転写部材
【課題】汎用のＳＢＲを含むゴム組成物を用いて形成され、構造をできるだけ簡略化することが可能である上、オゾン耐性にも優れた、転写ローラ等の転写部材を提供する。
【解決手段】転写部材、例えば転写ローラ１のローラ本体２を、ゴム分として、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、およびエピクロルヒドリンゴムを少なくとも含むゴム組成物を用いて形成する。
【解決手段】転写部材、例えば転写ローラ１のローラ本体２を、ゴム分として、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、およびエピクロルヒドリンゴムを少なくとも含むゴム組成物を用いて形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばレーザープリンタ等の電子写真法を利用した画像形成装置においてトナーの転写に用いる転写部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等の、電子写真法を利用した画像形成装置においては、概略下記の工程を経て紙（ＯＨＰフィルム等のプラスチックフィルムなどを含む。以下同様。）の表面に画像が形成される。
まず、光導電性を有する感光体を用意し、前記感光体の表面を一様に帯電させた状態で露光して、前記表面に、形成画像に対応する静電潜像を形成する（帯電工程→露光工程）。
【０００３】
次いで、微小な着色粒子であるトナーをあらかじめ所定の電位に帯電させた状態で、前記感光体の表面に接触させる。そうすると前記トナーが、静電潜像の電位パターンに応じて感光体の表面に選択的に付着されて、前記静電潜像がトナー像に現像される（現像工程）。
次いで、前記トナー像を紙の表面に転写し（転写工程）、さらに定着させることにより（定着工程）、前記紙の表面に画像が形成される。
【０００４】
また前記転写工程では、感光体の表面に形成したトナー像を、紙の表面に直接に転写させる場合だけでなく、像担持体の表面に一旦転写（一次転写工程）させたのち紙の表面に再転写させる（二次転写工程）場合もある。
前記トナー像を、前記転写工程において感光体の表面から紙の表面に転写させたり、一次転写工程において感光体の表面から像担持体の表面に転写させたり、あるいは二次転写工程において像担持体の表面から紙の表面に転写させたりするためには、半導電性を有するゴム組成物からなる円筒状のローラ本体を備えた転写ローラ等の転写部材が広く用いられる。
【０００５】
例えば前記転写ローラを用いて、転写工程において、感光体の表面から紙の表面にトナー像を転写させる場合は、互いに所定の圧接力で圧接させた前記感光体と転写ローラとの間に所定の転写電圧を印加した状態で、前記両者間に紙を通紙させることにより、前記感光体の表面に形成されたトナー像が、前記紙の表面に転写される。
前記転写ローラとしては、例えば架橋性のゴムに、導電性カーボンブラック等の電子導電性を有する充填剤や、あるいはエピクロルヒドリンゴム等のイオン導電性を有するポリマ等を配合し、混練等して調製したゴム組成物を円筒状に押出成形等したのち架橋させて形成されたローラ本体を備えたものが広く用いられている。
【０００６】
また、前記ゴム組成物中に発泡剤を含有させておき、ゴム組成物の架橋前に、あるいは架橋と同時に前記発泡剤を発泡させることで、前記ローラ本体を多孔質構造とした転写ローラも広く用いられている。
またローラ本体は、前記ゴム組成物からなる単層構造に形成される他、前記ゴム組成物からなる層の外周または内周に他の層を積層した積層構造に形成される場合もある。
【０００７】
例えば特許文献１には、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、またはシリコーンゴムに導電性カーボンブラックを配合したゴム組成物からなる内層の外周に、ＮＢＲとＳＢＲの混合ゴムからなり、導電性カーボンブラック、または過塩素酸塩を配合したゴム組成物からなる外層を積層した積層構造を有するローラ本体を備えたローラを、転写ローラとして使用することが記載されている。
【０００８】
また特許文献２には、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、およびＳＢＲの混合物に導電性カーボンブラックを配合したゴム組成物からなる内層の外周に、フッ素系材料等からなる外層を積層した積層構造を有するローラ本体を備えたローラを、二次転写工程用の転写ローラとして用いることが記載されている。
そして特許文献３には、ＮＢＲ、ＳＢＲ、およびブタジエンゴム（ＢＲ）からなる群より選ばれた少なくとも１種と、エピクロルヒドリンゴムとを配合したゴム組成物からなるローラ本体を備えた転写ローラが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１１４１８９号公報
【特許文献２】特開２００２−２７８３２０号公報
【特許文献３】特開２００９−１９８７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近時、特に新興国向けの汎用のレーザープリンタ等に用いる転写ローラとしては、できるだけ汎用の材料を使用して、なるべく構造が簡単で、しかもコスト安価に製造できるものが求められる傾向にある。
汎用の材料を使用して、構造が簡単でコスト安価に製造できるようにすることは、新興国などへのレーザープリンタ等の普及と、それに伴うオフィスオートメーション化、ファクトリーオートメーション化等の推進、促進、新興国の技術力向上を図り、最終的にはいわゆる南北問題の緩和、解消のためにも重要である。
【００１１】
前記要求に対応するために、材料面、および構造の点で種々の検討がされている。
例えば転写ローラに半導電性を付与するための成分である、前記導電性カーボンブラック等の電子導電性の充填剤と、エピクロルヒドリンゴム等のイオン導電性のポリマとを比較すると、前者の電子導電性の充填剤では、ローラ本体に均一で安定した半導電性を付与するのが難しい。
【００１２】
ローラ本体の半導電性を安定させるためには、前記特許文献１、２等に記載されているように、電子導電性の充填剤を含むローラ本体（内層）の外周を、任意の外層で被覆した積層構造とする必要がある。
しかしローラ本体を積層構造とした場合には、工程数が増加する上、両層の厚みの管理を厳密に行う必要がある等、転写ローラの製造工程が複雑化し、生産性が低下するとともに製造の歩留まりが低下して、前記転写ローラのコストアップに繋がるという問題がある。
【００１３】
これに対し、後者のイオン導電性のポリマによれば、電子導電性の充填剤に比べて、ローラ本体に、より均一で安定した半導電性を付与することが可能である。したがって、ローラ本体を単層構造にして構造を簡略化するとともに、製造工程を簡略化して生産性、および製造の歩留まりを向上して、更なる低コスト化を図ることが可能である。
イオン導電性のポリマとともに前記単層構造のローラ本体を形成するゴムとして、従来はＮＢＲを用いるのが一般的であった。しかし、前記汎用のレーザープリンタ等に用いる転写ローラを形成するゴムとしては、ＮＢＲよりもさらに汎用性が高くコスト安価なＳＢＲを用いるのが望ましいと考えられる。
【００１４】
また、ＮＢＲに比べてＳＢＲは電気抵抗値が低いため、同じローラ抵抗値を有する転写ローラを形成するために必要なエピクロルヒドリンゴムの配合割合を少なくして、さらに低コストでしかも環境にやさしい転写ローラを形成できるという利点もある。
ところが発明者の検討によると、前記ＳＢＲとエピクロルヒドリンゴムとを配合したゴム組成物からなるローラ本体は、プリンタ等の内部で発生するオゾンに対する耐性（以下「オゾン耐性」と記載する場合がある。）が不十分である。
【００１５】
前記ローラ本体は、画像形成に繰り返し使用すると急速にオゾン劣化するため、比較的短期間で転写ローラのローラ抵抗値が大きく変動したり、場合によってはオゾンクラックを生じたりしやすいという問題がある。
これらの問題を短期間で生じて転写ローラを頻繁に交換しなければならないのでは、汎用のＳＢＲを使用したことによる前記の利点が失われてしまう。
【００１６】
本発明の目的は、汎用のＳＢＲを含むゴム組成物を用いて形成され、構造をできるだけ簡略化することが可能である上、オゾン耐性にも優れた、転写ローラ等の転写部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記課題を解決するため、発明者は、ＳＢＲとエピクロルヒドリンゴムとの併用系に、オゾン耐性に優れた第３の成分を配合して、転写部材の全体でのオゾン耐性を向上することを検討した。
その結果、前記第３の成分としてＥＰＤＭを配合すると、前記ＥＰＤＭはそれ自体がオゾン耐性に優れているだけでなく、ＳＢＲのオゾン劣化を抑制する働きもするため、転写部材のオゾン耐性を、予期していた以上に大幅に向上できることを見出した。
【００１８】
すなわち本発明の転写部材は、ゴム分として、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、およびエピクロルヒドリンゴムを少なくとも含むゴム組成物からなることを特徴とするものである。
前記転写部材を発泡構造とすると、同じ容積を有する転写部材を形成するために要するゴム組成物の量を減少できるため軽量化が可能であるとともに、更なる低コスト化を図ることも可能である。
【００１９】
また、例えば転写ローラの場合は、前記軽量化により回転に要するエネルギーを低減することもできる。しかもローラ本体の柔軟性を高めて、前記ローラ本体が圧接される感光体の表面を傷つけるのを防止したり、前記圧接時のニップ幅を広く取ってトナー像の転写効率を高めたりすることもできる。
したがって本発明の転写部材は、さらに発泡剤をも含むゴム組成物によって形成され、前記発泡剤の発泡による多孔質構造を有しているのが好ましい。
【００２０】
なおＥＰＤＭは、ＳＢＲに比べて電気抵抗値が高い上、ＳＢＲとはＳＰ値（溶解度パラメータ）が大きく異なっているため混練も容易でない。
そのためＥＰＤＭの配合割合は、転写部材のオゾン耐性を十分に確保できる範囲内で、できるだけ少ないのが好ましく、特にＳＢＲとエピクロルヒドリンゴムの合計の配合割合未満であるのが好ましい。
【００２１】
すなわち、本発明の転写部材を形成するゴム組成物は、ＳＢＲ（Ｓ）、ＥＰＤＭ（Ｅ）、およびエピクロルヒドリンゴム（Ｃ）を、質量比で、式(1)：
Ｓ＋Ｃ＞Ｅ (1)
を満足する範囲で含んでいるのが好ましい。
また、先に説明したように汎用性が高くコスト安価である上、電気抵抗値が低いという、ＳＢＲを用いることによる効果を最大限に活かすためには、前記ゴム組成物は、ゴム分として、ＳＢＲ、ＥＰＤＭ、およびエピクロルヒドリンゴムのみを含んでいるのが好ましい。
【００２２】
ただしゴム組成物に、例えばＮＢＲ、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）等の極性ゴムを配合すると、例えば転写ローラのローラ抵抗値を微調整することができる。前記極性ゴムの配合割合は、ＳＢＲによる先に説明した効果を阻害しないことを考慮すると、前記ＳＢＲの配合割合未満であるのが好ましい。
すなわち、本発明の転写部材を形成するゴム組成物は、前記極性ゴム（Ｐ）を、ＳＢＲ（Ｓ）に対して、質量比で、式(2)：
Ｓ＞Ｐ (2)
を満足する範囲で含んでいるのが好ましい。
【００２３】
また前記極性ゴムは、前記のようにＮＢＲ、ＣＲ、ＢＲ、およびＡＣＭからなる群より選ばれた少なくとも１種であるのが好ましい。
本発明の転写部材は、組み込む画像形成装置の形状、構造等に応じて、例えば平板状等の任意の形状に形成できる。最も一般的な転写ローラの場合は、その構造を極力簡略化するために、全体が前記ゴム組成物からなる単層構造の、円筒状のローラ本体を備えているのが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、汎用のＳＢＲを含むゴム組成物を用いて形成され、構造をできるだけ簡略化することが可能である上、オゾン耐性にも優れた、転写ローラ等の転写部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の転写部材の、実施の形態の一例としての転写ローラの外観を示す斜視図である。
【図２】前記転写ローラのローラ抵抗値を測定する方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、本発明の転写部材の、実施の形態の一例としての転写ローラの外観を示す斜視図である。
図１を参照して、この例の転写ローラ１は、単層構造を有する円筒状のローラ本体２と、前記ローラ本体２の中心の通孔３に挿通されたシャフト４とを備えている。
前記シャフト４は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属によって一体に形成されている。ローラ本体２とシャフト４とは、例えば導電性を有する接着剤等によって電気的に接合されるとともに機械的に固定されて一体に回転される。
【００２７】
前記ローラ本体２は、ゴム分として、ＳＢＲ、ＥＰＤＭ、およびエピクロルヒドリンゴムを少なくとも含むゴム組成物を、前記ローラ本体２の形状に押出成形等によって成形したのち架橋させて形成される。
（ＳＢＲ）
前記のうちＳＢＲとしては、スチレンと１，３−ブタジエンとを乳化重合法、溶液重合法等の種々の重合法によって共重合させて合成される種々のＳＢＲがいずれも使用可能である。またＳＢＲとしては伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、このいずれも使用可能である。
【００２８】
さらにＳＢＲとしては、スチレン含量によって分類される高スチレンタイプ、中スチレンタイプ、および低スチレンタイプのＳＢＲがいずれも使用可能である。スチレン含量や架橋度を変更することで、ローラ本体２の各種物性を調整することができる。
これらＳＢＲの１種または２種以上を使用することができる。
ＳＢＲの配合割合は、ゴム分の総量の４０質量％以上であるのが好ましく、９０質量％以下であるのが好ましい。
【００２９】
配合割合が前記範囲未満では、先に説明した、汎用性が高くコスト安価である上、電気抵抗値が低いという、ＳＢＲを用いることによる効果が十分に得られないおそれがある。
一方、前記範囲を超える場合には、相対的にＥＰＤＭの配合割合が少なくなって、ローラ本体２に良好なオゾン耐性を付与できないおそれがある。また相対的にエピクロルヒドリンゴムの配合割合が少なくなって、ローラ本体２に良好な半導電性を付与できないおそれもある。
【００３０】
（エピクロルヒドリンゴム）
エピクロルヒドリンゴムとしては、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド二元共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、エピクロルヒドリン−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、およびエピクロルヒドリン−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四元共重合体等の１種または２種以上が挙げられる。
【００３１】
特にエピクロルヒドリンゴムとしては、エチレンオキサイドを含む共重合体が好ましく、かかる共重合体におけるエチレンオキサイド含量は３０〜９５モル％、中でも５５〜９５モル％、特に６０〜８０モル％であるのが好ましい。
エチレンオキサイドは電気抵抗値を下げる働きがあるが、エチレンオキサイド含量が前記範囲未満であると、かかる電気抵抗値の低減効果が小さい。一方、エチレンオキサイド含量が前記範囲を超える場合には、エチレンオキサイドの結晶化が起こり分子鎖のセグメント運動が妨げられるため、逆に電気抵抗値が上昇する傾向がある。また、架橋後のローラ本体２の硬度が上昇したり、架橋前のゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇したりするおそれもある。
【００３２】
前記エピクロルヒドリンゴムとしては、特にエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体（ＥＣＯ）が好ましい。
前記ＥＣＯにおけるエチレンオキサイド含量は３０〜８０モル％、特に５０〜８０モル％であるのが好ましい。またエピクロルヒドリン含量は２０〜７０モル％、特に２０〜５０モル％であるのが好ましい。
【００３３】
またエピクロルヒドリンゴムとしては、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体（ＧＥＣＯ）を用いることもできる。
前記ＧＥＣＯにおけるエチレンオキサイド含量は３０〜９５モル％、特に６０〜８０モル％であるのが好ましい。またエピクロルヒドリン含量は４．５〜６５モル％、特に１５〜４０モル％以上であるのが好ましい。さらにアリルグリシジルエーテル含量は０．５〜１０モル％、特に２〜６モル％であるのが好ましい。
【００３４】
なおＧＥＣＯとしては、前記３種の単量体を共重合させた狭義の意味での共重合体のほかに、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体（ＥＣＯ）をアリルグリシジルエーテルで変性した変性物も知られており、本発明ではいずれの共重合体も使用可能である。
エピクロルヒドリンゴムの配合割合は、ゴム分の総量の５質量％以上であるのが好ましく、４０質量％以下であるのが好ましい。
【００３５】
配合割合が前記範囲未満では、ローラ本体２に良好な半導電性を付与できないおそれがある。
一方、前記範囲を超える場合には、相対的にＳＢＲの配合割合が少なくなって、前記ＳＢＲを用いることによる、先に説明した効果が十分に得られないおそれがある。また相対的にＥＰＤＭの配合割合が少なくなって、ローラ本体２に良好なオゾン耐性を付与できないおそれもある。
【００３６】
（ＥＰＤＭ）
ＥＰＤＭとしては、エチレンとプロピレンに少量の第３成分（ジエン分）を加えることで主鎖中に二重結合を導入した種々のＥＰＤＭが、いずれも使用可能である。前記ＥＰＤＭとしては、前記第３成分の種類や量の違いによる様々な製品が提供されている。代表的な第３成分としては、例えばエチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）、１，４−ヘキサジエン（１，４−ＨＤ）、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰ）等が挙げられる。重合触媒としてはチーグラー触媒を使用するのが一般的である。
【００３７】
ゴム組成物は、前記ＳＢＲ（Ｓ）、ＥＰＤＭ（Ｅ）、およびエピクロルヒドリンゴム（Ｃ）を、質量比で、式(1)：
Ｓ＋Ｃ＞Ｅ (1)
を満足する範囲で含んでいるのが好ましい。
式(1)を満足しない場合、すなわちＥＰＤＭの配合割合が、ＳＢＲとエピクロルヒドリンゴムの合計の配合割合以上である場合には、相対的にＳＢＲの配合割合が少なくなって、前記ＳＢＲを用いることによる、先に説明した効果が十分に得られないおそれがある。また相対的にエピクロルヒドリンゴムの配合割合が少なくなって、ローラ本体２に良好な半導電性を付与できないおそれもある。
【００３８】
ＥＰＤＭの配合割合は、前記式(1)を満足する範囲内でも、特にゴム分の総量の５質量％以上であるのが好ましく、４０質量％以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、ローラ本体２に良好なオゾン耐性を付与できないおそれがある。
一方、前記範囲を超える場合には、相対的にＳＢＲの配合割合が少なくなって、前記ＳＢＲを用いることによる、先に説明した効果が十分に得られないおそれがある。また相対的にエピクロルヒドリンゴムの配合割合が少なくなって、ローラ本体２に良好な半導電性を付与できないおそれもある。
【００３９】
（極性ゴム）
極性ゴムを配合すると、先に説明したようにローラ本体２のローラ抵抗値を微調整することができる。前記極性ゴムとしては、例えばＮＢＲ、ＣＲ、ＢＲ、ＡＣＭの１種または２種以上が挙げられる。
特にＮＢＲが好ましい。ＮＢＲとしては、アクリロニトリル含量によって分類される低ニトリルＮＢＲ、中ニトリルＮＢＲ、中高ニトリルＮＢＲ、高ニトリルＮＢＲ、および極高ニトリルＮＢＲがいずれも使用可能である。
【００４０】
ゴム組成物は、前記極性ゴム（Ｐ）を、ＳＢＲ（Ｓ）に対して、質量比で、式(2)：
Ｓ＞Ｐ (2)
を満足する範囲で含んでいるのが好ましい。
式(2)を満足しない場合、すなわち極性ゴムの配合割合が、ＳＢＲの配合割合以上である場合には、相対的にＳＢＲの配合割合が少なくなって、前記ＳＢＲを用いることによる、先に説明した効果が十分に得られないおそれがある。
【００４１】
極性ゴムの配合割合は、前記式(1)を満足する範囲内で、目的とするローラ本体２のローラ抵抗値に応じて任意に設定できるが、特にゴム分の総量の５質量％以上であるのが好ましく、４０質量％以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、ローラ本体２のローラ抵抗値を微調整する効果が得られないおそれがある。
【００４２】
また前記範囲を超える場合には、相対的にＳＢＲの配合割合が少なくなって、前記ＳＢＲを用いることによる、先に説明した効果が十分に得られないおそれがある。また相対的にＥＰＤＭの配合割合が少なくなって、ローラ本体２に良好なオゾン耐性を付与できないおそれもある。さらに、相対的にエピクロルヒドリンゴムの配合割合が少なくなって、ローラ本体２に良好な半導電性を付与できないおそれもある。
【００４３】
（発泡剤）
先に説明したようにゴム組成物に発泡剤を含有させておき、ゴム組成物の架橋前に、あるいは架橋と同時に前記発泡剤を発泡させることで、ローラ本体２を多孔質構造としてもよい。
前記発泡剤としては、加熱によりガスを発生してゴム組成物を発泡させることができる種々の発泡剤がいずれも使用可能である。
【００４４】
かかる発泡剤としては、例えばアゾジカルボンアミド（Ｈ２ＮＯＣＮ＝ＮＣＯＮＨ２、ＡＤＣＡ）、４，４′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）等の１種または２種以上が挙げられる。
発泡剤の配合割合は、ローラ本体２の発泡倍率等に応じて任意に設定できるが、ゴム分の総量１００質量部あたり１質量部以上、中でも２質量部以上、特に４質量部以上であるのが好ましく、１２質量部以下、中でも１０質量部以下、特に８質量部以下であるのが好ましい。
【００４５】
また発泡助剤を併用することもできる。発泡助剤としては、前記発泡剤の発泡開始温度を低下させ、熱分解を促進してゴム組成物の発泡を補助する機能を有し、しかもそれ自体はガスを発生しない種々の発泡助剤がいずれも使用可能である。
例えば発泡剤がＡＤＣＡである場合、発泡助剤としては、前記ＡＤＣＡの発泡開始温度を低下させることができる尿素（Ｈ２ＮＣＯＮＨ２）が、発泡助剤として好ましい。
【００４６】
発泡助剤の配合割合は、使用する発泡剤の種類等に応じて任意に設定できるが、ゴム分の総量１００質量部あたり１質量部以上、特に２質量部以上あるのが好ましく、１２質量部以下、特に１０質量部以下であるのが好ましい。
なおローラ本体２を多孔質構造とするためには、前記発泡剤の発泡以外の他の方法を採用することもできる。
【００４７】
当該他の方法としては、例えば液状の低沸点炭化水素を熱可塑性高分子の殻（シェル）で包み込んだマイクロカプセルをゴム組成物中に分散させて、架橋時の熱によって熱膨張させる方法、あらかじめ熱膨張させたマイクロカプセルをゴム組成物中に分散させる方法、食塩等の粒子をゴム組成物中に分散させておき、架橋後に温水等に溶出させて除去する方法等が挙げられる。
【００４８】
（架橋剤、促進剤、促進助剤）
ゴム組成物には、ゴム分を架橋させるための架橋剤、促進剤、促進助剤等が配合される。
前記のうち架橋剤としては、例えば硫黄系架橋剤、チオウレア系架橋剤、トリアジン誘導体系架橋剤、過酸化物系架橋剤、各種モノマー等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００４９】
硫黄系架橋剤としては、粉末硫黄や有機含硫黄化合物等が挙げられる。また有機含硫黄化合物等としては、テトラメチルチウラムジスルフィド、Ｎ，Ｎ−ジチオビスモルホリン等が挙げられる。
チオウレア系架橋剤としては、例えばテトラメチルチオウレア、トリメチルチオウレア、エチレンチオウレア、（ＣｎＨ２ｎ＋１ＮＨ）２Ｃ＝Ｓ〔式中、ｎは１〜１０の整数を示す。〕で表されるチオウレア等が挙げられる。
【００５０】
過酸化物系架橋剤としてはベンゾイルペルオキシド等が挙げられる。
架橋剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．２質量部以上、特に１質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に３質量部以下であるのが好ましい。
また架橋剤としては、硫黄とチオウレア類とを併用するのが好ましい。
前記併用系において硫黄の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上、特に０．２質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に２質量部以下であるのが好ましい。
【００５１】
配合割合が前記範囲未満では、ゴム組成物の全体での架橋速度が遅くなり、架橋に要する時間が長くなって転写ローラ１の生産性が低下するおそれがある。また前記範囲を超える場合には架橋後のローラ本体２の圧縮永久ひずみが大きくなったり、過剰の硫黄がローラ本体の外周面にブルームしたりするおそれがある。
またチオウレア類の配合割合は、ゴム分の総量１００ｇあたりのモル数で表して０．０００９モル以上、特に０．００１５モル以上であるのが好ましく、０．０８００モル以下、特に０．０４００モル以下であるのが好ましい。
【００５２】
チオウレア類の配合割合を前記範囲内とすることにより、ブルームや感光体汚染を起こしにくくできる上、ゴムの分子運動をあまり妨げないため、転写ローラ１のローラ抵抗値をより低くすることができる。
なお、前記範囲内でチオウレア類の配合割合を増やして架橋密度を高めるほど、前記ローラ抵抗値を低下させることができる。
【００５３】
すなわち、ゴム分の総量１００ｇあたりのチオウレア類の配合割合が０．０００９モル未満ではローラ本体２の圧縮永久ひずみを改善しにくく、またローラ抵抗値を十分に低下させることができない。―方、０．０８００モルを超えるとブルームや感光体汚染を生じたり、破断伸び等の機械的物性が低下したりしやすい。
架橋剤の種類に応じて、さらに促進剤や促進助剤を配合してもよい。
【００５４】
促進剤としては、例えば消石灰、マグネシア（ＭｇＯ）、リサージ（ＰｂＯ）等の無機促進剤や、下記の有機促進剤等の１種または２種以上が挙げられる。
また有機促進剤としては、例えばジ−ｏ−トリルグアニジン、１，３−ジフェニルグアニジン、１−ｏ−トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ−ｏ−トリルグアニジン塩等のグアニジン系促進剤；２−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド等のチアゾール系促進剤；Ｎ−シクロへキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド等のスルフェンアミド系促進剤；テトラメテルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等のチウラム系促進剤；チオウレア系促進剤等の１種または２種以上が挙げられる。
【００５５】
促進剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上、特に０．５質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に２質量部以下であるのが好ましい。
促進助剤としては、亜鉛華等の金属化合物；ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸、その他従来公知の促進助剤の１種または２種以上が挙げられる。
促進助剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上、特に０．５質量部以上であるのが好ましい。
【００５６】
（その他）
ゴム組成物には、さらに必要に応じて各種の添加剤を配合してもよい。前記添加剤としては、例えば受酸剤、可塑成分（可塑剤、加工助剤等）、劣化防止剤、充填剤、スコーチ防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、気泡防止剤、共架橋剤等が挙げられる。
【００５７】
このうち受酸剤は、ゴム分の架橋時にエピクロルヒドリンゴムから発生する塩素系ガスの、ローラ本体２内への残留と、それによる架橋阻害や感光体の汚染等を防止するために機能する。
前記受酸剤としては、酸受容体として作用する種々の物質を用いることができるが、分散性に優れていることからハイドロタルサイト類またはマグサラットが好ましく、特にハイドロタルサイト類が好ましい。
【００５８】
また、前記ハイドロタルサイト類等を酸化マグネシウムや酸化カリウムと併用するとより高い受酸効果を得ることができ、感光体の汚染をより一層確実に防止できる。
前記受酸剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．２質量部以上、特に１質量部以上であるのが好ましく、１０質量部以下、特に５質量部以下であるのが好ましい。
【００５９】
配合割合が前記範囲未満では、受酸剤を含有させることによる前記効果が十分に得られないおそれがある。また前記範囲を超える場合には、架橋後のローラ本体２の硬さが上昇するおそれがある。
可塑剤としては、例えばジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、トリクレジルホスフェート等の各種可塑剤やワックス等が挙げられる。
【００６０】
また加工助剤としてはステアリン酸等の脂肪酸などが挙げられる。
これら可塑成分の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり５質量部以下であるのが好ましい。例えばローラ本体２の外周面５に、必要に応じて酸化膜を形成する際にブリードを生じたり、画像形成装置への装着時や運転時に感光体の汚染を生じたりするのを防止するためである。かかる目的に鑑みると、可塑成分としては極性ワックスを使用するのが特に好ましい。
【００６１】
劣化防止剤としては、各種の老化防止剤や酸化防止剤等が挙げられる。
このうち酸化防止剤は、転写ローラ１のローラ抵抗値の環境依存性を低減するとともに、連続通電時のローラ抵抗値の上昇を抑制するはたらいをする。前記酸化防止剤としては、例えばジエチルジチオカルバミン酸ニッケル〔大内新興化学工業(株)製のノクラック（登録商標）ＮＥＣ−Ｐ〕、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル〔大内新興化学工業(株)製のノクラックＮＢＣ〕等が挙げられる。
【００６２】
ローラ本体２の外周面５に酸化膜を形成する場合で、ゴム組成物に酸化防止剤を配合する場合は、前記酸化膜の形成が効率よく進むように、前記酸化防止剤の配合割合を適宜設定するのが好ましい。
充填剤としては、例えば酸化亜鉛、シリカ、カーボン、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム等の１種または２種以上が挙げられる。
【００６３】
充填剤を配合することにより、ローラ本体２の機械的強度等を向上できる。
また充填剤として導電性カーボンブラックを用いて、ローラ本体２に電子導電性を付与することもできる。
充填剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり１００質量部以下、特に８０質量部以下であるのが好ましい。
【００６４】
スコーチ防止剤としては、例えばＮ−シクロへキシルチオフタルイミド、無水フタル酸、Ｎ−ニトロソジフエニルアミン、２，４−ジフエニル−４−メチル−１−ペンテン等の１種または２種以上が挙げられる。特にＮ−シクロへキシルチオフタルイミドが好ましい。
スコーチ防止剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に１質量部以下であるのが好ましい。
【００６５】
共架橋剤とは、それ自体が架橋するとともにゴム分とも架橋反応して全体を構文しかする働きを有する成分を指す。
前記共架橋剤としては、例えばメタクリル酸エステルや、あるいはメタクリル酸またはアクリル酸の金属塩等に代表されるエチレン性不飽和単量体、１，２−ポリブタジエンの官能基を利用した多官能ポリマ類、ジオキシム等の１種または２種以上が挙げられる。
【００６６】
このうちエチレン性不飽和単量体としては、例えば
(a) アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などのモノカルボン酸類、
(b) マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのジカルボン酸類、
(c) 前記(a)(b)の不飽和カルボン酸類のエステルまたは無水物、
(d) 前記(a)〜(c)の金属塩、
(e) １，３−ブタジエン、イソプレン、２−クロル−１，３−ブタジエンなどの脂肪族共役ジエン、
(f) スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼンなどの芳香族ビニル化合物、
(g) トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ビニルピリジンなどの複素環を有するビニル化合物、
(h) その他、（メタ）アクリロニトリルもしくはα−クロルアクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物、アクロレイン、ホルミルステロール、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン
等の１種または２種以上が挙げられる。
【００６７】
また前記(c)の不飽和カルボン酸類のエステルとしては、モノカルボン酸類のエステルが好ましい。
前記モノカルボン酸類のエステルとしては、例えば
メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ぺンチル（メタ）アクリレート、ｉ−ぺンチル（メタ）アクリレート、ｎ−へキシル（メタ）アクリレート、シクロへキシル（メタ）アクリレート、２−エチルへキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ｉ−ノニル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸のアルキルエステル；
アミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ブチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸のアミノアルキルエステル；
べンジル（メタ）アクリレート、ベンゾイル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレートなどの芳香族環を有する（メタ）アクリレート；
グリシジル（メタ）アクリレート、メタグリシジル（メタ）アクリレート、エポキシシクロヘキシル（メタ）アクリレートなどのエポキシ基を有する（メタ）アクリレート；
Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、γ−（メタ）アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、テトラハイドロフルフリルメタクリレートなどの各種官能基を有する（メタ）アクリレート；
エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレンジメタクリレート（ＥＤＭＡ）、ポリエチレングリコールジメタクリレート、イソブチレンエチレンジメタクリレートなどの多官能（メタ）アクリレート；
等の１種または２種以上が挙げられる。
【００６８】
（ローラ抵抗値）
前記各成分を含むゴム組成物からなるローラ本体２を備えた転写ローラ１は、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の常温常湿環境下で測定される、印加電圧１０００Ｖでのローラ抵抗値が１０１０Ω以下、特に１０９Ω以下であるのが好ましい。
図２は、転写ローラ１のローラ抵抗値を測定する方法を説明する図である。
【００６９】
図１、図２を参照して、本発明では前記ローラ抵抗値を、下記の方法で測定した値でもって表すこととする。
すなわち一定の回転速度で回転させることができるアルミニウムドラム６を用意し、前記アルミニウムドラム６の外周面７に、その上方から、ローラ抵抗値を測定する転写ローラ１の、ローラ本体２の外周面５を当接させる。
【００７０】
また前記転写ローラ１のシャフト４とアルミニウムドラム６との間に直流電源８、および抵抗９を直列に接続して計測回路１０を構成する。直流電源８は、(−)側をシャフト４、（＋）側を抵抗９と接続する。抵抗９の抵抗値ｒは１００Ωとする。
次いでシャフト４の両端部にそれぞれ５００ｇの荷重Ｆをかけてローラ本体２をアルミニウムドラム６に圧接させた状態で、前記アルミニウムドラム６を回転（回転数：３０ｒｐｍ）させながら、前記両者間に、直流電源８から直流１０００Ｖの印加電圧Ｅを印加した際に、抵抗９にかかる検出電圧Ｖを計測する。
【００７１】
前記検出電圧Ｖと印加電圧Ｅ（＝１０００Ｖ）とから、トナー搬送ローラ１のローラ抵抗Ｒは、基本的に式(i′)：
Ｒ＝ｒ×Ｅ／（Ｖ−ｒ） (i′)
によって求められる。ただし式(i′)中の分母中の（−ｒ）の項は微小とみなすことができるため、本発明では式(i)：
Ｒ＝ｒ×Ｅ／Ｖ (i)
によって求めた値でもって転写ローラ１のローラ抵抗値とすることとする。
【００７２】
（硬さその他）
ローラ本体２を多孔質構造とする場合、前記ローラ本体２は、(社)日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ ０１０１「膨張ゴムの物理試験方法」に規定された測定方法により、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の常温常湿環境下で測定されるアスカーＣ型硬さが５０以下、特に３５±５程度であるのが好ましい。
【００７３】
これは、アスカーＣ型硬さが前記範囲を超えるローラ本体は柔軟性が不足し、広いニップ幅を確保してトナーの転写効率を向上する効果や、感光体へのダメージを低減する効果が得られないためである。
またローラ本体２は、所定の圧縮永久ひずみや誘電正接等を有するように調整できる。前記圧縮永久ひずみ、アスカーＣ型硬さ、ローラ抵抗値、並びに誘電正接等を調整するためには、例えばゴム組成物を構成する各成分の種類と量を調整したりすればよい。
【実施例】
【００７４】
〈実施例１〉
（ゴム組成物の調製）
ＳＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ１５０２〕７５質量部、ＥＰＤＭ〔住友化学(株)製のエスプレン（登録商標）ＥＰＤＭ５０５Ａ〕５質量部、およびＥＣＯ〔日本ゼオン(株)製のＨＹＤＲＩＮ（登録商標）Ｔ３１０８〕２０質量部と、下記表１に示す各成分とを、バンバリミキサを用いて混練してゴム組成物を調整した。
【００７５】
【表１】
【００７６】
表中の各成分は下記のとおり。
充填剤：カーボンブラックＨＡＦ
発泡剤：ＡＤＣＡ
発泡助剤：尿素
受酸剤：ハイドロタルサイト
加硫剤：粉末硫黄
促進剤ＤＭ：ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド〔大内新興化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＤＭ〕
促進剤ＴＳ：テトラメチルチウラムモノスルフィド〔大内新興化学工業(株)製のノクセラーＴＳ〕
（転写ローラの製造）
前記ゴム組成物を押出成形機に供給して外径φ１０ｍｍ、内径φ３．０ｍｍの円筒状に押出成形した後、前記押出成形体を所定の長さにカットして外径φ２．２ｍｍの架橋用の仮のシャフトに装着した。
【００７７】
そして加硫缶内で１２０℃×１０分間、次いで１６０℃×２０分間加熱して、発泡剤の熱分解によって発生したガスによってゴム組成物を発泡させるとともにゴム分を架橋させてローラ本体を得た。前記ローラ本体の外径はφ３５ｍｍであった。
次いで前記ローラ本体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤を塗布した外径φ６ｍｍのシャフトに装着し直して、オーブン中で１６０℃×６０分間加熱して前記熱硬化性接着剤を硬化させることにより、前記ローラ本体とシャフトとを電気的に接合するとともに機械的に固定した。
【００７８】
次いでローラ本体の両端をカットしたのち、円筒研削盤を用いて外周面をトラバース研削することで、前記ローラ本体の外径をφ１２．５ｍｍ（公差±０．１ｍｍ）に仕上げて転写ローラを製造した。
前記ローラ本体のアスカーＣ型硬さ（１ｋｇｆ荷重付加時）は３５±５の範囲内となるように調整した（以下同様）。
【００７９】
〈実施例２〉
ＳＢＲの配合量を７３質量部、ＥＰＤＭの配合量を７質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、転写ローラを製造した。
〈実施例３〉
ＳＢＲの配合量を７０質量部、ＥＰＤＭの配合量を１０質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、転写ローラを製造した。
【００８０】
〈実施例４〉
ＳＢＲの配合量を４５質量部、ＥＰＤＭの配合量を３５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、転写ローラを製造した。
〈実施例５〉
さらにＮＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ Ｎ２５０ＳＬ、低ニトリルＮＢＲ、アクリロニトリル含量２０％〕２０質量部を加えるとともに、ＳＢＲの配合量を５０質量部、ＥＰＤＭの配合量を１０質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、転写ローラを製造した。
【００８１】
〈実施例６〉
ＥＣＯの配合量を１５質量部、ＥＰＤＭの配合量を１０質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、転写ローラを製造した。
〈実施例７〉
ＳＢＲの配合量を８０質量部、ＥＣＯの配合量を１０質量部、ＥＰＤＭの配合量を１０質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、転写ローラを製造した。
【００８２】
〈比較例１〉
ＮＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ Ｎ２５０ＳＬ、低ニトリルＮＢＲ、アクリロニトリル含量２０％〕８０質量部、およびＥＣＯ〔日本ゼオン(株)製のＨＹＤＲＩＮ Ｔ３１０８〕２０質量部と、前記表１に示す各成分とを、バンバリミキサを用いて混練してゴム組成物を調整した。そして前記ゴム組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして転写ローラを製造した。
【００８３】
〈比較例２〉
ＳＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ１５０２〕８０質量部、およびＥＣＯ〔日本ゼオン(株)製のＨＹＤＲＩＮ Ｔ３１０８〕２０質量部と、前記表１に示す各成分とを、バンバリミキサを用いて混練してゴム組成物を調整した。そして前記ゴム組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして転写ローラを製造した。
【００８４】
〈比較例３〉
ＳＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ１５０２〕８０質量部、およびＥＰＤＭ〔住友化学(株)製のエスプレン（登録商標）ＥＰＤＭ５０５Ａ〕２０質量部と、前記表１に示す各成分とを、バンバリミキサを用いて混練してゴム組成物を調整した。そして前記ゴム組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして転写ローラを製造した。
【００８５】
〈ローラ抵抗値の測定〉
各実施例、比較例で製造した転写ローラの、印加電圧１０００Ｖでのローラ抵抗値を、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の常温常湿環境下で、先に説明した測定方法によって測定した。前記ローラ抵抗値は、１０１０Ω以下であるとき良好、１０１０Ωを超えるとき不良と評価した。なお表２ではローラ抵抗値をｌｏｇＲ値で示している。
【００８６】
〈オゾン耐性試験〉
各実施例、比較例で製造した転写ローラを解体し、筒状のローラ本体を平板状に開いて両端をチャックし、伸長率５０％となるように引き伸ばした状態を維持しながら、下記の条件（日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６２５９相当）でオゾン養生した。
オゾン濃度：５０ｐｐｈｍ
養生時間：２４時間
環境温度：４０℃
そして養生後の状態を目視にて観察して、下記の基準でオゾン体制を評価した。
【００８７】
○：変化なし。オゾン耐性良好。
△：顕微鏡レベルのクラックあり。オゾン耐性実用レベル。
×：目視レベルのクラックあり。オゾン耐性不良。
〈コスト評価〉
比較例１の転写ローラを製造するのに要したコストを１００としたときの、各実施例、比較例の転写ローラの製造コストを、下記の基準で評価した。
【００８８】
○：７５未満
△：７５以上、９０未満
×：９０以上
以上の結果を表２に示す。
【００８９】
【表２】
【００９０】
表２の実施例１〜７、比較例１〜３の結果より、ＮＢＲに代えて汎用のＳＢＲを使用するとともに、ＥＣＯおよびＥＰＤＭを併用することにより、半導電性ならびにオゾン耐性に優れた転写ローラを、よりコスト安価に製造できることが判った。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばレーザープリンタ等の電子写真法を利用した画像形成装置においてトナーの転写に用いる転写部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等の、電子写真法を利用した画像形成装置においては、概略下記の工程を経て紙（ＯＨＰフィルム等のプラスチックフィルムなどを含む。以下同様。）の表面に画像が形成される。
まず、光導電性を有する感光体を用意し、前記感光体の表面を一様に帯電させた状態で露光して、前記表面に、形成画像に対応する静電潜像を形成する（帯電工程→露光工程）。
【０００３】
次いで、微小な着色粒子であるトナーをあらかじめ所定の電位に帯電させた状態で、前記感光体の表面に接触させる。そうすると前記トナーが、静電潜像の電位パターンに応じて感光体の表面に選択的に付着されて、前記静電潜像がトナー像に現像される（現像工程）。
次いで、前記トナー像を紙の表面に転写し（転写工程）、さらに定着させることにより（定着工程）、前記紙の表面に画像が形成される。
【０００４】
また前記転写工程では、感光体の表面に形成したトナー像を、紙の表面に直接に転写させる場合だけでなく、像担持体の表面に一旦転写（一次転写工程）させたのち紙の表面に再転写させる（二次転写工程）場合もある。
前記トナー像を、前記転写工程において感光体の表面から紙の表面に転写させたり、一次転写工程において感光体の表面から像担持体の表面に転写させたり、あるいは二次転写工程において像担持体の表面から紙の表面に転写させたりするためには、半導電性を有するゴム組成物からなる円筒状のローラ本体を備えた転写ローラ等の転写部材が広く用いられる。
【０００５】
例えば前記転写ローラを用いて、転写工程において、感光体の表面から紙の表面にトナー像を転写させる場合は、互いに所定の圧接力で圧接させた前記感光体と転写ローラとの間に所定の転写電圧を印加した状態で、前記両者間に紙を通紙させることにより、前記感光体の表面に形成されたトナー像が、前記紙の表面に転写される。
前記転写ローラとしては、例えば架橋性のゴムに、導電性カーボンブラック等の電子導電性を有する充填剤や、あるいはエピクロルヒドリンゴム等のイオン導電性を有するポリマ等を配合し、混練等して調製したゴム組成物を円筒状に押出成形等したのち架橋させて形成されたローラ本体を備えたものが広く用いられている。
【０００６】
また、前記ゴム組成物中に発泡剤を含有させておき、ゴム組成物の架橋前に、あるいは架橋と同時に前記発泡剤を発泡させることで、前記ローラ本体を多孔質構造とした転写ローラも広く用いられている。
またローラ本体は、前記ゴム組成物からなる単層構造に形成される他、前記ゴム組成物からなる層の外周または内周に他の層を積層した積層構造に形成される場合もある。
【０００７】
例えば特許文献１には、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、またはシリコーンゴムに導電性カーボンブラックを配合したゴム組成物からなる内層の外周に、ＮＢＲとＳＢＲの混合ゴムからなり、導電性カーボンブラック、または過塩素酸塩を配合したゴム組成物からなる外層を積層した積層構造を有するローラ本体を備えたローラを、転写ローラとして使用することが記載されている。
【０００８】
また特許文献２には、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、およびＳＢＲの混合物に導電性カーボンブラックを配合したゴム組成物からなる内層の外周に、フッ素系材料等からなる外層を積層した積層構造を有するローラ本体を備えたローラを、二次転写工程用の転写ローラとして用いることが記載されている。
そして特許文献３には、ＮＢＲ、ＳＢＲ、およびブタジエンゴム（ＢＲ）からなる群より選ばれた少なくとも１種と、エピクロルヒドリンゴムとを配合したゴム組成物からなるローラ本体を備えた転写ローラが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１１４１８９号公報
【特許文献２】特開２００２−２７８３２０号公報
【特許文献３】特開２００９−１９８７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近時、特に新興国向けの汎用のレーザープリンタ等に用いる転写ローラとしては、できるだけ汎用の材料を使用して、なるべく構造が簡単で、しかもコスト安価に製造できるものが求められる傾向にある。
汎用の材料を使用して、構造が簡単でコスト安価に製造できるようにすることは、新興国などへのレーザープリンタ等の普及と、それに伴うオフィスオートメーション化、ファクトリーオートメーション化等の推進、促進、新興国の技術力向上を図り、最終的にはいわゆる南北問題の緩和、解消のためにも重要である。
【００１１】
前記要求に対応するために、材料面、および構造の点で種々の検討がされている。
例えば転写ローラに半導電性を付与するための成分である、前記導電性カーボンブラック等の電子導電性の充填剤と、エピクロルヒドリンゴム等のイオン導電性のポリマとを比較すると、前者の電子導電性の充填剤では、ローラ本体に均一で安定した半導電性を付与するのが難しい。
【００１２】
ローラ本体の半導電性を安定させるためには、前記特許文献１、２等に記載されているように、電子導電性の充填剤を含むローラ本体（内層）の外周を、任意の外層で被覆した積層構造とする必要がある。
しかしローラ本体を積層構造とした場合には、工程数が増加する上、両層の厚みの管理を厳密に行う必要がある等、転写ローラの製造工程が複雑化し、生産性が低下するとともに製造の歩留まりが低下して、前記転写ローラのコストアップに繋がるという問題がある。
【００１３】
これに対し、後者のイオン導電性のポリマによれば、電子導電性の充填剤に比べて、ローラ本体に、より均一で安定した半導電性を付与することが可能である。したがって、ローラ本体を単層構造にして構造を簡略化するとともに、製造工程を簡略化して生産性、および製造の歩留まりを向上して、更なる低コスト化を図ることが可能である。
イオン導電性のポリマとともに前記単層構造のローラ本体を形成するゴムとして、従来はＮＢＲを用いるのが一般的であった。しかし、前記汎用のレーザープリンタ等に用いる転写ローラを形成するゴムとしては、ＮＢＲよりもさらに汎用性が高くコスト安価なＳＢＲを用いるのが望ましいと考えられる。
【００１４】
また、ＮＢＲに比べてＳＢＲは電気抵抗値が低いため、同じローラ抵抗値を有する転写ローラを形成するために必要なエピクロルヒドリンゴムの配合割合を少なくして、さらに低コストでしかも環境にやさしい転写ローラを形成できるという利点もある。
ところが発明者の検討によると、前記ＳＢＲとエピクロルヒドリンゴムとを配合したゴム組成物からなるローラ本体は、プリンタ等の内部で発生するオゾンに対する耐性（以下「オゾン耐性」と記載する場合がある。）が不十分である。
【００１５】
前記ローラ本体は、画像形成に繰り返し使用すると急速にオゾン劣化するため、比較的短期間で転写ローラのローラ抵抗値が大きく変動したり、場合によってはオゾンクラックを生じたりしやすいという問題がある。
これらの問題を短期間で生じて転写ローラを頻繁に交換しなければならないのでは、汎用のＳＢＲを使用したことによる前記の利点が失われてしまう。
【００１６】
本発明の目的は、汎用のＳＢＲを含むゴム組成物を用いて形成され、構造をできるだけ簡略化することが可能である上、オゾン耐性にも優れた、転写ローラ等の転写部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記課題を解決するため、発明者は、ＳＢＲとエピクロルヒドリンゴムとの併用系に、オゾン耐性に優れた第３の成分を配合して、転写部材の全体でのオゾン耐性を向上することを検討した。
その結果、前記第３の成分としてＥＰＤＭを配合すると、前記ＥＰＤＭはそれ自体がオゾン耐性に優れているだけでなく、ＳＢＲのオゾン劣化を抑制する働きもするため、転写部材のオゾン耐性を、予期していた以上に大幅に向上できることを見出した。
【００１８】
すなわち本発明の転写部材は、ゴム分として、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、およびエピクロルヒドリンゴムを少なくとも含むゴム組成物からなることを特徴とするものである。
前記転写部材を発泡構造とすると、同じ容積を有する転写部材を形成するために要するゴム組成物の量を減少できるため軽量化が可能であるとともに、更なる低コスト化を図ることも可能である。
【００１９】
また、例えば転写ローラの場合は、前記軽量化により回転に要するエネルギーを低減することもできる。しかもローラ本体の柔軟性を高めて、前記ローラ本体が圧接される感光体の表面を傷つけるのを防止したり、前記圧接時のニップ幅を広く取ってトナー像の転写効率を高めたりすることもできる。
したがって本発明の転写部材は、さらに発泡剤をも含むゴム組成物によって形成され、前記発泡剤の発泡による多孔質構造を有しているのが好ましい。
【００２０】
なおＥＰＤＭは、ＳＢＲに比べて電気抵抗値が高い上、ＳＢＲとはＳＰ値（溶解度パラメータ）が大きく異なっているため混練も容易でない。
そのためＥＰＤＭの配合割合は、転写部材のオゾン耐性を十分に確保できる範囲内で、できるだけ少ないのが好ましく、特にＳＢＲとエピクロルヒドリンゴムの合計の配合割合未満であるのが好ましい。
【００２１】
すなわち、本発明の転写部材を形成するゴム組成物は、ＳＢＲ（Ｓ）、ＥＰＤＭ（Ｅ）、およびエピクロルヒドリンゴム（Ｃ）を、質量比で、式(1)：
Ｓ＋Ｃ＞Ｅ (1)
を満足する範囲で含んでいるのが好ましい。
また、先に説明したように汎用性が高くコスト安価である上、電気抵抗値が低いという、ＳＢＲを用いることによる効果を最大限に活かすためには、前記ゴム組成物は、ゴム分として、ＳＢＲ、ＥＰＤＭ、およびエピクロルヒドリンゴムのみを含んでいるのが好ましい。
【００２２】
ただしゴム組成物に、例えばＮＢＲ、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）等の極性ゴムを配合すると、例えば転写ローラのローラ抵抗値を微調整することができる。前記極性ゴムの配合割合は、ＳＢＲによる先に説明した効果を阻害しないことを考慮すると、前記ＳＢＲの配合割合未満であるのが好ましい。
すなわち、本発明の転写部材を形成するゴム組成物は、前記極性ゴム（Ｐ）を、ＳＢＲ（Ｓ）に対して、質量比で、式(2)：
Ｓ＞Ｐ (2)
を満足する範囲で含んでいるのが好ましい。
【００２３】
また前記極性ゴムは、前記のようにＮＢＲ、ＣＲ、ＢＲ、およびＡＣＭからなる群より選ばれた少なくとも１種であるのが好ましい。
本発明の転写部材は、組み込む画像形成装置の形状、構造等に応じて、例えば平板状等の任意の形状に形成できる。最も一般的な転写ローラの場合は、その構造を極力簡略化するために、全体が前記ゴム組成物からなる単層構造の、円筒状のローラ本体を備えているのが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、汎用のＳＢＲを含むゴム組成物を用いて形成され、構造をできるだけ簡略化することが可能である上、オゾン耐性にも優れた、転写ローラ等の転写部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の転写部材の、実施の形態の一例としての転写ローラの外観を示す斜視図である。
【図２】前記転写ローラのローラ抵抗値を測定する方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、本発明の転写部材の、実施の形態の一例としての転写ローラの外観を示す斜視図である。
図１を参照して、この例の転写ローラ１は、単層構造を有する円筒状のローラ本体２と、前記ローラ本体２の中心の通孔３に挿通されたシャフト４とを備えている。
前記シャフト４は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属によって一体に形成されている。ローラ本体２とシャフト４とは、例えば導電性を有する接着剤等によって電気的に接合されるとともに機械的に固定されて一体に回転される。
【００２７】
前記ローラ本体２は、ゴム分として、ＳＢＲ、ＥＰＤＭ、およびエピクロルヒドリンゴムを少なくとも含むゴム組成物を、前記ローラ本体２の形状に押出成形等によって成形したのち架橋させて形成される。
（ＳＢＲ）
前記のうちＳＢＲとしては、スチレンと１，３−ブタジエンとを乳化重合法、溶液重合法等の種々の重合法によって共重合させて合成される種々のＳＢＲがいずれも使用可能である。またＳＢＲとしては伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、このいずれも使用可能である。
【００２８】
さらにＳＢＲとしては、スチレン含量によって分類される高スチレンタイプ、中スチレンタイプ、および低スチレンタイプのＳＢＲがいずれも使用可能である。スチレン含量や架橋度を変更することで、ローラ本体２の各種物性を調整することができる。
これらＳＢＲの１種または２種以上を使用することができる。
ＳＢＲの配合割合は、ゴム分の総量の４０質量％以上であるのが好ましく、９０質量％以下であるのが好ましい。
【００２９】
配合割合が前記範囲未満では、先に説明した、汎用性が高くコスト安価である上、電気抵抗値が低いという、ＳＢＲを用いることによる効果が十分に得られないおそれがある。
一方、前記範囲を超える場合には、相対的にＥＰＤＭの配合割合が少なくなって、ローラ本体２に良好なオゾン耐性を付与できないおそれがある。また相対的にエピクロルヒドリンゴムの配合割合が少なくなって、ローラ本体２に良好な半導電性を付与できないおそれもある。
【００３０】
（エピクロルヒドリンゴム）
エピクロルヒドリンゴムとしては、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド二元共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、エピクロルヒドリン−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、およびエピクロルヒドリン−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四元共重合体等の１種または２種以上が挙げられる。
【００３１】
特にエピクロルヒドリンゴムとしては、エチレンオキサイドを含む共重合体が好ましく、かかる共重合体におけるエチレンオキサイド含量は３０〜９５モル％、中でも５５〜９５モル％、特に６０〜８０モル％であるのが好ましい。
エチレンオキサイドは電気抵抗値を下げる働きがあるが、エチレンオキサイド含量が前記範囲未満であると、かかる電気抵抗値の低減効果が小さい。一方、エチレンオキサイド含量が前記範囲を超える場合には、エチレンオキサイドの結晶化が起こり分子鎖のセグメント運動が妨げられるため、逆に電気抵抗値が上昇する傾向がある。また、架橋後のローラ本体２の硬度が上昇したり、架橋前のゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇したりするおそれもある。
【００３２】
前記エピクロルヒドリンゴムとしては、特にエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体（ＥＣＯ）が好ましい。
前記ＥＣＯにおけるエチレンオキサイド含量は３０〜８０モル％、特に５０〜８０モル％であるのが好ましい。またエピクロルヒドリン含量は２０〜７０モル％、特に２０〜５０モル％であるのが好ましい。
【００３３】
またエピクロルヒドリンゴムとしては、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体（ＧＥＣＯ）を用いることもできる。
前記ＧＥＣＯにおけるエチレンオキサイド含量は３０〜９５モル％、特に６０〜８０モル％であるのが好ましい。またエピクロルヒドリン含量は４．５〜６５モル％、特に１５〜４０モル％以上であるのが好ましい。さらにアリルグリシジルエーテル含量は０．５〜１０モル％、特に２〜６モル％であるのが好ましい。
【００３４】
なおＧＥＣＯとしては、前記３種の単量体を共重合させた狭義の意味での共重合体のほかに、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体（ＥＣＯ）をアリルグリシジルエーテルで変性した変性物も知られており、本発明ではいずれの共重合体も使用可能である。
エピクロルヒドリンゴムの配合割合は、ゴム分の総量の５質量％以上であるのが好ましく、４０質量％以下であるのが好ましい。
【００３５】
配合割合が前記範囲未満では、ローラ本体２に良好な半導電性を付与できないおそれがある。
一方、前記範囲を超える場合には、相対的にＳＢＲの配合割合が少なくなって、前記ＳＢＲを用いることによる、先に説明した効果が十分に得られないおそれがある。また相対的にＥＰＤＭの配合割合が少なくなって、ローラ本体２に良好なオゾン耐性を付与できないおそれもある。
【００３６】
（ＥＰＤＭ）
ＥＰＤＭとしては、エチレンとプロピレンに少量の第３成分（ジエン分）を加えることで主鎖中に二重結合を導入した種々のＥＰＤＭが、いずれも使用可能である。前記ＥＰＤＭとしては、前記第３成分の種類や量の違いによる様々な製品が提供されている。代表的な第３成分としては、例えばエチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）、１，４−ヘキサジエン（１，４−ＨＤ）、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰ）等が挙げられる。重合触媒としてはチーグラー触媒を使用するのが一般的である。
【００３７】
ゴム組成物は、前記ＳＢＲ（Ｓ）、ＥＰＤＭ（Ｅ）、およびエピクロルヒドリンゴム（Ｃ）を、質量比で、式(1)：
Ｓ＋Ｃ＞Ｅ (1)
を満足する範囲で含んでいるのが好ましい。
式(1)を満足しない場合、すなわちＥＰＤＭの配合割合が、ＳＢＲとエピクロルヒドリンゴムの合計の配合割合以上である場合には、相対的にＳＢＲの配合割合が少なくなって、前記ＳＢＲを用いることによる、先に説明した効果が十分に得られないおそれがある。また相対的にエピクロルヒドリンゴムの配合割合が少なくなって、ローラ本体２に良好な半導電性を付与できないおそれもある。
【００３８】
ＥＰＤＭの配合割合は、前記式(1)を満足する範囲内でも、特にゴム分の総量の５質量％以上であるのが好ましく、４０質量％以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、ローラ本体２に良好なオゾン耐性を付与できないおそれがある。
一方、前記範囲を超える場合には、相対的にＳＢＲの配合割合が少なくなって、前記ＳＢＲを用いることによる、先に説明した効果が十分に得られないおそれがある。また相対的にエピクロルヒドリンゴムの配合割合が少なくなって、ローラ本体２に良好な半導電性を付与できないおそれもある。
【００３９】
（極性ゴム）
極性ゴムを配合すると、先に説明したようにローラ本体２のローラ抵抗値を微調整することができる。前記極性ゴムとしては、例えばＮＢＲ、ＣＲ、ＢＲ、ＡＣＭの１種または２種以上が挙げられる。
特にＮＢＲが好ましい。ＮＢＲとしては、アクリロニトリル含量によって分類される低ニトリルＮＢＲ、中ニトリルＮＢＲ、中高ニトリルＮＢＲ、高ニトリルＮＢＲ、および極高ニトリルＮＢＲがいずれも使用可能である。
【００４０】
ゴム組成物は、前記極性ゴム（Ｐ）を、ＳＢＲ（Ｓ）に対して、質量比で、式(2)：
Ｓ＞Ｐ (2)
を満足する範囲で含んでいるのが好ましい。
式(2)を満足しない場合、すなわち極性ゴムの配合割合が、ＳＢＲの配合割合以上である場合には、相対的にＳＢＲの配合割合が少なくなって、前記ＳＢＲを用いることによる、先に説明した効果が十分に得られないおそれがある。
【００４１】
極性ゴムの配合割合は、前記式(1)を満足する範囲内で、目的とするローラ本体２のローラ抵抗値に応じて任意に設定できるが、特にゴム分の総量の５質量％以上であるのが好ましく、４０質量％以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、ローラ本体２のローラ抵抗値を微調整する効果が得られないおそれがある。
【００４２】
また前記範囲を超える場合には、相対的にＳＢＲの配合割合が少なくなって、前記ＳＢＲを用いることによる、先に説明した効果が十分に得られないおそれがある。また相対的にＥＰＤＭの配合割合が少なくなって、ローラ本体２に良好なオゾン耐性を付与できないおそれもある。さらに、相対的にエピクロルヒドリンゴムの配合割合が少なくなって、ローラ本体２に良好な半導電性を付与できないおそれもある。
【００４３】
（発泡剤）
先に説明したようにゴム組成物に発泡剤を含有させておき、ゴム組成物の架橋前に、あるいは架橋と同時に前記発泡剤を発泡させることで、ローラ本体２を多孔質構造としてもよい。
前記発泡剤としては、加熱によりガスを発生してゴム組成物を発泡させることができる種々の発泡剤がいずれも使用可能である。
【００４４】
かかる発泡剤としては、例えばアゾジカルボンアミド（Ｈ２ＮＯＣＮ＝ＮＣＯＮＨ２、ＡＤＣＡ）、４，４′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）等の１種または２種以上が挙げられる。
発泡剤の配合割合は、ローラ本体２の発泡倍率等に応じて任意に設定できるが、ゴム分の総量１００質量部あたり１質量部以上、中でも２質量部以上、特に４質量部以上であるのが好ましく、１２質量部以下、中でも１０質量部以下、特に８質量部以下であるのが好ましい。
【００４５】
また発泡助剤を併用することもできる。発泡助剤としては、前記発泡剤の発泡開始温度を低下させ、熱分解を促進してゴム組成物の発泡を補助する機能を有し、しかもそれ自体はガスを発生しない種々の発泡助剤がいずれも使用可能である。
例えば発泡剤がＡＤＣＡである場合、発泡助剤としては、前記ＡＤＣＡの発泡開始温度を低下させることができる尿素（Ｈ２ＮＣＯＮＨ２）が、発泡助剤として好ましい。
【００４６】
発泡助剤の配合割合は、使用する発泡剤の種類等に応じて任意に設定できるが、ゴム分の総量１００質量部あたり１質量部以上、特に２質量部以上あるのが好ましく、１２質量部以下、特に１０質量部以下であるのが好ましい。
なおローラ本体２を多孔質構造とするためには、前記発泡剤の発泡以外の他の方法を採用することもできる。
【００４７】
当該他の方法としては、例えば液状の低沸点炭化水素を熱可塑性高分子の殻（シェル）で包み込んだマイクロカプセルをゴム組成物中に分散させて、架橋時の熱によって熱膨張させる方法、あらかじめ熱膨張させたマイクロカプセルをゴム組成物中に分散させる方法、食塩等の粒子をゴム組成物中に分散させておき、架橋後に温水等に溶出させて除去する方法等が挙げられる。
【００４８】
（架橋剤、促進剤、促進助剤）
ゴム組成物には、ゴム分を架橋させるための架橋剤、促進剤、促進助剤等が配合される。
前記のうち架橋剤としては、例えば硫黄系架橋剤、チオウレア系架橋剤、トリアジン誘導体系架橋剤、過酸化物系架橋剤、各種モノマー等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００４９】
硫黄系架橋剤としては、粉末硫黄や有機含硫黄化合物等が挙げられる。また有機含硫黄化合物等としては、テトラメチルチウラムジスルフィド、Ｎ，Ｎ−ジチオビスモルホリン等が挙げられる。
チオウレア系架橋剤としては、例えばテトラメチルチオウレア、トリメチルチオウレア、エチレンチオウレア、（ＣｎＨ２ｎ＋１ＮＨ）２Ｃ＝Ｓ〔式中、ｎは１〜１０の整数を示す。〕で表されるチオウレア等が挙げられる。
【００５０】
過酸化物系架橋剤としてはベンゾイルペルオキシド等が挙げられる。
架橋剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．２質量部以上、特に１質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に３質量部以下であるのが好ましい。
また架橋剤としては、硫黄とチオウレア類とを併用するのが好ましい。
前記併用系において硫黄の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上、特に０．２質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に２質量部以下であるのが好ましい。
【００５１】
配合割合が前記範囲未満では、ゴム組成物の全体での架橋速度が遅くなり、架橋に要する時間が長くなって転写ローラ１の生産性が低下するおそれがある。また前記範囲を超える場合には架橋後のローラ本体２の圧縮永久ひずみが大きくなったり、過剰の硫黄がローラ本体の外周面にブルームしたりするおそれがある。
またチオウレア類の配合割合は、ゴム分の総量１００ｇあたりのモル数で表して０．０００９モル以上、特に０．００１５モル以上であるのが好ましく、０．０８００モル以下、特に０．０４００モル以下であるのが好ましい。
【００５２】
チオウレア類の配合割合を前記範囲内とすることにより、ブルームや感光体汚染を起こしにくくできる上、ゴムの分子運動をあまり妨げないため、転写ローラ１のローラ抵抗値をより低くすることができる。
なお、前記範囲内でチオウレア類の配合割合を増やして架橋密度を高めるほど、前記ローラ抵抗値を低下させることができる。
【００５３】
すなわち、ゴム分の総量１００ｇあたりのチオウレア類の配合割合が０．０００９モル未満ではローラ本体２の圧縮永久ひずみを改善しにくく、またローラ抵抗値を十分に低下させることができない。―方、０．０８００モルを超えるとブルームや感光体汚染を生じたり、破断伸び等の機械的物性が低下したりしやすい。
架橋剤の種類に応じて、さらに促進剤や促進助剤を配合してもよい。
【００５４】
促進剤としては、例えば消石灰、マグネシア（ＭｇＯ）、リサージ（ＰｂＯ）等の無機促進剤や、下記の有機促進剤等の１種または２種以上が挙げられる。
また有機促進剤としては、例えばジ−ｏ−トリルグアニジン、１，３−ジフェニルグアニジン、１−ｏ−トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ−ｏ−トリルグアニジン塩等のグアニジン系促進剤；２−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド等のチアゾール系促進剤；Ｎ−シクロへキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド等のスルフェンアミド系促進剤；テトラメテルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等のチウラム系促進剤；チオウレア系促進剤等の１種または２種以上が挙げられる。
【００５５】
促進剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上、特に０．５質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に２質量部以下であるのが好ましい。
促進助剤としては、亜鉛華等の金属化合物；ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸、その他従来公知の促進助剤の１種または２種以上が挙げられる。
促進助剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上、特に０．５質量部以上であるのが好ましい。
【００５６】
（その他）
ゴム組成物には、さらに必要に応じて各種の添加剤を配合してもよい。前記添加剤としては、例えば受酸剤、可塑成分（可塑剤、加工助剤等）、劣化防止剤、充填剤、スコーチ防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、気泡防止剤、共架橋剤等が挙げられる。
【００５７】
このうち受酸剤は、ゴム分の架橋時にエピクロルヒドリンゴムから発生する塩素系ガスの、ローラ本体２内への残留と、それによる架橋阻害や感光体の汚染等を防止するために機能する。
前記受酸剤としては、酸受容体として作用する種々の物質を用いることができるが、分散性に優れていることからハイドロタルサイト類またはマグサラットが好ましく、特にハイドロタルサイト類が好ましい。
【００５８】
また、前記ハイドロタルサイト類等を酸化マグネシウムや酸化カリウムと併用するとより高い受酸効果を得ることができ、感光体の汚染をより一層確実に防止できる。
前記受酸剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．２質量部以上、特に１質量部以上であるのが好ましく、１０質量部以下、特に５質量部以下であるのが好ましい。
【００５９】
配合割合が前記範囲未満では、受酸剤を含有させることによる前記効果が十分に得られないおそれがある。また前記範囲を超える場合には、架橋後のローラ本体２の硬さが上昇するおそれがある。
可塑剤としては、例えばジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、トリクレジルホスフェート等の各種可塑剤やワックス等が挙げられる。
【００６０】
また加工助剤としてはステアリン酸等の脂肪酸などが挙げられる。
これら可塑成分の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり５質量部以下であるのが好ましい。例えばローラ本体２の外周面５に、必要に応じて酸化膜を形成する際にブリードを生じたり、画像形成装置への装着時や運転時に感光体の汚染を生じたりするのを防止するためである。かかる目的に鑑みると、可塑成分としては極性ワックスを使用するのが特に好ましい。
【００６１】
劣化防止剤としては、各種の老化防止剤や酸化防止剤等が挙げられる。
このうち酸化防止剤は、転写ローラ１のローラ抵抗値の環境依存性を低減するとともに、連続通電時のローラ抵抗値の上昇を抑制するはたらいをする。前記酸化防止剤としては、例えばジエチルジチオカルバミン酸ニッケル〔大内新興化学工業(株)製のノクラック（登録商標）ＮＥＣ−Ｐ〕、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル〔大内新興化学工業(株)製のノクラックＮＢＣ〕等が挙げられる。
【００６２】
ローラ本体２の外周面５に酸化膜を形成する場合で、ゴム組成物に酸化防止剤を配合する場合は、前記酸化膜の形成が効率よく進むように、前記酸化防止剤の配合割合を適宜設定するのが好ましい。
充填剤としては、例えば酸化亜鉛、シリカ、カーボン、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム等の１種または２種以上が挙げられる。
【００６３】
充填剤を配合することにより、ローラ本体２の機械的強度等を向上できる。
また充填剤として導電性カーボンブラックを用いて、ローラ本体２に電子導電性を付与することもできる。
充填剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり１００質量部以下、特に８０質量部以下であるのが好ましい。
【００６４】
スコーチ防止剤としては、例えばＮ−シクロへキシルチオフタルイミド、無水フタル酸、Ｎ−ニトロソジフエニルアミン、２，４−ジフエニル−４−メチル−１−ペンテン等の１種または２種以上が挙げられる。特にＮ−シクロへキシルチオフタルイミドが好ましい。
スコーチ防止剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に１質量部以下であるのが好ましい。
【００６５】
共架橋剤とは、それ自体が架橋するとともにゴム分とも架橋反応して全体を構文しかする働きを有する成分を指す。
前記共架橋剤としては、例えばメタクリル酸エステルや、あるいはメタクリル酸またはアクリル酸の金属塩等に代表されるエチレン性不飽和単量体、１，２−ポリブタジエンの官能基を利用した多官能ポリマ類、ジオキシム等の１種または２種以上が挙げられる。
【００６６】
このうちエチレン性不飽和単量体としては、例えば
(a) アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などのモノカルボン酸類、
(b) マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのジカルボン酸類、
(c) 前記(a)(b)の不飽和カルボン酸類のエステルまたは無水物、
(d) 前記(a)〜(c)の金属塩、
(e) １，３−ブタジエン、イソプレン、２−クロル−１，３−ブタジエンなどの脂肪族共役ジエン、
(f) スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼンなどの芳香族ビニル化合物、
(g) トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ビニルピリジンなどの複素環を有するビニル化合物、
(h) その他、（メタ）アクリロニトリルもしくはα−クロルアクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物、アクロレイン、ホルミルステロール、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン
等の１種または２種以上が挙げられる。
【００６７】
また前記(c)の不飽和カルボン酸類のエステルとしては、モノカルボン酸類のエステルが好ましい。
前記モノカルボン酸類のエステルとしては、例えば
メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ぺンチル（メタ）アクリレート、ｉ−ぺンチル（メタ）アクリレート、ｎ−へキシル（メタ）アクリレート、シクロへキシル（メタ）アクリレート、２−エチルへキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ｉ−ノニル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸のアルキルエステル；
アミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ブチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸のアミノアルキルエステル；
べンジル（メタ）アクリレート、ベンゾイル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレートなどの芳香族環を有する（メタ）アクリレート；
グリシジル（メタ）アクリレート、メタグリシジル（メタ）アクリレート、エポキシシクロヘキシル（メタ）アクリレートなどのエポキシ基を有する（メタ）アクリレート；
Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、γ−（メタ）アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、テトラハイドロフルフリルメタクリレートなどの各種官能基を有する（メタ）アクリレート；
エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレンジメタクリレート（ＥＤＭＡ）、ポリエチレングリコールジメタクリレート、イソブチレンエチレンジメタクリレートなどの多官能（メタ）アクリレート；
等の１種または２種以上が挙げられる。
【００６８】
（ローラ抵抗値）
前記各成分を含むゴム組成物からなるローラ本体２を備えた転写ローラ１は、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の常温常湿環境下で測定される、印加電圧１０００Ｖでのローラ抵抗値が１０１０Ω以下、特に１０９Ω以下であるのが好ましい。
図２は、転写ローラ１のローラ抵抗値を測定する方法を説明する図である。
【００６９】
図１、図２を参照して、本発明では前記ローラ抵抗値を、下記の方法で測定した値でもって表すこととする。
すなわち一定の回転速度で回転させることができるアルミニウムドラム６を用意し、前記アルミニウムドラム６の外周面７に、その上方から、ローラ抵抗値を測定する転写ローラ１の、ローラ本体２の外周面５を当接させる。
【００７０】
また前記転写ローラ１のシャフト４とアルミニウムドラム６との間に直流電源８、および抵抗９を直列に接続して計測回路１０を構成する。直流電源８は、(−)側をシャフト４、（＋）側を抵抗９と接続する。抵抗９の抵抗値ｒは１００Ωとする。
次いでシャフト４の両端部にそれぞれ５００ｇの荷重Ｆをかけてローラ本体２をアルミニウムドラム６に圧接させた状態で、前記アルミニウムドラム６を回転（回転数：３０ｒｐｍ）させながら、前記両者間に、直流電源８から直流１０００Ｖの印加電圧Ｅを印加した際に、抵抗９にかかる検出電圧Ｖを計測する。
【００７１】
前記検出電圧Ｖと印加電圧Ｅ（＝１０００Ｖ）とから、トナー搬送ローラ１のローラ抵抗Ｒは、基本的に式(i′)：
Ｒ＝ｒ×Ｅ／（Ｖ−ｒ） (i′)
によって求められる。ただし式(i′)中の分母中の（−ｒ）の項は微小とみなすことができるため、本発明では式(i)：
Ｒ＝ｒ×Ｅ／Ｖ (i)
によって求めた値でもって転写ローラ１のローラ抵抗値とすることとする。
【００７２】
（硬さその他）
ローラ本体２を多孔質構造とする場合、前記ローラ本体２は、(社)日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ ０１０１「膨張ゴムの物理試験方法」に規定された測定方法により、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の常温常湿環境下で測定されるアスカーＣ型硬さが５０以下、特に３５±５程度であるのが好ましい。
【００７３】
これは、アスカーＣ型硬さが前記範囲を超えるローラ本体は柔軟性が不足し、広いニップ幅を確保してトナーの転写効率を向上する効果や、感光体へのダメージを低減する効果が得られないためである。
またローラ本体２は、所定の圧縮永久ひずみや誘電正接等を有するように調整できる。前記圧縮永久ひずみ、アスカーＣ型硬さ、ローラ抵抗値、並びに誘電正接等を調整するためには、例えばゴム組成物を構成する各成分の種類と量を調整したりすればよい。
【実施例】
【００７４】
〈実施例１〉
（ゴム組成物の調製）
ＳＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ１５０２〕７５質量部、ＥＰＤＭ〔住友化学(株)製のエスプレン（登録商標）ＥＰＤＭ５０５Ａ〕５質量部、およびＥＣＯ〔日本ゼオン(株)製のＨＹＤＲＩＮ（登録商標）Ｔ３１０８〕２０質量部と、下記表１に示す各成分とを、バンバリミキサを用いて混練してゴム組成物を調整した。
【００７５】
【表１】
【００７６】
表中の各成分は下記のとおり。
充填剤：カーボンブラックＨＡＦ
発泡剤：ＡＤＣＡ
発泡助剤：尿素
受酸剤：ハイドロタルサイト
加硫剤：粉末硫黄
促進剤ＤＭ：ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド〔大内新興化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＤＭ〕
促進剤ＴＳ：テトラメチルチウラムモノスルフィド〔大内新興化学工業(株)製のノクセラーＴＳ〕
（転写ローラの製造）
前記ゴム組成物を押出成形機に供給して外径φ１０ｍｍ、内径φ３．０ｍｍの円筒状に押出成形した後、前記押出成形体を所定の長さにカットして外径φ２．２ｍｍの架橋用の仮のシャフトに装着した。
【００７７】
そして加硫缶内で１２０℃×１０分間、次いで１６０℃×２０分間加熱して、発泡剤の熱分解によって発生したガスによってゴム組成物を発泡させるとともにゴム分を架橋させてローラ本体を得た。前記ローラ本体の外径はφ３５ｍｍであった。
次いで前記ローラ本体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤を塗布した外径φ６ｍｍのシャフトに装着し直して、オーブン中で１６０℃×６０分間加熱して前記熱硬化性接着剤を硬化させることにより、前記ローラ本体とシャフトとを電気的に接合するとともに機械的に固定した。
【００７８】
次いでローラ本体の両端をカットしたのち、円筒研削盤を用いて外周面をトラバース研削することで、前記ローラ本体の外径をφ１２．５ｍｍ（公差±０．１ｍｍ）に仕上げて転写ローラを製造した。
前記ローラ本体のアスカーＣ型硬さ（１ｋｇｆ荷重付加時）は３５±５の範囲内となるように調整した（以下同様）。
【００７９】
〈実施例２〉
ＳＢＲの配合量を７３質量部、ＥＰＤＭの配合量を７質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、転写ローラを製造した。
〈実施例３〉
ＳＢＲの配合量を７０質量部、ＥＰＤＭの配合量を１０質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、転写ローラを製造した。
【００８０】
〈実施例４〉
ＳＢＲの配合量を４５質量部、ＥＰＤＭの配合量を３５質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、転写ローラを製造した。
〈実施例５〉
さらにＮＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ Ｎ２５０ＳＬ、低ニトリルＮＢＲ、アクリロニトリル含量２０％〕２０質量部を加えるとともに、ＳＢＲの配合量を５０質量部、ＥＰＤＭの配合量を１０質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、転写ローラを製造した。
【００８１】
〈実施例６〉
ＥＣＯの配合量を１５質量部、ＥＰＤＭの配合量を１０質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、転写ローラを製造した。
〈実施例７〉
ＳＢＲの配合量を８０質量部、ＥＣＯの配合量を１０質量部、ＥＰＤＭの配合量を１０質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、転写ローラを製造した。
【００８２】
〈比較例１〉
ＮＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ Ｎ２５０ＳＬ、低ニトリルＮＢＲ、アクリロニトリル含量２０％〕８０質量部、およびＥＣＯ〔日本ゼオン(株)製のＨＹＤＲＩＮ Ｔ３１０８〕２０質量部と、前記表１に示す各成分とを、バンバリミキサを用いて混練してゴム組成物を調整した。そして前記ゴム組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして転写ローラを製造した。
【００８３】
〈比較例２〉
ＳＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ１５０２〕８０質量部、およびＥＣＯ〔日本ゼオン(株)製のＨＹＤＲＩＮ Ｔ３１０８〕２０質量部と、前記表１に示す各成分とを、バンバリミキサを用いて混練してゴム組成物を調整した。そして前記ゴム組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして転写ローラを製造した。
【００８４】
〈比較例３〉
ＳＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ１５０２〕８０質量部、およびＥＰＤＭ〔住友化学(株)製のエスプレン（登録商標）ＥＰＤＭ５０５Ａ〕２０質量部と、前記表１に示す各成分とを、バンバリミキサを用いて混練してゴム組成物を調整した。そして前記ゴム組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして転写ローラを製造した。
【００８５】
〈ローラ抵抗値の測定〉
各実施例、比較例で製造した転写ローラの、印加電圧１０００Ｖでのローラ抵抗値を、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の常温常湿環境下で、先に説明した測定方法によって測定した。前記ローラ抵抗値は、１０１０Ω以下であるとき良好、１０１０Ωを超えるとき不良と評価した。なお表２ではローラ抵抗値をｌｏｇＲ値で示している。
【００８６】
〈オゾン耐性試験〉
各実施例、比較例で製造した転写ローラを解体し、筒状のローラ本体を平板状に開いて両端をチャックし、伸長率５０％となるように引き伸ばした状態を維持しながら、下記の条件（日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６２５９相当）でオゾン養生した。
オゾン濃度：５０ｐｐｈｍ
養生時間：２４時間
環境温度：４０℃
そして養生後の状態を目視にて観察して、下記の基準でオゾン体制を評価した。
【００８７】
○：変化なし。オゾン耐性良好。
△：顕微鏡レベルのクラックあり。オゾン耐性実用レベル。
×：目視レベルのクラックあり。オゾン耐性不良。
〈コスト評価〉
比較例１の転写ローラを製造するのに要したコストを１００としたときの、各実施例、比較例の転写ローラの製造コストを、下記の基準で評価した。
【００８８】
○：７５未満
△：７５以上、９０未満
×：９０以上
以上の結果を表２に示す。
【００８９】
【表２】
【００９０】
表２の実施例１〜７、比較例１〜３の結果より、ＮＢＲに代えて汎用のＳＢＲを使用するとともに、ＥＣＯおよびＥＰＤＭを併用することにより、半導電性ならびにオゾン耐性に優れた転写ローラを、よりコスト安価に製造できることが判った。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真法を利用した画像形成装置においてトナーの転写に用いる転写部材であって、ゴム分として、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、およびエピクロルヒドリンゴムを少なくとも含むゴム組成物からなることを特徴とする転写部材。
【請求項２】
さらに発泡剤をも含むゴム組成物によって形成され、前記発泡剤の発泡による多孔質構造を有している請求項１に記載の転写部材。
【請求項３】
前記ゴム組成物は、スチレンブタジエンゴム（Ｓ）、エチレンプロピレンジエンゴム（Ｅ）、およびエピクロルヒドリンゴム（Ｃ）を、質量比で、式(1)：
Ｓ＋Ｃ＞Ｅ (1)
を満足する範囲で含んでいる請求項１または２に記載の転写部材。
【請求項４】
前記ゴム組成物は、ゴム分として、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、およびエピクロルヒドリンゴムのみを含んでいる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の転写部材。
【請求項５】
前記ゴム組成物は、ゴム分として、さらに極性ゴム（Ｐ）を、スチレンブタジエンゴム（Ｓ）に対して、質量比で、式(2)：
Ｓ＞Ｐ (2)
を満足する範囲で含んでいる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の転写部材。
【請求項６】
前記極性ゴムは、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、およびアクリルゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項５に記載の転写部材。
【請求項７】
全体が前記ゴム組成物からなる円筒状のローラ本体を備えた転写ローラである請求項１ないし６のいずれか１項に記載の転写部材。
【請求項１】
電子写真法を利用した画像形成装置においてトナーの転写に用いる転写部材であって、ゴム分として、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、およびエピクロルヒドリンゴムを少なくとも含むゴム組成物からなることを特徴とする転写部材。
【請求項２】
さらに発泡剤をも含むゴム組成物によって形成され、前記発泡剤の発泡による多孔質構造を有している請求項１に記載の転写部材。
【請求項３】
前記ゴム組成物は、スチレンブタジエンゴム（Ｓ）、エチレンプロピレンジエンゴム（Ｅ）、およびエピクロルヒドリンゴム（Ｃ）を、質量比で、式(1)：
Ｓ＋Ｃ＞Ｅ (1)
を満足する範囲で含んでいる請求項１または２に記載の転写部材。
【請求項４】
前記ゴム組成物は、ゴム分として、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、およびエピクロルヒドリンゴムのみを含んでいる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の転写部材。
【請求項５】
前記ゴム組成物は、ゴム分として、さらに極性ゴム（Ｐ）を、スチレンブタジエンゴム（Ｓ）に対して、質量比で、式(2)：
Ｓ＞Ｐ (2)
を満足する範囲で含んでいる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の転写部材。
【請求項６】
前記極性ゴムは、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、およびアクリルゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項５に記載の転写部材。
【請求項７】
全体が前記ゴム組成物からなる円筒状のローラ本体を備えた転写ローラである請求項１ないし６のいずれか１項に記載の転写部材。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１０８３７６（Ｐ２０１２−１０８３７６Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５８０８５（Ｐ２０１０−２５８０８５）
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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