(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム分、電子導電性導電剤、架橋剤としての硫黄、および架橋促進剤を含み、
前記ゴム分はアクリロニトリルブタジエンゴムおよびスチレンブタジエンゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種、ならびにエチレンプロピレンジエンゴムであり、
前記エチレンプロピレンジエンゴムの配合割合は前記ゴム分の総量１００質量部中の１０質量部以上、７０質量部以下であり、
前記硫黄の配合割合は前記ゴム分の総量１００質量部あたり０．５質量部以上、１．５質量部以下であるとともに、
前記架橋促進剤は前記ゴム分の総量１００質量部あたり１．０質量部以上、２．０質量部以下のチアゾール系架橋促進剤、０．１質量部以上、０．５質量部以下のテトラメチルチウラムモノスルフィド、および０．２質量部以上、１．５質量部以下のテトラブチルチウラムジスルフィドである
導電性ゴム組成物。
【請求項２】
前記請求項１に記載の導電性ゴム組成物からなる現像ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電性ゴム組成物と、それを用いて形成される現像ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばレーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機などの電子写真法を利用した画像形成装置においては、概略下記の工程を経て紙やプラスチックフィルムなどの用紙の表面に画像が形成される。
まず光導電性を有する感光体の表面を一様に帯電させた状態で露光して、当該表面に形成画像に対応する静電潜像を形成する（帯電工程→露光工程）。
【０００３】
次いで微小な着色粒子であるトナーをあらかじめ所定の電位に帯電させた状態で感光体の表面に接触させる。そうするとトナーが静電潜像の電位パターンに応じて感光体の表面に選択的に付着されて当該静電潜像がトナー像に現像される（現像工程）。
次いでトナー像を用紙の表面に転写し（転写工程）、さらに定着させる（定着工程）ことにより上記用紙の表面に画像が形成される。
【０００４】
またトナー像を転写後の感光体は、その表面に残留したトナー等を例えばクリーニングブレード等によって除去して次の画像形成に使用する準備とされる（クリーニング工程）。
上記のうち現像工程では、感光体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現像ローラが用いられる。
【０００５】
現像ローラとしては、例えばゴム分としてエピクロルヒドリンゴム等のイオン導電性ゴムを配合してイオン導電性を付与したゴム組成物を筒状に成形するとともに上記ゴム分を架橋させて形成したものが知られている（特許文献１等）。
しかしイオン導電性を付与した現像ローラは導電性の環境依存性が高く、特に高温高湿環境と低温低湿環境での抵抗値に大きな隔たりがあって環境差による画像不良を生じやすいという問題がある。
【０００６】
またエピクロルヒドリンゴム等のイオン導電性ゴムは高価であるため現像ローラの低コスト化が難しいという問題もある。
イオン導電性ゴムとともに導電性カーボンブラック等の電子導電性導電剤を併用して電子導電性を付与し、それに伴ってイオン導電性ゴムの配合割合を少なくしたり、あるいは電子導電性導電剤のみを配合してイオン導電性ゴムを配合しなかったりして環境依存性を抑制し、低コスト化を図ることが検討されている。
【０００７】
しかし導電性カーボンブラック等の電子導電性導電剤を配合すると現像ローラの柔軟性が低下し、硬くなって別の新たな問題を生じる。
すなわちトナーの劣化を生じやすくなって画像耐久性が低下したり、感光体の表面に現像ローラを圧接させた際のニップ幅が狭くなって形成画像の画質が低下したりするおそれがある。
【０００８】
画像耐久性とは、同じトナーを繰り返し画像形成に使用した際に形成画像の画質をどれだけの間、良好に維持できるかを表す指標である。
１回の画像形成には画像形成装置の現像部に収容されたトナーのごく一部しか使用されず、残りの大部分のトナーは現像部内を繰り返し循環する。そのため現像部内に設けられてトナーと繰り返し接触する現像ローラがトナーにどれだけダメージを与えるか、あるいは与えないかが画像耐久性を向上する上での大きな鍵となる。画像耐久性が低下すると形成画像の黒ベタ部分に白縦筋を生じたり、余白部分にカブリを生じたりして画質が低下する。
【０００９】
そこでオイルや可塑剤等の軟化剤を配合したり、ゴム分として液状ニトリルゴム等の液状ゴムを併用（特許文献２）したりして現像ローラの柔軟性を向上することが検討されている。
ところが軟化剤や液状ゴムを配合すると現像ローラの圧縮永久ひずみが大きくなる傾向があり、圧縮永久ひずみが大きい現像ローラは、例えば画像形成装置の停止時に感光体に圧接され続けた箇所が当該現像ローラを回転させる等して圧接を解除しても元の状態まで復元されないいわゆるヘタリを生じて、形成画像に画像ムラ等の画像不良を生じやすいという問題がある。
【００１０】
また特に軟化剤は、現像ローラを例えば画像形成装置の現像ユニットに組み込んで感光体の表面に接触させた状態で高温高湿環境で長期間静置する保存試験を実施した際にブリードしやすく、ブリードした軟化剤が感光体を汚染して形成画像に汚染ライン等の画像不良を生じやすいという問題もある。
なお液状ゴムは他のゴム分と架橋されるためブリードによる感光体の汚染は生じにくいものの、架橋されずに残留する低分子量の成分や、液状ゴムに含まれるオイル分等がブリードして上記汚染の原因となりうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第５４１９９５８号公報
【特許文献２】特許第４９８１１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、環境依存性が高くかつ高コストであるイオン導電性ゴムを含まない電子導電性配合であって、しかも現像ローラの圧縮永久ひずみを大きくしたり感光体の汚染を生じたりする軟化剤や液状ゴム等を含まない上、現状よりも良好な柔軟性を兼ね備えた現像ローラを形成しうる導電性ゴム組成物と、それを用いた現像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】
【００１３】
本発明はゴム分、電子導電性導電剤、架橋剤としての硫黄、および架橋促進剤を含み、
前記ゴム分はアクリロニトリルブタジエンゴムおよびスチレンブタジエンゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種、ならびにエチレンプロピレンジエンゴムであり、
前記エチレンプロピレンジエンゴムの配合割合は前記ゴム分の総量１００質量部中の１０質量部以上、７０質量部以下であり、
前記硫黄の配合割合は前記ゴム分の総量１００質量部あたり０．５質量部以上、１．５質量部以下であるとともに、
前記架橋促進剤は前記ゴム分の総量１００質量部あたり１．０質量部以上、２．０質量部以下のチアゾール系架橋促進剤、０．１質量部以上、０．５質量部以下のテトラメチルチウラムモノスルフィド、および０．２質量部以上、１．５質量部以下のテトラブチルチウラムジスルフィドである
導電性ゴム組成物である。
【００１４】
また本発明は、上記本発明の導電性ゴム組成物からなる現像ローラである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上記特定のゴム分、電子導電性導電剤、硫黄、および特定の架橋促進剤を所定の割合で配合することにより、環境依存性が高くかつ高コストであるイオン導電性ゴムを含まない（除く）電子導電性配合であって、しかも現像ローラの圧縮永久ひずみを大きくしたり感光体の汚染を生じたりする軟化剤や液状ゴム等を含まない（除く）上、現状よりも良好な柔軟性を兼ね備えた現像ローラを形成しうる導電性ゴム組成物と、それを用いた現像ローラを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の現像ローラの、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】
【００１７】
《導電性ゴム組成物》
本発明の導電性ゴム組成物はゴム分、電子導電性導電剤、架橋剤としての硫黄、および架橋促進剤を含み、
前記ゴム分はアクリロニトリルブタジエンゴム（以下「ＮＢＲ」と略記する場合がある）およびスチレンブタジエンゴム（以下「ＳＢＲ」と略記する場合がある）からなる群より選ばれた少なくとも１種、ならびにエチレンプロピレンジエンゴム（以下「ＥＰＤＭ」と略記する場合がある）であり、
前記ＥＰＤＭの配合割合は前記ゴム分の総量１００質量部中の１０質量部以上、７０質量部以下であり、
前記硫黄の配合割合は前記ゴム分の総量１００質量部あたり０．５質量部以上、１．５質量部以下であるとともに、
前記架橋促進剤は前記ゴム分の総量１００質量部あたり１．０質量部以上、２．０質量部以下のチアゾール系架橋促進剤、０．１質量部以上、０．５質量部以下のテトラメチルチウラムモノスルフィド、および０．２質量部以上、１．５質量部以下のテトラブチルチウラムジスルフィドである
ことを特徴とするものである。
【００１８】
〈ゴム分〉
ゴム分としては、上記のようにＮＢＲおよびＳＢＲからなる群より選ばれた少なくとも１種と、ＥＰＤＭとを用いる。すなわちゴム分はＥＰＤＭ、ＮＢＲおよびＳＢＲの３種、ＥＰＤＭとＮＢＲの２種、またはＥＰＤＭとＳＢＲの２種のいずれかの組み合わせに限定される。イオン導電性ゴム等のその他のゴム分は配合しない。ただしＥＰＤＭ、ＮＢＲおよびＳＢＲは、それぞれ２種以上を併用しても構わない。
（ＥＰＤＭ）
ＥＰＤＭとしては、エチレンとプロピレンに少量の第３成分（ジエン分）を加えることで主鎖中に二重結合を導入した種々のＥＰＤＭがいずれも使用可能である。ＥＰＤＭとしては、第３成分の種類や量の違いによる様々な製品が提供されている。代表的な第３成分としては、例えばエチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）、１，４−ヘキサジエン（１，４−ＨＤ）、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰ）等が挙げられる。
【００１９】
またＥＰＤＭとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では感光体の汚染を防止するために非油展タイプのＥＰＤＭを用いる。
これらＥＰＤＭの１種または２種以上を使用できる。
特に非油展タイプ、高ジエン量ＥＮＢ系で、かつム―ニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が５０以下であるＥＰＤＭが好ましい。
【００２０】
かかる条件を満足するＥＰＤＭとしては、例えば住友化学(株)製のエスプレン（登録商標）５０５Ａ〔ジエン含量：９．５％、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃：４７〕、三井化学(株)製の三井ＥＰＴ  Ｘ−４０１０Ｍ〔ジエン含量：７．６％、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃：８〕、４０２１〔ジエン含量：８．１％、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃：２４〕等の１種または２種以上が挙げられる。
【００２１】
（ＮＢＲ）
ＮＢＲとしては、アクリロニトリル含量によって分類される低ニトリルＮＢＲ、中ニトリルＮＢＲ、中高ニトリルＮＢＲ、高ニトリルＮＢＲ、および極高ニトリルＮＢＲがいずれも使用可能である。
またＮＢＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では感光体の汚染を防止するために非油展タイプのＮＢＲを用いる。
【００２２】
これらＮＢＲの１種または２種以上を使用できる。
特にニトリル含量が２５％未満の低ニトリルＮＢＲ、またはニトリル含量が２５％以上、３０％未満の中ニトリルＮＢＲで、かつムーニー粘度〔ＭＬ（１＋４）１００℃〕が６５以下程度の低〜中ムーニー粘度のＮＢＲが好ましい。
かかる条件を満足するＮＢＲとしては、例えばＪＳＲ(株)製のＪＳＲ（登録商標）Ｎ２５０ＳＬ、Ｎ２５０Ｓ、Ｎ２６０Ｓ、Ｎ２４０Ｓ、Ｎ２４１、Ｎ２４２Ｓ等の１種または２種以上が挙げられる。
【００２３】
（ＳＢＲ）
ＳＢＲとしては、スチレンと１，３−ブタジエンとを乳化重合法、溶液重合法等の種々の重合法によって共重合させて合成される種々のＳＢＲがいずれも使用可能である。
またＳＢＲとしては、スチレン含量によって分類される高スチレンタイプ、中スチレンタイプ、および低スチレンタイプのＳＢＲがいずれも使用可能である。
【００２４】
なおＳＢＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では感光体の汚染を防止するために非油展タイプのＳＢＲを用いる。
これらＳＢＲの１種または２種以上を使用できる。
特にコールド非油展ＳＢＲで、かつム―ニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が６０以下であるＳＢＲが好ましい。
【００２５】
かかる条件を満足するＳＢＲとしては、例えばＪＳＲ(株)製のＪＳＲ  １５００〔ム―ニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃：５２〕、ＪＳＲ  １５０２〔ム―ニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃：５２〕、ＪＳＲ  １５０７〔ム―ニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃：３５〕等の１種または２種以上が挙げられる。
【００２６】
（配合割合）
ゴム分のうちＥＰＤＭの配合割合は、当該ゴム分の総量１００質量部中の１０質量部以上、７０質量部以下である必要がある。
ＥＰＤＭの配合割合がこの範囲未満では、当該ＥＰＤＭと混ざりのよい硫黄が導電性ゴム組成物中に十分に混ざらないため現像ローラの圧縮永久ひずみが大きくなったり感光体の汚染を生じたりする。
【００２７】
一方、ＥＰＤＭの配合割合が上記の範囲を超える場合には当該ＥＰＤＭ中に含まれる低分子量の成分が析出しやすくなって却って感光体の汚染を生じたる。また、現像ローラの柔軟性が低下して画像耐久性が低下するおそれもある。
これに対しＥＰＤＭの配合割合を上記の範囲とすることにより、感光体の汚染が生じたり現像ローラの柔軟性が低下したりするのを防止しながら、当該現像ローラの圧縮永久ひずみをできるだけ小さくできる。
【００２８】
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、ＥＰＤＭの配合割合は上記の範囲でもゴム分の総量１００質量部中の３０質量部以上であるのが好ましい。
ＮＢＲおよび／またはＳＢＲの配合割合は任意に設定できる。例えばゴム分がＥＰＤＭとＮＢＲの２種の併用系である場合、ＮＢＲの配合割合はＥＰＤＭの残量、すなわちゴム分の総量１００質量部中の３０質量部以上、９０質量部以下とされ、特に７０質量部以下であるのが好ましい。
【００２９】
同様にＥＰＤＭとＳＢＲの２種の併用系では、ＳＢＲの配合割合はＥＰＤＭの残量、すなわちゴム分の総量１００質量部中の３０質量部以上、９０質量部以下とされ、特に７０質量部以下であるのが好ましい。
さらにＥＰＤＭ、ＮＢＲおよびＳＢＲの３種の併用系では、ＮＢＲ＋ＳＢＲの合計の配合割合はＥＰＤＭの残量、すなわちゴム分の総量１００質量部中の３０質量部以上、９０質量部以下とされ、特に７０質量部以下であるのが好ましい。またＮＢＲとＳＢＲの質量比ＮＢＲ／ＳＢＲは２０／８０〜８０／２０であるのが好ましく、特に４０／６０〜６０／４０であるのが好ましい。
【００３０】
〈電子導電性導電剤〉
電子導電性導電剤としては、例えば導電性カーボンブラック、カーボン、炭素繊維、黒鉛等のカーボン系導電剤；銀、銅、ニッケル等の金属の微粉末；酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン等の金属酸化物の微粉末；アルミニウム、ステンレス等の金属繊維やウィスカー；あるいはガラスビーズや合成繊維等の表面を金属でコートして導電化したもの等の１種または２種以上が挙げられる。
【００３１】
特に導電性カーボンブラックが好ましい。導電性カーボンブラックとしては、例えば電気化学工業(株)製のデンカブラック（登録商標）、ライオン(株)製のケッチェンブラック（登録商標）ＥＣ３００Ｊ、カーボンブラックＨＡＦ、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ等の１種または２種以上が挙げられる。
導電性カーボンブラックの配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり２５質量部以上であるのが好ましく、３５質量部以下であるのが好ましい。
【００３２】
導電性カーボンブラックの配合割合がこの範囲未満では、現像ローラに良好な半導電性を付与できないおそれがある。
一方、導電性カーボンブラックの配合割合が上記の範囲を超える場合には、現像ローラの柔軟性が低下し、硬くなって画像耐久性の低下等の問題を生じやすくなるおそれがある。また過剰の導電性カーボンブラックが導電性ゴム組成物中で凝集等を生じやすくなって現像ローラに均一な半導電性を付与できないおそれもある。
【００３３】
これに対し導電性カーボンブラックの配合割合を上記の範囲とすることで、現像ローラの良好な柔軟性を確保しながら、当該現像ローラに均一でかつ良好な半導電性を付与できる。
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、導電性カーボンブラックの配合割合は、上記の範囲でもゴム分の総量１００質量部あたり２５質量部以上であるのが好ましく、４０質量部以下であるのが好ましい。
【００３４】
〈架橋剤〉
架橋剤は、例えば粉末硫黄等の架橋剤として機能しうる硫黄に限定される。また硫黄の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．５質量部以上、１．５質量部以下である必要がある。
硫黄の配合割合がこの範囲未満ではゴム分の架橋が不十分になって現像ローラの圧縮永久ひずみが大きくなる。また未架橋の低分子量の成分が増加し、かかる成分がブリードして感光体の汚染を生じる。
【００３５】
一方、硫黄の配合割合が上記の範囲を超える場合にはゴム分の架橋が過剰になって現像ローラの柔軟性が低下し、硬くなって画像耐久性が低下する。
これに対し硫黄の配合割合を上記の範囲とすることで、感光体の汚染を防止するとともに現像ローラの良好な柔軟性を確保しながら、当該現像ローラの圧縮永久ひずみを極力小さくできる。
【００３６】
なおかかる効果をより一層向上することを考慮すると、硫黄の配合割合は、上記の範囲でもゴム分の総量１００質量部あたり０．８質量部以上であるのが好ましく、１．２質量部以下であるのが好ましい。
〈架橋促進剤〉
（チアゾール系架橋促進剤）
チアゾール系架橋促進剤としては例えば２-メルカプトベンゾチアゾール（Ｍ）、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド（ＤＭ）、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩（ＭＺ）、２−メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩（Ｍ−６０−ＯＴ）、２−(４’−モルホリノジチオ)ベンゾチアゾール（ＭＤＢ）等の、硫黄架橋系の架橋促進剤として機能しうる種々のチアゾール系架橋促進剤の１種または２種以上が挙げられる。特にジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィドが好ましい。
【００３７】
チアゾール系架橋促進剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり１．０質量部以上、２．０質量部以下である必要がある。
チアゾール系架橋促進剤の配合割合がこの範囲未満ではゴム分の架橋が不十分になって現像ローラの圧縮永久ひずみが大きくなる。またチアゾール系架橋促進剤を配合しない場合にはゴム分の架橋がさらに不十分になって未架橋の低分子量の成分が増加し、かかる成分がブリードして感光体の汚染を生じる。
【００３８】
一方、チアゾール系架橋促進剤の配合割合が上記の範囲を超える場合にはゴム分の架橋が過剰になって現像ローラの柔軟性が低下し、硬くなって画像耐久性が低下する。
これに対しチアゾール系架橋促進剤の配合割合を上記の範囲とすることにより、現像ローラの良好な柔軟性を確保しながら、当該現像ローラの圧縮永久ひずみを極力小さくできる。
【００３９】
なおかかる効果をより一層向上することを考慮すると、チアゾール系架橋促進剤の配合割合は、上記の範囲でもゴム分の総量１００質量部あたり１．３質量部以上であるのが好ましく、１．７質量部以下であるのが好ましい。
（テトラメチルチウラムモノスルフィド）
チウラム系架橋促進剤であるテトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上、０．５質量部以下である必要がある。
【００４０】
テトラメチルチウラムモノスルフィドの配合割合がこの範囲未満ではゴム分の架橋が不十分になって現像ローラの圧縮永久ひずみが大きくなる。またテトラメチルチウラムモノスルフィドを配合しない場合にはゴム分の架橋がさらに不十分になって未架橋の低分子量の成分が増加し、かかる成分がブリードして感光体の汚染を生じる。
一方、テトラメチルチウラムモノスルフィドの配合割合が上記の範囲を超える場合にはゴム分の架橋が過剰になって現像ローラの柔軟性が低下し、硬くなって画像耐久性が低下する。
【００４１】
これに対しテトラメチルチウラムモノスルフィドの配合割合を上記の範囲とすることにより、現像ローラの良好な柔軟性を確保しながら、当該現像ローラの圧縮永久ひずみを極力小さくできる。
なおかかる効果をより一層向上することを考慮すると、テトラメチルチウラムモノスルフィドの配合割合は、上記の範囲でもゴム分の総量１００質量部あたり０．２質量部以上であるのが好ましく、０．４質量部以下であるのが好ましい。
【００４２】
（テトラブチルチウラムジスルフィド）
同じくチウラム系架橋促進剤であるテトラブチルチウラムジスルフィド（ＴＢＴ）の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．２質量部以上、１．５質量部以下である必要がある。
テトラブチルチウラムジスルフィドの配合割合がこの範囲未満ではゴム分の架橋が不十分になって現像ローラの圧縮永久ひずみが大きくなる。またテトラブチルチウラムジスルフィドを配合しない場合にはゴム分の架橋がさらに不十分になって未架橋の低分子量の成分が増加し、かかる成分がブリードして感光体の汚染を生じる。
【００４３】
一方、テトラブチルチウラムジスルフィドの配合割合が上記の範囲を超える場合にはゴム分の架橋が過剰になって現像ローラの柔軟性が低下し、硬くなって画像耐久性が低下する。
これに対しテトラブチルチウラムジスルフィドの配合割合を上記の範囲とすることにより、現像ローラの良好な柔軟性を確保しながら、当該現像ローラの圧縮永久ひずみを極力小さくできる。
【００４４】
なおかかる効果をより一層向上することを考慮すると、テトラブチルチウラムジスルフィドの配合割合は、上記の範囲でもゴム分の総量１００質量部あたり０．４質量部以上であるのが好ましく、０．８質量部以下であるのが好ましい。
〈その他の成分〉
本発明の導電性ゴム組成物には、上記各成分に加えてさらに架橋促進助剤を配合してもよい。
【００４５】
架橋促進助剤としては、例えば亜鉛華（酸化亜鉛）等の金属酸化物や、ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸などの１種または２種以上が挙げられる。
架橋促進助剤の配合割合は、先に説明した３種のゴム分の種類および組み合わせ、あるいは架橋剤としての硫黄や３種の架橋促進剤の配合割合等に応じて適宜設定できる。
また本発明の導電性ゴム組成物には、さらに充填剤、老化防止剤、酸化防止剤、スコーチ防止剤、顔料、難燃剤、気泡防止剤等の各種添加剤を配合してもよい。
【００４６】
これにより本発明の導電性ゴム組成物を押出成形し、ゴム分を架橋させて得られる現像ローラの機械的強度や耐久性等を向上できる。
上記各成分を含む本発明の導電性ゴム組成物は従来同様に調製できる。すなわちゴム分を所定の割合で配合して素練りし、次いで架橋成分（硫黄や３種の架橋促進剤等）以外の添加剤を加えて混練した後、最後に架橋成分を加えて混練することで導電性ゴム組成物を調製できる。
【００４７】
混練には例えばニーダ、バンバリミキサ、押出機等を用いることができる。
《現像ローラ》
図１は本発明の現像ローラの、実施の形態の一例を示す斜視図である。
図１を参照して、この例の現像ローラ１は、上記各成分を含む本発明の導電性ゴム組成物によって筒状に形成されており、中心の通孔２にシャフト３が挿通されて固定されている。
【００４８】
シャフト３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。
かかるシャフト３は、例えば導電性を有する接着剤を介して現像ローラ１と電気的に接合されるとともに機械的に固定されるか、あるいは通孔２の内径よりも外径の大きいものを通孔２に圧入することで現像ローラ１と電気的に接合されるとともに機械的に固定されて一体に回転される。
【００４９】
現像ローラ１の外周面４には、図中に拡大して示すように酸化膜５を設けてもよい。
酸化膜５を形成すると、当該酸化膜５が誘電層として機能して現像ローラ１の誘電正接を低減できる。また酸化膜５が低摩擦層となることで、現像ローラ１において画像不良の原因の１つとなるトナーの付着を抑制できる。
しかも酸化膜５は、例えば酸化性雰囲気中で紫外線の照射等をするだけで簡単に形成できるため、現像ローラ１の生産性が低下したり製造コストが高くついたりするのを抑制できる。ただし酸化膜５は形成しなくてもよい。
【００５０】
現像ローラ１を製造するには、まず先に調製した本発明の導電性ゴム組成物を押出成形機を用いて筒状に押出成形し、次いで所定の長さにカットして加硫缶内で加圧、加熱して架橋させる。
次いで架橋させた筒状体をオーブン等を用いて加熱して二次架橋させ、冷却したのち所定の外径となるように研磨する。
【００５１】
研磨方法としては、例えば乾式トラバース研削等の種々の研磨方法が採用可能であるが、研磨工程の最後に鏡面研磨をして仕上げると、当該外周面の離型性を向上して酸化膜５を形成しない場合でもトナーの付着を抑制できる。また感光体の汚染をさらに有効に防止できる。
また外周面を上記のように鏡面研磨して仕上げた後にさらに酸化膜５を形成すると、この両者の相乗効果によってトナーの付着をより一層良好に抑制できるとともに感光体の汚染をさらに良好に防止できる。
【００５２】
シャフト３は、筒状体のカット後から研磨後までの任意の時点で通孔２に挿通して固定できる。
ただしカット後、まず通孔２にシャフト３を挿通した状態で二次架橋、および研磨をするのが好ましい。これにより二次架橋時の膨張収縮による筒状体→現像ローラ１の反りや変形を防止できる。また、シャフト３を中心として回転させながら研磨することで当該研磨の作業性を向上し、なおかつ外周面４のフレを抑制できる。
【００５３】
シャフト３は、先に説明したように導電性を有する熱硬化性接着剤を介して二次架橋前の筒状体の通孔２に挿通したのち二次架橋させるか、あるいは通孔２の内径よりも外径の大きいものを通孔２に圧入すればよい。
前者の場合はオーブン中での加熱によって筒状体が二次架橋されるのと同時に熱硬化性接着剤が硬化して、当該シャフト３が筒状体→現像ローラ１に電気的に接合されるとともに機械的に固定される。
【００５４】
また後者の場合は圧入と同時に電気的な接合と機械的な固定が完了する。
酸化膜５は、先に説明したように現像ローラ１の外周面４に紫外線を照射して形成するのが簡単で効率よく形成できるため好ましい。すなわち現像ローラ１の外周面４を構成する導電性ゴム組成物それ自体を、所定波長の紫外線を所定時間照射して酸化させることで酸化膜５が形成される。
【００５５】
しかも酸化膜５は、上記のように現像ローラ１の外周面４を構成する導電性ゴム組成物それ自体が紫外線の照射によって酸化されて形成されるため、従来の塗剤を塗布して形成される被覆層のような、例えば異物の混入や厚みのムラ等の問題を生じることがなく、厚みや表面形状等の均一性に優れている。
照射する紫外線の波長は、導電性ゴム組成物を効率よく酸化させて、上記の機能に優れた酸化膜５を形成することを考慮すると１００ｎｍ以上であるのが好ましく、４００ｎｍ以下、特に３００ｎｍ以下であるのが好ましい。また照射の時間は３０秒間以上、特に１分間以上であるのが好ましく、３０分間以下、特に１５分間以下であるのが好ましい。
【００５６】
ただし酸化膜５は他の方法で形成してもよいし、場合によっては省略してもよい。
本発明の現像ローラ１は、例えば外周面４側の外層とシャフト３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構成とすればよい。また現像ローラ１は多孔質構造としてもよい。
ただし構造を簡略化し、なおかつ耐摩耗性等を向上したり圧縮永久ひずみを極力小さくしたりすることを考慮すると非多孔質でかつ単層構造（酸化膜５を除く）に形成するのが好ましい。
【００５７】
非多孔質でかつ単層構造の現像ローラ１のタイプＡデュロメータ硬さは６０以下であるのが好ましい。
タイプＡデュロメータ硬さがこの範囲を超える現像ローラ１は柔軟性が不足し、硬くなって、広いニップ幅を確保してトナーの現像効率を向上する効果や、トナーへのダメージを低減して画像耐久性を向上する効果が十分に得られないおそれがある。
【００５８】
また上記非多孔質でかつ単層構造の現像ローラ１の圧縮永久ひずみ率は１０％以下であるのが好ましい。
圧縮永久ひずみ率がこの範囲を超える場合には圧接部分にヘタリを生じて形成画像に画像ムラ等の画像不良を生じるおそれがある。
本発明の現像ローラ１は、例えばレーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等の、電子写真法を利用した画像形成装置において好適に用いることができる。
【実施例】
【００５９】
〈実施例１〉
（導電性ゴム組成物の調製）
ゴム分としてはＥＰＤＭ〔エチレン含量：５０％、ジエン含量：９．５％、非油展、住友化学(株)製のエスプレン（登録商標）５０５Ａ〕４０質量部、およびＮＢＲ〔低ニトリルＮＢＲ、アクリロニトリル含量：１９．５％、非油展、ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ（登録商標）Ｎ２５０ＳＬ〕６０質量部を配合した。ＥＰＤＭの配合割合は、ゴム分の総量１００質量部中の４０質量部であった。
【００６０】
次いでこのゴム分計１００質量部をバンバリミキサを用いて素練りしながら、まず導電性カーボンブラック〔東海カーボン(株)製のシースト３〕２５質量部を配合して混練した。
次いで混錬を続けながら架橋剤としての粉末硫黄１．００質量部、チアゾール系架橋促進剤としてのジ−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（登録商標）ＤＭ〕１．５０質量部、チウラム系架橋促進剤としての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〕０．３０質量部とテトラブチルチウラムジスルフィド〔大内新興化学工業(株)製のノクセラーＴＢＴ−ｎ〕０．６０質量部、ならびに架橋促進助剤としての亜鉛華〔三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛２種〕５質量部を配合してさらに混練して導電性ゴム組成物を調製した。
【００６１】
（現像ローラの作製）
調製した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の円筒状に押出成形した後、外径φ８ｍｍの架橋用シャフトに装着して加硫缶内で１６０℃×１時間架橋させた。
次いで架橋させた筒状体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤を塗布した外径φ１０ｍｍの金属製のシャフトに装着しなおしてオーブン中で１６０℃に加熱して当該シャフトに接着させ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たのち鏡面研磨した。
【００６２】
次いで研磨後の外周面を水洗いしたのち、当該外周面からＵＶランプまでの距離が１０ｃｍになるように設定して紫外線照射機〔セン特殊光源(株)製のＰＬ２１−２００〕にセットし、シャフトを中心として９０°ずつ回転させながら波長１８４．９ｎｍと２５３．７ｎｍの紫外線を３．７５分間ずつ、外周面の全体で１５分間照射することで外周面に酸化膜を形成して現像ローラを作製した。
【００６３】
〈実施例２〉
ＥＰＤＭの配合割合を１０質量部、ＮＢＲの配合割合を９０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして導電性ゴム組成物を調製し、現像ローラを作製した。ＥＰＤＭの配合割合は、ゴム分の総量１００質量中の１０質量部であった。
〈実施例３〉
ＥＰＤＭの配合割合を７０質量部、ＮＢＲの配合割合を３０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして導電性ゴム組成物を調製し、現像ローラを作製した。ＥＰＤＭの配合割合は、ゴム分の総量１００質量中の７０質量部であった。
【００６４】
〈実施例４〉
ＮＢＲに代えて同量のＳＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ１５０２、非油展、スチレン含量：２３．５％〕を配合したこと以外は実施例１と同様にして導電性ゴム組成物を調製し、現像ローラを作製した。ＥＰＤＭの配合割合は、ゴム分の総量１００質量中の４０質量部であった。
【００６５】
〈実施例５〉
ＮＢＲの配合割合を３０質量部とし、さらにＳＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ１５０２、非油展、スチレン含量：２３．５％〕３０質量部を配合したこと以外は実施例１と同様にして導電性ゴム組成物を調製し、現像ローラを作製した。ＥＰＤＭの配合割合は、ゴム分の総量１００質量中の４０質量部であった。また質量比ＮＢＲ／ＳＢＲ＝５０/５０であった。
【００６６】
〈実施例６〉
ＥＰＤＭの配合割合を１０質量部、ＮＢＲの配合割合を４５質量部、ＳＢＲの配合割合を４５質量部としたこと以外は実施例５と同様にして導電性ゴム組成物を調製し、現像ローラを作製した。ＥＰＤＭの配合割合は、ゴム分の総量１００質量中の１０質量部であった。また質量比ＮＢＲ／ＳＢＲ＝５０/５０であった。
【００６７】
〈実施例７〉
ＥＰＤＭの配合割合を７０質量部、ＮＢＲの配合割合を１５質量部、ＳＢＲの配合割合を１５質量部としたこと以外は実施例５と同様にして導電性ゴム組成物を調製し、現像ローラを作製した。ＥＰＤＭの配合割合は、ゴム分の総量１００質量中の７０質量部であった。また質量比ＮＢＲ／ＳＢＲ＝５０/５０であった。
【００６８】
〈比較例１〉
ＥＰＤＭの配合割合を５質量部、ＮＢＲの配合割合を９５質量部としたこと実施例１と同様にして導電性ゴム組成物を調製し、現像ローラを作製した。ＥＰＤＭの配合割合は、ゴム分の総量１００質量中の５質量部であった。
〈比較例２〉
ＥＰＤＭの配合割合を７５質量部、ＮＢＲの配合割合を２５質量部としたこと実施例１と同様にして導電性ゴム組成物を調製し、現像ローラを作製した。ＥＰＤＭの配合割合は、ゴム分の総量１００質量中の７５質量部であった。
【００６９】
〈実施例８、９、比較例３、４〉
硫黄の配合割合を、ゴム分の総量１００質量部あたり０．４０質量部（比較例３）、０．５０質量部（実施例８）、１．５０質量部（実施例９）、１．６０質量部（比較例４）としたこと以外は実施例１と同様にして導電性ゴム組成物を調製し、現像ローラを作製した。
【００７０】
〈実施例１０、１１、比較例５、６〉
ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィドの配合割合を、ゴム分の総量１００質量部あたり０．９０質量部（比較例５）、１．００質量部（実施例１０）、２．００質量部（実施例１１）、２．１０質量部（比較例６）としたこと以外は実施例１と同様にして導電性ゴム組成物を調製し、現像ローラを作製した。
【００７１】
〈実施例１２、１３、比較例７、８〉
テトラメチルチウラムモノスルフィドの配合割合を、ゴム分の総量１００質量部あたり０．０５質量部（比較例７）、０．１０質量部（実施例１２）、０．５０質量部（実施例１３）、０．５５質量部（比較例８）としたこと以外は実施例１と同様にして導電性ゴム組成物を調製し、現像ローラを作製した。
【００７２】
〈実施例１４、１５、比較例９、１０〉
テトラブチルチウラムジスルフィドの配合割合を、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１０質量部（比較例９）、０．２０質量部（実施例１４）、１．５０質量部（実施例１５）、１．６０質量部（比較例１０）としたこと以外は実施例１と同様にして導電性ゴム組成物を調製し、現像ローラを作製した。
【００７３】
〈比較例１１〉
ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィドを配合しなかったこと以外は実施例１と同様にして導電性ゴム組成物を調製し、現像ローラを作製した。
〈比較例１２〉
テトラメチルチウラムモノスルフィドを配合しなかったこと以外は実施例１と同様にして導電性ゴム組成物を調製し、現像ローラを作製した。
【００７４】
〈比較例１３〉
テトラブチルチウラムジスルフィドを配合しなかったこと以外は実施例１と同様にして導電性ゴム組成物を調製し、現像ローラを作製した。
〈タイプＡデュロメータ硬さ〉
各実施例、比較例で作製した現像ローラのタイプＡデュロメータ硬さを、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、上記規格に準拠して測定した。測定温度は２３±１℃とした。
【００７５】
そしてタイプＡデュロメータ硬さが６０以下のものを良好（○）、６０を超えるものを不良（×）と判定した。
〈圧縮永久ひずみ率〉
各実施例、比較例で調製した導電性ゴム組成物を用いて、現像ローラを形成した時と同条件で架橋させて、日本工業規格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、この小型試験片を用いて、上記規格に所載の測定方法に則って圧縮永久ひずみ率を求めた。
【００７６】
具体的には小型試験片にその元の厚みｔ０（ｍｍ）の２５％の圧縮ひずみを加えて温度７０±１℃で２２時間保持したのち圧縮を解除して室温で３０分間静置後の厚みｔ２（ｍｍ）を測定し、式(1)：
【００７７】
【数１】
0006261133.tif 000002
【００７８】
によって圧縮永久ひずみ率Ｃｓ（％）を求めた。なお式中のｔ１（ｍｍ）は、圧縮ひずみを加える際に併用したスペーサの厚みを示す。
そして圧縮永久ひずみ率が１０％以下のものを良好（○）、１０％を超えるものを不良（×）と判定した。
〈保存試験〉
市販のレーザープリンタ用のカートリッジに組み込まれた既製の現像ローラを各実施例、比較例で作製した現像ローラと交換し、カートリッジごと温度５０℃、相対湿度９０％の高温高湿環境で１週間静置したのち上記レーザープリンタに装填して画像形成して、感光体の、上記静置中に現像ローラが接触していた位置に汚染ラインが発生したか否かを確認した。
【００７９】
そして汚染ラインが見られなかったものを感光体の汚染による画像不良なし（○）、見られたものを画像不良あり（×）と判定した。
以上の結果を表１〜表６に示す。
【００８０】
【表１】
0006261133.tif 000003
【００８１】
【表２】
0006261133.tif 000004
【００８２】
【表３】
0006261133.tif 000005
【００８３】
【表４】
0006261133.tif 000006
【００８４】
【表５】
0006261133.tif 000007
【００８５】
【表６】
0006261133.tif 000008
【００８６】
表１、表２の実施例１〜７、比較例１、２の結果より、電子導電性配合の現像ローラに、圧縮永久ひずみを大きくしたり感光体の汚染を生じたりすることなく良好な導電性を付与するためには、ゴム分としてＮＢＲおよび／またはＳＢＲとＥＰＤＭの２種または３種を併用する必要があること、かかる併用系においてＥＰＤＭの配合割合は、ゴム分の総量１００質量部中の１０質量部以上、７０質量部以下である必要があること、中でも特に３０質量部以上であるのが好ましいことが判った。
【００８７】
また表３の実施例１、８、９、比較例３、４の結果より、上記の効果を得るためには、硫黄の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．５質量部以上、１．５質量部以下である必要があること、中でも特に０．８質量部以上であるのが好ましく、１．２質量部以下であるのが好ましいことが判った。
また表４の実施例１、１０、１１、比較例５、６、１１の結果より、チアゾール系架橋促進剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり１．０質量部以上、２．０質量部以下である必要があること、中でも特に１．３質量部以上であるのが好ましく、１．７質量部以下であるのが好ましいことが判った。
【００８８】
表５の実施例１、１２、１３、比較例７、８、１２の結果より、テトラメチルチウラムモノスルフィドの配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上、０．５質量部以下である必要があること、中でも特に０．２質量部以上であるのが好ましく、０．４質量部以下であるのが好ましいことが判った。
さらに表６の実施例１、１４、１５、比較例９、１０、１３の結果より、テトラブチルチウラムジスルフィドの配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．２質量部以上、１．５質量部以下である必要があること、中でも特に０．４質量部以上であるのが好ましく、０．８質量部以下であるのが好ましいことが判った。
【符号の説明】
【００８９】
１     現像ローラ
２     通孔
３     シャフト
４     外周面
５     酸化膜
【図１】
0006261133.tif 000009