半导电辊、该半导电辊的制造方法和图像形成设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及半导电辊、该半导电辊的制造方法和图像形成设备。所述半导电辊包括导电性支持体；和设置于所述导电性支持体的外周面上的半导电性弹性体层，所述半导电性弹性体层至少含有表氯醇橡胶和导电剂，并具有泡沫结构，其中，当所述半导电辊在水中放置30分钟时，相对于所述半导电性弹性体层的单位面积的来自所述半导电性弹性体层的氯离子的含量大约不超过0.06μmol/cm2。
【专利说明】半导电辊、该半导电辊的制造方法和图像形成设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导电辊、所述半导电辊的制造方法和图像形成设备。
【背景技术】
[0002]在诸如复印机和打印机等电子照相方式的图像形成设备中，使图像承载体的表面带电，在图像承载体的带电表面上基于图像数据形成静电潜像，然后将静电潜像显影为色调剂图像。之后，图像承载体上的色调剂图像通过转印装置以静电方式转印至记录介质，色调剂图像随后利用例如热定影机定影至记录介质。
[0003]在一些情况中，充电装置或转印装置中使用导电辊或半导电辊。
[0004]特开2002-169382号公报公开了电子照相用半导电性部件，所述部件至少包含热塑性树脂、炭黑和不超过IOOOppm的低残留的抗降解剂。
[0005]特开平06-271703号公报公开了多孔性弹性体的制造方法，所述方法包括将高分子材料以及水溶性且溶剂可溶性的植物纤维添加剂溶解在溶剂中、向其中添加亲水性表面活性剂、使得到的高粘度产物成形为基本品、蒸发溶剂以固化该基本品、然后将固化的基本品浸溃在水中以洗脱植物纤维添加剂。
[0006]特许第4534693号公报公开了一种半导电性部件，所述部件包括导电性支持体和在所述导电性支持体的外表面上由至少橡胶组合物形成的具有泡沫结构的半导电性弹性层，其中所述橡胶组合物包含下列成分(A)?(C)作为其必要成分，并且相对于100质量份的成分(A)和⑶的总量，成分(C)的含量为10质量份?80质量份，(A)是表氯醇-烯丙基缩水甘油醚共聚物，⑶是丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)，(C)是具有电子导电性的导电剂。
【发明内容】
[0007]本发明的一个目的在于提供一种半导电辊，其能够抑制在低温低湿通电后的在高温高湿下的电阻的降低。
[0008]根据本发明的第一方面，提供一种半导电棍，所述半导电棍包括:导电性支持体；和设置于所述导电性支持体的外周面上的半导电性弹性体层，所述半导电性弹性体层至少含有表氯醇橡胶和导电剂，并具有泡沫结构，其中，当所述半导电辊在水中放置30分钟时，相对于所述半导电性弹性体层的单位面积的来自所述半导电性弹性体层的氯离子的含量大约不超过0.06 u mol/cm2。
[0009]根据本发明的第二方面，所述半导电辊是图像形成设备中使用的转印辊。
[0010]根据本发明的第三方面，提供一种图像形成设备，所述图像形成设备包括图像承载体；对图像承载体的表面进行充电的充电单元；用于在图像承载体的经充电的表面上形成静电潜像的静电潜像形成单元；使用色调剂使图像承载体的表面上的静电潜像显影以形成色调剂图像的显影单元；和包括根据第一方面的半导电辊的转印单元，所述转印单元将图像承载体的表面上形成的色调剂图像转印至转印介质。
[0011]根据本发明的第四方面，提供一种用于制造半导电辊的方法，所述方法包括捏合至少包含表氯醇橡胶和导电剂的橡胶组合物；使经捏合的橡胶组合物形成为基本上为辊形；加热所述橡胶组合物以进行硫化和发泡，以便形成基本为辊形的半导电性弹性体；对基本为辊形的半导电性弹性体的外周面进行抛光；和对具有经抛光的外周面的半导电性弹性体进行清洁。
[0012]根据本发明的第五方面，将具有经抛光的外周面的半导电性弹性体浸溃在纯水中大约不超过30分钟以进行所述清洁步骤。
[0013]与下述半导电辊相比，根据本发明第一和第二方面的半导电辊能够抑制在低温低湿通电后的在高温高湿下的电阻的降低，所述半导电辊包括至少含有表氯醇橡胶和导电剂具有泡沫结构的半导电性弹性体层，在将该半导电辊在水中放置30分钟后，结果相对于所述半导电性弹性体层的单位面积的来自所述半导电性弹性体层的氯离子的含量超过0.06u mol/cm2。
[0014]与下述设备相比，根据本发明第三方面的图像形成设备能够减少由于在低温低湿下形成图像后在高温高湿下形成图像时半导电辊的电阻的降低所致的图像缺陷，所述设备包括半导电辊作为转印单元，其用于将图像承载体的表面上形成的色调剂图像转印至转印介质，该半导电辊包括含有表氯醇橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶和具有电子导电性的导电剂并具有泡沫结构的半导电性弹性体层，在将该半导电辊在水中放置30分钟后，结果相对于所述半导电性弹性体层的单位面积的来自所述半导电性弹性体层的氯离子的含量超过0.06u mol/cm2。
[0015]与下述方法相比，根据本发明第四和第五方面的半导电辊的制造方法能够抑制在低温低湿通电之后的在高温高湿下的电阻的降低，在所述方法中，由至少含有表氯醇橡胶和导电剂的橡胶组合物制造半导电辊之际，对基本为辊形的半导电性弹性体的外周面进行抛光但不进行随后的清洁。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]基于下列附图将对本发明的示例性实施方式进行详细描述，图中:
[0017]图1示意性地描述了示例性实施方式的图像形成设备的构造的实例；
[0018]图2描述了随半导电辊的通电时间的流逝的其体积电阻的变化；和
[0019]图3描述了来自半导电辊的Cl离子含量与体积电阻降低之间的关系。
【具体实施方式】
[0020]下面参考附图详细描述示例性实施方式。附图中，相同的或相应的元件(部件)由相同的附图标记表不，在一些情况中省略对其的重复描述。
[0021]半导电辊
[0022]本示例性实施方式的半导电辊导电性支持体和设置在所述导电性至支持体的外周面上的半导电性弹性体层，所述半导电性弹性体层至少含有表氯醇橡胶和导电剂，并具有泡沫结构，其中，当所述半导电辊在水中放置30分钟时，相对于所述半导电性弹性体层的单位面积的来自所述半导电性弹性体层的氯离子的含量不超过0.06 u mol/cm2或大约不超过 0.06 u mol/cm2。
[0023]在本示例性实施方式中，术语“导电性”是指20 V时的体积电阻率小于71og Q ?cm。术语“半导电性”是指20°C时的体积电阻率为71ogQ.CmNlSlogQ ? cm。
[0024]本发明人已发现:在制造包括由橡胶组合物(至少含有表氯醇和导电剂)形成的半导电性弹性体层的半导电辊之际，在抛光过程之后将半导电辊浸溃在水中以预先洗脱(除去)残留物，这能够抑制在低温低湿(10°C和15%RH)通电后的在高温高湿[28°C和85%相对湿度(RH)]电阻的降低。据推测该现象是由以下原因所致。
[0025]通常，半导电辊是由包含表氯醇橡胶或类似的材料的橡胶组合物通过以下过程制造的:捏合所述橡胶组合物、使捏合的橡胶组合物成形为辊、加热辊以使其硫化发泡、并抛光所得辊的外周面。在由包含表氯醇橡胶或类似的材料的橡胶组合物制造的该半导电辊用作图像形成设备的转印辊的情况中，氯(Cl)从表氯醇橡胶的侧链(其因低温低湿下的放电而断裂)释放出，释放出的Cl与来自用于硫化的化合物(如氧化锌)的元素结合，结果导致在辊的表面上形成ZnCl2等化合物。尽管电阻在此时没有明显降低，但由于以下原因电阻随后会降低:将辊移动至高温高湿环境下造成ZnCl2等化合物潮解(吸湿)，结果导致离子含量增加，从而造成电阻降低。
[0026]在本示例性实施方式的半导电辊中，半导电性弹性体层表面上的氯离子含量预先降低至较低水平，从而能够抑制由于在低温低湿下放电所导致的ZnC12等化合物的生成。因此，即使在将辊移动至高温高湿环境下的情况中，该构成也抑制了由于ZnCl2等化合物的潮解(吸湿)而导致的离子浓度的增大，由此抑制了电阻的降低。
[0027]导电性支持体
[0028]用作本示例性实施方式的半导电辊的芯材的导电性支持体可以由例如金属材料，如钢用不锈钢(SUS)或易切削钢(SUM)形成。设置所述导电性支持体以使其贯穿圆筒状半导电性弹性体层的轴向 上的中心部，并作为半导电辊的旋转轴发挥作用。
[0029]由于外部电源与导电性支持体连接以施加偏压，因而导电性支持体也用作与外部电源一起对半导电辊施加电压的单元。
[0030]半导电性弹性体层
[0031]设置在导电性支持体的外周面上的半导电性弹性体层至少包含表氯醇橡胶和导电剂，并具有泡沫结构。所述半导电性弹性体层还可包含丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)作为橡胶成分。
[0032]表氯醇橡胶
[0033]表氯醇橡胶可以是表氯醇与烯丙基缩水甘油醚(ECO)的二元共聚物，并且可以是例如包含分别由以下结构式表示的表氯醇单元和烯丙基缩水甘油醚单元的共聚物。表氯醇橡胶的市售品的实例是ZechlonellOO (由Zeon Corporation制造)。
[0034]表氯醇单元
[0035]烯丙基缩水甘油醚单元
[0036]丙烯腈-丁二烯橡胶
[0037]丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)的实例包括Nipol DN211 (由ZEON CORPORATION制造，门尼粘度:46)、Nipol DN212(由 ZEON CORPORATION制造，门尼粘度:78)、Nipol DN215(由ZEON CORPORATION 制造，门尼粘度:58)、Nipol DN219(由 ZEON CORPORATION 制造，门尼粘度:27)和 Nipol DN223 (由 ZEON CORPORATION 制造，门尼粘度:35)。
[0038]表氯醇和烯丙基缩水甘油醚的二元共聚物与NBR彼此高度相容，因而混合在一起时显示出很高的分散性。由此可以制得电阻变化较小的橡胶组合物。
[0039]在用于形成本示例性实施方式的半导电性弹性体层的橡胶组合物中表氯醇和烯丙基缩水甘油醚的二元共聚物与NBR的混合比(表氯醇和烯丙基缩水甘油醚的二元共聚物/NBR)以质量比计优选为80/20?20/80，更优选为60/40?40/60。
[0040]如果表氯醇和烯丙基缩水甘油醚的二元共聚物与NBR的混合比小于20/80，在一些情形中制造的半导电辊具有过高的初始电阻。
[0041]如果表氯醇和烯丙基缩水甘油醚的二元共聚物与NBR的混合比大于80/20，则离子电导性增强，结果导致在一些情况中电阻的环境依赖性过高。这造成具有电子电导性的导电剂(下述)的用量增大，由此在一些情况中导致半导电辊的硬度过高。
[0042]导电剂
[0043]具有电子导电性的导电剂、公知的具有离子导电性的导电剂或公知的导电性聚合物可以用作所述导电剂。在这些导电剂中，可以使用具有电子导电性的导电剂，其实例包括炭黑；石墨；金属和合金，如铝、镍和铜合金；以及金属氧化物，如氧化锡、氧化锌、钛酸钾和复合氧化物(例如，氧化锌-氧化铟和氧化锡-氧化锑)。其中，可以使用炭黑。
[0044]相对于100质量份的橡胶成分的总量，将导电剂的含量调整为10质量份?80质量份，优选为30质量份?70质量份。导电剂的含量为10质量份?80质量份时,可有效降低由于例如环境和电压的改变所导致的制得的半导电辊的电阻变化。
[0045]除了表氯醇橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶和导电剂之外，用于本示例性实施方式的橡胶组合物还包含如硫化剂(交联剂)或硫化促进剂等硫化成分、发泡剂以及可选的填料或类似材料。
[0046]本示例性实施方式的半导电性弹性体层中包含的成分可以排除具有离子导电性的导电剂。
[0047]发泡剂
[0048]本示例性实施方式的半导电性弹性体层具有泡沫结构。通常，各自具有泡沫结构的半导电性弹性体层具有较低的硬度，因而能够与图像承载体、转印带或类似的结构形成稳定的棍隙结构(nip structure),但是该半导电性弹性体层的电阻却倾向于极大地依赖于环境。不过，将发泡剂添加到本示例性实施方式的橡胶组合物中以形成具有泡沫结构的半导电性弹性体层，就能够制得显示出较小的电阻的环境依赖性的同时又具有泡沫结构的半导电性弹性体层。
[0049]发泡剂的实例包括苯磺酰肼、偶氮二甲酰胺、N，N’- 二亚硝基五亚甲基四胺及其混合物。
[0050]硫化剂
[0051]硫化剂(交联剂)的实例包括但不限于硫脲、三嗪和硫。
[0052]硫化促进剂
[0053]硫化促进剂的实例包括氧化锌和氧化镁。
[0054]填料
[0055]填料的实例包括绝缘性填料，如二氧化硅、云母、粘土和氧化钛，这些绝缘性填料可以单独使用或者组合使用。
[0056]性质[0057]本示例性实施方式的半导电辊中包含的半导电性弹性体层具有根据半导电辊的预期用途调整的硬度、表面性质(表面粗糙度和摩擦系数)、电气特性(电阻)或其他性质。
[0058]通过调节电气特性和表面性质等半导电性弹性体层的性质，能够使得本示例性实施方式的半导电辊也用于例如转印单元、充电单元和静电消除器中。
[0059]就本示例性实施方式的半导电辊的表面性质而言，根据JIS K7321确定为Asker-C硬度的表面硬度被优选调整为10°?70°，在半导电辊用作转印单元的情况中更优选为10°?50°，或者在半导电辊用作充电单元的情况中更优选为20°?70°。
[0060]就本示例性实施方式的半导电辊的电气特性而言，半导电性弹性体层的体积电阻值优选调整为31ogQ?IOlogQ，在半导电棍用作转印单元的情况中更优选为61ogQ?IOlogQ ,或者在半导电棍用作充电单元的情况中更优选为51ogQ?81ogQ。
[0061]在该情况中，半导电性弹性体层的体积电阻值如下确定:将半导电辊放在金属板或类似的材料上，对半导电辊的两端各施加500g的负荷，对半导电辊施以LOkV的电压(V)，10秒钟之后读取电流值I (A)，将各值代入下式中进行计算。
[0062]R=V/I
[0063]半导电性弹性体层的厚度可根据半导电辊的预期用途来调整，通常调整为2_?12mm。
[0064]半导电性弹性体层可具有任何层结构，只要其表面性质、电气性质或其他性质基于半导电辊的预期用途进行调整即可，其可具有单层结构，也可具有多层结构。
[0065]半导电辊的制造方法
[0066]本示例性实施方式的半导电辊的制造方法至少包括以下工序:捏合至少含有表氯醇橡胶和导电剂的橡胶组合物的工序、使经捏合的橡胶组合物成形为基本为辊形的工序、加热所述橡胶组合物以进行硫化发泡以形成基本为辊形的半导电性弹性体的工序、抛光基本为辊形的半导电性弹性体的外周面的工序和清洁具有经抛光的外周面的半导电性弹性体的工序。
[0067]捏合工序
[0068]用例如滚筒机、V型搅拌机、诺塔混合器、班伯里混合机或捏合辊等捏合含有表氯醇和导电剂的橡胶组合物。各成分可以按照任何顺序混合；例如，捏合包含两种以上成分的组合物，然后再与其他成分混合并捏合。
[0069]成形工序
[0070]捏合工序之后，用挤出机使橡胶组合物挤出成形为辊形(圆筒形)，由此成形为包含未硫化的橡胶组合物的辊形物(辊形的橡胶组合物)。
[0071]加热工序
[0072]成形工序之后，加热未硫化的辊形物以硫化发泡，从而制得辊形的半导电性弹性体。未硫化的辊形物(辊形的橡胶组合物)例如在160°C加热20分钟以进行硫化发泡。
[0073]抛光工序
[0074]加热工序之后，抛光经历硫化发泡的辊形物(辊形的半导电性弹性体)的外周面。
[0075]清洁工序
[0076]抛光工序之后，清洁其外周面已经进行抛光的辊。
[0077]在清洁工序中，例如，将其外周面已经抛光的辊完全浸溃在纯水中不少于30分钟或大约不少于30分钟。清洁该辊以满足以下要求:在将辊由纯水中移出、干燥、然后放在不同的纯水(20°C )30分钟的情况中，相对于单位面积的来自所述半导电性弹性体的氯离子的含量为不超过0.06 μ mol/cm2或大约不超过0.06 μ mol/cm2。
[0078]在清洁工序中，尽管超声波可用来促进清洁，但涉及使用超声波的清洁工序可能会将一部分导电剂或类似材料从辊除去，从而可能导致偏离预期的导电性。清洁可以通过将辊放置在纯水中或以导电剂不会由辊的表面脱离的程度搅拌纯水来进行。
[0079]通过这些工序制造了本示例性实施方式的半导电辊。
[0080]本示例性实施方式的半导电辊可以用在任何应用中，例如图像形成设备中所用的转印辊和充电辊。本示例性实施方式的半导电辊适宜用作转印辊，特别是，适宜用作用于将图像承载体上形成的色调剂图像转印至中间转印带的第一转印辊。
[0081]下面将描述图像形成设备，其中，本示例性实施方式的半导电辊用作转印辊。
[0082]图像形成设备
[0083]本示例性实施方式的图像形成设备包括图像承载体、用于对所述图像承载体的表面进行充电的充电单元、用于在所述图像承载体的带电表面上形成静电潜像的静电潜像形成单元、使用色调剂使所述图像承载体的表面上的所述静电潜像显影以形成色调剂图像的显影单元、和包括上述示例性实施方式的半导电辊的转印单元，所述转印单元将所述图像承载体的表面上形成的所述色调剂图像转印至转印介质。
[0084]下面将参考图1描述本示例性实施方式的图像形成设备。图1示意性地描述了本示例性实施方式的图像形成设备的实例。
[0085]图1所示的图像形成设备包括第一至第四电子照相型图像形成单元10Y、10M、10C和10K(图像形成部)，基于色彩分离的图像数据，这些图像形成单元分别输出黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色⑷的有色图像。图像形成单元10Y、10M、10C和IOK以预定的间距彼此隔开的方式在水平方向平行安置。同时，图像形成单元10Y、10M、10C和IOK可以是能够由图像形成设备主体上拆卸的处理盒。
[0086]第一至第四图像形成单元10Y、10M、10C和IOK具有相同的构造。本文中描述安置在中间转印带的旋转方向的上游侧以形成黄色图像的第一单元IOY作为图像形成单元的代表例。与第一图像形成单元IOY中的组件相同的第二至第四图像形成单元10MU0C和IOK的组件由分别包括字母M(用于品红色)、字母C(用于青色)、字母K(用于黑色)的附图标记来表示，正如由包括字母Y(用于黄色)的附图标记来表示第一图像形成单元IOY的组件那样，因此省略对第二至第四图像形成单元10MU0C和IOK的描述。
[0087]第一图像形成单元IOY包括充当图像承载体的感光体1Y。第一图像形成单元IOY具有按照以下顺序安置在感光体IY周围的下述构件:将感光体IY的表面充电至预定电势的充电辊2Y，基于色彩分离图像数据用激光束3Y对经充电的表面进行曝光以形成静电荷图像的曝光区域，将带电色调剂供应至所述静电荷图像以使所述静电荷图像显影的显影装置(显影单元)4Y，将已显影的色调剂图像转印到中间转印带20上的一次转印辊(转印单元的一部分)5Υ，和将一次转印后残留在感光体IY表面上的色调剂利用清洁刮刀除去的感光体清洁装置(清洁单元)6Υ。
[0088]将盛放在色调剂盒8Y、8M、8C和8K中的包括黄色、品红色、青色和黑色的四种颜色的色调剂分别供应至图像形成单元10Y、10MU0C和IOK的显影装置(显影单元)4Y、4M、4C和4K中。
[0089]在一次转印辊5Y、5M、5C和5K中使用上述示例性实施方式的半导电辊。一次转印辊5Y被设置在中间转印带20内侧，以使其面向感光体1Y。将用于施加一次转印偏压的偏压电源(未示出)分别与各一次转印辊5Y、5M、5C和5K连接。在控制器(未示出)的控制下，所述各偏压电源改变施加到各个一次转印辊的转印偏压。
[0090]中间转印带20设置在图1中的图像形成单元10Y、10M、10C和IOK的上方，并运行经过这些图像转印单元中的每一个以进行各色调剂图像的一次转印。在张力作用下中间转印带20卷绕在驱动辊22和支撑辊24上，并沿着从第一图像单元IOY向第四图像单元IOK的方向行进，驱动辊22和支撑辊24彼此间隔开，并且支撑辊24与中间转印带20的内表面接触。
[0091]二次转印辊26 (转印单元的一部分)设置在中间转印带20的附近，以使其面对支撑辊24且中间转印带20被夹持在二者之间。中间转印体清洁装置30设置在沿中间转印带20的旋转方向的二次转印辊26下游侧，以使其面对驱动辊22且中间转印带20被夹持在二者之间，上述示例性实施方式的半导电辊也可以用于二次转印辊26。
[0092]定影装置28设置在二次转印辊26的下游侧，从而将色调剂图像定影在记录纸P(记录介质)上。
[0093]下面将描述利用第一图像形成单元来形成黄色图像的过程。在进行这些过程之前，使用充电辊2Y将感光体IY表面充电至约-600V?-800V的电势。
[0094]在感光体IY中，在导电基体(在20°C的体积电阻率不超过IXl(T6Qcm)上形成感光层。通常，该感光层具有高电阻(与一般树脂的电阻相当)；当将激光束3Y照射到所述感光层时，该激光束所照射的区域的电阻率会发生变化。
[0095]根据从控制器(未示出)传送出的黄色图像数据，通过曝光装置3将激光束3Y发射到带电的感光体IY的表面。用激光束3Y照射作为感光体IY表面的感光层，由此在感光体IY表面上形成具有黄色印刷图案的静电图像。
[0096]本文中的静电图像是通过充电在感光体IY表面上形成的图像，是所谓的负潜像，其通过以下方式形成:用激光束3Y照射感光层，从而使被照射部分的电阻率降低，以使感光体IY的带电表面上释放出电荷，另一方面，电荷仍然保持在激光束3Y未照射到的其它部分。
[0097]通过感光体IY的转动，感光体IY的表面上形成的静电图像被运送到对应于显影装置4Y的预定显影位置。使用显影装置4Y使感光体IY上的静电图像在该显影位置上显影为可视图像(经显影的图像)，即为色调剂图像。
[0098]显影装置4Y中盛放有黄色色调剂。搅拌显影装置4Y中的黄色色调剂使之摩擦带电，其具有显示出与带电的感光体IY上的电荷极性相同(负极性)的电荷，并保持在显影剂辊(显影剂保持部件)上。感光体IY的表面行经显影装置4Y以使黄色色调剂静电粘附至感光体IY表面上的潜像部分，该潜像部分处的电荷已被释放以形成静电图像；因此，潜像由黄色色调剂显影。表面上形成有黄色色调剂图像的感光体IY以预定的速度继续旋转，并将在感光体IY上形成的色调剂图像输送至预定的一次转印位置。
[0099]当将感光体IY上的黄色色调剂图像输送到一次转印位置时，将预定的一次转印偏压施加到一次转印辊5Y上，并且从感光体IY指向一次转印辊5Y的静电力作用于所述色调剂图像，由此将感光体IY上的色调剂图像转印到中间转印带20上。在该情况中，所施加的转印偏压具有正(+)极性，与色调剂的负极性相反。例如，使用控制器(未示出)将第一图像形成单元IOY中的转印偏压控制在约+10 μ A。
[0100]同时，清洁装置6Υ将残留在感光体IY上的色调剂除去并回收。
[0101]施加到第二图像形成单元IOM的一次转印辊5Μ以及其他一次转印辊5C和5Κ上的一次转印偏压也如同第一图像形成单元IOY那样进行控制。
[0102]已经按照上述方式由第一图像形成单元IOY转印了黄色色调剂图像的中间转印带20依次行经通过第二到第四图像形成单元10MU0C和10Κ，并且各个颜色的色调剂图像被叠加和多重转印。
[0103]已经通过第一至第四图像形成单元被多重转印至中间转印带20的四种颜色的色调剂图像传送至二次转印部，所述二次转印部由中间转印带20、与中间转印带内表面接触的支撑辊24和设置在中间转印带20的图像支持表面一侧上的二次转印辊(二次转印单元)26构成。用送纸机在预定的时机将记录介质P供应到相互压接的二次转印辊26和中间转印带20之间的空隙中，并在支撑辊24上施加预定的二次转印偏压。此时，所施加的转印偏压具有与色调剂的负极性相同的极性(负极性)，从中间转印带20指向记录介质P的静电力作用于色调剂图像，并将中间转印带20上的色调剂图像转印到记录介质P上。此外，二次转印偏压是根据检测二次转印部的电阻的电阻检测器(未示出)所检测出的电阻来确定的，并且其电压得到控制。
[0104]随后，将记录介质P输送至定影装置(定影单元)28，而后加热多色色调剂图像使其熔融，由此将色调剂图像定影在记录介质P上。以上已经成功定影有彩色图像的记录介质P传送至排出部，于是完成一系列的彩色图像的形成过程。
[0105]在示例性的图像形成设备中，色调剂图像经由中间转印带20转印至记录介质P ；然而，本示例性实施方式的图像形成设备还可具有使色调剂图像由图像承载体直接转印至记录介质P的构造。在该情形中，例如，上述示例性实施方式的半导电辊可用作转印辊，将该转印辊布置为使其在图像承载体上的色调剂图像将被转印至记录介质的位置面对图像承载体，所述转印辊起到将图像承载体上的色调剂图像转印至记录介质的作用。
[0106]实施例
[0107]下面描述实施例。在以下描述中，除非另作说明，术语“份”和“％”各自指的是基于质量的量。
[0108]实施例1
[0109]半导电辊的制造
[0110]表氯醇和烯丙基缩水甘油醚的二元共聚物(ECO)
[0111]ZechlonellOO,由 Zeon Corporation 制造:40 质量份
[0112]丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)
[0113]Nipol DN223,由 Zeon Corporation 制造:60 质量份
[0114]炭黑
[0115]粒状乙炔黑，由DENKI KAGAKU K0GY0 KABUSHIKI KAISHA 制造:10 质量份
[0116]Asahi Thermal FT,由 Asahi Carbon C0., Ltd.制造:50 质量份
[0117]发泡剂[0118]苯磺酰肼:6质量份
[0119]硫化剂
[0120]硫横，200目，由 Tsurumi Chemical C0., Ltd 制造，I 质量份
[0121]硫化促进剂
[0122]NOCCELER M，由 OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL C0., LTD.制造:1.5 质量份
[0123]在开放式辊磨机中捏合包含以上所列成分的橡胶组合物。
[0124]将经捏合的橡胶组合物挤出为在其中心部具有孔的形状(面包圈形)，由此成形为圆筒状棍。
[0125]然后，将该圆筒状辊在160°C加热20分钟进行硫化发泡。
[0126]在硫化发泡之后，将直径为8mm的SUS制成的轴插入棍的中心部的孔中，然后抛光棍的外周面，从而得到外径为28mm(橡胶厚度为IOmm)、长度为332mm的半导电棍。
[0127]经抛光的辊浸溃在纯水(20°C )中30分钟。将辊从纯水中取出然后风干，由此完成半导电棍的制造。
[0128]比较例I
[0129]以与实施例1相同的方式制造半导电辊，不同之处在于，在制造实施例1的半导电辊的过程中在抛光辊的外周面之后不将辊浸溃在纯水中。
[0130]电阻降低的评估
[0131]在低温低湿(10°C和15%RH)下按照下述条件使如上所述制造的每一个半导电辊通电，然后在高温高湿(28°C和85%RH)和1000V时测定半导电辊的体积电阻。
[0132]通电如下进行:使如上所述制造的半导电辊的外周面与中间转印辊接触，其中中间转印带已经卷绕在铝制圆筒体的外周面上，在该状态下施加荷重(1kg)，在半导电辊以800mm/秒旋转时在预定时间内连续施加电压,从而提供105 μ A的恒定电流。
[0133]通电后测定体积电阻值(R)时，将半导电辊放置在金属板上，对半导电辊的两端各施加500g的负荷，对半导电辊施以1.0kV的电压(V)，10秒钟之后用ADC Corporation制造的数字超高电阻/微电流计(8340A)读取电流值1(A)，并由以下公式获得体积电阻值。
[0134]R=V/1
[0135]图2描述了在低温低湿下通电的时间与随后在高温高湿下测定的体积电阻之间的关系。每一个半导电辊均显示出随着低温低湿下通电时间的增加，其高温高湿下的电阻降低；然而，在比较例I的半导电辊的通电初期其体积电阻极大地降低，而实施例1的半导电辊的体积电阻则逐渐的降低。
[0136]氯离子含量和体积电阻率的降低的评估
[0137]将半导电辊的轴向上距其一端长度为10.1cm的一部分浸溃在1.2L的纯水中，放置30分钟，然后由纯水中取出。随后，收集预定量的该纯水并稀释50倍。纯水中的Cl含量随后用Dionex Corporation制造的DX-320J离子色谱仪测定，随后转化为相对于浸溃的半导电辊的半导电性弹性体层的单位面积的氯离子含量(ymol/cm2)。表I和图3描绘了氯离子含量与体积电阻的降低之间的关系。印刷介质的张数与半导电辊的通电时间有相关性。
[0138]表I
【权利要求】
1.一种半导电棍,所述半导电棍包括: 导电性支持体；和 设置于所述导电性支持体的外周面上的半导电性弹性体层，所述半导电性弹性体层至少含有表氯醇橡胶和导电剂，并具有泡沫结构， 其中，当所述半导电辊在水中放置30分钟时，相对于所述半导电性弹性体层的单位面积的来自所述半导电性弹性体层的氯离子的含量大约不超过0.06 u mol/cm2。
2.如权利要求1所述的半导电辊，其中，所述半导电辊是在图像形成设备中使用的转印辊。
3.一种图像形成设备，所述图像形成设备包括: 图像承载体； 对所述图像承载体的表面进行充电的充电单元； 用于在所述图像承载体的经充电的表面上形成静电潜像的静电潜像形成单元； 使用色调剂使所述图像承载体的表面上的所述静电潜像显影以形成色调剂图像的显影单元；和 包括权利要求1所述的半导电辊的转印单元，所述转印单元将所述图像承载体的表面上形成的所述色调剂图像转印至转印介质。
4.一种用于制造半导电辊的方法，所述方法包括: 捏合至少包含表氯醇橡胶和导电剂的橡胶组合物； 使经捏合的所述橡胶组合物形成为基本上为辊形； 加热所述橡胶组合物以进行硫化和发泡，以便形成基本上为辊形的半导电性弹性体； 对所述基本上为辊形的半导电性弹性体的外周面进行抛光；和 对具有经抛光的外周面的所述半导电性弹性体进行清洁。
5.如权利要求4所述的方法，其中，将具有经抛光的外周面的所述半导电性弹性体浸溃在纯水中大约不超过30分钟以进行所述清洁步骤。
【文档编号】G03G15/16GK103777500SQ201310225167
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年6月7日 优先权日:2012年10月24日
【发明者】种村大辅, 小川徹 申请人:富士施乐株式会社