半導電性ローラ
【課題】ローラ本体を低硬度化して柔軟性を付与した状態での圧縮永久歪みが小さいという特性は維持しながら、前記ローラ本体の製造原料となる半導電性ゴム組成物のスコーチタイムを遅らせることができ、製造工程において、スコーチの発生とそれに伴う押出成形時のゴムの詰まりや径の不安定化等を生じ難く、量産に適した半導電性ローラ１を提供する。
【解決手段】共重合成分としてエチレンオキサイドを含む共重合ゴムと、クロロプレンゴムとを含むゴム分１００質量部に、０．５〜１．５質量部のチオウレア系加硫促進剤、０．５〜１．５質量部のグアニジン系加硫促進剤、０．５〜２．０質量部のスルフェンアミド系加硫促進剤、および２．０質量部以下のパーオキサイド系架橋剤を添加した半導電性ゴムを用いてローラ本体２を形成した。
【解決手段】共重合成分としてエチレンオキサイドを含む共重合ゴムと、クロロプレンゴムとを含むゴム分１００質量部に、０．５〜１．５質量部のチオウレア系加硫促進剤、０．５〜１．５質量部のグアニジン系加硫促進剤、０．５〜２．０質量部のスルフェンアミド系加硫促進剤、および２．０質量部以下のパーオキサイド系架橋剤を添加した半導電性ゴムを用いてローラ本体２を形成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法を利用した、レーザープリンタ等の画像形成装置に組み込んで用いられる半導電性ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前記レーザープリンタや静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置は、例えば高速化、高画質化、カラー化、小型化といった改良が次々に進むことで広く普及してきた。またこうした改良は現在も絶え間なく続けられている。
例えばレーザープリンタでは、今後のさらなる普及を目指してより一層の小型化と、各部の耐久性の向上によるメンテナンスフリー化とを図るために研究開発が続けられている。そしてこの流れに沿って、画像形成装置に組み込んで使用される半導電性ローラについても、さらなる小型化と高い耐久性とが求められるようになってきている。
【０００３】
前記半導電性ローラとしては、半導電性ゴム組成物の架橋物からなるローラ本体を備えるとともに、前記ローラ本体の中心に金属等からなるシャフトを挿通したものが一般的に用いられる。前記半導電性ローラは、例えばレーザープリンタ内で帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、クリーニングローラ等として用いられる。
このうち現像ローラは、レーザープリンタ等の現像部において、帯電させたトナーを感光体ドラムの表面に搬送して、前記感光体ドラムの表面に形成された静電潜像をトナー像に現像するために機能する。
【０００４】
多くのレーザープリンタにおいて現像ローラは、感光体ドラムおよびトナー容器とともに一体のカートリッジを構成して、前記カートリッジごとレーザープリンタの筐体に対して着脱自在に設けられている。そしてトナー容器内のトナーがなくなった際には、カートリッジごと現像ローラや感光体ドラムも新たなものと交換することにより、レーザープリンタのメンテナンスフリー化が図られている。
【０００５】
近年の、レーザープリンタのさらなる小型化の要求に対応したり、小型でしかもフルカラー化に対応したレーザープリンタ等を開発したりするためには、前記カートリッジを現状よりもさらに小型化する必要がある。
そのため現像ローラのローラ本体には、
＊ 現状よりも小径化すること、
＊ 小径化しても従来と同等程度のニップ厚を維持した状態で感光体ドラムの表面に圧接させるべく、低硬度化して柔軟性を高めること、
＊ 低硬度化しても圧縮永久歪みが小さい状態を維持することで、圧接により変形したのち前記圧接を解除しても元の形状になかなか復元されない、いわゆる「ヘタリ」を生じにくくして、前記ヘタリにより形成画像に画像ムラが生じるのを防止できること、
等が求められる。
【０００６】
具体的には、ローラ本体の硬度が日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６２５３：２００６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方」において規定されたデュロメータ タイプＡ硬さで表してＡ６０以下で、かつＪＩＳ Ｋ６２６２：２００６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−常温，高温及び低温における圧縮永久ひずみの求め方」において規定された圧縮永久歪みが５％以下であることが求められる。
【０００７】
なお本明細書では、前記デュロメータ タイプＡ硬さを、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の環境下で測定した値でもって表すこととする。また圧縮永久歪みを、温度７０±１℃、測定時間２２時間、圧縮率２５％の条件で測定した値でもって表すこととする。
前記ヘタリは、例えば保管していたカートリッジをレーザープリンタに装着して画像形成を開始した際や、現像ローラを感光体ドラムの表面に圧接させた状態でレーザープリンタを停止させた状態から画像形成を開始もしくは再開した際等に発生する。詳しくはローラ本体の外周面のうち、前記保管や停止の間中、感光体ドラムの表面に圧接され続けていた箇所に、前記外周面の、円筒の母線に沿って直線状にヘタリが発生する。
【０００８】
そして画像形成を開始したり再開したりしても直ちにヘタリが解消されない場合には、形成画像のうち、前記ローラ本体のヘタリが発生した箇所に対応する領域の濃度が低下して、前記形成画像に縞状の濃度のムラ、すなわち画像ムラが生じる。
また圧縮永久歪みが大きすぎる場合だけでなく硬度が高すぎる場合にも、特に画像形成を開始もしくは再開した初期の時点で直ちにヘタリが解消されずに形成画像に画像ムラを生じる場合がある。
【０００９】
前記現像ローラ等の半導電性ローラのローラ本体は、例えば共重合成分としてエチレンオキサイドを含みイオン導電性を示す共重合ゴムを含有する半導電性ゴム組成物によって形成するのが好ましい。
かかるイオン導電性を示す共重合ゴムとしては、例えばエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム等のエピクロロヒドリン系の共重合ゴムや、あるいはエチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合ゴム、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共重合ゴム等のポリエーテル系の共重合ゴムが挙げられる。
【００１０】
前記共重合ゴムに、必要に応じてクロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（アクリロニトリルブタジエンゴム、ＮＢＲ）等を配合するとともに、架橋剤（加硫剤）、加硫促進剤等の添加剤を加えて半導電性ゴム組成物を調製し、前記半導電性ゴム組成物を、例えば押出成形等によってローラ本体の形状に成形したのち架橋させることで前記ローラ本体が得られる（特許文献１〜３等参照）。
【００１１】
ところが、かかる特許文献１〜３に記載された従来の半導電性ローラは、いずれも小径化した際に所定のニップ厚を維持するべくローラ本体を低硬度化すると圧縮永久歪みが大きくなってヘタリを生じやすくなり、例えば現像ローラとして使用して画像形成を繰り返した際には、前記へタリにより形成画像に画像ムラを生じやすいという問題があった。
かかる問題を解決するため、特許文献４においては、前記共重合ゴムとクロロプレンゴムとを少なくとも含むゴム分に、チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、およびパーオキサイド系架橋剤を選択的に、それぞれ特定の添加量で組み合わせて半導電性ゴム組成物を調製し、前記半導電性ゴムを用いてローラ本体を形成することが提案されている。
【００１２】
前記基材ゴム、加硫促進剤、および架橋剤の組み合わせによれば、小径化した際に所定のニップ厚を維持するべく低硬度化して柔軟性を付与した状態での圧縮永久歪みが小さく、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいローラ本体を備えた半導電性ローラを形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−１１６６８４号公報
【特許文献２】特開２００７−３１３８８３号公報
【特許文献３】特開２００７−２８６２３６号公報
【特許文献４】特開２０１０−１８０３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところが、前記特許文献４に記載の半導電性ゴム組成物はスコーチタイムが早いため、特に半導電性ローラの量産時に、ゴム分に加硫促進剤、架橋剤を添加して混練後の半導電性ゴム組成物を室温で保管している間にスコーチ（焼け）を生じて、次工程であるローラ本体の押出成形時にゴムの詰まりや圧力上昇に伴う径の不安定化等を生じやすいという問題がある。かかる問題は、特に気温の高い夏場等に頻発する。
【００１５】
本発明の目的は、ローラ本体を小径化した際に所定のニップ厚を維持するべく低硬度化して柔軟性を付与した状態での圧縮永久歪みが小さく、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいという特性は維持しながら、前記ローラ本体の製造原料となる半導電性ゴム組成物のスコーチタイムを遅らせることができるため、製造工程において、スコーチの発生とそれに伴う押出成形時のゴムの詰まりや径の不安定化等の問題を生じ難く、量産に適した半導電性ローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
過去の知見から、特に半導電性ローラの量産時に、ゴム分に加硫促進剤、架橋剤を添加して混練した半導電性ゴム組成物を、前記のように気温の高い夏場等であっても安定して押出成形するためには、ムーニー粘度計を用いて、１３０℃で測定したスコーチタイムは、ｔ５が８ｍｉｎ以上、ｔ１０が１０ｍｉｎ以上、ｔ９０が１５ｍｉｎ以上であることが望ましい。
【００１７】
しかし特許文献４に記載された配合系では、前記の条件で測定したスコーチタイムｔ５、ｔ１０、およびｔ９０が、いずれも前記の条件を満足していなかった。そのため混練後の半導電性ゴム組成物を保管等している間にスコーチを生じやすく、前記スコーチを生じることによって押出成形の安定性が低下していた。
発明者の検討によれば、前記特許文献４に記載の配合系において、チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、およびパーオキサイド系架橋剤の添加量を全体的に減らすと、スコーチタイムを遅らせることができる。しかしその場合には架橋密度が低下するため、製造されるローラ本体は、ヘタリと、それに伴う画像ムラとを生じやすくなる。
【００１８】
そこで発明者は、前記以外の他の加硫促進剤、架橋剤の組み合わせについても検討したが、かかる他の組み合わせでは、ローラ本体を低硬度化して柔軟性を付与した状態での圧縮永久歪みが小さく、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいという特性を維持しながら、なおかつスコーチタイムのみを遅らせることはできなかった。
そこでさらに検討した結果、前記チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、およびパーオキサイド系架橋剤の併用系に、さらにスルフェンアミド系加硫促進剤を加えると、
＊ 前記チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、およびパーオキサイド系架橋剤を組み合わせたことによる、ローラ本体を低硬度化して柔軟性を付与した状態での圧縮永久歪みが小さく、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいという特性を維持しながら、
＊ 追加した前記スルフェンアミド系加硫促進剤の作用によって半導電性ゴム組成物のスコーチタイムを遅らせて、前記半導電性ゴム組成物を、気温の高い夏場等であっても安定して押出成形できる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１９】
すなわち本発明は、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る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、
共重合成分としてエチレンオキサイドを含む共重合ゴムと、クロロプレンゴムとを少なくとも含有するゴム分、ならびに
前記ゴム分の総量１００質量部に対して０．５質量部以上、１．５質量部以下のチオウレア系加硫促進剤、０．５質量部以上、１．５質量部以下のグアニジン系加硫促進剤、０．５質量部以上、２．０質量部以下のスルフェンアミド系加硫促進剤、および２．０質量部以下のパーオキサイド系架橋剤、
を含有することを特徴とするものである。
【００２０】
前記共重合ゴムとしては、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、およびエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
またスルフェンアミド系加硫促進剤としては、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ローラ本体を小径化した際に所定のニップ厚を維持するべく低硬度化して柔軟性を付与した状態での圧縮永久歪みが小さく、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいという特性は維持しながら、前記ローラ本体の製造原料となる半導電性ゴム組成物のスコーチタイムを遅らせることができるため、製造工程において、スコーチの発生とそれに伴う押出成形時のゴムの詰まりや径の不安定化等の問題を生じ難く、量産に適した半導電性ローラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】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。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の半導電性ローラは、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るローラ本体を備えたものであって、前記半導電性ゴム組成物は、
共重合成分としてエチレンオキサイドを含む共重合ゴム（以下「エチレンオキサイド含有共重合ゴム」と記載する場合がある）と、クロロプレンゴムとを少なくとも含有するゴム分、ならびに
前記ゴム分の総量１００質量部に対して０．５質量部以上、１．５質量部以下のチオウレア系加硫促進剤、０．５質量部以上、１．５質量部以下のグアニジン系加硫促進剤、０．５質量部以上、０．５質量部以上、２．０質量部以下のスルフェンアミド系加硫促進剤、および２．０質量部以下のパーオキサイド系架橋剤、
を含有することを特徴としている。
【００２４】
〈半導電性ゴム組成物〉
前記のうちエチレンオキサイド含有共重合ゴムとしては、例えばエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合ゴム、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共重合ゴム等の、共重合成分としてエチレンオキサイドを含みイオン導電性を示す共重合ゴムの１種または２種以上が挙げられる。
【００２５】
中でもエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、およびエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
エチレンオキサイドは、多くのイオンを安定化することによりローラ本体の体積固有抵抗を低下する働きをする。しかしエチレンオキサイドが多すぎる場合には、前記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、逆にローラ本体の体積固有抵抗が上昇する傾向がある。またエチレンオキサイドが多すぎる場合にはローラ本体の硬度が上昇したり、加硫前の半導電性ゴム組成物の粘度が上昇して成形性が低下したりするおそれもある。
【００２６】
そのため、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴムにおいてエチレンオキサイド含量は８０モル％以下であるのが好ましく、３０モル％以上、特に５０モル％以上であるのが好ましい。
またアリルグリシジルエーテルは、それ自体が側鎖として自由体積を確保するために機能することにより、エチレンオキサイドの結晶化を抑制してローラ本体の体積固有抵抗を低下させる働きをする。しかしアリルグリシジルエーテルが過剰に存在してもそれ以上の効果が得られないだけでなく、加硫後の架橋点の数が多くなるためローラ本体の体積固有抵抗が却って上昇する傾向がある。またローラ本体の引張強度や疲労特性、耐屈曲性等が低下するおそれもある。
【００２７】
そのためエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴムにおいて、エチレンオキサイド含量が前記エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴムと同じ範囲内にあるとき、アリルグリシジルエーテル含量は０．５モル％以上、特に２モル％以上、であるのが好ましく、１０モル％以下、特に６モル％以下であるのが好ましい。
【００２８】
クロロプレンゴムは塩素原子を多く含有するため、前記クロロプレンゴムを含む半導電性ゴム組成物を用いて形成したローラ本体を備えた半導電性ローラを、例えば現像ローラとして使用した場合には、プラス帯電性のトナーを容易かつ効率よく帯電できる。そのため前記半導電性ローラを、プラス帯電性のトナーを用いる方式のレーザープリンタ等に現像ローラとして組み込んで使用することにより、優れた帯電特性を発揮できる。
【００２９】
クロロプレンゴムはクロロプレンを乳化重合させて合成され、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クロロプレンゴムは、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ーをチウラムジスルフィド等で可塑化し、所定の粘度に調製して得られる。
また非硫黄変性タイプのクロロプレンゴムは、メルカプタン変性タイプ、キサントゲン変性タイプ等に分類される。メルカプタン変性タイプのクロロプレンゴムは、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して前記と同様にして合成される。またキサントゲン変性タイプのクロロプレンゴムは、アルキルキサントゲン化合物を分子量調整剤として使用して前記と同様にして合成される。
【００３０】
またクロロプレンゴムは、その結晶化速度に基づいて前記結晶化速度が遅いタイプ、中庸であるタイプ、および早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クロロプレンゴムを用いてもよいが、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クロロプレンゴムが好ましい。
またクロロプレンゴムとしては、クロロプレンと他の共重合成分との共重合ゴムを用いてもよい。前記他の共重合成分としては、例えば２，３−ジクロロ−１，３−ブタジエン、１−クロロ−１，３−ブタジエン、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、イソプレン、ブタジエン、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、およびメタクリル酸エステル等の１種または２種以上が挙げられる。
【００３１】
ゴム分として前記エチレンオキサイド含有共重合ゴムとクロロプレンゴムとを併用する場合、両者の割合は質量比（エチレンオキサイド含有共重合ゴム）／（クロロプレンゴム）＝３０／７０〜７０／３０、特に４０／６０〜６０／４０であるのが好ましい。この範囲よりクロロプレンゴムの割合が少ない場合には、先に説明したプラス帯電性のトナーを容易かつ効率よく帯電させる効果が不十分になるおそれがある。
【００３２】
一方、前記範囲よりクロロプレンゴムの割合が多い場合には、相対的にエチレンオキサイド含有共重合ゴムの割合が少なくなる分、ローラ本体の導電性が低下するため、却ってプラス帯電性のトナーを容易かつ効率よく帯電させる効果が不十分になるおそれがある。
ゴム分はニトリルゴムを含有してもよい。例えばニトリルゴムとクロロプレンゴムとを混合し、クロロプレンゴムが微分散した状態でエチレンオキサイド含有共重合ゴムを混合すると、ニトリルゴムとクロロプレンゴムとは官能基が異なるにも拘らずきわめて細かく分散する。そのため前記３者が微分散することによる効果として、ローラ本体の硬度を低下させて柔軟性を高めると共に伸び率を向上し、かつ圧縮永久歪みを低減できる。
【００３３】
また硬度の温度依存性を低減して、広い温度範囲でローラ本体の硬度を所定の範囲に維持できる。さらには、ローラ本体の比重を低減して軽量化を図ることができ、前記軽量化と柔軟性、伸び率の向上とによってローラ本体の耐摩耗性も向上できる。
ニトリルゴムとしてはアクリロニトリル含量が２４％以下である低ニトリルＮＢＲ、２５〜３０％である中ニトリルＮＢＲ、３１〜３５％である中高ニトリルＮＢＲ、３６〜４２％である高ニトリルＮＢＲ、４３％以上である極高ニトリルＮＢＲのいずれも用いてもよい。特に比重の小さい低ニトリルＮＢＲを用いるとローラ本体の比重を低減して軽量化を図ることができる。
【００３４】
ゴム分として、エチレンオキサイド含有共重合ゴム、クロロプレンゴム、およびニトリルゴムの３者を併用する場合、前記エチレンオキサイド含有共重合ゴムに対するクロロプレンゴムとニトリルゴムの合計の割合は質量比（エチレンオキサイド含有共重合ゴム）／（クロロプレンゴム＋ニトリルゴム）＝３０／７０〜７０／３０、特に４０／６０〜６０／４０であるのが好ましい。また、前記のうちクロロプレンゴムとニトリルゴムの割合は質量比（クロロプレンゴム）／（ニトリルゴム）＝３０／７０〜７０／３０、特に４０／６０〜６０／４０であるのが好ましい。
【００３５】
前記範囲よりニトリルゴムの割合が少ない場合には、前記ニトリルゴムを含有させることによる、先に説明したローラ本体の硬度を低下させて柔軟性を高めると共に伸び率を向上し、かつ圧縮永久歪みを低減する効果等が不十分になるおそれがある。
一方、前記範囲よりニトリルゴムが多い場合には、前記ニトリルゴムがクロロプレンゴムと逆極性の帯電極性を有するため、相対的にクロロプレンゴムの割合が少なくなることと相まって、先に説明したプラス帯電性のトナーを容易かつ効率よく帯電させる効果が不十分になるおそれがある。
【００３６】
加硫促進剤としては、チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、およびスルフェンアミド系加硫促進剤の３種を併用する。
このうちチオウレア系加硫促進剤としては、例えばＮ，Ｎ′−ジフェニルチオウレア、Ｎ，Ｎ′−ジエチルチオウレア、ジブチルチオウレア、ジラウリルチオウレア、トリメチルチオウレア、エチレンチオウレア（２−メルカプトイミダゾリン）等の１種または２種以上が挙げられる。特に２−メルカプトイミダゾリンが好ましい。
【００３７】
チオウレア系加硫促進剤の添加量は、ゴム分の総量１００質量部に対して０．５質量部以上、１．５質量部以下である必要がある。
添加量が０．５質量部未満ではゴム分の加硫が不十分で、ローラ本体の圧縮永久歪みが大きくなり過ぎるため、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じる。また感光体ドラムの汚染を生じる。すなわち、ゴム分子の架橋点が少なくなり鎖が疎になることによって低分子量のゴム成分等がローラ本体の表面に析出しやすくなり、析出した前記ゴム成分等が感光体ドラムの表面に転移し、付着して形成画像の画質を低下させる。
【００３８】
また添加量が１．５質量部を超える場合にはゴム分の加硫が過剰になってローラ本体が硬くなりすぎるため、却ってヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じる。また感光体ドラムの汚染を生じる。すなわち、過剰に添加されたチオウレア系加硫促進剤の反応残渣や、あるいは未反応のチオウレア系加硫促進剤等がローラ本体の表面に析出して感光体ドラムの表面に転移し、前記表面に付着したり、前記表面に設けられた感光層を構成する感光材料等と反応したりして形成画像の画質を低下させる。
【００３９】
なおこれらの問題が生じるのをより一層効果的に抑制して、圧縮永久歪みおよび硬度が適度に調整された、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいローラ本体を形成することを考慮すると、前記チオウレア系加硫促進剤の添加量は、前記範囲内でも０．８質量部以上、１．２質量部以下、特に１．０質量部前後であるのが好ましい。
グアニジン系加硫促進剤としては、例えば１，３−ジフェニルグアニジン、ジ−ｏ−トリルグアニジン、１−ｏ−トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ−ｏ−トリルグアニジン塩等の１種または２種以上が挙げられる。特にジ−ｏ−トリルグアニジンが好ましい。
【００４０】
グアニジン系加硫促進剤の添加量は、ゴム分の総量１００質量部に対して０．５質量部以上、１．５質量部以下である必要がある。添加量が０．５質量部未満ではゴム分の加硫が不十分で、ローラ本体の圧縮永久歪みが大きくなり過ぎるため、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じる。また感光体ドラムの汚染を生じる。すなわち、ゴム分子の架橋点が少なくなり鎖が疎になることによって低分子量のゴム成分等がローラ本体の表面に析出しやすくなり、析出した前記ゴム成分等が感光体ドラムの表面に転移し、付着して形成画像の画質を低下させる。
【００４１】
また、添加量が１．５質量部を超える場合にはゴム分の加硫が過剰になってローラ本体が硬くなりすぎるため、却ってヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じる。また感光体ドラムの汚染を生じる。すなわち、過剰に添加されたグアニジン系加硫促進剤の反応残渣や、あるいは未反応のグアニジン系加硫促進剤等がローラ本体の表面に析出して感光体ドラムの表面に転移し、前記表面に付着したり、前記表面に設けられた感光層を構成する感光材料等と反応したりして形成画像の画質を低下させる。特にグアニジン系加硫促進剤は、他の加硫促進剤よりも析出を生じやすい。
【００４２】
なおこれらの問題が生じるのをより一層効果的に抑制して、圧縮永久歪みおよび硬度が適度に調整された、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいローラ本体を形成することを考慮すると、前記グアニジン系加硫促進剤の添加量は、前記範囲内でも０．８質量部以上、１．２質量部以下、特に１．０質量部前後であるのが好ましい。
スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えばＮ−ヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド等の１種または２種以上が挙げられる。特にＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドが好ましい。
【００４３】
スルフェンアミド系加硫促進剤の添加量は、ゴム分の総量１００質量部に対して０．５質量部以上、２．０質量部以下である必要がある。添加量が０．５質量部未満では、前記スルフェンアミド系加硫促進剤を加えることによる、スコーチタイムを遅らせる効果が得られない。
また、添加量が２．０質量部を超える場合には、感光体ドラムの汚染を生じる。すなわち、過剰に添加されたスルフェンアミド系加硫促進剤の反応残渣や、あるいは未反応のスルフェンアミド系加硫促進剤等がローラ本体の表面に析出して感光体ドラムの表面に転移し、前記表面に付着したり、前記表面に設けられた感光層を構成する感光材料等と反応したりして形成画像の画質を低下させる。
【００４４】
なおこれらの問題が生じるのをより一層効果的に抑制して、スコーチタイムが適度に遅延された、スコーチとそれに伴う押出成形時のゴムの詰まりや径の不安定化等とを生じにくい半導電性ゴム組成物を得ることを考慮すると、前記スルフェンアミド系加硫促進剤の添加量は、前記範囲内でも０．８質量部以上、１．２質量部以下、特に１．０質量部前後であるのが好ましい。
【００４５】
加硫剤としてはパーオキサイド系架橋剤を用いる。パーオキサイド系架橋剤としては、例えばケトンパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、ハイドロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキサイド類等の１種または２種以上が挙げられる。
またアルキルパーオキサイド類としては、例えばジ-ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチル−α−クミルパーオキサイド、ジ−α−クミルパーオキサイド、１，３−ビス〔（ｔ−ブチルパーオキシ）イソプロピル〕ベンゼン、１，４−ビス〔（ｔ−ブチルパーオキシ）イソプロピル〕ベンゼン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３−へキシン等が挙げられ、特にジ−α−クミルパーオキサイドが好ましい。
【００４６】
パーオキサイド系架橋剤の添加量は、ゴム分の総量１００質量部に対して０．５質量部以上、２．０質量部以下である必要がある。添加量が０．５質量部未満ではゴム分の加硫が不十分で、ローラ本体の圧縮永久歪みが大きくなり過ぎるため、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じる。また感光体ドラムの汚染を生じる。すなわち、ゴム分子の架橋点が少なくなり鎖が疎になることによって低分子量のゴム成分等がローラ本体の表面に析出しやすくなり、析出した前記ゴム成分等が感光体ドラムの表面に転移し、付着して形成画像の画質を低下させる。
【００４７】
また添加量が２．０質量部を超える場合にはゴム分の加硫が過剰になって、ローラ本体が硬くなりすぎるため、却ってヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じる。また感光体ドラムの汚染を生じる。すなわち、過剰に添加されたパーオキサイド系加硫剤が結晶となってローラ本体の表面に析出して感光体ドラムの表面に転移し、前記表面に付着したり、前記表面に設けられた感光層を酸化劣化させたりして形成画像の画質を低下させる。
【００４８】
なおこれらの問題が生じるのをより一層効果的に抑制して、圧縮永久歪みおよび硬度が適度に調整された、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいローラ本体を形成することを考慮すると、前記パーオキサイド系架橋剤の添加量は、前記範囲内でも０．８質量部以上、１．２質量部以下、特に１．０質量部前後であるのが好ましい。
ローラ本体のもとになる半導電性ゴム組成物には、前記各成分の他に、さらに必要に応じて、例えば加硫促進助剤、可塑剤、加工助剤、充填剤、受酸剤、誘電正接調整剤、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、気泡防止剤等の添加剤を適宜添加してもよい。
【００４９】
このうち加硫促進助剤としては酸化亜鉛等の金属酸化物、ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸など、従来公知の種々の加硫促進助剤が挙げられる。また可塑剤としてはジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート等の各種可塑剤やあるいはワックス等が挙げられ、加工助剤としてはステアリン酸等の脂肪酸が挙げられる。
【００５０】
充填剤としては酸化亜鉛、シリカ、カーボン、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。スコーチ防止剤としてはＮ−シクロヘキシルチオフタルイミド、無水フタル酸、Ｎ−ニトロソジフェニルアミン、２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン等が挙げられる。
受酸剤は、半導電性ゴム組成物の加硫時にハロゲン系ゴム、すなわちエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、クロロプレンゴム等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。
【００５１】
誘電正接調整剤は、特に半導電性ローラを現像ローラとして使用する場合に、ローラ本体の誘電正接を所定の範囲に調整するために添加される。誘電正接とは、電気の流し易さ（導電率）とコンデンサー成分（静電容量）の影響度を示す指標であり、交流電流を印加した際の位相遅れを示すパラメーターでもあって、電圧をかけた時のコンデンサー成分の割合の大きさを示している。
【００５２】
前記誘電正接は、レーザープリンタ等の現像部において、例えば量規制ブレード等を用いて現像ローラに接触された時点でのトナーの帯電量と、前記トナーが現像ローラの外周面に付着されて感光体ドラムの表面へ搬送されるまでに現像ローラに逃げる帯電量とによって表され、感光体ドラムと接触直前のトナーの帯電量を示す指標となる。
誘電正接が大きいと電気（電荷）を通しやすく分極は進みにくい。逆に誘電正接が小さいと電気（電荷）を通しにくく分極が進むことになる。よって誘電正接が小さい方が現像ローラのコンデンサー的特性が高く、摩擦帯電で生じたトナー上の電荷を逃すことなく維持できる。すなわちトナーに帯電性を付加でき、付加した帯電性を維持することができる。
【００５３】
かかる効果を得るために誘電正接調整剤を添加する場合がある。前記誘電正接調整剤としては、平均一次粒径が１００〜２５０ｎｍで、球形状または球形に近い形状の弱導電性カーボンブラックや、脂肪酸処理された炭酸カルシウム等が挙げられる。
〈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。
【００５４】
図１を参照して、この例の半導電性ローラ１は、前記本発明の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。シャフト４は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属によって一体に形成される。ローラ本体２と軸４とは、例えば導電性を有する接着剤等により電気的に接合されると共に機械的に固定されて一体に回転される。
【００５５】
ローラ本体２の厚みは特に限定されないが、例えばレーザープリンタ等の現像ローラとして使用する場合には、前記現像ローラの小型化、軽量化を図りながら適度なニップ厚を確保するために厚みが０．５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下、中でも１ｍｍ以上、１５ｍｍ以下、特に４ｍｍ以上、１５ｍｍ以下程度であるのが好ましい。
前記ローラ本体２は、本発明の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。
【００５６】
次いで、外周面に導電性の接着剤を塗布したシャフト４に装着しなおして、前記接着剤が熱硬化性接着剤である場合は加熱により前記熱硬化性接着剤を硬化させてローラ本体２とシャフト４とを電気的に接合するとともに機械的に固定する。そして必要に応じてさらにその外周面を所定の表面粗さになるように研磨したりする。これにより図１に示す半導電性ローラ１が製造される。
【００５７】
なおローラ本体２は、外周面側の外層と軸４側の内層の２層構造に形成してもよい。その場合、少なくとも外層を本発明の半導電性ゴム組成物によって形成すればよい。
また、前記半導電性ローラ１を現像ローラとして使用する場合は、ローラ本体２の軸方向の両端に、トナー漏れを防止するためのシール部を設けてもよい。前記シール部は、例えばフッ素樹脂等の不織布やシートにより、外径がローラ本体２の外径より大きい円板状等に形成される。
【００５８】
またローラ本体２の表面に酸化膜を形成すると、前記酸化膜が誘電層として機能して半導電性ローラ１の誘電正接を低減できる。また現像ローラの場合は酸化膜が低摩擦層となることでトナー離れがよくなり、画像形成が容易に行われ、その結果より良好な画像が得られる。
酸化膜としては多数のＣ＝Ｏ基またはＣ−Ｏ基等を有する酸化膜が好ましい。酸化膜は、ローラ本体２の表面に紫外線照射あるいは／およびオゾン照射等の処理を施すことにより前記ローラ本体２の表層部分を酸化して形成される。中でも紫外線照射により酸化膜を形成するのが、処理時間が早くコストも低いことから好ましい。
【００５９】
以上のようにして製造される本発明の半導電性ローラ１は、先に説明したようにローラ本体２のデュロメータ タイプＡ硬さがＡ６０以下であることが好ましい。ローラ本体２のデュロメータ タイプＡ硬さをＡ６０以下とすることにより、前記ローラ本体２に適度な柔軟性を付与して小径化した際に所定のニップ厚を維持できる。
またローラ本体２が硬くなりすぎるのを防止して、例えば感光体ドラムの表面に圧接させた状態でレーザープリンタを停止させた状態から画像形成を開始もしくは再開した際に、ローラ本体２にヘタリが生じて、形成画像に画像ムラが発生するのを防止することもできる。
【００６０】
なお、これらの効果をより一層向上することを考慮すると、ローラ本体２のデュロメータ タイプＡ硬さは、前記範囲内でもＡ４０以上、特にＡ４５以上であるのが好ましく、Ａ６０以下、特にＡ５５以下であるのが好ましい。デュロメータ タイプＡ硬さの測定条件は、先に説明したように温度２３±１℃、相対湿度５５±１％である。
またローラ本体２の圧縮永久歪みは５％以下であることが好ましい。圧縮永久歪みを５％以下とすることにより、前記柔軟なローラ本体２を感光体ドラムの表面に圧接させた状態でレーザープリンタを停止させた状態から画像形成を開始もしくは再開した際にヘタリが生じて、形成画像に画像ムラが発生するのを防止することができる。
【００６１】
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、ローラ本体２の圧縮永久歪みは、前記範囲内でも３％以下であるのが好ましい。圧縮永久歪みの下限は特に限定されない。全く圧縮永久歪みを生じない、すなわち圧縮永久歪みが０％であるのが理想的であるが、前記範囲内であれば十分に効果的である。圧縮永久歪みの測定条件は、これも先に説明したように温度７０±１℃、測定時間２２時間、圧縮率２５％の条件である。
【００６２】
またローラ本体２は、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の条件下で測定される、印加電圧１００Ｖにおける電気抵抗値が１０３Ω以上、１０９Ω以下であるのが好ましい。電気抵抗値を１０３Ω以上とすることにより、ローラ本体２を流れる電流を制御して画像不良の発生を抑制し、感光体ドラムへの放電を防ぐことができる。
一方、電気抵抗値を１０９Ω以下とすることにより、例えば現像ローラとして使用した際にトナー供給等の効率を維持し、かつトナーが感光体ドラムの表面に移行する際に現像ローラの電圧降下が起って、それ以後現像ローラから感光体ドラムへ確実にトナーを搬送できず画像不良が生じるのを防ぐことができる。
【００６３】
なお、これらの効果をより一層向上することを考慮すると、現像ローラの場合、前記条件での電気抵抗値は、前記範囲内でも１０５Ω以上、１０７Ω以下であるのがさらに好ましい。
またローラ本体２は、半導電性ローラ１を現像ローラとして使用する場合、電圧５Ｖ、周波数１００Ｈｚの交流電圧を印加した際の誘電正接が０．１〜１．８であるのが好ましい。
【００６４】
誘電正接を１．８以下とすることにより、半導電性ローラ１のコンデンサー的特性を高めて、摩擦帯電で生じたトナー上の電荷をロールから逃すことなく維持できる。すなわちトナーに帯電性を付加でき、付加した帯電性を維持することができる。
一方、誘電正接を０．１以上とすることにより、帯電量が上がりすぎて印刷濃度が低下しすぎるのを防いだり、誘電正接調整剤の添加量が多くなってローラ本体２が硬くなるのを避けたりすることができる。
【００６５】
なお、これらの効果をより一層向上することを考慮すると、誘電正接は、前記範囲内でも０．３以上、１．０以下、特に０．５以上、０．８以下であるのがさらに好ましい。
ローラ本体２のデュロメータ タイプＡ硬さ、圧縮永久歪み、および電気抵抗値を前記範囲内に調整するには、先に説明したように前記ローラ本体２のもとになるエチレンオキサイド含有共重合ゴムにおけるエチレンオキサイドその他の共重合成分の含量、前記エチレンオキサイド含有共重合ゴム、クロロプレンゴム、およびニトリルゴムの割合、３種の加硫促進剤およびパーオキサイド系架橋剤の添加量等を、先に説明した範囲内で適宜調整すればよい。
【００６６】
また誘電正接を前記範囲内に調整するには、誘電正接調整剤の添加量や、ローラ本体２の表面に形成する酸化膜の厚み等を調整すればよい。
本発明の半導電性ローラ１は、前記現像ローラの他、例えば帯電ローラ、転写ローラ、クリーニングローラ等としてレーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、これらの複合機等の電子写真装置等に用いることができる。
【実施例】
【００６７】
〈実施例１〉
エチレンオキサイド含有共重合ゴムとしての、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム〔ＥＣＯ、ダイソー(株)製のエピクロマー（登録商標）Ｄ〕５０質量部と、クロロプレンゴム〔ＣＲ、昭和電工(株)製のショウプレン（登録商標）ＷＲＴ〕５０質量部とをゴム分として用いた。
【００６８】
前記ゴム分の総量１００質量部に対して、チオウレア系加硫促進剤〔２−メルカプトイミダゾリン、川口化学工業(株)製のアクセル（登録商標）２２−Ｓ〕１．０質量部、グアニジン系加硫促進剤〔１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン、大内新興化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＤＴ〕１．０質量部、スルフェンアミド系加硫促進剤〔Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、大内新興化学工業(株)製のノクセラーＣＺ〕１．０質量部、およびパーオキサイド系架橋剤〔ジ−α−クミルパーオキサイド、日油(株)製のパークミル（登録商標）Ｄ〕１．０質量部を配合し、ニーダーを用いて混練後、さらにロールを用いて混練して半導電性ゴム組成物を調製した。
【００６９】
前記半導電性ゴム組成物を押出機に供給して外径φ２２ｍｍ、内径φ９〜９．５ｍｍの筒状に押出成形した後、外径φ８ｍｍの加硫用シャフトに装着して加硫缶内で１６０℃×１時間加硫させた。
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φ１０ｍｍのシャフトに装着しなおしてオーブン中で１６０℃に加熱して接着したのち両端をカットし、円筒研磨機を用いて外周面をトラバース研磨し、次いで鏡面研磨して十点平均粗さＲｚＪＩＳ９４が３〜５μｍになるように仕上げて、外径φ２０ｍｍ（公差０．０５）のローラ本体を有する半導電性ローラを作製した。
【００７０】
〈比較例１〉
スルフェンアミド系加硫促進剤を配合しなかっ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。
〈実施例２、３、比較例２、３〉
ゴム分の総量１００質量部に対するスルフェンアミド系加硫促進剤の量を０．４５質量部（比較例２）、０．５質量部（実施例２）、２．０質量部（実施例３）、および２．０５質量部（比較例３）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。
【００７１】
〈実施例４〉
スルフェンアミド系加硫促進剤として、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−べンゾチアゾリルスルフェンアミド〔大内新興化学工業(株)製のノクセラーＤＺ〕１．０質量部を配合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。
【００７２】
〈実施例５〉
エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴムに代えて、同量のエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム〔ＧＥＣＯ、ダイソー(株)製のエピクロマーＣＧ１０２〕を用い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。
【００７３】
〈比較例４〉
スルフェンアミド系加硫促進剤に代えて、チアゾール系加硫促進剤〔ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド、大内新興化学工業(株)製のノクセラーＤＭ〕１．０質量部を配合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。
【００７４】
〈比較例５〉
スルフェンアミド系加硫促進剤に代えて、チウラム系加硫促進剤〔テトラメチルチウラムモノスルフィド、大内新興化学工業(株)製のノクセラーＴＳ〕１．０質量部を配合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。
【００７５】
〈比較例６〉
スルフェンアミド系加硫促進剤に代えて、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤〔ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、大内新興化学工業(株)製のノクセラーＢＺ〕１．０質量部を配合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。
【００７６】
〈デュロメータ タイプＡ硬さ測定〉
前記各実施例、比較例で作製した半導電性ローラのローラ本体のデュロメータ タイプＡ硬さを、ＪＩＳ Ｋ６２５３：２００６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方」において規定された規格に準拠したゴム硬度計〔高分子計器(株)製のアスカーゴム硬度計Ａ型〕を用いて測定した。測定条件は温度２３±１℃、相対湿度５５±１％とした。
【００７７】
デュロメータ タイプＡ硬さが６０以下のものを良好「○」、６０を超えるものを不良「×」と評価した。
〈圧縮永久歪み測定〉
前記各実施例、比較例で調製した半導電性ゴム組成物を用いて、半導電性ローラを形成した際と同条件で加硫させて、ＪＩＳ Ｋ６２６２：２００６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−常温，高温及び低温における圧縮永久ひずみの求め方」に規定された小型試験片を作製した。そして前記小型試験片について、前記規格に規定された測定方法により圧縮永久歪みを測定した。測定の条件は、温度７０±１℃、測定時間２２時間、圧縮率２５％とした。
【００７８】
圧縮永久歪みが１０％以下のものを良好「○」、１０％を超えるものを不良「×」と評価した。
〈スコーチタイム測定〉
前記各実施例、比較例で調製した半導電性ゴム組成物について、ムーニー粘度計を用いて１３０℃でムーニースコーチ試験を実施し、得られたムーニー粘度−時間曲線から、スコーチタイムｔ５、ｔ１０、およびｔ９０を求めた。
【００７９】
〈スコーチ判定〉
前記各実施例、比較例でロールを用いて混練して調製した半導電性ゴム組成物を２２℃で一定時間、静置したのち押出機に供給して押出成形する操作を実施した。そして静置時間が２４時間以内でもゴムに粘弾性が生じて押出機に投入できなかったものを「スコーチあり」、２４時間以内ではゴムに粘弾性が生じず押出機に投入できたものを「スコーチなし」とした。
【００８０】
また前記混練後の半導電性ゴム組成物を２２℃で静置して１日後、および５日後にそれぞれムーニー粘度を測定して、測定値が５ポイント以上上昇したものを「スコーチあり」、測定値の上昇が５ポイント未満であったものを「スコーチなし」とした。
そして、上記２つの評価のいずれか一方でも「スコーチあり」であったものを不良「×」、いずれも「スコーチなし」であったものを良好「○」と判定した。
【００８１】
〈析出判定〉
前記各実施例、比較例で調製した半導電性ゴム組成物をシート状に成形したのち１６０℃×１時間加硫させてスラブシートを作製し、前記スラブシートを温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の常温、常湿環境下で７２時間、静置したのち表面を観察して析出の有無を判定した。すなわちスラブシートの表面に低分子量の成分が析出していなかったものを良好「○」、析出していたものを不良「×」と判定した。
【００８２】
以上の結果を表１、２に示す。
【００８３】
【表１】
【００８４】
【表２】
【００８５】
両表の実施例１〜５、比較例１、４〜５の結果より、エチレンオキサイド含有共重合ゴムとクロロプレンゴムとの併用系において、加硫促進剤として所定量のチオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、およびスルフェンアミド系加硫促進剤を併用し、かつ架橋剤として所定量のパーオキサイド系架橋剤を用いることにより、
＊ ローラ本体を小径化した際に所定のニップ厚を維持するべく低硬度化して柔軟性を付与した状態での圧縮永久歪みが小さく、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいという特性は維持しながら、
＊ 前記ローラ本体の製造原料となる半導電性ゴム組成物のスコーチタイムを遅らせて、その製造工程において、スコーチの発生とそれに伴う押出成形時のゴムの詰まりや径の不安定化等の問題を生じ難くできる
ことが判った。
【００８６】
また実施例１〜３、比較例２、３の結果より、スルフェンアミド系加硫促進剤の添加量は、ゴム分１００質量部に対して０．５質量部以上、２．０質量部以下である必要があることが判った。
また実施例１、４の結果より、スルフェンアミド系加硫促進剤としては、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドが好ましいことが判った。
【００８７】
さらに実施例１、５の結果より、エチレンオキサイド含有共重合ゴムとしてはエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、およびエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴムのいずれも使用可能であることが判った。
【符号の説明】
【００８８】
１ 半導電性ローラ
２ ローラ本体
３ 通孔
４ シャフト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法を利用した、レーザープリンタ等の画像形成装置に組み込んで用いられる半導電性ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前記レーザープリンタや静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置は、例えば高速化、高画質化、カラー化、小型化といった改良が次々に進むことで広く普及してきた。またこうした改良は現在も絶え間なく続けられている。
例えばレーザープリンタでは、今後のさらなる普及を目指してより一層の小型化と、各部の耐久性の向上によるメンテナンスフリー化とを図るために研究開発が続けられている。そしてこの流れに沿って、画像形成装置に組み込んで使用される半導電性ローラについても、さらなる小型化と高い耐久性とが求められるようになってきている。
【０００３】
前記半導電性ローラとしては、半導電性ゴム組成物の架橋物からなるローラ本体を備えるとともに、前記ローラ本体の中心に金属等からなるシャフトを挿通したものが一般的に用いられる。前記半導電性ローラは、例えばレーザープリンタ内で帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、クリーニングローラ等として用いられる。
このうち現像ローラは、レーザープリンタ等の現像部において、帯電させたトナーを感光体ドラムの表面に搬送して、前記感光体ドラムの表面に形成された静電潜像をトナー像に現像するために機能する。
【０００４】
多くのレーザープリンタにおいて現像ローラは、感光体ドラムおよびトナー容器とともに一体のカートリッジを構成して、前記カートリッジごとレーザープリンタの筐体に対して着脱自在に設けられている。そしてトナー容器内のトナーがなくなった際には、カートリッジごと現像ローラや感光体ドラムも新たなものと交換することにより、レーザープリンタのメンテナンスフリー化が図られている。
【０００５】
近年の、レーザープリンタのさらなる小型化の要求に対応したり、小型でしかもフルカラー化に対応したレーザープリンタ等を開発したりするためには、前記カートリッジを現状よりもさらに小型化する必要がある。
そのため現像ローラのローラ本体には、
＊ 現状よりも小径化すること、
＊ 小径化しても従来と同等程度のニップ厚を維持した状態で感光体ドラムの表面に圧接させるべく、低硬度化して柔軟性を高めること、
＊ 低硬度化しても圧縮永久歪みが小さい状態を維持することで、圧接により変形したのち前記圧接を解除しても元の形状になかなか復元されない、いわゆる「ヘタリ」を生じにくくして、前記ヘタリにより形成画像に画像ムラが生じるのを防止できること、
等が求められる。
【０００６】
具体的には、ローラ本体の硬度が日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６２５３：２００６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方」において規定されたデュロメータ タイプＡ硬さで表してＡ６０以下で、かつＪＩＳ Ｋ６２６２：２００６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−常温，高温及び低温における圧縮永久ひずみの求め方」において規定された圧縮永久歪みが５％以下であることが求められる。
【０００７】
なお本明細書では、前記デュロメータ タイプＡ硬さを、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の環境下で測定した値でもって表すこととする。また圧縮永久歪みを、温度７０±１℃、測定時間２２時間、圧縮率２５％の条件で測定した値でもって表すこととする。
前記ヘタリは、例えば保管していたカートリッジをレーザープリンタに装着して画像形成を開始した際や、現像ローラを感光体ドラムの表面に圧接させた状態でレーザープリンタを停止させた状態から画像形成を開始もしくは再開した際等に発生する。詳しくはローラ本体の外周面のうち、前記保管や停止の間中、感光体ドラムの表面に圧接され続けていた箇所に、前記外周面の、円筒の母線に沿って直線状にヘタリが発生する。
【０００８】
そして画像形成を開始したり再開したりしても直ちにヘタリが解消されない場合には、形成画像のうち、前記ローラ本体のヘタリが発生した箇所に対応する領域の濃度が低下して、前記形成画像に縞状の濃度のムラ、すなわち画像ムラが生じる。
また圧縮永久歪みが大きすぎる場合だけでなく硬度が高すぎる場合にも、特に画像形成を開始もしくは再開した初期の時点で直ちにヘタリが解消されずに形成画像に画像ムラを生じる場合がある。
【０００９】
前記現像ローラ等の半導電性ローラのローラ本体は、例えば共重合成分としてエチレンオキサイドを含みイオン導電性を示す共重合ゴムを含有する半導電性ゴム組成物によって形成するのが好ましい。
かかるイオン導電性を示す共重合ゴムとしては、例えばエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム等のエピクロロヒドリン系の共重合ゴムや、あるいはエチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合ゴム、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共重合ゴム等のポリエーテル系の共重合ゴムが挙げられる。
【００１０】
前記共重合ゴムに、必要に応じてクロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（アクリロニトリルブタジエンゴム、ＮＢＲ）等を配合するとともに、架橋剤（加硫剤）、加硫促進剤等の添加剤を加えて半導電性ゴム組成物を調製し、前記半導電性ゴム組成物を、例えば押出成形等によってローラ本体の形状に成形したのち架橋させることで前記ローラ本体が得られる（特許文献１〜３等参照）。
【００１１】
ところが、かかる特許文献１〜３に記載された従来の半導電性ローラは、いずれも小径化した際に所定のニップ厚を維持するべくローラ本体を低硬度化すると圧縮永久歪みが大きくなってヘタリを生じやすくなり、例えば現像ローラとして使用して画像形成を繰り返した際には、前記へタリにより形成画像に画像ムラを生じやすいという問題があった。
かかる問題を解決するため、特許文献４においては、前記共重合ゴムとクロロプレンゴムとを少なくとも含むゴム分に、チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、およびパーオキサイド系架橋剤を選択的に、それぞれ特定の添加量で組み合わせて半導電性ゴム組成物を調製し、前記半導電性ゴムを用いてローラ本体を形成することが提案されている。
【００１２】
前記基材ゴム、加硫促進剤、および架橋剤の組み合わせによれば、小径化した際に所定のニップ厚を維持するべく低硬度化して柔軟性を付与した状態での圧縮永久歪みが小さく、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいローラ本体を備えた半導電性ローラを形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−１１６６８４号公報
【特許文献２】特開２００７−３１３８８３号公報
【特許文献３】特開２００７−２８６２３６号公報
【特許文献４】特開２０１０−１８０３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところが、前記特許文献４に記載の半導電性ゴム組成物はスコーチタイムが早いため、特に半導電性ローラの量産時に、ゴム分に加硫促進剤、架橋剤を添加して混練後の半導電性ゴム組成物を室温で保管している間にスコーチ（焼け）を生じて、次工程であるローラ本体の押出成形時にゴムの詰まりや圧力上昇に伴う径の不安定化等を生じやすいという問題がある。かかる問題は、特に気温の高い夏場等に頻発する。
【００１５】
本発明の目的は、ローラ本体を小径化した際に所定のニップ厚を維持するべく低硬度化して柔軟性を付与した状態での圧縮永久歪みが小さく、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいという特性は維持しながら、前記ローラ本体の製造原料となる半導電性ゴム組成物のスコーチタイムを遅らせることができるため、製造工程において、スコーチの発生とそれに伴う押出成形時のゴムの詰まりや径の不安定化等の問題を生じ難く、量産に適した半導電性ローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
過去の知見から、特に半導電性ローラの量産時に、ゴム分に加硫促進剤、架橋剤を添加して混練した半導電性ゴム組成物を、前記のように気温の高い夏場等であっても安定して押出成形するためには、ムーニー粘度計を用いて、１３０℃で測定したスコーチタイムは、ｔ５が８ｍｉｎ以上、ｔ１０が１０ｍｉｎ以上、ｔ９０が１５ｍｉｎ以上であることが望ましい。
【００１７】
しかし特許文献４に記載された配合系では、前記の条件で測定したスコーチタイムｔ５、ｔ１０、およびｔ９０が、いずれも前記の条件を満足していなかった。そのため混練後の半導電性ゴム組成物を保管等している間にスコーチを生じやすく、前記スコーチを生じることによって押出成形の安定性が低下していた。
発明者の検討によれば、前記特許文献４に記載の配合系において、チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、およびパーオキサイド系架橋剤の添加量を全体的に減らすと、スコーチタイムを遅らせることができる。しかしその場合には架橋密度が低下するため、製造されるローラ本体は、ヘタリと、それに伴う画像ムラとを生じやすくなる。
【００１８】
そこで発明者は、前記以外の他の加硫促進剤、架橋剤の組み合わせについても検討したが、かかる他の組み合わせでは、ローラ本体を低硬度化して柔軟性を付与した状態での圧縮永久歪みが小さく、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいという特性を維持しながら、なおかつスコーチタイムのみを遅らせることはできなかった。
そこでさらに検討した結果、前記チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、およびパーオキサイド系架橋剤の併用系に、さらにスルフェンアミド系加硫促進剤を加えると、
＊ 前記チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、およびパーオキサイド系架橋剤を組み合わせたことによる、ローラ本体を低硬度化して柔軟性を付与した状態での圧縮永久歪みが小さく、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいという特性を維持しながら、
＊ 追加した前記スルフェンアミド系加硫促進剤の作用によって半導電性ゴム組成物のスコーチタイムを遅らせて、前記半導電性ゴム組成物を、気温の高い夏場等であっても安定して押出成形できる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１９】
すなわち本発明は、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る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、
共重合成分としてエチレンオキサイドを含む共重合ゴムと、クロロプレンゴムとを少なくとも含有するゴム分、ならびに
前記ゴム分の総量１００質量部に対して０．５質量部以上、１．５質量部以下のチオウレア系加硫促進剤、０．５質量部以上、１．５質量部以下のグアニジン系加硫促進剤、０．５質量部以上、２．０質量部以下のスルフェンアミド系加硫促進剤、および２．０質量部以下のパーオキサイド系架橋剤、
を含有することを特徴とするものである。
【００２０】
前記共重合ゴムとしては、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、およびエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
またスルフェンアミド系加硫促進剤としては、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ローラ本体を小径化した際に所定のニップ厚を維持するべく低硬度化して柔軟性を付与した状態での圧縮永久歪みが小さく、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいという特性は維持しながら、前記ローラ本体の製造原料となる半導電性ゴム組成物のスコーチタイムを遅らせることができるため、製造工程において、スコーチの発生とそれに伴う押出成形時のゴムの詰まりや径の不安定化等の問題を生じ難く、量産に適した半導電性ローラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】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。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の半導電性ローラは、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るローラ本体を備えたものであって、前記半導電性ゴム組成物は、
共重合成分としてエチレンオキサイドを含む共重合ゴム（以下「エチレンオキサイド含有共重合ゴム」と記載する場合がある）と、クロロプレンゴムとを少なくとも含有するゴム分、ならびに
前記ゴム分の総量１００質量部に対して０．５質量部以上、１．５質量部以下のチオウレア系加硫促進剤、０．５質量部以上、１．５質量部以下のグアニジン系加硫促進剤、０．５質量部以上、０．５質量部以上、２．０質量部以下のスルフェンアミド系加硫促進剤、および２．０質量部以下のパーオキサイド系架橋剤、
を含有することを特徴としている。
【００２４】
〈半導電性ゴム組成物〉
前記のうちエチレンオキサイド含有共重合ゴムとしては、例えばエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合ゴム、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共重合ゴム等の、共重合成分としてエチレンオキサイドを含みイオン導電性を示す共重合ゴムの１種または２種以上が挙げられる。
【００２５】
中でもエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、およびエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
エチレンオキサイドは、多くのイオンを安定化することによりローラ本体の体積固有抵抗を低下する働きをする。しかしエチレンオキサイドが多すぎる場合には、前記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、逆にローラ本体の体積固有抵抗が上昇する傾向がある。またエチレンオキサイドが多すぎる場合にはローラ本体の硬度が上昇したり、加硫前の半導電性ゴム組成物の粘度が上昇して成形性が低下したりするおそれもある。
【００２６】
そのため、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴムにおいてエチレンオキサイド含量は８０モル％以下であるのが好ましく、３０モル％以上、特に５０モル％以上であるのが好ましい。
またアリルグリシジルエーテルは、それ自体が側鎖として自由体積を確保するために機能することにより、エチレンオキサイドの結晶化を抑制してローラ本体の体積固有抵抗を低下させる働きをする。しかしアリルグリシジルエーテルが過剰に存在してもそれ以上の効果が得られないだけでなく、加硫後の架橋点の数が多くなるためローラ本体の体積固有抵抗が却って上昇する傾向がある。またローラ本体の引張強度や疲労特性、耐屈曲性等が低下するおそれもある。
【００２７】
そのためエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴムにおいて、エチレンオキサイド含量が前記エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴムと同じ範囲内にあるとき、アリルグリシジルエーテル含量は０．５モル％以上、特に２モル％以上、であるのが好ましく、１０モル％以下、特に６モル％以下であるのが好ましい。
【００２８】
クロロプレンゴムは塩素原子を多く含有するため、前記クロロプレンゴムを含む半導電性ゴム組成物を用いて形成したローラ本体を備えた半導電性ローラを、例えば現像ローラとして使用した場合には、プラス帯電性のトナーを容易かつ効率よく帯電できる。そのため前記半導電性ローラを、プラス帯電性のトナーを用いる方式のレーザープリンタ等に現像ローラとして組み込んで使用することにより、優れた帯電特性を発揮できる。
【００２９】
クロロプレンゴムはクロロプレンを乳化重合させて合成され、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クロロプレンゴムは、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ーをチウラムジスルフィド等で可塑化し、所定の粘度に調製して得られる。
また非硫黄変性タイプのクロロプレンゴムは、メルカプタン変性タイプ、キサントゲン変性タイプ等に分類される。メルカプタン変性タイプのクロロプレンゴムは、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して前記と同様にして合成される。またキサントゲン変性タイプのクロロプレンゴムは、アルキルキサントゲン化合物を分子量調整剤として使用して前記と同様にして合成される。
【００３０】
またクロロプレンゴムは、その結晶化速度に基づいて前記結晶化速度が遅いタイプ、中庸であるタイプ、および早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クロロプレンゴムを用いてもよいが、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クロロプレンゴムが好ましい。
またクロロプレンゴムとしては、クロロプレンと他の共重合成分との共重合ゴムを用いてもよい。前記他の共重合成分としては、例えば２，３−ジクロロ−１，３−ブタジエン、１−クロロ−１，３−ブタジエン、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、イソプレン、ブタジエン、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、およびメタクリル酸エステル等の１種または２種以上が挙げられる。
【００３１】
ゴム分として前記エチレンオキサイド含有共重合ゴムとクロロプレンゴムとを併用する場合、両者の割合は質量比（エチレンオキサイド含有共重合ゴム）／（クロロプレンゴム）＝３０／７０〜７０／３０、特に４０／６０〜６０／４０であるのが好ましい。この範囲よりクロロプレンゴムの割合が少ない場合には、先に説明したプラス帯電性のトナーを容易かつ効率よく帯電させる効果が不十分になるおそれがある。
【００３２】
一方、前記範囲よりクロロプレンゴムの割合が多い場合には、相対的にエチレンオキサイド含有共重合ゴムの割合が少なくなる分、ローラ本体の導電性が低下するため、却ってプラス帯電性のトナーを容易かつ効率よく帯電させる効果が不十分になるおそれがある。
ゴム分はニトリルゴムを含有してもよい。例えばニトリルゴムとクロロプレンゴムとを混合し、クロロプレンゴムが微分散した状態でエチレンオキサイド含有共重合ゴムを混合すると、ニトリルゴムとクロロプレンゴムとは官能基が異なるにも拘らずきわめて細かく分散する。そのため前記３者が微分散することによる効果として、ローラ本体の硬度を低下させて柔軟性を高めると共に伸び率を向上し、かつ圧縮永久歪みを低減できる。
【００３３】
また硬度の温度依存性を低減して、広い温度範囲でローラ本体の硬度を所定の範囲に維持できる。さらには、ローラ本体の比重を低減して軽量化を図ることができ、前記軽量化と柔軟性、伸び率の向上とによってローラ本体の耐摩耗性も向上できる。
ニトリルゴムとしてはアクリロニトリル含量が２４％以下である低ニトリルＮＢＲ、２５〜３０％である中ニトリルＮＢＲ、３１〜３５％である中高ニトリルＮＢＲ、３６〜４２％である高ニトリルＮＢＲ、４３％以上である極高ニトリルＮＢＲのいずれも用いてもよい。特に比重の小さい低ニトリルＮＢＲを用いるとローラ本体の比重を低減して軽量化を図ることができる。
【００３４】
ゴム分として、エチレンオキサイド含有共重合ゴム、クロロプレンゴム、およびニトリルゴムの３者を併用する場合、前記エチレンオキサイド含有共重合ゴムに対するクロロプレンゴムとニトリルゴムの合計の割合は質量比（エチレンオキサイド含有共重合ゴム）／（クロロプレンゴム＋ニトリルゴム）＝３０／７０〜７０／３０、特に４０／６０〜６０／４０であるのが好ましい。また、前記のうちクロロプレンゴムとニトリルゴムの割合は質量比（クロロプレンゴム）／（ニトリルゴム）＝３０／７０〜７０／３０、特に４０／６０〜６０／４０であるのが好ましい。
【００３５】
前記範囲よりニトリルゴムの割合が少ない場合には、前記ニトリルゴムを含有させることによる、先に説明したローラ本体の硬度を低下させて柔軟性を高めると共に伸び率を向上し、かつ圧縮永久歪みを低減する効果等が不十分になるおそれがある。
一方、前記範囲よりニトリルゴムが多い場合には、前記ニトリルゴムがクロロプレンゴムと逆極性の帯電極性を有するため、相対的にクロロプレンゴムの割合が少なくなることと相まって、先に説明したプラス帯電性のトナーを容易かつ効率よく帯電させる効果が不十分になるおそれがある。
【００３６】
加硫促進剤としては、チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、およびスルフェンアミド系加硫促進剤の３種を併用する。
このうちチオウレア系加硫促進剤としては、例えばＮ，Ｎ′−ジフェニルチオウレア、Ｎ，Ｎ′−ジエチルチオウレア、ジブチルチオウレア、ジラウリルチオウレア、トリメチルチオウレア、エチレンチオウレア（２−メルカプトイミダゾリン）等の１種または２種以上が挙げられる。特に２−メルカプトイミダゾリンが好ましい。
【００３７】
チオウレア系加硫促進剤の添加量は、ゴム分の総量１００質量部に対して０．５質量部以上、１．５質量部以下である必要がある。
添加量が０．５質量部未満ではゴム分の加硫が不十分で、ローラ本体の圧縮永久歪みが大きくなり過ぎるため、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じる。また感光体ドラムの汚染を生じる。すなわち、ゴム分子の架橋点が少なくなり鎖が疎になることによって低分子量のゴム成分等がローラ本体の表面に析出しやすくなり、析出した前記ゴム成分等が感光体ドラムの表面に転移し、付着して形成画像の画質を低下させる。
【００３８】
また添加量が１．５質量部を超える場合にはゴム分の加硫が過剰になってローラ本体が硬くなりすぎるため、却ってヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じる。また感光体ドラムの汚染を生じる。すなわち、過剰に添加されたチオウレア系加硫促進剤の反応残渣や、あるいは未反応のチオウレア系加硫促進剤等がローラ本体の表面に析出して感光体ドラムの表面に転移し、前記表面に付着したり、前記表面に設けられた感光層を構成する感光材料等と反応したりして形成画像の画質を低下させる。
【００３９】
なおこれらの問題が生じるのをより一層効果的に抑制して、圧縮永久歪みおよび硬度が適度に調整された、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいローラ本体を形成することを考慮すると、前記チオウレア系加硫促進剤の添加量は、前記範囲内でも０．８質量部以上、１．２質量部以下、特に１．０質量部前後であるのが好ましい。
グアニジン系加硫促進剤としては、例えば１，３−ジフェニルグアニジン、ジ−ｏ−トリルグアニジン、１−ｏ−トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ−ｏ−トリルグアニジン塩等の１種または２種以上が挙げられる。特にジ−ｏ−トリルグアニジンが好ましい。
【００４０】
グアニジン系加硫促進剤の添加量は、ゴム分の総量１００質量部に対して０．５質量部以上、１．５質量部以下である必要がある。添加量が０．５質量部未満ではゴム分の加硫が不十分で、ローラ本体の圧縮永久歪みが大きくなり過ぎるため、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じる。また感光体ドラムの汚染を生じる。すなわち、ゴム分子の架橋点が少なくなり鎖が疎になることによって低分子量のゴム成分等がローラ本体の表面に析出しやすくなり、析出した前記ゴム成分等が感光体ドラムの表面に転移し、付着して形成画像の画質を低下させる。
【００４１】
また、添加量が１．５質量部を超える場合にはゴム分の加硫が過剰になってローラ本体が硬くなりすぎるため、却ってヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じる。また感光体ドラムの汚染を生じる。すなわち、過剰に添加されたグアニジン系加硫促進剤の反応残渣や、あるいは未反応のグアニジン系加硫促進剤等がローラ本体の表面に析出して感光体ドラムの表面に転移し、前記表面に付着したり、前記表面に設けられた感光層を構成する感光材料等と反応したりして形成画像の画質を低下させる。特にグアニジン系加硫促進剤は、他の加硫促進剤よりも析出を生じやすい。
【００４２】
なおこれらの問題が生じるのをより一層効果的に抑制して、圧縮永久歪みおよび硬度が適度に調整された、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいローラ本体を形成することを考慮すると、前記グアニジン系加硫促進剤の添加量は、前記範囲内でも０．８質量部以上、１．２質量部以下、特に１．０質量部前後であるのが好ましい。
スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えばＮ−ヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド等の１種または２種以上が挙げられる。特にＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドが好ましい。
【００４３】
スルフェンアミド系加硫促進剤の添加量は、ゴム分の総量１００質量部に対して０．５質量部以上、２．０質量部以下である必要がある。添加量が０．５質量部未満では、前記スルフェンアミド系加硫促進剤を加えることによる、スコーチタイムを遅らせる効果が得られない。
また、添加量が２．０質量部を超える場合には、感光体ドラムの汚染を生じる。すなわち、過剰に添加されたスルフェンアミド系加硫促進剤の反応残渣や、あるいは未反応のスルフェンアミド系加硫促進剤等がローラ本体の表面に析出して感光体ドラムの表面に転移し、前記表面に付着したり、前記表面に設けられた感光層を構成する感光材料等と反応したりして形成画像の画質を低下させる。
【００４４】
なおこれらの問題が生じるのをより一層効果的に抑制して、スコーチタイムが適度に遅延された、スコーチとそれに伴う押出成形時のゴムの詰まりや径の不安定化等とを生じにくい半導電性ゴム組成物を得ることを考慮すると、前記スルフェンアミド系加硫促進剤の添加量は、前記範囲内でも０．８質量部以上、１．２質量部以下、特に１．０質量部前後であるのが好ましい。
【００４５】
加硫剤としてはパーオキサイド系架橋剤を用いる。パーオキサイド系架橋剤としては、例えばケトンパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、ハイドロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキサイド類等の１種または２種以上が挙げられる。
またアルキルパーオキサイド類としては、例えばジ-ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチル−α−クミルパーオキサイド、ジ−α−クミルパーオキサイド、１，３−ビス〔（ｔ−ブチルパーオキシ）イソプロピル〕ベンゼン、１，４−ビス〔（ｔ−ブチルパーオキシ）イソプロピル〕ベンゼン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３−へキシン等が挙げられ、特にジ−α−クミルパーオキサイドが好ましい。
【００４６】
パーオキサイド系架橋剤の添加量は、ゴム分の総量１００質量部に対して０．５質量部以上、２．０質量部以下である必要がある。添加量が０．５質量部未満ではゴム分の加硫が不十分で、ローラ本体の圧縮永久歪みが大きくなり過ぎるため、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じる。また感光体ドラムの汚染を生じる。すなわち、ゴム分子の架橋点が少なくなり鎖が疎になることによって低分子量のゴム成分等がローラ本体の表面に析出しやすくなり、析出した前記ゴム成分等が感光体ドラムの表面に転移し、付着して形成画像の画質を低下させる。
【００４７】
また添加量が２．０質量部を超える場合にはゴム分の加硫が過剰になって、ローラ本体が硬くなりすぎるため、却ってヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じる。また感光体ドラムの汚染を生じる。すなわち、過剰に添加されたパーオキサイド系加硫剤が結晶となってローラ本体の表面に析出して感光体ドラムの表面に転移し、前記表面に付着したり、前記表面に設けられた感光層を酸化劣化させたりして形成画像の画質を低下させる。
【００４８】
なおこれらの問題が生じるのをより一層効果的に抑制して、圧縮永久歪みおよび硬度が適度に調整された、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいローラ本体を形成することを考慮すると、前記パーオキサイド系架橋剤の添加量は、前記範囲内でも０．８質量部以上、１．２質量部以下、特に１．０質量部前後であるのが好ましい。
ローラ本体のもとになる半導電性ゴム組成物には、前記各成分の他に、さらに必要に応じて、例えば加硫促進助剤、可塑剤、加工助剤、充填剤、受酸剤、誘電正接調整剤、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、気泡防止剤等の添加剤を適宜添加してもよい。
【００４９】
このうち加硫促進助剤としては酸化亜鉛等の金属酸化物、ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸など、従来公知の種々の加硫促進助剤が挙げられる。また可塑剤としてはジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート等の各種可塑剤やあるいはワックス等が挙げられ、加工助剤としてはステアリン酸等の脂肪酸が挙げられる。
【００５０】
充填剤としては酸化亜鉛、シリカ、カーボン、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。スコーチ防止剤としてはＮ−シクロヘキシルチオフタルイミド、無水フタル酸、Ｎ−ニトロソジフェニルアミン、２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン等が挙げられる。
受酸剤は、半導電性ゴム組成物の加硫時にハロゲン系ゴム、すなわちエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、クロロプレンゴム等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。
【００５１】
誘電正接調整剤は、特に半導電性ローラを現像ローラとして使用する場合に、ローラ本体の誘電正接を所定の範囲に調整するために添加される。誘電正接とは、電気の流し易さ（導電率）とコンデンサー成分（静電容量）の影響度を示す指標であり、交流電流を印加した際の位相遅れを示すパラメーターでもあって、電圧をかけた時のコンデンサー成分の割合の大きさを示している。
【００５２】
前記誘電正接は、レーザープリンタ等の現像部において、例えば量規制ブレード等を用いて現像ローラに接触された時点でのトナーの帯電量と、前記トナーが現像ローラの外周面に付着されて感光体ドラムの表面へ搬送されるまでに現像ローラに逃げる帯電量とによって表され、感光体ドラムと接触直前のトナーの帯電量を示す指標となる。
誘電正接が大きいと電気（電荷）を通しやすく分極は進みにくい。逆に誘電正接が小さいと電気（電荷）を通しにくく分極が進むことになる。よって誘電正接が小さい方が現像ローラのコンデンサー的特性が高く、摩擦帯電で生じたトナー上の電荷を逃すことなく維持できる。すなわちトナーに帯電性を付加でき、付加した帯電性を維持することができる。
【００５３】
かかる効果を得るために誘電正接調整剤を添加する場合がある。前記誘電正接調整剤としては、平均一次粒径が１００〜２５０ｎｍで、球形状または球形に近い形状の弱導電性カーボンブラックや、脂肪酸処理された炭酸カルシウム等が挙げられる。
〈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。
【００５４】
図１を参照して、この例の半導電性ローラ１は、前記本発明の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。シャフト４は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属によって一体に形成される。ローラ本体２と軸４とは、例えば導電性を有する接着剤等により電気的に接合されると共に機械的に固定されて一体に回転される。
【００５５】
ローラ本体２の厚みは特に限定されないが、例えばレーザープリンタ等の現像ローラとして使用する場合には、前記現像ローラの小型化、軽量化を図りながら適度なニップ厚を確保するために厚みが０．５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下、中でも１ｍｍ以上、１５ｍｍ以下、特に４ｍｍ以上、１５ｍｍ以下程度であるのが好ましい。
前記ローラ本体２は、本発明の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。
【００５６】
次いで、外周面に導電性の接着剤を塗布したシャフト４に装着しなおして、前記接着剤が熱硬化性接着剤である場合は加熱により前記熱硬化性接着剤を硬化させてローラ本体２とシャフト４とを電気的に接合するとともに機械的に固定する。そして必要に応じてさらにその外周面を所定の表面粗さになるように研磨したりする。これにより図１に示す半導電性ローラ１が製造される。
【００５７】
なおローラ本体２は、外周面側の外層と軸４側の内層の２層構造に形成してもよい。その場合、少なくとも外層を本発明の半導電性ゴム組成物によって形成すればよい。
また、前記半導電性ローラ１を現像ローラとして使用する場合は、ローラ本体２の軸方向の両端に、トナー漏れを防止するためのシール部を設けてもよい。前記シール部は、例えばフッ素樹脂等の不織布やシートにより、外径がローラ本体２の外径より大きい円板状等に形成される。
【００５８】
またローラ本体２の表面に酸化膜を形成すると、前記酸化膜が誘電層として機能して半導電性ローラ１の誘電正接を低減できる。また現像ローラの場合は酸化膜が低摩擦層となることでトナー離れがよくなり、画像形成が容易に行われ、その結果より良好な画像が得られる。
酸化膜としては多数のＣ＝Ｏ基またはＣ−Ｏ基等を有する酸化膜が好ましい。酸化膜は、ローラ本体２の表面に紫外線照射あるいは／およびオゾン照射等の処理を施すことにより前記ローラ本体２の表層部分を酸化して形成される。中でも紫外線照射により酸化膜を形成するのが、処理時間が早くコストも低いことから好ましい。
【００５９】
以上のようにして製造される本発明の半導電性ローラ１は、先に説明したようにローラ本体２のデュロメータ タイプＡ硬さがＡ６０以下であることが好ましい。ローラ本体２のデュロメータ タイプＡ硬さをＡ６０以下とすることにより、前記ローラ本体２に適度な柔軟性を付与して小径化した際に所定のニップ厚を維持できる。
またローラ本体２が硬くなりすぎるのを防止して、例えば感光体ドラムの表面に圧接させた状態でレーザープリンタを停止させた状態から画像形成を開始もしくは再開した際に、ローラ本体２にヘタリが生じて、形成画像に画像ムラが発生するのを防止することもできる。
【００６０】
なお、これらの効果をより一層向上することを考慮すると、ローラ本体２のデュロメータ タイプＡ硬さは、前記範囲内でもＡ４０以上、特にＡ４５以上であるのが好ましく、Ａ６０以下、特にＡ５５以下であるのが好ましい。デュロメータ タイプＡ硬さの測定条件は、先に説明したように温度２３±１℃、相対湿度５５±１％である。
またローラ本体２の圧縮永久歪みは５％以下であることが好ましい。圧縮永久歪みを５％以下とすることにより、前記柔軟なローラ本体２を感光体ドラムの表面に圧接させた状態でレーザープリンタを停止させた状態から画像形成を開始もしくは再開した際にヘタリが生じて、形成画像に画像ムラが発生するのを防止することができる。
【００６１】
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、ローラ本体２の圧縮永久歪みは、前記範囲内でも３％以下であるのが好ましい。圧縮永久歪みの下限は特に限定されない。全く圧縮永久歪みを生じない、すなわち圧縮永久歪みが０％であるのが理想的であるが、前記範囲内であれば十分に効果的である。圧縮永久歪みの測定条件は、これも先に説明したように温度７０±１℃、測定時間２２時間、圧縮率２５％の条件である。
【００６２】
またローラ本体２は、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の条件下で測定される、印加電圧１００Ｖにおける電気抵抗値が１０３Ω以上、１０９Ω以下であるのが好ましい。電気抵抗値を１０３Ω以上とすることにより、ローラ本体２を流れる電流を制御して画像不良の発生を抑制し、感光体ドラムへの放電を防ぐことができる。
一方、電気抵抗値を１０９Ω以下とすることにより、例えば現像ローラとして使用した際にトナー供給等の効率を維持し、かつトナーが感光体ドラムの表面に移行する際に現像ローラの電圧降下が起って、それ以後現像ローラから感光体ドラムへ確実にトナーを搬送できず画像不良が生じるのを防ぐことができる。
【００６３】
なお、これらの効果をより一層向上することを考慮すると、現像ローラの場合、前記条件での電気抵抗値は、前記範囲内でも１０５Ω以上、１０７Ω以下であるのがさらに好ましい。
またローラ本体２は、半導電性ローラ１を現像ローラとして使用する場合、電圧５Ｖ、周波数１００Ｈｚの交流電圧を印加した際の誘電正接が０．１〜１．８であるのが好ましい。
【００６４】
誘電正接を１．８以下とすることにより、半導電性ローラ１のコンデンサー的特性を高めて、摩擦帯電で生じたトナー上の電荷をロールから逃すことなく維持できる。すなわちトナーに帯電性を付加でき、付加した帯電性を維持することができる。
一方、誘電正接を０．１以上とすることにより、帯電量が上がりすぎて印刷濃度が低下しすぎるのを防いだり、誘電正接調整剤の添加量が多くなってローラ本体２が硬くなるのを避けたりすることができる。
【００６５】
なお、これらの効果をより一層向上することを考慮すると、誘電正接は、前記範囲内でも０．３以上、１．０以下、特に０．５以上、０．８以下であるのがさらに好ましい。
ローラ本体２のデュロメータ タイプＡ硬さ、圧縮永久歪み、および電気抵抗値を前記範囲内に調整するには、先に説明したように前記ローラ本体２のもとになるエチレンオキサイド含有共重合ゴムにおけるエチレンオキサイドその他の共重合成分の含量、前記エチレンオキサイド含有共重合ゴム、クロロプレンゴム、およびニトリルゴムの割合、３種の加硫促進剤およびパーオキサイド系架橋剤の添加量等を、先に説明した範囲内で適宜調整すればよい。
【００６６】
また誘電正接を前記範囲内に調整するには、誘電正接調整剤の添加量や、ローラ本体２の表面に形成する酸化膜の厚み等を調整すればよい。
本発明の半導電性ローラ１は、前記現像ローラの他、例えば帯電ローラ、転写ローラ、クリーニングローラ等としてレーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、これらの複合機等の電子写真装置等に用いることができる。
【実施例】
【００６７】
〈実施例１〉
エチレンオキサイド含有共重合ゴムとしての、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム〔ＥＣＯ、ダイソー(株)製のエピクロマー（登録商標）Ｄ〕５０質量部と、クロロプレンゴム〔ＣＲ、昭和電工(株)製のショウプレン（登録商標）ＷＲＴ〕５０質量部とをゴム分として用いた。
【００６８】
前記ゴム分の総量１００質量部に対して、チオウレア系加硫促進剤〔２−メルカプトイミダゾリン、川口化学工業(株)製のアクセル（登録商標）２２−Ｓ〕１．０質量部、グアニジン系加硫促進剤〔１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン、大内新興化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＤＴ〕１．０質量部、スルフェンアミド系加硫促進剤〔Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、大内新興化学工業(株)製のノクセラーＣＺ〕１．０質量部、およびパーオキサイド系架橋剤〔ジ−α−クミルパーオキサイド、日油(株)製のパークミル（登録商標）Ｄ〕１．０質量部を配合し、ニーダーを用いて混練後、さらにロールを用いて混練して半導電性ゴム組成物を調製した。
【００６９】
前記半導電性ゴム組成物を押出機に供給して外径φ２２ｍｍ、内径φ９〜９．５ｍｍの筒状に押出成形した後、外径φ８ｍｍの加硫用シャフトに装着して加硫缶内で１６０℃×１時間加硫させた。
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φ１０ｍｍのシャフトに装着しなおしてオーブン中で１６０℃に加熱して接着したのち両端をカットし、円筒研磨機を用いて外周面をトラバース研磨し、次いで鏡面研磨して十点平均粗さＲｚＪＩＳ９４が３〜５μｍになるように仕上げて、外径φ２０ｍｍ（公差０．０５）のローラ本体を有する半導電性ローラを作製した。
【００７０】
〈比較例１〉
スルフェンアミド系加硫促進剤を配合しなかっ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。
〈実施例２、３、比較例２、３〉
ゴム分の総量１００質量部に対するスルフェンアミド系加硫促進剤の量を０．４５質量部（比較例２）、０．５質量部（実施例２）、２．０質量部（実施例３）、および２．０５質量部（比較例３）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。
【００７１】
〈実施例４〉
スルフェンアミド系加硫促進剤として、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−べンゾチアゾリルスルフェンアミド〔大内新興化学工業(株)製のノクセラーＤＺ〕１．０質量部を配合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。
【００７２】
〈実施例５〉
エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴムに代えて、同量のエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム〔ＧＥＣＯ、ダイソー(株)製のエピクロマーＣＧ１０２〕を用い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。
【００７３】
〈比較例４〉
スルフェンアミド系加硫促進剤に代えて、チアゾール系加硫促進剤〔ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド、大内新興化学工業(株)製のノクセラーＤＭ〕１．０質量部を配合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。
【００７４】
〈比較例５〉
スルフェンアミド系加硫促進剤に代えて、チウラム系加硫促進剤〔テトラメチルチウラムモノスルフィド、大内新興化学工業(株)製のノクセラーＴＳ〕１．０質量部を配合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。
【００７５】
〈比較例６〉
スルフェンアミド系加硫促進剤に代えて、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤〔ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、大内新興化学工業(株)製のノクセラーＢＺ〕１．０質量部を配合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。
【００７６】
〈デュロメータ タイプＡ硬さ測定〉
前記各実施例、比較例で作製した半導電性ローラのローラ本体のデュロメータ タイプＡ硬さを、ＪＩＳ Ｋ６２５３：２００６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方」において規定された規格に準拠したゴム硬度計〔高分子計器(株)製のアスカーゴム硬度計Ａ型〕を用いて測定した。測定条件は温度２３±１℃、相対湿度５５±１％とした。
【００７７】
デュロメータ タイプＡ硬さが６０以下のものを良好「○」、６０を超えるものを不良「×」と評価した。
〈圧縮永久歪み測定〉
前記各実施例、比較例で調製した半導電性ゴム組成物を用いて、半導電性ローラを形成した際と同条件で加硫させて、ＪＩＳ Ｋ６２６２：２００６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−常温，高温及び低温における圧縮永久ひずみの求め方」に規定された小型試験片を作製した。そして前記小型試験片について、前記規格に規定された測定方法により圧縮永久歪みを測定した。測定の条件は、温度７０±１℃、測定時間２２時間、圧縮率２５％とした。
【００７８】
圧縮永久歪みが１０％以下のものを良好「○」、１０％を超えるものを不良「×」と評価した。
〈スコーチタイム測定〉
前記各実施例、比較例で調製した半導電性ゴム組成物について、ムーニー粘度計を用いて１３０℃でムーニースコーチ試験を実施し、得られたムーニー粘度−時間曲線から、スコーチタイムｔ５、ｔ１０、およびｔ９０を求めた。
【００７９】
〈スコーチ判定〉
前記各実施例、比較例でロールを用いて混練して調製した半導電性ゴム組成物を２２℃で一定時間、静置したのち押出機に供給して押出成形する操作を実施した。そして静置時間が２４時間以内でもゴムに粘弾性が生じて押出機に投入できなかったものを「スコーチあり」、２４時間以内ではゴムに粘弾性が生じず押出機に投入できたものを「スコーチなし」とした。
【００８０】
また前記混練後の半導電性ゴム組成物を２２℃で静置して１日後、および５日後にそれぞれムーニー粘度を測定して、測定値が５ポイント以上上昇したものを「スコーチあり」、測定値の上昇が５ポイント未満であったものを「スコーチなし」とした。
そして、上記２つの評価のいずれか一方でも「スコーチあり」であったものを不良「×」、いずれも「スコーチなし」であったものを良好「○」と判定した。
【００８１】
〈析出判定〉
前記各実施例、比較例で調製した半導電性ゴム組成物をシート状に成形したのち１６０℃×１時間加硫させてスラブシートを作製し、前記スラブシートを温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の常温、常湿環境下で７２時間、静置したのち表面を観察して析出の有無を判定した。すなわちスラブシートの表面に低分子量の成分が析出していなかったものを良好「○」、析出していたものを不良「×」と判定した。
【００８２】
以上の結果を表１、２に示す。
【００８３】
【表１】
【００８４】
【表２】
【００８５】
両表の実施例１〜５、比較例１、４〜５の結果より、エチレンオキサイド含有共重合ゴムとクロロプレンゴムとの併用系において、加硫促進剤として所定量のチオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、およびスルフェンアミド系加硫促進剤を併用し、かつ架橋剤として所定量のパーオキサイド系架橋剤を用いることにより、
＊ ローラ本体を小径化した際に所定のニップ厚を維持するべく低硬度化して柔軟性を付与した状態での圧縮永久歪みが小さく、ヘタリとそれに伴う画像ムラとを生じにくいという特性は維持しながら、
＊ 前記ローラ本体の製造原料となる半導電性ゴム組成物のスコーチタイムを遅らせて、その製造工程において、スコーチの発生とそれに伴う押出成形時のゴムの詰まりや径の不安定化等の問題を生じ難くできる
ことが判った。
【００８６】
また実施例１〜３、比較例２、３の結果より、スルフェンアミド系加硫促進剤の添加量は、ゴム分１００質量部に対して０．５質量部以上、２．０質量部以下である必要があることが判った。
また実施例１、４の結果より、スルフェンアミド系加硫促進剤としては、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドが好ましいことが判った。
【００８７】
さらに実施例１、５の結果より、エチレンオキサイド含有共重合ゴムとしてはエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、およびエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴムのいずれも使用可能であることが判った。
【符号の説明】
【００８８】
１ 半導電性ローラ
２ ローラ本体
３ 通孔
４ シャフト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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る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、
共重合成分としてエチレンオキサイドを含む共重合ゴムと、クロロプレンゴムとを少なくとも含有するゴム分、ならびに
前記ゴム分の総量１００質量部に対して０．５質量部以上、１．５質量部以下のチオウレア系加硫促進剤、０．５質量部以上、１．５質量部以下のグアニジン系加硫促進剤、０．５質量部以上、２．０質量部以下のスルフェンアミド系加硫促進剤、および２．０質量部以下のパーオキサイド系架橋剤、
を含有することを特徴とする半導電性ローラ。
【請求項２】
前記共重合ゴムは、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、およびエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項１に記載の半導電性ローラ。
【請求項３】
前記スルフェンアミド系加硫促進剤は、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドである請求項１または２に記載の半導電性ローラ。
【請求項１】
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る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、
共重合成分としてエチレンオキサイドを含む共重合ゴムと、クロロプレンゴムとを少なくとも含有するゴム分、ならびに
前記ゴム分の総量１００質量部に対して０．５質量部以上、１．５質量部以下のチオウレア系加硫促進剤、０．５質量部以上、１．５質量部以下のグアニジン系加硫促進剤、０．５質量部以上、２．０質量部以下のスルフェンアミド系加硫促進剤、および２．０質量部以下のパーオキサイド系架橋剤、
を含有することを特徴とする半導電性ローラ。
【請求項２】
前記共重合ゴムは、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、およびエピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項１に記載の半導電性ローラ。
【請求項３】
前記スルフェンアミド系加硫促進剤は、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドである請求項１または２に記載の半導電性ローラ。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−１２３１９０（Ｐ２０１２−１２３１９０Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７３８３９（Ｐ２０１０−２７３８３９）
【出願日】平成２２年１２月８日（２０１０．１２．８）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月８日（２０１０．１２．８）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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