CN106928517B - 导电性橡胶组合物和显影辊 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种导电性橡胶组合物和使用有该导电性橡胶组合物的显影辊，该导电性橡胶组合物能够形成不含有软化剂且具有良好柔软性而省略了遮蔽层的显影辊，而且能够良好地抑制在使用该显影辊形成的图像上产生条带、蒙雾等现象。导电性橡胶组合物仅合用环氧氯丙烷橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶这4种作为橡胶成分，相对于上述橡胶成分的总量100质量份，混配有0.75～2.25质量份的硫和0.25～0.75质量份的秋兰姆系促进剂作为交联成分。显影辊(1)由上述导电性橡胶组合物构成。

Description

导电性橡胶组合物和显影辊

技术领域

本发明涉及一种导电性橡胶组合物和使用该导电性橡胶组合物形成的显影辊。

背景技术

例如在激光打印机、静电式复印机、普通纸传真机装置或它们的复合设备等利用电子照相法的成像装置中，大体上经过下述工序而在纸或塑料膜等纸张的表面形成图像。

需要说明的是，在以下说明中，以使用具有光导电性的感光体作为负载成为成像基础的静电潜像的静电潜像载体的情况为例进行说明，但静电潜像载体并不限于上述感光体。

首先，使感光体的表面在带同样电的状态下曝光，在该表面形成与形成图像对应的静电潜像(充电工序→曝光工序)。

接着，在预先带有规定电位带电状态下，使作为微小的着色颗粒的调色剂与上述感光体的表面接触。于是，调色剂根据静电潜像的电位图案而选择性地附着于感光体的表面，上述静电潜像被显影成调色剂像(显影工序)。

接着，将显影后的调色剂像转印至纸张的表面(转印工序)，进而使其定影(定影工序)，由此在上述纸张的表面形成图像。

此外，对于转印调色剂像后的感光体，除去残留于其表面的调色剂等，准备用于下次成像(清洁工序)。

在上述中的显影工序中，为了将形成于感光体表面的静电潜像显影成调色剂像，使用了显影辊。

所配设的显影辊以规定的接触宽度接触或接近感光体的表面，在担载利用涂布刮刀等形成于其外周面的调色剂的薄层下进行旋转，由此使该薄层接触感光体表面的静电潜像，并通过上述机制发挥用于显影成调色剂像的功能。

对于上述显影辊而言，在柔软且容易变形的基础上，还要求其不污染感光体。此外，还要求能够更低成本地进行制造。

作为显影辊，通常使用赋予了导电性的橡胶组合物(导电性橡胶组合物)成型为筒状并交联而形成的显影辊。

例如专利文献1中记载了利用导电性橡胶组合物形成上述显影辊，所述导电性橡胶组合物通过在橡胶成分中混配炭黑而具有导电性，同时通过混配增塑剂等软化剂而具有柔软性。

此外，专利文献2中记载了下述内容：上述软化剂等渗出物质从显影辊中渗出(bleed)而污染感光体，从而对形成图像造成影响，为了抑制该情况，利用遮蔽层覆盖上述显影辊的外周。

但是，专利文献2中记载的遮蔽层的形成中，将含有任意树脂、橡胶等液态涂剂涂布在显影辊的外周，然后进行干燥，进而，在交联性的树脂、橡胶的情况下，使其交联，因此存在下述那样的各种问题。

即，上述遮蔽层厚度容易变大、变硬，因此显影辊的柔软性容易降低，而且在该遮蔽层的形成过程中，存在容易产生尘埃等异物的混入、产生厚度不均等各种不良状况。

此外，在专利文献2中，为了提高遮蔽层对于主要由有机硅橡胶等构成的显影辊的密合性，在上述遮蔽层形成之前，对显影辊的表面进行预处理或者形成底漆层，在该构成中，存在工序数量增加、显影辊的生产率容易下降、或者整体的层数增加、显影辊的柔软性容易进一步下降的问题。

因此，正在研究省略遮蔽层，例如选择橡胶成分的种类和组合等，即使不含有能成为渗出物质的增塑剂、操作油等软化剂，也可以形成柔软的显影辊，由此省略遮蔽层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-333857号公报

专利文献2：日本特开2005-215485号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，根据发明人的研究，对于选择橡胶成分的种类和组合等，不含有软化剂且具有柔软性的以往的显影辊来说，存在下述问题：例如在形成图像的实心部分、半色调的部分，基于显影辊的驱动机构的旋转不均等产生深浅不均，即产生所谓的条带现象，或者图像耐久性下降，反复成像时，调色剂附着于形成图像的空白部分，容易产生所谓的蒙雾现象。

据认为其中的条带是由于下述原因而产生的：显影辊的弹性小且粘性大的情况下，无法充分吸收由于上述旋转不均等导致的振动。

此外，由于图像耐久性的下降导致的蒙雾是在显影辊的柔软性不充分的情况下产生的。

即，1次成像中仅使用收纳于成像装置的显影部的调色剂的极少一部分，剩余的大部分调色剂在显影部内反复循环。

因此，设置在显影部内的显影辊的柔软性不充分的情况下，反复成像时，由于与上述显影辊反复接触，导致调色剂容易受损。

并且，由于损害导致发生粉碎的调色剂的比例增加，与正常的调色剂相比，由此产生的调色剂的粉碎物等的带电特性等偏大，因此附着在形成图像的空白部分，容易产生蒙雾。

本发明的目的在于提供一种导电性橡胶组合物和使用有该导电性橡胶组合物的显影辊，该导电性橡胶组合物能够形成一种显影辊，其不含有软化剂且具有良好柔软性而省略了遮蔽层，并且能够良好地抑制在使用该显影辊形成的图像上产生条带、蒙雾等现象。

用于解决课题的手段

本发明为一种导电性橡胶组合物，其含有橡胶成分和用于使所述橡胶成分交联的交联成分，所述橡胶成分为环氧氯丙烷橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶，相对于所述橡胶成分的总量100质量份，所述交联成分含有0.75质量份以上2.25质量份以下的硫和0.25质量份以上0.75质量份以下的秋兰姆系促进剂。

此外，本发明为一种显影辊，其由上述本发明的导电性橡胶的交联物构成。

发明效果

根据本发明，能够提供一种导电性橡胶组合物和使用有该导电性橡胶组合物的显影辊，该导电性橡胶组合物能够形成一种显影辊，其不含有软化剂且具有良好柔软性而省略了遮蔽层，并且能够良好地抑制在使用该显影辊形成的图像上产生条带、蒙雾等现象。

附图说明

图1为示出本发明的显影辊的实施方式的一例的立体图。

具体实施方式

《导电性橡胶组合物》

如上所述，本发明的导电性橡胶组合物的特征在于，其含有橡胶成分和用于使该橡胶成分交联的交联成分，上述橡胶成分为环氧氯丙烷橡胶、丁二烯橡胶(BR)、氯丁橡胶(CR)和丁腈橡胶(NBR)这4种，相对于上述橡胶成分的总量100质量份，交联成分含有0.75质量份以上2.25质量份以下的硫和0.25质量份以上0.75质量份以下的秋兰姆系促进剂。

根据上述本发明的导电性橡胶组合物，通过使用具有离子导电性的环氧氯丙烷橡胶作为橡胶成分，赋予显影辊适当的导电性，同时通过合用BR、CR和NBR，即使为不含有(除去)软化剂的配方，也能够向该显影辊赋予作为橡胶的良好特性、特别是良好地柔软性。

此外，作为交联成分，以上述规定的比例合用作为交联剂的硫和秋兰姆系促进剂，由此将上述4种橡胶成分的交联状态适当调整，从而能够良好地抑制在形成图像上产生条带、蒙雾。

〈橡胶成分〉

如上所述，作为橡胶成分，仅合用环氧氯丙烷橡胶、BR、CR和NBR这4种。但是，各橡胶可以分别合用2种以上。

(环氧氯丙烷橡胶)

作为环氧氯丙烷橡胶，其含有环氧氯丙烷作为重复单元，可以使用具有用于使显影辊具有良好导电性的离子导电性的各种聚合物。

作为该环氧氯丙烷橡胶，可以举出例如环氧氯丙烷均聚物、环氧氯丙烷-环氧乙烷二元共聚物(ECO)、环氧氯丙烷-环氧丙烷二元共聚物、环氧氯丙烷-烯丙基缩水甘油基醚二元共聚物、环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油基醚三元共聚物(GECO)、环氧氯丙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油基醚三元共聚物、环氧氯丙烷-环氧乙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油基醚四元共聚物等1种或2种以上。

其中，优选含有环氧乙烷的共聚物、特别优选ECO和/或GECO。

上述两种共聚物中的环氧乙烷含量均优选为30摩尔％以上、特别优选为50摩尔％以上，优选为80摩尔％以下。

环氧乙烷使作为显影辊的导电性指标的辊电阻值降低，从而起到提高该显影辊的导电性的作用。但是，环氧乙烷含量小于该范围时，无法充分得到该作用，因此有可能无法充分降低辊电阻值。

另一方面，环氧乙烷含量超过上述范围的情况下，引起该环氧乙烷的结晶化，妨碍分子链的链段运动，因此反而存在辊电阻值上升的趋势。此外，还存在交联后的显影辊过硬的可能，或者交联前的导电性橡胶组合物加热溶融时的粘度上升，存在加工性下降的可能。

ECO中的环氧氯丙烷含量为环氧乙烷含量的余量。即，环氧氯丙烷含量优选为20摩尔％以上，优选为70摩尔％以下、特别优选为50摩尔％以下。

此外，GECO中的烯丙基缩水甘油基醚含量优选为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。

对于烯丙基缩水甘油基醚而言，其本身作为侧链，发挥用于确保自由体积的功能，由此抑制环氧乙烷的结晶化，起到降低显影辊的辊电阻值的作用。但是，烯丙基缩水甘油基醚含量小于该范围时，无法充分得到该作用，因此有可能无法充分降低辊电阻值。

另一方面，烯丙基缩水甘油基醚在GECO的交联时作为交联点发挥功能，因此烯丙基缩水甘油基醚含量超过上述范围的情况下，GECO的交联密度过高，由此妨碍分子链的链段运动，反而存在辊电阻值上升的趋势。

GECO中的环氧氯丙烷含量为环氧乙烷含量和烯丙基缩水甘油基醚含量的余量。即，环氧氯丙烷含量优选为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。

需要说明的是，作为GECO，除了之前说明的使3种单体共聚而得到的狭义上的共聚物之外，还已知有将环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物(ECO)用烯丙基缩水甘油基醚进行改性而得到的改性物，在本发明中，该改性物也可以用作GECO。

可以使用这些环氧氯丙烷橡胶的1种或2种以上。

(BR)

BR特别发挥用于赋予显影辊作为橡胶的良好特性、即柔软且压缩永久变形小、不易产生扁塌的特性的功能。

此外，BR还特别发挥用于提高带正电性的调色剂的带电特性的功能。

进一步，如后所述，BR在氧化性气氛中的紫外线照射下发生氧化，还作为在显影辊的外周面形成氧化膜的材料发挥功能。

作为BR，分子中具备聚丁二烯结构且具有交联性的各种BR均可以使用。

特别优选顺式-1,4键的含量为95％以上的高顺式BR，其在高温至低温的较宽的温度范围能够表现出作为橡胶的良好特性。

此外，作为BR，有加入填充油而调整了柔软性的充油型BR和不加入填充油的非充油型BR，在本发明中，为了防止感光体的污染，优选使用不含有可成为渗出物质的填充油的非充油型BR。

可以使用这些BR的1种或2种以上。

(CR)

CR特别发挥用于提高显影辊的柔软性的功能。

此外，CR还特别发挥用于提高带正电性的调色剂的带电特性或者因其是极性橡胶而发挥对显影辊的辊电阻值进行微调整的功能。

进一步，CR同样在氧化性气氛中的紫外线照射下发生氧化，作为在显影辊的外周面形成氧化膜的材料而发挥功能。

CR是例如使氯丁二烯乳液聚合而合成的，根据此时所用的分子量调整剂的种类分类为硫改性型和非硫改性型。

其中，硫改性型的CR是通过将氯丁二烯、作为分子量调整剂的硫共聚而得到的聚合物用秋兰姆二硫化物等进行增塑化，调整为规定粘度而合成的。

此外，非硫改性型的CR分类为例如硫醇改性型、黄原酸改性型等。

其中，硫醇改性型的CR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整剂，除此之外，与硫改性型的CR同样地合成。此外，黄原酸改性型的CR使用烷基黄原酸化合物作为分子量调整剂，除此之外，仍然与硫改性型的CR同样地合成。

此外，基于结晶化速度，CR分类为该结晶化速度慢的类型、中等的类型和快的类型。

在本发明中，可以使用任意类型的CR，其中，优选非硫改性型且结晶化速度慢型的CR。

此外，作为CR，可以使用氯丁二烯与其他共聚成分的共聚橡胶。作为该其他共聚成分，可以举出例如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、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯等1种或2种以上。

此外，作为CR，同样有加入填充油而调整了柔软性的充油型CR和不加入填充油的非充油型CR，在本发明中，为了防止感光体的污染，优选使用不含有可成为渗出物质的填充油的非充油型CR。

可以使用这些CR的1种或2种以上。

(NBR)

NBR的溶解参数(SP值)与环氧氯丙烷橡胶、BR和CR的任一个均接近，因此作为这些橡胶的所谓相容化剂发挥功能，辅助各橡胶之间的微分散化，提高导电性橡胶组合物加热时的流动性，即使是不含有软化剂的配方，也发挥用于确保良好的加工性或者进一步提高显影辊的柔软性的功能。

此外，NBR也是极性橡胶，因此也发挥用于对显影辊的辊电阻值进行微调整的功能。

进一步，NBR同样在氧化性气氛中的紫外线照射下发生氧化，作为在显影辊的外周面形成氧化膜的材料而发挥功能。

作为NBR，可以使用丙烯腈含量为24％以下的低腈NBR、丙烯腈含量为25～30％的中腈NBR、丙烯腈含量为31～35％的中高腈NBR、丙烯腈含量为36～42％的高腈NBR、丙烯腈含量为43％以上的极高腈NBR的任一种。

此外，作为NBR，其提高导电性橡胶组合物加热时的流动性，即使是不含有软化剂的配方，也优选选择使用门尼粘度小的NBR，以进一步得到良好的加工性。具体而言，优选NBR的门尼粘度ML1+4(100℃)为35以下。

但是，对于门尼粘度的下限没有特别限定，可以使用各种固体的NBR，甚至是可获得的最小门尼粘度的NBR。或者也可以使用常温下呈液态的液态NBR代替固体的NBR。

此外，作为NBR，同样有加入填充油而调整了柔软性的充油型NBR和不加入填充油的非充油型NBR，在本发明中，为了防止感光体的污染，优选使用不含有可成为渗出物质的填充油的非充油型NBR。

可以使用这些NBR的1种或2种以上。

(混配比例)

上述4种橡胶成分的混配比例可以根据显影辊所要求的各种特性、特别是导电性、柔软性等任意设定。

其中，环氧氯丙烷橡胶的混配比例优选为橡胶成分的总量100质量份中的30质量份以上、特别优选为35质量份以上，优选为50质量份以下、特别优选为45质量份以下。

环氧氯丙烷橡胶的混配比例小于该范围时，有可能无法赋予显影辊良好的导电性。

另一方面，环氧氯丙烷橡胶的混配比例超过上述范围的情况下，其他橡胶的比例相对减少，有可能无法赋予导电性橡胶组合物良好的加工性、或者无法赋予显影辊作为橡胶的良好特性、特别是高柔软性。此外，作为显影辊使用时，容易附着调色剂，形成图像的图像浓度也有可能下降。

与此相对，通过使环氧氯丙烷橡胶的混配比例为上述范围，能够维持基于合用其他3种橡胶的效果，同时能够赋予显影辊良好的导电性。

BR的混配比例基本上是其他3种橡胶的余量。即，以规定比例混配环氧氯丙烷橡胶、CR和NBR，进而加入BR，使橡胶成分的总量为100质量份即可。

其中，BR的混配比例优选为橡胶成分的总量100质量份中的30质量份以上、特别优选为35质量份以上，优选为50质量份以下、特别优选为45质量份以下。

BR的混配比例小于该范围时，有可能无法赋予显影辊作为橡胶的良好的特性。

另一方面，BR的混配比例超过上述范围的情况下，环氧氯丙烷橡胶的比例相对减少，有可能无法赋予显影辊良好的导电性。此外，CR、NBR的比例减少，也有可能无法赋予导电性橡胶组合物良好的加工性、或者无法赋予显影辊良好的柔软性。

与此相对，通过使BR的混配比例为上述范围，能够维持基于合用其他3种橡胶的效果，同时能够赋予显影辊作为橡胶的良好特性。

相对于橡胶成分的总量100质量份，CR的混配比例优选为5质量份以上，优选为15质量份以下。

CR的混配比例小于该范围时，有可能无法赋予显影辊良好的柔软性。

另一方面，CR的混配比例超过上述范围的情况下，环氧氯丙烷橡胶的比例相对减少，有可能无法赋予显影辊良好的导电性。此外，BR的比例减少，也有可能无法赋予显影辊作为橡胶的良好特性。进一步，NBR的比例减少，也有可能无法赋予导电性橡胶组合物良好的加工性、或者无法赋予显影辊良好的柔软性。

与此相对，通过使CR的混配比例为上述范围，能够维持基于合用其他3种橡胶的效果，同时能够赋予显影辊良好的柔软性。

进一步，相对于橡胶成分的总量100质量份，NBR的混配比例优选为5质量份以上，优选为15质量份以下。

NBR的混配比例小于该范围时，有可能无法赋予导电性橡胶组合物良好的加工性、或者无法赋予显影辊良好的柔软性。

另一方面，NBR的混配比例超过上述范围的情况下，环氧氯丙烷橡胶的量相对减少，有可能无法赋予显影辊良好的导电性。此外，BR的比例减少，也有可能无法赋予显影辊作为橡胶的良好特性。进一步，CR的比例减少，也有可能无法赋予显影辊良好的柔软性。

与此相对，通过使NBR的混配比例为上述范围，能够维持基于合用其他3种橡胶的效果，同时能够赋予导电性橡胶组合物良好的加工性、或者赋予显影辊良好的柔软性。

〈交联成分〉

如上所述，作为交联成分，至少合用硫和秋兰姆系促进剂。

其中，作为硫，可以使用可作为橡胶成分的交联剂发挥功能的各种硫。

此外，作为秋兰姆系促进剂，可以举出例如一硫化四甲基秋兰姆(TMTM)、四甲基秋兰姆二硫化物(TMTD)、四乙基秋兰姆二硫化物(TETD)、二硫化四丁基秋兰姆(TBTD)、四硫化双五亚甲基秋兰姆(DPTT)等的1种或2种以上。

此外，如上所述，相对于橡胶成分的总量100质量份，硫的混配比例限定为0.75质量份以上2.25质量份以下，相对于橡胶成分的总量100质量份，秋兰姆系促进剂的混配比例限定为0.25质量份以上0.75质量份以下。

硫和/或秋兰姆系促进剂任一方的混配比例小于上述范围时，交联密度均不足，显影辊的弹性小且粘性大，因此将该显影辊组装至成像装置进行成像时，基于该显影辊的驱动机构的旋转不均等而容易产生条带现象。

另一方面，硫和/或秋兰姆系促进剂任一方的混配比例超过上述范围的情况下，交联密度均过高，显影辊的柔软性不足，因此将该显影辊组装至成像装置中反复进行成像时，容易在形成图像的空白部分产生蒙雾现象。

与此相对，通过使硫和秋兰姆系促进剂的混配比例均为上述范围，特别是通过组合上述4种橡胶成分，能够形成不含有软化剂且具有良好柔软性而省略了遮蔽层的显影辊，同时能够良好地抑制在使用该显影辊而形成的图像上产生条带、蒙雾等现象。

需要说明的是，若考虑进一步提高该效果，则相对于橡胶成分的总量100质量份，优选硫和秋兰姆系促进剂的总混配比例为1.3质量份以上、特别优选为1.5质量份以上，优选为3.0质量份以下，特别优选为2.5质量份以下。

需要说明的是，作为硫，例如使用将充油粉末硫、分散性硫等硫用其他成分处理后的硫系的交联剂的情况下，上述混配比例为该交联剂中所含的作为有效成分的硫本身的混配比例。

作为交联成分，还可以进一步与上述硫和秋兰姆系促进剂一起合用其他促进剂。

作为该其他促进剂，可以举出例如噻唑系促进剂、硫脲系促进剂、胍系促进剂等的1种或2种以上。其中，促进剂由于种类不同，促进交联的机制不同，因此特别优选合用这3种。

其中，作为噻唑系促进剂，可以举出例如2-巯基苯并噻唑(MBT)、二硫化二苯并噻唑(MBTS)、2-巯基苯并噻唑的锌盐(ZnMBT)、2-巯基苯并噻唑的环己胺盐(CMBT)、2-(4′-吗啉代二硫代)苯并噻唑(MDB)等的1种或2种以上。

若考虑与硫、秋兰姆系促进剂、硫脲系促进剂和胍系促进剂合用，进一步提高上述的本发明的效果，则相对于橡胶成分的总量100质量份，噻唑系促进剂的混配比例优选为0.75质量份以上，优选为2质量份以下。

此外，作为硫脲系促进剂，可以举出例如乙烯硫脲(2-巯基咪唑啉、EU)、N,N′-二甲基硫脲(DEU)、N,N′-二丁基硫脲等的1种或2种以上。

若考虑与硫、秋兰姆系促进剂、噻唑系促进剂和胍系促进剂合用，进一步提高上述的本发明的效果，则相对于橡胶成分的总量100质量份，硫脲系促进剂的混配比例优选为0.5质量份以上，优选为1.5质量份以下。

进一步，作为胍系促进剂，可以举出例如1,3-二苯胍(DPG)、1,3-二邻甲苯胍(DOTG)、1-邻甲苯双胍(OTBG)、二邻苯二酚硼酸盐的二邻甲苯胍盐等的1种或2种以上。

若考虑与硫、秋兰姆系促进剂、噻唑系促进剂和硫脲系促进剂合用，进一步提高上述的本发明的效果，则相对于橡胶成分的总量100质量份，胍系促进剂的混配比例优选为0.1质量份以上、特别优选为0.55质量份以上，优选为1质量份以下。

〈其他成分〉

本发明的导电性橡胶组合物中可以进一步根据需要混配各种添加剂。

作为添加剂，可以举出例如促进助剂、受酸剂、加工助剂、抗劣化剂、填充剂、防焦剂、颜料、抗静电剂、阻燃剂、中和剂、成核剂、共交联剂等。

其中，如上所述，从省略遮蔽层且防止感光体的污染的方面出发，优选不含有(除去)增塑剂、油等软化剂。

作为促进助剂，可以举出例如氧化锌(锌白)等金属化合物；硬脂酸、油酸、棉籽脂肪酸等脂肪酸、其他以往公知的促进助剂的1种或2种以上。

相对于橡胶成分的总量100质量份，促进助剂的混配比例优选为0.5质量份以上，优选为7质量份以下。可以在上述范围内根据与橡胶成分、交联剂、促进剂的种类组合，适当设定混配比例。

受酸剂发挥用于防止在橡胶成分的交联时产生自环氧氯丙烷橡胶、CR的氯系气体残留于半导电性辊内、或者由此产生交联阻碍、感光体的污染等的功能。

作为受酸剂，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MAGSARAT，特别优选水滑石类。

此外，将水滑石类等与氧化镁、氧化钾合用时，能够得到更高的受酸效果，能够进一步切实地防止上述交联阻碍、感光体等的污染等。

相对于橡胶成分的总量100质量份，受酸剂的混配比例优选为0.5质量份以上，特别优选为1质量份以上，优选小于2.5质量份、特别优选为2质量份以下。

受酸剂的混配比例小于该范围时，有可能无法充分得到基于混配该受酸剂的效果。此外，受酸剂的混配比例超过上述范围的情况下，有可能无法赋予显影辊良好的柔软性。

作为加工助剂，可以举出例如硬脂酸锌等脂肪酸金属盐等。

相对于橡胶成分的总量100质量份，加工助剂的混配比例优选为0.1质量份以上，优选为1质量份以下、特别优选为0.5质量份以下。

作为抗劣化剂，可以举出各种抗老化剂、抗氧化剂等。

其中，抗氧化剂降低显影辊的辊电阻值的环境依赖性，同时还起到抑制连续通电时的辊电阻值的上升的作用。作为抗氧化剂，可以举出例如二乙基二硫代氨基甲酸镍、二丁基二硫代氨基甲酸镍等。

作为填充剂，可以举出例如氧化钛、氧化锌、二氧化硅、碳、炭黑、粘土、滑石粉、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝等的1种或2种以上。

通过混配填充剂，能够提高显影辊的机械强度等。

相对于橡胶成分的总量100质量份，填充剂的混配比例优选为2质量份以上，优选为20质量份以下。

此外，可以混配例如导电性炭黑等导电性填充剂作为填充剂，赋予显影辊电子导电性。

作为导电性炭黑，特别优选粒状的乙炔黑。粒状的乙炔黑操作容易且能够均匀地分散在导电性橡胶组合物中，因此能够赋予显影辊尽可能均匀的电子导电性。

相对于橡胶成分的总量100质量份，导电性炭黑的混配比例优选为1质量份以上、特别优选为3质量份以上，优选为10质量份以下、特别优选为8质量份以下。

作为防焦剂，可以举出例如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-戊烯等的1种或2种以上。特别优选N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。

相对于橡胶成分的总量100质量份，防焦剂的混配比例优选为0.1质量份以上，优选为5质量份以下。

共交联剂是指其本身发生交联且也与橡胶成分发生交联反应而具有使整体高分子化作用的成分。

作为共交联剂，可以举出例如以甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸或丙烯酸的金属盐等为代表的烯键式不饱和单体、利用1,2-聚丁二烯的官能团的多官能聚合物类、或者二肟等的1种或2种以上。

其中，作为烯键式不饱和单体，可以举出例如下述(a)～(h)的化合物等的1种或2种以上。

(a)丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸等单羧酸类。

(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。

以及(h)(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、乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙烯基丁基酮。

此外，作为(c)的不饱和羧酸类的酯，优选单羧酸类的酯。

作为单羧酸类的酯，可以举出例如下述各种化合物等的1种或2种以上。

(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)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸丁基氨基乙酯等(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)丙烯酸芳基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)丙烯酰基氧丙基三甲氧基硅烷、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、二甲基丙烯酸亚乙酯(EDMA)、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、异亚丁基亚乙基二甲基丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯。

含有以上说明的各成分的本发明的导电性橡胶组合物可以与以往同样地制备。

首先，以规定的比例混配4种橡胶成分并进行塑炼，接着，加入交联成分以外的各成分进行混炼后，最后加入交联成分进行混炼，由此得到导电性橡胶组合物。

混炼中可以使用例如密炼机、班伯里混合机、捏合机、挤出机等密闭式的混炼机、或者开炼辊等。

《显影辊》

图1为示出本发明的显影辊的实施方式的一例的立体图。

参照图1，该例的显影辊1通过上述本发明的导电性橡胶组合物形成为非多孔质且单层结构的筒状，同时在中心的通孔2中插入固定有轴3。

轴3例如由铝、铝合金、不锈钢等金属整体地形成。

轴3例如藉由具有导电性的粘接剂与显影辊1电接合，同时被以机械方式固定；或者通过将外径大于通孔2的内径的轴压入通孔2中，从而与显影辊1电接合，同时被以机械方式固定，与上述显影辊1整体地旋转。

如图中放大所示，在显影辊1的外周面4可以形成氧化膜5。

若形成氧化膜5，则该氧化膜5作为介电层发挥作用，可以降低显影辊1的介质损耗角正切。此外，氧化膜5作为低摩擦层发挥作用，能够良好地抑制调色剂的附着。

而且，对于氧化膜5，例如仅通过在氧化性气氛中对外周面4照射紫外线等，如上所述，使该外周面4附近的导电性橡胶组合物中所含的BR、CR、NBR氧化，如此即可简单地形成氧化膜5，因此能够抑制显影辊1的生产率降低、或者制造成本升高。

需要说明的是，显影辊1的“单层结构”是指由橡胶构成的层的数量为单层，通过紫外线照射等形成的氧化膜5不包含在层数内。

对于制造显影辊1而言，首先使用挤出成型机将制备的导电性橡胶组合物挤出成型为筒状，接着，切割为规定的长度，在硫化罐内加压、加热使其交联。

接着，使用烘箱等对交联的筒状体进行加热使其二次交联，冷却后进行研磨使其成为规定的外径。

作为研磨方法，可以采用例如干式横切磨削等各种研磨方法，但若在研磨工序的最后进行镜面研磨而精加工，则可提高外周面4的脱模性，即使不形成氧化膜5的情况下，也能够抑制调色剂的附着。此外，能够有效防止感光体等污染。

此外，如上所述，若对外周面4进行镜面研磨而精加工后进一步形成氧化膜5，则通过这两者的协同效果能够更良好地抑制调色剂的附着，同时能够更加良好地防止感光体等污染。

轴3可以在从筒状体的切割后至研磨后的任意时刻插入固定于通孔2中。

但是，在切割后，优选首先以将轴3插入通孔2中的状态进行二次交联和研磨。由此，可以抑制二次交联时的膨胀收缩导致的筒状体→显影辊1的翘曲或变形。此外，一边以轴3为中心进行旋转一边进行研磨，由此能够提高该研磨的作业性，且能够抑制外周面4的偏移。

对于轴3，如之前说明的那样，将外径大于通孔2的内径的轴压入通孔2中，或者藉由具有导电性的热固化性粘接剂插入二次交联前的筒状体的通孔2中即可。

在前者的情况下，在轴3压入的同时，完成电接合和机械固定。

此外，在后者的情况下，通过烘箱中的加热，筒状体发生二次交联，同时热固化性粘接剂发生固化，该轴3与筒状体→显影辊1电接合，同时被以机械方式固定。

对于氧化膜5，如之前说明的那样，优选对显影辊1的外周面4照射紫外线来形成氧化膜5。即，仅通过对显影辊1的外周面4以规定时间照射规定波长紫外线，使构成该外周面4的附近的导电性橡胶组合物中的BR、CR、NBR氧化，能够形成氧化膜5，因此简单且有效。

而且，通过上述紫外线照射而形成的氧化膜不会产生例如以往的涂布涂布剂而形成的遮蔽层那样的问题，薄且不可能降低显影辊1的柔软性，而且厚度的均匀性、密合性等也优异。

若考虑有效地使橡胶组合物中的BR、CR、NBR氧化，形成之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。此外，照射的时间优选为30秒以上、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可以利用其他方法形成，也可以根据情况不形成氧化膜5。

对于非多孔质且单层结构的显影辊1而言，如上所述，优选A型硬度计硬度为55以下、特别优选为50以下，所述A型硬度计硬度作为柔软性的指标，通过在上述范围变更作为交联成分的硫和秋兰姆系促进剂的混配比例而进行调整。

A型硬度计硬度超过该范围的显影辊1的柔软性不充分且硬，因此在反复成像时，调色剂受损的比例增加，有可能容易在形成图像的空白部分产生蒙雾。

与此相对，通过使A型硬度计硬度为上述范围，能够赋予显影辊1良好的柔软性，即使反复成像，也能够抑制在形成图像的空白部分产生蒙雾。

需要说明的是，若考虑赋予该显影辊1充分的耐久性，则显影辊1的A型硬度计硬度在上述范围中优选为45以上、特别优选为48以上。

此外，对于上述显影辊1而言，优选由动态粘弹性特性(温度分散)求出的23℃的损耗角正切tanδ为0.07以下、特别优选为0.065以下，所述损耗角正切tanδ作为粘弹性指标，通过在上述范围变更上述硫和秋兰姆系促进剂的混配比例而进行调整。

损耗角正切tanδ超过该范围的显影辊1的弹性小且粘性大，因此有可能容易产生基于显影辊的驱动机构的旋转不均等的条带。

与此相对，通过使损耗角正切tanδ为上述范围，能够提高显影辊的弹性，能够良好地抑制产生上述条带。

需要说明的是，若考虑维持该显影辊1的良好的柔软性等，则显影辊1的损耗角正切tanδ在上述范围中优选为0.35以上、特别优选为0.4以上。

本发明的显影辊1可以在例如激光打印机、静电式复印机、普通纸传真机装置和它们的复合设备等利用电子照相法的成像装置中适当使用。

实施例

〈实施例1〉

(导电性橡胶组合物的制备)

作为橡胶成分，使用下述4种。

GECO[OSAKA SODA CO.,LTD.制的Epyon(注册商标)-301L、EO/EP/AGE＝73/23/4(摩尔比)]：40质量份

BR[JSR株式会社制的JSR BR01、顺式-1,4键的含量：95质量％、门尼粘度ML₁₊₄(100℃)：45]：40质量份

CR[昭和电工株式会社制的Shoprene(注册商标)WRT]：10质量份

NBR[Nippon Zeon株式会社制的Nipol(注册商标)DN401LL、低腈NBR、丙烯腈含量：18％、门尼粘度ML₁₊₄(100℃)：32]：10质量份

使用班伯里混合机将上述4种橡胶成分的总量100质量份塑炼，同时加入下述表1所示的交联成分以外的各成分并进行混炼，最后加入交联成分进一步进行混炼，制备导电性橡胶组合物。

【表1】

成分	质量份
		硫	0.75
秋兰姆系促进剂	0.45
		噻唑系促进剂	1.5
硫脲系交联剂	0.9
		胍系促进剂	0.55
促进助剂	3
		导电性填充剂	8
加工助剂	0.5
		受酸剂	1.5

表1中的各成分如下所述。需要说明的是，表1中的质量份为相对于橡胶成分的总量100质量份的质量份。此外，硫的质量份为包含在下述分散性硫中的、作为有效成分的硫本身的质量份。

硫：分散性硫[鹤见化学工业株式会社制的商品名SULFAX PS、硫成分：99.5％]

秋兰姆系促进剂：一硫化四甲基秋兰姆[TMTM、三新化学工业株式会社制的Sanceler(注册商标)TS]

噻唑系促进剂：二-2-苯并噻唑二硫化物[MBTS、山东单县化工有限公司制的商品名SUNSINE MBTS]

硫脲系交联剂：乙烯硫脲[2-巯基咪唑啉、EU、川口化学工业株式会社制的Accel(注册商标)22-S]

胍系促进剂：1,3-二邻甲苯胍[DOTG、三新化学工业株式会社制的SancelerDT]

促进助剂：2种氧化锌[三井金属矿业株式会社制]

导电性填充剂：导电性炭黑[乙炔黑、电气化学工业株式会社制的DENKABLACK(注册商标)粒状]

加工助剂：硬脂酸锌[界化学工业株式会社制的SZ-2000]

受酸剂：水滑石类[协和化学工业株式会社制的DHT-4A(注册商标)-2]

(显影辊的制造)

将上述橡胶组合物供给至挤出机，挤出成型为外径

内径

的筒状，安装在交联用的临时轴上，在硫化罐内于160℃交联1小时。

接着，将交联后的筒状体重新安装至外周面涂布有导电性的热固化性粘接剂的外径

的轴上，在烘箱中加热至160℃，使其粘接至轴上。

接着，切割筒状体的两端而进行精整，同时使用圆筒研磨机对外周面进行横切研磨，然后以精加工的形式进行镜面研磨，按照外径

(公差0.05)的方式进行精加工。对于镜面研磨而言，使用#2000的抛光膜[三共理化学株式会社制的MIRROR FILM(注册商标)]。

接着，对镜面研磨后的外周面进行水洗后，按照从该外周面至UV灯的距离为5cm的方式进行设定，设置在紫外线照射装置[SEN特殊光源株式会社制的PL21-200]上，以轴为中心每旋转90°，同时照射波长184.9nm和253.7nm的紫外线各5分钟，由此在上述外周面上形成氧化膜，制造显影辊。

〈实施例2〉

使硫的混配比例为0.75质量份、秋兰姆系促进剂的混配比例为0.75质量份，除此之外，与实施例1同样地进行，制备导电性橡胶组合物，制造显影辊。

〈实施例3〉

使硫的混配比例为1.5质量份、秋兰姆系促进剂的混配比例为0.25质量份，除此之外，与实施例1同样地进行，制备导电性橡胶组合物，制造显影辊。

〈实施例4〉

使硫的混配比例为1.5质量份、秋兰姆系促进剂的混配比例为0.75质量份，除此之外，与实施例1同样地进行，制备导电性橡胶组合物，制造显影辊。

〈实施例5〉

使硫的混配比例为2质量份、秋兰姆系促进剂的混配比例为0.25质量份，除此之外，与实施例1同样地进行，制备导电性橡胶组合物，制造显影辊。

〈实施例6〉

使硫的混配比例为1质量份、秋兰姆系促进剂的混配比例为0.5质量份，除此之外，与实施例1同样地进行，制备导电性橡胶组合物，制造显影辊。

〈实施例7〉

使硫的混配比例为2.25质量份、秋兰姆系促进剂的混配比例为0.25质量份，除此之外，与实施例1同样地进行，制备导电性橡胶组合物，制造显影辊。

〈比较例1〉

使硫的混配比例为0.74质量份、秋兰姆系促进剂的混配比例为0.24质量份，除此之外，与实施例1同样地进行，制备导电性橡胶组合物，制造显影辊。

〈比较例2〉

使硫的混配比例为2.26质量份、秋兰姆系促进剂的混配比例为0.76质量份，除此之外，与实施例1同样地进行，制备导电性橡胶组合物，制造显影辊。

〈A型硬度计硬度测定〉

将各实施例、比较例中制造的显影辊的A型硬度计硬度在测定温度23±2℃下，按照下述测定方法进行测定。

即，将从半导电性辊的两端突出的轴的两端部固定在支持台，在该状态下，从上方向该半导电性辊的宽度方向的中央部压入基于日本工业标准JIS K6253-3：2012“硫化橡胶和热塑性橡胶-硬度的测定方法-第3部：硬度计硬度”的A型硬度计的压针，在施加至加压面的质量：1000g、测定时间：3秒(硫化橡胶的标准测定时间)的条件下测定，以得到的值作为A型硬度计硬度。

对于A型硬度计硬度，将55以下评价为良好(○)、将超过55评价为差(×)。

〈粘弹性测定〉

将各实施例、比较例中制备的导电性橡胶组合物成型为片状，使其于160℃交联1小时后进行冲裁，制作宽5mm×长20mm×厚2mm的条状的样品。

接着，将该样品设置在动态粘弹性测定装置[株式会社UBM制的Rheogel-E4000]上，在下述条件对动态粘弹性特性(温度分散)进行测定，由得到的结果求出23℃的损耗角正切tanδ。

测定温度：-150～50℃

升温速度：4℃/min

测定温度间隔：4℃

测定频率：2Hz

初期变形：恒定

振幅：50μm

变形模式：拉伸

卡盘间距离：20mm

波形：正弦波

对于损耗角正切tanδ，将0.07以下评价为良好，将超过0.07评价为差(×)。

〈实际设备试验〉

将各实施例、比较例中制造的显影辊与市售的激光打印机用的新墨盒(容纳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整体)的已有的显影辊交换。

需要说明的是，激光打印机使用带正电型的粉碎型的非磁性1成分调色剂，成像速度为每分钟40张，可连续进行5％浓度的图像的成像的设定张数(打印机使用寿命)为6500张。

(图像耐久性评价)

将上述墨盒安装至初期状态的激光打印机，在温度23±2℃、相对湿度55±2％的环境下连续进行1％浓度的图像的成像，每成像500张，确认在形成图像的空白部分是否产生蒙雾直至打印机使用寿命为止，以下述基准对图像耐久性进行评价。

○：至打印机使用寿命为止没有发现蒙雾。图像耐久性良好。

×：到打印机使用寿命前发现蒙雾。图像耐久性差。

(条带评价)

将上述墨盒安装至初期状态的激光打印机，在温度23±2℃、相对湿度55±2％的环境下进行全面实心图像和全面半色调图像的成像。

并且，确认在与各个图像的送纸方向正交方向上是否产生间距宽度为1～5mm的范围的条状，且与显影辊的旋转周期不同的重复的深浅不均(条带)，以下述基准对条带进行评价。

○：全面实心图像、全面半色调图像的任一个均没有发现条带。良好。

△：在全面实心图像中发现条带，在半色调图像中没有发现条带。通常水平。

×：全面实心图像、全面半色调图像的任一个均发现条带。差。

将以上的结果列于表2、表3。

【表2】

【表3】

由表2、表3的实施例1～7、比较例1、2的结果可知，根据在作为橡胶成分的环氧氯丙烷橡胶、BR、CR和NBR的合用体系中混配有相对于该橡胶成分的总量100质量份为0.75～2.25质量份的硫和0.25～0.75质量份的秋兰姆系促进剂的本发明的导电性橡胶组合物，能够形成不含有软化剂且具有良好柔软性而省略了遮蔽层的显影辊，同时能够良好地抑制在使用该显影辊形成的图像上产生条带、蒙雾等现象。

此外，根据实施例1～7的结果可知，若考虑进一步提高上述效果，则相对于橡胶成分的总量100质量份，优选硫和秋兰姆系促进剂的总混配比例为1.3质量份以上、特别优选为1.5质量份以上，优选为2.0质量份以下、特别优选为1.75质量份以下。

符号说明

1 显影辊

2 通孔

3 轴

4 外周面

5 氧化膜

Claims (5)

1.一种导电性橡胶组合物，其含有橡胶成分和用于使所述橡胶成分交联的交联成分，所述橡胶成分为环氧氯丙烷橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶，相对于所述橡胶成分的总量100质量份，所述环氧氯丙烷橡胶为30质量份以上50质量份以下，所述丁二烯橡胶为30质量份以上50质量份以下，所述氯丁橡胶为5质量份以上15质量份以下，所述丁腈橡胶为5质量份以上15质量份以下，相对于所述橡胶成分的总量100质量份，所述交联成分含有0.75质量份以上2.25质量份以下的硫和0.25质量份以上0.75质量份以下的秋兰姆系促进剂。

2.如权利要求1所述的导电性橡胶组合物，其中，相对于橡胶成分的总量100质量份，其进一步含有选自由0.75质量份以上2质量份以下的噻唑系促进剂、0.5质量份以上1.5质量份以下的硫脲系促进剂和0.1质量份以上1质量份以下的胍系促进剂组成的组中的至少1种交联成分。

3.一种显影辊，其由所述权利要求1或2所述的导电性橡胶的交联物构成。

4.如权利要求3所述的显影辊，其中，A型硬度计硬度为55以下，且由温度分散动态粘弹性特性求出的23℃的损耗角正切tanδ为0.07以下。

5.如权利要求3或4所述的显影辊，其中，外周面具备氧化膜。

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