显影辊

文档序号:532141 发布日期:2021-06-01 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 显影辊 (Developing roller ) 是由 铃木大二朗 于 2020-05-18 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种具有层叠结构且可形成画质比现状更优异的图像的显影辊。显影辊(1)包括内层(2)与外层(4),内层(2)由在橡胶的总量100质量份中以21质量份以上的比例含有表氯醇橡胶的橡胶组合物构成,将外周面(8)的表面电阻值logR-1设为7.0~8.5,将辊本体(5)的整体的辊电阻值logR-2设为6.3~8.5。(The invention provides a developing roller which has a laminated structure and can form an image with more excellent image quality than the current situation. The developing roller (1) comprises an inner layer (2) and an outer layer (4), wherein the inner layer (2) is composed of a rubber composition containing epichlorohydrin rubber in a proportion of 21 parts by mass or more per 100 parts by mass of the total amount of rubber, and the surface resistance value logR of the outer peripheral surface (8) is determined 1 Setting the roll resistance value logR of the whole roll body (5) to 7.0-8.5 2 The number of the grooves is 6.3 to 8.5.)

显影辊

技术领域

本发明涉及一种在利用了电子照相法的图像形成装置中安装使用的显影辊。

背景技术

最近,作为显影辊,研究了包含辊本体且所述辊本体为层叠结构的显影辊,所述层叠结构包含:均由橡胶组合物的交联物构成的筒状的内层、以及被覆所述内层的外周面而构成辊本体的外周面的外层(参照专利文献1等)。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2016-95455号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

本发明的目的在于提供一种具有层叠结构且可形成画质比现状更优异的图像的显影辊。

[解决问题的技术手段]

本发明为一种显影辊,包含辊本体,所述辊本体包含筒状的内层及筒状的外层,所述筒状的内层由含有作为橡胶的表氯醇橡胶及二烯系橡胶的橡胶组合物的交联物构成,所述筒状的外层被覆所述内层的外周,所述表氯醇橡胶的比例为所述橡胶的总量100质量份中的21质量份以上,作为所述外层的外周面的所述辊本体的外周面的表面电阻值R1(Ω、施加10V时),满足式(1):

7.0≦logR1≦8.5 (1)

且所述辊本体的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时),满足式(2):

6.3≦logR2≦8.5 (2)。

[发明的效果]

根据本发明,可提供一种具有层叠结构且可形成画质比现状更优异的图像的显影辊。

附图说明

图1的(a)是表示本发明的显影辊的一例的整体的外观的立体图,图1的(b)是所述例的显影辊的端面图。

图2是对测定辊本体的辊电阻值的方法进行说明的图。

图3是对测定辊本体的外周面的水的接触角的方法进行说明的图。

[符号的说明]

1:显影辊

2:内层

3、8:外周面

4:外层

5:辊本体

6:通孔

7:轴

9:氧化膜

10:铝滚筒

12:直流电源

13:电阻

14:测量电路

15:液滴

F:负荷

V:检测电压

θW:接触角

h:高度

r:半径。

具体实施方式

作为安装有显影辊的图像形成装置,例如可列举激光打印机、静电式复印机、普通纸传真装置或者它们的复合机等。

作为激光打印机等图像形成装置的图像评价基准之一,已知有形成图像的纯黑浓度与2点(dot)浓度。

所谓纯黑浓度是纸面的至少一部分被黑一色涂满的所谓纯黑的图像的浓度,纯黑浓度越高,可形成对比度越高的图像。

所谓2dot浓度是被称为孤立2dot的、在格子长约80μm的正方格子上并列圆的图像的浓度,2dot浓度越高,越可提高细线的再现性或灰度性而形成精细的图像。

但是,所述两个图像浓度处于相反关系,难以并存。

即,存在如下倾向:越降低显影辊的辊电阻值,纯黑浓度越高,但显影辊的辊电阻值越高,2dot浓度越高,以前的单层结构的显影辊中,难以使所述两个相反的特性并存。

如上所述,认为将显影辊的辊本体设为包含均由橡胶组合物的交联物构成的内层与外层此两层的结构,且调整两层的电阻值,使所述两个相反的特性并存。

即,纯黑浓度与辊本体的表面附近的电阻值相关,若使表面附近的电阻值降低,则可提高纯黑浓度。

另一方面,2dot浓度与辊本体的整体的辊电阻值有关联,越提高整体的辊电阻值,越可提高2dot浓度。

因此,若

·如上所述,将辊本体设为包含均由橡胶组合物的交联物构成的内层与外层此两层的结构,

·其中,关于外层,为了将辊本体的表面附近的电阻值调整为可提高纯黑浓度的范围而设为低电阻的状态,且

·关于其之下的内层,为了将与外层合并的辊本体的整体的辊电阻值调整为可提高2dot浓度的范围而设为高电阻的状态,

则可使纯黑浓度与2dot浓度并存。

但是,根据发明人的研究,在专利文献1等中记载的以前的包括具有层叠结构的辊本体的显影辊中,表面附近的电阻值与辊电阻值的范围的设定、或者形成两层的橡胶组合物的组成等尚不确切。

因此,有时在图像形成的初期,纯黑浓度(初期纯黑浓度)或2dot浓度(初期2dot浓度)不足,或者在反复进行图像形成时2dot浓度大大降低。

另外,若反复进行图像形成,则有时在形成的图像中也会产生依赖于在与用纸的通纸方向正交的横向上相邻的图像的浓度的浓度不均。

另外,若反复进行图像形成,则尤其是在用纸的可进行图像形成的区域的整个面上形成纯黑的图像(整个面纯黑图像)时容易产生飞白,有时也无法形成浓度均匀的干净的整个面纯黑图像。

因此,发明人尤其是进一步研究了规定辊本体的表面附近的电阻值的、所述辊本体的外周面的表面电阻值及辊本体的辊电阻值的最佳范围、以及形成内层的橡胶组合物的组成。

其结果,如上所述,发现只要

·内层由含有表氯醇橡胶及二烯系橡胶的橡胶组合物的交联物形成,且将表氯醇橡胶的比例设为橡胶的总量100质量份中的21质量份以上,

·将辊本体的外周面的表面电阻值R1(Ω、施加10V时)设定为满足式(1):

7.0≦logR1≦8.5 (1)

的范围,且

·将辊本体的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)设定为满足式(2):

6.3≦logR2≦8.5 (2)

的范围即可。

即,本发明的显影辊包含:辊本体,所述辊本体包含筒状的内层及筒状的外层,所述筒状的内层由含有作为橡胶的表氯醇橡胶及二烯系橡胶的橡胶组合物的交联物构成,所述筒状的外层被覆所述内层的外周,所述表氯醇橡胶的比例为橡胶的总量100质量份中的21质量份以上,作为外层的外周面的辊本体的外周面的表面电阻值R1(Ω、施加10V时)满足所述式(1),且辊本体的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)满足所述式(2)。

根据本发明的显影辊,通过设为所述构成,可同时提高纯黑浓度与2dot浓度两者,形成对比度与细线的再现性或灰度性优异的图像。

另外,可抑制在图像中产生依赖于在横向上相邻的图像的浓度的浓度不均,或者也可抑制在反复进行图像形成时的2dot浓度的降低、即耐久2dot浓度的降低。

进而,也可抑制在反复进行图像形成时在整个面纯黑图像中产生飞白,使所述整个面纯黑图像成为浓度均匀的干净的状态。

飞白有无产生可利用整个面纯黑图像中浓度最低的部分的浓度、即整个面纯黑浓度来进行评价。

这些情况根据后述的实施例、比较例、以前例的结果也明确。

图1的(a)是表示本发明的显影辊的一例的整体的外观的立体图,图1的(b)是所述例的显影辊的端面图。

参照图1的(a)、图1的(b),所述例的显影辊1包括两层结构的辊本体5,所述两层结构的辊本体5在包含弹性材料的筒状的内层2的外周面3上直接层叠有包含弹性材料的外层4。

在内层2的中心的通孔6中插通固定有轴7。

轴7由良导电性的材料、例如铁、铝、铝合金、不锈钢等金属等一体地形成。

轴7例如通过经由具有导电性的粘接剂与辊本体5电接合且机械固定,或者将外径比通孔6的内径大的轴压入通孔6,与辊本体5电接合且机械固定。

另外,也可以并用所述两种方法,将轴7与辊本体5电接合且机械固定。

外层4的表面、即辊本体5的外周面8如两图中放大所示那样由氧化膜9被覆。

通过由氧化膜9被覆外周面8,使所述氧化膜9作为介电层发挥功能,从而可减少显影辊1的介质损耗因数tanδ,另外,使氧化膜9作为低摩擦层发挥功能,也可良好地抑制调色剂的附着。

而且,氧化膜9例如可仅通过对外周面8照射紫外线等来使所述外周面8的附近的橡胶氧化而简单地形成,因此也可抑制显影辊1的生产性降低,或者制造成本变高。

但是氧化膜9也可省略。

关于内层2、外层4,为了将各自的结构简略化且提高耐久性等,优选为均形成为非多孔质的单层。

再者,所谓内层2、外层4的“单层”是指包含弹性材料的层数均为单层。

另外,辊本体5的“两层”也是指内层2与外层4的均包含弹性材料的层数为两层,在任意情况下,利用紫外线的照射等而形成的氧化膜9也不包含于层数中。

本发明中,将辊本体5的外周面8的表面电阻值R1(Ω、施加10V时)以及辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)分别限定于满足所述式(1)、式(2)的范围内是基于下述理由。

即,若辊本体5的外周面8的表面电阻值R1(Ω、施加10V时)以常用对数值logR1表示而小于7.0,则有时辊本体5的表面附近的电阻值过低,例如图像会产生过电流引起的图像不良等。

另一方面,在辊本体5的外周面8的表面电阻值R1(Ω、施加10V时)以常用对数值logR1表示而超过8.5的情况下,无法将辊本体5的表面附近的电阻值充分降低至可提高纯黑浓度的范围。

因此,有时初期纯黑浓度不足而图像的对比度降低,或者尤其是整个面纯黑图像产生飞白,整个面纯黑浓度降低。

另外,若辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)以常用对数值logR2表示而小于6.3,则有时初期2dot浓度不足,或者耐久2dot浓度大幅降低,或者细线的再现性或灰度性降低,图像的精细性降低。

另一方面,在辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)以常用对数值logR2表示而超过8.5的情况下,有时会在图像中产生依赖于在与用纸的通纸方向正交的横向上相邻的图像的浓度的浓度不均。

另外,形成内层2的橡胶组合物中的表氯醇橡胶的比例限定为橡胶的总量100质量份中的21质量份以上是基于下述理由。

即,若表氯醇橡胶的比例小于21质量份,则与辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)无关,有时初期2dot浓度不足,或者耐久2dot浓度大幅降低。

与此相对,通过将表面电阻值R1(Ω、施加10V时)设为满足式(1)的范围,将辊电阻值R2(Ω、施加400V时)设为满足式(2)的范围,且将形成内层2的橡胶组合物中的表氯醇橡胶的比例设为所述范围,可抑制产生所述各种不良。

而且,可提供一种可长期形成画质比现状更优良的图像的显影辊。

另外,本发明的显影辊1也取决于形成构成辊本体5的外周面8的外层4的橡胶组合物的组成等,但优选为所述外周面8的水的接触角θW(°)为50°以上。

若将辊本体5的外周面8的水的接触角θW(°)设为所述范围,则所述外周面8表现出防水性,因此可提高调色剂的脱模性。

因此,可进一步提高初期纯黑浓度,而且也可更有效地抑制整个面纯黑图像产生飞白而使得整个面纯黑浓度降低。

再者,若考虑进一步提高所述效果,则水的接触角θW(°)在所述范围内也进而优选为60°以上。

为了将辊本体5的外周面8的水的接触角θW(°)调整为所述范围,例如为了形成被覆外周面8的氧化膜9,只要调整照射到所述外周面8的紫外线的累计光量(mJ/cm2)即可。

具体而言,越减小累计光量(mJ/cm2),越可增大水的接触角θW(°)。

所谓累计光量(mJ/cm2)是指利用照射到辊本体5的外周面8的紫外线的每单位面积的照射强度(mW/cm2)与照射时间(秒)的乘积而求出的、照射到外周面8的紫外线的总光量。

再者,水的接触角θW(°)的上限并无特别限定,包含至不照射紫外线而因此未经氧化膜9被覆的外周面8的水的接触角θW(°)为止。

<紫外线的累计光量的测定>

累计光量(mJ/cm2)使用累计光量测定机来测定。

具体而言,例如实际上在对辊本体5的外周面8照射紫外线的装置(UV处理装置)的、设置辊本体5的位置设置累计光量测定机。

接着,使UV处理装置与对辊本体5的外周面8照射紫外线时同样地运行,对累计光量测定机的光接收部照射紫外线,求出由所述累计光量测定机测定的累计光量(mJ/cm2)达到目标值所需要的UV处理装置的运行条件。

作为运行条件,例如除了所照射的紫外线的波长、照射强度、照射时间以外,在使辊本体5旋转的同时对外周面8照射紫外线的UV处理装置的情况下,可列举所述辊本体5的旋转速度等。

而且,若在相同的UV处理装置中设置辊本体5且在利用之前的测定而求出的运行条件下运行,则可利用相同的累计光量(mJ/cm2)对设置的辊本体5的外周面8照射紫外线。

《内层2用的橡胶组合物》

如上所述,内层2由包含作为橡胶的表氯醇橡胶及二烯系橡胶且赋予了离子导电性的橡胶组合物的交联物形成。

<表氯醇橡胶>

作为表氯醇橡胶,例如可列举表氯醇均聚物、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、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。

其中,优选为含有环氧乙烷的共聚物、尤其是ECO和/或GECO。

ECO和/或GECO中的环氧乙烷含量均优选为30摩尔%以上、尤其是50摩尔%以上,优选为80摩尔%以下。

环氧乙烷发挥降低内层2的电阻值、进而降低辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)的作用。

但是,若环氧乙烷含量小于所述范围,则无法充分获得所述作用,因此有时无法充分降低辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)。

另一方面,在环氧乙烷含量超过所述范围的情况下,引起环氧乙烷的结晶化,分子链的链段运动受到阻碍,因此反而有辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)上升的倾向。

另外,也有时交联后的内层2变得过硬,或者交联前的橡胶组合物的加热熔融时的粘度上升,所述橡胶组合物的加工性降低。

ECO中的表氯醇含量是环氧乙烷含量的残量。

即,表氯醇含量优选为20摩尔%以上,优选为70摩尔%以下、尤其是50摩尔%以下。

另外,GECO中的烯丙基缩水甘油醚含量优选为0.5摩尔%以上、尤其是2摩尔%以上,优选为10摩尔%以下、尤其是5摩尔%以下。

烯丙基缩水甘油醚为了使其自身作为侧链确保自由体积而发挥功能,由此发挥抑制环氧乙烷的结晶化且降低辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)的作用。

但是,若烯丙基缩水甘油醚含量小于所述范围,则无法充分获得所述作用,因此有时无法充分降低辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)。

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超过所述范围的情况下,GECO的交联密度变得过高,由此分子链的链段运动受到阻碍,反而有辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)上升的倾向。

GECO中的表氯醇含量为环氧乙烷含量及烯丙基缩水甘油醚含量的残量。

即,表氯醇含量优选为10摩尔%以上、尤其是19.5摩尔%以上,优选为69.5摩尔%以下、尤其是60摩尔%以下。

再者,作为GECO,除了之前说明的使三种单量体共聚的狭义的含义下的共聚物以外,还已知有利用烯丙基缩水甘油醚对表氯醇-环氧乙烷共聚物(ECO)进行改性的改性物。

在本发明中,所述任一种GECO均可使用。

作为表氯醇橡胶,尤其优选为GECO。

GECO由于烯丙基缩水甘油醚而在主链中具有作为交联点发挥功能的双键,因此通过主链之间的交联,可减小交联后的压缩永久应变。

因此,可使内层2的压缩永久应变小且不易生成扁塌。

可使用这些表氯醇橡胶中的一种或两种以上。

<二烯系橡胶>

二烯系橡胶是为了对橡胶组合物赋予良好的加工性、或者提高内层2的机械强度或耐久性等、或者对内层2赋予作为橡胶的良好的特性、即柔软且压缩永久应变小而不易生成扁塌的特性而发挥功能。

作为二烯系橡胶,例如可列举天然橡胶、异戊二烯橡胶(Isoprene rubber,IR)、丙烯腈丁二烯橡胶(nitrile butadiene rubber,NBR)、苯乙烯丁二烯橡胶(styrenebutadiene rubber,SBR)、丁二烯橡胶(butadiene rubber,BR)、氯丁二烯橡胶(chloroprene rubber,CR)等。

其中,作为二烯系橡胶,优选为并用非极性的二烯系橡胶、具体而言为IR、BR及SBR此三种中的至少一种、尤其是IR与BR此两种、或者IR与SBR此两种。

另外,在所述并用体系中还可并用CR和/或NBR。

(IR)

作为IR,人工再现天然橡胶的结构的具有聚异戊二烯结构的各种IR均可使用。

另外,作为IR,有添加填充油来调整柔软性的充油型的IR、以及不添加的非充油型的IR,但本发明中为了防止感光体的污染,优选为使用不含可成为渗出物质的填充油的非充油型的IR。

可使用这些IR中的一种或两种以上。

(BR)

作为BR,分子中包括聚丁二烯结构且具有交联性的各种BR均可使用。

尤其优选为在从低温至高温较广的温度范围内可表现出作为橡胶的良好的特性的顺-1,4键的含量为95%以上的高顺BR。

另外,作为BR,有添加填充油来调整柔软性的充油型的BR、以及不添加的非充油型的BR,但本发明中为了防止感光体的污染,仍然优选为使用不含可成为渗出物质的填充油的非充油型的BR。

可使用这些BR中的一种或两种以上。

(SBR)

作为SBR,通过乳化聚合法、溶液聚合法等各种聚合法使苯乙烯与1,3-丁二烯共聚而合成的各种SBR均可使用。

另外,作为SBR,有根据苯乙烯含量分类的高苯乙烯型、中苯乙烯型及低苯乙烯型的SBR,所述任一者均可使用。

进而,作为SBR,有添加填充油来调整柔软性的充油型的SBR、以及不添加的非充油型的SBR,但本发明中为了防止感光体等的污染,仍然优选为使用不含可成为渗出物质的填充油的非充油型的SBR。

可使用这些SBR中的一种或两种以上。

(CR)

CR是具有极性的二烯系橡胶,为了对辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)进行微调整而发挥功能。

CR是对氯丁二烯进行乳化聚合而合成,根据此时使用的分子量调整剂的种类,分类为硫磺改性型与非硫磺改性型。

其中,硫磺改性型的CR可通过如下方式合成,即利用二硫化秋兰姆等来对使氯丁二烯与作为分子量调整剂的硫磺共聚而成的聚合物进行塑化并调整为规定的粘度。

另外,非硫磺改性型的CR例如分类为硫醇改性型、黄原改性型等。

其中硫醇改性型的CR除了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整剂以外,与硫磺改性型的CR同样地合成。

另外,黄原改性型的CR除了使用烷基黄原化合物作为分子量调整剂以外,仍然与硫磺改性型的CR同样地合成。

另外,CR基于其结晶化速度分类为结晶化速度慢型、中庸型及快型。

在本发明中可使用任一种类型的CR,但其中优选为非硫磺改性型且结晶化速度慢型的CR。

另外,作为CR,还可使用氯丁二烯与其他共聚成分的共聚物。作为其他共聚成分,例如可列举: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、甲基丙烯酸及甲基丙烯酸酯等中的一种或两种以上。

进而,作为CR,有添加填充油来调整柔软性的充油型的CR、以及不添加的非充油型的CR,但本发明中为了防止感光体的污染,仍然优选为使用不含可成为渗出物质的填充油的非充油型的CR。

可使用这些CR中的一种或两种以上。

(NBR)

NBR仍然也是具有极性的二烯系橡胶,为了对辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)进行微调整而发挥功能。

作为NBR,可使用丙烯腈含量为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中的任一者。

另外,作为NBR,有添加填充油来调整柔软性的充油型的NBR、以及不添加的非充油型的NBR,但本发明中为了防止感光体等的污染,仍然优选为使用不含可成为渗出物质的填充油的非充油型的NBR。

可使用这些NBR中的一种或两种以上。

(橡胶的比例)

橡胶的比例可根据内层2所要求的各种特性、尤其是内层2的电阻值、以及辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)或内层2的柔软性等任意设定。

但是,表氯醇橡胶的比例必须为橡胶的总量100质量份中的21质量份以上。

所述理由如之前所说明那样。

再者,表氯醇橡胶的比例在所述范围内也优选为橡胶的总量100质量份中的30质量份以下。

在表氯醇橡胶的比例超过所述范围的情况下,也取决于橡胶组合物的组成等,有时辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)小于式(2)的范围,初期2dot浓度不足,或者耐久2dot浓度大幅降低。

与此相对,通过将表氯醇橡胶的比例设为橡胶的总量100质量份中的30质量份以下,可抑制这些特性的降低。

CR和/或NBR的比例优选为橡胶的总量100质量份中的1质量份以上,优选为15质量份以下。

若CR和/或NBR的比例小于所述范围,则有时无法充分获得调配这些橡胶所产生的所述效果、即对辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)进行微调整的效果。

另一方面,在这些橡胶的比例超过所述范围的情况下,有时表氯醇橡胶相对变少,无法使辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)充分降低至满足所述式(2)的范围。

CR和/或NBR以外的非极性的二烯系橡胶的比例为表氯醇橡胶、或表氯醇橡胶与CR和/或NBR的残量。

即,在将表氯醇橡胶、或表氯醇橡胶与CR和/或NBR的比例分别设定为所述范围内的规定值时,只要以橡胶的总量成为100质量份的方式设定非极性的二烯系橡胶的比例即可。

<交联成分>

在内层2用的橡胶组合物中调配用于使橡胶交联的交联成分。

作为交联成分,优选为将用于使橡胶交联的交联剂与用于促进所述交联剂引起的橡胶的交联的交联促进剂并用。

其中,作为交联剂,例如可列举硫磺系交联剂、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,尤其优选为硫磺系交联剂。

(硫磺系交联剂)

作为硫磺系交联剂,例如可列举:粉末硫磺、油处理粉末硫磺、沉淀硫磺、胶体硫磺、分散性硫磺等硫磺、或者二硫化四甲基秋兰姆、N,N-二硫代双吗啉等有机含硫磺化合物等,尤其优选为硫磺。

若考虑到向辊本体赋予作为橡胶的良好特性等,则硫磺的比例相对于橡胶的总量100质量份优选为0.5质量份以上,优选为2质量份以下。

再者,在使用油处理粉末硫磺、分散性硫磺等作为硫磺的情况下,所述比例设为作为各自中所含的有效成分的硫磺自身的比例。

另外,在使用有机含硫磺化合物作为交联剂的情况下,其比例优选为以分子中所含的硫磺的、相对于橡胶的总量100质量份的比例成为所述范围的方式调整。

(交联促进剂)

作为用以促进橡胶的交联的交联促进剂,例如可列举秋兰姆系促进剂、噻唑系促进剂、硫脲系促进剂、胍系促进剂、次磺酰胺系促进剂、二硫代氨基甲酸盐系促进剂等中的一种或两种以上。

其中,优选为并用秋兰姆系促进剂、噻唑系促进剂、硫脲系促进剂及胍系促进剂。

作为秋兰姆系促进剂,例如可列举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、二硫化四丁基秋兰姆、四硫化二五亚甲基秋兰姆等中的一种或两种以上,尤其优选为一硫化四甲基秋兰姆。

作为噻唑系促进剂,例如可列举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基胺盐、2-(4'-吗啉基二硫代)苯并噻唑等中的一种或两种以上,尤其优选为二-2-苯并噻唑基二硫化物。

作为硫脲系促进剂,可使用在分子中具有硫脲结构的各种硫脲化合物。

作为硫脲系促进剂,例如可列举乙烯硫脲、N,N'-二苯基硫脲、三甲基硫脲、式(5):

(CnH2n+1NH)2C=S (5)

[式中,n表示1~12的整数]所表示的硫脲、四甲基硫脲等中的一种或两种以上,尤其优选为乙烯硫脲。

作为胍系促进剂,例如可列举1,3-二苯基胍、1,3-二-邻甲苯基胍、1-邻甲苯基缩二胍等中的一种或两种以上,尤其优选为1,3-二-邻甲苯基胍。

在所述四种并用系统中,若考虑到使促进橡胶的交联的效果充分显现等,则秋兰姆系促进剂的比例相对于橡胶的总量100质量份优选为0.3质量份以上,优选为1质量份以下。

另外,噻唑系促进剂的比例相对于橡胶的总量100质量份优选为0.3质量份以上,优选为2质量份以下。

硫脲系促进剂的比例相对于橡胶的总量100质量份优选为0.3质量份以上,优选为1质量份以下。

进而,胍系促进剂的比例相对于橡胶的总量100质量份优选为0.2质量份以上,优选为1质量份以下。

再者,硫脲系促进剂作为不具有硫磺交联性的ECO的交联剂也发挥功能,胍系促进剂作为硫脲系促进剂引起的ECO的交联的促进剂也发挥功能。

<离子导电剂>

在内层2用的橡胶组合物中可进一步调配离子导电剂。

作为离子导电剂,优选为在分子中具有氟基及磺酰基的阴离子与阳离子的盐(离子盐)。

通过调配离子导电剂,可进一步提高橡胶组合物的离子导电性,进一步降低辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)。

作为构成离子盐的在分子中具有氟基及磺酰基的阴离子,例如可列举氟烷基磺酸根离子、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一种或两种以上。

其中,作为氟烷基磺酸根离子,例如可列举CF3SO3 -、C4F9SO3 -等中的一种或两种以上。

另外,作为双(氟烷基磺酰基)酰亚胺离子,例如可列举(CF3SO2)2N-、(C2F5SO2)2N-、(C4F9SO2)(CF3SO2)N-、(FSO2C6F4)(CF3SO2)N-、(C8F17SO2)(CF3SO2)N-、(CF3CH2OSO2)2N-、(CF3CF2CH2OSO2)2N-、(HCF2CF2CH2OSO2)2N-、[(CF3)2CHOSO2]2N-等中的一种或两种以上。

进而,作为三(氟烷基磺酰基)甲基化物离子,例如可列举(CF3SO2)3C-、(CF3CH2OSO2)3C-等中的一种或两种以上。

另外,作为阳离子,例如可列举钠、锂、钾等碱金属离子、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、四级铵离子、咪唑阳离子等中的一种或两种以上。

作为离子盐,尤其优选为使用锂离子作为阳离子的锂盐、或者使用钾离子的钾盐。

其中,就提高橡胶组合物的离子导电性且降低辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)的效果的方面而言,优选为(CF3SO2)2NLi[锂·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺Li-TFSI]和/或(CF3SO2)2NK[钾·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺、K-TFSI]。

离子盐等的离子导电剂的比例相对于橡胶的总量100质量份优选为0.1质量份以上,优选为2质量份以下。

<碳黑>

在内层2用的橡胶组合物中还可进一步调配碳黑作为填充剂。

通过调配碳黑,可提高显影辊的机械强度等。

作为碳黑,例如可列举SAF、ISAF、HAF、FEF等。

另外,若使用导电性碳黑作为碳黑,则可对内层2赋予电子导电性。

作为导电性碳黑,例如可列举乙炔黑等。

碳黑的比例相对于橡胶的总量100质量份优选为3质量份以上,优选为10质量份以下。

<其他>

在内层2用的橡胶组合物中还可进一步视需要调配各种添加剂。

作为添加剂,例如可列举:交联促进助剂、吸酸剂、塑化剂、加工助剂等。

其中,作为交联促进助剂,例如可列举:氧化锌等金属化合物;硬脂酸、油酸、棉籽脂肪酸等脂肪酸、其他以前公知的交联促进助剂中的一种或两种以上。

交联促进助剂的比例相对于橡胶的总量100质量份,分别优选为0.1质量份以上,优选为7质量份以下。

吸酸剂是为了防止在交联时自表氯醇橡胶或CR产生的氯系气体在内层2中残留、或者由此而产生交联阻碍或者感光体的污染等而发挥功能。

作为吸酸剂,可使用作为酸受体而发挥作用的各种物质,但其中优选为分散性优异的水滑石类或麦格拉特(MAGSARAT),尤其优选为水滑石类。

另外,若将水滑石类等与氧化镁或氧化钾并用,则可获得更高的吸酸效果,可更进一步确实地防止感光体的污染。

吸酸剂的比例相对于橡胶的总量100质量份优选为0.1质量份以上,优选为7质量份以下。

作为塑化剂,例如可列举邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯等各种塑化剂、或者极性蜡等各种蜡等,作为加工助剂,例如可列举硬脂酸锌等脂肪酸金属盐等。

塑化剂和/或加工助剂的比例相对于橡胶的总量100质量份优选为3质量份以下。

另外,作为添加剂,还可进一步以任意的比例调配碳黑以外的其他填充剂、劣化抑制剂、防焦剂、润滑剂、颜料、抗静电剂、阻燃剂、中和剂、成核剂、共交联剂等各种添加剂。

作为碳黑以外的其他填充剂,例如可列举氧化锌、二氧化硅、滑石、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝等中的一种或两种以上。

<橡胶组合物的制备>

可与以前同样地制备包含以上说明的各成分的内层2用的橡胶组合物。

首先,对橡胶进行素炼,接着添加交联成分以外的各成分进行混炼后,最后添加交联成分进行混炼,由此可获得内层2用的橡胶组合物。

混炼例如可使用捏合机、班伯里混料机、挤出机等。

《外层4用的橡胶组合物》

外层4可由可将辊本体5的外周面8的表面电阻值R1(Ω、施加10V时)调整为所述范围内的各种弹性材料形成。

尤其,外层4优选为由包含表氯醇橡胶及二烯系橡胶的橡胶组合物的交联物形成。

<表氯醇橡胶>

作为表氯醇橡胶,可使用与内层2中使用的相同的表氯醇橡胶中的一种或两种以上。

其中,优选为ECO和/或GECO,尤其优选为GECO。

其理由与内层2的情况相同。

即,通过使用GECO作为表氯醇橡胶,可使外层4的压缩永久应变小且不易生成扁塌。

<二烯系橡胶>

二烯系橡胶是为了对橡胶组合物赋予良好的加工性、或者提高外层4的机械强度或耐久性等、或者对外层4赋予作为橡胶的良好的特性而发挥功能。

另外,二烯系橡胶也成为因紫外线照射被氧化而在外层4的表面、即辊本体5的外周面8上形成氧化膜9的材料。

作为二烯系橡胶,可使用与内层2中使用的相同的二烯系橡胶中的一种或两种以上。

即,作为二烯系橡胶,例如可列举天然橡胶、IR、NBR、SBR、BR、CR等。

其中,作为二烯系橡胶,优选为使用非极性的二烯系橡胶、具体而言为IR、BR及SBR此三种中的至少一种、尤其是SBR。

另外,为了对辊本体5的外周面8的表面电阻值R1(Ω、施加10V时)进行微调整,可与非极性的二烯系橡胶一起进一步并用CR和/或NBR。

这些二烯系橡胶的具体例如上所述。

(橡胶的比例)

橡胶的比例可根据外层4所要求的各种特性、尤其是辊本体5的外周面8的表面电阻值R1(Ω、施加10V时)或外层4的柔软性等任意设定。

但是,表氯醇橡胶的比例为橡胶的总量100质量份中的20质量份以上,其中优选为25质量份以上,优选为50质量份以下。

若表氯醇橡胶的比例小于所述范围,则也取决于橡胶组合物的组成等,有时辊本体5的外周面8的表面电阻值R1(Ω、施加10V时)超过所述式(1)的范围。

而且,有时初期纯黑浓度不足而图像的对比度降低,或者整个面纯黑图像产生飞白,整个面纯黑浓度降低。

另一方面,在表氯醇橡胶的比例超过所述范围的情况下,有时辊本体5的外周面8的表面电阻值R1(Ω、施加10V时)小于所述式(1)的范围,辊本体5的表面附近的电阻值过低,图像会产生过电流引起的图像不良等。

与此相对,通过将表氯醇橡胶的比例设为所述范围内,将辊本体5的外周面8的表面电阻值R1(Ω、施加10V时)设为式(1)的范围,可抑制这些特性的降低。

CR和/或NBR的比例优选为橡胶的总量100质量份中的1质量份以上、尤其是2.5质量份以上,优选为10质量份以下。

若CR和/或NBR的比例小于所述范围,则有时无法充分获得调配这些橡胶所产生的所述效果、即对辊本体5的外周面8的表面电阻值R1(Ω、施加10V时)进行微调整的效果。

另一方面,在这些橡胶的比例超过所述范围的情况下,有时表氯醇橡胶相对变少,无法使辊本体5的外周面8的表面电阻值R1(Ω、施加10V时)充分降低至满足所述式(1)的范围。

CR和/或NBR以外的非极性的二烯系橡胶的比例为表氯醇橡胶、或表氯醇橡胶与CR和/或NBR的残量。

即,在将表氯醇橡胶、或表氯醇橡胶与CR和/或NBR的比例分别设定为所述范围内的规定值时,只要以橡胶的总量成为100质量份的方式设定非极性的二烯系橡胶的比例即可。

<交联成分>

作为交联成分,优选为将与内层2中使用的相同的交联剂、交联促进剂组合使用。

即,作为交联剂,优选为硫磺系交联剂、尤其是硫磺,作为与所述硫磺系交联剂组合的交联促进剂,优选为并用秋兰姆系促进剂、噻唑系促进剂、硫脲系促进剂及胍系促进剂此四种。

硫磺系交联剂及四种交联促进剂的比例也优选为与内层2的情况为相同程度。

<离子导电剂>

在外层4用的橡胶组合物中可进一步调配离子导电剂。

通过调配离子导电剂,可进一步提高橡胶组合物的离子导电性,进一步降低辊本体5的外周面8的表面电阻值R1(Ω、施加10V时)。

作为离子导电剂,优选为与内层2中使用的相同的、在分子中具有氟基及磺酰基的阴离子与阳离子的盐(离子盐)。

离子导电剂的比例也优选为与内层2的情况为相同程度。

<其他>

在外层4用的橡胶组合物中还可进一步视需要调配各种添加剂。

作为添加剂,可列举与内层2中使用的相同的添加剂、例如交联促进助剂、吸酸剂、填充剂、塑化剂、加工助剂、劣化抑制剂、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。

作为填充剂,例如优选为热碳黑等碳黑。

添加剂的比例也优选为与内层2的情况为相同程度。

<橡胶组合物的制备>

可与以前同样地制备包含以上说明的各成分的外层4用的橡胶组合物。

即,首先,对橡胶进行素炼,接着添加交联成分以外的各成分进行混炼后,最后添加交联成分进行混炼,由此可获得外层4用的橡胶组合物。

混炼例如可使用捏合机、班伯里混料机、挤出机等。

《显影辊1的制造》

为了使用所述内层2用及外层4用的橡胶组合物来制造图1的(a)、图1的(b)所示的显影辊1,例如将两橡胶组合物供给至两层挤出机中,共挤出成形为所层叠的两层结构的筒状后,使整体交联而形成内层2与外层4。

或者,将内层2用的橡胶组合物挤出成形为筒状,进行交联而形成内层2,接着在其外周面3上缠绕外层4用的橡胶组合物的片材,利用压制成形等而成形为筒状,并进行交联,并且与内层2一体化而形成外层4。

接着,若使用烘箱等对所形成的内层2与外层4的层叠体进行加热并进行二次交联,并在冷却后以成为规定的外径的方式进行研磨,则形成有包含所述层叠体的辊本体5。

内层2的厚度可根据安装的图像形成装置的结构或尺寸等任意设定。

另外,外层4的厚度虽然也可任意地设定,但优选为0.1mm以上,优选为2mm以下。

通过将外层4的厚度设为所述范围内,在将分别包含所述规定的橡胶组合物的内层2与外层4组合时,可将辊本体5的外周面8的表面电阻值R1(Ω、施加10V时)及整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)均调整为所述范围内。

因此,可同时提高纯黑浓度与2dot浓度两者而形成对比度及细线的再现性或灰度性优异的图像。

另外,可抑制在图像中产生依赖于在横向上相邻的图像的浓度的浓度不均,或者也可抑制耐久2dot浓度或整个面纯黑浓度的降低。

作为研磨方法,例如可采用干式纵向研磨等各种研磨方法,也可在研磨步骤的最后进行镜面研磨而进行精加工。

所述情况下,提高外周面8的脱模性,不形成氧化膜9,或者通过与形成氧化膜9的协同效应,可进一步更良好地抑制调色剂的附着,而且也可有效地防止感光体等的污染。

轴7可在自作为辊本体5的基础的筒状体的切割后至研磨后的任意的时间点插通并固定在通孔6中。

但是,优选为在切割后,首先在将轴7插通在通孔6中的状态下进行二次交联及研磨。由此,可抑制由二次交联时的膨胀收缩引起的辊本体5的翘曲或变形。

另外,通过以轴7为中心一边旋转一边进行研磨,可提高所述研磨的作业性且抑制外周面8的跳动。

如之前所说明那样,轴7只要经由具有导电性的粘接剂、尤其是导电性的热硬化性粘接剂,插通在二次交联前的筒状体的通孔6中后进行二次交联、或者将外径比通孔6的内径大的轴压入通孔6中即可。

在前者的情况下,在通过烘箱中的加热使筒状体二次交联的同时,热硬化性粘接剂硬化,所述轴7与辊本体5电接合且机械固定。

另外,在后者的情况下,在压入的同时完成电接合与机械固定。

另外,如上所述,也可以并用所述两种方法,将轴7与辊本体5电接合且机械固定。

如之前所说明那样,氧化膜9优选为对作为外层4的表面的辊本体5的外周面8照射紫外线而形成。

即,对辊本体5的外周面8照射规定时间的规定波长的紫外线,可仅使构成所述外周面8的附近的橡胶氧化而形成氧化膜9。

因此,氧化膜9的形成步骤简单且有效率,可抑制显影辊1的生产性降低或制造成本提高。

另外,如上所述,通过调整紫外线的累计光量(mJ/cm2),也可调整由所形成的氧化膜9被覆的外周面8的水的接触角θW(°)。

而且,通过紫外线的照射所形成的氧化膜9例如不会产生之前的涂布了涂剂而形成的涂敷膜那样的问题,而且厚度的均匀性、与辊本体5的密接性等也优异。

关于所照射的紫外线的波长,若考虑使外层4用的橡胶组合物中的二烯系橡胶效率良好地氧化而形成所述功能优异的氧化膜9,则优选为100nm以上,优选为400nm以下、尤其是300nm以下。

另外,照射的时间可以基于紫外线的累计光量(mJ/cm2)的水的接触角θW(°)成为所述规定的范围内的方式任意设定。

但是,氧化膜9可利用其他方法形成,也可不如所述那样形成。

在内层2与外层4之间也可介隔存在一层或两层以上的任意的中间层。

但是,若考虑将辊本体5的结构简略化,则所述辊本体5优选为如图1的(a)、图1的(b)所示直接层叠内层2与外层4的两层结构。

本发明的显影辊1例如可安装至激光打印机、静电式复印机、普通纸传真装置及它们的复合机等利用了电子照相法的各种图像形成装置中使用。

[实施例]

以下,基于实施例、比较例对本发明进行说明,但本发明的构成不必限定于这些例子。

《橡胶组合物的制备》

<内层2用的橡胶组合物(A)>

作为橡胶,使用GECO[大阪曹达(OSAKA SODA)(股)制造的艾皮恩(EPION)(注册商标)301L、EO/EP/AGE=73/23/4(摩尔比)]16质量份、IR[日本瑞翁(ZEON)(股)制造的尼珀(Nipol)(注册商标)IR2200、非充油]77质量份、SBR[捷时雅(JSR)(股)制造的捷时雅(JSR)1502、键结苯乙烯:23.5%、非充油]6质量份及CR[昭和电工(股)制造的肖普林(SHOPRENE)(注册商标)WRT、非充油]1质量份。

一边使用班伯里混料机对所述橡胶的总量100质量份进行素炼,一边调配下述各成分进行混炼。

[表1]

成分 质量份
离子盐 0.1
交联促进助剂 2.5
填充剂 5.0
吸酸剂 3.0
加工助剂 0.5

表1中的各成分为如下所述,表中的质量份为相对于橡胶的总量100质量份的质量份。

离子盐:钾·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺[K-TFSI、三菱材料电子化成(股)制造的EF-N112]

交联促进助剂:氧化锌两种[堺化学工业(股)制造]

填充剂:碳黑FEF[东海碳(股)制造的海斯特(SEAST)(注册商标)SO]

吸酸剂:水滑石类[协和化学工业(股)制造的DHT-4A(注册商标)-2]

加工助剂:硬脂酸锌[堺化学工业(股)制造的SZ-2000]

接着,一边继续混炼,一边调配下述交联成分,进一步混炼,制备内层2用的橡胶组合物(A)。

[表2]

成分 质量份
交联剂 1.05
促进剂DM 1.5
促进剂TS 0.5
促进剂22 0.3
促进剂DT 0.2

表2中的各成分为如下所述,表中的质量份为相对于橡胶的总量100质量份的质量份。

交联剂:油处理粉末硫磺[鹤见化学工业(股)制造的金花印5%油浸微粉硫磺]

促进剂DM:二-2-苯并噻唑基二硫化物[大内新兴化学工业(股)制造的诺塞拉(Nocceler)(注册商标)DM、噻唑系促进剂]

促进剂TS:一硫化四甲基秋兰姆[三新化学工业(股)制造的苏喜乐(SANCELER)(注册商标)TS、秋兰姆系促进剂]

促进剂22:乙烯硫脲[2-巯基咪唑啉、川口化学工业(股)制造的艾瑟尔(accel)22-S、硫脲系促进剂]

促进剂DT:1,3-二-邻甲苯基胍[大内新兴化学工业(股)制造的诺塞拉(Nocceler)DT、胍系促进剂]

<内层2用的橡胶组合物(B)>

除了将GECO的量设为18质量份、IR的量设为75质量份以外,与橡胶组合物(A)同样地制备内层2用的橡胶组合物(B)。

<内层2用的橡胶组合物(C)>

除了将GECO的量设为21质量份、IR的量设为72质量份以外,与橡胶组合物(A)同样地制备内层2用的橡胶组合物(C)。

<内层2用的橡胶组合物(D)>

除了将GECO的量设为23质量份、IR的量设为70质量份以外,与橡胶组合物(A)同样地制备内层2用的橡胶组合物(D)。

<内层2用的橡胶组合物(E)>

除了将GECO的量设为26质量份、IR的量设为67质量份以外,与橡胶组合物(A)同样地制备内层2用的橡胶组合物(E)。

<内层2用的橡胶组合物(F)>

除了将GECO的量设为28质量份、IR的量设为65质量份以外,与橡胶组合物(A)同样地制备内层2用的橡胶组合物(F)。

<内层2用的橡胶组合物(G)>

除了将GECO的量设为30质量份、IR的量设为63质量份以外,与橡胶组合物(A)同样地制备内层2用的橡胶组合物(G)。

<内层2用的橡胶组合物(H)>

除了将GECO的量设为32质量份、IR的量设为61质量份以外,与橡胶组合物(A)同样地制备内层2用的橡胶组合物(H)。

<内层2用的橡胶组合物(I)>

作为橡胶,使用GECO[上文提出的大阪曹达(OSAKA SODA)(股)制造的艾皮恩(EPION)301L]26质量份、BR[宇部兴产(股)制造的尤普罗(UBEPOL)(注册商标)BR130B、非充油]59质量份、CR[上文提出的昭和电工(股)制造的肖普林(SHOPRENE)WRT]10质量份及NBR[日本瑞翁(ZEON)(股)制造的尼珀(Nipol)DN401LL、丙烯腈含量:18.0%、非充油]5质量份,且不调配离子盐,除此以外,与橡胶组合物(A)同样地制备内层2用的橡胶组合物(I)。

<内层2用的橡胶组合物(J)>

作为橡胶,使用GECO[上文提出的大阪曹达(OSAKA SODA)(股)制造的艾皮恩(EPION)301L]17.5质量份、IR[上文提出的日本瑞翁(ZEON)(股)制造的尼珀(Nipol)IR2200]36.25质量份、SBR[上文提出的捷时雅(JSR)(股)制造的捷时雅(JSR)1502]36.25质量份、CR[上文提出的昭和电工(股)制造的肖普林(SHOPRENE)WRT]5质量份及作为非二烯系橡胶的乙烯丙烯二烯橡胶[EPDM、住友化学(股)制造的爱普伦(Esprene)(注册商标)505A]5质量份,除此以外,与橡胶组合物(A)同样地制备内层2用的橡胶组合物(J)。

<内层2用的橡胶组合物(K)>

作为橡胶,使用GECO[上文提出的大阪曹达(OSAKA SODA)(股)制造的艾皮恩(EPION)301L]5质量份、IR[上文提出的日本瑞翁(ZEON)(股)制造的尼珀(Nipol)IR2200]45质量份、BR[上文提出的宇部兴产(股)制造的尤普罗(UBEPOL)BR130B]40质量份及CR[上文提出的昭和电工(股)制造的肖普林(SHOPRENE)WRT]10质量份且将离子盐的量设为1质量份,除此以外,与橡胶组合物(A)同样地制备内层2用的橡胶组合物(K)。

<内层2用的橡胶组合物(L)>

除了将GECO的量设为10质量份、IR的量设为42.5质量份、BR的量设为37.5质量份以外,与橡胶组合物(K)同样地制备内层2用的橡胶组合物(L)。

<内层2用的橡胶组合物(M)>

除了将GECO的量设为12.5质量份、IR的量设为41.25质量份、BR的量设为36.25质量份以外,与橡胶组合物(K)同样地制备内层2用的橡胶组合物(M)。

<内层2用的橡胶组合物(N)>

除了将GECO的量设为15质量份、IR的量设为40质量份、BR的量设为35质量份以外,与橡胶组合物(K)同样地制备内层2用的橡胶组合物(N)。

<内层2用的橡胶组合物(O)>

除了将GECO的量设为20质量份、IR的量设为37.5质量份、BR的量设为32.5质量份以外,与橡胶组合物(K)同样地制备内层2用的橡胶组合物(O)。

<内层2用的橡胶组合物(P)>

除了将GECO的量设为30质量份、IR的量设为32.5质量份、BR的量设为27.5质量份以外,与橡胶组合物(K)同样地制备内层2用的橡胶组合物(P)。

<内层2用的橡胶组合物(Q)>

作为橡胶,使用GECO[上文提出的大阪曹达(OSAKA SODA)(股)制造的艾皮恩(EPION)301L]28质量份、IR[上文提出的日本瑞翁(ZEON)(股)制造的尼珀(Nipol)IR2200]60质量份、SBR[上文提出的捷时雅(JSR)(股)制造的捷时雅(JSR)1502]6质量份、CR[上文提出的昭和电工(股)制造的肖普林(SHOPRENE)WRT]1质量份及EPDM[上文提出的住友化学(股)制造的爱普伦(Esprene)505A]5质量份,除此以外,与橡胶组合物(A)同样地制备内层2用的橡胶组合物(Q)。

<外层4用的橡胶组合物(i)>

作为橡胶,使用GECO[上文提出的大阪曹达(OSAKA SODA)(股)制造的艾皮恩(EPION)301L]15质量份、SBR[上文提出的捷时雅(JSR)(股)制造的捷时雅(JSR)1502]75质量份及CR[上文提出的昭和电工(股)制造的肖普林(SHOPRENE)WRT]10质量份。

一边使用班伯里混料机对所述橡胶的总量100质量份进行素炼,一边调配下述各成分进行混炼。

[表3]

成分 质量份
离子盐 1.0
交联促进助剂 2.5
填充剂 5.0
吸酸剂 3.0
加工助剂 0.5

表3中的各成分为如下所述。另外,表中的质量份为相对于橡胶的总量100质量份的质量份。

离子盐:钾·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺[K-TFSI、上文提出的三菱材料电子化成(股)制造的EF-N112]

交联促进助剂:氧化锌两种[堺化学工业(股)制造]

填充剂:碳黑[热碳黑、旭碳黑(股)制造的旭#15]

吸酸剂:水滑石类[上文提出的协和化学工业(股)制造的DHT-4A-2]

加工助剂:硬脂酸锌[上文提出的堺化学工业(股)制造的SZ-2000]

接着,一边继续混炼,一边调配下述交联成分,进一步混炼,制备外层4用的橡胶组合物(i)。

[表4]

成分 质量份
交联剂 1.05
促进剂DM 1.5
促进剂TS 0.5
促进剂22 0.3
促进剂DT 0.2

表4中的各成分为如下所述。另外,表中的质量份为相对于橡胶的总量100质量份的质量份。

交联剂:油处理粉末硫磺[上文提出的鹤见化学工业(股)制造的金花印5%油浸微粉硫磺]

促进剂DM:二-2-苯并噻唑基二硫化物[上文提出的大内新兴化学工业(股)制造的诺塞拉(Nocceler)DM、噻唑系促进剂]

促进剂TS:一硫化四甲基秋兰姆[上文提出的三新化学工业(股)制造的苏喜乐(SANCELER)TS、秋兰姆系促进剂]

促进剂22:乙烯硫脲[2-巯基咪唑啉、上文提出的川口化学工业(股)制造的艾瑟尔(accel)22-S、硫脲系促进剂]

促进剂DT:1,3-二-邻甲苯基胍[上文提出的大内新兴化学工业(股)制造的诺塞拉(Nocceler)DT、胍系促进剂]

<外层4用的橡胶组合物(ii)>

除了将GECO的量设为20质量份、SBR的量设为70质量份以外,与橡胶组合物(i)同样地制备外层4用的橡胶组合物(ii)。

<外层4用的橡胶组合物(iii)>

除了将GECO的量设为25质量份、SBR的量设为65质量份以外,与橡胶组合物(i)同样地制备外层4用的橡胶组合物(iii)。

<外层4用的橡胶组合物(iv)>

除了将GECO的量设为30质量份、SBR的量设为60质量份以外,与橡胶组合物(i)同样地制备外层4用的橡胶组合物(iv)。

<外层4用的橡胶组合物(v)>

除了将GECO的量设为50质量份、SBR的量设为40质量份以外,与橡胶组合物(i)同样地制备外层4用的橡胶组合物(v)。

<外层4用的橡胶组合物(vi)>

除了将GECO的量设为30质量份、SBR的量设为67.5质量份、CR的量设为2.5质量份以外,与橡胶组合物(i)同样地制备外层4用的橡胶组合物(vi)。

<外层4用的橡胶组合物(vii)>

除了不调配离子盐以外,与橡胶组合物(vi)同样地制备外层4用的橡胶组合物(vii)。

<外层4用的橡胶组合物(viii)>

除了将GECO的量设为40质量份、SBR的量设为57.5质量份以外,与橡胶组合物(vii)同样地制备外层4用的橡胶组合物(viii)。

<外层4用的橡胶组合物(ix)>

除了将GECO的量设为25质量份、SBR的量设为72.5质量份以外,与橡胶组合物(vii)同样地制备外层4用的橡胶组合物(ix)。

《实施例1~实施例9、比较例1~比较例10》

将内层2用的橡胶组合物(B)~(P)以及外层用的橡胶组合物(i)~(v)以表5~表8所示的组合供给至两层挤出机中,挤出成形为外径φ16mm、内径φ6.5mm的两层结构的筒状,安装于交联用的临时的轴上,在加硫罐内交联160℃×1小时。

接着,将交联后的筒状体重新安装于在外周面上涂布有导电性的热硬化性粘接剂的外径φ7.5mm的金属制的轴7上,在烘箱中加热为160℃,使其粘接在轴7上。

接着,对筒状体的两端进行整形,并且使用圆筒研磨机对外周面8进行纵向研磨后,作为精加工进行镜面研磨而精加工至成为外径φ16mm,而形成具有内层2与外层4的两层结构且与轴7一体化的辊本体5。

研磨后的外层4的厚度约为0.1mm~2mm。

接着,在对所形成的辊本体5的外周面8进行酒精擦拭后,将从所述外周面8到UV灯的距离设定为50mm,设置于紫外线照射装置[塞恩(SEN)特殊光源(股)制造的PL21-200]中。

而且,在以轴为中心且以90°为单位旋转的同时照射波长184.9nm与253.7nm的紫外线,由此利用氧化膜9被覆所述外周面8,而制造显影辊1。

紫外线的累计光量均为100mJ/cm2

《特性测定》

关于所述各实施例、比较例中制造的显影辊1,实施下述各试验,求出其特性。

再者,各试验均在温度23℃、相对湿度55%的环境下实施。

<表面电阻值R1的测定>

使用电阻率计[三菱化学分析(Mitsubishi Chemical Analytech)(股)制造的海斯特(Hiresta)(注册商标)UP MCP-HT800]与同公司制造的专用MCP探针(UA型),以表面电阻模式测定辊本体5的外周面8的表面电阻值R1(Ω、施加10V时)。

即,对MCP探针施加480g的负荷,按压到辊本体5的外周面8的轴向的中央部,将经过10秒后的值作为辊本体5的外周面8的表面电阻值R1(Ω、施加10V时)。

测定的条件为RCF(S):1.050、施加电压:10V。

关于表面电阻值R1(Ω、施加10V时),如上所述,将常用对数值logR1为7.0以上且8.5以下设为合格(○),除此以外设为不合格(×)。

<辊电阻值R2的测定>

利用图2所示的方法测定辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)。

即,参照图1的(a)、图1的(b)、图2,首先准备可以以固定的旋转速度旋转的铝滚筒10,自上方使辊本体5的外周面8与所准备的铝滚筒10的外周面11接触。

另外,在轴7与铝滚筒10之间串联连接直流电源12及电阻13而构成测量电路14。

将直流电源12的(-)侧与轴7连接,(+)侧与电阻13连接,将电阻13的电阻值r’设为100Ω。

接着,向轴7的两端部分别施加450g的负荷F,在使辊本体5压接于铝滚筒10的状态下,以40rpm使铝滚筒10旋转。

而且,一边继续旋转,一边当在辊本体5与铝滚筒10之间自直流电源12施加直流400V的施加电压E时,测量施加至电阻13的检测电压V。

根据检测电压V与施加电压E(=400V),辊本体5的整体的辊电阻值R2基本上利用式(3):

R2=r’×E/V-r’ (3)

而求出。

但是,式(3)中的-r’的一项可视为微小,因此本发明中以式(3a):

R2=r’×E/V (3a)

而求出的值,作为辊本体5的整体的辊电阻值R2(Ω、施加400V时)。

关于辊电阻值R2(Ω、施加400V时),如上所述,将常用对数值logR2为6.3以上且8.5以下设为合格(○),除此以外设为不合格(×)。

<水的接触角θW的测定>

辊本体5的外周面8的水的接触角θW(°)使用自动接触角计[协和界面科学(股)的DMo-501],在液滴量:2μL、滴落后的测定开始时间:1000ms的条件下测定。

具体而言,参照图3,首先向辊本体5的外周面8滴加2μL的填充于微型注射器的纯水,根据从滴加起1000ms后的液滴15的形状,通过式(4):

θW=2arctan(h/r) (4)

求出水的接触角θW(°)。

再者,式(4)中的符号如图3所示,h为滴加到辊本体5的外周面8上的液滴15的高度,r为所述液滴15的半径。

测定是在同一样品的辊本体5的外周面8的距轴向的两端分别为5cm的位置、以及轴向的中央共计三处滴加液滴15而实施,将其平均值作为测定值。

将水的接触角θW(°)小于50°设为不良(×),将50°以上且小于60°设为良好(△),将60°以上设为特别良好(○)。

《实机试验》

将所制造的显影辊1安装至激光打印机[兄弟工业(股)制造的HL-2240D]中,实施下述各试验并评价形成图像的画质。

再者,各试验均在温度23.5℃、相对湿度55%的环境下实施。

<初期纯黑浓度的测定>

连续在30张普通纸上对1%浓度的图像连续地进行图像形成后立即对1张3cm见方的纯黑图像进行图像形成。

而且,在所形成的纯黑图像上的任意的5点使用彼得杰爱色丽(Videojet X-Rite)(股)制造的反射浓度计测定图像浓度,求出其平均值设为初期纯黑浓度。将初期纯黑浓度为1.30以上设为合格(○),将小于1.30设为不合格(×)。

<初期2dot浓度的测定>

在30张普通纸上对1%浓度的图像连续地进行图像形成后立即对1张在格子长约80μm的正方格子上并列圆的孤立2dot图像进行图像形成。

而且,在所形成的孤立2dot图像上的任意的5点使用相同的反射浓度计测定图像浓度,求出其平均值设为初期2dot浓度。

将初期2dot浓度超过0.02设为合格(○),将0.02以下设为不合格(×)。

<浓度不均的测定>

在3000张普通纸上对1%浓度的图像连续地进行图像形成后立即使3cm宽的半色调部和所述半色调部的与纸张的通纸方向正交的横向上隔开5mm邻接,对1张3cm见方的具有纯黑部的图像进行图像形成。

而且,观察所形成的图像的半色调部,将未观察到不均评价为良好(○),将观察到不均评价为不良(×),评价为不良(×)者不进行以后的试验。

另外,初期纯黑浓度为1.1以下者和/或初期2dot浓度为0.01以下者不进行以后的试验。

<耐久2dot浓度的测定>

在3000张普通纸上对1%浓度的图像连续地进行图像形成后立即与初期2dot浓度的测定同样地对1张孤立2dot图像进行图像形成。

而且,在所形成的孤立2dot图像上的任意的5点使用相同的反射浓度计测定图像浓度,求出其平均值设为耐久2dot浓度。

将耐久2dot浓度超过0.02设为合格(○),将0.02以下设为不合格(×)。

另外,求出初期2dot浓度与耐久2dot浓度的差作为变化量(Δ2dot浓度),将所述Δ2dot浓度为0.03以下设为合格(○),将超过0.03设为不合格(×)。

<整个面纯黑浓度的测定>

在3000张普通纸上对1%浓度的图像连续地进行图像形成后立即对1张整个面纯黑图像进行图像形成。

而且,使用相同的反射浓度计测定所形成的整个面纯黑图像的浓度最低的部分的浓度,并设为整个面纯黑浓度。

将整个面纯黑浓度小于1.13设为不良(×),将1.13以上且小于1.2设为良好(△),将1.2以上设为特别良好(○)。

以上结果如表5~表8所示。

[表5]

[表6]

[表7]

[表8]

根据表5~表8的结果可知,通过具有内层2与外层4的两层结构,且将内层2的表氯醇橡胶的比例设为橡胶的总量100质量份中的21质量份以上且外周面8的表面电阻值logR1设为7.0~8.5、辊本体5的整体的辊电阻值logR2设为6.3~8.5,可获得可形成画质比现状更优异的图像的显影辊。

《实施例10~实施例19、比较例11~比较例14》

将内层2用的橡胶组合物(A)~(H)(Q)以及外层用的橡胶组合物(vi)~(ix)以表9~表11所示的组合供给至两层挤出机中,挤出成形为外径φ16mm、内径φ6.5mm的两层结构的筒状,安装于交联用的临时的轴上,在加硫罐内交联160℃×1小时。

接着,将交联后的筒状体重新安装于在外周面上涂布有导电性的热硬化性粘接剂的外径φ7.5mm的金属制的轴7上,在烘箱中加热为160℃,使其粘接在轴7上。

接着,对筒状体的两端进行整形,并且使用圆筒研磨机对外周面8进行纵向研磨后,作为精加工进行镜面研磨而精加工至成为外径φ16mm,而形成具有内层2与外层4的两层结构且与轴7一体化的辊本体5。

研磨后的外层4的厚度约为0.1mm~2mm。

接着,在对所形成的辊本体5的外周面8进行酒精擦拭后,将从所述外周面8到UV灯的距离设定为50mm,设置于紫外线照射装置[塞恩(SEN)特殊光源(股)制造的PL21-200]中。

而且,在以轴为中心且以90°为单位旋转的同时照射波长184.9nm与253.7nm的紫外线,由此利用氧化膜9被覆所述外周面8,而制造显影辊1。

将紫外线的累计光量分别设为表9~表11所示的值。

关于所述各实施例、比较例中制造的显影辊1,实施所述各试验,评价其特性。

结果如表9~表11所示。

[表9]

[表10]

[表11]

根据表9~表11的结果也可知,通过所述构成,可获得可形成画质比现状更优异的图像的显影辊。

另外,根据实施例1~实施例19、比较例1~比较例14的结果进一步可知,辊本体5的外周面8的水的接触角θW(°)优选为50°以上、尤其是60°以上。

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