图像形成设备以及用于图像形成设备的单元的制作方法

本发明涉及图像形成设备以及用于图像形成设备的单元。

背景技术：

在使用电子照相系统的图像形成设备中，首先，通过利用充电装置充电而在包括由无机或者有机材料制成的光敏感光体的图像保持构件的表面上形成潜像，然后利用带电的色调剂使潜像显影以形成可视化色调剂图像。然后，将色调剂图像直接或者借助中间转印体转印至诸如记录纸张之类的记录介质并且定影至记录介质以形成预期图像。

下面提出用于生产设置在充电装置中的诸如充电辊之类的充电构件的方法。

例如，日本未审专利申请特开2016-141128号公报公开了一种用于生产橡胶辊的方法，该方法包括：首先在当芯金属不被从芯金属供应部分供应时的挤出、填充在第二压缩区域中的橡胶材料的量w(g)与每分钟从挤出部分挤出的橡胶材料的挤出量v(g/min)的比率w/v是1.5以上并且4.0以下的条件下，通过从挤出部分将橡胶材料挤出成圆筒形状，并且通过将芯金属供应在挤出成圆筒形状的橡胶材料的中央部分中，用橡胶材料覆盖芯金属的外周表面；并且其次使覆盖芯金属的外周表面的橡胶材料硫化。

技术实现要素：

取决于充电构件沿周向方向的表面形状，曝光装置可能会因充电构件的旋转而振动。曝光装置的振动可能会引起借助曝光装置形成潜像的位置(写入位置)的变化，从而导致图像的浓度不均匀。

本发明的一个目的是提供这样一种图像形成设备，与满足以下公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)的周期lf(mm)的振幅af超过0.80μm的情况相比，该图像形成设备中抑制了图像的浓度不均匀。

该目的能够借助下面的特征实现。

本发明的第一方面是一种图像形成设备，该图像形成设备包括：图像保持构件；充电装置，该充电装置使所述图像保持构件的表面带电并且包括与所述图像保持构件的所述表面接触地布置的充电构件；曝光装置，该曝光装置通过使所述图像保持构件的带电表面曝光而形成潜像；显影装置，该显影装置通过利用色调剂使形成在所述图像保持构件的所述表面上的潜像显影而形成色调剂图像；以及转印装置，该转印装置将形成在所述图像保持构件的所述表面上的色调剂图像转印至记录介质。当所述曝光装置的固有频率是f(hz)，所述充电构件的旋转圆周速率是v(mm/s)并且所述充电构件的表面形状的周向周期分析的周期是l(mm)时，满足公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)的周期lf(mm)的振幅af为0.80μm以下。

在本发明的第二方面中，在根据本发明的第一方面的图像形成设备中，所述振幅af为0.60μm以下。

在本发明的第三方面中，在根据本发明的第二方面的图像形成设备中，所述振幅af为0.35μm以下。

在本发明的第四方面中，在根据本发明的第一方面的图像形成设备中，所述曝光装置是使用发光二极管作为光源的曝光装置。

在本发明的第五方面中，在根据本发明的第一方面的图像形成设备中，所述曝光装置是自扫描led打印头，该自扫描led打印头包括：供安装发光部分以及电路的安装基板，所述发光部分中整合有发光二极管阵列以及用于所述发光二极管阵列的驱动部分，所述电路控制所述驱动部分；以及用作图像形成部分的透镜阵列。

在本发明的第六方面中，在根据本发明的第一方面的图像形成设备中，所述图像保持构件、所述充电构件以及所述曝光装置一体地安装在壳体中。

在本发明的第七方面中，一种用于图像形成设备的单元包括：充电装置，该充电装置使图像保持构件的表面带电并且包括与所述图像保持构件的所述表面接触地布置的充电构件；以曝光装置，该曝光装置通过使所述图像保持构件的带电表面曝光而形成潜像。当所述曝光装置的固有频率是f(hz)，所述充电构件的旋转圆周速率是v(mm/s)并且所述充电构件的表面形状的周向周期分析的周期是l(mm)时，满足公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)的周期lf(mm)的振幅af为0.80μm以下。

在本发明的第八方面中，在根据本发明的第七方面的用于图像形成设备的单元中，所述振幅af为0.60μm以下。

在本发明的第九方面中，在根据本发明的第八方面的用于图像形成设备的单元中，所述振幅af为0.35μm以下。

在本发明的第十方面中，在根据本发明的第七方面的用于图像形成设备的单元中，所述曝光装置是使用发光二极管作为光源的曝光装置。

在本发明的第十一方面中，在根据本发明的第七方面的用于图像形成设备的单元中，所述曝光装置是自扫描led打印头，该自扫描led打印头包括：供安装发光部分以及电路的安装基板，所述发光部分中整合有发光二极管阵列以及用于所述发光二极管阵列的驱动部分，所述电路控制所述驱动部分；以及用作图像形成部分的透镜阵列。

根据本发明的第一方面，提供这样一种图像形成设备，与满足公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)的周期lf(mm)的振幅af超过0.80μm的情况相比，在该图像形成设备中抑制了图像的浓度不均匀。

根据本发明的第二方面，提供这样一种图像形成设备，与满足公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)的周期lf(mm)的振幅af超过0.60μm的情况相比，在该图像形成设备中抑制了图像的浓度不均匀。

根据本发明的第三方面，提供这样一种图像形成设备，与满足公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)的周期lf(mm)的振幅af超过0.35μm的情况相比，在该图像形成设备中抑制了图像的浓度不均匀。

根据本发明的第四或者第五方面，提供这样一种图像形成设备，与满足公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)的周期lf(mm)的振幅af超过0.80μm的情况相比，在该图像形成设备中即使将使用发光二极管作为光源的曝光装置设置成容易引起图像的浓度不均匀的曝光源的光源时，也能抑制图像的浓度不均匀。

根据本发明的第六方面，提供这样一种图像形成设备，与满足公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)的周期lf(mm)的振幅af超过0.80μm的情况相比，在该图像形成设备中，即使具有容易引起图像的浓度不均匀的构造(充电构件与曝光装置一体地保持在壳体中这样的构造)，也能抑制图像的浓度不均匀。

根据本发明的第七、第八、第九、第十或者第十一方面，提供这样一种用于图像形成设备的单元，在该单元中，与满足公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)的周期lf(mm)的振幅af超过0.80μm的情况相比，抑制了图像的浓度不均匀。

附图说明

将基于下面的图详细描述本发明的示例性实施方式，在图中：

图1是示出根据本发明的示例性实施方式的图像形成设备的示意构造图；

图2是示出根据本发明的示例性实施方式的充电构件的示意立体图；

图3是示出根据本发明的示例性实施方式的充电构件的示意剖面图；

图4是示出用于生产根据本发明的示例性实施方式的充电构件(橡胶辊)的设备的示意构造图；

图5是示出作为流路形成部分的实施例的芯轴的立体图；

图6是示出作为流路形成部分的实施例的芯轴的前视图；

图7是示出作为流路形成部分的实施例的芯轴右侧视图；

图8是示出作为流路形成部分的实施例的芯轴的背面视图；以及

图9是沿图7中的ix-ix剖取的剖面图。

具体实施方式

以下描述本发明的示例性实施方式。

[图像形成设备]

根据本发明的示例性实施方式的图像形成设备包括：图像保持构件；充电装置，该充电装置使图像保持构件的表面带电并且包括接触图像保持构件的表面布置的充电构件；曝光装置，该曝光装置通过使图像保持构件的带电表面曝光而形成潜像；显影装置，该显影装置通过利用色调剂使形成在图像保持构件的表面上的潜像显影而形成色调剂图像；以及转印装置，该转印装置将形成在图像保持构件的表面上的色调剂图像转印至记录介质。

当曝光装置的固有频率是f(hz)，充电构件的旋转圆周速率是v(mm/s)，并且充电构件的表面形状的周向周期分析的周期是l(mm)时，满足公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)的周期lf(mm)的振幅af为0.80μm以下。

曝光装置可能会根据充电构件沿周向方向的表面形状而因充电构件的旋转振动。具体地说，当接触图像保持构件的表面布置的充电构件沿周向方向具有低表面形状特性时，曝光装置因充电构件的旋转而振动。曝光装置被认为由于因充电构件的旋转的振动经由壳体传播至曝光装置而振动。曝光装置的振动引起借助曝光装置形成潜像的位置(写入位置)变化，从而导致图像的浓度不均匀。特别地，当曝光装置的固有频率接近由充电构件的旋转引起的振动的频率时，曝光装置的振动因共振而被增强，并因此容易发生浓度不均匀。

因此，在根据示例性实施方式的图像形成设备中，满足公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)的周期lf(mm)的振幅af为0.8μm以下。利用0.80μm以下的振幅af，由曝光装置的共振引起的振动的放大被抑制。

因此，在根据示例性实施方式的图像形成设备中，借助曝光装置形成潜像的位置(写入位置)的变化被抑制。因此，抑制了图像浓度不均匀。

在根据示例性实施方式的充电构件中，从抑制图像浓度不均匀的角度而言，满足公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)的周期lf(mm)的振幅af优选0.60μm以下并且更优选0.35μm以下。振幅af的下限最优选0。

下面描述用于计算周期lf(mm)的振幅af的方法。

首先，借助下面的方法进行充电构件的表面形状的周向周期的分析。

通过利用圆度/圆筒形状测量装置以将充电构件的弹性层的整个长度(所述整个长度＝充电构件在轴向方向上的长度)九等分形成的间隔测量九个截面(通过沿垂直于充电构件的轴向方向切割充电构件形成的截面)中每一者的外部形状。基于测量，充电构件的截面的外部形状的振幅被确定。如下是用于测量充电构件的截面的外部形状的条件。

圆度/圆筒形状测量装置：型号rondcom60a，由东京精密社制造

检测器：用于rondcom60a的低压检测器(型号：e-dt-r87a，由东京精密社制造)

波度针：用于rondcom60a的波度针(型号：0102505，由东京精密社制造)

测量倍率：500倍

测量速度：4/分钟

中心法：lsc

滤波器：2rc

门限：低

数据提取间距：0.1°

接着，在测量充电构件的截面的外部形状之后，将与绕充电构件的各个截面的外部形状的圆周5圈对应的振幅连接起来，并且借助快速傅里叶变换(fft)利用16384个连接点的数据进行周期分析。为各个周期算出九个截面的每一者中测量的振幅值的平均数并将这些平均数用作充电构件的各个周期的振幅值。从而，确定了各个周期l的振幅值。

接着，确定满足公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)的周期lf(mm)，并且确定具有周期lf的振幅af。如下是具体方法。

首先，当充电构件的外周长是2πr(其中，r代表充电构件的半径mm)并且n是正整数时，周期l的可能值是“2πr/n”。

接着，将曝光装置的固有频率f(hz)，旋转圆周速率v(mm/s)，并且周期l(＝2πr/n)代入到公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)中。除整数n之外，代入到公式中的值是之前已经测量或者计算出的固定值。在此条件下，在正整数n是变量的前提下计算v/l(＝nv/2πr)。即，从n＝1时的v/l(＝nv/2πr)直到具有n＝n的v/l(＝nv/2πr)确定v/l(＝nv/2πr)。在此情况下，n是满足(f﹢5)﹤(v/l)的第一个正整数。

于是，确定了满足公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)的n，并且计算周期l(＝2πr/n)。

具有通过周期的分析确定的周期l的振幅值被看作振幅af。

当存在满足公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)的多个周期lf时，也存在多个具有周期lf的振幅af。在多个周期lf当中，最大值被用作代表值，并且具有周期lf的代表值的振幅值被用作振幅af。

通过下面的方法测量曝光装置的固有频率f。

在曝光装置(例如，led打印头)的纵向方向上的端部与中央部分(纵向长度的中央部分)的每一者处设置加速度传感器。在设置有加速度传感器的状态下，在利用振动机改变振动频率的同时向曝光装置施加振动。在纵向方向上的端部与中央部分的每一者处测量振幅。最大比例(中央部分振幅/端部振幅)下的频率被确定成曝光装置的固有频率f。

当曝光装置是从光源发射的光借助旋转多面镜用于扫描曝光这样的系统的曝光装置时，具有光源的单元是待测量的目标。

另一方面，借助下面的方法测量充电构件的旋转圆周速率。

当充电构件构造成通过与图像保持构件接触而被驱动时，图像形成设备的处理速度(记录介质的传送速度)被看作充电构件的旋转圆周速率。而且，可以通过使用市售手持式数字转速表测量充电构件的旋转圆周速率。

在根据示例性实施方式的图像形成设备中，曝光装置可以是利用发光二极管作为光源的曝光装置。利用发光二极管作为光源的曝光装置通常被安装成使得光源面向图像保持构件，并因此曝光装置通常在充电构件附近。因此，伴随充电构件旋转的振动容易传播至曝光装置。即，因借助曝光装置形成的潜像的位置(写入位置)的变化容易发生图像的浓度不均匀。然而，在根据示例性实施方式的图像形成设备中，即使当使用用发光二极管作为光源的曝光装置时，也能够容易地抑制图像的浓度不均匀。

用发光二极管作为光源的曝光装置的实施例是这样的曝光装置，该曝光装置包括：供安装发光二极管阵列以及电路的安装基板，在该发光二极管阵列中发光二极管沿图像保持构件的轴向方向布置，所述电路驱动发光二极管；以及连接部分，该连接部分用于通过利用从发光二极管发射的光在图像保持构件的表面上形成图像。

曝光装置的具体实施例是自扫描led打印头，该自扫描led打印头包括：供安装发光部分(发光晶闸管)以及电路的安装基板，该发光部分具有多个晶闸管结构，在各个晶闸管结构中整合有发光二极管阵列以及用于驱动发光二极管阵列的驱动部分；该电路控制发光二极管阵列的驱动；以及图像形成部分(例如，selfoc(注册商标)透镜阵列(nipponsheetglass有限公司))。

在根据示例性实施方式的图像形成设备中，充电构件与曝光装置可以被一体地保持在壳体中。当充电构件与曝光装置被一体地保持在壳体中时，伴随充电构件旋转的振动容易经由壳体传播至曝光装置。即，因借助曝光装置形成的潜像的位置(写入位置)的变化而容易发生图像的浓度不均匀。然而，在根据示例性实施方式的图像形成设备中，即使当充电构件与曝光装置被成整体地保持在壳体中时，也能够容易地抑制图像的浓度不均匀。

接着，参照图描述根据示例性实施方式的图像形成设备。

图1是示出根据本发明的示例性实施方式的图像形成设备的示意构造图。在图中，箭头“上”标示竖直方向上的上部。

如图1中所示，图像形成设备210包括图像形成设备本体211，部件被容纳在该图像形成设备本体中。图像形成设备本体211中设置有：壳体部分212，该壳体部分容纳诸如纸张之类的记录介质p；图像形成部分214，该图像形成部分在记录介质p上形成图像；传送部分216，该传送部分将记录介质p从壳体部分212传送至图像形成部分214；以及控制器220，该控制器控制图像形成设备210的各个部分的操作。而且，排出部分218设置在图像形成设备本体211的上部中，具有借助图像形成部分214形成的图像的记录介质p被排出至该排出部分。

图像形成部分214包括：图像形成单元222y、222m、222c以及222k(下文中称作“222y至222k”)，图像形成单元222y、222m、222c以及222k分别形成黄色(y)、品红色(m)、青色(c)以及黑色(k)的色调剂图像；中间转印带224，图像形成单元222y至222k中形成的色调剂图像转印至该中间转印带；一次转印辊226，该一次转印辊将由图像形成单元222y至222k形成的色调剂图像转印至中间转印带224；以及二次转印辊228，该二次转印辊将已经借助一次转印辊226转印至中间转印带224的色调剂图像从中间转印带224转印至记录介质p。图像形成部分214不限于上述构造并且可以具有另一构造，只要图像被形成在记录介质p上即可。

包括中间转印带224、一次转印辊226以及二次转印辊228的单元对应转印装置的实施例。

图像形成单元222y至222k以从水平方向倾斜的状态布置成在图像形成设备210的竖向中部排成一行。图像形成单元222y至222k中的每一者均具有感光体232(图像保持构件的实施例)，该感光体沿一定方向(例如，图3中的顺时针方向)旋转。图像形成单元222y至222k具有相同的构造，并因此图3中省略了图像形成单元222m、222c以及222k中每一者的各部分的附图标记。

绕各个感光体232沿感光体232的旋转方向从上游侧开始依次设置有：充电装置223，该充电装置包括使感光体232带电的充电辊223a；曝光装置236，该曝光装置通过使借助充电装置223带电的感光体232曝光而在感光体232上形成潜像；显影装置238，该显影装置使借助曝光装置236在感光体232上形成的潜像显影以形成色调剂图像；以及移除构件(清洁刮板等)240，该移除构件与感光体232接触并且移除余留在感光体232上的色调剂。

感光体232、充电装置223、曝光装置236、显影装置238以及移除构件240可以一体地被壳体222a保持。

至少包括充电装置223以及曝光装置236的单元对应用于形成图像形成设备的单元的实施例。用于形成图像形成设备的单元可以包括其他构件或者诸如感光体232、显影装置238之类的装置。

自扫描led打印头应用至曝光装置236。曝光装置236可以是这样的光学系统的曝光装置，在该光学系统中，感光体232经由旋转多面镜(多棱镜等)被光源扫描并且曝光。

曝光装置236基于从控制器220发送的图像信号形成潜像。从控制器220发送的图像信号是例如由控制器220从外部装置获取的图像信号。

显影装置238包括：显影剂供应体238a，该显影剂供应体将显影剂供应至感光体232；以及多个传送构件238b，这些传送构件在搅拌作用下传送添加至显影剂供应体238a的显影剂。

中间转印带224形成圆形并且布置在图像形成单元222y至222k上方。中间转印带224缠绕在设置于中间转印带224内侧的卷绕辊242和244上。当卷绕辊242和244中的任一者被旋转驱动时，中间转印带224在与感光体232接触的同时沿一定方向(例如，图3中的逆时针方向)循环地移动(旋转)。卷绕辊242是面向二次转印辊228的对置辊。

一次转印辊226面向各个感光体232，中间转印带224布置在其间。一次转印辊226与各个感光体232之间的空间用作供形成在各个感光体232上的色调剂图像转印至中间转印带224的一次转印位置。

二次转印辊238面向卷绕辊242，中间转印带224布置在其间。二次转印辊238与卷绕辊242之间的空间用作供转印至中间转印带224的色调剂图像转印至记录介质p的二次转印位置。

传送部分216包括：递送辊246，该递送辊递送容纳在壳体部分212中的记录介质p；传送路径248，被递送辊246递送的记录介质p经由该传送路径被传送；以及多个传送辊250，这些传送辊沿传送路径248布置，以将被递送辊246递送的记录介质p传送至二次转印位置。

而且，将借助图像形成部分214形成在记录介质p上的色调剂图像定影至记录介质p的定影装置260沿传送方向设置在二次转印位置的下游侧。

定影装置260包括加热记录介质p上的图像的加热辊264以及作为加压构件的实施例的加压辊266。加热辊264中设置有热源264b。

而且，将已经定影有色调剂图像的记录介质p排出至排出部分218的排出辊252沿传送方向设置在定影装置260的下游侧。

接着，描述在图像形成设备210中在记录介质p上形成图像的图像形成操作。

在图像形成设备210中，从壳体部分212被递送辊246递送的记录介质p借助多个传送辊250被发送至二次转印位置。

在各个图像形成单元222y至222k中，被充电装置223充了电的感光体232借助曝光装置236曝光以在感光体232上形成潜像。潜像借助显影装置238显影以在感光体232上形成色调剂图像。形成在图像形成单元222y至222k中的相应颜色的色调剂图像在一次转印位置处叠置在中间转印带224上，从而形成彩色图像。形成在中间转印带224上的彩色图像在二次转印位置处转印至记录介质p。

已经转印有色调剂图像的记录介质p传送至定影装置260，并且转印的色调剂图像借助定影装置260定影。已经定影有色调剂图像的记录介质p借助排出辊252被排出至排出部分218。按照以上所述进行一系列图像形成操作。

根据示例性实施方式的图像形成设备210不限于上述构造，并且可应用的实施例包括诸如形成在图像形成单元222y至222k的感光体232上的色调剂图像直接转印至记录介质p这样的直接转印系统的图像形成设备之类的公知图像形成设备。

以下描述一种充电构件(下文中也称作“根据本发明的示例性实施方式的充电构件”)，从抑制根据示例性实施方式的图像形成设备中因借助曝光装置形成的潜像的位置(写入位置)的变化而引起的图像的浓度不均匀的角度而言期望这样的充电构件。

根据示例性实施方式的充电构件包括圆筒形或者圆柱形导电基体以及设置在导电基体上的弹性层。根据示例性实施方式的充电构件是与待充电体(即，图像保持构件)接触地布置的充电构件，并且通过向充电构件施加电压而对该待充电体接触式充电。

在本发明的说明书中，术语“导电”表示20℃下体积电阻率是10¹⁴ωcm以下。

接着，以下参照图描述根据示例性实施方式的充电构件。

图2是示出根据本发明的示例性实施方式的充电构件的示意立体图。图3是示出根据本发明的示例性实施方式的充电构件的示意剖面图。图3是沿图2中的iii-iii剖取的剖面图。

如图2与图3中所示，根据示例性实施方式的充电构件310是辊构件，该辊构件包括例如圆筒形或者圆柱形导电基体312(轴)、布置在导电基体312的外周表面上的弹性层314以及布置在弹性层314的外周表面上的表面层316。

根据示例性实施方式的充电构件310的构造不限于以上构造，并且例如所述构造可以不包括表面层316。即，根据示例性实施方式的充电构件310可以仅包括导电基体312以及弹性层314。

而且，充电构件310可以具有这样的构造，该构造包括布置在弹性层314与导电基体312之间的中间层(例如，粘合剂层)，还包括布置在弹性层314与表面层316之间的电阻调节层或者阻止转移层。

以下描述根据示例性实施方式的充电构件310的各个构件的细节。下面的描述中省略了附图标记。

(导电基体)

描述导电基体。

所用的导电基体例如由以下导电材料制成：诸如金属或者合金，例如铝、铜合金、不锈钢等；铁镀铬、铁镀镍等；导电树脂等的。

导电基体起充电辊的电极以及支撑构件的作用，并且其材料的实施例包括诸如铁(易切钢等)、铜、黄铜、不锈钢、铝、镍之类的金属。导电基体的实施例包括具有电镀的外周表面的构件(例如，树脂或者陶瓷构件)、含有分散于其中的导电剂的构件(例如，树脂或者陶瓷构件)等。导电基体可以是中空构件(圆筒形构件)或者非中空构件。

(弹性层)

描述弹性层。

弹性层是含有例如弹性材料以及导电剂的导电层。如果需要，则弹性层可以含有其他添加剂。

弹性材料的实施例包括异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、氯醚橡胶、丁基橡胶、聚氨酯、硅橡胶、氟橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、共聚型氯醚橡胶、共聚型氯醚缩水甘油醚橡胶、三元乙丙橡胶(epdm)、丙烯腈丁二烯共聚物橡胶(nbr)、天然橡胶、这些的橡胶混合物等。在这些材料当中，优选聚氨酯、硅橡胶、epdm、共聚型氯醚橡胶、共聚型氯醚缩水甘油醚橡胶、nbr、这些的橡胶混合物等。这些弹性材料可以是发泡的或者可以是不发泡的。

导电剂的实施例包括电子导电剂以及离子导电剂等。电子导电剂的实施例包括：诸如科琴黑、乙炔黑等的炭黑的粉末；诸如热解碳、石墨、铝、铜、镍、不锈钢之类的各种导电金属或者合金；诸如二氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锡氧化锑固溶体、氧化锡氧化铟固溶体等的各种导电金属氧化物；具有导电表面的绝缘材料等等。离子导电剂的实施例包括：四乙铵、十二烷基三甲基等的高氯酸盐以及氯酸盐；诸如锂、镁等的碱金属以及碱土金属的高氯酸盐以及氯酸盐等等。

这些导电剂可以单独使用或者两种或多种结合使用。

炭黑的具体实施例包括由orionengineeredcarbons有限公司制造的“specialblack350”、“specialblack100”、“specialblack250”、“specialblack5”、“specialblack4”、“specialblack4a”、“specialblack550”、“specialblack6”、“colorblackfw200”、“colorblackfw2”、以及“colorblackfw2v”；由cabot公司制造的“monarch1000”、“monarch1300”、“monarch1400”、“mogul-l”以及“regal400r”等等。

导电剂的平均粒径优选1nm以上200nm以下。

通过算出由从弹性层切下来的样品的电子显微观察测得的100颗导电剂颗粒的直径(最大直径)的平均数而计算平均粒径。而且，可以通过使用例如由希森美康株式会社制造的zetasizernanozs测量平均粒径。

不特别限制导电剂的含量，但是电子导电剂的含量相对于100重量份的弹性材料优选在1重量份以上与30重量份以下的范围内并且更优选在15重量份以上与25重量份以下的范围内。另一方面，离子导电剂的含量相对于100重量份的弹性材料优选在0.1重量份以上与5.0重量份以下的范围内并且更优选在在0.5重量份以上与3.0重量份以下的范围内。

添加至弹性层的其他添加剂的实施例包括能被普遍地添加至弹性层的诸如软化剂、塑化剂、固化剂、硫化剂、硫化促进剂、抗氧化剂、表面活性剂、偶联剂、填料(硅胶、碳酸钙等)之类的材料。

弹性层的厚度优选1mm以上10mm以下，并且更优选2mm以上5mm以下。

弹性层的体积电阻率优选10³ωcm以上10¹⁴ωcm以下。

弹性层的体积电阻率是借助下述方法测得的值。

从弹性层获得片形测量样品。通过使用测量夹具(r12702a/b电阻率测试盒：由爱德万株式会社制造)以及高阻计(r8340a数字高阻/微电流计：由爱德万株式会社制造)，根据jisk6911(1995)，调节成使电场(复合片材的施加电压/厚度)为1000v/cm的电压施加至测量样品30秒，然后通过使用以下公式根据流动的电流值计算体积电阻率。

体积电阻率(ω·cm)＝(19.63×施加电压(v))/(电流值(a)×测量样品的厚度(cm))

(表面层)

表面层是例如含有树脂的层。如果需要，则表面层可以含有其他添加剂等。

表面层可以具有独立于弹性层提供的树脂层等的形式，或者具有通过使发泡弹性层的表面层部分中的气泡浸渍树脂而提供的表面层的形式(即，用作表面层并在弹性层中含有浸渍树脂等的气泡的表面层部分的形式)。

-树脂-

树脂的实施例包括丙烯酸树脂、氟改性丙烯酸树脂、硅改性丙烯酸树脂、纤维素树脂、聚酰胺树脂、共聚尼龙、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、硅树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、乙烯四氟乙烯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚乙烯树脂、聚乙烯基类树脂、聚芳酯树脂、聚噻吩树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(pet)、碳氟树脂(聚偏二氟乙烯树脂、四氟乙烯树脂、四氟乙烯全氟代烷基乙烯基醚共聚物(pfa)、四氟乙烯六氟丙烯共聚物(fep)等)等。优选通过利用固化剂或者催化剂固化或者交联可固化树脂而生产所述树脂。

共聚尼龙是作为聚合单元的含有610尼龙、11尼龙以及12尼龙中的任一者或者多者的共聚物。共聚尼龙可以含有诸如6尼龙、66尼龙之类的另一聚合单元。

在这些树脂当中，从抑制表面层的污染的角度而言，优选聚偏二氟乙烯树脂、四氟乙烯树脂以及聚酰胺树脂作为所述树脂，并且更优选聚酰胺树脂。聚酰胺树脂通过与待充电体(例如，图像保持构件)接触而引起微量摩擦充电并因此容易抑制色调剂以及外部添加剂的粘附。

聚酰胺树脂的实施例包括《聚酰胺树脂手册》(福本修，日刊工业新闻社)中描述的聚酰胺树脂。在这些聚酰胺树脂当中，从抑制表面层316的污染的角度而言，尤其优选醇溶聚酰胺作为聚酰胺树脂，更优选烷氧基甲基化聚酰胺(烷氧基甲基化尼龙)，并且甚至更优选甲氧基甲基化聚酰胺(甲氧基甲基化尼龙)。

此外，从提高表面层的机械强度并且抑制表面层中裂纹的发生的角度而言，树脂可以具有交联结构。

-其他添加剂-

其他添加剂的实施例包括能够广泛添加至表面层的诸如导电剂、填料、固化剂、硫化剂、硫化促进剂、抗氧化剂、表面活性剂、偶联剂之类的公知添加剂。

表面层的厚度优选0.01μm以上1000μm以下，并且更优选2μm以上25μm以下。

表面层的厚度是借助以下方法测得的值。利用电子显微镜在10个点处观察从表面层切下来的样品的表面层部分，并且通过计算测得值的平均数而计算厚度。

表面层的体积电阻率优选在10³ωcm以上10¹⁴ωcm以下的范围内。

表面层的体积电阻率是借助与用于弹性层的体积电阻率的相同方法测得的值。

(用于生产充电构件的方法)

以下将用于生产根据示例性实施方式的充电构件的方法的实施例与用于生产方法的生产设备的实施例一起描述。在用于生产充电构件的方法的实施例与生产设备的实施例中，例如，能够通过以下描述的调节“分离距离k、k2以及k3”、“制动器板孔的外直径以及数量”、“排出头(模温)”等而容易地抑制伴随充电构件旋转的振动。这使得容易抑制因借助曝光装置形成的潜像的位置(写入位置)的变化引起的图像的浓度不均匀。

在用于生产充电构件的方法的实施例以及用于该生产方法的生产设备的实施例的以下描述中，导电基体(轴)被称作“芯金属”，并且在“构件(辊)”中弹性层形成在导电基体上，这样的“构件(辊)”被称作“橡胶辊”。

-橡胶辊的生产(弹性层的形成)-

参照图4描述用于生产橡胶辊的设备10。在图中，箭头h标示设备的竖直方向，并且箭头w标示设备的宽度方向(水平方向)。

[总体构造]

用于生产橡胶辊的设备10包括设置有所谓的直角机头模的挤出机12、布置在挤出机12下方的分离器14以及布置在分离器14下方的拉拔装置16。用于生产橡胶辊的设备10进一步包括切割机(未示出)。

(挤出机)

挤出机12包括：供应部分18，该供应部分供应未硫化橡胶；挤出部分20，该挤出部分将从供应部分18供应的橡胶挤出成圆筒形状；以及芯金属传送部分24，该芯金属传送部分将芯金属22供应至从挤出部分20挤出成圆筒形状的橡胶的中央部分。

[供应部分]

供应部分18包括：布置在圆筒形本体部分26中的螺杆28；在本体部分26中加热橡胶的加热器(未示出)；布置在本体部分26中的螺杆28的后端侧(基端部分)以旋转地驱动螺杆28的驱动马达30；以及布置在位于本体部分26中的螺杆28的前端侧的制动器板29。而且，引进橡胶材料100的材料入口32布置在本体部分26的驱动马达侧。

在供应部分18中，从材料入口32引进的橡胶材料100(含有构成弹性层的组分的混合物)在被本体部分26中的螺杆28揉捏的同时转移至作为排出部分的实施例的挤出部分20。

[挤出部分]

挤出部分20包括连接至供应部分18的圆筒形外壳34，还包括设置在外壳34内部的圆筒形保持构件42。外壳34具有形成在外壳34的侧部中的入口102以引进从供应部分18供应的橡胶材料100。而且，排出头38被保持在保持构件42的下端处，并且排出头38经由保持构件42被外壳34保持。排出头38具有用于将引进到挤出部分20中的橡胶材料100向下排出而形成的排出口104。

而且，在挤出部分20中，具有圆筒形状的、作为流路形成部分的实施例的芯轴36在插入到外壳34中的保持构件42中的状态下被支撑。芯轴36经由保持构件42被外壳34保持。此外，用于固定芯轴36的顶部表面构件106设置在外壳34的上部中，并且供橡胶材料100环状地流动的环形流路44形成在芯轴36的外周表面与保持构件42的内周表面42a之间。

例如，当每分钟从供应部分18供应至挤出部分20的橡胶材料100的体积是v时，构成为挤出部分20中的为橡胶材料100形成的环形流路44的所有流路的容积被设定为5v以上10v以下。在芯轴36的描述中详细描述了各个流路。

[芯轴]

供芯金属22插入并且穿过的通道孔46形成在芯轴36的中央部分中。而且，在芯轴36安装在挤出部分20的状态下(下文中也称作“芯轴36的设定状态”)，芯轴36的下侧部分具有朝位于排出口侧的前端逐渐变细的形状。此外，芯轴36的前端的下侧区域用作结合区域48，在该结合区域中，从通道孔46供应的芯金属22结合至从环形流路44供应的橡胶材料。即，橡胶材料100被呈圆筒形地挤出至结合区域48，并且芯金属22被引进到呈圆筒形地被挤出的橡胶材料100的中央部分中。

如图4至图9中所示，芯轴36具有：盘形基部110，该盘形基部在被外壳34环绕的状态下被支撑；基端部112，该基端部从基部110延伸至前端侧；以及前端部114，该前端部从基端部112延伸至前端侧。

此外，基部110的侧表面的预定位置处形成有带底的圆形孔110a。如图7中所示，定位销116能够在突出状态下插入到圆形孔110a中。当定位销116被设定成与设置在挤出部分20中的定位槽(未示出)对齐时，就确定了芯轴36在周向方向上相对于挤出部分20的安装位置。

基端部112形成圆筒形形状，该形状的直径小于基部110的直径并且在该形状中通道孔46(参照图9)穿过中央部分。如图5至图8中所示，在基端部112的外周表面上形成基准表面120，以在基端部112的外周表面与保持构件42的内周表面42a之间形成橡胶材料100的流路(环形流路44)。

如图5与图7中所示，在芯轴36的设定状态下，当基准表面120在挤出部分20的轴向方向j上面向入口102的位置被称作沿周向方向s的“0°位置”时，槽122在基端部112的两侧形成为沿周向方向s从0°位置延伸至180°位置。此外，圆形孔110a在基部110中形成在180°位置处。

各个槽122均沿从0°位置到180°位置的方向从芯轴36的基端侧朝前端侧倾斜。如图5与图8中所示，槽122的前端在180°位置处相互连接。如图6中所示，山形突出部124沿槽宽度方向形成在各个槽122的槽底部122a上的0°位置处。因此，从入口102注射的橡胶材料100能够借助作为分界线的突出部124被分开并且流动到左槽122与右槽122中。

如图7中所示，当从各个基准表面120到保持构件42的内周表面42a的分离距离是d时，各个槽122均被设定成使从各个槽底部122a到内周表面42a的分离距离k落入1.1d至1.5d的范围内。

此外，从基准表面120突出的厚部分125形成在各个槽122与基部110之间。因此，在芯轴36插入到挤出部分20的保持构件42中的状态下，厚部分125构造成以附着至保持构件42的内周表面42a的状态装配。

如图6中所示，作为凸表面的实施例的入口侧凸表面126形成在槽122的前端侧的基准表面120区域的至少0°±10°的范围内。入口侧凸表面126以三角形形状突出，当从0°方向看时，该三角形形状具有位于芯轴36的前端侧的顶点。而且，如图7中所示，从入口侧凸表面126到内周表面42a的分离距离k2被设定为0.5d至0.9d。

而且，如图6与图7中所示，作为凸表面的实施例的侧凸表面128形成在至少在槽122的前端侧的基准表面120区域的90°±10°的范围内以及270°±10°的范围内。当从90°方向以及270°方向看时，侧凸表面128形成矩形形状并且布置成其中一个边沿槽122安置并且对角指向前端侧以及基端侧。而且，如图8中所示，从各个侧凸表面128到内周表面42a的分离距离k3被设定为0.5d至0.9d。此外，基准表面120存在于入口侧凸表面126与侧凸表面128之间并且位于入口侧凸表面126以及侧凸表面128的前端侧。

因此，如图7中所示，以分离距离k沿着各个槽122的流路以及以分离距离k2沿着入口侧凸表面126的流路形成在芯轴36的基端部112与挤出部分20的保持构件42的内周表面42a之间。而且，如图7以及图8中所示，以分离距离k3沿着各个侧凸表面128的流路以及以分离距离d沿着各个基准表面120的流路形成在基端部112与内周表面42a之间。

而且，如图5以及图6中所示，前端部114形成圆筒形状，该圆筒形状的直径小于基端部112的直径并且具有穿过中央部分的通道孔46(参照图9)，并且该圆筒形状绕轴线旋转地对称。前端部114具有：基端侧直径减小部114a，该基端侧直径减小部设置在基端部112侧并且直径朝前端侧减小；圆筒部114b，该圆筒部从基端侧直径减小部114a延伸至前端侧；以及前端侧直径减小部114c，该前端侧直径减小部的直径从圆筒部114b朝前端侧减小。

如图6中所示，当基端部112沿轴向方向的长度为l1并且前端部114的长度为l2时，前端部114沿轴向方向的长度被设定成长度比l1：l2在3：7至5：5的范围内。即，(基端部112的长度l1)/(前端部114的长度l2)的比是3/7至5/5。

[芯金属传送部]

如图4中所示，芯金属传送部24设置有布置在芯轴36的上侧的辊对50。设置有多个辊对50(例如，3对)，并且位于辊对50的其中一侧(图中的左侧)的辊借助带52连接至驱动辊54。当驱动辊54被驱动时，保持在各个辊对50之间的芯金属22被传送至芯轴36的通道孔46。芯金属22具有预定长度，并且被辊对50传送的后面的芯金属22推前面的存在于芯轴36的通道孔46中的芯金属22，从而多个芯金属22相继穿过通道孔46。

在芯金属传送部24中，芯金属22沿竖直方向被辊对50向下传送。当前面的芯金属22的前端到达芯轴36的前端时就停止驱动辊54对辊对50的驱动。然后，在结合区域48中，橡胶材料100被呈圆筒形地挤出，并且芯金属22以一定间距相继被传送到橡胶材料100的中央部分中。因此，排出头38交替地排出橡胶辊部分56以及位于芯金属22之间的中空部分58，在橡胶辊部分56中芯金属22的外周表面覆盖以橡胶材料，并且在中空部分58中橡胶材料100内部中空。芯金属22的外周表面可以预先用底剂(粘合剂层)覆盖以便增强对橡胶材料100的粘附。

[分离器]

分离器14设置有一对半圆筒形分离构件60。分离构件60布置成相互面对，使得从挤出机12排出的橡胶辊部分56被保持在其间。而且，各个分离构件60上均形成有朝中央部分突出的突出部分62。此外，各个分离构件60均能够借助驱动机构(未示出)沿拉拔的横向方向移动，以使前面的橡胶辊部分56与后面的橡胶辊部分56之间分离。从而形成含有前面的芯金属22的袋状封闭橡胶辊本体(未示出)。

[拉拔装置]

拉拔装置16具有一对半圆筒形夹紧构件64。夹紧构件64布置成相互面对，使得从挤出机12排出的橡胶辊部分56被保持在其间。而且，在各个夹紧构件64上均形成有形状与橡胶辊部分56的外周表面的形状对应的夹紧部分66。此外，各个夹紧构件64均能够借助驱动机构(未示出)沿横向方向以及竖直方向移动。

如果需要，则将由用于生产上述橡胶辊的设备10生产的袋状封闭橡胶辊本体放置在硫化炉中。从而，覆盖芯金属22的橡胶材料100被硫化。

接着，从硫化的橡胶辊本体的两个端部切去橡胶材料100，使得芯金属22在轴向方向上的两个端侧暴露一定长度。即，切去覆盖芯金属22的各个端部的橡胶材料100。因此，生产了橡胶辊(包括导电基体以及形成在导电基体上的弹性层的构件)。

然后，如果需要，则在橡胶辊(包括导电基体以及形成在导电基体上的弹性层的构件)的弹性层上形成表面层，由此生产导电构件。

通过例如利用浸渍法、刮涂法、喷射法、真空蒸发沉积法、等离子涂布法等在导电基体上施加涂料溶液(通过在溶剂中溶解或者分散组分而制备)而形成表面层，然后使形成的涂层膜干燥。

[实施例]

下面基于实施例更详细地描述本发明。然而，本发明不限于这些实施例。在下面的描述中，除非另有具体说明，否则“份”代表“重量份”。

<实施例1至5以及对比例1>

(橡胶辊的生产(弹性层的形成))

通过利用对应图4至图9中所示的橡胶辊生产设备的由mitsubamfg有限公司制造的“60mm单螺杆排气橡胶挤出机”生产橡胶辊。具体地说，制备由sus303制成的、具有8mm的直径以及330mm的长度的芯金属，并且具有下面描述的成分的橡胶材料从如下述设定的橡胶辊生产设备(用于生产设备的变化条件是根据表1的条件)的挤出部分以圆筒形状被挤出。将芯金属供应到挤出的橡胶材料的中央部分中，以利用圆筒形橡胶材料覆盖芯金属的外周表面。然后，包括外周表面覆盖有橡胶材料的芯金属的未硫化橡胶辊被热风炉在160摄氏度下硫化60分钟。结果生产出具有12.00mm外直径的橡胶辊，在该橡胶辊中，芯金属(导电基体)的外周表面覆盖有硫化橡胶材料(弹性层)。

在对比例1中，通过抛光外周表面而生产具有11.99mm外直径的橡胶辊。

(橡胶材料)

·橡胶(由zeon公司制造的共聚型氯醚缩水甘油醚橡胶hydrint3106)100重量份

·导电剂(由asahicarbon有限公司制造的炭黑asahithermal)20重量份

·导电剂(由lion公司制造的ketjenblackec)2重量份

·离子导电剂(由lionspecialtychemical有限公司制造的商标名称为“bteac”的苄基三甲基氯化铵)1重量份

·硫化剂(由ouchishinkochemicalindustrial有限公司制造的有机硫4,4'-二硫代吗啡啉vulnocr)1.5重量份

·硫化促进剂(由ouchishinkochemicalindustrial有限公司制造的二硫化二苯并噻唑nocceler-dm-p)1.5重量份

·硫化促进剂(由ouchishinkochemicalindustrial有限公司制造的四乙基秋兰姆二硫化物、nocceler-tet-g)1.8重量份

·硫化促进助剂(由seidochemicalindustry有限公司制造的氧化锌ii型)3重量份

·硬脂酸1.0重量份

·重碳酸钙40重量份

(橡胶辊生产设备的条件)

–基本条件–

·圆筒形本体部(圆筒)：长度l＝1200mm；内直径id＝60mm；l/id＝20

·螺杆的转数：16rpm

·挤出压力：23mpa

·芯金属：总长度＝350mm；外直径

·排出头直径(模直径)：

·排出头温度(模温度)：80℃

–变化条件–

·芯轴(参照图4至图9)

a：从芯轴36的入口侧凸表面126到内周表面42a的分离距离k2＝0.6dmm，从各个侧凸表面128到内周表面42a的分离距离k3＝0.8dmm，从各个槽122的槽底部122a到内周表面42a的分离距离k＝1.2dmm，芯轴36的基端部112的长度l1与前端部114的长度l2之比l1：l2＝4：6

b：分离距离k2＝0.7dmm，分离距离k3＝0.5dmm，分离距离k＝1.1dmm比l1：l2＝5：5

c：分离距离k2＝0.7dmm，分离距离k3＝0.7dmm，分离距离k＝1.0dmm比l1：l2＝4：6

·制动器板

a：0.8至1.1mm的孔外直径120个孔

b：1.0mm的孔外直径90个孔

c：1.3mm的孔外直径60个孔

(表面层的形成)

·粘结剂树脂：100重量份

n-甲氧基甲基尼龙(商标名f30k，由nagasechemtex公司制造)

·颗粒a：15重量份

炭黑(商标名monahrch1000，由cabot公司制造)

·颗粒b：20重量份

聚酰胺颗粒(聚酰胺12，由alkema有限公司制造)

·添加剂：1重量份

二甲基聚硅氧烷(byk-307，由altana有限公司制造)

用甲醇稀释并且利用珠磨机分散具有上述组分的混合物以制备分散液。合成的分散液通过浸渍施加至橡胶辊的表面并且通过在130℃下加热30分钟而被干燥，从而形成具有9μm厚度的表面层。按照以上所述生产各个实施例的充电构件(充电辊)。

各个充电构件均设置在图1中所示的图像形成设备(包括被一体体地保持在壳体中的感光体、充电构件、作为曝光装置的自扫描led打印头、显影装置以及清洁刮板的设备(由富士施乐有限公司制造))上，从而生产各个实施例的图像形成设备。

<评估>

照下面评估各个实施例中生产的合成图像形成设备。表1中示出了结果。

(各种特征)

根据上述方法，测量或者计算出曝光装置的固有频率f(hz)、充电构件的旋转圆周速率v(mm/s)、充电构件的半径r(mm)、满足公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)的周期lf(＝2πr/n)(mm)以及周期lf(mm)的振幅af。

在实施例1、3等中，计算满足公式(f﹣5)≤(v/l)≤(f﹢5)的多个周期lf，并因此按照以上所述确定作为周期l的代表值的最大值的振幅af。

(图像浓度的不均匀性)

通过使用各个实施例中生产的图像形成设备，在包括黑白模式、整个表面半色调以及60％图像浓度的条件下将图像输出在a3面p纸张(由富士施乐有限公司制造)上，并评估图像浓度不均匀的等级。以0.5的增量从g0至g5评估等级，并且数字较小的g表示更小程度地发生图像不均匀。浓度不均匀的可接受等级是g4.5。

表1

与以上结果表明，与对比例的图像形成设备相比，各个实施例的图像形成设备展示出抑制了获得的图像的浓度不均匀。

为说明和描述之目的提供了对于本发明的示例性实施方式的以上描述。并不旨在穷举本发明或者将本发明限制于所公开的确切形式。显然，多个变型和变更对本领域技术人员来说是显而易见的。所选择和描述的实施方式是为了更好地解释本发明的原理和其实际应用，因此使得本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施方式及适合于所构想的具体应用的各种变型。本发明的保护范围理应由所附权利要求及其等同物来限定。