CN115390400A - 导电性辊、转印装置、处理盒以及图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及导电性辊、转印装置、处理盒以及图像形成装置。导电性辊具有：支持部件、配置在上述支持部件的外周面上的弹性层、配置在上述弹性层的外周面上的中间层以及配置在上述中间层的外周面上的表面层，上述弹性层包含圆筒状弹性发泡体和被覆上述弹性发泡体的露出面的导电性被覆层而构成，上述弹性层的杨氏模量Yd和上述中间层的杨氏模量Ym满足Yd＜Ym的关系。

Description

导电性辊、转印装置、处理盒以及图像形成装置
技术领域
本发明涉及导电性辊、转印装置、处理盒以及图像形成装置。
背景技术
日本特开2003-005505号公报中公开了一种半导电性图像形成部件，其是在导电性基体的外周面上设有半导电性弹性体层并在该弹性体层的表面按照第一层、第二层的顺序施有涂膜的半导电性图像形成部件，其中，上述涂膜的杨氏模量满足1.0×104(Pa)＜第一层物质的杨氏模量＜第二层物质的杨氏模量＜1.0×1010(Pa)。
另外，日本特开2004-212865号公报中公开了一种半导电性辊，其包含导电性轴体、在该导电性轴体的周围设置的至少一层的弹性半导电层、以及色调剂负载层，该色调剂负载层由热固化性聚合物或热塑性聚合物形成并设于弹性半导电层的周围，以薄层状态负载摩擦带电色调剂，该半导电性辊被用于将形成在潜像负载体上的静电潜像可视化的显影装置中，其中，色调剂负载层的静摩擦系数为0.1～1.5，色调剂负载层的杨氏模量为1～6500MPa。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供导电性辊等，该导电性辊是用于使外周面抵靠于对置辊并形成使介质穿插的穿插部的导电性辊，其中，与弹性层的杨氏模量Yd大于中间层的杨氏模量的情况相比，本发明的导电性辊中，穿插在上述穿插部中的介质剥离性优异。
下文中，也将“穿插在穿插部中的介质的剥离性优异”简称为“介质剥离性优异”。
此处，作为穿插在穿插部中的介质，可以举出后述电子照相法的复印机或打印机中使用的纸；OHP透明胶片等树脂膜；以及显示屏、包装片等。
根据本发明的第1方案，提供一种导电性辊，其具有：支持部件、配置在上述支持部件的外周面上的弹性层、配置在上述弹性层的外周面上的中间层以及配置在上述中间层的外周面上的表面层；上述弹性层包含圆筒状弹性发泡体和被覆上述弹性发泡体的露出面的导电性被覆层而构成；上述弹性层的杨氏模量Yd和上述中间层的杨氏模量Ym满足Yd＜Ym的关系。
根据本发明的第2方案，上述弹性层的杨氏模量Yd和上述中间层的杨氏模量Ym满足10≦Ym/Yd≦100的关系。
根据本发明的第3方案，上述弹性层的杨氏模量Yd为50kPa以上500kPa以下。
根据本发明的第4方案，上述中间层的杨氏模量Ym和上述表面层的杨氏模量Ys满足Ym＜Ys的关系。
根据本发明的第5方案，上述中间层的杨氏模量Ym和上述表面层的杨氏模量Ys满足5≦Ys/Ym≦100的关系。
根据本发明的第6方案，上述弹性层的厚度Td、上述中间层的厚度Tm以及上述表面层的厚度Ts满足Td＞Tm＞Ts的关系，并且满足0.05≦Td/(Td+Tm+Ts)≦0.45的关系。
根据本发明的第7方案，上述弹性发泡体具有连续气泡结构。
根据本发明的第8方案，上述弹性发泡体的密度为50kg/m3以上90kg/m3以下。
根据本发明的第9方案，提供一种转印装置，其具备上述导电性辊。
根据本发明的第10方案，提供一种在图像形成装置中装卸的处理盒，其具备图像保持体和上述转印装置。
根据本发明的第11方案，提供一种图像形成装置，其具备：图像保持体；充电装置，对上述图像保持体表面进行充电；静电潜像形成装置，在经充电的上述图像保持体表面形成静电潜像；显影装置，利用包含色调剂的显影剂将形成在上述图像保持体表面的静电潜像显影而形成色调剂图像；以及上述转印装置，将上述色调剂图像转印至记录介质表面。
发明的效果
根据上述第1方案，提供一种导电性辊，该导电性辊是用于使外周面抵靠于对置辊并形成使介质穿插的穿插部的导电性辊，其中，与弹性层的杨氏模量Yd大于中间层的杨氏模量的情况相比，该方案的导电性辊的介质剥离性优异。
根据上述第2方案，与不满足10≦Ym/Yd≦100的关系的情况相比，可提供介质剥离性优异的导电性辊。
根据上述第3方案，与弹性层的杨氏模量Yd大于500kPa的情况相比，可提供介质剥离性优异的导电性辊。
根据上述第4方案，与中间层的杨氏模量Ym大于表面层的杨氏模量Ys的情况相比，可提供介质剥离性优异的导电性辊。
根据上述第5方案，与不满足5≦Ys/Ym≦100的关系的情况相比，可提供介质剥离性优异的导电性辊。
根据上述第6方案，与上述弹性层的厚度Td、上述中间层的厚度Tm以及上述表面层的厚度Ts满足Td＞Tm＞Ts的关系、但不满足0.05≦Td/(Td+Tm+Ts)≦0.45的关系的情况相比，可提供在转印辊中的适用性优异的导电性辊。
根据上述第7方案，与弹性发泡体具有独立气泡结构的情况相比，可提供介质剥离性优异的导电性辊。
根据上述第8方案，与弹性发泡体的密度小于50kg/m3或大于90kg/m3的情况相比，可提供介质剥离性优异的导电性辊。
根据上述第9、10或11的方案，提供具备导电性辊的转印装置、处理盒或图像形成装置，上述方案中所具备的导电性辊是用于使外周面抵靠于对置辊并形成使介质穿插的穿插部的导电性辊，其中，与弹性层的杨氏模量Yd大于中间层的杨氏模量的情况相比，该导电性辊的介质剥离性优异。
附图说明
图1是示出本实施方式的导电性辊的一例的示意性立体图。
图2是示出本实施方式的导电性辊的一例的示意性断面图，是图1的A-A断面图。
图3是示出本实施方式的图像形成装置的一例的示意性构成图。
图4是示出本实施方式的图像形成装置的另一例的示意性构成图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式进行说明。这些说明和实施例用于例示出实施方式，并不限制实施方式的范围。
本发明中使用“～”表示的数值范围表示分别包含“～”之前和之后记载的数值作为最小值和最大值的范围。
本发明中阶段性地记载的数值范围中，以一个数值范围记载的上限值或下限值可以被替换成所记载的其他阶段的数值范围的上限值或下限值。另外，本发明中所记载的数值范围中，该数值范围的上限值或下限值可以被替换为实施例中所示的值。
本发明中的“步骤”这一用语不仅包含独立的步骤，而且即使在无法与其他步骤明确区分的情况下，只要可实现该步骤的期望目的，则也包含在本术语中。
本发明中，在参照附图对实施方式进行说明的情况下，该实施方式的构成并不限于附图所示的构成。另外，各图中的部件的大小是示意性的，部件间的大小的相对关系并不限定于此。
本发明中，各成分可以包含两种以上的属于该(成分的)范畴的物质。本发明中，在提及组合物中的各成分的量的情况下，在组合物中各成分存在两种以上的属于该(成分的)范畴中的物质的情况下，只要不特别声明，是指组合物中所存在的该两种以上的物质的总量。
＜导电性辊＞
本实施方式的导电性辊具有：支持部件、配置在上述支持部件的外周面上的弹性层、配置在上述弹性层的外周面上的中间层以及配置在上述中间层的外周面上的表面层；上述弹性层包含圆筒状弹性发泡体和被覆上述弹性发泡体的露出面的导电性被覆层而构成；上述弹性层的杨氏模量Yd和上述中间层的杨氏模量Ym满足Yd＜Ym的关系。
本实施方式的导电性辊只要是用于使外周面抵靠于对置辊并形成使介质穿插的穿插部的导电性辊即可，对其用途没有特别限制。即，本实施方式的导电性辊中，其外周面抵靠于对置辊，将该抵靠区域形成为穿插部。
本实施方式的导电性辊适合用于例如电子照相方式的图像形成装置中的转印辊、记录介质的传送辊。需要说明的是，本实施方式的导电性辊的用途并不限于上述用途。
在使导电性辊的外周面抵靠于对置辊并形成使介质穿插的穿插部的情况下，介质有时被卷绕在导电性辊上，降低介质从导电性辊剥离的剥离性。
以往，导电性辊例如通过包含支持部件和配置在上述支持部件的外周面上的弹性层来构成，在导电性辊抵靠于对置辊时，弹性层的形状追从对置辊的形状而发生变形。此时，导电性辊的外周面按照卷绕在对置辊外周面的方式发生变形。这样的导电性辊的外周面的变形成为主要原因，如上所述，使得介质在导电性辊上产生卷绕。介质越薄，越容易产生该介质在导电性辊上的卷绕。
本实施方式的导电性辊中，在支持部件外周面上依序配置弹性层、中间层以及表面层，弹性层通过包含圆筒状弹性发泡体和被覆弹性发泡体露出面的导电性被覆层来构成，弹性层的杨氏模量Yd和中间层的杨氏模量Ym满足Yd＜Ym的关系。
本实施方式的导电性辊中，弹性层通过包含圆筒状弹性发泡体和被覆弹性发泡体的露出面的导电性被覆层来构成。这样的弹性层通过导电性被覆层而被赋予目的导电性，与在弹性发泡体中包含导电剂的情况相比，可得到柔软弹性层。通过使具有柔软弹性层的导电性辊的外周面抵靠于对置辊，可形成介质的穿插部。
另外，导电性辊中，通过使配置于更外侧的中间层的杨氏模量大于配置于内侧的弹性层的杨氏模量，在导电性辊抵靠于对置辊时，导电性辊的外周面变形为平面状，不容易产生追从对置辊的形状这样的变形。即，此时的导电性辊上的外周面卷绕在对置辊外周面这样的变形受到抑制。
由这些结果推测出，在本实施方式的导电性辊用于使外周面抵靠于对置辊并形成使介质穿插的穿插部时，可使穿插在穿插部中的介质的剥离性良好。
[优选方式]
本实施方式的导电性辊中，从介质剥离性优异的方面出发，弹性层的杨氏模量Yd和中间层的杨氏模量Ym优选满足10≦Ym/Yd≦100的关系、更优选满足15≦Ym/Yd≦80的关系、进一步优选满足20≦Ym/Yd≦70的关系。
本实施方式的导电性辊中，从介质剥离性优异的方面出发，弹性层的杨氏模量Yd优选为50kPa以上500kPa以下、更优选为60kPa以上300kPa以下、进一步优选为80kPa以上150kPa以下。
关于上述杨氏模量，将弹性发泡体中的粒状物(例如电子导电剂、填充剂等)的含量减少容易达成。
本实施方式的导电性辊中，从进一步提高介质的剥离性的方面出发，中间层的杨氏模量Ym和表面层的杨氏模量Ys优选满足Ym＜Ys的关系。
另外，出于同样的理由，中间层的杨氏模量Ym和表面层的杨氏模量Ys优选满足5≦Ys/Ym≦100的关系、更优选满足10≦Ys/Ym≦80的关系、进一步优选满足15≦Ys/Ym≦70的关系。
各层的杨氏模量如下进行测定。
各层的杨氏模量的测定方法基本上依据ISO527。
关于中间层和弹性层，制作标线间距离50mm、厚度5mm的哑铃形拉伸试验片，利用台式精密万能试验机(AGS-X；岛津制作所制)求出拉伸速度5mm/min时应力(σ)应变(ε)曲线，测定0.05％～0.25％应变时的应力，根据Δσ/Δε求出杨氏模量。
在求得表面层的杨氏模量的情况下，制作厚度为0.2mm的哑铃形拉伸试验片，除了使用该试验片以外，利用与中间层和弹性层的杨氏模量的测定方法相同的方法来求出其杨氏模量。
参照附图对本实施方式的导电性辊进行说明。
图1是示出本实施方式的导电性辊的一例的示意性立体图。图2是图1的A-A断面图，是将图1中图示出的导电性辊沿径向切断而得到的断面图。
如图1所示，导电性辊100是通过包含圆柱状的支持部件110以及层状物120而构成的辊部件，该层状物120配置在支持部件110的外周面上，包含弹性层、中间层和表面层。另外，如图2所示，导电性辊100的层结构具有：配置在圆柱状的支持部件110的外周面上的弹性层122、配置在弹性层122的外周面上的中间层124以及配置在中间层124的外周面上的表面层126。
本实施方式的导电性辊并不限于图1和图2所示的结构，例如也可以在支持部件110与弹性层122之间、弹性层122与中间层124之间、中间层124与表面层126之间酌情具有粘接层。
以下对构成本实施方式的导电性辊的各层的材料等进行说明。
[支持部件]
本实施方式的导电性辊中，支持部件只要为起到导电性辊的支持部件的功能的部件即可。
支持部件可以为中空部件(即圆筒状部件)，也可以为实心部件(即圆柱状部件)。
需要说明的是，在导电性辊与对置辊之间形成电场时，支持部件优选为导电性支持部件。
作为导电性支持部件，例如可以举出铁(快削钢等)、铜、黄铜、不锈钢、铝、镍等金属部件；在外侧面实施了镀覆处理的树脂部件或陶瓷部件；含有导电剂的树脂部件或陶瓷部件。
支持部件的外径根据导电性辊的用途确定即可。
例如，本实施方式的导电性辊为二次转印辊时，可以举出支持部件的外径为3mm以上30mm以下作为一例。
[弹性层]
本实施方式的导电性辊中，弹性层通过包含圆筒状弹性发泡体、以及被覆上述弹性发泡体的露出面的导电性被覆层而构成。
(弹性发泡体)
构成弹性层的弹性发泡体为含有弹性材料(也称为橡胶材料)的发泡体。
作为弹性材料，例如可以举出异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、表氯醇橡胶、丁基橡胶、聚氨酯、硅酮橡胶、氟橡胶、苯乙烯·丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、环氧氯丙烷-氧化乙烯共聚橡胶、环氧氯丙烷-氧化乙烯-烯丙基缩水甘油醚三元共聚橡胶、乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚橡胶(EPDM)、丙烯腈-丁二烯共聚橡胶(NBR)、天然橡胶、以及将它们混合而成的橡胶等。
作为用于得到弹性发泡体的发泡剂，可以举出水；偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、重氮氨基苯等偶氮化合物；苯磺酰肼、4,4’-氧代双苯磺酰肼、甲苯磺酰肼等苯磺酰肼类；通过热分解而产生二氧化碳的碳酸氢钠等碳酸氢盐；产生氮气的NaNO2与NH4Cl的混合物；产生氧的过氧化物；等等。
为了得到弹性发泡体，可以根据需要使用发泡助剂、整泡剂、催化剂等。
从弹性层的导电性控制的方面出发，弹性发泡体可以包含导电剂。
弹性发泡体中包含的导电剂可以举出电子导电剂和离子导电剂。
需要说明的是，从使弹性层的杨氏模量Yd为上述的优选范围的方面出发，弹性发泡体中的导电剂(特别是电子导电剂的情况下)的含量相对于弹性发泡体的总质量优选为1质量％以下、0.5质量％以下，更优选为0质量％。
即，弹性发泡体中的电子导电剂越少越优选，即使在弹性发泡体中包含导电性颗粒的情况下，也需要使电子导电剂的含量相对于弹性发泡体的总质量为1质量％以下。
作为电子导电剂，例如可以举出科琴黑、乙炔黑等炭黑；热解碳、石墨；铝、铜、镍、不锈钢等金属或合金；氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锡-氧化锑固溶体、氧化锡-氧化铟固溶体等导电性金属氧化物；对绝缘物质的表面进行导电化处理而成的物质；等的粉末。
电子导电剂可以单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
作为离子导电剂，例如可以举出季铵盐(例如月桂基三甲基铵、硬脂基三甲基铵、十八烷基三甲基铵、十二烷基三甲基铵、十六烷基三甲基铵或改性脂肪酸-二甲基乙基铵的高氯酸盐、氯酸盐、氢氟硼酸盐、硫酸盐、乙基硫酸盐、苄基溴盐或苄基氯盐)、脂肪族磺酸盐、高级醇硫酸酯盐、高级醇环氧乙烷加成硫酸酯盐、高级醇磷酸酯盐、高级醇环氧乙烷加成磷酸酯盐、甜菜碱、高级醇环氧乙烷加成物、聚乙二醇脂肪酸酯、多元醇脂肪酸酯等。
离子导电剂可以单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
作为其他添加剂，例如可以举出软化剂、增塑剂、固化剂、硫化剂、硫化促进剂、抗氧化剂、表面活性剂、偶联剂、填充剂(二氧化硅、碳酸钙等)等可添加于弹性体的公知材料。
需要说明的是，在弹性发泡体中包含上述的电子导电剂、填充剂等粒状物时，具有弹性层的硬度提高、介质的剥离性降低的倾向。因此，弹性发泡体中的粒状物越少越优选，即使在弹性发泡体中包含粒状物的情况下，也优选粒状物的总含量相对于弹性发泡体的总质量为1质量％以下。
从导电性被覆层的形成性的方面和介质剥离性优异的方面出发，弹性发泡体中的气泡结构更优选为连续气泡结构。
此处，连续气泡结构是指相邻的单元(即气泡)连通，连通的单元的一部分在表面露出(开放)的结构。
另外，弹性发泡体中，独立气泡率越少越优选，独立气泡率例如优选为50％以下(更优选为30％以下)。
从导电性被覆层的形成性的方面和介质剥离性优异的方面出发，弹性发泡体的单元径(也称为气泡径)优选为50μm以上1000μm以下、更优选为100μm以上800μm以下、进一步优选为150μm以上600μm以下。
从导电性被覆层的形成性的方面和介质剥离性优异的方面出发，弹性发泡体的密度(也称为气泡率)优选为50kg/m3以上90kg/m3以下、更优选为55kg/m3以上85kg/m3以下、进一步优选为60kg/m3以上80kg/m3以下。
此处，弹性发泡体中的单元径(气泡径)、发泡率(气泡率)以及独立气泡率如下进行测定。
首先，使用剃刀制作弹性层(弹性层中的弹性发泡体)的厚度方向的断面。与导电性辊的轴向平行且沿周向以90°间隔制作合计4个断面。
利用激光显微镜(基恩士公司、VK-X200)拍摄断面的轴向中央部，获得图像。将图像利用图像分析软件(Media Cybernetics公司、Image-Pro Plus)进行分析，测定单元(气泡)的最大径和面积。
需要说明的是，在弹性发泡体具有连续气泡结构的情况下，根据连续气泡的形状推测单元(气泡)的连续状态，模糊地分离出连续(连结)的各个单元，求出所分离出的单元的最大径。即，若推测连续气泡为例如5个气泡连续(连结)而成的形状，则将5个单元模糊地分离成5个，对所分离出的5个单元的最大径进行测定。
关于单元径，在进行分析的断面图像中，计算出随机选取的100个单元的最大径的算术平均值，基于所得到的值计算出4个断面的算术平均值，将所得到的值作为单元径。
发泡率通过(进行分析的断面图像中的单元的合计面积)/(进行分析的断面图像的总面积)×100来求出。
独立气泡率通过(进行分析的断面图像中的独立气泡的合计面积)/(进行分析的断面图像中的气泡的总面积)×100来求出。
此处，独立气泡是指在断面图像中全部被壁面所包围的气泡。
另外，弹性发泡体的密度如下进行测定。
使用弹性层(弹性层中的弹性发泡体)，利用剃刀制作立方体。若将立方体制作得尽可能大，则能够精确地测定密度。接着测定立方体的长、宽、高，计算出体积，测定重量，由重量/体积求出密度。
-弹性发泡体的形成-
圆筒状弹性发泡体的形成方法没有特别限制，采用公知的方法。
例如可以举出：制备包含弹性材料、发泡剂以及根据需要使用的其他成分(例如硫化剂等)的组合物，将该组合物进行圆筒形状的挤出成型后，将成型物加热使其硫化和发泡的方法；由巨大的发泡体切出圆筒形状的方法。
另外，也可以在形成圆柱状的弹性发泡体后，形成用于插入支持部件的中心孔，得到圆筒状弹性发泡体。
需要说明的是，在得到圆筒状弹性发泡体后，可以根据需要进一步整理形状，也可以进行表面研磨等后处理。
(导电性被覆层)
弹性层优选具有被覆弹性发泡体的露出面(其是弹性发泡体与大气接触的接触面，包含圆筒状弹性发泡体的内周面、外周面以及单元壁面)的导电性被覆层。
弹性发泡体的露出面中，可以其全部被导电性被覆层所被覆，也可以一部分被导电性被覆层所被覆。
导电性被覆层的形成中使用包含导电剂和树脂的处理液。
此处，作为处理液中使用的导电剂，例如可以举出电子导电剂或者离子导电剂，其中优选电子导电剂。
处理液中包含的导电剂可以为1种，也可以为2种以上。
此处，作为电子导电剂的示例，与弹性发泡体中包含的电子导电剂相同，优选方式也相同。
作为处理液中使用的树脂，只要为可在弹性发泡体的露出面形成被覆层的树脂就没有特别限制，例如可以举出丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯树脂、氟树脂、有机硅树脂等。这些树脂优选以乳液的形式使用。
作为乳液的示例，可以举出上述树脂的乳液、以及天然橡胶乳液、丁二烯橡胶乳液、丁腈橡胶乳液、丙烯酸类橡胶乳液、聚氨酯橡胶乳液、氟橡胶乳液、硅酮橡胶乳液等。
处理液优选包含导电剂、树脂以及水，即优选为包含导电剂和树脂的水分散液。
处理液中的导电剂和树脂的浓度根据导电性被覆层的形成性、弹性层所要求的电阻值等来决定即可。
-导电性被覆层的形成-
导电性被覆层的形成通过对弹性发泡体赋予处理液并加热干燥来进行。
作为对弹性发泡体赋予处理液的方法，可以举出通过喷涂等对弹性发泡体涂布处理液的方法、将弹性发泡体浸渍在处理液中的方法等。
通过这些方法，处理液含浸至弹性发泡体的表面和气泡内部。接着，通过加热等使所附着的处理液干燥，由此形成导电性覆膜层。
作为导电性被覆层，例如可以应用日本特开2009-244824号公报等中记载的被覆层及其形成方法。
如上所述，通过在弹性发泡体的露出面形成导电性被覆层而形成本实施方式的导电性辊中的弹性层。
(弹性层的体积电阻值)
本实施方式的导电性辊中，弹性层在施加10V的电压时的体积电阻值优选为105Ω以下、更优选为101Ω以上105Ω以下、进一步优选为102Ω以上104Ω以下。
弹性层以及本实施方式的导电性辊这样的层积辊的体积电阻值如下进行测定。
关于弹性层，首先制作在导电性支持部件的外周上具备作为测定对象的弹性层的辊部件，使用所得到的辊部件测定弹性层的体积电阻值。需要说明的是，本实施方式的导电性辊具备导电性支持部件的情况下，可以对由该导电性辊剥离中间层和表面层后的辊部件进行测定。
在辊部件的两端部施加各500g的负荷而将辊部件载置于铜板等金属板上，使用微小电流测定器(Advantest公司制造R8320)，在辊部件的导电性支持部件与金属板之间施加10V(弹性层的情况)的电压(V)，读取5秒后的电流值I(A)，通过下式进行计算，由此求出该体积电阻值。
式：体积电阻值Rv(Ω)＝V/I
需要说明的是，测定在温度22℃、湿度55％RH环境下进行。
另外，关于除了弹性层以外还具备中间层和表面层的层积辊，与弹性层的体积电阻值的测定方法同样地进行测定。需要说明的是，在层积辊的情况下，施加1000V的电压(V)进行测定。
另外，中间层和表面层的体积电阻值基于JIS K 6911如下进行测定。
首先制作使用层材料而成的片部件，使用所得到的片部件对体积电阻值进行测定。关于片部件的厚度，若为中间层则适合为1mm厚、若为表面层则适合为0.2mm厚。
将部件在圆形电极间使用微小电流测定器(Advantest公司制造R8320)在表面电极与背面电极之间施加100V(中间层)、50V(表面层)的电压(V)，读取5秒后的电流值I(A)，通过下式进行计算，由此求出该体积电阻值。
式：体积电阻值Rv(Ω)＝V/I
需要说明的是，测定在温度22℃、湿度55％RH环境下进行。
(弹性层的厚度)
本实施方式的导电性辊中，弹性层的厚度根据导电性辊的用途确定即可。
例如，若本实施方式的导电性辊为二次转印辊，则弹性层的厚度可以举出1mm以上10mm以下作为一例。
另外，本实施方式的导电性辊中，从面向转印辊的适用性的方面出发，优选弹性层的厚度Td、中间层的厚度Tm以及表面层的厚度Ts满足Td＞Tm＞Ts的关系、并且满足0.05≦Td/(Td+Tm+Ts)≦0.45的关系。其中更优选满足0.10≦Td/(Td+Tm+Ts)≦0.25的关系。
[中间层]
中间层是配置在弹性层的外周面上的层。
优选中间层为有助于导电性辊的电阻调整的层、且中间层在施加100V的电压时的体积电阻值为104Ω以上109Ω以下(更优选为106Ω以上109Ω以下)。
需要说明的是，中间层的体积电阻值可以利用与弹性层的体积电阻值相同的方法进行测定。
为了实现上述体积电阻值，中间层优选包含导电剂。
作为导电剂，电子导电剂和离子导电剂均可使用，其中，从提高充电维持性的方面出发，优选使用离子导电剂。
即，中间层优选包含离子导电剂。中间层中所包含的离子导电剂可以举出与弹性发泡体中包含的离子导电剂相同的方式，优先方式也相同。
离子导电剂可以单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
另外，作为中间层中使用的离子导电剂，可以如表氯醇橡胶、环氧氯丙烷-氧化乙烯共聚橡胶、环氧氯丙烷-氧化乙烯-烯丙基缩水甘油醚三元共聚橡胶等所述为具有离子导电能力的高分子材料。
另外，作为在中间层中使用的离子导电剂，也可以为在树脂等高分子材料的末端结合有离子导电剂的化合物。
离子导电剂的含量为可实现上述体积电阻值的范围即可。
需要说明的是，在中间层包含粘结材料的情况下，离子导电剂的含量相对于粘结材料100质量份优选为0.1质量份以上5.0质量份以下、更优选为0.5质量份以上3.0质量份以下。
中间层除了包含离子导电剂以外，还可以包含粘结材料。
作为粘结材料没有特别限制，可以举出能够形成中间层的树脂、弹性材料等。作为用于中间层的树脂，可以举出氨基甲酸酯树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂、有机硅树脂等。另外，作为中间层所包含的弹性材料，可以举出与用于弹性层的弹性材料同样的材料。
中间层可以根据中间层所要求的物性等包含其他添加剂。
(中间层的杨氏模量)
中间层的杨氏模量优选为5MPa以上、更优选为5MPa以上10MPa以下。
需要说明的是，中间层的杨氏模量利用弹性层的杨氏模量相同的方法进行测定。
(中间层的厚度)
本实施方式的导电性辊中，中间层的厚度根据导电性辊的用途确定即可，优选比弹性层薄。
例如，若本实施方式的导电性辊为二次转印辊，则可以举出中间层的厚度为0.5mm以上5mm以下作为一例。
对于中间层的形成方法没有特别限制，例如可以举出在弹性层上涂布中间层形成用涂布液，将所得到的涂膜干燥的方法。
[表面层]
表面层是配置在中间层的外周面上的层，其是构成导电性辊的最外表面的层。
由于表面层与介质接触，因此优选具有防粘性。
表面层优选为包含树脂的层。
作为表面层中包含的树脂没有特别限制，例如可以举出氨基甲酸酯树脂、聚酯树脂、酚树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂、纤维素树脂等。
表面层优选包含导电剂。
作为表面层中包含的导电剂，可以举出电子导电剂和离子导电剂。
作为表面层中包含的电子导电剂，使用与导电性被覆层中使用的电子导电剂同样的物质。另外，作为表面层中包含的离子导电剂，使用与中间层中使用的离子导电剂同样的物质。
表面层可以根据表面层所要求的物性等包含其他添加剂。
(表面层的杨氏模量)
表面层的杨氏模量优选为50MPa以上、更优选为50MPa以上400MPa以下。
需要说明的是，表面层的杨氏模量利用与弹性层的杨氏模量相同的方法进行测定。
(表面层的厚度)
本实施方式的导电性辊中，表面层的厚度根据导电性辊的用途确定即可。
例如，若本实施方式的导电性辊为二次转印辊，则可以举出表面层的厚度为0.01mm以上0.05mm以下作为一例。
(表面层的体积电阻值)
表面层在施加50V的电压时的体积电阻值优选为104Ω以上1014Ω以下、更优选为106Ω以上1012Ω以下。
需要说明的是，表面层的体积电阻值利用与弹性层的体积电阻值相同的方法进行测定。
对表面层的形成方法没有特别限制，例如可以举出在中间层上涂布表面层形成用涂布液，使所得到的涂膜干燥的方法。
[导电性辊的体积电阻值]
本实施方式的导电性辊在施加1000V的电压时的体积电阻值优选为104Ω以上1012Ω以下、更优选为105Ω以上1011Ω以下、进一步优选为106Ω以上1010Ω以下。
导电性辊的体积电阻值利用与弹性层的体积电阻值相同的方法进行测定。
＜图像形成装置、转印装置、处理盒＞
图3为示出作为本实施方式的图像形成装置的一例的直接转印方式的图像形成装置的示意性构成图。
图3所示的图像形成装置200具备：感光体207(图像保持体的一例)；对感光体207表面进行充电的充电辊208(充电机构的一例)；在经充电的感光体207表面形成静电图像的曝光装置206(静电图像形成机构的一例)；利用包含色调剂的显影剂将在感光体207表面形成的静电图像显影为色调剂图像的显影装置211(显影机构的一例)；以及将在感光体207表面形成的色调剂图像转印至记录介质表面的转印辊212(转印机构的一例、本实施方式的转印装置的一例)。
此处，转印辊212的外周面抵靠于相当于对置辊的感光体207，形成使记录纸500穿插的穿插部，该转印辊212应用本实施方式的导电性辊。
图3所示的图像形成装置200进一步具备除去残留在感光体207表面的色调剂的清洁装置213、对感光体207表面进行除电的除电装置214、以及将色调剂图像定影于记录介质的定影装置215(定影机构的一例)。
充电辊208可以为接触充电方式、也可以为非接触充电方式。由电源209对充电辊208施加电压。
作为曝光装置206，可以举出具备半导体激光、LED(发光二极管)等光源的光学装置。
显影装置211是向感光体207供给色调剂的装置。显影装置211例如使卷状的显影剂保持体接触或靠近感光体207，使色调剂附着于感光体207上的静电图像，形成色调剂图像。
转印辊212是与记录介质表面直接相接的转印辊，配置在与感光体207对置的位置。记录纸500(记录介质的一例)藉由供给机构被供给至转印辊212与感光体207接触的间隙。在转印偏压被施加于转印辊212时，从感光体207朝向记录纸500的静电力作用于色调剂图像，将感光体207上的色调剂图像转印至记录纸500上。
作为定影装置215，例如可以举出具备加热辊和对该加热辊进行挤压的加压辊的加热定影装置。
作为清洁装置213，可以举出具备作为清洁部件的刮板、刷、辊等的装置。
除电装置214例如是对转印后的感光体207表面照射光而除去感光体207的残余电位的装置。
感光体207和转印辊212例如为利用一个壳体进行一体化而在图像形成装置中装卸的盒结构(本实施方式的处理盒)。该盒结构(本实施方式的处理盒)中可以进一步包含选自由充电辊208、曝光装置206、显影装置211和清洁装置213组成的组中的至少一者。
图像形成装置也可以为如下串联方式的图像形成装置，该串联方式的图像形成装置是将感光体207、充电辊208、曝光装置206、显影装置211、转印辊212和清洁装置213作为一个图像形成单元并将该图像形成单元多个并排搭载而成的。
图4为示出作为本实施方式的图像形成装置的一例的中间转印方式的图像形成装置的示意性构成图。图4所示的图像形成装置为4个图像形成单元并列配置而成的串联方式的图像形成装置。
图4所示的图像形成装置中，将形成在图像保持体表面的色调剂图像转印至记录介质表面的转印机构以具备中间转印体、一次转印机构和二次转印机构的转印单元(本实施方式的转印装置的一例)的形式构成。转印单元可以为在图像形成装置中装卸的盒结构。
图4所示的图像形成装置具备：感光体1(图像保持体的一例)；对感光体1表面进行充电的充电辊2(充电机构的一例)；在经充电的感光体1表面形成静电图像的曝光装置3(静电图像形成机构的一例)；利用包含色调剂的显影剂将形成在感光体1表面的静电图像显影为色调剂图像的显影装置4(显影机构的一例)；中间转印带20(中间转印体的一例)；将形成在感光体1表面的色调剂图像转印至中间转印带20表面的一次转印辊5(一次转印机构的一例)；以及将转印至中间转印带20表面的色调剂图像转印至记录介质表面的二次转印辊26(二次转印机构的一例)。
此处，二次转印辊26的外周面抵靠于相当于对置辊的支持辊24，形成使记录纸P穿插的穿插部，该二次转印辊26应用本实施方式的导电性辊。
图4所示的图像形成装置进一步具备将色调剂图像定影于记录介质的定影装置28(定影机构的一例)、除去残留在感光体1表面的色调剂的感光体清洁装置6、以及除去残留在中间转印带20的表面的色调剂的中间转印带清洁装置30。
图4所示的图像形成装置具备基于分色图像数据输出黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、黑色(K)的各色图像的电子照相法的第1～第4图像形成单元10Y、10M、10C、10K。这些图像形成单元10Y、10M、10C、10K在水平方向上分开地进行并列排布。图像形成单元10Y、10M、10C、10K可以分别为在图像形成装置中装卸的处理盒。
在各图像形成单元10Y、10M、10C、10K的上方，中间转印带20经过各图像形成单元而延伸设置。中间转印带20卷绕设置在与中间转印带20的内面相接的驱动辊22和支持辊24上，使其沿着从第1图像形成单元10Y朝向第4图像形成单元10K的方向运转。支持辊24通过未图示的弹簧等沿着与驱动辊22分离的方向施加力，对于卷绕在这两者上的中间转印带20施加着张力。在中间转印带20的图像保持面侧与驱动辊22对置地具备中间转印带清洁装置30。
在各图像形成单元10Y、10M、10C、10K的显影装置4Y、4M、4C、4K中分别进行储存在色调剂盒8Y、8M、8C、8K中的黄色、品红、蓝色、黑色的各色调剂的供给。
第1～第4图像形成单元10Y、10M、10C、10K具有等同的构成和动作，因此下文中在对图像形成单元进行说明的情况下，以第1图像形成单元10Y为代表进行说明。
第1图像形成单元10Y具备：感光体1Y、对感光体1Y的表面进行充电的充电辊2Y、利用包含色调剂的显影剂将形成在感光体1Y表面的静电图像显影为色调剂图像的显影装置4Y、将形成于感光体1Y表面的色调剂图像转印至中间转印带20表面的一次转印辊5Y、以及除去一次转印后残留在感光体1Y表面上的色调剂感光体清洁装置6Y。
充电辊2Y对感光体1Y的表面进行充电。充电辊2Y可以为接触充电方式、也可以为非接触充电方式。
由曝光装置3对经充电的感光体1Y表面照射激光线3Y。由此在感光体1Y的表面形成黄色图像图案的静电图像。
在显影装置4Y内存储有例如至少包含黄色色调剂和载体的静电图像显影剂。黄色色调剂在显影装置4Y的内部通过搅拌而摩擦带电。通过使感光体1Y表面通过显影装置4Y而去，在感光体1Y上形成的静电图像被显影为色调剂图像。
一次转印辊5Y被配置在中间转印带20的内侧并被配置在与感光体1Y对置的位置。一次转印辊5Y与施加一次转印偏压的偏压电源(未图示)连接。一次转印辊5Y通过静电力将感光体1Y上的色调剂图像转印至中间转印带20上。
由第1～第4图像形成单元10Y、10M、10C、10K依次将各种颜色的色调剂图像多重转印至中间转印带20上。通过第1～第4图像形成单元而多重转印了4种颜色的色调剂图像的中间转印带20到达由支持辊24和二次转印辊26构成的二次转印机构。
二次转印辊26是与记录介质表面直接接触的转印辊，其配置在中间转印带20外侧的与支持辊24对置的位置。记录纸P(记录介质的一例)藉由供给机构被供给至二次转印辊26与中间转印带20接触的间隙。在二次转印偏压被施加于二次转印辊26时，从中间转印带20朝向记录纸P的静电力作用于色调剂图像，将中间转印带20上的色调剂图像转印至记录纸P上。
转印有色调剂图像的记录纸P被送入由一对辊构成的定影装置28的压接部(咬合部)，将色调剂图像定影在记录纸P上。
本实施方式的图像形成装置中所使用的色调剂和显影剂没有特别限定，公知的电子照相用色调剂和显影剂均可使用。
本实施方式的图像形成装置中使用的记录介质没有特别限定，例如可以举出电子照相方式的复印机或打印机中使用的纸；OHP透明胶片；等等。
实施例
以下通过实施例详细地说明发明的实施方式，但本发明的实施方式并不受这些实施例的任何限定。需要说明的是，下文中，只要不特别声明，“份”是指“质量份”。
＜实施例1＞
[弹性层的形成]
(弹性发泡体的形成)
·作为弹性发泡体使用EP70(株式会社Inoac Corporation制)，将其切出外径26mm且内径14mm的圆筒形状，得到圆筒状弹性发泡体。
所得到的弹性发泡体具有连续气泡结构，单元径为400μm、密度为70kg/m3。
(导电性被覆层的形成)
将含有炭黑36质量％且进行分散而成的水分散体与丙烯酸系乳液(日本Zeon株式会社制造、商品名“Nipol LX852”)以质量比1:1进行混合而得到处理液，将利用上述方法得到的弹性发泡体在20℃在所得到的处理液中浸渍10分钟。
其后，将附着有处理液的弹性发泡体在设定为100℃的硫化炉中加热60分钟进行干燥，除去水分并使丙烯酸类树脂交联。利用通过交联而发生了固化的丙烯酸类树脂在弹性发泡体的露出面形成包含炭黑的导电性被覆层。
根据上述得到由弹性发泡体和被覆弹性发泡体的露出面的导电性被覆层构成的弹性层。
接着，将在表面赋予了粘结剂的导电性支持部件(不锈钢、直径14mm)插入到所得到的弹性层中，形成辊部件。
[中间层的形成]
将氨基甲酸酯低聚物(日本合成化学株式会社制造、聚氨酯丙烯酸酯UV3700B)70份、氨基甲酸酯单体(共荣社化学株式会社制造、丙烯酸异肉豆蔻酯)30份、聚合引发剂(汽巴精化株式会社制造、1-羟基环己基苯基甲酮Irgacure 184)0.5份、以及烷基三甲基高氯酸铵(商品名“LXN-30”、大曹公司制造)3份进行混合，得到中间层形成用涂布液。将所得到的中间层形成用涂布液使用模具式涂布机涂布在弹性层上，一边使其旋转一边以700mW/cm2的UV照射强度对涂膜进行5秒的UV照射。利用该作业形成厚度1mm的中间层。
[表面层的形成]
接着，在氨基甲酸酯树脂涂料(EMRALON T-862A、Henkel Japan株式会社制)中添加5质量％的固化剂(WH-1、Henkel Japan株式会社制)，进行混合，得到表面层形成用涂布液。将所得到的表面层形成用涂布液通过喷涂而涂布在中间层上，将涂膜在120℃加热固化20分钟，形成厚度20μm的表面层。
根据上述得到体积电阻值106.8Ω(施加1000V时的测定值)的导电性辊。
＜实施例2＞
在实施例1中，作为弹性发泡体，使用RR90(株式会社Inoac Corporation制)的公差中心品来代替EP70，除此以外与实施例1同样地得到导电性辊。
＜实施例3＞
在实施例1中，作为弹性发泡体，使用RR90(株式会社Inoac Corporation制)的高密度品来代替EP70，并且使中间层形成用涂布液中的氨基甲酸酯单体的量为50份，除此以外与实施例1同样地得到导电性辊。
＜实施例4＞
在实施例1中，作为弹性发泡体，使用RR90(株式会社Inoac Corporation制)的高密度品来代替EP70，并且使中间层形成用涂布液中的氨基甲酸酯单体的量为40份，除此以外与实施例1同样地得到导电性辊。
＜实施例5＞
在实施例1中，作为弹性发泡体，使用RMM(株式会社Inoac Corporation制)来代替EP70，并且使中间层形成用涂布液中的氨基甲酸酯低聚物的量为80份，除此以外与实施例1同样地得到导电性辊。
＜实施例6＞
在实施例1中，作为弹性发泡体，使用RMM(株式会社Inoac Corporation制)来代替EP70，并且使中间层形成用涂布液中的氨基甲酸酯低聚物的量为90份，除此以外与实施例1同样地得到导电性辊。
＜实施例7＞
在实施例1中，将表面层形成涂布液中的氨基甲酸酯树脂涂料由EMRALON T-862A换成UW-1527F(宇部兴产株式会社制)，除此以外与实施例1同样地得到导电性辊。
＜实施例8＞
在实施例1中，将表面层形成涂布液中的氨基甲酸酯树脂涂料由EMRALON T-862A换用成ST053D(宇部兴产株式会社制)，除此以外与实施例1同样地得到导电性辊。
＜实施例9＞
在实施例1中，将表面层形成涂布液中的氨基甲酸酯树脂涂料由EMRALON T-862A换用成UW5502(宇部兴产株式会社制)，除此以外与实施例1同样地得到导电性辊。
＜实施例10＞
在实施例1中，将表面层形成涂布液中的氨基甲酸酯树脂涂料由EMRALON T-862A换用成UW5002E(宇部兴产制)，除此以外与实施例1同样地得到导电性辊。
＜实施例11＞
在实施例1中，作为弹性发泡体，使用RR26(株式会社Inoac Corporation制)来代替EP70，除此以外与实施例1同样地得到导电性辊。
＜实施例12＞
在实施例1中，作为弹性发泡体，使用RMM(株式会社Inoac Corporation制)来代替EP70，除此以外与实施例1同样地得到导电性辊。
＜实施例13＞
在实施例1中，作为弹性发泡体，使用RR90(株式会社Inoac Corporation制)的公差上限品来代替EP70，除此以外与实施例1同样地得到导电性辊。
＜比较例1＞
在实施例1中，不形成导电性被覆层，并且将RMM(株式会社Inoac Corporation制)切割成圆筒状，插入导电性支持部件来形成中间层，除此以外与实施例1同样地得到导电性辊。
[评价]
(纸张的剥离性)
制作使用富士施乐公司制造的ApeosPort-VII C7788的2次转印单元的走纸台，对于52gsm的纸张走纸时的剥离性进行评价。
·G1(〇)：纸张不会在导电性辊或中间转印带上产生卷绕，纸张从导电性辊的剥离性良好。
·G2(△)：尽管纸张在导电性辊或中间转印带上稍微产生卷绕，但卡纸次数少于G3。
·G3(×)：纸张在导电性辊或中间转印带上产生卷绕，所有纸张发生卡纸。
Figure BDA0003272289990000221
由表1可知，与使用比较例的导电性辊的情况相比，使用实施例的导电性辊时，纸张的剥离性优异。

Claims (11)

1.一种导电性辊，其具有：
支持部件；
配置在上述支持部件的外周面上的弹性层；
配置在上述弹性层的外周面上的中间层；以及
配置在上述中间层的外周面上的表面层，
上述弹性层包含圆筒状弹性发泡体和被覆上述弹性发泡体的露出面的导电性被覆层而构成，
上述弹性层的杨氏模量Yd和上述中间层的杨氏模量Ym满足Yd＜Ym的关系。
2.如权利要求1所述的导电性辊，其中，上述弹性层的杨氏模量Yd和上述中间层的杨氏模量Ym满足10≦Ym/Yd≦100的关系。
3.如权利要求1或权利要求2所述的导电性辊，其中，上述弹性层的杨氏模量Yd为50kPa以上500kPa以下。
4.如权利要求1～3中任一项所述的导电性辊，其中，上述中间层的杨氏模量Ym和上述表面层的杨氏模量Ys满足Ym＜Ys的关系。
5.如权利要求4所述的导电性辊，其中，上述中间层的杨氏模量Ym和上述表面层的杨氏模量Ys满足5≦Ys/Ym≦100的关系。
6.如权利要求1～5中任一项所述的导电性辊，其中，上述弹性层的厚度Td、上述中间层的厚度Tm以及上述表面层的厚度Ts满足Td＞Tm＞Ts的关系，并且满足0.05≦Td/(Td+Tm+Ts)≦0.45的关系。
7.如权利要求1～6中任一项所述的导电性辊，其中，上述弹性发泡体具有连续气泡结构。
8.如权利要求7所述的导电性辊，其中，上述弹性发泡体的密度为50kg/m3以上90kg/m3以下。
9.一种转印装置，其具备权利要求1～8中任一项所述的导电性辊。
10.一种在图像形成装置中装卸的处理盒，其具备：
图像保持体；以及
权利要求9所述的转印装置。
11.一种图像形成装置，其具备：
图像保持体；
充电装置，对上述图像保持体表面进行充电；
静电潜像形成装置，在经充电的上述图像保持体表面形成静电潜像；
显影装置，利用包含色调剂的显影剂将形成在上述图像保持体表面的静电潜像显影而形成色调剂图像；以及
权利要求9所述的转印装置，将上述色调剂图像转印至记录介质表面。
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