JP6006756B2 - 導電性ゴムローラ用組成物および導電性ゴムローラ - Google Patents

Description

本発明は、導電性ゴムローラ用組成物および導電性ゴムローラ、詳しくは、電子写真方式の画像形成装置などに用いられる導電性ゴムローラ、および、その導電性ゴムローラに好適な導電性ゴムローラ用組成物に関する。

従来より、電子写真方式が採用される画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、トナー像が形成される感光ドラムと、その感光ドラムに対向配置される導電性ゴムローラとを備えている。導電性ゴムローラとしては、例えば、感光ドラムを帯電させるための帯電ローラや、感光ドラムにトナーを供給するための現像ローラ、感光ドラムからトナー像を用紙に転写するための転写ローラなどが挙げられる。

このような導電性ゴムローラとして、芯金と、芯金の外周に形成され、イオン導電性を有するゴム層とを備える導電性ゴムローラが知られている。

しかるに、導電性ゴムローラには、画像形成動作時においてバイアスが印加されるところ、イオン導電性を有するゴム層は、外部環境（例えば、湿度および温度）の変化に伴ない電気抵抗が変動するので、印加されたバイアスが、外部環境（例えば、湿度および温度）に依存するという不具合がある。

そこで、外部環境の変化に伴なう電気抵抗の変動（以下、電気抵抗環境依存性とする。）が小さいゴム層を形成するためのゴム組成物が種々検討されている。

例えば、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル２元系共重合体と、アクリロニトリル−ブタジエンゴムと、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が２５０ｍｌ／１００ｇ以上であるカーボンブラックと、ＤＢＰ吸油量が１００ｍｌ／１００ｇ以下であるカーボンブラックとを含有するゴム組成物が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１８１９７８号公報

しかし、特許文献１に記載のゴム組成物から形成される半導電性弾性体層は、初期の電気抵抗環境依存性が低減されるが、バイアスの印加により通電されると劣化し、外部環境の変化に伴なう電気抵抗の変動が大きくなってしまうという不具合がある。

そこで、本発明の目的は、初期（通電前）において電気抵抗環境依存性の低減を図ることができながら、通電後においても電気抵抗環境依存性を維持できるゴム層を形成できる導電性ゴムローラ用組成物、および、そのゴム層を備える導電性ゴムローラを提供することにある。

本発明の導電性ゴムローラ用組成物は、エピクロルヒドリン・アリルグリシジルエーテル２元共重合体、エピクロルヒドリン・エチレンオキサイド２元共重合体、および、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３元共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種のエピクロルヒドリンゴムと、アクリロニトリル・ブタジエンゴムと、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体と、ジブチルフタレート吸油量が１００ｍｌ／１００ｇ以下である第１のカーボンブラックと、ジブチルフタレート吸油量が２５０ｍｌ／１００ｇ以上である第２のカーボンブラックとを含有することを特徴としている。

このような構成によれば、導電性ゴムローラ用組成物が、エピクロルヒドリンゴムと、アクリロニトリル・ブタジエンゴムと、ジブチルフタレート吸油量が１００ｍｌ／１００ｇ以下である第１のカーボンブラックと、ジブチルフタレート吸油量が２５０ｍｌ／１００ｇ以上である第２のカーボンブラックとを含有しているので、導電性ゴムローラ用組成物からなるゴム層において、初期（通電前）の電気抵抗環境依存性の低減を図ることができる。

また、導電性ゴムローラ用組成物が、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体を含有しているので、導電性ゴムローラ用組成物からなるゴム層は、通電されても、電気抵抗環境依存性が劣化することが抑制される。

つまり、本発明の導電性ゴムローラ用組成物は、初期（通電前）において電気抵抗環境依存性の低減を図ることができながら、通電後においても電気抵抗環境依存性を維持できるゴム層を形成することができる。

また、本発明の導電性ゴムローラ用組成物では、前記第２のカーボンブラックの配合割合は、前記第１のカーボンブラック１００質量部に対して、１０質量部以上であり、前記第１のカーボンブラックおよび前記第２のカーボンブラックの総和の配合割合は、前記エピクロルヒドリンゴム１００質量部に対して、１００質量部を超過することが好適である。

しかるに、ＤＢＰ吸油量が大きいカーボンブラックは、導電性ゴムローラ用組成物中において、連鎖状に凝集しやすく、ＤＢＰ吸油量が小さいカーボンブラックは、導電性ゴムローラ用組成物中において、分散しやすい。

そのため、ＤＢＰ吸油量が相対的に大きなカーボンブラックを導電性ゴムローラ用組成物に含有させると、導電性ゴムローラ用組成物からなるゴム層の抵抗値を確実に低減することができるが、ゴム層においてカーボンブラックの分散不良が生じ、ゴム層の抵抗値を均一にすることが困難である。

一方、ＤＢＰ吸油量が相対的に小さなカーボンブラックを導電性ゴムローラ用組成物に含有させると、ゴム層においてカーボンブラックを効率よく分散させることができるが、ゴム層の抵抗値を十分に低下させるためには、多量のカーボンブラックが必要となる。

これに対して、上記の構成によれば、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が２５０ｍｌ／１００ｇ以上である第２のカーボンブラックが、ＤＢＰ吸油量が１００ｍｌ／１００ｇ以下である第１のカーボンブラック１００質量部に対して、１０質量部以上であるので、第２のカーボンブラックを連鎖状に凝集させることができながら、第１のカーボンブラックを効率よく分散させることができる。

その結果、第２のカーボンブラックと第１のカーボンブラックとが電気的に導通されるので、導電性ゴムローラ用組成物からなるゴム層の抵抗値を確実に低下させることができながら、ゴム層の抵抗値のばらつきを抑えることができる。

また、第１のカーボンブラックおよび第２のカーボンブラックの総和の配合割合が、エピクロルヒドリンゴム１００質量部に対して、１００質量部を超過しているので、導電性ゴムローラ用組成物からなるゴム層において、初期（通電前）の電気抵抗環境依存性の低減を確実に図ることができる。

また、本発明の導電性ゴムローラ用組成物では、前記第１のカーボンブラックおよび前記第２のカーボンブラックの総和の配合割合は、前記アクリロニトリル・ブタジエンゴム１００質量部に対して、９０質量部を超過することが好適である。

このような構成によれば、第１のカーボンブラックおよび第２のカーボンブラックの総和の配合割合が、アクリロニトリル・ブタジエンゴム１００質量部に対して、９０質量部を超過しているので、導電性ゴムローラ用組成物からなるゴム層において、初期（通電前）の電気抵抗環境依存性の低減をより一層確実に図ることができる。

本発明の導電性ゴムローラは、軸部と、上記の導電性ゴムローラ用組成物からなり、前記軸部を被覆するように設けられるゴム層と、を備えることを特徴としている。

このような構成によれば、導電性ゴムローラが、上記の導電性ゴムローラ用組成物からなるゴム層を備えているので、初期（通電前）において電気抵抗環境依存性の低減を図ることができながら、通電後においても電気抵抗環境依存性を維持できる。

本発明の導電性ゴムローラ用組成物は、初期（通電前）において電気抵抗環境依存性の低減を図ることができながら、通電後においても電気抵抗環境依存性を維持することができるゴム層を形成できる。

また、本発明の導電性ゴムローラは、導電性ゴムローラ用組成物からなるゴム層を備えるので、初期（通電前）において電気抵抗環境依存性の低減を図ることができながら、通電後においても電気抵抗環境依存性を維持することができる。

図１Ａは、本発明の導電性ゴムローラの一実施形態の斜視図を示す。図１Ｂは、図１Ａに示す導電性ゴムローラの断面図を示す。 各実施例および各比較例における体積抵抗値の測定方法を説明するための説明図を示す。

導電性ゴムローラ用組成物は、導電性ゴムローラを形成するための導電性ゴムローラ材料であり、必須成分として、イオン導電性を有するゴム成分と、電子伝導性を有する導電成分とを含有している。

ゴム成分は、特定のエピクロルヒドリンゴムと、アクリロニトリル・ブタジエンゴムと、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体とを含有している。

特定のエピクロルヒドリンゴムは、エピクロルヒドリン・アリルグリシジルエーテル２元共重合体、エピクロルヒドリン・エチレンオキサイド２元共重合体、および、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３元共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種のエピクロルヒドリンゴムである。

このようなエピクロルヒドリンゴムのなかでは、好ましくは、エピクロルヒドリン・エチレンオキサイド二元共重合体、および、エピクロルヒドリン・エチレンオキサイド・アリルグリシジルエーテル三元共重合体が挙げられる。

また、エピクロルヒドリンゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４、ａｔ１００℃）は、例えば、２０以上、好ましくは、３０以上、例えば、８０以下、好ましくは、７０以下である。

このようなエピクロルヒドリンゴムは、２種以上併用することもできるが、好ましくは、単独で使用される。

エピクロルヒドリンゴムの配合割合は、ゴム成分中において、例えば、１０質量％以上、好ましくは、２０質量％以上、例えば、７０質量％以下、好ましくは、５０質量％以下である。

エピクロルヒドリンゴムの配合割合が、上記下限以上であると、後述するゴム層２の導電性の向上を図ることができ、上記上限以下であると、後述するゴム層２の電気抵抗環境依存性の低減を確実に図ることができる。

アクリロニトリル・ブタジエンゴムは、アクリロニトリルと、１，３−ブタジエンとの共重合体である。

アクリロニトリル・ブタジエンゴムにおけるアクリロニトリル含有量（中心値）は、例えば、１５質量％以上、例えば、４０質量％以下、後述する導電性ゴムローラ１の耐寒性を考慮すると、好ましくは、３０質量％以下である。

このようなアクリロニトリル・ブタジエンゴムは、常温（２５℃）において、液状および固形状のいずれの形態であってもよく、好ましくは、固形状である。

アクリロニトリル・ブタジエンゴムが常温固形状である場合、アクリロニトリル・ブタジエンゴムのムーニー粘度（ＭＬ１＋４、ａｔ１００℃）は、例えば、２０以上、好ましくは、３０以上、例えば、８０以下、好ましくは、７０以下である。

このようなアクリロニトリル・ブタジエンゴムは、２種以上併用することもできるが、好ましくは、単独で使用される。

アクリロニトリル・ブタジエンゴムの配合割合は、ゴム成分中において、例えば、２０質量％以上、好ましくは、３０質量％以上、例えば、８０質量％以下、好ましくは、６０質量％以下である。

エチレン・プロピレン・ジエン共重合体は、エチレンと、プロピレンと、ジエン類との共重合体である。

ジエン類としては、例えば、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエンなどが挙げられ、好ましくは、エチリデンノルボルネンが挙げられる。

エチレン・プロピレン・ジエン共重合体におけるエチレン含有量（中心値）は、例えば、３０ｍｏｌ％以上、好ましくは、４５ｍｏｌ％以上、例えば、６０ｍｏｌ％以下、好ましくは、５５ｍｏｌ％以下である。

また、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体のムーニー粘度（ＭＬ１＋４、ａｔ１００℃）は、例えば、２０以上、好ましくは、２５以上であり、例えば、８０以下、好ましくは、７０以下である。

このようなエチレン・プロピレン・ジエン共重合体は、２種以上併用することもできるが、好ましくは、単独で使用される。

エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の配合割合は、ゴム成分中において、例えば、３質量％以上、好ましくは、１０質量％以上、さらに好ましくは、１５質量％以上、例えば、５０質量％以下、好ましくは、４０質量％以下、さらに好ましくは、３０質量％以下である。

エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の配合割合が、上記範囲内（上記下限以上かつ上限以下）であると、後述するゴム層２の通電後の電気抵抗環境依存性を、確実に維持することができる。

このようなゴム成分は、必要により、その他のゴムを含有することもできるが、好ましくは、エピクロルヒドリンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、および、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体のみからなる。

その他のゴムとしては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴムなどが挙げられる。

導電成分は、ジブチルフタレート吸油量（以下、ＤＢＰ吸油量とする。）が互いに異なる第１のカーボンブラックおよび第２のカーボンブラックを含有している。

カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、カーボンブラック１００ｇ（非圧縮試料）に吸収されるＤＢＰ吸油量（ｍｌ）であって、ＪＩＳ Ｋ６２１７−４：２００８に準拠して測定される。

第１のカーボンブラックは、ＤＢＰ吸油量が１００ｍｌ／１００ｇ以下のカーボンブラックである。第１のカーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、例えば、１０ｍｌ／１００ｇ以上、好ましくは、２０ｍｌ／１００ｇ以上、１００ｍｌ／１００ｇ以下、好ましくは、５０ｍｌ／１００ｇ以下、さらに好ましくは、３５ｍｌ／１００ｇ以下である。

第１のカーボンブラックのＤＢＰ吸油量が、上記上限以下であると、第１のカーボンブラックの分散性の向上を図ることができ、上記下限以上であると、後述するゴム層２の抵抗値の低減を確実に図ることができる。

このような第１のカーボンブラックの市販品としては、例えば、旭カーボン社製のアサヒサーマルＦＴ（吸油量２８ｍｌ／１００ｇ）、旭カーボン社製のアサヒサーマルＭＴ（吸油量３５ｍｌ／１００ｇ）などが挙げられる。

このような第１のカーボンブラックは、２種以上併用することもできるが、好ましくは、単独で使用される。

第２のカーボンブラックは、ＤＢＰ吸油量が２５０ｍｌ／１００ｇ以上のカーボンブラックである。第２のカーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、２５０ｍｌ／１００ｇ以上、好ましくは、２６０ｍｌ／１００ｇ以上、さらに好ましくは、２８０ｍｌ／１００ｇ以上、例えば、５００ｍｌ／１００ｇ以下、好ましくは、４００ｍｌ／１００ｇ以下、さらに好ましくは、３００ｍｌ／１００ｇ以下である。

第２のカーボンブラックのＤＢＰ吸油量が、上記下限以上であると、後述するゴム層２の抵抗値の低減を確実に図ることができ、上記上限以下であると、第２のカーボンブラックの分散性を確保することができる。

第２のカーボンブラックの市販品としては、例えば、旭カーボン社製のＨＳ−５００（吸油量４４７ｍｌ／１００ｇ）、ライオンアグゾ社製のケッチェンブラック（吸油量３６０ｍｌ／１００ｇ）、電気化学工業社製の粒状アセチレンブラック（吸油量２８８ｍｌ／１００ｇ）、キャボット社製のバルカンＸＣ−７２（吸油量２６５ｍｌ／１００ｇ）などが挙げられる。

このような第２のカーボンブラックは、２種以上併用することもできるが、好ましくは、単独で使用される。

また、第２のカーボンブラックの配合割合は、第１のカーボンブラック１００質量部に対して、例えば、５質量部以上、好ましくは、１０質量部以上、さらに好ましくは、１５質量部以上、例えば、４０質量部以下、好ましくは、３０質量部以下である。

第２のカーボンブラックの配合割合が、上記下限以上であると、後述するゴム層２において、通電前の電気抵抗環境依存性を確実に低減することができながら、抵抗値を確実に低減することができ、上記上限以下であると、後述するゴム層２の硬度が過度に高くなることを抑制できる。

第１のカーボンブラックおよび第２のカーボンブラックの総和の配合割合は、エピクロルヒドリンゴム１００質量部に対して、例えば、１００質量部以上、好ましくは、１００質量部を超過し、さらに好ましくは、１０５質量部を超過し、例えば、２２０質量部以下、好ましくは、２１０質量部以下、さらに好ましくは、２００質量部以下、とりわけ好ましくは、１８０質量部以下である。

また、第１のカーボンブラックおよび第２のカーボンブラックの総和の配合割合は、アクリロニトリル・ブタジエンゴム１００質量部に対して、例えば、９０質量部を超過し、好ましくは、１００質量部を超過し、さらに好ましくは、１１０質量部を超過し、例えば、２００質量部以下、好ましくは、１８０質量部以下である。

第１のカーボンブラックおよび第２のカーボンブラックの総和の配合割合が、上記下限以上であると、後述するゴム層２において、通電前の電気抵抗環境依存性をより一層確実に低減することができながら、抵抗値をより一層確実に低減することができ、上記上限以下であると、後述するゴム層２の硬度が過度に高くなることを確実に抑制できる。

また、導電成分は、必要により、その他の導電剤を含有することもできるが、好ましくは、第１のカーボンブラックおよび第２カーボンブラックのみからなる。

その他の導電剤としては、例えば、純金属（例えば、アルミニウム、ニッケルなど）、合金（例えば、銅合金など）、金属酸化物（例えば、酸化錫、酸化亜鉛、酸化錫−酸化インジウム、酸化錫−酸化アンチモン複合酸化物など）などが挙げられる。

また、導電性ゴムローラ用組成物は、上記のゴム成分および導電成分に加えて、好ましくは、任意成分を適宜の割合で含有している。

任意成分は、例えば、充填剤、発泡剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加工助剤などを含有している。

充填剤としては、例えば、金属酸化物粒子（例えば、酸化チタン粒子、酸化錫粒子、酸化亜鉛粒子、酸化マグネシウム粒子、アルミナ粒子など）、シリカ、クレー、コルク、タルク、炭酸カルシウム、二塩基亜リン酸塩、塩基性炭酸マグネシウムなどが挙げられる。

このような充填剤は、２種以上併用することもできるが、好ましくは、単独で使用される。

充填剤の配合割合は、例えば、ゴム成分１００質量部に対して、例えば、１質量部以上、好ましくは、３質量部以上、例えば、３０質量部以下、好ましくは、２０質量部以下、さらに好ましくは、８質量部以下である。

発泡剤としては、例えば、化学発泡剤が挙げられ、化学発泡剤としては、例えば、有機系の発泡剤、無機系の発泡剤などが挙げられる。

有機系の発泡剤としては、例えば、アゾ化合物（例えば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、バリウムアゾジカルボキシラート（Ｂａ／ＡＣ）など）、ニトロソ化合物（例えば、Ｎ，Ｎ‘−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）など）、ヒドラジン誘導体（例えば、ベンゼンスルホニルヒドラジド（ＢＳＨ）、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、トルエンスルホニルヒドラジド（ＴＳＨ）、ヒドラゾジカルボアミド（ＨＤＣＡ）など）などが挙げられる。

無機系の発泡剤としては、例えば、重炭酸ナトリウム（重曹）、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウムなどが挙げられる。

このような発泡剤は、単独で使用してもよく、あるいは、２種以上併用することもできる。

また、このような発泡剤のなかでは、好ましくは、有機系の発泡剤が挙げられ、さらに好ましくは、アゾ化合物、ニトロソ化合物およびヒドラジン誘導体が挙げられ、とりわけ好ましくは、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、Ｎ，Ｎ‘−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）および４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）が挙げられる。

発泡剤の配合割合は、例えば、ゴム成分１００質量部に対して、例えば、０．５質量部以上、好ましくは、１質量部以上、例えば、２０質量部以下、好ましくは、１０質量部以下である。

加硫剤（架橋剤と同意義）としては、例えば、硫黄、硫黄系有機化合物、有機過酸化物などが挙げられる。

硫黄系有機化合物としては、例えば、テトラアルキルチラウム−ジスルフィド、モルホリン−ジスルフィド、アルキル−フェノール−ジスルフィドなどが挙げられる。

有機過酸化物としては、例えば、パーオキシケタール類（例えば、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサンなど）、ジアルキルパーオキサイド類（例えば、ジクミルパーオキサイド、ジ（２−ｔ−ブチルパーオキシプロピル）ベンゼン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−３−ヘキシンなど）、ジアシルパーオキサイド類（例えば、ジ（３−ｔ−ブチルベンゾイル）パーオキサイド、ジ（４−ｔ−ブチルベンゾイル）パーオキサイドなど）、パーオキシエステル類（例えば、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）−ヘキサン、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエートなど）などが挙げられる。

このような加硫剤のなかでは、コストおよび耐摩耗性を考慮すると、好ましくは、硫黄および硫黄系有機化合物が挙げられ、さらに好ましくは、硫黄が挙げられる。

加硫剤の配合割合は、例えば、ゴム成分１００質量部に対して、例えば、０．０５質量部以上、好ましくは、０．１質量部以上、例えば、５質量部以下、好ましくは、１質量部以下である。

加硫促進剤（架橋促進剤と同意義）としては、例えば、チアゾール類（例えば、２，２’−ジチオビスベンゾチアゾール（ＤＭ）、２−メルカプトベンゾチアゾール（Ｍ）、２−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛塩（ＭＺ）など）、スルフェンアミド類（例えば、ジイソプロピルスルフェンアミド類（ＤＩＢＳ）、シクロヘキシルスルフェンアミド（ＣＺ）など）、チラウム類（例えば、テトラメチルチラウム−ジスルフィド（ＴＭＴ）、テトラエチルチラウム−ジスルフィド（ＴＥＴ）、ジペンタメチレンチラウム−テトラスルフィド（ＴＲＡ）など）、ジチオカルバミン酸塩（例えば、ジメチルジチオカーバメート亜鉛塩（ＰＺ）、ジエチルジチオカーバメート亜鉛塩（ＥＺ）など）、グアニジン類、チオウレア類、アルデヒドアンモニア類、ザンテート類などが挙げられる。

このような加硫促進剤は、単独で使用してもよく、あるいは、２種以上併用することもできる。また、このような加硫促進剤のなかでは、好ましくは、チアゾール類およびチラウム類が挙げられ、さらに好ましくは、チアゾール類およびチラウム類の併用が挙げられ、とりわけ好ましくは、２，２’−ジチオビスベンゾチアゾール（ＤＭ）およびテトラメチルチラウム−ジスルフィド（ＴＭＴ）の併用が挙げられる。

加硫促進剤の配合割合は、ゴム成分１００質量部に対して、例えば、０．５質量部以上、好ましくは、１質量部以上、例えば、１０質量部以下、好ましくは、５質量部以下である。

また、加硫促進剤として、チアゾール類およびチラウム類が併用される場合、チアゾール類の配合割合は、チラウム類１質量部に対して、例えば、０．５質量部以上、好ましくは、１質量部以上、例えば、８質量部以下、好ましくは、５質量部以下である。

加硫促進助剤（架橋促進助剤と同意義）としては、例えば、脂肪酸（例えば、ステアリン酸、オレイン酸など）、例えば、金属酸化物（例えば、酸化亜鉛（亜鉛華）など）などが挙げられる。

このような加硫促進助剤は、単独で使用してもよく、あるいは、２種以上併用することもできる。また、このような加硫促進助剤のなかでは、好ましくは、金属酸化物が挙げられ、さらに好ましくは、酸化亜鉛（亜鉛華）が挙げられる。

加硫促進助剤の配合割合は、ゴム成分１００質量部に対して、例えば、１質量部以上、好ましくは、３質量部以上、例えば、１０質量部以下、好ましくは、８質量部以下である。

加工助剤としては、例えば、上記した加硫促進助剤と同様の脂肪酸および金属酸化物などが挙げられる。このような加工助剤は、単独で使用してもよく、あるいは、２種以上併用することもできる。また、このような加工助剤のなかでは、好ましくは、脂肪酸が挙げられ、さらに好ましくは、ステアリン酸が挙げられる。

加工助剤の配合割合は、例えば、ゴム成分１００質量部に対して、例えば、０．１質量部以上、好ましくは、０．５質量部以上、例えば、１０質量部以下、好ましくは、３質量部以下である。

さらに、導電性ゴムローラ用組成物には、必要により、例えば、発泡助剤、老化防止剤（例えば、アミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤など）、補強剤、軟化剤（例えば、オイル、ワックスなど）、短繊維、粘着付与剤、スコーチ防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、難燃剤、耐油性向上剤、共架橋剤などの公知の添加剤を適宜の割合で添加してもよい。

次に、導電性ゴムローラ用組成物の調製方法について説明する。

このような導電性ゴムローラ用組成物を調製するには、まず、ゴム成分と、導電成分と、好ましくは、任意成分とを上記した配合割合で、混練機に投入して攪拌混合する。

混練機としては、例えば、オープンロール、バンバリーミキサー、ニ−ダーなどが挙げられ、好ましくは、オープンロールが挙げられる。

混合方法としては、例えば、乾式混合、湿式混合などが挙げられ、好ましくは、乾式混合が挙げられる。

これにより、導電性ゴムローラ用組成物が調製される。

このような導電性ゴムローラ用組成物は、導電性ゴムローラのゴム層を形成するための組成物であって、単独で流通し、産業上利用可能である。

この導電性ゴムローラ用組成物は、エピクロルヒドリンゴムと、アクリロニトリル・ブタジエンゴムと、ジブチルフタレート吸油量が１００ｍｌ／１００ｇ以下である第１のカーボンブラックと、ジブチルフタレート吸油量が２５０ｍｌ／１００ｇ以上である第２のカーボンブラックとを含有しているので、後述するゴム層２において、初期（通電前）の電気抵抗環境依存性の低減を図ることができる。

しかも、導電性ゴムローラ用組成物は、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体を含有しているので、後述するゴム層２は、通電されても、電気抵抗環境依存性が劣化することを抑制できる。

つまり、導電性ゴムローラ用組成物は、初期（通電前）において電気抵抗環境依存性の低減を図ることができながら、通電後においても電気抵抗環境依存性を維持できるゴム層を形成することができる。

その結果、本発明の導電性ゴムローラ用組成物は、電子写真方式の画像形成装置などに用いられる導電性ゴムローラの材料（導電性ゴムローラ材料）として好適に用いることができる。

次に、本発明の導電性ゴムローラを製造する方法について、図１Ａおよび図１Ｂを参照して説明する。

この方法では、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、導電性ゴムローラ用組成物からなるゴム層２が、軸部３を被覆するように設けられる。

軸部３は、例えば、鉄、ステンレスなどの公知の金属から略円柱形状に形成され、好ましくは、ステンレスから略円柱形状に形成されている。

ゴム層２を軸部３に設ける方法としては、例えば、上記の導電性ゴムローラ用組成物から略円筒形状のゴム層２を成形した後、そのゴム層２に軸部３を挿入する方法や、軸部３の周面に上記の導電性ゴムローラ用組成物を巻き付けた後、加硫成型により、ゴム層２を形成する方法などが挙げられる。

このようなゴム層２を軸部３に設ける方法のなかでは、好ましくは、軸部３の周面に上記の導電性ゴムローラ用組成物を巻き付けた後、加硫成型により、ゴム層２を形成する方法が挙げられる。この場合、導電性ゴムローラ用組成物は、加硫剤を必須成分として含有する。

具体的には、まず、上記の導電性ゴムローラ用組成物を、軸部３の両端部が露出するように軸部３の周面に巻き付ける。これにより、導電性ゴムローラ用組成物は、略円筒形状に形成される。

次いで、導電性ゴムローラ用組成物が巻き付けられた軸部３を、例えば、１５０〜１７０℃で２０〜６０分間蒸気加硫し、さらに必要に応じて電気乾燥炉において２次加硫し、略円筒形状のゴム層２を調製する。このとき、導電性ゴムローラ用組成物が発泡剤を含有する場合、導電性ゴムローラ用組成物は発泡して、ゴム層２は発泡体として形成される。

以上によって、軸部３と、軸部３を被覆するように設けられるゴム層２とを備える導電性ゴムローラ１が製造される。

このようにして得られた導電性ゴムローラ１は、上記の導電性ゴムローラ用組成物からなるゴム層２を備えているので、初期（通電前）において電気抵抗環境依存性の低減を図ることができながら、通電後においても電気抵抗環境依存性を維持できる。

具体的には、初期（通電前）において、Ｌ／Ｌ（温度１０℃、湿度１５％）の環境下に２４時間放置した後の導電性ゴムローラ１の体積抵抗の常用対数値（以下、体積抵抗値とする。）は、例えば、９．０ＬｏｇΩ以下、好ましくは、８．０ＬｏｇΩ以下、例えば、５．０ＬｏｇΩ以上、好ましくは、６．０ＬｏｇΩ以上である。なお、体積抵抗値は、公知の抵抗値測定機（例えば、トレック社製）により測定・算出することができる。

また、初期（通電前）において、Ｎ／Ｎ（温度２２℃、湿度５５％）の環境下に２４時間放置した後の導電性ゴムローラ１の体積抵抗値は、例えば、９．０ＬｏｇΩ以下、好ましくは、８．０ＬｏｇΩ以下、例えば、５．０ＬｏｇΩ以上、好ましくは、６．０ＬｏｇΩ以上である。

また、初期（通電前）において、Ｈ／Ｈ（温度２８℃、湿度８５％）の環境下に２４時間放置した後の導電性ゴムローラ１の体積抵抗値は、例えば、９．０ＬｏｇΩ以下、好ましくは、８．０ＬｏｇΩ以下、例えば、５．０ＬｏｇΩ以上、好ましくは、６．０ＬｏｇΩ以上である。

そして、下記式（１）により算出される、通電前の導電性ゴムローラ１の環境変動量は、例えば、１．０ＬｏｇΩ以下、好ましくは、０．８ＬｏｇΩ以下、さらに好ましくは、０．６ＬｏｇΩ以下である。

式（１）
環境変動量（ＬｏｇΩ）＝（各環境放置後の体積抵抗値のうち、最も大きな体積抵抗値（ＬｏｇΩ））−（各環境放置後の体積抵抗値のうち、最も小さな体積抵抗値（ＬｏｇΩ）） ・・・（１）
また、上記式（１）により算出される、通電試験後（通電後）の導電性ゴムローラ１の環境変動量は、例えば、１．７ＬｏｇΩ以下、好ましくは、１．０ＬｏｇΩ以下、さらに好ましくは、０．８ＬｏｇΩ以下である。なお、通電試験方法については後述する。

このような導電性ゴムローラ１は、初期（通電前）において電気抵抗環境依存性の低減を図ることができながら、通電後においても電気抵抗環境依存性を維持できるので、例えば、電子写真方式の画像形成装置などに採用される導電性ゴムローラ、すなわち、現像ローラ、供給ローラ、転写ローラおよび帯電ローラなどとして好適に用いることができる。

以下に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、何らそれらに限定されるものではない。なお、実施例中の配合割合などの数値は、上記の実施形態において記載される対応箇所の上限値または下限値に代替することができる。

１．実施例１〜５
表１に示す処方（単位：質量部）において、各成分を配合し、オープンロールで混練することにより導電性ゴムローラ用組成物を調製した。

具体的には、まず、特定のエピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）と、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）と、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）とを、オープンロールで、０．２時間混練し、ゴム成分を調製した。

なお、特定のエピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）は、エピクロルヒドリン・アリルグリシジルエーテル２元共重合体（ＥＰ−ＡＧＥ）、エピクロルヒドリン・エチレンオキサイド２元共重合体（ＥＰ−ＥＯ）、および、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３元共重合体（ＥＰ−ＥＯ−ＡＧＥ）のいずれか１種であった。

次いで、そのゴム成分に、第１のカーボンブラック（ＣＢ（１））、第２のカーボンブラック（ＣＢ（２））、発泡剤、充填剤（実施例２のみ）、加工助剤、加硫促進助剤、加硫促進剤（１）、加硫促進剤（２）、加硫剤を順次添加し、オープンロールにより、０．２時間混練した。

これにより、導電性ゴムローラ用組成物を調製した。

次いで、導電性ゴムローラ用組成物を、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、直径８ｍｍのステンレス製の芯金（軸部３）の両端部が露出するように、芯金（軸部３）の周面に巻き付けた。これにより、導電性ゴムローラ用組成物は、略円筒形状に形成された。

次いで、導電性ゴムローラ用組成物が巻き付けられた軸部３を、蒸気加硫缶において、０．５ＭＰａ（蒸気圧）、１６０℃、１時間の条件で１次加硫させた後、電気乾燥炉において、１６０℃、３時間の条件で２次加硫させ、円筒形状のゴム層２を成形した。このとき、導電性ゴムローラ用組成物は発泡して、ゴム層２は、発泡体として形成された。

その後、ゴム層２および軸部３を冷却し、ゴム層２の周面を、砥石研磨機により、ゴム層２の外径が１６ｍｍとなるように研磨した。

以上により、導電性ゴムローラ１を製造した。

２．比較例１〜６
表２に示す処方（単位：質量部）において、各成分を配合し、オープンロールで混練することにより導電性ゴムローラ用組成物を調製した。

具体的には、比較例１〜３では、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）を添加しなかった点以外は、実施例と同様にして、導電性ゴムローラ用組成物および導電性ゴムローラ１を調製した。

また、比較例４では、第１のカーボンブラック（ＣＢ（１））を添加しなかった点以外は、実施例と同様にして、導電性ゴムローラ用組成物および導電性ゴムローラ１を調製した。

また、比較例５では、第２のカーボンブラック（ＣＢ（２））およびエチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）を添加しなかった点以外は、実施例と同様にして、導電性ゴムローラ用組成物および導電性ゴムローラ１を調製した。

また、比較例６では、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）として、エピクロルヒドリン単独重合体（ＥＰ単独）を使用した点以外は、実施例と同様にして、導電性ゴムローラ用組成物および導電性ゴムローラ１を調製した。

なお、表１および表２の略号などを以下に示す。
ＥＣＯ：エピクロルヒドリンゴム
ＥＰ−ＡＧＥ；エピクロルヒドリン・アリルグリシジルエーテル二元共重合体（商品名：Ｈｙｄｒｉｎ Ｈ１１００、ムーニー粘度（ＭＬ１＋４、ａｔ１００℃）５８、日本ゼオン社製）
ＥＰ−ＥＯ；エピクロルヒドリン・エチレンオキサイド２元共重合体（商品名：
エピクロマーＤ、エチレンオキサイド含有量中心値６１ｍｏｌ％、ダイソー社製）
ＥＰ−ＥＯ−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３元共重合体（商品名：Ｔ３１０６、ムーニー粘度（ＭＬ１＋４、ａｔ１００℃）７５、エチレンオキサイド含有量中心値５６ｍｏｌ％、日本ゼオン社製）
ＮＢＲ：アクリロニトリル・ブタジエン共重合体
ＮＢＲ（１）；低ニトリルＮＢＲ（商品名：Ｎｉｐｏｌ ＤＮ４０１ＬＬ、ムーニー粘度（ＭＬ１＋４、ａｔ１００℃）３２、アクリロニトリル含有量中心値１８ｍｏｌ％、日本ゼオン社製）
ＮＢＲ（２）；中高ニトリルＮＢＲ（商品名：Ｎｉｐｏｌ ＤＮ２２３、ムーニー粘度（ＭＬ１＋４、ａｔ１００℃）３０〜４０、アクリロニトリル含有量中心値３０〜３３ｍｏｌ％、日本ゼオン社製）
ＥＰＤＭ：エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体（商品名：ＥＰＴ４０４５Ｍ、三井化学社製）
ＣＢ：カーボンブラック
ＣＢ（１）；第１のカーボンブラック（商品名：アサヒサーマルＦＴ、ＤＢＰ吸油量２８ｍｌ／１００ｇ、旭カーボン社製）
ＣＢ（２）；第２のカーボンブラック（商品名：粒状アセチレンブラック、ＤＢＰ吸油量２８８ｍｌ／１００ｇ、電気化学工業社製）
充填剤：炭酸カルシウム（商品名：Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ−１５００、白石カルシウム社製）
発泡剤：４，４′‐オキシビス（ベンゼンスルホン酸ヒドラジド）（商品名：ネオセルボン＃５０００Ｓ、永和化成工業社製）
加硫剤：硫黄（商品名：サルファックスＡ、鶴見化学工業社製）
加硫促進剤（１）：２，２’−ジチオビスベンゾチアゾール（商品名：Ａｃｃｅｌ ＤＭ、川口化学工業社製)
加硫促進剤（２）：テトラメチルチウラム−ジスルフィド（商品名：Ａｃｃｅｌ ＴＭＴ、川口化学工業社製)
加硫促進助剤：亜鉛華（商品名：亜鉛華特号、正同化学工業社製）
加工助剤：ステアリン酸（商品名：アデカ脂肪酸ＳＡ−２００、ＡＤＥＫＡ社製）。
３．評価
（１）アスカーＣ硬度の測定
実施例１〜５、比較例１〜３、比較例５および６において得られた導電性ゴムローラ１のアスカーＣ硬度を、アスカーゴム硬度計Ｃ型（高分子計器社製）により測定した。その結果を表３および表４に示す。

なお、比較例４の導電性ゴムローラ１は、ゴム層２の硬度が非常に高く、軸部３からの脱芯が困難であり、かつ、導電性ゴムローラとして要求される成型性を満たさないので、アスカーＣ硬度および体積抵抗値の測定を実施しなかった。

（２）通電試験前における導電性ゴムローラの体積抵抗値および環境変動量
（２−１）通電試験前の体積抵抗値の測定
実施例１〜５、比較例１〜３、比較例５および６において得られた導電性ゴムローラ１について、通電試験前における各環境放置後の体積抵抗値の測定を測定した。その結果を表３および表４に示す。

具体的には、実施例１〜５、比較例１〜３、比較例５および６の導電性ゴムローラ１のそれぞれを、後述する通電試験前において、Ｎ／Ｎ（温度２２℃、湿度５５％）の環境下に２４時間放置した。

そして、Ｎ／Ｎ環境放置後の導電性ゴムローラ１を、図２に示すように、直径３０ｍｍの金属ロール４に、導電性ゴムローラ１の軸部３の両端部のそれぞれに０．５ｋｇ（計１．０ｋｇ）の荷重を加えることにより圧接させた。

次いで、抵抗値測定機５（トレック社製）により、金属ロール４を回転させながら金属ロール４に１０００Ｖの電圧を印加し、５秒後の電流値を読み取ることで、通電試験前（通電前）の導電性ゴムローラ１の体積抵抗値（Ｎ／Ｎ抵抗値）を算出した。
また、各導電性ゴムローラ１について、Ｎ／Ｎ（温度２２℃、湿度５５％）環境をＬ／Ｌ（温度１０℃、湿度１５％）環境に代えた点以外は、上記の体積抵抗値の測定と同様にして、Ｌ／Ｌ（温度１０℃、湿度１５％）放置後における、通電試験前（通電前）の導電性ゴムローラ１の体積抵抗値（Ｌ／Ｌ抵抗値）を算出した。

また、各導電性ゴムローラ１について、Ｎ／Ｎ（温度２２℃、湿度５５％）環境をＨ／Ｈ（温度２８℃、湿度８５％）環境に代えた点を以外は、上記の体積抵抗値測定と同様にして、Ｈ／Ｈ（温度２８℃、湿度８５％）環境放置後における、通電試験前（通電前）の導電性ゴムローラ１の体積抵抗値（Ｈ／Ｈ抵抗値）を算出した。

（２−２）通電試験前の環境変動量の算出
次いで、実施例１〜５、比較例１〜３、比較例５および６における導電性ゴムローラ１のそれぞれについて、上記式（１）に従って、通電試験前（通電前）の環境変動量（ＬｏｇΩ）をそれぞれ算出した。

そして、下記の基準により、通電試験前（通電前）の電気抵抗環境依存性を評価した。
Ａ：通電試験前（通電前）の環境変動量（ＬｏｇΩ）が１．０以下
Ｂ：通電試験前（通電前）の環境変動量（ＬｏｇΩ）が１．０を超過
その結果を表１および表２に示す。

（３）通電試験後における導電性ゴムローラの体積抵抗値および環境変動量
（３−１）通電試験
Ｎ／Ｎ環境にて導電性ゴムローラ１を、図２に示すように、直径３０ｍｍの金属ロール４に、導電性ゴムローラ１の軸部３の両端部のそれぞれに０．５ｋｇ（計１．０ｋｇ）の荷重を加えることにより圧接させた。

次いで、抵抗値測定機５（トレック社製）により、金属ロール４を回転させながら金属ロール４に５０μＡの電流を７２時間連続して流しつづけた。

（３−２）通電試験後の体積抵抗値の測定
次いで、通電試験後の各導電性ゴムローラ１のそれぞれを、上記の（２−１）通電試験前の体積抵抗値の測定と同様にして、各環境放置後の体積抵抗値の測定を測定した。

そして、通電試験後の導電性ゴムローラ１のＮ／Ｎ抵抗値、Ｌ／Ｌ抵抗値およびＨ／Ｈ抵抗値のそれぞれを、表３および表４に示す。

（３−３）通電試験後の環境変動量の算出
次いで、通電試験後の導電性ゴムローラ１のそれぞれについて、上記式（１）に従って、通電試験後（通電後）の環境変動量（ＬｏｇΩ）をそれぞれ算出した。

そして、下記の基準により、通電試験後（通電後）の電気抵抗環境依存性を評価した。
Ａ：通電試験後（通電後）の環境変動量（ＬｏｇΩ）が１．０以下
Ｂ：通電試験後（通電後）の環境変動量（ＬｏｇΩ）が１．０を超過２．０以下
Ｃ：通電試験後（通電後）の環境変動量（ＬｏｇΩ）が２．０を超過
その結果を表１および表２に示す。

表１および表２に示すように、実施例１〜５における導電性ゴムローラ１は、特定のエピクロルヒドリンゴムと、アクリロニトリル・ブタジエンゴムと、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体と、第１のカーボンブラックと、第２のカーボンブラックとを含有している。

これら実施例１〜５における導電性ゴムローラ１は、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体を含有しない比較例１〜３における導電性ゴムローラ１、および、特定のエピクロルヒドリンゴムを含有しない比較例６における導電性ゴムローラ１と比較して、通電後の電気抵抗環境依存性が維持された。

とりわけ、実施例１における導電性ゴムローラ１は、比較例２（エチレン・プロピレン・ジエン共重合体を含有しない点以外は実施例１と同様の処方）における導電性ゴムローラ１と比較して、通電後の電気抵抗環境依存性が維持された（実施例１：０．６２ＬｏｇΩ、比較例２：１．１６ＬｏｇΩ）。

また、実施例１〜５における導電性ゴムローラ１は、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体および第２のカーボンブラックを含有しない比較例５における導電性ゴムローラ１と比較して、通電前の電気抵抗環境依存性が低減された。

また、第１のカーボンブラックを含有しない比較例４における導電性ゴムローラ１は、導電性ゴムローラとして要求される成型性を満たさなかった。

１ 導電性ゴムローラ
２ ゴム層
３ 軸部

Claims (3)

1. イオン導電性を有するゴム成分と、
   電子伝導性を有する導電成分と、を含有し、
   前記ゴム成分は、
   エピクロルヒドリン・アリルグリシジルエーテル２元共重合体、エピクロルヒドリン・エチレンオキサイド２元共重合体、および、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３元共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種のエピクロルヒドリンゴムと、
   アクリロニトリル・ブタジエンゴムと、
   エチレン・プロピレン・ジエン共重合体と、を含有し、
   前記導電成分は、
   ジブチルフタレート吸油量が１００ｍｌ／１００ｇ以下である第１のカーボンブラックと、
   ジブチルフタレート吸油量が２５０ｍｌ／１００ｇ以上である第２のカーボンブラックと、を含有し、
   前記エピクロルヒドリンゴムの配合割合は、前記ゴム成分中において、１０質量％以上７０質量％以下であり、
   前記アクリロニトリル・ブタジエンゴムの配合割合は、前記ゴム成分中において、２０質量％以上８０質量％以下であり、
   前記エチレン・プロピレン・ジエン共重合体の配合割合は、前記ゴム成分中において、３質量％以上５０質量％以下であり、
   前記第２のカーボンブラックの配合割合は、前記第１のカーボンブラック１００質量部に対して、１５質量部以上４０質量部以下であり、
   前記第１のカーボンブラックおよび前記第２のカーボンブラックの総和の配合割合は、前記エピクロルヒドリンゴム１００質量部に対して、１００質量部を超過することを特徴とする、導電性ゴムローラ用組成物。
2. 前記第１のカーボンブラックおよび前記第２のカーボンブラックの総和の配合割合は、前記アクリロニトリル・ブタジエンゴム１００質量部に対して、９０質量部を超過することを特徴とする、請求項１に記載の導電性ゴムローラ用組成物。
3. 軸部と、
   請求項１または２に記載の導電性ゴムローラ用組成物からなり、前記軸部を被覆するように設けられるゴム層と、を備えることを特徴とする、導電性ゴムローラ。

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