JP2003170460A - 導電性ローラの製造方法 - Google Patents

導電性ローラの製造方法

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JP2003170460A
JP2003170460A JP2001371062A JP2001371062A JP2003170460A JP 2003170460 A JP2003170460 A JP 2003170460A JP 2001371062 A JP2001371062 A JP 2001371062A JP 2001371062 A JP2001371062 A JP 2001371062A JP 2003170460 A JP2003170460 A JP 2003170460A
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conductive roller
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foaming
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Hiroshi Harashima
原島  寛
Kenji Hattori
憲治 服部
Tsutomu Yamada
力 山田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 型内発泡法により、微細で均一なセル(泡)
径を有する導電性ローラを製造する、工業的に有利な方
法を提供すること。 【解決手段】 芯金の表面に導電性付与剤、発泡剤及び
加硫剤を配合したゴム組成物からなる被覆層を設けた予
備成形品を加熱することにより、発泡と加硫とを行わせ
る導電性ローラの製造方法において、予備成形品を金型
内に配設して加熱を開始し、加硫度が0.3〜0.8に
達し、且つ金型中の充填率が96〜100%に達するま
で発泡した時点で金型を一気に開放し、金型から開放し
た状態で更に加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性ローラの製
造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、複写機、
レーザープリンター、ファクシミリ等の電子写真複写装
置に使用するに適した、微細で均一なセル(泡)径を有
する導電性ローラを製造する、工業的に有利な方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真複写装置における画像形成機構
には、転写ローラ、帯電ローラ、現像ローラ等の導電性
ローラが用いられている。これらの導電性ローラは、高
品質画像を得るために、通常、芯金の外周に適当な導電
性を有する低硬度のゴム組成物の発泡体からなる導電層
を形成した構造を有している。この発泡体の製造方法と
しては、一般に型内発泡法とフリー発泡法の2種に大別
されるが、導電性ローラでは、微細で均一なセル(泡)
径が要求されるため、型内発泡法が主流となっている。
【0003】この型内発泡法により導電性ローラを製造
する方法は、芯金の表面に導電性付与剤、発泡剤及び加
硫剤を配合したゴム組成物からなる被覆層を設けた予備
成形品を型内に配設し、加熱することにより、加硫と発
泡とを行わせて、芯金の表面に発泡体からなる導電層が
形成されたローラを得る方法である。しかし、この方法
においては、金型に対する充填率をほぼ100%にして
加硫終了まで金型に入れておいた場合、金型を開放して
も、加硫が終了して強度が出ているので、それ以上の発
泡はし難く、微細なセルを均一に形成することが出来な
い。しかし、発泡して体積膨張する分充填率を下げて発
泡・加硫を行った場合は、未加硫状態の軟化している時
に発泡するため、セル径が大きくなり、又厚み方向の昇
温速度のバラツキにより、セル径に分布ができてしまう
結果となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、微細で均一なセル(泡)径を有する導電性ロ
ーラを製造する、工業的に有利な方法を提供することを
目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、一定の充填率
と加硫度に達した段階で金型から開放し、金型から開放
状態でで更に加熱して加硫を完了することにより、微細
で均一なセルを形成し得ることを見出した。本発明はか
かる知見に基づいて完成したものである。
【0006】すなわち、本発明は、芯金の表面に導電性
付与剤、発泡剤及び加硫剤を配合したゴム組成物からな
る被覆層を設けた予備成形品を加熱することにより、発
泡と加硫とを行わせる導電性ローラの製造方法におい
て、予備成形品を金型内に配設して加熱を開始し、加硫
度が0.3〜0.8に達し、且つ金型中の充填率が96
〜100%に達するまで発泡した時点で金型を一気に開
放し、金型から開放した状態で更に加熱することを特徴
とする導電性ローラの製造方法である。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の方法における工
程を示す為の断面図である。図中、1は芯金、2は被覆
層、3は金型、4は加熱炉を、各々示している。先ず、
(a)の如く、ゴム組成物からなる被覆層を設けた予備
成形品を、金型内に配設し、加熱を開始する。この場
合、予備成形品と金型の大きさの関係は、ゴム組成物の
配合等により一概には決められないが、予備成形品の型
内での充填率が85〜95%程度となるようにするのが
好ましい。加熱により、発泡と加硫が進行し、(b)の
如き状態となるが、加硫度が0.3〜0.8に達し、且
つ金型中の充填率が96〜100%に達した時点で金型
を一気に開放する。(この時点までの加硫を「一次加
硫」ということがある。)金型が開放されると、加圧状
態にあった被覆層は発泡、膨張し、(c)の如き状態と
なる。この膨張に伴なって、被覆層の内径も拡大するの
で、芯金を径の大きいものに交換するのが好ましい。続
いて、(d)の如く金型から開放された状態で、加熱炉
内で加熱を行い加硫を完了させる。(この段階での加硫
を「二次加硫」ということがある。)加熱条件は、発泡
剤、加硫剤等の種類、配合量等により異なるが、一次加
硫では130〜180℃の温度が適当であり、二次加硫
では150〜200℃の温度が適当である。また、加熱
時間は、一次加硫では5〜45分間が適当であり、二次
加硫では0.5〜12時間が適当である。尚、ここで、
充填率は、予備成形品又は一次加硫品が金型内体積中に
占める割合を意味する。また、加硫度は、キュラストメ
ータにてトルク上昇カーブを測定することにより、知る
ことができる。
【0008】本発明において、予備成形品の被覆層を構
成するゴム組成物は、ゴムに導電性付与剤、発泡剤及び
加硫剤ゴムに必須成分として配合したものである。ゴム
としては、特に制限はなく、導電性ローラ用として公知
のものの中から、適宜選択して用いることができる。こ
のようなものとしては、例えばエチレン−プロピレン−
ジエンゴム(EPDM)、エチレン−プロピレンゴム
(EPR)、天然ゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、ポ
リイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、シリコーンゴ
ム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ア
クリルゴムなどのエラストマーを挙げることができる
が、特にEPDMが好ましい。EPDMについては、エ
チレンとプロピレンと第3成分からなる三元重合体であ
り、この第3成分としては、特に制限されるものではな
いが、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネ
ン、1,4−ヘキサジエン等が好適に用いられる。ま
た、エチレン、プロピレン及び第3成分の割合は、特に
制限されるものではないが、エチレンの含有量が5〜9
5重量%、プロピレンの含有量が5〜95重量%、第3
成分の含有量がヨウ素価で0〜50とすることが好まし
い。
【0009】導電性付与剤としては、カーボン導電剤や
イオン導電剤などを用いることができる。カーボン導電
剤としては、例えばケッチェンブラック、アセチレンブ
ラックなどのガスブラック、インクブラックを含むオイ
ルファーネスブラック、サーマルブラック、チャンネル
ブラック、ランプブラックなどが挙げられる。イオン導
電剤としては、例えばテトラエチルアンモニウム、テト
ラブチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウ
ムなどのドデシルトリメチルアンモニウム、ステアリル
トリメチルアンモニウムなどのオクタデシルトリメチル
アンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、
ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪族ジメチル
エチルアンモニウムなどの過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸
塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸
塩、アルキル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩など
のアンモニウム塩:リチウム、ナトリウム、カルシウ
ム、マグネシウムなどのアルカリ金属又はアルカリ土類
金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ
素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、トリフルオロメチル硫酸
塩、スルホン酸塩などが挙げられる。これらの導電性付
与剤の配合量は特に制限はなく、各種状況に応じて適宜
選定されるが、通常、ゴム100重量部に対し、30〜
100重量部、好ましくは40〜70重量部の割合で配
合される。
【0010】発泡剤としては、特に制限はなく、公知の
もの、例えばアゾジカルボンアミド(ADCA)、オキ
シベンゼンスルホニルヒドラジト(OBSH)、ジニト
ロソペンタメチレンテトラミン(DPT)、トルエンス
ルホニルヒドラジド(TSH)、重炭酸ナトリウム、重
炭酸アンモニウム、アゾ化合物等の粉末状発泡剤が使用
できるが、なかでもアゾジカルボンアミド(ADCA)
とオキシベンゼンスルホニルヒドラジド(OBSH)が
好ましい。これらの発泡剤の配合量は特に制限はなく、
各種状況に応じて適宜選定されるが、通常、ゴム100
重量量部に対し、2〜15重量部、好ましくは3〜10
重量部の割合で配合される。
【0011】加硫剤としては、硫黄、有機過酸化物が挙
げられるが、その使用量は、通常ゴム100重量部に対
し、1〜10重量部の割合で配合される。
【0012】前記したように、本発明において予備成形
品の被覆層を構成するゴム組成物は、ゴムに導電性付与
剤、発泡剤及び加硫剤を必須成分として配合したもので
あるが、さらに必要に応じて、加硫促進剤、加硫促進助
剤や、しゃく解剤、可塑剤、軟化剤、粘着付与剤、粘着
防止剤、分離剤、離型剤、増量剤、着色剤等を添加する
ことができる。加硫促進剤としてはは、特に限定される
ものではないが、例えば、M(2−メルカプトベンゾチ
アゾール),DM(ジベンゾチアジルジスルフィド),
CZ(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフ
ェンアミド)等のチアゾール系、あるいはDPG(ジフ
ェニルグアニジン)等のグアジニン系の加硫促進剤等を
挙げることができる。
【0013】芯金の表面に被覆層を設けるには、上記し
た配合成分をニーダーで混練し、得られたゴム組成物を
芯金上にチューブ状に押出すことにより行うのが好まし
い。芯金としては、例えばABS、POM、ポリカーボ
ネート、ナイロンなどのプラスチックや、硫黄快削鋼な
どの鋼材に亜鉛などのメッキを施した金属部材、アルミ
ニウム、ステンレス鋼、マグネシウム合金などの金属部
材が使用し得るが、中でも金属部材が好ましく用いられ
る。また、芯金の表面に予め接着層を設けてもよく、導
電性塗料からなる接着剤やホットメルトシートなどの公
知の材料を用いることができる。
【0014】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。
【0015】実施例1 EPDM〔ジェイエスアール(株)製/商品名:EP3
3〕100重量部、カーボンブラック〔東海カーボン
(株)製/商品名:TB#5500〕48重量部、炭酸
カルシウム〔日東粉工業(株)製/商品名:ノーバライ
トA〕38重量部、パラフィンオイル〔出光興産(株)
製/商品名:ダイアナプロセスオイルPW90〕60重
量部、亜鉛華3重量部、ステアリン酸2重量部、加硫促
進剤:2−メルカプトベンゾチアゾール1重量部、硫黄
1.5重量部及び発泡剤:オキシベンゼンスルホニルヒ
ドラジト〔永和化成工業(株)製/商品名:ネオセルボ
ン#1000M〕6重量部をニーダーで混練し、被覆層
用のゴム組成物を得た。このゴム組成物を、直径4m
m、長さ26cmのステンレス製の芯金の表面上にチュ
ーブ状に押出し、芯金の中央に外径15mm、長さ24
cmの被覆層を設けた予備成形品を得た。
【0016】この予備成形品を、内径16mmの金型内
に配設し、金型の密閉状態を保ちながら、175℃に加
熱した。15分間加熱して、充填率が100%に達し、
且つ加硫度が0.5に達した時点で、金型を一気に開放
した。金型の開放により被覆層は膨張して、外径が23
mm、内径が6mmとなった。芯金を直径6mm、長さ
26cmのステンレス製のものに交換したのち、加熱炉
内で180℃に6時間加熱し、加硫を完了させた。その
後、室温に放置して、冷却した。得られた導電性ローラ
の表層面には、径が凡そ100μmのセルが均一に形成
されていた。
【0017】比較例1 途中で金型を開放することなく、加硫が完了するまで1
80℃に6時間加熱した後に金型を開放し、その後、室
温に放置して、冷却したこと以外は、実施例1と全く同
様の操作を行った。得られた導電性ローラの表層面に形
成されたセルは、径が20〜200μmの間にばらつい
ており、しかも、部位によっても状態が異なっていた。
【0018】
【発明の効果】本発明の方法によれば、複写機、レーザ
ープリンター、ファクシミリ等の電子写真複写装置に使
用するに適した、微細で均一なセル径を有する導電性ロ
ーラを、効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の方法における工程を示す為の断面図
である。
【符号の説明】
1 芯金 2 被覆層 3 金型 4 加熱炉
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/02 101 G03G 15/08 501D 4F212 15/08 501 15/16 103 4F213 15/16 103 B29K 21:00 // B29K 21:00 103:04 103:04 105:04 105:04 105:22 105:22 105:24 105:24 B29L 31:32 B29L 31:32 B29C 67/22 (72)発明者 山田 力 神奈川県川崎市中原区木月大町25−1− 102 Fターム(参考) 2H071 BA43 DA06 DA08 DA09 2H077 AD06 FA00 FA22 FA27 2H200 FA19 HA02 HA28 HB12 HB22 HB43 HB45 JA02 JA23 JA25 LC03 MA03 MA08 MA11 MA14 3J103 AA02 AA85 EA02 FA15 GA57 GA58 GA60 HA03 HA12 HA18 HA53 4F203 AA45 AB02 AB03 AB13 AE03 AG20 AH04 AR20 DA11 DB01 DC01 DD01 DF02 DK02 DK07 DL10 4F212 AA45 AB02 AB03 AB13 AE03 AG03 AG20 AH04 AH33 UA09 UB01 UB11 UG04 UN05 UN09 UW06 4F213 AA45 AB02 AB03 AB18 AD18 AH04 WA03 WA06 WA18 WA33 WA38 WA39 WA43 WA54 WA87 WB01 WB11 WC01 WE02 WE06 WE07 WE16 WF01 WF05 WF06 WF37 WK01 WK03 WW01 WW06 WW15 WW33

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 芯金の表面に導電性付与剤、発泡剤及び
    加硫剤を配合したゴム組成物からなる被覆層を設けた予
    備成形品を加熱することにより、発泡と加硫とを行わせ
    る導電性ローラの製造方法において、予備成形品を金型
    内に配設して加熱を開始し、加硫度が0.3〜0.8に
    達し、且つ金型中の充填率が96〜100%に達するま
    で発泡した時点で金型を一気に開放し、金型から開放し
    た状態で更に加熱することを特徴とする導電性ローラの
    製造方法。
  2. 【請求項2】 金型を開放した後に、芯金を被覆層の拡
    大した内径に見合った径のものに交換し、その後、更に
    加熱することを特徴とする請求項1に記載の導電性ロー
    ラの製造方法。
  3. 【請求項3】 導電性付与剤の配合量が、ゴム100重
    量部に対し、30〜100重量部であることを特徴とす
    る請求項1又は2に記載の導電性ローラの製造方法。
  4. 【請求項4】 発泡剤の配合量が、ゴム100重量部に
    対し、2〜15重量部であることを特徴とする請求項1
    〜3のいずれかに記載の導電性ローラの製造方法。
  5. 【請求項5】 加硫剤の配合量が、ゴム100重量部に
    対し、1〜10重量部であることを特徴とする請求項1
    〜4のいずれかに記載の導電性ローラの製造方法。
  6. 【請求項6】 導電性ローラが、径が50〜200μm
    のセルを有するものである請求項1〜5のいずれかに記
    載の導電性ローラの製造方法。
  7. 【請求項7】 導電性ローラが、転写ローラ、帯電ロー
    ラ又は現像ローラである請求項1〜6のいずれかに記載
    の導電性ローラの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013072052A (ja) * 2011-09-29 2013-04-22 Sanwa Kako Co Ltd クロロプレンゴム連続気泡体及びその製造方法

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