充电辊制造技术

公开了一种由支撑部件和导电覆盖部件构成的接触充电辊。该导电覆盖部件由含有非极性树脂或弹性体、和极性树脂或弹性体的无缝管构成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种充电辊，并且更具体地，涉及一种在接触充电部件中使用的充电辊，该接触充电部件施加电压至与电子照相感光部件接触的导电部件，以将电子照相感光部件表面充电至预定的电势。
技术介绍
尽管很多方法作为电子照相方法已被提出，通常使用的方法具有以下处理电潜像通过使用光导物质、通过各种方法形成在感光部件上，在通过使用调色剂显影潜像以形成可见图像、以及根据需要将调色剂图像转印到转印介质例如纸上之后，该调色剂图像通过热、压力等被定影在转印介质上，以获得复制物。这里，残留在感光部件上而没有被转印到转印介质上的调色剂颗粒通过清洁步骤从感光部件上去除。传统地，电晕充电器(corona charger)被用作电子照相用充电装置。近年来，代替该电晕充电器，接触充电部件已经进入实际应用中。该装置旨在低臭氧和低能量消耗，并且在这种类型的装置中，特别地，从充电稳定性的角度出发，导电辊被用作其充电部件的辊充电系统已被令人满意地使用。在该辊充电系统中，使导电弹性辊与待充电的部件压力接触，以便电压被施加至该部件；这样，实现对待充电部件的充电过程。更具体地，因为充电过程是通过从充电部件放电至待充电部件而实现，该充电过程通过施加超过一定阈值的电压而开始。例如，当使充电辊与具有25μm厚度的光导层的有机感光部件(OPC感光部件)压力接触时，在施加按绝对值大约640V或更高的电压时，表面电势开始升高，此后，感光部件表面电势相对于所施加的电压以1为斜率线性升高。在下文中，该阈电压值被定义为充电起始电压Vth。换句话说，为获得电子照相所需的感光部件表面电势Vd，该充电辊需要DC电压，Vd+Vth，该电压比图像形成过程本身所需的电压高。这种施加仅仅DC电压给接触充电部件来实现充电过程的方法被称为DC充电。但是，在DC充电中，因为接触充电部件的电阻值易于因为环境变化等而变化，或者因为当厚度由于感光部件磨损而变化时Vth波动，结果是难以将感光部件的电势设定至所期望的值。因此，为了进一步获得充电的均匀性，使用AC+DC充电系统，该系统将通过具有高于2×Vth的峰-峰电压的AC分量叠加至对应于所期望的Vd的DC电压上而产生的电压施加至接触充电部件。该系统，旨在通过使用AC来的电势的均平效应(equalizing effect)，会聚待充电部件的电势至达到AC电压峰值的中央的Vd，使得该电势几乎不受环境扰动等的影响。关于用于充电的导电部件，例如，已提出一种通过使用导电无缝管在导电支撑部件上形成表面层的部件(见美国专利No.4,967,231说明书)。此外，由氟树脂制成的无缝管(见日本特开平No.H05-2313)和由具有不同导电性质的层构成的多层管(见日本特开平No.H05-96648)已被公开。关于制造充电部件的方法，上述的传统技术包括通过使用插入处理形成充电部件的方法。此外，已提出使用十字头挤出机(cross-head extruder)的表面形成方法(见日本特开平No.H06-58325)。在通过使用无缝管形成充电辊的方法中，甚至当发泡材料被用作在基体部件上的弹性体层时，该发泡材料进一步覆盖有该无缝管，使得能够形成光滑面，以提供更为均匀的充电过程。关于使无缝管具有导电性的方法，总体上，已提出了将其中盐用作导电剂的离子导电方法、和将材料例如炭黑、导电金属氧化物和金属粉末用作导电剂的电子导电方法。当导电性由离子导电赋予时，出现这样的问题电阻值易于由于环境而剧烈波动，并且因为盐与电子照相感光部件接触而使盐易于污染感光部件。因此，在本专利技术中，炭黑被用作导电剂。但是，当生产使用热塑性树脂作为基体材料的无缝管时，电阻由于管膨胀和收缩而变化，该管膨胀和收缩是由在覆盖该管时形成基体层的发泡层的尺寸所引起的。出现另一个问题，因为管膨胀或者收缩和电阻变化，其由于伴随环境的变化或时间推移，形成基体层的发泡层的影响。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供充电辊，该充电辊能够针对辊的膨胀和收缩而将电流值变化控制在较小程度，并且提供稳定、优越、均匀的充电性质和图像质量。也就是说，本专利技术提供包含至少支撑部件和导电覆盖部件的充电辊，其中该导电覆盖部件由无缝管构成，该无缝管包括至少(1)非极性树脂或弹性体，和(2)极性树脂或弹性体。在本专利技术中，由于含有上述材料，使提供能够减少因为管的膨胀和收缩引起的电阻值变化的充电辊成为可能，并且获得稳定、优越、均匀的充电性质和图像质量。附图说明图1是示出根据本专利技术的充电辊的结构的图。图2是示出SUS棒直径与辊电流值之间关系的图。图3是示出SUS棒直径和辊电流值之间关系的图。具体实施例方式以下对本专利技术进行更为详细地说明。本专利技术的导电覆盖部件作为无缝管被生产，该无缝管由非极性树脂或弹性体、极性树脂或弹性体、和作为导电剂的炭黑构成。在(1)非极性树脂或弹性体与(2)极性树脂或弹性体之间的质量比设定在95∶5-20∶80的范围内。关于该非极性树脂或弹性体，它的例子包括苯乙烯类热塑性弹性体，具体包括聚(苯乙烯-氢化丁二烯-结晶烯烃)三元嵌段共聚物(SEBC)、聚(苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯)三元嵌段共聚物(SEBS)、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)三元嵌段共聚物(SBS)、聚(苯乙烯-氢化异戊二烯-苯乙烯)三元嵌段共聚物(SEPS)和聚(苯乙烯-乙烯基异戊二烯-苯乙烯)三元嵌段共聚物。该极性树脂包括含有至少氮或氧的键。该键包含选自于由氨基甲酸乙酯类、酰胺类、酯类、丙烯酰基类和醚类键所组成的集合中的至少一种键。对于极性树脂或弹性体，它的例子包括聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚乙烯醇、聚(醚-酯)共聚物、聚(氨酯-醚)共聚物、聚(酰胺-醚)共聚物和聚(氨酯-酯)共聚物。具有极性官能团的苯乙烯共聚物的极性官能团是含有至少氮或氧的官能团。该极性官能团是选自于由腈基、氨基、环氧基、乙烯基、酚基、羰基和羧基所组成的集合中的至少一个成员。关于具有极性官能团的苯乙烯共聚物，它的例子包括聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)三元嵌段共聚物(ABS)、聚(丙烯腈-苯乙烯)嵌段共聚物(AS)、聚(丙烯腈-乙丙橡胶-苯乙烯)嵌段共聚物(AES)、聚碳酸酯树脂、酚树脂、聚(苯乙烯-丁二烯环氧)共聚物(ESBS)和聚(苯乙烯-酯)共聚物。上述两种组分的适当含量比例取决于材料，并且当苯乙烯类热塑性弹性体的比例变得过量时，减少针对膨胀的电阻改变的效果降低。相反，当具有极性官能团的苯乙烯共聚物的比例变得过量时，作为弹性体的性质被削弱，结果是出现这样的问题因为在覆盖过程中，由于没有弹性而导致管破裂或出现裂缝，使其难以用作充电辊。另外，为了改善上述材料的兼容性，如果需要，可以使用兼容性增强剂。用于提供导电性的炭黑相对于(1)非极性树脂或弹性体与(2)极性树脂或弹性体的总质量，以10-60％质量的量使用，更优选地20-40％质量。在炭黑的比例小于10％质量的情况下，当通电使用时，电阻的升高变大，并因此产生因为作为充电辊的耐久性劣化的问题。相反，当炭黑的比例大于60％质量时，管变得过于硬，导致弹性性能降低而引起覆盖失败。关于炭黑的类型，可以使用任何炭黑，只要导电覆盖部件的电阻值被设定在1×106到1×1011Ω·cm且满足上述含量范围即可，并且两种或者更多种炭黑可被混合并使用。关于在本专利技术中的炭黑，它本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电辊，其包含至少支撑部件和导电覆盖部件，其中，该导电覆盖部件由含有至少非极性树脂或弹性体、和极性树脂或弹性体的无缝管构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高桥宏文，川上智哉，奥田步，阿边博司，
申请(专利权)人：佳能化成株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]