[发明专利]半导电橡胶辊

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导电橡胶辊，并且尤其涉及一种具有色粉传送部分的用作安装在电子成像装置中的显影辊、清洁辊、充电辊、以及转印辊等的半导电橡胶辊。

背景技术

近年来，在使用电子成像方法的打印技术中，高速打印操作、高质量图像成像、彩色图像成像、以及成像装置小型化正逐渐被发展并广泛应用。色粉是这些改进的关键。为了满足上述要求，需要形成精细分离的色粉颗粒，使色粉颗粒的直径均一，并且使色粉颗粒为球形。关于形成精细分离色粉颗粒的技术，近来已经发展出了具有直径不大于10μm的色粉和不大于5μm的色粉。关于使色粉颗粒为球形的技术，已经发展出了形状与球形的偏差不小于99％的色粉。为了形成高质量图像，聚合化色粉已被广泛使用于代替传统使用的粉末化色粉。聚合化色粉使得由数字信息获得的印刷品中像素点能出色地再现，并且因此能获得高质量的印刷品。

为了与在形成精细分离色粉颗粒、使色粉颗粒直径均一、使色粉颗粒为球形、以及由传统使用的粉末化色粉向聚合化色粉转变的技术中的改进相一致，在电子成像装置例如激光束打印机等的成像装置中，半导电橡胶辊可以被用于显影辊，能够使色粉具有较高的静电特性，并且能够有效地将色粉传送至电子成像感光器而其本身不会粘附色粉。使用者需要半导电橡胶辊的高性能特性可以一直保持到例如安装了该半导电橡胶辊的电子成像装置产品的寿命结束。

为了满足该要求，提出了一种由离子导电橡胶组成的半导电橡胶辊。更具体的说，提出了下述半导电橡胶辊。

例如，如日本专利申请公报No.2004-170845(专利文献1)中所公开的，本发明者公开了一种由离子导电橡胶组成的导电性橡胶辊，具有均一的电气特性，含有介电损耗因数调节填料，从而将其介电损耗因数调节为0.1～1.5。

该导电性橡胶辊能够使色粉具有适当并且较高的静电特性，因此可以提供高质量的原始图像。在该导电性橡胶辊中，即使在完成了大量印张的打印后，色粉的荷电量也几乎没有减少。因此，该导电性橡胶辊能够保持长时间提供高质量的图像。

如专利文献1所述，将含有氯原子的橡胶组分例如表氯醇橡胶用于导电性橡胶辊，从而使辊具有离子导电性。在这里，含有氯原子的橡胶组分具有较高的表面自由能。因此色粉和其中加入的添加剂更容易与含有氯原子的橡胶组分互相粘附。当含有氯原子的橡胶组分与离子导电的环氧乙烷单体聚合时，导电性橡胶辊具有较大的表面自由能，并且易于被湿润，而这是造成色粉与导电性橡胶辊粘附的一个主要原因。当通过使用紫外线照射导电性橡胶辊表面或使其暴露于臭氧而在其表面形成氧化膜时，导电性橡胶辊表面的氧浓度增大，于是其表面自由能增加，而这也是造成色粉与导电性橡胶辊粘附的一个主要原因。

当导电性橡胶辊的介电损耗因数被设为0.1～1.5时，色粉的静电特性得到提高，因此色粉的传送量可以减小。因此导电性橡胶辊可以提供高质量图像例如半色调图象。另一方面，沉积在显影辊上的色粉的量下降，而这也是造成色粉与导电性橡胶辊粘附的一个主要原因。

与半导电橡胶辊粘附的色粉对于在连续打印图像的早期阶段所形成的图像不会有显著影响。但当图像在以下(1)～(4)的条件下打印时，粘附在半导电组件上的色粉的影响就无法忽略了。例如，通常荷电的色粉被传送至通过静电(库仑力)而具有相反电荷的电子成像感光器。但由于色粉与显影辊之间的粘附度较高，因此通过静电传送色粉受到了阻碍。于是造成了打印浓度下降的问题，虽然色粉的荷电量并未改变。

(1)当进行相当大量的印张打印，因此色粉与显影辊之间具有吸引力时(例如，将图像以1％的浓度打印大约2,000张印张)。

(2)当色粉的平均粒径不大于8μm并且更进一步不大于6μm时。

(3)当打印不是连续进行而是暂停至次日进行时。

(4)当打印机在低温和低湿环境下且色粉的荷电量相对较大的情况下使用时。

在日本专利公开公报No.2005-225969(专利文献2)中提出并公开了一种由含有聚醚键的离子导电橡胶组成的半导电橡胶辊。向离子导电橡胶中加入了蜡以提高加工性能，并且防止塑模不均匀以及形成有缺陷的表面如有裂纹的表面，并且降低了表面自由能从而可以长时间防止色粉添加剂粘附在半导电橡胶组件上。

但即使在该半导电橡胶组件上，也会有在上述条件下打印浓度下降的问题。因此对于防止色粉与半导电橡胶组件的粘附仍有改进的空间。