導電性ゴムローラ、導電性ゴムローラの製造方法及び転写ローラ
【課題】転写ローラや帯電ローラあるいは現像ローラ等の電子写真装置用導電性ゴムローラに関して、その形成が効率的に行われ、長時間にわたって安定したローラ抵抗値を有して、高画質で良好な画像を得ることのできる導電性ゴムローラの製造方法を提供する。
【解決手段】発泡体ゴム層のゴム材料が、ゴム成分が成分ＮＢＲ、エピクロルヒドリンゴム及びＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ三元共重合体から選ばれ、ゴム成分中の塩素量が２１質量％以下であり、発泡剤がＯＢＳＨのみで、尿素系発泡助剤を含まず、該ゴム材料の加硫発泡をマイクロ波加硫により行う。
【解決手段】発泡体ゴム層のゴム材料が、ゴム成分が成分ＮＢＲ、エピクロルヒドリンゴム及びＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ三元共重合体から選ばれ、ゴム成分中の塩素量が２１質量％以下であり、発泡剤がＯＢＳＨのみで、尿素系発泡助剤を含まず、該ゴム材料の加硫発泡をマイクロ波加硫により行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真複写装置、プリンター、静電記録装置等の画像形成装置において使用される導電性ゴムローラ、特に転写ローラ及び導電性ゴムローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンターなどの電子写真方式の画像形成装置（電子写真装置、電子写真画像形成装置ともいう）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。これらのゴムローラは、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、ゴム層が発泡体である時は該発泡体の発泡セルが緻密かつ均一であることが望まれている。
【０００３】
従来これらのゴムローラの製造方法では、ゴム層の形成において、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（特許文献２）、マイクロ波照射によるマイクロ波加硫（特許文献３）などが行われている。
【０００４】
これらの方法では、以下のような不具合があった。
【０００５】
すなわち、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、加硫チューブの径方向で発泡体の発泡セルが不均一であり、ゴムローラとして必要なセルを表面に出すために多量の研磨が必要になってしまうという問題があった。
【０００６】
金型加硫においては、通常金型はいくつかのパーツの組合せになっており、円筒状の本体部分が少なくとも二つに割られた形態が普通である。すなわち、発泡ゴムローラを型内（割型）発泡で作製する場合、本体部分に合わせ目が存在する。このような割型を使用して加硫発泡を行った場合、この合わせ目から該ゴム組成物の漏れ（パーティングライン）が生じ、発泡ゴムにこの影響が現れる。これにより、発泡体ゴム層には、電気抵抗、硬度、セル形状等において、この割型合わせ面で異常が発生しやすい。したがって、これらの特性が均質であることが望まれる導電性ゴムローラにおいては、該特性の不均質化は大きな問題となる。さらに段取りに時間がかかり、かつ金型洗浄を行う必要があるため、導電性ゴムローラを数多く作るのには不向きであった。
【０００７】
マイクロ波加硫は、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ので、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ため、均一な抵抗値、硬度、セル径を有する加硫チューブを得ることができる。特許文献３に記載の方法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。この特許文献３においては、具体例では、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（ＮＢＲ）等のイオン導電性ポリマーを用い、発泡剤としてアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）を使用し、発泡助剤として尿素系発泡助剤を使用している。しかし、これらの発泡剤、発泡助剤は、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の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。
【０００８】
電子写真用の導電性ゴムローラにおいては、ローラ抵抗値が均一であり、かつ経時で変化しないことが要求されており、ローラ抵抗値が均一で長時間にわたって変化しない導電性発泡ゴムローラの製造方法を確立することが望まれている。
【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】
【０００９】
したがって、本発明は、マイクロ波照射で加硫発泡しても、成形が効率的に行われ、ローラ抵抗値が均一で長時間にわたり安定しており、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ことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するため、発泡体ゴム層用のゴム成分、発泡剤等について検討し、さらに配合割合等についても検討した結果、ついに本発明に至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、下記の通りである。
【００１２】
（１）導電性芯材上に発泡体ゴム層を有する導電性ゴムローラの製造方法であって、
発泡体ゴム層のゴム材料が、ゴム成分としてアクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム及びエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体から選ばれる少なくとも一種を含み、該ゴム成分中の塩素量が該ゴム成分１００質量部に対して２１質量％以下であり、
発泡体形成のために配される発泡剤がｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）のみであり、尿素系発泡助剤が配されず、
かつ、該ゴム材料の加硫発泡が、マイクロ波照射及び加熱空気によって行われる
ことを特徴とする導電性ゴムローラの製造方法である。
【００１３】
（２）ｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）の配合量が、ゴム成分１００質量部に対して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である。
【００１４】
（３）電子写真画像形成装置に用いる導電性ゴムローラが、上記の導電性ゴムローラの製造方法で形成されたものであることを特徴とする導電性ゴムローラである。
【００１５】
（４）電子写真画像形成装置に用いる転写ローラが、上記（３）の導電性ゴムローラであることを特徴とする転写ローラである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の製造方法で製造された導電性ゴムローラは、ローラ抵抗値が均一で長期にわたり安定しているので、転写ローラ、帯電ローラ、現像ローラ等の電子写真装置用導電性ゴムローラとして有用である。また、本発明の製造方法は、発泡ゴム層用のゴム材料がマイクロ波加硫に適しているので、マイクロ波照射による加硫発泡が短時間でかつ効率よく行われ、得られる導電性ゴムローラも品質が安定したものである。さらに、この導電性ゴムローラは、電子写真装置に帯電ローラ、現像ローラあるいは転写ローラとして、特に転写ローラとして組み込んだ時に、高画質で良好な、優れた画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、
導電性芯材上に発泡体ゴム層を有する導電性ゴムローラの製造方法であって、
発泡体ゴム層のゴム材料が、ゴム成分として、アクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム及びエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体から選ばれル少なくとも一種を含み、該ゴム成分中の塩素量が該ゴム成分１００質量部に対して２１質量％以下であり、
発泡体形成のために配される発泡剤がｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）のみであり、尿素系発泡助剤が配されず、
かつ、該ゴム材料の加硫発泡が、マイクロ波照射及び加熱空気によって行われる
ことを特徴とする導電性ゴムローラの製造方法である。
【００１８】
以下、図を用いながら詳細に説明する。
【００１９】
まず、本発明で製造される導電性ゴムローラの一例の斜視図を図１に示す。
【００２０】
図１において、1は導電性芯材であり、該導電性芯材１の上に導電性の加硫発泡ゴム層２が形成されている。
【００２１】
導電性芯材１は、通常、鉄、鋼、真鍮、不錆鋼等の中実棒あるいは中空棒であり、その表面にはニッケル等のメッキがされたものが使用される。そして、本発明では、外径が４ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
加硫発泡ゴム２層は、ゴム材料が特定のゴム成分を含み、発泡剤がｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）のみであり、尿素系発泡助剤が配されず、かつ、発泡加硫がマイクロ波加硫により行われたものである。なお、ゴム材料としては、これに酸化亜鉛、ステアリン酸やカーボンブラック、炭酸カルシウム等の充填剤、硫黄等の加硫剤、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、その数種の混合物等の加硫促進剤が配されている。
【００２３】
本発明では、ゴム成分が、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＳ）、エピクロルヒドリンゴム及びエチレンオキサイド（ＥＯ）−プロピレンオキサイド（ＰＯ）−アリルグリシジルエーテル（ＡＧＥ）三元共重合体から選ばれル少なくとも一種である。そして、該ゴム成分の塩素量が、総ゴム成分の２１質量％以下であるが必須である。塩素含有量が２１質量％よりも多くなると、ゴム成分から遊離する塩素が同時に配合された成分と塩素化合物を生じやすくなる。この塩素化合物が発泡ゴム層中でイオン導電剤として作用したり、ゴム層の極性を変化させたりして、経時でローラ抵抗値を大きく変化させてしまう。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。
【００２４】
本発明では、発泡体形成のため、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）のみを使用する。ここで、例えば、アゾジカルボンアミド（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、経時でローラ抵抗値が上昇してしまうという問題が生じる。
【００２５】
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は、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）や炭酸水素ナトリウムがある。しかし、ＤＰＴは分解時に有害なホルムアルデヒドが発生すること、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ことがあり、好ましくない。また、炭酸水素ナトリウムでは均一な発泡を得難く、ローラ抵抗値の環境変動が大きいという欠点がある。
【００２７】
ＯＢＳＨの配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、１質量部以上１０質量部以下が適当である。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による加硫阻害により、汚染性等の問題が生じる。さらに、ＯＢＳＨ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が生じる。
【００２８】
本発明では、導電性発泡ゴム層に導電性を安定して発揮させるために、カーボンブラック、金属粉等の等の電子導電性導電剤やＬｉＣＩＯ4、ＮａＳＣＮ等のイオン導電剤などを適宜選択して添加することも可能である。なお、電子導電性導電剤としては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック（商標）等の導電性カーボンブラック、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＳｎＯ2／ＳｂＯ3固溶体等の金属酸化物、Ｃｕ、Ａｇ等の金属粉末を上げることができる、導電剤として導電性カーボンブラックを使用する時は、ゴム成分１００質量部に対して、５質量部以上１００質量部以下が適当である。
【００２９】
また、本発明では、発泡ゴム層の柔軟性、機械強度等を調整するために、カーボンブラック、炭酸カルシウム、ＳｉＯ2等の充填剤を使用することもできる。なお、充填剤の使用量は、ゴム成分１００質量部に対し１００質量部以下とするのが適当である。
【００３０】
本発明に用いられる加硫剤は、硫黄である。加硫剤は、通常、加硫促進剤と共に使用される。なお、加硫剤として硫黄を使用したときは、ゴム成分・組成、発泡剤量、発泡ゴム層の硬度等により異なるが、通常、ゴム成分１００質量部に対し、０．３質量部以上４質量部以下が適当である。
【００３１】
加硫促進剤としては、上記したように、従来公知のものから適宜選択して使用可能である。なお、チアゾール系促進剤として、２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）等がある。また、チウラム系加硫促進剤として、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＭＴＭ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴＤ）、テトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィド（ＴＯＴＤ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）等がある。加硫促進剤の使用量は、原料ゴム１００質量部に対し、１質量部以上１０質量部以下が適当である。
【００３２】
本発明では、上記したようなゴム層原料が、発泡剤、加硫剤、加硫促進剤、安定剤、導電剤等の必要な副資材とともに混合混練されて、原料ゴム組成物とされる。次いで押出機より円筒状に押し出され、マイクロ波加硫（ＵＨＦ）炉中で加硫発泡され、さらに熱風加熱（ＨＡＶ）炉で加硫されて、発泡ゴムチューブとされる。この発泡ゴムチューブが所定の長さに切断され、導電性芯材が圧入されて、導電性ゴムローラが形成される。なお、芯材には予め接着剤が塗布されていても構わない。
【００３３】
以下、加硫発泡ゴム層用の発泡ゴムチューブの製造について説明する。
【００３４】
図２は、マイクロ波を用いた連続加硫による発泡ゴムチューブの製造装置を示す。
【００３５】
図２において、１１は押出機、１２はマイクロ波加硫（ＵＨＦ）炉、１３は熱風加硫（ＨＡＶ）炉、１４は引取機、１５は定尺切断機である。
【００３６】
上記した加硫発泡ゴム層用の原料ゴム組成物は、バンバリーミキサーまたは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て、押出機１１に投入される。次いで、押出機より原料ゴム組成物は、通常、内径２ｍｍ以上８ｍｍ以下、外径８ｍｍ以上１５ｍｍ以下で円筒状に押し出される。該円筒状成形体は、ＵＨＦ炉１２内の、テフロンでコーティングされたメッシュのベルト、またはテフロン樹脂を被服したコロ上に載置され、ＵＨＦ炉１２内へ搬送される。
【００３７】
ＵＦＨ炉１２内に搬入された円筒状成形体に０．５ｋＷ／ｍ2以上３．０ｋＷ／ｍ2以下の照射強度のマイクロ波が照射され、ＵＦＨ炉１２内温度１６０℃以上２３０℃以下で加熱されて加硫発泡する。なお、このときの円筒状成形体の搬送速度は０．５ｍ／ｍｉｎから４．０ｍ／ｍｉｎに設定するのが適当である。この加硫発泡した円筒状成形体はさらにテフロン樹脂を被覆したコロで１６０℃から２３０℃に設定したＨＡＶ炉１３に搬送され、さらに加硫発泡が完結される。
【００３８】
加硫発泡後に引取機１４より排出された直後に、定尺切断機１５により所定の寸法に切断し、チューブ状の導電性ゴム成形物を作成する。次いで、ホットメルト接着剤、又は加硫接着剤を所望の領域に塗布した４ｍｍから１０ｍｍの導電性芯材を切断した記チューブ状の導電性ゴム成形物の内径部に圧入し、ローラ状の成形体を得る。この成形体を、研磨砥石ＧＣ８０を取り付けた研磨機（不図示）にセットし、研磨条件として回転速度２０００ｒｐｍ、送り速度５００ｍｍ／分で外径が１２ｍｍから１８ｍｍになるように研磨し、導電性発泡ゴムローラを作成する。
【００３９】
なお、上記装置では、ＵＨＦ炉１２、ＨＡＶ炉１３および引取機１４の長さは、特に限定されないが、本発明では、それぞれ４ｍ、６ｍ、１ｍとすることができる。また、各装置の間は０．１ｍ以上１．０ｍ以下とする。こうすると、押出機を除く加硫発泡装置の全長がおよそ１３ｍとなり、大幅に短いものである。
【００４０】
上記により製造された導電性ゴムローラは、必要により表面層が形成されて、電子写真装置の各種導電性ゴムローラ、特に転写ローラとして有用である。
【００４１】
図３に、本発明に係る導電性ゴムローラを画像形成装置に利用した例の説明図を示す。
【００４２】
図３に示す画像形成装置は、電子写真方式のプロセスカートリッジを使用したレーザプリンタであり、その概略構成を示す。
【００４３】
この画像形成装置は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）２１を備えている。感光ドラム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。この感光ドラム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。
【００４４】
感光ドラム２１表面は、帯電ローラ２２によって均一に帯電される。帯電ローラ２２は感光ドラム２１表面に接触配置されており、感光ドラム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、これにより感光ドラム２１表面は、−６００Ｖ（暗部電位Ｖｄ）に一様に帯電処理される。帯電後の感光ドラム２１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、感光ドラム２１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。
【００４５】
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。
【００４６】
一方、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、感光ドラム２１と転写ローラ２６との間の転写部（転写ニップ部）Ｔに、感光ドラム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の表面に、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、感光ドラム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ドラム２１表面に残ったトナー（残留トナー）は、クリーニングブレード２８によって除去され、廃トナー容器２９内へ収容される。
【００４７】
一方、転写部Ｔを通った転写材２７は、感光ドラム２１から分離されて定着装置３０へ搬送され、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の外部に排出される。
【００４８】
上記画像形成装置において、本発明の導電性ゴムローラは、帯電ローラ、現像スリーブおよび転写ローラとして使用可能であり、特に転写ローラとして好ましい。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
【００５０】
なお、以下の実施例及び比較例で使用した資材は以下の通りである。
【００５１】
１）ゴム成分
ＮＢＲ：アクリロニトリルブタジエンゴム「ニポールＤＮ４０１ＬＬ」（商品名、日本ゼオン株式会社製）
ＥＣＯ１：エピクロルヒドリンゴム「エピクロマーＣＧ１０２」（商品名、ダイソー株式会社製）
ＥＣＯ２：エピクロルヒドリンゴム「エピクロマーＣＧ」（商品名、ダイソー株式会社製）
ＥＣＯ３：エピクロルヒドリンゴム「エピクロマーＣＧ１０４」（商品名、ダイソー株式会社製）
ＥＣＯ４：エピクロルヒドリンゴム「エピオンＯＮ３０１」（商品名、ダイソー株式会社製）
ＥＣＯ５：エピクロルヒドリンゴム「ゼクロン１１００」（商品名、日本ゼオン株式会社製）
ゼオスパン：ＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ三元共重合体「ゼオスパン８０１０」（商品名、日本ゼオン株式会社製）
【００５２】
２）発泡剤、発泡助剤
ＯＢＳＨ：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、永和化成工業株式会社製）、発泡剤
ＡＤＣＡ：アゾジカルボンアミド「ビニホールＡＣ」（商品名、永和化成工業株式会社製）、発泡剤
尿素：「セルペーストＫ５」（商品名、永和化成工業株式会社製）、発泡助剤
【００５３】
３）加硫剤、加硫促進剤
硫黄（Ｓ）：「サルファックスＰＭＣ」（商品名、鶴見化学工業株式会社製）、加硫剤
ＤＭ：ジベンゾチアジルジスルフィド「ノクセラーＤＭ−Ｐ」（商品名、大内新興化学工業株式会社製）、加硫促進剤
ＴＯＴ：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、大内新興化学工業株式会社製）、加硫促進剤
【００５４】
４）その他
酸化亜鉛：酸化亜鉛２種（ハクスイテック株式会社製）
ステアリン酸：ステアリン酸「ルナックＳ−２０」（商品名、花王株式会社製）
カーボンブラック：カーボンブラック「旭＃１５」（商品名、旭カーボン株式会社製）
【００５５】
以下の実施例、比較例で作製した導電性ゴムローラのローラ抵抗値を下記により測定し、次いで、４０℃／９５％ＲＨに３５０時間置いた後に再びローラ抵抗値を測定し、その抵抗値の変化量（抵抗値変動量（桁））を評価した。
【００５６】
（ローラ抵抗値の測定）
２３℃／５５％ＲＨの環境で、導電性ゴムローラの軸体に、片側４．９Ｎの荷重を両方に掛けて、外径３０ｍｍのステンレス製のドラムに圧着し、回転させた状態で軸体とステンレスドラムとの間に２ｋＶの電圧を印加して、ローラ抵抗値を測定した。なお、この測定値を初期値Ｒ0とする。
【００５７】
さらに、この測定が終わった導電性ゴムローラを、４０℃／９５％ＲＨの環境に３５０時間置いた後、２３℃／５５％ＲＨの環境で再び抵抗値を測定した。この測定値を環境変化値ＲTとする。初期値Ｒ0と環境変化値ＲTの桁差（ｌｏｇ（Ｒ0／ＲT）の絶対値）を経時による抵抗値変動量とした。これが小さいほど、導電性ゴムローラの抵抗の経時安定性が良い。なお、この変動量は０．１５桁以下であることが好ましい。
【００５８】
実施例１〜７、比較例１〜６
表１に示すゴム成分１００質量部に対して、酸化亜鉛５．０質量部、ステアリン酸１．０質量部、カーボンブラック３０.０質量部、硫黄１．５質量部、ＤＭ１．５質量部、ＴＯＴ２．０質量部及びＯＢＳＨ６．０質量部を用い、ニーダーで混練して原料ゴム組成物を得た。得た原料ゴム組成物を押出し機で円筒状に押し出し、マイクロ波出力を１．５ｋＷに調整したＵＨＦ炉に送り、マイクロ波発泡加硫した。その後、加熱空気で２００℃に調整したＨＡＶ炉に送り、加硫を完結した。加硫が完了した発泡ゴムチューブを引き取り機で引き取り、定尺切断機によりゴム長２２０ｍｍに切断した。なお、発泡ゴムチューブの引き取り速度は２．６ｍ／ｍｉｎであった。また、発泡後のチューブの内径は約５ｍｍであり、外径は約１６ｍｍであった。
【００５９】
次いで、発泡ゴムチューブに、ホットメルト接着剤を塗布したφ６ｍｍのＳＵＳ製の芯材を圧入し、表面をＧＣ８０の研磨砥石を付けた研磨機で研削して、外径１４ｍｍの導電性ゴムローラを得た。
【００６０】
得られた導電性ゴムローラのローラ抵抗値の変動量を上記により測定した。結果を表１に示す。
【００６１】
比較例７
ＯＢＳＨに換えて、ＡＤＣＡ４．０質量部と尿素２．０質量部を用いる以外は実施例７と同様にして導電性ゴムローラを得た。得られた導電性ゴムローラのローラ抵抗値の変動量を実施例７と同様に測定した。結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】
【００６３】
実施例１は、ゴム成分が塩素を含まないＮＢＲであり、また、発泡剤系がＯＢＳＨ６質量部のみのであるので、ローラ抵抗値変動量が０．０２桁と良好な結果であった。同様に実施例２も、塩素を含んでおらず、ＡＤＣＡ、尿素を含んでいないためローラ抵抗値変動量が０．０４桁と良好な結果であった。
【００６４】
実施例３及び同５は、塩素含有量がそれぞれ２１．０質量％、１４．０質量％のエピクロルヒドリンゴムを単独で用いた場合であるが、いずれも塩素含有量が２１．０質量％以下であり、ローラ抵抗値変動量はそれぞれ０．１２桁、０．１０桁と良好であった。実施例４及び同６はＮＢＲ５０質量部とエピクロルヒドリンゴム５０質量部を使用した場合であり、ポリマー中の塩素含有量がそれぞれ１２．５質量％、７．０質量％で、ローラ抵抗値変動量もそれぞれ０．１１桁、０．１０桁と良好であった。
【００６５】
実施例７では、ＮＢＲ５０質量部、エピクロルヒドリンゴム４０質量部、ＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ三元共重合体１０質量部を用いた場合で、塩素含有量が５．６質量％であり、ＡＤＣＡ、尿素を含んでいないため、ローラ抵抗値変動量が０．０８桁と良好であった。
【００６６】
一方、比較例１〜３は、塩素含有量がそれぞれ２４．０質量％、２９．０質量％、３５．０質量％のエピクロルヒドリンゴムを単独で用いた場合であり、塩素含有量がいずれも２１質量％を大きく超える。そのために、ローラ抵抗値変動量がそれぞれ０．２１桁、０．３０、０．７２桁と大きくなってしまった。
【００６７】
比較例４、５は,ＮＢＲとエピクロルヒドリンゴムを混合して使用したが、塩素含有量がそれぞれ２１．８質量％、２２．８質量％であるため、ローラ抵抗値変動量もそれぞれ０．１６桁、０．２２桁で、電子写真用導電性ゴムローラとして不適当であった。
【００６８】
比較例６は、ＮＢＲ２０質量部、エピクロルヒドリンゴム７０質量部、ＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ三元共重合体１０質量部を用いた場合で、塩素含有量が２４．５質量％であったので、ローラ抵抗値変動量が０．２５桁と大きくなった。
【００６９】
比較例７は、実施例７で良好な結果を得たゴム組成としたが、発泡剤系がＡＤＣＡ−尿素であるため、塩素含有量が５．６質量％であるにかかわらず、ローラ抵抗値変動量が０．７８桁と大きすぎる値であった。
【００７０】
以上の結果から、導電性芯材上に発泡体ゴム層を有する導電性ゴムローラの製造方法において、以下のようにすることが望ましいとわかる。
（１）ゴム成分をＮＢＲ、エピクロルヒドリンゴム及びＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ三元共重合体から選び、かつ、その塩素含有量を２１質量％以下とすること。
（２）発泡剤として、ＯＢＳＨのみを使用し、尿素系発泡助剤を使用しないこと。
（３）ゴム材料の加硫発泡を、マイクロ波照射及び加熱空気による、マイクロ波加硫によって行うこと。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る導電性ゴムローラの一例の斜視図である。
【図２】本発明に係る加硫成形装置を説明する構成図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の模式的説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 軸芯体
２ 発泡体ゴム層
１１ 押出機
１２ マイクロ波加硫（ＵＨＦ）炉
１３ 熱風加硫（ＨＡＶ）炉
１４ 引取機
１５ 定尺切断機
２１ 感光ドラム
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 廃トナー容器
３０ 定着装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真複写装置、プリンター、静電記録装置等の画像形成装置において使用される導電性ゴムローラ、特に転写ローラ及び導電性ゴムローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンターなどの電子写真方式の画像形成装置（電子写真装置、電子写真画像形成装置ともいう）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。これらのゴムローラは、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、ゴム層が発泡体である時は該発泡体の発泡セルが緻密かつ均一であることが望まれている。
【０００３】
従来これらのゴムローラの製造方法では、ゴム層の形成において、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（特許文献２）、マイクロ波照射によるマイクロ波加硫（特許文献３）などが行われている。
【０００４】
これらの方法では、以下のような不具合があった。
【０００５】
すなわち、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、加硫チューブの径方向で発泡体の発泡セルが不均一であり、ゴムローラとして必要なセルを表面に出すために多量の研磨が必要になってしまうという問題があった。
【０００６】
金型加硫においては、通常金型はいくつかのパーツの組合せになっており、円筒状の本体部分が少なくとも二つに割られた形態が普通である。すなわち、発泡ゴムローラを型内（割型）発泡で作製する場合、本体部分に合わせ目が存在する。このような割型を使用して加硫発泡を行った場合、この合わせ目から該ゴム組成物の漏れ（パーティングライン）が生じ、発泡ゴムにこの影響が現れる。これにより、発泡体ゴム層には、電気抵抗、硬度、セル形状等において、この割型合わせ面で異常が発生しやすい。したがって、これらの特性が均質であることが望まれる導電性ゴムローラにおいては、該特性の不均質化は大きな問題となる。さらに段取りに時間がかかり、かつ金型洗浄を行う必要があるため、導電性ゴムローラを数多く作るのには不向きであった。
【０００７】
マイクロ波加硫は、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ので、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ため、均一な抵抗値、硬度、セル径を有する加硫チューブを得ることができる。特許文献３に記載の方法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。この特許文献３においては、具体例では、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（ＮＢＲ）等のイオン導電性ポリマーを用い、発泡剤としてアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）を使用し、発泡助剤として尿素系発泡助剤を使用している。しかし、これらの発泡剤、発泡助剤は、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の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。
【０００８】
電子写真用の導電性ゴムローラにおいては、ローラ抵抗値が均一であり、かつ経時で変化しないことが要求されており、ローラ抵抗値が均一で長時間にわたって変化しない導電性発泡ゴムローラの製造方法を確立することが望まれている。
【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】
【０００９】
したがって、本発明は、マイクロ波照射で加硫発泡しても、成形が効率的に行われ、ローラ抵抗値が均一で長時間にわたり安定しており、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ことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するため、発泡体ゴム層用のゴム成分、発泡剤等について検討し、さらに配合割合等についても検討した結果、ついに本発明に至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、下記の通りである。
【００１２】
（１）導電性芯材上に発泡体ゴム層を有する導電性ゴムローラの製造方法であって、
発泡体ゴム層のゴム材料が、ゴム成分としてアクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム及びエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体から選ばれる少なくとも一種を含み、該ゴム成分中の塩素量が該ゴム成分１００質量部に対して２１質量％以下であり、
発泡体形成のために配される発泡剤がｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）のみであり、尿素系発泡助剤が配されず、
かつ、該ゴム材料の加硫発泡が、マイクロ波照射及び加熱空気によって行われる
ことを特徴とする導電性ゴムローラの製造方法である。
【００１３】
（２）ｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）の配合量が、ゴム成分１００質量部に対して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である。
【００１４】
（３）電子写真画像形成装置に用いる導電性ゴムローラが、上記の導電性ゴムローラの製造方法で形成されたものであることを特徴とする導電性ゴムローラである。
【００１５】
（４）電子写真画像形成装置に用いる転写ローラが、上記（３）の導電性ゴムローラであることを特徴とする転写ローラである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の製造方法で製造された導電性ゴムローラは、ローラ抵抗値が均一で長期にわたり安定しているので、転写ローラ、帯電ローラ、現像ローラ等の電子写真装置用導電性ゴムローラとして有用である。また、本発明の製造方法は、発泡ゴム層用のゴム材料がマイクロ波加硫に適しているので、マイクロ波照射による加硫発泡が短時間でかつ効率よく行われ、得られる導電性ゴムローラも品質が安定したものである。さらに、この導電性ゴムローラは、電子写真装置に帯電ローラ、現像ローラあるいは転写ローラとして、特に転写ローラとして組み込んだ時に、高画質で良好な、優れた画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、
導電性芯材上に発泡体ゴム層を有する導電性ゴムローラの製造方法であって、
発泡体ゴム層のゴム材料が、ゴム成分として、アクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム及びエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体から選ばれル少なくとも一種を含み、該ゴム成分中の塩素量が該ゴム成分１００質量部に対して２１質量％以下であり、
発泡体形成のために配される発泡剤がｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）のみであり、尿素系発泡助剤が配されず、
かつ、該ゴム材料の加硫発泡が、マイクロ波照射及び加熱空気によって行われる
ことを特徴とする導電性ゴムローラの製造方法である。
【００１８】
以下、図を用いながら詳細に説明する。
【００１９】
まず、本発明で製造される導電性ゴムローラの一例の斜視図を図１に示す。
【００２０】
図１において、1は導電性芯材であり、該導電性芯材１の上に導電性の加硫発泡ゴム層２が形成されている。
【００２１】
導電性芯材１は、通常、鉄、鋼、真鍮、不錆鋼等の中実棒あるいは中空棒であり、その表面にはニッケル等のメッキがされたものが使用される。そして、本発明では、外径が４ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
加硫発泡ゴム２層は、ゴム材料が特定のゴム成分を含み、発泡剤がｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）のみであり、尿素系発泡助剤が配されず、かつ、発泡加硫がマイクロ波加硫により行われたものである。なお、ゴム材料としては、これに酸化亜鉛、ステアリン酸やカーボンブラック、炭酸カルシウム等の充填剤、硫黄等の加硫剤、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、その数種の混合物等の加硫促進剤が配されている。
【００２３】
本発明では、ゴム成分が、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＳ）、エピクロルヒドリンゴム及びエチレンオキサイド（ＥＯ）−プロピレンオキサイド（ＰＯ）−アリルグリシジルエーテル（ＡＧＥ）三元共重合体から選ばれル少なくとも一種である。そして、該ゴム成分の塩素量が、総ゴム成分の２１質量％以下であるが必須である。塩素含有量が２１質量％よりも多くなると、ゴム成分から遊離する塩素が同時に配合された成分と塩素化合物を生じやすくなる。この塩素化合物が発泡ゴム層中でイオン導電剤として作用したり、ゴム層の極性を変化させたりして、経時でローラ抵抗値を大きく変化させてしまう。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。
【００２４】
本発明では、発泡体形成のため、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）のみを使用する。ここで、例えば、アゾジカルボンアミド（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、経時でローラ抵抗値が上昇してしまうという問題が生じる。
【００２５】
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は、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）や炭酸水素ナトリウムがある。しかし、ＤＰＴは分解時に有害なホルムアルデヒドが発生すること、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ことがあり、好ましくない。また、炭酸水素ナトリウムでは均一な発泡を得難く、ローラ抵抗値の環境変動が大きいという欠点がある。
【００２７】
ＯＢＳＨの配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、１質量部以上１０質量部以下が適当である。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による加硫阻害により、汚染性等の問題が生じる。さらに、ＯＢＳＨ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が生じる。
【００２８】
本発明では、導電性発泡ゴム層に導電性を安定して発揮させるために、カーボンブラック、金属粉等の等の電子導電性導電剤やＬｉＣＩＯ4、ＮａＳＣＮ等のイオン導電剤などを適宜選択して添加することも可能である。なお、電子導電性導電剤としては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック（商標）等の導電性カーボンブラック、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＳｎＯ2／ＳｂＯ3固溶体等の金属酸化物、Ｃｕ、Ａｇ等の金属粉末を上げることができる、導電剤として導電性カーボンブラックを使用する時は、ゴム成分１００質量部に対して、５質量部以上１００質量部以下が適当である。
【００２９】
また、本発明では、発泡ゴム層の柔軟性、機械強度等を調整するために、カーボンブラック、炭酸カルシウム、ＳｉＯ2等の充填剤を使用することもできる。なお、充填剤の使用量は、ゴム成分１００質量部に対し１００質量部以下とするのが適当である。
【００３０】
本発明に用いられる加硫剤は、硫黄である。加硫剤は、通常、加硫促進剤と共に使用される。なお、加硫剤として硫黄を使用したときは、ゴム成分・組成、発泡剤量、発泡ゴム層の硬度等により異なるが、通常、ゴム成分１００質量部に対し、０．３質量部以上４質量部以下が適当である。
【００３１】
加硫促進剤としては、上記したように、従来公知のものから適宜選択して使用可能である。なお、チアゾール系促進剤として、２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）等がある。また、チウラム系加硫促進剤として、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＭＴＭ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴＤ）、テトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィド（ＴＯＴＤ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）等がある。加硫促進剤の使用量は、原料ゴム１００質量部に対し、１質量部以上１０質量部以下が適当である。
【００３２】
本発明では、上記したようなゴム層原料が、発泡剤、加硫剤、加硫促進剤、安定剤、導電剤等の必要な副資材とともに混合混練されて、原料ゴム組成物とされる。次いで押出機より円筒状に押し出され、マイクロ波加硫（ＵＨＦ）炉中で加硫発泡され、さらに熱風加熱（ＨＡＶ）炉で加硫されて、発泡ゴムチューブとされる。この発泡ゴムチューブが所定の長さに切断され、導電性芯材が圧入されて、導電性ゴムローラが形成される。なお、芯材には予め接着剤が塗布されていても構わない。
【００３３】
以下、加硫発泡ゴム層用の発泡ゴムチューブの製造について説明する。
【００３４】
図２は、マイクロ波を用いた連続加硫による発泡ゴムチューブの製造装置を示す。
【００３５】
図２において、１１は押出機、１２はマイクロ波加硫（ＵＨＦ）炉、１３は熱風加硫（ＨＡＶ）炉、１４は引取機、１５は定尺切断機である。
【００３６】
上記した加硫発泡ゴム層用の原料ゴム組成物は、バンバリーミキサーまたは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て、押出機１１に投入される。次いで、押出機より原料ゴム組成物は、通常、内径２ｍｍ以上８ｍｍ以下、外径８ｍｍ以上１５ｍｍ以下で円筒状に押し出される。該円筒状成形体は、ＵＨＦ炉１２内の、テフロンでコーティングされたメッシュのベルト、またはテフロン樹脂を被服したコロ上に載置され、ＵＨＦ炉１２内へ搬送される。
【００３７】
ＵＦＨ炉１２内に搬入された円筒状成形体に０．５ｋＷ／ｍ2以上３．０ｋＷ／ｍ2以下の照射強度のマイクロ波が照射され、ＵＦＨ炉１２内温度１６０℃以上２３０℃以下で加熱されて加硫発泡する。なお、このときの円筒状成形体の搬送速度は０．５ｍ／ｍｉｎから４．０ｍ／ｍｉｎに設定するのが適当である。この加硫発泡した円筒状成形体はさらにテフロン樹脂を被覆したコロで１６０℃から２３０℃に設定したＨＡＶ炉１３に搬送され、さらに加硫発泡が完結される。
【００３８】
加硫発泡後に引取機１４より排出された直後に、定尺切断機１５により所定の寸法に切断し、チューブ状の導電性ゴム成形物を作成する。次いで、ホットメルト接着剤、又は加硫接着剤を所望の領域に塗布した４ｍｍから１０ｍｍの導電性芯材を切断した記チューブ状の導電性ゴム成形物の内径部に圧入し、ローラ状の成形体を得る。この成形体を、研磨砥石ＧＣ８０を取り付けた研磨機（不図示）にセットし、研磨条件として回転速度２０００ｒｐｍ、送り速度５００ｍｍ／分で外径が１２ｍｍから１８ｍｍになるように研磨し、導電性発泡ゴムローラを作成する。
【００３９】
なお、上記装置では、ＵＨＦ炉１２、ＨＡＶ炉１３および引取機１４の長さは、特に限定されないが、本発明では、それぞれ４ｍ、６ｍ、１ｍとすることができる。また、各装置の間は０．１ｍ以上１．０ｍ以下とする。こうすると、押出機を除く加硫発泡装置の全長がおよそ１３ｍとなり、大幅に短いものである。
【００４０】
上記により製造された導電性ゴムローラは、必要により表面層が形成されて、電子写真装置の各種導電性ゴムローラ、特に転写ローラとして有用である。
【００４１】
図３に、本発明に係る導電性ゴムローラを画像形成装置に利用した例の説明図を示す。
【００４２】
図３に示す画像形成装置は、電子写真方式のプロセスカートリッジを使用したレーザプリンタであり、その概略構成を示す。
【００４３】
この画像形成装置は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）２１を備えている。感光ドラム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。この感光ドラム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。
【００４４】
感光ドラム２１表面は、帯電ローラ２２によって均一に帯電される。帯電ローラ２２は感光ドラム２１表面に接触配置されており、感光ドラム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、これにより感光ドラム２１表面は、−６００Ｖ（暗部電位Ｖｄ）に一様に帯電処理される。帯電後の感光ドラム２１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、感光ドラム２１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。
【００４５】
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。
【００４６】
一方、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、感光ドラム２１と転写ローラ２６との間の転写部（転写ニップ部）Ｔに、感光ドラム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の表面に、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、感光ドラム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ドラム２１表面に残ったトナー（残留トナー）は、クリーニングブレード２８によって除去され、廃トナー容器２９内へ収容される。
【００４７】
一方、転写部Ｔを通った転写材２７は、感光ドラム２１から分離されて定着装置３０へ搬送され、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の外部に排出される。
【００４８】
上記画像形成装置において、本発明の導電性ゴムローラは、帯電ローラ、現像スリーブおよび転写ローラとして使用可能であり、特に転写ローラとして好ましい。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
【００５０】
なお、以下の実施例及び比較例で使用した資材は以下の通りである。
【００５１】
１）ゴム成分
ＮＢＲ：アクリロニトリルブタジエンゴム「ニポールＤＮ４０１ＬＬ」（商品名、日本ゼオン株式会社製）
ＥＣＯ１：エピクロルヒドリンゴム「エピクロマーＣＧ１０２」（商品名、ダイソー株式会社製）
ＥＣＯ２：エピクロルヒドリンゴム「エピクロマーＣＧ」（商品名、ダイソー株式会社製）
ＥＣＯ３：エピクロルヒドリンゴム「エピクロマーＣＧ１０４」（商品名、ダイソー株式会社製）
ＥＣＯ４：エピクロルヒドリンゴム「エピオンＯＮ３０１」（商品名、ダイソー株式会社製）
ＥＣＯ５：エピクロルヒドリンゴム「ゼクロン１１００」（商品名、日本ゼオン株式会社製）
ゼオスパン：ＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ三元共重合体「ゼオスパン８０１０」（商品名、日本ゼオン株式会社製）
【００５２】
２）発泡剤、発泡助剤
ＯＢＳＨ：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、永和化成工業株式会社製）、発泡剤
ＡＤＣＡ：アゾジカルボンアミド「ビニホールＡＣ」（商品名、永和化成工業株式会社製）、発泡剤
尿素：「セルペーストＫ５」（商品名、永和化成工業株式会社製）、発泡助剤
【００５３】
３）加硫剤、加硫促進剤
硫黄（Ｓ）：「サルファックスＰＭＣ」（商品名、鶴見化学工業株式会社製）、加硫剤
ＤＭ：ジベンゾチアジルジスルフィド「ノクセラーＤＭ−Ｐ」（商品名、大内新興化学工業株式会社製）、加硫促進剤
ＴＯＴ：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、大内新興化学工業株式会社製）、加硫促進剤
【００５４】
４）その他
酸化亜鉛：酸化亜鉛２種（ハクスイテック株式会社製）
ステアリン酸：ステアリン酸「ルナックＳ−２０」（商品名、花王株式会社製）
カーボンブラック：カーボンブラック「旭＃１５」（商品名、旭カーボン株式会社製）
【００５５】
以下の実施例、比較例で作製した導電性ゴムローラのローラ抵抗値を下記により測定し、次いで、４０℃／９５％ＲＨに３５０時間置いた後に再びローラ抵抗値を測定し、その抵抗値の変化量（抵抗値変動量（桁））を評価した。
【００５６】
（ローラ抵抗値の測定）
２３℃／５５％ＲＨの環境で、導電性ゴムローラの軸体に、片側４．９Ｎの荷重を両方に掛けて、外径３０ｍｍのステンレス製のドラムに圧着し、回転させた状態で軸体とステンレスドラムとの間に２ｋＶの電圧を印加して、ローラ抵抗値を測定した。なお、この測定値を初期値Ｒ0とする。
【００５７】
さらに、この測定が終わった導電性ゴムローラを、４０℃／９５％ＲＨの環境に３５０時間置いた後、２３℃／５５％ＲＨの環境で再び抵抗値を測定した。この測定値を環境変化値ＲTとする。初期値Ｒ0と環境変化値ＲTの桁差（ｌｏｇ（Ｒ0／ＲT）の絶対値）を経時による抵抗値変動量とした。これが小さいほど、導電性ゴムローラの抵抗の経時安定性が良い。なお、この変動量は０．１５桁以下であることが好ましい。
【００５８】
実施例１〜７、比較例１〜６
表１に示すゴム成分１００質量部に対して、酸化亜鉛５．０質量部、ステアリン酸１．０質量部、カーボンブラック３０.０質量部、硫黄１．５質量部、ＤＭ１．５質量部、ＴＯＴ２．０質量部及びＯＢＳＨ６．０質量部を用い、ニーダーで混練して原料ゴム組成物を得た。得た原料ゴム組成物を押出し機で円筒状に押し出し、マイクロ波出力を１．５ｋＷに調整したＵＨＦ炉に送り、マイクロ波発泡加硫した。その後、加熱空気で２００℃に調整したＨＡＶ炉に送り、加硫を完結した。加硫が完了した発泡ゴムチューブを引き取り機で引き取り、定尺切断機によりゴム長２２０ｍｍに切断した。なお、発泡ゴムチューブの引き取り速度は２．６ｍ／ｍｉｎであった。また、発泡後のチューブの内径は約５ｍｍであり、外径は約１６ｍｍであった。
【００５９】
次いで、発泡ゴムチューブに、ホットメルト接着剤を塗布したφ６ｍｍのＳＵＳ製の芯材を圧入し、表面をＧＣ８０の研磨砥石を付けた研磨機で研削して、外径１４ｍｍの導電性ゴムローラを得た。
【００６０】
得られた導電性ゴムローラのローラ抵抗値の変動量を上記により測定した。結果を表１に示す。
【００６１】
比較例７
ＯＢＳＨに換えて、ＡＤＣＡ４．０質量部と尿素２．０質量部を用いる以外は実施例７と同様にして導電性ゴムローラを得た。得られた導電性ゴムローラのローラ抵抗値の変動量を実施例７と同様に測定した。結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】
【００６３】
実施例１は、ゴム成分が塩素を含まないＮＢＲであり、また、発泡剤系がＯＢＳＨ６質量部のみのであるので、ローラ抵抗値変動量が０．０２桁と良好な結果であった。同様に実施例２も、塩素を含んでおらず、ＡＤＣＡ、尿素を含んでいないためローラ抵抗値変動量が０．０４桁と良好な結果であった。
【００６４】
実施例３及び同５は、塩素含有量がそれぞれ２１．０質量％、１４．０質量％のエピクロルヒドリンゴムを単独で用いた場合であるが、いずれも塩素含有量が２１．０質量％以下であり、ローラ抵抗値変動量はそれぞれ０．１２桁、０．１０桁と良好であった。実施例４及び同６はＮＢＲ５０質量部とエピクロルヒドリンゴム５０質量部を使用した場合であり、ポリマー中の塩素含有量がそれぞれ１２．５質量％、７．０質量％で、ローラ抵抗値変動量もそれぞれ０．１１桁、０．１０桁と良好であった。
【００６５】
実施例７では、ＮＢＲ５０質量部、エピクロルヒドリンゴム４０質量部、ＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ三元共重合体１０質量部を用いた場合で、塩素含有量が５．６質量％であり、ＡＤＣＡ、尿素を含んでいないため、ローラ抵抗値変動量が０．０８桁と良好であった。
【００６６】
一方、比較例１〜３は、塩素含有量がそれぞれ２４．０質量％、２９．０質量％、３５．０質量％のエピクロルヒドリンゴムを単独で用いた場合であり、塩素含有量がいずれも２１質量％を大きく超える。そのために、ローラ抵抗値変動量がそれぞれ０．２１桁、０．３０、０．７２桁と大きくなってしまった。
【００６７】
比較例４、５は,ＮＢＲとエピクロルヒドリンゴムを混合して使用したが、塩素含有量がそれぞれ２１．８質量％、２２．８質量％であるため、ローラ抵抗値変動量もそれぞれ０．１６桁、０．２２桁で、電子写真用導電性ゴムローラとして不適当であった。
【００６８】
比較例６は、ＮＢＲ２０質量部、エピクロルヒドリンゴム７０質量部、ＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ三元共重合体１０質量部を用いた場合で、塩素含有量が２４．５質量％であったので、ローラ抵抗値変動量が０．２５桁と大きくなった。
【００６９】
比較例７は、実施例７で良好な結果を得たゴム組成としたが、発泡剤系がＡＤＣＡ−尿素であるため、塩素含有量が５．６質量％であるにかかわらず、ローラ抵抗値変動量が０．７８桁と大きすぎる値であった。
【００７０】
以上の結果から、導電性芯材上に発泡体ゴム層を有する導電性ゴムローラの製造方法において、以下のようにすることが望ましいとわかる。
（１）ゴム成分をＮＢＲ、エピクロルヒドリンゴム及びＥＯ−ＰＯ−ＡＧＥ三元共重合体から選び、かつ、その塩素含有量を２１質量％以下とすること。
（２）発泡剤として、ＯＢＳＨのみを使用し、尿素系発泡助剤を使用しないこと。
（３）ゴム材料の加硫発泡を、マイクロ波照射及び加熱空気による、マイクロ波加硫によって行うこと。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る導電性ゴムローラの一例の斜視図である。
【図２】本発明に係る加硫成形装置を説明する構成図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の模式的説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 軸芯体
２ 発泡体ゴム層
１１ 押出機
１２ マイクロ波加硫（ＵＨＦ）炉
１３ 熱風加硫（ＨＡＶ）炉
１４ 引取機
１５ 定尺切断機
２１ 感光ドラム
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 廃トナー容器
３０ 定着装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性芯材上に発泡体ゴム層を有する導電性ゴムローラの製造方法であって、
発泡体ゴム層のゴム材料が、ゴム成分としてアクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム及びエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体から選ばれる少なくとも一種を含み、該ゴム成分中の塩素量が該ゴム成分１００質量部に対して２１質量％以下であり、
発泡体形成のために配される発泡剤がｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）のみであり、尿素系発泡助剤が配されず、
かつ、該ゴム材料の加硫発泡が、マイクロ波照射及び加熱空気によって行われる
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】
ｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）の配合量が、ゴム成分１００質量部に対して１質量部以上１０質量部以下であ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の製造方法。
【請求項３】
電子写真画像形成装置に用いる導電性ゴムローラが、請求項１又は２に記載の導電性ゴムローラの製造方法で形成されたものであることを特徴とする導電性ゴムローラ。
【請求項４】
電子写真画像形成装置に用いる転写ローラが、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転写ローラ。
【請求項１】
導電性芯材上に発泡体ゴム層を有する導電性ゴムローラの製造方法であって、
発泡体ゴム層のゴム材料が、ゴム成分としてアクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム及びエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体から選ばれる少なくとも一種を含み、該ゴム成分中の塩素量が該ゴム成分１００質量部に対して２１質量％以下であり、
発泡体形成のために配される発泡剤がｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）のみであり、尿素系発泡助剤が配されず、
かつ、該ゴム材料の加硫発泡が、マイクロ波照射及び加熱空気によって行われる
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】
ｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）の配合量が、ゴム成分１００質量部に対して１質量部以上１０質量部以下であ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の製造方法。
【請求項３】
電子写真画像形成装置に用いる導電性ゴムローラが、請求項１又は２に記載の導電性ゴムローラの製造方法で形成されたものであることを特徴とする導電性ゴムローラ。
【請求項４】
電子写真画像形成装置に用いる転写ローラが、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転写ローラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２１６４４９（Ｐ２００８−２１６４４９Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１４００（Ｐ２００７−５１４００）
【出願日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【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２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
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