半導電輥、該半導電輥的制造方法和圖像形成設備的制作方法
【專利摘要】本發明涉及半導電輥、該半導電輥的制造方法和圖像形成設備。所述半導電輥包括導電性支持體；和設置于所述導電性支持體的外周面上的半導電性彈性體層，所述半導電性彈性體層至少含有表氯醇橡膠和導電劑，并具有泡沫結構，其中，當所述半導電輥在水中放置30分鐘時，相對于所述半導電性彈性體層的單位面積的來自所述半導電性彈性體層的氯離子的含量大約不超過0.06μmol/cm2。
【專利說明】半導電輥、該半導電輥的制造方法和圖像形成設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導電輥、所述半導電輥的制造方法和圖像形成設備。
【背景技術】
[0002]在諸如復印機和打印機等電子照相方式的圖像形成設備中，使圖像承載體的表面帶電，在圖像承載體的帶電表面上基于圖像數據形成靜電潛像，然后將靜電潛像顯影為色調劑圖像。之后，圖像承載體上的色調劑圖像通過轉印裝置以靜電方式轉印至記錄介質，色調劑圖像隨后利用例如熱定影機定影至記錄介質。
[0003]在一些情況中，充電裝置或轉印裝置中使用導電輥或半導電輥。
[0004]特開2002-169382號公報公開了電子照相用半導電性部件，所述部件至少包含熱塑性樹脂、炭黑和不超過IOOOppm的低殘留的抗降解劑。
[0005]特開平06-271703號公報公開了多孔性彈性體的制造方法，所述方法包括將高分子材料以及水溶性且溶劑可溶性的植物纖維添加劑溶解在溶劑中、向其中添加親水性表面活性劑、使得到的高粘度產物成形為基本品、蒸發溶劑以固化該基本品、然后將固化的基本品浸潰在水中以洗脫植物纖維添加劑。
[0006]特許第4534693號公報公開了一種半導電性部件，所述部件包括導電性支持體和在所述導電性支持體的外表面上由至少橡膠組合物形成的具有泡沫結構的半導電性彈性層，其中所述橡膠組合物包含下列成分(A)?(C)作為其必要成分，并且相對于100質量份的成分(A)和⑶的總量，成分(C)的含量為10質量份?80質量份，(A)是表氯醇-烯丙基縮水甘油醚共聚物，⑶是丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)，(C)是具有電子導電性的導電劑。
【發明內容】
[0007]本發明的一個目的在于提供一種半導電輥，其能夠抑制在低溫低濕通電后的在高溫高濕下的電阻的降低。
[0008]根據本發明的第一方面，提供一種半導電棍，所述半導電棍包括:導電性支持體；和設置于所述導電性支持體的外周面上的半導電性彈性體層，所述半導電性彈性體層至少含有表氯醇橡膠和導電劑，并具有泡沫結構，其中，當所述半導電輥在水中放置30分鐘時，相對于所述半導電性彈性體層的單位面積的來自所述半導電性彈性體層的氯離子的含量大約不超過0.06 u mol/cm2。
[0009]根據本發明的第二方面，所述半導電輥是圖像形成設備中使用的轉印輥。
[0010]根據本發明的第三方面，提供一種圖像形成設備，所述圖像形成設備包括圖像承載體；對圖像承載體的表面進行充電的充電單元；用于在圖像承載體的經充電的表面上形成靜電潛像的靜電潛像形成單元；使用色調劑使圖像承載體的表面上的靜電潛像顯影以形成色調劑圖像的顯影單元；和包括根據第一方面的半導電輥的轉印單元，所述轉印單元將圖像承載體的表面上形成的色調劑圖像轉印至轉印介質。
[0011]根據本發明的第四方面，提供一種用于制造半導電輥的方法，所述方法包括捏合至少包含表氯醇橡膠和導電劑的橡膠組合物；使經捏合的橡膠組合物形成為基本上為輥形；加熱所述橡膠組合物以進行硫化和發泡，以便形成基本為輥形的半導電性彈性體；對基本為輥形的半導電性彈性體的外周面進行拋光；和對具有經拋光的外周面的半導電性彈性體進行清潔。
[0012]根據本發明的第五方面，將具有經拋光的外周面的半導電性彈性體浸潰在純水中大約不超過30分鐘以進行所述清潔步驟。
[0013]與下述半導電輥相比，根據本發明第一和第二方面的半導電輥能夠抑制在低溫低濕通電后的在高溫高濕下的電阻的降低，所述半導電輥包括至少含有表氯醇橡膠和導電劑具有泡沫結構的半導電性彈性體層，在將該半導電輥在水中放置30分鐘后，結果相對于所述半導電性彈性體層的單位面積的來自所述半導電性彈性體層的氯離子的含量超過0.06u mol/cm2。
[0014]與下述設備相比，根據本發明第三方面的圖像形成設備能夠減少由于在低溫低濕下形成圖像后在高溫高濕下形成圖像時半導電輥的電阻的降低所致的圖像缺陷，所述設備包括半導電輥作為轉印單元，其用于將圖像承載體的表面上形成的色調劑圖像轉印至轉印介質，該半導電輥包括含有表氯醇橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠和具有電子導電性的導電劑并具有泡沫結構的半導電性彈性體層，在將該半導電輥在水中放置30分鐘后，結果相對于所述半導電性彈性體層的單位面積的來自所述半導電性彈性體層的氯離子的含量超過0.06u mol/cm2。
[0015]與下述方法相比，根據本發明第四和第五方面的半導電輥的制造方法能夠抑制在低溫低濕通電之后的在高溫高濕下的電阻的降低，在所述方法中，由至少含有表氯醇橡膠和導電劑的橡膠組合物制造半導電輥之際，對基本為輥形的半導電性彈性體的外周面進行拋光但不進行隨后的清潔。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]基于下列附圖將對本發明的示例性實施方式進行詳細描述，圖中:
[0017]圖1示意性地描述了示例性實施方式的圖像形成設備的構造的實例；
[0018]圖2描述了隨半導電輥的通電時間的流逝的其體積電阻的變化；和
[0019]圖3描述了來自半導電輥的Cl離子含量與體積電阻降低之間的關系。
【具體實施方式】
[0020]下面參考附圖詳細描述示例性實施方式。附圖中，相同的或相應的元件(部件)由相同的附圖標記表不，在一些情況中省略對其的重復描述。
[0021]半導電輥
[0022]本示例性實施方式的半導電輥導電性支持體和設置在所述導電性至支持體的外周面上的半導電性彈性體層，所述半導電性彈性體層至少含有表氯醇橡膠和導電劑，并具有泡沫結構，其中，當所述半導電輥在水中放置30分鐘時，相對于所述半導電性彈性體層的單位面積的來自所述半導電性彈性體層的氯離子的含量不超過0.06 u mol/cm2或大約不超過 0.06 u mol/cm2。
[0023]在本示例性實施方式中，術語“導電性”是指20 V時的體積電阻率小于71og Q ?cm。術語“半導電性”是指20°C時的體積電阻率為71ogQ.CmNlSlogQ ? cm。
[0024]本發明人已發現:在制造包括由橡膠組合物(至少含有表氯醇和導電劑)形成的半導電性彈性體層的半導電輥之際，在拋光過程之后將半導電輥浸潰在水中以預先洗脫(除去)殘留物，這能夠抑制在低溫低濕(10°C和15%RH)通電后的在高溫高濕[28°C和85%相對濕度(RH)]電阻的降低。據推測該現象是由以下原因所致。
[0025]通常，半導電輥是由包含表氯醇橡膠或類似的材料的橡膠組合物通過以下過程制造的:捏合所述橡膠組合物、使捏合的橡膠組合物成形為輥、加熱輥以使其硫化發泡、并拋光所得輥的外周面。在由包含表氯醇橡膠或類似的材料的橡膠組合物制造的該半導電輥用作圖像形成設備的轉印輥的情況中，氯(Cl)從表氯醇橡膠的側鏈(其因低溫低濕下的放電而斷裂)釋放出，釋放出的Cl與來自用于硫化的化合物(如氧化鋅)的元素結合，結果導致在輥的表面上形成ZnCl2等化合物。盡管電阻在此時沒有明顯降低，但由于以下原因電阻隨后會降低:將輥移動至高溫高濕環境下造成ZnCl2等化合物潮解(吸濕)，結果導致離子含量增加，從而造成電阻降低。
[0026]在本示例性實施方式的半導電輥中，半導電性彈性體層表面上的氯離子含量預先降低至較低水平，從而能夠抑制由于在低溫低濕下放電所導致的ZnC12等化合物的生成。因此，即使在將輥移動至高溫高濕環境下的情況中，該構成也抑制了由于ZnCl2等化合物的潮解(吸濕)而導致的離子濃度的增大，由此抑制了電阻的降低。
[0027]導電性支持體
[0028]用作本示例性實施方式的半導電輥的芯材的導電性支持體可以由例如金屬材料，如鋼用不銹鋼(SUS)或易切削鋼(SUM)形成。設置所述導電性支持體以使其貫穿圓筒狀半導電性彈性體層的軸向 上的中心部，并作為半導電輥的旋轉軸發揮作用。
[0029]由于外部電源與導電性支持體連接以施加偏壓，因而導電性支持體也用作與外部電源一起對半導電輥施加電壓的單元。
[0030]半導電性彈性體層
[0031]設置在導電性支持體的外周面上的半導電性彈性體層至少包含表氯醇橡膠和導電劑，并具有泡沫結構。所述半導電性彈性體層還可包含丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)作為橡膠成分。
[0032]表氯醇橡膠
[0033]表氯醇橡膠可以是表氯醇與烯丙基縮水甘油醚(ECO)的二元共聚物，并且可以是例如包含分別由以下結構式表示的表氯醇單元和烯丙基縮水甘油醚單元的共聚物。表氯醇橡膠的市售品的實例是ZechlonellOO (由Zeon Corporation制造)。
[0034]表氯醇單元
[0035]烯丙基縮水甘油醚單元
[0036]丙烯腈-丁二烯橡膠
[0037]丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)的實例包括Nipol DN211 (由ZEON CORPORATION制造，門尼粘度:46)、Nipol DN212(由 ZEON CORPORATION制造，門尼粘度:78)、Nipol DN215(由ZEON CORPORATION 制造，門尼粘度:58)、Nipol DN219(由 ZEON CORPORATION 制造，門尼粘度:27)和 Nipol DN223 (由 ZEON CORPORATION 制造，門尼粘度:35)。
[0038]表氯醇和烯丙基縮水甘油醚的二元共聚物與NBR彼此高度相容，因而混合在一起時顯示出很高的分散性。由此可以制得電阻變化較小的橡膠組合物。
[0039]在用于形成本示例性實施方式的半導電性彈性體層的橡膠組合物中表氯醇和烯丙基縮水甘油醚的二元共聚物與NBR的混合比(表氯醇和烯丙基縮水甘油醚的二元共聚物/NBR)以質量比計優選為80/20?20/80，更優選為60/40?40/60。
[0040]如果表氯醇和烯丙基縮水甘油醚的二元共聚物與NBR的混合比小于20/80，在一些情形中制造的半導電輥具有過高的初始電阻。
[0041]如果表氯醇和烯丙基縮水甘油醚的二元共聚物與NBR的混合比大于80/20，則離子電導性增強，結果導致在一些情況中電阻的環境依賴性過高。這造成具有電子電導性的導電劑(下述)的用量增大，由此在一些情況中導致半導電輥的硬度過高。
[0042]導電劑
[0043]具有電子導電性的導電劑、公知的具有離子導電性的導電劑或公知的導電性聚合物可以用作所述導電劑。在這些導電劑中，可以使用具有電子導電性的導電劑，其實例包括炭黑；石墨；金屬和合金，如鋁、鎳和銅合金；以及金屬氧化物，如氧化錫、氧化鋅、鈦酸鉀和復合氧化物(例如，氧化鋅-氧化銦和氧化錫-氧化銻)。其中，可以使用炭黑。
[0044]相對于100質量份的橡膠成分的總量，將導電劑的含量調整為10質量份?80質量份，優選為30質量份?70質量份。導電劑的含量為10質量份?80質量份時,可有效降低由于例如環境和電壓的改變所導致的制得的半導電輥的電阻變化。
[0045]除了表氯醇橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠和導電劑之外，用于本示例性實施方式的橡膠組合物還包含如硫化劑(交聯劑)或硫化促進劑等硫化成分、發泡劑以及可選的填料或類似材料。
[0046]本示例性實施方式的半導電性彈性體層中包含的成分可以排除具有離子導電性的導電劑。
[0047]發泡劑
[0048]本示例性實施方式的半導電性彈性體層具有泡沫結構。通常，各自具有泡沫結構的半導電性彈性體層具有較低的硬度，因而能夠與圖像承載體、轉印帶或類似的結構形成穩定的棍隙結構(nip structure),但是該半導電性彈性體層的電阻卻傾向于極大地依賴于環境。不過，將發泡劑添加到本示例性實施方式的橡膠組合物中以形成具有泡沫結構的半導電性彈性體層，就能夠制得顯示出較小的電阻的環境依賴性的同時又具有泡沫結構的半導電性彈性體層。
[0049]發泡劑的實例包括苯磺酰肼、偶氮二甲酰胺、N，N’- 二亞硝基五亞甲基四胺及其混合物。
[0050]硫化劑
[0051]硫化劑(交聯劑)的實例包括但不限于硫脲、三嗪和硫。
[0052]硫化促進劑
[0053]硫化促進劑的實例包括氧化鋅和氧化鎂。
[0054]填料
[0055]填料的實例包括絕緣性填料，如二氧化硅、云母、粘土和氧化鈦，這些絕緣性填料可以單獨使用或者組合使用。
[0056]性質[0057]本示例性實施方式的半導電輥中包含的半導電性彈性體層具有根據半導電輥的預期用途調整的硬度、表面性質(表面粗糙度和摩擦系數)、電氣特性(電阻)或其他性質。
[0058]通過調節電氣特性和表面性質等半導電性彈性體層的性質，能夠使得本示例性實施方式的半導電輥也用于例如轉印單元、充電單元和靜電消除器中。
[0059]就本示例性實施方式的半導電輥的表面性質而言，根據JIS K7321確定為Asker-C硬度的表面硬度被優選調整為10°?70°，在半導電輥用作轉印單元的情況中更優選為10°?50°，或者在半導電輥用作充電單元的情況中更優選為20°?70°。
[0060]就本示例性實施方式的半導電輥的電氣特性而言，半導電性彈性體層的體積電阻值優選調整為31ogQ?IOlogQ，在半導電棍用作轉印單元的情況中更優選為61ogQ?IOlogQ ,或者在半導電棍用作充電單元的情況中更優選為51ogQ?81ogQ。
[0061]在該情況中，半導電性彈性體層的體積電阻值如下確定:將半導電輥放在金屬板或類似的材料上，對半導電輥的兩端各施加500g的負荷，對半導電輥施以LOkV的電壓(V)，10秒鐘之后讀取電流值I (A)，將各值代入下式中進行計算。
[0062]R=V/I
[0063]半導電性彈性體層的厚度可根據半導電輥的預期用途來調整，通常調整為2_?12mm。
[0064]半導電性彈性體層可具有任何層結構，只要其表面性質、電氣性質或其他性質基于半導電輥的預期用途進行調整即可，其可具有單層結構，也可具有多層結構。
[0065]半導電輥的制造方法
[0066]本示例性實施方式的半導電輥的制造方法至少包括以下工序:捏合至少含有表氯醇橡膠和導電劑的橡膠組合物的工序、使經捏合的橡膠組合物成形為基本為輥形的工序、加熱所述橡膠組合物以進行硫化發泡以形成基本為輥形的半導電性彈性體的工序、拋光基本為輥形的半導電性彈性體的外周面的工序和清潔具有經拋光的外周面的半導電性彈性體的工序。
[0067]捏合工序
[0068]用例如滾筒機、V型攪拌機、諾塔混合器、班伯里混合機或捏合輥等捏合含有表氯醇和導電劑的橡膠組合物。各成分可以按照任何順序混合；例如，捏合包含兩種以上成分的組合物，然后再與其他成分混合并捏合。
[0069]成形工序
[0070]捏合工序之后，用擠出機使橡膠組合物擠出成形為輥形(圓筒形)，由此成形為包含未硫化的橡膠組合物的輥形物(輥形的橡膠組合物)。
[0071]加熱工序
[0072]成形工序之后，加熱未硫化的輥形物以硫化發泡，從而制得輥形的半導電性彈性體。未硫化的輥形物(輥形的橡膠組合物)例如在160°C加熱20分鐘以進行硫化發泡。
[0073]拋光工序
[0074]加熱工序之后，拋光經歷硫化發泡的輥形物(輥形的半導電性彈性體)的外周面。
[0075]清潔工序
[0076]拋光工序之后，清潔其外周面已經進行拋光的輥。
[0077]在清潔工序中，例如，將其外周面已經拋光的輥完全浸潰在純水中不少于30分鐘或大約不少于30分鐘。清潔該輥以滿足以下要求:在將輥由純水中移出、干燥、然后放在不同的純水(20°C )30分鐘的情況中，相對于單位面積的來自所述半導電性彈性體的氯離子的含量為不超過0.06 μ mol/cm2或大約不超過0.06 μ mol/cm2。
[0078]在清潔工序中，盡管超聲波可用來促進清潔，但涉及使用超聲波的清潔工序可能會將一部分導電劑或類似材料從輥除去，從而可能導致偏離預期的導電性。清潔可以通過將輥放置在純水中或以導電劑不會由輥的表面脫離的程度攪拌純水來進行。
[0079]通過這些工序制造了本示例性實施方式的半導電輥。
[0080]本示例性實施方式的半導電輥可以用在任何應用中，例如圖像形成設備中所用的轉印輥和充電輥。本示例性實施方式的半導電輥適宜用作轉印輥，特別是，適宜用作用于將圖像承載體上形成的色調劑圖像轉印至中間轉印帶的第一轉印輥。
[0081]下面將描述圖像形成設備，其中，本示例性實施方式的半導電輥用作轉印輥。
[0082]圖像形成設備
[0083]本示例性實施方式的圖像形成設備包括圖像承載體、用于對所述圖像承載體的表面進行充電的充電單元、用于在所述圖像承載體的帶電表面上形成靜電潛像的靜電潛像形成單元、使用色調劑使所述圖像承載體的表面上的所述靜電潛像顯影以形成色調劑圖像的顯影單元、和包括上述示例性實施方式的半導電輥的轉印單元，所述轉印單元將所述圖像承載體的表面上形成的所述色調劑圖像轉印至轉印介質。
[0084]下面將參考圖1描述本示例性實施方式的圖像形成設備。圖1示意性地描述了本示例性實施方式的圖像形成設備的實例。
[0085]圖1所示的圖像形成設備包括第一至第四電子照相型圖像形成單元10Y、10M、10C和10K(圖像形成部)，基于色彩分離的圖像數據，這些圖像形成單元分別輸出黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)和黑色⑷的有色圖像。圖像形成單元10Y、10M、10C和IOK以預定的間距彼此隔開的方式在水平方向平行安置。同時，圖像形成單元10Y、10M、10C和IOK可以是能夠由圖像形成設備主體上拆卸的處理盒。
[0086]第一至第四圖像形成單元10Y、10M、10C和IOK具有相同的構造。本文中描述安置在中間轉印帶的旋轉方向的上游側以形成黃色圖像的第一單元IOY作為圖像形成單元的代表例。與第一圖像形成單元IOY中的組件相同的第二至第四圖像形成單元10MU0C和IOK的組件由分別包括字母M(用于品紅色)、字母C(用于青色)、字母K(用于黑色)的附圖標記來表示，正如由包括字母Y(用于黃色)的附圖標記來表示第一圖像形成單元IOY的組件那樣，因此省略對第二至第四圖像形成單元10MU0C和IOK的描述。
[0087]第一圖像形成單元IOY包括充當圖像承載體的感光體1Y。第一圖像形成單元IOY具有按照以下順序安置在感光體IY周圍的下述構件:將感光體IY的表面充電至預定電勢的充電輥2Y，基于色彩分離圖像數據用激光束3Y對經充電的表面進行曝光以形成靜電荷圖像的曝光區域，將帶電色調劑供應至所述靜電荷圖像以使所述靜電荷圖像顯影的顯影裝置(顯影單元)4Y，將已顯影的色調劑圖像轉印到中間轉印帶20上的一次轉印輥(轉印單元的一部分)5Υ，和將一次轉印后殘留在感光體IY表面上的色調劑利用清潔刮刀除去的感光體清潔裝置(清潔單元)6Υ。
[0088]將盛放在色調劑盒8Y、8M、8C和8K中的包括黃色、品紅色、青色和黑色的四種顏色的色調劑分別供應至圖像形成單元10Y、10MU0C和IOK的顯影裝置(顯影單元)4Y、4M、4C和4K中。
[0089]在一次轉印輥5Y、5M、5C和5K中使用上述示例性實施方式的半導電輥。一次轉印輥5Y被設置在中間轉印帶20內側，以使其面向感光體1Y。將用于施加一次轉印偏壓的偏壓電源(未示出)分別與各一次轉印輥5Y、5M、5C和5K連接。在控制器(未示出)的控制下，所述各偏壓電源改變施加到各個一次轉印輥的轉印偏壓。
[0090]中間轉印帶20設置在圖1中的圖像形成單元10Y、10M、10C和IOK的上方，并運行經過這些圖像轉印單元中的每一個以進行各色調劑圖像的一次轉印。在張力作用下中間轉印帶20卷繞在驅動輥22和支撐輥24上，并沿著從第一圖像單元IOY向第四圖像單元IOK的方向行進，驅動輥22和支撐輥24彼此間隔開，并且支撐輥24與中間轉印帶20的內表面接觸。
[0091]二次轉印輥26 (轉印單元的一部分)設置在中間轉印帶20的附近，以使其面對支撐輥24且中間轉印帶20被夾持在二者之間。中間轉印體清潔裝置30設置在沿中間轉印帶20的旋轉方向的二次轉印輥26下游側，以使其面對驅動輥22且中間轉印帶20被夾持在二者之間，上述示例性實施方式的半導電輥也可以用于二次轉印輥26。
[0092]定影裝置28設置在二次轉印輥26的下游側，從而將色調劑圖像定影在記錄紙P(記錄介質)上。
[0093]下面將描述利用第一圖像形成單元來形成黃色圖像的過程。在進行這些過程之前，使用充電輥2Y將感光體IY表面充電至約-600V?-800V的電勢。
[0094]在感光體IY中，在導電基體(在20°C的體積電阻率不超過IXl(T6Qcm)上形成感光層。通常，該感光層具有高電阻(與一般樹脂的電阻相當)；當將激光束3Y照射到所述感光層時，該激光束所照射的區域的電阻率會發生變化。
[0095]根據從控制器(未示出)傳送出的黃色圖像數據，通過曝光裝置3將激光束3Y發射到帶電的感光體IY的表面。用激光束3Y照射作為感光體IY表面的感光層，由此在感光體IY表面上形成具有黃色印刷圖案的靜電圖像。
[0096]本文中的靜電圖像是通過充電在感光體IY表面上形成的圖像，是所謂的負潛像，其通過以下方式形成:用激光束3Y照射感光層，從而使被照射部分的電阻率降低，以使感光體IY的帶電表面上釋放出電荷，另一方面，電荷仍然保持在激光束3Y未照射到的其它部分。
[0097]通過感光體IY的轉動，感光體IY的表面上形成的靜電圖像被運送到對應于顯影裝置4Y的預定顯影位置。使用顯影裝置4Y使感光體IY上的靜電圖像在該顯影位置上顯影為可視圖像(經顯影的圖像)，即為色調劑圖像。
[0098]顯影裝置4Y中盛放有黃色色調劑。攪拌顯影裝置4Y中的黃色色調劑使之摩擦帶電，其具有顯示出與帶電的感光體IY上的電荷極性相同(負極性)的電荷，并保持在顯影劑輥(顯影劑保持部件)上。感光體IY的表面行經顯影裝置4Y以使黃色色調劑靜電粘附至感光體IY表面上的潛像部分，該潛像部分處的電荷已被釋放以形成靜電圖像；因此，潛像由黃色色調劑顯影。表面上形成有黃色色調劑圖像的感光體IY以預定的速度繼續旋轉，并將在感光體IY上形成的色調劑圖像輸送至預定的一次轉印位置。
[0099]當將感光體IY上的黃色色調劑圖像輸送到一次轉印位置時，將預定的一次轉印偏壓施加到一次轉印輥5Y上，并且從感光體IY指向一次轉印輥5Y的靜電力作用于所述色調劑圖像，由此將感光體IY上的色調劑圖像轉印到中間轉印帶20上。在該情況中，所施加的轉印偏壓具有正(+)極性，與色調劑的負極性相反。例如，使用控制器(未示出)將第一圖像形成單元IOY中的轉印偏壓控制在約+10 μ A。
[0100]同時，清潔裝置6Υ將殘留在感光體IY上的色調劑除去并回收。
[0101]施加到第二圖像形成單元IOM的一次轉印輥5Μ以及其他一次轉印輥5C和5Κ上的一次轉印偏壓也如同第一圖像形成單元IOY那樣進行控制。
[0102]已經按照上述方式由第一圖像形成單元IOY轉印了黃色色調劑圖像的中間轉印帶20依次行經通過第二到第四圖像形成單元10MU0C和10Κ，并且各個顏色的色調劑圖像被疊加和多重轉印。
[0103]已經通過第一至第四圖像形成單元被多重轉印至中間轉印帶20的四種顏色的色調劑圖像傳送至二次轉印部，所述二次轉印部由中間轉印帶20、與中間轉印帶內表面接觸的支撐輥24和設置在中間轉印帶20的圖像支持表面一側上的二次轉印輥(二次轉印單元)26構成。用送紙機在預定的時機將記錄介質P供應到相互壓接的二次轉印輥26和中間轉印帶20之間的空隙中，并在支撐輥24上施加預定的二次轉印偏壓。此時，所施加的轉印偏壓具有與色調劑的負極性相同的極性(負極性)，從中間轉印帶20指向記錄介質P的靜電力作用于色調劑圖像，并將中間轉印帶20上的色調劑圖像轉印到記錄介質P上。此外，二次轉印偏壓是根據檢測二次轉印部的電阻的電阻檢測器(未示出)所檢測出的電阻來確定的，并且其電壓得到控制。
[0104]隨后，將記錄介質P輸送至定影裝置(定影單元)28，而后加熱多色色調劑圖像使其熔融，由此將色調劑圖像定影在記錄介質P上。以上已經成功定影有彩色圖像的記錄介質P傳送至排出部，于是完成一系列的彩色圖像的形成過程。
[0105]在示例性的圖像形成設備中，色調劑圖像經由中間轉印帶20轉印至記錄介質P ；然而，本示例性實施方式的圖像形成設備還可具有使色調劑圖像由圖像承載體直接轉印至記錄介質P的構造。在該情形中，例如，上述示例性實施方式的半導電輥可用作轉印輥，將該轉印輥布置為使其在圖像承載體上的色調劑圖像將被轉印至記錄介質的位置面對圖像承載體，所述轉印輥起到將圖像承載體上的色調劑圖像轉印至記錄介質的作用。
[0106]實施例
[0107]下面描述實施例。在以下描述中，除非另作說明，術語“份”和“％”各自指的是基于質量的量。
[0108]實施例1
[0109]半導電輥的制造
[0110]表氯醇和烯丙基縮水甘油醚的二元共聚物(ECO)
[0111]ZechlonellOO,由 Zeon Corporation 制造:40 質量份
[0112]丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)
[0113]Nipol DN223,由 Zeon Corporation 制造:60 質量份
[0114]炭黑
[0115]粒狀乙炔黑，由DENKI KAGAKU K0GY0 KABUSHIKI KAISHA 制造:10 質量份
[0116]Asahi Thermal FT,由 Asahi Carbon C0., Ltd.制造:50 質量份
[0117]發泡劑[0118]苯磺酰肼:6質量份
[0119]硫化劑
[0120]硫橫，200目，由 Tsurumi Chemical C0., Ltd 制造，I 質量份
[0121]硫化促進劑
[0122]NOCCELER M，由 OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL C0., LTD.制造:1.5 質量份
[0123]在開放式輥磨機中捏合包含以上所列成分的橡膠組合物。
[0124]將經捏合的橡膠組合物擠出為在其中心部具有孔的形狀(面包圈形)，由此成形為圓筒狀棍。
[0125]然后，將該圓筒狀輥在160°C加熱20分鐘進行硫化發泡。
[0126]在硫化發泡之后，將直徑為8mm的SUS制成的軸插入棍的中心部的孔中，然后拋光棍的外周面，從而得到外徑為28mm(橡膠厚度為IOmm)、長度為332mm的半導電棍。
[0127]經拋光的輥浸潰在純水(20°C )中30分鐘。將輥從純水中取出然后風干，由此完成半導電棍的制造。
[0128]比較例I
[0129]以與實施例1相同的方式制造半導電輥，不同之處在于，在制造實施例1的半導電輥的過程中在拋光輥的外周面之后不將輥浸潰在純水中。
[0130]電阻降低的評估
[0131]在低溫低濕(10°C和15%RH)下按照下述條件使如上所述制造的每一個半導電輥通電，然后在高溫高濕(28°C和85%RH)和1000V時測定半導電輥的體積電阻。
[0132]通電如下進行:使如上所述制造的半導電輥的外周面與中間轉印輥接觸，其中中間轉印帶已經卷繞在鋁制圓筒體的外周面上，在該狀態下施加荷重(1kg)，在半導電輥以800mm/秒旋轉時在預定時間內連續施加電壓,從而提供105 μ A的恒定電流。
[0133]通電后測定體積電阻值(R)時，將半導電輥放置在金屬板上，對半導電輥的兩端各施加500g的負荷，對半導電輥施以1.0kV的電壓(V)，10秒鐘之后用ADC Corporation制造的數字超高電阻/微電流計(8340A)讀取電流值1(A)，并由以下公式獲得體積電阻值。
[0134]R=V/1
[0135]圖2描述了在低溫低濕下通電的時間與隨后在高溫高濕下測定的體積電阻之間的關系。每一個半導電輥均顯示出隨著低溫低濕下通電時間的增加，其高溫高濕下的電阻降低；然而，在比較例I的半導電輥的通電初期其體積電阻極大地降低，而實施例1的半導電輥的體積電阻則逐漸的降低。
[0136]氯離子含量和體積電阻率的降低的評估
[0137]將半導電輥的軸向上距其一端長度為10.1cm的一部分浸潰在1.2L的純水中，放置30分鐘，然后由純水中取出。隨后，收集預定量的該純水并稀釋50倍。純水中的Cl含量隨后用Dionex Corporation制造的DX-320J離子色譜儀測定，隨后轉化為相對于浸潰的半導電輥的半導電性彈性體層的單位面積的氯離子含量(ymol/cm2)。表I和圖3描繪了氯離子含量與體積電阻的降低之間的關系。印刷介質的張數與半導電輥的通電時間有相關性。
[0138]表I
【權利要求】
1.一種半導電棍,所述半導電棍包括: 導電性支持體；和 設置于所述導電性支持體的外周面上的半導電性彈性體層，所述半導電性彈性體層至少含有表氯醇橡膠和導電劑，并具有泡沫結構， 其中，當所述半導電輥在水中放置30分鐘時，相對于所述半導電性彈性體層的單位面積的來自所述半導電性彈性體層的氯離子的含量大約不超過0.06 u mol/cm2。
2.如權利要求1所述的半導電輥，其中，所述半導電輥是在圖像形成設備中使用的轉印輥。
3.一種圖像形成設備，所述圖像形成設備包括: 圖像承載體； 對所述圖像承載體的表面進行充電的充電單元； 用于在所述圖像承載體的經充電的表面上形成靜電潛像的靜電潛像形成單元； 使用色調劑使所述圖像承載體的表面上的所述靜電潛像顯影以形成色調劑圖像的顯影單元；和 包括權利要求1所述的半導電輥的轉印單元，所述轉印單元將所述圖像承載體的表面上形成的所述色調劑圖像轉印至轉印介質。
4.一種用于制造半導電輥的方法，所述方法包括: 捏合至少包含表氯醇橡膠和導電劑的橡膠組合物； 使經捏合的所述橡膠組合物形成為基本上為輥形； 加熱所述橡膠組合物以進行硫化和發泡，以便形成基本上為輥形的半導電性彈性體； 對所述基本上為輥形的半導電性彈性體的外周面進行拋光；和 對具有經拋光的外周面的所述半導電性彈性體進行清潔。
5.如權利要求4所述的方法，其中，將具有經拋光的外周面的所述半導電性彈性體浸潰在純水中大約不超過30分鐘以進行所述清潔步驟。
【文檔編號】G03G15/16GK103777500SQ201310225167
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年6月7日 優先權日:2012年10月24日
【發明者】種村大輔, 小川徹 申請人:富士施樂株式會社