CN109206883B

CN109206883B - 充电辊及其制造方法

Info

Publication number: CN109206883B
Application number: CN201810271132.6A
Authority: CN
Inventors: 铃木大二朗
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2023-02-28
Anticipated expiration: 2038-03-29
Also published as: US20190004447A1; JP6909401B2; CN109206883A; JP2019012210A; US10768545B2

Abstract

本发明在于提供在维持省略涂层膜的简单结构的同时还能够使感光体的表面均匀地带电，并且能够比目前更好地抑制微粉的附着的充电辊及其制造方法。充电辊(1)具备外周面(5)被制成精研磨面的辊主体(2)，该辊主体(2)由橡胶组合物的交联物构成，该橡胶组合物在橡胶总量100质量份中包含30质量份～70质量份的GECO、15质量份～60质量份的IR、以及1质量份以上的SBR和/或NBR。制造方法包括利用上述橡胶组合物的交联物形成辊主体(2)、对其外周面(5)进行湿式研磨或镜面研磨来制成精研磨面的工序。

Description

充电辊及其制造方法

技术领域

本发明涉及组装到利用电子照相法的成像装置中进行使用的充电辊及其制造方法。

背景技术

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，为了使感光体的表面带同样电，使用充电辊。

作为充电辊，通常使用具备辊主体的充电辊，该辊主体是将例如使用环氧氯丙烷橡胶等离子导电性橡胶作为橡胶而赋予了半导电性的橡胶组合物成型为筒状后使橡胶交联而形成的单层的、或包含上述层的多层结构的辊主体。

在辊主体的外周面，添加在调色剂中的外添剂、反复成像时调色剂颗粒被微粉碎产生的碎片等微粉容易发生附着，所附着的微粉容易转移到形成图像中而产生图像缺陷。因此，为了抑制微粉的附着而调整其表面，为此，通常例如进行湿式研磨等而精加工、或利用涂层膜进行被覆。

但是，由于涂层膜是利用喷雾法、浸渍法等涂布方法将成为其原料的液态涂层剂涂布在辊主体的外周面后进行干燥而形成的，因而在上述形成过程中容易产生尘埃等异物的混入、产生厚度不均等各种不良现象。

另外，制备涂层剂需要有机溶剂，但有机溶剂的使用对环境负担大，还与近年来的低VOC(挥发性有机化合物)化的主流相悖。

因此，代替涂层膜，研究了对由橡胶组合物构成的辊主体的外周面进行湿式研磨等而精加工后，进一步在氧化性气氛中照射紫外线等，使构成该外周面(精研磨面)的橡胶组合物氧化而形成氧化膜，或制备适于形成氧化膜的橡胶组合物(专利文献1、2等)。

作为适于形成氧化膜的橡胶组合物，已知有将上述的离子导电性橡胶与二烯系橡胶合用而成的橡胶组合物等，通过照射紫外线等，二烯系橡胶发生氧化，是成为氧化膜的原料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-257723号公报

专利文献2：日本特开2013-231846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，在上述现有的充电辊中，目前尚且不能充分抑制微粉的附着。另外，根据表面形状，也有时无法使感光体的表面均匀地带电，而在形成图像中产生浓度不均。

本发明的目的在于提供充电辊及其制造方法，其在维持省略涂层膜的简单结构的同时还能够使感光体的表面均匀地带电，并且能够比目前更好地抑制微粉的附着。

用于解决课题的手段

本发明为充电辊，

该充电辊具备外周面被制成精研磨面的辊主体，上述辊主体的包含上述精研磨面的至少表层部由包含橡胶的橡胶组合物的交联物构成，

关于上述橡胶，在该橡胶总量100质量份中包含：

(1)30质量份以上70质量份以下的环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油基醚三元共聚橡胶(GECO)，

(2)15质量份以上60质量份以下的异戊二烯橡胶(IR)，以及

(3)1质量份以上的选自由苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)和丁腈橡胶(NBR)组成的组中的至少一种。

另外，本发明为充电辊的制造方法，其制造具备辊主体的充电辊，该方法包括利用橡胶组合物的交联物形成上述辊主体的至少表层部的工序、以及对上述外周面进行湿式研磨来制成精研磨面的工序，

上述橡胶组合物包含橡胶，在该橡胶总量100质量份中包含：

(1)30质量份以上70质量份以下的GECO，

(2)15质量份以上60质量份以下的IR，以及

(3)1质量份以上的选自由SBR和NBR组成的组中的至少一种。

发明效果

根据本发明，能够提供充电辊及其制造方法，其在维持省略涂层膜的简单结构的同时还能够使感光体的表面均匀地带电，并且能够比目前更好地抑制微粉的附着。

附图说明

图1是示出本发明的充电辊的实施方式的一例的立体图。

具体实施方式

由橡胶组合物构成的辊主体的外周面即使在进行例如湿式研磨等而精加工的状态下也具有微细的凹凸，根据发明人的研究，微粉主要选择性地附着在凹凸的凸部。

特别是在由上述现有的橡胶组合物的交联物构成的、进行湿式研磨等而精加工的辊主体的外周面上容易残留有周期短的微细的凹凸。因此，微粉附着至形成上述周期短的凹凸的、非常接近且相邻的凸部。其结果，由现有的橡胶组合物的交联物构成的辊主体成为微粉无间隙地附着在几乎整个外周面上的状态，实质上微粉的附着量存在增多的趋势。

作为橡胶组合物中所含的橡胶，若选择环氧氯丙烷橡胶中的GECO和二烯系橡胶中的IR并以上述规定的混配比例的范围来合用，则与NBR等其他二烯系橡胶相比，IR的作用在于改善交联后的橡胶组合物的研磨特性、增大残留在研磨后的外周面的凹凸的周期。

但是，由于GECO与IR的相容性低，因而在仅将这两者合用时，即使进行湿式研磨等而精加工，外周面的表面粗糙度也会变大，无法使感光体的表面均匀地带电，在形成图像中容易产生浓度的不均。

与之相对，若在GECO和IR中进一步在上述规定的混配比例的范围混配SBR和NBR中的至少一者，则该SBR和/或NBR作为GECO与IR的增容剂发挥功能，能够抑制进行湿式研磨等而精加工的外周面(精研磨面)的表面粗糙度变大。

因此，能够减小精研磨面的表面粗糙度、使感光体的表面均匀地带电，而且能够利用上述IR的作用使残留在该精研磨面的凹凸的周期与以往相比有所增大。其结果，能够增大相邻的凸部间的距离、减小凸部在该精研磨面所占的比例，能够减少附着至凸部的微粉的量。

从而，根据本发明，通过将橡胶组合物的组成调整成上述的范围，之后仅经过成型、交联、精研磨的各工序，即能够得到下述的充电辊，该充电辊在维持省略涂层膜的简单结构的同时还能够使感光体的表面均匀地带电，并且能够比目前更好地抑制微粉的附着。

《橡胶组合物》

〈橡胶〉

(GECO)

作为GECO，可以举出具有使环氧氯丙烷、环氧乙烷和烯丙基缩水甘油基醚这三种物质共聚而成的结构的各种三元共聚橡胶。

GECO中的环氧乙烷含量优选为30摩尔％以上、特别优选为50摩尔％以上，优选为80摩尔％以下。

环氧乙烷起到降低充电辊的辊电阻值的作用。但是，环氧乙烷含量小于该范围时，不能充分得到该作用，因而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，环氧乙烷发生结晶化，妨碍分子链的链段运动，因而反而存在充电辊的辊电阻值上升的趋势。另外，还存在交联后的橡胶组合物变得过硬的可能，或者交联前的橡胶组合物在加热熔融时的粘度上升，存在加工性降低的可能。

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，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，起到降低充电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，不能充分得到该作用，因而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，因而在烯丙基缩水甘油基醚含量超过上述范围的情况下，GECO的交联密度变得过高，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，除了可以举出前文说明的使3种单体共聚而成的狭义上的共聚物以外，还已知有将环氧氯丙烷-环氧乙烷二元共聚物(ECO)用烯丙基缩水甘油基醚进行改性而成的改性物。在本发明中，其中任一种的GECO均可以使用。

可以使用这些GECO中的1种或2种以上。

(IR)

如上所述，IR的作用在于，在与GECO合用的体系中用于改善交联后的橡胶组合物的研磨特性、增大残留在精研磨面的凹凸的周期。

另外，IR发挥用于赋予充电辊作为橡胶的良好特性，即柔软且压缩永久变形小、不容易产生扁塌的特性，除此以外，如下文所述，还作为通过氧化性气氛中的紫外线照射发生氧化而在充电辊的外周面形成氧化膜的材料发挥功能。

作为IR，具有聚异戊二烯结构且具有交联性的各种聚合物均可以使用。

可以使用该IR中的1种或2种以上。

(SBR)

如上所述，SBR作为GECO与IR的增容剂发挥用于抑制精研磨面的表面粗糙度增大的功能。

另外，SBR同样发挥用于赋予充电辊上述作为橡胶的良好特性的功能，除此以外，还作为通过氧化性气氛中的紫外线照射发生氧化而在充电辊的外周面形成氧化膜的材料发挥功能。

作为SBR，将苯乙烯和丁二烯利用乳液聚合法、溶液聚合法等各种聚合法共聚而合成的且具有交联性的各种SBR均可以使用。

另外，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均可以使用。

进而，作为SBR，有添加增量油而调整了柔软性的充油型SBR和不添加增量油的非充油型SBR，在本发明中，为了防止感光体的污染，优选使用不包含会成为渗出物质的增量油的非充油型SBR。

可以使用这些SBR中的1种或2种以上。

(NBR)

NBR与SBR同样地作为GECO与IR的增容剂发挥用于抑制精研磨面的表面粗糙度增大的功能。

另外，NBR也发挥用于赋予充电辊作为橡胶的良好特性的功能，除此以外，还作为通过氧化性气氛中的紫外线照射发生氧化而在充电辊的外周面形成氧化膜材料发挥功能。

作为NBR，将丙烯腈和丁二烯利用乳液聚合法等各种聚合法共聚而合成的且具有交联性的各种NBR均可以使用。

另外，作为NBR，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均可以使用。

进而，作为NBR，有添加增量油而调整了柔软性的充油型NBR和不添加增量油的非充油型NBR，在本发明中，同样为了防止感光体的污染优选使用不包含会成为渗出物质的增量油的非充油型NBR。

可以使用这些NBR中的1种或2种以上。

〈其他橡胶〉

作为橡胶，可以进一步合用选自由丁二烯橡胶(BR)和氯丁橡胶(CR)组成的组中的至少一种。

其中，BR同样发挥用于赋予充电辊作为橡胶的良好特性的功能，除此以外，还作为通过氧化性气氛中的紫外线照射发生氧化而在充电辊的外周面形成氧化膜的材料发挥功能。

作为BR，在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-1,4键的含量为95质量％以上的高顺式BR，其能够在从高温到低温的较宽的温度范围表现出作为橡胶的良好特性。

另外，作为BR，有添加增量油而调整了柔软性的充油型BR和不添加增量油的非充油型BR，在本发明中，同样为了防止感光体的污染优选使用不包含会成为渗出物质的增量油的非充油型BR。

可以使用这些BR中的1种或2种以上。

CR除了上述作为橡胶的功能以外，由于其是极性橡胶，因而还发挥用于微调整充电辊的辊电阻值的功能。

作为CR，使氯丁二烯发生乳液聚合而合成的具有交联性的各种CR均可以使用。

CR根据使氯丁二烯发生乳液聚合时使用的分子量调整剂的种类被分类成硫改性型和非硫改性型。

其中，硫改性型的CR是通过将氯丁二烯和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，调整成规定的粘度而合成的。

另外，非硫改性型的CR被分类成例如硫醇改性型、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、辛基硫醇等烷基巯醇类作为分子量调整剂，除此以外，与硫改性型的CR同样地合成。

另外，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，除此以外，仍旧与硫改性型的CR同样地合成。

另外，基于结晶化速度，CR被分类成该结晶速度慢的类型、中等的类型和快的类型。

在本发明中，可以为任一类型的CR，其中，优选非硫改性型且结晶速度慢型的CR。

另外，作为CR，可以使用氯丁二烯与其他共聚成分的共聚物。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中的1种或2种以上。

进而，作为CR，有添加增量油而调整了柔软性的充油型CR和不添加增量油的非充油型CR，在本发明中，同样为了防止感光体的污染优选使用不包含会成为渗出物质的增量油的非充油型CR。

可以使用这些CR中的1种或2种以上。

(橡胶的混配比例)

GECO的混配比例被限定为橡胶总量100质量份中的30质量份以上70质量份以下。

GECO的混配比例小于该范围时，无法使充电辊的辊电阻值充分降低到合适的范围，因而无法使感光体的表面均匀地带电，在形成图像中容易产生浓度的不均。

另一方面，GECO的混配比例超过上述范围的情况下，即使合用SBR和/或NBR，与IR的相容性也降低，精研磨面的表面粗糙度增大，因而无法使感光体的表面均匀地带电，在形成图像中容易产生浓度的不均。

与之相对，通过使GECO的混配比例为上述范围，能够减小精研磨面的表面粗糙度，并且使充电辊的辊电阻值充分降低到合适的范围，使感光体的表面均匀地带电，能够抑制在形成图像中产生浓度的不均。

需要说明的是，考虑到更进一步提高这些效果时，GECO的混配比例在上述范围内优选为橡胶总量100质量份中的35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。

IR的混配比例被限定为橡胶总量100质量份中的15质量份以上60质量份以下。

IR的混配比例小于该范围时，不能充分得到将该IR与GECO合用所带来的改善交联后的橡胶组合物的研磨特性、增大残留在精研磨面的凹凸的周期的效果，凹凸的周期变短、微粉的附着量增多。另外，即使合用SBR和/或NBR，与GECO的相容性也会降低，精研磨面的表面粗糙度增大，无法使感光体的表面均匀地带电，在形成图像中容易产生浓度的不均。

另一方面，IR的混配比例超过上述范围的情况下，橡胶组合物变得过于柔软，无法成型为规定的辊主体的形状，或者无法赋予交联后的橡胶组合物适于辊主体的适度的硬度。

与之相对，通过使IR的混配比例为上述范围，能够赋予交联前后的橡胶组合物适度的硬度，同时能够增大残留在精研磨面的凹凸的周期，能够良好地抑制微粉的附着。另外，能够减小精研磨面的表面粗糙度、使感光体的表面均匀地带电，能够抑制在形成图像中产生浓度的不均。

需要说明的是，考虑到更进一步提高这些效果时，IR的混配比例在上述范围内优选为橡胶总量100质量份中的20质量份以上，优选为55质量份以下。

SBR和/或NBR的混配比例被限定为橡胶总量100质量份中的1质量份以上。

SBR和/或NBR的混配比例小于该范围时，不能充分得到该SBR和/或NBR作为增容剂的作用，因而GECO与IR的相容性降低、精研磨面的表面粗糙度增大，无法使感光体的表面均匀地带电，在形成图像中容易产生浓度的不均。

与之相对，通过使SBR和/或NBR的混配比例为上述范围，能够提高GECO与IR的相容性。因此，能够减小精研磨面的表面粗糙度、使感光体的表面均匀地带电，能够抑制在形成图像中产生浓度的不均。

需要说明的是，对于SBR和/或NBR的混配比例的上限没有特别限定，优选为橡胶总量100质量份中的45质量份以下。

SBR和/或NBR的混配比例超过该范围的情况下，IR的比例相对减少，有可能导致交联后的橡胶组合物的研磨特性降低，残留在精研磨面的凹凸的周期缩短，微粉的附着量增多。另外，GECO的比例减少，还有可能无法将充电辊的辊电阻值充分降低到合适的范围，无法使感光体的表面均匀地带电，在形成图像中容易产生浓度的不均。

与之相对，通过使SBR和/或NBR的混配比例为上述范围，能够增大残留在精研磨面的凹凸的周期、能够良好地抑制微粉的附着，而且能够减小精研磨面的表面粗糙度、使感光体的表面均匀地带电，能够抑制在形成图像中产生浓度的不均。

需要说明的是，在将SBR与NBR合用的情况下，使二者合计的混配比例为上述范围即可。

作为其他橡胶的BR、CR的混配比例为上述各橡胶的余量。即，可以对BR和/或CR的混配比例进行设定，以使得在将GECO、IR以及SBR和/或NBR的混配比例分别设定成上述规定的范围时，橡胶的总量为100质量份。

因而，例如在GECO、IR以及SBR和/或NBR的混配比例的合计为100质量份的情况下，也可以不混配BR和/或CR。

〈交联成分〉

在橡胶组合物中混配用于使橡胶交联的交联成分。作为交联成分，优选合用硫脲系交联剂以及硫系交联剂。

(硫脲系交联剂)

作为硫脲系交联剂，可以使用在分子中具有硫脲结构且能够主要作为GECO的交联剂发挥功能的各种硫脲化合物。

作为硫脲系交联剂，可以举出例如乙烯硫脲、N,N′-二苯基硫脲、三甲基硫脲、式(1)所表示的硫脲、四甲基硫脲等中的1种或2种以上。特别优选乙烯硫脲。

(C_nH_2n+1NH)₂C＝S(1)

[式中，n表示1～12的整数]

考虑到赋予辊主体上述作为橡胶的良好特性等时，相对于橡胶总量每100质量份，硫脲系交联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。

(交联促进剂)

在硫脲系交联剂中可以合用用于促进GECO基于该硫脲系交联剂的交联反应的各种交联促进剂。

作为该交联促进剂，可以举出例如1,3-二苯胍、1,3-二邻甲苯胍、1-邻甲苯双胍等胍系促进剂中的1种或2种以上。特别优选1,3-二邻甲苯胍。

考虑到充分表现出促进交联反应的效果时，相对于橡胶总量每100质量份，交联促进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。

(硫系交联剂)

作为主要用于使二烯系橡胶、GECO交联的硫系交联剂，可以举出例如粉末硫、油处理粉末硫、沉降硫、胶体硫、分散性硫等硫；或者四甲基秋兰姆二硫化物、N,N-二硫代双吗啉等有机含硫化合物等，特别优选硫。

考虑到赋予辊主体上述作为橡胶的良好特性等时，相对于橡胶总量每100质量份，硫的混配比例优选为0.5质量份以上，优选为2质量份以下。

需要说明的是，例如在使用油处理粉末硫、分散性硫等作为硫的情况下，上述混配比例是指各物质中所含的有效成分计的硫本身的比例。

另外，使用有机含硫化合物作为交联剂的情况下，优选调整其混配比例，以使得分子中所含的硫相对于橡胶总量每100质量份的比例为上述范围。

(交联促进剂)

在硫系交联剂中可以合用用于促进二烯系橡胶等基于该硫系交联剂的交联反应的各种交联促进剂。

作为该交联促进剂，可以举出例如噻唑系促进剂、秋兰姆系促进剂、次磺酰胺系促进剂、二硫代氨基甲酸盐系促进剂等中的1种或2种以上。其中，优选合用噻唑系促进剂与秋兰姆系促进剂。

作为噻唑系促进剂，可以举出例如2-巯基苯并噻唑、二-2-苯并噻唑基二硫化物、2-巯基苯并噻唑的锌盐、2-巯基苯并噻唑的环己胺盐、2-(N,N-二乙基硫代氨基甲酰基硫代)苯并噻唑、2-(4′-吗啉基二硫代)苯并噻唑等中的1种或2种以上。特别优选二-2-苯并噻唑基二硫化物。

另外，作为秋兰姆系促进剂，可以举出例如四甲基秋兰姆单硫化物、四甲基秋兰姆二硫化物、四乙基秋兰姆二硫化物、四丁基秋兰姆二硫化物、四(2-乙基己基)秋兰姆二硫化物、双五亚甲基秋兰姆四硫化物等中的1种或2种以上。特别优选四甲基秋兰姆单硫化物。

在上述2种交联促进剂的合用体系中，考虑到充分表现出促进交联反应的效果时，相对于橡胶总量每100质量份，噻唑系促进剂的混配比例优选为0.3质量份以上2质量份以下。另外，相对于橡胶总量每100质量份，秋兰姆系促进剂的混配比例优选为0.1质量份以上1质量份以下。

〈导电剂〉

在橡胶组合物中可以进一步混配在分子中具有氟基和磺酰基的阴离子与阳离子的盐(离子盐)作为导电剂。

通过混配离子盐作为导电剂，能够进一步提高橡胶组合物的离子导电性，能够更进一步降低充电辊的辊电阻值。

作为构成离子盐的在分子中具有氟基和磺酰基的阴离子，可以举出例如氟代烷基磺酸根离子、双(氟代烷基磺酰基)亚胺离子、三(氟代烷基磺酰基)甲基化物离子等中的1种或2种以上。

其中，作为氟代烷基磺酸根离子，可以举出例如CF₃SO₃ ^-、C₄F₉SO₃ ^-等中的1种或2种以上。

另外，作为双(氟代烷基磺酰基)亚胺离子，可以举出例如(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。

进而，作为三(氟代烷基磺酰基)甲基化物离子，可以举出例如(CF₃SO₂)₃C^-、(CF₃CH₂OSO₂)₃C^-等中的1种或2种以上。

另外，作为阳离子，可以举出例如钠、锂、钾等碱金属的离子；铍、镁、钙、锶、钡等第2族元素的离子；过渡元素的离子；两性元素的阳离子；季铵离子；咪唑鎓阳离子等中的1种或2种以上。

作为离子盐，特别优选使用锂离子作为阳离子的锂盐、或使用钾离子作为阳离子的钾盐。

其中，从提高橡胶组合物的离子导电性、降低充电辊的辊电阻值的效果的方面考虑，优选(CF₃SO₂)₂NLi[双(三氟甲烷磺酰基)亚胺锂Li-TFSI]和/或(CF₃SO₂)₂NK[双(三氟甲烷磺酰基)亚胺钾、K-TFSI]。

相对于橡胶总量每100质量份，离子盐的混配比例优选为0.5质量份以上，优选为7质量份以下。

〈其他〉

在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，可以举出例如交联促进助剂、受酸剂、填充剂、增塑剂、加工助剂、抗劣化剂等。

其中，作为交联促进助剂，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；以及现有公知的交联促进助剂中的1种或2种以上。

相对于橡胶总量每100质量份，交联促进助剂的混配比例分别优选为0.1质量份以上，优选为7质量份以下。

受酸剂的作用在于防止在交联时产生自GECO、CR的氯系气体残留在辊主体内以及由此导致的阻碍交联、污染感光体等。

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。

另外，若将水滑石类等与氧化镁或氧化钾合用，则能够得到更高的受酸效果，能够更进一步可靠地防止感光体的污染。

相对于橡胶总量每100质量份，受酸剂的混配比例优选为0.1质量份以上，优选为7质量份以下。

作为填充剂，可以举出例如氧化锌、氧化硅、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。

通过混配填充剂，能够提高充电辊的机械强度等。

另外，若使用导电性炭黑作为填充剂，则能够赋予辊主体电子导电性。

作为导电性炭黑，可以举出例如乙炔黑等。

相对于橡胶总量每100质量份，导电性炭黑的混配比例优选为1质量份以上，优选为10质量份以下。

作为增塑剂，可以举出例如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酚酯等各种增塑剂；或极性蜡等各种蜡等。另外，作为加工助剂，可以举出例如硬脂酸锌等脂肪酸金属盐等。

相对于橡胶总量每100质量份，增塑剂和/或加工助剂的混配比例优选为3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，抗老化剂降低充电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。作为抗老化剂，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。

相对于橡胶总量每100质量份，抗老化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。

另外，作为添加剂，可以进一步以任意的比例混配防焦剂、润滑剂、颜料、抗静电剂、阻燃剂、中和剂、成核剂、共交联剂等各种添加剂。

《充电辊》

图1是示出本发明充电辊的实施方式的一例的立体图。

参照图1，本例的充电辊1具有由包含上述各成分的橡胶组合物形成为非多孔质且单层的筒状的辊主体2。在辊主体2的中心的通孔3中插入固定有轴4。

轴4例如由铝、铝合金、不锈钢等金属一体地形成。

轴4例如藉由具有导电性的粘接剂与辊主体2电接合，同时被以机械方式固定；或者通过将外径大于通孔3的内径的轴压入到通孔3中，从而与辊主体2电接合，同时被以机械方式固定。或者也可以合用这两种方式将轴4与辊主体2电接合，进行机械固定。

对辊主体2的外周面5进行湿式研磨、镜面研磨等而制成精研磨面，进而，在图例中，如图中放大所示，形成氧化膜6。

即使辊主体2由包含上述各成分的特定橡胶组合物的交联物形成，在不对该外周面5进行湿式研磨、镜面研磨等而制成精研磨面的情况下，该外周面5的表面粗糙度也会变大，微粉不仅附着在凹凸的凸部，而且还进入并附着在凹部，结果微粉的附着量增多。另外，无法使感光体的表面均匀地带电，在形成图像中容易产生浓度的不均。

与之相对，若辊主体2由包含上述各成分的特定橡胶组合物的交联物形成，并且对其外周面5进行湿式研磨、镜面研磨等而制成精研磨面，则能够增大残留在研磨后的外周面的凹凸的周期，根据上述的机理，能够得到在维持省略涂层膜的简单结构的同时还能够使感光体的表面均匀地带电，并且能够比目前更好地抑制微粉的附着的充电辊1。

对于精研磨面的表面性状没有特别限定，国际标准化机构标准ISO 25178-2：2012“产品的几何特性标准(GPS)-表面性状-第2部：术语、定义和表面性状参数”中所规定的算术平均高度Sa优选为1μm以上，优选为4μm以下。

另外，通过在上述外周面(精研磨面)5上形成氧化膜6，该氧化膜6作为介电层发挥作用，能够降低充电辊1的介质损耗角正切。另外，氧化膜6作为低摩擦层发挥作用，能够更好地抑制微粉的附着。

而且，关于氧化膜6，例如仅通过在氧化性气氛中对外周面5照射紫外线等，使该外周面5附近的橡胶氧化，就能够简单地形成氧化膜6，因而能够抑制充电辊1的生产率的降低、抑制制造成本的增高。

需要说明的是，辊主体2的“单层”是指由橡胶等构成的层数为单层，通过紫外线照射等形成的氧化膜6不包含在层数中。

在制造充电辊1时，首先使用挤出机将制备的橡胶组合物挤出成型为筒状，接下来切割成规定的长度，在硫化罐内加压、加热，使橡胶交联。

接下来，使用烘箱等对交联后的筒状体进行加热使其二次交联，冷却后对外周面5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研磨等各种研磨方法，在本发明中，在研磨工序的最后，通过如上所述进行湿式研磨、镜面研磨等而精加工，由此将外周面5制成精研磨面。

轴4可以在从筒状体的切割后到研磨后的任意时刻插入固定于通孔3中。

但是，优选在切割后，以先将轴4插入到通孔3中的状态进行二次交联和研磨。由此，能够抑制由于二次交联时的膨胀收缩所致的辊主体2的翘曲、变形。另外，通过一边以轴4为中心进行旋转一边进行研磨，能够提高该研磨的作业性、并且能够抑制外周面5的振摆。

关于轴4，如前文所说明，可以将外径大于通孔3的内径的轴压入到通孔3中、或者藉由具有导电性的热固化性粘接剂插入到二次交联前的筒状体的通孔3中。

在前者的情况下，在压入轴4的同时完成电接合和机械固定。

另外，在后者的情况下，利用烘箱中的加热，筒状体发生二次交联，同时热固化性粘接剂发生固化，该轴4与辊主体2电接合，同时被以机械方式固定。

另外，也可以如上所述将这两种方式合用，使轴4与辊主体电接合，进行机械固定。

关于氧化膜6，如前文所说明，优选对辊主体2的外周面5照射紫外线来形成氧化膜6。即，仅通过在氧化性气氛中对辊主体2的外周面5照射规定时间的规定波长的紫外线，使构成该外周面5附近的橡胶组合物中的二烯系橡胶氧化，即能够形成氧化膜6，因而简单且有效。

而且，利用紫外线的照射所形成的氧化膜6不会产生例如以往的涂布涂剂而形成的涂层膜那样的问题，而且厚度的均匀性、与辊主体2的密合性等也优异。

考虑到使橡胶组合物中的二烯系橡胶高效地氧化而形成上述功能优异的氧化膜6时，所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20分钟以下。

但是，氧化膜6也可以利用其他方法形成，也可以根据情况不形成氧化膜6。

需要说明的是，在图1的实施方式中，使辊主体为由包含上述各成分的特定橡胶组合物的交联物构成的单层结构，但也可以使该辊主体为2层以上的层积结构。这种情况下，只要使构成外周面的最外层由包含上述各成分的特定橡胶组合物的交联物形成，并且使该外周面为精研磨面即可。

上述任一情况下均能够得到在维持省略涂层膜的简单结构的同时还能够使感光体的表面均匀地带电，并且能够比目前更好地抑制微粉的附着和蓄积的充电辊。

实施例

以下基于实施例、比较例进一步说明本发明，但本发明的构成并非一定限定于这些。

〈实施例1〉

(橡胶组合物的制造)

作为橡胶，混配GECO[日本Zeon株式会社制造的HYDRIN(注册商标)T3108]40质量份、IR[日本Zeon株式会社制造的Nipol(注册商标)IR2200]40质量份、NBR[日本Zeon株式会社制造的Nipol DN401LL、低腈NBR、丙烯腈含量：18％、非充油]10质量份、和CR[昭和电工株式会社制造的Showaprene(注册商标)WRT、非充油]10质量份。

并且，使用班伯里混合机将4种橡胶的总量100质量份塑炼，同时混配下述各成分进行混炼。

【表1】

成分	质量份
		离子盐	5
交联促进助剂	5
		受酸剂	3
填充剂	7

表1中的各成分如下所述。另外，表中的质量份是相对于橡胶总量每100质量份的质量份。

离子盐：双(三氟甲烷磺酰基)亚胺钾[三菱材料电子化成株式会社制造的EF-N112、K-TFSI]

交联促进助剂：2种氧化锌[堺化学工业株式会社制造]

受酸剂：水滑石类[协和化学工业株式会社制造的DHT-4A(注册商标)-2]

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

接下来继续进行混炼，混配下述交联成分进一步混炼，制备橡胶组合物。

【表2】

成分	质量份
		硫脲系交联剂	0.3
促进剂DT	0.3
		硫系交联剂	1.05
促进剂DM	0.7
		促进剂TS	0.5

表2中的各成分如下所述。另外，表中的质量份是相对于橡胶总量每100质量份的质量份。

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

促进剂DT：1,3-二邻甲苯胍[三新化学工业株式会社制造的Sanceler(注册商标)DT、胍系促进剂]

硫系交联剂：含5％油的硫[鹤见化学工业株式会社制造]

促进剂DM：二-2-苯并噻唑基二硫化物[大内新兴化学工业株式会社制造的NOCCELER(注册商标)DM、噻唑系促进剂]

促进剂TS：四甲基秋兰姆单硫化物[三新化学工业株式会社制造的Sanceler TS、秋兰姆系促进剂]

(充电辊的制造)

将所制备的橡胶组合物供给到挤出机中，挤出成型为外径

内径

的筒状，安装在交联用的临时轴上，在硫化罐内进行160℃×1小时交联。

接下来，将交联后的筒状体重新安装在外周面涂布有导电性的热固化性粘接剂(聚酰胺系)的外径

的金属轴上，在烘箱中于160℃进行加热，使其粘接在该金属轴上。

然后，对两端进行精整，接下来使用圆筒研磨机对外周面进行横切研磨，之后通过湿式研磨进行精加工，使外径达到

(公差0.05)，形成与轴一体化的辊主体，制造充电辊。湿式研磨使用#400的研磨膜[三共理化学株式会社制造的Mirror Film]。

〈实施例2〉

混配10质量份的SBR[JSR株式会社制造的JSR(注册商标)1502、乳液聚合法、非充油]代替NBR，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制造充电辊。

〈实施例3〉

混配10质量份的BR[宇部兴产株式会社制造的UBEPOL(注册商标)BR 130B、顺-1,4键的含量：96质量％、非充油]代替CR，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制造充电辊。

〈实施例4〉

使GECO的量为35质量份、IR的量为20质量份、NBR的量为45质量份，不混配CR，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制造充电辊。

〈实施例5〉

使NBR的量为1质量份、CR的量为5质量份，进一步混配14质量份的BR[上述的宇部兴产株式会社制造的UBEPOL BR 130B、顺-1,4键的含量：96质量％、非充油]，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制造充电辊。

〈实施例6〉

混配3质量份的SBR[上述的JSR株式会社制造的JSR 1502、乳液聚合法、非充油]代替NBR，使CR的量为5质量份，进一步混配12质量份的BR[上述的宇部兴产株式会社制造的UBEPOL BR 130B、顺-1,4键的含量：96质量％、非充油]，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制造充电辊。

〈实施例7〉

使IR的量为55质量份、NBR的量为5质量份，不混配CR，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制造充电辊。

〈实施例8〉

使IR的量为30质量份、NBR的量为25质量份、CR的量为5质量份，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制造充电辊。

〈比较例1〉

不混配NBR，使CR的量为5质量份，进一步混配15质量份的BR[上述的宇部兴产株式会社制造的UBEPOL BR 130B、顺-1,4键的含量：96质量％、非充油]，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制造充电辊。

〈比较例2〉

不混配NBR，使CR的量为15质量份，进一步混配5质量份的BR[上述的宇部兴产株式会社制造的UBEPOL BR 130B、顺-1,4键的含量：96质量％、非充油]，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制造充电辊。

〈比较例3〉

使GECO的量为32质量份、IR的量为65质量份、NBR的量为3质量份，不混配CR，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，但所制备的橡胶组合物过于柔软，无法成型为规定的辊主体的形状，因而放弃了充电辊的制造。

〈比较例4〉

使IR的量为10质量份、NBR的量为50质量份，不混配CR，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制造充电辊。

〈比较例5〉

使GECO的量为75质量份、IR的量为20质量份、NBR的量为5质量份，不混配CR，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制造充电辊。

〈比较例6〉

使GECO的量为20质量份、NBR的量为40质量份，不混配CR，除此以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制造充电辊。

〈比较例7〉

除了省略了湿式研磨以外，与实施例1同样地制造充电辊。

〈实际设备试验〉

新的光导体单元[Lexmark International公司制造]具备感光体和配设成始终与该感光体的表面接触的充电辊，且在激光打印机主体中装卸自由，组装实施例、比较例中制造的充电辊代替所述光导体单元的正品充电辊。

并且，将组装后的光导体单元装填到彩色激光打印机[Lexmark International公司制造的彩色激光打印机CS510de]中，以2张/25秒的速度连续形成30000张30％浓度、300lpi的黑实心图像，在所形成的30000张图像中，即使有1张产生了由于带电不均匀所致的浓度不均也评价为不良(×)，全部图像未产生上述浓度不均时评价为良好(○)。

另外，在连续成像后将充电辊取出，目视观察外周面，将产生了由于微粉附着所致的白化的情况评价为不良(×)，将未产生白化的情况评价为良好(○)。

将以上的结果列于表3～表5。

【表3】

【表4】

【表5】

由表3～表5的实施例1～8、比较例1、2、7的结果可知，通过合用GECO、IR以及SBR和/或NBR作为橡胶，并且将辊主体的外周面制成精研磨面，能够得到在维持省略涂层膜的简单结构的同时还能够使感光体的表面均匀地带电，并且能够比目前更好地抑制微粉的附着的充电辊。

其中，由实施例1～8、比较例3～6的结果可知，为了得到上述的效果，各橡胶在橡胶总量100质量份中的混配比例需要为：GECO为30质量份以上70质量份以下，IR为15质量份以上60质量份以下，SBR和/或NBR为1质量份以上。

进一步，由实施例1～8的结果可知，为了更进一步提高上述的效果，各橡胶在橡胶总量100质量份中的混配比例优选如下：GECO优选为35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，IR优选为20质量份以上，优选为55质量份以下，SBR和/或NBR优选为45质量份以下。

符号说明

1 充电辊

2 辊主体

3 通孔

4 轴

5 外周面

6 氧化膜

Claims

1.一种充电辊，

该充电辊具备外周面被制成精研磨面的辊主体，所述辊主体的包含所述精研磨面的至少表层部由包含橡胶的橡胶组合物的交联物构成，

关于所述橡胶，在该橡胶总量100质量份中包含：

(1)30质量份以上70质量份以下的环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油基醚三元共聚橡胶，

(2)15质量份以上60质量份以下的异戊二烯橡胶，以及

(3)1质量份以上的选自由苯乙烯-丁二烯橡胶和丁腈橡胶组成的组中的至少一种。

2.如权利要求1所述的充电辊，其中，所述橡胶进一步包含(4)选自由丁二烯橡胶和氯丁橡胶组成的组中的至少一种。

3.如权利要求1或2所述的充电辊，其中，在所述外周面具备氧化膜。

4.一种充电辊的制造方法，其制造具备辊主体的充电辊，该方法包括利用橡胶组合物的交联物形成所述辊主体的至少表层部的工序、以及对所述外周面进行湿式研磨或镜面研磨来制成精研磨面的工序，

所述橡胶组合物包含橡胶，在该橡胶总量100质量份中包含：

(2)15质量份以上60质量份以下的异戊二烯橡胶，以及

5.如权利要求4所述的充电辊的制造方法，其中，所述橡胶进一步包含(4)选自由丁二烯橡胶和氯丁橡胶组成的组中的至少一种。

6.如权利要求4或5所述的充电辊的制造方法，其中，进一步包含对所述外周面照射紫外线，在该外周面形成氧化膜的工序。