專利名稱：導電元件和裝備有導電元件的圖象形成裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種能夠在諸如復印機、打印機、傳真機之類的涉及電子照相方法的電子照相裝置中使用的導電元件，和一種裝備有導電元件的圖象形成裝置。
在一種利用電子照相方法形成圖象的圖象形成裝置中，采用了一種很少產生臭氧的接觸充電類型，或接觸轉移類型。在這些類型中，優(yōu)選使用一個具有良好耐磨性和轉移部分中轉移基底良好輸送性的輥形元件。
一般使用一種具有一個形成在由不銹鋼(SUS)或鐵之類的材料構成的金屬芯上的半導電彈性層這樣的結構的半導電輥作為輥形元件，所述半導電彈性層具有用碳、離子導電劑之類的添加劑調節(jié)的1×105至1×1012Ω范圍的電阻值。這種半導電輥具有一個彈性層，并且彈性層壓在一個作為圖象承載元件的感光元件或中間轉移元件上，以便能夠形成確定的咬合。
在半導電輥中，彈性層的橡膠中包含各種組分例如，在基本聚合物的合成中加入的反應引發(fā)劑、合成時伴生的副產品、基本聚合物的低分子量組分，以及在橡膠輥模制時加入的硫化劑、軟化劑和增塑劑的殘余物。如果使半導電輥與感光元件或中間轉移元件長時間保持壓力接觸，那么就很容易發(fā)生輥中的各種組分滲出到彈性層表面的現象，這就是所謂的析出(bleeding)。大多數滲出組分很容易與感光元件或中間轉移元件反應，導致各種組分附著在感光元件或中間轉移元件的表面上，經過化學反應改變其表面物理性質的問題。
此外，半導電輥的彈性層的表面電阻是通過把碳、金屬氧化物或離子導電劑機械混合和分散到橡膠材料中調節(jié)的，并且在采用離子導電劑的情況下，彈性層不僅遭受到由于高溫和高濕度的環(huán)境使其物理性質發(fā)生變化的問題，而且也遭受到由于離子導電劑沉淀到其表面從而導致了其表面電阻值局部改變的問題。此外，如果使半導電輥保持與感光元件或中間轉移元件壓力接觸，那么就會產生沉淀離子導電劑污染感光元件和中間轉移元件的問題。
為了解決上述問題，提出了在半導電輥的彈性層表面上施加一個作為阻擋層的材料的涂層，以防止彈性層中所含組分滲出或沉淀到其表面的設想，但是通過涂層，半導電輥成為一種多層結構，這又產生了由于增加了材料費用和復雜的制造過程提高了成本的問題。
另一方面，最近提出了對涉及電子照相方法的圖象形成裝置的安靜性的要求。當把高頻AC偏壓疊加在DC偏壓上時，充電輥——一種半導電輥——產生了所謂的充電聲，這是一種令人不快的刺耳的聲音，降低這種充電聲一直是一個很大的技術問題。
作為一種降低充電聲的方法，提出了一種在與充電輥接觸的感光元件的內部設置一個配重，以防止充電輥造成的高頻振動傳播的方法。但是，在這種方法中，由于需要在感光元件的內部固定一個用作配重的元件的過程，例如，一個粘結過程，因而不可避免地導致了成本的提高。此外，采用了一種替代的降低充電聲的方法，這種方法中給充電輥上提供了一個泡沫層來吸收振動。但是，在這種方法中，泡沫層的材料是橡膠，因此，不可避免地破壞了與感光元件之間的接觸。也就是說，不能夠避免由此產生的上述不利影響。
此外，在涉及電子照相方法的圖象形成裝置中，一直希望感光元件具有長的壽命，以降低打印機和復印機的單位價格(也就是說，降低運行成本)。但是，在把高頻AC偏壓疊加到DC偏壓上的情況下，由于感光元件與充電輥之間的小的間隙中產生的放電，即，由于所謂的蝕刻現象，使得充電輥與感光元件接觸的表面很容易刮傷；因而，導致了不能夠實現長壽命的感光元件。
提出了一種僅把DC偏壓施加到充電輥，也就是一個所謂的DC充電的方法，作為降低充電聲和蝕刻現象的方法。為了用這種DC充電方法給充電輥均勻地充電，充電輥需要具有比迄今為止需要的更為均勻的電阻值和更高程度的表面平滑度。但是，充電輥具有上述包含在彈性層中的很容易析出的組分，并且由于其導電性，色粉、紙粉等很容易附著在其表面上；因此，充電輥具有不解決上述基本問題，實際上就不能保持電阻均勻性和表面平滑度的問題。
已經提出了另一種降低充電聲和感光元件的蝕刻現象的方法，這是一種圖象承載元件表面的新充電技術，這種技術叫作注入充電，并且市場上一部分裝置已經采用了這種技術。由于這種技術能夠使施加的DC偏壓原樣地成為感光元件表面上的電位，因而理論上不需要使用AC偏壓。
但是，注入充電技術是一種需要一個具有一種通過一個金屬套筒內部的磁體的作用將磁粉保持在金屬套筒的外表面上的結構的元件，即一個磁刷充電元件，和一個帶有電荷注入層的感光元件的組合，并且一個磁刷和一個帶有電荷注入層的感光元件的組合的弱點是任何一個組件都是昂貴的。
此外，在注入充電技術中，需要磁刷以比帶有電荷注入層的感光元件更高的速度旋轉，以提高電荷注入的機會。由于這個原因，又需要有用于驅動安裝在磁刷與感光元件之間的齒輪和皮帶的傳動機構。此外，由于作為磁材料的金屬粉末不斷地摩擦感光元件的表面，摩擦作用自然很容易刮傷感光元件的表面，甚至存在著在一些情況下產生深度穿透電荷注入層的刮傷的不可察覺的可能性。
另外，色粉、紙粉之類的污物附著在金屬套筒的外表面上的磁粉上，改變了電阻值，伴隨著上述問題，還會產生以下的問題電荷注入能力降低、金屬套筒外圓周表面磁粉脫落降低了電荷注入密度、和脫落的磁性材料落在(紙頁上的)圖象上，造成圖象缺陷。
另一方面，在把半導電輥用作轉移裝置或在中間轉移方法中的第二轉移裝置的情況下，不僅要求半導電輥適合于諸如薄紙頁、厚紙頁，以及OHP片材之類的不同種類的轉移基底，而且也要求在任何一個感光輥和中間轉移元件中形成確定的咬合，從而防止轉移基底的不良輸送造成的圖象缺陷和紙頁折皺。這些要求是通過將半導電輥的硬度限制到最低可能的程度，并進更深地將輥壓入到感光元件或中間轉移元件中滿足的，但是這迫使要提高加入到彈性層中的上述軟化劑、增塑劑等的加入量；因此，更容易發(fā)生析出，污染感光元件或中間轉移元件，和產生易于使元件性質改變的狀態(tài)。
此外，在與轉移基底組合的半導電輥中存在著缺陷，這些缺陷包括隨濕度和溫度不同，轉移基底的性質改變，由于這種改變，使電阻值大大改變；而且，在半導電輥使用橡膠材料以便獲得上述低硬度的情況下，半導電輥的性質也隨濕度和溫度的不同而改變，這又使電阻值大大地改變。因此，在轉移基底與物理性質具有很大改變傾向的半導電輥組合的情況下，需要根據轉移轉移基底和半導電輥中的每一個的適當電阻值選擇轉移條件，以便在各種環(huán)境中保持穩(wěn)定的圖象質量；結果，在現有技術的電子照相圖象形成裝置中，安裝了一個溫度傳感器和一個濕度傳感器，并且需要一種復雜的控制來反饋檢測的環(huán)境數據和電阻數據，以確定轉移偏壓。
本發(fā)明人發(fā)現了一種能夠基本解決導電元件具有的問題的導電元件的結構，并且已經取得了本發(fā)明。
本發(fā)明的以下特征可以達到上述目的根據本發(fā)明的第一方面，提供了一種導電元件，包括一個圓柱形基體；和以實質上可流動狀態(tài)密封在圓柱形基體內部的導電粉末。
根據本發(fā)明的第二方面，提供了一種導電元件，包括一個圓柱形基體；和沒有將其內部體積完全充滿地密封在圓柱形基體內部的導電粉末。
根據本發(fā)明的第三方面，提供了一種導電元件，包括一個圓柱形基體；和以其內部體積20至95％的范圍的填充率密封在圓柱形基體內部的導電粉末。
根據本發(fā)明的第四方面，提供了一種根據第一或第二方面的導電元件，其中導電粉末僅填充了圓柱形基體的內部體積的20至94％。
根據本發(fā)明的第五方面，提供了一種根據第一至第三方面中任何一個的導電元件，其中導電粉末的填充率在圓柱形基體的內部體積的50至95％的范圍。
根據本發(fā)明的第六方面，提供了一種根據第一至第三方面中任何一個的導電元件，其中導電粉末的填充率在圓柱形基體的內部體積的70至90％的范圍。
根據本發(fā)明的第七方面，提供了一種根據第一至第六方面中任何一個的導電元件，其中導電粉末整體的電阻值在10-8至108Ω的范圍。
根據本發(fā)明的第八方面，提供了一種根據第一至第七方面中任何一個的導電元件，其中導電粉末是不同種類的粉末成分的混合物，并且每種粉末成分的電阻值在10-8至1017Ω的范圍。
根據本發(fā)明的第九方面，提供了一種根據第一至第八方面中任何一個的導電元件，其中導電粉末的數量平均顆粒直徑在10-5μm至1mm的范圍。
根據本發(fā)明的第十方面，提供了一種根據第一至第九方面中任何一個的導電元件，其中圓柱形基體包括一種磁性材料。
根據本發(fā)明的第十一方面，提供了一種根據第一至第十方面中任何一個的導電元件，其中圓柱形基體是一種疊層結構的。
根據本發(fā)明的第十二方面，提供了一種根據第一至第十一方面中任何一個的導電元件，其中圓柱形基體的外圓周表面包括一種由于導電粉末的重量和/或其運動而變形的可變形材料。
根據本發(fā)明的第十三方面，提供了一種根據第一至第十二方面中任何一個的導電元件，其中圓柱形基體適合于作為一個輥使用。
根據本發(fā)明的第十四方面，提供了一種根據第一至第十三方面中任何一個的導電元件，進一步包括一個在圓柱形基體的軸向方向穿過圓柱形基體并且充當其旋轉軸的軸。
根據本發(fā)明的第十五方面，提供了一種根據第十四方面的導電元件，其中軸是由提供在圓柱形基體的兩端的法蘭元件固定的。
根據本發(fā)明的第十六方面，提供了一種根據第十五方面的導電元件，其中法蘭元件是由一種彈性材料制造的。
根據本發(fā)明的第十七方面，提供了一種根據第十六方面的導電元件，其中導電粉末包含磁粉。
根據本發(fā)明的第十八方面，提供了一種包括根據第一至第十七方面中任何一個的導電元件的圖象形成裝置。
根據本發(fā)明的第十九方面，提供了一種圖象形成裝置，包括一個圖象承載元件；和接觸圖象承載元件以給圖象承載元件的表面充電的充電裝置，其中充電裝置包括一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和以實質上可流動狀態(tài)密封在圓柱形基體內部的導電粉末。
根據本發(fā)明的第二十方面，提供了一種圖象形成裝置，包括一個圖象承載元件；和接觸圖象承載元件以給圖象承載元件的表面充電的充電裝置，其中充電裝置包括一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和沒有將其內部體積完全充滿地密封在圓柱形基體內部的導電粉末。
根據本發(fā)明的第二十一方面，提供了一個圖象形成裝置，包括一個圖象承載元件；和接觸圖象承載元件以給圖象承載元件的表面充電的充電裝置，其中充電裝置包括一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和以其內部體積20至95％的范圍的填充率密封在圓柱形基體內部的導電粉末。
根據本發(fā)明的第二十二方面，提供了一種根據第十九至第二十一方面中任何一個的圖象形成裝置，其中充電裝置是一種施加DC電壓的偏壓，或施加通過把AC電壓疊加到DC電壓上產生的偏壓的裝置。
根據本發(fā)明的第二十三方面，提供了一種根據第十九至第二十二方面中任何一個的圖象形成裝置，其中通過在圖象承載元件和導電元件之間提供不同的圓周速度，使它們繞各自的軸相對旋轉。
根據本發(fā)明的第二十四方面，提供了一種圖象形成裝置，包括一個圖象承載元件；和接觸圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的轉移裝置，其中轉移裝置包括一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和以實質上可流動狀態(tài)密封在圓柱形基體內部的導電粉末。
根據本發(fā)明的第二十五方面，提供了一種圖象形成裝置，包括一個圖象承載元件；和接觸圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的轉移裝置，其中轉移裝置包括一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和沒有將其內部體積完全充滿地密封在圓柱形基體內部的導電粉末。
根據本發(fā)明的第二十六方面，提供了一種圖象形成裝置，包括一個圖象承載元件；和接觸圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的轉移裝置，其中轉移裝置包括一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和以其內部體積的20至95％的范圍的填充率密封在圓柱形基體內部的導電粉末。
根據本發(fā)明的第二十七方面，提供了一種根據第二十四至二十六方面中的任何一個的圖象形成裝置，其中通過在圖象承載元件和導電元件之間提供不同的圓周速度，使它們繞各自的軸相對旋轉。
根據本發(fā)明的第二十八方面，提供了一種圖象形成裝置，包括一個圖象承載元件；接觸圖象承載元件以給其表面充電的充電裝置；接觸圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個中間轉移元件上的第一轉移裝置；和接觸中間轉移裝置以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的第二轉移裝置，其中充電裝置、第一轉移裝置和第二轉移裝置中的至少一個包括一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和以實質上可流動狀態(tài)密封在圓柱形基體內部的導電粉末。
根據本發(fā)明的第二十九方面，提供了一種圖象形成裝置，包括一個圖象承載元件；接觸圖象承載元件以給其表面充電的充電裝置；接觸圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個中間轉移元件上的第一轉移裝置；和接觸中間轉移元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的第二轉移裝置，其中充電裝置、第一轉移裝置和第二轉移裝置中的至少一個包括一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和沒有將其內部體積全部充滿地密封在圓柱形基體內部的導電粉末。
根據本發(fā)明的第三十方面，提供了一種圖象形成裝置，包括一個圖象承載元件；接觸圖象承載元件以給其表面充電的充電裝置；接觸圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個中間轉移元件上的第一轉移裝置；和接觸中間轉移元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的第二轉移裝置，其中充電裝置、第一轉移裝置和第二轉移裝置中的至少一個包括一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和以其內部體積的20至95％范圍的填充率密封在圓柱形基體內部的導電粉末。
根據本發(fā)明的第三十一方面，提供了一種圖象形成裝置，包括一個圖象承載元件；接觸圖象承載元件以給其充電的充電裝置；接觸圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個中間轉移元件上的第一轉移裝置；和接觸中間轉移元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的第二轉移裝置，其中充電裝置、第一轉移裝置和第二轉移裝置中的至少一個包括一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和以實質是可流動狀態(tài)密封在圓柱形基體內部的導電粉末，并且導電粉末包括磁粉，圖象形成裝置進一步包括形成一個將導電粉末吸引到圖象承載元件或中間轉移元件的磁場的磁場形成裝置。
根據本發(fā)明的第三十二方面，提供了一種圖象形成裝置，包括一個圖象承載元件；接觸圖象承載元件以給其表面充電的充電裝置；接觸圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個中間轉移元件上的第一轉移裝置；和接觸中間轉移元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的第二轉移裝置，其中充電裝置、第一轉移裝置和第二轉移裝置中的至少一個包括一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和沒有將其內部體積完全充滿地密封在圓柱形基體內部的導電粉末，并且導電粉末包括磁粉，圖象形成裝置進一步包括形成一個將導電粉末吸引到圖象承載元件或中間轉移元件的磁場的磁場形成裝置。
根據本發(fā)明的第三十三方面，提供了一種圖象形成裝置，包括一個圖象承載元件；接觸圖象承載元件以給其充電的充電裝置；接觸圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個中間轉移元件上的第一轉移裝置；和接觸中間轉移元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的第二轉移裝置，其中充電裝置、第一轉移裝置和第二轉移裝置中的至少一個包括一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和以其內部體積的20至95％的范圍的填充率密封在圓柱基體內部的導電粉末，并且導電粉末包括磁粉，圖象形成裝置進一步包括形成一個將導電粉末吸引到圖象承載元件或中間轉移元件的磁場的磁場形成裝置。
根據本發(fā)明的第三十四方面，提供了一種根據第三十一至第三十三方面中任何一個的圖象形成裝置，其中磁場形成裝置是一個提供在圖象承載元件或中間轉移元件的內圓周表面上的具有磁力的膜。
根據本發(fā)明的第三十五方面，提供了一種根據第三十一至第三十三方面中任何一個的圖象形成裝置，其中磁場形成裝置是一個提供在圖象承載元件或中間轉移元件的內圓周表面上與導電元件相對的位置上的一個磁力產生元件。
根據本發(fā)明的第三十六方面，提供了一種根據第三十一至第三十三方面中任何一個的圖象形成裝置，其中圖象承載元件或中間轉移元件包括一個由磁性材料制造的基體，和磁場形成裝置就是該基體。
根據本發(fā)明的第三十七方面，提供了一種圖象形成裝置，包括一個圖象承載元件；接觸圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個環(huán)形帶形的中間轉移元件上的第一轉移裝置；和接觸中間轉移元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的第二轉移裝置，其中第二轉移裝置是一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和以實質上可流動狀態(tài)密封在圓柱形基體內部的導電粉末，并且導電粉末包括磁粉，圖象形成裝置進一步包括形成一個將導電粉末吸引到提供在中間轉移元件的內圓周部分上的與第二轉移裝置相對的位置上的支撐元件的磁場的磁場形成裝置。
根據本發(fā)明的第三十八方面，提供了一種圖象形成裝置，包括一個圖象承載元件；接觸圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個環(huán)形帶形的中間轉移元件上的第一轉移裝置；和接觸中間轉移元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底的第二轉移裝置，其中第二轉移裝置包括一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和沒有將其內部體積完全充滿地密封在圓柱形基體內部的導電粉末，并且導電粉末包括磁粉，圖象形成裝置進一步包括形成一個將導電粉末吸引到一個提供在中間轉移元件的內圓周部分上的與第二轉移裝置相對的位置上的支撐元件的磁場的磁場形成裝置。
根據本發(fā)明的第三十九方面，提供了一種圖象形成裝置，包括一個圖象承載元件；接觸圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個環(huán)形帶形的中間轉移元件上的第一轉移裝置；和接觸中間轉移元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的第二轉移裝置，其中第二轉移裝置包括一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和以其內部體積的20至95％的范圍的填充率密封在圓柱形基體內部的導電粉末，并且導電粉末包括磁粉，圖象形成裝置進一步包括形成一個將導電粉末吸引到一個提供在中間轉移元件的內圓周部分上的與第二轉移裝置相對的位置上的支撐元件的磁場的磁場形成裝置。
具體實施例方式
以下參考


本發(fā)明的導電元件和帶有導電元件的圖象形成裝置。
在這里，本發(fā)明的導電元件的意思是，一個用作，例如，充電裝置、轉移裝置、中間轉移法中的第一轉移裝置和第二轉移裝置、靜電擦除裝置等的導電或半導電元件(此后，總稱為導電元件)，并且其形狀可以一個輥或一個帶。這種導電元件接觸一個作為圖象承載元件的感光元件，一個反方向設置的中間轉移元件或支撐元件，以便能夠形成希望的咬合。在這里，可以將感光元件，中間轉移元件或支撐元件形成為滾筒形或帶形。
根據本發(fā)明的第一方面的一個導電元件包括一個圓柱形基體；和以實質上可流動狀態(tài)密封在圓柱形基體中的導電粉末。
根據本發(fā)明的第二方面的一個導電元件包括一個圓柱形基體；和沒有將其內部體積完全充滿地密封在圓柱形基體內部的導電粉末。
根據本發(fā)明的第三方面的一個導電元件包括一個圓柱形基體；和以其內部體積的20至95％范圍的填充率密封在圓柱形基體內部的導電粉末。
在這種方式中，本發(fā)明的導電元件實質上包括一個圓柱形基體和一種導電粉末。
以下(詳細地)示出了本發(fā)明的一個導電元件的示例實施例。<導電元件>
以下參考圖1至3對作為本發(fā)明的一個示例實施例的導電元件進行詳細的說明。在這里，圖1是說明作為本發(fā)明的一個示例實施例的一個導電元件的結構的縱向剖面圖。圖2(a)和2(b)是沿圖1中所示的作為本發(fā)明的一個示例實施例的一個導電元元件的A-A線的剖面圖，其中圖2A示出了導電粉末填充率是50％的狀態(tài)，而圖2B示出了導電粉末填充率是80％的狀態(tài)。此外，圖3是顯示導電粉末造成的圓柱形基體的變形方式的剖面圖。
如圖1中所示，作為本發(fā)明的一個示例實施例的導電元件100包括一個金屬軸110；一個圓柱形基體120；一種導電粉末130；和法蘭元件140，本發(fā)明的導電元件并不限于這種結構。此外，如圖2A中所示，本發(fā)明的導電元件100通過金屬軸110連接到一個外部電源150。
金屬軸110是由，例如，SUS、SUM之類的材料制造的，并且在圓柱形基體120的軸向上穿過圓柱形基體120，以用作導電元件100的旋轉軸。此外，如圖2A中所示，外部電源150連接到金屬軸110，以對其施加適當的偏壓；因此，金屬軸110與外部電源150一同起到了對導電元件100的電壓施加裝置的作用。
圓柱形基體120可以是一個輥或一個帶，例如，特別是一個無縫管和環(huán)形帶之類的構件。此外，圓柱形基體體120最好是能夠根據密封狀態(tài)包含在圓柱形基體120中的導電粉末130的重量或運動自由變形。
可以使用以下列出的作為示例的材料作為構成圓柱形基體的粘合材料橡膠材料，例如SBR(丁苯橡膠)，BR(聚丁二烯橡膠)，Hi苯乙烯橡膠(Hi苯乙烯樹脂母料)，IR(異戊二烯橡膠)，IIR(丁基橡膠)，鹵化丁基橡膠，NBR(丁腈橡膠)，氫化NBR(H-NBR)EPDM，EPM(乙丙橡膠)，NBR/EPDM混合物，CR(氯丁二烯橡膠)，ACM(丙烯酸酯橡膠)，CO(醇橡膠)，ECO(表氯醇橡膠)，氯化聚乙烯橡膠(氯化-PE)，VAMAC(乙烯丙烯酸橡膠)，VMQ(硅橡膠)，U(聚氨酯橡膠)，FKM(氟橡膠)，NR(天然橡膠)，CSM(氯磺化聚乙烯橡膠)，等等。
樹脂材料，例如聚氯乙烯(PVC)，聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚酯，聚氨酯，聚酰胺，聚酰亞胺，尼龍，乙烯乙酸乙烯酯，乙烯丙烯酸乙酯，乙烯丙烯酸甲酯，丁苯二稀，聚芳酯，聚碳酸酯，聚四氟乙烯(R)，硅樹脂，聚甲基丙烯酸酯，聚丁基甲基丙烯酸酯，聚乙酸乙烯酯，聚乙烯醇縮丁醛樹脂，聚丙烯酸樹脂，樹脂，改性樹脂，萜烯樹酯，酚醛樹脂，等等。
苯乙烯基共聚物，例如，苯乙烯-丙烯共聚物，苯乙烯-甲基苯乙烯共聚物，苯乙烯-乙烯萘共聚物，苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物，苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物，苯乙烯-二甲氨基丙烯酸乙酯共聚物，苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，苯乙烯-乙基丙烯酸甲酯共聚物，苯乙烯-丁基丙烯酸甲酯共聚物，苯乙烯-二甲氨基乙基丙烯酸甲酯共聚物，苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物，苯乙烯-乙烯基乙基醚共聚物，苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物，苯乙烯-丁二稀共聚物，苯乙烯-異戊二烯共聚物，苯乙烯-馬來酸酐共聚物，苯乙烯-馬來酸酯共聚物，等等。
此外，粘合材料并不特別地限于脂肪族或脂肪族烴樹脂，芳族石油樹脂，石蠟，巴西棕櫚蠟，它們的混合物、共聚物和改性樹脂。
上述粘合材料可以單獨使用，或以兩種或兩種以上的混合物形式使用，此外，也可以以它們的共聚物或改性衍生物的形式使用。
作為粘合材料，最好從不包括導致低分子量組分、增塑劑等在導電元件的表面上沉淀——或如一般稱謂的——析出的組分的粘合材料中選擇它們，或替代地使粘合材料經受抗析出處理，以便不會對圖象承載元件和中間轉移元件造成污染之類的不利影響。
此外，通過將導電材料混合到上述各種粘合材料中的一種粘合材料中，將圓柱形基體120的阻值(電阻值)調節(jié)到，例如，104至1010Ω的預定范圍。在本發(fā)明中，用以下方式獲得圓柱形基體120的電阻值將一個具有與圓柱形基體120的內徑相同尺寸的外徑的金屬軸插入到圓柱形基體120內。然后，使一個金屬平板與圓柱形基體120的圓周表面接觸。然后，向金屬軸施加預定的DC電壓，測量金屬軸與金屬板之間流過的電流。在這樣的測量中可以從施加的電壓和之間流過的電流計算出圓柱形基體120的電阻值。
以下的材料是可以作為導電材料的示例炭黑石墨之類的碳粉；磁性粉末，錫、鐵、銅之類的金屬粉末與樹脂的混合物；金屬纖維；氧化鋅、氧化錫、氧化鈦之類的金屬氧化物；硫化銅和硫化鋅之類的金屬硫化物；鍶、鋇和稀土金屬的鐵氧體之類的所謂硬鐵氧體；磁鐵礦；銅、鋅、鎳和錳的鐵氧體之類的鐵氧體；和表面經過導電處理的上述材料；包括從銅、鐵、錳、鎳、鋅、鈷、鋇、鋁、錫、鋰、鎂、硅等組成的組中選擇的不同金屬元素組合的氧化物、氫氧化物或金屬間化合物；通過在高溫下燒結獲得的金屬氧化物固溶體，所謂的復合金屬氧化物，但是，導電材料并專門不限于上述材料?？梢约由弦韵碌牟牧想x子導電劑，例如季銨鹽及其金屬構成衍生物。可以單獨使用上述導電材料，或以兩種或兩種以上材料的混合物的形式使用。
圓柱形基體120可以是疊層結構的，并且它的各層可以是彼此相同材料的，或彼此不同材料的。在圓柱形基體120是各層不同材料構成的疊層結構時，最好將每層的電阻值調節(jié)到上述預定范圍中。
圓柱形基體120的十點平均粗糙度(Rz)的平滑度較好是低于15μm，更好是低于10μm，最好是低于8μm。在十點平均粗糙度(Rz)大于15μm的情況下，放電集中在表面上的突起部分，有時會導致點狀圖象缺陷。
在這里，十點平均粗糙度(Rz)是一個通過以下過程獲得的值在平均線方向上從粗糙度曲線抽取一段參考長度；在跨越抽取區(qū)的平均線的垂直放大方向上測量高度；和取得一個從最高到第五高度的五個高度(Yp)的絕對值獲得的平均值，與一個從最低到第五最低的五個深度的絕對值獲得的平均值的和，將這個和轉換成微米單位(μm)作為十點平均粗糙度(Rz)。
圓柱形基體120的硬度不僅受包含在圓柱形基體120內部的密封狀態(tài)的導電粉末130的質量和導電粉末130的填充率的影響，并且也根據安裝的方法和應用適當地調節(jié)。因此，盡管不是專門地限于，以Asker-C硬度等級測量的硬度較好是在10至90度的范圍，更好是在20至70度的范圍。
在使用高硬度和剛度的圓柱形基體120的情況下，在圖象形成裝置中，可以將圓柱形基體120(導電元件100)和感光元件或中間轉移元件以預定的非接觸狀態(tài)的間隙布置。
圓柱形基體120的厚度可以根據具有用上述粘合材料和導電材料的選定組合調節(jié)的預定電阻值的一個層的硬度，以及耐壓性(耐針孔泄漏厚度)任意地設置。
此外，可以通過將一種磁性材料混合到上述各種粘合材料中的一種中形成圓柱形基體120，從而帶有磁性。
以下是可以使用的磁性材料的優(yōu)選示例鍶、鋇和稀土金屬的鐵氧體之類的所謂的硬鐵氧體；磁鐵礦；銅、鋅、鎳、錳等的鐵氧體之類的鐵氧體，或具有經過導電處理的表面的材料，其中上述材料可以單獨使用，也可以以兩種或兩種以上的材料的混合物的形式使用。
如果需要，圓柱形基體120在其外圓周表面可以帶有一個具有優(yōu)良釋放特性和抗析出的表面層。作為此時的表面層，最好要適當地選擇具有柔性的材料，以便能夠隨圓柱形基體120變形，和具有一定程度的優(yōu)良釋放特性。此外，也希望能夠使用一種具有能夠形成均勻薄膜厚度的良好涂覆方法，例如，噴射涂覆法和浸漬法。
圓柱形基體120是利用上述粘合材料，通過擠出模制法、共擠出模制法、注射模制法、壓力模制法、注射吹塑模制法、真空模制法之類的模制方法模制而成的。此外，也可以使用市場上可以得到的無縫管。
如圖2(a)和2(b)中所示，導電粉末130(1)沒有完全充滿其內部體積地密封在圓柱基體120的內部(2)以實質上可流動的狀態(tài)密封在圓柱形基體120的內部，或(3)以20至95％范圍的填充率密封在圓柱形基體120的內部。
也就是說，本發(fā)明的導電元件100是在一種圓柱形基體120的內部被間隙或自由空間和導電粉末130占據的狀態(tài)下使用的。
由于本發(fā)明的導電元件100使用在這樣的一種狀態(tài)下，導電材料130隨圓柱形基體120旋轉一同運動，沖擊圓柱形基體120的內壁，和振動圓柱形基體120；從而，通過振動可以迫使附著在圓柱形基體120的表面上的色粉和紙粉脫落，因此能夠保持良好的電阻均勻性和良好的表面平滑度。此外，通過密封在圓柱形基體120中的導電粉末130的運動，圓柱形基體120在恒定的負載下與圖象承載元件(或中間轉移元件)在所有時間中都包括接觸，這使得能夠長時間地保持均勻的咬合。應當注意，通過改變包括導電粉末130的填充率和導電元件100的加壓程度在內的條件，可以在咬合寬度上調節(jié)咬合，和把咬合壓力調節(jié)到適當的值。
此外，由于在這樣的環(huán)境中使用本發(fā)明的導電元件100，可以不管圓柱形基體120使用了何種材料，形成均勻的咬合。因此，由于減少現有技術中的其物理性質易于隨環(huán)境變化而改變的橡膠的使用，所以可以實現減小由于包含在圓柱形基體120的體積中的組分的滲出或組分沉淀到其表面上造成的圖象承載元件(或中間轉移元件)的污染或性質改變。
在把本發(fā)明的導電元件100用作圖象形成裝置中的充電裝置(充電輥)的情況下，由于密封在其內部的導電粉末的粉末性質防止了振動傳播，因而即使施加了通過把高頻AC偏壓疊加到DC偏壓獲得的偏壓，也可以把充電聲減小到很小。
此外，如上所述，由于本發(fā)明的導電元件100具有高的表面平滑度，并且還具有優(yōu)良的電阻均勻性，所以在用作圖象形成裝置中的充電裝置(充電輥)時，可以僅使用DC偏壓實現DC充電，從而可以大大減小圖象承載元件(中間轉移元件等)表面上產生的蝕刻現象。
導電粉末130的填充率的值較好在20至95％的范圍，更好是在50至95％的范圍，最好是在70至90％的范圍。
在填充率小于20％的情況下，由于導電粉末130的總量很小，所以在通過導電元件100旋轉使圓柱形基體120內部的導電粉末運動時，幾乎不會獲得造成附著在圓柱形基體120的外圓周表面上的污物脫落的效果。此外，在這種情況下，由于存在著空氣在其中隨環(huán)境改變收縮和膨脹的大量的間隙(空氣層)，因而影響到圓柱形基體120的形狀。另一方面，在填充率高于95％的情況下，由于導電粉末130的可流動性減小，咬合形成的自由度會減小。
此外，作為本發(fā)明的一個實例實施例的導電元件100裝備有一個作為圓柱形基體120的中心軸的、具有施加電壓功能的金屬軸110；因此，由于如果填充率小于50％而造成導電粉末130沒有與金屬軸110接觸，那么將出現沒有偏置電流可以流入導電粉末的情況。在這種情況下，可以采用幾種措施；例如，將金屬軸110的安裝位置偏離旋轉軸，或在金屬軸110的外圓周表面上提供幫助導電的導電葉片(攪拌葉片)，從而使得能夠在金屬軸110與導電粉末130之間實現電傳導。
在這里，本發(fā)明的填充率是用以下方式計算的首先測量在以100％的填充率填充了從圓柱形基體120的總內部體積中減去包括在使用的圓柱形基體120內部中金屬軸的體積后剩下的體積的導電粉末130的質量，在這個基礎上計算填充率。獲得在100％的填充率情況下的導電粉末的質量的過程包括步驟準備一個具有一定體積的容器，這個體積與減去了實際在圓柱形基體120中使用的金屬軸110的體積的圓柱形基體120的體積相同；例如，通過微弱振動一分鐘，用導電粉末將容器填充到最大填充密度；然后，測量質量中的增量，以確定導電粉末130的質量。因此，例如，在100％填充率情況下的導電粉末130的質量是10g，那么計算出密封狀態(tài)下包含在圓柱形基體120中的8g導電粉末是80％的填充率。
如果圓柱形基體120可以變形(即，在硬度低的情況下)的話，那么導電粉末130至少可以如圖3中所示的通過其重量改變圓柱形基體120的形狀。由于，如圖3中所示，導電粉末130由于其重量集中在圓柱形基體120的最下部，因而使圓柱形基體120變形。因此，當利用這種變形使導電元件100與，例如，圖象承載元件接觸時，圓柱形基體120的變形與圖象承載元件形狀輪廓一致，從而能夠形成咬合。此時，不像現有技術中必須做的那樣，需要額外地將導電元件100壓向圖象承載元件；因此，減小了包含在圓柱形基體120體積中的組分滲出或沉淀到其表面的可能性。因此，可以防止發(fā)生圖象承載元件的性質改變或污染。
導電粉末130整體的電阻值較好是在10-8至108Ω的范圍，更好是在10-5至106Ω的范圍，最好是在10-3至104Ω的范圍。如果電阻值低于低限，那么將出現不能獲得導電元件100所需電阻值的情況。另一方面，如果電阻值高于最高限度，那么將不能在金屬軸110與圓柱形基體120之間的獲得足夠的導電性。
導電粉末130可以是由一種粉末，或兩種或兩種以上的粉末構成的。在導電粉末混合物的情況下，可以在1×10-8至1×1017Ω的范圍中選擇使用的每種成分的電阻值。在這種情況下，最好將導電粉末130整體的電阻值調節(jié)到上述范圍中。
以下是導電粉末130的示例磁粉，錫粉、鐵粉、銅粉和鋁粉之類的金屬粉末，和它們與樹脂的混合物；金屬纖維，氧化鋅、氧化錫和氧化鈦之類的金屬氧化物；硫化銅和硫化鋅之類的金屬硫化物；碳黑和石墨之類的碳粉；鍶、鋇、稀土金屬等的所謂的硬鐵氧體；磁鐵礦；銅、鋅、鎳、錳等的鐵氧體，以及表面經過導電處理的上述材料；包括從由銅、鐵、錳、鎳、鋅、鈷、鋇、鋁、錫、鋰、鎂、硅等組成的組中選擇的金屬元素的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽或金屬間化合物；通過燒結獲得的金屬氧化物的固溶體，即復合金屬氧化物。此外，可以添加陶瓷粉末、玻璃珠、乳膠顆粒、天然石、粉碎的石、砂之類的絕緣粉末。上述粉末可以單獨使用，或以兩種或兩種以上的混合物的形式使用，只要導電粉末130的整體電阻值滿足電阻值的條件。
在本發(fā)明中，構成導電粉末130的每種粉末組分的電阻值是用以下方式獲得的用一個金屬的上和下表面和絕緣材料的主體部分構成一個圓柱形的容器(上和下表面直徑尺寸都是10mmφ，高度是10mm)，周作為測量樣本的粉末填充容器，并且在用98kPa(10kg/cm2)壓力壓實狀態(tài)下施加100V的電壓。當測量到流過粉末的電流值時，可以計算出電阻值。
此外，如果導電粉末130是用一種粉末構成的，那么這一種粉末的電阻值就是整體導電粉末的電阻值，其中沒有任何改變。另一方面，如果導電粉末130是由多種粉末構成的，那么對于其中多種粉末經過充分攪拌和混合的粉末，根據與上述方法相同的測量方法獲得的電阻值就是整體導電粉末130的電阻值。
導電粉末130的數量平均顆粒直徑較好是在10-5至1mm范圍，更好是在5至700μm的范圍，最好是在40至300μm的范圍。在數量平均顆粒直徑小于低限的情況下，會出現粉末流動性下降的情況，而在數量平均顆粒直徑大于上限的情況下，顆粒之間的接觸點減小，因而導電電路不足，導致了在導電元件100的表面上發(fā)生導電性的點狀不規(guī)則情況。
導電粉末130中可以包括磁粉。在包括磁粉的情況下，通過利用粉末的磁力，可以用不同的方式設置導電元件100的位置。例如，如圖4中所示，可以將導電元件100設置在圖象承載元件160的下部與之接觸，以形成咬合。在這里，圖4是顯示圖象承載元件160與導電元件100之間的位置關系的一個示例實施例的示意剖面圖。
如圖4中所示，如果將一個球形磁體之類的磁力產生元件(磁場形成裝置)170a設置在圖象承載元件160的內圓周部分，以形成一個吸引導電粉末130的磁場，并且如果導電粉末130中包括磁粉，那么導電粉末130被吸引向磁場產生元件170a，沿重力方向相反的方向運動，并且使圓柱形基體120變形，從而能夠在圓柱形基體120與圖象承載元件160之間形成咬合。在這種情況下，如上所述，如果圓柱形基體120本身具有磁性，那么其表面上的磁性被保持恒定，并且使伴隨導電元件100旋轉的導電粉末130的運動更為均勻，結果使形成在本發(fā)明的導電元件100與圖象承載元件160之間的咬合長時間地保持恒定。
如圖4中所示，磁場形成裝置可以是由設置在圖象承載元件160的內圓周部分的與導電元件100相對的位置上的球形磁體之類的磁力產生元件170a構成的，或作為替代，如圖5A中所示，是由一個鑲襯在圖象承載元件160的整個內圓周表面上的具有磁性的膜170b構成的。此外，如圖5B中所示，圖象承載元件160的基體170c本身可以是由一種諸如鐵或鐵合金之類的具有磁性的材料構成的，以起到磁場形成裝置的作用。在這里，圖5A和5B是顯示優(yōu)選用于本發(fā)明的導電元件100的圖象承載元件160的結構的剖面圖。
應當指出，在中間轉移方法中，圖4中所示的圖象承載元件160可以是一個滾筒形的中間轉移元件。在這種情況下，同樣地通過將磁場形成裝置安裝在中間轉移元件的內部，可以在本發(fā)明的導電元件100構成的一個第二轉移輥與圖象承載元件160之間形成咬合。
在圓柱形基體120兩端提供了法蘭元件140，以起到不使以密封狀態(tài)容納的導電粉末130泄漏的作用。作為形成法蘭元件140的材料，盡管不特別限制于，但優(yōu)選是一種可以根據圓柱形基體120的變形而變形的彈性體。作為彈性體的候選材料是海綿、橡膠、熱塑性彈性材料，等等，它們中間帶有皮層的海綿是最優(yōu)選使用的。
在使用帶有皮層的海綿作為法蘭元件140的情況下，以皮層面對圓柱形基體元件120的內部并且使皮層與導電粉末130接觸的方式安裝帶有皮層的法蘭元件140，從而使得能夠完全防止導電粉末130的泄漏。
盡管將一個導電元件100作為本發(fā)明的示例實施例進行了說明，但是，其結構并不限于示例實施例中所說明的。例如，通過利用一個固定在圓柱形基體120兩端的元件賦予旋轉導電元件100的功能，以便使其可以轉動。也可以使用另一種結構，其中導電元件100內部包括多個張緊輥，以具有調節(jié)導電元件100形狀的功能，而且張緊輥部分還具有施加電壓的功能。還可以使用另一種結構，這種結構中，如上所述，在金屬軸110的外圓周表面上提供葉片(攪拌葉片)。
因為導電粉末130控制了導電元件100表面的電流量，并且不造成環(huán)境中的變化，本發(fā)明的導電元件100不需要恒流控制和環(huán)境控制，因此可以大大降低圖象形成裝置的制造成本。
此外，在本發(fā)明的導電元件100中，由于可以減小為形成咬合而施加到感光元件上的壓力，因而不再需要現有斜技術的導電元件為取得形狀的穩(wěn)定性和防止偏所需的剛性。因此，可以減小軸的尺寸，從而減小了導電元件100的尺寸。
此外，由于本發(fā)明的導電元件100可以通過導電粉末的運動振動圓柱形基體，從而能夠使附著在圓柱形基體表面上的色粉和紙粉之類的污物從表面上脫落，因此可以省去裝備刮板和刷之類的元件。
通過適當地對電特性和表面特性之類的條件進行必要調節(jié)，本發(fā)明的導電元件可以很好地用作充電裝置，轉移裝置(包括后面將說明的第一和第二轉移裝置)，以及靜電消除裝置。
如上所述，由于本發(fā)明的導電元件具有不復雜的結構，因此可以比現有技術導電元件(例如，半導電輥)更為簡單和便利地產生。因此，本發(fā)明的導電元件能夠大大降低成本，從而又降低了具有導電元件的圖象形成裝置的制造成本。<圖象形成裝置)>
盡管以下示出了帶有本發(fā)明的導電元件的一個圖象形成裝置的示例(本發(fā)明的圖象形成裝置)，但是，對示例并沒有特定的限制。應當指出，在這里僅對附圖中示出的主要部分進行說明，而不對其它部分說明。
圖6是顯示本發(fā)明的圖象形成裝置的一個示例的構造的示意圖。圖6中示出的圖象形成裝置包括一個以箭頭B的方向旋轉的將感光元件(圖象承載元件)51；一個與感光元件51相鄰布置、將感光元件51的表面充電到預定電位的充電輥(充電裝置)52；一個根據圖象信號利用激光53曝光感光元件51的表面以形成一個靜電潛象的曝光設備(曝光裝置)56；一個輸送帶電色粉(顯影劑)以顯影靜電潛象的顯影設備(顯影裝置)54；一個將顯影的色粉圖象轉移到一個記錄紙頁(轉移基底)P上的轉移輥(轉移裝置)55；和一個清除轉移后剩余在感光元件51的表面上的色粉的清理單元57，這些設備是順序配置的。在這里，在圖6所示的圖象形成裝置中，使用本發(fā)明的上述導電元件作為充電輥52，并且用圖2A中相同的符號標注導電元件的各個組件。
首先，用充電輥52將感光元件51的表面充電到-600V至-800V范圍的預定電位。感光元件51具有一種一個感光層疊放在一個導電基體上形成的結構。感光層通常是高電阻值的，但是具有當從曝光設備56發(fā)射的激光53入射到感光層時，激光輻照部分中的電阻率改變的特性。因此，根據從一個未示出的控制單元發(fā)送的圖象數據，通過曝光設備56將激光53輸出到感光元件51的充電表面上。激光53投射到感光元件51表面上的感光層，從而在感光元件51的表面上形成一個印刷圖形的靜電潛象。
通過感光元件51以箭頭B的方向的旋轉，將用這種方式形成在感光元件51表面上的靜電潛象旋轉到一個預定顯影位置。然后，在顯影位置，顯影設備54將感光元件51上的靜電潛象轉換成一個可見圖象(色粉圖象)。
通過使感光元件51的表面穿過顯影設備54，色粉僅靜電吸附在感光元件51的放電的潛象部分上，從而用色粉使?jié)撓箫@影。接下來，使感光元件51以箭頭B的方向旋轉，把感光元件51表面上顯影的色粉圖象輸送到一個預定轉移位置。
當把感光元件51表面上的色粉圖象輸送到轉移位置時，向轉移輥55施加預定的轉移偏壓，并且一個從感光元件51指向轉移輥55的靜電力作用在色粉圖象上，將感光元件51表面上的色粉圖象轉移到記錄紙頁P上。清理單元57將感光元件51表面上的殘余色粉清除。
根據圖6中示出的圖象形成裝置，將本發(fā)明的導電元件用作充電輥52；因此，由于以密封狀態(tài)填充在充電輥52內部的導電粉末130的粉末特性，防止了振動的傳播，所以即使施加了通過把高頻AC偏壓疊加到DC偏壓獲得的偏壓，也能夠使充電聲減小到很小。
此外，如上所述，本發(fā)明的導電元件可以迫使色粉、紙粉之類的附著在圓柱形基體120表面上的污物脫落；因此，可以保證其表面上的高度表面平滑度和優(yōu)良的電阻率均勻性。由于這個原因，通過使用本發(fā)明的導電元件作為充電輥52，可以實現僅施加DC偏壓的DC充電，并且這又大大地減小了發(fā)生在感光元件表面上的蝕刻現象。結果，可以降低運行成本。
在圖6所示的圖象形成裝置中，盡管是把本發(fā)明的導電元件用作充電輥52，但是也可以將其用作轉移輥55。
在把本發(fā)明的導電元件用作充電輥52和/或轉移輥55的情況下，當轉動輥52或55時，輥52或55可以具有與感光元件51相同的圓周速度，或與之不同的圓周速度。但是，通過以高于感光元件51的速度旋轉輥52或55，可以使輥52或55外圓周表面上的電阻值的變化，如果有的話，分散，從而能夠防止否則將會產生的一個實踐方面的大問題。
以下示出了本發(fā)明的圖象形成裝置的另一個示例。
圖7是顯示一個四色串列式全色圖象形成裝置(本發(fā)明的一個圖象形成裝置)的構造的示意圖。圖7所示的圖象形成裝置包括根據彩色分離圖象數據輸出包括黃色(Y)，品紅(M)，青色(C)和黑色(K)的彩色圖象的一種電子照相類型的第一至第四成象站10Y，10M，10C和10K。成象站(此后簡稱為站)10Y，10M，10C和10K是在基本水平方向上、間隔預定的值、相互平行地安裝的。
以延展穿過站10Y，10M，10C和10K上方的方式，提供了一個作為中間轉移元件的中間轉移帶20。使用的中間轉移帶20是由一種通過將一種像碳和離子導電材料這樣的給予導電性的材料分散到住]聚酰亞胺、聚碳酸酯或氟樹脂之類的樹脂材料中從而將表面電阻率調節(jié)到1010至1012Ω/預定范圍(在100V的測量電壓)而得到的材料制造的。中間轉移帶20跨越并且繞在橫向彼此間隔安裝的一個驅動輥22和一個支撐輥(支撐元件)24之間，以在從第一站10Y至第四站10K的方向上環(huán)形運行。應當指出，利用一個未示出的彈簧或類似元件在離開驅動輥22的方向上對支撐輥24施加推力，以給予跨越兩個輥之間的中間轉移帶20預定的張力。此外，在與驅動輥22相對的位置上的中間轉移帶20的圖象承載表面上提供了一個中間轉移元件清理設備30。
上述第一至第四站10Y，10M，10C和10K彼此具有幾乎相同的構造；因此，僅對作為代表的、設置在中間轉移帶20運行方向的上游的、形成黃色圖象的第一站10進行說明。應當指出，通過給具有與第一站10Y相同功能的各對應組成部分賦予帶有一個取代黃色(Y)的，品紅(M)、青色(C)和黑色(K)的字母的相同數字標號，省略了第二至第四站10M，10C和10K的說明。
第一站10Y具有一個作為圖象承載元件工作的感光元件1Y；一個將感光元件1Y表面充電到預定電位的充電輥(充電裝置)2Y；一個根據色彩分離信號用激光3Y給感光元件1Y的帶電表面曝光以形成一個靜電潛象的曝光設備3Y；一個輸送帶電色粉(顯影劑)以顯影靜電潛象的顯影設備4Y；一個將顯影的色粉圖象轉移到中間轉移帶20上的第一轉移輥(第一轉移裝置)5Y；和一個清除第一轉移后殘留在感光元件1Y表面上的色粉的感光元件清理設備6Y，順序地安裝在感光元件1Y的旋轉方向上。應當指出，第一轉移輥5Y與感光元件1Y相對地安裝在中間轉移帶20的內部。此外，施加第一轉移偏壓的偏壓電源(未示出)連接到各第一轉移輥5Y，5M，5C和5K。偏壓電源通過一個未示出的控制單元(控制裝置)改變施加到各第一轉移輥的轉移偏壓。
以下說明在第一站10Y中形成黃色圖象的操作。首先，在操作之前，通過充電輥2Y將感光元件1Y的表面充電到一個-600V至-800V范圍的預定電位。
第一感光元件1Y是由將一個感光層疊加在一個導電基體上形成的。盡管感光層通常是高電阻值的，但是它具有在輻照時改變激光3Y輻照的部分的電阻率值的特性。因此，通過曝光設備3根據從未示出的控制單元發(fā)送的黃色圖象數據將激光3Y輸出到干戈元件1Y的充電表面。激光3Y投射到感光元件1Y表面的感光層，從而在感光元件1Y的表面上形成一個具有黃色印刷圖形的靜電潛象。
靜電潛象是一個通過充電在感光元件1Y表面上形成的圖象，并且是用這樣一種方式形成的激光3Y使感光層的輻照部分中的電阻率值降低，積累在感光元件1Y表面上的電荷流出，而未用激光3Y輻照部分的電荷則保留下來(所得的圖象是一個負潛象)。
通過轉動感光元件1Y，使如此形成在感光元件1Y表面上的靜電潛象旋轉到一個預定顯影位置。然后，在顯影位置，顯影設備4Y使感光元件上的靜電潛象成為可見的(色粉圖象)。
在顯影設備4Y中，容納了具有從至少一種黃色著色劑、臘、粘合劑和9個或更多碳原子的脂肪族烴和芳族烴的共聚石油樹脂形成的7μm的體積平均顆粒直徑的黃色色粉。黃色色粉是通過在顯影設備4Y的內部攪拌而摩擦帶電的，從而具有與感光元件1Y表面上電荷相同的極性(-)。通過使感光元件1Y的表面穿過顯影設備4Y，黃色色粉僅靜電附著在感光元件1Y表面上的放電的潛象部分上，并且用黃色色粉使?jié)撓箫@影。接下來，旋轉感光元件1Y，將感光元件1Y上的顯影色粉圖象輸送到一個預定第一轉移位置。
當把感光元件1Y表面上的黃色色粉圖象輸送到第一轉移位置時，一個預定第一轉移偏壓施加到第一轉移輥5Y，并且一個從感光元件1Y指向第一轉移輥5Y的靜電力作用在色粉圖象上，將感光元件1Y上的色粉圖象轉移到中間轉移帶20的表面上。此時施加的轉移偏壓是與色粉極性(-)相反極性(+)的，并且，例如，在第一站10Y，用控制單元(未示出)控制到+10μA的預定值的恒流。
此外，也對施加到包括第二及其后面各站在內的各站中的第一轉移輥5M，5C和5K進行同樣的控制。
以這種方式，其上已經在第一站10Y轉移了黃色色粉圖象的中間轉移帶20進一步運行，順序地通過第二至第四站10M，10C和10K，從而以相同的方式疊加對應的顏色的色粉圖象，以完成多個轉移。
其上已經通過第一至第四站多次轉移了所有顏色的色粉圖象的中間轉移帶20，沿箭頭C的方向，繞驅動輥22移動到一個第二轉移部分，第二轉移部分是由一個與中間轉移帶20的內表面接觸的支撐輥24，和一個設置在中間轉移帶20的圖象承載表面一側的第二轉移輥(第二轉移裝置)26構成的。
另一方面，通過一個輸送機構以預定的定時，在第一轉移輥26與中間轉移帶20之間輸送記錄紙頁P，并且向支撐輥24施加預定的第二轉移偏壓。此時施加的轉移偏壓是與色粉極性(-)相同極性(-)的，并且從中間轉移帶20指向記錄紙頁P的靜電力作用在色粉圖象上，將中間轉移帶20表面上的色粉圖象轉移到記錄紙頁P的表面上。應當指出，此時的第二轉移偏壓是根據檢測第二轉移部分的電阻值的電阻檢測裝置(未示出)檢測的電阻值確定的，這個偏壓是恒定控制的電壓。
此后，記錄紙頁P被輸送到一個固定設備28，對色粉圖象加熱和加壓，熔化重疊顏色的色粉圖象，以永久地固定在記錄紙頁P的表面上。沿箭頭D的方向，將固定了彩色圖象的記錄紙頁輸送到一個放電部分，從而完成了彩色圖象形成的一系列操作。
在圖7所示的圖象形成裝置中，與圖6中所示圖象形成裝置相同，可以優(yōu)選把本發(fā)明的導電元件用作充電輥2Y，2M，2C和2K。但是，也可以將本發(fā)明的導電元件用作第一轉移輥5Y，5M，5C和5K，和/或第二轉移輥26。
應當指出，在把本發(fā)明的導電元件用作轉移輥26的情況下，由于從結構方面講，難于通過導電粉末130的重量形成咬合，因此，最好如圖8中所示，利用磁力迫使第二轉移輥26從轉移到其相對一側的底部與支撐輥(支撐元件)24接觸，以形成咬合。在這里，圖8是圖7中所示四色串列式全色圖象形成裝置的第二轉移部分中的配置的放大視圖。此外，由于利用磁力形成咬合的機構與圖4的說明相同，因此這里省略的對它的說明。
如圖8中所示，在第二轉移部分中，通過具有密封其內部的混合了磁粉的導電粉末130的第二轉移輥26與具有裝備的磁場形成裝置給予的磁性的支撐輥24的協(xié)同操作，利用磁性特性可以形成確定的咬合。如此形成的咬合具有來源于本發(fā)明的導電元件的結構的撓性(由于圓柱形基體110的變形)，和具有長時間均勻保持咬合的功能；因此，可以使咬合適合于諸如薄紙頁、厚紙頁以及具有撓性的OHP的透明片材之類的不同轉移基底，并且咬合具有轉移基底的無缺陷輸送的優(yōu)良特性。
上述第一轉移部分中使用的支撐輥24是由具有導電性和磁性的材料，以第二轉移輥26情況相同方式制造的，但是其硬度與第二轉移輥26的硬度大不相同。即，由于在中間轉移元件是如圖7和8中所示的帶形元件的情況下，支撐輥24也起到支撐和張緊帶的張力輥的作用，因而需要一定程度的硬度。作為實踐意義上的硬度，例如，優(yōu)選是Asker硬度標準的70度以上。當支撐中間轉移帶20時，在，例如，外徑、偏移、直度等各方面，支撐輥24需要有數十μm范圍內的高的精度，以防止發(fā)生帶位移。
為了得到滿足條件的支撐輥24，優(yōu)選是采用一種在金屬表面形成一個外膜層，然后將其磁化的方法，或者是一種將鐵氧體或磁鐵礦之類的磁性材料(磁場裝置)混合到一種樹脂中，以在高壓下金屬模制這種混合物，并且磁化模制的中間產品的方法。
具體地講，在本發(fā)明中，對于支撐輥24，從成本和長的壽命方面考慮，最好是將鐵氧體或磁鐵礦之類的磁性材料(磁形成裝置)混合到一種樹脂中，在高壓下模制這種混合物，并且將模制的中間產品磁化成一個多極磁性元件。在這里多極磁性元件的意思是指一種在把一種像鐵氧體磁體或橡膠磁體這樣的磁性材料結合到尼龍樹脂或聚酯樹脂中，在高壓下將這種混合物金屬模制成一個圓柱形的所謂磁輥的過程中得到的模制產品。
如此獲得的支撐輥24的磁通密度根據許多因素而不同，例如，使用的處理速度、施加的電壓與第二轉移輥26之間的電位差造成的電場、第二轉移輥26的介電常數、表面條件等等，并且要根據有關這些因素的條件適當地選擇磁通密度。在多極磁性元件表面上方間隔1mm的磁極位置上測量的磁通密度較好是在50mT(500高斯)以上，更好是在100mT(1000高斯)以上。
此外，支撐輥24的體積電阻率較好是在103至1012Ω·cm范圍，更好是在105至1010Ω·cm范圍。
另外，在支撐輥24是由一個電磁體構成的情況下，可以根據物理性質調節(jié)磁力，例如，根據通過支撐輥24與第二轉移輥26之間的轉移基底的厚度，濕度，電阻值，表面平滑度，等等，調節(jié)。
盡管給出了如上所示的本發(fā)的優(yōu)選實施例的說明，但是可以對本發(fā)明進行不同方式的替換或修改，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。例如，可以把本發(fā)明的導電元件在涉及靜電記錄方法、磁記錄方法或類似的其它方法的圖象形成裝置中使用。示例以下將結合示例說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于這些示例。[示例1](制備一個作為充電輥的導電元件R-1)用一個擠出機擠出一種通過充分混捏一種100份質量的表氯醇橡膠和2份質量的離子導電劑的混合物獲得的橡膠材料，得到一個10mmφ外徑、500μm厚度和320mm長度的無縫管，作為圓柱形基體。
將一個外徑9mmφ的不銹鋼軸插入到得到的無縫管中，并且對這個軸施加500V的電壓，以測量軸與一個金屬平板之間的電阻值。結果，無縫管的電阻值是6×105Ω。
此外，將得到的無縫管的一部分切除，以利用一個Kobunshi Keiki有限公司制造的微橡膠硬度儀(M-1)測量厚度方向上的硬度，結果，微橡膠硬度是55度。
此外，在得到的無縫管表面上的20點上測量表面平滑度，十點平均粗糙度(Rz)的平均值是3μm。
然后，用一種粘結劑將一個其中心具有一個5mmφ直徑的孔的法蘭元件固定到得到的無縫管的一端，并且將一個5mmφ外徑和340mm長度的金屬軸插入和固定法蘭元件的中心孔中。
將不銹鋼球(10-8Ω的電阻值，和150μm的數量平均顆粒直徑)與磁粉和樹脂組成的球形復合顆粒(MRC，Toda Kogyo公司制造)以7比3的體積比混合作為導電顆粒，此后，從沒有固定法蘭元件的另一端用混合物將無縫管填充到相當于其內部體積的4/5倍的量(80％的填充率)，然后，將一個在中心具有一個孔的法蘭元件以上述方式相同的方式固定到無縫管的敞開的另一端，制造一個充電輥R-1。
應當指出，上面的MRC是磁性顆粒和樹脂復合載體(Magnetic particle &Resin Composite Carrier)的縮寫，這里使用的MRC的電阻值是1×105Ω，數量平均顆粒直徑是60μm。本示例中使用的導電顆粒的整體電阻值是2×104Ω。(評價)(1)充電聲評價將得到的充電輥R-1安裝到彩色激光打印機(Fuji Xerox有限公司制造的Docu Print C620)上作為充電元件，設置在一個圓柱形圖象承載元件的表面上，并且在一個消聲室(35db以下)中進行充電聲測量。這里施加的偏壓是將2000vpp的AC電壓疊加到-700V的DC電壓上，并且在500至2000Hz的范圍內改變AC電壓的頻率。應當指出，在這個實驗中，僅操作彩色激光打印機的充電元件。
結果，測量的充電聲的任何頻率的聲音強度低于50db。由于圖象形成裝置的操作聲音通常在52至55dB的范圍；因此，從本發(fā)明的導電元件產生的充電聲在實用方面不成問題。(2)圖象承載元件上的表面污染和蝕刻現象的評價將得到的充電輥R-1安裝到一個彩色激光打印機(Fuji Xerox有限公司制造的Docu Print C620)作為充電元件，并且在以下的環(huán)境中，通過打印50000頁進行成象測試。使用-700V的DC電壓作為施加的偏壓。
結果，在高溫/高濕度環(huán)境(28℃的溫度和85％的濕度)、低溫度/低濕度環(huán)境(10℃的溫度，和15％的濕度)、以及標準環(huán)境(22℃的溫度，和55％的濕度)的任何條件下，最初一頁上的圖象和50000頁的最后一頁上的圖象都沒有問題，并且在充電元件的表面上沒有觀察到損壞和針孔之類的異?，F象。此外，在導電元件R-1的外圓周表面上幾乎沒有看到污物(色粉，紙粉，等等)的附著。此外，結果，沒有觀察到初始階段與5000頁測試之后的充電輥R-1的外圓周表面的電阻值之間的差別。
在測試中，在低溫/低濕度環(huán)境(10℃的溫度，和15％的濕度)條件下，在感光元件的表面上沒有觀察到色粉成膜之類的異常，并且感光元件的電荷傳輸層的厚度損耗最大是3μm。[示例2](制備作為充電輥的導電元件R-2)在混合了一種通過將10份質量的導電碳(Kechen Black EC，Kechen Black公司制造)，15份質量的導電氧化鈦(ET-500W，Ishihara Sangyo有限公司制造)，3份質量的離子導電劑(Janpan Carlit有限公司制造)，2份質量的填充劑，1份質量的分散劑，和0.5份質量的表面改性劑添加到50份質量的苯乙烯-乙烯-丁烯-石蠟結晶塊共聚物(SEBCDYNARON 4600P，Nihon Gosei Gomu公司制造)和50份質量的氫化苯乙烯-丁烯共聚物(HSBRDYNARON 2324P，NihonGosei Gomu公司制造)得到的混合物之后，用壓力混捏機在200℃將混合物進一步充分混捏10分鐘。
粉碎從壓力混捏機輸出的混捏中間產物，然后用一個雙軸擠出機制粒。用一個帶有十字頭的單軸擠出機擠出得到的顆粒，以獲得一個10mmφ外徑，500μm厚度和320mm長度的無縫管。
將一個外徑9mmφ的不銹鋼軸插入到得到的無縫管中，并且對這個軸施加500V的電壓，以測量軸與一個金屬平板之間的電阻值。結果，無縫管的電阻值是8×105Ω。
此外，將得到的無縫管切下一部分，用Kobunshi Keiki有限公司制造的微橡膠硬度儀(MD-1)測量厚度方向上的硬度，結果微橡膠硬度是60度。
另外，在得到的無縫管的表面上的20個點測量表面平滑度，十點平均粗糙度(Rz)的平均值是2μm。
與示例1同樣地，將玻璃珠(1017Ω的電阻值，和900μm的數量平均顆粒直徑)，和碳微珠(10-2Ω的電阻值，和50μm的數量平均顆粒直徑)，以2比8的體積比混合，作為導電顆粒，此后，用混合物將無縫管填充到相當于其內部體積的3/5的量(60％的填充率)，以制造一個充電輥R-2。應當指出，本例中使用的導電顆粒的整體電阻值是2×105Ω。(評價)(1)充電聲評價用與示例1相同的條件和方法測量得到的充電輥R-2的充電聲。
結果，測量的充電聲的任何頻率的聲音強度在50dB以下；因此，在實際使用方面，充電聲沒有問題。
(2)圖象承載元件上的表面污染和蝕刻現象的評價用與示例1相同的條件和方法，對得到的充電輥R-2進行成象測試。
結果，在高溫/高濕度環(huán)境(28℃的溫度，和85％的濕度)、低溫/低濕度環(huán)境(10℃的溫度和15％的濕度)，和標準環(huán)境(22℃的溫度，和55％的濕度)的任何條件下，初始頁上的圖象和50000頁的最后頁上的圖象沒有問題，并且在充電元件表面上沒有觀察到損壞和針孔之類的異常。此外，在導電元件R-2的外圓周表面上也幾乎沒有看到污物(色粉，紙粉，等等)的附著。此外，作為結果，沒有觀察到初始階段與50000頁之后的充電輥R-2的外圓周表面的電阻值之間有差異。
在測試中，在低溫/低濕度環(huán)境(10℃的溫度，和15％的濕度)的條件下，在感光元件的表面上沒有觀察到色粉成膜之類的異?，F象，并且感光元件的電荷敏感層的厚度損耗最大是3μm。[示例3](置備作為充電輥的導電元件R-3)在示例3中，導電顆粒的填充率從60％改變到40％。也就是說，采用與示例2相同的條件和方法，只是把玻璃珠(1017Ω的電阻值，和900μm的數量平均顆粒直徑)和碳微珠(10-2Ω的電阻值，和50μm的數量平均顆粒直徑)以2比8的體積比混合，然后，用混合物將無縫管填充到相當于無縫管的內部體積的2/5倍的量(40％的填充率)，以制造示例3的充電輥R-3。
此后，用與示例2中相同的方法進行的評價的結果是，測量的充電聲在任何頻率下的聲音強度都小于50dB；因此，在使用方面，充電聲沒有問題。但是，在低溫/低濕度環(huán)境條件下(10℃的溫度，和15％的濕度)的成象測試中，觀察到紙頁上圖象中的輕微循環(huán)紊亂。
假設這種紊亂是因為由于密封在無縫管中的相對小的導電粉末的量而在無縫管與感光元件之間形成的咬合中循環(huán)產生的微小間隙造成的。[對比例](置備作為充電輥的導電元件R-4)在對比例1中，用與示例1的相同方法造成導電元件R-4，只是用導電顆粒將無縫管的內部填充到最緊密的填充程度。
此后，用示例1中相同的方法進行評價，結果是，測量的充電聲的聲音強度大于60dB。此外，在高溫/高濕度環(huán)境的條件(28℃的溫度，和85％RH的濕度)下的成象測試中，在感光元件的表面上觀察到色粉的成膜。
假設這是由于無縫管的內部被導電顆粒填充到最緊密的填充程度，使輥的硬度增大到過高的程度，導致不可能形成希望的咬合。[示例4](置備作為第二轉移輥的導電元件R-5)在混合了通過將14份質量的導電碳(Kechen Black EC，Kechen Black公司制造)，20份質量的導電氧化鈦(ET-500W，Ishihara Sangyo有限公司制造)，2份質量的填充劑，1份質量的分散劑，和0.5份質量的表面改性劑添加到300份質量的HSBR(氫化苯乙烯-丁烯共聚物Nihon Gosei Gomu公司制造的DYNARON2324P)和70份質量的SEBC(苯乙烯-乙烯-丁烯-石蠟結晶塊共聚物NihonGosei Gomu公司制造的DYNARON 4600P)中獲得的混合物之后，混合物的總質量份數是100，用一個壓力混捏機在200℃下將混合物進一步混捏10分鐘。
粉碎從壓力混捏機輸出的混捏中間產物，然后用一個雙軸擠出機制粒。用一個帶有十字頭的單軸擠出機擠出得到的顆粒，以獲得一個28mmφ外徑，1.5mm厚度和330mm長度的無縫管。
將一個25mmφ外徑的不銹鋼軸插入到得到的無縫管中，并且對這個軸施加500V的電壓，以測量軸與一個金屬平板之間的電阻值。結果，無縫管的電阻值是2×109Ω。
此外，切下無縫管的一部分，用Kobunshi Keiki有限公司制造的微橡膠硬度儀(MD-1)測量厚度方向上的硬度，結果，微橡膠硬度是50度。
另外，在得到的無縫管的表面上的20個點上測量表面平滑度，十點平均粗糙度(Rz)的平均值是1.5μm。
然后，用一種粘結劑把一個在其中心有一個直徑8mmφ的孔的法蘭元件固定在得到的無縫管的一端，并且將一個外徑8mmφ和長度370mm的金屬軸插入，并用粘結劑固定到法蘭元件的中心孔。
將作為導電顆粒的磁粉與樹脂組成的球形復合顆粒(MRC，Toda Kogyo公司制造)磁化，然后，從沒有固定法蘭元件的另一端的方向用球形復合顆粒將無縫管填充到相當于其內部體積的2/3倍的量(67％的填充率)，然后，以前面相同的方式，用一種粘結劑將一個其中心有一個孔的法蘭元件固定到無縫管敞開的另一端，制造一個第二轉移輥R-5。
應當指出，上述MRC是磁性顆粒和樹脂復合載體的縮寫，在這里使用的MRC的電阻值是1×105Ω，數量平均顆粒直徑是60μm。(支撐輥的制備)通過用一個注射模制機將一種通過把85份質量的鐵氧體添加到15份質量的尼龍樹脂6中得到的化合物模制到一個外徑16mmφ的金屬軸的外圓周表面上制造一個帶有6mm厚度的樹脂層的作為外徑28mmφ的支撐輥的塑料磁性輥。在一個磁化裝置中將磁場施加到這個塑料磁性輥，以完成一個具有120mT(1200高斯)磁力的塑料磁性輥。(評價)(1)第二轉移輥的評價將得到的第二轉移輥R-5和得到的支撐輥安裝到一個彩色打印機(FujiXerox有限公司制造的Docu Print C2220)作為第二轉移裝置，并且在表1中所示的環(huán)境下利用不同種類的轉移基底進行成象測試。這里施加的偏壓(第二轉移偏壓)是這樣設定的，使DC電壓在0.5至4kV的范圍中變化，以尋找可以得到良好質量圖象的第二轉移偏壓范圍。結果顯示在附屬的表1中。表1

從表1中清楚地看到，對于每種基底，在任何環(huán)境下在相當大的第二轉移偏壓范圍中獲得了良好的圖象。
此外，除了在高溫-高濕度環(huán)境中(28℃的溫度，和85％RH的濕度)將轉移基底保存24小時以充分吸收潮氣之外，用與上述相同的方式，獲得了良好質量圖象的第二轉移偏壓的范圍。結果附加地顯示在表1中。
從表1中清楚地看到，即使在基底中含有足夠的潮氣的狀態(tài)下，也能在相當大的第二轉移偏壓范圍中獲得良好質量的圖象。
(2)釋放特性的評價將得到的第二轉移輥R-5和得到的支撐輥安裝到一個彩色打印機(FujiXerox有限公司制造的Docu Print C2220)作為第二轉移裝置，并且成象測試中使用的轉移基底是在低溫-低濕度環(huán)境條件(10℃的溫度，和15％RH的濕度)中保存了24小時，將濕度調節(jié)到3％以下的基底。在這里，這樣設置施加的偏壓(第二轉移偏壓)，使得DC電壓在0.5至3.0kV的范圍內變化，以尋找可以獲得良好質量圖象的第二轉移偏壓。用肉眼觀察轉移基底的釋放特性。結果顯示在表1中。
從表1中可以清楚地看到，在相當大的第二轉移偏壓范圍中獲得了良好質量的圖象，并且絕對沒有觀察到轉移基底粘結到中間帶上從而不能分離的不良釋放特性。[示例5](制備作為第二轉移輥的導電元件R-6)用一個壓力混捏機在80℃充分地將通過把5份質量的導電碳(KechenBlack EC，Kechen Black公司制造)，2份質量的填充劑，和0.5份質量的分散劑添加到100份質量的表氯醇橡膠中得到的混合物混捏10分鐘。
向從壓力混捏機輸出的混捏中間產物進一步添加3份質量的硫化劑和1份質量的促進劑，用一個雙軸擠出機充分地混捏混合物。利用一個單軸擠出機擠出得到的橡膠化合物，以得到一個無縫管，并且用硫化機使無縫管經受第一硫化，然后進行附加的第二硫化。
用一個研磨機將從硫化機輸出的無縫管拋光到28mmφ外徑，1.5mm厚度和330mm長度的尺寸。
將一個25mmφ外徑的不銹鋼軸插入到得到的無縫管中，并且向這個軸施加500V的電壓，以測量軸與一個金屬平板之間的電阻值。結果，無縫管的電阻值是5×109Ω。
此外，將得到的無縫管切下一部分，以利用Kobunshi Keiki有限公司制造的微橡膠硬度儀(MD-1)測量厚度方向上的硬度，結果，微橡膠硬度是48度。
另外，在得到的無縫管的表面上的20個點測量表面平滑度，十點平均粗糙度(Rz)的平均值是2.5μm。
然后，用一種粘結劑將一個其中心具有一個8mmφ直徑的孔的法蘭元件固定到得到的無縫管的一端，并且插入一個8mmφ外徑和370mm長度的金屬軸，并用粘結劑固定于法蘭元件中心孔。
磁化作為導電顆粒的由磁粉和樹脂組成的球形復合顆粒(MRC，Toda Kogyo公司制造)，此后，從沒有固定法蘭元件的方向，用球形復合顆粒將無縫管填充到相當于其內部體積的2/3倍(67％的填充率)，然后以前面相同的方式，將一個帶有中心孔的法蘭元件固定到無縫管的敞開的另一端，制造一個第二轉移輥R-6。
應當指出，上述MRC是磁性顆粒和樹脂復合載體的縮寫，在這里使用的MRC的電阻值是1×105Ω，并且具有60μm的數量平均顆粒直徑。(支撐輥的制備)通過把一種外徑0.5mmφ的導線螺旋纏繞在一個20mmφ外徑和350mm長度的金屬軸的外圓周表面，并用表面電阻率調節(jié)到4×109Ω的尼龍12涂覆導線纏繞外圓周表面，制造一個作為28mmφ外徑的支撐輥的電磁體。得到的輥的磁力是800mT(8000高斯)。(評價)(1)第二轉移輥的評價將得到的第二轉移輥R-6和得到的支撐輥安裝到一個彩色打印機(FujiXerox有限公司制造的Docu Print C2220)，作為第二轉移裝置，在表1中示出的環(huán)境下利用各種轉移基底進行成象測試。在這里，這樣設置施加的偏壓，以使DC電壓在0.5至4kV的范圍中變化，尋找能夠獲得良好質量圖象的第二轉移偏壓的范圍。結果顯示在表1中。
從表1可以清楚地看到，對于每種轉移基底，在相當大的第二轉移偏壓范圍中獲得了良好的圖象。
此外，除了在高溫-高濕度環(huán)境的條件(28℃的溫度和85％RH的濕度)下將轉移基底保存24小時以充分吸收潮氣之外，用與上述相同的方式獲得了可以得到良好圖象的第二轉移偏壓的范圍。結果顯示在表1中。
從表1可以清楚地看到，即使在含有充足潮氣狀態(tài)的轉移基底上，也能在相當大的第二轉移偏壓范圍中得到良好質量的圖象。
(2)釋放特性的評價將得到的第二轉移輥R-6和得到的支撐輥安裝到一個彩色打印機(FujiXerox有限公司制造的Docu Print C2220)，作為第二轉移裝置，并且在成象測試中使用的轉移基底是一個在低溫度-低濕度環(huán)境條件(22℃的溫度，和57％RH的濕度)下保存了24小時以將潮濕度調節(jié)到3％以下的基底。這里施加的偏壓是這樣設置的，使DC電壓在0.5至4.0kV的范圍中變化，以尋找可以獲得良好質量圖象的第二轉移偏壓的范圍。用肉眼觀察每個轉移基底的釋放特性。結果顯示在表1中。
從表1可以清楚地看到，在相當大的第二轉移偏壓范圍中得到了良好質量的圖象，并且絕對沒有觀察到轉移基底粘結到中間帶上從而不能分離的不良釋放特性。[第二對比例](制備作為第二轉移輥的導電元件R-7)
通過在一個12mmφ外徑370mm長度的金屬芯的除了兩端的從端部到20mm寬的部分之外的外圓周表面上形成一個導電聚氨酯泡沫層，并且在帶有聚氨酯泡沫層的外圓周表面上涂覆一個1mm厚度的半導聚氨酯構成的固體層，然后疊加一個0.02mm厚度的聚氨酯改性氟樹脂的附加涂層制造一個三層結構的第二轉移輥R-7。
得到的第二轉移輥R-7具有28mmφ的外徑，和2×109Ω的電阻值。其硬度是35度Asker C硬度。
此外，在得到的無縫管的表面上的20個點上測量表面平滑度，并且其十點平均粗糙度(Rz)的平均值是5μm。(制備支撐輥)通過在一個16mmφ外徑350mm長度的金屬軸的除了兩端部分的從端部到10mm的寬度之外的外圓周表面上形成一個包含分散在其中的導電碳的EPDM構成的一個6mm厚度的橡膠層，制造一個單層輥R-7。得到的第二轉移輥R-7具有28mmφ的外徑，和3×109Ω的電阻值。其硬度是Asker C硬度標準的72度。(評價)(1)第二轉移輥的評價將得到的第二轉移輥R-7和得到的支撐輥安裝到一個彩色打印機(FujiXerox有限公司制造的Docu Print C2220)，作為第二轉移裝置，并且在表1所示的環(huán)境下利用各種轉移基底進行成象測試。這里施加的偏壓(第二轉移偏壓)是這樣設置的，使得DC電壓在0.5至4.0kV的范圍中變化，以尋找能夠得到良好質量圖象的第二轉移偏壓的范圍。結果顯示在表1中。
從表1可以清楚地看到，對于每個轉移基底，可以在任何環(huán)境下，沒有在與示例4和示例5相同的第二轉移偏壓范圍中獲得良好圖象。
此外，除了將轉移基底在高溫-高濕度環(huán)境條件(28℃的溫度，和85％RH的濕度)下保存24小時以充分吸收潮濕之外，用與上述相同的方式確定獲得良好質量圖象的第二轉移偏壓范圍。結果顯示在表1中。
從表1中可以清楚地看到，在相當大的第二轉移偏壓范圍中沒有在其中含有充足濕氣的狀態(tài)的轉移基底上獲得良好質量的圖象，而僅在極窄的第二轉移偏壓的范圍中得到了良好質量的圖象。(2)釋放特性的評價將得到的第二轉移輥R-7和得到的支撐輥安裝到一個彩色打印機(FujiXerox有限公司制造的Docu Print C2220)，作為第二轉移裝置，并且在成象測試中使用的轉移基底是一種在低溫-低濕度環(huán)境條件(10℃的溫度，和15％RH的濕度)下保存了24小時以但濕度含量調節(jié)到3％以下的基底。這里，施加的偏壓是這樣的，使得DC電壓在0.5至4.0kV的范圍中變化，以尋找可以獲得良好質量圖象的第二轉移偏壓的范圍。用肉眼觀察轉移基底的釋放特性。結果顯示在表1中。
從表1中可以清楚地看到，不能在相當寬的第二轉移偏壓范圍中得到良好質量的圖象，而只能在極窄的第二轉移偏壓范圍內得到良好質量的圖象。觀察到了轉移基底粘結到帶上從而不能分離的不良釋放特性。
假設當把半導電聚氨酯構成的固體層涂覆到第二對比例中使用的第二轉移輥的導電聚氨酯泡沫的外圓周表面時，固體層局部侵入到聚氨酯泡沫的蜂窩中，從而局部地增大了固體層的厚度，結果第二轉移輥的硬度發(fā)生變化，從而可能形成不均勻咬合；因此轉移基底很容易在對應于輥上高硬度部分的位置上與中間轉移帶接觸不良，導致不好的釋放特性。
相反，第四和第五示例的第二轉移輥R-5和R-6具有一種被間隙和包含磁粉的導電粉末占據的圓柱形基體的內部的狀態(tài)，從而在支撐輥和第二轉移輥R-5或R-6之間形成了恒定的均勻咬合，因此，咬合不大會受轉移基底的物理性質的改變的影響，這使得能夠獲得可以得到良好質量圖象的大的第二轉移偏壓范圍，并且能夠取得良好轉移基底的釋放特性的效果。
根據本發(fā)明，可以提供一種不僅能夠以低成本確實、簡單和容易地形成希望的咬合，而且能夠防止感光元件或中間元件的污染或改變性質的導電元件。在本發(fā)明中，也可以提供一種帶有這種導電元件的圖象形成裝置。此外，可以提供一種能夠減小充電聲和圖象承載元件上蝕刻現象的導電元件，和帶有這種導電元件的圖象形成裝置。此外，可以提供一種具有優(yōu)良電阻均勻性和表面平滑度的導電元件，和帶有這種導電元件的圖象形成裝置。
權利要求
1.一種在圖象形成裝置中使用的導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和以實際上可以流動的狀態(tài)密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末。
2.一種在圖象形成裝置中使用的導電元件，包括一個圓柱形基體；和沒有完全充滿其內部體積地密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末。
3.一種在圖象形成裝置中使用的導電元件，包括一個圓柱形基體；和以其內部體積的20至95％的范圍的填充率密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末。
4.根據權利要求1所述的導電元件，其中所述導電粉末的填充率僅填充了所述圓柱形基體的內部體積的20至95％的范圍。
5.根據權利要求1所述的導電元件，其中所述導電粉末的填充率是所述圓柱形基體的內部體積的50至95％的范圍。
6.根據權利要求1所述的導電元件，其中所述導電粉末的填充率是所述圓柱形基體的內部體積的70至90％的范圍。
7.根據權利要求1所述的導電元件，其中所述導電粉末的整體電阻值在10-8至108Ω的范圍。
8.根據權利要求1所述的導電元件，其中所述導電粉末是一種不同粉末成分的混合物，并且每種所述粉末成分的電阻值在10-8至1017Ω的范圍中。
9.根據權利要求1所述的導電元件，其中所述導電粉末的數量平均顆粒直徑在10-5μm至1mm的范圍。
10.根據權利要求1所述的導電元件，其中所述圓柱形基體包括一種磁性材料。
11.根據權利要求1所述的導電元件，其中所述圓柱形基體是疊層結構的。
12.根據權利要求1所述的導電元件，其中所述圓柱形基體的外圓周表面包括一個由于所述導電粉末的重量和/或其運動而變形的可變形材料。
13.根據權利要求1所述的導電元件，其中圓柱形基體適合于作為一個輥使用。
14.根據權利要求1所述的導電元件，進一步包括一個在其軸向穿過所述圓柱形基體、用作圓柱形基體繞其旋轉的軸線的軸。
15.根據權利要求14所述的導電元件，其中所述軸通過提供在所述圓柱形基體兩端的法蘭元件固定。
16.根據權利要求15所述的導電元件，其中所述法蘭元件是由一種彈性材料構成的。
17.根據權利要求1所述的導電元件，其中所述導電粉末包含磁粉。
18.一種圖象形成裝置包括一個圖象承載元件；和接觸所述圖象承載元件以給所述圖象承載元件的表面充電的充電裝置，其中所述充電裝置包括一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和以實際上可以流動的狀態(tài)密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末的導電粉末。
19.一種圖象形成裝置包括一個圖象承載元件；和接觸所述圖象承載元件以給所述圖象承載元件的表面充電的充電裝置，其中所述充電裝置包括一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和沒有完全充滿其內部體積地密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末。
20.一種圖象形成裝置包括一個圖象承載元件；和接觸所述圖象承載元件以給所述圖象承載元件的表面充電的充電裝置，其中所述充電裝置包括一個導電元件，導電元件包括一個圓柱形基體；和以所述圓柱形基體的內部體積的20至95％范圍的填充率密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末。
21.根據權利要求18所述的圖象形成裝置，其中所述充電裝置包括施加一個DC偏壓或一個其上疊加了一個AC電壓的DC電壓。
22.根據權利要求18所述的圖象形成裝置，其中通過在所述圖象承載元件和所述導電元件之間提供不同的圓周速度，使它們繞各自的軸線相對旋轉。
23.一種圖象形成裝置包括一個圖象承載元件；和接觸所述圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的轉移裝置，其中所述轉移裝置包括一個導電元件，所述導電元件包括一個圓柱形基體；和以實際上可以流動的狀態(tài)密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末。
24.一種圖象形成裝置包括一個圖象承載元件；和接觸所述圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的轉移裝置，其中所述轉移裝置包括一個導電元件，所述導電元件包括一個圓柱形基體；和沒有完全充滿其內部體積地密封在所述圓柱基體內部的導電粉末。
25.一種圖象形成裝置包括一個圖象承載元件；和接觸所述圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的轉移裝置，其中所述轉移裝置包括一個導電元件，所述導電元件包括一個圓柱形基體；和以所述圓柱形基體的內部體積的20至95％的范圍的填充率密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末。
26.根據權利要求23所述的圖象形成裝置，其中通過在所述圖象承載元件和所述導電元件之間提供不同的圓周速度，使它們繞各自的軸線相對旋轉。
27.一種圖象形成裝置包括一個圖象承載元件；接觸所述圖象承載元件以給其表面充電的充電裝置；接觸所述圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個中間轉移元件的第一轉移裝置；和接觸所述中間轉移元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的第二轉移裝置，其中所述充電裝置、所述第一轉移裝置和所述第二轉移裝置中的至少一個包括一個導電元件，所述導電元件包括一個圓柱形基體；和以實際上可流動狀態(tài)密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末。
28.一種圖象形成裝置包括一個圖象承載元件；接觸所述圖象承載元件以給其表面充電的充電裝置；接觸所述圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個中間轉移元件上的第一轉移裝置；和接觸所述中間轉移元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的第二轉移裝置，其中所述充電裝置、所述第一轉移裝置和所述第二轉移裝置中的至少一個包括一個導電元件，所述導電元件包括一個圓柱形基體；和沒有完全充滿其內部體積地密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末。
29.一種圖象形成裝置包括一個圖象承載元件；接觸所述圖象承載元件以給其表面充電的充電裝置；接觸所述圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個中間轉移元件上的第一轉移裝置；和接觸所述中間轉移元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的第二轉移裝置，其中所述充電裝置、所述第一轉移裝置和所述第二轉移裝置中的至少一個包括一個導電元件，所述導電元件包括一個圓柱形基體；和以圓柱形基體的內部體積的20至95％的范圍的填充率密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末。
30.一種圖象形成裝置包括一個圖象承載元件；接觸所述圖象承載元件以給其表面充電的充電裝置；接觸所述圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個中間轉移元件的第一轉移裝置；和接觸所述中間轉移元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的第二轉移裝置，其中所述充電裝置、所述第一轉移裝置和所述第二轉移裝置中的至少一個包括一個導電元件，所述導電元件包括一個圓柱形基體；和以實際上可流動狀態(tài)密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末，和所述導電粉末包括磁粉，所述圖象形成裝置進一步包括形成一個將所述導電粉末吸引到所述圖象承載元件或所述中間轉移元件的磁場的磁場形成裝置。
31.一種圖象形成裝置包括一個圖象承載元件；接觸所述圖象承載元件以給其表面充電的充電裝置；接觸所述圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個中間轉移元件上的第一轉移裝置；和接觸所述中間轉移元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的第二轉移裝置，其中所述充電裝置、所述第一轉移裝置和所述第二轉移裝置中的至少一個包括一個導電元件，所述導電元件包括一個圓柱形基體；和沒有完全充滿其內部體積地密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末，和所述導電粉末包括磁粉，所述圖象形成裝置進一步包括形成一個將所述導電粉末吸引到所述圖象承載元件或所述中間轉移元件的磁場的磁場形成裝置。
32.一種圖象形成裝置包括一個圖象承載元件；接觸所述圖象承載元件以給其表面充電的充電裝置；接觸所述圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個中間轉移元件上的第一轉移裝置；和接觸所述中間轉移元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底上的第二轉移裝置，其中所述充電裝置、所述第一轉移裝置和所述第二轉移裝置中的至少一個包括一個導電元件，所述導電元件包括一個圓柱形基體；和以圓柱形基體的內部體積的20至95％的范圍的填充率密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末，和所述導電粉末包括磁粉，所述圖象形成裝置進一步包括形成一個將所述導電粉末吸引到所述圖象承載元件或所述中間轉移元件的磁場的磁場形成裝置。
33.根據權利要求30所述的圖象形成裝置，其中所述磁場形成裝置是一個提供在所述圖象承載元件或所述中間轉移元件的內圓周表面上的、具有磁性的膜。
34.根據權利要求30所述的圖象形成裝置，其中所述操場形成裝置是一個提供在所述圖象承載元件或所述中間轉移元件的內圓周部分上的相對于所述導電元件的位置上的磁力產生元件。
35.根據權利要求30所述的圖象形成裝置，其中所述圖象承載元件或所述中間轉移元件包括一個由磁性材料構成的基體，和所述磁場形成裝置是所述的基體。
36.一種圖象形成裝置包括一個圖象承載元件；接觸所述圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個環(huán)形帶形狀的中間轉移元件的第一轉移裝置；和接觸所述中間轉移元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底的第二轉移裝置，其中所述第二轉移裝置包括一個導電元件，所述導電元件包括一個圓柱形基體；和以實際上可流動狀態(tài)密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末，和所述導電粉末包括磁粉，所述圖象形成裝置進一步包括形成一個將所述導電粉末吸引到一個提供在所述中間轉移元件的內圓周部分上的相對于所述第二轉移裝置的位置上的支撐元件的磁場的磁場形成裝置。
37.一種圖象形成裝置包括一個圖象承載元件；接觸所述圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個環(huán)形帶形狀的中間轉移元件的第一轉移裝置；和接觸所述中間轉移元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底的第二轉移裝置，其中所述第二轉移裝置包括一個導電元件，所述導電元件包括一個圓柱形基體；和沒有完全充滿其內部體積地密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末，和所述導電粉末包括磁粉，所述圖象形成裝置進一步包括形成一個將所述導電粉末吸引到一個提供在所述中間轉移元件的內圓周部分上的相對于所述第二轉移裝置的位置上的支撐元件的磁場的磁場形成裝置。
38.一種圖象形成裝置包括一個圖象承載元件；接觸所述圖象承載元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個環(huán)形帶形狀的中間轉移元件的第一轉移裝置；和接觸所述中間轉移元件以將其表面上的色粉圖象轉移到一個轉移基底的第二轉移裝置，其中所述第二轉移裝置包括一個導電元件，所述導電元件包括一個圓柱形基體；和以圓柱形基體的內部體積的20至95％的范圍的填充率密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末，和所述導電粉末包括磁粉，所述圖象形成裝置進一步包括形成一個將所述導電粉末吸引到一個提供在所述中間轉移元件的內圓周部分上的相對于所述第二轉移裝置的位置上的支撐元件的磁場的磁場形成裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了(1)一個導電元件包括一個圓柱形基體；和以實際上可流動狀態(tài)密封在圓柱形基體內部的導電粉末，或(2)一個導電元件包括一個圓柱形基體；和沒有完全充滿其內部體積地密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末，或(3)一個圓柱形基體；和以圓柱形基體的內部體積的20至95％的范圍的填充率密封在所述圓柱形基體內部的導電粉末。此外，本發(fā)明公開了一種裝備有任何一種導電元件的圖象形成裝置。
文檔編號G03G15/16GK1407413SQ02119018
公開日2003年4月2日 申請日期2002年4月29日 優(yōu)先權日2001年8月21日
發(fā)明者船橋榮二 申請人:富士施樂株式會社