(57)【要約】【課題】二次加硫などの工程を必要とせず簡単な方法で、オイルの添加量が少なく、感光体の汚染も防ぐことのできる導電性発泡ゴムローラ及びその製造方法を提供する。【解決手段】発泡ゴムの平均セル径が３００μｍ以下、かつ、発泡ゴムの硬度がアスカＣで３０°以下、であって、さらに、オイル添加量が２０ｐｈｒ以上４５ｐｈｒ以下となるよう導電性発泡ゴムローラを構成する。また、上述した構成の導電性発泡ゴムローラを、成形後の未加硫ゴムローラを、熱水による加熱および加圧下で発泡加硫させる温水加硫により製造する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡ゴムの平均セル径が３００μｍ以下、かつ、発泡ゴムの硬度がアスカＣで３０°以下、であって、さらに、オイル添加量が２０ｐｈｒ以上４５ｐｈｒ以下であることを特徴とする導電性発泡ゴムローラ。
【請求項２】
オイルとしてパラフィンオイルを使用する請求項１に記載の導電性発泡ゴムローラ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の導電性ゴムローラの製造方法であって、成形後の未加硫ゴムローラを、熱水による加熱および加圧下で発泡加硫させる温水加硫により製造することを特徴とする導電性ゴムローラの製造方法。
【請求項４】
一次加硫のみで加硫する請求項３に記載の導電性発泡ゴムローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子写真装置の帯電ローラとして好適に使用できる導電性発泡ゴムローラ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば電子写真装置の帯電ローラとして、導電性発泡ゴムローラが使用されている。この種の導電性発泡ゴムローラは、発泡ゴムの平均セル径を３００μｍ以下とし（均一なセルが望ましい）、低硬度（アスカーＣ硬度で３０°以下）とすることにより、粉の保持性を保ち十分なニップ幅を稼ぐことで、帯電ローラとして必要な均一な帯電性を得ている。
【０００３】
従来の導電性発泡ゴムローラでは、低硬度とするために、配合にオイルを多量（例えば５０ｐｈｒ以上）に投入する必要があり、ゴム本体と結合せずゴム本体内部に低分子のまま残っているオイルが外部に漏れだし、電子写真装置に使用した場合、感光体の汚染の原因となっていた。この汚染をなくすために、従来は、二次加硫をしてゴム内部に残留している低分子のオイルをゴム内部から除去する必要があった（例えば、特許公報１）。
【特許文献１】特開２０００−１３６８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は上述した問題点を解消して、二次加硫などの工程を必要とせず簡単な方法で、オイルの添加量が少なく、感光体の汚染も防ぐことのできる導電性発泡ゴムローラ及びその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の導電性発泡ゴムローラは、発泡ゴムの平均セル径が３００μｍ以下、かつ、発泡ゴムの硬度がアスカＣで３０°以下、であって、さらに、オイル添加量が２０ｐｈｒ以上４５ｐｈｒ以下であることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の導電性発泡ゴムローラの好適例としては、オイルとしてパラフィンオイルを使用することがある。
【０００７】
また、本発明の導電性発泡ゴムローラの製造方法は、上述した構成の導電性ゴムローラの製造方法であって、成形後の未加硫ゴムローラを、熱水による加熱および加圧下で発泡加硫させる温水加硫により製造することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の導電性発泡ゴムローラの製造方法の好適例としては、一次加硫のみで加硫すること、がある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の導電性発泡ゴムローラでは、発泡ゴムのセル径を３００μｍ以下とすること、発泡ゴムの硬度をアスカＣで３０°以下とすること、オイル添加量を２０ｐｈｒ以上４５ｐｈｒ以下とすることの相乗効果により、二次加硫などの工程を必要とせず簡単な方法で、オイルの添加量が少なくい導電性発泡ゴムローラを得ることができる。この導電性発泡ゴムローラは、含有するオイル量が少ないので、感光ドラム汚染を防ぐことが出来る低硬度の導電性発泡ゴムローラを好適に得ることができる。
【００１０】
また、本発明の導電性発泡ゴムローラの製造方法では、成形後の未加硫ゴムローラを、熱水による加熱および加圧下で発泡加硫させる温水加硫を利用することにより、二次加硫を必要としない簡単な方法で、上記所定の特性を有する導電性発泡ゴムローラを得ることができる。さらに、温水加硫では、金型を使用しないために高価な金型を形状ごとに揃えるコストを減らすことができ、また、金型の合わせ面に必然的に発生するつなぎ目の隆起を無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明の導電性発泡ゴムローラを帯電ローラとして利用する電子写真装置の一例を説明するための図である。図１に示す例において、１はトナー供給装置（白黒のコピー機の場合は黒色のトナー、カラーのコピー機の場合はイエロー、マジェンダ、シアン、ブラックの４色のトナーを備える）、２は感光ドラム、３は帯電ローラ、４はブレード、５は中間転写ベルト、６は供給ローラ、７は転写ローラ、８はクリーニングローラ、９は画像を形成する用紙、１０はガイドローラである。
【００１２】
上述した構成を有する電子写真装置では、帯電ローラ３により画像の静電潜像を感光ドラム２に形成し、トナー供給装置１から所定の色のトナーを静電潜像に従って感光ドラム２上に配置する。次に、感光ドラム２上のトナーを中間転写ベルト５に転写し、転写ローラ７により供給ローラ６から供給される用紙９上にトナーを転写する。これにより、用紙９上にコピーしたい画像を形成することができる。カラーの場合は、この作業を各色毎に用紙９の同じ位置に重ねて行うことで、用紙９上にコピーしたいカラー画像を形成することができる。
【００１３】
本発明の特徴は、帯電ローラ３として、発泡ゴムの平均セル径が３００μｍ以下、かつ、発泡ゴムの硬度がアスカＣで３０°以下、であって、さらに、オイル添加量が２０ｐｈｒ以上４５ｐｈｒ以下である導電性発泡ゴムローラを用いる点にある。
【００１４】
ここで、発泡ゴムの平均セル径が３００μｍ以下とは、ゴム中に発泡している泡の空間から構成されるセルの平均直径が全て３００μｍ以下であることをいう。なお、セル径は均一であることが好ましい。また、発泡ゴムの硬度がアスカＣで３０°以下とは、発泡ゴムに対しＪＩＳ  Ｋ６３０１のアスカーＣ型硬度計で測定した高度が３０°以下のことを示す。さらに、オイル添加量が２０ｐｈｒ以上４５ｐｈｒ以下とは、加硫ここでは成形後の未加硫ゴムローラを、熱水による加熱および加圧下で発泡加硫させる温水加硫に使用するオイルの添加量が２０〜４５ｐｈｒであることから、加硫後の発泡ゴムに含有されるオイル添加量が２０ｐｈｒ以上４５ｐｈｒ以下となることを示す。なお、オイルとしてパラフィンオイルを使用することが好ましい。
【００１５】
次に、温水加硫について説明する。図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ温水加硫の実施に用いる加硫缶の一例を説明するための図である。図２に示す例において、圧力容器としての加硫缶２１は、ほぼ円筒状をなす胴部２２と、この胴部２２の両端開口を密閉する鏡板２３とを備えている。また、胴部２２の内周側に、電気加熱手段、蒸気加熱手段などからなる加熱手段２４を備えている。この加熱手段２４は、加硫缶２１内に所要の圧力で充填された水、温水等を、所要の温度に加熱するために使用される。
【００１６】
上述した構成の加硫缶２１を用いて、成形後の未加硫ゴムローラを発泡加硫させる場合は、例えば図３に示すように、加硫缶２１の胴部２２内へ、マトリックス状に整列させた複数本の未加硫ゴムローラ２５を収納配置するとともに、それぞれの鏡板２３を胴部２２に締め付け固定することで、胴部２２開口を液密に閉止する。次いで、その加硫缶１内へ、水、温水もしくは熱水を、胴部２２に設けた図示しない給水口から、好ましくは、９８０〜１９６０ｋＰａの圧力で充填する。その後、加熱手段４の作用下で、加硫缶２１内の水を、好ましくは、１４０〜２００℃の範囲に加熱する。
【００１７】
これにより、各未加硫ゴムローラ２５は、それを囲繞する水により全体にわたって所要の圧力で均等に加圧されるとともに、全体にわたって所要の温度で均等に加熱されることになる。そして、このような状態の下で、各未加硫ゴムローラ２５を一定時間発泡加硫させることで、製品としての導電性発泡ゴムローラを製造することができる。
【００１８】
上述した温水加硫では、加硫缶２１内の未加硫ゴムローラ２５を熱水をもって加圧及び加熱することで、そのゴムローラ２５に所期した通りの圧力及び温度を容易かつ確実に付与することができる。そのため、各未加硫ゴムローラに固有の加硫型を用いることなしに、製品としての導電性発泡ゴムローラの発泡セルの平均径を、安定的に３００μｍ以下の微細なものとすることができ、また、セル壁の厚さを安定的に１００μｍ以下の薄いものとすることができる。しかも、未加硫ゴムローラ２５を囲繞する熱水は、そのローラの全体を十分均等に加圧し、加熱するので、製品ローラへのばりの発生の恐れを完全に除去して、セル径、ローラ硬度、帯電抵抗等にすぐれた均一性をもたらすことができる。
【００１９】
ちなみに、上述した温水加硫に従って、加硫缶２１の熱水圧力を１４７０ｋＰａとするとともに、熱水温度を１６５℃として、未加硫ゴムローラを３０分発泡加熱させたところ、発泡セル径が１５０μｍ以下で、セル壁厚さが８０μｍ以下の十分均質な導電性発泡ゴムローラを製造することができた。
【実施例】
【００２０】
以下、実際の例について説明する。
温水加硫におけるオイル添加量の影響を調べた。まず、オイルとしてのパラフィンオイル以外の組成として、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンジエンモノマー）：１００重量部、導電性カーボンブラック：４６重量部、炭酸カルシウム：２０重量部、ＺｎＯ：５重量部、ステアリン酸：２重量部、硫黄：０．８重量部、２−メルカプトベンゾチアゾール（ノクセラーＭ、大内新興化学（株）製）：０．５重量部、テトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィド（ノクセラ−ＴＯＴ−Ｎ、大内新興化学（株）製）：３．５重量部、テトラエチルチウラムジスルフィド（ノクセラ−ＴＥＴ、大内新興化学（株）製）
：０．３重量部、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛（ノクセラ−ＢＺ、大内新興化学（株）製）：２重量部、発泡剤：１５重量部、尿素：１．５重量部からなり、パラフィンオイルを以下の表１に示す配合割合としたゴム組成物から所定の未加硫ゴムローラを作製した。
【００２１】
次に、作製した未加硫ゴムローラに対し、上述した方法に従って、温水加硫を実施した。温水加硫の条件は、圧力：１８ｋｇ／ｃｍ２、温度：１７０℃、保持時間：５分の条件であった。温水加硫終了後の製品としての導電性発泡ゴムローラに対し、汚染状態、硬度、セル径をそれぞれ測定した。汚染状態は、感光ドラムに作製した導電性発泡ゴムローラを圧接し、２週間放置後、ドラムのヒビ、割れ、汚れ等を確認し、汚染がないものを○、汚染が確認されたものを×とした。硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６３０１に従ってアスカーＣ硬度を測定した。平均セル径は、マイクロスコープで９０倍に拡大し、２０個のセル径平均を計算して求めた。結果を以下の表１に示す。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
表１の結果において、汚染の状態から、オイル添加量を４５重量部（ｐｈｒ）以下とする必要があること、また、帯電ローラとして必要な低硬度の条件としてのアスカーＣ硬度３０°以下から、オイル添加量が２０重量部（ｐｈｒ）以上とする必要があることがわかる。また、このオイル添加量２０〜４５重量部では、平均セル径も３００μｍ以下であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の導電性発泡ゴムローラは、発泡ゴムの平均セル径が３００μｍ以下、かつ、発泡ゴムの硬度がアスカＣで３０°以下、であって、さらに、オイル添加量が２０ｐｈｒ以上４５ｐｈｒ以下であることから、電子写真装置の帯電ローラに用いる他、現像ローラ、除電ローラ等の各種ローラとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の導電性発泡ゴムローラを帯電ロータとして利用する電子写真装置の一例を説明するための図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ温水加硫の実施に用いる加硫缶の一例を説明するための図である。
【図３】加硫缶への未加硫ゴムローラの収納配置の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  トナー供給装置
２  感光ドラム
３  帯電ローラ
２１  加硫缶
２２  胴部
２３  鏡板
２４  加熱手段
２５  未加硫ゴムローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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