CN109923481B - 电子照相设备用带电构件以及电子照相设备用带电构件的制造方法 - Google Patents
电子照相设备用带电构件以及电子照相设备用带电构件的制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种画质优异的电子照相设备用带电辊,该电子照相设备用带电辊10具备轴体12、在轴体12的外周形成的弹性体层14、以及在弹性体层14的外周形成的表层16,表层16包括具有聚酰胺以及羟基的改性剂,在表面具有高度为0.1‑1.0μm的贝纳德旋涡18。作为具有羟基的改性剂,可列举为具有羟基的氟系改性剂、具有羟基的有机硅系改性剂、具有羟基的丙烯酸系改性剂等。
Description
技术领域
本发明涉及在采用电子照相方式的复印机、打印机、传真机等的电子照相设备中优选使用的电子照相设备用带电构件以及电子照相设备用带电构件的制造方法。
背景技术
作为电子照相设备的带电构件,已知有在芯棒的外周具有有橡胶弹性的基底层,在该基底层的外周具有表层的带电构件。另外,在带电构件中,例如有时从带电特性等出发,会向表层的粘合剂树脂中添加粗糙度形成用颗粒。然后,在专利文献1中公开了在表层中,相对于粘合剂树脂,配合多孔质树脂颗粒以及硅油。另外,在专利文献2中公开了在涂膜层中,在持有活性氢的氟树脂中添加具有反应性官能团的硅油。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-90454号公报
专利文献2:日本特开2002-214879号公报
发明内容
本发明要解决的问题
在专利文献1中,通过相对于粘合剂树脂配合多孔质树脂颗粒以及硅油,使表层的外周表面不会产生贝纳德旋涡(benard cell)。这是因为在贝纳德旋涡的产生过程中抑制了多孔质树脂颗粒在旋涡的分界部不均匀存在。另外,在专利文献2中,通过经由反应将硅油固定于涂膜层的氟树脂而抑制了硅油的渗出。
但是,经本发明者们潜心研究的结果,得到如下见解:使带电构件的表层的表面适度存在贝纳德旋涡,在画质提高的方面有利。然后由此完成本发明。
本发明要解决的问题是提供画质优异的电子照相设备用带电构件以及电子照相设备用带电构件的制造方法。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题,本发明所涉及的电子照相设备用带电构件的要点在于,具备弹性体层、以及在上述弹性体层的外周形成的表层,上述表层包括具有聚酰胺以及羟基的改性剂,具有上述羟基的改性剂是氟系改性剂、有机硅系改性剂、丙烯酸系改性剂中的至少一种,在上述表层的表面具有高度为0.1-1.0μm的贝纳德旋涡。
具有上述羟基的改性剂特别优选为氟系改性剂。上述表层包括粗糙度形成用颗粒,其平均粒径优选在3.0-30μm的范围内。上述贝纳德旋涡的大小优选在250-1100μm的范围内。
本发明所涉及的电子照相设备用带电构件的制造方法的要点在于,是上述本发明所涉及的电子照相设备用带电构件的制造方法,通过在上述弹性体层的外周涂覆涂覆液之后,在100-150℃的温度下干燥30-60分钟而形成上述表层,该涂覆液包括具有上述聚酰胺以及上述羟基的改性剂作为溶质,包括甲苯以及甲醇的混合溶剂作为溶剂。
发明效果
根据本发明所涉及的电子照相设备用带电构件,表层包括具有聚酰胺以及羟基的改性剂,具有羟基的改性剂是氟系改性剂、有机硅系改性剂、丙烯酸系改性剂中的至少一种,由于在表层的表面具有高度为0.1-1.0μm的贝纳德旋涡,因此画质优异。
附图说明
图1中的(a)是本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用带电辊的外观示意图,图1中的(b)是其A-A线剖视图。
图2中的(a)是示意性表示图1所示的电子照相设备用带电辊的表层的表面构造的表面放大图,图2中的(b)是其B-B线剖视图。
图3中的(a)是示意性表示本发明所涉及的电子照相设备用带电辊的表层的表面构造的变形例的表面放大图(a),图3中的(b)是其C-C线剖视图。
图4中的(a)是示意性表示电子照相设备用带电辊的表层的表面构造的一个例子的表面放大图,图4中的(b)是其D-D线剖视图。
具体实施方式
以下,对本发明详细地进行说明。本发明所涉及的电子照相设备用带电构件只要是使感光鼓等的被带电体带电的构件,则对形状没有特别限定。例如,能够适用辊状、片状、块状等形状的构件。特别优选为辊状。以下,以辊状构件(带电辊)为例进行说明。
对本发明所涉及的电子照相设备用带电辊(以下,有时简称为带电辊。)详细地进行说明。图1中的(a)是本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用带电辊的外观示意图,图1中的(b)是其A-A线剖视图。图2中的(a)是示意性表示图1所示的带电辊的表层的表面构造的表面放大图,图2中的(b)是其B-B线剖视图。
带电辊10具备:轴体12,形成于轴体12的外周的弹性体层14,以及形成于弹性体层14的外周的表层16。弹性体层14是成为带电辊10的基底的层。表层16成为出现在带电辊10的表面的层。
表层16包括具有聚酰胺以及羟基的改性剂,在表面具有高度为0.1-1.0μm的贝纳德旋涡18。在形成表层16时,通过加热等在涂膜内部产生渦流,其结果是,主要通过六边形的旋涡构造所呈现的现象产生贝纳德旋涡18。渦流在涂膜内部在上下方向产生,在涂膜表面从中心向外侧产生。贝纳德旋涡18是指旋涡壁18a所包围的区域。
聚酰胺是表层16的粘合剂聚合物,是基底聚合物。表层16只要在不影响本发明的范围内,则可以作为粘合剂聚合物包括聚酰胺以外的聚合物,粘合剂聚合物也可以只由聚酰胺构成。聚酰胺是表面自由能比较大的聚合物。因此,包括聚酰胺的涂膜容易在其干燥过程产生贝纳德旋涡现象。在其他的聚合物中,难以产生贝纳德旋涡现象。在本发明中,利用上述那样包括聚酰胺的涂膜的性质,在表层16的表面积极的制作贝纳德旋涡18。
对聚酰胺的种类没有特别限定。作为聚酰胺,可列举为包括脂肪族骨架的尼龙、只由芳香族骨架构成的芳族聚酰胺。作为尼龙,可列举为由ω氨基酸的缩聚反应而合成的n-尼龙、由二胺与二羧酸的共缩聚反应合成的n,m-尼龙。作为n-尼龙,可列举为尼龙6、尼龙11、尼龙12等。作为n,m-尼龙,可列举为尼龙66等。聚酰胺可以是改性聚酰胺,也可以是非改性聚酰胺。作为改性基团,可列举为例如,N-甲氧基甲基、硅酮基(silicone group)、氟基等。其中,从高介电性(带电性)等的观点出发,优选为N-甲氧基甲基化尼龙。
具有羟基的改性剂对包括聚酰胺的涂膜的表面张力进行调整,对贝纳德旋涡18的高度进行调整。推测其是因为经由改性剂的羟基,改性剂与聚酰胺通过氢键进行分子间相互作用。在不具有官能团的改性剂、具有其他的官能团而不具有羟基的改性剂中,即使是包括聚酰胺的涂膜,也能抑制贝纳德旋涡现象,不形成贝纳德旋涡18。推测其是因为,在不具有官能团的改性剂中,不能与聚酰胺通过氢键进行分子间相互作用。而其他官能团(例如羧酸基等)中,分子内氢键优先,与聚酰胺的分子间相互作用较小。为了在表层16的表面形成贝纳德旋涡18,需要具有羟基的改性剂。
只要具有羟基的改性剂是能够在含有聚酰胺的涂膜中溶解、分散的材料,则在常温下,可以是固体,也可以是液体。从溶解、分散性更优异等的观点出发,具有羟基的改性剂更优选在常温下为液体。作为具有羟基的改性剂,可列举为氟系、有机硅系、丙烯酸系等。具有羟基的改性剂可以是,它们中的一种单独使用,也可以两种以上组合使用。其中,更优选为氟系。抑制表层16的表面的粘性的效果更优异,容易抑制残留调色剂、调色剂添加剂的附着。另外,即使附着也容易去除。作为氟系改性剂,可列举为氟系表面活性剂等。作为氟系改性剂,可列举为DIC制造的Megafac系列等。作为有机硅系改性剂,可列举为硅油等。作为丙烯酸系改性剂,可列举为丙烯酸系聚合物、有机硅丙烯酸系聚合物等。丙烯酸系聚合物是由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯中的一种以上组成的丙烯酸系均聚物或者丙烯酸系共聚物。有机硅丙烯酸系聚合物是有机硅改性丙烯酸系聚合物。
在表层16中,从在表层16的表面形成贝纳德旋涡18的效果优异等的观点出发,以聚酰胺为100质量份计,具有羟基的改性剂的含量优选为0.1质量份以上。更优选为0.3质量份以上,进一步优选为0.5质量份以上。另外,从抑制改性剂的凝结而分散性优异等的观点出发,优选为3.0质量份以下。更优选为2.0质量份以下,进一步优选为1.0质量份以下。
贝纳德旋涡18,通过在表层16的表面分布,抑制污染物集中于局部。因为通过使污染物附着在贝纳德旋涡18的旋涡壁18a上,抑制污染物向粗糙度形成用颗粒的周围等的局部聚集。污染物是残留调色剂、添加剂等。由于污染物没有集中于局部,因此画质提高。贝纳德旋涡18的高度设为0.1μm以上。若高度不足0.1μm,污染物不能附着于贝纳德旋涡18的旋涡壁18a,不能抑制污染物向局部聚集。另外,从该观点出发,更优选高度为0.2μm以上,进一步优选高度为0.3μm以上。另一方面,贝纳德旋涡18的高度设为1.0μm以下。若高度超过1.0μm,则对表面粗糙度的影响较大,画质降低。另外,从该观点出发,更优选高度为0.8μm以下,进一步优选高度为0.7μm以下。用激光显微镜观察表层16的表面,测量从贝纳德旋涡18内的最大深度的位置到旋涡壁18a的顶点的高度,用任意20个点的贝纳德旋涡18的平均值表示贝纳德旋涡18的高度。
贝纳德旋涡18的大小从均匀带电性等的观点出发,优选为250μm以上。更优选为300μm以上。另外,从均匀分散性、防止局部污染等的观点出发,优选为1100μm以下。更优选为1000μm以下。用激光显微镜观察表层16的表面,测量从旋涡壁18a的顶点到该对角点的最长距离,用任意20个点的贝纳德旋涡18的平均值表示贝纳德旋涡18的大小。
表层16可以含有用于在表层16中形成粗糙度的粗糙度形成用颗粒。若表层16包含粗糙度形成用颗粒,则更加能够提高带电辊10的荷电特性。
在图3中,示出了表层16含有粗糙度形成用颗粒20的本发明的变形例。图3中的(a)是表层16的表面放大图,图3中的(b)是其C-C线剖视图。另外,在图4中,示出了表层16包含粗糙度形成用颗粒20的带电辊的一个例子。图4中的(a)是表层16的表面放大图,图4中的(b)是其D-D线剖视图。
本发明所涉及的带电辊10中,如上所述,表层16包括具有聚酰胺以及羟基的改性剂,在表面具有高度为0.1-1.0μm的贝纳德旋涡18。由于贝纳德旋涡18的高度为1.0μm以下,因此会抑制粗糙度形成用颗粒20在贝纳德旋涡18的产生过程中不均匀存在于旋涡的分界部(旋涡壁18a的附近)。由此,如图3所示,在表层16中,粗糙度形成用颗粒20与贝纳德旋涡18的旋涡壁18a的位置无关而均匀地分散。通过使粗糙度形成用颗粒20在表层16中均匀地分布,确保表面粗糙度、电阻的均匀性。由此,画质优异。另外,从这个观点出发,更优选高度为0.8μm以下,进一步优选高度为0.7μm以下。
与此相对,若贝纳德旋涡18的高度超过1.0μm,则如图4所示,在贝纳德旋涡18的产生过程中粗糙度形成用颗粒在旋涡的分界部(旋涡壁18a的附近)不均匀存在,表面粗糙度、电阻的均匀性降低。由此,均匀带电性降低,画质降低。
粗糙度形成用颗粒20,使用树脂制颗粒等。对粗糙度形成用颗粒20的材料没有特别限定,使用丙烯酸颗粒、有机硅颗粒、聚氨酯颗粒等。对粗糙度形成用颗粒20的大小没有特别限定,但是从容易确保均匀带电性等的观点出发,优选平均粒径为3.0-30μm。更优选平均粒径为5.0-15μm。用激光显微镜观察表层16的表面,以观察表面时能看到的粗糙度形成用颗粒20的直径为粒径,以任意20个点的粗糙度形成用颗粒20的平均值表示粗糙度形成用颗粒20的平均粒径。另外,对粗糙度形成用颗粒20的含量没有特别限定,从容易确保均匀带电性等的观点出发,优选以作为表层16的基底聚合物的聚酰胺为100质量份计,在10-50质量份的范围内。更优选在15-40质量份的范围内。
表层16中,在不影响本发明的范围内,除具有聚酰胺以及羟基的改性剂以外,也可以含有一种或者两种以上在表层16中添加的各种添加剂。作为上述那样的添加剂,可列举为导电剂、填充剂、稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂、脱模剂、染料、颜料、阻燃剂等。
作为导电剂,可列举为离子导电剂、电子导电剂。作为离子导电剂,可列举为季铵盐、季鏻盐、硼酸盐、表面活性剂等。作为电子导电剂,可列举为炭黑、石墨、c-TiO2、c-ZnO,c-SnO2(c-是指导电性。)等的导电性氧化物等。
表层16能够通过材料种类、导电剂的配合等,调整至规定的体积电阻率。将表层16的体积电阻率根据用途等适当设定为105-1011Ω·cm、108-1010Ω·cm的范围等即可。对表层16的厚度,没有特别限定,根据用途等适当设定在10-30μm的范围内等即可。表层16的厚度是粗糙度形成用颗粒不存在的部分的厚度。
通过将表层形成用组合物在弹性体层14的外周面涂覆、干燥,能够形成表层16。表层形成用组合物含有具有聚酰胺以及羟基的改性剂。另外,根据需要,含有粗糙度形成用颗粒20。另外,根据需要,含有一种或者两种以上在表层中添加的各种添加剂。另外,根据需要,含有溶剂。
通过调整表层形成用组合物的成分组成、溶剂组成、粘度、浓度、涂覆量、膜厚、干燥条件(温度、时间等)等,能够调整表层16的表面的贝纳德旋涡18的高度、大小。从形成特定高度的贝纳德旋涡18等的观点出发,另外,从形成规定大小的贝纳德旋涡18等的观点出发,作为成分组成,优选包括具有聚酰胺以及羟基的改性剂作为溶质。另外,作为溶剂组成,优选含有甲苯与甲醇的混合溶剂作为溶剂。甲苯/甲醇质量比优选,例如3/1-1/3等。作为固体成分浓度,优选为5-30质量%。作为膜厚,优选为2-25μm。另外,作为干燥条件,优选以100-150℃的温度干燥30-60分钟的时间。
弹性体层14含有交联橡胶。弹性体层14由含有未交联橡胶的导电性橡胶组合物形成。通过使未交联橡胶交联而得到交联橡胶。未交联橡胶可以是极性橡胶,也可以是非极性橡胶。从导电性优异等观点出发,未交联橡胶更优选为极性橡胶。
极性橡胶是具有极性基团的橡胶,作为极性基团,可列举为氯基、腈基、羧基、环氧基等。作为极性橡胶,具体而言,可列举为氯醚橡胶、丁腈橡胶(NBR)、聚氨酯橡胶(U)、丙烯酸橡胶(丙烯酸酯和2-氯乙基乙烯基醚的共聚物、ACM)、氯丁橡胶(CR)、环氧化天然橡胶(ENR)等。在极性橡胶中,从特别容易降低体积电阻率等观点出发,更优选为氯醚橡胶(hydrin rubber)、丁腈橡胶(NBR)。
作为氯醚橡胶,可列举为环氧氯丙烷均聚物(CO)、环氧氯丙烷-环氧乙烷二元共聚物(ECO)、环氧氯丙烷-烯丙基缩水甘油醚二元共聚物(GCO)、环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物(GECO)等。
作为聚氨酯橡胶,可列举为分子内具有醚键的聚醚型的聚氨酯橡胶。聚醚型的聚氨酯橡胶可以通过在两个末端具有羟基的聚醚和二异氰酸酯的反应来制备。作为聚醚,没有特别限定,可列举为聚乙二醇、聚丙二醇等。作为二异氰酸酯没有特别限定,可列举为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯等。
作为非极性橡胶,可列举为异戊二烯橡胶(IR)、天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)等。
作为交联剂,可列举为硫磺交联剂、过氧化物交联剂、脱氯交联剂。这些交联剂可以单独使用也可以两种以上组合使用。
作为硫磺交联剂,可列举为粉末硫磺、沉降硫磺、胶体硫磺、表面处理硫磺、不溶性硫磺、氯化硫磺、秋兰姆系硫化促进剂、高分子多硫化物等以往公知的硫磺交联剂。
作为过氧化物交联剂,可列举为过氧化缩酮、二烷基过氧化物、过氧化酯、过氧化酮、过氧化二碳酸酯、二酰基过氧化物、过氧化氢等以往公知的过氧化物交联剂。
作为脱氯交联剂,可列举为二硫代碳酸酯化合物。更具体而言,可列举为喹喔啉-2,3-二硫代碳酸酯、6-甲基喹喔啉-2,3-二硫代碳酸酯、6-异丙基喹喔啉-2,3-二硫代碳酸酯、5,8-二甲基喹喔啉-2,3-二硫代碳酸酯等。
作为交联剂的配合量,从难以渗出等观点出发,以未交联橡胶为100质量份计,优选为0.1-2质量份的范围内,更优选为0.3-1.8质量份的范围内,进一步优选为0.5-1.5质量份的范围内。
在使用脱氯交联剂作为交联剂的情况下,可以与脱氯交联促进剂并用。作为脱氯交联促进剂,可列举为1,8-二氮杂双环(5,4,0)十一碳-7-烯(以下简称为DBU。)或其弱酸盐。脱氯交联促进剂可以以DBU的形态来使用,从其操作角度出发,优选以其弱酸盐的形态来使用。作为DBU的弱酸盐,可列举为碳酸盐、硬脂酸盐、2-乙基己酸盐、苯甲酸盐、水杨酸盐、3-羟基-2-萘甲酸盐、酚醛树脂盐、2-巯基苯并噻唑盐、2-巯基苯并咪唑盐等。
作为脱氯交联促进剂的含量,从难以渗出等观点出发,以未交联橡胶为100质量份计,优选为0.1-2质量份的范围内。更优选为0.3-1.8质量份的范围内,进一步优选为0.5-1.5质量份的范围内。
为了赋予导电性,可以在弹性体层14中适当添加炭黑、石墨、c-TiO2、c-ZnO、c-SnO2(c-表示导电性。)、离子导电剂(季铵盐、硼酸盐、表面活性剂等)等以往公知的导电剂。另外,可以根据需要适当添加各种添加剂。作为添加剂,可列举为润滑剂、硫化促进剂、防老化剂、光稳定剂、粘度调节剂、加工助剂、阻燃剂、增塑剂、发泡剂、填充剂、分散剂、消泡剂、颜料、脱模剂等。
可以通过交联橡胶的种类、离子导电剂的配合量、电子导电剂的配合等,将弹性体层14调整为规定的体积电阻率。弹性体层14的体积电阻率根据用途等适当地设定为102-1010Ω·cm、103-109Ω·cm、104-108Ω·cm的范围等即可。
对弹性体层14的厚度没有特别限定,根据用途等适当地设定为0.1-10mm的范围内等即可。弹性体层14可以是发泡体,也可以是非发泡体。
弹性体层14例如可以按照以下方法制造。首先,将轴体12同轴地设置于辊成形模具的中空部,注入未交联的导电性橡胶组合物,使其加热、固化(交联)后脱模,或者通过在轴体12的表面对未交联的导电性橡胶组合物进行挤出成形等,而在轴体12的外周形成弹性体层14。
只要轴体12具有导电性则对其没有特别限定。具体而言,可以举例说明为由铁、不锈钢、铝等金属制的实心体、中空体构成的芯棒等。可以在轴体12的表面根据需要涂覆粘合剂、底涂剂等。即,弹性体层14可以经由粘合剂层(底涂剂层)而与轴体12粘合。可以根据需要对粘合剂、底涂剂等实施导电化。
根据以上构成的带电辊10,由于表层16包括具有聚酰胺以及羟基的改性剂,在表面具有高度为0.1-1.0μm的贝纳德旋涡18,因此污染物附着在贝纳德旋涡18的旋涡壁18a上,能够抑制污染物局部聚集。另外,能够抑制对表面粗糙度的影响。由此,画质优异。另外,在表层16含有粗糙度形成用颗粒20的情况下,由于贝纳德旋涡18的高度为1.0μm以下,因此抑制在贝纳德旋涡18的产生过程中,粗糙度形成用颗粒20在旋涡的分界部(旋涡壁18a的附近)不均匀存在。由此,在表层16中,粗糙度形成用颗粒20与贝纳德旋涡18的旋涡壁18a的位置无关而均匀分散。通过粗糙度形成用颗粒20在表层16中均匀分布,确保表面粗糙度、电阻的均匀性。由此,画质优异。
作为本发明所涉及的带电辊的结构,并不限定于图1所示的结构。例如,可以是在图1所示的带电辊10中在轴体12与弹性体层14之间具备其他弹性体层的结构。在这种情况下,其他弹性体层是成为带电辊的基底的层,弹性体层14作为进行带电辊的电阻调整的电阻调整层等而发挥功能。其他弹性体层,例如可以由作为构成弹性体层14的材料而列举的材料中的任意一种构成。另外,例如,可以是在图1所示的带电辊10中在弹性体层14与表层16之间具备其他弹性体层的结构。在这种情况下,弹性体层14是成为带电辊的基底的层,其他弹性体层作为进行带电辊的电阻调整的电阻调整层等而发挥功能。
<实施例>
以下,使用实施例及对比例对本发明进行详细说明。
(实施例1-11)
<导电性橡胶组合物的制备>
以氯醚橡胶(ECO,DAISO制造,“EPICHLOMER-CG102”)为100质量份计,添加5质量份的硫化助剂(氧化锌,三井金属制造,“氧化锌两种”)、10质量份的碳(Ketjen BlackInternational公司制造,“科琴黑EC300J”)、0.5质量份的硫化促进剂(2-巯基苯并噻唑,大内新兴化学工业公司制造,“NOCCELER M-P”),2质量份的硫磺(鹤见化学工业公司制造,“SULFAX PTC”),50质量份的填充剂(碳酸钙,白石工业制造,“白艳华CC”),并用搅拌机对它们进行搅拌、混合,制备导电性橡胶组合物。
<弹性体层的制备>
将芯棒(轴体,直径为6mm)设置在成形模具(管状)中,注入上述导电性橡胶组合物,在180℃下加热30分钟后,冷却、脱模,在芯棒的外周形成厚度为1.9mm的弹性体层。
<表层形成用组合物的制备>
如表1所记载的配合(质量份)那样,将粘合剂聚合物、改性剂、粗糙度形成用颗粒进行配合,用甲苯与甲醇的混合溶剂(质量比为1:2)调整浓度以使固体成分浓度为20质量%。固体成分浓度是溶剂以外的成分的合计浓度。
<表层的制备>
在弹性体层的表面辊涂表层形成用组合物,在130℃下加热50分钟,在弹性体层的外周,形成厚度为10μm的表层。由此,制备实施例1-11所涉及的带电辊。表层的厚度是不存在粗糙度形成用颗粒的部分的厚度。
(实施例12)
在表层形成用组合物的制备中,除了不像表1所记载的那样配合粗糙度形成用颗粒以外,与实施例1-11同样地,制备实施例12所涉及的带电辊。
(实施例13-14)
在表层形成用组合物的制备中,除了如表1所记载的那样变更固体成分浓度以外,与实施例1-11同样地,制备实施例13-14所涉及的带电辊。
(实施例15)
在表层形成用组合物的制备中,除了如表1所记载的那样配合了电子导电剂以外,与实施例1-11同样地,制备实施例15所涉及的带电辊。
(对比例1)
在表层形成用组合物的制备中,除了用不具有羟基,具有羧酸基的改性剂代替具有羟基的改性剂以外,与实施例1-11同样地,制备对比例1所涉及的带电辊。
(对比例2)
在表层形成用组合物的制备中,除了用非改性改性剂代替具有羟基的改性剂以外,与实施例1-11同样地,制备对比例2所涉及的带电辊。
(对比例3)
在表层形成用组合物的制备中,除了不配合改性剂以外,与实施例1-11同样地,制备对比例3所涉及的带电辊。
(对比例4)
在表层形成用组合物的制备中,除了变更粘合剂聚合物以外,与对比例3同样地,制备对比例4所涉及的带电辊。
(表层形成用组合物的材料)
·粘合剂1(粘合剂聚合物):N-甲氧基甲基化尼龙(Nagase ChemteX公司制造,“EF30T”)
·粘合剂2(粘合剂聚合物):氟树脂(大金工业公司制造,“NEOFLON PFA”)
·改性剂1:具有羟基的氟系改性剂(DIC制造,“Megaface F-477”)
·改性剂2:具有羟基的丙烯酸系改性剂(东亚合成制造,“SD-10”)
·改性剂3:具有羟基的有机硅系改性剂(Momentive Performance Materials制造,“XF42-B0970”)
·改性剂4:具有羧酸基的有机硅系改性剂(信越有机硅制造,“X-22-3701E”)
·改性剂5:非改性有机硅系改性剂(信越有机硅制造,“KF-96L-1cs”,二甲基硅油)
·电子导电剂:炭黑,三菱化学公司制造,“Diablack#3030”
对于制备的各带电辊,观察表层的表面,确认贝纳德旋涡的产生以及粗糙度形成用颗粒的分散状态。另外,测定贝纳德旋涡的高度、大小,粗糙度形成用颗粒的粒径。另外,进行图像评价。评价结果以及表层形成用组合物的配合组成(质量份)如下表所示。
(表面观察)
用市售的激光显微镜(Keyence制造的彩色3D激光显微镜“VK-8710”)观察带电辊的表层的表面。将测定倍率设为400倍,测定间距设为0.1μm,激光光量设为1000。
(贝纳德旋涡的高度)
在观察上述表面时,测量从贝纳德旋涡内的最大深度的位置到旋涡壁的顶点的高度,以任意20个点的贝纳德旋涡的平均值表示。
(贝纳德旋涡的大小)
在观察上述表面时,测量从旋涡壁的顶点到其对角点的最长距离,以任意20个点的贝纳德旋涡的平均值表示。
(粗糙度形成用颗粒的大小)
以在观察上述表面时可以看到的粗糙度形成用颗粒的直径为粒径,以任意20个点的粗糙度形成用颗粒的平均值表示。
(图像评价)
使各带电辊嵌入到市售的全色MFP中,在25℃×50%RH的环境下,打印图案以半色调进行图像输出。以初期以及1万枚耐久后的图像分别进行评价。将图像不存在横条纹的情况评价为良好“○”,将图像中即使是在一个地方有横条纹的情况评价为不良“×”。另外,将各带电辊装入到市售的全色MFP中,在25℃×50%RH的环境下放置30天后,进行图像评价。对相当于与感光鼓抵接的抵接部的部分的图像进行评价,其结果是,将感光体间距中,图像中不存在横条纹的情况评价为良好“○”,将图像中存在横条纹的情况评价为不良“×”。
从实施例以及对比例可知,若在含有聚酰胺的涂膜中不含有改性剂(对比例3),则贝纳德旋涡的高度变大,粗糙度形成用颗粒在旋涡壁的附近不均匀存在(参照图4)。因此,表面粗糙度、电阻的均匀性降低,由于均匀带电性的降低,从初期产生条纹图像。此外,由此,不进行接触放置后的试验。另外,在含有聚酰胺的涂膜中,在只含有非改性的改性剂的情况下(对比例2),不产生贝纳德旋涡,残留调色剂、添加剂等的污染物聚集在粗糙度形成用颗粒的底部等的局部,在耐久后产生条纹图像。另外,在含有聚酰胺的涂膜中,在只含有具有羧酸基等的羟基以外的官能团的改性剂的情况下(对比例1),不会产生贝纳德旋涡,残留调色剂、添加剂等的污染物聚集在粗糙度形成用颗粒的底部等的局部,在耐久后产生条纹图像。与此相对地,通过在含有聚酰胺的涂膜中含有具有羟基的改性剂(实施例),在表层的表面形成规定高度的贝纳德旋涡,残留调色剂、添加剂等的污染物由于贝纳德旋涡而不在局部集中。另外,粗糙度形成用颗粒没有在旋涡壁的附近不均匀存在,而是在表层的表面均匀分散(参照图3)。由此,抑制初期以及耐久后的条纹图像的产生。另外,在接触状态下放置后,也抑制条纹图像的产生。推测其原因是,由于出现在表面的改性剂的羟基与粘合剂聚合物的聚酰胺通过氢键进行分子间相互作用,而抑制向感光鼓的转移。在具有其他官能团的改性剂、非改性的改性剂中,得不到上述那样的效果。例如在对比例1、2中,可知在接触状态下放置后,产生横条纹,改性剂向感光鼓转移。然后,从对比例4可知,在聚酰胺以外的粘合剂聚合物中,即使不添加改性剂,也会抑制贝纳德旋涡的产生。但是,由于不产生贝纳德旋涡,因此不能抑制耐久后的条纹图像的产生。
以上,虽然对本发明的实施方式、实施例进行了说明,但本发明不受上述实施方式、实施例的任何限定,可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改变。
Claims (3)
1.一种电子照相设备用带电构件,其特征在于,
具备弹性体层、以及在所述弹性体层的外周形成的表层,
所述表层包括具有聚酰胺以及羟基的改性剂,具有所述羟基的改性剂是氟系改性剂、有机硅系改性剂、丙烯酸系改性剂中的至少一种,在所述表层的表面具有高度为0.1-1.0μm的贝纳德旋涡,
所述表层包括粗糙度形成用颗粒,其平均粒径在3.0-30μm的范围内,
所述贝纳德旋涡的大小在250-1100μm的范围内。
2.根据权利要求1所述的电子照相设备用带电构件,其特征在于,具有所述羟基的改性剂为氟系改性剂。
3.一种电子照相设备用带电构件的制造方法,其特征在于,
是权利要求1或2所述的电子照相设备用带电构件的制造方法,
通过在所述弹性体层的外周涂覆涂覆液之后,在100-150℃的温度下干燥30-60分钟而形成所述表层,该涂覆液包括具有所述聚酰胺以及所述羟基的改性剂作为溶质,包括甲苯以及甲醇的混合溶剂作为溶剂。
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