JP2011013563A - Transfer roller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばレーザープリンタ等の電子写真装置において、感光体の表面に形成したトナー像を転写ベルトの表面、または前記転写ベルトの表面に保持した媒体の表面に転写させるために用いる転写ローラに関するものである。 The present invention relates to a transfer roller used in an electrophotographic apparatus such as a laser printer to transfer a toner image formed on the surface of a photoreceptor onto the surface of a transfer belt or a medium held on the surface of the transfer belt. Is.
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、あるいはこれらの複合機等の電子写真装置においては、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し（帯電工程→露光工程）、前記静電潜像を、あらかじめ帯電させたトナーを選択的に付着させることでトナー像に現像したのち（現像工程）、前記トナー像を紙等の媒体の表面に転写し（転写工程）、さらに定着させることにより（定着工程）、前記媒体の表面に画像が形成される。 In an electrophotographic apparatus such as a laser printer, an electrostatic copying machine, a plain paper facsimile machine, or a complex machine of these, the surface of the photoconductor is exposed in a uniformly charged state to form a formed image on the surface. A corresponding electrostatic latent image is formed (charging process → exposure process), and the electrostatic latent image is developed into a toner image by selectively attaching a precharged toner (developing process), and then the toner An image is formed on the surface of the medium by transferring the image onto the surface of a medium such as paper (transfer process) and further fixing the image (fixing process).
また前記転写工程においては、例えば感光体の表面に形成したトナー像を、中間転写ベルトの表面に保持して搬送途上の媒体の表面に転写したり、前記トナー像を一旦、転写ベルトの表面に転写したのち媒体の表面に再転写したりする場合がある。
かかる中間転写ベルトまたは転写ベルト（以下両者を「転写ベルト」と総称する場合がある）を用いた転写工程は、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの各色のトナーからなるトナー像を重ねてフルカラー画像を形成するフルカラー対応の電子写真装置や、あるいはＡ４サイズの媒体の表面に毎分５０枚以上といった高速で画像形成する高速対応の電子写真装置、もしくは液体を媒体としたトナーを用いる電子写真装置等において広く普及している。
In the transfer step, for example, a toner image formed on the surface of the photoconductor is held on the surface of the intermediate transfer belt and transferred to the surface of the medium being conveyed, or the toner image is temporarily transferred to the surface of the transfer belt. In some cases, the image is transferred again to the surface of the medium after the transfer.
In the transfer process using such an intermediate transfer belt or transfer belt (hereinafter, both may be collectively referred to as “transfer belt”), for example, a toner image made up of toners of cyan, magenta, yellow, and black is superimposed on a full color. Full-color electrophotographic apparatus that forms images, or a high-speed electrophotographic apparatus that forms images at a high speed of 50 sheets per minute on the surface of an A4 size medium, or an electrophotographic apparatus that uses toner using a liquid medium Etc. are widely used.
前記転写ベルトとしては、感光体と接する表面が導電性を有する導電性の転写ベルトや、前記表面に誘電体層が被覆された誘電性の転写ベルト等が用いられる。
前記転写ベルトを用いた転写工程においては、感光体の表面に形成したトナー像を転写ベルトの表面や前記表面に保持した媒体の表面に転写させるために、例えば導電性ないし半導電性を有するゴム組成物によって形成した転写ローラを用いる場合がある。
As the transfer belt, a conductive transfer belt whose surface in contact with the photosensitive member has conductivity, a dielectric transfer belt whose surface is coated with a dielectric layer, or the like is used.
In the transfer process using the transfer belt, for example, a conductive or semiconductive rubber is used to transfer the toner image formed on the surface of the photoreceptor to the surface of the transfer belt or the surface of the medium held on the surface. In some cases, a transfer roller formed of a composition is used.
前記転写ローラと感光体との間に転写ベルトを挟んだ状態で、前記両者間に所定の電圧を印加しながら感光体、転写ベルト、および転写ローラを回転させることにより、前記感光体の表面に形成したトナー像を、転写ローラとの間の静電気力、もしくは転写ローラを介して電圧が印加された導電性の転写ベルトとの間の静電気力によって転写ベルトの表面または媒体の表面に転写させることができる。 In a state where a transfer belt is sandwiched between the transfer roller and the photoconductor, the photoconductor, the transfer belt, and the transfer roller are rotated while applying a predetermined voltage between the two, so that the surface of the photoconductor is The formed toner image is transferred to the surface of the transfer belt or the surface of the medium by an electrostatic force between the transfer roller or a conductive transfer belt to which a voltage is applied via the transfer roller. Can do.
前記転写ローラとしては、例えば架橋（加硫）されたゴムの発泡体からなり、前記ゴム中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を配合したり、ゴムそれ自体としてイオン導電性を有するゴムを用いたりして導電性を付与したもの等が用いられる。
このうちイオン導電性を有するゴムとしては、例えばエピクロルヒドリンゴムがよく知られている（例えば特許文献１参照）。
The transfer roller is made of, for example, a crosslinked (vulcanized) foam of rubber, and a filler having electronic conductivity such as conductive carbon black is blended in the rubber, or ionic conductivity is used as the rubber itself. The thing etc. which provided the electroconductivity etc. using the rubber | gum which has are used.
Of these, epichlorohydrin rubber is well known as a rubber having ionic conductivity (see, for example, Patent Document 1).
転写ローラの電気抵抗値は、前記機能を良好に発揮させることを考慮すると印加電圧１００Ｖで１０５．５Ω以下であるのが好ましい。また転写ローラは、柔軟性を高めて、特に転写ベルトが先に説明した誘電性の転写ベルト等の、積層構造を有する厚み１００μｍ以上の転写ベルトである場合に、前記転写ベルトを感光体に圧接させるニップ幅（感光体と転写ベルトとの、回転方向の接触長さ）を十分に大きくとることを考慮すると、発泡倍率（体積％）が１５０体積％以上であるのが好ましい。また同様にニップ幅を十分に大きく取ることを考慮すると、外径が２５ｍｍ以上であるのが好ましい。 The electric resistance value of the transfer roller is preferably 10 5.5 Ω or less at an applied voltage of 100 V considering that the above functions are exhibited satisfactorily. In addition, the transfer roller increases the flexibility, and particularly when the transfer belt is a transfer belt having a laminated structure such as the dielectric transfer belt described above having a thickness of 100 μm or more, the transfer belt is pressed against the photosensitive member. Considering that the nip width (contact length in the rotation direction between the photosensitive member and the transfer belt) is sufficiently large, it is preferable that the expansion ratio (volume%) is 150 volume% or more. Similarly, considering that the nip width is sufficiently large, the outer diameter is preferably 25 mm or more.
イオン導電性を有するゴムとしてエピクロルヒドリンゴムを用いた転写ローラは、前記エピクロルヒドリンゴムを少なくとも含むゴム分と、前記ゴム分の架橋剤と、熱分解してガスを発生する発泡剤とを含むゴム組成物を例えば円筒状に押出成形した後、前記円筒内にシャフトを挿通した状態で加硫缶内に収容し、所定の温度で一定時間加熱して、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、架橋剤によってゴム分を架橋させる等して製造される。 A transfer roller using epichlorohydrin rubber as rubber having ionic conductivity includes a rubber component containing at least the epichlorohydrin rubber, a cross-linking agent for the rubber component, and a foaming agent for generating gas upon thermal decomposition. For example, after extrusion molding into a cylindrical shape, the rubber composition is contained in a vulcanizing can with the shaft inserted into the cylinder, heated at a predetermined temperature for a certain time, and gas generated by thermal decomposition of the foaming agent. It is manufactured by foaming a product and crosslinking the rubber component with a crosslinking agent.
ところが、前記従来のゴム組成物を用いて、先に説明したように電気抵抗値が１０５．５Ω以下、発泡倍率（体積％）が１５０体積％以上で、かつ外径が２５ｍｍ以上の転写ローラを製造しようとすると、前記転写ローラに割れが生じやすいという問題があった。
かかる大径の転写ローラは、前記架橋・発泡時に、例えば外径が３０ｍｍ以上となるように大きく発泡させたのち、その外周を研磨して前記２５ｍｍ以上の所定の外径に仕上げて製造するのが一般的であるが、前記のように大きく発泡した際に割れが生じやすいのである。
However, using the conventional rubber composition, as described above, a transfer having an electric resistance value of 10 5.5 Ω or less, an expansion ratio (volume%) of 150 volume% or more, and an outer diameter of 25 mm or more. When it was going to manufacture a roller, there was a problem that the transfer roller was easy to be cracked.
Such a large-diameter transfer roller is manufactured by, for example, greatly foaming so that the outer diameter becomes 30 mm or more at the time of the cross-linking and foaming, and then polishing the outer periphery to finish to a predetermined outer diameter of 25 mm or more. However, cracking is likely to occur when foaming is large as described above.
すなわち、前記エピクロルヒドリンゴムを含むゴム分は架橋速度が大きいため、架橋時に転写ローラの表層が早期に架橋してしまい、架橋した表層に阻害されて、発泡剤の熱分解によって発生した余剰のガスを外部に逃がすことができない。
そのため、特に前記のように発泡倍率と径の大きい転写ローラを製造するのに必要な量の発泡剤を配合して、前記発泡倍率の範囲を満足するまで発泡させようとした際に、転写ローラが内部の圧力に耐え切れずに割れてしまうのである。
That is, since the rubber component containing the epichlorohydrin rubber has a high crosslinking rate, the surface layer of the transfer roller is quickly crosslinked at the time of crosslinking, and is inhibited by the crosslinked surface layer, and excess gas generated by thermal decomposition of the foaming agent is removed. Can't escape outside.
Therefore, when the foaming agent is blended in an amount necessary to produce a transfer roller having a large expansion ratio and diameter as described above, and the foaming is performed until the expansion ratio is satisfied, the transfer roller Will not be able to withstand the internal pressure and will crack.
前記エピクロルヒドリンゴム等を含むゴム組成物に、例えば特許文献１に記載されているように、フルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンの塩（以下「ＦＳ塩」と略記することがある）を配合すると、前記ＦＳ塩をイオン導電性導電剤として機能させて、ゴム組成物からなる転写ローラの電気抵抗値をさらに小さくできることが知られている。
すなわちフルオロ基およびスルホニル基がともに電子吸引性を有するため陰イオンが安定化されて、前記陰イオンとともにＦＳ塩を構成するリチウム等の陽イオンがより高い解離度を示す。そのため前記ＦＳ塩を配合することで、エピクロルヒドリンゴムによるイオン導電性をさらに向上できる。
When a rubber composition containing the epichlorohydrin rubber or the like is blended with a salt of an anion having a fluoro group and a sulfonyl group (hereinafter sometimes abbreviated as “FS salt”) as described in
That is, since both the fluoro group and the sulfonyl group have electron withdrawing properties, the anion is stabilized, and the cation such as lithium constituting the FS salt together with the anion exhibits a higher degree of dissociation. Therefore, the ionic conductivity by epichlorohydrin rubber can be further improved by mix | blending the said FS salt.
今般、発明者が検討したところ前記ＦＳ塩は、ゴム分の架橋速度を小さくして、先に説明した割れを抑制する効果を有することが明らかとなった。しかし、単にＦＳ塩を配合するだけでは割れが生じるのを防止する効果は不十分であった。
本発明の目的は、電気抵抗値が１０５．５Ω以下、発泡倍率（体積％）が１５０体積％以上で、かつ外径が２５ｍｍ以上であって、しかも従来に比べて製造時に割れを生じにくい転写ローラを提供することにある。
Recently, the inventors have examined that the FS salt has the effect of suppressing the crack described above by reducing the crosslinking rate of the rubber component. However, the effect of preventing the occurrence of cracking was insufficient by simply blending the FS salt.
The object of the present invention is that the electrical resistance value is 10 5.5 Ω or less, the expansion ratio (volume%) is 150 volume% or more, the outer diameter is 25 mm or more, and cracks are produced during production as compared with the prior art. It is to provide a transfer roller that is difficult.
本発明は、感光体の表面に形成したトナー像を転写ベルトの表面、または前記転写ベルトの表面に保持した媒体の表面に転写させるために用いる、電気抵抗値が１０５．５Ω以下、発泡倍率（体積％）が１５０体積％以上で、かつ外径が２５ｍｍ以上の転写ローラであって、
少なくともエピクロルヒドリンゴムを含むゴム分と、発泡剤と、発泡助剤と、導電塩としての、前記ゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、９．０質量部以下の、フルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンの塩（ＦＳ塩）とを含むゴム組成物によって形成されたことを特徴とするものである。
The present invention is used for transferring a toner image formed on the surface of a photoconductor to the surface of a transfer belt or the surface of a medium held on the surface of the transfer belt, and has an electric resistance value of 10 5.5 Ω or less, foaming A transfer roller having a magnification (volume%) of 150 volume% or more and an outer diameter of 25 mm or more,
A fluoro group and a sulfonyl group of at least 0.1 parts by weight and not more than 9.0 parts by weight per 100 parts by weight of the rubber as a rubber component containing at least epichlorohydrin rubber, a foaming agent, a foaming aid, and a conductive salt It is formed by the rubber composition containing the salt of the anion which has (FS salt).
本発明によれば、転写ローラのもとになるゴム組成物にＦＳ塩を配合することで、先に説明したようにゴム分の架橋速度を小さくして、架橋時に、転写ローラの表層が早期に架橋するのを抑制できる。そのため、発泡剤の熱分解によって発生する余剰のガスを、スムースに外部に逃がすことができる。
また前記ゴム組成物に、発泡剤の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するものの、それ自体はガスを発生しない発泡助剤を配合することで、同じ発泡倍率の転写ローラを形成するのに必要な発泡剤の量を抑制できる。そのため、発泡剤の熱分解によって発生するガスの量を抑制できる。
According to the present invention, by blending the FS salt with the rubber composition that is the basis of the transfer roller, the crosslinking rate of the rubber is reduced as described above, and the surface layer of the transfer roller is brought into an early stage during the crosslinking. It is possible to suppress cross-linking. Therefore, excess gas generated by thermal decomposition of the foaming agent can be smoothly released to the outside.
In addition, the rubber composition has a function of assisting the foaming of the rubber composition by promoting the thermal decomposition of the foaming agent. The amount of foaming agent required to form the roller can be suppressed. Therefore, the amount of gas generated by thermal decomposition of the foaming agent can be suppressed.
したがって、前記両成分を配合することの相乗効果によって、電気抵抗値が１０５．５Ω以下、発泡倍率（体積％）が１５０体積％以上で、かつ外径が２５ｍｍ以上であって、しかも従来に比べて製造時に割れを生じにくい転写ローラを提供することができる。
なおＦＳ塩の配合割合がゴム分１００質量部あたり０．１質量部未満では、前記ＦＳ塩を配合することによる、先に説明した転写ローラの電気抵抗値を小さくする効果、およびゴム分の架橋速度を小さくする効果がともに得られない。
Therefore, due to the synergistic effect of blending the two components, the electrical resistance value is 10 5.5 Ω or less, the expansion ratio (volume%) is 150 volume% or more, and the outer diameter is 25 mm or more. Compared to the above, it is possible to provide a transfer roller that is less prone to cracking during manufacturing.
When the blending ratio of the FS salt is less than 0.1 parts by weight per 100 parts by weight of the rubber, the effect of reducing the electric resistance value of the transfer roller described above by blending the FS salt and the crosslinking of the rubber The effect of reducing the speed cannot be obtained.
一方、ＦＳ塩の配合割合がゴム分１００質量部あたり９．０質量部を超える場合にはゴム分の架橋速度が小さくなりすぎて、相対的に発泡剤の熱分解によるガスの発生の方が先に進行する。そのため、表層が未架橋の生ゴムの状態であるうちに大部分のガスが外部に逃げてしまって、発泡倍率（体積％）が１５０体積％以上で、かつ外径が２５ｍｍ以上といった発泡倍率が高い大径の転写ローラを製造することができない。 On the other hand, when the blending ratio of the FS salt exceeds 9.0 parts by mass per 100 parts by mass of the rubber component, the crosslinking rate of the rubber component becomes too small, and the generation of gas due to the thermal decomposition of the blowing agent is relatively less. Go ahead. Therefore, most of the gas escapes to the outside while the surface layer is in the state of uncrosslinked raw rubber, and the expansion ratio (volume%) is 150 volume% or more and the expansion ratio is high such that the outer diameter is 25 mm or more. Large diameter transfer rollers cannot be manufactured.
前記本発明の転写ローラのもとになるゴム分は、ポリエーテルゴムをも含んでいるのが好ましい。前記ポリエーテルゴムを配合することによって、ＦＳ塩をイオン導電性導電剤としてさらに良好に機能させて、転写ローラの電気抵抗値を、前記１０５．５Ω以下の範囲内でもさらに小さくすることが可能となる。
ＦＳ塩としては、転写ローラの電気抵抗値を小さくする機能と、ゴム分の架橋速度を小さくする機能の両方に優れたビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウムが好ましい。
The rubber component that is the basis of the transfer roller of the present invention preferably also contains polyether rubber. By blending the polyether rubber, the FS salt can function more favorably as an ion conductive conductive agent, and the electric resistance value of the transfer roller can be further reduced even within the range of 10 5.5 Ω or less. It becomes possible.
As the FS salt, bis (trifluoromethanesulfonyl) imidolithium, which is excellent in both the function of reducing the electric resistance value of the transfer roller and the function of reducing the crosslinking speed of the rubber component, is preferable.
本発明の転写ローラは、発泡倍率（体積％）が１５０体積％以上で、かつ外径が２５ｍｍ以上という発泡倍率が高い大径のものであって、しかも電気抵抗値が１０５．５Ω以下という低抵抗であるため、特に感光体の表面に形成したトナー像を、厚み１００μｍ以上の中間転写ベルトの表面に保持した媒体の表面に転写させるために好適に用いることができる。 The transfer roller of the present invention has a large diameter with a high expansion ratio such that the expansion ratio (volume%) is 150 volume% or more and the outer diameter is 25 mm or more, and the electric resistance value is 10 5.5 Ω or less. In particular, the toner image formed on the surface of the photosensitive member can be suitably used for transferring the toner image formed on the surface of the intermediate transfer belt having a thickness of 100 μm or more to the surface of the medium.
本発明によれば、電気抵抗値が１０５．５Ω以下、発泡倍率（体積％）が１５０体積％以上で、かつ外径が２５ｍｍ以上であって、しかも従来に比べて製造時に割れを生じにくい転写ローラを提供することができる。 According to the present invention, the electrical resistance value is 10 5.5 Ω or less, the foaming ratio (volume%) is 150 volume% or more, the outer diameter is 25 mm or more, and cracks are produced during production as compared with the prior art. A difficult transfer roller can be provided.
〈ゴム組成物〉
本発明の転写ローラを形成するゴム組成物は、少なくともエピクロルヒドリンゴムを含むゴム分と、発泡剤と、発泡助剤と、導電塩としての、前記ゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、９．０質量部以下のＦＳ塩とを含んでいる。
このうちエピクロルヒドリンゴムとしては、例えば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共重合体、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド共重合体、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共重合体、エビクロルヒドリン−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共重合体等の１種または２種以上が挙げられる。
<Rubber composition>
The rubber composition forming the transfer roller of the present invention is a rubber component containing at least epichlorohydrin rubber, a foaming agent, a foaming assistant, and 0.1 parts by mass or more per 100 parts by mass of the rubber component as a conductive salt. 9.0 parts by mass or less of FS salt is included.
Among these, as epichlorohydrin rubber, for example, epichlorohydrin homopolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer, epichlorohydrin-propylene oxide copolymer, epichlorohydrin-allyl glycidyl ether copolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer, One type or two or more types of epichlorohydrin-propylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer, evichlorohydrin-ethylene oxide-propylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer, etc. may be mentioned.
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、前記共重合体におけるエチレンオキサイド含量は３０モル％以上、９５モル％以下、中でも５５モル％以上、９５モル％以下、特に６０モル％以上、８０モル％以下であるのが好ましい。
エチレンオキサイドは体積固有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３０モル％未満であるとその体積固有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９５モル％を超えると、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、逆に体積固有抵抗値が上昇する傾向があるとともに、架橋後の転写ローラの硬度が上昇したり、架橋前のゴム組成物の粘度が上昇したりするといった問題が生じやすい。
In particular, as the epichlorohydrin rubber, a copolymer containing ethylene oxide is preferable, and the ethylene oxide content in the copolymer is 30 mol% or more and 95 mol% or less, especially 55 mol% or more and 95 mol% or less, particularly 60 mol% or more. 80 mol% or less is preferable.
Ethylene oxide has a function of lowering the volume resistivity, but if the ethylene oxide content is less than 30 mol%, the effect of reducing the volume resistivity is small. On the other hand, when the ethylene oxide content exceeds 95 mol%, crystallization of ethylene oxide occurs and the segmental movement of the molecular chain is hindered. On the contrary, the volume resistivity tends to increase, and the transfer roller after crosslinking has a tendency to increase. Problems such as an increase in hardness and an increase in the viscosity of the rubber composition before crosslinking are likely to occur.
中でも、エビクロルヒドリンゴムとしてはエピクロルヒドリン（ＥＰ）−エチレンオキサイド（ＥＯ）−アリルグリシジルエーテル（ＡＧＥ）共重合体が特に好ましい。前記共重合体におけるＥＯ：ＥＰ：ＡＧＥの含有比率はＥＯ：ＥＰ：ＡＧＥ＝３０〜９５モル％：４．５〜６５モル％：０．５〜１０モル％、特にＥＯ：ＥＰ：ＡＧＥ＝６０〜８０モル％：１５〜４０モル％：２〜６モル％であるのが好ましい。 Among these, epichlorohydrin (EP) -ethylene oxide (EO) -allyl glycidyl ether (AGE) copolymer is particularly preferable as the shrimp chlorohydrin rubber. The content ratio of EO: EP: AGE in the copolymer is EO: EP: AGE = 30 to 95 mol%: 4.5 to 65 mol%: 0.5 to 10 mol%, particularly EO: EP: AGE = 60. It is preferable that it is -80 mol%: 15-40 mol%: 2-6 mol%.
なお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共重合体としては、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他に、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体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いる。本発明では、いずれの共重合体も使用可能である。
またエピクロルヒドリンゴムとしては、エピク口ルヒドリン（ＥＰ）−エチレンオキサイド（ＥＯ）共重合体を用いることもできる。前記共重合体におけるＥＯ：ＥＰの含有比率はＥＯ：ＥＰ＝３０〜８０モル％：２０〜７０モル％、特にＥＯ：ＥＰ＝５０〜８０モル％：２０〜５０モル％であるのが好ましい。
As the epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer, an epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer is allyl glycidyl ether in addition to a copolymer in a narrow sense obtained by copolymerizing the above three monomers. A modified product modified with is also known. In the present invention, any copolymer can be used.
Moreover, as epichlorohydrin rubber, an epichlorohydrin (EP) -ethylene oxide (EO) copolymer can also be used. The content ratio of EO: EP in the copolymer is preferably EO: EP = 30-80 mol%: 20-70 mol%, particularly EO: EP = 50-80 mol%: 20-50 mol%.
ゴム分としては、エピクロルヒドリンゴムを単独（２種以上のエピクロルヒドリンゴムのみの併用系を含む）で用いてもよいし、前記エピクロルヒドリンゴムと他のゴムとを併用してもよい。エピクロルヒドリンゴムと併用する他のゴムとしては、特にポリエーテルゴムが好ましい。
ポリエーテルゴムとしては、例えばエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグルシジルエーテル共重合体、エチレンオキサイド−アリルグルシジルエーテル共重合体、プロピレンオキサイド−アリルグルシジルエーテル共重合体、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体、ウレタン系ゴム等の１種または２種以上が挙げられる。
As the rubber component, epichlorohydrin rubber may be used alone (including a combination system of only two or more types of epichlorohydrin rubber), or the epichlorohydrin rubber and other rubber may be used in combination. As other rubber used in combination with epichlorohydrin rubber, polyether rubber is particularly preferable.
Examples of the polyether rubber include an ethylene oxide-propylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer, an ethylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer, a propylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer, and an ethylene oxide-propylene oxide copolymer. 1 type, or 2 or more types, such as coalescence and urethane type rubber, are mentioned.
前記ポリエーテルゴムをゴム分として配合することで、ＦＳ塩由来のイオンをポリエーテルゴム中のエチレンオキサイド単位およびプロピレンオキサイド単位によって安定化できる。そのため、前記ＦＳ塩をイオン導電性導電剤としてさらに良好に機能させて、転写ローラの電気抵抗値を、前記１０５．５Ω以下の範囲内でもさらに小さくすることが可能となる。 By blending the polyether rubber as a rubber component, ions derived from the FS salt can be stabilized by the ethylene oxide unit and the propylene oxide unit in the polyether rubber. Therefore, it is possible to make the FS salt function more satisfactorily as an ion conductive conductive agent, and to further reduce the electric resistance value of the transfer roller even within the range of 10 5.5 Ω or less.
ポリエーテル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、エチレンオキサイド含量が５０〜９５モル％である共重合体がより好ましい。エチレンオキサイドの比率が高い方が多くのイオンを安定化でき低抵抗化が実現できるが、エチレンオキサイドの比率を上げすぎると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、逆に体積固有抵抗が上昇するおそれがあるからである。 As the polyether rubber, a copolymer containing ethylene oxide is preferable, and a copolymer having an ethylene oxide content of 50 to 95 mol% is more preferable. Higher ethylene oxide ratios can stabilize more ions and lower resistance, but if the ethylene oxide ratio is increased too much, crystallization of ethylene oxide occurs and hinders the molecular chain segment movement. This is because the volume resistivity may increase.
ポリエーテルゴムは、エチレンオキサイドに加えてアリルグリシジルエーテルをも含むことが好ましい。アリルグリシジルエーテルを共重合することにより、このアリルグリシジルエーテルユニット自体が側鎖として自由体積を得ることから、前記エチレンオキサイドの結晶化を抑制することができ、その結果として転写ローラの従来にない低抵抗化を実現できる。さらにアリルグリシジルエーテルの共重合により炭素−炭素間の二重結合を導入してエピクロルヒドリンゴム等との共架橋を可能にでき、共架橋することによりブリードや感光体汚染を防止することができる。 The polyether rubber preferably contains allyl glycidyl ether in addition to ethylene oxide. By copolymerizing allyl glycidyl ether, the allyl glycidyl ether unit itself obtains a free volume as a side chain, so that crystallization of the ethylene oxide can be suppressed, and as a result, the transfer roller has an unprecedented low level. Resistance can be realized. Furthermore, a double bond between carbon and carbon can be introduced by copolymerization of allyl glycidyl ether to enable co-crosslinking with epichlorohydrin rubber and the like, and bleed and photoreceptor contamination can be prevented by co-crosslinking.
ポリエーテルゴム中のアリルグリシジルエーテル含量は１〜１０モル％であるのが好ましい。１モル％未満ではブリードや感光体汚染が発生し易くなる一方、１０モル％を超えてもそれ以上の結晶化の抑制効果は得られず、架橋後の架橋点の数が多くなって却って低抵抗化を実現できず、また引張強度や疲労特性、耐屈曲性等が悪化することとなる。
またゴム分としては、前記エピクロルヒドリンゴム、ポリエーテルゴム、およびＦＳ塩によるイオン導電性に基づく電気抵抗値の低減効果を阻害しない範囲で、転写ローラのゴム弾性等を調整するために他のゴムを配合してもよい。
The allyl glycidyl ether content in the polyether rubber is preferably 1 to 10 mol%. If it is less than 1 mol%, bleeding and photoconductor contamination are likely to occur, but if it exceeds 10 mol%, no further effect of suppressing crystallization can be obtained, and the number of crosslinking points after crosslinking increases, resulting in a low effect. Resistance cannot be realized, and tensile strength, fatigue characteristics, flex resistance, and the like are deteriorated.
In addition, as a rubber component, other rubber is used to adjust the rubber elasticity of the transfer roller and the like within a range that does not hinder the effect of reducing the electrical resistance value based on the ionic conductivity by the epichlorohydrin rubber, the polyether rubber, and the FS salt. You may mix | blend.
前記他のゴムとしては、例えばクロロプレンゴム（ＣＲ）、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）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）等の１種または２種以上が挙げられる。
エピクロルヒドリンゴムの配合割合は、エピクロルヒドリンゴムとポリエーテルゴムの総量中の５０質量％以上、９０質量％以下、特に６０質量％以上、８０質量％以下であるのが好ましい。
Examples of the other rubber include chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene butadiene rubber (SBR), butyl rubber ( IIR), acrylic rubber (ACM), or the like.
The blending ratio of the epichlorohydrin rubber is preferably 50% by mass or more and 90% by mass or less, particularly 60% by mass or more and 80% by mass or less in the total amount of the epichlorohydrin rubber and the polyether rubber.
エピクロルヒドリンゴムの配合割合が前記範囲未満では、転写ローラに良好な導電性ないし半導電性を付与できないおそれがある。また前記範囲を超える場合には、相対的にポリエーテルゴムの配合割合が少なくなるため、前記ポリエーテルゴムを併用することによる、先に説明したＦＳ塩をイオン導電性導電剤として良好に機能させる効果が十分に得られず、却って転写ローラに良好な導電性ないし半導電性を付与できないおそれがある。 When the blending ratio of epichlorohydrin rubber is less than the above range, there is a possibility that good conductivity or semiconductivity cannot be imparted to the transfer roller. In addition, when the above range is exceeded, the blending ratio of the polyether rubber is relatively reduced, so that the FS salt described above by using the polyether rubber functions well as the ion conductive conductive agent. The effect is not sufficiently obtained, and on the contrary, there is a possibility that good conductivity or semiconductivity cannot be imparted to the transfer roller.
またゴム分が他のゴムを含む場合、前記他のゴムの配合割合は、ゴム分の総量、つまりエピクロルヒドリンゴムと他のゴムとの総量、もしくはエピクロルヒドリンゴムとポリエーテルゴムと他のゴムとの総量中の５質量％以上、９５質量％以下、特に２０質量％以上、８０質量％以下であるのが好ましい。
他のゴムの配合割合が前記範囲未満では、前記他のゴムを配合することによる、転写ローラのゴム弾性等を調整する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、相対的にエピクロルヒドリンゴム、ポリエーテルゴムの配合割合が少なくなるため、転写ローラに良好な導電性ないし半導電性を付与できないおそれがある。
When the rubber component contains other rubber, the blending ratio of the other rubber is the total amount of rubber component, that is, the total amount of epichlorohydrin rubber and other rubber, or the total amount of epichlorohydrin rubber, polyether rubber and other rubber. It is preferably 5% by mass or more and 95% by mass or less, particularly 20% by mass or more and 80% by mass or less.
If the blending ratio of the other rubber is less than the above range, the effect of adjusting the rubber elasticity of the transfer roller and the like by blending the other rubber may not be sufficiently obtained. On the other hand, when the above range is exceeded, the blending ratio of epichlorohydrin rubber and polyether rubber is relatively reduced, so that there is a possibility that good conductivity or semiconductivity cannot be imparted to the transfer roller.
ＦＳ塩は、先に説明したように転写ローラの電気抵抗値を小さくするために機能する。またＦＳ塩は、ゴム組成物のｐＨをシフトさせて架橋剤の反応させやすさを変化させることができる。つまりこの場合は架橋剤を反応させにくくして、ゴム分の架橋速度を小さくするためにも機能する。
前記ＦＳ塩を構成するフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンとしては、例えばフルオロアルキルスルホン酸イオン、ビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオン、トリス（フルオロアルキルスルホニル）メチドイオン等が挙げられる。
As described above, the FS salt functions to reduce the electric resistance value of the transfer roller. Further, the FS salt can change the ease of reaction of the crosslinking agent by shifting the pH of the rubber composition. That is, in this case, it functions to make the crosslinking agent difficult to react and reduce the crosslinking rate of the rubber component.
Examples of the anion having a fluoro group and a sulfonyl group constituting the FS salt include a fluoroalkylsulfonic acid ion, a bis (fluoroalkylsulfonyl) imide ion, and a tris (fluoroalkylsulfonyl) methide ion.
また前記陰イオンとともにＦＳ塩を構成する陽イオンとしてはナトリウムイオン、リチウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属のイオンや、あるいはベリリウム、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属のイオン等が挙げられる。特にリチウムイオンと組み合わせたリチウム塩が好ましい。
リチウム塩としては、例えばＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３Ｌｉ、（ＣＦ３ＳＯ２）２ＮＬｉ、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２ＮＬｉ、（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２）ＮＬｉ、（ＦＳＯ２Ｃ６Ｆ４）（ＣＦ３ＳＯ２）ＮＬｉ、（Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２）ＮＬｉ、（ＣＦ３ＣＨ２ＯＳＯ２）２ＮＬｉ、（ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２）２ＮＬｉ、（ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２）２ＮＬｉ、〔（ＣＦ３）２ＣＨＯＳＯ２〕２ＮＬｉ、（ＣＦ３ＳＯ２）３ＣＬｉ、（ＣＦ３ＣＨ２ＯＳＯ２）３ＣＬｉ等の１種または２種以上が挙げられる。
Examples of the cation constituting the FS salt together with the anion include alkali metal ions such as sodium ion, lithium ion and potassium ion, or alkaline earth metal ions such as beryllium, magnesium and calcium. A lithium salt combined with lithium ion is particularly preferable.
Examples of the lithium salt include CF 3 SO 3 Li, C 4 F 9 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, (C 2 F 5 SO 2 ) 2 NLi, (C 4 F 9 SO 2 ) (CF 3 SO 2 ) NLi, (FSO 2 C 6 F 4 ) (CF 3 SO 2 ) NLi, (C 8 F 17 SO 2 ) (CF 3 SO 2 ) NLi, (CF 3 CH 2 OSO 2 ) 2 NLi, CF 3 CF 2 CH 2 OSO 2 ) 2 NLi, (HCF 2 CF 2 CH 2 OSO 2 ) 2 NLi, [(CF 3 ) 2 CHOSO 2 ] 2 NLi, (CF 3 SO 2 ) 3 CLi, (CF 3 CH 2 OSO 2 ) 3 CLi or the like.
中でもＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ（トリフルオロメタンスルホン酸リチウム）、（ＣＦ３ＳＯ２）２ＮＬｉ〔ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム〕が挙げられ、特にビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウムが好ましい。
前記ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウムは、転写ローラの電気抵抗値を小さくする機能と、ゴム分の架橋速度を小さくする機能の両方に優れている。
Among them, CF 3 SO 3 Li (lithium trifluoromethanesulfonate) and (CF 3 SO 2 ) 2 NLi [bis (trifluoromethanesulfonyl) imide lithium] can be mentioned, and bis (trifluoromethanesulfonyl) imide lithium is particularly preferable.
The bis (trifluoromethanesulfonyl) imide lithium is excellent in both the function of reducing the electric resistance value of the transfer roller and the function of reducing the crosslinking speed of the rubber component.
ＦＳ塩の配合割合は、ゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、９．０質量部以下である必要がある。
ＦＳ塩の配合割合が前記範囲未満では、前記ＦＳ塩を含有させることによる、先に説明した転写ローラの電気抵抗値を小さくする効果、およびゴム分の架橋速度を小さくする効果がともに得られない。一方、前記範囲を超える場合にはゴム分の架橋速度が小さくなりすぎて、相対的に発泡剤の熱分解によるガスの発生の方が先に進行する。そのため、表層が未架橋の生ゴムの状態であるうちに大部分のガスが外部に逃げてしまって、発泡倍率（体積％）が１５０体積％以上で、かつ外径が２５ｍｍ以上といった発泡倍率が高い大径の転写ローラを製造することができない。
The blending ratio of the FS salt needs to be 0.1 parts by mass or more and 9.0 parts by mass or less per 100 parts by mass of the rubber component.
When the blending ratio of the FS salt is less than the above range, the effect of reducing the electrical resistance value of the transfer roller and the effect of reducing the crosslinking rate of the rubber described above by including the FS salt cannot be obtained. . On the other hand, when the above range is exceeded, the crosslinking rate of the rubber becomes too small, and the generation of gas due to the thermal decomposition of the foaming agent proceeds relatively earlier. Therefore, most of the gas escapes to the outside while the surface layer is in the state of uncrosslinked raw rubber, and the expansion ratio (volume%) is 150 volume% or more and the expansion ratio is high such that the outer diameter is 25 mm or more. Large diameter transfer rollers cannot be manufactured.
なおＦＳ塩の配合割合は、発泡との兼ね合い等を考慮して、より一層良好な特性を有する転写ローラを得ること、つまり割れを生じにくく、かつ電気抵抗値が小さい上、できるだけ発泡倍率が高く大径の転写ローラを得ることを考慮すると、前記範囲内でも０．３質量部以上、５質量部以下であるのが好ましい。
発泡剤としては、ゴム組成物中に良好に分散させることができ、しかもゴム分を架橋する際の加熱によって分解してガスを発生して前記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。
Note that the blending ratio of the FS salt is to obtain a transfer roller having even better characteristics in consideration of the balance with foaming, that is, cracking is difficult to occur, and the electric resistance value is small, and the foaming ratio is as high as possible. In consideration of obtaining a large-diameter transfer roller, it is preferably 0.3 parts by mass or more and 5 parts by mass or less even within the above range.
As the foaming agent, various foaming agents that can be well dispersed in the rubber composition and that can be decomposed by heating when the rubber component is crosslinked to generate gas to foam the rubber composition. Can be used.
前記発泡剤としては、例えばアゾジカルボンアミド（Ｈ２ＮＯＣＮ＝ＮＣＯＮＨ２、ＡＤＣＡ）、４，４′−オキシビス（ベンゼンスルホ二ルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペンタメチレンチトラミン（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、製造する転写ローラの発泡倍率、および径に応じて任意に設定できるが、ゴム分１００質量部あたり１質量部以上、１２質量部以下、中でも２質量部以上、１０質量部以下、特に４質量部以上、８質量部以下であるのが好ましい。
Examples of the foaming agent include azodicarbonamide (H 2 NOCN = NCONH 2 , ADCA), 4,4′-oxybis (benzenesulfonylhydrazide) (OBSH), N, N-dinitrosopentamethylenetitramine (DPT). 1 type, or 2 or more types, etc. are mentioned.
The blending ratio of the foaming agent can be arbitrarily set according to the expansion ratio and the diameter of the transfer roller to be produced, but it is 1 part by mass or more and 12 parts by mass or less, particularly 2 parts by mass or more and 10 parts by mass per 100 parts by mass of rubber. It is preferably 4 parts by mass or less, particularly 8 parts by mass or less.
発泡剤の配合割合が前記範囲未満ではゴム組成物の発泡が不十分になって、発泡倍率（体積％）が１５０体積％以上で、かつ外径が２５ｍｍ以上といった発泡倍率が高い大径の転写ローラを製造できないおそれがある。また前記範囲を超える場合には、たとえＦＳ塩の配合によってゴム分の架橋速度を遅くして過剰のガスをスムースに外部に逃がすことができたとしても、転写ローラの内部に残留するガスの量が増加するため、内圧が高まって、前記転写ローラに割れが生じるおそれがある。また発泡剤が架橋を阻害してゴム分の架橋が不十分になり強度が不足するおそれがある。 When the blending ratio of the foaming agent is less than the above range, foaming of the rubber composition becomes insufficient, and a large diameter transfer with a high foaming ratio such as a foaming ratio (volume%) of 150 volume% or more and an outer diameter of 25 mm or more. Rollers may not be manufactured. If the above range is exceeded, the amount of the gas remaining inside the transfer roller even if the excess of the gas can be smoothly released to the outside by slowing the crosslinking rate of the rubber component by blending the FS salt. Therefore, the internal pressure increases and the transfer roller may be cracked. Further, the foaming agent may inhibit crosslinking, resulting in insufficient crosslinking of the rubber component and insufficient strength.
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するものの、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である場合は、前記ＡＤＣＡの発泡開始温度を低下させることができるという理由により尿素（Ｈ２ＮＣＯＮＨ２）が、発泡助剤として好ましい。
As the foaming aid, there are various foaming aids that have the function of lowering the foaming start temperature of the foaming agent and promoting thermal decomposition to assist foaming of the rubber composition, but that themselves do not generate gas. Can also be used.
For example, when the foaming agent is ADCA, urea (H 2 NCONH 2 ) is preferable as the foaming aid because the foaming start temperature of the ADCA can be lowered.
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１００質量部あたり１質量部以上、１２質量部以下、特に２質量部以上、１０質量部以下であるのが好ましい。
発泡助剤の配合割合が前記範囲未満では、前記発泡助剤を配合することによる、発泡剤の量を少なくして転写ローラの割れを防止する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、発泡助剤が架橋を阻害してゴム分の架橋が不十分になり強度が不足するおそれがある。
The blending ratio of the foaming aid can be arbitrarily set according to the type of foaming agent to be used, but is 1 part by mass or more and 12 parts by mass or less, particularly 2 parts by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of rubber. Is preferred.
If the blending ratio of the foaming aid is less than the above range, the effect of preventing the cracking of the transfer roller by blending the foaming aid and reducing the amount of foaming agent may not be obtained. On the other hand, when the above range is exceeded, the foaming aid inhibits cross-linking and the cross-linking of the rubber component becomes insufficient and the strength may be insufficient.
ゴム組成物には、前記各成分に加えて、さらに任意の添加剤を配合してもよい。前記添加剤としては、例えばゴム分を架橋するための架橋剤が挙げられる。
架橋剤（加硫剤）としては、例えば硫黄系、チオウレア系、トリアジン誘導体系、過酸化物、各種モノマ一等の１種または２種以上が挙げられる。硫黄系加硫剤としては粉末硫黄や、あるい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などの有機含硫黄化合物等が挙げられる。チオウレア系加硫剤としては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および（ＣｎＨ２ｎ＋１ＮＨ）２Ｃ＝Ｓ〔式中ｎは１〜１０の整数を表す。〕で示されるチオウレア等が挙げられる。過酸化物としてはベンゾイルペルオキシドなどが挙げられる。
In addition to the above-described components, the rubber composition may further contain any additive. Examples of the additive include a crosslinking agent for crosslinking a rubber component.
Examples of the crosslinking agent (vulcanizing agent) include one or more of sulfur, thiourea, triazine derivative, peroxide, various monomers, and the like. Examples of sulfur-based vulcanizing agents include powdered sulfur and organic sulfur-containing compounds such as tetramethylthiuram disulfide and N, N-dithiobismorpholine. Thiourea tetramethyl thiourea is as a vulcanizing agent, trimethyl thiourea, ethylene thiourea and (C n H 2n + 1 NH ) 2 C = S [wherein n represents an integer of 1 to 10. And the like. Examples of the peroxide include benzoyl peroxide.
加硫剤の配合割合は、ゴム分１００質量部あたり０．２質量部以上、５質量部以下、特に１質量部以上、３質量部以下であるのが好ましい。
本発明においては、前記加硫剤として硫黄とチオウレア類と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１００質量部あたり０．１質量部以上、５．０質量部以下、特に０．２質量部以上、２質量部以下であるのが好ましい。配合割合が前記範囲未満ではゴム組成物全体の加硫速度が遅くなって生産性が低下するおそれがある。―方、前記範囲を超えると転写ローラの圧縮永久ひずみが大きくなったり、硫黄や加硫促進剤がブルームしたりするおそれがある。
The blending ratio of the vulcanizing agent is preferably 0.2 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, particularly 1 part by mass or more and 3 parts by mass or less per 100 parts by mass of the rubber component.
In the present invention, it is preferable to use sulfur and thioureas in combination as the vulcanizing agent.
In the combined system, the mixing ratio of sulfur is preferably 0.1 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less, particularly 0.2 parts by mass or more and 2 parts by mass or less per 100 parts by mass of rubber. If the blending ratio is less than the above range, the vulcanization rate of the entire rubber composition may be slowed and productivity may be lowered. On the other hand, if it exceeds the above range, the compression set of the transfer roller may increase, or sulfur or a vulcanization accelerator may bloom.
またチオウレア類の配合割合は、ゴム分１００ｇあたり０．０００９モル以上、０．０８００モル以下、特に０．００１５モル以上、０．０４００モル以下であるのが好ましい。チオウレア類を前記範囲で配合することにより、ブルームや感光体汚染を起こりにくくすることができるとともに、ゴムの分子運動をあまり妨げないためより低い電気抵抗を実現できる。また、チオウレア類の配合割合を増やして架橋密度を上げるほど、電気抵抗値を下げることができる。 The blending ratio of thioureas is preferably 0.0009 mol or more and 0.0800 mol or less, particularly 0.0015 mol or more and 0.0400 mol or less per 100 g of rubber. By blending thioureas in the above range, bloom and photoreceptor contamination can be made difficult to occur, and lower electrical resistance can be realized because the molecular motion of the rubber is not so disturbed. Moreover, the electrical resistance value can be lowered as the blending ratio of thiourea is increased to increase the crosslinking density.
すなわちチオウレア類の配合割合が０．０００９モル未満では転写ローラの圧縮永久ひずみを改善しにくく、あるいは電気抵抗値を下げにくい。一方、チオウレア類の配合割合が０．０８００モルを超える場合にはチオウレア類がブルームして感光体を汚染したり、破断伸び等の機械的物性が低下したりするおそれがある。
ゴム組成物には、架橋剤（加硫剤）の種類に応じて、加硫促進剤や加硫促進助剤を配合してもよい。
That is, when the blending ratio of thioureas is less than 0.0009 mol, it is difficult to improve the compression set of the transfer roller, or it is difficult to lower the electric resistance value. On the other hand, when the blending ratio of thioureas exceeds 0.0800 mol, the thioureas may bloom and contaminate the photoreceptor, or mechanical properties such as elongation at break may be reduced.
The rubber composition may contain a vulcanization accelerator or a vulcanization acceleration aid depending on the type of the crosslinking agent (vulcanizing agent).
加硫促進剤としては、例えば消石灰、マグネシア（ＭｇＯ）もしくはリサ―ジ（ＰｂＯ）等の無機促進剤や以下に記す有機促進剤の１種または２種以上が挙げられる。
有機促進剤としては、例えばジ−オルト−トリルグア二ジン、１，３−ジフェ二ルグアニジン、１−オルト−トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ−オルト−トリルグアニジン塩等のグアニジン系；２−メル力プト・ベンゾチアゾールもしくはジベンゾチアジルジスルフィド等のチアゾール系；Ｎ−シクロへキシル−２−ベンゾチアジルスルフエンアミド等のスルフェンアミド系；テトラメチ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もしくは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；チオウレア系等の１種または２種以上が挙げられる。
Examples of the vulcanization accelerator include inorganic accelerators such as slaked lime, magnesia (MgO), and Lissajous (PbO), and one or more organic accelerators described below.
Examples of organic accelerators include guanidine-based compounds such as di-ortho-tolylguanidine, 1,3-diphenylguanidine, 1-ortho-tolylbiguanide, di-ortho-tolylguanidine salt of dicatechol borate; Thiazoles such as pto-benzothiazole or dibenzothiazyl disulfide; sulfenamides such as N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide; tetramethylthiuram monosulfide, tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide or One type or two or more types of thiuram type such as dipentamethylene thiuram tetrasulfide; thiourea type may be mentioned.
加硫促進剤の配合割合は、ゴム分１００質量部あたり０．５質量部以上、５質量部以下、特に０．５質量部以上、２質量部以下であるのが好ましい。
加硫促進助剤としては、例えば亜鉛華等の金属酸化物；ステアリン酸、オレイン酸もしくは綿実脂肪酸等の脂肪酸；その他従来公知の加硫促進助剤の１種または２種以上が挙げられる。
The blending ratio of the vulcanization accelerator is preferably 0.5 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, particularly 0.5 parts by mass or more and 2 parts by mass or less per 100 parts by mass of the rubber component.
Examples of the vulcanization acceleration aid include metal oxides such as zinc white; fatty acids such as stearic acid, oleic acid, and cottonseed fatty acid; and one or more conventionally known vulcanization acceleration aids.
加硫促進剤の配合割合は、ゴム分１００質量部あたり０．５質量部以上、１０質量部以下、特に２質量部以上、８質量部以下であるのが好ましい。
本発明の転写ローラは、分子中に塩素原子を有するエピクロルヒドリンゴムを含むため、受酸剤を配合するのが好ましい。受酸剤を配合することにより、ゴム分の架橋時に発生する塩素系ガスの残留および感光体汚染を防止できる。
The blending ratio of the vulcanization accelerator is preferably 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, particularly 2 parts by mass or more and 8 parts by mass or less per 100 parts by mass of the rubber component.
Since the transfer roller of the present invention contains epichlorohydrin rubber having a chlorine atom in the molecule, it is preferable to incorporate an acid acceptor. By blending the acid acceptor, it is possible to prevent the residual chlorine-based gas and the photoreceptor contamination that are generated during the crosslinking of the rubber component.
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、特にハイド口タルサイトが好ましい。さらにこれら受酸剤に酸化マグネシウムや酸化カリウムを併用することにより高い受酸効果が得られ、感光体汚染をより確実に防止できる。
受酸剤の配合割合は、ゴム分１００質量部あたり１質量部以上、１０質量部以下、特に１質量部以上、５質量部以下であるのが好ましい。配合割合が前記範囲未満では、受酸剤による架橋阻害および感光体汚染を防止する効果を有効に発揮できないおそれがある。一方、配合割合が前記範囲を超える場合には、転写ローラが硬くなりすぎるおそれがある。
As the acid acceptor, various substances acting as an acid acceptor can be used. However, hydrotalcite or magsarat, particularly hydrated talcite is preferable because of excellent dispersibility. Furthermore, by using magnesium oxide or potassium oxide in combination with these acid acceptors, a high acid accepting effect can be obtained and contamination of the photoreceptor can be prevented more reliably.
The mixing ratio of the acid acceptor is preferably 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less, particularly 1 part by mass or more and 5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the rubber component. If the blending ratio is less than the above range, there is a possibility that the effect of preventing cross-linking inhibition and photoconductor contamination by the acid acceptor cannot be exhibited effectively. On the other hand, if the blending ratio exceeds the above range, the transfer roller may become too hard.
ゴム組成物には、前記各成分の他に、本発明の目的に反しない限り可塑剤、加工助剤、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、共架橋剤等の添加剤を適宜配合してもよい。
このうち可塑剤としては、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が挙げられ、加工助剤としてはステアリン酸等の脂肪酸等が挙げられる。
In addition to the above components, the rubber composition includes a plasticizer, a processing aid, a deterioration inhibitor, a filler, a scorch inhibitor, an ultraviolet absorber, a lubricant, a pigment, and an antistatic agent as long as the object of the present invention is not violated. In addition, additives such as flame retardants, neutralizing agents, nucleating agents, anti-bubble agents, and co-crosslinking agents may be appropriately blended.
Among these, examples of the plasticizer include various plasticizers and waxes such as dibutyl phthalate (DBP), dioctyl phthalate (DOP), and tricresyl phosphate, and examples of the processing aid include fatty acids such as stearic acid.
これら可塑成分の配合割合は、ゴム分１００質量部あたり５質量部以下であるのが好ましい。形成した転写ローラの表面に、必要に応じて酸化膜を形成する際にブリードが生じたり、電子写真装置への装着時や運転時に感光体を汚染したりするのを防ぐためである。この目的を鑑みれば極性ワックスの使用が特に好ましい。
劣化防止剤としては、例えば各種老化防止剤や酸化防止剤が挙げられる。このうち酸化防止剤は、転写ローラの抵抗値の環境依存性および連続通電時の抵抗上昇を低減する働きをする。前記酸化防止剤としてはＮＥＣ、ＮＢＣ等が挙げられる。
The blending ratio of these plastic components is preferably 5 parts by mass or less per 100 parts by mass of rubber. This is to prevent bleed from occurring when an oxide film is formed on the surface of the formed transfer roller, if necessary, or contamination of the photosensitive member during mounting on an electrophotographic apparatus or during operation. In view of this purpose, the use of polar wax is particularly preferred.
Examples of the deterioration preventing agent include various anti-aging agents and antioxidants. Among these, the antioxidant functions to reduce the environmental dependency of the resistance value of the transfer roller and the increase in resistance during continuous energization. Examples of the antioxidant include NEC and NBC.
酸化防止剤を配合する場合は、必要に応じて転写ローラの表面に酸化膜を形成する際に酸化が効率よく進むように、特に転写ローラの表層部における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、炭酸マグネシウムまたは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。充填剤を配合することにより、転写ローラの機械的強度等を向上できる。また、カーボンブラックとして導電性カーボンブラックを用いて転写ローラに電子導電性を付与することもできる。
When blending an antioxidant, the blending ratio of the antioxidant in the surface layer portion of the transfer roller is appropriately set so that the oxidation proceeds efficiently when an oxide film is formed on the surface of the transfer roller as necessary. Is preferred.
Examples of the filler include one or more of zinc oxide, silica, carbon, carbon black, clay, talc, calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum hydroxide, and the like. By blending a filler, the mechanical strength of the transfer roller can be improved. In addition, it is possible to impart electronic conductivity to the transfer roller by using conductive carbon black as carbon black.
充填剤の配合割合は、ゴム分１００質量部あたり６０質量部以下、特に５０質量部以下であるのが好ましい。
スコーチ防止剤としては、例えばＮ−シクロヘキシルチオフタルイミド、無水フタル酸、Ｎ−ニトロソジフェニルアミン、２，４−ジフェニル−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。中でも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１００質量部あたり０．１質量部以上、５質量部以下、特に０．１質量部以上、１質量部以下であるのが好ましい。
The blending ratio of the filler is preferably 60 parts by mass or less, particularly 50 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the rubber content.
Examples of the scorch inhibitor include one or more of N-cyclohexylthiophthalimide, phthalic anhydride, N-nitrosodiphenylamine, 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene, and the like. Of these, N-cyclohexylthiophthalimide is preferred. The blending ratio of the scorch inhibitor is preferably 0.1 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, particularly 0.1 parts by mass or more and 1 part by mass or less per 100 parts by mass of the rubber component.
共架橋剤とは、それ自身が架橋するとともに、ゴム分とも架橋反応して全体を高分子化する働きをするものを指す。
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ー類、ジオキシム等の１種または２種以上が挙げられる。
The co-crosslinking agent refers to an agent that functions as a cross-linking reaction with the rubber component and to polymerize the whole as a whole.
Examples of the co-crosslinking agent include methacrylic acid esters, ethylenically unsaturated monomers represented by metal salts of methacrylic acid or acrylic acid, and polyfunctional polymers using functional groups of 1,2-polybutadiene. 1 type, or 2 or more types, such as dioxime.
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。
Among these, as the ethylenically unsaturated monomer, for example
(a) monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid,
(b) dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid,
(c) an ester or anhydride of the unsaturated carboxylic acid of (a) (b),
(d) the metal salt of (a) to (c),
(e) aliphatic conjugated dienes such as 1,3-butadiene, isoprene, 2-chloro-1,3-butadiene,
(f) aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, ethylvinylbenzene, divinylbenzene,
(g) vinyl compounds having a heterocyclic ring such as triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, vinylpyridine,
(h) In addition, one or more kinds of vinyl cyanide compounds such as (meth) acrylonitrile or α-chloroacrylonitrile, acrolein, formylsterol, vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl butyl ketone and the like can be mentioned.
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く、前記モノカルボン酸類のエステルとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレ一ト、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−ペンチル（メタ）アクリレート、ｉ−ペンチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（ 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−ブチルシクロへキシル（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、エポキシシクロへキシル（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；
エチレングリコ一ルジ（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。
The ester of the unsaturated carboxylic acid (c) is preferably an ester of a monocarboxylic acid. Examples of the ester of the monocarboxylic acid include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meta ) Acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, i-pentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate , Cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, i-nonyl (meth) acrylate, tert-butylcyclohexyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate , Hi Alkyl esters of (meth) acrylic acid such as droxymethyl (meth) acrylate and hydroxyethyl (meth) acrylate;
Aminoalkyl esters of (meth) acrylic acid such as aminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, butylaminoethyl (meth) acrylate;
(Meth) acrylates having an aromatic ring such as benzyl (meth) acrylate, benzoyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate;
(Meth) acrylates having an epoxy group such as glycidyl (meth) acrylate, metaglycidyl (meth) acrylate, and epoxycyclohexyl (meth) acrylate;
(Meth) acrylates having various functional groups such as N-methylol (meth) acrylamide, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, tetrahydrofurfuryl methacrylate;
Polyfunctional (meth) acrylates such as ethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene dimethacrylate (EDMA), polyethylene glycol dimethacrylate, isobutylene ethylene dimethacrylate;
1 type, or 2 or more types, etc. are mentioned.
これらの添加剤は、それぞれの機能を十分に発揮し、かつエピクロルヒドリンゴム、ポリエーテルゴム、およびＦＳ塩によるイオン導電性に基づく電気抵抗値の低減効果を阻害せず、かつ前記ＦＳ塩、発泡剤、および発泡助剤による、製造時の割れを防止しながらできるだけ発泡倍率の高い大径の転写ローラを製造する効果を阻害しない任意の割合で配合することができる。 These additives exhibit their respective functions sufficiently and do not inhibit the effect of reducing the electrical resistance value based on ionic conductivity by epichlorohydrin rubber, polyether rubber, and FS salt, and the FS salt, foaming agent Further, it can be blended at any ratio that does not inhibit the effect of producing a large-diameter transfer roller having a foaming ratio as high as possible while preventing cracking during production due to the foaming aid.
〈転写ローラ〉
図１は、本発明の転写ローラの、実施の形態の一例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、前記ゴム組成物からな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とを含んでいる。
前記転写ローラ１は、例えば以下の手順で製造される。すなわち前記ゴム組成物を、押出成形機を用いて混練しながら加熱して溶融させた状態で、前記ローラ本体２の断面形状、すなわち円環状に対応するダイを通して長尺の円筒状に押出成形し、冷却して固化させたのち所定の長さにカットし、通孔３に架橋用の仮のシャフトを挿通した状態で、加硫缶内に、前記シャフトを介して吊り下げる等して収容する。
<Transfer roller>
FIG. 1 is a perspective view showing an example of an embodiment of a transfer roller of the present invention.
Referring to FIG. 1, a
The
次いで加硫缶内で所定の温度で一定時間加熱して、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、架橋剤によってゴム分を架橋させる。
次いで、外周面に導電性の接着剤を塗布したシャフト４に装着しなおして、前記接着剤が熱硬化性接着剤である場合は加熱により硬化させてローラ本体２とシャフト４とを電気的に接合するとともに機械的に固定する。そして必要に応じてさらにその外周面を所定の外径および表面粗さになるように研磨することで、図１に示す転写ローラ１が製造される。
Next, the rubber composition is heated in a vulcanizing can at a predetermined temperature for a predetermined time to foam the rubber composition with the gas generated by the thermal decomposition of the foaming agent, and the rubber component is crosslinked with the crosslinking agent.
Next, the
シャフト４は、転写ローラ１を構成するために導電性とされる。前記導電性のシャフト４としては、例えばアルミニウムやその合金、ステンレス鋼等の金属によって一体に形成されたもの等が挙げられる。またセラミックや硬質樹脂等によって形成し、その外周面に、ローラ本体２と電気的に接続される導電膜等を設けた複合構造のシャフト４を用いることもできる。
The
転写ローラ１は、先に説明したように電気抵抗値が印加電圧１００Ｖで１０５．５Ω以下とされる。
転写ローラ１の電気抵抗値が前記範囲を超える場合には導電性が不十分で、感光体の表面に形成されたトナー像を、前記転写ローラ１との間の静電気力、もしくは転写ローラ１を介して電圧が印加された導電性の転写ベルトとの間の静電気力によって、転写ベルトの表面または媒体の表面に良好に転写させることができない。
The
When the electric resistance value of the
なお前記転写機能をより一層良好に発揮させることを考慮すると、転写ローラ１の電気抵抗値は、前記範囲内でも１０４．８Ω以下、中でも１０４．５Ω以下、特に１０４．２Ω以下であるのが好ましい。
電気抵抗値の下限は特に限定されず、先に説明したエピクロルヒドリンゴム、ポリエーテルゴム、ＦＳ塩等の機能に基づいて達成可能な限界まで低減させることができる。ただし、転写ローラ１として求められる導電性の範囲や、前記転写ローラ１の生産性、製造コスト等を考慮すると、転写ローラ１の電気抵抗値は１０４Ω以上であるのが好ましい。
Considering that the transfer function is exhibited more satisfactorily, the electric resistance value of the
The lower limit of the electrical resistance value is not particularly limited, and can be reduced to a limit that can be achieved based on the functions of epichlorohydrin rubber, polyether rubber, FS salt and the like described above. However, the electric resistance value of the
図２は、転写ローラ１の電気抵抗値を測定する方法を説明する図である。図２を参照して、本発明では前記電気抵抗値を、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、電気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。
FIG. 2 is a diagram for explaining a method of measuring the electric resistance value of the
That is, an aluminum drum 6 that can be rotated at a constant rotational speed is prepared, and the outer
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、転写ローラ１とアルミニウムドラム６とをそれぞれ反対方向に回転（アルミニウムドラム６の回転数：３０ｒｐｍ）させながら、前記両者間に、直流電源８から直流１００Ｖ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。
A
Next, the
前記検出電圧Ｖと印加電圧Ｅ（＝１００Ｖ）とから、転写ローラ１の電気抵抗値Ｒは、基本的に式(1’)：
Ｒ＝ｒ×Ｅ／（Ｖ−ｒ） (1’)
によって求められる。ただし式(1’)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(1)：
Ｒ＝ｒ×Ｅ／Ｖ (1)
によって求めた値でもって転写ローラ１の電気抵抗値とすることとする。測定の条件は、温度２３±１℃、相対湿度５５±１％とする。
From the detection voltage V and the applied voltage E (= 100 V), the electrical resistance value R of the
R = r × E / (V−r) (1 ′)
Sought by. However, since the term (−r) in the denominator of the formula (1 ′) can be regarded as minute, in the present invention, the formula (1):
R = r × E / V (1)
It is assumed that the electric resistance value of the
また本発明の転写ローラ１は、ローラ本体２の発泡倍率（体積％）が１５０体積％以上で、かつ外径（研磨後の外径）が２５ｍｍ以上とされる。
発泡倍率が前記範囲未満ではローラ本体２の柔軟性が低下して、転写ベルトを感光体に圧接させるニップ幅を十分に大きくとることができない。また外径が前記範囲未満でも、前記ニップ幅を十分に大きくとることができない。そのため感光体の表面に形成したトナー像を、前記転写ベルトの表面、または媒体の表面に良好に転写させることができない。
In the
If the expansion ratio is less than the above range, the flexibility of the
これに対し、前記のようにローラ本体２の発泡倍率（体積％）を１５０体積％以上とすれば、ローラ本体２に良好な柔軟性を付与することができ、外径を２５ｍｍ以上とすることと相まって前記ニップ幅を十分に大きくとることができ、感光体の表面に形成したトナー像を転写ベルトの表面、または媒体の表面に良好に転写させることが可能となる。
かかる効果は、前記転写ローラ１を、特に積層構造を有する厚み１００μｍ以上の転写ベルトと組み合わせて使用する際に顕著である。したがって本発明の転写ローラ１は、前記厚み１００μｍ以上の転写ベルトと組み合わせて、電子写真装置の転写部分に組み込んで用いるのが好ましい。
On the other hand, if the expansion ratio (volume%) of the
Such an effect is remarkable when the
なおニップ幅を十分に大きくとって、感光体の表面に形成したトナー像を転写ベルトの表面、または媒体の表面に良好に転写させる効果をさらに向上することを考慮すると、ローラ本体２の発泡倍率（体積％）は、前記範囲内でも２１０体積％以上、特に２５０体積％以上であるのが好ましい。
ただし発泡倍率（体積％）は３００体積％以下、特に２９０体積％以下であるのが好ましい。発泡倍率が前記範囲を超える場合には、ローラ本体２が軟らかくなりすぎて、却って転写ベルトを感光体に圧接させるニップ幅を十分に大きくとることができず、感光体の表面に形成したトナー像を、前記転写ベルトの表面、または媒体の表面に良好に転写させることができないおそれがある。
In consideration of further improving the effect of satisfactorily transferring the toner image formed on the surface of the photoreceptor to the surface of the transfer belt or the surface of the medium by taking a sufficiently large nip width, the expansion ratio of the
However, the expansion ratio (% by volume) is preferably 300% by volume or less, and particularly preferably 290% by volume or less. When the expansion ratio exceeds the above range, the
ローラ本体２の外径は、前記２５ｍｍ以上の範囲内であれば、例えば組み込む電子写真装置内のスペース等に応じて適宜設定することができる。
シャフト４の外径は１５ｍｍ以上、２５ｍｍ以下、特に２０ｍｍ前後であるのが好ましい。
外径が前記範囲未満では、ローラ本体２の厚みが大きくなりすぎるため、転写ローラ１の電気抵抗値が前記範囲を超えたり、ローラ本体２が軟らかくなりすぎたりするおそれがある。また前記範囲を超える場合には、ローラ本体２の厚みが小さくなりすぎるため、ローラ本体２の軟らかさが不足するおそれがある。
If the outer diameter of the
The outer diameter of the
If the outer diameter is less than the above range, the thickness of the
そのため、このいずれの場合にも感光体の表面に形成したトナー像を、前記転写ベルトの表面、または媒体の表面に良好に転写させることができないおそれがある。 Therefore, in any of these cases, there is a possibility that the toner image formed on the surface of the photoreceptor cannot be satisfactorily transferred onto the surface of the transfer belt or the surface of the medium.
〈実施例１〉
ゴム分としては、エピクロルヒドリンゴム〔ダイソー(株)製のエピオン（登録商標）ＯＮ３０１〕と、ポリエーテルゴムとしての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共重合体〔日本ゼオン(株)製のゼオスパン（登録商標）８０３０〕とを用いた。
<Example 1>
As rubber components, epichlorohydrin rubber [Epion (registered trademark) ON301 manufactured by Daiso Corporation] and ethylene oxide-propylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer [Zeospan (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) Registered trademark) 8030].
前記エピクロルヒドリンゴム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共重合体であって、エピクロルヒドリン含量は２３モル％、エチレンオキサイド含量は７３モル％、アリルグリシジルエーテル含量は４モル％であった。
また、ポリエーテルゴムとしての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共重合体におけるエチレンオキサイド含量は９０モル％、プロピレンオキサイド含量は４モル％、アリルグリシジルエーテル含量は６モル％であった。
The epichlorohydrin rubber was an epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer having an epichlorohydrin content of 23 mol%, an ethylene oxide content of 73 mol%, and an allyl glycidyl ether content of 4 mol%.
The ethylene oxide-propylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer as a polyether rubber had an ethylene oxide content of 90 mol%, a propylene oxide content of 4 mol%, and an allyl glycidyl ether content of 6 mol%.
ＦＳ塩としてはビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウムを用いた。発泡剤としては、アゾジカルボンアミドを主成分とする永和化成工業(株)製の商品名ビニホールＡＣ＃Ｒを用い、発泡助剤としては、尿素を主成分とする永和化成工業(株)製の商品名セルペースト１０１を用いた。
加硫剤としては粉末硫黄とチオウレア系加硫剤〔川口化学工業(株)製のアクセル（登録商標）２２−Ｓ〕とを用い、加硫促進助剤としては酸化亜鉛２種品〔三井金属鉱業(株)製〕を用いた。また加硫促進剤としては下記の３種を用いた。
Bis (trifluoromethanesulfonyl) imido lithium was used as the FS salt. As the foaming agent, the product name Binihol AC # R manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd., which is mainly composed of azodicarbonamide, is used. Product name cell paste 101 was used.
Powdered sulfur and thiourea type vulcanizing agent (Axel (registered trademark) 22-S manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.) are used as the vulcanizing agent, and two types of zinc oxide [Mitsui Metals] are used as the vulcanization acceleration aid. Mining Co., Ltd.] was used. Moreover, the following 3 types were used as a vulcanization accelerator.
チアゾール系加硫促進剤〔大内新興化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＤＭ〕
チウラム系加硫促進剤〔大内新興化学工業(株)製のノクセラーＴＳ〕
グアニジン系加硫促進剤〔大内新興化学工業(株)製のノクセラーＤＴ〕
導電性カーボンブラックとしては電気化学工業(株)製のデンカ ブラック（登録商標）を用い、受酸剤としてはハイドロタルサイト〔協和化学工業(株)製のＤＨＴ−４Ａ−２〕を用いた。
Thiazole-based vulcanization accelerator [Noxeller (registered trademark) DM manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.]
Thiuram vulcanization accelerator (Noxeller TS manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.)
Guanidine vulcanization accelerator (Noxeller DT manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.)
Denka Black (registered trademark) manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. was used as the conductive carbon black, and hydrotalcite [DHT-4A-2 manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.] was used as the acid acceptor.
前記各成分の配合割合は、表１に示すとおりとした。なおチオウレア系加硫剤の配合割合は、ゴム分１００ｇあたり約０．００２モルであった。 The blending ratio of each component was as shown in Table 1. The blending ratio of the thiourea vulcanizing agent was about 0.002 mol per 100 g of rubber content.
前記各成分をバンバリミキサで混練してゴム組成物を調製し、前記ゴム組成物を押出成形機に供給して外径φ２５ｍｍ、内径φ１６ｍｍの円筒状に押出成形し、冷却して固化させたのち所定の長さにカットし、円筒内に架橋用の仮のシャフト（外径φ１５．８ｍｍ）を挿通した状態で、加硫缶内に、前記シャフトを介して吊り下げて収容した。
次いで前記加硫缶内で１６０℃×６０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、架橋剤によってゴム分を架橋させてローラ本体を得た。発泡後のローラ本体の外径は約φ３５ｍｍであった。
Each component is kneaded with a Banbury mixer to prepare a rubber composition. The rubber composition is supplied to an extruder, extruded into a cylindrical shape having an outer diameter of φ25 mm and an inner diameter of φ16 mm, cooled, solidified, and then given. In a state in which a temporary shaft for cross-linking (outer diameter φ15.8 mm) is inserted into the cylinder, it is suspended and accommodated in the vulcanizing can via the shaft.
Next, the rubber composition was heated in the vulcanization can at 160 ° C. for 60 minutes to foam the rubber composition with the gas generated by the thermal decomposition of the foaming agent, and the rubber component was crosslinked with a crosslinking agent to obtain a roller body. The outer diameter of the roller body after foaming was about φ35 mm.
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φ２０ｍｍのシャフト４に装着しなおし、１６０℃に加熱して熱硬化性接着剤を硬化させて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。そして両端をカットし、円筒研磨機を用いて外周面をトラバース研磨してローラ本体の外径をφ３２ｍｍ（公差０．１ｍｍ）に仕上げて転写ローラを作製した。
Next, the roller main body is remounted on the
〈比較例１〉
ゴム分のうちエピクロルヒドリンゴムの配合割合を１００質量部としてポリエーテルゴムを配合せず、かつＦＳ塩を配合しなかったこと以外は実施例１と同様にして転写ローラを作製した。
〈比較例２〉
ＦＳ塩を配合しなかったこと以外は実施例１と同様にして転写ローラを作製した。
<Comparative example 1>
A transfer roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of epichlorohydrin rubber in the rubber content was 100 parts by mass, no polyether rubber was blended, and no FS salt was blended.
<Comparative example 2>
A transfer roller was produced in the same manner as in Example 1 except that no FS salt was added.
〈実施例２〜６、比較例３〉
ゴム分１００質量部あたりのＦＳ塩の配合割合を０．３質量部（実施例２）、０．５質量部（実施例３）、３質量部（実施例４）、５質量部（実施例５）、９質量部（実施例６）、および１２質量部（比較例３）としたこと以外は実施例１と同様にして転写ローラを作製した。
<Examples 2 to 6, Comparative Example 3>
The blending ratio of FS salt per 100 parts by mass of rubber is 0.3 parts by mass (Example 2), 0.5 parts by mass (Example 3), 3 parts by mass (Example 4), 5 parts by mass (Examples). A transfer roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that 5), 9 parts by mass (Example 6), and 12 parts by mass (Comparative Example 3).
〈実施例７〉
ゴム分のうちエピクロルヒドリンゴムの配合割合を５０質量部、ポリエーテルゴムの配合割合を５０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして転写ローラを作製した。
〈比較例４〉
ＦＳ塩を配合しなかったこと以外は実施例７と同様にして転写ローラを作製した。
<Example 7>
A transfer roller was produced in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of epichlorohydrin rubber was 50 parts by mass and the blending ratio of the polyether rubber was 50 parts by mass.
<Comparative example 4>
A transfer roller was produced in the same manner as in Example 7 except that no FS salt was added.
〈評価試験〉
以下の各試験を、いずれも温度２３±１℃、相対湿度５５±１％の環境下で行なった。
（発泡倍率）
前記各実施例、比較例で作製途中の、押出成形後、架橋および発泡させる前の、仮のシャフトを装着した状態の円筒体の、長さ方向の４点で計測した外径の平均値と長さとから発泡前の体積を求めた。また前記円筒体を先の手順で架橋および発泡させた後、仮のシャフトを抜き取る前の、長さ方向の４点で計測した外径の平均値と長さとから発泡後の体積を求めた。そして（発泡後の体積）／（発泡前の体積）×１００によりローラ本体の発泡倍率（体積％）を求めた。発泡倍率（体積％）は、前記のように１５０体積％以上であるとき良好、１５０体積％未満であるとき不良と評価した。
<Evaluation test>
Each of the following tests was performed in an environment of a temperature of 23 ± 1 ° C. and a relative humidity of 55 ± 1%.
(Foaming ratio)
The average value of the outer diameters measured at four points in the length direction of the cylindrical body in a state in which the temporary shaft is mounted after the extrusion molding, before crosslinking and foaming, in the middle of production in each of the above Examples and Comparative Examples The volume before foaming was determined from the length. The volume after foaming was determined from the average value and length of the outer diameters measured at four points in the length direction after the cylindrical body was crosslinked and foamed by the above procedure and before the temporary shaft was removed. Then, the expansion ratio (volume%) of the roller body was determined by (volume after foaming) / (volume before foaming) × 100. As described above, the expansion ratio (volume%) was evaluated as good when the volume ratio was 150 volume% or more and poor when it was less than 150 volume%.
（架橋速度）
前記各実施例、比較例に使用したのと同じそれぞれのゴム組成物を用いて、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６３００−２：２００１「第２部：振動式加硫試験機による加硫特性の求め方」所載のディスク加硫試験法によって求めた５０％加硫時間ｔｃ(５０)[分]を架橋速度として記録した。架橋速度は１０分以上であるとき良好、１０分未満であるとき不良と評価した。
(Crosslinking speed)
Using the same rubber composition as that used in each of the above Examples and Comparative Examples, Japanese Industrial Standard JIS K6300-2: 2001 “Part 2: Determination of Vulcanization Characteristics Using Vibration Vulcanization Tester” The 50% vulcanization time t c (50) [min] determined by the described disk vulcanization test method was recorded as the crosslinking rate. The crosslinking rate was evaluated as good when it was 10 minutes or more and poor when it was less than 10 minutes.
（割れ評価）
前記各実施例、比較例で作製途中の、架橋および発泡させた後、仮のシャフトを抜き取る前の状態の円筒体の外観を観察し、下記の基準で割れの有無を評価した。
○：割れは全く見られなかった。
×：割れが見られた。
(Evaluation of cracking)
After cross-linking and foaming in the course of production in each of the above Examples and Comparative Examples, the appearance of the cylindrical body in a state before removing the temporary shaft was observed, and the presence or absence of cracks was evaluated according to the following criteria.
○: No cracks were observed.
X: Cracking was observed.
××：多数の割れが見られた。
（電気抵抗値）
前記各実施例、比較例で作製した転写ローラの電気抵抗値Ｒを、先に説明した方法で測定した。電気抵抗値は、前記のように１０５．５Ω以下であるとき良好、１０５．５Ωを超えるとき不良と評価した。
XX: Many cracks were observed.
(Electric resistance value)
The electrical resistance value R of the transfer roller produced in each of the above examples and comparative examples was measured by the method described above. As described above, the electrical resistance value was evaluated as good when it was 10 5.5 Ω or less, and as poor when it exceeded 10 5.5 Ω.
以上の結果を表２に示す。なお表２では電気抵抗値をｌｏｇＲで示している。 The results are shown in Table 2. In Table 2, the electrical resistance value is indicated by logR.
表２の比較例１、２、４の結果から、ＦＳ塩を配合しない場合には架橋速度が大きすぎて、転写ローラのローラ本体に割れが発生しやすいこと、架橋速度が大きくなるほど割れが悪化することが判った。また比較例３の結果から、ＦＳ塩の配合割合が多すぎる場合には架橋速度が小さくなりすぎて、表層が未架橋の生ゴムの状態であるうちに大部分のガスが外部に逃げてしまうため、転写ローラの発泡倍率が低下することが判った。 From the results of Comparative Examples 1, 2, and 4 in Table 2, when the FS salt is not blended, the crosslinking speed is too high, and the roller body of the transfer roller is likely to crack, and the cracking deteriorates as the crosslinking speed increases. I found out that Moreover, from the result of Comparative Example 3, when the blending ratio of the FS salt is too large, the crosslinking speed becomes too small, and most of the gas escapes to the outside while the surface layer is in the state of uncrosslinked raw rubber. It was found that the expansion ratio of the transfer roller was lowered.
これに対し実施例１〜７の結果から、ゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、９．０質量部以下のＦＳ塩を配合することで架橋速度を抑制して、転写ローラのローラ本体に割れが発生するのを防止しながら、前記転写ローラの発泡倍率を大きく、かつ電気抵抗値を小さくできることが判った。またＦＳ塩の配合割合は、前記範囲内でも０．３質量部以上、５質量部以下であるのが好ましいことも判った。 On the other hand, from the results of Examples 1 to 7, the crosslinking speed is suppressed by blending FS salt of 0.1 parts by mass or more and 9.0 parts by mass or less per 100 parts by mass of rubber, and the roller of the transfer roller It was found that the foaming ratio of the transfer roller can be increased and the electrical resistance value can be decreased while preventing the main body from cracking. It was also found that the blending ratio of the FS salt is preferably 0.3 parts by mass or more and 5 parts by mass or less even within the above range.
さらに、前記比較例１、２、４や実施例４、７の結果から、ゴム分としてはエピクロルヒドリンゴムとポリエーテルゴムとを併用するのが、転写ローラの電気抵抗値を小さくする上で有効であること、前記併用系ではエピクロルヒドリンゴムの配合割合が多い方が、転写ローラの電気抵抗値を小さくする上で有効であることも判った。 Further, from the results of Comparative Examples 1, 2, 4 and Examples 4 and 7, it is effective to reduce the electric resistance value of the transfer roller by using epichlorohydrin rubber and polyether rubber in combination as the rubber component. In addition, it has been found that in the combined system, a higher blending ratio of epichlorohydrin rubber is effective in reducing the electric resistance value of the transfer roller.
１ 転写ローラ
２ ローラ本体
３ 通孔
４ シャフト
５ 外周面
６ アルミニウムドラム
７ 外周面
８ 直流電源
９ 抵抗
１０ 計測回路
Ｆ 荷重
Ｖ 検出電圧
DESCRIPTION OF
Claims (4)
少なくともエピクロルヒドリンゴムを含むゴム分と、発泡剤と、発泡助剤と、導電塩としての、前記ゴム分１００質量部あたり０．１質量部以上、９．０質量部以下の、フルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンの塩とを含むゴム組成物からなることを特徴とする転写ローラ。 Used to transfer the toner image formed on the surface of the photoreceptor to the surface of the transfer belt or the surface of the medium held on the surface of the transfer belt, the electric resistance value is 10 5.5 Ω or less, the expansion ratio (volume%) ) Is a transfer roller having a volume of 150% by volume or more and an outer diameter of 25 mm or more,
A fluoro group and a sulfonyl group of at least 0.1 parts by weight and not more than 9.0 parts by weight per 100 parts by weight of the rubber as a rubber component containing at least epichlorohydrin rubber, a foaming agent, a foaming aid, and a conductive salt A transfer roller comprising a rubber composition containing a salt of an anion having the following.
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