专利名称：电子照相设备用显影辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子照相设备用显影辊。
背景技术：
近年来，采用电子照相方式的复印机、打印机、传真机等电子照相设备得到了广泛使用。在这些电子照相设备中，通常在感光鼓等潜像承载体上形成潜像，使调色剂附着于潜像进行显影，并作为调色剂像实现可视化。然后，通过将调色剂像转印至纸等记录介质来形成图像。在此种电子照相设备中，将潜像显影的显影构件先前广泛使用显影辊。此种显影辊的结构已知如下结构等在轴体的外周面形成由I层或2层构成的橡胶弹性层，在橡胶弹性层的外周面形成表层。例如专利文件I公开了在轴体的外周具有弹性层的显影辊中，使用分散了碳黑的液态硅橡胶组合物作为弹性层的材料。另外，例如在专利文件2中公开的显影辊中，在轴体的外周形成导电性橡胶构件，该导电性橡胶构件由含有特定离子液体作为导电剂的橡胶状弹性体形成。专利文件1:日本专利第4200625号专利文件2 :日本专利第4193193号然而，先前的显影辊在以下方面存在改良的余地。即，专利文件I的显影辊由于使用液态硅橡胶作为弹性层的主材料，因此硬度低，并且表现出良好的耐老化性。但由于分散有电子导电类的碳黑作为导电剂，因此电阻均匀性受到碳黑分散度的影响。另外，由于作为基质聚合物的液态硅橡胶为绝缘性的，因此无法确保分子水平的导电路径，电响应性差。另一方面，专利文件2的显影辊由于使用离子液体，因此虽然电阻均匀性优异，但是由于导电形态为离子导电，因而无法充分实现低电阻化。另外，根据离子液体调配量，也可能出现渗出、起霜的问题。另外，要求此种显影辊具有良好的电荷衰减性。原因是，如果在辊的圆周方向或长度方向上电荷的衰减性存在差异，则调色剂保持力产生差异，造成图像的浓度不均。另一原因是，如果电荷的衰减性低，则调色剂的清洁性因调色剂供给辊等而恶化，结果产生以下问题容易产生调色剂成膜，带电性降低造成灰雾浓度变高。但是，先前的显影辊的电荷衰减性并不充分。
发明内容
本发明是鉴于上述情况做出的，本发明所欲解决的问题在于提供一种电子照相设备用显影辊，其可以不产生渗出、起霜等而实现低硬度、低老化、低电阻化，而且可以获得均匀的体积电阻，电荷衰减性也优异。为了解决所述问题，本发明提供一种电子照相设备用显影辊，其具有轴体、以及形成于所述轴体的外周的橡胶弹性层，所述橡胶弹性层由包含液态或混炼硅橡胶、交联剂、电子导电剂、以及离子液体的组合物的交联体形成，在所述组合物中，相对于所述液态或混炼娃橡胶及所述交联剂的总量100质量份,所述离子液体为O.1质量份 5.1质量份。在所述电子照相设备用显影辊中，优选在所述橡胶弹性层的外周具有表层，并且因形成于所述橡胶弹性层的表面的表面凹凸而在所述表层的表面形成表面凹凸，或者因添加于所述表层的粗糙形成粒子而在所述表层的表面形成表面凹凸。并且，在本发明的电子照相设备用显影辊中，优选所述离子液体是在分子结构中具有烷氧基硅烷基的离子液体。另外，在本发明的电子照相设备用显影辊中，优选施加电流时所述橡胶弹性层的残留电荷为15V以下，自停止施加电流I秒后所述橡胶弹性层的电荷衰减率为80%以上。另外，在本发明的电子照相设备用显影辊中，优选所述橡胶弹性层沿长度方向的电阻不均在I个数量级以内。本发明的电子照相设备用显影辊由于构成橡胶弹性层的基质聚合物为硅橡胶，因此可以获得低硬度、低老化的橡胶弹性层。另外，由于在橡胶弹性层中分散有电子导电剂，因此橡胶弹性层的体积电阻降低，可以实现低电阻化。另外，由于在形成橡胶弹性层的组合物中添加特定量的离子液体，因此无渗出、起霜的问题，也会减轻因电子导电剂的分散度引起的体积电阻不均，获得均匀的体积电阻。而且，由于电荷衰减性也优异，因此可以提高电响应性。因此，根据本发明的显影辊，容易抑制电子照相设备使用时的图像浓度不均，也可抑制由电荷衰减率降低导致的清洁性降低所引起的调色剂成膜(toner filming),并且可有助于实现电子照相设备的高画质化、高耐久化。由于在显影辊的表面形成表面凹凸的情况下，调色剂搬送性变得均匀且可靠，因此更容易抑制电子照相设备使用时的图像浓度不均。而且，由于在所述橡胶弹性层的外周具有表层，该表层的表面因形成于所述橡胶弹性层的表面的表面凹凸而形成表面凹凸的情况下，容易降低调色剂应力，因此电子照相设备使用时的成膜抑制效果优异。此外，由于在所述离子液体为分子结构中具有烷氧基硅烷基的离子液体的情况下，它与作为所述橡胶弹性层的基质聚合物的硅橡胶的相容性优异，因此离子液体在基质聚合物中的分散度提高，离子液体减轻由电子导电剂的分散度引起的体积电阻不均的效果进一步得到提高。由此，进一步减小体积电阻不均。另外，在所述橡胶弹性层的电荷衰减率为80%以上，即电荷衰减率较高时，调色剂的脱模性提高。特别是在低温低湿环境下，不易发生调色剂成膜，灰雾减少。另外，在所述橡胶弹性层沿长度方向的电阻不均在I个数量级以内，即电阻不均较小时，带电不均变小，图像浓度的均匀性提高。另外，在所述橡胶弹性层的电荷衰减不均较小时，带电不均变小，图像浓度的均匀性提高。先前的显影辊由于长久使用后电阻不均或电荷衰减不均变大，图像会出现所谓的分段不均(段状图像不均)，但在本发明中，由于抑制了电阻不均、电荷衰减不均、带电不均，因此不易产生图像的分段不均。
图1是示意性示出本实施方式的显影辊的一个例子沿圆周方向的剖面图。
图2是示意性示出本实施方式的显影辊的另一例子沿周方向的剖面图。图3是用以说明在实施例中沿长度方向电阻不均的测定方法的图。图4是用以说明在实施例中电荷衰减率的测定方法的图。
具体实施例方式以下，对本实施方式的电子照相设备用显影辊(以下有时称为"本显影辊")进行说明。图1是示意性示出本显影棍的一个例子沿圆周方向的剖面图。图2是示意性示出本显影辊的另一例子沿圆周方向的剖面图。如图1和图2所示，本显影辊10至少包括轴体12、以及形成于轴体12外周的橡胶弹性层14。在本显影辊10中，橡胶弹性层14可以如图1所示包含单层，也可以如图2所示包含多层。图2示出橡胶弹性层14包含2层的例子。此时，内侧的层为基层14a，形成于基层14a外周的层是电阻调节层等中间层14b。此外，橡胶弹性层14可以包含3层以上，这并未给出图示。另外，在本显影辊10中，在橡胶弹性层14的外周面上还可以形成表层16。表层16主要用于保护橡胶弹性层14的表面，或赋予调色剂搬送性等功能。另外，在本显影辊10中，还可以进行橡胶弹性层14的表面改性来代替形成表层16。与形成表层16的情形同样，可以利用表面改性来保护橡胶弹性层14的表面，或赋予调色剂搬送性等功能。橡胶弹性层14由硅橡胶组合物的交联体形成。另外，在橡胶弹性层14包含多层时，至少I层由硅橡胶组合物的交联体形成即可。所述硅橡胶组合物至少包含液态硅橡胶或混炼硅橡胶、交联剂、电子导电剂、以及离子液体。
所述液态或混炼硅橡胶，可以使用作为聚有机硅氧烷基础聚合物通常已知的聚有机硅氧烷，聚有机硅氧烷基础聚合物的有机基团为I价经取代或未经取代的烃基，可以例示甲基、乙基、丙基、丁基、己基、十二烷基之类的烷基，苯基之类的芳基，β -苯乙基、β -苯丙基之类的芳烷基等未经取代的烃基，或氯甲基、3，3，3-三氟丙基等经取代的烃基。另外，一般而言，从易合成性等来看，大多使用甲基。特别普遍的是在一分子的硅原子上结合的有机基团中，至少2个为链烯基(乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基等)的聚二有机硅氧烷，特别优选使用直链状的聚二有机硅氧烷，但并不限于这些聚有机硅氧烷，也可以使用一部分不具有烯基的聚有机硅氧烷或分支状或环状的聚有机硅氧烷。所述硅橡胶组合物所用的硅橡胶，从尺寸精度等的观点来看，优选液态硅橡胶。另外，本发明的液态或混炼硅橡胶可以采用公知的硅橡胶的硬化机制来获得交联体，通常，通过利用有机过氧化物的交联或利用加成反应的交联进行硬化。有机过氧化物交联时所用的交联剂可以使用市售的有机过氧化物，可以使用过氧化苯甲酰、过氧化2，4_ 二氯苯甲酰、过氧化对甲基苯甲酰、过氧化邻甲基苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基异丙苯、2, 5-二甲基-2, 5-二(叔丁基过氧基)己烧、过氧化二叔丁基等各种有机过氧化物交联剂，特别是从赋予低的压缩永久变形来看，优选过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基异丙苯、2, 5-二甲基-2, 5-二(叔丁基过氧基)己烧、过氧化二叔丁基。另一方面，利用加成反应交联时适用的交联剂是一分子中具有至少2个与娃原子结合的氢原子(氢娃烧基)的聚有机氢娃氧烧，是分子中的氢娃烧基和所述液态或混炼娃橡胶中的硅原子上所结合的烯基通过氢硅烷基化加成反应而交联、作为用以使组合物硬化的交联剂而发挥作用的物质。聚有机氢硅氧烷具体可以列举三甲基硅氧基封端聚甲基氢硅氧烷、三甲基硅氧基封端二甲基硅氧烷-甲基氢硅氧烷共聚物、二甲基氢硅氧基封端聚二甲基硅氧烷、二甲基龜*娃氧基封端~■甲基娃氧烧_甲基氣娃氧烧共聚物、二甲基娃氧基封端甲基氣娃氧烷-二苯基硅氧烷共聚物、三甲基硅氧基封端甲基氢硅氧烷-二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、由(CH3)2HSi01/2单元和Si04/2单元形成的共聚物、由(CH3)2HSi01/2单元和SiO472单元以及(C6H5)SiOv2单元形成的共聚物等。电子导电剂可采用碳类电子导电剂。碳类电子导电剂具体来说，例如可以例示碳黑、碳纳米管、富勒烯等。这些碳类电子导电剂中，从在组合物中的分散性优异性、容易实现低电阻、低成本等的观点来看，可以采用碳黑。所述离子液体是常温下为液体的离子性物质。所述离子液体具体来说，例如是具有下述通式(I) (4)所示的阳离子(cation)的离子液体，例如是将咪唑鎗离子等环状脒离子、吡啶鎗离子、铵离子、銃、鱗离子等有机阳离子作为阳离子的离子液体。另一方面，阴离子可以列举!Aid;、Al2Cl7' NO3' BF4' PF6' CH3COO' CF3COO' CF3SO3' (CF3SO2)2N'(CF3SO2) 3C\ AsF6' SbF6' F (HF) n' CF3CF2CF2CF2SO3' (CF3CF2SO2) 2N\ CF3CF2CF2COO-等。
权利要求
1.一种电子照相设备用显影辊，包括轴体，以及形成于所述轴体的外周的橡胶弹性层， 所述橡胶弹性层由包含液态或混炼硅橡胶、交联剂、电子导电剂、以及离子液体的组合物的交联体形成， 在所述组合物中，相对于所述液态或混炼硅橡胶及所述交联剂的总量100质量份，所述离子液体为O.1质量份 5.1质量份。
2.根据权利要求1所述的电子照相设备用显影辊，其特征在于，在所述橡胶弹性层的外周具有表层， 因形成于所述橡胶弹性层的表面的表面凹凸而在所述表层的表面形成表面凹凸，或者 因添加于所述表层的粗糙形成粒子而在所述表层的表面形成表面凹凸。
3.根据权利要求1或2所述的电子照相设备用显影辊，其特征在于，所述离子液体是在分子结构中具有烷氧基硅烷基的离子液体。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子照相设备用显影辊，其特征在于，施加电流时所述橡胶弹性层的残留电荷为15V以下，自停止施加电流起I秒后所述橡胶弹性层的电荷衰减率为80%以上。
5.根据权利要求14中任一项所述的电子照相设备用显影辊，其特征在于，所述橡胶弹性层沿长度方向的电阻不均在I个数量级以内。
全文摘要
提供一种不会产生渗出、起霜等而可以实现低硬度、低老化、低电阻，而且可以获得均匀的体积电阻，电荷衰减性也优异的电子照相设备用显影辊。本发明的电子照相设备用显影辊具有轴体12、以及形成于轴体12外周的橡胶弹性层14，橡胶弹性层14由包含液态或混炼硅橡胶、交联剂、电子导电剂、以及离子液体的组合物的交联体形成，在此组合物中，相对于液态或混炼硅橡胶及交联剂的总量100质量份，离子液体的量在0.1质量份～5.1质量份的范围内。
文档编号G03G15/08GK103038710SQ201180036180
公开日2013年4月10日 申请日期2011年9月20日 优先权日2010年9月27日
发明者铃木智志, 二村安纪, 井上圭一, 佐藤正则 申请人:东海橡塑工业株式会社