JPH10120922A - 中抵抗エラストマー組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中程度の電気抵抗率（約１０の５乗〜約１０
の１３乗Ω・ｃｍ）で、環境変動による電気抵抗率の変
動が小さい、低硬度の中抵抗エラストマー組成物を提供
する。 【解決手段】 絶縁性エラストマーとしてのエポキシ基
含有アクリルゴムと、導電性エラストマーとしての導電
性付与剤含有アクリロニトリルブタジエン共重合体ゴム
とを含有し、絶縁性エラストマーの重量をＡ、導電性エ
ラストマーの重量をＢとするとき、Ａ／Ｂが７／３のと
きの組成物の電気抵抗率ρ₂が８．６×１０の９乗Ωｃ
ｍ、Ａ／Ｂが３／７のときの組成物の電気抵抗率ρ₁が
８．２×１０の６乗Ωｃｍ、及びＡ／Ｂが０／１０のと
きの組成物の電気抵抗率ρ_Bが２．５×１０の３乗Ωｃ
ｍである中抵抗エラストマー組成物が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中抵抗エラストマ
ー組成物に関する。さらに詳しくは、中程度の電気抵抗
率（約１０の５乗〜約１０の１３乗Ω・ｃｍ）で、環境
変動による電気抵抗率の変動が小さく、且つ低硬度の中
抵抗エラストマー組成物、特に、電子複写装置または電
子印刷装置等の画像形成装置に用いるロール、ブレード
を好適に得ることができる中抵抗エラストマー組成物に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機または電子写真印刷機な
どの画像形成装置は、感光ドラム外周面を一様に帯電さ
せ、次いで感光ドラムの外周面に印刷パターンまたは複
写パターンを露光することにより静電潜像を形成し、こ
の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成（現
像）して、このトナー像を複写用紙または印刷用紙に転
写することにより印刷物または複写物を得ることができ
るものである。

【０００３】画像形成装置においては、中抵抗部材がロ
ールまたはブレードなどとして使用されている。ロール
は、感光体ドラム外周面を一様に帯電させるための帯電
ロールとして、感光体ドラム外周面の静電潜像をトナー
像に現像するための現像ロールとして、現像ロールにト
ナーを供給するための供給ロール、またはトナー像を転
写するための転写ロールなどとして使用されている。ま
た、ブレードは、現像ロールに付着するトナーの層厚ま
たは量を規制するための現像ブレードとして、または感
光ドラムに付着した余分なトナーをかき取るためのクリ
ーニングブレードなどとして使用されている。

【０００４】画像形成装置に用いるこれら中抵抗部材と
しては、カーボンブラックなどの導電性付与剤を添加し
て電気抵抗率を低下させたものが知られている。導電性
付与剤を添加した部材は、導電性付与剤の量が増えるに
したがって、硬度が高くなる。そのため、他の部材と接
触させたときのニップが十分にとることができなくな
り、画像形成装置として不具合を生じることがある。

【０００５】別の中抵抗部材として、導電性顔料との親
和性の高い高分子弾性体と該親和性の低い高分子弾性体
とを海島構造にした接触帯電部材（特開平３−１９６０
６７号）が提案されている。この部材では、高分子弾性
体と高分子弾性体との配合比率を変えることによって、
部材全体の電気抵抗率を調整するものである。しかし、
この部材の電気抵抗率の環境変動による変化は十分に小
さくなっていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、中程度の電
気抵抗率（約１０の５乗〜約１０の１３乗Ω・ｃｍ）
で、環境変動による電気抵抗率の変動が小さい、低硬度
の中抵抗エラストマー組成物、特に、電子複写装置また
は電子印刷装置等の画像形成装置に用いる中抵抗ロー
ル、中抵抗ブレードなどに適した中抵抗エラストマー組
成物を提供することを目的とするものである。

【０００７】本発明者らは、上記目的を達成するため
に、絶縁性エラストマーと導電性エラストマーとを含有
し、絶縁性エラストマーの重量をＡ、導電性エラストマ
ーの重量をＢとするとき、（Ａ／Ｂが７／３のときの電
気抵抗率）／（Ａ／Ｂが３／７のときの電気抵抗率）≦
１０、（Ａ／Ｂが７／３のときの電気抵抗率）／（Ａ／
Ｂが０／１０のときの電気抵抗率）≧１００であるエラ
ストマー組成物が、中抵抗の電気抵抗率の範囲に於て、
環境変動による変化が極端に小さくなることを見いだ
し、これらの知見に基づいて本発明を完成するに至っ
た。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、（１）絶縁性エラストマーと導電性エラストマーと
を含有し、絶縁性エラストマーの重量をＡ、導電性エラ
ストマーの重量をＢ、Ａ／Ｂが７／３のときの組成物の
電気抵抗率ρ₂、Ａ／Ｂが３／７のときの組成物の電気
抵抗率ρ₁、及びＡ／Ｂが０／１０のときの組成物の電
気抵抗率ρ_Bとするとき、 log(ρ₂/ρ_B)≧２、且つ log(ρ₂/ρ₁)≦１ の範囲にあることを特徴とする中抵抗エラストマー組成
物が提供される。

【０００９】本発明によれば、（２）絶縁性エラストマ
ーと、導電性エラストマーとを含有し、絶縁性エラスト
マーの重量をＡ、導電性エラストマーの重量をＢ、Ａ／
Ｂが７／３のときの電気抵抗率ρ₂、Ａ／Ｂが３／７の
ときの電気抵抗率ρ₁、及びＡ／Ｂが０／１０のときの
組成物の電気抵抗率ρ_Bとするとき、 log(ρ₂/ρ_B)≧２、 log(ρ₂/ρ₁)≦１、 (7/4)log(ρ₁)-(3/4)log(ρ₂)＝５〜１３、且つ

【数２】 Ａ／Ｂが３／７〜７／３の範囲において数２で表される
範囲に電気抵抗率ρを有することを特徴とする中抵抗エ
ラストマー組成物が提供される。

【００１０】本発明によれば、（３）導電性芯材と、該
芯材に接触して設けられる弾性体層とからなるものであ
って、弾性体層が前記（１）又は（２）の組成物からな
ることを特徴とする中抵抗部材が提供される。

【００１１】また、本発明によれば、（４）前記（３）
の中抵抗部材を設けてなる画像形成装置が提供される。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の中抵抗エラストマー組成
物は、絶縁性エラストマーと導電性エラストマーとを含
有している。

【００１３】本発明において、絶縁性エラストマーは、
電気抵抗率（５００Ｖで測定）が、通常、１０の６乗〜
１０の１７乗Ω・ｃｍ、好ましくは１０の７乗〜１０の
１３乗Ω・ｃｍ、さらに好ましくは１０の８乗〜１０の
１２乗Ω・ｃｍである。絶縁性エラストマーの電気抵抗
率が低いと電流が絶縁性エラストマーの相にも流れるよ
うになり電気抵抗率のむら、生産単位毎のばらつき、環
境変動による変動が大きくなる。

【００１４】絶縁性エラストマーとして好適なものは、
圧縮永久歪率が低いものである。絶縁性エラストマーの
圧縮永久歪率は、通常、１０〜５０％、好ましくは１５
〜４５％である。圧縮永久歪率があまりに高いと部材が
変形しやすくなる。圧縮永久歪率は前述の方法で得られ
る値である。また、本発明の中抵抗エラストマー組成物
においては、絶縁性エラストマーの圧縮永久歪は導電性
エラストマーの圧縮永久歪よりも、通常、高くなってい
る。

【００１５】絶縁性エラストマーとして好適なものは、
エポキシ基、塩素基、カルボン酸基、アミン基、水酸
基、イソシアナート基などの反応性の官能基をもつエラ
ストマーである。これらの反応性官能基はエラストマー
分子鎖に１種または２種以上存在していてもよい。反応
性官能基がエラストマー分子鎖に２種以上存在するエラ
ストマーでは、別途架橋剤を添加しなくとも、該２種以
上の反応性官能基同士で架橋反応（いわゆる自己架橋反
応）を起こすので好適に用いることができる。

【００１６】絶縁性エラストマーの好適なものの具体例
としては、エピクロロヒドリンゴム、エピクロロヒドリ
ン−エチレンオキサイド共重合ゴム、反応性官能基含有
アクリルゴム、クロロプレンゴム、反応性官能基含有エ
チレン−アクリレート共重合ゴム、反応性官能基含有エ
チレン−酢酸ビニル共重合ゴム、ウレタンゴム、塩素化
ポリエチレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴ
ム、塩素化ブチルゴム、フッ素ゴム、やウレタンプレポ
リマーなどを挙げることができる。これらのうちエポキ
シ基含有アクリルゴムが好適である。

【００１７】導電性エラストマーは、電気抵抗率が、通
常、１０の０乗〜１０の７乗Ω・ｃｍ、好ましくは１０
の２乗〜１０の６乗Ω・ｃｍのエラストマーである。

【００１８】導電性エラストマーは、エラストマー単独
で、前記の電気抵抗率を持つものであってもよいし、絶
縁性エラストマーに導電性付与剤を添加配合して得られ
るものであてもよい。導電性エラストマーの電気抵抗率
が高すぎると、中抵抗エラストマー組成物の電気抵抗率
の環境変動による変動が大きくなる。

【００１９】導電性付与剤とは、これをエラストマー中
に分散させることにより、エラストマーの電気抵抗率を
低下させるものであり、通常、粒子形状をなしている。
導電性付与剤の具体例としては、ＥＣ（Extra Conducti
ve）、ＥＣＦ（ExtraConductive Furnace）、ＳＣＦ（S
uper Conductive Furnace）、ＣＦ（Conductive Furnac
e）、アセチレンブラック等（ケッチェンブラックＥＣ
［商品名］を含む。）、ＳＡＦ（Super Abrasion Furna
ce）、ＩＳＡＦ（Intermediate SAF）、ＨＡＦ（High A
brasion Furnace）、ＦＥＦ（Fast Extruding Furnac
e）、ＧＰＦ（General Purpose Furnace）、ＳＲＦ（Se
mi Reinforcing Furnace）、ＦＴ（Fine furnace）、Ｍ
Ｔ（Medium Thermal）などのカーボンブラック；Ａｌド
ープＺｎＯ、ＳｎＯ₂（酸化アンチモンドープ）被属Ｔ
ｉＯ₂、ＳｎＯ₂（酸化アンチモンドープ）被属Ｓｎ
Ｏ₂、ＳｎＯ₂被属ＴｉＯ₂、Ｋ₂Ｏ・nＴｉＯ₂／ＳｎＯ₂Ｓ
ｂ₂Ｏ₆、ＳｎＯ₂（酸化アンチモンドープ）被属複合酸
化物などの金属酸化物；銅粉、銀粉、アルミニウム粉な
どの金属単体；ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセ
チレンなどの導電性ポリマー等を挙げることができる。

【００２０】電気抵抗率のむらをなくし、生産単位毎の
ばらつきを小さくするために、導電性付与剤として、電
気抵抗率が１０の０乗Ω・ｃｍ以下、好適には５×１０
の−１乗Ω・ｃｍ以下のものと、電気抵抗率が１０の１
乗〜１０の１０乗Ω・ｃｍ、好ましくは１０の１乗〜１
０の５乗Ω・ｃｍのものとを組み合わせて使用すること
が好ましい。具体的には、カーボンブラックと複合酸化
物との組合せが挙げられる。

【００２１】導電性付与剤の量は、導電性エラストマー
中に、通常、１〜５０重量％、好ましくは３〜４５重量
％、より好ましくは５〜４０重量％である。導電性付与
剤の量が少ないと、所望の電気抵抗率に調整することが
できなくなり、逆に多いと、電気抵抗率が低くなりす
ぎ、また中抵抗エラストマー組成物の硬度が高くなる。

【００２２】導電性エラストマーとして好適なものは、
そのムーニー粘度ＭＬ₁₊₄が、１００℃において、２０
〜１００のものが好ましい。導電性エラストマーのムー
ニー粘度ＭＬ₁₊₄が高いと環境依存性が高くなりやす
い。逆に低いと成形加工が困難になりやすい。

【００２３】導電性エラストマーとして好適なものは、
その圧縮永久歪率が低いものである。また、導電性エラ
ストマーの圧縮永久歪率は、通常、絶縁性エラストマー
よりも低い。導電性エラストマーの圧縮永久歪率は、通
常、０〜２０％、好ましくは０〜１０％である。圧縮永
久歪率が高いと、部材が変形しやすくなる。なお、圧縮
永久歪率は、直径２９ｍｍ×厚さ１２．５ｍｍの試験片
を７０℃、２４時間の条件で２５％圧縮し、次いで３０
分間２３℃、５０％ＲＨの雰囲気中に放置した後の測定
値である。圧縮永久歪率は、エラストマーが架橋性のも
のであるときは架橋した後の値である。

【００２４】導電性エラストマーとして好適なものの具
体例としては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエン
ゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム（例えば、アクリロニ
トリル−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−イソプレ
ンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−イソプレンゴ
ムなど）、水素化ニトリルゴム、スチレン−ブタジエン
ゴム、エチレン−プロピレン−ゴム、エチレン−プロピ
レン−ジエンゴム、ポリノルボルネンゴム、アクリルゴ
ム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合ゴム、エピクロロヒドリンゴム、エピクロロヒ
ドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、塩素化ポリエ
チレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ポリ
ウレタンゴム；スチレン−ブタジエン−スチレンブロッ
ク共重合体、スチレン−エチレン−ブテン−スチレンブ
ロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロ
ック共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン−スチ
レンブロック共重合体、ポリプロピレンエラストマー、
熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリエステル、ポリア
ミド、ポリ塩化ビニル、などを挙げることができる。こ
れらのうち、ブタジエンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴ
ム、水素化ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、
エチレン−プロピレン−ジエンゴム、ポリノルボルネン
ゴムが好適である。

【００２５】導電性エラストマーと絶縁性エラストマー
との配合割合は、（導電性エラストマーの量）／（絶縁
性エラストマーの量）が、重量基準で、通常、２０／８
０〜８０／２０、好ましくは３０／７０〜７０／３０で
ある。絶縁性エラストマーの量が多くなると電気抵抗率
を所望の範囲に調整するのが困難になるとともに、環境
変動が大きくなる。絶縁性エラストマーの量が少なくな
ると電気抵抗率の環境変動が大きくなる。

【００２６】本発明の中抵抗エラストマー組成物は、絶
縁性エラストマーの重量をＡ、導電性エラストマーの重
量をＢ、Ａ／Ｂが７／３のときの電気抵抗率ρ₂、Ａ／
Ｂが３／７のときの電気抵抗率ρ₁とするとき、log(ρ₂
/ρ₁)が１以下、好ましくは０．７以下、さらに好まし
くは０．５以下のものである。log(ρ₂/ρ₁)が１を超え
る場合には電気抵抗率の環境変動が大きくなる。また、
Ａ／Ｂが０／１０のときの電気抵抗率ρ_Bとするとき、l
og(ρ₂/ρ_B)が２以上、好ましくは２．５以上である。l
og(ρ₂/ρ_B)が２未満となる組成物では環境変動などが
大きくなる。

【００２７】さらに本発明の中抵抗エラストマー組成物
の好適なものは、(7/4)log(ρ₁)-(3/4)log(ρ₂)＝５〜
１３、好ましくは６〜１１であり、且つ、Ａ／Ｂが３／
７〜７／３の範囲において

【数３】 数３が−０．５〜０．５、好ましくは−０．３〜０．３
の範囲にある電気抵抗率ρを有するものである。この範
囲を外れた組成物からなる部材を電子写真装置に用いる
と、電気抵抗率の環境変動が大きくなって、かぶり、印
字濃度低下などの不具合が生じるようになる。

【００２８】導電性エラストマーの硬度は、絶縁性エラ
ストマーの硬度よりも、通常、高くなっている。導電性
エラストマー及び絶縁性エラストマーは、それぞれの硬
度が導電性エラストマーの方が絶縁性エラストマーより
大きくなるものから適宜選択すればよい。導電性エラス
トマーのＪＩＳ Ａ硬度は、通常、３０〜１００、好ま
しくは４０〜８０である。絶縁性エラストマーのＪＩＳ
Ａ硬度は、通常、５〜５０、好ましくは１０〜４０で
ある。

【００２９】導電性エラストマー及び絶縁性エラストマ
ーの各々の硬度の比は、ＪＩＳ Ａ硬度表記において、
（導電性エラストマーのＪＩＳ Ａ硬度）／（絶縁性エ
ラストマーのＪＩＳ Ａ硬度）が、１以上、好ましくは
１．５以上である。硬度の比が１未満になると、中抵抗
エラストマー組成物の硬度が高くなり、画像形成装置用
の部材としての使用に適しなくなる。なお、ここで、硬
度は、各エラストマー単独で測定したものであり、また
エラストマーが架橋性のエラストマーであるときは架橋
した後の値である。

【００３０】本発明の中抵抗エラストマー組成物は、そ
の製法によって特に限定されないが、以下に説明する製
法で製造することが好適である。

【００３１】本発明の中抵抗エラストマー組成物の好適
な製法は、導電性エラストマーと、絶縁性エラストマー
とを混練し、その混練をしている間に、絶縁性エラスト
マーを架橋反応または重合反応させ、次いで必要に応じ
て導電性エラストマーを架橋反応または重合反応させる
ことを特徴とするものである。

【００３２】導電性エラストマーと、絶縁性エラストマ
ーとの混練の好適な方法は導電性付与剤とエラストマー
とを混練し導電性エラストマーを得、次に絶縁性エラス
トマーを該組成物に添加して混練する方法である。な
お、混練機としては、オープンロール、バンバリーミキ
サー、ニーダー、二軸押出装置などを挙げることがで
き、好適には、被混練物に均一にせん断力をかけること
が可能な装置、すなわち、バンバリーミキサー、ニーダ
ー、二軸押出装置などを挙げることができる。

【００３３】絶縁性エラストマーを架橋反応または重合
反応させる方法としては １）絶縁性エラストマーのみを架橋することができる架
橋剤を添加し、混練中に架橋反応を進行させる方法。 ２）絶縁性エラストマーのみと付加反応するエラストマ
ーを添加し、混練中に付加反応を進行させる方法。 ３）絶縁性エラストマーの分子鎖が反応性官能基を２種
以上有し、該反応性官能基同士を混練中に反応（いわゆ
る自己架橋反応）させる方法。 ４）絶縁性エラストマーとしてウレタンプレポリマーの
ごとき重合前駆体を用い、この前駆体を混練中に鎖延長
させる方法。 などを挙げることができる。

【００３４】１）の方法に用いる架橋剤は、絶縁性エラ
ストマーの種類により異なる。例えば、絶縁性エラスト
マーがエポキシ基を架橋点としてもつエラストマーであ
るときには、イソシアヌル酸、オクタデシルトリメチル
アンモニウムブロマイド、ジフェニルウレア、ヘキサメ
チレンテトラミン、ｐ，ｐ’−ジアミノジフェニルメタ
ン、アンモニウムベンゾエート、ヘキサメチレンジアミ
ンカルバメート、Ｎ，Ｎ’−ジシンナミリデン−１，６
−ヘキサジアミン、４，４’−メチレンビス（２−クロ
ロアミリン）のごときアミン化合物及びその塩；トルイ
レンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナ
ート、ナフチレン−１，５−ジイソシアナートのごとき
イソシアナート化合物等を挙げることができる。

【００３５】絶縁性エラストマーが塩素基を架橋点とし
てもつエラストマーであるときにはエチレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミン、及びこれらの塩のごときポリ
アミン類；２−メルカプトイミダゾリン、４−メチル−
２−メルカプトイミダゾリン、５−エチル−４−ブチル
−２−メルカプトイミダゾリンのごとき２−メルカプト
イミダゾリン類；２−メルカプトピリミジン類；１，
３，５−トリチオシアヌール酸、２−ブチルアミノ−
４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジンのごときメルカ
プトトリアジン類；チオウレア、ジブチルチオウレア、
トリエチルチオウレアのごときチオウレア類などを挙げ
ることができる。

【００３６】２）の方法では、エポキシ基、水酸基また
はアミノ基を有するエラストマーと、カルボン酸または
イソシアナート基とを有するエラストマーとの混合物で
あるときに好適に行うことができる。

【００３７】３）の方法では、絶縁性エラストマーが、
分子鎖に、エポキシ基、水酸基またはアミノ基と、カル
ボン酸またはイソシアナート基とを併せもつものである
ときに好適に行うことができる。

【００３８】４）の方法では、絶縁性エラストマーが、
ウレタンプレポリマーのごとく、重付加反応あるいは重
縮合反応するものである場合に好適に用いることができ
る。この方法では、鎖延長化剤や延長化促進剤を添加す
る。

【００３９】次に、成形加工するために導電性エラスト
マーが架橋性のエラストマーである場合には導電性エラ
ストマーを架橋するための架橋剤が添加される。導電性
エラストマーを架橋するための架橋剤としては、硫黄；
テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウ
ラムジスルフィドのごとき硫黄供与体；ジクミルパーオ
キサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド、ｐ−メンタン
ヒドロパーオキシド、クメンヒドロパーオキシドのごと
き有機過酸化物などを挙げることができる。なお、導電
性エラストマーがエチレン−プロピレン−ジエン共重合
ゴムであるときには、前記架橋剤以外にもキノン系架橋
剤、樹脂架橋剤などを使用することができる。導電性エ
ラストマー（但し、導電性付与剤が含まれているときは
エラストマー）１００重量部に対する架橋剤の量は、通
常、０．５〜１５重量部、好ましくは０．５〜１０重量
部である。

【００４０】本発明の中抵抗エラストマー組成物におい
ては、必要に応じて、ジチオカーバメート類、チウラム
類、グアニジン類、チアゾール類のごとき架橋促進剤；
ステアリン酸、金属酸化物のごとき架橋促進助剤；老化
防止剤、相溶化剤、軟化剤、可塑剤等が配合されていて
もよい。また、感光体ドラムを汚染しないものであれ
ば、導電性付与剤を均一分散させるための分散剤などが
配合されていてもよい。

【００４１】中抵抗エラストマー組成物は、画像形成装
置などに使用するロールやブレードに適用するために所
望の形状に成形される。成形方法は特に限定されず、通
常の方法を採用することができる。例えば、導電性エラ
ストマーが非架橋性のエラストマーであれば、溶融成形
などを行い。架橋性のエラストマーであれば、架橋成形
を行う。成形方法の具体例としては押出成形、プレス成
形、トランスファー成形、インジェクション成形などの
方法が挙げられる。また、成形後の架橋は、通常、電熱
方式、水蒸気加熱方式、ＵＨＦ加熱方式などの方法で行
う。

【００４２】本発明の中抵抗エラストマー組成物は、２
３℃、５０％ＲＨ（Ｎ／Ｎ）の条件での電気抵抗率が、
通常、１０の３乗〜１０の１０乗Ω・ｃｍ、好ましくは
１０の４乗〜１０の９乗Ω・ｃｍであり、生産単位毎の
電気抵抗率のばらつき、または部材内での電気抵抗率の
むらがきわめて小さく、しかも、１０℃、２０％ＲＨ
（Ｌ／Ｌ）の条件での電気抵抗率と３５℃、８０％ＲＨ
（Ｈ／Ｈ）の条件での電気抵抗率との比が１０以下、好
ましくは７以下、さらに好ましくは５以下という環境安
定性を有する。

【００４３】本発明の中抵抗エラストマー組成物は、そ
のＪＩＳ Ａ硬度が、通常、２０〜６０、好ましくは２
５〜５０、より好ましくは３０〜４５である。さらに７
０℃、２２時間の条件における圧縮永久歪が、通常、３
０％、好ましくは２０％以内である。

【００４４】本発明の中抵抗エラストマー組成物は上記
のような効果を奏するものであるので、電子写真複写
機、電子写真印刷機等の画像形成装置の現像ロール、帯
電ロール、転写ロールなどとして、あるいは、トナー量
規制用ブレード、クリーニングブレードなどとして、そ
の他各種ベルトなどとして使用することができる。

【００４５】本発明の中抵抗部材は、導電性芯材と、該
芯材に接触して設けられる弾性体層とからなるものであ
って、弾性体層が前記中抵抗エラストマー組成物からな
ることを特徴とするものである。

【００４６】本発明中抵抗部材において、導電性芯材
は、円柱形状、板形状などの形状をした導電性の部材で
ある。通常、ステンレス、鉄などの金属で形成されてい
る。

【００４７】本発明中抵抗部材の弾性層は前記中抵抗エ
ラストマー組成物からなっている。また、この弾性体層
は前記芯材に接触して設けられている。導電性芯材と弾
性体層とは電気的に結合されており、導電性芯材にバイ
アスを印加することにより、弾性体層の表面に一定の電
位が発生し、他の部材、たとえば、感光体ドラムや現像
剤等を帯電させることなどができる。

【００４８】芯材と組成物とを接触して設けるには、通
常、接着剤が用いられる。中抵抗部材の具体例として
は、円柱形状の芯材と該芯材の外周面を被覆する前記中
抵抗エラストマー組成物からなる弾性体層とから構成さ
れるロール、板状の芯材と該芯材の一面に接触して設け
られる板形状の弾性体層とからなるブレードなどを挙げ
ることができる。

【００４９】本発明の画像形成装置は、前記中抵抗部材
を備えるものである。画像形成装置には、通常、感光
体、感光体の表面を帯電する手段、感光体の表面に静電
潜像を形成する手段、トナーを用いて感光体表面の静電
潜像を現像してトナー像を形成する手段、該トナー像を
感光体表面から転写材に転写する手段及び転写手段で転
写されたトナー像を定着する手段とを有するものであ
る。

【００５０】本発明の画像形成装置を図面に示す実施態
様に基づき詳細に説明する。図１に示すように、本実施
形態に係る画像形成装置には、感光体としての感光ドラ
ム１が矢印Ａ方向に回転自在に装着してある。感光ドラ
ム１は導電性支持ドラム体の外周面に光導電層を設けた
ものである。光導電層は、たとえば、有機系感光体、セ
レン感光体、酸化亜鉛感光体、アモルファスシリコン感
光体などで構成される。

【００５１】感光ドラム１の周囲には、その周方向に沿
って、帯電手段としての帯電ロール３、潜像形成手段と
してのレーザー光照射装置４、現像手段としての現像ロ
ール８、転写手段としての転写ロール６及びクリーニン
グ装置（図示せず。）が配置されている。

【００５２】帯電ロールは感光ドラムの表面をプラスま
たはマイナスに一様に帯電するためのものであり、帯電
ロールに電圧を印加し且つ帯電ロールを感光ドラムに接
触させることにより、感光ドラムの表面を帯電させてい
る。帯電ロール３はコロナ放電による帯電手段に置き換
えることも可能である。

【００５３】レーザー光照射装置４は、画像信号に対応
した光を感光ドラムの表面に照射し、一様に帯電された
感光ドラムの表面に所定のパターンで、光を照射して、
光が照射された部分に静電潜像を形成する（反転現像の
場合）、または光が照射されない部分に静電潜像を形成
する（正規現像の場合）ためのものである。その他の潜
像形成手段としては、ＬＥＤアレイと光学系とから構成
されるものが挙げられる。

【００５４】現像ロールは感光ドラム１の静電潜像にト
ナーを付着させるためのものであり、反転現像において
は光照射部にのみトナーを付着させ、正規現像において
は、光非照射部にのみトナーを付着させるように、現像
ロールと感光ドラムとの間にバイアス電圧が印加され
る。

【００５５】現像ロールの隣には、トナー１０が収容さ
れるケーシング１１内に、現像ロール８と供給ロール１
２とが設けられている。現像ロールは感光ドラムに一部
接触するように近接して配置され、感光ドラムと反対方
向Ｂに回転するようになっている。供給ロール１２は現
像ロールに接触して現像ロールと同じ方向Ｃに回転し、
現像ロールの外周にトナーを供給するようになってい
る。

【００５６】現像ロールの周囲において、供給ロールと
の接触点から感光ドラムとの接触点までの間の位置に、
層厚規制手段としての現像ロール用ブレード９が配置し
てある。このブレード９は、導電性ゴムやステンレス鋼
で構成されており、トナーへの電荷注入を行うため、｜
２００Ｖ｜〜｜６００Ｖ｜の電圧が印加されている。そ
のために、ブレード９の電気抵抗率は１０の６乗Ωｃｍ
以下であることが好ましい。

【００５７】本発明の画像形成装置のケーシング１１に
は、トナー１０が収容されている。トナー１０は特に制
限されないが、重合法によって得られる球状トナー（以
下重合法トナーという。）が好適である。特に低温定
着、高速印刷が可能な、コアとシェルからなるカプセル
粒子を含有するもので、コアが軟質あるいは低ガラス転
移温度の重合体で形成され、シェルが硬質あるいは高ガ
ラス転移温度の重合体で形成され、トナーの表面の粘着
性が低く、ケーシング１１内に保存中にトナーが凝集す
るようなことが少なくなっているトナーが好適である。
また、重合法トナーは、粒径分布が比較的シャープであ
るので、現像ロールの層を形成したときに、層厚規制手
段によって実質的に一層にすることができるので、画像
の再現性に優れている。

【００５８】転写ロール６は、現像ロールにより形成さ
れた感光ドラム表面のトナー像を転写材７に転写するた
めのものである。転写材としては、紙、ＯＨＰシートの
ような樹脂が挙げられる。転写手段としては、転写ロー
ル以外にコロナ放電装置や、転写ベルトなどを挙げるこ
とができる。

【００５９】転写材に転写されたトナー像は、定着手段
２によって、転写材に固定される。定着手段は、通常、
加熱手段と圧着手段とからなる。転写材に転写されたト
ナーを加熱手段により加熱しトナーを溶融させ、溶融さ
れたトナーを圧着手段により転写材の表面に押し付け固
定する。本発明の画像形成装置においては前述の重合法
トナーを用いることによって、加熱手段による加熱温度
が低くても、トナーが容易に溶融し、圧着手段で軽く押
し付けると、トナーが平滑な状態になって転写材表面に
固定されるので、高速での印刷または複写が可能であ
る。また、ＯＨＰ透過性に優れている。

【００６０】クリーニング装置は、感光ドラムの表面に
残留した転写残りトナーを清掃するためのものであり、
例えば、清掃用ブレードなどで構成される。なお、この
クリーニング装置は、現像ロールによる現像と同時にク
リーニングを行う方式を採用する場合には、必ずしも設
置することを要しない。

【００６１】本発明の画像形成装置においては、現像ロ
ール、帯電ロール、転写ロールなどとして、あるいは、
トナー量規制用ブレード、クリーニングブレードなどと
して、本発明の中抵抗部材を使用する。このことによ
り、カブリの発生や印字濃度の変動のごとき画質低下が
生じにくい画像形成装置が得られる。

【００６２】

【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明についてさら
に具体的に説明する。なお、実施例中特に断わりが無い
限り、「部」または「％」は重量基準である。

【００６３】本実施例において実施した評価方法は以下
のとおりである。 ［エラストマー組成物の電気抵抗率］導電性エラストマ
ーと絶縁性エラストマーとの配合割合が０／１０、１／
９、２／８、３／７、４／６、５／５、６／４、７／
３、８／２、９／１及び１０／０の各エラストマー組成
物を２ｍｍ厚のシートに成形し、このシートをガイドリ
ング付電極で挟んで、直流電圧５００Ｖ、温度２３℃、
湿度５５％ＲＨの条件で測定し、各エラストマー組成物
の電気抵抗率の平均値を求めた。なお、１０⁴Ωｃｍ以
下の電気抵抗率は直流電圧２００ｍＶで測定したもので
ある。

【００６４】［ロールの電気抵抗率］エラストマーロー
ルの外周面に幅１インチの薄膜からなる測定電極を巻き
付け、測定電極からロール軸方向に１ｍｍ離れた外周面
に幅０．５インチの薄膜からなるアース電極を巻き付
け、アース電極は接地し、測定電極と芯金との間に５０
０Ｖの直流電圧を印加し、電気抵抗Ｒを測定した。この
測定値Ｒから数４に示す計算式で電気抵抗率ρを求め
た。

【数４】 なお、Ｌ／Ｌはエラストマーロールを１０℃、２０％Ｒ
Ｈの環境下に４８時間放置した後の電気抵抗率、Ｎ／Ｎ
はエラストマーロールを２３℃、５０％ＲＨの環境下に
４８時間放置した後の電気抵抗率、Ｈ／Ｈはエラストマ
ーロールを３５℃、８０％ＲＨの環境下に４８時間放置
した後の電気抵抗率である。生産単位毎の電気抵抗率の
ばらつきは、エラストマーロールを同一条件で１０本作
製し、これらの電気抵抗率（Ｎ／Ｎ）の最大値と最小値
で表した。また、エラストマーロール内での電気抵抗率
（Ｎ／Ｎ）のむらは、前記１０本のロールのうち中央値
を示すロールについて、測定位置を変えて５箇所測定
し、その最大値と最小値で表した。

【００６５】［硬度］直径２９ｍｍ、厚さ１２．５ｍｍ
の円盤片を用いてＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して、２３
℃、５０％ＲＨの条件で測定した。円盤片はエラストマ
ー（ａ）もしくはエラストマー（ｂ）を単独で混練し、
架橋したもの又は部材を成形したものである。

【００６６】［圧縮永久歪］直径２９ｍｍ、厚さ１２．
５ｍｍの円盤片を７０℃、２４時間の条件で２５％圧縮
し、次いで３０分間、２３℃、５０％ＲＨの雰囲気中に
放置した後、ＪＩＳＫ６２６２に準拠して測定した。円
盤片はエラストマー（ａ）もしくはエラストマー（ｂ）
を単独で混練し、架橋したもの又は部材を成形したもの
である。

【００６７】［参考例１］バンバリーミキサーを用い
て、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢ
Ｒ）１００部、導電性付与剤（トーカ＃５５００：東海
カーボン社製）３３部及びアルミニウムドープ酸化亜鉛
２部を混練し導電性エラストマーαを得た。絶縁性エラ
ストマーδとしてのエポキシ基含有アクリルゴム（ＡＲ
−１）を用いた。導電性エラストマーαの電気抵抗率は
２．５×１０の３乗Ωｃｍ、ＪＩＳＡ硬度は６１、圧縮
永久歪は５％であった。また絶縁性エラストマーδの電
気抵抗率は１．５×１０の１０乗Ωｃｍ、ＪＩＳ Ａ硬
度は２１、圧縮永久歪は３５％であった。

【００６８】導電性エラストマーα、絶縁性エラストマ
ーδをバンバリーミキサーを用いて、混練し、次いでＡ
Ｒ−１用架橋剤としてのイソシアヌル酸及びオクタデシ
ルトリメチルアンモニウムブロマイドを添加し、混練
し、１５０℃でＡＲ−１だけを架橋し混練物を得、次
に、前記混練物にＮＢＲ用架橋剤としてのジクミルパー
オキサイドの４０％炭酸カルシウム希釈品を添加し、混
練し、シートに成形し、１６０℃の条件で３０分間加熱
してシート形状のエラストマー組成物は得た。表１に導
電性エラストマーαと絶縁性エラストマーδとの配合割
合に対する電気抵抗率の変化を示した。

【００６９】

【表１】

【００７０】［参考例２］バンバリーミキサーを用い
て、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰ
ＤＭ）１００部、導電性付与剤（ダイヤブラックＡ：三
菱化学社製）３７部及びアルミニウムドープ酸化亜鉛３
部を混練し導電性エラストマーβを得た。絶縁性エラス
トマーδとしてのエポキシ基含有アクリルゴム（ＡＲ−
１）を用いた。導電性エラストマーβの電気抵抗率は
１．２×１０の３乗Ωｃｍ、ＪＩＳ Ａ硬度は６７、圧
縮永久歪は８％であった。エラストマー組成物は参考例
１と同様の方法で得た。表１に導電性エラストマーβと
絶縁性エラストマーとの配合割合に対する電気抵抗率の
変化を示した。

【００７１】［実施例１］参考例１で得られた導電性エ
ラストマーα４０部、絶縁性エラストマーδ６０部をバ
ンバリーミキサーを用いて、混練し、次いでＡＲ−１用
架橋剤としてのイソシアヌル酸０．４３部及びオクタデ
シルトリメチルアンモニウムブロマイド１．３部を添加
し、混練し、１５０℃でＡＲ−１だけを架橋し混練物を
得た。次に、ロール混練機を用いて、前記混練物にＮＢ
Ｒ用架橋剤としてのジクミルパーオキサイドの４０％炭
酸カルシウム希釈品２部を添加し、混練した後、８ｍｍ
φ×２８０ｍｍのステンレス鋼製の芯金の周りにロール
形状に押出成形し、次いで１６０℃の条件で３０分間加
熱し、ロール形成物を得、この形成物の外周面を研磨し
て、２０ｍｍφ×２５０ｍｍのエラストマーロールを得
た。評価結果を表２に示した。

【００７２】

【表２】

【００７３】［実施例２］参考例１で得られた導電性エ
ラストマーα６０部、絶縁性エラストマーδ４０部をバ
ンバリーミキサーを用いて、混練し、次いでＡＲ−１用
架橋剤としてのイソシアヌル酸０．２８部及びオクタデ
シルトリメチルアンモニウムブロマイド０．８７部を添
加し、混練し、１５０℃でＡＲ−１だけを架橋し混練物
を得た。次に、ロール混練機を用いて、前記混練物にＮ
ＢＲ用架橋剤としてのジクミルパーオキサイドの４０％
炭酸カルシウム希釈品３部を添加し、混練した後、８ｍ
ｍφ×２８０ｍｍのステンレス鋼製の芯金の周りにロー
ル形状に押出成形し、次いで１６０℃の条件で３０分間
加熱し、ロール形成物を得、この形成物の外周面を研磨
して、２０ｍｍφ×２５０ｍｍのエラストマーロールを
得た。評価結果を表２に示した。

【００７４】［実施例３］参考例２で得られた導電性エ
ラストマーβ４０部、絶縁性エラストマーδ６０部をバ
ンバリーミキサーを用いて、混練し、次いでＡＲ−１用
架橋剤としてのイソシアヌル酸０．４３部及びオクタデ
シルトリメチルアンモニウムブロマイド１．３部を添加
し、混練し、１５０℃でＡＲ−１だけを架橋し混練物を
得た。次に、ロール混練機を用いて、前記混練物にＥＰ
ＤＭ用架橋剤としてのジクミルパーオキサイドの４０％
炭酸カルシウム希釈品２部を添加し、混練した後、８ｍ
ｍφ×２８０ｍｍのステンレス鋼製の芯金の周りにロー
ル形状に押出成形し、次いで１６０℃の条件で３０分間
加熱し、ロール形成物を得、この形成物の外周面を研磨
して、２０ｍｍφ×２５０ｍｍのエラストマーロールを
得た。評価結果を表２に示した。

【００７５】［比較例１］バンバリーミキサーを用い
て、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰ
ＤＭ）１００部、導電性付与剤（ダイアブラックＡ：三
菱化学社製）３５部及びｔ−ブチルクミルパーオキサイ
ド２部を混練し導電性エラストマーγを得た。シリコー
ンゴム１００部及び２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ
−ブチルパーオキシ）ヘキサン２部を混練し絶縁性エラ
ストマーεを得た。導電性エラストマーγの電気抵抗率
は１．２×１０の５乗Ωｃｍ、ＪＩＳ Ａ硬度は５１、
圧縮永久歪は８％であった。絶縁性エラストマーεの電
気抵抗率は８．５×１０の１４乗Ωｃｍ、ＪＩＳ Ａ硬
度は２５、圧縮永久歪は２９％であった。また、導電性
エラストマーγと絶縁性エラストマーεとの配合割合に
対する電気抵抗率の変化を表１に示した。

【００７６】導電性エラストマーγ４０部、絶縁性エラ
ストマーε６０部をバンバリーミキサーを用いて、ロー
ル混練機を用いて混練した後、８ｍｍφ×２８０ｍｍの
ステンレス鋼製の芯金の周りにロール形状に押出成形
し、次いで１７０℃の条件で１０分間、１５０℃で２時
間加熱し、ロール形成物を得、この形成物の外周面を研
磨して、２０ｍｍφ×２５０ｍｍのエラストマーロール
を得た。評価結果を表２に示した。

【００７７】

【発明の効果】本発明の中抵抗エラストマー組成物は、
中程度の電気抵抗率（約１０の５乗〜約１０の１３乗Ω
・ｃｍ）で、環境変動による電気抵抗率の変動が小さ
い、低硬度の中抵抗エラストマー組成物、特に、電子複
写装置または電子印刷装置等の画像形成装置に用いる中
抵抗ロール、中抵抗ブレードなどに適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像形成装置の一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１：感光体ドラム ３：帯電ロール ８：現像ロール ６：転写ロール １２：供給ロール ９：現像ブレード

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性エラストマーと導電性エラストマ
   ーとを含有し、絶縁性エラストマーの重量をＡ、導電性
   エラストマーの重量をＢ、Ａ／Ｂが７／３のときの組成
   物の電気抵抗率ρ₂、Ａ／Ｂが３／７のときの組成物の
   電気抵抗率ρ₁、及びＡ／Ｂが０／１０のときの組成物
   の電気抵抗率ρ_Bとするとき log(ρ₂/ρ_B)≧２、且つ log(ρ₂/ρ₁)≦１ の範囲にあることを特徴とする中抵抗エラストマー組成
   物。
2. 【請求項２】 絶縁性エラストマーと、導電性エラスト
   マーとを含有し、絶縁性エラストマーの重量をＡ、導電
   性エラストマーの重量をＢ、Ａ／Ｂが７／３のときの組
   成物の電気抵抗率ρ₂、Ａ／Ｂが３／７のときの組成物
   の電気抵抗率ρ₁、及びＡ／Ｂが０／１０のときの組成
   物の電気抵抗率ρ_Bとするとき log(ρ₂/ρ_B)≧２、 log(ρ₂/ρ₁)≦１、 (7/4)log(ρ₁)-(3/4)log(ρ₂)＝５〜１３、且つ 【数１】 Ａ／Ｂが３／７〜７／３の範囲において数１で表される
   範囲に電気抵抗率ρを有することを特徴とする中抵抗エ
   ラストマー組成物。
3. 【請求項３】 導電性芯材と、該芯材に接触して設けら
   れる弾性体層とからなるものであって、該弾性体層が請
   求項１又２記載の組成物からなることを特徴とする中抵
   抗部材。
4. 【請求項４】 請求項３記載の中抵抗部材を設けてなる
   画像形成装置。