專利名稱：導(dǎo)電輥及其檢查方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子照相式復(fù)印機以及打印機等圖像形成裝置中使用的導(dǎo)電輥及其檢查方法，尤其與帶電輥及其檢查有關(guān)。
背景技術(shù)：
作為圖像形成裝置中使用的帶電輥大多使用在表氯醇系橡膠中添加了高氯酸鋰等離子導(dǎo)電劑的產(chǎn)品。
此種添加了離子導(dǎo)電劑的帶電輥具有電阻值隨環(huán)境變化而變化大的缺點，往往造成圖像不良。
另外，也曾探討過利用炭黑付與導(dǎo)電性的輥以及除離子導(dǎo)電劑之外又添加了炭黑的混合式帶電輥。在此情況下，環(huán)境依賴性較小，但在炭黑局部性凝聚(分散不良)的情況下，產(chǎn)生從凝聚點向感光體的漏泄，存在產(chǎn)生黑紋等圖像不良的問題。
于是，又有人提出下述顯影輥方案---雖然也是利用炭黑付與導(dǎo)電性的顯影輥，但可通過抑制電阻值的均值離差獲得規(guī)定的電阻值，實現(xiàn)穩(wěn)定使用(參照專利文獻1)。
然而，現(xiàn)已搞清僅僅靠電阻值的均值離差實際是無法判斷圖像評價時的特性的。也就是說，即使電阻值的均值離差程度相同，有時也會在圖像評價時產(chǎn)生差別。
(專利文獻1特開2003-202750號公報(權(quán)利要求等)發(fā)明內(nèi)容鑒于上述情況，本發(fā)明的課題是提供一種導(dǎo)電輥及其檢查方法，其不會因炭黑的聚集及漏泄而產(chǎn)生黑紋等圖像不良。
本發(fā)明解決前述課題的第1種方式是提供一種導(dǎo)電輥，其特征在于在鐵芯的外周上具有離子導(dǎo)電性的同時，至少具有一層由含有炭微粉的導(dǎo)電橡膠構(gòu)成的橡膠彈性層的導(dǎo)電輥之中，對前述橡膠彈性層施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系滿足下式。
(式1)|θmax/θmin|≤5本發(fā)明的第2種方式是在第1種方式中的導(dǎo)電輥，其特征在于前述最小值θmin滿足下式。
(式2)θmin≥30(degrees)本發(fā)明的第3種方式在第1或第2種方式中的導(dǎo)電輥，其特征在于前述橡膠彈性層由表氯醇系橡膠構(gòu)成。
本發(fā)明的第4種方式是在第1至第3種方式中任一項的導(dǎo)電輥，其特征在于前述橡膠彈性層含有離子導(dǎo)電劑本發(fā)明的第5種方式是在第1至第4種方式中任一項的導(dǎo)電輥，其特征在于前述橡膠彈性層的表面上設(shè)有表面處理層，其利用含有異氰酸酯的表面處理液進行了表面處理，施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系滿足上式，而且對去除了上述表面處理層的橡膠彈性層施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系也滿足上式。
本發(fā)明的第6種方式是在第5種方式中的導(dǎo)電輥，其特征在于前述表面處理液至少還含有炭黑、和至少從丙烯酸氟系聚合物以及丙烯酸硅系聚合物中選擇出的一種聚合物中的一方。
本發(fā)明的第7種方式是一種導(dǎo)電輥的檢查方法，其特征在于在鐵芯的外周上具有離子導(dǎo)電性的同時，至少具有一層由含有炭微粉的導(dǎo)電橡膠構(gòu)成的橡膠彈性層的導(dǎo)電輥之中，檢查給前述橡膠彈性層施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系是否滿足下式。
(式3)|θmax/θmin|≤5本發(fā)明的第8種方式是在第7種方式中的導(dǎo)電輥的檢查方法，其特征在于檢查給前述橡膠彈性層施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最小值是否滿足下式。
(式4)θmin≥30(degrees)本發(fā)明的第9種方式是在第7或第8種方式中的導(dǎo)電輥的檢查方法，其特征在于前述橡膠彈性層由表氯醇系橡膠構(gòu)成。
本發(fā)明的第10種方式是在第7至第9種方式中任一項的導(dǎo)電輥的檢查方法，其特征在于前述橡膠彈性層的表面上設(shè)有表面處理層，其利用含有異氰酸酯的表面處理液進行了表面處理，檢查給去除了上述表面處理層的橡膠彈性層施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系是否也滿足上式。
本發(fā)明的第11種方式是在第10種方式中的導(dǎo)電輥的檢查方法，其特征在于檢查給設(shè)置了前述表面處理層的橡膠彈性層施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系是否滿足上式。
本發(fā)明的第12種方式是在第10或第11種方式中的導(dǎo)電輥的檢查方法，其特征在于前述表面處理液至少還含有炭黑、和至少從丙烯酸氟系聚合物(acrylic fluoropolymer)以及丙烯酸硅系聚聚合物(acrylic sillicone polymer)中選擇出的一種聚合物中的一方。
(發(fā)明效果)正如上文所述，若采用本發(fā)明，可提供一種導(dǎo)電輥及其檢查方法，該導(dǎo)電輥具有離子導(dǎo)電性的同時，還含有炭微粉，施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系處于規(guī)定的范圍內(nèi)，具有例如作為帶電輥使用時的特性非常穩(wěn)定的效果。


圖1是實施例1及比較例1的頻率特性圖。
圖2是實施例2及比較例2的頻率特性圖。
圖3是實施例3及比較例3的頻率特性圖。
圖4是實施例4及比較例4的頻率特性圖。
圖5是實施例5及比較例5的頻率特性圖。
圖6是實施例6及比較例6的頻率特性圖。
圖7是實施例7及比較例7的頻率特性圖。
圖8是實施例8及比較例8的頻率特性圖。
圖9是實施例9及比較例9的頻率特性圖。
具體實施例方式
本發(fā)明是根下述觀點而完成的在具有離子導(dǎo)電性的同時，具有含炭微粉的橡膠彈性層的導(dǎo)電輥之中，炭微粉的分散狀態(tài)的不良，雖仍像過去那樣無法用電阻值判斷，但可利用相位差θ的頻率特性判斷。
本申請人先前曾提出下述發(fā)明關(guān)于具有利用導(dǎo)電性炭微粉付與導(dǎo)電性的橡膠彈性層的導(dǎo)電輥，雖然仍像過去一樣無法用電阻值判斷分散狀態(tài)的真正優(yōu)劣，但可利用阻抗進行判斷(專利申請2004-381374號)。本發(fā)明是根據(jù)下述觀點完成的具有離子導(dǎo)電性的橡膠彈性體與利用炭微粉付與導(dǎo)電性的彈性橡膠彈性體雖呈現(xiàn)出不同的特性，但如果觀察規(guī)定的頻率范圍的相位差，就可檢出凝聚等分散不良。
也說是說，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果仔細(xì)觀察炭微粉的分散狀態(tài)，對于分散狀態(tài)有些不好的橡膠，可觀察到因炭微粉的局部凝聚引起脫炭的橡膠區(qū)域，該脫炭的橡膠區(qū)域的有無對電阻值幾乎沒有任何影響，卻在規(guī)定頻率范圍的相位差上產(chǎn)生了變化，從而使本發(fā)明得以完成。
本發(fā)明的導(dǎo)電輥以具有離子導(dǎo)電性同時含有炭微粉為前提條件。
構(gòu)成本發(fā)明此處的對象的導(dǎo)電輥含有炭微粉是作為填充材料，其要點是盡可能使之不顯現(xiàn)由炭微粉的導(dǎo)電通道性引起的電子導(dǎo)電性，而是使之有意顯現(xiàn)離子導(dǎo)電性。因此，通過盡量使添加的炭微粉均勻分散，使之不至于因凝聚到某處而形成導(dǎo)電通道至關(guān)重要。當(dāng)作為填充材料使用碳酸鈣等不形成導(dǎo)電通道的材料的情況下，由于碳酸鈣的吸水性高，因而存在由于環(huán)境變化吸水后引起離子導(dǎo)電性急劇升高的問題。
在本發(fā)明之中，具有離子導(dǎo)電性是指諸如表氯醇之類，橡膠材料自身具有離子導(dǎo)電性的材料，或通過在具有此種離子導(dǎo)電性的橡膠材料或普通橡膠材料中添加離子導(dǎo)電劑而付與離子導(dǎo)電性的。
形成橡膠彈性層的橡膠材料雖可列舉出表氯醇系橡膠、氯丁二烯、丁腈橡膠(NBR)、混煉型聚氨酯橡膠等或其混合物，但其主體最好使用表氯醇橡膠。
作為表氯醇系橡膠可列舉出氯甲代氧丙環(huán)均聚物、氯甲代氧丙環(huán)-環(huán)氧乙烷共聚物、氯甲代氧丙環(huán)-烯丙基縮水甘油醚共聚物、氯甲代氧丙環(huán)-乙烯-烯丙基縮水甘油醚三元共聚物等。
此外，在橡膠彈性層之中也可添加離子導(dǎo)電劑。作為離子導(dǎo)電劑可列舉出Li、Na、K等堿金屬鹽、醋酸鹽、硫酸鹽、高氯酸鹽等。此外，離子導(dǎo)電劑的添加量只須設(shè)定在可付與所需導(dǎo)電性的范圍內(nèi)即可，例如相對于100重量份的橡膠，使用0.001～3重量份。
此外，本發(fā)明的橡膠彈性層含有炭微粉。此處的炭微粉是指以炭黑為主體的至少一種炭黑等。炭黑有導(dǎo)電性炭黑、導(dǎo)電性較弱的弱導(dǎo)電性炭黑等，但在本發(fā)明之中，由于導(dǎo)電性主要通過離子導(dǎo)電顯現(xiàn)，因而最好使用弱導(dǎo)電性炭黑。當(dāng)然，也可混合使用多種炭黑。而炭黑的添加量依目標(biāo)電阻值而異，例如相對于100重量份的橡膠材料，可添加40～150重量份，最好添加70～110重量份。
在本發(fā)明的導(dǎo)電輥之中，由于炭微粉的分散性最好盡可能良好，因而在不損害本發(fā)明的目的范圍內(nèi)也可添加提高分散性的添加劑。此外，要想提高上述炭微粉的分散性，還可考慮橡膠成分的混合，例如使用表氯醇橡膠的情況下，通過混合NBR，可提高炭微粉的分散性。而作為NBR，尤其是如果使用液態(tài)NBR，則具有提高碳分散性的添加劑的作用，因而最理想。
本發(fā)明的導(dǎo)電輥如上所述，在具有離子導(dǎo)電性的同時還含有炭微粉，其電阻值隨外加電壓而變化，但分別外加5V、50V以及100V時的電阻值RV5、RV50，以及RV100最好在104～109Ω的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的導(dǎo)電輥具有導(dǎo)電性橡膠彈性層，其對此種橡膠彈性層施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系滿足上式，如果具有此種導(dǎo)電性橡膠彈性層，單層結(jié)構(gòu)與雙層結(jié)構(gòu)均可。此外，即使是表面具有用來防止污染及防止漏泄的保護層及高阻抗層的，如果其下面的橡膠彈性層可滿足上述條件即屬于本發(fā)明的范圍。詳情后述，當(dāng)橡膠彈性層由表氯醇系橡膠構(gòu)成，在該橡膠彈性層的表面上設(shè)有利用含異氰酸酯橡膠的表面處理液表面處理過的表面處理層的情況下，去除了該表面處理層的橡膠彈性層自然滿足上述條件，但設(shè)有表面處理層的彈性層本身也最好滿足施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin滿足|θmax/θmin|≤5，最小值θmin如能達到30(degrees)以上則更好。
在此處的本發(fā)明之中，施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系滿足|θmax/θmin|≤5的條件是根據(jù)后述的試驗結(jié)果計算出的，但也可按下述解釋。此處的最大值θmax是頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值，最小值θmin是頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最小值。
若最大值θmax以及最小值θmin的絕對值的差小，則容易滿足上述條件，若最大值θmax以及最小值θmin的絕對值的差大，則難以滿足上述條件，最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系偏離上述范圍的狀態(tài)是指在規(guī)定頻率范圍內(nèi)相位差的變化極大的狀態(tài)，該狀態(tài)是因為炭微粉在導(dǎo)電性彈性層內(nèi)局部性凝聚，形成導(dǎo)電通道，在頻率100mHz～10kHz的低頻范圍內(nèi)相位差的最大最小差明確顯現(xiàn)出來之故。
因此，要想制造出本發(fā)明導(dǎo)電輥，只要盡可能提高炭微粉的分散性即可辦到，其制造方法雖無特殊限定，但由于即使一度設(shè)定了炭黑的分散性良好的制造條件，炭黑的批次不同，其分散性也各異，因而通過檢查相位差θ的頻率特性可獲得有效滿足上述關(guān)系的炭黑。
根據(jù)該觀點完成了本發(fā)明的檢查方法。也就是說，本發(fā)明的檢查方法是在導(dǎo)電輥的檢查方法之中，檢查施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系是否滿足|θmax/θmin|≤5，以及檢查最小值θmin是否最好能在30(degrees)以上的方法。這樣一來，例如不必檢查圖像特性即可判斷炭微粉的分散性的優(yōu)劣。此外，由于通過制造橡膠片并對此進行檢查也可判斷炭微粉的分散性的優(yōu)劣，因而具有可大幅度降低最終產(chǎn)物不良的效果。
本發(fā)明的檢查方法同樣適用于用任何制造方法制造出的導(dǎo)電輥，當(dāng)用于采用炭微粉的分散性易產(chǎn)生均值離差的制造方法制造出的導(dǎo)電輥的情況下，可大幅度降低不良率。
此處，施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系不滿足|θmax/θmin|≤5的，以及最小值θmin不足30(degrees)的估計是因為炭微粉的凝聚體形成過多，凝聚體之間形成了導(dǎo)電通道之故。
之所以將本發(fā)明的檢查方法中的外加電壓設(shè)定為1.0V是為了在檢查時，不使高電壓的經(jīng)歷殘留在橡膠彈性層中之故。例如當(dāng)作為帶電輥安裝于實機中的情況下，將外加本發(fā)明的檢查方法中的外加電壓的500～1000倍左右的高電壓。然而，若用這樣的高電壓進行檢查，則高電壓的經(jīng)歷將殘留在帶電輥中，有可能產(chǎn)生外觀不良(橡膠表面的傷痕等)，必定不理想。檢查中不必直接再現(xiàn)實機中產(chǎn)生的現(xiàn)象，只要能進行相對性判斷就足夠，因而較為理想。本發(fā)明的檢查方法，是在極低電壓下的檢查，而且在不必檢查圖像特性即可防止產(chǎn)品不良這一點上也是極好的。
本發(fā)明的導(dǎo)電輥雖然也可采用被覆保護層及作為高電阻層的樹脂制套管等構(gòu)成，但在以表氯醇系橡膠為主體的橡膠彈性層的情況下，也可在表面上設(shè)置用含異氰酸酯的表面處理液進行過表面處理的表面處理層。這是因為如此形成的表面處理層較之被覆套管時，具有可使電阻值不發(fā)生大的變化，并可付與非污染性的優(yōu)點。
此處用于通過異氰酸酯處理形成表面處理層的表面處理液是使異氰酸酯化合物溶解于有機溶劑中形成的，還可使用在其中添加了炭黑的。可使用在使異氰酸酯化合物溶解于有機溶劑的材料中添加了從丙烯酸氟系聚合物以及丙烯酸硅系聚合物中選擇出的至少1種聚合物，也可使用添加了上述聚合物和導(dǎo)電性付與劑的。
此處所述的異氰酸酯化合物可列舉出2，6-二異氰酸甲苯酯(TDI)、二苯甲烷-4，4′-二異氰酸酯(MDI)、對苯二異氰酸酯(PPDI)、1，5-萘二異氰酸酯(NDI)以及3，3-二甲二苯基-4，4′二異氰酸酯(TODI)以及前文所述的多聚體及改性物等。
本發(fā)明的導(dǎo)電輥尤其適用于帶電輥。
下面根據(jù)實施例加以說明，但本發(fā)明并不局限于此。
實施例(實施例1)相對于100重量份的表氯醇橡膠(EPICHLOMER CG102大阪曹達社制造)，作為填充劑添加100重量份的平均粒徑為200nm的炭粉，作為導(dǎo)電劑添加0.3重量份的高氯酸鋰(LiClO4)，加上硫化劑后用開煉機混煉，用平板硫化機沖壓硫化，制作出平板片。將此作為第1實施例。
(實施例2)將實施例1的導(dǎo)電橡膠在直徑為8mm的金屬制軸的表面上沖壓硫化，研磨加工為直徑11mm，制作出導(dǎo)電輥。將此作為實施例2。
(實施例3)將實施例2的導(dǎo)電輥，用相對于100重量份的醋酸乙酯添加20重量份的異氰酸酯化合物(MDI大日本油墨社制造)的混合溶解了的表面處理液進行表面處理，形成表面處理層。即，在將表面處理液保持在23℃的條件下，將輥浸漬30秒鐘，然后以保持在120℃的硫化罐加熱1小時，形成表面處理層，將此作為實施例3。
(實施例4)相對于100重量份的表氯醇橡膠(EPICHLOMER(G102大阪曹達社制造)，作為添加劑添加10重量份的液狀NBR(Nipol1312日本ゼオン社制造)，作為填充劑添加20重量份的平均粒徑200nm的炭粉，作為導(dǎo)電性付與劑添加15重量份的作為導(dǎo)電碳的乙炔黑，(電化黑電氣化學(xué)社制造)，作為離子性導(dǎo)電劑添加0.8重量份的P-甲苯磺化四乙胺(Et4N-pTS)，加上加硫劑后用輥式攪拌機混合，利用平板沖壓機制作出沖壓加硫平板片。將此作為實施例4。
(實施例5)除使用實施例4的導(dǎo)電橡膠之外，采用與實施例2相同的制造方法，制造出實施例5的導(dǎo)電輥。
(實施例6)采用與實施例3相同的方法，處理實施例5的導(dǎo)電輥的表面，作為實施例6的導(dǎo)電輥。
(實施例7)相對于80重量份的表氯醇橡膠(氯甲基聚合物CG102大阪曹達社制造)作為添加劑添加20重量份的液狀NBR(Nipol1312日本ゼオン社制造)，作為填充劑添加80重量份的平均粒徑為200nm的炭粉，作為導(dǎo)電性付與劑添加20重量份的導(dǎo)電碳(東炭黑#5500東海炭社制造)，作為離子導(dǎo)電劑添加0.8重量份的三氟乙酸鈉(CF3C00Na)，加上硫化劑后用開煉機混煉，用平板沖壓機制作出沖壓硫化平板片。將此作為實施例7。
(實施例8)除使用實施例7的導(dǎo)電橡膠外，采用與實施例2相同的方法制造，作為實施例8的導(dǎo)電輥。
(實施例9)對實施例8的導(dǎo)電輥表面實施與實施例3相同的處理，作為實施例9的導(dǎo)電輥。
(比較例1)除添加與實施例1不同制造批次的炭粉之外，采用與實施例1相同的方法制造，將此作為比較例1。
(比較例2)除添加比較例1中使用的制造批次的炭粉之外，采用與實施例2相同的方法制造，將此作為比較例2。
(比較例3)對比較例2的導(dǎo)電輥表面實施與實施例3相同的表面處理，將此作為比較例3。
(比較例4)去掉實施例7中的液狀NBR(Nipol 1312日本ゼオン社制造)后配煉，采用與實施例1相同的方法制造，作為比較例4。
(比較例5)除使用比較例4的導(dǎo)電橡膠之外，采用與實施例2相同的方法制造，作為比較例5的導(dǎo)電輥。
(比較例6)對比較例5的導(dǎo)電輥表面，實施與實施例3相同的處理，作為比較例6的導(dǎo)電輥。
(比較例7)將實施例7中的導(dǎo)電性炭(東炭黑#5500東海炭(株)社制造)，變更為其它導(dǎo)電性炭的凱奇恩黑EC(凱奇恩黑國際(株)社制造)采用與實施例1相同的方法制造，作為比較例7。
(比較例8)除使用比較例7的導(dǎo)電橡膠之外，采用與實施例2相同方法制造，作為比較例8的導(dǎo)電輥。
(比較例9)對比較例8的導(dǎo)電輥表面實施與實施例3相同的處理，作為比較例9的導(dǎo)電輥。
(試驗例1)平板片的電阻測定在實施例1、4、7以及比較例1、4、7之中，將外加電壓定為100V，測定其電阻值(表面電阻以及體積電阻)。測定時邊改變電極的位置邊對八處進行測定，分別測定了此時的最大值、最小值、平均值。此外，測定時使用ULTRA HIGH RESISTANCE METERR8340A(株式會社ADVANTEST制造)進行了測定。其結(jié)果示于下述表1及表2。
(試驗例2)輥的電阻測定針對實施例2、3、5、6、8、9以及比較例2、3、5、6、8、9的導(dǎo)電輥，測定了外加電壓為100V時的電阻值。電阻值的測定是將輥放置于由SUS304板構(gòu)成的電極材料之上，在輥的兩端施加了500g的負(fù)載的狀態(tài)下，外加30秒的電壓之后，用ULTRA HIGHRESISTANCE METER R8340A(株式會社ADVANTEST制造)測定其鐵芯與電極材料間的電阻值。此外在周向上每次旋轉(zhuǎn)45°，在旋轉(zhuǎn)方向上測定了八處，分別測定了此時的最大值，最小值，平均值。
關(guān)于表面電阻，是在輥表面上卷繞導(dǎo)電性條帶，間隙距離設(shè)為1cm，外加電壓設(shè)為100V，測定外加30秒鐘之后的電阻值。此外，測定時測定了軸向上的八處，測定了此時的最大值，最小值，平均值，其結(jié)果示于下述表1及表2。
(試驗例3)相位差θ的頻率特性評價使用阻抗測定儀(BHA社制造，阻抗測定儀IM6e)對實施例1～9，比較例1～9的片及輥的相位差θ的頻率特性進行了測定。測定是在N/N環(huán)境(25℃、50％RH)下，給輥兩端施加了500g負(fù)載的狀態(tài)下，外加1V電壓進行測定，求取交流頻率100mHz～10kHz時的相位差θ的比率θmax/θmin的。
實施例1～9以及比較例1～9的|θmax/θmin|示于表1。此外，實施例1、4、7比較例1、4、7(片)，實施例2、5、8以及比較例2、5、8(導(dǎo)電輥)以及實施例3、6、9、以及比較例3、6、9(帶電輥)的頻率特性示于圖1～圖9。
(試驗例4)圖像評價將實施例3以及比較例3的輥作為帶電輥，安裝到市售的打印機上，分別在L/L環(huán)境(10℃、30％RH)、N/N環(huán)境(25℃、50％RH)、以及H/H環(huán)境(35℃、85％RH)下進行了圖像評價，其結(jié)果一并示于表1及表2。
(試驗例5)再研磨件的阻抗測定通過將實施例3、6、9以及比較例3、6、9的帶電輥的表面再研磨0.5mm，去除表面處理層，采用與試驗例3相同的方法測定阻抗，求取作為相位差θ的比率的θmax/θmin。其結(jié)果示于表3。
表1

表2

表3

(試驗結(jié)果)根據(jù)以上試驗結(jié)果，可得出下述結(jié)論。
實施例1～3的情況下，|θmax/θmin|小于5，相對于聚合物，炭的分散性良好，在聚合物中并未形成微粉的導(dǎo)電通道。其結(jié)果是可抑制因?qū)щ娡ǖ涝斐傻穆┬?，維持穩(wěn)定的電阻值，而且相位差θ也穩(wěn)定在上述值上。
此外，針對這些實施了表面處理之后(實施例3)，進行圖像評價的結(jié)果，在所有環(huán)境下均獲得了良好的結(jié)果。
另外，在比較例1及2的情況下，也許是因為使用了對聚合物中的分散帶來不良影響批次的炭，|θmax/θmin|比5大出許多，在相同的混煉條件下，分散性惡化得到確認(rèn)。此外，從該結(jié)果可知由于形成了許多凝聚塊，很容易在聚合物內(nèi)形成導(dǎo)電通道，顯現(xiàn)出電子導(dǎo)電性，構(gòu)成漏泄產(chǎn)生的原因。表面處理之后(比較例3)仍在圖像評價時，確認(rèn)產(chǎn)生了電漏泄引起的黑紋，形成圖像不良。
與實施例1～3相同的趨勢，在作為添加劑添加了液態(tài)NBR，此外，在變更了離子導(dǎo)電性的實施例4～9之中得到確認(rèn)，當(dāng)添加了液態(tài)NBR的情況下，即使使用導(dǎo)電性炭，也許是因為分散非常好之故吧，并未顯示出電子導(dǎo)電性，仍維持離子導(dǎo)電性。
另外，在添加導(dǎo)電性炭而不添加液態(tài)NBR的比較例4～6之中，顯現(xiàn)出電子導(dǎo)電性，而在添加了導(dǎo)電性強的凱奇恩黑的比較例7～9之中，即使添加液態(tài)NBR，仍顯現(xiàn)出電子導(dǎo)電性。
還有，從試驗例5的結(jié)果可知，表面處理之后，去除了表面處理層時的|θmax/θmin|及θmin的值與表面處理前的值大致相同。該結(jié)果證明，即使在表面處理之后，若通過研磨去除表面處理層，即可確認(rèn)表面處理前的狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電輥，其特征在于在鐵芯的外周上具有離子導(dǎo)電性的同時，至少具有一層由含有炭微粉的導(dǎo)電橡膠構(gòu)成的橡膠彈性層的導(dǎo)電輥之中，對前述橡膠彈性層施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系滿足下式。(式1)|θmax/θmin|≤5
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電輥，其特征在于前述最小值θmin滿足下式。(式2)θmin≥30(degrees)
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電輥，其特征在于前述橡膠彈性層由表氯醇系橡膠構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的導(dǎo)電輥，其特征在于前述橡膠彈性層含有離子導(dǎo)電劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的導(dǎo)電輥，其特征在于前述橡膠彈性層的表面上設(shè)有表面處理層，其利用含有異氰酸酯的表面處理液進行了表面處理，施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系滿足上式，而且對去除了上述表面處理層的橡膠彈性層施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系也滿足上式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)電輥，其特征在于前述表面處理液至少還含有炭黑、和至少從丙烯酸氟系聚合物以及丙烯酸硅系聚聚合物中選擇出的一種聚合物中的一方。
7.一種導(dǎo)電輥的檢查方法，其特征在于在鐵芯的外周上具有離子導(dǎo)電性的同時，至少具有一層由含有炭微粉的導(dǎo)電橡膠構(gòu)成的橡膠彈性層的導(dǎo)電輥之中，檢查給前述橡膠彈性層施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系是否滿足下式。(式3)|θmax/θmin|≤5
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電輥的檢查方法，其特征在于檢查給前述橡膠彈性層施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最小值是否滿足下式。(式4)θmin≥30(degrees)
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的導(dǎo)電輥的檢查方法，其特征在于前述橡膠彈性層由表氯醇系橡膠構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9任一項所述的導(dǎo)電輥的檢查方法，其特征在于前述橡膠彈性層的表面上設(shè)有表面處理層，其利用含有異氰酸酯的表面處理液進行了表面處理，檢查給去除了上述表面處理層的橡膠彈性層施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系是否也滿足上式。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的導(dǎo)電輥的檢查方法，其特征在于檢查給設(shè)置了前述表面處理層的橡膠彈性層施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系是否滿足上式。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的導(dǎo)電輥的檢查方法，其特征在于前述表面處理液至少還含有炭黑、和至少從丙烯酸氟系聚合物以及丙烯酸硅系聚合物中選擇出的一種聚合物中的一方。
全文摘要
提供一種導(dǎo)電輥及其檢查方法，該導(dǎo)電輥不會因炭黑的凝聚集及漏泄而產(chǎn)生黑紋等圖像不良。在鐵芯的外周上具有離子導(dǎo)電性的同時，至少具有一層由含有炭微粉的導(dǎo)電橡膠構(gòu)成的橡膠彈性層的導(dǎo)電輥之中，對前述橡膠彈性層施加交流電壓1.0V時的頻率100mHz～10kHz的相位差θ的最大值θmax以及最小值θmin的關(guān)系滿足下式。(式1)|θmax/θmin|≤5。
文檔編號F16C13/00GK1993655SQ20068000057
公開日2007年7月4日 申請日期2006年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者山崎正志, 長谷川忍 申請人:北辰工業(yè)株式會社