半导电性辊制造技术

本发明专利技术提供一种半导电性辊，具备非多孔质辊主体且所述辊主体柔软，例如作为显影辊使用时，调色剂带电量高，而且很难发生因调色剂对辊主体的附着而出现的图像浓度的下降等，并且图像耐久性等也优异。所述半导电性辊(1)是使用含有丁苯橡胶和表氯醇橡胶作为橡胶成分的橡胶组合物来形成非多孔质辊主体(2)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导电性辊，其例如在激光打印机、静电式复印机、普通纸传真机或它们的复合机等的、利用了电子照相法的图像形成装置中，能够适合当作显影辊、带电辊等来使用。
技术介绍
在利用了电子照相法的上述各种图像形成装置中，为了适应高速化、高画质化、彩色化、小型化等要求而在进行各种改进。这些改进中关键是调色剂。即，满足上述各种要求所需要的是调色剂的微细化、调色剂粒径的均匀化以及调色剂形状的球形化。 对于调色剂的微细化，已开发出平均粒径为10 m以下、进而在5 u m以下等微细的调色剂。另外，对于调色剂形状的球形化，已开发出正球度超过99%的调色剂。而且，为追求形成图像的更高画质化，取代以往的粉碎调色剂，聚合调色剂已逐渐成为主流。尤其是在将数字信息形成为图像时，该聚合调色剂具有点的重现性特别良好，可得到高画质的图像等优点。在图像形成装置中使用带电棍、显影辊等。带电棍用于使感光体表面均匀带电，显影辊用于将对上述带电的感光体表面进行曝光而形成的静电潜像显影为调色剂图像。作为上述显影辊、带电辊，例如一般使用如下结构的辊具备如下辊主体，并且在该辊主体的中心插通有由金属等构成的轴，所述辊主体由在橡胶成分中配合导电性炭黑等电子导电性赋予剂而成的橡胶组合物的交联物形成。其中，作为显影辊，为了能与上述调色剂的微细化、均匀化、球形化、或者向聚合调色剂转移的潮流相适应地对上述调色剂赋予高带电性，而且不使调色剂附着于辊主体地有效地将静电潜像显影为调色剂图像，有效的是使用辊电阻值被调整为IO8Q以下的半导电性辊。另外，作为带电棍，为了以尽可能低的消耗电力、效率良好地短时间内使感光体表面等带电，有效的是也使用辊电阻值被调整到上述范围内的半导电性辊。为了适应上述半导电性辊所背负的各种要求，例如在对构成橡胶组合物的橡胶成分种类、添加剂种类和配合、结构等进行各种研究。例如，为了尽可能生产率良好低成本地制造半导电性辊，优选使辊主体形成为非多孔质且单层结构。另外，为了抑制将具备该非多孔质且单层结构辊主体的半导电性辊用作显影辊时的调色剂带电量的下降并形成画质良好的图像，例如在研究作为橡胶成分使用氯丁橡胶、表氯醇橡胶等离子导电性橡胶。但是，将具备由使用离子导电性橡胶作为橡胶成分的橡胶组合物形成的辊主体的半导电性辊，实际用作显影辊而形成图像时，因调色剂对所述辊主体的附着而发生所形成图像的图像浓度的下降。因此，在专利文献I中，为了抑制因调色剂的附着而出现的图像浓度的下降保持适度的图像浓度，提出了在所述橡胶组合物中配合具有防止调色剂附着功能的填充剂(氧化钛等)的方案，但是如果仅仅少量配合上述填充剂，则无法充分得到所述效果。但是，如果增加填充剂的配合量到充分得到所述效果的范围，则辊主体的硬度上升，出现新的问题。即，变得容易发生调色剂的劣化导致图像耐久性下降，或者在将辊主体压接到感光体表面时密合幅度变小导致所形成图像的画质下降。应予说明，图像耐久性是表示将相同的调色剂反复用于图像形成时，多长时间能够维持所形成图像画质的良好的指标。在一次图像形成中，仅使用一小部分收纳在图像形成装置显影部内的调色剂，剩余的大 部分调色剂在显影部内反复循环。因此，设置在显影部内的与调色剂反复接触的显影辊对所述调色剂带来多大损害或者是否带来损害，将成为提高图像耐久性的关键所在。如果图像耐久性下降，则所形成图像上容易产生模糊。所谓模糊，是指劣化的调色剂还扩展到所形成图像的空白部分使画质下降的现象。也可以考虑在橡胶组合物中配合发泡剂等而使辊主体成为多孔结构赋予柔软性，但是多孔辊主体因为耐久寿命比非多孔的短，所以存在在较短时间内出现疲劳等而必须更换的问题。在专利文献2中，提出了具备在导电性弹性体层的外周面上层叠如下表面层的2层结构辊主体的半导电性辊，该表面层具有由相互不相容的丁腈橡胶(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化剂。作为所述离子导电化剂，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。可考虑采用上述电阻层的构成来形成单层结构的半导电性辊。此时，既可通过离子导电化剂维持低的辊电阻值，又因为不含离子导电性橡胶所以可以防止调色剂的附着。但是对于上述电阻层的构成而言，例如在持续施加电场或暴露在高温等时，所述离子导电化剂容易渗出到表面，渗出的离子导电化剂转移到感光体等的表面导致所形成图像的画质下降的问题。在专利文献3中，提出了具备在如下的弹性层的外周面上层叠由氟系材料构成的表面层的2层结构辊主体的半导电性辊，该弹性层由三元乙丙橡胶(EPDM)、NBR和SBR的混合物形成、且含有导电性炭黑(碳导电性物质)。但是，仅使用炭黑作为导电剂来赋予电子导电性时，如果不制成如上述那样的用表面层覆盖其外周面等的层叠结构，则不能使辊电阻值稳定。即，不能将辊主体制成单层结构，存在制造工序、使用材料增加，与此对应的部分的半导电性辊的生产率下降的同时制造成本升高的问题。日本特开2007-72445号公报日本特开平9-114189号公报日本特开2002-278320号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半导电性辊，具备非多孔质辊主体且所述辊主体柔软，例如将其作为显影辊使用时，调色剂带电量高，而且很难发生因调色剂对辊主体的附着而出现的图像浓度的下降等，并且图像耐久性等也优异。为了解决上述课题，专利技术人对作为辊主体的基础的橡胶组合物中的尤其是橡胶成分的组合进行了研究，结果发现作为上述橡胶成分将SBR和离子导电性橡胶中的表氯醇橡胶并用即可。由于所述SBR比其它橡胶成分例如比NBR等电阻值低，所以可以减少形成具有相同辊电阻值的辊主体所需要的表氯醇橡胶的配合比例。 因此，如果并用上述2种橡胶成分形成非多孔质辊主体，则在将具备上述辊主体的半导电性辊用作显影辊时，既能够维持良好的调色剂带电量，又能够抑制主要由表氯醇橡胶引起的调色剂对辊主体的附着而导致的图像浓度的下降等。另外，因此也可以极力减少填充剂的配合量，虽然是非多孔质也能维持辊主体的良好的柔软性，使得难以发生调色剂的劣化，提高图像耐久性，或者抑制所形成图像的画质下降。因此，本专利技术是一种半导电性辊，其特征在于，具备非多孔质辊主体，该非多孔质辊主体由含有丁苯橡胶和表氯醇橡胶作为橡胶成分的橡胶组合物形成。优选所述丁苯橡胶的配合比例是橡胶成分总量每100质量份中为10 80质量份。如果配合比例小于上述范围，则表氯醇橡胶的量相对地增多，所以在作为显影辊使用时，调色剂容易附着于辊主体上，有可能降低所形成图像的图像浓度。另一方面，如果大于上述范围，则表氯醇橡胶的量相对地减少，所以辊电阻值上升，在作为显影辊使用时，有时使调色剂带电量下降。优选上述橡胶组合物还含有选自NBR、氯丁橡胶(CR)、丁二烯橡胶(BR)以及丙烯酸系橡胶(ACM)中的至少一种的极性橡胶作为橡胶成分。通过并用上述极性橡胶,能够微调辊主体的辊电阻值。另外，优选上述橡胶组合物还含有EPDM作为橡胶成分。通过并用上述EPDM，在图像形成装置内使用时，能够抑制因热或水、臭氧等导致的半导电性辊的劣化。如上所述，为了尽可能生产率良好低成本地制造半导电性辊，优选使辊主体形成为非多孔质且单层结构，在本专利技术中，也与以往同样地使辊主体形成为非多孔质且基本上为单层结构。并且，也可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：水本善久，丸井隆司，
申请(专利权)人：住友橡胶工业株式会社，
类型：发明
国别省市：