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，其能够形成满足成本削减、轻量化等要求的同时具有柔软性优异的多孔结构，而且适用于彩色图像形成的发泡泡孔径小的转印辊、以及由上述导电性橡胶组合物组成转印辊和安装了该转印辊的图像形成装置。导电性橡胶组合物是在含有SBR、EPDM、表氯醇橡胶的橡胶组分中，与交联成分一起配合相对于该橡胶组分总量100质量份为4～12质量份的发泡剂和发泡剂量的70～150重量％的发泡助剂。转印辊1是将上述导电性橡胶组合物挤压成型为筒状，在硫化罐内通过加压水蒸气加压、加热进行发泡和交联而制造的。图像形成装置安装有该转印辊。
【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、由该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。

【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在同样带电状态下曝光，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规定的电位带电的状态下，与感光体的表 面接触。如此地使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，除了将在感光体的表面形成的调色剂图像直接转印（直接转 印）到用纸的表面的情形，也有在图像载体的表面临时转印（一次转印工序）之后向用纸 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] 上述多孔结构的转印辊，通常例如使用具有导电性、交联性和发泡性的导电性橡 胶组合物，按照下述的顺序来制造。
[0012] 即，将导电性橡胶组合物通过挤压机的喷头连续地挤压成型为筒状，接着切割为 规定的长度，在硫化罐内通过加压水蒸气加压，加热而进行发泡和交联。
[0013] 接着，使用烤箱等加热，使发泡、交联的筒状体二次交联，冷却之后通过将其研磨 为规定的外径，制造转印棍。
[0014] 作为组成导电性橡胶组合物的橡胶组分，从减少材料成本而进一步压缩转印辊的 生产成本的观点出发，例如优选的是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。
[0015] 作为上述交联性橡胶，丙烯腈丁二烯橡胶（NBR)是常见的。但是，为了满足上述要 求更进一步压缩转印辊的生产成本，作为交联性橡胶，代替NBR，优选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 臭氧性的同时进一步抑制材料成本。
[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1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


【发明内容】

[0025] 作为在例如将青色、品红和黄色等多种颜色调色剂的图像重叠而形成彩色图像 的、应对彩色图像的图像形成装置（彩彩色机）中使用的转印辊，一直使用非多孔结构的外 周面平滑的转印辊。
[0026] 这是因为对每一个各色调色剂使用转印辊反复转印，因此为了防止形成的彩色图 像的混乱和提高画质，优选转印辊的外周面是平滑且带电特性是均匀的。
[0027] 但是，对于彩色机用转印辊，以削减成本、轻量化等为目的，正在寻求采用多孔结 构。这种情况下，要求在外周面露出的发泡泡孔的发泡泡孔径尽量的小，具体而言通常要求 小于300μm。
[0028] 然而，例如专利文献1中记载的现有的多孔结构的转印辊，由于在外周面露出的 发泡泡孔的发泡泡孔径比上述范围大，虽然在单色图像等单色图像形成中可以没有问题地 使用，但是不适用于彩色图像的形成。
[0029] 本发明的目的在于提供一种导电性橡胶组合物，其能够形成满足成本削减、轻量 化等要求的同时，具有柔软性优异的多孔结构，而且适用于彩色图像形成的发泡泡孔径小 的转印辊。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安装了 该转印辊的图像形成装置。
[0030] 本发明是特征在于能在硫化罐内通过加压水蒸气加压、加热而进行发泡和交联的 导电性橡胶组合物，其含有：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，所述发泡成分含有相对于所述橡胶组分的总量100质量份为4质量份?12质量 份的通过加热分解产生气体的发泡剂和所述发泡剂量的70重量％?150重量％的促进所 述发泡剂分解的发泡助剂。
[0031] 此外，本发明的特征在于是由上述本发明的导电性橡胶组成的转印辊。
[0032] 进一步本发明的特征在于是安装了上述本发明的转印辊的图像形成装置。
[0033] 根据本发明，作为发泡成分，与通过加热分解产生气体的发泡剂一起以发泡剂量 的70重量％以上的比例配合具有降低该发泡剂的分解温度、促进分解作用的发泡助剂，从 而能够使在转印辊外周面露出的发泡泡孔的发泡泡孔径控制在上述说明的小于300μm的 范围内。
[0034] 即配合发泡助剂时由于发泡剂的分解温度降低，该发泡剂从加热开始的极短时间 内，在筒状体的大致整体上基本同时且均匀地分解、发泡。进而，因发泡持续膨胀的同时相 邻的发泡泡孔因相互的膨胀力相互抑制膨胀，结果导致各个发泡泡孔的泡孔径变小。
[0035] 因此，能够形成满足成本削减、轻量化等要求的同时，具有柔软性优异的多孔结 构，而且适用于彩色图像形成的发泡泡孔径小的转印辊。
[0036] 应予说明本发明中，将发泡剂的配合比例限定为相对于橡胶组分的总量100质量 份为4质量份?12质量份是基于下述的理由。
[0037] 即、发泡剂的配合比例小于该范围时，导电性橡胶组合物中的发泡剂之间的距离 变大，不能得到起源于各个发泡剂的相邻的发泡泡孔相互抑制膨胀的效果。因此，整体上发 泡泡孔径变大，不能得到适用于彩色图像形成的发泡泡孔径小的转印辊。
[0038] 此外发泡不充分时，也存在不能得到上述说明的减少形成材料而抑制材料费用的 效果以及轻量化削减运输费用等效果的问题。
[0039] 另一方面，配合比例超过范围时，尽管能够将发泡泡孔径变小，但橡胶硬度变得过 硬，对转印辊不能赋予作为该转印辊的适宜的良好的柔软性。因此，例如产生无法对感光体 在确保宽的夹挤宽度的状态下进行压接，调色剂的转印效率降低，对感光体造成损伤的的 问题。
[0040] 与此相对，通过将发泡剂的配合比例设置在上述范围，一边确保转印辊的良好的 柔软性，一边能够将该发泡泡孔径进一步缩小。
[0041] 此外本发明中，将发泡助剂的配合比例限定为发泡剂量的70重量％?150重量％ 是基于下述理由。
[0042] S卩，发泡助剂的配合比例小于该范围时，尽管能够确保转印辊的良好的柔软性，但 是因上述说明的机制而不能得到缩小发泡泡孔径的效果。因此，整体上发泡泡孔径变大，不 能得到适用于彩色图像形成的发泡泡孔径小的转印辊。
[0043] 另一方面，配合比例超过范围时，尽管能够将发泡泡孔径变小，但橡胶硬度变得过 硬，对转印辊不能赋予作为该转印辊的适宜的良好的柔软性。因此，存在产生上述各种问题 的可能。
[0044] 与此相对，通过将发泡助剂的配合比例设置在上述范围，一边确保转印辊的良好 的柔软性，一边能够更进一步缩小发泡泡孔径。
[0045] 作为上述橡胶成分优选进一步配合NBR、氯丁橡胶（CR)、丁二烯橡胶（BR)和丙烯 酸橡胶（ACM)等极性橡胶。
[0046] 由此，能够微调转印辊的辊电阻值。此外，发泡均匀，能够形成尽可能均匀的多孔 结构。
[0047] 本发明的转印辊，优选经过将本发明的导电性橡胶组合物挤压成型为筒状，在硫 化罐内通过加压水蒸气加压、加热而进行发泡和交联的工序来制造。
[0048] 本发明的导电性橡胶组合物，由于含有上述说明的量的发泡助剂，发泡剂的分解 温度降低，所以通过使用硫化罐的罐硫化能够良好地发泡，能够制造在如上述说明的那样 满足成本削减、轻量化等要求的同时具有柔软性优异的多孔结构，而且适用于彩色图像的 形成的发泡泡孔径小的转印辊。
[0049] 根据本发明能够提供可制造满足成本削减、轻量化等要求的同时具有柔软性优异 的多孔结构，而且适于彩色图像的形成的发泡泡孔径小的转印辊的导电性橡胶组合物。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】
[0050] 图1是示出本发明的转印辊的实施方式的一例的立体图。
[0051] 符号的说明
[0052] 1转印辊
[0053] 2 通孔
[0054] 3 转轴
[0055] 4外周面

【具体实施方式】
[0056] 导电性橡胶组合物
[0057] 本发明是特征在于能在硫化罐内通过加压水蒸气加压、加热进行发泡和交联的导 电性橡胶组合物，其含有：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，所述发泡成分含有相对于所述橡胶组分的总量100质量份为4质量份?12质量 份的通过加热分解产生气体的发泡剂和所述发泡剂量的70重量％?150重量％的促进所 述发泡剂分解的发泡助剂。
[0058] SBR
[0059] 作为SBR，将苯乙烯和1，3- 丁二烯用乳化聚合法、溶液聚合法等各种聚合法来进 行共聚合而合成的各种的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和不添加的非充油型SBR，这些均能够使用。
[0060] 而且，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。
[0061] 可以使用这些SBR的1种或2种以上。
[0062] 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，SBR的配合 比例优选该橡胶组分的总量100质量份中为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，也基于该极性橡胶的配合 比例，但优选每橡胶组分总量100质量份中为30质量份以上,优选50质量份以下。
[0063] 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这样的 SBR的优点的可能。
[0064] 另一方面，超过范围时，EPDM的配合比例相对地减少，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。
[0065] 应予说明，作为SBR使用充油型SBR时，配合比例是该充油型SBR中含有的作为固 形成分的SBR自身的配合比例。
[0066] EPDM
[0067] 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 了双键的各种EPDM，均能够使用。作为EPDM，因第3成分的种类、量的不同可提供多种制品。 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。
[0068] EPDM的配合比例优选每橡胶组分总量100质量份中为5质量份以上，优选40质量 份以下，特别优选20质量份以下。
[0069] 配合比例小于该范围，存在不能赋予转印辊良好的臭氧耐性的可能。
[0070] 另一方面，超过范围时，SBR的配合比例也相对地减少，存在不能充分利用通用性 高成本低廉这样的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。
[0071] 表氯醇橡胶
[0072] 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。
[0073] 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。
[0074] 上述两共聚物中乙烯氧化物含量均优选30摩尔％以上，特别优选50摩尔％以上， 优选80摩尔％以下。
[0075] 乙烯氧化物具有下调转印辊的辊电阻值的作用。但是由于乙烯氧化物含量小于该 范围时，不能充分获得上述作用，存在不能充分降低转印辊的辊电阻值的可能。
[0076] 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而妨碍分 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熔融时的粘度升高的可能。
[0077] 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， 优选70摩尔％以下，特别优选50摩尔％以下。
[0078] 此外GECO中，丙烯基缩水甘油醚含量优选0. 5摩尔％以上，特别优选2摩尔％以 上，优选10摩尔％以下，特别优选5摩尔％以下。
[0079] 丙烯基缩水甘油醚通过其自身作为侧链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，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。
[0080] 另一方面，丙烯基缩水甘油醚，在GECO交联时作为交联点发挥功能，因此，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。此外也存在转印辊的拉伸强度、疲劳特性、耐弯曲性等降低的 可能。
[0081] 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 醇含量优选10摩尔％以上，特别优选19. 5摩尔％以上，优选69. 5摩尔％以下，特别优选60 摩尔％以下。
[0082] 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 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。
[0083] 表氯醇橡胶的配合比例优选每橡胶组分总量100质量份中为5质量份以上，特别 优选10质量份以上，优选40质量份以下,特别优选30质量份以下。
[0084] 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。
[0085] 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 成本低廉这样的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。
[0086] 极性橡胶
[0087] 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，没有发泡 的不均匀，形成尽可能均匀的多孔结构。
[0088] 作为极性橡胶，例如可举出NBR、CR、BR、ACM的1种或2种以上。特别优选NBR和 / 或CR。
[0089] 其中作为NBR，按照丙烯腈含量而分类的低丁腈NBR、中丁腈NBR、中高丁腈NBR、高 丁腈NBR和极高丁腈NBR均能够使用。
[0090] 此外作为CR，例如可使用将氯丁烯乳化聚合而合成的、按照此时所使用的分子量 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、中程度的型和快速型的CR的任意的CR。
[0091] 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 选每橡胶组分总量100质量份中为5质量份以上,特别优选20质量份以上,优选40质量份 以下。
[0092] 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得到的微调转印 辊的辊电阻值和使发泡均匀的效果的可能。
[0093] 此外超过范围时，SBR的配合比例相对地减少变少，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。而且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。
[0094] 发泡成分
[0095] 发泡剂
[0096] 作为发泡成分中的发泡剂可以使用通过加热分解产生气体的各种发泡剂，作为上 述发泡剂，例如可举出ADCA、4,4'-氧代双（苯磺酰肼）（OBSH)、N，N-二亚硝基五次甲基 四胺（DPT)等的1种或2种以上。特别优选ADCA。
[0097] 将发泡剂的配合比例限定为上述说明的相对于橡胶组分的总量100质量份为4质 量份?12质量份是基于下述理由的。
[0098] 即，发泡剂的配合比例小于该范围时，导电性橡胶组合物中的发泡剂之间的距离 变大，不能得到起源于各个发泡剂的相邻的发泡泡孔相互抑制膨胀的效果。因此，整体上发 泡泡孔径变大，不能得到适用于彩色图像形成的发泡泡孔径小的转印辊。
[0099] 此外，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，对转印辊不能 赋予作为该转印辊的适宜的良好的柔软性。因此，例如产生无法对感光体在确保宽的夹挤 宽度的状态下压接，调色剂的转印效率降低，对感光体造成损伤的可能的问题。
[0100] 此外发泡不充分时，也存在不能得到上述说明的减少形成材料而抑制材料费用的 效果和轻量化而削减运输费用等效果的问题。
[0101] 另一方面，配合比例超过范围时，尽管能够将发泡泡孔径变小，但是橡胶硬度变得 过硬，对转印辊不能赋予作为该转印辊的适宜的良好的柔软性。因此，存在产生上述的各种 问题的可能。
[0102] 与此相对，通过将发泡剂的配合比例设置在上述范围，一边确保转印辊的良好的 柔软性，进行发泡而带来的优点，一边能够将该发泡泡孔径进一步缩小。
[0103] 应予说明，考虑到更进一步提高上述效果，将发泡剂的配合比例，在上述范围内也 优选相对于橡胶组分的总量100质量份为7质量份以上、特别优选8质量份以上，优选11 质量份以下，优选10质量份以下。
[0104] 发泡助剂
[0105] 作为发泡助剂，可以使用具有降低组合的发泡剂的分解温度促进分解的作用的各 种发泡助剂，例如作为与ADCA组合的发泡助剂可举出尿素（H2NCONH2)系发泡助剂等。
[0106] 将发泡助剂的配合比例限定为相对于上述说明的发泡剂量的70重量％?150重 量％是基于以下理由的。
[0107] 即，发泡助剂的配合比例小于该范围时，尽管能够确保转印辊的良好的柔软性，但 是不能得到由上述说明的机制引起的减小发泡泡孔径的效果。因此，整体上发泡泡孔径变 大，不能得到适用于彩色图像形成的发泡泡孔径小的转印辊。
[0108] 另一方面，配合比例超过范围时，尽管能够将发泡泡孔径变小，橡胶硬度变得过 硬，对转印辊不能赋予作为该转印辊的适宜的良好的柔软性。因此，存在产生上述各种问题 的可能。
[0109] 与此相对，通过将发泡助剂的配合比例设置在上述范围，一边确保转印辊的良好 的柔软性，一边能够更进一步缩小发泡泡孔径。
[0110] 应予说明，考虑到更进一步提高上述效果，发泡助剂的配合比例，在上述范围内也 优选发泡剂量的80重量％以上,特别优选为95重量％以上,优选120重量％以下,特别优 选为105重量％以下。
[0111] 交联成分
[0112] 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。
[0113] 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。
[0114] 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。
[0115] 硫的配合比例优选相对于橡胶组分的总量100质量份为0. 2质量份以上，特别优 选1质量份以上，优选5质量份以下，特别优选3质量份以下。
[0116] 在配合比例小于该范围时，导电性橡胶组合物的整体的交联速度变慢，交联需要 的时间变长，存在转印辊的生产效率降低的可能。此外超过范围时，交联后的转印辊的压缩 永久形变变大，存在过剩的硫在导电性发泡橡胶辊1的外周面4起霜的可能。
[0117] 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1种或2种以上。
[0118] 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；硫脈系促进剂等的1种或2种以上。
[0119] 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。
[0120] 此外促进剂因种类不同交联促进的机制不同，因此优选并用2种以上。并用的各 个促进剂的配合比例可以任意设定，优选相对于橡胶组分的总量100质量份为〇. 1质量份 以上，特别优选0. 5质量份以上，优选5质量份以下，特别优选2质量份以下。
[0121] 作为交联成分也可以进一步配合促进助剂。
[0122] 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。
[0123] 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。
[0124] 其他
[0125] 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U、色素、带电防止剂、阻燃剂、中和剂、成核剂、共交联剂等。
[0126] 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在转印辊内 的残留以及由此引起交联妨碍、感光体的污染等功能。
[0127] 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。
[0128] 此外，可将水滑石类等与氧化镁、氧化钙并用，从而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。
[0129] 酸接受剂的配合比例优选相对于橡胶组分的总量100质量份为0. 2质量份以上， 特别优选〇. 5质量份以上，优选5质量份以下，特别优选2质量份以下。
[0130] 配合比例小于该范围时，存在不能获得充分的通过配合酸接受剂而得到的效果的 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。
[0131] 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。
[0132] 增塑剂和/或加工助剂的配合比例，优选相对于橡胶组分的总量100质量份为5 质量份以下。这是为了例如在图像形成装置中使用时防止转运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。
[0133] 作为劣化防止剂可举出各种老化防止剂、抗氧化剂等。
[0134] 其中抗氧化剂，降低转印辊的辊电阻值的环境依赖性同时，具有抑制连续通电时 的辊电阻值的升高的作用。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）产的NOCRAC(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）制NOCRACNBC)。
[0135] 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1种或2种以上。
[0136] 通过配合填充剂，能够提高转印辊的机械强度等。
[0137] 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 微波的吸收效率，并能赋予转印辊电子导电性。
[0138] 作为导电性炭黑，优选HAF。由于微波的吸收效率特别优异，而且能够均匀分散到 导电性橡胶组合物中，HAF能够尽可能赋予转印辊均匀的电子导电性。
[0139] 导电性炭黑的配合比例优选为相对于橡胶组分的总量100质量份为5质量份以 上，优选25质量份以下,特别优选20质量份以下。
[0140] 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1种或2种以上。特别优选N-环己 基硫代邻苯二甲酰亚胺。
[0141] 焦化防止剂的配合比例优选为相对于橡胶组分的总量100质量份为0. 1质量份以 上，优选5质量份以下，特别优选1质量份以下。
[0142] 共交联剂是指，具有其自身交联同时与橡胶组分进行交联反应而将其整体高分子 化作用的成分。
[0143] 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、二肟等的1种 或2种以上。
[0144] 其中作为乙烯性不饱和单体，例如可举出，
[0145] (a)丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等单羧酸类、
[0146] (b)马来酸、富马酸、衣康酸等二羧酸类、
[0147] (c) (a) (b)的不饱和羧酸类的酯或酸酐、
[0148] (d) (a)?（c)的金属盐、
[0149] (e) 1，3- 丁二烯、异戊烯、2-氯-1，3- 丁二烯等脂肪族共轭二烯、
[0150] (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、
[0151] (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、
[0152] (h)此外，（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。
[0153] 此外作为（C)的不饱和羧酸类的酯，优选单羧酸类的酯。
[0154] 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；
[0155] (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；
[0156] (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；
[0157] (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；
[0158] 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；
[0159] 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1种或2种以上。
[0160] 含有以上说明的各成分的本发明的导电性橡胶组合物，可与以往相同地进行调 制。首先将橡胶组分按照规定的比例配合素炼，接着添加发泡成分、交联成分以外的各种 添加剂混炼之后，最后添加发泡成分、交联成分通过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。
[0161] 转印辊
[0162] 图1是表示本发明的转印辊的实施方式的一例的立体图。
[0163] 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 状同时，在中心的通孔2中插入转轴3并固定而得到的。
[0164] 转轴3是例如通过铝、铝合金、不锈钢等金属而一体形成的。
[0165] 转轴3,例如介由具有导电性的粘合剂与转印辊1进行电连接的同时进行机械固 定，或者通过将与通孔2的内径相比外径大的的转轴压入通孔2,与转印辊1进行电连接的 同时进行机械固定，将其整体进行旋转。
[0166] 制造转印辊1时，首先使用挤压成型机将本发明的导电性橡胶组合物挤压成型为 筒状，接着切割为规定的长度，在硫化罐内通过加压水蒸气加压、加热而进行发泡和交联。
[0167] 接着使用烤箱等将发泡、交联的筒状体进行加热二次交联，冷却之后研磨为规定 的外径。
[0168] 可将转轴3在筒状体切割之后至研磨后的任意时间点，插入通孔2进行固定。
[0169] 但是，优选切割后，首先在将转轴3插入通孔2的状态下进行二次交联和研磨。由 此，利用二次交联时膨胀收缩能够防止筒状体一转印辊1的弯曲、变形。此外，通过一边将 转轴3沿着中心旋转，一边研磨可提高该研磨的操作性，而且能够抑制外周面4的振动。
[0170] 转轴3如上述说明的那样将与通孔2的内径相比外径大的转轴压入通孔2或者介 由具有导电性的热固化性粘合剂，将二次交联前的筒状体7插入通孔2即可。
[0171] 后者的情形中，通过在烤箱中的加热将筒状体7二次交联的同时，使热固化性粘 合剂固化，将该转轴3与筒状体一转印辊1进行电连接的同时被机械固定。
[0172] 此外前者的情形中，压入的同时完成电连接和机械固定。
[0173] 发泡泡孔径
[0174] 考虑到将转印辊1使用于上述说明的彩色图像的形成中，研磨后的在外周面4露 出的发泡泡孔的发泡泡孔径小于300μm，特别优选250μm以下。
[0175] 发泡泡孔径的下限没有特别限制，优选IOOym以上，特别优选为150μπι以上。发 泡泡孔径小于该范围时，存在橡胶硬度变得过硬，对转印辊不能赋予作为该转印辊的适宜 的良好的柔软性。
[0176] 此外发泡泡孔径过小时，也存在不能得到上述说明的减少形成材料而抑制材料费 用的效果和轻量化而削减运输费用等效果的问题。
[0177] 发泡泡孔径，由在外周面4的多个位点使用显微镜测定的发泡泡孔径的平均值表 /Jn〇
[0178] 其他特性
[0179] 转印辊1的橡胶硬度，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 ±I°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型硬度来表示，优选为45°以下，特别优选 34°以下。
[0180] 橡胶硬度超过范围的坚硬的转印辊，由于其柔软性不够，无法对感光体确保宽的 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。
[0181] 橡胶硬度的下限没有特别限制，由上述ASKERC型硬度表示优选20°以上，特别 优选24°以上。
[0182] 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 的夹挤压力进行压接，因此存在调色剂的转印效率降低、短时间内摩耗的可能。
[0183] 与此相对，通过将转印辊的橡胶硬度控制在上述范围，在短时间内不会摩耗，对感 光体不会造成损伤，将该转印辊，对感光体用合适的夹挤压力和夹挤宽度进行压接，能够防 止调色剂的转印效率的降低。
[0184] 此外转印辊1的在温度23±1°C、相对湿度55±1 %的常温常湿环境下测定的、施 加电压1000V下的辊电阻值是ΚΓΩ以下，特别优选1〇9Ω以下。
[0185]而且，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。
[0186] 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 可以调整组成导电性橡胶组合物的各成分的种类和量。
[0187] 图像形成装置
[0188] 本发明的图像形成装置的特征在于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。
[0189] 特别是作为本发明的图像形成装置，上述说明地那样优选将青色、品红、和黄色等 多种颜色的调色剂图像重叠而形成彩色图像的彩色机。
[0190] 作为上述彩色机，有在1个感光体的周围具有对应各色调色剂的显像单元的彩色 机、每一种颜色具有各自的感光体和对应其的显像单元的彩色机等的各种方式的彩色机， 可以是上述任意方式的彩色机。
[0191] 任意的情形中，作为在各自的显像单元安装的转印辊，通过采用本发明的转印辊， 一边满足成本削减、轻量化等的要求，一边能够防止形成的彩色图像的混乱并提高画质。
[0192] 实施例
[0193] 实施例1
[0194] 导电性橡胶组合物的调制
[0195] 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。
[0196] 接着在这些橡胶组分的总量100质量份配合如下述表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。
[0197] [表 1]
[0198]

【权利要求】
1. 一种导电性橡胶组合物，其特征在于，能在硫化罐内通过加压水蒸气加压、加热而进 行发泡和交联，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，所述发泡成分含有在每所述橡胶组分的总量100质量份中为4质量份?12质量份的、 通过加热分解产生气体的发泡剂和所述发泡剂量的70重量％?150重量％的促进所述发 泡剂分解的发泡助剂。
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1种的极性橡胶。
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成。
4. 根据权利要求3所述的转印辊，是经过将所述导电性橡胶组合物挤压成型为筒状， 在硫化罐内通过加压水蒸气加压、加热而进行发泡和交联的工序制造而成的。
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】C08L11/00GK104341633SQ201410359642
【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8日
【发明者】里吉直之 申请人:住友橡胶工业株式会社