CN107831642A - 显影辊 - Google Patents

Abstract

本发明提供具备辊主体的显影辊，所述辊主体维持省略了涂层膜的简单结构，且与现状相比耐磨耗性优异。显影辊(1)通过紫外线照射等在由橡胶组合物的交联物构成的辊主体(2)的外周面(5)形成氧化膜(6)，所述橡胶组合物含有合用橡胶总量100质量份中的20～50质量份的作为离子导电性橡胶的ECO和/或GECO和50～80质量份的NBIR而成的橡胶。

Description

显影辊

技术领域

本发明涉及一种显影辊。

背景技术

在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、塑料膜等纸张的表面形成图像。

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

接着，使作为微小的着色颗粒的调色剂在预先带有规定电位的带电状态下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)，由此在该纸张的表面形成图像。

对于转印调色剂像后的感光体，通过与该表面抵接的清洁刮板除去残留在其表面的调色剂等，准备用于下次成像(清洁工序)。

在上述显影工序中，为了将形成在感光体表面的静电潜像显影为调色剂像，使用显影辊。

作为显影辊，通常使用例如具备辊主体的显影辊，该辊主体是将赋予了导电性的橡胶组合物以筒状成型后使其交联而得到的。

作为形成上述橡胶组合物的橡胶，为了赋予辊主体导电性，使用例如环氧氯丙烷橡胶等离子导电性橡胶。

此外，作为橡胶，为了赋予辊主体作为橡胶的特性，即柔软且压缩永久变形小、不易产生塌陷的特性等，与离子导电性橡胶一起合用丁腈橡胶(NBR)等二烯系橡胶。

对于辊主体的外周面，为了调整表面状态，通常用涂层膜被覆。

但是，涂层膜利用喷涂法、浸涂法等涂布方法将成为其原料的液态的涂层剂涂布在辊主体的外周面，然后使其干燥而形成，因此在上述形成过程中，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现象的问题。

此外，制备涂层剂需要有机溶剂，有机溶剂的使用对环境的负担大，存在与近年来的低VOC(挥发性有机化合物)化的主流相悖的问题。

因此，存在对辊主体的外周面照射紫外线等形成氧化膜而省略涂层膜的情况(专利文献1)。

但是，上述由以往的橡胶的组合构成，在外周面仅形成薄的氧化膜的辊主体，耐磨耗性低，随着成像张数的增加，容易发生较大磨耗。

并且，由于磨耗所产生的磨耗粉，例如与感光体抵接的清洁刮板随着该感光体的旋转而发生卷曲、反转，从而无法正常清洁感光体表面，存在在形成图像上产生图像不良的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-257723号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于提供一种具备辊主体的显影辊，该辊主体维持省略了涂层膜的简单结构，且与现状相比耐磨耗性优异。

用于解决课题的手段

本发明为一种显影辊，其具备由橡胶组合物的交联物构成的筒状的辊主体和设置在所述辊主体的外周面的氧化膜，所述橡胶组合物含有橡胶和用于使所述橡胶交联的交联成分，并且该橡胶总量100质量份中所述橡胶至少含有20质量份以上50质量份以下的选自由环氧氯丙烷-环氧乙烷二元共聚物和环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油基醚三元共聚物组成的组中的至少1种离子导电性橡胶以及50质量份以上80质量份以下的丙烯腈-丁二烯-异戊二烯橡胶。

发明效果

根据本发明，能够提供一种具备辊主体的显影辊，该辊主体维持省略了涂层膜的简单结构，且与现状相比耐磨耗性优异。

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。

图2为对测定显影辊的辊电阻值的方法进行说明的图。

具体实施方式

本发明为一种显影辊，其具备由橡胶组合物的交联物构成的筒状的辊主体和设置在所述辊主体的外周面的氧化膜，所述橡胶组合物含有橡胶和用于使所述橡胶交联的交联成分，并且该橡胶总量100质量份中所述橡胶至少含有20质量份以上50质量份以下的选自由环氧氯丙烷-环氧乙烷二元共聚物(ECO)和环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油基醚三元共聚物(GECO)组成的组中的至少1种离子导电性橡胶以及50质量份以上80质量份以下的丙烯腈-丁二烯-异戊二烯橡胶(NBIR)。

在二烯系橡胶中，已知天然橡胶、人工再现该天然橡胶结构的异戊二烯橡胶(IR)的交联物的耐磨耗性优异。但是，这些橡胶与作为离子导电性橡胶的ECO、GECO的极性大不相同，相容性低，因此即使在加热下进行混炼，也无法使其与上述ECO等良好地融合、一体化。

在ECO和/或GECO与IR的合用体系中进一步混配NBR时，该NBR作为相容化剂发挥功能，因此能够使各橡胶一定程度地融合。此外，在熟化橡胶(slab)状态下的耐磨耗性也能够一定程度地提高。

但是，其融合的程度尚不充分，实际制作显影辊反复进行成像时，耐磨耗性不足，无法充分防止辊主体随着成像张数的增加而发生较大磨耗，或者磨耗所产生的磨耗粉成为图像不良的原因。

与此相对，作为三元共聚物的NBIR其本身与ECO、GECO的相容性优异，通过在加热下进行混炼，能够与上述ECO和/或GECO良好地融合、一体化。所述NBIR是使作为构成NBR的重复单元的丙烯腈和丁二烯进一步与作为IR的重复单元的异戊二烯共聚而得到的。

因此，将NBIR与ECO和/或GECO合用，利用由此导入至上述NBIR主链中的异戊二烯的功能，与现状相比能够大幅提高辊主体的耐磨耗性。

因此，能够维持通过紫外线照射等形成薄的氧化膜而省略了涂层膜的简单结构，且能够良好地抑制产生磨耗粉和伴随其产生的图像不良。

《橡胶组合物》

<离子导电性橡胶>

如上所述，在本发明中，离子导电性橡胶限定为ECO和/或GECO。

作为常规的离子导电性橡胶，已知有含有环氧氯丙烷作为重复单元的各种环氧氯丙烷橡胶，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。

但是，上述中ECO、GECO以外的其他环氧氯丙烷橡胶的离子导电性不充分，与NBIR合用时，无法将显影辊的辊电阻值充分降低至适合作为该显影辊使用的范围。

与此相对，ECO和/或GECO具有高的离子导电性，因此与NBIR合用时，能够将显影辊的辊电阻值充分降低至适合作为该显影辊使用的范围。

(ECO)

上述中ECO中的环氧乙烷(EO)含量优选为50摩尔％以上，优选为80摩尔％以下。

环氧乙烷起到降低显影辊的辊电阻值的作用。但是，环氧乙烷含量小于该范围时，无法充分得到该作用，因此有可能无法将显影辊的辊电阻值充分降低至适合作为该显影辊使用的范围。

另一方面，环氧乙烷含量超过上述范围的情况下，引起环氧乙烷的结晶化，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，还存在交联后的辊主体变得过硬的可能，或者交联前的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(EP)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50摩尔％以下。

作为ECO的具体例，不限于此，可以举出例如OSAKA SODA CO.,LTD.制的EPICHLOMER(注册商标)D[EO/EP＝61/39(摩尔比)]等。

(GECO)

GECO中的环氧乙烷(EO)含量优选为71摩尔％以上，优选为79.5摩尔％以下。

环氧乙烷含量小于该范围时，有可能无法将显影辊的辊电阻值充分降低至适合该显影辊的范围。

另一方面，环氧乙烷含量超过上述范围的情况下，反而存在辊电阻值上升、交联后的辊主体变得过硬的可能，或者交联前的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。

GECO中的烯丙基缩水甘油基醚(AGE)含量优选为0.5摩尔％以上，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，因此有可能无法将显影辊的辊电阻值充分降低至适合作为该显影辊使用的范围。

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(EP)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20摩尔％以上，优选为24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，其中任一种GECO均可以使用。

作为GECO的具体例，可以举出例如OSAKA SODA CO.,LTD.制的Epyon(注册商标)301[EO/EP/AGE＝73/23/4(摩尔比)]等，但不限于此。

<NBIR>

如上所述，通过与上述ECO和/或GECO一起合用丙烯腈-丁二烯-异戊二烯橡胶(NBIR)，能够维持通过紫外线照射等形成薄的氧化膜而省略了涂层膜的简单结构，且与现状相比能够大幅提高辊主体的耐磨耗性。

作为NBIR的具体例，可以举出例如日本ZEON(株)制的NIPOL(注册商标)DN1201[键合丙烯腈量(中心值)：35.0％、门尼粘度(中心值)：77.5]、DN1201L[键合丙烯腈量(中心值)：35.0％、门尼粘度(中心值)：46]等的至少1种，但不限于此。

<其他二烯系橡胶>

考虑提高上述辊主体的耐磨耗性的效果时，作为二烯系橡胶，优选仅使用NBIR。但是，可以在不阻碍使用NBIR所带来的上述效果的范围内合用其他二烯系橡胶。

作为该其他二烯系橡胶，可以举出例如丁二烯橡胶(BR)、NBR、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、三元乙丙橡胶(EPDM)等的1种或2种以上，但不限于此。

(BR)

上述中，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，其能够在高温至低温的较宽的温度范围表现出作为橡胶的良好特性。

此外，作为BR，也有加入增量油而调整了柔软性的充油型BR和不加入增量油的非充油型BR，在本发明中，为了防止感光体的污染，优选不含可能成为渗出物质的增量油的非充油型BR。

可以使用这些BR的1种或2种以上。

(NBR)

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，同样有加入增量油而调整了柔软性的充油型NBR和不加入增量油的非充油型NBR，在本发明中，为了防止感光体的污染，优选使用非充油型NBR。

可以使用这些NBR的1种或2种以上。

(SBR)

作为SBR，将苯乙烯和1,3-丁二烯利用乳液聚合法、溶液聚合法等各种聚合法共聚合成的各种SBR均可以使用。

此外，作为SBR，有通过苯乙烯含量进行分类的高苯乙烯型、中苯乙烯型和低苯乙烯型的SBR，其中任一种均可以使用。

进一步，作为SBR，同样有加入增量油而调整了柔软性的充油型SBR和不加入增量油的非充油型SBR，在本发明中，为了防止感光体的污染，优选使用非充油型SBR。

可以使用这些SBR的1种或2种以上。

(CR)

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

其中，硫改性型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，调整为规定粘度而合成的。

此外，非硫改性型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CR同样地合成。

此外，黄原酸改性型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的1种或2种以上。

进一步，作为CR，同样有加入增量油而调整了柔软性的充油型CR和不加入增量油的非充油型CR，在本发明中，为了防止感光体的污染，优选使用非充油型CR。

可以使用这些CR的1种或2种以上。

(EPDM)

作为EPDM，使乙烯、丙烯和二烯共聚而得到的各种共聚物均可以使用。作为二烯，可以举出亚乙基降冰片烯(ENB)、双环戊二烯(DCPD)等。

此外，作为EPDM，还可以使用通过氢化反应调整了残留在主链中的双键量的氢化腈橡胶(HNBR)。

进一步，作为EPDM，同样有加入增量油而调整了柔软性的充油型EPDM和不加入增量油的非充油型EPDM，在本发明中，为了防止感光体的污染，优选使用非充油型EPDM。

可以使用这些EPDM的1种或2种以上。

<橡胶的混配比例>

如上所述，作为离子导电性橡胶的ECO和/或GECO的混配比例需要为橡胶总量100质量份中的20质量份以上50质量份以下。

离子导电性橡胶的混配比例小于该范围时，无法将显影辊的辊电阻值充分降低至适合作为该显影辊使用的范围。

此外，作为离子导电性橡胶的ECO和/或GECO在主链中不具有双键，因此有助于在辊主体的外周面形成氧化膜，特别是起到提高对在氧化性气氛中照射紫外线时产生的臭氧(波长200nm以下的紫外线成为产生臭氧的主要原因)的耐性的作用。其混配比例小于上述范围时，该效果不充分，由于臭氧劣化，还存在在辊主体的外周面产生裂纹的情况。

另一方面，离子导电性橡胶的混配比例超过上述范围的情况下，NBIR相对减少，无法得到基于该NBIR提高辊主体的耐磨耗性的效果。因此，有时辊主体随着成像张数的增加而发生较大磨耗，或者磨耗所产生的磨耗粉成为图像不良的原因。

与此相对，通过使离子导电性橡胶的混配比例为上述范围，能够将显影辊的辊电阻值充分降低至适合作为该显影辊使用的范围，而辊主体的耐磨耗性不会降低、外周面不会产生裂纹。

此外，NBIR的混配比例需要为橡胶总量100质量份中的50质量份以上80质量份以下。

NBIR的混配比例小于该范围时，无法得到基于使用该NBIR提高辊主体的耐磨耗性的效果。因此，有时辊主体随着成像张数的增加而发生较大磨耗，或者磨耗所产生的磨耗粉成为图像不良的原因。

另一方面，NBIR的混配比例超过上述范围的情况下，有时在辊主体的外周面产生裂纹。此外，离子导电性橡胶相对减少，有时无法将显影辊的辊电阻值充分降低至适合作为该显影辊使用的范围。

与此相对，通过使NBIR的混配比例为上述范围，能够将显影辊的辊电阻值充分降低至适合作为该显影辊使用的范围，且能够防止外周面产生裂纹，同时能够提高辊主体的耐磨耗性。

合用NIBR以外的其他二烯系橡胶的情况下，该其他二烯系橡胶的混配比例优选为橡胶总量100质量份中的30质量份以下。

其他二烯系橡胶的混配比例超过该范围的情况下，离子导电性橡胶相对不足，有可能无法将显影辊的辊电阻值充分降低至适合作为该显影辊使用的范围。此外，NBIR相对减少，辊主体的耐磨耗性也有可能下降。

与此相对，通过使其他二烯系橡胶的混配比例为上述范围，能够良好确保之前说明的合用ECO和/或GECO和NBIR所带来的效果，即将显影辊的辊电阻值充分降低至适合作为该显影辊使用的范围，同时提高辊主体的耐磨耗性的效果。

需要说明的是，对于其他二烯系橡胶的混配比例的下限没有特别限定。从进一步提高上述合用ECO和/或GECO和NBIR所带来的效果的方面出发，优选如上所述不混配其他二烯系橡胶，即为0质量份。

<交联成分>

作为交联成分，优选合用选自由硫脲系交联剂和三嗪系交联剂组成的组中的至少1种以及硫系交联成分。

(硫脲系交联剂)

作为硫脲系交联剂，可以使用分子中具有硫脲结构且能够主要作为ECO和/或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(别称：2-巯基咪唑啉)、二乙基硫脲、二丁基硫脲等的1种或2种以上。特别优选乙烯硫脲。

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0.3质量份以上，优选为1质量份以下。

硫脲系交联剂的混配比例小于该范围时，ECO和/或GECO的交联变得不充分，辊主体的压缩永久变形增大，有可能容易产生塌陷。

另一方面，硫脲系交联剂的混配比例超过上述范围的情况下，交联后的辊主体变得过硬，因此图像耐久性下降，反复成像时，调色剂有可能附着在形成图像的空白部分，容易产生所谓的蒙雾现象。

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过硬的情况下，反复成像时，由于与该显影辊反复接触，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。

此外，硫脲系交联剂的混配比例超过上述范围的情况下，过量的硫脲系交联剂喷霜到辊主体的外周面，有可能妨碍基于紫外线照射等的氧化膜的形成，或者污染感光体。

(交联促进剂)

硫脲系交联剂可以合用各种交联促进剂，促进ECO和/或GECO基于该硫脲系交联剂的交联反应。

作为该交联促进剂，可以举出例如1,3-二苯胍(D)、1,3-二邻甲苯胍(DT)、1-邻甲苯双胍(BG)等胍系促进剂等的1种或2种以上。

考虑使促进ECO和/或GECO交联的效果充分表现时，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0.3质量份以上，优选为1质量份以下。

(三嗪系交联剂)

作为三嗪系交联剂，可以使用分子中具有三嗪结构且能够主要作为ECO和/或GECO的交联剂发挥功能的各种三嗪化合物。

作为三嗪系交联剂，可以举出例如2,4,6-三巯基-均三嗪、2-苯胺基-4,6-二巯基-均三嗪、2-二丁基氨基-4,6-二巯基-均三嗪等的1种或2种以上。

相对于橡胶总量每100质量份，三嗪系交联剂的混配比例优选为0.5质量份以上，优选为3.0质量份以下。

三嗪系交联剂的混配比例小于该范围时，ECO和/或GECO的交联变得不充分，辊主体的压缩永久变形增大，有可能容易产生塌陷。

另一方面，三嗪系交联剂的混配比例超过上述范围的情况下，交联后的辊主体变得过硬，因此同样存在图像耐久性下降，容易产生蒙雾现象的可能。此外，过量的三嗪系交联剂喷霜到辊主体的外周面，还有可能妨碍基于紫外线照射等的氧化膜的形成，或者污染感光体。

(硫系交联成分)

作为主要用于使二烯系橡胶交联的硫系交联成分，优选合用硫系交联剂和含硫系的交联促进剂。

其中，作为硫系交联剂，可以举出例如粉末硫、油处理粉末硫、沉淀硫、胶态硫、分散性硫等硫；或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。

相对于橡胶总量每100质量份，硫的混配比例优选为1质量份以上，优选为2质量份以下。

硫的混配比例小于该范围时，有可能无法使二烯系橡胶良好地交联而赋予辊主体作为橡胶的良好特性，即柔软且压缩永久变形小、不易产生塌陷的特性等。

另一方面，硫的混配比例超过上述范围的情况下，过量的硫喷霜到辊主体的外周面，有可能妨碍基于紫外线照射等的氧化膜的形成，或者污染感光体。

需要说明的是，例如使用油处理粉末硫、分散性硫等作为硫的情况下，上述混配比例为各个硫中所含的作为有效成分的硫本身的比例。

此外，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使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。

作为含硫系的交联促进剂，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的1种或2种以上。其中，优选合用噻唑系促进剂和秋兰姆系促进剂。

作为噻唑系促进剂，可以举出例如2-巯基苯并噻唑(M)、二-2-苯并噻唑基二硫化物(DM)、2-巯基苯并噻唑的锌盐(MZ)、2-巯基苯并噻唑的环己胺盐(HM、M60-OT)、2-(N,N-二乙基硫代氨基甲酸基硫代)苯并噻唑(64)、2-(4′-吗啉基二硫代)苯并噻唑(DS、MDB)等的1种或2种以上。特别优选二-2-苯并噻唑基二硫化物(DM)。

此外，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(TS)、四甲基秋兰姆二硫化物(TT、TMT)、四乙基秋兰姆二硫化物(TET)、四丁基秋兰姆二硫化物(TBT)、四(2-乙基己基)秋兰姆二硫化物(TOT-N)、双五亚甲基秋兰姆四硫化物(TRA)等的1种或2种以上。特别优选四甲基秋兰姆单硫化物(TS)。

在上述2种交联促进剂的合用体系中，考虑使促进二烯系橡胶的交联的效果充分表现时，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1质量份以上2质量份以下。此外，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0.3质量份以上1质量份以下。

<导电剂>

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

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，能够进一步降低显影辊的辊电阻值。

作为构成离子盐的、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 ^-等的1种或2种以上。

此外，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^-等的1种或2种以上。

进一步，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^-等的1种或2种以上。

此外，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和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、降低显影辊的辊电阻值的效果的方面出发，优选(CF₃SO₂)₂NLi[双(三氟甲烷磺酰基)亚胺锂]和/或(CF₃SO₂)₂NK[双(三氟甲烷磺酰基)亚胺钾]。

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、特别优选为0.8质量份以上，优选为5质量份以下、特别优选为2质量份以下。

离子盐的混配比例小于该范围时，有可能无法充分得到提高橡胶组合物的离子导电性、降低显影辊的辊电阻值的效果。

另一方面，即使离子盐的混配比例超过上述范围，不仅无法得到更高的效果，而且过量的离子盐喷霜到辊主体的外周面，有可能妨碍基于紫外线照射等的氧化膜的形成，或者污染感光体。

<其他>

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、其他以往公知的交联促进助剂的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ECO和/或GECO等的氯系气体残留在辊主体内或者由此产生的阻碍交联、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。

此外，在将水滑石类等与氧化镁或氧化钾合用时，可以得到更高的受酸效果，可以更加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。

受酸剂的混配比例小于该范围时，有可能无法得到混配该受酸剂所带来的效果。此外，受酸剂的混配比例超过上述范围的情况下，交联后的辊主体变得过硬，因此图像耐久性下降，有可能容易产生蒙雾现象。

作为填充剂，可以举出例如氧化锌、二氧化硅、碳、炭黑、粘土、滑石、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，可以提高显影辊的机械强度等。

此外，使用导电性炭黑作为填充剂时，能够赋予辊主体电子导电性。

作为导电性炭黑，优选例如HAF。HAF能够均匀分散在橡胶组合物中，因此能够赋予辊主体尽可能均匀的电子导电性。

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5质量份以下。

此外，作为添加剂，可以进一步以任意比例混配抗劣化剂、防焦剂、增塑剂、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。

《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具备辊主体2，该辊主体2利用含有上述各成分的橡胶组合物以非多孔质且单层结构的筒状形成，并且在该辊主体2的中心通孔3中***固定有轴4。

轴4利用例如铝、铝合金、不锈钢等金属整体地形成。

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的内径的轴压入通孔3中，从而与辊主体2电接合，同时被以机械方式固定。

如图中放大所示，在辊主体2的外周面5形成有氧化膜6。

通过形成氧化膜6，该氧化膜6作为介电层发挥功能，能够降低显影辊1的介质损耗角正切。此外，氧化膜6作为低摩擦层发挥功能，能够良好地抑制调色剂的附着。

并且，氧化膜6仅在例如氧化性气氛中对外周面5照射紫外线等而使该外周面5附近的橡胶组合物中所含的NBIR等二烯系橡胶氧化，就能够简单地形成，因此能够抑制显影辊1的生产率降低、制造成本提高。

需要说明的是，显影辊1的“单层结构”是指由橡胶等构成的层的数量为单层，利用紫外线照射等形成的氧化膜6不含在层数中。

为了制造显影辊1，首先使用挤出成型机将制备的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，使用烘箱等对交联后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，形成辊主体2。

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。

此外，可以在研磨工序的最后进行镜面研磨加工。该情况下，进一步提高外周面5的脱模性，利用与形成氧化膜6的协同效果，能够进一步良好地抑制调色剂的附着。此外，能够有效地防止感光体等污染。

轴4可以在从筒状体的切割后至研磨后的任意时刻***固定于通孔3。

但是，在切割后，优选以先将轴4***通孔3的状态进行二次交联和研磨。由此，能够抑制二次交联时的膨胀收缩导致的辊主体2的翘曲、变形。此外，一边以轴4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5的振摆。

对于轴4，如之前说明的那样，将外径大于通孔3的内径的轴压入通孔3中，或者藉由具有导电性的热固化性粘接剂***二次交联前的筒状体的通孔3中即可。

在前者的情况下，轴4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4与辊主体2电接合，同时被以机械方式固定。

对于氧化膜6，如之前说明的那样，优选对辊主体2的外周面5照射紫外线而形成。即，仅对辊主体2的外周面5照射规定时间的规定波长的紫外线而使构成该外周面5附近的橡胶组合物中的NBIR等氧化，就能够形成氧化膜6，因此简单且有效。

并且，利用紫外线照射形成的氧化膜6不会产生例如以往涂布涂布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。

考虑使橡胶组合物中的NBIR等高效地氧化，形成上述功能优异的氧化膜6时，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6可以利用其他方法形成。

对于非多孔质且单层结构的显影辊1，辊主体2的A型硬度计硬度优选为52以上，优选为56以下。

A型硬度计硬度小于该范围时，辊主体2的压缩永久变形增大，有可能容易产生塌陷。

另一方面，A型硬度计硬度超过上述范围的情况下，辊主体2变得过硬，因此图像耐久性下降，有可能容易产生蒙雾现象。

与此相对，通过使A型硬度计硬度为上述范围，能够形成显影辊1，其辊主体2的压缩永久变形小，不易产生塌陷，而且图像耐久性良好，不易产生蒙雾现象。

此外，为了显影辊1适合作为该显影辊1使用，优选辊电阻值为10⁷Ω以下。

为了将A型硬度计硬度、辊电阻值等调整为上述范围，将上述各成分的种类和混配比例在上述范围内进行适当变更即可。

在本发明中，将辊主体2的A型硬度计硬度和显影辊1的辊电阻值分别以下述值表示，在温度23℃、相对湿度55％的常温常湿环境下，利用下述方法测定的值。

<A型硬度计硬度测定>

将从辊主体2的两端突出的轴4的两端部固定在支承台上，在该状态下，从上方向该辊主体2的宽度方向的中央部压入依据日本工业标准JIS K6253-3：2012规定的A型硬度计的压针，在负荷：1kg、测定时间：3秒(硫化橡胶的标准测定时间)的条件下测定，以该值作为辊主体2的A型硬度计硬度。

<辊电阻值测定>

图2是对测定显影辊1的辊电阻值的方法进行说明的图。

参照图1、图2，首先准备能够以一定转速旋转的铝鼓7，使该铝鼓7的外周面8从上方与显影辊1的辊主体2的外周面5接触。

此外，在显影辊1的轴4与铝鼓7之间串联连接直流电源9和电阻10，构成测量电路11。直流电源9的(-)侧与轴4连接，(+)侧与电阻10连接。电阻10的电阻值r为100Ω。

接着，在轴4的两端部分别施加450g的负荷F，在辊主体2压接在铝鼓7上的状态下，使该铝鼓7旋转(转数：40rpm)，同时从直流电源9向两者间施加直流100V的施加电压，测量此时施加在电阻10的检测电压V。

根据检测电压V和施加电压E(＝100V)，显影辊1的辊电阻值R基本上可由式(i′)求出，

R＝r×E/V-r (i′)。其中，式(i′)中的-r项可以视为是微小的，因此在本发明中，以由式(i)求出的值作为显影辊1的辊电阻值，

R＝r×E/V (i)。

本发明的显影辊可以组装至例如激光打印机、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各种成像装置中进行使用。

实施例

<实施例1>

(橡胶组合物的制备)

作为橡胶，混配ECO[OSAKA SODA CO.,LTD.制的EPICHLOMER(注册商标)D、EO/EP＝61/39(摩尔比)]30质量份和NBIR[日本ZEON(株)制的NIPOL(注册商标)DN1201L、键合丙烯腈量(中心值)：35.0％、门尼粘度(中心值)：46]70质量份。

然后，使用10L捏合机将这些总量100质量份橡胶塑炼，同时先混配作为导电剂的双(三氟甲烷磺酰基)亚胺锂[Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co.,Ltd.制的EF-N112]1质量份、炭黑[HAF、东海碳(株)制的商品名Sheast3]2质量份、作为交联促进助剂的2种氧化锌[三井金属矿业(株)制]5质量份和作为受酸剂的水滑石类[协和化学工业(株)制的DHT-4A(注册商标)-2]5质量份并进行混炼。

接着，继续进行混炼，同时混配下述交联成分并进一步进行混炼，制备橡胶组合物。橡胶总量100质量份中的ECO的混配比例为30质量份，NBIR的混配比例为70质量份。

【表1】

成分	质量份
		粉末硫	1.50
促进剂DM	1.50
		促进剂TS	0.50
硫脲系交联剂	0.60
		促进剂DT	0.54

表1中的各成分如下。需要说明的是，表中的质量份是相对于橡胶总量每100质量份的质量份。

粉末硫：交联剂[鹤见化学工业(株)制]

促进剂DM：二-2-苯并噻唑基二硫化物[噻唑系促进剂、大内新兴化学工业(株)制的NoccelerDM]

促进剂TS：四甲基秋兰姆单硫化物[秋兰姆系促进剂、大内新兴化学工业(株)制的NoccelerTS]

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

促进剂DT：1,3-二邻甲苯胍[胍系促进剂、大内新兴化学工业(株)制的Nocceler(注册商标)DT]

(显影辊的制造)

将制备的橡胶组合物供给至的挤出成型机，挤出成型为内径外径的筒状，安装至交联用的临时轴上，在硫化罐内于160℃交联30分钟。

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(聚酰胺系)的外径的金属制轴上，在烘箱中于150℃加热60分钟，使其粘接于该轴上，然后切割两端，接着使用宽幅研磨机对外周面进行干式研磨直至外径达到为止，形成辊主体。

然后，对形成的辊主体的外周面进行醇擦拭后，按照从该外周面至UV灯的距离为50mm的方式进行设定，将其设置在紫外线照射装置[SEN特殊光源(株)制的PL21-200]，一边以轴为中心以30rpm进行旋转，一边照射5分钟波长185nm和245nm的紫外线，由此在上述外周面形成氧化膜，制造显影辊。

<实施例2>

使ECO的量为50质量份、NBIR的量为50质量份，除此之外，与实施例1同样地进行，制备橡胶组合物，制造显影辊。橡胶总量100质量份中的ECO的混配比例为50质量份，NBIR的混配比例为50质量份。

<实施例3>

使ECO的量为20质量份、NBIR的量为80质量份，除此之外，与实施例1同样地进行，制备橡胶组合物，制造显影辊。橡胶总量100质量份中的ECO的混配比例为20质量份，NBIR的混配比例为80质量份。

<比较例1>

使ECO的量为60质量份、NBIR的量为40质量份，除此之外，与实施例1同样地进行，制备橡胶组合物，制造显影辊。橡胶总量100质量份中的ECO的混配比例为60质量份，NBIR的混配比例为40质量份。

<比较例2>

使ECO的量为10质量份、NBIR的量为90质量份，除此之外，与实施例1同样地进行，制备橡胶组合物，制造显影辊，但在外周面产生裂纹，因此未实施A型硬度计硬度测定以外的试验。橡胶总量100质量份中的ECO的混配比例为10质量份，NBIR的混配比例为90质量份。

<比较例3>

代替NBIR，混配等量的NBR[JSR(株)制的JSR N250 SL、低腈NBR、丙烯腈含量：20％]，除此之外，与实施例1同样地进行，制备橡胶组合物，制造显影辊。橡胶总量100质量份中的ECO的混配比例为30质量份，NBR的混配比例为70质量份。

<实施例4>

代替ECO，混配等量的GECO[OSAKA SODA CO.,LTD.制的Epyon(注册商标)301、EO/EP/AGE＝73/23/4(摩尔比)]，除此之外，与实施例1同样地进行，制备橡胶组合物，制造显影辊。橡胶总量100质量份中的GECO的混配比例为30质量份，NBIR的混配比例为70质量份。

<实施例5>

代替硫脲系交联剂和促进剂DT，相对于橡胶总量每100质量份，混配2.00质量份的作为三嗪系交联剂的2,4,6-三巯基-均三嗪[川口化学工业(株)制的AKTR(注册商标)TSH]，除此之外，与实施例4同样地进行，制备橡胶组合物，制造显影辊。橡胶总量100质量份中的GECO的混配比例为30质量份，NBIR的混配比例为70质量份。

<实施例6>

使ECO的量为20质量份、NBIR的量为50质量份，进一步混配BR[JSR(株)制的JSRBR01、顺式-1,4键的含量：95质量％]30质量份，除此之外，与实施例1同样地进行，制备橡胶组合物，制造显影辊。橡胶总量100质量份中的ECO的混配比例为20质量份，NBIR的混配比例为50质量份。

<实施例7>

作为ECO，混配等量的EO/EP＝40/60(摩尔比)的OSAKA SODA CO.,LTD.制的EPICHLOMER(注册商标)C，除此之外，与实施例2同样地进行，制备橡胶组合物，制造显影辊。橡胶总量100质量份中的ECO的混配比例为50质量份，NBIR的混配比例为50质量份。

<A型硬度计硬度测定>

在温度23℃、相对湿度55％的常温常湿环境下，利用之前说明的测定方法对实施例、比较例中制造的显影辊的辊主体的A型硬度计硬度进行测定。

<辊电阻值测定>

在温度23℃、相对湿度55％的常温常湿环境下，利用之前说明的测定方法对实施例、比较例中制造的显影辊的辊电阻值进行测定。需要说明的是，在下表中，将辊电阻值以logR值表示。

<实际设备试验>

(初期图像的评价)

将实施例、比较例中制造的显影辊与复合设备[Canon(株)制的imageRUNNER(注册商标)C5050]的调色剂盒的正品显影辊交换。

然后，在温度23℃、相对湿度55％的常温常湿环境下，将上述调色剂盒安装在上述复合设备之后，进行半色调图像、实心图像的成像，目视观察，将完全未发现图像不良的情况评价为良好“○”，将略微发现图像不良的情况评价为“△”，将明显发现图像不良的情况评价为不良“×”。

(耐磨耗性评价)

将组装有实施例、比较例中制造的显影辊的调色剂盒安装在上述复合设备，进行1.5千张的连续成像。然后，观察形成图像和复合设备的清洁刮板，以下述基准对辊主体的耐磨耗性进行评价。

○：1.5千张的连续成像期间，没有产生辊主体的磨耗导致的清洁刮板的异常、伴随其的形成图像的图像不良。耐磨耗性良好。

×：1.5千张的连续成像的过程中，辊主体的磨耗所产生的磨耗粉成为原因，复合设备的清洁刮板发生卷曲、反转，与其相伴，在形成图像上产生图像不良。耐磨耗性不良。

将以上结果列于表2、表3。

【表2】

【表3】

表2、表3中的注释如下。

※1：在800～900张之间清洁刮板发生反转，产生图像不良。

※2：EO/EP＝40/60(摩尔比)。其他为EO/EP＝61/39(摩尔比)。

※3：辊电阻值高，因此略微产生斑点状的图像不良。

※4：在200～300张之间清洁刮板发生反转，产生图像不良。

由表2、表3的实施例1～7、比较例3的结果可确认，作为二烯系橡胶，使用NBIR代替NBR，由此辊主体的耐磨耗性提高，即使反复进行成像，也能够防止磨耗粉的产生导致的清洁刮板的反转等和与其相伴产生形成图像的图像不良。

但是，由实施例1～6、比较例1的结果可知，为了得到上述效果，需要橡胶总量100质量份中，ECO和/或GECO的混配比例为50质量份以下且NBIR的混配比例为50质量份以上。

此外，由实施例1～6、比较例2的结果可知，为了防止在辊主体产生裂纹，同时将显影辊的辊电阻值充分降低至合适作为该显影辊使用的范围，需要橡胶总量100质量份中，ECO和/或GECO的混配比例为20质量份以上且NBIR的混配比例为80质量份以下。

此外，特别是由实施例2、6的结果可知，可以在橡胶总量100质量份中的30质量份以下的范围与NBIR一起合用其他二烯系橡胶。

由实施例1、4、5的结果可知，作为离子导电性橡胶，ECO和GECO的任一种均可以使用，作为与硫系交联成分合用的交联剂，硫脲系交联剂+促进剂和三嗪系交联剂的任一种均可以使用。

但是，由实施例2、7的结果可知，为了充分降低显影辊的辊电阻值，形成更良好的图像，作为离子导电性橡胶，特别优选环氧乙烷含量为50摩尔％以上80摩尔％以下且环氧氯丙烷含量为20摩尔％以上50摩尔％以下的ECO。

符号说明

1 显影辊

2 辊主体

3 通孔

4 轴

5 外周面

6 氧化膜

7 铝鼓

8 外周面

9 直流电源

10 电阻

11 测量电路

F 负荷

V 检测电压

Claims (4)

1.一种显影辊，其具备由橡胶组合物的交联物构成的筒状的辊主体和设置在所述辊主体外周面的氧化膜，所述橡胶组合物含有橡胶和用于使所述橡胶交联的交联成分，并且该橡胶总量100质量份中所述橡胶至少含有20质量份以上50质量份以下的选自由环氧氯丙烷-环氧乙烷二元共聚物和环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油基醚三元共聚物组成的组中的至少1种离子导电性橡胶以及50质量份以上80质量份以下的丙烯腈-丁二烯-异戊二烯橡胶。

2.如权利要求1所述的显影辊，其中，所述交联成分为选自由硫脲系交联剂和三嗪系交联剂组成的组中的至少1种以及硫系交联成分。

3.如权利要求1或2所述的显影辊，其中，所述环氧氯丙烷-环氧乙烷二元共聚物是环氧乙烷含量为50摩尔％以上80摩尔％以下且环氧氯丙烷含量为20摩尔％以上50摩尔％以下的共聚物。

4.如权利要求1或2所述的显影辊，其中，所述环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油基醚三元共聚物是环氧乙烷含量为71摩尔％以上79.5摩尔％以下、环氧氯丙烷含量为20摩尔％以上24摩尔％以下且烯丙基缩水甘油基醚含量为0.5摩尔％以上5摩尔％以下的共聚物。