WO2006085696A1 - 導電性ゴムローラーの製造方法および電子写真装置用ローラー - Google Patents

導電性ゴムローラーの製造方法および電子写真装置用ローラー Download PDF

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Hiroshi Imasaka
Satoshi Fukuzawa
Mitsuru Okuda
Erika Umeki
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Canon Kasei Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a conductive rubber roller used in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying apparatus, a printer, and an electrostatic recording apparatus. Furthermore, the present invention relates to an electrophotographic process on an image carrier such as a photoreceptor.
  • a roller for an electrophotographic apparatus such as a transfer roller mounted on an image forming apparatus for transferring a transferable image by a toner image formed and supported by an image forming means such as an electrostatic recording process to a transfer material such as paper.
  • a transfer roller mounted on an image forming apparatus for transferring a transferable image by a toner image formed and supported by an image forming means such as an electrostatic recording process to a transfer material such as paper.
  • a charging rubber roller In many electrophotographic image forming apparatuses such as copying machines and printers, a charging rubber roller, a transfer rubber roller, a developing roller roller, etc., are used. There is a method of adding a conductive filler such as carbon black, or a method of compounding an ion conductive rubber material such as acrylonitrile butadiene rubber, epihydrin rubber, etc. Each of these rollers is loaded against the drum. In addition, these rubber rollers are energized for a long period of time depending on the application, so it is desirable to use a rubber material with a small resistance fluctuation, and because of problems in the manufacturing method, etc.
  • a conductive filler such as carbon black
  • an ion conductive rubber material such as acrylonitrile butadiene rubber, epihydrin rubber, etc.
  • Rubber materials such as acrylonitrile butadiene rubber and epichlorohydrin rubber are widely used for transfer rollers and charging rollers. Is (e.g., see JP-A-1 0 1 7 1 2 1 0 No. ⁇ Pi Patent 2 0 0 2 0 7 0 8 3 5 JP).
  • the rubber material used for these rollers is a raw material composition kneaded with a vulcanizing agent, a foaming agent, a filler, etc., which is made into an unvulcanized cylindrical rubber molded body with a mold, an extruder, etc.
  • a vulcanized molded body is heated and vulcanized and foamed to prepare a cylindrical foam. It is. After that, a method is used in which a metal core is press-fitted into a cylindrical foam and the outer periphery is polished into a roller shape.
  • these conductive rubber rollers are manufactured by vulcanizing with a high pressure steam vulcanizing can (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 1 1 1 1 4 9 78), and using a metal mold such as a cylindrical mold. Mold vulcanization (see, for example, Japanese Patent Laid-open No. 11-2 0 1 1 40), UHF vulcanization by microwave irradiation (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 2-2 2 1 8 59) ).
  • These methods include, for example, a method of vulcanizing with a vulcanizing can, and in order to bring out a desired cell on the surface because the cells of the obtained roller foam are non-uniform, a large amount of polishing must be performed.
  • the vulcanization method using vulcanization is not suitable for producing a large number of rollers because it takes time to set up and requires mold cleaning.
  • the UHF vulcanization method provides good setup and uniform cells, but when the rubber is softened, the tube collapses and the aspect ratio of the tube inner and outer diameters becomes uneven. Furthermore, this non-uniformity of the tube has caused circumferential hardness and resistance unevenness. Furthermore, in order to eliminate this non-uniformity of the tube, a method of connecting a plurality of short UHF devices and grading the microwave irradiation output is known as a known technique, but it is a long device. For this reason, the elapsed time becomes longer, the microphone mouth wave is excessively irradiated, and the epichlorohydrin rubber and the acrylonitrile butadiene rubber are changed in quality, and the volume resistivity value of the rubber material is reduced.
  • UHF vulcanization provides a good set-up and a uniform cell, but when the rubber tube is heated in the furnace, the rubber softens and increases the contact area with the conveyor and rollers. Local foaming unevenness occurred. In particular, when the softening of the rubber is large, the inner diameter of the rubber tube is deformed, so that the yield of the rubber tube is deteriorated, resulting in an economical problem. Further, due to foaming unevenness generated in the rubber tube, it caused circumferential hardness and resistance unevenness (Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 2-2 2 1 8 5 9).
  • UHF vulcanization provides good setup and uniform cells, but when the rubber tube is heated in the furnace, the rubber softens and increases the contact area with the conveyor and rollers. Local foaming unevenness occurred. Particularly when the softening of the rubber is large, the inner diameter of the rubber tube is deformed, so that the yield of the rubber tube is deteriorated, which is an economical problem.
  • unevenness in foaming generated in the rubber tube causes unevenness in hardness and resistance in the circumferential direction (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2 0 0 2-2 2 1 8 5 9). Above !; None of the examples I introduced have been analyzed for foaming unevenness. Was insufficient.
  • the dielectric loss coefficient expressed by the product ⁇ r ⁇ ta ⁇ ⁇ of the relative permittivity ( ⁇ r) and dielectric power factor (ta ⁇ ⁇ ) is changed. This makes it possible to adjust the heating amount of the rubber. Focusing on this dielectric loss coefficient, a method of adding and blending conductive carbon black into a rubber component having a small dielectric loss coefficient and vulcanizing has been reported (Japanese Patent Laid-Open No. 6-3 4 4 5 1 0). In this example, a dielectric loss coefficient is increased to 1.0 in order to heat nonpolar natural rubber. However, in a system including a polar rubber as defined in the present invention, when the dielectric loss coefficient is increased to 1.0, the rubber may be overheated.
  • UHF vulcanization can be well set up and the cells can be uniform, but when the rubber tube is heated in the furnace, the rubber softens and increases the contact area with the conveyor and rollers. is there.
  • the viscosity of the rubber is greatly reduced, so that there is a problem that it adheres to the conveyer or roller that conveys the rubber tube, and is particularly sticky with a roller.
  • the yield of the vulcanization process deteriorated and the operating rate declined, causing economic problems.
  • foaming unevenness may occur on the contact surface between the rubber tube and the conveyor or roller, which causes circumferential hardness and resistance unevenness.
  • a conventional method of adding conductivity to these rubber rollers is to add a conductive filler such as carbon black, or epichlorohydrin rubber is blended with phthalonitrile butadiene rubber and used as epichlorohydrin rubber.
  • a method of lowering the resistance value is mentioned.
  • epichlorohydrin rubber is blended, the resistance fluctuation due to environmental changes in temperature and humidity will increase. 2912
  • a first object of the present invention is a conductive rubber roller for an electrophotographic apparatus such as a transfer roller having a foamed rubber layer, a charging roller, and a developing roller, wherein the rubber composition tube is raised by microwave irradiation. J0 heated, foamed and vulcanized, conductive rubber roller with low inner / outer diameter aspect ratio, stable inner diameter dimension, uniform cell distribution, no circumferential hardness unevenness and resistance unevenness And a roller for an electrophotographic apparatus.
  • a second object of the present invention is a method for producing a conductive rubber roller used in an image forming apparatus, which is a method for producing a conductive rubber nozzle that has a uniform cell distribution and has no hardness and uneven resistance. And providing a conductive rubber roller obtained by the production method and a transfer roller as its application form.
  • a third object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and is a conductive rubber roller used in an image forming apparatus, wherein the cell distribution is uniform and the hardness is not uneven, the conductive rubber roller And a method for producing the conductive rubber roller and a transfer roller as its application form.
  • a fourth object of the present invention is a method for producing a conductive rubber roller used in an electrophotographic apparatus, wherein the cell distribution is uniform, the hardness and the resistance are not uneven, and the rubber It is to provide a method for producing a conductive rubber roller with a minimum amount of polishing, and to provide a conductive rubber roller as a result thereof and a transfer roller as its application form.
  • a fifth object of the present invention is a conductive rubber roller for an electrophotographic apparatus such as a transfer roller having a foamed rubber layer, a charging roller, and a developing roller, wherein the unvulcanized rubber composition tube is irradiated by microwave irradiation. After heating, foaming and vulcanization, the aspect ratio of the inner and outer diameters is small, the cell distribution is uniform, there is no circumferential hardness unevenness and resistance unevenness, and the resistance value fluctuates due to environmental changes in temperature and humidity
  • the present invention is to provide a method for producing a conductive rubber mouthpiece having a small hardness and a stable hardness, and a roller for an electrophotographic apparatus and a transfer roller.
  • the present invention for achieving the first object is a method for producing a conductive rubber roller having a foamed rubber layer on a conductive core material, wherein the foamed rubber layer is formed.
  • the rubber composition is a rubber composition containing an epichlorohydrin rubber, an acrylonitrile butadiene rubber, an ethylene oxide / propylene oxide / allyl glycidyl ether, a terpolymer, or a mixture thereof.
  • Extrusion step of continuously extruding the rubber composition tube of vulcanization with a microphone mouthpiece vulcanizer, and then extruding the unvulcanized rubber composition tube of 0.5 to 3.
  • the present invention is an electrophotographic apparatus unit characterized in that the conductive rubber roller produced by the method for producing a conductive rubber roller of the present invention is used as a base layer member.
  • the present invention for achieving the second object is a method for producing a conductive rubber roller having a rubber layer on a conductive core, wherein the rubber layer is at least It contains acrylonitrile rubber, epichlorohydrin rubber and a foaming agent, and the rubber layer has a gas generation rate of 2 m 1 / g ⁇ mir at 170 ° C. to 230 °!
  • a vulcanization and foaming step of the rubber layer performed by a microwave mouth vulcanization furnace that generates hot air and microwaves, and microwaves in the vulcanization and foam process
  • the heating atmosphere temperature of the vulcanizing furnace is such that the ratio of the initial vulcanization time T 10 of the rubber layer to the initial foaming time T p 10 is 10 or more and ⁇ 10 is 1 or more and less than 3,
  • a method for producing a conductive rubber roller characterized in that the temperature is controlled so that 10 is within 90 seconds.
  • the present invention is the use of the above conductive rubber roller as a transfer roller mounted on the developing unit of an image forming apparatus having an electrophotographic photosensitive member, a charging unit, an exposing unit, a developing unit, and a transferring unit. .
  • the present invention for achieving the third object is a method for producing a conductive rubber roller having a rubber layer on a conductive core material, wherein the rubber layer is at least A step of kneading so that the carbon black may be 5 to 30 parts by mass when the total amount of the rubber is 100 parts by mass, including acrylonitrile rubber, epichlorohydrin rubber and carbon black And a vulcanization and foaming step of the rubber layer in a microphone mouth wave vulcanizing furnace that generates a microphone mouth wave of 2 4 5 0 ⁇ 5 ⁇ ⁇ ⁇ , and unvulcanized by the kneading step
  • a method for producing a conductive rubber roller characterized in that the dielectric loss coefficient of rubber £ r ⁇ tan S is 0.3 to 0.5.
  • the present invention is also the use of the conductive rubber roller as a transfer roller mounted on the developing unit of an image forming apparatus having an electrophotographic photosensitive member, a charging unit, an
  • the present invention for achieving the fourth object is a method for producing a conductive rubber roller having a foamed rubber layer on a conductive core material.
  • Microphone mouth in microwave mouth vulcanization furnace that performs microwave irradiation Formed by a wave irradiation and a vulcanization foaming process using hot air, and the conveying means in the microphone mouth wave vulcanization furnace is a mesh belt with a polytetrafluoroethylene coating, after the rubber layer is vulcanized
  • a method for producing a conductive rubber roller wherein a ratio A no B of an outer diameter A (mm) to an opening ratio B (%) of the mesh bed / let is 0.2 or more and 0.4 or less.
  • the present invention also relates to a conductive rubber roller used in an electrophotographic apparatus, wherein the conductive rubber roller is manufactured by the manufacturing method of the conductive rubber roller, and a circumferential Asker C hardness difference is 1 ° or less. It is a conductive rubber roller. Moreover, this invention is use of the said conductive rubber roller as a transfer roller mounted in the transfer apparatus of an electrophotographic apparatus.
  • the present invention for achieving the fifth object is a method for producing a conductive rubber roller having a foamed rubber layer on a conductive core material, wherein the foamed rubber layer is formed.
  • the rubber composition is composed of ethylene oxide, propylene oxide, aryl having a composition ratio of propylene oxide of 1 to 20 mo 1% and a composition ratio of allyl glycidyl ether of 5 to 15 mo 1%. It is a rubber composition containing 0.1 to 50.0 parts by mass of terpolymer of daricidyl ether in 100 parts by mass of the total polymer, and an unvulcanized rubber composition tube is output.
  • a microphone mouthpiece vulcanizer having a power of 0.1 to 1.5 kW, an extrusion process of continuously extruding from a rubber extruder, and then the unvulcanized rubber composition tube is added to 0.5 to 3.0 O.
  • the length of the area to which the microphone mouth wave is irradiated is less than 4 m during transfer at mZm in transfer speed.
  • a method for producing a conductive rubber roller which comprises a step of molding the foamed rubber tube with foam-vulcanization.
  • the present invention is a roller for an electrophotographic apparatus, particularly a transfer roller, wherein the conductive rubber roller produced by the method for producing a conductive rubber roller of the present invention is used as a base layer member.
  • the manufacturing method of the conductive rubber roller of the first invention the aspect ratio of the inner and outer diameters of the foam rubber tube is reduced, the cell distribution is uniform, the hardness unevenness in the circumferential direction, the resistance It is possible to provide a conductive rubber roller free of rubber.
  • a roller using a conductive rubber roller manufactured by the above-described method for manufacturing a conductive rubber roller as a base layer forest can be suitably used as a roller for an electrophotographic apparatus, particularly as a transfer roller.
  • the method for producing a conductive rubber roller of the third aspect of the invention it is possible to provide a conductive rubber roller that is particularly free of circumferential cell unevenness and hardness unevenness.
  • the contact area between the rubber layer before vulcanization foaming and the mesh belt for conveyance is optimized, and uneven foaming is eliminated. It is possible to provide a uniform conductive rubber roller over the entire roller area. In addition, since there is no foaming unevenness, the amount of polishing can be minimized, and a manufacturing method that is economically and environmentally suitable is provided.
  • the foamed rubber layer has uniform cells, no circumferential hardness, no resistance unevenness, and resistance due to temperature / humidity change in the low resistance region. It is possible to provide a conductive rubber roller with small value fluctuation and stable hardness. Moreover, the roller using the conductive rubber roller manufactured by the said manufacturing method of a conductive rubber roller as a base layer member can be used conveniently as a roller for electrophotographic apparatuses, especially as a transfer roller. Therefore, the conductive rubber nozzle according to the above manufacturing method can be suitably used as a roller for an electrophotographic apparatus, particularly as a transfer roller.
  • FIG. 1 is a perspective view of a conductive rubber roller according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 includes the conductive rubber roller or the electrophotographic apparatus roller of the present invention.
  • 1 is a schematic cross-sectional view of an example of an image forming apparatus.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an example of a vulcanization molding apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 shows an example of an image forming apparatus provided with the conductive rubber roller obtained in the present invention or the roller for an electrophotographic apparatus of the present invention.
  • the image forming apparatus shown in the figure is an electrophotographic laser printer using a process cartridge, and the figure is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration thereof.
  • the conductive rubber roller according to the present invention or the roller for the electrophotographic apparatus according to the present invention is mounted as a charging port roller 2, a transfer roller 6 or a developing roller 30. The .
  • the image forming apparatus shown in the figure includes a drum-type electrophotographic photosensitive member (sometimes referred to as a photosensitive drum) 1 as an image carrier.
  • a photosensitive layer made of an organic photoconductor (sometimes referred to as OPC) force is provided on the outer peripheral surface of a grounded cylindrical aluminum support.
  • the photosensitive drum 1 is rotationally driven by a driving means (not shown) at a predetermined process speed (circumferential speed), for example, 5 O mm / s in the direction of arrow R 1.
  • the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by a charging roller 2 as a contact charging member.
  • the charging roller 2 is disposed in contact with the surface of the photosensitive drum 1 and is driven to rotate in the direction of arrow R 2 as the photosensitive drum 1 rotates in the direction of arrow R 1.
  • An oscillating voltage AC voltage VA C + DC voltage VDC
  • a charging bias application power supply high voltage power supply
  • the surface of the photosensitive drum 1 after charging is the laser beam 3 output from the laser scanner and reflected by the mirror 3, That is, scanning exposure is performed by a laser beam modulated corresponding to a time-series electric digital image signal of target image information.
  • the electrostatic latent image is negatively charged by the developing bias applied to the developing roller 30 of the developing device 4, is attached to the surface of the photosensitive drum 1, and is reversely developed as a toner image.
  • the transfer material 7 such as paper fed from the paper supply unit (not shown) is guided by the transfer guide and transferred to the transfer unit (transfer nip unit) T between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 6.
  • the toner image is supplied in time with the toner image on the photosensitive drum 1.
  • the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred to the surface of the transfer material T supplied to the transfer portion T by a transfer bias applied to the transfer roller 6 by a transfer bias application power source (not shown).
  • the toner (residual toner) that is not transferred to the transfer material 7 and remains on the surface of the photosensitive drum 1 is removed by the cleaning blade 8 of the cleaning device 9.
  • the material to be transferred 7 passes through the transfer section T and is separated from the photosensitive drum 1 and introduced into the fixing device 10 where the toner image is fixed and processed as an image formation (print) outside the image forming apparatus main body. To be discharged.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a conductive rubber roller according to an embodiment of the present invention.
  • the conductive rubber roller of the present invention has a foamed rubber layer 62 on a conductive core 61.
  • a round bar made of a metal material such as iron, copper, stainless steel having an outer diameter ⁇ of preferably 4 to 10 ⁇ can be used. Furthermore, even if these surfaces are subjected to plating treatment for the purpose of imparting scratch resistance, they cannot be used.
  • the rubber composition which is a raw material for forming the foam rubber layer 62 in the first invention, is epichlorohydrin rubber, acrylonitrile butadiene rubber, ethylene oxide-propylene oxide aryl glycidyl ether terpolymer. 2006/302912
  • azodicarbonamide foaming agents sulfur, organic peroxides, triazines, polyamines and other vulcanizing agents, thiurams, thiazoles, guanidines , Sulfenamide, dithiocarbamate, and thiourea vulcanization accelerators, conductive agents such as carbon black, fillers such as calcium carbonate, and other auxiliaries.
  • Epoxychlorohydrin rubber for example, Zeklon 3 1 0 6 (trade name) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., for example, Atallonitryl butadiene rubber, for example, DN 4 0 1 (trade name, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.)
  • a terpolymer of ethylene oxide, propylene oxide, allylic glycidyl and terpolymer ZESPAN (trade name) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
  • the foaming agent for example, Bihole AC (trade name) manufactured by Eiwa Chemical Industry Co., Ltd. can be preferably used.
  • the raw rubber used in the rubber materials of the second to fourth inventions includes acrylo-tolyl butadiene rubber, epichlorohydrin rubber, or a mixture thereof as a main rubber component, and a predetermined amount thereof is mixed.
  • Others Polystyrene polymer materials, Polyolefin polymer materials, Polyester polymer materials, Polyurethane polymer materials, Polyethylene chloride (RVC) and other thermoplastic elastomers, Acrylic resins, Styrene vinyl acetate copolymers, A polymer material such as a butadiene-atarylonitrile copolymer, or a mixture of these rubber, elastomer, and resin can be used.
  • a known material may be used as a conductive material such as carbon black, a filler such as calcium carbonate, and a conductive material added to impart conductivity to the rubber.
  • the conductive material include conductive particles and conductive agents.
  • conductive particles such as conductive carbon black, T i 0 2 , S n O 2 , Z n O, S n O 2 and S metal oxides such as solid solutions of b O 3, include metal powders such as C u and a g, and as an ion conductive agent, L i CI 0 4 and N a SCN, and the like, alone the rubber Or add multiple and disperse 2006/302912
  • the car pump rack when the total amount of rubber is 100 parts by mass, the car pump rack is 5 to 30 parts by mass. If the car pump rack is less than 5 parts by mass, the amount of heat generated by the rubber is insufficient when irradiated with microwaves. The accompanying foaming and vulcanization reactions are incomplete. On the other hand, if the amount exceeds 30 parts by mass, the amount of heat generated by the rubber increases. However, if the carbon black is poorly dispersed, heating unevenness occurs, and furthermore, heat is excessively generated and the heat deteriorates.
  • the type of carbon black is not particularly defined, but those having an average particle diameter of 70 to 100 nanometers can be preferably used.
  • the foaming agent used in the second to fourth inventions is particularly preferably an organic foaming agent A.D.C.. (Azodicarbonamide).
  • organic foaming agents include D.P.T (dinitrosopentamethylenetetraamine), T.S.H (p-toluenesulfonyl hydrazide), O.B.S.H (oxy).
  • Bisbenzenesulfenyl hydrazide) and the like can be used alone or in combination.
  • the decomposition temperature of the foaming agent can be lowered by adding a foaming aid such as urea resin or zinc oxide.
  • the foaming agent used in the present invention is such that the gas generation rate at 170 ° (up to 2 30 ° is 2 m 1 ⁇ min to 4 m 1 / g ⁇ min in the rubber compounding defined in the present invention.
  • the composition is adjusted.
  • foaming aids used in the second to fourth inventions include urea compounds, metal oxides such as zinc oxide and lead oxide, and compounds mainly composed of salicylic acid and stearic acid. It is possible to add a foaming auxiliary agent that can be expected to have an appropriate action.
  • Examples of the vulcanizing agent used in the second to fourth inventions include sulfur and metal oxides.
  • Vulcanization accelerators use various known strength thiazole accelerators and thiuram accelerators. The combination of thiazole accelerator and thiuram accelerator is It is generally known that it has an effect on C-set properties against rubber deformation due to shrinkage.
  • Specific examples of thiazole accelerators include 2-mercaptobenzothioazol dibenzothiazyl disulfide and the like. However, in the present invention, there is little scorch indicating storage stability of unvulcanized dough, and thiuram type. Dibenzothiazyl disulfide used in combination with an accelerator is preferred.
  • thiuram accelerators examples include tetramethylthiuram monosulfide, tetraethylthiuram disulfide, tetrakis (2-ethylhexyl) thiuram disulfide, and dipentamethylene thiuram tetrasulfide. Tetrakis (2-ethylhexyl) thioura ⁇ -disulfide having excellent scorch resistance is preferable. Note that other thiazole accelerators and thiuram accelerators can be applied to the present invention by adjusting the use conditions.
  • the thiuram accelerator in the second invention is preferably one having a molecular weight of not less than 200 and not more than 6500, so that the initial vulcanization time T 10 and the initial foaming time T 10 in the present invention can be used.
  • the balance is adjusted. If the molecular weight is less than 200, the vulcanization speed will be high, and it will be difficult to obtain sufficient foaming by microphone mouth wave vulcanization. On the other hand, if it exceeds 6500, the crosslinking density will be low and the foam cell will be large. Not only does the hardness become lower, it also tends to cause the problem that white streaks due to the C set of rollers appear on the image.
  • the rubber composition as a raw material for forming the foamed rubber layer 62 in the fifth invention is composed of ethylene oxide, propylene oxide, and allyl glycidyl ether, and the composition ratio of propylene oxide is 1-2.
  • a terpolymer having a composition ratio of 0 mo 1% and allyl glycidyl ether of 5 to 15 mo 1% is contained in an amount of 0.1 to 5 parts by mass in 100 parts by mass of the total polymer.
  • polystyrene butadiene rubber examples include epichlorohydrin rubber, acrylonitrile butadiene rubber, EPDM, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, isoprene rubber, butyl rubber, chloroprene rubber, or a mixture thereof.
  • Azodicarbonamide foaming agents sulfur, organic peroxides, triazines, polyamines and other vulcanizing agents, thiurams, thiazols, guanidines, sulfamides, dithiorubamates , Including thiourea vulcanization accelerators, carbon black and other reinforcing materials, calcium carbonate and other fillers, and other auxiliaries.
  • Ethylene oxide, propylene oxide, allyl glycidyl ether terpolymers include, for example, ethylene oxide 86.0-8.Omo 1%, propylene oxide 1.2-1.4. Mo 1%, allyl glycidyl etherate has a composition ratio of 11.0 to 13.Omo 1%, and Zeospan 80 0 30 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
  • chlorohydrin rubber for example, Zeklon 3 10 6 (trade name) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. is used, and as acrylonitrile butadiene rubber, for example, DN 4 0 1 (trade name) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. is used.
  • vinylol AC (trade name) manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd. can be preferably used as the foaming agent for azoji-rubonamide.
  • the method for preparing the rubber composition from each of the above-mentioned components is not particularly limited.
  • a suitable one may be selected from known methods according to the raw materials used, the composition, and the like.
  • predetermined components such as a rubber component, a foaming agent, a conductive agent, a vulcanizing agent, and a vulcanization accelerator are kneaded using a closed kneader such as a Banbury mixer or a kneader.
  • a rubber composition may be prepared.
  • FIG. 3 shows an example of a vulcanization molding apparatus that can be used in the present invention.
  • This equipment is an extruder 1 1, a riser) [] Microwave vulcanizer as a heating means (sometimes referred to as UHF vulcanizer) 1 2, hot air heating means hot air heating means if desired Sulfurization equipment (sometimes referred to as HAV vulcanization equipment) 1 3, Conveyor 14, Cooling tank 15 5, Standard cutting machine 1 6 and Automatic core presser 1 7
  • the rubber composition prepared by kneading with a closed kneader such as a Banbury mixer or a kneader described above is formed into a ribbon shape with an open roll and a ribbon forming dispenser (not shown), and then extruded.
  • Machine 1 is inserted into 1.
  • the device 12 is equipped with a metal belt coated with polytetrafluoroethylene (PTFE) or a roller coated with PTFE, and an unvulcanized rubber composition tube extruded with the extruder 1 1 is While being transported, the microphone mouth wave is irradiated and heated while being transported, heated, foamed, vulcanized (sometimes referred to as “foamed” vulcanized), and the foam rubber tube is It is formed.
  • This foamed rubber tube is conveyed to the HAV vulcanizer 13.
  • the UHF vulcanizer 12 and the HAV vulcanizer 13 are connected by a PTFE-coated port.
  • the HA V vulcanizer 13 is provided with a roller coated with PTFE, and the foamed rubber tube is transported on the roller and exposed to hot air while being transported to be further vulcanized.
  • the foamed rubber tube is taken up by the take-up machine 14, and immediately after being discharged from the take-up machine 14, the tube is cooled in the cooling tank 15, and is cut into a desired dimension by the standard cutting machine 16. Subsequently, the core metal is press-fitted into the conductive rubber tube by the automatic core metal press-fitting machine 17 to prepare a foamed rubber tube having conductivity.
  • UHF vulcanizer 12, 11 ⁇ vulcanizer 13 and take-up machine 14, cooling tank 15, fixed length cutting machine 16, skewer core presser 17 in this embodiment are 4 m and 6 m in order.
  • the gaps between the UHF vulcanizer 12 and the HAV vulcanizer 13 and between the HAV vulcanizer 13 and the take-up machine 14 are set to be 0.1 to 1. Om.
  • the foamed rubber tube is transported to the HAV vulcanizer 13 and heated in the hot air furnace of the HAV vulcanizer 13 while the foamed rubber tube is transported to complete the vulcanization.
  • the heating conditions in the hot air furnace of the HAV vulcanizer 13 are not particularly limited, but it is usually preferable to heat the hot air at 150 to 300 ° C. for 2 to 10 minutes.
  • the hot air furnace of the HAV vulcanizer 13 is preferably a hot air furnace using a gas furnace as a heat source. When a gas furnace is used as a heat source, a uniform heating state can be obtained by a small amount of water vapor generated during gas combustion.
  • the foamed rubber tube obtained after vulcanization is taken up by the take-up machine 14. Immediately after being discharged from the take-up machine 14, the tube is cooled in the cooling tank 15, and cut into a desired dimension by the fixed-length cutting machine 16.
  • an unvulcanized rubber composition tube formed by extruding the rubber composition into a tube shape by the extruder 11 is immediately after being extruded from the extruder 11.
  • the UHF vulcanizer 12 the UHF vulcanizer is transported at a transport speed of 0.5 to 3. OmZmin.
  • a microwave irradiator having a length of 4 m or less in the area to be irradiated with microwaves is used, and preferably microwaves with an irradiation output of 0.3 to 3.0 kW are irradiated.
  • the rubber composition tube is foamed and vulcanized to form a foamed rubber tube.
  • the length of the area that irradiates the mouth wave is 4 m or less, preferably 3 m or less. And the limit is considered to be about lm. When the length of the area irradiated with microwaves is 4 m or less, a uniform and stable foaming state can be obtained and a uniform inner diameter can be obtained. If the limit is around lm, there is a possibility of sparking, which is not practical.
  • the transport speed is 0.5 to 3.0 mZni i ⁇ , and more preferably 1.0 to 3. OmZmin. If the transfer speed is 0.5 mZm in or more, a more stable vulcanized state can be obtained, and if the transfer speed is 3.
  • the microwave irradiation output is preferably 0.3 to 3.0 kW, more preferably 0.3 to 2 OkW. If the microwave irradiation output is 0.3 kW or more, sufficient irradiation can be performed even in a short system configuration. On the other hand, if it is 3. OkW or less, excessive heating can be easily avoided, and control is very easy even when manufacturing conductive rubber rollers that require fine inner diameter dimensions. .
  • the inner diameter (b) of the foamed rubber tube formed by foaming and vulcanization corresponds to the outer diameter (a) of the conductive core material in the entire longitudinal direction of the conductive rubber roller.
  • the microwave intensity in the UHF is preferably 0.5 to 3. O kW.
  • the heating atmosphere temperature of UHF is such that the ratio T 10 / T pl 0 of the initial vulcanization time T 10 and the initial foaming time T p 10 of the rubber layer is 1 or more and less than 3, and the T 10 is 90 Temperature is within seconds.
  • vulcanization and foaming of the rubber layer proceed in a well-balanced manner, and a rubber tube without foaming unevenness can be produced. That is, at this time, at an atmospheric temperature at which Tl 0 / Tp 10 is less than 1, vulcanization proceeds faster than foaming, and cell formation becomes difficult. On the other hand, in the atmosphere temperature where Tl 0 / Tp 10 is 3 or more, the foaming reaction proceeds faster than the vulcanization reaction. In particular, in the UHF furnace, the entire rubber is heated uniformly and at high speed by microwaves, so the foaming reaction is accelerated rapidly. However, since 1 OZTp 10 is 3 or more, vulcanization cannot follow foaming, and it becomes difficult to form cells uniformly.
  • the surface of the rubber tube is dissipated, and a temperature difference can be made with the inside.
  • the vulcanization in the vicinity of the surface becomes slow, and foaming unevenness is likely to occur near the surface.
  • the microwave output is set high, the temperature of the rubber tube surface and inside is increased. Due to the large degree of difference, uneven foaming occurs.
  • the gas generation rate at 170 to 230 of the rubber layer is 2 m 1 / g ⁇ m i! ! ⁇ 4m 1 / g ⁇ m i n. It is possible to complete the foaming reaction in the apparatus used in the second invention by adjusting the temperature of the rubber layer so as to achieve this gas generation rate, that is, adjusting the heating atmosphere temperature of the UHF furnace. . If the gas generation rate is less than 2 ml Zg-min, foaming is insufficient. On the other hand, if it exceeds 4 m 1 / g ⁇ m in, outgassing occurs.
  • the foamed cells are uniformly adjusted and the diameter is adjusted to 0.3 mm or less. If the thickness exceeds 3 mm, cell traces tend to remain on the photosensitive drum in the transfer roller, which is not preferable.
  • the dielectric loss coefficient ⁇ r ⁇ ta ⁇ ⁇ in the unvulcanized rubber layer is 0.3 to 0.5.
  • This is a range in which the vulcanization and foaming process by microwave irradiation proceeds well in a conductive roller such as a transfer roller having a polar rubber-containing rubber layer applicable in the third invention.
  • a conductive roller such as a transfer roller having a polar rubber-containing rubber layer applicable in the third invention.
  • heating by microwaves becomes insufficient, and vulcanization does not proceed or is incomplete.
  • it exceeds 0.5 the rubber layer is overheated and there is a concern about thermal deterioration of the rubber layer.
  • the microwave irradiation needs to be performed using a microwave of 2450 ⁇ 5 MHz in the UHF 12 set at a furnace atmosphere temperature of 200 ° C., for example.
  • the microwave is 2450 ⁇ 50 MHz
  • the rubber tube can be irradiated efficiently with little irradiation unevenness.
  • the temperature of the hot air in the UHF furnace is preferably 15.03 ⁇ 4 to 250, and particularly preferably 180 ° C to 230 °.
  • the material of the base material is not particularly limited, but it is necessary to perform a surface treatment with PTFE coating so that the rubber layer does not adhere, and temperature unevenness of the contact portion is prevented.
  • a material having a small heat capacity and heat resistance is preferable.
  • the shape of the opening of the mesh belt is not particularly limited, but a shape such as a lattice that can withstand heating conditions and a certain amount of tension is often used.
  • the mesh belt has a ratio A / B between the outer diameter A (mm) of the rubber layer after vulcanization and the opening ratio B (%) of the mesh belt of 0.2 or more and 0.4 or less.
  • the contact area with the mesh belt can be minimized, and uneven foaming can be eliminated.
  • the mesh opening ratio is large with respect to the outer diameter, and the contact area is small, but the mass of the rubber layer applied to the contact portion is increased. Accordingly, the mesh contact trace of the rubber layer is deteriorated due to a decrease in viscosity during vulcanization.
  • the mesh opening ratio is small with respect to the tube outer diameter, which hinders hot air circulation in the UHF furnace.
  • the output per microwave transmitter needs to be 0.1 to 1.5 kW, preferably 0.1 15 to 1. OKW. If the microwave irradiation output is 0.1 kW or more, sufficient irradiation can be performed even in a short apparatus configuration. On the other hand, if it is 1.5 kW or less, excessive heating can be easily avoided, and control is very easy even when producing a conductive rubber roller that requires uniform foaming. It is preferable to use two or four microwave transmitters with an output of 0.1 to 1.5 kW per microwave irradiation device, and a microwave transmitter with an output of 0.1 to 1.5 kW. It is more preferable to use 4 units.
  • an unvulcanized rubber composition tube formed by extruding the rubber composition into a tube shape by the extruder 11 is extruded from the extruder 11. Immediately after that, it is transported into the UHF vulcanizer 12 and transported through the UHF vulcanizer at a transport speed of 0.5-3 OniZmin.
  • a microwave irradiator with a length of 4 m or less is used, and preferably the output per unit is 0.1 to 1.5 kW microwave transmitter.
  • the microphone mouth wave is irradiated, and the rubber composition tube is foamed and vulcanized to form a foam rubber tube.
  • the conveyance speed is 0.5 to 3. Om / min, and more preferably 1.0 to 3. OmZm i ri.
  • the conveyance speed is 0.5 m / min or more, a more stable vulcanized ⁇ is obtained, and when the conveyance speed is 3. Om / min or less, a more stable foaming state is obtained and a uniform inner diameter dimension is obtained. It becomes.
  • the length of the microwave irradiation area is 4 m or less, preferably 3 m or less. And its limit is considered to be about l m considering the possibility of sparking.
  • a conductive core material is press-fitted into the inner diameter portion of the foamed rubber tube with an automatic metal core presser 17 to cover the foamed rubber tube having conductivity.
  • the conductive core material at this time may be either a hot melt adhesive, an adhesive such as a vulcanized adhesive applied to a desired region, or an adhesive not applied.
  • this roller-shaped molded body is set in a polishing machine (not shown), and polished under predetermined polishing conditions to produce a conductive rubber roller having a predetermined outer diameter.
  • a roller for an electrophotographic apparatus such as a charging roller, a developing port, and a transfer roller.
  • a developing roller and a charging roller can prevent a compounded chemical such as stearic acid from bleeding out from the foam rubber layer on the outer peripheral surface of the foam rubber layer of the conductive rubber roller.
  • a layer for imparting desired functions such as a prevention layer, an electrode layer, a resistance control layer that controls electrical characteristics, and a coating layer that is provided to prevent scratches and contamination on the photoreceptor, etc. It is enough to make it.
  • a known method for example, a method using a coating solution such as a dip coating method or a roll coating method, or a simultaneous molding multilayer Examples include a method of coating a seamless tube.
  • the transfer roller is a stain that prevents blended chemicals such as stearic acid from bleeding out from the foam rubber layer on the outer peripheral surface of the foam rubber layer of the conductive rubber roller.
  • a layer for imparting a desired function such as a sticking prevention layer, a resistance control layer for controlling electrical characteristics, and a surface property control layer for controlling the surface property to improve the transportability of the transfer material, as necessary. It may be provided. These layers can be formed in the same manner as in the case of the developing roller and the charging roller.
  • the conductive rubber roller may be used as it is as a transfer roller.
  • the transfer roller is described in particular, but the present invention is not limited to this transfer roller, and can be applied to a charging roller and a developing roller.
  • a conductive rubber roller (FIG. 1) demonstrating the present invention was produced as follows.
  • Atari P nitrile butadiene rubber (manufactured by ZEON Corporation, DN 40 1; trade name) 75 parts by mass, epichlorohydrin rubber (manufactured by ZEON Corporation, Zeclon 3 10 6; trade name) 2 3 parts by mass , Ethylene oxide-propylene oxide-aryl glycidyl ether terpolymer (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., Zeospan 8 0 3 0 ; Product name) 2 parts by mass, azodicarbonamide (manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd., VINYHALL AC; trade name) 4 parts by mass, stearic acid (manufactured by Kao Corporation, RUNAC S 2 0; product name) ) 1 part by mass, zinc oxide (manufactured by Hakusui Chemical Co., Ltd
  • This rubber composition tube was heated and heated using a UHF vulcanizer 12 (manufactured by Micro Electronics Co., Ltd.) under the conditions shown in Table 1-11 and Table 1-12 in a microphone mouth wave irradiation area of 4 m.
  • the foamed tube is taken up with a scissor take-up machine 14 and immediately after it is discharged from the bow I take-up machine 1 4, the tube is cooled in a cooling tank 15, and a regular cutting machine 1 6 To obtain a foam rubber tube having an outer diameter of ⁇ 16.0 111111, an inner diameter of 4.2 mm, and a length of 25 O mm.
  • a conductive core material with an outer diameter of ⁇ 6 mm, to which no adhesive was applied was pressed into the inner diameter part of the foam rubber tube using an automatic core metal presser machine 17 and the foam rubber tube was attached to the foam rubber layer.
  • a roller-like shaped body was obtained.
  • This roller-shaped compact is set in a polishing machine (not shown) equipped with a grinding wheel GC 80, and the polishing conditions are a rotation speed of 200 rpm and a feed speed of 0.5 m / min.
  • a conductive rubber roller was prepared by polishing to a diameter of 17 mm.
  • the outer diameter (a) of the conductive core and the inner diameter (b) of the foam rubber tube are And measure with a pin gauge to find the ratio [((a-b) / a) X 100]. At this time, the difference ratio is preferably 20 to 35%.
  • the foamed rubber tube was cut at any location, the cross-section of the projector (manufactured by Nikon Corp., profile projector V- 12B; trade name), the largest portion of the inner and outer diameters, respectively (t ma x) and the minimum section (t m n ) and measure the ratio (t max x t min n ). At this time, this ratio is preferably closer to 1.
  • Hardness tester Asker C type, 4 .. 9N load, measure any location of the foamed rubber layer of the conductive rubber roller at 90 ° in the circumferential direction, and find the difference between the maximum and minimum values. Hardness was uneven. The hardness unevenness is preferably close to zero.
  • Example 1-1 in Example 1-1 1 to 1_5, the conveyance speed in the microwave mouth vulcanizer with the length of the area irradiated with microwaves of 4 m or less is 0.5 to 3. Om. This is the case where the total irradiation power is irradiated at 0.3 to 3.0 kW while being conveyed at / mi rt, and the foam core tube has good press-fitting property of the foamed rubber tube and the inner and outer diameters of the foamed rubber tube. It can be seen that the aspect ratio is small below 1.05 and the cell diameter distribution is uniform. Furthermore, the hardness unevenness in the circumferential direction of the conductive rubber roller is small, and the resistance unevenness is also as small as 1. 05 digits.
  • Comparative Examples 1-1 to 1-5 as shown in Table 1-12, microwave irradiation output 0.1 l kW, 1.5 kW, 2.0 kW, 4.0 kW, transport The case where the speed was 0.3 m / min and 3.5 mZmin was mentioned.
  • the foamed rubber tube fell out of the conductive core after press-fitting, and in Comparative Examples 1-13 and 114, the foamed rubber tube was press-fitted but was torn and damaged. As a result, it could not be molded as a conductive rubber roller.
  • Comparative Examples 1-2 and 1-5 the inner diameter of the foamed rubber tube was small, and it was impossible to press fit into the conductive core material. Further, it can be seen that the cell diameter distribution is poor and the aspect ratio of the inner and outer diameters of the foam rubber tube is larger than that of the example. Table 1 1 1
  • Tl O / Tp 10 was calculated from the obtained initial vulcanization time T10 and initial foaming time ⁇ 10.
  • a gas tracer unit (Gaiwa Tracer 250, manufactured by Eiwa Chemical Industry Co., Ltd.), and put 5 g of uncured rubber and 1 Oml of liquid paraffin to be used in a test tube.
  • advance 1 Dip the test tube for 30 minutes in an oil bath set at any temperature in the range of 70 to 230, and measure the gas generation rate every 10 seconds after immersion. The gas generation rate was determined by dividing the gas generation rate when the gas generation rate reached equilibrium by the time required.
  • the hardness difference is preferably 0 or close to 0.
  • the roller resistance is NZN (23 ° C / 55% RH). After leaving for 48 hours in the environment, make sure that the load of 4.9 N is applied to both sides of the shaft of the conductive rubber roller. It was measured by applying a voltage of 2 kV between the shaft body and the aluminum drum in a state where it was crimped to the aluminum drum and rotated. The ratio between the maximum and minimum resistance values at this time is expressed as circumferential unevenness.
  • the circumferential unevenness is preferably 1.6 or less, particularly preferably less than 1.2.
  • the ultimate temperature of the rubber layer is controlled by the atmospheric temperature of the UHF furnace and the microwave power.
  • the foaming gas generation rate is measured with the gas tracer device using the temperature reached by the rubber layer as a measurement condition, it is within the requirements of the present invention. Therefore, the rubber layer is sufficiently foamed, and the cells are uniform and free from unevenness. Furthermore, the difference in hardness is small, and the resistance unevenness is 1.6 digits or less. Comparative Example 2—! ⁇ About 2-6:
  • Comparative Example 2-1 the value of T 1 O / T p 10 is not within the requirements of the present invention, and since vulcanization is delayed with respect to foaming, the formed cells are uneven and foaming unevenness occurs. I'm doing.
  • Comparative Example 2-4 when the ambient temperature was set to 1300 ° C, both T1 0 and T1O / Tp10 were not within the requirements of the present invention, and vulcanization was greatly delayed with respect to foaming. In addition, remarkable foaming unevenness is observed.
  • vulcanization / foaming could not be completed in the UHF furnace or HA.V furnace using the apparatus introduced in the present invention, and there were cases where a suitable rubber tube could not be obtained and a force roller could not be produced. In the case where the roller could be produced, remarkable foaming unevenness occurred, and the diameter of the foamed cell sometimes exceeded 0.3 mm. As a result, hardness unevenness and resistance unevenness are getting worse.
  • a conductive core material having a diameter of 4 to 10 mm coated with an adhesive or vulcanized adhesive on a desired region was press-fitted into the inner diameter portion of the tube-shaped conductive rubber molded product to obtain a roller-shaped molded body.
  • This molded product is set in a polishing machine (not shown) equipped with a grinding wheel GC 80 and polished so that the outer diameter is 16 to 2 Omm at a rotational speed of 2000 RPM and a feed speed of 500 mm / min. Then, a conductive rubber roller was created.
  • the materials used in each example and comparative example are as follows.
  • Thiazole accelerator Dibenzothiazyl disulfide [Product name: Noxeller DM—P, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.]
  • Thiuram accelerator Tetrakis (2-ethylhexyl) thiuram disulfide [Product name: Noxeller TOT-N (molecular weight 633. 18), manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.]
  • the induction coefficient ⁇ r-tan S is measured using an EN A series network analyzer E 5071 B (300 kHz-8.5 MHz) manufactured by Agileent Technologies, applying an electrode to the measurement sample and applying microwaves to rubber. Measurements were performed by irradiation. The measurement frequency was 2450 MHz, and unvulcanized rubber was used at room temperature of 23 ° C. The results are shown in Table 3-1.
  • the tube was cut at an arbitrary location, and the cross section was observed with a video microphone (Keyence, DE, digital microscope VH-8000) for the presence of uneven foaming. At this time, it is preferable that there is no foaming unevenness over the entire observation surface, in particular, it is preferable that there is no difference between the cell diameter on the outer diameter side and the cell diameter on the inner diameter side. The difference was evaluated as X. The results are shown in Table 3-1. Table 3— 1
  • the dielectric loss coefficient is in the proper range, and as a result, the foaming unevenness and the hardness difference are getting smaller.
  • the tube was cut into a desired size by a regular cutter to produce a tube-shaped conductive rubber molding.
  • a hot core adhesive or a vulcanized adhesive coated ⁇ 4 to 1 O mm conductive core material is press-fitted into the inner diameter portion of the tube-shaped conductive rubber molding, and a roller-shaped A molded body was obtained.
  • This molded body was set in a polishing machine (not shown) equipped with a grinding wheel GC 80, and the outer diameter was 1 6 at a rotational speed of 20 00 RPM and a feed speed of 50 0 mmZ as polishing conditions.
  • a conductive rubber roller was prepared by polishing to ⁇ 2 O mm.
  • the rubber tube outer diameter after vulcanization was measured using a digital caliper (manufactured by Anri Keiki) at any position after vulcanization. Thereafter, polishing was performed to a desired outer diameter, and a grinding allowance mm was obtained by subtracting the outer diameter after polishing from the outer diameter of the rubber tube after vulcanization.
  • a mesh belt with a trace of 1 mm or less in the radial direction was defined as “no mesh belt trace”, and a mesh belt with a mesh belt trace of 1 mm or less was defined as “with mesh belt trace”.
  • the rubber tube was cut at an arbitrary location, and the cross section was observed with a video microscope (Keyence Digital Microscope VH—80,00).
  • the hardness tester (Asker C type, 4.9 N load), measure any place on the tube made of a conductive rubber roller at 90 ° in the circumferential direction and measure the difference between the maximum and minimum values. It was expressed as hardness unevenness.
  • the hardness difference is preferably as close to 0 force as possible.
  • Roller resistance is NZN C23 ° CX 55% RH
  • the conductive core material (core metal, shaft) of the conductive rubber roller is loaded with 4.9N on one side. Then, it was measured by applying a voltage of 2 kV between the shaft body and the aluminum drum in a state where it was pressed against an aluminum drum having an outer diameter of 3 Omm and rotated. The ratio between the maximum and minimum resistance values at this time is expressed as circumferential unevenness.
  • the circumferential unevenness is preferably less than 2 digits.
  • a conductive rubber roller (FIG. 1) demonstrating the present invention was produced as follows. Acrylonitrile butadiene rubber (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., DN401; trade name) 75 parts by mass, epichlorohydrin rubber (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., Zeklon 3 106; trade name), 10 parts by mass, ethylene oxide, propylene Oxide, allyl glycidyl ether terpolymer (composition ratio of propylene oxide: 1.3 Omo 1%, composition ratio of allyl glycidyl ether: 11.7mo 1%; prototype) 15 mass Part, azodicarbonamide (manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd., VINYHALL AC; trade name: 4 parts by mass, stearic acid (manufactured by Kao Corporation, LUNAC)
  • This rubber composition tube was heated and heated under the conditions shown in Table 5-1 and Table 5-2 in a UHF vulcanizer 12 (manufactured by Micro Electronics Co., Ltd.) at a microphone mouth wave irradiation area of 4 m.
  • the foamed tube is vulcanized, and the resulting foamed tube is taken up by a take-up taker 14, immediately after being discharged from the take-up taker 14, the tube is cooled in a cooling tank 15, and desired by a fixed length cutting machine 16.
  • a foamed rubber tube having an outer diameter ⁇ 16.0 mm, an inner diameter ⁇ 4.2 mm, and a length 2550 mm. After that, the outer diameter ⁇ by automatic core presser 1 7
  • a 6-mm conductive core material was press-fitted into the inner diameter of the foamed rubber tube, and a foamed rubber tube was used as the foamed rubber layer.
  • This roller-shaped compact is set in a polishing machine (not shown) equipped with a grinding wheel GC 80, and the polishing conditions are a rotation speed of 20 00 rpm, a feed speed of 0.5 m / min, and an outer diameter of A conductive rubber roller was prepared by grinding to a diameter of 17 mm.
  • the hardness unevenness is preferably close to zero.
  • the resistance of the conductive rubber roller is such that the load of 4.9 N is applied to both sides of the shaft of the conductive rubber roller, and it is pressed against an aluminum drum with an outer diameter of 3 Omm and rotated. Then, a voltage of 2 kV was applied between the shaft body and the aluminum drum, and the measurement was performed. This measurement was performed after 48 hours of exposure in each environment of LZL (15 ° CX 10% RH), N / N (23 ° CX55% RH), and H / H (35t x 85% RH). At this time, the resistance value in the L / L environment is the maximum value and the H / H ring. The resistance value at the boundary is expressed as the difference of R HH (R LL — R HH ) in digits [1 og (R LL / R HH )]. Environmental fluctuation of electrical resistance is preferably less than 2 digits.
  • the rubber composition for molding the foam rubber layer has a propylene oxide composition ratio of 1.30 m ⁇ 1% and a glycyl glycidyl ester composition ratio of 1 1.7 mo 1%.
  • the rubber composition for forming the foam rubber layer is ethylene oxide, propylene, in which the composition ratio of propylene oxide is 1.30 m ⁇ 1% and the composition ratio of allyl glycidyl ether is 11.7 mo 1%.
  • the composition ratio of propylene oxide is 1.
  • Comparative Example 5-4 the foamed rubber tube was not vulcanized or foamed and could not be molded as a conductive rubber roller. Further, in Comparative Examples 5-1, 5, 2, 5-3, 5-5, hardness hardness, resistance unevenness, environmental fluctuation amount is large, cell diameter distribution is poor, and the inner and outer diameters of foamed conductive rubber moldings It can be seen that the aspect ratio is larger than that of the example.
  • Tube aspect ratio (outer diameter) 1.02 1.06 1.02 1.04 1.01
  • Tube aspect ratio (inner diameter) 1.01 1.05 1.03 1.03 1.02
  • the conductive rubber roller obtained by the production method of the present invention and the roller for an electrophotographic apparatus of the present invention are preferably used as a transfer roller or the like in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying apparatus, a printer or an electrostatic recording apparatus. can do.
  • This application is Japanese Patent Application No. 20 05-036079 filed on February 14, 2005, Japanese Patent Application No. 2005-036080 filed on February 14, 2005, February 23, 2005 Japanese patent application number 2005-047222 filed on February 24, 2005 Japanese patent application number 2005-049003 filed on February 24, 2005, Japanese patent application number filed on February 28, 2005 No. 2005-053816 and claims the priority from Japanese Patent Application No. 2006-027022 filed on February 3, 2006, the contents of which are incorporated herein by reference. Is.

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Abstract

本発明は、内外径の縦横比が小さく、内径の寸法が安定しており、セル分布が均一で、周方向の硬度ムラ、抵抗ムラの無い導電性ゴムローラーの製造方法を提供する。本発明の方法は、特定の未加硫ゴム組成物のチューブをマイクロ波加硫装置内で、ゴム押出し装置から連続して押出す押出し工程と、該未加硫ゴム組成物チューブを所定の速度で搬送中に、マイクロ波を照射する区域の長さが４ｍ以下のマイクロ波照射装置を用い、発泡・加硫して成形する工程とを含む。発泡・加硫して成形された発泡ゴムチューブの内径は、該導電性ゴムローラーの長手方向全域で、該導電性芯材の外径寸法に対して２０～３５％小さく、該発泡ゴムチューブを該導電性芯材に接着剤を使用せずに圧入する。

Description

明 細 書
導電性ゴムローラ一の製造方法およぴ電子写真装置用ローラー
技術分野
本発明は電子写真複写装置、 プリンター、 静電記録装置等の画像形成装置に おいて使用される導電性ゴムローラーの製造方法に関し、 更には感光体等の像 担持体に電子写真プ口セス、 静電記録プ口セス等の作像手段で形成担持させた トナー像による可転写画像を紙等の被転写材に転写させる画像形成装置に搭 載される転写ローラ一等の電子写真装置用ローラーに関する。
背景技術 . '
複写機、 プリンターなどの電子写真方式の画像形成装置の多くに帯電ローラ 一、 転写ローラー、 現像ローラー等の導電性ゴム口"ラーが用いられている。 これらのゴムローラーに導電性を付与するのにカーボンブラックなどの導電 性の充填材を加える方法、 あるいはァクリロニトリルブタジェンゴム、 ェピク ルヒドリンゴム等のイオン導電性のゴム材料を配合する方法が挙げられる。 これらのローラーは各々ドラムに対して荷重が加えられた状態で接触してお り、 また、 これらのゴムローラーは用途の上で長時間通電される。 そのため、 抵抗値の変動が小さいゴム材料が望ましく、 また、 製造方法の問題等から転写 ローラーや帯電ローラーではァクリロニトリルブタジエンゴム、 ェピクロロヒ ドリンゴム等のゴム材料が広く使用されている （例えば、 特開平 1 0— 1 7 1 2 1 0号公報及ぴ特開 2 0 0 2— 0 7 0 8 3 5号公報参照)。
これらのローラーに用いるゴム材料は、 加硫剤、 発泡剤、 充填剤などを混練 した原料組成物を用い、 金型、 押出機などで未加硫の円筒状ゴム成形体とした 後、 この未加硫の成形体を加熱により加硫発泡させて円筒状の発泡体に調製さ れる。 その後、 円筒状の発泡体に芯金を圧入し、 外周を円筒研磨してローラー 形状にする手法が用いられている。
従来これらの導電性ゴムローラーの製造方法としては、 高圧蒸気による加硫 缶により加硫する方法 （例えば、 特開平 1 1一 1 1 4 9 7 8号公報参照）、 円 筒金型等による金型加硫 （例えば、 特開平 1 1— 2 0 1 1 4 0号公報参照）、 マイクロ波照射による UH F加硫 （例えば、 特開 2 0 0 2— 2 2 1 8 5 9号公 報参照）が挙げられる。これらの方法は、例えば加硫缶により加硫する方法は、 得られるローラーの発泡体のセルが不均一で所望のセルを表面に出すために 多量の研磨を行わなくてほならず、 金型加硫によ 加硫方法は、 段取りに時間 が掛かり、 且つ金型洗浄を行う必要があるため、 多量のローラーを作製するの には不向きであった。
また第 1に、 UH F加硫による方法は、段取りが良く、セルも均一となるが、 ゴムが軟化した時にチューブが潰れ、 チューブ内外径の縦横比が不均一となつ てしまう。 更に、 このチューブの不均一性が周方向の硬度、 抵抗ムラの原因と なっていた。 更に、 このチューブの不均一性を解消するために短い UH F装置 を複数台連結し、 マイクロ波の照射出力に勾配を付ける方法が公知の技術とし て知られているが、 長大な装置となっているために、 経過時間が長くなり、 マ イク口波が 射され過ぎてしまい、 ゴム材料のェピクロルヒ ドリンゴム、 ァク リロ二トリルブタジエンゴムの変質が起こり、 該ゴム材料の持つ体積固有抵抗 値が高くなつてしまう。 このため、 前記の方法は複写機、 プリンタ一等に使用 する導電性ゴムローラーには不向きであつたし、 また、 こうした抵抗値等の精 細な性能の要求される小径のローラーへの技術展開を紹介するものは無かつ た。 また、 この加硫ゴムチューブに予め所定の位置に導電性接着剤を塗った導 電性芯材を圧入、 熱処理を行うが、 接着剤のムラによる部分的な剥離、 または それによる帯電ムラを生じる場合がある。 更に、 接着剤に含まれる有機溶剤の 取り极いや環境問題の点からも接着剤レスでの加硫ゴムチューブと導電性芯 材との一体化が望まれる。 加硫チューブが導電性芯材をある一定の圧力で締付 けることで接着剤レスは可能であるが/従来技術では内径の寸法安定性が不十 分であり製品としては更なる精度向上がもとめられるものであった。 こうした 背景から、 発泡ゴム層のセルが均一で、 周方向の硬度、 抵抗ムラが無いことが 要求される複写機、 プリンタ一等に使用される導電性ゴムローラーの製造方法 おいては、 製造工程における段取り性や生産性の良い製造方法が求められて レヽる。
また第 2に、 UH F加硫では段取りが良く、 セルも均一となりうるが、 ゴム チュ一ブが炉内で加熱する際に、 ゴムが軟化しコンベアやローラーとの接触面 積が増えるため、 局^的な発泡ムラが発生していた。 特にゴムの軟化が大きい 場合には、 該ゴムチューブの内径が変形するため、 該ゴムチューブの歩留まり が悪くなり経済的に問題となっていた。 更に前記ゴムチューブで発生した発泡 ムラに起因して周方向の硬度、 抵抗ムラの原因となっていた （特開 2 0 0 2— 2 2 1 8 5 9号公報)。 一方、 複層構造のゴムチューブを用いて内層のゴム組 成物を選択的に加 してチューブの内径を保持することが報告されているが (特開 2 0 0 3 - 2 4 6 4 8 5号公報）、 発泡ムラの改善までは至っていない。 上記紹介した事例ではいずれも発泡ムラに関する十分な分析はなされていな いため、 均一なセルを有したローラーの製造方法としては不十分である。
また第 3に、 UH F加硫では段取りが良く、 セルも均一となりうるが、 ゴム チューブが炉内で加熱する際に、 ゴムが軟ィ匕-しコンベアやローラーとの接触面 積が増えるため、 局部的な発泡ムラが発生していた。 特にゴムの軟化が大きい 場合には、 該ゴムチューブの内径が変形するため、 該ゴムチューブの歩留まり が悪くなり.経済的に問題となっていた。 更に、 前記ゴムチューブで発生した発 泡ムラに起因して周方向の硬度、 抵抗ムラの原因となっていた （特開 2 0 0 2 - 2 2 1 8 5 9号公報)。 上!;己紹介した事例ではいずれも発泡ムラに関する十 分な分析はなされていないため、 均一なセルを有したローラーの製造方法とし ては不十分であった。
また、 上記ゴム材料をマイクロ波で加熱する場合、 その比誘電率 （ε r ) 及 ぴ誘電体力率 （ t a η δ ) との積 ε r · t a η δで表される誘電損失係数を変 化させることでゴムの加熱量の調整が可能となる。 この誘電損失係数に着目し、 誘電損失係数の値の小さいゴム成分中に導電性カーボンブラックを添加配合 して、 加硫する方法が報告されているが （特開平 6— 3 4 4 5 1 0号公報及び 特開平 1 0— 3 0 9 7 2 5号公報）、 本例では無極性の天然ゴムを加熱するた めに誘電損失係数を 1 . 0まで大きくする手法をとられている。 しかしながら、 本発明で規定するような極性ゴムを含む系では、 上記誘電損失係数を 1 . 0ま で大きくした場合、 ゴムの過加熱となってしまう場合があった。
また第 4に、 UH F加硫では段取りが良く、 セルも均一となりうるが、 ゴム チューブが炉内で加熱する際に、 ゴムが軟ィ匕しコンベアやローラーとの接触面 積が増えることがある。 特に加硫初期段階では、 ゴムの粘度が大きく低下する ので前記ゴムチューブを搬送するコンベアあるいはローラーに付着、 特にロー ラーでは卷きつくなどの問題があった。 そのため、 加硫工程の歩留まりの悪化 や稼働率の低下などが発生し、 経済的に問題となっていた。 更に前記ゴムチュ ープとコンベアもしくはローラーとの接触面では発泡ムラが生じることがあ り、 そのため周方向の硬度、 抵抗ムラの原因となっていた。 また、 ローラー形 状にする際の円筒研磨では、 発泡ムラの部分を残さないために研磨量が増え、 その結果、 ゴム材料の廃棄量が増加し、 経済的、 環境的にも問題があった （例 えば特開 2 0 0 2— 2 2 1 8 5 9号公報参照)。
また第 5に、 従来これらのゴムローラーに導電性を付与するのにカーボンブ ラックなどの導電性の充填材を加える方法、 あるいはァタリロニトリルブタジ ェンゴムの中にェピクロルヒ ドリンゴムを配合しェピクロルヒ ドリンゴムで 抵抗値を下げる方法が挙げられる。 しかし、 ェピクロルヒ ドリンゴムを多量に 配合すると温度 ·湿度の環境変化による抵抗値変動が大きくなつてしまうこと 2912
5 が問題となっている。 更に、 ェピクロルヒドリンゴムを多量に配合したものに マイク口波を照射すると主鎖のエーテル結合が切断され軟化劣化しローラー の硬度が不安定になってしま ことが知られている。 こうした背景から、 発泡 ゴム層のセルが均一で、 周方向の硬度、 抵抗ムラが無く、 更に低抵抗領域で温 度 ·湿度の環境変化による抵抗値変動が小さく、 硬度が安定していることが要 求される複写機、 プリンタ一等に使用される導電性ゴムローラーの製造方法に おいては、 製造工程における段取り性や生産性の良い製造方法が求められてい る。 発明の開示
本発明の第 1の目的は、 発泡ゴム層を有する転写ローラー、 帯電ローラー、 現像ローラ一等の電子写真装置用の導電性ゴムローラーであって、 ゴム組成物 チューブを、 マイクロ波照射により昇^ J0熱して、 発泡'加硫させて、 内外径 の縦横比が小さく、 内径の寸法が安定しており、 セル分布が均一で、 且つ、 周 方向の硬度ムラ、 抵抗ムラの無い導電性ゴムローラーの製造方法および電子写 真装置用ローラーを提供することである。
本発明の第 2の目的は、 画像形成装置に用いられる導電性ゴムローラーの製 造方法であって、 セル分布が均一で、 かつ硬度、 抵抗ムラのない導電性ゴム口 一ラーの製造方法を提供すること、 並びに該製造方法により得られる導電性ゴ ムローラー及び其の用途形態としての転写ローラーを提供することである。 本発明の第 3の目的は、 上記課題を解決することであり、 画像形成装置に用 いられる導電性ゴムローラーであって、 セル分布が均一で、 かつ硬度ムラのな レ、導電性ゴムローラーを提供すること、 並びに該導電性ゴムローラーの製造方 法及び其の用途形態としての転写ローラーを提供することである。
本発明の第 4の目的は、 電子写真装置に用いられる導電性ゴムローラーの製 造方法であって、 セル分布が均一で、 かつ硬度、 抵抗ムラのない、 更にゴムの 研磨量を最小限にした導電性ゴムローラーの製造方法を提供すること、 並びに その結果物としての導電性ゴムローラー及びその用途形態としての転写ロー ラーを提供することである。
本発明の第 5の目的は、 発泡ゴム層を有する転写ローラー、 帯電ローラー、 現像ローラー等の電子写真装置用の導電性ゴムローラーであって、 未加硫ゴム 組成物チューブを、 マイクロ波照射により昇^ 熱して、 発泡 ·加硫させて、 内外径の縦横比が小さく、 セル分布が均一で、 かつ、 周方向の硬度ムラ、 抵抗 ムラが無く、 更に温度'湿度の環境変化による抵抗値変動が小さく、 硬度が安 定している導電性ゴム口一ラーの製造方法およぴ電子写真装置用ローラーお ょぴ転写ローラーを提供することである。
上記第 1の目的を達成するための本発明 （以下 「第 1発明」 という） は、 導 電性芯材上に発泡ゴム層を有する導電性ゴムローラ の製造方法において、 該 発泡ゴム層を形成するゴム組成物が、 ェピクロルヒドリンゴム、 アタリロニト リルブタジエンゴム、 エチレンォキサイ ド一プロピレンォキサイ ド一ァリルグ リシジルエーテル.3元共重合体、 またはその混合物を含むゴム組成物であり、 未加硫の該ゴム組成物のチューブをマイク口波加硫装置內で、 ゴム押出し装置 から連続して押出す押出し工程と、 次いで該未加硫ゴム組成物チューブを 0 . 5〜3 . O mZm i nの搬送速度で搬送中に、 マイクロ波を照射する区域の長 さが 4 m以下のマイクロ波照射装置を用い、 発泡 '加硫して成形する工程とを 含み、 かつ、 発泡'加硫して成形された発泡ゴムチューブの内径は、 該導電'性 ゴムローラーとしての長手方向全域で、 該導電性芯材の外径寸¾に対して 2 0 〜3 5 %小さいものであり、 該発泡ゴムチューブを該導電性芯材に接着剤を使 用せずに圧入したことを特徴とする導電性ゴムローラーの製造方法である。 ま た、 本発明は上記本発明の導電性ゴムローラーの製造方法により製造した導電 性ゴムローラーを基層部材として用いたことを特徴とする電子写真装置用口 一ラーである。 上記第 2の目的を達成するための本発明 （以下 「第 2発明」 という） は、 導 電性芯材上にゴム層を有する導電性ゴムローラーの製造方法であって、 該ゴム 層は少なくともァクリロニトリルゴムとェピクロルヒドリンゴム及び発泡剤 を含有し、 該ゴム層は 1 7 0 °C〜2 3 0でにおけるガス発生速度が 2 m 1 / g · m i r！〜 4 m 1 / g ' m i nであり、 熱風及びマイクロ波を発生するマイ ク口波加硫炉によって行われる該ゴム層の加硫発泡工程を有し、 該加硫 ¾泡ェ 程におけるマイクロ波加硫炉の加熱雰囲気温度が、 該ゴム層の初期加硫時間 T 1 0と初期発泡時間 T p 1 0の比 Τ 1 0 /Τ ρ 1 0が 1以上 3未満であり、 か っ該 Τ 1 0が 9 0秒以内となるように温度管理することを特徴とする導電'性 .ゴムローラーの製造方法である。また、本発明は、電子写真感光体、帯電手段、 露光手段、 現像手段及び転写手段を有する画像形成装置の該現像手段に搭載す る転写ローラーとしでの、 上記導電性ゴムローラーの使用である。
上記第 3の目的を達成するための本発明 （以下 「第 3発明」 という） は、 導 電性芯材上にゴム層を有する導電性ゴムローラーの製造方法であって、 該ゴム 層は少なくともァクリロニトリルゴムとェピクロルヒドリンゴム及びカーボ ンブラックを含み、 該ゴムの合計を 1 0 0質量部としたとき、 該カーボンブラ ックは 5〜3 0質量部となるように混練する工程と、 次いで熱風及ぴ 2 4 5 0 ± 5 Ο ΜΗ ζのマイク口波を発生するマイク口波加硫炉による該ゴム層の加 硫発泡工程と、 を有し、 該混練工程による未加硫ゴムの誘電損失係数 £ r · t a n Sが 0 . 3〜0 . 5であることを特徴とする導電性ゴムローラーの製造方 法である。 また、 本発明は、 電子写真感光体、 帯電手段、 露光手段、 現像手段 及び転写手段を有する画像形成装置の該現像手段に搭載する転写ローラーと しての、 上記導電性ゴムローラーので使用である。
上記第 4の目的を達成するための本発明 （以下 「第 4発明」 という） は、 導 電性芯材上に発泡ゴム層を有する導電性ゴムローラーの製造方法において、 前 記発泡ゴム層が、 マイクロ波の照射を行うマイク口波加硫炉におけるマイク口 波の照射と熱風による加硫発泡工程を経て形成され、 前記マイク口波加硫炉に おける搬送手段がポリテトラフルォロエチレンコーティングを施したメッシ ュベルトであり、 前記ゴム層の加硫後の外径 A (mm) と前記メッシュベ/レト の開口率 B (%) の比 Aノ Bが 0 . 2以上 0 . 4以下であることを特徴とする 導電性ゴムローラーの製造方法である。 また、 本発明は、 電子写真装置に用い る導電性ゴムローラーであって、 前記導電性ゴムローラ一の製造方法により製 造され、 周方向のァスカー C硬度差が 1 ° 以下であることを特徴とする導電性 ゴムローラーである。 また、 本発明は、 電子写真装置の転写装置に搭載される 転写ローラーとしての、 前記導電性ゴムローラーの使用である。
上記第 5の目的を達成するための本発明 （以下 「第 5発明」 という） は、 導 電性芯材上に発泡ゴム層を有する導電性ゴムローラーの製造方法において、 該 発泡ゴム層を形成するゴム組成物が、 プロピレンォキサイドの組成比率が 1 〜 2 0 m o 1 %、 ァリルグリシジルエーテルの組成比率が 5〜 1 5 m o 1 %であ るエチレンオキサイド、 プロピレンォキサイド、 ァリルダリシジルエーテルの 三元共重合体を全ポリマー分 1 0 0質量部中に 0 . 1〜 5 0 . 0質量部含むゴ ム組成物であり、 未加硫の該ゴム組成物のチューブを出力 0 . 1 〜 1 · 5 k W を有するマイク口波加硫装置内で、 ゴム押出し装置から連続で押出す押出しェ 程と、 次いで該未加硫ゴム組成物チューブを 0 . 5〜 3 . O mZm i nの搬送 速度で搬送中に、 マイク口波を照射する区域の長さが 4 m以下のマイク口波照 射装置を用い、 発泡 ·加硫して発泡ゴムチューブを成形する工程とを含むこと を特徴とする導電性ゴムローラーの製造方法である。 また、 本発明は、 上記本 発明の導電性ゴムローラーの製造方法により製造した導電性ゴムローラーを 基層部材として用いたことを特徴とする電子写真装置用ローラー、 特に、 転写 ローラーである。
第 1発明の導電性ゴムローラーの製造方法によれば、 発泡ゴムチューブの内 外径の縦横比を小さくし、 セル分布が均一で且つ、 周方向の硬度ムラ、 抵抗ム ラの無い導電性ゴムローラーを提供することが可能となる。 また、 上記導電性 ゴムローラーの製造方法により製造した導電性ゴムローラーを基層部林とし て用いたローラーは電子写真装置用ローラーとして、 特に転写ローラーとして、 好適に使用することができる。
第 2発明の導電性ゴムローラーの製造方法によれば、 周方向の発泡ムラが無 くなるため、 抵抗値及び硬度がローラー全域にわたって均一な導電性ゴムロー ラ一を提供することが可能となる。
第 3発明の導電性ゴムローラーの製造方法によれば、 特に周方向のセルムラ が無く、 硬度ムラの無い導電性ゴムローラーを提供することが可能となる。 第 4発明の導電性ゴムローラーの製造方法によれば、 前記加硫発泡前のゴム 層と搬送用メッシュベルトとの接触面積が適正化され、 発泡ムラが無くなるた め、 抵抗値及び硬度が'ローラー全域にわたって均一な導電性ゴムローラーを提 供することが可能となる。 また、 発泡ムラが無いために、 研磨量も最小限にす ることが可能となり、 経済的、 環境的にも好適な製造方法が提供される。
第 5発明の導電性ゴムローラーの製造方法によれば、 発泡ゴム層のセルが均 一で、 周方向の硬度、 抵抗ムラが無く、 更に低抵抗領域で温度 ·.湿度の環境変 化による抵抗値変動が小さく、 硬度が安定している導電性ゴムローラーを提供 することが可能となる。 また、 上記導電性ゴムローラーの製造方法により製造 した導電性ゴムローラーを基層部材として用いたローラーは電子写真装置用 ローラーとして、 特に転写ローラーとして、 好適に使用することができる。 従って、 上記製造方法による導電性ゴム口一ラーは電子写真装置用ローラー として、 特には転写ローラ一などに好適に使用することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明で得られた一実施形態の導電性ゴムローラーの斜視図である, 図 2は、 本発明の導電性ゴムローラーまたは電子写真装置用ローラーを備え た画像形成装置の一例の断面概略図である。
図 3は、 本発明における加硫成形装置の一例の断面概略図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明について詳細に説明する。
(本発明の導電性ゴムローラーと画像形成装置との関係の説明）
図 2に、 本発明で得られた導電性ゴムローラーまたは本発明の電子写真装置 用ローラーを備えた画像形成装置の一例を示す。 同図に示す画像形成装置は、 電子写真方式の、 プロセスカートリッジを使用したレーザプリンタであり、 同 図はその概略構成を示す縦断面図である。また、同図に示す画像形成装置には、 本発明で られた導電性ゴムローラーまたは本発明の電子写真装置用ローラ 一が帯電口一ラー 2、 '転写ローラー 6または現像ローラー 3 0として装着され る。 .
同図に示す画像形成装置は、像担持体として、 ドラム型の電子写真感光体（感 光ドラムと表すこ がある） 1を備えている。 感光ドラム 1は、 接地された円 筒アルミニウム支持体の外周面に、 有機光導電体 （O P Cと表すことがある） 力 らなる感光層を設けたものである。 こ 感光ドラム 1は、駆動手段（不図.示） により、 矢印 R 1方向に所定のプロセススピード （周速度）、 例えば 5 O mm / sで回転駆動される。
感光ドラム 1表面は、 接触帯電部材としての帯電ローラー 2によって均一に 帯電される。 帯電ローラー 2は、.感光ドラム 1表面に接触配置されており、 感 光ドラム 1の矢印 R 1方向の回転に伴って矢印 R 2方向に従動回転する。 帯電 ローラー 2には、 帯電バイアス印加電源 （高圧電源） により振動電圧 （交流電 圧 VA C +直流電圧 VD C) が印加され、 これにより感光ドラム 1表面は、 ― 6 0 0 V (暗部電位 V d ) に一様に帯電処理される。 帯電後の感光ドラム 1表 面は、 レーザスキャナから出力されてミラーによつて反射されたレーザ光 3、 すなわち、 目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して変調され たレーザ光により走査露光を受ける。 これにより、 感光ドラム 1表面には、 目 的の画像情報に対応した静電潜像（明部電位 V 1 = - 1 5 O V)が形成される。 その静電潜像は、 現像装置 4の現像ローラー 3 0に印加された現像パイァス によって、 トナー 5が負に帯電され、 感光ドラム 1表面に付着され、 トナー像 として反転現像される。
一方、 給紙部 （不図示） から給搬送された紙等の被転写材 7が、 転写ガイド にガイドされて、 感光ドラム 1と転写ローラー 6との間の転写部 （転写ニップ 部） Tに、 感光ドラム 1上のトナー像とタイミングを合わせるようにして供給 される。転写部 Tに供給された被転写材 7は、転写バイアス印加電源（不図示） により転写ローラー 6に印加された転写バイァスによって、 表面に感光ドラム 1上のトナー像が転写される。 このとき、 被転写材 7に転写されないで感光ド ラム 1表面に残ったトナー （残留トナー） は、 クリーニング装置 9のク'リー二 •ングブレード 8によって除去される。
転写部 Tを通っ^被転写材 7は、 感光ドラム 1から分離されて定着装置 1 0 へ導入され、 ここでトナー像の定着処理を受け、 画像形成物 （プリント） とし て画像形成装置本体外部に排出される。
(導電性ゴムローラーの製造方法に関する説明）
図 1に、 本発明で得られた一実施形態の導電性ゴムローラーの斜視図を示す。 本発明の導電性ゴムローラーは、 導電性芯材 6 1上に発泡ゴム層 6 2を有す る。 導電性芯材 6 1としては、 外径 φが、 好ましくは、 4〜1 0 πιπιの、 鉄、 銅、 ステンレ 等の金属材料の丸棒を用いることができる。 更にこれらの表面 に防锖ゃ耐傷性付与を目的としてメッキ処理を施してもさしっかえない。
特に、 第 1発明における発泡ゴム層 6 2を形成するための原料であるゴム組 成物は、 ェピクロルヒ ドリンゴム、 アクリロニトリルブタジエンゴム、 ェチレ ンォキサイドープロピレンォキサイドーァリルグリシジルエーテル 3元共重 2006/302912
12 合体、 またはその混合物を含み、 更に所望の場合にはァゾジカルボンアミ ド系 の発泡剤、 硫黄、 有機過酸化物、 トリアジン、 ポリアミン等の加硫剤、 チウラ ム系、 チアゾール系、 グァニジン系、 スルフェンアミ ド系、 ジチォカルパミン 酸塩系、 チォゥレア系の加硫促進剤、 カーボンブラック等の導電剤、 炭酸カル シゥム等の充填材、 その他の助剤を含む。 ェピクロルヒドリンゴムとしては、 例えば、 日本ゼオン （株） 製のゼクロン 3 1 0 6 (商品名） を、 アタリロニト リルブタジエンゴムとしては、 例えば、 日本ゼオン （株） 製の D N 4 0 1 (商 品名） を、 エチレンオキサイド一プロピレンオキサイドーァリルグリシジルェ 一テル 3元共重合体としては、 日本ゼオン (株）.製のゼォスパン 8 0 3 0 ；商 品名） を、 ァゾジカルボンアミ ド系の発泡剤としては、 例えば、 永和化成工業 (株） 製のビ-ホール A C (商品名） を好ましく用いることができる。 ' 特に、 第 2〜4発明のゴム材料に使用される原料ゴムとしては、 ゴム主成分 としてァクリロ-トリルブタジエン'ゴム、 ェピクロルヒ ドリンゴム、 又はその 混合物を含み、 これを所定量混合する。 その他、 ポリスチレン系高分子材料、 ポリオレフィン系高分子材料、 ポリエステル系高分子材料、 ポリウレタン系髙 分子材料、 ポリ塩化ビュル （R V C) 等の熱可塑性エラストマ一、アクリル系 樹脂、 スチレン酢酸ビニル共重合体、 ブタジエン一アタリロニトリル共重合体 等の高分子材料等や、 これらゴム、 エラストマ一、樹脂の混合物を用いること ができる。
また、 第 2〜4発明では、 カーボンブラック等の導電材、 炭酸カルシウム等 の充填材、また、前記ゴムに導電性を付与するために添加される導電性物質は、 公知の物質を用いることが可能である。 導電性物質としては、 導電性粒子ゃィ オン導電剤が挙げられ、例えば、導電性粒子として、導電性カーボンブラック、 T i 02、 S n O 2、 Z n O、 S n O 2と S b O 3の固溶体等の金属酸化物、 C u や A g等の金属粉末等が挙げられ、 またイオン導電剤として、 L i C I 04や N a S C N等が挙げられ、 前記ゴムに単独で若しくは複数を添加し分散させる 2006/302912
13 ことによって、 所望の電気抵抗を得ることが可能である。 また、 ゴム主鎖中あ るいは側鎖に極性を有する分子等を導入することにより導電ィ匕することもで さる。
第 3発明では、 ゴムの合計を 1 0 0質量部としたときカーポンプラックが 5 〜 3 0質量部である ώ 5質量部未満では、 マイクロ波を照射した際にゴムの発 熱量が不十分となり、.付随する発泡反応、 加硫反応が不完全となる。 一方、 3 0質量部を超えるとゴムの発熱量は高くなるが、 カーボンブラックの分散が悪 いものでは加熱ムラになったり、更には発熱し過ぎて熱劣化してしまう。なお、 カーボンブラックの種類については特に ^定されないが、 平均粒子径が 7 0〜 1 0 0ナノメートルのものを好ましく用いることができる。
また、 第 2〜4発明で用いる発泡剤は、 有機発泡剤の A. D . C . Α (ァゾ ジカルボンアミド）系が特に好ましい。その他の有機発泡剤としては、例えば、 D . P . T (ジニトロソペンタメチレンテトラアミン） 系、 T . S . H ( p - トルエンスルホニルヒ ドラジド） 系、 O . B . S . H (ォキシビスベンゼンス ルフエニルヒドラジド） 系等を単独で若しぐは混合して用いることが可能であ る。 発泡剤の分解温度は、 尿素樹脂や酸ィ匕亜鉛等の発泡助剤等を加えて低下さ せることもできる。 本発明で用いる発泡剤は、 本発明で規定されるゴム配合に おいて 1 7 0 ° (〜 2 3 0 におけるガス発生速度が 2 m 1 · m i n〜4 m 1 / g · m i nとなるような配合に調整している。
また、 第 2〜4発明で用いる発泡助剤としては、 尿素系化合物、 酸化亜鉛や 酸化鉛等の金属酸化物、 サリチル酸ゃステアリン酸等を主成分とする化合物等 が挙げられ、 使用する発泡剤に対応して適切な作用を期待できる発泡助剤を添 加することができる。
また、 第 2〜4発明で用いる加硫剤としては、 硫黄や金属酸化物等が挙げら れる。 加硫促進剤は各種知られている力 チアゾール系促進剤やチウラム系促 進剤を使用している。 チアゾール系促進剤及びチウラム系促進剤の併用は、 圧 縮によるゴムの変形に対する Cセッ ト性に効果があることが一般的に知られ ている。 具体的なチアゾール系促進剤としては、 2—メルカプトべンゾチアゾ 一ルゃジベンゾチアジルジスルフィ ド等があるが、 本発明では未加硫生地の貯 蔵安定性を示すスコーチ性が少なく、 チウラム系促進剤と併用されるジベンゾ チアジルジスルフイドが好ましい。 また、 チウラム系促進剤としては、 テトラ メチルチウラムモノスルフィ ド、 テトラェチルチウラムジスルフィ ド、 テトラ キス （2—ェチルへキシル） チウラムジスルフイド及ぴジペンタメチレンチウ ラムテトラスルフィ ド等が挙げられ、 耐スコーチ性に優れたテトラキス （2— ェチルへキシル) チウラ Λジスルフイドが好ましい。 なお、 その他のチアゾー ル系促進剤及びチウラム促進剤においても使用条件を整えることで本発明に 適用可能である。
特に、 第 2発明におけるチウラム系促進剤は、 分子量 2 0 0以上 6 5 0以下 であるものを使用するのが好ましく これにより本発明における初期加硫時間 T 1 0と初期発泡時間 T 1 0のバランスを調整している。 分子量が 2 0 0未満 であると、 加硫速度が速くなりマイク口波加硫において充分な発泡が得られ難 くなり、 一方、 6 5 0を超えると架橋密度が低くなるので発泡セルが大きくな り硬度が低くなるだけではなく、 ローラーの Cセットによる白スジが画像上に 生するという問題が生じ易くなる。
特に、 第 5発明における発泡ゴム層 6 2を形成するための原料であるゴム組 成物は、 エチレンオキサイド、 プロピレンオキサイド、 ァリルグリシジルエー テルからなり、 プロピレンォキサイドの組成比率が 1〜 2 0 m o 1 %、 ァリル グリシジルエーテルの組成比率が 5〜 1 5 m o 1 %である三元共重合体を全 ポリマー分 1 0 0質量部中に 0 . 1〜5 0 . 0質量部含み、 この他のポリマー 分としてェピクロルヒ ドリンゴム、 アクリロニトリルブタジエンゴム、 E P D M、ブタジエンゴム、スチレンブタジェンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、 クロロプレンゴムのいずれかあるいはこれらの混合物を含む。 更に所望の場合 には、 ァゾジカルボンアミド系の発泡剤、 硫黄、 有機過酸化物、 トリアジン、 ポリアミン等の加硫剤、 チウラム系、 チア.ゾール系、 グァニジン系、 スルフエ ンアミ ド系、 ジチォ力ルバミン酸塩系、 チォゥレア系の加硫促進剤、 カーボン ブラック等の捕強材、 炭酸カルシウム等の充填材、 その他の助剤を含む。 ェチ レンォキサイド、 プロピレンォキサイド、 ァリルグリシジルエーテル三元共重 合体としては、 例えば、 エチレンオキサイドが 8 6 . 0〜8 8 . O m o 1 %, プロピレンォキサイドカ 1 . 2〜 1 . 4 m o 1 %、 ァリルグリシジルエーテノレ が 1 1 . 0〜1 3 . O m o 1 %の組成比率のものや、 日本ゼオン （株） 製のゼ ォスパン 8 0 3 0を、 ェヒ。クロルヒドリンゴムとしては、 例えば、 日本ゼオン (株） 製のゼクロン 3 1 0 6 (商品名） を、 アクリロニトリルブタジエンゴム としては、 例えば、 日本ゼオン （株） 製の D N 4 0 1 (商品名） を、 ァゾジ力 ルボンアミ ド系の発泡剤としては、 例えば、 永和化成工業 （株） 製のビニホー ル A C (商品名） を好ましく用いる'ことができる。
本発明において、 上記各成分からゴム組成物を調製する方法は、 特に限定さ れず、 例えば、 使用する原料、 組成等に応じて、 公知の方法の中から適したも のを選択すればよい。 具体的には、 例えば、 ゴム成分、 発泡剤、 導電剤、 加硫 剤、 加硫促進剤等の所定の成分を、 例えば、 バンバリ一ミキサーまたはニーダ 一等の密閉式混練機を用いて混練しゴム組成物を調製すればよい。
図 3に、 本発明において使用することのできる加硫成形装置の一例を示す。 本装置は、 押出機 1 1、 昇^) []熱手段としてのマイクロ波加硫装置 （UH F加 硫装置と表すことがある） 1 2、 所望の場合には熱風加熱手段である熱風加硫 装置 （H A V加硫装置と表すことがある） 1 3、 卷引取機 1 4、 冷却槽 1 5、 定尺切断機 1 6および自動芯金圧入機 1 7で構成され 6。
上述した、 例えば、 バンバリーミキサーまたはニーダ一等の密閉式混練機で 混練して調製したゴム組成物は、 オープンロールとリボン成形分出し機 （不図 示） によりリボン状に成形された後に、 押出機 1 1に投入される。 UH F加硫 装置 12は、 ポリテトラフルォロエチレン （PTFE) でコーティングされた メタシュのベルト、 または PTFEを被覆したコロを備えており、 押出機 1 1 で押出し成形された未加硫のゴム組成物チューブはこの上を搬送されて行き、 搬送される間にマイク口波が照射され昇 tl熱されて発泡され、加硫され（「発 泡 '加硫され」 と表すことがある） て発泡ゴムチューブが形成される。 この発 泡ゴムチューブは、 HAV加硫装置 13に搬送される。 UHF加硫装置 12と HAV加硫装置 13の間は、 PTFEを被覆したコ口で連結されている。 HA V加硫装置 13は、 PTFEを被覆したコロを備えており、 発泡ゴムチューブ はこの上を搬送されて行き、 搬送される間熱風に曝されて加熱されて更に加硫 される。 発泡ゴムチューブは、 引取機 14で引き取られ、 引取機 14より排出 された直後に、 冷却槽 15でチューブを冷却し、 定尺切断機 16により所望の 寸法に切断される。 その後続けて自動芯金圧入機 17により導電性ゴムチュー ブに芯金が圧入され、 導電性を有する発泡ゴムチューブが調製される。
UHF加硫装置 12、 11 ¥加硫装置13および引取機 14、 冷却槽 15、 定尺切断機 16、串動芯金圧入機 17の長さは、本実施形態では、順に、 4 m、 6m、 lm、 lm、 1. 5m、 2mとなっている。 UHF加硫装置 12と HA V加硫装置 1 3との間および HAV加硫装置 1 3と引取機 14との間の間隙 は 0. 1〜1. Omとなるように設定されている。
続いて、 発泡ゴムチューブを HAV加硫装置 13に搬送し、 発泡.ゴムチュー ブを搬送しながら HAV加硫装置 13の熱風炉中で加熱して加硫を完了させ る。 HAV加硫装置 13の熱風炉における加熱条件は、 特に限定されないが、 通常、 150〜300°Cで 2分〜 10分熱風加熱するのが好ましい。 なお、 H AV加硫装置 13の熱風炉は、 ガス炉を熱源とする熱風炉とするのが好ましレ、。 ガス炉を熱源とする熱風炉とするとガス燃焼時に微量に発生する水蒸気によ り均一な加熱状態が得られる。
加硫を完了させて得られた上記発泡ゴムチューブは引取機 14で引き取ら れ、 引取機 14より排出された直後に、 冷却槽 15でチューブを冷却し、 定尺 切断機 16により所望の寸法に切断される。
• 特に、 第 1発明では、 上記加硫成形装置において、 ゴム組成物を押出機 11 でチューブ状に押出して成形した未加硫のゴム組成物チューブは、 該押出機 1 1より押出された直後に UHF加硫装置 12内に搬送され、 該 UHF加硫 置 内を、 0. 5〜3. OmZm i nの搬送速度で搬送される。 該 UHF加硫装置 12内において、 マイクロ波を照射する区域の長さが 4m以下のマイクロ波照 射装置を用い、好ましくは照射出力 0. 3〜3. 0 kWのマイクロ波を照射し、 該ゴム組成物チューブを ¾泡 ·加硫して発泡ゴムチューブを形成する。 マイク 口波を照射する区域の長さは 4 m以下であり、 3 m以下とするのが好ましレ、。 そして、其の限界は l m程度と考えられる。 マイクロ波を照射する区域の長さ を 4 m以下とすると、 '均一で安定した発泡状態が得られ均一な内径寸法となる。 限界の lm程度の場合には、 スパークする可能性があり、 実際的では無い。 搬 送速度は、 0. 5〜3. 0 mZni i ηであり、 1. 0〜3. OmZmi nとす るのがより好まし 。 搬送速度を 0. 5mZm i n以上とすると、 より安定し た加硫状態が得られ、 また、 搬送速度を 3. Om/m i n以下とすると、 より 安定した発泡状態が得られ均一な内径寸法となる。 マイクロ波照射出力は 0. 3〜3. 0 kWとするのが好ましく.、 0. 3〜2. OkWとするのがより好ま しい。 マイクロ波照射出力を 0. 3 kW以上とすると、 短い装置構成の場合に おいても充分な照射を行うことができる。 一方、 3. OkW以下とすると、 過 剰に加熱されることを容易に避けることができ、 精細な内径寸法を必要とする 導電性ゴムローラーを製造する場合においても、 制御が非常に容易となる。 また、第.1発明では、発泡'加硫して成形された発泡ゴムチューブの内径（ b ) が、 導電性ゴムローラーの長手方向全域で、 導電性芯材の外径寸法 (a) に対 して 20〜 35 %小さくする必要があり、 20〜 30 %小さくすることが好ま しい。 20%より小さいと圧入後、 発泡ゴムチューブが導電性芯材から抜ける 不具合が生じ、 35%より大きいと導電性芯材に圧入できない不具合が生じる。 また、 定尺切斬機 16により切断後、 自動芯金圧入機 17によりホットメノレト 接着剤、 または加硫接着剤等の接着剤を塗布していない導電性芯材を上記発泡 ゴムチューブの内径部に圧入し、 導電性を有する発泡ゴムチューブを被覆する。 特に、 第 2発明では、 上記 UHFにおいてマイクロ波の強度は 0. 5〜3. O kWが好ましい。 0. 5 kW未満になると温度が上がらないため、 加硫、 発 泡共に不十分となり易い。 一方、 3. 0 kWより高い強度を照射するとゴムは 250°C以上に加熱され、 過加硫となり、 更には発火の危険性もあり、 品質だ けではなく生産面においても好ましくない。 このとき、 UHFの加熱雰囲気温 度は、 前記ゴム層の初期加硫時間 T 10と初期発泡時間 T p 10の比 T 10/ T p.l 0が 1以上 3未満であり、 かつ前記 T 10が 90秒以内となる温度とし ている。 この温度条件を設定することにより該ゴム層の加硫と発泡がバランス 良く進行し、 発泡ムラの無いゴムチューブの製造が可能となる。 即ち、 このと きに Tl 0/Tp 10が 1未満になる雰囲気温度では、 発泡よりも加硫が速く 進行し、 セルの形成が困難となる。 一方、 Tl 0/Tp 10が 3以上となる雰 囲気温度においては、 発泡反応が加硫反応よりも早く進行する。 特に、 前記 U HF炉内においてはマイクロ波により均一かつ高速でゴム全体が加熱される ため、 発泡反応は急速に加速される。 し力 し、 Τ 1 OZTp 10が 3以上であ るために、加硫が発泡に追従できず、セルを均一に形成ざせるのが困難となる。 特に、 該ゴムチューブの温度が雰囲気温度よりも高くなる場合は、 該ゴムチュ ーブの表面は放熱となり、 内部と温度差ができる。 その結果、 表面近傍の加硫 が遅くなるため、 表面付近で発泡ムラが発生し易い。 また、 UHF炉の加熱雰 囲気温度は前記 Τ 10が 90秒以内となる温度に設定 ·管理することが必要で ある。 90秒を超える温度では、 UHF炉で加硫が十分進行せず、 HAVで外 側から加硫が進行するため、 該ゴムチューブは外径側のセルが大きくなる。 更 に、 マイクロ波の出力を高く設定した場合、 該ゴムチューブの表面と内部の温 度差が大きくなるため、 発泡ムラが発生する。
なお、 第 2発明では、 ゴム層の 170で〜 230 におけるガス発生速度は 2m 1 /g · m i！!〜 4m 1 /g · m i nである。 このガス発生速度になるよ うに該ゴム層の温度を調整、 即ち UH F炉の加熱雰囲気温度を調整することに より、 第 2発明において使用する装置において発泡反応を完結させることが可 能である。 なお、 前記ガス発生速度が 2ml Zg - m i n未満では発泡が不十 分となる。 一方、 4 m 1 /g · m i nを超えると、 ガス抜けが生じる。 また、 上記 T 1 O/Tp 10及び Τ 10、 更にガス発生速度を上記のように適正化す ることにより、発泡セルを均一にかつ、直径を 0. 3 mm以下に調整している。 0. 3 mmを超える場合、 前記転写ローラーにおいて感光ドラムにセルの痕跡 が残り易くなるため、 好ましくない。
特に、 第 3発明では、 ゴム層の未加硫における誘電損失係数 ε r · t a η δ は 0. 3〜0. 5である。 これは第 3発明で適用できる極性ゴム含有のゴム層. を有する転写ローラー等の導電性ローラーにおいて、 マイクロ波照射による加 硫発泡工程が良好に進行する範囲となる。この範囲を逸脱する場合、例えば 0. 3未満であるとマイクロ波による加熱が不十分となり、加硫が進まないもしく は不完全となってしまう。 一方、 0. 5を超えると、 過加熱となり該ゴム層の 熱劣化が懸念される。
第 3発明では、 上記マイクロ波の照射は、 例えば炉内雰囲気温度 200°Cに 設定した UHF 12内で、 2450± 5ひ MHzのマイクロ波を使用して行う 必要がある。 マイクロ波が 2450± 50MHzであることにより該ゴムチュ ーブを、 照射ムラが少なくかつ効率良く照射することが可能である。 UHF炉 内での熱風の温度は 15.0¾〜250でが好ましく、 特には 180°C〜23 0¾が好ましい。
特に、 第 4発明では、 上記 UHF12で、 PTFEでコーティングされたメ ッシュベルトで上記押出機 11より押出されたゴムチューブを搬送する必要 がある。 前記メッシュベルトにおいて、 基材の材質は特に限定されないが、 前 記ゴム層が付着しな.いように、 P T F Eコーティングで表面処理を施すことが 必要であり、 また、 接触部の温度ムラを防ぐ目的で熱容量が小さく、 耐熱性の ある材質が好ましい。 また、 メッシュベルトの開口部の形状は特に限定されな いが、加熱条件やある程度の張力に耐えうる格子状等の形状が良く用いられる。 前記メッシュベルトは前記ゴム層の加硫後の外径 A (mm) と前記メッシュべ ルトの開口率 B (%) との比 A/Bが 0. 2以上 0. 4以下となっている。 こ の範囲に規定することにより、 前記メッシュベルトとの接触面積を最小限にし、 かつ発泡ムラを無くすることができる。 この範囲を逸脱する場合、 例えば AZ Bが 0. 2未満では、 前記外径に対しメッシュの開口率が大きく、 接触面積は 小さくなるが、 接触部にかかる前記ゴム層の質量は増大する。 従って、 加硫時 の粘度低下により前記ゴム層のメッシュ接触跡は悪化する。 また、 一方、 0. 4を超えるとチューブ外径に対しメッシュ開口率が小さく、 UHF炉の熱風の 循環に支障をきたす。
特に、 第 5発明では、 マイクロ波発信機 1台あたりの出力は 0. 1〜1. 5 kWとする必要があり、 0. 1 5〜1. OKWとするのが好ましい。 マイクロ 波照射出力を 0. l kW以上とすると、 短い装置構成の場合においても充分な 照射を行うことができる。 一方、 1. 5 kW以下とすると、 過剰に加熱される ことを容易に避けることができ、 均一な発泡を必要とする導電性ゴムローラー を製造する場合においても、 制御が非常に容易となる。 マイクロ波照射装置は 1台あたりの出力 0. 1〜1. 5 kWのマイクロ波発信機を 2台または 4台使 用するのが好ましく、 出力 0. 1〜1. 5 kWのマイクロ波発信機を 4台とす るのがより好ましい。 出力 0. 1〜1. 5 kWのマイクロ波発信機を 1台また は 3台とすると、 装置内でマイク口波の乱反射が起こり均一な加硫と発泡を行 うことが難しくなる傾向がある。 一方、 出力 0. 1〜1. 5 kWのマイクロ波 発信機を 5台以上とすると、 マイク口波が過剰に照射されて不均一な発泡状態 となり易く、 更には所望の抵抗値より高い抵抗値になる不具合が生じる場合が ある。
また、 第 5発明では、 上記加硫成形装置においては、 ゴム組成物を押出機 1 1でチューブ状に押出して成形した未加硫のゴム組成物チューブは、 該押出機 1 1より押出された直後に UH F加硫装置 1 2内に搬送され、 該 UH F加硫装 置内を、 0. 5〜3. OniZm i nの搬送速度で搬送される。 該 UHF加硫装 置 1 2内において、 マイクロ波を照射する区域の長さが 4m以下のマイクロ波 照射装置を用い、 好ましくは 1台あたりの出力 0. 1〜1. 5 kWマイクロ波 発信機を 2台または 4台使用したマイク口波照射装置を用い、 マイク口波を照 射し、 該ゴム組成物チューブを発泡 ·加硫して発泡ゴムチューブを形成する。 また、 第 5発明では、 搬送速度は、 0. 5〜3. Om/m i nであり、 1. 0〜3. OmZm i riとするのがより好ましい。 搬送速度を 0. 5m/m i n 以上とすると、 より安定した加硫状 ^が得られ、 また、 搬送速度を 3. Omノ m i n以下とすると、 より安定した発泡状態が得られ均一な内径寸¾となる。 また、 マイクロ波を照射する区域の長さは 4 m以下であり、 3m以下とするの が好ましい。 そして、 其の限界はスパークする可能性を考慮して、 l m程度と 考えられる。 マイクロ波を照射する区域の長さを 4m以下とすると、 均一で安 定した発泡状態が得られ均一な内径寸法となる。 また、 定尺切断機 1 6により 切断後、 続けて自動芯金圧入機 1 7により導電性芯材を上記発泡ゴムチューブ の内径部に圧入し、 導電性を有する発泡ゴムチューブを被覆する。 このときの 導電性芯材はホットメルト接着剤、 または加硫接着剤等の接着剤を所望の領域 に塗布したもの、 または接着剤を塗布していないもののどちらでもよい。
次いで、.このローラー状成形体を、 研磨機 （不図示） にセットし、 所定の研 磨条件で研磨し所定の外径を有する導電性ゴムローラーを作製する。
更に、 得られた導電性ゴムローラーを基層部材とし、 帯電ローラー、 現像口 一ラー、 転写ローラー等の電子写真装置用ローラーを得ることができる。 また、 例えば、 現像ローラーや帯電ローラーは、 上記導電性ゴムローラーの 発泡ゴム層の外周面に、 発泡ゴム層からゴムの低分子量分ゃステアリン酸など の配合薬品がブリードアゥトすることを防止するしみ出し防止層、 電極層ゃ電 気特性を制御する抵抗制御層、 および感光体等に傷や汚染を与えないために設 けられる被覆層等の所望の機能を付与するための層を必要に応じて設けて作 製すればよい。 前記しみ出し防止層、 電極層や抵抗制御層、 および被覆層等を 設ける方法としては、 公知の方法、 例えば、 ディップコート法またはロールコ 一ト法等の塗工液を用いる方法や、 同時成形多層シームレスチューブを被覆す る方法等を挙げることができる。
また、 例えば、 転写ローラーは、 上記導電性ゴムローラーの発泡ゴム層の外 周面に、 発泡ゴム層からゴムの低分子量分ゃステアリン酸などの配合薬品がブ リードアウトするこどを防止するしみ出し防止層、 電気特性を制御する抵抗制 御層、被転写材の搬送性を改良するため表面'性状を制御する表面性状制御層等 の所望の機能を付与するための層を必要に応じて設けて作製すればよい。 これ らの層は、 上記現像ローラ一や帯電ローラーの場合と同様の方法で形成するこ とができる。 また、. 所望の性能を有する場合は、 上記導電性ゴムローラーは、 そのまま、 転写ローラーとして用いてもよい。
以下に本発明について実施例を挙げて詳細に説明する。 実施例においては、 特に転写ローラーについて記載されているが、 本発明はこの転写ローラーのみ に限定されるものではなく、帯電ローラー、現像ローラーにも適用可能である。
(実施例 1一 :！〜 1一 5、 比較例 1一 1〜： L一 5 )
本発明を実証する導電性ゴムローラー（図 1 )は以下のようにして作製した。 アタリ P二トリルブタジエンゴム （日本ゼオン （株） 製、 D N 4 0 1 ；商品 名） 7 5質量部、 ェピクロルヒ ドリンゴム （日本ゼオン （株） 製、 ゼクロン 3 1 0 6 ;商品名） 2 3質量部、 エチレンォキサイドープロピレンォキサイドー ァリルグリシジルエーテル 3元共重合体 （日本ゼオン （株） 製、 ゼォスパン 8 0 3 0 ；商品名） 2質量部、 ァゾジカルボンアミド （永和化成工業 （株） 製、 ビニホール A C；商品名） 4質量部、 ステアリン酸 （花王 （株） 製、 ルナック S 2 0 ；商品名） 1質量部、 酸化亜鉛 （白水化学 （株） 製、 亜鉛華 1号；商品 名） 5質量部、 カーボン （旭カーボン （株） 製、 旭 3 5 ；商品名） 1 0質量部 をバンバリ一ミキサーで混練し、 オープンロールとリボン成形分出し機により リボン状に成形し、 このリボン状に成形したゴム組成物を図 3記載の加硫成形 装置の押出機 1 1 (ミクロ電子 （株） 製） に投入し、 各種の条件で未加硫ゴム 組成物チューブを押出した。
このゴム組成物チューブ、を、 UH F加硫装置 1 2 (ミクロ電子 （株） 製） に よりマイク口波照射領域 4 mで表 1一 1および表 1一 2に示す条件で加熱昇 温して、 発泡 ·加硫し、 得られ発泡チューブを卷引取機 1 4で引き取り、 弓 I取 機 1 4より排出された直後に、 冷却槽 1 5でチューブを冷却し、 定尺切断機 1 6により所望の寸法に切断して外径 φ 1 6 . 0 111111、 内径 4 . 2 mm、 長さ 2 5 O mmの発泡ゴムチューブを得る。 その後続けて自動芯金圧入機 1 7によ り接着剤が塗布さ,れていない外径 ψ 6 mmの導電性芯材を発泡ゴムチューブ の内径部に圧入し、 発泡ゴムチユーブを発泡ゴム層とするローラ一状の成形体. を得た。このローラー状の成形体を、研磨砥石 G C 8 0を取り付けた研磨機（不 図示） にセットし、 研磨条件として回転速度 2 0 0 0 r p m、 送り速度 0 . 5 m/分で、 外径が φ 1 7 mmになるように研磨し導電性ゴムローラーを作製し た。
上記実施例および比較例におけるマイク口波照射時の発泡ゴムチューブの 内外径縦横比測定、 発泡ゴムチューブのセル径分布の評価、 圧入性の評価、 導 電性ゴム p—ラーの硬度ムラの測定、 導電性ゴムローラ一の電気抵抗ムラ測定 は次のようにして行った。 得られた結果を表 1一 1およぴ表 1一 2に示した。
(導電性芯材の外径と発泡ゴムチューブの内径の測定方法）
導電性芯材の外径 ( a ) と発泡ゴムチューブの内径 （b ) を各々ノギスおよ びピンゲージで測定し、その差の割合〔（（a— b) / a) X 100]を求める。 このとき差の割合が 20〜 35%であることが望ましい。
(発泡ゴムチューブの圧入性）
導電性芯材に発泡ゴムチューブを圧入した時、 圧入可能だったものを〇、 圧 入できたが発泡ゴムチューブが破損してしまったもの、 または抜けてしまった ものを△、 全く圧入できなかったものを Xとした。
(発泡ゴムチューブの内外径縦横比の測定方法）
発泡ゴムチューブを任意の場所で切断し、 その断面を投影機 （(株） ニコン 製、 プロファイルプロジェクター V— 12B；商品名） により、 内外径各々の 最大部 （tma x) と最小部 （tmi n) を測定し、 その比 （tma xノ tmi n) を求 める。 このときこの比がより 1に近いことが好ましい。
(導電性ゴムローラ'一の硬度ムラの測定方法）
硬度計 (ァスカー C型、 4.. 9N荷重） を用い、 導電性ゴムローラーの発泡 ゴム層の任意の場所を周方向に 90° 毎 4箇所測定し、 その最大値と最小値の 差を求め硬度ムラ した。 硬度ムラは 0に近いことが好ましい。
(発泡ゴムチューブのセル径分布の評価方法）
発泡ゴムチューブを任意の場所で切断し、 その断面をビデオマイクロ （キー エンス卞 、 デジタルマイクロスコープ VH— 8000 ；商品^) により記録 し、 外径側のセル径と内径側のセル径の大きさの違いをビデオマイクロのモニ ター中に表示のゲージにより計測し確認した。このとき外径側のセル径（D。u) と内径側のセル径 (Din) に差が無いことが好ましい。 評価は下記の基準に基 づいて行った。
〇：差がない （ I D。u— Din I /D。u) ≤ 1. 5または （ I D。u— Din I
/Din) ≤1. 5)
Δ：やや差がある （1. 5く （ | D。u— D in I ZD。U) ≤ 2. 0または 1. 5< ( I Dou-Din I /Din) ≤2. 0) X ：差がある （ I D。u— Di n I /D。u) >2. 0または （ I D。u— Din | /Din) >2. 0)
(導電性ゴムローラ一の電気抵抗ムラの測定方法）
23^Χ 55 %RHの環境下に 48時間放置後、 導電性ゴムローラーの軸体 の両端に、 各々 4. 9 Nの荷重を負荷して外径 3 Ommのアルミニウム製のド ラムに圧着し、 回転させた状態で、 導電性ゴムローラーの導電性芯材とアルミ ニゥム製のドラムとの間に 2 kVの電圧を印加して測定した。 この時の抵抗値 の最大値 Rmaxと最小値 Rmi nの差 （Rmax— Rmi n) を桁 〔1 o g (Rmaxノ Rrain)〕 で表した。 電気抵抗ムラは 1. 2桁未満が好ましい。
表 1—1に示したように、 実施例 1一 1〜1_5においては、 マイクロ波を 照射する区域の長さが 4m以下のマイク口波加硫装置内における搬送速度 0. 5〜3. Om/m i rtで搬送しながら、 照射出力の合計が 0. 3〜3. 0 kW で照射した場合であり、 発泡ゴムチューブの導電性芯材ベの圧入性が良く、 発 泡ゴムチューブの内外径の縦横比が 1. 05以下で小さくまたセル径の分布が 均一であることが.わかる。.更に導電性ゴムローラーの周方向の硬度ムラも小さ く、 抵抗ムラも 1. 05桁以下で小さいことがわかる。
これに対して、 比較例 1—1〜 1—5においては、 表 1一 2に示したように マイクロ波照射出力 0. l kW、 1. 5 kW、 2. 0kW、 4. 0 kW、 搬送 速度 0. 3 m/m i n , 3. 5 mZm i nにした場合を挙げた。 比較例 1— 1 おいては発泡ゴムチューブが圧入後導電性芯材から抜けてしまい、 比較例 1一 3および 1一 4においては発泡ゴムチューブが圧入はできたが裂けてしまう など破損してしまい導電性ゴムローラーとして成形できなかった。 また比較例 1— 2および 1— 5においては発泡ゴムチューブの内径が小さく、 導電性芯材 に圧入することが不可能であった。 更に、 セル径分布が悪く、 発泡ゴムチュー プの内外径の縦横比も実施例よりも大きいことがわかる。 表 1一 1
Figure imgf000028_0001
(実施例 2— 1〜2— 9及び比較例 2— 1〜2— 6 )
加硫発泡後に卷引取機より排出された直後に、 定尺切断機により所望の寸法 に切断し、 チューブ状の導電性ゴム成形物を作成した。 次いでホットメルト接 着剤、 または加硫接着剤を所望の領域に塗布した φ 4〜 10 mmの導電性芯材 を前記チューブ状の導電性ゴム成形物の内径部に圧入し、 ローラー状の成形体 を得た。 この成形体を、 研磨砥石 GC 80を取り付けた研磨機 （不図示） にセ ットし、 研磨条件として回転速度 2000RPM、 送り速度 500 mm/分で 外径が 16〜20mmになるように研磨し、 導電性ゴムローラーを作成した。 なお、 各実施例及び比較例で使用した配合及び質量部は以下の通りである。
'アタリロニトリルブタジエンゴム [商品名： DN.401 LL、 日本ゼオン（株） 社製] 84質量部
'ェピクロルヒドリンゴム [商品名：ゼクロン 3106、 日本ゼオン （株） 社 製] 16質量部
•導電性カーボンブラック [商品名：旭 # 35、 旭カーボン （株） 社製]
' 10質量部
•酸化亜鉛 [商品名：亜鉛華 2種、 ハクスィテック (株） 棚]
•ステアリン酸 [商品名：ルナック S、 花王 （株） 社製] 1質量部
•チアゾール系促進剤：ジベンゾチアジルジスルフィド
[商品名：ノクセラー DM— P、 大内新興化学 （株） 社製] 2質量部 •チウラムジスルフィ 系促進剤：テトラキス （2—ェチルへキシル） チウラ ムジスルフイド [商品名：ノクセラー TOT— N (分子量 633. 18)、 大 内新興化学 （株） ネ環] 2. 5質量部
'硫黉 [商品名：サルファックス PMC、 鶴見化学 （株） 社製] ァゾジカルボンアミド [商品名：セルマルク M257、 三協化成（株） 社製]
, 4質量部 尿素 [商品名：セルマルク M 258、 三協化成 （株） 社製] 2質量部 ゴム材料として上記配合で構成された該ゴム層について、 UHF炉の雰囲気 温度、 搬送速度、 マイクロ波出力を変え、 以下の方法により評価を行った。 結 果を表 2—1及び表 2-2に示す。
く T 1 O/Tp 10の測定方法 >
ムービングダイレオメーター MDR 2000 (アルファテクノロジーズ社 製） .を使用し、 所定の温度に設定してあるダイに使用する未加硫ゴム所定量を 設置し、 加硫及び発泡曲線の測定を行う。 得られた初期加硫時間 T10及び初 期発泡時間 Τρ 10より Tl O/Tp 10を算出した。
<マイクロ波照射時のゴム温度の測定方法 >
蛍光温度計（安立計器（株）製、蛍光式光ファイバ一温度計 FL— 2000) を使い、 押出機より押し出された未加硫のゴムチューブ内部に蛍光温度計の検 知部を差し込み、 UHF炉内に未加硫のゴムチューブと共に搬送し、 その時の 温度を測定した。 '
くガス発生速度の測定方法 >
ガストレーサ一装置 （永和化成工業 （株） 製、 ガストレーサー 250) を使 レ、、 使用する未加磺ゴム5 gと流動パラフィン 1 Omlを試験管に入れる。 予 め 1 70で〜 230での温度範囲で任意の温度を設定したオイルバス中に試 験管を 30分間浸漬し、 浸漬後 10秒毎にガス発生量を測定する。 ガスの発生 速度は、 ガスの発生量が平衡に達したときの発生量をそれまでに要した時間で 除することで求めた。
<発泡セル直径の測定方法 > '
ゴムチューブを任意の場所で切断し、 その断面をビデオマイクロ （キーェン ス製、 デジタルマイクロスコープ VH— 8000) にて観察した。 測定は該ゴ ムチューブの内径側から外径側まで全域を 50倍の倍率で観察し、 N=30で セル径を測定した。測定値の最大値を該ゴムチューブのセル径（直径）とした。
<硬度ムラの測定方法 >
硬度計 （ァスカー C型、 4· 9N荷重） を使い、 導電性ローラーにしたチュ ーブの任意の場所を周方向に 90° 毎に 4箇所測定し、 その最大値と最小値の 差を硬度ムラと表した。 硬度差は 0か、 0に近いほど好ましい。
<抵抗ムラの測定方法 >
ローラ一抵抗は、 NZN (23°C/55%RH) 環境下において 48時間の 放置後、 導電性ゴムローラーの軸体に片側 4. 9 Nの荷重が両方に掛かるよう にし、 外径 3 Ommのアルミニウム製のドラムに圧着し、 回転させた状態で、 軸体とアルミドラムとの間に 2 kVの電圧を印加して測定した。 この時の抵抗 値の最大と最小の比を周ムラとして表した。 周ムラは 1. 6以下が好ましく、 特に 1. 2未満が好ましい。
表 2— 1
実施例 実施例 実施例 実施例 実施例 実施例 実施例 実施例 実施例 2- 1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9
UHF炉
雰囲気 200 200 200 180 180 180 170 170 170 温度 (°C)
搬送速度
1.2 2.4 3.2 1.2 2.4 3.2 1.2 2.4 3.2 (m/mm)
マイク口
波出力 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 1.0 2.0 3.0 (kW)
ゴム層
到達温度 205 200 203 185 180 178 175 173 176
(X)
ガス発生
速度
3.5 3.5 3.5 3.0 3.0 3.0 2.2 2.2 2.2 (ml/g- min)
ガス
16 16 16 14 14 14 12 12 12 (ml/g)
初期加硫
時間
18 . 18 18 33 33 33 49 49 49 T10
(sec)
初期発泡
時間
13 ' 13 13 19 19 19 25 25 25 TplO
(secノ
TlO/TplO 1.38 1.38 1.38 1.74 1.74 1.74 1.96 1.96 1.96 セル直径
0.24 0.22 0.22 0.24 0.21 0.23 0.25 0.26 0.26 (mm)
発泡ムラ 〇 〇 〇 〇 0 〇 〇 〇， 〇 抵抗周
1.04 1.07 1.06 1.05 1.07 1.09 1.09 1.10 1.11 ムラ
硬度差 0.8 1.1 0.9 1.2 1.4 1.2 1.6 1.6 1.5 表 2— 2
Figure imgf000033_0001
実施例 2—；！〜 2— 9について：
表 2—1より、 UH F炉の雰囲気温度及びマイクロ波出力によって該ゴム層 の到達温度を制御している。 前記ゴム層の到達温度を測定条件とし前記ガスト レーサー装置で発泡ガス発生速度を測定すると、 本発明の要件の範囲内となつ ている。 従って、 該ゴム層は発泡が十分行われ、 かつセルが均一でムラが無い ものとなる。 更に、 硬度差も小さく、 抵抗ムラも 1 . 6桁以下となっている。 比較例 2— :！〜 2— 6について：
比較例 2― 1では T 1 O /T p 1 0の値が本発明の要件から外れており、 発 泡に対し加硫が遅れているため、 形成されたセルが不均一となり発泡ムラが生 じている。 また、 比較例 2— 4においては雰囲気温度を 1 3 0 °Cに設定すると T 1 0、 T 1 O /T p 1 0共に本発明の要件から外れており、 発泡に対し加硫 が大きく遅れて、 著しい発泡ムラが観察されている。 その他の比較例において は、 本発明で紹介した装置で UHF炉あるいは HA.V炉で加硫 ·発泡が完結し ない場合もあり、 適切なゴムチューブが得られないばかり力 \ ローラーを作製 できない場合もあった。 ローラーを作製できたものでは著しい発泡ムラが生じ ており、 発泡セルの直径も 0. 3 mmを超える場合もあった。 そのため硬度ム ラ、 抵抗ムラが悪化している。
(実施例 3— :！〜 3— 3及ぴ比較例 3— :！〜 3— 3)
加硫発泡後に巻引取機より排出された直後に、 定尺切断機により所望の寸法 に切断し、 チューブ状の導電性ゴム成形物を作成した。 次いでホットメルト接
3
2
着剤、 または加硫接着剤を所望の領域に塗布した ψ 4〜 10 mmの導電性芯材 を前記チューブ状の導電性ゴム成形物の内径部に圧入し、 ローラー状の成形体 を得た。 この成形体を、 研磨砥石 GC 80を取り付けた研磨機 （不図示） にセ ットし、 研磨条件として回転速度 2000RPM、 送り速度 500 mm/分で 外径が 16〜2 Ommになるように研磨し、 導電性ゴムローラーを作成した。 各実施例及び比較例で使用した材料は以下の通りである。
.アタリロニトリ/レブタジェンゴム [商品名： DN 40 I LL,日本ゼオン（株） 社製 3
•ェピクロルヒ ドリンゴム [商品名：ゼクロン 3106、 日本ゼオン （株） 社 製]
-導電性カーボンブラック [商品名：旭 # 35、 旭カーボン （株) 社製] ·硫黄 [商品名：サルファックス PMC、 鶴見化学 （株） 社製]
•チアゾール系促進剤：ジベンゾチアジルジスルフイド [商品名：ノクセラー DM— P、 大内新興化学 （株） 社製]
•チウラム系促進剤：テトラキス （2—ェチルへキシル） チウラムジスルフィ ド [商品名：ノクセラー TOT— N (分子量 633. 18)、大内新興化学（株） 社製]
•ァゾジカルボンアミド [商品名：セルマルク M 257、 三協化成 （株） 社製] •尿素 [商品名：セルマルク M 258、 三協化成 （株） ¾ ] 上記に示した製造方法を用い、 表 3— 1に示す配合及び質量部によってチュ ーブを得て導電性ローラーを形成した。
次に本発明の評価方法について説明する。
く誘電損失係数 ε r '· t a η δの測定方法 >
誘 失係数 ε r - t a n Sは、 Ag i l e n t T e c hn o l o g i e s社製 EN Aシリーズネットワークアナライザー E 5071 B (300 kH z -8. 5 MHz) を用い、 測定サンプルに電極を当てマイクロ波をゴムに照射 することにより測定を行った。 なお、 測定周波数は 2450MHzを使用し、 23 °Cの常温下で未加硫ゴムを用いた。 結果を表 3— 1に示す。
<マイク口波照射時の UHF炉内のゴム温度の測定方法 >
蛍光温度計 （安立計器 （株） 製蛍光式光ファイバ一温度計 FL— 2000) を使い、 押出機より押し出された未加硫のゴムチューブ内部に蛍光温度計の検 知部を差し込み、 UHF内に未加硫のゴムチューブと共に搬送し、 その時の温 度を測定した。 結果を表 3— 1に示す。 ：
<硬度、 硬度差の測定方法 >
硬度計 （ァスカー C型、 4. 9N荷重） を使い、 導電性ローラーにしたチュ ーブの任意の場所を周方向に 90° 毎に 4箇所測定し、 平均値を硬度、' 更にそ の最大値と最小値の差を^度差と表した。 硬度差は 0か、 0に近いほど好まし い。 結果を表 3— 1に示す。
<発泡ムラの確認方法 >
チューブを任意の場所で切断し、その断面をビデオマイク （キーエンス製、 デ、ジタルマイクロスコープ VH— 8000) にて発泡ムラの有無を観察した。 このとき、 観察面全域において発泡ムラのないもの、 特に、 外径側のセル径と 内径側のセル径に差が無いことが好ましく、 差がないものを〇、 やや差がある ものを△、 差があるものを X、 と評価した。 結果を表 3— 1に示す。 表 3— 1
Figure imgf000036_0001
実施例 3—：！〜 3— 3について：
表 3—1より、 誘電損失係数が適正な範囲にあり、 その結果、 発泡ムラ及び 硬度差も小さくなつている。
比較例 3—：！〜 3— 3について：
本発明の要件より逸脱する事例を比較例とした。 いずれも誘電損失係数が本 発明から逸脱している例である力 カーボンブラックの量が多い比較例 3— 1 では発泡ムラ及び硬度差が大きく、 比較例 3 - 2ではゴムの過加熱が認められ た。 一方、 カーボンブラックの添カ卩されていない比較例 3— 3では、 マイクロ 波の照射下でゴム温度が発泡剤の分解温度に十分に達しておらず、 その結果 H AV炉で発泡が行われ、 周方向の発泡ムラが生じている。 (実施例 4 _：！〜 4一 7、 比較例 4一 1〜 4一 5 )
加硫発泡後に卷引取機より排出された直後に、 定尺切断機により所望の寸法 に切断し、 チューブ状の導電性ゴム成形物を作成した。 次いでホットメルト接 着剤、 または加硫接着剤を所望の領域に塗布した φ 4〜1 O mmの導電性芯材 を前記チューブ状の導電性ゴム成形物の内径部に圧入し、 ローラー状の成形体 を得た。 この成形体を、 研磨砥石 G C 8 0を取り付けた研磨機 （不図示） にセ ットし、 研磨条件として回転速度 2 0 0 0 R PM、 送り速度 5 0 0 mmZ分で 外径が 1 6〜2 O mmになるように研磨し、 導電性ゴムローラーを作成した。 次に、 本発明の評価方法について説明する。
(加硫後のチューブ外径）
加硫後のゴムチューブ外径は、 加硫後、 任意の位置でデジタルノギス （安立 計器製） を用いて測定した。 その後、 所望の外径に研磨を行い、 加硫後のゴム チューブ外径より研磨後の外径を差し引くことにより研削代 mmとした。
(メッシュベノレト跡）
メッシュベルトの跡は加硫後、 任意の位置でゴムチューブを切断し、 切断面 及ぴ接触面を目視で確認した。 評価はメッシュベルト.の跡が径方向に 1 mm以 下であるものを 「メッシュベルト跡無し」 とし、 1 mmより大きい場合を 「メ ッシュベルト跡有り」 とした。
(発泡ムラ確認方法）
ゴムチューブを任意の場所で切断し、 その断面をビデオマイクロ （キーェン ス デジタルマイクロスコープ VH— 8 0 0 0 ) にて観察した。
(硬度ムラの測定方法）
硬度計，（ァスカー C型、 4 . 9 N荷重） を使い、 導電性ゴムローラーにした チューブの任意の場所を周方向に 9 0 ° 毎 4箇所測定し、 その最大値と最小値 の差を硬度ムラと表した。 硬度差は 0力、 ◦に近いほど好ましい。
(抵抗ムラの測定方法） ローラー抵抗は、 NZN C23°CX 55%RH) 環境下において 48時間の 放置後、 導電性ゴムローラーの導電性芯材 （芯金、 軸体） に片側 4. 9Nの荷 重が両方に掛かるようにし、 外径 3 Ommのアルミニウム製のドラムに圧着し、 回転させた状態で、 軸体とアルミドラムとの間に 2 kVの電圧を印加して測定 した。 この時の抵抗値の最大と最小の比を周ムラとして表した。
周ムラは 1. 2桁未満が好ましい。
各実施例及び比較例で使用したゴム配合及ぴ質量部は以下の通りである。 'アクリロニトリルブタジエンゴム [商品名： DN401 L L S本ゼオン（株） 製] 84質量部 'ェピクロルヒ ドリンゴム [商品名：ゼクロン 3 1 06 日本ゼオン （株） 製]
1 6質量部
•導電性カーボンブラック [商品名：旭 # 3 5 旭カーボン （株） 製]
1 0質量部
'酸ィ匕亜鉛 [商品名：亜鉛華 2種 ハクスィテック （株） 製] 5質量部 'ステアリン酸 [商品名：ルナック S 花王 （株） 製] 1質量部
•チアゾ一ル系促進剤： ジベンゾチアジルジスルフィ ド
[商品名：ノクセラー DM— P 大内新興化学 （株） 製] 2質量部 •チウラムジス/レフィド系促進剤：テトラキス (2—ェチルへキシル） チウラ ムジスイド [商品名：ノクセラー TOT— N (分子量 633. 1 8) 大内新 興化学 （株） 製] 2. 5質量部
'硫黄 [商品名：サルファックス PMC 鶴見化学 （株） 製] 2質量部 .ァゾジカルボンアミド [商品名：セルマルク M 257 三協化成㈱社製]
4質量部
•尿素 [商品名：セルマルク M 258 三協化成 （株） 製] 2質量部 本発明で提供しているゴム材料としてァクリロニトリルゴムとェピクロル ヒ ドリンゴムで構成された該ゴム層について、 本発明で特定される条件につい て、 いくつか例を挙げた。 結果を表 4一 1に示す。
表 4一 1より、 メッシュベルト跡も無く、 発泡が均一でムラが無く、 その結 果、 硬度差も小さく、 抵抗ムラも 1 . 1桁以下になることがわかる。 また、 研 削代も 2 mm以下となっており、 経済的にも効果がある。
本発明で特定された条件を逸脱する事例を比較例とした。 結果を表 4— 2に 示す。 いずれの場合も、 メッシュベルト跡が確認され、 その結果、、 発泡ムラ、 硬度差、 周方向の抵抗ムラも大きくなつている。 また、 発泡ムラがあるため、 研削代も増加している。
表 4一 1
Figure imgf000040_0001
表 4一 2
Figure imgf000040_0002
(実施例 5— 1 5— 5、 比較例 5—1 5— 5)
本発明を実証する導電性ゴムローラー（図 1)は以下のようにして作製した。 アクリロニトリルブタジエンゴム （日本ゼオン （株） 製、 DN401 ；商品 名） 75質量部、 ェピクロルヒドリンゴム （日本ゼオン （株） 製、 ゼクロン 3 106 ;商品名） 10質量部、 エチレンォキサイド、 プロピレンォキサイド、 ァリルグリシジルエーテルの三元共重合体 （プロピレンォキサイドの組成比 率： 1. 3 Omo 1 %、 ァリルグリシジルエーテルの組成比率 : 11. 7mo 1% ;試作品） 15質量部、 ァゾジカルボンアミド （永和化成工業 （株） 製、 ビニホール A C；商品名） 4質量部、 ステアリン酸 （花王 （株） 製、 ルナック
5 2 0 ；商品名） 1質量部、 酸化亜鉛 （白水化学 （株） 製、 亜鉛華 1号；商品 名） 5質量部、カーボン（旭カーボン（株）製、旭 3 5；商品名） 1 0質量部、 をバンバリ一ミキサーで混練し、 オープンロールとリボン成形分出し機により リボン状に成形し、 このリボン状に成形したゴム組成物を図 3記載の加硫成形 装置の押出機 1 1 (ミクロ電子㈱社製） に投入し、 任意の条件で未加硫ゴム組 成物チューブを押出した。
このゴム組成物チューブを、 UH F加硫装置 1 2 (ミクロ電子 （株） 製） マ ィク口波照射領域 4 mで表 5— 1および表 5— 2に示す条件で加熱昇温して、 発泡 '加硫し、 得られ発泡チューブを卷引取機 1 4で引き取り、 引取機 1 4よ り排出された直後に、 冷却槽 1 5でチューブを冷却し、 定尺切断機 1 6により 所望の寸法に切断して外径 ψ 1 6 . 0 mm、 内径 ψ 4 . 2 mm、 長さ 2 5 0 m mの発泡ゴムチューブを得る。. その後続けて自動芯金圧入機 1 7により外径 ψ
6 mmの導電性芯材を発泡ゴムチューブの内径部に圧入し、 発泡ゴムチューブ を発泡ゴム層とす 5ローラー状の成形体を得た。 このローラー状の成形体を、 研磨砥石 G C 8 0を取り付けた研磨機 (不図示) にセットし、 研磨条件として 回転速度 2 0 0 0 r p m、 送り速度 0 . 5 m/分で、 外径が φ 1 7 mmになる ように研磨し導電性ゴムローラ一を作製した。
.上記実施例および比較例における発泡ゴムチューブの内外径縦横比測定、 発 泡ゴムチューブのセル径分布の評価、 導電性ゴムローラーの硬度ムラの測定、 導電性ゴム口一ラーの電気抵抗値および環境変動量の測定、 導電性ゴムローラ 一の電気抵抗ムラ測定は次のようにして行った。 得られた結果を表 5— 1およ び表 5— 2に示した。
' (発泡ゴムチューブの内外径縦横比の測定方法）
発泡ゴムチューブを任意の場所で任意の条件下で切断し、 その断面を投影機 ( (株） ニコン製、プロファイルプロジェクター V— 1 2 B；商品名） により、 内外径各々の最大部 （tmax) と最小部 （t∞i n) を測定し、 その比 （tmaxZ tmin) を求める。 このときこの比がより 1に近いことが好ましい。
(導電性ゴムローラ一の硬度ムラの測定方法）
硬度計 （ァスカー C型、 4. 9N荷重） を用い、 導電性ゴムローラーの発泡 ゴム層の任意の場所を周方向に 90° 毎 4箇所測定し、 その最大値と最小値の 差を求め硬度ムラとした。 硬度ムラは 0に近いことが好ましい。
(発泡ゴムチューブのセル锋分布の評価方法）
発泡ゴムチューブを任意の場所で切断し、 その断面をビデオマイクロ （キー エンス ¾ 、 デジタルマイクロスコープ VH— 8000 ；商品名） により記録 し、 外径側のセル径と内径側のセル径の大きさの違いをビデオマイク口のモニ ター中に表示のゲージにより計測し確認した。このとき外径側のセル径（D。u) と内径側のセル径 （D'in) に差が無いことが好ましい。 評価は下記の基準に基 づいて行った。
〇：差がない （ I D。u— Din I /D。u) ≤ 1. 5または （ I D。u— Din I /Din) ≤1. 5)
△ :やや差がある （1. 5く （ I D。u— Din i /D。u) ≤2· 0または 1. 5< ( I Dou— Din I /Din) ≤2. 0)
X：差がある （ I D。u— Din I /Dou) >2. 0または （ I D。u— Din | /Din) >2. 0)
(導電性ゴム口一ラーの電気抵抗および環境変動量の測定方法）
導電性ゴムローラーの抵抗は、 導電性ゴムローラーの軸体に対して片側 4. 9 Nの荷重が両方に掛かるようにし、 外径 3 Ommのアルミニウム製のドラム に圧着し、.回転させた状態で、 軸体とアルミドラムとの間に 2 kVの電圧を印 加して測定した。 この測定を LZL (15°CX 10%RH), N/N (23°C X 55%RH), H/H (35t x 85%RH) の各環境下にて 48時間の放 置後に測定した。 この時の L/L環境における抵抗値を最大値 と H/H環 境における抵抗値を RHHの差 （RLL— RHH) を桁 〔1 o g (RLL/RHH)〕 で 表した。 電気抵抗の環境変動量は 1. 2桁未満が好ましい。
(導電性ゴムローラーの電気抵抗ムラの測定方法）
2 S 55%RHの辑境下に 48時間放置後、 導電性ゴム口一ラーの軸体 の両端に、 各々 4. 9 Nの荷重を負荷して外径 3 Ommのアルミニウム製のド ラムに圧着し、 回転させた状態で、 導電性ゴムローラーの導電性芯材とアルミ ニゥム製のドラムとの間に 2 kVの電圧を印加して測定した。 この時の抵抗値 の最大値 Rma xと最小値 Rm i nの差 （Rma x— Rmi n) を桁 U o g (Rma x/ Rmi n)] で表した。 電気 抗ムラは 1 · 2桁未満が好ましい。
表 5— 1に示したように、 実施例 5—：！〜 5— 5においては、 発泡ゴム層を 成形するゴム組成物が、プロピレンォキサイドの組成比率が 1. 30 m ο 1 %、 ァリルグリシジルェ テルの組成比率が 1 1. 7 m o 1 %であるエチレンォキ サイド、プロピレンォキサイド、ァリルグリシジルエーテルの三元共重合体 0. 1質量部、 アクリロニトリルブタジエンゴム 75質量部、 ェピクロルヒ ドリン ゴム 24. 9質量部含まれるゴム組成物と、 プロピレンオキサイドの組成比率 が 1. 30 m o 1 %、ァリルグリシジルエーテルの組成比率が 1 1. 7 m o 1 % であるエチレンォキサイド、 プロピレンォキサイド、 ァリルグリシジルエーテ ルの三元共重合体 50質量部、 アタリロニトリルブタジエンゴム 50質量部、 ェピクロルヒドリンゴム 0質量部含まれるゴム組成物をマイクロ波を照射す る区域の長さが 4m以下のマイクロ波加硫装置内を搬送速度 Ό. 5〜3. 0m /m i nの速度で搬送しながら、 出力 0. ；!〜 1. 5 kWマイクロ波発信機を 2台または 4台使用し照射した場合であり、 発泡導電性ゴム成形物の内外径の 縦横比が 1. 06以下で小さくまたセノレ径の分布が均一であることがわかる。 更に導電性ゴムローラーの周方向の硬度ムラも小さく、 所望の抵抗値も得られ 且つ抵抗ムラ、 環境変動量も 1. 2桁以下で小さいことがわかる。
これに対して、 比較例 5— 1〜5— 5においては、 表 5— 2に示したように 発泡ゴム層を成形するゴム組成物が、 プロピレンォキサイドの組成比率が 1. 30 m ο 1 %、 ァリルグリシジルエーテルの組成比率が 11. 7 m o 1 %であ るエチレンオキサイ ド、 プロピレンォキサイ ド、 ァリルグリシジルエーテルの 三元共重合体 0質量部、 アタリロニトリルブタジェンゴム 70質量部、 ェピク ロルヒドリンゴム 30質量部含まれるゴム組成物と、 プロピレンォキサイドの 組成比率が 1. 30 m o 1 %、 ァリルダリシジルエーテルの組成比率が 1 1. 7mo 1 %であるエチレンォキサイ ド、 プロピレンォキサイ ド、 ァリルグリシ ジルエーテルの三元共重合体 60質量部、 アタリロニトリルブタジエンゴム 4 0質量部、 ェピクロルヒドリンゴム 0質量部含まれるゴム組成物をマイクロ波 を照射す 区域の長さが 4 m以下のマイクロ波加硫装置内搬送速度 0. 3mZ m i n、 3. 5m/m i nで搬送しながら、 出力 0. 1〜： 1. 5 kWマイクロ 波発信機を 1、 6台または 2、 4台使用し照射した場合を挙げた。 比較例 5— 4おいては発泡ゴムチューブが加硫、 発泡せず導電性ゴムローラーとして成形 できなかった。 更に比較例 5— 1、 5— 2、 5— 3、 5— 5においては硬度ム ラ、 抵抗ムラ、 環境変動量が大きく、 更にセル径分布が悪く、 発泡導電'性ゴム 成形物の内外径の縦横比も実施例よりも大きいことがわかる。
表 5— 1
実施例 実施例 実施例 実施例 実施例 5-1 5-2 5-3 5-4 5— 5
E0-P0-AGE三元共重合体 0.1 '50 0.1 50 0.1 ァクリロニトリルブタジエン
75 50 75 50 75 ゴム
ェピクロノレヒ ドリンゴム 24.9 0 24.9 0 24.9 マイクロ波出力装置数 n (個） 2 2 2 2 4 マイクロ波出力
2 2 2 2 4 [lkWXn個] (kW)
搬送速度 (m/min) 0.5 0.5 2.0 3.0 3.0
■ チューブ縦横比 （外径） 1.02 1.06 1.02 1.04 1.01 チューブ縦横比 （内径） 1.01 1.05 1.03 1.03 1.02 硬度ムラ 1 1 1 1 0
7.30B+0 1. 6E+0 7.56E+0 1.35E+0 7.67E+0 抵抗値 (Ω)
7 5 7 5 7 抵抗環境変動量 （桁） 0.98 1.12 0.97 1.11 0.95 抵抗ムラ （祈)' 1.02 1.04 1.02 1.06 1.01 セル径分布 ひ 〇 〇 〇 〇
表 5— 2
Figure imgf000046_0001
本発明の製造方法で得られた導電性ゴムローラーおよび本発明の電子写真 装置用ローラーは、'電子写真複写装置、 プリンター、 静電記録装置等の画像形 成装置に転写ローラー等として好適に使用することができる。 この出願は 2005年 2月 14日に出願された日本国特許出願番号第 20 05— 036079、 2005年 2月 14日に出願された日本国特許出願番号 第 2005- 036080、 2005年 2月 23日に出願された日本国特許出 願番号第 2005-047222, 2005年 2月 24日に出願された日本国 特許出願番号第 2005— 049003、 2005年 2月 28日に出願された 日本国特許出願番号第 2005— 053816及ぴ 2006年 2月 3日に出 願された日本国特許出願番号第 2006-027022からの優先権を主張 するものであり、 その内容を引用してこの出願の一部とするものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 導電性芯材上に発泡ゴム層を有する導電性ゴムローラーの製造方法にお いて、 該発泡ゴム層を形成するゴム組成物が、 ェピクロルヒ ドリンゴム、 ァク 5 リロ -トリ^/ブタジエンゴム、 エチレンォキサイドープロピレンォキサイドー ァリルグリシジルエーテル 3元共重合体、 またはその混合物を含むゴム組成物 であり、 未加硫の該ゴム組成物のチューブをマイクロ波加硫装置内で、 ゴム押 出し装置から連続して押出す押出し工程と、 次いで該未加硫ゴム組成物チュー ブを 0 . 5〜3 . O m/m i XIの搬送速度で搬送中に、 マイクロ波を照射する
10 区域の長さが 4 m以下のマイクロ波照射装置を用い、 発泡 ·加硫して成形する 工程とを含み、 かつ、 発泡 ·加硫して成形された発泡ゴムチューブの内径は、 該導電性ゴムローラー'としての長手方向全域で、 該導電性芯材の外径寸法に対 して 2' 0〜 3 5 %小さいものであり、 該発泡ゴムチューブを該導電性芯材に接 着剤を使用せずに圧入したことを特徴とする導電性ゴムローラーの製造方法。
15.
2 . 前記発泡ゴムチューブを、 前記マイクロ波照射装置を通過後に、 ガス炉 を熱源とした熱風加熱手段で 1 5 0〜 3 0 0 Tの温度で 2〜 1 0分加熱して 更に加硫する工程を含むことを特徴とする請求項 1に記載の導電性ゴムロー ラーの製造方法。
3 . 前記発泡ゴムチューブを発泡'加硫して成形する工程を、 1台あたりの 0 出力 0 . 1〜1 . 5 k Wのマイクロ波発信機を 2台または 4台使用し、 マイク 口波照射装置の照射出力の合計 0 . 3〜 3 . O k Wで照射することにより行う ことを特徴とする請求項 1または 2に記載の導電性ゴムローラーの製造方法。
4 . 前記ゴム組成物がァゾジカルボンアミドを含むことを特徴とする請求項 1〜 3のいずれか 1項に記載の導電性ゴムローラ の製造方法。
5 5 . 請求項 1〜4のいずれか 1項に記載の導電性ゴムローラーの製造方法に より製造した導電性ゴムローラーを基層部材として用いたことを特徴とする 電子写真装置用ローラー。 -
6 . 前記電子写真装置用ローラ一が転写ローラーであることを特徴とする請 求項 5に記載の電子写真装置用ローラー。
7 . 導電性芯材上にゴム層を有する導電性ゴムローラーの製造方法であつて、 該ゴム層は少なく ともァクリロニトリルゴムとェピクロルヒ ドリンゴム及 び発泡剤を含有し、 該ゴム層は 1 7 0 〜2 3 0 ^におけるガス発生速度が 2 m l / g * m i n ~ 4 m l / g · m ι nで ¾>り、
熱風及びマイク口波の照射を備えたマイク口波加硫炉によって行われる該 ゴム層の加硫発泡工程を有し、
該加硫発泡工程におけるマイクロ波加硫炉の加熱雰囲気温度が、 該ゴム層の 初期加硫時間 T 1 0と初期発泡時間 T p 1 0の比 Τ 1 Ο / Τ ρ 1 0が 1以上
3未満であり、 かつ該 Τ 1 0が 9 0秒以内となるように温度管理することを特 徴とする導電性ゴムローラーの製造方法。
8 . 前記ゴム層はチウラム系促進剤とチアゾール系促進剤とを含み、 該チウ ラム系促進剤の分.子量が 2 0 0以上 6 5 0以下である請求項 7に記載の導電 性ゴムローラーの製造方法。 ，
9 . 画像形成装置に用いる導電性芯材上にゴム層が成形されている導電性ゴ ムローラーであって、 請求項 7又は 8に記載の導電性ゴムローラ一の製造方法 により製造されたものであり、 該導電性ゴムローラーの発泡セルの直径が 0 . 3 mm以下であることを特徴とする導電性ゴムローラー。
1 0 . 電子写真感光体、 帯電竽段、 露光手段、 現像手段及ぴ転写手段を有す る画像形成装置の該転写手段に搭載する転写ローラーとしての、 請求項 9に記 载の導電性ゴム口一ラーの使用。
1 1 . 導電性芯材上にゴム層を有する導電性ゴムローラーであって、 該ゴム層は少なく ともァクリロニトリルゴムとェピクロルヒ ドリンゴム及 ぴカーボンブラックを含み、 該ゴムの合計を 1 0 0質量部としたとき、 該カー ボンブラックは 5〜 30質量部であり、 該ゴム層の未加硫における誘電.損失係 数 £ r ' t an Sが 0. 3〜0. 5であり、
該ゴム層の加硫発泡が熱風及び 2450± 50 MHzのマイクロ波を発生 するマイクロ波加硫炉によって行われることを特徴とする導電性ゴムローラ 一。
12. 導電性芯材上にゴム層を有する導電性ゴムローラーの製造方法であつ て、
該ゴム層は少なくともァクリロニトリルゴムとェピクロルヒドリンゴム及 ぴカーボンブラックを含み、 該ゴムの合計を 100質量部としたとき、 該カー ボンブラックは 5〜30質量部となるように混練する工程と、
次いで熱風及び 2450土 5 OMH zのマイク口波を発生するマイク口波 加硫炉による該ゴム層の加硫発泡工程と、 を有し、
該混練工程による未加硫ゴムの誘電損失係数 ε 1： ' * 3110が0. 3〜0. 5であることを特徴とする導電性ゴムローラーの製造方法。
13. 電子写真感光体、 帯電手段、 露光手段、 現像手段及ぴ転写手段を有す る画像形成装置の該転写手段に搭載する転写ローラーとしての、 請求項 11に 記載の導電性ゴム口一ラーの使用。
14. 導電性芯材上に発泡ゴム層を有する導電性ゴムローラーの製造方法に おいて、 前記発泡ゴム層が、 マイクロ波加硫炉におけるマイクロ波の照射と熱 風による加硫発泡工程を経て形成され、 前記マイク口波加硫炉における搬送手 段がポリテトラフルォロエチレンコーティングを施したメッシュベルトであ り、前記ゴム層の加硫後の外径 A (mm)と前記メッシュベルトの開口率 B (%) の比 Aノ Bが 0. 2以上 0. 4以下であることを特徴とする導電性ゴムローラ 一の製造方法。
15. 電子写真装置に用いる導電性ゴムローラーであって、 請求項 14に記 載の導電性ゴムローラーの製造方法により製造され、 周方向のァスカー C硬度 差が 1° 以下であることを特徴とする導電性ゴムローラー。
16. 電子写真装置の転写装置に搭載される転写ローラーとしての、 請求項 15に記載の導電性ゴムローラーの使用。
17. 導電性芯材上に発泡ゴム層を有する導電性ゴムローラーの製造方法に 5 おいて、 該発泡ゴム層を形成するゴム組成物が、 プロピレンオキサイドの組成 比率が 1〜 20 m o 1 %、 ァリルグリシジルエーテルの組成比率が 5〜 15 m o 1 %であるエチレンォキサイド、 プロピレンォキサイド、 ァリルグリシジル エーテルの三元共重合体を全ポリマー分 100質量部中に 0. 1〜50. 0質 量部含むゴム組成物であり、 未加硫の該ゴム組成物のチューブを出力 0. ：!〜 10 1. 5 kWを有するマイクロ波加硫装置内で、 ゴム押出し装置から連続で押出 す押出し工程と、 次いで該未加硫ゴム組成物チューブを 0. 5〜3. Om/m i nの搬送速度で搬送中に、 マイクロ波を照射する区域の長さが 4m以下のマ イク口波照射装置を用い、 発泡 ·加硫して発泡ゴムチューブを成形する工程と を含むことを特徴とする導電性ゴムローラーの製造方法。
15 18. 前記発泡ゴムチューブを、 前記マイクロ波照射装置を通過後に、 ガス 炉を熱源とした熱風加熱手段で更に連続的に加硫する工程を含むことを特徴 とする請求項 17に記載の導電性ゴムローラーの製造方法。
19. 前記発泡ゴムチューブを発泡 ·加硫して成形する工程を、 1台あたり の出力 0. 1〜1. 5 kWを有するマイクロ波発信機を 2台または 4台使用し ■20 たマイクロ波照射装置により行うことを特徴とする請求項 1 7または 1 8に 記載の導電性ゴムローラーの製造方法。
20. 前記ゴム組成物が、 ァゾジカルボンアミドを含むことを特徴とする請 求項 17〜19のいずれか 1項に記載の導電性ゴムローラーの製造方法。
21. 請求項 17〜 20のい1 fれか 1項に記載の導電性ゴムローラーの製造 25 方法により製造された導電性ゴムローラーであって、 抵抗値が 23。C、 55% RHの環境下で 1 X 105〜5 X 108 Ωであることを特徴とする導電 ゴム ローラー。
2 2. 請求項 1 7〜2 1のいずれか 1項に記載の導電性ゴムローラーの製造 方法により製造した導電性ゴムローラーを基層部材として用いたことを特徴 とする電子写真装置用ローラー。
2 3. 電子写真装置の転写装置に搭載される転写ローラーとしての、 請求項 2 2に記載の電子写真装置用ローラーの使用。
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