专利名称：图像形成装置、带电辊及其制造方法和制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子照相方式的图像形成装置、以及电子照相方式的图像形成装置具有的带电辊、带电辊的制造方法、带电辊的制造装置。
背景技术：
在复印机或激光打印机等图像形成装置中采用的电子照相方式中，利用带电装置使作为图像载体的感光体表面带电后，通过曝光装置进行曝光，形成静电潜影，并利用显影装置使该静电潜影显影，形成色粉图像。而且，利用转印装置将该色粉图像以静电方式转印到记录纸张等转印介质上，其后，利用定影装置对转印到记录纸张上的色粉图像进行定影，在记录纸张上形成图像。
作为带电装置，包括非接触带电方式和接触带电方式两种。在非接触带电方式中，使用所谓电晕管带电装置或超电晕管(scorotron)带电装置等。而且，通过上述带电装置产生电晕放电，以空气为介质向感光体供给电荷。在这种非接触带电方式中，由于带电装置与感光体未接触，因此具有可以降低感光体的污染及磨损的优点。然而，另一方面，也存在伴随电晕放电产生臭氧等副生成物的问题。
近年来，考虑到环境，不使用电晕放电的接触带电方式的带电装置受到注目。作为接触带电方式的带电装置，例如使被施加有电压的辊形状的橡胶部件与感光体抵接，包括该橡胶部件的辊一般被称为带电辊。
然而，在接触带电方式的带电装置中，感光体与带电部件直接接触，因此存在感光体上的残留色粉或纸粉等污染物质附着到带电部件上，引起带电不良的问题。
因此，例如在专利文献1(日本国公开专利公报特开平6-175466号公报(1994年6月24日公开)、美国专利5418605)中提出了如下技术通过使带电辊(导电性辊)表面上的水的接触角大于感光体表面上的水的接触角(提高疏水性)，从而防止污染物质附着在带电辊表面上。另外，水的接触角是指，如图10所示，水滴的自由表面(与气相的边界面)与固体的表面接触从而达到平衡状态时，在该接触点上水滴表面与固体的表面所成的角度(包含水滴一侧的角度)。
然而，在上述专利文献1的技术中，由于增大了带电辊表面上的水的接触角，因此减小了带电辊与感光体之间的抓紧力。因此，在使带电辊从动于感光体旋转的结构的情况下，存在如下问题带电辊产生滑移，容易产生由滑移引起的黑条状的图像缺陷。
特别是在处理速度快时或在感光体上涂布润滑剂时容易产生滑移。此外，在对带电辊施加的电压只是直流电压时，由滑移引起的黑条状的图像缺陷容易明显。
发明内容
本发明考虑了上述现有的问题，其目的在于在使带电辊从动于图像载体旋转的图像形成装置中，防止产生由带电辊的滑移引起的图像缺陷。
本发明的图像形成装置为了解决上述课题，具有承载静电潜影的图像载体；和带电辊，与上述图像载体的表面抵接，从而从动于该图像载体旋转，上述图像形成装置的特征在于上述带电辊表面上的水的接触角为上述图像载体表面上的水的接触角以下。
根据上述结构，带电辊表面上的接触角为上述图像载体表面上的水的接触角以下。因此，带电辊与图像载体之间的抓紧力大，可以防止带电辊产生滑移。
本发明的带电辊，用于与图像载体的表面抵接，从而使该图像载体带电，其特征在于在表面上实施电晕放电处理。
根据上述结构，可以通过电晕放电处理使带电辊表面上的水的接触角减小。由此，可以提高图像载体与带电辊之间的抓紧力，从而防止带电辊产生滑移。
本发明的带电辊的制造方法，其中上述带电辊用于与图像载体的表面抵接，从而使该图像载体带电，上述带电辊的制造方法的特征在于包括放电工序，对带电辊的表面实施电晕放电处理。
根据上述结构，可以通过电晕放电处理减小带电辊表面上的水的接触角。由此，可以制造一种带电辊，能够提高图像载体与带电辊之间的抓紧力，从而防止带电辊滑移。
本发明的带电辊的制造装置，上述带电辊用于与图像载体的表面抵接从而使该图像载体带电，上述带电辊的制造装置的特征在于，包括保持上述带电辊的保持部；和放电部，在与由上述保持部保持的带电辊之间产生电晕放电。
根据上述结构，在上述带电辊与上述放电部之间产生电晕放电，对该带电辊实施电晕放电处理，使该带电辊表面上的水的接触角减小。由此，可以制造一种带电辊，使图像载体与带电辊之间的抓紧力提高，从而防止带电辊滑移。
本发明的其他目的、特征、以及优点可以通过下述内容充分理解。此外，本发明的长处可以通过以下参照附图的说明进一步了解。
图1是表示本发明的一个实施方式的图像形成装置具有的可视图像形成单元的结构的截面图。
图2是表示本发明的一个实施方式的图像形成装置的大致结构的说明图。
图3是表示本发明的一个实施方式的图像形成装置具有的带电辊的透视图。
图4是表示本发明的一个实施方式的带电辊制造装置的结构的说明图。
图5是表示使用了图4的带电辊制造装置时的电晕放电处理的处理时间与带电辊表面的水的接触角的关系的图表。
图6是表示本发明的一个实施方式的带电辊制造装置的变形例的说明图。
图7是表示使用了图6的带电辊制造装置时的电晕放电处理的处理时间与带电辊表面的水的接触角的关系的图表。
图8是表示本发明的其他实施方式的带电辊制造装置的结构的说明图。
图9(a)是表示本发明的另一实施方式中的带电辊制造装置的结构的说明图。图9(b)是将图9(a)所示的带电辊制造装置的一部分放大的图。
图10是用于说明水的接触角的说明图。
具体实施例方式
实施方式1对本发明的一个实施方式进行说明。
图2是表示本实施方式的图像形成装置1的大致结构的说明图。图像形成装置1是电子照相方式的彩色图像形成装置，例如根据经由网络从外部接收的图像数据或由图像读取装置(未图示)读取的图像数据等，在记录纸张上形成多色或单色的图像。
如图2所示，图像形成装置1包括可视图像形成单元10、记录纸张传送单元30、定影装置40、以及供给盘20。
在可视图像形成单元10上对应于黄(Y)、品红(M)、青(C)、黑(B)的各色，并排设有四个可视图像形成单元10Y、10M、10C、10B。即，可视图像形成单元10由四个可视图像形成单元10Y、10M、10C、10B构成，可视图像形成单元10Y利用黄(Y)的色粉进行图像形成，可视图像形成单元10M利用品红(M)的色粉进行图像形成，可视图像形成单元10C利用青(C)的色粉进行图像形成，可视图像形成单元10B利用黑(B)的色粉进行图像形成。作为具体配置，沿着从供给盘20向定影装置40传送记录纸张的传送路径，设有四组可视图像形成单元10Y、10M、10C、10B，以在传送的记录纸张上多重转印各色色粉。
图1是表示可视图像形成单元10Y、10M、10C、10B的结构的截面图。如该图所示，可视图像形成单元10Y、10M、10C、10B分别具有本质上相同的结构。即，分别设有感光体(感光鼓、图像载体)11、带电装置12、激光照射单元13、显影装置14、转印辊15、清洁单元16、以及润滑剂涂布装置(涂布部)17。
感光体11具有鼓形状，由未图示的框体可旋转地轴支撑。感光体11在铝合金等支撑体的表面上形成有感光层。作为感光体11，可以使用现有公知的感光体。但是，在本实施方式中，如后文所述，感光体11表层上的水的接触角为带电装置12具有的带电辊61表层上的水的接触角以上。具体而言，作为感光体11使用其表面上的水的接触角为100°的感光体，作为带电辊61使用其表面上的水的接触角为100°以下的带电辊。另外，作为感光体11，也可以使用带状的感光体，以代替由鼓形状构成的感光体。此外，在本实施方式中，将处理速度、即图像形成时感光体11的旋转速度(感光体11表面的移动速度)设为355mm/s。
带电装置12使感光体11的表面均匀地带电为预定的电位，在本实施方式中使用如下结构的带电装置使由辊形状构成的带电辊与感光体11的表面接触而带电。另外，在后文对带电装置12进行详细描述。
激光照射单元13根据图像数据对通过带电装置12带电的感光体11的表面进行曝光，并在感光体11的表面上形成静电潜影。显影装置14通过色粉使形成在感光体11表面上的静电潜影显影，从而形成色粉图像。转印辊15上被施加与色粉相反极性的偏压，使形成在感光体11上的色粉图像转印在由记录纸张传送单元30传送的记录纸张上。
清洁单元16去除/回收由转印辊15进行转印处理后残留在感光体11表面上的色粉，对感光体11的表面进行清扫。如图1所示，清洁单元16在外壳54的内部或周围具有刮板(清洁刮板)51、刷辊(涂布部)52、润滑剂57、以及施力部件58。
刮板51用于回收残留在感光体11表面上的色粉，由以感光体11的轴方向为长度方向的长尺状的橡胶部件形成。该刮板51被配置成一个长边安装在设在外壳54上的开口部的感光体11的旋转方向下游侧，另一长边的边缘(角)与感光体11的表面接触。
润滑剂(固体润滑剂)57通过刷辊52被涂布在感光体11的表面上，形成为在长度方向上具有与感光体11的长度大致相同的长度(宽度)的立方体形状。该润滑剂57通过由弹簧等构成的施力部件58向刷辊52侧施力，无论润滑剂57的残余量是多少，刷辊52都可以切实地抓取润滑剂57并涂布到感光体11上。此外，润滑剂57在残余量少时可以更换。
作为润滑剂57例如可以使用作为金属皂公知的脂肪酸金属盐或含氟树脂。脂肪酸金属盐例如包括硬脂酸锌、硬脂酸铜、硬脂酸铁、棕榈酸镁、油酸锌、棕榈酸钙、油酸锰、或油酸铅等较长链的脂肪酸的金属盐。
刷辊52是具有与感光体11大致相同长度(宽度)的筒形状的刷子，与感光体11相互轴平行地配置，以使刷子的毛尖碰到感光体11的表面。此外，刷辊52通过电动机、齿轮等驱动单元(未图示)向与感光体11相反的方向旋转。由此，刷辊52抓取与感光体11的接触部靠近刷子旋转方向上游侧的润滑剂57，并将刮取的润滑剂供给到感光体11的表面上。另外，由刷辊52刮取的润滑剂以微粒状供给到感光体11的表面上。
这样，通过将润滑剂57的微粒涂布在感光体11的表面上，可以使刮板51与感光体11表面之间的摩擦系数降低，并且减弱色粉向感光体11表面的附着力，可以有效地由刮板51去除色粉。
根据上述结构，在各可视图像形成单元中，由带电装置12使感光体11的表面带电，利用激光照射单元13使带电的感光体11的表面曝光，从而形成静电潜影，由显影装置14使静电潜影显影，由转印辊15进行将显影后的色粉图像转印到记录纸张上的处理。此外，转印后残留在感光体11表面上的色粉由清洁单元16去除并回收。而且，在各色可视图像形成单元中依次进行这种色粉图像在记录纸张上的转印，从而在记录纸张上多重转印各色的色粉图像。
记录纸张传送单元30由驱动辊31、空转辊32、以及传送带33构成，用于传送记录纸张，以通过各可视图像形成单元将色粉图像转印到记录纸张上。驱动辊31及空转辊32张架环状的传送带33，驱动辊31被驱动以预定的圆周速度旋转，从而转印带33进行旋转。此外，传送带33其外侧表面带电为预定的电位，静电吸附记录纸张并将其传送。
由记录纸张传送单元30传送从而穿过各可视图像形成单元，并已转印有色粉图像(未定影色粉图像)的记录纸张，由于驱动辊31的曲率从传送带33上剥离，被传送到定影单元40中。定影单元40在记录纸张上施加适当的热和压力，使转印在记录纸张上的色粉熔解并定影在记录纸张上，并将记录纸张排出到排纸盘(未图示)上。
接下来，对带电装置12的结构进行说明。如图1所示，带电装置12包括带电辊61即清洁部件62。
带电辊61具有与感光体11的轴方向的长度相同程度的长度，被配置成与感光体11的相互轴平行，并与感光体11的表面接触，并通过从电源(未图示)供给的直流电压使感光体11的表面均匀带电。此外，带电辊61被可旋转地轴支撑，从动于感光体11旋转。
图3是带电辊61的透视图。如该图所示，带电辊61由圆柱状的芯棒81、和形成在其圆周面上的橡胶层(弹性层)82构成。此外，橡胶层82包含实施过表面处理的处理区域83、和未实施表面处理的非处理区域84。另外，处理区域83为带电辊61的表层侧，非处理区域84为芯棒81侧。
芯棒81是直径8mm的不锈钢制圆棒。但是芯棒81并不限于此，例如也可以使用将铁、铜、铝、镍等其他导电性金属成形为棒状的物体。在该芯棒81上施加有用于使感光体11带电的直流电压。
橡胶层82由厚度为6.5mm的环氧氯丙烷橡胶构成。另外，在本实施方式中，在芯棒81的周围形成由环氧氯丙烷构成的厚度为6.5mm的橡胶层82，并在该橡胶层82上喷涂含有异氰酸脂化合物、丙烯氟类聚合物、以及丙烯硅类聚合物的表面处理液并将其浸泡，其后进行加热，从而在橡胶层82上实施表面处理。另外，浸泡过表面处理液的橡胶层82的表层侧部分为处理区域，未浸泡表面处理液的橡胶层82的内侧部分为非处理区域84。因此，处理区域83和非处理区域84并没有明确的界线。通过该表面处理，可以防止离子导电剂等从橡胶层82渗出从而污染感光体11。
进而，在本实施方式中，对如上实施过表面处理的带电辊61实施5分钟的电晕放电处理。电晕放电处理后的带电辊61表面上的水的接触角为87°。
清洁部件62配置成与带电辊61的表面接触，用于去除附着在带电辊61表面上的色粉、纸粉、以及多余的润滑剂等。作为清洁部件62，例如可以使用毛毡、海绵、以及聚酯片等。另外，清洁部件62的形状并无特别限定，例如可以使用辊状、板状、以及片状等。
另外，也可以设置离接机构(未图示)，将清洁部件62的位置在相对带电辊61抵接的位置、与从带电辊61分离的位置之间进行转换。该离接机构的结构并无特别限定，例如也可以通过从电动机等驱动源供给的驱动力使支撑清洁部件62的支撑部件旋转，从而使清洁部件62移动，也可以使偏心凸轮(未图示)抵接在清洁部件62或其支撑部件上，通过对该偏心凸轮的旋转进行控制，从而使之离接，也可以使用由螺线管等构成的促动器(未图示)使之离接。通过设置这种离接机构，在不需要清洁时可以使清洁部件62从带电辊61分离，根据需要使其抵接，可以抑制由清洁部件62引起的带电辊61的磨损。
接下来，对在带电辊61上实施的电晕放电处理进行说明。图4是表示用于对带电辊61实施电晕放电处理的带电辊制造装置90的结构的说明图。
如该图所示，带电辊制造装置90包括绝缘鼓(放电部、放电电极)91、电晕放电器(放电部)92、以及电源95。
绝缘鼓91是具有与带电辊61大致相同程度的长度的圆筒状的鼓，至少表面由绝缘材料构成。此外，该绝缘鼓91由电动机、齿轮等驱动单元(未图示)驱动而旋转。此外，带电辊61由带电辊制造装置90的框体等可旋转地轴支撑，绝缘鼓91与该带电辊61相互在轴方向(延伸方向)上平行，并且表面相互抵接。由此，通过使绝缘鼓91旋转，带电辊61从动于绝缘鼓91旋转。
电晕放电器92包括外壳(框体)93、和容纳在该外壳93内的放电电极94。
外壳93在与带电辊61大致平行的方向上延伸，与该延伸方向垂直的截面为在带电辊61侧具有开口部的大致“コ”字型。另外，在本实施方式中，该外壳93由不锈钢材料构成。
放电电极94由电源95施加电压，在与带电辊61之间产生电晕放电。在本实施方式中，作为放电电极94，将由不锈钢等金属材料构成的、具有与带电辊61大致相同的长度的板的一端侧加工成锯齿状，使用将该锯齿状部分的尖端配置成与带电辊61相对的锯齿电极。但是，放电电极94并不限于此，例如也可以将由金属材料等构成的多个针状部件，沿着带电辊61的延伸方向以预定的间隔排列成各针状部件的尖端朝向带电辊61的方向。或也可以使用与带电辊61平行配置的由金属丝构成的放电电极94。
电源95向放电电极94施加电压，用于在放电电极94与带电辊61之间产生电晕放电。另外，也可以在放电电极94与带电辊之间设置控制电极(栅极)。
在本实施方式中，将绝缘鼓91的旋转数设定为使带电辊61表面的旋转速度达到24mm/s，并将放电电极94上的锯齿状部分的尖端与带电辊61的间隔设定为5mm。而且，对放电电极94施加-4.5kV的电压，从而从放电电极94向带电辊61及外壳93上流过共800μA的电晕放电电流。
图5是表示电晕放电处理的处理时间与带电辊61表面的水的接触角的关系的图表。如该图所示，带电辊61表面上的水的接触角相对于在进行电晕放电处理前的约112°，随着处理时间的经过而减小，从处理开始2分钟后变成与感光体11相同的100°，进而若继续进行处理，则变成小于感光体11。在本实施方式中，如上所述，电晕放电处理进行5分钟，使带电辊61表面上的水的接触角变成87°。这样，在将对各带电辊61的处理时间设为t秒、带电辊61的直径设为A时，使电晕放电处理的进行满足t＞1.82×A的关系，从而可以使带电辊61表面的水的接触角切实地减小到100°以下，处理时间t越长，越可以减小水的接触角。
接下来，对为了调查带电辊61表面上的水的接触角、与使带电辊61从动于感光体11旋转时产生的滑移的关系而进行的实验的结果进行说明。
在该实验中，作为感光体11，利用表面的水的接触角为100°的感光体。此外，作为带电辊61，使用在由不锈钢构成的直径8mm的轴的周围形成由环氧氯丙烷构成的厚度6.5mm的橡胶层，并实施过表面处理(喷涂表面处理液并使其浸泡，接着进行加热的处理)。另外，通过改变上述电晕放电处理的处理时间，从而改变带电辊61表面上的水的接触角。
表1表示在改变带电辊表面上的水的接触角及图像形成装置1的处理速度(感光体11表面的移动速度)时带电辊61的滑移率、及黑条状的图像缺陷的产生状况。在这里，滑移率是指将感光体11表面的移动速度V11与带电辊61表面的移动速度V61的差除以感光体11表面的移动速度V11的值、即(V11-V61)/V11。此外，对黑条状的图像缺陷，将在图像形成后的记录纸张上产生的图像缺陷的程度通过目测评价为5等级。◎表示完全没产生图像缺陷；○表示极少地产生图像缺陷，即肉眼几乎无法观察到的程度；△表示可以略微看到图像缺陷，即肉眼觉察不到的程度；×表示确实产生图像缺陷；××表示图像缺陷显著。
表1
如该表所示，在带电辊表面上的水的接触角为112°的情况下，处理速度为122mm/s时滑移率为0.5％，黑条状的图像缺陷为肉眼无法确认的程度。但是，若将处理速度设为731mm/s，则滑移率上升为0.8％，黑条状的图像缺陷达到肉眼可以确认的程度。而且，若将处理速度设为280mm/s，则滑移率达到1.1％，确实产生黑条状的图像缺陷。进而，若将处理速度设为355mm/s，则滑移率达到1.8％，显著产生黑条状的图像缺陷。
另一方面，在将带电辊表面上的水的接触角设为105°、100°、87°、79°，将处理速度设定为355mm/s的情况下，对此时的滑移率及图像缺陷进行调查的结果，滑移率分别为1％、0.5％、0.1％、0％。而且，对于图像缺陷而言，在带电辊表面上的水的接触角为100°以下时，即在带电辊表面上的水的接触角为感光体11表面上的水的接触角以下的情况下，处于图像缺陷完全没有，或肉眼无法确认的程度。
从该实验结果可知，通过使带电辊表面上的水的接触角为感光体11表面上的水的接触角以下，可以使带电辊与感光体11的抓紧力提高，可以抑制滑移的产生。
如上所述，本实施方式的图像形成装置的带电辊61表面上的水的接触角为感光体11表面上的水的接触角以下。由此，可以提高带电辊61与感光体11之间的抓紧力，即使增加处理速度也可以防止带电辊61产生滑移。因此，可以防止黑条状的图像缺陷产生。
此外，在图像形成时对带电辊所施加的电压只是直流电压时，由带电辊的滑移引起的黑条状的图像缺陷特别容易明显化，但由于在本实施方式的图像形成装置1中可以防止带电辊61产生滑移，因此即使是图像形成时对带电辊施加直流电流的结构，也可以防止黑条状的图像缺陷变得明显。另外，在本实施方式中，对图像形成时在带电辊61上施加直流电压的结构进行了说明，但并不限于此，例如也可以在直流电压上叠加交流电压。此外，也可以是如下结构在除了图像形成时之外(例如在图像形成前后)，通过施加交流电压，对带电辊施加与附着在该带电辊表面上的色粉等污染物质相同极性的电压，进行带电辊的静电清洁。
此外，在本实施方式中在感光体11的表面上涂布有润滑剂。由此，使感光体11的表面能降低，可以降低感光体11的清洁刮板引起的磨损、及色粉等污染物质在感光体11表面上的附着量。此外，润滑剂从感光体11的表面转移到带电辊61的表面，从而带电辊61的表面能降低，因此可以降低色粉等污染物质在带电辊61表面上的附着量。
另外，在本实施方式中，沿着感光体11的旋转方向，在转印辊15与感光体11的相对部的下游侧，且清洁刮板51与感光体11的相对部的上游侧的位置涂布有润滑剂，但涂布润滑剂的位置并不限于此。例如，也可以在穿过清洁刮板51之后，在与带电辊61抵接前的感光体11表面上进行涂布。此外，也可以在带电辊61的表面上涂布润滑剂，使润滑剂从带电辊61转移到感光体11上。此外，也可以在感光体11及/或带电辊61表面上的多个位置涂布润滑剂。
此外，也可以在带电装置12上设置清洁单元，用于去除附着在带电辊61表面上的多余的润滑剂及污染物质。由此，可以防止过多的润滑剂附着在带电辊61表面上，从而从带电辊向感光体11产生电流的漏电。此外，通过去除附着在带电辊61表面上的污染物质，可以防止产生由污染物质的附着引起的带电不均匀。
此外，在本实施方式中，作为橡胶层82，在环氧氯丙烷橡胶上实施过表面处理，但橡胶层82的结构并不限于此，也可以具有用于使带电辊61与感光体11均匀贴紧的适当的弹性、和用于使感光体11的表面均匀带电的适当的电阻，并且表面上的水的接触角为感光体11表面上的水的接触角以下，或者实施处理(电晕放电处理等)，以使表面上的水的接触角在感光体11表面上的水的接触角以下。
例如，作为弹性层82，可以使用在天然橡胶、乙丙橡胶(EPDM)、丁苯橡胶(SBR)、硅胶、聚氨酯橡胶、异戊二烯橡胶(IR)、聚丁橡胶(BR)、丁腈橡胶(NBR)、以及氯丁二烯橡胶(CR)等橡胶材料，或聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、以及硅树脂等弹性材料中，适当添加有炭黑、石墨、导电性金属氧化物等具有电子导电机构的导电剂，碱金属盐或季铵盐等具有离子导电机构的导电剂等的物质。
此外，也可以对由这些材料构成的橡胶层82实施表面处理。作为表面处理液，可以使用含有异氰酸酯化合物、丙烯氟类聚合物、以及丙烯硅类聚合物的处理液，进而也可以根据需要添加炭黑等导电剂。作为上述异氰酸酯化合物，例如包括2，6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、1，5-萘二异氰酸酯(NDI)及3，3-二甲基联苯-4，4′-二异氰酸酯(TODI)、以及上述聚合体及变性体等。
并且，丙烯氟类共聚物及丙烯硅类共聚物可使用在预定溶剂中可溶性地与异氰酸酯化合物进行反应并化学链接的材料。具体而言，丙烯氟类共聚物具有氢氧基、烷基、或羧基、是溶剂可溶性的氟类共聚物，例如包括丙烯酸酯和丙烯酸氟化烷类的嵌段共聚物、及其衍生物等。并且，丙烯硅类共聚物是溶剂可溶性的硅类共聚物，例如包括丙烯酸酯和丙烯酸硅氧烷酯的嵌段共聚物及其衍生物等。另外，并非必须进行表面处理，也可以使用由未实施表面处理的材料构成的弹性层82。
此外，也可以在弹性层82的表层上进一步设置电阻层。作为电阻层，例如可以使用在环氧氯丙烷橡胶、NBR、聚烯烃类热可塑性弹性体、聚氨酯类热可塑性弹性体、聚苯乙烯类热可塑性弹性体、氟橡胶类热可塑性弹性体、聚酯类热可塑性弹性体、聚酰胺类热可塑性弹性体、聚丁二烯类热可塑性弹性体、乙烯醋酸乙烯类热可塑性弹性体、聚氯乙烯类热可塑性弹性体、以及氯化聚乙烯类热可塑性弹性体等，或者是由它们的混合材料、或共聚物构成的材料中适当添加具有电子导电机构的导电剂(例如导电性碳、石墨、导电性金属氧化物、铜、铝、镍、铁粉等)、具有离子导电机构的导电剂(例如碱金属盐、铵盐等)的物质等。但是，在形成电阻层时，需要使用电阻层表面(带电辊61的表面)上的水的接触角为感光体11表面的水的接触角以下的材料，或实施用于使水的接触角为感光体11表面的水的接触角以下的处理(例如电晕放电处理)。
此外，并不特别限定在电晕放电器92的放电电极上施加的电压，只要适当设定为用于使带电辊61表面上的水的接触角为感光体11上的水的接触角以下的预定角度的电晕放电处理时间即可。
此外，在本实施方式中，在与带电辊61相对的位置上设置电晕放电器92，并在电晕放电器92与带电辊61之间产生电晕放电，但并不限于此。
例如，如图6所示，也可以使带电辊61与鼓99抵接，通过使鼓99旋转，使带电辊61从动于鼓99旋转，同时从电源96向带电辊61施加放电电压。另外，作为上述鼓99，例如可以与感光体11的结构相同。由此，可以在带电辊61与鼓99之间(相对带电辊61与鼓99的抵接部，在鼓99的旋转方向上游侧及下游侧)产生电晕放电。
图7是表示在将鼓99的旋转速度(鼓99表面的移动速度)设为450mm/s、施加在带电辊61上的放电电压设为-1.25kV、在从带电辊61至鼓99上流过-80μA的放电电流的情况下，处理时间与带电辊61表面的水的接触角的关系的图表。如该图所示，随着处理时间的经过水的接触角减小，在约4分钟时可以达到100°以下。
实施方式2对本发明的其他实施方式进行说明。另外，为了方便说明，对与在实施方式1中说明的各部件具有相同的功能的部件标上相同的标号，并省略其说明。
在本实施方式中，对带电辊制造装置进行说明，该带电辊制造装置可以对多个带电辊61有效进行电晕放电处理。图8是表示本实施方式的带电辊制造装置100的结构的截面图。
如该图所示，带电辊制造装置100包括罩(屏蔽部件)101、盖旋转轴102、臭氧排出口103、多个旋转辊(辊部件、旋转部)104、以及多个电晕放电器92。
罩101用于将旋转辊104及电晕放电器92容纳在内部。罩101的盖部(屏蔽部件)101a能以盖旋转轴102为中心进行旋转，由此罩101可进行开闭。此外，在罩101的一部分上设有臭氧排出口103。该臭氧排出口103、或经由臭氧排出口103的排出端上设有臭氧过滤器(未图示)，从而可以去除由电晕放电产生的臭氧。另外，也可以在电晕放电处理时关闭臭氧排出口103，从而对罩101内的空间进行密封，在电晕放电处理后打开臭氧排出口103，从而排出罩101内的臭氧。
旋转辊104具有与带电辊61相同程度的长度，用于保持带电辊61。具体而言，旋转辊104是不锈钢制的圆棒，轴支撑在罩101的侧面上，由电动机、齿轮等驱动单元(未图示)驱动而旋转。此外，各旋转辊104相互平行地、隔着预定的间隔(例如轴间距离30mm)在水平方向上相邻地配置。由此，在相邻的旋转辊104、104上，能与这两个旋转辊104、104都抵接地放置带电辊61，通过使各旋转辊104向相同方向旋转，使带电辊61进行从动旋转。另外，旋转辊104的外径及相邻旋转辊104、104间的间隔可以适当设定为允许带电辊61沿着圆周方向旋转，并且可以限制向与轴方向垂直的方向移动。
盖部101a的内表面侧具有多个电晕放电器92。由此，若关闭盖部101a，电晕放电器92、92与配置在旋转辊104上的带电辊61、61隔着预定的间隔(例如10mm)而相对。
如上所述，带电辊制造装置100可旋转地保持多个带电辊61、61，并且具有分别设置在与这些带电辊61相对的位置上的多个电晕放电器92、92。由此，可以对多个带电辊61、61同时实施电晕放电处理，从而可以提高生产能力。
此外，通过使旋转辊104、104进行旋转，从而使带电辊61、61旋转，由此可以使带电辊61、61旋转的同时对带电辊61、61的表面实施电晕放电处理。因此，可以对带电辊61、61的表面均匀地实施电晕放电处理。
此外，带电辊制造装置100利用罩101将包括各部件的空间从该空间周围的空间中屏蔽开来。因此，可以在屏蔽的空间内产生电晕放电，可以防止伴随着电晕放电而产生的臭氧扩散到周围的空间中。
实施方式3对本发明的另一实施方式进行说明。另外，为了方便说明，对与在实施方式1或2中说明的各部件具有相同的功能的部件标上相同的标号，并省略其说明。
在本实施方式中，对带电辊制造装置进行说明，该带电辊制造装置可以对多个带电辊61有效进行电晕放电处理。图9(a)是表示本实施方式的带电辊制造装置110的结构的截面图。
如图9(a)所示，带电辊制造装置110包括链轮(保持部、传送部、支撑部件)111、111；链条(保持部、环状部件)112，由上述链轮111、111张架；高摩擦部件(抵接部件、旋转部)113，在链条112的上方与链条112相对配置；以及电晕放电器92，在高摩擦部件112的更上方与链条112相对配置。另外，链轮111、111、链条112、以及高摩擦部件113在图9(a)的内侧和外侧(带电辊61的两端侧)共有两组。
由此，被传送到链条112上的带电辊61上的向两端侧突出的芯棒81放置(保持)在链条112、112上。而且，链轮111由电动机等驱动单元(未图示)驱动而旋转，从而链条112在两个链轮111、111的周围旋转移动，由此链条112上的带电辊61穿过与电晕放电器92相对的区域并被传送出去。
图9(b)是将图9(a)上的虚线部分放大的图。如该图所示，链条112由多个辊部(保持部、限制部件)112b，和连接相邻的辊部112b、112b的环状部112a构成。而且，在相邻的辊部112b、112b上以芯棒81与这两个辊部112b、112b都抵接的方式搭载有带电辊61。由此，带电辊61可旋转地保持在链条112上，并且通过辊部112b、112b防止相对链条112的相对位置在与带电辊61的轴方向垂直的方向上移动。此外，搭载在链条112上的带电辊61的上表面与高摩擦部件113抵接。由此，带电辊61以芯棒81为中心沿着圆周方向旋转，同时被向链条112的移动方向传送。
另外，作为高摩擦部件113，使用具有适当的摩擦阻力的部件即可，其使通过与传送中的带电辊61的上表面抵接，从而对该带电辊61作用与传送方向相反方向的摩擦力，从而可以使该带电辊61沿着圆周方向旋转。
如上所述，带电辊制造装置110包括链轮111及链条112，作为传送带电辊61的传送单元；和电晕放电器92，用于对由传送单元传送的带电辊61的表面实施电晕放电处理。
由此，可以对传送中的带电辊61实施电晕放电处理。因此，通过连续传送多个带电辊61，可以对这些多个带电辊61依次实施电晕放电处理，从而可以使生产能力进一步提高。
此外，通过与传送中的带电辊61的芯棒81抵接，可以使带电辊61以芯棒81为中心旋转着被传送。由此，可以对带电辊61的表面均匀地实施电晕放电处理。
另外，带电辊61的传送速度(链轮111、111的旋转速度)、电晕放电器92的设置数量、电晕放电器92上的放电电极的数量、或通过电晕放电器92对带电辊61实施电晕放电处理的区域的带电辊61的传送方向的宽度，可以适当设定为带电辊61穿过与电晕放电器92相对的部分的时间达到使带电辊61表面的水的接触角在预定角度(例如感光体11上的水的接触角)以下的电晕放电处理时间。
此外，在本实施方式中，对具有链条112的结构进行了说明，但也可以使用由橡胶等构成的轮带(环状部件)，以代替链条112。此时，也可以在轮带与带电辊61接触的面上设置限制部件，用于防止带电辊61相对该轮带在与带电辊61的轴方向垂直的方向上进行相对移动。
如上所述，本发明的图像形成装置具有承载静电潜影的图像载体；和带电辊，与上述图像载体的表面抵接，从而从动于该图像载体旋转，上述图像形成装置的特征在于上述带电辊表面上的水的接触角为上述图像载体表面上的水的接触角以下。
根据上述结构，带电辊表面上的水的接触角为上述图像载体表面上的水的接触角以下。因此，带电辊与图像载体之间的抓紧力大，从而可以防止带电辊产生滑移。
另外，在上述结构中，图像形成时对上述带电辊施加的电压也可以是直流电压。
在现有的图像形成装置中，在图像形成时对带电辊施加的电压为直流电压时，存在由带电辊的滑移引起的黑条状的图像缺陷特别容易明显化的问题。与此相对，根据上述结构，可以防止带电辊产生滑移，因此即使是图像形成时对带电辊施加直流电压的结构，也可以防止产生黑条状的图像缺陷。
此外，图像形成时上述图像载体表面的移动速度也可以为280mm/s以上。
在图像形成时图像载体表面的移动速度(处理速度)在280mm/s以上的情况下，如现有技术，若使带电辊表面上的水的接触角大于图像载体表面上的水的接触角，则带电辊产生滑移。与此相对，根据上述结构，即使处理速度为280mm/s以上，也可以防止带电辊的滑移。
此外，也可以具有涂布部，在上述图像载体及上述带电辊中的至少一个表面上涂布润滑剂。
以抑制图像载体的磨损及色粉等污染物质附着在带电辊上为目的，在图像载体及带电辊中的至少一个表面上涂布润滑剂时，容易产生带电辊的滑移。与此相对，根据上述结构，即使在图像载体及带电辊中的至少一个表面上涂布润滑剂，也可以防止带电辊的滑移。
此外，上述带电辊，也可以是该带电辊表面上的水的接触角在100°以下的结构。
根据上述结构，通过使带电辊表面上的水的接触角为100°以下，使图像载体与带电辊之间的抓紧力切实地提高，从而可以更加适当地防止滑移的产生。
本发明的带电辊，用于与图像载体的表面抵接，从而使该图像载体带电，其特征在于在表面上实施电晕放电处理。
根据上述结构，可以通过电晕放电处理使带电辊表面上的水的接触角减小。由此，可以提高图像载体与带电辊之间的抓紧力，从而防止带电辊产生滑移。
另外，在上述结构中，表面上的水的接触角也可以在100°以下。通过使带电辊表面上的水的接触角在100°以下，使图像载体与带电辊之间的抓紧力切实地提高，从而可以更加适当地防止滑移的产生。
本发明的带电辊的制造方法，上述带电辊用于与图像载体的表面抵接，从而使该图像载体带电，上述带电辊的制造方法的特征在于包括放电工序，对带电辊的表面实施电晕放电处理。
根据上述结构，可以通过电晕放电处理减小带电辊表面上的水的接触角。由此，可以制造一种带电辊，能够提高图像载体与带电辊之间的抓紧力，从而可以防止带电辊的滑移。
另外，在上述放电工序中，也可以在使上述带电辊沿着该带电辊的圆周方向旋转的同时实施电晕放电处理。
根据上述方法，通过使带电辊沿着圆周方向旋转的同时实施电晕放电处理，从而沿着带电辊的圆周方向均匀地产生电晕放电，可以使带电辊表面上的水的接触角变得均匀。
此外，在上述放电工序中，也可以使用具有保持多个带电辊的保持部以及用于与上述各带电辊之间分别产生电晕放电的多个放电电极的制造装置，对上述各带电辊同时实施电晕放电处理。
根据上述方法，通过对多个带电辊同时实施电晕放电处理(进行批量处理)，从而可以使制造效率提高。
此外，在上述放电工序中，也可以将产生电晕放电的空间从该空间周围的空间中屏蔽。
根据上述方法，通过将产生电晕放电的空间从该空间周围的空间中屏蔽，可以防止伴随电晕放电而产生的臭氧扩散到周围的空间中。
此外，在上述放电工序中，也可以传送上述带电辊，使其穿过与用于产生电晕放电的放电部相对的区域，对传送中的带电辊实施电晕放电处理。
根据上述方法，在传送带电辊的同时对传送中的带电辊进行电晕放电处理。由此，可以对连续传送的多个带电辊依次实施电晕放电处理(可以连续处理)。因此可以使制造效率进一步提高。
此外，在上述放电工序中，也可以在将对各带电辊进行电晕放电处理的时间设为t、上述各带电辊的周长设为Amm时，使t＞1.82×A。
根据上述方法，可以切实地减小带电辊表面上的水的接触角。
本发明的带电辊的制造装置，其中上述带电辊用于与图像载体的表面抵接，从而使该图像载体带电，上述带电辊的制造装置的特征在于，包括保持上述带电辊的保持部；和放电部，在与由上述保持部保持的带电辊之间产生电晕放电。
根据上述结构，在上述带电辊与上述放电部之间产生电晕放电，从而可以对该带电辊实施电晕放电处理，并使该带电辊表面上的水的接触角减小。由此，可以制造一种带电辊，使图像载体与带电辊之间的抓紧力提高，从而可以防止带电辊的滑移。
此外，也可以是具有旋转部的结构，该旋转部使由上述保持部保持的带电辊沿着该带电辊的圆周方向旋转。
根据上述结构，可以在通过上述旋转部使带电辊旋转的同时实施电晕放电处理。由此，沿着带电辊的圆周方向均匀地产生电晕放电，能以简单的结构，有效地使带电辊表面上的水的接触角变得均匀。
此外，也可以是如下结构上述保持部具有轴方向相互平行地设置的多个辊部件，在相邻的两根上述辊部件上，上述带电辊以与上述两根辊部件均抵接的方式搭载，上述旋转部通过使上述辊部件旋转，使上述带电辊旋转。
根据上述结构，通过以与上述两根辊部件均抵接的方式搭载带电辊，从而可以在限制向与带电辊的延伸方向垂直的方向移动的状态下保持该带电辊。而且，通过使辊部件旋转，可以使搭载在该辊部件上的带电辊沿着圆周方向旋转。由此，能以简单的结构使带电辊旋转的同时将其保持。
此外，也可以具有屏蔽部件，将包括由上述保持部保持的带电辊和上述放电部的相对区域的空间从该空间周围的空间中屏蔽。
根据上述结构，通过将包括带电辊和放电部的相对区域的空间从该空间周围的空间中屏蔽，可以防止伴随电晕放电而产生的臭氧扩散到周围空间中。
此外，也可以是如下结构上述保持部可以保持多个带电辊，上述放电部具有多个放电电极，该多个放电电极用于在与由上述保持部保持的各带电辊之间分别产生电晕放电。此时，上述放电部例如可以是在一个框体内具有多个放电电极的结构，也可以是各放电电极分别设置在各个框体内的结构，也可以是由多个电晕放电器构成的结构。
根据上述结构，可以对多个带电辊同时实施电晕放电处理(可以批量处理)，因此可以使制造效率提高。
此外，也可以具有传送部，传送由上述保持部保持的带电辊，使上述带电辊穿过与上述放电部相对的区域。
根据上述结构，传送部在传送保持保持部上的带电辊，使上述带电辊穿过与放电电极相对的区域。由此，可以对传送中的带电辊实施电晕放电处理。因此，通过对连续传送的多个带电辊依次实施电晕放电处理(进行连续处理)，可以使制造效率进一步提高。
此外，也可以是如下结构上述保持部具有分别在上述带电辊的延伸方向两端侧上的链状或带状的环状部件，在该环状部件上搭载带电辊的两端部，上述传送部具有多个支撑部件，张架上述环状部件；和旋转驱动部，驱动上述多个支撑部件中的至少一个使其旋转。
根据上述结构，通过上述旋转驱动部驱动上述支撑部件使其旋转，从而使上述环状部件沿着张架方向旋转，可以传送载置在该环状部件上的带电辊。由此，能以简单的结构传送带电辊。
此外，也可以是如下结构具有抵接部件，与上述环状部件相对配置，在上述放电部与上述带电辊相对的区域，与上述带电辊的至少一部分上的上述环状部件的相反侧的面抵接，上述环状部件沿着圆周方向可旋转地支撑上述带电辊，并且具有限制部件，限制上述带电辊相对上述环状部件的相对位置在垂直于该带电辊的延伸方向的方向上移动。另外，上述带电辊上的与上述抵接部件抵接的抵接部例如可以是在带电辊的两端侧突出的芯部件(轴)，也可以是形成在该芯部件的外周面上的由橡胶等构成的弹性层。
根据上述结构，环状部件沿着圆周方向可旋转地支撑带电辊，并且通过该环状部件具有的限制部件，限制带电辊相对环状部件的相对位置在与带电辊的延伸方向垂直的方向上移动。而且，在放电部与带电辊相对的区域，上述抵接部件与传送中的带电辊的上表面抵接。由此，在带电辊的上表面上，可以使与限制部件的摩擦力向与传送方向相反的方向作用，从而可以使带电辊沿着圆周方向旋转。因此，在可以使带电辊沿着圆周方向旋转的同时实施电晕放电处理，并且可以使带电辊表面上的水的接触角沿着圆周方向变得均匀。
说明书中的具体实施方式
或实施例仅仅用于理解本发明的技术内容，不应该限定于上述具体例子而狭义地解释，可以在本发明的精神和权利要求的范围内，实施各种变更。
权利要求
1.一种图像形成装置，具有承载静电潜影的图像载体；和带电辊，与上述图像载体的表面抵接，从而从动于该图像载体旋转，上述图像形成装置的特征在于上述带电辊表面上的水的接触角为上述图像载体表面上的水的接触角以下。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于图像形成时对上述带电辊施加的电压是直流电压。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于图像形成时上述图像载体表面的移动速度为280mm/s以上。
4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于具有涂布部，在上述图像载体及上述带电辊中的至少一个的表面上涂布润滑剂。
5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于上述带电辊表面上的水的接触角为100°以下。
6.一种带电辊，用于与图像载体的表面抵接，从而使该图像载体带电，其特征在于在表面上实施电晕放电处理。
7.根据权利要求6所述的带电辊，其特征在于表面上的水的接触角为100°以下。
8.一种带电辊的制造方法，上述带电辊用于与图像载体的表面抵接，从而使该图像载体带电，上述带电辊的制造方法的特征在于包括放电工序，对带电辊的表面实施电晕放电处理。
9.根据权利要求8所述的带电辊的制造方法，其特征在于在上述放电工序中，在使上述带电辊沿着该带电辊的圆周方向旋转的同时实施电晕放电处理。
10.根据权利要求9所述的带电辊的制造方法，其特征在于在上述放电工序中，使用具有保持多个带电辊的保持部以及用于与上述各带电辊之间分别产生电晕放电的多个放电电极的制造装置，对上述各带电辊同时实施电晕放电处理。
11.根据权利要求8所述的带电辊的制造方法，其特征在于在上述放电工序中，将产生电晕放电的空间从该空间周围的空间中屏蔽。
12.根据权利要求8所述的带电辊的制造方法，其特征在于在上述放电工序中，传送上述带电辊，使其穿过与用于产生电晕放电的放电部相对的区域，对传送中的带电辊实施电晕放电处理。
13.根据权利要求9所述的带电辊的制造方法，其特征在于在上述放电工序中，在将对上述带电辊进行电晕放电处理的时间设为t、上述带电辊的周长设为Amm时，使t＞1.82×A。
14.一种带电辊的制造装置，上述带电辊用于与图像载体的表面抵接，从而使该图像载体带电，上述带电辊的制造装置的特征在于，包括保持上述带电辊的保持部；和放电部，在与由上述保持部保持的带电辊之间产生电晕放电。
15.根据权利要求14所述的带电辊的制造装置，其特征在于具有旋转部，使由上述保持部保持的带电辊沿着该带电辊的圆周方向旋转。
16.根据权利要求15所述的带电辊的制造装置，其特征在于上述保持部具有轴方向相互平行地设置的多个辊部件，在相邻的两根上述辊部件上，上述带电辊以与上述两根辊部件均抵接的方式搭载，上述旋转部通过使上述辊部件旋转，使上述带电辊旋转。
17.根据权利要求14所述的带电辊的制造装置，其特征在于具有屏蔽部件，将包括由上述保持部保持的带电辊和上述放电部的相对区域的空间从该空间周围的空间中屏蔽。
18.根据权利要求14所述的带电辊的制造装置，其特征在于上述保持部可以保持多个带电辊，上述放电部具有多个放电电极，该多个放电电极用于在与由上述保持部保持的各带电辊之间分别产生电晕放电。
19.根据权利要求14所述的带电辊的制造装置，其特征在于具有传送部，传送由上述保持部保持的带电辊，使上述带电辊穿过与上述放电部相对的区域。
20.根据权利要求19所述的带电辊的制造装置，其特征在于上述保持部具有分别在上述带电辊的延伸方向两端侧上的链状或带状的环状部件，在该环状部件上搭载带电辊的两端部，上述传送部具有多个支撑部件，张架上述环状部件；和旋转驱动部，驱动上述多个支撑部件中的至少一个使其旋转。
21.根据权利要求20所述的带电辊的制造装置，其特征在于具有抵接部件，与上述环状部件相对配置，在上述放电部与上述带电辊相对的区域，从上述环状部件的相反侧与上述带电辊的至少一部分抵接，上述环状部件沿着圆周方向可旋转地支撑上述带电辊，并且具有限制部件，限制上述带电辊相对上述环状部件的相对位置在垂直于该带电辊的延伸方向的方向上移动。
全文摘要
本发明提供一种图像形成装置，使带电辊表面上的水的接触角为感光体表面上的水的接触角以下。由此，在使带电辊从动于感光体旋转的结构的图像形成装置中，可以防止带电辊的滑移。
文档编号G03G15/02GK101063851SQ200710101940
公开日2007年10月31日 申请日期2007年4月27日 优先权日2006年4月28日
发明者香川敏章 申请人:夏普株式会社