(57)【要約】【課題】  異常発泡セルがなく、ローラ外周の全面にわたり電気抵抗値が均一な発泡導電性ゴムローラを提供する。【解決手段】発泡ゴム層が、ゴム原料、導電性付与剤、化学発泡剤および加硫剤を含む発泡ゴム層原料を発泡加硫して形成されたものであり、該加硫剤が硫黄で、かつマスターバッチとして配され、さらに、マスターバッチ中での該硫黄の凝集物が２５０μｍ以下である発泡ゴム層原料を用いる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性軸体上に発泡ゴム層が形成されている発泡導電性ゴムローラであって、該発泡ゴム層が、ゴム原料、化学発泡剤および加硫剤を含む発泡ゴム層原料を発泡加硫して形成されたものであり、該加硫剤が硫黄で、かつマスターバッチとして配され、さらに、マスターバッチ中での該硫黄の凝集物が２５０μｍ以下である発泡ゴム層原料を用いることを特徴とする発泡導電性ゴムローラ。
【請求項２】
加硫剤マスターバッチ中で硫黄凝集物の粒径が１５０〜２５０μｍにあるものが５個／ｍｍ2以下である請求項１に記載の発泡導電性ゴムローラ。
【請求項３】
加硫剤マスターバッチが最大粒径が１２０μｍ以下である硫黄を用いて製造されたものである請求項１または２に記載の発泡導電性ゴムローラ。
【請求項４】
加硫剤マスターバッチにおける硫黄の含有量が４０〜９０質量％である請求項１〜３のいずれか一項に記載の発泡導電性ゴムローラ。
【請求項５】
加硫剤マスターバッチのムーニー粘度（ＭＬ１＋４、５０℃）が５０〜１５０である請求項１〜４のいずれか一項に記載の発泡導電性ゴムローラ。
【請求項６】
ゴム原料が、アクリルニトリルブタジエンゴムおよび／またはエピクロルヒドリン系ゴムであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の発泡導電性ゴムローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンター等の電子写真電子写真装置において、感光体廻りで好適に使用される帯電ローラ、転写ローラ、現像ローラ等の発泡導電性ゴムローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やプリンター等のＯＡ機器の電子写真装置において、コロナ放電により高電圧を印加する非接触型の帯電法が用いられていた。しかしながら、このコロナ放電による帯電法では、コロナ放電に伴う有害なオゾン発生の問題がある。そこで近年は、電圧を印加した導電性ゴムローラを絶縁体表面に押し当てて、その表面を帯電する接触帯電型の帯電法が採用され、ＯＰＣなどの感光体を用いた感光体廻りに帯電、転写などの各工程には導電性ゴムローラが採用されている。
【０００３】
ここで使用される導電性ゴムローラは、従来、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム中にカーボンブラック等の導電性フィラーを充填して導電性を付与した電子導電系ゴム組成物が用いられている。しかしながら、導電性フィラーをゴム中に充填する方法では、導電性フィラーの充填量や分散状態、ゴム組成物の成形条件などにより電気抵抗にばらつきが生じやすく、電気抵抗が印加電圧に依存する（電圧依存性）ために、均一な画像が得にくいという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決する方法として、ゴム原料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を用いることが知られている。すなわち、これら極性ゴムはポリマー内に極性基が存在するためイオン導電性を示し、ゴム材自身が導電性をもつため抵抗のばらつきが小さく、また電気抵抗の電圧依存性が小さいため導電性ゴムローラに適している。
【０００５】
また、電子写真装置に使用する導電性ゴムローラは、これら電気特性（電気抵抗、電気抵抗ムラ、電圧依存性）および電気特性の環境依存性が要求されるのは当然ことであるが、さらにその他、感光体との密着性を高めるため、適度に低硬度であることも望まれる。
【０００６】
ローラ硬度が高い場合、感光体等とのニップ幅が小さくなるため、例えば、転写ローラの場合、転写率が低下したり、起動時に感光体の表面の摩耗や損傷が発生し、それにより画像の欠陥を生じたりしやすい。また、ローラ硬度が低すぎると、柔らかすぎてゴム層の圧縮永久歪が大きくなり、耐久性が劣るほか、搬送力が強くなりすぎ、画像に欠陥を生じやすい。
【０００７】
導電性ゴムローラを低硬度化する方法としては、軟化剤、可塑剤等の添加剤を用いる方法が挙げられるが、このような添加剤を添加した導電性ゴムローラを感光体ドラムと接触使用した場合、導電性ゴムローラ内から低分子量である添加剤がブリードアウトし、感光体表面に付着し、引いては画像劣化や感光体汚染等を起こすという問題を生じる。そのため、弾性ゴム層を、化学発泡による発泡ゴムとすることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
化学発泡とは、ゴム原料に化学発泡剤を配合し加熱発泡させる方法であり、最も一般的な化学発泡剤は有機発泡剤である。有機発泡剤は、熱の影響下で化学的に分解し、ガスを放出する物質である。この方法では一定の温度範囲で速やかに発生ガスが放出されるため、比較的大きい気泡が形成され、低硬度でかつ弾性に優れた導電性ローラを得ることが可能となる。
【０００９】
また、導電性ゴムローラに用いられるゴム組成物に配される加硫剤として、加硫速度が速く、良好な物性を得やすいという点で硫黄や硫黄化合物を用いる場合が多い。
【００１０】
しかしながら、化学発泡剤を用いる発泡ゴムの製造では、原料ゴム組成物中で配合物が分散不良していると、異常発泡を起こしがちで、特に、加硫剤が凝集している箇所では異常発泡を起こしやすい。異常発泡した箇所では電気抵抗は高くなり、電気抵抗にバラツキが生じ、形成される画像に乱れが生じるので問題がある。
【特許文献１】特開２００２−１１５７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明の課題は、異常発泡セルがなく、ローラ外周の全面にわたり電気抵抗値が均一な発泡導電性ゴム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】
【００１２】
本発明者らは、上記課題を達成するために、発泡ゴム原料組成物に配合する加硫剤について鋭意検討し、加硫剤として特定粒径以下の粒径である硫黄を使用するとともに、該硫黄をマスターバッチとした際の硫黄の凝集物の粒径も特定以下であることが安定した発泡ゴム層の形成に有用であることを見出し、本発明にいたった。
【００１３】
すなわち、本発明の構成を以下に示す。
【００１４】
（１）導電性軸体上に発泡ゴム層が形成されている発泡導電性ゴムローラであって、該発泡ゴム層が、ゴム原料、化学発泡剤および加硫剤を含む発泡ゴム層原料を発泡加硫して形成されたものであり、該加硫剤が硫黄で、かつマスターバッチとして配され、さらに、マスターバッチ中での該硫黄の凝集物が２５０μｍ以下である発泡ゴム層原料を用いることを特徴とする発泡導電性ゴムローラ。
【００１５】
（２）加硫剤マスターバッチ中で硫黄凝集物の粒径が１５０〜２５０μｍにあるものが５個／ｍｍ2以下である上記（１）の発泡導電性ゴムローラ。
【００１６】
（３）加硫剤マスターバッチが最大粒径が１２０μｍ以下である硫黄を用いて製造されたものである上記（１）、（２）の発泡導電性ゴムローラ。
【００１７】
（４）加硫剤マスターバッチにおける硫黄の含有量が４０〜９０質量％である上記（１）〜（３）の発泡導電性ゴムローラ。
【００１８】
（５）加硫剤マスターバッチのムーニー粘度（ＭＬ１＋４、５０℃）が５０〜１５０である上記（１）〜（４）の発泡導電性ゴムローラ。
【００１９】
（６）ゴム原料が、アクリルニトリルブタジエンゴムおよび／またはエピクロルヒドリン系ゴムである上記（１）〜（５）の発泡導電性ゴムローラ。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ローラ外周の全面にわたり電気抵抗値が均一な発泡導電性ゴムローラが提供される。また、この発泡導電性ゴムローラは、電子写真装置の感光体に接して使用される帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラとして、特に転写ローラとして有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の発泡導電性ゴムローラについて詳述する。
【００２２】
本発明の発泡導電性ゴムローラの一例の断面図を図１に示す。
【００２３】
図１において、１は、少なくとも表面が導電性である、円柱状あるいは円筒状の導電性軸体であり、該導電性軸体１上に、導電性の発泡ゴム層２が形成されている。なお、必要により、発泡ゴム層２の上にさらに保護や機能付与のための被覆層が形成されていてもよい。さらに、発泡ゴム層の厚みとしては、１〜７ｍｍが適当であり、ローラ硬さは使用目的に応じて適宜決定される。例えば、転写ローラ用にはアスカーＣ硬さで２０〜４０とされる。なお、この硬さの測定は、後記するようにして高分子計器株式会社製のアスカーＣスプリング式硬さ試験機（商品名）で測定される。
【００２４】
なお、導電性軸体１上への導電性発泡ゴム層２の形成は、例えば、下記の様にされる。すなわち、ゴム原料に、導電性付与剤、化学発泡剤、加硫剤等を配合し混練した発泡ゴム層原料組成物を、軸体を内部に納めた金型に注入発泡加硫して、あるいは該発泡ゴム原料組成物をチューブ状に発泡加硫させながら押出し、さらに発泡加硫を行って得た発泡ゴムチューブを所定の長さに切断し、そのチューブに軸体を押し込む。その後に、必要により、表面研磨、被覆層形成を行なう。
【００２５】
本発明では、加硫剤として硫黄が用いられ、かつ、該硫黄はマスターバッチの形態で使用される。ここで、硫黄は加硫剤マスターバッチ内で均一な分散状態であることが望ましく、発泡ゴム層原料組成物として混練された時に発泡剤との存在状態がミクロなレベルまで均一であることが異常な発泡を抑制するために好ましい。そのためには、該マスターバッチ中では、硫黄が高濃度であるために凝集物を形成するが、少なくとも、その粒径が２５０μｍ以下であることが必要である。該硫黄凝集物の最大径が２５０μｍを超える場合、混練後のゴム組成物中に硫黄の凝集物が存在する可能性が高く、異常発泡を起こし、得られる発泡導電性ゴムローラの電気抵抗ムラが大きくなる。
【００２６】
なお、本発明では、加硫剤マスターバッチ中の硫黄凝集物については、５ｍｍ角の試験片を作成し、その試験片の表面の任意の５箇所で観察し、評価する。また、粒径は長径と短径の平均をその粒子の粒径とする。すなわち、「硫黄凝集物の粒径が２５０μｍ以下である」とは、マッスターバッチの５ｍｍ角試験片のいずれの面にも粒径２５０μｍを超える硫黄凝集物が観察されないことを意味する。
【００２７】
硫黄は粉体のまま発泡ゴム層原料組成物に配合することが可能であるが、計量時や混練り時に飛散する可能性があり衛生上好ましくない他、ゴム原料への混入も容易ではなく加工性に劣るため、マスターバッチの形態で配合することが好ましい。また、マスターバッチのバインダーに用いるポリマーは、特に限定されないが、発泡ゴム層のゴム原料と相溶するポリマーを用いることが好ましい。
【００２８】
加硫マスターバッチ中の粒径１５０〜２５０μｍである硫黄凝集物が５個／ｍｍ2以下であることがより好ましい。粒径１５０〜２５０μｍである硫黄凝集物が任意位置で５個／ｍｍ2を超える場合、２５０μｍの硫黄凝集物があるほどではないが、異常発泡を起こし、得られる発泡導電性ゴムローラの電気抵抗ムラが大きくなる可能性がある。
【００２９】
加硫剤マスターバッチは、硫黄凝集物が２５０μｍ以下であると上記のように問題はないが、該加硫剤マスターバッチを製造するに際し、最大粒径が１２０μｍ以下である硫黄を原料として使用することが好ましい。硫黄の最大粒径が１２０μｍを超える場合、マスターバッチ内の硫黄凝集物の平均径が大きくなる傾向にあり、異常発泡が発生しやすく、ローラ抵抗値にバラツキを生じる可能性がある。
【００３０】
なお、本発明で使用する硫黄は、粉末状であればその種類は特に限定されるものではなく、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、表面処理硫黄等各種の硫黄が使用可能である。中では、表面処理硫黄が発泡ゴム層原料組成物中への分散性が良好であり、より好ましい。
【００３１】
加硫剤マスターバッチ中の硫黄の含有量および加硫剤マスターバッチのムーニー粘度は特に限定するものではなく必要に応じて調整すればよいが、硫黄の含有量としては５０〜９０質量％とするのが適当であり、ムーニー粘度（ＭＬ１＋４、５０℃）は５０〜１５０であることが好ましい。
【００３２】
該硫黄の含有量が５０質量％より少ない場合は、加硫剤マスターバッチとしての配合量が多くなるため、コストアップの要因になってしまう他、発泡ゴム層原料組成物中でのバインダーの量も増すこととなり、発泡状態に影響を与える可能性がある。また、該硫黄の含有量が９０質量％を超える場合は、マスターバッチ内での硫黄の濃度が高すぎるため、マスターバッチ内で硫黄の凝集物が発生する可能性が高く、発泡ゴム層原料組成物中でも硫黄凝集物が十分に分散せず、発泡状態に影響を与える可能性がある。
【００３３】
また、マスターバッチのムーニー粘度が５０より小さい場合、マスターバッチ同士が固着する可能性があり、貯蔵安定性に欠ける可能性がある。逆に、マスターバッチのムーニー粘度が１５０を超える場合は、粘度が高すぎて、発泡ゴム層原料組成物として混練する際に分散させるのに時間がかかり作業効率が悪いほか、分散不良の原因になる可能性もある。
【００３４】
硫黄の配合量に関しては、所望の加硫速度や加硫ゴム特性が得られる量とすればよいが、ゴム原料１００質量部に対し０．１〜５質量部配合することが好ましい。硫黄の配合量が０．１質量部より少ない場合は発泡ゴム層のゴムが加硫不足となり、また、５質量部を超える場合は、ブルームする可能性がある。
【００３５】
本発明では、硫黄と共に、加硫促進剤として、例えば、チウラム系加硫促進剤やチアゾール系加硫促進剤などを用いることが可能であり、所望の加硫速度や加硫ゴム特性が得られるよう必要に応じて添加すればよく、その際は、ゴム原料１００質量部に対し０．５〜５質量部配合することが適当である。
【００３６】
本発明に使用する発泡ゴム層原料組成物に使用するゴム原料は、硫黄を加硫剤として用いることが可能なゴム原料であれば特に限定されるものではない。例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（アクリルニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ））、ブチルゴム（ＩＭ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エピクロルヒドリン系ゴム（ＣＯ、ＥＣＯ、ＧＣＯ、ＧＥＣＯ）等が挙げられる。また、これらのゴム原料を単独あるいは複数組み合わせて用いることが可能であるが、ゴム材自身が導電性を持つため抵抗のばらつきが小さく、また電気抵抗の電圧依存性が小さいため導電性ゴムローラに適しているアクリルニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）および／またはエピクロルヒドリン系ゴム（ＣＯ、ＥＣＯ、ＧＣＯ、ＧＥＣＯ）を含有することが好ましい。なお、ゴム原料の使用量は、所望の電気抵抗になるよう適宜調整する。
【００３７】
本発明では、発泡ゴム層に導電性を付与するために、ゴム原料自体が導電性を有さないときは、発泡ゴム層原料組成物に導電性付与剤を配合する。ゴム原料が極性ゴムのエピクロルヒドリンゴムやアクリルニトリルブタジエンゴムのように加硫後に導電性を有するゴムであるときは、導電性付与剤は不要であるが、導電性が不足するような場合も導電性付与剤を用いてもよい。なお、導電性付与剤を配合する時は、導電性カーボンブラックを使用することが好ましく、その配合量はゴム原料１００質量部に対し２〜４０質量部が適当である。
【００３８】
本発明で用いる化学発泡剤としては、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、４，４−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）などの有機発泡剤、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウムなどの無機発泡剤が挙げられるが、ポリマーへの分散性の面から有機発泡剤が好適である。また、有機発泡剤の中では衛生性および発火の可能性のないアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）および４，４−オキシビス・ベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＯＢＳＨ）が好適に用いられる。なお、化学発泡剤は単独で使用するだけでなく、発泡速度、発泡ガス量の調整のために適宜を組み合わせて使用したり、尿素などの発泡助剤を配合したりすることも可能である。また、発泡剤の配合量は所望の発泡状態になるよう適宜調整すればよく、通常ゴム原料１００質量部に対し２〜２０質量部配合される。
【００３９】
本発明では、発泡ゴム層原料組成物に、さらに、加硫促進助剤、導電性付与剤、軟化剤、可塑剤、充填剤などの添加物を適宜選択して添加しても構わない。すなわち、一般のゴムに使用されるその他の成分を必要に応じて含有させることができる。例えば、カーボンブラック、炭酸カルシウム、クレー、シリカ、タルク等の各種充填剤、可塑剤等の加工助剤、各種老化防止剤、酸化亜鉛やステアリン酸等の加硫助剤、導電性調整のための各種イオン導電剤などが必要に応じて配合される。
【００４０】
本発明の発泡導電性ゴムローラは、上述のようにして製造されるが、発泡ゴム層のチューブを形成し、そこに軸体を挿入する例を説明する。
【００４１】
発泡ゴム層用のゴム原料に必要に応じて各種添加剤を配合して混練して発泡ゴム層原料組成物を得、ついで、チューブ状に押出し成形した後、加硫を行い、これに導電性軸体を挿入し、所望の形状に研磨する。加硫方法は蒸気加硫が好ましいが、その他の加硫方法であってもよい。加硫条件は通常１４０〜１８０℃／１０〜１２０分で行われる。導電性軸体の芯材としては、従来用いられているアルミニウム、ステンレス等が挙げられる。
【００４２】
このようにして製造された発泡導電性ゴムローラは、電子写真装置の感光体に接して使用される導電性ローラ、例えば、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラとして使用できる。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例を掲げて本発明を具体的に説明する。しかし、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４４】
まず、以下の実施例、比較例で使用する各種原料を記載する。
・ゴム原料
ＮＢＲ  ：アクリロニトリルブタジエンゴム「ニポールＤＮ４０１Ｌ」（商品名、アクリロニトリル１８質量％含有、日本ゼオン株式会社製）
ＥＣＯ  ：エピクロルヒドリンゴム「ゼクロン３１０１」（商品名、エチレンオキサイド３１ｍｏｌ％含有、日本ゼオン株式会社製）
・加硫促進剤
ＤＭ    ：ジベンゾチアジルジスルフィド「アクセルＤＭ」（商品名、川口化学工業株式会社製）
ＴＥＴ  ：テトラエチルチウラムジスルフィド「アクセルＴＥＴ」（商品名、川口化学工業株式会社製）
・加硫剤
硫黄    ：硫黄「サルファックスＰＭＣ」（商品名、鶴見化学株式会社製）を分級し、最大粒径１１５μｍのものと１３０μｍのものを得て使用した。
・発泡剤
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）
ＯＢＳＨ：４，４−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）「ネオセルボン１０００Ｓ」（商品名、永和化成株式会社製）
・発泡助剤
尿素    ：尿素「セルペーストＡ」（商品名、永和化成株式会社製）
・各種添加剤
ＺｎＯ  ：酸化亜鉛２種（ハクスイテック株式会社製）
ＳＴ    ：ステアリン酸「ステアリン酸Ｓ」（商品名、花王株式会社製）
ＣＡ    ：重質炭酸カルシウム「スーパーＳＳＳ」（商品名、丸尾カルシウム株式会社製）
ＣＢ    ：カーボンブラック「旭＃３５」（商品名、旭カーボン株式会社製）
【００４５】
参考例１〜１３（加硫剤マスターバッチの製造）
硫黄「サルファックスＰＭＣ」（商品名、鶴見化学株式会社製）の分級品を原料硫黄粉に用い、アクリロニトリルブタジエンゴム「ニポールＤＮ４０１Ｌ」（商品名、アクリロニトリル１８質量％含有、日本ゼオン株式会社製）をバインダーとして、硫黄含有量が８０質量％、８５質量％または９５質量%である加硫剤マスターバッチを作製した。原料硫黄粉の最大粒径（μｍ）、マスターバッチ中の硫黄凝集物の最大粒径（μｍ）、粒径２５０μｍ超の硫黄凝集物個数（個）、粒径１５０〜２５０μｍの範囲にある硫黄凝集物の個数（個／ｍｍ2）およびマスターバッチのムーニー粘度（ＭＬ１＋４、５０℃）を下記により測定し、第一表にまとめて示した。
【００４６】
（硫黄の最大粒径）
株式会社堀場製作所製のレーザ回折／散乱式粒度分布測定装置「ＬＡ−９２０」（商品名）を使用し測定した。
【００４７】
（加硫剤マスターバッチ中の硫黄凝集物の粒径）
加硫剤マスターバッチを一辺５ｍｍからなる立方体の試験片を作成し、表面の任意の箇所５箇所を日立ハイテクノロジーズ株式会社製の走査電子顕微鏡「Ｓ−４３００」（商品名）を用いて観察し、その長径と短径を測定し、その平均を観察粒子の粒径とし、２５０μｍ超の凝集物の有無および個数（５箇所全部の総計）、粒径１５０〜２５０μｍにある凝集物の個数（単位面積（ｍｍ2）当たりに存在する個数の平均）および観察された硫黄凝集物の最大粒径（観察箇所のうち最大のもの）を測定した。
【００４８】
（加硫剤マスターバッチのムーニー粘度）
株式会社島津製作所製のムーニービスコメータ「ＳＭＶ−２０１」（商品名）を用い、温度条件５０℃でＭＬ1＋４、５０℃を測定した。
【００４９】
【表１】
2007016845.tif 000003
【００５０】
実施例１
アクリロニトリルブタジエンゴム「ニポールＤＮ４０１Ｌ」（商品名、アクリロニトリル１８質量％含有、日本ゼオン株式会社製）１００質量部に、重質炭酸カルシウム「スーパーＳＳＳ」（商品名、丸尾カルシウム株式会社製）４０質量部、カーボンブラック「旭＃３５」（商品名、旭カーボン株式会社製）２０質量部、酸化亜鉛２種（ハクスイテック株式会社製）５質量部およびステアリン酸「ステアリン酸Ｓ」（商品名、花王株式会社製）１質量部、加硫促進剤としてジベンゾチアジルジスルフィド「アクセルＤＭ」（商品名、川口化学工業株式会社製）０．５質量部およびテトラエチルチウラムジスルフィド「アクセルＴＥＴ」（商品名、川口化学工業株式会社製）１．０質量部、上記参考例１で作製した加硫剤マスターバッチＭＢ１  １．２５質量部（硫黄として１質量部）、発泡剤として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）５質量部および４，４−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）「ネオセルボン１０００Ｓ」（商品名、永和化成株式会社製）２質量部および発泡助剤として尿素「セルペーストＡ」（商品名、永和化成株式会社製）１質量部をオープンロールで混練し、発泡ゴム層原料組成物を得た。
【００５１】
得られた発泡ゴム層原料組成物を、押出し機によりチューブ状に押出した後、加硫缶にて１６０℃で３０分間発泡加硫を行い、内径４．５〜５．０ｍｍ、外径１６~１７ｍｍの発泡チューブを作成した。次いで、このチューブを長さ２１０ｍｍに切断し、導電性ホットメルト接着剤を塗布した径６ｍｍ、長さ２４０ｍｍのＳＵＳ製軸体を内径部に圧入し、ロール状成形体を作製した。その後、発泡ゴム層を研磨して、外径が１４ｍｍである発泡導電性ゴムローラを作製した。
【００５２】
作製した発泡導電性ゴムローラについて、ローラ電気抵抗、ローラ電気抵抗の周ムラ、ローラ硬度および異常発泡セル数を以下の方法により測定した。
【００５３】
＜ローラ電気抵抗および同ムラ＞
２３℃×５０％ＲＨにおいて、発泡導電性ゴムローラの軸体に総圧１０００ｇの荷重が掛かるように外径３０ｍｍのアルミニウム製ドラムに圧着し、０．５Ｈｚで回転させた状態で、軸体とアルミドラムとの間に５００Ｖの電圧を印加しながら抵抗値を測定し、その平均値をローラ電気抵抗とした。
【００５４】
発泡導電性ゴムローラを一周する間の抵抗値の最高Ｒmaxと最小Ｒminから、下記式で求めた値Ｘを電気抵抗のバラツキの指標とし、下記基準でローラ電気抵抗ムラを評価した。
Ｘ＝ｌｏｇＲmax−ｌｏｇＲmin
評価基準
○：Ｘ≦１．０５            （ローラ電気抵抗ムラ極小）
△：１．０５＜Ｘ≦１．１０  （ローラ電気抵抗ムラ小）
×：１．１０＜Ｘ            （ローラ電気抵抗ムラ大）
【００５５】
＜異常発泡セル＞
ローラ全周に存在する発泡セルを、株式会社キーエンス製のビデオマイクロ「ＶＨ−８０００」（商品名）により観察し、「異常発泡セル」として直径３５０μｍ以上である発泡セルの数を発泡導電性ゴムローラ１０本について計測し、ローラ１本当りに存在する「異常発泡セル数」Ｙ（個／本）を算出し、下記基準で評価した。
評価基準
○：Ｙ≦０．５              （異常発泡セル極少）
△：０．５＜Ｙ≦１．０      （異常発泡セル少）
×：１．０＜Ｙ              （異常発泡セル多）
【００５６】
＜ローラ硬度＞
発泡導電性ゴムローラの軸体を軸受で受けた状態で、発泡ゴム層表面に総圧５００ｇの荷重で高分子計器株式会社製のアスカーＣ型スプリング式硬さ試験機（商品名）の押し針を押し付けて、アスカーＣ硬さを測定した。
【００５７】
＜練り加工性＞
発泡ゴム層原料組成物をオープンロールで混練りする際の、加硫剤の組成物中への分散がスムースに進行しているか否かを、目視により確認し、下記基準で煉り加工性を評価した。
評価基準
○：良好
×：加工性が劣り、対策が必要
【００５８】
実施例２〜１４、比較例１〜２
原料組成を第二表に示すように変える他は実施例１と同様にして発泡導電性ゴムローラを作製し、以下、実施例１と同様の評価をした。なお、比較例２は加硫剤マスターバッチの代わりに最大粒径１１５μｍである硫黄粉を直接使用した。
【００５９】
実施例及び比較例の原料組成および評価結果を第二表に示す。
【００６０】
【表２】
2007016845.tif 000004
【００６１】
【表３】
2007016845.tif 000005
【００６２】
実施例１〜５、比較例１より、硫黄を加硫剤マスターバッチの形態で配合し、かつ加硫剤マスターバッチ内での硫黄凝集物の粒径が少なくとも２５０μｍ以下であることが異常発泡の抑制に重要であることがわかる。硫黄凝集物の粒径が２５０μｍを超える加硫剤マスターバッチＭＢ１３を使用した比較例１の場合、異常発泡セルの発生が多くなり、得られる発泡導電性ゴムローラの周ムラが大きい。
【００６３】
比較例２では硫黄を粉体のまま配合したのであるが、混練り時の飛散やゴム材への混入も容易ではなく加工性に劣っていた。
【００６４】
実施例６、７より、硫黄凝集物の粒径１５０〜２５０μｍであるものが５個／ｍｍ2以下であることが好ましいことがわかる。すなわち、硫黄凝集物の粒径１５０〜２５０μｍの範囲内のものが５個／ｍｍ2より多い加硫剤マスターバッチＭＢ５を使用した実施例７では、異常発泡セルが多く発生し、その結果、ローラ電気抵抗ムラも大きくなっている。
【００６５】
実施例８、９より、加硫剤マスターバッチが最大粒径１２０μｍ以下の硫黄粉を原料とすることが好ましいことがわかる。すなわち、最大粒径が１３０μｍである硫黄粉を用いて作成した加硫剤マスターバッチＭＢ７を使用した実施例９では、粒径１５０〜２５０μｍの硫黄凝集物の数が多くなる傾向にあり、分散不良による異常発泡セルが多く発生し、その結果、ローラ電気抵抗ムラも大きくなっている。
【００６６】
実施例１０〜１２から、加硫剤マスターバッチ中の硫黄の含有量は４０〜９０質量％がより好ましいことがわかる。すなわち、硫黄の含有量が９０質量％を超える加硫剤マスターバッチＭＢ９、ＭＢ１０を使用した実施例１１、１２では、加硫促進剤マスターバッチ内に存在する粒径１５０〜２５０μｍの凝集物が多くなる傾向にあり、その結果、得られる発泡導電性ゴムローラに異常発泡性セル数が多く、ローラ電気抵抗ムラが大きくなる傾向にある。
【００６７】
実施例１３、１４より、加硫剤マスターバッチのムーニー粘度（ＭＬ１＋４、５０）が１５０以下であることがより好ましいことがわかる。すなわち、加硫促進剤のムーニー粘度が１５０を超える加硫剤マスターバッチＭＢ１２を使用した実施例１４では、ゴム成分との混練で分散不良を生じる可能性もあり、その結果、得られる発泡導電性ゴムローラに異常発泡性セル数が増え、ローラ電気抵抗ムラが大きくっている。また、マスターバッチのムーニー粘度が５０より小さい場合、マスターバッチ同士が固着する可能性があり、貯蔵安定性に欠ける可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の発泡導電性ゴムローラの一例の断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１        導電性軸体
２        導電性発泡ゴム層
【図１】
2007016845.tif 000006