JP6730807B2 - 電子写真用ローラおよびその製造方法、ならびに、電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Description
特許文献1には、転写ローラの導電性ゴム層に、ゴム成分Aの海相中に、ゴム成分Bの島相が分散した海島構造を有し、島相の面積比率、および所定の形状の島相の全島相の面積に対する割合が特定の範囲にあるゴム組成物を用いることが開示されている。なお、ゴム成分Aはアクリロニトリルブタジエンゴムを主体とし、ゴム成分Bはエピクロルヒドリンゴムを主体とする。そして、このような転写ローラによれば、ゴム層の導電性が、ゴムのポリマー鎖自体が有する導電性に依っているため、転写ローラの表面へのイオン導電剤のブリードによって当接する他部材を汚染することが少ない、といった効果を奏することが開示されている。
一方、近年の電子写真画像形成装置におけるプロセススピードが高速化された場合において、像担持体から、中間転写体や記録材に対するトナー像の高い転写効率を維持し、又は、より一層高めるためには、以下のことが必要であると本発明者らは認識している。すなわち、転写ローラの表面層の電気抵抗値をより一層低減させることである。
該導電性発泡体は、アクリロニトリルブタジエンゴム、および、ヒドリンゴムを含む未加硫ゴム組成物の加硫物を含み、
該ヒドリンゴムは、エピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体を含み、
該加硫物は、加硫されたアクリロニトリルブタジエンゴムを含む海相、および、加硫されたヒドリンゴムを含む島相を有するマトリックス・ドメイン構造を具備し、
該加硫物中におけるエチレンオキシドの含有率が、該加硫物の総量に対して8.0質量%以上20.0質量%以下であり、かつ、
水素核を測定核としたパルスNMR測定により求められる該加硫物のスピン−スピン緩和時間T2が、750μs<T2<930μsである、電子写真用ローラが提供される。
(1)アクリロニトリルブタジエンゴムと、
エピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体を含むヒドリンゴムと、
硫黄と、
チウラム系加硫促進剤と、
発泡剤と、を含む未加硫ゴム組成物を用意する工程、
(2)軸芯体の周囲に該未加硫ゴム組成物の層を形成する工程、
(3)該未加硫ゴム組成物の層を加硫させ、かつ、発泡させることによって、該未加硫ゴム組成物の加硫物を含む該導電性発泡体を含む該表面層を形成して、該電子写真用ローラを得る工程、
(4)チューブ形状の該未加硫ゴム組成物を得る工程、
(5)該チューブ形状の該未加硫ゴム組成物を加硫させ、かつ、発泡させることによって、該未加硫ゴム組成物の加硫物を含むゴムチューブを得る工程、
(6)該ゴムチューブに軸芯体を圧入して該軸芯体の周囲に該導電性発泡体を含む該表面層を有する該電子写真用ローラを得る工程;
かつ、該未加硫ゴム組成物は、該工程(3)または該工程(5)によって、
加硫された該アクリロニトリルブタジエンゴムを含む海相と、加硫された該ヒドリンゴムを含む島相と、を有するマトリックス・ドメイン構造を有し、
該加硫物中におけるエチレンオキシドの含有率が8.0質量%以上、20.0質量%以下であり、かつ、
水素核を測定核としたパルスNMR測定により求められる該加硫物のスピン−スピン緩和時間T2が、750μsより長く、930μsよりも短い、加硫物を与えるものである、電子写真用ローラの製造方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、高い導電性を有し、かつ、他の部材の汚染性が低減された電子写真用ローラの製造方法を得ることができる。
また、本発明の他の態様によれば、高品位な電子写真画像の形成に資する電子写真画像形成装置を得ることができる。
本発明に係る電子写真用ローラの一態様は、導電性の軸芯体と、導電性発泡体を含む表面層とを有する。
導電性発泡体は、アクリロニトリルブタジエンゴム、および、ヒドリンゴムを含む未加硫ゴム組成物の加硫物を含むものである。
また、該ヒドリンゴムは、エピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体を含むものである。
さらに、加硫物は、加硫されたアクリロニトリルブタジエンゴムを含む海相(以降、マトリックス、ともいう)、および、ヒドリンゴムを含む島相(以降、ドメイン、ともいう)を有する海島構造(以降、マトリックス・ドメイン構造、ともいう)を有する。
さらに、加硫物中におけるエチレンオキシドの含有率は、該加硫物に対して8.0質量%以上20.0質量%以下である。
さらに、加硫物は、水素核を測定核としたパルスNMR測定により求められるスピン−スピン緩和時間T2が、750μs<T2<930μsである。
[軸芯体]
軸芯体は、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、鉄などの金属性のものが好ましい。また、耐腐食性、耐摩擦性を向上させるため、これらの金属にクロム、ニッケルなどのメッキ処理を施してもよい。軸芯体の形状は、中空状および中実状のいずれのものであってもよい。また、軸芯体の外径は、用いる電子写真画像形成装置との関連において適宜選択することができる。一例としては、例えば、直径、4mm〜10mmである。
表面層は、アクリロニトリルブタジエンゴム(以降、NBR、と記す場合がある)と、エピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体(以降、GECO、と記す場合がある)を含むヒドリンゴムと、を含む未加硫ゴム組成物の加硫物を含むものである。
図2に示すように、表面層中の導電性発泡体が含む加硫物は、架橋されたNBRを含むマトリックス21、および、架橋したGECOを含むドメイン22を有するマトリックス・ドメイン構造を有する。すなわち、ドメインが、連続相を構成しているマトリックス中に点在しているが如き構造を有する。
さらに、加硫物は、水素核を測定核としたパルスNMR測定により求められるスピン−スピン緩和時間T2が、750μs<T2<930μsの範囲にある。なお、T2は、より好ましくは、800μs以上、900μs以下である。
水素核を測定核としたパルスNMR測定により求められる加硫物のスピン−スピン緩和時間T2は、ゴムの分子運動性を示している。
分子運動性と架橋度とは、相関関係があり、T2の値が大きいほど架橋が弱く、小さいほど架橋が強い。
そして、加硫物のT2を、750マイクロ秒(μs)より大きく、930μsよりも小さくすることで、加硫物の柔軟性を維持しつつ、加硫物からの不純物のブリードアウトをより確実に抑制し得る。すなわち、加硫物のT2の値は、加硫物のマトリックスを構成している架橋NBRの架橋の程度を表す指標となる。そして、T2が上記範囲内にあることで、ドメイン中の不純物は、ドメインを取り囲んでいるマトリックスを通リ抜けることを困難にしている。そのため、ドメインからの不純物が、表面層の表面にブリードし難くなっているものと考えられる。本発明に係る加硫物におけるスピン−スピン緩和時間T2の調整方法については後述する。
(未加硫ゴム)
未加硫ゴム組成物は、未加硫のNBR、および、未加硫のGECOを含む未加硫のヒドリンゴムを含む。なお、NBRおよびGECOは、それぞれ2種類以上を用いることもできる。
架橋物中に、架橋したNBRを含むマトリックスと、架橋したヒドリンゴムを含むドメインとを有するマトリックス・ドメイン構造を形成させるためには、以下のことが一つの目安となる。すなわち、未加硫ゴム組成物中に含まれる未加硫のNBRと、未加硫のGECOとの混合比率(NBR/GECO;質量基準)で、1以上、特には、1.2以上、とすることである。
なお、前記した「ニポールDN401LL」の結合アクリロニトリル量の中心値は、18.0%である(カタログ値)。
導電性発泡体の抵抗値は、導電性発泡体中の加硫物に含まれるエチレンオキシドの量に応じて変動する。
例えば、本発明に係る電子写真用ローラを、トナー像を像担持体表面から紙の如き記録材の表面に転写させるための転写ローラとして用いる場合においては、当該転写ローラの電気抵抗値は、以下のような範囲とすることが好ましい。すなわち、後述する測定方法によって得られるローラ抵抗値をR[Ω]としたときのLogRが、6.9以上7.7以下の範囲とすることが好ましい。
そしてこのような導電性を発現する電子写真用ローラを得るためには、加硫物中のエチレンオキシドの含有量は、加硫物の質量を基準として、8.0質量%以上20.0質量%以下とする。ここで、加硫物の質量とは、加硫物中のゴムの総質量と、硫黄の如き加硫剤と、カーボンブラックの如き充填剤の質量との和とする。加硫物の実体を構成しない加硫促進剤、加硫助剤および発泡剤の量は、エチレンオキシドの含有率の算出の際の加硫物の質量には含まないものとする。
ここで、アクリロニトリルブタジエンを含むマトリックス、および、ヒドリンゴムを含むドメインと、を有するマトリックス・ドメイン構造を維持し、かつローラ抵抗を上記した範囲内とするためには、以下のことが好ましい。すなわち、未加硫ゴム組成物中に含有させるヒドリンゴムとして、エチレンオキシドの比率が高いGECOを用いることが好ましい。具体的には、質量比率で30%以上、より好ましくは50%以上のエチレンオキシドを含むGECOを用いる。
加硫剤としては、例えば、硫黄が用いられる。
未加硫ゴム組成物中における硫黄の含有量としては、未加硫ゴム組成物中のゴム成分の総量に対して2.5質量%以上4.0質量%以下の範囲内とすることが好ましい。硫黄の量は、後述するが、本発明に係る架橋物のスピン−スピン緩和時間T2を左右する要素であるため、実際の使用量は、用いるゴムの種類および量に応じて適宜調整することが好ましい。なお、傾向としては、硫黄の量を2.5質量%以上とすることで、加硫物を十分に硬化させ得る。また、硫黄の量を4.0質量%以下とすることで、加硫物の架橋が高くなり過ぎることによる本発明に係るT2の範囲の逸脱、すなわち、硬度が高くなりすぎることを抑制し得る。
未加硫ゴム組成物に含有される発泡剤は、アゾジカルボンアミドや炭酸水素ナトリウム、p,p’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド(以降、「OBSH」とも記す)が挙げられる。中でも、電気抵抗値の経時変化性、セル径の均一性(電子写真用ローラを転写ローラとしたときは、該転写ローラの転写性)を考慮すると、OBSHが好ましい。
未加硫ゴム組成物中のゴム成分100質量部に対して、発泡剤の総含有量を、2.0質量部以上2.5質量部以下とすることが好ましい。
メジアン径(d50)が2μm以上5μm以下のOBSHの1.5質量部以上2.0質量部以下と、
メジアン径(d50)が12μm以上16μm以下のOBSHの0.5質量部以上1.0質量部以下と、を上記の総含有量の範囲内で混合して用いることが好ましい。なお、発泡剤のメジアン径の測定は、粒度分布測定装置(Multisizer3:ベックマン・コールター社製)により行うことができる。
メジアン径(d50)の小さなOBSHは、より低温で発泡を開始してセルを形成する。次いで、メジアン径(d50)の大きなOBSHが、遅れて発泡を開始し、先に発泡したセルとセルとの間で発泡し連通することにより、連続気泡率が向上する。
メジアン径(d50)が12μm以上16μm以下のOBSHの配合量を0.5質量部以上1.0質量部以下とし、その一方で、メジアン径(d50)が2μm以上5μm以下のOBSHを1.5質量部未満とした場合、
未加硫ゴム組成物中の、発泡開始温度が低い発泡剤の粒子数が減少することによって、低温で発泡を開始する粒子の粒子間距離が離れる。その結果、連続気泡率が低下する傾向になる。
連続気泡率は、加硫物の全体の気泡のうち、加硫物の表面まで連通している気泡の割合であり、以下の方法より求められる。
図4に示すように、電子写真用ローラ43全体を、100hPaの減圧条件下で水44に15分間浸漬し、吸水させる。耐圧容器42は減圧ポンプ41により減圧される。吸水前の電子写真用ローラの質量をW1、吸水後の転写ローラの質量をW2、軸芯体11の質量をWS、加硫物の体積(セル含む)をV1、水の比重(1g/cm3)をTw、加硫物の材料比重をTmとした場合、下記の(数式1)により求められる。
(数式1) [(W2−W1)/Tw]/[V1−{(W1−WS)/Tm}]×100(%)
未加硫ゴム組成物は、加硫助剤を含有させることができる。加硫助剤として、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸などが挙げられるが、ステアリン酸亜鉛とステアリン酸を含有させることが好ましい。酸化亜鉛を使用した場合、長期保管での抵抗安定性が劣る傾向があるため、ステアリン酸亜鉛であるほうが好ましい。また、ステアリン酸を添加すると、未加硫ゴム組成物の練り加工時にロールへの貼り付きが減少し、加工性に優れる。
また、その他、上記組成物に含まれる物質の機能を阻害しない範囲において、カーボンブラック、炭酸カルシウム、などを含有してもよい。
表面層中の加硫物のスピン−スピン緩和時間T2は、加硫物中のゴムの架橋の程度を表す指標であり、ゴムの架橋度を調整することでT2を調整することができる。
具体的には、未加硫ゴム組成物中の硫黄の量、加硫促進剤の種類および量、並びに未加硫のNBRおよびヒドリンゴムの量比によって架橋物のT2を変化させることができる。
例えば、硫黄、および、加硫促進剤は各々、未加硫ゴム組成物中の量を増やすことで加硫物のT2を短くする方向に調整できる。
さらに、上記の未加硫ゴム組成物中の「Nipol DN401LL」を50質量部、「EPION301」を0質量部、「エピクロマーCG102」を50質量部用いた場合、すなわち、NBR/GECO=1.0とした場合、加硫物中における、架橋度の低いヒドリンゴムの比率が増える結果、加硫物のT2は、1030μsとなる。
本発明に係る電子写真用ローラの製造方法として、下記工程(1)〜(3)、および、下記工程(1)、(4)〜(6)を有する方法が挙げられる。
(1)アクリロニトリルブタジエンゴムと、
エピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体を含むヒドリンゴムと、
硫黄と、
チウラム系加硫促進剤と、を含む未加硫ゴム組成物を用意する工程、
(2)軸芯体の周囲に該未加硫ゴム組成物の層を形成する工程、
(3)該未加硫ゴム組成物の層を加硫させ、かつ、発泡させることによって、該未加硫ゴム組成物の加硫物を含む該導電性発泡体を含む該表面層を形成して、該電子写真用ローラを得る工程、
(4)チューブ形状の該未加硫ゴム組成物を得る工程、
(5)該チューブ形状の該未加硫ゴム組成物を加硫させ、かつ、発泡させることによって、該未加硫ゴム組成物の加硫物を含むゴムチューブを得る工程、
(6)該ゴムチューブに軸芯体を圧入して該軸芯体の周囲に該表面層を有する電子写真用ローラを得る工程。
加硫された該アクリロニトリルブタジエンゴムを含む海相と、加硫された該ヒドリンゴムを含む島相と、を含むマトリックス・ドメイン構造を有し、
該加硫物中におけるエチレンオキシドの含有率が8.0質量%以上、20.0質量%以下であり、かつ、
水素核を測定核としたパルスNMR測定により求められる該加硫物のスピン−スピン緩和時間T2が、750μsより長く、930μsよりも短い、加硫物を与えるものである。
まず、本発明に係る加硫物を与える 未加硫ゴム組成物を用意する。例えば、NBRおよびGECOの如き未加硫ゴム、および、硫黄、および必要に応じて加硫助剤の如き添加物を、各々所定の量、混練する。混練には、バンバリーミキサー、ニーダーの如き密閉式混練機を用いることができる。その後、更にオープンロールを使用して、発泡剤、必要に応じて、硫黄及び加硫促進剤の少なくとも一方を添加し混練する。そして、得られた混練物をリボン(シート)状に分出しして、リボン状の未加硫ゴム組成物を得る。これを、押出機に投入し、チューブ形状に押し出して、チューブ形状を有する該未加硫ゴム組成物を得る。次いで、該チューブ形状の未加硫ゴム組成物を加硫及び発泡させて、該未加硫ゴム組成物の加硫物を含む発泡ゴムチューブを得る。
中でも、マイクロ波加硫装置を含む加硫装置は、均一な導電性発泡体を得られやすいため、好ましい。
まず、未加硫ゴム組成物を用意する(ステップS1)。
次に、軸芯体の周囲に未加硫ゴム組成物の層を形成する(ステップS2)。
そして、未加硫ゴム組成物の層を加硫させ、かつ、発泡させることによって、未加硫ゴム組成物の加硫物を含む導電性発泡体を含む表面層を形成して、電子写真用ローラ(例えば、転写ローラ)を得る(ステップS3)。
図6は本発明に係る電子写真画像形成装置の一例の概略図である。この電子写真画像形成装置は電子写真式のレーザープリンタ(以下、「プリンタ」とも記す)である。
プリンタは、像担持体として、ドラム形状の電子写真感光体(以下、感光ドラムと記す)601を有している。感光ドラム601の例としては、例えば、有機感光ドラム(OPC)が挙げられる。
感光ドラム601の表面は、走査露光装置としてのレーザービームスキャナ603から出力される、外部装置からの画像情報に応じて変調制御(ON/OFF制御)されたレーザービームLBによって走査露光がなされる。これにより感光ドラム601の表面に目的の画像情報に応じた静電潜像(静電像)が形成される。この潜像に現像手段としての現像装置604でトナー(現像剤)TOを付着させトナー画像(現像像)として現像する。現像方法としては、ジャンピング現像法、2成分現像法、FEED現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像との組み合わせで用いられることが多い。
記録材Pが分離された後の感光ドラム601の表面はクリーニング手段としてのクリーニング装置607により転写残りトナー等の付着汚染物の除去処理を受けてクリーニングされ、感光ドラム601は繰り返して画像形成に供される。
[実施例1]
(未加硫ゴム組成物の調製)
<未加硫ゴム1>に対して、<充填剤1>および<加硫助剤1>を加えて、7リットル密閉式ニーダー(商品名:WDS7−30:日本スピンドル製造(株)(旧:(株)モリヤマ)社製)を使用して7分間、ロータ回転数30rpmで混練した。
<未加硫ゴム1>
・アクリロニトリルブタジエンゴム(ニポールDN401LL:日本ゼオン(株))
68質量部
・エチレンオキサイドを56.7質量%含有したエピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体(EPION301:ダイソー(株)(新社名:(株)大阪ソーダ)
22質量部
・エチレンオキサイドを37.2質量%含有したエピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体(エピクロマーCG102:ダイソー(株)新社名:(株)大阪ソーダ)
10質量部
<充填剤1>
・カーボンブラック(旭#35G:旭カーボン(株))45質量部
<加硫助剤1>
・ステアリン酸亜鉛(ステアリン酸亜鉛:日油(株))3.0質量部
・ステアリン酸(ステアリン酸つばき:日油(株)) 1.0質量部
<加硫剤1>
・硫黄(サルファックスPMC 鶴見化学(株))3.0質量部
<加硫促進剤1>
・テトラエチルチウラムジスルフィド(ノクセラーTET−G:大内新興化学(株))
2.0質量部
・ジベンゾチアジルジスルフィド(ノクセラーDM−P:大内新興化学(株))
1.5質量部
<発泡剤1>
・メジアン径が5.0μmのOBSH(ネオセルボンN#1000M:永和化成工業(株))
2.0質量部
・メジアン径が16.0μmのOBSH(ネオセルボンN#1000S:永和化成工業(株))
0.5質量部
図5に示す製造装置を用いて、前記リボン状の導電性発泡体用の未加硫ゴム組成物を押出機51(60mmベント式ゴム押出機、(株)三葉製作所製)により、チューブ状に押出した。
そして、3.0kWマイクロ波加硫装置52を含む加硫装置(ミクロ電子(株)製)によって加硫及び発泡させてゴムチューブを作製した。
マイクロ波加硫装置52は、周波数:2450±50MHz・出力:0.6kWとし、炉内温度は180℃に設定した。マイクロ波加硫装置52での加硫及び発泡後、炉内温度を200℃に設定した熱風加硫装置53にて、さらに加硫及び発泡させた。
加硫、及び発泡後のチューブ外径は約14.0mm、内径は約4.0mmであった。マイクロ波加硫装置内・熱風加硫装置内において、引取機54によりゴムチューブを2.0m/分の速度で搬送した。マイクロ波加硫装置52の長さは約4m、熱風加硫装置53の長さは約6m、引取機54の長さは約1mであった。つまり、マイクロ波加硫装置内を通過するために要する時間は約2分間、熱風加硫装置内を通過するために要する時間は約3分間、引取機内を通過するために要する時間は約30秒間であった。
(マトリックス・ドメイン構造の観察)
電子写真用ローラの表面層から、超薄切片用ナイフ(商品名:DiATOME ダイヤモンドナイフ、日新EM株式会社製)を用いて、縦3mm、横3mm、厚さ5.0μmの架橋物サンプルを切り出した。この架橋物サンプルを、アルミニウム製基材を用いたSEM用カーボン両面テープ(日新EM株式会社製)を用いて、走査型電子顕微鏡(商品名:Ultraplus;カールツァイス社製)の試料台に固定した。
得られた反射電子像を目視で、面積を持った閉領域、すなわち、ドメインの有無を観察した。
そして、当該反射電子像内に面積を持った閉領域が確認されたときは、当該閉領域に対応する架橋物サンプルの部分について、下記の装置を用いて、加速電圧6kV、作動距離8mmにて分析し、塩素原子の有無を確認した。
エネルギー分散型X線分析装置(商品名:Noran System 7、サーモフィッシャーサイエンティフィック(株)社製)
そして、当該閉領域に塩素原子の存在が確認できた場合には、当該閉領域が、架橋したヒドリンゴムを含むドメインであると判断し、本発明に係るマトリックス・ドメイン構造が形成されているものとした。
導電性発泡体のスピン−スピン緩和時間:T2の測定には、パルスNMR装置(日本電子(株) 商品名:JNM−MU25A)を用いた。上記マトリックス・ドメイン構造の観察と同様にして表面層から架橋物サンプルを切り出し、その架橋物サンプルを測定用セルに詰めて、スピン−スピン緩和時間T2を測定した。なお、測定は、水素核を測定核とした、パルスNMRにより、ソリッドエコー法を用いて得られたエコー強度から求めた。測定条件は、測定周波数20MHz,パルス幅2.0μsec、パルス間隔8μsec、測定温度50℃、積算回数128回で行った。
前記の(数式1)により連続気泡率を求めた。
前記製造方法によって得た、上記の物性観察に用いた電子写真用ローラとは別個体の電子写真用ローラを、外径30mmのステンレス製ドラムに圧着し、電子写真用ローラの軸芯体の両側にそれぞれ300gの荷重をかけ、かつ30rpmの速度で従動回転させた。この状態で、軸芯体とステンレス製ドラムとの間に2000Vの直流電圧を印加して、その間に流れる電流値を測定した。測定環境は、温度23℃・相対湿度55%で行った。測定した電流値より、オームの法則に従って抵抗値を算出した。なお、転写ローラとして好ましい抵抗値は、ローラ抵抗値をR[Ω]としたときのLogRが、6.9以上7.7以下の範囲とする。
上記ローラ抵抗値の測定に供した電子写真用ローラを、電子写真方式のレーザプリンタ(商品名:Laser Jet P1606dn、HP社製)の転写ローラとして組み込んだ。このレーザプリンタを、温度23℃・相対湿度55%の環境下に24時間放置したのち、電子写真画像を出力した。画像としては、ブラックのベタ画像とし、5000枚連続出力した後の1枚目の画像について、目視で観察し、下記の基準に基づき、トナーの転写性および転写ムラを評価した。
A:転写ムラは観察されない。
B:多少の転写ムラが観察される。
C:転写ムラが顕著。
A:転写性は良好。
B:転写性がやや劣る。
C:転写性が劣る。
A:画像に感光体周期のスジは観察されない。
B:画像に感光体周期のスジが軽微に観察される。
C:画像に感光体周期のスジが顕著に観察される。
A:画像に転写ローラ周期のスジは観察されない。
B:画像に転写ローラ周期のスジが軽微に観察される。
C:画像に転写ローラ周期のスジが顕著に観察される。
AA:感光体汚染性、転写ムラ、転写性、セット性の全てA。
A:感光体汚染性、転写ムラ、転写性、セット性がいずれもCを含まない。(全てAは除く。)
B:感光体汚染性、転写ムラ、転写性、セット性の少なくとも一つにCを含む。
ヒドリンゴムとして、
エチレンオキサイドを56.7質量%含有したエピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体(「EPION301」、ダイソー(株)(新社名:(株)大阪ソーダ)製)22質量部、
エチレンオキサイドを37.2質量%含有したエピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体(「HydrinT3106S」、日本ゼオン(株))10質量部
を使用した。上記以外は、実施例1と同様にして、実施例2の電子写真用ローラを得た。
未加硫ゴムとして、
アクリロニトリルブタジエンゴム(「ニポールDN401LL」、日本ゼオン(株))71質量部、
ヒドリンゴムとして、
エチレンオキサイドを56.7質量%含有したエピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体(EPION301:ダイソー(株)(新社名:(株)大阪ソーダ)製)29質量部のみ
とした。上記以外は、実施例1と同様にして、実施例3の電子写真用ローラを得た。
加硫促進剤のうちテトラエチルチウラムジスルフィド(ノクセラーTET−G:大内新興化学(株))の量を1.5質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例4の電子写真用ローラを得た。
加硫剤として、硫黄(サルファックスPMC 鶴見化学(株))2.5質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして、実施例5の電子写真用ローラを得た。
加硫促進剤のうちテトラエチルチウラムジスルフィド(ノクセラーTET−G:大内新興化学(株))の量を2.5質量部に変更し、
加硫剤として、硫黄(サルファックスPMC 鶴見化学(株))4.0質量部を使用した。上記以外は、実施例1と同様にして、実施例6の電子写真用ローラを得た。
ヒドリンゴムとして、エチレンオキサイドを56.7質量%含有したエピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体(EPION301:ダイソー(株)(新社名:(株)大阪ソーダ)製)32質量部のみを使用し、
カーボンブラック(旭#35G:旭カーボン(株))を5質量部とした。上記以外は、実施例1と同様にして、実施例7の電子写真用ローラを得た。
未加硫ゴムとして、
アクリロニトリルブタジエンゴム(ニポールDN401LL:日本ゼオン(株))73質量部、
ヒドリンゴムとして、
エチレンオキサイドを56.7質量%含有したエピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体(EPION301:ダイソー(株)(新社名:(株)大阪ソーダ)製)17質量部、
エチレンオキサイドを37.2質量%含有したエピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体(エピクロマーCG102:ダイソー(株)(新社名:(株)大阪ソーダ)製)10質量部
を使用し、
カーボンブラック(旭#35G:旭カーボン(株))を60質量部
とした。上記以外は、実施例1と同様にして、実施例8の電子写真用ローラを得た。
未加硫ゴムとして、
アクリロニトリルブタジエンゴム(ニポールDN401LL:日本ゼオン(株))64質量部、
ヒドリンゴムとして、
エチレンオキサイドを56.7質量%含有したエピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体(EPION301:ダイソー(株)(新社名:(株)大阪ソーダ)製)36質量部のみ
を使用し、
カーボンブラック(旭#35G:旭カーボン(株))を10質量部
とした。上記以外は、実施例1と同様にして、実施例9の電子写真用ローラを得た。
未加硫ゴムとして、
アクリロニトリルブタジエンゴム(ニポールDN401LL:日本ゼオン(株))74質量部、
ヒドリンゴムとして、
エチレンオキサイドを56.7質量%含有したエピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体(EPION301:ダイソー(株)(新社名:(株)大阪ソーダ)製)16質量部、
エチレンオキサイドを37.2質量%含有したエピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体(エピクロマーCG102:ダイソー(株)(新社名:(株)大阪ソーダ)製)10質量部
を使用し、
カーボンブラック(旭#35G:旭カーボン(株))を55質量部とした。上記以外は、実施例1と同様にして、実施例10の電子写真用ローラを得た。
発泡剤として、
メジアン径が2.0μmのOBSH(ネオセルボンN#1000M:永和化成工業(株))2.0質量部、
メジアン径が16.0μmのOBSH(ネオセルボンN#1000S:永和化成工業(株))0.5質量部
を使用した。上記以外は、実施例1と同様にして、実施例11の電子写真用ローラを得た。
発泡剤として、
メジアン径が5.0μmのOBSH(ネオセルボンN#1000M:永和化成工業(株))2.0質量部、
メジアン径が12.0μmのOBSH(ネオセルボンN#1000S:永和化成工業(株))0.5質量部
を使用した。上記以外は、実施例1と同様にして、実施例12の電子写真用ローラを得た。
発泡剤として、
メジアン径が5.0μmのOBSH(ネオセルボンN#1000M:永和化成工業(株))1.5質量部、
メジアン径が16.0μmのOBSH(ネオセルボンN#1000S:永和化成工業(株))0.5質量部
を使用した。上記以外は、実施例1と同様にして、実施例13の電子写真用ローラを得た。
発泡剤として、メジアン径が5.0μmのOBSH(ネオセルボンN#1000M:永和化成工業(株))2.5質量部のみを使用した以外は、実施例1と同様にして、実施例14の電子写真用ローラを得た。
加硫促進剤のうちテトラエチルチウラムジスルフィド(ノクセラーTET−G:大内新興化学(株))の量を1.5質量部に変更し、
加硫剤として、硫黄(「サルファックスPMC」 鶴見化学(株))5.0質量部を使用した。上記以外は、実施例1と同様にして、実施例15の電子写真用ローラを得た。
加硫剤として硫黄(「サルファックスPMC 鶴見化学(株))2.25質量部を使用し、
加硫促進剤のうちテトラエチルチウラムジスルフィド(ノクセラーTET−G:大内新興化学(株))の量を2.5質量部に変更した。上記以外は、実施例1と同様にして、実施例16の電子写真用ローラを得た。
加硫促進剤のうちテトラエチルチウラムジスルフィド(ノクセラーTET−G:大内新興化学(株))の量を3.0質量部に変更した。上記以外は、実施例1と同様にして、実施例17の電子写真用ローラを得た。
加硫促進剤のうちテトラエチルチウラムジスルフィド(ノクセラーTET−G:大内新興化学(株))の量を1.25質量部に変更し、
加硫剤として、硫黄(サルファックスPMC 鶴見化学(株))4.0質量部を使用した。上記以外は、実施例1と同様にして、実施例18の電子写真用ローラを得た。
押出機21より押し出された未加硫チューブを所定の長さに切断し、それを電気炉内(温度160℃、30分間)へ投入することで、加硫及び発泡させたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例19の電子写真用ローラを得た。
未加硫ゴムとして、
アクリロニトリルブタジエンゴム(ニポールDN401LL:日本ゼオン(株))50質量部、
ヒドリンゴムとして、
エチレンオキサイドを37.2質量%含有したエピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体(エピクロマーCG102:(株)大阪ソーダ)50質量部のみ
を使用した。上記以外は、実施例1と同様にして、比較例1の電子写真用ローラを得た。
未加硫ゴムとして、
アクリロニトリルブタジエンゴム(ニポールDN401LL:日本ゼオン(株))60質量部、
ヒドリンゴムとして、
エチレンオキサイドを37.2質量%含有したエピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体(エピクロマーCG102:(株)大阪ソーダ)40質量部のみ
を使用し、
加硫剤として、硫黄(サルファックスPMC 鶴見化学(株))4.0質量部
を使用した。上記以外は、実施例1と同様にして、比較例2の電子写真用ローラを得た。
加硫促進剤のうちテトラエチルチウラムジスルフィド(ノクセラーTET−G:大内新興化学(株))の量を1.5質量部に変更し、
加硫剤として、硫黄(サルファックスPMC 鶴見化学(株))2.0質量部を使用した。上記以外は、実施例1と同様にして、比較例3の電子写真用ローラを得た。
加硫促進剤のうちテトラエチルチウラムジスルフィド(ノクセラーTET−G:大内新興化学(株))の量を3.0質量部に変更し、
加硫剤として、硫黄(サルファックスPMC 鶴見化学(株))6.0質量部を使用した。上記以外は、実施例1と同様にして、比較例4の電子写真用ローラを得た。
未加硫ゴムとして、
アクリロニトリルブタジエンゴム(ニポールDN401LL:日本ゼオン(株))78質量部、
ヒドリンゴムとして、
エチレンオキサイドを56.7質量%含有したエピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体(EPION301:(株)大阪ソーダ)12質量部、
エチレンオキサイドを37.2質量%含有したエピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体(エピクロマーCG102:(株)大阪ソーダ)10質量部
を使用した。上記以外は、実施例1と同様にして、比較例5の電子写真用ローラを得た。
各実施例および比較例に係る未加硫ゴム組成物の組成、および、評価結果を下記表1〜表3に示す。
12‥‥導電性発泡体
21‥‥NBRの海相の拡大図
22‥‥GECOの島相の拡大図
31‥‥感光体
32‥‥転写ローラ
33‥‥バネ
41‥‥減圧ポンプ
42‥‥耐圧容器
43‥‥転写ローラ(測定対象)
44‥‥水
51‥‥押出機
52‥‥マイクロ波加硫装置(UHF)
53‥‥熱風加硫装置(HAV)
54‥‥引取機
55‥‥定尺切断機
Claims (13)
- 導電性の軸芯体と、導電性発泡体を含む表面層と、を有する電子写真用ローラであって、
該導電性発泡体は、アクリロニトリルブタジエンゴム、および、ヒドリンゴムを含む未加硫ゴム組成物の加硫物を含み、
該ヒドリンゴムは、エピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体を含み、
該加硫物は、加硫されたアクリロニトリルブタジエンゴムを含む海相、および、加硫されたヒドリンゴムを含む島相を有するマトリックス・ドメイン構造を具備し、
該加硫物中におけるエチレンオキシドの含有率が、該加硫物の総量に対して8.0質量%以上20.0質量%以下であり、かつ、
水素核を測定核としたパルスNMR測定により求められる該加硫物のスピン−スピン緩和時間T2が、750μs<T2<930μsである、ことを特徴とする電子写真用ローラ。 - 前記スピン−スピン緩和時間T2が800μs≦T2≦900μsである請求項1に記載の電子写真用ローラ。
- 前記電子写真用ローラの電気抵抗値をR[Ω]としたときに、LogRが、温度23℃、相対湿度55%の環境において、6.9以上7.7以下である請求項1または2に記載の電子写真用ローラ。
- 前記導電性発泡体の連続気泡率が70%以上である請求項1または2に記載の電子写真用ローラ。
- 前記電子写真用ローラが、転写ローラである請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子写真用ローラ。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子写真用ローラを具備していることを特徴とする電子写真装置。
- 前記電子写真用ローラを転写ローラとして具備している請求項5に記載の電子写真画像形成装置。
- 導電性の軸芯体と、導電性発泡体を含む表面層と、を有する電子写真用ローラの製造方法であって、下記工程(1)〜(3)、または、下記工程(1)、(4)〜(6)を有し、
(1)アクリロニトリルブタジエンゴムと、
エピクロルヒドリン/エチレンオキサイド/アリルグリシジルエーテル三元共重合体を含むヒドリンゴムと、
硫黄と、
チウラム系加硫促進剤と、
発泡剤と、を含む未加硫ゴム組成物を用意する工程、
(2)軸芯体の周囲に該未加硫ゴム組成物の層を形成する工程、
(3)該未加硫ゴム組成物の層を加硫させ、かつ、発泡させることによって、該未加硫ゴム組成物の加硫物を含む該導電性発泡体を含む該表面層を形成して、該電子写真用ローラを得る工程、
(4)チューブ形状の該未加硫ゴム組成物を得る工程、
(5)該チューブ形状の該未加硫ゴム組成物を加硫させ、かつ、発泡させることによって、該未加硫ゴム組成物の加硫物を含むゴムチューブを得る工程、
(6)該ゴムチューブに軸芯体を圧入して該軸芯体の周囲に該導電性発泡体を含む該表面層を有する該電子写真用ローラを得る工程;
かつ、該未加硫ゴム組成物は、該工程(3)または該工程(5)によって、加硫された該アクリロニトリルブタジエンゴムを含む海相と、加硫された該ヒドリンゴムを含む島相と、を有するマトリックス・ドメイン構造を有し、
該加硫物中におけるエチレンオキシドの含有率が8.0質量%以上、20.0質量%以下であり、かつ、
水素核を測定核としたパルスNMR測定により求められる該加硫物のスピン−スピン緩和時間T2が、750μsより長く、930μsよりも短い、加硫物を与えるものであることを特徴とする電子写真用ローラの製造方法。 - 前記未加硫ゴム組成物は、
前記硫黄を、前記未加硫ゴム組成物中のゴム成分の総量に対して2.5質量%以上4.0質量%以下、含み、
該チウラム系加硫促進剤を、前記未加硫ゴム組成物中のゴム成分の総量に対して、1.5質量%以上2.5質量%以下、含む請求項8に記載の電子写真用ローラの製造方法。 - 前記未加硫ゴム組成物中の前記発泡剤の含有量が、前記未加硫ゴム組成物中のゴム成分の総量に対して、2.0質量%以上2.5質量%以下である請求項8または9に記載の電子写真用ローラの製造方法。
- 前記発泡剤が、p,p’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジドを含み、
メジアン径(d50)が2μm以上5μm以下のp,p’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジドを、前記未加硫ゴム組成物中のゴム成分100質量部に対して1.5質量部以上2.0質量部以下、含み、かつ、
メジアン径(d50)が12μm以上16μm以下のp,p’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジドを、前記未加硫ゴム組成物中のゴム成分100質量部に対して、0.5質量部以上1.0質量部以下、含む、
請求項8〜10のいずれか一項に記載の電子写真用ローラの製造方法。 - 前記工程(3)または前記工程(5)が、マイクロ波加硫装置を用いて前記未加硫ゴム組成物の層を加硫及び発泡させる工程を含む請求項8〜11のいずれか一項に記載の電子写真用ローラの製造方法。
- 前記アクリロニトリルブタジエンゴムが、アクリロニトリルの平均含有量が15質量%以上、20質量%以下である請求項8〜12のいずれか一項に記載の電子写真用ローラの製造方法。
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