导电性橡胶组合物、显影辊及图像形成装置制造方法
【专利摘要】本发明提供导电性橡胶组合物、显影辊（1）及图像形成装置，上述导电性橡胶组合物用紫外线的照射可形成摩擦系数的减少效果优异的氧化膜，可形成因柔软而能减少对调色剂的负担、且不产生感光体的污染、而且压缩永久形变小而难以发生弹力减弱的辊主体。导电性橡胶组合物是在橡胶成分100质量份中配合1.0～1.5质量份硫系架桥剂、0.2～0.6质量份硫脲系促进剂、0.1～0.5质量份秋兰姆系促进剂和1.0～2.0质量份噻唑系促进剂而成的，上述橡胶成分中，SBR在SBR、表氯醇橡胶、CR的总量中所占的比例为40～80质量份。显影辊（1）具备由上述导电性橡胶组合物的交联物形成的辊主体（2）。图像形成装置具备上述显影辊。
【专利说明】导电性橡胶组合物、显影辊及图像形成装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及导电性橡胶组合物、具备由上述导电性橡胶组合物形成的辊主体并在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组装使用的显影辊以及组装有上述显影辊的图像形成装置。
【背景技术】
[0002]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相法的图像形成装置，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。 [0003]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、用于将在感光体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。
[0004]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体的表面，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。
[0005]在很多激光打印机中，显影辊作为与感光体和调色剂容器一体的盒体，能够自由装卸地设置在上述激光打印机的机壳。而且盒体内的调色剂用完时，每个上述盒体的显影辊、感光体也更换成新的，以实现激光打印机的维修方便化。
[0006]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，由此构成上述显影辊。
[0007]另外上述导电性橡胶组合物通过以下方式来制备:例如在至少含有共聚橡胶(离子导电性橡胶)和丁腈橡胶(NBR)等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，其中，上述共聚橡胶含有环氧乙烷且具有离子导电性。
[0008]为了对应近年来对激光打印机更加小型化的要求，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。
[0009]因此,对显影辊要求:
[0010].比现状更加小径化，
[0011].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体的表面，并且为了减少对调色剂的负担，使辊主体低硬度化而提高柔软性，
[0012].同样为了减少对调色剂的负担，尽量降低辊主体的外周面的摩擦系数，
[0013].即便使辊主体低硬度化，也要维持压缩永久形变小的状态，从而难以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。
[0014]其中减少对调色剂的负担尤其对利用收容在I个盒体内的调色剂形成的图像的个数多的，所谓的面向高耐久性的激光打印机等是重要的。
[0015]即在I次图像形成中，仅使用收容在盒体内的调色剂的极少一部分，剩余的大部分调色剂在上述盒体内反复循环。因此设置在盒体内而与调色剂反复接触的显影辊等对上述调色剂造成一定的负担(损伤)，或者不造成负担，但将相同的调色剂重复用于图像形成时，显影辊是决定能否在一定期间，以良好的状态持续维持形成图像的画质的关键。
[0016]如果负担过大，则发生调色剂被粉碎或者相反地凝聚而导致粒度分布广、或者带电特性变动等调色剂的劣化，容易在形成图像产生模糊化(力寸'J )。模糊化是指劣化的调色剂扩散到形成图像的空白部分使画质降低的现象。
[0017]例如，如专利文献I所述，为了减少对上述调色剂的负担，提高辊主体的柔软性，例如使用与现有的NBR相比可形成柔软的交联物的丁苯橡胶(SBR)作为与上述离子导电性橡胶并用的橡胶成分是有效的。
[0018]另外，为了调整显影辊的辊电阻值、辊主体的压缩永久形变等，进一步配合氯丁二烯橡胶(CR)作为上述橡胶成分是有效的。
[0019]另外，为了降低辊主体的外周面的摩擦系数，对交联后的辊主体的外周面例如在氧化性气氛中照射紫外线，由此使构成上述外表面的导电性橡胶组合物的交联物自身氧化而形成氧化膜是有效的。
[0020]如上所述，上述氧化膜是构成辊主体的外周面的导电性橡胶组合物的交联物自身被氧化而形成的，因此与例如涂布任意的涂剂形成的被覆层相比，不会产生形成时卷入灰尘等之类的问题，厚度、表 面形状等的均匀性优异。
[0021]并且，如上所述，不用另外准备涂剂等，仅通过照射紫外线使构成辊主体的外周面的导电性橡胶组合物的交联物氧化就可简单地形成，因此也能够极力抑制显影辊的生产率降低或者制造成本上升。
[0022]现有技术文献
[0023]专利文献
[0024]专利文献1:日本特开2012-163776号公报
【发明内容】
[0025]利用氧化膜的形成来减小摩擦系数与该氧化膜的厚度、膜质等有关。即，越是厚度大且致密的氧化膜，降低摩擦系数的效果越优异。
[0026]而且，为了尽量形成厚度大且致密、摩擦系数的减小效果优异的氧化膜，认为可以通过大幅度延长紫外线的照射时间，或者调整交联条件，从而有意地使作为通过紫外线的照射形成氧化膜的起点的碳-碳双键较多地残留在交联后的辊主体中来提高通过上述紫外线的照射形成氧化膜的效率。
[0027]但是紫外线照射中使用的低压汞灯为高价且使用寿命有限的消耗品，近年来，低压汞灯的成本在显影辊的制造成本的整体中所占的比例越来越高。
[0028]因此采用前者即大幅度延长紫外线的照射时间的方法时，低压汞灯的消耗增加而必须频繁交换，存在失去了抑制显影辊的生产率降低或者制造成本上升这个形成氧化膜本来的优点这样的问题。
[0029]另一方面，后者的方法中，存在辊主体的整体的交联度下降，压缩永久形变变大，容易发生弹力减弱这样的问题。
[0030]此外对显影辊还要求即便以像上述那样组装在盒体中而使辊主体与感光体压接的状态经过长期间，也难以发生上述辊主体中所含的成分移行到感光体即所谓的感光体的污染，或者由此导致形成图像的画质降低这样的现象。
[0031]本发明的目的在于提供一种导电性橡胶组合物，其仅以尽量短的时间照射紫外线即可形成摩擦系数的减少效果优异的良好的氧化膜，并且可形成因柔软而减少对调色剂的负担的效果优异、并且不产生感光体的污染、而且压缩永久形变小而难以发生弹力减弱的辊主体。另外本发明提供具备由上述导电性橡胶组合物形成的辊主体的显影辊以及组装有上述显影辊的图像形成装置。
[0032]本发明人在先前说明的含有SBR、表氯醇橡胶以及CR这3种作为橡胶成分的体系中，对为了实现上述目的所必要的主要构成辊主体的交联结构的SBR的配合比例的范围以及用于使含有上述SBR的橡胶成分交联的交联成分的种类和配合比例进行了研究，结果完成了本发明。
[0033]即本发明涉及一种导电性橡胶组合物，其特征在于，含有橡胶成分和用于使上述橡胶成分交联的交联成分，
[0034]上述橡胶成分为SBR、表氯醇橡胶以及CR这3种，且SBR在上述橡胶成分的总量100质量份中所占的比例为40质量份~80质量份，并且
[0035]作为上述交联成分，相对于上述橡胶成分的总量100质量份，含有1.0质量份~1.5质量份的硫系交 联剂、0.2质量份~0.6质量份的硫脲系促进剂、0.1质量份~0.5质量份的秋兰姆系促进剂以及1.0质量份~2.0质量份的噻唑系促进剂。
[0036]在本发明中，上述各成分的配合比例限定于上述范围是由于下述理由。
[0037]即，橡胶成分中SBR的配合比例小于40质量份、或者交联成分中硫系交联剂的配合比例大于1.5质量份、或者秋兰姆系促进剂的配合比例大于0.5质量份时，任一种情况下由于残留在交联后且照射紫外线前的辊主体中的碳-碳双键的量不足，均得不到通过尽量短的时间的紫外线的照射在上述辊主体的外周面形成厚度大且致密、摩擦系数的减少效果优异的良好的氧化膜的效果。
[0038]另外硫系交联剂的配合比例小于1.0质量份、或者噻唑系促进剂的配合比例小于1.0质量份、或者秋兰姆系促进剂的配合比例小于0.1质量份、或者硫脲系促进剂的配合比例大于0.6质量份时，任一种情况下辊主体的压缩永久形变均变大而容易发生弹力减弱。
[0039]此外SBR的配合比例大于80质量份、或者噻唑系促进剂的配合比例大于2.0质量份、或者硫脲系促进剂的配合比例小于0.2质量份时，任一种情况下均容易产生感光体的污染。
[0040]与此相对，通过使橡胶成分中SBR和上述4种交联成分的配合比例在上述范围内，从而仅以尽量短的时间照射紫外线即可形成摩擦系数的减少效果优异的良好的氧化膜，并且能够形成因柔软而减少对调色剂的负担的效果优异的、并且不产生感光体的污染、而且压缩永久形变也小而难以发生弹力减弱的辊主体。
[0041]本发明涉及一种显影辊，其特征在于，具备辊主体，该辊主体是将上述本发明的导电性橡胶组合物成型为筒状，使其交联，并且利用紫外线照射在其外周面形成氧化膜而得的。[0042]另外本发明涉及一种激光打印机等图像形成装置，其特征在于，具备上述本发明的显影辊。
[0043]上述辊主体具备通过上述紫外线的照射形成的摩擦系数的减少效果优异的良好的氧化膜，与含有SBR作为橡胶成分且柔软的特性协同而使减少对调色剂的负担的效果优异，并且不产生感光体的污染，而且压缩永久形变也小而难以发生弹力减弱。
[0044]因此利用本发明的显影辊，能够使组装有该显影辊的尤其是面向高耐久性的激光打印机的盒体、可自由装卸地安装该盒体的激光打印机等的图像形成装置与现状相比更加小型化。
[0045]根据本发明，能够提供一种仅以尽量短的时间照射紫外线即可形成摩擦系数的减少效果优异的良好的氧化膜，并且可形成因柔软而减少对调色剂的负担的效果优异、并且不产生感光体的污染、而且压缩永久形变也小而难以发生弹力减弱的辊主体的导电性橡胶组合物，具备由上述导电性橡胶组合物形成的辊主体的显影辊以及组装有上述显影辊的图像形成装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]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。
[0047]符号说明
[0048]
【权利要求】
1.一种导电性橡胶组合物，其特征在于，是含有橡胶成分和用于使所述橡胶成分交联的交联成分的导电性橡胶组合物， 所述橡胶成分为丁苯橡胶、表氯醇橡胶以及氯丁二烯橡胶这3种，且丁苯橡胶在所述橡胶成分的总量100质量份中所占的比例为40质量份~80质量份，并且 作为所述交联成分，相对于所述橡胶成分的总量100质量份，含有1.0质量份~1.5质量份的硫系交联剂、0.2质量份~0.6质量份的硫脲系促进剂、0.1质量份~0.5质量份的秋兰姆系促进剂以及1.0质量份~2.0质量份的噻唑系促进剂。
2.一种显影辊，其特征在于，具备辊主体，所述辊主体是将所述权利要求1所述的导电性橡胶组合物成型为筒状，使其交联，并且，利用紫外线照射，在其外周面形成氧化膜而得的。
3.一种图像形成装置，其特征在`于，具备所述权利要求2所述的显影辊。
【文档编号】C08K3/04GK103724734SQ201310180971
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年5月16日 优先权日:2012年10月12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