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】本发明提供一种导电性橡胶组合物、由上述导电性橡胶组合物组成的转印辊以及安装了该转印辊的图像形成装置，其即使在二次交联冷却后短时间内进行研磨筒状体也不会大幅膨胀，能够生产率良好地制造转印辊。导电性橡胶组合物是向含有SBR、EPDM、表氯醇橡胶的橡胶组分中，与交联成分一起将作为发泡剂的平均粒径为3～11μm的偶氮二甲酰胺以每橡胶组分总量100质量份中为0.5～8质量份的比例配合的。转印辊(1)是将上述导电性橡胶组合物挤压成型为长尺寸的筒状，一边不进行切割以长尺寸原样状态连续输送，一边连续地通过微波交联装置和热风交联装置连续地发泡和交联而制造的。图像形成装置安装了该转印辊。
【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] 本发明涉及一种导电性橡胶组合物和将该导电性橡胶组合物发泡和交联成筒状， 装入利用静电复印法的图像形成装置而被使用的转印辊以及安装了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、静电复印机、普通纸传真机或者这些的复合机等利用静电复 印法的图像形成装置中，大致经过下述的工序，在纸类、塑料薄膜等用纸的表面形成图像。
[0003] 首先，将具有光导电性的感光体的表面同样的带电的状态下曝光，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，首先使微小的着色粒子调色剂在预先带电规定的电位的状态下，与感光体 的表面接触。这样则调色剂根据静电潜像的电位图案在感光体的表面选择性吸附，静电潜 像以调色剂图像显影（显影工序）。
[0005] 接着，将调色剂图像转印到用纸的表面（转印工序），进一步通过使其定影（定影 工序），在该用纸的表面形成图像。
[0006] 此外，在转印工序中，不只是将在感光体的表面形成的调色剂图像直接转印到用 纸的表面（直接转印），也有在图像载体的表面临时转印（一次转印工序）之后在用纸的表 面再转印（二次转印工序）的情形。
[0007] 为了将调色剂图像在转印工序中直接从感光体的表面转印到用纸的表面或在一 次转印工序中从感光体的表面转印到图像载体的表面或者为了在二次转印工序中从图像 载体的表面转印到用纸的表面，使用由导电性橡胶组合物组成的具有规定的辊电阻值的转 印辊。
[0008] 例如直接转印时，转印工序中，在相互以规定的压接力压接的感光体和转印辊之 间施加规定的转印电压的状态下，在两者之间将用纸通纸，使在感光体的表面形成的调色 剂图像转印到用纸的表面。
[0009] 近来，作为特别是在面向发展中国家的常用的激光打印机等中使用的转印辊，已 有要求如下的转印辊的趋势：尽可能使用常用的材料、尽可能结构简单且能成本低廉地制 造。
[0010] 为了满足这些要求，作为转印辊常用具有多孔结构的转印辊。通过设为多孔结构， 可减少形成材料抑制材料费，而且将其轻量化能够削减运输费等。此外，即使省略增塑剂的 配合或减少配合比例，也能够通过多孔结构赋予转印辊适度的柔软性。
[0011] 为了制造多孔结构的转印辊，例如采用下述的连续的制造方法则能提高生产率， 可进一步压缩转印辊的生产成本，因而优选。
[0012] 即，将含有橡胶组分和用于将该橡胶组分通过加热而发泡的发泡成分的导电性橡 胶组合物，使用挤压成型机挤压成型为长尺寸的筒状，并且不对挤压成型的筒状体进行切 害I]，以长尺寸的原样连续地送出的同时，将其在含有微波交联装置和热风交联装置的连续 交联装置内连续地通过，由此连续地进行发泡和交联。
[0013] 接着，将发泡、交联的筒状体切割为规定的长度，使用烤箱等加热进行二次交联、 冷却之后通过将其研磨为规定的外径，制造转印棍。
[0014] 作为构成导电性橡胶组合物的橡胶组分，例如不单独使用表氯醇橡胶等高价的离 子导电性橡胶，而是将该离子导电性橡胶与交联性橡胶并用则可减少材料成本，能进一步 压缩转印辊的生产成本，因而优选。
[0015] 作为上述交联性橡胶，常见的是丙烯腈丁二烯橡胶（NBR)。但是，为了满足上述 要求进一步压缩转印辊的生产成本，作为交联性橡胶，优选代替NBR将苯乙烯丁二烯橡胶 (SBR)和乙烯丙烯二烯橡胶（EPDM)并用（参照专利文献1等）。
[0016] 在这2种交联性橡胶和离子导电性橡胶的并用体系中，能够维持转印辊良好的耐 臭氧性的同时抑制材料成本。
[0017] 即，对于赋予转印辊规定的辊电阻值所必须的高价的离子导电性橡胶，通过与交 联性橡胶的并用能够减少其配合比例，而且由于交联性橡胶中SBR与NBR相比通用性更高 成本低廉，因此能够进一步减少材料成本。
[0018] 但是由于SBR对激光打印机等的内部发生的臭氧的耐性，即耐臭氧性不充分，因 此并用EPDM。
[0019] 由于EPDM不仅其自身的耐臭氧性优异，其也具有抑制SBR的臭氧劣化的作用，因 此能够提1?转印棍的臭氧耐性。
[0020] 作为发泡成分，将通过加热分解产生气体的发泡剂和具有降低该发泡剂的分解温 度而有促进分解的作用的发泡助剂进行组合是常见的。
[0021] 特别是偶氮二甲酰胺（发泡剂，H2NOCN=NCONH2，以下也缩写为"ADCA"）和尿素 系发泡助剂的组合广泛被采用（参照专利文献2等）。
[0022] 现有技术文献
[0023] 专利文献
[0024] 专利文献1日本特开2012-108376号公报
[0025] 专利文献2日本特开2004-46052号公报


【发明内容】

[0026] 多孔结构的转印辊中，出于上述说明的成本压缩，优选发泡泡孔直径尽量的大。
[0027] 因此，优选将存在通过配合而使发泡泡孔的泡孔直径变小倾向的发泡助剂除去， 即完全不配合发泡助剂，作为发泡成分仅将发泡剂单独使用或者尽量减少发泡助剂的配合 比例。
[0028] 但是，使用这样的限制了发泡助剂的配合的导电性橡胶组合物，挤压成型、发泡、 交联之后，例如将在烤箱中二次交联的筒状体，为了冷却从烤箱中取出并将其在约1日以 内进行研磨，则大多发生研磨的筒状体会大幅膨胀，无法维持规定的外径的不良问题，转印 辊等的制造的成品率乃至生产率会降低。
[0029] 该问题在多孔结构中含有的独立气泡的比例大的情况下会显著发生。
[0030] 即，因二次交联时的热，独立气泡内的气体膨胀地挤出到外部，接着因冷却外部的 气体、空气进入独立气泡内，升高该独立气泡内的内压。
[0031] 这一状态下，与外界气体接触而先被冷却固化并由此抑制内部的独立气泡膨胀的 筒状体的最外周的区域，因在接下来的工序中的研磨被除去，还未完全被冷却的维持柔软 状态的内部独立气泡因其内压向筒状体的径向外侧膨胀，筒状体大幅膨胀而无法维持规定 的外径。
[0032] 将二次交联后的筒状体，例如冷却2天时间以上，则能充分冷却、固化到筒状体的 内部，因此不会产生上述问题。但是这种情况下，不仅1个转印辊的制造需要的时间长，为 了冷却需要保管筒状体的场所，而且中间库存增加等，生产工序上的效率降低，仍然会产生 转印辊等的生产率降低的问题。
[0033] 本发明的目的在于提供一种导电性橡胶组合物，其因二次交联冷却后即使在短时 间内研磨筒状体也不会大幅膨胀，所以能够生产率良好地制造转印辊等。此外本发明的目 的在于提供由上述导电性橡胶组合物组成的转印辊以及装入该转印辊的图像形成装置。 [0034] 本发明是一种组合物，其特征在于，能通过含有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：至少含有SBR、EPDM和表氯醇橡胶的橡胶组分，用于 将所述橡胶组分交联的交联成分以及用于将所述橡胶组分发泡的发泡成分；并且，所述发 泡成分，以每所述橡胶组分总量100质量份中为〇. 5质量份以上、8质量份以下的比例含有 平均粒径为3μm以上、11μm以下的ADCA(以下有时缩写为"小径ADCA"）作为发泡剂。
[0035] 此外，本发明的转印辊的特征在于，由上述本发明的导电性橡胶组合物组成。
[0036] 本发明的图像形成装置的特征在于，安装了上述本发明的转印辊。
[0037] 根据本发明，作为与表氯醇橡胶组合的交联性橡胶，代替NBR将SBR和EPDM并用， 因此如先前说明的那样确保转印辊的良好的耐臭氧性的同时能进一步抑制材料成本。
[0038] 而且根据本发明，通过将平均粒径为3μπι以上、Ι?μπι以下的粒径小的小径ADCA作为发泡剂使用，能够使发泡、交联后的多孔质体中的独立气泡所占的比例比现有的小。
[0039] S卩、平均粒径为Ilym以下的小径ADCA与作为发泡剂而常用的平均粒径超过 11μm的粒径大的ADCA相比分解和发泡的速度快。
[0040] 因此，配合有该小径ADCA的导电性橡胶组合物，因上述说明的挤压成型和与之相 继的发泡、交联工序中的加热进行快速发泡的同时，因上述快速发泡而所生成的气泡之间 容易相互连通融合形成连续气泡，其结果，能够将独立气泡的比例减小。
[0041] 由于连续气泡与外界气体连通，因此气体、空气伴随温度变化能够自由出入，即使 经过二次交联的工序也不会使内压升高。
[0042] 因此，能够抑制如上述说明的那样的因独立气泡的内压升高这一原因而研磨后发 生的膨胀，即使例如烤箱中二次交联之后取出并约1日以内这样短时间之内进行研磨，也 能够维持规定的外径，能够提1?转印棍等的生广率。
[0043] 本发明中，将小径ADCA的平均粒径限定在3μm以上，是因为平均粒径小于这一范 围的极微小的ADCA的反应性过高，即使是极小的温度变化也容易分解，无法作为至少与橡 胶组分混炼时要求尽量不分解的发泡剂使用。
[0044] 此外，因上述原因上述微小的ADCA，也并不作为工业上能够使用的制品（发泡剂） 而被提供，这也是一个原因。
[0045] 应予说明，本发明中将小径ADCA等的ADCA的平均粒径，以通过离心沉降法求出的 值表示。
[0046] 本发明中，将小径ADCA的配合比例限定在上述说明的范围是基于下述的理由的。
[0047] 即在小于小径ADCA的配合比例的范围，则会产生下述问题：由于不能将导电性橡 胶组合物充分发泡，橡胶硬度变得过硬，例如对转印辊，不能赋予作为该转印辊适合的良好 的柔软性。
[0048] 此外，发泡不充分时，也会产生下述问题：即无法获得上述说明的减少形成材料而 抑制材料费的效果和轻量化而削减运输费等的效果。
[0049] 另一方面，配合比例超过范围时，会产生下述问题：由于导电性橡胶组合物的发泡 会变得过剩，橡胶硬度变得过于柔软，例如对转印辊，不能赋予作为该转印辊适宜的强度的 问题。
[0050] 与此相对，通过将小径ADCA的配合比例设置在每橡胶组分总量100质量份中为 〇. 5质量份以上、8质量份以下的范围，例如对转印辊赋予作为该转印辊适宜的橡胶硬度， 能够全部解决上述问题。
[0051] 上述橡胶组分优选进一步含有选自NBR、氯丁橡胶（CR)、丁二烯橡胶（BR)和丙烯 酸橡胶（ACM)的至少一种极性橡胶。
[0052] 由此，可以微调转印辊的辊电阻值。
[0053] 此外本发明的转印辊，优选经一边将本发明的导电性橡胶组合物挤压成型为筒 状，一边通过含有微波交联装置和热布交联装置的连续交联装置经过连续地发泡和交联工 序而形成。
[0054] 由此，如上述说明的那样能够提高生产率，能够进一步压缩转印辊的生产成本。
[0055] 根据本发明，提供一种导电性橡胶组合物，由于该组合物在二次交联冷却后即使 在短时间之内研磨筒状体也不会大幅膨胀，因此能够生产率良好地制造转印辊等。此外根 据本发明，能够提供由上述导电性橡胶组合物组成的转印辊以及安装了该转印辊的图像形 成装置。

【专利附图】

【附图说明】
[0056] 图1是示出本发明的转印辊的实施方式的一例的斜视图。
[0057] 图2是示出本发明的转印辊的制造中使用的连续交联装置的概况的模块图。
[0058] 图3是说明测定转印辊的辊电阻值的方法的图。
[0059] 符号的说明
[0060] 1转印辊
[0061] 2 通孔
[0062] 3 轴
[0063] 4外周面
[0064] 5连续交联装置
[0065] 6挤压成型机
[0066] 7筒状体
[0067] 8微波交联装置
[0068] 9热风交联装置
[0069] 10拉取机
[0070] 12 铝鼓
[0071] 13外周面
[0072] 14直流电源
[0073] 15 电阻
[0074] 16测量电路
[0075] F负荷
[0076] V检测电压

【具体实施方式】
[0077] 导电性橡胶组合物
[0078] 本发明的特征在于是能够通过含有微波交联装置和热风交联装置的连续交联装 置发泡和交联的导电性橡胶组合物，该组合物至少含有：SBR、EPDM和表氯醇橡胶的橡胶组 分，用于将上述橡胶组分交联的交联成分和用于将上述橡胶组分发泡的发泡成分；并且，上 述发泡成分，作为发泡剂，以每上述橡胶组分总量100质量份中为〇. 5质量份以上、8质量份 以下的比例含有平均粒径3μπι以上、Ι?μπι以下的小径ADCA。
[0079] SBR
[0080] 作为SBR，将苯乙烯和1，3- 丁二烯用乳化聚合法、溶液聚合法等多种聚合法进行 共聚合而合成的多种的SBR均能够使用。此外作为SBR，包括添加充油调整柔软性的充油型 SBR和未添加非充油型SBR，这些均能够使用。
[0081] 进而作为SBR，依照苯乙烯含量分类为高苯乙烯型、中苯乙烯型和低苯乙烯型的 SBR均能够使用。通过改变苯乙烯含量、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] SBR的配合比例在橡胶组分仅含有SBR、EPDM和表氯醇橡胶这3种，不含有极性橡 胶时，优选该橡胶组分总量100质量份中的40质量份以上,特别优选60质量份以上,优选 90质量份以下，特别优选80质量份以下。此外含有极性橡胶时，也与该极性橡胶的配合比 例相关，但优选为橡胶组分总量100质量份中的15质量份以上,其中也优选20质量份以 上，特别优选30质量份以上,优选50质量份以下。
[0084] 配合比例小于该范围时，存在不能充分利用上述说明的通用性高成本廉价的SBR 的优点的可能。
[0085] 另一方面，超过范围时，少EPDM的配合比例相对地减，存在不能赋予转印辊良好 的臭氧耐性的可能。此外表氯醇橡胶的配合比例也相对地减少，存在不能赋予转印辊良好 的离子导电性的可能。
[0086] 应予说明，配合比例在作为SBR使用充油型SBR时，为该充油型SBR中含有的作为 固形成分的SBR自身的配合比例。
[0087] EPDM
[0088] 作为EPDM，通过在乙烯和丙烯添加少量的第3成分（二烯成分）而在主链中导入 双键的各种EPDM均能够使用。作为EPDM，因第3成分的种类、量的不同提供有多种制品。 作为代表的第3成分，例如可举出乙叉降冰片烯（ENB)、1，4-己二烯（1，4-HD)、二环戊二烯 (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组分总量100质量份中的5质量份以上,40质量份以 下，特别优选20质量份以下。
[0090] 配合比例小于该范围时，存在不能赋予转印辊良好的臭氧耐性的可能。
[0091] 另一方面，超过范围时，SBR的配合比例相对地减少，也存在不能充分利用通用性 高成本低廉这一SBR的优点的可能。另外表氯醇橡胶的配合比例也相对地减少，存在不能 赋予转印辊良好的离子导电性的可能。
[0092] 表氯醇橡胶
[0093] 作为表氯醇橡胶可举出表氯醇均聚物、表氯醇-乙烯氧化物二元共聚物（ECO)、表 氯醇-丙烯氧化物二元共聚物、表氯醇-丙烯基缩水甘油醚二元共聚物、表氯醇-乙烯氧化 物-丙烯基缩水甘油醚三元共聚物（GECO)、表氯醇-丙烯氧化物-丙烯基缩水甘油醚三元 共聚物和表氯醇-乙烯氧化物-丙烯氧化物-丙烯基缩水甘油醚四元共聚物等的1种或2 种以上。
[0094] 作为表氯醇橡胶可以是这些物质中含有乙烯氧化物的共聚物，特别优选ECO和/ 或GECO。
[0095] 上述两共聚物中乙烯氧化物含量均是30摩尔％以上，特别优先50摩尔％以上，优 选80摩尔％以下。
[0096] 乙烯氧化物具有下调转印辊的辊电阻值的作用。但是乙烯氧化物含量小于该范围 时，有可能不能充分获得上述作用，不能充分降低转印辊的辊电阻值。
[0097] 另一方面，乙烯氧化物含量超过范围时，由于引起乙烯氧化物的结晶化会妨碍分 子链的片段运动，反而有升高转印辊的辊电阻值的趋势。此外，也存在交联后的转印辊的硬 度升高，交联前的导电性橡胶组合物的加热溶融时的粘度升高的可能。
[0098] ECO中，表氯醇含量是乙烯氧化物含量的余量。即表氯醇含量优选20摩尔％以上， 70摩尔％以下，特别优选50摩尔％以下。
[0099] 此外，GECO中，丙烯基缩水甘油醚含量是0. 5摩尔％以上，特别优选2摩尔％以上， 10摩尔％以下，特别优选5摩尔％以下。
[0100] 丙烯基缩水甘油醚其自身作为侧链为了确保自由体积而发挥作用，从而抑制乙烯 氧化物的结晶化，发挥降低转印辊的辊电阻值的作用。但是丙烯基缩水甘油醚含量小于上 述范围时，由于不能得到上述作用，存在不能充分降低转印辊的辊电阻值的可能。
[0101] 另一方面，丙烯基缩水甘油醚，由于在GECO交联时作为交联点发挥功能，丙烯基 缩水甘油醚含量超过范围时，GECO的交联密度变高，会妨碍分子链的片段运动，反而会有转 印辊的辊电阻值升高的趋势。此外也有存在转印辊的拉伸强度、疲劳特性、耐弯曲性等降低 的可能。
[0102] GECO中，表氯醇含量是乙烯氧化物含量和丙烯基缩水甘油醚含量的余量。即表氯 醇含量是10摩尔％以上，特别优选19. 5摩尔％以上，是69. 5摩尔％以下，特别优选60摩 尔％以下。
[0103] 作为GEC0,除了将上面说明的3种单体共聚合的狭义的意义的共聚物之外，已知 也有用丙烯基缩水甘油醚将表氯醇-乙烯氧化物共聚物（ECO)改性的改性物，本发明中上 述改性物也能够作为GECO使用。
[0104] 表氯醇橡胶的配合比例是橡胶组分总量100质量份中的5质量份以上，特别优选 10质量份以上，是40质量份以下,特别优选30质量份以下。
[0105] 配合比例小于该范围时，存在不能赋予转印辊良好的离子导电性的可能。
[0106] 另一方面，超过范围时，SBR的配合比例相对地减少，存在不能充分利用通用性高 成本低廉这一SBR的优点的可能。此外EPDM的配合比例也相对地减少，存在不能赋予转印 辊良好的臭氧耐性的可能。
[0107] 极性橡胶
[0108] 配合极性橡胶时，如上述说明的那样能够微调转印辊的辊电阻值。此外，能没有发 泡不均匀、尽可能均匀地形成多孔结构。
[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，按照丙烯腈含量而分类的低乙腈NBR、中乙腈NBR、中高乙腈NBR、 高乙腈NBR和极高乙腈NBR均能够使用。
[0111] 此外作为CR，例如使氯丁烯乳化聚合而合成且此时按照使用的分子量调整剂的种 类而分类的硫改性型和非硫改性型以及基于结晶化速度而分类的该结晶化度缓慢型、中程 度型和快速型的CR的任意的CR均能够使用。
[0112] 极性橡胶的配合比例根据作为目的的转印辊的辊电阻值，可以任意设定，特别优 选橡胶组分总量100质量份中的5质量份以上、特别优选20质量份以上,优选40质量份以 下。
[0113] 配合比例小于该范围时，存在不能充分获得通过配合极性橡胶而微调转印辊的辊 电阻值和消除发泡不均的效果的可能。
[0114] 此外超过范围时，SBR的配合比例相对地减少，存在不能充分利用通用性高成本低 廉这一SBR的优点的可能。此外EPDM的配合比例也相对地减少，存在不能赋予转印辊良好 的臭氧耐性的可能。进而表氯醇橡胶的配合比例也相对地减少，存在不能赋予转印辊良好 的离子导电性的可能。
[0115] 发泡成分
[0116] 发泡剂
[0117] 发泡成分中，作为通过加热分解产生气体的发泡剂，本发明中，如上述说明的那样 使用平均粒径为3μm以上、11μm以下的小径ADCA。
[0118] 由此，发泡、交联后的多孔质体中的独立气泡所占的比例与现状相比能够变小。
[0119] 即小径ADCA与作为发泡剂而经常使用的平均粒径超过11μm的粒径大的ADCA相 比分解、和发泡的速度快。
[0120] 因此，配合有该小径ADCA的导电性橡胶组合物，因上述说明的挤压成型和与之相 继的发泡、交联工序中的加热进行快速发泡的同时，因上述快速发泡而所生成的气泡之间 容易相互连通融合形成连续气泡，其结果，能够将独立气泡的比例减小。
[0121] 由于连续气泡与外界气体连通，因此气体、空气伴随温度变化能够自由出入，即使 经过二次交联的工序也不会使内压升高。
[0122] 因此，能够抑制如上述说明的那样的因独立气泡的内压升高这一原因而研磨后发 生的膨胀，即使例如烤箱中二次交联之后取出并约1日以内这样短时间之内进行研磨，也 能够维持规定的外径，能够提1?转印棍等的生广率。
[0123] 将小径ADCA的平均粒径限定在3μm以上是因为平均粒径小于这一范围的极微小 的ADCA的反应性过高，即使是极小的温度变化也容易分解，无法作为至少与橡胶组分混炼 时要求尽量不分解的发泡剂使用。
[0124] 此外，因上述原因上述微小的ADCA，也并不作为工业上能够使用的制品（发泡剂） 而被提供，这也是一个原因。
[0125] 作为平均粒径为3μm以上、11μm以下的小径ADCA的具体例，例如可举出三协化 成公司产的Cellmic(注册商标）CE(平均粒径：6?7μm)、CellmicC-22 (平均粒径：4? 6μm)、CellmicC_l(平均粒径：8?11μm)、CellmicC_2 (平均粒径：3?5μm)等的1种或 2种以上。
[0126] 将小径ADCA的配合比例限定为每橡胶组分总量100质量份中为0. 5质量份以上、 8质量份以下，是依据下述理由的。
[0127] 即小径ADCA的配合比例小于范围时，由于不能将导电性橡胶组合物充分发泡，橡 胶硬度变得过硬，例如产生不能赋予转印辊作为该转印辊适宜的良好的柔软性的问题。
[0128] 此外发泡不充分时，也会产生无法获得上述说明的减少形成材料而抑制材料费的 效果和轻量化而削减运输费等的效果这样的问题。
[0129] 另一方面、配合比例超过范围时，导电性橡胶组合物的发泡变得过剩，橡胶硬度变 得过于柔软，例如会产生不能赋予转印辊作为该转印辊适合的适度的强度这样的问题。
[0130] 与此相对，通过将小径ADCA的配合比例设置在每橡胶组分总量100质量份中为 〇. 5质量份以上、8质量份以下的范围，例如能够赋予转印辊作为该转印辊适宜的橡胶硬 度，能够解决上述所有问题。
[0131] 即，短时间内没有磨损或不会对感光体造成损伤地将转印辊在对感光体以适合的 夹挤压力和在夹挤宽度进行压接，能够防止调色剂的转印效率的降低。
[0132] 作为发泡剂，在不妨碍通过使用小径ADCA而得到上述效果的范围内，可以与其他 发泡剂并用。作为该其他的发泡剂，例如可举出平均粒径超过11μm的通常的ADCA等。
[0133] 但是，考虑到更进一步提高使用小径ADCA而得到的效果，作为发泡剂，优选仅单 独使用该小径ADCA。
[0134] 发泡助剂
[0135] 如上述说明的那样，考虑到尽可能将发泡泡孔直径变大，作为发泡成分，优选仅单 独使用至少含有上面说明的小径ADCA的发泡剂。此外即使配合发泡助剂，优选尽量减少其 配合比例。
[0136] 作为发泡助剂，可举出有降低ADCA的分解温度的作用的尿素系发泡助剂等。特别 可较好地使用尿素（H2NCONH2)tj
[0137] 发泡助剂的配合比例是每橡胶组分总量100质量份中为5质量份以下，特别优选 3质量份以下。
[0138] 配合比例超过该范围时，如上述说明的那样，ADCA的分解温度降低，该ADCA从加 热开始短时间内在筒状体的大约全体上基本同时且均匀地分解、发泡，因发泡持续膨胀的 相邻的发泡泡孔凭借相互的膨胀力相互抑制膨胀，从而使构成多孔结构的发泡泡孔的泡孔 直径变小。
[0139] 应予说明配合比例的下限是0质量份。作为发泡剂成分不配合发泡助剂，对于发 泡泡孔直径变大而言最优选。但是为了提高发泡泡孔直径的均匀性，也可以配合上述说明 的范围内的少量的发泡助剂。
[0140] 交联成分
[0141] 作为用于使橡胶组分交联的交联成分，可举出交联剂、促进剂等。
[0142] 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、各种单体等的1种或2种以上。其中优选硫系交联剂。
[0143] 此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 物等可举出四甲基秋兰姆二硫化物、N，N-二硫代双吗啉等。特别优选粉末硫等硫。
[0144] 硫的配合比例是每橡胶组分总量100质量份中为0. 2质量份以上，特别优选1质 量份以上，5质量份以下，特别优选3质量份以下。
[0145] 在配合比例小于该范围时，导电性橡胶组合物的全体的交联速度变慢，存在交联 需要的时间变长转印辊的生产率降低的可能。此外超过范围时，交联后的转印辊的压缩永 久形变变大，存在过剩的硫在转印棍的外周起霜的可能。
[0146]作为促进剂，例如可举出熟石灰、氧化镁（MgO)、氧化铅（PbO)等无机促进剂或者 有机促进剂等的1种或2种以上。
[0147] 此外作为有机促进剂，例如可举出二邻甲苯基胍、1，3-二苯基胍、1-邻甲苯基双 胍、二邻苯二酚硼酸盐的二邻甲苯基胍盐等胍系促进剂；2-巯基苯并噻唑、二-2-苯并噻唑 基二硫化物等噻唑系促进剂；N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺等次磺酰胺系促进剂；四 甲基秋兰姆单硫化物、四甲基秋兰姆二硫化物、四乙基秋兰姆二硫化物、双亚戊基秋兰姆四 硫化物等秋兰姆系促进剂；硫脲系促进剂等中的1种或2种以上。
[0148] 作为促进剂，从这些多种促进剂中，根据组合的交联剂的种类，可以选择使用最佳 的促进剂的1种或2种以上。例如作为交联剂使用硫时，作为促进剂优选选择使用秋兰姆 系促进剂和/或噻唑系促进剂。
[0149] 此外促进剂因种类不同而交联促进的机制不同，因此优选并用2种以上。并用的 各促进剂的配合比例可以任意设定，是每橡胶组分总量100质量份中为〇. 1质量份以上，特 别优选〇. 5质量份以上，5质量份以下，特别优选2质量份以下。
[0150] 作为交联成分也可以进一步配合促进助剂。
[0151] 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、棉籽脂肪酸等脂 肪酸、其他的现有公知的促进助剂的1种或2种以上。
[0152] 促进助剂的配合比例可以根据橡胶组分的种类和组合、交联剂、促进剂的种类和 组合等进行适宜设定。
[0153] 其他
[0154] 导电性橡胶组合物中，进一步根据需要也可以配合各种添加剂。作为添加剂，例如 可举出酸接受剂、增塑剂、加工助剂、劣化防止剂、填充剂、焦化防止剂、紫外线吸收剂、润滑 齐IJ、色素、防静电剂、阻燃剂、中和剂、成核剂、共交联剂等。
[0155] 其中酸接受剂具有防止橡胶组分交联时从表氯醇橡胶生成氯系气体向转印辊内 的残留和由此引起交联妨碍、感光体的污染等功能。
[0156] 作为酸接受剂，可使用作为酸接受体发挥作用的各种物质，其中优选分散性优异 的水滑石类或氧化镁（7夂'寸5 '7卜），特别优选水滑石类。
[0157] 此外，可将水滑石类等与氧化镁、氧化钙并用，能够获得更高的酸接受效果，能够 更进一步可靠地防止感光体的污染。
[0158] 酸接受剂的配合比例是相当于橡胶组分总量100质量份的0. 2质量份以上,特别 优选〇. 5质量份以上，是5质量份以下，特别优选2质量份以下。
[0159] 配合比例小于该范围时，存在不能充分获得基于配合酸接受剂的效果的可能。此 外超过范围时，存在交联后的转印辊的硬度升高的可能。
[0160] 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。此外作为加工助剂可举出硬脂酸等脂肪酸 等。
[0161] 增塑剂和/或加工助剂的配合比例优选每橡胶组分总量100质量份中为5质量份 以下。是为了防止例如向图像形成装置的安装时或工作时产生感光体的污染。鉴于上述目 的，特别优选使用可塑的中极性蜡。
[0162] 作为劣化防止剂可举出各种老化防止剂、氧化防止剂等。
[0163] 其中氧化防止剂降低转印辊的辊电阻值的环境依赖性的同时，具有抑制连续通电 时的辊电阻值的升高的作用。作为氧化防止剂，例如可举出二乙基二硫代氨基甲酸镍（内 新兴化学工业（株）产的NOCRAC(注册商标）NEC-P)二丁基二硫代氨基甲酸镍（内新兴化 学工业（株）制NOCRACNBC)。
[0164] 作为填充剂，例如可举出氧化锌、氧化硅、碳、炭黑、粘土、滑石、碳酸钙、碳酸镁、氢 氧化钙等的1种或2种以上。
[0165] 通过配合填充剂，能够提高转印辊的机械强度等。
[0166] 此外作为填充剂通过使用导电性炭黑，能够提高作为导电性橡胶组合物的整体的 微波吸收效率或能赋予转印辊电子导电性。
[0167] 作为导电性炭黑，优选HAF。HAF由于微波吸收效率特别优异，而且能够均匀分散 到导电性橡胶组合物中，能够尽可能赋予转印辊均匀的电子导电性。
[0168] 导电性炭黑的配合比例优选为每橡胶组分总量100质量份中为5质量份以上，30 质量份以下，其中也优选25质量份以下，特别优选20质量份以下。
[0169] 作为焦化防止剂，例如可举出N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺、邻苯二甲酸酐、 N-亚硝基二苯基胺、2, 4-二苯基-4-甲基-1-戊烯等的1种或2种以上。特别优选N-环 己基硫代邻苯二甲酰亚胺。
[0170] 焦化防止剂的配合比例优选为每橡胶组分总量100质量份中为0. 1质量份以上,5 质量份以下，特别优选1质量份以下。
[0171] 共交联剂是指具有其自身交联的同时与橡胶组分进行交联反应而将整体高分子 化作用的成分。
[0172] 作为共交联剂，例如可举出甲基丙烯酸酯、或者由甲基丙烯酸或丙烯酸的金属盐 等代表的乙烯性不饱和单体、利用1，2-聚丁二烯的官能基的多官能聚合物类、或者二肟等 的1种或2种以上。
[0173] 其中作为乙烯性不饱和单体，例如可举出，
[0174] (a)丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等单羧酸类、
[0175] (b)马来酸、富马酸、衣康酸等二羧酸类、
[0176] (c)(a)(b)的不饱和羧酸类的酯或酸酐、
[0177] (d)(a)?（C)的金属盐、
[0178] (e) 1，3- 丁二烯、异戊烯、2-氯-1，3- 丁二烯等脂肪族共轭二烯、
[0179] (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、
[0180] (g)三烯丙基异氰酸酯、三烯丙基氰酸酯、乙烯基吡啶等具有杂环的乙烯基化合 物、
[0181] (h)其他，（甲基）丙烯腈或者α-氯丙烯腈等氰化乙烯基化合物、丙烯醛、甲酰基 留醇、乙稀基甲基丽、乙稀基乙基丽、乙稀基丁基丽等的1种或2种以上。
[0182] 此外作为（C)的不饱和羧酸类的酯，优选单羧酸类的酯。
[0183] 作为单羧酸类的酯，例如可举出（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）丙烯酸十一酯、（甲基）丙烯酸羟 甲酯、（甲基）丙烯酸羟乙酯等（甲基）丙烯酸的烷基酯；
[0184] (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 氣基乙醋等（甲基）丙稀酸的氣基烧基醋；
[0185] (甲基）丙烯酸苄酯、苯甲酰基（甲基）丙烯酸、烯丙基（甲基）丙烯酸烯丙酯等 具有芳香族环的（甲基）丙烯酸；
[0186] (甲基）丙烯酸缩水甘油酯、（甲基）丙烯酸甲基缩水甘油酯、（甲基）丙烯酸环 氧基环己酯等具有环氧基的（甲基）丙烯酸；
[0187] N-羟甲基（甲基）丙烯酰胺、Y-(甲基）丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、四氢糠 醇基甲基丙烯酸等具有各种官能基的（甲基）丙烯酸；
[0188] 二（甲基）丙烯酸乙二醇酯、三羟甲基丙烷三（甲基）丙烯酸、乙烯二甲基丙烯酸 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；等的1种或2种以上。
[0189] 含有以上说明的各成分的本发明的导电性橡胶组合物，可按照现有技术同样地进 行调制。首先将橡胶组分按照规定的比例配合塑炼，接着添加除发泡成分、交联成分以外的 各种添加剂混炼之后，最后添加发泡成分、交联成分进行混炼，得到导电性橡胶组合物。混 炼中，例如可以使用混炼机、班伯里密炼机、挤压机等。
[0190] 转印辊
[0191] 图1是示出本发明的转印辊的实施方式的一例的斜视图。
[0192] 参照图1，该例的转印辊1是由本发明的导电性橡胶组合物形成为单层结构的筒 状的同时，在中心的通孔2中插入轴3固定而得到的。
[0193] 轴3例如是通过铝、铝合金、不锈钢等金属而一体形成。
[0194] 轴3例如介由具有导电性的粘合剂与转印辊1进行电性接合的同时进行机械固 定，或者通过将与通孔2的内径相比外径大的轴压入通孔2,与转印辊1进行电性接合的同 时进行机械固定，将其一体旋转。
[0195] 转印辊1优选经过将本发明的导电性橡胶组合物，如上述说明的那样使用挤压成 型机挤压成型为长尺寸的筒状的同时，挤压成型的筒状体不进行切割在保持长尺寸的状态 下一边连续地输送，一边使其连续地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，使其连续地发泡和交联的工序而制造。
[0196] 图2是说明连续交联装置的一例的概况的模块图。
[0197] 参照图1和图2，该例的连续交联装置5是在使用挤压成型机6将本发明的导电性 橡胶组合物连续地挤压成型而得到的、成为转印辊1基础的长尺寸筒状体7不进行切割以 长尺寸原样状态通过没有图示的传送带等连续地输送的输送路径上按顺序配置有微波交 联装置8、热风交联装置9和用于以一定速度拉取筒状体7的拉取机10的装置。
[0198] 首先，在挤压成型机6中，例如将上述说明的各成分进行混炼，通过一边将以带状 等形成的导电性橡胶组合物连续地供给，一边使该挤压成型机6运行，连续地挤压成型长 尺寸筒状体7。
[0199] 接着，一边将被挤压成型的筒状体7通过传送带和拉取机10以一定的速度连续地 输送，一边在连续交联装置5中，首先使其通过微波交联装置8来照射微波，将形成筒状体7 的导电性橡胶组合物交联至一定程度的交联度。此外，也可以将微波交联装置8内加热到 一定温度，在进行交联的同时，分解发泡剂使导电性橡胶组合物进行发泡。
[0200] 接着，进一步持续输送使其通过热风交联装置9吹热风，使发泡剂分解将导电性 橡胶组合物进一步发泡的同时，将导电性橡胶组合物交联直至达到规定的交联度。
[0201] 接着通过将筒状体7冷却，完成该筒状体7的发泡和交联工序。
[0202] 连续交联装置5的具体内容，例如为在上述说明的专利文献1、2等所记载。
[0203] 通过设定筒状体7的输送速度、用微波交联装置8照射的微波的剂量、热风交联装 置9的设定温度、长度（也可以将这些各自分为多个部分使其阶段性变化）等，从而能够连 续地得到将导电性橡胶组合物的交联度、发泡度等设定为任意定值的筒状体7。
[0204] 此外，为了在筒状体7整体上将微波的照射剂量、加热的程度尽量均匀化，尽量将 其交联度、发泡度控制在一定范围内，可以在输送途中对筒状体7施加扭转。
[0205] 通过实施使用了连续交联装置5的上述连续交联，能够提高筒状体7的生产率，能 够进一步压缩转印辊1的生产成本。
[0206] 然后，将发泡和交联的筒状体7切割为规定的长度，使用烤箱等进行加热，使其二 次交联，进而冷却之后，将其研磨为规定的外径，从而制造本发明的转印辊1。
[0207] 此时，根据本发明，因通过作为发泡剂使用小径ADCA而取得的上述说明的效果， 能够减少独立气泡的比例，即使经过二次交联的工序内压也不会升高，因此能够抑制研磨 后的膨胀。因此，例如在烤箱中二次交联之后，即使在取出后约1日以内这样短的短时间之 内进行研磨，也能够维持规定的外径，能够提高转印辊1的生产率。
[0208] 可将轴3在筒状体7的切割之后至研磨后为止的任意时间点上插入通孔2进行固 定。
[0209] 但是，优选切割后，首先在将轴3插入通孔2的状态下进行二次交联和研磨。由此， 能够防止因二次交联时的膨胀收缩而筒状体7 -转印辊1的翘曲、变形。此外，可通过一边 将轴3沿着中心旋转，一边研磨，提高该研磨的操作性，进而能够抑制外周面4的振动。
[0210] 作为轴3,如上述说明的那样将与通孔2的内径相比外径大的轴压入通孔2或者介 由具有导电性的热固化性粘合剂插入二次交联前的筒状体7的通孔2即可。
[0211] 后者的情形是通过在烤箱中的加热将筒状体7二次交联的同时，固化热固化性粘 合剂，该轴3与筒状体7 -转印辊1进行电性接合的同时机械固定。
[0212] 此外前者的情形是压入的同时完成电性接合和机械固定。
[0213] 辊电阻值
[0214] 转印辊1是在温度23±1°C、相对湿度55±1 %的常温常湿环境下测定的，优选施 加电压1000V下的辊电阻值为ΚΓΩ以下，特别优选1〇9Ω以下。
[0215] 图3是说明测定转印辊1的辊电阻值的方法的图。
[0216] 参照图1、图3,本发明中的辊电阻值由按照下述的方法测定的值表示。
[0217] S卩，准备能够以一定的旋转速度旋转的铝鼓12,在该铝鼓12的外周面13,从其上 方接触测定辊电阻值的转印辊1的外周面4。
[0218] 此外转印辊1的轴3和铝鼓12之间将直流电源14和电阻15串联连接构成测量 电路16。直流电源14中，在㈠侧连接轴3,在（+)侧连接电阻15。电阻15的电阻值r是 100 Ω。
[0219] 接着在轴3的两端部分别负载500g的负荷F，将转印辊1与铝鼓12压接的状态 下，一边使该铝鼓12旋转（旋转数：30rpm)，一边测量在两者之间从直流电源14施加直流 1000V的施加电压E时的电阻15所受的检测电压V。
[0220] 基于测量的检测电压V和施加电压E( = 1000V)，基本上通过式（i'):
[0221] R=rXE/(V-r) (i' ）
[0222] 求出转印辊1的辊电阻值。其中，由于可以将式（i')中分母中的（_r)这一项视 为忽略不计，所以本发明中使用通过式（i):
[0223] R=rXE/V(i)
[0224] 求出的值作为转印辊1的辊电阻值。
[0225] 橡胶硬度
[0226] 转印辊1的橡胶硬度，优选的是按照（社）日本橡胶协会标准规格SRIS0101"膨 胀橡胶的物理试验方法"规定的测定方法，在温度23土 1°C、相对湿度55± 1 %的常温常湿 环境下，施加500gf(N4. 9N)的负荷而测定的ASKERC型硬度表示，优选25°以上，优选 40°以下。
[0227] 橡胶硬度小于这一范围的柔软的转印辊，由于其强度不够，无法对感光体用规定 的夹挤压力压接，因此存在调色剂的转印效率降低、短时间内磨损的可能。
[0228] 此外，橡胶硬度超过范围的坚硬的转印辊，由于其柔软性不够，对感光体无法以确 保宽的夹挤宽度的状态下进行压接，存在调色剂的转印效率降低，对感光体造成损伤的可 能。
[0229] 与此相对，通过将转印辊的橡胶硬度控制在上述范围，不会在短时间内磨损，对感 光体不会造成损伤，将该转印辊以合适的夹挤压力和夹挤宽度对感光体进行压接，能够防 止调色剂的转印效率的降低。
[0230] 其他特性
[0231] 能够将转印辊1调整为具有规定的压缩永久形变、介电损耗角正切等。
[0232] 为了调整压缩永久形变、ASKERC型硬度、辊电阻值以及介电损耗角正切等，例如 调整构成导电性橡胶组合物的各成分的种类和量即可。
[0233] 图像形成装置
[0234] 本发明的图像形成装置的特征在于安装了本发明的转印辊。作为上述本发明的图 像形成装置，例如可以举出激光打印机、静电复印机、普通纸传真机或者这些的复合机等利 用静电复印法的各种图像形成装置。
[0235] 实施例
[0236] 实施例1
[0237] 导电性橡胶组合物的调制
[0238] 作为橡胶组分配合ECO(日本Zeon(株）产的HYDRIN(注册商标）T3108) 20质量 份、EPDM(住友化学（株）产的Esprene(注册商标）505A) 10质量份和SBR(JSR(株）产的 JSR1502、非充油）70质量份。
[0239] 接着在这些橡胶组分总量100质量份中配合如下述表1所示的各成分，使用班伯 里密炼机混炼调制导电性橡胶组合物。
[0240] 表 1
[0241]

【权利要求】
1. 一种导电性橡胶组合物，其特征在于，是能通过含有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，含有：至少含有苯乙烯丁二烯橡胶、 乙烯丙烯二烯橡胶和表氯醇橡胶的橡胶组分，用于将所述橡胶组分交联的交联成分以及用 于将所述橡胶组分发泡的发泡成分；并且，所述发泡成分，以每所述橡胶组分总量100质量 份中为0. 5质量份以上、8质量份以下的比例含有平均粒径3 i! m以上、11 i! m以下的偶氮二 甲酰胺作为发泡剂。
2. 根据权利要求1所述的导电性橡胶组合物，其中，所述橡胶组分进一步含有选自丙 烯腈丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁二烯橡胶和丙烯酸橡胶中的至少一种极性橡胶。
3. -种转印辊，其特征在于，由权利要求1或2所述的导电性橡胶组合物组成。
4. 根据权利要求3所述的转印辊，是经一边将所述导电性橡胶组合物挤压成型为筒 状，一边通过含有微波交联装置和热风交联装置的连续交联装置进行连续地发泡和交联的 工序而制造的。
5. -种图像形成装置，其特征在于，安装了权利要求3或4所述的转印辊。
【文档编号】C08L71/03GK104341634SQ201410360314
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2013年8月5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