導電性ゴムローラ、その製造方法および電子写真画像形成装置
【課題】ローラの抵抗値が均一で長時間にわたって安定しており、高画質で良好な画像の得られる導電性ゴムローラの製造方法を提供する。
【解決手段】導電性軸芯体上に成形されている発泡ゴム層用の主剤ゴムがアクリロニトリルブタジエンゴムおよびエピクロルヒドリンゴムから選択され、発泡系が、発泡剤としてｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）のみが使用され、かつ尿素系発泡助剤を含まないものであり、発泡ゴム層の加硫発泡が、マイクロ波照射および熱風加熱による。
【解決手段】導電性軸芯体上に成形されている発泡ゴム層用の主剤ゴムがアクリロニトリルブタジエンゴムおよびエピクロルヒドリンゴムから選択され、発泡系が、発泡剤としてｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）のみが使用され、かつ尿素系発泡助剤を含まないものであり、発泡ゴム層の加硫発泡が、マイクロ波照射および熱風加熱による。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電性ゴムローラおよびその製造方法に関し、更には、該導電性ゴムローラを組み込んでなる電子写真画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンター等の電子写真方式の画像形成装置の多くに、帯電ローラ、転写ローラ、現像ローラ等の導電性ゴムローラが用いられている。そして、これらゴムローラの導電性ゴム層としては、通常発泡ゴム層となっているものが多い。
【０００３】
また、これらゴムローラは、装置の高速化、良画質化に応えるために、感光体との当接により一様なニップ幅を保つことが要求され、発泡ゴム層の発泡セルが緻密かつ均一であることが望まれている。
【０００４】
従来これらのゴムローラは、ゴム材料に発泡剤、加硫剤等を配した原料ゴム組成物を円筒状に成形して加硫発泡させ、発泡ゴムチューブを得、それに軸芯体を圧入したり、軸芯体の周りに原料ゴム組成物層を形成し、その後該原料ゴム組成物層を加硫発泡させたりして製造されている。
【０００５】
このような加硫発泡させる方法として、例えば、発泡ゴムチューブを得る場合、高圧蒸気による加硫缶加硫（特許文献１）、金型を用いた加硫方法（特許文献２）、マイクロ波照射によるマイクロ波加硫（ＵＨＦ加硫）（特許文献３）等がある。
【０００６】
しかしながら、加硫缶加硫では比較的微細なセルを得ることは容易であるが、発泡ゴムチューブの径方向で発泡体のセルが不均一であり、導電性ゴムローラとしたときに好ましいセル状態を表面に形成するために、軸芯体を圧入した後に、表面を砥石等で多量に研磨することが必要である。
【０００７】
また、金型加硫においては、発泡ゴムローラを型内（割型）発泡法で作製することが多く、この割型では二つの金型の合わせ目が存在する。化学発泡剤を含む原料ゴム組成物をこのような割型を使用して加硫発泡を行った場合、この合わせ目に原料ゴム組成物が染込んで漏れ（パーティングライン）が生じ、脱型後の発泡ゴムにはこの影響が現れ、例えば電気抵抗、硬さ、セル形状などにおいて、この割型合わせ面で異常が発生しやすい。従って、これらの特性が均質であることが望まれる発泡ゴムローラにおいては、この特性の不均質化は大きな問題となる。
【０００８】
さらに段取りに時間が掛かり、且つ再使用に当たり金型洗浄を行う必要があるため、数多く作るのには不向きであった。
【０００９】
ＵＨＦ加硫は、押し出し直後に連続してマイクロ波を用いて加硫発泡を行うため非常に効率の良い生産が可能である。さらにマイクロ波を用いて連続的に押し出し後の未加硫チューブを均質に加熱することから、均一な抵抗値、硬さ、セル径を有する加硫チューブを得ることができる。
【００１０】
このＵＨＦ加硫で製造される導電性ローラは電気抵抗値のばらつき抑制に優れるとされているが、特許文献３では、実施例として開示されているのは、エピクロルヒドリンゴムやアクリロニトリルブタジエンゴムなどのイオン導電性ポリマーを用い、発泡剤系として発泡剤がアゾジカルボンアミドであり、尿素系発泡助剤との併用系である。このような発泡剤−発泡助剤系では、イオン導電性ポリマーを主成分とするゴム材料に使用した場合、製造された導電性ゴムローラでは、ローラ抵抗値が経時で著しく上昇してしまうという問題がある。
【００１１】
電子写真画像形成装置の導電性ゴムローラにおいては、ローラ抵抗値が均一で、かつ経時で変化しないことが要求されている。
【特許文献１】特開平１１−１１４９７８号公報
【特許文献２】特開２００２−１１５７１４号公報
【特許文献３】特開２００２−２２１８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
すなわち、本発明の課題は、ローラ抵抗値が均一で、長時間にわたって変動しない導電性ゴムローラの製造方法を提供すること、また、該製造方法で得られるローラの抵抗値が均一で長時間にわたって安定しており、高画質で良好な画像の得られる導電性ゴムローラを提供すること、および該導電性ゴムローラを転写ローラ等として組み込まれた電子写真画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題は、下記構成により達成される。
【００１４】
（１）導電性軸芯体上に発泡ゴム層が成形されている導電性ゴムローラの製造方法において、発泡ゴム層用の主剤ゴムがアクリロニトリルブタジエンゴムおよびエピクロルヒドリンゴムから選択され、発泡剤系が、発泡剤としてｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）のみが使用され、かつ尿素系発泡助剤を含まないものであり、発泡ゴム層の加硫発泡が、マイクロ波照射および熱風加熱によることを特徴とする導電性ゴムローラの製造方法。
【００１５】
（２）ＯＢＳＨの配合量が、発泡ゴム層の原料ゴム成分１００質量部に対し１質量部以上１０質量部以下である上記（１）の導電性ゴムローラの製造方法。
【００１６】
（３）上記（１）、（２）の製造方法で製造されたことを特徴とする導電性ゴムローラ。
【００１７】
（４）転写ローラが、上記（３）の導電性ゴムローラであることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、発泡剤としてｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）のみを使用し、尿素系の発泡助剤を含んでいないので、また、加硫発泡がマイクロ波を使用した短時間で行われるので、発泡ゴム層が効率的に形成されると共に、製造された導電性ゴムローラは長時間にわたって均一で安定したローラ抵抗値を有しており、電子写真画像形成装置に使用したときには、高画質で良好な画像が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明が対象とする導電性ゴムローラの斜視図を、図１に示す。
【００２０】
図１において、１は少なくとも表面が導電性である導電性軸芯体であり、その表面に発泡ゴム層２が形成されている。なお、該発泡ゴム層２の上には、各種機能を付与するために、さらに表面層が形成されていても構わない。
【００２１】
導電性軸芯体１は、表面が導電性であれば特に限定されないが、鉄、銅、真鍮、ＳＵＳ等の金属、導電性カーボンブラック、金属粉、金属繊維、炭素繊維、導電性金属酸化物等の導電性材料を含む樹脂等の導電性材料の円柱あるいは円筒、樹脂製の円柱あるいは円筒の表面にニッケル等の導電性金属層を形成したもの等が使用可能である。好ましくは、金属製の円柱、円筒であり、さらに表面がニッケル等でメッキされているものが好ましい。また、導電性軸芯体１の外径としては、導電性ゴムローラの使用目的により適宜変えられるが、電子写真画像形成装置用に使用する場合、通常、４ｍｍから１０ｍｍの範囲とするのが適当である。
【００２２】
導電性軸芯体１の上に形成される発泡ゴム層２は、本発明では、主剤ゴムとしてアクリルニトリルブタジエンゴム（以下、ＮＢＲ）およびエピクロルヒドリンゴム（以下、ＣＨＲ）から選択され、これに発泡剤、加硫剤、加硫促進剤、導電剤、充填剤等が配合ざれたゴム原料を加硫発泡したものである。
【００２３】
本発明では、主剤ゴムとして、ＮＢＲおよびＣＨＲから選択して使用するが、その他、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム等のゴム材料、ポリスチレン系高分子材料、ポリオレフィン系高分子材料、ポリエステル系高分子材料、ポリウレタン系高分子材料、熱可塑性エラストマー、アクリル系樹脂等の高分子材料を必要により混合して用いてもよい。
【００２４】
本発明では、発泡剤としてｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（以下、ＯＢＳＨ）のみを使用し、尿素系発泡助剤は全く使用しない。
【００２５】
すなわち、発泡剤としてアゾジカルボンアミド（以下、ＡＤＣＡ）を用いると、ＡＤＣＡの分解生成物としてアンモニアやシアン酸等の物質が生成し、これらの分解生成物が発泡ゴム層中でイオン導電材として作用したり、発泡ゴム層の極性を変化させたりすることにより経時でローラ抵抗値が大きく変動してしまうという問題が生じる。特に高温高湿環境（例えば３２．５℃／８０％ＲＨ）におけるローラ抵抗値の上昇が大きい。また、尿素系発泡助剤を用いた場合もアンモニア等が生成し、ＡＤＣＡを用いた場合と同様に経時でローラ抵抗値が大きく上昇してしまい実用には適さないという問題が生じてしまう。
【００２６】
その他の発泡剤として、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（以下、ＤＰＴ）や炭酸水素ナトリウムが挙げられる。ＤＰＴは分解時に有害なホルムアルデヒドが発生することおよびそのもの自体が変異原性を疑われており、人体への安全性に劣るという欠点を持っている。炭酸水素ナトリウムは均一な発泡を得難く、ローラ抵抗値の環境変動を悪化させるという欠点がある。
【００２７】
ＯＢＳＨの配合量は、発泡ゴム層の固さ、発泡度、使用目的等により適宜決定することが可能であるが、本発明では、ゴム原料中のポリマー成分１００質量部に対し１質量部以上１０質量部以下とするのが適当である。なお、ＯＢＳＨの配合量が１質量部より少ないと発泡ガス量が少なすぎるため良好な発泡状態を得ることができず、１０質量部より多いとＯＢＳＨによる加硫阻害があるので、発泡ゴム層の加硫不足となることが多く、導電性ゴムローラとして使用した際に汚染性等の問題が生じる。さらに、ＯＳＢＨは高価な発泡剤であるため、材料コストが上昇してしまうという問題も生じる。
【００２８】
加硫剤としては、ＮＢＲ、ＣＨＲの加硫剤として使用可能なものはいずれも使用可能であるが、例えば、硫黄、有機過酸化物等を挙げることが可能であり、硫黄が好ましい。また、加硫促進剤としては、チウラム系、チアゾール系、グアニジン系、スルフェンアミド系、ジチオカルバミン酸塩系、チオウレア系、これらの混合物等あり、適宜選択して使用できる。加硫促進助剤としては、酸化亜鉛等の金属酸化物、ステアリン酸等の脂肪酸等有り、適宜選択して使用できる。
【００２９】
本発明では、主剤ゴムとして、ＮＢＲおよびＣＨＲのイオン導電性ゴムを使用しているので、必ずしも必要でないが、導電性を安定化させるため、あるいは導電性を調整するために、導電性カーボンブラック、グラファイト、金属粉、カーボン繊維、金属繊維、導電性金属酸化物、樹脂粉末の表面を導電化したもの、イオン導電性化合物等を、発泡性を阻害しない範囲で、適宜配合することもできる。
【００３０】
本発明では、発泡ゴム層の固さを調整するためや加工性を改良するために、カーボンブラック、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ等の充填剤を使用しても構わない。
【００３１】
導電性軸芯体上に上記ゴム原料を加硫発泡させた発泡ゴム層を形成して導電性ゴムローラを製造するが、本発明では、上記ゴム原料をバンバリーミキサー、ニーダー等の密閉式混練機を用い混練した後、オープンロールとリボン成形分出し機によりリボン状に成形した後、押出機で円筒状に押出し、次いでマイクロ波加硫炉で加硫発泡し、さらに熱風加熱し加硫発泡を完結して、発泡ゴムチューブとし、次いで、この発泡ゴムチューブを目的とする導電性ゴムローラの発泡ゴム層として必要な長さに切断し、得られた発泡ゴムチューブに上記した導電性軸芯体を挿入して発泡ゴム層を有する導電性ゴムローラとする。なお、導電性軸芯体を挿入した後に発泡ゴム層の厚みを調整するため、或いは発泡ゴム層の表面を目的の表面状態にするために、さらに研磨されることがある。また、その後に、導電剤、表面粗し剤等を含む樹脂層が表面機能を整えるため表面上に表面層として形成されることがある。
【００３２】
図２に、この発泡加硫に適したマイクロ波を用いる連続発泡ゴムチューブ製造装置の説明図を示す。
【００３３】
この連続発泡ゴムチューブ製造装置は、押出機１１、マイクロ波加硫（ＵＨＦ加硫）装置１２、熱風加熱（ＨＡＶ加硫）装置１３、引取機１４及び定尺切断機１５からなる。
【００３４】
ゴム原料はバンバリーミキサー、ニーダー等の密閉式混練機（不図示）で混練した後、オープンロール（不図示）とリボン成形分出し機（不図示）によりリボン状に成形し、押出機１１に連続投入される。押出機１１からゴム原料が外径８ｍｍから１５ｍｍで、内径２ｍｍから８ｍｍであるチューブ状に成形され押出され、ＵＨＦ加硫装置１２に搬送される。チューブ状に成形されたゴム原料はＵＨＦ加硫装置１２内で０．５ｋＷから３．０ｋＷの範囲のマイクロ波が照射され、加硫発泡される。なお、ＵＨＦ加硫装置１２内ではフッ素樹脂でコートされたメッシュ状ベルトあるいはフッ素樹脂で被覆されたコロが設けられており、チューブ状に成形されたゴム原料はこのベルト（コロ）上で加硫発泡される。
【００３５】
ここで、ＵＨＦ加硫装置１２内の温度は、通常１６０℃から２３０℃である。ここで、照射されるマイクロ波の強度は、ゴム原料の組成、チューブの厚み、搬送速度等によって適宜上記範囲内で設定する。なお、搬送速度は、通常、０．５ｍ／ｍｉｎから５．０ｍ／ｍｉｎの範囲が適当である。
【００３６】
ＵＨＦ加硫装置１２内で、マイクロ波により加硫発泡されたゴムチューブは、表面がフッ素樹脂でコートされたコロによりＨＡＶ加硫装置１３に搬送されて加硫が完結される。該ＨＡＶ加硫装置１３内は熱風により１６０℃から２３０℃にされている。
【００３７】
ＨＡＶ加硫装置１３で加硫発泡が完結した発泡ゴムチューブは引取機１４より引き取られ、さらに定尺切断機１５に送られ、そこで所望の寸法に切断され、チューブ状の導電性ゴム成形物とされる。
【００３８】
このチューブ状の導電性ゴム成形物に、必要に応じてホットメルト接着剤または加硫接着剤を塗布した外径４ｍｍから１０ｍｍである導電性軸芯体を圧入し、ローラ状の成形体とする。なお、導電性ゴムローラとして外径、表面性状等が満足しているときは、このローラ状の成形体が最終の製品となるが、通常は、この成形体を、研磨砥石により研磨し、導電性ゴムローラとされる。
【００３９】
なお、研磨砥石による場合は、例えば、研磨砥石ＧＣ８０を取り付けた研磨機にローラ状の成形体をセットし、成形体を回転速度５００ｒｐｍで回転させ、送り速度５００ｍｍ／ｍｉｎで、ローラとしての外径、例えば、１５ｍｍになるよう研磨する。
【００４０】
上記して示したような製造方法で得られた導電性ゴムローラは、必要によりさらに表面層が設けられた後、電子写真画像形成装置の帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ等の感光体に当接して用いられる、柔軟性と共に導電性が必要なローラ、特に、転写ローラとして使用できる。
【００４１】
図３に、上記して製造された導電性ゴムローラが組み込まれる、電子写真用プロセスカートリッジタイプの電子写真画像形成装置の一例の説明図を示す。
【００４２】
この電子写真画像形成装置では、像担持体として、ドラム型の電子写真感光体（以下、「感光体」と略す。）２１を備えている。感光体２１は、接地された円筒アルミニウム基体の外周面に、有機光導電体（ＯＰＣ）からなる感光層を設けたものである。この感光体２１は、駆動手段（不図示）により、矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）、例えば５０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。
【００４３】
感光体２１表面は、接触帯電部材としての帯電ローラ２２によって均一に帯電される。帯電ローラ２２は、感光体２１に接触配置されており、感光体２１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って矢印Ｒ２方向に従動回転する。帯電ローラ２２には、帯電バイアス印加電源（高圧電源）により振動電圧（交流電圧ＶＡＣ＋直流電圧ＶＤＣ）が印加され、これにより感光体２１の表面は、−６００Ｖ（暗部電位Ｖd）に一様に帯電処理される。帯電後の感光体２１の表面は、レーザスキャナから出力されてミラーによって反射されたレーザ光２３、すなわち、目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して変調されたレーザ光により走査露光を受ける。これにより、感光体２１の表面には、目的の画像情報に対応した静電潜像（明電部位Ｖl＝−１５０Ｖ）が形成される。
【００４４】
その静電潜像は、現像装置２４の現像ローラ２４ａに印加された現像バイアスによって、負に帯電されたトナーが付着され、トナー像として反転現像される。
【００４５】
給紙部から給搬送された紙等の転写材２７が、転写ガイドにガイドされて、感光体２１と転写ローラ２６との間の転写部（転写ニップ部）Ｔに、感光体２１上のトナー像とタイミングを合わせるようにして供給される。転写部Ｔに供給された転写材２７は、転写バイアス印加電源により転写ローラ２６に印加された転写バイアスによって、表面に感光体２１上のトナー像が転写される。このとき、転写材２７に転写されないで感光体１表面に残ったトナー（残留トナー）は、クリーニング装置２９によって除去される。ここで、転写ローラ２６として、本発明の導電性ゴムローラが使用され、導電性軸芯体１および発泡ゴム層２からなっている。
【００４６】
転写部Ｔを通った転写材２７は、感光体２１から分離されて定着装置３０へ導入され、ここでトナー像の定着処理を受け、画像形成物（プリント）として画像形成装置本体外部に排出される。
【００４７】
ここで、感光体２１、帯電ローラ２２、現像装置２４およびクリーニング装置２５が一体となってプロセスカートリッジになっており、内蔵するトナー２５が空になったときに取り替えられる。
【００４８】
なお、上記では、転写ローラとして本発明の導電性ゴムローラを示したが、上記するように、帯電ローラあるいは現像ローラとしても本発明の導電性ゴムローラを用いることができる。
以下、実施例により本発明を説明する。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例により本発明を説明する。
【００５０】
まず、以下の実施例、比較例で用いた原材料を説明する。
ＮＢＲ：日本ゼオン株式会社製、アクリルニトリルブタジエンゴム「ニッポールＤＮ４０１ＬＬ」（商品名）。
ＣＨＲ：日本ゼオン株式会社製、エピクロルヒドリンゴム「ハイドリンＴ３１０６」（商品名）。
硫黄：鶴見化学工業株式会社製、硫黄「サルファックスＰＭＣ」（商品名）。
ＯＢＳＨ：永和化成工業株式会社製、ｐ，ｐ’−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Ｎ＃１０００Ｓ」（商品名）。
ＡＤＣＡ：永和化成工業株式会社製、アゾジカルボンアミド「ビニホールＡＣ」（商品名）。尿素：永和化成工業株式会社製、尿素系発泡助剤「セルペーストＫ５」（商品名）。
ＤＭ：大内新興化学工業株式会社製、ジベンゾチアジルジスルフィド「ノクセラーＤＭ−Ｐ」（商品名）。
ＴＯＴ：大内新興化学工業株式会社製、テトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィド「ノクセラーＴＯＴ−Ｎ」（商品名）。
【００５１】
実施例１〜６、比較例１〜６
図２に示す加硫装置において、押出機１１を除く全長は約１３ｍであり、ＵＨＦ加硫装置１２は４ｍで、ＨＡＶ加硫装置１３は６ｍで、引取機１４は１ｍとなっている。そして、各装置間は０．１ｍから１ｍの間で調整でき、定尺切断機１５は引取機１４に当接して設けられている。なお、押出機１１とＵＨＦ加硫装置１２の間はＵＨＦ加硫装置１２内のメッシュ様ベルトが押出機１１から押し出された被加硫発泡される円筒状ゴム原料を受けるようにされている。また、ＵＨＦ加硫装置１２とＨＡＶ加硫装置１３の間は表面がフッ素樹脂でコートされたコロが設けられており、ＵＨＦ加硫装置１２内で加硫発泡された円筒状のゴム成形体はこのコロの上を搬送されるようになっている。ここで、ＵＨＦ加硫装置１１はマイクロ波出力１．５ｋＷ、槽内温度２００℃とされており、また、ＨＡＶ加硫装置１３内は２００℃になるよう保たれている。
【００５２】
表１に示す組成割合で、バンバリーミキサーで混練した後、オープンロールとリボン成形分出し機によりリボン状に成形したゴム原料を、押出機１１に投入し、押出機１１から加硫発泡後の外径が２０ｍｍ、内径５ｍｍになるように口金を調整して円筒状に押し出した。なお、ＯＢＳＨの配合量により押し出す円筒状成形体の厚み、内径を変動させた。次いで、マイクロ波出力１．５ｋＷにされたＵＨＦ加硫装置１２内へ円筒状成形体を搬入し、加硫発泡させた。次いで、ＨＡＶ加硫装置１３内で加硫発泡を完結した円筒状成形体を引取機１４で引き取り、定尺切断機により長さ２３０ｍｍで切断した。
【００５３】
その後、外径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの表面に化学ニッケルメッキをした鉄製の棒にホットメルト接着剤を塗布した導電性軸芯体を圧入して、ローラ状成形体を得た。この成形体の発泡ゴム層の両端を発泡ゴム層の長さが２２０ｍｍになるように突き切り、次いで表面を研磨して、外径１５ｍｍの導電性ゴムローラを得た。
【００５４】
上記して作製した導電性ゴムローラの抵抗値を下記にて初期と６００時間経過後に測定し、６００時間経過後の抵抗値の対数から初期の抵抗値の対数を引いた値をローラ抵抗値の変動量とした。なお、この変動量が０．２以下、好ましくは０．１５以下であることが望ましい。結果を表１に示した。
【００５５】
（導電性ゴムローラの抵抗値の測定方法）
２０ｒｐｍで回転している外径３０ｍｍのステンレス製ドラムに、導電性軸芯体の両端裸出部に各４．９Ｎの荷重をかけて導電性ゴムローラを当接させ、連れ回る状態にする。この状態で３２．５℃、８０％ＲＨの環境で導電性軸芯体とステンレス製ドラムとの間に２ｋＶの電圧を印加し、抵抗値を導電性ゴムローラ４周分以上連続測定し、最大値と最小値の平均値を導電性ゴムローラの抵抗値とする。続いて３２．５℃、８０％ＲＨの環境に導電性ゴムローラを６００時間放置した後に再度抵抗値を測定する。６００時間経過後の抵抗値の対数から初期の抵抗値の対数を引いた値を算出し、導電性ゴムローラのローラ抵抗値の変動量とする。
【００５６】
【表１】
【００５７】
実施例１〜３は、主剤ゴムがＮＢＲ ８０質量部およびＣＨＲ ２０質量部であり、これに対して、発泡剤としてＯＢＳＨ ６．０質量部、１．０質量部または１０．０質量部のみが使用されており、ＡＤＣＡや尿素系発泡助剤が使用されていないので、ローラ抵抗値変動量が０．１５、０．１２あるいは０．１７と良好な結果であった。
【００５８】
また、主剤ゴムがＮＢＲ単独（実施例４）、ＣＨＲ単独（実施例５）あるいはＣＨＲリッチな使用（実施例６）であっても、発泡剤としてＯＢＳＨのみを使用し、ＡＤＣＡや尿素系発泡助剤を使用していないので、ローラ抵抗値の変動量が０．１４から０．１６と良好であった。
【００５９】
一方、発泡系としてＡＤＣＡと尿素の併用では、ＮＢＲとＣＨＲの併用（比較例１）、それぞれの単独使用（比較例５、６）では、ローラ抵抗値の変動量は０．６０から０．７３と大きく、問題であった。
【００６０】
発泡系にＯＢＳＨを加え、尿素系発泡助剤を減らしても、比較例２に見られるようにローラ抵抗値の変動量は０．６１であり、全く尿素系発泡助剤を使用しなくても、比較例３や比較例４に見られるように、ローラ抵抗値変動量は０．４４、０．２３であり、所望のローラ抵抗値の変動量の範囲内にない。
【００６１】
上記により作製した導電性ゴムローラを３２．５℃、８０％ＲＨの環境に６００時間放置した後、２３℃、５５％ＲＨの環境に２４時間放置した後、電子写真方式のレーザービームプリンタ「ＬＢＰ−１３１０」の転写ローラとして組み込み、１５℃、１０％ＲＨの環境で画像評価を行った。得られた画像に印字ムラを目視により調べ、下記基準で評価し、表１に示した。
◎：全く印字ムラは観察されない。
○：よく見ると印字ムラが観察されるが、実用上問題がない。
△：印字ムラが観察されるが、実用上問題がない。
×：印字ムラが顕著であり、実用上も問題がある。
【００６２】
以上から明らかなように、導電性ゴムローラにおいて、発泡ゴム層の主剤ゴムがＮＢＲ、ＣＨＲまたはその混合物であり、発泡系が、発泡剤ＯＢＳＨのみで、かつ尿素系発泡助剤を含まないこと、およびその加硫発泡をマイクロ波照射および熱風加熱による場合、長時間にわたって安定したローラ抵抗値を有する導電性ゴムローラを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る導電性ゴムローラの斜視図である。
【図２】本発明に係る加硫成形装置の説明図である。
【図３】本発明に係る電子写真画像形成装置の説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 導電性軸芯体
２ 発泡ゴム層
１１ 押出機
１２ マイクロ波加硫（ＵＨＦ加硫）装置
１３ 熱風加熱（ＨＡＶ加硫）装置
１４ 引取機
１５ 定尺切断機
２１ 感光体
２２ 帯電ローラ
２３ 露光手段
２４ 現像装置
２４ａ 現像ローラ
２５ トナー
２６ 転写ローラ
２７ 転写材
２８ クリーニングブレード
２９ クリーニング装置
３０ 定着装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電性ゴムローラおよびその製造方法に関し、更には、該導電性ゴムローラを組み込んでなる電子写真画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンター等の電子写真方式の画像形成装置の多くに、帯電ローラ、転写ローラ、現像ローラ等の導電性ゴムローラが用いられている。そして、これらゴムローラの導電性ゴム層としては、通常発泡ゴム層となっているものが多い。
【０００３】
また、これらゴムローラは、装置の高速化、良画質化に応えるために、感光体との当接により一様なニップ幅を保つことが要求され、発泡ゴム層の発泡セルが緻密かつ均一であることが望まれている。
【０００４】
従来これらのゴムローラは、ゴム材料に発泡剤、加硫剤等を配した原料ゴム組成物を円筒状に成形して加硫発泡させ、発泡ゴムチューブを得、それに軸芯体を圧入したり、軸芯体の周りに原料ゴム組成物層を形成し、その後該原料ゴム組成物層を加硫発泡させたりして製造されている。
【０００５】
このような加硫発泡させる方法として、例えば、発泡ゴムチューブを得る場合、高圧蒸気による加硫缶加硫（特許文献１）、金型を用いた加硫方法（特許文献２）、マイクロ波照射によるマイクロ波加硫（ＵＨＦ加硫）（特許文献３）等がある。
【０００６】
しかしながら、加硫缶加硫では比較的微細なセルを得ることは容易であるが、発泡ゴムチューブの径方向で発泡体のセルが不均一であり、導電性ゴムローラとしたときに好ましいセル状態を表面に形成するために、軸芯体を圧入した後に、表面を砥石等で多量に研磨することが必要である。
【０００７】
また、金型加硫においては、発泡ゴムローラを型内（割型）発泡法で作製することが多く、この割型では二つの金型の合わせ目が存在する。化学発泡剤を含む原料ゴム組成物をこのような割型を使用して加硫発泡を行った場合、この合わせ目に原料ゴム組成物が染込んで漏れ（パーティングライン）が生じ、脱型後の発泡ゴムにはこの影響が現れ、例えば電気抵抗、硬さ、セル形状などにおいて、この割型合わせ面で異常が発生しやすい。従って、これらの特性が均質であることが望まれる発泡ゴムローラにおいては、この特性の不均質化は大きな問題となる。
【０００８】
さらに段取りに時間が掛かり、且つ再使用に当たり金型洗浄を行う必要があるため、数多く作るのには不向きであった。
【０００９】
ＵＨＦ加硫は、押し出し直後に連続してマイクロ波を用いて加硫発泡を行うため非常に効率の良い生産が可能である。さらにマイクロ波を用いて連続的に押し出し後の未加硫チューブを均質に加熱することから、均一な抵抗値、硬さ、セル径を有する加硫チューブを得ることができる。
【００１０】
このＵＨＦ加硫で製造される導電性ローラは電気抵抗値のばらつき抑制に優れるとされているが、特許文献３では、実施例として開示されているのは、エピクロルヒドリンゴムやアクリロニトリルブタジエンゴムなどのイオン導電性ポリマーを用い、発泡剤系として発泡剤がアゾジカルボンアミドであり、尿素系発泡助剤との併用系である。このような発泡剤−発泡助剤系では、イオン導電性ポリマーを主成分とするゴム材料に使用した場合、製造された導電性ゴムローラでは、ローラ抵抗値が経時で著しく上昇してしまうという問題がある。
【００１１】
電子写真画像形成装置の導電性ゴムローラにおいては、ローラ抵抗値が均一で、かつ経時で変化しないことが要求されている。
【特許文献１】特開平１１−１１４９７８号公報
【特許文献２】特開２００２−１１５７１４号公報
【特許文献３】特開２００２−２２１８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
すなわち、本発明の課題は、ローラ抵抗値が均一で、長時間にわたって変動しない導電性ゴムローラの製造方法を提供すること、また、該製造方法で得られるローラの抵抗値が均一で長時間にわたって安定しており、高画質で良好な画像の得られる導電性ゴムローラを提供すること、および該導電性ゴムローラを転写ローラ等として組み込まれた電子写真画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題は、下記構成により達成される。
【００１４】
（１）導電性軸芯体上に発泡ゴム層が成形されている導電性ゴムローラの製造方法において、発泡ゴム層用の主剤ゴムがアクリロニトリルブタジエンゴムおよびエピクロルヒドリンゴムから選択され、発泡剤系が、発泡剤としてｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）のみが使用され、かつ尿素系発泡助剤を含まないものであり、発泡ゴム層の加硫発泡が、マイクロ波照射および熱風加熱によることを特徴とする導電性ゴムローラの製造方法。
【００１５】
（２）ＯＢＳＨの配合量が、発泡ゴム層の原料ゴム成分１００質量部に対し１質量部以上１０質量部以下である上記（１）の導電性ゴムローラの製造方法。
【００１６】
（３）上記（１）、（２）の製造方法で製造されたことを特徴とする導電性ゴムローラ。
【００１７】
（４）転写ローラが、上記（３）の導電性ゴムローラであることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、発泡剤としてｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）のみを使用し、尿素系の発泡助剤を含んでいないので、また、加硫発泡がマイクロ波を使用した短時間で行われるので、発泡ゴム層が効率的に形成されると共に、製造された導電性ゴムローラは長時間にわたって均一で安定したローラ抵抗値を有しており、電子写真画像形成装置に使用したときには、高画質で良好な画像が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明が対象とする導電性ゴムローラの斜視図を、図１に示す。
【００２０】
図１において、１は少なくとも表面が導電性である導電性軸芯体であり、その表面に発泡ゴム層２が形成されている。なお、該発泡ゴム層２の上には、各種機能を付与するために、さらに表面層が形成されていても構わない。
【００２１】
導電性軸芯体１は、表面が導電性であれば特に限定されないが、鉄、銅、真鍮、ＳＵＳ等の金属、導電性カーボンブラック、金属粉、金属繊維、炭素繊維、導電性金属酸化物等の導電性材料を含む樹脂等の導電性材料の円柱あるいは円筒、樹脂製の円柱あるいは円筒の表面にニッケル等の導電性金属層を形成したもの等が使用可能である。好ましくは、金属製の円柱、円筒であり、さらに表面がニッケル等でメッキされているものが好ましい。また、導電性軸芯体１の外径としては、導電性ゴムローラの使用目的により適宜変えられるが、電子写真画像形成装置用に使用する場合、通常、４ｍｍから１０ｍｍの範囲とするのが適当である。
【００２２】
導電性軸芯体１の上に形成される発泡ゴム層２は、本発明では、主剤ゴムとしてアクリルニトリルブタジエンゴム（以下、ＮＢＲ）およびエピクロルヒドリンゴム（以下、ＣＨＲ）から選択され、これに発泡剤、加硫剤、加硫促進剤、導電剤、充填剤等が配合ざれたゴム原料を加硫発泡したものである。
【００２３】
本発明では、主剤ゴムとして、ＮＢＲおよびＣＨＲから選択して使用するが、その他、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム等のゴム材料、ポリスチレン系高分子材料、ポリオレフィン系高分子材料、ポリエステル系高分子材料、ポリウレタン系高分子材料、熱可塑性エラストマー、アクリル系樹脂等の高分子材料を必要により混合して用いてもよい。
【００２４】
本発明では、発泡剤としてｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（以下、ＯＢＳＨ）のみを使用し、尿素系発泡助剤は全く使用しない。
【００２５】
すなわち、発泡剤としてアゾジカルボンアミド（以下、ＡＤＣＡ）を用いると、ＡＤＣＡの分解生成物としてアンモニアやシアン酸等の物質が生成し、これらの分解生成物が発泡ゴム層中でイオン導電材として作用したり、発泡ゴム層の極性を変化させたりすることにより経時でローラ抵抗値が大きく変動してしまうという問題が生じる。特に高温高湿環境（例えば３２．５℃／８０％ＲＨ）におけるローラ抵抗値の上昇が大きい。また、尿素系発泡助剤を用いた場合もアンモニア等が生成し、ＡＤＣＡを用いた場合と同様に経時でローラ抵抗値が大きく上昇してしまい実用には適さないという問題が生じてしまう。
【００２６】
その他の発泡剤として、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（以下、ＤＰＴ）や炭酸水素ナトリウムが挙げられる。ＤＰＴは分解時に有害なホルムアルデヒドが発生することおよびそのもの自体が変異原性を疑われており、人体への安全性に劣るという欠点を持っている。炭酸水素ナトリウムは均一な発泡を得難く、ローラ抵抗値の環境変動を悪化させるという欠点がある。
【００２７】
ＯＢＳＨの配合量は、発泡ゴム層の固さ、発泡度、使用目的等により適宜決定することが可能であるが、本発明では、ゴム原料中のポリマー成分１００質量部に対し１質量部以上１０質量部以下とするのが適当である。なお、ＯＢＳＨの配合量が１質量部より少ないと発泡ガス量が少なすぎるため良好な発泡状態を得ることができず、１０質量部より多いとＯＢＳＨによる加硫阻害があるので、発泡ゴム層の加硫不足となることが多く、導電性ゴムローラとして使用した際に汚染性等の問題が生じる。さらに、ＯＳＢＨは高価な発泡剤であるため、材料コストが上昇してしまうという問題も生じる。
【００２８】
加硫剤としては、ＮＢＲ、ＣＨＲの加硫剤として使用可能なものはいずれも使用可能であるが、例えば、硫黄、有機過酸化物等を挙げることが可能であり、硫黄が好ましい。また、加硫促進剤としては、チウラム系、チアゾール系、グアニジン系、スルフェンアミド系、ジチオカルバミン酸塩系、チオウレア系、これらの混合物等あり、適宜選択して使用できる。加硫促進助剤としては、酸化亜鉛等の金属酸化物、ステアリン酸等の脂肪酸等有り、適宜選択して使用できる。
【００２９】
本発明では、主剤ゴムとして、ＮＢＲおよびＣＨＲのイオン導電性ゴムを使用しているので、必ずしも必要でないが、導電性を安定化させるため、あるいは導電性を調整するために、導電性カーボンブラック、グラファイト、金属粉、カーボン繊維、金属繊維、導電性金属酸化物、樹脂粉末の表面を導電化したもの、イオン導電性化合物等を、発泡性を阻害しない範囲で、適宜配合することもできる。
【００３０】
本発明では、発泡ゴム層の固さを調整するためや加工性を改良するために、カーボンブラック、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ等の充填剤を使用しても構わない。
【００３１】
導電性軸芯体上に上記ゴム原料を加硫発泡させた発泡ゴム層を形成して導電性ゴムローラを製造するが、本発明では、上記ゴム原料をバンバリーミキサー、ニーダー等の密閉式混練機を用い混練した後、オープンロールとリボン成形分出し機によりリボン状に成形した後、押出機で円筒状に押出し、次いでマイクロ波加硫炉で加硫発泡し、さらに熱風加熱し加硫発泡を完結して、発泡ゴムチューブとし、次いで、この発泡ゴムチューブを目的とする導電性ゴムローラの発泡ゴム層として必要な長さに切断し、得られた発泡ゴムチューブに上記した導電性軸芯体を挿入して発泡ゴム層を有する導電性ゴムローラとする。なお、導電性軸芯体を挿入した後に発泡ゴム層の厚みを調整するため、或いは発泡ゴム層の表面を目的の表面状態にするために、さらに研磨されることがある。また、その後に、導電剤、表面粗し剤等を含む樹脂層が表面機能を整えるため表面上に表面層として形成されることがある。
【００３２】
図２に、この発泡加硫に適したマイクロ波を用いる連続発泡ゴムチューブ製造装置の説明図を示す。
【００３３】
この連続発泡ゴムチューブ製造装置は、押出機１１、マイクロ波加硫（ＵＨＦ加硫）装置１２、熱風加熱（ＨＡＶ加硫）装置１３、引取機１４及び定尺切断機１５からなる。
【００３４】
ゴム原料はバンバリーミキサー、ニーダー等の密閉式混練機（不図示）で混練した後、オープンロール（不図示）とリボン成形分出し機（不図示）によりリボン状に成形し、押出機１１に連続投入される。押出機１１からゴム原料が外径８ｍｍから１５ｍｍで、内径２ｍｍから８ｍｍであるチューブ状に成形され押出され、ＵＨＦ加硫装置１２に搬送される。チューブ状に成形されたゴム原料はＵＨＦ加硫装置１２内で０．５ｋＷから３．０ｋＷの範囲のマイクロ波が照射され、加硫発泡される。なお、ＵＨＦ加硫装置１２内ではフッ素樹脂でコートされたメッシュ状ベルトあるいはフッ素樹脂で被覆されたコロが設けられており、チューブ状に成形されたゴム原料はこのベルト（コロ）上で加硫発泡される。
【００３５】
ここで、ＵＨＦ加硫装置１２内の温度は、通常１６０℃から２３０℃である。ここで、照射されるマイクロ波の強度は、ゴム原料の組成、チューブの厚み、搬送速度等によって適宜上記範囲内で設定する。なお、搬送速度は、通常、０．５ｍ／ｍｉｎから５．０ｍ／ｍｉｎの範囲が適当である。
【００３６】
ＵＨＦ加硫装置１２内で、マイクロ波により加硫発泡されたゴムチューブは、表面がフッ素樹脂でコートされたコロによりＨＡＶ加硫装置１３に搬送されて加硫が完結される。該ＨＡＶ加硫装置１３内は熱風により１６０℃から２３０℃にされている。
【００３７】
ＨＡＶ加硫装置１３で加硫発泡が完結した発泡ゴムチューブは引取機１４より引き取られ、さらに定尺切断機１５に送られ、そこで所望の寸法に切断され、チューブ状の導電性ゴム成形物とされる。
【００３８】
このチューブ状の導電性ゴム成形物に、必要に応じてホットメルト接着剤または加硫接着剤を塗布した外径４ｍｍから１０ｍｍである導電性軸芯体を圧入し、ローラ状の成形体とする。なお、導電性ゴムローラとして外径、表面性状等が満足しているときは、このローラ状の成形体が最終の製品となるが、通常は、この成形体を、研磨砥石により研磨し、導電性ゴムローラとされる。
【００３９】
なお、研磨砥石による場合は、例えば、研磨砥石ＧＣ８０を取り付けた研磨機にローラ状の成形体をセットし、成形体を回転速度５００ｒｐｍで回転させ、送り速度５００ｍｍ／ｍｉｎで、ローラとしての外径、例えば、１５ｍｍになるよう研磨する。
【００４０】
上記して示したような製造方法で得られた導電性ゴムローラは、必要によりさらに表面層が設けられた後、電子写真画像形成装置の帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ等の感光体に当接して用いられる、柔軟性と共に導電性が必要なローラ、特に、転写ローラとして使用できる。
【００４１】
図３に、上記して製造された導電性ゴムローラが組み込まれる、電子写真用プロセスカートリッジタイプの電子写真画像形成装置の一例の説明図を示す。
【００４２】
この電子写真画像形成装置では、像担持体として、ドラム型の電子写真感光体（以下、「感光体」と略す。）２１を備えている。感光体２１は、接地された円筒アルミニウム基体の外周面に、有機光導電体（ＯＰＣ）からなる感光層を設けたものである。この感光体２１は、駆動手段（不図示）により、矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）、例えば５０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。
【００４３】
感光体２１表面は、接触帯電部材としての帯電ローラ２２によって均一に帯電される。帯電ローラ２２は、感光体２１に接触配置されており、感光体２１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って矢印Ｒ２方向に従動回転する。帯電ローラ２２には、帯電バイアス印加電源（高圧電源）により振動電圧（交流電圧ＶＡＣ＋直流電圧ＶＤＣ）が印加され、これにより感光体２１の表面は、−６００Ｖ（暗部電位Ｖd）に一様に帯電処理される。帯電後の感光体２１の表面は、レーザスキャナから出力されてミラーによって反射されたレーザ光２３、すなわち、目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して変調されたレーザ光により走査露光を受ける。これにより、感光体２１の表面には、目的の画像情報に対応した静電潜像（明電部位Ｖl＝−１５０Ｖ）が形成される。
【００４４】
その静電潜像は、現像装置２４の現像ローラ２４ａに印加された現像バイアスによって、負に帯電されたトナーが付着され、トナー像として反転現像される。
【００４５】
給紙部から給搬送された紙等の転写材２７が、転写ガイドにガイドされて、感光体２１と転写ローラ２６との間の転写部（転写ニップ部）Ｔに、感光体２１上のトナー像とタイミングを合わせるようにして供給される。転写部Ｔに供給された転写材２７は、転写バイアス印加電源により転写ローラ２６に印加された転写バイアスによって、表面に感光体２１上のトナー像が転写される。このとき、転写材２７に転写されないで感光体１表面に残ったトナー（残留トナー）は、クリーニング装置２９によって除去される。ここで、転写ローラ２６として、本発明の導電性ゴムローラが使用され、導電性軸芯体１および発泡ゴム層２からなっている。
【００４６】
転写部Ｔを通った転写材２７は、感光体２１から分離されて定着装置３０へ導入され、ここでトナー像の定着処理を受け、画像形成物（プリント）として画像形成装置本体外部に排出される。
【００４７】
ここで、感光体２１、帯電ローラ２２、現像装置２４およびクリーニング装置２５が一体となってプロセスカートリッジになっており、内蔵するトナー２５が空になったときに取り替えられる。
【００４８】
なお、上記では、転写ローラとして本発明の導電性ゴムローラを示したが、上記するように、帯電ローラあるいは現像ローラとしても本発明の導電性ゴムローラを用いることができる。
以下、実施例により本発明を説明する。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例により本発明を説明する。
【００５０】
まず、以下の実施例、比較例で用いた原材料を説明する。
ＮＢＲ：日本ゼオン株式会社製、アクリルニトリルブタジエンゴム「ニッポールＤＮ４０１ＬＬ」（商品名）。
ＣＨＲ：日本ゼオン株式会社製、エピクロルヒドリンゴム「ハイドリンＴ３１０６」（商品名）。
硫黄：鶴見化学工業株式会社製、硫黄「サルファックスＰＭＣ」（商品名）。
ＯＢＳＨ：永和化成工業株式会社製、ｐ，ｐ’−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Ｎ＃１０００Ｓ」（商品名）。
ＡＤＣＡ：永和化成工業株式会社製、アゾジカルボンアミド「ビニホールＡＣ」（商品名）。尿素：永和化成工業株式会社製、尿素系発泡助剤「セルペーストＫ５」（商品名）。
ＤＭ：大内新興化学工業株式会社製、ジベンゾチアジルジスルフィド「ノクセラーＤＭ−Ｐ」（商品名）。
ＴＯＴ：大内新興化学工業株式会社製、テトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィド「ノクセラーＴＯＴ−Ｎ」（商品名）。
【００５１】
実施例１〜６、比較例１〜６
図２に示す加硫装置において、押出機１１を除く全長は約１３ｍであり、ＵＨＦ加硫装置１２は４ｍで、ＨＡＶ加硫装置１３は６ｍで、引取機１４は１ｍとなっている。そして、各装置間は０．１ｍから１ｍの間で調整でき、定尺切断機１５は引取機１４に当接して設けられている。なお、押出機１１とＵＨＦ加硫装置１２の間はＵＨＦ加硫装置１２内のメッシュ様ベルトが押出機１１から押し出された被加硫発泡される円筒状ゴム原料を受けるようにされている。また、ＵＨＦ加硫装置１２とＨＡＶ加硫装置１３の間は表面がフッ素樹脂でコートされたコロが設けられており、ＵＨＦ加硫装置１２内で加硫発泡された円筒状のゴム成形体はこのコロの上を搬送されるようになっている。ここで、ＵＨＦ加硫装置１１はマイクロ波出力１．５ｋＷ、槽内温度２００℃とされており、また、ＨＡＶ加硫装置１３内は２００℃になるよう保たれている。
【００５２】
表１に示す組成割合で、バンバリーミキサーで混練した後、オープンロールとリボン成形分出し機によりリボン状に成形したゴム原料を、押出機１１に投入し、押出機１１から加硫発泡後の外径が２０ｍｍ、内径５ｍｍになるように口金を調整して円筒状に押し出した。なお、ＯＢＳＨの配合量により押し出す円筒状成形体の厚み、内径を変動させた。次いで、マイクロ波出力１．５ｋＷにされたＵＨＦ加硫装置１２内へ円筒状成形体を搬入し、加硫発泡させた。次いで、ＨＡＶ加硫装置１３内で加硫発泡を完結した円筒状成形体を引取機１４で引き取り、定尺切断機により長さ２３０ｍｍで切断した。
【００５３】
その後、外径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの表面に化学ニッケルメッキをした鉄製の棒にホットメルト接着剤を塗布した導電性軸芯体を圧入して、ローラ状成形体を得た。この成形体の発泡ゴム層の両端を発泡ゴム層の長さが２２０ｍｍになるように突き切り、次いで表面を研磨して、外径１５ｍｍの導電性ゴムローラを得た。
【００５４】
上記して作製した導電性ゴムローラの抵抗値を下記にて初期と６００時間経過後に測定し、６００時間経過後の抵抗値の対数から初期の抵抗値の対数を引いた値をローラ抵抗値の変動量とした。なお、この変動量が０．２以下、好ましくは０．１５以下であることが望ましい。結果を表１に示した。
【００５５】
（導電性ゴムローラの抵抗値の測定方法）
２０ｒｐｍで回転している外径３０ｍｍのステンレス製ドラムに、導電性軸芯体の両端裸出部に各４．９Ｎの荷重をかけて導電性ゴムローラを当接させ、連れ回る状態にする。この状態で３２．５℃、８０％ＲＨの環境で導電性軸芯体とステンレス製ドラムとの間に２ｋＶの電圧を印加し、抵抗値を導電性ゴムローラ４周分以上連続測定し、最大値と最小値の平均値を導電性ゴムローラの抵抗値とする。続いて３２．５℃、８０％ＲＨの環境に導電性ゴムローラを６００時間放置した後に再度抵抗値を測定する。６００時間経過後の抵抗値の対数から初期の抵抗値の対数を引いた値を算出し、導電性ゴムローラのローラ抵抗値の変動量とする。
【００５６】
【表１】
【００５７】
実施例１〜３は、主剤ゴムがＮＢＲ ８０質量部およびＣＨＲ ２０質量部であり、これに対して、発泡剤としてＯＢＳＨ ６．０質量部、１．０質量部または１０．０質量部のみが使用されており、ＡＤＣＡや尿素系発泡助剤が使用されていないので、ローラ抵抗値変動量が０．１５、０．１２あるいは０．１７と良好な結果であった。
【００５８】
また、主剤ゴムがＮＢＲ単独（実施例４）、ＣＨＲ単独（実施例５）あるいはＣＨＲリッチな使用（実施例６）であっても、発泡剤としてＯＢＳＨのみを使用し、ＡＤＣＡや尿素系発泡助剤を使用していないので、ローラ抵抗値の変動量が０．１４から０．１６と良好であった。
【００５９】
一方、発泡系としてＡＤＣＡと尿素の併用では、ＮＢＲとＣＨＲの併用（比較例１）、それぞれの単独使用（比較例５、６）では、ローラ抵抗値の変動量は０．６０から０．７３と大きく、問題であった。
【００６０】
発泡系にＯＢＳＨを加え、尿素系発泡助剤を減らしても、比較例２に見られるようにローラ抵抗値の変動量は０．６１であり、全く尿素系発泡助剤を使用しなくても、比較例３や比較例４に見られるように、ローラ抵抗値変動量は０．４４、０．２３であり、所望のローラ抵抗値の変動量の範囲内にない。
【００６１】
上記により作製した導電性ゴムローラを３２．５℃、８０％ＲＨの環境に６００時間放置した後、２３℃、５５％ＲＨの環境に２４時間放置した後、電子写真方式のレーザービームプリンタ「ＬＢＰ−１３１０」の転写ローラとして組み込み、１５℃、１０％ＲＨの環境で画像評価を行った。得られた画像に印字ムラを目視により調べ、下記基準で評価し、表１に示した。
◎：全く印字ムラは観察されない。
○：よく見ると印字ムラが観察されるが、実用上問題がない。
△：印字ムラが観察されるが、実用上問題がない。
×：印字ムラが顕著であり、実用上も問題がある。
【００６２】
以上から明らかなように、導電性ゴムローラにおいて、発泡ゴム層の主剤ゴムがＮＢＲ、ＣＨＲまたはその混合物であり、発泡系が、発泡剤ＯＢＳＨのみで、かつ尿素系発泡助剤を含まないこと、およびその加硫発泡をマイクロ波照射および熱風加熱による場合、長時間にわたって安定したローラ抵抗値を有する導電性ゴムローラを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る導電性ゴムローラの斜視図である。
【図２】本発明に係る加硫成形装置の説明図である。
【図３】本発明に係る電子写真画像形成装置の説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 導電性軸芯体
２ 発泡ゴム層
１１ 押出機
１２ マイクロ波加硫（ＵＨＦ加硫）装置
１３ 熱風加熱（ＨＡＶ加硫）装置
１４ 引取機
１５ 定尺切断機
２１ 感光体
２２ 帯電ローラ
２３ 露光手段
２４ 現像装置
２４ａ 現像ローラ
２５ トナー
２６ 転写ローラ
２７ 転写材
２８ クリーニングブレード
２９ クリーニング装置
３０ 定着装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性軸芯体上に発泡ゴム層が成形されている導電性ゴムローラの製造方法において、
発泡ゴム層用の主剤ゴムがアクリロニトリルブタジエンゴムおよびエピクロルヒドリンゴムから選択され、発泡剤系が、発泡剤としてｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）のみが使用され、かつ尿素系発泡助剤を含まないものであり、
発泡ゴム層の加硫発泡が、マイクロ波照射および熱風加熱による
ことを特徴とする導電性ゴムローラの製造方法。
【請求項２】
ＯＢＳＨの配合量が、発泡ゴム層の原料ゴム成分１００質量部に対し１質量部以上１０質量部以下である請求項１に記載の導電性ゴムローラの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の製造方法で製造されたことを特徴とする導電性ゴムローラ。
【請求項４】
転写ローラが、請求項３に記載の導電性ゴムローラであることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項１】
導電性軸芯体上に発泡ゴム層が成形されている導電性ゴムローラの製造方法において、
発泡ゴム層用の主剤ゴムがアクリロニトリルブタジエンゴムおよびエピクロルヒドリンゴムから選択され、発泡剤系が、発泡剤としてｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）のみが使用され、かつ尿素系発泡助剤を含まないものであり、
発泡ゴム層の加硫発泡が、マイクロ波照射および熱風加熱による
ことを特徴とする導電性ゴムローラの製造方法。
【請求項２】
ＯＢＳＨの配合量が、発泡ゴム層の原料ゴム成分１００質量部に対し１質量部以上１０質量部以下である請求項１に記載の導電性ゴムローラの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の製造方法で製造されたことを特徴とする導電性ゴムローラ。
【請求項４】
転写ローラが、請求項３に記載の導電性ゴムローラであることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−３２２７２９（Ｐ２００７−３２２７２９Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５２５８１（Ｐ２００６−１５２５８１）
【出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]