显影辊和图像形成装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及安装于利用电子照相法的图像形成装置而使用的显影辊和使用它的 图像形成装置。
【背景技术】
[0002] 例如激光打印机、静电式复印机、普通纸传真机装置、或这些的复合机等利用电子 照相法的图像形成装置大体上经过下述工序在纸、塑料膜等用纸的表面形成图像。
[0003] 首先，在使具有光导电性的感光体的表面一样地带电的状态下进行曝光，在该表 面形成对应于形成图像的静电潜像（带电工序一曝光工序）。
[0004] 接着，使作为微小的着色粒子的调色剂在预先带电为规定的电位的状态下与感光 体的表面接触。如此，调色剂根据静电潜像的电位图案选择性地附着于感光体的表面，该静 电潜像显影成调色剂图像（显影工序）。
[0005] 接着，将调色剂图像转印于用纸的表面（转印工序），进一步使其定影（定影工 序），从而在该用纸的表面形成图像。
[0006] 此外，转印调色剂图像后的感光体例如利用清洁刮刀等除去残留于其表面的调色 剂等而准备用于接下来的图像形成（清洁工序）。
[0007] 上述中，显影工序中，为了将形成于感光体的表面的静电潜像显影成调色剂图像， 可使用显影辊。
[0008] 作为显影辊，已知例如将在作为橡胶成分的苯乙烯丁二烯橡胶（SBR)、氯丁橡胶 (CR)等二稀系橡胶中配合表氯醇橡胶等离子导电性橡胶而赋予离子导电性的橡胶组合物 成型为筒状，并且使上述橡胶成分交联，进而，通过对筒的外周面照射UV而形成氧化膜而 成的显影辊（专利文献1等）。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :日本特开2014-80456号公报
[0012] 专利文献2 :日本专利第5188681号公报
【发明内容】
[0013] 作为图像形成装置的图像评价的基准，已知被称为黑色实心的纸面一面为黑的图 像的浓度（黑色实心浓度）、以及被称为点的在格子长度约80 μ m的正方形格子上排列有圆 的图像的浓度（点浓度）。
[0014] 黑色实心浓度对提高形成图像的整体的对比度是重要的，点浓度对提高细线图像 的再现性是重要的。
[0015] 然而，该两种图像浓度相对于辊电阻值为相反关系。即，存在辊电阻值越低，黑色 实心浓度越上升、点浓度越下降的趋势，反过来，存在辊电阻值越高，黑色实心浓度越下降、 点浓度越上升的趋势。
[0016] 因此，使得黑色实心浓度和点浓度均为良好的范围对于以往的显影辊而言难以实 现，现状是通常以哪个都不是最佳的较好的水平取得两浓度的平衡。
[0017] 本发明的目的是提供能够以高于现状的水平使黑色实心浓度和点浓度两者兼具 的显影辊和使用它的图像形成装置。
[0018] 本发明是一种显影辊，其具备由弹性材料构成的筒状的基层以及层叠于该基层的 外周面的由弹性材料构成的表层，上述表层的厚度山(mm)、在只有上述基层的状态下的辊 电阻值W (logQ，外加10V时）、以及上述基层和表层的层叠体整体的辊电阻值R(l〇gQ， 外加100V时）全部满足式⑴~式（3):
[0019] 1.0 彡 R-R， (1)
[0020] 0. 1 ^ 2 (2)
[0021] 7. 5 彡 R 彡 8. 5 (3) 〇
[0022] 此外本发明是一种图像形成装置，其安装有上述本发明的显影辊。
[0023] 根据本发明，通过设为在由弹性材料构成的基层的外周面层叠由弹性材料构成的 表层的结构，且设定为表层的厚度山丨謹）满足上述式（2)的范围，在只有基层的状态下的 辊电阻值W (log Ω，外加10V时）和显影辊的整体的辊电阻值R(log Ω，外加100V时）满 足上述式（1)(3)的范围，可以提供能够以高于现状的水平使黑色实心浓度和点浓度两者 兼具的显影辊和使用它的图像形成装置。
【附图说明】
[0024] 图1的图（a)是表示本发明的显影辊的实施方式的一个例子的立体图、图（b)是 上述例子的显影辊的端面图。
[0025] 图2是对测定显影辊的辊电阻值的方法进行说明的图。
[0026] 符号说明
[0027] 1显影辊
[0028] 2 通孔
[0029] 3 轴
[0030] 4 基层
[0031] 5外周面
[0032] 6 表层
[0033] 7外周面
[0034] 11铝滚筒
[0035] 12外周面
[0036] 13直流电源
[0037] 14 电阻
[0038] 15测量电路
[0039] F 负荷
[0040] V检测电压
【具体实施方式】
[0041] 参照图1 (a) (b)，该例子的显影辊1在利用弹性材料形成为筒状且在中心的通孔2 插通轴3而固定的基层4的外周面5,层叠有由弹性材料构成的表层6。
[0042] 轴3例如利用铝，铝合金、不锈钢等金属一体地形成。
[0043] 该轴3例如介由具有导电性的粘接剂与基层4电连接，并且机械地固定，或将外径 大于通孔2的内径的轴压入通孔2,从而与基层4电连接，并且机械地固定而一体地旋转。
[0044] 本发明中，上述中表层6的厚度(Mmm);在只有基层的状态下的辊电阻值 R' (logQ，外加10V时）；以及基层4与表层6的层叠体，即，显影辊1的整体的辊电阻值 R(l〇gQ，外加100V时）需要全部满足式（1)~式（3):
[0045] 1. 0 彡 R-R， (1)
[0046] 0· 1 彡山彡 2 (2)
[0047] 7. 5 ^ R ^ 8. 5 (3) 〇
[0048] 本发明的发明人通过电场解析计算从显影辊移动至感光体的调色剂的量，其结果 确认，若在该显影辊的外周面设置介电体层作为表层，则可以提高黑色实心浓度和点浓度 两者。然而，一般的介电体为绝缘体且电阻极高，因此用作显影辊的表层时存在整体的辊电 阻过高的问题（专利文献2等）。
[0049] 因此，本发明的发明人对表层在到什么程度的电阻值为止的范围能够作为介电体 发挥功能进行研究，其结果发现，在由相对介电常数例如为10~20左右的通常的弹性材 料构成的表层6的情况下，使得相当于该表层6的辊电阻值的显影辊1的整体的辊电阻值 R(l〇gQ，外加100V时）与仅基层4的辊电阻值W (log Ω，外加10V时）的差满足上述式 (1)的范围，且使得厚度diOnrn)满足上述式（2)的范围即可。
[0050] g卩，上述差R-V小于式（1)的范围、或厚度山丨謹）小于式（2)的范围时，在该任 一情况下显影辊1的整体的辊电阻值R(l〇gQ，外加100V时）均小于式（3)的范围而点浓 度下降。
[0051] 另一方面，厚度diOnrn)大于式（2)的范围时，显影辑1的整体的辑电阻值R(logQ， 外加100V时）大于式（3)的范围而黑色实心浓度下降。
[0052] 对此，若设为上述差R-V满足上述式（1)、且厚度diOnrn)满足上述式（2)的范围， 则将显影辊1的整体的辊电阻值R(l〇g Ω，外加100V时）设为上述式（3)的范围，能够一边 维持作为该显影辊1的适度的导电性，一边使上述表层6作为介电体发挥功能，提高黑色实 心浓度和点浓度两者而以高于现状的水平兼具。
[0053] 另外，R-R'的上限没有特别限定。但是，例如仅将通用的碳、石墨在能够维持实用 的硬度的范围内添加，则无法形成辊电阻值W (log Ω，外加100V时）小于3这样的具有 高导电性的基层4,因此在现实上优选R-R'为5. 5以下程度。
[0054] 《基层4》
[0055] 基层4可以利用赋予了在与上述表层6组合时能够将显影辊1的整体的辊电阻值 R(l〇gQ，外加100V时）维持在式（3)的范围内的导电性的各种弹性材料形成。
[0056] 特别优选利用在二稀系橡胶等橡胶成分中不是配合昂贵的离子导电性橡胶而是 配合廉价的碳、石墨等电子导电性的导电剂（导电性填充剂）而赋予电子导电性而成的橡 胶组合物而形成基层4。
[0057] 如上所述，该基层4将显影辊1的整体的辊电阻值R(logQ，外加100V时）维持 在式（3)的范围内，因此优选将在只有该基层4的状态下的辊电阻值R' (log Ω，外加10V 时）设定得比上述辊电阻值R(l〇gQ，外加100V时）低，特别优选设为满足式⑷的范围。
[0058] R' < 7. 0 (4)
[0059] 由此，在先前说明的与表层6组合时可以将显影辊的整体的辊电阻值R(Q)调整 为式（3)的范围。
[0060] 电子导电性的导电剂有可能基于分散的偏差等增大电阻值的偏差，但本发明中可 以如上述地将在只有基层4的状态下的辊电阻值R' (logQ，外加10V时）设定得比显影 辊1的整体的辊电阻值R(l〇gQ，外加100V时）低