CN107407897A - 电子照相设备用导电性部件 - Google Patents

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Abstract

提供一种具有与以往相比更加低硬度且更加低老化的导电性橡胶弹性体层的电子照相设备用导电性辊。电子照相设备用导电性辊10具备轴体12、以及在轴体12的外周配置的导电性橡胶弹性体层14，导电性橡胶弹性体层14含有极性橡胶、非极性橡胶和分散剂，极性橡胶为丁腈橡胶、氯醇橡胶以及氯丁橡胶中的至少一种，非极性橡胶为异戊二烯橡胶、氢化异戊二烯橡胶以及天然橡胶中的至少一种，分散剂是含有由丁腈橡胶成分构成的嵌段和由异戊二烯橡胶成分构成的嵌段的聚合物、改性天然橡胶以及改性异戊二烯橡胶中的至少一种。

Description

电子照相设备用导电性部件
技术领域
本发明涉及一种电子照相设备用导电性部件。
背景技术
在采用电子照相方式的复印机、打印机、传真机等电子照相设备中，在感光鼓的周围配设有带电辊、显影辊、转印辊、调色剂供给辊等导电性辊。作为导电性辊，已知有在轴体的外周具有导电性橡胶弹性体层的导电性辊。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本特开2008-250101号公报
发明内容
本发明要解决的问题
在专利文献1中，通过在导电性橡胶弹性体层的由极性橡胶材料构成的连续相中分散有非极性橡胶材料作为岛相的结构，在发挥优异的低老化性的同时，实现充分的低硬度化。但是，例如在显影辊中，从进一步减轻施加给调色剂的压力、使调色剂更加不容易被破坏而进一步延长画质寿命、使辊形状更加不容易因来自所接触的部件的压缩而蠕变从而进一步延长产品寿命等观点出发，在导电性橡胶弹性体层中，要求与以往相比更加低硬度且更加低老化。
本发明要解决的问题在于提供一种具有与以往相比更加低硬度且更加低老化的导电性橡胶弹性体层的电子照相设备用导电性部件。
解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明所涉及的电子照相设备用导电性部件的要点在于，具备导电性橡胶弹性体层，上述导电性橡胶弹性体层含有极性橡胶、非极性橡胶和分散剂，上述极性橡胶为丁腈橡胶、氯醇橡胶以及氯丁橡胶中的至少一种，上述非极性橡胶为异戊二烯橡胶、氢化异戊二烯橡胶以及天然橡胶中的至少一种，上述分散剂是含有由丁腈橡胶成分构成的嵌段和由异戊二烯橡胶成分构成的嵌段的聚合物、改性天然橡胶以及改性异戊二烯橡胶中的至少一种。
以上述极性橡胶和上述非极性橡胶的合计为100质量份计，上述分散剂的含量优选在0.1-20质量份的范围内。上述分散剂优选为环氧化天然橡胶以及环氧化异戊二烯橡胶中的至少一种。上述极性橡胶和上述非极性橡胶的含有比率，以质量比计，优选为20：80-90：10的范围内。上述导电性橡胶弹性体层优选具有含有上述极性橡胶的第一聚合物相和含有上述非极性橡胶、且与上述第一聚合物相分离存在的第二聚合物相。优选地，在上述导电性橡胶弹性体层中，上述第一聚合物相为连续相，上述第二聚合物相为连续相或分散相。优选上述第一聚合物相比上述第二聚合物相含有更多的导电剂。
优选地，上述第一聚合物相以及上述第二聚合物相中的任一方为导电相，另一方为非导电相。在上述导电性橡胶弹性体层的任意的5μm见方的范围内，上述导电相的面积比例优选为10-90％的范围内。外加10V电压时的电阻优选为1×102-1×109Ω的范围内。优选地，上述导电相为含有电子导电剂的相，上述电子导电剂的比表面积在150-1500m2/g的范围内。在上述导电性橡胶弹性体层的任意的5μm见方的范围内，上述导电相的面积比例优选在20-80％的范围内。
优选在上述第一聚合物相和上述第二聚合物相之间具有含有上述分散剂的界面相。上述界面相的厚度优选在10-1000nm的范围内。
发明效果
根据本发明所涉及的电子照相设备用导电性部件，导电性橡胶弹性体层的极性橡胶和非极性橡胶通过分散剂而能发挥在仅是将极性橡胶和非极性橡胶单纯地混合的情况下不能获得的低硬度且低老化的特性。
在导电性橡胶弹性体层中，若分散剂的含量在特定范围内，则进一步形成为低硬度且低老化。若分散剂为环氧化天然橡胶，则进一步形成为低硬度且低老化。若极性橡胶和非极性橡胶的含有比率在特定范围内，则导电性、低硬度、低老化的平衡优异。若含有极性橡胶的第一聚合物相为连续相，含有非极性橡胶、且与第一聚合物相分离存在的第二聚合物相为分散相，则在导电性橡胶弹性体层的厚度方向上含有极性橡胶的连续相容易相连，而易于提高导电性。若含有极性橡胶的第一聚合物相比含有非极性橡胶的第二聚合物相含有更多的导电剂，则易于在确保导电性的同时实现低硬度化。
而且，上述导电性橡胶弹性体层具有导电相和非导电相这两相，由于存在非导电相，而能发挥在仅存在导电相的情况下不能获得的低硬度且低老化的特性。若在导电性橡胶弹性体层的任意的5μm见方的范围内以规定的比例存在导电相和非导电相这两相，且两个相以调色剂尺寸级别均匀地分散(微分散)，则能进一步发挥低硬度、低老化的特性。另外，能实现调色剂尺寸级别的电荷控制，可抑制电阻不均，发挥优异的带电性。此时，若外加10V电压时的电阻在1×102-1×109Ω的范围内，则易于在确保电子照相设备用导电性部件所要求的导电性的同时满足低硬度、低老化。而且，若导电相为含有电子导电剂的相，电子导电剂的比表面积在150-1500m2/g的范围内，且使用比表面积较大的电子导电剂，则电子导电剂的导电性能更加优异，因此能够减少为了获得期望的导电性所需的电子导电剂的配合量，易于确保低硬度、低老化。而且，若在导电性橡胶弹性体层的任意的5μm见方的范围内导电相的面积比例在20-80％的范围内，则可进一步抑制电阻不均，使带电性优异。
而且，通过在第一聚合物相和第二聚合物相之间具有含有分散剂的界面相，使得出现在导电性橡胶弹性体层的表面的分散剂变少，可抑制由分散剂导致的污染。此时，若界面相的厚度在10-1000nm的范围内，则易于发挥由第一聚合物相和第二聚合物相这两相带来的低硬度且低老化的特性。
附图说明
图1(a)是本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用导电性辊的外观示意图，图1(b)是其A-A线剖面图。
图2(a)是本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用导电性带(无端带)的外观示意图，图2(b)是其B-B线剖面图。
图3是表示对导电性橡胶弹性体层中的导电相和非导电相这两相的面积比率进行测量的方法的示意图。
图4是表示电子导电剂的颗粒形状的一个例子的示意图，图4(a)是近似球状且比表面积较小的颗粒，图4(b)是表面凹凸较大为非球状、且比表面积较大的颗粒。
图5(a)是本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用导电性辊的外观示意图，图5(b)是其A-A线剖面图。
图6(a)是本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用导电性带(无端带)的外观示意图，图6(b)是其B-B线剖面图。
图7是表示放大示出图5中的C1部分、图6中的C2部分的相结构的示意图。
图8是表示其他方式所涉及的相结构的示意图。
图9是实施例B2的导电性橡胶弹性体层的剖面放大照片。
图10是实施例C2的导电性橡胶弹性体层的剖面放大照片。
图11是对比例C1的导电性橡胶弹性体层的剖面放大照片。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行详细的说明。
本发明所涉及的电子照相设备用导电性部件(以下，有时称为本导电性部件)具备由具有导电性的弹性体构成的导电性橡胶弹性体层。本导电性部件优选作为采用电子照相方式的复印机、打印机、传真机等电子照相设备中使用的带电辊、显影辊、转印辊、调色剂供给辊等导电性辊、中间转印带、纸转印传送带等无端带(导电性带)等。
图1(a)是本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用导电性辊的外观示意图，图1(b)是其A-A线剖面图。图2(a)是本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用导电性带(无端带)的外观示意图，图2(b)是其B-B线剖面图。
如图1所示，本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用导电性辊(以下，有时简称为导电性辊10)具备轴体12、以及在轴体12的外周配置的导电性橡胶弹性体层14。导电性橡胶弹性体层14是导电性辊10的基层，可以根据需要在导电性橡胶弹性体层14的外周设置电阻调整层、表层等。
轴体12只要是具有导电性的轴体即可，没有特别限定。具体地，可列举为由铁、不锈钢、铝等金属制成的实心体、中空体构成的芯棒等。可以根据需要在轴体12的表面涂布粘合剂、底涂剂等。可以根据需要对粘合剂、底涂剂等进行导电化。
如图2所示，本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用导电性带(无端带)20(以下，有时简称为导电性带20)具备导电性橡胶弹性体层24。导电性橡胶弹性体层24是导电性带20的基层，可以根据需要在导电性橡胶弹性体层24的外周设置表层等。
在导电性辊10、导电性带20等本导电性部件中，导电性橡胶弹性层由导电性橡胶组合物形成。导电性橡胶组合物因规定的硫化剂(交联剂)而硫化(交联)。导电性橡胶弹性体层(导电性橡胶组合物)含有极性橡胶、非极性橡胶和分散剂。
极性橡胶是具有极性基团的橡胶。作为极性基团，可列举为氯基、腈基、羧基、环氧基等。作为极性橡胶，具体地，可列举为氯醇橡胶、丁腈橡胶(NBR)、聚氨酯橡胶(U)、丙烯酸橡胶(丙烯酸酯和2-氯乙基乙烯基醚的共聚物、ACM)、氯丁橡胶(CR)等。作为氯醇橡胶，可列举为表氯醇的均聚物(CO)、表氯醇-环氧乙烷二元共聚物(ECO)、表氯醇-烯丙基缩水甘油醚二元共聚物(GCO)、表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物(GECO)等。这些既可以单独使用也可以2种以上组合使用来作为极性橡胶。其中，从电阻更低等观点出发，优选为氯醇橡胶、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶。
非极性橡胶是不具有极性基团的橡胶。作为极性基团，可列举为氯基、腈基、羧基、环氧基等。作为非极性橡胶，可列举为天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、氢化异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁基橡胶(IIR)、乙丙橡胶(EPM)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡胶(EPDM)、硅酮橡胶(Q)等。这些既可以单独使用也可以2种以上组合使用来作为非极性橡胶。其中，从易于实现低硬度且低老化等观点出发，优选为天然橡胶、异戊二烯橡胶、氢化异戊二烯橡胶。
分散剂，具体地，可列举为具有由极性橡胶成分构成的嵌段和由非极性橡胶成分构成的嵌段的聚合物、改性天然橡胶、改性异戊二烯橡胶等。作为由极性橡胶成分构成的嵌段，可列举为由丁腈橡胶成分(NBR成分)构成的嵌段等。作为由非极性橡胶成分构成的的嵌段，可列举为由异戊二烯橡胶成分(IR成分)构成的嵌段等。作为这样的聚合物，可列举为具有由丁腈橡胶成分构成的嵌段和由异戊二烯橡胶成分构成的嵌段的聚合物等。作为改性天然橡胶，可列举为环氧化天然橡胶、氯化天然橡胶、腈化天然橡胶(丙烯腈化天然橡胶)等。作为改性异戊二烯橡胶，可列举为环氧化异戊二烯橡胶、氯化异戊二烯橡胶、腈化异戊二烯橡胶(丙烯腈化异戊二烯橡胶)、马来酸改性异戊二烯橡胶、(甲基)丙烯酸改性异戊二烯橡胶等。这些既可以单独使用也可以2种以上组合使用来作为分散剂。其中，从分散效果(非极性橡胶的微分散效果)特别优异等观点出发，特别优选为环氧化天然橡胶、环氧化异戊二烯橡胶。
通过分散剂而使非极性橡胶微分散。由此，导电性橡胶弹性体层的硬度及弹性回复率在极性橡胶的硬度及弹性回复率和非极性橡胶的硬度及弹性回复率之间线性地提高。于是，由此能够在确保作为电子照相设备用导电性部件而要求的低电阻的同时，满足与以往相比更加低硬度且更加低老化的要求。
从使得上述效果更为优异等观点出发，作为极性橡胶、非极性橡胶和分散剂的组合，特别优选为NBR、IR、环氧化天然橡胶的组合。
分散剂的含量，从易于满足低硬度且低老化等观点出发，以极性橡胶和非极性橡胶的合计为100质量份计，优选为0.1质量份以上。更优选为0.5质量份以上，进一步优选为1.0质量份以上。另外，从易于确保低电阻且低硬度等观点出发，以极性橡胶和非极性橡胶的合计为100质量份计，优选为20质量份以下。更优选为15质量份以下，进一步优选为10质量份以下。
极性橡胶和非极性橡胶的含有比率，从易于确保低电阻等观点出发，优选在两者的合计中极性橡胶为20质量％以上。更优选为30质量％以上。另外，从易于满足低硬度且低老化等观点出发，优选非极性橡胶为10质量％以上。更优选为20质量％以上。因此，极性橡胶和非极性橡胶的含有比率，从导电性、低硬度、低老化的平衡性优异等观点出发，以质量比计，优选在20：80-90：10的范围内。更优选在30：70-80：20的范围内。
导电性橡胶弹性体层(导电性橡胶组合物)，从低电阻等观点出发，根据需要而含有导电剂。作为导电剂，可列举为离子导电剂、电子导电剂。导电剂可以使用在电子照相设备用导电性部件的导电性橡胶弹性体层中添加的离子导电剂、电子导电剂。
作为离子导电剂，可列举为季铵盐、季鏻盐、硼酸盐、表面活性剂等。离子导电剂的含量，从低电阻、渗出等观点出发，以极性橡胶为100质量份计，优选在0.1-10质量份的范围内。更优选在0.5-5.0质量份的范围内。
作为电子导电剂，可列举为炭黑、石墨、钛酸钾、氧化铁、导电性氧化钛、导电性氧化锌、导电性氧化锡等。电子导电剂的含量，从低电阻、低硬度、低老化等观点出发，以极性橡胶为100质量份计，优选在1.0-20质量份的范围内。更优选在5.0-15质量份的范围内。
导电性橡胶弹性体层(导电性橡胶组合物)可以根据需要而含有硫化剂(交联剂)、硫化促进剂、硫化助剂(交联助剂)等。另外，可以含有1种或2种以上的增量剂、补强剂、加工助剂、抗氧化剂、增塑剂、紫外线吸收剂、润滑剂等添加剂。
作为硫化剂(交联剂)，可列举为硫磺、过氧化物等。在硫化剂(交联剂)中，从更容易实现低老化等观点出发，更优选为过氧化物。过氧化物的配合量，从容易实现低老化等观点出发，以极性橡胶和非极性橡胶的合计为100质量份计，优选在0.5-7质量份的范围内。更优选在1.0-5质量份的范围内。
导电性橡胶弹性体层具有：含有极性橡胶的第一聚合物相，以及含有非极性橡胶、且与第一聚合物相分离存在的第二聚合物相。在导电性橡胶弹性体层中，从导电性的观点出发，优选使第一聚合物相为连续相。第二聚合物相既可以是连续相，也可以是分散相(非连续相)。分散相是在连续相中以岛状分散存在的相。若第二聚合物相是分散相，则由于第一聚合物相是在导电性橡胶弹性体层的周向及厚度方向这两个方向上连续的连续相，因此易于确保导电性。另外，从导电性、低电阻等观点出发而配合导电剂的情况下，可以仅配合在第一聚合物相中，或者减小向第二聚合物相中的配合量。由此，能够减少用于获得所期望的导电性的导电剂的配合量。特别是通过减少电子导电剂的配合量，可抑制硬度的上升，而易于满足低硬度且低老化的要求。因此，第二聚合物相更优选为分散相。
从导电性、低电阻等观点出发而配合导电剂的情况下，优选由极性橡胶构成的连续相比由非极性橡胶构成的连续相或分散相含有更多的导电剂。由此，易于在确保导电性的同时实现低硬度化。
为了使由极性橡胶构成的相所含有的导电剂的量和由非极性橡胶构成的相所含有的导电剂的量不同，可以通过在预先将极性橡胶和导电剂混炼之后将含有导电剂的极性橡胶和不含有导电剂的非极性橡胶混炼等方法来制备导电性橡胶组合物。或者，可以通过预先对极性橡胶和非极性橡胶分别配合导电剂但对极性橡胶配合较多的导电剂之后，将含有较多导电剂的极性橡胶和含有导电剂的非极性橡胶混炼等方法，来制备导电性橡胶组合物。
通过使用规定的导电性橡胶组合物，使导电性橡胶弹性层的导电性优异、满足低硬度且低老化的要求。从导电性的观点出发，导电性橡胶弹性体层的电阻值优选在1.0×103-1.0×109Ω的范围内。另外，从与以往相比更加低硬度的观点出发，导电性橡胶弹性体层的MD-1硬度优选为47以下。更优选为45以下。另外，从与以往相比更加低老化的观点出发，导电性橡胶弹性体层的弹性回复率优选超过80％。更优选为85％以上。MD-1硬度，使用悬臂梁形板簧式的载荷方式的弹簧式硬度试验机(高分子计器公司制造，“微型橡胶硬度计/MD-1型”)来测定。MD-1硬度测定值是所测定的橡胶的厚度为1-2mm的情况下测定的值。弹性回复率依照ISO14577-1，使用微小硬度计(Fischer公司制造，FISCHER SCOPEH100C)来测定。
优选第一聚合物相和第二聚合物相中的任一方为导电相，另一方为非导电相。导电相的基体橡胶既可以是极性橡胶，也可以是非极性橡胶。从导电性的观点出发，优选基体橡胶为极性橡胶。在基体橡胶为极性橡胶的情况下，只要能够满足所期望的导电性，导电相的导电剂可以在基体橡胶中分散，也可以不分散。导电剂可根据导电系(离子导电系、电子导电系)而使用离子导电剂、电子导电剂。从易于获得所期望的导电性等观点出发，优选导电剂分散的情况。在基体橡胶为非极性橡胶的情况下，在满足所期望的导电性的范围内，优选导电相的导电剂分散于基体橡胶中。
该导电性橡胶组合物，通过将构成导电相的组合物、构成非导电相的组合物和根据需要而配合的上述分散剂、硫化剂(交联剂)、硫化促进剂、硫化助剂(交联助剂)、添加剂等配合、混炼来制备。构成导电相的组合物，在制备该导电性橡胶组合物之前，预先将基体聚合物和根据需要而配合的导电剂、添加剂配合、混炼来制备。另外，构成非导电相的组合物也是在制备该导电性橡胶组合物之前，预先将基体聚合物和根据需要而配合的添加剂配合、混炼来制备。
导电相，从导电性的观点出发，优选由体积电阻率为1×108Ω·cm以下的组合物构成。体积电阻率更优选为1×106Ω·cm以下，体积电阻率进一步优选为1×105Ω·cm以下。构成导电相的组合物的体积电阻率，可以使用成形为片状而得到的片状的样本，并依照JIS(日本工业标准)K6911，在23℃、53％RH的环境下进行测定。另外，从导电性的观点出发，优选导电相由含有导电剂的组合物构成。
非导电相，只要能成为非导电相，基体橡胶既可以是极性橡胶，也可以是非极性橡胶。从导电性的观点出发，基体橡胶优选为非极性橡胶。非导电相，只要能成为非导电相，导电剂也可以分散在基体橡胶中，但从导电性的观点出发，优选导电剂不分散在基体橡胶中。若不将电子导电剂配合在非导电相中而仅配合在导电相中，则在不作为导电相而发挥功能的非导电相中未配合有电子导电剂，能够相应地减少实现所期望的导电性所需的电子导电剂的使用量。由此，易于实现低硬度、低老化、低成本。
从导电性的观点出发，优选非导电相的体积电阻率高于导电相的体积电阻率。构成非导电相的组合物的体积电阻率，可以与构成导电相的组合物同样地，使用成形为片状而得到的片状的样本，并依照JISK6911，在23℃、53％RH的环境下进行测定。另外，从导电性的观点出发，优选非导电相由不含有导电剂的组合物构成。
在导电性橡胶弹性体层中，导电相存在因所配合的电子导电剂(导电性颗粒)导致的硬度升高、弹性回复率降低、压缩永久变形变差的情况。另外，存在因所配合的电子导电剂(导电性颗粒)的分散不良而导致的电阻不均(带电性变差)的情况。另外，存在因所使用的极性橡胶而导致的弹性降低的情况。因此，若仅由导电相构成导电性橡胶弹性体层，则有可能无法满足低硬度、低老化。
非导电相比导电相的导电剂的配合量少，或者未配合导电剂。另外，与导电相相比，极性聚合物的使用量较少，或者未使用极性聚合物。因此，柔软性比较优异。于是，由导电相和非导电相这两相构成导电性橡胶弹性体层，由于存在非导电相，能发挥仅为导电相的情况下不能获得的低硬度且低老化的特性。而且，导电相和非导电相这两相的微分散的程度越高，越能进一步发挥低硬度且低老化的特性。
优选地，具有导电相和非导电相这两相的导电性橡胶弹性体层在任意的5μm见方(5μm×5μm)的范围内，导电相的面积比例在10-90％的范围内。另外，非导电相的面积比例优选在90-10％的范围内。任意是指在任何部位的含义。导电相和非导电相这两相的面积比率是指在任意的5μm见方的范围内的面积比率，具体而言，如图3所示，观察导电性橡胶弹性体层的任意的剖面，将该剖面的任意的40×40μm的范围分割为64份，选择在画有斜线的倾斜方向上排列的16个格，对各5×5μm见方内的导电相(非导电相)的面积比例分别进行测量，将选择的16个格中的14个格以上(8.5成以上)的值作为该面积比率。
若使导电性橡胶弹性体层的任意的5μm见方的范围内的导电相和非导电相这两相以规定的比例存在，且使两相以调色剂尺寸级别均匀地分散(微分散)，则可实现调色剂尺寸级别的电荷控制，而发挥优异的带电性。若在任意的5μm见方的范围内导电相的面积比例不足10％，则非导电相的比例过大，导电相的分散性较差。因此，较大地受到导电相中的电子导电剂的凝集(分散性)的影响，导电性橡胶弹性体层中的电子导电剂的分散性较差。由此，产生电阻不均，带电性变差。若在任意的5μm见方的范围内导电相的面积比例超过90％，则导电相的比例过大，导电相不能以调色剂尺寸级别分散。因此，较大地受到导电相中的电子导电剂的凝集(分散性)的影响，导电性橡胶弹性体层中的电子导电剂的分散性较差。由此，产生电阻不均，带电性变差。
在导电性橡胶弹性体层的任意的5μm见方的范围内，若导电相的面积比例在20-80％的范围内，则带电性进一步优异。另外，从带电性优异的观点出发，作为导电相的面积比例，更优选在30-70％的范围内，进一步优选在40-60％的范围内。
这样，为了使导电相和非导电相这两相以调色剂尺寸级别均匀地分散(微分散)，例如，可以考虑采用以下方法，使用提高导电相和非导电相这两相的分散性的分散剂、调整导电相的基体聚合物和非导电相的基体聚合物的配合比例、充分地混炼至所期望的分散度等。
本导电性部件的外加10V电压时的电阻优选为1×102-1×109Ω的范围内。易于在确保电子照相设备用导电性部件所要求的导电性的同时满足低硬度、低老化。低硬度、低老化受为了实现低电阻而配合的电子导电剂、极性橡胶等影响。从导电性的观点出发，外加10V电压时的电阻更优选为1×107Ω以下，进一步优选为1×106Ω以下。另外，从低硬度、低老化的观点出发，外加10V电压时的电阻更优选为1×103Ω以上，进一步优选为1×104Ω以上。
电子导电剂由导电性颗粒构成。因此，比表面积影响导电性能。如图4(a)所示，例如若为表面凹凸较小且接近球状而比表面积较小的颗粒1a、1b，则颗粒1a和颗粒1b的导通路径如虚线所示为接近的一处部位，但是，如图4(b)所示，例如若为表面凹凸较大且为非球状而比表面积较大的颗粒2a、2b，则颗粒2a和颗粒2b的导通路径如虚线所示为接近的多处部位(三处)。于是，在相同的粒径的范围内，比表面积较大的电子导电剂的导电性能更加优异。因此，从导电性能的观点出发，优选使用比表面积较大的电子导电剂。若比表面积变大，则电子导电剂凝集而容易使分散性降低。在本导电性部件中，使分散有电子导电剂的导电相本身在导电性橡胶弹性体层中高度分散(微分散)，因此，关于导电性橡胶弹性体层中的电子导电剂的分散，受电子导电剂的凝集的影响小，即使是比表面积较大的电子导电剂也能够在导电性橡胶弹性体层中高度分散。
从导电性能(低电阻)等观点出发，电子导电剂的比表面积优选为150m2/g以上。更优选为180m2/g以上，进一步优选为500m2/g以上。另外，从抑制在导电相中的凝集而分散性优异等观点出发，优选为1500m2/g以下。更优选为1400m2/g以下，进一步优选为1200m2/g以下。若电子导电剂的比表面积为150-1500m2/g的范围内，且使用比表面积较大的电子导电剂，则由于电子导电剂的导电性能更加优异，因此能够减少为了获得所期望的导电性所需的电子导电剂的配合量，而易于确保低硬度、低老化。
在上述比表面积的范围内，电子导电系的导电相中的电子导电剂的含量，从导电性(低电阻)等观点出发，以导电相的基体橡胶为100质量份计，优选为6质量份以上。更优选为7质量份以上，进一步优选为8质量份以上。另外，从低硬度、低老化等观点出发，以导电相的基体橡胶为100质量份计，优选为40质量份以下。更优选为35质量份以下，进一步优选为30质量份以下。
作为电子导电剂，可列举为炭黑、石墨、钛酸钾、氧化铁、导电性氧化钛、导电性氧化锌、导电性氧化锡等。其中，从导电性等观点出发，优选为炭黑、石墨。
在导电性橡胶弹性体层中，优选在第一聚合物相和第二聚合物相之间具有含有分散剂的界面相。通过具有界面相，使得在导电性橡胶弹性体层的表面出现的分散剂变少，而抑制由分散剂导致的污染。
分别地，图5表示本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用导电性辊，图6表示本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用导电性带(无端带)。
如图5所示，本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用导电性辊10(以下，有时简称为导电性辊10)具备轴体12、以及在轴体12的外周配置的导电性橡胶弹性体层14。导电性橡胶弹性体层14是导电性辊10的基层，可以根据需要在导电性橡胶弹性体层14的外周设置电阻调整层、表层等。
如图6所示，本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用导电性带(无端带)20(以下，有时简称为导电性带20)具备导电性橡胶弹性体层24。导电性橡胶弹性体层24是导电性带20的基层，可以根据需要在导电性橡胶弹性体层24的外周设置表层等。
在图7中表示放大示出图5中的C1部分、图6中的C2部分的相结构。在图7中，表示在导电性橡胶弹性体层中在第一聚合物相和第二聚合物相之间具有含有分散剂的界面相的结构。如图7所示，导电性橡胶弹性体层由第一聚合物相1、与第一聚合物相1分离存在的第二聚合物相2、以及存在于第一聚合物相1和第2聚合物相2之间的界面相3构成。第一聚合物相1是上述第一聚合物相，第二聚合物相2是上述第二聚合物相。第一聚合物相1例如是导电相，第二聚合物相2例如是非导电相。
在图7中，第一聚合物相1表示为连续相(海相)，第二聚合物相2表示为分散相(非连续相、岛相)，界面相3表示为将第二聚合物相2的周围连续地覆盖的分散相。界面相3形成为将第二聚合物相2的整个周围连续地覆盖的分散相，或将第二聚合物相2的周围的一部分连续地覆盖的分散相。
界面相3含有分散剂。分散剂具有表面活性剂的作用，例如在制造工序中等使得第一聚合物相1和第二聚合物相2不发生相分离。由于分散剂与互不混合的两相分别具有亲和性，因此有时各个相中均含有分散剂。若在第一聚合物相1、第二聚合物相2中含有较多的分散剂，则在本导电性部件的表面f(辊表面、带表面)会出现较多的分散剂。如此一来，容易发生调色剂固着、感光材料污染等污染。在本导电性部件中，优选使用容易偏向存在于第一聚合物相1和第二聚合物相2之间的分散剂。由此，形成界面相3。通过使分散剂存在于第一聚合物相1和第二聚合物相2之间的界面相3中，使得出现在导电性橡胶弹性体层的表面f的分散剂变少，而抑制由分散剂导致的污染。
界面相3的厚度优选在10-1000nm的范围内。分散剂适量，且易于发挥由第一聚合物相1和第二聚合物相2这两相所实现的低硬度且低老化的特性。若界面相3的厚度足够，则能够减少分散剂的配合量。界面相3的厚度，从更容易发挥由两个相实现的低硬度且低老化的特性等观点出发，更优选在10-500nm的范围内，进一步优选在10-300nm的范围内，特别优选在10-200nm的范围内。界面相3的厚度，可以根据分散剂相对于两相(第一聚合物相1和第二聚合物相2)的亲和性的控制和配合量来进行调整。
优选将作为硫化剂(交联剂)的过氧化物负载在碳酸钙等载体上使用。在这种情况下，在导电性橡胶组合物中残存碳酸钙等载体。如图8所示，通过使碳酸钙等载体4汇集于含有分散剂的界面相3中，在第一聚合物相1和第二聚合物相2中碳酸钙等载体4的存在量变少，因此，更加易于发挥第一聚合物相1和第二聚合物相2的特性。因此，可以适当地选择分散剂的种类等，以使碳酸钙等载体4汇集于含有分散剂的界面相3中。
导电性橡胶弹性体层的厚度没有特别限定，但通常形成为0.1-10mm左右，优选为1-5mm。导电性橡胶弹性层既可以是实心状的非发泡体，也可以是海绵状等的发泡体。
导电性辊10例如可以通过如下方法制造。首先，根据需要在轴体12的外周涂布粘合剂组合物。接着，在涂布有粘合剂组合物的外周将导电性橡胶组合物成形为层状。导电性橡胶组合物的成形，可以通过挤出成形或模具成形来进行。可以通过挤出成形时或模具成形时的加热等使导电性橡胶组合物交联、固化。由此，得到在轴体12的外周具有导电性橡胶弹性体层14的导电性辊10。
可以出于保护导电性橡胶弹性体层14的表面、赋予导电性辊10的表面特性(低摩擦性、脱模性、带电性等)等目的而根据需要在导电性橡胶弹性体层14的外周形成表层。另外，可以在导电性橡胶弹性体层14的外周在表层下形成对导电性辊10整体的电阻进行调整的电阻调整层等中间层。
作为构成表层的主要材料没有特别限定，可以列举为聚酰胺(尼龙)系、丙烯酸系、聚氨酯系、硅酮系、氟系的聚合物。这些聚合物可以是改性的聚合物。作为改性基团，例如可以列举为N-甲氧基甲基、硅酮基、氟基等。
在表层中，可以为了赋予导电性而适当添加炭黑、石墨、c-TiO2、c-ZnO、c-SnO2(c-表示导电性的含义。)、离子导电剂(季铵盐、硼酸盐、表面活性剂等)等以往公知的导电剂。另外，还可以根据需要适当添加各种添加剂。
为了形成表层，使用表层形成用组合物。表层形成用组合物由含有上述主要材料、导电剂、根据需要而含有的其他添加剂的物质组成。作为添加剂，可列举为润滑剂、硫化促进剂、防老化剂、光稳定剂、粘度调整剂、加工助剂、阻燃剂、增塑剂、发泡剂、填充剂、分散剂、消泡剂、颜料、脱模剂等。
从对粘度进行调整等观点出发，表层形成用组合物可以适当含有甲基乙基酮、甲苯、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁基酮(MIBK)、THF、DMF等有机溶剂、甲醇、乙醇等水溶性溶剂等溶剂。
可以通过在导电性橡胶弹性体层14的外周涂布表层形成用组合物等方法来形成表层。作为涂布方法，可以应用辊涂法、浸涂法、喷涂法等各种涂布法。可以根据需要对涂布的表层实施紫外线照射、热处理。
表层的厚度通常设定为0.01-100μm、0.1-20μm或者0.3-10μm。表层的体积电阻率通常设定为104-109Ω·cm、105-108Ω·cm或者106-107Ω·cm。
另外，还可以对导电性橡胶弹性体层14或电阻调整层等中间层实施表面改性来代替形成表层，由此具有与形成表层的情况下同等的表面特性。作为表面改性方法，可列举为照射UV或电子射线的方法、同能够与基层的不饱和键、卤素反应的表面改性剂接触的方法等，表面活性剂例如为含有异氰酸酯基、氢化甲硅烷基、氨基、卤素基、硫醇基等反应活性基团的化合物。
可以通过将导电性橡胶组合物以喷涂等涂布方法涂布在模具(圆筒形基体)的表面，并将其加热至规定的温度(优选为150-300℃)以规定的时间(优选为3-6小时)干燥，来形成导电性带20。可以出于保护导电性橡胶弹性体层24的表面、赋予导电性带20的表面特性(低摩擦性、脱模性、电荷性)等目的而根据需要在导电性橡胶弹性体层24的外周形成表层。作为表层材料，可列举为硅酮系树脂、氟系树脂、聚氨酯系树脂、丙烯酸系树脂、聚酰胺系树脂等。
以上，虽然对本发明的实施方式进行了详细的说明，但是本发明不限定于上述实施方式，可以在不损害本发明的主旨的范围内进行各种变更。例如，在图1中，将导电性橡胶弹性体层表示为导电性辊的基层，但也可以是表层。同样地，在图2中，将导电性橡胶弹性体层表示为导电性带的基层，但也可以是表层。
另外，在图7、图8中，将第一聚合物相1表示为连续相(海相)，将第二聚合物相2表示为分散相(非连续相、岛相)，但也可以表示为第一聚合物相1为分散相(非连续相、岛相)，第二聚合物相2为连续相(海相)。在这种情况下，界面相3成为将第一聚合物相1的周围连续地覆盖的分散相。另外，第一聚合物相1和第二聚合物相2这两相可以都是连续相(海相)。
实施例
以下，使用实施例对本发明进行详细的说明，但本发明并不限定于该构成。
(实施例A1-A17、对比例A1-A6)
使用的材料的详情如下所示。
(极性橡胶)
·丁腈橡胶(NBR)：JSR公司制造的“N237H”
·氯醇橡胶(ECO)：日本ZEON公司制造的“HydrinT3106”
·氯丁橡胶(CR)：[昭和电工制造的“ShopreneGW”]
(非极性橡胶)
·异戊二烯橡胶(IR)：JSR公司制造的“JSR IR2200”
·天然橡胶(NR)：“RSS1”
·氢化异戊二烯(氢化IR)：KURARAY公司制造的“L-IR290”
(分散剂)
·分散剂(1)：马来酸改性IR与两末端胺改性NBR的反应产物
·分散剂(2)：NBR和IR的嵌段共聚物
·分散剂(3)：环氧改性NR(Muang Mai Guthrie Public Company Limited公司制造的“EPOXYPRENE50”)
·分散剂(4)：环氧化改性IR合成品
·分散剂(5)：腈改性NR合成品
(导电剂)
·离子导电剂：四丁基溴化铵，LION AKZO(株)制造的“TBAB-100”
·炭黑(电子导电剂)：电气化学工业公司制造的“DENKA BLACK”
(硫化剂、硫化促进剂)
·过氧化物：日油(株)制造的“PERCUMYLD40”
·硫磺(硫化剂)
·硫化促进剂(1)：亚磺酰胺系，大内新兴化学工业公司制造的“NOCCELER-MSA”
·硫化促进剂(2)：秋兰姆系，大内新兴化学工业公司制造的“NOCCELER-TOT-N”
<导电性橡胶组合物的制备>
以表1-表3所示的配合组成(质量比)，配合极性橡胶、非极性橡胶、分散剂、导电剂、硫化剂(交联剂)、硫化促进剂，并利用搅拌机进行搅拌、混合，制备导电性橡胶组合物。
<导电性辊的制备>
将芯棒(直径6mm)设置在具有φ9mm的圆筒状的成形型腔的成形模具的中心轴上，向该成形模具内注入导电性橡胶组合物，在160℃下加热、交联30分钟，冷却、脱模，在芯棒的外周形成厚度为1.5mm的导电性橡胶弹性体层。由此，制备导电性辊。
对于得到的各导电性辊的导电性橡胶弹性体层，测定弹性回复率、MD-1硬度、电阻值。另外，对可定形性、耐久灰雾性、图像浓度的各产品特性进行评价。可定形性受导电性橡胶弹性体层的老化性影响。耐久灰雾性受导电性橡胶弹性体层的硬度影响。图像浓度受导电性橡胶弹性体层的电阻值(导电性)影响。
(弹性回复率)
依照ISO14577-1，使用微小硬度计(Fischer公司制造，FISCHER SCOPE H100C)，在下述测定条件下对导电性橡胶弹性体层的表面进行测定，求出ηIT[％]。即，使用微小硬度计，将试验载荷设为恒定，将压头压入材料表面时，在压入作功中示出的凹陷的总机械作功量Wtotal中，作为凹陷的塑性变形作功量Wplast仅消耗很少的一部分。在卸载试验载荷时，剩余的部分作为凹陷的弹性复原变形作功Welast而释放。若将该机械作功定义为W＝∫Fdh，则它们之间的关系如下。将弹性回复率为85％以上的情况评价为低老化，不足85％的情况评价为高老化。
ηIT[％]＝Welast/Wtotal
其中，Wtotal＝Welast+Wplast
<测定条件>
压头：对面角度为136°的四棱锥型金刚石压头
初始载荷：0mN
压入最大载荷：20mN(恒定载荷)
最大载荷到达时间：0.25-10sec
最大载荷保持时间：5sec
卸荷时间：0.25-10sec
测定温度：25℃
(MD-1硬度(微型橡胶硬度))
使用悬臂梁形板簧式的载荷方式的弹簧式硬度试验机(高分子计器公司制造，“微型橡胶硬度计/MD-1型”)，使该硬度试验机的压针的前端与被保持的各导电性辊的导电性橡胶弹性体层的轴向中央部的表面接触，进一步的以33.85g的载荷垂直地对该试验机进行加压，并立即读取刻度来测定。将MD-1硬度为45以下的情况评价为低硬度，将超过45的情况评价为高硬度。
(电阻值)
在将导电性辊的两端以规定的载荷按压于金属辊(直径：30mm)的状态下，使该金属辊以规定的转速旋转从而带动导电性辊转动。在保持该状态(使金属辊和导电性辊一同旋转)的同时，在导电性辊和金属辊的端部之间外加300V的电压，并测定流动的电流值，求出电阻值(辊电阻：Ω)。将体积电阻超过1×109Ω的情况评价为高电阻，将体积电阻为1×103Ω-1×109Ω的范围内的情况评价为低电阻。
(可定形性)
将导电性辊组装在墨盒上，密封并在常温常湿环境下放置14天。之后，在常温常湿环境下进行图像输出。将在图像上观察到条纹状的不良状况的情况评价为不合格“×”，未观察到该不良状况的情况评价为合格“○”。用RONCOM圆度仪测量导电性橡胶弹性体层的圆度，并由来自于圆度的凹陷量测定老化量。将老化量为5μm以下的情况评价为低老化，将超过5μm的情况评价为高老化。将可定形性为合格“○”中的、老化量为2μm以下的情况评价为特别良好“◎”。
(耐久灰雾性)
将导电性辊组装在墨盒上，并打印全白图像。用白色光度计测定浓度，若任意9个点在1.40-1.46的范围内，则评价为良好“○”，若在上述范围之外，则评价为不良“×”。将耐久灰雾性为良好“○”中的、白色光度在任意9个点为1.43-1.45的范围内的情况评价为特别良好“◎”。
(图像浓度)
将导电性辊组装在墨盒上，并打印全黑图像。用白色光度计测定浓度，若任意9个点在1.0-2.0的范围内，则评价为良好“○”，若在上述范围之外，则评价为不良“×”。将图像浓度为良好“○”中的、白色光度在任意9个点为1.3-1.6的范围内的情况评价为特别良好“◎”。
表3
对比例A1-A3没有相对于极性橡胶而配合非极性橡胶和分散剂。即，橡胶仅由极性橡胶构成。因此，即使调整硫化剂的配合量，也无法满足与以往相比更高水平的低硬度且低老化的要求。因此，不能兼顾可定形性和耐久灰雾性。对比例A4-A5没有相对于非极性橡胶而配合极性橡胶和分散剂。即，橡胶仅由非极性橡胶构成。因此，即使调整导电剂的配合量，也无法满足在低电阻的基础上与以往相比更高水平的低硬度且低老化的要求。因此，不能兼顾图像浓度、可定形性和耐久灰雾性。对比例A6，相对于极性橡胶配合有非极性橡胶但没有配合分散剂。因此，极性橡胶和非极性橡胶的分散性较差，无法满足与以往相比更高水平的低硬度且低老化的要求。因此，不能兼顾可定形性和耐久灰雾性。
与此相对，根据实施例A，由于相对于极性橡胶而配合有非极性橡胶及分散剂，因此极性橡胶和非极性橡胶的分散性良好，满足低电阻且与以往相比更高水平的低硬度且低老化的要求。因此，可定形性、耐久灰雾性、图像浓度均很优异。
在分散剂中，环氧改性NR(实施例A3)特别能够实现低硬度、低老化，与使用其他分散剂(实施例A1、A2、A4、A5)的情况相比，在可定形性、耐久灰雾性方面更加优异。在非极性橡胶中，与NR(实施例A6)相比，IR(实施例A3)更能够实现低硬度、低老化，在可定形性方面更加优异。在极性橡胶中，与ECO(实施例A7)、CR(实施例A8)相比，NBR(实施例A3)更能够实现低硬度、低老化，在可定形性方面更加优异。根据实施例A3、A10-A12，存在随着分散剂的配合量增多而硬度上升的趋势。根据实施例A13，存在若配合用于提高导电性的电子导电剂(炭黑)，则硬度、老化特性变差的趋势。根据实施例A14-A15，存在若极性橡胶较多则硬度、老化特性变差的趋势，且存在若极性橡胶较少，则电阻上升的趋势。根据实施例A16-A17可知，与硫磺交联相比，过氧化物交联的情况下老化更低。
(实施例B1-B10)
使用的材料的详情如下所示。
·丁腈橡胶(NBR)：JSR公司制造的“N237H”
·异戊二烯橡胶(IR)：JSR公司制造的“JSR IR2200”
·分散剂：NBR和IR的嵌段共聚物
·离子导电剂：四丁基溴化铵、LION AKZO(株)制造的“TBAB-100”
·炭黑(1)(电子导电剂)：德固赛公司制造的“PrintexXE2B”，BET比表面积950(m2/g)
·炭黑(2)(电子导电剂)：卡博特公司制造的“Blackpearls2000”，BET比表面积1475(m2/g)
·炭黑(3)(电子导电剂)：德固赛公司制造的“SpecialBlack4”，BET比表面积180(m2/g)
·过氧化物硫化剂：日油(株)制造的“PERCUMYLD40”
<导电性橡胶组合物的制备>
以表4所示的配合组成(质量比)配合各成分，并利用搅拌机进行搅拌、混合，制备导电性橡胶组合物。
<导电性辊的制备>
将芯棒(直径6mm)设置在具有φ9mm的圆筒状的成形型腔的成形模具的中心轴上，向该成形模具内注入导电性橡胶组合物，在160℃下加热、交联30分钟，冷却、脱模，在芯棒的外周形成厚度为1.5mm的导电性橡胶弹性体层。由此，制备导电性辊。
对于得到的各导电性辊的导电性橡胶弹性体层，测定导电相与非导电相的面积比、弹性回复率、MD-1硬度、电阻值。另外，对可定形性、初始及耐久灰雾性、图像浓度的各产品特性进行评价。可定形性受导电性橡胶弹性体层的老化性影响。初始灰雾性受带电性(导电性橡胶弹性体层的两个相的面积比)影响。耐久灰雾性受导电性橡胶弹性体层的硬度影响。图像浓度受导电性橡胶弹性体层的电阻值(导电性)影响。另外，作为代表例，将实施例B2的导电性辊的导电性橡胶弹性体层的剖面照片表示在图9中。在图9中，颜色比较深的部分为非导电相，颜色比较浅的部分为导电相。在图9的右下方，标记有用于表示两相的大小的标尺(5μm)。
(面积比)
如图3所示，观察导电性橡胶弹性体层的任意的剖面，将该剖面的任意的40×40μm的范围分割为64份，选择在画有斜线的倾斜方向上排列的16个格，对各5×5μm见方内的导电相和非导电相的面积比例分别进行测量，将16个格中的14个格以上(8.5成以上)的值作为该面积比。
(弹性回复率)
依照ISO14577-1，使用微小硬度计(Fischer公司制造，FISCHER SCOPE H100C)，在下述测定条件下对导电性橡胶弹性体层的表面进行测定，求出ηIT[％]。即，使用微小硬度计，将试验载荷设为恒定，将压头压入材料表面时，在压入作功中示出的凹陷的总机械作功量Wtotal，作为凹陷的塑性变形作功量Wplast仅消耗很少的一部分。在卸载试验载荷时，剩余的部分作为凹陷的弹性复原变形作功Welast而释放。若将该机械作功定义为W＝∫Fdh，则它们之间的关系如下。将弹性回复率为80％以上的情况评价为低老化，不足80％的情况评价为高老化。
ηIT[％]＝Welast/Wtotal
其中，Wtotal＝Welast+Wplast
<测定条件>
压头：对面角度为136°的四棱锥型金刚石压头
初始载荷：0mN
压入最大载荷：20mN(恒定载荷)
最大载荷到达时间：0.25-10sec
最大载荷保持时间：5sec
卸荷时间：0.25-10sec
测定温度：25℃
(MD-1硬度(微型橡胶硬度))
使用悬臂梁形板簧式的载荷方式的弹簧式硬度试验机(高分子计器公司制造，“微型橡胶硬度计/MD-1型”)，使该硬度试验机的压针的前端与被保持的各导电性辊的导电性橡胶弹性体层的轴向中央部的表面接触，进一步的以33.85g的载荷垂直地对该试验机进行加压，并立即读取刻度来测定。将MD-1硬度为50以下的情况评价为低硬度，将超过50的情况评价为高硬度。
(电阻值)
在将导电性辊的两端以规定的载荷按压于金属辊(直径：30mm)的状态下，使该金属辊以规定的转速旋转从而带动导电性辊转动。在保持该状态(使金属辊和导电性辊一同旋转)的同时，在导电性辊和金属辊的端部之间外加10V的电压，并测定流动的电流值，求出电阻值(辊电阻：Ω)。将电阻值超过1×109Ω的情况评价为高电阻，将电阻值为1×102Ω-1×109Ω的范围内的情况评价为低电阻。
(可定形性)
将导电性辊组装在墨盒上，密封并在常温常湿环境下放置14天。之后，在常温常湿环境下进行图像输出。将在图像上观察到条纹状的不良状况的情况评价为不合格“×”，未观察到该不良状况的情况评价为合格“○”。另外，用RONCOM圆度仪测量导电性橡胶弹性体层的圆度，并由来自于圆度的凹陷量测定老化量。将老化量为5μm以下的情况评价为低老化，将超过5μm的情况评价为高老化。将可定形性为合格“○”中的、老化量为2μm以下的情况评价为特别良好“◎”。
(初始灰雾性)
将导电性辊组装在墨盒上，并打印全白图像。用白色光度计测定浓度，若任意9个点在1.40-1.46的范围内，则评价为初始灰雾性良好“○”，若在上述范围之外，则评价为不良“×”。将初始灰雾性为良好“○”中的、白色光度在任意9个点为1.43-1.45的范围内的情况评价为特别良好“◎”。
(耐久灰雾性)
将导电性辊组装在墨盒上，在低温低湿环境下(15℃、湿度10％)放置12小时以上之后，在该环境下以5％打印进行10000张的实机耐久处理。之后，用白色光度计测定浓度，若任意9个点在1.40-1.46的范围内，则评价为耐久灰雾性良好“○”，若在上述范围之外，则评价为不良“×”。将耐久灰雾性为良好“○”中的、白色光度在任意9个点为1.43-1.45的范围内的情况评价为特别良好“◎”。
(图像浓度)
将导电性辊组装在墨盒上，并打印全黑图像。用白色光度计测定浓度，若任意9个点在1.0-2.0的范围内，则评价为良好“○”，若在上述范围之外，则评价为不良“×”。将图像浓度为良好“○”中的、白色光度在任意9个点为1.3-1.6的范围内的情况评价为特别良好“◎”。
在实施例B中，在导电性橡胶弹性体层的任意的5μm见方的范围，导电相的面积比例在所期望的范围内，如图9所示，导电相和非导电相这两相以调色剂尺寸级别均匀地分散(微分散)，因此导电性橡胶弹性体层中的导电剂的分散性优异、且带电性优异。由此，满足初始灰雾性。另外，由于低硬度、低老化、低电阻，还满足可定形性、图像浓度以及耐久灰雾性。
而且，由实施例B2、B9、B10可知，随着所配合的电子导电剂的BET比表面积变大，而能够减少用于获得相同电阻值所需的电子导电剂的量，能够实现更低的硬度、更低的老化。或者，能够以相同配合量实现更低的电阻。另外，由实施例B2-B6可知，若在导电性橡胶弹性体层的任意的5μm见方的范围导电相的面积比例在20-80％的范围内，则初始灰雾性特别优异。
(实施例C1-C5、对比例C1)
使用的材料的详情如下所示。
·丁腈橡胶(NBR)：JSR公司制造的“N237H”
·异戊二烯橡胶(IR)：JSR公司制造的“JSR IR2200”
·天然橡胶(NR)：国际标准的等级为RSS1
·环氧化天然橡胶(环氧化NR)：Muang Mai Guthrie Public Company Limited公司制造，“EPOXYPRENE50”(50％改性品)
其他改性率的环氧化天然橡胶(环氧化NR)参考WO2013/133380A1进行调整。
·NBR和IR的嵌段共聚物(NBIR)：日本ZEON公司制造的“Nipol DN1201”
·离子导电剂：四丁基溴化铵、LION AKZO(株)制造的“TBAB-100”
·炭黑(电子导电剂)：德固赛公司制造的“Printex XE2B”，BET比表面积950(m2/g)
·过氧化物硫化剂：日油(株)制造的“PERCUMYLD40”
<导电性橡胶组合物的制备>
以表5所示的配合组成(质量比)配合各成分，并利用搅拌机进行搅拌、混合，制备导电性橡胶组合物。
<导电性辊的制备>
将芯棒(直径6mm)设置在具有φ9mm的圆筒状的成形型腔的成形模具的中心轴上，向该成形模具内注入导电性橡胶组合物，在160℃下加热、交联30分钟，冷却、脱模，在芯棒的外周形成厚度为1.5mm的导电性橡胶弹性体层。由此，制备导电性辊。
对于得到的各导电性辊的导电性橡胶弹性体层，观察相的构造，测定弹性回复率、MD-1硬度、电阻值。另外，对可定形性、初始及耐久灰雾性、图像浓度、调色剂固着性的各产品特性进行评价。将上述的结果表示在表5中。可定形性受导电性橡胶弹性体层的老化性影响。初始灰雾性受带电性(导电性橡胶弹性体层的各相的面积比)影响。耐久灰雾性受导电性橡胶弹性体层的硬度影响。图像浓度受导电性橡胶弹性体层的电阻值(导电性)影响。
另外，作为代表例，将实施例C2的导电性辊的导电性橡胶弹性体层的剖面照片表示在图10中，将对比例C1的导电性辊的导电性橡胶弹性体层的剖面照片表示在图11中。图10(b)是图10(a)中由正方形包围的部分的放大照片。图10(c)是图10(b)中由正方形包围的部分的放大照片。在图10、图11中，颜色比较浅的部分为导电性的第一聚合物相，颜色比较深的部分为非导电性的第二聚合物相，如图10(c)所示，在第二聚合物相的周围存在的相为界面相。在各图的右下方，标记有用于表示相的大小的标尺。
(界面相的厚度)
观察导电性橡胶弹性体层的任意剖面，并测定在该剖面的任意的40×40μm的范围内观测到的界面相的厚度。
(面积比)
如图3所示，观察导电性橡胶弹性体层的任意的剖面，将该剖面的任意的40×40μm的范围分割为64份，选择在画有斜线的倾斜方向上排列的16个格，对各5×5μm见方内的第一聚合物相(导电相)和第二聚合物相(非导电相)的面积比例分别进行测量，将16个格中的14个格以上(8.5成以上)的值作为该面积比。将第一聚合物相相对于第一聚合物相和第二聚合物相的合计的面积比例在10-90％的范围内的情况评价为“○”，在上述范围之外的情况评价为“×”。
(弹性回复率)
依照ISO14577-1，使用微小硬度计(Fischer公司制造，FISCHER SCOPE H100C)，在下述测定条件下对导电性橡胶弹性体层的表面进行测定，求出ηIT[％]。即，使用微小硬度计，将试验载荷设为恒定，将压头压入材料表面时，在压入作功中示出的凹陷的总机械作功量Wtotal中，作为凹陷的塑性变形作功量Wplast仅消耗很少的一部分。在卸载试验载荷时，剩余的部分作为凹陷的弹性复原变形作功Welast而释放。若将该机械作功定义为W＝∫Fdh，则它们之间的关系如下。将弹性回复率为80％以上的情况评价为低老化，不足80％的情况评价为高老化。
ηIT[％]＝Welast/Wtotal
其中，Wtotal＝Welast+Wplast
<测定条件>
压头：对面角度为136°的四棱锥型金刚石压头
初始载荷：0mN
压入最大载荷：20mN(恒定载荷)
最大载荷到达时间：0.25-10sec
最大载荷保持时间：5sec
卸荷时间：0.25-10sec
测定温度：25℃
(MD-1硬度(微型橡胶硬度))
使用悬臂梁形板簧式的载荷方式的弹簧式硬度试验机(高分子计器公司制造，“微型橡胶硬度计/MD-1型”)，使该硬度试验机的压针的前端与被保持的各导电性辊的导电性橡胶弹性体层的轴向中央部的表面接触，进一步的以33.85g的载荷垂直地对该试验机进行加压，并立即读取刻度来测定。将MD-1硬度为50以下的情况评价为低硬度，将超过50的情况评价为高硬度。
(电阻值)
在将导电性辊的两端以规定的载荷按压于金属辊(直径：30mm)的状态下，使该金属辊以规定的转速旋转从而带动导电性辊转动。在保持该状态(使金属辊和导电性辊一同旋转)的同时，在导电性辊和金属辊的端部之间外加10V的电压，并测定流动的电流值，求出电阻值(辊电阻：Ω)。将电阻值超过1×109Ω的情况评价为高电阻，将电阻值为1×102Ω-1×109Ω的范围内的情况评价为低电阻。
(可定形性)
将导电性辊组装在墨盒上，密封并在常温常湿环境下放置14天。之后，在常温常湿环境下进行图像输出。将在图像上观察到条纹状的不良状况的情况评价为不合格“×”，未观察到该不良状况的情况评价为合格“○”。另外，用RONCOM圆度仪测量导电性橡胶弹性体层的圆度，并由来自于圆度的凹陷量测定老化量。将老化量为5μm以下的情况评价为低老化，将超过5μm的情况评价为高老化。将可定形性为合格“○”中的、老化量为2μm以下的情况评价为特别良好“◎”。
(初始灰雾性)
将导电性辊组装在墨盒上，并打印全白图像。用白色光度计测定浓度，若任意9个点在1.40-1.46的范围内，则评价为初始灰雾性良好“○”，若在上述范围之外，则评价为不良“×”。将初始灰雾性为良好“○”中的、白色光度在任意9个点为1.43-1.45的范围内的情况评价为特别良好“◎”。
(耐久灰雾性)
将导电性辊组装在墨盒上，在低温低湿环境下(15℃、湿度10％)放置12小时以上之后，在该环境下以5％打印进行10000张的实机耐久处理。之后，用白色光度计测定浓度，若任意9个点在1.40-1.46的范围内，则评价为耐久灰雾性良好“○”，若在上述范围之外，则评价为不良“×”。将耐久灰雾性为良好“○”中的、白色光度在任意9个点为1.43-1.45的范围内的情况评价为特别良好“◎”。
(图像浓度)
将导电性辊组装在墨盒上，并打印全黑图像。用白色光度计测定浓度，若任意9个点在1.0-2.0的范围内，则评价为良好“○”，若在上述范围之外，则评价为不良“×”。将图像浓度为良好“○”中的、白色光度在任意9个点为1.3-1.6的范围内的情况评价为特别良好“◎”。
(调色剂固着性)
将导电性辊组装在墨盒上，以固态图像(solid image)仅打印1页之后，在常温常湿环境下放置14天。之后，取出导电性辊，对表面进行鼓风。将在导电性辊的表面观察到条纹状的调色剂的固着的情况评价为不合格“×”，将未观察到该固着的情况评价为合格“○”。
表5
对比例C1，如图11所示，在导电性橡胶弹性体层中，虽然存在第一聚合物相(导电相)和第二聚合物相(非导电相)，但不存在界面相。因此，在对比例C1中，不能抑制调色剂的固着(污染)。另外，在导电性橡胶弹性体层的任意的5μm见方的范围内，第一聚合物相(导电相)的面积比例较大、且第一聚合物相(导电相)没有以调色剂尺寸级别分散。因此，较大地受到第一聚合物相(导电相)中的电子导电剂的凝集(分散性)的影响，导电性橡胶弹性体层中的电子导电剂的分散性较差。由此，产生电阻不均，带电性较差，在初始灰雾性方面不能满足。另外，弹性回复率也较低，且还不满足可定形性。
另一方面，实施例C，如图10所示，在导电性橡胶弹性体层中，存在第一聚合物相(导电相)和第二聚合物相(非导电相)，并且在第一聚合物相(导电相)和第二聚合物相(非导电相)之间存在含有分散剂的界面相。因此，在实施例C中，能抑制调色剂的固着(污染)。另外，在导电性橡胶弹性体层的任意的5μm见方的范围内，第一聚合物相(导电相)的面积比例在所期望的范围内，且如图10(a)所示第一聚合物相(导电相)和第二聚合物相(非导电相)这两相以调色剂尺寸级别均匀地分散(微分散)，因此，导电性橡胶弹性体层中的导电剂的分散性优异，带电性优异。由此，满足初始灰雾性。另外，由于是低硬度、低老化、低电阻，还满足可定形性、图像浓度及耐久灰雾性。
而且，由实施例C可知，若界面相的厚度在10-300nm的范围内，则能够实现更低的硬度、更低的老化。
以上，虽然对本发明的实施方式进行了详细的说明，但是本发明不限定于上述实施例，可以在不损害本发明的主旨的范围内进行各种变更。

Claims (14)

1.一种电子照相设备用导电性部件，其特征在于，
具备导电性橡胶弹性体层，
所述导电性橡胶弹性体层含有极性橡胶、非极性橡胶和分散剂，
所述极性橡胶为丁腈橡胶、氯醇橡胶以及氯丁橡胶中的至少一种，
所述非极性橡胶为异戊二烯橡胶、氢化异戊二烯橡胶以及天然橡胶中的至少一种，
所述分散剂是含有由丁腈橡胶成分构成的嵌段和由异戊二烯橡胶成分构成的嵌段的聚合物、改性天然橡胶以及改性异戊二烯橡胶中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的电子照相设备用导电性部件，其特征在于，以所述极性橡胶和所述非极性橡胶的合计为100质量份计，所述分散剂的含量在0.1-20质量份的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的电子照相设备用导电性部件，其特征在于，所述分散剂为环氧化天然橡胶以及环氧化异戊二烯橡胶中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电子照相设备用导电性部件，其特征在于，所述极性橡胶和所述非极性橡胶的含有比率，以质量比计，在20：80-90：10的范围内。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电子照相设备用导电性部件，其特征在于，所述导电性橡胶弹性体层具有含有所述极性橡胶的第一聚合物相和含有所述非极性橡胶、且与所述第一聚合物相分离存在的第二聚合物相。
6.根据权利要求5所述的电子照相设备用导电性部件，其特征在于，在所述导电性橡胶弹性体层中，所述第一聚合物相为连续相，所述第二聚合物相为连续相或分散相。
7.根据权利要求5或6所述的电子照相设备用导电性部件，其特征在于，所述第一聚合物相比所述第二聚合物相含有更多的导电剂。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的电子照相设备用导电性部件，其特征在于，所述第一聚合物相以及所述第二聚合物相中的任一方为导电相，另一方为非导电相。
9.根据权利要求8所述的电子照相设备用导电性部件，其特征在于，在所述导电性橡胶弹性体层的任意的5μm见方的范围内，所述导电相的面积比例为10-90％的范围内。
10.根据权利要求8或9所述的电子照相设备用导电性部件，其特征在于，外加10V电压时的电阻在1×102-1×109Ω的范围内。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的电子照相设备用导电性部件，其特征在于，所述导电相为含有电子导电剂的相，所述电子导电剂的比表面积在150-1500m2/g的范围内。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的电子照相设备用导电性部件，其特征在于，在所述导电性橡胶弹性体层的任意的5μm见方的范围内，所述导电相的面积比例在20-80％的范围内。
13.根据权利要求5-12中任一项所述的电子照相设备用导电性部件，其特征在于，在所述第一聚合物相和所述第二聚合物相之间具有含有所述分散剂的界面相。
14.根据权利要求13所述的电子照相设备用导电性部件，其特征在于，所述界面相的厚度在10-1000nm的范围内。
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