电子照相设备用显影辊以及电子照相设备用显影辊的制造方法与流程

专利2022-05-09  116



1.本发明涉及适合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使用的电子照相设备用显影辊以及电子照相设备用显影辊的制造方法。


背景技术:

2.在电子照相设备中,显影辊具有将打印所需的量的调色剂运送至感光体的作用。为了确保调色剂输送量,对显影辊的表面赋予粗糙度。例如在专利文献1中,通过对显影辊的橡胶弹性层的表面进行研磨,从而对橡胶弹性层的表面赋予粗糙度。另外,例如在专利文献2中,通过紫外线照射等对含有氧化铝颗粒和树脂的表面层进行表面处理,在表面层的表面形成包含氧化铝颗粒和树脂的多个凸部,在该凸部使氧化铝颗粒的一部分露出,由此对显影构件的表面层的表面赋予粗糙度。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特许第4442812号公报
6.专利文献2:日本特开2017

201390号公报


技术实现要素:

7.发明所要解决的问题
8.如果未对显影辊的表面赋予适当的粗糙度,则与感光体、层形成刮板的接地面积变大,发生由物理性的按压引起的对感光体、层形成刮板的调色剂熔接(调色剂成膜)。作为对显影辊的表面赋予粗糙度的方法,存在将形成粗糙度的颗粒配合于表面层的方法、将成形模具内表面的粗糙度转印于橡胶弹性层的表面的方法、对橡胶弹性层的表面进行研磨的方法等。在将形成粗糙度的颗粒配合于表面层的方法中,存在颗粒的凸部容易被削掉,调色剂容易以此处为起点发生熔接。另外,在任一方法中,调色剂堆积在凸部与凸部之间的凹部中,从而使调色剂容易熔接。
9.本发明所要解决的问题在于,提供一种能够抑制调色剂的熔接和调色剂成膜的电子照相设备用显影辊以及电子照相设备用显影辊的制造方法。
10.用于解决问题的手段
11.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主旨在于,该电子照相设备用显影辊具备轴体和形成于所述轴体的外周的弹性体层,在所述弹性体层的表面具有宽度为3.0~12μm且高度为3.0~12μm的多个大凸部,并且在所述大凸部的侧面具有形成十点平均粗糙度rz为2.0~4.0μm的凹凸的多个小凸部。
12.所述大凸部可以是沿周向连续的线状的凸部。所述大凸部可以是截面为三角形状的凸部。所述小凸部可以由形成于所述大凸部的侧面的褶皱构成。进一步地,可以在所述大凸部与所述大凸部之间的槽的底部的表面具有形成rz为2.0~4.0μm的凹凸的多个小凸部。
所述大凸部与所述大凸部之间的距离可以为6.0~9.0μm。所述小凸部与所述小凸部之间的距离可以为1.0~5.0μm。所述弹性体层的表面积比s/s0可以为5.0~8.0。可以在所述弹性体层的表面包含具有异氰脲酸骨架的化合物。所述弹性体层可以包含具有碳

碳双键的聚合物。
13.而且,本发明所涉及的电子照相设备用显影辊的制造方法的主旨在于,该制造方法具有:在轴体的外周形成基底层的工序,所述基底层包含具有碳

碳双键的聚合物,且在表面具有宽度为3.0~12μm且高度为3.0~12μm的多个大凸部;以及在所述基底层的表面浸渍氯化异氰脲酸,并使浸渍有所述氯化异氰脲酸的基底层的表面固化,从而在所述大凸部的侧面产生形成十点平均粗糙度rz为2.0~4.0μm的凹凸的多个小凸部的工序。
14.发明效果
15.根据本发明所涉及的电子照相设备用显影辊,在弹性体层的表面具有宽度为3.0~12μm且高度为3.0~12μm的多个大凸部,并且在大凸部的侧面具有形成十点平均粗糙度rz为2.0~4.0μm的凹凸的多个小凸部,因此可抑制调色剂的熔接和调色剂成膜。
附图说明
16.图1中的(a)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,图1中的(b)是其a

a线剖视图。
17.图2是将图1所示的电子照相设备用显影辊的表面的一部分b放大表示的图,图2中的(a)是俯视图,图2中的(b)是剖视图。
18.图3是将图2中的(b)所示的截面的一部分c进一步放大表示的图。
具体实施方式
19.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是一个实施方式所涉及的显影辊的整体图及其a

a线剖视图,图2是弹性体层的表面的一部分b的放大图,图3是表面的一部分b的一部分c的放大图。在图2中,x方向是显影辊的轴向,y方向是显影辊的周向。
20.显影辊10具备轴体12和形成于轴体12的外周的弹性体层14。弹性体层14是成为显影辊10的基底的层(基层)。弹性体层14是出现在显影辊10的径向的表面上的层(最外层)。此外,虽未特别图示,但也可以根据需要在轴体12与弹性体层14之间配置电阻调整层等中间层。
21.如图2所示,显影辊10在弹性体层14的表面具有宽度w为3.0~12μm且高度h为3.0~12μm的多个大凸部16。如图2所示,多个大凸部16是截面为三角形状的凸部,成为沿周向(图2中的(a)的y方向)连续的线状的凸部(凸条)。显影辊10通过在弹性体层14的表面具有上述宽度和高度的多个大凸部16,从而使得调色剂的输送性优异。另外,与感光体、层形成刮板的接地面积变小,抑制了由物理性的按压引起的对感光体、层形成刮板的调色剂熔接(调色剂成膜)。如果在弹性体层14的表面不存在这样的大凸部16而使弹性体层14的表面粗糙度较小,则调色剂的输送量较少,容易发生调色剂成膜。大凸部16与大凸部16之间的距离d1没有特别限定,优选为6.0~9.0μm。当大凸部16与大凸部16之间的距离d1在上述范围内时,能够确保适当的调色剂输送性。
22.大凸部16的宽度w更优选为4.0~11.0μm。另外,大凸部16的高度h更优选为4.0~10.0μm。另外,大凸部16与大凸部16之间的距离d1更优选为7.0~18.0μm。
23.如图2、图3所示,在大凸部16的侧面具有形成十点平均粗糙度rz为2.0~4.0μm的凹凸的多个小凸部18。多个小凸部18由形成于大凸部16的侧面的褶皱构成。显影辊10在大凸部16的侧面具有上述大小的多个小凸部18,由此能够抑制进入到大凸部16之间的调色剂附着在大凸部16之间而就这样堆积,能够抑制调色剂向显影辊10的熔接。推测这是由设置于大凸部16的侧面的多个小凸部18产生的莲花效应引起的。通过将基于多个小凸部18的大凸部16侧面的十点平均粗糙度rz形成为2.0~4.0μm,使得通常具有5.0~14μm的粒径的调色剂难以停留在大凸部16之间。小凸部18与小凸部18之间的距离d2没有特别限定,优选为1.0~5.0μm。当小凸部18与小凸部18之间的距离d2为5.0μm以下时,调色剂难以进入小凸部18之间,因此容易发挥由莲花效应带来的抑制调色剂向显影辊10熔接的效果。
24.具有多个大凸部16和多个小凸部18的弹性体层14可以以如下方式进行制作。
25.首先,在轴体12的外周形成包含具有碳

碳双键的聚合物且在表面具有宽度为3.0~12μm且高度为3.0~12μm的多个大凸部16的基底层。
26.在基底层的大凸部16的侧面尚未形成多个小凸部18。基底层可以通过对将包含具有碳

碳双键的聚合物的弹性体层形成用的橡胶组合物利用模具成形后得到的橡胶层的表面进行研磨来进行制作。为了将大凸部16形成为沿周向连续的线状的凸部(凸条),只要沿着周向进行研磨即可。另外,例如通过使用楔形的研磨材料,能够将大凸部16形成为截面为三角形的凸部。基底层的大凸部16也可以通过预先对模具内表面赋予规定的粗糙度,并在模具成形中转印模具内表面的粗糙度而形成。
27.接着,在基底层的表面浸渍氯化异氰脲酸,并使浸渍有氯化异氰脲酸的基底层的表面固化,从而在大凸部16的侧面产生形成十点平均粗糙度rz为2.0~4.0μm的凹凸的多个小凸部18。
28.若在具有规定大小的多个大凸部16的基底层的表面浸渍氯化异氰脲酸,则基底层的被浸渍的区域膨胀。而且,若使浸渍有氯化异氰脲酸的基底层的表面固化,则基底层的被浸渍的区域收缩。此时,在表面和内部产生收缩差,与表面相比,内部进一步收缩。由此,在表面产生褶皱,从而在大凸部16的侧面形成褶皱状的多个小凸部18。由这样的收缩差引起的褶皱的产生是通过在具有多个大凸部16的基底层中浸渍氯化异氰脲酸而引起的。即使在不具有多个大凸部16的橡胶层中浸渍氯化异氰脲酸,也看不到这样的褶皱的产生。另外,即使在具有多个大凸部16的基底层中浸渍氯化异氰脲酸以外的化合物、例如异氰酸酯,也看不到这样的褶皱的产生。
29.氯化异氰脲酸向基底层的浸渍可以使用含有氯化异氰脲酸的表面处理液来进行。作为氯化异氰脲酸,可以列举为单氯异氰脲酸、二氯异氰脲酸、三氯异氰脲酸、它们的盐等。在表面处理液中可以包含使氯化异氰脲酸溶解或分散的溶剂等。作为使其溶解的溶剂,可以列举为乙酸乙酯、甲苯、甲基乙基酮(mek)、丙酮等。作为使其分散的溶剂,可以列举为叔丁醇(tba)等。作为溶剂,可以组合使用一种到两种使氯化异氰脲酸溶解的溶剂和一种使氯化异氰脲酸分散的溶剂。作为使氯化异氰脲酸溶解的溶剂,从极性较高、容易形成褶皱状的多个小凸部18等观点出发,更优选为甲苯、甲基乙基酮。大凸部16的侧面的十点平均粗糙度rz的大小可以通过氯化异氰脲酸的浸渍量、对氯化异氰脲酸进行稀释的溶剂量、溶剂种类
等进行调整。例如,在使用极性较高的溶剂作为使氯化异氰脲酸溶解的溶剂时,浸渍深度变深,表面与内部的收缩差变大,十点平均粗糙度rz容易变大。
30.在表面处理液中可以包含硅酮化合物、含氟化合物等降低弹性体层14表面的粘性的改性成分。硅酮化合物、含氟化合物可以通过化学键与弹性体层14的聚合物成分键合。作为这样的硅酮化合物,可以列举为具有碳

碳双键的硅酮化合物、具有碳

碳双键的含氟化合物等。为了使具有碳

碳双键的硅酮化合物、具有碳

碳双键的含氟化合物与弹性体层14的聚合物成分化学键合,可以使用二氯异氰脲酸、三氯异氰脲酸作为氯化异氰脲酸,或者使用光聚合引发剂。
31.作为具有碳

碳双键的硅酮化合物,可以列举具有硅酮基的丙烯酸系单体。丙烯酸系单体表示(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺。(甲基)丙烯酸酯是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的总称。(甲基)丙烯酰胺是丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺的总称。
32.作为硅酮基,可以列举为二甲基硅酮基、二乙基硅酮基、二苯基硅酮基等。具有碳

碳双键的硅酮化合物可以优选使用数均分子量为200~30000的范围内的硅酮化合物等。
33.作为具有碳

碳双键的含氟化合物,可以列举为具有含氟基团的丙烯酸系单体。丙烯酸系单体表示(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺。(甲基)丙烯酸酯是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的总称。(甲基)丙烯酰胺是丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺的总称。
34.作为含氟基团,可列举出碳原子数为1~20的氟烷基。氟烷基可以是烷基的全部氢原子被氟原子取代的全氟烷基,也可以是烷基的一部分氢原子被氟原子取代的氟烷基。作为碳原子数为1~20的氟烷基,可列举为三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、九氟丁基、三氟乙基、五氟丙基、七氟丁基等。
35.光聚合引发剂只要是引发光聚合性化合物的光聚合的物质就没有特别限定,例如可以列举为烷基苯基酮类、苯乙酮类、苯偶姻醚类、二苯甲酮类、噻吨酮类、蒽醌类、苯偶酰类、联乙酰类等的光聚合引发剂。具体而言,例如可以列举为苯偶酰二甲基缩酮、2

羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基

丙烷
‑1‑
酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、1

羟基环己基苯基酮等。
36.以具有碳

碳双键的硅酮化合物以及具有碳

碳双键的含氟化合物的合计为1质量份计,表面处理液中的光聚合引发剂的含量优选为10~100质量份的范围内。更优选为10~20质量份的范围内。
37.表面处理液的浸渍方法没有特别限定,可以使用浸渍法、辊涂法、喷涂法等。表面处理中的表面处理液的温度没有特别限定,适当选择常温至100℃左右为止的温度即可。表面处理液的接触时间没有特别限定,适当选择几秒至几小时左右为止的时间即可。
38.若在包含具有碳

碳双键的聚合物的基底层中浸渍表面处理液,则在常温下,氯化异氰脲酸与碳

碳双键发生加成反应,异氰脲酸骨架与基底层的聚合物键合。在表面处理液包含氯化异氰脲酸的同时还包含具有碳

碳双键的硅酮化合物、具有碳

碳双键的含氟化合物的情况下,若在包含具有碳

碳双键的聚合物的基底层中浸渍表面处理液,则氯化异氰脲酸也与硅酮化合物、含氟化合物的碳

碳双键发生加成反应,经由与基底层的聚合物键合的异氰脲酸骨架,硅酮化合物、含氟化合物与基底层的聚合物键合。另外,如果配合有光聚合引发剂,则基底层的具有碳

碳双键的聚合物与具有碳

碳双键的硅酮化合物、具有碳

碳双键的含氟化合物发生交联反应,硅酮化合物、含氟化合物与基底层的表面的聚合物直接键合。由此,能够降低弹性体层14的表面的粘性。而且,通过降低弹性体层14的表面的粘性,提
高抑制调色剂成膜的效果。
39.作为具有碳

碳双键的聚合物,可以列举为异戊二烯橡胶(ir)、丁二烯橡胶(br)、丙烯腈丁二烯橡胶(nbr)、苯乙烯丁二烯橡胶(sbr)、氯丁橡胶(cr)、丁基橡胶(iir)、三元乙丙橡胶(epdm)、天然橡胶(nr)等。其中,特别优选为异戊二烯橡胶(ir)、丁二烯橡胶(br)、丙烯腈丁二烯橡胶(nbr)。
40.作为弹性体层形成用的橡胶组合物,根据需要,为了赋予导电性,可以适当添加炭黑、石墨、c

tio2、c

zno、c

sno2(c

是指导电性。)、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,根据需要,也可以适当添加各种添加剂。作为添加剂,可以列举为润滑剂、硫化促进剂、抗老化剂、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。
41.作为交联剂,可以列举为树脂交联剂、硫磺交联剂、过氧化物交联剂、脱氯交联剂。这些交联剂可以单独使用,也可以组合使用两种以上。
42.作为树脂交联剂,可以列举为酚醛树脂、脲醛树脂、氨基树脂、胍胺树脂、二甲苯树脂、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等以往公知的树脂交联剂。
43.作为硫磺交联剂,可以列举为粉末硫磺、沉降硫磺、胶体硫磺、表面处理硫磺、不溶性硫磺、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磺交联剂。
44.作为过氧化物交联剂,可以列举为过氧化缩酮、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。
45.作为脱氯交联剂,可以列举为二硫代碳酸酯化合物。更具体而言,可以列举喹喔啉

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。
46.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。
47.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,可以列举为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的形态使用,但从其操作方面考虑,优选以其弱酸盐的形态使用。作为dbu的弱酸盐,可以列举为碳酸盐、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。
48.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。
49.在弹性体层14中,为了赋予导电性,可以适当添加炭黑、石墨、c

tio2、c

zno、c

sno2(c

是指导电性。)、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,也可以根据需要适当添加各种添加剂。作为添加剂,可以列举为润滑剂、硫化促进剂、抗老化剂、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。
50.弹性体层14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102~10
10
ω
·
cm、103~109ω
·
cm、104~108ω
·
cm的范围等即可。
51.弹性体层14的厚度没有特别限定,根据用途等在0.1~10mm的范围内等适当设定即可。
52.弹性体层14具有多个大凸部16和多个小凸部18,从而具有较大的表面积。弹性体层14的表面积比s/s0优选为5.0~8.0。更优选为6.0~8.0。在此,s是弹性体层14的实测表面积,s0是弹性体层14的表面为平坦面时的理论表面积。
53.弹性体层14的特征在于其表面凹凸形状,因此为了维持其表面凹凸形状,优选不设置将弹性体层14的表面覆盖的层(表层)。
54.轴体12只要具有导电性即可,没有特别限定。具体而言,能够举例示出为由铁、不锈钢、铝等金属制成的实心体、中空体构成的芯棒等。可以根据需要在轴体12的表面涂布粘接剂、底涂剂等。即,弹性体层14可以经由粘接剂层(底涂剂层)粘接于轴体12。可以根据需要对粘接剂、底涂剂等进行导电化。
55.根据以上构成的显影辊10,在弹性体层14的表面具有宽度为3.0~12μm且高度为3.0~12μm的多个大凸部16,并且在大凸部16的侧面具有形成十点平均粗糙度rz为2.0~4.0μm的凹凸的多个小凸部18,因此能够抑制调色剂的熔接和调色剂成膜。
56.以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不受上述实施方式的任何限定,可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改变。
57.例如,在上述实施方式中,多个大凸部16是截面为三角形状的凸部,但是大凸部16的截面形状不限于三角形状。另外,在上述实施方式中,多个大凸部16成为沿周向连续的线状的凸部(凸条),但也可以是沿周向以外的方向连续的线状的凸部(凸条),还可以是沿规定的方向不连续的非线状的凸部。另外,在上述实施方式中,在大凸部16与大凸部16之间不存在平坦部,但也可以在大凸部16与大凸部16之间具有平坦部。另外,也可以在该平坦部等大凸部16与大凸部16之间的槽的底部的表面具有形成rz为2.0~4.0μm的凹凸的多个小凸部18。
58.另外,在上述实施方式中,多个小凸部18由形成于大凸部16的侧面的褶皱构成,但多个小凸部18也可以是褶皱以外的形状的凸部。另外,多个小凸部18也可以在凸条的大凸部16的侧面由沿着周向延伸的凸条等形成。
59.实施例
60.以下,使用实施例以及比较例对本发明进行详细说明。
61.(实施例1~10)
62.<弹性体层形成用橡胶组合物的制备>
63.以nbr(日本瑞翁制造的“nipol dn3335”)为100质量份计,添加过氧化物交联剂(日本油脂制造的“perhexa 25b”)1.0质量份、离子导电剂(四正丁基高氯酸铵)1.0质量份、炭黑(东海碳素制造的“seast 116”)1.0质量份,利用搅拌机对它们进行搅拌、混合,制备弹性体层形成用橡胶组合物。
64.<基底层的制作>
65.在成形模具(管状)中设置芯棒(轴体、直径为6mm),注入上述弹性体层形成用橡胶组合物,在170℃下加热30分钟后,进行冷却、脱模,在芯棒的外周形成厚度为5mm的橡胶层。
[0071][0072]
<基底层的表面处理>
[0073]
以从基底层的表面向径向内部浸渍1.0~2.0mm的范围的方式,将基底层的表面在温度调节为25℃的表面处理液中浸渍30秒。接着,将从表面处理液中提起的基底层在温度调节为25℃的纯水中浸渍30秒进行清洗。接着,用空气从提起的基底层的表面去除纯水,进行紫外线照射使基底层固化。之后,在110℃下进行2小时的加热。此时,在基底层中的大凸
部的侧面形成褶皱状的凸部(小凸部)。通过以上操作,制作在芯棒的外周具备具有规定的凹凸形状的弹性体层的显影辊。弹性体层中的由小凸部带来的大凸部侧面的表面粗糙度rz、小凸部间距离d2、弹性体层的表面粗糙度rz、弹性体层的表面积比s/s0如表2所示。
[0074]
(比较例1)
[0075]
对与实施例1中的未研磨的橡胶层相同的橡胶层不进行表面处理而直接作为显影辊的弹性体层。
[0076]
(比较例2)
[0077]
对与实施例1中的具有规定的大凸部的基底层相同的基底层不进行表面处理而直接作为显影辊的弹性体层。
[0078]
(比较例3)
[0079]
利用含有异氰酸酯的表面处理液对与实施例1中的具有规定的大凸部的基底层相同的基底层进行表面处理,除此以外,与实施例1同样地制作显影辊。
[0080]
(比较例4)
[0081]
<树脂颗粒分散表层组合物的制备>
[0082]
以聚氨酯树脂(nippolan5199,日本聚氨酯公司制造)为100质量份计,使用球磨机对炭黑(denka black hs

100,电气化学工业公司制造)10质量份、作为粗糙度形成用颗粒的平均粒径为8μm的聚氨酯颗粒(根上工业公司制造的“art

pearl c800”)15质量份进行混炼之后,加入mek400质量份进行混合、搅拌,由此制备树脂颗粒分散表层组合物。
[0083]
<显影辊的制作>
[0084]
在与实施例1中的未研磨的橡胶层相同的橡胶层的外周面,通过辊涂法涂布树脂颗粒分散表层组合物后,在170℃下热处理60分钟,形成厚度为3μm的表层。通过以上操作,制作具有由粗糙度形成用颗粒带来的表面凹凸的显影辊。
[0085]
对于所制作的显影辊,调查调色剂成膜的发生状况、调色剂熔接的发生状况。
[0086]
(大凸部的宽度w)
[0087]
使用激光显微镜(keyence制造的“vk

x100”),在辊表面的从两端起分别朝向轴向内侧5mm的位置以及轴向中央的三个位置以3000倍对表面进行拍摄。在平面测量模式下,在任意的大凸部的顶点和相邻的凹部的底点划出测量线,将测量出的平面距离乘以2倍,作为该任意的大凸部的宽度。对每一处针对任意的三个大凸部实施该测量,将三处各为三个共计九个点的平均值作为大凸部的宽度。
[0088]
(大凸部的高度h)
[0089]
使用激光显微镜(keyence制造的“vk

x100”),在辊表面的从两端起分别朝向轴向内侧5mm的位置以及轴向中央的三个位置以3000倍对表面进行拍摄。在轮廓测量模式下,划出通过任意的大凸部的顶点的测量线,在测量出的高度轮廓中,为了除去噪声而进行高度平滑化,并进一步修正图表的倾斜。选择出任意的大凸部的顶点和相邻的凹部的底点,将得到的高度差的数值作为该任意的凸部的高度。对每一处针对任意的三个大凸部实施该测量,将三处各为三个共计九个点的平均值作为大凸部的高度。
[0090]
(大凸部的凸间距离d1)
[0091]
使用激光显微镜(keyence制造的“vk

x100”),在辊表面的从两端起分别朝向轴向内侧5mm的位置以及轴向中央的三个位置以3000倍对表面进行拍摄。在平面测量模式下,在
任意的大凸部的顶点和相邻的凸部的顶点划出测量线,将测量出的平面距离作为凸间距离。对每一处针对任意的三个大凸部间实施该测量,将三处各为三个共计九个点的平均值作为大凸部的凸间距离。
[0092]
(大凸部侧面的表面粗糙度rz)
[0093]
使用激光显微镜(keyence制造的“vk

x100”),在辊表面的从两端起分别朝向轴向内侧5mm的位置以及轴向中央的三个位置以3000倍对表面进行拍摄。从所拍摄的图像中,通过粗糙度测定(依据jis b 0601

1994)模式的线粗糙度测定,选择三处任意的大凸部,对其侧面的十点平均粗糙度rz进行测定。将三处各为三个共计九个点的平均值作为大凸部侧面的表面粗糙度rz。此外,在4~6μm的测定距离下进行测定。
[0094]
(小凸部的凸间距离d2)
[0095]
使用激光显微镜(keyence制造的“vk

x100”),在辊表面的从两端起分别朝向轴向内侧5mm的位置以及轴向中央的三个位置以3000倍对表面进行拍摄。在轮廓测定模式下,在任意的大凸部的侧面划出测量线,取得轮廓。从轮廓中选择相邻的小凸部,对其平面距离进行测定。在任意的三个小凸部间实施上述操作,将三处各为三个共计九个点的平均值作为小凸部的凸间距离d2。
[0096]
(辊表面的表面粗糙度rz)
[0097]
使用接触式表面粗糙度计(东京精密公司制造的“surfcom 1400d”),在辊表面的从两端起分别朝向轴向内侧5mm的位置以及轴向中央的三个位置,对周向上四个点、共计12个点的十点平均粗糙度rz进行测定。将平均值作为辊表面的rz,计算基准依据jis b 0601

1994。在测定长度为4mm、截止波长为0.8mm的条件下实施。
[0098]
(表面积比s/s0的测定方法)
[0099]
使用激光显微镜(keyence制造的“vk

x100”),在辊表面的从两端起分别朝向轴向内侧5mm的位置以及轴向中央的三个位置以3000倍对表面进行拍摄。在体积表面测量模式下,求出0.4mm2的范围的表面积s,除以s0,将所得的值(s/s0)作为表面积比。s为弹性体层的实测表面积,s0为弹性体层的表面为平坦面时的理论表面积。
[0100]
(调色剂成膜)
[0101]
将市售的彩色激光打印机(lexmark公司制造的“ms812dn”作为评价机,将所制作的显影辊组装于调色剂盒(bk色),在23℃
×
53%rh的环境下耐久10000张后的图像中,将不存在成膜图像的情况评价为合格
“○”
,将产生半色调水平的条纹的情况评价为
“△”
,将产生实心、半色调这两者的条纹的情况评价为不合格
“×”

[0102]
(调色剂熔接)
[0103]
将市售的彩色激光打印机(lexmark公司制造的“ms812dn”作为评价机,将所制作的显影辊组装于调色剂盒(bk色),在23℃
×
53%rh的环境下印刷1张实心图像后,在将调色剂盒设置于评价机的状态下在45℃
×
95%的环境下放置五天。从评价机中取出调色剂盒后,再次将调色剂盒组装于评价机,印刷实心图像、半色调图像。将在实心图像中未观察到与刮刀、调色剂供给辊、感光体的抵接痕的情况评价为合格
“○”
,将观察到抵接痕的情况评价为不合格
“×”

[0104][0105]
在比较例1的显影辊的表面未形成由研磨、颗粒等带来的表面粗糙度,在比较例1的显影辊中,无法抑制调色剂成膜。在比较例2的显影辊(弹性体层)的表面形成有由研磨带来的表面粗糙度,但在通过研磨而形成的大凸部的侧面未形成小凸部,调色剂堆积在大凸
部之间的凹部中,无法抑制调色剂的熔接。在比较例3的显影辊(弹性体层)的表面形成有由研磨带来的表面粗糙度,也实施了基于异氰酸酯的表面处理,但在通过研磨形成的大凸部的侧面未形成小凸部,调色剂堆积在大凸部之间的凹部中,无法抑制调色剂的熔接。在比较例4的显影辊(表层)的表面形成有由颗粒带来的表面粗糙度。但是,在比较例4的显影辊中,调色剂堆积在凸部之间的凹部中,无法抑制调色剂的熔接。
[0106]
由实施例与比较例1的比较可知,若未在弹性体层上设置表面凹凸,则无法抑制调色剂成膜。而且,由实施例与比较例2~4的比较可知,即使在弹性体层设置有表面凹凸,有时也无法抑制调色剂的熔接。而且,根据实施例,通过在利用研磨等设置于弹性体层的表面的大凸部的侧面设置小凸部,并使大凸部的侧面的表面粗糙度成为规定的表面粗糙度rz,从而即使调色剂进入大凸部之间,也能够抑制调色剂在大凸部之间的附着,能够抑制调色剂的熔接。另外,由于在弹性体层上设置有表面凹凸,因此还能够抑制调色剂成膜。而且,由实施例10与其他实施例的比较可知,通过在大凸部的侧面设置小凸部并且在弹性体层的表面赋予硅酮基,能够进一步抑制调色剂成膜。
[0107]
以上,对本发明的实施例进行了说明,但本发明不受上述实施例的任何限定,可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改变。

技术特征:
1.一种电子照相设备用显影辊,其特征在于,所述电子照相设备用显影辊具备轴体和形成于所述轴体的外周的弹性体层,在所述弹性体层的表面具有宽度为3.0~12μm且高度为3.0~12μm的多个大凸部,并且在所述大凸部的侧面具有形成十点平均粗糙度rz为2.0~4.0μm的凹凸的多个小凸部。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,所述大凸部是沿周向连续的线状的凸部。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,所述大凸部是截面为三角形状的凸部。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子照相设备用显影辊,其特征在于,所述小凸部由形成于所述大凸部的侧面的褶皱构成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子照相设备用显影辊,其特征在于,进一步地,在所述大凸部与所述大凸部之间的槽的底部的表面具有形成rz为2.0~4.0μm的凹凸的多个小凸部。6.根据权利要求1至5中任一项所述的电子照相设备用显影辊,其特征在于,所述大凸部与所述大凸部之间的距离为6.0~9.0μm。7.根据权利要求1至6中任一项所述的电子照相设备用显影辊,其特征在于,所述小凸部与所述小凸部之间的距离为1.0~5.0μm。8.根据权利要求1至7中任一项所述的电子照相设备用显影辊,其特征在于,所述弹性体层的表面积比s/s0为5.0~8.0,s:所述弹性体层的实测表面积,s0:所述弹性体层的表面为平坦面时的理论表面积。9.根据权利要求1至8中任一项所述的电子照相设备用显影辊,其特征在于,在所述弹性体层的表面包含具有异氰脲酸骨架的化合物。10.根据权利要求1至9中任一项所述的电子照相设备用显影辊,其特征在于,所述弹性体层包含具有碳

碳双键的聚合物。11.一种电子照相设备用显影辊的制造方法,其特征在于,所述电子照相设备用显影辊的制造方法具有:在轴体的外周形成基底层的工序,所述基底层包含具有碳

碳双键的聚合物,且在表面具有宽度为3.0~12μm且高度为3.0~12μm的多个大凸部;以及在所述基底层的表面浸渍氯化异氰脲酸,并使浸渍有所述氯化异氰脲酸的基底层的表面固化,从而在所述大凸部的侧面产生形成十点平均粗糙度rz为2.0~4.0μm的凹凸的多个小凸部的工序。
技术总结
本发明提供一种能够抑制调色剂的熔接和调色剂成膜的电子照相设备用显影辊以及电子照相设备用显影辊的制造方法。该电子照相设备用显影辊10具备轴体12和形成于轴体12的外周的弹性体层14,在弹性体层14的表面具有宽度为3.0~12μm且高度为3.0~12μm的多个大凸部16,并且在大凸部16的侧面具有形成十点平均粗糙度Rz为2.0~4.0μm的凹凸的多个小凸部18。糙度Rz为2.0~4.0μm的凹凸的多个小凸部18。糙度Rz为2.0~4.0μm的凹凸的多个小凸部18。


技术研发人员:木林达也 斋藤仁宏
受保护的技术使用者:住友理工株式会社
技术研发日:2020.02.25
技术公布日:2021/6/29

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