專利名稱：電子照相設(shè)備用顯影輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子照相設(shè)備用顯影輥。
背景技術(shù)：
已知采用電子照相方式的復(fù)印機、打印機、傳真機等電子照相設(shè)備。電子照相設(shè)備的內(nèi)部通常裝有感光鼓，在感光鼓的周圍配有顯影輥、帶電輥、轉(zhuǎn)印輥、調(diào)色劑供給輥等導(dǎo)電性輥。此種電子照相設(shè)備的顯影輥具有各種結(jié)構(gòu)，例如已知的包括軸體、形成于軸體外周的橡膠彈性層、以及形成于橡膠彈性層外周的覆蓋層的結(jié)構(gòu)。為了確保高的調(diào)色劑輸送性以實現(xiàn)圖像的高畫質(zhì)等，在顯影輥的表面形成凹凸形狀。
在顯影輥的表面形成凹凸形狀的方法已知例如有在覆蓋層中分散包含聚氨酯樹脂等樹脂的樹脂粒子的方法；或使用在內(nèi)周面具有大量凹部的圓筒形狀的成型模，將凹凸形狀模轉(zhuǎn)印至橡膠彈性層表面的方法等。例如專利文獻I中公開了通過模轉(zhuǎn)印在橡膠彈性層的表面形成凹凸形狀的方法。在該橡膠彈性層外周形成覆蓋層(中間層)，為了形成該覆蓋層，使用含有熱塑性聚氨酯、多元醇以及硬化劑的涂料。專利文獻I :日本特開2009-186658號公報通過模轉(zhuǎn)印形成的橡膠彈性層的凸部較為柔軟，因此，層形成板等相對構(gòu)件與橡膠彈性層凸部的側(cè)面(斜面)發(fā)生摩擦等，使橡膠彈性層的凸部容易損壞。例如專利文獻I的顯影輥，在耐久試驗后橡膠彈性層的凸部損壞。這樣，如果橡膠彈性層的凸部損壞，則橡膠彈性層會露出到輥表面，在橡膠彈性層露出的部分橡膠彈性層與感光體接觸。在橡膠彈性層與感光體接觸的狀態(tài)下，橡膠彈性層所含有的溢出到露出表面的成分移至感光體而污染感光體，從而出現(xiàn)圖像異常的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題在于提供一種電子照相設(shè)備用顯影輥，該顯影輥長期維持高的調(diào)色劑輸送性，并且能夠抑制通過模轉(zhuǎn)印而形成于橡膠彈性層表面的凸部被損壞。為了解決所述問題，本發(fā)明提供一種電子照相設(shè)備用顯影輥，其包括軸體、模成型于所述軸體的外周且通過模轉(zhuǎn)印而在外周表面形成多個凸部的橡膠彈性層、以及形成于所述橡膠彈性層外周的覆蓋層；所述覆蓋層由涂料的硬化物形成，所述涂料含有(A)數(shù)均分子量在50000 200000范圍內(nèi)的熱塑性聚氨酯、(B)數(shù)均分子量在500 4000范圍內(nèi)的多元醇、以及(C)硬化劑；所述涂料中(A) (C)成分三者之間的質(zhì)量比a c滿足下述式(I) ⑷a+b+c = 100 (I)40 ^ a ^ 75 (2)5 彡 b 彡 20(3)
20 ^ c(4)此時，所述覆蓋層覆蓋所述橡膠彈性層的凸部的部分的厚度優(yōu)選I. 5μπι以上。另夕卜，輥表面的凹凸高度優(yōu)選在Iym 25μπι的范圍內(nèi)。而且所述橡膠彈性層的凸部的高度優(yōu)選在2 μ m 50 μ m的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的電子照相設(shè)備用顯影輥，由于在通過模轉(zhuǎn)印而于外周表面形成大量凸部的橡膠彈性層的外周形成覆蓋層的涂料含有(A)特定的熱塑性聚氨酯、(B)特定的多元醇、(C)硬化劑，涂料中㈧ (C)成分三者之間的質(zhì)量比a c滿足特定的關(guān)系，因此涂料的觸變性高，涂布于橡膠彈性層的外周時，可以抑制覆蓋橡膠彈性層的凸部的斜面的覆蓋層的膜厚變小。另外，涂料中(A) (C)成分三者之間的質(zhì)量比a c存在特定的關(guān)系，因此，和(B)成分相比，(C)成分的調(diào)配量增多，從而可以提高橡膠彈性層和覆蓋層之間的附著性。并且，由此可以抑制通過模轉(zhuǎn)印而形成于橡膠彈性層表面的凸部因?qū)有纬砂宓认鄬?gòu)件而被損壞。另外，可以長期維持橡膠彈性層表面的凹凸形狀，因此可以長期維持高的調(diào)色劑輸送性。此時，如果覆蓋橡膠彈性層的凸部的覆蓋層的厚度在I. 5μπι以上，則會充分確保覆蓋凸部的側(cè)面(斜面)的覆蓋層的厚度，因此較好地防止橡膠彈性層的凸部被損壞。另外，如果此時輥表面的凹凸高度在I μ m 25 μ m的范圍內(nèi)，則調(diào)色劑輸送性特別優(yōu)異。這樣可以不損壞而長期維持調(diào)色劑輸送性優(yōu)異的凹凸形狀，因此可以長期維持高的調(diào)色劑輸送性。而且，如果此時的橡膠彈性層凸部的高度在2 μ m 50 μ m的范圍內(nèi)，則可以使輥表面的凹凸高度在特定范圍內(nèi)，因此調(diào)色劑輸送性優(yōu)異。這樣可以不損壞而長期維持調(diào)色劑輸送性優(yōu)異的凹凸形狀，因此可以長期維持高的調(diào)色劑輸送性。


圖I是本發(fā)明電子照相設(shè)備用顯影輥沿圓周方向的剖面圖。圖2是示出了電子照相設(shè)備用顯影輥的輥表面的放大剖面圖。圖3是示出了形成覆蓋層的涂料中成分(A) (C)三者之間的質(zhì)量比范圍的三角圖。圖4是示出了電子照相設(shè)備用顯影輥的輥表面的放大剖面圖，其與圖2比較，放大倍數(shù)更大。圖5是用實施例及比較例中的涂料中成分㈧ (C)三者之間的質(zhì)量比繪圖得到的三角圖。
具體實施例方式接著，參照附圖詳細說明本發(fā)明的電子照相設(shè)備用顯影輥(以下有時稱為顯影輥)。電子照相設(shè)備用顯影輥是裝在采用電子照相方式的復(fù)印機、打印機、傳真機等電子照相設(shè)備中的顯影輥，并設(shè)在裝于電子照相設(shè)備的內(nèi)部的感光鼓周圍。圖I是示出一個具體實施方式
的顯影輥10沿圓周方向的剖面圖。如圖I所示，顯影輥10包括軸體12、形成于軸體12外周的橡膠彈性層14、以及形成于橡膠彈性層14外、周的覆蓋層16。軸體12可以列舉導(dǎo)電性軸。導(dǎo)電性軸可以列舉金屬制實心體、金屬制圓筒體、或?qū)@些金屬體實施鍍覆形成的軸等。金屬的種類可以列舉鋁、不銹鋼等。為了提高與橡膠彈性層14之間的粘合性等，可以在軸體12的外周面上涂布粘合劑或底涂料等。粘合劑或底涂料等根據(jù)需要可以進行導(dǎo)電化。橡膠彈性層14成為顯影輥10的基礎(chǔ)層。圖2是示出輥表面的放大圖。使用圖2對橡膠彈性層14進行詳細說明。橡膠彈性層14在其外周面具有大量的凸部14a。凸部14a和凸部14a之間具有平坦部14b。平坦部14b由與軸體12的外周面大致平行的面形成，凸部14a從平坦部14b向顯影輥10徑向的外側(cè)突出。這樣，橡膠彈性層14在其外周表面具有包含凸部14a和平坦部14b的凹凸形狀。
橡膠彈性層14是使用圓筒形狀的成型模，模成型于軸體12外周的橡膠彈性層。在該成型模的內(nèi)周面(成型時橡膠彈性層14的外周面所接觸的面)預(yù)先形成大量的凹部。在成型模的凹部和凹部之間具有成為與軸體12的外周面大致平行的面的成型模平坦部。成型模的內(nèi)周面具有包含該凹部和平坦部的凹凸形狀。因此，在橡膠彈性層14模成型時，成型模的內(nèi)周面的凹凸形狀被轉(zhuǎn)印至橡膠彈性層14的外周面。這樣，通過成型模的模轉(zhuǎn)印，在橡膠彈性層14的外周表面形成大量的凸部14a。橡膠彈性層14的橡膠材料具體可以是，例如硅酮橡膠、聚氨酯橡膠、聚丁橡膠、表氯醇橡膠等。其中，從由于層形成板或感光體等相對構(gòu)件的擠壓而導(dǎo)致的彈性變形更好地恢復(fù)(耐老化性良好)等觀點來看，優(yōu)選硅酮橡膠、聚氨酯橡膠。另外，硅酮橡膠還具有對于溫度變化或濕度變化等環(huán)境變化不易發(fā)生體積變化，因環(huán)境變化所引起的輥外徑變化小的優(yōu)點，因此特別優(yōu)選。根據(jù)需要，橡膠彈性層14中可以適當添加導(dǎo)電劑、填充劑、增量劑、補強劑、力口工助劑、硬化劑、硫化促進劑、交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑、抗氧化劑、塑化劑、紫外線吸收劑、顏料、硅油、輔助劑、表面活性劑等各種添加劑。導(dǎo)電劑可以列舉碳黑等電子導(dǎo)電劑或季銨鹽等離子導(dǎo)電劑等常見的導(dǎo)電劑。橡膠彈性層14可以是發(fā)泡體，也可以是實心體。橡膠彈性層14的厚度優(yōu)選在
O.Imm IOmm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選在Imm 5mm的范圍內(nèi)。覆蓋層16由含有㈧熱塑性聚氨酯、⑶多元醇、(C)硬化劑的涂料的硬化物形成。通過(B)成分和(C)成分反應(yīng)，形成熱硬化性聚氨酯，從而獲得硬化物。這樣，覆蓋層16由包含熱塑性聚氨酯和熱硬化性聚氨酯的材料形成，因此同時實現(xiàn)難老化(硬度)和降低硬化收縮。從涂料的涂布容易性等觀點來看，㈧熱塑性聚氨酯的數(shù)均分子量可以在50000 200000的范圍內(nèi)。熱塑性聚氨酯可以列舉己內(nèi)酰胺型或己二酸型、醚型等。其中，從確保高機械強度或彈性恢復(fù)性等觀點來看，優(yōu)選己內(nèi)酯型。從而可以獲得低硬度以及高機械強度。熱塑性聚氨酯的數(shù)均分子量通過使用聚苯乙烯校準曲線的凝膠滲透色譜(GPC，gel-permeation chromatography)法測定。從進一步提高涂料的觸變性等觀點來看，(B)多元醇的數(shù)均分子量可以在500 4000的范圍內(nèi)。多元醇可以列舉醚類多元醇、己內(nèi)酯類多元醇、酯類多元醇等。其中，從獲得低電阻等觀點來看，優(yōu)選醚類多元醇。如果電阻低，則圖像的殘像特性會變得良好。多元醇的數(shù)均分子量通過使用聚苯乙烯校準曲線的凝膠滲透色譜(GPC)法測定。醚類多元醇可以列舉使環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷等的I種或2種以上和分子量相對較低的多元醇的I種或2種以上加成聚合得到的聚醚多元醇，或使四氫呋喃開環(huán)聚合得到的聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)等。多元醇可以列舉乙二醇、丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、2，3-丁二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、3-羥基-2，2- 二甲基-3-羥基-2，2- 二甲基丙基丙酸酯(3_hydroxy-2，2-dimethylpropyl-3-hydroxy-2, 2-dimethylpropionate)、2, 2_ 二乙基-I, 3_ 丙二醇等脂肪族二醇，1，3-雙(羥甲基)環(huán)己烷、1，4_雙(羥甲基)環(huán)己烷、1，4_雙(羥乙基)環(huán)己烷、1，4_雙(羥丙基)環(huán)己烷、1，4-雙(羥基甲氧基)環(huán)己烷、1，4-雙(羥基乙氧基)環(huán)己烷、2，2-雙(4-羥基甲氧基環(huán)己基)丙烷、2，2-雙(4-羥基乙氧基環(huán)己基)丙烷、雙(4-羥基環(huán)己基)甲烷、2，2-雙(4-羥基環(huán)己基)丙烷、3 (4)，8 (9)-三環(huán)[5·2· 1.02'6]癸烷二甲醇 等脂環(huán)族二醇等。其中，特別優(yōu)選乙二醇、2，2- 二甲基-1，3-丙二醇、1，6-己二醇、1，4-雙(羥甲基)環(huán)己烷。酯類多元醇的酸成分可以列舉丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、十二烷基丁二酸等脂肪族二元酸，1，2-環(huán)己烷二甲酸、1，3-環(huán)己烷二甲酸、1，4_環(huán)己烷二甲酸、4-甲基-1，2-環(huán)己烷二甲酸、1，2-雙(4-羧基環(huán)己基)甲烷、2，2-雙(4-羧基環(huán)己基)丙烷等脂環(huán)族二元酸，或?qū)Ρ蕉姿帷㈤g苯二甲酸、鄰苯二甲酸、1，6_萘二甲酸等芳香族二元酸等。脂環(huán)族二元酸、芳香族二元酸會使樹脂的內(nèi)聚力提高，另一方面，脂肪族二元酸容易使樹脂的柔軟性提高。(C)硬化劑可以列舉異氰酸酯。異氰酸酯可以列舉分子中具有I個異氰酸酯基的異氰酸酯、分子中具有2個異氰酸酯基的二異氰酸酯、分子中具有3個以上異氰酸酯基的異氰酸酯。具體可以列舉2，4_甲苯二異氰酸酯、2，6_甲苯二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、 4，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、間苯二異氰酸酯、3，3' -二甲氧基_4，4'-聯(lián)苯二異氰酸酯、2，6_萘二異氰酸酯、3，3' -二甲基_4，4'-聯(lián)苯二異氰酸酯、4，4'-聯(lián)苯二異氰酸酯、4，4，- 二異氰酸酯二苯醚、I，5-萘二異氰酸酯、間二甲苯二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯，1，6_環(huán)己烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯的氫化物等脂肪族、脂環(huán)族二異氰酸酯等。其中，特別優(yōu)選4，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)。用作硬化劑的異氰酸酯中，能夠和(B)多元醇反應(yīng)的異氰酸酯基為I個以上即可，因此，對于分子中具有2個以上異氰酸酯基的異氰酸酯，殘留I個以上與(B)多元醇反應(yīng)用的異氰酸酯基，從而能夠?qū)惽杷狨セ男浴８男援惽杷狨タ梢粤信e聚丙二醇改性MDI (PPG 改性 MDI)等。此處，上述涂料中㈧ (C)成分的調(diào)配比為如下所述。即，將㈧成分的質(zhì)量比 設(shè)為a、將⑶成分的質(zhì)量比設(shè)為b、將(C)成分的質(zhì)量比設(shè)為c時，質(zhì)量比a c滿足下述式⑴ ⑷。a+b+c = 100... (I)40 彡 a 彡 75…(2)5 彡 b 彡 20 …(3)
20 < c …(4)如果用三角圖來表示此關(guān)系，則為如圖3所示。因此，質(zhì)量比a c處于被三角圖上的點(60，20，20)、(75，5，20)、(40，5，55)、(40，20，40)這4個點的連線所包圍的范圍內(nèi)(圖3中用斜線表示的范圍內(nèi))。其中所述三角圖上的點用(a，b，c)表示。通過使涂料中(A) (C)成分三者之間的質(zhì)量比a c在此特定范圍內(nèi)，會使涂料的觸變性提高，在涂布于橡膠彈性層的外周時，可以抑制覆蓋橡膠彈性層凸部斜面的覆蓋層膜厚變小。另外，通過使涂料中(A) (C)成分三者之間的質(zhì)量比a c為此特定關(guān)系，和(B)成分相比，(C)成分的調(diào)配量變多，因此橡膠彈性層和覆蓋層之間的附著性提高。由此可以抑制覆蓋層被層形成板等相對構(gòu)件削去，因此可以抑制通過模轉(zhuǎn)印而形成于橡膠彈性層表面的凸部因相對構(gòu)件而被損壞。另外，因此可以長期維持橡膠彈性層表面的凹凸形狀，可以長期維持高的調(diào)色劑輸送性。
在不妨礙本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)，所述涂料中根據(jù)需要可以含有㈧ (C)成分以外的其它成分。其它成分可以列舉溶劑、導(dǎo)電劑、塑化劑、均化劑等。溶劑可以列舉甲基乙基酮(MEK)、甲醇、甲苯、異丙醇、甲基溶纖劑、二甲基甲酰胺等。當涂料中含有溶劑時，在不對涂料的觸變性造成影響的范圍內(nèi)，為了提高涂料的涂覆性，根據(jù)溶劑的種類，可以適當設(shè)定溶劑的量。相對于涂料中㈧ (C)成分的總量100質(zhì)量份，溶劑量的范圍可以例示10質(zhì)量份以上、50質(zhì)量份以上、100質(zhì)量份以上。另外,相對于涂料中(A) (C)成分的總量100質(zhì)量份，溶劑量的范圍可以例示1000質(zhì)量份以下、800質(zhì)量份以下、500質(zhì)量份以下。對涂料的粘度并無特別限定，可以例500mPa · s以下、300mPa · s以下、IOOmPa · s以下。另外，可以例示IOmPa *s以上的范圍。涂料的粘度可以使用粘度計(例如B型粘度計)測定。在由此種涂料的硬化物形成的覆蓋層16覆蓋的輥表面，形成橡膠彈性層14的凸部14a引起的凹凸形狀。從確保高調(diào)色劑輸送性等觀點來看，該凹凸形狀優(yōu)選特定的凹凸形狀。更具體來說，輥表面的凹凸形狀的凹凸高度優(yōu)選在Iym 25μπι的范圍內(nèi)。更優(yōu)選在3μπι 20μπι的范圍內(nèi)。輥表面的凹凸高度如圖4所示，可以用輥表面的凸部和凹部的高低差(h2)來表示。并且，由此種涂料的硬化物形成的覆蓋層16的厚度如下覆蓋橡膠彈性層14的凸部14a的部分的厚度(dl)優(yōu)選在I. 5 μ m以上。更優(yōu)選在2. 5 μ m以上，進一步優(yōu)選在
3.5μπι以上。如果此部分的厚度(dl)在I. 5μπι以上，則可以充分確保覆蓋凸部14a的側(cè)面(斜面)的覆蓋層16的厚度，因此，防止橡膠彈性層14的凸部14a被損壞的效果好。另一方面，如果此部分的厚度(dl)過厚，則橡膠彈性層14的凸部14a引起的凹凸形狀難以出現(xiàn)在輥表面。因此，從確保調(diào)色劑輸送性等觀點來看，此部分的厚度(dl)優(yōu)選7 μ m以下。更優(yōu)選5μπι以下。另外，覆蓋橡膠彈性層14的平坦部14b的部分的厚度(d2)優(yōu)選在8 μ m 16 μ m的范圍內(nèi)。更優(yōu)選在10 μ m 14 μ m的范圍內(nèi)。如果此部分的厚度(d2)為8 μ m以上，則可以充分確保覆蓋凸部14a的部分的厚度(dl)。另一方面，如果此部分的厚度(d2)為16μ m以下，則可以充分確保橡膠彈性層14的凸部14a引起的凹凸形狀。并且，橡膠彈性層14的凸部14a的高度(hi)優(yōu)選在2μπι 50μπι的范圍內(nèi)。更優(yōu)選在5μπι 30μπι的范圍內(nèi)。如果凸部14a的高度(hi)在2 μ m 50 μ m的范圍內(nèi)，則可以使輥表面的凹凸高度在特定范圍內(nèi)，因此調(diào)色劑輸送性優(yōu)異。另外，橡膠彈性層14的凸部14a的高度(hi)，可以用平坦部14b的高度和凸部14a的頂點的高度之差來表示。覆蓋橡膠彈性層14的凸部14a的覆蓋層16的厚度(dl)、覆蓋平坦部14b的覆蓋層16的厚度(d2)、輥表面的凹凸高度(h2)、橡膠彈性層14的凸部14a的高度(hi)等，可以使用激光顯微鏡(例如(株)今一工制造的VK-9510)測定，此激光顯微鏡能夠觀察如圖4所示的將顯影輥10沿圓周方向切割得到的剖面。另外，從確保調(diào)色劑輸送性和提高圖像精細性等觀點來看，橡膠彈性層14的外周面內(nèi)的凸部14a的數(shù)密度優(yōu)選在50個/mm2 1000個/mm2的范圍內(nèi)。凸部14a的數(shù)密度可以使用能夠觀察顯影輥10的橡膠彈性層14的外周面的激光顯微鏡(例如(株)々一工^ ^制造的VK-9510)來測定。接著，對顯影棍10的制造方法進行說明。首先，在軸體12的外周形成橡膠彈性層14。更具體來說，例如在圓筒狀模具的中空部設(shè)置軸體12，在圓筒狀模具和軸體12之間的空隙部澆鑄橡膠材料并使其加熱交聯(lián)后，從圓筒狀模具進行脫模，從而在軸體12的外周形成橡膠彈性層14。此時使用的圓筒狀模具是在內(nèi)周面形成了大量凹部的模具。通過使用此圓筒狀模具將橡膠彈性層14進行模成型，從而將圓筒狀模具內(nèi)周面的凹凸形狀轉(zhuǎn)印至橡膠彈性層14的外周面。接著，在橡膠彈性層14的外周形成覆蓋層16。更具體來說，將包含(A)熱塑性聚氨酯、(B)多元醇以及(C)硬化劑的涂料涂布于橡膠彈性層14的外周面。然后，將所涂布的涂料進行干燥，并進行加熱交聯(lián)處理，從而在橡膠彈性層14的外周形成覆蓋層16。根據(jù)以上方法，可以獲得顯影輥10。在圓筒狀模具的內(nèi)周面形成大量凹部的方法例如有對圓筒狀模具的內(nèi)周面進行噴砂處理的方法；或?qū)A筒狀模具的內(nèi)周面進行放電加工的方法；在圓筒狀模具的內(nèi)周面進行無電解復(fù)合鍍，在該無電解復(fù)合鍍層的表面形成凹陷(鍍覆缺陷)的方法等。這些方法中，在無電解復(fù)合鍍層的表面形成凹陷的方法可以加深凹部，從而可以增大橡膠彈性層14的凸部14a，從此方面來看是優(yōu)選的。為了在無電解復(fù)合鍍層的表面形成凹陷(鍍覆缺陷)，有意地進行不良無電解復(fù)合鍍。此凹陷形成的原因是在鍍覆反應(yīng)中產(chǎn)生的氫氣吸附于析出的鍍層表面，吸附氫氣的部分妨礙鍍層進一步析出。并且，各凹陷的凹形狀通常為包括大致球面的一部分的曲面狀(例如半球狀)。無電解復(fù)合鍍中的鍍覆金屬可以列舉鎳、鈷、銅、錫、鈀、金、或這些金屬的合金等。從凹陷形成的容易性的觀點來看，這些金屬中優(yōu)選鎳或鎳合金。從容易使凹陷的分布密度更加均勻的觀點來看，無電解復(fù)合鍍優(yōu)選粒子分散型無電解復(fù)合鍍。分散粒子優(yōu)選平均粒徑在O. I μ m 5 μ m的范圍內(nèi)。因此，分散粒子在鍍覆浴中的均勻分散性及在無電解復(fù)合鍍層中的均勻共析性提高，可以使無電解復(fù)合鍍層的表面形成為更加均勻的粗糙面。分散粒子的形成材料可以列舉碳化硅(SiC)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)、氧化鈦(TiO2)、聚四氟乙烯(PTFE)、氮化硼(BN)等。從與澆鑄的橡膠材料的脫模性優(yōu)異的觀點來看，這些材料中優(yōu)選PTFE。、
從更容易對鍍覆反應(yīng)中所產(chǎn)生的氫氣進行表面吸附，并且能夠更加簡單地形成凹陷的觀點來看，鍍覆浴中優(yōu)選含有烴類陽離子性表面活性劑或兩性表面活性劑。本發(fā)明中，在覆蓋層16中，還可以含有形成輥表面的粗糙度的粗糙度形成用粒子。此種粗糙度形成用粒子可以列舉聚氨酯珠粒等。聚氨酯珠粒優(yōu)選柔軟的珠粒。另外，本發(fā)明中，在覆蓋層16的外周，為了保護輥表面等，還可以具備表面保護層。表面保護層的厚度優(yōu)選在Iym 20μπι的范圍內(nèi)。表面保護層的厚度為此范圍內(nèi)時，可以充分發(fā)揮出保護輥表面的功能，并且也可以確保橡膠彈性層14的凸部14a引起的凹凸形狀。另外，在覆蓋層16的外周面具備表面保護層時，由于顯影輥的最外層是表面保護層，因此表面保護層的表面(外周面)成為輥表面。表面保護層的材料可以列舉聚氨酯樹脂、丙烯酸類樹脂、硅酮改性聚氨酯樹脂、硅酮改性丙烯酸類樹脂等。在形成表面保護層的材料中，可以含有導(dǎo)電劑(電子導(dǎo)電劑及/或離子導(dǎo)電劑)、塑化劑、均化劑等各種添加劑中的I種或2種以上。根據(jù)需要，表面保護 層的材料優(yōu)選使用MEK等溶劑制備的液態(tài)材料。溶劑量并無特別限定，從涂覆容易性等觀點來看，相對于聚氨酯樹脂等主材料100質(zhì)量份,優(yōu)選在10質(zhì)量份 1000質(zhì)量份,更優(yōu)選在100質(zhì)量份 800質(zhì)量份的范圍內(nèi)。在形成表面保護層時，例如在覆蓋層的外周面涂覆表面保護層的材料等即可。涂覆方法并無特別限制，可以使用浸涂法、噴涂法、輥涂法等通常的方法。在涂覆表面保護層的材料后，根據(jù)需要進行干燥、加熱交聯(lián)處理等，從而可以形成表面保護層。另外，本發(fā)明中，可以對覆蓋層16的表面進行改性，來代替在覆蓋層16的外周形成表面保護層。覆蓋層16的表面改性方法可以列舉(I)利用紫外線照射的表面改性、(2)使用含有三氯異三聚氰酸的表面改性劑的表面改性、(3)使用含有三聚硫氰酸等具有2個以上的硫醇基的化合物的表面改性劑的表面改性、(4)利用鹵化的表面改性等。進行(I)的表面改性時，紫外線照射裝置是已知的紫外線照射裝置，如果能滿足本發(fā)明的目的，則可以使用任何的紫外線照射裝置。具體可以例示49 7 4 ^株式會社制造的UB031-2A/BM(商品名)等。紫外線照射條件可以根據(jù)所用的紫外線照射裝置的種類等適當決定，通常采用以下條件照射強度為20mW/cm2 150mW/cm2左右，紫外線的光源與彈性層表面的距離為20mm 80mm左右，照射時間為5秒 360秒左右。(4)的表面改性可以通過使次鹵酸烷基酯、次氯酸鹽、鹵素取代的酰亞胺、異三聚氰酰鹵、鹵化乙內(nèi)酰脲等化合物和BF3接觸而進行。實施例以下，通過實施例具體說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受這些實施例限定。(實施例I)<橡膠彈性層組合物的制備>在靜止混合器中將導(dǎo)電性液態(tài)硅酮橡膠(信越化學(xué)工業(yè)(股)制造、"X34-264A/B")混合，制備橡膠彈性層組合物。<覆蓋層組合物的制備>利用球磨機將熱塑性聚氨酯彈性體(熱塑性聚氨酯成分，BASF '7' ^ >社制造的"二 ^ 7卜^ ，數(shù)均分子量100000)64質(zhì)量份、醚類多元醇(多元醇成分，三洋化成社制造的"PPG2000"，數(shù)均分子量2000) 16質(zhì)量份、異氰酸酯(硬化劑成分，大日本4 >今化學(xué)工業(yè)制造的"$ 'J才才、一卜MT"，MDI)20質(zhì)量份、電子導(dǎo)電劑(電気化學(xué)工業(yè)制造的"mm” )30質(zhì)量份、離子導(dǎo)電劑(季銨鹽)1質(zhì)量份混煉后，添加400質(zhì)量份MEK并混合、攪拌，從而制備覆蓋層組合物(涂料)。<圓筒狀模具的制備>調(diào)配六水合硫酸鎳20g/L、一水合次亞磷酸鈉(還原劑)25g/L、乳酸(絡(luò)合劑)27g/L、丙酸(絡(luò)合劑)2. 5g/L、PTFE制分散粒子(平均粒徑O. 2 μ m) 5g/L、氯化月桂基三甲基銨(陽離子性表面活性劑)0. lg/L，制備pH值為4. 8的鍍覆浴(電鍍浴)。通過在所述鍍覆浴中浸潰圓筒狀模具基材，在圓筒狀模具基材的內(nèi)面進行不良無電解復(fù)合鍍覆，獲得以大量凹陷均勻分布的無電解復(fù)合鍍層的表面作為模面的圓筒狀模具(內(nèi)徑12mm)。此時，將鍍覆浴的溫度設(shè)為90°C、將鍍覆時間設(shè)為120分鐘，形成厚度為22 μ m的無電解復(fù)合鍍層。此無電解復(fù)合鍍層的表面十點平均粗糙度(Rz)為ΙΟμπι。另外，十點平均粗糙度(Rz)使用表面粗糙度計(東京精密社制造的寸一 7 3 A 1400D)測定。 <顯影輥的制備>在所制備的圓筒狀模具內(nèi)同軸設(shè)置導(dǎo)電性軸(Φ6mm、長度270mm)，再在模具內(nèi)注入所制備的橡膠彈性層組合物，在150°C加熱30分鐘后，冷卻，脫模。從而制備在導(dǎo)電性軸的外周具有厚度3mm的橡膠彈性層的輥體。在所形成的橡膠彈性層的外周面，通過模轉(zhuǎn)印形成了與形成于圓筒狀模具內(nèi)周面的大量凹部相對應(yīng)的大量凸部。接著，在輥體的表面通過輥涂法涂布所制備的覆蓋層組合物，再在170°C進行60分鐘熱處理，形成厚度12 μ m的覆蓋層。按以上方式制備實施例I的顯影輥。(實施例2 實施例7)在實施例I的覆蓋層組合物的制備中，將熱塑性聚氨酯、多元醇以及異氰酸酯的調(diào)配比設(shè)為表I記載的調(diào)配比，除此以外，通過與實施例I相同的方式，制備實施例2 實施例7的顯影輥。(實施例8 實施例9)設(shè)定與實施例2的覆蓋層組合物相同的調(diào)配比，調(diào)整覆蓋層組合物(涂料)的涂布量來改變輥表面的凹凸高度，除此以外，通過與實施例2相同的方式，制備實施例8 實施例9的顯影輥。(比較例I 比較例3)在實施例I的覆蓋層組合物的制備中，將熱塑性聚氨酯、多元醇以及異氰酸酯的調(diào)配比設(shè)為表I記載的調(diào)配比，除此以外，通過與實施例I相同的方式，制備比較例I 比較例3的顯影輥。(實施例10 實施例11)在覆蓋層組合物的制備中，采用數(shù)均分子量不同的熱塑性聚氨酯彈性體，除此以夕卜，通過與實施例2相同的方式，制備實施例10 實施例11的顯影輥。所用的熱塑性聚氨酯成分為如下所述實施例10 =BASF夕^廣 >社制造的"工9 7卜9 > "，數(shù)均分子量50000實施例11 =BASF 'I ^ >社制造的"工9 7卜9 > "，數(shù)均分子量200000(實施例12 實施例13)在覆蓋層組合物的制備中，采用數(shù)均分子量不同的多元醇，除此以外，通過與實施例2相同的方式，制備實施例12 實施例13的顯影輥。所用的多元醇成分如下所述實施例12 :三洋化成社制造的"PPG500"，數(shù)均分子量500實施例13 :三洋化成社制造的"PPG4000"，、數(shù)均分子量4000(實施例14)<表面保護層組合物的制備> 將玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg = 20 0C的熱塑性聚氨酯樹脂X及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg =IOO0C的熱塑性聚氨酯樹脂Y (均為東洋紡績(株)制造的"a > UR U ',)，以Χ/Υ混合比(質(zhì)量比)為50/50的方式進行調(diào)配，并且，相對于熱塑性聚氨酯樹脂的混合物100質(zhì)量份，再添加電子導(dǎo)電劑(電気化學(xué)工業(yè)制造的"7>力7'9’>々")20質(zhì)量份及離子導(dǎo)電劑(季銨鹽)I質(zhì)量份，利用球磨機進行混煉。接著，在此混煉物中添加400質(zhì)量份的MEK進行混合、攪拌，從而制備表面保護層組合物。所得的表面保護層組合物的拉伸儲能模量E'在10。。為7.0父101，在501為2. OX IO9Pa0另外，熱塑性聚氨酯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg是依據(jù)JIS Κ7121" m m q転移溫度測定方法(塑料的轉(zhuǎn)變溫度測定方法)"測定的。另外，表面保護層組合物的拉伸儲能模量E'是依據(jù)JIS K7244-4"m午”-動的機械特性O(shè)試験方法-第4部引張振動-非共振法(塑料-動態(tài)機械特性的試驗方法-第4部拉伸振動-非共振法)"測定的?！达@影輥的制備〉在與實施例2有相同構(gòu)成的顯影輥的覆蓋層的表面，利用輥涂法涂布表面保護層組合物，再在170°C進行60分鐘熱處理，形成厚度9μπι的表面保護層。從而制備實施例14的顯影輥。(實施例I5)在與實施例2有相同構(gòu)成的顯影輥的覆蓋層的表面，利用紫外線進行表面改性，除此以外，通過與實施例2相同的方式，制備實施例15的顯影輥。其中，利用紫外線進行的表面改性使用7 H ” 4 ^株式會社制造的紫外線照射機"UB031-2A/BM"(水銀燈樣式)，以圓周速度570mm/sec 590mm/sec使棍體旋轉(zhuǎn),并在照射強度為120mW/cm2、紫外線照射機的光源與彈性層的表面距離為40mm、照射時間為180秒的條件下進行。使用(株)々一二 > 7社制造的激光顯微鏡"VK-9510"，觀察所得的各顯影輥沿圓周方向的剖面，分別測定覆蓋橡膠彈性層的凸部的覆蓋層的厚度(dl)、覆蓋橡膠彈性層的平坦部的覆蓋層的厚度(d2)、橡膠彈性層的凸部的高度(hi)、輥表面的凹凸高度(h2)。另外，對所得的各顯影輥，評價橡膠彈性層和覆蓋層之間的附著性、以及顯影輥對感光體的污染性。評價方法如下。(附著性)依據(jù)JIS K5400，用刀在輥表面以ImmX Imm的間距切入切口(25塊以上)，在切入切口后，貼附透明膠帶并進行將此膠帶剝離的網(wǎng)格試驗。將剝離的膠帶上未附著的情形設(shè)為"〇"，將在I塊以上5塊以下附著的情形設(shè)為"Λ"，將在5塊以上附著的情形設(shè)為"X"。(污染性)將顯影輥組裝到市售的彩色激光打印機(H 乂 >制造的LBP-2510)中，在32. 50C X85% RH的環(huán)境下，打印圖像地走紙10000張(A4尺寸)(耐久試驗)，并原樣放置I周。然后，暫時將盒分解，對顯影輥的輥表面抵接的感光體部位進行標記。然后，再次組裝盒，并打印實心圖像。在標記位置，將圖像完全未產(chǎn)生空心的情形設(shè)為"〇"，將僅圖像的兩端部產(chǎn)生淺空心的情形設(shè)為"Λ"，將圖像產(chǎn)生空心的情形設(shè)為"X"。接著，進行所得的各顯影輥的性能評價。具體而言，進行初期及耐久后的調(diào)色劑輸送性的評價。評價方法如下。(初期調(diào)色劑輸送性)使用所謂的吸引式法拉第屏蔽法，測定附著于輥表面的調(diào)色劑量。即，將各顯影輥組裝到市售的彩色激光打印機(々W > (株)制造的"LBP-2510")中，在HH環(huán)境下(32. 50C X85% RH)下，在打印實心黑圖像中途停止打印。接著，使用法拉第屏蔽法，將附著于輥表面的調(diào)色劑吸引，根據(jù)吸入面積(A)和吸入量(M)算出調(diào)色劑輸送量(Μ/A)。將調(diào)色劑輸送量(Μ/A)在4g/m2 7g/m2范圍內(nèi)的情形設(shè)為合格"〇"，將調(diào)色劑輸送量(M/A) 不在4g/m2 7g/m2范圍的情形設(shè)為不合格"X "。(耐久后調(diào)色劑輸送性)在HH環(huán)境下(32.5°C X 85% RH)打印圖像地走紙10000張(A4尺寸)，然后，在HH環(huán)境下，在打印實心黑圖像中途停止打印，除此以外，通過與所述初期調(diào)色劑輸送性評價相同的方式，算出調(diào)色劑輸送量(Μ/A)。將調(diào)色劑輸送量(Μ/A)在4g/m2 7g/m2范圍內(nèi)的情形設(shè)為合格"〇"，將調(diào)色劑輸送量(Μ/A)不在4g/m2 7g/m2范圍的情形設(shè)為不合格"X"。表I和表2示出了各實施例及各比較例的覆蓋層組合物(涂料)的成分的調(diào)配比以及評價結(jié)果。各成分的調(diào)配比用質(zhì)量份表示。另外，將各實施例及各比較例的熱塑性聚氨酯成分、多元醇成分、以及異氰酸酯成分這三種成分的總量設(shè)為100的調(diào)配比示于三角圖中。圖5示出了該三角圖。另外，實施例10 實施例15與實施例2的調(diào)配比相同。表I
權(quán)利要求
1.一種電子照相設(shè)備用顯影輥，包括軸體，模成型于所述軸體的外周、通過模轉(zhuǎn)印而在外周表面形成多個凸部的橡膠彈性層，以及形成在所述橡膠彈性層的外周的覆蓋層， 所述覆蓋層由涂料的硬化物形成，所述涂料含有 數(shù)均分子量在50000 200000范圍內(nèi)的熱塑性聚氨酯A， 數(shù)均分子量在500 4000范圍內(nèi)的多元醇B，以及 硬化劑C ； 所述涂料中的成分A C三者之間的質(zhì)量比a c滿足下述式I 式4 : a+b+c = 100 式 I, 40 ≤ a≤ 75 式 2， 5≤b≤20 式3， 20 ≤c 式 4。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子照相設(shè)備用顯影輥，其特征在于，所述覆蓋層覆蓋所述橡膠彈性層的凸部的部分的厚度為I. 5μπι以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電子照相設(shè)備用顯影輥，其特征在于，輥表面的凹凸高度為 I μ m 25 μ m0
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的電子照相設(shè)備用顯影輥，其特征在于，所述橡膠彈性層的凸部的高度為2 μ m 50 μ m。
全文摘要
提供一種電子照相設(shè)備用顯影輥，其能夠在長期維持高的調(diào)色劑輸送性的同時，抑制通過模轉(zhuǎn)印而形成于橡膠彈性層表面的凸部被損壞。使用涂料在橡膠彈性層(14)的外周形成覆蓋層(16)，所述涂料含有(A)數(shù)均分子量在50000～200000范圍內(nèi)的熱塑性聚氨酯，(B)數(shù)均分子量在500～4000范圍內(nèi)的多元醇，以及(C)硬化劑，成分(A)～(C)三者之間的質(zhì)量比a～c滿足關(guān)系a+b+c＝100，40≤a≤75，5≤b≤20，20≤c。
文檔編號G03G15/08GK102725698SQ201180005158
公開日2012年10月10日 申請日期2011年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者林洋介, 梅田政成, 江川秀一 申請人:東海橡塑工業(yè)株式會社