CN105295133B - 半导电性辊 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种半导电性辊,其在不改变机械特性、电特性,或不产生由调色剂的附着所致的图像浓度的降低等,或不产生由感光体等的污染所致的画质的降低等的情况下,能够将特别是低温、低湿下的辊电阻值调整成最佳的值,并且能够抑制由环境所致的辊电阻值的变动,在将图像形成装置停止一段时间后的再次开始第1张的图像形成时难以产生黑色实心部分的图像浓度的降低等。半导电性辊1由橡胶组合物形成为非多孔质且单层结构,该橡胶组合物包含含有丁苯橡胶和表氯醇橡胶的橡胶成分、相对于该橡胶成分的总量100质量份为0.05~5质量份的在分子中具有氟基和磺酰基的阴离子的盐。
Description
技术领域
本发明涉及特别适合在利用电子照相法的图像形成装置中作为显影辊等使用的半导电性辊。
背景技术
在例如激光打印机、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中,为了将带电的感光体的表面曝光而将形成于该表面的静电潜像通过调色剂显影成调色剂图像而使用显影辊。
作为显影辊,为了应对调色剂的微细化、均匀化、球形化或向聚合调色剂迁移等趋势而对调色剂赋予高带电性,且在不产生调色剂附着的情况下有效地将静电潜像显影成调色剂图像,有效的是使用辊电阻值在例如温度23℃、相对湿度55%的常温常湿环境下被调整成108Ω以下的半导电性辊。
为了应对该半导电性辊的各种要求,对形成该半导电性辊的橡胶成分的种类、添加剂的种类或配合比例、结构等进行了各种研究。
例如,为了尽可能以高生产率且低成本地制造半导电性辊,并且提高其耐久性、压缩永久变形特性等,该半导电性辊一般形成为非多孔质且单层结构。
另外,为了抑制使用该半导电性辊作为显影辊时的调色剂带电量、输送量的降低而形成画质尽可能好的图像,考虑优选使用至少含有表氯醇橡胶等的离子导电性橡胶作为橡胶成分的橡胶组合物来形成半导电性辊。
然而,如果使用该半导电性辊作为显影辊,则存在形成图像的图像浓度降低的问题。这是因为表氯醇橡胶等的离子导电性橡胶对于调色剂具有高附着性。
因此,在专利文献1中提出有为了抑制由调色剂的附着所致的图像浓度的降低而确保适度的图像浓度,在由含有离子导电性橡胶作为橡胶成分的橡胶组合物构成的半导电性辊中含有具有防止调色剂附着的功能的氧化钛。
但是,如果含有充分得到上述功能的量的也属于高硬度的填充剂(填料)的氧化钛,则半导电性辊的硬度上升而产生其它新的问题。即容易产生调色剂的劣化而图像耐久性降低,或在感光体的表面压接半导电性辊时的夹持宽度变窄而形成图像的画质降低。
图像耐久性是表示重复使用相同的调色剂形成图像时能够将形成图像的画质良好地维持多长时间的指标。
1次图像形成中,收容于图像形成装置的显影部的调色剂仅使用极少一部分,剩余的大部分调色剂在显影部内反复循环。因此设置于显影部内与调色剂反复接触的显影辊对调色剂造成多少损伤或并不造成损伤是提高图像耐久性的一大关键。如果图像耐久性降低,则在形成图像的黑色实心部分产生白纵筋或在空白部分产生模糊化而使画质降低。
专利文献2中提出有在导电性弹性体层的外周面层叠表面层而形成2层结构的半导电性辊,该表面层具有由互不相溶的丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)和丁苯橡胶(SBR)的混合物构成的海岛结构,并且含有离子导电性的导电剂而赋予离子导电性。
作为离子导电性的导电剂,可例示高氯酸锂、高氯酸钠、高氯酸钙、长链烷基季铵高氯酸盐等。
考虑采用该表面层的构成来形成单层结构的半导电性辊。在这种情况下,认为由于不含离子导电性橡胶,所以能够一边防止调色剂的附着,一边利用离子导电性的导电剂来维持低的辊电阻值。
但是,在该构成中,为了确保该低的辊电阻值,必须含有相对于橡胶成分的总量为大量的离子导电剂。
因此,存在以下问题:例如在持续施加电场时、暴露于高温时等,过量的离子导电剂容易在半导电性辊的外周面渗出,渗出的离子导电剂向感光体等移动,产生所谓的感光体等的污染而使形成图像的画质降低。
专利文献3中提出有在弹性层的外周面层叠由氟系材料构成的表面层的2层结构的半导电性辊,该弹性层由乙烯丙烯二烯橡胶(EPDM)、NBR和SBR的混合物构成,含有作为电子导电性的导电剂的导电性炭黑。
然而,仅使用导电性炭黑作为导电剂对半导电性辊赋予电子导电性的情况下,如果不以上述表面层覆盖其外周面等而形成层叠结构则无法稳定辊电阻值。即存在以下问题:无法使得半导电性辊为单层结构,随着制造工序、使用材料增加,生产率降低,且制造成本升高。
专利文献4中提出有与作为离子导电性橡胶的表氯醇橡胶一起并用SBR作为橡胶成分来形成半导电性辊。
然后,根据上述构成,得到如下效果:
·并用SBR,能够减少成为调色剂附着的原因的表氯醇橡胶的量,难以产生由该调色剂的附着所致的图像浓度的降低等;
·因此能够省略氧化钛等的配合或与以往相比减少配合比例,使半导电性辊柔软化而能够提高调色剂的图像耐久性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-72445号公报
专利文献2:日本特开平9-114189号公报
专利文献3:日本特开2002-278320号公报
专利文献4:日本特开2012-163776号公报
发明内容
将并用SBR和表氯醇橡胶作为橡胶成分的专利文献4中记载的半导电性辊作为显影辊,组装在例如设置图像形成的速度小于25张/分钟左右的低速的图像形成装置(低速机)中使用时,能够不产生任何问题地良好地取得上述效果。
但是,有时产生如下问题:将该半导电性辊作为显影辊组装在例如图像形成的速度为25张/分钟以上的中高速的图像形成装置(中高速机)中使用时,切断装置的电源,静置一段时间例如3天以上后再次打开电源,再次开始图像形成时,刚再次开始后的特别是第1张的形成图像的黑色实心部分的图像浓度大幅度降低。
该原因在于半导电性辊的辊电阻值受到环境(温度、湿度)的影响而大幅度变动。即一般半导电性辊的辊电阻值显示出越是低温、低湿越高。越是高温、高湿越低的趋势。
然而,组装有半导电性辊的图像形成装置内的环境通常不是一定的,例如像先前说明的那样静置一段时间后打开电源时,随着从静置的环境经由装置的加热而温度、湿度缓缓上升,半导电性辊的辊电阻值缓缓降低。
如果是低速机,则从电源接通经由装置的加热而再次开始图像形成为止有足够的时间,其间装置内充分上升至通常运转时的温度、湿度,因此再次开始图像形成时半导电性辊的辊电阻值示出几乎通常运转时的值。因此几乎不产生刚再次开始后的特别是第1张的形成图像的黑色实心部分的图像浓度大幅度降低的问题。
但是,在中高速机中,以缩短起动时间等为目的,通常将从电源接通到达到能够再次开始图像形成的状态为止的时间设定得较短。
因此,特别是在冬季等低温且低湿的环境下将图像形成装置静置后,在电源接通后、装置内的温度、湿度充分上升前的半导电性辊的辊电阻值示出高于通常运转时的值的状态下再次开始图像形成,如上所述,容易产生特别是第1张的形成图像的黑色实心部分的图像浓度大幅度降低的问题。
如果增加表氯醇橡胶在橡胶成分的总量中所占的量,则能够将半导电性辊的特别是低温、低湿时的辊电阻值降低到某种程度。
但是,在这种情况下,由于有助于调色剂的带电的橡胶组合物自身的组成不同,所以存在例如作为显影辊使用时的调色剂带电量、输送量变动的问题。另外,也有可能并用SBR的效果变得不充分,而容易发生调色剂的附着和与其相伴的图像浓度的降低。
也考虑含有导电性炭黑来调整半导电性辊的辊电阻值,但在这种情况下,由于以相对于橡胶成分的总量100质量份为20质量份以上这样大量地含有也作为填充剂、橡胶的增强剂发挥功能的该导电性炭黑,所以产生半导电性辊变硬、调色剂的图像耐久性降低的问题。
本发明的目的在于提供一种新型半导电性辊,其在不大幅度改变硬度等机械特性、或调色剂带电量、输送量这样的电特性,也不产生由调色剂的附着所致的图像浓度的降低等,并且不产生由感光体等的污染所致的形成图像的画质的降低等的情况下,能够将特别是低温、低湿下的辊电阻值调整成对作为显影辊等组装的图像形成装置最佳的值,并且,能够抑制由环境所致的上述辊电阻值的变动,因此难以产生上述黑色实心部分的图像浓度的降低等。
本发明是由橡胶组合物形成为非多孔质且单层结构的半导电性辊,该橡胶组合物包含含有SBR和表氯醇橡胶的橡胶成分、以及相对于上述橡胶成分的总量100质量份为0.05质量份~5质量份的、在分子中具有氟基和磺酰基的阴离子的盐。
上述的分子中具有氟基和磺酰基的阴离子的盐(以下有时简称为“离子盐”)作为离子导电剂,在如导电性炭黑等那样在不大幅度改变硬度等机械特性的情况下,用于降低半导电性辊的辊电阻值而发挥功能。
因此,根据本发明,能够通过并用该离子盐和表氯醇橡胶来省略导电性炭黑的配合,或与以往相比减少配合比例,与此同时能够防止形成为非多孔质且单层结构的半导电性辊的硬度等机械特性大幅度变动。
另外,本发明中,因为将该离子盐与作为离子导电性橡胶的表氯醇橡胶并用,所以将该离子盐的配合比例设定为上述范围,能够防止特别是作为显影辊使用时发生由过量的离子盐的渗出所致的感光体等的污染和与其相伴的形成图像的画质的降低等。
并且,根据本发明,橡胶组合物的其它组成维持几乎一定,仅将离子盐的配合比例调整在上述范围内,从而在不大幅度改变调色剂带电量、输送量这样的电特性变化,并且不产生由调色剂附着所致的图像浓度的降低等的情况下,能够将特别是低温、低湿下的半导电性辊的辊电阻值调整为对作为显影辊等组装的图像形成装置最佳的值,并且能够抑制由环境所致的上述辊电阻值的变动。
因此将半导电性辊特别是作为显影辊组装于中高速机而静置一段时间后,再次打开电源,再次开始图像形成时,能够防止刚再次开始后的特别是第1张的形成图像的黑色实心部分的图像浓度大幅度降低。
附图说明
图1是表示本发明的半导电性辊的实施方式的一个例子的立体图。
图2是说明测定半导电性辊的辊电阻值的方法的说明图。
具体实施方式
本发明是一种半导电性辊,其由橡胶组合物形成为非多孔质且单层结构,该橡胶组合物包含含有SBR和表氯醇橡胶的橡胶成分、以及相对于上述橡胶成分的总量100质量份为0.05质量份~5质量份的离子盐。
《橡胶组合物》
〈橡胶成分〉
作为橡胶成分,如上述那样至少并用SBR和表氯醇橡胶。
(SBR)
其中,作为SBR,使苯乙烯和1,3-丁二烯通过乳液聚合法、溶液聚合法等各种聚合法共聚而合成的各种SBR均可使用。另外,作为SBR,有加入填充油来调整柔软性的充油型和不加填充油的非充油型,两者均可使用。
进而,作为SBR,根据苯乙烯含量分类的高苯乙烯型、中苯乙烯型和低苯乙烯型的SBR均可使用。可以通过改变苯乙烯含量、交联度来调整半导电性辊的各种特性。
可以使用这些SBR中的1种或2种以上。
SBR的配合比例优选为橡胶成分的总量100质量份中的10质量份以上,特别优选为30质量份以上,优选为80质量份以下,特别优选为70质量份以下。
SBR的配合比例小于该范围时,表氯醇橡胶的量相对变多,因此有可能作为显影辊使用时调色剂容易附着,形成图像的图像浓度降低。
另一方面,在SBR的配合比例大于上述范围时,表氯醇橡胶的量相对变少,因此有可能辊电阻值上升,作为显影辊使用时调色剂带电量、输送量降低。
应予说明,使用充油型的SBR作为该SBR时,SBR的配合比例是作为该充油型的SBR中含有的固体成分的SBR自身的配合比例。
(表氯醇橡胶)
作为表氯醇橡胶,可举出表氯醇均聚物、表氯醇-环氧乙烷二元共聚物(ECO)、表氯醇-环氧丙烷二元共聚物、表氯醇-烯丙基缩水甘油醚二元共聚物、表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物(GECO)、表氯醇-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物、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物等中的1种或2种以上。
作为表氯醇橡胶,这些之中,优选为含有环氧乙烷的共聚物,特别优选为ECO和/或GECO。
上述两种共聚物中,环氧乙烷含量均为30摩尔%以上,特别优选为50摩尔%以上,优选为80摩尔%以下。
环氧乙烷起到降低半导电性辊的辊电阻值的作用。但是如果环氧乙烷含量小于该范围,则不能充分得到该作用,因此有可能无法充分降低半导电性辊的辊电阻值。
另一方面,环氧乙烷含量大于上述范围的情况下,引起环氧乙烷的结晶化而妨碍分子链的链段运动,因此反而有半导电性辊的辊电阻值上升的趋势。另外,也可能交联后的半导电性辊的硬度上升,或交联前的橡胶组合物的加热熔融时的粘度上升而加工性降低。
ECO中,表氯醇含量是环氧乙烷含量的余量。即表氯醇含量优选为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,GECO中,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5摩尔%以下。
烯丙基缩水甘油醚自身作为侧链用于确保自由体积而发挥功能,由此起到抑制环氧乙烷的结晶化而使半导电性辊的辊电阻值降低的作用。但是烯丙基缩水甘油醚含量小于上述范围时,得不到该作用,因此有可能无法充分降低半导电性辊的辊电阻值。
另一方面,烯丙基缩水甘油醚在GECO的交联时作为交联点发挥功能,因此在烯丙基缩水甘油醚含量大于上述范围时,GECO的交联密度变高而妨碍分子链的链段运动,反而有半导电性辊的辊电阻值上升的趋势。另外,有可能半导电性辊的拉伸强度、疲劳特性、耐弯曲性等降低。
GECO中,表氯醇含量是环氧乙烷含量和烯丙基缩水甘油醚含量的余量。即表氯醇含量优选为10摩尔%以上,特别优选为19.5摩尔%以上,优选为69.5摩尔%以下,特别优选为60摩尔%以下。
另外,作为GECO,除了使以上说明的3种单体共聚的狭义的意义的共聚物之外,还已知将表氯醇-环氧乙烷共聚物(ECO)用烯丙基缩水甘油醚改性而得的改性物,本发明中该改性物也可作为GECO使用。
表氯醇橡胶的配合比例优选为橡胶成分的总量100质量份中的5质量份以上,特别优选为10质量份以上,优选小于50质量份,特别优选为30质量份以下。
表氯醇橡胶的配合比例小于该范围时,有可能辊电阻值上升,作为显影辊使用时调色剂带电量、输送量降低。
另一方面,表氯醇橡胶的配合比例大于上述范围时,有可能在作为显影辊使用时调色剂容易附着,形成图像的图像浓度降低。
〈其它橡胶成分〉
作为橡胶成分,也可以进一步并用选自NBR、氯丁二烯橡胶(CR)、丁二烯橡胶(BR)、丙烯酸橡胶(ACM)和EPDM中的至少1种。
(NBR)
其中,作为NBR,根据丙烯腈含量分类的低腈NBR、中腈NBR、中高腈NBR、高腈NBR以及极高腈NBR均可使用。
另外,作为NBR,有加入填充油来调整柔软性的充油型的NBR和不加填充油的非充油型的NBR,两者均可使用。
可以使用这些NBR中的1种或2种以上。
(CR)
CR例如使氯丁二烯乳液聚合而合成,根据此时使用的分子量调节剂的种类可分类为硫改性型和非硫改性型,本发明中可以使用任一种CR。
硫改性型的CR是将使氯丁二烯和作为分子量调节剂的硫共聚而得的聚合物用秋兰姆二硫化物等进行增塑,调整成规定的粘度而得到。
另外,非硫改性型的CR可分类为硫醇改性型、黄原酸酯改性型等。
其中,硫醇改性型的CR例如使用正十二烷基硫醇、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,与硫改性型的CR同样地合成。另外,黄原酸酯改性型的CR使用烷基黄原酸酯化合物作为分子量调节剂,与硫改性型的CR同样地合成。
另外,CR基于其结晶化速度可分类为该结晶化速度慢的类型、中等程度的类型和快的类型。
本发明中可以使用任意类型的CR,但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。
进而,作为CR,也可以使用氯丁二烯和其它共聚成分的共聚橡胶。
作为该其它共聚成分,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。
(BR)
作为BR,具有交联性的各种BR均可使用。
特别优选低温特性优异、在低温、低湿下的硬度低且能体现良好的柔软性的顺式-1,4键的含量为95%以上的高顺式BR。
另外,作为BR,有加入填充油来调整柔软性的充油型的BR和不加填充油的非充油型的BR,两者均可使用。
可以使用这些BR中的1种或2种以上。
(ACM)
作为ACM,可以使用以丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等丙烯酸烷基酯为主成分,进一步共聚丙烯腈、2-氯乙基乙烯基醚等含卤系单体、丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、亚乙基降冰片烯等而合成的各种ACM。
可以使用这些ACM中的1种或2种以上。
(EPDM)
作为EPDM,通过向乙烯和丙烯加入少量的第3成分(二烯成分)在主链中导入双键的各种EPDM均可使用。作为EPDM,根据第3成分的种类或量的不同而提供各种制品。作为代表性的第3成分,例如可举出亚乙基降冰片烯(ENB)、1,4-己二烯(1,4-HD)、二环戊二烯(DCP)等。作为聚合催化剂,一般使用齐格勒催化剂。
另外,作为EPDM,有加入填充油来调整柔软性的充油型的EPDM和不加填充油的非充油型的EPDM,两者均可使用。
可以使用这些EPDM中的1种或2种以上。
(配合比例)
作为上述其它橡胶成分,特别优选为CR。CR具有对上述的半导电性辊的辊电阻值和作为显影辊使用时的调色剂带电量、输送量进行微调的功能,而且具有提高半导电性辊的柔软性且提高调色剂的图像耐久性的功能。
CR的配合比例优选为橡胶成分的总量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50质量份以下,特别优选为40质量份以下。
CR的配合比例小于该范围时,有可能无法充分得到由配合上述CR所致的效果。
另一方面,CR的配合比例大于上述范围时,表氯醇橡胶的量相对变少,因此有可能辊电阻值上升而作为显影辊使用时调色剂带电量、输送量降低。
〈离子盐〉
作为成为离子盐的来源的在分子中具有氟基和磺酰基的阴离子,例如可举出氟烷基磺酸根离子、双(氟烷基磺酰基)酰亚胺离子、三(氟烷基磺酰基)甲基化物离子等中的1种或2种以上。
其中,作为氟烷基磺酸根离子,例如可举出CF3SO3-、C4F9SO3-等中的1种或2种以上。
另外,作为双(氟烷基磺酰基)酰亚胺离子,例如可举出(CF3SO2)2N-、(C2F5SO2)2N-、(C4F9SO2)(CF3SO2)N-、(FSO2C6F4)(CF3SO2)N-、(C8F17SO2)(CF3SO2)N-、(CF3CH2OSO2)2N-、(CF3CF2CH2OSO2)2N-、(HCF2CF2CH2OSO2)2N-、[(CF3)2CHOSO2]2N-等中的1种或2种以上。
另外,作为三(氟烷基磺酰基)甲基化物离子,例如可举出(CF3SO2)3C-,(CF3CH2OSO2)3C-等中的1种或2种以上。
另外,作为与上述阴离子一起构成离子盐的阳离子,例如可举出钠、锂、钾等碱金属的阳离子、铍、镁、钙、锶、钡等第2族元素的阳离子、过渡元素的阳离子、两性元素的阳离子、下述式(1)表示的季铵阳离子、以及下述式(2)表示的阳离子等中的1种或2种以上。
〔式中,R1~R4相同或不同地表示碳原子数1~20的烷基或其衍生物。〕
特别优选R1~R4中的3个为甲基,另外一个为由碳原子数4~20、优选6~20的烷基或其衍生物构成的三甲基型的季铵阳离子。
根据该阳离子,能够利用供电子性强的3个甲基使氮原子上的正电荷稳定化,并且能够利用其它烷基或其衍生物提高与橡胶成分的相容性。因此能够使氮原子上的正电荷稳定化而提高作为阳离子的稳定度,提高解离度而形成导电性赋予性能优异的离子盐。
〔式中,R5、R6相同或不同地表示碳原子数1~20的烷基或其衍生物。〕
其中,作为R5、R6,优选因具有供电子性而容易使氮原子上的正电荷稳定化的甲基或乙基。由此可以提高作为阳离子的稳定度,提高解离度而形成导电性赋予性能优异的离子盐。
另外,作为离子盐,特别优选为使用锂离子作为阳离子的锂盐、使用钾离子作为阳离子的钾盐。
其中,从提高半导电性辊的离子导电性,特别是将低温、低湿下的辊电阻值调整成对作为显影辊等组装的图像形成装置最佳的值、且抑制由环境所致的上述辊电阻值的变动的效果的方面考虑,优选为(CF3SO2)2NLi〔锂·双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺〕、(CF3SO2)2NK〔钾·双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺〕。
将该两者进行比较,锂盐在低电阻化的效果方面优异,但锂盐在保存时的吸水性低、操作性优异,因此优选综合判断该两特性、半导电性辊所需的其它特性等来判断使用哪一种离子盐。
离子盐的配合比例相对于橡胶成分的总量100质量份需要为0.05质量份~5质量份。
离子盐的配合比例小于该范围时,无法得到由配合该离子盐所致的下述效果:将特别是低温、低湿下的半导电性辊的辊电阻值调整成对作为显影辊等组装的图像形成装置最佳的值,且抑制由环境所致的上述辊电阻值的变动。
另一方面,离子盐的配合比例大于上述范围时,产生过量的离子盐向半导电性辊的外周面渗出,污染感光体等而使形成图像的画质降低的问题。另外,也有因配合过量的离子盐而半导电性辊的制造成本升高的问题。
与此相对,通过使得离子盐的配合比例为上述范围,能够良好地防止感光体等的污染,且抑制半导电性辊的制造成本升高,同时将特别是低温、低湿下的半导电性辊的辊电阻值调整成对作为显影辊等组装的图像形成装置最佳的值,且抑制由环境所致的上述辊电阻值的变动。
另外,如果考虑进一步提高该效果,则即使离子盐的配合比例在上述范围内也相对于橡胶成分的总量100质量份优选为0.1质量份以上,优选为2质量份以下。
〈交联成分〉
橡胶组合物中含有用于使橡胶成分交联的交联成分。作为交联成分,可举出交联剂、促进剂、促进助剂等。
其中,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。
另外,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-二硫代二吗啉等。
作为硫脲系交联剂,例如可举出四甲基硫脲、三甲基硫脲、乙烯硫脲、由(CnH2n+ 1NH)2C=S〔式中,n表示1~10的数。〕表示的硫脲等中的1种或2种以上。
进而,作为过氧化物交联剂,例如可举出过氧化苯甲酰等。
另外,作为交联剂,优选并用硫和硫脲类。
该并用体系中硫的配合比例优选相对于橡胶成分的总量100质量份为0.2质量份以上,特别优选为0.5质量份以上,优选为3质量份以下,特别优选为1质量份以下。
如果硫的配合比例小于该范围,则有可能橡胶组合物整体的交联速度变慢,交联所需时间变长而半导电性辊的生产率降低。
另外,硫的配合比例大于上述范围时,有可能交联后的压缩永久变形变大,或过量的硫在半导电性辊的外周面起霜而污染感光体等。
硫脲类的配合比例相对于橡胶成分的总量100质量份为0.1质量份以上,其中优选为0.2质量份以上,特别优选为0.5质量份以上,优选为3质量份以下,特别优选为1质量份以下。
通过将硫脲类以上述比例与硫并用,能够将硫的比例相对地减少到上述范围中的更小而减小半导电性辊的压缩永久变形。
另外,硫脲类不太妨碍橡胶的分子运动,因此能够使得半导电性辊的辊电阻值更低。特别是越是在上述范围内增加硫脲类的配合比例而提高交联密度,越是能够降低半导电性辊的辊电阻值。
但是,硫脲类的配合比例小于上述范围时,有可能无法充分得到由将该硫脲类与硫并用所致的这些效果。
另一方面,硫脲类的配合比例大于上述范围时,有可能过量的硫脲类在半导电性辊的外周面起霜而污染感光体等,或半导电性辊的断裂伸长率等机械特性降低。
作为促进剂,例如可举出消石灰、氧化镁(MgO)、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1,3-二-邻甲苯基胍、1,3-二苯基胍、1-邻甲苯基双胍、二邻苯二酚硼酸酯的二-邻甲苯基胍盐等胍系促进剂;2-巯基苯并噻唑、二-2-苯并噻唑基二硫醚等噻唑系促进剂;N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺等亚磺酰胺系促进剂;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、四硫化双五亚甲基秋兰姆等秋兰姆系促进剂;硫脲系促进剂等中的1种或2种以上。
促进剂根据种类而功能不同,因此优选并用2种以上促进剂。
各个促进剂的配合比例可以根据种类任意设定,但通常分别相对于橡胶成分的总量100质量份优选为0.1质量份以上,特别优选为0.2质量份以上,优选为5质量份以下,特别优选为2质量份以下。
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。
促进助剂的配合比例分别相对于橡胶成分的总量100质量份优选为0.1质量份以上,特别优选为0.5质量份以上,优选为7质量份以下,特别优选为5质量份以下。
〈其它〉
在橡胶组合物中,可以根据需要进一步配合各种添加剂。作为添加剂,例如可举出吸酸剂、增塑剂、加工助剂、抗劣化剂、填充剂、防焦剂、润滑剂、颜料、抗静电剂、阻燃剂、中和剂、成核剂、共交联剂等。
其中,吸酸剂是用于防止在橡胶成分的交联时由表氯醇橡胶、CR产生的氯系气体残留在半导电性辊内或因此发生交联阻碍、感光体的污染等而发挥功能。
作为吸酸剂,可以使用作为酸受体发挥作用的各种物质,其中,优选分散性优异的水滑石类或氧化镁,特别优选水滑石类。
另外,如果将水滑石类等与氧化镁、氧化钾并用则能够得到更高的吸酸效果,能够进一步可靠地防止感光体的污染。
吸酸剂的配合比例相对于橡胶成分的总量100质量份优选为0.5质量份以上,特别优选为1质量份以上,优选为6质量份以下,特别优选为4质量份以下。
如果配合比例小于该范围,则有可能无法充分得到由配合吸酸剂所致的效果。另外,大于该范围时,有可能交联后的半导电性辊的硬度上升。
作为增塑剂,例如可举出邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、磷酸三甲苯酯等各种增塑剂、极性蜡等各种蜡等。另外,作为加工助剂,可举出硬脂酸等脂肪酸等。
增塑剂和/或加工助剂的配合比例相对于橡胶成分的总量100质量份优选为5质量份以下。其原因例如是防止向图像形成装置安装时、运转时产生感光体的污染。鉴于该目的,增塑剂之中特别优选使用极性蜡。
作为抗劣化剂,可举出各种抗老化剂、抗氧化剂等。
其中,抗氧化剂发挥减少半导电性辊的辊电阻值的环境依赖性、且抑制连续通电时的辊电阻值的上升的作用。作为抗氧化剂,例如可举出二乙基二硫代氨基甲酸镍〔大内新兴化学工业株式会社制的NOCRAC(注册商标)NEC-P〕、二丁基二硫代氨基甲酸镍〔大内新兴化学工业株式会社制的NOCRAC NBC〕等。
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、氢氧化铝等中的1种或2种以上。
通过配合填充剂,能够提高半导电性辊的机械强度等。
填充剂的配合比例相对于橡胶成分的总量100质量份优选为5质量份以上,优选为25质量份以下,特别优选为20质量份以下。
另外,也可以配合导电性炭黑等导电性填充剂作为填充剂,对半导电性辊赋予电子导电性。
作为导电性炭黑,优选为HAF。HAF能够均匀分散在橡胶组合物中,因此能够对半导电性辊赋予尽可能均匀的电子导电性。
导电性炭黑的配合比例相对于橡胶成分的总量100质量份优选为1质量份以上,特别优选为3质量份以上,优选为30质量份以下。
作为防焦剂,例如可举出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-戊烯等中的1种或2种以上。特别优选为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。
防焦剂的配合比例相对于橡胶成分的总量100质量份优选为0.1质量份以上,优选为5质量份以下,特别优选为1质量份以下。
共交联剂是指具有其自身交联且也与橡胶成分进行交联反应而使整体高分子化的作用的成分。
作为共交联剂,例如可举出甲基丙烯酸酯、或甲基丙烯酸或丙烯酸的金属盐等所代表的烯性不饱和单体、利用1,2-聚丁二烯的官能团的多官能聚合物类、或二肟等中的1种或2种以上。
其中,作为烯性不饱和单体,例如可举出
(a)丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等一元羧酸类、
(b)马来酸、富马酸、衣康酸等二羧酸类、
(c)(a)(b)的不饱和羧酸类的酯或酸酐、
(d)(a)~(c)的金属盐、
(e)1,3-丁二烯、异戊二烯、2-氯-1,3-丁二烯等脂肪族共轭二烯、
(f)苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基乙烯基苯、二乙烯基苯等芳香族乙烯基化合物、
(g)三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、乙烯基吡啶等具有杂环的乙烯基化合物、
(h)以及(甲基)丙烯腈或α-氯丙烯腈等氰化乙烯基化合物、丙烯醛、甲酰基甾醇(formyl sterol)、乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙烯基丁基酮等中的1种或2种以上。
另外,作为(c)的不饱和羧酸类的酯,优选为一元羧酸类的酯。
作为一元羧酸类的酯,例如可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸叔丁基环己基酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯等(甲基)丙烯酸的烷基酯;
(甲基)丙烯酸氨基乙基酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯、(甲基)丙烯酸丁基氨基乙基酯等(甲基)丙烯酸的氨基烷基酯;
(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯甲酰酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯等具有芳香族环的(甲基)丙烯酸酯;
(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸环氧环己基酯等具有环氧基的(甲基)丙烯酸酯;
N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸四氢糠酯等具有各种官能团的(甲基)丙烯酸酯;
乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、异丁烯乙烯二甲基丙烯酸酯(イソブチレンエチレンジメタクリレート)等多官能(甲基)丙烯酸酯;等中的1种或2种以上。
含有以上说明的各成分的橡胶组合物可以与以往同样地制备。首先以规定的比例配合橡胶成分且进行捏合,接着加入离子盐和除交联成分以外的各种添加剂进行混炼后,最后加入交联成分进行混炼,从而得到橡胶组合物。混炼可以使用例如捏合机、班伯里密炼机、挤出机等。
《半导电性辊》
图1是表示本发明的半导电性辊的实施方式的一个例子的立体图。
参照图1,该例的半导电性辊1由上述橡胶组合物形成为非多孔质且单层结构的筒状,且在中心的通孔2插入轴3而被固定。
轴3例如由铝、铝合金、不锈钢等金属一体地形成。
轴3介由例如具有导电性的粘接剂与半导电性辊1电接合且被机械固定,或将外径大于通孔2的内径的轴3压入通孔2,从而与半导电性辊1电接合且被机械固定而一体地旋转。
如图中放大所示,可以在半导电性辊1的外周面4设置氧化膜5。
如果形成氧化膜5,则该氧化膜5可以作为介电层发挥功能而减少半导电性辊1的介电损耗角正切。另外,作为显影辊使用时氧化膜5可以成为低摩擦层,从而进一步抑制调色剂的附着。
而且,由于氧化膜5可以仅通过在例如氧化性气氛中进行紫外线的照射等而简单地形成,因此能够抑制半导电性辊1的生产率降低或制造成本升高。但是也可以不形成氧化膜5。
制造半导电性辊1时,首先使用挤出成型机将先前制备的橡胶组合物挤出成型成筒状,接着切断成规定的长度,在硫化罐内加压、加热而使其交联。
接着将经交联的筒状体使用烘箱等加热使其二次交联,冷却后研磨以达到规定的外径。
作为研磨方法,例如可以采用干式纵向进给磨削等各种研磨方法,但在研磨工序的最后例如进行湿式砂纸研磨、或使用遍及外周面4的总宽度的磨刀石的干式横向进给磨削(干式的振动研磨精加工)等镜面研磨,以研磨后的外周面的表面粗糙度以日本工业标准JIS B0601-1994所规定的十点平均粗糙度Rz表示为10.0μm以下的方式进行精加工,由此能够提高该外周面的脱模性,即使不形成氧化膜5时也可抑制调色剂的附着。另外,能够有效地防止感光体等的污染。
另外,如果以外周面的表面粗糙度为上述范围的方式进行镜面研磨精加工后进一步形成氧化膜5,则通过该两者的相乘效果能够进一步良好地抑制调色剂的附着,且能够进一步良好地防止感光体的污染。
轴3可以在切割筒状体后到研磨后为止的任意时刻插入到通孔2中进行固定。
但是,切割后,优选首先在通孔2中插通有轴3的状态下进行二次交联和研磨。由此能够防止由二次交联时的膨胀收缩所致的筒状体→半导电性辊1的翘曲、变形。另外,通过一边以轴3为中心旋转一边研磨,能够提高该研磨的操作性,且抑制外周面4的偏转。
对于轴3,像先前说明的那样,可以将外径大于通孔2的内径的轴3压入通孔2,或介由具有导电性的热固化性粘接剂,插通于二次交联前的筒状体的通孔2中。
后者的情况下,通过在烘箱中的加热,在筒状体二次交联的同时热固化性粘接剂固化,该轴3与筒状体→半导电性辊1电接合且被机械固定。
另外,前者的情况下,在压入的同时结束电接合和机械式固定。
像先前说明的那样,氧化膜5是在半导电性辊1的外周面4照射紫外线而形成,因能够简单且高效地形成而优选。即对构成半导电性辊1的外周面4的橡胶组合物其自身照射规定时间的规定波长的紫外线使其氧化,从而形成氧化膜5。
而且,如上所述,氧化膜5是构成半导电性辊1的外周面4的橡胶组合物其自身通过紫外线的照射被氧化而形成的,因此不产生涂布以往的涂剂而形成的覆盖层这样的问题,厚度、表面形状等的均匀性优异。
如果考虑高效地氧化橡胶组合物,形成先前说明的功能优异的氧化膜5,则照射的紫外线的波长优选为100nm以上,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。
但是氧化膜5也可以用其它方法形成,根据情况也可以省略。
非多孔质且单层结构的半导电性辊1的肖氏A硬度优选为60以下,特别优选为50以下。
肖氏A硬度大于该范围的半导电性辊1的柔软性不足,有可能无法充分得到确保宽的夹持宽度而提高调色剂的显影效率的效果、减少对调色剂的损伤而提高图像耐久性的效果。
应予说明,本发明中以按照日本工业标准JIS K6253-3:2012中记载的测定方法在温度23℃、两端负荷1000g的条件下测定的值表示肖氏A硬度。
另外,半导电性辊1在温度23℃、相对湿度55%的常温常湿条件下测定的外加电压1000V下的辊电阻值RNN优选为104Ω以上,特别优选为106.5Ω以上,优选为108Ω以下。
辊电阻值RNN小于该范围的低电阻的半导电性辊1作为显影辊使用时容易泄漏调色剂的充电,例如由于在形成图像的面方向充电泄漏,有可能形成图像的分辨率等降低。
另外,辊电阻值RNN大于上述范围的高电阻的半导电性辊1中,产生无法形成具有充分的图像浓度的图像的问题。
另外,从极力减小由环境所致的辊电阻值的变动,特别是在中高速机中作为显影辊使用时,抑制再次开始第1张的形成图像的黑色实心部分的图像浓度降低的效果方面考虑,优选半导电性辊1在温度10℃、相对湿度20%的低温低湿环境下测定的外加电压1000V下的辊电阻值RLL的log R值与温度30℃、相对湿度80%的高温高湿环境下测定的外加电压1000V下的辊电阻值RHH的log R值的差为1.3以下。
应予说明,辊电阻值是在半导电性辊1的外周面4形成氧化膜5时,形成该氧化膜5的状态下的辊电阻值。
《辊电阻值的测定方法》
图2是说明测定半导电性辊1的辊电阻值的方法的图。
参照图1、图2,本发明中以在上述3种环境下,以外加电压1000V的条件,通过下述方法测定的值表示半导电性辊1的辊电阻值。
即准备能够以一定的转速旋转的铝滚筒6,从上方使测定辊电阻值的半导电性辊1的形成有氧化膜5的外周面4与该铝滚筒6的外周面7接触。
另外,在半导电性辊1的轴3与铝滚筒6之间将直流电源8和电阻9以串联的方式连接而构成测量电路10。直流电源8的(-)侧与轴3连接,(+)侧与电阻9连接。电阻9的电阻值r设为100Ω。
接着,在对轴3的两端部分别施加500g的负荷F使半导电性辊1压接于铝滚筒6的状态下,一边使该铝滚筒6旋转(转速:40rpm),一边在两者间外加从直流电源8到直流1000V的外加电压E时,测量施加于电阻9的检测电压V。
半导电性辊1的辊电阻值R基本上由检测电压V和外加电压E(=1000V)通过式(1′)求出。
R=r×E/(V-r) (1′)
其中,式(1′)中的分母中的-r的项可以被视为微小,因此本发明中以通过式(1)求出的值作为半导电性辊1的辊电阻值。
R=r×E/V (1)
像先前说明的那样,测定的条件是在温度23℃、相对湿度55%的常温常湿环境下;温度10℃、相对湿度20%的低温低湿环境下;以及温度30℃、相对湿度80%的高温高湿环境下。
另外,半导电性辊1可以根据其用途等以具有任意的硬度、压缩永久变形的方式进行调整。为了调整该硬度、压缩永久变形和辊电阻值等,例如可以将NBR与EPDM的质量比(NBR)/(EPDM)调整在先前说明的范围内,或调整作为交联成分的硫、过氧化物交联剂、亚磺酰胺系促进剂等的种类和量,或调整炭黑、填充剂、其它成分的种类和量。
本发明的半导电性辊除了作为显影辊之外,例如可以作为带电辊、转印辊、清洁辊等用于激光打印机、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。
[实施例]
〈实施例1〉
(橡胶组合物的制备)
配合SBR〔JSR公司制的JSR1502,非充油,苯乙烯含量:23.5%〕50质量份、GECO〔DAISO公司制的EPION(注册商标)301,EO/EP/AGE=73/23/4(摩尔比)〕20质量份、以及CR〔昭和电工株式会社制的SHOPRENE(注册商标)WRT〕30质量份作为橡胶成分。相对于橡胶成分的总量100质量份的SBR的配合比例为50质量份、GECO的配合比例为20质量份。
一边将上述橡胶成分合计100质量份使用班伯里密炼机捏合一边加入下述表1所示的各成分中除交联成分以外的成分而混炼后,加入交联成分进一步混炼,制备橡胶组合物。
[表1]
成分 | 质量份 |
离子盐I | 0.05 |
粉末硫 | 0.75 |
硫脲类 | 0.85 |
促进剂DM | 0.50 |
促进剂TS | 1.00 |
促进剂DT | 0.80 |
导电性填充剂 | 5.00 |
吸酸剂 | 3.00 |
表1中的各成分如下。应予说明,表中的质量份是相对于橡胶成分的总量100质量份的质量份。
离子盐I:钾·双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺
粉末硫:硫系交联剂
硫脲类:乙烯硫脲〔2-巯基咪唑啉,川口化学工业株式会社制的AXEL(注册商标)22-S〕
促进剂DM:二-2-苯并噻唑基二硫醚〔噻唑系促进剂,大内新兴化学工业株式会社制的NOCCELER(注册商标)DM〕
促进剂TS:一硫化四甲基秋兰姆〔秋兰姆系促进剂,大内新兴化学工业株式会社制的NOCCELER TS〕
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式会社制的NOCCELER DT〕
导电性填充剂:导电性炭黑〔电化学工业株式会社制的DENKABLACK(注册商标)〕
吸酸剂:水滑石类〔协和化学工业株式会社制的DHT-4A(注册商标)-2〕
(半导电性辊的制造)
将制备的橡胶组合物供给至挤出成型机而挤出成型成外径φ17.0mm、内径φ6.2mm的筒状后,将该筒状体安装于外径φ7.5mm的交联用的临时轴,在硫化罐内进行160℃×1小时交联。
接着,将经交联的筒状体安装于在外周面涂布有导电性的热固化性粘接剂的外径φ10mm的轴,再在烘箱中加热至160℃而使其粘接于该轴后,切割两端,使用圆筒研磨机对外周面进行纵向研磨后,进行镜面研磨,以外周面的表面粗糙度Rz:5±2μm、外径:φ16.0mm(公差0.05)的方式进行精加工,形成与轴一体化的半导电性辊。
接着,对研磨后的半导电性辊的外周面进行水洗后,以从该外周面到UV灯为止的距离为10cm的方式进行设定并安装于紫外线照射装机〔SEN LIGHTS公司制的PL21-200〕,进行一边以轴为中心每次旋转90°,一边对外周面的各90°的范围照射波长184.9nm和253.7nm的紫外线各5分钟的操作,将该操作在各自的范围各重复4次,从而在外周面形成氧化膜而完成半导电性辊。
〈比较例1〉
除了不配合离子盐I之外,与实施例1同样地制备橡胶组合物,制造半导电性辊。
〈实施例2~6、比较例2〉
除了使离子盐I的配合比例相对于橡胶成分的总量100质量份为0.10质量份(实施例2)、0.20质量份(实施例3)、1.00质量份(实施例4)、2.00质量份(实施例5)、5.00质量份(实施例6)以及6.00质量份(比较例2)之外,与实施例1同样地制备橡胶组合物,制造半导电性辊。
〈实施例7〉
除了配合相对于橡胶成分的总量100质量份为0.2质量份的锂·双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺(离子盐II)代替离子盐I之外,与实施例1同样地制备橡胶组合物,制造半导电性辊。
〈辊电阻值〉
分别通过先前说明的测定方法对实施例、比较例中制造的半导电性辊的低温低湿环境下(LL,温度10℃,相对湿度20%)、常温常湿环境下(NN,温度23℃,相对湿度55%)和高温高湿环境下(HH,温度30℃,相对湿度80%)下的辊电阻值进行测定。应予说明,表2、3中用logR值表示各辊电阻值。
另外,由测定结果求出低温低湿环境下测定的辊电阻值RLL的log R值与高温高湿环境下测定的辊电阻值RHH的log R值的差(LL-HH),以下述基准评价由环境所致的辊电阻值的变动的大小。
◎:log R值的差为1.2以下。
○:log R值的差大于1.2且为1.3以下。
△:log R值的差大于1.3且为1.4以下。
×:log R值大于1.4。
〈实机试验〉
将实施例、比较例中制造的半导电性辊替换成市售的激光打印机用的新品墨盒(收容有调色剂的调色剂容器、感光体和与感光体接触的显影辊成为一体)的原有的显影辊而实施下述试验。应予说明,激光打印机使用带正电的粉碎型的非磁性单成分调色剂,印刷速度为每分钟26张(26ppm),可连续形成5%浓度的图像的设定张数(打印机寿命)为2600张。
(稳定状态下的图像浓度)
将上述新品墨盒安装于初始状态的激光打印机中,在温度23℃、相对湿度55%的常温常湿环境下,作为预热,连续打印50张5%浓度的图像,形成图像后立即进行1张黑色实心图像的图像形成。
使用反射浓度计〔TECHKON公司制的Techkon RT120和Light TableLP20的组合〕对形成的黑色实心图像上的任意5点测定图像浓度,求出其平均值,以下述基准评价稳定状态下的图像浓度。
○:图像浓度为1.9以上。
△:图像浓度为1.7以上且小于1.9。
×:图像浓度小于1.7。
(再次开始时的图像浓度)
断开测定上述图像浓度后的激光打印机的电源,在温度10℃、相对湿度20%的低温低湿环境下静置3天以上后,再次打开电源后立即进行1张黑色实心图像的图像形成。
对形成的黑色实心图像上的任意5点使用上述反射浓度计测定图像浓度,求出其平均值,以下述基准评价再次开始时的图像浓度。
○:图像浓度为1.9以上。
△:图像浓度为1.7以上且小于1.9。
×:图像浓度小于1.7。
(感光体的污染)
将实施例、比较例中制造的半导电性辊替换成与上述相同的新品墨盒的原有的显影辊且密封于铝袋,使用吉尔老化恒温箱在50℃熟化5天后,从铝袋取出,在温度23℃、相对湿度55%的常温常湿环境下熟化8小时。
接着,安装于激光打印机中连续打印20张的1点2间距的半色调图像而形成图像,观察形成图像是否可看到由感光体的污染所致的半导电性辊的夹持痕,以下述基准评价感光体的污染程度。
○:从第1张到第20张完全看不到夹持痕。
△:从第1张到第20张之间连续看到浅的夹持痕。或在第1张看到深的夹持痕,但到第20张之间消除。
×:从第1张到第20张之间连续看到深的夹持痕。
(制造成本)
以下述基准评价制造各实施例、比较例的半导电性辊所需的制造成本。
◎:能够以制造实施例1的半导电性辊所需的制造成本(设为“基准成本”)的增幅10%以内的成本来制造。
○:能够以大于基准成本的增幅10%、且在增幅20%以内的成本来制造。
△:能够以大于基准成本的增幅20%、且在增幅50%以内的成本来制造。
×:需要大于基准成本的增幅50%的制造成本。
将以上结果示于表2、表3。
[表2]
[表3]
由表2、表3的实施例1~7、比较例1的结果可知,通过在至少并用SBR和表氯醇橡胶的橡胶组合物中进一步配合在分子中具有氟基和磺酰基的阴离子和阳离子的离子盐,能够抑制再次开始时的图像浓度的降低,如果考虑进一步提高该效果,则该离子盐的配合比例相对于橡胶成分的总量100质量份需要为0.05质量份以上,优选为0.1质量份以上。
但是,由实施例1~7、比较例2的结果可知,如果考虑抑制由上述离子盐所致的感光体的污染、制造成本的上升等,则该离子盐的配合比例相对于橡胶成分的总量100质量份需要为5质量份以下,优选为2质量份以下。
进而,由实施例3、7的结果可知,作为离子盐,不仅可以使用钾盐也可以使用锂盐。
符号说明
1 半导电性辊
2 通孔
3 轴
4 外周面
5 氧化膜
6 铝滚筒
7 外周面
8 直流电源
9 电阻
10 测量电路
F 负荷
V 检测电压
Claims (4)
1.一种半导电性辊,由橡胶组合物形成为非多孔质且单层结构,该橡胶组合物包含含有丁苯橡胶、表氯醇橡胶以及选自丙烯腈丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、丙烯酸橡胶和乙烯丙烯二烯橡胶中的至少1种的橡胶成分、以及相对于所述橡胶成分的总量100质量份为0.05质量份~5质量份的在分子中具有氟基和磺酰基的阴离子的盐,且所述表氯醇橡胶的配合比例为所述橡胶成分的总量100质量份中的10质量份~30质量份,所述丁苯橡胶的配合比例为所述橡胶成分的总量100质量份中的10质量份~80质量份。
2.根据权利要求1所述的半导电性辊,其中,所述盐的配合比例相对于所述橡胶成分的总量100质量份为0.1质量份~2质量份。
3.根据权利要求1或2所述的半导电性辊,其中,在外周面具备氧化膜。
4.根据权利要求1或2所述的半导电性辊,其组装于利用电子照相法的图像形成装置而作为显影辊使用,该显影辊利用带电的调色剂将形成于感光体的表面的静电潜像显影成调色剂图像。
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