ゴム部材及びゴムロール並びにゴム部材の製造方法
【課題】 耐汚染性に優れ、連続気泡で高発泡のゴム部材及びゴムロール並びにゴム部材の製造方法を提供する。
【解決手段】 ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを含有するゴム組成物を発泡して成形した連続気泡の発泡弾性体からなり、発泡倍率が２．５〜４．５倍である。
【解決手段】 ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを含有するゴム組成物を発泡して成形した連続気泡の発泡弾性体からなり、発泡倍率が２．５〜４．５倍である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式複写機及びプリンター、又はトナージェット式複写機及びプリンター等の画像形成装置に用いられる帯電ロール、転写ロール、トナー供給ロール、クリーニングロール、転写ベルト、クリーニングブレードに好適なゴム部材及びゴムロール並びにゴム部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機及びプリンターなどの画像形成装置に用いられるゴム部材としては、ウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーンゴム、ポリオレフィンゴム、エピクロルヒドリンゴム等に導電性を持たせたゴムロールが使用されている。近年は装置の小型化に伴い、ローラ外径も小径化する傾向があり、ニップ量の確保の観点から低硬度化が要求されている。そこで、ゴム部材として、発泡弾性体を用いたものが提案されており、発泡弾性体の配合や発泡倍率により、硬度（当接圧）や摩擦係数を調整している。
【０００３】
そこで、低粘度のオイル等の可塑剤を配合して粘度を下げることにより、低硬度化を実現したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、ゴム基材に配合する発泡剤や加硫促進剤の配合バランスで加硫速度と発泡速度を調整することで、発泡倍率を向上させることにより低硬度としたものが提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２８６６３０８号公報
【特許文献２】特許第４０７００１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、可塑剤を配合したり、発泡剤や加硫促進剤を多量に配合したりすると、これらがブリードして、当接する部材を汚染してしまうことが問題となっていた。また、可塑剤を配合した場合は、長期間使用をすると可塑剤がブリードすることにより、外径寸法が変化してしまうことが問題となっていた。
【０００６】
また、発泡倍率を高くすることにより低硬度化する方法がある。しかしながら、クロスヘッド押出成形の場合、独立気泡の発泡弾性体を成形しようとすると、ロール状のゴム組成物の内部にガスが溜まることにより発泡時に割れが生じてしまうという問題や、ゴムロール内部に残留していたガスが成形後に抜けることにより、寸法安定性が低くなるという問題があり、連続気泡の発泡弾性体しか成形することができない。
【０００７】
しかしながら、連続気泡の発泡弾性体からなるゴムロールは、クロスヘッド押出成形に限らず、押出成形、金型成型等のいずれの製造方法においても、発泡倍率を高くすることができないことが問題となっていた。
【０００８】
このような問題は、ゴムロールだけでなく、ベルト、ブレード等の場合にも問題となっていた。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑み、耐汚染性に優れ、連続気泡で高発泡のゴム部材及びゴムロール並びにゴム部材の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを含有するゴム組成物を発泡して成形した連続気泡の発泡弾性体からなり、発泡倍率が２．５〜４．５倍であることを特徴とするゴム部材にある。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載のゴム部材において、前記ゴム組成物は、前記ゴム基材１００質量部に対して、前記アゾジカルボンアミド１．５〜６質量部、前記変性ベントナイトを１〜１０質量部配合したものであることを特徴とするゴム部材にある。
【００１２】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様に記載のゴム部材において、前記発泡弾性体のゴム硬度は、Ａｓｋｅｒ Ｃで２５°以下であることを特徴とするゴム部材にある。
【００１３】
本発明の第４の態様は、第１〜３のいずれか一つの態様に記載のゴム部材において、前記発泡弾性体の平均セル径が２００μｍ以下であることを特徴とするゴム部材にある。
【００１４】
本発明の第５の態様は、芯金の外周に、第１〜４のいずれか一つの態様に記載のゴム部材を具備することを特徴とするゴムロールにある。
【００１５】
本発明の第６の態様は、ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを含有するゴム組成物を、発泡剤が分解した後に加硫が進行するような条件で加硫発泡させることにより、連続気泡の発泡弾性体からなるゴム部材を成形することを特徴とするゴム部材の製造方法にある。
【００１６】
本発明の第７の態様は、第６の態様に記載のゴム部材の製造方法において、前記ゴム組成物として、前記ゴム基材１００質量部に対して、前記アゾジカルボンアミド１．５〜６質量部、前記変性ベントナイトを１〜１０質量部配合したものを用いることを特徴とするゴム部材の製造方法にある。
【００１７】
本発明の第８の態様は、第６又は第７の態様に記載のゴム部材の製造方法において、前記ゴム組成物を芯金の外周に被覆して加硫発泡させることにより、ゴム部材を成形することを特徴とするゴム部材の製造方法にある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、耐汚染性に優れ、連続気泡で高発泡のゴム部材及びゴムロール並びにゴム部材の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明のゴム部材は、ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを含有するゴム組成物を発泡して成形した連続気泡の発泡弾性体からなり、発泡倍率が２．５〜４．５倍である。すなわち、本発明では、アゾジカルボンアミドを発泡剤とし、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトを併用することにより、連続気泡で且つ発泡倍率の高いゴム部材を容易に実現することができる。具体的には、ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを含有し、これらの配合比率等を適宜調整することにより、発泡倍率を所定の値とすることができる。
【００２０】
本発明のゴム部材は、連続気泡の発泡弾性体からなり、発泡倍率が２．５〜４．５倍である。ここでいう連続気泡とは、連続気泡率が５０％以上のものを指し、好ましくは８０％以上である。連続気泡率は、全体の気泡の中の連続気泡の割合であり、以下の式より求められる。
【００２１】
【数１】
【００２２】
上述したゴム組成物を加硫発泡させることで、連続気泡の発泡弾性体からなり、２．５〜４．５倍のゴム部材を実現することができる。このゴム部材は、連続気泡からなることにより寸法安定性に優れており、また、発泡倍率が高く低硬度である。なお、発泡倍率が２．５倍未満となると硬度が上昇してしまい低硬度とすることができず、また、発泡倍率が低いことにより、押出し外径を大きくしなければならず、発泡剤成分などが分解せずに内部に残りやすいためブリードによる汚染が問題となる。さらに、ゴム部材を転写ロールとして用いた場合は、十分なニップ量を確保できないことが問題となる。一方、発泡倍率が４．５倍より大きくなると、セル径が肥大化するために表面が粗悪になってしまう。また、４．５倍より大きくなると、強度が弱くなり、部分的にロール表面に亀裂が発生してしまう。さらに、発泡倍率が４．５倍より大きいゴム部材を転写ロールとして用いた場合、画像不良が生じやすい。
【００２３】
本発明にかかるゴム組成物は、ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを含有するものである。加硫促進剤を増量すると、加硫進行時のゴム組成物の粘度が上昇してしまうことにより高発泡の発泡弾性体が得られないが、アゾジカルボンアミドと変性ベントナイトとを併用すると、加硫進行時のゴム組成物の粘度を上昇させることがなく、発泡倍率が高く連続気泡からなる発泡弾性体とすることができる。すなわち、寸法安定性に優れ、低硬度のゴム部材とすることができる。また、発泡剤や発泡助剤を多量に配合した場合のようにブリードが生じる虞がなく、耐汚染性に優れたものとなる。
【００２４】
ここで、ベントナイトとは、モンモリロナイトを主成分とし、石英、雲母、ゼオライト、長石等の副成分を含有する鉱物集合体である。本発明にかかるベントナイトは、精製することによりモンモリロナイトの割合を多くしたものを用いてもよい。変性ベントナイトとは、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性したものであり、好ましくは第四級アンモニウム塩で変性したものである。
【００２５】
ゴム基材は、特に限定されず、例えば、天然ゴム、スチレン・ブタジエン・スチレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、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、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、水素化ニトリルゴム、塩素化ポリエチレン等が挙げられる。これらのゴム基材は併用してもよく、用途・目的に応じて、種類、組み合わせを適宜選択する。本発明は、２種以上のゴム基材を配合する場合に特に効果的である。従来の配合では、２種以上をブレンドしたゴム基材の場合、ゴムの加硫速度が異なるため、単体で発泡させるよりも発泡倍率が大きく低下してしまうが、本発明にかかるゴム組成物は、２種以上をブレンドしたゴム基材を用いても、発泡倍率の高いゴム部材とすることができる。
【００２６】
かかるゴム組成物は、発泡助剤、加硫剤、加硫促進剤、充填剤等を必要に応じて混合されたものである。
【００２７】
発泡助剤は、一般的に使用されるものを用いればよく、例えば、尿素、鉛、亜鉛、カドミウム化合物、硼砂、エタノールアミン、アルカリ性化合物等を挙げることができる。
【００２８】
また、加硫剤としては、硫黄、過酸化物、樹脂架橋剤、無機加硫剤等が挙げられ、加硫促進剤としては、グアニジン系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チオ尿素系、チラウム系、ジチオカルバミン酸塩系、キサントゲン酸塩系などの有機系加硫促進剤、酸化亜鉛などの無機加硫促進剤等が挙げられる。なお、硫黄加硫を行う場合は、チウラム系加硫促進剤、又はチウラム系加硫促進剤と他の加硫促進剤の併用が好ましく、前述した加硫促進剤を用いることで、比較的弾力性のある発泡弾性体が得られる。
【００２９】
充填剤としては、カーボンブラック、ホワイトカーボン、炭酸カルシウム、ハイスチレン樹脂、クレイ、タルク、けい酸マグネシウム、ウォラストナイト、ゼイライト、チタン酸カリウム、けい藻土、けい砂、軽石粉、アルミホワイト、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、二硫化モリブテン、エポナイト、シリコーン樹脂粉末等が挙げられる。
【００３０】
本発明にかかるゴム組成物は、ゴム基材１００質量部に対して、アゾジカルボンアミド１．５〜６質量部、変性ベントナイトを１〜１０質量部配合したものであるのが好ましい。これによれば、容易に連続気泡で発泡倍率の高い発泡弾性体とすることができる。なお、アゾジカルボンアミドが１．５質量部未満となると発泡させることができなくなる虞があり、変性ベントナイトが１質量部未満となると発泡倍率を高くする効果が十分に得られなくなってしまう。また、アゾジカルボンアミドが多くなりすぎると、ブリードする虞がある。また、変性ベントナイトが多くなりすぎると、発泡倍率が低下してしまう虞がある。
【００３１】
また、ゴム組成物は、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が１０〜４０であるのが好ましい。ムーニー粘度が１０未満となると、粘度が低すぎる為に熱風炉などで加硫発泡した際にゴムがダレてしまい成型体が不均一になる虞がある。一方、ムーニー粘度が４０より大きいと粘度が高くなるために気泡が十分な大きさに成長しないため高発泡体を得ることが難しくなる。
【００３２】
本発明のゴム部材は、発泡弾性体のゴム硬度がＡｓｋｅｒ Ｃで２５°以下とすることができる。
【００３３】
また、本発明のゴム部材は、平均セル径が２００μｍ以下であるのが好ましい。平均セル径が２００μｍより大きいと、表面が粗悪になる虞がある。例えば、転写ロールとした場合、抵抗ムラが発生しやすくなったり、紙粉等が混入して表面抵抗が上昇したりすることにより画像不良が発生する虞がある。
【００３４】
耐久性が低下したり、セット性が低下して起動時の立ち上がりの性能の低下等が生じたりする虞がある。
【００３５】
ここで、本発明のゴム部材の一実施形態であるゴムロールの製造方法について説明する。
【００３６】
まず、ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトと、その他必要に応じて発泡助剤、加硫剤、加硫促進剤、充填剤等とを混合してゴム組成物を得る。このとき、ゴム組成物は、ゴム基材１００質量部に対して、アゾジカルボンアミド１．５〜６質量部、変性ベントナイトを１〜１０質量部配合するようにするのが好ましい。
【００３７】
そして、このゴム組成物を芯金の外周に被覆させて、発泡剤が分解した後に加硫が進行するような条件で加硫発泡させる。これにより、連続気泡の発泡弾性体からなるゴムロールが成形される。
【００３８】
ここで、発泡剤が分解した後に加硫が進行するような条件とは、加硫の進行の初期段階に発泡が十分に進行するような条件を指す。例えば、発泡進行度が５０％の時における加硫進行度が５％以下となるようにするのが好ましい。通常の配合では、発泡が加硫よりも先行すると粘度が低くなり過ぎるために気泡が保持されずガスが外へ逃げてしまい充分に発泡しないが、本発明では、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを併用することにより、このような問題が生じることがなく、連続気泡で発泡倍率の高いゴム部材を製造することができる。なお、加硫が進行した後に発泡剤が分解するようにすると、連続気泡ではなく独立気泡の発泡弾性体となってしまう。
【００３９】
本発明のゴム部材の製造方法によれば、連続気泡で高発泡のゴムロールとすることができる。本実施形態では、ゴムロールをクロスヘッド押出し成形により製造する方法を例示したが、これに限定されるものではない。本発明のゴム部材は、通常の押出成型、射出成型、金型成型等においても製造することができる。
【００４０】
また、本発明のゴム部材の製造方法において、加硫発泡させる装置は特に限定されないが、例えば電気炉によって加硫発泡を行うフリー発泡を採用することができ、このようなフリー発泡においても、連続気泡で発泡倍率の高いゴム部材を製造することができる。勿論、蒸気加硫缶を用いた加圧発泡や金型発泡で加硫発泡してもよい。
【００４１】
本発明のゴム部材は、電子写真式複写機及びプリンター、又はトナージェット式複写機及びプリンター等の画像形成装置に用いられる帯電ロール、転写ロール、トナー供給ロール、クリーニングロール、転写ベルト、クリーニングブレードに好適に用いることができる。
【００４２】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４３】
（実施例１）
アクリロニトリルブタジエンゴム（ＪＳＲＮ２３１Ｌ；ＪＳＲ株式会社製）（以下、ＮＢＲ（１）とする）７０質量部、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）（ＣＧ１０２；ダイソー株式会社製）３０質量部に、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイト（１）（エスベンＮＸ；ホージュン社製）１．５質量部、加硫剤として硫黄１．０質量部、発泡剤としてアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）（ビニホールＡＣ＃Ｒ；永和化成工業社製）４質量部、酸化亜鉛５．０質量部、ステアリン酸１．０質量部、老化防止剤０．８質量部、発泡助剤４．０質量部、加硫促進剤（Ａ）１．０質量部、加硫促進剤（Ｂ）１．０質量部を配合したゴム組成物をロールミキサーで混練りし、これを押出し成型してφ６ｍｍのシャフトに装着し、１６０℃×１時間で加硫・発泡を行うことでロールを得た。得られたロールを予備研磨、突っ切りして、実施例１のゴムロールを得た。
【００４４】
（実施例２）
変性ベントナイト（１）を３質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例２のゴムロールを得た。
【００４５】
（実施例３）
変性ベントナイト（１）を６質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例３のゴムロールを得た。
【００４６】
（実施例４）
変性ベントナイト（１）を９質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例４のゴムロールを得た。
【００４７】
（実施例５）
変性ベントナイト（１）の代わりに、変性ベントナイト（２）（エスベン；ホージュン社製）３質量部を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例５のゴムロールを得た。
【００４８】
（実施例６）
発泡剤を６質量部とし、発泡助剤を６質量部とした以外は実施例２と同様にして、実施例６のゴムロールを得た。
【００４９】
（実施例７）
ＮＢＲ（１）を８５質量部、ＥＣＯを１５質量部、硫黄を１．２質量部とした以外は実施例２と同様にして、実施例７のゴムロールを得た。
【００５０】
（実施例８）
ＥＣＯを用いず、ＮＢＲ（１）を１００質量部とし、硫黄を１．５質量部とした以外は実施例２と同様にして、実施例８のゴムロールを得た。
【００５１】
（実施例９）
ＮＢＲ（１）を用いず、ＥＣＯを１００質量部とし、硫黄を１．５質量部とした以外は実施例２と同様にして、実施例９のゴムロールを得た。
【００５２】
（比較例１）
変性ベントナイト（１）を用いなかった以外は実施例１と同様にして、比較例１のゴムロールを得た。
【００５３】
（比較例２）
変性ベントナイト（１）の代わりに、ベントナイト（１）（ベンゲル；ホージュン社製）を３質量部用いた以外は実施例１と同様にして、比較例２のゴムロールを得た。
【００５４】
（比較例３）
変性ベントナイト（１）の代わりに、ベントナイト（２）（ベンゲルＳＨ；ホージュン社製）を３質量部用いた以外は実施例１と同様にして、比較例３のゴムロールを得た。
【００５５】
（比較例４）
変性ベントナイト（１）の代わりに、ベントナイト（３）（ベンゲルＷ３００Ｕ；ホージュン社製）を３質量部用いた以外は実施例１と同様にして、比較例４のゴムロールを得た。
【００５６】
（比較例５）
変性ベントナイト（１）の代わりに、クレイ（１）（ＰＯＬＹＦＩＬ ８０；Ｊ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ社製）を３質量部用いた以外は実施例１と同様にして、比較例５のゴムロールを得た。
【００５７】
（比較例６）
クレイ（１）を６質量部とした以外は比較例５と同様にして、比較例６のゴムロールを得た。
【００５８】
（比較例７）
変性ベントナイト（１）の代わりに、クレイ（２）（ＰＯＬＹＦＩＬ ＷＣ；Ｊ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ社製）を３質量部用いた以外は実施例１と同様にして、比較例７のゴムロールを得た。
【００５９】
（比較例８）
クレイ（２）を６質量部とした以外は比較例７と同様にして、比較例８のゴムロールを得た。
【００６０】
（比較例９）
発泡剤を１．０質量部とし、発泡助剤を１．０質量部とした以外は実施例２と同様にして、比較例９のゴムロールを得た。
【００６１】
（比較例１０）
変性ベントナイト（１）を用いず、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）を７質量部とし、発泡助剤を７質量部とした以外は、実施例２と同様にして、比較例１０のゴムロールを得た。
【００６２】
（比較例１１）
変性ベントナイト（１）を用いず、加硫促進剤（Ａ）を１．５質量部、加硫促進剤（Ｂ）を１．５質量部とし、さらに、加硫促進剤（Ｃ）を１質量部配合した以外は実施例２と同様にして、比較例１１のゴムロールを得た。
【００６３】
（比較例１２）
変性ベントナイト（１）を０．５質量部とした以外は実施例２と同様にして、比較例１２のゴムロールを得た。
【００６４】
（比較例１３）
変性ベントナイト（１）を１２質量部、加硫促進剤（Ａ）を１．３質量部、加硫促進剤（Ｂ）を２．０質量部とした以外は実施例２と同様にして、比較例１３のゴムロールを得た。
【００６５】
（比較例１４）
ＮＢＲ（１）の代わりにアクリロニトリルブタジエンゴム（ＪＳＲＮ２３１Ｈ；ＪＳＲ株式会社製）（以下、ＮＢＲ（２）とする）を用い、加硫促進剤（Ａ）を１．３質量部、加硫促進剤（Ｂ）を２．０質量部とした以外は実施例２と同様にして、比較例１４のゴムロールを得た。
【００６６】
（比較例１５）
ＮＢＲ（１）の代わりにアクリロニトリルブタジエンゴム（ＪＳＲＮ２３９ＳＶ；ＪＳＲ株式会社製）（以下、ＮＢＲ（３）とする）を用い、加硫促進剤（Ａ）を１．３質量部、加硫促進剤（Ｂ）を２．０質量部とした以外は実施例２と同様にして、比較例１５のゴムロールを得た。
【００６７】
（試験例１）
各実施例及び各比較例において、ゴム基材と加硫剤等とを混合して得たゴム組成物のムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃をムーニービスコメーターＳＭＶ−２０２（島津製作所製）により測定した。結果を表１〜３に示す。
【００６８】
（試験例２）
各実施例および各比較例のゴムロールについて、ゴム硬度（Ａｓｋｅｒ Ｃ）、平均セル径、及び発泡倍率を測定した。
【００６９】
平均セル径は、マイクロスコープＶＨ−Ｚ４５０（キーエンス社製）にて１００倍で測定した画像からランダムに２０個抜き取り、測定を行い平均値化した。
【００７０】
発泡倍率は、発泡倍率＝（材料比重／発泡後の比重）より求めた。
【００７１】
また、実施例１〜７及び各比較例のゴムロール表面の発泡状態を観察し、セルの状態が良好であった場合を○、セルの状態に問題あった場合を△、割れが発生した場合を×として発泡状態を評価した。結果を表１〜３に示す。
【００７２】
（試験例３）耐張り付き性
各実施例及び各比較例のゴムロールを１ｍｍ変位でベルトに押し当て、５０℃８５％環境下で１週間放置し、その後２３℃５５％環境下に２時間放置を行い、ゴムロールを取り外したときにベルトに付着するか否かを調べた。ベルトに付着しなかった場合を○、ベルトに付着した場合を×と判定した。結果を表１〜３に示す。
【００７３】
（試験例４）画像評価
各実施例及び各比較例のゴムロールを、転写ロールとして市販の中間転写ベルト方式のプリンターに実装し、ＬＬ環境（１０℃、２０％ＲＨ）の下で、ベタ画像印字試験を行い、印刷された画像を目視にて評価した。なお、画像評価は、画像に濃度差が見られないものを○、画像に濃度差が見られたものを×として判定した。結果を表１〜３に示す。
【００７４】
（試験例５）耐汚染性
実施例１〜７及び各比較例のゴムロールを、感光体に０．５ｍｍ変位で押し当て、５０℃８５％環境下で１週間放置した。その後、ゴムロール及び感光体を市販のプリンターに実装し、ＮＮ環境（２３℃、５５％ＲＨ）の下で、ベタ画像印字試験を行い、印刷された画像を目視にて評価した。なお、ゴムロールは転写ロールとして用い、画像評価は、ロールピッチで発生したムラが３枚通紙で消えるものを○、４〜５枚で消えるものを△、６枚以上通紙しても消えないものを×として判定した。結果を表１〜３に示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
【表２】
【００７７】
【表３】
【００７８】
（結果のまとめ）
ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトを配合した実施例８及び９のゴムロールは、それぞれ発泡倍率が３．９倍及び４．３倍であり、硬度が１５°及び１０°であった。実施例８及び９のゴムロールは、平均セル径が１６０μｍ、１７０μｍであり、耐張り付き性及び画像評価が優れるものであった。
【００７９】
変性ベントナイトを配合した実施例１〜７のゴムロールは、発泡倍率が３．２〜４．２倍であり、硬度が１２〜２３°であった。実施例１〜７のゴムロールは、平均セル径が１５０〜１８０μｍであり、発泡状態も良好であった。また、耐張り付き性、画像評価及び耐汚染性に優れるものであった。これより、二種以上をブレンドしたゴム基材の場合も変性ベントナイトを配合することにより、連続気泡で高発泡のゴムロールとすることができることがわかった。
【００８０】
これに対し、変性ベントナイトを配合していない比較例１のゴムロールは発泡倍率が２．１倍、変性していないベントナイトを配合した比較例２〜４のゴムロールは発泡倍率が２．０〜２．１倍、変性ベントナイトの代わりにクレイを配合した比較例５〜８のゴムロールは発泡倍率が２．０〜２．１倍であり、いずれも発泡倍率が低かった。実施例１〜７のゴムロールと比較例１〜８のゴムロールを比較することにより、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトを配合することにより、連続気泡で発泡倍率が高くなることがわかった。また、比較例１〜８のゴムロールは、実施例と同量の発泡剤を添加しても発泡倍率が低いため、発泡剤成分の残存物の割合が多くブリードし、ベルトに押し当てた際に張り付いてしまうものであった。
【００８１】
発泡剤及び発泡助剤の配合量を少なくした比較例９のゴムロールは、ほとんど発泡せず硬度が高いため十分なニップ量を確保できず、転写ロールとして用いた場合画像不具合が発生した。
【００８２】
変性ベントナイトを配合せずに、発泡剤及び発泡助剤の配合量を多くした比較例１０のゴムロールは、発泡倍率が２．７倍と比較的低かった。発泡剤及び発泡助剤を増量することにより、耐張り付き性が低下し、また、発泡剤及び発泡助剤がブリードするため、転写ロールとして用いた場合感光体が汚染されて、画像不良が発生した。
【００８３】
変性ベントナイトを配合せずに、加硫促進剤の配合量を多くした比較例１１のゴムロールは、発泡倍率が４．６倍と高くなったが、割れが発生してしまった。
【００８４】
変性ベントナイトの配合量を０．５質量部とした比較例１２のゴムロールは、発泡倍率が２．３倍であり、比較例１と比較してわずかに発泡倍率が向上しただけであった。一方、変性ベントナイトの配合量を１２質量部とした比較例１３のゴムロールは、発泡倍率が低下してしまった。比較例１２及び比較例１３のゴムロールは、いずれも発泡倍率が低いため、発泡剤成分の残存物の割合が多くブリードし、ベルトに押し当てた際に張り付いてしまうものであった。
【００８５】
発泡倍率が低い比較例１４のゴムロールは、ベルトに押し当てた際に張り付いてしまうものであった。一方、加硫促進剤の配合量を増量して発泡倍率を４．８倍とした比較例１５のゴムロールは、セル径が肥大化するために表面が粗悪化し、転写ロールとして用いた場合画像不良が発生した。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式複写機及びプリンター、又はトナージェット式複写機及びプリンター等の画像形成装置に用いられる帯電ロール、転写ロール、トナー供給ロール、クリーニングロール、転写ベルト、クリーニングブレードに好適なゴム部材及びゴムロール並びにゴム部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機及びプリンターなどの画像形成装置に用いられるゴム部材としては、ウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーンゴム、ポリオレフィンゴム、エピクロルヒドリンゴム等に導電性を持たせたゴムロールが使用されている。近年は装置の小型化に伴い、ローラ外径も小径化する傾向があり、ニップ量の確保の観点から低硬度化が要求されている。そこで、ゴム部材として、発泡弾性体を用いたものが提案されており、発泡弾性体の配合や発泡倍率により、硬度（当接圧）や摩擦係数を調整している。
【０００３】
そこで、低粘度のオイル等の可塑剤を配合して粘度を下げることにより、低硬度化を実現したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、ゴム基材に配合する発泡剤や加硫促進剤の配合バランスで加硫速度と発泡速度を調整することで、発泡倍率を向上させることにより低硬度としたものが提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２８６６３０８号公報
【特許文献２】特許第４０７００１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、可塑剤を配合したり、発泡剤や加硫促進剤を多量に配合したりすると、これらがブリードして、当接する部材を汚染してしまうことが問題となっていた。また、可塑剤を配合した場合は、長期間使用をすると可塑剤がブリードすることにより、外径寸法が変化してしまうことが問題となっていた。
【０００６】
また、発泡倍率を高くすることにより低硬度化する方法がある。しかしながら、クロスヘッド押出成形の場合、独立気泡の発泡弾性体を成形しようとすると、ロール状のゴム組成物の内部にガスが溜まることにより発泡時に割れが生じてしまうという問題や、ゴムロール内部に残留していたガスが成形後に抜けることにより、寸法安定性が低くなるという問題があり、連続気泡の発泡弾性体しか成形することができない。
【０００７】
しかしながら、連続気泡の発泡弾性体からなるゴムロールは、クロスヘッド押出成形に限らず、押出成形、金型成型等のいずれの製造方法においても、発泡倍率を高くすることができないことが問題となっていた。
【０００８】
このような問題は、ゴムロールだけでなく、ベルト、ブレード等の場合にも問題となっていた。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑み、耐汚染性に優れ、連続気泡で高発泡のゴム部材及びゴムロール並びにゴム部材の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを含有するゴム組成物を発泡して成形した連続気泡の発泡弾性体からなり、発泡倍率が２．５〜４．５倍であることを特徴とするゴム部材にある。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載のゴム部材において、前記ゴム組成物は、前記ゴム基材１００質量部に対して、前記アゾジカルボンアミド１．５〜６質量部、前記変性ベントナイトを１〜１０質量部配合したものであることを特徴とするゴム部材にある。
【００１２】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様に記載のゴム部材において、前記発泡弾性体のゴム硬度は、Ａｓｋｅｒ Ｃで２５°以下であることを特徴とするゴム部材にある。
【００１３】
本発明の第４の態様は、第１〜３のいずれか一つの態様に記載のゴム部材において、前記発泡弾性体の平均セル径が２００μｍ以下であることを特徴とするゴム部材にある。
【００１４】
本発明の第５の態様は、芯金の外周に、第１〜４のいずれか一つの態様に記載のゴム部材を具備することを特徴とするゴムロールにある。
【００１５】
本発明の第６の態様は、ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを含有するゴム組成物を、発泡剤が分解した後に加硫が進行するような条件で加硫発泡させることにより、連続気泡の発泡弾性体からなるゴム部材を成形することを特徴とするゴム部材の製造方法にある。
【００１６】
本発明の第７の態様は、第６の態様に記載のゴム部材の製造方法において、前記ゴム組成物として、前記ゴム基材１００質量部に対して、前記アゾジカルボンアミド１．５〜６質量部、前記変性ベントナイトを１〜１０質量部配合したものを用いることを特徴とするゴム部材の製造方法にある。
【００１７】
本発明の第８の態様は、第６又は第７の態様に記載のゴム部材の製造方法において、前記ゴム組成物を芯金の外周に被覆して加硫発泡させることにより、ゴム部材を成形することを特徴とするゴム部材の製造方法にある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、耐汚染性に優れ、連続気泡で高発泡のゴム部材及びゴムロール並びにゴム部材の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明のゴム部材は、ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを含有するゴム組成物を発泡して成形した連続気泡の発泡弾性体からなり、発泡倍率が２．５〜４．５倍である。すなわち、本発明では、アゾジカルボンアミドを発泡剤とし、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトを併用することにより、連続気泡で且つ発泡倍率の高いゴム部材を容易に実現することができる。具体的には、ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを含有し、これらの配合比率等を適宜調整することにより、発泡倍率を所定の値とすることができる。
【００２０】
本発明のゴム部材は、連続気泡の発泡弾性体からなり、発泡倍率が２．５〜４．５倍である。ここでいう連続気泡とは、連続気泡率が５０％以上のものを指し、好ましくは８０％以上である。連続気泡率は、全体の気泡の中の連続気泡の割合であり、以下の式より求められる。
【００２１】
【数１】
【００２２】
上述したゴム組成物を加硫発泡させることで、連続気泡の発泡弾性体からなり、２．５〜４．５倍のゴム部材を実現することができる。このゴム部材は、連続気泡からなることにより寸法安定性に優れており、また、発泡倍率が高く低硬度である。なお、発泡倍率が２．５倍未満となると硬度が上昇してしまい低硬度とすることができず、また、発泡倍率が低いことにより、押出し外径を大きくしなければならず、発泡剤成分などが分解せずに内部に残りやすいためブリードによる汚染が問題となる。さらに、ゴム部材を転写ロールとして用いた場合は、十分なニップ量を確保できないことが問題となる。一方、発泡倍率が４．５倍より大きくなると、セル径が肥大化するために表面が粗悪になってしまう。また、４．５倍より大きくなると、強度が弱くなり、部分的にロール表面に亀裂が発生してしまう。さらに、発泡倍率が４．５倍より大きいゴム部材を転写ロールとして用いた場合、画像不良が生じやすい。
【００２３】
本発明にかかるゴム組成物は、ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを含有するものである。加硫促進剤を増量すると、加硫進行時のゴム組成物の粘度が上昇してしまうことにより高発泡の発泡弾性体が得られないが、アゾジカルボンアミドと変性ベントナイトとを併用すると、加硫進行時のゴム組成物の粘度を上昇させることがなく、発泡倍率が高く連続気泡からなる発泡弾性体とすることができる。すなわち、寸法安定性に優れ、低硬度のゴム部材とすることができる。また、発泡剤や発泡助剤を多量に配合した場合のようにブリードが生じる虞がなく、耐汚染性に優れたものとなる。
【００２４】
ここで、ベントナイトとは、モンモリロナイトを主成分とし、石英、雲母、ゼオライト、長石等の副成分を含有する鉱物集合体である。本発明にかかるベントナイトは、精製することによりモンモリロナイトの割合を多くしたものを用いてもよい。変性ベントナイトとは、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性したものであり、好ましくは第四級アンモニウム塩で変性したものである。
【００２５】
ゴム基材は、特に限定されず、例えば、天然ゴム、スチレン・ブタジエン・スチレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、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、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、水素化ニトリルゴム、塩素化ポリエチレン等が挙げられる。これらのゴム基材は併用してもよく、用途・目的に応じて、種類、組み合わせを適宜選択する。本発明は、２種以上のゴム基材を配合する場合に特に効果的である。従来の配合では、２種以上をブレンドしたゴム基材の場合、ゴムの加硫速度が異なるため、単体で発泡させるよりも発泡倍率が大きく低下してしまうが、本発明にかかるゴム組成物は、２種以上をブレンドしたゴム基材を用いても、発泡倍率の高いゴム部材とすることができる。
【００２６】
かかるゴム組成物は、発泡助剤、加硫剤、加硫促進剤、充填剤等を必要に応じて混合されたものである。
【００２７】
発泡助剤は、一般的に使用されるものを用いればよく、例えば、尿素、鉛、亜鉛、カドミウム化合物、硼砂、エタノールアミン、アルカリ性化合物等を挙げることができる。
【００２８】
また、加硫剤としては、硫黄、過酸化物、樹脂架橋剤、無機加硫剤等が挙げられ、加硫促進剤としては、グアニジン系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チオ尿素系、チラウム系、ジチオカルバミン酸塩系、キサントゲン酸塩系などの有機系加硫促進剤、酸化亜鉛などの無機加硫促進剤等が挙げられる。なお、硫黄加硫を行う場合は、チウラム系加硫促進剤、又はチウラム系加硫促進剤と他の加硫促進剤の併用が好ましく、前述した加硫促進剤を用いることで、比較的弾力性のある発泡弾性体が得られる。
【００２９】
充填剤としては、カーボンブラック、ホワイトカーボン、炭酸カルシウム、ハイスチレン樹脂、クレイ、タルク、けい酸マグネシウム、ウォラストナイト、ゼイライト、チタン酸カリウム、けい藻土、けい砂、軽石粉、アルミホワイト、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、二硫化モリブテン、エポナイト、シリコーン樹脂粉末等が挙げられる。
【００３０】
本発明にかかるゴム組成物は、ゴム基材１００質量部に対して、アゾジカルボンアミド１．５〜６質量部、変性ベントナイトを１〜１０質量部配合したものであるのが好ましい。これによれば、容易に連続気泡で発泡倍率の高い発泡弾性体とすることができる。なお、アゾジカルボンアミドが１．５質量部未満となると発泡させることができなくなる虞があり、変性ベントナイトが１質量部未満となると発泡倍率を高くする効果が十分に得られなくなってしまう。また、アゾジカルボンアミドが多くなりすぎると、ブリードする虞がある。また、変性ベントナイトが多くなりすぎると、発泡倍率が低下してしまう虞がある。
【００３１】
また、ゴム組成物は、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が１０〜４０であるのが好ましい。ムーニー粘度が１０未満となると、粘度が低すぎる為に熱風炉などで加硫発泡した際にゴムがダレてしまい成型体が不均一になる虞がある。一方、ムーニー粘度が４０より大きいと粘度が高くなるために気泡が十分な大きさに成長しないため高発泡体を得ることが難しくなる。
【００３２】
本発明のゴム部材は、発泡弾性体のゴム硬度がＡｓｋｅｒ Ｃで２５°以下とすることができる。
【００３３】
また、本発明のゴム部材は、平均セル径が２００μｍ以下であるのが好ましい。平均セル径が２００μｍより大きいと、表面が粗悪になる虞がある。例えば、転写ロールとした場合、抵抗ムラが発生しやすくなったり、紙粉等が混入して表面抵抗が上昇したりすることにより画像不良が発生する虞がある。
【００３４】
耐久性が低下したり、セット性が低下して起動時の立ち上がりの性能の低下等が生じたりする虞がある。
【００３５】
ここで、本発明のゴム部材の一実施形態であるゴムロールの製造方法について説明する。
【００３６】
まず、ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトと、その他必要に応じて発泡助剤、加硫剤、加硫促進剤、充填剤等とを混合してゴム組成物を得る。このとき、ゴム組成物は、ゴム基材１００質量部に対して、アゾジカルボンアミド１．５〜６質量部、変性ベントナイトを１〜１０質量部配合するようにするのが好ましい。
【００３７】
そして、このゴム組成物を芯金の外周に被覆させて、発泡剤が分解した後に加硫が進行するような条件で加硫発泡させる。これにより、連続気泡の発泡弾性体からなるゴムロールが成形される。
【００３８】
ここで、発泡剤が分解した後に加硫が進行するような条件とは、加硫の進行の初期段階に発泡が十分に進行するような条件を指す。例えば、発泡進行度が５０％の時における加硫進行度が５％以下となるようにするのが好ましい。通常の配合では、発泡が加硫よりも先行すると粘度が低くなり過ぎるために気泡が保持されずガスが外へ逃げてしまい充分に発泡しないが、本発明では、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを併用することにより、このような問題が生じることがなく、連続気泡で発泡倍率の高いゴム部材を製造することができる。なお、加硫が進行した後に発泡剤が分解するようにすると、連続気泡ではなく独立気泡の発泡弾性体となってしまう。
【００３９】
本発明のゴム部材の製造方法によれば、連続気泡で高発泡のゴムロールとすることができる。本実施形態では、ゴムロールをクロスヘッド押出し成形により製造する方法を例示したが、これに限定されるものではない。本発明のゴム部材は、通常の押出成型、射出成型、金型成型等においても製造することができる。
【００４０】
また、本発明のゴム部材の製造方法において、加硫発泡させる装置は特に限定されないが、例えば電気炉によって加硫発泡を行うフリー発泡を採用することができ、このようなフリー発泡においても、連続気泡で発泡倍率の高いゴム部材を製造することができる。勿論、蒸気加硫缶を用いた加圧発泡や金型発泡で加硫発泡してもよい。
【００４１】
本発明のゴム部材は、電子写真式複写機及びプリンター、又はトナージェット式複写機及びプリンター等の画像形成装置に用いられる帯電ロール、転写ロール、トナー供給ロール、クリーニングロール、転写ベルト、クリーニングブレードに好適に用いることができる。
【００４２】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４３】
（実施例１）
アクリロニトリルブタジエンゴム（ＪＳＲＮ２３１Ｌ；ＪＳＲ株式会社製）（以下、ＮＢＲ（１）とする）７０質量部、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）（ＣＧ１０２；ダイソー株式会社製）３０質量部に、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイト（１）（エスベンＮＸ；ホージュン社製）１．５質量部、加硫剤として硫黄１．０質量部、発泡剤としてアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）（ビニホールＡＣ＃Ｒ；永和化成工業社製）４質量部、酸化亜鉛５．０質量部、ステアリン酸１．０質量部、老化防止剤０．８質量部、発泡助剤４．０質量部、加硫促進剤（Ａ）１．０質量部、加硫促進剤（Ｂ）１．０質量部を配合したゴム組成物をロールミキサーで混練りし、これを押出し成型してφ６ｍｍのシャフトに装着し、１６０℃×１時間で加硫・発泡を行うことでロールを得た。得られたロールを予備研磨、突っ切りして、実施例１のゴムロールを得た。
【００４４】
（実施例２）
変性ベントナイト（１）を３質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例２のゴムロールを得た。
【００４５】
（実施例３）
変性ベントナイト（１）を６質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例３のゴムロールを得た。
【００４６】
（実施例４）
変性ベントナイト（１）を９質量部とした以外は実施例１と同様にして、実施例４のゴムロールを得た。
【００４７】
（実施例５）
変性ベントナイト（１）の代わりに、変性ベントナイト（２）（エスベン；ホージュン社製）３質量部を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例５のゴムロールを得た。
【００４８】
（実施例６）
発泡剤を６質量部とし、発泡助剤を６質量部とした以外は実施例２と同様にして、実施例６のゴムロールを得た。
【００４９】
（実施例７）
ＮＢＲ（１）を８５質量部、ＥＣＯを１５質量部、硫黄を１．２質量部とした以外は実施例２と同様にして、実施例７のゴムロールを得た。
【００５０】
（実施例８）
ＥＣＯを用いず、ＮＢＲ（１）を１００質量部とし、硫黄を１．５質量部とした以外は実施例２と同様にして、実施例８のゴムロールを得た。
【００５１】
（実施例９）
ＮＢＲ（１）を用いず、ＥＣＯを１００質量部とし、硫黄を１．５質量部とした以外は実施例２と同様にして、実施例９のゴムロールを得た。
【００５２】
（比較例１）
変性ベントナイト（１）を用いなかった以外は実施例１と同様にして、比較例１のゴムロールを得た。
【００５３】
（比較例２）
変性ベントナイト（１）の代わりに、ベントナイト（１）（ベンゲル；ホージュン社製）を３質量部用いた以外は実施例１と同様にして、比較例２のゴムロールを得た。
【００５４】
（比較例３）
変性ベントナイト（１）の代わりに、ベントナイト（２）（ベンゲルＳＨ；ホージュン社製）を３質量部用いた以外は実施例１と同様にして、比較例３のゴムロールを得た。
【００５５】
（比較例４）
変性ベントナイト（１）の代わりに、ベントナイト（３）（ベンゲルＷ３００Ｕ；ホージュン社製）を３質量部用いた以外は実施例１と同様にして、比較例４のゴムロールを得た。
【００５６】
（比較例５）
変性ベントナイト（１）の代わりに、クレイ（１）（ＰＯＬＹＦＩＬ ８０；Ｊ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ社製）を３質量部用いた以外は実施例１と同様にして、比較例５のゴムロールを得た。
【００５７】
（比較例６）
クレイ（１）を６質量部とした以外は比較例５と同様にして、比較例６のゴムロールを得た。
【００５８】
（比較例７）
変性ベントナイト（１）の代わりに、クレイ（２）（ＰＯＬＹＦＩＬ ＷＣ；Ｊ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ社製）を３質量部用いた以外は実施例１と同様にして、比較例７のゴムロールを得た。
【００５９】
（比較例８）
クレイ（２）を６質量部とした以外は比較例７と同様にして、比較例８のゴムロールを得た。
【００６０】
（比較例９）
発泡剤を１．０質量部とし、発泡助剤を１．０質量部とした以外は実施例２と同様にして、比較例９のゴムロールを得た。
【００６１】
（比較例１０）
変性ベントナイト（１）を用いず、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）を７質量部とし、発泡助剤を７質量部とした以外は、実施例２と同様にして、比較例１０のゴムロールを得た。
【００６２】
（比較例１１）
変性ベントナイト（１）を用いず、加硫促進剤（Ａ）を１．５質量部、加硫促進剤（Ｂ）を１．５質量部とし、さらに、加硫促進剤（Ｃ）を１質量部配合した以外は実施例２と同様にして、比較例１１のゴムロールを得た。
【００６３】
（比較例１２）
変性ベントナイト（１）を０．５質量部とした以外は実施例２と同様にして、比較例１２のゴムロールを得た。
【００６４】
（比較例１３）
変性ベントナイト（１）を１２質量部、加硫促進剤（Ａ）を１．３質量部、加硫促進剤（Ｂ）を２．０質量部とした以外は実施例２と同様にして、比較例１３のゴムロールを得た。
【００６５】
（比較例１４）
ＮＢＲ（１）の代わりにアクリロニトリルブタジエンゴム（ＪＳＲＮ２３１Ｈ；ＪＳＲ株式会社製）（以下、ＮＢＲ（２）とする）を用い、加硫促進剤（Ａ）を１．３質量部、加硫促進剤（Ｂ）を２．０質量部とした以外は実施例２と同様にして、比較例１４のゴムロールを得た。
【００６６】
（比較例１５）
ＮＢＲ（１）の代わりにアクリロニトリルブタジエンゴム（ＪＳＲＮ２３９ＳＶ；ＪＳＲ株式会社製）（以下、ＮＢＲ（３）とする）を用い、加硫促進剤（Ａ）を１．３質量部、加硫促進剤（Ｂ）を２．０質量部とした以外は実施例２と同様にして、比較例１５のゴムロールを得た。
【００６７】
（試験例１）
各実施例及び各比較例において、ゴム基材と加硫剤等とを混合して得たゴム組成物のムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃をムーニービスコメーターＳＭＶ−２０２（島津製作所製）により測定した。結果を表１〜３に示す。
【００６８】
（試験例２）
各実施例および各比較例のゴムロールについて、ゴム硬度（Ａｓｋｅｒ Ｃ）、平均セル径、及び発泡倍率を測定した。
【００６９】
平均セル径は、マイクロスコープＶＨ−Ｚ４５０（キーエンス社製）にて１００倍で測定した画像からランダムに２０個抜き取り、測定を行い平均値化した。
【００７０】
発泡倍率は、発泡倍率＝（材料比重／発泡後の比重）より求めた。
【００７１】
また、実施例１〜７及び各比較例のゴムロール表面の発泡状態を観察し、セルの状態が良好であった場合を○、セルの状態に問題あった場合を△、割れが発生した場合を×として発泡状態を評価した。結果を表１〜３に示す。
【００７２】
（試験例３）耐張り付き性
各実施例及び各比較例のゴムロールを１ｍｍ変位でベルトに押し当て、５０℃８５％環境下で１週間放置し、その後２３℃５５％環境下に２時間放置を行い、ゴムロールを取り外したときにベルトに付着するか否かを調べた。ベルトに付着しなかった場合を○、ベルトに付着した場合を×と判定した。結果を表１〜３に示す。
【００７３】
（試験例４）画像評価
各実施例及び各比較例のゴムロールを、転写ロールとして市販の中間転写ベルト方式のプリンターに実装し、ＬＬ環境（１０℃、２０％ＲＨ）の下で、ベタ画像印字試験を行い、印刷された画像を目視にて評価した。なお、画像評価は、画像に濃度差が見られないものを○、画像に濃度差が見られたものを×として判定した。結果を表１〜３に示す。
【００７４】
（試験例５）耐汚染性
実施例１〜７及び各比較例のゴムロールを、感光体に０．５ｍｍ変位で押し当て、５０℃８５％環境下で１週間放置した。その後、ゴムロール及び感光体を市販のプリンターに実装し、ＮＮ環境（２３℃、５５％ＲＨ）の下で、ベタ画像印字試験を行い、印刷された画像を目視にて評価した。なお、ゴムロールは転写ロールとして用い、画像評価は、ロールピッチで発生したムラが３枚通紙で消えるものを○、４〜５枚で消えるものを△、６枚以上通紙しても消えないものを×として判定した。結果を表１〜３に示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
【表２】
【００７７】
【表３】
【００７８】
（結果のまとめ）
ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトを配合した実施例８及び９のゴムロールは、それぞれ発泡倍率が３．９倍及び４．３倍であり、硬度が１５°及び１０°であった。実施例８及び９のゴムロールは、平均セル径が１６０μｍ、１７０μｍであり、耐張り付き性及び画像評価が優れるものであった。
【００７９】
変性ベントナイトを配合した実施例１〜７のゴムロールは、発泡倍率が３．２〜４．２倍であり、硬度が１２〜２３°であった。実施例１〜７のゴムロールは、平均セル径が１５０〜１８０μｍであり、発泡状態も良好であった。また、耐張り付き性、画像評価及び耐汚染性に優れるものであった。これより、二種以上をブレンドしたゴム基材の場合も変性ベントナイトを配合することにより、連続気泡で高発泡のゴムロールとすることができることがわかった。
【００８０】
これに対し、変性ベントナイトを配合していない比較例１のゴムロールは発泡倍率が２．１倍、変性していないベントナイトを配合した比較例２〜４のゴムロールは発泡倍率が２．０〜２．１倍、変性ベントナイトの代わりにクレイを配合した比較例５〜８のゴムロールは発泡倍率が２．０〜２．１倍であり、いずれも発泡倍率が低かった。実施例１〜７のゴムロールと比較例１〜８のゴムロールを比較することにより、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトを配合することにより、連続気泡で発泡倍率が高くなることがわかった。また、比較例１〜８のゴムロールは、実施例と同量の発泡剤を添加しても発泡倍率が低いため、発泡剤成分の残存物の割合が多くブリードし、ベルトに押し当てた際に張り付いてしまうものであった。
【００８１】
発泡剤及び発泡助剤の配合量を少なくした比較例９のゴムロールは、ほとんど発泡せず硬度が高いため十分なニップ量を確保できず、転写ロールとして用いた場合画像不具合が発生した。
【００８２】
変性ベントナイトを配合せずに、発泡剤及び発泡助剤の配合量を多くした比較例１０のゴムロールは、発泡倍率が２．７倍と比較的低かった。発泡剤及び発泡助剤を増量することにより、耐張り付き性が低下し、また、発泡剤及び発泡助剤がブリードするため、転写ロールとして用いた場合感光体が汚染されて、画像不良が発生した。
【００８３】
変性ベントナイトを配合せずに、加硫促進剤の配合量を多くした比較例１１のゴムロールは、発泡倍率が４．６倍と高くなったが、割れが発生してしまった。
【００８４】
変性ベントナイトの配合量を０．５質量部とした比較例１２のゴムロールは、発泡倍率が２．３倍であり、比較例１と比較してわずかに発泡倍率が向上しただけであった。一方、変性ベントナイトの配合量を１２質量部とした比較例１３のゴムロールは、発泡倍率が低下してしまった。比較例１２及び比較例１３のゴムロールは、いずれも発泡倍率が低いため、発泡剤成分の残存物の割合が多くブリードし、ベルトに押し当てた際に張り付いてしまうものであった。
【００８５】
発泡倍率が低い比較例１４のゴムロールは、ベルトに押し当てた際に張り付いてしまうものであった。一方、加硫促進剤の配合量を増量して発泡倍率を４．８倍とした比較例１５のゴムロールは、セル径が肥大化するために表面が粗悪化し、転写ロールとして用いた場合画像不良が発生した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを含有するゴム組成物を発泡して成形した連続気泡の発泡弾性体からなり、発泡倍率が２．５〜４．５倍であることを特徴とするゴム部材。
【請求項２】
請求項１に記載のゴム部材において、前記ゴム組成物は、前記ゴム基材１００質量部に対して、前記アゾジカルボンアミド１．５〜６質量部、前記変性ベントナイトを１〜１０質量部配合したものであることを特徴とするゴム部材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のゴム部材において、前記発泡弾性体のゴム硬度は、Ａｓｋｅｒ Ｃで２５°以下であることを特徴とするゴム部材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のゴム部材において、前記発泡弾性体の平均セル径が２００μｍ以下であることを特徴とするゴム部材。
【請求項５】
芯金の外周に、請求項１〜４のいずれか一項に記載のゴム部材を具備することを特徴とするゴムロール。
【請求項６】
ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを含有するゴム組成物を、発泡剤が分解した後に加硫が進行するような条件で加硫発泡させることにより、連続気泡の発泡弾性体からなるゴム部材を成形することを特徴とするゴム部材の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のゴム部材の製造方法において、前記ゴム組成物として、前記ゴム基材１００質量部に対して、前記アゾジカルボンアミド１．５〜６質量部、前記変性ベントナイトを１〜１０質量部配合したものを用いることを特徴とするゴム部材の製造方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のゴム部材の製造方法において、前記ゴム組成物を芯金の外周に被覆して加硫発泡させることにより、ゴム部材を成形することを特徴とするゴム部材の製造方法。
【請求項１】
ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを含有するゴム組成物を発泡して成形した連続気泡の発泡弾性体からなり、発泡倍率が２．５〜４．５倍であることを特徴とするゴム部材。
【請求項２】
請求項１に記載のゴム部材において、前記ゴム組成物は、前記ゴム基材１００質量部に対して、前記アゾジカルボンアミド１．５〜６質量部、前記変性ベントナイトを１〜１０質量部配合したものであることを特徴とするゴム部材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のゴム部材において、前記発泡弾性体のゴム硬度は、Ａｓｋｅｒ Ｃで２５°以下であることを特徴とするゴム部材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のゴム部材において、前記発泡弾性体の平均セル径が２００μｍ以下であることを特徴とするゴム部材。
【請求項５】
芯金の外周に、請求項１〜４のいずれか一項に記載のゴム部材を具備することを特徴とするゴムロール。
【請求項６】
ゴム基材と、発泡剤であるアゾジカルボンアミドと、ベントナイトをアンモニウムカチオンで変性した変性ベントナイトとを含有するゴム組成物を、発泡剤が分解した後に加硫が進行するような条件で加硫発泡させることにより、連続気泡の発泡弾性体からなるゴム部材を成形することを特徴とするゴム部材の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のゴム部材の製造方法において、前記ゴム組成物として、前記ゴム基材１００質量部に対して、前記アゾジカルボンアミド１．５〜６質量部、前記変性ベントナイトを１〜１０質量部配合したものを用いることを特徴とするゴム部材の製造方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のゴム部材の製造方法において、前記ゴム組成物を芯金の外周に被覆して加硫発泡させることにより、ゴム部材を成形することを特徴とするゴム部材の製造方法。
【公開番号】特開２０１１−１９５６８９（Ｐ２０１１−１９５６８９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６３３６９（Ｐ２０１０−６３３６９）
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（０００２２７４１２）シンジーテック株式会社 (99)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（０００２２７４１２）シンジーテック株式会社 (99)
【Ｆターム（参考）】
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