專(zhuān)利名稱(chēng)：電子照相設(shè)備用帶電輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在采用電子照相方式的復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)等電子照相設(shè)備中用于使感光鼓等圖像承載體帶電的電子照相設(shè)備用帶電輥。
背景技術(shù)：
在采用電子照相方式的復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)等電子照相設(shè)備中，廣泛采用使帶電輥與感光鼓等圖像承載體的表面直接接觸而使圖像承載體的表面帶電的接觸帶電方式。帶電輥的結(jié)構(gòu)已知有如下結(jié)構(gòu)等在軸體的外周形成由橡膠組合物形成的導(dǎo)電性弾性體層，根據(jù)需要在弾性體層的外周形成調(diào)整帶電輥的電阻等的中間層和/或保護(hù)輥表面等的表層。此種電子照相設(shè)備的帶電輥要求弾性體層為低硬度，以確保與圖像承載體的優(yōu)良的接觸性。并且，要求弾性體層的耐老化性?xún)?yōu)良，以在與圖像承載體接觸后確保優(yōu)良的弾性恢復(fù)性。而且，要求輥表面的電阻均勻，以使圖像承載體的表面均勻帶電。為了應(yīng)對(duì)此種要求，例如在專(zhuān)利文件I中記載了形成導(dǎo)電性弾性體層的主材料使用表氯醇橡膠或丁腈橡膠等離子導(dǎo)電性橡膠，并利用過(guò)氧化物交聯(lián)劑使主材料交聯(lián)。并且，專(zhuān)利文件I中記載了形成表層的材料使用含有N-甲氧基甲基化尼龍及碳黑的樹(shù)脂組合物。專(zhuān)利文件I :日本特開(kāi)2009-31758號(hào)公報(bào)近年來(lái)，為了實(shí)現(xiàn)電子照相設(shè)備的低成本化及抑制消耗電カ等，嘗試使用低電壓的電源。此種情況下，要求通過(guò)比先前更低的電壓利用帶電輥來(lái)使圖像承載體適當(dāng)帶電。然而，使用現(xiàn)有的帶電輥，在施加電壓較低的情況下，在低溫低濕環(huán)境下圖像有時(shí)會(huì)產(chǎn)生沙狀斑點(diǎn)或重影等異常。此種圖像異常在初期圖像中會(huì)尤其明顯地出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供即便降低對(duì)帶電輥的施加電壓，也能夠抑制在低溫低濕環(huán)境下產(chǎn)生圖像異常的電子照相設(shè)備用帶電輥。為了解決所述問(wèn)題，g在提供本發(fā)明的電子照相設(shè)備用帶電輥，其具備軸體、形成于所述軸體外周的導(dǎo)電性弾性體層、及形成于所述弾性體層外周的表層，所述弾性體層是由相對(duì)于由選自表氯醇橡膠及丁腈橡膠的I種或2種以上的橡膠組成的離子導(dǎo)電性橡膠100重量份，含有過(guò)氧化物交聯(lián)劑I. 3重量份 I. 6重量份的橡膠組合物的交聯(lián)體形成，所述表層由相對(duì)N-甲氧基甲基化尼龍100重量份，含有水溶性離子導(dǎo)電劑0. 5重量份 4. 0重量份、導(dǎo)電性氧化錫44重量份 84重量份的樹(shù)脂組合物形成。 較佳地，所述水溶性離子導(dǎo)電劑是選自雙三氟甲磺?；啺蜂?、四こ基溴化鱗、及四こ基氫氧化鱗的I種或2種以上的離子導(dǎo)電劑。較佳地，形成所述表層的樹(shù)脂組合物的體積電阻率為I. OX IOltlQ cm以下。
較佳地，形成所述表層的樹(shù)脂組合物的相對(duì)介電常數(shù)為200以上。另外，較佳地，形成所述弾性體層的橡膠組合物含有導(dǎo)電劑，且所述導(dǎo)電劑為離子導(dǎo)電劑。本發(fā)明的電子照相設(shè)備用帶電輥，在導(dǎo)電性弾性體層由相對(duì)于由選自表氯醇橡膠及丁腈橡膠的I種或2種以上的橡膠組成的離子導(dǎo)電性橡膠100重量份，含有過(guò)氧化物交聯(lián)劑I. 3重量份 I. 6重量份的橡膠組合物的交聯(lián)體形成時(shí)，表層由相對(duì)于N-甲氧基甲基化尼龍100重量份含有水溶性離子導(dǎo)電劑0. 5重量份 4. 0重量份及導(dǎo)電性氧化錫44重量份 84重量份的樹(shù)脂組合物形成。因此，表層的電阻均勻且為低電阻，并且表層的介電常數(shù)高。由于表層為低電阻，因此電響應(yīng)性良好。另外，由于表層為低電阻且表層的介電常數(shù)較高，因此儲(chǔ)存在表層的電荷量(帶電量)多。由此，即便降低對(duì)帶電輥的施加電壓，也能夠在低溫低濕環(huán)境下從初期圖像開(kāi)始就抑制沙狀斑點(diǎn)或重影等的圖像異常，獲得良好的圖像。這里，在形成弾性體層的橡膠組合物含有導(dǎo)電劑，且導(dǎo)電劑為離子導(dǎo)電劑吋，即，在該橡膠組合物未調(diào)配碳黑等電子導(dǎo)電劑吋，特別是在低溫低濕環(huán)境下容易產(chǎn)生此種圖像異常。在此種情況下，僅改良弾性體層難以消除圖像異常。因此，在此種情況下，特別是通過(guò)改良表層對(duì)解決所述問(wèn)題有意義。


圖I是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的帶電輥的圓周方向剖面圖。圖2是說(shuō)明帶電量的檢測(cè)方法的圖。圖3是表1，表示表層用樹(shù)脂組合物的調(diào)配比例、以及表層用樹(shù)脂組合物的體積電阻率、相對(duì)介電常數(shù)的檢測(cè)結(jié)果。圖4是表2，表示表層用樹(shù)脂組合物的調(diào)配比例、以及表層用樹(shù)脂組合物的體積電阻率、相對(duì)介電常數(shù)的檢測(cè)結(jié)果。圖5是表3，表示弾性體層使用橡膠組合物⑴(NBR)時(shí)的評(píng)價(jià)。圖6是表4，表示弾性體層使用橡膠組合物(2)(表氯醇橡膠)時(shí)的評(píng)價(jià)。
具體實(shí)施例方式對(duì)本發(fā)明的電子照相設(shè)備用帶電輥(以下有時(shí)稱(chēng)為帶電輥)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖I是關(guān)于本發(fā)明ー個(gè)實(shí)施方式的帶電輥的圓周方向剖面圖。如圖I所示，帶電輥10具有軸體12、形成于軸體12外周的導(dǎo)電性弾性體層14、及形成于弾性體層14外周的表層16。軸體12只要具有導(dǎo)電性則并無(wú)特別限定。形成軸體12的材料可以列舉鐵、不銹鋼、鋁等具有導(dǎo)電性的金屬。軸體12的形狀可以列舉實(shí)心的棒狀(實(shí)心體)、空心的筒狀(空心體)等。軸體12的表面根據(jù)需要可以涂布粘著劑、底涂劑等。粘著劑、底涂劑等可以根據(jù)需要進(jìn)行導(dǎo)電化。弾性體層14由特定的橡膠組合物的交聯(lián)體形成。特定的橡膠組合物由包含離子導(dǎo)電性橡膠及過(guò)氧化物交聯(lián)劑的組合物形成。離子導(dǎo)電性橡膠可以列舉表氯醇橡膠、丁腈橡膠(NBR)。離子導(dǎo)電性橡膠可以?xún)H由這些橡膠中的I種形成，也可以由將2種以上加以組合而成的橡膠形成。 表氯醇橡膠可以列舉表氯醇的均聚物(CO)、表氯醇-環(huán)氧こ烷ニ元共聚物(ECO)、表氯醇-烯丙基縮水甘油醚ニ元共聚物(GCO)、表氯醇-環(huán)氧こ烷-烯丙基縮水甘油醚三元共聚物(GECO)等。
表氯醇橡膠中，表氯醇-環(huán)氧こ烷ニ元共聚物(ECO)在更容易獲得低電阻體的方面比表氯醇的均聚物(CO)好。另外，由于表氯醇-烯丙基縮水甘油醚ニ元共聚物(GC0)、表氯醇-環(huán)氧こ烷-烯丙基縮水甘油醚三元共聚物(GECO)具有雙鍵，因此從通過(guò)在聚合物鏈間交聯(lián)而容易提高彈性恢復(fù)性(耐老化性)的方面來(lái)看較好。過(guò)氧化物交聯(lián)劑可以用于離子導(dǎo)電性橡膠的交聯(lián)。由于使用過(guò)氧化物交聯(lián)劑而不是由過(guò)去廣泛采用的硫作為交聯(lián)劑將離子導(dǎo)電性橡膠交聯(lián)，因此弾性體層14的耐老化性?xún)?yōu)良。過(guò)氧化物交聯(lián)劑可以列舉過(guò)氧化縮酮、ニ烷基過(guò)氧化物、過(guò)氧化酯、過(guò)氧化酮、過(guò)氧化ニ碳酸酯、過(guò)氧化ニ酰、過(guò)氧化氫等過(guò)去就已知的過(guò)氧化物交聯(lián)劑。過(guò)氧化物交聯(lián)劑可以?xún)H由這些過(guò)氧化物交聯(lián)劑中的I種形成，也可以由將2種以上加以組合而成的交聯(lián)劑形成。過(guò)氧化縮酮可以列舉日油社制造的パーへキサHC、パーへキサV、パーへキサC等。ニ烷基過(guò)氧化物可以列舉日油社制造的パーへキサ25B、ぺaキシモンF、パークミルD、パーブチルC、パーヘキシルD、パーブチルD等。過(guò)氧化酯可以列舉日油社制造的パーブチルE、パーブチルI、パーブチルZ等。過(guò)氧化物交聯(lián)劑的含量相對(duì)于離子導(dǎo)電性橡膠100重量份，設(shè)定為I. 3重量份 I. 6重量份的范圍內(nèi)。如果過(guò)氧化物交聯(lián)劑的含量小于I. 3重量份，則可能離子導(dǎo)電性橡膠的交聯(lián)不會(huì)充分進(jìn)行，而弾性體層14的耐老化性劣化。如果過(guò)氧化物交聯(lián)劑的含量超過(guò)
I.6重量份，則可能離子導(dǎo)電性橡膠的交聯(lián)過(guò)度進(jìn)行而弾性體層14的硬度變得過(guò)高。另外，過(guò)氧化物交聯(lián)劑的含量相對(duì)于離子導(dǎo)電性橡膠100重量份，優(yōu)選為I. 3重量份。離子導(dǎo)電性橡膠由于其本身表現(xiàn)離子導(dǎo)電性，因此體積電阻率相對(duì)較小，可以降低特定的橡膠組合物的電阻。因此，特定的橡膠組合物可以不含有導(dǎo)電劑。另外，特定的橡膠組合物根據(jù)所要求的導(dǎo)電性，也可以含有導(dǎo)電劑。在特定的橡膠組合物含有導(dǎo)電劑時(shí)，導(dǎo)電劑優(yōu)選為離子導(dǎo)電劑。即，特定的橡膠組合物優(yōu)選不含有碳黑等電子導(dǎo)電劑。在導(dǎo)電劑為離子導(dǎo)電劑時(shí)，由于在組合物中的分散性?xún)?yōu)良，因此彈性體層14中難以產(chǎn)生電阻不均。因此，容易使弾性體層14及帶電輥10的電阻變得均勻。弾性體層14通過(guò)調(diào)整特定的橡膠組合物的組成等，以體積電阻率為IO2 Q -cm IO7Q cm左右的方式形成即可。特定的橡膠組合物中所混合的離子導(dǎo)電劑只要是在電子照相設(shè)備領(lǐng)域中使用的，則并無(wú)特別限定，作為優(yōu)選的離子導(dǎo)電劑，可以列舉季銨鹽、季鱗鹽、過(guò)氯酸鹽、硼酸鹽、界面活性劑等。該些導(dǎo)電劑可以單獨(dú)使用，也可以將2種以上加以組合而使用。作為季銨鹽或季鱗鹽可以例示具有I種或2種以上的碳數(shù)I 18左右的烷基或芳基(甲基、こ基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、苯基、ニ甲苯基等)，且包含鹵素離子、ClO4' BF4' SO42' HSOp C2H5SOp CF3COO' CF3SO3' (CF3SO2)2N' PF6' (CF3CF2SO2)2N'CF3(CF2)3SO3' (CF3SO2)3C' CF3(CF2)2COCT 等陰離子的季銨鹽或季鱗鹽。作為硼酸鹽可以例示具有I種或2種以上的碳數(shù)I 18左右的烷基或芳基(甲基、こ基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、苯基、ニ甲苯基等)，且包含鋰離子、鈉離子、鉀離子、鈣離子等堿金屬離子或堿土金屬離子的硼酸鹽。更具體而言，例如可以列舉三丁基こ基銨こ基硫酸鹽、四丁基鹵化銨(四丁基氯化銨、四丁基溴化銨、四丁基碘化銨)、四丁基過(guò)氯酸銨等季銨鹽，三丁基甲基鱗雙(三氟甲磺酰基)酰亞胺等季鱗鹽，過(guò)氯酸鋰、過(guò)氯酸鉀等過(guò)氯酸鹽，有機(jī)硼絡(luò)合物等。尚子導(dǎo)電劑的含量相對(duì)于尚子導(dǎo)電性橡膠100重量份，優(yōu)選0. I重量份 5重量份的范圍內(nèi)。更優(yōu)選0. 2重量份 3重量份的范圍內(nèi)，進(jìn)ー步優(yōu)選0. 3重量份 2重量份的范圍內(nèi)。特定的橡膠組合物中，在不損及本發(fā)明的范圍內(nèi)，根據(jù)需要可以含有潤(rùn)滑劑、抗老化劑、光穩(wěn)定劑、粘度調(diào)節(jié)劑、加工助劑、阻燃劑、塑化劑、發(fā)泡劑、填充劑、分散劑、消泡劑、顔料、脫模劑等各種添加劑中的I種或2種以上。弾性體層14可以使用成形模具通過(guò)模具成形而形成。具體而言可以通過(guò)以下方 式形成在圓筒形狀的成形模具的空心部以與成形模具同軸的方式設(shè)置軸體12，在成形模具的空心部注入特定的橡膠組合物加熱、硬化后，進(jìn)行脫摸。弾性體層14由于由此種特定的橡膠組合物的交聯(lián)體形成，因此為低硬度且耐老化性?xún)?yōu)良。因此，對(duì)感光鼓等圖像承載體確保適當(dāng)?shù)氖簩挾?，并具有?yōu)良的接觸性。表層16由特定的樹(shù)脂組合物形成。特定的樹(shù)脂組合物由含有N-甲氧基甲基化尼龍與水溶性離子導(dǎo)電劑及導(dǎo)電性氧化錫的組合物形成。水溶性離子導(dǎo)電劑是與作為特定的樹(shù)脂組合物的主材料的N-甲氧基甲基化尼龍相溶的材料。即，容易與N-甲氧基甲基化尼龍均勻地混合。因此，水溶性離子導(dǎo)電劑在特定的樹(shù)脂組合物中的分散性?xún)?yōu)良，可以實(shí)現(xiàn)表層16的電阻的均勻化。在特定的樹(shù)脂組合物中，也可以不使用溶劑而將N-甲氧基甲基化尼龍與水溶性離子導(dǎo)電劑均勻地混合，但優(yōu)選使用溶劑將這些均勻地混合。此時(shí)使用的溶劑由于N-甲氧基甲基化尼龍容易溶解等原因，優(yōu)選為水性溶剤。水性溶劑可以列舉水、甲醇、こ醇等。這些水性溶劑可以單獨(dú)使用，也可以將2種以上加以組合而使用。水溶性離子導(dǎo)電劑在特定的樹(shù)脂組合物中與導(dǎo)電性氧化錫同時(shí)使用才有意義。如果僅單純地降低表層16的電阻，則僅調(diào)配導(dǎo)電性氧化錫，并增加其含量即可。然而，如果僅調(diào)配導(dǎo)電性氧化錫并過(guò)度増加其含量，則在輥表面會(huì)產(chǎn)生局部過(guò)量放電等異常放電。由此可能會(huì)產(chǎn)生在圖像上出現(xiàn)橫條紋等的圖像異常。其原因推測(cè)是，特定的樹(shù)脂組合物中的氧化錫的分散性差，而局部存在過(guò)量的部分等。因此，単獨(dú)使用導(dǎo)電性氧化錫發(fā)揮不出本發(fā)明的特性。另ー方面，在不調(diào)配導(dǎo)電性氧化錫而僅調(diào)配水溶性離子導(dǎo)電劑時(shí)，無(wú)法充分地降低表層16的電阻。即，僅使用水溶性離子導(dǎo)電劑時(shí)，表層16的電阻較高。此種情況下，在高溫高濕環(huán)境下，弾性體層14的電阻會(huì)降低，因此從弾性體層14供給至表層16的電壓變得過(guò)量。水溶性離子導(dǎo)電劑雖然分散性?xún)?yōu)良，但由于表層16的膜厚存在不均，因此對(duì)于從弾性體層14供給的過(guò)量電壓，因電阻較高的表層16的膜厚不均而使放電無(wú)法在表面方向達(dá)到均勻。因此推測(cè)，在輥表面會(huì)產(chǎn)生局部過(guò)量放電等異常放電。特別是在施壓寬度較寬的端部(輥的軸方向的端部)容易產(chǎn)生異常放電。通過(guò)同時(shí)使用水溶性離子導(dǎo)電劑與導(dǎo)電性氧化錫，可以充分地降低表層16的電阻。另外，即便表層16的膜厚存在不均，也難以異常放電。其原因推測(cè)是，氧化錫代替成為電極層而使放電于表面方向均勻化。因此，通過(guò)同時(shí)使用水溶性離子導(dǎo)電劑與導(dǎo)電性氧化錫，以不會(huì)產(chǎn)生此種異常放電的結(jié)構(gòu)，使表層16的電阻達(dá)到均勻且低電阻。通過(guò)充分地降低表層16的電阻，表層16的電響應(yīng)性變得良好。即帶電快。另外，將表層16作為電介質(zhì)時(shí)，電介質(zhì)的極化量與相對(duì)介電常數(shù)的大小成比例。換言之，電介質(zhì)的極化率的上升會(huì)關(guān)系到電介質(zhì)的介電常數(shù)的上升。本發(fā)明的水溶性離子導(dǎo)電劑，因是離子極化，極化率高。通過(guò)在導(dǎo)電性氧化錫中還使用水溶性離子導(dǎo)電劑，在因氧化錫所引起的極化上疊加極化率較高的離子極化，因此電介質(zhì)的極化率上升。由此，表層16(電介質(zhì))的介電常數(shù)上升。由于表層16(電介質(zhì))的介電常數(shù)上升，因而儲(chǔ)存在表層16的電荷量(容量)增加。這樣，如果儲(chǔ)存在表層16的電荷量增加，并且表層16的帶電加快，則可以從感光鼓旋轉(zhuǎn)的第一圈(從初始運(yùn)作)起，帶電輥10對(duì)感光鼓以高放電密度放電。由此，從感光 鼓旋轉(zhuǎn)的第一圈起，感光鼓的響應(yīng)性變好，感光鼓的帶電量也増加。因此，即便降低對(duì)帶電輥10的施加電壓，在低溫低濕環(huán)境下也難以產(chǎn)生因帶電量不足引起的沙狀斑點(diǎn)等的圖像異常。另外，如果在感光鼓旋轉(zhuǎn)的第一圈感光鼓的帶電量不足，則與感光鼓旋轉(zhuǎn)的第二圈之間帶電量之差變大。因此，容易產(chǎn)生電荷不均。即，容易產(chǎn)生印字部與非印字部之間的帶電量差。由此，印字部會(huì)變成重影。針對(duì)此現(xiàn)象，通過(guò)同時(shí)使用水溶性離子導(dǎo)電劑與導(dǎo)電性氧化錫，從感光鼓旋轉(zhuǎn)的第一圈起感光鼓的帶電量上升，因此能夠減小感光鼓旋轉(zhuǎn)的第一圈與第二圈之間的帶電量之差。另外，即便降低對(duì)帶電輥10的施加電壓，也能充分確保感光鼓旋轉(zhuǎn)的第一圈的帶電量。因此，即便降低對(duì)帶電輥10的施加電壓，在低溫低濕環(huán)境下也難以產(chǎn)生如上所述的重影。特別是在弾性體層14的主材料使用丁腈橡膠吋，由于弾性體層14相對(duì)而言成為高電阻，因此容易產(chǎn)生重影。在使用此種丁腈橡膠吋，特別是抑制重影產(chǎn)生的效果優(yōu)良。水溶性離子導(dǎo)電劑的含量相對(duì)于N-甲氧基甲基化尼龍100重量份，設(shè)定為0. 5重量份 4. 0重量份。如果水溶性離子導(dǎo)電劑的含量小于0. 5重量份，則表層16的電阻不會(huì)充分下降，因此在降低對(duì)帶電輥10的施加電壓時(shí)，容易產(chǎn)生圖像異常。如果水溶性離子導(dǎo)電劑的含量超過(guò)4. 0重量份，則水溶性離子導(dǎo)電劑容易滲出。特別是在高溫高濕環(huán)境下容易滲出。水溶性離子導(dǎo)電劑的含量相對(duì)于N-甲氧基甲基化尼龍100重量份，更優(yōu)選0. 5重量份 2重量份的范圍內(nèi)。水溶性離子導(dǎo)電劑可以列舉雙三氟甲磺?；啺蜂?、四こ基溴化鱗、四こ基氫氧化鱗。這些離子導(dǎo)電劑離子性強(qiáng)，且因離子極化所引起的極化率高。因此，所述的效果優(yōu)良。導(dǎo)電性氧化錫的含量相對(duì)于N-甲氧基甲基化尼龍100重量份，設(shè)定為44重量份 84重量份。如果導(dǎo)電性氧化錫的含量小于44重量份，則表層16的電阻不會(huì)充分下降，因此在降低對(duì)帶電輥10的施加電壓時(shí)，容易產(chǎn)生圖像異常。如果導(dǎo)電性氧化錫的含量超過(guò)84重量份，則會(huì)在輥表面產(chǎn)生局部過(guò)量放電等異常放電。由此，可能產(chǎn)生在圖像上出現(xiàn)橫條紋等的圖像異常。導(dǎo)電性氧化錫的含量相對(duì)于N-甲氧基甲基化尼龍100重量份，更優(yōu)選54重量份 74重量份的范圍內(nèi)。
特定的樹(shù)脂組合物通過(guò)含有水溶性離子導(dǎo)電劑及導(dǎo)電性氧化錫，來(lái)調(diào)整成為低電阻。具體而言，優(yōu)選將特定的樹(shù)脂組合物的體積電阻率設(shè)定為1.0X101(IQ 以下。更優(yōu)選為L(zhǎng)OXlO9Q - cm以下，進(jìn)ー步優(yōu)選為L(zhǎng)OXlO8Q - cm以下。特定的樹(shù)脂組合物的體積電阻率的下限值并無(wú)特別限定，從確保半導(dǎo)電性等的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選為L(zhǎng)OXlO3Q cm以上，更優(yōu)選為1.0X104Q ^cm以上，進(jìn)ー步優(yōu)選為L(zhǎng)OXlO5Q cm以上。特定的樹(shù)脂組合物的體積電阻率可以使用成形為片狀而得的片狀樣品，依據(jù)JIS (Japanese Industrial Standards,日本エ業(yè)標(biāo)準(zhǔn))K 6911 在 23°C、53*% RH環(huán)境下進(jìn)行檢測(cè)。另外，特定的樹(shù)脂組合物通過(guò)含有水溶性離子導(dǎo)電劑及導(dǎo)電性氧化錫，來(lái)調(diào)整成為高介電常數(shù)。具體而言，優(yōu)選將特定的樹(shù)脂組合物的相對(duì)介電常數(shù)設(shè)定為200以上。更優(yōu)選為220以上，進(jìn)ー步優(yōu)選為230以上。特定的樹(shù)脂組合物的相對(duì)介電常數(shù)的上限值并無(wú)特別限定，從抑制過(guò)量放電等的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選為4000以下，更優(yōu)選為2000以下，進(jìn)ー步優(yōu)選為1000以下。特定的樹(shù)脂組合物的相對(duì)介電常數(shù)與體積電阻率的檢測(cè)同樣，可以使用成形為片狀而得的片狀樣品來(lái)進(jìn)行。具體而言，可以依據(jù)Jis K 6911，在23°C、53% RH環(huán)境下對(duì)檢測(cè)頻率為IkHz時(shí)的相對(duì)介電常數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。特定的樹(shù)脂組合物中，在不阻礙本發(fā)明的范圍內(nèi)，根據(jù)需要可以含有潤(rùn)滑劑、抗老化劑、光穩(wěn)定劑、粘度調(diào)節(jié)劑、加工助劑、阻燃劑、塑化劑、分散劑、消泡劑、顏料、脫模劑等各種添加劑中的I種或2種以上。表層16的厚度并無(wú)特別限定，優(yōu)選為0. Oliim 100 y m的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為0. liim 20 Um的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 3iim 10 Um的范圍內(nèi)。表層16可以通過(guò)在弾性體層14的外周涂布表層16形成用組合物等的方法而形成。涂布方法可以應(yīng)用輥涂法、浸潰法、噴涂法等各種涂布方法。所涂布的表層16根據(jù)需要可以進(jìn)行紫外線(xiàn)照射或熱處理。帶電輥10在弾性體層14與表層16之間為了調(diào)整電阻、防止擴(kuò)散、粘著等，可以具有中間層，也可以不具有中間層。在具有中間層的結(jié)構(gòu)中，中間層可以使用導(dǎo)電性橡膠組合物或樹(shù)脂組合物來(lái)形成。[實(shí)施例]以下，使用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。<弾性體層用橡膠組合物(I)的制備>通過(guò)利用攪拌機(jī)將丁腈橡膠(日本ゼォン社制造、ニポール3335) 100重量份、過(guò)氧化物交聯(lián)劑(日油社制造、パークミルD) I. 3重量份、硬脂酸I. 0重量份、氧化鋅5. 0重量份、作為離子導(dǎo)電劑的季銨鹽I. 0重量份攪拌、混合，而制備了弾性體層用橡膠組合物(I)。<弾性體層用橡膠組合物(2)的制備>
通過(guò)利用攪拌機(jī)將表氯醇橡膠(ダィソ一社制造、ュピクaマー CG102) 100重量份、過(guò)氧化物交聯(lián)劑(日油社制造、パークミルD) I. 3重量份、硬脂酸0.7重量份、氧化鋅
5.0重量份、水滑石(協(xié)和化學(xué)工業(yè)社制造、DHT4A)2. 0重量份、作為離子導(dǎo)電劑的季銨鹽0. 3重量份攪拌、混合，而制備了弾性體層用橡膠組合物(2)。<表層用樹(shù)脂組合物的制備>
通過(guò)相對(duì)于N-甲氧基甲基化尼龍100重量份、水性溶劑(重量比為水甲醇=
I 1)300重量份，調(diào)配特定量水溶性離子導(dǎo)電劑、導(dǎo)電性氧化錫，制備表層用樹(shù)脂組合物。水溶性離子導(dǎo)電劑的種類(lèi)及調(diào)配量(重量份)、導(dǎo)電性氧化錫的調(diào)配量(重量份)如表I、表2所記載。另外，水溶性離子導(dǎo)電劑如以下所述。LiTFSI :雙三氟甲磺酰基酰亞胺鋰(森田薬品工業(yè)社制造的“LiTFSI”)PX-2B 四こ基溴化鱗(日本化學(xué)工業(yè)社制造的“ヒシコーリンPX-2B”)PX-2H 四こ基氫氧化鱗(日本化學(xué)工業(yè)社制造的“ヒシコーリンPX-2H，，)〈帶電輥的制作〉在圓筒狀成形模具的空心部，以與成形模具同軸的方式設(shè)置軸體(金屬芯外徑 6mm)，在成形模具的空心部注入橡膠組合物(I)或橡膠組合物(2)使其加熱、硬化后，進(jìn)行脫摸，由此在軸體的外周形成厚度為3mm的弾性體層。接著，在弾性體層的外周?chē)娡勘韺佑脴?shù)脂組合物后，使其干燥，而形成厚度為10 的表層。通過(guò)以上方式制作了帶電輥。對(duì)所制備的表層用樹(shù)脂組合物檢測(cè)體積電阻率及相對(duì)介電常數(shù)。將檢測(cè)方法示于下文?！大w積電阻率〉將表層用樹(shù)脂組合物涂布于SUS304板上，并于130°C干燥50分鐘，由此獲得厚度為30pm的片狀樣品。通過(guò)在所得的片狀樣品的ー個(gè)表面上涂布銀漿，而設(shè)置了IOmmX IOmm大小的電極(帶保護(hù)電極)。另ー方面，在與設(shè)置有電極的面相反側(cè)的面設(shè)置了對(duì)向電極。依據(jù)JIS K 6911，在23°C、53% RH環(huán)境下檢測(cè)施加電壓100V的條件下的兩電極間的電阻?！聪鄬?duì)介電常數(shù)〉在23°C、53% RH環(huán)境下，對(duì)以與體積電阻率的檢測(cè)同樣的方式所得的片狀樣品，檢測(cè)在檢測(cè)頻率為IkHz時(shí)的相對(duì)介電常數(shù)。對(duì)所制作的帶電輥檢測(cè)了表層的帶電量。另外，使用所制作的帶電輥，在各施加電壓下在低溫低濕環(huán)境下，對(duì)是否產(chǎn)生沙狀斑點(diǎn)、是否產(chǎn)生重影進(jìn)行了檢查。接著，對(duì)所制作的帶電輥進(jìn)行了耐久試驗(yàn)，并對(duì)耐久試驗(yàn)后的污染狀態(tài)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。另外，在高溫高濕環(huán)境下，對(duì)是否產(chǎn)生異常放電進(jìn)行了檢查。另外，在高溫高濕環(huán)境下，對(duì)是否產(chǎn)生滲出進(jìn)行了檢查。將檢測(cè)方法、評(píng)價(jià)方法示于下文?！磶щ娏俊等鐖D2所示，在旋轉(zhuǎn)夾具6上組裝感光鼓1(コニカミノルタ社制造、magicolor4750DN的感光鼓)，使帶電輥2與感光鼓I接觸，對(duì)帶電輥2的兩端加載Ikg的負(fù)荷。此時(shí)，用箱子包圍整體進(jìn)行遮光。從與帶電輥2連接的電源3僅施加直流電壓(-1200V)，利用具備高壓探針4的表面電位計(jì)5 (卜レツクジヤパン(株)制造、“ M0DEL-370，，)，在暗處檢測(cè)感光鼓I的中央部的表面電位(鼓電位)。感光鼓的轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)為60rpm,在從帶電棍的位置沿感光鼓的圓周方向轉(zhuǎn)90°的位置，在距離感光鼓2mm的位置配置表面電位計(jì)的探針。感光鼓的表面電位是在10°C X 10% RH環(huán)境下檢測(cè)第一圈與第二圈旋轉(zhuǎn)的表面電位。<沙狀斑點(diǎn)>使用市售的彩色激光打印機(jī)(コニ力ミノルタ社制造、magicolor 4750DN)，在感光體単元安裝帶電輥，將從主體供給的帶電偏壓接地，從外部電源(卜レツク社制造、MODEL 615-3)施加直流電壓。在各施加電壓下，在10°C X 10% RH環(huán)境下，制作I張2 X 2點(diǎn)圖案的半色調(diào)圖像，目視檢查有無(wú)沙狀斑點(diǎn)。將未確認(rèn)到沙狀斑點(diǎn)狀的圖像斑點(diǎn)的情況設(shè)為“〇”，將見(jiàn)到細(xì)微的沙狀斑點(diǎn)狀的圖像斑點(diǎn)的情況設(shè)為將沙狀斑點(diǎn)狀的圖像斑點(diǎn)明顯的情況設(shè)為“A”，將整個(gè)圖像黑、且確認(rèn)到灰霧圖像的情況設(shè)為“ X ”。< 重影 >與沙狀斑點(diǎn)的評(píng)價(jià)同樣，將帶電輥安裝在所述的市售的彩色激光打印機(jī)。在各施加電壓下，在10°c X10% RH環(huán)境下，制作I張2X2點(diǎn)圖案的半色調(diào)圖像，目視檢查有無(wú)重影。將整個(gè)圖像未確認(rèn)到殘像(重影)的情況設(shè)為“〇”，將半色調(diào)中見(jiàn)到細(xì)微殘像的情況設(shè)為“〇_”，將半色調(diào)中殘像明顯的情況設(shè)為“A”，將白部分見(jiàn)到殘像的情況設(shè)為“ X ”?！茨途迷囼?yàn)后的污染〉對(duì)于弾性體層使用橡膠組合物(2)(表氯醇)的情況，使用市售的彩色激光打印機(jī) (コニ力ミノルタ社制造、magicolor 4750DN)，在感光體單元安裝帶電輥，在-1200V的施加電壓、32. 5°C X85% RH環(huán)境下，進(jìn)行了 10000張的印字試驗(yàn)(印字率5%)。在此耐久試驗(yàn)后取出帶電輥，目視觀(guān)察輥表面。將輥表面未確認(rèn)到調(diào)色劑或調(diào)色劑外添劑的固著的情況設(shè)為“〇”，將見(jiàn)到少許固著的情況設(shè)為“A”，將確認(rèn)到對(duì)輸出圖像造成影響的程度的固著的情況設(shè)為“ X ”?！串惓７烹姟蹬c沙狀斑點(diǎn)的評(píng)價(jià)同樣，將帶電輥安裝在所述的市售的彩色激光打印機(jī)。在各施加電壓下，在32. 50C X85% RH環(huán)境下，制作I張2X2點(diǎn)圖案的半色調(diào)圖像，目視檢查有無(wú)因異常放電所引起的圖像的條紋。將未確認(rèn)到圖像的條紋的情況設(shè)為“〇”，將半色調(diào)中見(jiàn)至抄許條紋的情況設(shè)為將半色調(diào)中條紋明顯的情況設(shè)為“A”，將白部分見(jiàn)到條紋的情況設(shè)為“X”。く滲出〉將帶電輥在40°C X95% RH環(huán)境下放置I周后，目視檢查有無(wú)輥表面的滲出。將輥表面未確認(rèn)到滲出的情況設(shè)為“〇”，將滲出輕微的情況設(shè)為“ A”，將整個(gè)輥表面發(fā)生滲出的情況設(shè)為“ X ”。表I、表2表示表層用樹(shù)脂組合物的調(diào)配比例、以及表層用樹(shù)脂組合物的體積電阻率、相對(duì)介電常數(shù)的檢測(cè)結(jié)果。表3表示弾性體層使用橡膠組合物(I) (NBR)時(shí)的評(píng)價(jià)。表4表示弾性體層使用橡膠組合物(2)(表氯醇橡膠)時(shí)的評(píng)價(jià)。表I參見(jiàn)圖3。表2參見(jiàn)圖4。表3參見(jiàn)圖5。表3中以對(duì)角線(xiàn)劃去的部分表不未進(jìn)行評(píng)價(jià)。表4參見(jiàn)圖6。根據(jù)表I、表2可知，與未調(diào)配水溶性離子導(dǎo)電劑及氧化錫的任一種的比較例的表層用樹(shù)脂組合物相比，調(diào)配了此兩種的實(shí)施例的表層用樹(shù)脂組合物的體積電阻率更低，相對(duì)介電常數(shù)更高。并且，根據(jù)表3、表4可知，與弾性體層使用NBR時(shí)的比較例Ia 比較例4a相比，彈性體層使用NBR時(shí)的實(shí)施例IA 實(shí)施例7A中任ー實(shí)施例，第一圈與第二圈的帶電量之差均更小。同樣可知，與弾性體層使用表氯醇橡膠時(shí)的比較例Ib 比較例4b相比，弾性體層使用表氯醇橡膠時(shí)的實(shí)施例IB 實(shí)施例7B中任ー實(shí)施例，第一圈與第二圈的帶電量之差均更小。從在感光鼓旋轉(zhuǎn)的第二圈表層的帶電量變得充分，可知實(shí)施例中從第一圈起表層的帶電量就足夠高。根據(jù)表3、表4，整體上如果提高施加電壓，則有抑制圖像異常(沙狀斑點(diǎn)、重影)產(chǎn)生的傾向。因此，對(duì)不產(chǎn)生圖像異常(沙狀斑點(diǎn)、重影)(可獲得“〇”評(píng)價(jià))所必需的施加電壓的值進(jìn)行了比較。確認(rèn)到，在弾性體層使用NBR時(shí)，如表3所示，與比較例Ia 比較例4a相比，實(shí)施例IA 實(shí)施例7A均可以降低不產(chǎn)生圖像異常(沙狀斑點(diǎn)、重影)(可獲得“〇”評(píng)價(jià))所必需的施加電壓。即可以說(shuō)，與比較例Ia 比較例4a相比，實(shí)施例IA 實(shí)施例7A即便降低對(duì)帶電輥的施加電壓，在低溫低濕環(huán)境下也容易抑制圖像異常(沙狀斑點(diǎn)、重影)的發(fā)生。并且確認(rèn)到，在弾性體層使用表氯醇橡膠時(shí)，與比較例Ib 比較例4b相比，實(shí)施例IB 實(shí)施例7B也均可以降低不產(chǎn)生圖像異常(沙狀斑點(diǎn)、重影)(可獲得“〇”評(píng)價(jià))所必需的施加電壓。即可以說(shuō)，與比較例Ib 比較例4b相比，實(shí)施例IB 實(shí)施例7B即便降低對(duì)帶電輥的施加電壓，在低溫低濕環(huán)境下也容易抑制圖像異常(沙狀斑點(diǎn)、重影)的發(fā)生。并且，在使用更高電阻的NBR作為弾性體層的橡膠材料時(shí)，可以降低不產(chǎn)生圖像異常(沙狀斑點(diǎn)、重影)所必需的施加電壓的效果會(huì)更加明顯地出現(xiàn)。產(chǎn)品評(píng)價(jià)中，實(shí)施例IA 實(shí)施例7A、實(shí)施例IB 實(shí)施例7B均未確認(rèn)到耐久試驗(yàn)后的污染、異常放電的產(chǎn)生及表面滲出。即，實(shí)施例IA 實(shí)施例7A、實(shí)施例IB 實(shí)施例7B均充分滿(mǎn)足產(chǎn)品特性。另外，比較例I中，由于未調(diào)配水溶性離子導(dǎo)電劑，因此相對(duì)介電常數(shù)較低。比較例2 比較例4中，由于未調(diào)配氧化錫，因此為高電阻。因此，比較例2 比較例4中，在高溫高濕環(huán)境下確認(rèn)到了因異常放電所引起的圖像的條紋。參考例I中，由于水溶性離子導(dǎo)電劑的調(diào)配量過(guò)少，與比較例I同樣，相對(duì)介電常數(shù)較低。因此，與比較例I相比，無(wú)法降低不產(chǎn)生圖像異常(沙狀斑點(diǎn)、重影)(可獲得“〇”評(píng)價(jià))所必需的施加電壓。參考例2中，由于水溶性離子導(dǎo)電劑的調(diào)配量過(guò)多，因此見(jiàn)到離子導(dǎo)電劑滲出。參考例3中，由于氧化錫的調(diào)配量過(guò)少，因此有帶電不足的傾向。因此，與比較例I相比，無(wú)法降低不產(chǎn)生圖像異常(沙狀斑點(diǎn)、重影)(可獲得“〇”評(píng)價(jià))所必需的施加電壓。參考例4中，由于氧化錫的調(diào)配量過(guò)多，因此在耐久試驗(yàn)后的輥表面見(jiàn)到調(diào)色劑的成膜。因此，耐久試驗(yàn)后的污染方面存在問(wèn)題。以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不受所述實(shí)施例任何限制，在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種改變。附圖標(biāo)記說(shuō)明10帶電輥12 軸體14彈性體層 16 表層
權(quán)利要求
1.一種電子照相設(shè)備用帶電輥，其具備軸體、形成于所述軸體外周的導(dǎo)電性弾性體層、以及形成于所述弾性體層外周的表層， 其特征在于，所述弾性體層是由相對(duì)于由選自表氯醇橡膠及丁腈橡膠的I種或2種以上的橡膠組成的離子導(dǎo)電性橡膠100重量份，含有過(guò)氧化物交聯(lián)劑I. 3重量份 I. 6重量份的橡膠組合物的交聯(lián)體形成， 所述表層由相對(duì)于N-甲氧基甲基化尼龍100重量份，含有水溶性離子導(dǎo)電劑0. 5重量份 4. 0重量份、導(dǎo)電性氧化錫44重量份 84重量份的樹(shù)脂組合物形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子照相設(shè)備用帶電輥，其特征在于，所述水溶性離子導(dǎo)電劑是選自雙三氟甲磺?；啺蜂嚒⑺膜郴寤[、及四こ基氫氧化鱗的I種或2種以上的離子導(dǎo)電劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電子照相設(shè)備用帶電輥，其特征在于，形成所述表層的樹(shù) 脂組合物的體積電阻率為I. OX IOltlQ Cm以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電子照相設(shè)備用帶電輥，其特征在于，形成所述表層的樹(shù)脂組合物的相對(duì)介電常數(shù)為200以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電子照相設(shè)備用帶電輥，其特征在于，形成所述弾性體層的橡膠組合物含有導(dǎo)電劑，且所述導(dǎo)電劑為離子導(dǎo)電劑。
全文摘要
提供一種電子照相設(shè)備用帶電輥，其即便降低對(duì)帶電輥的施加電壓，也能夠抑制在低溫低濕環(huán)境下產(chǎn)生圖像異常。本發(fā)明的電子照相設(shè)備用帶電輥(10)具備軸體(12)、形成于軸體(12)外周的導(dǎo)電性彈性體層(14)、及形成于彈性體層(14)外周的表層(16)，彈性體層(14)由相對(duì)于由選自表氯醇橡膠及丁腈橡膠的1種或2種以上的橡膠組成的離子導(dǎo)電性橡膠100重量份，含有過(guò)氧化物交聯(lián)劑1.3重量份～1.6重量份的橡膠組合物的交聯(lián)體形成，表層(16)由相對(duì)于N-甲氧基甲基化尼龍100重量份，含有水溶性離子導(dǎo)電劑0.5重量份～4.0重量份、導(dǎo)電性氧化錫44重量份～84重量份的樹(shù)脂組合物形成。
文檔編號(hào)G03G15/02GK102645867SQ20121003424
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者今村涉, 土屋賢一, 飯沼角王 申請(qǐng)人:東海橡塑工業(yè)株式會(huì)社