專利名稱：導(dǎo)電性輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等電子照相裝置、靜電記錄裝置等圖像形成裝置的導(dǎo)電性輥，特別涉及降低了用于生產(chǎn)導(dǎo)電性輥的成本的技術(shù)。

背景技術(shù)：
在復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等使用電子照相方式的圖像形成裝置中，使用各種導(dǎo)電性輥，例舉有用于對感光鼓等潛像保持體賦予電荷的帶電輥、為使?jié)撓癖３煮w上的潛像可視化而將非磁性顯影劑(調(diào)色劑)供給到潛像保持體的顯影輥、將該調(diào)色劑供給到顯影輥的調(diào)色劑供給輥、用于將潛像保持體上的調(diào)色劑轉(zhuǎn)印到紙張等記錄介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印輥、擔(dān)任調(diào)色劑中介的中間轉(zhuǎn)印輥、去除殘留在潛像保持體上的調(diào)色劑的清潔輥、還有驅(qū)動或從動支承用于圖像形成裝置的導(dǎo)電性帶使其可移動的帶驅(qū)動輥等。
以往，作為這些導(dǎo)電性輥使用這樣的導(dǎo)電性輥，在導(dǎo)電性軸部件的外周形成由通過配合導(dǎo)電劑賦予了導(dǎo)電性的導(dǎo)電性的橡膠或高分子彈性體、高分子泡沫等構(gòu)成的導(dǎo)電性的彈性層，根據(jù)需要進(jìn)一步在其外周形成表面層的涂膜。
彈性層通常使用具有-40℃以下的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的材料，以使對感光鼓等彈性接觸，另外，作為形成該彈性層的方法，由于要求高精度的周面尺寸，因此，通常使用在模具中注入材料后使其在模具內(nèi)固化的成形法(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1日本特開2004-150610號公報

發(fā)明內(nèi)容
然而，在使用模具的該方法中，要提高生產(chǎn)量的情況下，需要多個昂貴的模具，因此設(shè)備成本增大，成為降低產(chǎn)品成本時的障礙。
本發(fā)明是鑒于這樣的問題而進(jìn)行的，其目的在于提供一種不犧牲外周尺寸精度就可廉價地形成彈性層并大幅降低產(chǎn)品的成本的導(dǎo)電性輥。
用于解決問題的方法 <1>一種導(dǎo)電性輥，其具備以長度方向兩端部被可旋轉(zhuǎn)支承的方式安裝的軸部件和配設(shè)在其半徑方向外側(cè)的一層以上彈性層，各彈性層具有-40℃以下的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)， 其中，所述彈性層的至少一層由含有導(dǎo)電劑和紫外線聚合引發(fā)劑的紫外線固化型樹脂構(gòu)成。
<2>根據(jù)<1>所述的導(dǎo)電性輥，所述導(dǎo)電劑由炭系導(dǎo)電劑、離子導(dǎo)電劑或金屬氧化物形成，在含有炭系導(dǎo)電劑作為導(dǎo)電劑的情況下，所述紫外線聚合引發(fā)劑中含有紫外線吸收波段的最大波長為400nm以上的引發(fā)劑。
在此，“紫外線吸收波段”是指可得到引發(fā)劑斷裂所需的充分的能量的波段，僅有微量吸收的波段不包含在吸收波段中。因此，例如，紫外線吸收波段的最大波長為400nm以上的情況是表示在400nm以上的波段，斷裂也能充分地引發(fā)。并不僅僅表示在該區(qū)域能夠吸收紫外線。
<3>根據(jù)<1>或<2>所述的導(dǎo)電性輥，在最外層的彈性層的外側(cè)設(shè)有一層以上具有超過-40℃的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的表面層，該表面層由含有導(dǎo)電劑和紫外線聚合引發(fā)劑的紫外線固化型樹脂構(gòu)成。
<4>一種導(dǎo)電性輥，其具備以長度方向兩端部被可旋轉(zhuǎn)支承的方式安裝的軸部件和配設(shè)在其半徑方向外側(cè)的一層以上彈性層，各彈性層具有-40℃以下的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)， 其中，所述彈性層的至少一層由含有導(dǎo)電劑的電子射線固化型樹脂構(gòu)成。
<5>根據(jù)<4>所述的導(dǎo)電性輥，在最外層的彈性層的外側(cè)設(shè)有一層以上具有超過-40℃的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的表面層，該表面層由含有導(dǎo)電劑的電子射線固化型樹脂構(gòu)成。
<6>根據(jù)<3>或<5>所述的導(dǎo)電性輥，使彈性層中的紫外線固化型樹脂或電子射線固化型樹脂的交聯(lián)密度比表面層中的小。
<7>根據(jù)<3>、<5>或<6>所述的導(dǎo)電性輥，其被用作將負(fù)載在外周面上的非磁性顯影劑供給潛像保持體的顯影輥，最外層的彈性層由分散有微粒的樹脂構(gòu)成。
<8>根據(jù)<7>所述的導(dǎo)電性輥，所述微粒的平均粒徑為1～50μm。
<9>根據(jù)<7>或<8>所述的導(dǎo)電性輥，所述最外層的彈性層中的微粒的含量相對于100重量份樹脂為0.1～100重量份。
<10>根據(jù)<1>～<9>任一項所述的導(dǎo)電性輥，所述軸部件由金屬制管或含有導(dǎo)電劑的樹脂制的空心圓筒體或?qū)嵭膱A柱體構(gòu)成。
發(fā)明效果 根據(jù)<1>，彈性層的至少一層由含有導(dǎo)電劑和紫外線聚合引發(fā)劑的紫外線固化型樹脂構(gòu)成，因此可將含有這樣的材料的涂料涂布到軸部件的周圍后照射紫外線使其固化而形成彈性層，從而不需要會阻礙成本降低的模具，并且也不需要在使用不含紫外線固化樹脂的涂料時所需要的干燥工序，可以對產(chǎn)品的成本降低起到很大貢獻(xiàn)。
根據(jù)<2>，紫外線固化型樹脂中含有的導(dǎo)電劑由離子導(dǎo)電劑或金屬氧化物形成時，這些導(dǎo)電劑不會阻礙紫外線到達(dá)層深處，可穩(wěn)定地提供所期望的導(dǎo)電性能，另外，在含有炭系導(dǎo)電劑作為導(dǎo)電劑的情況下，由于所述紫外線聚合引發(fā)劑中含有紫外線吸收波段的最大波長為400nm以上的引發(fā)劑，因此盡管炭系導(dǎo)電劑導(dǎo)致層深處的紫外線量減少，也可以在層深處進(jìn)行紫外線固化反應(yīng)，這種情況下，也可以賦予穩(wěn)定的導(dǎo)電性能。
根據(jù)<3>，在最外層的彈性層的外側(cè)設(shè)有具有超過-40℃的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的表面層，因此可以將帶電性能、附著性、污染性、耐磨耗性、摩擦力等表面特性最優(yōu)化而不依賴于彈性層的彈性特性，進(jìn)而該表面層由含有導(dǎo)電劑和紫外線聚合引發(fā)劑的紫外線固化型樹脂構(gòu)成，因此，由于使用與彈性層同樣的裝置進(jìn)行表面層的固化，可以不需要設(shè)置新的設(shè)備并且可短時間有效地形成表面層。
根據(jù)<4>，彈性層的至少一層由含有導(dǎo)電劑的電子射線固化型樹脂構(gòu)成，因此可將含有這樣的材料的涂料涂布到軸部件的周圍后照射紫外線使其固化而形成彈性層，從而不需要會阻礙成本降低的模具，并且也不需要在使用不含電子射線固化樹脂的涂料時所需要的干燥工序，可以對產(chǎn)品的成本降低起到很大貢獻(xiàn)。
根據(jù)<5>，在最外層的彈性層的外側(cè)設(shè)有具有超過-40℃的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的表面層，因此如前所述，可以將帶電性能、附著性、污染性、耐磨耗性、摩擦力等表面特性最優(yōu)化而不依賴于彈性層的彈性特性，進(jìn)而該表面層由含有導(dǎo)電劑的電子射線固化型樹脂構(gòu)成，因此，由于使用與彈性層同樣的裝置進(jìn)行表面層的固化，可以不需要設(shè)置新的設(shè)備并且可短時間有效地形成表面層。
根據(jù)<6>，使彈性層中的紫外線固化型樹脂或電子射線固化型樹脂的交聯(lián)密度比表面層中的小，因此不必使彈性層的主劑和表面層的主劑大幅地不同，就可以得到最適合各自的層的彈性特性，可進(jìn)一步減少產(chǎn)品的成本。
根據(jù)<7>，導(dǎo)電性輥被用作將負(fù)載在外周面上的非磁性顯影劑供給潛像保持體的顯影輥，且最外層的彈性層由分散有微粒的樹脂構(gòu)成，因此通過從位于最外層的彈性層突出微粒，可以在由薄膜形成的表面層的外表面形成凹凸，結(jié)果，可賦予用于得到所期望的調(diào)色劑供給能力所需的充分的表面粗糙度，而且，最外層的彈性層的顆粒不與感光鼓等潛像保持體直接接觸，因此可防止顆粒性狀伴隨長期使用而劣化。
根據(jù)<8>，所述微粒的平均粒徑為1～50μm，微粒的平均粒徑不足1μm時，得不到充分的表面粗糙度，結(jié)果調(diào)色劑輸送力降低，導(dǎo)致圖像濃度降低等印刷品質(zhì)的降低，另外，微粒的平均粒徑超過50μm時，表面粗糙度變得過大，調(diào)色劑輸送力變得過多，不能確保適當(dāng)?shù)恼{(diào)色劑帶電性。
<9>是最外層彈性層中的微粒的含量相對于100重量份樹脂為0.1～100重量份，微粒的含量相對于100重量份樹脂不足0.1重量份時，微粒在該彈性層的表面存在的比例變得過小，不能賦予導(dǎo)電性輥充分的表面粗糙度，相反，微粒的含量超過100重量份時，微粒相對于樹脂的比例變得過大，有可能阻礙樹脂功能的體現(xiàn)。
根據(jù)<10>，所述軸部件由金屬制管或含有導(dǎo)電劑的樹脂制的空心圓筒體或?qū)嵭膱A柱體構(gòu)成，因此，在確保所需要的導(dǎo)電性的基礎(chǔ)上，可將輥整體輕量化。



圖1是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的導(dǎo)電性輥的剖視圖。
圖2是表示另一實施形態(tài)的導(dǎo)電性輥的剖視圖。
圖3是表示再一實施形態(tài)的導(dǎo)電性輥的剖視圖。
圖4是表示再一實施形態(tài)的導(dǎo)電性輥的立體圖。
圖5是表示形成空心圓筒體的模具的剖視圖。
圖6是表示具有不同結(jié)構(gòu)的端部的軸部件的側(cè)視圖。
圖7是表示軸部、軸孔部、齒輪部的形狀變形例的立體圖。
圖8是表示再一實施形態(tài)的導(dǎo)電性輥的立體圖。
圖9是表示圖8所示的導(dǎo)電性輥的軸部件的立體圖。
圖10是表示圓筒部件的立體圖和剖視圖。
圖11是表示圖9示出的軸部件的變形例的立體圖。
圖12是表示圖9示出的軸部件的其它變形例的立體圖。
圖13是例示圓筒部件的連接方法的立體圖。
圖14是表示通過金屬型涂布法形成層時的形成途中的導(dǎo)電性輥的立體圖。
圖15是與其它形態(tài)的金屬型涂布法對應(yīng)的立體圖。
圖16是表示通過輥涂法形成層時的形成途中的導(dǎo)電性輥的主視圖和剖視圖。
符號說明 1導(dǎo)電性輥；2軸部件；3彈性層；4表面層；5實心圓柱體；6軸部；7齒輪部；8軸孔部；11導(dǎo)電性輥；12軸部件；13空心圓筒體；13a圓筒部；13b底部；14帽部件；14a蓋部；21導(dǎo)電性輥；22軸部件；23空心圓筒體；23a圓筒部；23b底部；24帽部件；24a蓋部；30模具；31筒模；32芯模；33流道模；34第二澆口；35型腔；36第一澆口；37流道；51導(dǎo)電性輥；52軸部件；53空心圓筒體；54圓筒部件；55增強(qiáng)用肋；56金屬軸；57齒輪部；61A圓筒部件的一端部；61B圓筒部件的另一端部；62凸部；63旋轉(zhuǎn)止動銷；65凹部；66旋轉(zhuǎn)止動孔；70、70A金屬型涂料機(jī)；71、71A上部模頭；72、72A下部模頭；73、73A供給管；74歧管；75供給管；76、76A定量泵；77開口部；78紫外線照射裝置或電子射線照射裝置；80輥涂機(jī)；81涂裝輥；82涂料罐；84輥驅(qū)動發(fā)動機(jī)；86刮墨刀；87開口部；78紫外線照射裝置或電子射線照射裝置
具體實施例方式 對本發(fā)明的實施形態(tài)進(jìn)行更詳細(xì)的說明。圖1是表示本實施形態(tài)的導(dǎo)電性輥的剖視圖。導(dǎo)電性輥1在軸部件2的外周上形成導(dǎo)電性的彈性層3，再在彈性層3上形成導(dǎo)電性的表面層4，但表面層4不是必需的結(jié)構(gòu)。軸部件2可使用金屬或樹脂制的實心圓柱體、空心圓筒體，為了將導(dǎo)電性輥整體輕量化，軸部件為金屬制的情況下優(yōu)選將其制成空心圓筒體，為樹脂制的情況下優(yōu)選為空心圓筒體或?qū)嵭膱A柱體，其中，圖1所示的是將其制成樹脂制的實心圓柱體，軸部件2由樹脂制的實心圓柱體5和分別形成在其兩端的軸部6構(gòu)成，這些軸部6在安裝狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)支承于未圖示的電子照相裝置的輥支承部上。
下面，首先對軸部件2進(jìn)行說明。由于軸部件2是樹脂制的，因此可以加大軸部件2的直徑而不會導(dǎo)致重量大幅度地增加，另外，由于樹脂含有導(dǎo)電劑，因此軸部件2具有良好的導(dǎo)電性，由此，可以對導(dǎo)電性輥1的表面賦予所期望的電位。
作為用于軸部件2的樹脂材料，只要是具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度并能由注射成型等成型的材料即可，可以從通用樹脂和工程塑料中適當(dāng)選定，沒有特別的限制。具體地講，作為工程塑料，例如可以舉出聚縮醛、聚酰胺樹脂[例如聚酰胺6、聚酰胺6/6、聚酰胺12、聚酰胺4/6、聚酰胺6/10、聚酰胺6/12、聚酰胺11、聚酰胺MXD6(由間二甲苯二胺和己二酸得到的聚酰胺)等]、聚對苯二甲酸丁二酯、聚苯醚、聚亞苯醚、聚苯硫醚、聚醚砜、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚砜、聚醚醚酮、聚對苯二甲酸乙二酯、聚芳酯、液晶聚合物、聚四氟乙烯等。另外，作為通用樹脂，可以舉出聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂、聚苯乙烯、聚乙烯等。另外，也可以使用密胺樹脂、酚醛樹脂、硅酮樹脂等。它們可以單獨(dú)使用1種，也可以組合2種以上使用。
在上述材料中，特別優(yōu)選工程塑料，另外，聚縮醛樹脂、聚酰胺樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚碳酸酯等是熱塑性的且在成型性上優(yōu)良，并且在機(jī)械強(qiáng)度上也優(yōu)良，故優(yōu)選。特別是聚酰胺6/6、聚酰胺MXD6、聚酰胺6/12或者它們的混合樹脂是合適的。另外，使用熱固性樹脂也沒問題，但若考慮到再循環(huán)性，則優(yōu)選使用熱塑性樹脂。
作為導(dǎo)電劑，只要能均勻地分散到樹脂材料中，就可以使用各種導(dǎo)電劑，但優(yōu)選使用炭黑粉末、石墨粉末、碳纖維、鋁、銅、鎳等金屬粉末、氧化錫、氧化鈦、氧化鋅等金屬氧化物粉末、導(dǎo)電性玻璃粉末等粉末狀導(dǎo)電劑?？梢詥为?dú)使用它們中的一種，也可以組合使用它們中的兩種以上。該導(dǎo)電劑的配合量，可以根據(jù)所需導(dǎo)電輥的用途和狀況選定，以便得到適當(dāng)?shù)碾娮柚?，并沒有特別的限制，通常，該導(dǎo)電劑的配合量相對于軸部件2的材料整體優(yōu)選為5～40重量％、尤其為5～20重量％。
對于軸部件2的體積電阻率，如上所述，可以根據(jù)輥的用途等適當(dāng)設(shè)定，通常為1×100～1×1012Ω·cm，優(yōu)選為1×102～1×1010Ω·cm，更優(yōu)選為1×105～1×1010Ω·cm。
在軸部件2的材料中，根據(jù)需要為了增加強(qiáng)度或增加重量等目的，可以配合各種導(dǎo)電性或非導(dǎo)電性的纖維狀物、晶須、鐵素體等。作為纖維狀物，可以舉出例如碳纖維、玻璃纖維等纖維，另外，作為晶須，可以舉出鈦酸鉀等無機(jī)晶須。可以單獨(dú)使用它們中的一種，也可以組合使用它們中的兩種以上?？梢愿鶕?jù)所使用的纖維狀物、晶須的長度和直徑、成為主體的樹脂材料的種類和作為目的的輥強(qiáng)度等適當(dāng)選定它們的配合量，通常是材料整體的5～70重量％，尤其是10～20重量％。
軸部件2由于是構(gòu)成導(dǎo)電性輥1的芯部的部件，因此，為了穩(wěn)定發(fā)揮作為輥的良好性能，必須有足夠的強(qiáng)度，通常，優(yōu)選具有依據(jù)JIS K 7171的抗彎強(qiáng)度為80MPa以上的強(qiáng)度，尤其優(yōu)選具有130MPa以上的強(qiáng)度，由此，可以長期可靠地發(fā)揮良好的性能。另外，對于抗彎強(qiáng)度的上限沒有特別的限制，通常是500MPa以下程度。
在圖1中，作為軸部件2，表示了由實心圓柱體5構(gòu)成的部件，圖2是表示使用由樹脂制的空心圓筒體13構(gòu)成的軸部件12來代替軸部件2的導(dǎo)電性輥11的剖視圖。導(dǎo)電性輥11在軸部件12的外側(cè)依次形成彈性層3、表面層4，在這一點(diǎn)上與導(dǎo)電性輥1相同。軸部件12通過用粘接等接合空心圓筒體13和帽部件14而形成，空心圓筒體13由圓筒部13a、底部13b和軸部6構(gòu)成，而帽部件14由蓋部14a和軸部6構(gòu)成。雙方的軸部6在安裝狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)支承于未圖示的電子照相裝置的輥支承部。
通過使用空心的軸部件12代替軸部件2，可以將導(dǎo)電性輥11更進(jìn)一步輕量化，尤其在導(dǎo)電性輥的外徑超過12mm的情況下，優(yōu)選為空心的結(jié)構(gòu)。
圖3是進(jìn)一步表示使用軸部件22代替軸部件12的導(dǎo)電性輥21的剖視圖，圖4是其立體圖。軸部件22通過用粘接等接合空心圓筒體23和帽部件24而形成，空心圓筒體23由圓筒部23a、底部23b、齒輪部7和軸孔部8構(gòu)成，另一方面，帽部件24與導(dǎo)電性輥11相同，由蓋部24a和軸部6構(gòu)成。
軸部6和軸孔部8被未圖示的電子照相裝置的輥支承部旋轉(zhuǎn)支承，另外，導(dǎo)電性輥的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力通過齒輪部7被直接傳達(dá)到軸部件22。具有這種齒輪部7的空心圓筒體23也由于軸部件22為樹脂制，因此可將其通過注射成型等一體成型，與軸部件22由金屬構(gòu)成時必須將齒輪部制成單獨(dú)的部件相比，可以減少軸部件22的成本。另外，齒輪部7無論是正齒輪還是斜齒輪，都可以一體成型。
另外，空心圓筒部13a或23a的壁厚只要強(qiáng)度足夠，從輕量化方面出發(fā)優(yōu)選薄的，例如，壁厚可以是0.3～3mm，但更優(yōu)選為1～2mm。
作為使用由上述樹脂材料和導(dǎo)電劑等組成的配合材料形成軸部件2、12、22的方法，沒有特別限制，可根據(jù)樹脂材料的種類等，從公知的成型法中適當(dāng)選擇，通?？蛇m用使用模具的注射成型法。
圖5是在關(guān)閉的狀態(tài)下表示對空心圓筒體23進(jìn)行成形的模具30的剖視圖，模具30由筒模31、芯模32和流道模33構(gòu)成，通過在筒模31的長度方向上使這些模具相互分離和接近，從而打開模具的和關(guān)閉模具。在關(guān)閉了模具30的狀態(tài)下，從第一澆口36經(jīng)流道37和第二澆口34向由筒模31和芯模32形成的型腔35內(nèi)注入樹脂，然后使其在模具30內(nèi)冷卻固化，由此可以形成空心圓筒體23。另外，通過使用熱流道方法，也可以不浪費(fèi)地使用流道37中的材料。
在此，由于筒模31、芯模32具有在圓周方向上不被分割的構(gòu)造，因此可以將空心圓筒體23做成在圓周方向上均勻的部件。并且，也可以導(dǎo)入惰性氣體，由該氣體的壓力形成空心部來代替使用芯模32。
圖6是表示端部結(jié)構(gòu)不同的軸部件的側(cè)視圖，圖6(a)、圖6(b)表示用軸部6構(gòu)成兩端部的例子，圖6(c)表示用軸孔部8構(gòu)成兩端部的例子，圖6(d)、圖6(e)表示用軸部6構(gòu)成兩端部中的一端部，用軸孔部8構(gòu)成另一端部的例子。另外，圖6(b)～圖6(e)的例子表示在一端部上設(shè)置齒輪部7。除此以外，也可以在端部的兩側(cè)設(shè)置齒輪部7，該情況下，軸部件擔(dān)負(fù)中介動力傳遞的作用。無論在哪一種情況下，齒輪部7都可以與圓筒部或者圓柱部形成為一體。
在此，圖6(a)所示的部件與軸部件2或者軸部件12對應(yīng)，圖6(d)所示的部件與軸部件22對應(yīng)。
另外，如圖7(a)中用立體圖表示的那樣，圖6所示的軸部件2、12的軸部6做成最簡單形狀的圓柱形，也可使用以下這些來代替它，例如可以使用圖7(b)所示的具有錐部的形狀的軸部、圖7(c)所示的實施了D形截面切削加工的形狀的軸部、圖7(d)所示的具有棱柱狀的形狀的軸部、圖7(e)所示的具有尖頭部的形狀的軸部、圖7(f)所示的具有環(huán)狀槽的形狀的軸部、圖7(g)所示的具有臺階部的形狀的軸部、圖7(h)所示的在外周面形成有花鍵或者齒輪用外齒部的形狀的軸部等，同樣地，作為軸孔部8，除了在圖7(i)中用立體圖所示的單純的圓孔形狀的軸孔部之外，可以使用圖7(j)所示的D形截面形狀的軸孔部、圖7(k)所示的橢圓形的截面形狀的軸孔部、圖7(l)所示的方孔形狀的軸孔部、圖7(m)所示的在內(nèi)周面形成有花鍵或者齒輪用的內(nèi)齒部的軸孔部、圖7(n)所示的具有錐孔部的軸孔部，圖7(o)所示的帶鍵槽的圓孔的軸孔部等。
另外，也可以使用圖7(p)所示的臺階部或者圖7(q)所示的凸緣部等代替圖7(r)中用立體圖表示的齒輪部7。
圖8表示用軸部件52代替圖2所示的軸部件12的導(dǎo)電性輥51的立體圖，圖9表示軸部件52的立體圖。軸部件52由空心圓筒體53和金屬軸56構(gòu)成，在空心圓筒體53設(shè)有從其外周面向半徑方向內(nèi)側(cè)伸出的增強(qiáng)用肋55，并且，空心圓筒體53是在其長度方向上連結(jié)多個圓筒部件54而構(gòu)成的。這樣，由于將空心圓筒體53做成由多個圓筒部件54構(gòu)成的部件，可以說是在長度方向上進(jìn)行了分割，與以往的金屬管或樹脂一體成形件的情況相比，部件的長度變短，因此可以提高加工精度，并且各個部件的加工變得容易，因此，可以提高生產(chǎn)率。
在空心圓筒體53的半徑方向中心配置穿入空心圓筒體的金屬軸56，金屬軸56的結(jié)構(gòu)為支承這些增強(qiáng)肋55的半徑方向內(nèi)側(cè)端，由該結(jié)構(gòu)，可以提高輥的剛性，提高對彎曲的強(qiáng)度。
作為相互連接圓筒部件54的連接裝置，沒有特別的限制，例如，可以做成圖10所示的結(jié)構(gòu)，可以通過其端部相互配合進(jìn)行結(jié)合。圖示的圓筒部件54，在一端部61A側(cè)具有凸部62和旋轉(zhuǎn)止動銷63(圖中的(a))，在另一端部61B側(cè)具有凹部65和旋轉(zhuǎn)止動孔66(圖中的(b))。圖中的(c)是圓筒部件54的剖視圖。通過使具有這樣結(jié)構(gòu)的圓筒部件54之間在使端部61A和端部61B相對的狀態(tài)下一邊使其旋轉(zhuǎn)一邊嵌合，可以分別使凸部62與凹部65、旋轉(zhuǎn)止動銷63與旋轉(zhuǎn)止動孔66配合，可以相互牢固地結(jié)合。由于輥是使其旋轉(zhuǎn)來使用的，因此，部件之間的連接裝置優(yōu)選具有旋轉(zhuǎn)防止裝置。另外，在圖示的圓筒部件54中，在凸部62和凹部65上，實施定中心用的錐面加工。
在本發(fā)明中，對軸部件52自身的形狀沒有特別的限制，可以做成適當(dāng)?shù)乃谕男螤?。例如，在與長度方向端部接觸的部件上形成齒輪部57(參照圖11)或D形截面切削形狀等適當(dāng)形狀的軸部等，或者僅使齒輪部的部件接合在輥主體形成后的端部上，從而可以使軸部件52的長度方向端部具有所希望的這些功能零件的形狀。由此，可以不必再另外使用軸或者不必對軸進(jìn)行復(fù)雜的加工，而且，也有容易進(jìn)行功能零件的定中心的優(yōu)點(diǎn)。
另外，軸部件52的外形不局限于圖9等所示的圓筒形狀，也可以做成圖12所示那樣的具有從長度方向兩端部向中央部直徑變大的凸面形狀的外形。在以往的金屬管或樹脂一體成形件的情況下，輥主體的外形通常做成直的圓柱形狀，難以做成中央部比兩端部直徑大的凸面形狀等的外形，需要制作高額的模具進(jìn)行成型和研磨彈性層3、涂敷(浸漬等)表面層4時控制膜厚等。在本實施形態(tài)中，通過在長度方向上分割空心圓筒體53，降低了各個部件的加工難度，因此，可以容易應(yīng)對凸面形狀等，也可以良好地確保加工精度。另外，在本實施形態(tài)中，對形成輥主體的部件的個數(shù)沒有特別的限制，只要從強(qiáng)度和成本性方面考慮進(jìn)行適當(dāng)確定即可。
作為形成空心圓筒體53的材料，可以使用與之前對軸部件2說明的材料相同的材料，另外，例如可以使用在硫易切鋼、鋁、不銹鋼等上實施了鍍鎳、鍍鋅等的材料而成的金屬軸作為金屬軸56。
空心圓筒體53和金屬軸56之間的結(jié)合，通?？梢杂蓱T用的粘接劑等進(jìn)行，沒有特別的限制，但例如也可以使用如下的方法，在用爐子等加熱了圓筒部件54的狀態(tài)下穿入金屬軸56，然后進(jìn)行冷卻，從而使圓筒部件54的樹脂材料收縮來對金屬軸56進(jìn)行固定。另外，作為該結(jié)合方式，優(yōu)選在金屬軸56上設(shè)置槽或D形截面切削等(未圖示)。這種情況的結(jié)合方式優(yōu)選與上述的部件的情況一樣具有旋轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)，由此，可以防止使用時的金屬軸56空轉(zhuǎn)。
本實施形態(tài)的導(dǎo)電性輥51可以這樣進(jìn)行制造，在通過在長度方向上結(jié)合多個圓筒部件54來形成軸部件52后，在其外周上設(shè)置彈性層3。在此，作為由本實施形態(tài)的圓筒部件54形成空心圓筒體53的順序，沒有特別的限制，例如，在圖10所示的具有配合構(gòu)造的圓筒部件54的情況下，可以直接相互結(jié)合部件來做成空心圓筒體53，另外，在沒有配合構(gòu)造的情況下，如圖13(a)～(c)所示，可以使用在將金屬軸56依次貫穿各個圓筒部件54之后，由粘接劑等相互固定來做成輥形狀的方法。
軸部件制成金屬制的情況下，從減輕重量方面出發(fā)，優(yōu)選為如圖2所示的空心圓筒體，作為此時的金屬材料，可例示出選自鋁、不銹鋼和鐵、以及包含這些中任意的合金的金屬。
接著，對彈性層3進(jìn)行說明。彈性層3具有-40℃以下的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，并且，由含有導(dǎo)電劑和紫外線聚合引發(fā)劑的紫外線固化型樹脂、或者含有導(dǎo)電劑的電子射線固化型樹脂構(gòu)成。
作為形成彈性層3的紫外線固化型樹脂或電子射線固化型樹脂，可列舉出聚酯樹脂、聚醚樹脂、氟樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、聚酰胺樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯酸聚氨酯樹脂、聚氨酯樹脂、醇酸樹脂、酚醛樹脂、密胺樹脂、尿素樹脂、硅酮樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、乙烯基醚系樹脂、乙烯基酯系樹脂等，可以將這些中的1種或2種以上混合使用。
進(jìn)而，可以使用在這些樹脂中導(dǎo)入特定的官能團(tuán)的改性樹脂。另外，為了改善樹脂層4的力學(xué)強(qiáng)度、耐環(huán)境特性，優(yōu)選導(dǎo)入具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的官能團(tuán)。
在上述的紫外線固化型樹脂或電子射線固化型樹脂中，尤其合適的是由包含(甲基)丙烯酸酯低聚物的(甲基)丙烯酸酯系的物質(zhì)形成的組合物。
作為這樣的(甲基)丙烯酸酯低聚物，可列舉出例如，聚氨酯系(甲基)丙烯酸酯低聚物、環(huán)氧系(甲基)丙烯酸酯低聚物、醚系(甲基)丙烯酸酯低聚物、酯系(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚碳酸酯系(甲基)丙烯酸酯低聚物等、以及氟系、硅酮系的(甲基)丙烯酸酯低聚物等。
上述(甲基)丙烯酸酯低聚物可通過聚乙二醇、聚氧丙二醇、聚四亞甲基醚二醇、雙酚A型環(huán)氧樹脂、酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、多元醇和ε-己內(nèi)酯的加成物等化合物與(甲基)丙烯酸的反應(yīng)來合成，或者通過將聚異氰酸酯化合物和具有羥基的(甲基)丙烯酸酯化合物進(jìn)行聚氨酯化來合成。
聚氨酯系(甲基)丙烯酸酯低聚物通過將多元醇、異氰酸酯化合物和具有羥基的(甲基)丙烯酸酯化合物進(jìn)行聚氨酯化來獲得。
作為環(huán)氧系(甲基)丙烯酸酯低聚物的例子，只要是具有縮水甘油基的化合物與(甲基)丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物即可，其中優(yōu)選具有苯環(huán)、萘環(huán)、螺環(huán)、二環(huán)戊二烯、三環(huán)癸烷等環(huán)狀結(jié)構(gòu)、并且具有縮水甘油基的化合物與(甲基)丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物。
進(jìn)而，醚系(甲基)丙烯酸酯低聚物、酯系(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚碳酸酯系(甲基)丙烯酸酯低聚物可通過各自對應(yīng)的多元醇(聚醚多元醇、聚酯多元醇以及聚碳酸酯多元醇)與(甲基)丙烯酸的反應(yīng)而獲得。
紫外線固化型或電子射線固化型的樹脂組合物中，根據(jù)需要配合用于調(diào)整粘度的具有可聚合雙鍵的反應(yīng)性稀釋劑。作為這種反應(yīng)稀釋劑，可使用在氨基酸或含有羥基的化合物上以酯化反應(yīng)和酰胺反應(yīng)結(jié)合上(甲基)丙烯酸的結(jié)構(gòu)的、例如單官能團(tuán)、二官能團(tuán)或多官能團(tuán)的可聚合的化合物等。相對于100重量份(甲基)丙烯酸酯低聚物，這些稀釋劑通常優(yōu)選使用10～200重量份。
為了控制彈性層3的導(dǎo)電性，彈性層3中的紫外線固化型或電子射線固化型樹脂中可含有導(dǎo)電劑。作為導(dǎo)電劑，可使用電子導(dǎo)電劑和離子導(dǎo)電劑的任一種，含有電子導(dǎo)電劑時，從以少量添加可得到高的導(dǎo)電性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選炭系導(dǎo)電劑。作為炭系導(dǎo)電劑，優(yōu)選使用科琴黑、乙炔黑，也可以使用SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等橡膠用炭黑、氧化炭黑等墨用炭黑、熱解炭黑、石墨等。
作為炭系以外的電子導(dǎo)電劑，可例示出ITO、氧化錫、氧化鈦、氧化鋅等金屬氧化物的微粒；鎳、銅、銀、鍺等金屬的氧化物；導(dǎo)電性氧化鈦晶須、導(dǎo)電性鈦酸鋇晶須這樣的透明的晶須；等。
作為離子導(dǎo)電劑，可例示出四乙銨、四丁銨、月桂基三甲基銨等十二烷基三甲基銨，六癸基三甲基銨、硬脂基三甲基銨等十八烷基三甲基銨，芐基三甲基銨，改性脂肪族二甲基乙基銨等銨的高氯酸鹽、氯酸鹽、鹽酸鹽、溴酸鹽、碘酸鹽、氫氟硼酸鹽、硫酸鹽、烷基硫酸鹽、羧酸鹽、磺酸鹽等有機(jī)離子導(dǎo)電劑；鋰、鈉、鈣、鎂等堿金屬或堿土金屬的高氯酸鹽、氯酸鹽、鹽酸鹽、溴酸鹽、碘酸鹽、氫氟硼酸鹽、三氟甲基硫酸鹽、磺酸鹽等無機(jī)離子導(dǎo)電劑。
作為導(dǎo)電劑，可將2種以上導(dǎo)電劑混合使用，此時，即使對于所施加的電壓的改變、環(huán)境的變化也能穩(wěn)定地體現(xiàn)導(dǎo)電性。作為混合例，可列舉出在炭系導(dǎo)電劑中混合炭系以外的電子導(dǎo)電劑、離子導(dǎo)電劑。
使用紫外線固化型樹脂作為構(gòu)成彈性層3的樹脂時，在其形成過程中，可以使紫外線固化型樹脂含有用于促進(jìn)樹脂的固化反應(yīng)的開始的紫外線聚合引發(fā)劑。
使用炭系導(dǎo)電劑作為控制彈性層3的導(dǎo)電性的導(dǎo)電劑時，為了固化而照射的紫外線有可能被該導(dǎo)電劑阻擋而不能到達(dá)層深處，成為紫外線聚合引發(fā)劑不能充分發(fā)揮其功能、固化反應(yīng)不能充分進(jìn)行的原因。
為了改善這點(diǎn)，為了吸收能進(jìn)入到層的深處的長波長的紫外線，作為紫外線聚合引發(fā)劑，優(yōu)選使用紫外線吸收波段的最大波長為400nm以上的紫外線聚合引發(fā)劑，作為這種紫外線聚合引發(fā)劑，可使用α-氨基苯乙酮、?；⒀趸铩⑧鐕嵧返?，作為這些更具體的例子，可列舉出雙(2，4，6-三甲基苯甲?；?-苯基膦氧化物或2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮。
另外，作為紫外線聚合引發(fā)劑，優(yōu)選在包含紫外線吸收波段的最大波長為400nm以上的長波長的紫外線聚合引發(fā)劑的基礎(chǔ)上還包含紫外線吸收波段的最大波長不足400nm的短波長的紫外線聚合引發(fā)劑，由此，使用炭系導(dǎo)電劑時，不光是層深處，層表面附近也能良好地進(jìn)行固化反應(yīng)。
作為這樣的具有短波長吸收帶的紫外線聚合引發(fā)劑，可列舉出2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙烷-1-酮、1-羥基-環(huán)己基-苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-甲基-1-[4-苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮等。
另外，不使用炭系導(dǎo)電劑作為導(dǎo)電劑時，可以不依賴于紫外線吸收波段的最大波長來選擇紫外線聚合引發(fā)劑，例如可選擇上述列舉的引發(fā)劑。
配合紫外線聚合引發(fā)劑時，其配合量優(yōu)選例如每]100重量份(甲基)丙烯酸酯低聚物為0.1～10重量份。
在本發(fā)明中，除了上述成分以外，根據(jù)需要，為了促進(jìn)上述聚合引發(fā)劑的聚合反應(yīng)，可以在紫外線固化型樹脂中添加三乙胺、三乙醇胺等叔胺、三苯基膦等烷基膦系光聚合促進(jìn)劑、對硫二甘醇等硫醚系光聚合促進(jìn)劑等。添加這些化合物時，其添加量通常優(yōu)選每100重量份(甲基)丙烯酸酯低聚物為0.01～10重量份的范圍。
上述紫外線固化型樹脂或電子射線固化型樹脂中除了導(dǎo)電劑以外，根據(jù)需要可以含有反應(yīng)稀釋劑。
在本發(fā)明中，彈性層3的前提是具有-40℃以下的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，進(jìn)而該玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)可以是-70℃～-50℃，尤其是將導(dǎo)電性輥1用作顯影輥時，玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)不在-40℃以下時，可能會不能體現(xiàn)將施加給導(dǎo)電性輥、調(diào)色劑的應(yīng)力緩和這樣的彈性層本來的功能，例如，導(dǎo)電性輥與潛像保持體的接觸面積變小，有可能不能進(jìn)行良好地顯影。進(jìn)而，帶來調(diào)色劑損傷并產(chǎn)生調(diào)色劑粘著到層化刮板等而易變成圖像不良。相反，使彈性層3的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)過低時，變得硬度過低，與感光體、層化刮板的摩擦力變大，可能產(chǎn)生圖像跳動等圖像不良。
該彈性層3是與感光體、層化刮板等相抵接而使用的，因此即使將硬度設(shè)為低硬度的情況下，也優(yōu)選盡量減小壓縮永久變形，具體地優(yōu)選為20％以下。
為了控制上述由紫外線固化型樹脂或電子射線固化型樹脂形成的彈性層的硬度，可以改變這些樹脂的交聯(lián)密度，通過降低交聯(lián)密度，可得到低硬度的彈性層。
如上所述，彈性層3由紫外線固化型樹脂或電子射線固化型樹脂構(gòu)成，這樣構(gòu)成是出于如下目的，即，為了通過涂布涂料來形成彈性層3而不用模具、且此時不需要干燥工序而降低設(shè)備成本，因此需要使用無溶劑或低溶劑的涂料，僅照射紫外線或電子射線就能固化，此時的涂料一定是高粘度。
因此，作為形成彈性層3的方法，需要使用即使是這種高粘度的涂料也能精度好地涂布的方法，作為詳細(xì)的方法，可列舉出金屬型涂布法、輥涂法和環(huán)涂法。經(jīng)常被用作涂布方法的、通過噴射形成彈性層3的方法難以將這種高粘度的涂料霧化，另一方面，在容納于浸漬槽的涂料中浸漬軸部件的浸涂法由于粘度過高而膜厚變得非常厚，因此難以使用這些方法。
圖14是表示利用金屬型涂布法形成彈性層3時的形成途中的導(dǎo)電性輥1的立體圖，金屬型涂料機(jī)70由被分割的上部模頭71和下部模頭72構(gòu)成，在它們之間形成有形成彈性層3的涂料供給通路，該通路的頂端設(shè)有開口成狹縫狀的開口部77。金屬型涂料機(jī)70以其開口部77向著軸部件2的軸線方向的形態(tài)被固定。在被這樣配置的金屬型涂料機(jī)70中，涂料從定量泵76通過供給管73進(jìn)入到上下的模頭71、72間的供給通路，從開口部77注射到軸部件2的周面。
另外，與金屬型涂料機(jī)70并行設(shè)置地設(shè)有紫外線照射裝置或電子射線照射裝置78。
為了形成彈性層3，以在規(guī)定位置固定金屬型涂料機(jī)70的狀態(tài)，通過未圖示的裝置將導(dǎo)電性輥1的軸部件2的兩端旋轉(zhuǎn)支承，并通過發(fā)動機(jī)等驅(qū)動裝置將這些端的一方以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)(箭頭B)，且將軸部件2整體在軸方向(箭頭A)移動，螺旋狀地涂布涂料而在軸部件2的周面整體上形成涂膜，并在涂布后直接通過照射裝置78使該涂膜連續(xù)固化即可，像這樣，可以使用金屬型涂布法以不需要空間的裝置簡單地形成彈性層3。
軸部件2和金屬型涂料機(jī)70只要沿軸方向相對移動即可，在圖示的例子中，軸部件2在軸方向移動。代替此，或者除此之外，還可以使金屬型涂料機(jī)70沿軸方向移動，只要使軸部件2與金屬型涂料機(jī)70沿軸方向相對移動即可。
在圖14所示的方法中，金屬型涂料機(jī)70的開口部77做成比彈性層3的長度短，通過將軸部件2相對于金屬型涂料機(jī)70在軸方向相對移動，從而對軸部件2的整個全長上進(jìn)行涂布，代替該方法，如圖15的立體圖所示，也可使用具有與彈性層3的長度同樣的開口長度的金屬型涂料機(jī)70A，不將軸部件2相對于金屬型涂料機(jī)70A在軸方向相對移動，僅旋轉(zhuǎn)1次來形成彈性層3。
此時，金屬型涂料機(jī)70A由分割的上部模頭71A和下部模頭72A構(gòu)成，它們之間形成有形成彈性層3的涂料供給通路，該通路的頂端設(shè)有以與彈性層3同樣的長度開口的狹縫狀的開口部77A。金屬型涂料機(jī)70A以其開口部87向著軸部件2的軸線方向的形態(tài)被固定。涂料從定量泵76A依次經(jīng)過供給管75、歧管74、供給管73A而進(jìn)入到上下的模頭71、72間的供給通路，從開口部77A注射到軸部件2的周面。
為了將使用這樣的金屬型涂料機(jī)70A形成在軸部件2的周面的涂膜固化，可以邊旋轉(zhuǎn)軸部件2，邊使未圖示的照射紫外線或電子射線的照射裝置與軸部件同時旋轉(zhuǎn)。
圖16(a)是表示通過輥涂法形成彈性層3時的形成途中的導(dǎo)電性輥1的立體圖，圖16(b)是對應(yīng)于圖16(a)中的b-b箭頭的剖視圖。輥涂機(jī)80由被浸漬在貯藏于涂料罐82內(nèi)的涂料中而配設(shè)的涂裝輥81和使涂裝輥81旋轉(zhuǎn)(方向E)的輥驅(qū)動發(fā)動機(jī)84構(gòu)成，另一方面，導(dǎo)電性輥1的軸部件2如下構(gòu)成，即，被未圖示的裝置旋轉(zhuǎn)支撐其兩端，并且被用于驅(qū)動它們一端的發(fā)動機(jī)等裝置以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)(箭頭D)，且軸部件2整體在軸方向(箭頭F)移動。進(jìn)而，與輥涂機(jī)80并列設(shè)置地設(shè)有紫外線照射裝置或電子射線照射裝置88。
涂裝輥81的表面通過規(guī)定的縫隙d與導(dǎo)電性輥1的軸部件2的周面接近，可以將涂裝輥81的周面吸附上的涂料遷移到軸部件2的周面而在軸部件2的周面形成彈性層3。在此，涂裝輥81的軸線和軸部件2的軸線被配置成僅傾斜角度θ，通過該配置，在旋轉(zhuǎn)軸部件2的同時，在軸方向移動，從而螺旋狀地涂布涂料而在軸部件2的全體周面形成涂膜，并且涂布后立刻利用照射裝置78可將所涂布的涂料連續(xù)地固化，此時，可使用于形成彈性層3的設(shè)備簡單、省空間并且廉價。
在此，通過使涂裝輥81的軸線和軸部件2的軸線以角度θ傾斜，可防止在將它們平行配置的情況的使它們相互隔離時所形成的脫離線的產(chǎn)生。另外，輥涂機(jī)80設(shè)有規(guī)定涂裝輥81吸附上的涂料的量的刮墨刀86，由此可對形成在軸部件2上的彈性層3的厚度進(jìn)行高精度地控制，進(jìn)而，通過在涂料輥81的周面設(shè)有凹版狀的凹凸，可確保吸附上的涂料的量，并且高精度地控制遷移到軸部件2的涂料的量。
接著，對在上述那樣形成的彈性層3的外側(cè)設(shè)有具有超過-40℃的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的表面層4的情況進(jìn)行說明。
表面層4可由各種樹脂構(gòu)成，但出于可減少設(shè)備成本的觀點(diǎn)，表面層4由含有導(dǎo)電劑和紫外線聚合引發(fā)劑的紫外線固化型樹脂或含有導(dǎo)電劑的電子射線固化型樹脂形成，并且作為形成表面層4的方法，優(yōu)選將由上述樹脂形成的涂料涂布到已形成彈性層3的軸部件2的周面上而形成表面層，由此，可以不需要用于形成表面層4的模具、干燥裝置。
進(jìn)而，在設(shè)備成本方面，優(yōu)選使用固化彈性層3的照射裝置也可固化表面層4的樹脂，即，構(gòu)成彈性層3的樹脂為紫外線固化型樹脂時，用于表面層4的樹脂也是紫外線固化型，構(gòu)成彈性層3的樹脂為電子射線固化型樹脂時，用于表面層4的樹脂也是電子射線固化型。
由含有導(dǎo)電劑和紫外線聚合引發(fā)劑的紫外線固化型樹脂或者含有導(dǎo)電劑的電子射線固化型樹脂形成表面層4時，對于樹脂、導(dǎo)電劑以及紫外線聚合引發(fā)劑的形態(tài)可以使用與說明彈性層3時同樣的形態(tài)。
另外，如上所述構(gòu)成表面層4時，關(guān)于形成方法，也可以使用與先前說明的彈性層3的形成方法同樣的方法，即，金屬型涂布法或輥涂法形成，此時，可以將彈性層3的先前說明中的“在軸部件2的周面上形成涂膜”等表述替換成“在已形成在軸部件2上的彈性層3的周面上涂布涂料”。
在此，當(dāng)在顯影輥中得到所期望的表面性狀，如確保負(fù)載在外周面的調(diào)色劑到潛像保持體的輸送力等時，通過在任意層分散微粒，可以在導(dǎo)電性輥1的周面設(shè)置凹凸。但是，將微粒分散在最外層時，由于微粒與感光鼓等直接接觸，因而有可能微粒磨損或者微粒的性狀改變，因此微粒優(yōu)選設(shè)在與最外層的內(nèi)側(cè)相鄰的層上，因此，在具有一層的表面層4的導(dǎo)電性輥1中可以設(shè)在最外層的彈性層3上。
進(jìn)而，彈性層的總厚度大時，彈性層分割為多個層，優(yōu)選僅在其最外層配置微粒，從而可以抑制微粒的分散帶來的對彈性層本來的特性的不良影響。
作為上述微粒，合適的是橡膠或合成樹脂的微粒、炭微粒，具體而言，合適的是硅酮橡膠、丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、丙烯酸/苯乙烯共聚物、氟樹脂、聚氨酯彈性體、聚氨酯丙烯酸酯、密胺樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、硅石中的1種或2種以上。
微粒的添加量相對于100重量份樹脂為0.1～100重量份、尤其合適為5～80重量份。
該微粒的平均粒徑a為1～50μm、尤其合適為3～20μm。另外，分散有微粒的層的厚度b優(yōu)選為1～50μm。
實施例 關(guān)于輥的各層的成分(質(zhì)量份)、形成方法、固化方法、固化時間、玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)、膜厚、以及安裝了各個導(dǎo)電性輥的打印機(jī)的圖像評價結(jié)果整理在表1中。試制的也在表1中示出。
下面，對試制的各個導(dǎo)電性輥的形成方法進(jìn)行說明。
(實施例1) 在由金屬管形成的軸部件上利用金屬型涂布法形成表1所示的彈性層，然后，在氮?dú)夥諊抡丈淅鄯e光量5000mJ/cm2的紫外線。接著，利用輥涂法形成表1所示的表面層之后，在氮?dú)夥諊抡丈淅鄯e光量5000mJ/cm2的紫外線，得到金屬管上具備彈性層和表面層的φ16mm的導(dǎo)電性輥。將所得到的輥?zhàn)鳛轱@影輥放入處理盒中進(jìn)行圖像評價。
(實施例2) 在由導(dǎo)電性樹脂空心圓筒體形成的軸部件上利用金屬型涂布法形成表1所示的彈性層，然后，在氮?dú)夥諊抡丈淅鄯e光量5000mJ/cm2的紫外線。彈性層的涂布按照最外層膜厚為10μm的量進(jìn)行涂布，從而對彈性層表面賦予顆粒帶來的凹凸。接著，利用輥涂法形成表1所示的表面層之后，在氮?dú)夥諊抡丈淅鄯e光量5000mJ/cm2的紫外線，得到具備彈性層和表面層的φ16mm的導(dǎo)電性輥。將所得到的輥?zhàn)鳛轱@影輥放入處理盒中進(jìn)行圖像評價。
(實施例3) 在由金屬管形成的軸部件上利用金屬型涂布法形成表1所示的彈性層，然后，在氮?dú)夥諊抡丈?00kGy的電子射線。彈性層的涂布按照最外層膜厚為10μm的量進(jìn)行涂布，從而對彈性層表面賦予顆粒帶來的凹凸。接著，利用金屬型涂布法形成表1所示的表面層之后，在氮?dú)夥諊抡丈?00kGy的電子射線，得到具備彈性層和表面層的φ16mm的導(dǎo)電性輥。將所得到的輥?zhàn)鳛轱@影輥放入處理盒中進(jìn)行圖像評價。彈性層、表面層、制備條件、材料特性和圖像評價結(jié)果在表1中示出。
(實施例4～9) 在由導(dǎo)電性樹脂空心圓筒體形成的軸部件上利用金屬型涂布法形成表1所示的彈性層，然后，在氮?dú)夥諊抡丈淅鄯e光量5000mJ/cm2的紫外線。接著，利用輥涂法形成表1所示的表面層之后，在氮?dú)夥諊抡丈淅鄯e光量5000mJ/cm2的紫外線，得到具備彈性層和表面層的φ16mm的導(dǎo)電性輥。將所得到的輥?zhàn)鳛轱@影輥放入處理盒中進(jìn)行圖像評價。彈性層、表面層、制備條件、材料特性和圖像評價結(jié)果在表1中示出。
(比較例1) 與實施例2同樣地在由導(dǎo)電性樹脂空心圓筒體形成的軸部件上形成表1所示的彈性層、表面層，進(jìn)行評價。
(比較例2) 對甘油加成環(huán)氧丙烷得到3官能團(tuán)、分子量9000的聚醚多元醇，對于100重量份該聚醚多元醇加入1.6份導(dǎo)電性炭和0.15份二月桂酸二丁基錫充分?jǐn)嚢杌旌虾螅呍跍p壓下攪拌邊脫泡20分鐘，將其作為多元醇成分。多元醇成分的羥值為19mgKOH/g。另一方面，將NCO含有率為11％的聚丙二醇改性聚合MDI作為異氰酸酯成分，邊在減壓下攪拌邊脫泡20分鐘，將其作為異氰酸酯成分。按照多元醇成分與異氰酸酯成分的比例為101.75/13.70(異氰酸酯指數(shù)103)的比例通過2成分注型機(jī)將多元醇和異氰酸酯以3000rpm高速攪拌混合，將混合后的聚氨酯原液注入到放入了外徑尺寸為φ8mm的芯棒的筒形狀的模型模具中，利用熱風(fēng)循環(huán)爐在90℃加熱固化60分鐘。從圓筒形狀的模型中取出帶芯棒的聚氨酯輥，得到輥。
利用浸涂法在上述輥主體的外周面形成表1所示的表面層，然后在100℃加熱固化120分鐘，得到具備彈性層和表面層的φ16mm的導(dǎo)電性輥。將所得到的輥?zhàn)鳛轱@影輥放入處理盒中進(jìn)行圖像評價。彈性層、表面層、制備條件、材料特性和圖像評價結(jié)果在表1中示出。
利用浸涂法在上述輥主體的外周面形成表1所示的表面層，然后在100℃加熱固化120分鐘，得到具備彈性層和表面層的φ16mm的導(dǎo)電性輥。將所得到的輥?zhàn)鳛轱@影輥放入處理盒中進(jìn)行圖像評價。
關(guān)于表1的“形成方法”項目，“金屬型涂布”是指利用金屬型涂布法的涂布，“輥涂布”是指利用輥涂法的涂布，另外，“浸漬涂布”是指利用浸涂法的涂布。
另外，關(guān)于表1的“固化方法”項目，“UV”是指紫外線固化，“EB”是指“電子射線固化”，另外，“熱”是指熱固化。
玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的測定使用差示掃描量熱計(樣式2920M-DSC(TA Instruments公司生產(chǎn)))進(jìn)行，測定時，升溫速度為10℃/分鐘以下，試樣量為8mg。
另外，在圖像評價時，使用惠普公司生產(chǎn)的打印機(jī)Colorlaser jet 4600進(jìn)行評價，安裝顯影輥的處理盒使用“黑色”用的處理盒。另外，各項目的圖像評價通過目視判定所印刷的紙來進(jìn)行。
表1(1) 表1(2) 表1(3) 表1(4) 工業(yè)上的可利用性 本發(fā)明的導(dǎo)電性輥可適合作為帶電輥、導(dǎo)電性輥、轉(zhuǎn)印輥、導(dǎo)電性輥、中間轉(zhuǎn)印輥、調(diào)色劑供給輥、清潔輥、帶驅(qū)動輥、供紙輥等而安裝在普通紙復(fù)印機(jī)、普通紙傳真機(jī)、激光打印機(jī)、彩色激光打印機(jī)、調(diào)色劑噴射打印機(jī)等圖像形成裝置中使用。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電性輥，其具備以長度方向兩端部被可旋轉(zhuǎn)支承的方式安裝的軸部件和配設(shè)在其半徑方向外側(cè)的一層以上彈性層，各彈性層具有-40℃以下的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，
其中，所述彈性層的至少一層由含有導(dǎo)電劑和紫外線聚合引發(fā)劑的紫外線固化型樹脂構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電性輥，所述導(dǎo)電劑由炭系導(dǎo)電劑、離子導(dǎo)電劑或金屬氧化物形成，在含有炭系導(dǎo)電劑作為導(dǎo)電劑的情況下，所述紫外線聚合引發(fā)劑中含有紫外線吸收波段的最大波長為400nm以上的引發(fā)劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電性輥，在最外層的彈性層的外側(cè)設(shè)有一層以上具有超過-40℃的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的表面層，該表面層由含有導(dǎo)電劑和紫外線聚合引發(fā)劑的紫外線固化型樹脂構(gòu)成。
4.一種導(dǎo)電性輥，其具備以長度方向兩端部被可旋轉(zhuǎn)支承的方式安裝的軸部件和配設(shè)在其半徑方向外側(cè)的一層以上彈性層，各彈性層具有-40℃以下的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，
所述彈性層的至少一層由含有導(dǎo)電劑的電子射線固化型樹脂構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)電性輥，在最外層的彈性層的外側(cè)設(shè)有一層以上具有超過-40℃的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的表面層，該表面層由含有導(dǎo)電劑的電子射線固化型樹脂構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的導(dǎo)電性輥，使彈性層中的紫外線固化型樹脂或電子射線固化型樹脂的交聯(lián)密度比表面層中的小。
7.根據(jù)權(quán)利要求3、5或6所述的導(dǎo)電性輥，其被用作將負(fù)載在外周面上的非磁性顯影劑供給潛像保持體的顯影輥，最外層的彈性層由分散有微粒的樹脂構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電性輥，所述微粒的平均粒徑為1～50μm。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的導(dǎo)電性輥，所述最外層的彈性層中的微粒的含量相對于100重量份樹脂為0.1～100重量份。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9任一項所述的導(dǎo)電性輥，所述軸部件由金屬制管或含有導(dǎo)電劑的樹脂制的空心圓筒體或?qū)嵭膱A柱體構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不犧牲外周尺寸精度就可廉價地形成彈性層并大幅降低產(chǎn)品的成本的導(dǎo)電性輥。該導(dǎo)電性輥1具備以長度方向兩端部被可旋轉(zhuǎn)支承的方式安裝的軸部件2和配設(shè)在其半徑方向外側(cè)的一層以上彈性層3，各彈性層具有-40℃以下的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，彈性層3的至少一層由含有導(dǎo)電劑和紫外線聚合引發(fā)劑的紫外線固化型樹脂構(gòu)成。
文檔編號G03G15/08GK101156112SQ20068001129
公開日2008年4月2日 申請日期2006年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月7日
發(fā)明者赤間秀洋, 安西弘行, 高木光治 申請人:株式會社普利司通