导电性橡胶组合物及使用它的显影辊的制作方法

专利名称：导电性橡胶组合物及使用它的显影辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及导电性橡胶组合物和显影辊，该显影辊具备使用上述导电性橡胶组合物形成的辊主体，装入激光打印机等利用电子照相法的图像形成装置的显影部中使用。
背景技术：
上述激光打印机、静电式复印机、普通纸传真装置、或它们的复合机等利用电子照片法的图像形成装置，通过例如高速化、高画质化、彩色化、小型化之类的改进逐步进展而广泛普及。另外，这样的改进现在也没有间断，还在持续进行。例如对于激光打印机，以今后变得更加普及为目标，为了实现进一步的小型化和维修方便化而持续进行研究开发。而且随着该趋势，对装入上述激光打印机的显影部的、用于将在感光鼓的表面形成的静电潜像显影成调色剂像的显影辊也要求变得更加小型化。对于上述显影部，通过利用量限制刮板以规定的压力使调色剂与显影辊的辊主体的外周面接触，从而使该调色剂带电并且附着在上述外周面，接着将附着的调色剂随着显影辊的旋转传送到感光鼓的表面，与在该表面形成的静电潜像接触，由此上述静电潜像显影成调色剂像。在很多激光打印机中，显影辊与感光鼓和调色剂容器形成一体的盒体，能够自由装卸地设置在上述激光打印机的机壳。而且调色剂容器内的调色剂用完时，每个盒体的显影辊、感光鼓更换成新的，以实现激光打印机的维修方便化。通常，将导电性橡胶组合物成型为圆筒状并使其交联形成辊主体，在该辊主体的中心的通孔插通由金属等形成的轴进行电接合并机械固定，进一步对上述辊主体的外周面进行研磨而精加工成规定的表面粗糙度，由此来制造显影辊。

另外上述导电性橡胶组合物通过以下方式来制备:例如在含有环氧乙烷且至少含有具有离子导电性的共聚橡胶(离子导电性橡胶)作为共聚成分的橡胶成分中，配合用于使该橡胶成分交联的交联剂、交联促进剂等各种添加剂等。为了对应近年来对激光打印机进一步小型化的要求，或开发与小型且全彩色化对应的激光打印机等，必须使上述盒体比现状更加小型化。因此,对显影辊要求:.比现状更加小径化；.即便小径化也要维持与以往相等程度的夹持厚度，以该状态压接在感光鼓的表面，使辊主体低硬度化、提高柔软性；.即便使辊主体低硬度化，也要维持压缩永久形变小的状态，从而难产生因压接而变形之后即便解除上述压接也不容易复原到原来的状态的、所谓的“弹力减弱”，能够防止由于上述弹力减弱而在形成图像产生图像不均的情况等。应予说明，例如在将保管的盒体安装在激光打印机上开始图像形成时，或从使激光打印机停止的状态到再开始图像形成时等，在辊主体的外周面中在上述保管、停止期间一直压接于感光鼓的表面的位置，沿着该外周面的圆筒的母线，以具有一定宽度的带状产生弹力减弱。而且，开始或再开始图像形成，弹力减弱也没被立即消除的情况下，形成图像中，辊主体的与产生上述弹力减弱的位置对应的带状的区域的浓度局部降低，上述形成图像产生条纹状的浓度不均、即图像不均另外，不仅在辊主体的压缩永久形变过大时，在硬度过高的情况下，有时在开始或再开始图像形成的初期时刻弹力减弱也不会被立即消除而在形成图像中产生画像不均。专利文献I中，记载了如果使用如下的导电性橡胶组合物来形成显影辊的辊主体，则能够提高该辊主体的柔软性并且能够减小压缩永久形变，该导电性橡胶组合物是将表氯醇橡胶等离子导电性橡胶和作为极性橡胶的氯丁二烯橡胶(CR)这2种橡胶作为橡胶成分，在该橡胶成分中，以各自规定的比例配合过氧化物系交联剂、硫脲系交联促进剂、以及胍系交联促进剂而成。另外，专利文献I中，记载了通过在上述2种橡胶‘ ’中进一步配合丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)作为第3橡胶成分，能够使辊主体的硬度进一步降低，进一步提高柔软性，并且使压缩永久形变更小。专利文献1:日本特开2010-180357号公报

发明内容
像先前说明的那样，将导电性橡胶组合物成型为圆筒状并使其交联形成辊主体，在该辊主体的中心的通孔插通由金属等形成的轴进行电接合并机械固定之后，进一步对上述辊主体的外周面进行研磨而精加工成规定的表面粗糙度，由此来制造显影辊。研磨的工序中，例如，通常是在第I阶段进行干式横向进给研磨制作上述外周面的轮廓后，在第2阶段进行湿式纵向进给研磨，除去上述干式横向进给研磨后残留的研磨痕,并且将上述外周面精加工成规定的表面粗糙度。但是，如果使用上述专利文献I中记载的导电性橡胶组合物，经过上述工序来制造显影辊，则有时即便进行湿式纵向进给研磨后也残留研磨痕，无法将辊主体的外周面精加工成作为目标的表面粗糙度，这点成为问题。目前，残留研磨痕时将湿式纵向进给研磨进一步反复I次以上来调整外周面的表面粗糙度，但这样无法对应大量生产。即，由于工序次数和工序所需要的时间增加，并且因反复研磨而导致产生次废品的数目增加、成品率降低，所以显影辊的生产率会降低。如果在上述导电性橡胶组合物中配合碳等填充剂，则能够提高使该导电性橡胶组合物交联而形成的辊主体在研磨时的加工性，干式横向进给研磨后，通过I次湿式纵向进给研磨就能够不留研磨痕地将辊主体的外周面精加工成规定的表面粗糙度。然而配合填充剂时，存在辊主体的硬度上升、柔软性降低，并且压缩永久形变也增大这样的问题。本发明的目 的在于，提供一种可形成如下的辊主体的导电性橡胶组合物和具备使用上述导电性橡胶组合物形成的辊主体的显影辊，所述辊主体硬度低、柔软性优异且压缩永久形变小，并且研磨时的加工性也优异，通过干式横向进给研磨后的I次湿式纵向进给研磨就能够不留研磨痕地将其外周面精加工成规定的表面粗糙度。为了解决上述课题，发明人对辊主体的加工性所涉及的因素进行了各种研究。其结果发现，振动时的损耗角正切tan δ越小,越能够提高研磨时的加工性,通过干式横向进给研磨后的I次湿式纵向进给研磨就能够不留研磨痕地将辊主体的外周面精加工成规定的表面粗糙度。如果配合填充剂，则能够提高加工性，这是因为通过该填充剂的配合，上述损耗角正切tan δ变小。因此，为了在成为辊主体的基础的导电性橡胶组合物中不配合使该辊主体的柔软性降低、或增大压缩永久形变的填充剂的条件下，尽可能减小上述辊主体在振动时的损耗角正切tan δ，对构成上述导电性橡胶组合物的橡胶成分以及使上述橡胶成分交联的交联剂、交联促进剂进行了进一步讨论。其结果发现，如果 在以往的3种橡胶的并用体系中，选择使用环氧乙烷含量为70摩尔％以上的、在试验温度100°c的门尼粘度小于60ML (1+4) 100°C的表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚橡胶(GECO)作为离子导电性橡胶，且将其配合比例规定在橡胶成分的总量100质量份中的20质量份 70质量份的范围， 另外将NBR的配合比例规定为上述橡胶成分的总量100质量份中的10质量份 40质量份，并且.并用作为交联剂的硫、作为交联促进剂的噻唑系交联促进剂、秋兰姆系交联促进齐U、硫脲系交联促进剂以及胍系交联促进剂，且将各自的配合比例规定在规定的范围内，则能够形成如下的辊主体:硬度低、柔软性优异且压缩永久形变小，并且振动时的损耗角正切tan δ小、研磨时的加 工性优异，通过干式横向进给研磨后的I次湿式纵向进给研磨就能够不留研磨痕地将外周面精加工成规定的表面粗糙度。因此，本发明提供一种导电性橡胶组合物，其特征在于，含有橡胶成分、作为交联剂的硫以及交联促进剂，上述橡胶成分由环氧乙烷含量为70摩尔％以上且门尼粘度低于60ML(1+4)100°C的GECO、NBR以及CR这3种橡胶构成，上述3种橡胶在上述橡胶成分的总量100质量份中所占的配合比例是GECO为20质量份 70质量份、NBR为10质量份 40质量份、且余量为CR,相对于上述橡胶成分的总量100质量份，上述硫的配合比例为1.2质量份 1.8质量份，并且相对于上述橡胶成分的总量100质量份,上述交联促进剂是0.2质量份 0.8质量份的噻唑系交联促进剂、0.2质量份 0.8质量份的秋兰姆系交联促进剂、0.2质量份 0.8质量份的硫脲系交联促进剂以及0.1质量份 0.7质量份的胍系交联促进剂。另外，本发明涉及一种显影辊，其特征在于，具备由上述本发明的导电性橡胶组合物形成的辊主体。根据本发明，能够提供一种可形成如下的辊主体的导电性化合物和具备使用上述导电性橡胶组合物形成的辊主体的显影辊，该辊主体硬度低、柔软性优异且压缩永久形变小，并且研磨时的加工性也优异，通过干式横向进给研磨后的I次湿式纵向进给研磨就能够不留研磨痕地将外周面精加工成规定的表面粗糙度。


图1是表示本发明的显影辊的实施方式的一个例子的立体图。符号说明I显影辊2辊主体3 通孔4 轴5外周面6氧化膜
具体实施例方式《导电性橡胶组合物》本发明的导电性橡胶组合物，其特征在于，含有橡胶成分、作为交联剂的硫以及交联促进剂，上述橡胶成分由环氧乙烷含量为70摩尔％以上且门尼粘度低于60ML(1+4)100°C的GECO、NBR以及CR这3种橡胶构成，上述3种橡胶在上述橡胶成分的总量100质量份中所占的配合比例是GECO为20质量份 70质量份、NBR为10质量份 40质量份、且余量为CR,
相对于上述橡胶成分的总量100质量份,上述硫的配合比例为1.2质量份 1.8质量份，并且相对于上述橡胶成分的总量100质量份,上述交联促进剂是0.2质量份 0.8质量份的噻唑系交联促进剂、0.2质量份 0.8质量份的秋兰姆系交联促进剂、0.2质量份 0.8质量份的硫脲系交联促进剂以及0.1质量份 0.7质量份的胍系交联促进剂。〈橡胶成分〉(GECO)GECO是表氯醇、环氧乙烷以及烯丙基缩水甘油醚这3种的共聚橡胶，限定上述环氧乙烷的含量为70摩尔％以上，且门尼粘度低于60ML (1+4) 100°C。GECO中，环氧乙烷通过使大量离子稳定化而赋予辊主体离子导电性，发挥使显影辊的辊电阻值降低至适于作为该显影辊的范围的作用。限定环氧乙烷含量为70摩尔％以上是由于低于70摩尔％时，由后述的实施例、t匕较例的结果也可知，容易产生以下的问题:振动时的损耗角正切tanS增大，加工性降低，在干式横向进给研磨后的I次湿式纵向进给研磨中残留研磨痕，无法将辊主体的外周面精加工成规定的表面粗糙度。此外，环氧乙烷含量在上述范围内优选为80摩尔％以下。环氧乙烷含量超过上述范围时，引起该环氧乙烷的结晶化，妨碍分子链的链段性运动，所以反而可能显影辊的辊电阻值上升、辊主体的硬度上升、或交联前的导电性橡胶组合物的粘度上升而导致成形加工性降低。烯丙基缩水甘油醚的含量优选为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。上述烯丙基缩水甘油醚，通过其自身作为侧链来确保自由体积而发挥功能，能够抑制环氧乙烷的结晶化，发挥降低显影辊的辊电阻值的作用。但是由于烯丙基缩水甘油醚含量低于上述范围时得不到所述的作用，所以可能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，所以烯丙基缩水甘油醚含量超出上述范围时，上述GECO的交联密度变高，妨碍分子链的链段性运动，反而显影辊的辊电阻值可能上升。另外，显影辊的拉伸强度、疲劳特性、耐弯曲性等也可能降低。此外，GECO中，表氯醇的含量是上述环氧乙烷和烯丙基缩水甘油醚的含量的余量。即，表氯醇含量优选为10摩尔％以上，特别优选为15摩尔％以上，优选为29.5摩尔％以下，特别优选为28摩尔％以下。作为GEC0，除了使上述3种单体共聚而成的狭义的三元共聚物之外，还已知有用烯丙基缩水甘油醚将表氯醇-环氧乙烷二元共聚橡胶(ECO)改性的改性物，该改性物在本发明中也可作为GECO使用。限定GECO的门尼粘度低于60ML (1+4)100°C是由于门尼粘度为60ML (1+4)100°C以上时,辊主体的硬度上升。此夕卜，门 尼粘度在上述范围内优选为50ML (1+4) 100°C 58ML (1+4) 100°C。本发明中，用根据日本工业标准JIS K6300-1:2001 “未硫化橡胶-物理特性-第I部:利用门尼粘度计求出粘度和焦烧时间的方法”所记载的测定方法测定的值表示上述门尼粘度。上述GECO的配合比例限定为上述橡胶成分的总量100质量份中的20质量份 70
质量份。GECO的配合比例低于上述范围时，容易产生以下的问题:振动时的损耗角正切tan δ增大、加工性降低，干式横向进给研磨后进行I次湿式纵向进给研磨时残留研磨痕，无法将辊主体的外周面精加工成规定的表面粗糙度。另外辊主体的压缩永久形变增大容易产生弹性减弱。另一方面，超过上述范围的情况下，辊主体的硬度上升、柔软性降低。此外，如果考虑到形成上述加工性、硬度以及压缩永久形变的平衡优异的辊主体，则GECO的配合比例在上述范围内优选为40质量份 60质量份。(NBR)作为NBR，是丙烯腈和丁二烯的共聚橡胶，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中的任一种。特别是，如果使用比重小的低腈NBR，则能够降低显影辊的比重，实现轻量化。上述NBR的配合比例限定为上述橡胶成分的总量100质量份中的10质量份 40
质量份。NBR的配合比例低于上述范围时，由于得不到先前说明的通过配合该NBR所产生的降低辊主体的硬度、提高柔软性的效果，所以辊主体的硬度上升、柔软性降低。另一方面，超过上述范围的情况下，容易产生以下的问题:振动时的损耗角正切tan δ增大、加工性降低，干式横向进给研磨后进行I次湿式纵向进给研磨时残留研磨痕，无法将辊主体的外周面精加工成规定的表面粗糙度。另外,辊主体的压缩永久形变增大,容易产生弹性减弱。此外，如果考虑到形成上述加工性、硬度以及压缩永久形变的平衡优异的辊主体，则NBR的配合比例在上述范围内优选为15质量份 35质量份。(CR)CR例如是使氯丁二烯乳液聚合而合成，根据此时使用的分子量调节剂的种类而分类成硫改性型和非硫改性型。其中硫改性型的CR是通过用秋兰姆二硫化物等对使氯丁二烯和作为分子量调节剂的硫共聚而成的聚合物进行塑化，调节至规定的粘度而得到。另外非硫改性型的CR可分类成硫醇改性型、黄原酸基改性型等。其中硫醇改性型的CR，可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节剂，与上述硫改性型的CR相同地进行合成。另外黄原酸基改性型的CR，可使用烷基黄原酸基化合物作为分子量调节剂，与上述相同地进行合成。另外，CR根据其结晶速度，可将该结晶速度分类为慢型、中等程度型以及快型。本发明中，可以使用任一型的CR，但其中，优选非硫改性型且结晶速度为慢型的CR中的I种或2种以上。并且作为CR，可 以使用氯丁二烯与其他共聚成分的共聚物。作为上述其他的共聚物，例如可举出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、以及甲基丙烯酸酯等中的I种或2种以上。CR的配合比例是上述GECO和NBR的余量。以GEC0、NBR和CR的总量成为100质量份的方式设定上述CR的配合比例即可。〈交联剂〉作为使上述橡胶成分交联的交联剂，例如限定为硫粉等可作为交联剂发挥功能的硫。另外，相对于橡胶成分的总量100质量份，硫的配合比例限定为1.2质量份 1.8质量份。硫的配合比例低于上述范围时，容易产生以下的问题:振动时的损耗角正切tan5增大、加工性降低，干式横向进给研磨后进行I次湿式纵向进给研磨时残留研磨痕，无法将辊主体的外周面精加工成规定的表面粗糙度。另一方面，超出上述范围的情况下，有可能辊主体的硬度上升，柔软性降低。此外，如果考虑到形成上述加工性和硬度的平衡性优异的辊主体，则硫的配合比例在上述范围内优选为1.4质量份 1.6质量份。〈交联促进剂〉交联促进剂限定为噻唑系交联促进剂、秋兰姆系交联促进剂、硫脲系交联促进剂以及胍系交联促进剂这4种。其中，作为噻唑系交联促进剂，例如可举出2-巯基苯并噻唑、二-2-二硫化苯并噻唑('/ -2-《> '/千r '/ ij )1-/ % )i 7 ^ K)等中的至少I种。相对于橡胶成分的总量100质量份，上述噻唑系交联剂的配合比例限定为0.2质量份 0.8质量份。噻唑系交联促进剂的配合比例低于上述范围时，辊主体的硬度上升，柔软性降低。
另一方面，超出上述范围时，辊主体的压缩永久形变增大，易产生弹力减弱。此外，如果考虑到形成上述硬度和压缩永久形变的平衡优异的辊主体，则噻唑系交联促进剂的配合比例在上述范围内优选为0.4质量份 0.6质量份。作为秋兰姆系交联促进剂，例如可举出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以及四硫化双五亚甲基秋兰姆等中的I种或2种以上。相对于橡胶成分的总量100质量份，上述秋兰姆系交联促进剂的配合比例限定为0.2质量份 0.8质量份。秋兰姆系交联促进剂的配合比例低于上述范围时，辊主体的压缩永久形变增大，易产生弹力减弱。另一方面，超出上述范围的情况下，辊主体的硬度上升、柔软性降低。此外，如果考虑到形成上述硬度和压缩永久形变的平衡优异的辊主体，则秋兰姆系交联促进剂的配合比例在上述范围内优选为0.4质量份 0.6质量份。作为硫脲系交联促进剂，例如可举出四甲基硫脲、三甲基硫脲、乙撑硫脲以及由(CnH2n +pH) 2C = S〔式中η表示I 10的数字。〕表示的硫脲等中的I种或2种以上。相对于橡胶成分的总量100质量份，上述硫脲系交联促进剂的配合比例限定为0.2质量份 0.8质量份 。硫脲系交联促进剂的配合比例低于上述范围时，容易产生以下的问题:振动时的损耗角正切tan δ增大、加工性降低，干式横向进给研磨后进行I次湿式纵向进给研磨时残留研磨痕，无法将辊主体的外周面精加工成规定的表面粗糙度。另一方面，超出上述范围时，辊主体的硬度上升、柔软性降低，并且辊主体的压缩永久形变增大，易产生弹力减弱。此外，如果考虑到形成上述加工性、硬度以及压缩永久形变的平衡优异的辊主体，则硫脲系交联促进剂的配合比例在上述范围内优选为0.4质量份 0.6质量份。进一步作为胍系交联促进剂，例如可举出1，3_甲苯基胍、1，3-二苯基胍、1-邻甲苯基二胍以及二邻苯二酚硼酸酯('/力^ - 一;—卜)的二邻甲苯基胍盐等中的I种或2种以上。相对于橡胶成分的总量100质量份，上述胍系交联促进剂的配合比例限定为0.1质量份 0.7质量份。胍系交联促进剂的配合比例低于上述范围时，容易产生以下的问题:振动时的损耗角正切tan δ增大、加工性降低，干式横向进给研磨后进行I次湿式纵向进给研磨时残留研磨痕，无法将辊主体的外周面精加工成规定的表面粗糙度。另一方面，超出上述范围时，辊主体的硬度上升、柔软性降低。此外，如果考虑到形成上述加工性和柔软性的平衡优异的辊主体，则硫脲系交联促进剂的配合比例在上述范围内优选为0.3质量份 0.5质量份。〈其他〉进一步根据需要，还可以在本发明的导电性橡胶组合物中配合导电性炭黑、交联促进助剂、吸酸剂等各种添加剂。如果配合导电性炭黑，则能够赋予辊主体电子导电性。但是如果大量地配合，则辊电阻值可能波动、或变得不均匀，所以相对于橡胶成分的总量100质量份，导电性炭黑的配合比例优选为I质量份以上，优选为5质量份以下，特别优选为3质量份以下。作为交联促进助剂，可举出锌华(氧化锌)等金属化合物、或硬质酸、油酸、棉籽油脂肪酸等脂肪酸，除此之外，还可举出以往公知的交联促进助剂中的I种或I种以上。可以根据上述3种橡胶成分的种类和组合、或交联剂、交联促进剂的种类、组合等适当地设定交联促进助剂的配合比例。吸酸剂是通过防止导电性橡胶组合物在交联时由GECOjP CR产生的氯系气体残留于辊主体内和由其导致的交联阻碍、感光体的污染等而发挥功能。作为上述吸酸剂，可以使用作为酸受体发挥作用的各种物质。其中，从对橡胶成分的分散性优异的角度考虑，优选水滑石类、氧化镁(Magsalat)，特别优选水滑石类。另外如果将水滑石类与氧化镁、氧化钾并用，则能够得到更好的酸吸收效果。相对于橡胶成分 的总量100质量份，吸酸剂的配合比例优选为0.2质量份以上，特别优选为I质量份以上，优选为10质量份以下，特别优选为5质量份以下。可以与以往相同地制备含有上述各成分的本发明的导电性橡胶组合物。首先，以规定的比例配合上述3种橡胶成分而捏和，接着加入除交联成分以外的添加剂，混炼后，最后加入交联成分混炼，由此得到导电性橡胶组合物。在上述混炼中可以使用例如捏合机、班伯里密炼机、挤出机等。《显影辊》图1是表示本发明的显影辊的实施方式的一个例子的立体图。参照图1，该例的显影辊I具备由上述本发明的导电性橡胶组合物形成的圆筒状的辊主体2、和插通于上述辊主体2的中心的通孔3的轴4。辊主体2可以形成为非多孔质状，也可以形成为多孔质状。另外辊主体2可以形成为外周面5侧的外层和轴4侧的内层的双层结构。此时，至少将外层用本发明的导电性橡胶组合物形成即可。但是，为了简化显影辊I的结构、尽量生产率良好且低成本地进行制造，基本上，辊主体2优选如图所示由本发明的导电性橡胶组合物形成为单层结构。轴4例如由铝、铝合金、不锈钢等金属一体形成。例如利用具有导电性的粘接剂等，电接合并且机械地固定辊主体2和轴4，由此构成显影棍I。对辊主体2的外周面5像先前说明的那样进行研磨，精加工成规定的表面粗糙度。另外，在上述外周面5，可以如图中放大表示那样设置氧化膜6。如果形成氧化膜6，则该氧化膜6能够作为介电层发挥功能，减少显影辊I的介电损耗。上述氧化膜6是对辊主体2的外周面5照射紫外线而形成，由于能够简单高效地形成该氧化膜6，所以优选。S卩，通过对辊主体2的外周面5以规定时间照射规定波长的紫外线，从而能够在上述外周面5，形成具有规定厚度的氧化膜6。并且由于氧化膜6是通过构成辊主体2的外周面5的导电性橡胶组合物其本身被紫外线的照射氧化而形成，所以通过形成该氧化膜6，上述外周面5的表面粗糙度等可能不
会变化。如果考虑到高效地氧化上述SBR等橡胶成分，形成上述功能优异的氧化膜6，则照射的紫外线的波长优选为IOOnm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秒钟以上，特别优选为I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可以用其他的方法形成，也可以根据情况省略。可以使用含有先前说明的各成分的本发明的导电性橡胶组合物，与以往相同地制造上述例的显影辊I。S卩，在一边使用挤出成型机对导电性橡胶组合物进行混炼一边进行加热使其熔融的状态下，通过与上述辊主体2的剖面形状、即圆环状相对应的模具，挤出成型为长条的圆筒状。接着，使其冷却、固化之后，将交联用临时的轴插通于通孔3，加热使其交联。接着，再安装于外周面涂布了导电性的粘接剂的轴4，上述粘接剂为热固性粘接剂时,通过加热使上述热固性粘接剂固化，电接合并机械地固定辊主体2和轴4。然后像先前说明的那样，对辊主体2的外周面5，例如在第I阶段进行干式横向进给研磨而制作上述外周面5的轮廓，接着在第2阶段进行湿式纵向进给研磨除去研磨痕并将外周面5精加工成规定的表面粗糙度。此时，根据本发明，如上所述，由于辊主体2在振动时的损耗角正切tan S小，加工性优异，所以通过I次湿式纵向进给研磨就能够除去上述干式横向进给研磨后残留的研磨痕，并且能够将上述外周面5精加工成规定的表面粗糙度。因此，能够减少工序数和工序所需要的时间，并且能够不增加因反复研磨导致的次废品的产生数目，提高成品率，所以能够提闻显影棍的生广率。此外，对湿式纵向进给研磨后的外周面5可以根据需要进一步进行镜面研磨等精 加工。然后根据需要照射紫外线等使其氧化，生成覆盖上述外周面5的氧化膜6，由此制造如图1所示的显影辊I。上述显影辊能够在例如激光打印机、静电式复印机、普通纸传真装置、以及它们的复合机等利用电子照片法的图像形成装置中，与量限制刮板组合，应用于在感光鼓的表面形成的静电潜像向调色剂像的显影。〈实施例1〉(导电性橡胶组合物的制备)配合50质量份GECO〔环氧乙烷含量:70摩尔％，门尼粘度:55ML( 1+4)100°C，DAISO(株)制的EPION (注册商标)301的改良品〕、25质量份NBR (JSR (株)制的JSR N250SL,低腈NBR，丙烯腈含量:20%〕、以及25质量份CR〔昭和电工(株)制的Shoprene (注册商标)WRT〕作为橡胶成分。使用班伯里密炼机将上述橡胶成分合计100质量份捏合，并且配合2质量份导电性炭黑〔电气化学工业(株)制的DENKABLACK (注册商标)〕、和3质量份作为吸酸剂的水滑石类〔协和化学工业(株)制的DHT-4A (注册商标)-2〕进一步混炼。接着，配合1.5质量份作为交联剂的硫粉、0.5质量份作为噻唑系交联促进剂的二 -2- 二硫化苯并噻唑〔大内新兴化学工业(株)制的N0CCELER (注册商标)DM),0.5质量份作为秋兰姆系交联促进剂的一硫化四甲基秋兰姆〔大内新兴化学工业(株)制的N0CCELERTS),0.5质量份作为硫脲系交联促进剂的乙撑硫脲〔川口化学工业(株)制的AcceI (注册商标)22-S〕、0.3质量份作为胍系交联促进剂的1，3_ 二邻甲苯基胍〔大内新兴化学工业(株)制的NOCCELER DT〕、以及5质量份作为交联促进助剂的锌华〔三井金属矿业(株)制的氧化锌2种〕，进一步混炼，制备导电性橡胶组合物。(显影辊的制作)向挤出机供给上述导电性橡胶组合物，挤出成型为外径小22mm、内径￠9 9.5mm的圆筒状后，安装于外径$8mm的交联用轴，在硫化罐内使其交联160°C Xl小时。接着，再安装于外周面涂布了导电性的热固性粘接剂的外径$ IOmm的金属制轴，在烤箱中加热至160°C粘接后，切割两端，使用圆筒研磨机对外周面先进行干式横向进给研磨以使外径变为020mm (公差0.05)的方式制作轮廓，接着除去上述干式横向进给研磨后留下的研磨痕，并且将上述外周面精加工成规定的表面粗糙度，所以仅实施I次湿式纵向进给研磨就能形成与上述轴一体化的辊主体。接着，对研磨后的辊主体的外周面进行水洗之后，以从UV灯到上述外周面的距离为IOcm的方式设定并安置于紫外线照射机〔SENLIGHTS (株)制的PL21 — 200〕，以轴为中心每旋转90°的同时照射波长184.9nm和253.7nm的紫外线3.75分钟，外周面的整体共计照射15分钟，由此在上述外周面形成氧化膜，制作显影辊。〈实施例2〉将GECO的配合比例设为20质量份、NBR的配合比例设为40质量份、CR的配合比例设为40质量份，除此之 外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组合物，制作显影辊。〈实施例3〉将GECO的配合比例设为70质量份、NBR的配合比例设为15质量份、CR的配合比例设为15质量份，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组合物，制作显影辊。〈实施例4〉将GECO的配合比例设为50质量份、NBR的配合比例设为10质量份、CR的配合比例设为40质量份，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组合物，制作显影辊。〈实施例5〉将GECO的配合比例设为50质量份、NBR的配合比例设为40质量份、CR的配合比例设为10质量份，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组合物，制作显影辊。〈比较例I)配合50质量份的环氧乙烷含量为65摩尔％、门尼粘度为55ML(1+4)100°C的GECO(DAISO (株)制的EPION (注册商标)301的改良品〕作为GEC0，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组成物，制作显影辊。〈比较例2〉配合50质量份的环氧乙烷含量为70摩尔％、门尼粘度为60ML(1+4)100°C的GECO(DAISO (株)制的EPION (注册商标)301〕作为GEC0，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组成物，制作显影辊。〈比较例3〉配合50质量份的环氧乙烷含量为65摩尔％、门尼粘度为60ML(1+4)100°C的GECO(DAISO (株)制的EPION (注册商标)301的改良品〕作为GEC0，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组成物，制作显影辊。
〈比较例4〉将GECO的配合比例设为15质量份、NBR的配合比例设为42.5质量份、CR的配合比例设为42.5质量份，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组合物，制作显影辊。〈比较例5〉将GECO的配合比例设为75质量份、NBR的配合比例设为12.5质量份、CR的配合比例设为12.5质量份，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组合物，制作显影辊。〈比较例6〉将GECO的配合比例设为50质量份、NBR的配合比例设为5质量份、CR的配合比例设为45质量份，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组合物，制作显影辊。〈比较例7〉将GECO的配合比例设为50质量份、NBR的配合比例设为45质量份、CR的配合比例设为5质量份，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组合物，制作显影辊。〈比较例8〉相对于橡胶成分的总量100质量份，硫的配合比例为1.1质量份，除此之外，与实施例I相同地制备导电性橡胶组合物，制作显影辊。〈比较例9〉相对于橡胶成分的总量100质量份，硫的配合比例为1.9质量份，除此之外，与实施例I相同地制备导电性橡胶组合物，制作显影辊〈比较例10〉相对于橡胶成分的总量100质量份，作为噻唑系交联促进剂的二 -2- 二硫化苯并噻唑的配合比例为0.1质量份，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组合物，制作
显影棍。〈比较例11)相对于橡胶成分的总量100质量份，作为噻唑系交联促进剂的二 -2- 二硫化苯并噻唑的配合比例为0.9质量份，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组合物，制作
显影棍。〈比较例12〉相对于橡胶成分的总量100质量份，作为秋兰姆系交联促进剂的一硫化四甲基秋兰姆的配合比例为0.1质量份，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组合物，制作
显影棍。〈比较例13〉相对于橡胶成分的总量100质量份，作为秋兰姆系交联促进剂的一硫化四甲基秋兰姆的配合比例为0.9质量份，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组合物，制作
显影棍。〈比较例14〉相对于橡胶成分的总量100质量份，作为硫脲系交联促进剂的乙撑硫脲的配合比例为0.1质量份，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组合物，制作显影辊。〈比较例15〉相对于橡胶成分的总量100质量份，作为硫脲系交联促进剂的乙撑硫脲的配合比例为0.9质量份，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组合物，制作显影辊。〈比较例16〉相对于橡胶成分的总量100质量份，作为胍系交联促进剂的1，3-二邻甲苯基胍的配合比例为0.05质量份，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组合物，制作显影辊。〈比较例17〉相对于橡胶成分的总量100质量份，作为胍系交联促进剂的1，3-二邻甲苯基胍的配合比例为0.80质量份，除此之外，与实施例1相同地制备导电性橡胶组合物，制作显影辊。〈杜罗回跳式硬度计A型硬度测定〉对上述各实施例、比较例中制作的显影辊的辊主体的硬度(杜罗回跳式硬度计A型硬度)，使用以日本工业标准JIS K6253:2006 “硫化橡胶及热塑性橡胶-硬度的求出方法”中规定的标准为根据的橡胶硬度计〔高分子计器(株)制的ASKER橡胶硬度计A型〕，根据上述标准进行测定。测定温度设为23±1°C。而且将A型硬度为60以下的判定为良好，将超过60的判定为差。〈压缩永久形变测定〉使用上述各实施例、比较例中制备的导电性橡胶组合物，与形成辊主体时采用同等条件使其交联，制作日本工业标准Jis K6262:2006 “硫化橡胶及热塑性橡胶-常温、高温以及低温的压缩永久形变的求出方法”中规定的小型试验片。然后使用上述小型试验片，利用上述标准中所记载的测定方法测定压缩永久形变。测定的条件设为温度70±1°C、测定时间22小时、压缩率25%。另外，将压缩永久形变10%以下的判定为良好，将超过10%的判定为差。〈损耗角正切tan5测定〉使用上述各实施例、比较例中制备的导电性橡胶组合物，在与形成辊主体时同等条件下使其交联，制作日本工业标准JIS K7244-1:1998 “塑料-动态机械特性的试验方法-第I部:通则”、以及JIS K7244-4:1999 “塑料-动态机械特性的试验方法-第4部:拉伸振动-非共振法”中规定的试验片。然后使用上述试验片，根据上述JIS K7244-4中所记载的测定方法测定IOHz振动时的损耗角正切tan 6。并且将损耗角正切tan 6为0.08以下的判定为良好，超过0.08的判定为差。〈研磨痕残留〉目视上述各实施例、比较例中制作的显影辊的辊主体的外周面，以及使用激光显微镜观察，将在上述外周面没发现研磨痕的判定为良好“〇”，发现研磨痕的判定为差“ X ”。将以上的结果不于表I 表5。应予说明，各表中，GECO栏的括号内的数字(X/Y)中，X表示该GECO的环氧乙烷含量(摩尔％)，Y表示GECO的门尼粘度〔ML (1+4)100°C〕。表I
权利要求
1.一种导电性橡胶组合物，其特征在于，是含有橡胶成分、作为交联剂的硫以及交联促进剂的导电性橡胶组合物， 所述橡胶成分由环氧乙烷含量为70摩尔％以上且门尼粘度低于60ML (1+4) 100°C的表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶以及氯丁二烯橡胶这3种橡胶构成， 所述3种橡胶在所述橡胶成分的总量100质量份中所占的配合比例是表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚橡胶为20质量份 70质量份、丙烯腈丁二烯橡胶为10质量份 40质量份、且余量为氯丁二烯橡胶， 相对于所述橡胶成分的总量100质量份,所述硫的配合比例为1.2质量份 1.8质量份，并且 相对于所述橡胶成分的总量100质量份,所述交联促进剂是0.2质量份 0.8质量份的噻唑系交联促进剂、0.2质 量份 0.8质量份的秋兰姆系交联促进剂、0.2质量份 0.8质量份的硫脲系交联促进剂以及0.1质量份 0.7质量份的胍系交联促进剂。
2.一种显影辊，其特征在于，具备由所述权利要求1所述的导电性橡胶组合物形成的辊主 体。
全文摘要
本发明提供一种可形成如下的辊主体的导电性橡胶组合物和具备使用所述导电性橡胶组合物形成的辊主体的显影辊，上述辊主体硬度低、柔软性优异且压缩永久形变小，并且研磨时的加工性也优异，通过1次湿式纵向进给研磨能够不留研磨痕地将其外周面精加工成规定的表面粗糙度。导电性橡胶组合物含有20～70质量份的GECO、10～40质量份的NBR以及作为余量的CR，且以规定的比例配合了作为交联剂的硫、噻唑系交联促进剂、秋兰姆系交联促进剂、硫脲系交联促进剂以及胍系交联促进剂，所述GECO的环氧乙烷含量为70摩尔%以上且门尼粘度低于60ML(1+4)100℃。显影辊(1)具备由所述导电性橡胶组合物形成的辊主体(2)。
文档编号C08L9/02GK103183953SQ20121025877
公开日2013年7月3日 申请日期2012年7月24日 优先权日2011年12月28日
发明者丸井隆司, 水本善久, 田岛启 申请人:住友橡胶工业株式会社