專利名稱：顯影輥以及使用該輥的顯影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括在成像裝置的顯影裝置中的顯影輥，其中顯影裝置使用非磁性單組份顯影劑，成像裝置采用靜電復(fù)制系統(tǒng)，如復(fù)制機，打印機，傳真機等。
背景技術(shù)：
各種輥，如帶電輥、轉(zhuǎn)印輥、顯影輥等均放置在使用靜電復(fù)制系統(tǒng)的成像裝置中的靜電潛像載體如光敏體等的四周。所述顯影輥的作用是將調(diào)色劑輸送至靜電潛像載體如光敏體等上，并且使得該靜電潛像變得可見。


圖1示出了使用非磁性顯影系統(tǒng)的顯影裝置1的典型示圖。該顯影裝置由顯影輥2，盛裝調(diào)色劑3的調(diào)色劑槽4，調(diào)節(jié)板5，以及供紙輥6等構(gòu)成；其中調(diào)色劑3由非磁性單組份顯影劑組成。通過在導(dǎo)電軸7四周形成導(dǎo)電彈性層8，并在該導(dǎo)電彈性層8的四周形成一個或若干個樹脂層9而制得上述顯影輥1；所述導(dǎo)電軸7由SUS，鋁合金，導(dǎo)電樹脂等組成。在該顯影輥和光敏體之間施加直流電壓和交流電壓。此外，安裝喂料輥6，以便促進(jìn)調(diào)色劑在顯影輥表面上的沉積。通過這種顯影裝置的顯影處理按如下進(jìn)行首先，使調(diào)色劑沉積在喂料輥和顯影輥2的表面上，借此，通過接觸或摩擦使調(diào)色劑帶電；然后，通過調(diào)節(jié)板5使帶電的調(diào)色劑壓緊，從而產(chǎn)生了均勻帶電的、具有希望厚度的調(diào)色劑層。此外，該調(diào)色劑層被光敏體10上的靜電潛像所吸附，由此使該靜電潛像變得可見而形成調(diào)色劑圖像。將該調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄紙上，然后通過加熱或加壓，使記錄紙上的轉(zhuǎn)印圖像固化。
為改善調(diào)色劑的負(fù)電性能，經(jīng)常將包含-NHCO-鍵的聚酰胺樹脂和聚氨酯樹脂用于顯影輥的最外層(日本專利JP50-13661)。然而，當(dāng)將這些樹脂用作最外層時，將出現(xiàn)如下的問題在高溫和高濕度環(huán)境下調(diào)色劑的負(fù)電荷將下降，另外還將出現(xiàn)這樣的問題，即當(dāng)長期使用時，調(diào)色劑附著至輥子表面上(下面稱之為“調(diào)色劑成膜”)，這將阻止調(diào)色劑層的形成，甚至在正常環(huán)境下也是如此。
因此，將聚碳酸酯用作最外層的主要組份。因此，在阻止高溫高濕環(huán)境下調(diào)色劑負(fù)電荷的下降中獲得了穩(wěn)定的結(jié)果。此外，為了阻止調(diào)色劑成膜，還將硅氧烷改性的聚碳酸酯用作最外層的主要組份(日本專利公開JP9-244392)。然而，由于當(dāng)使用這種最外層的顯影輥時，最外層中的硅氧烷的含量高，最外層的硬度也高，因此，將出現(xiàn)最外層容易被刮傷這樣的問題，并且顯影輥的耐用性將降低。
此外，近年來有這樣一種趨勢，即使用約80℃或更低的低熔點調(diào)色劑，以便有效地將轉(zhuǎn)印圖像固定在記錄紙上。當(dāng)使用這種低熔點調(diào)色劑時，不僅會發(fā)生調(diào)色劑成膜，而且調(diào)色劑還會在調(diào)節(jié)板上熔化，因此，不能形成希望厚度的調(diào)色劑層，而且還易于發(fā)生如圖像不均勻這樣的問題。迄今為止，尚未成功地解決上述問題，即1)當(dāng)使用低熔點調(diào)色劑時調(diào)色劑的成膜問題，以及2)將聚碳酸酯或硅氧烷改性的聚碳酸酯用作最外層主要組份時，與顯影輥將發(fā)生沖突的在調(diào)節(jié)板上調(diào)色劑的熔化問題。
此外，目前有通過使顯影輥表面與光敏體接觸的接觸顯影系統(tǒng)和通過使顯影輥表面與光敏體之間有一空間的非接觸顯影系統(tǒng)。不管是接觸系統(tǒng)還是非接觸系統(tǒng)，均在光敏體和顯影輥之間施加電壓，但是，由于非接觸系統(tǒng)中調(diào)色劑將在上述空間中飛行，因此，對于非接觸系統(tǒng)來說，特別需要在光敏體和顯影輥之間施加交流電壓。在顯影輥和光敏體之間需要有通過接觸系統(tǒng)的一特定的接觸寬度(下面稱之為“尖端寬度”)。如果所述端部寬度發(fā)生波動，那么，圖像將變得不均勻，并且圖像質(zhì)量將很差，因此，必須將顯影輥的表面硬度設(shè)定在一適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。此外，利用非接觸系統(tǒng)還將出現(xiàn)這樣一些問題，由于顯影輥的外徑將隨濕度和溫度而變化，因此，顯影輥和光敏體之間的空間寬度也將改變，這將使圖像變得不均勻。
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是防止在高溫、高濕環(huán)境中調(diào)色劑電荷的降低，并防止調(diào)色劑的成膜以及在調(diào)節(jié)板上調(diào)色劑的熔化。此外，本發(fā)明的目的還在于防止端部寬度和空間寬度隨溫度和濕度的改變而產(chǎn)生的波動。
本發(fā)明的公開本發(fā)明第一顯影輥的特征在于所述顯影輥由一層或若干層圍繞導(dǎo)電軸的彈性層，和一層或若干層在所述彈性層上的樹脂層通過層壓而制得，上述彈性層的JIS A硬度值為50度或更低，上述一層或若干層樹脂層中，至少最外層包含細(xì)顆粒，并且將所述最外層的表面粗糙度(RZ)調(diào)節(jié)至3-15微米的范圍內(nèi)。此外，上述表面粗糙度值是根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)B0601-1994測量的值。
上述細(xì)顆粒的平均粒徑應(yīng)在5-50微米的范圍內(nèi)，特別是從10-50微米。
此外，優(yōu)選的是，圍繞彈性層形成的一層或若干層樹脂層中，至少最外層由包含-NHCO-鍵的樹脂例如聚酰胺樹脂或聚氨酯樹脂組成。此外，該樹脂組分可包含重復(fù)單元-ROCO2，如聚碳酸酯。此外，還優(yōu)選的是，這些樹脂組分包含重復(fù)單元-SiOSi-。
然而，另外還可能的是，在一層或若干層在彈性層周圍形成的樹脂層中，至少最外層由包含丙烯酸—乙酸乙烯酯共聚物的樹脂組合物組成。
此外，由于調(diào)色劑已帶負(fù)電，因此，應(yīng)將氨基甲酸乙酯或尼龍材料用作上述的細(xì)顆粒。
優(yōu)選的是，可固化組合物的反應(yīng)產(chǎn)物，所述組合物的主要成份為(A)在其分子中至少包含一個烯基的聚合物，并且構(gòu)成其主鏈的重復(fù)單元主要由環(huán)氧烷單元或飽和烴單元組成；(B)在其分子中至少包含兩個氫化硅基團(tuán)的固化劑；(C)氫化硅烷化催化劑；和(D)導(dǎo)電性賦予劑。
此外，包含細(xì)顆粒的最外層的厚度應(yīng)在5-50微米的范圍內(nèi)。
此外，應(yīng)將根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)K6251伸長率為300-600％的最外層用作上述最外層。更優(yōu)選的是，將上述伸長率調(diào)節(jié)至400-600％，優(yōu)選調(diào)節(jié)至500-600％。
此外，優(yōu)選的是，在圍繞彈性層包覆一層或若干層樹脂層之前，顯影輥的電阻為104Ω或更高，在包覆所述樹脂層之后，顯影輥的電阻在104-1010Ω范圍內(nèi)，特別是在105-108Ω。
此外，優(yōu)選的是，在圍繞彈性層包覆一層或若干層樹脂層之前，將顯影輥的電容(C1)調(diào)節(jié)至0.8-20nF，在包覆所述樹脂層之后，將顯影輥的電容(C2)調(diào)節(jié)至2.5nF或更小。
上述顯影輥可與采用非磁性接觸系統(tǒng)的任何顯影裝置結(jié)合使用。
根據(jù)本發(fā)明的第二顯影輥，其特征在于，所述顯影輥由一層或若干層圍繞導(dǎo)電軸的彈性層，和一層或若干層在所述彈性層上的樹脂層通過層壓而制得的，上述彈性層的JIS A硬度值為50度或更低，并且上述最外層有從其表面突出的細(xì)顆粒，上述一層或若干層樹脂層中，至少最外層包含細(xì)顆粒。此外，本發(fā)明的第二顯影輥的特征在于當(dāng)從上述表面突出的細(xì)顆粒的高度為L，調(diào)色劑的平均粒徑為rav，并且從上述表面突出的細(xì)顆粒之間的平均距離為Dav時，根據(jù)滿足rav/4≤L≤4rav關(guān)系式的細(xì)顆粒，建立起了關(guān)系式rav≤Dav≤80L。
在這種場合，上述調(diào)色劑的平均粒徑rav應(yīng)在5-10微米的范圍內(nèi)。
這種顯影輥可與采用非磁性接觸系統(tǒng)的任何顯影裝置結(jié)合使用。
附圖的簡要說明圖1為采用非磁性顯影系統(tǒng)的顯影裝置的典型示圖。
圖2是本發(fā)明顯影輥橫截面的典型示圖。
圖3是顯示本發(fā)明的從最外層的表面突出的細(xì)顆粒和沉積在該表面上的調(diào)色劑的典型示圖。
圖4是本發(fā)明顯影輥最外層表面的放大圖。
下面將參考圖2-4，對本發(fā)明的顯影輥作詳細(xì)的描述。
如圖2所示，通過在導(dǎo)電軸11的四周形成導(dǎo)電彈性層12，然后沿該導(dǎo)電彈性層12形成厚度為5-50微米的一層或若干層樹脂層13，制得了本發(fā)明的顯影輥10；其中所述的導(dǎo)電彈性層12的日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)A硬度為50度或更低，優(yōu)選為30度或更低；所述導(dǎo)電軸11由不銹鋼，鋁合金，導(dǎo)電樹脂等組成，并且直徑從1mm-25mm。此外，至少大多數(shù)細(xì)顆粒沉積在上述樹脂層13的最外層中，并且一些細(xì)顆粒從最外層的表面突出。就所提及的最外層而言，根據(jù)JIS B0601-1994，將該層的表面粗糙度(RZ)調(diào)節(jié)至3-15微米，優(yōu)選調(diào)節(jié)至5-10微米。此外，上述樹脂層13可包含粘結(jié)劑層，作為在最外層之下的層，以便增加與導(dǎo)電彈性層的粘結(jié)力。此外，還可以有用于調(diào)節(jié)顯影輥電阻的電阻調(diào)節(jié)層，該層在最外層之下。
通過將上述導(dǎo)電彈性層的JIS A硬度調(diào)節(jié)至上述范圍內(nèi)(50度或更低，優(yōu)選30度或更低)，該導(dǎo)電彈性層將吸收來自調(diào)節(jié)板的所希望的壓力，并防止調(diào)色劑顆粒的開裂。因此，能防止由于調(diào)色劑顆粒的開裂所造成的調(diào)色劑電荷分布的大波動，密度的不均勻以及圖像模糊。因此，可防止光敏體和顯影輥之間端部寬度的波動，并因此，在接觸式顯影系統(tǒng)的情況下，可防止圖像質(zhì)量的下降。
圖3是調(diào)色劑槽中的調(diào)色劑已沉積在顯影輥表面上的狀態(tài)的典型例子。首先，沉積的調(diào)色劑20緊密地分布在從最外層21的表面突出的細(xì)顆粒22a和細(xì)顆粒22b(或22c)之間。接著，這些調(diào)色劑20被調(diào)節(jié)板擠壓形成調(diào)色劑層，所述調(diào)色劑層的厚度為調(diào)色劑平均粒徑的1-4倍，優(yōu)選從1-3倍。在這種場合，來自調(diào)節(jié)板的一些壓力被細(xì)顆粒22a，22b，22c承擔(dān)，因此，施加至調(diào)色劑的應(yīng)力將小于沒有突出的細(xì)顆粒時施加至調(diào)色劑的應(yīng)力。
鑒于此，當(dāng)細(xì)顆粒從表面層突出時，通過本發(fā)明，將表面粗糙度(RZ)調(diào)節(jié)至3-15微米的范圍內(nèi)，優(yōu)選調(diào)節(jié)至5-10微米。因此，即使使用例如低熔點調(diào)色劑時，也能防止調(diào)色劑在調(diào)節(jié)板上的熔化以及調(diào)色劑的成膜。此外，考慮到減輕施加至調(diào)色劑上的應(yīng)力，優(yōu)選的是，細(xì)顆粒的硬度大于最外層樹脂的硬度。
上述調(diào)色劑的平均粒徑從5-10微米，優(yōu)選從6-8微米。此外，調(diào)色劑可以是例如涂布有苯乙烯丙烯酸熱塑性樹脂或聚酯熱塑性樹脂等的著色顏料。
就使調(diào)色劑帶負(fù)電而言，優(yōu)選的是，將氨基甲酸乙酯或尼龍材料用作上述的細(xì)顆粒。細(xì)顆粒的平均粒徑為5-50微米。
此外，在包覆上述樹脂層之前，應(yīng)將顯影輥的電阻調(diào)節(jié)為104Ω或更高，在包覆所述樹脂層之后，應(yīng)將顯影輥的電阻調(diào)節(jié)在104-1010Ω范圍內(nèi)，特別是在105-108Ω。通過調(diào)節(jié)包覆了樹脂層后的顯影輥的電阻至104-108Ω，特別是105-108Ω，可以防止光敏體的泄漏及調(diào)色劑成膜。此外，在包覆樹脂層之前，通過將顯影輥的電阻調(diào)節(jié)至104Ω或更高，控制了與包覆樹脂層之后顯影輥電阻的差值，因而，能防止產(chǎn)生一些缺陷如在樹脂層中的針孔。
在本發(fā)明中，通過下列步驟(1)-(3)，完成了對顯影輥電阻的測定方法。(1)顯影輥水平地與金屬板水平接觸，并將500克的負(fù)載施加至沿金屬板方向上的軸端。(2)在軸和金屬板之間施加100伏的直流電壓，并測量電流。(3)根據(jù)該電流和直流電壓，計算出顯影輥的電阻。
隨后，在包覆上述樹脂層之前，將電容(C1)調(diào)節(jié)至0.8-20nF，而在包覆所述樹脂層之后，將顯影輥的電容(C2)調(diào)節(jié)至2.5nF或更小。因此，防止了調(diào)色劑的成膜。出現(xiàn)調(diào)色劑成膜的原因似乎是由如下造成的在調(diào)色劑沉積至顯影輥表面上之后，立即轉(zhuǎn)移至光敏體上，在該表面上的電荷與已轉(zhuǎn)移調(diào)色劑的總電荷相等，并且保持相反極性的電荷。如果該殘余電荷不在短時間內(nèi)通過從軸引入的電荷進(jìn)行中和，那么，在顯影過程中不使用的調(diào)色劑將靜電吸附在顯影輥的該表面上，并容易發(fā)生調(diào)色劑的成膜。顯影輥將變成電路似的，其中彈性層和一層或若干層樹脂串聯(lián)連接。因此，如果上述電容C2足夠小，所得到的常數(shù)(靜電電容和顯影輥電阻的積)也會較小，并且上述殘余電荷將在短時間內(nèi)被中和。當(dāng)在包覆樹脂層之前的電容(C1)在0.8-20nF時，借助本發(fā)明的顯影輥，通過在包覆樹脂層之后使最大電容(C2)調(diào)節(jié)至2.5nF，將在短時間內(nèi)中和上述的殘余電荷。
因此，如果上述最外層的彈性太低，那么，該最外層將有高的粘度，并且將發(fā)生調(diào)色劑的成膜。另一方面，如果最外層的彈性太高，那么，當(dāng)顯影輥對著調(diào)節(jié)板和光敏體進(jìn)行壓縮時，最外層將不能隨導(dǎo)電彈性層而進(jìn)行變形，因此，將產(chǎn)生不均勻的圖像。此外，由于這時沉積在顯影輥表面上調(diào)色劑的應(yīng)力將增加，因此，調(diào)色劑將熔化在調(diào)節(jié)板上，另外，調(diào)色劑將開裂。因此，調(diào)色劑的電荷分布將有很大的波動，并且還將產(chǎn)生密度不均勻以及圖像模糊。此外，當(dāng)顯影系統(tǒng)為接觸系統(tǒng)時，需要對最外層的彈性進(jìn)行調(diào)節(jié)，并使端部寬度保持在所希望的范圍內(nèi)。
由于上述原因，優(yōu)選對最外層中樹脂組分的混合百分比進(jìn)行調(diào)節(jié)，并因此將最外層樹脂組分的100％模量調(diào)節(jié)至5×106至30×106Pa，優(yōu)選8×106至20×106Pa。
因此，為防止調(diào)色劑在調(diào)節(jié)板上熔化以及調(diào)色劑成膜，當(dāng)調(diào)色劑的平均粒徑為rav，從上述表面突出的細(xì)顆粒的高度為L，突出的細(xì)顆粒間的平均距離為Dav時，對于滿足rav/4≤L≤4rav關(guān)系式的細(xì)顆粒，應(yīng)建立關(guān)系式rav≤Dav≤80L。
建立所述關(guān)系式的理由解釋如下施加至調(diào)色劑上的應(yīng)力與突出顆粒的分布程度有關(guān)。如圖4所示，從最外層21突出的細(xì)顆粒23a，23b，23c，以不同的高度和表面密度分布在顯影輥表面上。如果該表面的密度太高，最外層的表面整個都將被細(xì)顆粒復(fù)蓋，因此，在突出顆粒之間支承的調(diào)色劑的數(shù)量將明顯減少，并且施加至調(diào)色劑上的應(yīng)力將變得太高。另一方面，如果表面密度太低，不足的細(xì)顆粒將接受足夠的來自調(diào)節(jié)板的壓力，并且將使太多的應(yīng)力施加至調(diào)色劑上。此外，如果細(xì)顆粒的突出部分的平均高度太高的話，調(diào)色劑層的厚度將超過上述希望的范圍(調(diào)色劑平均粒徑的1-4倍，優(yōu)選-3倍)，而且，在調(diào)色劑轉(zhuǎn)移至光敏體的靜電潛像上之后，還將增加不在顯影輥表面上進(jìn)行顯影的調(diào)色劑殘留物，因此將易于發(fā)生調(diào)色劑的成膜。
由于這樣的原因，通過本發(fā)明，對細(xì)顆粒進(jìn)行分布，結(jié)果是，對于滿足rav/4≤L≤4rav關(guān)系式的細(xì)顆粒，將建立起關(guān)系式rav≤Dav≤80L。
通過下述步驟(1)-(4)，對突出細(xì)顆粒間的平均距離(Dav)進(jìn)行測量。此外，將預(yù)先確定調(diào)色劑的平均粒徑(rav)。
(1)在顯影輥表面的特定區(qū)域進(jìn)行采樣，并使用三維掃描電子顯微鏡等，對該采樣區(qū)域內(nèi)突出細(xì)顆粒從表面突出的高度L進(jìn)行測量。
(2)對滿足關(guān)系式rav/4≤L≤4rav的細(xì)顆粒的高度進(jìn)行描繪。
(3)對這些描繪的細(xì)顆粒，逐一地測量相鄰?fù)怀黾?xì)顆粒之間最短的距離。例如，在圖4中，在細(xì)顆粒23a和其相鄰細(xì)顆粒之間的最短距離為與細(xì)顆粒23b之間的距離(D)。
(4)將這些最短距離的算術(shù)平均值用作平均距離(Dav)。[最外層]下面將對本發(fā)明的最外層進(jìn)行描述所述最外層應(yīng)由包含-NHCO-鍵的樹脂，如聚氨酯和聚酰胺組成。這種樹脂給顯影輥的最外層提供了適當(dāng)?shù)膹椥砸约罢{(diào)色劑的帶電性能。
此外，該最外層還可由如聚碳酸酯氨基甲酸乙酯這樣的樹脂制得，所述樹脂在其一個分子中不僅包含-NHCO-鍵，而且還包含-R1OCO2-重復(fù)單元。這種樹脂的特征在于，除了具有包含-NHCO-鍵樹脂的適當(dāng)?shù)膹椥院驼{(diào)色劑帶電性能以外， 甚至在高溫和高濕環(huán)境中，還能保持低的吸水率和低的介電常數(shù)。因此，由這種樹脂組成的最外層，在高溫和高濕環(huán)境下能控制顯影輥電阻的波動和顯影輥外徑的波動，由此將控制端部寬度的波動和顯影輥和光敏體之間空間寬度的波動，因此，能防止圖像質(zhì)量的下降。聚碳酸酯氨基甲酸乙酯是特別優(yōu)選的，這是因為，除了容易得到以外，該樹脂能用溶劑進(jìn)行稀釋，并易于通過浸涂和噴涂等而進(jìn)行施用。
雙酚A基團(tuán)通常用作上述-R1OCO2-重復(fù)單元的R1，但本發(fā)明的R1并不局限于此，所述基團(tuán)還可以是脂環(huán)族基團(tuán)，烷基基團(tuán)等。就能在低硬度和低吸水率之間達(dá)到良好平衡的樹脂而言，特別優(yōu)選的是將烷基基團(tuán)用作R1。
此外，最外層的樹脂還可以是包含-NHCO-鍵的樹脂和包含重復(fù)單元-R1OCO2-的樹脂的混合物。樹脂混合物的例子是用四氫呋喃(THF)，二甲基甲酰胺(DMF)等稀釋的聚酰胺或聚氨基甲酸乙酯的混合物。
當(dāng)生產(chǎn)上述聚碳酸酯氨基甲酸乙酯時，在適當(dāng)溶劑或沒有溶劑的存在下，如果需要使用增鏈劑，使聚碳酸酯多羥基化合物和聚異氰酸酯反應(yīng)。上述的增鏈劑可以是常規(guī)的增鏈劑，如二元醇，胺，多元醇，脂族多胺，芳族多胺等。
上述的聚碳酸酯多羥基化合物是通過多元醇與光氣，氯代甲酸酯，碳酸二烷基酯，或碳酸二烯丙酯的縮合而得到的常規(guī)材料。其優(yōu)選的例子是將1，6-己二醇，1，4-丁二醇，1，3-丁二醇，1，5-戊二醇等用作多元醇而得到的材料，并且數(shù)均分子量(Mn)在300-15,000的范圍內(nèi)。優(yōu)選的是，單獨使用這種聚碳酸酯多羥基化合物，但它也可以與生產(chǎn)聚氨酯的常規(guī)材料，即聚酯多羥基化合物，聚醚多羥基化合物，或聚酯聚醚多羥基化合物結(jié)合使用。此外，聚碳酸酯多羥基化合物還可以是芳族或脂環(huán)族多羥基化合物(主要是二醇)。
將亞甲苯二異氰酸酯(TDI)，4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，二甲苯二異氰酸酯(IPDI)等和與這種聚碳酸酯多羥基化合物反應(yīng)的異氰酸酯一起使用。當(dāng)然，考慮到毒性，成本，容易獲得，以及低硬度之間的平衡，優(yōu)選氫化的MDI或IPDI。
然而，包含-NHCO-鍵和-SiOSi-重復(fù)單元的樹脂，或包含-NHCO-鍵，-R1OCO2-重復(fù)單元，以及-SiOSi-重復(fù)單元的樹脂，優(yōu)選用作最外層的樹脂。這是因為，當(dāng)最外層包含-SiOSi-重復(fù)單元時，最外層的內(nèi)聚能將降低，當(dāng)最外層包含的樹脂包含-SiOSi-重復(fù)單元時，最外層將有良好的調(diào)色劑釋放性能，并能防止調(diào)色劑的成膜。
在適當(dāng)溶劑或沒有溶劑存在下，如果需要使用增鏈劑，使多羥基化合物和異氰酸酯反應(yīng)而制得這種樹脂。在這種場合，將包含-SiOSi-鍵的聚硅氧烷多羥基化合物用于部分上述的多羥基化合物，或?qū)⒃谄浞肿又邪?SiOSi-鍵的多羥基化合物用作上述的增鏈劑。此外，還可使用聚硅氧烷多羥基化合物和異氰酸酯的反應(yīng)中間產(chǎn)物，所述中間產(chǎn)物中，保留有上述聚硅氧烷多羥基化合物的活性基團(tuán)，或者保留有上述異氰酸酯的異氰酸基團(tuán)。
用于聚氨酯的常規(guī)多羥基化合物，如聚己二酸氫乙酯，聚己二酸乙酯丁酯，聚四亞甲基醚二醇，聚-ε-己內(nèi)酯二醇，聚碳酸酯多羥基化合物，聚丙二醇等是上述多羥基化合物的例子。當(dāng)然，就在高溫、高濕環(huán)境下防止調(diào)色劑電荷下降而言，優(yōu)選聚碳酸酯多羥基化合物。優(yōu)選將脂族或脂環(huán)族聚碳酸酯多羥基化合物，如聚碳酸六亞甲基酯二醇用作聚碳酸酯多羥基化合物。
此外，具有下列結(jié)構(gòu)式I-IV的聚硅氧烷多羥基化合物是易于得到的包含-SiOSi-鍵的多羥基化合物的例子

(在該結(jié)構(gòu)式中，a為2或更大的整數(shù)。R1和R2是烷基基團(tuán)，氟烷基基團(tuán)，環(huán)烷基基團(tuán)，芳基基團(tuán)，或取代的芳基基團(tuán)，并且R3和R4為亞烷基基團(tuán)或取代的亞烷基基團(tuán)。)

(在該結(jié)構(gòu)式中，b為1或更大的整數(shù)，c為2或更大的整數(shù)。R5至R11為烷基基團(tuán)，氟代烷基基團(tuán)，環(huán)烷基基團(tuán)，芳基基團(tuán)或取代的芳基基團(tuán)，并且R12為亞烷基基團(tuán)或取代的亞烷基基團(tuán)。)

(在該結(jié)構(gòu)式中，d，e，f，和g為1或更大的整數(shù)。R13至R17為烷基基團(tuán)，氟代烷基基團(tuán)，環(huán)烷基基團(tuán)，芳基基團(tuán)或取代的芳基基團(tuán)。)

(在該結(jié)構(gòu)式中，h和i為1或更大的整數(shù)。R18至R25為烷基基團(tuán)，氟代烷基基團(tuán)，環(huán)烷基基團(tuán)，芳基基團(tuán)或取代的芳基基團(tuán)。并且R26和R27為亞烷基基團(tuán)或取代的亞烷基基團(tuán)。)在上述化學(xué)結(jié)構(gòu)式I至IV中的聚硅氧烷多羥基化合物能與作為主鏈或作為側(cè)鏈的異氰酸酯反應(yīng)。
常規(guī)的4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，環(huán)己烷二異氰酸酯，氫化的MDI，異佛爾酮二異氰酸酯，1，3-亞二甲苯二異氰酸酯，2，4-亞甲苯二異氰酸酯，2，6-亞甲苯二異氰酸酯等是與這種多羥基化合物反應(yīng)的這種異氰酸酯的例子。此外，還能使用通過將這些異氰酸酯和多羥基化合物和聚胺反應(yīng)以致使分子末端有異氰酸酯基團(tuán)而得到的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物。
此外，乙二醇，丙二醇，1，4-丁二醇，1，6-己二醇，乙二胺，三亞甲基二胺，四亞甲基二胺，六亞甲基二胺，異佛爾酮二胺(IPDA)，肼等是上述增鏈劑的例子。
另外，最外層樹脂也可以是丙烯酸—乙酸乙烯酯共聚物。丙烯酸—乙酸乙烯酯共聚物是丙烯酸酯單體和甲基丙烯酸酯單體之一或兩者與乙酸乙烯酯的共聚物。就將最外層的粘度保持在較低水平而言，優(yōu)選所述共聚物包含50％重量或更多，特別是80％重量或更多的丙烯酸酯單體或甲基丙烯酸酯單體。此外，就改善調(diào)色劑負(fù)電荷可接受性而言，優(yōu)選所述共聚物包含3％重量或更多，特別是5％重量，尤其是10％重量或更多的乙酸乙烯酯。
丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸2-乙基己酯等能用作上述的丙烯酸酯單體。此外，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丁酯等能用作上述的甲基丙烯酸酯單體。
取決于最外層的樹脂組分等，將浸涂，噴涂，輥涂或刷涂等用于本發(fā)明最外層的成形方法。此外，最外層也能通過將預(yù)聚物施加至導(dǎo)電彈性層中，并在特定的溫度下進(jìn)行干燥(就此種情況而言為固化)和反應(yīng)而制成。[導(dǎo)電彈性層]下面將描述上述的導(dǎo)電彈性層特別優(yōu)選可固化組合物的反應(yīng)產(chǎn)物，所述組合物的主要組份為(A)在其分子中至少包含一個烯基的聚合物，并且其中構(gòu)成其主鏈的重復(fù)單元主要由氧化烯單元或飽和烴單元組成，(B)在其分子中至少有兩個氫化硅基團(tuán)的固化劑，(C)氫化硅烷化催化劑，和(D)導(dǎo)電性賦予劑。
在該可固化組合物中，組份(A)的聚合物是經(jīng)組份(B)的氫化硅烷化然后進(jìn)行固化所得到的組份。由于在其分子中至少有一個烯基基團(tuán)，因此，將發(fā)生氫化硅烷化作用，從而使該組份變成聚合物狀，并使產(chǎn)物固化。就用組份(B)進(jìn)行的氫化硅烷化作用而言，組份(A)包含的烯基數(shù)至少必須為1，但就橡膠彈性而言，優(yōu)選的是，在直鏈分子的場合，有兩個烯基基團(tuán)存在于分子的兩端，在支鏈分子的場合，有兩個或多個烯基基團(tuán)存在于分子的兩端。形成組份(A)主鏈的主要重復(fù)單元是氧化烯單元或飽和烴單元。
優(yōu)選形成其主鏈的主要重復(fù)單元為氧化烯的聚合物，這是因為，通過添加少量導(dǎo)電性賦予劑，可將體積電阻控制在108Ωcm至109Ωcm。此外，就獲得低硬度固化產(chǎn)物而言，優(yōu)選的是，其中上述的重復(fù)單元為氧化烯單元的氧化烯聚合物，并且更優(yōu)選其中上述重復(fù)單元為氧化丙烯單元的氧化丙烯聚合物。
上述的氧化烯聚合物是這樣的聚合物，其中30％或更多，優(yōu)選50％或更多的單元由氧化烯單元組成。用作生產(chǎn)聚合物原料、帶有兩個或多個活性氫的化合物單元，如乙二醇，雙酚化合物，甘油，三羥甲基丙烷，季戊四醇等是除氧化烯單元以外該聚合物所包含的單元。此外，當(dāng)氧化烯聚合物為氧化丙烯聚合物時，該聚合物可以是由環(huán)氧乙烷，環(huán)氧丁烷等組成的單元的共聚物(包括接枝共聚物)。
就獲得活性和低硬度之間良好平衡而言，上述組份(A)的氧化烯聚合物的數(shù)均分子量(Mn)應(yīng)為500-50,000，優(yōu)選為1,000-40,000。此外，特別優(yōu)選5,000或更高的數(shù)均分子量，更優(yōu)選5,000-40,000。如果數(shù)均分子量低于500，那么，當(dāng)可固化組分固化時，將難于得到足夠的機械強度(橡膠硬度，伸長百分比)等。另一方面，如果數(shù)均分子量太高，那么，包含1個烯基基團(tuán)的分子的分子量將變得太高，并且，由于硬脂酸的空間位阻效應(yīng)，活性將下降。因此，固化常常將不夠充分。此外，還將有粘度變得太高以及加工性變差這樣的趨勢。
盡管對上述氧化烯聚合物的烯基基團(tuán)沒有特別的限制，但考慮到優(yōu)異的固化性能，優(yōu)選由下面通式(1)表示的烯基基團(tuán)H2C＝C(R1)- (1)(在該結(jié)構(gòu)式中，R1為氫原子或甲基基團(tuán)。)此外，該可固化組分的一個特征在于其硬度能容易地降低。表征該特征所需的烯基基團(tuán)數(shù)在分子兩端為兩個或更多。如果與組份(A)的分子量相比，有太多的烯基基團(tuán)，那么，產(chǎn)品將變得挺硬，而且將不可能得到良好的橡膠彈性。
此外，當(dāng)組份(A)為其主要重復(fù)單元使得其主鏈為飽和烴單元的聚合物時，吸水率將變低并且電阻幾乎沒有隨環(huán)境的波動，因此，該聚合物是優(yōu)選的。正如上述氧化烯聚合物的情況一樣，該聚合物是通過用組份(B)進(jìn)行氫化硅烷化作用并進(jìn)行固化所得到的組份。由于在分子中至少有一個烯基基團(tuán)，因此，氫化硅烷化作用將形成聚合物狀的物質(zhì)，然后對該物質(zhì)進(jìn)行固化。就利用組份(B)的氫化硅烷化作用而言，包含在組份(A)中的烯基基團(tuán)數(shù)至少必須為1個或多個，但是，就橡膠彈性而言，在直鏈分子的情況下，在分子兩端應(yīng)有兩個烯基基團(tuán)，在支鏈分子的情況下，應(yīng)有兩個或多個烯基基團(tuán)。
其中主要重復(fù)單元使上述主鏈為飽和烴單元的聚合物的典型例子為異丁烯聚合物，氫化異戊二烯聚合物，和氫化丁二烯聚合物。所述的這些聚合物可包含其它組份的重復(fù)單元，如共聚物等，但重要的是，包含至少50％或更多，優(yōu)選70％或更多，更優(yōu)選90％或更多的不飽和烴單元，以致使不損失飽和烴低吸水率這樣的特征。
就易于加工等來說，其主要重復(fù)單元使得其主鏈為不飽和烴單元的組份(A)的聚合物，其數(shù)均分子量為500-50,000，優(yōu)選為1,000-15,000，另外，就加工性而言，優(yōu)選在常溫為液體或流體的聚合物。
引入該飽和烴聚合物中的烯基基團(tuán)與上述氧化烯聚合物的情況相同。
因此，在分子中至少有一個烯基基團(tuán)并且其主要重復(fù)單元使得其主鏈為飽和烴的組份(1)聚合物的優(yōu)選實例為在分子兩端有兩個烯基基團(tuán)且數(shù)均分子量(Mn)為2,000-15,000，Mw/Mn為1.1至1.2的直鏈聚異丁烯，氫化聚丁二烯，氫化聚異戊二烯聚合物等。此處，Mw為重均分子量。
此外，盡管對可固化組分中的組份(B)沒有特別的限制，只要它是在其分子中至少帶兩個氫化硅基的化合物，但是，如果包含在分子中的氫化硅基數(shù)太多，那么，大量氫化硅基將易于保留在固化產(chǎn)物中，變成空隙或開裂的源頭，因此，包含在分子中的氫化硅基數(shù)應(yīng)為50或更少。此外，就控制固化產(chǎn)物的橡膠彈性和貯存期限而言，氫化硅基數(shù)應(yīng)為2-30，優(yōu)選為2-20，另外，為了在固化期間容易防止氣泡，需要20或更少的氫化硅基，而且即使氫化硅基被鈍化，還需要有兩個氫化硅基，為避免不良好固化，優(yōu)選氫化硅基數(shù)從3-20。
此外，借助本發(fā)明，上述的一個氫化硅基指的是，有一個鍵合至Si上的氫原子。在SiH2中有兩個氫化硅基，但是，當(dāng)鍵合至Si上的氫鍵合至不同的Si原子上時，固化性能將更好。另外，就橡膠的彈性而言，這也是優(yōu)選的。
當(dāng)添加下面所述的導(dǎo)電性賦予劑(組份(D))時，就分散性以及顯影輥加工性而言，組份(B)的數(shù)均分子量應(yīng)為30,000或更多，優(yōu)選為20,000或更少，特別是15,000或更少。當(dāng)考慮到組份(A)的活性和溶解性時，組份(B)的分子量優(yōu)選為300-10,000。
就組份(B)而言，由于與組份(B)的內(nèi)聚力相比，組份(A)的內(nèi)聚力更大，因此，就溶解性和苯乙烯改性的產(chǎn)物等而言，包括苯基的改性是重要的，就組份(A)的溶解性和易獲得性而言，這種改性將是優(yōu)選的，而就貯存期限而言，α-甲基苯乙烯的改性將是優(yōu)選的。
只要組份(C)能用作氫化硅烷化催化劑，對其沒有任何特別的限制。催化劑的例子有鉑本身，載在氧化鋁上的固體鉑等，氯鉑酸(包括與醇等的配合物)，各種鉑的配合物，金屬如銠，釕，鐵，鋁，鈦等的的氯化物。在這些催化劑中，就催化活性而言，優(yōu)選的是氯鉑酸，鉑—烯烴配合物，以及鉑—乙烯基硅氧烷配合物。這些催化劑可以單獨使用，或者可以兩種或多種結(jié)合使用。
就橡膠的彈性而言，在可固化組分中組份(A)與組份(B)的使用比率應(yīng)為每1摩爾組份(A)中的烯基基團(tuán)含0.2-5.0摩爾，優(yōu)選從0.4-2.5摩爾組份(B)中的氫化硅基基團(tuán)。
此外，所用組份(C)的用量以每1摩爾組份(A)中的烯基基團(tuán)計從10-1-10-8摩爾，優(yōu)選從10-1-10-6摩爾，特別是10-3-10-6摩爾。如果組份(C)的用量低于10-8摩爾，那么，將不能進(jìn)行反應(yīng)。另一方面，氫化硅烷化催化劑通常是昂貴的，并且它們是有腐蝕性的，而且將產(chǎn)生大量氫氣，將使得固化產(chǎn)物產(chǎn)生氣泡。因此，其用量不應(yīng)超過10-1摩爾。
此外，當(dāng)作為組份(D)添加導(dǎo)電性賦予劑以制備導(dǎo)電組合物時，該可固化的組合物就是理想的顯影輥。用于組份(D)的導(dǎo)電性賦予劑的例子是能提供導(dǎo)電性的化合物，包括炭黑和金屬微粉，以及還有帶季銨鹽基團(tuán)、羧酸基團(tuán)、磺酸基團(tuán)，硫酸酯基團(tuán)，磷酸酯基團(tuán)等的有機化合物或聚合物，帶有由醚硬脂酰胺，醚酰亞胺共聚物，環(huán)氧乙烷-表氯醇共聚物，以及甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯等表示的導(dǎo)電單元的化合物和聚合物。這些導(dǎo)電性賦予劑可以單獨使用，或兩種或多種結(jié)合使用。
考慮到不增加橡膠的硬度，就組份(A)至(C)的總量而言，導(dǎo)電性賦予劑(組份(D))的用量應(yīng)為30％重量或更少。另一方面，為了得到均勻的電阻，所述用量應(yīng)為10％重量或更多。因此，應(yīng)根據(jù)各性能的綜合平衡來確定添加量，以便得到所需的橡膠硬度和固化產(chǎn)物的體積電阻從103-1010Ωcm。
此外，除上述組份(A)-(D)以外，另外還能添加貯存期限改善劑，如帶有脂族不飽和鍵的化合物，有機磷化合物，有機硫化合物，含氮化合物，錫化合物，有機過氧化物等。實際的例子是苯并噻唑，噻唑，馬來酸二甲酯，亞乙酰羧酸二甲酯，2-戊烯腈，2，3-二氯丙烯，喹啉等，但所述貯存期限改善劑并不局限于這些物質(zhì)。其中，就貯存期和快速固化而言，特別優(yōu)選的是噻唑和馬來酸二甲酯。此外，上述的貯存期限改善劑可以單獨使用，或兩種或多種結(jié)合使用。
此外，還可將填料、貯存期限穩(wěn)定劑、增塑劑、紫外光吸收劑、潤滑劑、顏料等添加至上述的可固化組合物中，以改善加工性和成本。
例如，通過灌塑、注塑、擠塑等，將上述可固化組合物和彈性材料，如聚氨酯橡膠，硅橡膠等加入在中央裝有由SUS或鋁合金制得的導(dǎo)電軸的模具中，并在適當(dāng)?shù)臏囟认聦υ摦a(chǎn)物加熱固化一定的時間，在上述導(dǎo)電軸的四周形成了導(dǎo)電彈性層。在這種情況下，在半固化之后，對該產(chǎn)物進(jìn)行后固化。[對比試驗1]下面將利用實施例1-9對本發(fā)明的顯影輥進(jìn)行描述，并將實施例1-9與對比例1和2進(jìn)行對比。
實施例1-9的顯影輥和對比例1和2的顯影輥均有形成在10mm直徑不銹鋼軸外周的約7.5mm厚的導(dǎo)電彈性層，并且在該導(dǎo)電彈性層外側(cè)包覆特定厚度的最外層。根據(jù)列于下面的導(dǎo)電彈性層1-3和最外層1-9，將導(dǎo)電彈性層和最外層結(jié)合導(dǎo)電彈性層1根據(jù)下列混合物1，將各組份混合，并在10mmHg或更低，于減壓下消泡120分鐘，以便得到樹脂組合物。沿一軸包覆該樹脂組合物，并在120℃下，通過將軸收在模具中保持30分鐘而進(jìn)行固化。用此方法得到的導(dǎo)電彈性層1的由日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)K6301確定的JIS A硬度為15度?；旌衔? 重量份(A-1)帶末端芳基的氧化丙烯共聚物 100(數(shù)均分子量(Mn)8000；分子量分布2)(B-1)聚硅氧烷固化劑 6.6
(每100克的SiH值為0.36摩爾)(C-1)10％的氯鉑酸的異丙醇溶液 0.06(D-1)炭黑(Mitsubishi Kagaku商品牌號“3030B”) 7導(dǎo)電彈性層2根據(jù)下列混合物2，將各組份混合，并在10mmHg或更低，于減壓下消泡120分鐘，以便得到樹脂組合物。沿一軸包覆該樹脂組合物，并在120℃下，通過將軸收在模具中保持30分鐘而進(jìn)行固化。用此方法得到的導(dǎo)電彈性層2的、由日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)K6301確定的JIS A硬度為15度?；旌衔? 重量份(A-2)在兩端帶兩個乙烯基基團(tuán)的聚異丁烯聚合物 100(數(shù)均分子量(Mn)10,000；)(B-2)聚硅氧烷固化劑 2.7(每100克的SiH值為0.97摩爾)(C-1)10％的氯鉑酸的異丙醇溶液0.06(D-1)炭黑(Mitsubishi Kagaku商品牌號“3030B”)7(E-1)增塑劑(Idemitsu Kyosan商品牌號 75“PS-32”)導(dǎo)電彈性層3通過注塑法，將由每100克NBR橡膠(Goodyear商品牌號“Chemicum N683B”，其結(jié)合的丙烯腈含量為33％，門尼粘度為28(ML-4-100℃))混合5克Ketjen black EC的組合物涂在一軸的外周，形成導(dǎo)電彈性層3。導(dǎo)電彈性層3的、由日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)K6301確定的JIS A硬度為45度。最外層1利用DMF(N，N-二甲基甲酰胺)∶MEK(甲乙酮)＝1∶1的混合溶劑，將聚碳酸酯氨基甲酸乙酯(Nihon Mirakutoran商品牌號“E980”)的固含量稀釋至5％，并放置1小時制得一溶液。通過浸涂將該溶液涂布至導(dǎo)電彈性層上，并干燥形成厚度約15微米的最外層1。最外層的表面粗糙度(RZ)約為1.9微米。最外層2利用DMF(N，N-二甲基甲酰胺)∶MEK(甲乙酮)＝1∶1的混合溶劑，將由下列混合物3得到的混合物的固含量稀釋至5％，并放置1小時制得一溶液。通過浸涂將該溶液涂布至導(dǎo)電彈性層上，并干燥形成厚度約20微米的最外層2。最外層的表面粗糙度(RZ)約為3.1微米?；旌衔? 重量份聚碳酸酯氨基甲酸乙酯 100(Nihon Mirakutoran商品牌號“E980”)尼龍細(xì)顆粒(Toray商品牌號“SP-500”30平均粒徑5微米)最外層3利用DMF(N，N-二甲基甲酰胺)∶MEK(甲乙酮)＝1∶1的混合溶劑，將由下列混合物4得到的混合物的固含量稀釋至5％，并放置8小時制得一溶液。通過浸涂將該溶液涂布至導(dǎo)電彈性層上，并干燥形成厚度約20微米的最外層3。最外層3的表面粗糙度(RZ)約為6.3微米?；旌衔? 重量份聚碳酸酯氨基甲酸乙酯 100(Nihon Mirakutoran商品牌號“E980”)氨基甲酸乙酯細(xì)顆粒(Dainisseika商品牌號20“Seikasebun UP0904”平均粒徑15微米)最外層4利用DMF(N，N-二甲基甲酰胺)∶MEK(甲乙酮)＝1∶1的混合溶劑，將由下列混合物5得到的混合物的固含量稀釋至5％，并放置1小時制得一溶液。通過浸涂將該溶液涂布至導(dǎo)電彈性層上，并干燥形成厚度約16微米的最外層4。最外層4的表面粗糙度(RZ)約為3.6微米?；旌衔? 重量份聚碳酸酯氨基甲酸乙酯 100(Nihon Mirakutoran商品牌號“E980”)氨基甲酸乙酯細(xì)顆粒(Dainisseika商品牌號20“Seikasebun UP0908”平均粒徑7微米)最外層5利用DMF(N，N-二甲基甲酰胺)∶MEK(甲乙酮)＝1∶1的混合溶劑，將由下列混合物6得到的混合物的固含量稀釋至5％，并放置8小時制得一溶液。通過浸涂將該溶液涂布至導(dǎo)電彈性層上，并干燥形成厚度約25微米的最外層5。最外層5的表面粗糙度(RZ)約為8.1微米。混合物6 重量份聚碳酸酯氨基甲酸乙酯 100(Nihon Mirakutoran商品牌號“E980”)丙烯酸細(xì)顆粒(Sokenkagakushasei商品牌號30“MX-1500”；平均粒徑13微米)最外層6利用DMF(N，N-二甲基甲酰胺)∶MEK(甲乙酮)＝1∶1的混合溶劑，將由下列混合物7得到的混合物的固含量稀釋至5％，并放置1小時制得一溶液。通過浸涂將該溶液涂布至導(dǎo)電彈性層上，并干燥形成厚度約20微米的最外層6。最外層6的表面粗糙度(RZ)約為7.8微米?；旌衔? 重量份聚碳酸酯氨基甲酸乙酯 100(Nihon Mirakutoran商品牌號“E980”)丙烯酸細(xì)顆粒(Nihon Shokubai商品牌號 30“Epostar MA1006”；平均粒徑5微米)最外層7利用DMF(N，N-二甲基甲酰胺)∶MEK(甲乙酮)＝1∶1的混合溶劑，將由下列混合物8得到的混合物的固含量稀釋至5％，并放置1小時制得一溶液。通過浸涂將該溶液涂布至導(dǎo)電彈性層上，并干燥形成厚度約20微米的最外層7。最外層7的表面粗糙度(RZ)約為2.1微米?；旌衔? 重量份聚碳酸酯氨基甲酸乙酯 100(Nihon Mirakutoran商品牌號“E980”)丙烯酸細(xì)顆粒(Nihon Shokubai商品牌號 8“Epostar MA1006”；平均粒徑5微米)最外層8利用DMF(N，N-二甲基甲酰胺)∶MEK(甲乙酮)＝1∶1的混合溶劑，將由下列混合物9得到的混合物的固含量稀釋至5％，并放置1小時制得一溶液。通過浸涂將該溶液涂布至導(dǎo)電彈性層上，并干燥形成厚度約50微米的最外層8。最外層8的表面粗糙度(RZ)約為14.3微米?；旌衔? 重量份聚碳酸酯氨基甲酸乙酯 100(Nihon Mirakutoran商品牌號“E980”)氨基甲酸乙酯細(xì)顆粒(Dainisseika商品牌號8“SeikasebunUP0902”，平均粒徑30微米)氨基甲酸乙酯細(xì)顆粒(Dainisseika商品牌號2“SeikasebunUP0904”，平均粒徑15微米)最外層9利用DMF(N，N-二甲基甲酰胺)∶MEK(甲乙酮)＝1∶1的混合溶劑，將由下列混合物10得到的混合物的固含量稀釋至5％，并放置1小時制得一溶液。通過浸涂將該溶液涂布至導(dǎo)電彈性層上，并干燥形成厚度約16微米的最外層9。最外層9的表面粗糙度(RZ)約為3.2微米?；旌衔?0 重量份醚氨基甲酸乙酯(Dainisseika商品牌號“Y-258”) 100氨基甲酸乙酯細(xì)顆粒(Dainisseika商品牌號20“SeikasebunUP0908”，平均粒徑7微米)如表1所示，將上述導(dǎo)電彈性層和最外層結(jié)合，制備實施例1-9和對比例1和2的顯影輥。此外，在細(xì)顆粒之間的平均最短距離(Dav)和從最外層表面突出的細(xì)顆粒高度(L)的算術(shù)平均值(Lav)列于表1中。在細(xì)顆粒之間的平均最短距離(Dav)的測量方法如上所述。此外，在這些測量中使用的調(diào)色劑的平均粒徑設(shè)定在10微米。
表1

<p>利用與接觸型顯影裝置相結(jié)合的本發(fā)明的顯影輥，通過復(fù)印3,000份黑色、密排的圖像而進(jìn)行試驗。在這些試驗中使用的非磁性調(diào)色劑的平均粒徑為10微米，非磁性調(diào)色劑的熔點為78℃。根據(jù)(1)復(fù)印濃度和(2)調(diào)色劑在調(diào)節(jié)板上的熔化這兩個方面，對試驗進(jìn)行評估。
(1)對復(fù)印濃度的評估在復(fù)印3,000份黑色、密排圖像之后，利用Macbeth濃度計，測定第3,000份黑色、密排圖像的濃度。當(dāng)測量值為1.4或更大時，將濃度評估為“A”(優(yōu)秀)，如果濃度值為1.3或更大但小于1.4，將濃度值評估為“B”(良好)。
(2)對調(diào)色劑熔化進(jìn)行評估在復(fù)印3,000份黑色、密排圖像之后，對調(diào)節(jié)板進(jìn)行宏觀檢測，并且當(dāng)在調(diào)節(jié)板上幾乎沒有調(diào)色劑熔化時，將調(diào)色劑熔化評估為“A”(優(yōu)秀)，當(dāng)稍有熔化時評估為“B”(良好)，而當(dāng)有明顯熔化時評估為“C”(不好)。
這些試驗結(jié)果列于表2中。從表2的結(jié)果可以清楚地看出，當(dāng)與對比例進(jìn)行比較時，實施例的顯影輥具有良好的復(fù)印濃度和防調(diào)色劑熔化性能。
表2

對比試驗2]下面，將利用本發(fā)明顯影輥的實施例10-18，對本發(fā)明進(jìn)行描述，并將實施例10-18與對比例3-5進(jìn)行對比。
通過如下步驟制備實施例10-18和對比例3-5的顯影輥(1)在直徑為10mm的不銹鋼軸上形成厚度約7.5mm的導(dǎo)電彈性層，(2)然后在該導(dǎo)電彈性層上涂布特定厚度的最外層。根據(jù)上述導(dǎo)電彈性層1和列于下面的最外層10-21，將導(dǎo)電彈性層和最外層結(jié)合。最外層10將下列混合物11所列出的混合物加入2,000ml、帶有三個開口的燒瓶中，并在攪拌的同時，于100℃反應(yīng)3小時，從而得到在分子末端帶有NCO基團(tuán)的預(yù)聚物。在將該預(yù)聚物冷卻至50℃之后，得到一溶液，所述溶液為與580克DMF(二甲基甲酰胺)的混合物。然后，將16克IPDA(異佛爾酮二胺)漸漸滴加至該溶液中，并進(jìn)行增鏈反應(yīng)(40℃，3小時)，從而得到固形物，在每10重量份所述的固形物中，混入20重量份氨基甲酸乙酯細(xì)顆粒(Dainisseika商品牌號“SeikasebunUP0904”，平均粒徑15微米)。利用DMF∶MEK＝1∶1的混合溶液，得到了稀釋至約6％的該混合物的最外層溶液。通過浸涂將將該最外層溶液涂布至導(dǎo)電彈性層上，并在80℃干燥1小時，形成最外層10。該最外層10的表面粗糙度(RZ)約為7微米。
混合物11聚丙二醇(PPG；數(shù)均分子量為2,000150克聚二甲基硅氧烷多羥基化合物 50克環(huán)己烷二異氰酸酯 32克最外層11將下列混合物12所列出的混合物加入2,000ml、帶有三個開口的燒瓶中，并在攪拌的同時，于100℃反應(yīng)4小時，從而得到在分子末端帶有NCO基團(tuán)的預(yù)聚物。在將該預(yù)聚物冷卻至50℃之后，得到一溶液，所述溶液為與580克DMF(二甲基甲酰胺)的混合物。然后，將16克IPDA(異佛爾酮二胺)漸漸滴加至該溶液中，并進(jìn)行增鏈反應(yīng)(40℃，3小時)，從而得到固形物，在每10重量份所述的固形物中，混入20重量份氨基甲酸乙酯細(xì)顆粒(Dainisseika商品牌號“SeikasebunUP0908”，平均粒徑7微米)。利用DMF∶MEK＝1∶1的混合溶液，得到了稀釋至約6％的該混合物的最外層溶液。通過浸涂將該最外層溶液涂布至導(dǎo)電彈性層上，并在80℃干燥1小時，形成最外層11。該最外層11的表面粗糙度(RZ)約為3微米?；旌衔?2聚六亞甲基碳酸酯二醇(數(shù)均分子量為2,000)150克聚二甲基硅氧烷多羥基化合物(數(shù)均分子量2,000)50克環(huán)己烷二異氰酸酯 32克最外層12在100重量份上述最外層11的成形過程中制得的固形物中，混入20重量份氨基甲酸乙酯細(xì)顆粒(Dainisseika Co.Ltd.商品牌號“Seikasebun UP0904”，平均粒徑15微米)。利用DMF∶MEK＝1∶1的混合溶液，將該混合物稀釋至約6％，得到最外層溶液。通過浸涂將該最外層溶液涂布至導(dǎo)電彈性層上，并在80℃干燥1小時，形成最外層12。該最外層12的表面粗糙度(RZ)約為6微米。最外層13在100重量份上述最外層11的成形過程中制得的固形物中，混入10重量份PMMA顆粒(Nihon Shokubai商品牌號“MA1013”，平均粒徑15微米)。利用DMF∶MEK＝1∶1的混合溶液，將該混合物稀釋至約6％，得到最外層溶液。通過浸涂將該最外層溶液涂布至導(dǎo)電彈性層上，并在80℃干燥1小時，形成最外層13。該最外層13的表面粗糙度(RZ)約為6微米。最外層14-18將多羥基化合物(聚硅氧烷多羥基化合物和碳酸酯多羥基化合物8∶2重量比的混合物)和氫化MDI的混合物加入2,000ml、帶有三個開口的燒瓶中，并在攪拌的同時，于100℃反應(yīng)4小時，從而得到在分子末端帶有NCO基團(tuán)的預(yù)聚物。在將該預(yù)聚物冷卻至50℃之后，得到一溶液，所述溶液為與DMF(二甲基甲酰胺)的混合物。然后，將IPDA(異佛爾酮二胺)漸漸滴加至該溶液中，并進(jìn)行增鏈反應(yīng)(40℃，3小時)，從而得到固形物，在每10重量份所述的固形物中，混入20重量份氨基甲酸乙酯細(xì)顆粒(Dainisseika商品牌號“SeikasebunUP0904”，平均粒徑15微米)。利用DMF∶MEK＝1∶1的混合溶液，將該混合物稀釋至約6％，從而得到了最外層溶液。通過浸涂將該最外層溶液涂布至導(dǎo)電彈性層上，并在80℃干燥1小時，形成最外層14-18。這些最外層的表面粗糙度(RZ)約為5-7微米。
表3

最外層19利用DMF∶MEK＝1∶1的混合溶液，將聚碳酸酯氨基甲酸乙酯(Nihon Mirakutoran商品牌號“E980”)的固含量稀釋至6％，從而得到了最外層溶液。通過浸涂將該最外層溶液涂布至導(dǎo)電彈性層上，并在80℃干燥1小時，形成最外層19。該最外層的表面粗糙度(RZ)約為2微米。最外層20利用DMF溶液，將偏二氟乙烯(Central Glass商品牌號“SefralSoft G-180Y”)的固含量稀釋至5％，從而得到了最外層溶液。通過浸涂將該最外層溶液涂布至導(dǎo)電彈性層上，并在80℃干燥1小時，形成最外層20。該最外層20的表面粗糙度(RZ)約為1微米。最外層21利用甲醇溶液，將甲氧基甲基化尼龍(Kanaichi商品牌號“EM-120”)的固含量稀釋至約10％，從而得到了最外層溶液。通過浸涂將該最外層溶液涂布至導(dǎo)電彈性層上，并在80℃干燥1小時，形成最外層21。該最外層21的表面粗糙度(RZ)約為1微米。
如表4所示，將上述導(dǎo)電彈性層和最外層結(jié)合，形成實施例10-18和對比例3-5的顯影輥。此外，細(xì)顆粒之間的平均最短距離(Dav)和從最外層表面突出的細(xì)顆粒高度(L)的算術(shù)平均值(Lav)列于表4中。細(xì)顆粒之間的平均最短距離(Dav)的測量方法如上所述。此外，在這些測量中使用的調(diào)色劑的平均粒徑設(shè)定在10微米。
表4

<p>利用與接觸型顯影裝置相結(jié)合的本發(fā)明的顯影輥，通過復(fù)印5,000份黑色、密排的圖像而進(jìn)行試驗。在這些試驗中使用的非磁性調(diào)色劑的平均粒徑為10微米，非磁性調(diào)色劑的熔點為78℃。使用不銹鋼調(diào)節(jié)板。根據(jù)(1)復(fù)印濃度，(2)調(diào)色劑成膜，以及(3)調(diào)色劑在調(diào)節(jié)板上的熔化這三個方面，對試驗進(jìn)行評估。
(1)對復(fù)印濃度的評估在復(fù)印5,000份黑色、密排圖像之后，利用Macbeth濃度計，測定第100份和第5,000份黑色、密排圖像的濃度。當(dāng)測量值為1.4或更大時，將濃度評估為“A”(優(yōu)秀)，如果濃度值為1.3或更大但小于1.4，將濃度值評估為“B”(相當(dāng)好)，如果濃度值在1.3或更大但小于1.35，將濃度值評估為“C”(不夠)，如果濃度值在1.3以下，將濃度值評估為“D”(不好)。
(2)對調(diào)色劑成膜進(jìn)行評估在復(fù)印5,000份復(fù)印件之后，對顯影輥的表面進(jìn)行宏觀檢測，如果沒有調(diào)色劑成膜，將其評估為“A”(優(yōu)秀)，如果幾乎沒有調(diào)色劑成膜，將其評估為“B”(良好)，而如果有幾處調(diào)色劑成膜，就將其評估為“C”(不好)。
(3)對調(diào)色劑熔化進(jìn)行評估在復(fù)印5,000份黑色、密排圖像之后，對調(diào)節(jié)板進(jìn)行宏觀檢測，并且當(dāng)在調(diào)節(jié)板上幾乎沒有調(diào)色劑熔化時，將調(diào)色劑熔化評估為“A”(優(yōu)秀)，當(dāng)稍有熔化時評估為“B”(良好)，而當(dāng)有明顯熔化時評估為“C”(不好)。
這些試驗結(jié)果列于表5中。從表5的結(jié)果可以清楚地看出，當(dāng)與對比例進(jìn)行比較時，實施例的顯影輥具有良好的復(fù)印濃度，并能防止調(diào)色劑成膜和防調(diào)色劑熔化。
表5

工業(yè)實用性如前所述，本發(fā)明的顯影輥用于成像裝置用的顯影裝置中時，極為理想，其中顯影裝置使用非磁性單組份顯影劑，成像裝置采用靜電復(fù)制系統(tǒng)，包括復(fù)制機、打印機、傳真機等。
權(quán)利要求
1.一種顯影輥，其特征在于，所述顯影輥由一層或若干層圍繞導(dǎo)電軸的彈性層，和一層或若干層在所述彈性層上的樹脂層通過層壓而制得，所述彈性層的JIS A硬度值為50度或更低，所述一層或若干層樹脂層中，至少最外層包含細(xì)顆粒，并且將所述最外層的表面粗糙度(RZ)調(diào)節(jié)至3-15微米的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的顯影輥，其中，所述細(xì)顆粒的平均粒徑為5-50微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的顯影輥，其中所述的一層或若干層樹脂層中，至少最外層由包含-NHCO-鍵的樹脂組分組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的顯影輥，其中所述的樹脂組分包含重復(fù)單元-ROCO2-。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的顯影輥，其中所述的樹脂組分包含重復(fù)單元-SiOSi-。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的顯影輥，在所述的一層或若干層樹脂層中，至少最外層由丙烯酸-乙酸乙烯酯組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的顯影輥，其中，所述的細(xì)顆粒由氨基甲酸乙酯或尼龍材料組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項的顯影輥，其中所述的彈性層由可固化組合物的反應(yīng)產(chǎn)物組成，所述組合物的主要組份為(A)在其分子中至少包含一個烯基的聚合物，并且其中構(gòu)成其主鏈的重復(fù)單元主要由氧化烯單元或飽和烴單元組成，(B)在其分子中至少含有兩個氫化硅基團(tuán)的固化劑，(C)氫化硅烷化催化劑，和(D)導(dǎo)電性賦予劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項的顯影輥，其中，包含所述細(xì)顆粒的最外層的厚度在5-50微米的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項的顯影輥，其中，根據(jù)JIS K6251，最外層的伸長百分比為300-600％。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項的顯影輥，其中，在圍繞彈性層包覆一層或若干層樹脂層之前，顯影輥的電阻為104Ω或更高，而在包覆所述樹脂層之后，顯影輥的電阻在104-1010Ω范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項的顯影輥，其中，在圍繞彈性層包覆一層或若干層樹脂層之前，將顯影輥的電容(C1)調(diào)節(jié)至0.8-20nF，在包覆所述樹脂層之后，將顯影輥的電容(C2)調(diào)節(jié)至2.5nF或更小。
13.一種其中包括有權(quán)利要求1-12任一項的顯影輥的顯影裝置。
14.一種顯影輥，其特征在于，所述顯影輥由一層或若干層圍繞導(dǎo)電軸的彈性層，和一層或若干層在所述彈性層上的樹脂層通過層壓而制得，所述彈性層的JIS A硬度值為50度或更低，所述一層或若干層樹脂層中，至少最外層包含細(xì)顆粒，所述的細(xì)顆粒從所述最外層的表面突出，并且，當(dāng)從上述表面突出的細(xì)顆粒的高度為L，調(diào)色劑的平均粒徑為rav，并且從上述表面突出的細(xì)顆粒之間的平均距離為Dav時，根據(jù)滿足rav/≤L≤4rav關(guān)系式的細(xì)顆粒，建立起了關(guān)系式rav≤Dav≤80L。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的顯影輥，其中所述的調(diào)色劑的平均粒徑rav為5-10微米。
16.一種其中包括有權(quán)利要求14或權(quán)利要求15的顯影輥的顯影裝置。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種顯影輥(10),所述顯影輥包含包覆在導(dǎo)電軸(11)之上的彈性層(12)和層合在所述彈性層上的一層或多層樹脂層(13)。彈性層(12)的JISA硬度不大于50度。一層或多層樹脂層(13)中,至少最外層包含細(xì)顆粒,并且最外層的表面粗糙度(R
文檔編號F16C13/00GK1261446SQ98806537
公開日2000年7月26日 申請日期1998年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月1日
發(fā)明者三村和義, 小林健二, 福田丞, 大越洋, 伏木八洲男 申請人:鐘淵化學(xué)工業(yè)株式會社