導電性橡膠組合物、轉印輥以及圖像形成裝置制造方法

導電性橡膠組合物、轉印輥以及圖像形成裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供導電性橡膠組合物、由該導電性橡膠組合物形成的轉印輥以及組裝有上述轉印輥的圖像形成裝置，所述導電性橡膠組合物能夠使用包含微波交聯裝置和熱風交聯裝置的連續(xù)交聯裝置，可在不產生氨、一氧化碳的情況下，高效且充分地進行發(fā)泡和交聯。導電性橡膠組合物是在橡膠成分中配合用于使該橡膠成分交聯的交聯成分、作為發(fā)泡成分的碳酸氫鈉以及檸檬酸而成的。轉印輥（1）由上述導電性橡膠組合物形成。圖像形成裝置中組裝有上述轉印輥（1）。
【專利說明】導電性橡膠組合物、轉印輥以及圖像形成裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及導電性橡膠組合物、將該導電性橡膠組合物發(fā)泡和交聯為筒狀而成且 組裝在利用電子照相法的圖像形成裝置中使用的轉印輥以及組裝有上述轉印輥的圖像形 成裝置。

【背景技術】
[0002] 例如在激光打印機、靜電式復印機、普通紙傳真裝置或者它們的復合機等利用電 子照相法的圖像形成裝置中，大致經過下述工序，在紙(包括0ΗΡ膜等塑料膜，以下相同）的 表面形成圖像。
[0003] 首先，在使具有光電導性的感光體的表面以均勻帶電的狀態(tài)進行曝光，在該表面 形成與形成圖像對應的靜電潛像(帶電工序一曝光工序)。
[0004] 接著，使屬于微小的著色粒子的調色劑在預先帶有規(guī)定的電位的狀態(tài)下，與感光 體的表面接觸。于是調色劑與靜電潛像的電位圖案對應地選擇性附著在感光體的表面，從 而靜電潛像顯影成調色劑圖像(顯影工序)。
[0005] 接著，通過使調色劑圖像轉印在紙的表面(轉印工序)，并且使其定影(定影工序)， 從而在紙的表面形成圖像。
[0006] 另外，在轉印工序中，不僅有將形成在感光體的表面的調色劑圖像直接轉印到紙 的表面的情況，還有臨時轉?。ㄒ淮无D印工序）到圖像擔載體的表面之后再轉?。ǘ无D印 工序）到紙的表面的情況。
[0007] 為了使調色劑圖像在轉印工序中從感光體的表面轉印到紙的表面、或者在一次轉 印工序中從感光體的表面轉印到圖像擔載體的表面、或者在二次轉印工序中從圖像擔載體 的表面轉印到紙的表面，使用由導電性橡膠組合物形成的具有規(guī)定的輥電阻值的轉印輥。
[0008] 例如，直接轉印時，在轉印工序中，在對以規(guī)定的壓接力相互壓接的感光體和轉印 輥之間施加規(guī)定轉印電壓的狀態(tài)下，使紙通過兩者間時，形成在感光體的表面的調色劑圖 像轉印到紙的表面。
[0009] 近來，作為特別是在面向新興國家的通用的激光打印機等中使用的轉印輥，存在 如下趨勢：要求盡量使用通用的材料、盡可能結構簡單并且能夠以低廉成本進行制造。
[0010] 為了應對這些要求，在廣泛使用形成為多孔結構的輥作為轉印輥。如果為上述多 孔結構，則能夠減少形成材料而抑制材料費，而且也能夠輕型化而以削減運輸費等。另外， 即便省略增塑劑的配合或者降低配合比例，也能夠利用多孔結構，對轉印輥賦予適度的柔 軟性。
[0011] 另外，為了制造多孔結構的轉印輥，優(yōu)選采用例如下述連續(xù)的制造方法，其提高生 產率，可進一步壓縮轉印輥的生產成本。
[0012] 即，使用擠出成型機將導電性橡膠組合物擠出成型為長的筒狀，并且將擠出成型 的筒狀體在不切割保持長的狀態(tài)下連續(xù)送出，并且使其經過連續(xù)通過含有微波交聯裝置和 熱風交聯裝置的連續(xù)交聯裝置內而連續(xù)發(fā)泡和交聯之后切割成規(guī)定的長度的工序而能夠 連續(xù)地、生產率良好地制造轉印輥。
[0013] 另外作為構成導電性橡膠組合物的橡膠成分，從降低材料成本而可進一步壓縮轉 印輥的生產成本的角度出發(fā)，優(yōu)選例如在表氯醇橡膠等高價的離子導電性橡膠中并用交聯 性橡膠。
[0014] 作為上述交聯性橡膠，通常為丁腈橡膠（NBR)，但為了應對先前的要求，進一步壓 縮轉印輥的生產成本，進一步優(yōu)選并用丁苯橡膠（SBR)和三元乙丙橡膠（EPDM)作為交聯性 橡膠。
[0015] 在該并用體系中，能夠維持轉印輥的良好的耐臭氧性的同時進一步抑制材料成 本。
[0016] 即，能夠降低形成具有相同的輥電阻值的轉印輥所必需的且高價的離子導電性橡 膠的配合比例。而且由于SBR比NBR通用性高且成本低廉，所以能夠進一步降低材料成本。
[0017] 但是SBR對在激光打印機等的內部產生的臭氧的耐性不充分，換言之耐臭氧性不 充分，所以并用EPDM。
[0018] EPDM本身不僅耐臭氧性優(yōu)異，而且還具有抑制SBR的臭氧劣化的作用，因此能夠 提高轉印輥的耐臭氧性。
[0019] 作為發(fā)泡成分，通常在作為發(fā)泡劑的偶氮二甲酰胺（H2N0CN = NC0NH2, ADCA)中組 合作為發(fā)泡助劑的尿素。
[0020] 但是ADCA因微波照射所引起的分子振動加熱而作為分解殘渣生成氰酸、異氰酸、 氰白、氰尿酸、異氰脲酸等。
[0021] 另外，尿素也會因微波的照射所引起的分子振動加熱而作為分解殘渣生成氰酸 類。
[0022] 而這些分解殘渣將有可能阻礙離子導電性橡膠的導電性，或者阻礙橡膠成分的交 聯反應，或者污染感光體。
[0023] 因此在專利文獻1、2中提出了與ADCA和尿素一起并用碳酸氫鈉（小蘇打）等的因 加熱分解而產生水的添加劑。
[0024] 存在因碳酸氫鈉的分解產生的水時，能夠利用微波的照射所引起的分子振動加熱 使分解殘渣轉化成不會引起先前說明的阻礙導電性、阻礙交聯反應或者污染感光體的成 分。
[0025] 現有技術文獻
[0026] 專利文獻
[0027] 專利文獻1 :日本特開2007-309992號公報
[0028] 專利文獻2 :日本特開2008-180273號公報


【發(fā)明內容】

[0029] 然而根據本發(fā)明人的研究，如果使用ADCA作為發(fā)泡劑，則在其分解和發(fā)泡過程中 產生氨（NH 3)、一氧化碳（C0)。
[0030] 這些成分有可能對制造轉印輥的作業(yè)環(huán)境產生影響。特別是像先前說明那樣，采 用將導電性橡膠組合物連續(xù)擠出成型后連續(xù)發(fā)泡和交聯的工序時，有時在上述工序中大量 產生這些成分，其處理成為問題。
[0031] 而且這些成分即便是如專利文獻1、2中記載那樣并用碳酸氫鈉而產生水，也無法 變化成其他的成分。
[0032] 本發(fā)明的目的在于提供一種導電性橡膠組合物，由該導電性橡膠組合物形成的轉 印輥以及組裝有上述轉印輥的圖像形成裝置，該導電性橡膠組合物能夠使用包含微波交聯 裝置和熱風交聯裝置的連續(xù)交聯裝置，在不產生氨、一氧化碳的情況下，高效且充分地進行 發(fā)泡和交聯。
[0033] 本發(fā)明涉及一種能夠利用包含微波交聯裝置和熱風交聯裝置的連續(xù)交聯裝置進 行發(fā)泡和交聯的導電性橡膠組合物，其特征在于，含有橡膠成分、用于使上述橡膠成分交聯 的交聯成分以及用于使上述橡膠成分發(fā)泡的發(fā)泡成分，并且上述發(fā)泡成分為作為發(fā)泡劑的 碳酸氫鈉和作為發(fā)泡助劑的檸檬酸。
[0034] 另外，本發(fā)明涉及一種轉印輥，其特征在于，是由上述本發(fā)明的導電性橡膠組合物 形成的。
[0035] 此外，本發(fā)明涉及一種圖像形成裝置，其特征在于，組裝有上述本發(fā)明的轉印輥。
[0036] 作為交聯劑的碳酸氫鈉即便分解也不產生氨和一氧化碳，所以能夠大幅度減少對 作業(yè)環(huán)境的影響。
[0037] 但是單獨使用碳酸氫鈉時，存在特別是在轉印輥的外表面附近的發(fā)泡單元直徑變 得過小這樣的問題。
[0038] 與此相對，在本發(fā)明中，通過并用檸檬酸作為發(fā)泡助劑，降低碳酸氫鈉的發(fā)泡開始 溫度，從而能夠使筒狀體整體良好地發(fā)泡，使轉印輥整體上的發(fā)泡單元直徑盡量均勻化。
[0039] 而且由于檸檬酸即便分解也不產生氨、一氧化碳，所以與碳酸氫鈉一起能夠大幅 度減少對作業(yè)環(huán)境的影響。
[0040] 作為檸檬酸，可以使用酸酐、一水合物中的任一種。
[0041] 上述碳酸氫鈉的配合比例相對于上述橡膠成分的總量100質量份優(yōu)選為0. 1質量 份?5質量份，并且上述檸檬酸的配合比例以酸酐換算，相對于上述橡膠成分的總量100質 量份優(yōu)選為〇. 1質量份?〇. 5質量份。
[0042] 碳酸氫鈉的配合比例低于該范圍時，有可能無法使利用擠出成型機擠出成型的筒 狀體充分發(fā)泡。另一方面，超過范圍時，轉印輥的輥電阻值，特別是高溫下放置時的電阻特 性有可能變差。
[0043] 與此相對，通過使碳酸氫鈉的配合比例相對于橡膠成分的總量100質量份為0. 1 質量份?5質量份的范圍，從而能夠抑制高溫下放置時的電阻特性變差，并且能夠使筒狀 體充分發(fā)泡。
[0044] 另外，檸檬酸的配合比例低于先前的范圍時，可能無法充分得到先前說明的配合 該檸檬酸而降低碳酸氫鈉的發(fā)泡開始溫度從而使轉印輥整體的發(fā)泡單元直徑盡量均勻化 的效果。另一方面，超過范圍時，反而還有可能得不到使轉印輥整體的發(fā)泡單元直徑盡量均 勻化的效果。
[0045] 與此相對，通過使檸檬酸的配合比例相對于橡膠成分的總量100質量份為0. 1質 量份?〇. 5質量份，從而能夠進一步提高使轉印輥整體的發(fā)泡單元直徑盡量均勻化的效 果。
[0046] 上述橡膠成分優(yōu)選至少含有SBR、EPDM以及表氯醇橡膠。
[0047] 作為與表氯醇橡膠組合的交聯性橡膠，通過代替NBR并用SBR和EPDM，從而能夠像 先前說明那樣確保轉印輥的良好的耐臭氧性，并且能夠進一步抑制材料成本。
[0048] 上述橡膠成分優(yōu)選進一步含有選自NBR、氯丁二烯橡膠（CR)、丁二烯橡膠（BR)以 及丙烯酸橡膠（ACM)中的至少1種極性橡膠。
[0049] 由此，能夠對轉印輥的輥電阻值進行微調。
[0050] 另外，本發(fā)明的轉印輥優(yōu)選經過以下工序形成，即，一邊將本發(fā)明的導電性橡膠組 合物擠出成型為筒狀，一邊利用包含微波交聯裝置和熱風交聯裝置的連續(xù)交聯裝置使其連 續(xù)發(fā)泡和交聯的工序。
[0051] 由此，能夠像先前說明那樣提高生產率，可進一步壓縮轉印輥的生產成本。
[0052] 根據本發(fā)明，可提供能夠使用包含微波交聯裝置和熱風交聯裝置的連續(xù)交聯裝 置，在不產生氨、一氧化碳的情況下，高效且充分地進行發(fā)泡和交聯的導電性橡膠組合物、 由該導電性橡膠組合物形成的轉印輥以及組裝有上述轉印輥的圖像形成裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0053] 圖1是表示本發(fā)明的轉印輥的實施方式的一個例子的立體圖。
[0054] 圖2是示意性表示本發(fā)明的轉印輥的制造中使用的連續(xù)交聯裝置的框圖。
[0055] 圖3是對測定轉印輥的輥電阻值的方法進行說明的圖。
[0056] 符號說明
[0057] 1 轉印輥
[0058] 2 通孔
[0059] 3 軸
[0060] 4 外表面
[0061] 5 連續(xù)交聯裝置
[0062] 6 擠出成型機
[0063] 7 筒狀體
[0064] 8 微波交聯裝置
[0065] 9 熱風交聯裝置
[0066] 10 牽引機
[0067] 11 鋁鼓
[0068] 12 外周面
[0069] 13 直流電源
[0070] 14 電阻
[0071] 15 測量電路
[0072] F 負載
[0073] V 檢測電壓

【具體實施方式】
[0074] 《導電性橡膠組合物》
[0075] 本發(fā)明的導電性橡膠組合物的特征在于，含有橡膠成分、用于使上述橡膠成分交 聯的交聯成分和用于使上述橡膠成分發(fā)泡的發(fā)泡成分，并且上述發(fā)泡成分是作為發(fā)泡劑的 碳酸氫鈉和作為發(fā)泡助劑的檸檬酸。
[0076] 優(yōu)選橡膠成分至少含有SBR、EPDM以及表氯醇橡膠。
[0077] 其中SBR為非極性，微波的吸收效率非常低。因此，即便使其通過先前說明的連續(xù) 交聯裝置內也無法使筒狀體整體充分升溫至碳酸氫鈉的發(fā)泡溫度，使轉印輥的外表面附近 的發(fā)泡單元直徑變過小的趨勢強。
[0078] 與此相對，根據本發(fā)明，即便是含有上述SBR的體系，通過與碳酸氫鈉一起并用檸 檬酸，降低碳酸氫鈉的發(fā)泡開始溫度，能夠使筒狀體整體良好地發(fā)泡，使轉印輥整體上的發(fā) 泡單元直徑盡量均勻化。
[0079] (SBR)
[0080] 作為SBR，利用乳液聚合法、溶液聚合法等各種聚合法使苯乙烯和1，3- 丁二烯共 聚而合成的各種SBR均可使用。另外，作為SBR，有加入填充油調整柔軟性的充油型SBR和 不加入填充油的非充油型SBR，可以使用其中任一種。
[0081] 并且作為SBR，根據苯乙烯含量分類的高苯乙烯型、中苯乙烯型以及低苯乙烯型的 SBR均可使用。通過變更苯乙烯含量、交聯度，能夠調整轉印輥的各種物性。
[0082] 可以使用這些SBR中的1種或2種以上。
[0083] 在橡膠成分僅含SBR、EPDM和表氯醇橡膠這3種，不含有極性橡膠時，SBR的配合 比例優(yōu)選為該橡膠成分的總量100質量份中40質量份以上，特別優(yōu)選為60質量份以上，優(yōu) 選為90質量份以下，特別優(yōu)選為80質量份以下。另外含有極性橡膠時，雖然也取決于該極 性橡膠的配合比例，但優(yōu)選為橡膠成分的總量100質量份中30質量份以上，優(yōu)選為50質量 份以下。
[0084] 配合比例低于該范圍時，可能無法充分得到之前說明的通用性高、成本低廉以及 電阻值低這樣的使用SBR而產生的效果。
[0085] 另一方面，超過范圍時，相對地EPDM的配合比例變少，可能無法對轉印輥賦予良 好的耐臭氧性。并且，表氯醇橡膠的配合比例相對地變少，還可能無法對轉印輥賦予良好的 離子導電性。
[0086] 應予說明，使用充油型的SBR作為SBR時，配合比例為該充油型的SBR中所含的作 為固體成分的SBR本身的配合比例。
[0087] (EPDM)
[0088] 作為EPDM，通過向乙烯和丙烯中加入少量的第3成分(二烯成分)而在主鏈中導入 了雙鍵的各種EPDM均可以使用。作為EPDM，因第3成分的種類、量的不同而可提供各種制 品。作為代表性的第3成分，例如可舉出乙叉降冰片烯（ENB)、1，4-己二烯（1，4-HD)、雙環(huán) 戊二烯（DCP)等。作為聚合催化劑通常使用齊格勒催化劑。
[0089] EPDM的配合比例優(yōu)選為橡膠成分的總量100質量份中5質量份以上，優(yōu)選為40質 量份以下，特別優(yōu)選為20質量份以下。
[0090] 配合比例低于該范圍時，可能無法對轉印輥賦予良好的耐臭氧性。
[0091] 另一方面，超過范圍時，相對地SBR的配合比例變少，可能無法充分得到通用性 高、成本低廉以及電阻值低這樣的使用SBR而產生的效果。另外表氯醇橡膠的配合比例也 相對地變少，有可能無法對轉印輥賦予良好的離子導電性。
[0092] 〈表氯醇橡膠〉
[0093] 作為表氯醇橡膠，例如可舉出表氯醇均聚物、表氯醇-環(huán)氧乙烷二元共聚物 (ECO)、表氯醇-環(huán)氧丙烷二元共聚物、表氯醇-烯丙基縮水甘油醚二元共聚物、表氯醇-環(huán) 氧乙烷-烯丙基縮水甘油醚三元共聚物（GEC0)、表氯醇-環(huán)氧丙烷-烯丙基縮水甘油醚三 元共聚物、以及表氯醇-環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷-烯丙基縮水甘油醚四元共聚物中的1種或 2種以上。
[0094] 作為表氯醇橡膠，這些中優(yōu)選含有環(huán)氧乙烷的共聚物，特別優(yōu)選ECO和/或GEC0。
[0095] 上述兩種共聚物中，環(huán)氧乙烷含量均優(yōu)選為30摩爾％以上，特別優(yōu)選為50摩爾％ 以上，優(yōu)選為80摩爾％以下。
[0096] 環(huán)氧乙烷發(fā)揮降低轉印輥的輥電阻值的作用。但是環(huán)氧乙烷含量低于該范圍時， 不能充分得到所述作用，所以可能無法充分降低轉印輥的輥電阻值。
[0097] 另一方面，環(huán)氧乙烷含量超過范圍時，引起環(huán)氧乙烷的結晶化，妨礙分子鏈的鏈段 運動，所以反而有轉印輥的輥電阻值上升的趨勢。另外，也存在交聯后的轉印輥的硬度上升 或者交聯前的導電性橡膠組合物的加熱熔融時的粘度上升的可能。
[0098] ECO中的表氯醇的含量是上述環(huán)氧乙烷含量的余量。即表氯醇含量優(yōu)選為20摩 爾％以上，優(yōu)選為70摩爾％以下，特別優(yōu)選為50摩爾％以下。
[0099] 另外GEC0中的烯丙基縮水甘油醚的含量優(yōu)選為0. 5摩爾％以上，特別優(yōu)選為2摩 爾％以上，優(yōu)選為10摩爾％以下，特別優(yōu)選為5摩爾％以下。
[0100] 烯丙基縮水甘油醚通過其自身作為側鏈來發(fā)揮確保自由體積的功能，從而起到抑 制環(huán)氧乙烷的結晶化而使轉印輥的輥電阻值降低的作用。但是烯丙基縮水甘油醚含量低于 先前范圍時得不到上述作用，所以可能無法充分降低轉印輥的輥電阻值。
[0101] 另一方面，烯丙基縮水甘油醚在GEC0交聯時作為交聯點發(fā)揮功能，所以烯丙基縮 水甘油醚含量超出范圍時，GEC0的交聯密度變高，妨礙分子鏈的鏈段運動，反而有轉印輥的 輥電阻值上升的趨勢。另外，轉印輥的拉伸強度、疲勞特性、耐彎曲性等也可能降低。
[0102] GEC0中的表氯醇的含量是環(huán)氧乙烷的含量和烯丙基縮水甘油醚的含量的余量。 艮P，表氯醇含量優(yōu)選為10摩爾％以上，特別優(yōu)選為19. 5摩爾％以上，優(yōu)選為69. 5摩爾％以 下，特別優(yōu)選為60摩爾％以下。
[0103] 作為GEC0,除了是使上述說明的3種單體共聚而成的狹義的共聚物之外，還有已 知的用烯丙基縮水甘油醚改性的表氯醇-環(huán)氧乙烷共聚物（ECO)改性物，在本發(fā)明中可以 使用任意的GEC0。
[0104] 表氯醇橡膠的配合比例優(yōu)選為橡膠成分的總量100質量份中5質量份以上，特別 優(yōu)選為10質量份以上，優(yōu)選為40質量份以下，特別優(yōu)選為30質量份以下。
[0105] 配合比例低于該范圍時，可能無法對轉印輥賦予良好的離子導電性。
[0106] 另一方面，超過范圍時，相對地SBR的配合比例變少，可能無法充分得到通用性 高、成本低廉以及電阻值低這樣的使用SBR而產生的效果。另外EPDM的配合比例相對地變 少，可能無法對轉印輥賦予良好的耐臭氧性。
[0107]〈極性橡膠〉
[0108] 如果配合極性橡膠，則像之前說明那樣能夠對轉印輥的輥電阻值進行微調。另外， 也能夠形成無發(fā)泡不均地盡量均勻的多孔結構。
[0109] 作為極性橡膠，例如可舉出NBR、CR、BR、ACM中的1種或2種以上。特別優(yōu)選NBR 和/或CR。
[0110] 其中作為NBR，根據丙烯腈含量而分類的低腈NBR、中腈NBR、中高腈NBR、高腈NBR 以及極高腈NBR均可以使用。
[0111] 另外作為CR，例如使氯丁二烯乳液聚合而合成的、根據此時使用的分子量調節(jié)劑 的種類而分類的硫改性型和非硫改性型以及基于結晶速度而分類的該結晶度慢型、中等程 度型和快速型中的任一種CR均可以使用。
[0112] 極性橡膠的配合比例可以根據作為目標的轉印輥的輥電阻值任意設定，特別優(yōu)選 為橡膠成分的總量100質量份中5質量份以上，特別優(yōu)選為20質量份以上，優(yōu)選為40質量 份以下。
[0113] 配合比例低于該范圍時，無法充分得到對轉印輥的輥電阻值進行微調或者不產生 發(fā)泡不均的效果。
[0114] 另外，超過范圍時，相對地SBR的配合比例變少，無法充分得到通用性高、成本低 廉以及電阻值低這樣的使用SBR而產生的效果。另外EPDM的配合比例相對地變少，可能無 法對轉印輥賦予良好的耐臭氧性。并且表氯醇橡膠的配合比例相對地變少，可能無法對轉 印輥賦予良好的離子導電性。
[0115] 〈發(fā)泡成分〉
[0116] 作為發(fā)泡成分，像先前說明那樣并用作為發(fā)泡劑的碳酸氫鈉和作為發(fā)泡助劑的檸 檬酸。
[0117] 其中碳酸氫鈉的配合比例相對于橡膠成分的總量100質量份優(yōu)選為0. 1質量份? 5質量份。
[0118] 碳酸氫鈉的配合比例低于該范圍時，可能無法使利用擠出成型機擠出成型的筒狀 體充分發(fā)泡。另一方面，超過范圍時，轉印輥的輥電阻值，特別是高溫下放置時的電阻特性 可能變差。
[0119] 與此相對，通過使碳酸氫鈉的配合比例相對于橡膠成分的總量100質量份為0. 1 質量份?5質量份的范圍，從而能夠抑制高溫下放置時的電阻特性變差，并且能夠使筒狀 體充分發(fā)泡。
[0120] 另外檸檬酸的配合比例以酸酐換算，相對于上述橡膠成分的總量100質量份優(yōu)選 為0. 1質量份?0. 5質量份。
[0121] 檸檬酸的配合比例低于該范圍時，可能無法充分得到配合該檸檬酸而產生的先前 說明的降低碳酸氫鈉的發(fā)泡開始溫度，使轉印輥整體的發(fā)泡單元直徑盡量均勻化的效果。 另一方面，超過范圍時，反而無法得到使轉印輥整體的發(fā)泡單元直徑盡量均勻化的效果。
[0122] 與此相對，通過使檸檬酸的配合比例以酸酐換算，相對于橡膠成分的總量100質 量份為〇. 1質量份?〇. 5質量份，從而能夠進一步提高使轉印輥整體的發(fā)泡單元直徑盡量 均勻化的效果。
[0123] 〈交聯成分〉
[0124] 作為用于使橡膠成分交聯的交聯成分，可舉出交聯劑、促進劑等。
[0125] 其中作為交聯劑，例如可舉出硫系交聯劑、硫脲系交聯劑、三嗪衍生物系交聯劑、 過氧化物系交聯劑、各種單體等中的1種或2種以上。其中優(yōu)選硫系交聯劑。
[0126] 另外作為硫系交聯劑，可舉出粉末硫、有機含硫化合物等。其中作為有機含硫化合 物等，可舉出二硫化四甲基秋蘭姆、N，N-二硫代二嗎啉等。特別優(yōu)選粉末硫等硫。
[0127] 硫的配合比例相對于橡膠成分的總量100質量份優(yōu)選為0. 2質量份以上，特別優(yōu) 選為1質量份以上，優(yōu)選為5質量份以下，特別優(yōu)選為3質量份以下。
[0128] 配合比例低于該范圍時，導電性橡膠組合物整體的交聯速度變慢，交聯所需的時 間變長，可能降低轉印輥的生產率。另外超過范圍時，交聯后的轉印輥的壓縮永久變形可能 變大，或者過量的硫可能浮散于轉印輥的外表面。
[0129] 作為促進劑，例如可舉出消石灰、氧化鎂(MgO)、一氧化鉛（PbO)等無機促進劑、有 機促進劑等中的1種或2種以上。
[0130] 另外，作為有機促進劑，例如可舉出二鄰甲苯基胍、1，3-二苯基胍、1-鄰甲苯基雙 胍、二鄰苯二酚硼酸酯的二鄰甲苯基胍鹽等胍系促進劑；2-巰基苯并噻唑、二硫化二-2-苯 并噻唑等噻唑系促進劑；N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺等次磺酰胺系促進劑；一硫化四 甲基秋蘭姆、二硫化四甲基秋蘭姆、二硫化四乙基秋蘭姆、四硫化雙五亞甲基秋蘭姆等秋蘭 姆系促進劑；硫脲系促進劑等中的1種或2種以上。
[0131] 作為促進劑，根據組合的交聯劑的種類，從這些種促進劑中選擇使用最佳的促進 劑的1種或2種以上即可。例如使用硫作為交聯劑時，優(yōu)選選擇使用秋蘭姆系促進劑和/ 或噻唑系促進劑作為促進劑。
[0132] 另外，由于促進劑根據種類促進交聯的機理不同，所以優(yōu)選并用2種以上。并用的 各促進劑的配合比例可以任意設定，但相對于橡膠成分的總量1〇〇質量份，優(yōu)選為〇. 1質量 份以上，特別優(yōu)選為〇. 5質量份以上，優(yōu)選為5質量份以下，特別優(yōu)選為2質量份以下。
[0133] 作為交聯成分，可以進一步配合促進助劑。
[0134] 作為促進助劑，例如可舉出氧化鋅等金屬化合物；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進助劑中的1種或2種以上。
[0135] 促進助劑的配合比例可以根據橡膠成分的種類和組合、交聯劑、促進劑的種類和 組合等適當地設定。
[0136] 〈其他〉
[0137] 在導電性橡膠組合物中，可以進一步根據需要配合各種添加劑。作為添加劑，例如 可舉出吸酸劑(受酸剤)、增塑成分(增塑劑、加工助劑等)、抗劣化劑、填充劑、防焦劑、紫外 線吸收劑、潤滑劑、顏料、抗靜電劑、阻燃劑、中和劑、成核劑、共交聯劑等。
[0138] 其中，吸酸劑發(fā)揮防止橡膠成分交聯時由表氯醇橡膠產生的氯系氣體在轉印輥內 殘留和由此導致的交聯阻礙、感光體的污染等的作用。
[0139] 作為吸酸劑，可以使用作為酸受體發(fā)揮作用的各種物質，由于分散性優(yōu)異，優(yōu)選水 滑石類或氧化鎂（Magsal at)，特別優(yōu)選水滑石類。
[0140] 另外如果將水滑石類等與氧化鎂、氧化鉀并用，則能夠得到更高的吸酸效果，能夠 進一步可靠地防止感光體的污染。
[0141] 相對于橡膠成分的總量100質量份，吸酸劑的配合比例優(yōu)選為0.2質量份以上，特 別優(yōu)選為〇. 5質量份以上，優(yōu)選為5質量份以下，特別優(yōu)選為2質量份以下。
[0142] 配合比例低于該范圍時，無法充分得到通過含有吸酸劑而產生的效果。另外，超過 范圍時，交聯后的轉印輥的硬度有上升的可能。
[0143] 作為增塑劑，例如可舉出鄰苯二甲酸二丁酯（DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯（D0P)、磷 酸三甲苯酯等各種增塑劑，極性蠟等各種蠟等。另外作為加工助劑，可舉出硬脂酸等脂肪酸 等。
[0144] 相對于橡膠成分的總量100質量份，這些增塑成分的配合比例優(yōu)選為5質量份以 下。例如這是為了防止向圖像形成裝置安裝時或搬運時產生感光體的污染等。鑒于上述目 的，特別優(yōu)選使用極性蠟作為增塑成分。
[0145] 作為抗劣化劑，可舉出各種抗老化劑、抗氧化劑等。
[0146] 其中抗氧化劑發(fā)揮降低轉印輥的輥電阻值的環(huán)境依賴性且抑制連續(xù)通電時的輥 電阻值的上升的作用。作為抗氧化劑，例如可舉出二乙基二硫代氨基甲酸鎳〔大內新興化學 工業(yè)株式會社制的N0CRAC (注冊商標)NEC-P〕、二丁基二硫代氨基甲酸鎳〔大內新興化學工 業(yè)株式會社制的NOCRAC NBC〕等。
[0147] 作為填充劑，例如可舉出氧化鋅、二氧化硅、碳、炭黑、粘土、滑石、碳酸鈣、碳酸鎂、 氫氧化鋁等中的1種或2種以上。
[0148] 通過配合填充劑，能夠提高轉印輥的機械強度等。
[0149] 另外通過使用導電性炭黑作為填充劑，能夠提高導電性橡膠組合物整體的微波的 吸收效率或者能夠對轉印輥賦予電子導電性。
[0150] 作為導電性炭黑，優(yōu)選HAF。HAF的微波吸收效率特別優(yōu)異，并且能夠在導電性橡 膠組合物中均勻分散，能夠對轉印輥盡量賦予均勻的電子導電性。
[0151] 導電性炭黑的配合比例相對于橡膠成分的總量100質量份優(yōu)選為5質量份以上， 優(yōu)選為25質量份以下，特別優(yōu)選為20質量份以下。
[0152] 作為防焦劑，例如可舉出N-環(huán)己基硫代酞酰亞胺、鄰苯二甲酸酐、N-亞硝基二苯 胺、2, 4-二苯基-4-甲基-1-戊烯等中的1種或2種以上。特別優(yōu)選N-環(huán)己基硫代酞酰亞 胺。
[0153] 防焦劑的配合比例相對于橡膠成分的總量100質量份優(yōu)選為0. 1質量份以上，優(yōu) 選為5質量份以下，特別優(yōu)選為1質量份以下。
[0154] 共交聯劑是指具有其自身發(fā)生交聯并且也與橡膠成分進行交聯反應而使整體高 分子化的作用的成分。
[0155] 作為共交聯劑，例如可舉出以甲基丙烯酸酯、或者甲基丙烯酸或丙烯酸的金屬鹽 等為代表的烯鍵式不飽和單體、利用了 1，2-聚丁二烯的官能團的多官能聚合物類、二肟等 中的1種或2種以上。
[0156] 其中作為烯鍵式不飽和單體，例如可舉出下述（a)?（h)中的1種或2種以上，
[0157] (a)丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等單羧酸類，
[0158] (b)馬來酸、富馬酸、衣康酸等二羧酸類，
[0159] (c) (a) (b)的不飽和羧酸類的酯或酸酐，
[0160] (d) (a)?（c)的金屬鹽，
[0161] (e) 1，3- 丁二烯、異戊二烯、2-氯-1，3- 丁二烯等脂肪族共軛二烯，
[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)三烯丙基異氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、乙烯基吡啶等具有雜環(huán)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] 另外作為（c)的不飽和羧酸類的酯，優(yōu)選單羧酸類的酯。
[0166] 作為單羧酸類的酯，例如，可舉出下述化合物中的1種或2種以上，
[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）丙烯酸異丙 酯、（甲基）丙烯酸正丁酯、（甲基）丙烯酸異丁酯、（甲基）丙烯酸正戊酯、（甲基）丙烯酸異戊 酯、（甲基）丙烯酸正己酯、（甲基）丙烯酸環(huán)己酯、（甲基）丙烯酸2-乙基己酯、（甲基）丙烯 酸辛酯、（甲基）丙烯酸異壬酯、（甲基）丙烯酸叔丁基環(huán)己酯、（甲基）丙烯酸癸酯、（甲基）丙 烯酸十二烷基酯、（甲基）丙烯酸羥基甲酯、（甲基）丙烯酸羥基乙酯等（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）丙稀酸的氣基燒基醋；
[0169] (甲基）丙烯酸芐酯、苯甲酰（甲基）丙烯酸酯、（甲基）丙烯酸烯丙酯等具有芳香族 環(huán)的（甲基）丙烯酸酯；
[0170] (甲基）丙烯酸縮水甘油酯、（甲基）丙烯酸甲基縮水甘油酯、環(huán)氧環(huán)己基（甲基）丙 烯酸酯等具有環(huán)氧基的（甲基）丙烯酸酯；
[0171] N-羥甲基（甲基）丙烯酰胺、(甲基）丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、四氫糠基 甲基丙烯酸酯等具有各種官能團的（甲基）丙烯酸酯；
[0172] 乙二醇二（甲基）丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三（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、異丁烯乙烯二甲基丙烯酸酯等多官能（甲基）丙烯 酸酯等。
[0173] 含有以上說明的各成分的本發(fā)明的導電性橡膠組合物可以與以往同樣地制備。首 先，以規(guī)定的比例配合、捏和橡膠成分，接著加入除發(fā)泡成分、交聯成分以外的添加劑，混煉 后，最后加入發(fā)泡成分、交聯成分混煉，由此得到導電性橡膠組合物。在混煉中例如可以使 用捏合機、班伯里密煉機、擠出機等。
[0174] 《轉印輥》
[0175] 圖1是表示本發(fā)明的轉印輥的實施方式的一個例子的立體圖。
[0176] 參照圖1，該例子的轉印輥1是利用本發(fā)明的導電性橡膠組合物形成為單層結構 的筒狀，并且向中心的通孔2插入軸3進行固定而成的。
[0177] 軸3例如由鋁、鋁合金、不銹鋼等金屬一體形成。
[0178] 軸3例如介由具有導電性的粘接劑與轉印輥1電接合并機械固定，或者通過將外 徑比通孔2的內徑大的軸壓入到通孔2與轉印輥1電接合并機械固定，從而一體旋轉。
[0179] 轉印輥1優(yōu)選以下述方式進行制造，S卩，如先前說明那樣，一邊使用擠出成型機將 本發(fā)明的導電性橡膠組合物擠出成型為長的筒狀，且將擠出成型的筒狀體在不切割，保持 長的狀態(tài)下連續(xù)送出，一邊使其連續(xù)通過包含微波交聯裝置和熱風交聯裝置的連續(xù)交聯裝 置內而連續(xù)發(fā)泡和交聯，之后切割成規(guī)定的長度，進一步根據需要對外表面4進行研磨等。
[0180] 研磨可以在任意的時間點實施，但從提高操作性且抑制外表面4的偏差的角度考 慮，優(yōu)選在切割成規(guī)定的長度，插入軸3并固定的圖1的狀態(tài)下，以軸3為中心邊旋轉邊研 磨。
[0181] 圖2是對連續(xù)交聯裝置的一個例子的概要進行說明的框圖。
[0182] 參照圖1和圖2,該例子的連續(xù)交聯裝置5如下構成，S卩，將使用擠出成型機6將上 述導電性橡膠組合物連續(xù)擠出成型而得的成為轉印輥1的基礎的長的筒狀體7在不切割、 保持長的狀態(tài)下利用未圖示的輸送帶等連續(xù)傳送，在傳送途中依次配設微波交聯裝置8、熱 風交聯裝置9以及用于以一定的速度牽引筒狀體7的牽引機10。
[0183] 首先在擠出成型機6中，例如混煉先前說明的各成分，一邊連續(xù)供給以帶狀等形 成的導電性橡膠組合物，一邊使該擠出成型機6工作，連續(xù)擠出成型出長的筒狀體7。
[0184] 接著，利用輸送帶和牽引機10以一定的速度連續(xù)傳送擠出成型的筒狀體7,同時 使其首先通過連續(xù)交聯裝置5中的微波交聯裝置8,照射微波，使形成筒狀體7的導電性橡 膠組合物交聯成一定種程度的交聯度。另外，也可以在微波交聯裝置8內加熱到一定溫度， 在交聯的同時分解發(fā)泡劑，使導電性橡膠組合物發(fā)泡。
[0185] 接著，進一步持續(xù)傳送的同時使其通過熱風交聯裝置9,通過吹送熱風而分解發(fā)泡 劑使導電性橡膠組合物進一步發(fā)泡，并且使導電性橡膠組合物交聯成規(guī)定的交聯度。
[0186] 接著，使其通過未圖示的冷卻水中等而冷卻筒狀體7,從而完成該筒狀體7的發(fā)泡 和交聯工序。
[0187] 連續(xù)交聯裝置5的詳細介紹，例如在之前說明的專利文獻1、2等中有記載。
[0188] 通過設定筒狀體7的傳送速度、微波交聯裝置8中照射的微波的照射量、熱風交聯 裝置9的設定溫度、長度(也可以將其分成多個部分，階段性變化）等，從而能夠連續(xù)得到導 電性橡膠組合物的交聯度、發(fā)泡度等為任意的一定值的筒狀體7。
[0189] 另外，為了使微波的照射量、加熱的程度在筒狀體7整體上盡量均勻化而使其交 聯度、發(fā)泡度盡量恒定，可以使傳送途中的筒狀體7進行旋轉。
[0190] 其后，將發(fā)泡和交聯的筒狀體7切割成規(guī)定的長度，向通孔2插入軸3并固定，進 一步根據需要對外表面4進行研磨等，制造具有多孔結構的轉印輥1。另外也可以將發(fā)泡和 交聯的筒狀體7卷繞到例如未圖示的卷取機上等而暫時保管，根據需要依次送到切割以后 的工序來制造轉印輥1。
[0191] 通過實施使用連續(xù)交聯裝置5的上述連續(xù)交聯，從而能夠提高生產率，進一步壓 縮轉印輥1的生產成本。
[0192] 〈輥電阻值及其不均的評價〉
[0193] 轉印輥1的在溫度23°C、相對濕度55%的常溫常濕環(huán)境下測定的、外加電壓1000V 時的輥電阻值優(yōu)選為1(ΓΩ以下，特別優(yōu)選為109ω以下。
[0194] 圖3是對測定轉印輥的輥電阻值的方法進行說明的圖。
[0195] 參照圖1、圖3,本發(fā)明中用按下述方法測定的值表示輥電阻值。
[0196] 即，準備能夠以一定的旋轉速度旋轉的鋁鼓11，使測定輥電阻值的轉印輥1的外 表面4與該鋁鼓11的外周面12從其上方相接。
[0197] 另外在轉印輥1的軸3與鋁鼓11之間以串聯的方式連接直流電源13和電阻14 構成測量電路15。直流電源13 (-）極側與軸3連接，（+ )極側與電阻14連接。電阻14 的電阻值r為100 Ω。
[0198] 接著對軸3的兩端部分別施加500g的負載F使轉印輥1與鋁鼓11壓接，在該狀 態(tài)下，一邊使鋁鼓11旋轉(轉速：30rpm)，一邊由直流電源13在兩者間施加直流1000V的外 加電壓E，此時測量施加在電阻14上的檢測電壓V。測量以4秒鐘進行100次。
[0199] 由測量的檢測電壓V和外加電壓E (=1000V)，基本利用式（i'）求出轉印輥1的輥 電阻值R。
[0200] R=rXE/ (V - r) (i，)
[0201] 其中，式（i'）中的分母中的（一 r)的項由于可以被視為微小，所以在本發(fā)明中將 利用式（i)求得的值作為轉印輥1的輥電阻值。
[0202] R=rXE/V (i)
[0203] 然后，由上述100次的檢測電壓V分別利用式（i)求出輥電阻值R，用其平均值作 為該轉印輥1的輥電阻值R。
[0204] 〈硬度及其他〉
[0205] 對于轉印輥1而言，利用（社）日本橡膠協會標準規(guī)格SRIS0101 "膨脹橡膠的物理 試驗方法"中規(guī)定的測定方法，在溫度23°C、相對濕度55%的常溫常濕環(huán)境下，附加500gf 4. 9N)的負載測定的ASKERC型硬度優(yōu)選為40°以下。
[0206] 這是由于ASKER C型硬度超過該范圍的轉印輥1的柔軟性不足，得不到確保寬的 夾持寬度以提高調色劑的轉印效率的效果以及減少對感光體的損害的效果。
[0207] 另外，轉印輥1可以以具有規(guī)定的壓縮永久變形、介質損耗角正切等的方式進行 調整。為了調整壓縮永久變形、ASKER C型硬度、輥電阻值以及介質損耗角正切等，例如可 以調整構成橡膠組合物的各成分的種類和量等。
[0208] 《圖像形成裝置》
[0209] 本發(fā)明的圖像形成裝置的特征在于，組裝有本發(fā)明的轉印輥。作為上述本發(fā)明的 圖像形成裝置，例如可舉出激光打印機、靜電式復印機、普通紙傳真裝置或者它們的復合機 等利用電子照相法的各種圖像形成裝置。
[0210] 實施例
[0211] 〈實施例1〉
[0212] (導電性橡膠組合物的制備）
[0213] 作為橡膠成分，配合70質量份SBR〔住友化學株式會社制的住友SBR1502〕、10質 量份EPDM〔住友化學株式會社制的ESPRENE (注冊商標）EPDM505A〕以及20質量份ECO〔 Zeon株式會社制的HYDRIN (注冊商標）T3108〕。
[0214] 另外，作為發(fā)泡成分，使用作為發(fā)泡劑的碳酸氫鈉〔永和化成工業(yè)株式會社制的商 品名CELLB0RN FE-507〕和作為發(fā)泡助劑的檸檬酸〔一水合物，米山藥品工業(yè)株式會社制〕。
[0215] 碳酸氫鈉的配合比例是相對于橡膠成分的總量100質量份為2質量份，檸檬酸的 配合比例是以酸酐換算，相對于橡膠成分的總量100質量份為0. 5質量份。
[0216] 向這些成分中進一步配合下述表1所示的各成分，使用班伯里密煉機混煉制備導 電性橡膠組合物。
[0217] 表 1
[0218]

【權利要求】
1. 一種導電性橡膠組合物，其特征在于，能夠利用包含微波交聯裝置和熱風交聯裝置 的連續(xù)交聯裝置進行發(fā)泡和交聯，含有：橡膠成分、用于使所述橡膠成分交聯的交聯成分以 及用于使所述橡膠成分發(fā)泡的發(fā)泡成分，并且，所述發(fā)泡成分是作為發(fā)泡劑的碳酸氫鈉和 作為發(fā)泡助劑的檸檬酸。
2. 根據權利要求1所述的導電性橡膠組合物，其中，所述碳酸氫鈉的配合比例相對于 所述橡膠成分的總量100質量份為〇. 1質量份?5質量份，所述檸檬酸的配合比例以酸酐 換算，相對于所述橡膠成分的總量100質量份為〇. 1質量份?〇. 5質量份。
3. 根據權利要求1或2所述的導電性橡膠組合物，其中，所述橡膠成分至少含有丁苯橡 膠、三元乙丙橡膠以及表氯醇橡膠。
4. 根據權利要求3所述的導電性橡膠組合物，其中，所述橡膠成分進一步含有選自丁 腈橡膠、氯丁二烯橡膠、丁二烯橡膠以及丙烯酸橡膠中的至少1種極性橡膠。
5. -種轉印棍，其特征在于，是由所述權利要求1?4中任一項所述的導電性橡膠組合 物形成的。
6. 根據權利要求5所述的轉印輥，是經過以下工序制造的：將所述導電性橡膠組合物， 一邊擠出成型為筒狀，一邊利用包含微波交聯裝置和熱風交聯裝置的連續(xù)交聯裝置連續(xù)進 行發(fā)泡和交聯的工序。
7. -種圖像形成裝置，其特征在于，組裝有所述權利要求5或6所述的轉印輥。
【文檔編號】C08L9/02GK104059261SQ201310305806
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權日:2013年3月21日
【發(fā)明者】谷尾勇祐, 里吉直之 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社