[发明专利]导电辊

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电辊，更特别地，涉及一种优选的适用作包括办公自动化(OA)设备的成像装置比如喷墨打印机、激光打印机、静电打印机、传真机等以及自动取款机(ATM)中的转印辊的导电辊。

背景技术

使导电辊比如转印辊、驱动辊、显影辊、充电辊等具有较稳定的电阻值是必需的。

关于使该类导电辊带电的传统方法，通常使用如下两种方法：在一种已知的方法中，使用在其聚合物中包含导电填料比如金属氧化物粉末、炭黑等的导电聚合物组合物。在另一已知的方法中，使用离子导电性聚合物组合物比如氨基甲酸乙酯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、表氯醇橡胶。

在使用导电聚合物组合物作为导电辊时，存在一个区域，其中导电辊的电阻因导电填料添加量的微小变化而迅速改变。于是很难控制导电辊的电阻。此外，因为难以使导电填料在聚合物中均匀分散，故电阻值在导电辊的圆周方向和横向方向上有差异。

使用导电聚合物组合物的导电辊的电阻值依赖于施加在其上的电压。特别地，在使用炭黑作为导电填料时，导电辊的电阻值极大地依赖于施加在其上的电压。

此外，当导电聚合物组合物包含较大量的导电填料比如炭黑时，则较难使导电聚合物组合物成型。

使用导电聚合物组合物的导电辊具有上述问题。近年来，包括数字图像处理技术和彩色图像处理技术的高质量成像技术取得了显著的进展。于是导电聚合物组合物中有优选使用离子导电性聚合物组合物的趋势。

通常使用离子导电性聚合物组合物作为硫化橡胶组合物以形成导电辊。但硫化橡胶组合物不是热塑性从而不能循环使用。

当使用传统的离子导电剂时，难以有效地减小导电辊的电阻。当聚合物组合物中包含大量的离子导电剂时，发生渗出，从而使构成导电辊的组合物的机械性能比如压缩永久变形、硬度等变差。

为克服上述问题，本发明人开发了一种导电聚合物组合物，其具有类似橡胶的耐久性、弹性、和挠性、以及类似树脂的成型性，该组合物可循环使用，并且具有较低的电阻。

更特别地，如日本特开Nos.2004-51829(专利文献1)和Nos.2004-269854(专利文献2)中所公开的，该发明人提出通过向弹性体组合物中添加具有酯或酯结构的聚合物和具有氟基和磺酰基的含阴离子的盐来形成导电的动态交联热塑性弹性体组合物，其中可交联的橡胶或/和热塑性弹性体被动态交联并分散在热塑树脂或/和热塑性弹性体中。他们也提出了由该导电的动态交联热塑性弹性体组合物构成的导电辊。

当在室温附近使用上述导电辊时，没有任何问题。然而，该导电辊的硬度有点高。于是，当在低温环境中使用该导电辊作为转印辊时，导电辊使墨粉与纸之间的粘附性降低。于是会产生有缺陷的图像，这是因为墨粉没有被完全转印到纸上。因此，为使动态交联的热塑性弹性体组合物在低温环境中保持较低的硬度，对其仍有改进的空间。

专利文献1：日本特开No.2004-51829。

专利文献2：日本特开No.2004-269854。

发明内容

为解决上述问题进行本发明。因此，本发明的目的在于提供一种导电辊，其甚至在低温环境中也能保持较低的硬度，具有良好的成型性和可循环使用性，即使向构成导电辊的组合物中添加少量的盐也能实现足够低的电阻，以及能通过不使用大量的盐来防止迁移污染和导电辊性能的下降。

为达到该目的，本发明提供一种通过塑模组合物制造的导电辊，该组合物包括：由包含二烯橡胶和乙烯-丙烯-二烯橡胶中至少一种的橡胶组分以及热塑性弹性体和热塑树脂的混合物构成的弹性体组合物，其中橡胶组分动态交联并分散；环氧乙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚和具有氟基和磺酰基的含阴离子的盐，两者均被添加到弹性体组合物中以形成导电的动态交联热塑性弹性体组合物；以及由形成其外壳的具有丙烯酸基的聚合物构成的微胶囊，该微胶囊与导电的动态交联热塑性弹性体组合物混合在一起。根据日本工业标准JIS K6253确定该导电辊的肖氏A硬度在23℃时不超过40。

至于专利文献1和2中所述的发明，为降低导电的动态交联热塑性弹性体组合物在低温环境中的硬度，该发明人通过改变热塑树脂等的种类进行了大量的实验。结果发现虽然能降低组合物的硬度，但加工性变差。于是，他们做了进一步的研究以减小其在低温环境中的硬度同时不降低其加工性，从而完成了本发明。