JP7075581B2

JP7075581B2 - ゴム組成物、ゴムローラおよび画像形成装置

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Publication number: JP7075581B2
Application number: JP2018040867A
Authority: JP
Inventors: 勇祐谷尾; 圭亮小坂
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2018-03-07
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2022-05-26
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Description

本発明は、ゴム組成物、当該ゴム組成物を架橋、発泡させた発泡体からなるローラ本体を含むゴムローラ、および当該ゴムローラを含む画像形成装置に関するものである。

たとえば、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の、電子写真法を利用した画像形成装置においては、近年の市場の成熟化に伴って、形成画像の高画質化や、画像形成速度の高速化が求められる傾向にある。
画像形成装置の部品の一つである転写ローラとしては、たとえば、ゴム、発泡剤、架橋剤等を含み、導電性が付与されたゴム組成物を筒状に成形したのち発泡、架橋させて形成される発泡体からなる、導電性のローラ本体を含むゴムローラが用いられる（特許文献１）。

特許文献１では、上記発泡体のもとになるゴムとして、エピクロルヒドリンゴムとアクリロニトリルブタジエンゴムの２種を併用している。
また、発泡剤としては、アゾジカルボンアミド、または４，４′－オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）を用い、架橋剤としては、硫黄を用いている。

特開２００８－２１６４６２号公報

ゴムローラには、上述した要求を満足して、たとえば、転写ローラとして使用した際に、繊細な転写画像を形成できるようにするために、外径の寸法精度が高い上、当該外径が環境に依存して変化しにくいこと、すなわち寸法安定性にも優れることが求められる。
そのためには、ローラ本体のもとになる発泡体を、当該発泡体を構成する複数の気泡が互いに連通し、かつ発泡体外にも開放された連続気泡の割合、つまり連続気泡率の高い発泡構造とすることが考えられる。

他の気泡と連通しない閉じられた独立気泡が多い、連続気泡率の低い発泡体は、独立気泡内のガスが環境に依存して膨張収縮する結果、外径の寸法精度が低下したり、寸法安定性が低下して、環境に依存して外径が変化したりしやすいためである。
しかし、前述したゴム、発泡剤、および架橋剤を組み合わせた特許文献１等の従来のゴム組成物では、上記の要求を満足する、連続気泡率の高いローラ本体を備えたゴムローラを製造するのが難しいという課題がある。

本発明の目的は、連続気泡率が高いため、現状に比べて外径の寸法精度が高い上、当該外径の寸法安定性にも優れたローラ本体等の発泡体を形成できるゴム組成物を提供することにある。
また、本発明の目的は、上記ゴム組成物を発泡、架橋させた発泡体からなる筒状のローラ本体を含むゴムローラと、当該ゴムローラを含む画像形成装置とを提供することにある。

本発明は、電子写真法を利用した画像形成装置に用いる発泡体を形成するためのゴム組成物であって、ジエン系ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、および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の３種のみを含むゴム、発泡剤としてのアゾジカルボンアミド、および架橋剤としての４，４′－ジチオジモルホリンを含むゴム組成物である。
また、本発明は、上記ゴム組成物を発泡、架橋させた発泡体からなる筒状のローラ本体を含むゴムローラである。

さらに、本発明は、上記ゴムローラを含む画像形成装置である。

本発明によれば、連続気泡率が高いため、現状に比べて外径の寸法精度が高い上、当該外径の寸法安定性にも優れたローラ本体等の発泡体を形成できるゴム組成物を提供することができる。
また、本発明によれば、上記ゴム組成物を発泡、架橋させた発泡体からなる筒状のローラ本体を含むゴムローラと、当該ゴムローラを含む画像形成装置とを提供することができる。

本発明のゴムローラの、実施の形態の一例を示す斜視図である。

《ゴム組成物》
上述したように、本発明は、ジエン系ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、および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（ＧＥＣＯ）の３種のみを含むゴム、発泡剤としてのアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、および架橋剤としての４，４′－ジチオジモルホリンを含むゴム組成物である。

本発明によれば、上記３種のゴム、発泡剤としてのＡＤＣＡ、および架橋剤としての４，４′－ジチオジモルホリンを組み合わせることにより、発泡体の連続気泡率を、現状よりも高くすることができる。
そして、現状に比べて外径の寸法精度が高い上、当該外径の寸法安定性にも優れた、たとえば、ゴムローラのローラ本体等の発泡体を形成することができる。

〈ゴム〉
ゴムとしては、上述したように、ジエン系ゴム、ＥＰＤＭ、およびＧＥＣＯ３種のみを併用する。
このうちジエン系ゴム、ＥＰＤＭは、たとえば、ローラ本体等の発泡体に、ゴムとしての良好な特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久ひずみが小さくヘタリを生じにくい特性を付与するために機能する。
またＧＥＣＯは、ゴム組成物に適度のイオン導電性を付与して、たとえば、当該ゴム組成物の発泡体からなるローラ本体を備えたゴムローラのローラ抵抗値を、転写ローラ等として適した範囲に調整するために機能する。

さらに、ＥＰＤＭ、およびＧＥＣＯは、ジエン系ゴムに比べて発泡時の伸びが小さいため、ＡＤＣＡ、および４，４′－ジチオジモルホリンとの相互作用によって、気泡の破泡を促進するためにも機能する。
その結果、発泡体の連続気泡率を増加させることもできる。
（ジエン系ゴム）
ジエン系ゴムとしては、主鎖中に二重結合を含み、硫黄架橋性を有するため、４，４′－ジチオジモルホリンによる架橋が可能な種々のジエン系ゴムを用いることができる。

ジエン系ゴムとしては、たとえば、天然ゴム、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等が挙げられる。
とくに、ジエン系ゴムとしては、ＮＢＲ、ＳＢＲ、およびＢＲの３種のうちの少なくとも１種が好ましい。
・ＮＢＲ
ＮＢＲとしては、アクリロニトリル含量が２４％以下である低ニトリルＮＢＲ、２５～３０％である中ニトリルＮＢＲ、３１～３５％である中高ニトリルＮＢＲ、３６～４２％である高ニトリルＮＢＲ、４３％以上である極高ニトリルＮＢＲが、いずれも使用可能である。

また、ＮＢＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、感光体等の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない非油展タイプのＮＢＲを用いるのが好ましい。
これらＮＢＲの１種または２種以上を用いることができる。
・ＳＢＲ
ＳＢＲとしては、スチレンと１，３－ブタジエンとを乳化重合法、溶液重合法等の種々の重合法によって共重合させて合成される種々のＳＢＲが、いずれも使用可能である。

また、ＳＢＲとしては、スチレン含量によって分類される高スチレンタイプ、中スチレンタイプ、および低スチレンタイプのＳＢＲがあるが、このいずれも使用可能である。
さらに、ＳＢＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、やはり感光体等の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない非油展タイプのＳＢＲを用いるのが好ましい。

これらＳＢＲの１種または２種以上を用いることができる。
・ＢＲ
ＢＲとしては、分子中にポリブタジエン構造を備え、架橋性を有する種々のＢＲが、いずれも使用可能である。
とくに、低温から高温までの広い温度範囲でゴムとしての良好な特性を発現しうる、シス－１，４結合の含量が９５％以上の高シスＢＲが好ましい。

また、ＢＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、やはり感光体等の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない非油展タイプのＢＲを用いるのが好ましい。
これらＢＲの１種または２種以上を用いることができる。
（ＥＰＤＭ）
エチレンとプロピレンとジエンの共重合体であるＥＰＤＭは、前述したゴムとしての機能を有する他、それ自体が耐オゾン性に優れるため、ローラ本体等の発泡体の耐オゾン性を向上するためにも機能する。
ＥＰＤＭは、硫黄架橋性を有し、４，４′－ジチオジモルホリンによる架橋が可能である。

ＥＰＤＭとしては、エチレン、プロピレン、およびジエンを共重合させた種々の共重合体を用いることができる。
ジエンとしては、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）等が挙げられる。
また、ＥＰＤＭとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、やはり感光体等の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない非油展タイプのＥＰＤＭを用いるのが好ましい。
これらＥＰＤＭの１種または２種以上を用いることができる。

（ＧＥＣＯ）
ＧＥＣＯは、硫黄架橋性を有し、４，４′－ジチオジモルホリンによる架橋が可能である。
ＧＥＣＯにおけるエチレンオキサイド含量は、３０モル％以上、とくに５０モル％以上であるのが好ましく、８０モル％以下であるのが好ましい。
エチレンオキサイドは、前述したように、ゴム組成物にイオン導電性を付与して、たとえば、当該ゴム組成物の発泡体からなるローラ本体を備えたゴムローラのローラ抵抗値を下げる働きをする。

しかし、エチレンオキサイド含量がこの範囲未満では、かかる働きが十分に得られないため、ローラ抵抗値を十分に低下できない場合がある。
一方、エチレンオキサイド含量が上記の範囲を超える場合には、エチレンオキサイドの結晶化が起こり、分子鎖のセグメント運動が妨げられるため、逆にローラ抵抗値が上昇する傾向がある。

また、架橋後のローラ本体が硬くなりすぎたり、架橋前のゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇して、当該ゴム組成物の加工性や発泡性が低下したりする場合もある。
ＧＥＣＯにおけるアリルグリシジルエーテル含量は、０．５モル％以上、とくに２モル％以上であるのが好ましく、１０モル％以下、とくに５モル％以下であるのが好ましい。
アリルグリシジルエーテルは、それ自体が側鎖として、自由体積を確保するために機能することにより、エチレンオキサイドの結晶化を抑制して、ローラ抵抗値を低下させる働きをする。

しかし、アリルグリシジルエーテル含量がこの範囲未満では、かかる働きが十分に得られないため、ローラ抵抗値を十分に低下できない場合がある。
一方、アリルグリシジルエーテルは、ＧＥＣＯの架橋時に架橋点として機能する。
そのため、アリルグリシジルエーテル含量が上記の範囲を超える場合には、ＧＥＣＯの架橋密度が高くなりすぎることによって分子鎖のセグメント運動が妨げられて、却ってローラ抵抗値が上昇する傾向がある。

ＧＥＣＯにおけるエピクロルヒドリン含量は、エチレンオキサイド含量、およびアリルグリシジルエーテル含量の残量である。
すなわち、エピクロルヒドリン含量は１０モル％以上、とくに１９．５モル％以上であるのが好ましく、６９．５モル％以下、とくに６０モル％以下であるのが好ましい。
なおＧＥＣＯとしては、先に説明した３種の単量体を共重合させた狭義の意味での共重合体の他に、エピクロルヒドリン－エチレンオキサイド共重合体（ＥＣＯ）をアリルグリシジルエーテルで変性した変性物も知られている。

本発明では、このいずれのＧＥＣＯも使用可能である。
（配合割合）
ＧＥＣＯの配合割合は、ゴムの総量１００質量部中の２０質量部以上、とくに２５質量部以上であるのが好ましく、４０質量部以下、とくに３５質量部以下であるのが好ましい。

ＧＥＣＯの配合割合がこの範囲未満、または範囲を超える場合には、このいずれにおいても、たとえば、ゴムローラのローラ抵抗値を、転写ローラ等として適した範囲に調整できない場合がある。
また、ＧＥＣＯの配合割合が上記の範囲未満では、相対的に、発泡時の伸びが大きいため破泡を生じたりしにくいジエン系ゴムの割合が多くなって、発泡体の連続気泡率を増加させる効果が十分に得られない場合もある。

さらに、ＧＥＣＯの配合割合が上記の範囲を超える場合には、相対的に、ジエン系ゴム、およびＥＰＤＭの割合が少なくなって、たとえば、ローラ本体等の発泡体に、前述したゴムとしての良好な特性を付与できない場合もある。
また、相対的にＥＰＤＭの割合が少なくなって、ローラ本体等の発泡体に、良好な耐オゾン性を付与できない場合もある。

これに対し、ＧＥＣＯの配合割合を上記の範囲とすることにより、たとえば、ゴムローラのローラ抵抗値を、転写ローラ等として適した範囲に調整することができる。
また、発泡体の連続気泡率を増加させて、外径の寸法精度が高い上、当該外径の寸法安定性にも優れたローラ本体等を形成することもできる。
さらに、ローラ本体等の発泡体に、ゴムとしての良好な特性を付与したり、良好な耐オゾン性を付与したりすることもできる。

ＥＰＤＭの配合割合は、ゴムの総量１００質量部中の１質量部以上、とくに５質量部以上であるのが好ましく、２０質量部以下、とくに１５質量部以下であるのが好ましい。
ＥＰＤＭの配合割合がこの範囲未満では、ローラ本体等の発泡体に、良好な耐オゾン性を付与できない場合がある。

また、相対的に、発泡時の伸びが大きいため破泡を生じたりしにくいジエン系ゴムの割合が多くなって、発泡体の連続気泡率を増加させる効果が十分に得られない場合もある。
一方、ＥＰＤＭの配合割合が上記の範囲を超える場合には、相対的に、ジエン系ゴムの割合が少なくなって、ローラ本体等の発泡体に、ゴムとしての良好な特性を付与できない場合もある。

さらに、ＧＥＣＯの割合が少なくなって、たとえば、ゴムローラのローラ抵抗値を、転写ローラ等として適した範囲に調整できない場合もある。
これに対し、ＥＰＤＭの配合割合を上記の範囲とすることにより、ローラ本体等の発泡体に、良好な耐オゾン性を付与することができる。
また、発泡体の連続気泡率を増加させて、外径の寸法精度が高い上、当該外径の寸法安定性にも優れたローラ本体等を形成することもできる。

さらに、ローラ本体等の発泡体に、ゴムとしての良好な特性を付与したり、たとえば、ゴムローラのローラ抵抗値を、転写ローラ等として適した範囲に調整したりすることもできる。
ジエン系ゴムの配合割合は、ＧＥＣＯ、およびＥＰＤＭの残量である。
すなわち、ＧＥＣＯ、ＥＰＤＭの配合割合を上記範囲内の所定値に設定した際にゴムの総量が１００質量部となるように、ジエン系ゴムの配合割合を設定すればよい。

〈架橋成分〉
架橋成分としては、ゴムを架橋させるための架橋剤と、当該架橋剤によるゴムの架橋を促進するための架橋促進剤とを併用するのが好ましい。
（架橋剤）
上記のうち架橋剤としては、前述したように、少なくとも４，４′－ジチオジモルホリンを用いる。
４，４′－ジチオジモルホリンは、たとえば、特許文献１にも例示されているように公知の架橋剤である。

しかし、特許文献１の実施例において実際に効果を検証している架橋剤は硫黄のみであって、４，４′－ジチオジモルホリンは、架橋剤の一例として、単に例示されているに過ぎない。
しかも、特許文献１の実施例では、前述したように、ゴムとしても、エピクロルヒドリンゴムとＮＢＲの２種のみを用いているに過ぎない。

上記２種に、さらにＥＰＤＭを加えた３種のゴムに、架橋剤としての４，４′－ジチオジモルホリン、および発泡剤としてのＡＤＣＡを併用することは、特許文献１には具体的には記載されていない。
また、上記の構成によって発泡体の連続気泡率を増加できることや、それによって、外径の寸法精度が高い上、寸法安定性にも優れたローラ本体等の発泡体を形成できることについても、特許文献１には一切記載されていない。

これらの構成および効果は、発明者が、本発明において初めて明らかにした、新たな事実である。
上記の効果をより一層向上することを考慮すると、架橋剤としては、４，４′－ジチオジモルホリンを単独で用いるのが好ましい。
しかし、効果を阻害しない範囲で、他の架橋剤を併用してもよい。

他の架橋剤としては、たとえば、４，４′－ジチオジモルホリン以外の他の硫黄系架橋剤、チオウレア系架橋剤、トリアジン誘導体系架橋剤、過酸化物系架橋剤、各種モノマー等が挙げられる。
また、他の硫黄系架橋剤としては、たとえば、粉末硫黄、オイル処理粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、分散性硫黄等の硫黄や、あるいはテトラメチルチウラムジスルフィド等の有機含硫黄化合物などが挙げられる。

架橋剤として４，４′－ジチオジモルホリンを単独で用いる場合、その配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上、とくに０．３質量部以上であるのが好ましく、６質量部以下、とくに５質量部以下であるのが好ましい。

４，４′－ジチオジモルホリンの配合割合がこの範囲未満では、発泡体の連続気泡率を増加させる効果が十分に得られない場合がある。
また、ゴムを十分に架橋させることができず、ローラ本体等の発泡体に、前述したゴムとしての良好な特性を付与できない場合もある。
一方、配合割合が上記の範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、過剰の４，４′－ジチオジモルホリンがローラ本体の外周面にブリードして、感光体等を汚染したりする場合がある。

これに対し、４，４′－ジチオジモルホリンの配合割合を上記の範囲とすることにより、感光体等の汚染が生じるのを抑制しながら、ローラ本体等の発泡体の連続気泡率を増加させたり、当該発泡体に、ゴムとしての良好な特性を付与したりすることができる。
なお４，４′－ジチオジモルホリンとともに、たとえば、硫黄等の他の架橋剤を併用する場合は、両者の合計の配合割合が上記範囲となるように設定すればよい。

また、他の架橋剤との併用系における４，４′－ジチオジモルホリンの配合割合は、上述した発泡体の連続気泡率を増加させる効果を維持すること等を考慮すると、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上、とくに０．３質量部以上であるのが好ましい。

（架橋促進剤）
４，４′－ジチオジモルホリンによるゴムの架橋を促進するための架橋促進剤としては、たとえば、チアゾール系促進剤、チウラム系促進剤、スルフェンアミド系促進剤、ジチオカルバミン酸塩系促進剤等の１種または２種以上が挙げられる。

このうち、チウラム系促進剤を用いるのが好ましい。
チウラム系促進剤としては、たとえば、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等の１種または２種以上が挙げられる。
チウラム系促進剤の配合割合は、４，４′－ジチオジモルホリンによるゴムの架橋を促進する効果を十分に発現させることを考慮すると、ゴムの総量１００質量部あたり０．３質量部以上、２質量部以下であるのが好ましい。

〈発泡成分〉
（発泡剤）
発泡成分としては、加熱によって分解してガスを発生する発泡剤のうち、前述したように、少なくともＡＤＣＡを用いる。

ＡＤＣＡを、前述した３種のゴム、および架橋剤としての４，４′－ジチオジモルホリンと併用することにより、発泡体の連続気泡率を増加させて、外径の寸法精度が高い上、寸法安定性にも優れたローラ本体等を形成することができる。
かかる効果をより一層向上することを考慮すると、発泡剤としては、ＡＤＣＡを単独で用いるのが好ましい。

しかし、効果を阻害しない範囲で、他の発泡剤を併用してもよい。
他の発泡剤としては、たとえば、４，４′－オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、Ｎ，Ｎ－ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）等が挙げられる。
とくに、ＯＢＳＨが好ましい。

発泡剤の配合割合は、目的とする発泡体の発泡倍率等に応じて、適宜設定することができる。
たとえば、発泡剤としてＡＤＣＡを単独で用いて、転写ローラのローラ本体を作製する場合、ＡＤＣＡの配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、８質量部以下であるのが好ましい。

ＡＤＣＡの配合割合がこの範囲未満では、発泡体の連続気泡率を増加させる効果が十分に得られない場合がある。
また、ＡＤＣＡの配合割合が上記の範囲未満、または範囲を超える場合には、このいずれにおいても、転写ローラのローラ本体として適した発泡倍率の発泡体が得られない場合がある。

これに対し、ＡＤＣＡの配合割合を上記の範囲とすることにより、発泡体の連続気泡率を増加させながら、転写ローラのローラ本体として適した発泡倍率の発泡体を形成することができる。
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、ＡＤＣＡの配合割合は、上記の範囲でも、とくに０．５質量部以上であるのが好ましく、６質量部以下であるのが好ましい。

また、ＡＤＣＡとともに、たとえば、ＯＢＳＨ等の他の発泡剤を併用する場合は、両者の合計の配合割合が上記範囲となるように設定すればよい。
ただし、かかる併用系におけるＡＤＣＡの配合割合は、上述した発泡体の連続気泡率を増加させる効果を維持すること等を考慮すると、ゴムの総量１００質量部あたり１．０質量部以上、とくに１．５質量部以上であるのが好ましい。

（発泡助剤）
発泡成分としては、ＡＤＣＡとともに、当該ＡＤＣＡの分解温度を引き下げて、その分解を促進する働きをする発泡助剤を併用してもよい。
ＡＤＣＡと組み合わせることができる発泡助剤としては、たとえば、尿素（Ｈ_２ＮＣＯＮＨ_２）系発泡助剤が挙げられる。
発泡助剤の配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下であるのが好ましい。

〈カーボンブラック〉
ゴム組成物には、たとえば、ゴムの補強剤、充填剤、電子導電性導電剤等として機能しうる種々のカーボンブラックを配合してもよい。
カーボンブラックの配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり１質量部以上、とくに３質量部以上であるのが好ましく、１０質量部以下、とくに７質量部以下であるのが好ましい。

〈その他〉
ゴム組成物には、さらに必要に応じて、各種の添加剤を、任意の割合で配合してもよい。
添加剤としては、たとえば、受酸剤、カーボンブラック以外の他の充填剤、架橋助剤、劣化防止剤、スコーチ防止剤、可塑剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、共架橋剤等が挙げられる。
本発明のゴム組成物は、たとえば、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等の、電子写真法を利用した画像形成装置に組み込まれる、ゴム組成物の発泡体からなる各種部材の形成材料として、好適に使用される。
上記部材としては、前述したように、とくに、転写ローラ等のゴムローラが挙げられる。

《ゴムローラ》
図１は、本発明のゴムローラの、実施の形態の一例を示す斜視図である。
図１を参照して、この例のゴムローラ１は、上記各成分を含むゴム組成物の発泡体からなる、多孔質でかつ単層の筒状に形成されたローラ本体２を備えるとともに、ローラ本体２の中心の通孔３にシャフト４が挿通されて固定されたものである。

シャフト４は、たとえば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属によって一体に形成されている。
シャフト４は、たとえば、導電性を有する接着剤を介してローラ本体２と電気的に接合され、かつ機械的に固定されるか、あるいは通孔３の内径よりも外径の大きいものを通孔３に圧入することで、ローラ本体２と電気的に接合され、かつ機械的に固定される。
また、この両方を併用して、シャフト４をローラ本体に電気的に接合し、機械的に固定してもよい。

〈ゴムローラの製造〉
本発明のゴムローラ１を製造するには、まず、前述した各成分からなるゴム組成物を、押出成形機を用いて筒状に押出成形し、次いで所定の長さにカットして、加硫缶内で加圧水蒸気によって加圧、加熱して発泡、および架橋させる。

次いで、発泡、架橋させた筒状体を、オーブン等を用いて加熱して二次架橋させたのち冷却し、さらに所定の外径となるように研磨してローラ本体２を形成する。
シャフト４は、筒状体のカット後から研磨後までの任意の時点で通孔３に挿通して固定することができる。
ただし、カット後、まず通孔３にシャフト４を挿通した状態で二次架橋および研磨をするのが好ましい。

これにより、二次架橋時の膨張収縮による筒状体の反りや変形等を抑制することができる。
また、シャフト４を中心として回転させながら研磨することで当該研磨の作業性を向上することができる上、外周面５のフレを抑制することもできる。
シャフト４は、先に説明したように、導電性を有する接着剤、とくに導電性の熱硬化性接着剤を介して二次架橋前の筒状体の通孔３に挿通したのち二次架橋させるか、あるいは通孔３の内径より外径の大きいものを通孔３に圧入すればよい。

前者の場合は、オーブン中での加熱によって筒状体が二次架橋されるのと同時に熱硬化性接着剤が硬化して、当該シャフト４がローラ本体２に電気的に接合されるとともに機械的に固定される。
また、後者の場合は、圧入と同時に電気的な接合と機械的な固定が完了する。
また、前述したように、この両方を併用してもよい。

本発明のゴムローラ１は、前述したように、たとえば、電子写真法を利用した画像形成装置において、転写ローラとして好適に使用することができる。
ただし、本発明のゴムローラ１は、たとえば、帯電ローラ、現像ローラ、クリーニングローラ等として用いることもできる。

《画像形成装置》
本発明の画像形成装置は、本発明のゴムローラ１を組み込んだことを特徴とするものである。

かかる本発明の画像形成装置としては、前述したように、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の、電子写真法を利用した種々の画像形成装置が挙げられる。

以下に、本発明を、実施例、比較例に基づいてさらに説明するが、本発明の構成は、必ずしもこれらの実施例、比較例に限定されるものではない。
〈実施例１〉
（ゴム組成物）
ゴムとしては、ＧＥＣＯ３０質量部と、いずれも非油展であるＮＢＲ６０質量部、およびＥＰＤＭ１０質量部とを配合した。

そして、３種のゴムの総量１００質量部を、バンバリミキサを用いて素練りしながら、まず下記表１に示す各成分のうち発泡剤とカーボンブラックを加えて混練し、さらに架橋剤と架橋助剤とを加えて混練してゴム組成物を調製した。

表１中の各成分は下記のとおり。なお表１中の質量部は、ゴムの総量１００質量部あたりの質量部である。
発泡剤：ＡＤＣＡ
架橋剤：４，４′－ジチオジモルホリン
架橋促進剤：テトラメチルチウラムモノスルフィド
（ゴムローラ）
調製したゴム組成物を押出成形機に供給して筒状に押出成形した後、所定の長さにカットして外径φ２．２ｍｍの架橋用の仮のシャフトに装着した。

次いで、加硫缶内で、加圧水蒸気によって１２０℃×１０分間、次いで１６０℃×２０分間の加圧、加熱をして、筒状体を、発泡剤の分解によって発生したガスによって発泡させるとともにゴムを架橋させた。
次いで、この筒状体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤を塗布した外径φ５ｍｍのシャフトに装着し直して、オーブン中で１６０℃×６０分間加熱して二次架橋させるとともに、熱硬化性接着剤を硬化させてシャフトと電気的に接合し、かつ機械的に固定した。
そして、筒状体の両端を整形したのち、その外周面を、円筒研削盤を用いてトラバース研削することで外径をφ１５．０ｍｍ（公差±０．１ｍｍ）に仕上げてローラ本体を形成し、ゴムローラを製造した。

〈実施例２〉
発泡剤としてのＡＤＣＡの配合割合を、ゴムの総量１００質量部あたり４．０質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、ゴムローラを製造した。
〈実施例３〉
発泡剤としてのＡＤＣＡの配合割合を、ゴムの総量１００質量部あたり６．０質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、ゴムローラを製造した。
〈実施例４〉
発泡剤として、ゴムの総量１００質量部あたり２．０質量部のＡＤＣＡと、２．０質量部のＯＢＳＨとを併用したこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、ゴムローラを製造した。

〈実施例５〉
ＮＢＲに代えて同量のＳＢＲを用いるとともに、架橋剤として、ゴムの総量１００質量部あたり０．３質量部の４，４′－ジチオジモルホリンと２．０質量部の硫黄とを併用したこと以外は実施例２と同様にしてゴム組成物を調製し、ゴムローラを製造した。
〈実施例６〉
ＮＢＲに代えて同量のＢＲを用いるとともに、４，４′－ジチオジモルホリンの配合割合を、ゴムの総量１００質量部あたり５．０質量部としたこと以外は実施例２と同様にしてゴム組成物を調製し、ゴムローラを製造した。

〈比較例１〉
架橋剤として、４，４′－ジチオジモルホリンに代えて、ゴムの総量１００質量部あたり５．０質量部の硫黄を配合したこと以外は実施例２と同様にしてゴム組成物を調製し、ゴムローラを製造した。
〈比較例２〉
発泡剤として、ＡＤＣＡに代えて、ゴムの総量１００質量部あたり４．０質量部のＯＢＳＨのみを配合したこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製し、ゴムローラを製造した。
〈比較例３〉
ＥＰＤＭを省略するとともに、ＮＢＲの配合割合を、ゴムの総量１００質量部中の７０質量部としたこと以外は実施例２と同様にしてゴム組成物を調製し、ゴムローラを製造した。

〈寸法安定性評価〉
実施例、比較例で製造したゴムローラの、ローラ本体の外径を、温度１０℃、相対湿度１５％の低温低湿環境下、および温度３０℃、相対湿度８０％の高温高湿環境下で、それぞれ測定した。

具体的には、まずゴムローラを、高温高湿環境下で１２０時間に亘って静置したのちローラ本体の外径を測定した。次いで、外径測定後のゴムローラを直ちに低温低湿環境下に移して３０分間に亘って静置したのち、再びローラ本体の外径を測定した。
そして、高温高湿環境下で測定した外径と、低温低湿環境下で測定した外径との差を求めて、当該差が０．０５ｍｍ以下であったものを寸法安定性良好（○）、差が０．０５ｍｍを超えたものを寸法安定性不良（×）と評価した。結果を表２、表３に示す。

実施例１～６、比較例１～３の結果より、ジエン系ゴム、ＥＰＤＭ、ＧＥＣＯの３種、ＡＤＣＡ、および４，４′－ジチオジモルホリンを併用することにより、ゴムローラのローラ本体の、外径の寸法安定性を向上できることが判った。
実施例１～３の結果より、発泡剤としてＡＤＣＡを単独で用いる場合の配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．３質量部以上、とくに０．５質量部以上であるのが好ましく、８質量部以下、とくに６質量部以下であるのが好ましいことが判った。

実施例４の結果より、ＡＤＣＡとＯＢＳＨとの併用系では、合計の配合割合を上記範囲に設定すればよいこと、ただし発泡体の連続気泡率を増加させる効果を維持するためには、ＡＤＣＡの配合割合が、ゴムの総量１００質量部あたり１．０質量部以上、とくに１．５質量部以上であるのが好ましいことが判った。

実施例１、５、６の結果より、ジエン系ゴムとしては、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＢＲからなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましいことが判った。
また、架橋剤として４，４′－ジチオジモルホリンを単独で用いる場合の配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上、とくに０．３質量部以上であるのが好ましく、６質量部以下、とくに５質量部以下であるのが好ましいことが判った。

さらに実施例５の結果より、４，４′－ジチオジモルホリンと硫黄の併用系では、合計の配合割合を上記範囲に設定すればよいこと、ただし発泡体の連続気泡率を増加させる効果を維持するためには、４，４′－ジチオジモルホリンの配合割合が、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上、とくに０．３質量部以上であるのが好ましいことが判った。

１ゴムローラ
２ローラ本体
３通孔
４シャフト
５外周面

Claims

電子写真法を利用した画像形成装置に用いる発泡体を形成するためのゴム組成物であって、ジエン系ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、および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の３種のみを含むゴム、発泡剤としてのアゾジカルボンアミド、および架橋剤としての４，４′－ジチオジモルホリンを含むゴム組成物。
前記ジエン系ゴムは、アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、およびブタジエンゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項１に記載のゴム組成物。
前記請求項１または２に記載のゴム組成物を発泡、架橋させた発泡体からなる筒状のローラ本体を含むゴムローラ。
前記請求項３に記載のゴムローラを含む画像形成装置。