专利名称：导电性部件及有该部件的处理卡盒及具有该处理卡盒的图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在复印机、激光打印机、传真机等的图像形成装置中所使用的导电性部件及具有该元件的处理卡盒及具有该处理卡盒的图像形成装置。
背景技术：
在现有的电子照相复印机、激光打印机、传真机等的电子照相方式的图像形成装置中，使用导电性部件作为对光电导体(photoconductor)、光电导鼓(photoconductive drum)或图像载波(image carrier)等像载体(感光鼓)进行带电处理的带电部件，或是对光电导体上的色粉进行转印处理的转印元件。
图9表示现有的具有带电辊的电子照相方式的图像形成装置120。该电子照相方式的图像形成装置120包含形成静电潜像的感光鼓101；接触感光鼓101并进行带电处理的带电辊102；激光等的曝光机构103；使色粉附着在感光鼓101的静电潜像上的显像辊104；用于将DC电压加到带电辊102上的电源组105；将感光鼓101上的色粉像转印处理到记录纸107上的转印辊106；用于清洁转印处理后的感光鼓101的清洁装置108；及侧量感光鼓101的表面电位的表面电位计109。
该电子照相方式的图像形成装置120具有装卸处理卡盒的方式。更详细地说，电子照相方式的图像形成装置120的结构是，将包含感光鼓101，带电辊102，显像辊10及清洁装置108的处理卡盒110装卸自如地安装在图像形成装置的主体上构成的。该处理卡盒110只要是至少具备感光鼓101及带电辊102即可。通过将该处理卡盒110安装在图像形成装置主体的既定位置，便形成与配置在图像形成装置主体上的驱动系统及电系统连接的状态。还有，在图9中，在其它电子照相过程中通常必须的功能装置由于在本发明中不需要，因此省略。
其次，说明现有的电子照相方式的图像形成装置120的基本成像动作。
若从电源组105对接触到感光鼓101的带电辊102供给DC电压，则感光鼓101的表面同样带有高电位。其后，通过曝光机构103对感光鼓101的表面照射图像光，则光电导体101的被照射部分的电位降低。众所周知，由这样的带电辊102使感光鼓101表面带电的带电机理是按照在带电辊102和感光鼓101之间的微小空间内的帕邢定律而放电。
由于图像光具有对应图像的白/黑的光量分布，因此若照射该图像光，则通过图像光的照射在感光鼓101的面上形成与记录图像相对应的电位分布即静电潜像。若如此形成了静电潜像的感光鼓101的部分通过显像辊104，则对应该电位的高低附着色粉，从而形成将静电图像变成可见图像的色粉像。在形成该色粉像的感光鼓101的部分上，记录纸107在预定的时刻由保护辊(未图示)输送，与上述色粉像重合。并且，该色粉像由转印辊106转印到记录纸上后，该记录纸107与感光鼓101分离。被分离后的记录纸107经由输送路径输送，用定影装置(未图示)加热定影后，向图像形成装置的主体外排出。这样一来，当转印结束时，则感光鼓101的表面由清洁装置108进行清洁处理后，再由除静电灯(未图示)除去残留电荷，图像形成装置再准备下次的成像处理。
作为现有的使用了带电辊的带电方式，虽有使带电辊接触到感光鼓的接触带电方式(参照日本特开昭63-149668号公报及特开平1-267667号公报)，但在这样的现有的接触带电方式中存在以下问题。
(1)构成带电辊的物质从带电辊中渗出，它附着并转移到被带电体的表面，留下带电辊痕迹；(2)在将交流电压施加到带电辊上时，由于接触到被带电体的带电辊振动，因此产生带电声；(3)由于感光鼓上的色粉附着在带电辊上(特别地，由于上述渗出更容易引起附着色粉)，因此降低带电辊的带电性能；(4)构成带电辊的物质向感光辊附着；及(5)长期停止感光鼓时，带电辊会永久变形。
作为解决上述问题的技术，提出了利用使带电辊接近感光鼓的接近带电方式的带电装置(参照日本特开平3-240076号公报及特开平4-358175号公报)。利用该接近带电方式的带电装置使带电辊与感光鼓以最接近的距离(50～300μm)相对，通过将电压施加到带电辊上，进行感光鼓的带电。在利用该接近带电方式的带电装置中，由于辊与感光鼓未接触，因此不存在在利用现有的接触带电方式的带电装置中成为问题的、构成带电辊的物质向感光鼓附着及长期停止时感光鼓出现永久变形。另外，在利用该接近带电方式的带电装置中，由于附着在带电辊上的色粉变少，因此感光鼓上的色粉等附着在带电辊上的情况也少。因此，利用接近带电方式的带电装置可以说是优越的带电装置。
在利用日本特开平2-240076号公报及特开平4-358175号公报中所记载的接近带电方式的带电装置中，为了在带电辊和感光鼓之间保持间隙，在带电辊的两端部上设有间隔环层。但是，在利用这些接近带电方式的带电装置中，由于未在精密设定间隙上下工夫，因而，因带电辊及间隔环层的尺寸精度误差而导致带电辊和感光鼓之间的间隙变化，进而感光鼓的带电电位变化，由此在图像形成时，存在色粉附着在白纸上后产生图像不好的问题。
为解决该问题，提出了具备具有既定厚度的带状间隙保持机构的带电装置(参照日本特开2002-139893号公报)，但在具备该带状间隙保持机构的带电装置中，当它经长时间使用时，由于带状间隙保持机构磨损，并使色粉进入并固定在带电辊和带状间隙保持机构之间，因此存在在感光鼓的表面和带电辊的表面之间无法保持间隙的问题。另外，在具备该带状间隙保持机构的带电装置中，由于带状间隙保持机构的厚度误差，因此存在无法形成高精度间隙的问题。
因此，如图10所示，本发明的发明人提出了具有如下结构的带电部件210的方案，即该带电部件210具有导电性支撑体201；形成在该导电性支撑体201上的电阻调整层202；形成于该电阻调整层202两端的间隔元件203、203；上述间隔元件203、203由满足以下条件的热塑性树脂构成，即硬度计硬度为HDD30～HDD70及耐滑动摩擦试验机的磨损量为小于10mg/1000次循环(参照日本特开2004-354477号公报)。
该带电部件210具有将间隔元件(间隙保持零件)203压入电阻调整层202的两端部上的结构。在该带电部件210中，在电阻调整层202的端部上形成间隔元件203，间隔元件203与电阻调整层202的端面及导电性支撑体201相接触。这样一来，利用带状的间隙保持零件提高了长期可靠性。另外，最近，通过同时加工电阻调整层202和间隔元件(间隙保持零件)203，可精密地控制间隙。
在这样的带电部件210中，考虑色粉的粘着性，间隔与元件或间隙保持零件203和电阻调整层202虽用不同的材质构成，但由于离子导电剂可作为电阻调整层202的电阻调节剂使用，因此，电阻调整层202的吸水性变高，由此在高温高湿时因电阻调整层202吸湿而使电阻调整层202的尺寸发生改变。该带电部件210的间隔元件203因由链烯烃系树脂构成，其绝缘性及耐色粉粘着性虽有提高，但由于该间隔元件(间隙保持零件)203与电阻调整层202相比，在高温高湿时的尺寸变动量小，因此以高精度形成于带电辊与像载置体之间的间隙存在环境改变下发生改变这一问题。
为解决这样的问题，如图11所示，本发明的发明人提出了具有以下结构的导电性部件310的方案，即，该导电性部件310具有导电性支撑体301；形成在该导电性支撑体301上的电阻调整层302及设置在该电阻调整层302两端上的间隙保持零件303；电阻调整层302在其两端附近具有沿其两端方向设置的台阶部或沿其中央方向设置的1级以上的台阶部，上述间隙保持零件303与构成上述电阻调整层302的台阶部的两面以上相接触并固定(参照日本特愿2005-019517号)。
但是，在该导电性部件310中，若要在厚度较薄的间隙保持零件303的表面上实施切削加工、研磨加工等，存在的问题是，由于刀具的应力导致间隙保持零件303从电阻调整层302上脱落或发生变形等，导电性部件与像载置体之间的间隙发生改变。
发明内容
本发明的目的是提供一种能防止间隙保持零件从电阻调整层上脱落、间隙保持零件的形状发生变形等的同时，即使配置了间隙保持零件的电阻调整层因环境变动而使尺寸发生改变，也能够抑制间隙变动，并且，即使初期及经长时间使用也能够高精度地维持像载置体与导电性部件之间的间隙一定，能不发生异常放电地使像载置体的表面均匀带电的导电性部件，及具有该元件的处理卡盒及具有该处理卡盒的图像形成装置。
为达到上述目的，本发明的一个实施例的导电性部件具备导电性支撑体，在该导电性支撑体上形成的电阻调整层及设置在该电阻调整层两端上的间隙保持零件。
间隙保持零件具有嵌合到电阻调整层外周上的圆筒部和设置在该圆筒部的一端并配置成与电阻调整层的端面接触的端板。
图1是表示本发明的一个实施例的导电性部件(带电辊)的剖面图。
图2是图1的局部放大剖面图。
图3是图2的局部放大剖面图。
图4是表示本发明另一实施例的导电性部件(带电辊)的局部放大剖面图。
图5是说明表示本发明的一个实施例的导电性部件(带电辊)的电阻调整层和间隙保持零件的安装方法的说明图。
图6是表示本发明的一个实施例所示的导电性部件(带电辊)的间隙保持零件的外周面和电阻调整层外周面的除去加工方法的说明图。
图7是表示将导电性部件(带电辊)配置在像载置体上状态的示意图。
图8是表示本发明的一个实施例的图像形成装置的说明图。
图9是使用了现有的带电辊的图像形成装置的说明图。
图10是由本发明的发明人提出的带电部件的剖面图。
图11是由本发明的发明人提出的其它带电部件的剖面图。
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明本发明的最佳实施例。
图1表示涉及本发明的导电性部件的一个实施例。该导电性部件10做成在本实施例中的例如电子照相复印机、激光束打印机、传真机等的电子照相方式的图像形成装置中所使用的带电辊。
该带电辊10具备尺寸较长的导电性支撑体1；在该导电性支撑体1上形成的电阻调整层2；及设置在该电阻调整层2两端上的间隙保持零件3、3。该带电辊10的结构如图7所示，其与光电导体例如，像载置体4相对配置，从而使该像载置体4带电。此种情况，间隙保持零件3、3设置在电阻调整层2的两端上以便与像载置体4的非图像形成区域接触，从而使得电阻调整层2的外周面在像载置体4的图像形成区域中与像载置体4的外周面保持一定的间隙G地相对配置。
各间隙保持零件3、3分别安装在电阻调整层2的两端部上。
更详细地说，如图2至图4所示，各间隙保持零件3、3具有带有嵌合到电阻调整层2端部上的圆筒部3a和设置在该圆筒部3a一端上的端板3b的帽状的形状。在各端板3b的大致中央部分上，设有可插入从电阻调整层2突出的导电性支撑体1的孔3c。各间隙保持零件3、3安装到电阻调整层2端部上时，各间隙保持零件3的圆筒部3a嵌合到电阻调整层2外周面2a上，端板3b接触到电阻调整层2的端面2b，并且端板3b的中央部分呈与导电性支撑体1已接触的状态。
采用这样的结构，由于各间隙保持零件3、3至少在电阻调整层2端部的外周面2a和端面2b发生接触，并且接触到已固定在电阻调整层2上的导电性支撑体1，因此能够牢固地将间隙保持零件3、3安装在电阻调整层2上，从而能够防止在间隙保持零件3、3的表面实施精加工时所发生的间隙保持零件3、3从电阻调整层2脱落，间隙保持零件3、3的形状变形等。
与此不同，各间隙保持零件3、3还能够安装在分别设置在电子调整层2的两端部上的至少1级台阶部上。
更详细地说，如图2及图3所示，在电阻体调整层2的各端部上设有以将该端部的外径减小一些的方式形成的至少一个台阶部2c，将各间隙保持零件3的圆筒部3a嵌合到该台阶部2c上时，各间隙保持零件3的圆筒部3a的端部碰上台阶部2c的垂直面2d，从而进一步牢固地安装在电阻调整层2上。
如上所述，各间隙保持零件3的圆筒部3a既可以直接嵌合到没有台阶部的电阻调整层2的外周面2a上，或者也可以嵌合到台阶部2c的外周面上。
在图1至图3所示的带电辊10中，一个台阶部2c设置在电阻调整层2的各端部上，但也可以例如，如图4所示在电阻调整层2的各端部上设置两级台阶部2e、2f，通过将各间隙保持零件3的内表面设置成与这些台阶部相对应的形状，便可将各间隙保持零件3安装在电阻调整层2上。在这种情况下，间隙保持零件3、3则与电阻调整层2的两段台阶部2e、2f和构成这些台阶部的垂直面2g、2h、2i接触并固定，间隙保持零件3、3更牢固地安装在电阻调整层2上。
还有，虽未图示，但电阻调整层2的台阶部不限于1级、2级，能够设置为3级以上。
根据上述结构，如图7所示，在带电辊10中，当间隙保持零件3、3的外周面与像载置体4接触时，在像载置体4的外周面和电阻调整层2的外周面之间形成一定间隔的间隙G。
如上所述，若将做成帽状的各间隙保持零件3、3安装在电阻调整层2上，则间隙保持零件3、3牢固地安装在电阻调整层2上。在一个实施例中，通过将间隙保持零件3、3各自的圆筒部压入到电阻调整层2的外周面上而与其嵌合。这时，特别是在将间隙保持零件3、3各自的圆筒部压入到电阻调整层2的台阶部上时，即使台阶部与间隙保持零件3、3的精度稍微差些，也能够长时间固定间隙保持零件3、3，并且在电阻调整层2和间隙保持零件3、3已为一体的状态下进行精加工时，能够防止间隙保持零件3、3因加工时的力旋转。
另外，在其它实施例中，间隙保持零件3、3各自的圆筒部3a嵌合到电阻调整层2的外周面上以后，用粘合剂固定。这样，若用粘合剂将间隙保持零件3、3固定在电阻调整层2上，即使台阶部与间隙保持零件3、3的精度稍微差些，也能够长期可靠地固定间隙保持零件3、3而使起不会脱落，并且，在对电阻调整层2和间隙保持零件3、3一体地进行除去加工时，即在精加工工序(参照图6)中，能够防止间隙保持零件3、3因加工时的力旋转。另外。在对间隙保持零件进行精加工时，能使以下现象更难以发生，即由于刀具的应力导致的间隙保持零件3、3端部的剥离，从电阻调整层2脱落、间隙保持零件3、3的变形等。此时，由于粘合剂充分附着十分重要，因此构成间隙保持零件3、3的材料优选PE、聚氨酯类等。
另外，还在其它实施例中，通过对间隙保持零件3、3实施的底涂剂并用粘合剂将间隙保持零件3、3固定在电阻调整层2上。这样，若通过底涂剂将间隙保持零件3、3固定在电阻调整层2上时，由于长时间地将底涂剂的有效成分渗透到间隙保持零件3、3中，引起粘合面的表面改性，可大幅度地提高粘合性，因而即使台阶部和间隙保持零件3、3的精度稍微差些，利用树脂彼此间的保持力和借助于底涂剂变得更牢固的粘合剂的粘合力，能够使间隙保持零件3、3长时间不会脱落，能更可靠地固定，并且，在对电阻调整层2和间隙保持零件3、3一体地进行除去加工时，能够防止间隙保持零件3、3因加工时的力旋转。
间隙保持零件3、3的外周面对电阻调整层2外周面的的高低差如下形成首先如图5所示，将间隙保持零件3、3外套到具有沿两端方向设置在两端附近的台阶部的电阻调整层2的两端上，其次如图6所示，对设置在导电性部件10上的间隙保持零件3、3的外周面和设置在导电性支撑体1上的电阻调整层2的外周面上实施切削加工、研磨加工等的除去加工，并以一体加工的方式形成。其结果，可使高低差的误差达到±10μm以下的高精度。这样，间隙保持零件3、3的外周面对电阻调整层2的外周面的的高低差，当利用对设置在导电性部件10上的该间隙保持零件3、3的外周面和设置在导电性支撑体1上的电阻调整层2的外周面实施的切削加工、研磨加工等的除去加工的一体加工而形成时，如图7所示，可以减小形成于像载置体4的外周面和电阻调整层2的外周面之间的间隙G的变动(偏差)，能进一步提高间隙G的精度。
由于间隙保持零件3、3所必需的特性是，与像载置体4间形成的间隙G要不随环境及时间而变化地长期保持稳定，因此作为构成间隙保持零件3、3的材料优选吸湿性及磨损小的材料。另外，由于间隙保持零件3、3与不易附着色粉及色粉添加剂的像载置体4接触并滑动，因此不使像载置体4磨损也是很重要的。构成这样的间隙保持零件3、3的材料虽可以根据各种条件适当选择，但优选材料可列举聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚苯乙烯共聚物(AS、ABS)等树脂、或聚碳酸酯(PC)、聚氨酯类、氟树脂等树脂。本发明的间隙保持零件3、3通过成形加工这样的树脂而形成。
如图7所示，导电性部件10以任意的压力与像载置体4接触地配置。间隙保持零件3、3形成于图像形成区域之外的非图像形成区域中。在该状态下，将导电性部件10用作带电部件时，通过将电压施加在导电性部件10上，能够使像载置体4带电。将导电性部件10用作色粉载置体及转印元件时，也能够以相同的方式进行。另外，此时，优选电阻调整层的宽度小于感光层的宽度。
在本发明中，导电性部件10及像载置体4的形状未予特别限制，而像载置体4能够采用带状、圆筒状的任意形式。导电性部件10虽能够采用断面为圆形(圆筒形状)、断面为椭圆形、将圆筒形加工成扁平的板形等各种形状，但优选圆筒形。若两者总是以同一面相对时，则容易因电应力产生表面化学劣化，当将两者做成圆筒形状而旋转驱动时，能够防止从同一处的连续放电，由此能够减低因电应力的表面化学劣化。例如，如图7所示，导电性部件10的旋转方向能够选择与像载置体4同方向、反方向的任意一个。另外，也可以控制与像载置体4的圆周速度差(以比像载置体4快的速度旋转、或以更慢的速度旋转)。另外，在无损功能的范围内，也可以相对像载置体4间歇地旋转。导电性部件10和像载置体4间的间隙G必须保持规定值，优选设定在100μm以下。因为间隙G一增大，就必须提高对导电性部件10的电压施加条件，因而容易发生像载置体4的电劣化或异常放电。
如上所述，间隙保持零件3、3的一部分与电阻调整层2具有高低差(参照图7)。由于最好将导电性部件10和像载置体4的间隙G保持既定值，因此，像载置体4的图像区域和间隙保持零件3、3的接触面在同一高度的情况下，必须使间隙保持零件的部分高度大于电阻调整层的高度，其高低差优选100μm以下。另外，通过将间隙保持零件3、3与电阻调整层2邻接部分的高度做成与电阻调整层2的高度相同或比其低，从而能减少间隙保持零件3、3与像载置体4的接触宽度，能够高精度地得到电阻元件10与像载置体4的间隙G。
在一个实施例中，间隙保持零件3、3由绝缘性树脂材料构成，其体积电阻系数优选1013Ω·cm或其以上。这样，当间隙保持零件3、3由绝缘性树脂材料构成，其体积电阻系数在1013Ω·cm或其以上时，则能够防止在间隙保持零件3、3和像载置体4的底层之间的异常放电(泄漏电阻)电流的发生。
这里，电阻调整层2的体积电阻系数优选106～109Ω·cm。若电阻调整层2的体积电阻系数超过109Ω·cm，则导致带电能力或转印能力不足，另外，若电阻调整层2的体积电阻系数不足106Ω·cm，则导致发生因向像载置体4整体的电压集中而产生的泄漏电阻。
但是，若电阻调整层2的体积电阻系数是106～109Ω·cm，则能够保证充分的带电能力及转印能力的同时，能够防止因向像载置体4的电压集中而产生异常放电，由此能够得到均匀的图像。
电阻调整层2所使用的数值并未特别限定，但优选材料可列举聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚苯乙烯共聚物(AS、ABS)等树脂、或聚碳酸酯(PC)、聚氨酯类、氟树脂等树脂。这些树脂因加工性好而予以优选。作为分散在该树脂中的高分子型离子导电材料，优选含有聚醚酯酰胺的高分子化合物。由于聚醚酯酰胺是离子导电性的高分子材料，因此以分子级均匀分散在基体聚合物中并被固定化。因此，不会产生如在将金属氧化物、炭黑灯的电子传导系列导电剂分散了的组合物中所见到的伴随着分散不良的电阻值的波动。另外，由于聚醚酯酰胺是高分子材料，因此很难出现渗出。为了使电阻值为所要求的值，这些材料的配合量优选热塑性树脂30～70重量％、及高分子型离子导电剂70～30重量％。用这样的树脂构成的电阻调整层的厚度最好是100μm以上，500μm以下。若电阻调整层厚度不足100μm，则厚度过薄，发生因泄漏电阻的异常放电，另外，若电阻调整层厚度超过500μm，则厚度过厚，很难维持表面精度。
用这样的材料构成的半导电性树脂组合物通过将各材料的混合物用双轴混炼机、捏和机等熔融混炼，能很容易地制造。作为电阻调整层2的向导电性支撑体1上的形成，是通过利用挤压成形或注射成形等方法将半导电性树脂组合物覆盖在导电性支撑1上能很容易地进行。若是在导电性支撑体1上只形成电阻调整层2而构成导电性部件10，虽然有在电阻调整层2上粘着色粉及色粉添加剂等而使性能降低的情况，但在本发明中，由于在电阻调整层2上形成表面层(未图示)，因此能够长时间地防止添加在色粉中的色粉添加剂附着在导电性部件10的表面上。
表面层(未图示)的体积电阻系数比例如电阻调整层2的体积电阻系数大。这样，若表面层的体积电阻系数比电阻调整层2的体积电阻系数大，则能够防止向像载置体的缺陷部的电压集中及异常放电的发生。但是，若表面层的电阻值过高，由于带电能力及转印能力不足，因此表面层和电阻调整层2的电阻值的差优选103以下。形成表面层的材料优选氟系。这些树脂由于非粘合性优越，因此在防止色粉粘合方面较佳。另外，该树脂具有电的绝缘性，因此通过将各种导电材料分散在树脂中，能够调整表面层的电阻。表面层向电阻调整层2上的形成，通过将构成上述表面层的树脂材料溶解在有机溶剂中制作涂料，并将该涂料利用喷涂、浸渍、辊涂等方法进行。表面层的膜厚优选10～30μm。
构成表面层的树脂可以使用单液性和双液性的任意一种，但当使用同时使用硬化剂的双液性涂料时，则能够提高耐环境性、非粘合性。在使用双液性涂料的情况下，通常的方法是通过对涂膜加热来使树脂交联并硬化。
但是，若电阻调整层2采用热塑性树脂，则不能在高温加热。作为双液性涂料最好使用在分子中具有羟基的主剂及与羟基发生交联反应的异氰酸酯系树脂。若使用异氰酸酯系树脂，则在100°以下的较低温度发生交联及硬化反应。本发明的发明人从色粉的非粘合性进行研究的结果证实，硅系树脂是色粉非合粘性较高的树脂，特别是发现了在分子中具有丙烯骨架(skeleton)的丙烯硅树脂是良好的。
导电性部件的电特性(电阻)是重要的，因此必须使表面层具有导电性。具有导电性的表面层通过将导电剂分散在构成表面层的树脂材料中形成。导电剂不受特别限制，可以列举炭黑EC、乙炔黑等的导电性炭、SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等的橡胶用炭、已实施氧化处理的彩色用炭、热分解炭、铟参杂氧化锡(ITO)、氧化锡、氧化钛、氧化锌、铜、银、锗等金属及金属氧化物、聚苯胺、聚吡咯、聚乙炔等导电性聚合物。另外，作为导电性给予物也有离子导电性物质，有高氯酸钠、高氯酸锂、高氯酸钙、氯化锂等无机离子性导电物质，还有变性脂肪酸磺乙基二甲铵、硬脂基乙酸铵、月桂基醋酸铵等有机离子导电性物质。
导电性部件10以如下方式形成例如，在导电性支撑体1上注射成形构成如上所述的电阻调整层2的树脂，在其两端附近形成具有台阶部的电阻调整层2后，如图5所示，在电阻调整层2两端部的台阶部上涂抹粘合剂，利用粘合剂将间隙保持零件3、3嵌合并固定在涂抹了该粘合剂的电阻调整层2的两端部上。如图6所示，为了在间隙保持零件3、3和电阻调整层2上形成高低差，在间隙保持零件3、3和电阻调整层2一体成形的状态下，通过切削、研磨等精加工，完成外径加工。
其次，在保护好间隙保持零件3、3的状态下在电阻调整层2上进一步形成表面层而做成导电性部件10。
上述导电性部件最好做成带电部件。这样的带电部件能够以非接触方式使像载置体表面带电，因此，在防止弄脏带电部件等的同时，通过用硬质材料形成带电部件能够保证高精度，因而能够防止不均匀带电。
导电性部件(带电部件)10形成于设置成靠近被带电体，例如像载置体配置的可装卸的处理卡盒110(参照图9)上。
这样，带电部件10若形成于设置成靠近像载置体配置的处理卡盒上，就能够得到长期稳定的画质，并且用户可进行维护，更换也简化。
在本发明中，形成具有处理卡盒110(参照图9)的图像形成装置。这样，当作成具有处理卡盒的图像形成装置时，可提高可靠性，并能得到高质量的图像。
如图8所示，在本发明的图像形成装置中，在装置主体内的下部分别设有供纸部22；在该供纸部22上方具有像载置体4的成像部及还位于该成像部上方作为排纸部的一对排纸辊26、27，在与从供纸部22给出的纸的转印纸P的左侧面对应的成像部形成图像，并利用排纸辊26、27将该转印纸P排出至存放盘20或排纸盘21。在供纸部22的上下两层上设置托盘28、29，在各给纸层上分别设置供纸辊30。标号23是写入装置，从那里将光照射在与像载置体4同样带电后的表面上，在那里写入图像。另外，相对于该像载置体4在转印纸输送方向的上游侧上设置保护辊对13，该保护辊对13用于修正转印纸的偏离的同时，用于使转印纸的输送定时与像载置体4上的图像一致。
还有，相对与该像载置体4在转印纸输送方向的下游侧还设有定影装置25。如图8所示，在成像部上沿箭头A的方向可转动地设有上述像载置体4，在其周围分别设有带电装置102(参照图9)；将通过写入装置23在利用该带电装置而带电的面上写入的像载置体4上的静电潜像显像化后形成色粉像的显影装置104(参照图9)；将该色粉像转印在转印纸P上的转印输送带5；在转印该色粉像后除去残留在像载置体4上的残留色粉的清洁装置108(参照图9)；及除去像载置体4上的无用电荷的除静电灯(未图示)。当使该图像形成装置开始图像形成动作时，图8所示的像载置体4沿箭头A的方向旋转，其表面利用除静电灯除电并平均化为基准电位。接着，利用带电辊102(参照图9)使该像载置体4的表面同样带电，该带电面从写入装置23受到与图像信息相应的光的照射，在那里形成静电潜像。当该潜像通过像载置体4沿箭头A的方向旋转，移动至显影装置104(参照图9)的位置时，则利用显影套筒(未图示)使色粉附着在那里并形成色粉像(显影)。
另一方面，利用供纸辊30从图8所示的供纸部22的托盘28、29中的任意一个供给转印纸P，该供纸一旦由保护辊对13停止，在该转印纸P的前端和像载置体4上的图像的前端一致的正确的时刻该转印纸P被输送，利用转印输送带5将像载置体4的色粉像转印在该转印纸P上。该转印纸P由转印输送带5输送，通过用驱动辊部5a由转印纸P的下半部进行曲率分离，从而该转印输送带5分离，向定影装置25输送，在那里通过施加热和压力而使色粉热粘合在转印纸P上，并将其排出到指定的排纸场所、即排纸盘21或存放盘20的任意一个。其后，残留在像载置体4上的残留色粉旋转移动至下一道工序的清洁位置上，利用清洁装置的清洁刮板108(参照图9)刮掉，再移至下一道成像工序。
在本实施例中，主要说明将导电性部件10具体化了的带电辊，但本发明的导电性部件10只要不违背本发明的目的，可以是带电辊以外的带电部件，例如，如刮板之类的零件。另外，本发明的导电性部件10也可以作为色粉载置体或转印部件。
以下，说明涉及本发明的导电性部件的几个实验例。
实验例1配合50重量％的ABS树脂(デンかABS GR-0500、电气化学工业社制)及50重量％的聚醚酯酰胺(IRGASTAT P18、チバスプシヤリテイケミカルズ社制)，作成树脂组合物(体积电阻系数2×108Ω·cm)，通过注射成形将该树脂组合物覆盖在由不锈钢构成的外径为8mm的导电性支撑体(芯轴)上，形成电阻调整层。该电阻调整层在两端附近具有一级台阶部。电阻调整层的外径为14mm，两端的台阶部外径为11.3mm。将由高密度聚乙烯树脂(ノバテツクPP HY540、日本ポリケム社制)构成的帽状的间隙保持零件外套粘合在该电阻调整层的两端部上后，通过切削将间隙保持零件的外径(最大直径)加工成12.12mm的同时，将电阻调整层的外径加工成12.0mm(参照图1～图3)。构成该切削后的帽部的环状部3a的径向厚度(以下，称为「A」)为0.4mm，构成该帽部的底部3b的厚度(以下，称为「B」)为2mm，及帽部的轴向长度(以下，称为「C」)为8mm。随后，在该电阻调整层的表面上由丙烯硅树脂(3000VH-P、川上涂料社制)、异氰酸酯系硬化剂及炭黑(相对全部固体成分为30重量％)构成的树脂组合物(体积电阻系数2×1010Ω·cm)形成膜厚10μm的表面层，得到导电性部件。
实验例2配合50重量％的ABS树脂(デンかABS GR-0500、电气化学工业社制)、及50重量％的聚醚酯酰胺(IRGASTAT P18、チバスプシヤリテイケミカルズ社制)，作成树脂组合物(体积电阻系数2×108Ω·cm)，通过注射成形将该树脂组合物覆盖在由不锈钢构成的外径为8mm的导电性支撑体(芯轴)上，形成电阻调整层。该电阻调整层在两端附近具有一级台阶部。电阻调整层的外径为14mm，两端的台阶部外径为11.1mm。在将由高密度聚乙烯树脂(ノバテツクPP HY540、日本ポリケム社制)构成的帽状的间隙保持零件外套粘合爱该电阻调整层的两端部上后，通过切削将间隙保持零件的外径(最大直径)加工成12.1mm的同时，将电阻调整层的外径加工成12.0mm(参照图1～图3)。构成该切削后的帽部的A、B及C分别为0.5mm、2mm及8mm。随后，在该电阻调整层的表面上利用丙烯硅树脂(3000VH-P、川上涂料社制)、异氰酸酯系硬化剂及炭黑(相对全部固体成分为30重量％)构成的树脂组合物(体积电阻系数2×1010Ω·cm)形成膜厚10μm的表面层，得到导电性部件。
实验例3配合50重量％的ABS树脂(デンかABS GR-0500、电气化学工业社制)、及50重量％的聚醚酯酰胺(IRGASTAT P18、チバスプシヤリテイケミカルズ社制)，作成树脂组合物(体积电阻系数2×108Ω·cm)，通过注射成形将该树脂组合物覆盖在由不锈钢构成的外径为8mm的导电性支撑体(芯轴)的周围上，形成电阻调整层。在该电阻调整层的两端附近具有沿轴向延长的一级台阶部。电阻调整层的外径为14mm，两端的台阶部的外径为10.9mm。在该电阻调整层的两端部上安装由高密度聚乙烯树脂(ノバテツクPP HY540、日本ポリケム社制)构成的帽状的间隙保持零件后，通过切削将间隙保持零件的外径(最大直径)加工成12.1mm的同时，将电阻调整层的外径加工成12.0mm(参照图1～图3)。构成该切削后的帽部的A、B及C分别为0.6mm、2mm及8mm。随后，在该电阻调整层的表面上由丙烯硅树脂(3000VH-P、川上涂料社制)、异氰酸酯系硬化剂及炭黑(相对全部固体成分为30重量％)构成的树脂组合物(体积电阻系数2×1010Ω·cm)形成膜厚10μm的表面层，得到导电性部件。
实验例4配合50重量％的ABS树脂(デンかABS GR-0500、电气化学工业社制)、及50重量％的聚醚酯酰胺(IRGASTAT P18、チバスプシヤリテイケミカルズ社制)，作为树脂组合物(体积电阻系数2×108Ω·cm)，通过注射成形将该树脂组合物覆盖在由不锈钢构成的外径为8mm的导电性支撑体(芯轴)上，形成电阻调整层。该电阻调整层在两端附近具有一级台阶部。电阻调整层的外径为14mm，两端的台阶部的外径为10.9mm。在将由高密度聚乙烯树脂(ノバテツクPP HY540、日本ポリケム社制)构成的帽状的间隙保持零件外套粘合在该电阻调整层的两端部上后，通过切削将间隙保持零件的外径(最大直径)加工成12.1mm的同时，将电阻调整层的外径加工成12.0mm(参照图1～图3)。切削后的帽部的A、B及C分别为0.5mm、1mm及8mm。随后，利用丙烯硅树脂(3000VH-P、川上涂料社制)、异氰酸酯系硬化剂及炭黑(相对全部固体成分为30重量％)构成的树脂组合物(体积电阻系数2×1010Ω·cm)在该电阻调整层的表面上形成膜厚约10μm的表面层，得到导电性部件。
比较例1
配合100重量份的表氯醇橡胶(エピクロマ一CG、ダイソ一社制)及3重量份的高氯酸铵，作为橡胶组合物(体积电阻系数4×108Ω·cm)，通过挤压成形将该橡胶组合物覆盖在由不锈钢构成的外径为8mm的导电性支撑体(芯轴)上，形成橡胶覆盖层后，对该橡胶覆盖层进行硫化处理，接着，通过研磨将实施硫化处理后的橡胶覆盖层精加工成外径为12mm，形成电阻调整层。并且，在该电阻调整层的表面利用聚乙烯醇缩丁醛树脂(デンかブチラ一ル3000-K、电气化学工业社制)、异氰酸酯系硬化剂及氧化锡(相对全部固体成分为25重量％)构成的树脂组合物(体积电阻系数2×1010Ω·cm)形成膜厚10μm的表面层。随后，将利用聚酰胺树脂(ノバミツド1010C2、三菱工程塑料社制)构成的外径为12.1mm的环状的间隙保持零件插入粘合在其两端部上，得到导电性部件。
比较例2配合100重量份的表氯醇橡胶(エピクロマ一CG、ダイソ一社制)及3重量份的高氯酸铵，作为橡胶组合物(体积电阻系数4×108Ω·cm)，通过挤压成形将该橡胶组合物覆盖在由不锈钢构成的外径为8mm的导电性支撑体(芯轴)上，形成橡胶覆盖层后，对该橡胶覆盖层进行硫化处理，接着，通过研磨将实施硫化处理后的橡胶覆盖层精加工成外径为12mm，形成电阻调整层。并且，在该电阻调整层的表面利用聚乙烯醇缩丁醛树脂(デンかブチラ一ル3000-K、电气化学工业社制)、异氰酸酯系硬化剂及氧化锡(相对全部固体成分为25重量％)构成的树脂组合物(体积电阻系数2×1010Ω·cm)形成膜厚10μm的表面层。在其两端周围覆盖宽8mm、厚60μm的由厚50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)构成的带状构件(ダイタツクPF025-H、大日本油墨社制)，得到导电性部件。
比较例3配合50重量％的ABS树脂(デンかA BS GR-0500、电气化学工业社制)、及50重量％的聚醚酯酰胺(IRGASTAT P18、チバスプシヤリテイケミカルズ社制)，作为树脂组合物(体积电阻系数2×108Ω·cm)，通过注射成形将该树脂组合物覆盖在由不锈钢构成的外径为8mm的导电性支撑体(芯轴)上，形成电阻调整层。并且，将由聚酰胺树脂(ノバミツド1010C2、三菱工程塑料社制)构成的环状间隙保持零件插入粘合在其两端部上后，通过切削使间隙保持零件的外径加工成12.1mm的同时，将电阻调整层的外径加工成12.00mm(参照图10)。随后，利用聚乙烯醇缩丁醛树脂(デンかブチラ一ル3000-K、电气化学工业社制)、异氰酸酯系硬化剂及氧化锡(相对全部固体成分为60重量％)构成的树脂组合物(体积电阻系数2×1010Ω·cm)在该电阻调整层的表面上形成膜厚10μm的表面层，得到导电性部件。
以上，将由实验例1～4及比较例1～3得到的导电性部件(导电辊)作为图8所示的图形形成装置的带电部件(带电辊)搭载，在室温环境(23℃60％RH)下，测定了带电部件与像载置体间的间隙量。并且，将该图像形成装置放置在LL-10℃、65％RH，HH-30℃、90％RH的各个环境下24小时，通过测定各个环境下的带电部件与像载置体间的间隙量，进而算出各个环境间的间隙变化量。随后，将施加到该图像形成装置的电压设定为DC＝-800V、AC＝2400Vpp(频率＝2kHz)，在其上通过300,000张纸后，对带电部件与像载置体间的间隙量、辊表面状态及图像进行了评价。在对辊表面状态及图像的评价中，实用上无问题的作为「良好」。评价环境是每10,000张纸对23℃、60％RH，LL-10℃、65％RH，HH-30℃、90％的各个环境进行交替。评价结果如下表1。
从表1可知如下结果。即，在实验例1～4的导电性部件(导电辊)中，纸张通过后没有色粉向辊表面的粘合，另外，由于在纸张通过后的图像中没有图像不均匀，得到了良好结果；但在比较例1～3中，纸张通过后有色粉向辊表面的粘合，另外，由于在纸张通过后的图像中有图像不均匀，得到了不良的结果。
根据本发明，当电阻调整层在其两端附近具有1级以上的以沿轴向延长的方式设置的台阶部，间隙保持零件与构成电阻调整层的两端和电阻调整层的台阶部的两个面以上连接并固定，间隙保持零件的外周面与像载置体接触时，由于在间隙保持零件外周面上对电阻调整层的外周面设置高低差，从而在像载置体的外周面与电阻调整层的外周面之间形成既定间隔的间隙，因而，可以提供具有以下性能的导电性部件，即能防止在对间隙保持零件的表面实施精加工时所发生的端部剥落、间隙保持零件的形状变形等的同时，即使配置有间隙保持零件的电阻调整层因环境变动而尺寸发生变化，也能够抑制间隙变动，并且，即使初期及经长时间使用，也能高精度地维持像载置体与导电性部件间的间隙一定，能不发生异常放电地使像载置体的表面均匀带电。
权利要求
1.一种导电性部件，具备导电性支撑体；在该导电性支撑体上形成的与光电导体(photoconductor)相对配置的电阻调整层；及用于在该电阻调整层与上述光电导体之间保持既定间隙，设置在上述该电阻调整层两端上以便与上述光电导体接触的一对间隙保持零件，其特征在于上述各间隙保持零件具有安装在上述电阻调整层的外周面上的圆筒部和设置在该圆筒部的一端部上并以与上述电阻调整层的端面接触的方式配置的端板。
2.根据权利要求1所述的导电性部件，其特征在于上述间隙保持零件的圆筒部通过压入使其嵌合到上述电阻调整层的外周面上。
3.根据权利要求1所述的导电性部件，其特征在于上述间隙保持零件的圆筒部嵌合到上述电阻调整层的外周面上且用粘合剂粘合。
4.根据权利要求1所述的导电性部件，其特征在于上述间隙保持零件的圆筒部通过涂布在该间隙保持零件上的底涂剂，用粘合剂固定在电阻调整层的外周上。
5.根据权利要求1所述的导电性部件，其特征在于上述电阻调整层分别在其两端部上具有至少1个台阶部；上述间隙保持零件的各圆筒部与上述电阻调整层的台阶部嵌合。
6.根据权利要求1所述的导电性部件，其特征在于上述各间隙保持零件至少与上述光电导体接触的部分用绝缘性树脂材料构成。
7.根据权利要求1所述的导电性部件，其特征在于上述各间隙保持零件的体积电阻系数是1013Ω·cm或其以上。
8.根据权利要求1所述的导电性部件，其特征在于上述各电阻调整层的体积电阻系数是106～109Ω·cm。
9.根据权利要求1所述的导电性部件，其特征在于上述间隙保持零件的外周面相对上述电阻调整层的外周面的的高低差，通过对设置在上述导电性支撑体上的该间隙保持零件的外周面和设置在上述导电性支撑体上的该电阻调整层的外周面进行切削加工、研磨加工等精加工来形成。
10.根据权利要求1所述的导电性部件，其特征在于在上述电阻调整层上形成表面层。
11.根据权利要求10所述的导电性部件，其特征在于上述表面层的体积电阻系数比上述电阻调整层的体积电阻系数大。
12.根据权利要求1所述的导电性部件，其特征在于导电性部件是圆筒形。
13.根据权利要求1所述的导电性部件，其特征在于上述导电性部件做成带电部件。
14.一种处理卡盒，其特征在于将权利要求13所述的带电部件靠近配置在被带电体上方。
15.一种图像形成装置，其特征在于具有权利要求14所述的处理卡盒。
全文摘要
本发明提供一种导电性部件，具备导电性支撑体；在该导电性支撑体上形成的与光电导体(photo conductor)相对配置的电阻调整层；及用于在该电阻调整层与上述光电导体之间保持既定间隙，设置在上述该电阻调整层两端上以便与上述光电导体接触的间隙保持零件，其特征是，上述各间隙保持零件具有安装在上述电阻调整层的外周面上的圆筒部和设置在该圆筒部的一端部上并以与上述电阻调整层的端面接触的方式配置的端板。
文档编号G03G15/00GK1869823SQ20061008093
公开日2006年11月29日 申请日期2006年5月22日 优先权日2005年5月27日
发明者成田丰, 中村诚, 田中亚希子, 德胁泰辅, 大岛忠幸, 古林宏基 申请人:株式会社理光