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导电辊子

文献发布时间:2023-06-19 18:35:48


导电辊子

技术领域

本发明涉及一种导电辊子。

背景技术

已知一种图像形成设备,例如电子照相复印机。这种图像形成设备通过曝光在带电的感光器的表面上形成潜像,然后通过将墨粉粘附到潜像来使潜像显影,接着将显影的图像转印到例如用于记录的纸张。通常,通过对感光器的表面均匀地充电来提高图像质量。作为使感光器带电的方法,例如,已知使充电辊子靠近感光器的表面的方法。

专利文献1公开了一种被用作充电辊子的导电辊子。该导电辊子包括支撑部和覆盖支撑部的涂覆层。涂覆层包括形成在支撑部的外周上的弹性层以及形成在弹性层的外周上的表面层。弹性层包括合成橡胶。涂覆层包括树脂。此外,涂覆层包括绝缘颗粒和导电试剂,导电试剂被用于调节导电辊子的电阻。

在专利文献1中,为导电构件的表面层的粗糙度大于弹性层的粗糙度。具体地,通过增大绝缘颗粒的平均颗粒尺寸和绝缘颗粒的量,表面层的粗糙度大于弹性层的粗糙度。通过使表面层粗糙化以形成优先放电的部分,从而减少了图像不均匀。

相关的现有技术文献

专利文献

专利文献1:公开号为2004-306519的日本专利申请

发明内容

发明要解决的问题

然而,随着绝缘颗粒的数量的增大,绝缘颗粒的密度增大。因此,充电辊子的电阻过度地增大。结果,放电减小,从而引起了在获得感光器的表面所需的电势方面的问题。因此,难以使感光器的表面均匀地带电,从而引起了在充分减少图像不均匀方面的问题。因此,需要用于减少发生图像不均匀的新的构造。

解决问题的手段

为了解决以上问题,根据本发明的一个方面的导电辊子包括:基部,基部包括外表面,外表面沿着并围绕基部的轴线;以及表面层,表面层被布置在基部的外表面上。表面层包括颗粒,基部的外表面的微观不平度十点高度Rz大于或等于6.0微米并且小于或等于8.0微米,并且表面层的外表面的微观不平度十点高度Rz大于或等于5.5微米并且小于或等于8.5微米。

发明的效果

根据本发明,能够减少图像不均匀的发生。

附图说明

图1是示出具有根据实施例的导电辊子的图像形成设备的示意图。

图2是充电辊子的横截面视图,该充电辊子是根据实施例的导电辊子的示例。

图3是示出了充电辊子的表面层的放大的横截面视图。

具体实施方式

将参照附图对根据本发明的优选实施例进行描述。在附图中,元件的尺寸和比例可以不同于实际产品的尺寸和比例,并且一些元件可以被示意性地示出以便于理解。本发明的范围不限于以下描述的实施例,除非以下说明包括对本发明的范围进行具体限定的描述。

1、图像形成设备100

图1是示出具有根据实施例的导电辊子的图像形成设备100的示意图。图像形成设备100是通过电子照相方法在记录介质M(例如用于打印的纸张)上形成图像的设备,例如复印机或打印机。

如在图1中示出,图像形成设备100包括感光器10、充电装置20、曝光装置30、显影装置40、转印装置50、清理装置60以及定影装置(未示出)。在这些装置中,充电装置20、曝光装置30、显影装置40、转印装置50以及清理装置60在感光器10的圆周方向上沿着感光器10的外表面以该顺序布置。

感光器10包括作为最外侧的光敏层,该光敏层由光电导绝缘材料(例如有机感光器(OPC,organic photoreceptor))形成,例如,图1中的感光器10是被构造成围绕感光器10的轴线旋转的圆柱形构件或柱状构件(感光鼓)。

充电装置20是被构造成通过电晕放电等使感光器10的外表面均匀地带电的装置。在图1中示出的示例中,充电装置20包括充电辊子21,充电辊子是导电辊子的示例,此外,充电装置20被构造成在充电辊子21与感光器10之间产生电晕放电等。

曝光装置30是如下的装置,该装置被构造成根据来自外部装置(例如个人计算机)的图像信息,通过使用光(例如激光)对感光器10的外表面进行曝光来在感光器10的外表面上形成静电潜像。

显影装置40将墨粉T施加到在感光器10的外表面上形成的静电潜像上,以将潜像可视化为墨粉图像,例如,在图1中的显影装置40包括:容器41,容器被构造成在容器中容纳墨粉T;显影辊子42,显影辊子被构造成承载墨粉T;墨粉供应辊子43,墨粉供应辊子被构造成将墨粉T供应到显影辊子42;以及调节刀片44,调节刀片被构造成调节由显影辊子42承载的墨粉T的量。

转印装置50是被构造成将形成在感光器10上的墨粉图像转印到记录介质M的装置。在图1中示出的示例中,转印装置50包括转印辊子51,并且向转印辊子51施加预定偏压,以将感光器10上的墨粉图像转印到记录介质M,记录介质在感光器10与转印辊子51之间被传送。

已经转印有墨粉图像的记录介质M被定影装置(未示出)加热和按压。因此,墨粉图像被固定到记录介质M上。定影装置未被特别地限定,并且定影装置可以是各种类型的公知的定影装置中的一种,各种类型的公知的定影装置包括使用辊子固定方法的定影装置、使用胶片固定方法的定影装置、使用闪光固定方法的定影装置等。

清理装置60是被构造成在转印过程之后将保留在感光器10的外表面上的墨粉T移除的装置。在图1中示出的示例中,清理装置60包括:清理刀片61,清理刀片被构造成从感光器10的外表面刮除墨粉T;以及收集器62,收集器被构造成收集由清理刀片61刮除的墨粉T。

2.充电辊子21

图2是充电辊子21的横截面视图,该充电辊子是根据实施例的导电辊子的示例。如在图2中示出,充电辊子21包括基部2和表面层21c。将依次地描述充电辊子21的元件中的每一个元件。

2-1.基部2

基部2是柱状构件或圆柱形构件,基部包括外表面2s,外表面沿着并围绕基部2的轴线AX。基部2包括芯部构件21a和弹性层21b。弹性层21b被夹在芯部构件21a与表面层21c之间。

2-1a.芯部构件21a

芯部构件21a是柱状导电构件或圆柱形导电构件。芯部构件21a具有两个端部,两个端部中的每一个端部可以适当地布置有用于轴承的轴构件。

用于芯部构件21a的材料未被特别地限定,芯部构件可以由具有优异导热性和机械强度的金属或树脂材料形成。特别地,用于芯部构件21a的材料的示例包括金属材料(例如不锈钢材料、镍(Ni)材料、镍合金材料、铁(Fe)材料、磁性不锈钢材料、钴-镍(Co-Ni)合金材料等)以及树脂材料(例如聚酰亚胺树脂(PI)材料等)。芯部构件21a可以通过使用这些材料中的一种材料来形成,或替代地,芯部构件可以通过使用这些材料中的两种或更多种材料的呈混合物、层压体或合金的形式的组合来形成。

芯部构件21a例如通过诸如切割的公知的机加工技术来制造。芯部构件21a的表面可以适当地经受表面处理,例如喷砂处理或电镀处理。

2-1b.弹性层21b

弹性层21b被布置在芯部构件21a的整个外表面上,此外,弹性层21b是具有导电性和弹性的层。弹性层21b通过充电辊子21与感光器10之间的接触而弹性变形。在与通过充电辊子21与感光器10之间的接触形成的压印部N靠近的区域R1或R2中,弹性变形使充电辊子21的外表面与感光器10的外表面之间的距离在沿着轴线AX的方向上相等。

在图2中示出的示例中,弹性层21b是单层;然而,弹性层21b可以是具有两层或更多层的层压体。在芯部构件21a与弹性层21b之间,可以适当地插入另一个层,例如将这些层彼此粘结的粘合层、改善这些层的密封的密封层、或者对芯部构件21a的表面状况进行调节的调节层。

弹性层21b的厚度未被特别地限定,并且为了实现弹性层21b的适当弹性,弹性层的厚度例如可以在大于或等于0.5mm并且小于或等于5mm的范围内,并且可以优选地在大于或等于1mm并且小于或等于3mm的范围内。

弹性层21b例如由在橡胶材料中添加有导电性赋予试剂的橡胶组合物形成。弹性层21b可以是由橡胶组合物形成的致密构件,或者弹性层可以是由橡胶组合物形成的泡沫构件。

橡胶材料未被特别地限定,并且橡胶材料可以是例如合成橡胶材料,诸如聚氨酯橡胶(PUR)材料、氯醚橡胶(ECO)材料、丁腈橡胶(NBR)材料、苯乙烯橡胶(SBR)材料或氯丁二烯橡胶(CR)材料等,此外,这些材料中的一种材料可以单独使用,或替代地,这些材料中的两种或更多种材料的组合可以以共聚物或共混物等的形式使用。

橡胶材料不限于合成橡胶材料,橡胶材料可以是热塑性弹性体材料。诸如交联试剂或交联助剂等添加剂可以被适当地添加到橡胶材料。交联试剂未被特别地限定,交联试剂的示例包括硫和过氧化物硫化剂等。交联助剂的示例包括无机材料(例如氧化锌和氧化镁)以及有机材料(例如硬脂酸和胺)。

导电性赋予试剂未被特别地限定,导电性赋予试剂的示例包括电子导电性赋予试剂和离子导电性赋予试剂,此外,这些试剂中的两种或更多种试剂的组合可以以混合物等的形式使用。电子导电性赋予试剂未被特别地限定,电子导电性赋予试剂的示例包括炭黑和金属粉末等,此外,可以单独使用电子导电性赋予试剂中的一种电子导电性赋予试剂,或者可以使用电子导电性赋予试剂中的两种或更多种电子导电性赋予试剂的组合。离子导电性赋予试剂未被特别地限定,离子导电性赋予试剂的示例包括有机盐、无机盐、金属络合物以及离子液体。有机盐的示例包括三氟化钠乙酸酯材料等。无机盐的示例包括高氯酸锂材料和季铵盐等。金属络合物的示例包括卤化铁-乙二醇材料,如在专利号为3655364的日本专利中所示出的。离子液体是在室温下为液体的熔融盐,离子液体的熔点为70摄氏度或更低,优选地为30摄氏度或更低,如在公开号为2003-202722的日本专利申请中所示出的。

优选地,弹性层21b的硬度计硬度在大于或等于50°并且小于或等于64°的范围内。弹性层21b的硬度计硬度在该范围内,使得可以适当地实现以下描述的表面层21c的形状的效果。硬度计硬度根据JIS K 6253或ISO 7619通过使用“A型”硬度计来测量。

以上描述的弹性层21b例如通过挤出成型来形成。该成型可以是嵌件挤出成型,在嵌件挤出成型中,芯部构件21a被用作嵌件。在这种情况下,芯部构件21a和弹性层21b的接合与形成弹性层21b同时地执行。替代地,弹性层21b可以通过将由以上描述的橡胶组合物形成的片状的或管状的构件粘结到芯部构件21a的外表面来形成。在形成弹性层21b时,弹性层21b的厚度和表面粗糙度可以适当地通过使用研磨机器等对弹性层21b的外表面进行研磨来适当地调节。

弹性层21b可以省略。在弹性层21b被省略的情况下,基部2由芯部构件21a构成。

2-2.表面层21c

表面层21c被布置在基部2的外表面2s上。具体地,表面层21c被布置在基部2的整个外表面2s上。表面层21c是充电辊子21的最外层。因此,表面层21c的外表面21s是充电辊子21的最外侧的表面。

表面层21c是导电层。外表面21s被粗糙化。因此,与外表面21s是光滑表面的构造相比,电晕充电在充电辊子21与感光器10之间均匀地产生。

图3是示出了充电辊子21的表面层21c的放大的横截面视图。如在图3中示出,表面层21c包括导电部分21c1和多个表面粗糙度赋予材料21c2。表面粗糙度赋予材料21c2被布置在导电部分21c1中。导电部分21c1用于在导电部分21c1与感光器10的外表面之间的区域R1或R2处产生放电,并且用作粘合部,该粘合部将处于分散状态的表面粗糙度赋予材料21c2固定到弹性层21b。另一方面,表面粗糙度赋予材料21c2用于使表面层21c的表面粗糙化。将依次详细地描述导电部分21c1和表面粗糙度赋予材料21c2。

导电部分21c1由导电树脂组合物形成,在导电树脂组合物中,导电试剂被添加到为基体材料的树脂材料中。树脂组合物可以包括另一种添加剂,例如改性剂等。

树脂材料未被特别地限定,树脂材料的示例包括氨基甲酸酯树脂材料、丙烯酸树脂材料、丙烯酸氨基甲酸酯树脂材料、氨基树脂材料、硅树脂材料、氟树脂材料、聚酰胺树脂材料、环氧树脂材料、聚酯树脂材料、聚醚树脂材料、酚醛树脂材料、脲醛树脂材料、聚乙烯醇缩丁醛树脂材料、三聚氰胺树脂材料以及尼龙树脂材料等。这些基体材料中的一种基体材料可以单独使用,或者替代地,这些材料中的两种或更多种材料可以以共聚物或共混物等的形式使用。

导电试剂未被特别地限定,导电试剂的示例包括炭黑(例如乙炔黑、科琴黑以及Tokablack(卜ーカブラック)等),炭纳米管,锂盐(例如高氯酸锂材料等),离子液体(例如1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐等),金属氧化物材料(例如氧化锡材料等)以及导电聚合物。这些导电试剂中的一种导电试剂可以单独使用,或替代地,这些导电试剂中的两种或更多种导电试剂的组合可以以混合物等的形式使用。

表面粗糙度赋予材料21c2未被特别地限定,表面粗糙度赋予材料21c2的示例包括丙烯酸颗粒,氨基甲酸酯颗粒,聚酰胺树脂颗粒,硅树脂颗粒,氟树脂颗粒,苯乙烯树脂颗粒,酚醛树脂颗粒,聚酯树脂颗粒、烯烃树脂颗粒、环氧树脂颗粒、尼龙树脂颗粒、二氧化硅颗粒、高岭土颗粒、硅藻土颗粒、玻璃珠以及空心玻璃球等。这些种类的颗粒中的一种颗粒可以单独使用,或者替代地,这些种类的颗粒中的两种或更多种颗粒可以组合地使用。以上描述的表面粗糙度赋予材料21c2具有电绝缘性质;然而,表面粗糙度赋予材料21c2不限于此,并且表面粗糙度赋予材料可以是导电的。表面粗糙度赋予材料21c2可以是碳颗粒、石墨颗粒、碳球、氧化铝颗粒、氧化钛颗粒、氧化锌颗粒、氧化镁颗粒、氧化锆颗粒、硫酸钙颗粒、碳酸钙颗粒、碳酸镁颗粒、硅酸钙颗粒、氮化铝颗粒、氮化硼颗粒或滑石颗粒等。

表面层21c由涂覆液体形成,在该涂覆液体中,以上描述的树脂组合物被溶解在溶剂中,此外,以上描述的表面粗糙度赋予材料21c2被分散在涂覆液体中。具体地,涂覆液体被施加到基部2的外表面2s上,然后被硬化或固化,从而形成表面层21c。使用例如超声波来搅拌涂覆液体。例如,通过在大于或等于80摄氏度并且小于或等于160摄氏度的范围内的温度下、在大于或等于20分钟并且小于或等于60分钟的范围内的时间内进行干燥,使涂覆液体硬化或固化。

施加涂覆液体的方法未被特别地限定,并且该方法的示例包括浸渍涂覆方法、辊子涂覆方法以及喷涂方法等。为了使涂覆液体固化或硬化,可以适当地执行热处理、紫外线照射处理等。

用于涂覆液体的溶剂未被特别地限定,溶剂的示例包括水基溶剂(例如水等),酯基溶剂(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯或乙酸丁酯等),酮基溶剂(例如甲基乙基酮(MEK)或甲基异丁基酮(MIBK)等),醇基溶剂(例如甲醇、乙醇、丁醇或2-丙醇(IPA)等),烃基溶剂(例如丙酮、甲苯、二甲苯、己烷或庚烷等),以及卤化溶剂(例如氯仿等)。这些溶剂中的一种溶剂可以单独使用,或替代地,这些溶剂中的两种或更多种的组合可以以混合物等的形式使用。

如以上所描述的,充电辊子21是导电辊子的示例,充电辊子包括:基部2,基部包括沿着轴线AX的外表面2s;以及表面层21c,表面层被布置在基部2的外表面2s上。在充电辊子21中,基部2的外表面2s的表面粗糙度以及表面层21c的外表面21s的表面粗糙度分别被设置在预定范围内。

具体地,基部2的外表面2s的微观不平度十点高度Rz大于或等于6.0微米并且小于或等于8.0微米。表面层21c的外表面21s的微观不平度十点高度Rz大于或等于5.5微米并且小于或等于8.5微米。微观不平度十点高度Rz根据JIS B 0601(1994)进行测量。

基部2的外表面2s的微观不平度十点高度Rz以及表面层21c的外表面21s的微观不平度十点高度Rz中的每一个在以上描述的对应范围内;因此,与常规材料相比,表面粗糙度赋予材料21c2的平均颗粒尺寸以及含量可以容易地降低。因此,与常规材料相比,表面粗糙度赋予材料21c2的密度可以降低。因此,能够减少由于表面粗糙度赋予材料21c2的密度的增大而导致的高电阻的产生。结果,放电增大,从而获得对于感光器10的表面所需的电势。由于表面粗糙度赋予材料21c2的密度与常规材料相比能够容易地降低,因此能够增大导电部分21c1的不具有表面粗糙度赋予材料21c2的部分的面积。因此,可以增加放电点的数量。

在充电辊子21中,基部2的外表面2s的微观不平度十点高度Rz以及表面层21c的外表面21s的微观不平度十点高度Rz中的每一个在以上描述的对应范围内;因此,放电间隙G的变化在表面层21c的整个外表面21s上能够减少。因此,通过使用充电辊子21,感光器10的表面可以均匀地带电。因此,通过使用充电辊子21能够减少图像不均匀。

另一方面,如果外表面2s的微观不平度十点高度Rz大于以上描述的上限值,则在外表面21s处可能局部地发生放电不足,并且可能产生积垢。具体地,如果在外表面21s处局部地发生放电不足,则容易出现感光器10的表面的静电附着有墨粉的部分。结果,与该部分对应的图像的密度是密集的。

如果外表面2s的微观不平度十点高度Rz小于以上描述的下限值,则在外表面21s处可能局部地发生过度放电,并且可能发生局部放电。具体地,如果在外表面21s处局部地发生过度放电,则在通过曝光装置30形成潜像的过程中,感光器10的表面上的电势可能不会被完全移除。因此,带电的墨粉可能被静电排斥,导致在感光器10的表面上形成的潜像具有未附着有墨粉的部分。结果,与该部分对应的图像的密度是微小的。

另外,如果基部2的外表面2s的微观不平度十点高度Rz在以上描述的范围之外,则与基部2的外表面2s的微观不平度十点高度Rz在以上描述的范围内的情况相比,难以将表面层21c的外表面21s的微观不平度十点高度Rz调节到以上描述的范围内。

只要基部2的外表面2s的微观不平度十点高度Rz以及表面层21c的外表面21s的微观不平度十点高度Rz中的每一个在以上描述的对应范围内,表面粗糙度赋予材料21c2的平均颗粒尺寸以及含量就不被特别地限定。

如以上所描述的,充电辊子21包括芯部构件21a和导电弹性层21b。与不包括弹性层21b的情况相比,包括弹性层21b使得更易于使放电间隙G在沿着轴线AX的方向上相等。因此,通过使用充电辊子21,电可以被均匀地充电或放电到感光器10的外表面。结果,与常规方法相比,能够减少图像不均匀性。

此外,如以上所描述的,表面层21c包括导电部分21c1,导电部分包含树脂材料和导电材料。因此,由于处于分散状态的表面粗糙度赋予材料21c2能够被固定到弹性层21b,因此微观不平度十点高度Rz的变化能够在表面层21c的整个外表面21s上减小。

在图3中示出的示例中,表面粗糙度赋予材料21c2从导电部分21c1部分地暴露到外部;然而,表面粗糙度赋予材料21c2可以被完全嵌入在导电部分21c1中。

优选地,表面层中的表面粗糙度赋予材料21c2的含量大于或等于百分之2.0(按质量计)并且小于或等于百分之10.0(按质量计)。当这种含量在以上描述的范围内时,与含量在该范围之外的情况相比,更易于将表面层21c的外表面21s的每个微观不平度十点高度Rz调节到以上描述的范围内。

优选地,表面层21c的外表面21s的微观不平度十点高度Rz小于基部2的外表面2s的微观不平度十点高度Rz。这使得与外表面21s的微观不平度十点高度Rz大于外表面2s的微观不平度十点高度Rz的情况相比,更易于将表面层21c的外表面21s的微观不平度十点高度Rz调节到以上描述的范围内。

表面层21c的外表面21s的微观不平度十点高度Rz可以大于或等于基部2的外表面2s的微观不平度十点高度Rz。

此外,基部2和表面层21c的电阻值(换言之,整个充电辊子21的电阻值)未被特别地限定,整个充电辊子的电阻值可以例如在4.5logΩ至5.5logΩ的范围内。电阻值根据以下各项而变化:例如外表面21s的微观不平度十点高度Rz、表面粗糙度赋予材料21c2的平均颗粒尺寸和含量、以及表面层21c的平均厚度。

在包括充电辊子21和感光器10的图像形成设备100中,充电辊子21通过在充电辊子21与感光器10的外表面之间施加电压而使感光器10的外表面带电。电压(换言之,充电电压)可以是DC电压,或者可以是通过将AC电压叠加在DC电压上而获得的电压。与充电电压是通过将AC电压叠加在DC电压上而获得的电压的情况相比,在充电电压是DC电压的情况下,经常容易发生充电不均匀。然而,通过使用充电辊子21,即使当充电电压是DC电压时,也能够减少图像不均匀。

3.变型

可以对以上描述的实施例进行各种变型。以下描述了可以应用于以上描述的实施例的具体变型。从以下变型中自由地选择的两个或更多个变型可以被组合,只要这种组合不会产生冲突。

3-1.第一变型

在以上描述的实施例中,示出了根据本发明的导电辊子被应用于充电辊子的情况的示例;然而,本发明不限于该示例。根据本发明的导电辊子除了适用于图像形成设备(例如电子照相复印机或打印机)的充电辊子之外,还适用于例如显影辊子、转印辊子、静电电荷消除辊子、墨粉供应辊子等。

3-2.第二变型

在以上描述的实施例中,示出了充电辊子与感光器的外表面接触的构造;然而,本发明不限于该构造,并且可以使用导电辊子靠近感光器的外表面的构造。例如,在导电辊子是显影辊子的情况下,显影方法可以是接触方法或非接触方法。

3-3.第三变型

在以上描述的实施例中,图像形成设备是单色图像形成设备;然而,图像形成设备可以是彩色图像形成设备。在图像形成设备是彩色图像形成设备的情况下,图像形成设备可以使用旋转显影方法或串联显影方法。在图像形成设备包括中间转印元件的情况下,导电辊子可以被应用于一级转印辊子或二级转印辊子。此外,图像形成设备可以使用湿式墨粉或干式墨粉,并且墨粉可以是磁性或非磁性的单组分显影剂或双组分显影剂。

示例

以下将描述本发明的具体示例。本发明不限于以下示例。

A.导电辊子的制造

A-1.第一示例

弹性层的制造

首先,使用辊子混合器来捏合橡胶组合物。橡胶组合物包括以下组分。

被用作橡胶材料的氯醚橡胶(由大阪曹达有限公司制造的“Epichlomer(エピクロマ)-CG-102”):100质量份

被用作导电性赋予试剂的三氟乙酸钠:0.5质量份

被用作交联助剂的氧化锌:3质量份

被用作交联助剂的硬脂酸:2质量份

交联试剂:1.5质量份

使被捏合的橡胶组合物形成为片状材料,然后将被捏合的橡胶组合物缠绕成围绕芯部构件的表面,芯部构件的直径为8mm,然后将被捏合的橡胶组合物模压成型以形成由交联的氯醚橡胶制成的层。然后,使用研磨机器来研磨该层的表面,以形成厚度为2mm的弹性层。在研磨过程中,在弹性层的厚度变成预定厚度之后,研磨机器的研磨轮的旋转速度从1000rpm依次地增大到2000rpm、3000rpm,以通过干式研磨来研磨弹性层的表面。

得到的弹性层的硬度根据JIS K 6253或ISO 7619使用“A型”硬度计来测量;结果,测量的硬度在50°至64°的范围内。

基部的外表面的微观不平度十点高度Rz的测量如下地进行。使用接触式表面粗糙度测量机器(由小板研究所有限公司制造的Surf Coder(サーフコーダ)“SE-500”),在以下测量条件下测量基部的外表面的微观不平度十点高度Rz。

测量条件

截止值:λc=2.5mm

测量长度:7.5mm

测量速度:0.5mm/sec

测量位置:在每个导电辊子的3个点处测量微观不平度十点高度Rz,并且计算在3个点处的微观不平度十点高度Rz的平均值。平均值(换言之,基部的外表面的微观不平度十点高度Rz)是6.5微米。

表面层的制造

首先,制备用于形成表面层的涂覆液体。涂覆液体包括以下组分。

被用作稀释溶剂的乙酸乙酯;60.0质量份

被用作树脂材料的聚氨酯树脂:19.9质量份(多元醇(由旭化成化学公司制造的“T5650E”):10.8质量份,以及异氰脲酸酯(由旭化成化学公司制造的“TPA-100”):9.1质量份)

被用作导电材料的碳分散液体[由御国色素有限公司制造的“MHI-BK”(含碳率(按质量计)为20%至30%)];18.4质量份

被用作添加剂的丙烯酸硅树脂聚合物(由NOF公司制造的“改性剂FS700”):1.0质量份

被用作表面粗糙度赋予试剂的氨基甲酸酯珠(由根上化学工业有限公司制造),平均颗粒尺寸为3微米:2.0质量份

使用球磨机将涂覆液体搅拌3小时,涂覆液体具有以上描述的组分。被用作表面粗糙度赋予试剂的氨基甲酸酯珠在涂覆液体中的含量为质量的0.5%。

通过使用涂覆液体在以上描述的弹性层的外表面上形成表面层来形成导电辊子。具体地,通过喷涂将被搅拌的涂覆液体施加在基部的外表面上,然后将被搅拌的涂覆液体在电炉中在120摄氏度下干燥60分钟,以形成平均厚度为5.0微米的表面层。被用作表面粗糙度赋予试剂的氨基甲酸酯珠在表面层中的含量(按质量计)为2.0%。

表面层的平均厚度通过以下方法来测量:首先用激光显微镜(由基恩士公司制造的“VK-X200”)观察弹性层的横截面和表面层的横截面(弹性层的横截面和表面层的横截面是沿着在弹性层和表面层的厚度方向上的线截取的),然后测量在表面层的周向方向上的20个不同的点处的、从表面层的外表面到表面层与弹性层之间的边界的距离,再然后计算测量的距离的平均值。测量的面积为200.0微米x285.1微米。测量放大倍数为1000倍。

表面层的外表面的微观不平度十点高度Rz的测量如下地进行。使用接触式表面粗糙度测量机器(由小板研究所有限公司制造的Surf Coder(サーフコーダ)“SE-500”),在以下测量条件下测量表面层的外表面的微观不平度十点高度Rz。

测量条件

截止值:λc=2.5mm

测量长度:7.5mm

测量速度:0.5mm/sec

测量位置:在每个导电辊子的3个点处测量微观不平度十点高度Rz,并且计算在3个点处的微观不平度十点高度Rz的平均值。平均值(换言之,基部的外表面的微观不平度十点高度Rz)是5.7微米。

导电辊子的电阻值的测量如下地进行。具体地,首先制备由不锈钢(SUS)形成的直径为30mm的金属辊子。接下来,将导电辊子的轴线和金属辊子的轴线平行地布置,然后使导电辊子与金属辊子发生接触。从导电辊子朝向金属辊子向被包括在导电辊子中的芯部构件的端部中的每一个端部施加4.9N的载荷。因此,总载荷为9.8N。电阻计被连接到被包括在导电辊子中的芯部构件的一个端部和金属辊子的一个端部。然后,充电辊子21和金属辊子以47.1mm/s的圆周速度旋转。在这种状态下,施加200V的电压,并且通过电阻计测量在施加电压期间的电阻值。电阻值为4.55logΩ。测量的温度为23摄氏度,湿度为55%。电阻计是由ADC公司制造的数字静电计“8340A”。

A-2.第二示例至第四示例,以及第一比较示例和第六比较示例

根据第二示例至第四示例的导电辊子,以及根据第一比较示例和第六比较示例的导电辊子以与第一示例大致相同的方式制造。然而,基部的外表面的微观不平度十点高度Rz、表面层的外表面的微观不平度十点高度Rz、电阻值、表面粗糙度赋予材料的平均颗粒尺寸、表面层中的表面粗糙度赋予材料的含量、以及表面层的平均厚度被改变成如在表1中所列的值。

表1

B.导电辊子的评估

对于由复印机(由夏普公司制造的“A3-MFP”)打印的图像的图像不均匀性进行评估,该复印机使用根据示例中的每一个示例或比较示例中的每一个比较示例的导电辊子作为充电辊子。复印机使用直流电压作为充电电压。在23摄氏度的环境温度和55%的湿度下,以每分钟20张的打印速率执行打印。

B-1.是否存在由局部放电导致的图像不均匀

打印半色调图像,然后通过基于以下标准对是否存在白点、黑点、白条纹或黑条纹进行视觉确定来执行评估,白点、黑点、白条纹或黑条纹作为由局部放电导致的图像不均匀而出现在被打印的图像上。评估结果的概要在表1中示出。

标准

P:不存在由局部放电导致的图像不均匀。

F:存在由局部放电导致的图像不均匀。

B-2.是否存在由积垢导致的图像不均匀

打印纯白色图像,然后通过对是否存在由积垢导致的图像不均匀进行视觉确定来执行评估。评估结果的概要在以上描述的表1中示出。

标准

P:不存在积垢

F:存在积垢

“积垢”也被称为“灰雾”,意味着印刷在非印刷区域上。当积垢出现在被打印的纯白色图像上时,被打印的图像的亮度降低。

B-3.总体评估

在以上描述的B-1中的评估以及以上描述的B-2中的评估都是P的情况下,总体评估被限定为P,而在以上描述的情况之外的情况下,总体评估被限定为F。评估结果的概要在以上描述的表1中示出。

通过以上的评估结果可以理解,在表1中示出的示例中的每一个示例中,图像不均匀都可以减少。与这些结果相反,在比较示例中的每一个比较示例中都出现了图像不均匀。

附图标记的描述

10…感光器,20…充电装置,21…充电辊子,2…基部,2s…外表面,21a…芯部构件,21b…弹性层,21c…表面层,21c1…导电部分,21c2…表面粗糙度赋予材料,21s…外表面,30…曝光装置,40…显影装置,41…容器,42…显影辊子,43…墨粉供应辊子,44…调节刀片,50…转印装置,51…转印辊子,60…清理装置,61…清理刀片,62…收集器,100…图像形成设备,AX…轴线,G…放电间隙,M…记录介质,N…压印部,R1…区域,R2…区域,T…墨粉。

技术分类

06120115628449