辊构件和图像形成装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110055405.1

申请日:

2011.03.07

公开号:

CN102411292A

公开日:

2012.04.11

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G03G 15/18申请日:20110307|||公开

IPC分类号:

G03G15/18; G03G15/00

主分类号:

G03G15/18

申请人:

富士施乐株式会社

发明人:

一泽信行

地址:

日本东京

优先权:

2010.09.21 JP 2010-211259

专利代理机构:

北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112

代理人:

顾红霞;段斌

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内容摘要

一种辊构件和图像形成装置,辊构件包括具有多个由气体形成的小泡的发泡橡胶材料所构成的层,该层形成为圆筒形本体,其中小泡的体积从圆筒形本体的内侧朝外侧减小。图像形成装置包括上述辊构件。

权利要求书

1: 一种辊构件, 其包括 : 具有多个由气体形成的小泡的发泡橡胶材料所构成的层, 所述层形成为圆筒形本体, 其中所述小泡的体积从所述圆筒形本体的内侧朝外侧减小。
2: 根据权利要求 1 所述的辊构件, 其中, 每单位体积中所述小泡的体积与所述橡胶材 料的体积的比例从所述圆筒形本体的内侧朝外侧减小。
3: 根据权利要求 2 所述的辊构件, 其中, 当所述层的厚度分为三个部分, 并且最外部的 密度由 A 表示、 中间部的密度由 B 表示、 且最内部的密度由 C 表示时, 满足关系 A > B > C, 3 3 A 与 B 之差大于 0.15g/cm , 且 B 与 C 之差大于 0.15g/cm 。
4: 根据权利要求 1 所述的辊构件, 其中, 所述层具有大于或等于 0.35g/cm3 且小于或等 于 0.55g/cm3 的密度, 以及使用 Asker-C 硬度计测出的大于或等于 30°且小于或等于 40° 的硬度。
5: 一种图像形成装置, 包括 : 由根据权利要求 1 所述的辊构件形成的第一辊构件 ; 第二辊构件 ; 以及 转印带, 色调剂被转印到其上, 其中, 所述第一辊构件包括轴, 其作为用于施加转印偏压电压的第一电极, 并且所述第 一辊构件面对所述第二辊构件, 所述转印带处于所述第一辊构件与所述第二辊构件之间, 所述层围绕所述轴旋转, 同时接触所述转印带, 并且 所述第二辊构件包括用于施加所述转印偏压电压的第二电极。
6: 根据权利要求 5 所述的图像形成装置, 其中, 每单位体积中所述小泡的体积与所述 橡胶材料的体积的比例从所述圆筒形本体的内侧朝外侧减小。
7: 根据权利要求 5 所述的图像形成装置, 其中, 所述层具有大于或等于 0.35g/cm3 且小 于或等于 0.55g/cm3 的密度, 以及使用 Asker-C 硬度计测出的大于或等于 30°且小于或等 于 40°的硬度。
8: 根据权利要求 7 所述的图像形成装置, 其中, 当所述层的厚度分为三个部分, 并且最 外部的密度由 A 表示、 中间部的密度由 B 表示、 且最内部的密度由 C 表示时, 满足关系 A > 3 3 B > C, A 与 B 之差大于 0.15g/cm , 且 B 与 C 之差大于 0.15g/cm 。
9: 根据权利要求 5 所述的图像形成装置, 其中, 所述转印带包括第一层和第二层, 所述第一层含有树脂和导电剂, 并且所述第二 层相对于所述第一层布置在所述转印带的内周侧上且含有树脂和导电剂, 并且 所述第二层中的导电剂的含量高于所述第一层中的导电剂的含量。
10: 根据权利要求 9 所述的图像形成装置, 其中, 所述第二层包括第一区域、 第二区域和第三区域, 该第一区域、 第二区域和第三 区域在所述第一层与所述第二层之间的分界面上沿所述第二层的一侧的厚度方向按顺序 分层, 所述第一区域和所述第二区域沿所述第二层的厚度方向从所述分界面到 15μm 的范 围内分层, 所述第一区域不包含导电剂, 并且 所述第二区域的导电率是所述第三区域的导电率的 5 倍或以上。

说明书


辊构件和图像形成装置

    【技术领域】
     本发明涉及一种辊构件和一种图像形成装置。背景技术 日本未审查的专利申请 No.2000-250343 披露了一种用于定影装置的加压辊, 该 加压辊包括芯棒和设置在芯棒周面上的泡沫层并具有呈椭圆形的孔, 且椭圆形孔的平均长 径从芯棒侧至泡沫层的表层侧逐渐变化。
     发明内容
     本发明的一个目的是抑制在对辊构件施加电压的情况下体积电阻率随时间推移的变化。 根据本发明的第一方面, 提供一种辊构件, 该辊构件包括具有多个由气体形成的 小泡的发泡橡胶材料所构成的层, 该层形成为圆筒形本体, 其中小泡的体积从圆筒形本体 的内侧朝外侧减小。
     根据本发明的第二方面, 提供一种根据本发明第一方面的辊构件, 其中每单位体 积中小泡的体积与橡胶材料的体积的比例从圆筒形本体的内侧朝外侧减小。
     根据本发明的第三方面, 提供根据本发明第二方面的辊构件, 其中当该层的厚度 分为三个部分, 并且最外部的密度由 A 表示、 中间部的密度由 B 表示、 且最内部的密度由 C 3 表示时, 满足关系 A > B > C, A 与 B 之差大于 0.15g/cm , 且 B 与 C 之差大于 0.15g/cm3。
     根据本发明的第四方面, 提供根据本发明第一方面的辊构件, 其中上述层具有大 3 3 于或等于 0.35g/cm 且小于或等于 0.55g/cm 的密度, 以及使用 Asker-C 硬度计测出的大于 或等于 30°且小于或等于 40°的硬度。
     根据本发明的第五方面, 提供一种图像形成装置, 该图像形成装置包括由根据第 一方面的辊构件形成的第一辊构件、 第二辊构件以及色调剂被转印到其上的转印带, 其中 第一辊构件包括轴, 其作为用于施加转印偏压电压的第一电极, 并且第一辊构件面对第二 辊构件, 转印带处于第一辊构件与第二辊构件之间, 上述层围绕该轴旋转同时接触转印带, 且第二辊构件包括用于施加转印偏压电压的第二电极。
     根据本发明的第六方面, 提供根据第五方面的图像形成装置, 其中每单位体积中 小泡的体积与橡胶材料的体积的比例从圆筒形本体的内侧朝外侧减小。
     根据本发明的第七方面, 提供根据第五方面的图像形成装置, 其中上述层具有大 3 3 于或等于 0.35g/cm 且小于或等于 0.55g/cm 的密度, 以及使用 Asker-c 硬度计测出的大于 或等于 30°且小于或等于 40°的硬度。
     根据本发明的第八方面, 提供根据第七方面的图像形成装置, 其中当上述层的厚 度分为三个部分, 并且最外部的密度由 A 表示、 中间部的密度由 B 表示、 且最内部的密度由 3 C 表示时, 满足关系 A > B > C, A 与 B 之差大于 0.15g/cm , 且 B 与 C 之差大于 0.15g/cm3。
     根据本发明的第九方面, 提供根据第五方面的图像形成装置, 其中转印带包括第
     一层和第二层, 第一层含有树脂和导电剂, 且第二层相对于第一层布置在转印带的内周侧 上并含有树脂和导电剂, 并且第二层中导电剂的含量高于第一层中导电剂的含量。
     根据本发明的第十方面, 提供根据第九方面的图像形成装置, 其中第二层包括在 第一层与第二层之间的分界面上沿第二层侧的厚度方向按顺序分层的第一区域、 第二区域 和第三区域, 第一区域和第二区域沿第二层的厚度方向从分界面到 15μm 的范围内分层, 第一区域不含导电剂, 且第二区域的导电率是第三区域的导电率的 5 倍或以上。
     根据本发明的第一方面, 与其中小泡的体积从圆筒形本体内侧朝外侧不减小的辊 构件相比, 可以抑制在对辊构件施加电压的情况下体积电阻率随时间推移的变化。
     根据本发明的第二方面, 与其中每单位体积中小泡的体积与橡胶材料的体积的比 例从圆筒形本体的内侧朝外侧不减小的辊构件相比, 可以抑制在对辊构件施加电压的情况 下体积电阻率随时间推移的变化。
     根据本发明的第三方面, 与其中辊构件的密度不满足上述关系的辊构件相比, 可 抑制在对辊构件施加电压的情况下体积电阻率随时间推移的变化。
     根据本发明的第四方面, 与其中辊构件的密度和硬度超出上述范围的情况相比, 可以抑制由于反复的图像形成造成的辊构件的破坏和转印不良的发生。 根据本发明的第五方面, 与不包括具有上述构造的辊构件的图像形成装置相比, 能抑制转印图像上的图像密度的打印缺陷的发生。
     根据本发明的第六方面, 与包括其中每单位体积中小泡的体积与橡胶材料的体积 的比例从圆筒形本体的内侧朝外侧不减小的辊构件的图像形成装置相比, 可以抑制在对辊 构件施加电压的情况下体积电阻率随时间推移的变化。
     根据本发明的第七方面, 与其中辊构件的密度和硬度超出上述范围的情况相比, 可以抑制由于反复的图像形成造成的辊构件的破坏和转印不良的发生。
     根据本发明的第八方面, 与其中辊构件的密度不满足上述关系的辊构件相比, 可 抑制在对辊构件施加电压的情况下体积电阻率随时间推移的变化。
     根据本发明的第九方面和第十方面, 与不包括具有上述构造的转印带的图像形成 装置相比, 能抑制转印图像上的图像密度的打印缺陷的发生。
     附图说明
     基于以下附图将详细描述本发明的示例性实施例, 其中 : 图 1 是示出了根据本发明的示例性实施例的图像形成装置的结构的图 ; 图 2 是二次转印辊的透视图 ; 图 3 是二次转印辊的截面图 ; 图 4 是示出了二次转印辊的接触层的体积电阻测量结果的曲线图 ; 图 5 是中间转印带的透视图 ; 图 6 是中间转印带的截面图 ; 图 7A 和图 7B 各示出了二次转印辊的咬合区域中的变形的示例 ; 图 8 是示出了检查图像形成前后的接触层的体积电阻以及图像品质的结果的表 图 9 是根据变化例的二次转印辊的截面图。4格; 以及
     102411292 A CN 102411301说明书3/9 页具体实施方式
     示例性实施例
     图 1 是示出了根据本发明的示例性实施例的图像形成装置的结构的图。本示例性 实施例的图像形成装置 10 是包括供纸单元 100、 传输单元 200、 一次转印单元 300、 曝光单元 400、 中间转印带 500、 支撑辊 610、 620、 630、 640 和 650、 二次转印辊 700 和定影单元 800 的 电子照相打印机。图像形成装置 10 还包括控制这些构件的操作的控制器 ( 未示出 )。
     将多张记录介质 P1 置于供纸单元 100 中, 且供纸单元 100 逐一供应记录介质 P1。 记录介质 P1 例如为所谓的纸张, 具体而言为预先切割成具有预定尺寸的纸张。传输单元 200 包括传输构件 210、 220、 230、 240 和 250。这些传输构件例如各为圆筒形构件, 并沿着图 1 中由虚线箭头 A1 示出的路径传输记录介质 P1。
     一次转印单元 300 转印多种不同颜色 ( 例如, 黄色、 品红色、 蓝绿色和黑色 ) 的色 调剂。一次转印单元 300 与中间转印带 500 接触。一次转印单元 300 包括用于每种颜色 的保持静电潜像和色调剂图像的辊形感光鼓、 使感光鼓带电的带电器以及向感光鼓提供色 调剂的显影装置, 并包括用于每种颜色的与感光鼓、 带电器和显影装置对应的一次转印辊 310、 320、 330 和 340。在各一次转印辊 310、 320、 330 和 340 与对应的感光鼓之间施加一次 转印偏压电压。各一次转印辊 310、 320、 330 和 340 通过所产生的电场的作用将保持在对应 的感光鼓上的色调剂图像转印到中间转印带 500 上。曝光单元 400 使用与各颜色的色调剂 图像对应的光照射带电的感光鼓, 从而在各感光鼓上形成静电潜像。
     中间转印带 500 是在旋转方向没有端部的带形构件。亦即, 中间转印带 500 是相 对于旋转方向的无端构件。通过旋转, 中间转印带 500 用作传输由一次转印单元 300 从相 应的感光鼓转印的色调剂图像的装置。中间转印带 500 与根据本发明示例性实施例的 “转 印带” 的一个示例对应。
     各支撑辊 610、 620、 630、 640 和 650 是以旋转轴为中心旋转的圆筒形构件。各支撑 辊 610、 620、 630、 640 和 650 在中间转印带 500 的内侧支撑中间转印带 500, 以向中间转印带 500 提供适当的张力。
     二次转印辊 700 是圆筒形构件, 其面对支撑辊 650, 中间转印带 500 处于二者之间, 并且二次转印辊 700 与中间转印带 500 形成咬合区域。二次转印辊 700 在该咬合区域中将 色调剂图像转印到记录介质 P1 上, 色调剂图像由中间转印带 500 传输至该位置。二次转印 辊 700 与根据本发明示例性实施例的 “辊构件” 和 “第一辊构件” 的示例对应。支撑辊 650 与根据本发明示例性实施例的 “第二辊构件” 的示例对应。
     支撑辊 610、 620、 630、 640 和 650 以及二次转印辊 700 中的至少一个通过驱动装置 例如马达所产生的驱动力旋转, 并用作驱动单元, 以沿图 1 中由箭头 A2 所示方向旋转中间 转印带 500。
     定影单元 800 包括一对彼此面对的辊。定影单元 800 在该面对位置加热和加压所 传输的记录介质 P1, 以将转印的色调剂图像定影在记录介质 P1 上。 通过上述相应构件的功 能, 图像形成装置 10 在记录介质 P1 上形成图像。
     图 2 是二次转印辊 700 的透视图。二次转印辊 700 是包括轴 710 和接触层 720 的 辊。轴 710 是由设置在图像形成装置 10 中的轴承可旋转地支撑、 并用作二次转印辊 700 的旋转轴的构件。轴 710 是含有例如镀铬的铁、 诸如不锈钢之类的合金、 铝等的构件。在该示 例性实施例中, 轴 710 是含有不锈钢的构件。 轴 710 用作施加二次转印偏压电压的电极。 另 外, 上述支撑辊 650 包括用于施加二次转印偏压电压的电极。使二次转印偏压电压经该电 极和轴 710 施加在二次转印辊 700 与支撑辊 650 之间。接触层 720 是圆筒形层, 其设置在 轴 710 的表面上, 面对支撑辊 650, 中间转印带 500 处于它们之间, 且接触层 720 围绕轴 710 旋转同时与中间转印带 500 接触。当将记录介质 P1 传输至上述咬合区域时, 接触层 720 接 触记录介质 P1。 在接触层 720 与记录介质 P1 接触的状态下, 当将二次转印偏压电压施加在 二次转印辊 700 与支撑辊 650 之间时, 二次转印辊 700 与支撑辊 650 之间产生电场, 并且色 调剂图像通过该电场从中间转印带 500 二次转印至记录介质 P1。
     图 3 是沿图 2 中的线 III-III 截取的二次转印辊 700 的截面图。 为了方便说明, 尽 管图 3 示出了二次转印辊 700 的截面的一部分, 但二次转印辊 700 的其余部分也具有与图 3 中所示的部分相同的结构。接触层 720 是由包括气体形成的多个小泡 722 的发泡橡胶材 料 721 构成的层, 该层形成为圆筒形本体, 其中小泡 722 的体积从圆筒形本体的内侧朝外侧 减小。此外, 在接触层 720 中, 每单位体积中小泡 722 的体积与橡胶材料 721 的体积的比例 从圆筒形本体的内侧减小。亦即, 在接触层 720 中, 夹置在小泡 722 之间的橡胶材料 721 的 厚度朝表面 720a 侧增大。接触层 720 具有大于或等于 0.35g/cm3 且小于或等于 0.55g/cm3 的密度, 以及使用 Asker-C 硬度计测出的大于或等于 30°且小于或等于 40°的硬度。当将 橡胶材料 721 的厚度分为三个部分、 并且最外部的密度由 A 表示、 中间部的密度由 B 表示且 最内部的密度由 C 表示时, 满足关系 A > B > C, A 与 B 之差大于 0.15g/cm3, 且 B 与 C 之差 3 大于 0.15g/cm 。
     图 4 是示出了使用其反复执行转印的二次转印辊的接触层的体积电阻的测量结 果的曲线图。在该测量中, 使用了二次转印辊 700 和用于对比例的二次转印辊 700T。二次 转印辊 700T 包括接触层, 其中小泡 722 的体积、 以及每单位体积中小泡 722 的体积与橡胶 材料 721 的体积的比例从圆筒形本体的内侧朝外侧不减小。在该测量中, 使用本示例性实 施例的图像形成装置 10、 以及其中使用二次转印辊 700T 替换图像形成装置 10 的二次转印 辊 700 的图像形成装置, 在 50,000 张记录介质上形成图像, 并测量相应接触层的体积电阻。 图 4 的竖直轴线代表体积电阻的常用对数值 ( 单位为 logΩ), 且图 4 的水平轴线代表时间 ( 单位为 h)。在该测量中, 在 22℃的温度和 55%的湿度的环境中操作图像形成装置。对于 二次转印辊 700, 在图像形成之前的体积电阻为 6.60(logΩ), 而在 50,000 张记录介质上形 成图像之后的体积电阻为 6.86(logΩ)。对于二次转印辊 700T, 在图像形成之前的体积电 阻为 6.99(logΩ), 而在 50,000 张记录介质上形成图像之后的体积电阻为 7.85(logΩ)。 二 次转印辊 700 的接触层 720 的体积电阻的变化量为 0.24(logΩ), 而二次转印辊 700T 的接 触层的体积电阻的变化量为 0.90(logΩ)。
     由于二次转印辊 700 的接触层的体积与二次转印辊 700T 相同, 所以接触层的体积 电阻率也呈现相同的关系并如图 4 中所示那样随时间推移而改变。现对图 4 的测量结果所 示的体积电阻率作出说明。二次转印辊 700 的体积电阻率的上升量小于二次转印辊 700T。 应相信, 在二次转印辊的接触层中, 体积电阻率通过以下机制上升。具体而言, 橡胶材料由 于通过小泡内侧发生的放电氧化而劣化, 并因此丧失导电路径。在二次转印辊 700 中, 在 表面 720a 侧的小泡 722 的体积小于二次转印辊 700T, 从而小泡 722 内侧不容易发生放电。因此, 应相信, 在二次转印辊 700 中, 体积电阻率的上升量小。另外, 在二次转印辊的接触层 中, 夹置在小泡之间的橡胶材料的电气结合由小泡内侧发生的放电破坏, 并且因此电流不 容易流动。应相信, 这也使体积电阻率上升。在二次转印辊 700 中, 夹置在表面 720a 侧的 小泡 722 之间的橡胶材料 721 的厚度大于二次转印辊 700T。相应地, 即使上述破坏发生在 橡胶材料 721 的表面 720a 侧的特定部分, 电气结合在该部分中也倾向于保留。因此, 应相 信, 二次转印辊 700 的体积电阻率的上升量小于二次转印辊 700T。
     图 5 是中间转印带 500 的透视图。如上所述, 中间转印带 500 为可旋转的无端带。 中间转印带 500 由与内周侧的表面 500b 接触的支撑辊支撑。中间转印带 500 将色调剂附 着在外周侧的表面 500a 上并传输色调剂。
     图 6 是中间转印带 500 的截面图。图 6 示出了沿图 5 中的线 VI-VI 截取的截面。 中间转印带 500 包括树脂 501 和导电剂 502。树脂 501 为聚酰亚胺树脂、 聚酰胺 - 酰亚胺 树脂等。在该示例性实施例中, 树脂 501 为聚酰亚胺树脂。导电剂 502 是当被添加至树脂 时使树脂的导电率上升的材料, 例如炭黑或聚苯胺。在本示例性实施例中, 导电剂 502 为炭 黑。
     中间转印带 500 包括第一层 A1 和在第一层 A1 的表面 500b 侧上分层的第二层 A2。 第一层 A1 含有树脂 501 和导电剂 502, 且第二层 A2 含有树脂 501 和导电剂 502。第二层 A2 的每单位体积的导电剂 502 的含量高于第一层 A1 的每单位体积的导电剂 502 的含量。分 界面 500c 形成在第一层 A1 与第二层 A2 之间的分界处。 第二层 A2 包括从分界面 500c 侧至表面 500b 侧沿厚度方向按顺序分层的第一区 域 B1、 第二区域 B2 和第三区域 B3。第一区域 B1 是不含导电剂 502 的区域。第二区域 B2 和 第三区域 B3 两者均含有导电剂 502。第二区域 B2 的导电率是第三区域 B3 的导电率的 5 倍 或约 5 倍或者更多。第一区域 B1 和第二区域 B2 沿第二层 A2 的厚度方向在从分界面 500c 一直到 15μm 或约 15μm 的范围内分层。
     图 7A 和图 7B 各示出了二次转印辊 700 的咬合区域中的变形的示例。图 7A 示出 了一种状态, 其中中间转印带 500 和二次转印辊 700 彼此接触而形成咬合区域 N1, 且将记录 介质 P1 传输至咬合区域 N1。在接触层 720 中, 由于橡胶材料 721 所占体积的比例朝表面 720a 增大, 所以表面 720a 侧的接触层 720 比旋转轴侧的接触层 720 更硬。相应地, 整个接 触层 720 由于施加至咬合区域 N1 的力而变形。在接触层 720 以这种方式变形的状态下, 将 二次转印偏压电压施加在接触层 720 与支撑辊 650 之间, 并且接触层 720 通过所产生的电 场作用将色调剂图像转印到记录介质 P1 上。 图 7B 示出了这种状态, 其中图 4 中所示的二次 转印辊 700T 的接触层 720T 连同中间转印带 500 一起形成咬合区域 N2, 且将记录介质 P1 传 输至咬合区域 N2。如上所述, 在接触层 720T 中, 由于每单位体积中小泡 722 的体积与橡胶 材料 721 的体积的比例从圆筒形本体的内侧朝外侧不增大, 所以接触层 720T 的表面 720Ta 侧与接触层 720 相比容易变形。因此, 与接触层 720 相比, 接触层 720T 的表面 720Ta 侧由 于施加至咬合区域 N2 的力而显著变形。在接触层 720T 以这种方式变形的状态下, 将二次 转印偏压电压施加在接触层 720T 与面对接触层 720T 的支撑辊 650 之间, 并且接触层 720T 通过所产生的电场作用将色调剂图像转印到记录介质 P1 上。
     关于中间转印带 500, 由于第一层 A1 与第二层 A2 之间的特性差别 ( 归因于其中所 含的导电剂 502 的量的差别 ), 当使用中间转印带 500 时放电产物积聚在表面 500b 上。当
     这种放电产物积聚时, 二次转印辊与中间转印带之间发生放电, 并且由于放电的影响, 诸如 图像密度的打印缺陷之类的缺陷可能生成在所形成的图像上。 另外, 应当相信, 二次转印辊 700 具有这样的结构, 其中与二次转印辊 700T 相比, 二次转印辊 700 与中间转印带 500 之间 在咬合区域 N1 中不容易发生放电。因此, 与包括二次转印辊 700T 的图像形成装置相比, 在 包括二次转印辊 700 的图像形成装置中, 在形成于记录介质 P1 上的图像中不容易生成诸如 图像密度的打印缺陷之类的缺陷。
     图 8 是示出了在图像形成前后检查接触层的体积电阻和图像品质的结果的表格。 在图 8 所示的检查中, 使用了中间转印带 500、 单层中间转印带 500T 和图 4 中所示的二次 转印辊 700 和二次转印辊 700T。二次转印辊 700 具有使用 Asker-C 硬度计测出的 38°的 硬度, 且包括具有 0.46g/cm3 的密度的接触层 720。二次转印辊 700T 具有使用 Asker-C 硬 度计测出的 37°的硬度, 且包括具有 0.48g/cm3 的密度的接触层 720。在图 8 中, 对于在图 像形成期间的温度和湿度条件, 将 28℃的温度和 85%的湿度条件表示为第一条件, 并且将 10℃的温度和 15%的湿度条件表示为第二条件。
     在结合使用中间转印带 500 和二次转印辊 700 的情况下, 图像形成之前的体积电 阻为 6.60(logΩ), 而图像形成之后的体积电阻为 6.86(logΩ)。这些体积电阻值是在处于 22℃的温度和 55%的湿度条件下测量的。在该测量中, 将辊置于金属平板上, 并且对辊的 轴的每一侧施加 500g 的载荷, 从而施加 1kg 的总载荷。然后对轴施加 1,000V 的电压, 并且 使用微安计测量在金属平板上流动的电流值以计算电阻。另外, 在图像形成之前的第一条 件以及在图像形成之后的第一条件和第二条件各者中未发生图像品质的劣化 ( 图像的缺 陷 )。在结合使用中间转印带 500T 和二次转印辊 700 的情况下, 图像形成之前的体积电阻 为 6.60(logΩ), 而图像形成之后的体积电阻为 6.84(logΩ)。
     按以下方式评价图像品质。在 28℃的温度和 80%的湿度的环境中, 使用富士施乐 株式会社制造的 DocuCentreColor2220( 改型装置 )( 处理速度 : 500mm/ 秒, 一次转印电流 : 45μA, 二次转印电压 : 3.5kV) 执行打印测试。在该测试中, 使用富士施乐株式会社制造的 A4 尺寸 C2 纸打印出包括文字和补片 (patch) 的综合图案, 直到总打印时间达到 500 小时。
     在图像形成前后的第一条件下, 图像品质未发生劣化。 然而, 在图像形成之后的第 二条件下, 图像品质发生劣化 ( 产生轻微的鳞片状图案 )。在结合使用中间转印带 500T 和 二次转印辊 700T 的情况下, 图像形成之前的体积电阻为 6.99(logΩ), 而图像形成之后的 体积电阻为 7.85(logΩ)。 在图像形成之前的第一条件和图像形成之后的第二条件下, 图像 品质未发生劣化。然而, 在图像形成之后的第一条件下, 图像品质发生劣化 ( 产生白线 )。 应当注意, 如上所述, 即使测量体积电阻率而不是体积电阻, 也能获得与图 8 中所示的二次 转印辊 700 和二次转印辊 700T 的测量结果及其检查结果的相同关系。
     按以下方式制备二次转印辊 700。首先, 将 30 质量份数的丁腈橡胶 (NBR : Zeon 公 司制造的 Nipol DN-219) 与 60 质量份数的具有用于传导离子的环氧乙烷团的环氧氯丙烷 橡胶 (ECO : 大创株式会社制造的 Epichlomer CG-102) 混合。接下来, 将 1 质量份数的硫 (200 目, 由鹤见化工株式会社制造 )、 1.5 质量份数的硫化促进剂 (Nocceler M, 由大内新兴 化工株式会社制造 )、 28 质量份数的用作电子传导剂的炭黑 ( 特殊黑色 250, 由 Degussa AG 制造 ) 以及 6 质量份数的用作发泡剂的苯磺酰肼添加至混合物。用开放式辊轧机揉捏混合 物。将经揉捏的混合物卷绕在具有直径为 Φ10mm 的的辊轴 ( 不锈钢 : SUS) 周围。使用辊轴作为热源将该混合物加热至 160℃, 并执行硫化和发泡, 同时在表面层侧上吹气以便加速 内部发泡。 因此, 制备出其外侧发泡被抑制的辊。 将该辊的外周面抛光, 以获得具有 18.8mm 的直径的二次转印辊 700。
     按以下方式制备中间转印带 500。 相对于 100 质量份数的固态成分的聚酰胺酸, 以 80 质量份数的量将含有 3, 3′, 4, 4′ - 联苯基四羧酸二酐和 4, 4′ - 二氨基二苯醚、 炭黑 ( 特殊黑色 4, 由 Degussa AG 制造 ) 的溶液添加至聚酰胺酸的 N- 甲基 -2- 吡咯烷酮 (NMP) 溶液 ( 在酰亚胺化反应之后的固态成分为 18% ( 质量百分比 ))。使用喷磨分散机 (Geanus PY, 由 Geanus 公司制造 [ 碰撞部的最小截面积 : 0.032mm2]), 使得到的溶液在 200MPa 的压 力下经过分散单元五次以执行分散和混合。从而获得分散液。将 NMP 溶液添加至分散液使 得 100 质量份数的聚酰胺酸中含有 22 质量份数的炭黑。使用行星混合器 (Aicoh 混合器, 由爱工舍制作所制造 ) 混合并搅拌溶液。从而制备炭黑分散型聚酰亚胺前驱体溶液 ( 下文 称为 “第一溶液” )。
     接下来, 通过与所述作为用于制备第一溶液的方法相同的方法制备炭黑分散型聚 酰亚胺前驱体溶液 ( 下文称为 “第二溶液” ), 除了将 NMP 溶液添加至分散液使得 100 质量 份数的聚酰胺酸中含有 16 质量份数的炭黑之外。
     通过将硅脱模剂 ( 商品名 : KS700, 由信越化学株式会社制造 ) 涂布到具有 302mm 的外径、 500mm 的长度和 10mm 的壁厚的铝质圆筒形构件的表面上、 然后在 300℃烘烤铝质圆 筒形构件一小时而制备用于制造中间转印带 500 的金属模具。通过流涂将第一溶液涂布到 该铝质圆筒形构件上。 通过在 120℃加热 25 分钟同时保持水平状态并以 6rpm 旋转来干燥圆 筒形构件, 从而获得用作第三区域 B3 的炭黑分散型聚酰亚胺前驱体干燥膜 ( 下文称为 “第 三区域膜” )。 第三区域膜具有 40μm 的厚度。 在该干燥中, 干燥第一溶液使得残留溶剂的重 量与作为第三区域膜涂布的溶剂的重量的比例优选为 25%或以下, 更优选为 20%或以下, 且更加优选为 15%或以下。按以下方式确定残留溶剂的重量。例如, 在树脂材料的固态成 分的重量 ( 树脂材料的干燥重量 ) 和导电剂的重量作为固态成分的量已知的情况下, 准确 地称量涂膜干燥之前的总重量, 以计算涂膜的总重量中含有的溶剂的重量。 随后, 准确地称 量涂膜在干燥之后的总重量, 并且确定减少量作为损耗的溶剂的重量。通过计算值 ( 涂膜 在干燥之前的重量 - 涂膜在干燥之后的重量 )/( 干燥之前的涂布重量 - 树脂的固态成分的 重量 - 导电剂的重量 ), 确定残留溶剂重量与涂布的溶剂重量的比例。
     接下来, 将第二溶液涂布在干燥的第三区域膜的表面上。在其中涂布第二溶液的 区域内, 第二溶液浸透干燥的第三区域膜, 且因此使位于第三区域膜的涂布面下方的区域 处于膨胀状态。 此时, 该涂布面上存在的第二溶液的溶剂量更大, 亦即该涂布面上存在的第 二溶液的溶剂浓度高于位于第三区域膜的涂布面下方区域内的第二溶液的溶剂浓度。因 此, 易于将树脂材料洗提至第三区域膜的涂布面上存在的第二溶液侧。 即使在该情况下, 导 电剂也不会在第二溶液中被洗提。因此, 当洗提树脂材料时, 根据洗提的树脂材料的量, 树 脂材料洗提区域中的导电剂的量变得大于其它区域。因此, 形成导电剂在其中不均匀分配 的膜 ( 下文称为 “第二区域膜” ), 该膜用作第二区域 B2。
     接下来, 干燥被涂布到第三区域膜上的第二溶液。 在该干燥中, 优选地干燥第二溶 液, 使得残留溶剂重量与干燥之前的溶剂重量的比例为 10%或以下。基于所使用的树脂材 料的类型、 中间转印带 500 的应用、 强度和维持性等确定该残留溶剂重量。通过干燥第二溶液, 树脂材料从第二区域膜析出, 并且析出的树脂材料在第二区域膜上形成膜。此时, 由于 所施加的第二溶液含有的导电剂的量小于其它区域内的量, 所以不含导电剂且用作第一区 域 B1 的膜 ( 下文称为 “第一区域膜” ) 形成在第二区域膜上。
     在干燥后的第二溶液中, 除形成第一区域膜的部分之外的部分形成用作第一层 A1 的炭黑分散型聚酰亚胺涂膜。该聚酰亚胺涂膜具有 60μm 的厚度。因此, 分界面 500c 形成 在第一层 A1 与第一区域 B1 之间的分界处。
     按以下方式制造图 7B 中所示的单层中间转印带 500T。使用上述第一溶液执行与 形成第二层 A2 的处理共有的处理。通过将硅脱模剂 ( 商品名 : KS700, 由信越化学株式会社 制造 ) 涂布到具有 302mm 的外径、 500mm 的长度和 10mm 的壁厚的铝质圆筒形构件的表面上、 然后在 300℃烘烤铝质圆筒形构件一小时而制备铝质圆筒形构件。通过流涂将第一溶液涂 布到该铝质圆筒形构件上。通过在 150℃加热 25 分钟同时保持水平状态并以 6rpm 旋转而 干燥圆筒形构件。从而获得炭黑分散型聚酰亚胺前驱体干燥膜。将其上具有膜的圆筒形构 件在 200℃加热 30 分钟, 在 260℃加热 30 分钟, 在 300℃加热 30 分钟, 并在 320℃加热 20 分钟, 以形成炭黑分散型聚酰亚胺涂膜。该炭黑分散型聚酰亚胺膜具有 85μm 的厚度。
     变化例 上述示例性实施例只是本发明的实施的一个示例。 可按照对上述示例性实施例应 用以下变化的示例性实施例来实施本发明。 应注意, 如果有必要, 可以以适当的组合实施下 述变化例。
     第一变化例
     根据本发明的示例性实施例的辊构件可应用于除了二次转印辊之外的构件。例 如, 根据本发明示例性实施例的辊构件可用于一次转印辊 310、 320、 330 或 340。 在这种情况 下, 可使用这样的中间转印带, 其中从外周侧至内周侧按顺序形成与第三区域 B3、 第二区域 B2、 第一区域 B1 和第一层 A1 相对应的各区域和层。或者, 可使用根据本发明示例性实施例 的辊构件作为支撑辊 650, 其中将二次转印偏压电压施加在二次转印辊 700 与支撑辊 650 之 间。从而, 可使用根据本发明示例性实施例的辊构件作为所谓的直接转印型图像形成装置 中用于转印的辊构件, 该图像形成装置不包括中间转印带。
     第二变化例
     根据上述示例性实施例, 在二次转印辊 700 中, 每单位体积中小泡 722 的体积与橡 胶材料 721 的体积的比例从圆筒形本体的内侧朝外侧减小。在根据本发明示例性实施例的 辊构件中, 该比例可以不减小, 只要小泡 722 的体积减小。同样, 在该情况下, 抑制了体积电 阻率随时间推移的变化。
     图 9 是根据该变化例的二次转印辊 700U 的截面图。虽然图 9 中示出了二次转印 辊 700U 的截面的一部分, 但二次转印辊 700U 的其余部分也具有与图 9 中所示的部分相同 的结构。接触层 720U 是由包括气体形成的多个小泡 722 的发泡橡胶材料 721 构成的层, 该 层形成为圆筒形本体, 其中小泡 722 的体积从圆筒形本体的内侧朝外侧减小。在二次转印 辊 700U 中, 在表面 720Ua 侧的小泡 722 的体积小于上述二次转印辊 700T 中小泡 722 的体 积, 从而小泡 722 内部不会轻易地发生放电。
     基于图示和说明的目的提供本发明的示例性实施例的前述说明。 其并非旨在进行 穷举或将本发明限制在所披露的精确形式。显然, 众多改型和变型对本领域技术人员来说
     将是显而易见的。选择和描述这些实施例以便最好地说明本发明的原理及其实践应用, 从 而使本领域技术人员能够就适合预期的特定用途的各种实施例和各种改型理解本发明。 本 发明的范围由以下权利要求及它们的等效物限定。

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1、(10)申请公布号 CN 102411292 A (43)申请公布日 2012.04.11 CN 102411292 A *CN102411292A* (21)申请号 201110055405.1 (22)申请日 2011.03.07 2010-211259 2010.09.21 JP G03G 15/18(2006.01) G03G 15/00(2006.01) (71)申请人 富士施乐株式会社 地址 日本东京 (72)发明人 一泽信行 (74)专利代理机构 北京天昊联合知识产权代理 有限公司 11112 代理人 顾红霞 段斌 (54) 发明名称 辊构件和图像形成装置 (57) 摘要 一种辊。

2、构件和图像形成装置, 辊构件包括具 有多个由气体形成的小泡的发泡橡胶材料所构成 的层, 该层形成为圆筒形本体, 其中小泡的体积从 圆筒形本体的内侧朝外侧减小。图像形成装置包 括上述辊构件。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 9 页 附图 7 页 CN 102411301 A1/1 页 2 1. 一种辊构件, 其包括 : 具有多个由气体形成的小泡的发泡橡胶材料所构成的层, 所述层形成为圆筒形本体, 其中所述小泡的体积从所述圆筒形本体的内侧朝外侧减小。 2. 根据权利要求 1 所述的辊构件, 其中, 。

3、每单位体积中所述小泡的体积与所述橡胶材 料的体积的比例从所述圆筒形本体的内侧朝外侧减小。 3. 根据权利要求 2 所述的辊构件, 其中, 当所述层的厚度分为三个部分, 并且最外部的 密度由 A 表示、 中间部的密度由 B 表示、 且最内部的密度由 C 表示时, 满足关系 A B C, A 与 B 之差大于 0.15g/cm3, 且 B 与 C 之差大于 0.15g/cm3。 4.根据权利要求1所述的辊构件, 其中, 所述层具有大于或等于0.35g/cm3且小于或等 于 0.55g/cm3的密度, 以及使用 Asker-C 硬度计测出的大于或等于 30且小于或等于 40 的硬度。 5. 一种图像。

4、形成装置, 包括 : 由根据权利要求 1 所述的辊构件形成的第一辊构件 ; 第二辊构件 ; 以及 转印带, 色调剂被转印到其上, 其中, 所述第一辊构件包括轴, 其作为用于施加转印偏压电压的第一电极, 并且所述第 一辊构件面对所述第二辊构件, 所述转印带处于所述第一辊构件与所述第二辊构件之间, 所述层围绕所述轴旋转, 同时接触所述转印带, 并且 所述第二辊构件包括用于施加所述转印偏压电压的第二电极。 6. 根据权利要求 5 所述的图像形成装置, 其中, 每单位体积中所述小泡的体积与所述 橡胶材料的体积的比例从所述圆筒形本体的内侧朝外侧减小。 7.根据权利要求5所述的图像形成装置, 其中, 所述。

5、层具有大于或等于0.35g/cm3且小 于或等于 0.55g/cm3的密度, 以及使用 Asker-C 硬度计测出的大于或等于 30且小于或等 于 40的硬度。 8. 根据权利要求 7 所述的图像形成装置, 其中, 当所述层的厚度分为三个部分, 并且最 外部的密度由 A 表示、 中间部的密度由 B 表示、 且最内部的密度由 C 表示时, 满足关系 A B C, A 与 B 之差大于 0.15g/cm3, 且 B 与 C 之差大于 0.15g/cm3。 9. 根据权利要求 5 所述的图像形成装置, 其中, 所述转印带包括第一层和第二层, 所述第一层含有树脂和导电剂, 并且所述第二 层相对于所述第。

6、一层布置在所述转印带的内周侧上且含有树脂和导电剂, 并且 所述第二层中的导电剂的含量高于所述第一层中的导电剂的含量。 10. 根据权利要求 9 所述的图像形成装置, 其中, 所述第二层包括第一区域、 第二区域和第三区域, 该第一区域、 第二区域和第三 区域在所述第一层与所述第二层之间的分界面上沿所述第二层的一侧的厚度方向按顺序 分层, 所述第一区域和所述第二区域沿所述第二层的厚度方向从所述分界面到 15m 的范 围内分层, 所述第一区域不包含导电剂, 并且 所述第二区域的导电率是所述第三区域的导电率的 5 倍或以上。 权 利 要 求 书 CN 102411292 A CN 102411301 。

7、A1/9 页 3 辊构件和图像形成装置 技术领域 0001 本发明涉及一种辊构件和一种图像形成装置。 背景技术 0002 日本未审查的专利申请 No.2000-250343 披露了一种用于定影装置的加压辊, 该 加压辊包括芯棒和设置在芯棒周面上的泡沫层并具有呈椭圆形的孔, 且椭圆形孔的平均长 径从芯棒侧至泡沫层的表层侧逐渐变化。 发明内容 0003 本发明的一个目的是抑制在对辊构件施加电压的情况下体积电阻率随时间推移 的变化。 0004 根据本发明的第一方面, 提供一种辊构件, 该辊构件包括具有多个由气体形成的 小泡的发泡橡胶材料所构成的层, 该层形成为圆筒形本体, 其中小泡的体积从圆筒形本体。

8、 的内侧朝外侧减小。 0005 根据本发明的第二方面, 提供一种根据本发明第一方面的辊构件, 其中每单位体 积中小泡的体积与橡胶材料的体积的比例从圆筒形本体的内侧朝外侧减小。 0006 根据本发明的第三方面, 提供根据本发明第二方面的辊构件, 其中当该层的厚度 分为三个部分, 并且最外部的密度由 A 表示、 中间部的密度由 B 表示、 且最内部的密度由 C 表示时, 满足关系 A B C, A 与 B 之差大于 0.15g/cm3, 且 B 与 C 之差大于 0.15g/cm3。 0007 根据本发明的第四方面, 提供根据本发明第一方面的辊构件, 其中上述层具有大 于或等于0.35g/cm3且。

9、小于或等于0.55g/cm3的密度, 以及使用Asker-C硬度计测出的大于 或等于 30且小于或等于 40的硬度。 0008 根据本发明的第五方面, 提供一种图像形成装置, 该图像形成装置包括由根据第 一方面的辊构件形成的第一辊构件、 第二辊构件以及色调剂被转印到其上的转印带, 其中 第一辊构件包括轴, 其作为用于施加转印偏压电压的第一电极, 并且第一辊构件面对第二 辊构件, 转印带处于第一辊构件与第二辊构件之间, 上述层围绕该轴旋转同时接触转印带, 且第二辊构件包括用于施加转印偏压电压的第二电极。 0009 根据本发明的第六方面, 提供根据第五方面的图像形成装置, 其中每单位体积中 小泡的。

10、体积与橡胶材料的体积的比例从圆筒形本体的内侧朝外侧减小。 0010 根据本发明的第七方面, 提供根据第五方面的图像形成装置, 其中上述层具有大 于或等于0.35g/cm3且小于或等于0.55g/cm3的密度, 以及使用Asker-c硬度计测出的大于 或等于 30且小于或等于 40的硬度。 0011 根据本发明的第八方面, 提供根据第七方面的图像形成装置, 其中当上述层的厚 度分为三个部分, 并且最外部的密度由 A 表示、 中间部的密度由 B 表示、 且最内部的密度由 C 表示时, 满足关系 A B C, A 与 B 之差大于 0.15g/cm3, 且 B 与 C 之差大于 0.15g/cm3。。

11、 0012 根据本发明的第九方面, 提供根据第五方面的图像形成装置, 其中转印带包括第 说 明 书 CN 102411292 A CN 102411301 A2/9 页 4 一层和第二层, 第一层含有树脂和导电剂, 且第二层相对于第一层布置在转印带的内周侧 上并含有树脂和导电剂, 并且第二层中导电剂的含量高于第一层中导电剂的含量。 0013 根据本发明的第十方面, 提供根据第九方面的图像形成装置, 其中第二层包括在 第一层与第二层之间的分界面上沿第二层侧的厚度方向按顺序分层的第一区域、 第二区域 和第三区域, 第一区域和第二区域沿第二层的厚度方向从分界面到 15m 的范围内分层, 第一区域不含。

12、导电剂, 且第二区域的导电率是第三区域的导电率的 5 倍或以上。 0014 根据本发明的第一方面, 与其中小泡的体积从圆筒形本体内侧朝外侧不减小的辊 构件相比, 可以抑制在对辊构件施加电压的情况下体积电阻率随时间推移的变化。 0015 根据本发明的第二方面, 与其中每单位体积中小泡的体积与橡胶材料的体积的比 例从圆筒形本体的内侧朝外侧不减小的辊构件相比, 可以抑制在对辊构件施加电压的情况 下体积电阻率随时间推移的变化。 0016 根据本发明的第三方面, 与其中辊构件的密度不满足上述关系的辊构件相比, 可 抑制在对辊构件施加电压的情况下体积电阻率随时间推移的变化。 0017 根据本发明的第四方面。

13、, 与其中辊构件的密度和硬度超出上述范围的情况相比, 可以抑制由于反复的图像形成造成的辊构件的破坏和转印不良的发生。 0018 根据本发明的第五方面, 与不包括具有上述构造的辊构件的图像形成装置相比, 能抑制转印图像上的图像密度的打印缺陷的发生。 0019 根据本发明的第六方面, 与包括其中每单位体积中小泡的体积与橡胶材料的体积 的比例从圆筒形本体的内侧朝外侧不减小的辊构件的图像形成装置相比, 可以抑制在对辊 构件施加电压的情况下体积电阻率随时间推移的变化。 0020 根据本发明的第七方面, 与其中辊构件的密度和硬度超出上述范围的情况相比, 可以抑制由于反复的图像形成造成的辊构件的破坏和转印不。

14、良的发生。 0021 根据本发明的第八方面, 与其中辊构件的密度不满足上述关系的辊构件相比, 可 抑制在对辊构件施加电压的情况下体积电阻率随时间推移的变化。 0022 根据本发明的第九方面和第十方面, 与不包括具有上述构造的转印带的图像形成 装置相比, 能抑制转印图像上的图像密度的打印缺陷的发生。 附图说明 0023 基于以下附图将详细描述本发明的示例性实施例, 其中 : 0024 图 1 是示出了根据本发明的示例性实施例的图像形成装置的结构的图 ; 0025 图 2 是二次转印辊的透视图 ; 0026 图 3 是二次转印辊的截面图 ; 0027 图 4 是示出了二次转印辊的接触层的体积电阻测。

15、量结果的曲线图 ; 0028 图 5 是中间转印带的透视图 ; 0029 图 6 是中间转印带的截面图 ; 0030 图 7A 和图 7B 各示出了二次转印辊的咬合区域中的变形的示例 ; 0031 图 8 是示出了检查图像形成前后的接触层的体积电阻以及图像品质的结果的表 格 ; 以及 0032 图 9 是根据变化例的二次转印辊的截面图。 说 明 书 CN 102411292 A CN 102411301 A3/9 页 5 具体实施方式 0033 示例性实施例 0034 图 1 是示出了根据本发明的示例性实施例的图像形成装置的结构的图。本示例性 实施例的图像形成装置10是包括供纸单元100、 传。

16、输单元200、 一次转印单元300、 曝光单元 400、 中间转印带 500、 支撑辊 610、 620、 630、 640 和 650、 二次转印辊 700 和定影单元 800 的 电子照相打印机。图像形成装置 10 还包括控制这些构件的操作的控制器 ( 未示出 )。 0035 将多张记录介质 P1 置于供纸单元 100 中, 且供纸单元 100 逐一供应记录介质 P1。 记录介质 P1 例如为所谓的纸张, 具体而言为预先切割成具有预定尺寸的纸张。传输单元 200 包括传输构件 210、 220、 230、 240 和 250。这些传输构件例如各为圆筒形构件, 并沿着图 1 中由虚线箭头 A。

17、1 示出的路径传输记录介质 P1。 0036 一次转印单元 300 转印多种不同颜色 ( 例如, 黄色、 品红色、 蓝绿色和黑色 ) 的色 调剂。一次转印单元 300 与中间转印带 500 接触。一次转印单元 300 包括用于每种颜色 的保持静电潜像和色调剂图像的辊形感光鼓、 使感光鼓带电的带电器以及向感光鼓提供色 调剂的显影装置, 并包括用于每种颜色的与感光鼓、 带电器和显影装置对应的一次转印辊 310、 320、 330 和 340。在各一次转印辊 310、 320、 330 和 340 与对应的感光鼓之间施加一次 转印偏压电压。各一次转印辊 310、 320、 330 和 340 通过所。

18、产生的电场的作用将保持在对应 的感光鼓上的色调剂图像转印到中间转印带 500 上。曝光单元 400 使用与各颜色的色调剂 图像对应的光照射带电的感光鼓, 从而在各感光鼓上形成静电潜像。 0037 中间转印带 500 是在旋转方向没有端部的带形构件。亦即, 中间转印带 500 是相 对于旋转方向的无端构件。通过旋转, 中间转印带 500 用作传输由一次转印单元 300 从相 应的感光鼓转印的色调剂图像的装置。中间转印带 500 与根据本发明示例性实施例的 “转 印带” 的一个示例对应。 0038 各支撑辊 610、 620、 630、 640 和 650 是以旋转轴为中心旋转的圆筒形构件。各支撑。

19、 辊610、 620、 630、 640和650在中间转印带500的内侧支撑中间转印带500, 以向中间转印带 500 提供适当的张力。 0039 二次转印辊700是圆筒形构件, 其面对支撑辊650, 中间转印带500处于二者之间, 并且二次转印辊 700 与中间转印带 500 形成咬合区域。二次转印辊 700 在该咬合区域中将 色调剂图像转印到记录介质 P1 上, 色调剂图像由中间转印带 500 传输至该位置。二次转印 辊 700 与根据本发明示例性实施例的 “辊构件” 和 “第一辊构件” 的示例对应。支撑辊 650 与根据本发明示例性实施例的 “第二辊构件” 的示例对应。 0040 支撑辊。

20、 610、 620、 630、 640 和 650 以及二次转印辊 700 中的至少一个通过驱动装置 例如马达所产生的驱动力旋转, 并用作驱动单元, 以沿图 1 中由箭头 A2 所示方向旋转中间 转印带 500。 0041 定影单元 800 包括一对彼此面对的辊。定影单元 800 在该面对位置加热和加压所 传输的记录介质P1, 以将转印的色调剂图像定影在记录介质P1上。 通过上述相应构件的功 能, 图像形成装置 10 在记录介质 P1 上形成图像。 0042 图 2 是二次转印辊 700 的透视图。二次转印辊 700 是包括轴 710 和接触层 720 的 辊。轴 710 是由设置在图像形成装。

21、置 10 中的轴承可旋转地支撑、 并用作二次转印辊 700 的 说 明 书 CN 102411292 A CN 102411301 A4/9 页 6 旋转轴的构件。轴 710 是含有例如镀铬的铁、 诸如不锈钢之类的合金、 铝等的构件。在该示 例性实施例中, 轴710是含有不锈钢的构件。 轴710用作施加二次转印偏压电压的电极。 另 外, 上述支撑辊 650 包括用于施加二次转印偏压电压的电极。使二次转印偏压电压经该电 极和轴 710 施加在二次转印辊 700 与支撑辊 650 之间。接触层 720 是圆筒形层, 其设置在 轴 710 的表面上, 面对支撑辊 650, 中间转印带 500 处于它。

22、们之间, 且接触层 720 围绕轴 710 旋转同时与中间转印带 500 接触。当将记录介质 P1 传输至上述咬合区域时, 接触层 720 接 触记录介质P1。 在接触层720与记录介质P1接触的状态下, 当将二次转印偏压电压施加在 二次转印辊 700 与支撑辊 650 之间时, 二次转印辊 700 与支撑辊 650 之间产生电场, 并且色 调剂图像通过该电场从中间转印带 500 二次转印至记录介质 P1。 0043 图3是沿图2中的线III-III截取的二次转印辊700的截面图。 为了方便说明, 尽 管图 3 示出了二次转印辊 700 的截面的一部分, 但二次转印辊 700 的其余部分也具有。

23、与图 3 中所示的部分相同的结构。接触层 720 是由包括气体形成的多个小泡 722 的发泡橡胶材 料721构成的层, 该层形成为圆筒形本体, 其中小泡722的体积从圆筒形本体的内侧朝外侧 减小。此外, 在接触层 720 中, 每单位体积中小泡 722 的体积与橡胶材料 721 的体积的比例 从圆筒形本体的内侧减小。亦即, 在接触层 720 中, 夹置在小泡 722 之间的橡胶材料 721 的 厚度朝表面 720a 侧增大。接触层 720 具有大于或等于 0.35g/cm3且小于或等于 0.55g/cm3 的密度, 以及使用 Asker-C 硬度计测出的大于或等于 30且小于或等于 40的硬度。

24、。当将 橡胶材料 721 的厚度分为三个部分、 并且最外部的密度由 A 表示、 中间部的密度由 B 表示且 最内部的密度由 C 表示时, 满足关系 A B C, A 与 B 之差大于 0.15g/cm3, 且 B 与 C 之差 大于 0.15g/cm3。 0044 图 4 是示出了使用其反复执行转印的二次转印辊的接触层的体积电阻的测量结 果的曲线图。在该测量中, 使用了二次转印辊 700 和用于对比例的二次转印辊 700T。二次 转印辊 700T 包括接触层, 其中小泡 722 的体积、 以及每单位体积中小泡 722 的体积与橡胶 材料 721 的体积的比例从圆筒形本体的内侧朝外侧不减小。在该。

25、测量中, 使用本示例性实 施例的图像形成装置 10、 以及其中使用二次转印辊 700T 替换图像形成装置 10 的二次转印 辊700的图像形成装置, 在50,000张记录介质上形成图像, 并测量相应接触层的体积电阻。 图 4 的竖直轴线代表体积电阻的常用对数值 ( 单位为 log), 且图 4 的水平轴线代表时间 ( 单位为 h)。在该测量中, 在 22的温度和 55的湿度的环境中操作图像形成装置。对于 二次转印辊700, 在图像形成之前的体积电阻为6.60(log), 而在50,000张记录介质上形 成图像之后的体积电阻为 6.86(log)。对于二次转印辊 700T, 在图像形成之前的体积。

26、电 阻为6.99(log), 而在50,000张记录介质上形成图像之后的体积电阻为7.85(log)。 二 次转印辊 700 的接触层 720 的体积电阻的变化量为 0.24(log), 而二次转印辊 700T 的接 触层的体积电阻的变化量为 0.90(log)。 0045 由于二次转印辊700的接触层的体积与二次转印辊700T相同, 所以接触层的体积 电阻率也呈现相同的关系并如图 4 中所示那样随时间推移而改变。现对图 4 的测量结果所 示的体积电阻率作出说明。二次转印辊 700 的体积电阻率的上升量小于二次转印辊 700T。 应相信, 在二次转印辊的接触层中, 体积电阻率通过以下机制上升。。

27、具体而言, 橡胶材料由 于通过小泡内侧发生的放电氧化而劣化, 并因此丧失导电路径。在二次转印辊 700 中, 在 表面 720a 侧的小泡 722 的体积小于二次转印辊 700T, 从而小泡 722 内侧不容易发生放电。 说 明 书 CN 102411292 A CN 102411301 A5/9 页 7 因此, 应相信, 在二次转印辊 700 中, 体积电阻率的上升量小。另外, 在二次转印辊的接触层 中, 夹置在小泡之间的橡胶材料的电气结合由小泡内侧发生的放电破坏, 并且因此电流不 容易流动。应相信, 这也使体积电阻率上升。在二次转印辊 700 中, 夹置在表面 720a 侧的 小泡 722。

28、 之间的橡胶材料 721 的厚度大于二次转印辊 700T。相应地, 即使上述破坏发生在 橡胶材料 721 的表面 720a 侧的特定部分, 电气结合在该部分中也倾向于保留。因此, 应相 信, 二次转印辊 700 的体积电阻率的上升量小于二次转印辊 700T。 0046 图 5 是中间转印带 500 的透视图。如上所述, 中间转印带 500 为可旋转的无端带。 中间转印带 500 由与内周侧的表面 500b 接触的支撑辊支撑。中间转印带 500 将色调剂附 着在外周侧的表面 500a 上并传输色调剂。 0047 图 6 是中间转印带 500 的截面图。图 6 示出了沿图 5 中的线 VI-VI 。

29、截取的截面。 中间转印带 500 包括树脂 501 和导电剂 502。树脂 501 为聚酰亚胺树脂、 聚酰胺 - 酰亚胺 树脂等。在该示例性实施例中, 树脂 501 为聚酰亚胺树脂。导电剂 502 是当被添加至树脂 时使树脂的导电率上升的材料, 例如炭黑或聚苯胺。在本示例性实施例中, 导电剂 502 为炭 黑。 0048 中间转印带500包括第一层A1和在第一层A1的表面500b侧上分层的第二层A2。 第一层 A1 含有树脂 501 和导电剂 502, 且第二层 A2 含有树脂 501 和导电剂 502。第二层 A2 的每单位体积的导电剂 502 的含量高于第一层 A1 的每单位体积的导电剂 。

30、502 的含量。分 界面 500c 形成在第一层 A1 与第二层 A2 之间的分界处。 0049 第二层 A2 包括从分界面 500c 侧至表面 500b 侧沿厚度方向按顺序分层的第一区 域 B1、 第二区域 B2 和第三区域 B3。第一区域 B1 是不含导电剂 502 的区域。第二区域 B2 和 第三区域 B3 两者均含有导电剂 502。第二区域 B2 的导电率是第三区域 B3 的导电率的 5 倍 或约 5 倍或者更多。第一区域 B1 和第二区域 B2 沿第二层 A2 的厚度方向在从分界面 500c 一直到 15m 或约 15m 的范围内分层。 0050 图 7A 和图 7B 各示出了二次转。

31、印辊 700 的咬合区域中的变形的示例。图 7A 示出 了一种状态, 其中中间转印带500和二次转印辊700彼此接触而形成咬合区域N1, 且将记录 介质 P1 传输至咬合区域 N1。在接触层 720 中, 由于橡胶材料 721 所占体积的比例朝表面 720a 增大, 所以表面 720a 侧的接触层 720 比旋转轴侧的接触层 720 更硬。相应地, 整个接 触层 720 由于施加至咬合区域 N1 的力而变形。在接触层 720 以这种方式变形的状态下, 将 二次转印偏压电压施加在接触层 720 与支撑辊 650 之间, 并且接触层 720 通过所产生的电 场作用将色调剂图像转印到记录介质P1上。。

32、 图7B示出了这种状态, 其中图4中所示的二次 转印辊700T的接触层720T连同中间转印带500一起形成咬合区域N2, 且将记录介质P1传 输至咬合区域 N2。如上所述, 在接触层 720T 中, 由于每单位体积中小泡 722 的体积与橡胶 材料 721 的体积的比例从圆筒形本体的内侧朝外侧不增大, 所以接触层 720T 的表面 720Ta 侧与接触层 720 相比容易变形。因此, 与接触层 720 相比, 接触层 720T 的表面 720Ta 侧由 于施加至咬合区域 N2 的力而显著变形。在接触层 720T 以这种方式变形的状态下, 将二次 转印偏压电压施加在接触层 720T 与面对接触层。

33、 720T 的支撑辊 650 之间, 并且接触层 720T 通过所产生的电场作用将色调剂图像转印到记录介质 P1 上。 0051 关于中间转印带500, 由于第一层A1与第二层A2之间的特性差别(归因于其中所 含的导电剂 502 的量的差别 ), 当使用中间转印带 500 时放电产物积聚在表面 500b 上。当 说 明 书 CN 102411292 A CN 102411301 A6/9 页 8 这种放电产物积聚时, 二次转印辊与中间转印带之间发生放电, 并且由于放电的影响, 诸如 图像密度的打印缺陷之类的缺陷可能生成在所形成的图像上。 另外, 应当相信, 二次转印辊 700具有这样的结构, 。

34、其中与二次转印辊700T相比, 二次转印辊700与中间转印带500之间 在咬合区域 N1 中不容易发生放电。因此, 与包括二次转印辊 700T 的图像形成装置相比, 在 包括二次转印辊700的图像形成装置中, 在形成于记录介质P1上的图像中不容易生成诸如 图像密度的打印缺陷之类的缺陷。 0052 图 8 是示出了在图像形成前后检查接触层的体积电阻和图像品质的结果的表格。 在图 8 所示的检查中, 使用了中间转印带 500、 单层中间转印带 500T 和图 4 中所示的二次 转印辊 700 和二次转印辊 700T。二次转印辊 700 具有使用 Asker-C 硬度计测出的 38的 硬度, 且包括。

35、具有 0.46g/cm3的密度的接触层 720。二次转印辊 700T 具有使用 Asker-C 硬 度计测出的 37的硬度, 且包括具有 0.48g/cm3的密度的接触层 720。在图 8 中, 对于在图 像形成期间的温度和湿度条件, 将 28的温度和 85的湿度条件表示为第一条件, 并且将 10的温度和 15的湿度条件表示为第二条件。 0053 在结合使用中间转印带 500 和二次转印辊 700 的情况下, 图像形成之前的体积电 阻为 6.60(log), 而图像形成之后的体积电阻为 6.86(log)。这些体积电阻值是在处于 22的温度和 55的湿度条件下测量的。在该测量中, 将辊置于金属。

36、平板上, 并且对辊的 轴的每一侧施加 500g 的载荷, 从而施加 1kg 的总载荷。然后对轴施加 1,000V 的电压, 并且 使用微安计测量在金属平板上流动的电流值以计算电阻。另外, 在图像形成之前的第一条 件以及在图像形成之后的第一条件和第二条件各者中未发生图像品质的劣化 ( 图像的缺 陷 )。在结合使用中间转印带 500T 和二次转印辊 700 的情况下, 图像形成之前的体积电阻 为 6.60(log), 而图像形成之后的体积电阻为 6.84(log)。 0054 按以下方式评价图像品质。在 28的温度和 80的湿度的环境中, 使用富士施乐 株式会社制造的 DocuCentreColo。

37、r2220( 改型装置 )( 处理速度 : 500mm/ 秒, 一次转印电流 : 45A, 二次转印电压 : 3.5kV) 执行打印测试。在该测试中, 使用富士施乐株式会社制造的 A4 尺寸 C2 纸打印出包括文字和补片 (patch) 的综合图案, 直到总打印时间达到 500 小时。 0055 在图像形成前后的第一条件下, 图像品质未发生劣化。 然而, 在图像形成之后的第 二条件下, 图像品质发生劣化 ( 产生轻微的鳞片状图案 )。在结合使用中间转印带 500T 和 二次转印辊 700T 的情况下, 图像形成之前的体积电阻为 6.99(log), 而图像形成之后的 体积电阻为7.85(log。

38、)。 在图像形成之前的第一条件和图像形成之后的第二条件下, 图像 品质未发生劣化。然而, 在图像形成之后的第一条件下, 图像品质发生劣化 ( 产生白线 )。 应当注意, 如上所述, 即使测量体积电阻率而不是体积电阻, 也能获得与图 8 中所示的二次 转印辊 700 和二次转印辊 700T 的测量结果及其检查结果的相同关系。 0056 按以下方式制备二次转印辊 700。首先, 将 30 质量份数的丁腈橡胶 (NBR : Zeon 公 司制造的 Nipol DN-219) 与 60 质量份数的具有用于传导离子的环氧乙烷团的环氧氯丙烷 橡胶 (ECO : 大创株式会社制造的 Epichlomer C。

39、G-102) 混合。接下来, 将 1 质量份数的硫 (200目, 由鹤见化工株式会社制造)、 1.5质量份数的硫化促进剂(Nocceler M, 由大内新兴 化工株式会社制造 )、 28 质量份数的用作电子传导剂的炭黑 ( 特殊黑色 250, 由 Degussa AG 制造 ) 以及 6 质量份数的用作发泡剂的苯磺酰肼添加至混合物。用开放式辊轧机揉捏混合 物。将经揉捏的混合物卷绕在具有直径为 10mm 的的辊轴 ( 不锈钢 : SUS) 周围。使用辊 说 明 书 CN 102411292 A CN 102411301 A7/9 页 9 轴作为热源将该混合物加热至 160, 并执行硫化和发泡, 。

40、同时在表面层侧上吹气以便加速 内部发泡。 因此, 制备出其外侧发泡被抑制的辊。 将该辊的外周面抛光, 以获得具有18.8mm 的直径的二次转印辊 700。 0057 按以下方式制备中间转印带500。 相对于100质量份数的固态成分的聚酰胺酸, 以 80 质量份数的量将含有 3, 3, 4, 4 - 联苯基四羧酸二酐和 4, 4 - 二氨基二苯醚、 炭黑 ( 特殊黑色 4, 由 Degussa AG 制造 ) 的溶液添加至聚酰胺酸的 N- 甲基 -2- 吡咯烷酮 (NMP) 溶液 ( 在酰亚胺化反应之后的固态成分为 18 ( 质量百分比 )。使用喷磨分散机 (Geanus PY, 由 Geanu。

41、s 公司制造 碰撞部的最小截面积 : 0.032mm2), 使得到的溶液在 200MPa 的压 力下经过分散单元五次以执行分散和混合。从而获得分散液。将 NMP 溶液添加至分散液使 得 100 质量份数的聚酰胺酸中含有 22 质量份数的炭黑。使用行星混合器 (Aicoh 混合器, 由爱工舍制作所制造 ) 混合并搅拌溶液。从而制备炭黑分散型聚酰亚胺前驱体溶液 ( 下文 称为 “第一溶液” )。 0058 接下来, 通过与所述作为用于制备第一溶液的方法相同的方法制备炭黑分散型聚 酰亚胺前驱体溶液 ( 下文称为 “第二溶液” ), 除了将 NMP 溶液添加至分散液使得 100 质量 份数的聚酰胺酸中。

42、含有 16 质量份数的炭黑之外。 0059 通过将硅脱模剂 ( 商品名 : KS700, 由信越化学株式会社制造 ) 涂布到具有 302mm 的外径、 500mm的长度和10mm的壁厚的铝质圆筒形构件的表面上、 然后在300烘烤铝质圆 筒形构件一小时而制备用于制造中间转印带 500 的金属模具。通过流涂将第一溶液涂布到 该铝质圆筒形构件上。 通过在120加热25分钟同时保持水平状态并以6rpm旋转来干燥圆 筒形构件, 从而获得用作第三区域 B3 的炭黑分散型聚酰亚胺前驱体干燥膜 ( 下文称为 “第 三区域膜” )。 第三区域膜具有40m的厚度。 在该干燥中, 干燥第一溶液使得残留溶剂的重 量与。

43、作为第三区域膜涂布的溶剂的重量的比例优选为 25或以下, 更优选为 20或以下, 且更加优选为 15或以下。按以下方式确定残留溶剂的重量。例如, 在树脂材料的固态成 分的重量 ( 树脂材料的干燥重量 ) 和导电剂的重量作为固态成分的量已知的情况下, 准确 地称量涂膜干燥之前的总重量, 以计算涂膜的总重量中含有的溶剂的重量。 随后, 准确地称 量涂膜在干燥之后的总重量, 并且确定减少量作为损耗的溶剂的重量。通过计算值 ( 涂膜 在干燥之前的重量 - 涂膜在干燥之后的重量 )/( 干燥之前的涂布重量 - 树脂的固态成分的 重量 - 导电剂的重量 ), 确定残留溶剂重量与涂布的溶剂重量的比例。 00。

44、60 接下来, 将第二溶液涂布在干燥的第三区域膜的表面上。在其中涂布第二溶液的 区域内, 第二溶液浸透干燥的第三区域膜, 且因此使位于第三区域膜的涂布面下方的区域 处于膨胀状态。 此时, 该涂布面上存在的第二溶液的溶剂量更大, 亦即该涂布面上存在的第 二溶液的溶剂浓度高于位于第三区域膜的涂布面下方区域内的第二溶液的溶剂浓度。因 此, 易于将树脂材料洗提至第三区域膜的涂布面上存在的第二溶液侧。 即使在该情况下, 导 电剂也不会在第二溶液中被洗提。因此, 当洗提树脂材料时, 根据洗提的树脂材料的量, 树 脂材料洗提区域中的导电剂的量变得大于其它区域。因此, 形成导电剂在其中不均匀分配 的膜 ( 下。

45、文称为 “第二区域膜” ), 该膜用作第二区域 B2。 0061 接下来, 干燥被涂布到第三区域膜上的第二溶液。 在该干燥中, 优选地干燥第二溶 液, 使得残留溶剂重量与干燥之前的溶剂重量的比例为 10或以下。基于所使用的树脂材 料的类型、 中间转印带 500 的应用、 强度和维持性等确定该残留溶剂重量。通过干燥第二溶 说 明 书 CN 102411292 A CN 102411301 A8/9 页 10 液, 树脂材料从第二区域膜析出, 并且析出的树脂材料在第二区域膜上形成膜。此时, 由于 所施加的第二溶液含有的导电剂的量小于其它区域内的量, 所以不含导电剂且用作第一区 域 B1 的膜 ( 。

46、下文称为 “第一区域膜” ) 形成在第二区域膜上。 0062 在干燥后的第二溶液中, 除形成第一区域膜的部分之外的部分形成用作第一层 A1 的炭黑分散型聚酰亚胺涂膜。该聚酰亚胺涂膜具有 60m 的厚度。因此, 分界面 500c 形成 在第一层 A1 与第一区域 B1 之间的分界处。 0063 按以下方式制造图 7B 中所示的单层中间转印带 500T。使用上述第一溶液执行与 形成第二层 A2 的处理共有的处理。通过将硅脱模剂 ( 商品名 : KS700, 由信越化学株式会社 制造)涂布到具有302mm的外径、 500mm的长度和10mm的壁厚的铝质圆筒形构件的表面上、 然后在 300烘烤铝质圆筒。

47、形构件一小时而制备铝质圆筒形构件。通过流涂将第一溶液涂 布到该铝质圆筒形构件上。通过在 150加热 25 分钟同时保持水平状态并以 6rpm 旋转而 干燥圆筒形构件。从而获得炭黑分散型聚酰亚胺前驱体干燥膜。将其上具有膜的圆筒形构 件在 200加热 30 分钟, 在 260加热 30 分钟, 在 300加热 30 分钟, 并在 320加热 20 分钟, 以形成炭黑分散型聚酰亚胺涂膜。该炭黑分散型聚酰亚胺膜具有 85m 的厚度。 0064 变化例 0065 上述示例性实施例只是本发明的实施的一个示例。 可按照对上述示例性实施例应 用以下变化的示例性实施例来实施本发明。 应注意, 如果有必要, 可以。

48、以适当的组合实施下 述变化例。 0066 第一变化例 0067 根据本发明的示例性实施例的辊构件可应用于除了二次转印辊之外的构件。例 如, 根据本发明示例性实施例的辊构件可用于一次转印辊310、 320、 330或340。 在这种情况 下, 可使用这样的中间转印带, 其中从外周侧至内周侧按顺序形成与第三区域 B3、 第二区域 B2、 第一区域 B1 和第一层 A1 相对应的各区域和层。或者, 可使用根据本发明示例性实施例 的辊构件作为支撑辊650, 其中将二次转印偏压电压施加在二次转印辊700与支撑辊650之 间。从而, 可使用根据本发明示例性实施例的辊构件作为所谓的直接转印型图像形成装置 中。

49、用于转印的辊构件, 该图像形成装置不包括中间转印带。 0068 第二变化例 0069 根据上述示例性实施例, 在二次转印辊700中, 每单位体积中小泡722的体积与橡 胶材料 721 的体积的比例从圆筒形本体的内侧朝外侧减小。在根据本发明示例性实施例的 辊构件中, 该比例可以不减小, 只要小泡 722 的体积减小。同样, 在该情况下, 抑制了体积电 阻率随时间推移的变化。 0070 图 9 是根据该变化例的二次转印辊 700U 的截面图。虽然图 9 中示出了二次转印 辊 700U 的截面的一部分, 但二次转印辊 700U 的其余部分也具有与图 9 中所示的部分相同 的结构。接触层 720U 是由包括气体形成的多个小泡 722 的发泡橡胶材料 721 构成的层, 该 层形成为圆筒形本体, 其中小泡 722 的体积从圆筒形本体的内侧朝外侧减小。。

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