充电部件、充电装置、处理盒和图像形成装置的制作方法

充电部件、充电装置、处理盒和图像形成装置
1.本技术是分案申请，其原申请的申请号为201810995055.9，申请日为2018年8月29日，发明名称为“充电部件、充电装置、处理盒和图像形成装置”。
技术领域
2.本发明涉及充电部件、充电装置、处理盒和图像形成装置。


背景技术：

3.在利用电子照相方法的图像形成装置中，首先，使用充电装置对包括由无机或有机材料制成的光导电性感光体的图像保持部件的表面进行充电，以形成潜像。此后，用带电色调剂使潜像显影，以形成可视化的色调剂图像。然后，色调剂图像通过中间转印部件或直接转印到诸如记录纸等记录介质上，并固定在记录介质上以形成目标图像。
4.作为设置在充电装置中的诸如充电辊等充电部件的制造方法，提出了以下的方案。
5.例如，日本特开2016-141128号公报公开了一种橡胶辊的制造方法，其包括用橡胶材料覆盖芯金属的外周面的第一步骤，其中橡胶材料在挤出条件下从挤出部分挤出成圆筒形，使得w/v(其是在不从芯金属供应部分供应芯金属时每分钟从挤出部分挤出的橡胶材料的挤出量v(g/min)，与第二压缩区域中的橡胶材料填充量w(g)的比)为1.5至4.0，并且芯金属是从芯金属供应部分供应到挤出成圆筒形的橡胶材料的中心部分；以及对覆盖芯金属外周面的橡胶材料进行硫化处理的第二步骤。
6.同时，图像保持部件随着设置成与图像保持部件接触的充电部件旋转而振动。在图像保持部件振动的情况下，由曝光装置形成的潜像的形成位置(写入位置)可以改变，并且可能发生图像中的浓度不均匀的产生。
7.此外，在设置成与图像保持部件接触的充电部件在圆周方向上具有差的表面形状的情况下，图像保持部件随着充电部件的旋转而振动。在图像保持部件振动的情况下，由曝光装置形成的潜像的形成位置(写入位置)可以改变，并且可能发生图像中的浓度不均匀的产生。


技术实现要素：

8.因此，本发明的第一目的在于提供一种充电部件，其中与re和rc满足re≤rc的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生，其中re是在距弹性部分的轴向端部5mm的位置处的充电部件的外径，并且rc是在弹性部分的轴向中央处的充电部件的外径的最大值。
9.因此，本发明的第二方面是提供一种充电部件，其中与ac/aa的值大于1.0的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生，其中ac是在圆周方向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下，在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值，aa是在轴向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下，在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值。
10.第一目的是通过以下第一方面至第十二方面(也称为实施方式x)来实现的。
11.根据本发明的第一方面，提供了一种充电部件，其包括：圆筒形或圆柱形导电性基材；和设置在导电性基材上的弹性部分，其中re和rc满足re》rc，其中re是在距弹性部分的轴向端部5mm的位置处的充电部件的外径，并且rc是在弹性部分的轴向中央处的充电部件的外径的最大值。
12.根据本发明的第二方面，在如第一方面所述的充电部件中，在圆周方向上周期性地分析弹性部分的表面形状的情况下，在1.5mm至6mm的周期性区域中弹性部分的轴向中央处的最大振幅值acc的值为0.4μm以上。
13.根据本发明的第三方面，在如第二方面所述的充电部件中，acc的值为0.4μm至1.0μm。
14.根据本发明的第四方面，在如第一方面所述的充电部件中，在圆周方向上周期性地分析弹性部分的表面形状的情况下，ae/acc的值，即在1.5mm至6mm的周期性区域中在距离弹性部分的轴向端部5mm的位置处的最大振幅值ae与在1.5mm至6mm的周期性区域中弹性部分的轴向中央处的最大振幅值acc的比，为1.0以下。
15.根据本发明的第五方面，在如第四方面所述的充电部件中，ae/acc的值为0.8以下。
16.根据本发明的第六方面，在如第一方面所述的充电部件中，在圆周方向上周期性地分析弹性部分的表面形状的情况下，在1.5mm至6mm的周期性区域中在距离弹性部分的轴向端部5mm的位置处的最大振幅值ae的值为0.4μm至0.8μm。
17.根据本发明的第七方面，在如第六方面所述的充电部件中，ae的值为0.4μm至0.7μm。
18.根据本发明的第八方面，在如第一方面所述的充电部件中，re值与rc值之差为0.05mm至0.5mm。
19.根据本发明的第九方面，在如第八方面所述的充电部件中，re值与rc值之差为0.25mm至0.5mm。
20.根据本发明的第十方面，提供了一种充电装置，其包括第一至第九方面中任一方面所述的充电部件。
21.根据本发明的第十一方面，提供了一种处理盒，其包括：图像保持部件；和充电装置，所述充电装置对图像保持部件表面充电并且具有第一至第九方面中任一方面所述的充电部件，所述充电部件设置成与图像保持部件的表面接触，其中处理盒能够从图像形成装置拆卸。
22.根据本发明的第十二方面，提供了一种图像形成装置，其包括：图像保持部件；充电装置，所述充电装置对图像保持部件表面充电并且具有第一至第九方面中任一方面所述的充电部件，所述充电部件设置成与图像保持部件的表面接触；曝光装置，所述曝光装置使带电的图像保持部件的表面曝光以形成潜像；显影装置，所述显影装置使用色调剂使形成在图像保持部件表面上的潜像显影以形成色调剂图像；及转印装置，所述转印装置将形成在图像保持部件表面上的色调剂图像转印到记录介质上。
23.第二目的通过以下第十三至第二十二方面(也称为实施方式a)来实现。
24.根据本发明的第十三方面，提供了一种圆筒形或圆柱形充电部件，其ac/aa的值为
1.0以下，其中ac是在圆周方向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下，在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值，并且aa是在轴向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下，在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值。
25.根据本发明的第十四方面，在如第十三方面所述的充电部件中，ac/aa的值为0.8以下。
26.根据本发明的第十五方面，在如第十四方面所述的充电部件中，ac/aa的值为0.7以下。
27.根据本发明的第十六方面，在如第十三方面所述的充电部件中，ac的值为0.2μm至1.0μm。
28.根据本发明的第十七方面，在如第十六方面所述的充电部件中，ac的值为0.4μm至0.8μm。
29.根据本发明的第十八方面，在如第十三方面所述的充电部件中，aa的值为0.3μm至1.1μm。
30.根据本发明的第十九方面，在如第十八方面所述的充电部件中，aa的值为0.7μm至1.0μm。
31.根据本发明的第二十方面，提供了一种充电装置，其包括如第十三至第十九方面中任一方面所述的充电部件。
32.根据本发明的第二十一方面，提供了一种处理盒，其包括：图像保持部件；和充电装置，所述充电装置对图像保持部件表面充电并且包括第十三至第十九方面中任一方面所述的充电部件，所述充电部件设置成与图像保持部件的表面接触，其中所述处理盒能够从图像形成装置拆卸。
33.根据本发明的第二十二方面，提供了一种图像形成装置，其包括：图像保持部件；充电装置，所述充电装置对图像保持部件表面充电并且包括第十三至第十九方面中任一方面所述的充电部件，所述充电部件设置成与图像保持部件的表面接触；曝光装置，所述曝光装置用于使带电图像保持部件的表面曝光以形成潜像；显影装置，所述显影装置使用色调剂使形成在图像保持部件表面上的潜像显影以形成色调剂图像；及转印装置，所述转印装置将形成在图像保持部件表面上的色调剂图像转印到记录介质上。
34.根据第一方面，提供了一种充电部件，其中与re和rc满足re≤rc的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生，其中，re是在距弹性部分的轴向端部5mm的位置处的充电部件的外径，并且rc是弹性部分轴向中央处的充电部件的外径的最大值。
35.根据第二方面，提供了一种充电部件，其中与在于在圆周方向上周期性地分析弹性部分的表面形状的情况下，在1.5mm至6mm的周期性区域中弹性部分的轴向中央处的最大振幅值acc的值小于0.4μm的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生。
36.根据第三方面，提供了一种充电部件，其中与其中acc的值为小于0.4μm或大于1.0μm的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生。
37.根据第四方面，提供了一种充电部件，其中与在圆周方向上周期性地分析弹性部分的表面形状的情况下，在1.5mm至6mm的周期性区域中距离弹性部分的轴向端部5mm的位置处的最大振幅值ae与在1.5mm至6mm的周期性区域中弹性部分的轴向中央处的最大振幅值acc的比ae/acc的值大于1.0的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生。
38.根据第五方面，提供了一种充电部件，其中与ae/acc的值为大于0.8的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生。
39.根据第六方面，提供了一种充电部件，其中与在圆周方向上周期性地分析弹性部分的表面形状的情况下，在1.5mm至6mm的周期性区域中在距离弹性部分的轴向端部5mm的位置处的最大振幅值ae的值小于0.4μm或大于0.8μm的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生。
40.根据第七方面，提供了一种充电部件，其中与ae的值小于0.4μm或大于0.7μm的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生。
41.根据第八方面，提供了一种充电部件，其中与re值与rc值之差小于0.05mm或大于0.5mm的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生。
42.根据第九方面，提供了一种充电部件，其中与re值与rc值之差小于0.25mm或大于0.5mm的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生。
43.根据第十方面，提供了一种充电装置，其中与re和rc满足re≤rc的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生，其中，re是在充电部件中距弹性部分的轴向端部5mm的位置处的充电部件的外径，并且rc是弹性部分轴向中央处的充电部件的外径的最大值。
44.根据第十一方面，提供了一种处理盒，其中与re和rc满足re≤rc的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生，其中，re是在充电部件中距弹性部分的轴向端部5mm的位置处的充电部件的外径，并且rc是弹性部分轴向中央处的充电部件的外径的最大值。
45.根据第十二方面，提供了一种图像形成装置，其中与re和rc满足re≤rc的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生，其中，re是在充电部件中距弹性部分的轴向端部5mm的位置处的充电部件的外径，并且rc是弹性部分轴向中央处的充电部件的外径的最大值。
46.根据第十三方面，提供了一种充电部件，其中与ac/aa的值大于1.0的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生，其中ac是在圆周方向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值，并且aa是在轴向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值。
47.根据第十四方面，提供了一种充电部件，其中与ac/aa的值大于0.8的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生。
48.根据第十五方面，提供了一种充电部件，其中与ac/aa的值大于0.7的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生。
49.根据第十六方面，提供了一种充电部件，其中与ac的值小于0.2μm或大于1.0μm的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生。
50.根据第十七方面，提供了一种充电部件其中与ac的值小于0.4μm或大于0.8μm的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生。
51.根据第十八方面，提供了一种充电部件，其中与aa的值小于0.3μm或大于1.1μm的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生。
52.根据第十九方面，提供了一种充电部件，其中与aa的值小于0.7μm或大于1.0μm的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生。
53.根据第二十方面，提供了一种充电装置，其中与ac/aa的值大于1.0的情况相比，其
防止了所得图像中浓度不均匀的产生，其中，ac是在圆周方向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值，并且aa是在轴向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值。
54.根据第二十一方面，提供了一种处理盒，其中与ac/aa的值大于1.0的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生，其中，ac是在圆周方向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值，并且aa是在轴向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值。
55.根据第二十二方面，提供了一种图像形成装置，其中与ac/aa的值大于1.0的情况相比，其防止了所得图像中浓度不均匀的产生，其中，ac是在圆周方向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值，并且aa是在轴向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值。
附图说明
56.将基于以下附图详细地描述本发明的示例性实施方式，其中：
57.图1是显示根据本示例性实施方式的充电部件的透视示意图；
58.图2是根据本示例性实施方式的充电部件的截面示意图；
59.图3是显示根据本示例性实施方式的图像形成装置的构造示意图；
60.图4是显示根据本示例性实施方式的充电部件(橡胶辊)的制造装置的构造示意图；
61.图5是显示作为流路形成部的实例的心轴的透视图；
62.图6是显示作为流路形成部的实例的心轴的正视图；
63.图7是显示作为流路形成部的实例的心轴的右侧视图；
64.图8是显示作为流路形成部的实例的心轴的后视图；及
65.图9是沿图7中的a-a线的截面图。
具体实施方式
66.首先，将描述与第一至第十二方面相关的实施方式x。
67.[充电部件]
[0068]
根据实施方式x的充电部件包括圆筒形或圆柱形导电性基材，和设置在导电性基材上的弹性部分，其中，re和rc满足re》rc，其中re是在距弹性部分的轴向端部5mm的位置处的充电部件的外径，并且rc是弹性部分轴向中央处的充电部件的外径的最大值。
[0069]
根据实施方式x的充电部件例如是设置成与待充电的部件(例如，图像保持部件)接触并且通过施加电压而对待充电的部件进行接触充电的充电部件。
[0070]
在本说明书中，电导电性是指20℃时的体积电阻率为1
×
10
14
ωcm以下。
[0071]
图像保持部件随着设置成与图像保持部件的表面接触的充电部件旋转而振动。在图像保持部件振动的情况下，由曝光装置形成的潜像的形成位置(写入位置)可能改变，并且可能发生图像中的浓度不均匀的产生。特别是，在图像保持部件、充电部件和使用发光二极管作为光源的曝光装置一体化地保持在壳体中的情况下，由充电部件引起的振动也通过壳体传播到曝光装置，并且由曝光装置形成的潜像的形成位置(写入位置)改变，从而容易
在图像中发生浓度不均匀。
[0072]
鉴于上述情况，根据实施方式x的充电部件是其中re和rc满足re》rc的充电部件，其中re是距弹性部分的轴向端部5mm位置处的充电部件的外径，并且rc是弹性部分轴向中央处的充电部件的外径的最大值。推测通过增加轴向端部附近的部分的厚度来防止由充电部件的旋转引起的图像保持部件的振动，所述轴向端部在弹性部分的轴向上与图像保持部件进行多次接触，从而防止了由曝光装置形成的潜像的形成位置(写入位置)的变化。
[0073]
因此，推测通过防止由曝光装置形成的潜像的形成位置(写入位置)的变化，可以获得防止在所得图像中产生浓度不均匀的充电部件。
[0074]
在下文中，将参考附图描述根据实施方式x的充电部件。
[0075]
图1是显示根据实施方式x的充电部件的透视示意图。图2是根据实施方式x的充电部件的截面示意图。图2是沿图1中的a-a线取的截面图。
[0076]
如图1和图2所示，根据实施方式x的充电部件310例如是包括圆筒形或圆柱形导电性基材312(轴)、设置在导电性基材312的外周表面上的弹性层314和设置在弹性层314的外周表面上的表面层316的辊部件。
[0077]
实施方式x中的弹性部分是至少具有弹性层314的弹性部分是足够的。表面层316可以设置在弹性层314的表面上。
[0078]
其中，弹性部分优选具有弹性层314和表面层316。
[0079]
根据实施方式x的充电部件310不限于上述构造，并且例如，可以采用未设置表面层316的模式，即，根据实施方式x的充电部件310是构造成具有导电性基材312和弹性层314的模式。
[0080]
此外，可以采用其中充电部件310还包括设置在弹性层314和导电性基材312之间的中间层(例如，粘合层)，以及设置在弹性层314和表面层316之间的电阻控制层或过渡防止层(transition preventing layer)的模式。
[0081]
在下文中，将描述根据实施方式x的充电部件310的细节。应当注意的是，将省略附图标记进行描述。
[0082]
在根据实施方式x的充电部件中，re和rc满足re》rc，其中re是距弹性部分的轴向端部5mm位置处的充电部件的外径，并且rc是弹性部分轴向中央处的充电部件的外径的最大值。
[0083]
有两个距弹性部分的轴向端部5mm的位置。然而，在至少一个位置处满足re》rc是足够的，并且从防止图像中的浓度不均匀的产生的观点出发，优选在各端部的5mm的两个位置处均满足re》rc。
[0084]
此外，从防止图像中的浓度不均匀的产生的观点出发，re值与rc值之差优选为0.05mm以上，更优选为0.05mm至0.5mm，更优选为0.10mm至0.5mm，并且特别优选为0.25mm至0.5mm。
[0085]
此外，从防止图像中的浓度不均匀的产生的观点出发，在根据实施方式x的充电部件中，优选的是re1和rc满足re1》rc，其中re1是从弹性部分的轴向端部到距其5mm的范围内的充电部件的平均外径，并且rc是弹性部分的轴向中央处的充电部件外径的最大值，并且，在根据实施方式x的充电部件中，更优选的是re2和rc满足re2》rc，其中re2是从弹性部分的轴向端部到距其10mm的范围内的充电部件的平均外径，并且rc是弹性部分的轴向中央处的
充电部件外径的最大值。
[0086]
从防止图像中的浓度不均匀的产生的观点出发，在圆周方向上周期性地分析弹性部分的表面形状的情况下，在1.5mm至6mm的周期性区域中弹性部分的轴向中央处的最大振幅值acc的值优选0.4μm以上，更优选为0.4μm至1.0μm，特别优选为0.6μm至0.8μm。
[0087]
从防止图像中的浓度不均匀的产生的观点出发，在圆周方向上周期性地分析弹性部分的表面形状的情况下，在1.5mm至6mm的周期性区域中在距离弹性部分的轴向端部5mm的位置处的最大振幅值ae的值优选为0.4μm以上，更优选为0.4μm至0.8μm，更优选为0.4μm至0.7μm，特别优选为0.4μm至0.6μm。
[0088]
从防止图像中的浓度不均匀的产生的观点出发，在圆周方向上周期性地分析弹性部分的表面形状的情况下，ae/acc的值，即在1.5mm至6mm的周期性区域中在距离弹性部分的轴向端部5mm的位置处的最大振幅值ae与在1.5mm至6mm的周期性区域中弹性部分的轴向中央处的最大振幅值acc的比，优选为1.0以下，更优选为0.9以下，更优选为0.8以下，特别优选为0.6至0.8。
[0089]
根据实施方式x的充电部件中的弹性部分的表面形状在圆周方向上的周期性分析通过以下方法进行。
[0090]
首先，使用圆形
·
圆筒形测量机来测量充电部件的弹性部分的轴向中央处的外形和位于距弹性部分的轴向端部5mm的位置处的外形。结果是，获得充电部件的截面外形的振幅。充电部件的截面外形的测量条件如下。
[0091]
·
圆形
·
圆筒形测量机：型号：rondcom 60a，tokyo seimitsu co.,ltd.制造
[0092]
·
检测器：rondcom 60a的低压检测器(型号：e-dt-r87a，tokyo seimitsuco.,ltd.制造)
[0093]
·
波浪形测量探针：rondcom 60a的波浪形测量探针(型号：0102505，tokyo seimitsu co.,ltd.制造)
[0094]
·
测量放大倍数：500倍
[0095]
·
测量速度：4/min
[0096]
·
中心法：lsc
[0097]
·
过滤器：2rc
[0098]
·
截止：低
[0099]
·
数据提取间距：每0.1
°
[0100]
接下来，在测量充电部件的截面外形之后，对于每个截面，连接5个周期的所获得的充电部件的截面外形的振幅，并且其中的16,384个点的连续数据用于通过快速傅里叶变换(fft)进行周期性分析。关于充电部件的每个周期的振幅值，采用通过将每个周期在每个截面中获得的振幅值平均化而获得的值。
[0101]
然后，获得在圆周方向上周期性地分析弹性部分的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值。
[0102]
充电部件的弹性部分的表面形状特性根据稍后描述的充电部件的制造方法(例如，弹性层的形成方法和表面层的形成方法)的条件来控制。
[0103]
作为调整弹性部分以满足re》rc的方法，其中re是在距弹性部分的轴向端部5mm的位置处的充电部件的外径，并且rc是弹性部分轴向中央处的充电部件的外径的最大值，例
如提及减小弹性部分中的弹性层的轴向中央部分的厚度的方法(如减少涂覆量或切割中心部分)的方法，增加弹性部分中的轴向端部附近的弹性层的厚度的方法(如增加涂覆量)，以及在弹性部分的轴向端部附近形成厚表面层的方法。
[0104]
接下来，将描述与第十三至第二十二方面相关的实施方式a。
[0105]
[充电部件]
[0106]
根据实施方式a的充电部件是圆筒形或圆柱形充电部件，其ac/aa的值为1.0以下，其中ac是在圆周方向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值，并且aa是在轴向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值。
[0107]
根据实施方式a的充电部件例如是设置成与待充电的部件(例如，图像保持部件)接触并且通过施加电压而对待充电的部件进行接触充电的充电部件。
[0108]
在本说明书中，导电性是指20℃时的体积电阻率为1
×
10
14
ωcm以下。
[0109]
这里，在设置成与图像保持部件接触的充电部件在圆周方向上具有差的表面形状的情况下，图像保持部件随着充电部件的旋转而振动。在图像保持部件振动的情况下，由曝光装置形成的潜像的形成位置(写入位置)可能改变，并且可能发生图像中的浓度不均匀的产生。特别是，在图像保持部件、充电部件和使用发光二极管作为光源的曝光装置一体化地保持在壳体中的情况下，由充电部件引起的振动也通过壳体传播到曝光装置，并且由曝光装置形成的潜像的形成位置(写入位置)改变，从而容易在图像中发生浓度不均匀。
[0110]
在实施方式a的充电部件中，通过将ac/aa的值设定为1.0以下来防止由充电部件的旋转引起的图像保持部件的振动，其中ac是在圆周方向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值，并且aa是在轴向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值。结果，由充电部件的旋转引起的图像保持部件的振动缓和了由除充电部件之外的部件引起的图像保持部件的振动，并且防止了由充电部件以外的部件引起的振动对图像保持部件的影响。
[0111]
以类似的方式，即使在图像保持部件、充电部件和使用发光二极管作为光源的曝光装置一体化地保持在壳体中的情况下，也防止了由于充电部件旋转而引起的曝光装置的振动。另一方面，防止由充电部件之外的部件引起的振动对曝光装置的影响。
[0112]
因此，根据实施方式a的充电部件防止了由曝光装置形成的潜像的形成位置(写入位置)的变化。结果是，防止了图像中的浓度不均匀的产生。
[0113]
在下文中，将参考附图描述根据实施方式a的充电部件。
[0114]
图1是显示根据实施方式a的充电部件的透视示意图。图2是根据实施方式a的充电部件的截面示意图。图2是沿图1中的a-a线取的截面图。
[0115]
如图1和图2所示，根据实施方式a的充电部件310例如是包括圆筒形或圆柱形导电性基材312(轴)，设置在导电性基材312的外周表面上的弹性层314，和设置在弹性层314外周表面上的表面层316的辊部件。
[0116]
根据实施方式a的充电部件310不限于上述构造，并且例如，可以采用未设置表面层316的模式，即，根据实施方式a的充电部件310是构造成具有导电性基材312和弹性层314的模式。
[0117]
此外，可以采用充电部件310还包括设置在弹性层314和导电性基材312之间的中
间层(例如，粘合层)，以及设置在弹性层314和表面层316之间的电阻控制层或过渡防止层的模式。
[0118]
在下文中，将描述根据实施方式a的充电部件310的细节。应当注意的是，将省略附图标记进行描述。
[0119]
在根据实施方式a的充电部件中，ac/aa的值为1.0以下，其中ac是在周期性地分析充电部件在圆周方向上的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值，并且aa是在轴向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值，并且从防止图像中的浓度不均匀的产生的观点出发，ac/aa的值优选小于1.0，更优选为0.9以下，更优选为0.8以下，特别优选为0.4至0.8。
[0120]
从防止图像中的浓度不均匀的产生的观点出发，在圆周方向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值ac的值优选为0.2μm至1.0μm，更优选为0.3μm至0.9μm，更优选为0.4μm至0.8μm，特别优选为0.5μm至0.8μm。
[0121]
从防止图像中的浓度不均匀的产生的观点出发，在轴向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值aa的值优选为0.3μm至1.1μm，更优选为0.5μm至1.1μm，更优选为0.7μm至1.0μm，特别优选为0.8μm至1.0μm。
[0122]
通过以下方法进行充电部件的表面形状在圆周方向上的周期性分析。
[0123]
首先，通过使用圆形
·
圆筒形测量机，以通过将充电部件的弹性层的全长(全长＝充电部件的轴向长度)等分为九个部分而获得的间隔测量充电部件的九个截面(在垂直于充电部件的轴向的方向上切割的截面)的外形。结果是，获得充电部件的截面外形的振幅。充电部件的截面外形的测量条件如下。
[0124]
·
圆形
·
圆筒形测量机：型号：rondcom 60a，tokyo seimitsu co.,ltd.制造
[0125]
·
检测器：rondcom 60a的低压检测器(型号：e-dt-r87a，tokyo seimitsuco.,ltd.制造)
[0126]
·
波浪形测量探针：rondcom 60a的波浪形测量探针(型号：0102505，tokyo seimitsu co.,ltd.制造)
[0127]
·
测量放大倍数：500倍
[0128]
·
测量速度：4/min
[0129]
·
中心法：lsc
[0130]
·
过滤器：2rc
[0131]
·
截止：低
[0132]
·
数据提取间距：每0.1
°
[0133]
接下来，在测量充电部件的截面外形之后，连接5个周期所获得的充电部件的截面外形的振幅，并且其中的16,384个点的连续数据用于通过快速傅里叶变换(fft)进行周期性分析。关于充电部件的每个周期的振幅值，采用通过将每个周期在各9个截面中获得的振幅值平均化而获得的值。
[0134]
然后，获得在圆周方向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm到6mm的周期区域中的最大振幅值。
[0135]
充电部件的表面形状特性根据稍后描述的充电部件的制造方法(例如，弹性层的形成方法和表面层的形成方法)的条件来控制。
[0136]
在充电部件中，对满足ac/aa值的方法没有特别限制。例如提及，通过相对于芯金属进给辊的旋转驱动的振幅的叠加等，对芯金属进给速度施加周期性变化以使圆周方向和轴向的振幅改变的方法。此外，还通过调节挤出机的温度来调节振幅的变化量。
[0137]
在下文中，将描述根据实施方式x和a的充电部件的各个部件的细节。除非另有说明，否则描述同时适用于实施方式x和a。
[0138]
(导电性基材)
[0139]
将描述导电性基材。
[0140]
作为导电性基材，例如，使用由导电材料构成的导电性基材，所述导电材料例如，铝、铜合金和不锈钢等金属或合金；镀有铬、镍等的铁；或者导电树脂等。
[0141]
导电性基材用作充电辊的电极和支撑部件，并且例如，作为构成其的材料，提及诸如铁(诸如易切削钢)、铜、黄铜、不锈钢、铝和镍等金属。导电性基材的实例包括其外周表面被镀覆的部件(例如，树脂或陶瓷部件)，以及其中分有导电材料的部件(例如，树脂或陶瓷部件)。导电性基材可以是中空部件(圆筒形部件)或非中空部件。
[0142]
(弹性部分)
[0143]
在本示例性实施方式中，弹性部分优选至少具有弹性层，并且从防止图像中的浓度不均匀的产生并且容易地调节re值和rc值的值的观点出发，更优选地至少具有弹性层和表面层。
[0144]
作为满足re》rc的方法，例如提及减小弹性部分中的弹性层的轴向中央部分的厚度的方法，在弹性部分的轴向端部附近形成厚表面层的方法，如增加涂覆量等。其中，作为弹性部分，优选提及在弹性部分中从轴向端部到其至少5mm的范围内形成比弹性部分中的轴向中央处的表面层厚的表面层的模式。
[0145]-弹性层-[0146]
将描述弹性层。
[0147]
弹性层例如是包括弹性材料和导电材料的导电层。弹性层可以根据需要含有其他添加剂。
[0148]
弹性材料的实例包括异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、表氯醇橡胶、丁基橡胶、聚氨酯、硅橡胶、氟橡胶、丁苯橡胶、丁二烯橡胶、丁腈橡胶、乙烯丙烯橡胶、表氯醇-环氧乙烷共聚物橡胶、表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物橡胶、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡胶(epdm)、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶(nbr)、天然橡胶、及它们的混合橡胶。其中，作为弹性材料，优选提及聚氨酯、硅橡胶、epdm、表氯醇-环氧乙烷共聚物橡胶、表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物橡胶、nbr、及它们的混合橡胶等。这些弹性材料可以是发泡的或非发泡的。
[0149]
导电材料的实例包括电子导电材料和离子导电材料。
[0150]
电子导电材料的实例包括炭黑粉末，如科琴黑和乙炔黑；热解碳、石墨；各种导电金属或合金，如铝、铜、镍和不锈钢；各种导电金属氧化物，如氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锡-氧化锑固溶体、氧化锡-氧化铟固溶体；通过对绝缘材料表面进行导电处理而获得的材料；等等。
[0151]
此外，离子导电材料的实例包括四乙基铵、月桂基三甲基铵等的高氯酸盐、氯酸盐等；如锂和镁等碱金属或碱土金属的高氯酸盐、氯酸盐等。
[0152]
这些导电材料可以单独使用，也可以其两种以上的组合使用。
[0153]
这里，炭黑的具体实例包括"special black 350"，"special black 100"，"special black 250"，"special black 5"，"special black 4"，"special black 4a"，"special black 550"，"special black 6"，“color black fw200"，"color black fw2"，"color black fw2v"(全部由orion engineered carbons制造)，"monarch 1000"，"monarch 1300"，"monarch 1400"，"mogul-l"，"regal 400r"(全部由cabot corporation制造)等。
[0154]
这些导电材料的平均粒径优选为1nm至200nm。
[0155]
使用通过切割弹性层获得的样品通过电子显微镜观察，测量导电材料的100个直径(最大直径)，并对它们取平均值来计算平均粒径。此外，平均粒径可以例如使用sysmex corporation制造的zeta sizer nano zs测量。
[0156]
导电材料的含量没有特别限制，并且在电子导电材料的情况下，相对于100重量份的弹性材料，其含量优选为1重量份至30重量份，更优选为15重量份至25重量份。另一方面，在离子导电材料的情况下，相对于100重量份的弹性材料，其含量优选为0.1重量份至5.0重量份，更优选为0.5重量份至3.0重量份。
[0157]
在弹性层中混合的其他添加剂的实例包括通常可添加到弹性层中的材料，例如软化剂、塑化剂、固化剂、硫化剂、硫化促进剂、抗氧化剂、表面活性剂、偶联剂和填充剂(二氧化硅、碳酸钙等)。
[0158]
弹性层的厚度是优选为1mm至10mm，更优选为2mm至5mm。
[0159]
弹性层的体积电阻率优选为103ωcm至10
14
ωcm。
[0160]
弹性层的体积电阻率是通过下列方法测量的值。
[0161]
从弹性层取出片状测量样品。关于测量样品，根据jis k 6911(1995)，使用测量夹具(r12702a/b电阻室：advantest corporation制造)和高电阻测量仪器(r8340a数字高电阻/微安培计：advantest corporation制造)施加电压30秒，该电压被调节使得电场(施加电压/组合物片的厚度)为1000v/cm。此后，使用下式从流动电流值计算体积电阻率。
[0162]
体积电阻率(ωcm)＝(19.63
×
施加电压(v))/(电流值(a)
×
测量样品的厚度(cm))
[0163]-表面层-[0164]
表面层例如是含有树脂的层。根据需要，表面层可以含有其他添加剂等。
[0165]
这里，表面层可以是其中树脂层等独立地设置在弹性层上的模式，或者以泡沫弹性层的表层部分中的气泡用树脂等浸渍的模式(即，其中气泡是用树脂等浸渍的弹性层的表层部分用作表面层的模式)。
[0166]-树脂-[0167]
树脂的实例包括丙烯酸树脂、氟改性丙烯酸树脂、硅酮改性丙烯酸树脂、纤维素树脂、聚酰胺树脂、共聚酰胺、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、硅酮树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、乙烯四氟乙烯树脂、三聚氰胺树脂、聚乙烯树脂、聚乙烯基树脂、聚芳酯树脂、和聚噻吩树脂。提及聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(pet)、氟树脂(聚偏二氟乙烯树脂、四氟乙烯树脂、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(pfa)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(fep)等)。此外，树脂优选是通过用固化剂或催化剂固化或交联可固化树脂而获得的树脂。
[0168]
这里，共聚酰胺是含有610尼龙、11尼龙和12尼龙中的一种或多种作为聚合单元的共聚物。共聚酰胺可含有诸如6尼龙和66尼龙等其他聚合单元。
[0169]
其中，作为树脂，从防止表面层的色调剂飞散的观点出发，优选聚偏二氟乙烯树脂、四氟乙烯树脂或聚酰胺树脂，更优选提及聚酰胺树脂。聚酰胺树脂由于与待充电的部件(例如，图像保持部件)接触而几乎不引起摩擦带电，并且容易防止色调剂和外部添加剂的附着。
[0170]
作为聚酰胺树脂，提及“聚酰胺树脂手册”(osamu fukumoto编，the nikkankogyo shimbun ltd.)中描述的聚酰胺树脂。其中，特别是，作为聚酰胺树脂，从防止表面层污染的观点出发，优选醇溶性聚酰胺，更优选提及烷氧基甲基化聚酰胺(烷氧基甲基化尼龙)，甚至更优选提及甲氧基甲基化聚酰胺(甲氧基甲基化尼龙)。
[0171]
此外，从改善表面层的机械强度和防止表面层中产生裂缝的观点来看，树脂可以具有交联结构。
[0172]
此外，为了控制充电部件的表面性质等的目的，表面层可以包含颗粒。颗粒的实例包括诸如二氧化硅和氧化铝等无机颗粒，和诸如聚酰胺树脂颗粒、氟树脂颗粒和有机硅树脂颗粒等树脂颗粒。
[0173]
作为颗粒，从充电部件表面性质的观点出发，优选提及树脂颗粒，并且更优选提及聚酰胺树脂颗粒。此外，作为聚酰胺树脂颗粒中的聚酰胺树脂，优选提及上述那些。
[0174]
此外，可以单独使用除导电颗粒之外的颗粒，或者可以以其两种以上的组合使用。
[0175]
从在粘合剂树脂中的优异分散性的观点出发，包含在表面层中的诸如聚酰胺树脂颗粒等树脂颗粒优选具有3μm至10μm的平均一次粒径。
[0176]
相对于100重量份的粘合剂树脂，表面层中的诸如聚酰胺树脂颗粒等树脂颗粒的含量优选为3重量份至50重量份，更优选为10重量份至30重量份以下。
[0177]
其他添加剂的实例包括通常可添加到表面层中的众所周知的添加剂，例如导电材料、填充剂、固化剂、硫化剂、硫化促进剂、抗氧化剂、表面活性剂和偶联剂。
[0178]
表面层的厚度例如优选为0.01μm至1,000μm，更优选为2μm至100μm。
[0179]
此外，对于实施方式x，优选的是，在充电部件中距弹性部分的轴向端部5mm的位置处的表面层的厚度比在弹性部分的轴向中央处的表面层的厚度厚。
[0180]
表面层的厚度是通过下列方法测量的值。使用通过切割表面层获得的样品，用电子显微镜测量表面层截面的10个点，并通过平均它们进行计算。
[0181]
表面层的体积电阻率优选为103ωcm至10
14
ωcm。
[0182]
表面层的体积电阻率是通过与弹性层的体积电阻率相同的方法测量的值。
[0183]
(充电部件的制造方法)
[0184]
将与用于制造方法的制造装置的实例一起描述根据本示例性实施方式的充电部件的制造方法的实例。在充电部件的制造方法的实例和制造装置的实例中，例如，通过调节“间隔距离k、k2和k3”，“φ外径和破碎板中孔的数量”，“排放头(模具温度)”等，改善了弹性层的表面形状精度，并获得了充电部件的表面形状特性。
[0185]
以下，将导电性基材(轴)称为“芯金属”，将形成在导电性基材上的具有弹性层的部件(辊)称为“橡胶辊”。然后，将描述用于充电部件的制造方法的实例和用于制造方法的制造装置的实例。
[0186]-橡胶辊的制造(弹性层的形成)-[0187]
将参考图4描述橡胶辊生产装置10。图中的箭头h表示装置的上下方向(垂直方向)，箭头w表示装置的宽度方向(水平方向)。
[0188]
[整体构造]
[0189]
橡胶辊制造装置10包括具有被称为十字头模具的挤出机12，设置在挤出机12下侧的分离器14，以及设置在分离器14下侧的引出机(drawer)16。此外，橡胶辊制造装置10包括切割器(未示出)。
[0190]
[挤出机]
[0191]
挤出机12包括用于供应未硫化橡胶的供应部18，用于将从供应部18供应的橡胶挤出成圆筒形的挤出部20，以及用于将芯金属22供应到已从挤出部分20挤出成圆筒形的橡胶的中心部分的芯金属传送部24。
[0192]
[供应部]
[0193]
供应部18包括设置在圆筒形主体部分26内的螺杆28，用于加热主体部分26中的橡胶的加热器(未示出)，设置在主体部分26的螺杆28的后端(基端部分)的一侧并可旋转地驱动螺杆28的驱动马达30，以及设置在主体部分26的螺杆28的前端侧的破碎板29。此外，用于引入橡胶材料100的材料引入口32设置在主体部分26的驱动马达30的一侧。
[0194]
供应部18构造成使得从材料引入口32引入的橡胶材料100(包含构成上述弹性层的组分的组合物)通过主体部分26内的螺杆28混炼，同时被送向作为排出部的实例的挤出部20。
[0195]
[挤出部]
[0196]
挤出部20包括连接到供应部18的圆筒形壳体34，以及设置在壳体34内部的管状保持部件42。在壳体34的侧部形成引入口102，从供给部分18供给的橡胶材料100被引入到引入口102中。在保持部件42的下端部，保持排出头38，并且排出头38通过保持部件42保持在壳体34中。在排出头38中，形成用于向下排出引入到挤出部分20中的橡胶材料100的排出口104。
[0197]
在挤出部20中的壳体34内部的保持部件42在心轴36插入的状态下支撑心轴36，该心轴36作为圆筒形流路形成部分的实例。心轴36通过保持部件42保持在壳体34中。用于固定心轴36的顶表面部件106设置在壳体34的上部。在心轴36的外周表面和保持部件42的内周表面42a之间形成环形流路44，橡胶材料100环形地流过该环形流路44。
[0198]
这里，在环形流路44中，例如，在每分钟由供应部18供应到挤出部20的橡胶材料100的体积是v的情况下，构成在挤出部20中形成的橡胶材料100的环形流路44的所有流路的体积被设定为5v至10v。将在描述心轴36的同时详细描述各个流路。
[0199]
[心轴]
[0200]
在心轴36的中心部分形成有芯孔金属22插入并通过的通孔46。此外，在心轴36附着在挤出部20的状态(以下也称为“心轴36的设定状态”)下，心轴36下侧的部分朝向位于排出口104侧的前端呈锥形。心轴36的前端下侧的区域是合流区48，其中从通孔46供应的芯金属22和从环形流路44供应的橡胶材料100合流。也就是说，橡胶材料100被挤出成朝向合流区48的圆筒形，并且芯金属22被传送到挤出成圆筒形的橡胶材料100的中心部分中。
[0201]
如图4至9所示，心轴36具有处于被壳体34包围的状态支撑的盘形基部110，从基部
110朝向前端延伸的基端部112，以及从基端部112朝向前端延伸的前端部114。
[0202]
在基部110的侧表面上的预定位置形成底部圆孔110a。如图7所示，圆孔110a构造成使得定位销116可以以突出状态插入。通过将定位销116设置成符合设置在挤出部20中的定位槽(未示出)，确定心轴36相对于挤出部20在圆周方向上的附着位置。
[0203]
基端部112形成为圆柱形，其直径小于基部110的直径，并且通过通孔46(参见图9)穿过的中心部分。如图5至8所示，在基端部112的外周表面上，形成橡胶材料100的流路(环形流路44)的基准表面120在基端部112的外周表面和保持部件42的内周表面42a之间形成。
[0204]
如图5和图7所示，在心轴36的设定状态下，在基端部112中，在挤出部20的轴向j上的与引入口102相对的基准面120的圆周方向s上的位置为0
°
的情况下，在圆周方向s的两侧形成从0
°
位置延伸到180
°
位置的凹槽122。圆形孔110a在180
°
位置处设置在基部110中。
[0205]
当每个凹槽122从0
°
位置移动到180
°
位置时，其从心轴36的基端朝向前端倾斜。如图5和8所示，各个凹槽122的前端在180
°
位置处彼此连接。如图6所示，在每个凹槽122的凹槽底部122a中，在0
°
位置处在凹槽宽度方向上形成以山形突出的突条124。结果是，从引入口102引入的橡胶材料100可以通过以突条124为边界分布到左右槽122中而流动。
[0206]
如图7所示，在每个凹槽122中，在从基准表面120到保持部件42的内周表面42a的间隔距离为d的情况下，从凹槽底部122a到内周表面42a的间隔距离k被设定为在1.1d到1.5d的范围内。
[0207]
在每个凹槽122和基部110之间形成从基准表面120突出的厚部分125。结果是，在心轴36插入挤出部20的保持部件42的状态下，厚部分125以与保持部件42的内周表面42a紧密接触的嵌合。
[0208]
如图6所示，作为突起表面的实例的入口突起表面126在至少0
°±
10
°
的范围内形成在基准表面120的位于每个凹槽122的前端侧的区域中。从0
°
方向看，入口突起表面126以三角形突出，在心轴36的前端侧具有顶点。如图7所示，从入口突起表面126到内周表面42a的间隔距离k2设定为0.5d至0.9d。
[0209]
此外，如图6和7所示，在位于每个凹槽122的前端侧的基准表面120的区域中，作为突起表面的实例的侧突起表面128在至少90
°±
10
°
的范围内和至少270
°±
10
°
的范围内形成。侧突起表面128形成为从90
°
方向和270
°
方向观察的矩形形状，其中矩形形状的一侧沿着凹槽122设置，并且彼此相对的角部设置成面向前端和基端。如图8所示，从侧突起表面128到内周表面42a的间隔距离k3设定为0.5d到0.9d。基准表面120存在于入口突起表面126和侧突起表面128之间，并且在入口突起表面126和侧突起表面128的前端上。
[0210]
结果，如图7所示，沿着每个凹槽122具有间隔距离k的流路和沿着入口突起表面126具有间隔距离k2的流路在心轴36的基端部112和挤出部20的保持部件42的内周表面42a之间形成。此外，如图7和8所示，在基端部112和内周表面42a之间形成沿侧突起表面128具有间隔距离k3的流路和沿基准表面120具有间隔距离d的流路。
[0211]
如图5和6所示，前端部114形成为圆筒形，其直径小于基端部112的直径，并且通过通孔46(参见图9)穿过的中心部分，并且呈关于轴旋转对称的形状。前端部114具有基端缩径部分114a(其设置在基端部112的一侧并且随其朝向前端而直径减小)，从基端缩径部分114a朝向前端延伸的圆筒形部分114b，和随着从圆柱形部分114b朝向前端的直径减小的前端缩径部分114c。
[0212]
如图6所示，设定前端部114的轴向长度，使得长度比l1:l2落在3:7至5:5的范围内，其中l1是基端部112的轴向长度，l2是前端部114的长度。即，(基端部112的长度l1)/(前端部114的长度l2)设定为3/7至5/5。
[0213]
[芯金属传送部]
[0214]
如图4所示，芯金属传送部24包括设置在心轴36上方的辊对50。辊对50设置成多对(例如，三对)，并且每个辊对50的一侧(图中的左侧)的辊通过带52连接到驱动辊54。在驱动辊54被驱动的情况下，夹在并保持在每个辊对50之间的芯金属22朝向心轴36的通孔46传送。芯金属22具有预定长度，并且由辊对50送出的后侧处的芯金属22在存在于心轴36的通孔46的前侧处推动芯金属22，从而使多个芯金属22依次通过通孔46。
[0215]
在芯金属传送部24中，芯金属22通过每个辊对50在垂直方向上被传送到下侧。在前侧的芯金属22的前端到达心轴36的前端的情况下，驱动每个辊对50的驱动辊54暂时停止。然后，在合流区48中，橡胶材料100被挤压成圆筒形，并且芯金属22以一定的间隔依次传送到橡胶材料100的中心部分。结果，其中芯金属22的外周表面被橡胶材料100覆盖的橡胶辊部分56和其中橡胶材料100的内部在芯金属22和芯金属22之间是中空的中空部分58从排出头38交替地排出。为了增加与橡胶材料100的粘合性，芯金属22的外周表面可以预先涂覆有底漆(粘合层)。
[0216]
[分离器]
[0217]
分离器14包括一对半圆筒形分离部件60。该对分离部件60设置成彼此相对，从而夹住从挤出机12排出的橡胶辊部分56。每个分离部件60具有向中心部分突出的突出部分62。每个分离部件60可通过驱动机构(未示出)在图中的左右方向上移动，以分离前侧的橡胶辊部分56和后侧的橡胶辊部分56。结果，形成其中前侧的芯金属22呈袋状的橡胶辊部件(未示出)。
[0218]
[引出机]
[0219]
引出机16具有一对半圆筒形把持部件64。这对把持部件64设置成彼此相对，从而夹住从挤压机12排出的橡胶辊部分56。在每个把持部件64中形成具有与橡胶辊部分56的外周表面形状对应形状的把持部分66。每个把持部件64构造成通过驱动机构(未示出)可在左右方向和上下方向上移动。
[0220]
通过使用如上所述的橡胶辊制造装置10，根据需要将袋状橡胶辊部件放入硫化处理炉中。结果，覆盖芯金属22的橡胶材料100经受硫化处理。
[0221]
在硫化橡胶辊部件中，切断两端部的橡胶材料100，使得两个轴向端部上的芯金属22以恒定的长度暴露。也就是说，在覆盖芯金属22的端面的部分处的橡胶材料100被切掉。结果，制造出橡胶辊(在导电性基材上形成有弹性层的部件)。
[0222]
此后，根据需要，在橡胶辊的弹性层(在导电性基材上形成有弹性层的部件)上形成表面层，并获得充电部件。
[0223]
这里，例如如下形成表面层。导电性基材(弹性层的外周表面)涂覆有涂布溶液(该涂布溶液通过使用浸渍法、刮刀涂布法、喷涂法、真空沉积法、等离子体涂布法等将上述各组分溶解或分散在溶剂中而获得)，并将形成的涂覆膜干燥以形成表面层。
[0224]
[图像形成装置/充电装置/处理盒]
[0225]
根据本示例性实施方式的图像形成装置包括图像保持部件，用于对图像保持部件
表面充电的充电装置，用于使带电的图像保持部件的表面曝光以形成潜像的曝光装置，用于使用色调剂使形成在图像保持部件表面上的潜像显影以形成色调剂图像的显影装置，及用于将形成在图像保持部件表面上的色调剂图像转印到记录介质上的转印装置。作为充电装置，应用包括如上所述的根据本示例性实施方式的充电部件的充电装置，其中所述充电部件设置成与图像保持部件的表面接触(根据本示例性实施方式的充电装置)。
[0226]
另一方面，例如，根据本示例性实施方式的处理盒能够从具有以上构造的图像形成装置上拆卸，并且包括图像保持部件和用于对图像保持部件表面充电的充电装置。作为充电装置，应用根据本示例性实施方式的充电装置。
[0227]
根据需要，根据本示例性实施方式处理盒例如可以包括选自以下的至少一种：用于使带电的图像保持部件的表面曝光以形成潜像的曝光装置，用于使用色调剂使形成在图像保持部件表面上的潜像显影以形成色调剂图像的显影装置，用于将形成在图像保持部件表面上的色调剂图像转印到记录介质上的转印装置，和用于清洁图像保持部件的表面的清洁装置。
[0228]
这里，在根据本示例性实施方式的图像形成装置和处理盒中，曝光装置可以优选是使用发光二极管作为光源的曝光装置。图像保持部件、充电部件和曝光装置可以优选一体化地保持在壳体中。
[0229]
作为使用发光二极管作为光源的曝光装置，例举下述曝光装置，其包括其中发光二极管沿图像保持部件的轴向布置的发光二极管阵列，提供有用于驱动发光二极管的电路的安装基板，以及用于对来自图像保持部件的表面上的发光二极管的光进行成像的耦合部分。
[0230]
具体而言，例如，作为曝光装置，例举下述自扫描型led打印，其包括具有多个晶闸管结构的发光部分(发光晶闸管)(其中集成了发光二极管阵列及其驱动部分)，其上安装有用于控制发光晶闸管的驱动的电路的安装基板，以及作为成像部分的棒状透镜阵列(例如，selfoc透镜阵列(selfoc是nippon sheet glass co.,ltd.的注册商标))。
[0231]
接下来，将参照附图描述根据本示例性实施方式的图像形成装置和根据本示例性实施方式的处理盒。
[0232]
图3是显示根据本示例性实施方式的图像形成装置的构造配置示意图。图中所示的箭头up表示垂直方向上的向上方向。
[0233]
如图3所示，图像形成装置210包括其中容纳有各个部件的图像形成装置主体211。在图像形成装置主体211的内部，提供了其中容纳诸如纸等记录介质p的容纳部212，用于在记录介质p上形成图像的图像形成部214，用于将来自容纳部212的记录介质p传送至图像形成部214的传送部216，和用于控制图像形成装置210的各部的操作的控制器220。此外，在图像形成装置主体211的上部设置有用于排出其上已经由图像形成部214形成图像的记录介质p的排出部218。
[0234]
图像形成部214包括形成黄色(y)、品红色(m)、青色(c)和黑色(k)各颜色的色调剂图像的图像形成单元222y、222m、222c和222k(下文中称为222y至222k)，其上转印有通过图像形成单元222y至222k形成的色调剂图像的中间转印带224，用于将由图像形成单元222y至222k形成的色调剂图像转印到中间转印带224上的第一转印辊226，和用于将通过第一转印辊226转印到中间转印带224上的色调剂图像从中间转印带224转印到记录介质p上的第
二转印辊228。图像形成部分214不限于上述构造，并且可以具有其他构造，只要其在记录介质p上形成图像即可。
[0235]
这里，包括中间转印带224、第一转印辊226和第二转印辊228的单元对应于转印装置的实例。
[0236]
图像形成单元222y至222k在相对于水平方向倾斜的状态下在图像形成装置210的上下方向上的中心部分并排布置。此外，图像形成单元222y至222k中的每一个具有沿一个方向(例如，图3中的顺时针方向)旋转的感光器232(图像保持部件的实例)。由于图像形成单元222y至222k以相同的方式配置，因此在图3中省略了图像形成单元222m、222c和222k的各个部分的附图标记。
[0237]
在每个感光器232的周围，从感光体232的旋转方向的上游侧依次设置有：具有对感光体232充电的充电辊223a的充电装置223，用于曝光由充电装置223充电的感光体232以在感光体232上形成潜像的曝光装置236，用于将通过曝光装置236在感光体232上形成的潜像显影以形成色调剂图像的显影装置238，以及与感光体232接触并去除残留在感光体232中的色调剂的去除部件(清洁刮板等)240。
[0238]
这里，感光体232、充电装置223、曝光装置236、显影装置238和去除部件240由壳体222a一体化地保持以形成盒(处理盒)。
[0239]
作为曝光装置236，应用自扫描型led打印头。曝光装置236可以是具有光学系统的曝光装置，该光学系统通过多面镜从光源曝光感光体232。
[0240]
曝光装置236基于从控制器220发送的图像信号形成潜像。作为从控制器220发送的图像信号，例如，存在由控制器220从外部装置获取的图像信号。
[0241]
显影装置238包括用于将显影剂供应到感光体232的显影剂供应部件238a，和用于在搅拌显影剂的同时传送施加到显影剂供应部件238a的显影剂的多个传送部件238b。
[0242]
中间转印带224形成为环形并且设置在图像形成单元222y至222k上方。卷绕中间转印带224的卷绕辊242和244设置在中间转印带224的内周侧。当卷绕辊242和244中的一个被旋转驱动时，中间转印带224在与感光体232接触的同时在一个方向上(例如，图3中的逆时针方向)循环(旋转)移动。卷绕辊242是与第二转印辊228相对的相对辊。
[0243]
第一转印辊226与感光体232相对，其中中间转印带224介于它们之间。第一转印辊226和感光体232之间的位置是第一转印位置，其中在感光体232上形成的色调剂图像被转印到中间转印带224上。
[0244]
第二转印辊228与卷绕辊242相对，其中中间转印带224介于它们之间。第二转印辊228和卷绕辊242之间的位置是第二转印位置，其中转印到中间转印带224的色调剂图像被转印到记录介质p上。
[0245]
传送部分216包括：用于进给容纳在容纳部212中的记录介质p的进给辊246，给到进给辊246的记录介质p通过其传送进给路径248，，沿进给路径248设置并将由进给辊246进给的记录介质p传送到第二传送位置多个传送辊250。
[0246]
用于将由图像形成部214在记录介质p上形成的色调剂图像定影到记录介质p的定影装置260设置在第二转印位置的传送方向的下游侧。
[0247]
定影装置260包括用于加热记录介质p上的图像的加热辊264和作为加压部件的实例的加压辊266。加热源264b设置在加热辊264的内部。
chemical industry co.,ltd.)，
[0267]
·
硫化促进剂2：1重量份(商品名：nocceler tet，公司名：ouchi shinko chemical industry co.,ltd.)，
[0268]
·
5重量份的硫化助剂(商品名：ii型氧化锌，公司名：seido chemical industry co.,ltd.)。
[0269]
通过混合上述组分获得的橡胶材料使用密闭型混炼机和辊压机进行混炼，得到未硫化的橡胶材料。
[0270]-用于橡胶辊制造装置的条件-[0271]-基本条件-[0272]
·
圆筒形主体部分(圆柱体)：长度ls＝1,200mm，内径id＝60mm，ls/id＝20
[0273]
·
螺杆转速：16rpm
[0274]
·
挤出压力：23mpa
[0275]
·
芯金属：全长350mm，外径φ8.0mm
[0276]
·
排出头直径(模具直径)：φ12.5mm
[0277]
·
心轴(参见图4至9)：心轴36的入口突起表面126至内周表面42a的间隔距离k2＝0.6dmm，侧突起表面128至内周表面42a的间隔距离k3＝0.8dmm，凹槽122的凹槽底122a至内周表面42a的间隔距离k＝1.2dmm，心轴36的基端部112的长度l1与前端部114的长度l2的比l1:l2＝4:6
[0278]
·
破碎板：孔外径φ1.3mm，60个孔
[0279]
·
排出头温度(模具温度)：90℃
[0280]-控制外径的条件-[0281]
通过改变芯金属传送部件部分和把持部件的进给速率形成弹性层，使得v1/v2＝1.0167，其中v1是当对应于充电部件的橡胶端部的位置通过排放头时的芯金属进给速率，v2是当对应于充电部件的轴向中央部分的位置穿过排放头时芯的金属进给速率。
[0282]
(表面层的形成)
[0283]
·
粘合剂树脂：100重量份
[0284]
(n-甲氧基甲基化尼龙，商品名fr-101，namariichi co.,ltd.制造)
[0285]
·
颗粒a：15重量份
[0286]
(炭黑，商品名：monarch 1000，cabot corporation制造)
[0287]
·
颗粒b：20重量份
[0288]
(聚酰胺树脂颗粒，聚酰胺12，arkema制造)
[0289]
·
添加剂：1重量份
[0290]
(二甲基聚硅氧烷，byk-307，altana corporation制造)
[0291]
将具有上述组成的混合物用甲醇稀释并分散在珠磨机中以获得分散液。使用所得分散液来浸涂所得橡胶辊的表面。然后，在130℃下加热和干燥30分钟，形成厚度为10μm的表面层。此外，使用分散液的顶涂在距橡胶辊的每个轴向橡胶端部7mm的范围内进行(即，仅相对于橡胶辊的两个端部中的每一个在轴向上的0mm至7mm的部分，经浸涂的橡胶辊进一步用同一分散液进行顶涂)，使得在上述范围内进一步设置厚度为50μm的表面层。结果是，获得实施例1的充电部件。
[0292]
《实施例2》
[0293]
以与实施例1相同的方式获得实施例2的充电部件，不同之处在于，通过在距橡胶辊的每个轴向橡胶端部7mm的范围内的分散液的顶涂提供的表面层的厚度从50μm变为25μm。
[0294]
《实施例3》
[0295]
以与实施例1相同的方式获得实施例3的充电部件，不同之处在于，不进行在距橡胶辊的每个轴向橡胶端部7mm的范围内的分散液的顶涂。
[0296]
《实施例4》
[0297]
以与实施例3相同的方式获得实施例4的充电部件，不同之处在于，将弹性层的成型条件设定为v1/v2＝1.0083。
[0298]
《实施例5》
[0299]
以与实施例1相同的方式获得实施例5的充电部件，不同之处在于，满足v2’/v2＝0.9916且v1/v2'＝1.0336，其中v2’是当对应于充电部件的轴向中央部分的位置穿过排放头时的芯金属进给速率。
[0300]
《实施例6》
[0301]
以与实施例3相同的方式获得实施例6的充电部件，不同之处在于，在橡胶辊的整个区域上的表面层的厚度为60μm。
[0302]
《比较例1》
[0303]
以与实施例3相同的方式获得比较例1的充电部件，不同之处在于，将弹性层的成型条件设定为v1/v2＝0.9917。
[0304]
《比较例2》
[0305]
以与实施例3相同的方式获得比较例2的充电部件，不同之处在于，将弹性层的成型条件设定为v1/v2＝1.0。
[0306]
《评估》
[0307]
对于在每个实施例中获得的充电部件，进行以下评估。结果如表1所示。
[0308]
(充电部件外径的测量方法)
[0309]
在距弹性部分的轴向端部5mm的位置处的充电部件的外径re和在弹性部分的轴向中央处的充电部件的外径的最大值rc通过遮光型激光外径测量装置(roll 2000，asaka riken co.,ltd.制造)测量。
[0310]
测量结果如表1所示。
[0311]
(充电部件的弹性部分的表面形状的规格)
[0312]
根据如上所述的方法，在圆周方向上周期性地分析弹性部分的表面形状的情况下，进行在1.5mm至6mm的周期性区域中弹性部分的轴向中央处的最大振幅值acc以及在1.5mm至6mm的周期性区域中在距弹性部分的轴向端部5mm的位置处的最大振幅值ae的测量。
[0313]
测量结果如表1所示。
[0314]
(图像中的浓度不均匀)
[0315]
将在每个实施例中获得的充电部件安装在fuji xerox co.,ltd.制造的apeosport-vi c7771上(其中感光器、充电部件、作为曝光装置的自扫描型led打印头、显影
装置和清洁刮板一体化地保持在壳体中以形成盒的装置)。
[0316]
然后，通过使用该装置，在a3尺寸p纸(fuji xerox co.,ltd.制造)，黑白模式，整个表面半色调和60％的图像浓度的条件下打印图像，并且评估图像中浓度不均匀产生的等级。等级评估从g0到g5以0.5的增量进行。较小的g表示浓度不均匀的产生程度较小。浓度不均匀的容许等级为g3.5。
[0317]
评估结果如表1所示。
[0318]
表1
[0319][0320]
从以上结果可以发现，与比较例的充电部件相比，这些实施例的充电部件表现出防止在所得图像中产生浓度不均匀。
[0321]
《实施例1a》
[0322]
(弹性层的形成)
[0323]
通过使用由mitsuba mfg.co.,ltd.制造的“60mm单螺杆弯曲橡胶挤出机”制备弹性层，所述挤出机对应于图4至9中所示的橡胶辊造装置。具体而言，制备由sus303制成的芯金属，其直径为8mm且长度为330mm。具有下列组成的橡胶材料从具有下列设置的橡胶辊制造装置的挤出部分挤出成圆筒形。芯金属被供应到挤出的橡胶材料的中心部分，并且芯金属的外周表面被圆筒形橡胶材料覆盖。通过相对于用于供应芯金属的芯金属进给辊的旋转驱动叠加40hz/转速的1％的振幅，对芯金属进给速度施加微小的周期性变化，并且芯金属涂覆有橡胶材料。然后，其中芯金属外周表面被橡胶材料覆盖的未硫化橡胶辊在160℃下用空气加热炉硫化60分钟。结果，获得外径为12.00mm的橡胶辊(弹性层)，其中芯金属(导电性基材)的外周表面被硫化橡胶材料(弹性层)覆盖。
[0324]-橡胶材料-[0325]
·
橡胶：100重量份的表氯醇橡胶(商品名：epion 301，公司名：osaka soda)，
[0326]
·
加工助剂：1重量份的硬脂酸(商品名：tsubaki，公司名：nof corporation)，
[0327]
·
炭黑：6重量份(商品名：3030b，公司名：mitsubishi chemical corporation)，
[0328]
·
碳酸钙：40重量份(商品名：viscoexcel-30，公司名：shiraishi kogyoco.,ltd.)，
[0329]
·
塑化剂：3重量份的石蜡油(商品名：db02，公司名：osaka soda)，
[0330]
·
硫化剂：2重量份(商品名：sanfel r，公司名：sanshin chemical industry co.,ltd.)，
[0331]
·
硫化促进剂1：2.5重量份(商品名：nocceler dm，公司名：ouchi shinko chemical industry co.,ltd.)，
[0332]
·
硫化促进剂2：1重量份(商品名：nocceler tet，公司名：ouchi shinko chemical industry co.,ltd.)，
[0333]
·
5重量份的硫化助剂(商品名：ii型氧化锌，公司名：seido chemical industry co.,ltd.)。通过混合上述组分得到的橡胶材料使用密闭型混炼机和辊压机进行混炼，得到未硫化的橡胶材料。
[0334]-用于橡胶辊制造装置的条件-[0335]-基本条件-[0336]
·
圆筒形主体部分(圆柱体)：长度ls＝1,200mm，内径id＝60mm，ls/id＝20
[0337]
·
螺杆转速：16rpm
[0338]
·
挤出压力：23mpa
[0339]
·
芯金属：全长350mm，外径φ8.0mm
[0340]
·
排出头直径(模具直径)：φ12.5mm
[0341]
·
心轴(参见图4至9)：心轴36的入口突起表面126至内周表面42a的间隔距离k2＝0.6dmm，侧突起表面128至内周表面42a的间隔距离k3＝0.8dmm，凹槽122的凹槽底122a至内周表面42a的间隔距离k＝1.2dmm，心轴36的基端部112的长度l1与前端部114的长度l2的比l1:l2＝4:6
[0342]
·
破碎板：孔的外径φ1.3mm，60个孔
[0343]
·
排出头温度(模具温度)：90℃
[0344]
(表面层的形成)
[0345]
·
粘合剂树脂：100重量份
[0346]
(n-甲氧基甲基化尼龙，商品名fr-101，namariichi co.,ltd.制造)
[0347]
·
颗粒a：15重量份
[0348]
(炭黑，商品名：monarch 1000，cabot corporation制造)
[0349]
·
颗粒b：20重量份
[0350]
(聚酰胺树脂颗粒，聚酰胺12，arkem制造a)
[0351]
·
添加剂：1重量份
[0352]
(二甲基聚硅氧烷，byk-307，altana corporation制造)
[0353]
将具有上述组成的混合物用甲醇稀释并分散在珠磨机中以获得分散液。使用所得分散液来浸涂所得橡胶辊的表面。然后，在130℃下加热和干燥30分钟以形成厚度为9μm的表面层。结果是，获得实施例1a的充电部件。
[0354]
《实施例2a》
[0355]
以与实施例1a相同的方式获得实施例2a的充电部件，不同之处在于，将弹性层的成型条件设定为使得叠加40hz/转速的0.8％的振幅。
[0356]
《实施例3a》
[0357]
以与实施例1a相同的方式获得实施例3a的充电部件，不同之处在于，将弹性层的成型条件设定为使得叠加40hz/转速的0.5％的振幅。
[0358]
《实施例4a》
[0359]
以与实施例1a相同的方式获得实施例4a的充电部件，不同之处在于，将弹性层的成型条件设定为使得叠加40hz/转速的1％的振幅，并且挤出机的温度(心轴的排出头温度)
从90℃变为80℃。
[0360]
《实施例5a》
[0361]
以与实施例1a相同的方式获得实施例5a的充电部件，不同之处在于，将弹性层的成型条件设定为使得叠加40hz/转速的1％的振幅，并且挤出机的温度(心轴的排出头温度)从90℃变为100℃。
[0362]
《比较例1a》
[0363]
以与实施例1a相同的方式获得比较例1a的充电部件，不同之处在于，将弹性层的成型条件设定为使得叠加40hz/转速的0.8％的振幅，并且挤出机的温度(心轴的排出头温度)从90℃变为80℃。
[0364]
《比较例2a》
[0365]
以与实施例1a相同的方式获得比较例2a的充电部件，不同之处在于，将弹性层的成型条件设定为不叠加振幅。
[0366]
《评估》
[0367]
对于在每个实施例中获得的充电部件，进行以下评估。结果如表2所示。
[0368]
(充电部件的弹性辊的表面形状的规格)
[0369]
根据上述方法，进行在圆周方向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中最大振幅值ac和在轴向上周期性地分析充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中最大振幅值aa的测量。
[0370]
测量结果如表2所示。
[0371]
(图像中的浓度不均匀)
[0372]
将在每个实施例中获得的充电部件安装在fuji xerox co.,ltd.制造的apeosport-vi c7771上(其中感光器、充电部件、作为曝光装置的自扫描型led打印头、显影装置和清洁刮板一体化地保持在壳体中以形成盒的装置)。
[0373]
然后，通过使用该装置，在a3尺寸p纸(fuji xerox co.,ltd.制造)，黑白模式，整个表面半色调和60％的图像浓度的条件下打印图像，并且评估图像中浓度不均匀产生的等级。等级评估从g0到g5以0.5的增量进行。较小的g表示浓度不均匀的产生程度较小。浓度不均匀的容许等级为g3.5。
[0374]
评估结果如表2所示。
[0375]
表2
[0376][0377]
从以上结果可以发现，与比较例的充电部件相比，这些实施例的充电部件显示防止在所得图像中产生浓度不均匀。
[0378]
提供对本发明的实施方式的前述描述是为了说明和描述的目的。并非试图穷尽或将本发明限制于所披露的精确形式。显然，许多改进和变化对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述所述实施方式是为了能够最好地解释本发明的原理及其实际用途，由此使得本领域的其他技术人员能够理解适用于设想的特定用途的本发明的各种实施方式和各种改进方案。本发明的范围由所附权利要求及其等同物所限定。

技术特征：
1.一种圆筒形或圆柱形充电部件，其ac/aa的值为1.0以下，其中，ac是在圆周方向上周期性地分析所述充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值，并且aa是在轴向上周期性地分析所述充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值。2.如权利要求1所述的充电部件，其中，ac/aa的值为0.8以下。3.如权利要求2所述的充电部件，其中，ac/aa的值为0.7以下。4.如权利要求1所述的充电部件，其中，ac的值为0.2μm至1.0μm。5.如权利要求4所述的充电部件，其中，ac的值为0.4μm至0.8μm。6.如权利要求1所述的充电部件，其中，aa的值为0.3μm至1.1μm。7.如权利要求6所述的充电部件，其中，aa的值为0.7μm至1.0μm。8.一种充电装置，其包括权利要求1～7中任一项所述的充电部件。9.一种处理盒，其包括：图像保持部件；和充电装置，所述充电装置对所述图像保持部件的表面充电并且包括权利要求1～7中任一项所述的充电部件，所述充电部件设置成与所述图像保持部件的表面接触，其中，所述处理盒能够从图像形成装置拆卸。10.一种图像形成装置，其包括：图像保持部件；充电装置，所述充电装置对所述图像保持部件的表面充电并且包括权利要求1～7中任一项所述的充电部件，所述充电部件设置成与所述图像保持部件的表面接触；曝光装置，所述曝光装置使带电的图像保持部件的表面曝光以形成潜像；显影装置，所述显影装置使用色调剂使形成在所述图像保持部件的表面上的潜像显影以形成色调剂图像；和转印装置，所述转印装置将形成在所述图像保持部件的表面上的色调剂图像转印到记录介质上。

技术总结
本发明涉及充电部件、充电装置、处理盒和图像形成装置。所述充电部件为一种圆筒形或圆柱形充电部件，其Ac/Aa的值为1.0以下，其中，Ac是在圆周方向上周期性地分析所述充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值，并且Aa是在轴向上周期性地分析所述充电部件的表面形状的情况下在1.5mm至6mm的周期性区域中的最大振幅值。6mm的周期性区域中的最大振幅值。6mm的周期性区域中的最大振幅值。


技术研发人员：衣田康彦 田川祐树
受保护的技术使用者：富士胶片商业创新有限公司
技术研发日：2018.08.29
技术公布日：2023/9/9