CN107357155A - 转印辊及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供转印辊和该转印辊的制造方法，所述转印辊的橡胶硬度小且柔软，并且发泡泡孔比现状小。转印辊(1)由导电性橡胶组合物的发泡体构成，AskerC型硬度为25°以上35°以下，发泡泡孔的平均泡孔直径为120μm以下，所述导电性橡胶组合物含有橡胶、交联成分、作为发泡剂的OBSH和相对于每1质量份OBSH为0.25～2.5质量份的碳酸氢钠。制造方法包含下述工序：将上述导电性橡胶组合物成型为筒状，并使其保持在120℃以上140℃以下的温度而使其进行一级发泡。

Description

转印辊及其制造方法
技术领域
本发明涉及转印辊及其制造方法。
背景技术
在例如激光打印机、静电式复印机、普通纸传真机装置或它们的复合设备等利用电子照相法的成像装置中，大体上经过下述工序而在纸、塑料膜等纸张的表面上形成图像。
首先，使具有光导电性的感光体的表面在带同样电的状态下曝光，在该表面上形成与形成图像对应的静电潜像(带电工序→曝光工序)。
接着，使作为微小的着色颗粒的调色剂在预先带有规定电位的带电状态下与上述感光体的表面接触。于是，调色剂根据静电潜像的电位图案而选择性地附着于感光体的表面，上述静电潜像被显影为调色剂像(显影工序)。
因此，接着，将显影后的调色剂像转印至纸张的表面(转印工序)，进而使其定影(定影工序)时，在该纸张的表面上形成图像。
此外，对于转印调色剂像后的感光体，除去残留在表面的调色剂，准备用于下次成像(清洁工序)。
此外，在转印工序中，存在将形成在感光体表面的调色剂像直接转印至纸张表面的情况和将形成在感光体表面的调色剂像一次转印至图像载体的表面后，二次转印至纸张表面的情况。
在上述转印工序中，为了将调色剂像转印至纸张的表面、图像载体的表面，广泛使用由橡胶的发泡体构成的具有导电性的转印辊。
上述转印辊通常利用导电性橡胶组合物形成，所述导电性橡胶组合物如下制备，在橡胶中混配用于使该橡胶交联的交联成分和通过加热分解产生气体而使上述橡胶发泡的发泡剂，并且为了赋予导电性而使用离子导电性橡胶作为上述橡胶，或者混配导电剂等制备得到。
即，将上述导电性橡胶组合物成型为筒状，并且进行加热使其发泡和交联，由此制造上述转印辊。
为了应对近年来的成像装置的更高画质化，对于上述转印辊而言，要求橡胶硬度尽可能小且柔软，并且构成发泡体的发泡泡孔的泡孔直径尽可能为小径且外周面光滑。
作为发泡剂，可以使用例如偶氮二酰胺(ADCA)、4,4′-氧代双苯磺酰肼(OBSH)等(专利文献1等)。
比较两种发泡剂时，与ADCA相比，OBSH存在得到小径的发泡泡孔的趋势，因此制造发泡泡孔为小径的发泡体的情况下，通常选择OBSH作为发泡剂。
但是，OBSH还作为橡胶的交联促进剂发挥功能，因此例如成型后的加热时，橡胶的交联反应会比基于该OBSH分解的发泡先进行，通过分解过量产生的气体不易通过橡胶的隔膜漏到发泡体之外，更多的气体进入至各个发泡泡孔中，结果上述发泡泡孔的泡孔直径存在增大的趋势。
因此，在单独使用OBSH作为发泡剂时，无法制造能够充分应对近年来的要求的转印辊，其橡胶硬度小且柔软，并且发泡泡孔比现状小。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-227532号公报
专利文献2：日本特开2002-113734号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于提供转印辊和该转印辊的制造方法，所述转印辊的橡胶硬度小且柔软，并且发泡泡孔比现状小。
用于解决课题的手段
本发明为一种转印辊，其由导电性橡胶组合物的发泡体构成，AskerC型硬度为25°以上35°以下，发泡泡孔的平均泡孔直径为120μm以下，所述导电性橡胶组合物含有橡胶、用于使所述橡胶交联的交联成分、作为用于使所述橡胶发泡的发泡剂的OBSH和相对于每1质量份所述OBSH为0.25质量份以上2.5质量份以下的碳酸氢钠。
此外，本发明为所述转印辊的制造方法，其特征在于，包含下述工序：将所述导电性橡胶组合物挤出成型为筒状后，在硫化罐内利用加压水蒸汽使其保持在120℃以上140℃以下的温度，使其一级(single-stage，单级)发泡。
进一步，本发明为所述转印辊的制造方法，其特征在于，包含下述工序：将所述导电性橡胶组合物挤出成型为筒状，同时保持在120℃以上140℃以下的温度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，使其一级发泡。
发明效果
根据本发明，能够提供转印辊和该转印辊的制造方法，所述转印辊的橡胶硬度小且柔软，并且发泡泡孔比现状小。
附图说明
图1为示出本发明的转印辊的实施方式的一例的立体图。
图2为示出本发明的转印辊的制造中使用的连续交联装置的概要的框图。
具体实施方式
《转印辊》
如上所述，成为本发明的转印辊的原料的导电性橡胶组合物含有橡胶、用于使该橡胶交联的交联成分、作为用于使上述橡胶发泡的发泡剂的OBSH和相对于每1质量份OBSH为0.25质量份以上2.5质量份以下的碳酸氢钠。
根据上述导电性橡胶组合物，能够形成橡胶硬度小且柔软，并且发泡泡孔比现状小的转印辊。
具体而言，通过使用该导电性橡胶组合物，经过与以往利用单独使用OBSH作为发泡剂的导电性橡胶组合物的情况同样的制造工序，能够制造表示橡胶硬度的AskerC型硬度为25°以上35°以下，且发泡泡孔的平均泡孔直径为120μm以下的本发明的转印辊。
即，将上述导电性橡胶组合物成型为想要制造转印辊的筒状，接着为了使其发泡和交联而进行加热时，作为吸热型的发泡剂发挥功能，并且分解温度低于OBSH的碳酸氢钠先发生吸热反应，由此抑制上述OBSH分解之前的橡胶的温度上升，从而使该橡胶的交联延迟。
因此，通过后续的OBSH分解过量产生的气体容易通过橡胶的隔膜漏到发泡体之外，进入各个发泡泡孔中的气体的量变少，能够将上述发泡泡孔的平均泡孔直径调整为比单独使用OBSH而未合用碳酸氢钠的情况小20μm以上且为上述120μm以下的范围。
需要说明的是，在上述导电性橡胶组合物中，碳酸氢钠的混配比例限定为相对于每1质量份OBSH为0.25质量份以上2.5质量份以下是基于下述理由。
即，碳酸氢钠的混配比例小于该范围时，无法得到与OBSH一起合用碳酸氢钠带来的上述使橡胶的交联延迟而减小发泡泡孔的泡孔直径的效果，因此，发泡泡孔的平均泡孔直径超过上述120μm以下的范围。
另一方面，碳酸氢钠的混配比例超过上述范围的情况下，该碳酸氢钠带来的使橡胶的交联延迟的效果过强，该橡胶的交联受到阻碍，结果转印辊的橡胶硬度以AskerC型硬度表示会低于25°，该转印辊的强度不足，容易产生扁塌等。
与此相对，通过使碳酸氢钠的混配比例为上述范围，如上所述能够得到本发明的转印辊，其AskerC型硬度为25°以上35°以下，适度柔软且不易产生扁塌等，而且发泡泡孔的平均泡孔直径比现状小至120μm以下，外周面光滑。
需要说明的是，考虑进一步提高该效果时，上述范围中，相对于每1质量份OBSH，碳酸氢钠的混配比例优选为0.3质量份以上，优选为1.8质量份以下。
此外，本发明的转印辊的AskerC型硬度限定为25°以上35°以下的范围，发泡泡孔的平均泡孔直径限定为120μm以下的范围的理由如上所述。
即，AskerC型硬度小于25°时，转印辊的强度不足，容易产生扁塌等。此外，AskerC型硬度超过35°的情况下，无法赋予转印辊良好的柔软性。
此外，发泡泡孔的平均泡孔直径超过120μm的情况下，转印辊的外周面的平滑性降低，无法充分应对近年来的成像装置的高画质化的要求。
与此相对，通过使AskerC型硬度和发泡泡孔的平均泡孔直径分别为上述范围，能够提供能够充分应对上述高画质化要求的转印辊，适度柔软且不易产生扁塌，而且发泡泡孔比现状小。
需要说明的是，考虑进一步提高该效果时，上述范围中，发泡泡孔的平均泡孔直径优选小于100μm。
此外，对于发泡泡孔的平均泡孔直径的下限没有特别限定，优选为82μm以上，特别优选为84μm以上。平均泡孔直径小于该范围时，转印辊的AskerC型硬度会超过上述范围，可能无法赋予该转印辊良好的柔软性。
专利文献2中记载了合用分解温度为10℃以上的两种不同发泡剂，首先进行第一级发泡处理，在仅低温侧的发泡剂分解的温度(即低温侧的发泡剂的分解温度以上且小于高温侧的发泡剂分解温度的温度下)保持，形成独立气泡结构后，进行第二级发泡处理，在高温侧的发泡剂分解的温度(即高温侧的发泡剂的分解温度以上的温度下)保持，将先形成的独立气泡结构破坏，使多个发泡泡孔彼此连通，即利用上述二级发泡处理使发泡体低硬度化。
此外，专利文献2中，作为发泡剂的示例，与OBSH一起还记载了碳酸氢钠。
但是，由上述机理可知，在专利文献2记载的二级发泡处理中，利用第二级发泡处理使第一级发泡处理中产生的多个发泡泡孔彼此连通而大径化，因此即使合用OBSH和碳酸氢钠作为发泡剂，也无法形成与本发明相同的转印辊，使得AskerC型硬度为25°以上35°以下，且发泡泡孔的平均泡孔直径为120μm以下。
顺便一提，专利文献2的实施例1的平均泡孔直径低至80μm，这是因为，第一级发泡处理时，使用模具机械地抑制发泡。例如由后述的现有例2的结果也可知，进行使用硫化罐、连续交联装置的发泡和交联处理时，在专利文献2的构成中，根据上述机理，平均泡孔直径会超过120μm以下的范围。也因此AskerC型硬度可能低于25°以上的范围。
<橡胶>
作为成为导电性橡胶组合物原料的橡胶，可以举出可通过发泡剂的作用进行发泡、且可通过交联成分的作用进行交联的各种橡胶。
特别是，考虑赋予导电性橡胶组合物适度的导电性时，优选具有离子导电性的环氧氯丙烷橡胶。
(环氧氯丙烷橡胶)
作为环氧氯丙烷橡胶，其含有环氧氯丙烷作为重复单元，可以使用具有离子导电性的各种聚合物。
作为该环氧氯丙烷橡胶，可以举出例如环氧氯丙烷均聚物、环氧氯丙烷-环氧乙烷二元共聚物(ECO)、环氧氯丙烷-环氧丙烷二元共聚物、环氧氯丙烷-烯丙基缩水甘油基醚二元共聚物、环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油基醚三元共聚物(GECO)、环氧氯丙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油基醚三元共聚物、环氧氯丙烷-环氧乙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油基醚四元共聚物等的1种或2种以上。
其中，优选含有环氧乙烷的共聚物，特别优选ECO和/或GECO。
上述两种共聚物中的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。
环氧乙烷起到降低转印辊的辊电阻值的作用。但是，环氧乙烷含量小于该范围时，无法充分得到该作用，因此可能无法充分降低辊电阻值。
另一方面，环氧乙烷含量超过上述范围的情况下，引起环氧乙烷的结晶化，妨碍分子链的链段运动，因此反而存在辊电阻值上升的趋势。此外，还存在交联后的转印辊过硬的可能，或者交联前的导电性橡胶组合物加热熔融时的粘度上升，存在加工性下降的可能。
ECO中的环氧氯丙烷含量为环氧乙烷含量的余量。即，环氧氯丙烷含量优选为20摩尔％以上，优选为70摩尔％以下，特别优选为50摩尔％以下。
此外，GECO中的烯丙基缩水甘油基醚含量优选为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。
对于烯丙基缩水甘油基醚而言，其本身作为侧链，发挥用于确保自由体积的功能，由此抑制环氧乙烷的结晶化，起到降低转印辊的辊电阻值的作用。但是，烯丙基缩水甘油基醚含量小于该范围时，无法得到该作用，因此可能无法充分降低辊电阻值。
另一方面，烯丙基缩水甘油基醚在GECO的交联时作为交联点发挥功能，因此烯丙基缩水甘油基醚含量超过上述范围的情况下，GECO的交联密度过高，由此妨碍分子链的链段运动，反而存在辊电阻值上升的趋势。
GECO中的环氧氯丙烷含量为环氧乙烷含量和烯丙基缩水甘油基醚含量的余量。即，环氧氯丙烷含量优选为10摩尔％以上，特别优选为15摩尔％以上，优选为69.5摩尔％以下，特别优选为48摩尔％以下。
需要说明的是，作为GECO，除了之前说明的3种单体共聚而得到的狭义上的共聚物之外，还已知有将环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物(ECO)用烯丙基缩水甘油基醚进行改性而得到的改性物，该改性物也可以用作GECO。
环氧氯丙烷橡胶的混配比例在与下面说明的其他橡胶的合用体系中，相对于橡胶总量每100质量份，优选为20质量份以上，优选为40质量份以下。
环氧氯丙烷橡胶的混配比例小于该范围时，可能无法赋予转印辊良好的离子导电性。
另一方面，环氧氯丙烷橡胶的混配比例超过上述范围的情况下，其他橡胶的比例相对变少，可能无法充分得到合用以下说明的各个橡胶带来的效果。
(其他橡胶)
作为橡胶，可以与环氧氯丙烷橡胶一起合用其他橡胶。
作为该其他橡胶，可以举出例如选自由苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、丁二烯橡胶(BR)和丙烯酸类橡胶(ACM)组成的组中的至少1种。
特别优选合用EPDM和NBR。
EPDM发挥用于提高转印辊的耐臭氧性、耐老化性、耐候性等功能。
作为EPDM，通过在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，基于第3成分的种类、量的不同，可提供各种产品。作为典型的第3成分，可以举出例如亚乙基降冰片烯(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。
此外，作为EPDM，存在加入增量油而调整了柔软性的充油类型EPDM和不加增量油的非充油类型EPDM。其任一类型均可以使用。
可以使用这些EPDM的1种或2种以上。
此外，NBR发挥用于提高转印辊的机械强度、耐久性等功能，或者发挥用于赋予该转印辊作为橡胶的特性的功能，即柔软且压缩永久变形小，不易产生扁塌的特性等。
作为NBR，根据丙烯腈含量分类的低腈NBR、中腈NBR、中高腈NBR、高腈NBR和极高腈NBR均可以使用。
此外，作为NBR，同样存在加入增量油而调整了柔软性的充油类型NBR和不加增量油的非充油类型NBR，其任一类型均可以使用。
可以使用这些NBR的1种或2种以上。
相对于橡胶总量每100质量份，EPDM的混配比例优选为5质量份以上，优选为20质量份以下。
EPDM的混配比例小于该范围时，可能无法赋予转印辊良好的耐臭氧性等。
另一方面，EPDM的混配比例超过上述范围的情况下，环氧氯丙烷橡胶的比例相对变少，可能无法赋予转印辊良好的离子导电性。此外，NBR的比例变少，也可能无法提高转印辊的机械强度等，或者无法赋予作为橡胶的良好特性。
NBR的混配比例为环氧氯丙烷橡胶和EPDM的余量。即，将环氧氯丙烷橡胶和EPDM的混配比例分别设定为规定值时，以橡胶的总量成为100质量份的方式设定NBR的混配比例即可。
需要说明的是，作为EPDM和/或NBR，使用充油类型的情况下，该充油类型的橡胶的混配比例为以除去增量油的固形物计的橡胶本身的比例。
<交联成分>
作为用于使橡胶交联的交联成分，可以举出交联剂、交联促进剂等。
其中，作为交联剂，特别优选硫系交联剂。
此外，作为硫系交联剂，可以举出例如粉末硫、油处理粉末硫、沉淀硫、胶态硫、分散性硫等硫；或四甲基秋兰姆二硫化物、N,N-二硫代双吗啉等有机含硫化合物等，特别优选硫。
相对于橡胶总量每100质量份，硫的混配比例优选为0.5质量份以上，优选为3质量份以下。
需要说明的是，例如使用油处理粉末硫、分散性硫等作为硫的情况下，上述混配比例为以各自中所含的有效成分计的硫本身的比例。
作为交联促进剂，可以举出例如秋兰姆系促进剂、噻唑系促进剂等。交联促进剂根据种类，交联促进的机理不同，因此优选合用2种以上。
其中，作为秋兰姆系促进剂，可以举出例如四甲基秋兰姆单硫化物(TS)、四甲基秋兰姆二硫化物(TT、TMT)、四乙基秋兰姆二硫化物(TET)、四丁基秋兰姆二硫化物(TBT)、四(2-乙基己基)秋兰姆二硫化物(TOT-N)、双五亚甲基秋兰姆四硫化物(TRA)等的1种或2种以上。
相对于橡胶总量每100质量份，秋兰姆系促进剂的混配比例优选为0.5质量份以上，优选为3质量份以下。
此外，作为噻唑系促进剂，可以举出例如2-巯基苯并噻唑(M)、二-2-苯并噻唑基二硫化物(DM)、2-巯基苯并噻唑的锌盐(MZ)、2-巯基苯并噻唑的环己胺盐(HM、M60-OT)、2-(N,N-二乙基硫代氨基甲酰基硫代)苯并噻唑(64)、2-(4′-吗啉代二硫代)苯并噻唑(DS、MDB)等的1种或2种以上。
相对于橡胶总量每100质量份，噻唑系促进剂的混配比例优选为0.5质量份以上，优选为3质量份以下。
<发泡剂>
作为发泡剂，如上所述使用OBSH。作为OBSH，对其没有限定，可以举出例如永和化成工业(株)制的NEOCELBON(注册商标)N#1000SW、N#1000S、N#5000、N#1000M、N#5000#、SB#51等的1种或2种以上。
相对于橡胶总量每100质量份，OBSH的混配比例优选为2质量份以上，特别优选为3质量份以上，优选为6质量份以下，特别优选为5质量份以下。
OBSH的混配比例小于该范围时，无法使橡胶充分发泡，因此转印辊的AskerC型硬度会超过上述的范围，可能无法赋予该转印辊良好的柔软性。
此外，OBSH的混配比例超过上述范围的情况下，同时发泡的相邻的发泡泡孔由于彼此的膨胀力而相互抑制膨胀，因此导致发泡泡孔的平均泡孔直径过小，反而使转印辊的AskerC型硬度超过上述的范围，可能无法赋予该转印辊良好的柔软性。
与此相对，通过使OBSH的混配比例为上述范围，AskerC型硬度为上述的范围，能够形成适度柔软的转印辊。
此外，作为与OBSH合用的碳酸氢钠，对其没有限定，可以举出例如永和化成工业(株)制的商品名Cellborn FE-507、FE-507R、SC-P、SC-K、FE-512等的1种或2种以上。
其中，优选FE-507、SC-K。它们可以单独使用任1种，也可以以任意比例合用2种。
相对于每1质量份OBSH，碳酸氢钠的混配比例需要为0.25质量份以上2.5质量份以下。其理由如上所述。
<其他成分>
橡胶组合物中可以根据需要进一步混配各种添加剂。作为添加剂，可以举出例如交联促进助剂、受酸剂、填充剂等。
其中，作为交联促进助剂，可以举出例如氧化锌(锌白)等金属化合物；硬脂酸、油酸、棉籽脂肪酸等脂肪酸以及以往公知的交联促进助剂的1种或2种以上。
相对于橡胶总量每100质量份，交联促进助剂的混配比例分别优选为0.1质量份以上，优选为7质量份以下。
受酸剂发挥用于防止交联时产生自环氧氯丙烷橡胶等的氯系气体残留在转印辊内以及由此导致的交联阻碍、感光体的污染等的功能。
作为受酸剂，可以使用作为酸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magsarat，特别优选水滑石类。
此外，将水滑石类等与氧化镁、氧化钾合用时，能够得到更高的受酸效果，能够进一步可靠地防止感光体的污染。
相对于橡胶总量每100质量份，受酸剂的混配比例优选为0.2质量份以上，特别优选为0.5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。
受酸剂的混配比例小于该范围时，可能无法充分得到混配该受酸剂带来的效果。此外，受酸剂的混配比例超过上述范围的情况下，交联后的转印辊的硬度可能上升。
作为填充剂，可以举出例如氧化锌、氧化硅、炭黑、粘土、滑石、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝等的1种或2种以上。
通过混配填充剂，能够提高转印辊的机械强度等。
此外，通过使用导电性炭黑作为填充剂，能够赋予转印辊电子导电性，或者在经过使其连续通过后述的包含微波交联装置和热风交联装置的连续交联装置的工序而制造转印辊时，能够提高作为导电性橡胶组合物整体的微波的吸收效率。
作为导电性炭黑，优选HAF。HAF的微波的吸收效率特别优异，而且能够均匀分散在导电性橡胶组合物中，因此能够赋予转印辊尽可能均匀的电子导电性。
相对于橡胶总量每100质量份，导电性炭黑的混配比例优选为5质量份以上，优选为20质量份以下。
此外，作为添加剂，可以进一步以任意比例混配抗劣化剂、防焦剂、增塑剂、润滑剂、颜料、抗静电剂、阻燃剂、中和剂、成核剂、共交联剂等各种添加剂。
<转印辊>
图1为示出本发明的转印辊的实施方式的一例的立体图。
参照图1，对于该例的转印辊1，通过由含有上述各成分的导电性橡胶组合物构成的橡胶的发泡体形成为单层结构的筒状，同时在中心的通孔2中插入固定有轴3。
轴3由例如铝、铝合金、不锈钢等金属整体地形成。
轴3例如藉由具有导电性的粘接剂与转印辊1电接合，同时被以机械方式固定；或者通过将外径大于通孔2的内径的轴压入通孔2中，从而与转印辊1电接合，同时被以机械方式固定而整体地旋转。
转印辊1的AskerC型硬度需要为25°以上35°以下，发泡泡孔的平均泡孔直径需要为120μm以下。此外，上述范围中，平均泡孔直径优选为82μm以上，特别优选为84μm以上。其理由如上所述。
需要说明的是，转印辊1的AskerC型硬度以下述值表示，使用依据日本工业标准JIS K7312-1996“热固化性聚氨酯弹性体成型物的物理试验方法”的附录2中援用的(社)日本橡胶协会标准规范SRIS0101“膨胀橡胶的物理试验方法”的C型硬度试验机(例如高分子计器(株)制的Asker橡胶硬度计C型等)，利用下述方法测定的值。
即，如上所述，将与转印辊1一体化的轴3的两端固定在支承台上，在该状态下，向该转印辊1的中央部压入上述C型硬度试验机的压针，进一步施加10N(≒1kgf)的负荷，测定AskerC型硬度。
此外，发泡泡孔的平均泡孔直径以如下求出的各个发泡泡孔的泡孔直径的平均值表示，使用显微镜以倍率200倍观察转印辊1的外周面4，由来自视野中所含的大的发泡泡孔中的30个发泡泡孔的长径(μm)和短径(μm)，通过式(1)求出的各个发泡泡孔的泡孔直径的平均值。
泡孔直径(μm)＝(长径+短径)/2 (1)。
需要说明的是，任一试验均在温度23℃、相对湿度55％的环境下实施。
上述本发明的转印辊1可以组装至例如激光打印机、静电式复印机、普通纸传真机装置或它们的复合设备等利用电子照相法的各种成像装置中，用于将形成在感光体表面的调色剂像转印至纸张的表面、图像载体的表面上。
《转印辊的制造方法I》
在用于制造上述转印辊1的本发明的制造方法中，首先使用挤出成型机将上述由各成分构成的导电性橡胶组合物挤出成型为筒状，接着切割为规定的长度，在硫化罐内使其保持在120℃以上140℃以下的温度而使其进行一级发泡。
发泡温度为上述范围是基于下述理由。
即，发泡温度小于该范围时，发泡不充分，转印辊1的平均泡孔直径低于上述的82μm以下的范围，AskerC型硬度超过35°以下的范围，可能无法赋予该转印辊1良好的柔软性。
另一方面，发泡温度超过上述范围的情况下，发泡过量，转印辊1的平均泡孔直径超过上述的120μm以下的范围，外周面的平滑性降低，可能无法充分应对近年来的成像装置的高画质化的要求。
需要说明的是，还可以发泡后通过将硫化罐内升温至上述发泡温度以上、特别是150℃以上，并保持25分钟以下程度的短时间，使发泡时也进行的橡胶的交联完成。
但是，不能在高温下保持更长时间。这是因为，长时间持续高温下的加热时，成为之前说明的专利文献2所述的第二级发泡处理，发泡泡孔的平均泡孔直径会超过120μm以下的范围。
在本发明中，为了完成交联的高温下的加热在上述范围中优选尽可能地短，根据情况也可以省略该加热。
接着，使用烘箱等对发泡、交联的筒状体进行加热使其二次交联，然后进行冷却，进一步进行研磨使其成为规定的外径。
轴3可以在从筒状体的切割后至研磨后的任意时刻插入固定于通孔2中。
但是，在切割后，优选首先以将轴3插入通孔2中的状态进行二次交联和研磨。由此，可以抑制二次交联时的膨胀收缩导致的筒状体的翘曲、变形等。此外，一边以轴3为中心进行旋转一边进行研磨，由此能够提高该研磨的作业性，且能够抑制外周面4的偏移。
对于轴3，如上所述藉由具有导电性的粘接剂、特别是热固化性粘接剂插入二次交联前的筒状体的通孔2中后使其二次交联，或者将外径大于通孔2的内径的轴压入通孔2中即可。
在前者的情况下，通过烘箱中的加热，筒状体发生二次交联，同时热固化性粘接剂发生固化，该轴3与转印辊1电接合，同时被以机械方式固定。此外，在后者的情况下，压入的同时，完成电接合和机械固定。
根据该本发明的制造方法，通过将挤出成型的筒状体在硫化罐内保持在120℃以上140℃以下的温度而使其进行一级发泡，由此能够制造本发明的转印辊，AskerC型硬度为25°以上35°以下，且发泡泡孔的平均泡孔直径为120μm以下。
《转印辊的制造方法II》
在用于制造转印辊1的本发明的另一个制造方法中，使用包含微波交联装置和热风交联装置的连续交联装置。
图2为说明上述连续交联装置的一例的概要的框图。
参照图1和图2，该例的连续交联装置5配设有微波交联装置8、热风交联装置9和以一定速度牵引筒状体7的牵引机10，对于使用挤出成型机6将导电性橡胶组合物连续挤出成型而得到成为转印辊1基础的长条筒状体7，不进行切割，在保持长条的状态下，通过未图示的传送带等连续输送，所述微波交联装置8、所述热风交联装置9和所述牵引机10依次配设在输送途中。
在使用上述连续交联装置5的制造方法中，首先将上述的各成分混炼，将形成为条带状等的导电性橡胶组合物连续供给至挤出成型机6，同时使该挤出成型机6工作，由此连续挤出成型长条的筒状体7。
接着，利用传送带和牵引机10以一定速度连续输送挤出成型的筒状体7，同时使其先通过连续交联装置5中的微波交联装置8并照射微波，使形成筒状体7的橡胶交联至一定程度的交联密度。
接着，进一步继续输送，同时使其通过热风交联装置9，通过吹送120℃以上140℃以下的热风，进一步使橡胶发泡，并且使其交联至规定的交联密度。
然后将筒状体7冷却时，该筒状体7完成上述温度范围的一级发泡，并且完成交联。
需要说明的是，也可以将微波交联装置8内加热至120℃以上140℃以下的温度，交联的同时使橡胶发泡。
该情况下，筒状体7通过两装置8、9而连续发泡，因此也可以看做一级发泡。
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(也可以分别分为多个区域，使其在上述120℃以上140℃以下的温度范围阶段性变化)等，能够连续制作橡胶的发泡状态、交联密度等为规定值的筒状体7，能够提高其工业性。
需要说明的是，为了筒状体7的整体中微波的照射剂量、加热的程度均匀化，使上述发泡状态、交联密度尽可能恒定，可以在输送途中的筒状体7上施加扭转。
然后，将发泡和交联的筒状体7切割为规定的长度，然后经过与之前的制造方法I同样的工序，由此制作本发明的转印辊1。
即，使用烘箱等对切割为规定长度的筒状体7进行加热使其二次交联，然后进行冷却，进一步进行研磨使其成为规定的外径。
轴3可以在从筒状体的切割后至研磨后的任意时刻插入固定于通孔2中。
但是，切割后，优选首先以将轴3插入通孔2中的状态进行二次交联和研磨。由此，可以抑制二次交联时的膨胀收缩导致的筒状体的翘曲、变形等。此外，一边以轴3为中心旋转一边进行研磨，由此能够提高该研磨的作业性，且能够抑制外周面4的偏移。
对于轴3，如上所述藉由具有导电性的粘接剂、特别是热固化性粘接剂插入二次交联前的筒状体的通孔2中后使其二次交联；或者将外径大于通孔2的内径的轴压入通孔2中即可。
在前者的情况下，通过烘箱中的加热，筒状体发生二次交联，同时热固化性粘接剂发生固化，该轴3与转印辊1电接合，同时被以机械方式固定。此外，在后者的情况下，压入的同时，完成电接合和机械固定。
根据该本发明的制造方法，通过使挤出成型的筒状体保持在120℃以上140℃以下的温度连续通过包含微波交联装置8和热风交联装置9的连续交联装置5，使其进行一级发泡，能够制造本发明的转印辊，AskerC型硬度为25°以上35°以下，且发泡泡孔的平均泡孔直径为120μm以下。
实施例
<实施例1>
(橡胶组合物的制备)
作为橡胶，混配GECO[Nippon Zeon(株)制的HYDRIN(注册商标)T3108]30质量份、EPDM[住友化学(株)制的ESPRENE(注册商标)505A、非充油]10质量份和NBR[Nippon Zeon(株)制的Nipol(注册商标)DN401LL、非充油、结合丙烯腈量：18.0％(中心值)]60质量份。
然后，使用班伯里混合机将这些总量100质量份橡胶塑炼，同时先加入下述表1所示的各成分中的炭黑和水滑石类并进行混炼，进一步加入剩余的成分并进行混炼，制备导电性橡胶组合物。
【表1】
成分 质量份
发泡剂OBSH 4
碳酸钠 1.5
炭黑 10
水滑石类 1.5
粉末硫 1.6
交联促进剂DM 1.6
交联促进剂TS 2
表1中的各成分如下。需要说明的是，表1中的质量份是相对于总量100质量份橡胶的质量份。
发泡剂OBSH：永和化成工业(株)制的NEOCELBON(注册商标)N#1000SW
碳酸氢钠：永和化成工业(株)制的商品名CellbornFE-507与CellbornSC-K的质量比(FE-507)：(SC-K)＝1：2的混合物
炭黑：HAF、东海碳(株)制的商品名Sheast3
水滑石类：受酸剂、协和化学工业(株)制的DHT-4A-2
粉末硫：交联剂、鹤见化学工业(株)制
交联促进剂DM：二-2-苯并噻唑基二硫化物、山东单县化工有限公司制的商品名SUNSINE MBTS
交联促进剂TS：四甲基秋兰姆二硫化物、三新化学工业(株)制的Sanceler(注册商标)TS
相对于每1质量份OBSH，碳酸氢钠的混配比例为0.375质量份。
(转印辊的制造)
将制备的导电性橡胶组合物供给至挤出成型机，挤出成型为外径内径的筒状，然后切割为规定的长度，安装在外径的交联用的临时轴上。
然后，在硫化罐内利用加压水蒸汽进行135℃×10分钟的加压、加热，接着进行160℃×20分钟的加压、加热，通过发泡剂分解而产生的气体使筒状体发泡，同时使橡胶交联。
接着，将该筒状体重新安装至外周面涂布有导电性的热固化性粘接剂的外径的轴3上，在烘箱中进行160℃×60分钟的加热使其二次交联，同时使热固化性粘接剂固化，与轴3电接合，且以机械方式固定。
然后，将筒状体的两端切割后，使用圆筒磨床对其外周面4进行横切磨削，由此将外径加工为(公差±0.1mm)，制造出转印辊1。
<实施例2>
相对于橡胶总量每100质量份，使碳酸氢钠的量为4质量份，除此之外，与实施例1同样地进行，制备导电性橡胶组合物，制造出转印辊1。相对于每1质量份OBSH，碳酸氢钠的混配比例为1质量份。
<实施例3>
相对于橡胶总量每100质量份，使碳酸氢钠的量为9.5质量份，除此之外，与实施例1同样地进行，制备导电性橡胶组合物，制造出转印辊1。相对于每1质量份OBSH，碳酸氢钠的混配比例为2.375质量份。
<比较例1>
相对于橡胶总量每100质量份，使碳酸氢钠的量为0.5质量份，除此之外，与实施例1同样地进行，制备导电性橡胶组合物，制造出转印辊1。相对于每1质量份OBSH，碳酸氢钠的混配比例为0.125质量份。
<比较例2>
相对于橡胶总量每100质量份，使碳酸氢钠的量为10.5质量份，除此之外，与实施例1同样地进行，制备导电性橡胶组合物，制造出转印辊1。相对于每1质量份OBSH，碳酸氢钠的混配比例为2.625质量份。
<现有例1>
不混配碳酸氢钠，除此之外，与实施例1同样地进行，制备导电性橡胶组合物，制造出转印辊1。
<现有例2>
将实施例1中形成的筒状体在硫化罐内利用加压水蒸汽进行135℃×10分钟的加压、加热，进行第一级发泡处理，接着进行165℃×3小时的加压、加热，进行第二级发泡处理，除此之外，与实施例1同样地进行，制造出转印辊1。
该现有例2相当于专利文献2的构成中组合OBSH和碳酸氢钠作为发泡剂，并且在第一级交联时未使用模具，在硫化罐内使其发泡和交联。
<AskerC型硬度的测定和评价>
按照之前说明的测定方法测定实施例、比较例、现有例中制造的转印辊1的AskerC型硬度。并且，将AskerC型硬度为25°以上35°以下的情况评价为良好(○)，将小于25°和超过35°的情况评价为差(×)。
<平均泡孔直径的测定和评价>
按照之前说明的测定方法测定实施例、比较例、现有例中制造的转印辊1的发泡泡孔的平均泡孔直径。并且，将平均泡孔直径为120μm以下的情况评价为良好(○)，将超过120μm的情况评价为差(×)。
将以上结果列于表2、表3。
【表2】
【表3】
由表3的现有例2的结果可知，在专利文献2的构成中，即使组合OBSH和碳酸氢钠作为发泡剂，也无法制造AskerC型硬度为25°以上35°以下，且发泡泡孔的平均泡孔直径为120μm以下的转印辊。
与此相对，由表2、表3的实施例1～3、现有例1的结果可知，通过与作为发泡剂的OBSH一起合用碳酸氢钠，且将筒状体的加热温度设定为120℃以上140℃以下而使其进行一级发泡，能够制造AskerC型硬度和平均泡孔直径为上述范围的橡胶硬度小且柔软、外周面光滑的转印辊。
其中，由实施例1～3、比较例1、2的结果可知，为了得到上述效果，需要使碳酸氢钠的混配比例相对于每1质量份OBSH为0.25质量份以上2.5质量份以下。
<实施例4>
将与实施例1中制备的组合物相同的导电性橡胶组合物制成长条的条带状，连续供给至挤出成型机6，挤出成型为外径内径的长条的筒状，不切割挤出成型的筒状体7，在保持长条的状态下连续送出，同时使其连续通过包含微波交联装置8和热风交联装置9的连续交联装置5内，由此使其连续发泡和交联，然后使其通过冷却水中，由此使其连续冷却。
微波交联装置8的输出为6～12kW，槽内控制温度为135℃，热风交联装置9的槽内控制温度为135℃，加热槽的有效长度为8m。
接着，将该筒状体切割为规定的长度，然后安装在外周面涂布有导电性的热固化性粘接剂的外径的轴3上，在烘箱中进行160℃×60分钟的加热使其二次交联，同时使热固化性粘接剂固化，与轴3电接合，且以机械方式固定。
然后，切割筒状体7的两端后，使用圆筒磨床对其外周面4进行横切磨削，将外径加工为(公差±0.1mm)，制造出转印辊1。
<实施例5>
使用与实施例2中制备的组合物相同的导电性橡胶组合物，除此之外，与实施例4同样地进，制造出转印辊1。
<实施例6>
使用与实施例3中制备的组合物相同的导电性橡胶组合物，除此之外，与实施例4同样地进行，制造出转印辊1。
<比较例3>
使用与比较例1中制备的组合物相同的导电性橡胶组合物，除此之外，与实施例4同样地进行，制造出转印辊1。
<比较例4>
使用与比较例2中制备的组合物相同的导电性橡胶组合物，除此之外，与实施例4同样地进行，制造出转印辊1。
<现有例3>
使用与现有例1中制备的组合物相同的导电性橡胶组合物，除此之外，与实施例4同样地进行，制造出转印辊1。
对于上述各实施例、比较例、现有例，进行上述的AskerC型硬度的测定和评价以及平均泡孔直径的测定和评价。将结果列于表4。
【表4】
由表4的实施例4～6、比较例3、4、现有例3的结果可知，即使连续交联也能够得到与硫化罐交联同样的效果。
即，由实施例4～6、现有例3的结果可知，通过与作为发泡剂的OBSH一起合用碳酸氢钠，且将筒状体的加热温度设定为120℃以上140℃以下，从而使其进行一级发泡，能够制造AskerC型硬度和平均泡孔直径为上述范围的橡胶硬度小且柔软、外周面光滑的转印辊。
其中，由实施例4～6、比较例3、4的结果可知，为了得到上述效果，需要使碳酸氢钠的混配比例相对于每1质量份OBSH为0.25质量份以上2.5质量份以下。
符号说明
1 转印辊
2 通孔
3 轴
4 外周面
5 连续交联装置
6 挤出成型机
7 筒状体
8 微波交联装置
9 热风交联装置
10 牵引机

Claims (4)

1.一种转印辊，其由导电性橡胶组合物的发泡体构成，AskerC型硬度为25°以上35°以下，发泡泡孔的平均泡孔直径为120μm以下，所述导电性橡胶组合物含有橡胶、用于使所述橡胶交联的交联成分、作为用于使所述橡胶发泡的发泡剂的4,4′-氧代双苯磺酰肼和碳酸氢钠，所述4,4′-氧代双苯磺酰肼即为OBSH，相对于每1质量份所述OBSH，所述碳酸氢钠为0.25质量份以上2.5质量份以下。
2.如权利要求1所述的转印辊，其中，所述平均泡孔直径为82μm以上。
3.一种转印辊的制造方法，其为上述权利要求1或2所述的转印辊的制造方法，其包含下述工序：将所述导电性橡胶组合物挤出成型为筒状后，在硫化罐内利用加压水蒸汽使其保持在120℃以上140℃以下的温度而使其进行一级发泡。
4.一种转印辊的制造方法，其为上述权利要求1或2所述的转印辊的制造方法，其包含下述工序：将所述导电性橡胶组合物挤出成型为筒状，同时，保持在120℃以上140℃以下的温度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，使其进行一级发泡。
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