专利名称：转印部件及采用这种转印部件的成像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种转印部件及利用这种转印部件的成像装置，成像装置例如可以是打印机、复印机或传真机。
背景技术：
图7示出了一种传统成像装置的结构示意图。
参照图7，在成像装置主体的内部设置有一个由发泡材料制成的环形中间转印带，该转印带可沿箭头R7所示的方向移动。该中间转印带7由导电树脂薄膜或绝缘树脂薄膜构成，例如聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂或聚偏二氟乙烯树脂。由(供)纸盒11送出的记录材料P，例如纸可通过对准辊14被输送到二次转印部分(二次转印夹持部分)并被进一步送向附图的左侧。
在中间转印带7的上方，以串联的方式设置有四个结构基本相同的成像单元Pa、Pb、Pc和Pd。下面将以成像单元Pa为例对这些成像单元的结构加以说明。成像单元Pa包括一个感光鼓1a，该感光鼓以可沿箭头所示的方向转动的方式设置。在感光鼓1a周围，设置有多个处理装置，例如一次充电器2a、曝光装置3a、显影装置4a、一次转印电阻(一次转印部件)5a和一个清洁装置Pa。与成像单元6a相类似，其它成像单元Pb、Pc和Pd也包括一次充电器2b、2c和2d；曝光装置3b、3c和3d；显影装置4b、4c和4d；一次转印辊(一次转印部件)5b、5c和5d；及清洁装置6b、6c和6d。这些成像单元Pa、Pb、Pc和Pd按照品红色、青色、黄色和黑色的顺序分别形成彩色的调色剂图形，而且各个显影装置4a、4b、4c和4d分别容纳有品红色、青色、黄色和黑色的调色剂。
基于原件的品红色组分的图像信号通过一个多角镜(未示出)被投射到感光鼓1a上，从而形成一个静电潜像。显影装置4a将品红色调色剂输送给该静电潜像，从而形成一个品红色的调色剂图像。当感光鼓1a的转动使品红色的调色剂图像到达一次转印部分时，在该一次转印部分，感光鼓1和中间转印带7相互抵接在一起，通过由一次转印辊5a施加一个偏压的方式使形成于感光鼓1a上的品红色调色剂图像转印到中间转印带7上。携带有品红色调色剂图像的中间转印带7被送向成像单元Pb，在该成像单元Pb内，青色的调色剂图像就以重叠的方式被一次转印到品红色调色剂图像上，该青色的调色剂图像是在此前按照与上述品红色调色剂图像相同的方式形成于感光鼓1b上。
类似地，当中间转印带7移动到成像单元Pc和Pd时，黄色的调色剂图像和黑色的调色剂图像就会在各个一次转印部分内以重叠的方式(一次)转印到上述的品红色和青色的调色剂图像上。之后，在此时由纸盒11送出的记录材料P到达位于中间转印带7和二次转印辊(二次转印部件)15A之间的二次转印部分(二次转印夹持部分)。在该二次转印部分内，通过对二次转印辊施加一个二次偏电压，上述的四种彩色的调色剂图像就会同时被二次转印到记录材料P上。
记录材料P由二次转印部分被送向定影装置16，并在该定影装置16内，在定影辊17和压辊18之间被加热并受到挤压。这样，调色剂图像就会被定影到记录材料P上。该定影装置16包括一个用于将一种离型油(例如硅油)涂敷到定影辊17的表面上的机构，目的是提高记录材料P和定影辊17之间的离型性。这种离型油还被附着在记录材料P上。定影有调色剂图像的记录材料P被排放到排放托盘(未示出)内。顺便说一下，当在记录材料P上执行自动双面成像操作时，记录材料P在其正面(第一表面)形成图像后还要在其背面(第二表面)上形成图像，而在其背面形成图像又是通过使记录材料P经过一个记录材料翻转通道(未示出)并重复执行上述的成像过程完成的。
在上述的成像装置内，出于耐用性、成本和保护环境的角度考虑，导电辊通常被用作一次转印部件或二次转印部件。具体而言，在将调色剂图像从感光鼓1a-1d上转印到中间转印带7上或从中间转印带7转印到记录材料P上的步骤中，主要采用这样的转印辊作为转印部件，即包括一圆筒形金属芯和缠绕在该金属芯上的橡胶，而且其电阻在1.0×105-1.0×1010的范围内可调，这样，转印电荷就能够被充分供给中间转印带7和记录材料。
用于调节转印辊的电阻的典型部件包括电子电导型的部件和离子电导型的部件。前者(电子电导型)包括橡胶和散布在橡胶内的导电颗粒，例如导电的碳黑、金属粉末或金属氧化物颗粒。另一方面，后者(离子电导型)包括橡胶和一种揉和在橡胶内的离子电导材料，例如环氧氯丙烷橡胶、四氰乙烯及其衍生物、苯醌及其衍生物、无机离子物质包括高氯酸锂、高氯酸钠和高氯酸钙、阳离子表面活性剂及两性表面活性剂。
但是，这些传统的转印辊存在下述问题。
电子电导型转印辊表现出图8所示的电压特性。从图8中可以看出，当作用于转印辊上的电压变大时，最终的体积电阻率将下降。为此，当施加超过一定电压值的电压时，在某些情况下，转印辊可能产生泄漏问题。此外，与离子电导型的转印辊相比，电子电导型的转印辊由于导电剂在橡胶中的不均匀分布而产生的电阻率的不规则性较严重。
另一方面，如图2所示，离子电导型转印辊的电阻的增大幅度要大于电子电导型的转印辊。参照图2，在控制电流恒定不变的基础上，对转印进行控制的情况下，当电阻值增加时，所施加的电压也增加。这种现象(电阻的增加)可归因于在采用离子电导型的转印辊的情况下，转印辊中由于存在离子物质而具有导电性，离子物质在连续施加一个极性相同的电流时产生了离解和极化现象，而这种离解和极化现象又使电流的传导性变差。此外，如果离子电导层由一个发泡层构成，那么可以认为电阻增加的程度将会由于气泡内的放电而恶化，从而加速橡胶的老化。当电阻增加时，相对将调色剂图像转印到记录材料上所需的电流而言，电压将变大，由于不正常的放电将产生图像缺损；或者出于安全设计的角度考虑，需要使成品装置的体积很大，目的是确保充电部件与其周围部件之间的漏电距离。此外，还需要较大的电压，这样，高压变压器就增加了成本。
在这些情况下，作为防止离子电导物质出现极化现象的对策，日本专利申请的公开文本(JP-A)特开平7-49604公开了一种改进的方法，在该方法中，一个双极电压以一定的间隔被作用于转印辊上。此外，日本特开平11-65269也公开了一些解决方案将环氧氯丙烷橡胶(ECO)混合到丁腈橡胶(NBR)中，目的是解决由于NBR在其主链上存在双键而易于在臭氧的作用下而产生老化的问题。但是，这些文件均没有对可解决发泡层放电问题的方案进行说明。
此外，日本特开2000-179539提出了一种由多个层构成的导电辊，这多个层包括一个电子电导层和一个离子电导层，这种导电辊能够提供稳定的电阻值，而不是随时间的变化而改变。但是，由于具有这种两层结构，因此增加了制造成本，而且不能避免离子电导层的电阻的增加。
就转印辊的清洁性能而言，日本特开2000-181251公开了一种设置有一调色剂离型层的转印辊。但是，该转印辊必须包括一个适当的清洁机构(例如设置一个转印树脂清理刮片或一个调色剂废料盒)，以防止污染记录材料的背面，因为转印辊具有良好的调色剂离型性能，因此就增加了成本和体积。日本特开平5-119646公开了一种转印辊，这种转印辊的表面层由一个弹性部件构成，而该弹性部件又包括一个发泡主体，该发泡主体具有一种封闭的泡孔的结构，而且在施加一个与转印偏压具有相反极性的电压后，将一个与转印偏电压具有相同极性的偏电压作用于转印辊上，从而实现清理操作。
此外，就出现所谓的“空心”图像，即字符或细线的中央部分没有被转印的现象而言，我们知道，转印辊的硬度是一个主要的因素。此外，由于转印辊还具有输送记录材料的功能，因此转印辊还必须长期具有足够的夹持部和稳定的表面性能，以可靠地夹紧记录材料。
因此，为确保具有足够的转印夹持部，要求转印辊具有较小的硬度。
如上所述，为了能够长时间地同时满足输送和成像的稳定性要求，必须避免无价值地提高转印辊的硬度。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种在连续使用过程中能够防止电阻发生变化并能够长时间保持稳定的转印性能的充电部件或转印部件。
本发明的另一目的在于提供一种采用这种转印部件的成像装置。
根据本发明可提供一种可与图像携带部件接触地设置并可受到偏压作用的充电部件，该部件包括一个具有离子电导性的电阻层，其中所述电阻层包括一个发泡弹性部件并满足下述关系式B≤(5/3)×A-0.3，且B≥0.6，其中A表示根据JIS Z 8807中规定的浸没方法，在气泡附着在所示电阻层表面上的状态下所测得的表面含有气泡时的密度；B表示根据JIS Z 8807中规定的浸没方法，在将所述气泡从所述电阻层表面上除去后的状态下测得的表面气泡排出后的密度。
根据本发明还可提供一种成像装置，该装置包括用于在图像携带部件上成像的成像机构；转印部件，该转印部件可与图像携带部件接触地设置并通过施加一个偏压将图像携带部件上的图像转印到所述转印部件上；其中，所述转印部件包括一个具有离子电导性的电阻层，所述电阻层包括一种发泡弹性材料并满足下述关系式B≤(5/3)×A-0.3，且B≥0.6，其中A表示根据JIS Z 8807中规定的浸没方法，在气泡附着于所述电阻层表面上的状态下，所测得的表面含有气泡时的电阻层密度；B表示根据JIS Z 8807中规定的浸没方法，在将所述气泡从所述电阻层表面上除去后的状态下所测得的表面气泡被排出后的电阻层密度。
下面，通过结合附图，阅读对本发明最佳实施例的说明，可以进一步理解本发明的上述和其它目的、特征和优点。
图1为根据实施例1的成像装置的示意性结构的纵向剖视图。
图2为一个曲线图，该图示出了电子电导型的转印辊和离子电导型的转印辊，持续时间和转印电压(电阻值)的增加量之间的关系。
图3是一个曲线图，该图示出了表面气泡排出后的密度B与电阻随时间而增大之间的关系。
图4是一个示意图，图中示出了一种用于测定转印辊的体积电阻的方法。
图5包括了两个示意图，其中图(a)示出了一种用于测定表面气泡排出后的密度B的方法，而图(b)示出了一种用于测定表面含有气泡时的密度A的方法。
图6为一个纵向剖视图，图中示意性地示出了根据实施例4的成像装置的结构。
图7为一种传统成像装置的示意性结构的纵向剖视图。
图8为一个曲线图，该图示出了采用电子电导剂的单层辊的体积电阻值与电压变化之间的关系。
图9为一个示出了评价结果的图表，这些结果是以当转印辊的表面含有气泡时的密度A和表面气泡排出后的密度B的组合改变时，由进行连续加电后电阻增加量的形式表现出来的。
图10是一个图表，该图表示出了评价结果，这些结果是在采用多个电阻层厚度不同、金属芯直径不同的转印辊时，以其电阻的增加量、裂缝的出现情况和偏转的出现情况的形式表现出来的。
图11是一个图表，该图表示出了评价结果，这些结果是在采用多个具有不同的电阻层厚度、具有一定的金属芯直径的转印辊时，以其电阻的增加量、裂缝的出现情况和偏转的出现情况的形式表现出来的。
图12是一个图表，该图表示出了评价结果，这些结果是在采用多个对感光鼓的抵接压力各不相同的转印辊时，以空心图像、转印失败和电阻的变化为参数表示出来的。
具体实施例方式
下面，将参照附图，对本发明的最佳实施例加以说明。在附图中，相同的附图标记或符号表示相同的部件或功能元件，而且将适当地省去对某些部件的重复说明。
(实施例1)图1示出了根据本发明的成像装置的一个实施例的成像装置。在该实施例中，图1所示的成像装置是一种将中间转印带用作中间转印部件(图像携带部件或转印介质)的电子照相式全彩(基于四种颜色的)成像装置，图1是这种成像装置的示意性结构的纵向剖视图。
参照图1，在成像装置的主体部件(未示出)内设置有一个环形发泡中间转印带7，该转印带可沿箭头R7所示的方向移动(转动)。在该实施例中，中间转印带7采用了导电的聚酰亚胺。在中间转印带7的下方，设置有一个(供)纸盒11。在该纸盒11内，容纳有作为转印介质的记录材料P(例如纸张或透明薄膜)，而且纸盒内的记录材料P可通过输送(进送)辊13被输送并由对准辊14以预定的时间被送向二次转印部分(二次转印夹持部分)T2，该二次转印部分形成于中间转印带和二次转印辊(转印部件)15之间。
在中间转印部件7的上方，从中间转印带7的旋转方向(箭头R7所示的方向)的上游侧，顺序设置有四个结构基本相同的成像单元Pa、Pb、Pc和Pd。各个成像单元Pa、Pb、Pc和Pd分别包括鼓型电子照相感光部件(称之为“感光鼓”)1a、1b、1c和1d，这些感光鼓作为图像携带部件以可沿箭头所示方向旋转的方式设置。在各个感光鼓1a、1b、1c和1d的周围，沿感光鼓的旋转方向(图1中的逆时针方向)，顺序设置有这样的处理装置，如一次充电器(充电部件)2a、2b、2c和2d，曝光装置(曝光部件)3a、3b、3c和3d，显影装置(显影部件)4a、4b、4c和4d，一次转印辊(转印部件)5a、5b、5c和5d及清洁装置(清洁部件)6a、6b、6c和6d。
这些成像单元Pa、Pb、Pc和Pd的区别之处在于其分别形成品红色、青色、黄色和黑色的调色剂图像。各个显影装置4a、4b、4c和4d内分别容纳着品红色、青色、黄色和黑色的彩色调色剂。
感光鼓1a由驱动机构(未示出)沿箭头所示的方向旋转驱动，而且其表面通过一次充电器2得以均匀充电，从而具有预定的极性和规定的电势。曝光装置3a在充电后的感光鼓1a的表面上形成一个静电潜像。具体而言，根据基于原件的品红色组分所产生的图像信号而受到开/关式控制的激光束从曝光装置3的激光振荡器发出并通过一个多角镜施加于感光鼓1a上，从而通过除去被激光照射的部分内的电荷的方式在感光鼓的表面上形成一个静电潜像。该静电潜像由显影装置4a供给的品红色调色剂显影成一个品红色的调色剂图像。当感光鼓1a的转动使品红色的调色剂图像到达感光鼓1a和中间转印带7相互抵接在一起而形成的转印部分T1时，通过对一次转印辊5a施加一个偏压将形成于感光鼓1a上的品红色调色剂图像一次转印到中间转印带7上。在完成调色剂图像的转印后，清洁装置6a就会将存留在感光鼓1a的表面上的残余调色剂除去，以供继续进行后面的成像时使用。携带有品红色调色剂图像的中间转印带7被输送到成像单元Pb，在该成像单元内，形成于感光鼓1b上的青色调色剂图像就会以重叠的方式一次转印到品红色调色剂图像上，其中所述青色调色剂图像是在此前通过与上述品红色调色剂图像的成像过程相同的方式形成于感光鼓1b上的。
类似地，当中间转印带7前行至成像单元Pc和Pd时，黄色调色剂图像和黑色调色剂图像就会在各个一次转印部分T1内以重叠的方式(一次)转印到上述的品红色和青色调色剂图像上。另一方面，由供纸辊12从纸盒11送出的记录材料P被输送辊13所输送并被送向二次转印部分(二次转印夹持部分)T2，以便与在中间转印带7上的调色剂图像同步。此时，二次转印偏压施加于二次转印辊15(转印部件)上，这样，上述的四种颜色的调色剂图像就会同时被二次转印到记录材料P上。
在完成二次转印后，存留在中间转印带7上的残余调色剂就会被中间转印带的清洁装置19清除，以供继续进行后面的成像时使用。
另一方面，在调色剂图像的二次转印后，记录材料P被送向一个定影装置16，在该定影装置16内，调色剂图像在定影辊17和压辊18之间受热并受到挤压。这样，调色剂图像就会在记录材料P的表面o上被定影。定影装置16包括一个用于将一种离型油(例如硅油)涂敷到定影辊17表面上的机构，其目的是提高记录材料P与定影辊17之间的离型性。这种离型油也被附着在记录材料P上。定影有调色剂图像的记录材料P被排放到一个出纸托盘(未示出)上。顺便说一下，如果需要在记录材料P上执行自动双面成像操作，那么记录材料P在其正面(第一表面)受到调色剂图像的定影处理后还要在其背面(第二表面)执行成像操作，而在其背面成像又是通过下述步骤完成的使记录材料P经过一个记录材料翻转通道(未示出)，从而使其表面翻转，此后，将其再次输送到二次转印部分T2，重复执行上述的成像过程。然后，正反面均定影有调色剂图像的记录材料P被排放到一个出纸托盘上，这样，就完成了基于四种颜色的全彩成像。
在该实施例中，作为可用于上述成像装置中的二次转印辊15，还提供了下述的各种转印辊并对其进行对比(对比试验)。
每个转印辊15都由一个金属芯15a和一个电阻层15b构成，该电阻层成圆筒形包围着金属芯15a。转印辊15的外径为24mm，金属芯15a的直径为12mm，而且转印辊15还包括由发泡橡胶(发泡弹性部件)制成的电阻层15b，而发泡橡胶主要包括丁腈橡胶(NBR)。
这种转印辊可按下述方式制成。将作为发泡剂的偶氮双乙丁腈(azobisisobutyronitrile)(AIBN)添加到NBR中形成一种橡胶材料，然后利用模压机对这种橡胶材料进行挤压处理并利用一种底剂将其粘接到由不锈钢(SUS)制成的金属芯的圆周表面上。此后，对最终形成的模压产品加热而进行硫化处理，以形成在橡胶材料内具有封闭的泡孔的发泡部分。对发泡产品进行表面磨光处理，以使其具有规定的外径，这样就制成了一个转印辊。除了上述的AIBN可以用作发泡剂外，还可以将偶氮二甲酰胺(ADCA)或二亚硝基五亚甲基胺(dinitrosapentamethylenetetramine)(DPT)用作发泡剂。此外，对作为用于具有离子电导性的材料而言，还可以在橡胶内掺入环氧氯丙烷橡胶、四氰乙烯及其衍生物、苯醌及其衍生物、无机离子物质包括高氯酸锂、高氯酸钠和高氯酸钙、阳离子表面活性剂和两性表面活性剂等等。
最终成形的转印辊具有一个已经经过调整的海绵层，在周围温度为23℃、相对湿度为50％的环境下，该海绵层的体积电阻率介于7×107-1.2×108欧姆·厘米的范围内。
在500gf的载荷作用下，作为一个整体测得的转印辊的表面硬度以ASKER-C硬度表示为25-40度。
图4为一个示意图，图中示出了转印辊的体积电阻率的一种测定方法。
参照图4，转印辊15被压靠在一个直径为30mm的金属辊20上，同时对金属芯15a的纵向两端施加一个1000gf的总载荷(每个纵向端部500gf)。金属辊20以20rpm的速度旋转，从而使转印辊15也旋转。此时，电源21将一个2千伏的偏压施加到金属芯15a上，并利用一个安培计22对流过金属辊20的电流值进行监测。当此时的电流值为I(A)，转印辊15的橡胶层长度为L，金属芯的直径为r2，辊的外径为r1时；就可以根据下式得到转印辊15的体积电阻率(ρv)ρv＝{2πL×2000}/{I×ln(rl/r2)}在本发明中，转印辊的体积电阻率并非局限于上述的范围内(7×107-1.2×108欧姆.厘米)。转印辊的体积电阻率可根据例如所用成像装置的成像速度(处理速度)和所用电阻层的厚度而变化，而且最好介于1.0×106-1.0×1010欧姆.厘米的范围内。
如果体积电阻率低于1.0×106欧姆.厘米，那么转印电流就会在非供纸部分内流动，这样，最终的转印电压就不会增加，从而导致供给供纸部分的电荷量不足。此外，还可能在成像部分和非成像部分之间产生供给电荷的密度差，这样就会出现下述现象在大面积白图像中发生大面积黑图像的散形。另一方面，如果体积电阻率超过1.0×1010欧姆.厘米，那么转印电压相对转印所需的转印电流而言就太高了，这样在某些情况下就可能出现异常的放电图像，例如漏白图像。此外，还易于在海绵橡胶层内出现放电现象，这样在某些情况下，就会在连续使用过程(加电)中加速电阻的增加。因此，为避免出现上述的问题，体积电阻率最好介于1.0×107-1.0×109欧姆.厘米的范围内。
转印辊15和中间转印带7之间的压力(抵接压力)在该实施例中被设定为3.3×104Pa(Kgf/m2)，目的是满足多种颜色图像(两种、三种或四种颜色调色剂图像)在作为记录材料P的厚纸或表面粗糙的纸张上的转印性能。在这种情况下，转印辊在抵接状态下的总载荷为4kg，而且转印夹持部分的宽度为4mm，纵向长度为300mm。
在本实施例中所用的NBR电阻层的表面含有气泡时的密度A(g/cm3)和表面气泡排出后的密度B(g/cm3)是利用一种根据JIS Z8807的密度测量方法(水浸法或水中的置换法(substitution method inwater))测定的。作为一种测量设备，可以采用例如电子天平式的密度测量计。
图5示出了一种用于测量表面含有气泡时的密度A和表面气泡排出后的密度B的方法。
密度值通常按照下述方式进行测定。
假设在给定的温度下水的密度(Wa)为ρ，发泡层(部件)的质量为m，水中的待测定物C和铅锤(未示出)的总质量为wg(g重力加速度)，水中的铅锤的质量为ωg(g重力加速度)，那么可通过下述公式计算出密度mρ/{m-(w-ω)}(g/cm3)。
因此，可通过下面的步骤(a)、(b)和(c)来测定密度。
(a)利用温度计测量水容器中的水温(T)，测量水容器中的水(wa)的密度ρ。
(b)(在空气中)测量待测定物(发泡部件)的质量(m)。
(c)利用铅锤将待测定物浸没到水容器中(因为待测定物比水轻)，然后利用测量设备测量待测定物在水中的质量(w-ω)，从而根据上述的公式得到密度值。
表面含有气泡时的密度A和表面气泡排出后的密度B以下述方式相互区别。
(1)表面含有气泡时的密度A通过从转印辊15上除掉金属芯(轴)15a的方式形成一个内径为12mm、外径为24mm、高度为20mm的圆筒形(麦图形)待测定物C(发泡部件或辊)，并且以上述方式利用测量设备(M)对其进行密度测量。
在这种情况下，如图5(b)所示，将待测定物C以下述方式浸没在水中使气泡附着在待测定物C的表面上。在该状态下测得的密度就被称为“表面含有气泡密度A”。
表面含有气泡时的密度A就是待测定物(发泡部件)表面上的发泡部分的成形度的尺度。较大的发泡部分容易拥有这样的特性当待测定物(辊)被浸没在水中时，在辊表面(待测定物表面)上形成有较多的气泡。因此，A值较小就表示辊中容纳有较多空气的状态，其中的空气也包括位于辊表面上的空气，就是说，在辊内及其表面上形成有大量的发泡部分的状态。
(2)表面气泡排出后的密度B以与上述表面含有气泡密度A相同的方式提供一个待测定物(辊)C。在将这样形成的待测定物C浸没在水中后，例如可通过挤压10次的方式除去位于水中的辊表面上的气泡。此后，如图5(a)所示，在辊表面上的气泡被完全除去的状态下测量待测定物C(辊)的密度。在该状态下测得的密度就被称为“表面气泡排出后的密度B”。顺便说一下，在本发明中，从辊表面上除去气泡的方式并非局限于挤压。
表面气泡排出后的密度B是在除去表面外的待测定物(辊)C内部的密度的尺度。在发泡材料的情况下，B值较小表示在辊内含有较多空气的状态，即，在辊内形成有较大的发泡部分。
图9示出了表面含有气泡时的密度A和表面气泡被排出后的密度B的组合互不相同的18个转印辊的评价结果。
具体而言，图2的曲线(-o-离子电导型)示出了当传统的二次转印辊15在加电状态下连续地空转(continuous blank rotation underenergization)时，加电空转时间和电阻增加(转印电压增大)之间的关系。
在该实施例中，评价工作是在效果易于理解的环境，即在湿度较低的环境(温度为23℃和相对湿度为5％)下进行的，在这种环境下易于在短时间内出现差异。此外，在加电空转过程中，连续通以20μA的恒定电流。
参照图9，评价项目(“连续加电后电阻的增加”)是根据下述的标准由“○”或“×”表示的。
×连续加电500小时后，在对电流进行恒定控制时，施加的电压(电阻)超过开始施加的电压的两倍。
○施加的电压不大于初始施加电压的两倍(即，“×”情况之外的情况)。
例如，当将上述标准应用到(传统的离子电导型)二次转印辊15A上时，从图2可以看出，初始施加的电压(转印电压)为3000伏，而连续加电500小时后所施加的电压为7000伏，该值大于初始施加的电压值的两倍。因此，根据上述的标准，传统的转印辊15A被评为“×”。
图9所示的图表中的结果在图3的曲线图中也已示出。从图3可以看出，为了防止在连续加电后电阻的增加，我们发现需要使表面含有气泡时的密度A(g/cm3)与表面气泡被排出后的密度B(g/cm3)满足下述条件B≤(5/3)×A-0.3，且B≥0.6。
在B＞(5/3)×A-0.3的范围内，表面含有气泡时的密度A远小于表面气泡被排出后的密度B，这样就使在辊表面形成气泡的程度增加的趋势得以加强。辊表面上形成气泡的程度的增加将使易于产生放电的空隙进一步变大，这样也容易发生因放电而造成电阻增大的情况。
此外，如果B＜0.6，那么辊内的发泡部分的数量就会急剧增加，从而使易于在辊内产生放电现象的空隙进一步增加，这样就容易发生因放电而造成电阻变大的情况。
顺便说一下，就同一个辊而言，表面气泡排出后的密度值B实际上不小于表面含有气泡时的密度值A。
另一方面，在能够防止电阻增加的上述状态(范围)下，在某些情况下，相关的转印辊不能在成像过程中满足下述项目(i)和(ii)(i)空心图像；(ii)背面污染。
对于(i)空心图像而言，可以作如下阐明如果表面气泡被排出后的密度B超过0.75g/cm3，那么辊内的发泡部分的数量将变小，这样就提高了辊的硬度，从而使空心图像的范围急剧恶化(变大)。这可归因于如果辊的硬度增加，那么位于转印部分T2(如图1所示)内的转印夹持部分就会变小(即转印夹持部的宽度将变窄)，这样就会使转印夹持部内的压力增加。因此，若表面气泡被排出后的密度B不大于0.75g/cm3，那么转印辊就能够满足空心图像方面的成像特征。
就背面污染问题而言，在该实施例中，出于降低成本和节约空间的角度考虑，没有采用单独的清理二次转印辊15的清洁部件。但是，可通过在记录材料P未出现于二次转印部分上时，对二次转印辊15施加一个偏压，从而将附着在转印辊15上的调色剂除去的方式来防止背面污染问题的出现。在这种情况下，如果表面气泡被排出后的密度B和表面含有气泡时的密度A之间的差值(即B-A)小于0.02g/cm3时，背面污染的程度就会加重。这是因为差值越小(B-A＜0.02g/cm3)，就意味着辊面上的发泡部分的数量也越小，即二次转印表面15的表面越光滑，这样调色剂颗粒就不能进入位于二次转印辊15之表面上的发泡部分内，从而一直存在于辊表面上，因此就一种即使对其施加上述的转印偏压也依然不能除去的调色剂颗粒而言，它就容易停留在辊表面上，这样就容易造成背面污染问题。
因此，就要求转印辊15的表面发泡部分必须达到一定的程度，即表面气泡被排出后的密度B与表面含有气泡时的密度A之间的差值(B-A)达到一定的数值。
根据该实施例，可以断定差值(B-A)应不小于0.02g/cm3，目的是防止出现背面污染的问题。
如上所述，当表面含有气泡时的密度A和表面气泡被排出后的密度B满足条件A+0.02≤B≤(5/3)×A-0.3，而且0.60≤B≤0.74时，那么就可以同时解决空心图像的问题和背面污染的问题，同时还可在二次转印辊15被连续加电后防止电阻的增加。
(实施例2)在该实施例中，除了表面含有气泡时的密度A和表面气泡排出后的密度B的不同组合外，还要对具有不同厚度(除去金属芯后的转印辊的厚度)和不同金属芯直径的多个转印辊进行对比。
具体而言，该实施例采用了一种在周围环境温度为23℃、相对湿度为50％的条件下体积电阻率为7×107-1.2×108欧姆.厘米的转印辊。该转印辊的外径被设定为24mm，这与上述实施例1所述的情况相同，但对金属芯15a的直径做出了改变。此外，还通过将电阻层的厚度更改为2-10mm的方式来改变其体积电阻率。
评价结果如图10所示。
在图10所示的图表中，评价工作是根据下述的标准进行的。
(裂缝)○没有出现裂缝。
○△轻微裂缝，但处于实用上可以接受的范围内。
△显著裂缝。
×非常显著的裂缝。
(松弛)○没有发生松弛现象。
△有一定程度的松弛，而且对最终的图像产生负面影响。
×出现较大的松弛现象。
如图10所示，如果表面含有气泡时的密度A与表面气泡排出后的密度B之间的关系满足在实施例1中提到的关系，那么就可以实现下述目的即，在连续加电后电阻的增加处于可以接受的水平(○)。但是，对于辊表面的裂缝而言，当电阻层的厚度不大于3mm时，产生的裂缝非常明显(×)；当厚度为4mm时，非常显著地出现裂缝(△)。另一方面，当厚度为4.5mm-5.5mm时，出现轻微的裂缝，而且处于实际可以接受的水平内(○△)；当厚度不小于6mm时，不会出现裂缝(○)。如果出现了裂缝，那么记录材料的成像特性和其输送特性这两者的组合性能将恶化。因此，电阻层的厚度最好不小于4.5mm，而且不小于6mm更好。但是，如果为了增加电阻层的厚度而将金属芯的直径缩小(不大于10mm)，则松弛现象沿转印辊的纵向发生在其中央部分内，这样就会出现一种现象转印辊在其中央部分不能实现转印功能。如图10所示，当金属芯的直径不小于12mm时，不会出现松弛问题(○)，但当金属芯的直径为10mm时，就会出现一定程度的松弛，而且对最终的图像产生了负面影响(△)。此外，当金属芯的直径不大于8mm时，将会出现很严重的松弛现象(×)。
处于对这种现象的考虑，在将金属芯的直径固定在12mm的情况下，通过改变电阻层的方式来进行进一步的对比。
结果如图11所示。从图11所示的表格中可以清楚地看到，通过将金属芯的直径固定为不小于12mm不仅解决了转印辊的松弛问题，而且就由于连续加电后可能出现裂缝的情况而言，也获得了满意的结果。
从上面的对比结果可以断定转印辊的电阻层的厚度最好不小于4.5mm，而且不小于6mm更好。
(实施例3)在该实施例中，对多个在二次转印部分(图1)T2内具有不同转印辊压力的转印辊进行了对比，转印辊在二次转印部分内的压力对成像特性和输送特性具有较大的影响。
评价结果如图12所示。具体而言，该评价工作是就空心图像、调色剂图像重叠时的转印失败情况和连续加电后的电阻变化等方面进行的。
在每个评价项目中，评价标准如下所述○处于没有问题的状态。
△出现轻微的失败，但实用上其程度仍可接受。
×出现明显失败的状态。
可以断定即使当转印辊(二次转印辊15)对中间转印带7的压力在1.2×103帕(帕斯卡)和5.0×105帕之间变化时，转印辊的压力仍然没有对连续加电后电阻的变化产生负面影响。
但是，当压力下降时，就会出现纯合成色图像的转印失败现象(即，出现了红色(品红色与品红色叠加)，蓝色(品红色与青色叠加)，绿色(黄色与青色叠加)。另一方面，当压力升高时，将会出现空心图像(线状图像或字符图像在中央部分的缺损)。
因此，二次转印夹持压力最好不小于2.5×103帕，而且不大于3.0×105帕，更好的情况是不小于7.0×103帕，而且不大于2.0×105帕。
在上述的实施例1至3中，中间转印带(中间转印部件)7与图像携带部件相对应；二次转印辊15与转印部件相对应；记录材料P与其他部件相对应。
此外，在实施例1至3中，根据本发明的转印辊可被用作二次转印辊15，但其也可应用到一次转印辊5a至5d上。在这种情况下，感光鼓1a-1d与图像携带部件相对应；一次转印辊5a-5d与转印部件相对应；中间转印带7与其他部件相对应。
(实施例4)在上述的所有实施例1-3中，在采用中间转印部件(中间转印带)的情况下，本发明的转印辊(转印部件)都可被用作二次转印辊，但并非局限于此。
在本实施例中，本发明的转印辊被应用到不包括有中间转印部件的黑白(单色)成像装置上。
图6示出了黑白成像装置的结构示意图。
参照图6，该成像装置包括一个鼓形的电子照相感光部件(感光鼓)31，该感光部件被用作图像携带部件。在感光鼓31的周围，沿感光鼓31的转动方向(箭头R31所示的方向)顺序设置有充电辊(充电部件)32，曝光装置(曝光部件)33，显影装置(显影部件)34，转印辊(转印部件)35和清洁装置(清洁部件)36。
在该成像装置内，感光鼓31的表面通过充电辊32被均匀充电并通过曝光装置33暴露在光线下，从而在感光鼓上形成一个静电潜像。此后，利用显影装置34通过将调色剂附着到感光鼓表面上而将静电潜像显影成一个调色剂图像。该调色剂图像被供给到在感光鼓31和转印辊35之间形成的转印部分(转印夹持部分)T内，记录材料P通过未示出的辊沿方向K也被输送到该转印部分内，这些未被示出的辊包括供纸辊、输送辊和对准辊。
记录纸张P在转印部分T内受到夹持并被输送。此时，将一个转印电压作用于转印辊35的金属芯35a上，从而将感光鼓31上的调色剂图像转印到记录材料P上。
在调色剂图像转印过程中没有被转印到记录材料P上而存留在感光鼓31的表面上的残余调色剂被清洁装置36除掉。另一方面，被转印到记录材料P上的调色剂图像通过一个定影装置(未示出)定影到记录材料P的表面上。
在上述的成像装置中，采用了与实施例1中所述的转印辊相同的转印辊35。
因此，在本实施例中，也可以实现与实施例1相同的效果。
在该实施例中，感光鼓31与图像携带部件相对应；转印辊35与转印部件相对应，而记录材料P与其他部件相对应。
权利要求
1.一种充电部件，该部件可与图像携带部件接触地设置并被供以一个偏压，其包括具有离子电导性的电阻层；其特征在于所述电阻层包括一个发泡弹性部件并满足下述关系式B≤(5/3)×A-0.3且B≥0.6，其中A表示根据JIS Z 8807中规定的浸没方法，在气泡附着在所述电阻层表面上的状态下测得的表面含有气泡时的密度；B表示根据JIS Z 8807中规定的浸没方法，在将所述气泡从所述电阻层表面上除去后的状态下测得的表面气泡排出后的密度。
2.根据权利要求1的部件，其特征在于所述电阻层的在温度为23℃、相对湿度为50％的环境下测得的体积电阻率不小于1×106欧姆·厘米，而且不大于1.0×1010欧姆·厘米。
3.根据权利要求1的部件，其特征在于所述电阻层的在温度为23℃、相对湿度为50％的环境下测得的体积电阻率不小于1×107欧姆·厘米，而且不大于1.0×109欧姆·厘米。
4.根据权利要求1的部件，其特征在于所述电阻层满足下述关系式0.60≤B≤0.75。
5.根据权利要求1的部件，其特征在于所述电阻层满足下述关系式A+0.02≤B≤(5/3)×A-0.3。
6.根据权利要求1的部件，其特征在于所述充电部件以不小于2.5×103帕，而且不大于3.0×105帕的抵接压力抵接在图像携带部件上。
7.根据权利要求1的部件，其特征在于所述充电部件以不小于7.5×103帕，而且不大于2.0×105帕的抵接压力抵接在图像携带部件上。
8.根据权利要求1的部件，其特征在于所述充电部件还包括一个金属芯，在该金属芯上设置着所述的电阻层，所述电阻层的厚度不小于4.5mm。
9.根据权利要求1的部件，其特征在于所述充电部件还包括一个金属芯，在该金属芯上设置着所述的电阻层，所述电阻层的厚度不小于6.0mm。
10.根据权利要求1的部件，其特征在于所述电阻层包括一个发泡弹性部件，该弹性部件具有封闭的泡孔。
11.一种成像装置，其包括成像机构，该机构用于在图像携带部件上形成图像；转印部件，该部件可与图像携带部件接触地设置并通过施加一个偏压将形成于所述图像携带部件上的转印图像转印到所述转印部件上；其特征在于所述转印部件包括一个具有离子电导性的电阻层，所述电阻层包括一个发泡弹性部件并满足下述关系式B≤(5/3)×A-0.3且B≥0.6，其中A表示根据JIS Z 8807中规定的浸没方法，在气泡附着在所述电阻层表面上的状态下测得的表面含有气泡时的密度；B表示根据JIS Z 8807中规定的浸没方法，在将所述气泡从所述电阻层表面上除去后的状态下测得的表面气泡排出后的密度。
12.根据权利要求10的装置，其特征在于所述电阻层的在温度为23℃、相对湿度为50％的环境下测得的体积电阻率不小于1×106欧姆·厘米，而且不大于1.0×1010欧姆·厘米。
13.根据权利要求11的装置，其特征在于所述电阻层的在温度为23℃、相对湿度为50％的环境下测得的体积电阻率不小于1×107欧姆·厘米，而且不大于1.0×109欧姆·厘米。
14.根据权利要求11的装置，其特征在于所述电阻层满足下述关系式0.60≤B≤0.75。
15.根据权利要求11的装置，其特征在于所述电阻层满足下述关系式A+0.02≤B≤(5/3)×A-0.3。
16.根据权利要求11的装置，其特征在于所述转印部件以不小于2.5×103帕，而且不大于3.0×105帕的抵接压力抵接在图像携带部件上。
17.根据权利要求11的装置，其特征在于所述转印部件以不小于7.5×103帕，而且不大于2.0×105帕的抵接压力抵接在图像携带部件上。
18.根据权利要求11的装置，其特征在于所述转印部件还包括一个金属芯，在该金属芯上设置着所述的电阻层，所述电阻层的厚度不小于4.5mm。
19.根据权利要求11的装置，其特征在于所述转印部件还包括一个金属芯，在该金属芯上设置着所述的电阻层，所述电阻层的厚度不小于6.0mm。
20.根据权利要求11的装置，其特征在于所述电阻层包括一个发泡弹性部件，该弹性部件具有封闭的泡孔。
全文摘要
一种充电部件，该部件可与图像携带部件接触地设置并被供以一个偏压，其包括一个具有离子电导性的电阻层。该电阻层包括一个发泡弹性部件并满足关系式B≤(5/3)×A－0.3且B≥0.6，其中A表示根据JIS Z 8807中规定的浸没方法，在气泡附着在所述电阻层表面上的状态下测得的表面含有气泡时的密度；B表示根据JIS Z8807中规定的浸没方法，在将所述气泡从电阻层表面上除去后的状态下测得的表面气泡排出后的密度。
文档编号G03G15/16GK1492289SQ0315793
公开日2004年4月28日 申请日期2003年9月1日 优先权日2002年8月30日
发明者富泽岳志 申请人:佳能株式会社