CN102339000A - 半导电性辊、送粉辊及电子照相装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的半导电性辊，包括其外周面由半导电性橡胶组合物的交联物构成、肖氏A硬度在60以下的辊体，所述半导电性橡胶组合物含有由如下物质的混合物制成的基础聚合物：(1)液体丁腈橡胶与固体丁腈橡胶的混合橡胶N、(2)氯丁橡胶C，以及(3)表氯醇橡胶E，其中(C+E)/N的质量比为10/90～80/20，在所述基础聚合物的总量中，所述氯丁橡胶的比例在5质量％以上，所述表氯醇橡胶的比例在5质量％以上，外加电压5V时的辊电阻在104Ω以上、109Ω以下。
Description
技术领域
本发明涉及半导电性辊及使用它的送粉辊，以及具备该送粉辊的电子照相装置。
背景技术
利用了电子照相术的各种成像装置为了应对高速化、高画质化、彩色化和小型化的要求而进行了种种改良。
这些改良的关键是色粉。即，为了满足上述各种要求，色粉的微细化、色粉粒径的均一化，以及色粉形状的球形化是必需的。
对于色粉的微细化，已开发出了平均粒径10μm以下、甚至5μm以下的微细色粉。此外，对于色粉形状的球形化，已开发出了球形度超过99％的色粉。
为了进一步提高成像的品质，聚合色粉正逐渐取代传统的粉末色粉而被使用。该聚合色粉特别在数码信息成像时具有极为出色的像点再现性、从而可形成高品质图像。
在成像装置中，作为将带电色粉输送至感光体表面、并使形成于该表面上的静电潜像显影为色粉图像的显影辊，一般使用包括如下组件的辊：由半导电性橡胶组合物的交联物制成的辊体，以及插入该辊体的中心的由金属等制成的轴，其中该半导电性橡胶组合物通过将导电性供体比如碳混入基础聚合物中来制得。
特别地，适合使用辊电阻调整为108Ω以下的半导电性辊。该半导电性辊除了能够响应色粉的微细化、色粉粒径的均一化以及色粉形状的球形化或聚合色粉的使用而提供给色粉较高的带电性外，还可以令色粉不附着于外周面而被有效地输送至感光体表面。
对于半导电性辊，要求其辊电阻在产品的整个使用期限内保持不变，但现行半导电性辊的耐久性并不足以满足该要求。
例如，专利文献1(日本专利特开2006-99036号公报)中，在制造的初始阶段，通过调整作为用于基础聚合物的材料的橡胶或碳的种类来为半导电性辊的辊体提供极高的带电性。于是，期望能同时满足初始性能的改进(提高初始图像的品质)以及该性能的保持(耐久性)。
然而，根据发明人的研究，通过专利文献1的构成，只能仅较高程度地提升初始图像的品质，或仅较高程度地提升耐久性，很难同时提高初始图像的品质和耐久性。
专利文献2(日本专利特开2004-170845号公报)公开了一种半导电性辊，其包括由半导电性橡胶组合物制成并且介电损耗角正切为0.1～1.5的辊体，其中该半导电性橡胶组合物通过混合由电特性均一的离子导电性橡胶制得的基础聚合物和用于调整介电损耗角正切的填料来获得。
作为上述离子导电性橡胶，可使用以表氯醇橡胶为代表的分子中含氯原子的橡胶，或含有作为共聚物组分的显示出离子导电性的环氧乙烷单体的橡胶。
但是，前种含氯原子的橡胶一般表面自由能很高，因此出现对于色粉，或对于用于改善上述色粉的流动性或荷电率(chargeability)而添加的外部添加剂比如二氧化硅的附着性变高的趋势。同样，在后种橡胶的情况下，也出现由于表面自由能上升而对于上述色粉等的附着性变高的趋势。
此外，专利文献2中，辊体的外周面通过紫外线照射或臭氧暴晒形成有氧化膜。但此时，上述外周面附近的氧浓度增高，于是对色粉等的附着性由于表面自由能的上升而趋向于进一步变高。
另外，虽然色粉的输送量可以通过提高色粉的荷电率来降低从而在将介电损耗角正切调整至上述范围内时可以形成高品质的图像比如半色调图像，但此时，辊体外周面上的色粉层积量变少，于是对于色粉等的附着性可能进一步增加。
虽然色粉等对辊体的粘附对极初期形成的图像或连续形成的图像没有太大影响，但如果图像在例如下述(a)～(d)中的任一条件下被形成时，其影响则无法忽视。
例如，通常带电色粉通过静电力(库仑力)被输送至具有相反电荷的感光体上，但如果显影辊的辊体对色粉等的粘附性如上所述过高，那么会妨碍静电力对色粉的输送。因此，如果图像在下述(a)～(d)中的任一条件下被形成，那么即使色粉的带电量不变，图像浓度也会下降。即色粉的显影效率下降。
(a)在进行适当的成像用于例如形成约2000张1％浓度的图像、并且色粉相对地较为适合显影辊之后，再形成进阶图像(further image)。
(b)色粉的平均粒径在8μm以下、特别是6μm以下。
(c)未连续成像，例如成像装置暂时停止，第二天再形成后续图像(subsequent image)。
(d)图像在低温低湿环境下形成，其中色粉的带电量相对地变高。
由于高速化，在显影辊转速为例如20rpm以上的成像装置中特别容易产生上述的显影效率下降的问题。
在显影效率下降时，未被显影消耗而在色粉盒内反复循环的色粉增多，以致于色粉迅速劣化从而使色粉带电量更快下降。于是，形成的图像由于带电量的下降而易于出现缺陷。
当被输送的色粉量增多时，色粉的劣化及其伴随的带电量下降会加快。为防止色粉劣化，可调整用于形成显影辊辊体的半导电性橡胶组合物中引入的填料的种类和含量，降低对于色粉等的附着性，从而提高色粉的显影效率。
但是当通过调整填料的种类和含量来提高显影效率时，虽然图像浓度会提高，但对于色粉的损害却也变大。因此，色粉在用完前发生劣化，于是在临近色粉用完前特别容易出现图像不良(image failure)比如雾化(图像白底部分发黑的现象)。
专利文献3(日本专利特开2005-225969号公报)提出如下技术：通过向离子导电性橡胶添加蜡来降低辊体外周面的表面自由能从而防止色粉等的附着。此外，专利文献4(日本专利特开2001-357735号公报)提出如下技术：为控制色粉的荷电率，在导电性部材表面涂覆含有胺化合物的处理剂。
但蜡或胺化合物易转移至色粉或感光体上，从而会污染上述色粉或感光体，于是会降低形成的图像的品质。此外，蜡或胺化合物会随着上述转移而逐渐损耗，于是蜡或胺化合物产生的效果在产品的整个使用期限内无法保持。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种在用作送粉辊比如显影辊时，可防止在色粉用完前出现图像不良比如雾化(fogging)的半导电性辊及使用它的送粉辊，以及使用了该送粉辊的电子照相装置。
根据本发明的半导电性辊包括其外周面由半导电性橡胶组合物的交联物构成、肖氏A硬度在60以下的辊体，其中，
上述半导电性橡胶组合物含有由如下物质的混合物制成的基础聚合物(basepolymer)：
(1)液体丁腈橡胶与固体丁腈橡胶的混合橡胶N；
(2)氯丁橡胶C；以及
(3)表氯醇橡胶E，
其中(C+E)/N的质量比为10/90～80/20；
在上述基础聚合物的总量中，上述氯丁橡胶的比例在5质量％以上，上述表氯醇橡胶的比例在5质量％以上；以及
外加电压5V时的辊电阻在104Ω以上、109Ω以下。
用作本发明中的基础聚合物的液体丁腈橡胶与固体丁腈橡胶的混合橡胶N(1)(以下记载为“混合丁腈橡胶”)的交联物由于液体丁腈橡胶的作用而非常柔韧，以致于作为单种物质使用时难以得到充分的强度。
但是，上述混合丁腈橡胶与具有赋予辊体对于色粉良好荷电率效果的氯丁橡胶(2)，以及作为离子导电性橡胶的表氯醇橡胶(3)具有优异的相容性。
因此，通过在上述质量比的范围内组合使用混合丁腈橡胶与氯丁橡胶以及表氯醇橡胶，通过上述表氯醇橡胶的作用，可赋予半导电性辊的整个辊体以均一的离子导电性。此外，通过氯丁橡胶的作用可赋予上述辊体良好的带电性，通过混合丁腈橡胶的作用可赋予上述辊体较高的柔韧性。
即，外加电压5V时的半导电性辊的辊电阻可设置为104Ω以上、109Ω以下。该辊电阻为最佳的电阻值，其使得半导电性辊可得到充分的图像浓度，并且可防止色粉的电荷泄漏。
此外，上述辊体在23±1℃时的肖氏A硬度可设置在60以下。因此，例如，当半导电性辊用作显影辊并与感光体表面接触时，可确保辊体具有较大的压区宽度(nip width)。于是，可以提高色粉的显影效率。此外，由于辊体较柔软，故可以减少对色粉的损害。
因此，使用根据本发明的半导电性辊，通过提高初始图像的品质，可形成具有充分图像浓度的图像。
此外，辊体由于使用了极为柔韧的混合橡胶(混合丁腈橡胶)而具有柔韧性，该混合橡胶是固体丁腈橡胶与经交联反应与上述固体丁腈橡胶交联而进入交联物中的液体丁腈橡胶的混合物。
因此，例如，如果加入软化剂比如油来赋予辊体柔韧性，那么该软化剂渗出从而令柔韧性下降，色粉等由于渗出的软化剂而粘附辊体，或者上述软化剂会污染色粉或感光体。但使用上述混合丁腈橡胶则不会产生这些问题。
因此，通过确保略有降低但充分的柔韧性以及由此导致的较宽的压区宽度来提高色粉的显影效率的效果，以及降低对色粉损害的效果可在产品的整个使用期限内基本充分地得到保持。
因此，显影效率由于较宽的压区宽度而初始较高，对色粉的损害由于柔软而可被降低，并且色粉的劣化可通过降低未被显影消耗但在色粉盒内反复循环的色粉量来抑制，借此可以令良好的图像维持到最后，尤其可以防止在色粉用完前出现图像不良比如雾化。
根据本发明，上述辊体的外周面的表面粗糙度Rz优选在2.5μm以上、4.5μm以下。
如果外周面的表面粗糙度Rz超过上述范围，那么其对色粉等的附着性很高，以致于构成在上述外周面上形成的薄层的色粉难以借助静电力向感光体移动，其结果是显影效率下降。因此，未被显影消耗而残留在上述外周面上从而反复通过调节刮板的色粉或在色粉盒内反复循环的色粉会增多。进一步地，色粉迅速劣化从而使色粉的带电量加快下降。
另一方面，如果外周面的表面粗糙度Rz小于上述范围，那么其对色粉等的附着性很低，以致于色粉易滑落。因此，可附着在上述外周面上的色粉量减少。即，色粉不能以调节刮板进行调节所需的足够量附着在上述外周面上，因此即使色粉通过调节刮板，也无法在上述外周面上形成厚度均一的连续的色粉薄层。结果形成图像浓度不充足或不规则的不良图像。
当肖氏A硬度在60以下的辊体外周面的表面粗糙度Rz设置在2.5μm以上、4.5μm以下的范围时，对色粉等的附着性可被恰当地调整。
即，色粉能以实现如下条件所需的充足量附着在辊体的外周面上：形成色粉的薄层、通过调节刮板、具有均一的厚度。因此，具有柔韧的辊体并且能确保在与感光体表面接触时具有充足的压区宽度的半导电性辊能防止出现图像浓度不充分或不规则的不良图像。
此外，通过调节刮板而构成形成于外周面上的薄层的色粉可以较高的显影效率向感光体表面移动，用于将静电潜像显影为色粉图像。因此，通过将上述色粉图像转印至纸等的表面，可在上述纸等的表面形成具有充分图像浓度的良好图像。
另外，未被显影消耗而残留在上述外周面上从而反复通过调节刮板，或在色粉盒内反复循环的色粉的量可被降低到最小值，从而抑制色粉的劣化以及由其导致的带电量下降。结果是可以防止在上述色粉用完前出现的图像不良比如雾化。
考虑到简化上述辊体的构造并通过最大化压区宽度来提高显影效率，优选辊体由上述交联物一体形成。此外，为了降低对色粉等的附着性，优选在上述辊体的外周面上经由紫外线照射形成氧化膜。
根据本发明的半导电性辊，可安装于例如使用电子照相术的成像装置比如激光打印机中，其适合用作送粉辊比如显影辊，用于将带电的色粉输送至感光体表面并将形成于该表面上的静电潜像显影为色粉图像。
即，根据本发明的送粉辊，被用于利用电子照相术的成像装置中，并由本发明的半导电性辊形成。
根据本发明的送粉辊，通过提升初始图像的品质可形成具有充足图像浓度的图像，并且几乎不改变性能以及耐久性优异，同时可抑制色粉的劣化以及由其导致的带电量下降。因此，该送粉辊可防止在上述色粉用完前出现的图像不良比如雾化。
根据本发明的电子照相装置具有根据本发明的送粉辊。
据此，当根据本发明的半导电性辊，用作送粉辊比如显影辊时，其通过提高初始图像的品质可形成具有充足图像浓度的图像，并且几乎不改变性能以及耐久性优异，同时可抑制色粉的劣化以及由其导致的带电量下降。因此，可以提供一种可防止在上述色粉用完前出现图像不良比如雾化的半导电性辊及使用该半导电性辊的的送粉辊，以及具有该送粉辊的电子照相装置。
本发明的上述及其他目的、特征和效果可参照附图，通过对以下实施方式的说明而进一步地明确。
附图说明
图1是本发明的一实施方式所涉及的半导电性辊的简要构成图。
图2是测定图1所示半导电性辊的辊电阻的方法说明图。
图3是本发明的一实施方式所涉及的电子照相装置的简要构成图。
具体实施方式
图1为本发明的一实施方式所涉及的半导电性辊的简要构成图。
半导电性辊1包括：具有由半导电性橡胶组合物制成的外周面2以及沿轴方向形成的通孔3的圆筒状辊体4、插入位于辊体4的中心的通孔3的轴5，以及覆盖辊体4的外周面2的氧化膜6。
例如，当半导电性辊1用作电子照相装置中的充电辊或显影辊时，为了确保合适的压区厚度(nip thickness)同时降低充电辊或显影辊的尺寸和重量，辊体4的厚度(通孔3的内表面与外周面2之间的厚度T)优选0.5mm以上、更优选1mm以上、特别优选3mm以上。此外，辊体4的厚度优选15mm以下、更优选10mm以下、特别优选7mm以下。
形成辊体4的半导电性组合物含有由如下物质的混合物制成的基础聚合物：
(1)液体丁腈橡胶与固体丁腈橡胶的混合橡胶N；
(2)氯丁橡胶C，以及
(3)表氯醇橡胶E，
其中(C+E)/N的质量比为10/90～80/20，在上述基础聚合物的总量中，上述氯丁橡胶的比例在5质量％以上，上述表氯醇橡胶的比例在5质量％以上，外加电压5V时的辊电阻在104Ω以上、109Ω以下。
在用于形成半导电性辊1的半导电性橡胶组合物中，混合丁腈橡胶(1)可通过以任意比例混合在室温(3～35℃)下呈液态的液体丁腈橡胶(液体丙烯腈丁二烯橡胶)与在室温下为固体的通常的固体丁腈橡胶(固体丙烯腈丁二烯橡胶)来制得。
考虑到赋予交联后的辊体4以适度的强度，以及液体丁腈橡胶带来的高柔韧性，上述混合丁腈橡胶中的液体丁腈橡胶的含量优选在10质量％以上，更优选30质量％以上、特别优选40质量％以上，并且优选90质量％以下、特别优选85质量％以下。
如果液体丁腈橡胶的含量低于上述范围，那么上述液体丁腈橡胶带来的赋予交联后的辊体4以高柔韧性的效果不充分，从而不能将肖氏A硬度调整至60以下。
液体丁腈橡胶可由室温下呈液态的任意丁腈橡胶制得。
与液体丁腈橡胶一起构成混合丁腈橡胶的固体丁腈橡胶可由常温下为固体并能维持辊体4形状的丁腈橡胶制得。特别地，为赋予交联后的辊体4以适度的强度并通过混入液体丁腈橡胶获得较高的柔韧性，优选丙烯腈含量为31～35％的中高丁腈橡胶。
例如，混合丁腈橡胶可由Nippon Zeon株式会社制制造的Nipol(注册商标)DN223〔含有质量比为1∶1的具有相同丙烯腈含量的液体中高丁腈橡胶与固体中高丁腈橡胶的混合橡胶〕制得。
但也可使用其他的混合丁腈橡胶。
例如，可以使用DN223中包含的液体丁腈橡胶与均由Nippon Zeon株式会社制造的低丁腈橡胶DN401或DN401LL、中丁腈橡胶DN302，或丁腈橡胶的羧基改性物DN631的混合丁腈橡胶。
此外，也可使用通过液化DN401制得的橡胶与DN401的混合丁腈橡胶。
氯丁橡胶(2)可由任意的氯丁橡胶制得。例如，昭和电工株式会社制造的Shoprene(注册商标)WRT或Tosoh株式会社制造的Skypren(注册商标)可用作上述氯丁橡胶。
上述氯丁橡胶的量必须不低于基础聚合物总量、即橡胶材料(1)～(3)的总量的5质量％。如果氯丁橡胶的量低于上述范围，那么无法得到赋予交联后的辊体4对于色粉的良好荷电率的效果。因此，即使通过使用混合丁腈橡胶赋予了辊体4高柔韧性，其显影效率也会下降。
氯丁橡胶的量在上述范围内优选50质量％以下。如果氯丁橡胶的量超过上述范围，那么其他2种橡胶的量相对地减少，于是，赋予交联后的辊体4以良好导电性、柔韧性的效果是不充分的。
表氯醇橡胶(3)可由如下任一物质制得：表氯醇的均聚物(CO)、表氯醇与环氧乙烷的二元共聚物(ECO)，以及表氯醇与环氧乙烷和烯丙基缩水甘油醚的三元共聚物(GECO)。
作为CO，可使用例如，Daiso株式会社制造的Epichromer(注册商标)H。
此外，考虑到赋予辊体4良好的离子导电性，上述表氯醇橡胶优选由ECO以及GECO中的至少1种制得。
作为上述ECO，可使用例如，Daiso株式会社制造的Epichromer(注册商标)D〔EO/EP＝61/39(摩尔比)〕。
作为GECO，可使用例如如下物质中的至少一种：Daiso株式会社制造的Epion(注册商标)ON301〔EO/EP/AGE＝73/23/4(摩尔比)〕、Daiso株式会社制造的Epichromer(注册商标)CG102〔EO/EP/AGE＝56/40/4(摩尔比)〕和CG104〔EO/EP/AGE＝63/34.5/2.5(摩尔比)〕，以及Nippon Zeon株式会社制造的Zeospan(注册商标)8030〔EO/EP/AGE＝90/4/6(摩尔比)〕。
上述表氯醇橡胶的量必须不低于基础聚合物总量、即橡胶材料(1)～(3)的总量的5质量％。如果表氯醇橡胶的量低于上述范围，那么无法获得赋予交联后的辊体4以充分的离子导电性的效果。
表氯醇橡胶的量在上述范围内优选50质量％以下。如果表氯醇橡胶的量超过上述范围，那么其他2种橡胶的量相对地减少，于是，赋予交联后的辊体4良好的柔韧性以及对于色粉良好荷电率的效果是不充分的。
基础聚合物必须是上述混合丁腈橡胶N(1)、氯丁橡胶C(2)，以及表氯醇橡胶E(3)以(C+E)/N＝10/90～80/20的质量比进行混合制得的混合物。
如果混合丁腈橡胶的量小于上述范围，那么无法得到通过赋予交联后的辊体4良好的柔韧性以提高显影效率的效果。另一方面，如果混合丁腈橡胶的量高于上述范围，那么其他2种橡胶的量相对地减少，于是，无法得到赋予交联后的辊体4良好的导电性以及对于色粉良好荷电率的效果。据此，显影效率反而下降。
用于交联基础聚合物的交联成分可被引入到半导电性橡胶组合物中。例如，上述交联成分可由包含过氧化物交联剂与硫脲系硫化剂的材料制得。过氧化物交联剂主要用作混合丁腈橡胶和表氯醇橡胶的交联剂，硫脲系硫化剂主要用作表氯醇橡胶和氯丁橡胶的交联剂。
例如，上述过氧化物交联剂可由如下物质中的一种或多种制得：过氧化苯甲酰、1，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷、2，5-二甲基-2，5-二(过氧化苯甲酰)己烷、二(叔丁基过氧基)二异丙苯、1，4-双[(叔丁基)过氧化异丙基]苯、二(叔丁基过氧基)苯(甲)酸酯、叔丁基过氧基苯(甲)酸酯、过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化二叔丁基，以及2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)-3-己烯。
以100质量份的基础聚合物的总量为基准，过氧化物交联剂的量优选0.5质量份以上，并且优选2质量份以下。
例如，硫脲系硫化剂可由如下物质中的一种或多种制得：四甲基硫脲、三甲基硫脲、乙撑硫脲(2-巯基咪唑啉)，以及(CnH2n+1NH)2C＝S〔式中，n表示1～10的整数〕所示的硫脲。
以100质量份的基础聚合物的总量为基准，硫脲系硫化剂的量优选0.5质量份以上，并且优选2质量份以下。
任何可促进由硫脲系硫化剂引起的硫化的促进剂可与硫脲系硫化剂一起使用。
例如，上述促进剂可由1，3-二-邻-甲苯基胍(DT)制得。
促进剂的量可根据其种类以及组合而被适当地设定。
交联成分也可由包含硫系硫化剂与硫脲系硫化剂的材料制得。硫系硫化剂主要用作混合丁腈橡胶、表氯醇橡胶，以及氯丁橡胶的交联剂，硫脲系硫化剂主要用作表氯醇橡胶，以及氯丁橡胶的交联剂。
上述硫系硫化剂可由选自于由硫以及含硫的硫化剂(分子中含有硫的有机化合物)构成的组中的至少1种制得。例如，含硫的硫化剂可由4，4’-二硫代二吗啉(R)制得。特别优选硫。
以100质量份的基础聚合物的总量为基准，硫的量优选1质量份以上，并且优选3质量份以下。
硫脲系硫化剂如前说明。以100质量份的基础聚合物的总量为基准，硫脲系硫化剂的量优选0.5质量份以下。
任何可促进上述硫或含硫的硫化剂的硫化的促进剂可与硫或含硫的硫化剂一起使用。
上述促进剂可由任一公知的促进剂制得。例如，促进剂可由二-2-苯并噻唑二硫化物(DM)、四甲基秋兰姆一硫化物(TS)中的至少1种制得。
类似地，上述具有促进硫脲系硫化剂的硫化作用的促进剂比如1，3-二-邻-甲苯基胍(DT)可与硫脲系硫化剂一起使用。
促进剂的量可根据其种类以及组合适当设定。
半导电性橡胶组合物中还可以进一步引入促进助剂、导电性填料、酸受体(acidacceptor)等。此外，为了控制橡胶的硬度、附着性等，还可以将无机填料比如碳酸钙、氧化铝、氧化钛引入半导电性橡胶组合物中。
例如，促进助剂可由如下物质中的一种或多种制备：金属氧化物比如氧化锌和脂肪酸比如硬脂酸、油酸或棉籽脂肪酸。
以100质量份基础聚合物的总量为基准，上述促进助剂的量优选3质量份以上、7质量份以下。
例如，导电性填料可由导电性碳黑和氧化钛中的至少1种制备。
以100质量份基础聚合物的总量为基准，上述导电性填料的量优选10质量份以上、40质量份以下。
酸受体用于防止在硫化半导电性橡胶组合物时由氯丁橡胶和表氯醇橡胶产生的氯系气体残留并污染感光鼓。上述酸受体优选由对于橡胶的分散性优异的水滑石制备。
以100质量份基础聚合物的总量为基准，上述酸受体的量优选为1质量份以上、7质量份以下。
此外，形成辊体4的半导电性橡胶组合物可以按照传统方法制备。例如，首先，以预定比例混合并塑炼橡胶材料(1)～(3)这3种橡胶。接着，向混合物中加入交联成分以外的添加剂并进行混炼。然后，通过向混合物中加入交联成分并进行混炼，可制备半导电性橡胶组合物。
例如，半导电性辊1上具备的轴5可由金属例如铝、铝合金、或不锈钢等一体制成。例如，辊体4与轴5通过导电性粘合剂被电气搭接(electrically bonded)的同时彼此被机械固定。于是，辊体4与轴5可一体式旋转。
氧化膜6由形成辊体4的半导电性橡胶组合物在紫外线照射下发生的的氧化所形成。此种氧化膜6以均一的厚度覆盖在辊体4的整个外周面2上。用于进一步降低色粉等的附着性的氧化膜6有时也可以无需形成。
例如，上述半导电性辊1可通过下述所示方法制造。
为了制造半导电性辊1，例如，首先，按照如上所述制备半导电性橡胶组合物，然后，通过公知的方法，使用该制得的半导电性橡胶组合物制作辊体4。更具体地说，使用挤压成型机混炼、加热并熔融该半导电性橡胶组合物。接着，令溶融的该组合物通过与辊体4的截面形状(圆环状)相对应的模，从而将其挤压成长圆筒状。于是，得到具有通孔3的辊体4。然后令得到的辊体4冷却固化后，在向通孔3中插入硫化用临时轴的同时，在硫化罐(vulcanizer)内加热硫化。
接着，将外周面2涂布了导电性粘合剂的轴5装入辊体4的通孔3中，以替代临时轴。如果粘合剂为热固化性粘合剂，那么该热固化性粘合剂通过加热被固化，由此将轴5电气搭接并机械固定到辊体4上。
然后，根据需要，将辊体4的外周面2抛光至预定的表面粗糙度。再根据需要向辊体4的外周面2照射紫外线，令构成外周面2的半导电性橡胶组合物的交联物中的丁腈橡胶N氧化。据此形成覆盖外周面2的氧化膜6。经过以上工序，制造出图1所示半导电性辊1。
此外，辊体4也可具有双层结构，其外层在外周面2的一侧上，其内层在轴5的一侧上。此时，至少外层由上述半导电性橡胶组合物的交联物形成。为了简化辊体4的构造并且通过最大化压区宽度来提高显影效率，上述辊体4优选为如图1所示的由上述交联物一体形成。
半导电性辊1中，辊体4的肖氏A硬度如上所述被限定在60以下。这是因为，如果肖氏A硬度超过上述范围，那么辊体4柔韧性不充足，以致于无法获得通过确保较宽的压区宽度来提高色粉显影效率的效果，以及降低对色粉损害的效果。
此外，考虑到进一步提升上述效果，辊体4的肖氏A硬度在上述范围内更优选50以下。
例如，为了赋予辊体4以适度的强度借此使其对在外周面2上滑动的密封部分等具有适当的耐磨性，从而防止从上述辊体4的两端漏出色粉，辊体4的肖氏A硬度在上述范围内更优选35以上。
在本发明中，上述肖氏A硬度，是根据日本工业标准JIS K6253记载的测定方法，在23±1℃的温度条件下，在硬度计上施加1000g的重量并向橡胶辊施加负荷所测定的值。
在半导电性辊1中，上述辊体4的外周面2的表面粗糙度Rz优选2.5μm以上、4.5μm以下。
如果外周面2的表面粗糙度Rz超过上述范围，那么色粉等的附着性很高，以致于难以令构成形成于上述外周面2上的薄层的色粉通过静电力向感光体移动，结果是显影效率易下降。因此，未被显影消耗而残留在上述外周面2、反复通过调节刮板的色粉或在色粉盒内反复循环的色粉增多，以至于色粉迅速劣化，从而使色粉的带电量加快下降。
另一方面，如果外周面2的表面粗糙度Rz小于上述范围，那么色粉等的附着性很低，以致于色粉易滑落，因此可附着在上述外周面2的色粉量易减少。即，由于色粉无法以调节刮板可调节的足够量附着在上述外周面2上，因此即使色粉通过上述调节刮板，也无法在上述外周面2上形成厚度均一的连续的色粉薄层。其结果是形成图像浓度不充足或不规则的不良图像。
为了将外周面2的表面粗糙度Rz调整在上述范围内，例如，可调整辊体4硫化后进行抛光的条件，或调整半导电性橡胶组合物中添加的填料的种类、粒径以及量。
在本发明中，上述表面粗糙度Rz是根据日本工业标准JIS B0601-1994测定的值。
辊体4的辊电阻必须在104Ω以上、109Ω以下。其理由如下。
例如，如果其辊电阻不足104Ω，那么半导电性辊1容易泄漏色粉的电荷，以至于形成的图像在其表面方向上的分辨率因色粉电荷的泄漏而降低。此外，如果辊电阻超过109Ω，那么即使通过将辊体4的肖氏A硬度设定在60以下来确保压区宽度，也不能形成具有充分图像浓度的图像。
此外，考虑到抑制产生这些问题、形成更良好的图像，半导电性辊1的辊电阻在上述范围内更优选106.5Ω以上、108Ω以下。
另外，在辊体4的外周面2上形成氧化膜6的情况下，半导电性辊1的辊电阻是指形成上述氧化膜6之前状态下的辊电阻。
半导电性辊1的辊电阻可按如下方式测定。
图2是说明图1所示半导电性辊的辊电阻的测定方法的图。
该实施方式中，半导电性辊1的辊电阻是由下述方法测定的值。
半导电性辊1的辊电阻，在温度23±1℃、相对湿度55±1％的常温常湿环境下测得。
为测定辊电阻，例如，首先，制备可以恒定转速旋转的铝鼓7。接着，使其辊电阻将被测定的半导电性辊1的外周面2与上述获得的铝鼓7的外周面8接触。
然后，在半导电性辊1的轴5与铝鼓7之间串联直流电源9以及电阻10，从而形成测量回路20。直流电源9的负极(-)侧和正极(+)侧分别连接轴5和电阻10。电阻10的电阻值r为100Ω。
接着，通过向轴5的两个端部施以500g的负荷F，将辊体4压接在铝鼓7上。在此状态下，在令铝鼓7旋转(转速：30rpm)的同时，在轴5与铝鼓7之间施加由直流电源9提供的5V的直流电压E时，在4秒内测定100次施加到电阻10上的检测电压V。
根据检测电压V和外加电压E(＝5V)，大致可根据下式(1′)求出半导电性辊1的辊电阻R。
R＝r×E/(V-r)…(1′)
但是，式(1′)中分母中的-r项可视为微小，因此该实施方式中，通过下式(1)求得的值可作为半导电性辊1的辊电阻。
R＝r×E/V…(1)
辊体4可根据半导电性辊1的用途等，调整为具有任意的压缩永久变形。为了调整上述压缩永久变形、肖氏A硬度以及辊电阻等，例如，可将三种类型的橡胶材料(1)～(3)的质量比(C+E)/N调整至以上说明的范围内，或调整交联成分的种类和量。
例如，如上得到的半导电性辊1适宜用作使用电子照相术的成像装置比如激光打印机的带电辊。
图3是本发明的一实施方式涉及的电子照相装置的简要构成图。
电子照相装置11具备有：感光鼓12，与感光鼓12的表面相接触、用于令感光鼓带电的作为送粉辊的带电辊13，与感光鼓12的表面相接触、用于将色粉附着于感光鼓12表面的作为另一送粉辊的显影辊14，用于将色粉转印到纸15上的转印辊16，用于将纸15上的色粉固定在纸15上的定影辊17，以及送纸辊18。
图1所示的半导电性辊1各自作为带电辊13以及显影辊14被安装在电子照相装置11中。
以上说明了本发明的一个实施方式，但本发明不限于该实施方式。
例如，电子照相装置11可由利用了电子照相术的成像装置比如激光打印机、静电式复印机、普通纸传真装置，或它们的组合机形成。
半导电性辊1可用作此种成像装置的带电辊、显影辊、转印辊、清洁辊等。
【实施例】
接着，基于实施例及比较例对本发明进行说明，但本发明不限定于以下实施例和比较例。
以下说明的实施例及比较例中的半导电性辊的制作以及试验，如无特别说明，则在温度23±1℃、相对湿度55±1％的环境下实施。
<实施例1>
基础聚合物通过混合如下物质制得：
(1)80质量份的混合丁腈橡胶〔液体丁腈橡胶与固体丁腈橡胶的质量比为1∶1的混合橡胶、Nippon Zeon株式会社制造的Nipol(注册商标)DN223〕；
(2)10质量份的氯丁橡胶〔昭和电工(株)制造的Shoprene(注册商标)WRT〕；以及
(3)10质量份的表氯醇橡胶〔GECO，Daiso株式会社制造的Epion(注册商标)ON301，EO/EP/AGE＝73/23/4(摩尔比)〕。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C，以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为20/80。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为10质量％、表氯醇橡胶的比例为10质量％。
通过在本伯里密炼机里混炼100质量份的上述基础聚合物总量，再加入表1所示各成分并进一步混炼混合物，来制备橡胶组合物。
【表1】
表1
| 成分 | 质量份 |
| 过氧化物交联剂 | 1 |
| 硫脲系硫化剂 | 1 |
| 促进剂DT | 0.85 |
| 2种氧化锌 | 5 |
| 导电性填料I | 25 |
| 酸受体 | 3 |
表1中的各成分如下。
过氧化物交联剂：过氧化二异丙苯〔日油(株)制造的Percumyl(注册商标)D〕
硫脲系硫化剂：乙撑硫脲〔2-巯基咪唑啉、川口化学工业(株)制造的Axel(注册商标)22-S〕
促进剂DT：1，3-二-邻-甲苯基胍〔胍系促进剂、大内新兴化学工业(株)制造的Nocceler(注册商标)DT〕
2种氧化锌：促进助剂〔三井金属矿业(株)制造〕
导电性填料I：导电性碳黑〔电气化学工业(株)制造的Denka Black(注册商标)〕
酸受体：水滑石〔协和化学工业(株)制造的DHT-4A(注册商标)-2〕
表1所示的各个成分的质量份含量是相对于100质量份的上述基础聚合物的总量的含量。
然后，将该制得的半导电性橡胶组合物供给至挤压成型机，挤压成型为外径φ22.0mm、内径φ9～9.5mm的圆筒状，由此塑型为辊体。然后，在辊体的通孔中插入外径φ8mm的交联用临时轴，并在160℃下，在硫化罐内进行1小时交联。
接着，将外周面涂布有导电性热固化性粘合剂的外径为φ10mm的轴安装到辊体中，以替代临时轴，并在烘箱中加热至160℃以与辊体粘合。然后，切除辊体的两端，用圆筒抛光机对其外周面进行横向抛光。
然后，对辊体进行镜面抛光，并将其精加工，以使得其外径为φ20.0mm(公差：0.05)，外周面的表面粗糙度Rz为3～7μm。于是，形成由上述橡胶组合物的硫化物制成并与轴形成一体的辊体。
接着，用水洗涤抛光后的辊体的外周面，并按如下方式将该辊体置于紫外线照射装置(Sen Lights株式会社制造的PL21-200)中：使得紫外(UV)灯与辊体外周面之间的距离为10cm。然后，在使轴上的辊体以90°旋转的同时，以波长为184.9nm和253.7nm的紫外线照射该辊体5分钟。据此制造上述外周面上形成了氧化膜的半导电性辊。
<实施例2>
除了将基础聚合物中的混合丁腈橡胶(1)的量改为60质量份、氯丁橡胶(2)的量改为30质量份以外，通过与实施例1类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为40/60。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为30质量％、表氯醇橡胶的比例为10质量％。
<实施例3>
除了将基础聚合物中的混合丁腈橡胶(1)的量改为45质量份、氯丁橡胶(2)的量改为45质量份，且导电性碳黑的量改为15质量份以外，通过与实施例1类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为55/45。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为45质量％、表氯醇橡胶的比例为10质量％。
<实施例4>
除了将基础聚合物中的混合丁腈橡胶(1)的量改为45质量份、表氯醇橡胶(3)的量改为45质量份，且未添加导电性碳黑以外，通过与实施例1类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为55/45。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为10质量％、表氯醇橡胶的比例为45质量％。
<实施例5>
除了将基础聚合物中的混合丁腈橡胶(1)的量改为90质量份、氯丁橡胶(2)的量改为5质量份、表氯醇橡胶(3)的量改为5质量份以外，通过与实施例1类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为10/90。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为5质量％、表氯醇橡胶的比例为5质量％。
<实施例6>
通过与实施例1类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊，所不同的只是如下几点：
混合如下物质作为基础聚合物：20质量份的与实施例1所用相同的混合丁腈橡胶(1)、30质量份的氯丁橡胶(2)，以及
(3)′50质量份的表氯醇橡胶〔ECO、Daiso株式会社制造的Epichromer(注册商标)D、EO/EP＝61/39(摩尔比)〕，
同时硫脲系硫化剂的量为1.35质量份、促进剂DT的量为1.26质量份、导电性碳黑的量为10质量份，以及添加20质量份作为导电性填料II的氧化钛〔Titan Kogyo株式会社制造的KRONOS KR380(商品名)〕。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为80/20。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为30质量％、表氯醇橡胶的比例为50质量％。
<实施例7>
橡胶组合物通过如下方式制得：在本伯里密炼机里塑炼100质量份的由与实施例1所用相同的三种橡胶材料(1)～(3)制成的基础聚合物，添加表2所示的各成分并进一步混炼混合物。
【表2】
表2
| 成分 | 质量份 |
| 硫系硫化剂 | 1.5 |
| 硫脲系硫化剂 | 0.1 |
| 促进剂DM | 0.2 |
| 促进剂TS | 0.5 |
| 促进剂DT | 0.09 |
| 2种氧化锌 | 5 |
| 导电性填料I | 20 |
| 酸受体 | 3 |
表2中的硫脲系硫化剂、促进剂DT、2种氧化锌、导电性填料I以及酸受体如之前所述。其他各成分如下。
硫系硫化剂：200目的粉末硫黄
促进剂DM：二-2-苯并噻唑二硫化物〔大内新兴化学工业(株)制造的Nocceler DM〕
促进剂TS：四甲基秋兰姆一硫化物〔大内新兴化学工业(株)制造的Nocceler TS〕
除了使用上述橡胶组合物以外，与实施例1类似地制造半导电性辊。
混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为20/80。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为10质量％、表氯醇橡胶的比例为10质量％。
<实施例8>
除了将基础聚合物中的混合丁腈橡胶(1)的量改为85质量份、氯丁橡胶(2)的量改为5质量份以外，通过与实施例1类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为15/85。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为5质量％、表氯醇橡胶的比例为10质量％。
<实施例9>
通过与实施例1类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊，所不同的只是如下几点：
混合如下物质作为基础聚合物：75质量份的上述混合丁腈橡胶(1)、5质量份的氯丁橡胶(2)、10质量份的表氯醇橡胶(3)以及10质量份的表氯醇橡胶(4)(GECO，Nippon Zeon株式会社制造的Zeospan(注册商标)8030、EO/EP/AGE＝90/4/6(摩尔比)〕；与此同时，导电性碳黑的量设置为30质量份并且改变抛光条件。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为25/75。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为5质量％、表氯醇橡胶的比例为20质量％。
<实施例10>
通过与实施例1类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊，所不同的只是如下几点：
混合如下物质作为基础聚合物：70质量份的上述混合丁腈橡胶(1)、10质量份的氯丁橡胶(2)、10质量份的表氯醇橡胶(3)以及10质量份的表氯醇橡胶(4)；与此同时，导电性碳黑的量设置为25质量份，并且改变抛光条件。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为30/70。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为10质量％、表氯醇橡胶的比例为20质量％。
<实施例11>
通过与实施例1类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊，所不同的只是如下几点：
混合如下物质作为基础聚合物：80质量份的上述混合丁腈橡胶(1)、10质量份的氯丁橡胶(2)以及10质量份的表氯醇橡胶(3)；与此同时，导电性碳黑的量设置为35质量份，并且改变抛光条件。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为20/80。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为10质量％、表氯醇橡胶的比例为10质量％。
<实施例12>
通过与实施例1类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊，所不同的只是如下几点：
混合如下物质作为基础聚合物：80质量份的上述混合丁腈橡胶(1)、5质量份的氯丁橡胶(2)以及15质量份的表氯醇橡胶(3)；与此同时，导电性碳黑的量设置为45质量份，并且改变抛光条件。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为20/80。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为5质量％、表氯醇橡胶的比例为15质量％。
<实施例13>
通过与实施例1类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊，所不同的只是如下几点：
混合如下物质作为基础聚合物：80质量份的上述混合丁腈橡胶(1)、5质量份的氯丁橡胶(2)、10质量份的表氯醇橡胶(3)以及5质量份的表氯醇橡胶(4)；与此同时，导电性碳黑的量设置为35质量份，并且改变抛光条件。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为20/80。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为5质量％、表氯醇橡胶的比例为20质量％。
<实施例14>
通过与实施例1类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊，所不同的只是如下几点：
混合如下物质作为基础聚合物：80质量份的上述混合丁腈橡胶(1)、10质量份的氯丁橡胶(2)以及10质量份的氯丁橡胶(3)；与此同时，导电性碳黑的量设置为30质量份，并且改变抛光条件。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为＝20/80。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为10质量％、表氯醇橡胶的比例为10质量％。
<实施例15>
通过与实施例1类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊，所不同的只是如下几点：
混合如下物质作为基础聚合物：70质量份的混合丁腈橡胶(1)、10质量份的氯丁橡胶(2)、10质量份的表氯醇橡胶(3)以及10质量份的表氯醇橡胶(4)；与此同时，导电性碳黑的量设置为40质量份，并且改变抛光条件。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为30/70。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为10质量％、表氯醇橡胶的比例为20质量％。
<比较例1>
除了基础聚合物中的混合丁腈橡胶(1)的量改为18质量份、氯丁橡胶(2)的量改为70质量份、表氯醇橡胶(3)的量改为12质量份、且导电性碳黑的量设置为11质量份、酸受体的量设置为6质量份以外，通过与实施例1类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为82/18。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为70质量％、表氯醇橡胶的比例为12质量％。
<比较例2>
除了将基础聚合物中的混合丁腈橡胶(1)的量改为92质量份、氯丁橡胶(2)的量改为3质量份、表氯醇橡胶(3)的量改为5质量份以外，通过与实施例7类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为8/92。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为3质量％、表氯醇橡胶的比例为5质量％。
<比较例3>
通过与实施例7类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊，所不同的只是如下几点：
混合如下物质作为基础聚合物：20质量份的与实施例1所用相同的氯丁橡胶(2)、70质量份的表氯醇橡胶(3)，
以及(3)″10质量份的表氯醇橡胶〔GECO，Nippon Zeon株式会社制造的Zeospan(注册商标)8030、EO/EP/AGE＝90/4/6(摩尔比)〕；
与此同时，碳黑的量设置为10质量份、酸受体的量设置为6质量份，以及添加20质量份的氧化钛〔Titan Kogyo株式会社制造的KRONOS KR380(商品名)〕。
<比较例4>
通过与实施例7类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊，所不同的只是如下几点：
混合如下物质作为基础聚合物：30质量份的与实施例1所用相同的氯丁橡胶(2)、50质量份的与实施例6所用相同的表氯醇橡胶(3)′、以及20质量份不含液体丁腈橡胶的固体丁腈橡胶〔Nippon Zeon株式会社制造的Nipol 401LL〕；与此同时，碳黑的量设置为10质量份，以及添加20质量份的氧化钛〔Titan Kogyo株式会社制造的KRONOS KR380(商品名)〕。
<比较例5>
通过与实施例1类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊，所不同的只是如下几点：
混合如下物质作为基础聚合物：20质量份的氯丁橡胶(2)、70质量份的表氯醇橡胶(3)，以及10质量份的表氯醇橡胶(4)；与此同时，导电性碳黑的量设置为36质量份，并且改变抛光条件。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为100/0。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为20质量％、表氯醇橡胶的比例为80质量％。
<比较例6>
通过与实施例1类似地制备橡胶组合物来制造半导电性辊，所不同的只是如下几点：
混合如下物质作为基础聚合物：70质量份的混合丁腈橡胶(1)、10质量份的氯丁橡胶(2)、10质量份的表氯醇橡胶(3)以及10质量份的表氯醇橡胶(4)；与此同时，导电性碳黑的量设置为63质量份，并且改变抛光条件。
上述混合丁腈橡胶N、氯丁橡胶C以及表氯醇橡胶E的质量比(C+E)/N为30/70。在基础聚合物的总量中，氯丁橡胶的比例为10质量％、表氯醇橡胶的比例为10质量％。
<评价>
(1)肖氏A硬度的测定
根据日本工业标准JIS K6253记载的测定方法，在温度23±1℃、两端负重100gf的条件下，测定上述各实施例、比较例中制造的半导电性辊的辊体的肖氏A硬度。
(2)辊电阻的测定
根据前述方法测定各个实施例和比较例中的在半导电性辊的辊体外周面上尚未形成氧化膜的半导电性辊的辊电阻。表3～表6显示了以logR表示的辊电阻的值。
(3)表面粗糙度测定
根据日本工业标准JIS B0601-1994测定辊体的表面粗糙度Rz。
(4)初期特性评价
将各个实施例和比较例中制造的半导电性辊作为显影辊安装于市售的激光打印机〔使用了带正电的非磁性单组分色粉、色粉推荐打印张数约7000张〕的色粉墨盒中。然后，在温度23±1℃、相对湿度55±1％的常温常湿环境下，使用上述激光打印机连续成像100张5％浓度的图像，之后形成25％浓度的半色调图像作为第101张图像。
接着，从激光打印机中拆下色粉墨盒，并使用吸引型q/m测定器〔Trek Japan株式会社制造的Q/M METER Model 210HS-2〕从上方吸引显影辊上的色粉，以测定色粉的带电量(μC)和质量(mg)。根据上述色粉的带电量(μC)和质量(mg)求出单位质量的色粉带电量(μC/g)，作为初始带电量。此外，根据色粉质量(mg)和吸引的面积(cm2)求出单位面积的色粉输送量(mg/cm2)，作为初始输送量。
(5)显影效率评价
在使用同上的激光打印机成像之后，根据色粉量的变化，即形成的图像中的色粉层积量的变化来评价显影效率。色粉层积量通过测定如下透射密度来求得。
即在温度23±1℃、相对湿度55±1％的常温常湿环境下，使用上述激光打印机连续成像100张5％浓度的图像，接下去形成全黑图像作为第101张图像。然后，使用反射透射密度计〔TECHKON株式会社制造的“Techkon densitometerRT120/Light Table LP20”〕测定上述全黑图像中的任意5个点上的透射密度，并取其平均值，以将各半导电性辊的显影效率评估如下。
透射密度在1.6以下：极薄。色粉层积量极小。显影效率极低(×)。
透射密度超过1.6、但在1.8以下：较薄。色粉层积量较小。显影效率较低(△)。
透射密度超过1.8、但在2.0以下：略薄。色粉层积量略小。显影效率略低，但实际使用无碍(○)。
透射密度超过2.0、但在2.4以下：适度。色粉层积量良好。显影效率良好(◎)。
透射密度超过2.4：浓。色粉层积量较大。显影效率过高(×)。
(6)耐久性评价
在温度30±1℃、相对湿度80±1％的高温高湿环境下，使用如上所述的同一激光打印机，1天进行1500次用于每15秒形成1张5％浓度的图像的间歇式送纸(首先，完全形成一图像，接着在暂停时间(a temporary stop time)之后，再形成另一图像)。在色粉被用完并且激光打印机停止工作时，目视观察图像上是否有雾化，以将其耐久性评估如下。
图像没有雾化或者存在目视无法观察到的略微雾化：等级1。
图像在端部上略微雾化：等级2。
图像在端部上明显雾化：等级3。
图像在整面上略微雾化：等级4。
图像在整面上明显雾化：等级5。
将等级1评为极良好(◎)、等级2评为良好(○)、等级3～5评为不良(×)。
以上结果如表3～表6所示。
表3
表4
表5
表6
根据表3、表4所示的比较例1～4、实施例1～7的结果可确认，通过混合3种橡胶材料(1)～(3)作为基础聚合物，并且在将其质量比(C+E)/N设置在10/90～80/20范围内的同时，将辊体的肖氏A硬度设置在60以下、并将半导电性辊的辊电阻设置在104Ω以上、109Ω以下，可在将上述半导电性辊用作显影辊时，通过提高显影效率来提高初始图像的品质，并可防止在色粉用完前出现图像不良比如雾化。
根据表5、表6的结果可确认，通过将辊体的肖氏A硬度设置在60以下，并且将其外周面的表面粗糙度Rz设置在2.5μm以上、4.5μm以下，可在将上述半导电性辊用作显影辊时，可以防止在色粉用完前出现图像不良比如雾化。
虽然本发明通过其实施方式被详细地说明，但本发明的实施方式仅用于说明本发明的技术内容，本发明并不限定于这些具体实施方式。本发明的宗旨以及范围仅限定于附后的权利要求范围。
本申请对应于2010年7月15日向日本国专利厅提交的日本专利申请2010-160806号以及2010年10月4日向日本国专利厅提交的日本专利申请2010-224982号，通过引用将这些申请的所有公开内容结合于此。
Claims (5)
1.一种半导电性辊，其特征在于，所述半导电性辊包括其外周面由半导电性橡胶组合物的交联物构成、肖氏A硬度在60以下的辊体，其中，
所述半导电性橡胶组合物含有由如下物质的混合物制成的基础聚合物：
(1)液体丁腈橡胶与固体丁腈橡胶的混合橡胶N；
(2)氯丁橡胶C；以及
(3)表氯醇橡胶E，
其中(C+E)/N的质量比为10/90～80/20，
在所述基础聚合物的总量中，所述氯丁橡胶的比例在5质量％以上，所述表氯醇橡胶的比例在5质量％以上；
外加电压5V时的辊电阻在104Ω以上、109Ω以下。
2.根据权利要求1所述的半导电性辊，其特征在于，所述辊体的所述外周面的表面粗糙度Rz在2.5μm以上、4.5μm以下。
3.根据权利要求1所述的半导电性辊，其特征在于，所述辊体由所述交联物一体形成，以及
所述半导电性辊还含有覆盖所述辊体的所述外周面、通过紫外线照射形成的氧化膜。
4.一种送粉辊，其特征在于，所述送粉辊被用于利用了电子照相术的成像装置，所述送粉辊包括：
其外周面由半导电性橡胶组合物的交联物构成、肖氏A硬度在60以下的辊体，其中，
所述半导电性橡胶组合物含有由如下物质的混合物制成的基础聚合物：
(1)液体丁腈橡胶与固体丁腈橡胶的混合橡胶N；
(2)氯丁橡胶C；以及
(3)表氯醇橡胶E，
其中(C+E)/N的质量比为10/90～80/20，
在所述基础聚合物的总量中，所述氯丁橡胶的比例在5质量％以上，所述表氯醇橡胶的比例在5质量％以上，以及
外加电压5V时的辊电阻在104Ω以上、109Ω以下。
5.一种电子照相装置，其特征在于，所述电子照相装置具备送粉辊，其中所述送粉辊包括：
其外周面由半导电性橡胶组合物的交联物构成、肖氏A硬度在60以下的辊体，
所述半导电性橡胶组合物含有由如下物质的混合物制成的基础聚合物：
(1)液体丁腈橡胶与固体丁腈橡胶的混合橡胶N；
(2)氯丁橡胶C；以及
(3)表氯醇橡胶E，
其中(C+E)/N的质量比为10/90～80/20，
在所述基础聚合物的总量中，所述氯丁橡胶的比例在5质量％以上，所述表氯醇橡胶的比例在5质量％以上，
外加电压5V时的辊电阻在104Ω以上、109Ω以下。
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