CN110178091B - 电子照相设备用显影辊 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种兼顾高带电性的维持和除电性而抑制图像不良的电子照相设备用显影辊。电子照相设备用显影辊10具备轴体12、在轴体12的外周形成的弹性体层14、在弹性体层14的外周形成的中间层16以及在中间层16的外周形成的表层18，表层18的体积电阻率为1.0×1014～1.0×1020Ω·cm的范围内，中间层16的体积电阻率为1.0×107～1.0×1013Ω·cm的范围内。

Description

电子照相设备用显影辊
技术领域
本发明涉及适宜使用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的电子照相设备用显影辊。
背景技术
在电子照相设备中，显影辊具有使调色剂充分带电并且将打印所需的量的调色剂运送到感光体的作用。作为电子照相设备的显影辊，例如在专利文献1中公开了如下内容：在轴芯体上具有至少一层弹性层以及在其外周具有至少一层表面层，表面层由热塑性树脂构成，热塑性树脂选自由氟树脂、热塑性聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯以及聚苯乙烯构成的群组。另外，例如在专利文献2中公开了如下内容：在轴体的外周面形成有基部橡胶层，在上述基部橡胶层的外周形成有中间层，在上述中间层的外周形成有表层，各层的表面电阻处于规定的范围内。另外，例如在专利文献3中公开了如下内容：在由交联橡胶、热塑性树脂、热塑性弹性体成形的基材的表面上具有由金属、金属氧化物等构成的表面层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4761546号公报
专利文献2：日本特许第3997644号公报
专利文献3：日本特许第4373462号公报
发明内容
发明所要解决的问题
为了使显影辊稳定地发挥其功能，要求提高显影辊的带电性。为此，可以在表层中使用容易使调色剂带电(考虑到带电序列)的材料。但是，如果仅是在表层中使用容易使调色剂带电的材料，则由于与相邻的层等的关系，有时容易使表层中蓄积的电荷逸失，有时例如会使持续输出高画质图像的功能等降低。另外，由聚苯乙烯、金属氧化物等构成的表层存在因高电阻而难以通电的情况，这样一来，在输送调色剂后电荷也不会从表层中逸失，有时会因残留电荷而使图像变差。
本发明所要解决的问题在于，提供一种兼顾高带电性的维持和除电性而抑制图像不良的电子照相设备用显影辊。
用于解决问题的方法
为了解决上述问题，本发明所涉及的电子照相设备用显影辊的要旨在于，具备轴体、在所述轴体的外周形成的弹性体层、在所述弹性体层的外周形成的中间层以及在所述中间层的外周形成的表层，所述表层的体积电阻率为1.0×1014～1.0×1020Ω·cm的范围内，所述中间层的体积电阻率为1.0×107～1.0×1013Ω·cm的范围内。
所述表层优选含有树脂。所述表层的拉伸弹性模量优选为500～7000MPa的范围内。所述中间层的拉伸弹性模量优选为5.0～500MPa的范围内。所述表层的拉伸破坏应变优选为5.0％以上。所述表层的厚度优选为0.1～3.0μm的范围内。所述表层优选含有选自(甲基)丙烯酸树脂、苯乙烯系树脂、聚醚砜、氟树脂、聚酰胺酰亚胺中的一种或两种以上。所述中间层优选含有聚氨酯或(甲基)丙烯酸树脂。
发明效果
根据本发明所涉及的电子照相设备用显影辊，在轴体的外周依次具有弹性体层、中间层和表层，表层的体积电阻率为1.0×1014～1.0×1020Ω·cm的范围内，中间层的体积电阻率为1.0×107～1.0×1013Ω·cm的范围内，因此能够兼顾高带电性的维持和除电性而抑制图像不良。
此时，若表层含有树脂，则可抑制由伸长率的提高而导致的脆性破坏，从而提高耐久性。而且，若表层的拉伸弹性模量为500～7000MPa的范围内，则能够形成较硬且高电阻的表层，易于维持较高的带电性。另外，若中间层的拉伸弹性模量为5.0～500MPa的范围内，则易于使其比表层柔软。另外，易于将中间层的体积电阻率设定为期望的范围内。而且，若表层的拉伸破坏应变为5.0％以上，则可抑制由伸长率的提高而导致的脆性破坏，从而提高耐久性。而且，若表层的厚度为0.1～3.0μm的范围内，则容易兼顾高带电性的维持和除电性。而且，若表层含有选自(甲基)丙烯酸树脂、苯乙烯系树脂、聚醚砜、氟树脂、聚酰胺酰亚胺中的一种或两种以上，则易于形成较硬且高电阻的表层。而且，若中间层含有聚氨酯或(甲基)丙烯酸树脂，则容易兼顾高带性的维持和除电性。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用显影辊的外观示意图(a)及其A-A线剖视图(b)。
具体实施方式
对本发明所涉及的电子照相设备用显影辊(以下，有时简称为“显影辊”。)进行详细说明。图1是本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用显影辊的外观示意图(a)及其A-A线剖视图(b)。
显影辊10具备轴体12、在轴体12的外周形成的弹性体层14、在弹性体层14的外周形成的中间层16以及在中间层16的外周形成的表层18。弹性体层14是成为显影辊10的基部的层(基层)。表层18是出现在显影辊10的表面的层。
在显影辊10中，表层18的体积电阻率被设为1.0×1014～1.0×1020Ω·cm的范围内。另外，中间层16体积电阻率被设为1.0×107～1.0×1013Ω·cm的范围内。通过将表层18的体积电阻率设为1.0×1014Ω·cm以上的高电阻，能够具有高带电性。而且，通过相对于体积电阻率为1.0×1014Ω·cm以上的表层18而具有体积电阻率为1.0×107Ω·cm以上的中间层16，能够抑制电荷的逸失而维持高带电性。另外，通过相对于体积电阻率为1.0×1014Ω·cm以上的表层18而具有体积电阻率为1.0×1013Ω·cm以下的中间层16，能够具有适度的除电性而抑制由残留电荷导致的图像不良。即，通过相对于体积电阻率1.0×1014Ω·cm以上的表层18而具有体积电阻率为1.0×107～1.0×1013Ω·cm的中间层16，能够兼顾高带电性的维持和除电性而抑制图像不良。
从提高带电性等观点出发，表层18的体积电阻率优选为1.0×1015Ω·cm以上。另外，从提高除电性等观点出发，优选为1.0×1019Ω·cm以下。
从使得抑制电荷的逸失的效果更加优异等观点出发，中间层16的体积电阻率优选为1.0×109Ω·cm以上。另外，从通过提高除电性而使得抑制由残留电荷导致的图像不良的效果更加优异等观点出发，优选为1.0×1012Ω·cm以下，更优选为1.0×1011Ω·cm以下。
可以依据JIS K6911来测定体积电阻率。可以通过材料种类的选择、材料的分子量的调整、导电剂的配合等来调整表层18以及中间层16的体积电阻率。例如，存在若分子量变大则变硬并成为高电阻的倾向。另外，存在若共聚成分较少则变硬并成为高电阻的倾向。由于存在随着变硬并成为高电阻而破坏强度下降的倾向，因此还可以考虑破坏强度来进行材料分子量的调整。
表层18可以含有树脂、金属氧化物、硅化合物中的任一种或两种以上来作为材料。上述材料作为表层18的材料可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。其中，优选含有树脂。若表层18含有树脂，则可抑制由伸长率的提高而导致的脆性破坏而提高耐久性。树脂可以为热塑性树脂、热固性树脂中的任一种。在热塑性树脂、热固性树脂中，从加工性等观点出发，更优选为热塑性树脂。
作为树脂，可列举为(甲基)丙烯酸树脂、苯乙烯系树脂、聚醚砜、氟树脂、聚酰胺酰亚胺等。若表层18含有上述树脂，则易于形成较硬且高电阻的表层。上述树脂作为表层18的材料可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。其中，从成形性等观点出发，更优选为(甲基)丙烯酸树脂、苯乙烯系树脂。
(甲基)丙烯酸树脂是从丙烯酸树脂以及甲基丙烯酸树脂中选择出的树脂。作为(甲基)丙烯酸树脂，可列举为(甲基)丙烯酸酯的聚合物(均聚物或共聚物)、对(甲基)丙烯酸树脂加成含氟基团、硅酮基(聚二甲基硅氧烷等)等而成的改性物的聚合物等。(甲基)丙烯酸酯可以为单官能、多官能中的任一种。
作为单官能的(甲基)丙烯酸酯，可列举为：(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-3-氯-2-羟丙酯等具有羟基的(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯等(甲基)丙烯酸烷基酯；(甲基)丙烯酸环己酯等(甲基)丙烯酸环烷基酯；(甲基)丙烯酸氯乙酯、(甲基)丙烯酸氯丙酯等(甲基)丙烯酸卤代烷基酯；(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯；丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸壬基苯氧基乙酯等(甲基)丙烯酸苯氧基烷基酯；乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯等烷氧基亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯；2,2-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、2,2-二乙氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-3-氯-2-羟丙酯；氟代烷基改性丙烯酸酯；聚二甲基硅氧烷改性丙烯酸酯等。
作为多官能的(甲基)丙烯酸酯，可列举为1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯等烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、使不饱和羧酸、不饱和醇等具有乙烯性不饱和键和活性氢的化合物与乙二醇二缩水甘油醚进行加成反应而得到的多元(甲基)丙烯酸酯、使(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等不饱和环氧化合物与羧酸、胺这样的具有活性氢的化合物进行加成反应而得到的多元(甲基)丙烯酸酯、亚甲基双(甲基)丙烯酰胺等多元(甲基)丙烯酰胺、二乙烯基苯等多元乙烯化合物等。
苯乙烯系树脂选自苯乙烯的聚合物(聚苯乙烯)和苯乙烯的共聚物(以苯乙烯为主要成分的聚合物)。作为苯乙烯系树脂，可列举为通用级聚苯乙烯(GPPS)、耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)、丙烯腈-苯乙烯(AS)树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等。通用级聚苯乙烯(GPPS)由苯乙烯的均聚物构成，硬且脆，耐冲击性不好。耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)是为了提高耐冲击性而在GPPS中配合橡胶而成的。
氟树脂是含有氟的树脂。作为氟树脂，可列举为：聚四氟乙烯(PTFE)等全氟化树脂；聚氯三氟乙烯(CTFE)、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯等部分氟化树脂；全氟烷氧基氟树脂(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)等氟化树脂共聚物等。氟树脂，在这些当中可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。其中，从成膜性(涂布性)等观点出发，优选为聚偏氟乙烯、聚氟乙烯等部分氟化树脂。
作为金属氧化物，可列举为氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化锆等。上述金属氧化物，作为表层18的材料可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。其中，从高电阻等观点出发，更优选为氧化铝。
作为硅化合物，可列举为氧化硅、烷氧基硅烷的反应产物、硅烷偶联剂的反应产物、硅氮烷的反应产物、聚硅氮烷的反应产物等。
表层18的拉伸弹性模量优选为500MPa～7000MPa的范围内。若表层18的拉伸弹性模量为500MPa以上，则能够形成较硬且高电阻的表层，易于维持较高的带电性。从该观点出发，表层18的拉伸弹性模量更优选为1000MPa以上，进一步优选为2000MPa以上。另一方面，若表层18的拉伸弹性模量为7000MPa以下，则对弹性体层14、中间层16的追随性优异。从该观点出发，表层18的拉伸弹性模量更优选为6000MPa以下，进一步优选为5000MPa以下。可以通过将由表层18的形成用材料获得的片状样品冲裁成任意的形状并依据JIS K7161、7127来测定表层18的拉伸弹性模量。
表层18优选拉伸破坏应变为5.0％以上。若表层18的拉伸破坏应变为5.0％以上，则伸长率的提高所导致的脆性破坏被抑制，耐久性提高。可以通过将由表层18的形成用材料获得的片状样品冲裁成任意的形状并根据JIS K7161、7127来测定表层18的拉伸破坏应变。
表层18厚度优选为0.1～3.0μm的范围内。若表层18的厚度为0.1μm以上，则在体积电阻率为1.0×1014Ω·cm以上的高电阻的表层中易于确保较高的带电性(初始的带电性)。从该观点出发，表层18的厚度更优选为0.5μm以上，进一步优选为1.0μm以上。另一方面，若表层18的厚度为3.0μm以下，则容易确保适度的除电性。从该观点出发，表层18的厚度更优选为2.5μm以下。而且，若表面18的厚度为0.1～3.0μm的范围内，则易于兼顾高带电性的维持和除电性。可以通过使用激光显微镜(例如KEYENCE制造的“VK-9510”等)对截面进行观察来测定表层18的厚度。例如，可以针对任意的五个位置分别测定从中间层16的表面到表层18的表面的距离并通过其平均值来表示表层18的厚度。
表层18可以在不会对本发明产生影响的范围内在上述的树脂、金属氧化物、硅化合物中的任一种或两种以上的基础上含有添加剂。作为添加剂，可列举为导电剂、填充剂、稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂、脱模剂、染料、颜料、阻燃剂等。
可以通过将表层18的形成用材料涂布在中间层16的外周面并根据需要实施热处理、交联处理等来形成表层18。表层18的形成用材料可以在上述的树脂、金属氧化物、硅化合物中的任一种或两种以上的基础上含有添加剂、稀释溶剂。作为稀释溶剂，可列举为：甲基乙基酮(MEK)、甲基异丁基酮等酮系溶剂；异丙醇(IPA)、甲醇、乙醇等醇系溶剂；己烷、甲苯等烃系溶剂；乙酸乙酯、乙酸丁酯等乙酸系溶剂；二乙醚、四氢呋喃等醚系溶剂；水等。
中间层16的拉伸弹性模量优选为5.0～500MPa的范围内。若中间层16的拉伸弹性模量为5.0MPa以上，则具有适度的硬度，并且耐久性(耐磨损性)等优异。从该观点出发，中间层16的拉伸弹性模量更优选为7.5MPa以上，进一步优选为10MPa以上。另一方面，若中间层16的拉伸弹性模量为500MPa以下，则比表层18柔软，且通过抑制表层18的脆性破坏，从而易于提高耐久性。从该观点出发，中间层16的拉伸弹性模量更优选为400MPa以下，进一步优选为300MPa以下。而且，若中间层16的拉伸弹性模量为5.0～500MPa的范围内，则耐磨损性、耐久性优异。另外，易于将中间层16的体积电阻率设定为期望的范围内。可以通过将由中间层16的形成用材料得到的片状样品冲裁成任意的形状并依据JISK7161、7127来测定中间层16的拉伸弹性模量。中间层16优选拉伸弹性模量比表层18低且比表层18柔软。由此，易于将中间层16的体积电阻率设为比表层18的体积电阻率低。
对中间层16的厚度没有特别限定，例如可以设定为1.0～30μm的范围等。可以通过使用激光显微镜(例如KEYENCE制造的“VK-9510”等)对截面进行观察来测定中间层16的厚度。例如，可以针对任意的五个位置分别测定从弹性体层14的表面到中间层16的表面的距离并通过其平均值来表示中间层16的厚度。
作为中间层16的材料，可列举为聚氨酯、(甲基)丙烯酸树脂等。上述材料作为中间层16的材料可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。其中，从控制电阻、柔软性等观点出发，更优选为聚氨酯。
中间层16可以在不会对本发明产生影响的范围内在聚氨酯、(甲基)丙烯酸树脂的基础上含有添加剂，也可以不含有添加剂。作为这样的添加剂，可列举为导电剂、填充剂、稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂、脱模剂、染料、颜料、阻燃剂等。
作为导电剂，可列举为离子导电剂、电子导电剂。作为离子导电剂，可列举为季铵盐、季鏻盐、硼酸盐、表面活性剂等。作为电子导电剂，可列举为炭黑、石墨、c-TiO2、c-ZnO、c-SnO2(c-表示导电性。)等导电性氧化物等。
可以通过使用中间层16的形成材料并将其涂布在弹性体层14的外周面上并适当进行干燥处理等来形成中间层16。中间层16的形成材料可以含有稀释溶剂。作为稀释溶剂，可列举为：甲基乙基酮(MEK)、甲基异丁基酮等酮系溶剂；异丙醇(IPA)、甲醇、乙醇等醇系溶剂；己烷、甲苯等烃系溶剂；乙酸乙酯、乙酸丁酯等乙酸系溶剂；二乙醚、四氢呋喃等醚系溶剂；水等。
弹性体层14含有交联橡胶。弹性体层14由含有未交联橡胶的导电性橡胶组合物形成。交联橡胶，通过使未交联橡胶进行交联而得到。未交联橡胶既可以是极性橡胶，也可以是非极性橡胶。
极性橡胶为具有极性基团的橡胶，作为极性基团，可列举为氯基、腈基、羧基、环氧基等。作为极性橡胶，具体而言，可列举为氯醇橡胶、丁腈橡胶(NBR)、聚氨酯橡胶(U)、丙烯酸橡胶(丙烯酸酯和2-氯乙基乙烯基醚的共聚物，ACM)、氯丁橡胶(CR)、环氧化天然橡胶(ENR)等。在极性橡胶中，从使得体积电阻率特别容易降低等观点出发，更优选为氯醇橡胶、丁腈橡胶(NBR)。
作为氯醇橡胶，可列举为表氯醇的均聚物(CO)、表氯醇-环氧乙烷二元共聚物(ECO)、表氯醇-烯丙基缩水甘油醚二元共聚物(GCO)、表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物(GECO)等。
作为聚氨酯橡胶，可列举为分子内具有醚键的聚醚型的聚氨酯橡胶。可以通过在两端具有羟基的聚醚和二异氰酸酯的反应来制造聚醚型的聚氨酯橡胶。作为聚醚，没有特别限定，可列举为聚乙二醇、聚丙二醇等。作为二异氰酸酯，没有特别限定，可列举为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯等。
作为非极性橡胶，可列举为硅橡胶(Q)、异戊二烯橡胶(IR)、天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)等。在非极性橡胶中，从低硬度且不易老化(弹性恢复性优异)等观点出发，更优选为硅橡胶。
作为交联剂，可列举为硫交联剂、过氧化物交联剂、脱氯交联剂。上述交联剂可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。
作为硫交联剂，可列举为粉末硫黄、沉降硫黄、胶体硫黄、表面处理硫黄、不溶性硫黄、氯化硫、秋兰姆系硫化促进剂、高分子多硫化物等以往公知的硫交联剂。
作为过氧化物交联剂，可列举为过氧化缩酮、二烷基过氧化物、过氧化酯、过氧化酮、过氧化二碳酸酯、二酰基过氧化物、氢过氧化物等以往公知的过氧化物交联剂。
作为脱氯交联剂，可列举为二硫代碳酸酯化合物。更具体而言，可列举为喹喔啉-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。
作为交联剂的配合量，从不易渗出等观点出发，以未交联橡胶为100质量份计，优选为0.1～2质量份的范围内，更优选为0.3～1.8质量份的范围内，进一步优选为0.5～1.5质量份的范围内。
在使用脱氯交联剂作为交联剂的情况下，可以并用脱氯交联促进剂。作为脱氯交联促进剂，可列举为1,8-二氮杂双环(5,4,0)十一碳-7-烯(以下简称为DBU。)或其弱酸盐。脱氯交联促进剂可以以DBU的形式来使用，但从其操作方面考虑，优选以其弱酸盐的形式来使用。作为DBU的弱酸盐，可列举为碳酸盐、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。
作为脱氯交联促进剂的含量，从不易渗出等观点出发，以未交联橡胶为100质量份计，优选为0.1～2质量份的范围内。更优选为0.3～1.8质量份的范围内，进一步优选为0.5～1.5质量份的范围内。
为了赋予导电性可以在弹性体层14中适当添加炭黑、石墨、c-TiO2、c-ZnO、c-SnO2(c-表示导电性。)、离子导电剂(季铵盐、硼酸盐、表面活性剂等)等以往公知的导电剂。另外，可以根据需要适当添加各种添加剂。作为添加剂，可列举为润滑剂、硫化促进剂、防老化剂、光稳定剂、粘度调节剂、加工助剂、阻燃剂、增塑剂、发泡剂、填充剂、分散剂、消泡剂、颜料、脱模剂等。
可以通过交联橡胶的种类、离子导电剂的配合量、电子导电剂的配合等将弹性体层14调整至规定的体积电阻率。弹性体层14的体积电阻率，可以根据用途等适当设定为102～1010Ω·cm、103～109Ω·cm、104～108Ω·cm的范围等。
对弹性体层14的厚度没有特别限定，可以根据用途等适当设定为0.1～10mm的范围内等。
例如可以通过如下方式来制造弹性体层14。首先，将轴体12同轴地设置在辊成形模具的中空部，并注入未交联的导电性橡胶组合物，在加热、固化(交联)后脱模，或者将未交联的导电性橡胶组合物挤出成形在轴体12的表面上等，由此在轴体12的外周形成的弹性体层14。
轴体12只要具有导电性就没有特别限定。具体而言，可以举例示出为铁、不锈钢、铝等金属制成的实心体、中空体所构成的芯棒等。可以根据需要在轴体12的表面涂布粘合剂、底涂剂等。即，弹性体层14可以经由粘合剂层(底涂剂层)而与轴体12粘合。可以根据需要对粘合剂、底涂剂等进行导电化。
根据以上构成的显影辊10，在轴体12的外周依次具有弹性体层14、中间层16以及表层18，表层18的体积电阻率为1.0×1014～1.0×1020Ω·cm的范围内，中间层16的体积电阻率为1.0×107～1.0×1013Ω·cm的范围内，因此能够兼顾高带电性的维持和除电性而抑制图像不良。
实施例
以下，使用实施例以及对比例对本发明进行详细说明。
(实施例1～5、7～17、对比例1～5)
<弹性体层用组合物的制备>
通过静态混合器对导电性硅橡胶(信越化学工业株式会社制造，“X-34-264A/B，混合质量比A/B＝1/1”)进行混合，由此制备弹性体层用组合物。
<弹性体层的制作>
准备直径为6mm的实心圆柱状的铁棒作为轴体，在其外周面涂布粘合剂。将该轴体设置在辊成形用模具的中空空间之后，将制备的弹性体层用组合物注入于中空空间内，在190℃下加热30分钟使其固化，然后脱模。由此，沿着轴体的外周面形成由导电性硅橡胶构成的辊状的弹性体层(厚度为3mm)。
<中间层的制作>
按表1～3所记载的配比(质量份)配合各成分，并通过稀释溶剂(MIBK)将浓度调整至固体成分浓度为25质量％，从而制备中间层用组合物。接着，将中间层用组合物辊涂于弹性体层的外周面，并实施热处理，由此在弹性体层的外周形成中间层(厚度为20μm)。
用作中间层材料的材料如下：
·热塑性聚氨酯：日本聚氨酯工业制造的“NIPPOLLAN 5196”
·丙烯酸树脂(1)：根上工业制造的“Paracron W-197C”
·丙烯酸树脂(2)：根上工业制造的“Paracron PRE-COAT200”
·炭黑：狮王特殊化学制造的“KETJEN EC300J”
·醚系多元醇：ADEKA制造的“ADEKA POLYETHER P-1000”
·异氰脲酸酯：东曹制造的“Coronate HL”
<表层的制作>
配合表1～3所记载的粘合剂，并通过规定的稀释溶剂将浓度调整至规定的固体成分浓度，从而制备表层用组合物。接着，通过将表层用组合物辊涂于中间层的外周面并实施热处理，由此在中间层的外周形成表层。由此，制作显影辊。
用作表层材料的材料如下：
·苯乙烯系树脂(1)：DIC制造的“DICSTYRENE CR-2500”(GPPS)
·苯乙烯系树脂(2)：DIC制造的“DICSTYRENE XC-315”(GPPS)
·苯乙烯系树脂(3)：DIC制造的“DICSTYRENE MH-6100-2”(HIPS)
·丙烯酸树脂：根上工业制造的“Paracron W-197C”
·聚偏氟乙烯：KUREHA制造的“KF Polymer#850”
·聚醚砜：住友化学制造的“SUMIKAEXCEL 3600G”
·氧化铝：Matsumoto Fine Chemical制造的“ORGATIX AL3001”
·原硅酸四乙酯：试剂
·聚酰胺酰亚胺：东洋纺制造的“VYLOMAX HR-16NN”
·丁腈橡胶(NBR)：PTI Japan制造的“CTBN1300×8”
·聚碳酸酯：出光兴产制造的“TARFLON NEO AG1950”
·异氰脲酸酯：东曹制造的“Coronate HL”
(实施例6)
通过将表层材料直接投入于中间层用组合物中并在形成中间层时使表层材料上浮于表面的方法来同时形成中间层和表层。由此，制作显影辊。此时，即便表层材料没有将中间层整体覆盖，也将其视为表层。
(对比例6)
除了没有形成中间层之外，按照与实施例15同样的方式制作显影辊。
使用所制备的表层用组合物，对表层材料的体积电阻率、拉伸破坏应变、拉伸弹性模量进行测定。另外，使用所制备的中间层用组合物，对中间层材料的体积电阻率、拉伸弹性模量进行测定。然后，对所制作的各显影辊进行图像评价(实心追随性评价、实心浓度测定)、除电性评价(残留电荷的测定)。另外，一并进行基于耐久试验的耐久性评价。将表层材料以及中间层材料的配比组成(质量份)和评价结果示于以下的表中。
(体积电阻率的测定)
通过将各组合物棒涂于脱模PET上并进行热处理，由此形成膜。将得到的膜从脱模PET上剥离，作为评价片状样品。使用电阻率计(测量范围为104～1018Ω)(KeithleyInstruments制造，“6517B型静电计”)，并依据JIS-K6911来测定对评价片状样品上外加有500V的外加电压时的体积电阻率(Ω·cm)。
(拉伸破坏应变、拉伸弹性模量的测定)
通过将各组合物棒涂于脱模PET上并进行热处理，由此形成膜。将得到的膜从脱模PET上剥离，作为评价片状样品。将评价片状样品冲裁成任意的形状，使用该试验片并依据JISK-7161、7127来测定拉伸破坏应变、拉伸弹性模量。
(图像评价)
将制作的显影辊装入于电子照相方式的市售的多功能打印机(富士施乐株式会社制造，“DocuCentre-IV C2260”)中，使用A4尺寸的普通纸，在23.5℃×52％RH的环境下输出品红色的实心图像。接着，使用白色光度计(TC-6DS/A：东京电色制造：透镜：G透镜，STANDARD值设定：87.8)，在打印初始部分和打印最终部分之间均等地测定12个点的浓度，对其最大值和最小值的浓度差进行评价。将浓度差较小的情况评价为实心追随性良好。将浓度差为0以上且小于0.5的情况评价为实心追随性为“A”，将浓度差为0.5以上的情况评价为实心追随性为“C”。
(除电性)
将辊表面与电晕管的芯部之间的距离设定为10mm，在辊轴向的中央部的外部配置电晕管(使用直流电源)，对所制作的显影辊在23℃×53％RH的环境下，在使其以10rpm的转速在周向上进行旋转的状态下对其外加100μA(恒流)的电晕电流使辊表面带电。接着，在从该带电的位置起向旋转方向转动90度后的位置，将表面电位计的探针与辊表面之间的距离设定为1mm，在辊轴向的中央部以1个点测定辊表面的表面电位。将其作为显影辊的表面残留电荷。将表面残余电荷的值为0V以上小于5V的情况评价为除电性为“A”，将5V以上小于7.5V的情况评价为除电性为“B”，将7.5V以上的情况评价为除电性为“C”。
(耐久性)
将制作的显影辊装入于电子照相方式的市售的多功能打印机(富士施乐株式会社制造，“DocuCentre-IV C2260”)中，使用A4尺寸的普通纸，在23.5℃×52％RH的环境下进行基于图像输出的耐久性试验。在达到规定次数后取出显影辊，以目视确认辊表面的破坏(裂纹、缺损)。将确认到破坏为止的耐久张数为5000张以上的情况评价为耐久性为“A”，将1000张以上且小于5000张的情况评价为耐久性为“B”，将1000张以下的情况评价为耐久性为“C”。表1
Figure BDA0002130063870000131
表2
Figure BDA0002130063870000141
表3
Figure BDA0002130063870000151
在对比例1、2、5、6中，相对于在本申请中特定的高电阻的表层而不具有在本申请中特定的电阻值的中间层。在对比例1中，中间层的电阻值过低。在对比例6中，不具有中间层，将高电阻的表层设置为与低电阻的弹性体层接触。因此，在表层中蓄积的电荷容易逸失，由于实心追随性的降低而发生图像不良。在对比例2、5中，中间层的电阻值过高。因此，残留电荷变多。另外，在对比例3、4中，不具有在本申请中特定的电阻值的表层。由于表层的电阻值较低，因此由于实心追随性的降低而发生图像不良。
与此相对，在实施例中，相对于在本申请中特定的高电阻的表层而具有在本申请中特定的电阻值的中间层。由此，抑制在表层中蓄积的电荷的逸失，实心追随性优异。另外，残余电荷较少，除电性也很优异。即，根据实施例，能够兼顾高带电性的维持和除电性而抑制图像不良。
由实施例1～4可知，若表层的厚度为0.1～3.0μm的范围内，则除电性更加优异。由实施例2、7、8可知，若中间层的拉伸弹性模量为5.0～500MPa的范围内，则耐久性更加优异。由实施例3、9～17可知，若表层含有树脂，则耐久性更加优异。另外，由实施例3、9～17可知，若表层的拉伸破坏应变为5.0％以上，则耐久性更加优异。
以上，对本发明的实施方式、实施例进行了说明，但本发明不受上述实施方式、实施例的任何限定，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改变。

Claims (7)

1.一种电子照相设备用显影辊，其特征在于，具备轴体、在所述轴体的外周形成的弹性体层、在所述弹性体层的外周形成的中间层以及在所述中间层的外周形成的表层，
所述表层含有树脂，所述树脂为选自苯乙烯系树脂、聚醚砜、聚酰胺酰亚胺中的一种或两种以上，
所述表层的体积电阻率为1.0×1015～1.0×1020Ω·cm的范围内，
所述中间层的体积电阻率为1.0×109～1.0×1013Ω·cm的范围内。
2.根据权利要求1所述的电子照相设备用显影辊，其特征在于，所述树脂为苯乙烯系树脂。
3.根据权利要求1或2所述的电子照相设备用显影辊，其特征在于，所述表层的拉伸弹性模量为500～7000MPa的范围内。
4.根据权利要求1或2所述的电子照相设备用显影辊，其特征在于，所述中间层的拉伸弹性模量为5.0～500MPa的范围内。
5.根据权利要求1或2所述的电子照相设备用显影辊，其特征在于，所述表层的拉伸破坏应变为5.0％以上。
6.根据权利要求1或2所述的电子照相设备用显影辊，其特征在于，所述表层的厚度为0.1～3.0μm的范围内。
7.根据权利要求1或2所述的电子照相设备用显影辊，其特征在于，所述中间层含有聚氨酯或(甲基)丙烯酸树脂。
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