CN101211145A - 导电橡胶辊和转印辊 - Google Patents
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Abstract
一种在导电芯材料上具有橡胶层的导电橡胶辊。构成橡胶层的橡胶组合物包括橡胶组分和填料。橡胶组分包含表氯醇橡胶。填料包括具有氮吸附比表面积(N2SA)20m2/g至40m2/g并且具有邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量80ml/100g至100ml/100g的炭黑(A)和具有氮吸附比表面积(N2SA)15m2/g以下并且具有邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量40ml/100g以下的炭黑(B)。基于100质量份橡胶组分，炭黑(A)的含量为10质量份至30质量份，而炭黑(B)的含量为20质量份至60质量份。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于成像设备如电子照相复印机、打印机和静电记录设备的导电橡胶辊。更具体地，本发明涉及一种用于转印装置中的转印辊，用于将由调色剂图像构成的可转印图像转印到记录介质或转印材料如纸上，其中调色剂图像通过利用成像手段如电子照相法和/或静电记录法形成并且保持在图像承载构件如电子照相的感光构件上。
背景技术
在成像设备如电子照相复印机和/或静电记录设备中，主要使用接触充电系统，接触充电系统包括向已施加电压的电子照相感光构件的表面按压导电橡胶辊来充电。导电橡胶辊分别用于每一步骤如充电和转印步骤中，并且布置在电子照相感光构件鼓周围，该鼓是成像的主要元件。
近年来，极性橡胶如丁腈橡胶或表氯醇橡胶已经用作这种导电橡胶辊的橡胶组分。已知极性橡胶由于在其聚合物分子中存在极性基团而显示导电性(离子导电性)，并且它适合用于导电橡胶辊中，因为其电阻变化小并且电阻的电压相关性小。
在大多数情况中，要求上述导电橡胶辊具有体积电阻系数2×109Ω·cm以下的弹性体层。当其橡胶组分只是丁腈橡胶时，硫化产品具有约2×109Ω·cm至1×1010Ω·cm的体积电阻系数，导致导电性不足。
因此，为了获得所需体积电阻系数，通常使用通过共混表氯醇橡胶与丁腈橡胶的调节法，已知该表氯醇橡胶提供具有体积电阻系数约1×107至3×109Ω·cm的硫化产品(例如，日本专利No.3656904)。
进一步，近年来，已需要具有更低电阻的导电橡胶辊，以便实现彩色图像的形成，并且提供高质量的图像。因此，使用单独利用表氯醇橡胶的方法或向橡胶添加各种离子导电剂如包含高氯酸盐离子和氯离子的季铵盐的方法(例如，日本专利申请特许公开No.2002-132020)。
然而，通常在使用这种橡胶弹性体的导电橡胶辊的情况中，其电阻值随着温度和湿度变化，这可能导致所获得的图像质量随着使用环境而变化的问题。而且，由于丁腈橡胶的耐臭氧性差，可导致不能获得足够的通电耐久性(electrification durability)的另一问题。而且，在上述添加各种导电剂如季铵盐的方法中，有可能发生表面迁移的污染，并且由于充电导致电阻值随着时间变化，结果不能获得满意的通电耐久性，以满足高速和长寿命使用的要求。
作为解决上述问题的方法，提出一种混合Ketjenblack和热裂炭黑两种的方法，这两种炭黑在丁腈橡胶和三元乙丙共聚物(EPDM)的共混物中的性质彼此不相同(例如，日本专利No.3401995)。
而且，还提出一种向表氯醇橡胶添加导电填料如炭黑的方法(例如，日本专利申请特许公开No.2005-043703)。
使用这种导电橡胶材料的导电辊可以获得环境相关性和通电耐久性优异的导电橡胶辊。然而，取决于所要使用的炭黑的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量和氮吸附比表面积(N2SA)，电阻值容易随着橡胶材料中炭黑的分散状态而波动，并且电阻值随着材料批号(lot)而变化。在导电辊中，还由于炭黑分散状态的轻微差异导致电阻局部变化。而且，存在难以获得电阻值均匀并且稳定的导电辊的问题，因为在条件如挤出步骤中使用的挤出压力中的轻微偏差导致电阻值波动。进一步，使用这种导电橡胶材料的导电辊也存在要求精确控制装置的施加电压以便获得恒定的电阻值的问题，这是因为电阻值对所施加的电压的相关性高。
发明内容
本发明旨在解决上述问题。本发明的目的是：提供一种导电橡胶辊如转印辊、充电辊和显影辊，它由于通电耐久性劣化或环境变化导致的辊电阻值的波动或变化小，并且电阻变化小，且电阻对电压的相关性小，这防止引起电子照相感光构件污染。应该注意到，本发明的导电橡胶辊尤其用作转印辊。
即，本发明提供导电橡胶辊，其包括在导电芯材料上由橡胶组合物构成的橡胶层，该橡胶组合物包括橡胶组分和填料，该橡胶组分包括表氯醇橡胶作为主要成分，该填料包括具有氮吸附比表面积(N2SA)20m2/g以上且40m2/g以下的并且具有邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量80ml/100g以上且100ml/100g以下的炭黑(A)和具有氮吸附比表面积(N2SA)15m2/g以下并且具有邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量40ml/100g以下的炭黑(B)，其中炭黑(A)的含量基于100质量份橡胶组分为10质量份以上且30质量份以下，而炭黑(B)的含量基于100质量份橡胶组分为20质量份以上且60质量份以下。
进一步，提供其中表氯醇橡胶包含(i)表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三聚物和(ii)表氯醇-烯丙基缩水甘油醚共聚物中的一种或两种的导电橡胶辊。
更进一步，提供其中炭黑(A)和炭黑(B)的总含量基于100体积％的橡胶组合物为35体积％以下的导电橡胶辊。
本发明还提供其中炭黑(A)是pH为5以下的酸性炭黑的导电橡胶辊。
进一步，提供包括基于100质量份橡胶组分0.1质量份以上且1质量份以下的双酚抗氧化剂的导电橡胶辊。
另外，提供转印辊，它用于成像设备中，使用显影剂使保持在电子照相感光构件上的静电图像显影，其中转印辊是面对电子照相感光构件布置的导电橡胶辊。
本发明的导电橡胶辊由于通电耐久性的劣化或环境变化导致的辊电阻值的波动或变化小，并且表现小的电阻变化，以及电阻对电压的相关性小，而且该辊防止引起电子照相感光构件污染。因此，本发明的导电橡胶辊优选作为在转印装置中使用的转印辊，该转印装置将调色剂的可转印图像转印到记录介质或转印材料如纸上，该调色剂的可转印图像通过在电子照相法和/或静电记录法中的成像手段形成并且保持在图像承载构件如电子照相的感光构件上。
具体实施方式
为了解决上述问题，本发明的发明人已进行广泛的研究，并且发现，具有设置于导电芯材料上的橡胶层的导电橡胶辊中，在特定橡胶组分中混合特定量的具有氮吸附比表面积(N2SA)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量在预定范围内的炭黑，提供一种导电橡胶辊，该导电橡胶辊仅表现小的由于通电耐久性劣化或环境变化造成的电阻值的波动或变化，并且电阻变化小，且电阻对电压的相关性小，并且它防止引起电子照相感光构件污染。
在下文中，将详细说明本发明的导电橡胶辊。
用于本发明的橡胶层由橡胶组合物构成。该橡胶组合物包含橡胶组分和填料。该橡胶组分包括表氯醇橡胶作为主要组分。该填料包括具有氮吸附比表面积(N2SA)20m2/g以上且40m2/g以下并且具有邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量80ml/100g以上且100ml/100g以下的炭黑(A)以及具有氮吸附比表面积(N2SA)15m2/g以下并且具有邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量40ml/100g以下的炭黑(B)。炭黑(A)的含量基于100质量份橡胶组分为10质量份以上且30质量份以下，而炭黑(B)的含量基于100质量份橡胶组分为20质量份以上且60质量份以下。
本发明的橡胶组分包括表氯醇橡胶作为主要成分。当非极性的橡胶如三元乙丙共聚物(EPDM)、丁苯橡胶(SBR)和异戊二烯橡胶(IR)用作橡胶组分的主要成分时，即使使用上述炭黑，电阻值也随着材料批号变化，另外，在导电辊内部，局部电阻也发生变化，这难以获得具有均匀并且稳定的电阻值的导电辊。在这种情况下，由于没有给予离子导电性，难以将体积电阻系数降低到导电橡胶辊弹性体层所要求的体积电阻系数2×109Ω·cm以下。当丁腈橡胶(NBR)用作主要的橡胶组分并且使用上述炭黑时，可以控制体积电阻系数为2×109Ω·cm以下，并且可以获得环境相关性优异的导电橡胶辊。然而，由于丁腈橡胶的耐臭氧性差，出现电阻值随着充电而增加，即充电劣化的问题。
当橡胶组分的总量为100质量份时，考虑到通电耐久性，表氯醇橡胶的含量优选70质量份以上，并且更优选85质量份以上。
已知在本发明中可用的表氯醇橡胶为表氯醇单体(ECH)、表氯醇-环氧乙烷共聚物(ECH-EO)、表氯醇-烯丙基缩水甘油醚共聚物(ECH-AGE)和表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三聚物(ECH-EO-AGE)，并且可以根据所需性质如电阻值，将上述物质中的两种或多种混合。优选包括表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三聚物和表氯醇-烯丙基缩水甘油醚共聚物中的任何一种或两种。
与表氯醇单体或表氯醇-环氧乙烷共聚物相比较，与烯丙基缩水甘油醚共聚的不饱和表氯醇橡胶具有更优异的耐热性和耐臭氧性，因此可以获得通电耐久性更优异的导电橡胶辊。进一步，不饱和的表氯醇橡胶可以通过具有不饱和键的烯丙基缩水甘油醚进行硫黄硫化，从而提供表氯醇-烯丙基缩水甘油共聚物。应该注意，硫黄硫化是作为橡胶硫化最常用的方法并且是优选的，因为所使用的组合物便宜并且可以通过各种硫化法制造。
将具有氮吸附比表面积(N2SA)20m2/g以上且40m2/g以下并且具有邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量80ml/100g以上且100ml/100g以下的炭黑(A)；和具有氮吸附比表面积(N2SA)15m2/g以下并且具有邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量40ml/100g以下的炭黑(B)用作要共混入这种特定橡胶中的炭黑。炭黑(A)的用量基于100质量份橡胶组分为10质量份以上且30质量份以下，而炭黑(B)的用量基于100质量份橡胶组分为20质量份以上且60质量份以下。
在本文中，氮吸附比表面积(N2SA)作为炭黑的粒径指数，并且当炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)在20m2/g以上且40m2/g以下的范围内时，这意味着炭黑具有相对小的粒径。邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量作为结构(炭黑粒子链)大小的指数，并且当炭黑的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量为80ml/100g以上且100ml/100g以下时，这意味着炭黑在一定程度上具有结构。当炭黑(B)的氮吸附比表面积(N2SA)为15m2/g以下时，这意味着炭黑具有大的粒径，而当炭黑(B)的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量为40ml/100g以下时，这意味着炭黑(B)几乎没有结构。
根据本发明，通过组合使用上述相对可能形成导电性的炭黑(A)和几乎不能形成导电性的炭黑(B)，可以通过炭黑控制导电性给予效果，从而实现具有改进的表氯醇橡胶的环境相关性并且具有抑制的电子导电性缺陷如电阻变化和电压相关性的导电橡胶辊。
当上述炭黑(A)的氮吸附比表面积(N2SA)大于40m2/g，或当其邻苯二甲酸二丁酯DBP)吸油量大于100ml/100g时，取决于所添加的炭黑(A)的量，可出现电阻对电压的相关性。当上述炭黑(A)的氮吸附比表面积小于20m2/g，或当其邻苯二甲酸二丁酯DBP)吸油量小于80ml/100g时，要求添加大量炭黑，以便获得预定电阻值，这过度增加弹性体的硬度。
以基于100质量份橡胶组分10质量份以上且30质量份以下的含量添加上述炭黑(A)。当其含量小于10质量份时，不能实现改进电阻对环境的相关性的效果。当其含量超过30质量份时，炭黑(A)的导电性给予效果太高，这增加电阻的变化和电阻对电压的相关性，或过度增加硬度。
当上述炭黑(B)的氮吸附比表面积(N2SA)大于15m2/g时，或当其邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量大于40ml/40时，导电性给予效果过高，可能出现电阻对电压的相关性。以基于100质量份橡胶组分20质量份以上且60质量份以下的量添加上述炭黑(B)。当其量小于20质量份时，不能改进电阻对环境的相关性。当其用量超过60质量份时，炭黑(B)的导电性给予效果太高，这增加电阻的变化和电阻对电压的相关性，或过度增加硬度。
炭黑(A)和炭黑(B)的总含量基于100体积％的橡胶组合物优选为35体积％以下。当炭黑(A)和炭黑(B)的总含量超过35体积％时，电阻对电压的相关性趋于变高。虽然不能解释上述趋势的原因，但是大概是因为当炭黑在橡胶组合物中的体积比高时，炭黑粒子彼此接近，这促进π电子的运动。
上述炭黑(A)优选pH为5.0以下的酸性炭黑。因为酸性炭黑在表面上具有酸性官能团，它可以捕获自由基。因此，酸性炭黑可能通过捕获导电橡胶辊中橡胶组分劣化时所形成的聚合物自由基而具有抑制劣化反应的效果，从而提高导电橡胶辊的耐久性。
在本发明中，优选掺入双酚抗氧化剂作为抗氧化剂。在这种情况下，可以防止表氯醇橡胶劣化，以致于可以获得耐久性优异的导电橡胶辊。 当抗氧化剂用量太大时，可能发生喷霜(bloom)，并且可能污染感光构件。因此，抗氧化剂的用量优选0.1质量份以上且1质量份以下。
用于本发明导电橡胶辊中的橡胶组合物可以根据需要包括常用量的其它常用于普通橡胶中的组分。例如，根据该辊所希望的用途，可包含所需用量的硫化剂如硫黄和含有机硫的化合物；各种硫化促进剂；各种填料如碳酸钙、粘土、二氧化硅和滑石；各种润滑剂；加工助剂如硫化油；各种发泡剂如4，4’-对磺酰肼二苯醚(OBSH)、偶氮二甲酰胺(ADCA)和二亚硝基五亚甲基四胺(DPT)；各种发泡助剂如尿素；和硫化助剂如氧化锌和硬脂酸。
可以通过包括以下步骤的生产方法获得本发明的导电橡胶辊：用挤出机以2米/分钟至10米/分钟的速度，以管状挤出未硫化的导电橡胶组合物；在硫化器或连续硫化器中，在140至160℃下加热所得物20至50分钟，形成导电橡胶(弹性体)管；将施加粘合剂的导电芯材料插入导电橡胶管中；在150至200℃下将所得物加热10至60分钟，使导电芯材料粘合到导电橡胶管上；将所得物放入装备有磨石GC#60至120的研磨机中；再在以下研磨条件下将所得物研磨，研磨条件包括1,500至2,000rpm的旋转速度和300至700毫米/分钟的进给速率。此外，可以使用各种已知的生产方法，如同时挤出未硫化的导电橡胶组合物和施加有粘合剂的导电芯材料的方法，和挤出导电橡胶组合物并且放置在模具中进行硫化的方法。而且，根据需要，本发明导电辊在弹性体层的外周上可以设置例如树脂的层。
优选将本发明的导电橡胶辊用于成像设备中，使用显影剂使保持在电子照相感光构件上的静电图像显影，而且导电橡胶辊是面对电子照相感光构件布置的转印辊。
实施例
在下文中，参考以下实施例和对比例，将详细说明本发明，但本发明不局限于此。
(实施例1至6、对比例1至8)
用于实施例和对比例的橡胶组合物的比例和试验结果如表1至3所示。应该注意，比例的单位是“质量份”。
首先，用开炼辊(open roll)将以下所示的原材料捏和，制备用于实施例和对比例的橡胶组合物。实施例和对比例中使用的材料如下。
表氯醇橡胶：
[表氯醇橡胶1：具有共聚比(摩尔％)93∶0∶7的表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物；商品名：ZEON CORP ORATION制造的Zecron 1100]
[表氯醇橡胶2：具有共聚比(摩尔％)67∶25∶8的表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物；商品名：ZEON CORPORATION制造的Zecron 3100]
[表氯醇橡胶3：具有共聚比(摩尔％)40∶56∶4的表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物；商品名：ZEON CORPORATION制造的Zecron 3106]
丁腈橡胶：
[丙烯腈含量18质量％；商品名ZEON CORP ORATION制造的Nipol DN401L]
离子导电剂：
[季铵盐(EO-加成季铵盐)；商品名：KAO CORP ORATION制造的KS-555]
炭黑：
[炭黑1：氮吸附比表面积31m2/g，DBP吸油量91ml/100g，pH3.0；
商品名：Mitsubishi Chemical Corporation制造的MA-220]
[炭黑2：氮吸附比表面积85m2/g，DBP吸油量113ml/100g，pH3.0；商品名：Mitsubishi Chemical Corporation制造的MA-230]
[炭黑3：氮吸附比表面积36m2/g，DBP吸油量91ml/100g，pH 6.6；
商品名：Nippon Steel Chemical Carbon C O.Ltd.制造的NITERON#55U]
[炭黑4：氮吸附比表面积9m2/g，DBP吸油量37ml/100g，pH 7.3；
商品名：Cancarb Limited制造的Thermax MT]
[炭黑5：氮吸附比表面积24m2/g，DBP吸油量28ml/100g，pH 8.0；
商品名：Asahi Carbon Co，Ltd.制造的Asahi-Thermal]
抗氧化剂：
[双酚抗氧化剂：商品名：OUCHI SHINKO CHEMICALINDUSTRIAL CO.LTD.制造的NOCRAC 300]
硫化剂：
[硫黄(S)；商品名：Tsurumi Chemical Industries，Ltd.制造的SULFAX PMC]
硫化促进剂：
[二硫化二苯并噻唑(DM)；商品名：OUCHI SHINKO CHEMICALINDUSTRIAL CO.LTD.制造的NOCCELER DM]
[二硫化四乙基秋兰姆(TET)；商品名：OUCHI SHINKOCHEMICAL INDUSTRIAL CO.LTD.制造的NOCCELER TET]
硫化促进剂助剂：
[氧化锌；商品名：HakusuiTech CO.Ltd.制造的zinc oxide type2]
[硬脂酸；商品名：KAO CORP ORATION制造的Lunack S20]
发泡剂：
[偶氮二甲酰胺：商品名：EIWA CHEMICAL IND.CO.LTD.制造的VINYFOR AC#LQ]
发泡助剂：
[尿素；商品名：EIWA CHEMICAL IND.CO.LTD.制造的CELLPASTE A]
如下制备实施例和对比例的导电橡胶辊：使用挤出机以管状挤出橡胶组合物，其后用硫化器在160℃下将挤出产品硫化30分钟，形成管状硫化橡胶产品。然后将具有直径为6毫米的导电芯材料插入管状橡胶硫化产品的内径部分中，由此获得辊形产品。将所形成的产品抛光，以便具有14毫米的外径。
<辊的电阻测量(环境相关性)>
以下列方式使制造的导电橡胶辊与具有外径30毫米的铝鼓压力接触：将4.9N每侧的负载施加在导电橡胶辊的导电芯材料的两侧。对于每一导电橡胶辊，在以0.5Hz旋转的同时，在导电芯材料和铝鼓之间施加1,000V的电压，并且在10℃/15％RH(L/L)、23℃/55％RH(N/N)和35℃/95％RH(H/H)的环境下测量电流值。然后根据欧姆定律计算电阻值，并将所获得的数值进行对数转换。对数转换值称为辊电阻值Log R。而且，通过从L/L中测量的电阻值Log R减去H/H中测量的电阻值Log R获得的数值称为环境变化数值。在实施例和对比例中，电阻值的环境变化数值基于以下评价标准评价。结果如表1至3所示。
AA：环境变化数值≤0.5(极小的环境相关性)
A：0.5＜环境变化数值≤1.0(小的环境相关性)
C：1.0＜环境变化数值(大的环境相关性)
<辊通电耐久性试验>
首先，根据上述辊电阻测量方法，测量在23℃/55％RH(N/N)的环境下导电橡胶辊的电流值，并且根据欧姆定律计算电阻值，并将所获得的数值进行对数转换。对数转换值称为耐久性试验前的辊电阻值Log R。其后，将每一导电橡胶辊放置在50℃的环境中，并且以下列方式使其与具有外径30毫米的铝鼓压力接触：将4.9N每侧的负载施加在导电橡胶辊的导电芯材料的两侧。在以0.2Hz旋转的同时，在导电芯材料和铝鼓之间连续25小时施加80μA的恒定电流。其后，在23℃/55％RH(N/N)的环境下再次测量电流。根据欧姆定律计算电阻值，并且将所获得的数值进行对数转换，以便确定耐久性试验后的辊电阻Log R。在这种情况下，通过从耐久性试验后的辊电阻值Log R中减去耐久性试验前的辊电阻值Log R获得的数值称为耐久性变化数值。认为耐久性变化数值越小，导电橡胶辊的通电耐久性越好。在实施例和对比例中，通电耐久性基于以下评价标准评价。结果如表1至3所示。
AA：耐久性变化数值≤0.2(优异的通电耐久性)
A：0.2＜耐久性变化数值≤0.3(好的通电耐久性)
C：0.3＜耐久性变化数值≤(差的通电耐久性)
<辊电阻对电压的相关性>
根据上述辊电阻测量方法，在23℃/55％RH(N/N)的环境下，以下列方式使每一导电橡胶辊与具有外径30毫米的铝鼓压力接触：将4.9N每侧的负载施加在导电橡胶辊的导电芯材料的两侧。在以0.5Hz旋转的同时，在导电芯材料和铝鼓之间施加100V和1,000V的电压，并且测量电流值。然后根据欧姆定律计算电阻值，并将所获得的数值进行对数转换。其后，通过将施加100V下的辊电阻值Log R除以施加1,000V下的辊电阻值LogR获得的数值作为评价电压相关性的指数。指数越小，导电橡胶辊的电压相关性越好。在实施例和对比例中，电压相关性基于以下评价标准评价。结果如表1至3所示。
AA：电压相关性≤1.1(极小的电压相关性)
A：1.1＜电压相关性≤1.2(小的电压相关性)
B：1.2＜电压相关性≤1.3(中等电压相关性)
C：1.3＜电压相关性(大的电压相关性)
<辊电阻不均匀性>
根据上述辊电阻测量方法，在23℃/55％RH(N/N)的环境下，以下列方式使每一导电橡胶辊与具有外径30毫米的铝鼓的压力接触：将4.9N每侧的负载施加在导电橡胶辊的导电芯材料的两侧。在以0.5Hz旋转的同时，在导电芯材料和铝鼓之间施加1,000V的电压，以便确定电阻的最大值和电阻的最小值。将最大值除以最小值获得的数值作为评价电阻不均匀性(电阻变化)的指数。电阻不均匀性根据以下评价标准评价。结果如表1至3所示。
A：测量值＜1.2(小的电阻不均匀性)
C：1.2≤测量值(大的电阻不均匀性)
<电子照相感光构件(感光构件鼓)污染>
使每一导电橡胶辊与用于Hewlett-Packard Company制造的激光打印机laser jet 4000N中的电子照相感光构件接触。然后将1,000g的负载施加于导电芯材料的两端，并且使导电橡胶辊在40℃95％RH的环境下放置1天。在放置之后，移去负载。然后，通过显微镜观察电子照相感光构件上附着物。其后，将所使用的电子照相感光构件安装在墨盒(cartridge)中，并且打印30张实心黑色图像，并且目视评价所获得的图像。结果如表1至3所示。当电子照相感光构件上没有附着物，且所获得的图像优异时，由A表示。当电子照相感光构件有少量附着物，且所获得的图像实际上能用时，由B表示。当电子照相感光构件具有附着物且所获得的图像实际上不能用时，由C表示。
[表1]
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | ||
| 1表氯醇橡胶 23 | 2080 | 100 | 100 | 2080 | 2080 | 2080 | |
| 丁腈橡胶 | |||||||
| 12炭黑 345 | 1540 | 1540 | 3060 | 1540 | 1540 | 1540 | |
| 离子导电剂氧化锌硬脂酸 | 51 | 51 | 51 | 51 | 51 | 51 | |
| DMTET硫黄双酚抗氧化剂 | 1.51.01.50.5 | 1.51.01.50.5 | 1.51.01.50.5 | 1.51.01.50.5 | 1.51.01.50 | 1.51.01.51.5 | |
| 偶氮二甲酰胺尿素 | 42 | 42 | 42 | 42 | 42 | 42 | |
| 炭黑含量(体积％) | 27.6 | 26.6 | 37.2 | 27.6 | 27.6 | 27.6 | |
| 辊电阻LogR | L/L环境N/N环境H/H环境耐久性试验前耐久性试验后 | 7.817.317.017.317.41 | 7.496.986.516.987.08 | 6.986.656.236.987.01 | 7.817.407.007.407.61 | 7.797.356.987.357.58 | 7.787.346.987.347.49 |
| 环境变化数值耐久性变化数值电压相关性电阻不均匀性 | 0.800.101.11.06 | 0.980.101.21.07 | 0.750.031.31.18 | 0.810.211.11.05 | 0.810.231.11.08 | 0.800.151.11.07 | |
| 环境相关性通电耐久性电压相关性电阻不均匀性感光构件污染 | AAAAAAA | AAAAAA | AAABAA | AAAAAA | AAAAAA | AAAAAAB | |
[表2]
| 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | ||
| 1表氯醇橡胶 23 | 2080 | 2080 | 2080 | 2080 | |
| 丁腈橡胶 | |||||
| 12炭黑 345 | 1540 | 1540 | 540 | 3540 | |
| 离子导电剂氧化锌硬脂酸 | 51 | 51 | 51 | 51 | |
| DMTET硫黄双酚抗氧化剂 | 1.51.01.50.5 | 1.51.01.50.5 | 1.51.01.50.5 | 1.51.01.50.5 | |
| 偶氮二甲酰胺尿素 | 42 | 42 | 42 | 42 | |
| 炭黑含量(体积％) | 27.6 | 27.6 | 23.8 | 34.2 | |
| 辊电阻Log R | L/L环境N/N环境H/H环境耐久性试验前耐久性试验后 | 7.227.036.727.037.15 | 7.066.826.616.826.97 | 8.317.517.217.517.57 | 7.237.016.817.017.12 |
| 环境变化数值耐久性变化数值电压相关性电阻不均匀性 | 0.500.121.51.21 | 0.450.151.61.23 | 1.100.061.11.05 | 0.420.111.61.21 | |
| 环境相关性通电耐久性电压相关性电阻不均匀性感光构件污染 | AAAACCA | AAAACCA | CAAAAAA | AAAACCA | |
[表3]
| 对比例5 | 对比例6 | 对比例7 | 对比例8 | ||
| 1表氯醇橡胶 23 | 2080 | 2080 | 40 | 25 | |
| 丁腈橡胶 | 60 | 75 | |||
| 12炭黑 345 | 1515 | 1565 | 1540 | 1540 | |
| 离子导电剂氧化锌硬脂酸 | 51 | 51 | 51 | 0.551 | |
| DMTET硫黄双酚抗氧化剂 | 1.51.01.50.5 | 1.51.01.50.5 | 1.51.01.50.5 | 1.51.01.50.5 | |
| 偶氮二甲酰胺尿素 | 42 | 42 | 42 | 42 | |
| 炭黑含量(体积％) | 17.2 | 35.7 | 23.3 | 22.6 | |
| 辊电阻LogR | L/L环境N/N环境H/H环境耐久性试验前耐久性试验后 | 8.297.687.187.687.75 | 7.227.016.757.017.12 | 7.637.296.917.297.61 | 7.677.276.957.277.48 |
| 环境变化数值耐久性变化数值电压相关性电阻不均匀性 | 1.110.071.11.13 | 0.470.111.81.24 | 0.720.321.11.08 | 0.720.211.11.01 | |
| 环境相关性通电耐久性电压相关性电阻不均匀性感光构件污染 | CAAAAAA | AAAACCA | ACAAAA | AAAAAC | |
(实施例1与对比例1至6之间结果对比)
实施例1与对比例1和2表明，炭黑(A)和炭黑(B)在本发明中要求的范围内合适地使用。更具体地，在其中炭黑(A)的氮吸附比表面积大于本发明的范围的对比例1中，可以获得环境的相关性和通电耐久性优良的导电橡胶辊，但是炭黑给予导电性的效果强，导致大的电压相关性和电阻不均匀。同样，在其中炭黑(B)的氮吸附比表面积大于本发明的范围的对比例2中，可以获得环境相关性和通电耐久性优良的导电橡胶辊，然而炭黑给予导电性的效果强，导致大的电压相关性和电阻不均匀。
在其中炭黑(A)或炭黑(B)的添加量小于本发明的范围的对比例3和5中，环境相关性大，相反，在其中炭黑(A)或炭黑(B)的添加量大于本发明的范围的对比例4和6中，电压相关性和电阻变化大。
(实施例1与对比例7和8之间结果对比)
实施例1与对比例7和8表明，作为主要橡胶组分的表氯醇橡胶优选用于本发明。更具体地，在其中丁腈橡胶为主要成分的对比例7中，通电耐久性差。在其中通过在对比例7的步骤中添加离子导电剂来改进通电耐久性的对比例8中，感光构件容易被污染，因此不合适。
(实施例2和3之间结果对比)
实施例2和3之间的对比表明，更优选使用基于100体积％的橡胶组合物总量等于或小于35体积％的炭黑(A)和炭黑(B)。更具体地，在其中炭黑(A)和炭黑(B)相对于橡胶组合物的比例超过3 5体积％的实施例3中，电压相关性增大。
(实施例1和4之间结果对比)
实施例1和4之间的对比表明，用于本发明的炭黑(A)优选pH为5.0以下的酸性炭黑。更具体地，它表明，在其中炭黑(A)pH为6.6的实施例4中，通电耐久性高于实施例1。
(实施例1、5和6之间结果对比)
实施例1和5之间的对比表明，更优选添加用量为0.1质量份以上且1质量份以下的双酚抗氧化剂。更具体地，与其中添加0.5质量份双酚抗氧化剂的实施例1比较，在其中没有添加双酚抗氧化剂的实施例5中，通电耐久性更低，相反，在添加1.5质量份双酚抗氧化剂的实施例6中，尽管通电耐久性优良，但是它对感光构件的影响增加。
如上所述，本发明的导电橡胶辊表现小的由于通电耐久性的劣化或境变化等导致的辊电阻值波动或变化，并且进一步显示小的电阻变化和电阻的电压相关性。进一步，它是一种防止引起电子照相感光构件污染的导电橡胶辊。
虽然本发明参考示例性的实施方式进行说明，但是应该理解为本发明并不局限于公开的示例性实施方式。以下权利要求书的范围应给于最宽的解释，以便包括所有这种修改和等同结构和功能。
Claims (6)
1.一种导电橡胶辊，其包括在导电芯材料上由橡胶组合物构成的橡胶层，该橡胶组合物包括橡胶组分和填料，
该橡胶组分包括表氯醇橡胶作为主要组分，
该填料包括具有氮吸附比表面积(N2SA)20m2/g以上且40m2/g以下并且具有邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量80ml/100g以上且100ml/100g以下的炭黑(A)和具有氮吸附比表面积(N2SA)15m2/g以下并且具有邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量40ml/100g以下的炭黑(B)，
其中该炭黑(A)的含量基于100质量份橡胶组分为10质量份以上且30质量份以下，而炭黑(B)的含量基于100质量份橡胶组分为20质量份以上且60质量份以下。
2.根据权利要求1所述的导电橡胶辊，其中表氯醇橡胶包含(i)表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三聚物和(ii)表氯醇-烯丙基缩水甘油醚共聚物中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的导电橡胶辊，其中该炭黑(A)和炭黑(B)的总量基于100体积％的橡胶组合物为35体积％以下。
4.根据权利要求1所述的导电橡胶辊，其中该炭黑(A)是pH为5以下的酸性炭黑。
5.根据权利要求1所述的导电橡胶辊，进一步包括基于100质量份橡胶组分的0.1质量份以上且1质量份以下的双酚抗氧化剂。
6.一种转印辊，它用于成像设备中，使用显影剂使保持在电子照相感光构件上的静电图像显影，其中该转印辊是面对电子照相感光构件布置的根据权利要求1所述的导电橡胶辊。
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