CN104281025A

CN104281025A - 充电部件、充电装置、处理盒以及成像装置

Info

Publication number: CN104281025A
Application number: CN201410082153.5A
Authority: CN
Inventors: 泊省吾; 三浦宏之; 服部高彦
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2015-01-14
Also published as: JP6056684B2; US20150016844A1; JP2015011335A; US9095999B2

Abstract

本发明提供一种抑制充电不均的发生的充电部件。一种充电部件（例如充电辊），其具有导电性支持体30和导电性弹性层31，该导电性弹性层31为设置在导电性支持体上的导电性弹性层31，并含有橡胶材料和无机颗粒，所述无机颗粒的凝集块的平均分散度为95%以上，并且所述无机颗粒的凝集块的最大粒径为200μm以下。本发明还提供了一种充电装置、处理盒以及成像装置。

Description

充电部件、充电装置、处理盒以及成像装置

技术领域

本发明涉及充电部件、充电装置、处理盒以及成像装置。

背景技术

在使用电子照相方式的成像装置中，首先使用充电装置在含有无机或有机材料的光导电性感光体构成的图像保持体表面上形成电荷，并利用对图像信号调制之后的激光等形成静电潜像，之后通过充电的调色剂将所述静电潜像显影，形成可视化的调色剂图像。并且，通过中间转印体或直接将该调色剂图像静电转印至记录纸等转印材料上，并通过在记录材料上定影从而获得再生图像。

此处，专利文献1公开了“一种橡胶辊的制造方法，其中，在将橡胶组合物以管状挤出的挤出工序中，使橡胶组合物依次通过JISG3556规定的孔眼的筛网A、筛网B及筛网C，在将该筛网A、B及C的孔眼分别作为W_A、W_B及W_C时，W_A为149μm以上500μm以下、W_B为74μm以上149μm以下、W_C为210μm以上、W_A>W_B、并且W_C<3×W_B”。

另外，专利文献2公开了：“一种挤出系统，在为了将硫化橡胶或弹性体状的配合材料的条片挤出的挤出系统中，具有a）接收配混料、并沿下游方向向排出端方送出的进料装置、b）布置在进料装置的排出端的用以除去配混料中的异物的粗滤器装置、c）在粗滤器装置的下游与该粗滤器装置邻接布置的、具有入口和出口、且将配混料以正确的量供给至出口的齿轮泵装置”。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]特开2008-116642号公报

[专利文献2]特开平05-116200号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的课题为提供一种抑制充电不均的发生的充电部件。

解决课题的手段

上述课题通过以下手段解决。即：

权利要求1涉及的发明为一种充电部件，其具有：

导电性支持体，以及

导电性弹性层，其设置在所述导电性支持体的外周面上，并含有橡胶材料及无机颗粒，所述无机颗粒的凝集块的平均分散度为95%以上，并且所述无机颗粒的凝集块的最大粒径为200μm以下。

权利要求2涉及的发明为权利要求1中所述的充电部件，

其中所述导电性弹性层含有未硫化橡胶材料及无机颗粒，并使用粗滤的未硫化橡胶组合物形成。

权利要求3涉及的发明为权利要求2中所述的充电部件，

其中所述未硫化橡胶组合物中的所述未硫化橡胶材料和所述无机颗粒的质量比在粗滤前后没有变化。

权利要求4涉及的发明为权利要求1至3中任一项所述的充电部件，

其中所述导电性弹性层这样形成：通过挤出成型将含有未硫化橡胶材料及无机颗粒的未硫化橡胶组合物在所述导电性支持体的外周面上成型为层状后，进行硫化。

权利要求5涉及的发明为一种充电装置，

其具有权利要求1至4中任一项所述的充电部件。

权利要求6涉及的发明为一种处理盒，其具有：

图像保持体，以及

对所述图像保持体进行充电的权利要求5中所述的充电装置，

所述处理盒可以从成像装置上拆卸下来。

权利要求7涉及的发明为一种成像装置，其具有：

图像保持体，

对所述图像保持体进行充电的权利要求5中所述的充电装置，

潜像形成装置，其在充电的所述图像保持体的表面上形成潜像，

显影装置，其利用调色剂将所述图像保持体的表面上形成的潜像显影从而形成调色剂图像，以及

转印装置，其将在所述图像保持体的表面上形成的所述调色剂图像转印至记录介质上。

发明效果

根据权利要求1所述的发明，与无机颗粒的凝集块的平均分散度或最大粒径在所述范围以外的情况相比，提供了充电不均的发生得到抑制的充电部件。

根据权利要求2所述的发明，与导电性弹性层使用未粗滤的未硫化橡胶组合物形成的情况相比，提供了充电不均的发生得到抑制的充电部件。

根据权利要求3或4涉及的发明，与无机颗粒的凝集块的平均分散度或最大粒径在所述范围以外的情况相比，提供了充电不均的发生得到抑制的充电部件。

根据权利要求5涉及的发明，与具有无机颗粒的凝集块的平均分散度或最大粒径在所述范围以外的充电部件的情况相比，提供了充电不均的发生得到抑制的充电装置。

根据权利要求6或7涉及的发明，与具有无机颗粒的凝集块的平均分散度或最大粒径在所述范围以外的充电部件的情况相比，提供了由充电部件的充电不均的发生引起的图像浓度不均的发生得到抑制的处理盒或成像装置。

附图简要说明

图1为示出本实施方案涉及的充电部件的示意性立体图。

图2为本实施方案涉及的充电部件的示意性截面图。

图3为示出了在挤出口安装有粗滤器的挤出机的示意性结构图。

图4为示出了粗滤器的示意性结构图。

图5为本实施方案涉及的充电装置的示意性立体图。

图6为示出本实施方案涉及的成像装置的示意性结构图。

图7为示出本实施方案涉及的处理盒的示意性结构图。

[符号的说明]

10图像保持体、12充电装置、14曝光装置、16显影装置、18转印装置、20清洁装置、22定影装置、24框体、24A开口部、24B开口部、24C安装导轨、30基材、31导电性弹性层、32导电性表面层、101成像装置、102处理盒、121充电部件、122清洁部件、123导电性轴承、122A基材、122B弹性层、124电源

具体实施方式

以下，对本发明的实施方案进行详细说明。

[充电部件]

图1为示出本实施方案所述的充电部件的示意性立体图。图2为本实施方案所述的充电部件的示意性截面图。并且图2是图1的A-A截面图。

如图1及图2所示，本实施方案所述的充电部件121可以是（例如）辊部件，其具有导电性支持体30（轴）、设置在导电性支持体30的外周面上的导电性弹性层31、以及设置在导电性弹性层31的外周面上的导电性表面层32。需要说明的是，在导电性支持体30和导电性弹性层31之间设置有（例如）粘合层（图中未示出）。

并且，导电性弹性层31含有橡胶材料及无机颗粒，所述无机颗粒的凝集块的平均分散度为95%以上，并且所述无机颗粒的凝集块的最大粒径为200μm以下。

但是，本实施方案所述的充电部件121并不限于上述结构，（例如）也可以是这样的结构：不设置导电性最表面层32的结构、在导电性支持体30和导电性弹性层31之间设置中间层的结构、在导电性弹性层31和导电性表面层32之间设置电阻调整层或移动防止层的结构、在导电性表面层32的外侧（最表面）设置被覆层（保护层）的结构。

需要说明的是，本说明书中的导电性是指20℃下的体积电阻率小于1×10¹3Ωcm。

此处，目前，已知的是：在具有导电性弹性层的充电部件中，关于导电性弹性层，为了赋予导电性，通过向未硫化橡胶材料中混合无机导电剂（例如炭黑、金属氧化物颗粒）并经过混炼、成型、硫化而形成。另外已知的是：为了导电性弹性层的形状稳定性、低成本化的目的，向未硫化橡胶材料中混合无机填充剂。

然而，这些无机导电剂、无机填充剂等无机颗粒（例如）通过与向未硫化橡胶材料中混合的软化剂或增塑剂等融合或压延，有时会形成凝集块。发现如果该凝集块残存在导电性弹性层中，则产生电阻不均。如果发生该电阻不均，则会发生对被充电体的充电不均。

因此，在本实施方案所述的充电部件121中，使导电性弹性层31中的无机颗粒的凝集块的平均分散度为95%以上，并使无机颗粒的凝集块的最大粒径为200μm以下。这表示在导电性弹性层31中，无机颗粒的凝集块较少、非凝集状态的无机颗粒以接近均匀的状态分散。因此，本实施方案所述的充电部件121可抑制充电不均的发生。

特别地，为了（例如）使充电部件呈冠状等的目的，在通过研磨机对导电性弹性层的表面进行切削的情况下，如果在导电性弹性层中存在无机颗粒的凝集块等，则层表面中无机颗粒的凝集块分散不良的部分会露出，从而显著地容易发生充电不均，但即使对于该情况，本实施方案所述的充电部件121也可以抑制充电不均的发生

在本实施方案所述的充电部件121中，为了使上述无机颗粒的凝集块的平均分散度及最大粒径在所述范围内，使用（例如）含有未硫化橡胶材料及无机颗粒的粗滤过的未硫化橡胶组合物来形成导电性弹性层是较好的。另外，（例如）该未硫化橡胶组合物中的未硫化橡胶材料和无机颗粒的质量比最好在粗滤前后不发生变化。

通常，无机颗粒的凝集块的粉碎、以及无机颗粒的凝集块的分散性的提高在与未硫化橡胶材料的混炼工序中进行，混炼工序一般通过排列有加压捏合机、班伯里密炼机等混炼机和具有2个辊的开炼机的混炼线进行，通过将各自的混炼条件最优化，从而实现无机颗粒凝集块的粉碎以及无机颗粒凝集块的分散性的提高。

加压捏合机、班伯里密炼机等混炼机是这样的混炼机：在混合槽内一边对具有长翼、短翼的两个转子和橡胶材料加压，一边将其挤入混合槽中并混合。关于混合，主要通过混合槽的内壁和转子的长翼、短翼的顶端之间的剪切力而进行混合分散，但现状是间隙较宽，从而不能充分进行无机颗粒的分散及无机颗粒的凝集块的粉碎。另外，即便对于开炼机，其现状是辊间间隙有限制，也不能充分进行无机颗粒的分散及无机颗粒的凝集块的粉碎。

另一方面，粗滤是这样的处理：挤压通过混炼机混合过的未硫化橡胶材料及无机颗粒的未硫化橡胶组合物并使其通过由筛板和多片筛网构成的粗滤器，通过该粗滤，可以赋予无机颗粒的分散及无机颗粒的凝集块的粉碎能够充分进行的剪切力。其结果，可容易地使导电性弹性层31的上述无机颗粒的凝集块的平均分散度及最大粒径在上述范围内。

需要说明的是，通过进行该粗滤，没有必要进行利用开炼机的混炼工序，因此可以实现削减充电部件的制造工序以及低成本化。

另外，在未硫化橡胶组合物中，据认为如果粗滤前后未硫化橡胶材料和无机颗粒的质量比未发生变化，则在粗滤器筛网处无机颗粒不会滞留，从而可以通过粗滤高效地进行无机填充剂的破碎。因此，如果粗滤前后未硫化橡胶材料和无机颗粒的质量比不发生变化，则可容易地使得上述无机颗粒的平均分散度及最大粒径在所述范围内。

此处，在未硫化橡胶组合物中，未硫化橡胶材料和无机颗粒的质量比在粗滤前后未发生变化是指，相对于粗滤前，粗滤后的该质量比的变化比例在1.0%以内。

需要说明的是，关于粗滤，专利文献1（特开2008-116642公报）、或专利文献2（特开平05-116200号公报）中有公开。然而，在这些文献中，对未硫化橡胶组合物进行粗滤的目的是除去组合物中的异物，而非无机颗粒的凝集块的粉碎及无机颗粒的分散性的提高，粗滤中所使用的筛网的孔眼大小也设定的比较大。

以下，对本实施方案所述的充电部件121进行详细说明。需要说明的是，下面省略符号进行说明。

（导电性支持体）

作为导电性支持体，可以使用（例如）铝、铜合金、不锈钢等金属或合金；用铬、镍等进行镀金处理的铁；导电性的树脂等导电性材质构成的那些。

导电性支持体充当充电部件的电极及支持部件，作为其材质，可列举（例如）铁（易切钢等）、铜、黄铜、不锈钢、铝、镍等金属或合金；用铬、镍等进行镀金处理的铁等。作为导电性支持体可以列举外周面进行镀覆处理的部件（例如，树脂、陶瓷部件）、分散有导电剂的部件（例如树脂、陶瓷部件）等。导电性支持体可以是中空状的部件（筒状部件），也可以是非中空状的部件。

（导电性弹性层）

导电性弹性层含有橡胶材料、无机颗粒，以及（根据需要）其他添加剂。具体而言，导电性弹性层由含有（例如）未硫化橡胶材料、无机颗粒、以及（根据需要）其他添加剂的未硫化橡胶组合物的硫化物构成。

并且，导电性弹性层中无机颗粒的凝集块的平均分散度为95%以上（优选为98%以上），并且无机颗粒的凝集块的最大粒径为200μm以下（优选为150μm以下）。另外，从获得无机颗粒的凝集块的接近均匀的分散性的方面出发，无机颗粒的凝集块的最大粒径最好为1μm以上。

此处，无机颗粒的凝集块的平均分散度、以及无机颗粒的凝集块的最大粒径为按照后述的[实施例]中所述的方法测定的值。

-橡胶材料-

作为橡胶材料，可列举（例如）在化学构造中至少具有双键、并且通过硫化反应形成交联结构的弹性材料。

作为橡胶材料，具体而言，可列举（例如）异戊二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、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、乙丙橡胶、表氯醇-环氧乙烷共聚橡胶、表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚橡胶、乙烯-丙烯-二烯3元共聚橡胶（EPDM）、丙烯腈-丁二烯共聚橡胶（NBR）、天然橡胶、以及将它们混合后的橡胶。

这些橡胶材料中最好使用聚氨酯、EPDM、表氯醇-环氧乙烷共聚橡胶、表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚橡胶、NBR、以及将它们混合后的橡胶。

橡胶材料可以是发泡的橡胶，也可以是无发泡的橡胶

-无机颗粒-

无机颗粒可列举选自无机导电剂及无机填充剂中的至少一种。

作为无机导电剂，可列举电子导电剂，具体而言，可列举（例如）科琴黑、乙炔黑等炭黑；热分解碳、石墨；铝、铜、镍、不锈钢等各种导电性金属或合金；氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锡-氧化锑固溶体、氧化锡-氧化铟固溶体等各种导电性金属氧化物；对绝缘物质的表面进行导电化处理的物质；等的粉末。这些无机导电剂可以单独使用，也可以两种以上组合使用。

此处，作为炭黑的市售品，具体可列举：デグサ公司制“スペシャルブラック350”、同公司“スペシャルブラック100”、同公司“スペシャルブラック250”、同公司“スペシャルブラック5”、同公司“スペシャルブラック4”、同公司“スペシャルブラック4A”、同公司“スペシャルブラック550”、同公司“スペシャルブラック6”、同公司“カラーブラックFW200”、同公司“カラーブラックFW2”、同公司“カラーブラックFW2V”、キャボット公司制“MONARCH1000”、キャボット公司制“MONARCH1300”、キャボット公司制“MONARCH1400”、同公司“MOGUL-L”、同公司“REGAL400R”等。

无机导电剂的含量相对于橡胶材料100质量份，优选为（例如）1质量份以上80质量份以下，更优选为15质量份以上25质量份以下。

作为无机填充剂，具体而言，可列举碳酸钙、炭黑、二氧化硅等。这些无机填充剂可以单独使用，也可以两种以上组合使用

无机填充剂的含量没有特别限定，但相对于橡胶材料100质量份，优选为（例如）1质量份以上80质量份以下，更优选为10质量份以上50质量份以下。

作为无机颗粒，其他还可以列举（例如）酸受体，作为酸受体，也可列举（例如）金属化合物、水滑石类的粉末。

作为金属化合物，可列举（例如）元素周期表第2族元素（碱土类金属）的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、羧酸盐、硅酸盐、硼酸盐、亚磷酸盐、元素周期表第4族元素的氧化物、碱式碳酸盐、碱式羧酸盐、碱式亚磷酸盐、三碱式硫酸盐等，具体而言，可列举氧化镁、氢氧化镁、氢氧化钡、碳酸镁、碳酸钡、氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、硅酸钙、硬脂酸钙、硬脂酸锌、邻苯二甲酸钙、亚磷酸钙、锌白、氧化锡、硬脂酸锡、碱式亚磷酸锡等。这些金属化合物可以单独使用，也可以两种以上组合使用。

酸受体的含量没有特别限定，但相对于橡胶材料100质量份，优选为（例如）0.5质量份以上20.0质量份以下，更优选为3.0质量份以上10.0质量份以下。

-其他添加剂-

作为其他添加剂，可列举其他导电剂（例如离子导电剂）、软化剂、增塑剂、硫化剂、硫化促进剂、抗氧化剂、表面活性剂、偶联剂等周知的添加剂。

-导电性弹性层的形成方法-

导电性弹性层（例如）这样形成：通过挤出成型将含有未硫化橡胶材料、无机颗粒、以及（根据需要）其他添加剂的未硫化橡胶组合物在导电性支持体上成型为层状之后，在常压下硫化。

以下，对导电性弹性层的形成方法进一步详细说明。

首先，通过混炼机对未硫化橡胶材料、无机颗粒、以及（根据需要）其他添加剂进行混炼，从而获得未硫化橡胶组合物。作为混炼机，可列举接线式密闭混炼机、啮合式密闭混炼机等。

接下来，最好对未硫化橡胶组合物进行粗滤。使未硫化橡胶组合物通过由筛板和多片筛网构成的粗滤器从而进行粗滤。具体而言，使用（例如）在挤出口安装有粗滤器的挤出机来进行。作为挤出机，可列举单螺杆挤出机、锥形双螺杆挤出机、齿轮泵挤出机等。

此处，如图3所示，粗滤器安装在（例如）挤出机的挤出口。具体而言，如图4所示，粗滤器被安装在挤出机的挤出口，其中粗滤器具有这样的结构：从未硫化橡胶组合物的挤出方向的下游侧向上游侧，依次且彼此隔开排列有筛板、筛网1、筛网2、筛网3、及筛网4。

需要说明的是，在图3至图4中，A表示筛板，B表示筛网1，C表示筛网2，D表示筛网3，E表示筛网4，F表示粗滤器，另外，G表示挤出机的圆筒状的本体部，H表示设置在圆筒状的本体部内部的挤出螺杆，I表示挤出机的挤出口。

在用于进行粗滤的粗滤器中，各筛网可以通过（例如）平纹织物、斜纹织物、席面织物等周知的针织物构成。各筛网的材质可以从筛网中可利用的周知的材质（例如不锈钢、铁等）中选择。

从使未硫化橡胶组合物通过的同时，将无机颗粒的凝集块充分粉碎并提高未硫化橡胶组合物中的无机颗粒的凝集块的分散性，以使导电性弹性层的无机颗粒凝集块的平均分散度及最大粒径在上述范围内的方面出发，各筛网的孔眼最好为下面的范围。需要说明的是，筛网的孔眼为JISG3556中定义的孔眼。

·筛网1的孔眼：0.100mm以上0.600mm以下（优选为0.120mm以上0.300mm以下）的范围

·筛网2的孔眼：0.010mm以上0.080mm以下（优选为0.030mm以上0.050mm以下）的范围

·筛网3的孔眼：0.050mm以上0.150mm以下（优选为0.080mm以上0.120mm以下）的范围

·筛网4的孔眼：0.100mm以上0.600mm以下（优选为0.120mm以上0.300mm以下）的范围

需要说明的是，除筛网1以外，各筛网的安装顺序也可以更换。另外，各筛网的数及孔眼并不限于以上所述，以使得导电性弹性层的无机颗粒的凝集块的平均分散度及最大粒径在所述范围内的方式进行选择。

另一方面，筛板为以同心圆状设置有多个孔的圆盘状部件。具体而言，（例如）以孔径为以上以下且相对于筛板面积的开口率为30%以上60%以下的方式，在筛板中以同心圆状设置多个孔。

接下来，通过在挤出口安装有十字头的挤出机（单螺杆挤出机、锥形双螺杆挤出机、齿轮泵挤出机等），对进行过粗滤的未硫化橡胶组合物进行挤出成型，从而以层状被覆在导电性支持体的外周面上。作为未硫化橡胶组合物的被覆方法，不限于上述挤出成型，并可使用周知的各种方法。并且，在此状态下加热并使层状的未硫化的橡胶组合物硫化，从而形成导电性弹性层。可以在常压下（例如，1个大气压下）进行该加热（硫化）。另外，在加热时也可以使用能够加热的圆筒状模具。

需要说明的是，也可以利用相同的挤出机进行粗滤和挤出成型。具体而言，在挤出机的挤出口处通过粗滤器安装十字头，在未硫化橡胶通过粗滤器后，通过十字头挤出从而进行挤出成型。

-导电性弹性层的物理性质-

导电性弹性层的厚度因充电部件所适用的装置而异，但优选为（例如）1mm以上10mm以下，更优选为2mm以上5mm以下。

导电性弹性层的体积电阻率因充电部件所适用的装置而异，但优选为（例如）10⁴Ωcm以上10¹⁰Ωcm以下，更优选为10⁵Ωcm以上10⁹Ωcm以下。

需要说明的是，体积电阻率通过以下方式得到：从导电性弹性层中取出片状的测定样品，对于该测定样品，使用测定夹具（R12702A/Bレジスティビティ·チェンバ：アドバンテスト公司制）和高电阻测量器（R8340A数字高电阻/微电流计：アドバンテスト公司制），通过施加30秒电压（调节为使电场（施加电压/组合物片厚）为1000V/cm）后的电流值，使用下式算出。

体积电阻率（Ω·cm）=（19.63×施加电压（V））/（电流值（A）×测定样品片厚（cm））

（导电性表面层）

导电性表面层通过含有（例如）树脂、导电剂、以及（根据需要）用于赋予表面层的表面以凹凸（特定的表面粗糙度）的颗粒、以及其他添加剂从而构成。

作为在表面层中混合的树脂，可以列举（例如）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、聚苯乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚芳酯树脂、苯乙烯丁二烯树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、氨基甲酸乙酯树脂、有机硅树脂、氟树脂（例如四氟乙烯全氟烷基乙烯醚共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏二氟乙烯等）、脲醛树脂等。

此处，共聚尼龙含有尼龙610、尼龙11、尼龙12中任一种或多种作为共聚单元，作为该共聚物中含有的其他聚合单元可列举尼龙6、尼龙66等。

作为树脂可适用在上述弹性层中混合的橡胶材料。

作为导电性表面层中混合的导电剂，可列举电子导电剂和离子导电剂。作为电子导电剂的例子，可列举：科琴黑、乙炔黑等炭黑；热分解碳、石墨；铝、铜、镍、不锈钢等各种导电性金属或合金；氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锡-氧化锑固溶体、氧化锡-氧化铟固溶体等各种导电性金属氧化物；对绝缘物质的表面进行导电化处理的物质；

等的粉末。另外，作为离子导电剂的例子，可列举：四乙铵、月桂基三甲基铵等的高氯酸盐、氯酸盐等；锂、镁等碱金属、碱土类金属的高氯酸盐、氯酸盐等。这些导电剂可以单独使用，也可以两种以上组合使用。

作为用于赋予导电性表面层的表面以凹凸（特定的表面粗糙度）的颗粒，可以是导电性颗粒、非导电性颗粒中任一者，但优选为非导电性颗粒。作为导电性颗粒，可列举作为在弹性层中混合的上述导电剂所列举的材料的颗粒。作为非导电性颗粒，可列举树脂颗粒（聚酰亚胺树脂颗粒、甲基丙烯酸树脂颗粒、聚苯乙烯树脂颗粒、氟树脂颗粒、有机硅树脂颗粒等）、无机颗粒（粘土颗粒、高岭土颗粒、滑石颗粒、二氧化硅颗粒、氧化铝颗粒等）、或陶瓷颗粒等。颗粒可以是由与树脂同种的树脂构成的颗粒，由此可提高颗粒与树脂间的相溶性，也可以提高颗粒和树脂间的密合性。

此处，导电性是指体积电阻率不满10¹³Ωcm，非导电性是指体积电阻率为10¹³Ωcm以上。另外，其他也相同。

作为导电性表面层中的其他添加剂，可列举（例如）导电剂、固化剂、硫化剂、硫化促进剂、抗氧化剂、表面活性剂、偶联剂等通常可向表面层中添加的材料。

导电性表面层的厚度优选为7μm以上25μm以下。并且，表面层的体积电阻率优选为10³Ωcm以上10¹⁴Ωcm以下。

关于导电性表面层，通过将上述树脂和导电剂等分散在溶剂中从而制备涂布液，将该涂布液施加在预先形成的弹性层上。

作为涂布液的施加方法，可列举（例如）刮刀涂布法、线棒涂布法、喷涂法、浸涂法、微珠涂布法、气刀涂布法、幕帘涂布法等。

作为涂布液中使用的溶剂，没有特别限定，并可使用一般的溶剂，可使用（例如）甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇类；丙酮、甲乙酮等酮类；四氢呋喃；二乙醚、二氧六环等醚类等溶媒。另外，可使用除此以外的各种溶媒，但为了适用于电子照相感光体的生产中一般使用的浸涂法，可列举醇溶剂或者酮溶剂，或者它们的混合系溶剂。

[充电装置]

下面，对本实施方案所述的充电装置进行说明。

图5为本实施方案所述的充电装置的示意性立体图。

本实施方式所述的充电装置为适用了上述本实施方案中所述的充电部件作为充电部件的形态。

具体而言，如图5所示，本实施方案所述的充电装置12以充电部件121和清洁部件122以特定的咬合量接触的方式而布置。并且，充电部件121的基材30及清洁部件122的基材122A的轴向上的两端以各部件能够自由旋转的方式通过导电性轴承123（导电性轴承）保持。电源124连接在导电性轴承123中的一者上。

需要说明的是，本实施方案所述的充电装置并不限于上述结构，例如也可以是不具有清洁部件122的形态。

清洁部件122为对充电部件121的表面进行清扫的部件，并且以（例如）辊状构成。清洁部件122由（例如）圆筒状或或圆筒状的基材122A和在基材122A的外周面上的弹性层122B构成。

基材122A为导电性的棒状部件，并且其材质可以为（例如）铁（易切钢）、铜、黄铜、不锈钢、铝、镍等金属。另外，作为基材122A，可以列举在外周面上进行镀覆处理的部件（例如，树脂、陶瓷部件）、分散有导电剂的部件（例如树脂、陶瓷部件）等。基材122A可以是中空状的部件（筒状部件），也可以是非中空状的部件。

弹性层122B由具有多孔的三维结构的发泡体形成，并且其内部或表面存在空洞或凹凸部（以下，称为小槽），具有弹性是最好的。弹性层122B通过含有聚氨酯、聚乙烯、聚酰胺、烯烃、三聚氰胺或聚丙烯、NBR（丙烯腈-丁二烯共聚橡胶）、EPDM（乙烯-丙烯-二烯共聚橡胶）、天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氯丁二烯、有机硅、腈类等发泡性树脂材料或橡胶材料而构成。

在这些发泡性树脂材料或橡胶材料中，特别优选适用撕裂、拉伸强度等强的聚氨酯，这是因为在通过与充电部件121之间的从动滑动摩擦而有效地清洁调色剂或外部添加剂等异物的同时，在充电部件121的表面上由于清洁部件122的摩擦而导致的刮擦变得难以形成，另外，在长时间内也难以发生破碎或破损。

作为聚氨酯，没有特别限定，可列举（例如）多元醇（例如聚酯多元醇、聚醚聚酯、丙烯酸多元醇等）与异氰酸酯（2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯或4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、联甲苯胺二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯等）的反应物，也可以是通过扩链剂（例如，1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷等）的这些的反应物。需要说明的是，通常用发泡剂（水或偶氮化合物（偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈））使聚氨酯发泡。

作为弹性层122B的小槽数，优选为20/25mm以上80/25mm以下，更优选为30/25mm以上80/25mm以下，特别优选为30/25mm以上50/25mm以下。

作为弹性层122B的硬度，优选为100N以上500N以下，更优选为100N以上400N以下，特别优选为150N以上400N以下。

导电性轴承123为一体地以自由旋转的方式保持充电部件121和清洁部件122、并且保持该部件彼此间的轴间距离的部件。导电性轴承123只要由具有导电性的材料制造即可，可以是任何材料及形态，例如，适用的是导电性轴承或导电性的滑动轴承。

电源124为通过对导电性轴承123施加电压，从而使充电部件121和清洁部件122以相同的极性进行充电的装置，并可使用周知的高压电源装置。

在本实施方案所述的充电装置12中，通过（例如）从电源124向导电性轴承123施加电压，从而使充电部件121和清洁部件122以相同的极性充电。

[成像装置、处理盒]

本实施方案所述的成像装置具有图像保持体、对图像保持体进行充电的充电装置、在充电的图像保持体的表面上形成潜像的潜像形成装置、利用调色剂将图像保持体的表面上形成的潜像显影从而形成调色剂图像的显影装置、和将在图像保持体的表面上形成的调色剂图像转印至记录介质的转印装置。并且，作为充电装置，上述本实施方案所述的充电装置是适用的。

另一方面，本实施方案所述的处理盒（例如）可以从上述构成的成像装置上拆卸下来，并具有图像保持体和对图像保持体充电的充电装置。并且，作为充电装置，上述本实施方案所述的充电装置是适用的。本实施方案所述的处理盒（根据需要）可以具有选自以下部件构成的组中的至少一种：显影装置，其利用调色剂将图像保持体的表面上形成的潜像显影并形成调色剂图像；转印装置，其将图像保持体的表面上形成的调色剂图像转印至记录介质；以及将转印后的图像保持体表面的残留调色剂除去的清洁装置。

下面，参照附图对本实施方案所述的成像装置及处理盒进行说明。图6为示出本实施方案的成像装置的示意性结构图。图7为示出本实施方案的处理盒的示意性结构图。

如图6所示，本实施方案所述的成像装置101具有图像保持体10，并且在其周围具有对图像保持体充电的充电装置12、对通过充电装置12充电的图像保持体10进行曝光从而形成潜像的曝光装置14、利用调色剂将通过曝光装置14形成的潜像显影从而形成调色剂图像的显影装置16、将通过显影装置16形成的调色剂图像转印至记录介质P的转印装置18、以及将转印后的图像保持体10的表面的残留调色剂除去的清洁装置20。另外，还具有通过转印装置18将转印至记录介质P的调色剂图像定影的定影装置22。

并且，对于本实施方案所述的成像装置101，适用上述本实施方案所述的充电装置作为充电装置12，其配置有（例如）充电部件121、与充电部件121接触布置的清洁部件122、以各部件自由旋转的方式保持充电部件121及清洁部件122的轴向两端的导电性轴承123（导电性轴承）、以及与导电性轴承123的一者连接的电源124。

另一方面，对于本实施方案的成像装置101，就充电装置12（充电部件121）以外的结构而言，可应用公知的结构作为传统的电子照相方式的成像装置的各种结构。以下，就各结构以一个例子进行说明。

图像保持体10没有特别的限制，并可使用周知的感光体，但优选适用的是电荷发生层和电荷输送层分离的、即称为功能分离型结构的有机感光体。另外，也优选适用这样的图像保持体10，其表面层具有电荷输送性并且被具有交联结构的保护层被覆。作为该保护层的交联成分，优选适用的是由硅氧烷系树脂、酚醛系树脂、密胺树脂、胍胺树脂、丙烯酸树脂构成的感光体。

作为曝光装置14，适用的是（例如）激光光学系统或LED（LightEmitting Diode）阵列等。

显影装置16为这样一种装置：其通过（例如）使表面形成有显影剂层的显影剂保持体与图像保持体10接触或接近，从而向图像保持体10的表面的潜像上附着调色剂从而形成调色剂图像。显影装置16的显影方式优选适用的是作为已知的方式的利用双组份显影剂的显影方式。该利用双组份显影剂的显影方法中有（例如）级联方式、磁刷方式等。

作为转印装置18，可应用（例如）电晕管等非接触转印方式，或通过记录介质P使导电性转印辊与图像保持体10接触从而向记录介质P上转印调色剂图像的接触转印方式中的任一者。

清洁装置20为这样一种部件：其使（例如）清洁刮刀直接与图像保持体10的表面接触，从而除去表面上附着的调色剂、纸粉、垃圾等。作为清洁装置20，除清洁刮刀以外，可适用清洁刷、清洁辊等。

作为定影装置22，优选适用的是使用加热辊的加热定影装置。加热定影装置（例如）由以下部件构成：定影辊，其具有在圆筒状芯棒的内部加热用的加热灯，并且在其外周面通过耐热性树脂被膜层或耐热性橡胶被膜层形成所谓的防粘层；以及加压辊或加压带，其相对于该定影辊以特定的接触压接触布置，并在圆筒状芯棒的外周面或带状基材的表面上形成耐热弹性体层。未定影的调色剂图像的定影工序（例如）这样进行：在定影辊和加压辊或加压带之间插入转印有未定影的调色剂图像的记录介质P，并通过调色剂中的粘结剂树脂、添加剂等的热熔融而定影。

需要说明的是，本实施方案所述的成像装置101并不限于上述结构，并且也可以（例如）是这样的成像装置：利用中间转印体的中间转印方式的成像装置、以及形成各种颜色的调色剂图像的成像单元并列布置的所谓串联式成像装置。

另一方面，如图7所示，本实施方案所述的处理盒为在上述图6所示的成像装置中通过框体24一体组合保持有以下部件而构成的处理盒102：图像保持体10、对图像保持体充电的充电装置12、利用调色剂对通过曝光装置14形成的潜像显影从而形成调色剂图像的显影装置16、以及除去转印后图像保持体10表面的残留调色剂的清洁装置20，其中所述框体24具有用于曝光的开口部24A、用于除电曝光的开口部24B以及安装导轨24C。并且，处理盒102以可以从所述图6所示的成像装置101上自由拆卸的方式安装。

[实施例]

以下，将根据实施例对本发明进行更详细地说明，但本发明并不限于下面所述的实施例。需要说明的是，除非特别说明，否则“份”是指“质量份”。

[实施例1]

<充电辊的制作>

（橡胶组合物的制备）

当制备充电辊时，将下述组成的混合物用接线式加压捏合机（（株）モリヤマ制：实际容量75L）进行混炼，并使其通过粗滤器，从而制备未硫化的橡胶组合物。

更详细而言，通过循环水使加压捏合机的夹套、加压盖、转子为20℃，在加压盖的压力为0.6MPa下将下述弹性材料素炼并对氧化锌混炼后，投入硬脂酸以及炭黑进行混炼，然后投入离子导电剂、碳酸钙进行混炼。通过双螺杆片状预成型机（（株）モリヤマ制，实际容量75L）切出片状，冷却至常温（25℃）后再次通过加压捏合机添加硫化剂及硫化促进剂进行混炼，通过在挤出口安装有下述规格的粗滤器的齿轮泵挤出机使其通过粗滤器，进行粗滤从而获得未硫化的橡胶组合物。

-组成-

·弹性材料·······100质量份

（表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚橡胶、商品名“Gechron3106”、日本ゼオン公司制）

·氧化锌·······5质量份

（商品名“2级氧化锌”：正同化学工业公司制）

·硬脂酸·······1质量份

（商品名“硬脂酸S”：花王公司制）

·炭黑·······15质量份

（商品名“科琴黑EC”、ライオン公司制）

·碳酸钙·······20质量份

（商品名“白艳华CCR、白石工业公司制”）

·离子导电剂·······1质量份

（苄基三甲基氯化铵、商品名“BTMAC”ライオンアクゾ公司制）

·硫化剂·······1质量份

（商品名“硫磺200目”、鹤见化学工业公司制）

·硫化促进剂·······2质量份

（商品名“ノクセラーDM”、大内新兴化学工业公司制）

·硫化促进剂·······0.5质量份

（商品名“ノクセラーTT”、大内新兴化学工业公司制）

―粗滤器的规格―

·筛板···孔径φ5mm开口率40%

·筛网1···孔眼0.350mm

·筛网2···孔眼0.045mm

·筛网3···孔眼0.100mm

·筛网4···孔眼0.350mm

需要说明的是，筛网的编号及其安装位置以图4所示的粗滤器为准。

（导电性弹性层的形成）

准备直径为8mm、长度为330mm的SUS303制导电性支持体，使用料筒内径为60mm、L/D为20的单螺杆橡胶挤出机，在螺杆旋转为25rpm下将所述橡胶组合物挤出，与此同时使导电性支持体连续通过十字头，从而在导电性支持体上被覆未硫化橡胶组合物。挤出机的温度条件设定为料筒部、螺杆部、头部、模具部均为80℃。由导电性支持体和被覆的橡胶组合物形成的未硫化橡胶辊用空气加热炉在160℃下硫化60分钟。由此，在导电性支持体的外周面上形成导电性被覆层。

（导电性表面层的形成）

将下述组成的混合物用珠磨机分散，从而制备分散液。用甲醇将获得的分散液稀释，从而获得导电性表面层涂布液。用甲醇及丁醇将该涂布液的粘度调整为45mPa·s以后，注入浸涂槽中。

然后，将制备的带有导电性弹性层的导电性支持体浸渍在浸涂槽的涂布液中，将导电性支持体提出。将其在150℃下干燥10分钟以除去溶剂，从而形成导电性表面层。

-分散液的组成-

·高分子材料······100质量份

（酰胺树脂、商品名“アミランCM8000”、东丽公司制）

·导电剂·······14质量份

（炭黑、商品名“Monarch1000”、キャボット公司制）

·溶剂·······500质量份

（甲醇、关东化学公司制）

·溶剂·······240质量份

（丁醇、关东化学公司制）

通过以上工序，获得按顺序在导电性支持体的外周面上具有导电性弹性层和导电性表面层的充电辊。

[实施例2]

除将实施例1中用于进行粗滤的粗滤器的规格（筛网的孔眼量）变更为以下规格以外，按照与实施例1相同的方式制备未硫化的橡胶组合物，使用它获得充电辊。

-粗滤器的规格-

·筛网1···孔眼0.100mm

·筛网2···孔眼0.010mm

·筛网3···孔眼0.050mm

·筛网4···孔眼0.100mm

[实施例3]

-粗滤器的规格-

·筛网1···孔眼0.600mm

·筛网2···孔眼0.080mm

·筛网3···孔眼0.150mm

·筛网4···孔眼0.600mm

[实施例4]

-粗滤器的规格-

·筛网1···孔眼0.100mm

·筛网2···孔眼0.010mm

·筛网3···孔眼0.150mm

·筛网4···孔眼0.600mm

[实施例5]

-粗滤器的规格-

·筛网1···孔眼0.600mm

·筛网2···孔眼0.080mm

·筛网3···孔眼0.050mm

·筛网4···孔眼0.100mm

[实施例6]

-粗滤器的规格-

·筛网1···孔眼0.100mm

·筛网2···孔眼0.010mm

·筛网3···孔眼0.050mm

·筛网4···孔眼0.600mm

[实施例7]

-粗滤器的规格-

·筛网1···孔眼0.600mm

·筛网2···孔眼0.080mm

·筛网3···孔眼0.150mm

·筛网4···孔眼0.100mm

[实施例8]

-粗滤器的规格-

·筛网1···孔眼0.600mm

·筛网2···孔眼0.080mm

·筛网3···孔眼0.150mm

·筛网4···孔眼0.600mm

[比较例1]

当制备充电辊时，将与实施例1相同的组成的混合物用接线式加压捏合机（（株）モリヤマ制：实际容量75L）进行混炼，并使其通过粗滤器，从而制备橡胶组合物。

更详细而言，通过循环水使加压捏合机的夹套、加压盖、转子为20℃，在加压盖的压力为0.6MPa下将弹性材料素炼并对氧化锌混炼后，投入硬脂酸以及炭黑进行混炼，然后投入离子导电剂、碳酸钙进行混炼。通过双螺杆片状预成型机（（株）モリヤマ制，实际容量75L）切出片状，冷却至常温后再次通过加压捏合机添加硫化剂及硫化促进剂进行混炼，并使用22英寸的开炼机，使2根辊的间隙为2mm，将其通过3次从而获得未硫化的橡胶组合物。

然后，除使用该未硫化的橡胶组合物以外，按照与实施例1相同的方式获得充电辊。

[比较例2]

-粗滤器的规格-

·筛网1···孔眼0.080mm

·筛网2···孔眼0.005mm

·筛网3···孔眼0.030mm

·筛网4···孔眼0.080mm

[比较例3]

-粗滤器的规格-

·筛网1···孔眼0.800mm

·筛网2···孔眼0.100mm

·筛网3···孔眼0.160mm

·筛网4···孔眼0.800mm

[比较例4]

-粗滤器的规格-

·筛网1···孔眼0.700mm

·筛网2···孔眼0.090mm

·筛网3···孔眼0.170mm

·筛网4···孔眼0.700mm

[比较例5]

-粗滤器的规格-

·筛网1···孔眼0.600mm

·筛网2···孔眼0.250mm

·筛网3···孔眼0.250mm

·筛网4···孔眼0.600mm

[评价]

（无机颗粒的凝集块的平均分散度的测定）

从由各例子获得的充电辊中取出大小为10mm×10mm×10mm的导电性弹性层的试料片。该试料片从沿着辊轴方向的5个位置取出。

使用所取出的试料片，通过依照ASTM（American Society forTesting and Materials）-B法的测定器（株式会社ダイハン制分散くんMARKIIIa）测定无机颗粒的凝集块的分散度。并且，将5个试料片的无机颗粒的凝集块的分散度的平均值作为无机颗粒的凝集块的平均分散度。另外，基于下式算出ASTM-B法的分散度D（%）。

式：D=100-(S×U)/L

式中，D表示分散度（%）、S表示溶剂引起的面积溶胀比、U表示无机颗粒的全部容量%、L表示(配合物的比重(g/cm³)×无机颗粒的PHR)/(无机颗粒的比重(g/cm³)×配合物的总PHR)。

（无机颗粒的凝集块的最大粒径的测定）

向取出的试验片的截面照射来自角度（锐角）为45°的倾斜方向的光，通过显微镜确认反射图像，并测定所观察的全部无机颗粒的凝集块的大小。具体而言，将反射图像2值化处理并算出白色对照部的比例，从而测定所观察的全部无机颗粒的凝集块的大小。并且，对5个该试料片进行测定，将其中最大的无机颗粒的凝集块的粒径作为无机颗粒的凝集块的最大粒径。

（未硫化橡胶组合物的橡胶材料和无机颗粒的质量比的测定）

在由各例子获得的充电辊的制备工序中，各取出5g粗滤前后的未硫化的橡胶组合物。用电加热炉烧成取出的粗滤前后的未硫化的橡胶组合物，并由残渣的重量测定灰分。并且，将相对于烧成前的未硫化橡胶组合物的灰分比例作为橡胶材料和无机颗粒的质量比（无机颗粒/橡胶材料）算出。

具体而言，将无机填充剂含量和无机导电剂含量的合计作为无机颗粒含量，并测定粗滤前后的无机颗粒含量来测定差值。关于测定位置，在粗滤前后5个位置进行采样并测定含量，作为其平均值。各含量的具体测定方法如下所述。需要说明的是，各含量的测定中使用测定器“TG-DTA6200（株式会社日立ハイテクサイエンス制）”。

关于无机填充剂含量，通过电加热炉对粗滤前后的未硫化橡胶组合物在850℃下的氧气气氛中烧成3小时，并测定残余质量，基于下式算出无机填充剂含量。

式：无机填充剂含量（质量%）=m₁/m₀

（式中，m₀表示试验片的质量（g）、m₁表示氧气气氛中加热后的残余质量（g））

关于无机导电剂含量（本实施例中为炭黑含量），将粗滤前后的未硫化橡胶组合物浸渍在MEK（甲乙酮）中放置24小时，从而将橡胶材料抽出，过滤干燥后，分别在氮气及氧气气氛中烧成3小时，并测定残余质量，基于下式算出无机导电剂含量。

式：无机导电剂含量（质量%）=（m₂-m₃）/m₀

（式中、m₀表示试验片的质量（g）、m₂表示试验片的橡胶材料抽出后、在氮气气氛中加热后的残余质量（g）、m₃表示试验片的橡胶材料抽出后、在氧气气氛中加热后的残余质量（g）。）

[图像浓度不均的评价]

将由各例子获得的充电辊作为充电装置安装在彩色复印机DocuCentre Color400CP：富士ゼロックス公司制上。使用彩色复印机DocuCentre Color400CP用的彩色调色剂（青色调色剂、品红色调色剂、黄色调色剂、黒色调色剂），进行A4纸10张印字测试（23℃、50%RH）。

A：没有图像浓度不均等缺陷。

B：发生极轻微的图像浓度不均。

C：发生轻微的图像浓度不均。

D：发生实际不可应用的图像浓度不均。

[表1]

从所述结果可知，与比较例相比，本实施例可获得关于图像浓度不均的评价的良好的结果。由此可知，与比较例相比，本实施例可获得能够抑制充电不均的发生的充电辊。

需要说明的是，关于比较例2，没有使未硫化的橡胶组合物通过粗滤器并且没有进行粗滤，并且未能够制备充电辊。

Claims

1.一种充电部件，其具有：

导电性支持体，以及

导电性弹性层，其为设置在所述导电性支持体的外周面上的导电性弹性层，该导电性弹性层含有橡胶材料和无机颗粒，所述无机颗粒的凝集块的平均分散度为95%以上，并且所述无机颗粒的凝集块的最大粒径为200μm以下。

2.根据权利要求1所述的充电部件，

其中所述导电性弹性层含有未硫化橡胶材料和无机颗粒，并使用粗滤过的未硫化橡胶组合物而形成。

3.根据权利要求2所述的充电部件，其中所述粗滤通过由筛板和多片筛网构成的粗滤器进行。

4.根据权利要求2所述的充电部件，其中所述未硫化橡胶组合物中的所述未硫化橡胶材料和所述无机颗粒的质量比在粗滤前后的变化在1.0%以内。

5.根据权利要求1所述的充电部件，

其中所述导电性弹性层这样形成，通过挤出成型将含有未硫化橡胶材料和无机颗粒的未硫化橡胶组合物在所述导电性支持体的外周面上成型为层状后，进行硫化而形成。

6.一种充电装置，其具有权利要求1所述的充电部件。

7.一种处理盒，其具有：

图像保持体，以及

对所述图像保持体进行充电的权利要求6所述的充电装置，

其中所述处理盒可以从成像装置上拆卸下来。

8.一种成像装置，其具有：

图像保持体，

对所述图像保持体进行充电的权利要求6所述的充电装置，

显影装置，其利用调色剂将在所述图像保持体的表面上形成的潜像显影，从而形成调色剂图像，以及

9.一种充电部件的制造方法，所述充电部件具有：

导电性支持体，以及

导电性弹性层，其为设置在所述导电性支持体的外周面上的导电性弹性层，该导电性弹性层含有橡胶材料和无机颗粒，所述无机颗粒的凝集块的平均分散度为95%以上，并且所述无机颗粒的凝集块的最大粒径为200μm以下，

其中所述导电性弹性层这样形成，将所述未硫化橡胶组合物粗滤之后，通过挤出成型在所述导电性支持体的外周面上成型为层状后，进行硫化而形成。

10.根据权利要求9所述的充电部件的制造方法，其中所述粗滤通过由筛板和多片筛网构成的粗滤器进行。

11.根据权利要求9所述的充电部件的制造方法，其中所述未硫化橡胶组合物中的所述未硫化橡胶材料和所述无机颗粒的质量比在粗滤前后的变化在1.0%以内。