[发明专利]半导电性辊的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在例如激光打印机、静电式复印机、普通纸传真装置或它们的复合机等的利用了静电复印法的图像形成装置中可以良好地作为显影辊等调色剂运送辊使用的半导电性辊的制造方法。

背景技术

利用了静电复印法的上述各种图像形成装置为了应对所谓的高速化、高画质化、彩色化、小型化的要求而进行了各种改良。

在这些改良中关键的是调色剂。即，为了满足上述各种要求而所必需的是调色剂的微细化、调色剂粒径的均一化和调色剂形状的球形化。

对于调色剂的微细化，已经开发了平均粒径为10μm以下、进而为5μm以下的微细的调色剂。另外，对于调色剂形状的球形化，开发了圆球度超过99％的调色剂。

进而，由于要求形成图像的更高画质化，聚合调色剂代替以往的粉碎调色剂成为主流。该聚合调色剂具有尤其将数字信息进行图像形成时点的再现性非常好、能够得到高画质的图像的优点。

在图像形成装置中，作为用于将带电的调色剂运送到感光体表面并将在上述表面形成的静电潜像显影成调色剂图像的显影辊等调色剂运送辊，一般使用例如具备由半导电性橡胶组合物的交联物形成的辊主体，并且在上述辊主体中心插通有由金属等构成的轴的辊，所述半导电性橡胶组合物在基础聚合物中配合了碳等导电性赋予剂而成。

其中，为了应对先前说明的调色剂的微细化、均一化和球形化、或者聚合调色剂的移动，能给调色剂赋予高的带电性，并使辊主体的外周面不附着调色剂而高效地运送到感光体表面，作为上述调色剂运送辊，使用辊电阻被调整为10⁸Ω以下的半导电性辊是有效的。

对调色剂运送辊要求将上述特性维持到产品使用寿命的最后。但是，现状是现有产品不具有能充分应对该要求的耐久性。

因此，为了应对上述要求，例如在专利文献1中提出了调色剂运送辊，该调色剂运送辊具备由半导体橡胶组合物形成的、介质损耗角正切值为0.1～1.5的辊主体，所述半导体橡胶组合物，作为基础聚合物使用电特性均一的离子导电性橡胶、并且配合有介质损耗角正切调整用填充剂。

作为上述离子导电性橡胶，可以使用分子中含有氯原子的橡胶、或者作为共聚成分含有显示离子导电性的环氧乙烷单体的橡胶。

但是，由于上述的含有氯原子的橡胶一般表面自由能高，所以存在调色剂、为了改善上述调色剂的流动性、带电性而添加的二氧化硅等调色剂添加剂在上述辊主体的外周面的附着性变高的倾向。另外，后者橡胶的情况也存在表面自由能上升而上述调色剂等在上述外周面的附着性变高的倾向。

进而，在专利文献1中，在辊主体的外周面因照射紫外线、暴露于臭氧而形成了氧化膜，但这种情况下，存在由于上述外周面附近的氧浓度变高而表面自由能上升，进而调色剂等在上述外周面的附着性变高的倾向。

而且，在将介质损耗角正切值调整到上述范围内时，可以提高调色剂的带电性而降低调色剂的运送量，所以虽然可以形成半色调图像等高画质的图像，但是另一方面，由于辊主体的外周面的调色剂的层叠量变少，调色剂等在上述外周面的附着性可能进一步提高。

调色剂等对辊主体外周面的附着对最初期的图像、连续形成的图像不太造成影响，但是例如在下述(a)～(d)中任一条件下形成图像时，就不能无视其影响。

例如，将调色剂运送辊作为图像形成装置的显影辊来使用的情况下，首先使带电的调色剂附着在上述调色剂运送辊的辊主体外周面，接着使限制刮刀通过，将剩余的调色剂除掉，在上述外周面形成具有规定厚度的调色剂的薄层后，将构成上述薄层的调色剂利用静电力(库仑力)选择性地移动至具有相反电荷的感光体上，由此，将如上所述在感光体表面形成的静电潜像显影成调色剂图像。

但是，如上所述，调色剂等在辊主体外周面的附着性过高的情况下，妨碍上述利用静电力的调色剂的运送、移动，因此，即使调色剂的带电量没有变化，特别是在下述(a)～(d)中任一条件下形成图像的情况下，图像浓度也下降。即，产生调色剂的显影效率下降的问题。

(a)适当地实施图像形成，从而在调色剂比较适应调色剂运送辊的时刻，例如在图像形成了1％浓度的图像2000张左右的时刻，进一步形成图形的情况；

(b)调色剂的平均粒径为8μm以下、特别是6μm以下的情况；

(c)不是连续性地形成图像，例如停止一天在次日形成图像的情况；

(d)在调色剂的带电量变得比较高的低温低湿环境下形成图像的情况。

上述显影效率的下降在因高速化而将调色剂运送辊的旋转速度设定为例如20rpm以上的图像形成装置中特别容易发生。