导电性橡胶组合物、转印辊以及图像形成装置制造方法

导电性橡胶组合物、转印辊以及图像形成装置制造方法
【专利摘要】本发明提供导电性橡胶组合物、由该导电性橡胶组合物形成的转印辊以及组装有上述转印辊的图像形成装置，所述导电性橡胶组合物能够使用包含微波交联装置和热风交联装置的连续交联装置，可在不产生氨、一氧化碳的情况下，高效且充分地进行发泡和交联。导电性橡胶组合物是在橡胶成分中配合用于使该橡胶成分交联的交联成分、作为发泡成分的碳酸氢钠以及柠檬酸而成的。转印辊（1）由上述导电性橡胶组合物形成。图像形成装置中组装有上述转印辊（1）。
【专利说明】导电性橡胶组合物、转印辊以及图像形成装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及导电性橡胶组合物、将该导电性橡胶组合物发泡和交联为筒状而成且 组装在利用电子照相法的图像形成装置中使用的转印辊以及组装有上述转印辊的图像形 成装置。

【背景技术】
[0002] 例如在激光打印机、静电式复印机、普通纸传真装置或者它们的复合机等利用电 子照相法的图像形成装置中，大致经过下述工序，在纸(包括0ΗΡ膜等塑料膜，以下相同）的 表面形成图像。
[0003] 首先，在使具有光电导性的感光体的表面以均匀带电的状态进行曝光，在该表面 形成与形成图像对应的静电潜像(带电工序一曝光工序)。
[0004] 接着，使属于微小的着色粒子的调色剂在预先带有规定的电位的状态下，与感光 体的表面接触。于是调色剂与静电潜像的电位图案对应地选择性附着在感光体的表面，从 而静电潜像显影成调色剂图像(显影工序)。
[0005] 接着，通过使调色剂图像转印在纸的表面(转印工序)，并且使其定影(定影工序)， 从而在纸的表面形成图像。
[0006] 另外，在转印工序中，不仅有将形成在感光体的表面的调色剂图像直接转印到纸 的表面的情况，还有临时转印（一次转印工序）到图像担载体的表面之后再转印（二次转印 工序）到纸的表面的情况。
[0007] 为了使调色剂图像在转印工序中从感光体的表面转印到纸的表面、或者在一次转 印工序中从感光体的表面转印到图像担载体的表面、或者在二次转印工序中从图像担载体 的表面转印到纸的表面，使用由导电性橡胶组合物形成的具有规定的辊电阻值的转印辊。
[0008] 例如，直接转印时，在转印工序中，在对以规定的压接力相互压接的感光体和转印 辊之间施加规定转印电压的状态下，使纸通过两者间时，形成在感光体的表面的调色剂图 像转印到纸的表面。
[0009] 近来，作为特别是在面向新兴国家的通用的激光打印机等中使用的转印辊，存在 如下趋势：要求尽量使用通用的材料、尽可能结构简单并且能够以低廉成本进行制造。
[0010] 为了应对这些要求，在广泛使用形成为多孔结构的辊作为转印辊。如果为上述多 孔结构，则能够减少形成材料而抑制材料费，而且也能够轻型化而以削减运输费等。另外， 即便省略增塑剂的配合或者降低配合比例，也能够利用多孔结构，对转印辊赋予适度的柔 软性。
[0011] 另外，为了制造多孔结构的转印辊，优选采用例如下述连续的制造方法，其提高生 产率，可进一步压缩转印辊的生产成本。
[0012] 即，使用挤出成型机将导电性橡胶组合物挤出成型为长的筒状，并且将挤出成型 的筒状体在不切割保持长的状态下连续送出，并且使其经过连续通过含有微波交联装置和 热风交联装置的连续交联装置内而连续发泡和交联之后切割成规定的长度的工序而能够 连续地、生产率良好地制造转印辊。
[0013] 另外作为构成导电性橡胶组合物的橡胶成分，从降低材料成本而可进一步压缩转 印辊的生产成本的角度出发，优选例如在表氯醇橡胶等高价的离子导电性橡胶中并用交联 性橡胶。
[0014] 作为上述交联性橡胶，通常为丁腈橡胶（NBR)，但为了应对先前的要求，进一步压 缩转印辊的生产成本，进一步优选并用丁苯橡胶（SBR)和三元乙丙橡胶（EPDM)作为交联性 橡胶。
[0015] 在该并用体系中，能够维持转印辊的良好的耐臭氧性的同时进一步抑制材料成 本。
[0016] 即，能够降低形成具有相同的辊电阻值的转印辊所必需的且高价的离子导电性橡 胶的配合比例。而且由于SBR比NBR通用性高且成本低廉，所以能够进一步降低材料成本。
[0017] 但是SBR对在激光打印机等的内部产生的臭氧的耐性不充分，换言之耐臭氧性不 充分，所以并用EPDM。
[0018] EPDM本身不仅耐臭氧性优异，而且还具有抑制SBR的臭氧劣化的作用，因此能够 提高转印辊的耐臭氧性。
[0019] 作为发泡成分，通常在作为发泡剂的偶氮二甲酰胺（H2N0CN = NC0NH2, ADCA)中组 合作为发泡助剂的尿素。
[0020] 但是ADCA因微波照射所引起的分子振动加热而作为分解残渣生成氰酸、异氰酸、 氰白、氰尿酸、异氰脲酸等。
[0021] 另外，尿素也会因微波的照射所引起的分子振动加热而作为分解残渣生成氰酸 类。
[0022] 而这些分解残渣将有可能阻碍离子导电性橡胶的导电性，或者阻碍橡胶成分的交 联反应，或者污染感光体。
[0023] 因此在专利文献1、2中提出了与ADCA和尿素一起并用碳酸氢钠（小苏打）等的因 加热分解而产生水的添加剂。
[0024] 存在因碳酸氢钠的分解产生的水时，能够利用微波的照射所引起的分子振动加热 使分解残渣转化成不会引起先前说明的阻碍导电性、阻碍交联反应或者污染感光体的成 分。
[0025] 现有技术文献
[0026] 专利文献
[0027] 专利文献1 :日本特开2007-309992号公报
[0028] 专利文献2 :日本特开2008-180273号公报


【发明内容】

[0029] 然而根据本发明人的研究，如果使用ADCA作为发泡剂，则在其分解和发泡过程中 产生氨（NH 3)、一氧化碳（C0)。
[0030] 这些成分有可能对制造转印辊的作业环境产生影响。特别是像先前说明那样，采 用将导电性橡胶组合物连续挤出成型后连续发泡和交联的工序时，有时在上述工序中大量 产生这些成分，其处理成为问题。
[0031] 而且这些成分即便是如专利文献1、2中记载那样并用碳酸氢钠而产生水，也无法 变化成其他的成分。
[0032] 本发明的目的在于提供一种导电性橡胶组合物，由该导电性橡胶组合物形成的转 印辊以及组装有上述转印辊的图像形成装置，该导电性橡胶组合物能够使用包含微波交联 装置和热风交联装置的连续交联装置，在不产生氨、一氧化碳的情况下，高效且充分地进行 发泡和交联。
[0033] 本发明涉及一种能够利用包含微波交联装置和热风交联装置的连续交联装置进 行发泡和交联的导电性橡胶组合物，其特征在于，含有橡胶成分、用于使上述橡胶成分交联 的交联成分以及用于使上述橡胶成分发泡的发泡成分，并且上述发泡成分为作为发泡剂的 碳酸氢钠和作为发泡助剂的柠檬酸。
[0034] 另外，本发明涉及一种转印辊，其特征在于，是由上述本发明的导电性橡胶组合物 形成的。
[0035] 此外，本发明涉及一种图像形成装置，其特征在于，组装有上述本发明的转印辊。
[0036] 作为交联剂的碳酸氢钠即便分解也不产生氨和一氧化碳，所以能够大幅度减少对 作业环境的影响。
[0037] 但是单独使用碳酸氢钠时，存在特别是在转印辊的外表面附近的发泡单元直径变 得过小这样的问题。
[0038] 与此相对，在本发明中，通过并用柠檬酸作为发泡助剂，降低碳酸氢钠的发泡开始 温度，从而能够使筒状体整体良好地发泡，使转印辊整体上的发泡单元直径尽量均匀化。
[0039] 而且由于柠檬酸即便分解也不产生氨、一氧化碳，所以与碳酸氢钠一起能够大幅 度减少对作业环境的影响。
[0040] 作为柠檬酸，可以使用酸酐、一水合物中的任一种。
[0041] 上述碳酸氢钠的配合比例相对于上述橡胶成分的总量100质量份优选为0. 1质量 份?5质量份，并且上述柠檬酸的配合比例以酸酐换算，相对于上述橡胶成分的总量100质 量份优选为〇. 1质量份?〇. 5质量份。
[0042] 碳酸氢钠的配合比例低于该范围时，有可能无法使利用挤出成型机挤出成型的筒 状体充分发泡。另一方面，超过范围时，转印辊的辊电阻值，特别是高温下放置时的电阻特 性有可能变差。
[0043] 与此相对，通过使碳酸氢钠的配合比例相对于橡胶成分的总量100质量份为0. 1 质量份?5质量份的范围，从而能够抑制高温下放置时的电阻特性变差，并且能够使筒状 体充分发泡。
[0044] 另外，柠檬酸的配合比例低于先前的范围时，可能无法充分得到先前说明的配合 该柠檬酸而降低碳酸氢钠的发泡开始温度从而使转印辊整体的发泡单元直径尽量均匀化 的效果。另一方面，超过范围时，反而还有可能得不到使转印辊整体的发泡单元直径尽量均 匀化的效果。
[0045] 与此相对，通过使柠檬酸的配合比例相对于橡胶成分的总量100质量份为0. 1质 量份?〇. 5质量份，从而能够进一步提高使转印辊整体的发泡单元直径尽量均匀化的效 果。
[0046] 上述橡胶成分优选至少含有SBR、EPDM以及表氯醇橡胶。
[0047] 作为与表氯醇橡胶组合的交联性橡胶，通过代替NBR并用SBR和EPDM，从而能够像 先前说明那样确保转印辊的良好的耐臭氧性，并且能够进一步抑制材料成本。
[0048] 上述橡胶成分优选进一步含有选自NBR、氯丁二烯橡胶（CR)、丁二烯橡胶（BR)以 及丙烯酸橡胶（ACM)中的至少1种极性橡胶。
[0049] 由此，能够对转印辊的辊电阻值进行微调。
[0050] 另外，本发明的转印辊优选经过以下工序形成，即，一边将本发明的导电性橡胶组 合物挤出成型为筒状，一边利用包含微波交联装置和热风交联装置的连续交联装置使其连 续发泡和交联的工序。
[0051] 由此，能够像先前说明那样提高生产率，可进一步压缩转印辊的生产成本。
[0052] 根据本发明，可提供能够使用包含微波交联装置和热风交联装置的连续交联装 置，在不产生氨、一氧化碳的情况下，高效且充分地进行发泡和交联的导电性橡胶组合物、 由该导电性橡胶组合物形成的转印辊以及组装有上述转印辊的图像形成装置。

【专利附图】

【附图说明】
[0053] 图1是表示本发明的转印辊的实施方式的一个例子的立体图。
[0054] 图2是示意性表示本发明的转印辊的制造中使用的连续交联装置的框图。
[0055] 图3是对测定转印辊的辊电阻值的方法进行说明的图。
[0056] 符号说明
[0057] 1 转印辊
[0058] 2 通孔
[0059] 3 轴
[0060] 4 外表面
[0061] 5 连续交联装置
[0062] 6 挤出成型机
[0063] 7 筒状体
[0064] 8 微波交联装置
[0065] 9 热风交联装置
[0066] 10 牵引机
[0067] 11 铝鼓
[0068] 12 外周面
[0069] 13 直流电源
[0070] 14 电阻
[0071] 15 测量电路
[0072] F 负载
[0073] V 检测电压

【具体实施方式】
[0074] 《导电性橡胶组合物》
[0075] 本发明的导电性橡胶组合物的特征在于，含有橡胶成分、用于使上述橡胶成分交 联的交联成分和用于使上述橡胶成分发泡的发泡成分，并且上述发泡成分是作为发泡剂的 碳酸氢钠和作为发泡助剂的柠檬酸。
[0076] 优选橡胶成分至少含有SBR、EPDM以及表氯醇橡胶。
[0077] 其中SBR为非极性，微波的吸收效率非常低。因此，即便使其通过先前说明的连续 交联装置内也无法使筒状体整体充分升温至碳酸氢钠的发泡温度，使转印辊的外表面附近 的发泡单元直径变过小的趋势强。
[0078] 与此相对，根据本发明，即便是含有上述SBR的体系，通过与碳酸氢钠一起并用柠 檬酸，降低碳酸氢钠的发泡开始温度，能够使筒状体整体良好地发泡，使转印辊整体上的发 泡单元直径尽量均匀化。
[0079] (SBR)
[0080] 作为SBR，利用乳液聚合法、溶液聚合法等各种聚合法使苯乙烯和1，3- 丁二烯共 聚而合成的各种SBR均可使用。另外，作为SBR，有加入填充油调整柔软性的充油型SBR和 不加入填充油的非充油型SBR，可以使用其中任一种。
[0081] 并且作为SBR，根据苯乙烯含量分类的高苯乙烯型、中苯乙烯型以及低苯乙烯型的 SBR均可使用。通过变更苯乙烯含量、交联度，能够调整转印辊的各种物性。
[0082] 可以使用这些SBR中的1种或2种以上。
[0083] 在橡胶成分仅含SBR、EPDM和表氯醇橡胶这3种，不含有极性橡胶时，SBR的配合 比例优选为该橡胶成分的总量100质量份中40质量份以上，特别优选为60质量份以上，优 选为90质量份以下，特别优选为80质量份以下。另外含有极性橡胶时，虽然也取决于该极 性橡胶的配合比例，但优选为橡胶成分的总量100质量份中30质量份以上，优选为50质量 份以下。
[0084] 配合比例低于该范围时，可能无法充分得到之前说明的通用性高、成本低廉以及 电阻值低这样的使用SBR而产生的效果。
[0085] 另一方面，超过范围时，相对地EPDM的配合比例变少，可能无法对转印辊赋予良 好的耐臭氧性。并且，表氯醇橡胶的配合比例相对地变少，还可能无法对转印辊赋予良好的 离子导电性。
[0086] 应予说明，使用充油型的SBR作为SBR时，配合比例为该充油型的SBR中所含的作 为固体成分的SBR本身的配合比例。
[0087] (EPDM)
[0088] 作为EPDM，通过向乙烯和丙烯中加入少量的第3成分(二烯成分)而在主链中导入 了双键的各种EPDM均可以使用。作为EPDM，因第3成分的种类、量的不同而可提供各种制 品。作为代表性的第3成分，例如可举出乙叉降冰片烯（ENB)、1，4-己二烯（1，4-HD)、双环 戊二烯（DCP)等。作为聚合催化剂通常使用齐格勒催化剂。
[0089] EPDM的配合比例优选为橡胶成分的总量100质量份中5质量份以上，优选为40质 量份以下，特别优选为20质量份以下。
[0090] 配合比例低于该范围时，可能无法对转印辊赋予良好的耐臭氧性。
[0091] 另一方面，超过范围时，相对地SBR的配合比例变少，可能无法充分得到通用性 高、成本低廉以及电阻值低这样的使用SBR而产生的效果。另外表氯醇橡胶的配合比例也 相对地变少，有可能无法对转印辊赋予良好的离子导电性。
[0092] 〈表氯醇橡胶〉
[0093] 作为表氯醇橡胶，例如可举出表氯醇均聚物、表氯醇-环氧乙烷二元共聚物 (ECO)、表氯醇-环氧丙烷二元共聚物、表氯醇-烯丙基缩水甘油醚二元共聚物、表氯醇-环 氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物（GEC0)、表氯醇-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚三 元共聚物、以及表氯醇-环氧乙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚四元共聚物中的1种或 2种以上。
[0094] 作为表氯醇橡胶，这些中优选含有环氧乙烷的共聚物，特别优选ECO和/或GEC0。
[0095] 上述两种共聚物中，环氧乙烷含量均优选为30摩尔％以上，特别优选为50摩尔％ 以上，优选为80摩尔％以下。
[0096] 环氧乙烷发挥降低转印辊的辊电阻值的作用。但是环氧乙烷含量低于该范围时， 不能充分得到所述作用，所以可能无法充分降低转印辊的辊电阻值。
[0097] 另一方面，环氧乙烷含量超过范围时，引起环氧乙烷的结晶化，妨碍分子链的链段 运动，所以反而有转印辊的辊电阻值上升的趋势。另外，也存在交联后的转印辊的硬度上升 或者交联前的导电性橡胶组合物的加热熔融时的粘度上升的可能。
[0098] ECO中的表氯醇的含量是上述环氧乙烷含量的余量。即表氯醇含量优选为20摩 尔％以上，优选为70摩尔％以下，特别优选为50摩尔％以下。
[0099] 另外GEC0中的烯丙基缩水甘油醚的含量优选为0. 5摩尔％以上，特别优选为2摩 尔％以上，优选为10摩尔％以下，特别优选为5摩尔％以下。
[0100] 烯丙基缩水甘油醚通过其自身作为侧链来发挥确保自由体积的功能，从而起到抑 制环氧乙烷的结晶化而使转印辊的辊电阻值降低的作用。但是烯丙基缩水甘油醚含量低于 先前范围时得不到上述作用，所以可能无法充分降低转印辊的辊电阻值。
[0101] 另一方面，烯丙基缩水甘油醚在GEC0交联时作为交联点发挥功能，所以烯丙基缩 水甘油醚含量超出范围时，GEC0的交联密度变高，妨碍分子链的链段运动，反而有转印辊的 辊电阻值上升的趋势。另外，转印辊的拉伸强度、疲劳特性、耐弯曲性等也可能降低。
[0102] GEC0中的表氯醇的含量是环氧乙烷的含量和烯丙基缩水甘油醚的含量的余量。 艮P，表氯醇含量优选为10摩尔％以上，特别优选为19. 5摩尔％以上，优选为69. 5摩尔％以 下，特别优选为60摩尔％以下。
[0103] 作为GEC0,除了是使上述说明的3种单体共聚而成的狭义的共聚物之外，还有已 知的用烯丙基缩水甘油醚改性的表氯醇-环氧乙烷共聚物（ECO)改性物，在本发明中可以 使用任意的GEC0。
[0104] 表氯醇橡胶的配合比例优选为橡胶成分的总量100质量份中5质量份以上，特别 优选为10质量份以上，优选为40质量份以下，特别优选为30质量份以下。
[0105] 配合比例低于该范围时，可能无法对转印辊赋予良好的离子导电性。
[0106] 另一方面，超过范围时，相对地SBR的配合比例变少，可能无法充分得到通用性 高、成本低廉以及电阻值低这样的使用SBR而产生的效果。另外EPDM的配合比例相对地变 少，可能无法对转印辊赋予良好的耐臭氧性。
[0107]〈极性橡胶〉
[0108] 如果配合极性橡胶，则像之前说明那样能够对转印辊的辊电阻值进行微调。另外， 也能够形成无发泡不均地尽量均匀的多孔结构。
[0109] 作为极性橡胶，例如可举出NBR、CR、BR、ACM中的1种或2种以上。特别优选NBR 和/或CR。
[0110] 其中作为NBR，根据丙烯腈含量而分类的低腈NBR、中腈NBR、中高腈NBR、高腈NBR 以及极高腈NBR均可以使用。
[0111] 另外作为CR，例如使氯丁二烯乳液聚合而合成的、根据此时使用的分子量调节剂 的种类而分类的硫改性型和非硫改性型以及基于结晶速度而分类的该结晶度慢型、中等程 度型和快速型中的任一种CR均可以使用。
[0112] 极性橡胶的配合比例可以根据作为目标的转印辊的辊电阻值任意设定，特别优选 为橡胶成分的总量100质量份中5质量份以上，特别优选为20质量份以上，优选为40质量 份以下。
[0113] 配合比例低于该范围时，无法充分得到对转印辊的辊电阻值进行微调或者不产生 发泡不均的效果。
[0114] 另外，超过范围时，相对地SBR的配合比例变少，无法充分得到通用性高、成本低 廉以及电阻值低这样的使用SBR而产生的效果。另外EPDM的配合比例相对地变少，可能无 法对转印辊赋予良好的耐臭氧性。并且表氯醇橡胶的配合比例相对地变少，可能无法对转 印辊赋予良好的离子导电性。
[0115] 〈发泡成分〉
[0116] 作为发泡成分，像先前说明那样并用作为发泡剂的碳酸氢钠和作为发泡助剂的柠 檬酸。
[0117] 其中碳酸氢钠的配合比例相对于橡胶成分的总量100质量份优选为0. 1质量份? 5质量份。
[0118] 碳酸氢钠的配合比例低于该范围时，可能无法使利用挤出成型机挤出成型的筒状 体充分发泡。另一方面，超过范围时，转印辊的辊电阻值，特别是高温下放置时的电阻特性 可能变差。
[0119] 与此相对，通过使碳酸氢钠的配合比例相对于橡胶成分的总量100质量份为0. 1 质量份?5质量份的范围，从而能够抑制高温下放置时的电阻特性变差，并且能够使筒状 体充分发泡。
[0120] 另外柠檬酸的配合比例以酸酐换算，相对于上述橡胶成分的总量100质量份优选 为0. 1质量份?0. 5质量份。
[0121] 柠檬酸的配合比例低于该范围时，可能无法充分得到配合该柠檬酸而产生的先前 说明的降低碳酸氢钠的发泡开始温度，使转印辊整体的发泡单元直径尽量均匀化的效果。 另一方面，超过范围时，反而无法得到使转印辊整体的发泡单元直径尽量均匀化的效果。
[0122] 与此相对，通过使柠檬酸的配合比例以酸酐换算，相对于橡胶成分的总量100质 量份为〇. 1质量份?〇. 5质量份，从而能够进一步提高使转印辊整体的发泡单元直径尽量 均匀化的效果。
[0123] 〈交联成分〉
[0124] 作为用于使橡胶成分交联的交联成分，可举出交联剂、促进剂等。
[0125] 其中作为交联剂，例如可举出硫系交联剂、硫脲系交联剂、三嗪衍生物系交联剂、 过氧化物系交联剂、各种单体等中的1种或2种以上。其中优选硫系交联剂。
[0126] 另外作为硫系交联剂，可举出粉末硫、有机含硫化合物等。其中作为有机含硫化合 物等，可举出二硫化四甲基秋兰姆、N，N-二硫代二吗啉等。特别优选粉末硫等硫。
[0127] 硫的配合比例相对于橡胶成分的总量100质量份优选为0. 2质量份以上，特别优 选为1质量份以上，优选为5质量份以下，特别优选为3质量份以下。
[0128] 配合比例低于该范围时，导电性橡胶组合物整体的交联速度变慢，交联所需的时 间变长，可能降低转印辊的生产率。另外超过范围时，交联后的转印辊的压缩永久变形可能 变大，或者过量的硫可能浮散于转印辊的外表面。
[0129] 作为促进剂，例如可举出消石灰、氧化镁(MgO)、一氧化铅（PbO)等无机促进剂、有 机促进剂等中的1种或2种以上。
[0130] 另外，作为有机促进剂，例如可举出二邻甲苯基胍、1，3-二苯基胍、1-邻甲苯基双 胍、二邻苯二酚硼酸酯的二邻甲苯基胍盐等胍系促进剂；2-巯基苯并噻唑、二硫化二-2-苯 并噻唑等噻唑系促进剂；N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺等次磺酰胺系促进剂；一硫化四 甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、四硫化双五亚甲基秋兰姆等秋兰 姆系促进剂；硫脲系促进剂等中的1种或2种以上。
[0131] 作为促进剂，根据组合的交联剂的种类，从这些种促进剂中选择使用最佳的促进 剂的1种或2种以上即可。例如使用硫作为交联剂时，优选选择使用秋兰姆系促进剂和/ 或噻唑系促进剂作为促进剂。
[0132] 另外，由于促进剂根据种类促进交联的机理不同，所以优选并用2种以上。并用的 各促进剂的配合比例可以任意设定，但相对于橡胶成分的总量1〇〇质量份，优选为〇. 1质量 份以上，特别优选为〇. 5质量份以上，优选为5质量份以下，特别优选为2质量份以下。
[0133] 作为交联成分，可以进一步配合促进助剂。
[0134] 作为促进助剂，例如可举出氧化锌等金属化合物；硬脂酸、油酸、棉籽油脂肪酸等 脂肪酸以及其它的以往公知的促进助剂中的1种或2种以上。
[0135] 促进助剂的配合比例可以根据橡胶成分的种类和组合、交联剂、促进剂的种类和 组合等适当地设定。
[0136] 〈其他〉
[0137] 在导电性橡胶组合物中，可以进一步根据需要配合各种添加剂。作为添加剂，例如 可举出吸酸剂(受酸剤)、增塑成分(增塑剂、加工助剂等)、抗劣化剂、填充剂、防焦剂、紫外 线吸收剂、润滑剂、颜料、抗静电剂、阻燃剂、中和剂、成核剂、共交联剂等。
[0138] 其中，吸酸剂发挥防止橡胶成分交联时由表氯醇橡胶产生的氯系气体在转印辊内 残留和由此导致的交联阻碍、感光体的污染等的作用。
[0139] 作为吸酸剂，可以使用作为酸受体发挥作用的各种物质，由于分散性优异，优选水 滑石类或氧化镁（Magsal at)，特别优选水滑石类。
[0140] 另外如果将水滑石类等与氧化镁、氧化钾并用，则能够得到更高的吸酸效果，能够 进一步可靠地防止感光体的污染。
[0141] 相对于橡胶成分的总量100质量份，吸酸剂的配合比例优选为0.2质量份以上，特 别优选为〇. 5质量份以上，优选为5质量份以下，特别优选为2质量份以下。
[0142] 配合比例低于该范围时，无法充分得到通过含有吸酸剂而产生的效果。另外，超过 范围时，交联后的转印辊的硬度有上升的可能。
[0143] 作为增塑剂，例如可举出邻苯二甲酸二丁酯（DBP)、邻苯二甲酸二辛酯（D0P)、磷 酸三甲苯酯等各种增塑剂，极性蜡等各种蜡等。另外作为加工助剂，可举出硬脂酸等脂肪酸 等。
[0144] 相对于橡胶成分的总量100质量份，这些增塑成分的配合比例优选为5质量份以 下。例如这是为了防止向图像形成装置安装时或搬运时产生感光体的污染等。鉴于上述目 的，特别优选使用极性蜡作为增塑成分。
[0145] 作为抗劣化剂，可举出各种抗老化剂、抗氧化剂等。
[0146] 其中抗氧化剂发挥降低转印辊的辊电阻值的环境依赖性且抑制连续通电时的辊 电阻值的上升的作用。作为抗氧化剂，例如可举出二乙基二硫代氨基甲酸镍〔大内新兴化学 工业株式会社制的N0CRAC (注册商标)NEC-P〕、二丁基二硫代氨基甲酸镍〔大内新兴化学工 业株式会社制的NOCRAC NBC〕等。
[0147] 作为填充剂，例如可举出氧化锌、二氧化硅、碳、炭黑、粘土、滑石、碳酸钙、碳酸镁、 氢氧化铝等中的1种或2种以上。
[0148] 通过配合填充剂，能够提高转印辊的机械强度等。
[0149] 另外通过使用导电性炭黑作为填充剂，能够提高导电性橡胶组合物整体的微波的 吸收效率或者能够对转印辊赋予电子导电性。
[0150] 作为导电性炭黑，优选HAF。HAF的微波吸收效率特别优异，并且能够在导电性橡 胶组合物中均匀分散，能够对转印辊尽量赋予均匀的电子导电性。
[0151] 导电性炭黑的配合比例相对于橡胶成分的总量100质量份优选为5质量份以上， 优选为25质量份以下，特别优选为20质量份以下。
[0152] 作为防焦剂，例如可举出N-环己基硫代酞酰亚胺、邻苯二甲酸酐、N-亚硝基二苯 胺、2, 4-二苯基-4-甲基-1-戊烯等中的1种或2种以上。特别优选N-环己基硫代酞酰亚 胺。
[0153] 防焦剂的配合比例相对于橡胶成分的总量100质量份优选为0. 1质量份以上，优 选为5质量份以下，特别优选为1质量份以下。
[0154] 共交联剂是指具有其自身发生交联并且也与橡胶成分进行交联反应而使整体高 分子化的作用的成分。
[0155] 作为共交联剂，例如可举出以甲基丙烯酸酯、或者甲基丙烯酸或丙烯酸的金属盐 等为代表的烯键式不饱和单体、利用了 1，2-聚丁二烯的官能团的多官能聚合物类、二肟等 中的1种或2种以上。
[0156] 其中作为烯键式不饱和单体，例如可举出下述（a)?（h)中的1种或2种以上，
[0157] (a)丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等单羧酸类，
[0158] (b)马来酸、富马酸、衣康酸等二羧酸类，
[0159] (c) (a) (b)的不饱和羧酸类的酯或酸酐，
[0160] (d) (a)?（c)的金属盐，
[0161] (e) 1，3- 丁二烯、异戊二烯、2-氯-1，3- 丁二烯等脂肪族共轭二烯，
[0162] (f)苯乙烯、α -甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基乙烯基苯、二乙烯基苯等芳香族乙 烯基化合物，
[0163] (g)三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、乙烯基吡啶等具有杂环的乙烯基化 合物，
[0164] (h)其他，（甲基）丙烯腈或α -氯丙烯腈等氰化乙烯基化合物、丙烯醛、甲酰基甾 醇（formyl sterol)、甲基乙烯基甲酮、乙基乙烯基甲酮、丁基乙烯基甲酮等。
[0165] 另外作为（c)的不饱和羧酸类的酯，优选单羧酸类的酯。
[0166] 作为单羧酸类的酯，例如，可举出下述化合物中的1种或2种以上，
[0167] (甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸正丙酯、（甲基）丙烯酸异丙 酯、（甲基）丙烯酸正丁酯、（甲基）丙烯酸异丁酯、（甲基）丙烯酸正戊酯、（甲基）丙烯酸异戊 酯、（甲基）丙烯酸正己酯、（甲基）丙烯酸环己酯、（甲基）丙烯酸2-乙基己酯、（甲基）丙烯 酸辛酯、（甲基）丙烯酸异壬酯、（甲基）丙烯酸叔丁基环己酯、（甲基）丙烯酸癸酯、（甲基）丙 烯酸十二烷基酯、（甲基）丙烯酸羟基甲酯、（甲基）丙烯酸羟基乙酯等（甲基）丙烯酸的烷基 醋；
[0168] (甲基）丙烯酸氨基乙酯、（甲基）丙烯酸二甲基氨基乙酯、（甲基）丙烯酸丁基氨基 乙醋等（甲基）丙稀酸的氣基烧基醋；
[0169] (甲基）丙烯酸苄酯、苯甲酰（甲基）丙烯酸酯、（甲基）丙烯酸烯丙酯等具有芳香族 环的（甲基）丙烯酸酯；
[0170] (甲基）丙烯酸缩水甘油酯、（甲基）丙烯酸甲基缩水甘油酯、环氧环己基（甲基）丙 烯酸酯等具有环氧基的（甲基）丙烯酸酯；
[0171] N-羟甲基（甲基）丙烯酰胺、(甲基）丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、四氢糠基 甲基丙烯酸酯等具有各种官能团的（甲基）丙烯酸酯；
[0172] 乙二醇二（甲基）丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯 酸酯（EDMA)、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、异丁烯乙烯二甲基丙烯酸酯等多官能（甲基）丙烯 酸酯等。
[0173] 含有以上说明的各成分的本发明的导电性橡胶组合物可以与以往同样地制备。首 先，以规定的比例配合、捏和橡胶成分，接着加入除发泡成分、交联成分以外的添加剂，混炼 后，最后加入发泡成分、交联成分混炼，由此得到导电性橡胶组合物。在混炼中例如可以使 用捏合机、班伯里密炼机、挤出机等。
[0174] 《转印辊》
[0175] 图1是表示本发明的转印辊的实施方式的一个例子的立体图。
[0176] 参照图1，该例子的转印辊1是利用本发明的导电性橡胶组合物形成为单层结构 的筒状，并且向中心的通孔2插入轴3进行固定而成的。
[0177] 轴3例如由铝、铝合金、不锈钢等金属一体形成。
[0178] 轴3例如介由具有导电性的粘接剂与转印辊1电接合并机械固定，或者通过将外 径比通孔2的内径大的轴压入到通孔2与转印辊1电接合并机械固定，从而一体旋转。
[0179] 转印辊1优选以下述方式进行制造，S卩，如先前说明那样，一边使用挤出成型机将 本发明的导电性橡胶组合物挤出成型为长的筒状，且将挤出成型的筒状体在不切割，保持 长的状态下连续送出，一边使其连续通过包含微波交联装置和热风交联装置的连续交联装 置内而连续发泡和交联，之后切割成规定的长度，进一步根据需要对外表面4进行研磨等。
[0180] 研磨可以在任意的时间点实施，但从提高操作性且抑制外表面4的偏差的角度考 虑，优选在切割成规定的长度，插入轴3并固定的图1的状态下，以轴3为中心边旋转边研 磨。
[0181] 图2是对连续交联装置的一个例子的概要进行说明的框图。
[0182] 参照图1和图2,该例子的连续交联装置5如下构成，S卩，将使用挤出成型机6将上 述导电性橡胶组合物连续挤出成型而得的成为转印辊1的基础的长的筒状体7在不切割、 保持长的状态下利用未图示的输送带等连续传送，在传送途中依次配设微波交联装置8、热 风交联装置9以及用于以一定的速度牵引筒状体7的牵引机10。
[0183] 首先在挤出成型机6中，例如混炼先前说明的各成分，一边连续供给以带状等形 成的导电性橡胶组合物，一边使该挤出成型机6工作，连续挤出成型出长的筒状体7。
[0184] 接着，利用输送带和牵引机10以一定的速度连续传送挤出成型的筒状体7,同时 使其首先通过连续交联装置5中的微波交联装置8,照射微波，使形成筒状体7的导电性橡 胶组合物交联成一定种程度的交联度。另外，也可以在微波交联装置8内加热到一定温度， 在交联的同时分解发泡剂，使导电性橡胶组合物发泡。
[0185] 接着，进一步持续传送的同时使其通过热风交联装置9,通过吹送热风而分解发泡 剂使导电性橡胶组合物进一步发泡，并且使导电性橡胶组合物交联成规定的交联度。
[0186] 接着，使其通过未图示的冷却水中等而冷却筒状体7,从而完成该筒状体7的发泡 和交联工序。
[0187] 连续交联装置5的详细介绍，例如在之前说明的专利文献1、2等中有记载。
[0188] 通过设定筒状体7的传送速度、微波交联装置8中照射的微波的照射量、热风交联 装置9的设定温度、长度(也可以将其分成多个部分，阶段性变化）等，从而能够连续得到导 电性橡胶组合物的交联度、发泡度等为任意的一定值的筒状体7。
[0189] 另外，为了使微波的照射量、加热的程度在筒状体7整体上尽量均匀化而使其交 联度、发泡度尽量恒定，可以使传送途中的筒状体7进行旋转。
[0190] 其后，将发泡和交联的筒状体7切割成规定的长度，向通孔2插入轴3并固定，进 一步根据需要对外表面4进行研磨等，制造具有多孔结构的转印辊1。另外也可以将发泡和 交联的筒状体7卷绕到例如未图示的卷取机上等而暂时保管，根据需要依次送到切割以后 的工序来制造转印辊1。
[0191] 通过实施使用连续交联装置5的上述连续交联，从而能够提高生产率，进一步压 缩转印辊1的生产成本。
[0192] 〈辊电阻值及其不均的评价〉
[0193] 转印辊1的在温度23°C、相对湿度55%的常温常湿环境下测定的、外加电压1000V 时的辊电阻值优选为1(ΓΩ以下，特别优选为109ω以下。
[0194] 图3是对测定转印辊的辊电阻值的方法进行说明的图。
[0195] 参照图1、图3,本发明中用按下述方法测定的值表示辊电阻值。
[0196] 即，准备能够以一定的旋转速度旋转的铝鼓11，使测定辊电阻值的转印辊1的外 表面4与该铝鼓11的外周面12从其上方相接。
[0197] 另外在转印辊1的轴3与铝鼓11之间以串联的方式连接直流电源13和电阻14 构成测量电路15。直流电源13 (-）极侧与轴3连接，（+ )极侧与电阻14连接。电阻14 的电阻值r为100 Ω。
[0198] 接着对轴3的两端部分别施加500g的负载F使转印辊1与铝鼓11压接，在该状 态下，一边使铝鼓11旋转(转速：30rpm)，一边由直流电源13在两者间施加直流1000V的外 加电压E，此时测量施加在电阻14上的检测电压V。测量以4秒钟进行100次。
[0199] 由测量的检测电压V和外加电压E (=1000V)，基本利用式（i'）求出转印辊1的辊 电阻值R。
[0200] R=rXE/ (V - r) (i，)
[0201] 其中，式（i'）中的分母中的（一 r)的项由于可以被视为微小，所以在本发明中将 利用式（i)求得的值作为转印辊1的辊电阻值。
[0202] R=rXE/V (i)
[0203] 然后，由上述100次的检测电压V分别利用式（i)求出辊电阻值R，用其平均值作 为该转印辊1的辊电阻值R。
[0204] 〈硬度及其他〉
[0205] 对于转印辊1而言，利用（社）日本橡胶协会标准规格SRIS0101 "膨胀橡胶的物理 试验方法"中规定的测定方法，在温度23°C、相对湿度55%的常温常湿环境下，附加500gf 4. 9N)的负载测定的ASKERC型硬度优选为40°以下。
[0206] 这是由于ASKER C型硬度超过该范围的转印辊1的柔软性不足，得不到确保宽的 夹持宽度以提高调色剂的转印效率的效果以及减少对感光体的损害的效果。
[0207] 另外，转印辊1可以以具有规定的压缩永久变形、介质损耗角正切等的方式进行 调整。为了调整压缩永久变形、ASKER C型硬度、辊电阻值以及介质损耗角正切等，例如可 以调整构成橡胶组合物的各成分的种类和量等。
[0208] 《图像形成装置》
[0209] 本发明的图像形成装置的特征在于，组装有本发明的转印辊。作为上述本发明的 图像形成装置，例如可举出激光打印机、静电式复印机、普通纸传真装置或者它们的复合机 等利用电子照相法的各种图像形成装置。
[0210] 实施例
[0211] 〈实施例1〉
[0212] (导电性橡胶组合物的制备）
[0213] 作为橡胶成分，配合70质量份SBR〔住友化学株式会社制的住友SBR1502〕、10质 量份EPDM〔住友化学株式会社制的ESPRENE (注册商标）EPDM505A〕以及20质量份ECO〔 Zeon株式会社制的HYDRIN (注册商标）T3108〕。
[0214] 另外，作为发泡成分，使用作为发泡剂的碳酸氢钠〔永和化成工业株式会社制的商 品名CELLB0RN FE-507〕和作为发泡助剂的柠檬酸〔一水合物，米山药品工业株式会社制〕。
[0215] 碳酸氢钠的配合比例是相对于橡胶成分的总量100质量份为2质量份，柠檬酸的 配合比例是以酸酐换算，相对于橡胶成分的总量100质量份为0. 5质量份。
[0216] 向这些成分中进一步配合下述表1所示的各成分，使用班伯里密炼机混炼制备导 电性橡胶组合物。
[0217] 表 1
[0218]

【权利要求】
1. 一种导电性橡胶组合物，其特征在于，能够利用包含微波交联装置和热风交联装置 的连续交联装置进行发泡和交联，含有：橡胶成分、用于使所述橡胶成分交联的交联成分以 及用于使所述橡胶成分发泡的发泡成分，并且，所述发泡成分是作为发泡剂的碳酸氢钠和 作为发泡助剂的柠檬酸。
2. 根据权利要求1所述的导电性橡胶组合物，其中，所述碳酸氢钠的配合比例相对于 所述橡胶成分的总量100质量份为〇. 1质量份?5质量份，所述柠檬酸的配合比例以酸酐 换算，相对于所述橡胶成分的总量100质量份为〇. 1质量份?〇. 5质量份。
3. 根据权利要求1或2所述的导电性橡胶组合物，其中，所述橡胶成分至少含有丁苯橡 胶、三元乙丙橡胶以及表氯醇橡胶。
4. 根据权利要求3所述的导电性橡胶组合物，其中，所述橡胶成分进一步含有选自丁 腈橡胶、氯丁二烯橡胶、丁二烯橡胶以及丙烯酸橡胶中的至少1种极性橡胶。
5. -种转印棍，其特征在于，是由所述权利要求1?4中任一项所述的导电性橡胶组合 物形成的。
6. 根据权利要求5所述的转印辊，是经过以下工序制造的：将所述导电性橡胶组合物， 一边挤出成型为筒状，一边利用包含微波交联装置和热风交联装置的连续交联装置连续进 行发泡和交联的工序。
7. -种图像形成装置，其特征在于，组装有所述权利要求5或6所述的转印辊。
【文档编号】C08L9/02GK104059261SQ201310305806
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年7月19日 优先权日:2013年3月21日
【发明者】谷尾勇祐, 里吉直之 申请人:住友橡胶工业株式会社