CN101772740A

CN101772740A - 成像装置用部件

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Publication number: CN101772740A
Application number: CN200880102105A
Authority: CN
Inventors: 水本善久; 杉本睦树
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2007-08-03
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2028-07-16
Also published as: EP2175322A1; JP2009037135A; US20110229202A1; EP2175322A4; JP4373462B2; WO2009019961A1; CN101772740B

Abstract

在基材和该基材表面设置有被膜的成像装置用部件上，为维持基材的表面形状而形成有被膜。具备有由橡胶或树脂构成的基材、和在该基材表面由金属、金属氧化物、金属碳化物、金属氮化物或金属硫化物构成的金属被膜。该金属被膜为将钛、铝等通过离子电镀而形成的导电性被膜。

Description

成像装置用部件

技术领域

本发明关于成像装置用部件，详细的是关于适宜用作复印机、传真机、打印机以及自动取款机(ATM)等的成像装置中的各种部件的成像装置用部件。

背景技术

对于成像装置用部件，要求具备各种性能，由于必须兼具相互背反的性质，因此很多是通过在表面涂敷等形成被膜、形成多层结构来应对。

表面的被膜例如日本专利第3404713号公报(专利文献1)或日本专利特开2000-221774号公报(专利文献2)所记载，通过金属电镀、金属涂敷、树脂涂敷等形成。

此种被膜通常具备5μm以上的厚度。具体的，专利文献1的显影辊中，如权利要求1所记载，作为被膜的非磁性层的厚度为5～20μm。专利文献2的显影辊中，如实施例(0084栏)所记载，作为被膜的表面层的厚度为12±1μm。

上述成像装置用部件的表面为微视下具有微细凹凸的粗糙面，具有所需的形状特性，可以控制与非接触物的接触状态，例如，将成像装置用部件的显影辊的表面放大、显示截面的话，是图1以及图2的模式图所显示的状态。

被膜12的厚度在5μm以上的话，存在这样的问题，无法沿着图1所示的基材11的形状进行涂敷，基材11的部分凹凸形状会被掩盖，无法控制形状。此外，如图2所示，被膜12的厚度大于图1的话，基材11的所有凹凸形状被掩盖，由于被膜12的厚度不均匀或厚度的绝对值，会令成像装置用部件整体的电气特性或机械特性发生显著变化。结果会出现成像装置用部件的特性受被膜精度左右的问题。

专利文献1：日本专利第3404713号公报

专利文献2：日本专利特开2000-221774号公报

发明内容

本发明的课题是，在基材和在该基材表面设置有被膜的成像装置用部件中，被膜可以维持基材的表面形状，被膜不会对各成像装置用部件所要求的基材的表面形状产生影响。

为解决上述课题，本发明提供成像装置用部件，其特征为：具备有由橡胶或树脂构成的基材、和在该基材表面由金属、金属氧化物、金属碳化物、金属氮化物或金属硫化物构成的金属被膜。

如上，本发明的成像装置用部件具备有：由橡胶或树脂构成的基材和设置在该基材表面的上述金属被膜的多层结构。

上述基材以及被膜既可以各自仅由1层构成，也可以由不同组成的2层以上构成。其中，基材以及被膜都各自仅由1层构成的层积结构，制造简便、生产效率高，较为理想。

优选上述基材的表面为粗面或形成有凹凸，具备有在维持该表面形状的状态下，厚度在1000nm以下的上述金属被膜。

金属被膜的厚度在1000nm以下，是因为超过1000nm的话，如上述图1所记载，凹部被被膜掩盖，存在难以维持基材的表面形状，且由于被膜的厚度不均匀或厚度的绝对值，会令成像装置用部件整体的电气特性或机械特性发生显著变化的问题。

上述金属被膜的厚度为1nm～1μm，优选5nm～990nm，更优选5～490nm，特别优选17～240nm。

上述被膜的厚度下限值设定为1nm，是因为被膜的厚度不足1nm的话，可能无法达到设置被膜的效果。

上述基材表面的表面粗糙度Rz为1μm～10μm，优选3～8μm，特别优选5～8μm。

优选涂敷在该基材表面的被膜的表面粗糙度Rz的差在2μm以下。此外，优选1.5μm以下，更优选1μm以下，特别优选0.3μm以下。

上述表面粗糙度指的是根据JIS B 0601(1994)测定的“十点平均粗糙度Rz”。

超过上述上限值的差的2μm的话，形成被膜时的精度会对基材的表面形状、电气特性·机械特性产生影响。上述差越小越好，下限值为0μm。

用作上述金属被膜的金属由选自钛、铝、镍、铜、铬、钼、钨、锌、锡、铟、铁、银、金、镁以及它们的合金的一种或多种构成。优选由这些金属、金属氧化物、金属碳化物、金属氮化物或金属硫化物通过离子电镀形成的导电性被膜构成。这些金属中，可适当选择根据基材的材质附着强度增加、且具有所希望的导电率的物质。其中，考虑性能以及成本，适宜使用钛、铝、锌、铁。

另一方面，由上述橡胶或树脂构成的基材并无特别限定，优选基材具备电阻值10³～10¹⁰Ω的导电性。

上述电阻值，为了排除向接触的其他部件放电的可能性，优选电阻值为10³Ω以上，为了防止由于色粉脱落恶化等引起画质不良，优选电阻值为10¹⁰Ω以下。优选为10⁴～10⁹Ω，更优选10⁵～10⁸Ω，特别优选10⁵～10⁷Ω。

对于要求带电辊、带电叶片、显影辊、复印辊或复印带等的导电性的成像装置用部件中，优选选择被膜材料，使基材表面设置被膜后的成像装置用部件的表面电阻(Ra)低于基材表面设置金属被膜前的基材自身的电阻(Rb)。具体的，优选上述Ra与Rb的比Rb/Ra＝10⁵～10²⁰Ω。

即使如上所述，导电性的金属膜的电阻极低，但由于其厚度极薄、为1μm以下，因此要求导电性的成像装置用部件中可以得到适度的导电性。

此种低电阻的导电性金属被膜，厚度薄的话不会令成像装置用部件的电阻值极端下降，容易调整电阻值。

此外，由于上述金属被膜的电阻极低，电荷容易注入接触的其他部件或色粉。

即，表面没有设置金属被膜、仅由基材构成的显影辊的情况下，如果提高色粉的带电性，则色粉脱离会恶化、难以呈现印刷浓度，另一方面，降低电阻值、改善色粉脱离的话，存在色粉的带电性下降的问题。基材为硫化橡胶、特别是离子导电性橡胶构成时上述趋势很显著。

与此相对，在基材表面形成极低电阻的金属被膜的话，容易进行对色粉的电荷注入以及色粉飞舞时的漏电(抑制电压下降)，同时，由于金属被膜薄、不会令辊的电阻值极端下降，也可以维持色粉的带电量。结果是可以同时实现确保充分的印刷浓度和抑制色粉带电量下降引起的泛白等画质不良的产生，兼具背反的性能。

为了满足上述条件，特别优选通过上述的离子电镀形成的导电性的金属被膜。该离子电镀制膜速度快，对工业化有利，还具有良好的附着性。

此外，上述被膜的形成方法不限定于离子电镀，也可以使用已知的方法，例如，电阻加热蒸镀、EB蒸镀、离子团束镀等的蒸镀真空蒸镀法、RF溅射、DC溅射、磁控管溅射或离子束溅射等的溅射法、CVD法等。

此外，也可通过电镀形成上述金属被膜，但在将基材形成为所要的形状后浸渍在电镀液中而形成电镀被膜时，由于很难将金属被膜厚度控制在1μm以下的nm单位，因此最合适的是上述的离子电镀。

如上所述，对于基材，只要是可用于成像装置用部件的橡胶或树脂所构成的基材，则无特别限定，可举出硅橡胶、聚氨酯橡胶或二烯橡胶所代表的交联的橡胶或树脂、热塑性树脂或热塑性弹性体等。其中，对于基材，鉴于粘着性以及挥发性，优选至少最外层由硫化橡胶构成，更优选基材全部由硫化橡胶构成。

基材的形状也没有特别限定，可以为例如辊状、片状、带状或叶片状等任意形状。

作为基材的成形方法，可根据基材材料的种类适当选择，基材材料为树脂、弹性体或橡胶时，可使用例如多工位成形、压缩成形、挤压成形或注射塑模成形等已知的方法。

更具体的，基材为辊状、片状或叶片状时，优选通过挤压成形进行成形。基材为带状时，优选通过离心成形或挤压成形进行成形。此外，也优选使用：一边旋转圆筒状的模具、一边将基材材料从喷嘴连续供应到模具的外面，与此同时令喷嘴向模具的旋转轴方向移动，将上述材料均匀涂布后，令其固化的方法使基材成形。

基材材料为硫化橡胶时，在成形后进行硫化。作为硫化方法，可以通过硫化罐硫化，或通过连续硫化进行硫化，或通过加压进行加压硫化。此外，也可以通过研磨等实施表面加工、进行后处理使其成为期望的表面性，基于尺寸精度的稳定性、表面粗糙度的均匀化的观点，实施研磨是极为理想的。进行研磨处理时，优选在研磨处理后，不研磨的话是在硫化后通过溶剂的清洗、或紫外线照射、臭氧照射、氯处理、电晕处理等后，进行涂敷处理，这样处理的膜的附着性优异。

本发明涉及的表面设置有上述被膜的基材构成的成像装置用部件，适宜用作安装于复印机、传真机、打印机以及自动取款机(ATM)等的成像装置的各种部件。

具体可举出有，可供给成像装置中的带电用、显影用、复印用、色粉供给用、清洁用、色粉层限制用、送纸用、防止多张送纸用等的部件。更具体的可举出例如，带电辊、带电叶片、显影辊、复印辊、色粉供给辊、色粉层限制叶片、清洁辊、清洁叶片、送纸辊(更具体为构成送纸构件的送纸辊、搬送辊或排纸辊等)、分离垫片、分离片、分离辊等。

其中，本发明的成像装置用部件，优选为令色粉或其他部件带电的部件、与色粉的复印或搬送相关的部件，更优选为令色粉或感光体所代表的静电潜像保持体带电的部件。特别是本发明的成像装置用部件适宜用作显影辊。

发明效果

如上所述，本发明涉及的成像装置用部件中，基材的表面设置有厚度1000nm以下的非常薄的金属被膜。因此，由于金属被膜是沿着基材的表面的凹凸形成的，因此可以维持基材的表面形状。此外，由于金属被膜的厚度不均匀或厚度的绝对值，不会令成像装置用部件整体的电特性或机械特性发生显著变化，使成像装置用部件的特性发挥不会被被膜的精度左右。

附图说明

[图1]显示传统的辊状的成像装置用部件中的被膜的微视状态的模式图。

[图2]显示传统的辊状的成像装置用部件中的被膜更厚的情况下的被膜的微视状态的模式图。

[图3]本发明的成像装置部件的一个实施方式的辊状的成像装置用部件的立体图。

[图4]图3所示的辊状的成像装置用部件的截面的微视模式图。

[图5]显示使用了遮蔽板的通过电弧离子电镀的金属被膜的形成方法的概略图。

[图6]显示实施例中辊电阻的测定方法的图。

符号的说明

1 成像装置用部件的辊

2 芯棒

11 基材

12 金属被膜

40 遮蔽板

50 靶金属(固体蒸镀源)

51 金属离子

52 金属的液滴(小滴)

具体实施方式

以下，作为本发明的成像装置用部件的一个实施方式，对显影辊构成的成像装置用的辊进行说明。

图3所示的辊1，其中空部分安装有圆棒状的芯棒(转动轴)2。可以通过将芯棒2压入辊1进行固定，也可以用粘合剂等粘结在辊1上。芯棒2可以是铝、铝合金、SUS或铁等的金属制造，或陶瓷制等。

上述辊1由辊状的基材11和设置在基材11表面的金属被膜12构成。图4显示的是截面放大的模式图。

本实施方式中，金属被膜12由钛通过离子电镀形成的导电性的金属被膜构成，其厚度为5nm～990nm。

通过此种的令金属被膜12非常薄、沿着基材11的表面凹凸形成，金属被膜12可以维持基材11的表面形状，如上述图1以及图2所示，基材11的表面形状不会因被膜12发生变化。

作为上述离子电镀的方法，使用的是在蒸镀时，在基材与靶金属间使用遮蔽板而成膜的电弧离子电镀。通过使用此种方法，从靶金属飞来的未被离子化的金属液滴附着在遮蔽板上，仅金属离子围绕进入遮蔽板、附着在基体表面，因此在基材11的表面，通过金属离子可以形成厚度均匀的金属被膜。

具体的，如图5所示，在基材11与靶金属(固体蒸发源)50之间设置遮蔽板40，对靶金属(固体蒸发源)50施加能量，使金属离子51围绕进入遮蔽板40而在基材11的表面形成膜，从而形成金属被膜12。这样可以防止来自靶金属50的未被离子化的金属液滴(小滴)52飞到基材11的表面，可均匀控制金属被膜12的厚度。

上述辊1的基材11由硫化橡胶构成。该硫化橡胶的组成并无特别限定，可使用已知的橡胶组合物。但是，优选下述(1)(2)任意的硫化橡胶。

(1)含有具备氯原子的橡胶，显示离子导电性；

(2)含有电子导电材料，且SP值在18.0(MPa)^1/2以上；

详细叙述上述的含有具备氯原子的橡胶、显示离子导电性的硫化橡胶。

作为具备氯原子的橡胶，只要具有氯原子，则可以是已知的橡胶。具体可举出例如，氯丁二烯橡胶、氯化丁基橡胶或氯磺化聚乙烯等几乎不显示导电性的非导电性橡胶、或环氧氯丙烷系共聚体等的导电性橡胶。

作为构成基材11的硫化橡胶，基于可以得到更均匀的电特性，优选具有离子导电性。

作为上述具有氯原子的橡胶使用离子导电性橡胶时，通过调整其添加量可以成为离子导电性。当然也可以并用不具有氯原子的离子导电性橡胶或离子导电材料。

作为上述具有氯原子的橡胶使用非导电性橡胶时，或是通过组合离子导电性橡胶，或是添加离子导电材料。

作为上述离子导电性橡胶，可举出含有环氧乙烷的共聚体。作为含有环氧乙烷的共聚体，可举出例如，聚醚系共聚体或环氧氯丙烷系共聚体等。

上述离子导电材料可选择各种，例如可使用作为季铵盐、羧酸的金属盐、羧酸酐或酯类等的羧酸衍生物、芳香族系化合物的缩合体、有机金属配位化合物、金属盐、螯合化合物、单偶氮金属配位化合物、乙酰丙酮金属配位化合物、羟基羧酸金属配位化合物、聚羧酸金属配位化合物、多元醇金属配位化合物等的带电防止剂或电荷控制剂使用的物质。

此外，作为离子导电材料，合适的例子还可举出，具有氟基(F-)以及磺酰基(-SO₂-)的具备阴离子的盐。

更具体可举出，二氟烷基磺酰亚胺的盐、三(氟烷基磺酰基)甲烷的盐或氟烷基磺酸的盐等。上述盐中，作为与阴离子成对的阳离子，优选碱金属、2A族或其他金属离子，其中更优选锂离子。

作为上述离子导电材料，具体可举出例如，LiCF₃SO₃、LiC₄F₉SO₃、LiN(SO₂CF₃)₂、LiC(SO₂CF₃)₃、LiCH(SO₂CF₃)₂。

离子导电材料的添加量可根据其种类适当选择，例如，优选对于橡胶成分100质量份为0.1～5质量份。

构成基材11的硫化橡胶还可以含有具有氯原子的橡胶以外的其他橡胶。作为上述“其他橡胶”，可举出例如，丁腈橡胶(以下称为“NBR”)、丙烯腈橡胶、丁二烯橡胶、丁苯橡胶、聚氨酯橡胶、丁基橡胶、含氟橡胶、异戊橡胶、硅橡胶等。此外，也可举出烯丙基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯或丁二烯一氧化物等的不饱和环氧化物和环氧丙烷的二元共聚体等的低电阻聚合物。它们可单独或2种以上组合使用。

上述“其他橡胶”的添加量，可在不违反本发明目的的范围内调整，具体优选为全部橡胶成分中20质量％以下，更优选10质量％以下。

详细叙述含有电子导电材料、且SP值在18.0(MPa)^1/2以上的硫化橡胶。

作为电子导电材料，可举出有，科琴黑、炉黑或乙炔碳黑等的导电性碳黑；氧化锌、钛酸钾、锑掺杂二氧化钛、氧化锡或石墨等的导电性金属氧化物；碳纤维等。其中，优选使用导电性碳黑。电子导电材料的添加量可视电阻值等的物理性质适当选择，但优选例如对于橡胶成分100质量份为5～40质量份，更优选10～25质量份。

硫化橡胶的SP值在18.0(MPa)^1/2以上的话，既可以是几乎不显示导电性的非导电性橡胶，也可以是离子导电性橡胶。

混合2种以上的橡胶时，可以使用SP值不足18.0(MPa)^1/2的橡胶，但要调整添加量使表观SP值在18.0(MPa)^1/2以上。表观SP值，是算出每个橡胶的该橡胶固有的SP值和橡胶成分整体为1时的混合质量比的积、用它们的和所表示的值。例如，以a成分的SP值为Xa、橡胶成分整体为1时的混合质量比为Ya、b成分的SP值为Xb、橡胶成分整体为1时的混合质量比为Yb的话，外观SP值为Xa·Ya+Xb·Yb。

上述SP是溶解度参数或溶解度常数，例如《涂料的流动与颜料分散》(植木宪二监修、共立出版株式会社发行)等文献定义的，各液体中的凝集能量密度的平方根，是溶解性特征的指标。SP值越高，极性越高。作为SP值在18.0(MPa)^1/2以上的橡胶，可举出有，环氧氯丙烷系共聚体、聚醚系共聚体、丙烯酸系橡胶、丙烯腈量20％以上的NBR橡胶或氯丁二烯橡胶等。

作为构成基材11的硫化橡胶的更优选方式，可举出有，

(a)单独的环氧氯丙烷系共聚体、

(b)氯丁橡胶与环氧氯丙烷系共聚体或/及聚醚系共聚体的组合、

(c)氯丁橡胶与NBR与环氧氯丙烷系共聚体或/及聚醚系共聚体的组合、

(d)氯丁橡胶与NBR的组合。

其中，特别优选(b-1)氯丁二烯橡胶与环氧氯丙烷系共聚体的组合、(b-2)氯丁二烯橡胶与环氧氯丙烷系共聚体与聚醚共聚体的组合。

作为构成基材11的橡胶，由2种以上橡胶组合时，其配方比可以适当选择。

例如，(b-1)氯丁橡胶与环氧氯丙烷系共聚体组合时，橡胶成分的总质量为100质量份的话，环氧氯丙烷系共聚体的含量为5～95质量份，优选20～80质量份，更优选20～50质量份，氯丁橡胶的含量为5～95质量份，优选20～80质量份，更优选50～80质量份。

(b-2)氯丁橡胶与环氧氯丙烷系共聚体与聚醚系共聚体组合时，橡胶成分的总质量为100质量份的话，环氧氯丙烷系共聚体的含量为5～90质量份，优选10～70质量份，聚醚系共聚体的含量为5～40质量份，优选5～20质量份，氯丁橡胶的含量为5～90质量份，优选10～80质量份。通过此种配方比，可以充分分散3种成分，提高强度以及其他物理性质。更优选的是，以质量比计环氧氯丙烷系共聚体∶氯丁橡胶∶聚醚系共聚体＝2～5∶4～7∶0.5～1.5，更优选以质量比计环氧氯丙烷系共聚体∶氯丁橡胶∶聚醚系共聚体＝2～5∶4～7∶1。

作为环氧氯丙烷系共聚体，可举出例如，环氧氯丙烷单独聚合物、环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚体、环氧氯丙烷-环氧丙烷共聚体、环氧氯丙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚体、环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚体、环氧氯丙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚体、环氧氯丙烷-环氧乙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚体等。

作为环氧氯丙烷系共聚体，优选含有环氧乙烷的共聚体，环氧乙烷含量在30摩尔％以上95摩尔％以下，优选55摩尔％以上95摩尔％以下，更优选60摩尔％以上80摩尔％以下的共聚体。环氧乙烷具有降低体积固有电阻值的作用，但环氧乙烷含量不足30摩尔％的话其电阻值的降低效果较小。另一方面，环氧乙烷含量超过95摩尔％的话，会出现环氧乙烷的结晶化，妨碍分子链的链段运动，反而有电阻值上升的趋势，同时，容易产生硫化橡胶的硬度上升、硫化前的橡胶的粘度上升等问题。

其中，作为环氧氯丙烷系共聚体，特别优选使用环氧氯丙烷(EP)-环氧乙烷(EO)-烯丙基缩水甘油醚(AGE)共聚体。上述共聚体中的EO∶EP∶AGE的优选含有比率为EO∶EP∶AGE＝30～95摩尔％∶4.5～65摩尔％∶0.5～10摩尔％，更优选比率为EO∶EP∶AGE＝60～80摩尔％∶15～40摩尔％∶2～6摩尔％。

此外，作为环氧氯丙烷系共聚体，也可以使用环氧氯丙烷(EP)-环氧乙烷(EO)共聚体。上述共聚体中的EO∶EP的优选含有比率为EO∶EP＝30～80摩尔％∶20～70摩尔％，更优选的比率为EO∶EP＝50～80摩尔％∶20～50摩尔％。

添加环氧氯丙烷系共聚体时，其配方量为，对于橡胶成分的总质量100质量份，优选为5质量份以上，更优选15质量份以上，进一步优选20质量份以上。

作为聚醚系共聚体，可举出有，环氧乙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚体、环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚体、环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚体、环氧乙烷-环氧丙烷共聚体或聚氨酯系橡胶等。

作为聚醚系共聚体，优选含有环氧乙烷的共聚体，更优选环氧乙烷含量为50～95摩尔％的共聚体。环氧乙烷的比率越高，虽然可以使更多的离子稳定化、实现低电阻化，但环氧丙烷的比率过高的话，会出现环氧乙烷的结晶化、妨碍分子链的链段运动，因此反而会有令电阻值上升的可能性。

聚醚系共聚体优选除了环氧乙烷外还含有烯丙基缩水甘油醚。通过共聚烯丙基缩水甘油醚，可以使该烯丙基缩水甘油醚单元自身作为侧链得到自由体积，因此可以抑制上述环氧乙烷的结晶化，结果是可以实现过去没有的低电阻化。此外，通过烯丙基缩水甘油醚的共聚，可以导入碳-碳间的双键，与其他橡胶交联，通过与其他橡胶的共交联，可以防止渗开、对感光体等其他部件的污染。

作为聚醚系共聚体中的烯丙基缩水甘油醚含量，优选1～10摩尔％。不足1摩尔％的话，容易引起渗开或污染其他部件，另一方面，超过10摩尔％的话，无法得到更高的结晶化抑制效果，硫化后的交联点的数量变多，反而无法实现低电阻化，此外，拉伸强度、耐疲劳性、耐屈曲性等恶化。

作为本发明中使用的聚醚系共聚体，其中优选使用环氧乙烷(EO)-环氧丙烷(PO)-烯丙基缩水甘油醚(AGE)三元共聚体。通过共聚环氧丙烷，可以进一步抑制环氧乙烷引起的结晶化。上述聚醚系共聚体中的EO∶PO∶AGE的优选含有比率为EO∶PO∶AGE＝50～95摩尔％∶1～49摩尔％∶1～10摩尔％。此外，为了更有效防止渗开、污染其他部件，上述EO-PO-AGE三元共聚体的平均分子量Mn优选在10,000以上。

添加聚醚系共聚体时，其配方量为对于橡胶成分的总质量100质量份，优选在5质量份以上，更优选在10质量份以上。

氯丁橡胶是通过氯丁二烯的聚合物的乳化聚合而制造，根据分子量调节剂的种类，分类为硫改性型、非硫改性型。

硫改性型，是将硫与氯丁二烯共聚的聚合物通过秋兰姆二硫化物等增塑，调整至一定的门尼粘度。作为非硫改性型，可举出硫醇改性型或黄原改性型等。硫醇改性型，是将正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇或辛基硫醇等的烷基硫醇类作为分子量调节剂使用。此外，黄原改性型是将烷基黄原化合物作为分子量调节剂使用。

此外，根据生成氯丁橡胶的结晶加速度，氯丁橡胶可分为结晶化速度中等型、结晶化速度慢型以及结晶化速度快型。

本发明中可使用任意的类型，但优选非硫改性、结晶化速度慢型。

此外，本发明中，作为氯丁橡胶，可使用具有与氯丁橡胶类似构造的橡胶或弹性体。例如，也可以使用氯丁二烯与1种以上的能够共聚的单量体的混合物进行聚合所得到的共聚体。作为可与氯丁二烯共聚的单量体，可举出例如，2，3-二氯-1，3-丁二烯、1-氯-1，3-丁二烯、硫磺、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、异戊二烯、丁二烯以及丙烯酸、甲基丙烯酸以及它们的酯类等。

添加氯丁橡胶时，其配方量为对于橡胶成分的总量100质量份，在1质量份以上不足100质量份的范围内可适当选择。其中，鉴于带电性赋予效果等，氯丁橡胶优选含有5质量份以上。此外，基于橡胶的均一性的观点，氯丁橡胶更优选含有10质量份以上。氯丁二烯橡胶的配方量上限值优选在80质量份以下，更优选60质量份以下。

作为NBR，可任意使用丙烯腈含量25％以下的低腈NBR、丙烯腈含量25～31％的中腈NBR、丙烯腈含量31～36％的中高腈NBR、丙烯腈含量36％以上的高腈NBR。

本发明中，为了降低橡胶比重，优选使用比重小的低NBR。鉴于与氯丁二烯橡胶的混合性，优选使用中腈NBR或低腈NBR，更具体的，基于溶解参数的观点，适宜使用丙烯腈含量为15～39％、优选17～35％、更优选20～30％的NBR。

添加NBR时，其配方量为对于橡胶成分的总质量100质量份，优选为5～65质量份，更优选10～65质量份，进一步优选20～50质量份。使用正带电性色粉时，由于色粉的带电量下降，因此NBR的含量优选为65质量份以下，为了抑制硬度上升、得到实质性的降低温度依赖性的效果，NBR的含量优选5质量份以上。

以下叙述构成基材11的硫化橡胶中所含的橡胶成分以外的成分。

构成基材11的硫化橡胶中，含有用于对橡胶成分进行硫化的硫化剂。

作为硫化剂，可使用硫磺系、硫脲系、三嗪衍生物系、过氧化物、各种单体等。这些可单独使用，也可2种以上组合使用。作为硫磺系硫化剂，可举出，粉末硫磺、或四甲基秋兰姆二硫化物或N，N-二硫代双吗啉等的有机含硫黄化合物等。作为硫脲系硫化剂，可举出，四甲基硫脲、三甲基硫脲、乙烯硫脲以及(C_nH_2n+1NH)₂C＝S(式中，n表示1～10的整数。)表示的硫脲等。作为过氧化物可举出过氧化苯酰等。

硫化剂的配方量为对于橡胶成分100质量份，优选0.2质量份以上5质量份以下，更优选1质量份以上3质量份以下。

作为上述硫化剂，优选并用硫磺以及硫脲类。

硫黄的含有比例可以为，对于橡胶成分100质量份，在0.1质量份以上5.0质量份以下，优选0.2质量份以上2质量份以下。设定上述范围，是因为小于0.1质量份的话容易使组合物整体的硫化速度变慢、生产性变差。另一方面，大于5.0质量份的话压缩永久变形可能变大、硫黄或促进剂可能起霜。

此外，硫脲类的含有比例可以为，对于橡胶成分100g，合计在0.0001mol以上0.0800mol以下，优选0.0009mol以上0.0800mol以下，更优选0.0015mol以上0.0400mol以下。通过添加上述范围的上述硫脲类，可难以引起起霜或其他部件的污染，同时，由于几乎不会妨碍橡胶的分子运动，因此可以实现低电阻。此外，越提高硫脲类的添加量、提升交联密度，越可以降低电阻值。即，硫脲类的配方量少于0.0001mol的话，难以改善压缩永久变形。为了有效降低电阻值，硫脲类的配方量优选在0.0009mol以上。另一方面，硫脲类的配方量多于0.0800mol的话，硫脲类容易从橡胶组合物表面起霜、污染感光体等其他部件，使破断拉伸等机械物理性质极度恶化。

根据硫化剂的种类，还可添加硫化促进剂或硫化促进助剂。

作为硫化促进剂，可使用消石灰、氧化镁(MgO)或一氧化铅(PbO)等的无机促进剂或以下的有机促进剂。作为有机促进剂，可举出，二邻甲苯基胍、1，3-二苯基胍、1-邻甲苯双胍或二儿茶酚硼酸酯的二邻甲苯基胍盐等的胍系；2-巯基-苯并噻唑或二硫化二苯并噻唑等的噻唑系；N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺等的亚磺酰胺系；一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆或四硫化双五亚甲基秋兰姆等的秋兰姆系；硫脲系等，这些可单独或适当组合使用。

硫化促进剂的配方量为，对于橡胶成分100质量份，优选0.5质量份以上5质量份以下，更优选0.5质量份以上2质量份以下。

作为硫化促进助剂，可举出，氧化锌等的金属氧化物；硬脂酸、油酸或棉籽脂肪酸等的脂肪酸；其他传统已知的硫化促进助剂。

硫化促进助剂的添加量，对于橡胶成分100质量份，优选0.5质量份以上10质量份以下，更优选2质量份以上8质量份以下。

构成基材11的硫化橡胶含有具备氯原子的橡胶时，优选添加受酸剂。通过添加受酸剂，可以防止橡胶硫化时发生的氯类气体的残留以及污染其他部件。

作为受酸剂，可以使用作为酸受体发生作用的各种物质，基于分散性优异，优选使用水滑石类或马格萨拉特(magsarat：マグサラツト)，特别优选使用水滑石。此外，通过它们与氧化镁或氧化钾的并用，可以得到更高的受酸效果，更确实地防止其他部件的污染。

受酸剂的配方量，对于橡胶成分100质量份，在1质量份以上10质量份以下，优选1质量份以上5质量份以下。为了有效发挥防止硫化受阻以及其他部件的污染的效果，受酸剂的添加量优选在1质量份以上，为了防止硬度上升，受酸剂的添加量优选10质量份以下。

构成基材11的硫化橡胶含有离子导电性橡胶时，为了赋予色粉高带电性、且提高该带电性的持续性，优选添加介电损耗正切调整剂。

作为介电损耗正切调整剂，可举出弱导电性碳黑或经过脂肪酸处理的碳酸钙等。其中，优选使用弱导电性碳黑。

弱导电性碳黑指的是，粒径大、结构发散性小、对导电性贡献小的碳黑，通过添加这样的弱导电性碳黑，可以不提高到电性、得到分极作用带来的电容器式的作用，在无损电阻均一化的情况下实现带电性的控制。

作为上述弱导电性碳黑，使用一次粒径80nm以上、优选100nm以上的物质的话，可更有效地得到上述效果。此外，一次粒径在500nm以下、优选250nm以下的话，可以将表面粗糙度变得极小。上述弱导电性碳黑的形状，优选近似于球状或球形的形状，因为这些形状的表面积小。

作为弱导电性碳黑，可选择各种，其中优选容易得到大粒径的弗尼斯法或sa-maru法所制造的碳黑，更优选弗尼斯碳黑。碳的分类的话优选SRF或FT、MT。此外，也可使用颜料中所使用的碳黑。

弱导电性碳黑的配方量，为了实质性发挥介电损耗正切的降低效果，对于橡胶成分100质量份，优选5质量份以上，为了避免硬度上升、损伤所接触的其他部件，且避免耐磨耗性下降，优选70质量份以下。此外，为了对于施加电压的辊电阻的电压变动小、即得到离子导电性特性，也优选添加70质量份以下。弱导电性碳黑的配方量，基于与其他成分的混合性的观点，更优选10～60质量份，特别优选25～55质量份。

经过脂肪酸处理的碳酸钙，由于脂肪酸存在于碳酸钙的界面，因此较之于通常的碳酸钙活性高，此外，由于其易滑性，可以简单且稳定地实现高分散化。促进脂肪酸处理带来的分极作用的话，上述2个作用得以发挥，由于橡胶内的电容器式的作用增强，可以有效降低介电损耗正切。作为经过脂肪酸处理的碳酸钙，优选碳酸钙的粒子表面整体涂敷了硬脂酸等的脂肪酸。

经过脂肪酸处理的碳酸钙的配方量为，对于橡胶成分100质量份为30～80质量份，优选40～70质量份。为了实质性发挥降低介电损耗正切的效果，优选30质量份以上，为了避免硬度的上升以及电阻的变动，优选80质量份以下。

除了上述成分，在不违反本发明目的的范围内，还可适当添加增塑剂、防劣化剂、填充剂、防烧焦剂、紫外线吸收剂、润滑剂、颜料、带电防止剂、阻燃剂、中和剂、造核剂、发泡剂、气泡防止剂或交联剂等添加剂。

作为上述增塑剂，可举出，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)或邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、磷酸三甲苯酯等的各种增塑剂或蜡。这些增塑成分，对于橡胶成分100质量份，优选添加比例为5质量份以下。这是为了防止渗开、打印机安装时或运转时污染感光体等其他部件。鉴于该目的，最优选使用极性蜡。

作为上述防劣化剂，可举出各种防老化剂或防氧化剂。

作为上述填充剂，可举出，氧化钛、氧化铝、氧化锌、二氧化硅、碳、粘土、滑石、碳酸钙、碳酸镁或氢氧化铝等的粉体。通过添加填充剂，可以提高机械强度等。

填充剂的添加量为，对于橡胶成分100质量份，优选60质量份以下，更优选50质量份以下。此外，上述弱导电性碳黑也可作为填充剂发挥作用。

作为上述防烧焦剂，可举出，N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺、邻苯二甲酸酐、N-亚硝基二苯胺、2，4-二苯基-4-甲基-1-戊烯等。其中，优选使用N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。这些可单独使用，也可多种组合使用。防烧焦剂的添加量，对于橡胶成分100质量份，优选0.1质量份以上5质量份以下，更优选0.1质量份以上1质量份以下。

如上的由硫化橡胶构成的辊状基材11通过常法制作。

详细的，将构成基材11的成分用捏合机、辊、班伯里密炼机等混合装置混炼后，用橡胶挤压机预成形为管状，对该预成形品进行硫化后，插入芯棒2、粘合、表面研磨后，剪切为所要的尺寸，进行适当研磨后制为辊状。

硫化时间可通过硫化试验用流变计(例如：Curast流变计)求得最佳硫化时间来决定。此外，为了降低对其他部件的污染和压缩永久变形，优选设定的条件能得到尽可能充分的硫化量。具体的，硫化温度优选100～220℃，更优选120～180℃。硫化时间优选15～120分钟，更优选30～90分钟。基材由2层以上构成时，根据上述方法，将橡胶用挤压成层状并用硫化罐硫化，或通过连续硫化进行制造。

上述辊1的基材11优选显示出下述的物理性质。

表面粗糙度Rz在1～10μm的范围。具有该表面粗糙度Rz的基材11的表面设置被膜前的基材11自身的表面粗糙度(Rza)与基材11的表面设置被膜12后的表面粗糙度(Rzb)的差为2μm～0.3μm。

此外，上述基材11的电阻值优选为10³～10¹⁰Ω。

此外，基材11的JIS K 6253记载的硬度计硬度试验Type A的硬度优选为20～90度，更优选40～80度，更加优选50～70度。其原因是，越软其挤压(ニツプ)越大，复印、带电、显影等的效率增大，对感光体等其他部件的机械伤害可以变小。另一方面，硬度低于20度的话耐磨耗性显著恶化。

上述辊1适宜用作用于将非磁性1成分色粉搬送至感光体的显影辊。作为电子照片装置的成像构件中的显影方式，根据感光体与显影辊的关系分类的话大致分为接触式或非接触式，但本发明的半导电性橡胶辊可用于任意方式。其中，本发明的辊1用作显影辊时优选与感光体接触。

此外，辊1除了显影辊，还可用作用于使感光鼓同样带电的带电辊、用于将色粉像从感光体复印至复印带或纸的复印辊、用于搬送色粉的色粉供给辊、用于除去残留的色粉的清洁辊等。

“实施例1～8、比较例1～2”

将下表记载的成分根据下表记载的比例添加，用班伯里密炼机混炼后，用橡胶挤压机挤压加工为外径φ22mm、内径φ9～9.5mm的管状。将该管安装在硫化用的φ8mm转动轴，在硫化罐中160℃硫化1小时后，安装在涂布了导电性粘合剂的φ10mm的芯棒上，在160℃的烘箱内进行粘合。然后，剪切形成端部，用圆筒研磨机进行横研磨，然后进行镜面研磨作为最终研磨。如此得到φ20mm(公差0.05)的导电性辊。

[表1]

作为上表的成分使用了以下产品。

(a)橡胶成分

·氯丁橡胶：昭和电工(株式会社)制造“シヨ一プレンWRT”(SP值＝19.19)

·环氧氯丙烷系共聚体：ダイソ一(株式会社)制造“エピオンON301”

EO(环氧乙烷)/EP(环氧氯丙烷)/AGE(烯丙基缩水甘油醚)＝73mol％/23mol％/4mol％

(b)其他成分

·弱电性碳黑：旭カ一ボン(株式会社)制造“旭#15”

平均1次粒径120nm、DBP吸油量29ml/100g、

碘吸附量14mg/g

·导电性碳黑：电气化学工业(株式会社)制造“デンカブラツク”

·水滑石(受酸剂)：协和化学工业(株式会社)制造“DHT-4A-2”

·粉末硫磺(硫化剂)

·乙烯硫脲(硫化剂)：川口化学工业(株式会社)制造“アクセル22-S”

实施例1～8以及比较例2中，将得到的导电性辊作为基材，在其表面形成钛或铝的被膜。

具体是，制作令导电性辊旋转的夹具，配置在离子电镀装置内，一边令辊旋转一边通过离子电镀形成钛或铝的被膜。如此得到成像装置用部件构成的辊。

对于上述各实施例以及比较例的辊进行下述的特性测定。结果如下表所示。

[表2]

(1)被膜的厚度测定

准备与基材的导电性辊相同形状的玻璃的辊，将它的一部分用油性记号笔遮盖。将该玻璃辊与作为基材的导电性辊一起装入离子电镀装置内，通过离子电镀形成被膜。

然后，用溶剂试去玻璃辊的油性记号，制作出形成了钛或铝被膜的部分和露出未形成被膜的玻璃表面的部分，通过扫描型探针显微镜(SPM)测定差。得到的值为被膜的厚度(nm)。

(2)辊硬度的测定

根据JIS K 6253，测定硬度计硬度试验Type A的硬度。

(3)表面粗糙度的测定

根据JIS B 0601(1994)，通过接触式的表面粗糙度测定机测定。

将未设置金属被膜的比较例1的部件的表面粗糙度(Rzb)作为基准，观察设置了金属被膜的实施例1～8以及比较例2的部件的表面粗糙度(Rza)的变化。具体的，算出被膜形成前后的表面粗糙度的差(Rzb-Rza)，上述差在1.0μm以下时评价为“○”，上述差在1.0μm～2.0μm时评价为“△”，上述差超过2.0μm时评价为“×”。

(4)辊电阻的测定

如图6所示，将通过了芯棒2的辊状成像装置用部件1接搭在铝鼓13上，将连接了电源14的+侧的内部电阻r(100Ω)的导线前端连接在铝鼓13的一个端面，同时，将连接了电源14的一侧的导线前端连接在辊状成像装置用部件1的另一个端面，进行测定。

检测施加在上述电线的内部电阻r的电压，作为检出电压V。该装置的施加电压为E的话，辊电阻R为R＝r×E/(V-r)，但由于此次-r项微小，因此为R＝r×E/V。在芯棒2的两端各施加500g荷重F、以30rpm旋转的状态下，测定100个4秒钟的施加电压E为50V或200V时的检出电压V，根据上式算出R。上述测定是在温度23℃、相对湿度55％的恒温恒湿条件下进行的。

表中记载了施加电压E为50V时的电阻R₅₀Ω的log₁₀R₅₀、施加电压E为200V时的电阻R₂₀₀Ω的log₁₀R₂₀₀。在施加电压E为50V、200V的条件下，由于可测定的电阻为10⁴Ω左右，因此对于50V、200V下不可测定的比较例2的部件，进行可测定10²Ω以上的施加电压1V的测定。结果是，比较例2的部件的电阻不足10³Ω，因此表中记载为“不足3.0”。

此外，施加电压E为50V和200V的各自的情况下，从100个测定值的最大值与最小值算出它的比(最大值/最小值)，作为电阻均匀度记载在表中。

电阻均匀度优选在1～1.5的范围内，电阻均匀度在该范围内的，电阻均匀度判定为“○”，范围外的判定为“×”。

(5)印刷浓度的测定

将实施例以及比较例的各辊状成像装置用部件作为显影辊安装在市售的激光打印机(使用了非磁性1成分色粉的市售打印机，色粉推荐印刷张数相当于约7000张)上，测定印刷浓度。

印刷浓度的测定由以下所示的透过浓度的测定来代替。具体的，以1％印字印刷2000张，第2001张印刷黑色实心画像。对于所得到的黑色实心画像印刷物上的任意5点，通过反射透过浓度计(TECHKON公司制造“テシコン浓度计RT120/ライトテ一ブルLP20”)测定透过浓度，将其平均值作为印刷浓度(C2000)。

测定印刷了2000张之后的透过浓度，是因为通常运转结束是在2000张左右。

(6)色粉搬送量的测定

接着上述印刷浓度的测定，作为第2002张的印刷物，打印白色实心画像(白纸)。从激光打印机上拆下墨盒，对于装有墨盒的显影辊，从上方使用吸引型带电量测定机(トレツク公司制造“Q/M METER Model 210HS-2”)吸引色粉，测定色粉质量(mg)。从得到的值根据下式算出色粉搬送量(T2000)。

色粉搬送量(mg/cm²)＝色粉质量(mg)/被吸引的面积(cm²)

(7)印刷浓度与色粉搬送量的关系

为了观察印刷浓度与色粉搬送量的关系，算出(印刷浓度/色粉搬送量)。上述值越大，显影效率越高。具体的，上述值在4.5以上的评价为“◎”、3.5～不足4.5的为“○”、3.0～不足3.5的为“△”、不足3.0的为“×”。

此外，比较例2还发生了画质不均匀，推测色粉泄露。

实施例中，金属被膜的厚度为5～900nm，较之于比较例1所示的被膜形成前的部件，得到了表面粗糙度几乎没有变化的良好的被膜。其中，实施例1～6的部件中，可以得到表面粗糙度的变化少、接近于被膜成形前的表面粗糙度，因此可知更优选被膜的厚度为1～490nm。此外，实施例2～5的部件中，表面粗糙度的变化更少，因此可知特别优选被膜的厚度为17～240nm。

实施例1～8的部件，较之于被膜形成前的比较例1的部件，电阻低、且电阻均匀度极小。

从这些结果可知，即使是对基材的表面形状不产生影响的极薄的被膜，也可以发挥低电阻化以及电阻的均一化的涂敷的特征。

另外也确认了，将此种实施例的部件实际装配在成像装置时，对于色粉搬送量的印刷浓度具有较高的趋势，可提高显影效率。

另一方面也确认了，如比较例2的被膜的厚度较厚的话，电阻过低，难以用作成像装置用部件。

Claims

1.一种成像装置用部件，其特征在于，具有：由橡胶或树脂构成的基材、和在该基材表面由金属、金属氧化物、金属碳化物、金属氮化物或金属硫化物构成的金属被膜。

2.如权利要求1所述的成像装置用部件，其中，上述基材的表面为粗糙面或形成有凹凸，具备有在维持该表面形状的状态下，厚度在1000nm以下的上述金属被膜。

3.如权利要求1或2所述的成像装置用部件，其中，用作上述金属被膜的金属为将选自钛、铝、镍、铜、铬、钼、钨、锌、锡、铟、铁、银、金、镁以及它们的合金的一种或多种通过离子电镀而形成的导电性被膜。

4.如权利要求1至3任意一项所述的成像装置用部件，其中，上述基材表面的表面粗糙度Rz为1μm～10μm，涂敷在该基材表面的被膜的表面粗糙度的差在2μm以下，该被膜的厚度为5nm～990nm。

5.如权利要求1至4任意一项所述的成像装置用部件，其中，上述基材由经过交联的橡胶、热塑性树脂、热塑性弹性体成形的同时，具备有电阻值为10³～10¹⁰Ω的导电性。

6.如权利要求5所述的成像装置用部件，由令色粉或感光体带电的部件构成。

7.如权利要求1至6任意一项所述的成像装置用部件，形状为辊状、片状、带状、叶片状。

8.如权利要求7所述的成像装置用部件，包括显影辊。