CN108027578A

CN108027578A - 电子照相设备用带电辊

Info

Publication number: CN108027578A
Application number: CN201680053164.8A
Authority: CN
Inventors: 渡边泰秀; 鹈饲浩
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2015-10-29
Filing date: 2016-09-27
Publication date: 2018-05-11
Also published as: JP2017083711A; US20180107134A1; US9971271B2; JP6155312B2; WO2017073221A1

Abstract

本发明提供一种通过将粒子添加于表层来抑制横条纹或不均等图像缺陷，并且也抑制耐久时粒子从表层脱落的电子照相设备用带电辊。带电辊10具备：轴体12、形成于轴体12的外周的弹性体层14、及形成于弹性体层14的外周的表层16，表层16含有粘合剂及粗糙度形成用粒子18，在存在粗糙度形成用粒子18的部分具有相较于不存在粗糙度形成用粒子18的部分而言更向径向外侧突出的凸部16a，粗糙度形成用粒子18包含多孔质二氧化硅粒子，所述多孔质二氧化硅粒子为平均粒径5～50μm、吸油量200～500ml/100g、孔尺寸5～20nm。

Description

电子照相设备用带电辊

技术领域

本发明涉及一种在采用电子照相方式的复印机、打印机、传真机等电子照相设备中适宜地使用的电子照相设备用带电辊。

背景技术

在电子照相设备的带电辊中，将粗糙度形成用粒子添加于表层来对表面赋予凹凸。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2015-121769号公报

发明内容

发明所要解决的问题

近年来的电子照相设备以减轻环境负荷或降低成本等为目的，将电源电压设定得低。若电源电压低，则感光体与带电辊之间的放电量不足，且将不需要的调色剂印刷而容易产生横条纹或不均等图像缺陷。带电辊的表面凹凸使感光体与带电辊之间的放电空间增加来促进放电。由此，可使带电性提升，且抑制横条纹或不均等图像缺陷。但是，若为了增加放电空间而将粒径大的粒子添加于表层，则存在耐久时粒子从表层脱落的问题。

本发明所要解决的课题在于提供一种通过将粒子添加于表层来抑制横条纹或不均等图像缺陷，并且也抑制耐久时粒子从表层脱落的电子照相设备用带电辊。

解决问题的技术手段

为了解决所述课题，本发明的电子照相设备用带电辊具备：轴体、形成于所述轴体的外周的弹性体层、及形成于所述弹性体层的外周的表层，所述电子照相设备用带电辊的主要内容是：所述表层含有粘合剂及粗糙度形成用粒子，在存在所述粗糙度形成用粒子的部分具有相较于不存在所述粗糙度形成用粒子的部分而言更向径向外侧突出的凸部，所述粗糙度形成用粒子包含多孔质二氧化硅粒子，所述多孔质二氧化硅粒子为平均粒径5μm～50μm、吸油量200ml/100g～500ml/100g、孔尺寸5nm～20nm。

所述粘合剂优选以从所述表层中的存在粗糙度形成用粒子的部分到不存在粗糙度形成用粒子的部分下缘延展的方式覆盖所述粗糙度形成用粒子的周围。不存在所述粗糙度形成用粒子的部分中的表层的厚度优选为所述多孔质二氧化硅粒子的平均粒径的1/10～1/3。所述表层也可进而含有氧化锡。所述粘合剂优选为水溶性、水分散性、或者水/醇混合溶媒可溶性。所述粘合剂优选包含聚酰胺或聚氨酯。所述多孔质二氧化硅粒子优选为亲水性。

发明的效果

根据本发明的电子照相设备用带电辊，使表层中含有平均粒径5μm～50μm的比较大的粒子作为粗糙度形成用粒子，因此可使感光体与带电辊之间的放电空间增加来促进放电。由此，可使带电性提升，且抑制横条纹或不均等图像缺陷。而且，粗糙度形成用粒子包含多孔质二氧化硅粒子，所述多孔质二氧化硅粒子为吸油量200ml/100g～500ml/100g、孔尺寸5nm～20nm，由此粘合剂进入粗糙度形成用粒子的内部，且表层的粘合剂与粗糙度形成用粒子的粘附性提升，在使用平均粒径5μm～50μm的比较大的粒子时也能够抑制粒子从表层脱落。

若所述粘合剂以从所述表层中的存在粗糙度形成用粒子的部分到不存在粗糙度形成用粒子的部分下缘延展的方式覆盖所述粗糙度形成用粒子的周围，则表层的粘合剂与粗糙度形成用粒子的粘附性提升，在使用平均粒径5μm～50μm的比较大的粒子时也能够抑制耐久时粒子从表层脱落。

若不存在所述粗糙度形成用粒子的部分中的表层的厚度为所述多孔质二氧化硅粒子的平均粒径的1/10～1/3，则抑制横条纹或不均等图像缺陷的效果与抑制耐久时粒子从表层脱落的效果的平衡优异。

若所述表层进而含有氧化锡，则容易构成为，所述粘合剂以从所述表层中的存在粗糙度形成用粒子的部分到不存在粗糙度形成用粒子的部分下缘延展的方式覆盖所述粗糙度形成用粒子的周围。氧化锡为比较大的粒径，因此不会填充于所述多孔质二氧化硅粒子的孔中。因而，不妨碍表层的粘合剂与粗糙度形成用粒子的粘附性的提升。另外，氧化锡作为导电性粒子发挥功能。此时，由于不填充于所述多孔质二氧化硅粒子的孔中，因此能够以最少添加量进行电阻控制。

若所述粘合剂为水溶性、水分散性、或者水/醇混合溶媒可溶性，则抑制耐久时粒子从表层脱落的效果提升。另外，若所述粘合剂包含聚酰胺或氨酯，则抑制耐久时粒子从表层脱落的效果提升。而且，若所述多孔质二氧化硅粒子为亲水性，则可高分散于水溶性、水分散性、或者水/醇混合溶媒可溶性的粘合剂，且使表层的凹凸更均匀。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的电子照相设备用带电辊的立体图(a)与其径向剖面图(b)。

图2是将图1所示的带电辊的表面附近放大表示的图。

图3是将另一方式的带电辊的表面附近放大表示的图。

具体实施方式

对本发明的电子照相设备用带电辊(以下，有时仅称作带电辊)进行说明。图1是本发明的一实施方式的电子照相设备用带电辊的立体图(a)与其径向剖面图(b)。图2是将图1所示的带电辊的表面附近放大表示的图。

带电辊10具备：轴体12、形成于轴体12的外周的弹性体层14、及形成于弹性体层14的外周的表层16。表层16是露出于带电辊10的表面的层。表层16含有粘合剂及粗糙度形成用粒子18。

粘合剂是表层16的主材料，可列举聚酰胺(尼龙)系、丙烯酸系、氨酯系、硅酮系、氟系的聚合物。这些聚合物可以是经改性而成者。改性基例如可列举N-甲氧基甲基、硅酮基、氟基等。

粘合剂优选为水溶性、水分散性、或者水/醇混合溶媒可溶性。若粘合剂为水溶性、水分散性、或者水/醇混合溶媒可溶性，则与粗糙度形成用粒子18的氢键结的作用变大，因此抑制耐久时粗糙度形成用粒子18从表层16脱落的效果提升。所谓为水溶性、水分散性、或者水/醇混合溶媒可溶性，是可作为水系涂料的聚合物成分使用的聚合物，且是可在水系涂料中以10质量％以上的浓度使用的聚合物。水系涂料是涂料的辅助要素的主成分为水的涂料的总称。水系涂料分为水溶性树脂系、乳液系。包含呈胶体状分散至溶于水的树脂及水中的涂料与乳液涂料而称作水性涂料。水溶性聚合物是以固体成分浓度10质量％以上溶解于水中的聚合物。水分散性聚合物是以固体成分浓度10质量％以上使用乳化剂分散于水中的聚合物。水/醇混合溶媒可溶性聚合物是以固体成分浓度10质量％以上溶解于水/醇混合溶媒中的聚合物。水/醇混合溶媒的醇是低碳数(低级)的亲水性醇，可列举甲醇、乙醇、丙醇。水溶性聚合物、水分散性聚合物、水/醇混合溶媒可溶性聚合物的固体成分浓度的上限设为30质量％左右。

粗糙度形成用粒子18是用于对表层16的表面赋予粗糙度的粒子。即，是用于对表层16的表面赋予凹凸的粒子。表层16的存在粗糙度形成用粒子18的部分为凸部16a，表层16的不存在粗糙度形成用粒子18的部分为凹部16b。表层16的凸部16a相较于表层16的凹部16b而言更向径向外侧突出。表面凹凸使感光体与带电辊10之间的放电空间增加来促进放电。由此，可使带电性提升，且抑制横条纹或不均等图像缺陷。

粗糙度形成用粒子18的平均粒径为5μm～50μm的范围内。若粗糙度形成用粒子18的平均粒径不足5μm，则无法充分确保表层16的表面粗糙度，若电源电压低，则感光体与带电辊10之间的放电量不足，且将不需要的调色剂印刷而产生横条纹或不均等图像缺陷。但是，若粗糙度形成用粒子18的平均粒径为5μm以上，则耐久时粗糙度形成用粒子18容易从表层16脱落。若粗糙度形成用粒子18从表层16脱落，则产生放电空间的缩小或电阻的偏差，从而无法实现均匀带电。

粗糙度形成用粒子18的脱落是由于感光体与带电辊10的滑动摩擦等而产生。因此，在本发明中设为，通过以特定的多孔质二氧化硅粒子构成粗糙度形成用粒子18，即使在含有平均粒径5μm以上的粗糙度形成用粒子18的情况下，也可以抑制耐久时粗糙度形成用粒子18从表层16脱落。

特定的多孔质二氧化硅粒子为吸油量200ml/100g～500ml/100g、孔尺寸5nm～20nm的多孔质二氧化硅粒子。由此，粘合剂进入粗糙度形成用粒子18的内部，且表层16的粘合剂与粗糙度形成用粒子18的粘附性提升，在使用平均粒径5μm以上的比较大的粗糙度形成用粒子18时也能够抑制耐久时粗糙度形成用粒子18从表层16脱落。若多孔质二氧化硅粒子的吸油量不足200ml/100g，则进入其内部的粘合剂的量少，粘合剂与粗糙度形成用粒子18的粘附性不充分，耐久时粗糙度形成用粒子18容易从表层16脱落。另外，就所述观点而言，多孔质二氧化硅粒子的吸油量更优选为250ml/100g以上、进而优选为300ml/100g以上。若多孔质二氧化硅粒子的孔尺寸不足5nm，则粘合剂难以进入其内部，粘合剂与粗糙度形成用粒子18的粘附性不充分，耐久时粗糙度形成用粒子18容易从表层16脱落。另外，就所述观点而言，多孔质二氧化硅粒子的孔尺寸更优选为7nm以上、进而优选为8nm以上。另一方面，若多孔质二氧化硅粒子的孔尺寸超过20nm，则多孔质二氧化硅粒子容易凝聚而分散性降低，且表面凹凸的均匀性降低。另外，就所述观点而言，多孔质二氧化硅粒子的孔尺寸更优选17nm以下，进而优选15nm以下。多孔质二氧化硅粒子的吸油量利用日本工业标准(Japanese industrial standards，JIS)K5101-13-2<颜料试验方法-第13部分：吸油量-第2节：煮沸亚麻仁油法＞来测定。多孔质二氧化硅粒子的孔尺寸利用BJH(Barrett-Joyner-Halenda，巴雷特-乔伊纳-哈兰达)法、水银压入法来测定。

此外，即使在本发明中，若粗糙度形成用粒子18的平均粒径超过50μm，则也无法抑制耐久时粗糙度形成用粒子18从表层16脱落。因而，粗糙度形成用粒子18的平均粒径设为50μm以下。粗糙度形成用粒子18的平均粒径更优选为15μm～40μm。若平均粒径为15μm～40μm，则抑制图像缺陷的效果与抑制耐久时粗糙度形成用粒子18从表层16脱落的效果的平衡优异。粗糙度形成用粒子18的平均粒径是使用激光衍射式粒度分布测定装置并根据中值直径来算出。

若多孔质二氧化硅粒子为亲水性，则与水溶性、水分散性、或者水/醇混合溶媒可溶性的粘合剂的亲和性优异。若如此，则这种粘合剂容易进入多孔质二氧化硅粒子的内部，且粘合剂与粗糙度形成用粒子18的粘附性提升。因而，当粘合剂为水溶性、水分散性、或者水/醇混合溶媒可溶性时，多孔质二氧化硅粒子优选为亲水性。多孔质二氧化硅粒子的表面的硅醇基使亲水性提升。亲水性的多孔质二氧化硅粒子的表面有大量硅醇基。另一方面，亲油性的多孔质二氧化硅粒子是表面的硅醇基经其他亲油性的修饰基(十八烷基硅烷(octadecylsilane，ODS)、硅酮等)改性(表面处理)而成者。作为亲水性的多孔质二氧化硅粒子，例如可列举具有4000μmol/g以上的硅醇基者等。硅醇基的量可利用简便的借助烧失量的方法来测定。

在表层16中，如图2所示，粘合剂优选以从表层16中的存在粗糙度形成用粒子18的部分(凸部16a)到不存在粗糙度形成用粒子18的部分(凹部16b)下缘延展的方式覆盖粗糙度形成用粒子18周围。由此，表层16的粘合剂与粗糙度形成用粒子18的粘附性提升，在使用平均粒径5μm以上的比较大的粗糙度形成用粒子18时，也能够抑制耐久时粗糙度形成用粒子18从表层16脱落。是否为下缘延展的形状可通过以下来判断：当从凸部16a的最大直径的位置向带电辊10的径向引出切线1时，覆盖粗糙度形成用粒子18周围的粘合剂的表面位置相较于所述切线1而言是否更进入内侧。例如如图3所示，当从凸部16a的最大直径的位置引出切线1时，若覆盖粗糙度形成用粒子18周围的粘合剂的表面位置相较于所述切线1而言更进入内侧，则在比所述切线1更靠内侧处形成空隙s，且成为未填充粘合剂的部分。这种空隙s使借助粘合剂的粗糙度形成用粒子18的保持力降低。若为下缘延展的形状，则不会形成这种空隙s，且借助粘合剂的粗糙度形成用粒子18的保持力(粘附力)提升。这种结构可通过调整用于形成表层16的材料组合物的粘度、涂敷液的固体成分浓度、干燥速度等来获得。

表层16的厚度优选为粗糙度形成用粒子18的平均粒径的1/3以下。由此，表面凹凸变大，且可增大感光体与带电辊10之间的放电空间。而且，可促进放电、使带电性提升并抑制横条纹或不均等图像缺陷。另外，就所述观点而言，表层16的厚度更优选为粗糙度形成用粒子18的平均粒径的1/4以下、进而优选为粗糙度形成用粒子18的平均粒径的1/5以下。另外，表层16的厚度优选为粗糙度形成用粒子18的平均粒径的1/10以上。由此，粗糙度形成用粒子18的保持力提升，且抑制耐久时粗糙度形成用粒子18从表层16脱落的效果优异。另外，就所述观点而言，表层16的厚度更优选为粗糙度形成用粒子18的平均粒径的1/9以上、进而优选为粗糙度形成用粒子18的平均粒径的1/8以上。而且，若表层16的厚度为粗糙度形成用粒子18的平均粒径的1/10～1/3的范围内，则抑制横条纹或不均等图像缺陷的效果与抑制耐久时粗糙度形成用粒子18从表层16脱落的效果的平衡优异。如图2所示，表层16的厚度为不存在粗糙度形成用粒子18的部分(凹部16b)中的厚度t。

粗糙度形成用粒子18的含量并无特别限定，但就容易充分地形成感光体与带电辊10之间的放电空间等的观点而言，相对于粘合剂100质量份，优选为5质量份以上。更优选为10质量份以上、进而优选为20质量份以上。另外，就容易抑制因将调色剂或调色剂外加剂堆积于表面的凹部而引起的局部带电不均等的观点而言，相对于粘合剂100质量份，优选为90质量份以下。更优选为80质量份以下、进而优选为70质量份以下。

为了赋予导电性，可在表层16适当添加碳黑、石墨、c-TiO₂、c-ZnO、c-SnO₂(c-是指导电性)、离子导电剂(四级铵盐、硼酸盐、表面活性剂等)等迄今公知的导电剂。其中，氧化锡(c-SnO₂)为比较大的粒径，因此难以填充至多孔质二氧化硅粒子的孔中。因而，难以妨碍表层16的粘合剂与粗糙度形成用粒子18的粘附性的提升。另外，氧化锡作为导电性粒子发挥功能。这时，由于不被填充至多孔质二氧化硅粒子的孔中，因此能够以最少添加量进行电阻控制。另外，视需要也可以适当添加各种添加剂。添加剂可列举：润滑剂、硫化促进剂、抗老化剂、光稳定剂、粘度调整剂、加工助剂、阻燃剂、塑化剂、发泡剂、填充剂、分散剂、消泡剂、颜料、脱模剂等。

表层16的表面粗糙度(Rz)并无特别限定，但就容易充分地形成感光体与带电辊10之间的放电空间等的观点而言，优选为10μm以上。更优选为15μm以上、进而优选为20μm以上、特别优选为25μm以上。另外，就容易抑制耐久时粗糙度形成用粒子18从表层16脱落等的观点而言，优选为90μm以下。更优选为70μm以下、进而优选为50μm以下、特别优选为40μm以下。表层16的表面粗糙度(Rz)为十点平均粗糙度，是依据JIS B0601(1994)来测定。表层16的表面粗糙度(Rz)可根据粗糙度形成用粒子18的粒径、调配量、粘合剂量等进行调整。

表层16的体积电阻率优选为10⁴Ω·cm～10⁹Ω·cm、更优选为10⁵Ω·cm～10⁸Ω·cm、进而优选为10⁶Ω·cm～10⁷Ω·cm的范围内。

轴体12只要具有导电性则无特别限定。具体来说，可例示包含铁、不锈钢、铝等金属制的实心体、空心体的金属芯等。视需要也可以在轴体12的表面涂布粘接剂、底漆等。即，弹性体层14也可以经由粘接剂层(底漆层)粘接于轴体12。视需要也可以对粘接剂、底漆等进行导电化。

弹性体层14含有交联橡胶。弹性体层14是由含有未交联橡胶的导电性橡胶组合物形成。交联橡胶可通过将未交联橡胶加以交联而获得。未交联橡胶可以是极性橡胶，也可以是非极性橡胶。就导电性优异等的观点而言，未交联橡胶优选为极性橡胶。

极性橡胶是具有极性基的橡胶，极性基可列举：氯基、腈基、羧基、环氧基等。具体来说，极性橡胶可列举：氯醚橡胶(Hydrin rubber)、丁腈橡胶(Nitrile butadienerubber，NBR)、氨酯橡胶(Urethane rubber，U)、丙烯酸橡胶(丙烯酸酯与2-氯乙基乙烯醚的共聚物，ACM(acrylate material))、氯丁二烯橡胶(Chloroprene rubber，CR)、环氧化天然橡胶(Epoxidized natural rubber，ENR)等。在极性橡胶中，就体积电阻率特别容易变低等的观点而言，优选为氯醚橡胶、丁腈橡胶(NBR)。

氯醚橡胶可列举：表氯醇的均聚物(copolymer of epichlorohydrin，CO)、表氯醇-环氧乙烷二元共聚物(copolymer of epichlorohydrin-ethylene oxide，ECO)、表氯醇-烯丙基缩水甘油醚二元共聚物(copolymer of epichlorohydrin-allyl glycidylether，GCO)、表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物(terpolymer ofepichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether，GECO)等。

氨酯橡胶可列举分子内具有醚键的聚醚型的氨酯橡胶。聚醚型的氨酯橡胶可通过在两末端具有羟基的聚醚与二异氰酸酯的反应来制造。聚醚并无特别限定，可列举聚乙二醇、聚丙二醇等。二异氰酸酯并无特别限定，可列举甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯等。

交联剂可列举：硫交联剂、过氧化物交联剂、脱氯交联剂。这些交联剂可单独使用，也可以将两种以上组合使用。

硫交联剂可列举：粉末硫、沉淀硫、胶体硫、表面处理硫、不溶性硫、氯化硫、秋兰姆系硫化促进剂、高分子多硫化物等迄今公知的硫交联剂。

过氧化物交联剂可列举：过氧化缩酮、二烷基过氧化物、过氧化酯、酮过氧化物、过氧化二碳酸酯、二酰基过氧化物、过氧化氢等迄今公知的过氧化物交联剂。

脱氯交联剂可列举二硫代碳酸酯化合物。更具体来说，可列举：喹喔啉-2，3-二硫代碳酸酯、6-甲基喹喔啉-2，3-二硫代碳酸酯、6-异丙基喹喔啉-2，3-二硫代碳酸酯、5，8-二甲基喹喔啉-2，3-二硫代碳酸酯等。

就不易渗出等的观点而言，相对于未交联橡胶100质量份，交联剂的调配量优选为0.1质量份～2质量份的范围内、更优选为0.3质量份～1.8质量份的范围内、进而优选为0.5质量份～1.5质量份的范围内。

在使用脱氯交联剂作为交联剂的情况下，也可以并用脱氯交联促进剂。脱氯交联促进剂可列举1，8-二氮杂双环(5，4，0)十一烯-7(以下，简称作DBU(1，8-Diazabicyclo(5，4，0)undecene-7))或其弱酸盐。脱氯交联促进剂虽然也可以DBU的形态使用，但就其处理方面而言，优选以其弱酸盐的形态使用。DBU的弱酸盐可列举：碳酸盐、硬脂酸盐、2-乙基己酸盐、苯甲酸盐、水杨酸盐、3-羟基-2-萘甲酸盐、酚醛树脂盐、2-巯基苯并噻唑盐、2-巯基苯并咪唑盐等。

就不易渗出等的观点而言，相对于未交联橡胶100质量份，脱氯交联促进剂的含量优选为0.1质量份～2质量份的范围内。更优选为0.3质量份～1.8质量份的范围内、进而优选为0.5质量份～1.5质量份的范围内。

为了赋予导电性，可在弹性体层14适当添加碳黑、石墨、c-TiO₂、c-ZnO、c-SnO₂(c-是指导电性)、离子导电剂(四级铵盐、硼酸盐、表面活性剂等)等迄今公知的导电剂。另外，视需要也可以适当添加各种添加剂。添加剂可列举：润滑剂、硫化促进剂、抗老化剂、光稳定剂、粘度调整剂、加工助剂、阻燃剂、塑化剂、发泡剂、填充剂、分散剂、消泡剂、颜料、脱模剂等。

弹性体层14可根据交联橡胶的种类、离子导电剂的调配量、电子导电剂的调配等而调整为规定的体积电阻率。弹性体层14的体积电阻率根据用途等适当设定为10²Ω·cm～10¹⁰Ω·cm、10³Ω·cm～10⁹Ω·cm、10⁴Ω·cm～10⁸Ω·cm的范围等即可。

弹性体层14的厚度并无特别限定，根据用途等在0.1mm～10mm的范围内等适当设定即可。

导电性辊10例如可通过如下方式来制造。首先，在辊成型模具的空心部同轴地设置轴体12，注入未交联的导电性橡胶组合物，并使其加热、硬化(交联)后，进行脱模、或者在轴体12的表面将未交联的导电性橡胶组合物挤出成型等，由此在轴体12的外周形成弹性体层14。其次，将表层形成用组合物涂敷于所形成的弹性体层14的外周，视需要进行紫外线照射或热处理等交联处理，由此形成表层16。由此可制造导电性辊10。涂敷方法可应用辊涂法、或浸渍法、喷涂法等各种涂布法。若可通过涂敷形成表层16，则可将表层16形成得薄且均匀，因此容易获得均匀的表面电阻。

根据以上构成的带电辊10，使表层16中含有平均粒径5um～50μm的比较大的粒子作为粗糙度形成用粒子18，因此可使感光体与带电辊10之间的放电空间增加来促进放电。由此，可使带电性提升，且抑制横条纹或不均等图像缺陷。而且，粗糙度形成用粒子18包含多孔质二氧化硅粒子，所述多孔质二氧化硅粒子为吸油量200ml/100g～500ml/100g、孔尺寸5nm～20nm，由此粘合剂进入粗糙度形成用粒子18的内部，且表层16的粘合剂与粗糙度形成用粒子18的粘附性提升，在使用平均粒径5μm～50μm的比较大的粗糙度形成用粒子18时也能够抑制粗糙度形成用粒子18从表层16脱落。

本发明的导电性辊的构成并不限定于图1所示的构成。例如在图1所示的导电性辊10中，也可以是在轴体12与弹性体层14之间具备另一弹性体层的构成。这种情况下，另一弹性体层是成为导电性辊的基底的层，弹性体层14作为进行导电性辊的电阻调整的电阻调整层等发挥功能。另一弹性体层例如可由作为构成弹性体层14的材料所列举的材料的任一种构成。

另外，在图1所示的导电性辊10中，也可以是在弹性体层14与表层16之间具备另一弹性体层的构成。这种情况下，弹性体层14是成为导电性辊的基底的层，另一弹性体层作为进行导电性辊的电阻调整的电阻调整层等发挥功能。另一弹性体层例如可由作为构成弹性体层14的材料所列举的材料的任一种构成。

[实施例]

以下，使用实施例及比较例来详细说明本发明。

(实施例1)

<导电性橡胶组合物的制备>

相对于氯醚橡胶(ECO，日本瑞翁(Zeon)公司制造的“海德林(Hydrin)T3106”)100质量份，添加离子导电剂(四正丁基高氯酸铵，n-Bu₄N·ClO₄)3质量份、作为交联剂的硫(鹤见化学公司制造的“硫-PTC”)2质量份，利用搅拌机对它们进行搅拌、混合而制备导电性橡胶组合物。

<表层形成用组合物的制备>

将作为粘合剂的尼龙涂料(以固体成分计100质量份)、多孔质二氧化硅粒子30质量份、及导电性氧化锡60质量份混合来制备表层形成用组合物。粘合剂的固体成分浓度为10质量％。

<带电辊的制作>

将金属芯(轴体，直径8mm)设置于成型模具，注入所述导电性橡胶组合物，并在170℃下加热30分钟后进行冷却、脱模，从而在金属芯的外周形成厚度1.5mm的弹性体层。其次，将所述表层形成用组合物辊涂于弹性体层的外周面，并在120℃下加热50分钟，从而在弹性体层的外周形成表层(凹部的厚度t＝5μm，与多孔质二氧化硅粒子的平均粒径r(μm)的比t/r＝l/6)。通过以上来制作带电辊。

(实施例2、实施例4～实施例10、比较例1～比较例6)

除了设为表1记载的粘合剂固体成分浓度并使用表1记载的多孔质二氧化硅粒子之外，以与实施例1同样的方式制作带电辊。

(实施例3)

除了在表层形成用组合物中未调配导电性氧化锡之外，以与实施例2同样的方式制作带电辊。

所使用的各成分如下。

·尼龙涂料：固体成分：N-甲氧基甲基化6-尼龙，溶媒：甲醇，长濑化成(NagaseChemteX)公司制造的“特莱森(Toresin)F-30K”，溶解度参数(solubility parameter，SP)值：10.91

·多孔质二氧化硅粒子：AGC硅技术(AGC-Sitech)制造的“(桑斯弗sunsphere)”(亲水性)

对所制作的各带电辊评价了图像缺陷(初期图像评价)、粒子脱落(耐久时图像评价)。评价方法及评价基准如下。将评价结果及表层形成用组合物的调配组成(质量份)示于表中。

(图像评价(初期))

将各带电辊安装于彩色激光打印机(理光(Ricoh)公司制造的“IPSIO SP C310”)，并输出规定的图像(600dpi点模式(dot pattem)：半色调图像)。之后，以目视观察所输出的图像并进行图像评价。将在所输出的初期图像中未确认到图像条纹的情况设为初期的带电性特别优异而设为“A+”。另外，将虽稍微确认到图像条纹但为实际使用上没有影响的水平的情况设为初期的带电性优异而设为“A+”。进而，将确认到图像条纹且为实际使用上有影响的水平的情况设为初期的带电性差而设为“B”。此外，本评价是用于对以下进行确认的试验：即使是粗糙度形成用粒子得到保持的初期阶段，在由粗糙度形成用粒子形成的放电空间不充分的情况下，有时也会带电性差且产生图像条纹。

(图像评价(耐久后))

将各带电辊安装于彩色激光打印机(理光(Ricoh)公司制造的“IPSIO SP C310”)，并在15℃×10％RH环境下进行10,000张的印刷测试。此外，在印刷测试中使用青色调色剂，印刷率为5％图(chart)。印刷测试之后，从所述打印机上拆下带电辊，并擦掉附着在带电辊上的调色剂及外加剂。之后，再次将带电辊安装于所述打印机，并输出规定的图像(600dpi点模式(dot pattern)：半色调图像)。以目视观察所输出的图像，并且进而取出带电辊，利用扫描式电子显微镜观察表层表面。将在表层表面未确认到粗糙度形成用粒子的脱落痕迹且未确认到图像横纹的情况设为特别长期地维持画质而设为“A+”。将在表层表面未确认到粗糙度形成用粒子的脱落痕迹且虽稍微确认到图像条纹但为实际使用上没有影响的水平的情况设为长期地维持画质而设为“A”。将在表层表面虽未确认到粗糙度形成用粒子的脱落痕迹但确认到图像条纹且为实际使用上有影响的水平的情况设为“B”。将在表层表面确认到粗糙度形成用粒子的脱落痕迹且确认到图像条纹的情况设为“C”。

[表1]

[表2]

比较例1、比较例2中，表层中调配的多孔质二氧化硅粒子的平均粒径过小，因此表面凹凸小，且从初期产生图像缺陷。比较例3、比较例4、比较例5、比较例6中，表层中调配的多孔质二氧化硅粒子的吸油量少，因此粘合剂未充分进入多孔质二氧化硅粒子，多孔质二氧化硅粒子的保持力弱，耐久时产生粒子的脱离，且耐久时的图像中产生缺陷。相对于此，实施例中，表层含有粘合剂、特定的多孔质二氧化硅粒子，也抑制耐久时粒子从表层脱落，在初期及耐久时图像缺陷得到抑制。

根据实施例3及其他实施例的比较可知，通过表层含有导电性氧化锡而画质提升。根据实施例4、实施例8及其他实施例的比较可知，若加快表层的干燥速度，则如图2所示可构成为，粘合剂以从表层中的存在粗糙度形成用粒子的部分到不存在粗糙度形成用粒子的部分下缘延展的方式覆盖粗糙度形成用粒子的周围，通过这种结构，相较于如图3所示的形成有空隙s的结构(实施例4、实施例8)而言耐久后的图像评价更优异，且可特别长期地维持画质。

以上，对本发明的实施方式、实施例进行了说明，但本发明并不受所述实施方式、实施例任何限定，在不脱离本发明权利要求的范围内能够进行各种改变。

Claims

1.一种电子照相设备用带电辊，具备：轴体、形成于所述轴体的外周的弹性体层、及形成于所述弹性体层的外周的表层，所述电子照相设备用带电辊的特征在于：

所述表层含有粘合剂及粗糙度形成用粒子，在存在所述粗糙度形成用粒子的部分具有相较于不存在所述粗糙度形成用粒子的部分而言更向径向外侧突出的凸部，

所述粗糙度形成用粒子包含多孔质二氧化硅粒子，所述多孔质二氧化硅粒子为平均粒径5μm～50μm、吸油量200ml/100g～500ml/100g、孔尺寸5nm～20nm。

2.根据权利要求1所述的电子照相设备用带电辊，其特征在于：所述粘合剂以从所述表层中的存在粗糙度形成用粒子的部分到不存在粗糙度形成用粒子的部分下缘延展的方式覆盖所述粗糙度形成用粒子的周围。

3.根据权利要求1或2所述的电子照相设备用带电辊，其特征在于：不存在所述粗糙度形成用粒子的部分中的表层的厚度为所述多孔质二氧化硅粒子的平均粒径的1/10～1/3。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子照相设备用带电辊，其特征在于：所述表层进而含有氧化锡。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子照相设备用带电辊，其特征在于：所述粘合剂为水溶性、水分散性、或者水/醇混合溶媒可溶性。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电子照相设备用带电辊，其特征在于：所述粘合剂包含聚酰胺或聚氨酯。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电子照相设备用带电辊，其特征在于：所述多孔质二氧化硅粒子为亲水性。