[发明专利]半导电性辊

说明书

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能够很好地作为显影辊等使用的半导电性辊。

背景技术

例如在激光打印机、静电复印机、普通纸传真机装置、或者它们的复合机等利用了电子照相法的各种图像形成装置中，为了将对带电的感光体表面曝光而形成于该表面的静电潜像利用带电的调色剂显影为调色剂图像，可使用显影辊。

作为显影辊，为了与调色剂的微细化、均一化、球形化或者向聚合调色剂的转移等趋势相对应而能够赋予调色剂高的带电性，而且在不产生调色剂的附着的情况下高效地将静电潜像显影为调色剂图像，有效的是使用辊电阻值被调整为10⁸Ω以下的半导电性辊。

为了应对上述半导电性辊所带来的各种要求，对形成该半导电性辊的橡胶成分的种类、添加剂的种类和配合比例、结构等进行了各种研究。

例如，为了尽可能生产率良好低成本地制造半导电性辊并且提高其耐久性、压缩永久形变等，优选将半导电性辊形成为非多孔性的单层结构。

此外，为了抑制将非多孔性单层结构的半导电性辊作为显影辊使用时的调色剂带电量的下降而尽可能形成画质良好的图像，作为橡胶成分，例如优选使用表氯醇橡胶等离子导电性橡胶。

例如，专利文献1中，将表氯醇橡胶和氯丁橡胶(CR)这2种并用作为橡胶成分来形成半导电性辊。

但是，将仅并用上述2种橡胶成分的半导电性辊作为显影辊使用时，会产生调色剂的附着所致的形成图像的图像浓度的下降。

因此，在专利文献2中，为了抑制调色剂的附着所致的图像浓度的下降而确保适度的图像浓度，提出了在半导电性辊中含有具有防止该调色剂附着的功能的填充剂(氧化钛等)。

但是，如果配合充分获得上述功能的量的填充剂，则半导电性辊的硬度上升而产生另外的新的问题。即，有可能调色剂容易发生劣化而图像耐久性下降，在感光体的表面压接半导电性辊时的压区宽度(ニップ幅)变窄而形成图像的画质下降。

应予说明，图像耐久性是表示将相同的调色剂用于重复图像形成时形成图像的画质能够多长时间维持良好的指标。

1次图像形成中仅使用图像形成装置的显影部中所收纳的调色剂的极少一部分，剩余的大部分调色剂在显影部内反复循环。因此，设置在显影部内与调色剂反复接触的显影辊会给予调色剂多少破坏或者没有给予破坏在提高图像耐久性方面成为极大的关键。

图像耐久性下降时，形成图像的黑色实心部分中会形成白色纵向条纹，其余白色部分产生模糊，画质下降。

也考虑配合发泡剂等将半导电性辊作为多孔结构，来赋予该半导电性辊高的柔软性，但是上述多孔的半导电性辊比非多孔性的半导电性辊耐久寿命短，因此存在在较短的时间内产生疲劳等而必须更换这一问题。

专利文献3中，提出了在导电性弹性体层的外周面层叠表面层的2层结构的半导电性辊，该表面层具有由彼此非相溶的丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)和苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)的混合物形成的海岛结构，且含有离子导电剂。

作为离子导电剂，例示了高氯酸锂、高氯酸钠、高氯酸钙、长链烷基季铵高氯酸盐等。

考虑采用上述表面层的构成，形成单层结构的半导电性辊。此时，既利用离子导电剂维持低的辊电阻值，又由于不含有离子导电性橡胶而能够防止调色剂的附着。

但是，这一构成中，例如存在以下问题：持续施加电场时、曝露于高温时等离子导电剂容易在表面渗出，渗出的离子导电剂转移至感光体等表面产生所谓的污染，使形成图像的画质下降。

专利文献4中，提出了在弹性层的外周面层叠由氟系材料形成的表面层的2层结构的半导电性辊，所述弹性层由乙烯丙烯二烯橡胶(EPDM)、NBR和SBR的混合物形成并含有导电性炭黑(碳导电性物质)。

但是，在仅使用导电性炭黑作为导电剂来赋予电子导电性时，如果不将其外周面用上述表面层覆盖等而设置为层叠结构，则无法使辊电阻值稳定。即，不能将半导电性辊设置为单层结构，存在制造工序、使用材料增加，生产率下降且制造成本变高的问题。

专利文献5中，提出了将SBR和表氯醇橡胶并用作为橡胶成分来形成半导电性辊。

而且将这2种橡胶成分并用时，可得到以下效果：

·半导电性辊柔软化，能够提高调色剂的图像耐久性，

·并用SBR时，成为调色剂附着的原因的表氯醇橡胶的量减少，难以发生该调色剂的附着所致的图像浓度的下降等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特许第4688936号公报

专利文献2日本特开2007-72445号公报