導電性ゴム部材、転写部材及び転写ローラ
【課題】高周波による分子振動加熱手段による加硫方式で加硫・発泡された導電性ゴム部材において、連続通電時の抵抗上昇が小さく、かつ、電子写真感光体汚染が無く、電気的変動が小さく電気的均一な導電性ゴム部材、該導電性ゴム部材からなる転写部材及び転写ローラを提供することである。
【解決手段】電子写真プロセスに使用される導電性ゴム部材において、
該導電性ゴム部材の加硫発泡ゴム層が、加熱分解により水が発生する添加剤を含有しており、該硫発泡ゴム層の加硫発泡処理が高周波による分子振動加熱であることを特徴とする導電性ゴム部材、該導電性ゴム部材からなる転写部材、転写ローラ。
【解決手段】電子写真プロセスに使用される導電性ゴム部材において、
該導電性ゴム部材の加硫発泡ゴム層が、加熱分解により水が発生する添加剤を含有しており、該硫発泡ゴム層の加硫発泡処理が高周波による分子振動加熱であることを特徴とする導電性ゴム部材、該導電性ゴム部材からなる転写部材、転写ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機・レーザビームプリンタ等の電子写真プロセスに使用される導電性ゴム部材、転写部材及び転写ローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンター等のＯＡ機器の画像形成装置においては、コロナ放電により高電圧を印加する非接触型の帯電法が用いられていた。しかしながら、この帯電法ではコロナ放電に伴い有害なオゾンが発生する課題があった。そこで近年では、電圧印加した導電性ゴムローラを電子写真感光体表面に押し当て、絶縁体表面を帯電する接触帯電方式を用いた画像形成が主流となっており、画像形成の中心であるＯＰＣ等の電子写真感光体を用いた感光ドラム廻りに帯電、転写等の各工程別に導電性ゴムローラが用いられている。
【０００３】
また、導電性ゴムローラにおいては、ドラムとの密着性を高めるため上記特性のほかに適度に低硬度であることが望まれている。ローラ硬度が高い場合、感光ドラム等とのニップ幅が小さくなるため、転写率が低下、電子写真感光体の表面の摩耗や損傷により画像の欠陥を生じ易い。また、硬度が低過ぎる場合は、柔らか過ぎて圧縮永久歪が大きくなり耐久性が劣るほか、搬送力が強くなり過ぎ画像に欠陥を生じ易い。
【０００４】
導電性ゴムローラの低硬度化の方法としては、軟化剤や可塑剤等の各種添加剤を用いている方法が挙げられるが、軟化剤や可塑剤等を添加した導電性ゴムローラを感光ドラムと接触使用した場合、導電性ゴムローラ内から低分子量の各種添加剤がブリードアウトし電子写真感光体表面に付着することで、画像劣化や電子写真感光体汚染等を起こすという課題が生じ易い。
【０００５】
そのため、導電性ゴムローラの低硬度化は、一般的に、化学発泡剤を用いてスポンジゴムローラを得る方法が用いられ、近年では高画質化の検討が進み導電性ゴムローラの抵抗値のバラツキを低減させる検討や（特許文献１）、微細セルの導電性ゴムローラ・スポンジゴムローラの外層に平滑なソリッド層を設けた多層構造の導電性ゴムローラの検討が行われている（特許文献２）。スポンジゴムの製法としては、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）の化学発泡剤と尿素の発泡助剤を含有する部材を、加硫缶を用い加硫・発泡させれ作られるのが一般的であるが、極性ゴムを主成分とする導電性ゴム部材を高周波による分子振動加熱手段で加硫・発泡させると導電性ゴムローラに残留する発泡剤の分解残渣が、加硫缶を用いて加硫・発泡された導電性ゴムローラに残留する発泡剤の分解残渣と異なり、連続通電時の抵抗上昇が大きく耐久性に劣るなど課題が解決されていない。
【特許文献１】特開平１１−６５２６９号公報
【特許文献２】特開平７−２３８９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上述の課題を解決することであり、複写機・レーザビームプリンタ等の電子写真プロセスに使用される部材に関し、高周波による分子振動加熱手段による加硫方式で加硫・発泡された導電性ゴム部材において、連続通電時の抵抗上昇が小さく、かつ、電子写真感光体汚染が無く、電気的変動が小さく電気的均一な導電性ゴム部材を提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、上記導電性ゴム部材からなる転写部材及び転写ローラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に従って、電子写真プロセスに使用される導電性ゴム部材において、
該導電性ゴム部材の加硫発泡ゴム層が、加熱分解により水が発生する添加剤を含有しており、該加硫発泡ゴム層の加硫発泡処理が高周波による分子振動加熱であることを特徴とする導電性ゴム部材が提供される。
【０００９】
また、本発明に従って、電子写真装置に用いられる転写部材、転写ローラが、上記導電性ゴム部材であることを特徴とする転写部材、転写ローラが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、連続通電時の抵抗上昇が小さく、かつ、電子写真感光体汚染が無く、電気的変動が小さく電気的均一な導電性ゴム部材を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
本発明による導電性ゴム部材の加硫発泡ゴム層は、加熱分解により水が発生する添加剤を含有しており、発生する分解残渣を、加熱分解により水が発生する添加剤の存在下で高周波による分子振動加熱によって変化させる働きがある。
【００１３】
加熱分解により水が発生する添加剤を含有しない場合には、例えば、発泡剤として一般的なアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）が含有する導電性ゴム部材をマイクロ波発生装置（ＵＨＦ）で加硫・発泡させるとシアン酸・イソシアン酸・シアメリッド・シアヌル酸・イソシアヌル酸等が発生し、導電性ゴム部材中に残留することになる。これら残留物質は、所望の反応を阻害する可能性がある。また、例えば、発泡剤の分解温度を下げる働きがある尿素についてもＵＨＦ加硫方式を用いると、残留物質としてシアン酸類が発生する。これらの残留物質は、電気特性を阻害する働きがあり、抵抗値を上昇させる。
【００１４】
本発明においては、加熱分解により水が発生する添加剤を含有させることで上記残留物質の発生が抑えられ、通電による抵抗上昇が抑えられるのである。
【００１５】
加熱分解により水が発生する添加剤としては、重曹又はｐ．ｐ’−オキシビススルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）を使用するのが好ましく、重曹は熱分解すると二酸化炭素と水が発生し、ｐ．ｐ’−オキシビススルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）は窒素と水が発生する。ｐ．ｐ’−オキシビススルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）を用いる場合は、単独でも良いがゴム成分１００質量部に対しｐ．ｐ’−オキシビススルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）を過剰に含有させると電子写真感光体を汚染させてしまうため６．０質量部以下の含有が好ましい。重曹を用いる場合は、他の発泡剤としてアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）等の各種発泡剤、尿素等の各種発泡助剤を併用するのが好ましく、特に重曹とアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）とを含有させる場合は、ゴム成分１００質量部に対し、重曹を０．５〜４．０質量部含有させることで上記残留物質の発生が好適に抑えられ、通電による抵抗上昇が抑えられるのである。更に好適には、重曹を１．０〜２．０質量部含有するのが好ましい。しかし、ゴム成分１００質量部に対し、０．５質量部未満であると、抵抗上昇を抑えることが難しく、また４．０質量部を超えると、環境変動・周ムラ（均一性）が悪化し易い。
【００１６】
本発明において用いられるゴム主成分は、アクリロニトリルブタジエンゴムとエピクロロヒドリン系ゴムの極性ゴムであることが好ましい。アクリロニトリルブタジエンゴムとエピクロロヒドリン系ゴムは相溶性が高く、ブレンドした場合均一に分散するため、抵抗ばらつきの小さいゴム材料として有利である。アクリロニトリルブタジエンゴムは、アクリロニトリル含量が２０質量％以下のものが好ましく、特には１８質量％以下のものが好ましく、下限は１０質量％以上であることが好ましい。アクリロニトリル含量が２０質量％よりも多い場合、環境依存性が高くなってしまう。また、１０質量％に満たない場合は、アクリロニトリルブタジエンゴムの抵抗が高くなり易い。
【００１７】
エピクロロヒドリン系ゴムは、エピクロロヒドリン／エチレンオキサイド／アリルグリシジルエーテルの三元共重合体或は、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の三元共重合体或は、その混合物が好ましい。エピクロロヒドリン／エチレンオキサイド／アリルグリシジルエーテルの三元共重合体はエチレンオキサイド含量が４０モル％以上のものが好ましく、特には４８モル％以上のものが好ましく、上限は６５モル％以下であることが好ましい。このエチレンオキサイド含量は、ポリマー組成中のエチレンオキサイド含量が４０モル％以上のものの他、エチレンオキサイド含量の違う複数のエピクロロヒドリンゴムをブレンドすることによって調整されたものでもよい。エピクロロヒドリンゴムの電気抵抗は、エチレンオキサイド含量が大きくなるに従って低抵抗になる。エチレンオキサイド含量が４０モル％未満のものを使用した場合、所定の抵抗を得るためのアクリロニトリルブタジエンゴムにブレンドするエピクロルヒドリンゴムが多くなってしまい、環境依存性を高くしてしまう。また、６５モル％を超える場合には、エチレンオキサイドが結晶化し易く、抵抗及び環境依存性が共に高くなり易い。
【００１８】
エチレンオキサイド（Ａ）／プロピレンオキサイド（Ｂ）／アリルグリシジルエーテル（Ｃ）の共重合体は、共重合比率が、Ａ＋Ｂ＜９０モル％であり、且つＢ＋Ｃ＜２０モル％を満たすものが好ましい。ＡとＢとの和、Ａ＋Ｂが９０モル％を超えると、結晶性が増大することにより電気伝導が阻害され、体積固有抵抗値も増加する。この比率の増大に相対してアリルグリシジルエーテル（Ｃ）が減少するので、アリルグリシジルエーテル（Ｃ）に由来する架橋サイトが不十分になり、架橋による３次元構造が形成され難くなるため、部材表面にブリードし、被帯電部材を汚染させてしまう。
【００１９】
また、この共重合体に係る重合比率ＢとＣとの和、Ｂ＋Ｃが２０モル％を超えると、電気伝導に寄与する構成単位であるエチレンオキサイド（Ａ）が相対的に減少するため、体積固有抵抗値が増加してしまう。
【００２０】
本発明において、アクリロニトリルブタジエンゴムやエピクロロヒドリン系ゴムの極性ゴムではない、非極性ゴムを使用した場合は、導電剤やカーボン等により導電性を寄与しているためシアン酸・イソシアン酸・シアメリッド・シアヌル酸・イソシアヌル酸等の物質が発生しても電気特性は阻害されない。しかし、非極性ゴムではカーボンを多量に使用したり、ストラクチャーの大きい導電性カーボンを使用するため、電圧依存性が大きく、均一性が乏しい。また低硬度部材にするために可塑剤等の軟化剤を多量に含有させる必要があり、電子写真感光体を汚染させてしまうという課題が発生するため導電性ゴム部材としては使用が困難である。
【００２１】
本発明の導電性ゴム部材に使用されるゴム成分は、一般のゴムに使用されるその他の成分を必要に応じて含有してもよい。例えば、硫黄や有機含硫黄化合物等の加硫剤、各種加硫促進剤、各種滑剤やサブ等の加工助剤、各種老化防止剤、酸化亜鉛やステアリン酸等の加硫助剤、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、クレー、カーボンブラック等の各種充填剤が必要に応じて配合可能である。
【００２２】
上記導電性ゴム部材は、オープンロールあるいは、密閉式混練機等を用い混練りしたものを、押出機を使用して成型している。
【００２３】
図１及び図２を用いて導電性ゴム部材の製造方法を説明する。本発明の導電性ゴム部材６は、加熱分解により水が発生する添加剤を含有する未加硫の導電性ゴム組成物を押出し機によりチューブ状に押出し、マイクロ波加硫装置（ＵＨＦ）で加熱し導電性のゴム（弾性体）チューブを作製した後、二次加硫をしてもしなくても良いが、架橋密度を増加させブリードを抑制する効果があるので二次加硫をするのが好ましい。この導電性ゴムチューブに接着剤を塗布した導電性軸体６１を挿入して、更に加熱することにより導電性軸体と導電性ゴムチューブを接着した後、所定の外径になるまで研磨することにより得られる。また、本発明の導電性ゴム部材６には、必要に応じて加硫発泡ゴム層６２の外周上にゴム・樹脂等の層を設けることで二層構造以上の導電性ゴム部材にすることもでき、特には加硫発泡ゴム層の上にソリッド層６３を有することが好ましい。この様に加硫発泡ゴム層の外側にソリッド層を設ける構造にすることで電子写真感光体汚染を抑制することができる。
【００２４】
本発明の導電性ゴム部材は、低硬度であり、マイクロ波発生装置を使用した連続加硫方式により作製され、その硬さがアスカーＣ硬度計で２０°〜６０°であることが好ましい。同一処方（同一部材）を上記方式で加硫発泡させても、マイクロ波出力・ラインスピードが変わってしまうと、硬さが極端に変わってしまう。硬さが２０°未満では加硫が甘く、架橋が完全に行われておらず圧縮永久歪が悪化する。また硬さが６０°を超えるとゴムを老化させてしまっているため弾性を示さなくなる問題が発生することがある。また、この範囲内にあることにより電子写真感光体との密着性が高まり画像欠陥を生じ難くなる。
【００２５】
次に、本発明に係る転写ローラーを画像形成装置に利用した一例を図面を用いて説明する。
【００２６】
（画像形成装置）
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ープリンターであり、同図はその概略構成を示す縦断面図である。また、同図に示す画像形成装置には、転写ローラーを有する転写手段が装着されている。
【００２７】
同図に示す画像形成装置は、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）１を備えている。感光ドラム１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１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。
【００２８】
感光ドラム１表面は、接触帯電部材としての帯電ローラー２によって均一に帯電される。帯電ローラー２は、感光ドラム１表面に接触配置されており、感光ドラム１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。帯電ローラー２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１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１表面は、レーザー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ー光３、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ー光により走査露光を受ける。これにより、感光ドラム１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。
【００２９】
その静電潜像は、現像装置４の現像スリーブ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。
【００３０】
一方、給紙部（不図示）から給搬送された紙等の転写材７が、転写ガイドにガイドされて、感光ドラム１と転写ローラー６との間の転写部（転写ニップ部）Ｔに、感光ドラム１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７は、転写バイアスの印加電源により転写ローラー６に印加された転写バイアスによって、表面に感光ドラム１上のトナー像が転写される。このとき、転写材７に転写されないで感光ドラム１表面に残ったトナー（残留トナー）は、クリーニング装置９のクリーニングブレード８によって除去される。
【００３１】
転写部Ｔを通った転写材７は、感光ドラム１から分離されて定着装置１０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（不図示）外部に排出される。
【００３２】
次に、本発明の導電性ゴム部材は、以下のようにして作製した。
【００３３】
（製造方法）
図４は導電性ローラーのマイクロ波を用いた連続加硫による製造装置を示し、本発明で使用した押出し加硫装置は全長１３ｍからなり、１１は押出機、１２はマイクロ波加硫装置（ＵＨＦ）、１３は熱風加硫装置（以下、ＨＡＶとする）、１４は引取機、１５は定尺切断機で構成される。
【００３４】
ゴム材料はバンバリーミキサー又はニーダー等の密閉式混練機を用い混練した後、加熱分解により水が発生する添加剤をオープンロールで含有させ、リボン成形分出し機によりリボン状に成形し、上記押出機１１に投入している。上記ＵＨＦ１２は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂でコーティングされたメッシュのベルト、又はＰＴＦＥ樹脂を被覆したコロで上記押出機１１より押出されたゴムチューブを搬送し、ＨＡＶ１３はＰＴＦＥ樹脂を被覆したコロで搬送を行っている。ＵＨＦ１２とＨＡＶ１３の間は、ＰＴＦＥ樹脂を被覆したコロで連結されている。
【００３５】
上記装置１２、１３、１４の長さは図示の通りで、本実施形態では、順に、４ｍ、６ｍ、１ｍとなっている。ＵＨＦ１２とＨＡＶ１３の間、及びＨＡＶ１３と引取機１４の間は０．１〜１．０ｍとなるように設定されている。
【００３６】
上記マイクロ波を用いた連続加硫による製造装置において、押出機１１よりチューブ状に成形され押出されたゴムチューブは、該押出機１１より押し出された直後に炉内雰囲気温度２００℃に設定したＵＨＦ１２内に搬送され、該ゴムチューブに２４５０±５０ＭＨｚのマイクロ波を照射させて、該ゴムチューブを加熱させて加硫発泡し、つづいて、ＨＡＶ１３に搬送し、加硫を完了させている。
【００３７】
上記加硫発泡工程において、ＵＨＦ１２のマイクロ波加硫炉で照射するマイクロ波は２４５０±５０ＭＨｚが好ましく、この範囲内あることにより該ゴムチューブに対し、照射ムラが少なく、かつ効率良く照射が可能である。ＵＨＦ炉内での熱風の温度は１５０℃〜２５０℃が好ましく、特には１８０℃〜２３０℃が好ましい。
【００３８】
加硫、発泡後に巻引取機１４より排出された直後に、定尺切断機１５により所望の寸法に切断し、チューブ状の導電性ゴム成形物を作製した。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φ４〜１０ｍｍの導電性軸体を前記チューブ状の導電性ゴム成形物の内径部に圧入し、ローラ状の成形体が得られる。
【実施例】
【００３９】
以下に実施例及び比較例を用いて、本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。各実施例、比較例に用いたゴム材料の配合割合及び試験結果は表の通りである。なお、配合量の単位は質量部である。
【００４０】
各実施例及び比較例で使用したゴム材料は、以下の通りである。
・アクリロニトリルブタジエンゴム
［結合アクリロニトリル量１８質量％、商品名：ＮｉｐｏｌＤＮ４０１ＬＬ、日本ゼオン（株）社製）］
・エピクロルヒドリン系ゴム
［エチレンオキサイド含量５６モル％、商品名：ＨｙｄｒｉｎＴ３１０６、日本ゼオン（株）社製）］
・加硫剤
［硫黄（Ｓ）、商品名：サルファックスＰＭＣ、鶴見化学工業（株）社製］］
・加硫促進剤
［ジベンゾチアジルジスルフィド（ＤＭ）、商品名：ノクセラーＤＭ、大内新興化学工業（株）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（ＴＯＴ）、商品名：ノクセラーＴＯＴ、大内新興化学工業（株）社製］
・加硫促進助剤
［酸化亜鉛、商品名：亜鉛華２種、ハクスイテック（株）社製］
・助剤
［ステアリン酸、商品名：ルナックＳ２０、花王株式会社製］
・充填剤
［カーボンブラック、商品名：旭＃３５、旭カーボン株式会社製］
・発泡剤
［アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）；商品名 ビニホールＡＣ＃ＬＱ；永和化成（株）社製］
［ｐ．ｐ’−オキシビススルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）、商品名：ネオセルボンＮ１０００＃Ｓ、永和化成（株）社製］
［炭酸水素ナトリウム（重曹）、商品名：ＦＥ−５０７、永和化成（株）社製］
・発泡助剤
［尿素、商品名：セルペースト１０１、永和化成（株）社製］
【００４１】
（実施例１−１〜１−３及び比較例１−１）
なお、実施例及び比較例の導電性ゴム部材は、表１に記載の配合で上述の製造装置を用いて２４５０ＭＨｚのマイクロ波を照射させるマイクロ波加硫炉（ＵＨＦ）と連続熱風炉にて加硫を行いチューブ状のゴム加硫物の硬さが２０°〜４０°になるような条件で作製し、次いでφ６ｍｍの導電性軸体を前記チューブ状のゴム加硫物の内径部に挿入しローラ状の成形体を得た。この成形体を外径がφ１４ｍｍになるように研磨し作製した。
【００４２】
（ローラの通電耐久試験方法）
ローラの通電耐久試験は、導電性ローラを５０℃の環境下に置き、軸体に片側４．９Ｎの荷重が両方に掛かるようにして外径３０ｍｍのアルミニウム製のドラムに圧着し、回転させた状態で、軸体とアルミドラムとの間に２５時間、８０μＡの定電流を印加し続けた。その後、常温常湿（２３℃／５５％ＲＨ）環境に戻して２４時間以上放置した後で再びローラ抵抗を測定した。ここで初期の抵抗値と耐久後の抵抗値の差を耐久変動桁として０．３５以上を×とし、０．３５未満０．３０以上を△、０．３０未満０．２５以上を○△、０．２５未満０．１５以上を○、０．１５未満を◎とした。
【００４３】
（ローラの電気抵抗及び環境変動量の測定方法）
ローラ抵抗は、導電性ローラの軸体に片側４．９Ｎの荷重が両方に掛かるようにし、外径３０ｍｍのアルミニウム製のドラムに圧着し、回転させた状態で、軸体とアルミドラムとの間に２ｋＶの電圧を印加して測定した。ローラ抵抗の環境変動幅は、Ｌ／Ｌ環境１５℃／１０％におけるローラ抵抗（Ｔ１）及び高温高湿環境３２．５℃／８０％ローラ抵抗（Ｔ２）の対数の差とし、式：ｌｏｇ１０（Ｔ１）−ｌｏｇ１０（Ｔ２）で算出し、１．２以下を○として１．２を超えるのを×とした。
【００４４】
（周ムラ）
周ムラは、導電性ローラの軸体に片側４．９Ｎの荷重が両方に掛かるようにし外径３０ｍｍのステンレススチール製ドラムに圧着し０．５Ｈｚで回転させた状態で、導電性支持体とステンレススチール製ドラムとの間に１０００Ｖの電圧を印加して２３℃／５５％ＲＨ（Ｎ／Ｎ）の環境下で電流値を測定し、電流値の最大値と最小値の比を周ムラとし、１．２以下を○とし、１．２を超えるのを×とした。
【００４５】
これらの結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
比較例１−１から水発生物質の添加剤が含有しない導電性ゴム部材をマイクロ波発生装置（ＵＨＦ）による加硫方式で加硫・発泡されると、連続通電時の抵抗上昇が大きいことがわかる。実施例１−１〜１−３は水発生物性の添加により連続通電時の抵抗上昇が小さくなっていることがわかる。
【００４８】
（実施例２−１〜２−４及び比較例２−１〜２−２）
表２に示される配合で加硫発泡ゴム層を内層に、ソリッド層を外層にして、実施例１と同様にして硬さが２０°〜６０°のローラ状の成形体を得て、該成形体を外径がφ１４ｍｍになるように研磨し作製した。
【００４９】
パット形状については、上記押出機を使用し、加硫発泡ゴム層上にソリッド層を設ける二層の板にゴム組成物を押出した後、ＵＨＦと連続熱風炉にて加硫を行い板状のゴム加硫物を作製し、ついで断面が四角形で所定のアルミニウム治具にセットできるようにカットし作製した。
【００５０】
（電子写真感光体汚染）
ローラ或はパットをヒューレットパッカード製のレーザープリンターレーザージェット４０００Ｎに使用されるカートリッジの電子写真感光体に接触させ、両端に１０００ｇの荷重を加え、４０℃／９５％ＲＨの環境下に一週間放置した。放置後、荷重を外し、電子写真感光体の表面状態を観察し、変色や張付きが無いものを○、変色や張付きがあるものは×とした。
【００５１】
なお、ローラ通電耐久桁及び周ムラは、実施例１と同様に測定し、評価した。結果を表２に示す。
【００５２】
【表２】
【００５３】
比較例２−１、２−２は加熱分解により水が発生する添加剤を含有していなく、通電耐久試験による抵抗値変動が大きいことがわかる。パット形状についても材料特性が同じであるため同様の結果が得られた。
【００５４】
（実施例３−１〜３−６及び比較例３−１）
表３の配合で、実施例１と同様にしてローラ状の成形体を得て、該成形体を外径がφ１４ｍｍになるように研磨し作製した。
【００５５】
なお、ローラ通電耐久桁、ローラ環境変動幅及び周ムラは、実施例１と同様に測定し、評価した。結果を表３に示す。
【００５６】
【表３】
【００５７】
実施例３−１〜６はアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）と重曹を含有し、該重曹が、ゴム成分１００質量部に対し、０．５〜４．０質量部含有していて、連続通電時の抵抗上昇が小さく、かつ、電気的変動が小さく電気的均一な導電性ゴム部材ということが確認できる。
【００５８】
以上のことから、加熱分解により水が発生する添加剤を含有していれば、マイクロ波発生装置（ＵＨＦ）による加硫方式で加硫・発泡された導電性ゴム部材において、連続通電時の抵抗上昇が小さく、かつ、電子写真感光体汚染が無く、電気的変動が小さく電気的均一な導電性ゴム部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の導電性ゴム部材の概略構成図である。
【図２】本発明のソリッド層を有する導電性ゴム部材の概略構成図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の全体断面図である。
【図４】本発明の導電性ゴム部材のマイクロ波を用いた連続加硫による製造装置である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 感光ドラム
２ 帯電装置
３ 露光手段
４ 現像装置
５ トナー
６ 導電性ゴム部材（転写ローラ）
７ 記録媒体
８ クリーニングブレード
９ 廃トナー容器
１０ 定着装置
１１ 押出機
１２ マイクロ波加硫装置（ＵＨＦ）
１３ 熱風加硫装置（ＨＡＶ）
１４ 引取機
１５ 定尺切断
６１ 導電性軸体
６２ 加硫発泡ゴム層
６３ ソリッド層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機・レーザビームプリンタ等の電子写真プロセスに使用される導電性ゴム部材、転写部材及び転写ローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンター等のＯＡ機器の画像形成装置においては、コロナ放電により高電圧を印加する非接触型の帯電法が用いられていた。しかしながら、この帯電法ではコロナ放電に伴い有害なオゾンが発生する課題があった。そこで近年では、電圧印加した導電性ゴムローラを電子写真感光体表面に押し当て、絶縁体表面を帯電する接触帯電方式を用いた画像形成が主流となっており、画像形成の中心であるＯＰＣ等の電子写真感光体を用いた感光ドラム廻りに帯電、転写等の各工程別に導電性ゴムローラが用いられている。
【０００３】
また、導電性ゴムローラにおいては、ドラムとの密着性を高めるため上記特性のほかに適度に低硬度であることが望まれている。ローラ硬度が高い場合、感光ドラム等とのニップ幅が小さくなるため、転写率が低下、電子写真感光体の表面の摩耗や損傷により画像の欠陥を生じ易い。また、硬度が低過ぎる場合は、柔らか過ぎて圧縮永久歪が大きくなり耐久性が劣るほか、搬送力が強くなり過ぎ画像に欠陥を生じ易い。
【０００４】
導電性ゴムローラの低硬度化の方法としては、軟化剤や可塑剤等の各種添加剤を用いている方法が挙げられるが、軟化剤や可塑剤等を添加した導電性ゴムローラを感光ドラムと接触使用した場合、導電性ゴムローラ内から低分子量の各種添加剤がブリードアウトし電子写真感光体表面に付着することで、画像劣化や電子写真感光体汚染等を起こすという課題が生じ易い。
【０００５】
そのため、導電性ゴムローラの低硬度化は、一般的に、化学発泡剤を用いてスポンジゴムローラを得る方法が用いられ、近年では高画質化の検討が進み導電性ゴムローラの抵抗値のバラツキを低減させる検討や（特許文献１）、微細セルの導電性ゴムローラ・スポンジゴムローラの外層に平滑なソリッド層を設けた多層構造の導電性ゴムローラの検討が行われている（特許文献２）。スポンジゴムの製法としては、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）の化学発泡剤と尿素の発泡助剤を含有する部材を、加硫缶を用い加硫・発泡させれ作られるのが一般的であるが、極性ゴムを主成分とする導電性ゴム部材を高周波による分子振動加熱手段で加硫・発泡させると導電性ゴムローラに残留する発泡剤の分解残渣が、加硫缶を用いて加硫・発泡された導電性ゴムローラに残留する発泡剤の分解残渣と異なり、連続通電時の抵抗上昇が大きく耐久性に劣るなど課題が解決されていない。
【特許文献１】特開平１１−６５２６９号公報
【特許文献２】特開平７−２３８９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上述の課題を解決することであり、複写機・レーザビームプリンタ等の電子写真プロセスに使用される部材に関し、高周波による分子振動加熱手段による加硫方式で加硫・発泡された導電性ゴム部材において、連続通電時の抵抗上昇が小さく、かつ、電子写真感光体汚染が無く、電気的変動が小さく電気的均一な導電性ゴム部材を提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、上記導電性ゴム部材からなる転写部材及び転写ローラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に従って、電子写真プロセスに使用される導電性ゴム部材において、
該導電性ゴム部材の加硫発泡ゴム層が、加熱分解により水が発生する添加剤を含有しており、該加硫発泡ゴム層の加硫発泡処理が高周波による分子振動加熱であることを特徴とする導電性ゴム部材が提供される。
【０００９】
また、本発明に従って、電子写真装置に用いられる転写部材、転写ローラが、上記導電性ゴム部材であることを特徴とする転写部材、転写ローラが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、連続通電時の抵抗上昇が小さく、かつ、電子写真感光体汚染が無く、電気的変動が小さく電気的均一な導電性ゴム部材を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
本発明による導電性ゴム部材の加硫発泡ゴム層は、加熱分解により水が発生する添加剤を含有しており、発生する分解残渣を、加熱分解により水が発生する添加剤の存在下で高周波による分子振動加熱によって変化させる働きがある。
【００１３】
加熱分解により水が発生する添加剤を含有しない場合には、例えば、発泡剤として一般的なアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）が含有する導電性ゴム部材をマイクロ波発生装置（ＵＨＦ）で加硫・発泡させるとシアン酸・イソシアン酸・シアメリッド・シアヌル酸・イソシアヌル酸等が発生し、導電性ゴム部材中に残留することになる。これら残留物質は、所望の反応を阻害する可能性がある。また、例えば、発泡剤の分解温度を下げる働きがある尿素についてもＵＨＦ加硫方式を用いると、残留物質としてシアン酸類が発生する。これらの残留物質は、電気特性を阻害する働きがあり、抵抗値を上昇させる。
【００１４】
本発明においては、加熱分解により水が発生する添加剤を含有させることで上記残留物質の発生が抑えられ、通電による抵抗上昇が抑えられるのである。
【００１５】
加熱分解により水が発生する添加剤としては、重曹又はｐ．ｐ’−オキシビススルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）を使用するのが好ましく、重曹は熱分解すると二酸化炭素と水が発生し、ｐ．ｐ’−オキシビススルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）は窒素と水が発生する。ｐ．ｐ’−オキシビススルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）を用いる場合は、単独でも良いがゴム成分１００質量部に対しｐ．ｐ’−オキシビススルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）を過剰に含有させると電子写真感光体を汚染させてしまうため６．０質量部以下の含有が好ましい。重曹を用いる場合は、他の発泡剤としてアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）等の各種発泡剤、尿素等の各種発泡助剤を併用するのが好ましく、特に重曹とアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）とを含有させる場合は、ゴム成分１００質量部に対し、重曹を０．５〜４．０質量部含有させることで上記残留物質の発生が好適に抑えられ、通電による抵抗上昇が抑えられるのである。更に好適には、重曹を１．０〜２．０質量部含有するのが好ましい。しかし、ゴム成分１００質量部に対し、０．５質量部未満であると、抵抗上昇を抑えることが難しく、また４．０質量部を超えると、環境変動・周ムラ（均一性）が悪化し易い。
【００１６】
本発明において用いられるゴム主成分は、アクリロニトリルブタジエンゴムとエピクロロヒドリン系ゴムの極性ゴムであることが好ましい。アクリロニトリルブタジエンゴムとエピクロロヒドリン系ゴムは相溶性が高く、ブレンドした場合均一に分散するため、抵抗ばらつきの小さいゴム材料として有利である。アクリロニトリルブタジエンゴムは、アクリロニトリル含量が２０質量％以下のものが好ましく、特には１８質量％以下のものが好ましく、下限は１０質量％以上であることが好ましい。アクリロニトリル含量が２０質量％よりも多い場合、環境依存性が高くなってしまう。また、１０質量％に満たない場合は、アクリロニトリルブタジエンゴムの抵抗が高くなり易い。
【００１７】
エピクロロヒドリン系ゴムは、エピクロロヒドリン／エチレンオキサイド／アリルグリシジルエーテルの三元共重合体或は、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の三元共重合体或は、その混合物が好ましい。エピクロロヒドリン／エチレンオキサイド／アリルグリシジルエーテルの三元共重合体はエチレンオキサイド含量が４０モル％以上のものが好ましく、特には４８モル％以上のものが好ましく、上限は６５モル％以下であることが好ましい。このエチレンオキサイド含量は、ポリマー組成中のエチレンオキサイド含量が４０モル％以上のものの他、エチレンオキサイド含量の違う複数のエピクロロヒドリンゴムをブレンドすることによって調整されたものでもよい。エピクロロヒドリンゴムの電気抵抗は、エチレンオキサイド含量が大きくなるに従って低抵抗になる。エチレンオキサイド含量が４０モル％未満のものを使用した場合、所定の抵抗を得るためのアクリロニトリルブタジエンゴムにブレンドするエピクロルヒドリンゴムが多くなってしまい、環境依存性を高くしてしまう。また、６５モル％を超える場合には、エチレンオキサイドが結晶化し易く、抵抗及び環境依存性が共に高くなり易い。
【００１８】
エチレンオキサイド（Ａ）／プロピレンオキサイド（Ｂ）／アリルグリシジルエーテル（Ｃ）の共重合体は、共重合比率が、Ａ＋Ｂ＜９０モル％であり、且つＢ＋Ｃ＜２０モル％を満たすものが好ましい。ＡとＢとの和、Ａ＋Ｂが９０モル％を超えると、結晶性が増大することにより電気伝導が阻害され、体積固有抵抗値も増加する。この比率の増大に相対してアリルグリシジルエーテル（Ｃ）が減少するので、アリルグリシジルエーテル（Ｃ）に由来する架橋サイトが不十分になり、架橋による３次元構造が形成され難くなるため、部材表面にブリードし、被帯電部材を汚染させてしまう。
【００１９】
また、この共重合体に係る重合比率ＢとＣとの和、Ｂ＋Ｃが２０モル％を超えると、電気伝導に寄与する構成単位であるエチレンオキサイド（Ａ）が相対的に減少するため、体積固有抵抗値が増加してしまう。
【００２０】
本発明において、アクリロニトリルブタジエンゴムやエピクロロヒドリン系ゴムの極性ゴムではない、非極性ゴムを使用した場合は、導電剤やカーボン等により導電性を寄与しているためシアン酸・イソシアン酸・シアメリッド・シアヌル酸・イソシアヌル酸等の物質が発生しても電気特性は阻害されない。しかし、非極性ゴムではカーボンを多量に使用したり、ストラクチャーの大きい導電性カーボンを使用するため、電圧依存性が大きく、均一性が乏しい。また低硬度部材にするために可塑剤等の軟化剤を多量に含有させる必要があり、電子写真感光体を汚染させてしまうという課題が発生するため導電性ゴム部材としては使用が困難である。
【００２１】
本発明の導電性ゴム部材に使用されるゴム成分は、一般のゴムに使用されるその他の成分を必要に応じて含有してもよい。例えば、硫黄や有機含硫黄化合物等の加硫剤、各種加硫促進剤、各種滑剤やサブ等の加工助剤、各種老化防止剤、酸化亜鉛やステアリン酸等の加硫助剤、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、クレー、カーボンブラック等の各種充填剤が必要に応じて配合可能である。
【００２２】
上記導電性ゴム部材は、オープンロールあるいは、密閉式混練機等を用い混練りしたものを、押出機を使用して成型している。
【００２３】
図１及び図２を用いて導電性ゴム部材の製造方法を説明する。本発明の導電性ゴム部材６は、加熱分解により水が発生する添加剤を含有する未加硫の導電性ゴム組成物を押出し機によりチューブ状に押出し、マイクロ波加硫装置（ＵＨＦ）で加熱し導電性のゴム（弾性体）チューブを作製した後、二次加硫をしてもしなくても良いが、架橋密度を増加させブリードを抑制する効果があるので二次加硫をするのが好ましい。この導電性ゴムチューブに接着剤を塗布した導電性軸体６１を挿入して、更に加熱することにより導電性軸体と導電性ゴムチューブを接着した後、所定の外径になるまで研磨することにより得られる。また、本発明の導電性ゴム部材６には、必要に応じて加硫発泡ゴム層６２の外周上にゴム・樹脂等の層を設けることで二層構造以上の導電性ゴム部材にすることもでき、特には加硫発泡ゴム層の上にソリッド層６３を有することが好ましい。この様に加硫発泡ゴム層の外側にソリッド層を設ける構造にすることで電子写真感光体汚染を抑制することができる。
【００２４】
本発明の導電性ゴム部材は、低硬度であり、マイクロ波発生装置を使用した連続加硫方式により作製され、その硬さがアスカーＣ硬度計で２０°〜６０°であることが好ましい。同一処方（同一部材）を上記方式で加硫発泡させても、マイクロ波出力・ラインスピードが変わってしまうと、硬さが極端に変わってしまう。硬さが２０°未満では加硫が甘く、架橋が完全に行われておらず圧縮永久歪が悪化する。また硬さが６０°を超えるとゴムを老化させてしまっているため弾性を示さなくなる問題が発生することがある。また、この範囲内にあることにより電子写真感光体との密着性が高まり画像欠陥を生じ難くなる。
【００２５】
次に、本発明に係る転写ローラーを画像形成装置に利用した一例を図面を用いて説明する。
【００２６】
（画像形成装置）
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ープリンターであり、同図はその概略構成を示す縦断面図である。また、同図に示す画像形成装置には、転写ローラーを有する転写手段が装着されている。
【００２７】
同図に示す画像形成装置は、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）１を備えている。感光ドラム１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１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。
【００２８】
感光ドラム１表面は、接触帯電部材としての帯電ローラー２によって均一に帯電される。帯電ローラー２は、感光ドラム１表面に接触配置されており、感光ドラム１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。帯電ローラー２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１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１表面は、レーザー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ー光３、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ー光により走査露光を受ける。これにより、感光ドラム１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。
【００２９】
その静電潜像は、現像装置４の現像スリーブ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。
【００３０】
一方、給紙部（不図示）から給搬送された紙等の転写材７が、転写ガイドにガイドされて、感光ドラム１と転写ローラー６との間の転写部（転写ニップ部）Ｔに、感光ドラム１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７は、転写バイアスの印加電源により転写ローラー６に印加された転写バイアスによって、表面に感光ドラム１上のトナー像が転写される。このとき、転写材７に転写されないで感光ドラム１表面に残ったトナー（残留トナー）は、クリーニング装置９のクリーニングブレード８によって除去される。
【００３１】
転写部Ｔを通った転写材７は、感光ドラム１から分離されて定着装置１０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（不図示）外部に排出される。
【００３２】
次に、本発明の導電性ゴム部材は、以下のようにして作製した。
【００３３】
（製造方法）
図４は導電性ローラーのマイクロ波を用いた連続加硫による製造装置を示し、本発明で使用した押出し加硫装置は全長１３ｍからなり、１１は押出機、１２はマイクロ波加硫装置（ＵＨＦ）、１３は熱風加硫装置（以下、ＨＡＶとする）、１４は引取機、１５は定尺切断機で構成される。
【００３４】
ゴム材料はバンバリーミキサー又はニーダー等の密閉式混練機を用い混練した後、加熱分解により水が発生する添加剤をオープンロールで含有させ、リボン成形分出し機によりリボン状に成形し、上記押出機１１に投入している。上記ＵＨＦ１２は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂でコーティングされたメッシュのベルト、又はＰＴＦＥ樹脂を被覆したコロで上記押出機１１より押出されたゴムチューブを搬送し、ＨＡＶ１３はＰＴＦＥ樹脂を被覆したコロで搬送を行っている。ＵＨＦ１２とＨＡＶ１３の間は、ＰＴＦＥ樹脂を被覆したコロで連結されている。
【００３５】
上記装置１２、１３、１４の長さは図示の通りで、本実施形態では、順に、４ｍ、６ｍ、１ｍとなっている。ＵＨＦ１２とＨＡＶ１３の間、及びＨＡＶ１３と引取機１４の間は０．１〜１．０ｍとなるように設定されている。
【００３６】
上記マイクロ波を用いた連続加硫による製造装置において、押出機１１よりチューブ状に成形され押出されたゴムチューブは、該押出機１１より押し出された直後に炉内雰囲気温度２００℃に設定したＵＨＦ１２内に搬送され、該ゴムチューブに２４５０±５０ＭＨｚのマイクロ波を照射させて、該ゴムチューブを加熱させて加硫発泡し、つづいて、ＨＡＶ１３に搬送し、加硫を完了させている。
【００３７】
上記加硫発泡工程において、ＵＨＦ１２のマイクロ波加硫炉で照射するマイクロ波は２４５０±５０ＭＨｚが好ましく、この範囲内あることにより該ゴムチューブに対し、照射ムラが少なく、かつ効率良く照射が可能である。ＵＨＦ炉内での熱風の温度は１５０℃〜２５０℃が好ましく、特には１８０℃〜２３０℃が好ましい。
【００３８】
加硫、発泡後に巻引取機１４より排出された直後に、定尺切断機１５により所望の寸法に切断し、チューブ状の導電性ゴム成形物を作製した。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φ４〜１０ｍｍの導電性軸体を前記チューブ状の導電性ゴム成形物の内径部に圧入し、ローラ状の成形体が得られる。
【実施例】
【００３９】
以下に実施例及び比較例を用いて、本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。各実施例、比較例に用いたゴム材料の配合割合及び試験結果は表の通りである。なお、配合量の単位は質量部である。
【００４０】
各実施例及び比較例で使用したゴム材料は、以下の通りである。
・アクリロニトリルブタジエンゴム
［結合アクリロニトリル量１８質量％、商品名：ＮｉｐｏｌＤＮ４０１ＬＬ、日本ゼオン（株）社製）］
・エピクロルヒドリン系ゴム
［エチレンオキサイド含量５６モル％、商品名：ＨｙｄｒｉｎＴ３１０６、日本ゼオン（株）社製）］
・加硫剤
［硫黄（Ｓ）、商品名：サルファックスＰＭＣ、鶴見化学工業（株）社製］］
・加硫促進剤
［ジベンゾチアジルジスルフィド（ＤＭ）、商品名：ノクセラーＤＭ、大内新興化学工業（株）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（ＴＯＴ）、商品名：ノクセラーＴＯＴ、大内新興化学工業（株）社製］
・加硫促進助剤
［酸化亜鉛、商品名：亜鉛華２種、ハクスイテック（株）社製］
・助剤
［ステアリン酸、商品名：ルナックＳ２０、花王株式会社製］
・充填剤
［カーボンブラック、商品名：旭＃３５、旭カーボン株式会社製］
・発泡剤
［アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）；商品名 ビニホールＡＣ＃ＬＱ；永和化成（株）社製］
［ｐ．ｐ’−オキシビススルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）、商品名：ネオセルボンＮ１０００＃Ｓ、永和化成（株）社製］
［炭酸水素ナトリウム（重曹）、商品名：ＦＥ−５０７、永和化成（株）社製］
・発泡助剤
［尿素、商品名：セルペースト１０１、永和化成（株）社製］
【００４１】
（実施例１−１〜１−３及び比較例１−１）
なお、実施例及び比較例の導電性ゴム部材は、表１に記載の配合で上述の製造装置を用いて２４５０ＭＨｚのマイクロ波を照射させるマイクロ波加硫炉（ＵＨＦ）と連続熱風炉にて加硫を行いチューブ状のゴム加硫物の硬さが２０°〜４０°になるような条件で作製し、次いでφ６ｍｍの導電性軸体を前記チューブ状のゴム加硫物の内径部に挿入しローラ状の成形体を得た。この成形体を外径がφ１４ｍｍになるように研磨し作製した。
【００４２】
（ローラの通電耐久試験方法）
ローラの通電耐久試験は、導電性ローラを５０℃の環境下に置き、軸体に片側４．９Ｎの荷重が両方に掛かるようにして外径３０ｍｍのアルミニウム製のドラムに圧着し、回転させた状態で、軸体とアルミドラムとの間に２５時間、８０μＡの定電流を印加し続けた。その後、常温常湿（２３℃／５５％ＲＨ）環境に戻して２４時間以上放置した後で再びローラ抵抗を測定した。ここで初期の抵抗値と耐久後の抵抗値の差を耐久変動桁として０．３５以上を×とし、０．３５未満０．３０以上を△、０．３０未満０．２５以上を○△、０．２５未満０．１５以上を○、０．１５未満を◎とした。
【００４３】
（ローラの電気抵抗及び環境変動量の測定方法）
ローラ抵抗は、導電性ローラの軸体に片側４．９Ｎの荷重が両方に掛かるようにし、外径３０ｍｍのアルミニウム製のドラムに圧着し、回転させた状態で、軸体とアルミドラムとの間に２ｋＶの電圧を印加して測定した。ローラ抵抗の環境変動幅は、Ｌ／Ｌ環境１５℃／１０％におけるローラ抵抗（Ｔ１）及び高温高湿環境３２．５℃／８０％ローラ抵抗（Ｔ２）の対数の差とし、式：ｌｏｇ１０（Ｔ１）−ｌｏｇ１０（Ｔ２）で算出し、１．２以下を○として１．２を超えるのを×とした。
【００４４】
（周ムラ）
周ムラは、導電性ローラの軸体に片側４．９Ｎの荷重が両方に掛かるようにし外径３０ｍｍのステンレススチール製ドラムに圧着し０．５Ｈｚで回転させた状態で、導電性支持体とステンレススチール製ドラムとの間に１０００Ｖの電圧を印加して２３℃／５５％ＲＨ（Ｎ／Ｎ）の環境下で電流値を測定し、電流値の最大値と最小値の比を周ムラとし、１．２以下を○とし、１．２を超えるのを×とした。
【００４５】
これらの結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
比較例１−１から水発生物質の添加剤が含有しない導電性ゴム部材をマイクロ波発生装置（ＵＨＦ）による加硫方式で加硫・発泡されると、連続通電時の抵抗上昇が大きいことがわかる。実施例１−１〜１−３は水発生物性の添加により連続通電時の抵抗上昇が小さくなっていることがわかる。
【００４８】
（実施例２−１〜２−４及び比較例２−１〜２−２）
表２に示される配合で加硫発泡ゴム層を内層に、ソリッド層を外層にして、実施例１と同様にして硬さが２０°〜６０°のローラ状の成形体を得て、該成形体を外径がφ１４ｍｍになるように研磨し作製した。
【００４９】
パット形状については、上記押出機を使用し、加硫発泡ゴム層上にソリッド層を設ける二層の板にゴム組成物を押出した後、ＵＨＦと連続熱風炉にて加硫を行い板状のゴム加硫物を作製し、ついで断面が四角形で所定のアルミニウム治具にセットできるようにカットし作製した。
【００５０】
（電子写真感光体汚染）
ローラ或はパットをヒューレットパッカード製のレーザープリンターレーザージェット４０００Ｎに使用されるカートリッジの電子写真感光体に接触させ、両端に１０００ｇの荷重を加え、４０℃／９５％ＲＨの環境下に一週間放置した。放置後、荷重を外し、電子写真感光体の表面状態を観察し、変色や張付きが無いものを○、変色や張付きがあるものは×とした。
【００５１】
なお、ローラ通電耐久桁及び周ムラは、実施例１と同様に測定し、評価した。結果を表２に示す。
【００５２】
【表２】
【００５３】
比較例２−１、２−２は加熱分解により水が発生する添加剤を含有していなく、通電耐久試験による抵抗値変動が大きいことがわかる。パット形状についても材料特性が同じであるため同様の結果が得られた。
【００５４】
（実施例３−１〜３−６及び比較例３−１）
表３の配合で、実施例１と同様にしてローラ状の成形体を得て、該成形体を外径がφ１４ｍｍになるように研磨し作製した。
【００５５】
なお、ローラ通電耐久桁、ローラ環境変動幅及び周ムラは、実施例１と同様に測定し、評価した。結果を表３に示す。
【００５６】
【表３】
【００５７】
実施例３−１〜６はアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）と重曹を含有し、該重曹が、ゴム成分１００質量部に対し、０．５〜４．０質量部含有していて、連続通電時の抵抗上昇が小さく、かつ、電気的変動が小さく電気的均一な導電性ゴム部材ということが確認できる。
【００５８】
以上のことから、加熱分解により水が発生する添加剤を含有していれば、マイクロ波発生装置（ＵＨＦ）による加硫方式で加硫・発泡された導電性ゴム部材において、連続通電時の抵抗上昇が小さく、かつ、電子写真感光体汚染が無く、電気的変動が小さく電気的均一な導電性ゴム部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の導電性ゴム部材の概略構成図である。
【図２】本発明のソリッド層を有する導電性ゴム部材の概略構成図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の全体断面図である。
【図４】本発明の導電性ゴム部材のマイクロ波を用いた連続加硫による製造装置である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 感光ドラム
２ 帯電装置
３ 露光手段
４ 現像装置
５ トナー
６ 導電性ゴム部材（転写ローラ）
７ 記録媒体
８ クリーニングブレード
９ 廃トナー容器
１０ 定着装置
１１ 押出機
１２ マイクロ波加硫装置（ＵＨＦ）
１３ 熱風加硫装置（ＨＡＶ）
１４ 引取機
１５ 定尺切断
６１ 導電性軸体
６２ 加硫発泡ゴム層
６３ ソリッド層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真プロセスに使用される導電性ゴム部材において、
該導電性ゴム部材の加硫発泡ゴム層が、加熱分解により水が発生する添加剤を含有しており、該加硫発泡ゴム層の加硫発泡処理が高周波による分子振動加熱であることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項２】
前記導電性ゴム部材が加硫発泡ゴム層を含む二層構造以上からなり、該加硫発泡ゴム層の上にソリッド層を有する請求項１に記載の導電性ゴム部材。
【請求項３】
前記加熱分解により水が発生する添加剤が重曹又はｐ．ｐ’−オキシビススルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）である請求項１又は２に記載の導電性ゴム部材。
【請求項４】
前記加硫発泡ゴム層が、重曹とアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）とを含有し、ゴム成分１００質量部に対し、該重曹を０．５〜４．０質量部含有している請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ゴム部材。
【請求項５】
前記高周波による分子振動加熱手段が、マイクロ波発生装置（ＵＨＦ）である請求項１〜４のいずれかに記載の導電性ゴム部材。
【請求項６】
前記導電性ゴム部材の主成分がアクリロニトリルゴム又はエピクロロヒドリン系ゴムである請求項１〜５のいずれかに記載の導電性ゴム部材。
【請求項７】
前記導電性ゴム部材の硬さがアスカーＣ硬度計で２０°〜６０°である請求項１〜６のいずれかに記載の導電性ゴム部材。
【請求項８】
電子写真装置に用いられる転写部材が、請求項１〜７のいずれかに記載の導電性ゴム部材であることを特徴とする転写部材。
【請求項９】
電子写真装置に用いられる転写ローラが、請求項１〜７のいずれかに記載の導電性ゴム部材であることを特徴とする転写ローラ。
【請求項１】
電子写真プロセスに使用される導電性ゴム部材において、
該導電性ゴム部材の加硫発泡ゴム層が、加熱分解により水が発生する添加剤を含有しており、該加硫発泡ゴム層の加硫発泡処理が高周波による分子振動加熱であることを特徴とする導電性ゴム部材。
【請求項２】
前記導電性ゴム部材が加硫発泡ゴム層を含む二層構造以上からなり、該加硫発泡ゴム層の上にソリッド層を有する請求項１に記載の導電性ゴム部材。
【請求項３】
前記加熱分解により水が発生する添加剤が重曹又はｐ．ｐ’−オキシビススルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）である請求項１又は２に記載の導電性ゴム部材。
【請求項４】
前記加硫発泡ゴム層が、重曹とアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）とを含有し、ゴム成分１００質量部に対し、該重曹を０．５〜４．０質量部含有している請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ゴム部材。
【請求項５】
前記高周波による分子振動加熱手段が、マイクロ波発生装置（ＵＨＦ）である請求項１〜４のいずれかに記載の導電性ゴム部材。
【請求項６】
前記導電性ゴム部材の主成分がアクリロニトリルゴム又はエピクロロヒドリン系ゴムである請求項１〜５のいずれかに記載の導電性ゴム部材。
【請求項７】
前記導電性ゴム部材の硬さがアスカーＣ硬度計で２０°〜６０°である請求項１〜６のいずれかに記載の導電性ゴム部材。
【請求項８】
電子写真装置に用いられる転写部材が、請求項１〜７のいずれかに記載の導電性ゴム部材であることを特徴とする転写部材。
【請求項９】
電子写真装置に用いられる転写ローラが、請求項１〜７のいずれかに記載の導電性ゴム部材であることを特徴とする転写ローラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−３０９９９２（Ｐ２００７−３０９９９２Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３６４６４（Ｐ２００６−１３６４６４）
【出願日】平成１８年５月１６日（２００６．５．１６）
【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１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１６日（２００６．５．１６）
【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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