專利名稱：帶電輥及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在利用了電攝影方式的復(fù)印機(jī)或打印機(jī)、傳真機(jī)等圖像形成裝置中， 用于使由電攝影感光體或靜電記錄電介質(zhì)等形成的圖像載體帶電的帶電輥。
背景技術(shù)：
在利用了電攝影方式的復(fù)印機(jī)或打印機(jī)、傳真機(jī)等圖像形成裝置(以下稱作電攝 影裝置)中廣泛采用所謂的輥帶電方式，即通過(guò)使感光體(鼓)等圖像載體與帶電輥的外 周面接觸，并使上述圖像載體與帶電輥相互轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使所述圖像載體的表面帶電。作為上述輥帶電方式中使用的帶電輥，迄今為止提出并使用了具有各種結(jié)構(gòu)的帶 電輥，例如可以采用下述結(jié)構(gòu)在作為導(dǎo)電體的軸體(芯軸)的周圍設(shè)置由低硬度導(dǎo)電性 橡膠發(fā)泡體構(gòu)成的導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層作為基層，進(jìn)而在發(fā)泡體層的外側(cè)設(shè)置表層(保護(hù) 層)(參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1)。因此，在具有上述結(jié)構(gòu)的帶電輥中，作為用于形成該表層的材料(表層形成材 料)，已知如果使用以硬的合成樹(shù)脂材料(玻璃化溫度高的合成樹(shù)脂材料)為主要成分的合 成樹(shù)脂組合物，則得到的帶電輥的輥硬度變高，可能會(huì)產(chǎn)生下述問(wèn)題。即，對(duì)于輥硬度高的 帶電輥，由于其對(duì)殘留在感光鼓等圖像載體表面的調(diào)色劑(toner)的推力變大，所以如果 長(zhǎng)期使用上述帶電輥，則調(diào)色劑附著(粘著)于帶電輥表面，在帶電輥表面的圓周方向產(chǎn)生 條紋狀污染。從而，存在因上述輥表面的污染而使最終得到的圖像產(chǎn)生不良情況的問(wèn)題。作為解決上述問(wèn)題的對(duì)策，考慮使用以軟的合成樹(shù)脂材料(玻璃化溫度低的合成 樹(shù)脂材料)為主要成分的合成樹(shù)脂組合物作為表層形成材料。但是，對(duì)于使用以軟的合成樹(shù)脂材料(玻璃化溫度低的合成樹(shù)脂材料)為主要成 分的合成樹(shù)脂組合物形成表層的帶電輥，在電攝影裝置內(nèi)帶電輥與感光鼓等圖像載體接觸 的狀態(tài)下，如果在濕熱環(huán)境下長(zhǎng)期放置，則存在帶電輥表面的表層粘著在感光鼓等的表面， 使用機(jī)器時(shí)帶電輥的表層可能剝離的問(wèn)題。需要說(shuō)明的是，近年來(lái)，從可以容易地將帶電輥等安裝于電攝影裝置中及從電攝 影裝置中將其拆卸的觀點(diǎn)考慮，廣泛采用在規(guī)定的箱體內(nèi)在使帶電輥與圖像載體的外周面 接觸的狀態(tài)下進(jìn)行安裝所得結(jié)構(gòu)的筒(Cartridge)被稱作工程筒或鼓筒等。另外，還使用 除帶電輥等之外還具有調(diào)色劑收納部和顯影輥等的筒被稱作調(diào)色劑筒等。上述帶電輥內(nèi)置 的筒也存在上述問(wèn)題。本發(fā)明人等認(rèn)為上述表層剝離產(chǎn)生的原因如下1)帶電輥中的導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡 體層與表層之間的密合性低，2)由于導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層與表層的接觸面積小，所以電攝 影裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層表層間的摩擦小等。專利文獻(xiàn)1日本專利第3277619號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是以上述情況為背景完成的，以解決上述問(wèn)題為課題，提供一種帶電輥，所
3述帶電輥即使長(zhǎng)期使用也不會(huì)產(chǎn)生圖像不良情況，另外，在安裝于電攝影裝置內(nèi)的狀態(tài)下 在濕熱環(huán)境下放置，之后使電攝影裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，也不發(fā)生表層剝離。另外，本發(fā)明的課題還在 于提供一種可以有利地制造上述帶電輥的方法。 為了有利地解決上述課題，本發(fā)明的主旨在于提供一種帶電輥，所述帶電輥是在 軸體的外周面上設(shè)置有導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層、進(jìn)而在發(fā)泡體層的側(cè)設(shè)置有表層而形成的， 其特征在于，上述導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層在表層部具有開(kāi)口率為0. 5 20%的表皮層，上述 表層是由以玻璃化溫度為0 45°C的合成樹(shù)脂材料為主要成分的合成樹(shù)脂組合物形成的。另外，在本發(fā)明帶電輥的優(yōu)選方案之一中，上述導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層是將半硫化 未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層進(jìn)一步在常壓下加熱而形成的，所述半硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層 是在加壓下加熱未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層而得到的。另外，在本發(fā)明帶電輥的另一個(gè)優(yōu)選方案中，上述合成樹(shù)脂組合物為液態(tài)。另一方面，本發(fā)明的主旨還在于提供一種可以有利地制造上述方案的帶電輥的制 造方法，即，是在軸體的外周面上一體地設(shè)置有導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層、進(jìn)而在發(fā)泡體層的外 側(cè)設(shè)置有表層而形成的帶電輥的制造方法，其特征在于，包括下述步驟1)準(zhǔn)備未硫化未 發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層的步驟，所述未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層提供上述導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡 體層；2)通過(guò)在加壓下加熱該未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層，形成在表層部具有表皮層的 半硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層的步驟；3)通過(guò)在常壓下加熱該半硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡 膠層，使上述表皮層開(kāi)口，形成在表層部具有開(kāi)口率為0. 5 20%的表皮層的導(dǎo)電性橡膠 發(fā)泡體層的步驟；4)在該導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層的外側(cè)，使用以玻璃化溫度為0 45°C的合 成樹(shù)脂材料為主要成分的合成樹(shù)脂組合物形成表層的步驟。如上所述，對(duì)于本發(fā)明的帶電輥來(lái)說(shuō)，作為最外層的表層由以玻璃化溫度為0 45°C的合成樹(shù)脂材料為主要成分的合成樹(shù)脂組合物形成，其硬度較低，因此例如即使在經(jīng) 長(zhǎng)期使用在感光鼓等圖像載體的表面殘留調(diào)色劑的情況下，也可以有效地降低對(duì)上述調(diào)色 劑的負(fù)荷。由此，可以有利地抑制帶電輥表面因附著調(diào)色劑而產(chǎn)生污染，從而可以有效地抑 制圖像不良情況的發(fā)生。另外，在本發(fā)明的帶電輥中，將上述表層設(shè)置于導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層的外側(cè)，所述 導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層在表層部具有開(kāi)口率為0. 5 20%的表皮層，充分地確保上述表層與 導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層之間的接觸面積。因此，即使將本發(fā)明的帶電輥在將其安裝到電攝影 裝置內(nèi)(筒內(nèi))的狀態(tài)下在濕熱環(huán)境下放置，之后使電攝影裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，也可以有利 地防止上述帶電輥的表層剝離。根據(jù)本發(fā)明的帶電輥的制造方法，可以有利地制造能夠發(fā) 揮上述優(yōu)異特性的帶電輥。


圖1為表示本發(fā)明的帶電輥之一例的垂直于軸向的截面說(shuō)明圖。符號(hào)說(shuō)明10帶電輥12軸體14導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層 16表層18表皮層
具體實(shí)施例方式以下一邊適當(dāng)參見(jiàn)附圖一邊具體地說(shuō)明本發(fā)明。圖1中將本發(fā)明帶電輥的代表性的一個(gè)實(shí)施方式在與軸芯垂直方向的截面上簡(jiǎn) 要示出。在上述圖1中，帶電輥10在金屬制導(dǎo)電性軸體(芯軸)12的外周面上從輥直徑方 向的內(nèi)側(cè)向外側(cè)依次以規(guī)定厚度分別一體地層合形成作為基層的導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層14 和作為最外層的表層(保護(hù)層)16。需要說(shuō)明的是，作為導(dǎo)電性軸體12，只要由具有導(dǎo)電性的金屬形成即可，沒(méi)有特別 限定，可以舉出由鐵、不銹鋼(SUS)和快削鋼(SUM)等形成的軸體。另外，對(duì)上述導(dǎo)電性軸 體12可以進(jìn)行電鍍處理等，進(jìn)而根據(jù)需要也可以在外周面涂布粘合劑和底漆(primer)等。 除此之外，導(dǎo)電性軸體12的形狀除如圖1所示的棒狀實(shí)心體之外，還可以為管(pipe)狀中 空?qǐng)A筒體，沒(méi)有任何影響。本發(fā)明帶電輥10的第一特征在于在導(dǎo)電性軸體12的外周面上一體地形成的導(dǎo)電 性橡膠發(fā)泡體層14在表層部具有開(kāi)口率為0. 5 20%的表皮層18。如上所述，通過(guò)采用 在表層部具有開(kāi)口率在規(guī)定范圍內(nèi)的表皮層(18)的導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層(14)，對(duì)于本發(fā) 明的帶電輥(10)來(lái)說(shuō)可以充分地確保導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層(14)與表層(16)之間的接觸 面積，因此，即使將本發(fā)明的帶電輥(10)在安裝到電攝影裝置內(nèi)(筒內(nèi))的狀態(tài)下在濕熱 環(huán)境下放置后，使電攝影裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，也可以有利地抑制表層(16)剝離。此處，本說(shuō)明書(shū)及專利權(quán)利要求的開(kāi)口率(％ )是指如下所述算出的開(kāi)口率。艮口， 對(duì)于形成表層前的導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層，在其軸方向中央部及兩端部共三處，使用激光顯 微鏡等光學(xué)顯微鏡在各處測(cè)定開(kāi)口面積，每處測(cè)定3次即共計(jì)9次。將測(cè)定得到的開(kāi)口面 積除以光學(xué)顯微鏡的觀察面積，算出一次測(cè)定的開(kāi)口率(％)。然后，算出根據(jù)9次測(cè)定得 到的開(kāi)口率(％)的平均值，將上述平均值作為本說(shuō)明書(shū)及專利權(quán)利要求中的開(kāi)口率(％)。 其中，前提是開(kāi)口部的最大直徑為250i!m以下。在帶電輥中，如果導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層(14)中表皮層(18)的開(kāi)口率過(guò)小，則無(wú)法 充分地確保導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層(14)與表層(16)之間的接觸面積，可能無(wú)法有效地實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明的目的，另一方面，如果表皮層(18)的開(kāi)口率過(guò)大，則難以形成表層(16)，或者表層 (16)的厚度變得不均勻，最終得到的圖像中可能產(chǎn)生不勻。因此，在本發(fā)明的帶電輥(10) 中，使導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層(14)中表皮層(18)的開(kāi)口率為0.5 20%。在本發(fā)明中，形成具有表皮層(18)的導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層(14)時(shí)，所述表皮層以 規(guī)定的開(kāi)口率進(jìn)行開(kāi)口，使用以各種橡膠材料為主要成分的發(fā)泡性導(dǎo)電性橡膠組合物。作 為本發(fā)明中可以使用的橡膠材料，可以舉出表氯醇橡膠(EC0、C0等)、丁腈橡膠(NBR)、三元 乙丙橡膠(EPDM)、有機(jī)硅橡膠、聚氨酯橡膠、丁苯橡膠(SBR)、異戊二烯橡膠(IR)、氯丁橡膠 (CR)和天然橡膠(NR)等，當(dāng)然上述橡膠可以分別單獨(dú)使用，也可以同時(shí)使用兩種以上。在 本發(fā)明中，從可以使最終得到的帶電輥的電阻分布有利地均一化的觀點(diǎn)考慮，特別優(yōu)選使 用作為離子導(dǎo)電性橡膠的表氯醇橡膠和丁腈橡膠。另外，在不妨礙本發(fā)明目的的范圍內(nèi)，可以在上述橡膠材料中根據(jù)各添加目的與 以往同樣地適當(dāng)配合發(fā)泡劑和導(dǎo)電劑，進(jìn)而根據(jù)需要配合下述各種添加劑，所述添加劑包 括填充劑、增量劑、增強(qiáng)劑、加工助劑、固化劑、硫化劑、硫化促進(jìn)劑、硫化助劑、抗氧化劑、增 塑劑、紫外線吸收劑、顏料、硅油和表面活性劑等。其中，特別是發(fā)泡劑、硫化劑及硫化促進(jìn)劑顯著影響加壓下由加熱引起的表皮層(18)的形成、及常壓下由加熱引起的表皮層(18) 的開(kāi)口，因此其種類及配合量的選擇是重要的。例如作為發(fā)泡劑，可以配合迄今為止公知的無(wú)機(jī)類發(fā)泡劑和有機(jī)類發(fā)泡劑?？?慮到通過(guò)熱分解可以容易地發(fā)泡，另外分解物與作為基質(zhì)的橡膠材料之間的相容性優(yōu)異 等，在本發(fā)明中，優(yōu)選使用有機(jī)類發(fā)泡劑。作為上述有機(jī)類發(fā)泡劑，可以舉出偶氮二甲酰胺 (ADCA)、4，4，-氧雙苯磺酰胼
、N，N，- 二亞硝基五亞甲基四胺(DPT)等。另外，作為導(dǎo)電劑，可以舉出科琴黑(Ketjen Black)和乙炔炭黑等炭黑、石墨、金 屬粉、導(dǎo)電性金屬氧化物，以及各種離子導(dǎo)電劑，例如四甲基高氯酸銨、十八烷基三甲基高 氯酸銨(trimethyloctadecylammonium perchlorate)、芐基三甲基氯化銨等季銨鹽等。本發(fā)明的第二特征在于在使用上述發(fā)泡性導(dǎo)電性橡膠組合物形成的導(dǎo)電性橡膠 發(fā)泡體層(14)的外側(cè)形成表層(16)，在本發(fā)明的帶電輥(10)中，表層(16)是使用以玻璃 化溫度為0 45°C的合成樹(shù)脂材料為主要成分的合成樹(shù)脂組合物形成的。S卩，如果使用以玻璃化溫度在規(guī)定范圍內(nèi)的合成樹(shù)脂材料為主要成分的合成樹(shù)脂 組合物形成帶電輥(10)中的表層(16)，則可以充分地抑制得到的表層(16)的硬度，使硬度 較低。因此，即使在電攝影裝置內(nèi)長(zhǎng)期使用具有上述表層的本發(fā)明的帶電輥(10)，也可以 有利地降低對(duì)殘留在感光鼓等圖像載體表面的調(diào)色劑的負(fù)荷，可以有效地抑制帶電輥(10) 表面因調(diào)色劑附著而產(chǎn)生污染，因此也可以有效地抑制圖像不良情況的發(fā)生。需要說(shuō)明的 是，在本說(shuō)明書(shū)及專利權(quán)利要求中，玻璃化溫度(°C)是指按照用JIS-C-6481 :1996規(guī)定的 DSC法測(cè)定得到的溫度。此處，在本發(fā)明中，只要是目前為止在形成表層(保護(hù)層)時(shí)可以使用的合成樹(shù)脂 材料，并且玻璃化溫度在0 45°C的范圍內(nèi)即可，可以使用任何合成樹(shù)脂材料。作為合成樹(shù) 脂材料，可以舉出丙烯酸樹(shù)脂、丙烯酸苯乙烯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、氟 樹(shù)脂、丙烯酸有機(jī)硅樹(shù)脂、丁醛樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂、氟改性丙烯酸酯樹(shù)脂等，從上述公知的合成 樹(shù)脂材料中適當(dāng)選擇一種或兩種以上玻璃化溫度在0 45°C范圍內(nèi)的樹(shù)脂進(jìn)行使用。需要說(shuō)明的是，通過(guò)在上述合成樹(shù)脂材料中配合上述導(dǎo)電劑來(lái)配制表層(16)，使 其體積電阻率通常為1X105 1X1013Q 左右。配制時(shí)優(yōu)選將合成樹(shù)脂材料及導(dǎo)電劑， 以及下述各種添加劑添加到規(guī)定溶劑中進(jìn)行混合，形成液態(tài)合成樹(shù)脂組合物。這是由于通 過(guò)將作為表層(16)形成用材料的合成樹(shù)脂組合物制成液態(tài)，上述合成樹(shù)脂組合物可以有 效地進(jìn)入(含浸)到導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層(14)的開(kāi)口部，可以更有利地確保最終得到的表 層(16)與導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層(14)之間的密合性。作為配制合成樹(shù)脂組合物時(shí)使用的溶 劑，可以舉出水、甲醇等。另外，在形成表層(16)時(shí)使用的合成樹(shù)脂組合物中，以與現(xiàn)有相同的配合比例分 別配合公知的交聯(lián)劑、聚氨酯樹(shù)脂粒等粗糙度形成劑、填充劑等各種添加劑。可以通過(guò)利用 上述合成樹(shù)脂組合物形成表層(16)，保護(hù)導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層(14)，同時(shí)可以高度確保帶 電輥(10)的耐磨損性等。因此，具有圖1所示結(jié)構(gòu)的、本發(fā)明的帶電輥10例如可以按照以下方法進(jìn)行制造。首先，使用上述發(fā)泡性導(dǎo)電性橡膠組合物準(zhǔn)備未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層，所 述未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層最終提供導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層14。具體而言，將發(fā)泡性導(dǎo) 電性橡膠組合物成型為管狀。
將發(fā)泡性導(dǎo)電性橡膠組合物成型為管狀時(shí)，可以采用以擠出成型和模成型等為代 表的目前為止公知的成型方法中的任一種，但從生產(chǎn)率等觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選采用擠出成型。在 擠出成型時(shí)，可以使用通常的擠出成型機(jī)，另外，可以在軸體12或其他芯材的外周面上直 接成型未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層。首先，在加壓下加熱如上所述制成的未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層，形成在表層 部具有表皮層18的半硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層。通過(guò)在加壓下進(jìn)行加熱，可以抑制未硫 化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層的內(nèi)部產(chǎn)生發(fā)泡，另一方面，在其外周面附近進(jìn)行硫化。制造本發(fā) 明的帶電輥時(shí)，首先設(shè)置上述表皮層18是非常有意義的。即，對(duì)于未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性 橡膠層，首先，通過(guò)形成表皮層18，之后進(jìn)行硫化及發(fā)泡，可以容易地使最終得到的導(dǎo)電性 橡膠發(fā)泡體層14的表面中的開(kāi)口率在所期望的范圍內(nèi)。需要說(shuō)明的是，在目前為止廣泛采 用的、圓筒狀模的成型內(nèi)腔內(nèi)同軸地配置軸體及未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層并在上述狀 態(tài)下對(duì)模進(jìn)行加熱、同時(shí)進(jìn)行未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層的發(fā)泡及硫化的方法中，由于 難以控制發(fā)泡，所以使最終得到的導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層(14)表面的開(kāi)口率在所期望的范 圍內(nèi)(0.5 20%)是非常困難的。此處，優(yōu)選未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層在插入軸體12或其他芯材的狀態(tài)下在 加壓下進(jìn)行加熱。但是，這是由于在未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層中，由于難以對(duì)位于軸體 12等附近的部位(垂直于軸的方向內(nèi)側(cè)的部位)傳遞熱，所以僅可以在其表層部(垂直于 軸的方向外側(cè)的部位)有利地形成表皮層。另外，考慮發(fā)泡性導(dǎo)電性橡膠組合物中含有的硫化劑及硫化促進(jìn)劑的種類和配合 量等，適當(dāng)確定在上述加壓下進(jìn)行加熱時(shí)的各種條件，例如加壓條件、加熱溫度和加熱時(shí)間 等，所述條件包括未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層的硫化沒(méi)有完全結(jié)束的(未硫化未發(fā)泡的 發(fā)泡性橡膠層為半硫化狀態(tài)的)條件；得到的表皮層通過(guò)在下述常壓下進(jìn)行加熱，以規(guī)定 的開(kāi)口率(0.5 20%)進(jìn)行開(kāi)口的條件。通常，作為加壓條件，采用0.5 30MPa左右、優(yōu) 選采用IMPa。這是由于壓力低于0. 5MPa時(shí)，可能無(wú)法有效地抑制發(fā)泡劑的發(fā)泡，另一方面， 如果壓力超過(guò)30MPa，則可能難以控制內(nèi)部的發(fā)泡狀態(tài)。另外，采用下述條件，即，作為加熱 溫度為120 250°C左右、優(yōu)選為140 170°C左右；作為加熱時(shí)間為5 3000秒左右、優(yōu) 選為900秒(15分鐘)左右。進(jìn)而，在加壓下進(jìn)行加熱時(shí)使用加壓爐等。通過(guò)上述條件，通 常在半硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層的表層部形成具有10 100 ym左右厚度的表皮層18。接下來(lái)，通過(guò)在常壓下對(duì)在表層部形成有表皮層的半硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層 進(jìn)行加熱處理，形成在表層部具有開(kāi)口率為0. 5 20%的表皮層的導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層 14。即，通過(guò)在常壓下加熱，在半硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層的內(nèi)部進(jìn)行發(fā)泡及硫化，可以 使表皮層18有效地開(kāi)口。需要說(shuō)明的是，對(duì)常壓下進(jìn)行加熱時(shí)的各種條件(加熱溫度、加 熱時(shí)間等)，與加壓下進(jìn)行的加熱同樣地適當(dāng)確定。通常，采用下述條件，即，作為加熱溫度 為150°C左右，作為加熱時(shí)間為30分鐘左右。在如上所述得到的、具有開(kāi)口率在規(guī)定范圍內(nèi)的表皮層18的導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體 層14的表面，使用上述合成樹(shù)脂組合物形成表層16。具體而言，作為合成樹(shù)脂組合物，使用 配制成液態(tài)的組合物時(shí)，按照輥涂法等目前為止公知的各種方法，將液態(tài)的合成樹(shù)脂組合 物涂布在導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層14的表面。之后，通過(guò)干燥(及根據(jù)需要進(jìn)行加熱)上述涂 布膜，可以得到表層16。需要說(shuō)明的是，優(yōu)選形成1 50i!m厚度的表層16，較優(yōu)選為1
720 u m。對(duì)于按照上述方法制造得到的本發(fā)明的帶電輥10，導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層14在表 層部具有以規(guī)定的開(kāi)口率進(jìn)行開(kāi)口的表皮層18，另外，設(shè)置在上述導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層14 外側(cè)的表層16是由以規(guī)定的合成樹(shù)脂為主要成分的合成樹(shù)脂組合物形成的。因此，形成下 述帶電輥，所述帶電輥即使經(jīng)長(zhǎng)期使用也不易產(chǎn)生圖像不良情況，另外，即使在安裝到電攝 影裝置內(nèi)(筒內(nèi))的狀態(tài)下在濕熱環(huán)境下放置，之后使電攝影裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，也不易發(fā)生表層剝 罔。實(shí)施例以下給出幾個(gè)本發(fā)明的實(shí)施例，更具體地說(shuō)明本發(fā)明，當(dāng)然本發(fā)明不受上述實(shí)施 例記載內(nèi)容的任何限制。另外，應(yīng)該理解為本發(fā)明除以下實(shí)施例之外并且在上述具體記載 的內(nèi)容之外，只要不脫離本發(fā)明的宗旨，可以基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)進(jìn)行各種改變、修 改、改良等。首先，按照下述表1所示的配合比例配制五種發(fā)泡性導(dǎo)電性橡膠組合物作為導(dǎo)電 性橡膠發(fā)泡體層形成材料(A E)。需要說(shuō)明的是，配制各組合物時(shí)，使用以下橡膠材料等。 表氯醇橡膠EpiChl0mer CG102 (商品名)、大曹株式會(huì)社制 季銨鹽四甲基高氯酸銨 氧化鋅氧化鋅兩種(商品名)、堺化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制 偶氮二甲酰胺Selmark RUB(商品名)、三協(xié)化成株式會(huì)社制 硫硫粉、鶴見(jiàn)化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制 硫化促進(jìn)劑A :Nocceler DM(商品名)、大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制 硫化促進(jìn)劑B :Nocceler TS(商品名)、大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制 硫化促進(jìn)劑C :Nocceler CZ(商品名)、大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制[表 1]
發(fā)泡性導(dǎo)電性橡膠組合物 (導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層形成材料)ABCDE囲己 合 比 例 ？ 量 份表氯醇橡股100100100100100季銨鹽11111氧化辭55555偶氮二酰胺101010101011111石充化促進(jìn)劑A1.510.5-1為t化促進(jìn)劑B1111硫化促進(jìn)劑C-0.511.51 另外，在作為溶劑的300重量份水中配合下述表2所示的各成分，使之分散，由此
8配制7種作為表層形成材料的合成樹(shù)脂組合物(a 用以下合成樹(shù)脂材料等。
g)。需要說(shuō)明的是，配制各組合物時(shí)使

制
丙烯酸樹(shù)脂1 :V0NC0AT CP-6190 (商品名)、DIC株式會(huì)社制
丙烯酸樹(shù)脂2 :V0NC0AT SA-6360 (商品名)、DIC株式會(huì)社制
丙烯酸樹(shù)脂3 :V0NC0AT 550EF(商品名)、DIC株式會(huì)社制
丙烯酸樹(shù)脂4 :BURN0CK WE-304 (商品名)、DIC株式會(huì)社制
丙烯酸樹(shù)脂5 :V0NC0AT VF-1040 (商品名)、DIC株式會(huì)社制
聚氨酯樹(shù)脂Track ff-6061 (商品名)、三井化學(xué)聚氨酯株式會(huì)社制
丙烯酸苯乙烯樹(shù)脂V0NC0AT CG-8400 (商品名)、DIC株式會(huì)社制
炭黑Ketjen Black EC300J(商品名)、Ketjenblack International 株式會(huì)社
表2: 表2 使用如上所述配制得到的發(fā)泡性導(dǎo)電性橡膠組合物(導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層形成 材料)及合成樹(shù)脂組合物(表層形成材料)，按照以下方法制作帶電輥。圓筒徑使用具有40 6的擠出成型部和十字形頭的擠出成型裝置，將發(fā)泡性導(dǎo)電 性橡膠組合物與芯材(64、SUS304制)一起同時(shí)擠出得到復(fù)合體，所述復(fù)合體是在芯材的 外周面上形成未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層而得到的。將得到的復(fù)合體配置在加壓爐內(nèi)，對(duì)爐內(nèi)加壓至IMPa后，進(jìn)行加熱處理，加熱15 分鐘至下述表3或表4所示的各溫度。需要說(shuō)明的是，目視觀察上述加熱處理后的復(fù)合體表 面(半硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層的表面)，結(jié)果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)發(fā)泡單元，確認(rèn)形成了表皮層。之后，將爐內(nèi)的壓力減壓至常壓，從復(fù)合體中除去芯材。在爐內(nèi)在常壓下、于150°C 下對(duì)得到的橡膠管(半硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層)進(jìn)行加熱處理30分鐘。
將軸體插入如上所述得到的發(fā)泡橡膠管(導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層)中，形成基礎(chǔ)輥 (base roll)。然后，按照輥涂法將合成樹(shù)脂組合物(表層形成材料)涂布在基礎(chǔ)輥的表面， 使之干燥，形成表層(厚度10i!m)，由此得到帶電輥。按照以上步驟制作共計(jì)18種帶電輥(實(shí)施例1 13、比較例1 5)。需要說(shuō)明的是，下述表3及表4分別表示1)制作各帶電輥時(shí)使用的發(fā)泡性導(dǎo)電 性橡膠組合物(導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層形成材料)及合成樹(shù)脂組合物(表層形成材料)，2) 形成導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層時(shí)的加壓下及常壓下的加熱溫度，3)導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層的開(kāi)口 率(％ )，及4)使用的合成樹(shù)脂組合物(表層形成材料)中合成樹(shù)脂的玻璃化溫度(°C )。 此處，導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層的開(kāi)口率是使用激光顯微鏡(商品名VI0LET LASER COLOUR 3D PROFILE MICROSCOPE VK-3500，株式會(huì)社KEYENCE制)，觀察表層形成前的帶電輥(基礎(chǔ)輥 (base roll))的表面，按照上述定義而算出的。對(duì)得到的18種帶電輥(實(shí)施例1 13，比較例1 5)進(jìn)行以下評(píng)價(jià)。-與感光鼓的粘著性_將制作的帶電輥安裝到實(shí)機(jī)(商品名Laser Jet 3800dn,惠普 (Hewlett-Packard)公司制)的調(diào)色劑盒上，將上述調(diào)色劑盒在32. 5°C X85%Rh的環(huán)境下 放置30日。之后，卸開(kāi)調(diào)色劑盒且拆卸輥時(shí)，確認(rèn)帶電輥的表層是否剝離。在帶電輥的表 層與感光鼓接觸之處，將拆卸輥時(shí)表層不發(fā)生剝離的情況作為未確認(rèn)到粘著，評(píng)價(jià)為“〇”； 將拆卸輥時(shí)表層剝離的情況作為確認(rèn)到粘著，評(píng)價(jià)為“X”。將各帶電輥的評(píng)價(jià)結(jié)果作為“與 感光鼓的粘著”示于下述表3及表4。-斑點(diǎn)圖像的評(píng)價(jià)-將帶電輥安裝到實(shí)機(jī)(商品名LaSer Jet 3800dn，惠普公司制))的調(diào)色劑盒上， 在23°C X53%RH的環(huán)境下，輸出25%半色調(diào)(halftone)圖像。按照以下基準(zhǔn)評(píng)價(jià)得到的 圖像。將各帶電輥的評(píng)價(jià)結(jié)果作為“斑點(diǎn)圖像”示于下述表3及表4。〇在圖像中，未確認(rèn)到由帶電輥間距產(chǎn)生的斑點(diǎn)圖像。A 在圖像中雖然確認(rèn)到由帶電輥間距產(chǎn)生的斑點(diǎn)圖像，但是在允許的范圍內(nèi)。X 在圖像中，確認(rèn)到由帶電輥間距產(chǎn)生的明顯的斑點(diǎn)圖像。-耐久試驗(yàn)后的圖像評(píng)價(jià)_將帶電輥安裝到實(shí)機(jī)(商品名LaSer Jet 3800dn，惠普公司制))的調(diào)色劑盒上， 在32. 5°C X85% Rh的環(huán)境下，以5%濃度對(duì)6000片進(jìn)行耐久試驗(yàn)。耐久試驗(yàn)后，輸出灰色 25%圖像，在上述圖像中，目視觀察輥圓周方向有無(wú)條紋。在未確認(rèn)到輥圓周方向的條紋時(shí) 評(píng)價(jià)為“〇”；在確認(rèn)到條紋時(shí)評(píng)價(jià)為“ X ”。將各帶電輥的評(píng)價(jià)結(jié)果作為“耐久后的圖像不 勻”示于下述表3及表4。
上述表3及表4的結(jié)果表明，確認(rèn)對(duì)于本發(fā)明的帶電輥來(lái)說(shuō)，即使長(zhǎng)期使用也不會(huì) 發(fā)生圖像不勻等圖像不良情況，另外，即使在安裝到電攝影裝置內(nèi)的狀態(tài)下在濕熱環(huán)境下 長(zhǎng)期放置，也會(huì)有效地抑制表層與感光鼓等圖像載體的粘著，并且在隨后的電攝影裝置運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí)，也不會(huì)發(fā)生表層剝離。
權(quán)利要求
一種帶電輥，是在軸體的外周面上設(shè)置有導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層、進(jìn)而在發(fā)泡體層的外側(cè)設(shè)置有表層而形成的帶電輥，其特征在于，所述導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層在表層部具有開(kāi)口率為0.5～20％的表皮層，所述表層是由以玻璃化溫度為0～45℃的合成樹(shù)脂材料為主要成分的合成樹(shù)脂組合物形成的。
2.如權(quán)利要求1所述的帶電輥，其中，所述導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層是將半硫化未發(fā)泡的 發(fā)泡性橡膠層進(jìn)一步在常壓下加熱而形成的，所述半硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層是在加壓 下對(duì)未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層加熱而得到的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的帶電輥，其中，所述合成樹(shù)脂組合物為液態(tài)。
4.一種帶電輥的制造方法，是在軸體的外周面上一體地設(shè)置有導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層、 進(jìn)而在發(fā)泡體層的外側(cè)設(shè)置有表層而形成的帶電輥的制造方法，其特征在于，包括下述步 驟1)準(zhǔn)備未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層的步驟，所述未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層提供 所述導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層；2)通過(guò)在加壓下加熱所述未硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層，形成在表層部具有表皮層的 半硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層的步驟；3)通過(guò)在常壓下加熱所述半硫化未發(fā)泡的發(fā)泡性橡膠層，使所述表皮層開(kāi)口，形成在 表層部具有開(kāi)口率為0. 5 20%的表皮層的導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層的步驟；和4)在所述導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層的外側(cè)，使用以玻璃化溫度為0 45°C的合成樹(shù)脂材料 為主要成分的合成樹(shù)脂組合物形成表層的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種帶電輥，所述帶電輥即使長(zhǎng)期使用也不會(huì)發(fā)生圖像不良情況，另外，即使在安裝到電攝影裝置內(nèi)的狀態(tài)下在濕熱環(huán)境下放置，之后使電攝影裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，也不會(huì)發(fā)生表層剝離。所述帶電輥是在軸體的外周面上設(shè)置有導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層、進(jìn)而在發(fā)泡體層的外側(cè)設(shè)置有表層而形成的，上述導(dǎo)電性橡膠發(fā)泡體層在表層部具有開(kāi)口率為0.5～20％的表皮層，上述表層是由以玻璃化溫度為0～45℃的合成樹(shù)脂材料為主要成分的合成樹(shù)脂組合物形成的。
文檔編號(hào)F16C13/00GK101866128SQ20101016155
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月15日
發(fā)明者齋藤仁宏, 柏原伸吉, 河野淳洋 申請(qǐng)人:東海橡膠工業(yè)株式會(huì)社