CN103576501B

CN103576501B - 显影辊

Info

Publication number: CN103576501B
Application number: CN201310119870.6A
Authority: CN
Inventors: 川谷昭彦; 黑田贤一
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2020-03-31
Anticipated expiration: 2033-04-08
Also published as: US20140023410A1; CN103576501A; US9075341B2; JP2014021331A; JP5546590B2

Abstract

本发明提供一种显影辊，由于其能够缩小调色剂的输送性的偏差，使显影时形成在辊主体的外周面的调色剂层的厚度尽可能均匀化，所以难以产生伴随上述厚度的不均匀化的模糊、浓度不均等图像不良。显影辊（1）的辊主体（2）由橡胶组合物形成，该橡胶组合物包含基材橡胶，所述基材橡胶是NBR和/或SBR、CR、表氯醇橡胶以及IIR的混合物，并且在上述基材橡胶的总量100质量份中以2.5质量份～20质量份的比例配合上述IIR而成。

Description

显影辊

技术领域

本发明涉及一种显影辊，其安装于激光打印机等利用电子照相法的图像形成装置的显影部而使用。

背景技术

上述激光打印机、静电式复印机、普通纸传真装置、或它们的复合机等利用电子照相法的图像形成装置，为了将使带电的感光鼓的表面曝光而形成的静电潜像显影成调色剂图像，可使用显影辊和压接在上述显影辊的辊主体的外周面的量限制刮板（带电刮板）。

即，若在上述压接量限制刮板的状态下使显影辊旋转，则调色剂带电，带电的调色剂附着在显影辊的外周面，并且利用上述量限制刮板来限制附着量，从而在上述显影辊的外周面形成厚度大致均匀的调色剂层。

然后，若在该状态下使显影辊进一步旋转而将调色剂层输送至感光鼓的表面附近，则形成上述调色剂层的调色剂与形成在上述感光鼓的表面的静电潜像相应地从上述调色剂层选择性地移动到上述表面，从而上述静电潜像显影为调色剂图像。

显影辊通常如下制造，即，将橡胶组合物成型为圆筒状，并且使之交联而形成辊主体，在该辊主体的中心的通孔插入由金属等构成的轴并进行电接合，同时进行机械固定，然后根据需要对上述辊主体的外周面进行研磨而制造。另外，进一步根据需要，例如有时也通过紫外线的照射主要使形成上述外周面的橡胶组合物中的基材橡胶氧化，在该外周面形成氧化膜。

另外，上述橡胶组合物例如在基材橡胶中配合用于使该基材橡胶交联的交联剂、促进剂等各种添加剂而制备，上述基材橡胶至少包含具有离子导电性的共聚橡胶（离子导电性橡胶），上述共聚橡胶包含作为共聚成分的环氧乙烷。

上述显影辊要求极力防止如下不良情况：由于调色剂的带电不良，即，调色剂在辊主体外的外周面的大致整面的摩擦带电性的偏差；或者调色剂的输送不良，即，调色剂在辊主体外的外周面的大致整面的输送性的偏差等，从而使上述调色剂层的厚度不均匀化，产生调色剂附着在形成图像的其他部分的所谓的模糊、或形成图像的图像浓度不均（浓度不均）等图像不良。

因此，为了应对上述要求，例如在专利文献1中研究出将上述辊主体的外周面的表面粗糙度以平均山间隔Sm表示并规定为10～300μm，并且，将该辊主体的微型橡胶硬度A规定为20～80。

另外，在专利文献2中研究出将上述辊主体的外周面的表面粗糙度以中心线平均粗糙度Ra表示并规定为0.3μm以下，并且，将量限制刮板与显影辊的位置关系规定在规定的范围内。

在专利文献3中研究出以使上述辊主体的外周面的中心线平均粗糙度Ra、十点平均粗糙度Rz、粗糙度曲线要素的平均长度Rsm以及调色剂的体积平均粒径满足规定关系的方式进行规定。

此外，专利文献4中研究出将上述辊主体的外周面用至少包含丙烯酸树脂和氟树脂粒子的覆盖层覆盖。

专利文献1：日本特开2006-145956号公报

专利文献2：日本特开2008-134428号公

专利文献3：日本特开2008-180890号公报

专利文献4：日本特开2008-76945号公报

发明内容

根据发明人的研究，为了规定辊主体的外周面的表面形状来缩小调色剂的摩擦带电性、输送性的偏差而使调色剂层的厚度均匀化，如上述专利文献1～3等中记载的那样，如果仅以中心线平均粗糙度Ra及其他来规定上述表面形状，则不充分。

如果不严格规定组合的与调色剂的平均粒径对应的上述外周面的纵向（圆周方向）以及横方向（宽度方向）的粗糙度的关系，则无法真正地缩小调色剂的摩擦带电性、输送性的偏差来使调色剂层的厚度均匀化。

但是，如果进行通常的研磨精加工等，则实质上不可能如上述地按方向、并且与调色剂的平均粒径对应地严格规定辊主体的外周面的表面状态。

另外，如专利文献4等记载的那样，在辊主体的外周面形成覆盖层时，从成为其基础的涂剂的制备到涂布、干燥这期间混入尘埃等，使覆盖层的厚度、表面形状等的均匀性受损，即使不混入尘埃等，也容易产生厚度不均，产生这些问题时，调色剂的摩擦带电性、输送性的偏差反而变大使调色剂层的厚度不均匀化。

本发明的目的在与提供一种显影辊，该显影辊与现有技术相比，能够进一步缩小调色剂的摩擦带电性、输送性的偏差，使形成在辊主体的外周面的调色剂层的厚度尽可能均匀化，所以难以产生伴随上述厚度的不均匀化的模糊、浓度不均等图像不良。

本发明的显影辊，其特征在于，具备由至少包含基材橡胶的橡胶组合物构成的辊主体，并用于利用了电子照相法的图像形成装置，

上述基材橡胶是选自丙烯腈丁二烯橡胶和苯乙烯丁二烯橡胶中的至少1种、氯丁二烯橡胶、表氯醇橡胶以及丁基系橡胶的混合物，

并且，上述丁基系橡胶在上述基材橡胶的总量100质量份中所占的比例为2.5质量份～20质量份，

在上述辊主体的外周面通过紫外线的照射而形成氧化膜。

根据发明人的研究，丁基系橡胶具有通过紫外线的照射而软化产生粘合性的特性，使用以上述规定的比例配合该丁基系橡胶而成的橡胶组合物形成辊主体后，为了在该辊主体的外周面形成氧化膜，通过照射紫外线在上述外周面的大致整面赋予尽可能均匀且适度地对调色剂的附着力。

因此，能够提供一种显影辊，与上述外周面的表面形状等无关地，遍及其大致整面极力缩小该外周面的调色剂的摩擦带电性和输送性的偏差，使调色剂层的厚度均匀化，难以产生伴随上述厚度的不均匀化的模糊、浓度不均等图像不良。

另外，氧化膜由构成辊主体的外周面的橡胶组合物中的主要基材橡胶因紫外线的照射氧化而形成，所以不会产生涂布现有涂剂而形成的覆盖层的这种问题，厚度、表面形状等均匀性优异。

因此，通过设置上述氧化膜，从而不损害形成在辊主体的外周面的调色剂层的厚度的均匀性地将上述外周面对调色剂的附着力进行微调，从而能够微调上述调色剂层的厚度、形成图像的图像浓度等。

上述辊主体由上述橡胶组合物形成单层结构，上述辊主体的外周面优选通过照射波长100nm～400nm的紫外线而形成氧化膜。

通过形成上述单层结构，从而能够简化显影辊整体的结构，并且通过照射上述特定波长的紫外线，从而在辊主体的外周面能够形成具有微调该外周面对调色剂的附着力的功能的极薄的上述氧化膜。

上述辊主体的外周面通过在上述范围配合丁基系橡胶，或者在上述外周面形成上述氧化膜，从而与具备该辊主体的本发明的显影辊组合，对将实质上用于图像形成装置的调色剂的附着力优选调整为18nN～40nN。

通过使附着力为18nN以上，从而能够进一步缩小调色剂的摩擦带电性、输送性的偏差使调色剂层的厚度进一步均匀化，所以更难以产生伴随上述厚度的不均匀化的模糊、浓度不均等图像不良。

但是，附着力超过40nN时，附着在上述外周面的调色剂变得难以移动至感光鼓的表面，形成图像的图像浓度可能降低。另外，外周面与先前说明的密封部件之间的摩擦力增加，由于图像反复形成，例如图像形成张数接近8000张，则上述外周面的与密封部件接触的区域磨损而在与密封部件之间产生缝隙，有可能产生调色剂泄漏。

根据本发明，能够提供如下的显影辊，该显影辊与现有技术相比，进一步缩小调色剂的摩擦带电性、输送性的偏差，使形成在辊主体的外周面的调色剂层的厚度尽可能均匀化，所以难以产生伴随上述厚度的不均匀化的模糊、浓度不均等图像不良。

附图说明

图1为表示本发明的显影辊的实施方式的一个例子的立体图。

符号说明

1 显影辊

2 辊主体

3 通孔

4 轴

5 外周面

6 氧化膜

具体实施方式

本发明的显影辊，其特征在于，具备由至少含有基材橡胶的橡胶组合物构成的辊主体，用于利用了电子照相法的图像形成装置，

在上述辊主体的外周面通过紫外线的照射而形成氧化膜。

〈基材橡胶〉

作为基材橡胶，如上所述，可使用选自丙烯腈丁二烯橡胶和苯乙烯丁二烯橡胶中的至少1种、氯丁二烯橡胶、表氯醇橡胶以及丁基系橡胶的混合物。

其中，表氯醇橡胶为离子导电性橡胶，对辊主体赋予离子导电性，并将显影辊的辊电阻值设定在适度范围内，显影时具有可使调色剂以适度带电量摩擦带电的功能。

即，使具备上述辊主体的显影辊在压接量限制刮板的状态下旋转时，可使调色剂以适于将感光鼓的表面的静电潜像显影的带电量进行带电。

另外，CR和NBR为极性橡胶，具有微调显影辊的辊电阻值的作用。

另外，SBR和NBR具有降低辊主体的硬度来提高柔软性，并且减小压缩永久形变来防止辊主体的弹力减弱（ヘタリ）的功能。

此外，CR、SBR以及NBR也作为通过紫外线照射被氧化而在辊主体的外周面形成氧化膜的形成材料发挥作用。

丁基系橡胶，如先前说明所述，如有如下功能：通过紫外线的照射而软化产生粘合性，由此在辊主体的外周面的大致整面赋予尽可能均匀且适度的对调色剂的附着力。

（丁基系橡胶）

作为上述丁基系橡胶，基本骨架包含异丁烯，如先前说明所述，也可使用具有通过紫外线的照射而软化产生粘合性的特性的各种丁基系橡胶的任一种。

作为该丁基系橡胶，例如可举出作为异丁烯与异戊二烯的共聚物的丁基橡胶（IIR）、氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶等卤化丁基橡胶，或者异丁烯与对甲基苯乙烯的共聚物的卤化物等的1种或2种以上。

其中，优选为IIR，作为上述IIR，例如可优选使用异戊二烯单元的比例为1.5质量%～4.5质量%左右的化合物等。作为上述IIR，例如可举出JSR（株）制的JSR BUTYL268〔稳定剂：NS，不饱和度：1.5摩尔%，门尼粘度：51ML_1＋8（125℃），比重：0.92〕、JSR BUTYL365〔稳定剂：NS，不饱和度：2.0摩尔%，门尼粘度：33ML_1＋8（125℃），比重：0.92〕等中的至少1种。

上述丁基系橡胶的配合比例限定为基材橡胶的总量100质量份中的2.5质量份～20质量份的理由如下。

即，如果丁基系橡胶的配合比例低于上述范围，则无法得到基于该丁基系橡胶的上述功能，辊主体的外周面对调色剂的附着力不足，所以无法得到缩小该调色剂的摩擦带电性、输送性的偏差而使调色剂层的厚度均匀化的效果。因此，不能防止伴随上述厚度的不均匀化的模糊、浓度不均等图像不良。

另一方面，丁基系橡胶的配合比例超出上述范围时，辊主体的外周面对调色剂的附着力过强，附着在上述外周面的调色剂难以移动至感光鼓的表面，形成图像的图像浓度降低。另外，为了防止调色剂泄漏，通常，使密封部件与显影辊的辊主体的外周面的两端部接触，但丁基系橡胶的配合比例超出上述范围时，上述外周面与密封部件之间的摩擦力增加，由于图像反复形成，例如图像形成张数接近8000张，则上述外周面的与密封部件接触的区域发生摩损而在与密封部件之间产生缝隙，有可能产生调色剂泄漏。

与此相对，通过使丁基系橡胶的配合比例在上述范围内，从而能够防止形成图像的图像浓度的降低、防止调色剂泄漏等，并且使调色剂层的厚度均匀化。另外，通过将丁基系橡胶的配合比例在上述范围内调整，能够调整辊主体的外周面对调色剂的附着力。

应予说明，如果考虑极力防止形成图像的图像浓度的降低、调色剂泄漏等，并且使调色剂层的厚度进一步均匀化，则丁基系橡胶的配合比例在上述范围内，相对于基材橡胶的总量100质量份，优选为5质量份以上，且优选为10质量份以下。

对于上述配合比例而言，单独使用1种丁基系橡胶时，是该丁基系橡胶的配合比例，并用2种以上时，是其总计的配合比例。

（表氯醇橡胶）

作为表氯醇橡胶，例如可举出表氯醇均聚橡胶、表氯醇-环氧乙烷二元共聚橡胶（ECO）、表氯醇-环氧丙烷二元共聚橡胶、表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚橡胶（GECO）、表氯醇-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚橡胶以及表氯醇-环氧乙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚四元共聚橡胶等中的1种或2种以上。

其中，优选含有环氧乙烷的共聚橡胶，在上述共聚橡胶中，环氧乙烷含量为30摩尔%以上，其中优选为55摩尔%以上，特别优选为60摩尔%以上，优选为95摩尔%以下，特别优选为80摩尔%以下。

上述环氧乙烷通过使大量离子稳定化而对辊主体赋予离子导电性，有使显影辊的辊电阻值降低至作为该显影辊适合的范围的作用。但是由于环氧乙烷含量低于上述范围时，无法充分得到所述功能，所以可能无法充分降低显影辊的辊电阻值。

另一方面，环氧乙烷含量超过上述范围时，引起该环氧乙烷的结晶化妨碍分子链的链段运动，所以反而显影辊的辊电阻值可能上升，或辊主体的硬度上升，或者交联前的橡胶组合物的粘度上升而导致成型加工性降低。

作为含有上述环氧乙烷的共聚橡胶，特别优选为表氯醇-环氧乙烷二元共聚合物（ECO）。

上述ECO中，环氧乙烷含量为30摩尔%以上，特别优选为50摩尔%以上，优选为80摩尔%以下。另外，表氯醇含量优选为20摩尔%以上，优选为70摩尔%以下，特别优选为50摩尔%以下。

另外，作为上述共聚橡胶，还可使用表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚合物（GECO）。

上述GECO中的环氧乙烷含量优选为30摩尔%以上，特别优选为60摩尔%以上，优选为95摩尔%以下，特别优选为80摩尔%以下。另外，表氯醇含量优选为4.5摩尔%以上，特别优选为15摩尔%以上，优选为65摩尔%以下，特别优选为40摩尔%以下。此外，烯丙基缩水甘油醚含量优选为0.5摩尔%以上，特别优选为2摩尔%以上，优选为10摩尔%以下，特别优选为6摩尔%以下。

上述烯丙基缩水甘油醚，通过其自身作为侧链来确保自由体积而发挥功能，从而能够抑制环氧乙烷的结晶化，具有降低显影辊的辊电阻值的作用。但是由于烯丙基缩水甘油醚含量低于上述范围时得不到所述的作用，所以可能无法充分降低显影辊的辊电阻值。

另一方面，烯丙基缩水甘油醚在GECO交联时作为交联点发挥功能，所以烯丙基缩水甘油醚含量超出上述范围时，上述GECO的交联密度变高，妨碍分子链的链段运动，显影辊的辊电阻值可能反而上升。另外，显影辊的拉伸强度、疲劳特性、耐弯曲性等也可能降低。

应予说明，GECO中，表氯醇的含量是上述环氧乙烷和烯丙基缩水甘油醚的含量的余量。即，表氯醇含量优选为4.5摩尔%以上，特别优选为14摩尔%以上，优选为69.5摩尔%以下，特别优选为38摩尔%以下。

作为GECO，除了使上述3种单体共聚而成的狭义的三元共聚橡胶以外，还已知有用烯丙基缩水甘油醚将ECO改性的改性物，该改性物在本发明中也可作为GECO使用。

表氯醇橡胶的配合比例优选为基材橡胶的总量100质量份中的20质量份以上，特别优选为30质量份以上，优选为70质量份以下，特别优选为60质量份以下。

如果表氯醇橡胶的配合比例低于上述范围，则有可能无法得到对辊主体赋予充分的离子导电性而将显影辊的辊电阻值设定在适度的范围内的效果。即无法充分降低辊电阻值，形成的图像的图像浓度有可能变得过薄。

另外，超出上述范围时，辊电阻值反而过低，形成的图像的图像浓度有可能变得过浓。

对于上述配合比例而言，单独使用1种表氯醇橡胶时，是该表氯醇橡胶的配合比例，并用2种以上时，是其总计的配合比例。

（NBR、SBR）

作为NBR，是丙烯腈与丁二烯的共聚橡胶，丙烯腈含量为24%以下的低腈NBR、25～30%的中腈NBR、31～35%的中高腈NBR、36～42%的高腈NBR、43%以上的极高腈NBR均可使用。特别是如果使用比重小的低腈NBR，则能够使显影辊的比重降低而实现轻量化。

可使用这些NBR中的1种或2种以上。

作为SBR，利用乳液聚合法、溶液聚合法等各种聚合法使苯乙烯和1,3-丁二烯共聚合成的各种SBR均可使用。另外，作为SBR，有加入充填油调整柔软性的充油型和不加入充填油的非充油型，可以使用其中任一种。

并且，作为SBR，根据苯乙烯含量分类的高苯乙烯型、中苯乙烯型以及低苯乙烯型的SBR均可使用。通过变更苯乙烯含量、交联度，从而能够调整辊主体的各种物性。

可以使用这些SBR中1种或2种以上。

上述NBR和/或SBR的配合比例优选为基材橡胶的总量100质量份中的5质量份以上，特别优选为10质量份以上，优选为30质量份以下，特别优选为25质量份以下。

如果NBR和/或SBR的配合比例低于上述范围，则相对地表氯醇橡胶的配合比例增多，显影辊的辊电阻值过低，形成的图像的图像浓度可能过浓。

另一方面，超出上述范围时，相对地表氯醇橡胶的配合比例减少，辊电阻值无法充分低，形成的图像的图像浓度可能变得过薄。

应予说明，对于上述配合比例而言，单独使用1种SBR或NBR的任一种时，是该SBR或NBR的配合比例，仅为2种以上的SBR、仅为2种以上的NBR、或者混合SBR和NBR而并用2种以上时，是各自其总计的配合比例。另外使用充油SBR时，以该充油SBR中的固体成分量（SBR量）在上述范围内的方式设定配合比例。

（CR）

CR是例如使氯丁二烯乳液聚合而合成的，根据此时使用的分子量调节剂的种类分类成硫改性型和非硫改性型。

其中，硫改性型的CR是通过用二硫化秋兰姆等对使氯丁二烯和作为分子量调节剂的硫共聚而成的聚合物进行塑化，调节至规定的粘度而得到的。

另外非硫改性型的CR可分类为硫醇改性型、黄原酸改性型等。

其中，硫醇改性型的CR可使用例如正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、辛基硫醇等烷基硫醇类作为分子量调节剂，与上述硫改性型的CR同样地进行合成。另外黄原酸改性型的CR可使用烷基黄原酸化合物作为分子量调节剂，与上述同样地进行合成。

另外，CR根据其结晶化速度可分类为将该结晶化速度慢的类型、中等程度的类型以及快的类型。

本发明中，可以使用任一型的CR，其中，优选非硫改性型且结晶化速度慢的类型的CR中的1种或2种以上。

并且作为CR，可以使用氯丁二烯与其它共聚成分的共聚橡胶。作为上述其它共聚成分，例如可举出2,3-二氯-1,3-丁二烯、1-氯-1,3-丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、异戊二烯、丁二烯、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸以及甲基丙烯酸酯等中的1种或2种以上。

CR的配合比例是上述NBR和/或SBR、表氯醇橡胶以及丁基系橡胶的余量。以NBR和/或SBR、表氯醇橡胶、CR、以及丁基系橡胶的总量成为100质量份的方式设定上述CR的配合比例即可。

〈交联成分〉

在橡胶组合物中配合有用于使上述基材橡胶进行交联的作为交联成分的交联剂、促进剂、促进助剂等。

（交联剂）

作为交联剂，例如可举出硫系交联剂、硫脲系交联剂、三嗪衍生物系交联剂、过氧化物系交联剂、各种单体等中的1种或2种以上。

作为硫系交联剂，可举出粉末硫、有机含硫化合物等。另外，作为有机含硫化合物等，可举出二硫化四甲基秋兰姆、N,N-二硫代双吗啉等。

作为硫脲系交联剂，例如可举出四甲基硫脲、三甲基硫脲、亚乙基硫脲、由（C_nH_2n＋ ₁NH）₂C＝S〔式中，n表示1～10的整数〕表示的硫脲等。

作为过氧化物系交联剂，可举出过氧化苯甲酰等。

可以根据上述交联剂的种类等，以规定的比例进一步配合任意的促进剂、促进助剂。

（促进剂、促进助剂）

作为促进剂，例如可举出熟石灰、氧化镁（MgO）、一氧化铅（PbO）等无机促进剂，下述有机促进剂等中的1种或2种以上。

另外，作为有机促进剂，例如可举出胍系促进剂、噻唑系促进剂、次磺酰胺系促进剂、秋兰姆系促进剂、硫脲系促进剂等中的1种或2种以上。促进剂的功能根据种类而异，因此优选并用2种以上的促进剂。

上述中，作为胍系促进剂，例如可举出1,3-二苯基胍（D）、1,3-二邻甲苯基胍（DT）、1-邻甲苯基双胍（BG）、二邻苯二酚硼酸酯的二-邻甲苯基胍盐等中的1种或2种以上。特别优选为1,3-二邻甲苯基胍（DT）。

另外，作为噻唑系促进剂，例如可举出2-巯基苯并噻唑（M）、二-2-苯并噻唑二硫化物（DM）、2-巯基苯并噻唑的锌盐（MZ）、2-巯基苯并噻唑的环己基胺盐（HM，M60-OT）、2-（N,N-二乙基硫代氨甲酰基硫基）苯并噻唑（64）、2-（4′-吗啉代二硫基）苯并噻唑（DS，MDB）等中的1种或2种以上。特别优选为二-2-苯并噻唑二硫化物（DM）。

作为次磺酰胺系促进剂，例如可举出N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺等。

作为秋兰姆系促进剂，例如可举出一硫化四甲基秋兰姆（TS）、二硫化四甲基秋兰姆（TT、TMT）、二硫化四乙基秋兰姆（TET）、二硫化四丁基秋兰姆（TBT）、二硫化四（2-乙基己基）秋兰姆（TOT-N）、四硫化双五亚甲基秋兰姆（TRA）等中的1种或2种以上。特别优选为一硫化四甲基秋兰姆（TS）。

作为促进助剂，可举出氧化锌等金属化合物；硬脂酸、油酸、棉籽脂肪酸等脂肪酸，其它以往公知的促进助剂中的1种或2种以上。

交联剂、促进剂及促进助剂的配合比例可根据基材橡胶的种类、组合、以及配合比例，或者交联剂、促进剂以及促进助剂的种类、组合等而适当设定。

〈导电性炭黑〉

还可以通过在橡胶组合物中配合导电性炭黑，从而对辊主体赋予电子导电性。但是如果大量配合，则辊电阻值有可能分散或变得不均匀，所以导电性炭黑的配合比例相对于基材橡胶的总量100质量份，优选为1质量份以上，且优选为5质量份以下，特别优选为3质量份以下。

〈其它〉

可以进一步根据需要在橡胶组合物中配合吸酸剂、填充剂等。

其中，吸酸剂发挥以下功能：防止基材橡胶交联时由表氯醇橡胶产生的氯系气体残留于辊主体内以及由其导致的交联阻碍、感光体的污染等。

作为上述吸酸剂，可使用作为酸受体发挥作用的各种物质，但从分散性优异的角度出发，优选水滑石类或者氧化镁（Magsalat），特别优选水滑石类。

另外，如果将上述水滑石类等与氧化镁、氧化钾并用，则能够得到更好的酸吸收效果，并能够进一步良好地防止感光体的污染。

上述吸酸剂的配合比例相对于基材橡胶的总量100质量份优选为0.2质量份以上，特别优选为1质量份以上，且优选为10质量份以下，特别优选为5质量份以下。

如果配合比例低于上述范围，则有可能不能充分地得到通过配合吸酸剂而产生的上述效果。另外，超出上述范围时，交联后的辊主体的硬度有可能上升。

作为填充剂，例如可举出氧化锌、二氧化硅、碳、炭黑、粘土、滑石、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、氧化钛等中的1种或2种以上。

通过配合填充剂，从而可调整辊主体的橡胶硬度，或者提高机械强度等。

填充剂的配合比例相对于基材橡胶的总量100质量份，优选为50质量份以下，特别优选为10质量份以下。

〈橡胶组合物的制备〉

由于丁基系橡胶与二烯系橡胶，即与NBR、SBR、CR的相溶性不充分，所以与以往同样地，即使将这些橡胶熔融混炼也难以制备均匀的橡胶组合物，含有上述各成分的橡胶组合物优选利用下述方法来制备。

即，首先，将成为橡胶组合物的基础的先前说明的4种～5种的基材橡胶以规定的比例加入到对全部的基材橡胶良好的溶剂中，根据需要进行加热等而使其完全溶解得到溶液。接着冷却上述溶液，进行过滤除去不溶成分后，加入上述基材橡胶的不良溶剂而使其析出，过滤，进而进行干燥，则能够得到上述4种～5种的基材橡胶的混合物。

接着，对上述混合物进行塑炼，加入交联成分以外的添加剂进行混炼后，最后加入交联成分进行混炼，从而能够得到橡胶组合物。在上述混炼中例如可使用捏合机、班伯里密炼机、挤出机等。

作为上述良好溶剂，例如可举出苯、氯苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类，正庚烷、正己烷、正戊烷、正辛烷等脂肪族烃类、二氯甲烷、四氢呋喃等中的1种或2种以上。

如果考虑良好地溶解全部的基材橡胶并混合，以及提高析出、过滤及干燥的各工序的作业性，则上述良好溶剂的量相对于基材橡胶的总量100g，优选为4升～8升左右。

另外，作为不良溶剂，例如可举出甲醇、乙醇、异丙醇等极性溶剂中的1种或2种以上。

如果考虑从溶液中迅速且良好地析出基材橡胶、以及提高过滤和干燥的各工序的作业性，则上述不良溶剂的量相对于良好溶剂1升，优选为0.5升～2升左右。

〈显影辊〉

图1是表示本发明的显影辊的实施方式的一个例子的立体图。

参照图1，该例的显影辊1具有由上述橡胶组合物构成的圆筒状的辊主体2、和插通于上述辊主体2的中心的通孔3的轴4。在辊主体2的外周面5利用紫外线照射而形成氧化膜6。

辊主体2可以形成为非多孔质状，也可以形成为多孔质状。特别是如果考虑防止产生弹力减弱、摩损等来提高显影辊的耐久性，则辊主体2优选形成实质上在内部不具有气孔的非多孔质状。

另外，辊主体2可以形成为外周面5侧的外层和轴4侧的内层的2层结构。此时，至少外层用上述橡胶组合物形成即可。

但是，为了简化显影辊1的结构，尽量生产率良好且低成本地进行制造，基本上，辊主体2优选如图所示由上述橡胶组合物形成为单层结构。

轴4例如由铝、铝合金、不锈钢等金属一体形成。辊主体2与轴4例如由具有导电性的粘接剂等进行电接合，同时进行机械固定而一体地旋转。

氧化膜6，如先前说明所述，具有微调外周面5对调色剂的附着力的功能。另外，氧化膜6还能够作为介电层发挥功能，减少显影辊1的介质损耗角正切。

如上所述，上述氧化膜6是构成辊主体2的外周面5的橡胶组合物中的主要是CR、SBR、NBR等通过紫外线的照射而氧化形成的，所以不产生涂布现有涂剂来形成的覆盖层这种问题，厚度、表面形状等的均匀性优异。

显影辊1的辊主体2的外周面5通过在上述范围配合丁基系橡胶，或者在上述外周面5形成氧化膜6，从而能够与上述显影辊1组合，将对实质上用于图像形成装置的调色剂的附着力优选调整为18nN～40nN。

通过使附着力为18nN以上，能够进一步缩小调色剂的摩擦带电性、输送性的偏差，能够进一步使调色剂层的厚度均匀化，所以很难进一步产生伴随上述厚度的不均匀化的模糊、浓度不均等图像不良。

但是附着力超过40nN时，附着在上述外周面的调色剂变得难以移动到感光鼓的表面，形成图像的图像浓度可能降低。另外，外周面与密封部件之间的摩擦力增加，由于图像反复形成，例如图像形成张数接近8000张时，则上述外周面的与密封部件所接触的区域产生磨损，在与密封部件之间产生缝隙而有可能发生调色剂泄漏。

应予说明，如果考虑极力防止形成图像的图像浓度的降低、调色剂泄漏等，并且将调色剂层的厚度进一步均匀化，则上述附着力在上述范围内优选为20nN以上且优选为35nN以下。

应予说明，在本发明中，将调色剂的附着力以通过使用离心法附着力测定装置〔Nanoseeds株式会社制的NS-C200型〕的后述测定方法测定的值进行表示。

上述显影辊1可使用含有先前说明的各成分的橡胶组合物形成辊主体2，除此以外，与以往同样地进行制造。

即，将上述橡胶组合物在边使用挤出成型机进行混炼边加热使之熔融的状态下，通过与上述辊主体2的截面形状，即圆环状对应的模具挤出成型为长条的圆筒状。

接着，在冷却固化后，在通孔3中插入硫化用的临时轴，在硫化罐内进行加热，使之硫化。

接着，安装于外周面涂布了导电性的粘接剂的轴4，上述粘接剂为热固性粘接剂时，通过加热使上述热固性粘接剂固化，将辊主体2和轴4电接合并机械地固定。

然后根据需要，以使辊主体2的外周面5变成规定的表面粗糙度的方式研磨后，通过照射紫外线，使构成该外周面5的橡胶组合物中的丁基系橡胶软化，从而产生粘合性，在上述外周面5的大致整面赋予对调色剂的附着力。由此，使橡胶组合物中的主要是CR、SBR、NBR氧化，通过在上述外周面5生成氧化膜6，从而制造图1所示的显影辊1。

如果考虑高效地氧化上述CR、SBR、NBR等而形成上述功能优异的氧化膜6，则为了形成氧化膜6而照射的紫外线的波长优选为100nm以上，且优选为400nm以下，特别优选为300nm以下。另外，照射的时间优选为30秒钟以上，特别优选为1分钟以上，优选为30分钟以下，特别优选为15分钟以下。

上述显影辊能够在例如激光打印机、静电式复印机、普通纸传真装置、以及它们的复合机等利用电子照片法的图像形成装置中，与量限制刮板组合，很好地用于在感光鼓的表面形成的静电潜像向调色剂像的显影。

实施例

〈实施例1〉

（橡胶组合物的制备）

作为基材橡胶，使用了NBR〔JSR（株）制的JSR N250SL、低腈NBR，丙烯腈含量：20%〕22.5质量份、作为丁基系橡胶的IIR〔同上的，JSR（株）制的JSR BUTYL268〕2.5质量份、CR〔昭和电工（株）制的Shoprene（注册商标）WRT〕25质量份、以及ECO〔大曹株式会社制的Epichlomer（注册商标）D，环氧乙烷含量：61摩尔%〕50质量份。

上述IIR在基材橡胶的总量100质量份中所占的比例为2.5质量份。

通过将上述各基材橡胶加入到相对于其总量100g为6升的作为上述各基材橡胶的良好溶剂的甲苯中，并且在搅拌下加热至60℃，从而使其完全溶解得到溶液。

接着，将上述溶液冷却至室温，用250筛网的金属丝网进行过滤除去不溶成分，然后加入作为上述各基材橡胶的不良溶剂的4升的甲醇使其析出并过滤，进而在100℃下干燥1小时，得到上述4种基材橡胶的混合物。

接着，使用班伯里密炼机将上述混合物的总量100质量份塑炼，并且，加入下述表1所示的各成分中除交联成分以外的成分进行混炼后，加入交联成分进行进一步混炼，制备橡胶组合物。

[表1]

表1

成分	质量份
		亚乙基硫腺	1
5%充油硫	1.5
		促进剂	0.85
促进剂DM	1.5
		促进剂TS	0.5
氧化锌	5
		导电性炭黑	2
水滑石类	3

表1中的各成分如下所述。

亚乙基硫脲：交联剂，川口化学工业（株）制的Accel（注册商标）22-S

5%充油硫：交联剂，鹤见化学工业（株）制

促进剂DT：1,3-二邻甲苯基胍，大内新兴化学工业（株）制的Nocceler（注册商标）DT

促进剂DM：二-2-苯并噻唑二硫化物，大内新兴化学工业（株）制的Nocceler DM

促进剂TS：一硫化四甲基秋兰姆，大内新兴化学工业（株）制的Nocceler TS

氧化锌：促进助剂，三井金属矿业（株）制的2种氧化锌

导电性炭黑：电气化学工业（株）制的Denka Black（注册商标）

水滑石类：吸酸剂，协和化学工业（株）制的DHT-4A（注册商标）-2

表中的质量份为相对于上述基材橡胶的总量100质量份的质量份。

（显影辊的制作）

向挤出成型机供给上述橡胶组合物，挤出成型为外径φ20.0mm、内径φ7.0mm的圆筒状后，将上述筒状体安装于交联用的临时轴上，在硫化罐内进行160℃×1小时的交联反应。

接着，将上述筒状体重新安装于外周面涂布了导电性的热固化性粘接剂的外径φ7.5mm的轴，在烘箱中加热至160℃，安装在上述轴上后，将两个端部进行成型修整，使用圆筒研磨机对外周面进行纵向进给研磨后进行镜面研磨作为精加工，以使外径变为φ16.00mm（公差0.05）的方式进行精加工，形成与上述轴一体化的辊主体。

接着，对研磨后的辊主体的外周面进行水洗后，以从UV灯到上述外周面的距离为10cm的方式进行设定而安装在紫外线照射机〔Senlights（株）制的PL21-200〕中，以轴为中心每次旋转90°，并且每次照射波长184.9nm和253.7nm的紫外线5分钟，外周面5的整体共计照射20分钟照射，由此在上述外周面形成氧化膜，制造显影辊。

〈实施例2〉

基材橡胶中，将NBR的配合比例设为20质量份、IIR的配合比例设为5质量份，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制造显影辊。

上述IIR在基材橡胶的总量100质量份中所占的比例为5质量份。

〈实施例3〉

基材橡胶中，将NBR的配合比例设为15质量份、IIR的配合比例设为10质量份，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制造显影辊。

上述IIR在基材橡胶的总量100质量份中所占的比例为10质量份。

〈实施例4〉

代替NBR，配合等量的SBR〔JSR（株）制的JSR1502〕，除此以外，与实施例3同样地制备橡胶组合物，制造显影辊。

〈实施例5〉

基材橡胶中，将NBR的配合比例设为5质量份、IIR的配合比例设为20质量份，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制造显影辊。

上述IIR在基材橡胶的总量100质量份中所占的比例为20质量份。

〈比较例1〉

基材橡胶中，将NBR的配合比例设为24质量份、IIR的配合比例设为1质量份，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制造显影辊。

上述IIR在基材橡胶的总量100质量份中所占的比例为1质量份。

〈比较例2〉

在基材橡胶中，不配合NBR，将IIR的配合比例设为25质量份，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制造显影辊。

上述IIR在基材橡胶的总量100质量份中所占的比例为25质量份。

〈对调色剂的附着力测定〉

从上述各实施例、比较例中制造而得的显影辊的辊主体中，切取一面为上述辊主体的外周面的5mm×5mm的矩形状试验片，以上述外周面侧成为上面的方式贴附于金属板，制作附着力测定用的样品。

（附着力测定）

在上述样品的表面（辊主体的外周面）散布300个左右中心粒径为6.5μm的带正电性的非磁性单组分调色剂，利用具备图像解析部与离心分离部的离心法附着力测定装置〔Nanoseeds株式会社制的NS-C200型〕的上述图像解析部中的图像解析，计算正确的调色剂附着量（调色剂附着个数），规定为初始状态。

接着，将上述初始状态的样品安装于上述离心法附着力测定装置的标准支架上，安置在上述装置的离心分离部的转子中，以规定的转速进行离心分离，然后，再次利用图像解析部中的图像解析计算离心分离后的调色剂残留量（调色剂残留个数），该操作以由离心力G（＝r×ω²）表示的0、2000、8000、12000、16000的5个水平的转速来实施。

接着，绘制以上述5个水平的离心力G为基础的各旋转角速度ω与此时的调色剂残留个数的关系来求得近似式，根据该近似式，求得初始状态下附着于样品的表面的调色剂的50%分离，其余50%的调色剂残留的旋转角速度ω。

而且，由上述旋转角速度ω利用下述式（1）求得在各实施例、比较例的辊主体外周面中的调色剂附着力F₅₀（nN），下述式（1）：

F₅₀＝（π/6）×ρ×d³×r×ω² （1）。

应予说明，式中的ρ表示调色剂的真比重（＝1.1），d表示调色剂的平均直径（＝6.5μm）。另外r表示安装在上述离心分离部的转子中的样品的离心分离时的旋转半径（＝55mm）。

〈图像评价〉

使用带正电性的非磁性单组分调色剂，将在上述各实施例、比较例中制造的显影辊装入可印刷张数为约4000张〔A4尺寸，日本工业标准JIS X6932：2008公表值〕左右的激光打印机中，在温度23.5℃、相对湿度55%的环境下，连续通纸4000张普通纸（1%印制）后，图像形成评价图像，按下述基准评价图像的优劣。

○：具有适度图像浓度，并且未发现模糊、浓度不均等图像不良。良好。

△：图像浓度过薄或反而过浓，或者能稍许发现模糊、浓度不均等图像不良，但均在允许范围内。

×：图像浓度过于不足或图像不良中任一种均超出允许范围。不良。

将以上结果示于表2。

[表2]

表2

由表2的实施例1～5、比较例1、2的结果，判明通过在基材橡胶的总量100质量份中以2.5质量份～20质量份的比例配合IIR，从而能够在辊主体的外周面的大致整面赋予均匀且适度的附着力，由此极力缩小在上述外周面的调色剂的摩擦带电性、输送性的偏差，将调色剂层的厚度均匀化，且难以产生模糊、浓度不均等图像不良。

另外，特别是根据实施例1～3、5的结果，判明如果考虑进一步提高上述效果，则IIR的配合比例在上述范围内，优选为基材橡胶的总量100质量份中的5质量份以上，且优选为10质量份以下。

另外，根据实施例3、4的结果，判明使用SBR来代替NBR也能得到同样的结果。

Claims

1.一种显影辊，其特征在于，具备由至少包含基材橡胶的橡胶组合物构成的辊主体，并用于利用了电子照相法的图像形成装置，

所述基材橡胶是选自丙烯腈丁二烯橡胶和苯乙烯丁二烯橡胶中的至少1种、氯丁二烯橡胶、表氯醇橡胶以及丁基系橡胶的混合物，

并且，所述丁基系橡胶在所述基材橡胶的总量100质量份中所占的比例为5质量份～10质量份，所述丁基系橡胶具有通过紫外线的照射而软化产生粘合性的特性，

在所述辊主体的外周面通过紫外线的照射而形成氧化膜。

2.根据权利要求1所述的显影辊，其中，所述辊主体由所述橡胶组合物形成单层结构，通过向所述辊主体的外周面照射波长100nm～400nm的紫外线而形成氧化膜。

3.根据权利要求1或2所述的显影辊，其中，所述辊主体的外周面对用于所述图像形成装置的调色剂的附着力为18nN～40nN。