[发明专利]导电辊及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及导电辊及其制造方法。更具体涉及能够有效用于复印机和打印机等的带电辊、显影辊、色粉供给辊、转印辊等的上述导电辊。

背景技术

用于复印机和打印机等的带电辊、显影辊、色粉供给辊、转印辊等都必须具备适当的稳定的电阻值。

以往，使上述辊筒具有导电性的方法包括采用在橡胶中混入了金属氧化物粉末和碳黑等导电性填充剂的电子导电性橡胶的方法；采用聚氨酯橡胶、丁腈橡胶(NBR)、表氯醇橡胶等离子导电性橡胶(聚合物)或含有季铵盐等离子导电材料的离子导电性聚合物的组合物的方法。

使用电子导电性橡胶时，由于导电性填充剂添加量的极小变化都会引发电阻剧烈变化，所以存在电阻值很难控制的问题。而且，由于橡胶中的导电性填充剂难以均匀分散，所以辊筒的圆周方向和宽度方向上的电阻值不均匀。

对橡胶组合物进行硫化处理的方法包括使用加压装置和硫化处理槽的间歇式或连续式硫化法。用间歇式硫化法进行硫化处理制造辊筒时，由于端部和中央部分会产生压力和热传递差，所以电阻值不均匀。

采用连续式硫化法的情况下，不会有因切去加压成形产生的毛边或一般的挤压处理和在硫化处理槽内进行处理时橡胶管两端翘起的部分而导致的橡胶浪费，另外能够缩短制造时间和减少人工费用，因此能够降低辊筒的制造成本，从这些方面考虑，此方法优于间歇式硫化法。

此外，硫化处理后，由于对每个辊筒都进行了剪切，所以基本上不会出现上述差别，这样就可缓解长度方向的电阻值的不均匀。

但是，对圆周方向的电阻值的不均匀依然无法改善。

此外，采用连续硫化法时，如果硫化时的热传递没有设法尽量达到均匀，则挤压后的硫化速度不一致，这样可能电阻值的不均匀程度反而大于间歇式硫化法。特别是在圆周方向上这种倾向更显著。

采用连续硫化法时，在挤压机的挤压筒内的半径方向上有非常大的剪切速度分布，这可能会影响电子导电性填充剂的分散。

而且，即使上述电阻值的不均匀有所缓解，在μm级的微小范围内依然存在电阻值的不均匀。此外，使用混入了导电性填充剂的电子导电性橡胶的导电辊，其电阻值与施加的电压有关，存在电阻值不固定的问题。特别是采用碳黑作为导电性填充剂时，这些倾向更明显。

由于使用了电子导电性橡胶的导电辊，不论是采用间歇式制法还是连续硫化处理法，都存在电阻值不均匀的问题，所以在数字化、彩色化等提高图像质量的技术日新月异的今天，希望用离子导电性橡胶替代电子导电性橡胶。

近年，随着图像质量的提高，色粉直径也越来越小。在微孔孔径较大的发泡辊筒中，色粉进入辊筒的微孔内不易去除，所以存在图像混乱的问题。因此，对于使用微细色粉的高画质复印机和打印机用辊筒，特别是色粉供给辊，要求更细的微孔。在制造发泡辊筒时，与间歇式方法相比，连续硫化处理法的优点是能够使发泡微孔的直径更小。

日本专利公开公报平7-239600号揭示了使用碳黑作为导电性填充剂以连续硫化法制得的导电性橡胶辊筒。

但是，单独使用表氯醇橡胶、环氧乙烷(EO)-环氧丙烷(PO)-烯丙基缩水甘油醚(AGE)共聚物等离子导电性橡胶时，大多数情况下的挤压加工性都较差，很难通过连续硫化法进行制造。即，一般单独使用表氯醇橡胶和EO-PO-AGE共聚物时，由于硫化处理过慢，所以会在传送带上发生热变形，不能够通过连续硫化法制得辊筒。

上述日本专利公开公报平7-239600号发明的详细说明中虽然记载了使用表氯醇橡胶和NBR的情况，但完全未揭示对这些橡胶进行连续硫化处理的实施例。

如上所述，以往的导电辊使用了不会因其中的导电性填充剂的不均匀而导致电阻值不均匀的离子导电性橡胶，但是问题在于很难采用经济上及效率上都有利的连续硫化法进行制造。

本发明者们进行认真研究后发现，通过优化橡胶的混合和连续硫化的制造步骤，可采用以往很难用于连续硫化法的离子导电性橡胶通过连续硫化处理法制得导电辊。

即，本发明是鉴于上述问题完成的发明，提供了由离子导电性橡胶利用连续硫化法制得导电辊的方法及利用该方法制得的导电辊。

发明的内容