CN113589665A

CN113589665A - 显影辊

Info

Publication number: CN113589665A
Application number: CN202110214221.9A
Authority: CN
Inventors: 今瀬悠太
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2020-05-01
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2021-11-02
Also published as: JP2021175997A

Abstract

本发明提供一种可形成不存在灰雾等图像不良、且画质比现状更优异的图像的显影辊。一种显影辊(1)，包括：筒状的辊本体(2)，由弹性材料所形成；以及二氧化硅粒子层(4)，设置于所述辊本体的最外层且由二氧化硅粒子所形成，二氧化硅粒子层(4)的外周面的、在国际标准化组织规格ISO25178‑2：2012中所规定的算术平均高度(Sa)为0.7μm以下，且辊本体(2)的辊电阻值(R)(Ω，施加100V时)满足式(1)：logR≦5.0(1)。

Description

显影辊

技术领域

本发明涉及一种在利用了电子照相法的图像形成装置中安装使用的显影辊。

背景技术

最近，提出了一种显影辊，其包括由橡胶的交联物所形成的筒状的辊本体，通过对所述辊本体的外周面进行精研磨并形成氧化膜、进而附着二氧化硅粒子等，从而省略了涂敷膜(参照专利文献1等)。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利第5280689号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

本发明的目的在于提供一种可形成画质比现状更优异的图像的显影辊。

[解决问题的技术手段]

本发明为一种显影辊，包括：筒状的辊本体，由弹性材料所形成；以及二氧化硅粒子层，设置于所述辊本体的最外层且由二氧化硅粒子所形成，所述二氧化硅粒子层的外周面的、在国际标准化组织规格(International Organization for Standardization，ISO)25178-2：2012中所规定的算术平均高度Sa为0.7μm以下，且所述辊本体的辊电阻值R(Ω，施加100V时)满足式(1)：

logR≦5.0 (1)。

[发明的效果]

根据本发明，能够提供一种可形成画质比现状更优异的图像的显影辊。

附图说明

图1的(a)是表示本发明的显影辊的一例的整体的外观的立体图，图1的(b)是所述例的显影辊的端面图。

图2是对测定辊本体的辊电阻值的方法进行说明的图。

符号的说明

1：显影辊

2：辊本体

3：外周面

4：二氧化硅粒子层

5：通孔

6：轴

7：氧化膜

8：外周面

9：铝滚筒

10：外周面

11：直流电源

12：电阻

13：测量电路

F：负荷

V：检测电压

具体实施方式

在使用显影辊的显影中，在图像形成装置的收容有调色剂的显影部内设置显影辊，在使量限制刮板(带电刮板)的前端部与所述显影辊的辊本体的外周面接触的状态下，使显影辊旋转。

如此，显影部内的调色剂带电而附着于辊本体的外周面，并且所附着的调色剂在通过辊本体的外周面与量限制刮板的前端部之间的夹持(nip)部时，所附着的调色剂的厚度在外周面的大致整个宽度上经整平，从而在所述外周面形成调色剂层。

另外，与此并行地，在感光体的表面，通过在均匀带电后进行曝光而形成静电潜像。

接着，若在所述状态下使显影辊进一步旋转而将调色剂层搬送至感光体的表面附近，则形成调色剂层的调色剂与感光体的表面所形成的静电潜像对应地，选择性地移动至感光体的表面，从而静电潜像被显影为调色剂像。

为了调整显影辊的辊本体的外周面的表面状态以使调色剂的带电量及搬送量稳定，所述外周面通常由涂敷膜被覆。

涂敷膜是将作为其基础的液状的涂敷剂通过喷雾法、浸渍法等涂布方法涂布于辊本体的外周面后加以干燥而形成。

但是，涂敷膜具有在所述形成过程中容易产生尘埃等异物的混入、厚度不均的产生等各种不良的问题。

另外，制备涂敷剂时需要有机溶剂，但有机溶剂的使用对环境的负荷大，也与近年来的低挥发性有机化合物(volatile organic compound，VOC)化的趋势背道而驰。

因此，有时代替涂敷膜而将辊本体的外周面精加工成细微的表面形状，或者对所述外周面照射紫外线等以使形成辊本体的橡胶氧化，来形成被覆所述外周面的氧化膜。

为了将辊本体的外周面精加工成细微的表面形状，例如，考虑采用湿式研磨等作为研磨方法，并且增大研磨中使用的研磨材的研磨粒度号而使研磨痕变细。

所述情况下，使研磨痕越细，即，使外周面的表面粗糙度越小，则越可减少附着于辊本体的外周面的调色剂的量，从而越可减小显影辊对调色剂的搬送量。

另外，若形成氧化膜，则使所述氧化膜作为介电层发挥功能，从而可减少显影辊的介质损耗因数，而且，使氧化膜作为低摩擦层发挥功能，可减少附着于辊本体的外周面的调色剂的量，从而减小调色剂的搬送量。

但是，为了形成图像的高画质化，最近，使用粒形的调色剂、或使用更小径的调色剂的情况变得普遍，这些调色剂有时也在设法提高其自身的流动性，有带电量及搬送量增加的倾向。

因此，调色剂的搬送量容易变得过剩，而且由于搬送过剩的调色剂，也容易产生调色剂的外部添加剂等脱落、或者所述外部添加剂等因来自量限制刮板及感光体等的压力而埋没在辊本体的外周面中的现象。

而且，若产生这些现象，则有时容易产生例如调色剂附着于形成图像的空白部分的所谓灰雾等图像不良。

在所述专利文献1所记载的发明中，提出了通过在形成有氧化膜的辊本体的外周面进一步附着二氧化硅粒子等，使所述外周面更进一步低摩擦化而抑制调色剂的搬送量变得过剩。

但是，根据发明人的研究，随着近年来形成图像的进一步高画质化，即便为专利文献1所记载的结构，也逐渐变得无法充分抑制调色剂的搬送量过剩。

例如，在专利文献1中，通过将附着二氧化硅粒子等之前的辊本体的外周面的表面粗糙度Ra规定为既定的范围，使得容易附着二氧化硅粒子等，且不易脱落。

但是，在专利文献1中，对附着二氧化硅粒子等之后的外周面的表面状态未作出任何规定。

但是，根据发明人的研究，当辊本体在最外层包括附着有二氧化硅粒子的二氧化硅粒子层的情况下，所述二氧化硅粒子层的外周面的表面状态与调色剂的附着大大相关。

具体而言，二氧化硅粒子层的外周面的表面粗糙度越大，则调色剂越容易附着，有调色剂的搬送量增加的倾向。

另外，调色剂的附着与使二氧化硅粒子等附着的辊本体自身的辊电阻值也大大相关。

即，使辊本体的辊电阻值越小，越可减小调色剂的带电量，越可抑制调色剂的附着而减小调色剂的搬送量。

但是，专利文献1的例如实施例中的辊电阻值的设定过大，因此无法充分抑制调色剂的附着。

因此，在专利文献1的结构中，有时无法充分获得抑制调色剂的附着的效果，调色剂的搬送量变得过剩，在形成图像中容易产生灰雾等图像不良。

因此，发明人进行了以下研究，即，规定

·通过国际标准化组织规格ISO25178-2：2012“产品的几何特性规范(geometrical product specifications，GPS)-表面性状-第2部分：用语、定义及表面性状参数”中规定的方法而测定的、二氧化硅粒子层的外周面的算术平均高度Sa、以及

·辊本体的辊电阻值R(Ω，施加100V时)的范围。

即，二氧化硅粒子层的外周面的算术平均高度Sa规定所述外周面的凹凸的大小，所述外周面的凹凸的大小由构成凹凸的各点的高度相对于所述外周面的平均面之差的绝对值的平均值表示。

为了使二氧化硅粒子层的外周面成为比现状更细微的表面形状来有效地抑制调色剂的附着，可减小所述算术平均高度Sa。

具体而言，若将算术平均高度Sa设为0.7μm以下，则可使二氧化硅粒子层的外周面成为比现状更细微的表面形状而减少调色剂的附着，从而可抑制调色剂的搬送量变得过剩。

另外，如上所述，使辊本体的辊电阻值越小，越可减小调色剂的带电量，从而越可抑制调色剂的附着。

具体而言，通过将辊电阻值R(Ω，施加100V时)设为以常用对数值logR表示而为5.0以下，可抑制调色剂的附着，从而可抑制调色剂的搬送量变得过剩。

而且，通过以上两者的协同效应，可使调色剂的搬送量比现状更小，从而可形成不存在灰雾等图像不良、且画质比现状更优异的图像。

因此，本发明为一种显影辊，包括：筒状的辊本体，由弹性材料所形成；以及二氧化硅粒子层，设置于所述辊本体的最外层且由二氧化硅粒子所形成，所述二氧化硅粒子层的外周面的算术平均高度Sa为0.7μm以下，且辊本体的辊电阻值R(Ω，施加100V时)满足式(1)：

logR≦5.0 (1)。

根据后述的实施例、比较例的结果，所述情况也显而易见。

再者，辊电阻值R设为由在使二氧化硅粒子附着于辊本体的外周面而形成二氧化硅粒子层之前的状态下测定的值表示，只要所述测定值为满足式(1)的范围即可。

另外，如后所述，在由氧化膜被覆辊本体的外周面的情况下，辊电阻值R设为由在被覆了所述氧化膜的状态下测定的值表示，只要所述测定值为满足式(1)的范围即可。

图1的(a)是表示本发明的显影辊1的一例的整体的外观的立体图，图1的(b)是所述例的显影辊1的端面图。

参照图1的(a)、图1的(b)，此例的显影辊1是在辊本体2的外周面3上直接层叠由二氧化硅粒子所形成的筒状的二氧化硅粒子层4作为最外层而成，所述辊本体2由弹性材料所形成，为非多孔质且形成为单层的筒状。

在辊本体2的中心的通孔5中插通并固定有轴6。

轴6由良导电性的材料，例如铁、铝、铝合金、不锈钢等金属等一体地形成。

轴6例如经由具有导电性的粘接剂与辊本体2电接合且机械固定，或者通过将外径比通孔5的内径大的轴压入通孔5而与辊本体2电接合且机械固定。

另外，也可以并用所述两种方法来将轴6与辊本体2电接合且机械固定。

辊本体2的外周面3如两图中放大所示那样预先由氧化膜7被覆。

通过由氧化膜7被覆外周面3，使所述氧化膜7作为介电层发挥功能，从而可减少显影辊1的介质损耗因数tanδ。

而且，氧化膜7例如可仅通过对外周面3照射紫外线等来使所述外周面3的附近的橡胶氧化而简单地形成，因此也可抑制显影辊1的生产性降低、或者制造成本变高的情况。

但是，氧化膜7也可省略。

再者，辊本体2的“单层”是指由弹性材料所形成的层的数量为单层，利用紫外线的照射等而形成的极薄的氧化膜7不包含于层数中。

在本发明中，将二氧化硅粒子层4的外周面8的算术平均高度Sa限定为0.7μm以下，且将辊本体2的辊电阻值R(Ω，施加100V时)限定为以常用对数值logR表示而为5.0以下，这是基于下述的理由。

即，在外周面8的算术平均高度Sa超过所述范围的情况下、及辊本体2的辊电阻值R超过所述范围的情况下，以上任一种情况均无法获得所述抑制调色剂的搬送量变得过剩的效果。

因此，容易产生灰雾等图像不良。

与此相对，通过将外周面8的算术平均高度Sa及辊本体2的辊电阻值R均设为所述范围，可抑制调色剂的搬送量变得过剩。

而且，可形成不存在灰雾等图像不良、且画质比现状更优异的图像。

再者，算术平均高度Sa的下限并无特别限定，但优选为0.2μm以上、尤其是0.3μm以上。

另外，辊电阻值R的下限也无特别限定，但优选以常用对数值logR表示而为3.5以上、尤其是4.0以上。

若算术平均高度Sa和/或辊电阻值R中的任一者小于所述范围，则在二氧化硅粒子层4的外周面担载的调色剂的量便会不足，形成图像的浓度有时会下降。

与此相对，通过将算术平均高度Sa及辊电阻值R均设为所述范围，可使二氧化硅粒子层4的外周面8担载既不过多且不过少而适量的调色剂，可形成不存在灰雾及形成图像的浓度下降的良好的图像。

《辊本体2用的橡胶组合物》

作为形成辊本体2的弹性材料，为了将辊电阻值R调整为所述范围，优选使用赋予了离子导电性或电子导电性的弹性材料。

尤其优选由包含作为交联性的橡胶的表氯醇橡胶及二烯系橡胶、赋予了离子导电性的橡胶组合物的交联物形成辊本体2。

＜表氯醇橡胶＞

作为表氯醇橡胶，例如可列举表氯醇均聚物、表氯醇-环氧乙烷二元共聚物(ECO)、表氯醇-环氧丙烷二元共聚物、表氯醇-烯丙基缩水甘油醚二元共聚物、表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物(GECO)、表氯醇-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物、表氯醇-环氧乙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚四元共聚物等。

其中，优选为包含环氧乙烷的共聚物、尤其是ECO和/或GECO。

ECO和/或GECO中的环氧乙烷含量均优选为30摩尔％以上、尤其是50摩尔％以上，且优选为80摩尔％以下。

环氧乙烷发挥降低辊本体2的辊电阻值R的作用。

但是，若环氧乙烷含量小于所述范围，则无法充分获得所述作用，因此有时无法充分降低辊电阻值R。

另一方面，在环氧乙烷含量超过所述范围的情况下，会引起环氧乙烷的结晶化，分子链的链段运动受到阻碍，因此反而有辊电阻值R上升的倾向。

另外，也有时交联后的辊本体2变得过硬，或者交联前的橡胶组合物的加热熔融时的粘度上升，所述橡胶组合物的加工性降低。

ECO中的表氯醇含量是环氧乙烷含量的残量。

即，表氯醇含量优选为20摩尔％以上，且优选为70摩尔％以下、尤其是50摩尔％以下。

另外，GECO中的烯丙基缩水甘油醚含量优选为0.5摩尔％以上、尤其是2摩尔％以上，且优选为10摩尔％以下、尤其是5摩尔％以下。

烯丙基缩水甘油醚为了使其自身作为侧链来确保自由体积而发挥功能，由此发挥抑制环氧乙烷的结晶化来降低辊本体2的辊电阻值R的作用。

但是，若烯丙基缩水甘油醚含量小于所述范围，则无法充分获得所述作用，因此有时无法充分降低辊电阻值R。

另一方面，烯丙基缩水甘油醚在GECO的交联时作为交联点发挥功能。

因此，在烯丙基缩水甘油醚含量超过所述范围的情况下，GECO的交联密度变得过高，因此分子链的链段运动受到阻碍，反而有辊电阻值R上升的倾向。

GECO中的表氯醇含量为环氧乙烷含量及烯丙基缩水甘油醚含量的残量。

即，表氯醇含量优选为10摩尔％以上、尤其是19.5摩尔％以上，且优选为69.5摩尔％以下、尤其是60摩尔％以下。

再者，作为GECO，除了之前说明的使三种单量体共聚而成的狭义的含义下的共聚物以外，还已知有利用烯丙基缩水甘油醚对表氯醇-环氧乙烷共聚物(ECO)进行改性的改性物。

在本发明中，任一种所述GECO均可使用。

作为表氯醇橡胶，尤其优选为GECO。

GECO由于烯丙基缩水甘油醚而在主链中具有作为交联点发挥功能的双键，因此通过主链之间的交联，可减小交联后的压缩永久应变。

因此，可使辊本体2成为压缩永久应变小且不易生成扁塌的构件。

可使用这些表氯醇橡胶中的一种或两种以上。

＜二烯系橡胶＞

二烯系橡胶是为了对橡胶组合物赋予良好的加工性、或者提高辊本体2的机械强度或耐久性、或者对所述辊本体2赋予作为橡胶的良好的特性即柔软、压缩永久应变小且不易生成扁塌的特性而发挥功能。

作为二烯系橡胶，例如可列举天然橡胶、异戊二烯橡胶(isoprene rubber，IR)、丙烯腈丁二烯橡胶(nitrile butadiene rubber，NBR)、苯乙烯丁二烯橡胶(styrenebutadiene rubber，SBR)、丁二烯橡胶(butadiene rubber，BR)、氯丁二烯橡胶(chloroprene rubber，CR)等。

其中，作为二烯系橡胶，优选为为了对辊本体2的辊电阻值R进行微调而发挥功能的、具有极性的二烯系橡胶。

作为具有极性的二烯系橡胶，可列举CR、NBR等，尤其优选为并用这两者。

(CR)

CR是对氯丁二烯进行乳化聚合而合成，根据此时使用的分子量调整剂的种类，分类为硫磺改性型与非硫磺改性型。

其中，硫磺改性型的CR可通过如下方式合成，即利用二硫化秋兰姆等来对使氯丁二烯与作为分子量调整剂的硫磺共聚而成的聚合物进行塑化并调整为既定的粘度。

另外，非硫磺改性型的CR例如分类为硫醇改性型、黄原改性型等。

其中，硫醇改性型的CR除了使用正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、辛基硫醇等烷基硫醇类作为分子量调整剂以外，与硫磺改性型的CR同样地合成。

另外，黄原改性型的CR除了使用烷基黄原化合物作为分子量调整剂以外，仍然与硫磺改性型的CR同样地合成。

另外，CR基于其结晶化速度分类为结晶化速度慢型、中庸型及快型。

在本发明中，可使用任一种类型的CR，但其中优选为非硫磺改性型且结晶化速度慢型的CR。

另外，作为CR，还可使用氯丁二烯与其他共聚成分的共聚物。

作为其他共聚成分，例如可列举：2,3-二氯-1,3-丁二烯、1-氯-1,3-丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、异戊二烯、丁二烯、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸及甲基丙烯酸酯等中的一种或两种以上。

进而，作为CR，有添加填充油来调整柔软性的充油型的CR、以及未进行添加的非充油型的CR，但在本发明中，为了防止感光体的污染，优选为使用不含可成为渗出物质的填充油的非充油型的CR。

可使用这些CR中的一种或两种以上。

(NBR)

作为NBR，可使用丙烯腈含量为24％以下的低腈NBR、25％～30％的中腈NBR、31％～35％的中高腈NBR、36％～42％的高腈NBR、43％以上的极高腈NBR中的任一种。

另外，作为NBR，有添加填充油来调整柔软性的充油型的NBR、以及未进行添加的非充油型的NBR，但在本发明中，为了防止感光体等的污染，仍然优选为使用不含可成为渗出物质的填充油的非充油型的NBR。

可使用这些NBR中的一种或两种以上。

＜橡胶的比例＞

橡胶的比例可根据显影辊1所要求的各种特性、尤其是辊电阻值R及辊本体2的柔软性等任意设定。

但是，表氯醇橡胶等的比例优选为橡胶的总量100质量份中的40质量份以上、尤其是50质量份以上，且优选为80质量份以下、尤其是70质量份以下。

在表氯醇橡胶的比例小于所述范围或超过所述范围的情况下，以上任一种情况均有时无法将辊本体2的辊电阻值R调整为所述范围。

另外，在表氯醇橡胶的比例超过所述范围的情况下，二烯系橡胶的比例相对变少，有时也无法对辊本体2赋予所述作为橡胶的良好特性。

与此相对，通过将表氯醇橡胶的比例设为所述范围，可在将辊本体2的辊电阻值R调整为所述范围的同时，对所述辊本体2赋予作为橡胶的良好特性。

二烯系橡胶的比例是表氯醇橡胶的残量。

即，以将表氯醇橡胶的比例设定为所述范围内的既定值时橡胶的总量成为100质量份的方式设定二烯系橡胶的比例即可。

＜交联成分＞

在橡胶组合物中调配用于使橡胶交联的交联成分。

作为交联成分，优选为将用于使橡胶交联的交联剂、与具有调整所述交联剂所引起的橡胶的交联的功能的所谓交联促进剂并用。

其中，作为交联剂，例如可列举硫磺系交联剂、硫脲系交联剂、三嗪衍生物系交联剂、过氧化物系交联剂、各种单体等，尤其优选为硫磺系交联剂。

(硫磺系交联剂)

作为硫磺系交联剂，例如可列举：粉末硫磺、油处理粉末硫磺、沉淀硫磺、胶体硫磺、分散性硫磺等硫磺，或者二硫化四甲基秋兰姆、4,4'-二硫代双吗啉等有机含硫磺化合物等。

在橡胶组合物中，优选为单独调配硫磺作为交联剂。

若考虑到对辊本体2赋予作为橡胶的良好特性等，则硫磺的比例相对于橡胶的总量100质量份而优选为0.5质量份以上，且优选为2质量份以下。

再者，在使用油处理粉末硫磺、分散性硫磺等作为硫磺的情况下，所述比例设为作为各自中所含的有效成分的硫磺自身的比例。

另外，在使用有机含硫磺化合物作为交联剂的情况下，其比例优选为以分子中所含的硫磺的、相对于橡胶的总量100质量份的比例成为所述范围的方式调整。

(交联促进剂)

作为交联促进剂，例如可列举秋兰姆系促进剂、噻唑系促进剂、硫脲系促进剂、胍系促进剂、次磺酰胺系促进剂、二硫代氨基甲酸盐系促进剂等中的一种或两种以上。

其中，优选为并用秋兰姆系促进剂、噻唑系促进剂、硫脲系促进剂及胍系促进剂。

作为秋兰姆系促进剂，例如可列举一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四丁基秋兰姆、四硫化二-五亚甲基秋兰姆等中的一种或两种以上，尤其优选为一硫化四甲基秋兰姆。

作为噻唑系促进剂，例如可列举2-巯基苯并噻唑、二-2-苯并噻唑基二硫化物、2-巯基苯并噻唑的锌盐、2-巯基苯并噻唑的环己基胺盐、2-(4'-吗啉基二硫代)苯并噻唑等中的一种或两种以上，尤其优选为二-2-苯并噻唑基二硫化物。

作为硫脲系促进剂，可使用在分子中具有硫脲结构的各种硫脲化合物。

作为硫脲系促进剂，例如可列举乙烯硫脲、N,N'-二苯基硫脲、三甲基硫脲、式(2)所表示的硫脲：

(C_nH_2n+1NH)₂C＝S (2)

[式中，n表示1～12的整数]、四甲基硫脲等中的一种或两种以上，尤其优选为乙烯硫脲。

作为胍系促进剂，例如可列举1,3-二苯基胍、1,3-二-邻甲苯基胍、1-邻甲苯基缩二胍等中的一种或两种以上，尤其优选为1,3-二-邻甲苯基胍。

在以上四种的并用系统中，若考虑到使调整橡胶的交联的效果充分显现等，则秋兰姆系促进剂的比例相对于橡胶的总量100质量份而优选为0.3质量份以上，且优选为1质量份以下。

另外，噻唑系促进剂的比例相对于橡胶的总量100质量份而优选为0.3质量份以上，且优选为2质量份以下。

硫脲系促进剂的比例相对于橡胶的总量100质量份而优选为0.3质量份以上，且优选为1质量份以下。

进而，胍系促进剂的比例相对于橡胶的总量100质量份而优选为0.3质量份以上，且优选为1质量份以下。

再者，硫脲系促进剂作为不具有硫磺交联性的ECO的交联剂也发挥功能，胍系促进剂作为硫脲系促进剂所引起的ECO的交联的促进剂也发挥功能。

＜导电剂＞

在橡胶组合物中，还可调配离子导电剂。

通过调配离子导电剂，可进一步提高橡胶组合物的离子导电性，从而进一步降低辊本体2的辊电阻值R。

作为离子导电剂，优选为在分子中具有氟基及磺酰基的阴离子与阳离子的盐(离子盐)。

作为构成离子盐的在分子中具有氟基及磺酰基的阴离子，例如可列举氟烷基磺酸根离子、双(氟烷基磺酰基)酰亚胺离子、三(氟烷基磺酰基)甲基化物离子等中的一种或两种以上。

其中，作为氟烷基磺酸根离子，例如可列举CF₃SO₃ ^-、C₄F₉SO₃ ^-等中的一种或两种以上。

另外，作为双(氟烷基磺酰基)酰亚胺离子，例如可列举(CF₃SO₂)₂N^-、(C₂F₅SO₂)₂N^-、(C₄F₉SO₂)(CF₃SO₂)N-、(FSO₂C₆F₄)(CF₃SO₂)₂N^-、(C₈F₁₇SO₂)(CF₃SO₂)₂N^-、(CF₃CH₂OSO₂)₂N^-、(CF₃CF₂CH₂OSO₂)₂N^-、(HCF₂CF₂CH₂OSO₂)₂N^-、[(CF₃)₂CHOSO₂]₂N^-等中的一种或两种以上。

进而，作为三(氟烷基磺酰基)甲基化物离子，例如可列举(CF₃SO₂)₃C^-、(CF₃CH₂OSO₂)₃C-等中的一种或两种以上。

另外，作为阳离子，例如可列举钠、锂、钾等碱金属的离子；铍、镁、钙、锶、钡等第2族元素的离子；过渡元素的离子；两性元素的阳离子；四级铵离子；咪唑阳离子等中的一种或两种以上。

作为离子盐，尤其优选为使用锂离子作为阳离子的锂盐、或者使用钾离子的钾盐。

其中，就提高橡胶组合物的离子导电性从而降低辊本体2的辊电阻值R的效果的方面而言，优选为(CF₃SO₂)₂NLi[锂·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺]和/或(CF₃SO₂)₂NK[钾·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺]。

离子盐等离子导电剂的比例相对于橡胶的总量100质量份而优选为0.5质量份以上，且优选为5质量份以下。

＜其他＞

在橡胶组合物中，可进一步视需要调配各种添加剂。作为添加剂，例如可列举：交联助剂、吸酸剂、填充剂、塑化剂、加工助剂、抗裂化剂等。

其中，作为交联助剂，例如可列举：氧化锌等金属化合物；硬脂酸、油酸、棉籽脂肪酸等脂肪酸、以及其他以前公知的交联助剂中的一种或两种以上。

交联助剂的比例相对于橡胶的总量100质量份而各别地优选为0.1质量份以上，且优选为7质量份以下。

吸酸剂是为了防止在交联时自表氯醇橡胶或CR等产生的氯系气体在辊本体2内残留、或者防止由此而产生交联阻碍或感光体的污染等而发挥功能。

作为吸酸剂，可使用作为酸受体发挥作用的各种物质，其中优选为分散性优异的水滑石类或麦格拉特(MAGSARAT)，尤其优选为水滑石类。

另外，若将水滑石类等与氧化镁或氧化钾并用，则可获得更高的吸酸效果，可更进一步确实地防止感光体等的污染。

吸酸剂的比例相对于橡胶的总量100质量份而优选为0.2质量份以上，且优选为7质量份以下。

作为填充剂，例如可列举氧化锌、二氧化硅、碳黑、滑石、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝等中的一种或两种以上。

通过调配填充剂，可提高辊本体2的机械强度等。

另外，通过使用导电性碳黑作为填充剂，也可对辊本体2赋予电子导电性。

作为导电性碳黑，例如可列举乙炔黑等。

导电性碳黑的比例相对于橡胶的总量100质量份而优选为1质量份以上，且优选为30质量份以下。

作为塑化剂，例如可列举邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯等各种塑化剂、或者极性蜡等各种蜡等。

另外，作为加工助剂，例如可列举硬脂酸锌等脂肪酸金属盐等。

塑化剂和/或加工助剂的比例相对于橡胶的总量100质量份而优选为3质量份以下。

作为抗劣化剂，可列举各种抗老化剂及抗氧化剂等。

其中，抗老化剂发挥降低辊本体2的辊电阻值R的环境依存性、且抑制连续通电时的辊电阻值R的上升的作用。

作为抗老化剂，例如可列举二乙基二硫代氨甲酸镍、二丁基二硫代氨甲酸镍等。

抗老化剂的比例相对于橡胶的总量100质量份而优选为0.1质量份以上，且优选为1质量份以下。

另外，作为添加剂，可进一步以任意的比例调配碳黑以外的其他填充剂、防焦剂、润滑剂、颜料、抗静电剂、阻燃剂、中和剂、成核剂、共交联剂等各种添加剂。

作为碳黑以外的其他填充剂，例如可列举氧化锌、二氧化硅、滑石、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝等中的一种或两种以上。

《二氧化硅粒子层4》

二氧化硅粒子层4通过如下方式形成：在辊本体2的视需要形成有氧化膜7的外周面3上，使用散布机等使二氧化硅粒子散布等来进行涂布，使用金属制的整平刮板等，一边将涂布后的二氧化硅粒子压接于外周面3一边将厚度整平。

二氧化硅粒子并无特别限定，可使用公知的二氧化硅粒子。

作为二氧化硅粒子，可使用实施了适合于调色剂的特性的任意表面处理(疏水处理或亲水处理等)的二氧化硅粒子。

二氧化硅粒子的附着量及二氧化硅粒子层4的厚度等可任意设定。

为了将二氧化硅粒子层4的外周面8的算术平均高度Sa设为所述范围，例如可改变二氧化硅粒子的种类，或者可调整研磨的条件以调整辊本体2的外周面3的表面粗糙度。

另外，为了将外周面8的算术平均高度Sa设为所述范围，也可以调整照射至辊本体2的外周面3上的紫外线的累计光量，以调整形成于所述外周面3上的氧化膜7的厚度及密度，或者调整将二氧化硅粒子压接于外周面3上的条件。

作为用于研磨辊本体2的外周面3的研磨方法，例如可采用干式纵向研磨等各种研磨方法，优选为在研磨工序的最后对外周面3进行精研磨。

作为精研磨，可列举使用抛光膜(lapping film)的镜面研磨等。

在镜面研磨中，优选为一边按照从粒度号小且痕粗的膜到粒度号大且痕细的膜的顺序依次更换抛光膜，一边进行两个阶段以上的镜面研磨。

在所述研磨方法中，通过选择最终阶段的镜面研磨中使用的抛光膜的种类及镜面研磨的条件等，可将在下一工序中使二氧化硅粒子附着于外周面3而形成的二氧化硅粒子层4的外周面8的算术平均高度Sa调整为所述范围。

另外，也可对形成二氧化硅粒子层4之前的辊本体2的辊电阻值R进行微调。

作为抛光膜的种类，例如可列举研磨粒的种类或各研磨粒的制造粒度的不同；根据所述研磨粒的固着结构而分类的通常的抛光膜与镜面膜(Mirror Film)[三共理化学(股)的注册商标]的不同等。

其中，通常的抛光膜是将研磨粒均匀地分散于树脂粘接剂中并涂敷于膜上而制造，镜面膜是通过静电涂布法将研磨粒固着于涂布有粘接材料层的膜上而制造。

另外，作为研磨粒的种类，例如可列举白刚玉(white alundum，WA)、绿色金刚砂(green carborundum，GC)、金刚砂(CC)、金刚石(D)等。

这些研磨粒的形状及硬度等各不相同。

另外，所谓累计光量是指由照射至辊本体2的外周面3的紫外线的、每单位面积的照射强度(mW/cm²)与照射时间(秒)的积求出的、照射至外周面3的紫外线的总光量。

累计光量可使用累计光量测定机来测定。

具体而言，例如，在实际对辊本体2的外周面3照射紫外线的装置(紫外线(ultraviolet，UV)处理装置)的、用于设置辊本体2的位置设置累计光量测定机。

接着，使UV处理装置与对辊本体2的外周面3照射紫外线时同样地工作而对累计光量测定机的受光部照射紫外线，求出由所述累计光量测定机测定的累计光量达到目标值所需的UV处理装置的运行条件。

作为运行条件，例如可列举照射的紫外线的波长、照射强度、照射时间，除此以外，在一边使辊本体2旋转一边对外周面3照射紫外线的UV处理装置的情况下，还可列举所述辊本体2的旋转速度等。

而且，若将辊本体2设置于相同的UV处理装置中，并在利用之前的测定所求出的运行条件下工作，则可对所设置的辊本体2的外周面3以相同的累计光量照射紫外线。

使紫外线的累计光量越小，越可减小形成于辊本体2的外周面3的氧化膜7的厚度及密度。

在图1的(a)、图1的(b)的例子中，将辊本体2设为单层结构，但辊本体2也可以形成为两层以上的层叠结构。

另外，辊本体2并不限定于由包含所述各成分的橡胶组合物形成。

例如，可由能够满足以下要件的各种材料形成辊本体2：可将辊本体2的辊电阻值R调整为所述范围；可形成机械强度及耐久性优异的辊本体2；可对辊本体2赋予柔软、而且压缩永久应变小、不易生成扁塌的特性。

在任一情况下，通过将辊电阻值R设为所述范围，再加上与外周面8的算术平均高度Sa为所述范围的二氧化硅粒子层4组合，能够获得不易产生灰雾等而可形成画质优异的图像的显影辊1。

本发明的显影辊1例如可安装至激光打印机、静电式复印机、普通纸传真装置及它们的复合机等利用了电子照相法的图像形成装置中使用。

[实施例]

以下，基于实施例、比较例对本发明进行说明，但本发明的结构不必限定于这些例子。

再者，实施例、比较例中制造的显影辊1的二氧化硅粒子层4的外周面8的算术平均高度Sa是根据使用形状解析激光显微镜[基恩士(Keyence)(股)制造的VK-X150/160]在观察面积：55625μm²的范围内测定而得的外周面8的表面形状的测定结果，依据所述ISO规格来求出。

而且，将算术平均高度Sa为0.7μm以下评价为合格(○)，将超过0.7μm评价为不合格(×)。

另外，显影辊1的辊本体2的辊电阻值以通过下述方法测定的值表示。

＜辊电阻值R的测定＞

利用图2所示的方法测定辊本体2的辊电阻值R(Ω，施加100V时)。

即，参照图1的(a)、图1的(b)、图2，首先准备可以以一定的旋转速度旋转的铝滚筒9，自上方使辊本体2的外周面3与所准备的铝滚筒9的外周面10接触。

另外，在轴6与铝滚筒9之间串联连接直流电源11及电阻12而构成测量电路13。

将直流电源11的(-)侧与轴6连接，(+)侧与电阻12连接，将电阻12的电阻值r设为100Ω。

接着，对轴6的两端部分别施加450g的负荷F，在使辊本体2压接于铝滚筒9的状态下，以40rpm使铝滚筒9旋转。

然后，一边继续旋转，一边在辊本体2与铝滚筒9之间自直流电源11施加直流100V的施加电压E时，测量施加至电阻12的检测电压V。

根据检测电压V与施加电压E(＝100V)，辊本体2的辊电阻值R基本上利用式(3)来求出：

R＝r×E/V-r (3)。

但是，式(3)中的-r一项可视为微小，因此在本发明中，以利用式(3a)：

R＝r×E/V (3a)

而求出的值，作为辊本体2的辊电阻值R(Ω，施加100V时)。

关于辊电阻值R(Ω，施加100V时)，如上所述，将常用对数值logR为5.0以下设为合格(○)，将超过5.0设为不合格(×)。

＜实施例1＞

(橡胶组合物的制备)

作为橡胶，调配GECO[大阪曹达(OSAKA SODA)(股)制造的艾皮恩(EPION)(注册商标)301(低Vis型)、EO/EP/AGE＝73/23/4(摩尔比)]60质量份、CR[昭和电工(股)制造的肖普林(SHOPRENE)(注册商标)WRT、非充油]10质量份、及NBR[捷时雅(JSR)(股)制造的JSRN250SL、低腈NBR、丙烯腈含量：20％、非充油]30质量份。

然后，一边使用班伯里混料机对以上三种橡胶的总量100质量份进行素炼，一边调配下述各成分进行混炼。

[表1]

表1

成分	质量份
		离子盐	3.40
交联助剂	3.00
		吸酸剂	3.00
填充剂	2.00
		加工助剂	1.00
抗老化剂	0.50

表1中的各成分为如下所述。另外，表中的质量份为相对于橡胶的总量100质量份的质量份。

离子盐：钾·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺[K-TFSI、三菱材料电子化成(股)制造的EF-N112]

交联助剂：氧化锌两种[堺化学工业(股)制造]

吸酸剂：水滑石类[协和化学工业(股)制造的DHT-4A(注册商标)-2]

填充剂：导电性碳黑[乙炔黑、电气化学工业(股)制造的电化黑(Denka Black)(注册商标)、粒状]

加工助剂：硬脂酸锌[堺化学工业(股)制造的SZ-2000]

抗老化剂：二丁基二硫代氨甲酸镍[大内新兴化学工业(股)制造的诺克拉克(NocRac)(注册商标)NBC]

接着，一边继续进行混炼，一边调配下述交联成分，进一步混炼，制备橡胶组合物。

[表2]

表2

成分	质量份
		分散性硫磺	1.50
促进剂TS	0.50
		促进剂DM	1.50
促进剂22	0.60
		促进剂DT	0.54

表2中的各成分为如下所述。另外，表中的质量份为相对于橡胶的总量100质量份的质量份。

分散性硫磺：交联剂[鹤见化学工业(股)制造的商品名萨菲克斯(Sulfax)、硫磺成分：99.5％]

促进剂TS：一硫化四甲基秋兰姆[三新化学工业(股)制造的苏喜乐(SANCELER)(注册商标)TS、秋兰姆系促进剂]

促进剂DM：二-2-苯并噻唑基二硫化物[大内新兴化学工业(股)制造的诺塞拉(Nocceler)(注册商标)DM、噻唑系促进剂]

促进剂22：乙烯硫脲[2-巯基咪唑啉、川口化学工业(股)制造的艾瑟尔(Accel)(注册商标)22-S、硫脲系促进剂]

促进剂DT：1,3-二-邻甲苯基胍[三新化学工业(股)制造的苏喜乐(SANCELER)DT、胍系促进剂]

(显影辊的制造)

将所制备的橡胶组合物供给至挤出机中而挤出成形为外径φ14.0mm、内径φ6.5mm的筒状并进行切割，装设于交联用的临时的轴上，在硫化罐内进行160℃×1小时交联。

接着，将交联后的筒状体重新装设于在外周面涂布有导电性的热硬化性粘接剂(聚酰胺系)的外径φ6.0mm的金属轴上，在烘箱中加热至160℃而使其粘接于所述金属轴上，然后对两端进行整形。

接着，使用圆筒研磨机对筒状体的外周面进行纵向研磨，接着，作为精研磨而进行镜面研磨，将外径精加工成φ13.00mm。

镜面研磨为两个阶段，第一阶段使用#1000的抛光膜[三共理化学(股)制造的镜面膜MCF、研磨粒：CC、制造粒度：#1000]，并且第二阶段使用#3000的抛光膜[三共理化学(股)制造的抛光膜LGF、研磨粒：GC、制造粒度：#3000]。

接着，对研磨后的外周面进行酒精擦拭后，将从UV光源到外周面的距离设为50mm而设置于UV处理装置中，一边以300rpm旋转一边照射紫外线，由此在所述外周面形成氧化膜，制作辊本体。

照射至外周面的紫外线的累计光量设为25mJ/cm²。

所制作的辊本体的辊电阻值R以常用对数值logR表示为4.5(○)。

接着，在形成有氧化膜的外周面上，使用散布机等散布(涂布)二氧化硅粒子[疏水性气相二氧化硅，日本艾罗西尔(AEROSIL)(股)制造的艾罗西尔(AEROSIL)(注册商标)RX200]。

然后，使用整平刮板，一边将涂布后的二氧化硅粒子压接于外周面一边将厚度整平而形成二氧化硅粒子层，制造显影辊。

所制造的显影辊的二氧化硅粒子层的外周面的算术平均高度Sa为0.35μm(○)。

＜实施例2＞

除了将照射至辊本体的外周面的紫外线的累计光量设为175mJ/cm²以外，与实施例1同样地制作辊本体，制造显影辊。

所制作的辊本体的辊电阻值R以常用对数值logR表示为4.4(○)。

另外，所制造的显影辊的二氧化硅粒子层的外周面的算术平均高度Sa为0.37μm(○)。

＜实施例3＞

除了将照射至辊本体的外周面的紫外线的累计光量设为175mJ/cm²、且使用亲水性气相二氧化硅[日本艾罗西尔(AEROSIL)(股)制造的艾罗西尔(AEROSIL)200]作为二氧化硅粒子以外，与实施例1同样地制作辊本体，制造显影辊。

所制作的辊本体的辊电阻值R以常用对数值logR表示为4.5(○)。

另外，所制造的显影辊的二氧化硅粒子层的外周面的算术平均高度Sa为0.38μm(○)。

＜实施例4＞

除了在镜面研磨工序中的第二阶段使用#1500的抛光膜[三共理化学(股)制造的抛光膜LGF、研磨粒：GC、制造粒度：#1500]、且将照射至辊本体的外周面的紫外线的累计光量设为175mJ/cm²以外，与实施例1同样地制作辊本体，制造显影辊。

所制作的辊本体的辊电阻值R以常用对数值logR表示为4.5(○)。

另外，所制造的显影辊的二氧化硅粒子层的外周面的算术平均高度Sa为0.43μm(○)。

＜实施例5＞

除了在镜面研磨工序中的第二阶段使用#1000的抛光膜[三共理化学(股)制造的抛光膜LGF、研磨粒：GC、制造粒度：#1000]、且将照射至辊本体的外周面的紫外线的累计光量设为175mJ/cm²以外，与实施例1同样地制作辊本体，制造显影辊。

所制作的辊本体的辊电阻值R以常用对数值logR表示为4.5(○)。

另外，所制造的显影辊的二氧化硅粒子层的外周面的算术平均高度Sa为0.48μm(○)。

＜实施例6＞

除了在镜面研磨工序中的第二阶段使用#1000的抛光膜[三共理化学(股)制造的抛光膜LGF、研磨粒：GC、制造粒度：#1000]、且将照射至辊本体的外周面的紫外线的累计光量设为175mJ/cm²、并且使用疏水性气相二氧化硅[日本艾罗西尔(AEROSIL)(股)制造的艾罗西尔(AEROSIL)RA200H]作为二氧化硅粒子以外，与实施例1同样地制作辊本体，制造显影辊。

所制作的辊本体的辊电阻值R以常用对数值logR表示为4.6(○)。

另外，所制造的显影辊的二氧化硅粒子层的外周面的算术平均高度Sa为0.54μm(○)。

＜实施例7＞

除了在镜面研磨工序中的第二阶段使用#2000的抛光膜[三共理化学(股)制造的镜面膜MCF、研磨粒：CC、制造粒度：#2000]、且将照射至辊本体的外周面的紫外线的累计光量设为175mJ/cm²以外，与实施例1同样地制作辊本体，制造显影辊。

所制作的辊本体的辊电阻值R以常用对数值logR表示为4.7(○)。

另外，所制造的显影辊的二氧化硅粒子层的外周面的算术平均高度Sa为0.63μm(○)。

＜比较例1＞

除了将橡胶中的GECO的量设为40质量份、将NBR的量设为50质量份、且将离子盐的量设为相对于橡胶的总量100质量份而为1质量份以外，与实施例1同样地制备橡胶组合物，制作辊本体。

接着，除了将照射至辊本体的外周面的紫外线的累计光量设为175mJ/cm²、且不形成二氧化硅粒子层以外，与实施例1同样地制造显影辊。

所制作的辊本体的辊电阻值R以常用对数值logR表示为5.2(×)。

另外，所制造的显影辊的辊本体的外周面的算术平均高度Sa为0.27μm(○)。

＜比较例2＞

除了在镜面研磨工序中的第二阶段使用#2000的抛光膜[三共理化学(股)制造的镜面膜MCF、研磨粒：CC、制造粒度：#2000]、且将照射至辊本体的外周面的紫外线的累计光量设为175mJ/cm²、并且不形成二氧化硅粒子层以外，与实施例1同样地制作辊本体，制造显影辊。

所制作的辊本体的辊电阻值R以常用对数值logR表示为4.4(○)。

另外，所制造的显影辊的辊本体的外周面的算术平均高度Sa为0.65μm(○)。

＜灰雾评价＞

代替包括收容有调色剂的调色剂容器、感光体及与感光体接触的显影辊且在彩色激光打印机[兄弟工业(股)制造的HL-L8360CDW〕的本体上装卸自如的新品黑色调色剂用盒的正品显影辊，安装实施例、比较例中所制造的显影辊。

接着，将安装好的盒装填至所述彩色激光打印机中，连续形成1000张1％浓度的图像，然后观察在所形成的1000张图像的空白部分是否产生了灰雾。

而且，即便有一张观察到了灰雾便评价为有灰雾(×)，将完全未观察到灰雾评价为无灰雾(○)。

将结果示于表3、表4。

[表3]

表3

[表4]

表4

根据表3、表4的实施例1～实施例7、比较例1、比较例2的结果判明，当在辊电阻值R以常用对数值logR表示为5.0以下的辊本体的外周面具有二氧化硅粒子层、且二氧化硅粒子层的外周面的算术平均高度Sa为0.7μm以下时，能够获得可形成不存在灰雾等图像不良、且画质比现状更优异的图像的显影辊。

Claims

1.一种显影辊，包括：筒状的辊本体，由弹性材料所形成；以及二氧化硅粒子层，设置于所述辊本体的最外层且由二氧化硅粒子所形成，所述二氧化硅粒子层的外周面的、在国际标准化组织规格ISO25178-2：2012中所规定的算术平均高度Sa为0.7μm以下，且所述辊本体的施加100V时的辊电阻值R满足式(1)，R的单位为Ω：

logR≦5.0(1)。

2.根据权利要求1所述的显影辊，其中，所述辊本体由橡胶的交联物所形成。

3.根据权利要求1或2所述的显影辊，还包括预先被覆所述辊本体的外周面的氧化膜。