CN112904685A - 显影辊 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种显影辊,具有辊本体的整体由相同的橡胶组合物的交联物一体地形成的简单结构,且端部的磨损得到抑制而不易产生调色剂的泄漏等,而且可形成画质良好的图像。显影辊(1)包含由橡胶组合物的交联物构成的辊本体(2),所述橡胶组合物包含表氯醇橡胶、CR及橡胶的总量100质量份中的20质量份以上且50质量份以下的顺式‑1,4键含量为97%以上的特定高顺式BR。
Description
技术领域
本发明涉及一种显影辊。
背景技术
在利用了电子照相法的图像形成装置中,使用包含由橡胶的交联物构成的辊本体的显影辊。辊本体的端部由密封构件密封,但为了防止与密封构件的滑动连接所引起的磨损,对端部的结构进行了各种研究(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2019-101374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显影辊,具有辊本体的整体由相同的橡胶组合物的交联物一体地形成的简单结构,且端部的磨损得到抑制而不易产生调色剂的泄漏等,而且可形成画质良好的图像。
[解决问题的技术手段]
本发明为一种显影辊,包含整体由橡胶组合物的交联物一体地形成的辊本体,所述橡胶组合物至少包含表氯醇橡胶、氯丁二烯橡胶及顺式-1,4键含量为97%以上的丁二烯系橡胶作为橡胶,且所述丁二烯系橡胶的比例为所述橡胶的总量100质量份中的20质量份以上且50质量份以下。
[发明的效果]
根据本发明,可提供一种显影辊,具有辊本体的整体由相同的橡胶组合物的交联物一体地形成的简单结构,且端部的磨损得到抑制而不易产生调色剂的泄漏等,而且可形成画质良好的图像。
附图说明
图1是表示本发明的显影辊的一例的整体的外观的立体图。
[符号的说明]
1:显影辊
2:辊本体
3:通孔
4:轴
5:外周面
6:氧化膜。
具体实施方式
如上所述,本发明的显影辊包含整体由橡胶组合物的交联物一体地形成的辊本体,所述橡胶组合物至少包含表氯醇橡胶、氯丁二烯橡胶(chloroprene rubber,CR)及顺式-1,4键含量为97%以上的丁二烯系橡胶(butadiene rubber,BR)(以下,有时简记为“特定高顺式BR”)作为橡胶,且所述特定高顺式BR的比例为橡胶的总量100质量份中的20质量份以上且50质量份以下。
在使用了显影辊的显影中,在图像形成装置的、收容调色剂的显影部内设置显影辊,在使量限制刮板(带电刮板)的前端部接触所述显影辊的辊本体的外周面的状态下,旋转显影辊。
如此,显影部内的调色剂带电,附着在辊本体的外周面上,并且在附着的调色剂通过辊本体的外周面与量限制刮板的前端部的夹持部时,其附着量被限制,在所述外周面上形成厚度大致固定的调色剂层。
另外,通过同时在感光体的表面上均匀带电后曝光而形成静电潜像。
接着,若在所述状态下进一步旋转显影辊,将调色剂层搬运至感光体的表面附近,则形成调色剂层的调色剂根据形成于感光体表面上的静电潜像而选择性地移动至感光体的表面,从而将静电潜像显影为调色剂像。
为了防止附着在辊本体的外周面上的调色剂泄漏至显影部外,显影辊的辊本体的轴向的端部如上所述通常被密封构件密封。
密封构件例如由毛毡等形成,并在固定于显影部的框体等的状态下,与旋转的显影辊的辊本体的轴向的端部的外周面滑动连接。
但是,以前的显影辊若反复进行图像形成,则有时调色剂会从本应被密封构件密封的端部泄漏。
调色剂的泄漏是由于反复进行图像形成,辊本体的轴向的端部的滑动连接有密封构件的外周面磨损从而在与密封构件之间产生间隙而发生。
因此,如专利文献1所记载那样对利用由硬质的树脂等构成的涂敷层来被覆辊本体的与密封构件滑动连接的端部且比有助于图像形成的中间部提高耐磨损性等进行了各种研究。
但是,在实施这些对策时,辊本体的整体的结构复杂化,制造步骤或形成材料增加,因此存在显影辊的生产性降低或者制造成本变高的问题。
另外,也有时涂敷层剥离或磨减,在比较短的时间内,提高耐磨损性的功能丧失,而产生因端部的磨损所引起的调色剂的泄漏。
与此相对,根据本发明,如上所述,由橡胶组合物的硬化物一体地形成辊本体的整体,所述橡胶组合物在橡胶的总量100质量份中以20质量份以上的比例含有特定高顺式BR。
所述特定高顺式BR与顺式-1,4键含量小于97%的通常的BR相比,硬化后的橡胶硬度高,且耐磨损性优异。
因此,可将辊本体设为在端部不形成涂敷层、即去除了涂敷层等的简单的结构,同时且提高所述端部的耐磨损性,长期抑制发生调色剂的泄漏。
而且,根据本发明,也可将所述特定高顺式BR的比例设为橡胶的总量100质量份中的50质量份以下来并用,尤其是通过CR的柔软性,对辊本体赋予适度的柔软性。
因此,也可从图像形成的初期起长期地持续形成无图像不良的画质良好的图像。
《橡胶组合物》
作为本发明的显影辊的辊本体的基础的橡胶组合物如上所述至少包含表氯醇橡胶、CR及特定高顺式BR作为橡胶。
<特定高顺式BR>
其中,作为特定高顺式BR,可自包含丁二烯的聚合物且具有交联性的各种BR中选择使用如上所述顺式-1,4键含量为97%以上、尤其是98%以上的BR。
另外,作为特定高顺式BR,有添加填充油来调整柔软性的充油型的特定高顺式BR、以及不添加的非充油型的特定高顺式BR,但本发明中为了防止感光体的污染,优选为不含可成为渗出物质的填充油的非充油型的特定高顺式BR。
作为非充油型的特定高顺式BR的具体例,并不限定于此,例如可列举下述各种制品中的一种或两种以上。
宇部兴产(股)制造的尤普罗(UBEPOL)BR(注册商标)系列中BR150[顺式-1,4键含量:98%、反式-1,4键含量:1%、1,2键含量:1%]、BR150B[顺式-1,4键含量:97%、反式-1,4键含量:2%、1,2键含量:1%]、BR150L[顺式-1,4键含量:98%、反式-1,4键含量:1%、1,2键含量:1%]、BR360L[顺式-1,4键含量:98%、反式-1,4键含量:1%、1,2键含量:1%]、BR230[顺式-1,4键含量:98%、反式-1,4键含量:1%、1,2键含量:1%]。
另外,也可将顺式-1,4键含量为所述范围内的特定高顺式BR用作基质聚合物,将与高结晶性间规聚丁二烯树脂(Syndiotactic Polybutadiene,SPB)复合化的聚合物合金用作特定高顺式BR。
作为所述聚合物合金的具体例,并不限定于此,例如可列举下述各种制品中的一种或两种以上。
再者,下述例示中的正己烷不溶解成分表示基质聚合物中的SPB结晶量。
宇部兴产(股)制造的尤普罗(UBEPOL)VCR(注册商标)系列中VCR412[顺式-1,4键含量:98%、反式-1,4键含量:1%、1,2键含量:1%、正己烷不溶解成分:12.0%]、VCR617[顺式-1,4键含量:98%、反式-1,4键含量:1%、1,2键含量:1%、正己烷不溶解成分:17.0%]、VCR450[顺式-1,4键含量:98%、反式-1,4键含量:1%、1,2键含量:1%、正己烷不溶解成分:3.8%]、VCR800[顺式-1,4键含量:98%、反式-1,4键含量:1%、1,2键含量:1%、正己烷不溶解成分:5.3%]
可使用这些特定高顺式BR中的一种或两种以上。
<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。
环氧乙烷发挥降低显影辊的辊电阻值的作用。
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显影辊的辊电阻值。
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,因此反而有显影辊的辊电阻值上升的倾向。
另外,也有时交联后的辊本体变得过硬,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显影辊的辊电阻值的作用。
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显影辊的辊电阻值。
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,反而有显影辊的辊电阻值上升的倾向。
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,可使辊本体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。
<CR>
CR尤其是为了提高辊本体的柔软性且良好地维持形成图像的画质而发挥功能。
另外,CR尤其也是为了提高带正电性的调色剂的带电特性,或者由于其自身是极性橡胶而对显影辊的辊电阻值进行微调整而发挥功能。
进而,CR通过紫外线照射而被氧化,作为在辊本体的外周面上形成氧化膜的材料也发挥功能。
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。
<其他橡胶>
作为橡胶,除了表氯醇橡胶、CR及特定高顺式BR这3种以外,可进一步并用其他橡胶。
作为其他橡胶,例如可列举特定高顺式BR以外的其他BR、即、顺式-1,4键含量小于97%且具有交联性的BR、或者丙烯腈丁二烯橡胶(nitrile butadiene rubber,NBR)等。
但是,若考虑到进一步提高所述本发明的效果,则作为BR,优选为仅选择使用特定高顺式BR、即BR的总量为特定高顺式BR且不包含(除外)除此以外的其他的BR。
(NBR)
NBR的溶解参数(SP值)与特定高顺式BR、表氯醇橡胶及CR中的任一种均相近,因此作为这些橡胶的所谓相容化剂发挥功能,辅助各橡胶间的微分散化,提高橡胶组合物的一体性。
而且,为了提高橡胶组合物的加热时的流动性,确保良好的成形性而发挥功能。
另外,NBR也是为了进一步提高辊本体的柔软性,使形成图像的画质更良好,或者提高辊本体的外周面的弹性模量而发挥功能。
另外,NBR尤其也是为了提高带正电性的调色剂的带电特性,或者由于其自身为极性橡胶而对显影辊的辊电阻值进行微调整而发挥功能。
进而,NBR仍然通过紫外线照射而被氧化,作为在辊本体的外周面上形成氧化膜的材料也发挥功能。
作为NBR,可使用键结丙烯腈量为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及43%以上的极高腈NBR中的任一者。
另外,作为NBR,为了提高橡胶组合物的加热时的流动性,且即便不含软化剂的调配也获得更良好的成形性,优选为选择使用穆尼粘度小的NBR。
具体而言,NBR的穆尼粘度ML(1+4)100℃优选为35以下。
但是,穆尼粘度的下限并无特别限定,至可获取的最小的穆尼粘度的NBR为止的各种固体的NBR均可使用。
或者,也可使用常温下呈液状的液状NBR代替固体的NBR。
进而,作为固体的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的污染,仍然优选为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>
特定高顺式BR的比例如上所述必须为橡胶的总量100质量份中的20质量份以上且50质量份以下。
其理由如之前所说明那样。
再者,若考虑到进一步提高所述本发明的效果,则特定高顺式BR的比例在所述范围内也优选为尤其是橡胶的总量100质量份中的35质量份以上,优选为45质量份以下。
表氯醇橡胶的比例优选为橡胶的总量100质量份中的30质量份以上,优选为60质量份以下。
在表氯醇橡胶的比例小于所述范围或超过所述范围的情况下,在所述任一种情况下,有时均无法将显影辊的辊电阻值调整为适合作为所述显影辊的范围。
另外,在表氯醇橡胶的比例超过所述范围的情况下,也有时CR和/或NBR的比例相对变少,而无法向辊本体赋予作为所述橡胶的良好的特性。
与此相对,通过将表氯醇橡胶的比例设为所述范围,可将显影辊的辊电阻值调整为适宜的范围内,同时向辊本体赋予作为橡胶的良好的特性。
CR和/或NBR的比例为特定高顺式BR及表氯醇橡胶的残量。
即,在将特定高顺式BR及表氯醇橡胶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CR和/或NBR的比例即可。
<交联成分>
在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具有调整所述交联剂引起的橡胶的交联的功能的、所谓交联促进剂并用。
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4,4'-二硫代双吗啉、二硫化四甲基秋兰姆等有机含硫磺化合物等。
尤其优选为并用4,4'-二硫代双吗啉与硫磺。
4,4'-二硫代双吗啉是具有2阶段的交联机制的交联剂:在交联温度下分解并释放出活性硫磺,通过释放出的活性硫磺使橡胶交联,与直接调配硫磺作为交联剂的情况相比,可抑制橡胶组合物的快速交联。
因此,通过将4,4'-二硫代双吗啉与硫磺并用,而具有如下优点:例如即便在容易发生燃烧的环境下,也可抑制烧焦的产生,可以尽可能减少橡胶组合物的浪费。
所述并用***中的4,4'-二硫代双吗啉的比例相对于橡胶的总量100质量份而优选为0.3质量份以上,优选为1质量份以下。
另外,硫磺的比例相对于橡胶的总量100质量份而优选为0.3质量份以上,优选为1质量份以下。
(交联促进剂)
作为交联促进剂,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(1):
(CnH2n+1NH)2C=S (1)
[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***中,若考虑到使调整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。
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1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0.2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。
<其他>
在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:交联助剂、吸酸剂、填充剂、塑化剂、加工助剂、劣化抑制剂等。
其中,作为交联助剂,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助剂中的一种或两种以上。
交联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等产生的氯系气体在辊本体内残留、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等的污染。
吸酸剂的比例相对于橡胶的总量100质量份优选为0.2质量份以上,优选为7质量份以下。
作为填充剂,例如可列举氧化锌、二氧化硅、碳黑、滑石、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝等中的一种或两种以上。
通过调配填充剂,可提高辊本体的机械强度等。
作为填充剂,尤其优选为热碳黑等碳黑。
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。
另外,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。
作为劣化抑制剂,可列举各种抗老化剂或抗氧化剂等。
其中,抗老化剂发挥减少显影辊的辊电阻值的环境依存性,并且抑制连续通电时的辊电阻值的上升的作用。
作为抗老化剂,例如可列举二乙基二硫代氨基甲酸镍、二丁基二硫代氨基甲酸镍等。
抗老化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1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。
《显影辊》
图1是表示本发明的显影辊的实施方式的一例的立体图。
参照图1,此例的显影辊1具备由包含所述各成分的橡胶组合物构成且形成为非多孔质且单层的筒状的辊本体2,并且轴4插通并固定在所述辊本体2的中心的通孔3中。
轴4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4例如通过经由具有导电性的粘接剂与辊本体2电接合且机械固定,或者将外径比通孔3的内径大的轴4压入通孔3,与辊本体2电接合且机械固定。
另外,也可以并用所述两种方法,将轴4与辊本体2电接合且机械固定。
可在辊本体2的外周面5上如图中放大所示形成氧化膜6。
若形成氧化膜6,则可使所述氧化膜6作为介电层发挥功能,减少显影辊1的介质损耗因数。
另外,通过使氧化膜6成为低摩擦层,尤其是可进一步提高端部的耐磨损性,进而长期抑制发生调色剂的泄漏,或者也可抑制作为显影辊使用时的调色剂的附着。
而且,氧化膜6例如可仅通过照射紫外线等而简单地形成,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,也可以不形成氧化膜6。
再者,所谓辊本体2的“单层结构”是指由橡胶等构成的层的数量为单层,通过紫外线的照射等形成的氧化膜6不包含在层数中。
<显影辊的制造>
为了制造显影辊1,首先使用挤出成形机将包含所述各成分的橡胶组合物挤出成形为筒状,接着切割成规定的长度,在加硫罐内利用加压水蒸气加压、加热而使其交联。
接着,使用烘箱等加热交联后的筒状体而使其二次交联后冷却,进而以成为规定的外径的方式进行研磨而形成辊本体2。
轴4可在筒状体的切割后到研磨后的任意时间点插通并固定在通孔3中。
但是,优选为在切割后,首先在将轴4插通在通孔3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筒状体的翘曲或变形等。
另外,通过以轴4为中心一边旋转一边研磨,可提高所述研磨的作业性并且可抑制外周面5的跳动。
如之前所说明那样,轴4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3中后进行二次交联、或者将外径比通孔3的内径大的轴4压入通孔3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4与辊本体2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4与辊本体2电接合且机械固定。
如之前所说明那样,氧化膜6优选为对辊本体2的外周面5照射紫外线而形成。
即,对辊本体2的外周面5照射规定时间的规定波长的紫外线,使构成所述外周面5附近的橡胶组合物中的二烯系橡胶氧化,由此可形成氧化膜6。
因此,氧化膜6的形成步骤简单且有效率,可抑制显影辊1的生产性降低或者制造成本变高。
而且,通过紫外线的照射所形成的氧化膜6例如不会产生如涂布了涂剂而形成的涂敷层那样的剥离或磨减等问题,且厚度的均匀性、与辊本体2的密接性等也优异。
若考虑到使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6,则所照射的紫外线的波长优选为100nm以上,优选为400nm以下、尤其是300nm以下。
另外,照射时间优选为30秒以上、尤其是1分钟以上,优选为30分钟以下、尤其是20分钟以下。
但是,氧化膜6可利用其他方法形成,也可不形成。
图1的实施方式中,将辊本体2设为由包含所述各成分的本发明的橡胶组合物的交联物构成的单层结构,但辊本体也可设为2层以上的层叠结构。
在所述情况下,只要构成层叠结构的最外层由包含所述各成分的本发明的橡胶组合物的交联物形成即可。
本发明的显影辊例如可适宜地用于激光打印机、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图像形成装置。
[实施例]
以下,基于实施例、比较例对本发明进一步进行说明,但本发明的构成不必限定于这些例子。
<实施例1>
(橡胶组合物的制备)
作为橡胶,调配GECO[大阪曹达(OSAKA SODA)(股)制造的艾皮恩(EPION)(注册商标)301(低Vis型)、EO/EP/AGE=73/23/4(摩尔比)]60质量份、CR[昭和电工(股)制造的肖普林(SHOPRENE)(注册商标)WRT、非充油]10质量份、NBR[日本瑞翁(ZEON)(股)制造的尼珀(NIPOL)(注册商标)DN401LL、低腈NBR、键结丙烯腈量(中心值):18.0%、非充油]10质量份及特定高顺式BR[上文提出的宇部兴产(股)制造的尤普罗(UBEPOL)BR150B、顺式-1,4键含量:97%、反式-1,4键含量:2%、1,2键含量:1%、非充油]20质量份。
一边使用班伯里混料机对所述四种橡胶的总量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 |
交联助剂 | 2.5 |
吸酸剂 | 3.0 |
填充剂 | 1.0 |
表1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。
交联助剂:氧化锌两种[三井金属矿业(股)制造]
吸酸剂:水滑石类[协和化学工业(股)制造的DHT-4A(注册商标)-2]
填充剂:碳黑[热碳黑、旭碳黑(股)制造的旭#15]
接着,一边继续混炼,一边调配下述交联成分,进一步混炼,制备橡胶组合物。
[表2]
成分 | 质量份 |
交联剂I | 0.60 |
交联剂II | 0.55 |
促进剂TS | 0.50 |
促进剂DM | 0.50 |
促进剂22 | 0.30 |
促进剂DT | 0.28 |
表2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I: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]
交联剂II:4,4'-二硫代双吗啉[大内新兴化学工业(股)制造的巴鲁诺克(VULNOC)(注册商标)R]
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DM:二-2-苯并噻唑基二硫化物[山东单县化学(Shandong ShanxianChemical)公司制造的苏新(SUNSINE)MBTS、噻唑系促进剂]
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[三新化学工业(股)制造的苏喜乐(SANCELER)DT、胍系促进剂]
(显影辊的制造)
将制备的橡胶组合物供给至挤出机中,挤出成形为外径φ21mm、内径φ7mm的筒状,进行切割并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(聚酰胺系)的外径φ7.5mm的金属轴上,在烘箱中加热为160℃。
由此,使橡胶组合物二次交联且使热硬化性粘接剂进行硬化反应,在使筒状体与金属轴电接合且机械固定后,对筒状体的两端进行整形。
接着,使用圆筒研磨机对筒状体的外周面进行纵向研磨,接着进行使用#2000的抛光膜[三共理化学(股)制造的反射镜膜(注册商标)]的镜面研磨作为精研磨,将外径精加工为φ20.00mm(公差0.05)。
接着,在对研磨后的外周面进行酒精擦拭后,将从UV光源到外周面的距离设定为50mm,设置于UV处理装置中。
而且,在以轴为中心且以30rpm旋转的同时照射紫外线,由此形成氧化膜且形成辊本体,而制造显影辊。
特定高顺式BR的比例为橡胶的总量100质量份中的20质量份。
<实施例2>
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)301(低Vis型)]55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、NBR[上文提出的日本瑞翁(ZEON)(股)制造的尼珀(NIPOL)DN401LL]5质量份及特定高顺式BR[上文提出的宇部兴产(股)制造的尤普罗(UBEPOL)BR150B]35质量份,除此以外,与实施例1同样地制备橡胶组合物并制造显影辊。
特定高顺式BR的比例为橡胶的总量100质量份中的35质量份。
<实施例3>
除了调配相同量的上文提出的宇部兴产(股)制造的尤普罗(UBEPOL)BR150L[顺式-1,4键含量:98%、反式-1,4键含量:1%、1,2键含量:1%、非充油]作为特定高顺式BR以外,与实施例2同样地制备橡胶组合物并制造显影辊。
特定高顺式BR的比例为橡胶的总量100质量份中的35质量份。
<实施例4>
除了调配相同量的作为特定高顺式BR与SPB的聚合物合金的上文提出的宇部兴产(股)制造的尤普罗(UBEPOL)VCR450[顺式-1,4键含量:98%、反式-1,4键含量:1%、1,2键含量:1%、正己烷不溶解成分:3.8%]作为特定高顺式BR以外,与实施例2同样地制备橡胶组合物并制造显影辊。
特定高顺式BR的比例为橡胶的总量100质量份中的35质量份。
<比较例1>
除了调配相同量的顺式-1,4键含量为96%的通常的BR[宇部兴产(股)制造的尤普罗(UBEPOL)BR130B、顺式-1,4键含量:96%、反式-1,4键含量:2%、1,2键含量:2%、非充油]代替特定高顺式BR以外,与实施例2同样地制备橡胶组合物并制造显影辊。
<实施例5>
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)301(低Vis型)]45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、NBR[上文提出的日本瑞翁(ZEON)(股)制造的尼珀(NIPOL)DN401LL]5质量份及特定高顺式BR[上文提出的宇部兴产(股)制造的尤普罗(UBEPOL)VCR450]45质量份,除此以外,与实施例1同样地制备橡胶组合物并制造显影辊。
特定高顺式BR的比例为橡胶的总量100质量份中的45质量份。
<实施例6>
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)301(低Vis型)]40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、NBR[上文提出的日本瑞翁(ZEON)(股)制造的尼珀(NIPOL)DN401LL]5质量份及特定高顺式BR[上文提出的宇部兴产(股)制造的尤普罗(UBEPOL)VCR450]50质量份,除此以外,与实施例1同样地制备橡胶组合物并制造显影辊。
特定高顺式BR的比例为橡胶的总量100质量份中的50质量份。
<比较例2>
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)301(低Vis型)]30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、NBR[上文提出的日本瑞翁(ZEON)(股)制造的尼珀(NIPOL)DN401LL]5质量份及特定高顺式BR[上文提出的宇部兴产(股)制造的尤普罗(UBEPOL)VCR450]60质量份,除此以外,与实施例1同样地制备橡胶组合物并制造显影辊。
特定高顺式BR的比例为橡胶的总量100质量份中的60质量份。
<实机试验>
将各实施例、比较例中制造的显影辊代替纯正的显影辊而组装到市售的激光打印机用的新墨盒(收纳有调色剂的调色剂容器、感光体、以及与感光体接触的显影辊成为一体的墨盒)中。
再者,激光打印机使用带正电型的非磁性1成分调色剂,调色剂推荐印刷张数约为20000张。
(调色剂的泄漏评价)
将所述墨盒装填到初期状态的激光打印机中,在温度23±1℃、相对湿度55±1%的环境下,连续形成图像直到所述调色剂推荐印刷张数(20000张)。
接着,在墨盒的周边观察调色剂的泄漏,以下述基准评价有无调色剂的泄漏。
○:完全未观察到调色剂的泄漏。
△:稍微观察到调色剂的泄漏,但并非为对形成图像造成影响的程度。
×:在对形成图像造成影响的范围内观察到调色剂的泄漏。
(初期图像评价)
将所述墨盒装填到初期状态的激光打印机中,在温度23±1℃、相对湿度55±1%的环境下,形成半色调图像、纯黑图像。
而且,观察所形成的两个图像,以下述基准评价初期图像。
○:完全未观察到图像不良。
△:稍微观察到图像不良,但并非为对形成图像造成影响的程度。
×:在对形成图像造成影响的范围内观察到图像不良。
以上结果如表3、表4所示。
[表3]
[表4]
根据表3、表4的实施例1~实施例6、比较例1的结果可知,通过在包含表氯醇橡胶及CR的***中进一步以橡胶的总量100质量份中的20质量份以上的比例调配特定高顺式BR,可获得如下显影辊:具有辊本体的整体由相同的橡胶组合物的交联物一体地形成的简单结构,且端部的磨损得到抑制而不易产生调色剂的泄漏等。
但是,根据实施例1~实施例6、比较例2的结果可知,为了维持所述效果且维持辊本体的柔软性,形成画质良好的图像,必须将特定高顺式BR的比例设为橡胶的总量100质量份中的50质量份以下。
进而,根据实施例1~实施例6的结果可知,若考虑到进一步提高这些效果,则特定高顺式BR的比例在所述范围内也优选为橡胶的总量100质量份中的35质量份以上,优选为45质量份以下。
Claims (3)
1.一种显影辊,包含整体由橡胶组合物的交联物一体地形成的辊本体,所述橡胶组合物至少包含表氯醇橡胶、氯丁二烯橡胶及顺式-1,4键含量为97%以上的丁二烯系橡胶作为橡胶,且所述丁二烯系橡胶的比例为所述橡胶的总量100质量份中的20质量份以上且50质量份以下。
2.根据权利要求1所述的显影辊,其中所述橡胶进一步包含丙烯腈丁二烯橡胶。
3.根据权利要求1或2所述的显影辊,包含被覆所述辊本体的外周面的氧化膜。
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