專利名稱：顯影輥、電子成像處理盒和電子成像圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在復(fù)印機(jī)、激光打印機(jī)等電子成像裝置等中使用的顯影輥以及顯影裝置。
背景技術(shù)：
過(guò)去對(duì)于復(fù)制機(jī)和激光打印機(jī)等電子成像裝置或靜電記錄裝置等，作為向保持了潛像的感光鼓等供給非磁性單成分顯影劑、使感光鼓的潛像附著該顯影劑而使?jié)撓窨梢姷娘@影方法，已知有加壓顯影法。根據(jù)該方法，由于不需要磁性材料，因此圖像形成裝置的簡(jiǎn)單化和小型化容易、調(diào)色劑的彩色化容易。
該顯影法是通過(guò)使擔(dān)載了調(diào)色劑(非磁性單成分顯影劑)的顯影輥與感光鼓等保持了靜電潛像的潛像保持體接觸，使該潛像保持體的潛像附著調(diào)色劑而進(jìn)行顯影的，為此，有必要用導(dǎo)電性彈性體形成上述顯影輥。
與感光鼓接觸、通過(guò)調(diào)色劑將潛像顯影的這種手法，要求顯影輥上的調(diào)色劑層的均勻性和調(diào)色劑的帶電均勻性。可是，近年伴隨打印機(jī)本體的高速化和圖像的高畫質(zhì)化，顯影輥所需求的精度越來(lái)越嚴(yán)格。作為其一，由于驅(qū)動(dòng)顯影輥的齒輪的嚙合精度而使得因齒輪節(jié)距而發(fā)生輥的調(diào)色劑涂層的混亂，調(diào)色劑的帶電均勻性也短周期地混亂，因此在該齒輪節(jié)距下的橫紋出現(xiàn)在圖像中的弊端等成為問(wèn)題。作為現(xiàn)有技術(shù)，專利文獻(xiàn)1記載了具有彈性層的顯影輥，但對(duì)于一般的構(gòu)成的輥而言，當(dāng)在彈性層上被覆單單由樹脂構(gòu)成的表面層時(shí)，顯影輥的硬度比彈性層自身的硬度過(guò)大，有時(shí)解決齒輪節(jié)距橫紋變得困難。
特開2001-042631號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，在防止齒輪節(jié)距橫紋發(fā)生方面提供有效的顯影輥。
又，本發(fā)明的目的在于，在防止齒輪節(jié)距橫紋發(fā)生方面，提供有效的電子成像處理盒(process cartridge)以及電子成像圖像形成裝置。
本發(fā)明的特征在于，對(duì)于有彈性層和表面層的顯影輥，表面層至少具有含有氮原子的樹脂、有機(jī)化合物粒子(M)和有機(jī)化合物粒子(N)，該有機(jī)化合物粒子(N)是含氮雜環(huán)化合物粒子，其表面層中的數(shù)均粒徑比有機(jī)化合物粒子(M)的表面層中的數(shù)均粒徑還小，彈性層表面的通用(universal)硬度A(N/mm2)和顯影輥表面的通用硬度B(N/mm2)存在下面式(1)的關(guān)系。
0.9≤B/A≤1.8 (1)通過(guò)得到這樣的顯影輥，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)解決不充分的課題。也就是說(shuō)，對(duì)彈性層和表面層的變形的響應(yīng)性極為良好，調(diào)色劑層不易短周期地混亂，能夠防止微小的轉(zhuǎn)動(dòng)不勻所致的在周向不均勻的摩擦帶電，能夠完全地消除齒輪節(jié)距橫紋發(fā)生。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的顯影輥結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖2是表示利用了本發(fā)明的顯影輥的激光打印機(jī)的構(gòu)成的概念圖。
發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的顯影輥為下面所述的輥(1)通過(guò)形成表面層的樹脂材料含有氮原子、而且在表面層添加至少2種以上的有機(jī)化合物粒子(M)和有機(jī)化合物粒子(N)，該粒子之中(N)是含氮雜環(huán)化合物粒子，表面層中的(N)的數(shù)均粒徑比表面層中的(M)的表面層中的數(shù)均粒徑還小，從而能夠使調(diào)色劑發(fā)生適度的摩擦帶電；(2)另外，通過(guò)使顯影輥的通用硬度B(N/mm2)和其彈性層的通用硬度A(N/mm2)的關(guān)系在0.9≤B/A≤1.8的范圍，對(duì)彈性層和表面層的變形的響應(yīng)性極為良好，調(diào)色劑層不易短周期地紊亂，能夠防止微小的轉(zhuǎn)動(dòng)不勻所致的在周向不均勻的摩擦帶電；由此，作為上述(1)和(2)的全體的效果，能夠抑制齒輪節(jié)距橫紋發(fā)生。
關(guān)于用于形成本發(fā)明的顯影輥的成分，合適的條件如下。
顯影輥表面層中所含的有機(jī)化合物粒子(N)的數(shù)均粒徑優(yōu)選1.0μm以上10μm以下。
顯影輥表面層中所含的有機(jī)化合物粒子(N)含氮雜環(huán)化合物咪唑化合物。
該咪唑化合物優(yōu)選用下述式(a)或(b)表示的化合物。
式中，R1和R2表示氫原子、烷基、芳烷基或芳基，R1和R2可以相同也可以不同。R3和R4表示碳數(shù)為3-30的直鏈狀烷基，R3和R4可以相同也可以不同。
式中，R5和R6表示氫原子、烷基、芳烷基或芳基，R5和R6可以相同也可以不同。R7表示碳數(shù)為3-30的直鏈狀烷基。
又，本發(fā)明的電子成像處理盒是具有本發(fā)明的顯影輥的。
又，本發(fā)明的電子成像圖像形成裝置，具有在表面擔(dān)載調(diào)色劑，形成調(diào)色劑薄膜，從調(diào)色劑薄膜向潛像擔(dān)載體供給調(diào)色劑的本發(fā)明的顯影輥、和可形成通過(guò)調(diào)色劑來(lái)可見化的潛像的潛像擔(dān)載體。
以下對(duì)本發(fā)明更詳細(xì)地說(shuō)明。本發(fā)明的顯影輥如圖1所示，在良導(dǎo)電性軸1的外周有導(dǎo)電性彈性層2，用由導(dǎo)電性樹脂構(gòu)成的表面層3被覆該導(dǎo)電性彈性層2而形成。本發(fā)明的顯影輥的特征在于，至少具有這樣的彈性層、和層疊在該彈性層上的表面層，用于該表面層的樹脂材料含有氮原子，并且在表面層中添加至少2種以上的有機(jī)化合物粒子(M)和有機(jī)化合物粒子(N)，該粒子之中(N)是含氮雜環(huán)化合物粒子，表面層中的(N)的數(shù)均粒徑比表面層中的(M)的數(shù)均粒徑還小，并且進(jìn)行最佳化以滿足以下的式10.9≤B/A≤1.8(1)(其中，在測(cè)定該彈性層表面和該顯影輥表面的通用硬度時(shí)，在一定加載速度(50/20 mN/mm2/sec.)的測(cè)定條件下，從該表面在垂直方向的壓入深度40μm時(shí)的彈性層的通用硬度記為A(N/mm2)、顯影輥的通用硬度記為B(N/mm2))的構(gòu)成。
在此，作為上述良導(dǎo)電性軸1，只要是具有良好的導(dǎo)電性的，則任何的都可使用，但通?？墒褂娩X或鐵、SUS等，使用外徑4-10mm的金屬制圓筒體者。
其次，在該軸1外周形成的導(dǎo)電性彈性層2使用這樣的物質(zhì)使用EPDM或尿烷等彈性體或泡沫材料、或者其他的樹脂作為基材，向其中配合炭黑、金屬、金屬氧化物之類的電子導(dǎo)電性物質(zhì)、或高氯酸鈉之類的離子導(dǎo)電物質(zhì)，可以使用調(diào)整成適當(dāng)?shù)碾娮璺秶?03-1010Ωcm、優(yōu)選104-108Ωcm者。此時(shí)，導(dǎo)電性彈性層的硬度優(yōu)選為ASKER-C硬度35°-70°。ASKER-C硬度是依據(jù)了日本橡膠協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格SRIS0101的使用ASKER-C型彈簧式橡膠硬度計(jì)(高分子計(jì)器公司制)測(cè)定的硬度，規(guī)定為對(duì)于在常溫常濕(23℃、55％RH)的環(huán)境下放置5小時(shí)以上的輥，以1kg的力使上述硬度計(jì)與輥中心接觸后30秒后的測(cè)定值。導(dǎo)電性彈性層的厚度優(yōu)選為1.0-8.0mm。
作為上述基材，具體可列舉出聚氨酯、天然橡膠、丁基橡膠、腈橡膠、聚異戊二烯橡膠、聚丁二烯橡膠、硅橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、乙烯-丙烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、丙烯橡膠、以及它們的混合物等，但優(yōu)選使用硅橡膠和EPDM。特別是橡膠材料使用硅橡膠的場(chǎng)合，可列舉出甲基苯基硅油、氟改性硅油、聚醚改性硅油、醇改性硅油等。
其次，作為為賦予該導(dǎo)電性彈性層2導(dǎo)電性而使用的電子導(dǎo)電性材料，可列舉出副產(chǎn)炭黑(Ketjen Black)EC、乙炔黑等導(dǎo)電性碳、SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等的橡膠用碳、實(shí)施了氧化處理等的彩色(油墨)用碳、銅、銀、鍺等金屬和金屬氧化物等。其中，優(yōu)選使用以少量就容易控制導(dǎo)電性的炭黑。這些導(dǎo)電性粉體，通常相對(duì)于基材100質(zhì)量份，以0.5-50質(zhì)量份、特別是1-30質(zhì)量份的范圍優(yōu)選使用。
另外，若例舉出作為導(dǎo)電性材料使用的離子導(dǎo)電性物質(zhì)，則使用高氯酸鈉、高氯酸鋰、高氯酸鈣、氯化鋰等無(wú)機(jī)離子性導(dǎo)電物質(zhì)、以及改性脂肪族二甲基銨乙氧硫酸鹽、硬脂基銨乙酸鹽等有機(jī)離子性導(dǎo)電物質(zhì)?？墒褂眠@些物質(zhì)的1種以上。其含有量根據(jù)目標(biāo)物性選擇，例如可規(guī)定為0.1-20質(zhì)量％的范圍。
其次，被覆導(dǎo)電性彈性層2的由導(dǎo)電性樹脂構(gòu)成的表面層3，含有含氮的樹脂作為基材為好，并且，在表面層中添加至少2種以上的有機(jī)化合物粒子(M)和有機(jī)化合物粒子(N)，該粒子之中(N)是含氮雜環(huán)化合物粒子，進(jìn)行調(diào)整使得表面層中的(N)的數(shù)均粒徑比表面層中的(M)的數(shù)均粒徑還小。具體講，作為基材可列舉出聚酰胺樹脂、尿烷樹脂、尿素樹脂、酰亞胺樹脂、蜜胺樹脂等。這些樹脂可以單一地使用，也可以混合多種使用。當(dāng)由尿烷樹脂形成上述表面層3時(shí)，該尿烷樹脂通過(guò)摩擦將調(diào)色劑帶電的能力大，并且具有耐磨損性，因此優(yōu)選使用。上述有機(jī)化合物粒子中包括由各種有機(jī)化合物構(gòu)成的粒子或樹脂粒子。作為樹脂粒子例如可單一或組合地使用EPDM、NBR、SBR、CR、硅橡膠等橡膠粒子、或者聚苯乙烯、聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酯、聚酰胺系的熱塑性彈性體(TPE)等彈性體粒子、或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粒子、尿烷樹脂粒子、氟樹脂、硅氧烷樹脂、苯酚樹脂、萘樹脂、呋喃樹脂、二甲苯樹脂、二乙烯基苯聚合物、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、聚丙烯腈樹脂等樹脂粒子。另外，也可以是在1個(gè)粒子中含有多個(gè)成分的。這些有機(jī)化合物粒子為絕緣性，體積電阻率是1.0×109Ωcm以上者為好。
作為在表面層3中含有的含氮雜環(huán)化合物，例如可列舉出由咪唑、咪唑啉、咪唑啉酮、吡唑啉、吡唑、吡唑啉酮、噁唑啉、噁唑、噁唑啉酮、噻唑啉、噻唑、噻唑啉酮、硒唑啉、硒唑、硒唑啉酮、噁二唑、噻二唑、四唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并硒唑、吡嗪、嘧啶、噠嗪、三嗪、噁嗪、噻嗪、四嗪、聚嗪(ポリアジン)、吲哚、異吲哚、吲唑、咔唑、喹啉、吡啶、異喹啉、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、酞嗪、嘌呤、吡咯、三唑、吩嗪之類的具有含氮雜環(huán)基的化合物構(gòu)成的粒子。這些含氮雜環(huán)化合物可以單一地使用，也可以混合多個(gè)使用。在本發(fā)明中，特別是咪唑化合物促進(jìn)本發(fā)明的顯影劑擔(dān)載體的效果，故優(yōu)選。另外，也可以是在1個(gè)粒子中含有多個(gè)成分的。
表面層3包括基材(L)、數(shù)均粒徑最大的有機(jī)化合物粒子的一種以上(M)、和數(shù)均粒徑不是最大的有機(jī)化合物粒子的一種以上(N)。成分M和N可從先前舉出的樹脂粒子和含氮雜環(huán)化合物粒子按滿足上述的數(shù)均粒徑的關(guān)系的方式選擇使用。為了控制粒徑和更容易地得到本發(fā)明的效果，從樹脂粒子選擇成分M、從含氮雜環(huán)化合物粒子選擇成分N為好。作為它們的配合比例，例如相對(duì)于用于表面層的樹脂基材100質(zhì)量份，可從1.0-40質(zhì)量份、優(yōu)選5.0-30質(zhì)量份的范圍選擇成分M，從0.5-20質(zhì)量份、優(yōu)選1.0-15質(zhì)量份的范圍選擇成分N。數(shù)均粒徑最大的粒子的數(shù)均粒徑例如可從1.0-30μm、優(yōu)選3.0-20μm的范圍選擇。
上述含氮雜環(huán)化合物使用數(shù)均粒徑優(yōu)選是1.0-10μm、更優(yōu)選是2.0-8.0μm的化合物。含氮雜環(huán)化合物的數(shù)均粒徑在這些范圍時(shí)，能夠精密地顯示輥的表面粗糙度，不發(fā)生圖像粗糙和濃度不勻。
這些粒子的數(shù)均粒徑使用激光衍射型粒度分布計(jì)Coulter LS-130型粒度分布計(jì)(Coulter公司制)測(cè)定，是由個(gè)數(shù)分布算出的值。
另外，顯影輥的表面層中的粒子的數(shù)均粒徑使用電子顯微鏡測(cè)定粒徑。攝影放大倍率為1000-6萬(wàn)倍，但難以如此的場(chǎng)合，在以低倍率攝影后，按達(dá)到1000-6萬(wàn)倍的方式將成像放大打印。在成像上測(cè)量初級(jí)粒子的粒徑。此時(shí)，測(cè)量長(zhǎng)軸和短軸，將平均值作為粒徑。對(duì)100個(gè)樣品測(cè)定它，以50％的值作為數(shù)均粒徑。
其次，作為為賦予該表面層3的導(dǎo)電性而使用的電子導(dǎo)電性材料，列舉出副產(chǎn)炭黑EC、乙炔黑等導(dǎo)電性碳、SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等的橡膠用碳、實(shí)施了氧化處理等的彩色(油墨)用碳、銅、銀、鍺等金屬和金屬氧化物等。其中，優(yōu)選使用以少量就容易控制導(dǎo)電性的炭黑。
另外，如果例舉出作為導(dǎo)電性材料使用的離子導(dǎo)電性物質(zhì)，則可使用高氯酸鈉、高氯酸鋰、高氯酸鈣、氯化鋰等無(wú)機(jī)離子性導(dǎo)電物質(zhì)、以及改性脂肪族二甲基銨乙氧硫酸鹽、硬脂基銨乙酸鹽等的有機(jī)離子性導(dǎo)電物質(zhì)。
另外，相對(duì)于用于上述表面層3的樹脂的總量100質(zhì)量份，優(yōu)選導(dǎo)電材料以1-50質(zhì)量份的比例配合。而且，樹脂、導(dǎo)電材料和有機(jī)化合物粒子等構(gòu)成表面層的物質(zhì)混合攪拌后，采用浸漬等涂布在導(dǎo)電性彈性層上而成型。材料的混合分散可使用已經(jīng)公知的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。之后，用噴霧、浸漬等方法涂布通過(guò)適時(shí)添加、攪拌固化劑或固化催化劑而得到的涂料。
在此，上述通用硬度是通過(guò)一邊施加載荷一邊將壓頭壓入測(cè)定對(duì)象物而求出的物性值，按(試驗(yàn)載荷)/(在試驗(yàn)載荷下的壓頭的表面積)(N/mm2)求出。該通用硬度的測(cè)定，例如可使用Fischer公司制的超微小硬度計(jì)H-100V等硬度測(cè)定裝置進(jìn)行。該測(cè)定裝置，是將方砣等壓頭一邊施加規(guī)定的比較小的試驗(yàn)載荷，一邊壓進(jìn)被測(cè)定物，在達(dá)到規(guī)定的壓入深度的時(shí)刻，由該壓入深度求出壓頭接觸的表面積，采用上述式求出通用硬度的。也就是說(shuō)，在恒定載荷測(cè)定條件下將壓頭壓進(jìn)被測(cè)定物時(shí)，將相對(duì)于壓進(jìn)的深度的該時(shí)刻的應(yīng)力定義成為通用硬度。
作為本發(fā)明的顯影輥的必要構(gòu)成，在從彈性層、顯影輥各自的表面在垂直方向壓進(jìn)深度40μm時(shí)的、上述定義的在測(cè)定條件[一定外加載荷速度50/20N/mm2/sec]下的通用硬度，將彈性層的通用硬度記為A(N/mm2)將顯影輥的通用硬度記為B(N/mm2)時(shí)，必須進(jìn)行調(diào)整使得滿足式(1)0.9≤B/A≤1.8。該壓進(jìn)深度40μm時(shí)的通用硬度與彈性層和表面層對(duì)變形的響應(yīng)性很相關(guān)，這通過(guò)精心研究變得明確。而且，通過(guò)滿足式(1)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)了調(diào)色劑層不易短周期地混亂。另外，優(yōu)選是0.95≤B/A≤1.5，更優(yōu)選是1.0≤B/A≤1.2。
當(dāng)調(diào)整輥使得偏離關(guān)系式(1)時(shí)，充分地解決齒輪節(jié)距橫紋變得困難。
另外，關(guān)于顯影輥的彈性層的通用硬度的測(cè)定，例如采用研磨等削除輥的表面層，在剝出彈性層的狀態(tài)下測(cè)定也可以。
表面層的厚度優(yōu)選是1.0-20μm。另外，表面層的電阻率優(yōu)選是1.0×104-1.0×108Ωcm。
根據(jù)上述，本發(fā)明的顯影輥的特征在于，至少具有彈性層、和層疊在該彈性層上的表面層，用于該表面層的樹脂材料含有氮原子，并且在表面層中添加至少2種以上的有機(jī)化合物粒子(M)和有機(jī)化合物粒子(N)，該粒子之中(N)是含氮雜環(huán)化合物粒子，表面層中的(N)的數(shù)均粒徑比表面層中的(M)的數(shù)均粒徑還小，并且包括滿足以下的式1的構(gòu)成，并且得到的顯影輥，其特征在于，包括滿足以下的式10.9≤B/A≤1.8 (1)(其中，在測(cè)定該彈性層表面和該顯影輥表面的通用硬度時(shí)，在一定加載速度(50/20mN/mm2/sec.)的測(cè)定條件下，從該表面向垂直方向的壓入深度40μm時(shí)的彈性層的通用硬度記為A(N/mm2)、顯影輥的通用硬度記為B(N/mm2))的構(gòu)成。
此時(shí)，輥的表面粗糙度，依據(jù)JIS B06012001的Ra是0.4-2.2μm為好，為了得到更高品質(zhì)的圖像，進(jìn)一步優(yōu)選是0.9-1.6μm。本發(fā)明的電子成像處理盒具有感光鼓和顯影輥。
另外，本發(fā)明的電子成像圖像形成裝置的一例在圖2中表示出。即，由用于供給調(diào)色劑的調(diào)色劑涂布用輥6、使感光鼓5帶電的帶電輥8、形成與感光鼓5保持的靜電潛像相應(yīng)的調(diào)色劑像的顯影輥4組成。采用調(diào)色劑涂布用輥6向顯影輥4表面供給調(diào)色劑，通過(guò)調(diào)色劑層限制構(gòu)件顯影刀片7將該調(diào)色劑弄成更均勻的薄層、在該狀態(tài)下顯影輥4一邊與感光鼓5接觸一邊轉(zhuǎn)動(dòng)，形成為薄層的調(diào)色劑從顯影輥4附著在感光鼓5的潛像上，該潛像變得可見。圖2中10是轉(zhuǎn)印部，在此在紙等記錄介質(zhì)上復(fù)制調(diào)色劑圖像，另外，9是掃除刀片，采用它去除在轉(zhuǎn)印后殘留于感光鼓5表面的調(diào)色劑。另外，圖2中11是定影輥，用熱和壓力使調(diào)色劑固定在紙等記錄介質(zhì)上。
實(shí)施例以下用實(shí)施例和比較例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，但本實(shí)施例對(duì)本發(fā)明并無(wú)任何限制。
實(shí)施例1將外徑8mm的金屬芯設(shè)置在內(nèi)徑16mm的圓筒狀模具內(nèi)并使之達(dá)到同心，將作為導(dǎo)電性彈性層的液態(tài)導(dǎo)電性硅橡膠(東麗陶氏康寧Silicone公司制；ASKER-C硬度45°體積電阻率105Ωcm產(chǎn)品)注模后，放入130℃的烘箱中，加熱成型20分鐘，脫模后，用200℃的烘箱進(jìn)行4小時(shí)2次硫化，得到導(dǎo)電性彈性層厚度4mm的輥。此時(shí)，導(dǎo)電性彈性層在上述測(cè)定條件下的通用硬度A是0.110(N/mm2)。通用硬度使用Fischer公司制的微小硬度計(jì)H-100V、壓頭使用面角136°的方砣型金剛石壓頭進(jìn)行測(cè)定。
其次，按固體成分濃度達(dá)到10％的方式用甲乙酮稀釋尿烷涂料(商品名NIPPOLAN N5037；日本聚氨酯公司制)，相對(duì)于固體成分100質(zhì)量份添加15質(zhì)量份的作為導(dǎo)電性材料的炭黑(商品名HS-500；旭Carbon公司制)，相對(duì)于固體成分100質(zhì)量份添加20質(zhì)量份的作為有機(jī)化合物粒子(M)的數(shù)均粒徑15μm的PMMA粒子(商品名MX-1500H；綜研化學(xué)公司制)，相對(duì)于固體成分100質(zhì)量份添加3質(zhì)量份的用下述式(a)表示的數(shù)均粒徑3μm的咪唑化合物粒子(四國(guó)化成工業(yè)公司制)，然后，用球磨機(jī)攪拌分散后，相對(duì)于尿烷涂料(稀釋前)100質(zhì)量份添加10質(zhì)量份的固化劑(商品名COLONATE L；日本聚氨酯公司制)并攪拌，制成涂布用涂料。通過(guò)浸漬將該涂布用涂料涂布在先成型的輥上，在80℃的烘箱中干燥15分鐘后，在140℃的烘箱中固化4小時(shí)，得到顯影輥。此時(shí)，顯影輥的在上述測(cè)定條件下的通用硬度B是0.132(B/A＝1.2)。另外，采用電子顯微鏡得到的顯影輥的表面層的粒子的數(shù)均粒徑是PMMA粒子為15.2μm、咪唑化合物粒子為2.9μm。
實(shí)施例2相對(duì)于尿烷涂料(稀釋前)100質(zhì)量份添加5質(zhì)量份的固化劑(商品名C2521；日本聚氨酯公司制)，除此以外與實(shí)施例1同樣地得到顯影輥。此時(shí)，顯影輥的在上述測(cè)定條件下的通用硬度B是0.100(B/A＝0.91)。另外，采用電子顯微鏡得到的顯影輥的表面層的粒子的數(shù)均粒徑是PMMA粒子為15.2μm、咪唑化合物粒子為2.9μm。
實(shí)施例3相對(duì)于尿烷涂料(稀釋前)100質(zhì)量份添加25質(zhì)量份的固化劑(商品名COLONATE L；日本聚氨酯公司制)，除此以外與實(shí)施例1同樣地得到顯影輥。此時(shí)，顯影輥的在上述測(cè)定條件下的通用硬度B是0.198(B/A＝1.8)。另外，采用電子顯微鏡得到的顯影輥的表面層的粒子的數(shù)均粒徑是PMMA粒子為15.2μm、咪唑化合物粒子為2.9μm。
實(shí)施例4相對(duì)于固體成分100質(zhì)量份添加20質(zhì)量份的作為有機(jī)化合物粒子(M)的數(shù)均粒徑10μm的尿烷粒子(商品名CF600T；根上工業(yè)公司制)，相對(duì)于固體成分100質(zhì)量份添加10質(zhì)量份的用下述式(b)表示的數(shù)均粒徑1.0μm的咪唑化合物粒子(四國(guó)化成工業(yè)公司制)，除此以外，與實(shí)施例1同樣地得到顯影輥。此時(shí)，顯影輥的在上述測(cè)定條件下的通用硬度B是0.131(B/A＝1.19)。另外，采用電子顯微鏡得到的顯影輥的表面層的粒子的數(shù)均粒徑是尿烷粒子為9.7μm、咪唑化合物粒子為1.2μm。
實(shí)施例5除添加的用式(a)表示的數(shù)均粒徑10μm的咪唑化合物粒子(四國(guó)化成工業(yè)公司制)為3質(zhì)量份以外，與實(shí)施例1同樣地得到顯影輥。此時(shí)，顯影輥的在上述測(cè)定條件下的通用硬度B是0.132(B/A＝1.2)。另外，采用電子顯微鏡得到的顯影輥的表面層的粒子的數(shù)均粒徑是PMMA粒子為15.2μm、咪唑化合物粒子為9.8μm。
實(shí)施例6除添加的用式(a)表示的數(shù)均粒徑0.5μm的咪唑化合物粒子(四國(guó)化成工業(yè)公司制)為3質(zhì)量份以外，與實(shí)施例1同樣地得到顯影輥。此時(shí)，顯影輥的在上述測(cè)定條件下的通用硬度B是0.130(B/A＝1.18)。另外，采用電子顯微鏡得到的顯影輥的表面層的粒子的數(shù)均粒徑是PMMA粒子為15.2μm、咪唑化合物粒子為0.54μm。
實(shí)施例7除添加的用式(a)表示的數(shù)均粒徑13μm的咪唑化合物粒子(四國(guó)化成工業(yè)公司制)為3質(zhì)量份以外，與實(shí)施例1同樣地得到顯影輥。此時(shí)，顯影輥的在上述測(cè)定條件下的通用硬度B是0.14(B/A＝1.27)。另外，采用電子顯微鏡得到的顯影輥的表面層的粒子的數(shù)均粒徑是PMMA粒子為15.2μm、咪唑化合物粒子為12.8μm。
比較例1未添加用式(a)表示的咪唑化合物粒子(四國(guó)化成工業(yè)公司制)，除此以外，與實(shí)施例1同樣地得到顯影輥。此時(shí)，顯影輥的在上述測(cè)定條件下的通用硬度B是0.128(B/A＝1.16)。另外，采用電子顯微鏡得到的顯影輥的表面層的粒子的數(shù)均粒徑是PMMA粒子為15.2μm。
比較例2相對(duì)于尿烷涂料(稀釋前)100質(zhì)量份添加8質(zhì)量份的固化劑(商品名C2521；日本聚氨酯公司制)，還相對(duì)于尿烷涂料(稀釋前)100質(zhì)量份添加5質(zhì)量份的固化劑(商品名COLONATE L；日本聚氨酯公司制)，除此以外，與實(shí)施例1同樣地得到顯影輥。此時(shí)，顯影輥的在上述測(cè)定條件下的通用硬度B是0.089(B/A＝0.81)。另外，采用電子顯微鏡得到的顯影輥的表面層的粒子的數(shù)均粒徑是PMMA粒子為15.2μm、咪唑化合物粒子為2.9μm。
比較例3按固體成分濃度達(dá)到10％的方式用甲乙酮稀釋尿烷涂料(商品名NIPPOLAN N5196；日本聚氨酯公司制)并使用，除此以外，與實(shí)施例1同樣地得到顯影輥。此時(shí)，顯影輥的在上述測(cè)定條件下的通用硬度B是0.213(B/A＝1.94)。另外，采用電子顯微鏡得到的顯影輥的表面層的粒子的數(shù)均粒徑是PMMA粒子為15.2μm、咪唑化合物粒子為2.9μm。
比較例4在比較例3中，未添加用式(a)表示的咪唑化合物粒子(四國(guó)化成工業(yè)公司制)，除此以外，與比較例3同樣地得到顯影輥。此時(shí)，顯影輥的在上述測(cè)定條件下的通用硬度B是0.208(B/A＝1.89)。另外，采用電子顯微鏡得到的顯影輥的表面層的粒子的數(shù)均粒徑是PMMA粒子為15.2μm。
比較例5相對(duì)于固體成分100質(zhì)量份添加作為有機(jī)化合物粒子的20質(zhì)量份的數(shù)均粒徑6μm的尿烷粒子(商品名C800T；根上工業(yè)公司制)、3質(zhì)量份的用式(a)表示的數(shù)均粒徑10μm的咪唑化合物粒子(四國(guó)化成工業(yè)公司制)，除此以外，與實(shí)施例1同樣地得到顯影輥。此時(shí)，顯影輥的在上述測(cè)定條件下的通用硬度B是0.132(B/A＝1.2)。另外，采用電子顯微鏡得到的顯影輥的表面層的粒子的數(shù)均粒徑是尿烷粒子為6.2μm、咪唑化合物粒子為9.8μm。
<圖像評(píng)價(jià)>
(齒輪節(jié)距橫紋評(píng)價(jià))齒輪節(jié)距橫紋評(píng)價(jià)，在常溫常濕環(huán)境(23℃/55％RH)下將實(shí)施例和比較例的顯影輥適用于容納品紅調(diào)色劑的處理盒，使用彩色激光打印機(jī)(商品名COLOR LASERJET 4600、惠普公司制)進(jìn)行圖像輸出。此時(shí)，輸出初期的滿版圖像，按以下的判斷基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
○完全不能夠確認(rèn)出齒輪節(jié)距橫紋△能夠確認(rèn)出齒輪節(jié)距橫紋×能夠清楚地確認(rèn)出齒輪節(jié)距橫紋(粗糙、濃度不勻評(píng)價(jià))由上述輥所產(chǎn)生的粗糙、濃度不勻評(píng)價(jià)，在常溫常濕環(huán)境(23℃/55％RH)下，使用彩色激光打印機(jī)進(jìn)行1萬(wàn)張圖像輸出，此時(shí)，輸出滿版圖像和半色調(diào)圖像，確認(rèn)有無(wú)濃度不勻或圖像粗糙。
表1圖像評(píng)價(jià)匯總

將各輥的評(píng)價(jià)結(jié)果匯總示于表1。由表1所示的結(jié)果明確，下面所述的顯影輥能夠解決齒輪節(jié)距橫紋所述顯影輥至少具有彈性層、和層疊在該彈性層上的表面層，用于該表面層的樹脂材料含有氮原子，并且在表面層中添加至少2種以上的有機(jī)化合物粒子(M)和有機(jī)化合物粒子(N)，該粒子之中(N)是含氮雜環(huán)化合物粒子，表面層中的(N)的數(shù)均粒徑比表面層中的(M)的數(shù)均粒徑還小，并且包括滿足以下的式10.9≤B/A≤1.8(1)(在測(cè)定該彈性層表面和該顯影輥表面的通用硬度時(shí)，在一定加載速度(50/20 mN/mm2/sec.)的測(cè)定條件下，從該表面向垂直方向的壓入深度40μm時(shí)的彈性層的通用硬度記為A(N/mm2)、顯影輥的通用硬度記為B(N/mm2))的構(gòu)成。實(shí)施例6、7輕微地發(fā)生了粗糙或濃度不勻，但齒輪節(jié)距橫紋為非常良好的結(jié)果。比較例1-4由于不滿足本發(fā)明的輥構(gòu)成，因此發(fā)生齒輪節(jié)距橫紋，不能夠得到高品質(zhì)的圖像。另外，比較例1、4也輕微地發(fā)生了半色調(diào)圖像的粗糙。
權(quán)利要求
1.顯影輥，具有彈性層和表面層，其特征在于，表面層至少具有含有氮原子的樹脂、有機(jī)化合物粒子(M)和有機(jī)化合物粒子(N)，該有機(jī)化合物粒子(N)是含氮雜環(huán)化合物粒子，其表面層中的數(shù)均粒徑比有機(jī)化合物粒子(M)的表面層中的數(shù)均粒徑還小，彈性層表面的通用硬度A(N/mm2)和顯影輥表面的通用硬度B(N/mm2)存在下面式(1)的關(guān)系，0.9≤B/A≤1.8 (1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯影輥，其特征在于，上述有機(jī)化合物粒子(N)的表面層中的數(shù)均粒徑是1.0μm-10μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯影輥，其特征在于，上述有機(jī)化合物粒子(N)的表面層中的數(shù)均粒徑是1.2μm-9.8μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯影輥，其特征在于，上述有機(jī)化合物粒子(N)的含氮雜環(huán)化合物是咪唑化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯影輥，其特征在于，上述咪唑化合物是用下述式(a)或(b)表示的化合物， 式中，R1和R2表示氫原子、烷基、芳烷基或芳基，R1和R2可以相同也可以不同；R3和R4表示碳數(shù)為3-30的直鏈狀烷基，R3和R4可以相同也可以不同； 式中，R5和R6表示氫原子、烷基、芳烷基或芳基，R5和R6可以相同也可以不同；R7表示碳數(shù)為3-30的直鏈狀烷基。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯影輥，其特征在于，上述含有氮原子的樹脂是選自聚酰胺樹脂、尿烷樹脂、尿素樹脂、酰亞胺樹脂以及蜜胺樹脂的樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯影輥，其特征在于，上述含有氮原子的樹脂是尿烷樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯影輥，上述有機(jī)化合物粒子(M)是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粒子。
9.電子成像處理盒，可以從電子成像圖像形成裝置主體脫離，其特征在于，該盒至少具有潛像擔(dān)載體、以及權(quán)利要求1-8的任1項(xiàng)所述的顯影輥。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子成像處理盒，其特征在于，顯影輥與潛像擔(dān)載體接觸配置著。
11.一種電子成像圖像形成裝置，其特征在于，至少具有顯影輥和潛像擔(dān)載體，所述顯影輥在表面擔(dān)載調(diào)色劑，形成調(diào)色劑薄膜，從該調(diào)色劑薄膜向潛像擔(dān)載體供給調(diào)色劑，所述潛像擔(dān)載體能形成通過(guò)該調(diào)色劑而可見的潛像，在該電子成像圖像形成裝置中，該顯影輥是權(quán)利要求1-8的任1項(xiàng)所述的顯影輥。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子成像圖像形成裝置，其特征在于，顯影輥與潛像擔(dān)載體接觸配置著。
全文摘要
本發(fā)明提供不會(huì)發(fā)生齒輪節(jié)距橫紋的高性能的顯影輥。所述顯影輥的構(gòu)成是至少具有彈性層和層疊在該彈性層上的表面層，用于該表面層的樹脂材料含有氮原子，并且，在表面層中添加至少2種以上的有機(jī)化合物粒子(M)和有機(jī)化合物粒子(N)，該粒子之中(N)是含氮雜環(huán)化合物粒子，表面層中的(N)的數(shù)均粒徑比表面層中的(M)的數(shù)均粒徑還小，并且將彈性層的通用硬度記為A、將顯影輥的通用硬度記為B時(shí)，滿足0.9≤B/A≤1.8。
文檔編號(hào)F16C13/00GK1605954SQ20041008568
公開日2005年4月13日 申請(qǐng)日期2004年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月10日
發(fā)明者中村實(shí), 山本有洋, 石田和稔, 鈴木武史 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社