[发明专利]显影辊

说明书

技术领域

本发明涉及用于采用电子照相工艺的成像设备如复印机和打印机的显影辊。

背景技术

通常，采用电子照相工艺的复印机和打印机中的成像过程按下列方式进行：即通过使带电的感光鼓曝光形成静电潜像，通过使调色剂粘附在该静电潜像上形成调色剂图像，及通过将该调色剂图像转印到记录纸上形成图像。在该电子照相工艺中，就形成调色剂图像的方法而言，如图8中所示，采取使用显影辊1的方式(接触显影方式)。充电并提供于显影辊1上的调色剂3随着显影辊1的旋转沿右旋转方向输送，并经过显影辊1与调色剂层厚度调整部件2之间，以调整至预定的层厚度。随着显影辊1的旋转，调色剂3被输送至显影辊1与感光部件4彼此对置的显影区，从而使调色剂通过施加在显影辊1和感光部件4之间的偏电位的作用粘附在感光部件4上的静电潜像上，进而形成调色剂图像。

如图9所示，该显影辊1具有多层结构，其中在充当支撑轴的芯金属部件11上依次形成底橡胶基底层12、中间层13和表层14，且炭黑分散在底橡胶基底层12、中间层13和表层14中的每一层中，以便调整各层至适宜的电导率。

发明内容

<要解决的技术问题>

然而，对于采用商业上可得到的炭黑的显影辊而言，当显影实心图像(实心潜像)时，发生密度均匀性不足的问题。发明人的探讨发现，该问题是由于显影辊各部分的导电性有偏差，而且分散于各层中的炭黑也是构成该问题的原因之一。

通常，炭黑由次级颗粒构成，该次级颗粒由多个通过化学和/或物理作用彼此结合的基本颗粒形成，即聚集体(也称之为结构)(图10)。该聚集体具有支化成不规则的链状的复杂聚集结构。另外，由于聚集体彼此通过范德华力或者通过简单的聚集、粘附、缠绕等形成次级聚集体，所以难以得到充分微分散的结构。另外，由于具有复杂的形状，即使炭黑分散在上述的显影辊的各层的媒介中，这些组合物也难以表现出均匀的导电率。

具体地，主要使用硅树脂或聚氨酯作为橡胶基底层的基料，而且由于这些基料与炭黑之间的亲合力差，所以分散性变得不充分，这也构成难以获得均匀导电率的原因之一。

在表层上，另一个问题是，由于对调色剂层厚度调节部件和感光部件的机械接触和摩擦，聚集体往往同表层分离，结果电性能随时间而变化。

因此，本发明的目的是提供可以形成高质量调色剂图像的显影辊。

<解决问题的手段>

上述目的可通过下列手段(1)～(9)实现。

(1)一种显影辊，包括：支撑轴，及至少一层形成于支撑轴周面上的树脂层，该树脂层包含分散于其基质树脂材料中的炭黑，该炭黑中Feret直径的数均粒径为5～300nm且初级颗粒按数目计占5％或更多。

(2)上述(1)中所述的显影辊，其中所述树脂层包括多个树脂层，且这些树脂中至少一层树脂层中分散有上述炭黑。

(3)上述(2)中所述的显影辊，其中所述多个树脂层包括形成于支撑轴上的橡胶基底层和形成于该橡胶基底层周面上的表层。

(4)上述(3)中所述的显影辊，其中上述炭黑分散在上述橡胶基底层中。

(5)上述(3)中所述的显影辊，其中上述炭黑分散在上述表层中。

(6)上述(3)中所述的显影辊，其中在上述底橡胶基底层和上述表层之间设置中间层。

(7)上述(6)中所述的显影辊，其中上述炭黑分散在上述中间层中。

(8)上述(1)～(7)中任一项所述的显影辊，其中所述炭黑的表面用有机化合物进行表面处理。

(9)上述(8)中所述的显影辊，其中所述有机化合物至少包括酚类化合物和/或胺类化合物。

下面的说明将讨论本申请中的初级颗粒。一般地，炭黑以聚集体形式存在，且该聚集体是多个基本颗粒通过化学和/或物理作用而聚集的形式。在本申请中，初级颗粒是指其基本颗粒。然而，初级颗粒不是指构成聚集体的状态的基本颗粒，而是指其中基本颗粒以同聚集体分离的状态稳定存在的颗粒。本申请中的次级颗粒是指通过聚集基本颗粒形成的聚集体。这里，在本申请中，通过聚集体的聚集而形成的次级聚集体一般也统称作次级颗粒。

图1是阐述次级颗粒与基本颗粒之间关系的图。将通过聚集基本颗粒而形成的状态定义为次级颗粒。图2代表已经形成次级颗粒的基本颗粒同次级颗粒分离并稳定地存在的状态，并将该以单个基本颗粒存在的颗粒定义为初级颗粒。进一步给出说明如下。

(1)Feret直径的数均粒径