[发明专利]显影辊包覆用橡胶材料及图像形成装置用显影辊制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及显影辊包覆用橡胶材料及图像形成装置用显影辊的制造方法，具体而言，涉及一种具有在包覆层表面具有均匀的粗糙面，能够在凸部维持柔软性的同时确保足够的厚度，实现非粘着化、低摩擦化的包覆层的显影辊包覆用橡胶材料及图像形成装置用显影辊的制造方法。

背景技术

关于近年的非磁性单组分显影方式的显影装置中的显影工序，已知有将附着了墨粉(显影剂)的显影辊与感光体均匀地压接进行显影的接触显影方式(参考图3)。

一般而言，静电潜影单元根据规定的图像信息在感光鼓的表面形成静电潜影，同时墨粉供给辊向显影辊的表面供给墨粉，供给到显影辊上的墨粉被显影剂量限制部件(以下称为“限制刮板”)限制为均匀的厚度，在显影辊的表面形成均匀的墨粉薄层。

表面形成有墨粉薄层的显影辊在与感光鼓的夹持部或接近部，使墨粉依次附着在形成在感光鼓上的静电潜影上。如此，墨粉显影得以进行。

为了在这种接触显影方式中获得均匀且高浓度的图像，在显影辊表面形成均匀且薄层的墨粉附着层很重要。为此，需要在显影辊表面形成均匀的粗糙面并充分保障墨粉的运送量，同时在与限制刮板之间确保均匀的间隙。

显影辊一般具有在由金属、纤维状物或树脂成型体组成的芯材的圆柱面上积累具有导电性的橡胶状弹性体而成的结构。而且，通过在橡胶状弹性体的表面设置由树脂组成的包覆层，来应对以下问题：(1)橡胶中含有的组分转移到表面，污染对象材料的问题；(2)体积电阻值会因环境的变化而发生较大变化的问题；(3)由于动摩擦系数大、与接触对象材料的摩擦的关系，因此需要较大扭矩使其旋转的问题；(4)由于粘着特性和摩擦系数高的特性，会出现墨粉粘着、粘着到对象材料上、产生摩擦音、污物附着等问题。

专利文献1公开了在显影辊表面分散用于实现粗糙面化的目的的树脂粒子，形成均匀的粗糙面以使显影辊表面成为均匀的粗糙面的方法。

为了通过粒子在显影辊表面形成凹凸，需要添加很多粒子，硬树脂粒子占据显影辊表面的大部分，因而导致覆膜层自身变硬，另外，由于包覆层凸部很硬，因此会加快墨粉劣化。

在形成墨粉层时，特别是显影辊表面的凸部会被刮板刮擦，因此刮擦导致摩擦热，容易熔解。墨粉熔解后，将出现容易发生显影辊表面附着墨粉的成膜的问题。墨粉劣化导致容易熔解，使得该问题容易发生。

对于近年的图像形成装置的高速化、高分辨率化，墨粉由于低融点化、小径化、更变得容易因热而熔解。

根据显影辊表面的粗糙度大小，可以使墨粉运送量增多，因此为了增大辊表面的粗糙度，专利文献2公开了增大调配到表层的粒子大小的方法。

但是，如果表面粗糙度过大，则得到的图像会出现粗糙不平和图像不均匀，灰雾特性下降，难以在整个辊表面形成均匀的粗糙面。

若辊表面的粗糙度存在偏差，则墨粉运送量有可能不平衡，墨粉带电量可能会不均匀。另外，球形粒子的表面由于是树脂，所以较硬，根据墨粉的种类，可能会对墨粉造成损伤，发生成膜。

专利文献3、专利文献4、专利文献5公开了降低比表面上形成的凸部保持有更多墨粉的凹部的表面硬度，减轻墨粉压力的方法。

但是，根据这些方法，由于包覆层含有硬质粒子，因此特别是墨粉压力大，无法获得足够的印刷耐久性。

专利文献6公开了将硅橡胶粘合剂用作粘合剂，使用聚甲基硅倍半氧烷(polymethylsilsesquioxane)细粉末作为树脂粒子的技术。

这种情况下，虽然粘合剂是软的，但聚甲基硅倍半氧烷细粉末为较硬的树脂粒子，使得墨粉劣化。

另外，由于粘合剂为硅橡胶粘合剂，因此与橡胶基体层的粘接性差，可能会发生成膜和墨粉粘着。

另外，这些树脂粒子在涂布到辊表面的工序中会沉淀，存在难以均匀地涂布在辊表面的问题。

专利文献7公开了将粒子、压缩永久变形低的材料例如硅树脂和尿烷(urethane)树脂均匀地分散到粘合剂中所得的包覆层。作为包覆层，优选使用聚氨酯树脂作为能够维持稳定的摩擦带电的材料。

但是，为了使小粒子向包覆层表面突出，必须使包覆层的厚度变薄。

因此，为了使粒子变小、表面出现粗糙，一般需要使包覆层变薄。但是，包覆层变薄后，会出现上述的无法充分避免基体、即橡胶的影响的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开平09-269648号公报

专利文献2：(日本)专利第3112489号公报

专利文献3：(日本)专利第5026902号公报