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    Entwicklerwalze,die Restladung auch in Umgebungen mit niedriger Temperatur und geringerFeuchtigkeit verringern kann, die eine Welle 1, eine innerste Schicht2, eine Zwischenschicht 3 und eine äußerste Schicht 4 umfaßt, diein dieser Reihenfolge auf einer äußeren Umfangsoberfläche derWelle vorgesehen sind, wobei die Zwischenschicht ein ionenleitendesMittel sowie Ruß umfaßt und einenspezifischen Volumenwiderstand (ρv) vonnicht mehr als 1,0 x 106 Ω · cm aufweistund die äußerste Schichteinen spezifischen Volumenwiderstand (ρv) von 1,0 x 107 bis1,0 x 1013 Ω · cm aufweist.
    公开号:DE102004014484A1
    申请号:DE200410014484
    申请日:2004-03-24
    公开日:2004-10-28
    发明作者:Akihoko Komaki Kaji；Mitsuyoshi Komaki Kondo；Yasuki Komaki Ohtake；Kazushi Komaki Yamaguchi
    申请人:Sumitomo Riko Co Ltd；
    IPC主号:G03G15-08
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Entwicklerwalze zur Verwendungin einer elektrophotographischen Vorrichtung, beispielsweise ineinem Kopierer oder in einem Drucker.
    [0002] Ineiner elektrophotographischen Vorrichtung wird im allgemeinen einbildgebender Arbeitsschritt durchgeführt, indem ein elektrostatischesZwischenbild eines Originalbilds auf einer Oberfläche einerPhotoaufnahmetrommel ausgebildet wird, wodurch ein Toner an demelektrostatischen Zwischenbild haftet, um ein Tonerbild auszuformen,das Tonerbild auf ein Blatt zu übertragenund auf dem Blatt zu fixieren. Zum Ausbilden des Tonerbilds wirdein Toner aus einer Tonerkassette auf eine Oberfläche einerEntwicklerwalze mittels einer Tonerauftragewalze aufgetragen undelektrisch mittels Reibung zwischen der Oberfläche der Entwicklerwalze undeiner gegenüberliegendenschichtausbildenden Lamelle elektrisch aufgeladen, während eineTonerschicht auf der Oberflächeder Entwicklerwalze ausgebildet wird, woraufhin der Toner der Tonerschichtan dem elektrostatischen Zwischenbild der Photoaufnahmetrommel haftet.
    [0003] Eineder fürdie Entwicklerwalze erforderlichen Eigenschaften ist die gute Übertragbarkeiteines Toners, wobei diese Eigenschaft eine wichtige Rolle beim Erzieleneines guten kopierten Bildes spielt. Eine vorgeschlagene Entwicklerwalzeumfaßteine Welle, eine innerste Schicht, eine Zwischenschicht und eine äußerste Schicht,die in dieser Reihenfolge auf einem äußeren Umfang der Welle ausgebildetsind, wobei der spezifische Volumenwiderstand (ρv) der Zwischenschicht kleinerals 106 Ω·cm istund der spezifische Volumenwiderstand (ρv) der äußersten Schicht in einem Bereichzwischen 107 bis 1012 Ω·cm liegt(siehe die ungeprüftejapanische PatentveröffentlichungNr. 8-190263 (1996)). Durch die Verwendung dieser Entwicklerwalze kanneine Restladung verringert werden, so daß die Übertragbarkeit eines Tonersverbessert wird, wodurch ein gutes kopiertes Bild erreicht werdenkann.
    [0004] Beider Verwendung einer solchen Entwicklerwalze können gute Ergebnisse in einerUmgebung mit normaler Temperatur (ungefähr 23°C) und mit einer normalen Feuchtigkeit(ungefähr53%) erreicht werden. Jedoch verbleibt wegen einer erhöhten Restladungnach Raum fürVerbesserungen, wenn bei einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen(ungefähr15°C) undgeringer Feuchtigkeit (ungefähr10%) gute kopierte Bilder erreicht werden sollen.
    [0005] InAnbetracht dessen ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eineEntwicklerwalze vorzusehen, welche die Restladung auch bei einerUmgebung mit geringer Temperatur und geringer Feuchtigkeit reduzierenkann.
    [0006] Gemäß der vorliegendenErfindung und um die obengenannten Ziele zu erreichen, wird eineEntwicklerwalze vorgesehen, die eine Welle, eine innerste Schicht,die auf einer äußeren Umfangsfläche derWelle vorgesehen ist, eine Zwischenschicht, die auf einer äußeren Umfangsoberfläche derinnersten Schicht vorgesehen ist, und einer äußersten Schicht aufweist, dieauf einer äußeren Umfangsfläche derZwischenschicht vorgesehen ist, wobei die Zwischenschicht ein ionenleitendesMittel und Ruß umfaßt und einenspezifischen Volumenwiderstand (ρv)von nicht mehr als 1,0 × 106 Ω·cm aufweist,wobei die äußerste Schichteinen spezifischen Volumenwiderstand (ρv) von 1,0 × 107 bis1,0 × 1013 Ω·cm hat.
    [0007] DieErfinder der vorliegenden Erfindung haben intensive Studien hinsichtlichMaterialien oder ähnlichemfür eineEntwicklerwalze durchgeführt,um Restladungen der Entwicklerwalze bei Umgebungen mit niedrigenTemperaturen und geringer Feuchtigkeit zu reduzieren. Als Ergebniswurde entdeckt, daß beieiner Entwicklerwalze mit einer innersten Schicht, einer Zwischenschichtund einer äußerstenSchicht, die in dieser Reihenfolge auf einem äußeren Umfang einer Welle ausgebildetsind, die obengenannten Ziele erreicht werden können, wenn die Zwischenschichtein ionenleitendes Mittel und Ruß enthält und einen spezifischen Volumenwiderstand(ρv) vonnicht mehr als 1,0 × 106 Ω·cm aufweistund die äußerste Schichteinen spezifischen Volumenwiderstand (ρv) von 1,0 × 107 bis1,0 × 1013 Ω·cm aufweist.Dadurch konnten die Erfinder zu der vorliegenden Erfindung gelangen.
    [0008] 1 ist eine Querschnittsansicht,die eine beispielhafte Entwicklerwalze gemäß der vorliegenden Erfindungdarstellt.
    [0009] 2 ist eine perspektivischeAnsicht, die ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen von Restladungenauf einer äußerstenSchicht der Entwicklerwalze von 1 darstellt.
    [0010] Dievorliegende Erfindung ist im weiteren detailliert anhand einer Ausführung beschrieben.
    [0011] Die 1 zeigt eine beispielhafteEntwicklerwalze gemäß der vorliegendenErfindung. Diese Entwicklerwalze umfaßt eine Welle 1, eineinnerste Schicht 2, die auf einer äußeren Umfangsoberfläche derWelle 1 vorgesehen ist, eine Zwischenschicht 3,die auf einer äußeren Umfangsoberfläche derinnersten Schicht vorgesehen ist, und eine äußerste Schicht 4,die auf einer äußeren Umfangsoberfläche derZwischenschicht vorgesehen ist. Die Zwischenschicht umfaßt ein ionenleitendesMittel sowie Ruß undhat einen spezifischen Volumenwiderstand (ρv) von nicht mehr als 1,0 × 106 Ω·cm, wobeidie äußerste Schichteinen spezifischen Volumenwiderstand (ρv) von 1,0 × 107 bis1,0 × 1013 Ω·cm hat.
    [0012] DieStruktur der Welle 1 unterliegt keinen besonderen Beschränkungen,sondern kann eine Vollkernwelle oder eine hohle zylindrische Wellemit einem hohlen Inneren und vorzugsweise aus Metall hergestellt sein.Die Welle 1 kann aus Stahl, beschichtetem Stahl, rostfreiemStahl, Aluminium oder ähnlichemzusammengesetzt sein. Je nach Bedarf kann an die äußere Umfangsoberfläche derWelle 1 ein Klebstoff, eine Grundierung oder ähnlichesaufgetragen werden. Ferner kann der Klebstoff, die Grundierung oder ähnlichesnach Bedarf elektrisch leitend sein.
    [0013] EinMaterial zum Ausformen der innersten Schicht 2 unterliegtkeiner besonderen Einschränkung,jedoch umfassen Beispiele hierfürSilikongummies, Äthylen-Propylen-Dien-Gummies(EPDM), Styrol-Butadien-Gummies (SBR), Butadien-Gummies (BR), Isopren-Gummies(IR), Acrynitril-Butadien-Gummies (NBR) und Polyurethan-Elastomere,die entweder einzeln oder in Kombination verwendet werden können. Vondiesen sind Silikongummies wegen der geringen Härte und der geringen bleibendenVerformung zu bevorzugen.
    [0014] DasMaterial zum Ausbilden der innersten Schicht 2 kann, jenach Bedarf, eines oder mehrere der folgenden Mittel umfassen: Vernetzungsmittel,Vulkanisierungsmittel, Schäummittel,Plastifikator, Weichmacher, Tackifier und elektrisch leitendes Mittel.
    [0015] EinMaterial zum Ausbilden der Zwischenschicht 3 umfaßt eineHauptkomponente, wie unten beschrieben, ein elektrisch ionenleitendesMittel und Ruß.Beispiele fürdie Hauptkomponente umfassen hydrierte Acrylnitril-Butadien-Gummis(hydrierte Nitrilgummis: H-NBR), Acrylnitril-Butadien-Gummis (Nitril-Gummis: NBR),Polyurethan-Elastomere, Chloropren-Gummis (CR), Naturgummis, Butadien-Gummis(BR) und Butyl-Gummis (IIR), die entweder einzeln oder in Kombinationverwendet werden können.Von diesen wird H-NBR insbesondere wegen der Klebfähigkeitund der Stabilitätder Beschichtungsflüssigkeitbevorzugt.
    [0016] Beispielefür daselektrisch ionenleitende Mittel umfassen beispielsweise quaternäre Ammoniumverbindungen,beispielsweise Trimethyloctadecylammoniumchlorid, Benzyltrimethylammoniumchlorid,Trioctylpropylenammoniumchlorid, Trioctylpropylammoniumbromid, Trimethyloctadecylammoniumperchlorat,Tetrabutylammoniumhydrogensulfat und Tetrabutylammoniumhydroxidsowie deren Perchloarte, Benzoate, Nitrite, Hydrosulfate und Hydroxid-Salze,die entweder einzeln oder in Kombination verwendet werden können. Vor allemwerden Tetrabutylammoniumhydrogensulfat und Tetrabutylammoniumhydroxidbevorzugt.
    [0017] Dieionenleitenden Mittel könnenin einer Umgebung mit niedriger Temperatur und geringer Feuchtigkeiteinen Effekt hervorrufen, welcher die Restladung verringert, auchwenn nur eine kleine Menge hiervon in der Hauptkomponente des Materialszum Ausbilden der Zwischenschicht 3 vorgesehen ist. Jedochliegt die Menge des ionenleitenden Mittels vorzugsweise in einemBereich zwischen 0,5 bis 10 Gewichtsanteile (im folgenden nur alsAnteile abgekürzt),bezogen auf 100 Anteile der Hauptkomponente zum Ausbilden der Zwischenschicht 3.Da sich der Effekt nicht verändert,wenn die Menge 10 Anteile überschreitet,besteht keine Notwendigkeit, mehr als 10 Anteile zu verwenden. Wenndie Menge zu hoch ist, neigt das ionenleitende Mittel im Gegenteildazu, in die äußerste Schicht 4 auszuschwitzen,wodurch möglicherweiseAusblühungenentstehen.
    [0018] Derobengenannte Ruß unterliegtkeiner besonderen Einschränkung,und es kann allgemein verwendbarer Ruß verwendet werden. Ein solcherRuß istin dem ionenleitenden Mittel enthalten, so daß der spezifische Volumenwiderstandder Zwischenschicht 3 in den erforderlichen Bereich vonnicht mehr als 1,0 × 106 Ω·cm fällt. DieMenge des Rußesliegt im Bereich zwischen 20 bis 50 Anteile bezogen auf 100 Anteileder Hauptkomponente zum Ausbilden der Zwischenschicht 3.
    [0019] DasMaterial zum Ausbilden der Zwischenschicht 3 kann auchzusätzlichzu dem ionenleitenden Mittel und dem Ruß einen oder mehrere der folgendenZusätzeenthalten: Vulkanisierungsmittel, Vulkanisierungsbeschleuniger,Stearinsäure,Zinkoxid (ZnO), Weichmacher, und ähnliches.
    [0020] EinMaterial zum Ausbilden der äußerstenSchicht 4 umfaßteine Hauptkomponente, wie unten beschrieben, sowie ein elektrischleitendes Mittel. Beispiele der Hauptkomponente umfassen beispielsweise NBR,fluorhaltige Gummis, silikonmodifizierte Acrylharze, Acrylharze,Silikonharze, Fluorcarbonharze, Urethanharze, Phenolharze, Polyamidharzeund Epoxydharze, die entweder einzeln oder in Kombination verwendetwerden können.Von diesen wird NBR bevorzugt, da NBR eine elektrische Ionenleitfähigkeitdurch die Polaritätdes Polymers selbst und eine Widerstandsfähigkeit gegenüber Öl aufweist,um Öl odereinen Plastizierer abzuweisen, das oder der von den inneren Schichten übertragenwird.
    [0021] Beispieleder elektrisch leitenden Mittel umfassen Ruß, Graphit, Kaliumtitanat,Eisenoxid, c-TiO2, c-ZnO, c-SnO2 undionenleitende Mittel, welche einzeln oder in Kombination verwendetwerden können.Das oben verwendete Präfix „c-" bedeutet „elektrischleitend". Der spezifischeVolumenwiderstand (ρv)der äußerstenSchicht 4 kann durch das Hinzufügen des elektrisch leitendenMittels in einen Bereich zwischen 1,0 × 107 bis1,0 × 1013 Ω·cm liegen.Die Menge des elektrisch leitenden Mittels liegt im Bereich zwischen0 bis 20 Anteile bezogen auf 100 Anteile der Hauptkomponente zumAusbilden der äußerstenSchicht 4. Ferner kann diese, falls erwünscht, einen oder mehrere derZusätzeumfassen: Stabilisierer, UV-Absorber, antistatisches Mittel, Verstärkungsmittel,elektrostatischer Controller, Klebemittel, Farbstoff, Pigment, Flammschutzmittel, Öl oder ähnliches.
    [0022] Dieerfindungsgemäße Entwicklerwalzekann beispielsweise wie folgt hergestellt werden. Jedes Materialzum Ausbilden der innersten Schicht 2, der Zwischenschicht 3 undder äußerstenSchicht 4 wird in der folgenden Weise präpariert.Das Material (Mischung) zum Ausbilden der innersten Schicht 2 wirddurch Kneten jeder Komponente zum Ausbilden der innersten Schicht 2 mittelseiner Knetvorrichtung, beispielsweise ein Kneter, präpariert.Das Material (Beschichtungsflüssigkeit)zum Ausbilden der Zwischenschicht 3 wird durch Kneten jederKomponente zum Ausbilden der Zwischenschicht 3 mittelseiner Knetvorrichtung, beispielsweise eine Kugelmühle oderWalze, präpariert,organische Lösungsmittelwerden der sich ergebenden Mischung hinzugefügt und daraufhin gemischt undgerührt.Das Material (Beschichtungsflüssigkeit)zum Ausbilden der äußeren Schichtwird durch Kneten jeder Komponente zum Ausbilden der äußerstenSchicht 4 mittels einer Knetvorrichtung, beispielsweiseeine Kugelmühleoder eine Walze, hergestellt, organische Lösungsmittel werden der sichergebenden Mischung hinzugefügtund diese wird gemischt und gerührt.Beispiele fürdie organischen Lösungsmittelumfassen Methylethylketon (MEK), Methanol, Toluol, Isopropanol-Alkohol,Methyl-Cellosolve, Dimethylformamid, Tetrahydrofuran und Ethylacetat,wobei MEK wegen der Löslichkeitbevorzugt wird. Diese Lösungsmittelwerden entweder einzeln oder in Kombination verwendet.
    [0023] Daraufhinwerden eine zylindrische Form zum Ausbilden der innersten Schicht 2 sowieeine Welle 1 präpariert.Ein Formtrennmittel, beispielsweise Wachs, wird auf die innere Umfangsfläche derzylindrischen Form aufgetragen, und ein Klebemittel oder eine Grundierungwird auf eine äußere Umfangsoberfläche der Welleaufgetragen, falls erforderlich. Die Welle 1 wird wiederumals Mittelachse der zylindrischen Form installiert, in der eineuntere Kappe abgedeckt ist. Nachdem das Material (Mischung) zumAusbilden der innersten Schicht 2 in einen Zwischenraum,der durch die Welle und die zylindrische Form definiert ist, eingefüllt ist,wird eine obere Kappe auf der zylindrischen Form abgedeckt. Diegesamte Form ist mit sowohl der unteren als auch der oberen Kappeabgedeckt und wird in einen Ofen gegeben und zum Vulkanisieren desMaterials (Mischung) zum Ausbilden der innersten Schicht auf einer äußeren Umfangsoberfläche derWelle 1 erhitzt. Danach wird das resultierende Produktaus der Form herausgenommen. Nach dem Herausnehmen aus der Formkann so das erhaltene Produkt sekundär-vulkanisiert werden.
    [0024] Danachwird das Material (Beschichtungsflüssigkeit) zum Ausbilden derZwischenschicht 3 auf eine Umfangsoberfläche derinnersten Schicht 2 durch ein Walzenbeschichtungsverfahrenaufgetragen, getrocknet und/oder erhitzt, um die Zwischenschichtauszubilden. Das Material (Beschichtungsflüssigkeit) zum Ausbilden der äußerstenSchicht 4 wird durch ein Walzenbeschichtungsverfahren aufeine Umfangsoberflächeder Zwischenschicht 3 aufgetragen, getrocknet und/odererhitzt, um die äußerste Schichtauszubilden. Auf diese Weise wird die erfindungsgemäße Entwicklerwalzehergestellt.
    [0025] DieDicke der innersten Schicht 2 unterliegt keinen besonderenEinschränkungen,sie jedoch liegt in der oben genannten Ausführung vorzugsweise in einemBereich zwischen 0,1 und 10 mm, und insbesondere vorzugsweise ineinem Bereich zwischen 0,5 und 6 mm. Die Dicke der Zwischensicht 3 unterliegtkeiner besonderen Einschränkung,jedoch liegt diese vorzugsweise in einem Bereich zwischen 3 und30 μm, undbesonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 5 und 20 μm. Die Dickeder äußerstenSchicht 4 unterliegt keiner besonderen Einschränkung, jedochliegt diese vorzugsweise im Bereich zwischen 3 und 30 μm, und besonderebevorzugt in einem Bereich zwischen 5 und 20 μm. Jede Dicke der innerstenSchicht 2, der Zwischenschicht 3 und der äußerstenSchicht 4 kann durch Messen jeder Dicke einer Querschnittsprobeermittelt werden, die von einer Entwicklerwalze mittels einer Mikrophoto-Vorrrichtungerhalten wird. Ferner sind die innerste Schicht 2, dieZwischenschicht 3 und die äußerste Schicht 4 indieser Reihenfolge in der obengenannten Ausführung auf der äußeren Umfangsoberfläche derWelle 1 ausgebildet, jedoch kann jede andere Schicht zwischenbeliebigen zwei dieser Schichten eingefügt werden oder auf einer innerenUmfangsoberflächeder innersten Schicht 2 oder auf einer äußersten Umfangsoberfläche der äußerstenSchicht 4 vorgesehen sein. Solche Schichten haben entwedereine ähnlicheFunktion wie die benachbarten Schichten oder eine andere Funktion.
    [0026] Imfolgenden werden erfindungsgemäße Beispielesowie Vergleichsbeispiele erklärt.
    [0027] Umeine Entwicklerwalze herzustellen, wurden eine Welle 1,ein Material (Mischung) zum Ausbilden einer innersten Schicht 2,ein Material (Beschichtungsflüssigkeit)zum Ausbilden einer Zwischenschicht 3, ein Material (Beschichtungsflüssigkeit)zum Ausbilden einer äußerstenSchicht 4 und eine zylindrische Form zum Ausbilden derinnersten Schicht präpariert.Als Welle 1 wurde ein Volleisenzylinder mit einem Durchmesser von8 mm präpariert.
    [0028] EinMaterial (Mischung) zum Ausbilden einer innersten Schicht 2 wurdehergestellt, indem ein elektrisch leitender Silikongummi mittelseines Kneters präpariertwurde (KE1357 A/B, beziehbar von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Tokio,Japan).
    [0029] EinMaterial (Beschichtungsflüssigkeit)zum Ausbilden einer Zwischenschicht 3 wurde durch Kneten von0,1 Anteilen eines ionenleitenden Mittels (Trimethyloctadecylammoniumperchlorat),50 Anteile Ruß (KetjenblackEC, beziehbar von Lion Corporation, Tokio, Japan), 0,5 Anteile einerStearinsäure,5 Anteile Zinkoxid (ZnO), 1 Anteil eines Vulkanisierungsbeschleunigers(BZ; Zink-di-n-Butyldithiocarbamat), 2 Anteile eines Vulkanisierungsbeschleunigers(CZ; N-Cyclohexyl-2-Benzothiazolylsulfenamid) und 1 Anteil Schwefelbezogen auf 100 Anteile von H-NBR (Zetpol 0020, beziehbar von ZEONCorporation, Tokio, Japan) mittels einer Kugelmühle geknetet, wobei 400 AnteileMEK hinzugefügtwurden und die so erhaltene Mischung gemischt und gerührt wurde.
    [0030] EinMaterial (Beschichtungsflüssigkeit)zum Ausbilden einer äußerstenSchicht 4 wurde präpariert,indem 10 Anteile Ruß (DenkaBlack HS-100, beziehbar von Denki Kagaku Kogyo Kabushikikaisha,Tokio, Japan), bezogen auf 100 Anteile einer Latexmischung (NipoleDN-508, beziehbarvon ZEON Corporation, Tokio, Japan); 70 Anteile NBR und 30 AnteilePoly vinylchlorid (PVC)) mittels einer Kugelmühle geknetet wurden, wobei400 Anteile MEK hinzugefügtwurden und die so erhaltene Mischung gemischt und gerührt wurde.
    [0031] EineEntwicklerwalze wurde in der gleichen Weise wie die obengenannteAusführungpräpariert.In Beispiel 1, wurde das Material zum Ausbilden der innersten Schicht 2 bei190° C für 20 Minutenvulkanisiert, und die innerste Schicht 2 mit einer Dickevon 5 mm wurde ausgeformt. Die Zwischenschicht 3 wurdemit einer Dicke von 10 μmausgebildet und die äußerste Schicht 4 wurdemit einer Dicke von 15 μmausgebildet. In der so erzeugten Entwicklerwalze war der spezifischeVolumenwiderstand (ρv)der Zwischenschicht 3 gleich 1,0 × 103 Ω·cm undder spezifische Volumenwiderstand (ρv) der äußersten Schicht 4 betrug1,0 × 107 Ω·cm.
    [0032] EineEntwicklerwalze wurde im wesentlichen in der gleichen Weise wieim Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß bei dem Präpariereneines Materials (Beschichtungsflüssigkeit)zum Ausbilden einer Zwischenschicht 3 die Menge des ionenleitendenMittels 0,5 Anteile und die Menge des Rußes 35 Anteile betrug. Derspezifische Volumenwiderstand (ρv)der Zwischenschicht 3 bei der so erzeugten Entwicklerwalzewar 2,0 × 103 Ω·cm undder spezifische Volumenwiderstand (ρv) der äußersten Schicht 4 war1,0 × 109 Ω·cm.
    [0033] EineEntwicklerwalze wurde im wesentlichen in der gleichen Weise wiein Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß bei dem Präpariereneines Materials (Beschichtungsflüssigkeit)zum Ausbilden einer Zwischenschicht 3 die Menge des ionenleitendenMittels 1 Anteil und die Menge des Rußes 30 Anteile betrug. In derso erzeugten Entwicklerwalze war der spezifische Volumenwiderstand(ρv) derZwischenschicht 3 gleich 5,0 × 103 Ω·cm undder Volumenwiderstand (ρv)der äußerstenSchicht 4 war 1,0 × 1011 Ω·cm.
    [0034] Eswurde eine Entwicklerwalze im wesentlichen in der gleichen Weisewie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß bei derHerstellung eines Materials (Beschichtungsflüssigkeit) zum Ausbilden einerZwischenschicht 3 die Menge des ionenleitenden Mittels5 Anteile und die Menge des Rußes25 Anteile betrug. In der sich ergebenden Entwicklerwalze war derspezifische Volumenwiderstand (ρv)der Zwischenschicht 3 gleich 1,0 × 104 Ω·cm, undder spezifische Volumenwiderstand (ρv) der äußersten Schicht 4 war1,0 × 1012 Ω·cm.
    [0035] Eswurde eine Entwicklerwalze im wesentlichen in der gleichen Weisewie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß bei demPräpariereneines Materials (Beschichtungsflüssigkeit)zum Ausbilden einer Zwischenschicht 3 die Menge des ionenleitendenMittels 10 Anteile und die Menge des Rußes 20 Anteile betrug. In derso erhaltenen Entwicklerwalze war der spezifische Volumenwiderstand(ρv) derZwischenschicht 3 gleich 1,0 × 106 Ω·cm undder spezifische Volumenwiderstand (ρv) der äußersten Schicht 4 betrug1,0 × 1013 Ω·cm.
    [0036] Eswurde eine Entwicklerwalze im wesentlichen in der gleichen Weisewie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß bei demPräpariereneines Materials (Beschichtungsflüssigkeit)zum Ausbilden einer Zwischenschicht 3 kein ionenleitendesMittel enthalten war und die Menge des Rußes 30 Anteile betrug. In derso erhaltenen Entwicklerwalze betrug der spezifische Volumenwiderstand(ρv) derZwischenschicht 3 1,0 × 104 Ω·cm, undder spezifische Volumenwiderstand (ρv) der äußersten Schicht 4 war1,0 × 1012 Ω·cm.
    [0037] Eswurde eine Entwicklerwalze im wesentlichen in der gleichen Weisewie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß bei demPräpariereneines Materials (Beschichtungsflüssig keit)zum Ausbilden einer Zwischenschicht 3 die Menge des ionenleitendenMittels 1 Anteil und die Menge des Rußes 15 Anteile betrug. In derso erhaltenen Entwicklerwalze betrug der spezifische Volumenwiderstand(ρv) derZwischenschicht 3 1,0 × 107 Ω·cm, undder spezifische Volumenwiderstand (ρv) der äußersten Schicht 4 betrug1,0 × 1014 Ω·cm.
    [0038] DieRestladung fürjede der so erhaltenen Beispiele 1 bis 5 und der Vergleichsbeispiel1 und 2 wurde in der folgenden Weise gemessen und die Qualität der kopiertenBilder wurde ausgewertet. Diese Messung und das Ausgeben der kopiertenBilder wurden beide bei Bedingungen mit normaler Temperatur (23° C) und normalerFeuchtigkeit (53 %), sowie in einer Umgebung mit niedriger Temperatur(15° C)und geringer Feuchtigkeit (10 %) durchgeführt.
    [0039] Wiein der 2 gezeigt, wurdeein Corotron (eine Elektrisierungsvorrichtung) 11 axialund parallel zu einer Entwicklerwalze vorgesehen. Der Abstand zwischeneinem Kern 11a des Corotrons 11 und einer Oberfläche der äußerstenSchicht 4 der Entwicklerwalze wurde auf 10 mm eingestellt.Der Kern 11a des Corotrons 11 wurde mit einemMinuspol einer Gleichstromversorgung 13 über eineKonstantstromsteuerung 12 (in der ein konstanter Stromauf 100 μAgeregelt wurde) verbunden, wobei ein Pluspol der Gleichstromversorgunggeerdet wurde. Eine Abschirmung 11b des Corotrons 11 wurdemit der Welle 1 der Entwicklerwalze geerdet. Die Oberfläche der äußerstenSchicht 4 wurde durch das Corotron geladen, während sichdie Entwicklerwalze mit 70 Umdrehungen pro Minute um ihren Umfangdrehte. Die Restladung der äußerstenSchicht 4 wurde an der Position gemessen, die entlang desUmfangs um 90 Grad zu dem Ladepunkt versetzt ist. Die Messung wurde miteiner Sonde 15 (ein elektrischer Potentialdetektor) durchgeführt, diemit einem Oberflächenelektrometer 14 (Model541 von TREK Japan, K. K., Tokio, Japan) verbunden wurde, wobeidie Sonde mit 8,7 mm/s innerhalb eines Bereichs des kopierten Bildesder äußerstenSchicht 4 axial beweglich war. Zu diesem Zeitpunkt wurde derAbstand zwischen der Sonde 15 und der äußeren Umfangsoberfläche der äußerstenSchicht 4 auf 1 mm eingestellt. Der maximale Wert der Restladungwurde durch das Oberflächenelektrometer 14 angezeigt,wobei jeder dieser Werte in der folgenden Tabelle 1 dargestelltist. In diesem Zusammenhang bedeutet „ein Bereich des kopierten Bildes" derjenige Bereich,auf dem eine Tonerschicht ausgebildet ist, sowie ein Zwischenabschnittohne beide entgegengesetzten, von beiden äußeren Enden der äußerstenSchicht 4 aus gemessenen 5 mm breiten Rändern.
    [0040] Jedenach den Beispielen 1 bis 5 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2erzeugten Entwicklerwalzen wurden in einen Laserstrahldrucker (LP-3000von EPSON Corporation, Tokio, Japan) eingebaut und es wurden tatsächlich Bildergedruckt. Ein sich nach 10.000 Blättern ergebendes Bild wurdeausgewertet. Das Ergebnis der Auswertung ist in der folgenden Tabelledargestellt, in der das Symbol
    [0041] Wiesich aus den in Tabelle 1 dargestellten Ergebnissen ergibt, werdengut kopierte Bilder wegen geringer Restladungen bei einer Umgebungmit geringer Temperatur (15° C)und niedriger Feuchtigkeit (10 %) erzeugt, wenn die Entwicklerwalzender Beispiele 1 bis 5 verwendet werden. Da die Menge des elektrischionenleitenden Mittels gering war (0,1 Anteile), sind die kopiertenBilder in einer Umgebung mit niedriger Temperatur und geringer Feuchtigkeitgeringfügigschlechter.
    [0042] Wieoben bemerkt, umfaßtdie erfindungsgemäße Entwicklerwalzeeine Welle, eine innerste Schicht, die auf einer äußeren Umfangsoberfläche derWelle vorgesehen ist, eine Zwischenschicht, die auf einer äußeren Umfangsoberfläche derinnersten Schicht vorgesehen ist, und eine äußerste Schicht, die auf einer äußeren Umfangsoberfläche derZwischenschicht vorgesehen ist, wobei die Zwischenschicht ein ionenleitendesMittel sowie Ruß umfaßt sowieeinen spezifischen Volumenwiderstand (ρv) von nicht mehr als 1,0 × 106 Ω·cm aufweistund die äußerste Schichteinen spezifischen Volumenwiderstand (ρv) von 1,0 × 107 bis1,0 × 1013 Ω·cm aufweist.Aus diesem Grund kann die Restladung verringert werden, wodurchgute kopierte Bilder auch bei Bedingungen mit niedriger Temperaturund geringer Feuchtigkeit erzielt werden können, indem die erfindungsgemäße Entwicklerwalzeverwendet wird.
    [0043] Insbesondere,wenn die Menge des ionenleitenden Mittels sich in einem Bereichzwischen 0,5 und 10 Anteilen befindet und die Menge des Rußes in einemBereich zwischen 20 bis 50 Anteilen liegt, jeweils bezogen auf 100Anteile der Hauptkomponente zum Ausbilden der Zwischenschicht 3,kann die Restladung der Entwicklerwalze in einer Umgebung mit niedrigerTemperatur und niedriger Feuchtigkeit weiter verringert werden,wodurch sich bessere kopierte Bilder ergeben.
    权利要求:
    Claims (2)
    [1] Entwicklerwalze mit einer Welle, einer innerstenSchicht, die auf einer äußeren Umfangsfläche derWelle angeordnet ist, einer Zwischenschicht, die auf einer äußeren Umfangsfläche derinnersten Schicht vorgesehen ist, und einer Außenschicht, die auf einer äußeren Umfansgsfläche derZwischenschicht vorgesehen ist, wobei die Zwischenschicht ein ionenleitendesMittel sowie Ruß umfaßt und einenspezifischen Volumenwiderstand (ρv)von nicht mehr als 1,0 × 106 Ω·cm aufweistund die äußerste Schichteinen spezifischen Volumenwiderstand (ρv) von 1,0 × 107 bis1,0 × 1013 Ω·cm aufweist.
    [2] Entwicklerwalze nach Anspruch 1, wobei das ionenleitendeMittel eine Menge von 0,5 bis 10 Gewichtsanteilen und der Ruß eine Mengevon 20 bis 50 Gewichtsanteilen bezogen auf 100 Gewichtsanteile einer Hauptkomponenteaufweist, um die Zwischenschicht zu bilden.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JP2004302126A|2004-10-28|
    CN1534400A|2004-10-06|
    US20040190949A1|2004-09-30|
    JP4107130B2|2008-06-25|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2004-10-28| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2007-01-18| 8139| Disposal/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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