專利名稱：帶電輥、處理墨盒及圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在電子照相方式的圖像形成裝置中與形成靜電潛影的圖像載體接觸以使該圖像載體帶電的帶電輥。
背景技術(shù)：
在電子照相方式的圖像形成中，在感光體表面上形成和圖像對應(yīng)的靜電潛影。此時(shí)，在靜電潛影形成之前，需要進(jìn)行使感光體表面均勻帶電的帶電處理。其中，感光體的帶電方法包括非接觸帶電方式、接觸帶電方式二種。
在非接觸帶電方式中，使用所謂電暈管(corotron)帶電器或超電暈管(scorotron)帶電器等，通過上述帶電器引起的電暈放電，以空氣為介質(zhì)向感光體提供電荷。在這種非接觸帶電方式中，由于帶電器不接觸感光體，因此具有可降低感光體污染及磨損的優(yōu)點(diǎn)，但另一方面存在隨著電暈放電而產(chǎn)生臭氧等副生成物的問題。
近些年來，從保護(hù)環(huán)境的角度出發(fā)，不利用電暈放電的接觸式帶電器引起世人注意。接觸式帶電器中，包括使施加電壓的輥狀的橡膠部件與感光體抵接的裝置，這種含有橡膠部件的輥一般稱為帶電輥。
文獻(xiàn)1中記載有一種帶電輥，為了防止帶電輥表面的不均勻污染引起的帶電不良，使表面摩擦系數(shù)為0.4以上。
并且，文獻(xiàn)2～9中記載了對該帶電輥的橡膠部件進(jìn)行表面處理的技術(shù)。在這些專利文獻(xiàn)所述的技術(shù)中，通過利用異氰酸酯化合物對由環(huán)氧氯丙烷類橡膠基材構(gòu)成的橡膠部件的表面進(jìn)行改性(硬化)，不用在橡膠部件的周圍再形成層，可防止離子導(dǎo)電劑等從表面泄漏。
但是，文獻(xiàn)2～9中記載的進(jìn)行了表面處理的帶電輥存在在高溫高濕環(huán)境下長期保存時(shí)，橡膠部件中含有的離子導(dǎo)電劑滲出的問題。當(dāng)離子導(dǎo)電劑從帶電輥滲出時(shí)，感光體被滲出的離子導(dǎo)電劑污染。其結(jié)果是，通過帶電后的光照射處理在感光體表面上形成靜電潛影時(shí)，在被污染的區(qū)域中殘留電荷，形成的圖像中出現(xiàn)白斑或濃度低的區(qū)域。
文獻(xiàn)1日本國公開專利公報(bào)特開平4-268583號(hào)公報(bào)(1992年9月24日公開)文獻(xiàn)2日本國公開專利公報(bào)特開平5-281830號(hào)公報(bào)(1993年10月29日公開)文獻(xiàn)3日本國公開專利公報(bào)特開2000-346051號(hào)公報(bào)(2000年12月12日公開)文獻(xiàn)4日本國公開專利公報(bào)特開2001-348443號(hào)公報(bào)(2001年12月18日公開)文獻(xiàn)5日本國公開專利公報(bào)特開2002-40760號(hào)公報(bào)(2002年2月6日公開)文獻(xiàn)6日本國公開專利公報(bào)特開2002-82514號(hào)公報(bào)(2002年3月22日公開)文獻(xiàn)7日本國公開專利公報(bào)特開2004-191960號(hào)公報(bào)(2004年7月8日公開)文獻(xiàn)8日本國公開專利公報(bào)特開2004-191961號(hào)公報(bào)(2004年7月8日公開)文獻(xiàn)9日本國公開專利公報(bào)特開2006-53544號(hào)公報(bào)(2006年2月23日公開)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有問題而產(chǎn)生，其目的在于提供一種帶電輥，其通過至少含有異氰酸酯化合物的溶劑對橡膠部件的表面進(jìn)行了硬化處理，即使在高溫高濕環(huán)境下長期保存也可防止離子導(dǎo)電劑滲出。
為了解決上述課題，本發(fā)明涉及的帶電輥在導(dǎo)電性支持體上形成與圖像載體抵接的橡膠層，其特征在于，上述橡膠層通過以下處理獲得利用至少含有異氰酸酯化合物的溶劑，對向未添加導(dǎo)電劑的橡膠基材上至少添加離子導(dǎo)電劑而成形的導(dǎo)電劑添加橡膠層的表面，以使導(dǎo)電劑添加橡膠層和上述圖像載體的抵接部的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.4以下的方式進(jìn)行硬化處理。
來自帶電輥的離子導(dǎo)電劑的滲出是因?yàn)閷?dǎo)電劑添加橡膠層的硬化處理未充分進(jìn)行而產(chǎn)生。在此，硬化處理的進(jìn)行程度不僅取決于處理時(shí)間，而且取決于處理溫度、溶劑的濃度等。并且，最佳的處理時(shí)間、處理溫度也因輥的大小(熱容量)不同而不同。因此，僅根據(jù)處理時(shí)間無法判斷導(dǎo)電劑添加橡膠層的硬化處理是否已充分進(jìn)行。
本發(fā)明人經(jīng)過刻苦鉆研，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電劑添加橡膠層的硬化處理的進(jìn)行程度與橡膠層(導(dǎo)電劑添加橡膠層)和圖像載體的抵接部的動(dòng)摩擦系數(shù)緊密相關(guān)，從而完成了本發(fā)明。
當(dāng)硬化處理進(jìn)行得不充分時(shí)，導(dǎo)電劑添加橡膠層的表面沒有充分硬化，因此上述抵接部的動(dòng)摩擦系數(shù)上升。并且，從微觀角度出發(fā)，在硬化處理未充分進(jìn)行的情況下，動(dòng)摩擦系數(shù)大的橡膠層露出的區(qū)域較多，因此上述抵接部的動(dòng)摩擦系數(shù)上升。因此，根據(jù)上述抵接部的動(dòng)摩擦系數(shù)可了解導(dǎo)電劑添加橡膠層的硬化處理的進(jìn)行程度。
在此，根據(jù)本發(fā)明的上述構(gòu)造，進(jìn)行對導(dǎo)電劑添加橡膠層的硬化處理，直到抵接部的動(dòng)摩擦系數(shù)變?yōu)?.4以下，因此如下述實(shí)施例所示，導(dǎo)電劑添加橡膠層充分硬化。其結(jié)果是，即使將帶電輥在高溫高濕環(huán)境下長期保存，也可防止離子導(dǎo)電劑從橡膠層滲出。
并且，本發(fā)明涉及的處理墨盒的特征在于具有上述圖像載體和上述帶電輥。并且，本發(fā)明涉及的圖像形成裝置的特征也在于具有上述圖像載體和上述帶電輥。
本發(fā)明的其他目的、特征及優(yōu)點(diǎn)通過以下記載可得以明確。并且本發(fā)明的長處可通過參照了附圖的以下說明得以明示。


圖1表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，是表示帶電輥的構(gòu)造的透視圖。
圖2表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，是表示圖像形成裝置整體構(gòu)造的截面圖。
圖3表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，是表示感光體的構(gòu)造的透視圖。
圖4表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，是表示感光體的內(nèi)部構(gòu)造的截面圖。
圖5是表示表面壓力的計(jì)算步驟的流程圖。
圖6是表示硬度和楊氏模量的關(guān)系的圖。
圖7是表示厚度和輥隙寬度的校正系數(shù)的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1至圖7對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行如下說明。
首先，根據(jù)圖2說明本實(shí)施方式的圖像形成裝置10的主要部件的構(gòu)造。并且圖2是從正面一側(cè)觀察圖像形成裝置10的縱向截面圖。
如圖2所示，圖像形成裝置10通過電子照相方式將和圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的圖像形成在紙張上。圖像形成裝置10具有感光體(圖像載體)1，其周圍具有用于實(shí)施公知的卡爾森處理(Carlson process)的構(gòu)造的帶電輥2、曝光單元3、顯影單元4、轉(zhuǎn)印單元5、定影單元6、及清潔單元7。
感光體1呈鼓狀，可旋轉(zhuǎn)地被軸支撐在未圖示的筐體上。感光體1在鋁等支持體表面上形成由OPC(Organic Photoconductor有機(jī)光導(dǎo)體)等構(gòu)成的感光層。但感光體1也可用帶狀的感光體來替代該鼓狀的感光體。
帶電輥2與感光體1表面接觸，使感光體1表面均勻地帶所需的電位，呈輥狀。并且，該帶電輥2可旋轉(zhuǎn)地被軸支撐在未圖示的筐體上。對帶電輥2的具體構(gòu)造稍后論述。
曝光單元3是將發(fā)光元件陣列狀排列的ELD(electro luminescentdisplay)、LED(light emitting diode)等寫入頭，或者具有激光照射部、反射鏡的激光掃描單元(LSU)。曝光單元3具有以下功能根據(jù)從外部輸入的圖像數(shù)據(jù)使感光體1曝光，從而在感光體1上形成和圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的靜電潛影。
顯影單元4通過色粉使感光體1表面形成的靜電潛影成像(顯影)，形成色粉圖像。轉(zhuǎn)印單元5具有由多個(gè)輥架起的旋轉(zhuǎn)的環(huán)形輪帶。在轉(zhuǎn)印單元5中，色粉圖像從感光體1轉(zhuǎn)印到該環(huán)形輪帶上，并將轉(zhuǎn)印的色粉圖像進(jìn)一步轉(zhuǎn)印到紙張上，從而在紙張上形成色粉圖像。
定影單元6從紙面的兩側(cè)利用加熱的輥壓接轉(zhuǎn)印了色粉圖像的紙張，從而將色粉圖像定影到紙張。
清潔單元7用于清掃轉(zhuǎn)印了色粉圖像后的感光體1的表面。清潔單元7具有潤滑劑7a、刷輥7b、及刮板7c，上述部件被箱體7d覆蓋。
刮板7c用于回收感光體1表面上殘留的色粉，由以感光體1的軸方向?yàn)殚L度方向的長尺狀的橡膠部件形成。刮板7c的一個(gè)長邊安裝在設(shè)在箱體7d的開口部的感光體1的旋轉(zhuǎn)方向下游一側(cè)，另一個(gè)長邊的邊沿(角)配置成與感光體1的表面接觸。
潤滑劑7a通過刷輥7b涂布到感光體1的表面，是在長度方向上具有和感光體1的長度相同長度(寬度)的立方體的固體形狀。該潤滑劑7a由潤滑劑保持部件保持，當(dāng)磨損且剩余量變少時(shí)可更換。
潤滑劑7a例如可使用作為金屬皂公知的脂肪酸金屬鹽或含氟樹脂等。脂肪酸金屬鹽包括硬脂酸鋅(zinc stearate)、硬脂酸銅、硬脂酸鐵、棕櫚酸鎂、油酸鋅、棕櫚酸鈣、油酸錳、油酸鉛等較長鏈的脂肪酸的金屬鹽。
刷輥7b是具有和感光體1基本相同長度(寬)的筒形刷子，并且與感光體1相互軸平行地配置，使刷子的毛尖碰到感光體1的表面。并且，刷輥7b被驅(qū)動(dòng)在和感光體1的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)，這樣一來，兩者在抵接部彼此向相同的方向滑動(dòng)。
感光體1與刷輥7b的抵接部位比轉(zhuǎn)印部位靠近感光體1的旋轉(zhuǎn)方向下游一側(cè)，使轉(zhuǎn)印了色粉圖像后的感光體1的表面和刷輥7b抵接。刷輥7b抓取比與感光體1的抵接部位靠近刷子旋轉(zhuǎn)方向上游一側(cè)配置的潤滑劑7a，并且將抓取的潤滑劑涂布到感光體1的表面。
這樣一來，刷輥7b通過向感光體1表面涂布潤滑劑7a的微粒子，降低刮板7c和感光體1表面之間的摩擦力，并且色粉對感光體1表面的附著力變小。其結(jié)果是，刮板7c可高效地進(jìn)行去除，同時(shí)抑制了感光體1的磨損。
并且，在本實(shí)施方式的圖像形成裝置中，感光體1及帶電輥2也可以可裝卸地安裝。即，至少使感光體1和帶電輥2作為處理墨盒(處理裝置)一體地構(gòu)成，通過將該處理墨盒安裝到圖像形成裝置以實(shí)現(xiàn)上述圖像形成裝置。
接著詳述感光體1的構(gòu)造。在本實(shí)施方式中，感光體1如圖3所示呈鼓狀，由支持體41、及在其表面上形成的感光層44構(gòu)成。
支持體41用于支持感光層44，可使用向(a)鋁、鋁合金、銅、鋅、不銹鋼、鈦等金屬材料、(b)聚對苯二甲酸乙二酯、聚酯、聚甲醛、或聚苯乙烯等高分子材料、硬質(zhì)紙、或玻璃等表面上層壓金屬箔的材料、蒸鍍了金屬材料的材料、或者蒸鍍或涂布了導(dǎo)電性高分子、氧化錫、氧化銦、碳粒子、或金屬粒子等導(dǎo)電性化合物的層的材料等。
感光層44由OPC(Organic Photoconductor有機(jī)光導(dǎo)體)等構(gòu)成，如圖3所示，從支持體41的表面一側(cè)開始依次層積電荷發(fā)生層45、電荷傳送層46。電荷發(fā)生層45接收光照射并產(chǎn)生電荷。該電荷發(fā)生層45如圖4所示包括通過吸收光來產(chǎn)生電荷的電荷發(fā)生材料(CGM)42；和粘合該電荷發(fā)生材料42的粘合樹脂48。
另一方面，電荷傳送層46接收在電荷發(fā)生層45產(chǎn)生的電荷，并傳送到感光體1的表面。該電荷傳送層46如圖4所示包括傳送電荷的電荷傳送材料(CTM)43；和使該電荷傳送材料43粘合的粘合樹脂47。
這樣一來，當(dāng)感光層44通過光照射而曝光時(shí)，在曝光的區(qū)域中從電荷發(fā)生層45產(chǎn)生電荷，發(fā)生的電荷通過電荷傳送層46傳送到感光層44的表面。其結(jié)果是，感光層44的表面電荷被中和，形成靜電潛影。
上述電荷發(fā)生材料42優(yōu)選以400～800nm的波長的光產(chǎn)生電荷的物質(zhì)。具體而言包括雙偶氮化合物、三偶氮化合物等偶氮化合物；酞菁化合物；squarium(スクエアリウム)化合物；azulenium(アズレニウム)化合物；二萘嵌苯類化合物；靛藍(lán)化合物；喹吖酮化合物；多環(huán)醌化合物；菁色素；噸染料；聚-N-乙烯咔唑、三硝基芴酮等電荷移動(dòng)配位化合物；并且，根據(jù)需要也可混合其二種以上。并且，電荷發(fā)生層45中的電荷發(fā)生材料42的含有率優(yōu)選重量標(biāo)準(zhǔn)下為20～80％。
另一方面，上述電荷傳送材料43例如可使用咔唑衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、噻唑衍生物、噻二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、咪唑酮衍生物、咪唑烷衍生物、二咪唑烷(bisimidazolidine)衍生物、苯乙烯化合物、腙化合物、吡唑啉衍生物、噁唑酮衍生物、苯并咪唑衍生物、喹唑啉衍生物、苯并呋喃衍生物、吖啶衍生物、吩嗪衍生物、氨茋衍生物、三烯丙胺衍生物、間苯二胺衍生物、茋衍生物、聯(lián)苯胺衍生物、聚-N-乙烯咔唑、聚-1-乙烯基次甲基膽色素(vinylbilene)、或聚-9-乙烯蒽等，根據(jù)需要也可混合其二種以上。此外，電荷傳送層46中的電荷傳送材料43的含有率優(yōu)選重量標(biāo)準(zhǔn)下為20～80％。
上述粘合樹脂47、48例如是從聚酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂、苯酚樹脂、醇酸樹脂、三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚芳酯樹脂、苯氧基樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚乙烯醇縮甲醛樹脂等各種樹脂、及含有構(gòu)成這些樹脂的重復(fù)單位中的二個(gè)以上的共聚物樹脂等構(gòu)成的群中選擇的一種來單獨(dú)使用，或者二種以上混合使用。并且，例如也可是氯乙烯-乙酸乙烯共聚物樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯-馬來酸酐共聚物樹脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物樹脂等絕緣性的共聚物樹脂。
感光體1可通過如下方法制造向上述支持體41浸泡并涂布含有電荷發(fā)生材料42、粘合樹脂48、以及作為它們的溶劑的有機(jī)溶劑的電荷發(fā)生層液，蒸發(fā)有機(jī)溶劑并形成電荷發(fā)生層45后，進(jìn)一步浸泡并涂布含有電荷傳送材料43、粘合樹脂47、以及作為它們的溶劑的有機(jī)溶劑的電荷傳送層液，蒸發(fā)有機(jī)溶劑并形成電荷傳送層46。
接著對帶電輥2的構(gòu)造進(jìn)行詳述。在本實(shí)施方式中，帶電輥2如圖1所示呈輥狀，由圓柱形的芯棒21、及其圓周面上形成的橡膠層22構(gòu)成。其中，橡膠層22包括進(jìn)行了表面處理的處理區(qū)域23、以及未進(jìn)行表面處理的非處理區(qū)域24，在橡膠層22中，處理區(qū)域23為表層一側(cè)，并且非處理區(qū)域24為芯棒21一側(cè)。
上述芯棒21例如可以使用將不銹鋼(SUS)等導(dǎo)電性金屬成形為棒狀的部件。向該芯棒21施加用于使感光體1帶電的直流恒定電壓。
并且，芯棒21周圍的橡膠層22通過以選自環(huán)氧氯丙烷均聚物、環(huán)氧氯丙烷-環(huán)氧乙烷共聚物、環(huán)氧氯丙烷-烯丙基縮水甘油醚共聚物、及環(huán)氧氯丙烷-環(huán)氧乙烷-烯丙基縮水甘油醚三元共聚物的一種或二種以上的混合物所構(gòu)成的環(huán)氧氯丙烷類橡膠為基材的組成物而形成。
并且，本實(shí)施方式的橡膠層22向上述環(huán)氧氯丙烷類橡膠基材上添加離子導(dǎo)電劑而形成。通過添加該導(dǎo)電劑，可將橡膠層22的電阻值調(diào)節(jié)到所需的值。添加到橡膠基材上的離子導(dǎo)電劑例如可使用Li、Na、K、Ca或Mg等金屬的氨絡(luò)鹽或高氯酸鹽，或三氟化乙酸鈉(sodiumacetate trifluoride)或季氨鹽等。并且，橡膠層22除了上述橡膠基材及各種導(dǎo)電劑外，也可進(jìn)一步含有碳黑等電子導(dǎo)電劑、加硫促進(jìn)劑及交聯(lián)劑。
并且，對含有上述各種添加劑的橡膠基材涂布表面處理液并浸泡，之后進(jìn)行加熱，從而在橡膠層22上形成處理區(qū)域23。此外，表面處理液的涂布方法可使用濺射涂布、浸漬涂布等一般的涂布方法。另一方面，未浸漬于表面處理液的橡膠層22的內(nèi)側(cè)部分成為非處理區(qū)域24。另外，處理區(qū)域23和非處理區(qū)域24并不具有明確的界線。通過該表面處理，可防止離子導(dǎo)電劑等從橡膠層22滲出而污染感光體。
上述表面處理液可使用在異氰酸酯化合物中添加了丙烯氟類共聚物、丙烯硅類共聚物及碳黑等導(dǎo)電劑的液體。上述異氰酸酯化合物例如包括2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、對苯二異氰酸酯(PPDI)、1，5-萘二異氰酸酯(NDI)及3，3-二甲基聯(lián)苯-4，4’-二異氰酸酯(TODI)及上述聚合體及變性體等。
并且，丙烯氟類共聚物及丙烯硅類共聚物可使用在預(yù)定溶劑中可溶性地與異氰酸酯化合物進(jìn)行反應(yīng)并化學(xué)鏈接的材料。具體而言，丙烯氟類共聚物具有氫氧基、烷基、或羧基、是溶劑可溶性的氟類共聚物，例如包括丙烯酸酯和丙烯酸氟化烷類的嵌段共聚物、及其衍生物等。并且，丙烯硅類共聚物是溶劑可溶性的硅類共聚物，例如包括丙烯酸酯和丙烯酸硅氧烷酯的嵌段共聚物及其衍生物等。
在上述帶電輥2中應(yīng)注意的是，橡膠層22的表面處理充分進(jìn)行這一點(diǎn)。從高溫高濕環(huán)境下的帶電輥2滲出離子導(dǎo)電劑是在帶電輥的表面處理不充分時(shí)產(chǎn)生。作為左右該帶電輥表面處理的進(jìn)行程度的參數(shù)包括表面處理液的濃度、以及涂布表面處理液后的焙燒處理中的焙燒溫度及焙燒時(shí)間等。
在本實(shí)施方式的帶電輥2中，被上述各參數(shù)左右的表面處理的進(jìn)行程度根據(jù)帶電輥2的橡膠層22的表面與感光體1的表面的抵接部(輥隙部)的動(dòng)摩擦系數(shù)來判斷。在本實(shí)施方式的帶電輥2中，在橡膠層22表面與感光體1表面的抵接部的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.40以下的條件下進(jìn)行表面處理。換言之，本實(shí)施方式的帶電輥2進(jìn)行表面處理，直到橡膠層22表面與感光體1表面的抵接部的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.40以下為止。
如下述實(shí)施例所示，表面處理的進(jìn)行程度受到上述各種參數(shù)的影響，但如果進(jìn)行表面處理直到動(dòng)摩擦系數(shù)為0.40以下為止，則表面處理充分進(jìn)行，即使在高溫高濕環(huán)境下長期保存，離子導(dǎo)電劑也不會(huì)從橡膠層22滲出。
并且，為了防止離子導(dǎo)電劑滲出，帶電輥2和感光體1的抵接部的表面壓力不過高也很重要。具體而言，如下述實(shí)施例所示，優(yōu)選抵接部的表面壓力為3.5g/mm2以下。由此，能夠切實(shí)地防止長期保存在高溫高濕環(huán)境下時(shí)離子導(dǎo)電劑的漏出。
另外，帶電輥2與感光體1的抵接部的表面壓力不能直接測量，但是可以通過以下方法計(jì)算。在本說明書中，“表面壓力”是指通過以下方法計(jì)算出的值。并且在以下公式中，“^”表示乘方，“exp(A)”表示e(自然對數(shù)的底)的A次方。
圖5是表示求表面壓力的步驟的圖。首先，根據(jù)從帶電輥2對感光體1施加的總負(fù)荷G(kgf)、及帶電輥2和感光體1中較短的輥長L(cm)，通過以下公式(1)計(jì)算單位長度的負(fù)荷WW＝G/L ...(1)接著根據(jù)帶電輥2的橡膠層22的表面硬度S求得楊氏模量E。gent公式所示的硬度S和楊氏模量E的關(guān)系一般如圖6的圖表所示。在本申請中，硬度指標(biāo)采用JIS-A規(guī)格的硬度。并且，根據(jù)該JIS-A規(guī)格下的硬度S(°)，利用以下近似公式(2)計(jì)算出楊氏模量E(kg/cm2)E＝2.8764×exp(0.0458×S) …(2)接著，根據(jù)感光體1的直徑D1(cm)及帶電輥2的直徑D2(cm)，利用以下公式(3)計(jì)算出參數(shù)D的值1/D＝1/D1+1/D2…(3)接著，根據(jù)單位長度的負(fù)荷W、參數(shù)D及楊氏模量E，利用以下公式(4)計(jì)算出半個(gè)輥隙寬度h0h0＝[1.5×(W×D)/(π×E)]^0.5 …(4)接著，根據(jù)帶電輥2的橡膠層22的厚度b(cm)求得用于校正半輥隙寬h0的校正系數(shù)h/h0。其中，h/h0和h0/b的關(guān)系一般如圖7的圖表所示。在本申請中，h/h0利用以下近似公式(5)計(jì)算h/h0＝-0.002×(h0/b)^3+0.0402×(h0/b)^2-0.289×(h0/b)+1.0586 …(5)并且，根據(jù)求得的校正關(guān)系h/h0，利用以下公式(6)計(jì)算已校正的半輥隙寬hh＝(h/h0)×h0…(6)接著根據(jù)已校正的半輥隙寬度h，利用以下公式(7)計(jì)算輥隙寬度h’h’＝2×h…(7)最后，根據(jù)總負(fù)荷G、輥長L及輥隙寬度h’，利用以下公式(8)計(jì)算表面壓力M(g/cm2)M＝1000×G/(L×h’) …(8)如上所述，通過使用上述公式(1)～(8)，可根據(jù)總負(fù)荷G(kgf)、輥長L(cm)、帶電輥2的橡膠層22表面硬度S(°)、感光體1的直徑D1(cm)、帶電輥21的直徑D2(cm)、及帶電輥2的橡膠層22的厚度b(cm)求得表面壓力M(g/cm2)。
此外，如上所述，本實(shí)施方式的圖像形成裝置10的清潔單元7中包括刷輥7b。該刷輥7b通過圓周面與潤滑劑7a及感光體1的摩擦，將潤滑劑7a涂布到感光體1上。其中，刷輥7b除了向感光體1涂布潤滑劑7a的功能外，還具有去除從帶電輥2的橡膠層22滲出并附著到感光體1上的離子導(dǎo)電劑等的功能。
如上所述，本實(shí)施方式的帶電輥2是在芯棒21(導(dǎo)電性支持體)上形成橡膠層22的帶電輥。該帶電輥2可通過包括以下步驟的方法來制造橡膠層形成步驟，將至少添加了離子導(dǎo)電劑的橡膠基材在芯棒21(導(dǎo)電性支持體)上作為含導(dǎo)電劑橡膠層形成；和硬化處理步驟，將在該橡膠層形成步驟中形成的含導(dǎo)電劑橡膠層的表面通過至少含有異氰酸酯化合物的溶劑進(jìn)行硬化處理。其中應(yīng)注意的是，上述硬化處理在橡膠層22表面和感光體1(圖像載體)表面的抵接部的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.40以下的條件下進(jìn)行。
(實(shí)施例)接著說明為了驗(yàn)證本發(fā)明的有效性而進(jìn)行的實(shí)施例。
(實(shí)驗(yàn)1)在本實(shí)驗(yàn)中，調(diào)查通過對含有離子導(dǎo)電劑的上述橡膠層22以各種條件進(jìn)行表面處理時(shí)，是否因離子導(dǎo)電劑從橡膠層22滲出而導(dǎo)致感光體1的污染。并且，明確了該感光體1的污染和動(dòng)摩擦系數(shù)的關(guān)系。進(jìn)一步，也調(diào)查了帶電輥2的橡膠層22和感光體1的感光層44的抵接部的動(dòng)摩擦系數(shù)和帶電輥2的滑移之間的關(guān)系。
首先，對以下實(shí)施例及比較例中的共同構(gòu)造進(jìn)行說明。在本實(shí)驗(yàn)中，以直徑8mm的SUS棒為芯棒21，橡膠層22的橡膠基材則使用環(huán)氧氯丙烷類橡膠。并且，通過向該橡膠基材混入以碳黑為主要成分的電子導(dǎo)電劑、及以高氯酸鋰為主要成分的離子導(dǎo)電劑，在芯棒21上成型含離子導(dǎo)電劑的橡膠層22，制造成模擬帶電輥12。并且，對模擬帶電輥12的橡膠層22的表面進(jìn)行研磨加工，使橡膠層22的外徑為21mm。
接著，對該模擬帶電輥12上吹附含有異氰酸酯化合物、丙烯氟類聚合物及丙烯硅類聚合物的表面處理液并將其浸泡，通過焙燒處理進(jìn)行模擬帶電輥12的表面處理，制造出帶電輥2。在以下實(shí)施例及比較例中，將焙燒處理中的焙燒溫度及焙燒時(shí)間、表面處理液的濃度分別從三個(gè)階段中選擇并適當(dāng)?shù)亟M合。
另一方面，感光體1的支持體41使用表面粗糙度(JIS B 0601-1982的最大高度)Rmax為3μm、直徑為80mm的鋁管。作為感光體1的電荷發(fā)生層45的材料的電荷發(fā)生層液調(diào)制含有以下物質(zhì)的液體●Y型鈦氧基鈦菁(oxo-titanyl phthalocyanine)(SYNTEC制造，電荷發(fā)生物質(zhì))1重量份●聚乙烯醇縮丁醛樹脂(積水化學(xué)工業(yè)社制造，商品名エスレツBMS，粘合樹脂)1重量份●甲乙酮(有機(jī)溶劑)98重量份并且作為電荷傳送層46的材料的電荷傳送層液調(diào)制含有以下物質(zhì)的液體●由以下結(jié)構(gòu)式表示的苯乙烯類化合物(電荷傳送物質(zhì))100重量份 (化學(xué)式1)●聚碳酸樹脂(帝人化成社制造，商品名C1400，粘度平均分子量38,000，粘合樹脂)100重量份●甲乙酮(有機(jī)溶劑)800重量份●硅油(東レダウコ一ニング·シリコ一ン社制造，商品名SH200，添加劑)0.02重量份并且，向上述支持體41浸泡并涂布各個(gè)層液，并蒸發(fā)有機(jī)溶劑，從而形成感光層44。
并且，使這樣制造的帶電輥2及感光體1以抵接部的表面壓力為3.5g/mm2的方式抵接，在室溫35℃、濕度80％的高溫高濕條件下放置14天。之后，為了判斷感光體1的表面是否發(fā)生了離子導(dǎo)電劑引起的污染，將該感光體1組裝到夏普(株)制造的數(shù)字復(fù)合機(jī)AR-705S中，輸出三張?jiān)贏3大小的紙上整個(gè)面形成了半色調(diào)圖像的打印樣本，確認(rèn)各樣本中是否存在因感光體污染引起的圖像缺陷(白斑或濃度小的區(qū)域)。并且，在放置感光體1時(shí)，在以下二種條件下實(shí)施向感光體1預(yù)先涂布了由硬脂酸鋅構(gòu)成的潤滑劑后與帶電輥2抵接；以及未涂布潤滑劑而與帶電輥2抵接。
并且，表面處理后、且放置前的帶電輥2和感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)如下所示制造模型來測量。首先，對于表面處理后的帶電輥2的表面，準(zhǔn)備將和上述感光體1相同的感光層涂布到PET薄膜片而形成的寬10mm的片材，并配置該片材，使感光層表面和帶電輥2的表面接觸。并且，從片材上以100g的砝碼進(jìn)行加重，使片材的感光層抵接帶電輥2，在該狀態(tài)下拉伸片材，利用ヘイドン(Heidon)公司制造的摩擦系數(shù)測量儀(商品名Heidon-14)測量動(dòng)摩擦系數(shù)。將該模型下測量的動(dòng)摩擦系數(shù)的值作為帶電輥2和感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)。并且，進(jìn)行上述測量時(shí)，感光層的表面不涂布潤滑劑。
接著，為了調(diào)查由感光體污染引起的圖像缺陷，將和感光體1抵接放置的上述帶電輥2組裝到將夏普(株)制造的數(shù)字復(fù)合機(jī)AR-705S改造為接觸帶電方式的改造設(shè)備中，輸出三張?jiān)贏3大小的紙上整個(gè)面形成了半色調(diào)圖像的打印樣本，確認(rèn)各樣本中是否存在因帶電輥的滑移引起的圖像缺陷。并且，該改造設(shè)備使用通過上述方法制造的感光體。
(實(shí)施例1-1)將上述焙燒處理中的焙燒溫度設(shè)定為由“高”、“標(biāo)準(zhǔn)”、“低”構(gòu)成的三個(gè)階段中的“高”。焙燒時(shí)間設(shè)定為由“長”、“標(biāo)準(zhǔn)”、“短”構(gòu)成的三個(gè)階段中的“長”。表面處理液的濃度設(shè)定為由“高”、“標(biāo)準(zhǔn)”、“低”構(gòu)成的三個(gè)階段中的“高”。
將在上述條件下進(jìn)行了表面處理的帶電輥2與涂布了潤滑劑的感光體1抵接并長期保存，其結(jié)果是從第一張開始均未發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷。并且，帶電輥2和感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.25。
但是，將該帶電輥2組裝到改造設(shè)備進(jìn)行打印后，明顯發(fā)現(xiàn)黑條狀的圖像缺陷。可以認(rèn)為這是因?yàn)閹щ娸?的滑移較明顯。
(實(shí)施例1-2)焙燒溫度設(shè)定為“高”、焙燒時(shí)間設(shè)定為“長”、表面處理液的濃度設(shè)定為“高”。
將在上述條件下進(jìn)行了表面處理的帶電輥2與未涂布潤滑劑的感光體1抵接并長期保存，其結(jié)果是從第一張開始均未發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷。并且，帶電輥2和感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.25。
但是，利用該帶電輥2進(jìn)行打印后，發(fā)現(xiàn)少量黑條狀的圖像缺陷。可以認(rèn)為這是因?yàn)閹щ娸?發(fā)生了輕微的滑移。
(實(shí)施例1-3)焙燒溫度設(shè)定為“高”、焙燒時(shí)間設(shè)定為“長”、表面處理液的濃度設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”。
將在上述條件下進(jìn)行了表面處理的帶電輥2與未涂布潤滑劑的感光體1抵接并長期保存，其結(jié)果從是第一張開始均未發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷。并且，帶電輥2和感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.27。進(jìn)一步用該帶電輥2進(jìn)行打印后，也未發(fā)現(xiàn)帶電輥2的滑移引起的圖像缺陷。
(實(shí)施例1-4)
焙燒溫度設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”、焙燒時(shí)間設(shè)定為“長”、表面處理液的濃度設(shè)定為“高”。
將在上述條件下進(jìn)行了表面處理的帶電輥2與未涂布潤滑劑的感光體1抵接并長期保存，其結(jié)果是從第一張開始均未發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷。并且，帶電輥2和感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.3。進(jìn)一步用該帶電輥2進(jìn)行打印后，也未發(fā)現(xiàn)帶電輥2的滑移引起的圖像缺陷。
(實(shí)施例1-5)焙燒溫度設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”、焙燒時(shí)間設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”、表面處理液的濃度設(shè)定為“高”。
將在上述條件下進(jìn)行了表面處理的帶電輥2與未涂布潤滑劑的感光體1抵接并長期保存，其結(jié)果是從第一張開始均未發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷。并且，帶電輥2和感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.31。進(jìn)一步用該帶電輥2進(jìn)行打印后，也未發(fā)現(xiàn)帶電輥2的滑移引起的圖像缺陷。
(實(shí)施例1-6)焙燒溫度設(shè)定為“高”、焙燒時(shí)間設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”、表面處理液的濃度設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”。
將在上述條件下進(jìn)行了表面處理的帶電輥2與未涂布潤滑劑的感光體1抵接并長期保存，其結(jié)果是從第一張開始均未發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷。并且，帶電輥2和感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.33。進(jìn)一步用該帶電輥2進(jìn)行打印后，也未發(fā)現(xiàn)帶電輥2的滑移引起的圖像缺陷。
(實(shí)施例1-7)
焙燒溫度設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”、焙燒時(shí)間設(shè)定為“長”、表面處理液的濃度設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”。
將在上述條件下進(jìn)行了表面處理的帶電輥2與未涂布潤滑劑的感光體1抵接并長期保存，其結(jié)果是從第一張開始均未發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷。并且，帶電輥2和感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.35。進(jìn)一步用該帶電輥2進(jìn)行打印后，也未發(fā)現(xiàn)帶電輥2的滑移引起的圖像缺陷。
(實(shí)施例1-8)焙燒溫度設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”、焙燒時(shí)間設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”、表面處理液的濃度設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”。
將在上述條件下進(jìn)行了表面處理的帶電輥2與未涂布潤滑劑的感光體1抵接并長期保存，其結(jié)果是從第一張開始均未發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷。并且，帶電輥2和感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.39。進(jìn)一步用該帶電輥2進(jìn)行打印后，也未發(fā)現(xiàn)帶電輥2的滑移引起的圖像缺陷。
(實(shí)施例1-9)焙燒溫度設(shè)定為“低”、焙燒時(shí)間設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”、表面處理液的濃度設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”。
將在上述條件下進(jìn)行了表面處理的帶電輥2與未涂布潤滑劑的感光體1抵接并長期保存，其結(jié)果是從第一張開始均未發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷。并且，帶電輥2和感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.4。進(jìn)一步用該帶電輥2進(jìn)行打印后，也未發(fā)現(xiàn)帶電輥2的滑移引起的圖像缺陷。
(實(shí)施例1-10)
焙燒溫度設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”、焙燒時(shí)間設(shè)定為“短”、表面處理液的濃度設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”。
將在上述條件下進(jìn)行了表面處理的帶電輥2與涂布了潤滑劑的感光體1抵接并長期保存，其結(jié)果是從第一張開始均未發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷。并且，帶電輥2和涂布潤滑劑前的感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.42。進(jìn)一步用該帶電輥2進(jìn)行打印后，也未發(fā)現(xiàn)帶電輥2的滑移引起的圖像缺陷。
(比較例1-1)焙燒溫度設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”、焙燒時(shí)間設(shè)定為“短”、表面處理液的濃度設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”。
將在上述條件下進(jìn)行了表面處理的帶電輥2與未涂布潤滑劑的感光體1抵接并長期保存，其結(jié)果是在第一張中發(fā)現(xiàn)了感光體污染引起的圖像缺陷，但第二張以后缺陷消失。并且，帶電輥2和感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.42。可以認(rèn)為在第一張發(fā)現(xiàn)圖像缺陷而在第二張之后缺陷消失，是因?yàn)殡m然存在離子導(dǎo)電劑引起的感光體污染，但是是微量的，因此通過清潔刮板等被抓取了。另一方面，用該帶電輥2進(jìn)行打印后，也未發(fā)現(xiàn)帶電輥2的滑移引起的圖像缺陷。
(比較例1-2)焙燒溫度設(shè)定為“低”、焙燒時(shí)間設(shè)定為“短”、表面處理液的濃度設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”。
將在上述條件下進(jìn)行了表面處理的帶電輥2與未涂布潤滑劑的感光體1抵接并長期保存，其結(jié)果是在三張均發(fā)現(xiàn)了感光體污染引起的圖像缺陷。并且，帶電輥2和感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.45?？梢哉J(rèn)為在三張均發(fā)現(xiàn)圖像缺陷，是因?yàn)殡x子導(dǎo)電劑引起的感光體污染的程度較為明顯。另一方面，用該帶電輥2進(jìn)行打印，也未發(fā)現(xiàn)帶電輥2的滑移引起的圖像缺陷。
(比較例1-3)焙燒溫度設(shè)定為“低”、焙燒時(shí)間設(shè)定為“標(biāo)準(zhǔn)”、表面處理液的濃度設(shè)定為“低”。
將在上述條件下進(jìn)行了表面處理的帶電輥2與未涂布潤滑劑的感光體1抵接并長期保存，其結(jié)果是在三張均發(fā)現(xiàn)了感光體污染引起的圖像缺陷。并且，帶電輥2和感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.47。另一方面，用該帶電輥2進(jìn)行打印，也未發(fā)現(xiàn)帶電輥2的滑移引起的圖像缺陷。
(比較例1-4)焙燒溫度設(shè)定為“低”、焙燒時(shí)間設(shè)定為“短”、表面處理液的濃度設(shè)定為“低”。
將在上述條件下進(jìn)行了表面處理的帶電輥2與未涂布潤滑劑的感光體1抵接并長期保存，其結(jié)果是在三張均發(fā)現(xiàn)了感光體污染引起的圖像缺陷。并且，帶電輥2和感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.49。另一方面，用該帶電輥2進(jìn)行打印，也未發(fā)現(xiàn)帶電輥2的滑移引起的圖像缺陷。
匯總上述結(jié)果如表1所示。
(表1)

其中，上述表1中的感光體污染一項(xiàng)中，“○”表示從第一張開始均未發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷，“△”表示發(fā)現(xiàn)第一張或第二張存在感光體污染引起的圖像缺陷，之后消失，“×”表示直到第三張均發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷。并且，附著到感光體的離子導(dǎo)電劑通過感光體的旋轉(zhuǎn)被清潔刮板抓取，因此隨著張數(shù)重疊，圖像缺陷減小。因此“○”意味著未發(fā)生感光體污染，“△”意味著稍微發(fā)生了感光體污染，“×”意味著感光體污染較明顯。
同樣，在上述表1中的滑移一項(xiàng)中，“○”表示未發(fā)現(xiàn)帶電輥的滑移引起的黑條狀的圖像缺陷，“△”表示發(fā)生了較少的帶電輥的滑移引起的黑條狀的圖像缺陷，“×”表示明顯發(fā)生了帶電輥的滑移引起的黑條狀的圖像缺陷。
從本實(shí)驗(yàn)可知，即使使表面處理所用的表面處理液的濃度及焙燒時(shí)的焙燒溫度及焙燒時(shí)間進(jìn)行各種變化，只要是動(dòng)摩擦系數(shù)為0.4以下的處理?xiàng)l件，就可防止離子導(dǎo)電劑從帶電輥2的橡膠層22滲出。
并且，從實(shí)施例1-10和比較例1-1的結(jié)果可知，如果向感光體1涂布潤滑劑則可改善感光體污染。其原因在于，即使離子導(dǎo)電劑從帶電輥的電阻層滲出并附著到圖像載體上，由于其間存在潤滑劑，因此不會(huì)牢固地固定到感光體上。其結(jié)果是，通過圖像形成前的前旋轉(zhuǎn)，利用潤滑劑涂布單元、清潔單元等可簡單地去除附著到圖像載體上的離子導(dǎo)電劑，因此不會(huì)發(fā)生離子導(dǎo)電劑附著引起的圖像缺陷。
另一方面，當(dāng)帶電輥2和感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)過小時(shí)，有可能會(huì)發(fā)生黑條狀的圖像缺陷。這是因?yàn)?，如果帶電?和感光體1之間的動(dòng)摩擦力較小，則帶電輥2相對于感光體1輕微滑移，產(chǎn)生帶電不均。因此可以說，帶電輥2和感光體1之間的動(dòng)摩擦系數(shù)優(yōu)選為0.27以上。
進(jìn)一步，從實(shí)施例1-1及實(shí)施例1-2的結(jié)果可知，使帶電輥2抵接感光體1并在高溫高濕環(huán)境下放置時(shí)，當(dāng)與涂布了潤滑劑的感光體1抵接時(shí)，在放置期間，帶電輥2的動(dòng)摩擦系數(shù)趨向變小，易于滑移。因此，將動(dòng)摩擦系數(shù)設(shè)定為0.27以上這一點(diǎn)，在感光體1上涂布有潤滑劑的圖像形成裝置中是非常重要的。
(實(shí)驗(yàn)2)接著，對于將具有進(jìn)行了表面處理的橡膠層22的帶電輥2在各種表面壓力條件下與感光體1抵接，在該狀態(tài)下進(jìn)行長期保存時(shí)離子導(dǎo)電劑從橡膠層22滲出是否會(huì)產(chǎn)生感光體1的污染進(jìn)行調(diào)查。
在本實(shí)驗(yàn)中，使用和實(shí)驗(yàn)1相同的帶電輥2及感光體1。并且，進(jìn)行帶電輥2的橡膠層22的表面處理時(shí)的焙燒溫度、焙燒時(shí)間及表面處理液的濃度均為上述“標(biāo)準(zhǔn)”。
并且，使這樣制造的帶電輥2以使抵接部的表面壓力為以下所示的預(yù)定值的方式與感光體1抵接，在室溫35℃、濕度80％的高溫高濕條件下放置14天。之后，為了判斷感光體1的表面是否發(fā)生了離子導(dǎo)電劑引起的污染，將該感光體1組裝到夏普(株)制造的數(shù)字復(fù)合機(jī)AR-705S，輸出三張?jiān)贏3大小的紙上整個(gè)面形成了半色調(diào)圖像的打印樣本，確認(rèn)各樣本中是否存在因感光體污染引起的圖像缺陷(白斑或濃度小的區(qū)域)。
(實(shí)施例2-1)使帶電輥2和感光體1的抵接部的表面壓力為2.8g/mm2。其結(jié)果是，從第一張開始均未發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷。
(實(shí)施例2-2)使帶電輥2和感光體1的抵接部的表面壓力為3.5g/mm2。其結(jié)果是，從第一張開始均未發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷。
(比較例2-1)使帶電輥2和感光體1的抵接部的表面壓力為4.0g/mm2。其結(jié)果是，第一張發(fā)現(xiàn)了感光體污染引起的圖像缺陷，第二張后消失。
(比較例2-2)使帶電輥2和感光體1的抵接部的表面壓力為4.5g/mm2。其結(jié)果是，直到第三張均發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷。
(比較例2-3)使帶電輥2和感光體1的抵接部的表面壓力為5.0g/mm2。其結(jié)果是，直到第三張均發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷。匯總上述各條件及結(jié)果如下表2所示。
(表2)

其中，在上述表2中，“○”表示從第一張開始均未發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷，“△”表示發(fā)現(xiàn)第一張或第二張存在感光體污染引起的圖像缺陷，之后消失，“×”表示直到第三張均發(fā)現(xiàn)感光體污染引起的圖像缺陷。
從本實(shí)驗(yàn)可知，如果使帶電輥2和感光體1的抵接部的表面壓力為3.5g/mm2以下，則可切實(shí)地防止離子導(dǎo)電劑從帶電輥2的橡膠層22滲出。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式及實(shí)施例，在權(quán)利要求所示范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變更。即，通過組合在權(quán)利要求范圍內(nèi)適當(dāng)變更的技術(shù)手段而獲得的實(shí)施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
并且，在本說明書所示的數(shù)值范圍以外，只要是不違反本發(fā)明主旨的合理的范圍，當(dāng)然也包含在本發(fā)明中。
如上所述，本發(fā)明涉及的帶電輥是具有橡膠層的構(gòu)造，上述橡膠層通過以下處理獲得利用至少含有異氰酸酯化合物的溶劑，對向未添加導(dǎo)電劑的橡膠基材上至少添加離子導(dǎo)電劑而成形的導(dǎo)電劑添加橡膠層的表面，以使導(dǎo)電劑添加橡膠層和上述圖像載體的抵接部的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.4以下的方式進(jìn)行硬化處理。
因此，如上所述，能夠得到即使在高溫高濕環(huán)境下長期保存，也可防止離子導(dǎo)電劑滲出的效果。
并且優(yōu)選上述橡膠層通過對導(dǎo)電劑添加橡膠層的表面以使導(dǎo)電劑添加橡膠層和上述圖像載體的抵接部的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.27以上、0.4以下的方式進(jìn)行硬化處理而獲得。
如實(shí)施例所示，當(dāng)橡膠層和圖像載體之間的動(dòng)摩擦系數(shù)過小時(shí)，帶電輥可能相對圖像載體滑動(dòng)。但是通過上述構(gòu)造，橡膠層和圖像載體間的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.27以上，足夠大，因此在利用該帶電輥進(jìn)行圖像形成時(shí)，可防止帶電輥相對圖像載體滑動(dòng)。
并且優(yōu)選上述帶電輥的橡膠層和上述圖像載體的抵接部的表面壓力為3.5g/mm2以下。
作為左右離子導(dǎo)電劑滲出的主要原因，包括帶電輥的橡膠層和圖像載體的抵接部的表面壓力。即，如果抵接部的表面壓力高，則易于產(chǎn)生離子導(dǎo)電劑從橡膠層的滲出，而如果抵接部的表面壓力低，則離子導(dǎo)電劑難以從橡膠層滲出。
因此，根據(jù)上述構(gòu)造，由于抵接部的表面壓力為3.5g/mm2以下，因此如下述實(shí)施例所示，表面壓力足夠小，可切實(shí)防止離子導(dǎo)電劑滲出。
并且，上述圖像形成裝置優(yōu)選還具有潤滑劑涂布單元，與上述圖像載體接觸并涂布潤滑劑。
根據(jù)上述構(gòu)造，通過潤滑劑涂布單元向圖像載體涂布潤滑劑，因此即使離子導(dǎo)電劑從帶電輥的橡膠層滲出并附著到圖像載體，也不會(huì)牢固固定，因此可通過該潤滑劑涂布單元、清潔單元等去除附著到圖像載體上的離子導(dǎo)電劑。
根據(jù)本發(fā)明，在通過至少含有異氰酸酯化合物的溶劑對橡膠部件的表面進(jìn)行了硬化處理的帶電輥中，即使在高溫高濕環(huán)境下長期保存也可防止離子導(dǎo)電劑的滲出。因此本發(fā)明適用于電子照相方式的圖像形成裝置。
上述詳細(xì)說明的具體實(shí)施方式
或?qū)嵤├齼H用于明確本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，并不限定于這種具體示例進(jìn)行狹義的解釋，在本發(fā)明的主旨及權(quán)利要求范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種變更并實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種帶電輥，在導(dǎo)電性支持體上形成與圖像載體抵接的橡膠層，其特征在于，上述橡膠層通過以下處理獲得利用至少含有異氰酸酯化合物的溶劑，對向未添加導(dǎo)電劑的橡膠基材上至少添加離子導(dǎo)電劑而成形的導(dǎo)電劑添加橡膠層的表面，以使導(dǎo)電劑添加橡膠層和上述圖像載體的抵接部的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.4以下的方式進(jìn)行硬化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶電輥，其特征在于，上述橡膠層通過對導(dǎo)電劑添加橡膠層的表面以使導(dǎo)電劑添加橡膠層和上述圖像載體的抵接部的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.27以上、0.4以下的方式進(jìn)行硬化處理而獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶電輥，其特征在于，上述帶電輥的橡膠層和上述圖像載體的抵接部的表面壓力為3.5g/mm2以下。
4.一種具有帶電輥和圖像載體的處理墨盒，其特征在于，上述帶電輥在導(dǎo)電性支持體上形成與上述圖像載體抵接的橡膠層，上述橡膠層通過以下處理獲得利用至少含有異氰酸酯化合物的溶劑，對向未添加導(dǎo)電劑的橡膠基材上至少添加離子導(dǎo)電劑而成形的導(dǎo)電劑添加橡膠層的表面，以使導(dǎo)電劑添加橡膠層和上述圖像載體的抵接部的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.4以下的方式進(jìn)行硬化處理。
5.一種具有帶電輥和圖像載體的圖像形成裝置，其特征在于，上述帶電輥在導(dǎo)電性支持體上形成與上述圖像載體抵接的橡膠層，上述橡膠層通過以下處理獲得利用至少含有異氰酸酯化合物的溶劑，對向未添加導(dǎo)電劑的橡膠基材上至少添加離子導(dǎo)電劑而成形的導(dǎo)電劑添加橡膠層的表面，以使導(dǎo)電劑添加橡膠層和上述圖像載體的抵接部的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.4以下的方式進(jìn)行硬化處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像形成裝置，其特征在于，還具有潤滑劑涂布單元，與上述圖像載體接觸并涂布潤滑劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種帶電輥，利用至少含有異氰酸酯化合物的溶劑對橡膠部件的表面進(jìn)行硬化處理，即使在高溫高濕環(huán)境下長期保存，也可防止離子導(dǎo)電劑的滲出，帶電輥是在芯棒上形成橡膠層的輥，該橡膠層是向環(huán)氧氯丙烷類橡膠基材添加離子導(dǎo)電劑的材料，通過涂布含有異氰酸酯化合物的溶液并加熱來實(shí)施表面處理，其中，上述表面處理在橡膠層和感光體的抵接部的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.4以下的條件下進(jìn)行。
文檔編號(hào)G03G15/00GK101063854SQ20071010195
公開日2007年10月31日 申請日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者香川敏章, 新川幸治, 佐桑徹 申請人:夏普株式會(huì)社