reduced, so that the adhesion of toner and external additives to the elastic body can be controlled. In an example described later, an ultraviolet ray irradiation device using a low-pressure mercury lamp is used, and the rubber roller is irradiated with ultraviolet rays while rotating, thereby uniformly treating the entire rubber roller to obtain a conductive rubber roller.

以下に、実施例、比較例を例示して本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples and comparative examples.

(実施例1)
以下の成分を加圧式ニーダーで30分間混練した。なお、炭酸カルシウムは研磨性を向上させる目的で添加している。
・アクリロニトリルブタジエンゴム 100質量部
(商品名『Nipol DN219』、日本ゼオン(株)製、アクリロニトリル量:33.5%、ムーニー粘度:27.0ML(1+4)100℃)
・エポキシ化ポリブタジエンゴム1 5質量部
(商品名『アデカサイザーBF−1000』、旭電化工業(株)製、エポキシ当量:200g/eq、数平均分子量:1000、1,2−ポリブタジエン構造)
・導電性カーボンブラック1 4質量部
(商品名『ケッチェンブラックEC』、ケッチェンブラックインターナショナル(株)製)
・導電性カーボンブラック2 20質量部
(商品名『シーストSVH』、東海カーボン(株)製)
・炭酸カルシウム 20質量部
(商品名『シルバーW』、白石工業(株)製)
・酸化亜鉛 5質量部
・ステアリン酸亜鉛 1質量部
さらに、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド(商品名『ノクセラーDM−P』、大内新興化学(株)製)1質量部、テトラメチルチウラムモノスルフィド(商品名『ノクセラーTS』、大内新興化学(株)製)1質量部、硫黄1.2質量部を加えた。その後10分間混練して未加硫ゴム組成物を作製した。
Example 1
The following components were kneaded with a pressure kneader for 30 minutes. Calcium carbonate is added for the purpose of improving abrasiveness.
Acrylonitrile butadiene rubber 100 parts by mass (trade name “Nipol DN219”, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., acrylonitrile content: 33.5%, Mooney viscosity: 27.0 ML (1 + 4) 100 ° C.)
Epoxylated polybutadiene rubber 1 5 parts by mass (trade name “Adekasizer BF-1000”, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., epoxy equivalent: 200 g / eq, number average molecular weight: 1000, 1,2-polybutadiene structure)
・ Conductive carbon black 14 parts by mass (trade name “Ketjen Black EC”, manufactured by Ketjen Black International Co., Ltd.)
・ 20 parts by mass of conductive carbon black 2 (trade name “SEAST SVH”, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.)
・ Calcium carbonate 20 parts by mass (trade name “Silver W”, manufactured by Shiroishi Kogyo Co., Ltd.)
・ Zinc oxide 5 parts by mass ・ Zinc stearate 1 part by mass Further, di-2-benzothiazolyl disulfide (trade name “Noxeller DM-P”, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) 1 part by mass, tetramethylthiuram 1 part by mass of monosulfide (trade name “Noxeller TS”, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) and 1.2 parts by mass of sulfur were added. Thereafter, the mixture was kneaded for 10 minutes to prepare an unvulcanized rubber composition.

次に、80℃に設定したクロスヘッドを用いた押出し成型機(直径50mmベント式押出し機、L/D=16、EM技研社製)によって、芯金(SUS製、φ6.0mm、長さ258.0mm)を中心とした同軸上に前記未加硫ゴム組成物を円筒形に押出した。芯金端部から10.0mmまでの余分なゴムを切り離して芯金上の未加硫ゴム組成物の長さを238.0mmにした後、熱風乾燥炉によって160℃で1時間加硫した。加硫後のゴムローラは、乾式研磨加工によって、ゴム中央の外径をφ8.5mm、ゴム端部の外径をφ8.25mmのクラウン形状に研磨した。研磨後のゴムローラは低圧水銀ランプを用いて紫外線による表面処理を施し、導電性ゴムローラを得た。なお、表面処理は60mW/cm2の紫外線強度でゴムローラを30rpmで回転させながら100秒間実施した。導電性弾性層の抵抗値は、4.0×104Ωcmであった。
(実施例2)
エポキシ化ポリブタジエンゴム1の配合量を15質量部としたこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性ゴムローラを作製した。導電性弾性層の抵抗値は、6.7×104Ωcmであった。
Next, the core metal (manufactured by SUS, φ6.0 mm, length 258) was formed by an extrusion molding machine using a crosshead set at 80 ° C. (50 mm diameter vent type extruder, L / D = 16, manufactured by EM Giken). The unvulcanized rubber composition was extruded into a cylindrical shape on the same axis centering around 0.0 mm). Excess rubber up to 10.0 mm from the end of the mandrel was cut to make the length of the unvulcanized rubber composition on the mandrel to 238.0 mm, and then vulcanized at 160 ° C. for 1 hour in a hot air drying furnace. The rubber roller after vulcanization was polished by dry polishing into a crown shape with an outer diameter of the rubber center of φ8.5 mm and an outer diameter of the rubber end of φ8.25 mm. The polished rubber roller was subjected to surface treatment with ultraviolet rays using a low-pressure mercury lamp to obtain a conductive rubber roller. The surface treatment was performed for 100 seconds while rotating the rubber roller at 30 rpm with an ultraviolet intensity of 60 mW / cm 2 . The resistance value of the conductive elastic layer was 4.0 × 10 4 Ωcm.
(Example 2)
A conductive rubber roller was produced in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of the epoxidized polybutadiene rubber 1 was 15 parts by mass. The resistance value of the conductive elastic layer was 6.7 × 10 4 Ωcm.

(実施例3)
エポキシ化ポリブタジエンゴム1の配合量を40質量部としたこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性ゴムローラを作製した。導電性弾性層の抵抗値は、2.0×105Ωcmであった。
(Example 3)
A conductive rubber roller was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of epoxidized polybutadiene rubber 1 was 40 parts by mass. The resistance value of the conductive elastic layer was 2.0 × 10 5 Ωcm.

(実施例4)
アクリロニトリルブタジエンゴムの配合量を95質量部とし、エピクロルヒドリンゴムを5質量部追加したこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性ゴムローラを作製した。なお、エピクロルヒドリンゴムとしては、ダイソー(株)製商品名『エピクロマーCG105』(ムーニー粘度:65.0ML(1+4)100℃)を使用した。導電性弾性層の抵抗値は、3.3×104Ωcmであった。
Example 4
A conductive rubber roller was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of acrylonitrile butadiene rubber was 95 parts by mass and 5 parts by mass of epichlorohydrin rubber was added. In addition, Daiso Co., Ltd. brand name "Epichromer CG105" (Mooney viscosity: 65.0ML (1 + 4) 100 degreeC) was used as epichlorohydrin rubber. The resistance value of the conductive elastic layer was 3.3 × 10 4 Ωcm.

(実施例5)
アクリロニトリルブタジエンゴムの配合量を70質量部とし、エピクロルヒドリンゴムを30質量部追加したこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性ゴムローラを作製した。なお、使用したエピクロルヒドリンゴムは実施例4と同じである。導電性弾性層の抵抗値は、2.2×104Ωcmであった。
(Example 5)
A conductive rubber roller was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of acrylonitrile butadiene rubber was 70 parts by mass and 30 parts by mass of epichlorohydrin rubber was added. The epichlorohydrin rubber used is the same as in Example 4. The resistance value of the conductive elastic layer was 2.2 × 10 4 Ωcm.

(実施例6)
アクリロニトリルブタジエンゴムの配合量を30質量部とし、エピクロルヒドリンゴムを70質量部追加したこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性ゴムローラを作製した。なお、使用したエピクロルヒドリンゴムは実施例4と同じである。導電性弾性層の抵抗値は、1.3×104Ωcmであった。
(Example 6)
A conductive rubber roller was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of acrylonitrile butadiene rubber was 30 parts by mass and 70 parts by mass of epichlorohydrin rubber was added. The epichlorohydrin rubber used is the same as in Example 4. The resistance value of the conductive elastic layer was 1.3 × 10 4 Ωcm.

(比較例1)
エポキシ化ポリブタジエンゴム1を添加しないこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性ゴムローラを作製した。導電性弾性層の抵抗値は、2.9×104Ωcmであった。
(Comparative Example 1)
A conductive rubber roller was produced in the same manner as in Example 1 except that the epoxidized polybutadiene rubber 1 was not added. The resistance value of the conductive elastic layer was 2.9 × 10 4 Ωcm.

(比較例2)
エポキシ化ポリブタジエンゴム1の配合量を50質量部としたこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性ゴムローラを作製した。導電性弾性層の抵抗値は、2.9×105Ωcmであった。
(Comparative Example 2)
A conductive rubber roller was produced in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of the epoxidized polybutadiene rubber 1 was 50 parts by mass. The resistance value of the conductive elastic layer was 2.9 × 10 5 Ωcm.

(比較例3)
エポキシ化ポリブタジエンゴム1を、1,4−ポリブタジエン構造のエポキシ化ポリブタジエンゴム2に変え、その配合量を15質量部としたこと以外は、実施例2と同様の方法で導電性ゴムローラを作製した。なお、エポキシ化ポリブタジエン2としては、ダイセル化学工業(株)製商品名『エポリードPB3600』(数平均分子量5900)を使用した。導電性弾性層の抵抗値は、1.0×105Ωcmであった。
(Comparative Example 3)
A conductive rubber roller was produced in the same manner as in Example 2 except that the epoxidized polybutadiene rubber 1 was changed to the epoxidized polybutadiene rubber 2 having a 1,4-polybutadiene structure and the blending amount thereof was 15 parts by mass. As the epoxidized polybutadiene 2, trade name “Epolide PB3600” (number average molecular weight 5900) manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. was used. The resistance value of the conductive elastic layer was 1.0 × 10 5 Ωcm.

(比較例4)
エポキシ化ポリブタジエンゴム1を添加しないこと以外は、実施例4と同様の方法で導電性ゴムローラを作製した。導電性弾性層の抵抗値は、2.7×104Ωcmであった。
(Comparative Example 4)
A conductive rubber roller was produced in the same manner as in Example 4 except that the epoxidized polybutadiene rubber 1 was not added. The resistance value of the conductive elastic layer was 2.7 × 10 4 Ωcm.

(比較例5)
アクリロニトリルブタジエンゴムの配合量を20質量部とし、エピクロルヒドリンゴムを80質量部追加したこと以外は、実施例1と同様の方法で導電性ゴムローラを作製した。導電性弾性層の抵抗値は、1.2×104Ωcmであった。
(Comparative Example 5)
A conductive rubber roller was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of acrylonitrile butadiene rubber was 20 parts by mass and that 80 parts by mass of epichlorohydrin rubber was added. The resistance value of the conductive elastic layer was 1.2 × 10 4 Ωcm.

[評価]
各項目の評価方法を以下に示す。
[Evaluation]
The evaluation method for each item is shown below.

(感光体汚染評価)
得られた導電性ゴムローラを、レーザービームプリンターLBP5500(Canon製)の黒のオールインワンカートリッジの帯電ローラとして組み込んだ。その状態で、温度40℃湿度95%の恒温恒湿槽に7日間放置後、NN環境(温度23℃、湿度60%)にてLBP5500を用いてハーフトーン画像を出力した。その後、カートリッジから感光体を取り出し、光学顕微鏡を用いて100倍の倍率で感光体表面を観察した。
(Photoconductor contamination assessment)
The obtained conductive rubber roller was incorporated as a charging roller for a black all-in-one cartridge of a laser beam printer LBP5500 (manufactured by Canon). In this state, after being left in a constant temperature and humidity chamber at a temperature of 40 ° C. and a humidity of 95% for 7 days, a halftone image was output using LBP5500 in an NN environment (temperature 23 ° C., humidity 60%). Thereafter, the photoconductor was taken out from the cartridge, and the surface of the photoconductor was observed at a magnification of 100 using an optical microscope.

ハーフトーン画像に感光体汚染起因の不良画像が無く、感光体表面にもブリードによる付着物や割れが観察されないものをランクAとして評価した。ハーフトーン画像に感光体汚染起因の画像不良は無く、感光体表面に割れは無いが、付着物が観察さたものをランクBとして評価した。ハーフトーン画像に感光体汚染起因の画像不良が見られ、感光体表面に付着物または割れが発生しているものをランクCとして評価した。   Rank A was evaluated when there was no defective image due to contamination of the photoreceptor in the halftone image, and no deposits or cracks due to bleeding were observed on the surface of the photoreceptor. A halftone image was evaluated as a rank B when there was no image defect due to the contamination of the photoreceptor and no cracks were observed on the surface of the photoreceptor, but the adhered matter was observed. A halftone image was evaluated as a rank C when an image defect due to contamination of the photoconductor was observed, and an adherent or a crack occurred on the surface of the photoconductor.

(耐オゾン劣化評価)
オゾン劣化を加速させるために、紫外線による表面処理工程において紫外線の照射時間を延長して1500秒間行った導電性ゴムローラを別途作製して、耐オゾン劣化評価に使用した。その導電性ゴムローラを感光体汚染評価と同様に黒のオールインワンカートリッジの帯電ローラとして組み込んだ。その状態で、温度40℃湿度95%の恒温恒湿槽に7日間放置後、NN環境(温度23℃、湿度60%)にてLBP5500を用いてハーフトーン画像を出力した。その後、光学顕微鏡を用いて500倍の倍率で導電性ゴムローラの表面を観察した。
(Ozone resistance evaluation)
In order to accelerate the ozone deterioration, a conductive rubber roller was separately prepared for 1500 seconds by extending the irradiation time of ultraviolet rays in the surface treatment process using ultraviolet rays, and used for evaluation of ozone resistance. The conductive rubber roller was incorporated as a charging roller for a black all-in-one cartridge in the same manner as the photoconductor contamination evaluation. In this state, after being left in a constant temperature and humidity chamber at a temperature of 40 ° C. and a humidity of 95% for 7 days, a halftone image was output using LBP5500 in an NN environment (temperature 23 ° C., humidity 60%). Thereafter, the surface of the conductive rubber roller was observed using an optical microscope at a magnification of 500 times.

ハーフトーン画像にオゾン劣化による画像不良(導電性ゴムローラ表面に生じたクラック跡や導電性ゴムローラが高抵抗化してしまったことに起因する帯電不良など)が無く、導電性ゴムローラ表面にクラックが生じていないものをランクAと評価した。ハーフトーン画像にオゾン劣化による画像不良はないが、導電性ゴムローラの表面に100μm以下の微小なクラックが生じているものをランクBと評価した。ハーフトーン画像にオゾン劣化による不良が発生し、導電性ゴムローラの表面にも100μmを超えるクラックが生じているものをランクCと評価した。   There is no image defect due to ozone degradation in the halftone image (such as crack marks on the surface of the conductive rubber roller or charging failure due to the high resistance of the conductive rubber roller), and there is a crack on the surface of the conductive rubber roller. Those not present were rated as rank A. Although there was no image defect due to ozone degradation in the halftone image, a case where a minute crack of 100 μm or less was generated on the surface of the conductive rubber roller was evaluated as Rank B. A case where a defect due to ozone deterioration occurred in a halftone image and a crack exceeding 100 μm was generated on the surface of the conductive rubber roller was evaluated as rank C.

評価結果を表1に示す。   The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2007155769
Figure 2007155769

Figure 2007155769
実施例1では、エポキシ化ポリブタジエンゴム1を5質量部添加したことによって、感光体汚染評価ランクA、耐オゾン劣化評価ランクBとなった。実施例2では、エポキシ化ポリブタジエンゴム1を15質量部に増やしたことにより、感光体汚染評価ランクA、耐オゾン劣化評価ランクAと向上した。実施例3では、エポキシ化ポリブタジエンゴム1を40質量部にさらに増やしたことにより、感光体汚染評価ランクB、耐オゾン劣化評価ランクAとなった。実施例3で感光体汚染評価がBとなったのは、エポキシ化ポリブタジエンゴムに自着性があるために、感光体に対して導電性ゴムローラが貼り付きやすくなったためである。
Figure 2007155769
In Example 1, addition of 5 parts by mass of the epoxidized polybutadiene rubber 1 resulted in a photoreceptor contamination evaluation rank A and an ozone deterioration evaluation rank B. In Example 2, since the epoxidized polybutadiene rubber 1 was increased to 15 parts by mass, the photoreceptor contamination evaluation rank A and the ozone deterioration evaluation rank A were improved. In Example 3, when the epoxidized polybutadiene rubber 1 was further increased to 40 parts by mass, the photoreceptor contamination evaluation rank B and the ozone degradation resistance evaluation rank A were obtained. The reason for the evaluation of the photoreceptor contamination in Example 3 was B because the epoxidized polybutadiene rubber has a self-adhesive property, so that the conductive rubber roller is easily attached to the photoreceptor.

実施例4では、アクリロニトリルブタジエンゴム95質量部及びエピクロルヒドリンゴム5質量部とし、さらにエポキシ化ポリブタジエンゴム1を5質量部用いたことにより、感光体汚染評価ランクA、耐オゾン劣化評価ランクAとなった。実施例5では、アクリロニトリルブタジエンゴム70質量部に対してエピクロルヒドリンゴム30質量部とエピクロルヒドリンゴムの割合を増やしても、同様に感光体汚染評価ランクA、耐オゾン劣化評価ランクAとなった。実施例6では、アクリロニトリルブタジエンゴム30質量部に対してエピクロルヒドリンゴム70質量部とエピクロルヒドリンゴムの割合をさらに増やしたことにより、感光体汚染評価ランクB、耐オゾン劣化評価ランクAとなった。これは、炭酸カルシウムと塩酸との反応によって生じたと考えられる付着物が発生したためである。   In Example 4, 95 parts by mass of acrylonitrile butadiene rubber and 5 parts by mass of epichlorohydrin rubber were used, and 5 parts by mass of epoxidized polybutadiene rubber 1 was used, so that the photoreceptor contamination evaluation rank A and the ozone degradation resistance evaluation rank A were obtained. . In Example 5, even when the proportion of the epichlorohydrin rubber and the epichlorohydrin rubber was increased with respect to 70 parts by mass of the acrylonitrile butadiene rubber, the photoreceptor contamination evaluation rank A and the ozone deterioration evaluation rank A were similarly obtained. In Example 6, the ratio of the epichlorohydrin rubber and the epichlorohydrin rubber to 30 parts by mass of the acrylonitrile butadiene rubber was further increased, so that the photoreceptor contamination evaluation rank B and the ozone degradation evaluation rank A were obtained. This is because the deposit | attachment considered to have arisen by reaction of calcium carbonate and hydrochloric acid generate | occur | produced.

比較例1では、エポキシ化ポリブタジエンゴム1を添加していないために、感光体汚染評価ランクA、耐オゾン劣化評価ランクCとなった。よって実施例1において、エポキシ化ポリブタジエンゴムによって耐オゾン劣化性が向上していることが比較できる。   In Comparative Example 1, since the epoxidized polybutadiene rubber 1 was not added, the photosensitive member contamination evaluation rank A and the ozone deterioration evaluation rank C were obtained. Therefore, it can be compared in Example 1 that the ozone deterioration resistance is improved by the epoxidized polybutadiene rubber.

比較例2では、エポキシ化ポリブタジエンゴム1の配合量を50質量部としたために、実施例3よりも更に感光体への貼り付き性が増加して感光体汚染評価ランクCとなった。また、耐オゾン劣化性がBランクとなったのは、エポキシ化ポリブタジエンゴム1の配合量が増えて未架橋部分が残ってしまったためと考えられる。   In Comparative Example 2, since the blending amount of the epoxidized polybutadiene rubber 1 was 50 parts by mass, the sticking property to the photoconductor was further increased as compared with Example 3, and the photoconductor contamination evaluation rank C was obtained. The reason why the ozone deterioration resistance was ranked B is considered to be that the blended amount of the epoxidized polybutadiene rubber 1 was increased and an uncrosslinked portion remained.

比較例3では、1,2−ポリブタジエン構造であるエポキシ化ポリブタジエンゴム1を1,4−ポリブタジエン構造であるエポキシ化ポリブタジエンゴム2に変更したことにより、感光体汚染評価ランクB、耐オゾン劣化評価ランクBとなった。これによって実施例2において、1,2−ポリブタジエン構造のエポキシ化ポリブタジエンの優位性が分かる。   In Comparative Example 3, the epoxidized polybutadiene rubber 1 having a 1,2-polybutadiene structure was changed to the epoxidized polybutadiene rubber 2 having a 1,4-polybutadiene structure, so that the photoreceptor contamination evaluation rank B and the ozone deterioration resistance evaluation rank were obtained. B. This shows the superiority of the epoxidized polybutadiene having a 1,2-polybutadiene structure in Example 2.

比較例4では、エポキシ化ポリブタジエンゴム1を添加しなかったために、感光体汚染評価ランクC、オゾン劣化評価ランクBとなった。よって、実施例4において、エポキシ基の塩化水素の補足効果によって感光体汚染が抑制されていたことがわかる。また、エポキシ化ポリブタジエンゴムがエピクロルヒドリンゴムとの相溶性を上げているために、実施例4において耐オゾン劣化性が向上していると考えられる。   In Comparative Example 4, since the epoxidized polybutadiene rubber 1 was not added, the photoreceptor contamination evaluation rank C and the ozone deterioration evaluation rank B were obtained. Therefore, in Example 4, it can be seen that the contamination of the photoreceptor is suppressed by the supplementary effect of the hydrogen chloride of the epoxy group. Moreover, since the epoxidized polybutadiene rubber increases the compatibility with the epichlorohydrin rubber, it is considered that the ozone deterioration resistance is improved in Example 4.

比較例5では、アクリロニトリルブタジエンゴム20質量部に対してエピクロルヒドリンゴムを80質量部としたことから、炭酸カルシウムと塩酸と反応が顕著になって、感光体汚染評価がランクC、耐オゾン劣化は評価ランクAとなったと考えられる。   In Comparative Example 5, since the epichlorohydrin rubber was 80 parts by mass with respect to 20 parts by mass of the acrylonitrile butadiene rubber, the reaction between calcium carbonate and hydrochloric acid became remarkable, the photoreceptor contamination evaluation was rank C, and the ozone deterioration was evaluated. It is thought that it became rank A.

導電性ゴムローラの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of a conductive rubber roller.

符号の説明Explanation of symbols

1 芯金(導電性支持体)
2 導電性弾性層
3 表面層(保護層)
1 Core (conductive support)
2 Conductive elastic layer 3 Surface layer (protective layer)

Claims (6)

導電性支持体上に導電性弾性体組成物からなる導電性弾性層を有する導電性ゴムローラにおいて、該導電性弾性体組成物が、
(a)成分:アクリロニトリルブタジエンゴムのみ、または、アクリロニトリルブタジエンゴム及びエピクロルヒドリンゴム、を100質量部と、
(b)成分:エポキシ化ポリブタジエンゴムを5〜40質量部と、
を含有することを特徴とする導電性ゴムローラ。
In a conductive rubber roller having a conductive elastic layer made of a conductive elastic composition on a conductive support, the conductive elastic composition comprises:
(A) Component: 100 parts by mass of acrylonitrile butadiene rubber alone, or acrylonitrile butadiene rubber and epichlorohydrin rubber,
(B) component: 5-40 mass parts of epoxidized polybutadiene rubber,
A conductive rubber roller comprising:
前記導電性弾性体組成物が、前記(a)成分として、アクリロニトリルブタジエンゴムのみを含有することを特徴とする請求項1に記載の導電性ゴムローラ。   The conductive rubber roller according to claim 1, wherein the conductive elastic composition contains only acrylonitrile butadiene rubber as the component (a). 前記導電性弾性体組成物が、前記(a)成分として、アクリロニトリルブタジエンゴム及びエピクロルヒドリンゴムを含有することを特徴とする請求項1に記載の導電性ゴムローラ。   2. The conductive rubber roller according to claim 1, wherein the conductive elastic composition contains acrylonitrile butadiene rubber and epichlorohydrin rubber as the component (a). 前記アクリロニトリルブタジエンゴムと前記エピクロルヒドリンゴムとの質量比が、95/5〜30/70であることを特徴とする請求項3に記載の導電性ゴムローラ。   The conductive rubber roller according to claim 3, wherein a mass ratio of the acrylonitrile butadiene rubber and the epichlorohydrin rubber is 95/5 to 30/70. 前記エポキシ化ポリブタジエンゴムの数平均分子量が、500〜10000であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の導電性ゴムローラ。   The conductive rubber roller according to claim 1, wherein the epoxidized polybutadiene rubber has a number average molecular weight of 500 to 10,000. 前記エポキシ化ポリブタジエンゴムの主鎖構造が、1,2−ポリブタジエン構造からなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の導電性ゴムローラ。   The conductive rubber roller according to claim 1, wherein the main chain structure of the epoxidized polybutadiene rubber is a 1,2-polybutadiene structure.
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