CN106415402A

CN106415402A - 显影辊用橡胶部件及其制备方法

Info

Publication number: CN106415402A
Application number: CN201580018548.1A
Authority: CN
Inventors: 东良敏弘; 池田笃; 近藤智裕
Original assignee: Nok Corp; Nitto Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nok Corp; Nitto Kogyo Co Ltd; Synztec Co Ltd
Priority date: 2014-04-08
Filing date: 2015-04-08
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2035-04-08
Also published as: US9964890B2; US20170023876A1; WO2015156330A1; EP3130963A1; EP3130963B1; JPWO2015156330A1; EP3130963A4; CN106415402B; JP5897231B1

Abstract

本发明的目的是提供一种具有包覆层的显影辊用橡胶部件及其制备方法，该包覆层在橡胶部件表面具有均匀的粗糙面，能够在不阻碍橡胶基材层的柔性，在包覆层、凸部维持柔软性的同时，不污染周边部，能够确保充分的厚度，实现非粘着化、低摩擦化；该方法通过将反应性硅油、异氰酸酯化合物和能够溶解上述两者的稀释溶剂添加到反应容器中，在反应容器内的稀释溶剂中，使所述反应性硅油和异氰酸酯化合物反应，在所述溶剂中维持溶解状态下进行形成高分子化状态的预聚化反应，然后，在通过该预聚化反应生成的反应液中，将多元醇和异氰酸酯化合物溶液混合，进一步调配硅橡胶粒子101，制备包覆层13成分的涂布液，将涂布液涂布在所述显影辊1的周围并使之固化形成。

Description

显影辊用橡胶部件及其制备方法

技术领域

本发明涉及显影辊用橡胶部件及其制备方法，具体涉及一种具有包覆层的显影辊用橡胶部件及其制备方法，该包覆层在橡胶部件表面具有均匀的粗糙面，不阻碍橡胶基材层的柔性(追随性)，在包覆层、凸部维持柔软性的同时，不污染周边部，能够确保充分的厚度，实现非粘着化、低摩擦化。

背景技术

关于近年的非磁性单组分显影方式的显影装置中的显影工序，已知有将附着有色粉(显影剂)的显影辊与感光体均匀地压接进行显影的接触显影方式(参考图3)。图3中，51为显影辊，52为限制刮板，53为供给辊，54为感光体，55为色粉。

一般而言，静电潜影装置以特定的图像信息为基础在感光鼓的表面形成静电潜影的同时，色粉供给辊向显影辊的表面供给色粉，显影剂量限制部件(以下也称为“限制刮板”。)将供给到显影辊上的色粉限制成均匀的厚度，在显影辊的表面形成均匀的色粉薄层。

表面上形成了色粉薄层的显影辊在与感光鼓的夹持部或近侧部，在感光鼓上形成的静电潜影上依次附着色粉。以这样的方式进行色粉显影。

为了在这样的接触显影方式中得到均匀的高浓度图像，在显影辊表面形成均匀且薄层的色粉附着层是非常重要的。因此，需要在显影辊表面形成均匀的粗糙面充分保证色粉的输送量，同时在与限制刮板之间确保均匀的间隙。

显影辊一般具有在金属、纤维状物或树脂成型体构成的芯材的圆柱面上积蓄具有导电性的橡胶状弹性体而形成的结构。而且，通过在橡胶状弹性体的表面设置由树脂形成的包覆层，来应对以下问题，(1)橡胶中含有的成分转移到表面，污染对象材料的问题，(2)体积电阻值因环境的变化而发生较大变化的问题，(3)由于动摩擦系数大、与接触对象部件间的摩擦的关系，需要较大的转矩使其旋转的问题，(4)由于粘着性和摩擦系数高的特性，会出现色粉粘着、粘着到对象材料上，产生摩擦音、污渍附着等问题。

但是，包覆层上涂布硬质成分的情况较多，阻碍橡胶的特性，由于橡胶的变形，包覆层上出现龟裂，包覆层有可能被磨损。

作为使包覆层涂布成分软化、低粘着、低摩擦的方法，存在添加油成分的方法，油成分在低粘着、低摩擦上无持续性，表面渗出会给对象、周边部带来污染性。

专利文献1公开了在橡胶基底的导电层表面上形成由聚氨酯树脂与具有官能团的含氟化合物的反应产物(含氟聚氨酯)构成的包覆层。

该包覆层，橡胶基底的导电层中的上述转移性污染物质得到阻止，能够防止该转移性污染物质导致的感光鼓表面污染。

然而，具有包覆层的显影辊中，由于色粉在显影辊表面与薄层化刮板或感光鼓之间发生刮擦，由于刮擦导致的摩擦热使色粉容易被熔解。

色粉熔解时，色粉在显影辊表面固着，也就是出现所谓的成膜现象，对印刷图像造成不良影响。成膜也体现在感光鼓表面，该情况下成膜部在图像中体现为条纹状缺失。由于色粉劣化，变得容易熔解，使得该问题容易发生。

特别地，针对近年来图像形成装置的高速化、高分辨率化，色粉由于低融点化、小径化，更容易变得因热而熔解。

此外，对色粉施加较大压力的色粉密封部中成膜现象显著，该情况下，也会影响色粉的密封性，最差的情况下，会发生色粉泄露等问题。

专利文献2公开了用树脂形成包覆层的技术，该树脂含有具有可与异氰酸酯基反应的官能团的含氟树脂、多元醇化合物和聚异氰酸酯化合物的反应产物。

在维持防止具有氟树脂的感光体等的对象部件的污染、防止色粉的附着、色粉的带电控制、电阻调整、摩擦系数的控制等特性的同时，能够获得良好的柔软性，不发生破裂等瑕疵且可以很好地追随橡胶或泡沫体等的弹性变形，实现高寿命。其结果是，不会因橡胶调配剂从包覆膜层的裂缝渗出，色粉附着在裂缝上，摩擦系数变化等原因而导致无法在早期阶段达到初始目的，能够得到具有良好长期耐久性的OA机器用部件。

但是，伴随着近年来图像形成装置的高速化、高分辨率化、色粉的低融点化，出现了不能充分应对缺陷的问题。

进一步地，橡胶单层辊表面的动摩擦系数大，从与色粉薄层化刮板、色粉供给辊等接触部件的摩擦关系来考虑，为了旋转显影辊需要更大的扭矩，需要更强力的电动机，这成为装置小型化、低电力化、低成本化的障碍。

另一方面，近年来，通过使粒子在包覆膜的表面分散，在表面形成均匀的粗糙度，一般使用保持色粉输送量的技术。

此外，通过将粒子分散在包覆层的表面，使其形成凸状，能够使色粉进行点接触，可以防止色粉的劣化。

专利文献3公开了在以粗面化为目的的树脂粒子中将低压缩永久变形低的材料，例如硅树脂和聚氨酯树脂在粘合剂中均匀分散的包覆膜层。

但是，使用硬质树脂粒子等作为粒子的情况下，由于在显影辊表面均匀地形成凹凸，需要大量添加粒子，显影辊表面的大部分被树脂粒子占据，包覆膜层自身变硬。

确认了包覆层自身的硬度和凸部(粒子)的硬度都对色粉压力产生影响。

由于通过硬质树脂粒子形成包覆层凸部，粒子与色粉接触时，色粉容易劣化，在粒子的壁面上附着有色粉的外添加剂成分二氧化硅等，成为成膜的原因。

专利文献4公开了根据显影辊表面粗糙度的大小，能够增加色粉输送量，因此为了增大辊表面的粗糙度，增大调配到表层的粒子大小的方法。

但是，表面粗糙度变得过大时，导致得到的图像出现粗糙不平和图像不均匀，灰雾特性降低，难以在整个辊表面形成均匀的粗糙面。

若辊表面的粗糙度发生偏差，色粉输送量有可能不平衡，色粉带电量有可能会不均匀。

另一方面，针对覆盖导电性橡胶层的聚氨酯包覆层，公开了通过含有多元醇、异氰酸酯化合物和两末端反应性硅油的反应混合物，硅氧烷成分不单单作为侧链结合在聚氨酯分子链上，而是导入到聚氨酯分子链内部，或者说将聚氨酯分子交联导入到硅氧烷分子的技术。通过这一技术，能够提供一种保持以往的聚氨酯包覆层的优点，即能够解决感光鼓表面的污染问题和显影辊的驱动扭矩的问题，并且耐成膜性良好的显影辊(专利文献5，专利文献6，专利文献7)。

多元醇与异氰酸酯化合物的反应条件中通过供给挥发性硅油，与异氰酸酯化合物相溶性不佳的硅油，将它们的混合物涂布在橡胶表面并煅烧，溶剂干燥时，不再溶入混合物中的挥发性硅油形成许多微小液滴，由于之后的挥发，形成在该位置产生孔的薄膜(洞或凹陷)。

通过这样将包覆层形成多孔体，在包覆层表面上构成粗糙面。

但是，将上述的混合物在橡胶基材上涂布10μm左右的情况下，实际上，产生宽度超过20μm，深度3μm左右的凹陷，因此，存在输送量变得过高、成本变高的问题，以及色粉进入凹部并积蓄，成为色粉劣化和成膜的原因等的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2504978号公报

专利文献2：日本专利第3552868号公报

专利文献3：日本特开平09-269648号公报

专利文献4：日本专利第3112489号公报

专利文献5：日本专利第3605523号公报

专利文献6：日本专利第6605519号公报

专利文献7：日本专利第3566563号公报

发明内容

鉴于上述情况，作为包覆橡胶基材层(弹性橡胶层)的包覆层的特性，需要具有以下特点。

(1)在显影辊的表面形成均匀的粗糙面；

(2)维持柔软性的同时不对对象部件和色粉造成损伤，不对色粉施加压力等；

(3)能够确保尽可能充分避免橡胶影响的厚度；

(4)能够实现非粘着化、低摩擦化。

因此，本发明的课题提供一种具有包覆层的显影辊用橡胶部件及其制备方法，该包覆层在橡胶部件表面具有均匀的粗糙面，能够在不阻碍橡胶基材层的柔性(追随性)，在包覆层、凸部维持柔软性的同时，不污染周边部，确保充分的厚度，实现非粘着化、低摩擦化。

此外本发明其它的课题，通过以下的记载来明确。

上述课题通过以下各发明来解決。

1、一种显影辊用橡胶部件的制备方法，该方法为在具有橡胶基材层的显影辊的周围，涂布含有硅橡胶粒子和粘合剂的包覆层成分，并使之固化而得到显影辊用橡胶部件的制备方法，其特征在于，

将反应性硅油、异氰酸酯化合物和能够溶解上述两者的稀释溶剂添加到反应容器中，

在该反应容器内的稀释溶剂中，使所述反应性硅油和异氰酸酯化合物反应，在所述溶剂中维持溶解状态下进行形成高分子化状态的预聚化反应，

然后，在通过该预聚化反应生成的反应液中，将多元醇和异氰酸酯化合物溶液混合，进一步调配所述硅橡胶粒子，制备含有所述硅橡胶粒子和粘合剂的包覆层成分的涂布液，

将所述包覆层成分的涂布液涂布在所述显影辊的周围并使之固化形成。

2、根据上述1所述的显影辊用橡胶部件的制备方法，其特征在于，所述稀释溶剂是使所述硅橡胶粒子膨润的溶剂。

3、根据上述1或2所述的显影辊用橡胶部件的制备方法，其特征在于，所述硅橡胶粒子为表面具有环氧基的球状硅橡胶粒子，或具有甲基丙烯酰基的球状硅橡胶粒子。

4、根据上述1-3中任意一项所述的显影辊用橡胶部件的制备方法，其特征在于，所述多元醇为含氟多元醇。

5、根据上述1-4中任意一项所述的显影辊用橡胶部件的制备方法，其特征在于，在所述包覆层的粘合剂中调配增塑剂。

6、通过上述1-5中任意一项所述的制备方法制备的显影辊用橡胶部件。

7、根据上述6所述的显影辊用橡胶部件，其特征在于，所述包覆层的硬度为，以通过高分子计器公司生产的硬度计MD-1测定的硬度计，硬度(JISK6253：1997)硬度计A(瞬时)为5度以上且50度以下。

8、根据上述6或7所述的显影辊用橡胶部件，其特征在于，所述硅橡胶粒子间的包覆层表面凹陷的开口部宽度为20μm以下，深度为5μm以下。

根据本发明，可以提供一种具有包覆层的显影辊用橡胶部件及其制备方法，该包覆层在橡胶部件表面具有均匀的粗糙面，不影响橡胶基材层的柔性(追随性)，在包覆层、凸部保持柔软性的同时，不污染周边部，能够确保充分的厚度，实现非粘着化、低摩擦化。

附图说明

图1为能够应用本发明的显影辊的一例的与长边方向垂直的面的剖视图；

图2为构成本发明的显影辊用橡胶部件的包覆层的主要部分放大剖视图；

图3为使用本发明的显影辊的显影装置的一例的概略图。

具体实施方式

以下，对本发明的具体实施方式进行说明。

1.显影辊用橡胶部件的制备方法

本发明的显影辊用橡胶部件的制备方法通过在具有橡胶基材层的显影辊周围涂布含有硅橡胶粒子和粘合剂的包覆层成分并使之固化而得到。

如图1、2所示，显影辊1是在芯材11的周围形成至少一层橡胶基材层12，进一步在橡胶基材层12的周围形成包覆层13。

本发明的显影辊用橡胶部件的制备方法，在包覆层成分的涂布液的制备方法上具有特征。

第一，在进行预聚反应方面具有特征。即，将反应性硅油、异氰酸酯化合物和能够溶解上述两者的稀释溶剂添加到反应容器中，在该反应容器内的稀释溶剂中，使所述反应性硅油和异氰酸酯化合物反应，在所述溶剂中维持溶解状态下进行形成高分子化状态的预聚化反应。通过进行上述预聚化，即使是在溶剂挥发状态下也能够反应性硅油不发生分离地得到均匀的薄膜。

第二，其特征是在通过上述预聚化反应生成的反应液中，将多元醇和异氰酸酯化合物溶液混合，将硅橡胶粒子调配并分散，制备包覆层成分的涂布液(涂覆液)。

通过将如上述得到的包覆层成分的涂布液涂布在显影辊的周围形成涂膜，能够形成显影辊用橡胶部件，由此最终能够制备显影辊。

反应性硅油单独使用时在橡胶表面排斥(弾い)，在包覆膜层表面渗出。此外，反应性硅油和异氰酸酯化合物通常互不混合，相互分离。通过选择和使用溶解反应性硅油和异氰酸酯化合物这两者的溶剂，两者各自在溶剂中溶解，并成为混合的状态。

但是，涂布后，溶剂挥发时，若反应性硅油与异氰酸酯化合物不反应而分离，则不能形成均匀的膜，而是得到具有凹凸的膜或处在排斥状态的膜。

因此，在所述溶剂中维持溶解的状态下进行形成高分子化状态的预聚化反应。

预聚化通过在室温下放置3日后，120℃下加热3小时、150℃下加热1小时进行反应。安全上，优选调合后在室温下放置3天以上。

本发明中，为了调查预聚化反应状态，通过调查异氰酸酯化合物的反应残留物，能够把握其反应状态。

反应性硅油和异氰酸酯化合物反应的预聚物溶液，在其后混合并溶解异氰酸酯化合物和聚氨酯等，涂布后溶剂挥发后，不发生分离地得到均匀的薄膜。

反应性硅油不与异氰酸酯反应的情况，硅油分离，在表面渗出，薄膜的硬度不降低，不能充分防止色粉劣化。

此外，薄膜表面上反应性硅油渗出时，感光体上附着有硅油，发生印刷瑕疵。

通过预聚化，由于硅油与异氰酸酯充分反应，在表面反应性硅油不渗出，薄膜的硬度降低，通过硅成分得到不粘着的薄膜。

通过将反应性硅油和异氰酸酯化合物预先反应，形成没有凹陷的薄膜，因此通过硅橡胶粒子的凹凸，能够自由调整色粉输送量。

本发明中，通过含有反应性硅油，能够将粘合剂软化，从而能够减少色粉的劣化，能够减少印刷时的纵向条纹图案的发生。

＜包覆层的形成＞

在本发明中，形成包覆层时，优选涂布将包覆层成分混合、分散得到的涂覆液后，维持液状的状态持续规定时间，如图2所示，使橡胶粒子101移动到层内上层部后，使之固化。

本发明的显影辊用橡胶部件通过将上述涂覆液进行涂布、干燥和/或煅烧而得到的。

形成包覆层的显影辊表面的橡胶基材层，优选在本发明的涂覆液涂布前，预先涂布粘接剂(底漆)。

橡胶基材层上通过底漆形成包覆层的情况下，需要在该底漆表面上得到平整的薄膜，因此，根据适用橡胶基材层和粘合剂适当选择底漆，可以选择异氰酸酯系、硅烷系、硅酮系等的底漆。

涂覆液的涂布方法没有特别的限制，能够通过浸渍法、喷涂法、辊涂法、刮板法、流涂法等公知的涂装方法进行。

干燥条件可以适当设定，优选在室温～150℃下进行5-20分钟。

虽然也可以不进行煅烧，但优选在室温～230℃下进行5-120分钟左右，可以根据橡胶的耐热性适当设定。

将硅橡胶粒子与粘合剂调配、均匀分散，通过在橡胶基材层表面涂布，使包覆层表面均匀表面粗化，能够进一步保证包覆层柔软、低粘着、低摩擦。

通过调配硅橡胶粒子，包覆层本身变得柔软。由于与对象部件(例如色粉)接触的凸部的硅橡胶粒子柔软，形成点接触，对粘合剂的硬度依赖小，对于对象面的压力减小，因此达到低粘着、低摩擦化。

由于是橡胶粒子，在显影辊用橡胶部件中，在色粉成分中使用的树脂成分不与硅酮发生粘着，通过硅橡胶粒子的凸起，形成点接触，色粉粒子的冲撞、压力减轻，由此能够防止色粉的劣化。

类似以往，树脂粒子形成凸起时，由于表面较硬，损伤柔软性等，施加色粉压力。此外，对于EPDM、SBR、聚氨酯等硅酮以外的橡胶粒子，由于具有粘性而不优选。

本发明中，所述包覆层的表面通过所述橡胶粒子的存在形成凸状，优选所述橡胶粒子间的间隔小于5μm，且所述橡胶粒子以5个以上凝集的状态存在。优选形成凸状的橡胶粒子间的间隔短，色粉不能进入橡胶粒子的间隙、开口部的表面结构。

使色粉具有不能进入硅橡胶粒子间的间隔时，除了粒径和粒子调配量以外，也可以适用将数种类的粒子大小组合，在大粒子的间隙中埋入小粒子的最密充填的方法。

若硅橡胶粒子形状为球状或者略球状橡胶珠，进一步成为与辊表面点接触，色粉在无压力状态下输送。优选在低荷重下、保持球状或略球状的形状恢复的橡胶粒子。

将粒子与粘合剂调配、均匀分散，用喷涂等方式进行涂布时，粒子为无机物、PTFE、树脂粒子的情况下，有在涂覆液中沉降的情况，难以涂布均匀。橡胶粒子的情况下，若橡胶粒子使用膨润溶剂，可进一步减轻沉降，使均匀涂布成为可能。进而通过橡胶，涂覆剂的粘性提高，涂布性也变好。

由于硅橡胶粒子的添加，虽然耐磨损性降低，但是能够通过添加粘合剂或润滑成分改善。

＜分散方法＞

在使用介质的情况下，可以使用球磨机、超微磨碎机、篮式研磨机、混砂机、砂磨机、戴诺磨、高速分散机(ディスパーマット)、SC磨机、钉碎机、搅拌磨等将橡胶粒子与粘合剂一同分散，此外，在不使用介质的情况下，可以使用超声波、均质器、超声波均质器、纳米乳化机、溶解器、分散器、高速叶轮分散机等来进行分散。

2.包覆层的说明

＜反应性硅油＞

本发明中使用的反应性硅油是与异氰酸酯化合物反应得到的，优选使用具有活性氢的反应性硅油。

具有活性氢的反应性硅油，包括例如，具有氨基(一级和/或二级氨基)的硅油、具有巯基的硅油、具有羟基的硅油(例如，具有羧基的硅油、具有酚性OH基的硅油、具有醇性OH基的硅油)等。

这些反应性硅油作为氨基改性硅油、巯基改性硅油、羧基改性硅油，酚性改性硅油、甲醇改性硅油等市售。

本发明中，也可以使用仅在一侧的末端、或者两末端和/或侧链上具有反应性有机基团的硅油中的任意一种。

更优选的反应性硅油，可以用下述通式(1)或(2)表示。

[化学式1]

通式(1)

[化学式2]

通式(2)

上述通式(1)和(2)中，各R表示-C₃H₆OC₂H₄OH或-C₃H₆OCH₂-C(CH₂OH)₂C₂H₅，n表示约20以下的整数。

特别优选的反应性硅油为通式(1)中各R为-C₃H₆OC₂H₄OH的硅油，其中，更进一步优选n约为10的硅油。这样的反应性硅油也有市售。

硅油有在两末端上具有2个以上的官能团的情况和1个官能团的情况，重视非粘着的情况下，使用1个官能团的硅油，重视非污染性、柔软性、硬度的情况下，使用2个官能团以上的硅油，也存在并用的情况。

此外，也可以使用在硅骨架中的硅元素上结合有氢的硅油。

通过加入反应性硅油，如前述，能够得到软化粘合剂成分的效果。为了不对色粉施加压力，粘合剂成分越软越好，与通过聚氨酯粘合剂降低硬度相比，通过添加氟弹性体和硅油来降低硬度更能降低粘着性，因此优选。

此外，通过使包覆层保持柔软，能够随着作为基材的橡胶层的变形而变形，因此优选。如果包覆层难以随着橡胶等的变形而变形，包覆层可能会发生破裂，橡胶调配剂从裂缝中渗出，色粉附着在裂缝上，摩擦系数发生变化，无法早期达到作为辊的目的。

＜异氰酸酯化合物＞

作为本发明中使用的异氰酸酯化合物，优选使用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)等二异氰酸酯，以及上述的缩二脲改性体、异氰脲酸酯改性体、尿烷改性体等。

特别优选的异氰酸酯化合物，为六亚甲基二异氰酸酯及其缩二脲改性体、异氰脲酸酯改性体、尿烷改性体等。异氰酸酯化合物的分子链越长，越能够生成具有更高柔软性的聚氨酯包覆层。

＜多元醇＞

本发明中使用的多元醇，优选为常温(20-30℃)下为液状的多元醇，可以使用各种多元醇。需要具有带电性，作为多元醇，优选为能够与异氰酸酯化合物反应生成摩擦带电序列大的包覆层(聚氨酯)的多元醇。

作为这样的多元醇，可以优选例举出聚乙二醇、聚丙二醇、四甲撑二醇、它们的共聚物等的聚亚烷基二醇那样的聚醚多元醇。

其中，特别优选为含氟多元醇。含氟多元醇，不仅可以与异氰酸酯化合物反应生成具有更大的摩擦带电序列的包覆层，还可以使生成的包覆层的电阻值环境依赖性减小。含氟多元醇的含氟率越高，摩擦带电序列在负相上变大。

作为这样的含氟多元醇，可以优选例举出：以三氟化乙烯单体为主要原料的共聚物(含有三氟化乙烯单体单元作为主要成分的共聚物多元醇)、以四氟化乙烯单体为主要原料的共聚物(含有四氟化乙烯单体单元作为主要成分的共聚物多元醇)。

这些含氟多元醇，可以使用市售品，优选可举出：大金工业(株)生产的“ZEFFLE”(含有四氟化乙烯单体单元作为主要成分的共聚物多元醇)，旭硝子工业(株)生产的“LUMIFLON”(含有三氟单卤素乙烯单体单元作为主要成分的共聚物多元醇)，大日本油墨化学工业(株)生产的“DEFENSA”。

这些含氟多元醇，例如为以四氟化乙烯单体为主原料的含氟多元醇，合计至少含有2摩尔的与其共聚的丙烯酸的羟基单羧酸酯和/或丙烯酸的乙二醇单酯。

这些含氟共聚物多元醇中，通过上述丙烯酸酯单体被赋予OH成分(在丙烯酸的羟基单羧酸酯中为羧基的OH，在丙烯酸的乙二醇单酯中为未酯化的乙二醇OH)。

本发明中，特别优选含有四氟化乙烯单体作为主要成分的共聚物多元醇。

＜硅橡胶粒子＞

作为本发明中使用的硅橡胶粒子，优选但不限定于例如将二甲基聚硅氧烷等有机聚硅氧烷、聚有机硅倍半氧烷交联后的结构的硅橡胶粒子。

作为硅以外的橡胶粒子，已知有EPDM、SBR、聚氨酯、丙烯酸树脂等橡胶粒子，但由于具有粘着性且成膜的可能性高，因此不优选。本发明中，优选使用硬度低，与色粉成分非粘着的硅橡胶粒子。

作为使橡胶表面的包覆层软化、低粘着、低摩擦的方法，有将硅橡胶与粘合剂调配，并均匀分散，在橡胶表面涂布的方法，通过硅橡胶粒子调配，即使粘合剂较硬，但包覆层自身柔软，因此优选。

此外，与对象接触的凸部的硅橡胶粒子柔软，形成点接触，对粘合剂的硬度依赖小，能够减少对于对象面的压力，因而低粘着、低摩擦化。

由于为橡胶粒子，在密封部件等中，不损伤橡胶的柔软性、密封性，在图像形成装置用橡胶部件中，色粉成分中使用的树脂成分与硅酮不发生粘合，通过硅橡胶粒子的凸起，形成点接触，减轻色粉粒子冲撞、压力，能够防止色粉的劣化。

不采用橡胶粒子而采用树脂粒子形成凸起时，由于表面较硬，损伤柔软性、密封性等，在图像形成装置用橡胶部件中，对色粉施加压力，因此不优选。

显影辊用橡胶部件中，结合色粉的尺寸、形状，可以在其范围内调整色粉的输送量，虽然可以结合橡胶粒径而使色粉不进入凹陷，但本发明中硅橡胶粒子的粒径优选为0.2μm-10μm，更优选为1μm-5μm。

硅橡胶粒子的粒径小于0.2μm时，在包覆层表面不能形成凹凸，印刷时色粉与粒子不能进行点接触。这样的话，无法吸收色粉的冲击(无法减小接触阻力)，色粉持续劣化，因此不优选。

硅橡胶粒子的粒径超过10μm时，粒子形成的包覆层表面的凸部会过高，色粉输送量过大，色粉冲撞橡胶粒子凸表面，色粉持续劣化，因此不优选。进一步地，色粉进入粒子间的间隙，色粉压力变大，因此不优选。

此外，粒子过大时，表面粗糙度过大，得到的图像会出现粗糙不平和图像不均匀，灰雾特性降低。而且，粒子过大时，难以在整个包覆层表面形成均匀的粗糙度。辊表面的粗糙粗糙度存在偏差，色粉输送量有可能不平衡，色粉带电量可能会不均匀。

硅橡胶粒子的硬度优选为硬度计A(瞬时)(JIS K6253：1997)10-80度，更优选为50-75度，可以根据表面凹凸状态等适当选择。

硬度小于硬度计A(瞬时)10度时，与对象材料的接触时橡胶粒子的形状无法保持，硅橡胶自身遭到破坏，无法恢复到原来的尺寸，因此包覆层的摩擦系数提高，发生粘着，因此不优选。

硬度超过硬度计A(瞬时)80度时，对于对象材料施加压力，包覆层自身的硬度也上升，导致包覆层的破裂、破损，因此不优选。此外，粒子硬时，粒子与色粉接触的情况下，色粉劣化，在粒子面上附着色粉的外添加剂成分二氧化硅等，成为成膜的主要原因，因此不优选。

本发明中使用的硅橡胶粒子，由分子结构式中具有通式(3)所示的线状有机聚硅氧烷嵌段、具有橡胶弹性的硅酮固化物组成。

[化学式3]

通式(3)

在通式(3)中，R1为从甲基、乙基、丙基、丁基等烷基，苯基、甲苯基等芳基，乙烯基、烯丙基等烯基，β-苯乙基、β-苯丙基等芳烷基，氯甲基、3,3,3-三氟丙基等一价卤代烃基，以及从环氧基、氨基、巯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基等含有反应性基团的有机基团中选择的1种或2种以上的碳原子数1-20的一价有机基团中选择的基团，优选其90摩尔％以上为甲基。

a优选表示5-5000的整数，更优选表示10-1000的整数。a小于5时，由于不能充分表现出线状有机聚硅氧烷的特性，因此不能充分得到降低硬度以及提高润滑性的效果，a的最大值虽然没有特别的限定，但实际大于5000时，将难以制备硅橡胶微粒。

固化通过硅橡胶的普通交联来进行，优选通过加成反应来进行。

关于硅橡胶粒子的制备，在进行反应、固化时，通过在高温喷雾干燥中进行固化的方法、在有机溶剂中进行固化的方法、将其乳液化后进行固化的方法等进行即可，但由于本发明的硅橡胶微粒的制备是将硅橡胶球状微粒作为水分散液使用，因此优选在硅酮的乳液粒子中进行固化方法。

本发明中使用的硅橡胶粒子，可以使用以通式(4)所示的有机硅倍半氧烷单元为构成单元的树脂状聚合物。

[化学式4]

通式(4)

R²-SiO_3/2

上述式(4)中，R²表示甲基、乙基、丙基、丁基等烷基，苯基、甲苯基等芳基，乙烯基、烯丙基等烯基，β-苯乙基、β-苯丙基等的芳烷基，氯甲基、3,3,3-三氟丙基等一价卤代烃基；以及由从环氧基、氨基、巯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基等具有反应性基的有机基团中选择的1种或2种以上组成的碳原子数1-20构成的一价有机基团。

本发明中使用的硅橡胶球状粒子表面上，可以进行下述通式(5)所示的有机烷氧基硅烷的表面处理。

[化5]

通式(5)

R²-Si(OR³)₃

上述式(5)中，R²表示与所述通式(4)相同的一价有机基团，R³表示甲基、乙基、丙基、丁基等碳原子数1-6的烷基。

例如可以将以下物质单独或组合2种以上使用：甲基三甲氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基三甲氧基硅烷，3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-十七氟癸基三甲氧基硅烷等。

与有机烷氧基硅烷并用时，能够期待进一步改善与得到的硅酮粒子的基材的相溶性、润滑特性等。

为了非粘着性、润滑性、耐磨性、防凝集，硅橡胶粒子的表面存在实施硅烷偶联剂、二氧化硅、金属氧化物、二甲基聚硅氧烷等的处理的情况。表面处理可以将橡胶粒子的表面全面均匀地包覆，也可以包覆表面的一部分。

外壳为硅树脂、中间侧为橡胶的核壳中，表面的硅树脂和包覆层的粘合剂成分的粘合差，有粒子脱落的可能，由于表面为硅树脂，成为色粉劣化的主要原因，在本发明中不优选。

通过表面处理使其具有环氧基或甲基丙烯酰基，提高粘合剂与粒子的粘合性，能够防止脱落，防止色粉劣化，使粒子在粘合剂中均匀配置。

作为市售品，优选可举出例如，东丽道康宁生产的“EP-2600”(平均粒径2μm，橡胶硬度JIS-A40度，无官能团)，“EP-2601”(平均粒径2μm,橡胶硬度JIS-A40度，官能团环氧基)，“E-2720”(平均粒径2μm，橡胶硬度JIS-A70度，官能团甲基丙烯酸基)，其它的，可以使用东丽道康宁生产的“E-506S”(二甲基聚硅氧烷和乙烯基二甲基聚硅氧烷的交联聚合物；平均粒径4μm，橡胶硬度JIS-A30度)，“EP-9215Cosmetic Powder”(二甲基聚硅氧烷和乙烯基二甲基聚硅氧烷的交联聚合物；平均粒径4μm，橡胶硬度JIS-A60度)，“E-508”(浸油粉，二甲基聚硅氧烷和乙烯基二甲基聚硅氧烷的交联聚合物，表面二甲基聚硅氧烷处理；平均粒径4μm，橡胶硬度JIS-A17度)，“9701Cosmetic Powder”(二甲基聚硅氧烷和乙烯基二甲基聚硅氧烷的交联聚合物，表面二氧化硅处理；平均粒径4μm，橡胶硬度JIS-A40度)，“EP-9261TICosmetic Powder”(二甲基聚硅氧烷和乙烯基二甲基聚硅氧烷的交联聚合物，表面氧化钛处理；平均粒径4μm，橡胶硬度JIS-A40度)，“EP-9293”(二甲基聚硅氧烷和乙烯基二甲基聚硅氧烷的交联聚合物，表面氧化铝处理；平均粒径4μm，橡胶硬度JIS-A40度)等。

信越化学生产的“KMP600”这样的硅橡胶上包覆有硅树脂的核壳中，壳的部分厚，粒子硬，包覆层的粘合剂与核壳的硅树脂的粘合性差，粒子有从粘合剂脱落的可能，因此不优选。

硅橡胶粒子不实施表面处理的情况下，硅橡胶粒子之间发生凝集，表面凹凸过大，色粉输送量变得过大，有出现白条纹的可能性。

＜稀释溶剂＞

作为稀释溶剂，使用能够溶解反应性硅油和异氰酸酯化合物两者的稀释溶剂。

作为所述稀释溶剂有水系、有机溶剂系，根据干燥速度，可以将低沸点溶剂、高沸点溶剂组合使用。

具体地，可举出甲基乙基酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)、四氢呋喃(THF)、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、庚烷、环己酮、异佛尔酮、丙酮等一般的有机溶剂。

这些稀释溶剂，不仅可以溶解反应性硅油和异氰酸酯化合物两者，也可以使橡胶粒子膨润，涂液中的橡胶粒子膨润，可以使包覆层无缩孔和凹陷，因此优选使用。

此外，涂液中橡胶粒子的沉降能够变慢，能够在橡胶表面均匀突出地进行涂布。

涂布后，通过加热，可以适当设定加热温度、时间，使橡胶粒子回到原来的尺寸。

用于形成包覆层的粘合剂和橡胶粒子构成的包覆层成分的涂布液(涂覆液)中，与稀释溶剂的固体成分浓度比优选为3-50wt％的范围，更优选为5-30wt％。固体成分浓度低时，涂布时产生漏液，干燥变慢，浓度高时，涂布表面粗糙度和厚度难以控制。

＜增塑剂＞

通过在粘合剂中添加增塑剂，能够使包覆膜层的硬度降低，能够进一步防止色粉的劣化、白条纹的发生，因此优选。

作为增塑剂，可以使用邻苯二甲酸系、己二酸系、癸二酸酯系、磷酸酯系、己二酸系、偏苯三酸系、环氧系、磷酸系、聚酯系、聚醚系、石蜡系的增塑剂等，粘度为1-10000cp的市售增塑剂。

由于极性低的增塑剂的相溶性不好，在表面渗出，对感光体产生污染，因此优选使用环氧系、磷酸系、己二酸系、聚酯系、聚醚系。

其中，由于使用反应性硅油和异氰酸酯化合物，因此特别优选使用聚酯系、聚醚系。

此外，粘度低时，污染少，优选粘度为1-100cp为好。

＜预聚物调配量＞

构成本发明的包覆层的预聚物中的硅油的调配比例，以固体比计优选为5-95％的范围，可以按照目标调配比例进行设定。

硅油量多时，虽然预聚物液的长期稳定性良好，但均匀薄膜的形成性差。相反地，异氰酸酯量多时，预聚物液的长期稳定性差，但均匀薄膜的形成性好。

硅酮量多时，即使反应进行，由于形成硅酮末端，成为在溶剂中溶解的状态，异氰酸酯量多时，随着反应进行，高分子化进行，在溶剂中变得不溶解，长期稳定性差。因此，调配比例优选为硅酮量多的情况。

预聚物的反应量少时，表面出现凹陷，由于凹陷，色粉劣化，白条纹更早出现，因此不优选。

＜构成包覆层的涂布液的调配量＞

作为本发明的构成包覆层的涂布液(涂覆液)的调配配方，按照固体成分重量％(固体成分比例)，硅橡胶粒子优选为3-30重量％的范围，更优选为5-20重量％。

硅橡胶粒子的固体成分比例超过30重量％时，包覆层表面的硬度会降低，在表面形成很多凸状，虽然会促进非粘着、低摩擦化，但存在耐磨性降低和薄膜的强度降低，与橡胶基材层的粘合性降低，色粉输送量变高等问题，因此不优选。

橡胶混合量固体成分比例小于3重量％时，在包覆层表面上没有橡胶粒子的凸起形成，非粘着、低摩擦化受损，不会减轻对对象材料施加的压力，发生印刷瑕疵，因此不优选。

异氰酸酯化合物的固体成分重量％优选为10-70重量％的范围，更优选为30-60重量％。小于10重量％时，橡胶的粘合性和强度、耐磨性会降低。超过70重量％时，存在促进色粉的劣化、与色粉粘着、添加的橡胶粒子的掩埋导致的印刷特性恶化等，因此不优选。

多元醇(例如含氟多元醇)的固体成分重量％优选为5-20重量％的范围，更优选为7-11重量％。小于5重量％时，存在涂布性的恶化、与色粉粘着的问题。超过20重量％时，存在与橡胶的粘合性和耐磨性恶化，阻碍橡胶粒子的表面迁移的问题，因此不优选。

增塑剂的固体成分重量％优选为5-50重量％的范围。5-50重量％的范围以下的情况下，硬度不降低，色粉劣化，不能防止白条纹的发生，因此不优选。以上的情况下，膜变弱，印刷时发生剥离或膜破坏、输送量的变动和图像浓度变化，因此不优选。

＜包覆层硬度＞

作为上述的制备方法得到的显影辊用橡胶部件(包覆层)的硬度，优选为通过高分子计器生产的微光度计MD-1测定的硬度，硬度(JIS K6253：1997)硬度计A(瞬时)为5度以上且50度以下，优选调整为10度以上且45度以下的橡胶状。

通过将包覆层的硬度调整为与橡胶同样的硬度，能够防止色粉的劣化。硬度小于5度时，存在粘合剂的耐磨性恶化、发生粘着等问题。

＜表面形状＞

包覆层表面的形状，通过聚集在表面的硅橡胶粒子，形成表面凹凸。

在包覆层的表面上，所述橡胶粒子优选为每50μm²存在200个以上。根据粒径和橡胶粒子调配量，可以决定表面露出的橡胶粒子个数。

在粒径为0.2-10μm时，50μm²中的橡胶粒子优选为200个以上，更优选为500个以上。少于200个时，如上述，橡胶粒子形成的表面凹凸减少，无法在印刷时与色粉进行点接触，无法进行色粉的冲击吸收，色粉持续劣化。

对象材料为平滑的树脂或金属的情况下，根据其面压，粒子尺寸、凝集尺寸大的为好，粒子间存在一定程度的间隙的较好。

对象为色粉的情况下，按照色粉的尺寸和输送量，确定粒子尺寸，粒子间隔短、间隙小，色粉不会进入间隙中，粒子为凝集状态者为好。

表面凸起的高度优选为0.5-8.0μm。比0.5μm小时，由于色粉和粒子不会进行点接触，不会减小色粉的阻力，因此不优选。比8.0μm大时，由于色粉进入粒子间的间隙中，色粉压力变大，因此不优选。

有时会1个球状粒子形成凸部，有时粒子会凝集并形成凸部。

粒子凝集时，凸起变高，粒子间的间隙变大，成为色粉劣化的主要原因，因此优选使粒子均匀地配置。

硅橡胶粒子是比色粉粒径更小的粒子，更优选通过其在表面存在，以点支撑色粉的状态。

根据本发明，优选包覆层表面凹陷的开口部宽度为20μm以下，深度为5μm以下。开口部宽度比上述范围大时，粘着和摩擦系数变高，色粉进入开口部，成为引起色粉劣化的原因。深度为5μm以上时，由于薄膜的强度降低，耐磨性降低，色粉进入，成为引起色粉劣化的原因。此外，粒子间的凹陷深且大的情况下，色粉在凹陷堆积，会使色粉劣化，因而不优选。

包覆层厚度优选为5μm以上，厚度大，包覆层存在的橡胶粒子增加，色粉的压力缓解、冲击吸收效果提高，因而优选。

此外，通过将包覆层厚度保持在一定以上，可以确保尽可能充分避免粘着性和摩擦系数高等橡胶特性所造成的对色粉的粘着和对对象材料的粘着、产生摩擦音、污渍附着等问题，因而优选。

通过橡胶粒子在包覆层表面均匀存在，其粒子部分非粘着、低摩擦化，并且表面的硬度降低。

若变成粒子从包覆层飞出的状态(凸状)，则可以更好地发挥效果，与对象材料和色粉进行点接触。

但是，在橡胶基材层表面施加了强烈的负荷和剪切的情况下，会发生表面粒子的脱落和破坏，因此无法在高压面和高压力的部位使用，这是今后有待解决的问题。

3.橡胶基材层的说明

作为显影辊的橡胶基材层，可举出但不限于：硅橡胶、聚氨酯系弹性体、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、氯丁橡胶(CR)、氯醚橡胶(ECO)等。

本发明中，从低硬度下且永久变形少的方面来考虑，优选使用硅橡胶。

此外，橡胶基材层中，根据需要可以适当添加导电剂、充填剂、増量剂、增强剂、加工助剂、固化剂、硫化促进剂、交联剂、交联助剂、抗氧化剂、增塑剂、紫外线吸收剂、颜料、硅油、助剂、表面活性剂等各种添加剂。

作为导电剂，可以使用离子导电剂和电子导电剂等公知的导电剂。

作为离子导电剂，可以举出：LiCF₃SO₃、NaClO₄、LiClO₄、LiAsF₆、LiBF₄、NaSCN、KSCN、NaCl等周期表第1族金属的盐，NH₄Cl、(NH₄)₂SO₄、NH₄NO₃等的铵盐，Ca(ClO₄)₂、Ba(ClO₄)₂等周期表第2族金属的盐，这些盐和1,4-丁二醇、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇等多元醇和它们衍生物的络合物，这些盐和乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、聚乙二醇单甲醚、聚乙二醇单乙基醚的一元醇的络合物，季铵盐的阳离子型表面活性剂，脂肪族磺酸盐、烷基硫酸酯盐、烷基磷酸酯盐等阴离子型表面活性剂，或甜菜碱等两性表面活性剂等。

作为电子导电剂，可以举出：炭黑、石墨等碳系物质，铝、银、金、锡-铅合金、铜-镍合金等金属或合金，氧化锌、氧化钛、氧化铝、氧化锡、氧化锑、氧化铟、氧化银等金属氧化物，在各种填料中铜、镍、银等导电性金属被实施电镀的物质等。

这些离子导电剂、电子导电剂组成的导电剂，以粉末状、纤维状的状态，可以单独或混合2种以上使用。其中，从容易控制导电性且经济性等的观点来考虑，优选使用炭黑。

实施例

对本发明的实施例进行说明。本发明不受该实施例的限制。

(实施例1)

＜预聚物的制备＞

·尿烷改性六亚甲基二异氰酸酯(固体成分浓度80％)(旭化成工业公司生产的“DURANATE E402-80B”) 5.6重量％

·反应性硅油(信越化学工业公司生产的“X-22-160A”) 45.5重量％

·乙酸丁酯 48.9重量％

将以上各成分混合，在120℃下反应3小时，得到预聚物。

＜包覆层成分的涂布液(涂覆液)的制备＞

通过将以上的各成分混合，制备粘合剂和稀释溶剂混合的分散液。

制备的分散液中，混合硅橡胶粒子(东丽道康宁公司生产的“EP-2720”：硬度(JISK6253：1997)硬度计A(瞬时)70度，平均粒径2μm(1-2μm))3.4重量份，作为涂覆液(1)。

＜橡胶包覆辊的制备＞

在外径为10mm的铁制的轴芯材上，包覆体积电阻率(JIS C 2139(2008))为106Ωcm，硬度(JIS K6253：1997)硬度计A(瞬时)为45度的导电性硅橡胶，并通过外圆磨床的研磨，将JIS B 0601(1994)的10点平均粗糙度调整为8μm(Rz)，形成外径为16mm的橡胶基材层，作为橡胶包覆辊。

＜显影辊用橡胶部件以及显影辊的制备＞

预先将上述涂覆液(1)用珠磨机高速搅拌使其分散后，进一步用搅拌机搅拌10分钟，制备涂覆液(2)。

在上述橡胶包覆辊的表面，喷雾涂布信越有机硅公司生产的“KBP-40”作为底漆，接下来，在其涂布面上喷雾涂布上述的涂覆液(2)。

之后，在160℃下加热处理40分钟，使涂膜固化，形成作为包覆层的显影辊用橡胶部件，制作显影辊。

这时的表面包覆层的厚度为7μm。

＜评价方法＞

针对实施例1得到的显影辊用橡胶部件，以下述的项目进行评价，结果如表1所示。

(1)动摩擦系数

以ASTMD-1894(JIS K7125：1999，ISO8295：1995)为标准，通过新东科学生产的表面性试验机“Heidon Tribogear”，在厚度为2mm的橡胶板表面，将上述得到的涂覆液(2)喷雾涂布形成厚度为10μm的表面包覆层，煅烧后，测定动摩擦系数。其结果如表1所示。

(试验条件)

对象材料：直径10mm的SUS304钢球；

移动速度：50mm/分钟；

荷重：0.49N；

振幅：50mm。

(2)棋盘格实验的粘合性评价

将得到的显影辊用橡胶部件，根据JIS K5600-5-6：1999(ISO2409：1992)，进行棋盘格实验后进行胶带剥离试验，粘合性用以下的标准评价，其结果如表1所示。

＜评价标准＞

○：弯曲部的涂覆膜无剥离，裁切线无褶皱

△：弯曲部的涂覆膜无剥离，裁切线有褶皱

×：弯曲部的涂覆膜有剥离

(3)拉伸试验的柔软性评价

在上述橡胶包覆辊表面涂布底漆后，喷雾涂布涂覆液(2)使得厚度为10μm，并进行煅烧，得到包覆用橡胶部件。

将得到的包覆用橡胶部件的表层(包覆层)切成厚度5mm的切片，形成橡胶切片，将该切片在拉伸50％的状态下，通过目视确认是否变成白色，并显微镜下确认切片(包覆层)是否发生龟裂，用以下的标准评价，其结果如表1所示。

＜评价标准＞

○：包覆层无龟裂，无白色变色

△：包覆层有龟裂，存在白色变色

×：包覆层龟裂大，存在白色变色

(4)仅包覆层的硬度评价

将涂覆液在PTFE表面涂布100μm，在160℃下煅烧30分钟后，从PTFE剥除，将100μm的薄片重叠20枚左右，得到2mm的厚度，用高分子计器株式会社微型橡胶硬度计MD-1测定硬度(硬度(JIS K6253：1997)硬度计A(瞬时))。

结果如表1所示。

MD-1硬度为20-33的范围时，由于不对色粉施加压力，评价为良好。

(5)表面凹陷的开口部宽度评价

将橡胶部件包覆层表面用基恩士制激光显微镜“VK-9700”，在1000倍，3000倍的倍率下拍摄，评价包覆层表面的凹陷的开口部宽度，其结果如表1所示。

(6)表面凹陷的开口部深度评价

将橡胶部件包覆层表面用基恩士制激光显微镜“VK-9700”，在1000倍、3000倍的倍率下拍摄，评价包覆层表面的凹陷的开口部深度，其结果如表1所示。

(7)辊表面的粒子个数的评价

用基恩士制激光显微镜“VK-9700”，在3000倍的倍率下，拍摄辊表面的任意的三个位置。通过拍摄任意的三个位置，调配橡胶粒子所形成的凸部的轮廓显示为黑色。

将该轮廓为黑色并且圆度为0.5以上的部分认作橡胶粒子部，测定图像中50μm×50μm的范围的橡胶粒子个数，用以下的标准评价，其结果如表1所示。橡胶粒子个数为200个以上时评价为良好，橡胶粒子个数为100个以上且小于200个时评价为稍稍不良，橡胶粒子个数小于100个时评价为不良。

(8)色粉输送量

吸引在显影辊上通过显影刮板后的色粉，称量停留滤纸上的色粉，测定单位面积的色粉量(mg/cm²)。其结果如表1所示。

输送量优选为0.4-0.6mg/cm²，更优选为0.4-0.55mg/cm²。比该范围更多时，色粉消耗量增多，因此不优选。此外，输送量越少扭矩燃费越好，但小于0.4mg/cm²时，印刷会变浅，因此不优选。

(9)印刷纵向条纹图像评价

由于色粉与显影刮板反复摩擦，导致显影刮板上色粉固着，色粉固着凸部引起色粉的供给阻碍，评价在全黑图像中表现为纵向白条纹状图样的图像缺陷。

将得到的橡胶部件(显影辊)装入市售的黑白激光打印机(兄弟株式会社生产的“HL-2240D”)的墨盒(兄弟株式会社生产的“TN-27J”)，在低温低湿环境下(10℃20％RH)，以1％浓度/张进行3500张通纸耐久试验，每500张印刷全黑图像，目视确认纵向条纹的发生。

(1％浓度/张：对于印刷1张，印刷区域整体的1％区域中设定打印色粉(黑色)，并使其固定的图像)

(全黑图像：印刷区域整体设定打印色粉(黑色)，并使其固定的图像)

纵向条纹图像不良的判定标准按照下述进行。判定结果如表1所示。

＜判定标准＞

◎：通纸张数3500张，未产生纵向条纹。

○：通纸张数2000张，未产生纵向条纹。

△：通纸张数1500张，产生纵向条纹。

×：通纸张数1000张以下，产生纵向条纹。

(10)图像浓度维持评价

在印刷规定张数后，评价是否能够在不引起色粉与显影辊和感光鼓、限制刮板的反复摩擦所导致的色粉成分在显影辊表面固着、即所谓的成膜情况下，维持要求的全黑图像浓度。辊的规格在初始图像中得到了目标浓度。

将各规格的辊装入市售的黑白激光打印机(兄弟株式会社生产的“HL-2240D”)的墨盒(兄弟株式会社生产的“TN-27J”)中，在低温低湿环境下(10℃，20％RH)，以1％浓度/张进行3000张通纸耐久试验，在2500张后印刷将全黑部(25mm×25mm)设置在上下左右4个位置的图像图样，用黑白透射浓度计(X-rite株式会社生产的“X-rite 310T”)进行合计12点(全黑部1个位置/3点)的透射浓度的测定，算出平均值。其结果如表1所示。

图像浓度为1.90以上时评价为图像浓度良好。

(11)横向白条纹图像评价(耐成膜性)试验

评价在高温环境下，长期保存后，在室温环境下印刷时，由显影辊与感光鼓、限制刮板的抵接部分因压缩永久变形而产生的凹陷，或者因形成色粉固着凸部而引起的色粉供给阻碍所导致的印刷整体图像表现为横向白条纹图案的图像缺陷的程度。

将各规格的辊装入市售的黑白激光打印机(兄弟株式会社生产的“HL-2240D”)的墨盒(兄弟株式会社生产的“TN-27J”)中，在高温环境(45℃，90％RH)下，以将墨盒安装到鼓单元上的状态放置120小时，取出后在常温下放置8小时以上后，连续印刷1张全黑图像、20张半色调图像、1张全黑图像。

目视确认在最后的全黑图像中是否产生周期性的横向白条纹图像，按照以下的标准进行评价。其结果如表1所示。

＜评价标准＞

○：无横向条纹

×：有横向条纹

(实施例2-6)

在实施例1中，除了将实施例1所示的调配量变更为表1所示以外，与实施例1相同地得到涂覆液(1)。

接下来，从上述涂覆液(1)与实施例1相同地调制涂覆液(2)，接下来，与实施例1相同地针对得到的显影辊用橡胶部件，用实施例1所示的项目进行评价，结果如表1所示。

(比较例1)

在实施例1中，除了在实施例1所示的调配配方中，加入反应性硅油(信越化学工业公司生产的“X-22-160AS”)，使预聚物为0重量份，各调配量变更为表1所示的以外，与实施例1相同地得到涂覆液(1)。

(比较例2)

在实施例1中，除了在实施例1所示的调配配方中，使预聚物为0重量份，各混合量变更为表1所示的以外，与实施例1相同地得到涂覆液(1)。

(比较例3)

在实施例1中，除了在实施例1所示的调配配方中，加入反应性硅油(信越化学工业公司生产的“X-22-160AS”)，各混合量变更为表1所示的以外，与实施例1相同地得到涂覆液(1)。

(参考例1)

在实施例1中，除了将实施例1所示的调配配方中的硅橡胶粒子变更为硅橡胶粒子(信越工业公司生产的“KMP-600”：硬度(JIS K6253：1997)硬度计A(瞬时)30度，平均粒径5μm(1-15μm))以外，与实施例1相同地得到涂覆液(1)。

(参考例2)

在实施例1中，除了将实施例1所示的调配配方中的硅橡胶粒子变更为硅橡胶粒子(迈图公司生产的“Tospearl 120”：硬度(JIS K6253：1997)硬度计A(瞬时)95度，平均粒径2μm(1-3μm))以外，与实施例1相同地得到涂覆液(1)。

[表1]

(实施例7)

在实施例1中，除了将实施例1中的调配配方变更为以下以外，与实施例1相同地得到涂覆液(1)。

(与实施例1的变更点)

将在制备的分散液中调配的硅橡胶粒子(东丽道康宁公司生产的“EP-2720”)替代为以下的硅橡胶粒子。

＜硅橡胶粒子＞

东丽道康宁公司生产的“EP-2601”

硬度(JIS K6253：1997)硬度计A(瞬时)40度

平均粒径2μm(1-2μm)

接下来，从上述涂覆液(1)与实施例1相同地调制涂覆液(2)，接下来，与实施例1相同地，针对得到的显影辊用橡胶部件，用实施例1所示的项目进行评价，结果如表2所示。

(实施例8)

实施例1中，将实施例1所示的混合配方进行以下的变更以外，与实施例1相同地得到涂覆液(1)。

(与实施例1的变更点)

(1)将尿烷改性六亚甲基二异氰酸酯变更为异氰脲酸酯(DIC公司生产的“BURNOCKDN-981”：固体成分量76％)。

(2)将硅橡胶粒子变更为硅橡胶粒子(东丽道康宁公司生产的“EP-2601”：硬度计A(瞬时)硬度(JIS K6253：1997)40度，平均粒径2μm(1-2μm))。

接下来，由上述涂覆液(1)与实施例1相同地调制涂覆液(2)，接下来，与实施例1相同地，针对得到的显影辊用橡胶部件，用实施例1所示的项目进行评价，结果如表2所示。

(实施例9)

在实施例1中，将预聚物制备方法用以下的代替。

＜预聚物的制备＞

·异氰脲酸酯(DIC公司生产的“BURNOCK DN-981”：固体成分量76％)

5.6重量％

·反应性硅油(信越化学工业公司生产的“X-22-160AS”) 45.5重量％

·乙酸丁酯 48.9重量％

将以上的各成分混合，在120℃下反应3小时，得到预聚物。

接下来，将实施例1中的包覆层成分的涂布液(涂覆液)的制备配方用以下的代替。

＜包覆层成分的涂布液(涂覆液)的制备＞

通过将以上各成分混合，制备混合了粘合剂和稀释溶剂的分散液。

在制备的分散液中混合以下硅橡胶粒子，作为涂覆液(1)。

＜硅橡胶粒子＞

东丽道康宁公司生产的“EP-2601”

硬度(JIS K6253：1997)硬度计A(瞬时)40度

平均粒径2μm(1-2μm)

接下来，由上述涂覆液(1)与实施例1相同地调制涂覆液(2)，接下来，与实施例1相同地针对得到的显影辊用橡胶部件，用实施例1所示的项目进行评价，结果如表2所示。

[表2]

(重量％)

＜评价＞

通过比较实施例和比较例1可知，不预先反应成预聚物而含有异氰酸酯和反应性硅油的情况下，表面凹陷开口部的宽度为30μm较大，深度为6μm较深。其结果是，印刷纵向条纹在初期就被观察到。

在比较例2中可知，在为完全不含有反应性硅油的构成的情况下，柔软性差，并且过硬。此外，在显影辊表面难以存在硅酮粒子，失去均匀的表面粗糙度。其结果，印刷纵向条纹在早期被观察到，此外，图像浓度也无法维持。进而，关于在与辊表面的粒子个数较少无关地、色粉输送量保持在一定的值的点上，由于作为粘合剂成分的聚合物为氟橡胶系，能够认为在其构成上根据在实施例中所使用的粘合剂与色粉的相容性不同。

在比较例3中可知，在为不仅使用通过预先将异氰酸酯和反应性硅油反应得到的预聚物，还进一步含有硅油的构成的情况下，包覆层表面凹陷开口部的深度为6μm较深。其结果是，印刷纵向条纹在早期被观察到。

工业实用性

本发明也能够适用于复印机、传真机、激光打印机等的显影装置中使用的图像形成装置用显影辊橡胶部件。

例如，使用于色粉显影方式的显影装置中使用的显影辊、带电辊、刮板、定影辊、定影带、供给辊等橡胶部件中。

附图说明

1：显影辊

11：芯材

12：橡胶基材层

13：包覆层

101：橡胶粒子

51：显影辊

52限制刮板

53：供给辊

54：感光体

55：色粉

Claims

1.一种显影辊用橡胶部件的制备方法，该方法为在具有橡胶基材层的显影辊的周围，涂布含有硅橡胶粒子和粘合剂的包覆层成分，并使之固化而得到显影辊用橡胶部件的制备方法，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的显影辊用橡胶部件的制备方法，其中，所述稀释溶剂是使所述硅橡胶粒子膨润的溶剂。

3.根据权利要求1或2所述的显影辊用橡胶部件的制备方法，其中，所述硅橡胶粒子为表面具有环氧基的球状硅橡胶粒子，或具有甲基丙烯酰基的球状硅橡胶粒子。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的显影辊用橡胶部件的制备方法，其中，所述多元醇为含氟多元醇。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的显影辊用橡胶部件的制备方法，其中，在所述包覆层的粘合剂中调配增塑剂。

6.通过权利要求1-5中任意一项所述的制备方法制备的显影辊用橡胶部件。

7.根据权利要求6所述的显影辊用橡胶部件，其中，所述包覆层的硬度为，以通过高分子计器公司生产的硬度计MD-1测定的硬度计，硬度(JISK6253：1997)硬度计A(瞬时)为5度以上且50度以下。

8.根据权利要求6或7所述的显影辊用橡胶部件，其中，所述硅橡胶粒子间的包覆层表面凹陷的开口部宽度为20μm以下，深度为5μm以下。