專利名稱：調(diào)色劑輸送輥及使用其的圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及調(diào)色劑輸送輥(以下，也只稱作“輥”)及使用其的圖像形成裝置，具體 而言，涉及用于如下用途的調(diào)色劑輸送輥及使用其的圖像形成裝置在復(fù)印機、打印機等圖 像形成裝置中將調(diào)色劑(顯影劑)輸送到感光體、紙等圖像形成體上，對在其表面形成可視 圖像的顯影輥供給調(diào)色劑。
背景技術(shù)：
通常，復(fù)印機、打印機等電子照相方式的圖像形成裝置等中的顯影部如圖5所示， 設(shè)置有保持靜電潛像的感光體等圖像形成體11 ；通過與該圖像形成體11接觸并使承載于 表面的調(diào)色劑20附著在圖像形成體11上從而使靜電潛像變成可視圖像的顯影輥12 ；用于 向該顯影輥12供給調(diào)色劑的調(diào)色劑輸送輥13 (包括調(diào)色劑供給輥和用于剝?nèi)o用調(diào)色劑 的清洗輥)。其中，通過介由調(diào)色劑輸送輥13和顯影輥12將調(diào)色劑20從調(diào)色劑容納部14 輸送到圖像形成體11的一系列工序，來進行成像。另外，圖中的符號15表示轉(zhuǎn)印輥；16表 示帶電部；17表示曝光部；18表示刮取調(diào)色劑用的刮板。其中，從不會由于與顯影輥接觸而損傷對方、以及增加輥的接觸面積以確實夾緊 (grip)性等觀點出發(fā)，調(diào)色劑輸送輥以在軸的外周介由粘接層承載導(dǎo)電性彈性體的結(jié)構(gòu)來 形成。作為用于粘接所述軸和導(dǎo)電性彈性層的粘接劑，以往，從不會因粘接時的加熱而破壞 導(dǎo)電性彈性體的觀點出發(fā)，使用熔點為110°C以下左右的較低熔點的粘接劑。在上述顯影機構(gòu)中，將調(diào)色劑20從調(diào)色劑輸送輥13輸送到顯影輥12的機制，正 如圖6所示。首先，對于帶正(或負)電的調(diào)色劑20，通過與調(diào)色劑20和顯影輥12的摩 擦使調(diào)色劑輸送輥13的表層帶負(或正)電。在帶電后的調(diào)色劑輸送輥13中，從由芯棒 (core bar)等構(gòu)成的軸1釋放電荷，可控制輥表層的帶電量(電荷的量)。此時，若調(diào)色劑 輸送輥的表層的帶電量少的話，則輥表層變得不易吸附調(diào)色劑，結(jié)果會使得輸送的調(diào)色劑 的量增大。以往，關(guān)于在激光束打印機(LBP)等的調(diào)色劑墨盒中使用的調(diào)色劑輸送用輥的導(dǎo) 電性，為了像上述那樣靜電控制調(diào)色劑，要求施加100V電壓時的輥電阻設(shè)定成103 108Q 左右。因此，以往主要是通過在導(dǎo)電性彈性體中混入導(dǎo)電性填料、抗靜電劑等來進行輥的導(dǎo) 電特性的控制。此外，例如，在專利文獻1中公開了如下技術(shù)為了提供一種可容易地控制 導(dǎo)電特性、且即使為導(dǎo)電性低的輥也可容易地制造的導(dǎo)電性輥，而在軸的外周依次設(shè)置內(nèi) 側(cè)導(dǎo)電層和導(dǎo)電性彈性層，使得兩者在厚度方向的電阻值以內(nèi)側(cè)導(dǎo)電層的電阻值更大。專利文獻1 日本特開平4-256985號公報(權(quán)利要求書等)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，在通過配合導(dǎo)電性彈性體來改變輥的導(dǎo)電性的以往的方法中，雖然控制施 加100V電壓時的輥電阻是容易的，但是，僅限定該條件的話，打印初期時的濃度不夠。
因此，本發(fā)明的目的在于，解決上述問題，提供尤其是在打印初期能夠確保足夠的 濃度的調(diào)色劑輸送輥及使用其的圖像形成裝置。用于解決問題的方案為了解決上述問題，本發(fā)明人等著眼于上述的輥的帶電量的控制機制而進行了深 入的研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)為了提高打印耐久初期時的濃度，有效作法是控制電壓依賴性以使 得在施加低電壓時，尤其在施加5V電壓時的輥電阻為106 108Q。具體而言，發(fā)現(xiàn)不是 像以往那樣改變導(dǎo)電性彈性體，而是通過改良存在于導(dǎo)電性彈性層與軸之間的粘接層，能 夠確保打印初期的濃度，而不會發(fā)生批量生產(chǎn)時出現(xiàn)的不良情況。在控制調(diào)色劑的輸送時，在調(diào)色劑輸送輥與接地之間施加數(shù)100V的電位，使調(diào)色 劑的電荷向輥表層轉(zhuǎn)移，從輥表層介由導(dǎo)電性彈性體、粘接層和軸向接地放電，從而減少并 控制調(diào)色劑帶電量，使調(diào)色劑分離良好地進行，因而使調(diào)色劑輸送量增加。該狀態(tài)下，需要 在與接地的電位差接近的100V時的電阻為105Q以下、優(yōu)選104 5 Q以下的低電阻的調(diào)色劑 輸送輥。但是，在打印初期，調(diào)色劑非常容易帶電，帶電過多的情況成為慣例。由于在該狀 態(tài)下即使以上述機制也不能良好地進行調(diào)色劑分離，因此打印初期的調(diào)色劑輸送量變少。為此，本發(fā)明人等想出了如下方法在使以往的調(diào)色劑帶電量降低而使調(diào)色劑輸 送量增加的構(gòu)思的基礎(chǔ)上，利用調(diào)色劑輸送輥 調(diào)色劑 顯影輥間的微妙的電位差，通過庫 侖力使調(diào)色劑從調(diào)色劑輸送輥向顯影輥轉(zhuǎn)移，進一步增加調(diào)色劑輸送量。即，調(diào)色劑輸送輥 與顯影輥通常連接到同一電源上，為大致相同的電位，但嚴格來講，若設(shè)計成調(diào)色劑輸送輥 的電阻具有電壓依賴性的話，則可使調(diào)色劑輸送輥與顯影輥之間產(chǎn)生數(shù)V的電位差。S卩，將 與接地間的電路設(shè)想為數(shù)100V的范圍時，將調(diào)色劑輸送輥的電阻設(shè)定成一直以來所要求 的如105Q以下、更優(yōu)選104 5 Q以下，在將與顯影輥之間的電路設(shè)想為數(shù)V、具代表性的為 5V這樣的低電壓時，將調(diào)色劑輸送輥的電阻設(shè)定成106 108Q，從而有效地利用通過降低 以往的調(diào)色劑的帶電量來進行控制的機制，并且在調(diào)色劑輸送輥與顯影輥之間還設(shè)置有微 小的電位差，利用庫侖力使得調(diào)色劑與調(diào)色劑輸送輥之間斥力起作用，調(diào)色劑與顯影輥之 間引力起作用，從而使調(diào)色劑輸送量增大，即使在打印初期也能確保圖像濃度。這里，作為使調(diào)色劑輸送輥的輥電阻具有電壓依賴性的方法，存在如下方法通過 使粘接層為絕緣性并控制其厚度來設(shè)計電壓依賴性的方法；向絕緣性彈性物質(zhì)中混合導(dǎo)電 性物質(zhì)以形成導(dǎo)電性彈性層，并且設(shè)計電壓依賴性的方法。其中作為前者的控制絕緣性粘 接層的厚度的方法，存在如下方法使粘接層自身的厚度變化的方法；通過使粘接劑為熱 熔融性、并控制粘接溫度，來控制粘接層向?qū)щ娦詮椥詫拥臐B透，并間接地控制粘接層的厚 度的方法。此外，作為后者的方法，有通過設(shè)計所混合的導(dǎo)電性物質(zhì)的顆粒形狀和配合量來 設(shè)計電阻的電壓依賴性的方法。本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，在控制的難易性方面，上述的方法中，前者的控制絕緣性粘接層 的厚度的方法，尤其是通過控制粘接溫度來設(shè)計調(diào)色劑輸送輥的電阻電壓依賴性的方法， 可穩(wěn)定地設(shè)計輥電阻的電壓依賴性并且有效，從而完成了本發(fā)明。S卩，像以往那樣在將熱熔融型的粘接劑在該粘接劑的熔點以上進行粘接處理以形 成粘接層的情況下，認為在軸與導(dǎo)電性彈性層粘接時，變成熔融的粘接劑實質(zhì)上滲透到泡 沫狀的導(dǎo)電性彈性層內(nèi)的狀態(tài)，輥電阻的電壓依賴性小。與此相對，若將熱熔融型的粘接劑 在雖未達到其熔點但發(fā)生軟化而可確保充分的粘接力的溫度下進行粘接處理并形成粘接
4層的話，在軸與導(dǎo)電性彈性層粘接時，由于粘接劑為半熔融的狀態(tài)而不會直接滲透到泡沫 中，因此在施加5V電壓時可實現(xiàn)106 108Q的電阻。由以上可見，本發(fā)明的調(diào)色劑輸送輥的特征在于，在軸的外周介由粘接層承載導(dǎo) 電性彈性層而形成，該導(dǎo)電性彈性層由聚氨酯泡沫形成，在施加100V電壓時的輥電阻為 105Q以下，尤其為104 5 Q以下，并且，在施加5V電壓時的輥電阻為106 10%。本發(fā)明中，所述粘接層優(yōu)選由熱熔融型高分子粘接劑構(gòu)成，并在該熱熔融型高分 子粘接劑的熔點以下的溫度下形成。此外，本發(fā)明的輥中，為了實現(xiàn)上述電阻值，考慮到與 彈性層的融合難易性和由此產(chǎn)生的粘接強度、批量生產(chǎn)性等，作為前述熱熔融型高分子粘 接劑，優(yōu)選使用以熔點為120°C以上的己二酸酯(adipate)系聚氨酯樹脂為主要成分的熱 熔融型高分子粘接劑。由此，使粘接劑充分軟化而確保粘接力，并且，在低于粘接劑的熔點 的溫度下確保足夠厚度的粘接層，在低電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定，可使輥電阻為106 108Q。此外，本發(fā)明的圖像形成裝置的特征在于，具備上述本發(fā)明的調(diào)色劑輸送輥。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，通過采用上述方案，可實現(xiàn)尤其在打印初期可確保足夠的濃度的調(diào) 色劑輸送輥及使用其的圖像形成裝置。


圖1所示為本發(fā)明的一個實施方式的調(diào)色劑輸送輥的寬度方向剖面圖
圖2所示為實施例的簡略電阻測定裝置的說明圖。
圖3所示為實施例的輥電阻與圖像濃度的關(guān)系的圖表。
圖4所示為實施例的圖像濃度的圖表。
圖5所示為圖像形成裝置的一例的簡略說明圖。
圖6所示為將調(diào)色劑從調(diào)色劑輸送輥輸送到顯影輥的機制的說明圖。
附圖標記說明
1軸
2粘接層
3導(dǎo)電性彈性層
11圖像形成體
12顯影輥
13調(diào)色劑輸送輥
14調(diào)色劑容納部
15轉(zhuǎn)印輥
16帶電部
17曝光部
18刮板
20調(diào)色劑
100金屬板
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。圖1中示出本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的調(diào)色劑輸送輥的寬度方向剖面圖。如圖示那 樣，本發(fā)明的調(diào)色劑輸送輥在軸1的外周介由粘接層2承載導(dǎo)電性彈性層3而成。在本發(fā)明的調(diào)色劑輸送輥中，要求在施加100V電壓時的輥電阻為105 Q以下，并且，在 施力口 5V電壓時的輥電阻為106 108Q。通過使其持有這樣的電壓依賴性，可將打印初期的濃 度確保在與打印耐久后半期相同的程度，并且可解決在打印初期不能獲得足夠濃度的問題。此外，導(dǎo)電性彈性層3由聚氨酯泡沫(urethane foam)形成。尤其優(yōu)選的是，導(dǎo)電 性彈性層3由使用水發(fā)泡的導(dǎo)電劑炭黑內(nèi)添型的聚氨酯泡沫、或者、對導(dǎo)電性涂料進行浸 漬處理而賦予導(dǎo)電性的聚氨酯泡沫來形成，并且，粘接層2由熱熔融型高分子粘接劑形成， 尤其是由以熔點為120°C以上的己二酸酯系聚氨酯樹脂為主要成分的粘接劑形成。作為粘 接層的構(gòu)成材料，尤其優(yōu)選使用比以往的粘接劑熔點高的粘接劑，尤其是以己二酸酯系聚 氨酯樹脂為主要成分的粘接劑。這可能是基于以下理由。即，如前述那樣，低熔點的粘接劑在粘接軸和導(dǎo)電性彈性 層時，呈現(xiàn)出熔融的粘接劑實質(zhì)上滲透到導(dǎo)電性彈性層內(nèi)的狀態(tài)。與此相對，在如本發(fā)明 那樣使用高熔點的粘接劑的情況下，粘接時粘接劑完全不熔融，在所得的輥中，以直接固化 成某一程度厚膜狀的狀態(tài)殘留在軸的周圍。因此，利用該厚膜狀的粘接層2來阻止在施加 低電壓條件下的電荷的流動，與帶電輥表層一起適當分布帶電量，在與顯影輥之間產(chǎn)生適 當?shù)碾娢徊?。由此，吸附的調(diào)色劑順利地轉(zhuǎn)移到顯影輥上，其結(jié)果為，即使在調(diào)色劑容易帶 電的打印初期，也能夠適當?shù)禺a(chǎn)生調(diào)色劑分離，由此增大調(diào)色劑輸送量，從而確保足夠的濃 度。因此，根據(jù)本發(fā)明，與施加5V電壓時的輥電阻為106Q以下的以往輥相比，可以說取得 了下述表1中所示的效果。[表 1] 此外，根據(jù)如上述那樣的原因，本發(fā)明中使粘接劑熔融的溫度，即軸與導(dǎo)電性彈性 層粘接時的加熱溫度也是極為重要的。具體而言，粘接時的加熱溫度需要為100°c以上。在 為了粘接而進行加熱時，不僅要使粘接劑熔融，還要考慮通過與粘接劑之間的化學(xué)反應(yīng)對 由聚氨酯泡沫形成的導(dǎo)電性彈性層側(cè)進行改質(zhì)，當加熱溫度低于100°c時，粘接劑的熔融可 能不充分，或者導(dǎo)電性彈性層的改質(zhì)不充分，從而不能促進導(dǎo)電性彈性層與粘接層的化學(xué) 性鍵合，因此不能獲得足夠的粘接性。此外，加熱溫度為100°c時，通過長時間(例如，8小 時左右)的加熱可確保粘接性，但考慮到生產(chǎn)率且為了穩(wěn)定地進行改質(zhì)，加熱溫度優(yōu)選為 120°C以上，特別優(yōu)選為130°C以上。此外，當加熱溫度超過200°C時，由聚氨酯泡沫形成的 導(dǎo)電性彈性層發(fā)生變質(zhì)、或發(fā)生燃燒等問題。因此，更優(yōu)選加熱溫度為130°C以上且200°C 以下。此外，有關(guān)粘接劑的熔點，根據(jù)與上述同樣的理由，優(yōu)選為130°C以上且200°C以 下。進而，從粘接劑的熔點與上述加熱溫度的關(guān)系來看，作為更優(yōu)選的條件是，加熱溫度為 130°C以上且200°C以下，并且使用高于該加熱溫度且熔點為130°C以上且200°C以下的范 圍的粘接劑。其原因在于當粘接劑的熔點在加熱溫度以下時，粘接劑完全熔融，不能得到 本發(fā)明所期望的效果。此外，即使將熔點為120°C以下的粘接劑在更低的熔點下進行粘接，由于泡沫自身 的保溫性也不能順利地進行粘接，不僅難以形成所期望的粘接劑的層，由于在使用環(huán)境下 因通電而發(fā)熱或機械性剪切，實質(zhì)上粘接層在使用過程中消失，不能獲得其效果。在本發(fā)明中，只要是滿足上述粘接層的條件的粘接層即可，由此，可獲得本發(fā)明所 期望的效果，對于除此以外的具體的輥結(jié)構(gòu)、具體的輥電阻的值等，可根據(jù)期望進行適當?shù)?決定，沒有特別的限制。例如，作為用于上述粘接層2的粘接劑，只要是熱熔融型高分子粘接劑即可，對除 此以外的配合成分沒有特別的限制。此外，作為其性狀，可以為薄膜、顆粒等任何形態(tài)。粘 接層2的厚度，優(yōu)選為20 300 ym，過薄時發(fā)生粘接不良，過厚時不能獲得適當?shù)妮侂娮瑁?因此均不優(yōu)選。此外，作為用于本發(fā)明的輥的軸1，沒有特別的限制，可使用任意的物質(zhì)，例如，可 使用對硫化處理碳鋼等鋼材實施鍍鎳或鍍鋅等的軸、由鐵、不銹鋼、鋁等金屬制的實心體構(gòu) 成的芯棒、將內(nèi)部挖成中空的金屬制圓筒體等金屬制軸。此外，作為用于導(dǎo)電性彈性層3的聚氨酯泡沫的材料，只要是在樹脂中含有尿烷 鍵的聚氨酯泡沫的材料，則沒有特別的限制，例如，可使用以下所述的材料。有關(guān)聚氨酯泡沫的制造方法，可使用水發(fā)泡的方法。具體而言，已知有如下方法 預(yù)先使異氰酸酯成分與多元醇成分反應(yīng)生成預(yù)聚物，使包含該預(yù)聚物、水、尿烷反應(yīng)催化劑 等的發(fā)泡體形成材料在規(guī)定的塊狀模具中自由地發(fā)泡后，使其加熱固化。作為被用于制造預(yù)聚物的多元醇成分，例如，可使用使環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷加成 聚合而成的聚醚多元醇、聚四亞甲基醚二醇、酸成分和二醇成分縮合而成的聚酯多元醇、使 己內(nèi)酯開環(huán)聚合而成的聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等。作為使環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷加成聚合而成的聚醚多元醇，例如，可列舉出以水、丙 二醇、乙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、己三醇、三乙醇胺、二甘油、季戊四醇、乙二胺、甲基葡糖 苷、芳香族二胺、山梨醇、蔗糖、磷酸等為起始物質(zhì)，將環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷加成聚合而成的聚醚多元醇，特別優(yōu)選以水、丙二醇、乙二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、己三醇為起始物質(zhì)。有 關(guān)加成的環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的比率、微觀結(jié)構(gòu)，環(huán)氧乙烷的比率優(yōu)選為2 95重量％，更 優(yōu)選為5 90重量％，優(yōu)選在末端加成環(huán)氧乙烷。此外，分子鏈中的環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷 的排列優(yōu)選為無規(guī)排列。另外，作為所述聚醚多元醇的分子量，在以水、丙二醇、乙二醇為起始物質(zhì)時為2 官能團，其重均分子量優(yōu)選為300 6000的范圍，更優(yōu)選為3000 5000的范圍。此外， 在以丙三醇、三羥甲基丙烷、己三醇為起始物質(zhì)時為3官能團，其重均分子量優(yōu)選為900 9000的范圍，更優(yōu)選為4000 8000的范圍。此外，還可以將2官能團的多元醇和3官能團 的多元醇適當混合來使用。此外，聚四亞甲基醚二醇，例如，可通過四氫呋喃的陽離子聚合而獲得，優(yōu)選使用 重均分子量為400 4000的范圍，尤其是650 3000的范圍的聚四亞甲基醚二醇。此外， 還優(yōu)選將分子量不同的聚四亞甲基醚二醇混合。此外，還可以使用使環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等 環(huán)氧烷烴共聚合而獲得的聚四亞甲基醚二醇。此外，還優(yōu)選將聚四亞甲基醚二醇和、使環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷加成聚合而成的聚 醚多元醇混合使用。此時，它們的混合比率優(yōu)選以重量比計為95 5 20 80的范圍使 用，特別優(yōu)選以90 10 50 50的范圍使用。此外，還可與上述多元醇成分一起并用丙烯腈改性多元醇而成的聚合物多元醇、 對多元醇加成三聚氰胺而成的多元醇、丁二醇等二醇類、三羥甲基丙烷等多元醇類或它們 的衍生物。作為被用于制造預(yù)聚物的多異氰酸酯成分，可使用芳香族異氰酸酯或其衍生物、 脂肪族異氰酸酯或其衍生物、脂環(huán)族異氰酸酯或其衍生物。其中，優(yōu)選芳香族異氰酸酯或其 衍生物，特別優(yōu)選使用甲苯二異氰酸酯(TDI)或其衍生物、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)或 其衍生物。作為甲苯二異氰酸酯或其衍生物，可使用粗制甲苯二異氰酸酯、2，4-甲苯二異氰 酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯、2，4-甲苯二異氰酸酯與2，6-甲苯二異氰酸酯的混合物、它們 的脲改性物、縮二脲改性物、碳化二亞胺改性物、用多元醇等改性后的尿烷改性物等。作為 二苯基甲烷二異氰酸酯或其衍生物，例如，可使用使二氨基二苯基甲烷或其衍生物與光氣 反應(yīng)而獲得的二苯基甲烷二異氰酸酯或其衍生物。作為二氨基二苯基甲烷的衍生物，有多 核體等，可使用由二氨基二苯基甲烷獲得的純二苯基甲烷二異氰酸酯、由二氨基二苯基甲 烷的多核體獲得的聚合二苯基甲烷二異氰酸酯等。有關(guān)聚合二苯基甲烷二異氰酸酯的官能 團數(shù)，通常，可使用純二苯基甲烷二異氰酸酯與各種官能團數(shù)的聚合二苯基甲烷二異氰酸 酯的混合物，平均官能團數(shù)優(yōu)選為2. 05 4. 00、更優(yōu)選為2. 50 3. 50。此外，還可使用將 這些二苯基甲烷二異氰酸酯或其衍生物改性而獲得的衍生物，例如，用多元醇等改性后的 尿烷改性物、通過形成異氰酸酯二聚體(uretdione)而得到的二聚物、異氰脲酸酯改性物、 碳化二亞胺/脲酮亞胺改性物、脲基甲酸酯改性物、脲改性物、縮二脲改性物等。此外，還可 混合數(shù)種二苯基甲烷二異氰酸酯或其衍生物而使用。作為預(yù)聚物化的方法，可列舉出，將多元醇和異氰酸酯裝入適當?shù)娜萜鲀?nèi)，充分攪 拌，在30 90°C、更優(yōu)選40 70°C下，保溫6 240小時、更優(yōu)選24 72小時的方法。 此時，多元醇和異氰酸酯的分量的比率，優(yōu)選調(diào)節(jié)成使所得的預(yù)聚物的異氰酸酯含有率為4 30重量％，更優(yōu)選為6 15重量％。當異氰酸酯的含有率低于4重量％時，預(yù)聚物的 穩(wěn)定性受到損害，在儲存中預(yù)聚物發(fā)生固化，可能變得不能供于使用。此外，當異氰酸酯的 含有率超過30重量％時，未被預(yù)聚物化的異氰酸酯的含量增加，由于該聚異氰酸酯與用于 后續(xù)的聚氨酯固化反應(yīng)的多元醇成分，通過與未經(jīng)過預(yù)聚物化反應(yīng)的一步法相類似的反應(yīng) 機構(gòu)而發(fā)生固化，因此使得使用預(yù)聚物法的效果減弱。在聚氨酯泡沫中加入上述多元醇成分和異氰酸酯成分，根據(jù)期望可添加導(dǎo)電劑、 發(fā)泡劑(水、低沸點物、氣體等)、交聯(lián)劑、表面活性劑、催化劑、穩(wěn)泡劑等，由此可形成根據(jù) 期望的層結(jié)構(gòu)。此外，還可適當?shù)厥褂米枞紕?、填充材料、離子導(dǎo)電劑或電子導(dǎo)電劑等導(dǎo)電 劑、公知的填充劑、交聯(lián)劑等。作為離子導(dǎo)電劑的例子，可列舉出四乙基銨、四丁基銨、十二烷基三甲基銨(例 如，月桂基三甲基銨)、十六烷基三甲基銨、十八烷基三甲基銨(例如，硬脂基三甲基銨)、芐 基三甲基銨、改性脂肪酸二甲基乙基銨等的高氯酸鹽、氯酸鹽、鹽酸鹽、溴酸鹽、碘酸鹽、氟 硼酸鹽、硫酸鹽、烷基硫酸鹽、羧酸鹽、磺酸鹽等銨鹽，鋰、鈉、鉀、鈣、鎂等堿金屬或堿土類金 屬的高氯酸鹽、氯酸鹽、鹽酸鹽、溴酸鹽、碘酸鹽、氟硼酸鹽、三氟甲基硫酸鹽、磺酸鹽等。此外，作為電子導(dǎo)電劑的例子，可列舉出科琴黑、乙炔黑等導(dǎo)電性碳；SAF、ISAF、 HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等橡膠用碳；實施了氧化處理的墨水用碳、熱分解碳、天然石墨、 人造石墨；氧化錫、氧化鈦、氧化鋅等導(dǎo)電性金屬氧化物；鎳、銅、銀、鍺等金屬等。這些導(dǎo)電 劑可以單獨使用，也可以2種以上混合使用。對于其配合量沒有特別的限制，可根據(jù)期望進 行適當選定，通常，相對于多元醇和異氰酸酯的總量100重量份，為0. 1 40重量份的比 例，優(yōu)選為0. 3 20重量份的比例。作為用于聚氨酯泡沫的固化反應(yīng)的催化劑，可列舉出三乙胺、二甲基環(huán)己胺等單 胺類、四甲基乙二胺、四甲基丙二胺、四甲基己二胺等二胺類、五甲基二乙烯三胺、五甲基二 丙烯三胺、四甲基胍等三胺類、三乙二胺、二甲基哌嗪、甲基乙基哌嗪、甲基嗎啉、二甲基氨 基乙基嗎啉、二甲基咪唑等環(huán)狀胺類、二甲基氨基乙醇、二甲基氨基乙氧基乙醇、三甲基氨 基乙基乙醇胺、甲基羥乙基哌嗪、羥乙基嗎啉等醇胺類、雙(二甲基氨基乙基)醚、乙二醇雙 (二甲基)氨基丙基醚等醚胺類、辛酸亞錫、二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、二丁基硫 醇錫(dibutyltin mercaptide)、二丁基錫硫代羧酸酯(dibutyltinthiocarboxylate)、雙 馬來酸二丁基錫、二辛基硫醇錫、二辛基錫硫代羧酸酯、丙酸苯汞、辛烯酸鉛等有機金屬化 合物等。這些催化劑可以單獨使用，也可以兩種以上組合使用。在本發(fā)明中，為了使泡沫材料的氣孔穩(wěn)定，優(yōu)選在聚氨酯泡沫配方中配合有機硅 穩(wěn)泡劑或各種表面活性劑。作為有機硅穩(wěn)泡劑，優(yōu)選使用二甲基聚硅氧烷-聚氧化烯共聚 物等，特別優(yōu)選由分子量350 15000的二甲基聚硅氧烷部分和分子量200 4000的聚氧 化烯部分構(gòu)成的二甲基聚硅氧烷-聚氧化烯共聚物。聚氧化烯部分的分子結(jié)構(gòu)優(yōu)選環(huán)氧乙 烷的加成聚合物、環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的加成共聚物，還優(yōu)選其分子末端為環(huán)氧乙烷。作為 表面活性劑，可列舉出陽離子性表面活性劑、陰離子性表面活性劑、兩性表面活性劑等離子 系表面活性劑，各種聚醚、各種聚酯等非離子性表面活性劑。它們可以單獨使用，也可以兩 種以上組合使用。有機硅穩(wěn)泡劑或各種表面活性劑的配合量，相對于多元醇成分和異氰酸 酯成分的總量100重量份，優(yōu)選為0. 1 10重量份，更優(yōu)選為0. 5 5重量份。本發(fā)明中，由聚氨酯泡沫形成的導(dǎo)電性彈性層，優(yōu)選在表面具有自內(nèi)部連通的氣孔開口部，由此，調(diào)色劑可從泡沫內(nèi)部良好地供給，從而消除調(diào)色劑輸送量不穩(wěn)定化的問 題。氣孔開口部的直徑優(yōu)選為50 400 u m,此外，平均每1cm2聚氨酯泡沫表面的開口部的 個數(shù)優(yōu)選為100 2000個。用于獲得具有所述氣孔開口部的結(jié)構(gòu)的聚氨酯泡沫的形成，可 通過組合聚氨酯配方和脫模劑，并按照現(xiàn)有技術(shù)來進行。本發(fā)明的調(diào)色劑輸送輥可通過在軸1的外周介由粘接劑承載導(dǎo)電性彈性層3后， 在上述規(guī)定的溫度下進行加熱來制造。具體而言，首先，在將由板狀等任意形狀的聚氨酯泡 沫形成的導(dǎo)電性彈性體3成型的同時，在軸1的外周纏繞薄膜狀粘接劑、或使顆粒狀粘接劑 熔融后進行涂布，從而形成粘接劑的膜。然后，在導(dǎo)電性彈性體3上開孔，將帶有粘接劑的 軸1插入該孔中。然后，在規(guī)定溫度下進行加熱，介由粘接層2使軸1和導(dǎo)電性彈性層3 — 體化，研磨導(dǎo)電性彈性層3的表面，形成所期望的圓筒形狀，進而將導(dǎo)電性彈性層3的端部 切斷成規(guī)定形狀，從而可以獲得本發(fā)明的調(diào)色劑輸送輥。此外，本發(fā)明的圖像形成裝置，只要特別具備上述本發(fā)明的調(diào)色劑輸送輥即可，對 于除此以外的裝置結(jié)構(gòu)，則沒有特別的限制。根據(jù)使用了本發(fā)明的調(diào)色劑輸送輥的本發(fā)明 的圖像形成裝置，可確保在打印初期的足夠的濃度。實施例以下，采用實施例對本發(fā)明進行更具體地說明。使用下述表2所示的物質(zhì)作為用于形成粘接層的粘接劑，制作出圖1所示的在軸 1的外周介由粘接層2承載有導(dǎo)電性彈性層3而成的調(diào)色劑輸送輥。作為軸1使用金屬制 的軸(直徑小6mm，長約260mm)。此夕卜，作為導(dǎo)電性彈性層3的材料，使用如下的聚氨酯泡 沫原料相對于預(yù)先使分子量為5000的聚醚多元醇與甲苯二異氰酸酯(TDI)反應(yīng)而成的 預(yù)聚物100重量份，混合使導(dǎo)電劑科琴黑分散到發(fā)泡劑水中而成的水分散碳20重量份、發(fā) 泡催化劑甲苯二胺0. 2重量份、固化催化劑二丙二醇0. 2重量份和穩(wěn)泡劑硅0. 65重量份， 將所得的發(fā)泡體形成材料以規(guī)定量流入溫度50°C的塊狀模具中使其發(fā)泡，并使其加熱固化 后，用120°C的干燥爐使剩余水分干燥，切斷成規(guī)定尺寸而形成的聚氨酯泡沫原料。首先，將通過上述方法獲得的導(dǎo)電性彈性層3成型，并在其上開設(shè)與軸1相對應(yīng)的 孔，在軸1的外周纏繞薄膜狀粘接劑、或者使顆粒狀粘接劑熔融后進行涂布，從而形成各粘 接劑的膜。接著，將軸1插入導(dǎo)電性彈性層3的孔中，在溫度130°C下加熱60分鐘，介由粘 接層2使軸1和導(dǎo)電性彈性層3 —體化。然后，研磨導(dǎo)電性彈性層3的表面，形成外徑13mm 的圓筒形狀，進而切斷長約218mm的導(dǎo)電性彈性層3的端部，從而獲得各供試輥。[表 2] *1)為通過高化式流動試驗儀(Koka type flow tester)((株)島津制作所制造)得到的測定值。〈輥電阻測定方法〉在常溫常濕環(huán)境(22. 5°C /55RH% )下，使用圖2所示的裝置，對所得的各供試輥測定了輥電阻。具體而言，在金屬板100上載置各輥，以輥的兩端負載有0.98N載荷的狀 態(tài)(總壓力1.96N)，通過低電壓電源施加5V電壓，進行了測定。測定部位為1處。在施加 100V電壓的情況下，也同樣的進行測定。<圖像濃度試驗>將各供試輥作為調(diào)色劑輸送輥組裝到市售的LBP上，在常溫常濕環(huán)境 (22. 5°C/55RH% )下，在一張印刷用紙中打印規(guī)定的圖案。使用的墨盒為同一生產(chǎn)批號，測 定打印第3張時所得的圖像的透過濃度。透過濃度的測定使用SAKATA INXENG. CO.，LTD. 制造的X_Rite310T，將圖案中5處全黑(100%濃度)部分的各處的透過濃度平均值進一步 平均化。它們的結(jié)果，如下述表3和圖3、4的圖表所示。[表 3] 如上述表3等所示，可確認與使用低熔點粘接劑的以往例相比，使用本發(fā)明的高 熔點粘接劑的實施例，可獲得較高的輥電阻，并且在打印初期能確保良好的圖像濃度。
權(quán)利要求
一種調(diào)色劑輸送輥，其特征在于，其是在軸的外周介由粘接層承載導(dǎo)電性彈性層而形成的，該導(dǎo)電性彈性層由聚氨酯泡沫形成，在施加100V電壓時的輥電阻為105Ω以下，并且，在施加5V電壓時的輥電阻為106～108Ω。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑輸送輥，所述粘接層由熱熔融型高分子粘接劑構(gòu)成， 且在該熱熔融型高分子粘接劑的熔點以下的溫度下形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)色劑輸送輥，所述熱熔融型高分子粘接劑以熔點120°C以 上的己二酸酯系聚氨酯樹脂為主要成分。
4.一種圖像形成裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑輸送輥。
5.一種圖像形成裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求2所述的調(diào)色劑輸送輥。
6.一種圖像形成裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求3所述的調(diào)色劑輸送輥。
全文摘要
本發(fā)明提供調(diào)色劑輸送輥及使用其的圖像形成裝置，該調(diào)色劑輸送輥尤其在打印初期能夠確保足夠的濃度。所述調(diào)色劑輸送輥在軸1的外周介由粘接層2承載導(dǎo)電性彈性層3而成，導(dǎo)電性彈性層3由聚氨酯泡沫形成。在施加100V電壓時的輥電阻為105Ω以下，優(yōu)選為104.5Ω以下，并且，在施加5V電壓時的輥電阻為106～108Ω。粘接層2優(yōu)選由熱熔融型高分子粘接劑構(gòu)成，且在熱熔融型高分子粘接劑的熔點以下的溫度下形成。
文檔編號G03G15/08GK101861549SQ200880116288
公開日2010年10月13日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月15日
發(fā)明者佐藤淳一朗, 草野曉 申請人:株式會社普利司通