導電性ゴムローラ、画像形成装置及び転写ローラ
【課題】転写ローラ等の導電性ゴムローラにおいて、環境変化等によるローラ抵抗値の変動量が小さく、また、抵抗のばらつきや電圧依存性が小さい導電性ゴムローラを提供する。
【解決手段】ゴム層が、極性ゴムをゴム主成分とし、ゴム成分１００質量部に対し、トルエン着色透過度（JIS K6218-4:2005)２０％以上７５％以下であるカーボンブラック３０質量部以上８０質量部以下を含有する。
【解決手段】ゴム層が、極性ゴムをゴム主成分とし、ゴム成分１００質量部に対し、トルエン着色透過度（JIS K6218-4:2005)２０％以上７５％以下であるカーボンブラック３０質量部以上８０質量部以下を含有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写装置、プリンター及び静電記録装置等の画像形成装置において帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ等として、特に転写ローラとして、好適に使用される導電性ゴムローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真複写機や静電記録装置等の画像形成装置において、電圧印加した導電性ゴムローラを電子写真感光体表面に押し当て、帯電する接触帯電方式が主流となっている。そして、画像形成の中心である電子写真感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）廻りに帯電、現像、転写等の各工程に応じて導電性ゴムローラが用いられている。
【０００３】
近年、このような導電性ゴムローラの弾性体層（以下、「ゴム層」ともいう）のゴム成分として、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ)、エピクロルヒドリン系ゴム等の極性ゴムが用いられている。極性ゴムはポリマー内に極性基が存在するため導電性（イオン導電性）を有し、電気抵抗のばらつき、電気抵抗の電圧依存性が小さいので、導電性ゴムローラの弾性体層に適している。
【０００４】
また、感光体周りで使用される導電性ゴムローラでは、弾性体層は体積固有抵抗が２×１０9Ω・ｃｍ以下である場合が多い。例えば、ＮＢＲのみでは、その加硫物の体積固有抵抗は２×１０9Ω・ｃｍから１×１０10Ω・ｃｍの範囲であり、弾性体層としたときは導電性が不十分となってしまう。
【０００５】
そのため、加硫物の体積固有抵抗が１×１０7Ω・ｃｍから３×１０9Ω・ｃｍの範囲であるエピクロルヒドリン系ゴムをＮＢＲにブレンドして、所望の体積固有抵抗が得られるように調整する方法が一般に採られている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
また、近年では、カラー化・高画質化に対応するために、弾性体層の抵抗がより低い導電性ゴムローラが求められている。そこで、エピクロルヒドリン系ゴムの単独使用や、過塩素酸イオンや塩化物イオンを含む第４級アンモニウム塩等の各種イオン導電剤の添加が試みられている（例えば、特許文献２）。
【０００７】
しかしながら、このようなゴム弾性体を用いた導電性ゴムローラの場合、温度や湿度により抵抗値が変化し易く、使用環境により画像品質が変動するといった課題がある。また、第４級アンモニウム塩等の各種イオン導電剤は表面へ移行し易く、汚染や通電等による抵抗値の経時変化を生じる恐れがあるため、高速化や長寿命化に対応可能な通電耐久性が得られない場合がある。
【０００８】
そこで、このような問題を解決する方法として、ＮＢＲとエピクロルヒドリン系ゴムをブレンドして使用し、これに電子導電材のカーボンブラックを配合する方法が提案されている（例えば、特許文献３）。
【０００９】
また、エピクロルヒドリンゴムにカーボンブラック等の導電性フィラーを添加する方法も提案されている（例えば、特許文献４）。
【００１０】
このような導電性ゴム材を用いた導電性ゴムローラにおいては、環境依存性や通電耐久性に優れた導電性ゴムローラが得られる。しかしながら、カーボンブラックによっては、ゴム材料中での分散状態により抵抗値が変動し、材料ロットによる抵抗値のばらつきが生じる他、導電性ゴムローラ内においても微妙な分散状態の違いで局所的抵抗のばらつきが生じる。さらには、このような導電性ゴム材を用いた導電性ゴムローラは、抵抗値の印加電圧による依存性が大きく、一定の抵抗値を得るために精密な印加電圧の制御装置が必要になるという問題もある。
【特許文献１】特許第３６５６９０４号公報
【特許文献２】特開２００２−１３２０２０号公報
【特許文献３】特開２００４−２６３０５９号公報
【特許文献４】特開２００５−４３７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、転写ローラ、帯電ローラ、現像ローラ等の導電性ゴムローラにおいて、環境変化等によるローラ抵抗値の変動量が小さく、また、抵抗ばらつきや抵抗の電圧依存性が小さい導電性ゴムローラを提供することである。さらに、本発明の課題は、環境変化等によるローラ抵抗値の変動が少ない、転写ローラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ゴム主成分を極性ゴムをとし、これにある特性で評価したカーボンブラックを配合して、弾性体層（ゴム層）としたならば、良好な性質の導電性ゴムローラが製造できることを見出した。さらに、検討して、ついに本発明に至った。
【００１３】
すなわち、本発明は、導電性芯材上にゴム層が形成された導電性ゴムローラであって、ゴム層のゴム成分の主成分が極性ゴムであり、ゴム層中には、トルエン着色透過度（JIS K6218-4;2005）２０％以上７５％以下であるカーボンブラックが、該ゴム成分１００質量部に対し、３０質量部以上８０質量部以下含有されていることを特徴とする導電性ゴムローラである。
【００１４】
また、本発明は、カーボンブラックが、沃素吸着量（JIS K6217-1;2001）２０ｍｇ／ｇ以下、かつ、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量（JIS K6217-4;2001）４０ｍｌ／１００ｇ以下である、上記導電性ゴムローラである。
【００１５】
さらに、本発明は、極性ゴムが、アクリロニトリルブタジエンゴム又はエピクロルヒドリン系ゴムである上記導電性ゴムローラである。
【００１６】
また、本発明は、感光体上の静電像を現像剤により顕像化する画像形成装置であって、感光体に相対する転写ローラとして、上記導電性ゴムローラが配置されている画像形成装置である。
【００１７】
さらにまた、本発明は、感光体上の静電像を現像剤により顕像化する画像形成装置において感光体に相対して配置されている転写ローラが、上記導電性ゴムローラである転写ローラである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の導電性ゴムローラは、環境変化等によるローラ抵抗値の変動量が小さく、また、抵抗ばらつきや抵抗の電圧依存性が小さい導電性ゴムローラである。そのため、本発明の導電性ゴムローラは、電子写真感光体等の像担持体に電子写真プロセスや静電記録プロセス等の作像手段で形成担持させたトナー像による転写画像を紙等の記録媒体や転写材に転写させる転写装置の転写ローラに好適なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の導電性ゴムローラについて詳述する。
【００２０】
本発明の導電性ゴムローラの断面図を図1に示す。
【００２１】
本発明の導電性ゴムローラは、少なくとも表面が導電性である導電性芯材１に対して同心状に導電性のゴム層（弾性体層）２が設けられたものである。なお、導電性芯材１とゴム層２の間には接着剤層や導電性を調整する機能層が設けられていてよい。また、ゴム層２の表面は、表面性状をコントロールするための表面層が設けられていても良く、紫外線や電子線で表面処理されていてもよい。なお、本発明の導電性ゴムローラは、画像形成装置の感光体の周りに当接して使用する帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ等として使用する時は、必ずしも必要ではないが、使用目的に応じた表面加工されていることが好ましい。
【００２２】
導電性芯材１としては、少なくとも表面が導電性であれば、通常のローラにおいて使用するものが支障なく使用できる。例えば、鉄、銅、青銅、ステンレス、鋳鉄、黄銅、アルミニウム等の棒、パイプが使用可能であり、表面をニッケル等でメッキしておくこともできる。また、カーボンブラック、金属粉、カーボン繊維、金属繊維、金属酸化物、樹脂或いは無機粉末の表面を金属化したもの等の導電性フィラーを含む樹脂組成物からなる棒、パイプ、さらに、樹脂の棒、パイプの表面を金属メッキ等で導電化したものも使用可能である。なお、導電性芯材１の外径としては、使用目的により、また、必要な強度により異なり、適宜決定すればよい。例えば、導電性ゴムローラが転写ローラ用で、材料が鉄の表面にニッケルメッキをしたものでは、外径が２ｍｍ以上１２ｍｍ以下、好ましくは４ｍｍ以上８ｍｍ以下であることが適当である。
【００２３】
ゴム層を形成するゴム材料として、ＮＢＲ、エピクロルヒドリン系ゴム等の極性ゴムを主成分とするゴム成分に導電材、加硫剤（架橋剤）、加硫促進剤、安定剤、フィラー等の添加剤を添加したものが使用される。ここでゴム主成分とは、ゴム成分の総量に対し７０質量％以上の場合を意味する。
【００２４】
極性ゴムとしては、エピクロルヒドリン系ゴム又はＮＢＲが好ましく、いずれか一方であても、混合して用いられてもよい。
【００２５】
エピクロルヒドリン系ゴムとしては、特に限定されず、市販されているエピクロルヒドリン単独重合体（ＥＣＨ）、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体（ＥＣＨ−ＥＯ）、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（ＥＣＨ−ＡＧＥ）、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共重合体（ＥＣＨ−ＥＯ−ＡＧＥ）等が支障なく使用できる。中でも、イオウ加硫又は有効加硫が可能であるＥＣＨ−ＥＯ−ＡＧＥが好ましい。なお、エチレンオキサイドを共重合するエピクロルヒドリン系ゴムでは、エチレンオキサイドの共重合割合が４０ｍｏｌ％以上であることがより好ましい。特に、ＥＣＨ−ＥＯ−ＡＧＥでは、エチレンオキサイドの共重合割合が多くなるに従い加硫ゴムの体積固有抵抗値が小さくなる傾向がある。このため、エチレンオキサイドの共重合割合が４０ｍｏｌ％よりも小さいと導電性ゴムローラの弾性体に必要な電気抵抗値が得にくく、エピクロルヒドリン系ゴムの配合割合が多くなり、環境依存性を高くしてしまう。より好ましくは、エピクロルヒドリン系ゴム中のエチレンオキサイドの共重合割合は３８ｍｏｌ以上５８ｍｏｌ％以下である。なお、上記エピクロルヒドリン系ゴムは単独あるいは２種以上のブレンドのいずれであってもよい。
【００２６】
ＮＢＲは特に限定されず、市販のＮＢＲが使用可能であるが、中でもアクリロニトリル含量が１５〜２５質量％であるＮＢＲがより好ましい。平均アクリロニトリル含量が１５質量％未満では、所定の抵抗値を得ることが難しく、アクリロニトリル含量が２５質量％を超えると抵抗の環境依存性が大きくなる傾向にある。なお、上記ＮＢＲは単独あるいは２種以上のブレンドのいずれであってもよい。
【００２７】
本発明では、ゴム層には、少なくとも、上記ゴム成分の他に、ＪＩＳ Ｋ６２１８−４；２００５によるトルエン着色透過度（以下、「トルエン着色透過度」と略す）が２０％以上７５％以下であるカーボンブラックが配合されていることに特徴がある。
【００２８】
なお、カーボンブラックのトルエン着色透過度はカーボンブラックが未分解有機物の残留程度を示す指標である。トルエン着色透過度が２０％以上７５％以下の範囲にあることは、カーボンブラック中に未分解有機物の残留程度が多いことを意味している。
【００２９】
なお、トルエン着色透過度が７５％以下であると、カーボンブラック中の未分解有機物の残留程度が十分であり、カーボンブラック添加量に対する導電性付与効果が緩和される。したがって、カーボンブラックによる抵抗値の急激な低減を抑制し、抵抗バラツキや電圧依存性などの電子導電の欠点を抑えたまま極性ゴムの環境依存性が改善された導電性ゴムローラを可能とする。ところが、トルエン着色透過度が７５％を超えるカーボンブラックでは、未分解有機物の残留程度が少なく、カーボンブラックによる導電性付与効果が高すぎてしまう。そのため、カーボンブラック添加量に対し抵抗値が急激に低下し、抵抗値の制御が困難であり、抵抗ばらつき、電圧依存性の増大等の問題も生じる。
【００３０】
一方、トルエン着色透過度が２０％未満であると、導電性発現のためにカーボンブラックを多量に配合する必要性が生じ、混練加工性が劣る他、得られる加硫物の硬度が高くなり過ぎる問題が生じる。
【００３１】
本発明では、上記カーボンブラックを、ゴム成分１００質量部に対し３０質量部以上、８０質量部以下の範囲で添加する。添加量が３０質量部未満である場合、抵抗の環境依存性の改善効果が得られない。また、添加量が８０質量部を超えると本発明範囲内のカーボンブラックであっても導電性の付与効果が高すぎ、抵抗にばらつきや電圧依存性が大きくなり、硬さも高くなり過ぎてしまう。
【００３２】
本発明では、トルエン着色透過度が上記した範囲であると、カーボンブラックはいずれでも使用可能である。しかも、カーボンブラックとしては、ＪＩＳ Ｋ６２１７−１；２００１によるよう素吸着量（以下、「よう素吸着量」と略す）が２０ｍｇ／ｇ以下であることが好ましい。また、該カーボンブラックは同時にＪＩＳ Ｋ６２１７−４；２００１によるジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量（以下、「ＤＢＰ吸油量」と略す）が４０ｍｌ／１００ｇ以下であることが好ましい。
【００３３】
よう素吸着量は、カーボンブラックの粒子径の指標となるものであり、よう素吸着量が２０ｍｇ／ｇ以下であるとは、カーボンブラックが比較的大粒子径であることを意味している。また、ＤＢＰ吸油量はストラクチャー（カーボンブラック粒子のつながり）の大きさの指標となるものであり、ＤＢＰ吸油量が４０ｍｌ／１００ｇ以下であることは、ほとんどストラクチャーをもたないことを意味している。よう素吸着量が２０ｍｇ／ｇより大きく、かつＤＢＰ吸油量が４０ｍｌ／１００ｇより大きいことは、小粒子径・高ストラクチャーのカーボンブラックであることを意味している。この場合は、カーボンブラックによる導電性付与効果が高く、抵抗のばらつきや電圧依存性が大きくなる傾向にある。
【００３４】
なお、ＤＢＰ吸油量は４０ｍｌ／１００ｇ以下であるが、よう素吸着量が２０ｍｇ／ｇより大きい場合、すなわち、小粒子系・低ストラクチャーのカーボンブラックの場合、カーボンブラックのゴム成分への分散が困難となり、抵抗ばらつきが大きくなる傾向にある。逆に、よう素吸着量が２０ｍｇ／ｇ以下であるが、ＤＢＰ吸油量が４０ｍｌ／１００ｇより大きい場合、すなわち、大粒子系・高ストラクチャーのカーボンブラックの場合、電圧依存性が大きくなる傾向にある。
【００３５】
また、本発明の導電性ゴムローラに使用されるゴム組成物には、一般のゴムに使用されるその他の成分を必要に応じて、通常、使用される量を含有させることができる。例えば、硫黄、含硫黄化合物等の加硫剤・加硫促進剤、炭酸カルシウム等の充填剤、滑剤、サブ等の加工助剤、ＯＢＳＨ、ＡＤＣＡ、ＤＰＴ等の発泡剤、尿素等の発泡助剤、酸化亜鉛、ステアリン酸等の加硫助剤などがローラの用途に応じて配合される。
【００３６】
本発明の導電性ゴムローラは、導電性ゴム組成物をチューブ状に加硫成形した後導電性芯材をチューブに押し込む、導電性ゴム組成物と導電性芯材を共押出し加硫する、あるいは、導電性芯材を備えた金型に導電性ゴム組成物を注入し加硫する等で製造される。
【００３７】
具体的には、未加硫の導電性ゴム組成物を押出し機よりチューブ状に２ｍ／分から１５ｍ／分の範囲の速度で押出し、加硫缶又は連続加硫炉で１４０℃から１６０℃の温度で、２０分から５０分の間加熱し、導電性のゴム（弾性体）チューブを作成する。得られた導電性ゴムチューブを所定の長さに切断した後に、接着剤を塗布した導電性芯材を挿入し、更に１５０℃から２００℃の温度で、１０分から６０分の間加熱して導電性芯材と導電性ゴムチューブを接着する。その後、その表面を研磨機により研磨して、導電性ゴムローラが得られる。なお、研磨条件としては、ゴム層の厚み、硬さ、研磨機等により異なるが、研磨砥石：ＧＣ＃６０〜１２０、砥石回転速度：１５００ＲＰＭから２０００ＲＰＭ、送り速度：３００ｍｍ／から７００ｍｍ／分とすることが適当である。
【００３８】
なお、本発明の導電性ゴムローラには、必要に応じて、弾性体層の外周上に樹脂等の層を設けることも出来る。
【００３９】
本発明の導電性ゴムローラは、電子写真複写装置、プリンター及び静電記録装置等の画像形成装置において、感光体廻りに使用される帯電ローラ、転写ローラ、現像ローラ等に好適に使用可能である。中でも、感光体等の像担持体に電子写真プロセス、静電記録プロセス等の作像手段で形成担持させたトナー像による可転写画像を紙等の被転写材に転写させる画像形成装置に搭載される転写ローラとして有用である。
【実施例】
【００４０】
以下に実施例及び比較例を用いて、本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
【００４１】
はじめに、以下に示す原材料をオープンロールで混練を行い各実施例及び比較例のゴム組成物を作製した。なお、各実施例及び比較例で使用した資材は以下の通りである。
１）ゴム成分
ＣＨＲ：エピクロルヒドリンゴム「ゼクロン３１０６」（商品名、日本ゼオン株式会社製、ＥＣＨ−ＥＯ−ＡＧＥ（共重合比（ｍｏｌ％）＝４０：５６：４）
ＮＢＲ：アクリロニトリルブタジエンゴム「Ｎｉｐｏｌ ＤＮ４０１Ｌ」（商品名、日本ゼオン株式会社製、アクリロニトリル含量１８質量％）
ＥＰＤＭ：エチレンプロピレンジエンゴム「ＥＰＴ９０７０Ｅ」（商品名、三井化学株式会社製）
２）カーボンブラック
実施例、比較例において、下記表１のカーボンブラックを使用した。
【００４２】
【表１】
【００４３】
３）加硫剤他
イオウ（Ｓ）：「サルファックスＰＭＣ」（商品名、鶴見化学工業株式会社製）、加硫剤
ＤＭ：ジベンゾチアジルジスルフィド「ノクセラーＤＭ」（商品名、大内新興化学工業株式会社製）、加硫促進剤
ＴＥＴ：テトラエチルチウラムジスルフィド「ノクセラーＴＥＴ」（商品名、大内新興化学工業株式会社製）、加硫促進剤
酸化亜鉛：酸化亜鉛２種（ハクスイテック株式会社製）、加硫促進助剤
ステアリン酸：「ルナックＳ２０」（商品名、花王株式会社）、加硫促進助剤
ＡＤＣＡ：アゾジカルボンアミド「ビニホールＡＣ＃ＬＱ」（商品名、永和化成株式会社製）、発泡剤
尿素：「セルペーストＡ」（商品名、永和化成株式会社製）、発泡助剤
また、実施例、比較例で作製した導電性ゴムローラについて、ゴム層の抵抗を下記により測定し、抵抗ムラ、抵抗の環境依存性及び抵抗の電圧依存性を評価した。
１）ゴム層の抵抗測定
作製した導電性ゴムローラを、芯材の両端に各４．９Ｎの荷重をかけて外径３０ｍｍのアルミニウムドラムに圧着した後、アルミニウムドラムを回転させ、導電性ゴムローラを０．５ＲＰＭで連れ回りさせた。この状態で芯材とアルミニウムドラムの間に１０００Ｖの電圧を印加して、導電性ゴムローラ一回転にわたり抵抗を測定した。
２）抵抗ムラ
上記１）において、抵抗値の測定を、作製した導電性ゴムローラを２３℃／５５％ＲＨ（Ｎ／Ｎ）環境で２４時間以上置いた後に、２３℃／５５％ＲＨ（Ｎ／Ｎ）環境で行った。測定値の最大値（Ｒmax）及び最小値（Ｒmin）から求めたｌｏｇ（Ｒmax／Ｒmin）を抵抗ムラ桁とする。この値から下記基準で抵抗ムラを評価した。なお、ここで測定した一回転分の測定値の平均が当該ローラのゴム層の抵抗値（Ｒ1000）である。
○：抵抗ムラ桁１．２未満（抵抗ムラ 小）
×：抵抗ムラ桁１．２以上（抵抗ムラ 大）
３）電圧の電圧依存性
抵抗値及び抵抗ムラを測定した後に、芯材とアルミニウムドラムとの間の印加電圧を１００Ｖに下げ、電圧が安定したところで、再び、導電性ゴムローラの抵抗を測定した。そして、その平均値を求め、Ｒ100とした。Ｒ1000及びＲ100から求めたｌｏｇ（Ｒ100／Ｒ1000）の絶対値を電圧依存桁とする。これが小さい程、導電性ゴムローラの電圧依存性が良いと判断される。この値から下記基準で抵抗の電圧依存性を評価した。
○：電圧依存桁０．６以下 （電圧依存性 小）
△：電圧依存桁０．６超１．２以下（電圧依存性 中）
×：電圧依存桁１．２超 （電圧依存性 大）
４）抵抗の環境依存性
抵抗ムラ及び電圧依存性を測定した後に、導電性ゴムローラの抵抗を、１０℃／１５％ＲＨ（Ｌ/Ｌ）環境及び５５℃／９５％ＲＨ（Ｈ／Ｈ）環境で、上記１）に従い、それぞれ抵抗値を測定した。この時の抵抗値をそれぞれＲLL、ＲHHとした時、ｌｏｇ（ＲLL／ＲHH）の絶対値を環境変動桁とする。この値から下記基準で抵抗の環境依存性を評価した。なお、各測定は、測定の環境条件に１時間置き、温度・湿度条件に馴染ませた後に行った。
○：環境変動桁０．８以下 （環境依存性 小）
△：環境変動桁０．８超１．０以下（環境依存性 中）
×：環境変動桁１．０超 （環境依存性 大）
実施例１〜８
表２に示すゴム成分合計１００質量部に対して、酸化亜鉛５質量部、ステアリン酸１質量部、硫黄１．５質量部、ＤＭ１．５質量部、ＴＥＴ１質量部、ＡＤＣＡ４質量部及び尿素２質量部と共に、表２に示すカーボンブラックを表２に示す量比で配合し、ゴム層用のゴム組成物を作成した。次いで、この組成物を押出し機からチューブ状に押出した後、加硫缶にて１６０℃で３０分間加硫を行い、内径５ｍｍ、外形２０ｍｍのゴム層用のチューブを作製した。このチューブにφ６ｍｍのステンレス製の導電性芯体を挿入し、ローラ状の成形体を得た。次いでこの成形体を外径がφ１４ｍｍになるように研磨して、導電性ゴムローラを作製した。
【００４４】
作製した導電性ゴムローラの各種性能を上記により評価した。結果を表２に示す。
【００４５】
比較例１〜５
使用するゴム成分を表３に示すように変更し、また、配合するカーボンブラックを表３に示すカーボンブラック及び量にする他は、実施例１〜８と同様にして、導電性ゴムローラを作製し、各種性能を評価した。結果を表３に示す。
【００４６】
【表２】
【００４７】
【表３】
【００４８】
実施例１〜４及び比較例１、２より、カーボンブラックのトルエン着色透過度では、本発明の範囲内が適していることがわかる。トルエン着色透過度が大きい比較例１、２では環境依存性に優れた導電性ゴムローラが得られるものの、カーボンブラックによる導電性付与が高くなり過ぎ、電圧依存性や抵抗ムラが大きい。
【００４９】
実施例２、５、６及び比較例３、４より、トルエン着色透過度が本発明の範囲内であるカーボンブラックを３０質量部以上８０質量部以下添加することが適していることがわかる。すなわち、カーボンブラックの添加量が少ない比較例３では環境依存性が大きくなっており、逆に、カーボンブラックの添加量が多い比較例４では電圧依存性や抵抗ムラが大きくなっている。
【００５０】
実施例８及び比較例５より、本発明においては、極性ゴムがゴム主成分であることが適していることがわかる。すなわち、ゴム主成分が極性ゴムである実施例８は環境依存性、電圧依存性、抵抗ムラのいずれも良好であるのに対して、ゴム主成分を非極性ゴムとする比較例５では環境依存性は問題ないものの、電圧依存性や抵抗ムラが大きい。
【００５１】
実施例４、７より、上記カーボンブラックがよう素吸着量２０ｍｇ／ｇ以下かつＤＢＰ吸油量４０ｍｌ／１００ｇ以下である方が好ましいことがわかる。すなわち、カーボンブラックのよう素吸着量、ＤＢＰ吸油量が上記範囲外の実施例７は、カーボンブラックのよう素吸着量、ＤＢＰ吸油量が上記範囲内の実施例４と比べて電圧依存性が大きくなることがわかる。
【００５２】
以上に示したように、本発明の導電性ゴムローラは環境変化等によるローラ抵抗値の変動量が小さく、また、抵抗ばらつきや抵抗の電圧依存性が小さい導電性ゴムローラであることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の導電性ゴムローラの一例の断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 導電性芯材
２ ゴム層（弾性体層）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写装置、プリンター及び静電記録装置等の画像形成装置において帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ等として、特に転写ローラとして、好適に使用される導電性ゴムローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真複写機や静電記録装置等の画像形成装置において、電圧印加した導電性ゴムローラを電子写真感光体表面に押し当て、帯電する接触帯電方式が主流となっている。そして、画像形成の中心である電子写真感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）廻りに帯電、現像、転写等の各工程に応じて導電性ゴムローラが用いられている。
【０００３】
近年、このような導電性ゴムローラの弾性体層（以下、「ゴム層」ともいう）のゴム成分として、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ)、エピクロルヒドリン系ゴム等の極性ゴムが用いられている。極性ゴムはポリマー内に極性基が存在するため導電性（イオン導電性）を有し、電気抵抗のばらつき、電気抵抗の電圧依存性が小さいので、導電性ゴムローラの弾性体層に適している。
【０００４】
また、感光体周りで使用される導電性ゴムローラでは、弾性体層は体積固有抵抗が２×１０9Ω・ｃｍ以下である場合が多い。例えば、ＮＢＲのみでは、その加硫物の体積固有抵抗は２×１０9Ω・ｃｍから１×１０10Ω・ｃｍの範囲であり、弾性体層としたときは導電性が不十分となってしまう。
【０００５】
そのため、加硫物の体積固有抵抗が１×１０7Ω・ｃｍから３×１０9Ω・ｃｍの範囲であるエピクロルヒドリン系ゴムをＮＢＲにブレンドして、所望の体積固有抵抗が得られるように調整する方法が一般に採られている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
また、近年では、カラー化・高画質化に対応するために、弾性体層の抵抗がより低い導電性ゴムローラが求められている。そこで、エピクロルヒドリン系ゴムの単独使用や、過塩素酸イオンや塩化物イオンを含む第４級アンモニウム塩等の各種イオン導電剤の添加が試みられている（例えば、特許文献２）。
【０００７】
しかしながら、このようなゴム弾性体を用いた導電性ゴムローラの場合、温度や湿度により抵抗値が変化し易く、使用環境により画像品質が変動するといった課題がある。また、第４級アンモニウム塩等の各種イオン導電剤は表面へ移行し易く、汚染や通電等による抵抗値の経時変化を生じる恐れがあるため、高速化や長寿命化に対応可能な通電耐久性が得られない場合がある。
【０００８】
そこで、このような問題を解決する方法として、ＮＢＲとエピクロルヒドリン系ゴムをブレンドして使用し、これに電子導電材のカーボンブラックを配合する方法が提案されている（例えば、特許文献３）。
【０００９】
また、エピクロルヒドリンゴムにカーボンブラック等の導電性フィラーを添加する方法も提案されている（例えば、特許文献４）。
【００１０】
このような導電性ゴム材を用いた導電性ゴムローラにおいては、環境依存性や通電耐久性に優れた導電性ゴムローラが得られる。しかしながら、カーボンブラックによっては、ゴム材料中での分散状態により抵抗値が変動し、材料ロットによる抵抗値のばらつきが生じる他、導電性ゴムローラ内においても微妙な分散状態の違いで局所的抵抗のばらつきが生じる。さらには、このような導電性ゴム材を用いた導電性ゴムローラは、抵抗値の印加電圧による依存性が大きく、一定の抵抗値を得るために精密な印加電圧の制御装置が必要になるという問題もある。
【特許文献１】特許第３６５６９０４号公報
【特許文献２】特開２００２−１３２０２０号公報
【特許文献３】特開２００４−２６３０５９号公報
【特許文献４】特開２００５−４３７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、転写ローラ、帯電ローラ、現像ローラ等の導電性ゴムローラにおいて、環境変化等によるローラ抵抗値の変動量が小さく、また、抵抗ばらつきや抵抗の電圧依存性が小さい導電性ゴムローラを提供することである。さらに、本発明の課題は、環境変化等によるローラ抵抗値の変動が少ない、転写ローラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ゴム主成分を極性ゴムをとし、これにある特性で評価したカーボンブラックを配合して、弾性体層（ゴム層）としたならば、良好な性質の導電性ゴムローラが製造できることを見出した。さらに、検討して、ついに本発明に至った。
【００１３】
すなわち、本発明は、導電性芯材上にゴム層が形成された導電性ゴムローラであって、ゴム層のゴム成分の主成分が極性ゴムであり、ゴム層中には、トルエン着色透過度（JIS K6218-4;2005）２０％以上７５％以下であるカーボンブラックが、該ゴム成分１００質量部に対し、３０質量部以上８０質量部以下含有されていることを特徴とする導電性ゴムローラである。
【００１４】
また、本発明は、カーボンブラックが、沃素吸着量（JIS K6217-1;2001）２０ｍｇ／ｇ以下、かつ、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量（JIS K6217-4;2001）４０ｍｌ／１００ｇ以下である、上記導電性ゴムローラである。
【００１５】
さらに、本発明は、極性ゴムが、アクリロニトリルブタジエンゴム又はエピクロルヒドリン系ゴムである上記導電性ゴムローラである。
【００１６】
また、本発明は、感光体上の静電像を現像剤により顕像化する画像形成装置であって、感光体に相対する転写ローラとして、上記導電性ゴムローラが配置されている画像形成装置である。
【００１７】
さらにまた、本発明は、感光体上の静電像を現像剤により顕像化する画像形成装置において感光体に相対して配置されている転写ローラが、上記導電性ゴムローラである転写ローラである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の導電性ゴムローラは、環境変化等によるローラ抵抗値の変動量が小さく、また、抵抗ばらつきや抵抗の電圧依存性が小さい導電性ゴムローラである。そのため、本発明の導電性ゴムローラは、電子写真感光体等の像担持体に電子写真プロセスや静電記録プロセス等の作像手段で形成担持させたトナー像による転写画像を紙等の記録媒体や転写材に転写させる転写装置の転写ローラに好適なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の導電性ゴムローラについて詳述する。
【００２０】
本発明の導電性ゴムローラの断面図を図1に示す。
【００２１】
本発明の導電性ゴムローラは、少なくとも表面が導電性である導電性芯材１に対して同心状に導電性のゴム層（弾性体層）２が設けられたものである。なお、導電性芯材１とゴム層２の間には接着剤層や導電性を調整する機能層が設けられていてよい。また、ゴム層２の表面は、表面性状をコントロールするための表面層が設けられていても良く、紫外線や電子線で表面処理されていてもよい。なお、本発明の導電性ゴムローラは、画像形成装置の感光体の周りに当接して使用する帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ等として使用する時は、必ずしも必要ではないが、使用目的に応じた表面加工されていることが好ましい。
【００２２】
導電性芯材１としては、少なくとも表面が導電性であれば、通常のローラにおいて使用するものが支障なく使用できる。例えば、鉄、銅、青銅、ステンレス、鋳鉄、黄銅、アルミニウム等の棒、パイプが使用可能であり、表面をニッケル等でメッキしておくこともできる。また、カーボンブラック、金属粉、カーボン繊維、金属繊維、金属酸化物、樹脂或いは無機粉末の表面を金属化したもの等の導電性フィラーを含む樹脂組成物からなる棒、パイプ、さらに、樹脂の棒、パイプの表面を金属メッキ等で導電化したものも使用可能である。なお、導電性芯材１の外径としては、使用目的により、また、必要な強度により異なり、適宜決定すればよい。例えば、導電性ゴムローラが転写ローラ用で、材料が鉄の表面にニッケルメッキをしたものでは、外径が２ｍｍ以上１２ｍｍ以下、好ましくは４ｍｍ以上８ｍｍ以下であることが適当である。
【００２３】
ゴム層を形成するゴム材料として、ＮＢＲ、エピクロルヒドリン系ゴム等の極性ゴムを主成分とするゴム成分に導電材、加硫剤（架橋剤）、加硫促進剤、安定剤、フィラー等の添加剤を添加したものが使用される。ここでゴム主成分とは、ゴム成分の総量に対し７０質量％以上の場合を意味する。
【００２４】
極性ゴムとしては、エピクロルヒドリン系ゴム又はＮＢＲが好ましく、いずれか一方であても、混合して用いられてもよい。
【００２５】
エピクロルヒドリン系ゴムとしては、特に限定されず、市販されているエピクロルヒドリン単独重合体（ＥＣＨ）、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体（ＥＣＨ−ＥＯ）、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（ＥＣＨ−ＡＧＥ）、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共重合体（ＥＣＨ−ＥＯ−ＡＧＥ）等が支障なく使用できる。中でも、イオウ加硫又は有効加硫が可能であるＥＣＨ−ＥＯ−ＡＧＥが好ましい。なお、エチレンオキサイドを共重合するエピクロルヒドリン系ゴムでは、エチレンオキサイドの共重合割合が４０ｍｏｌ％以上であることがより好ましい。特に、ＥＣＨ−ＥＯ−ＡＧＥでは、エチレンオキサイドの共重合割合が多くなるに従い加硫ゴムの体積固有抵抗値が小さくなる傾向がある。このため、エチレンオキサイドの共重合割合が４０ｍｏｌ％よりも小さいと導電性ゴムローラの弾性体に必要な電気抵抗値が得にくく、エピクロルヒドリン系ゴムの配合割合が多くなり、環境依存性を高くしてしまう。より好ましくは、エピクロルヒドリン系ゴム中のエチレンオキサイドの共重合割合は３８ｍｏｌ以上５８ｍｏｌ％以下である。なお、上記エピクロルヒドリン系ゴムは単独あるいは２種以上のブレンドのいずれであってもよい。
【００２６】
ＮＢＲは特に限定されず、市販のＮＢＲが使用可能であるが、中でもアクリロニトリル含量が１５〜２５質量％であるＮＢＲがより好ましい。平均アクリロニトリル含量が１５質量％未満では、所定の抵抗値を得ることが難しく、アクリロニトリル含量が２５質量％を超えると抵抗の環境依存性が大きくなる傾向にある。なお、上記ＮＢＲは単独あるいは２種以上のブレンドのいずれであってもよい。
【００２７】
本発明では、ゴム層には、少なくとも、上記ゴム成分の他に、ＪＩＳ Ｋ６２１８−４；２００５によるトルエン着色透過度（以下、「トルエン着色透過度」と略す）が２０％以上７５％以下であるカーボンブラックが配合されていることに特徴がある。
【００２８】
なお、カーボンブラックのトルエン着色透過度はカーボンブラックが未分解有機物の残留程度を示す指標である。トルエン着色透過度が２０％以上７５％以下の範囲にあることは、カーボンブラック中に未分解有機物の残留程度が多いことを意味している。
【００２９】
なお、トルエン着色透過度が７５％以下であると、カーボンブラック中の未分解有機物の残留程度が十分であり、カーボンブラック添加量に対する導電性付与効果が緩和される。したがって、カーボンブラックによる抵抗値の急激な低減を抑制し、抵抗バラツキや電圧依存性などの電子導電の欠点を抑えたまま極性ゴムの環境依存性が改善された導電性ゴムローラを可能とする。ところが、トルエン着色透過度が７５％を超えるカーボンブラックでは、未分解有機物の残留程度が少なく、カーボンブラックによる導電性付与効果が高すぎてしまう。そのため、カーボンブラック添加量に対し抵抗値が急激に低下し、抵抗値の制御が困難であり、抵抗ばらつき、電圧依存性の増大等の問題も生じる。
【００３０】
一方、トルエン着色透過度が２０％未満であると、導電性発現のためにカーボンブラックを多量に配合する必要性が生じ、混練加工性が劣る他、得られる加硫物の硬度が高くなり過ぎる問題が生じる。
【００３１】
本発明では、上記カーボンブラックを、ゴム成分１００質量部に対し３０質量部以上、８０質量部以下の範囲で添加する。添加量が３０質量部未満である場合、抵抗の環境依存性の改善効果が得られない。また、添加量が８０質量部を超えると本発明範囲内のカーボンブラックであっても導電性の付与効果が高すぎ、抵抗にばらつきや電圧依存性が大きくなり、硬さも高くなり過ぎてしまう。
【００３２】
本発明では、トルエン着色透過度が上記した範囲であると、カーボンブラックはいずれでも使用可能である。しかも、カーボンブラックとしては、ＪＩＳ Ｋ６２１７−１；２００１によるよう素吸着量（以下、「よう素吸着量」と略す）が２０ｍｇ／ｇ以下であることが好ましい。また、該カーボンブラックは同時にＪＩＳ Ｋ６２１７−４；２００１によるジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量（以下、「ＤＢＰ吸油量」と略す）が４０ｍｌ／１００ｇ以下であることが好ましい。
【００３３】
よう素吸着量は、カーボンブラックの粒子径の指標となるものであり、よう素吸着量が２０ｍｇ／ｇ以下であるとは、カーボンブラックが比較的大粒子径であることを意味している。また、ＤＢＰ吸油量はストラクチャー（カーボンブラック粒子のつながり）の大きさの指標となるものであり、ＤＢＰ吸油量が４０ｍｌ／１００ｇ以下であることは、ほとんどストラクチャーをもたないことを意味している。よう素吸着量が２０ｍｇ／ｇより大きく、かつＤＢＰ吸油量が４０ｍｌ／１００ｇより大きいことは、小粒子径・高ストラクチャーのカーボンブラックであることを意味している。この場合は、カーボンブラックによる導電性付与効果が高く、抵抗のばらつきや電圧依存性が大きくなる傾向にある。
【００３４】
なお、ＤＢＰ吸油量は４０ｍｌ／１００ｇ以下であるが、よう素吸着量が２０ｍｇ／ｇより大きい場合、すなわち、小粒子系・低ストラクチャーのカーボンブラックの場合、カーボンブラックのゴム成分への分散が困難となり、抵抗ばらつきが大きくなる傾向にある。逆に、よう素吸着量が２０ｍｇ／ｇ以下であるが、ＤＢＰ吸油量が４０ｍｌ／１００ｇより大きい場合、すなわち、大粒子系・高ストラクチャーのカーボンブラックの場合、電圧依存性が大きくなる傾向にある。
【００３５】
また、本発明の導電性ゴムローラに使用されるゴム組成物には、一般のゴムに使用されるその他の成分を必要に応じて、通常、使用される量を含有させることができる。例えば、硫黄、含硫黄化合物等の加硫剤・加硫促進剤、炭酸カルシウム等の充填剤、滑剤、サブ等の加工助剤、ＯＢＳＨ、ＡＤＣＡ、ＤＰＴ等の発泡剤、尿素等の発泡助剤、酸化亜鉛、ステアリン酸等の加硫助剤などがローラの用途に応じて配合される。
【００３６】
本発明の導電性ゴムローラは、導電性ゴム組成物をチューブ状に加硫成形した後導電性芯材をチューブに押し込む、導電性ゴム組成物と導電性芯材を共押出し加硫する、あるいは、導電性芯材を備えた金型に導電性ゴム組成物を注入し加硫する等で製造される。
【００３７】
具体的には、未加硫の導電性ゴム組成物を押出し機よりチューブ状に２ｍ／分から１５ｍ／分の範囲の速度で押出し、加硫缶又は連続加硫炉で１４０℃から１６０℃の温度で、２０分から５０分の間加熱し、導電性のゴム（弾性体）チューブを作成する。得られた導電性ゴムチューブを所定の長さに切断した後に、接着剤を塗布した導電性芯材を挿入し、更に１５０℃から２００℃の温度で、１０分から６０分の間加熱して導電性芯材と導電性ゴムチューブを接着する。その後、その表面を研磨機により研磨して、導電性ゴムローラが得られる。なお、研磨条件としては、ゴム層の厚み、硬さ、研磨機等により異なるが、研磨砥石：ＧＣ＃６０〜１２０、砥石回転速度：１５００ＲＰＭから２０００ＲＰＭ、送り速度：３００ｍｍ／から７００ｍｍ／分とすることが適当である。
【００３８】
なお、本発明の導電性ゴムローラには、必要に応じて、弾性体層の外周上に樹脂等の層を設けることも出来る。
【００３９】
本発明の導電性ゴムローラは、電子写真複写装置、プリンター及び静電記録装置等の画像形成装置において、感光体廻りに使用される帯電ローラ、転写ローラ、現像ローラ等に好適に使用可能である。中でも、感光体等の像担持体に電子写真プロセス、静電記録プロセス等の作像手段で形成担持させたトナー像による可転写画像を紙等の被転写材に転写させる画像形成装置に搭載される転写ローラとして有用である。
【実施例】
【００４０】
以下に実施例及び比較例を用いて、本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
【００４１】
はじめに、以下に示す原材料をオープンロールで混練を行い各実施例及び比較例のゴム組成物を作製した。なお、各実施例及び比較例で使用した資材は以下の通りである。
１）ゴム成分
ＣＨＲ：エピクロルヒドリンゴム「ゼクロン３１０６」（商品名、日本ゼオン株式会社製、ＥＣＨ−ＥＯ−ＡＧＥ（共重合比（ｍｏｌ％）＝４０：５６：４）
ＮＢＲ：アクリロニトリルブタジエンゴム「Ｎｉｐｏｌ ＤＮ４０１Ｌ」（商品名、日本ゼオン株式会社製、アクリロニトリル含量１８質量％）
ＥＰＤＭ：エチレンプロピレンジエンゴム「ＥＰＴ９０７０Ｅ」（商品名、三井化学株式会社製）
２）カーボンブラック
実施例、比較例において、下記表１のカーボンブラックを使用した。
【００４２】
【表１】
【００４３】
３）加硫剤他
イオウ（Ｓ）：「サルファックスＰＭＣ」（商品名、鶴見化学工業株式会社製）、加硫剤
ＤＭ：ジベンゾチアジルジスルフィド「ノクセラーＤＭ」（商品名、大内新興化学工業株式会社製）、加硫促進剤
ＴＥＴ：テトラエチルチウラムジスルフィド「ノクセラーＴＥＴ」（商品名、大内新興化学工業株式会社製）、加硫促進剤
酸化亜鉛：酸化亜鉛２種（ハクスイテック株式会社製）、加硫促進助剤
ステアリン酸：「ルナックＳ２０」（商品名、花王株式会社）、加硫促進助剤
ＡＤＣＡ：アゾジカルボンアミド「ビニホールＡＣ＃ＬＱ」（商品名、永和化成株式会社製）、発泡剤
尿素：「セルペーストＡ」（商品名、永和化成株式会社製）、発泡助剤
また、実施例、比較例で作製した導電性ゴムローラについて、ゴム層の抵抗を下記により測定し、抵抗ムラ、抵抗の環境依存性及び抵抗の電圧依存性を評価した。
１）ゴム層の抵抗測定
作製した導電性ゴムローラを、芯材の両端に各４．９Ｎの荷重をかけて外径３０ｍｍのアルミニウムドラムに圧着した後、アルミニウムドラムを回転させ、導電性ゴムローラを０．５ＲＰＭで連れ回りさせた。この状態で芯材とアルミニウムドラムの間に１０００Ｖの電圧を印加して、導電性ゴムローラ一回転にわたり抵抗を測定した。
２）抵抗ムラ
上記１）において、抵抗値の測定を、作製した導電性ゴムローラを２３℃／５５％ＲＨ（Ｎ／Ｎ）環境で２４時間以上置いた後に、２３℃／５５％ＲＨ（Ｎ／Ｎ）環境で行った。測定値の最大値（Ｒmax）及び最小値（Ｒmin）から求めたｌｏｇ（Ｒmax／Ｒmin）を抵抗ムラ桁とする。この値から下記基準で抵抗ムラを評価した。なお、ここで測定した一回転分の測定値の平均が当該ローラのゴム層の抵抗値（Ｒ1000）である。
○：抵抗ムラ桁１．２未満（抵抗ムラ 小）
×：抵抗ムラ桁１．２以上（抵抗ムラ 大）
３）電圧の電圧依存性
抵抗値及び抵抗ムラを測定した後に、芯材とアルミニウムドラムとの間の印加電圧を１００Ｖに下げ、電圧が安定したところで、再び、導電性ゴムローラの抵抗を測定した。そして、その平均値を求め、Ｒ100とした。Ｒ1000及びＲ100から求めたｌｏｇ（Ｒ100／Ｒ1000）の絶対値を電圧依存桁とする。これが小さい程、導電性ゴムローラの電圧依存性が良いと判断される。この値から下記基準で抵抗の電圧依存性を評価した。
○：電圧依存桁０．６以下 （電圧依存性 小）
△：電圧依存桁０．６超１．２以下（電圧依存性 中）
×：電圧依存桁１．２超 （電圧依存性 大）
４）抵抗の環境依存性
抵抗ムラ及び電圧依存性を測定した後に、導電性ゴムローラの抵抗を、１０℃／１５％ＲＨ（Ｌ/Ｌ）環境及び５５℃／９５％ＲＨ（Ｈ／Ｈ）環境で、上記１）に従い、それぞれ抵抗値を測定した。この時の抵抗値をそれぞれＲLL、ＲHHとした時、ｌｏｇ（ＲLL／ＲHH）の絶対値を環境変動桁とする。この値から下記基準で抵抗の環境依存性を評価した。なお、各測定は、測定の環境条件に１時間置き、温度・湿度条件に馴染ませた後に行った。
○：環境変動桁０．８以下 （環境依存性 小）
△：環境変動桁０．８超１．０以下（環境依存性 中）
×：環境変動桁１．０超 （環境依存性 大）
実施例１〜８
表２に示すゴム成分合計１００質量部に対して、酸化亜鉛５質量部、ステアリン酸１質量部、硫黄１．５質量部、ＤＭ１．５質量部、ＴＥＴ１質量部、ＡＤＣＡ４質量部及び尿素２質量部と共に、表２に示すカーボンブラックを表２に示す量比で配合し、ゴム層用のゴム組成物を作成した。次いで、この組成物を押出し機からチューブ状に押出した後、加硫缶にて１６０℃で３０分間加硫を行い、内径５ｍｍ、外形２０ｍｍのゴム層用のチューブを作製した。このチューブにφ６ｍｍのステンレス製の導電性芯体を挿入し、ローラ状の成形体を得た。次いでこの成形体を外径がφ１４ｍｍになるように研磨して、導電性ゴムローラを作製した。
【００４４】
作製した導電性ゴムローラの各種性能を上記により評価した。結果を表２に示す。
【００４５】
比較例１〜５
使用するゴム成分を表３に示すように変更し、また、配合するカーボンブラックを表３に示すカーボンブラック及び量にする他は、実施例１〜８と同様にして、導電性ゴムローラを作製し、各種性能を評価した。結果を表３に示す。
【００４６】
【表２】
【００４７】
【表３】
【００４８】
実施例１〜４及び比較例１、２より、カーボンブラックのトルエン着色透過度では、本発明の範囲内が適していることがわかる。トルエン着色透過度が大きい比較例１、２では環境依存性に優れた導電性ゴムローラが得られるものの、カーボンブラックによる導電性付与が高くなり過ぎ、電圧依存性や抵抗ムラが大きい。
【００４９】
実施例２、５、６及び比較例３、４より、トルエン着色透過度が本発明の範囲内であるカーボンブラックを３０質量部以上８０質量部以下添加することが適していることがわかる。すなわち、カーボンブラックの添加量が少ない比較例３では環境依存性が大きくなっており、逆に、カーボンブラックの添加量が多い比較例４では電圧依存性や抵抗ムラが大きくなっている。
【００５０】
実施例８及び比較例５より、本発明においては、極性ゴムがゴム主成分であることが適していることがわかる。すなわち、ゴム主成分が極性ゴムである実施例８は環境依存性、電圧依存性、抵抗ムラのいずれも良好であるのに対して、ゴム主成分を非極性ゴムとする比較例５では環境依存性は問題ないものの、電圧依存性や抵抗ムラが大きい。
【００５１】
実施例４、７より、上記カーボンブラックがよう素吸着量２０ｍｇ／ｇ以下かつＤＢＰ吸油量４０ｍｌ／１００ｇ以下である方が好ましいことがわかる。すなわち、カーボンブラックのよう素吸着量、ＤＢＰ吸油量が上記範囲外の実施例７は、カーボンブラックのよう素吸着量、ＤＢＰ吸油量が上記範囲内の実施例４と比べて電圧依存性が大きくなることがわかる。
【００５２】
以上に示したように、本発明の導電性ゴムローラは環境変化等によるローラ抵抗値の変動量が小さく、また、抵抗ばらつきや抵抗の電圧依存性が小さい導電性ゴムローラであることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の導電性ゴムローラの一例の断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 導電性芯材
２ ゴム層（弾性体層）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性芯材上にゴム層が形成された導電性ゴムローラであって、
ゴム層のゴム成分の主成分が、極性ゴムであり、
ゴム層中には、トルエン着色透過度（JIS K6218-4;2005）２０％以上７５％以下であるカーボンブラックが、該ゴム成分１００質量部に対し、３０質量部以上８０質量部以下含有されている
ことを特徴とする導電性ゴムローラ。
【請求項２】
カーボンブラックが、よう素吸着量（JIS K6217-1;2001）２０ｍｇ／ｇ以下、かつ、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量（JIS K6217-4;2001）４０ｍｌ／１００ｇ以下である、請求項１に記載の導電性ゴムローラ。
【請求項３】
極性ゴムが、アクリロニトリルブタジエンゴム又はエピクロルヒドリン系ゴムである、請求項１又は２に記載の導電性ゴムローラ。
【請求項４】
感光体上の静電像を現像剤により顕像化する画像形成装置であって、感光体に相対する転写ローラとして、請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ゴムローラが配置されている画像形成装置。
【請求項５】
感光体上の静電像を現像剤により顕像化する画像形成装置において感光体に相対して配置される転写ローラが、請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ゴムローラである転写ローラ。
【請求項１】
導電性芯材上にゴム層が形成された導電性ゴムローラであって、
ゴム層のゴム成分の主成分が、極性ゴムであり、
ゴム層中には、トルエン着色透過度（JIS K6218-4;2005）２０％以上７５％以下であるカーボンブラックが、該ゴム成分１００質量部に対し、３０質量部以上８０質量部以下含有されている
ことを特徴とする導電性ゴムローラ。
【請求項２】
カーボンブラックが、よう素吸着量（JIS K6217-1;2001）２０ｍｇ／ｇ以下、かつ、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量（JIS K6217-4;2001）４０ｍｌ／１００ｇ以下である、請求項１に記載の導電性ゴムローラ。
【請求項３】
極性ゴムが、アクリロニトリルブタジエンゴム又はエピクロルヒドリン系ゴムである、請求項１又は２に記載の導電性ゴムローラ。
【請求項４】
感光体上の静電像を現像剤により顕像化する画像形成装置であって、感光体に相対する転写ローラとして、請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ゴムローラが配置されている画像形成装置。
【請求項５】
感光体上の静電像を現像剤により顕像化する画像形成装置において感光体に相対して配置される転写ローラが、請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ゴムローラである転写ローラ。
【図１】
【公開番号】特開２００８−１９１３８２（Ｐ２００８−１９１３８２Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５５１７（Ｐ２００７−２５５１７）
【出願日】平成１９年２月５日（２００７．２．５）
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月５日（２００７．２．５）
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
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