CN103365157B - 充电辊制造方法、充电辊、充电单元、处理盒和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及充电辊制造方法、充电辊、充电单元、处理盒和图像形成设备。所述充电辊制造方法包括：在圆筒形基材的外周表面上形成粘合层，该粘合层具有弹性，使得该粘合层可被挤压至厚度的至多50%并在挤压释放后可恢复至厚度的至多90%；和通过利用挤出成型机将导电弹性层的材料与具有形成于其上的粘合层的基材一同挤出以在粘合层的外周表面上形成导电弹性层。

Description

充电辊制造方法、充电辊、充电单元、处理盒和设备
技术领域
本发明涉及充电辊的制造方法、充电辊、充电单元、处理盒和图像形成设备。
背景技术
在利用电子照相系统的图像形成设备中，首先利用充电单元在图像保持部件(其由包含无机或有机材料的光导电性感光体形成)的表面上形成电荷，然后利用借助调制图像信号等获得的激光束在其上形成静电潜像，其后利用带电色调剂使静电潜像显影以形成可视化的色调剂图像。将色调剂图像直接或者通过中间转印部件静电转印至如记录纸张等记录介质并且定影至记录介质，由此获得再现的图像。
JP-A-2006-208447(专利文献1)公开了一种导电辊和制造该导电辊的方法，所述导电辊是一种具有形成在导电支撑轴的外周上的导电弹性层的导电辊，其中导电弹性层包括含卤原子的橡胶，并且在导电支撑轴和导电弹性层之间设置有包含酚醛树脂、环氧树脂和导电剂的导电粘合层。
日本专利第4731914号(专利文献2)公开了一种制造具有围绕芯部的导电弹性层的导电辊的方法，该方法具有以下步骤：向与导电弹性层的源组合物的挤出机连接的十字头连续地供给具有预定长度的芯部；绕芯部形成源组合物的涂覆膜，同时使得芯部穿过十字头；以及切断覆盖以预定长度穿过十字头的芯部的涂覆膜，其中在所述步骤中芯部的前进方向被设定成竖直向下方向。
日本专利第3118639号(专利文献3)公开了一种用于制造橡胶辊的设备，其中，芯部涂覆有橡胶。该设备包括：芯部供给单元，该芯部供给单元接连供给在其两个端面的中心处具有定位孔的芯部；芯部推进单元，该芯部推进单元连续且在其间无任何间隙地推进所供给的芯部；橡胶涂覆单元，该橡胶涂覆单元用橡胶涂覆被推进的芯部；辊分离单元，该辊分离单元支撑从橡胶涂覆单元挤出的辊，同时保持辊的推进，该辊分离单元在预定位置处切断位于前向辊与后续辊之间的边界的涂覆的橡胶并且仅分离前辊；以及两端橡胶移除单元，该两端橡胶移除单元支撑并推进经分离的前向辊并且从前向辊的两端以预定宽度移除涂覆橡胶，以形成橡胶辊。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种制造充电辊的方法，其中导电弹性层的厚度不均匀的出现得到抑制。
上述问题可以通过以下方式解决。
根据本发明的第一方面，提供一种制造充电辊的方法，该方法包括在圆筒形基材的外周表面上形成粘合层，该粘合层具有弹性，使得该粘合层可被挤压至厚度的至多50%并在挤压释放后可恢复至厚度的至多90%或高于90%；和通过利用挤出成型机将导电弹性层的材料与其上形成有粘合层的基材一同挤出以在粘合层的外周表面上形成导电弹性层。
本发明的第二方面提供根据第一方面的制造充电辊的方法，其中，粘合层具有弹性，使得该粘合层可被挤压至厚度的至多50%并在挤压释放后可恢复至厚度的至多96%或高于96%。
本发明的第三方面提供根据第一方面的制造充电辊的方法，其中，粘合层包括环氧树脂。
本发明的第四方面提供根据第一方面的制造充电辊的方法，其中，粘合层包括选自氨基甲酸酯改性的环氧树脂和橡胶改性的环氧树脂中的至少一种。
根据本发明的第五方面，提供利用根据第一至第四方面中任一方面的制造充电辊的方法制造的充电辊。
根据本发明的第六方面，提供一种包括根据第五方面的充电辊的充电单元。
根据本发明的第七方面，提供一种处理盒，该处理盒包括图像保持部件；和对该图像保持部件充电并且包括根据第五方面的充电辊的充电单元，其中，该处理盒可从图像形成设备拆卸。
根据本发明的第八方面，提供一种图像形成设备，其包括：图像保持部件；充电单元，该充电单元对图像保持部件充电并且包括根据第五方面的充电辊；潜像形成单元，该潜像形成单元在经充电的图像保持部件的表面上形成潜像；显影单元，该显影单元使用色调剂使形成于图像保持部件的表面上的潜像显影以形成色调剂图像；和转印单元，该转印单元将形成于图像保持部件的表面上的色调剂图像转印至记录介质。
根据本发明的第九方面，提供一种充电辊，该充电辊包括圆筒形基材；和在该圆筒形基材的外周表面上形成的粘合层，其中，粘合层具有弹性，使得该粘合层可被挤压至厚度的至多50%并在挤压释放后可恢复至厚度的至多90%或高于90%。
本发明的第十方面提供根据第九方面的充电辊，其中，粘合层具有弹性，使得该粘合层可被挤压至厚度的至多50%并在挤压释放后可恢复至厚度的至多96%或高于96%。
本发明的第十一方面提供根据第九方面的充电辊，其中，粘合层包括环氧树脂。
本发明的第十二方面提供根据第九方面的充电辊，其中，粘合层包括选自氨基甲酸酯改性的环氧树脂和橡胶改性的环氧树脂中的至少一种。
根据本发明的第十三方面，提供一种包括根据第九至第十二方面中任一方面的充电辊的充电单元。
根据本发明的第十四方面，提供一种处理盒，该处理盒包括图像保持部件；和对该图像保持部件充电并且包括根据第九方面的充电辊的充电单元，其中，该处理盒可从图像形成设备拆卸。
根据本发明的第十五方面，提供一种图像形成设备，其包括：图像保持部件；充电单元，该充电单元对图像保持部件充电并且包括根据第九方面的充电辊；潜像形成单元，该潜像形成单元在经充电的图像保持部件的表面上形成潜像；显影单元，该显影单元使用色调剂使形成于图像保持部件的表面上的潜像显影以形成色调剂图像；和转印单元，该转印单元将形成于图像保持部件的表面上的色调剂图像转印至记录介质。
根据本发明的第一方面，可以提供一种制造充电辊的方法，其中与下述情形相比，导电弹性层的厚度不均匀的出现得到抑制，所述情形采用不包括形成下述粘合层的制造方法，所述粘合层具有弹性，使得粘合层可被挤压至厚度的至多50%并在挤压释放后恢复至厚度的至多90%或高于90%。
根据本发明的第二方面，可以提供一种制造充电辊的方法，其中与下述情形相比，导电弹性层的厚度不均匀的出现得到抑制，所述情形采用不包括形成下述粘合层的制造方法，所述粘合层具有弹性，使得粘合层可被挤压至厚度的至多50%并在挤压释放后恢复至厚度的至多96%或高于96%。
根据本发明的第三方面，可以提供一种制造充电辊的方法，其中与粘合层不包括环氧树脂的情形相比，导电弹性层的厚度不均匀的出现得到抑制。
根据本发明的第四方面，可以提供一种制造充电辊的方法，其中与粘合层不包括选自氨基甲酸酯改性的环氧树脂和橡胶改性的环氧树脂中的至少一种的情形相比，导电弹性层的厚度不均匀的出现得到抑制。
根据本发明的第五方面，可以提供一种充电辊，其中与下述情形相比，导电弹性层的厚度不均匀的出现得到抑制，在所述情形中，充电辊的制造未利用形成下述粘合层，所述粘合层具有弹性，使得粘合层可被挤压至厚度的至多50%并在挤压释放后恢复至厚度的至多90%或高于90%。
根据本发明的第六方面，可以提供一种充电单元，其中与下述情形相比，充电不均匀的出现得到抑制，所述情形不包括通过利用形成下述粘合层而制造的充电辊，所述粘合层具有弹性，使得粘合层可被挤压至厚度的至多50%并在挤压释放后恢复至厚度的至多90%或高于90%。
根据本发明的第七方面，可以提供一种处理盒，其中与下述情形相比，图像缺陷的出现得到抑制，所述情形不包括通过利用形成下述粘合层而制造的充电辊，所述粘合层具有弹性，使得粘合层可被挤压至厚度的至多50%并在挤压释放后恢复至厚度的至多90%或高于90%。
根据本发明的第八方面，可以提供一种图像形成设备，其中与下述情形相比，图像缺陷的出现得到抑制，所述情形不包括通过利用形成下述粘合层而制造的充电辊，所述粘合层具有弹性，使得粘合层可被挤压至厚度的至多50%并在挤压释放后恢复至厚度的至多90%或高于90%。
根据本发明的第九方面，可以提供一种充电辊，其中与下述情形相比，导电弹性层的厚度不均匀的出现得到抑制，所述情形采用不包括形成下述粘合层的制造方法，所述粘合层具有弹性，使得粘合层可被挤压至厚度的至多50%并在挤压释放后恢复至厚度的至多90%或高于90%。
根据本发明的第十方面，可以提供一种充电辊，其中与下述情形相比，导电弹性层的厚度不均匀的出现得到抑制，所述情形采用不包括形成下述粘合层的制造方法，所述粘合层具有弹性，使得粘合层可被挤压至厚度的至多50%并在挤压释放后恢复至厚度的至多96%或高于96%。
根据本发明的第十一方面，可以提供一种充电辊，其中与粘合层不包括环氧树脂的情形相比，导电弹性层的厚度不均匀的出现得到抑制。
根据本发明的第十二方面，可以提供一种充电辊，其中与粘合层不包括选自氨基甲酸酯改性的环氧树脂和橡胶改性的环氧树脂中的至少一种的情形相比，导电弹性层的厚度不均匀的出现得到抑制。
根据本发明的第十三方面，可以提供一种充电单元，其中与下述情形相比，充电不均匀的出现得到抑制，所述情形不包括通过利用形成下述粘合层而制造的充电辊，所述粘合层具有弹性，使得粘合层可被挤压至厚度的至多50%并在挤压释放后恢复至厚度的至多90%或高于90%。
根据本发明的第十四方面，可以提供一种处理盒，其中与下述情形相比，图像缺陷的出现得到抑制，所述情形不包括通过利用形成下述粘合层而制造的充电辊，所述粘合层具有弹性，使得粘合层可被挤压至厚度的至多50%并在挤压释放后恢复至厚度的至多90%或高于90%。
根据本发明的第十五方面，可以提供一种图像形成设备，其中与下述情形相比，图像缺陷的出现得到抑制，所述情形不包括通过利用形成下述粘合层而制造的充电辊，所述粘合层具有弹性，使得粘合层可被挤压至厚度的至多50%并在挤压释放后恢复至厚度的至多90%或高于90%。
附图说明
将基于以下附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述，其中：
图1是示意性地示出根据本发明的示例性实施方式的充电辊的透视图；
图2是示意性地示出根据本发明的示例性实施方式的充电辊的截面图；
图3是示意性地示出具有十字头的挤出成型机的图；
图4是示意性地示出根据本发明的示例性实施方式的充电单元的透视图；
图5是示意性地示出根据本发明的示例性实施方式的图像形成设备的构造的图；以及
图6是示意性地示出根据本发明的示例性实施方式的处理盒的构造的图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的示例性实施方式。
充电辊及其制造方法
根据本发明的示例性实施方式的制造充电辊的方法包括：在圆筒形基材的外周表面上形成粘合层，该粘合层具有弹性，使得该粘合层可被挤压至厚度的至多50%并在挤压释放后可恢复至厚度的至多90%；和通过利用挤出成型机将导电弹性层的材料与其上形成有粘合层的基材一同挤出以在粘合层的外周表面上形成导电弹性层。
在制造充电辊中，在圆筒形基材上形成导电弹性层的方法的实例是挤出成型法，该方法例如通过利用包括十字头等的挤出成型机将预先已涂覆有粘合剂的基材与导电弹性层的材料一同挤出。
然而，当基材和导电弹性层的材料被挤出并穿过十字头时，可能发生其中圆筒形基材与十字头的中心失准的芯部失准，并且因此可以出现其中导电弹性层的厚度基于其位置而出现差异的厚度不均匀(不均匀的厚度)。
当使用厚度不均匀(不均匀的厚度)的充电辊来对图像形成设备的图像保持部件充电时，可能出现对图像保持部件充电不均匀，并且结果可能出现图像缺陷。
为抑制芯部失准，可以考虑减小将基材供给到十字头的供给路径的宽度的方法。然而，在该情况下，形成在基材的外周表面上的粘合层可能发生干扰，从而造成粘合层的剥离。
相反，在根据本示例性实施方式的制造充电辊的方法中，通过上述粘合层形成步骤而形成的粘合层具有弹性，使得粘合层被挤压至其厚度的至多50%并在挤压释放后恢复至厚度的至多90%或高于90%，更优选至多96%或高于96%。由于粘合层具有这样优异的弹性，因此假定当将具有粘合层的基材从供给路径供给到挤出成型机中的十字头时，基材穿过直径小于具有粘合层的基材的外径(包括粘合层的外径)的供给路径并且因此供给路径和基材的后冲(backlash)得到抑制，由此芯部失准得到抑制并且因此导电弹性层的厚度不均匀(不均匀的厚度)得到抑制。
由于粘合层甚至在穿过供给路径之后也可恢复至厚度的90%以上，因此预计粘合缺陷或者耐酸性(耐腐蚀性)缺陷会得到抑制。
-恢复率-
在形成在基材的外周表面上的粘合层中，通过测量在挤压释放后厚度被恢复的恢复率，来检查粘合层是否被挤压至其厚度的至多50%并且在挤压释放后是否恢复至厚度的至多90%。
具体地，通过制备相对于其上形成有粘合层的基材的外径(包括粘合层的外径)具有对应于粘合层厚度的50%的直径的圆筒形管(供给路径)或者具有对应于其50%的直径的突起的圆筒形管，使其上形成有粘合层的基材在室温(23℃，60%RH)穿过圆筒形管，并且在置于室温一小时或多于一小时之后测量其上形成有粘合层且穿过了圆筒形管(即，在挤压释放后)的基材的外径，计算出粘合层的厚度并计算出所测量的厚度与粘合层穿过圆筒形管之前的厚度之比。
-充电辊-
下面将参照附图描述充电辊的构造。
图1是示意性地示出根据本示例性实施方式的充电辊的透视图。图2是示意性地示出根据本示例性实施方式的充电辊的截面图。图2是沿图1的线A-A取的截面图。
如图1和图2所示，根据本示例性实施方式的充电辊121例如是包括圆筒形或柱形基材30(轴)和形成在基材30的外周表面上的导电弹性层31的辊部件。基材30和导电弹性层31利用粘合剂(未示出)彼此粘合。辊部件可包括形成在导电弹性层31的外周表面上的导电最外层32。
根据本示例性实施方式的充电辊121不局限于该构造，而是可以具有包括布置在导电弹性层31和导电最外层32之间的电阻调节层或变换防止层或者布置在导电最外层32的外表面(最外表面)上的涂覆层(保护层)的构造。
在本说明书中“导电性”是指在20℃时体积电阻率小于1×1013Ωcm。
以下将针对每个步骤描述制造充电辊的方法。
-粘合层的形成-
基材
首先将描述基材30。
基材30由金属或合金(如铝、铜合金和不锈钢)、镀有铬或镍等的铁，以及如导电树脂等导电材料形成。
基材30充当电极和充电辊的支撑部件。基材的材料的实例包括如铁(如自由切割钢)、铜、黄铜、不锈钢、铝和镍等金属。在本示例性实施方式中，基材30是杆状导电部件。外周面被镀覆的部件(如树脂或陶瓷部件)或者其中分散有导电材料的部件(如树脂或陶瓷部件)可用作基材30。基材30可以是中空部件(管状构件)或者非中空部件。
粘合层
粘合层是将导电弹性层31和基材30彼此结合的层，并且具有弹性，使得粘合层可被挤压至其厚度的至多50%并在挤压释放后可恢复至厚度的至多90%。
弹性基于粘合层所使用的粘合剂的类型而调节。稍后将描述适于使用的粘合剂合类型。
粘合层的厚度不受特别限制，但是优选在1μm～100μm范围内，并且更优选在5μm至50μm的范围内。粘合层可以通过将溶解于溶剂等中的橡胶或树脂涂敷在基材上而形成。在涂敷了粘合剂之后可以对其进行加热处理。
为了赋予导电性，可以向形成粘合层的粘合剂添加以下导电粉末：如科琴黑(Ketjenblack)和乙炔黑等炭黑；热解碳、石墨；如铝、铜、镍和不锈钢等各种导电金属或合金；如氧化锡、氧化铟、二氧化钛、氧化锡-氧化锑固溶体以及氧化锡-氧化铟固溶体等各种导电金属氧化物；以及其表面经处理而具有导电性的绝缘材料。
相对于100重量份粘合层，拟添加到粘合层的导电粉末的含量优选为0重量份～5重量份。
粘合剂的类型不受特别限制，但可以优选使用环氧树脂。粘合剂更优选包括氨基甲酸酯改性的环氧树脂或者橡胶改性的环氧树脂。
-环氧树脂-
环氧树脂优选为具有两个以上环氧基的化合物。
环氧树脂是指在一个分子中具有两个以上环氧基的单体、低聚体和聚合物的全部，并且其分子量和分子结构不受特别限制。其实例包括联苯型环氧树脂、双酚型环氧树脂、二苯乙烯型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、甲酚酚醛型环氧树脂、三苯甲烷型环氧树脂、烷基改性的三苯甲烷型环氧树脂、含三嗪核的环氧树脂、双环戊二烯改性的苯酚型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂(具有亚苯基骨架和二苯撑骨架等)。它们可以单独使用，或者以多种类型的组合使用。
这些物质中，可以优选使用联苯型环氧树脂、双酚型环氧树脂、二苯乙烯型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、甲酚酚醛型环氧树脂和三苯甲烷型环氧树脂，可以更优选使用联苯型环氧树脂、双酚型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂和甲酚酚醛型环氧树脂，并且可以进而更优选使用双酚型环氧树脂。
双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂、氨基甲酸酯改性的环氧树脂以及橡胶改性的环氧树脂的组合可以优选用作环氧树脂。
当双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂、氨基甲酸酯改性的环氧树脂以及橡胶改性的环氧树脂被组合使用时，氨基甲酸酯改性的环氧树脂和橡胶改性的环氧树脂在环氧树脂中的总含量优选为5重量%～70重量%，更优选为10重量%～50重量%。
氨基甲酸酯改性的环氧树脂
氨基甲酸酯改性的环氧树脂优选在分子中具有氨基甲酸酯键和两个以上环氧基，并且其一种、两种或更多种可以组合使用。
氨基甲酸酯改性的环氧树脂的环氧当量优选为200g/eq～250g/eq。
例如，通过使具有异氰酸酯基的包含氨基甲酸酯键的化合物(其通过使多羟化合物与聚异氰酸酯化合物彼此反应而获得)与包含羟基的环氧化合物彼此反应而获得的化合物可被优选用作氨基甲酸酯改性的环氧树脂。
多羟基化合物的实例包括如聚丙二醇等聚醚多元醇、聚酯多元醇、羟基羧酸和环氧烷烃的加合物、聚丁二烯多元醇以及聚烯烃多元醇。
多羟基化合物的分子量以重均分子量计优选为300～5000，并且更优选为500至2000。
聚异氰酸酯化合物优选为具有两个以上异氰酸酯基的化合物。异氰酸酯树酯的实例包括甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、联甲苯胺二异氰酸酯、异佛乐酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯、氢化二甲苯二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、三异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、赖氨酸酯三异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、二聚酸二异氰酸酯以及降冰片烯二异氰酸酯。可以使用其经预聚合的化合物。它们可以单独使用，或者以多种的组合使用。
当使包含氨基甲酸酯键的化合物与包含羟基的环氧化合物彼此反应时，获得在其末端具有自由异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物。通过使分子中具有至少一个羟基的环氧树脂(如双酚A的二缩水甘油醚、双酚F的二缩水甘油醚，或者脂肪族多元醇的二缩水甘油醚和缩水甘油)与氨基甲酸酯预聚物反应，获得氨基甲酸酯改性的环氧树脂。
制造氨基甲酸酯改性的环氧树脂的方法不受特别限制。例如，通过使氨基甲酸酯和环氧化物(例如环氧树脂)在存在大量环氧化物的情况下彼此反应，来制造氨基甲酸酯改性的环氧树脂。用于制造氨基甲酸酯改性的环氧树脂的环氧化物不受特别限制。例如，可以使用公知的环氧化物。
环氧当量和氨基甲酸酯改性的环氧树脂的添加量表示包括过量的制备用环氧树脂的氨基甲酸酯改性的环氧树脂的量。
橡胶改性的环氧树脂
当环氧树脂包括橡胶改性的环氧树脂时，可以优选使用具有两个以上环氧基并且具有橡胶骨架的环氧树脂。
构成骨架的橡胶的实例包括聚丁二烯、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)和羧基封端的丁腈橡胶(NBR)(CTBN)。这些橡胶改性的环氧树脂可以单独使用，或者以两种以上的组合使用。
橡胶改性的环氧树脂的环氧当量优选为200g/eq～350g/eq。
制造橡胶改性的环氧树脂的方法不受特别限制。例如，可以通过使橡胶和环氧化物在大量环氧物的情况下彼此反应，来制造橡胶改性的环氧树脂。用于制造橡胶改性的环氧树脂的环氧化物(例如，环氧树脂)不受特别限制。例如，可以使用公知的环氧化物。
由于在橡胶改性的环氧树脂中包含有过量的用于制备其的环氧树脂，因此环氧当量和橡胶改性的环氧树脂的添加量表示“包括过量环氧树脂的橡胶改性的环氧树脂”的量。
橡胶改性的环氧树脂的具体实例包括ADEKA树脂EPR-1309、EPR4030、EPR4023、EPR14151和EPR21(由ADEKA公司制造)。
固化剂
粘合剂可以包括固化剂。固化剂使用通常用作环氧树脂的固化剂。
本领域技术人员公知的所有固化剂均可用作环氧树脂的固化剂。其实例包括：具有2～20个碳的直链脂肪族二胺，如乙二胺、三亚甲基二胺、四亚甲基二胺和六亚甲基二胺；氨基化合物，如间苯二胺、对苯二胺、对苯二甲胺、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯基丙烷、4,4'-二氨基二苯基醚、4,4'-二氨基二苯基砜、4,4'-二氨基二环己烷、双(4-氨基苯基)苯基甲烷、1,5-二氨基萘、间苯二甲胺、1,1-双(4-氨基苯基)环己烷和二氰基二酰胺；甲阶酚醛型苯酚树脂，如苯胺改性的甲阶酚醛树脂和二甲基醚甲阶酚醛树脂；酚醛型苯酚树脂，如苯酚酚醛树脂、甲酚酚醛树脂、叔丁基苯酚酚醛树脂和壬基苯酚酚醛树脂；聚氧化苯乙烯(polyoxystyrene)，如聚对氧化苯乙烯；苯酚树脂，如苯酚芳烷基树脂；以及酸酐，但固化剂不限于这些实例。
它们可以以两种以上的组合使用。
固化剂的含量不受特别限制，并且其最优含量基于固化剂的种类而不同。例如，可以优选使用各固化剂的公知的最优含量。这些最优含量描述于例如“GeneralFundamentals of Epoxy Resins”(由Japan Society of Epoxy Resin Technology出版，2003)的第3章中。
其他组分
粘合剂除包括环氧树脂和固化剂之外，还可以包括催化剂、固化加速剂、无机填料、有机或聚合物填料、阻燃剂、抗静电剂、导电性提供剂、润滑剂、滑动性提供剂、表面活性剂和着色剂等。粘合剂可以包括它们中的两种以上。
粘合剂的制备
制备粘合剂的方法不受特别限制，但例如可以使用公知的方法制备粘合剂。例如，粘合剂通过捏合环氧树脂、固化剂和其他组分(如固化加速剂等)而获得。
粘合层的形成
粘合层可以通过将溶解于溶剂中的橡胶或树脂涂敷于基材30上而形成。
溶剂的实例包括典型的有机溶剂，如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、苯甲醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、二噁烷、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、氯苯和甲苯。这些溶剂单独使用，或者以两种以上的混合物使用。
-导电弹性层形成步骤-
导电弹性层
下面将描述导电弹性层31。
导电弹性层31包括例如弹性材料、导电材料和其他添加剂(如果需要)。导电弹性层31是形成在基材30的外周表面上的层，二者之间夹有粘合层。
弹性材料的实例包括异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、表氯醇橡胶、丁基橡胶、聚氨酯、有机硅橡胶、氟橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、丁腈橡胶、乙烯-丙烯橡胶、表氯醇-环氧乙烷共聚物橡胶、表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物橡胶、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物橡胶(EPDM)、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶(NBR)、天然橡胶及其混合橡胶。其中，可以优选使用聚氨酯、有机硅橡胶、EPDM、表氯醇-环氧乙烷共聚物橡胶、表氯醇-环氧乙烷烯丙基缩水甘油醚共聚物橡胶、NBR及其混合橡胶。这些弹性材料可以经发泡或不经发泡。
导电材料的实例包括电子导电材料和离子导电材料。电子导电材料的实例包括：如科琴黑和乙炔黑等炭黑的粉末；热解碳、石墨；如铝、铜、镍和不锈钢等各种导电金属或合金；如氧化锡、氧化铟、二氧化钛、氧化锡-氧化锑固溶体以及氧化锡-氧化铟固溶体等各种导电金属氧化物；以及其表面经处理而具有导电性的绝缘材料。离子导电材料的实例包括：如四乙基铵或十二烷基三甲基铵等的高氯酸盐和氯酸盐；如锂和镁等碱金属以及碱土金属的高氯酸盐和氯酸盐。
这些导电材料可以单独使用，或者以两种以上的组合使用。
此处，炭黑的具体实例包括：“SPECIAL BLACK350”、“SPECIAL BLACK 100”、“SPECIAL BLACK250”、“SPECIAL BLACK5”、“SPECIAL BLACK4”、“SPECIAL BLACK4A”、“SPECIAL BLACK550”、“SPECIAL BLACK6”、“COLOR BLACK FW200”、“COLOR BLACK FW2”和“COLOR BLACK FW2V”，其均由Evonik Degussa Corporation制造；和“MONARCH1000”、“MONARCH 1300”、“MONARCH1400”、“MOGUL-L”和“REGAL400R”，其均由Cabot Corporation制造。
这些导电材料的平均粒径优选为1nm～200nm。
平均粒径通过以下方式计算：使用电子显微镜观察通过切割导电弹性层31而获得的样品，测量100个导电材料颗粒的直径(最大直径)，并取所测量的直径的平均值。
平均粒径可以通过例如使用由Sysmex公司制造的Zetasizer Nano ZS来测量。
拟添加的导电材料的量不受特别限制。但是，在电子导电材料的情形中，相对于100重量份弹性材料，导电材料的量优选为1重量份～30重量份，并且更优选为15重量份～25重量份。在离子导电材料的情形中，相对于100重量份弹性材料，导电材料的量优选为0.1重量份～5.0重量份，并且更优选为0.5重量份～3.0重量份。
混合至导电弹性层31中的其他添加剂的实例包括通常可添加于弹性层的材料，如软化剂、增塑剂、固化剂、硫化剂、硫化加速剂、抗氧化剂、表面活性剂、偶联剂和填料(如二氧化硅和碳酸钙)。
导电弹性层的形成
导电弹性层31通过例如以下方式形成在粘合层的外周表面上：通过使用包括十字头等的挤出成型机将导电弹性层的材料与其上形成有粘合层的基材30一同挤出。
下面将参照附图描述使用包括十字头的挤出成型机形成导电弹性层的方法。
图3显示了用于形成本示例性实施方式的弹性层的橡胶辊制造设备(包括十字头的挤出成型机)210的构造。
本示例性实施方式的橡胶辊制造设备210包括排出器212(其包括所谓的十字头模)、设置在排出器212下方的加压器214，和设置在加压器214下方的牵拉器216。
排出器212包括：橡胶材料供给单元218，其供给未硫化的橡胶材料(导电弹性层31的材料)；挤出单元220，其以圆筒形状挤出由橡胶材料供给单元218供给的橡胶材料；和芯部供给单元224，其将芯部222(其上形成有粘合层的基材30)供给至由挤出单元220以圆筒形状挤出的橡胶材料的中心部分。
橡胶材料供给单元218包括处在圆筒体226中的螺杆228。螺杆228受到驱动电机230的旋转驱动。橡胶材料被输入至输入口232，该输入口232设置在圆筒体226的驱动电动机230的一侧。输入至输入口232的橡胶材料被推进至挤出单元220，同时被圆筒体226内的螺杆228捏合。通过调整螺杆228的转速，可以调节橡胶材料被推进的速度。
挤出单元220包括连接于橡胶材料供给单元218的圆筒箱234、设置在箱234中心处的柱状心轴236，和设置在心轴236下方的排出头238。心轴236由保持部件240保持在箱234中。排出头238由保持部件242保持在箱234中。在心轴236的外周表面(一部分是保持部件240的外周表面)与保持部件242的内周表面(一部分是排出头238的内周表面)之间形成环形流动通道244，橡胶材料在该通道244中以环形流动。
在心轴236的中心形成芯部222所穿过的插入孔246。心轴236的下部向其末端逐渐变细。心轴236尖端下方的区域是交汇区248，由插入孔246供给的芯部222与由环形流动通道224供给的橡胶于其中交汇。即，橡胶材料以圆筒形状被挤向交汇区248，并且芯部222被供给至以圆筒形状挤出的橡胶材料的中心部分。
芯部供给单元224包括设置在心轴236上方的辊对250。设置有多对(三对)辊对250。各辊对250的一个辊利用带252连接于驱动辊254。当驱动辊254被驱动时，被辊对250各自压紧的芯部222被推进至心轴236的插入孔246。芯部222具有预定长度，并且通过利用辊对250使在后芯部222向前推进从而挤出存在于心轴236的插入孔246中的在前芯部222，由此使多个芯部222依次穿过插入孔246。当在前芯部222的前端位于心轴236的尖端处时，驱动辊254的驱动临时停止，并且在心轴236下方的交汇区域248中以一定间隙推进各芯部222。
以此方式，在排出器212中，橡胶材料以圆筒形状在交汇区域248中被挤出，并且芯部222被依次推进，在橡胶材料的中心部分具有间隙。因此，芯部222的外周表面涂覆有橡胶材料，并且在芯部222(其上形成有粘合层的基材30)的外周表面上形成橡胶辊部分256(即，导电弹性层)。
导电弹性层31的厚度优选为1mm～10mm，并且更优选为2mm～5mm。
导电弹性层31的体积电阻率优选为103Ωcm～1014Ωcm。
导电最外层
导电最外层32的聚合材料不受特别限制。其实例包括聚酰胺、聚氨酯、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯共聚物、聚酯、聚酰亚胺、有机硅树脂、丙烯酸类树脂、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯-四氟乙烯共聚物、三聚氰胺树脂、氟橡胶、环氧树脂、聚碳酸酯、聚乙烯醇、纤维素、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
这些聚合材料可以单独使用，或者以两种以上的混合物或共聚物使用。聚合材料的数均分子量优选为1,000～100,000，并且更优选为10,000～50,000。
导电最外层32可以由通过将用于导电弹性层31的导电材料或作为导电材料的下述各种颗粒与聚合材料混合而获得的组合物形成。其添加量不受特别限制，但相对于100重量份聚合材料，优选为1重量份～50重量份，并且更优选为5重量份～20重量份。
作为颗粒，可以单独或混合使用金属氧化物和络合金属氧化物(如二氧化硅、氧化铝和钛酸钡)和聚合物粉末(如四氟乙烯和偏二氟乙烯)，但颗粒不限于这些实例。
考虑到抵抗充电部件的摩擦的耐久性，导电最外层32的厚度优选较厚，但厚度优选为0.01μm～1000μm，更优选为0.1μm～500μm，进而更优选为0.5μm～100μm。
导电最外层32可以利用浸渍法、喷射法、真空沉积法或等离子涂布法等形成在导电弹性层上。从制造过程方面考虑，这些方法中优选浸渍法。
充电单元
下面将描述根据本示例性实施方式的充电单元。
图4是示意性地示出根据本示例性实施方式的充电单元的透视图。
在根据本示例性实施方式的充电单元中，本示例性实施方式所述的充电辊被用作充电辊。
具体而言，在根据本示例性实施方式的充电单元12中，例如，充电辊121和清洁部件122以特定的侵入量(inroad amount)彼此接触，如图4所示。充电辊121的基材30和清洁部件122的基材122A的轴向上的两端由导电轴承123(导电轴承)保持，使得这些部件可旋转。电源124连接于导电轴承123的其中之一。
根据本示例性实施方式的充电单元不限于上述构造，并且，例如可以拆去清洁部件122。
清洁部件122是用于清洁充电辊121的表面并且被形成为例如辊状的清洁部件。清洁部件122包括例如具有圆筒形或柱状的基材122A和在基材122A的外周表面上上的弹性层122B。
基材122A为棒状导电部件。基材的材料的实例包括如铁(如自由切割钢)、铜、黄铜、不锈钢、铝和镍等金属。具有被镀覆的外周表面的部件(如树脂或陶瓷部件)或者其中分散有导电材料的部件(如树脂或陶瓷部件)可以被用作基材122A。基材122A可以是中空部件(管状部件)或非中空部件。
弹性层122B由具有三维多孔结构的泡沫形成，在其表面内或表面上具有空隙或不均匀度(下文中称作小室(cell))，并优选具有弹性。弹性层122B包括发泡树脂材料或橡胶材料，例如聚氨酯、聚乙烯、聚酰胺、烯烃、三聚氰胺或聚丙烯、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶(NBR)、乙烯-丙烯-丁二烯共聚橡胶(EPDM)、天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁二烯、聚硅氧烷和腈。
在发泡树脂材料和橡胶材料中，特别适合使用耐撕裂和拉伸强度的聚氨酯，以便可以通过在充电辊121上方摩擦滑动来有效地清洁色调剂或外添剂的颗粒，使充电辊121的表面难以因被清洁部件122摩擦而损坏，并且长期使弹性层难以断开或破坏。
聚氨酯不受特别限制，其实例包括反应物，如多元醇(如聚酯多元醇、聚醚聚酯和丙烯酰多元醇)和异氰酸酯(如2,4-亚甲苯基二异氰酸酯、2,6-三氯乙烯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、联甲苯胺二异氰酸酯和1,6-六亚甲基二异氰酸酯)和基于增链剂的反应物(如1,4-丁二醇和三羟甲基丙烷)。聚氨酯通常利用发泡剂(如水或偶氮化合物(如偶氮二甲酰胺和偶氮二异丁腈))发泡。
弹性层122B中小室的数量优选为20个/25mm～80个/25mm，更优选为30个/25mm～80个/25mm，并且进而更优选为30个/25mm～50个/25mm。
弹性层122B的硬度优选为100N～500N，更优选为100N～400N，并且进而更优选为150N～400N。
导电轴承123是保持充电辊121和清洁部件122以使其可一同旋转并维持二者之间的轴间距的部件。导电轴承123可以具有任何材料和形状，只要它们由导电材料形成即可。其实例包括导电轴承或导电滑动轴承。
电源124是对导电轴承123施加电压以对充电辊121和清洁部件122充电至相同极性的装置，并且使用的是已知的高压电源。
在根据本示例性实施方式的清洁单元12中，充电辊121和清洁部件122例如通过由电源124对导电轴承123提供电压而被充电至相同极性。
图像形成设备和处理盒
根据本示例性实施方式的图像形成设备包括：图像保持部件；充电单元，其对图像保持部件充电；潜像形成单元，其在图像保持部件的经充电的表面上形成潜像；显影单元，其使用色调剂使形成于图像保持部件表面上的潜像显影以形成色调剂图像；和转印单元，其将形成于图像保持部件表面上的色调剂图像转印至记录介质。上述根据本示例性实施方式的充电单元被用作充电单元(充电装置)。
另一方面，根据本示例性实施方式的处理盒可连接于例如具有上述构造的图像形成设备并可从其上拆卸，并包括图像保持部件和对图像保持部件充电的充电单元。上述根据本示例性实施方式的上述充电单元被用作充电单元。如果需要，根据本示例性实施方式的处理盒可以包括选自由以下单元组成的组中的至少一种：使用色调剂使形成于图像保持部件表面上的潜像显影以形成色调剂图像的显影单元、将形成于图像保持部件表面上的色调剂图像转印至记录介质的转印单元，和除去转印后残留在图像保持部件表面上的色调剂的清洁单元。
下面将参照附图描述根据本示例性实施方式的图像形成设备和处理盒。图5是示意性地示出根据本示例性实施方式的图像形成设备的构造的图。图6是示意性地示出根据本示例性实施方式的处理盒的构造的图。
如图5所示，根据本示例性实施方式的图像形成设备101包括图像保持部件10，并且围绕图像保持部件10还包括对图像保持部件10充电的充电单元12、使由充电单元12充电的图像保持部件10曝光以形成潜像的曝光单元14、使用色调剂使由曝光单元14形成的潜像显影以形成色调剂图像的显影单元16、将由显影单元16形成的色调剂图像转印至记录介质P的转印单元18，和转印后除去残留在图像保持部件10表面上的色调剂的清洁单元20。图像形成设备101还包括将由转印单元18转印至记录介质P的色调剂图像定影的定影单元22。
根据本示例性实施方式的图像形成设备101采用设置有充电辊121的根据本示例性实施方式的充电单元作为充电单元12，并采用与充电辊121接触设置的清洁部件122、保持充电辊121和清洁部件122的轴向上的两端以使其可独立地旋转的导电轴承123(导电轴承)，和连接于导电轴承123其中之一的电源124。
另一方面，根据本示例性实施方式的图像形成设备101采用如背景技术所述的电子照相图像形成设备的已知构件作为充电单元12(充电辊121)以外的构件。下面将描述各构件的实例。
图像保持部件10采用已知的感光体而不受任何特别限制，并且可以适当地使用所谓的功能分离型有机感光体，其中电荷生成层和电荷输送层是分离的。图像保持部件10的表面层可以涂覆有具有电荷输送功能和交联结构的保护层。作为保护层的交联组分，优选采用由硅氧烷类树脂、苯酚类树脂、三聚氰胺树脂、胍胺树脂和丙烯酸类树脂形成的感光体。
例如，将激光光学系统或LED阵列用作曝光单元14。
显影单元16为下述显影装置，其使在其表面上形成有显影剂层的显影剂保持部件接触或靠近图像保持部件10，并将色调剂附着于图像保持部件10表面上以形成色调剂图像。显影单元16的显影方法优选采用已知的使用双组分显影剂的方法。使用双组分显影剂的显影方法的实例包括层叠法和磁刷法。
转印单元18可以采用任何非接触型转印法(例如利用电晕管)和接触型转印法，接触型转印法使导电转印辊与图像保持部件10接触且在其间夹持记录介质P，并将色调剂图像转印至记录介质P。
清洁单元20是使例如清洁刮板与图像保持部件10表面直接接触以除去附着于表面的色调剂、纸粉和颗粒的部件。在清洁单元20中，可以使用清洁刷或清洁辊等代替清洁刮板。
使用加热辊的加热定影装置适合用作定影单元22。例如，加热定影装置包括下述定影辊和加压辊或加压带，所述定影辊在其圆筒形芯部内侧具有加热灯并且具有形成于其外周表面上的来自耐热树脂涂覆层或耐热橡胶涂覆层的所谓的防粘层，所述加压辊或加压带被设置为以特定接触压力与定影辊进行接触，并且在圆筒形芯部的外周表面或带状基材的表面上具有耐热弹性层。对未定影的色调剂图像进行定影的过程例如通过以下方式进行：使其上形成有未定影的色调剂图像的记录介质P在定影辊和加压辊或加压带之间穿过，并通过使色调剂中的粘合剂树脂和添加剂等热熔融而将未定影的色调剂图像定影。
根据本示例性实施方式的图像形成设备101不限于上述构造，并且可以是采用中间转印部件的中间转印型图像形成设备，或者是其中形成不同颜色的色调剂图像的图像形成单元被平行布置的所谓的串联型图像形成设备。
另一方面，如图6所示，根据本示例性实施方式的处理盒为下述处理盒102，其中在图5所示的图像形成设备中，通过使用包括曝光开口24A、电荷去除曝光开口24B和附着轨道24C的箱部件24，将图像保持部件10、对图像保持部件充电的充电单元12、使用色调剂使由曝光单元14形成的潜像显影以形成色调剂图像的显影单元16以及除去转印后残留在图像保持部件10表面上的色调剂的清洁单元20一体化地组合、保持和构建。处理盒102可拆卸地附着于图5所示的图像形成设备101。
实施例
下面将参照实施例更详细地描述本发明，但本发明并不限于这些实施例。只要未另外指出，“份”均指“重量份”。
实施例1
充电辊的制造
-导电弹性层的形成-
粘合层的形成
将由SUM23L形成的基材化学镀上厚度为5μm的镍，然后使用六价铬酸盐获得直径为8mm的导电基材。
之后，用球磨机将下述混合物混合1小时，然后通过刷涂在基材的表面上形成厚度为20μm的粘合层。
混合物的制造
将207.2g环氧当量为201g/eq的双酚S型液体环氧树脂(TX-0710(下文中简写为BPSEp)，由Tohto Kasei Co.,Ltd.制造)和48.01g的羟值为55.4mgKOH/g的作为多元醇的双官能聚醚多元醇(P-2000(下文中简写为PPG2000)，由ADEKA Corporation制造)引入包括氮气引入管、干燥管和搅拌器的1000ml四口可拆式烧瓶中，在80℃搅拌所得物2小时，向其添加11.9g作为聚异氰酸酯的市售MDI试剂，并进一步搅拌所得物2小时，由此合成在两端具有异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物。
然后，向其添加2.2g作为增链剂的市售1,4-丁二醇试剂(下文中简写为BD)和0.1g作为催化剂的使用四氢呋喃(下文中简写为THF)稀释20倍的二正丁基二月桂酸锡溶液的市售试剂(下文中简写为DBTDL)，将温度升高至100℃，通过测量红外吸收谱验证了异氰酸酯基(下文中简写为NCO基)的吸收峰消失，并且原位氨基甲酸酯改性的BPSEp的合成完成。
取52g和78g原位合成的氨基甲酸酯改性的BPSEp(30phr)，并向其分别添加80g和30g BPSEp，并且搅拌和稀释所得物，由此制备原位氨基甲酸酯改性的BPSEp(10phr)和原位氨基甲酸酯改性的BPSEp(20phr)。
将作为固化剂的3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺(Ethacure100(下文中简写为DETDA)，由Albemarle Japan Corporation制造)和作为固化加速剂的2-乙基-4-甲基咪唑(Curezol2E4MZ(下文中简写为2E4MZ)，由Shikoku Chemicals Corporation制造)以以下组成与如上合成的原位氨基甲酸酯改性的BPSEp(10phr)、原位氨基甲酸酯改性的BPSEp(20phr)和原位氨基甲酸酯改性的BPSEp(30phr)混合，在60℃使用Raymond搅拌器搅拌所得物5分钟以上，并在60℃对所得物进行真空消泡30分钟以上。此时PPG2000/MDI/BD的摩尔比为1/2/1，并且氨基甲酸酯的改性率为相对于100重量份BPSEp为30重量份。
·环氧树脂：70份(环氧树脂1：双酚A型环氧树脂jER828，由Japan Epoxy ResinsCo.,Ltd.制造)
·氨基甲酸酯改性的环氧树脂：30份(上述氨基甲酸酯改性的环氧树脂)
·固化剂：35份(3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺)
·固化加速剂：0.5份(2-乙基-4-甲基咪唑)
·导电材料：2份(炭黑，Ketjenblack EC：由Ketjen Black International Co.制造)
弹性层的形成
将具有以下组合的混合物使用开放式轧辊捏合，并挤出至粘合层的表面，并且使用成型机形成弹性层并使其硫化。此时，轴输送路径的外部尺寸为8mmφ，使用的是外径为7.98mmφ、长度为350mm的基材，并且使用由Mitsuba Mfg.Co.,Ltd.制造的40mm挤出机和硬模喷嘴内径为13mmφ的十字头模作为十字头挤出机。
在挤出成型过程中，不会引起基材的堵塞。此时，粘合层的恢复率(相对于穿过输送路径之前的厚度的恢复率)为97.5%。通过以下方法测量的芯部失准为30μm。
·橡胶材料：100份(表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物橡胶Gechron3106：Zeon Corporation制造)
·导电材料(炭黑ASAHI Thermal：Asahi Carbon Co.,Ltd.制造)：15份
·导电材料(Ketjenblack EC：Lion Corporation制造)：5份
·离子导电材料(高氯酸锂)：1份
·硫化剂(Sulfur200Mesh：Tsurumi Chemical Industry Co.,Ltd.制造)：1份
·硫化加速剂(Nocceler DM：Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.,Ltd.制造)：2.0份
·硫化加速剂(Nocceler TT：Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.,Ltd.制造)：0.5份
·硫化加速助剂(氧化锌一级氧化锌：Seido Chemical Industry Co.,Ltd.制造)：3.0份
·硬脂酸：1.5份
测量芯部失准(总失准)的方法
通过以下方式测量芯部失准(总失准)的幅度：在旋转作为测量目标的其上形成有弹性层的导电部件(下文中称作“辊”)的同时使用激光，测量参考板至辊的距离的变化，将变化的最大值与最小值之间的差值设定为失准，测量沿辊的长度方向上的以下点的失准，和将测量点的失准的最大值定义为芯部失准。
具体而言，使用由Asaka Riken Co.,Ltd.制造的辊直径测量系统(ROLL2000)，将拟测量的辊安置在由Asaka Riken Co.制造的辊直径测量系统(ROLL2000)中，以支持用于测量圆周失准的充当参考面的辊的两端，在辊转速为60rpm和旋转时间为5秒的条件下测量拟测量的辊与平行于该辊设置的刀口之间的距离，并由持续5秒的距离变化计算圆周失准。该测量在总计五个位置进行，它们是距离辊两端5mm的两个位置和将轴向的中心部分中相对距离两端5mm的位置三等分的三个位置，并将变化的最大值与最小值之间的差值定义为总失准。
表面层的形成
使用MEK稀释通过使用珠磨机分散以下混合物而获得的分散体A，通过浸渍将所得物涂敷于弹性层的表面，在180℃将所得物加热和干燥30分钟，以形成厚度为7μm的表面层，由此获得导电弹性辊1。
·聚合材料：100份(饱和共聚聚酯树脂溶液VYLON30SS：由Toyobo Co.,Ltd.制造)
·固化剂：26.3份(氨基树脂溶液SUPER BECKAMINE G82160：由DIC Co.Ltd.制造)
·导电材料：10份(炭黑MONARCH1000：由Cabot Corporation制造)
实施例2
粘合层的形成
将由SUM23L形成的基材化学镀上厚度为5μm的镍，然后使用六价铬酸盐获得直径为8mm的导电基材。
之后，用球磨机将下述混合物混合1小时，然后通过刷涂在基材的表面上形成厚度为10μm的粘合层。
·环氧树脂：50份(环氧树脂1：双酚A型环氧树脂jER828，由Japan Epoxy ResinsCo.,Ltd.制造)
·氨基甲酸酯改性的环氧树脂：50份(氨基甲酸酯改性的环氧树脂：ADEKA树脂EPU7811，由ADEKA Corporation制造)
·导电材料：2份(炭黑：Ketjenblack EC，由Ketjen Black International Co.制造)
弹性层的形成
使用与实施例1相似的方法形成弹性层。
在挤出成型过程中，不会引起基材的堵塞。此时，粘合层的恢复率为91%。芯部失准为32μm。
表面层的形成
使用与实施例1相似的方法形成表面层。
实施例3
粘合层的形成
将由SUM23L形成的基材化学镀上厚度为5μm的镍，然后使用六价铬酸盐获得直径为8mm的导电基材。
之后，用球磨机将下述混合物混合1小时，然后通过刷涂在基材的表面上形成厚度为10μm的粘合层。
·环氧树脂：50份(环氧树脂1：双酚A型环氧树脂jER828，由Japan Epoxy ResinsCo.,Ltd.制造)
·氨基甲酸酯改性的环氧树脂：50份(橡胶改性的环氧树脂：ADEKA树脂EPR1309，由ADEKA Corporation制造)
·导电材料：2份(炭黑：Ketjenblack EC，由Ketjen Black International Co.制造)
弹性层的形成
使用与实施例1相似的方法形成弹性层。
在挤出成型过程中，不会引起基材的堵塞。此时，粘合层的恢复率为96%。芯部失准为26μm。
表面层的形成
使用与实施例1相似的方法形成表面层。
实施例4
粘合层的形成
将由SUM23L形成的基材化学镀上厚度为5μm的镍，然后使用六价铬酸盐获得直径为8mm的导电基材。
之后，用球磨机将下述混合物混合1小时，然后通过刷涂在基材的表面上形成厚度为10μm的粘合层。
·聚酰胺树脂：50份(聚酰胺树脂：N-甲氧基甲基聚酰胺树脂TORESIN F30K，由Nagase Chemtex Corporation制造)
·氨基甲酸酯改性的环氧树脂：50份(氨基甲酸酯改性的环氧树脂：ADEKA树脂EPU7811，由ADEKA Corporation制造)
·导电材料：2份(炭黑：Ketjenblack EC，由Ketjen Black International Co.制造)
弹性层的形成
使用与实施例1相似的方法形成弹性层。
在挤出成型过程中，不会引起基材的堵塞。此时，粘合层的恢复率为93%。芯部失准为32μm。
表面层的形成
使用与实施例1相似的方法形成表面层。
实施例5
粘合层的形成
将由SUM23L形成的基材化学镀上厚度为5μm的镍，然后使用六价铬酸盐获得直径为8mm的导电基材。
之后，用球磨机将下述混合物混合1小时，然后通过刷涂在基材的表面上形成厚度为10μm的粘合层。
·环氧树脂：50份(环氧树脂1：双酚A型环氧树脂jER828，由Japan Epoxy ResinsCo.,Ltd.制造)
·改性的有机硅树脂：50份(改性的有机硅树脂：PM100，由Cemedine Co.,Ltd.制造)
·导电材料：2份(炭黑：Ketjenblack EC，由Ketjen Black International Co.制造)
弹性层的形成
使用与实施例1相似的方法形成弹性层。
在挤出成型过程中，不会引起基材的堵塞。此时，粘合层的恢复率为94%。芯部失准为32μm。
表面层的形成
使用与实施例1相似的方法形成表面层。
比较例1
粘合层的形成
将由SUM23L形成的基材化学镀上厚度为5μm的镍，然后使用六价铬酸盐获得直径为8mm的导电基材。
之后，用球磨机将下述混合物混合1小时，然后通过刷涂在基材的表面上形成厚度为10μm的粘合层。
·环氧树脂：90份(环氧树脂1：双酚A型环氧树脂jER828，由Japan Epoxy ResinsCo.,Ltd.制造)
·氨基甲酸酯改性的环氧树脂：10份(橡胶改性的环氧树脂：ADEKA树脂EPR1309，由ADEKA Corporation制造)
·导电材料：2份(炭黑：Ketjenblack EC，由Ketjen Black International Co.制造)
弹性层的形成
使用与实施例1相似的方法形成弹性层。
在挤出成型过程中，不会引起基材的堵塞。此时，粘合层的恢复率为88%。芯部失准为28μm。
表面层的形成
使用与实施例1相似的方法形成表面层。
比较例2
粘合层的形成
将由SUM23L形成的基材化学镀上厚度为5μm的镍，然后使用六价铬酸盐获得直径为8mm的导电基材。
之后，用球磨机将下述混合物混合1小时，然后通过刷涂在基材的表面上形成厚度为10μm的粘合层。
·环氧树脂：100份(环氧树脂1：双酚A型环氧树脂jER828，由Japan Epoxy ResinsCo.,Ltd.制造)
·导电材料：2份(炭黑：Ketjenblack EC，由Ketjen Black International Co.制造)
弹性层的形成
使用与实施例1相似的方法形成弹性层。
在挤出成型过程中造成了基材的堵塞，由此未能成型。此时，粘合层的恢复率为52.5%。
比较例3
在导电基材上形成弹性层而不形成实施例1中的粘合层。
挤出成型过程中未造成基材的堵塞，但芯部失准为70μm。
使用与实施例1相似的方法形成表面层。
评价
基材的表面状态
将充电辊在高温高湿(45℃和95%RH)条件下保持10天，观察其表面状态，从充电辊上除下包括表面层的弹性层，并观察基材的表面。结果如表1中所示。
A：与形成弹性层之前的表面状态不存在差异。
B：在粘合层和导电基材中的至少一者中观察到针孔。
C：导电基材被腐蚀并且膨胀，并在粘合层和导电基材中的至少一者中观察到剥离。
粘合性
为检查粘合层的粘合强度，利用切割机在充电辊的弹性层中形成切口，并用手尝试弹性层的剥离。
A：因强粘合而难以剥离或者观察到弹性层的破裂。
B：在导电基材与粘合层之间的界面处或者在粘合层与弹性层之间的界面处存在阻力，但它们被剥离。
C：在导电基材与粘合层之间的界面处或者在粘合层与弹性层之间的界面处观察到容易剥离。
图像品质
将充电辊安装在由富士施乐株式会社制造的彩色复印机DocuCentre Color a450的鼓盒上作为充电辊，并在10℃和15%RH的条件以及28℃和85%RH的条件下使用DocuCentreColor a450打印50%半色调图像。
A：未出现浓度不均匀、白点、色点。
B：轻微和局部地出现浓度不均匀、白点、色点。
C：出现浓度不均匀、白点、色点。
充电维持性
将充电辊安装在DocuCentre Color400CP(由富士施乐株式会社制造)的鼓盒上，进行50000张A4纸的打印测试(在10℃和15RH%条件下打印50000张)，然后通过使用DocuCentre Color400CP打印50%半色调图像，并基于以下标准由图像缺陷来评价所获得的图像。
A：不存在图像错误。
B：局部出现图像错误。
C：图像错误作为整体出现。
表1
提供对本发明的实施方式的前述描述是为了说明和描述的目的。并非试图穷尽本发明所披露的精确形式或将本发明限制于所披露的精确形式。显然，许多改进和变化对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述所述实施方式是为了能够最好地解释本发明的原理及其实际用途，由此使得本领域的其他技术人员能够理解适用于预计的特定用途的本发明的各种实施方式和各种改进方案。本发明的范围由下述权利要求及其等同物所限定。

Claims (11)

1.一种制造充电辊的方法，所述方法包括：
在圆筒形基材的外周表面上形成粘合层，所述粘合层具有弹性，使得所述粘合层能被挤压至厚度的至多50％并在所述挤压释放后恢复至厚度的90％或高于90％；以及
通过使用挤出成型机将导电弹性层的材料与其上形成有所述粘合层的所述基材一同挤出，以在所述粘合层的外周表面上形成所述导电弹性层，
其中，所述粘合层包括环氧树脂，所述环氧树脂包括选自氨基甲酸酯改性的环氧树脂和橡胶改性的环氧树脂中的至少一种，所述氨基甲酸酯改性的环氧树脂和所述橡胶改性的环氧树脂在所述环氧树脂中的总含量为10重量％～50重量％。
2.如权利要求1所述的制造充电辊的方法，其中，所述粘合层具有弹性，使得所述粘合层能被挤压至厚度的至多50％并在所述挤压释放后恢复至厚度的96％或高于96％。
3.一种充电辊，所述充电辊使用权利要求1～2中任一项所述的制造充电辊的方法而制造。
4.一种充电单元，所述充电单元包括如权利要求3所述的充电辊。
5.一种处理盒，所述处理盒包括：
图像保持部件；和
充电单元，所述充电单元对所述图像保持部件充电，并且包括如权利要求3所述的充电辊，
其中，所述处理盒能从图像形成设备拆卸。
6.一种图像形成设备，所述图像形成设备包括：
图像保持部件；
充电单元，所述充电单元对所述图像保持部件充电，并且包括如权利要求3所述的充电辊；
潜像形成单元，所述潜像形成单元在经充电的图像保持部件的表面上形成潜像；
显影单元，所述显影单元使用色调剂使形成于所述图像保持部件的表面上的所述潜像显影以形成色调剂图像；以及
转印单元，所述转印单元将形成于所述图像保持部件的表面上的所述色调剂图像转印至记录介质。
7.一种充电辊，所述充电辊包括：
圆筒形基材；以及
形成在所述圆筒形基材的外周表面上的粘合层，
其中，所述粘合层具有弹性，使得所述粘合层能被挤压至厚度的至多50％并在所述挤压释放后恢复至厚度的90％或高于90％，
其中，所述粘合层包括环氧树脂，所述环氧树脂包括选自氨基甲酸酯改性的环氧树脂和橡胶改性的环氧树脂中的至少一种，所述氨基甲酸酯改性的环氧树脂和所述橡胶改性的环氧树脂在所述环氧树脂中的总含量为10重量％～50重量％。
8.如权利要求7所述的充电辊，其中，所述粘合层具有弹性，使得所述粘合层能被挤压至厚度的至多50％并在所述挤压释放后恢复至厚度的96％或高于96％。
9.一种充电单元，所述充电单元包括权利要求7～8中任一项所述的充电辊。
10.一种处理盒，所述处理盒包括：
图像保持部件；和
充电单元，所述充电单元对所述图像保持部件充电，并且包括如权利要求7所述的充电辊，
其中，所述处理盒能从图像形成设备拆卸。
11.一种图像形成设备，所述图像形成设备包括：
图像保持部件；
充电单元，所述充电单元对所述图像保持部件充电，并且包括如权利要求7所述的充电辊；
潜像形成单元，所述潜像形成单元在经充电的图像保持部件的表面上形成潜像；
显影单元，所述显影单元使用色调剂使形成于所述图像保持部件的表面上的所述潜像显影以形成色调剂图像；以及
转印单元，所述转印单元将形成于所述图像保持部件的表面上的所述色调剂图像转印至记录介质。
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