CN103765320A - 图像形成装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像形成装置及其制造方法，其可以降低装置中的辊构件整体所需的成本，并且可以简化辊构件的制造过程。图像形成装置包括在轴的外周上具有由相同组成的聚氨酯泡沫形成的弹性层的至少两种类型的辊。所述至少两种类型的辊选自包括调色剂供给辊、转印辊和清洁辊的组。优选地，将所述至少两种类型的辊中的至少一种进行热压处理。

Description

图像形成装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种图像形成装置及其制造方法，更具体地，涉及包含调色剂供给辊、转印辊和清洁辊中的至少两种类型的辊的图像形成装置及其制造方法。
背景技术
一般情况下，在电子照相图像形成装置如复印机或打印机的显影单元中，如图1所示，设置图像形成构件10如保持静电潜像的感光体；显影辊11，其通过使图像形成构件10与所述辊接触并将支承在所述辊的表面上的调色剂20附着至图像形成构件10而使静电潜像成为可视图像；和用于为显影辊11提供调色剂20的调色剂供给辊12。在图示的显影单元中，通过一系列过程进行图像形成，其中调色剂20经由调色剂供给辊12和显影辊11从调色剂存储单元13被输送到图像形成构件10。在该图中，附图标记14表示用于将附着在图像形成构件10上的潜像上的调色剂转印到记录介质的转印辊，由此，在转印之后，通过清洁辊15除去残留在图像形成构件10上的调色剂。附图标记16表示层形成刮板，而附图标记17表示充电辊。
一般情况下，这样的用于图像形成装置中的辊构件具有如下结构，其中将由橡胶、高分子量弹性体或高分子量泡沫等构成的弹性层支承在由金属材料等制成的轴的外周上。关于弹性层，通常，根据各个辊构件的功能所需要的特性确定材料的组合，并调整其物理特性。
例如，专利文献1公开了一种具有由发泡体构成的弹性层的辊的制造方法，该方法包含：主要是为了确保显影剂供给辊所需特性，将辊压入圆筒状构件中；加热所述圆筒状构件的外周；和从圆筒状构件取出所述辊。专利文献2公开了一种由发泡体构成的清洁辊，其形成为使得所述辊沿辊的半径方向被压缩。专利文献3公开了一种辊清洁器的制造方法，所述方法包括：将三聚氰胺泡沫块切割成预定的棱柱形；用精确的孔加工器沿纵向方向在所述棱柱形材料的横截面的中心部分上制造通孔，将预先准备的芯插入棱柱形材料的通孔中，并将它们加热接合，得到原料A；精确地初步研磨原料A的三聚氰胺泡沫棱柱形材料的外周，得到原料B；将原料B压入预定的圆筒状模具中；在预定的温度下加热预定的时间；另外，在冷却之后，精确地最终研磨从圆筒状模具拉出的原料C的外周，从而得到辊清洁器产品。
相关技术文献
专利文献
专利文献1：日本未审查专利申请公开号H09-297512（权利要求等）
专利文献2：日本未审查专利申请公开号2005-195709（权利要求等）
专利文献3：日本未审查专利申请公开号2005-241906（权利要求等）
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，由于用于图像形成装置的各种辊构件各自具有不同的所需的性质，通常，在轴的外周上形成由不同的材料组合构成的弹性层，并且各种辊构件已经用于各个目的。因此，需要制备用于各种类型的辊的不同的原料，并已花费成本和时间。
因此，本发明的一个目的是解决上述问题并提供一种图像形成装置，其中可以降低辊构件作为整体所需的成本，并且通过简化辊构件的制造过程可以改进生产效率，以及提供一种所述辊构件的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明人锐意研究，结果发现，上述问题可以通过采用以下构成来解决，从而解决本发明的问题。
具体地，本发明的图像形成装置包括在轴的外周上各自具有由相同组成的聚氨酯泡沫组成的弹性层的至少两种类型的辊，其中所述至少两种类型的辊选自由调色剂供给辊、转印辊和清洁辊构成的组。在本发明的图像形成装置中，所述至少两种类型的辊中的至少一种优选进行热压处理。
更具体地，图像形成装置可以是这样的图像形成装置，其中所述至少两种类型的辊是调色剂供给辊和转印辊，在热压处理中所述调色剂供给辊的压缩率低于30％，特别地为20%以下，并且在热压处理中转印辊的压缩率为5％至50％，特别地10%至30%。图像形成装置还可以是这样的图像形成装置，其中所述至少两种类型的辊是调色剂供给辊和清洁辊，在热压处理中所述调色剂供给辊的压缩率低于30％，特别地为20%以下，并且在热压处理中清洁辊的压缩率为5％至50％，特别地20%至30%。此外，图像形成装置还可以是这样的图像形成装置，其中所述至少两种类型的辊是转印辊和清洁辊，在热压处理中所述转印辊的压缩率为5％至50％，特别地10%至30%，并且在热压处理中清洁辊的压缩率为5％至50％，特别地20%至30%。
进一步，图像形成装置还可以是这样的图像形成装置，其中所述至少两种类型的辊是调色剂供给辊、转印辊和清洁辊，在热压处理中所述调色剂供给辊的压缩率低于30％，特别地为20%以下，在热压处理中所述转印辊的压缩率为5％至50％，特别地10%至30%，并且在热压处理中清洁辊的压缩率为5％至50％，特别地20%至30%。
本发明的图像形成装置的制造方法是包含选自由调色剂供给辊、转印辊和清洁辊构成的组的至少两种类型的辊的图像形成装置的制造方法，其特征在于，作为至少两种类型的辊，使用在轴的外周上具有由相同组成的聚氨酯泡沫构成的弹性层的辊。在本发明的制造方法中，将所述至少两种类型的辊中的至少一种进行热压处理。
发明的效果
根据本发明，通过采用上述构成，能够实现一种图像形成装置，其中可以降低辊构件作为整体所需的成本，并且通过简化辊构件的制造过程可以改进生产效率，以及实现所述辊构件的制造方法。
附图说明
图1是示出本发明的图像形成装置的一个实例的显影单元的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图详细说明本发明的实施方案。
图1是示出本发明的图像形成装置的一个实例的显影单元的示意图。本发明的图像形成装置的特征在于，包括在轴的外周上各自具有由相同组成的聚氨酯泡沫构成的弹性层的选自由调色剂供给辊、转印辊和清洁辊构成的组的至少两种类型的辊。
通过这一点，由于可以将相同的材料组合应用于用于图像形成装置的至少两种类型的辊，可以降低辊构件作为整体所需的制造成本，并且通过简化辊构件的制造过程可以改进生产效率。
在本发明中，可以采用各自具有由相同组成的聚氨酯泡沫构成的弹性层的至少两种类型的辊的任何组合，只要这些辊选自调色剂供给辊、转印辊和清洁辊。其具体实例包括：调色剂供给辊和转印辊两种类型的辊的结合；调色剂供给辊和清洁辊两种类型的辊的结合；转印辊和清洁辊两种类型的辊的结合；以及调色剂供给辊、转印辊和清洁辊三种类型的辊的结合。
在本发明中，通过使用具有低密度和廉价的导电性聚氨酯泡沫，可以实现辊共同要求的性能低硬度、低电阻和低成本。以下说明泡沫的详细组成。在本发明中，为了进一步满足各个辊要求的不同性能，优选将辊进行热压处理。术语“热压处理”具体是指如下的处理，其中将成型之后的辊插入具有对应于预定压缩率的预定内径的圆筒状构件（管）中，并在用帽固定轴的两侧的状态下在炉中在预定温度下加热预定时间。通过调节热压处理中的压缩率，在维持低成本的同时适当调节辊的表面特性，从而满足各种类型的辊所需的性能并且可靠地实现装置作为整体所需的性能。这里，由以下表达式定义辊的压缩率（％）：
{(R-r)/R]}×100（％），
其中在插入到圆筒状构件之前辊的弹性层的厚度是R（mm），并且在插入到圆筒状构件之后辊的压缩的弹性层的厚度是r（mm）。
优选对各自使用相同组成的聚氨酯泡沫的至少两种辊中的至少一种进行上述热压处理。具体地，按照以下条件对各种辊进行热压处理。
调色剂供给辊需要具有低硬度，以防止调色剂的劣化，并且还需要具有低电阻，以稳定地对调色剂充电。为了在显影辊上均匀地形成调色剂层，显影辊上残留调色剂的清扫能力(sweeping ability)是重要的。同时，显影辊还需要在表面上具有高开口率(opening rate)，以稳定地输送调色剂。这种调色剂供给辊可以满足上述要求的性能，而无需进行热压处理。当进行热压处理时，压缩率合适地为低于30％，更合适地为20％以下，更合适地为10％以下。如果压缩率太高，调色剂输送能力劣化。
转印辊需要具有低硬度以防止在彩色打印机中所谓的再转印，其中在随后的彩色单元中调色剂从中间转印构件向感光体反向转印，并且还需要具有低电阻，换言之，在低电压下使用以防止调色剂飞散。因为当在辊的表面上存在毛刺(fuzz)时，在毛刺部的阻挡力很强，而在不存在毛刺的部分产生转印不良（白斑），因此几乎不存在毛刺并且辊的表面光滑是重要的。当在这样的转印辊上进行热压处理时，压缩率适宜地为5％至50％，更适宜地为10％至30％。当压缩率太低时，可能无法获得所需的表面平滑性。当压缩率太高时，将辊插入圆筒状构件时的负荷变高，这会降低加工性。当压缩率变得过高时，在插入时泡沫可能破裂。
清洁辊需要具有低硬度，以防止擦伤感光体、充电辊和中间转印构件，并且需要具有低电阻以电吸引和收集调色剂。另外，为了确保对感光体、充电辊或者中间转印构件上残留的调色剂、纸粉、用于纸的粘结剂等的高的清扫能力，泡孔在表面上密集分布和降低该表面的开口率是重要的。当在这样的清洁辊上进行热压处理时，压缩率适宜地为5％至50％，更适宜地为20％至30％。当压缩率太低时，可能无法获得所期望的清扫能力。当压缩率太高时，将辊插入圆筒状构件时的负荷变高，这会降低加工性。当压缩率变得过高时，在插入时泡沫可能破裂。
在本发明中，热压处理可以在150-200℃的温度下进行约10至60分钟。当热压处理的温度过低或过高时，则可能无法获得所需的性能。当热压处理的时间过短或过长时，可能无法获得所需的性能。
合适地，本发明的图像形成装置包含上述的具有由相同组成的聚氨酯泡沫构成的弹性层的至少两种辊，从而获得本发明的预期效果。在本发明中，除了图像形成装置包含上述至少两种辊之外，上述聚氨酯泡沫的具体组成或图像形成装置的具体构成没有特别限定，可以根据通常的方法适当地确定。
在本发明中，构成辊的轴没有特别限制，并且其实例包括：通过用锌等涂覆钢材料如硫易切削钢(sulfur free-cutting steel)获得的轴；通过由金属如铁、不锈钢或铝制成的实体(solid body)构成的芯棒(cored bar)；和金属轴如内部中空的金属圆筒体。在本发明中，轴可以取决于辊的类型而变化。
在本发明中，作为构成辊的聚氨酯泡沫，例如，可以使用通过将具有2个以上活性氢原子的化合物和具有两个以上异氰酸酯基团的化合物以及添加剂如催化剂、发泡剂和泡沫稳定剂搅拌和混合以引起发泡和固化而制造的聚氨酯泡沫。
具体地，在本发明中，例如，可以使用通过以提供相对于氨基甲酸酯预聚物（urethane prepolymer）的异氰酸酯基团化学当量过量的水的量向氨基甲酸酯预聚物中加入导电性碳颗粒水分散液，并混合和发泡而得到的导电性聚氨酯泡沫。在这种情况下，使用通过将其中聚氧乙烯链含量基于多元醇的总量为30质量％以下的聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚的聚醚多元醇与化学当量过量的异氰酸酯组分反应获得的预聚物作为氨基甲酸酯预聚物，并且混合之后的发泡是在内部容积小于在大气压下自由发泡的情况下的泡沫体积的模具中进行。
要用于制备上述氨基甲酸酯预聚物的多元醇是通过将环氧乙烷或环氧丙烷添加到一种或多种含两个或多个活性氢原子的化合物如多元醇（例如甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇和山梨糖醇）或胺中而制造的。单独使用这样的多元醇，其中通过添加环氧乙烷形成的聚氧乙烯链的分子量基于最终获得的多元醇的总量的分子量为30质量％以下。可替换地，使用多元醇，其被调整使得聚氧乙烯链的量基于通过共混具有聚氧乙烯链的多元醇和不具有聚氧乙烯链的多元醇而制造的多元醇的总量为30质量％以下。
上述氨基甲酸酯预聚物是通过将化学当量过量的异氰酸酯组分与上述多元醇反应以含有过量的异氰酸酯组分来制备，并且优选氨基甲酸酯预聚物中NCO基团含量为3-30质量％。当氨基甲酸酯预聚物的NCO基团含量小于3质量％时，体系的粘度增加并且氨基甲酸酯预聚物变得难以处理。因为气体的生成量变小，泡沫的密度控制也变得困难。另一方面，当NCO基团含量高于30质量％时，气体的生成量过多，难以获得紧密堆积的泡孔，这是不实用的。
用于制备上述氨基甲酸酯预聚物的异氰酸酯的实例包括甲苯二异氰酸酯（TDI），二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI），六亚甲基二异氰酸酯，萘二异氰酸酯，环己基甲烷二异氰酸酯，苯二亚甲基二异氰酸酯，聚甲基聚苯基异氰酸酯（polymethyl polyphenyl isocyanate），粗TDI，粗MDI和改性MDI。
包含上述导电性碳颗粒的水分散液是通过将导电性碳颗粒如炭黑或石墨与表面活性剂等一起分散在水中而获得。从水分散液的分散性或粘度等的观点出发，碳颗粒的含量优选为5-50质量％。可以使用任何类型的炭黑如炉法炭黑、热裂法炭黑、槽法炭黑、乙炔黑或着色用炭黑(color black)。
在上述导电性聚氨酯泡沫的制造中，除了氨基甲酸酯预聚物和导电性碳颗粒的水分散液之外，作为第三组分还可以使用有机硅类泡沫稳定剂、胺或锡催化剂，以及根据需要低沸点溶剂作为辅助发泡剂。关于辅助发泡剂的类型等，采用用于制造通用聚氨酯泡沫的那些并且没有特别限定。
对于氨基甲酸酯预聚物和导电性碳颗粒的水分散液的混合比，以其中相对于氨基甲酸酯预聚物的异氰酸酯基团，水是化学当量过量的量添加导电性碳的水分散液。当上述水分散液的比率低时，难以以向最终获得的聚氨酯泡沫赋予足够的导电性的量添加导电性碳，并且膨胀率(expansion ratio)增加，从而无法获得紧密堆积的泡孔。尽管水量的上限没有特别限制，当相对于氨基甲酸酯预聚物中的异氰酸酯基，水的量不小于300倍化学当量时，从与氨基甲酸酯预聚物的相容性的观点，均匀混合变得困难，这是不优选的。
作为在上述制造方法中使用的模具，优选密闭型模具，并且模具的内部容积至少比通过在大气压下自由发泡得到的泡沫体积小。假定，因为当使用这种模具时，在成型时模具内的压力一定高于大气压力，由于在模具中加压成型泡孔变得稳定，而当在大气压下进行自由发泡时发生泡孔粗糙、开裂等。
模具的内部容积与在大气气氛下自由发泡的体积之比至少小于1，并且优选在0.5-0.9的范围内。当比例小于0.5时，在发泡过程中施加到模具的压力变高。结果，该模具的设计变得困难，由于产品的泡孔成为封闭的泡孔，因此需要时间释放模具的压力等，这会降低生产率。另一方面，当比例为0.9以上时，泡孔趋于粗糙。
作为根据本发明的泡沫，除了通过在上述模具中成型而得到的导电性聚氨酯泡沫，还可以使用通过在日本专利3480028中公开的方法制造的聚氨酯泡沫，具体地，通过混合聚醚多元醇、异氰酸酯、水、催化剂和发泡剂并发泡和静置来制造，所述聚醚多元醇包括相对于多元醇成分的总量为50质量%以上的均质二醇的混合物，所述均质二醇包括两种平均分子量差在800-3600之间的均质二醇。如本文所用，术语“均质二醇”通常是指一种二醇，或者是指两种或多种其间的平均分子量差为400以下的二醇。术语“平均分子量差”是指目标二醇各自的平均分子量之间的差值。如果存在许多组合的差，则“平均分子量差”尤其是指最大的差。
用于制造上述聚氨酯泡沫的聚醚多元醇的例子包括（1）这种类型的聚醚多元醇例如将环氧丙烷单独加入到二甘醇，（2）这种类型的聚醚多元醇例如将环氧丙烷和环氧乙烷嵌段或无规地加入到二甘醇，和（3）这种类型的聚醚多元醇，例如将丙烯腈或苯乙烯接枝到上述（1）或（2）以实现更多效果，优选类型（1）的聚醚多元醇。
用于制造上述聚醚多元醇的引发剂的实例包括多元醇，多元酚，单或多胺。优选多元醇与多元酚。特别优选多元醇。多元醇的例子包括乙二醇，二甘醇，三甘醇，丙二醇，1,3-丁二醇和1,4-丁二醇。其中，更优选二甘醇。
聚醚多元醇组分的实例可包括二醇以外的多元醇组分。这样的多元醇组分包括通常用于制造聚氨酯泡沫的三官能多元醇，如其中将环氧烷如环氧丙烷添加到甘油基的多元醇，或通过无规或者嵌段添加两种环氧烷如环氧丙烷和环氧乙烷而制得的多元醇。多官能多元醇的例子包括聚醚多元醇等，其中将与上述相同的物质添加到蔗糖基。
作为上述异氰酸酯组分，甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯或聚亚甲基聚苯基异氰酸酯（polymethylene polyphenyl isocyanate）等可以单独使用或组合使用。其中，特别优选甲苯二异氰酸酯。
作为上述催化剂和发泡剂，其使用的类型和量没有特别限定，公知的催化剂和发泡剂都可以使用。该催化剂的例子包括胺催化剂，如三亚乙基二胺，四亚甲基己二胺，或二甲基环己基胺和有机锡催化剂，如辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡。发泡剂的例子包括二氯甲烷，CFC-123，CFC-141b。
此外，除了上述添加剂之外，还可以适当地向上述通过自由发泡得到的聚氨酯泡沫加入各种添加剂，如阻燃剂，抗氧化剂，紫外线吸收剂，和泡沫稳定剂。泡沫稳定剂的具体实例包括各种硅氧烷和聚氧化烯嵌段共聚物。
这里，向上述通过自由发泡得到的聚氨酯泡沫赋予导电性的方法的例子包括：预先将导电剂加入到上述聚氨酯泡沫的原料的方法，和将导电剂浸渍在制造的聚氨酯泡沫中的方法。从设计的高度灵活性的角度考虑，优选后一种方法。具体地，可以使用其中用含有导电剂和粘结剂的浸渍液浸渍聚氨酯泡沫以赋予导电性的方法。通过适当地确定在浸渍液中导电剂的量和浸渍液的量，可以将所述聚氨酯泡沫的电阻率确定为预定值，并且可以在上述预定的范围内调节调色剂供给辊的电阻率。
对于上述导电剂，碳质颗粒如炭黑或石墨，金属粉末如银或镍，导电性金属氧化物如二氧化锡、二氧化钛、氧化锌可单独使用。可选择地，通过用上述导电性金属氧化物以湿法覆盖作为芯体的绝缘颗粒如硫酸钡获得的那些、导电性金属碳化物、导电性金属氮化物、导电性金属硼化物可以单独使用或以其多种类型的组合使用。从成本的观点出发，优选炭黑，并且从可控性的观点出发，优选导电性金属氧化物。对于这样的导电剂，优选使用具有100nm以下、特别是50nm以下的平均粒径的细颗粒。
作为用于浸渍液的粘结剂，可以列举丙烯酸类树脂如丙烯酸酯树脂，聚丙烯酸酯树脂，丙烯酸酯-苯乙烯共聚物树脂，丙烯酸酯-醋酸乙烯酯共聚物树脂；聚乙烯醇，聚丙烯酰胺，聚氯乙烯树脂，聚氨酯树脂，醋酸乙烯酯树脂，丁二烯树脂，环氧树脂，醇酸树脂，三聚氰胺树脂和氯丁橡胶等。特别优选丙烯酸酯树脂，聚氨酯树脂和氯丁橡胶。这些粘结剂可以单独使用，或组合使用两种或更多种的混合物。虽然如果单独浸渍，导电剂不能牢固地粘结到聚氨酯泡沫的泡孔壁，但通过加入粘结剂，导电剂可以牢固地粘结到聚氨酯泡沫的泡孔壁，以在聚氨酯泡沫的泡孔中形成稳定的导电剂层。
上述导电剂和粘结剂的配混比优选为10-110质量份、特别是30-50质量份的导电剂的固含量，相对于100质量份粘结剂的固含量。如果导电剂大于上述范围，则对基底聚氨酯泡沫的粘附趋于不足。另一方面，如果导电剂小于上述范围，则调色剂供给辊的表面电阻趋于不稳定。
除了导电剂和粘结剂之外，还可以向上述浸渍液中添加适量的水和有机溶剂如甲苯或乙酸乙酯。优选加入这样的溶剂使得浸渍液的粘度为约5至300cps（25℃）。将粘度设定在此范围内，使得通过浸渍的粘合操作更加容易。进一步，根据需要可以向浸渍溶液中加入上述那些之外的其它添加剂，如矿物油类消泡剂，有机硅类消泡剂，表面活性剂，电荷控制剂。相对于100质量份浸渍液，优选以约0.001-10质量份、特别是以0.001-0.1质量份的量添加此类添加剂。
在通过使用上述浸渍液向聚氨酯泡沫赋予导电性的方法中，例如，将粉末状导电剂和粘结剂根据需要与其它添加剂一起分散并包含在水或有机溶剂中，以制备浸渍液；将块状聚氨酯泡沫浸渍在浸渍液中；用浸渍液浸渍聚氨酯泡沫中的气泡。此后，从浸渍液中取出聚氨酯泡沫，压缩以除去残留的浸渍液，随后通过加热干燥除去水等，从而将导电剂与粘结剂一起固定在聚氨酯泡沫的气泡中。
在上述方法中通过使用模具的制造方法得到的导电性聚氨酯泡沫，其特征在于，泡孔的尺寸相对小，所述泡沫含有泡孔相互连通的部分和独立的泡孔部分，并且存在相对大的独立的泡孔部分。这样的导电性聚氨酯泡沫的密度合适地为0.03至0.13g/cm3，并且平均泡孔直径合适地在210至270μm的范围内。
在上述方法中通过使用自由发泡的制造方法得到的导电性聚氨酯泡沫具有相对大的泡孔直径，并且基本上由相互连通的泡孔组成。这样的导电性聚氨酯泡沫的密度合适地为0.03-0.10g/cm3，和平均泡孔直径合适地在340至520μm的范围内。
在本发明中，为了确保轴和弹性层之间的粘合，根据需要可以在其间设置粘合层。这种粘合层可以通过使用双组分聚氨酯粘合剂、环氧粘合剂、聚酯粘合剂、丙烯酸粘合剂、丙烯酸乳液粘合剂或聚氨酯乳液粘合剂来形成。
具有由以上述方式获得的聚氨酯泡沫构成的弹性层的各个辊的制造，可以例如通过以下方式进行。首先，从以合适形状制造的聚氨酯泡沫切出块状弹性体，制孔，并经由根据需要的粘合层将轴插入其中。然后，通过研磨块状泡沫的表面来加工为圆筒状辊形状，由此得到本发明的各个辊。可以适当使用其中聚氨酯泡沫和轴一体地形成，然后，研磨其不必要的部分以加工为圆筒状辊形状的方法；其中聚氨酯泡沫和轴一体地在具有辊形状的模具中形成的方法；其中通过剥离处理将该聚氨酯泡沫制成圆筒体，然后将通过剥离处理产生的毛刺熔融等的方法。
本发明的图像形成装置的制造方法是，在包含选自由调色剂供给辊、转印辊和清洁辊组成的组的至少两种类型的辊的图像形成装置的制造中，其特征在于，作为所述至少两种类型的辊，使用在轴的外周上具有由相同组成的聚氨酯泡沫构成的弹性层的辊。通过这一点，在本发明的制造方法中，可以降低辊构件作为整体所需的成本，以及可以改进生产效率。关于其他的特征，可以适当地进行通常的方法，并没有特别限定于此。
实施例
现在将通过实施例详细地描述本发明。
准备通过自由发泡制造的密度为0.10g/cm3且平均泡孔直径为340μm的聚氨酯泡沫（由Bridgestone Corporation制）。接着，将粘结剂（由Enex Co.Ltd.，制造，SE粘结剂，聚氨酯树脂水分散液）、具有50质量％固含量（由DowCorning Toray Co.Ltd.制）的有机硅粉(2.6g/L)、导电剂（由Lion公司制，Lionpaste W311N）和自乳化有机硅消泡剂混合以制备浸渍液。在充满上述浸渍液的浴中，浸渍上述块状聚氨酯泡沫（16mm×1000mm×2000mm），并在两个辊之间压缩，然后释放，以用浸渍液浸渍聚氨酯泡沫。将浸渍过的聚氨酯泡沫引导出所述浴以通过压辊(nip roll)来挤压多余的浸渍液。除去多余的浸渍液后，将聚氨酯泡沫在热空气炉中在110℃的温度下加热干燥10分钟以得到各导电性聚氨酯泡沫。通过在将块状聚氨酯泡沫从浸渍液取出后在压缩期间的压力，或通过改变浸渍液中碳、有机硅粉末和粘结剂的浓度，可以调节附着的浸渍液的量。
将上述得到的各导电性聚氨酯泡沫块切成20×20×230mm的方棒状(square bar shape)。沿长度方向在泡沫中制成Φ5mm的轴孔。接着，将其上施涂厚度为约50μm的聚氨酯热熔粘合剂的Φ6mm的镀Ni钢轴插入到轴孔中加热和冷却，从而将它们粘接在一起。接着，保持轴的两侧并研磨轴的外周，并通过切割掉泡沫的端部获得直径为11.5mm和长度为220mm的具有高尺寸精度的辊。
通过将所获得的辊在下表所列的压缩率下在150℃热压处理60分钟，制造调色剂供给辊（表1）、转印辊（表2）和清洁辊（表3）。对于每个试验辊，根据以下说明进行评价，其结果组合列于下表中。
<辊的压缩率>
辊的压缩率是通过由下面的表达式定义的值，其中在热压处理时在插入圆筒状构件之前各个试验辊的弹性层的厚度为R（mm），并且在插入圆筒状构件之后各个试验辊的压缩的弹性层的厚度为r（mm）。
{（R-r）/R]}×100（％）
<加工性>
关于加工性，当在热压处理期间各个试验辊的压缩率是30％以下时，评价标记为“◎”；当压缩率大于30％且为50％以下时，评价标记为“○”，而当压缩率大于50％时，评价标记为“△”。这是因为，当压缩率大于30％时，在插入时的负荷变高，使加工性变差；当压缩率大于50％时，在插入时泡沫可能破裂。
<清扫能力>
表面上均匀地涂布调色剂的金属套筒以32rpm旋转，并且以1mm的压入量将各个试验辊压在金属套筒10秒。此后，通过将调色剂附着到透明胶来收集金属套筒上的残余调色剂，并通过使用透射密度计(transmissiondensitometer)定量残余调色剂的量。清扫能力越高，残余调色剂越少，从而降低透射密度(transmission density)。调色剂输送辊和清洁辊在清扫能力水平方面不同；清洁辊具有更高的所需的性能。关于调色剂输送辊，当透射密度低于1.05时，将清扫能力标记为“◎”，当透射密度为1.05以上且小于1.10时，将清扫能力标记为“○”，而当透射密度为1.10以上时，将清扫能力标记为“×”。关于清洁辊，当透射密度小于1.00时，将清扫能力标记为“◎”，当透射密度为1.00以上且小于1.05时，将清扫能力标记为“○”，当透射密度为1.05以上时，将清扫能力标记为“×”。
<表面平滑性>
对于各个试验辊，通过使用非接触式激光测量装置，测量从基线到辊的轮廓线的距离。通过依次测量上述距离，同时沿着辊的纵向方向移动，测量在辊的纵向方向上的形状曲线，计算出表面粗糙度参数Ra。当表面粗糙度Ra小于5时，将表面平滑性标记为“◎”；当表面粗糙度Ra为5以上且小于10时，将表面平滑性标记为“○”，而当表面粗糙度Ra为10以上时，将表面平滑性标记为“×”。
<调色剂输送能力>
用调色剂填充各个试验辊的弹性层的聚氨酯泡沫，并按压1mm使试验辊滚动以测量每220mm宽和50mm的滚动距离排出的调色剂的重量。当调色剂的重量为0.12g以上时，将调色剂输送能力标记为“◎”；当调色剂的重量为0.10g以上且小于0.12g时，将调色剂输送能力标记为“○”；和当调色剂的重量小于0.10g时，将调色剂输送能力标记为“×”。
[表1]
Figure BDA0000464444650000141
[表2]
Figure BDA0000464444650000142
[表3]
Figure BDA0000464444650000151
如上述表中所列，证实，通过适当改变在具有由相同组成的聚氨酯泡沫构成的弹性层的辊中的热压处理条件，对应于各调色剂供给辊、转印辊和清洁辊所需的性能是满意的。
附图标记说明
10图像形成构件
11显影辊
12调色剂供给辊
13调色剂存储单元
14转印辊
15清洁辊
16层形成刮板
17充电辊
20调色剂

Claims (15)

1.一种图像形成装置，其包括在轴的外周上各自具有由相同组成的聚氨酯泡沫构成的弹性层的至少两种类型的辊，其中所述至少两种类型的辊选自由调色剂供给辊、转印辊和清洁辊构成的组。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中将所述至少两种类型的辊中的至少一种进行热压处理。
3.根据权利要求2所述的图像形成装置，其中所述至少两种类型的辊是调色剂供给辊和转印辊，在所述热压处理中所述调色剂供给辊的压缩率低于30％，并且在所述热压处理中所述转印辊的压缩率为5％至50％。
4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其中所述至少两种类型的辊是调色剂供给辊和转印辊，在所述热压处理中所述调色剂供给辊的压缩率为20％以下，并且在所述热压处理中所述转印辊的压缩率为5％至50％。
5.根据权利要求4所述的图像形成装置，其中所述至少两种类型的辊是调色剂供给辊和转印辊，在所述热压处理中所述调色剂供给辊的压缩率为20％以下，并且在所述热压处理中所述转印辊的压缩率为10％至30％。
6.根据权利要求2所述的图像形成装置，其中所述至少两种类型的辊是调色剂供给辊和清洁辊，在所述热压处理中所述调色剂供给辊的压缩率低于30％，并且在所述热压处理中所述清洁辊的压缩率为5％至50％。
7.根据权利要求6所述的图像形成装置，其中所述至少两种类型的辊是调色剂供给辊和清洁辊，在所述热压处理中所述调色剂供给辊的压缩率为20％以下，并且在所述热压处理中所述清洁辊的压缩率为5％至50％。
8.根据权利要求7所述的图像形成装置，其中所述至少两种类型的辊是调色剂供给辊和清洁辊，在所述热压处理中所述调色剂供给辊的压缩率为20％以下，并且在所述热压处理中所述清洁辊的压缩率为20％至30％。
9.根据权利要求2所述的图像形成装置，其中所述至少两种类型的辊是转印辊和清洁辊，在所述热压处理中所述转印辊的压缩率为5％至50％，并且在所述热压处理中所述清洁辊的压缩率为5％至50％。
10.根据权利要求9所述的图像形成装置，其中所述至少两种类型的辊是转印辊和清洁辊，在所述热压处理中所述转印辊的压缩率为10％至30％，并且在所述热压处理中所述清洁辊的压缩率为5％至50％。
11.根据权利要求10所述的图像形成装置，其中所述至少两种类型的辊是转印辊和清洁辊，在所述热压处理中所述转印辊的压缩率为10％至30％，并且在所述热压处理中所述清洁辊的压缩率为20％至30％。
12.根据权利要求2所述的图像形成装置，其中所述至少两种类型的辊是调色剂供给辊、转印辊和清洁辊，在所述热压处理中所述调色剂供给辊的压缩率低于30％，在所述热压处理中所述转印辊的压缩率为5％至50％，并且在所述热压处理中所述清洁辊的压缩率为5％至50％。
13.根据权利要求12所述的图像形成装置，其中所述至少两种类型的辊是调色剂供给辊、转印辊和清洁辊，在所述热压处理中所述调色剂供给辊的压缩率为20％以下，在所述热压处理中所述转印辊的压缩率为10％至30％，并且在所述热压处理中所述清洁辊的压缩率为20％至30％。
14.一种图像形成装置的制造方法，所述图像形成装置包括选自由调色剂供给辊、转印辊和清洁辊构成的组的至少两种类型的辊，其特征在于，
作为所述至少两种类型的辊，使用在轴的外周上具有由相同组成的聚氨酯泡沫构成的弹性层的辊。
15.根据权利要求14所述的图像形成装置的制造方法，其中将所述至少两种类型的辊中的至少一种进行热压处理。
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