專利名稱：輥構(gòu)件和圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輥構(gòu)件和一種圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
日本未審查的專利申請No. 2000-250343披露了一種用于定影裝置的加壓輥，該加壓輥包括芯棒和設(shè)置在芯棒周面上的泡沫層并具有呈橢圓形的孔，且橢圓形孔的平均長徑從芯棒側(cè)至泡沫層的表層側(cè)逐漸變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是抑制在對輥構(gòu)件施加電壓的情況下體積電阻率隨時(shí)間推移的變化。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種輥構(gòu)件，該輥構(gòu)件包括具有多個(gè)由氣體形成的小泡的發(fā)泡橡膠材料所構(gòu)成的層，該層形成為圓筒形本體，其中小泡的體積從圓筒形本體的內(nèi)側(cè)朝外側(cè)減小。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種根據(jù)本發(fā)明第一方面的輥構(gòu)件，其中每單位體積中小泡的體積與橡膠材料的體積的比例從圓筒形本體的內(nèi)側(cè)朝外側(cè)減小。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供根據(jù)本發(fā)明第二方面的輥構(gòu)件，其中當(dāng)該層的厚度分為三個(gè)部分，并且最外部的密度由A表示、中間部的密度由B表示、且最內(nèi)部的密度由C 表示時(shí)，滿足關(guān)系A(chǔ)>B>C，A與B之差大于0. 15g/cm3,且B與C之差大于0. 15g/cm3。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供根據(jù)本發(fā)明第一方面的輥構(gòu)件，其中上述層具有大于或等于0. 35g/cm3且小于或等于0. 55g/cm3的密度，以及使用Asker-C硬度計(jì)測出的大于或等于30°且小于或等于40°的硬度。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種圖像形成裝置，該圖像形成裝置包括由根據(jù)第一方面的輥構(gòu)件形成的第一輥構(gòu)件、第二輥構(gòu)件以及色調(diào)劑被轉(zhuǎn)印到其上的轉(zhuǎn)印帶，其中第一輥構(gòu)件包括軸，其作為用于施加轉(zhuǎn)印偏壓電壓的第一電極，并且第一輥構(gòu)件面對第二輥構(gòu)件，轉(zhuǎn)印帶處于第一輥構(gòu)件與第二輥構(gòu)件之間，上述層圍繞該軸旋轉(zhuǎn)同時(shí)接觸轉(zhuǎn)印帶， 且第二輥構(gòu)件包括用于施加轉(zhuǎn)印偏壓電壓的第二電極。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供根據(jù)第五方面的圖像形成裝置，其中每單位體積中小泡的體積與橡膠材料的體積的比例從圓筒形本體的內(nèi)側(cè)朝外側(cè)減小。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供根據(jù)第五方面的圖像形成裝置，其中上述層具有大于或等于0. 35g/cm3且小于或等于0. 55g/cm3的密度，以及使用Asker-c硬度計(jì)測出的大于或等于30°且小于或等于40°的硬度。 根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供根據(jù)第七方面的圖像形成裝置，其中當(dāng)上述層的厚度分為三個(gè)部分，并且最外部的密度由A表示、中間部的密度由B表示、且最內(nèi)部的密度由 C表示時(shí)，滿足關(guān)系A(chǔ)>B>C，A與B之差大于0. 15g/cm3,且B與C之差大于0. 15g/cm3。根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供根據(jù)第五方面的圖像形成裝置，其中轉(zhuǎn)印帶包括第一層和第二層，第一層含有樹脂和導(dǎo)電劑，且第二層相對于第一層布置在轉(zhuǎn)印帶的內(nèi)周側(cè)上并含有樹脂和導(dǎo)電劑，并且第二層中導(dǎo)電劑的含量高于第一層中導(dǎo)電劑的含量。根據(jù)本發(fā)明的第十方面，提供根據(jù)第九方面的圖像形成裝置，其中第二層包括在第一層與第二層之間的分界面上沿第二層側(cè)的厚度方向按順序分層的第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域，第一區(qū)域和第二區(qū)域沿第二層的厚度方向從分界面到15μπι的范圍內(nèi)分層， 第一區(qū)域不含導(dǎo)電劑，且第二區(qū)域的導(dǎo)電率是第三區(qū)域的導(dǎo)電率的5倍或以上。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，與其中小泡的體積從圓筒形本體內(nèi)側(cè)朝外側(cè)不減小的輥構(gòu)件相比，可以抑制在對輥構(gòu)件施加電壓的情況下體積電阻率隨時(shí)間推移的變化。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，與其中每單位體積中小泡的體積與橡膠材料的體積的比例從圓筒形本體的內(nèi)側(cè)朝外側(cè)不減小的輥構(gòu)件相比，可以抑制在對輥構(gòu)件施加電壓的情況下體積電阻率隨時(shí)間推移的變化。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，與其中輥構(gòu)件的密度不滿足上述關(guān)系的輥構(gòu)件相比，可抑制在對輥構(gòu)件施加電壓的情況下體積電阻率隨時(shí)間推移的變化。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，與其中輥構(gòu)件的密度和硬度超出上述范圍的情況相比， 可以抑制由于反復(fù)的圖像形成造成的輥構(gòu)件的破壞和轉(zhuǎn)印不良的發(fā)生。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，與不包括具有上述構(gòu)造的輥構(gòu)件的圖像形成裝置相比， 能抑制轉(zhuǎn)印圖像上的圖像密度的打印缺陷的發(fā)生。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，與包括其中每單位體積中小泡的體積與橡膠材料的體積的比例從圓筒形本體的內(nèi)側(cè)朝外側(cè)不減小的輥構(gòu)件的圖像形成裝置相比，可以抑制在對輥構(gòu)件施加電壓的情況下體積電阻率隨時(shí)間推移的變化。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，與其中輥構(gòu)件的密度和硬度超出上述范圍的情況相比， 可以抑制由于反復(fù)的圖像形成造成的輥構(gòu)件的破壞和轉(zhuǎn)印不良的發(fā)生。根據(jù)本發(fā)明的第八方面，與其中輥構(gòu)件的密度不滿足上述關(guān)系的輥構(gòu)件相比，可抑制在對輥構(gòu)件施加電壓的情況下體積電阻率隨時(shí)間推移的變化。根據(jù)本發(fā)明的第九方面和第十方面，與不包括具有上述構(gòu)造的轉(zhuǎn)印帶的圖像形成裝置相比，能抑制轉(zhuǎn)印圖像上的圖像密度的打印缺陷的發(fā)生。


基于以下附圖將詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，其中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)的圖；圖2是二次轉(zhuǎn)印輥的透視圖；圖3是二次轉(zhuǎn)印輥的截面圖；圖4是示出了二次轉(zhuǎn)印輥的接觸層的體積電阻測量結(jié)果的曲線圖；圖5是中間轉(zhuǎn)印帶的透視圖；圖6是中間轉(zhuǎn)印帶的截面圖；圖7Α和圖7Β各示出了二次轉(zhuǎn)印輥的咬合區(qū)域中的變形的示例；圖8是示出了檢查圖像形成前后的接觸層的體積電阻以及圖像品質(zhì)的結(jié)果的表格；以及圖9是根據(jù)變化例的二次轉(zhuǎn)印輥的截面圖。
具體實(shí)施例方式示例性實(shí)施例圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)的圖。本示例性實(shí)施例的圖像形成裝置10是包括供紙單元100、傳輸單元200、一次轉(zhuǎn)印單元300、曝光單元 400、中間轉(zhuǎn)印帶500、支撐輥610、620、630、640和650、二次轉(zhuǎn)印輥700和定影單元800的電子照相打印機(jī)。圖像形成裝置10還包括控制這些構(gòu)件的操作的控制器(未示出)。將多張記錄介質(zhì)Pl置于供紙單元100中，且供紙單元100逐一供應(yīng)記錄介質(zhì)Pl。 記錄介質(zhì)Pl例如為所謂的紙張，具體而言為預(yù)先切割成具有預(yù)定尺寸的紙張。傳輸單元 200包括傳輸構(gòu)件210、220、230、240和250。這些傳輸構(gòu)件例如各為圓筒形構(gòu)件，并沿著圖 1中由虛線箭頭Al示出的路徑傳輸記錄介質(zhì)P1。一次轉(zhuǎn)印單元300轉(zhuǎn)印多種不同顏色(例如，黃色、品紅色、藍(lán)綠色和黑色)的色調(diào)劑。一次轉(zhuǎn)印單元300與中間轉(zhuǎn)印帶500接觸。一次轉(zhuǎn)印單元300包括用于每種顏色的保持靜電潛像和色調(diào)劑圖像的輥形感光鼓、使感光鼓帶電的帶電器以及向感光鼓提供色調(diào)劑的顯影裝置，并包括用于每種顏色的與感光鼓、帶電器和顯影裝置對應(yīng)的一次轉(zhuǎn)印輥 310,320,330和340。在各一次轉(zhuǎn)印輥310、320、330和340與對應(yīng)的感光鼓之間施加一次轉(zhuǎn)印偏壓電壓。各一次轉(zhuǎn)印輥310、320、330和340通過所產(chǎn)生的電場的作用將保持在對應(yīng)的感光鼓上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶500上。曝光單元400使用與各顏色的色調(diào)劑圖像對應(yīng)的光照射帶電的感光鼓，從而在各感光鼓上形成靜電潛像。中間轉(zhuǎn)印帶500是在旋轉(zhuǎn)方向沒有端部的帶形構(gòu)件。亦即，中間轉(zhuǎn)印帶500是相對于旋轉(zhuǎn)方向的無端構(gòu)件。通過旋轉(zhuǎn)，中間轉(zhuǎn)印帶500用作傳輸由一次轉(zhuǎn)印單元300從相應(yīng)的感光鼓轉(zhuǎn)印的色調(diào)劑圖像的裝置。中間轉(zhuǎn)印帶500與根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的“轉(zhuǎn)印帶”的一個(gè)示例對應(yīng)。各支撐輥610、620、630、640和650是以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)的圓筒形構(gòu)件。各支撐輥610、620、630、640和650在中間轉(zhuǎn)印帶500的內(nèi)側(cè)支撐中間轉(zhuǎn)印帶500，以向中間轉(zhuǎn)印帶 500提供適當(dāng)?shù)膹埩Α６无D(zhuǎn)印輥700是圓筒形構(gòu)件，其面對支撐輥650，中間轉(zhuǎn)印帶500處于二者之間， 并且二次轉(zhuǎn)印輥700與中間轉(zhuǎn)印帶500形成咬合區(qū)域。二次轉(zhuǎn)印輥700在該咬合區(qū)域中將色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)Pl上，色調(diào)劑圖像由中間轉(zhuǎn)印帶500傳輸至該位置。二次轉(zhuǎn)印輥700與根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的“輥構(gòu)件”和“第一輥構(gòu)件”的示例對應(yīng)。支撐輥650 與根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的“第二輥構(gòu)件”的示例對應(yīng)。支撐輥610、620、630、640和650以及二次轉(zhuǎn)印輥700中的至少一個(gè)通過驅(qū)動裝置
例如馬達(dá)所產(chǎn)生的驅(qū)動力旋轉(zhuǎn)，并用作驅(qū)動單元，以沿圖1中由箭頭A2所示方向旋轉(zhuǎn)中間轉(zhuǎn)印帶500。定影單元800包括一對彼此面對的輥。定影單元800在該面對位置加熱和加壓所傳輸?shù)挠涗浗橘|(zhì)P1，以將轉(zhuǎn)印的色調(diào)劑圖像定影在記錄介質(zhì)Pi上。通過上述相應(yīng)構(gòu)件的功能，圖像形成裝置10在記錄介質(zhì)Pl上形成圖像。圖2是二次轉(zhuǎn)印輥700的透視圖。二次轉(zhuǎn)印輥700是包括軸710和接觸層720的輥。軸710是由設(shè)置在圖像形成裝置10中的軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐、并用作二次轉(zhuǎn)印輥700的旋轉(zhuǎn)軸的構(gòu)件。軸710是含有例如鍍鉻的鐵、諸如不銹鋼之類的合金、鋁等的構(gòu)件。在該示例性實(shí)施例中，軸710是含有不銹鋼的構(gòu)件。軸710用作施加二次轉(zhuǎn)印偏壓電壓的電極。另外，上述支撐輥650包括用于施加二次轉(zhuǎn)印偏壓電壓的電極。使二次轉(zhuǎn)印偏壓電壓經(jīng)該電極和軸710施加在二次轉(zhuǎn)印輥700與支撐輥650之間。接觸層720是圓筒形層，其設(shè)置在軸710的表面上，面對支撐輥650，中間轉(zhuǎn)印帶500處于它們之間，且接觸層720圍繞軸710 旋轉(zhuǎn)同時(shí)與中間轉(zhuǎn)印帶500接觸。當(dāng)將記錄介質(zhì)Pl傳輸至上述咬合區(qū)域時(shí)，接觸層720接觸記錄介質(zhì)Pl。在接觸層720與記錄介質(zhì)Pl接觸的狀態(tài)下，當(dāng)將二次轉(zhuǎn)印偏壓電壓施加在二次轉(zhuǎn)印輥700與支撐輥650之間時(shí)，二次轉(zhuǎn)印輥700與支撐輥650之間產(chǎn)生電場，并且色調(diào)劑圖像通過該電場從中間轉(zhuǎn)印帶500 二次轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)P1。圖3是沿圖2中的線III-III截取的二次轉(zhuǎn)印輥700的截面圖。為了方便說明，盡管圖3示出了二次轉(zhuǎn)印輥700的截面的一部分，但二次轉(zhuǎn)印輥700的其余部分也具有與圖 3中所示的部分相同的結(jié)構(gòu)。接觸層720是由包括氣體形成的多個(gè)小泡722的發(fā)泡橡膠材料721構(gòu)成的層，該層形成為圓筒形本體，其中小泡722的體積從圓筒形本體的內(nèi)側(cè)朝外側(cè)減小。此外，在接觸層720中，每單位體積中小泡722的體積與橡膠材料721的體積的比例從圓筒形本體的內(nèi)側(cè)減小。亦即，在接觸層720中，夾置在小泡722之間的橡膠材料721的厚度朝表面720a側(cè)增大。接觸層720具有大于或等于0. 35g/cm3且小于或等于0. 55g/cm3 的密度，以及使用Asker-C硬度計(jì)測出的大于或等于30°且小于或等于40°的硬度。當(dāng)將橡膠材料721的厚度分為三個(gè)部分、并且最外部的密度由A表示、中間部的密度由B表示且最內(nèi)部的密度由C表示時(shí)，滿足關(guān)系A(chǔ)>B>C，A與B之差大于0. 15g/cm3,且B與C之差大于 0. 15g/cm3。圖4是示出了使用其反復(fù)執(zhí)行轉(zhuǎn)印的二次轉(zhuǎn)印輥的接觸層的體積電阻的測量結(jié)果的曲線圖。在該測量中，使用了二次轉(zhuǎn)印輥700和用于對比例的二次轉(zhuǎn)印輥700T。二次轉(zhuǎn)印輥700T包括接觸層，其中小泡722的體積、以及每單位體積中小泡722的體積與橡膠材料721的體積的比例從圓筒形本體的內(nèi)側(cè)朝外側(cè)不減小。在該測量中，使用本示例性實(shí)施例的圖像形成裝置10、以及其中使用二次轉(zhuǎn)印輥700T替換圖像形成裝置10的二次轉(zhuǎn)印輥700的圖像形成裝置，在50，000張記錄介質(zhì)上形成圖像，并測量相應(yīng)接觸層的體積電阻。 圖4的豎直軸線代表體積電阻的常用對數(shù)值(單位為IogQ)，且圖4的水平軸線代表時(shí)間 (單位為h)。在該測量中，在22°C的溫度和55%的濕度的環(huán)境中操作圖像形成裝置。對于二次轉(zhuǎn)印輥700，在圖像形成之前的體積電阻為6. 60 (log Ω )，而在50，000張記錄介質(zhì)上形成圖像之后的體積電阻為6.86(logQ)。對于二次轉(zhuǎn)印輥700T，在圖像形成之前的體積電阻為6. 99 (log Ω )，而在50，000張記錄介質(zhì)上形成圖像之后的體積電阻為7. 85 (log Ω )。二次轉(zhuǎn)印輥700的接觸層720的體積電阻的變化量為0. 24(logQ)，而二次轉(zhuǎn)印輥700T的接觸層的體積電阻的變化量為0. 90 (log Ω )。由于二次轉(zhuǎn)印輥700的接觸層的體積與二次轉(zhuǎn)印輥700Τ相同，所以接觸層的體積電阻率也呈現(xiàn)相同的關(guān)系并如圖4中所示那樣隨時(shí)間推移而改變。現(xiàn)對圖4的測量結(jié)果所示的體積電阻率作出說明。二次轉(zhuǎn)印輥700的體積電阻率的上升量小于二次轉(zhuǎn)印輥700Τ。 應(yīng)相信，在二次轉(zhuǎn)印輥的接觸層中，體積電阻率通過以下機(jī)制上升。具體而言，橡膠材料由于通過小泡內(nèi)側(cè)發(fā)生的放電氧化而劣化，并因此喪失導(dǎo)電路徑。在二次轉(zhuǎn)印輥700中，在表面720a側(cè)的小泡722的體積小于二次轉(zhuǎn)印輥700T，從而小泡722內(nèi)側(cè)不容易發(fā)生放電。因此，應(yīng)相信，在二次轉(zhuǎn)印輥700中，體積電阻率的上升量小。另外，在二次轉(zhuǎn)印輥的接觸層中，夾置在小泡之間的橡膠材料的電氣結(jié)合由小泡內(nèi)側(cè)發(fā)生的放電破壞，并且因此電流不容易流動。應(yīng)相信，這也使體積電阻率上升。在二次轉(zhuǎn)印輥700中，夾置在表面720a側(cè)的小泡722之間的橡膠材料721的厚度大于二次轉(zhuǎn)印輥700T。相應(yīng)地，即使上述破壞發(fā)生在橡膠材料721的表面720a側(cè)的特定部分，電氣結(jié)合在該部分中也傾向于保留。因此，應(yīng)相信，二次轉(zhuǎn)印輥700的體積電阻率的上升量小于二次轉(zhuǎn)印輥700T。圖5是中間轉(zhuǎn)印帶500的透視圖。如上所述，中間轉(zhuǎn)印帶500為可旋轉(zhuǎn)的無端帶。 中間轉(zhuǎn)印帶500由與內(nèi)周側(cè)的表面500b接觸的支撐輥支撐。中間轉(zhuǎn)印帶500將色調(diào)劑附著在外周側(cè)的表面500a上并傳輸色調(diào)劑。圖6是中間轉(zhuǎn)印帶500的截面圖。圖6示出了沿圖5中的線VI-VI截取的截面。 中間轉(zhuǎn)印帶500包括樹脂501和導(dǎo)電劑502。樹脂501為聚酰亞胺樹脂、聚酰胺-酰亞胺樹脂等。在該示例性實(shí)施例中，樹脂501為聚酰亞胺樹脂。導(dǎo)電劑502是當(dāng)被添加至樹脂
時(shí)使樹脂的導(dǎo)電率上升的材料，例如炭黑或聚苯胺。在本示例性實(shí)施例中，導(dǎo)電劑502為炭
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T^ O中間轉(zhuǎn)印帶500包括第一層Al和在第一層Al的表面500b側(cè)上分層的第二層A2。 第一層Al含有樹脂501和導(dǎo)電劑502，且第二層A2含有樹脂501和導(dǎo)電劑502。第二層A2 的每單位體積的導(dǎo)電劑502的含量高于第一層Al的每單位體積的導(dǎo)電劑502的含量。分界面500c形成在第一層Al與第二層A2之間的分界處。第二層A2包括從分界面500c側(cè)至表面500b側(cè)沿厚度方向按順序分層的第一區(qū)域Bi、第二區(qū)域B2和第三區(qū)域B3。第一區(qū)域Bl是不含導(dǎo)電劑502的區(qū)域。第二區(qū)域B2和第三區(qū)域B3兩者均含有導(dǎo)電劑502。第二區(qū)域B2的導(dǎo)電率是第三區(qū)域B3的導(dǎo)電率的5倍或約5倍或者更多。第一區(qū)域Bl和第二區(qū)域B2沿第二層A2的厚度方向在從分界面500c 一直到15 μ m或約15 μ m的范圍內(nèi)分層。圖7A和圖7B各示出了二次轉(zhuǎn)印輥700的咬合區(qū)域中的變形的示例。圖7A示出了一種狀態(tài)，其中中間轉(zhuǎn)印帶500和二次轉(zhuǎn)印輥700彼此接觸而形成咬合區(qū)域m，且將記錄介質(zhì)Pl傳輸至咬合區(qū)域m。在接觸層720中，由于橡膠材料721所占體積的比例朝表面 720a增大，所以表面720a側(cè)的接觸層720比旋轉(zhuǎn)軸側(cè)的接觸層720更硬。相應(yīng)地，整個(gè)接觸層720由于施加至咬合區(qū)域m的力而變形。在接觸層720以這種方式變形的狀態(tài)下，將二次轉(zhuǎn)印偏壓電壓施加在接觸層720與支撐輥650之間，并且接觸層720通過所產(chǎn)生的電場作用將色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)Pl上。圖7B示出了這種狀態(tài)，其中圖4中所示的二次轉(zhuǎn)印輥700T的接觸層720T連同中間轉(zhuǎn)印帶500 —起形成咬合區(qū)域N2，且將記錄介質(zhì)Pl傳輸至咬合區(qū)域N2。如上所述，在接觸層720T中，由于每單位體積中小泡722的體積與橡膠材料721的體積的比例從圓筒形本體的內(nèi)側(cè)朝外側(cè)不增大，所以接觸層720T的表面720Ta 側(cè)與接觸層720相比容易變形。因此，與接觸層720相比，接觸層720T的表面720Ta側(cè)由于施加至咬合區(qū)域N2的力而顯著變形。在接觸層720T以這種方式變形的狀態(tài)下，將二次轉(zhuǎn)印偏壓電壓施加在接觸層720T與面對接觸層720T的支撐輥650之間，并且接觸層720T 通過所產(chǎn)生的電場作用將色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)Pl上。關(guān)于中間轉(zhuǎn)印帶500，由于第一層Al與第二層A2之間的特性差別(歸因于其中所含的導(dǎo)電劑502的量的差別)，當(dāng)使用中間轉(zhuǎn)印帶500時(shí)放電產(chǎn)物積聚在表面500b上。當(dāng)這種放電產(chǎn)物積聚時(shí)，二次轉(zhuǎn)印輥與中間轉(zhuǎn)印帶之間發(fā)生放電，并且由于放電的影響，諸如圖像密度的打印缺陷之類的缺陷可能生成在所形成的圖像上。另外，應(yīng)當(dāng)相信，二次轉(zhuǎn)印輥 700具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中與二次轉(zhuǎn)印輥700T相比，二次轉(zhuǎn)印輥700與中間轉(zhuǎn)印帶500之間在咬合區(qū)域m中不容易發(fā)生放電。因此，與包括二次轉(zhuǎn)印輥700T的圖像形成裝置相比，在包括二次轉(zhuǎn)印輥700的圖像形成裝置中，在形成于記錄介質(zhì)Pl上的圖像中不容易生成諸如圖像密度的打印缺陷之類的缺陷。圖8是示出了在圖像形成前后檢查接觸層的體積電阻和圖像品質(zhì)的結(jié)果的表格。 在圖8所示的檢查中，使用了中間轉(zhuǎn)印帶500、單層中間轉(zhuǎn)印帶500T和圖4中所示的二次轉(zhuǎn)印輥700和二次轉(zhuǎn)印輥700T。二次轉(zhuǎn)印輥700具有使用Asker-C硬度計(jì)測出的38°的硬度，且包括具有0. 46g/cm3的密度的接觸層720。二次轉(zhuǎn)印輥700T具有使用Asker-C硬度計(jì)測出的37°的硬度，且包括具有0.48g/cm3的密度的接觸層720。在圖8中，對于在圖像形成期間的溫度和濕度條件，將28°C的溫度和85%的濕度條件表示為第一條件，并且將 10°C的溫度和15%的濕度條件表示為第二條件。在結(jié)合使用中間轉(zhuǎn)印帶500和二次轉(zhuǎn)印輥700的情況下，圖像形成之前的體積電阻為6. 60 (IogQ )，而圖像形成之后的體積電阻為6. 86 (IogQ)0這些體積電阻值是在處于 22°C的溫度和55%的濕度條件下測量的。在該測量中，將輥置于金屬平板上，并且對輥的軸的每一側(cè)施加500g的載荷，從而施加Ikg的總載荷。然后對軸施加1，000V的電壓，并且使用微安計(jì)測量在金屬平板上流動的電流值以計(jì)算電阻。另外，在圖像形成之前的第一條件以及在圖像形成之后的第一條件和第二條件各者中未發(fā)生圖像品質(zhì)的劣化(圖像的缺陷)。在結(jié)合使用中間轉(zhuǎn)印帶500T和二次轉(zhuǎn)印輥700的情況下，圖像形成之前的體積電阻為6. 60 (log Ω )，而圖像形成之后的體積電阻為6. 84 (log Ω )。按以下方式評價(jià)圖像品質(zhì)。在28°C的溫度和80%的濕度的環(huán)境中，使用富士施樂株式會社制造的DOCuCentreCOlOr2220 (改型裝置)(處理速度500mm/秒，一次轉(zhuǎn)印電流 45口々，二次轉(zhuǎn)印電壓3.51^)執(zhí)行打印測試。在該測試中，使用富士施樂株式會社制造的 A4尺寸C2紙打印出包括文字和補(bǔ)片(patch)的綜合圖案，直到總打印時(shí)間達(dá)到500小時(shí)。在圖像形成前后的第一條件下，圖像品質(zhì)未發(fā)生劣化。然而，在圖像形成之后的第二條件下，圖像品質(zhì)發(fā)生劣化(產(chǎn)生輕微的鱗片狀圖案)。在結(jié)合使用中間轉(zhuǎn)印帶500T和二次轉(zhuǎn)印輥700T的情況下，圖像形成之前的體積電阻為6. 99 (IogQ )，而圖像形成之后的體積電阻為7. 85(logQ)。在圖像形成之前的第一條件和圖像形成之后的第二條件下，圖像品質(zhì)未發(fā)生劣化。然而，在圖像形成之后的第一條件下，圖像品質(zhì)發(fā)生劣化(產(chǎn)生白線)。 應(yīng)當(dāng)注意，如上所述，即使測量體積電阻率而不是體積電阻，也能獲得與圖8中所示的二次轉(zhuǎn)印輥700和二次轉(zhuǎn)印輥700T的測量結(jié)果及其檢查結(jié)果的相同關(guān)系。按以下方式制備二次轉(zhuǎn)印輥700。首先，將30質(zhì)量份數(shù)的丁腈橡膠(NBR =Zeon公司制造的Nipol DN-219)與60質(zhì)量份數(shù)的具有用于傳導(dǎo)離子的環(huán)氧乙烷團(tuán)的環(huán)氧氯丙烷橡膠(EC0 大創(chuàng)株式會社制造的Epichlomer CG-102)混合。接下來，將1質(zhì)量份數(shù)的硫 (200目，由鶴見化工株式會社制造)、1.5質(zhì)量份數(shù)的硫化促進(jìn)劑(Nocceler M，由大內(nèi)新興化工株式會社制造)、28質(zhì)量份數(shù)的用作電子傳導(dǎo)劑的炭黑(特殊黑色250，由Degussa AG 制造)以及6質(zhì)量份數(shù)的用作發(fā)泡劑的苯磺酰胼添加至混合物。用開放式輥軋機(jī)揉捏混合物。將經(jīng)揉捏的混合物卷繞在具有直徑為Φ IOmm的的輥軸(不銹鋼SUS)周圍。使用輥軸作為熱源將該混合物加熱至160°C，并執(zhí)行硫化和發(fā)泡，同時(shí)在表面層側(cè)上吹氣以便加速內(nèi)部發(fā)泡。因此，制備出其外側(cè)發(fā)泡被抑制的輥。將該輥的外周面拋光，以獲得具有18. 8mm 的直徑的二次轉(zhuǎn)印輥700。按以下方式制備中間轉(zhuǎn)印帶500。相對于100質(zhì)量份數(shù)的固態(tài)成分的聚酰胺酸，以 80質(zhì)量份數(shù)的量將含有3，3' ,4,4'-聯(lián)苯基四羧酸二酐和4，4' - 二氨基二苯醚、炭黑 (特殊黑色4，由Degussa AG制造)的溶液添加至聚酰胺酸的N-甲基_2_吡咯烷酮(NMP) 溶液(在酰亞胺化反應(yīng)之后的固態(tài)成分為18% (質(zhì)量百分比))。使用噴磨分散機(jī)(Geanus PY,由Geanus公司制造[碰撞部的最小截面積0. 032mm2])，使得到的溶液在200MPa的壓力下經(jīng)過分散單元五次以執(zhí)行分散和混合。從而獲得分散液。將NMP溶液添加至分散液使得100質(zhì)量份數(shù)的聚酰胺酸中含有22質(zhì)量份數(shù)的炭黑。使用行星混合器(Aicoh混合器， 由愛工舍制作所制造)混合并攪拌溶液。從而制備炭黑分散型聚酰亞胺前驅(qū)體溶液(下文稱為“第一溶液”)。接下來，通過與所述作為用于制備第一溶液的方法相同的方法制備炭黑分散型聚酰亞胺前驅(qū)體溶液(下文稱為“第二溶液”)，除了將NMP溶液添加至分散液使得100質(zhì)量份數(shù)的聚酰胺酸中含有16質(zhì)量份數(shù)的炭黑之外。通過將硅脫模劑(商品名KS700，由信越化學(xué)株式會社制造)涂布到具有302mm 的外徑、500mm的長度和IOmm的壁厚的鋁質(zhì)圓筒形構(gòu)件的表面上、然后在300°C烘烤鋁質(zhì)圓筒形構(gòu)件一小時(shí)而制備用于制造中間轉(zhuǎn)印帶500的金屬模具。通過流涂將第一溶液涂布到該鋁質(zhì)圓筒形構(gòu)件上。通過在120°C加熱25分鐘同時(shí)保持水平狀態(tài)并以6rpm旋轉(zhuǎn)來干燥圓筒形構(gòu)件，從而獲得用作第三區(qū)域B3的炭黑分散型聚酰亞胺前驅(qū)體干燥膜(下文稱為“第三區(qū)域膜”)。第三區(qū)域膜具有40 μ m的厚度。在該干燥中，干燥第一溶液使得殘留溶劑的重量與作為第三區(qū)域膜涂布的溶劑的重量的比例優(yōu)選為25%或以下，更優(yōu)選為20%或以下， 且更加優(yōu)選為15%或以下。按以下方式確定殘留溶劑的重量。例如，在樹脂材料的固態(tài)成分的重量(樹脂材料的干燥重量)和導(dǎo)電劑的重量作為固態(tài)成分的量已知的情況下，準(zhǔn)確地稱量涂膜干燥之前的總重量，以計(jì)算涂膜的總重量中含有的溶劑的重量。隨后，準(zhǔn)確地稱量涂膜在干燥之后的總重量，并且確定減少量作為損耗的溶劑的重量。通過計(jì)算值(涂膜在干燥之前的重量-涂膜在干燥之后的重量)/ (干燥之前的涂布重量-樹脂的固態(tài)成分的重量-導(dǎo)電劑的重量)，確定殘留溶劑重量與涂布的溶劑重量的比例。接下來，將第二溶液涂布在干燥的第三區(qū)域膜的表面上。在其中涂布第二溶液的區(qū)域內(nèi)，第二溶液浸透干燥的第三區(qū)域膜，且因此使位于第三區(qū)域膜的涂布面下方的區(qū)域處于膨脹狀態(tài)。此時(shí)，該涂布面上存在的第二溶液的溶劑量更大，亦即該涂布面上存在的第二溶液的溶劑濃度高于位于第三區(qū)域膜的涂布面下方區(qū)域內(nèi)的第二溶液的溶劑濃度。因此，易于將樹脂材料洗提至第三區(qū)域膜的涂布面上存在的第二溶液側(cè)。即使在該情況下，導(dǎo)電劑也不會在第二溶液中被洗提。因此，當(dāng)洗提樹脂材料時(shí)，根據(jù)洗提的樹脂材料的量，樹脂材料洗提區(qū)域中的導(dǎo)電劑的量變得大于其它區(qū)域。因此，形成導(dǎo)電劑在其中不均勻分配的膜(下文稱為“第二區(qū)域膜”)，該膜用作第二區(qū)域B2。接下來，干燥被涂布到第三區(qū)域膜上的第二溶液。在該干燥中，優(yōu)選地干燥第二溶液，使得殘留溶劑重量與干燥之前的溶劑重量的比例為10%或以下?；谒褂玫臉渲牧系念愋?、中間轉(zhuǎn)印帶500的應(yīng)用、強(qiáng)度和維持性等確定該殘留溶劑重量。通過干燥第二溶液，樹脂材料從第二區(qū)域膜析出，并且析出的樹脂材料在第二區(qū)域膜上形成膜。此時(shí)，由于所施加的第二溶液含有的導(dǎo)電劑的量小于其它區(qū)域內(nèi)的量，所以不含導(dǎo)電劑且用作第一區(qū)域Bl的膜(下文稱為“第一區(qū)域膜”)形成在第二區(qū)域膜上。在干燥后的第二溶液中，除形成第一區(qū)域膜的部分之外的部分形成用作第一層Al 的炭黑分散型聚酰亞胺涂膜。該聚酰亞胺涂膜具有60 μ m的厚度。因此，分界面500c形成在第一層Al與第一區(qū)域Bl之間的分界處。按以下方式制造圖7B中所示的單層中間轉(zhuǎn)印帶500T。使用上述第一溶液執(zhí)行與形成第二層A2的處理共有的處理。通過將硅脫模劑(商品名KS700，由信越化學(xué)株式會社制造)涂布到具有302mm的外徑、500mm的長度和IOmm的壁厚的鋁質(zhì)圓筒形構(gòu)件的表面上、 然后在300°C烘烤鋁質(zhì)圓筒形構(gòu)件一小時(shí)而制備鋁質(zhì)圓筒形構(gòu)件。通過流涂將第一溶液涂布到該鋁質(zhì)圓筒形構(gòu)件上。通過在150°C加熱25分鐘同時(shí)保持水平狀態(tài)并以6rpm旋轉(zhuǎn)而干燥圓筒形構(gòu)件。從而獲得炭黑分散型聚酰亞胺前驅(qū)體干燥膜。將其上具有膜的圓筒形構(gòu)件在200°C加熱30分鐘，在^(TC加熱30分鐘，在300°C加熱30分鐘，并在320°C加熱20 分鐘，以形成炭黑分散型聚酰亞胺涂膜。該炭黑分散型聚酰亞胺膜具有85 μ m的厚度。變化例上述示例性實(shí)施例只是本發(fā)明的實(shí)施的一個(gè)示例?？砂凑諏ι鲜鍪纠詫?shí)施例應(yīng)用以下變化的示例性實(shí)施例來實(shí)施本發(fā)明。應(yīng)注意，如果有必要，可以以適當(dāng)?shù)慕M合實(shí)施下述變化例。第一變化例根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的輥構(gòu)件可應(yīng)用于除了二次轉(zhuǎn)印輥之外的構(gòu)件。例如，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的輥構(gòu)件可用于一次轉(zhuǎn)印輥310、320、330或340。在這種情況下，可使用這樣的中間轉(zhuǎn)印帶，其中從外周側(cè)至內(nèi)周側(cè)按順序形成與第三區(qū)域B3、第二區(qū)域 B2、第一區(qū)域Bl和第一層Al相對應(yīng)的各區(qū)域和層?；蛘?，可使用根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的輥構(gòu)件作為支撐輥650，其中將二次轉(zhuǎn)印偏壓電壓施加在二次轉(zhuǎn)印輥700與支撐輥650之間。從而，可使用根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的輥構(gòu)件作為所謂的直接轉(zhuǎn)印型圖像形成裝置中用于轉(zhuǎn)印的輥構(gòu)件，該圖像形成裝置不包括中間轉(zhuǎn)印帶。第二變化例根據(jù)上述示例性實(shí)施例，在二次轉(zhuǎn)印輥700中，每單位體積中小泡722的體積與橡膠材料721的體積的比例從圓筒形本體的內(nèi)側(cè)朝外側(cè)減小。在根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的輥構(gòu)件中，該比例可以不減小，只要小泡722的體積減小。同樣，在該情況下，抑制了體積電阻率隨時(shí)間推移的變化。圖9是根據(jù)該變化例的二次轉(zhuǎn)印輥700U的截面圖。雖然圖9中示出了二次轉(zhuǎn)印輥700U的截面的一部分，但二次轉(zhuǎn)印輥700U的其余部分也具有與圖9中所示的部分相同的結(jié)構(gòu)。接觸層720U是由包括氣體形成的多個(gè)小泡722的發(fā)泡橡膠材料721構(gòu)成的層，該層形成為圓筒形本體，其中小泡722的體積從圓筒形本體的內(nèi)側(cè)朝外側(cè)減小。在二次轉(zhuǎn)印輥700U中，在表面720 側(cè)的小泡722的體積小于上述二次轉(zhuǎn)印輥700T中小泡722的體積，從而小泡722內(nèi)部不會輕易地發(fā)生放電?；趫D示和說明的目的提供本發(fā)明的示例性實(shí)施例的前述說明。其并非旨在進(jìn)行窮舉或?qū)⒈景l(fā)明限制在所披露的精確形式。顯然，眾多改型和變型對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。選擇和描述這些實(shí)施例以便最好地說明本發(fā)明的原理及其實(shí)踐應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠就適合預(yù)期的特定用途的各種實(shí)施例和各種改型理解本發(fā)明。本發(fā)明的范圍由以下權(quán)利要求及它們的等效物限定。
權(quán)利要求
1.一種輥構(gòu)件，其包括具有多個(gè)由氣體形成的小泡的發(fā)泡橡膠材料所構(gòu)成的層，所述層形成為圓筒形本體， 其中所述小泡的體積從所述圓筒形本體的內(nèi)側(cè)朝外側(cè)減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輥構(gòu)件，其中，每單位體積中所述小泡的體積與所述橡膠材料的體積的比例從所述圓筒形本體的內(nèi)側(cè)朝外側(cè)減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輥構(gòu)件，其中，當(dāng)所述層的厚度分為三個(gè)部分，并且最外部的密度由A表示、中間部的密度由B表示、且最內(nèi)部的密度由C表示時(shí)，滿足關(guān)系A(chǔ) > B > C， A與B之差大于0. 15g/cm3，且B與C之差大于0. 15g/cm3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輥構(gòu)件，其中，所述層具有大于或等于0.35g/cm3且小于或等于0. 55g/cm3的密度，以及使用Asker-C硬度計(jì)測出的大于或等于30°且小于或等于40° 的硬度。
5.一種圖像形成裝置，包括由根據(jù)權(quán)利要求1所述的輥構(gòu)件形成的第一輥構(gòu)件； 第二輥構(gòu)件；以及轉(zhuǎn)印帶，色調(diào)劑被轉(zhuǎn)印到其上，其中，所述第一輥構(gòu)件包括軸，其作為用于施加轉(zhuǎn)印偏壓電壓的第一電極，并且所述第一輥構(gòu)件面對所述第二輥構(gòu)件，所述轉(zhuǎn)印帶處于所述第一輥構(gòu)件與所述第二輥構(gòu)件之間， 所述層圍繞所述軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)接觸所述轉(zhuǎn)印帶，并且所述第二輥構(gòu)件包括用于施加所述轉(zhuǎn)印偏壓電壓的第二電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像形成裝置，其中，每單位體積中所述小泡的體積與所述橡膠材料的體積的比例從所述圓筒形本體的內(nèi)側(cè)朝外側(cè)減小。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像形成裝置，其中，所述層具有大于或等于0.35g/cm3且小于或等于0. 55g/cm3的密度，以及使用Asker-C硬度計(jì)測出的大于或等于30°且小于或等于40°的硬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像形成裝置，其中，當(dāng)所述層的厚度分為三個(gè)部分，并且最外部的密度由A表示、中間部的密度由B表示、且最內(nèi)部的密度由C表示時(shí)，滿足關(guān)系A(chǔ) > B > C，A與B之差大于0. 15g/cm3，且B與C之差大于0. 15g/cm3。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像形成裝置，其中，所述轉(zhuǎn)印帶包括第一層和第二層，所述第一層含有樹脂和導(dǎo)電劑，并且所述第二層相對于所述第一層布置在所述轉(zhuǎn)印帶的內(nèi)周側(cè)上且含有樹脂和導(dǎo)電劑，并且所述第二層中的導(dǎo)電劑的含量高于所述第一層中的導(dǎo)電劑的含量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像形成裝置，其中，所述第二層包括第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域，該第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域在所述第一層與所述第二層之間的分界面上沿所述第二層的一側(cè)的厚度方向按順序分層，所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域沿所述第二層的厚度方向從所述分界面到15 μ m的范圍內(nèi)分層，所述第一區(qū)域不包含導(dǎo)電劑，并且所述第二區(qū)域的導(dǎo)電率是所述第三區(qū)域的導(dǎo)電率的5倍或以上。
全文摘要
一種輥構(gòu)件和圖像形成裝置，輥構(gòu)件包括具有多個(gè)由氣體形成的小泡的發(fā)泡橡膠材料所構(gòu)成的層，該層形成為圓筒形本體，其中小泡的體積從圓筒形本體的內(nèi)側(cè)朝外側(cè)減小。圖像形成裝置包括上述輥構(gòu)件。
文檔編號G03G15/18GK102411292SQ20111005540
公開日2012年4月11日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者一澤信行 申請人:富士施樂株式會社