導電性ローラ及びその製造方法
【課題】導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層を設けた導電性ローラにおいて、導電性軸体両端部の弾性体層の浮き上がりや盛り上がりを抑制する導電性ローラ及びその製造方法を提供することにある。
【解決手段】導電性軸体ｃを押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層ａを設けた導電性ローラにおいて、該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１０以上４０以下であり、該ゴム組成物中のゴム成分の割合が２５〜３５質量％であることを特徴とする導電性ローラ。
【解決手段】導電性軸体ｃを押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層ａを設けた導電性ローラにおいて、該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１０以上４０以下であり、該ゴム組成物中のゴム成分の割合が２５〜３５質量％であることを特徴とする導電性ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置における帯電ローラや転写ローラ等に使用される導電性ローラ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機、プリンター等の電子写真方式の画像形成装置では、感光体の表面を均一に帯電させ、この感光体に光学系から映像を投射して、光の当たった部分の帯電を消去することによって潜像を形成し、次いで、トナーの付着によるトナー像の形成（現像）、転写紙等の記録媒体へのトナー像の転写により、プリントする方法がとられている。このような帯電部材や転写部材として、各種導電性弾性体層を設けた導電性ローラが使用されている。
【０００３】
このような導電性弾性体層に使用されるゴム組成物としては、例えば以下のようなものが知られている。スチレンブタジエンゴム・ニトリルブタジエンゴム・エチレンプロピレンゴム・エピクロルヒドリンゴム等の各種原料ゴムにカーボンブラックや炭酸カルシウム等のフィラー類、加硫剤、加硫促進剤、軟化剤等を加えたものを混練りしゴム組成物を得る。
【０００４】
しかしながら、ニトリルブタジエンゴムやエピクロルヒドリンゴム等の極性ポリマーを含有するゴム組成物を、前記導電性ローラに用いた場合、感光体との接触による感光体への汚染が問題となることがあるため、導電性弾性体層の上に感光体汚染防止のためにウレタン、ポリアミド、熱可塑性エラストマー（スチレン系、オレフィン系、ポリエステル系）、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フッ素樹脂、フッ素ゴム等からなる単層又は複数層を被覆することが知られている（特許文献１）。しかしながら、被覆する材料や被覆層の厚さなどによっては、導電性弾性体層からの汚染物質の染み出しを防止できずに、感光体汚染が発生する場合もあった。
【０００５】
ところで、このような導電性ローラの製造方法としては、以下のような方法が知られている。まずゴム組成物を押出し機を用いてチューブ状に押出した後、熱風炉、加硫缶、マイクロ波加硫装置（ＵＨＦ）を用い加硫する工程を経て導電性ゴムチューブを成形した後、さらに接着剤を塗布した導電性軸体を導電性ゴムチューブに挿入後、加熱による接着工程を経て導電性ローラを製造する方法が知られている。しかしながら、この製造方法は工程数が多く製造コストが高くなるという問題がある。工程を簡略化するために、上記ゴム組成物をあらかじめ必要部分に接着剤を塗布した導電性軸体上に配置し、導電性軸体上で加硫と接着を同時に行う工程を経て導電性ローラを製造する方法が知られている。
【０００６】
ゴム組成物をあらかじめ必要部分に接着剤を塗布した導電性軸体上に配置し、導電性軸体上で加硫と接着を同時に行うような工程としては、金型により行うものと熱風炉で行うものが挙げられるが、熱風炉では押出し機と連結して連続して生産することが可能であり、金型等を用いて生産する場合に比べて生産性や金型コスト上有利になる点が多い（特許文献２）。
【０００７】
ゴム組成物をあらかじめ必要部分に接着剤を塗布した導電性軸体上に配置する方法としては、押出し機を用いて該ゴム組成物を押出すと同時に、連続的に導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを通過させ導電性軸体外周上に該ゴム組成物を配置せしめる方法が知られている。しかしながら、金型を使用しない熱風炉による無加圧下での加硫工程で製造するため、導電性軸体の端部近傍の該ゴム組成物を切断刃により１本毎に切断した際に、該ゴム組成物が収縮して導電性軸体の両端部の弾性体層が盛り上がってしまったり、酷い場合は、浮き上がり剥がれてしまうという問題が生じることがあった。
【０００８】
このような導電性ローラは、均一帯電や均一転写ができるように、感光体に均一に当接することが望まれる。そのため、ローラ形状が高精度であることが要求されるので、加硫後円筒研削盤で導電性ローラの導電性弾性体層を研磨することにより目的の形状精度を得る方法が知られている（特許文献３）。
【０００９】
しかしながら、上記のように該導電性軸体の両端部の弾性体層が盛り上がってしまうと、研磨の際に、研削負荷が均等にかからないために、盛り上がった部分が剥がれてしまったり、ビビリが発生しやすくなる傾向がある。
【特許文献１】特開平８−３２８３５１号公報
【特許文献２】特開２００２−２３６４０７号公報
【特許文献３】特開２００２−１３２０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明の課題は、導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層を設けた導電性ローラにおいて、導電性軸体両端部の弾性体層の浮き上がりや盛り上がりが抑制された導電性ローラ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は以下により、その目的を達成する。
【００１２】
本発明に係る導電性ローラのうち同請求項１に係るものは、導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層を設けた導電性ローラにおいて、該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１０以上４０以下であり、該ゴム組成物中に含まれるゴム成分の割合が２５〜３５質量％であることを特徴とする。
【００１３】
同請求項２に係るものは、該導電性ローラにおいて、該ゴム組成物が非極性ゴムを含有することを特徴とする。
【００１４】
同請求項３に係るものは、該導電性ローラにおいて、該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１５以上３５以下であることを特徴とする。
【００１５】
同請求項４に係るものは、導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層を設ける導電性ローラの製造方法において、該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１０以上４０以下であり、該ゴム組成物中に含まれるゴム成分の割合が２５〜３５質量％であり、かつ、該ゴム組成物を配置した後、無加圧下で、連続的に加硫することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、導電性軸体両端部の弾性体層の浮き上がりや盛り上がりが抑制された導電性ローラ及びその製造方法を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の詳細について説明する。
【００１８】
本発明は、導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層を設けた導電性ローラにおいて、該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１０以上４０以下であり、該ゴム組成物中に含まれるゴム成分の割合が２５〜３５質量％であることを特徴とする導電性ローラである。
【００１９】
図１に本発明に係る導電性ローラの一例の全体断面図を示す。図中、ａは導電性弾性体層、ｂは接着剤層、ｃは導電性軸体を示す。
【００２０】
本発明に係る導電性ローラの導電性弾性体層のゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）を１０以上４０以下にしたのは、１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１０未満であると、未加硫のゴム組成物がべたつくことが多くなり、混練りの際オープンロールや未加硫のローラの搬送治具に張り付いたりなど加工性が悪くなりやすいことや、転造装置を用いて加硫する際に、圧接時に変形が大きくなりすぎて回転に伴って、未加硫のローラが円筒形状を維持できなくなることがある。逆に、１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が４０より大きくなると、押出しの際に、押出し機シリンダー内におけるゴム組成物の流れ性が悪くなる傾向があるため、ゴム組成物にかかる圧力が大きくなり、クロスヘッドダイを通過して押出し機から出ると急激にその圧力から開放されるため、未加硫のゴム組成物の収縮が激しく、導電性軸体両端部のゴム組成物が盛り上がってしまったり、浮き上がって剥がれやすくなる傾向があるからである。ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１５以上３５以下であることがより好ましい。
【００２１】
ゴム組成物中のゴム成分の割合を２５〜３５質量％としたのは、ゴム成分の割合を２５質量％より減少させてしまうと、ゴム成分が少ないため、混練りが困難となったり、導電性弾性体層に適したゴム弾性を得ることができなくなってしまうことがある。逆に３５質量％より増加させると、ゴム成分が多すぎて収縮が大きくなってしまい、導電性軸体両端部のゴム組成物が盛り上がってしまったり、浮き上がって剥がれやすくなる傾向がある。
【００２２】
又本発明においては、導電性ローラのゴム組成物が非極性ゴムを含有することが、感光体への貼り付きや汚染を防止するため好ましい。非極性ゴムは感光体へ接触した場合、馴染みが悪いため、貼り付きや汚染を起こすことが無い。逆に極性ゴムだけを使用した場合は、感光体へ接触した場合、貼り付きや汚染を起こしてしまう。ゴムの種類としては、非極性であれば特に限定されるものではなく、例えば、エチレンプロピレンゴムやブタジエンゴム及びスチレンブタジエンゴム等が挙げられるが、耐オゾン性や耐熱性等が優れているエチレンプロピレンゴムが好ましい。
【００２３】
本発明は、導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層を設ける導電性ローラの製造方法において、該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１０以上４０以下であり、該ゴム組成物中に含まれるゴム成分の割合が２５〜３５質量％であり、かつ、該ゴム組成物を配置した後、無加圧下で、連続的に加硫することを特徴とする。
【００２４】
本発明の導電性ローラの製造方法においては、未加硫のゴム組成物の押出し工程と連結させて、連続的な加硫工程としている。
【実施例】
【００２５】
以下に本発明について実施例及び比較例を挙げて、より具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
【００２６】
評価項目については、導電性ローラ端部の弾性体層の浮き、導電性ローラ端部の弾性体層の盛り上がりにより判断した。
【００２７】
導電性ローラ端部の浮きについては、加硫後、導電性ローラの両端部から１５ｍｍの位置にカッター刃を入れて両端部のゴム層を剥離し、弾性体層の浮き具合を目視で観察した。
【００２８】
導電性ローラ端部の盛り上がりについては、加硫後、導電性ローラの両端部から１５ｍｍの位置にカッター刃を入れて両端部のゴム層を剥離し、導電性ローラの両端部から１５ｍｍの位置と導電性ローラ中央部の外径の差で以下のように評価した。
【００２９】
◎・・・１．５ｍｍ未満
○・・・１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ未満
×・・・２．０ｍｍ以上
【００３０】
［弾性体層の材料］
（実施例１に用いた弾性体層のゴム組成物）
エチレンプロピレンゴム［商品名：ＥＳＰＲＥＮＥ５０５Ａ 住友化学株式会社製］１００質量部・酸化亜鉛［商品名：酸化亜鉛第２種 ハクスイテック株式会社製］５質量部・ステアリン酸［商品名：ステアリン酸Ｓ 花王株式会社製］１質量部・カーボンブラック［商品名：旭＃７０ 旭カーボン株式会社製］８０質量部・パラフィンオイル［商品名：ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０ 出光興産株式会社製］６０質量部・炭酸カルシウム［商品名：スーパーＳＳ 丸尾カルシウム株式会社製］７０質量部・２−メルカプトベンゾチアゾール［商品名：ノクセラーＭ−Ｐ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・テトラエチルチウラムジスルフィド［商品名：ノクセラーＴＥＴ−Ｇ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド［商品名：ノクセラーＴＲＡ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・硫黄［商品名：サルファックス２００Ｓ 鶴見化学株式会社製］１質量部を密閉型混練機及びオープンロール機を用いて混練を行うことにより未加硫のゴム組成物を得た。
【００３１】
（実施例２に用いた弾性体層のゴム組成物）
エチレンプロピレンゴム［商品名：ＥＳＰＲＥＮＥ５０５Ａ 住友化学株式会社製］７０質量部・エチレンプロピレンゴム［商品名：ＥＳＰＲＥＮＥ６００Ｆ 住友化学株式会社製］６０質量部・酸化亜鉛［商品名：酸化亜鉛第２種 ハクスイテック株式会社製］５質量部・ステアリン酸［商品名：ステアリン酸Ｓ 花王株式会社製］１質量部・カーボンブラック［商品名：旭＃７０ 旭カーボン株式会社製］８０質量部・パラフィンオイル［商品名：ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０ 出光興産株式会社製］６０質量部・炭酸カルシウム［商品名：スーパーＳＳ 丸尾カルシウム株式会社製］７０質量部・２−メルカプトベンゾチアゾール［商品名：ノクセラーＭ−Ｐ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・テトラエチルチウラムジスルフィド［商品名：ノクセラーＴＥＴ−Ｇ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド［商品名：ノクセラーＴＲＡ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・硫黄［商品名：サルファックス２００Ｓ 鶴見化学株式会社製］１質量部を密閉型混練機及びオープンロール機を用いて混練を行うことにより未加硫のゴム組成物を得た。
【００３２】
（実施例３に用いた弾性体層のゴム組成物）
エチレンプロピレンゴム［商品名：ＥＳＰＲＥＮＥ５０５ 住友化学株式会社製］１００質量部・酸化亜鉛［商品名：酸化亜鉛第２種 ハクスイテック株式会社製］５質量部・ステアリン酸［商品名：ステアリン酸Ｓ 花王株式会社製］１質量部・カーボンブラック［商品名：旭＃７０ 旭カーボン株式会社製］８０質量部・パラフィンオイル［商品名：ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０ 出光興産株式会社製］６０質量部・炭酸カルシウム［商品名：スーパーＳＳ 丸尾カルシウム株式会社製］７０質量部・２−メルカプトベンゾチアゾール［商品名：ノクセラーＭ−Ｐ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・テトラエチルチウラムジスルフィド［商品名：ノクセラーＴＥＴ−Ｇ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド［商品名：ノクセラーＴＲＡ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・硫黄［商品名：サルファックス２００Ｓ 鶴見化学株式会社製］１質量部を密閉型混練機及びオープンロール機を用いて混練を行うことにより未加硫のゴム組成物を得た。
【００３３】
（比較例１に用いた弾性体層のゴム組成物）
エチレンプロピレンゴム［商品名：ＥＳＰＲＥＮＥ５０５ 住友化学株式会社製］１００質量部・酸化亜鉛［商品名：酸化亜鉛第２種 ハクスイテック株式会社製］５質量部・ステアリン酸［商品名：ステアリン酸Ｓ 花王株式会社製］１質量部・カーボンブラック［商品名：旭＃７０ 旭カーボン株式会社製］９０質量部・パラフィンオイル［商品名：ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０ 出光興産株式会社製］６０質量部・炭酸カルシウム［商品名：スーパーＳＳ 丸尾カルシウム株式会社製］８０質量部・２−メルカプトベンゾチアゾール［商品名：ノクセラーＭ−Ｐ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・テトラエチルチウラムジスルフィド［商品名：ノクセラーＴＥＴ−Ｇ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド［商品名：ノクセラーＴＲＡ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・硫黄［商品名：サルファックス２００Ｓ 鶴見化学株式会社製］１質量部を密閉型混練機及びオープンロール機を用いて混練を行うことにより未加硫のゴム組成物を得た。
【００３４】
（比較例２に用いた弾性体層のゴム組成物）
エチレンプロピレンゴム［商品名：ＥＳＰＲＥＮＥ５０５ 住友化学株式会社製］１００質量部・酸化亜鉛［商品名：酸化亜鉛第２種 ハクスイテック株式会社製］５質量部・ステアリン酸［商品名：ステアリン酸Ｓ 花王株式会社製］１質量部・カーボンブラック［商品名：旭＃７０ 旭カーボン株式会社製］２０質量部・パラフィンオイル［商品名：ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０ 出光興産株式会社製］４０質量部・炭酸カルシウム［商品名：スーパーＳＳ 丸尾カルシウム株式会社製］３０質量部・２−メルカプトベンゾチアゾール［商品名：ノクセラーＭ−Ｐ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・テトラエチルチウラムジスルフィド［商品名：ノクセラーＴＥＴ−Ｇ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド［商品名：ノクセラーＴＲＡ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・硫黄［商品名：サルファックス２００Ｓ 鶴見化学株式会社製］１質量部を密閉型混練機及びオープンロール機を用いて混練を行うことにより未加硫のゴム組成物を得た。
【００３５】
（比較例３に用いた弾性体層のゴム組成物）
エチレンプロピレンゴム［商品名：ＥＳＰＲＥＮＥ５０５ 住友化学株式会社製］１００質量部・酸化亜鉛［商品名：酸化亜鉛第２種 ハクスイテック株式会社製］５質量部・ステアリン酸［商品名：ステアリン酸Ｓ 花王株式会社製］１質量部・カーボンブラック［商品名：旭＃７０ 旭カーボン株式会社製］８０質量部・パラフィンオイル［商品名：ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０ 出光興産株式会社製］６０質量部・２−メルカプトベンゾチアゾール［商品名：ノクセラーＭ−Ｐ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・テトラエチルチウラムジスルフィド［商品名：ノクセラーＴＥＴ−Ｇ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド［商品名：ノクセラーＴＲＡ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・硫黄［商品名：サルファックス２００Ｓ 鶴見化学株式会社製］１質量部を密閉型混練機及びオープンロール機を用いて混練を行うことにより未加硫のゴム組成物を得た。
【００３６】
（比較例４に用いた弾性体層のゴム組成物）
エピクロルヒドリンゴム［商品名：エピクロマーＣＧ１０２ ダイソー株式会社製］１００質量部・酸化亜鉛［商品名：酸化亜鉛第２種 ハクスイテック株式会社製］５質量部・ステアリン酸［商品名：ステアリン酸Ｓ 花王株式会社製］１質量部・カーボンブラック［商品名：旭♯１５ 旭カーボン株式会社製］５質量部・炭酸カルシウム［商品名：シルバーＷ 白石工業株式会社製］４０質量部・ジベンゾチアジルジサルファイド［商品名：ノクセラーＤＭ 大内新興化学株式会社製］１質量部・テトラメチルチウラムモノスルフィド［商品名：ノクセラーＴＳ 大内新興化学株式会社製］１質量部・硫黄［商品名：サルファックス２００Ｓ 鶴見化学株式会社製］１質量部を密閉型混練機及びオープンロール機を用いて混練を行うことにより未加硫のゴム組成物を得た。
【００３７】
本発明の導電性ローラは以下の方法により形成される。押出し機を用いて上記のように作成した未加硫のゴム組成物を押出すと共に、接着剤を塗布した直径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを速度２５ｍｍ/ｓｅｃで通過させて、導電性軸体の外周上に未加硫のゴム組成物を配置せしめローラ形状にした。それを１８０℃で３０分加硫して層厚２ｍｍの導電性弾性体層を設け、その後導電性ローラの両端部から１５ｍｍの位置にカッター刃を入れて両端部のゴム層を剥離した。導電性ローラ端部の弾性体層の浮き、盛り上がりについて評価した結果を表１に示す。
【００３８】
実施例１〜３に関しては、導電性ローラ端部の弾性体層の浮き、盛り上がり全て良好な結果を得た。導電性ローラ端部の弾性体層の浮きについては実施例例１〜３に関しては、全くなく、導電性ローラ端部の弾性体層の盛り上がりに関しては、実施例１は全くなく、実施例２、３は微小な盛り上がりがあるが、ローラとして問題のあるレベルではなかった。比較例１〜４に関しては、どれも導電性ローラ端部の弾性体層の浮きがあり、導電性ローラ端部の弾性体層の盛り上がりも悪く、加硫した場合も端部の接着性が劣っていた。
【００３９】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る導電性ローラの全体断面図。
【符号の説明】
【００４１】
ａ：導電性弾性体層
ｂ：接着剤層
ｃ：導電性軸体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置における帯電ローラや転写ローラ等に使用される導電性ローラ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機、プリンター等の電子写真方式の画像形成装置では、感光体の表面を均一に帯電させ、この感光体に光学系から映像を投射して、光の当たった部分の帯電を消去することによって潜像を形成し、次いで、トナーの付着によるトナー像の形成（現像）、転写紙等の記録媒体へのトナー像の転写により、プリントする方法がとられている。このような帯電部材や転写部材として、各種導電性弾性体層を設けた導電性ローラが使用されている。
【０００３】
このような導電性弾性体層に使用されるゴム組成物としては、例えば以下のようなものが知られている。スチレンブタジエンゴム・ニトリルブタジエンゴム・エチレンプロピレンゴム・エピクロルヒドリンゴム等の各種原料ゴムにカーボンブラックや炭酸カルシウム等のフィラー類、加硫剤、加硫促進剤、軟化剤等を加えたものを混練りしゴム組成物を得る。
【０００４】
しかしながら、ニトリルブタジエンゴムやエピクロルヒドリンゴム等の極性ポリマーを含有するゴム組成物を、前記導電性ローラに用いた場合、感光体との接触による感光体への汚染が問題となることがあるため、導電性弾性体層の上に感光体汚染防止のためにウレタン、ポリアミド、熱可塑性エラストマー（スチレン系、オレフィン系、ポリエステル系）、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フッ素樹脂、フッ素ゴム等からなる単層又は複数層を被覆することが知られている（特許文献１）。しかしながら、被覆する材料や被覆層の厚さなどによっては、導電性弾性体層からの汚染物質の染み出しを防止できずに、感光体汚染が発生する場合もあった。
【０００５】
ところで、このような導電性ローラの製造方法としては、以下のような方法が知られている。まずゴム組成物を押出し機を用いてチューブ状に押出した後、熱風炉、加硫缶、マイクロ波加硫装置（ＵＨＦ）を用い加硫する工程を経て導電性ゴムチューブを成形した後、さらに接着剤を塗布した導電性軸体を導電性ゴムチューブに挿入後、加熱による接着工程を経て導電性ローラを製造する方法が知られている。しかしながら、この製造方法は工程数が多く製造コストが高くなるという問題がある。工程を簡略化するために、上記ゴム組成物をあらかじめ必要部分に接着剤を塗布した導電性軸体上に配置し、導電性軸体上で加硫と接着を同時に行う工程を経て導電性ローラを製造する方法が知られている。
【０００６】
ゴム組成物をあらかじめ必要部分に接着剤を塗布した導電性軸体上に配置し、導電性軸体上で加硫と接着を同時に行うような工程としては、金型により行うものと熱風炉で行うものが挙げられるが、熱風炉では押出し機と連結して連続して生産することが可能であり、金型等を用いて生産する場合に比べて生産性や金型コスト上有利になる点が多い（特許文献２）。
【０００７】
ゴム組成物をあらかじめ必要部分に接着剤を塗布した導電性軸体上に配置する方法としては、押出し機を用いて該ゴム組成物を押出すと同時に、連続的に導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを通過させ導電性軸体外周上に該ゴム組成物を配置せしめる方法が知られている。しかしながら、金型を使用しない熱風炉による無加圧下での加硫工程で製造するため、導電性軸体の端部近傍の該ゴム組成物を切断刃により１本毎に切断した際に、該ゴム組成物が収縮して導電性軸体の両端部の弾性体層が盛り上がってしまったり、酷い場合は、浮き上がり剥がれてしまうという問題が生じることがあった。
【０００８】
このような導電性ローラは、均一帯電や均一転写ができるように、感光体に均一に当接することが望まれる。そのため、ローラ形状が高精度であることが要求されるので、加硫後円筒研削盤で導電性ローラの導電性弾性体層を研磨することにより目的の形状精度を得る方法が知られている（特許文献３）。
【０００９】
しかしながら、上記のように該導電性軸体の両端部の弾性体層が盛り上がってしまうと、研磨の際に、研削負荷が均等にかからないために、盛り上がった部分が剥がれてしまったり、ビビリが発生しやすくなる傾向がある。
【特許文献１】特開平８−３２８３５１号公報
【特許文献２】特開２００２−２３６４０７号公報
【特許文献３】特開２００２−１３２０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明の課題は、導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層を設けた導電性ローラにおいて、導電性軸体両端部の弾性体層の浮き上がりや盛り上がりが抑制された導電性ローラ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は以下により、その目的を達成する。
【００１２】
本発明に係る導電性ローラのうち同請求項１に係るものは、導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層を設けた導電性ローラにおいて、該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１０以上４０以下であり、該ゴム組成物中に含まれるゴム成分の割合が２５〜３５質量％であることを特徴とする。
【００１３】
同請求項２に係るものは、該導電性ローラにおいて、該ゴム組成物が非極性ゴムを含有することを特徴とする。
【００１４】
同請求項３に係るものは、該導電性ローラにおいて、該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１５以上３５以下であることを特徴とする。
【００１５】
同請求項４に係るものは、導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層を設ける導電性ローラの製造方法において、該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１０以上４０以下であり、該ゴム組成物中に含まれるゴム成分の割合が２５〜３５質量％であり、かつ、該ゴム組成物を配置した後、無加圧下で、連続的に加硫することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、導電性軸体両端部の弾性体層の浮き上がりや盛り上がりが抑制された導電性ローラ及びその製造方法を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の詳細について説明する。
【００１８】
本発明は、導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層を設けた導電性ローラにおいて、該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１０以上４０以下であり、該ゴム組成物中に含まれるゴム成分の割合が２５〜３５質量％であることを特徴とする導電性ローラである。
【００１９】
図１に本発明に係る導電性ローラの一例の全体断面図を示す。図中、ａは導電性弾性体層、ｂは接着剤層、ｃは導電性軸体を示す。
【００２０】
本発明に係る導電性ローラの導電性弾性体層のゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）を１０以上４０以下にしたのは、１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１０未満であると、未加硫のゴム組成物がべたつくことが多くなり、混練りの際オープンロールや未加硫のローラの搬送治具に張り付いたりなど加工性が悪くなりやすいことや、転造装置を用いて加硫する際に、圧接時に変形が大きくなりすぎて回転に伴って、未加硫のローラが円筒形状を維持できなくなることがある。逆に、１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が４０より大きくなると、押出しの際に、押出し機シリンダー内におけるゴム組成物の流れ性が悪くなる傾向があるため、ゴム組成物にかかる圧力が大きくなり、クロスヘッドダイを通過して押出し機から出ると急激にその圧力から開放されるため、未加硫のゴム組成物の収縮が激しく、導電性軸体両端部のゴム組成物が盛り上がってしまったり、浮き上がって剥がれやすくなる傾向があるからである。ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１５以上３５以下であることがより好ましい。
【００２１】
ゴム組成物中のゴム成分の割合を２５〜３５質量％としたのは、ゴム成分の割合を２５質量％より減少させてしまうと、ゴム成分が少ないため、混練りが困難となったり、導電性弾性体層に適したゴム弾性を得ることができなくなってしまうことがある。逆に３５質量％より増加させると、ゴム成分が多すぎて収縮が大きくなってしまい、導電性軸体両端部のゴム組成物が盛り上がってしまったり、浮き上がって剥がれやすくなる傾向がある。
【００２２】
又本発明においては、導電性ローラのゴム組成物が非極性ゴムを含有することが、感光体への貼り付きや汚染を防止するため好ましい。非極性ゴムは感光体へ接触した場合、馴染みが悪いため、貼り付きや汚染を起こすことが無い。逆に極性ゴムだけを使用した場合は、感光体へ接触した場合、貼り付きや汚染を起こしてしまう。ゴムの種類としては、非極性であれば特に限定されるものではなく、例えば、エチレンプロピレンゴムやブタジエンゴム及びスチレンブタジエンゴム等が挙げられるが、耐オゾン性や耐熱性等が優れているエチレンプロピレンゴムが好ましい。
【００２３】
本発明は、導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層を設ける導電性ローラの製造方法において、該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１０以上４０以下であり、該ゴム組成物中に含まれるゴム成分の割合が２５〜３５質量％であり、かつ、該ゴム組成物を配置した後、無加圧下で、連続的に加硫することを特徴とする。
【００２４】
本発明の導電性ローラの製造方法においては、未加硫のゴム組成物の押出し工程と連結させて、連続的な加硫工程としている。
【実施例】
【００２５】
以下に本発明について実施例及び比較例を挙げて、より具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
【００２６】
評価項目については、導電性ローラ端部の弾性体層の浮き、導電性ローラ端部の弾性体層の盛り上がりにより判断した。
【００２７】
導電性ローラ端部の浮きについては、加硫後、導電性ローラの両端部から１５ｍｍの位置にカッター刃を入れて両端部のゴム層を剥離し、弾性体層の浮き具合を目視で観察した。
【００２８】
導電性ローラ端部の盛り上がりについては、加硫後、導電性ローラの両端部から１５ｍｍの位置にカッター刃を入れて両端部のゴム層を剥離し、導電性ローラの両端部から１５ｍｍの位置と導電性ローラ中央部の外径の差で以下のように評価した。
【００２９】
◎・・・１．５ｍｍ未満
○・・・１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ未満
×・・・２．０ｍｍ以上
【００３０】
［弾性体層の材料］
（実施例１に用いた弾性体層のゴム組成物）
エチレンプロピレンゴム［商品名：ＥＳＰＲＥＮＥ５０５Ａ 住友化学株式会社製］１００質量部・酸化亜鉛［商品名：酸化亜鉛第２種 ハクスイテック株式会社製］５質量部・ステアリン酸［商品名：ステアリン酸Ｓ 花王株式会社製］１質量部・カーボンブラック［商品名：旭＃７０ 旭カーボン株式会社製］８０質量部・パラフィンオイル［商品名：ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０ 出光興産株式会社製］６０質量部・炭酸カルシウム［商品名：スーパーＳＳ 丸尾カルシウム株式会社製］７０質量部・２−メルカプトベンゾチアゾール［商品名：ノクセラーＭ−Ｐ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・テトラエチルチウラムジスルフィド［商品名：ノクセラーＴＥＴ−Ｇ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド［商品名：ノクセラーＴＲＡ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・硫黄［商品名：サルファックス２００Ｓ 鶴見化学株式会社製］１質量部を密閉型混練機及びオープンロール機を用いて混練を行うことにより未加硫のゴム組成物を得た。
【００３１】
（実施例２に用いた弾性体層のゴム組成物）
エチレンプロピレンゴム［商品名：ＥＳＰＲＥＮＥ５０５Ａ 住友化学株式会社製］７０質量部・エチレンプロピレンゴム［商品名：ＥＳＰＲＥＮＥ６００Ｆ 住友化学株式会社製］６０質量部・酸化亜鉛［商品名：酸化亜鉛第２種 ハクスイテック株式会社製］５質量部・ステアリン酸［商品名：ステアリン酸Ｓ 花王株式会社製］１質量部・カーボンブラック［商品名：旭＃７０ 旭カーボン株式会社製］８０質量部・パラフィンオイル［商品名：ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０ 出光興産株式会社製］６０質量部・炭酸カルシウム［商品名：スーパーＳＳ 丸尾カルシウム株式会社製］７０質量部・２−メルカプトベンゾチアゾール［商品名：ノクセラーＭ−Ｐ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・テトラエチルチウラムジスルフィド［商品名：ノクセラーＴＥＴ−Ｇ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド［商品名：ノクセラーＴＲＡ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・硫黄［商品名：サルファックス２００Ｓ 鶴見化学株式会社製］１質量部を密閉型混練機及びオープンロール機を用いて混練を行うことにより未加硫のゴム組成物を得た。
【００３２】
（実施例３に用いた弾性体層のゴム組成物）
エチレンプロピレンゴム［商品名：ＥＳＰＲＥＮＥ５０５ 住友化学株式会社製］１００質量部・酸化亜鉛［商品名：酸化亜鉛第２種 ハクスイテック株式会社製］５質量部・ステアリン酸［商品名：ステアリン酸Ｓ 花王株式会社製］１質量部・カーボンブラック［商品名：旭＃７０ 旭カーボン株式会社製］８０質量部・パラフィンオイル［商品名：ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０ 出光興産株式会社製］６０質量部・炭酸カルシウム［商品名：スーパーＳＳ 丸尾カルシウム株式会社製］７０質量部・２−メルカプトベンゾチアゾール［商品名：ノクセラーＭ−Ｐ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・テトラエチルチウラムジスルフィド［商品名：ノクセラーＴＥＴ−Ｇ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド［商品名：ノクセラーＴＲＡ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・硫黄［商品名：サルファックス２００Ｓ 鶴見化学株式会社製］１質量部を密閉型混練機及びオープンロール機を用いて混練を行うことにより未加硫のゴム組成物を得た。
【００３３】
（比較例１に用いた弾性体層のゴム組成物）
エチレンプロピレンゴム［商品名：ＥＳＰＲＥＮＥ５０５ 住友化学株式会社製］１００質量部・酸化亜鉛［商品名：酸化亜鉛第２種 ハクスイテック株式会社製］５質量部・ステアリン酸［商品名：ステアリン酸Ｓ 花王株式会社製］１質量部・カーボンブラック［商品名：旭＃７０ 旭カーボン株式会社製］９０質量部・パラフィンオイル［商品名：ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０ 出光興産株式会社製］６０質量部・炭酸カルシウム［商品名：スーパーＳＳ 丸尾カルシウム株式会社製］８０質量部・２−メルカプトベンゾチアゾール［商品名：ノクセラーＭ−Ｐ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・テトラエチルチウラムジスルフィド［商品名：ノクセラーＴＥＴ−Ｇ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド［商品名：ノクセラーＴＲＡ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・硫黄［商品名：サルファックス２００Ｓ 鶴見化学株式会社製］１質量部を密閉型混練機及びオープンロール機を用いて混練を行うことにより未加硫のゴム組成物を得た。
【００３４】
（比較例２に用いた弾性体層のゴム組成物）
エチレンプロピレンゴム［商品名：ＥＳＰＲＥＮＥ５０５ 住友化学株式会社製］１００質量部・酸化亜鉛［商品名：酸化亜鉛第２種 ハクスイテック株式会社製］５質量部・ステアリン酸［商品名：ステアリン酸Ｓ 花王株式会社製］１質量部・カーボンブラック［商品名：旭＃７０ 旭カーボン株式会社製］２０質量部・パラフィンオイル［商品名：ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０ 出光興産株式会社製］４０質量部・炭酸カルシウム［商品名：スーパーＳＳ 丸尾カルシウム株式会社製］３０質量部・２−メルカプトベンゾチアゾール［商品名：ノクセラーＭ−Ｐ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・テトラエチルチウラムジスルフィド［商品名：ノクセラーＴＥＴ−Ｇ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド［商品名：ノクセラーＴＲＡ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・硫黄［商品名：サルファックス２００Ｓ 鶴見化学株式会社製］１質量部を密閉型混練機及びオープンロール機を用いて混練を行うことにより未加硫のゴム組成物を得た。
【００３５】
（比較例３に用いた弾性体層のゴム組成物）
エチレンプロピレンゴム［商品名：ＥＳＰＲＥＮＥ５０５ 住友化学株式会社製］１００質量部・酸化亜鉛［商品名：酸化亜鉛第２種 ハクスイテック株式会社製］５質量部・ステアリン酸［商品名：ステアリン酸Ｓ 花王株式会社製］１質量部・カーボンブラック［商品名：旭＃７０ 旭カーボン株式会社製］８０質量部・パラフィンオイル［商品名：ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０ 出光興産株式会社製］６０質量部・２−メルカプトベンゾチアゾール［商品名：ノクセラーＭ−Ｐ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・テトラエチルチウラムジスルフィド［商品名：ノクセラーＴＥＴ−Ｇ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド［商品名：ノクセラーＴＲＡ 大内新興化学工業株式会社製］１質量部・硫黄［商品名：サルファックス２００Ｓ 鶴見化学株式会社製］１質量部を密閉型混練機及びオープンロール機を用いて混練を行うことにより未加硫のゴム組成物を得た。
【００３６】
（比較例４に用いた弾性体層のゴム組成物）
エピクロルヒドリンゴム［商品名：エピクロマーＣＧ１０２ ダイソー株式会社製］１００質量部・酸化亜鉛［商品名：酸化亜鉛第２種 ハクスイテック株式会社製］５質量部・ステアリン酸［商品名：ステアリン酸Ｓ 花王株式会社製］１質量部・カーボンブラック［商品名：旭♯１５ 旭カーボン株式会社製］５質量部・炭酸カルシウム［商品名：シルバーＷ 白石工業株式会社製］４０質量部・ジベンゾチアジルジサルファイド［商品名：ノクセラーＤＭ 大内新興化学株式会社製］１質量部・テトラメチルチウラムモノスルフィド［商品名：ノクセラーＴＳ 大内新興化学株式会社製］１質量部・硫黄［商品名：サルファックス２００Ｓ 鶴見化学株式会社製］１質量部を密閉型混練機及びオープンロール機を用いて混練を行うことにより未加硫のゴム組成物を得た。
【００３７】
本発明の導電性ローラは以下の方法により形成される。押出し機を用いて上記のように作成した未加硫のゴム組成物を押出すと共に、接着剤を塗布した直径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを速度２５ｍｍ/ｓｅｃで通過させて、導電性軸体の外周上に未加硫のゴム組成物を配置せしめローラ形状にした。それを１８０℃で３０分加硫して層厚２ｍｍの導電性弾性体層を設け、その後導電性ローラの両端部から１５ｍｍの位置にカッター刃を入れて両端部のゴム層を剥離した。導電性ローラ端部の弾性体層の浮き、盛り上がりについて評価した結果を表１に示す。
【００３８】
実施例１〜３に関しては、導電性ローラ端部の弾性体層の浮き、盛り上がり全て良好な結果を得た。導電性ローラ端部の弾性体層の浮きについては実施例例１〜３に関しては、全くなく、導電性ローラ端部の弾性体層の盛り上がりに関しては、実施例１は全くなく、実施例２、３は微小な盛り上がりがあるが、ローラとして問題のあるレベルではなかった。比較例１〜４に関しては、どれも導電性ローラ端部の弾性体層の浮きがあり、導電性ローラ端部の弾性体層の盛り上がりも悪く、加硫した場合も端部の接着性が劣っていた。
【００３９】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る導電性ローラの全体断面図。
【符号の説明】
【００４１】
ａ：導電性弾性体層
ｂ：接着剤層
ｃ：導電性軸体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層を設けた導電性ローラにおいて、該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１０以上４０以下であり、該ゴム組成物中に含まれるゴム成分の割合が２５〜３５質量％であることを特徴とする導電性ローラ。
【請求項２】
該ゴム組成物が非極性ゴムを含有することを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項３】
該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１５以上３５以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性ローラ。
【請求項４】
導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層を設ける導電性ローラの製造方法において、該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１０以上４０以下であり、該ゴム組成物中に含まれるゴム成分の割合が２５〜３５質量％であり、かつ、該ゴム組成物を配置した後、無加圧下で、連続的に加硫することを特徴とする導電性ローラの製造方法。
【請求項１】
導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層を設けた導電性ローラにおいて、該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１０以上４０以下であり、該ゴム組成物中に含まれるゴム成分の割合が２５〜３５質量％であることを特徴とする導電性ローラ。
【請求項２】
該ゴム組成物が非極性ゴムを含有することを特徴とする請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項３】
該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１５以上３５以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性ローラ。
【請求項４】
導電性軸体を押出し機のクロスヘッドダイを通過させると共に未加硫のゴム組成物を押出し、該導電性軸体の外周上に該ゴム組成物を配置し、加硫することによって、導電性弾性体層を設ける導電性ローラの製造方法において、該ゴム組成物の１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋４）が１０以上４０以下であり、該ゴム組成物中に含まれるゴム成分の割合が２５〜３５質量％であり、かつ、該ゴム組成物を配置した後、無加圧下で、連続的に加硫することを特徴とする導電性ローラの製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２００７−３２８２６７（Ｐ２００７−３２８２６７Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６１０６０（Ｐ２００６−１６１０６０）
【出願日】平成１８年６月９日（２００６．６．９）
【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２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月９日（２００６．６．９）
【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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