CN1094210C - 充电部件、应用该部件的处理盒及电子照相装置 - Google Patents

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Abstract

通过充电部件与电荷接受部件接触配置并向该充电部件施加电压，用于使得诸如电子照相感光部件等电荷接受部件充电的充电部件，其配置按以下顺序构成：一导电支撑，一弹性层，一具有2000kgf/cm2以上最高为30000kgf/cm2的拉伸模量的护套层。该护套层最好包含一种丙烯酸聚合物-改性聚氨酯树脂。该充电部件在使得电荷接受部件具有辊隙时有效显示出长时期的均匀电阻分布而提供了优秀的图象。

Description

充电部件，应用该部件的处理盒及电子照相装置
本发明涉及用于成象的充电部件。本发明特别涉及用于通过向与电荷接受部件接触配置的充电部件施加电压而使得电荷接收部件(被充电部件)均匀充电的充电部件，包含该充电部件的处理盒，以及包含该充电部件的电子照相装置。
在包含电子照相装置的成象装置中，迄今一般使用诸如应用电晕充电的非接触充电方式的放电器作为用于使得诸如电子照相感光部件、电介质材料等电荷接收部件的表面充电的器。这种电晕充电在均匀可充电性方面是有效的，但是需要施加高电压，于是伴随着诸如发生臭氧的问题。
与这种电晕充电相反，其中由DC电压或叠加AC电压的DC电压组成的驱动电压施加到与电荷接收部件相接触配置的充电部件以便使得电荷接收部件充电的接触式充电，已用于实现较少出现臭氧、低压充电和成本的降低。
图2是作为用于进行接触充电的充电部件的一个充电辊的实施例的简略剖视图。参见图2，充电辊6包含一导电支撑7作为支撑部件(金属芯)，一个具有与电荷接受部件表面共同形成均匀辊隙所需要的弹性的导电弹性层8，以及用于控制充电辊6的电阻率(电阻)的中等电阻套层9。
更具体而言，导电弹性层8可通过在实体橡胶中散布诸如金属化合物或碳黑等导电物质而形成，实体橡胶如乙烯丙烯二胺三元共聚物(EPDM)，丁腈橡胶(NBR)，丁基橡胶，丙烯酸橡胶，或聚氨酯橡胶。当驱动电压施加于充电辊6时，充电电流(起电电流)流经导电弹性层8。可使用弹性泡沫(形成的弹性材料)代替实体橡胶以防止充电噪声并制成重量轻的充电辊。
护套层9是中等电阻层，它可由在诸如尼龙、聚酯或聚氨酯橡胶等树脂或橡胶中散布上述的导电物质形成，并且其构成即使在诸如电荷接受部件的表面引起出现针孔之类缺陷时也不要引起图象区域中充电的缺陷。通过改变散布在其中的导电物质的量可控制护套层9使其具有所需的(电)阻值。
如上所述，充电部件的弹性层可包含一实体橡胶或弹性泡沫并具有使得电荷接受部件形成一适当辊隙部分的功能，以便可使得充电部件与电荷接受部件有一致的或均匀的接触。
另一方面，为了基于护套层中电阻分布的均匀性而能够均匀充电，已提出许多护套层。这类护套层的例子可包括：一种是加强树脂中的导电物质的可弥散性，一种是应用导电树脂或聚合物(例如甲氧甲基化尼龙)，一种是进行物理调节以具有一致的厚度，以及一种是通过应用均匀剂或通过研磨而形成具有小的表面粗糙度以便改进其与作为电荷接受部件的感光部件的接触特性。
然而即使应用了这些护套层，可归因于不均匀电阻的图象缺陷(例如，模糊)还是会出现。这种现象在护套层闲置几十小时或数天而保持与感光部件固定的辊隙部分并然后进行成象时就会出现。结果，在一些情形下的辊隙形状中就会形成劣质的图象(模糊的图象)。
作为对此的防止措施，可使用其中的护套层改进了其导电性能的方法。但是这时，护套层又伴有降低了高湿度环境中抗漏电特性的问题。又，可采用其中通过减小充电部件与感光部件之间的压(紧靠)力而降低辊隙压力的方法。可是这种情形下，在充电部件与感光部件之间又会出现滑动现象，从而在一些情形下引起诸如调色剂粘附和不均匀充电的困难。因而，这些方法不足以提供优秀的图象。
本发明的一个目的是提供一种可防止辊隙部分附近电阻变化以便长时间进行均匀充电从而提供优秀图象的充电部件。
本发明的另一目的是提供各包含这种充电部件处理盒及电子照相装置。
根据本发明，提供了与电荷接受部件接触配置并供以电压对该电荷接受部件进行充电的充电部件，包括：
一个导电支撑，一个在该导电支撑上的弹性层，以及配置在该弹性层上的护套层，
该护套层具有2000kgf/cm2以上最高为30000kgf/cm2的拉伸模量。
根据本发明，还提供了处理盒，包括：
一个电子照相感光部件，一个与该感光部件接触配置并供以电压以便使得该感光部件充电的充电部件，以及显象器及清洁器至少其中之一，
该充电部件包括一个导电支撑，一个配置在该导电支撑上的弹性层，以及配置在该弹性层上的护套层，
该护套层具有2000kgf/cm2以上最高为30000kgf/cm2的拉伸模量，以及
该感光部件，充电部件，和上述显象器及清洁器至少其中之一被整体地支撑而形成对于电子照相装置主体可拆装的处理盒。
本发明提供了一种电子照相装置，包括：
一个电子照相感光部件，一个与该感光部件接触配置并供以电压以便使得该感光部件充电的充电部件，曝光器，显象器及转印器，
该充电部件包括一个导电支撑，一个配置在该导电支撑上的弹性层，以及配置在该弹性层上的一个护套层，以及
该护套层具有2000kgf/cm2以上最高为30000kgf/cm2的拉伸模量。
本发明的这些及其他的目的、特点和优势在考虑了参照附图所进行的本发明以下优选实施例的说明将变得更为清楚。
图1是根据本发明的一辊形充电部件实施例的简略的截面示意图。
图2是一辊形充电部件实施例的简略的截面示意图。
图3是包含应用根据本发明的充电部件的一个处理盒的电子照相装置的一个实施例的简略截面视图。
图4是应力—应变测量装置的一个实施例的简略示意图。
根据本发明的充电部件与电荷接受部件接触配置并供以电压对该电荷接受部件进行充电。
该充电部件包括一个导电支撑，一个弹性层，以及一个护套层，按此顺序配置。
本发明中，充电部件的该护套层具有2000kgf/cm2以上最高为30000kgf/cm2的拉伸模量(拉伸中的模量)。这种充电部件以充电部件对诸如感光部件等电荷接收部件被挤压或紧靠的状态长时间放置后在防止充电的不均匀性仍然是有效的。其结果是，提供了没有诸如模糊等图象缺陷的高质量图象。
这可归因于护套层的适当的弹性。更具体来说，当具有弹性层和护套层的充电部件向感光部件压挤或紧靠时，在某些情形下护套层在最终的辊隙部分和/或周围部分发生不可逆变形。这时，如果护套层具有2000kgf/cm2以上最高为30000kgf/cm2的拉伸模量，则不易引起不可逆的变形，于是不会改变护套层的电阻分布。结果，该充电部件保持均匀的电荷传递性能。
如果护套层具有2000kgf/cm2或更低的拉伸模量，则散布在构成护套层的聚合物中的导电填充物会由于紧靠或压挤而改变其散布的状态，于是改变了护套层的电阻值而引起图象的不规则性。另一方面，如果护套层具有30000kgf/cm2以上的拉伸模量，则当充电部件反复使用时护套层会开裂。结果，充电部件的抗泄漏特性显著降低，从而在一些情形下不能提供优秀的图象。
本发明中，拉伸模量例如是按以下方式确定的。
切下充电部件的护套层准备一块试件，该试件的拉伸模量是基于在加载之下单位面积中的应力的变化与应变的变化之间的关系而确定的。更具体来说，图4示出用于测量应力和应变测量装置26的一个简略结构示例性实施例。
参见图4，精确切割以便准确测量其面积的试件23以夹钳或夹子22与24夹持在其两端。一个夹钳22固定在固定端21，而另一夹钳24连接到加载器25。试件23在箭头所示的方向上被拉长或拉伸，使得由包含负载指示器和伸长仪的记录器27记录应力—应变(变形)曲线。基于所得的应力—应变曲线的转折点邻域中的线性弹性区域中应力的变化与应变的变化之间的关系，根据以下所示的方程式计算试件23的拉伸模量。
拉伸模量(kgf/cm2)＝Δf(kgf/cm2)/Δh，
其中Δf表示单位面积两点之间应力的变化，Δh表示以上两点之间的应变的变化。更具体来说，Δh等于数值(L-L0)/L0，其中L0表示伸长前的长度，L表示伸长后的长度。
具有上述范围的拉伸模量的护套层可通过各种方法形成。
这些方法的例子可包括：导电填充物与聚合物混合的方法；通过添加交联剂调节聚合物交联度的方法；诸如浓缩剂、耦合剂或颜料等的添加剂与聚合物混合的方法；以及控制混合比例为二或更多的聚合物的方法。这些方法中，混合聚合物与导电填充物的方法可能是优选使用的，因为在控制所得的护套层的电阻或电阻率的同时易于调节拉伸模量。
聚合物的例子可包括树脂，诸如丙烯酸树脂、聚乙烯、聚酯树脂、聚氨基甲酸酯树脂、聚砜树脂、环氧树脂、酚醛树脂、苯乙烯树脂、锦纶树脂、聚氯乙烯、醇酸树脂、硅氧烷树脂、尿素树脂、密胺树脂、含氟树脂；以及合成橡胶，诸如聚丁二烯、丁二烯-苯乙烯橡胶、丁二烯-丙烯腈橡胶、氯丁橡胶、聚异戊二烯橡胶、海普隆、聚异丁烯、异丁橡胶、丙烯酸橡胶、聚氨酯橡胶、聚硫合成橡胶、含氟橡胶、以及硅橡胶。这些树脂和橡胶可以单独使用或者两种或两种以上联合使用。
聚合物最好能具有60-10000kgf/cm2的拉伸模量。
在以上的聚合树脂与橡胶中，丙烯酸聚合物-改性聚氨酯树脂可优选用作该聚合物，因为丙烯酸聚合物-改性聚氨酯在机械强度和耐受充电部件同感光部件接触所引起的感光部件表面的摩擦或磨损方面是优良的。
这里所说的丙烯酸聚合物-改性聚氨酯树脂是指一种聚合物，其中一种多元醇成份和一种聚丙烯酸脂成份通过聚氨酯键合(结合)连接。该多元醇成份可优选为聚酯多元醇。该聚丙烯酸脂成份可优选为丙烯酸-苯乙烯共聚物。
导电填充物可包括金属粉末，诸如铝、镍、不锈钢、钯、锌、铁、铜、或银；含纤维氧化锌、氧化锡、氧化钛、硫酸铜或/和硫酸锌的复合金属粉末、；以及碳粉，诸如乙炔黑、凯特金(ketjen)黑，PAN-基碳或沥青-基碳。这些粉末可以单独使用或者两种或两种以上联合使用。
只要所得的护套层能表现出2000kgf/cm2以上最高为30000kgf/cm2的拉伸模量和适当的电阻，导电填充物的用量是任意的。导电填充物最好以1-100重量份对于100重量份(作为固体材料)的聚合物混合。
用于调节交联度的交联剂的例子可包括蜜胺及蜜胺化合物，其中氨基以氢原子，脂烃基，芳香烃基，或这些基的衍生物代替。这些化合物中，羟甲基蜜胺或其衍生物可被优选使用。
浓缩剂的例子可包括聚丙烯酸脂钠，聚甲基丙烯酸酯酸，聚甲基丙烯酸酯铵，以及聚乙烯氧化物。
耦合剂的例子可包括硅烷耦合剂，诸如γ-(2-氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷(aminopropyltrimethoxysilane)，γ-(2-氨乙基)-氨丙基二甲氧基硅烷(aminopropyldimethoxysilane)，γ-缩水甘油丙氧基-三甲氧基硅烷，乙烯基三乙酸基硅烷以及乙烯基三甲氧基硅烷。
颜料的例子可包括碳黑，氧化铁(红色氧化物)，尼格洛辛，三苯甲烷，咪唑金属氧化物，金属氧化物和水杨酸衍生物的铬化合物。
例如，护套层可按以下方式形成。
向液体聚合物(例如丙烯酸聚合物-改性聚氨酯树脂的分散体或溶液)与导电填充物一同加入所需的交联剂，浓缩剂耦合剂和/或颜料，这样制备出涂敷液。该涂敷液例如通过以下方法施加于弹性层的表面：浸渍，喷涂或移膜涂，以及空气干燥，然后在30-90℃进行预烘干并在90-140℃加热而弹性层上的护套层。
本发明中，护套层最好具有1×105-1×1013ohm.cm的体电阻率，更好为1×106-1×1011ohm.cm的体电阻率。如果体电阻率低于1×105ohm.cm，在高湿环境条件下会出现充电(感光)部件的绝缘击穿。如果体电阻率超过1×1013ohm.cm，在低湿环境条件下会出现图象模糊。
护套层最好具有10-1000μm的厚度，最好是30-300μm的厚度。如果护套层厚度低于10μm，会发生充电部件的电绝缘击穿。如果护套层厚度高于1000μm，所得的充电部件在以下情形下不能使得电荷接受部件充分充电。
该护套层可以是一表层或被另一护套层所覆盖。这样的另一护套层可使用上述材料按上述相同的方式制备。另一护套层还可包含填充物按所需要散布在其中。这类填充物的例子可包括上述导电填充物，硅石，金属氧化物(例如氧化铝)，以及玻璃纤维。
根据本发明的充电部件的弹性层最好具有20-60度的硬度(ASKER-C硬度)，最好为30-45度的硬度。低于20度，该部件变得不能形成均匀层。高于60度，充电部件与电荷接受部件之间不易形成足够的辊隙部分。
ASKER-C硬度基于应用弹簧式硬度计(″ASKER-C″型，Kobunshi Keiki K.K.制造)所测量的数值确定的。用于测量的试样可通过切割弹性层制备，使得应用一片或两片或更多片而具有5mm的厚度。这样制备的试样通过应用上述硬度计在加载500g之下对其ASKER-C硬度进行测量。
用于弹性层的材料可以是任何弹性材料。这样的材料的例子可包括合成橡胶，诸如三聚乙丙橡胶(EPDR)，丁腈橡胶(NBR)，丁基橡胶，丙烯酸橡胶、聚氨酯橡胶、聚丁二烯、丁二烯-苯乙烯橡胶、丁二烯-丙烯腈橡胶、氯丁橡胶、聚异戊二烯橡胶、海普隆、聚异丁烯、异丁橡胶、含氟橡胶、以及硅橡胶；还有天然橡胶。
弹性材料可以是实体的或是泡沫形的。本发明中，最好应用形成泡沫的弹性材料，因为泡沫形弹性材料易于被控制而具有适当的弹性。
本发明中，弹性层可包含上述导电填充物用于护套层之中以便使得弹性层具有适当的导电性。
弹性层最好能具有1×102-1×109ohm，特别是1×103-1×108ohm的阻力(电阻)。
如果电阻低于1×102ohm，会发生充电部件的绝缘击穿。如果电阻高于1×109ohm，则使得充电部件充分充电在一些情形下变得困难。
弹性层最好能具有0.5-30mm，特别是1-15mm的厚度。如果弹性层具有的厚度低于0.5mm，在一些情形下形成与电荷接受部件的辊隙部分变得困难。如果弹性层具有的厚度高于30mm，则永久性的变形(永久性的拉伸)量会变大，于是造成不均匀充电。
形成弹性层的方法可以是用弹性材料填充模型而形成模塑产品的方法，或从一个压挤机压挤出弹性材料而形成模压产品。
本发明中，可在护套层与弹性层之间形成一个中间层(或粘附层)以便加强粘附性和/或导电性。
根据本发明的充电部件的导电支撑可应用诸如铁，铜，不锈钢，铝和镍等金属材料形成。金属材料的表面可按需要进行电镀，以便防止金属表面的生锈和损坏。可是在这情形下，要求进行电镀处理的金属材料在其表面要表现出导电性。
充电部件可形成为例如辊或叶片。就均匀充电性质来看，充电部件最好形成为辊形。
图1是作为本发明充电部件的一个较佳实施例的充电辊的简略剖视图。
参见图1，充电辊1包括一个导电支撑2，一个弹性层3，一个中间(粘附)层4，和一个护套层5，按此顺序配置。
本发明中，作为电荷接受部件的电子照相感光部件，曝光器，显象器，和转印器并不特别限制。
图3是包含应用根据本发明的充电部件的处理盒电子装置的一个实施例的简略剖视图。
参见图3，感光鼓(即电子照相感光部件)10在感光部件10内所示的箭头方向上以规定的线速度绕轴11旋转。感光部件10的表面在旋转时借助于根据本发明的充电部件13被均匀充电而具有规定的正电位或负电位。在应用图象式曝光器(未示出)以激光束扫描时，感光部件10暴露给光图象12(曝光光束)，由此在感光部件10的表面顺序形成对应于曝光图象的静电潜象。这样形成的静电潜象通过显象器13被显象而在感光部件表面形成色剂图象。该色剂图象通过转印器14顺序地转印到转印接收材料15上，该材料以同感光部件10的旋转速度同步地从一个供纸部件(未示出)提供给感光部件10与转印器14之间的部分。
其上带有色剂图象的转印接收材料15从感光部件上被分离而转印到定象器16，继此图象定象而从成象装置中作为一个复制件印出。转印之后感光部件10表面上的残余调色剂颗粒借助于一个清除器17被清除以便提供一个清洁的表面，并且感光部件10上的残余电荷被从预曝光器(未示出)发出的预曝光18清除以准备用于下一个周期。在接触充电器用作为充电部件13的情形下，该预曝光步骤可免除。
本发明中，包括感光部件10，充电部件13，显象器13和清除器17在内的上述多个结构元件可被整体地支撑和组装成一个单元作为一个处理盒19，该处理盒对于诸如复印机或激光打印机等电子照相装置的主体通过应用诸如装置机体上的轨道等导向器是可拆卸地安装的。
例如，显象器13和清除器17的至少一个可与感光部件10及本发明的充电部件3共同组装在一起成为处理盒19。
在电子照相装置用作复印机或打印机的情形下，可通过应用从原件的反射光或被发射的光，或者在原件上读取数据，把数据转换为信号然后实现激光束扫描，LED阵列的驱动或液晶鳞盘阵列驱动而实现图象曝光12。
以下，将参照例子更具体地说明本发明。
例子1
如图1所示的充电辊(充电部件)按以下方式制备。
6mm直径长为251mm的不锈钢金属芯(作为导电支撑)覆盖通过含导电乙炔黑的模压所制备的聚氨酯泡沫(平均胞囊直径＝100-150μm)。此后，聚氨酯泡沫的表面被磨光或磨削而形成具有3.5mm厚的弹性层3的13mm直径的柱形辊轴。该弹性层3显示ASKER-C硬度为36度，电阻为2×105ohm。
2重量份的氨丙基三甲氧基硅烷和8重量份的聚丙烯酸脂溶于混合溶剂(丙酮-异丙醇)以便制备一种溶液。该溶液通过浸渍并在100℃加热干燥而形成一粘附(中间)层4。
然后，29重量份的添加锑浆(固体成份＝51％)的导电氧化锡和2重量份的％-γ-(2-氨乙基)-氨丙基甲基二甲基硅烷水溶液(以下称为“氨基硅烷水溶液”)10重量份被散布在58重量份的丙烯酸聚合物-改性聚氨酯树脂含水乳胶(固体成份＝40％)。向该分散体添加12wt.％-聚甲基丙烯酸酯铵水溶液(作为浓缩剂)的2wt.份，这样制备了护套分散体(黏度＝240cp±5％(在23℃))。该分散体通过浸渍和23℃及50％RH(相对湿度)环境中的空气干燥施加于粘附层，然后在50℃预烘干。这之后，该护套分散体再次施加于所得的表面，空气干燥，预烘干，进而在120℃干燥45分钟而形成120μm厚度的护套层5。
该护套层显示出4200kgf/cm2的拉伸模量和8×108ohm.cm的体电阻率。这时，拉伸模量是应用一装置(″Tensilon RTM-250″，Orientec Corp.制造)和一片形试件(宽度＝5.0mm，厚度＝0.5mm(精确测量))在包括拉伸速度为5mm/min.，温度为23℃，和相对湿度50％条件下测量的。
这样制备的充电辊装入一激光束打印机(″Laser Jet-IV，Hewlett-Pakard Co.制造)，并在使用两个负载每个500g(全重1kg)用于在金属芯的两侧端提供一个约为2mm宽的辊隙的状态下以保持对感光部件的挤压(紧靠)的同时，在常温-常湿(23℃，60％RH)环境条件下分别闲置10小时，50小时和250小时(闲置时间)之后经受8000张的成象(耐久性试验)。
所形成的图象及其评价方法如下。
图象：形成在3点的空间沿纵向延伸的2点宽的直线。
评价：对于在初始阶段和以及在每次上述的闲置时间之后的耐久性试验之后的图象进行目视观察充电不均匀性所造成的图象缺陷(图象评价1)，并且对于闲置10小时的时间之后的耐久性试验之后所得的图象以目视观察其由于感光部件的磨伤或磨损所造成的图象缺陷(图象评价2)。
根据以下评价标准，评价结果示于其后所出现的表3之中。
◎：很优。
○：优(但是观察到(实际可接受的)轻微的图象缺陷)。
×：观察到图象缺陷。
××：观察到明显可见的图象缺陷。
例子2-4
充电辊的制备和评价类似于例子1，所不同在于护套层变为以下表1中所示，并且护套层的制备条件改变如下。
(例子3)
使用3wt.％-乙烯基三乙酰次乙基硅烷水溶液代替例子1所用的氨基硅烷水溶液。
(例子4)
添加锑的导电氧化锡改为导电氧化钛，并且例1中所用的氨基硅烷水溶液的添加量(10wt.份)改为15wt.份。
                                       表1
例子号 聚合物 拉伸模量(kgf/cm2) 电阻率(ohm.cm) 厚度(μm)
  234     聚酯聚氨酯苯乙烯-丙烯酸共聚物丙烯酸改性聚合物聚氨酯树脂     2200223008100     1×1091×1088×108     100150100
结果示于表3。
例子5-7及比较例子1
充电辊的制备和评价类似于例子1，所不同在于具有以下表2中所示的物理性质的各个护套层的制备是通过添加适量的蜜胺(作为交联剂)，并且护套层的制备条件改变如下。
(例子5)
添加锑的导电氧化锡变为凯特金(ketjen)黑。
(例子7)
氨基硅烷水溶液变为2wt.％-γ-(2-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷水溶液。
                        表2
例子号     拉伸模量(kgf/cm2)     电阻率(ohm.cm)     厚度(μm)
    567比较例子1     8500184002790032000     8×1081×1091×1093×109     100150200250
结果示于表3。
例子8
充电辊的制备和评价类似于例子1，所不同在于聚甲基丙烯酸酯铵水溶液的添加量改变而使得提供用于具有粘滞性670cp±5％的护套层护套分散体。
所得的护套层具有150μm厚度并显示出18500kfg/cm2的拉伸模量和2×109ohm.cm的体电阻率
结果示于表3。
比较例子2
充电辊的制备和评价类似于例子1，所不同在于聚甲基丙烯酸酯铵水溶液的添加量改变而使得提供用于具有粘滞性920cp±5％的护套层护套分散体。
所得的护套层具有280μm厚度并显示出37000kfg/cm2的拉伸模量和6×109ohm.cm的体电阻率。
结果示于表3。
例子9
充电辊的制备和评价类似于例子1，所不同在于带有锑的导电氧化锡变为规定量的导电碳，以便提供结果具有6800kfg/cm2的拉伸模量的护套层。
所得的护套层具有90μm厚度并显示出和5×106ohm.cm的体电阻率。
结果示于表3。
比较例子3与4
充电辊的制备和评价类似于例子1，所不同在于不使用氨基硅烷水溶液，并且添加锑的导电氧化锡变为规定量(例如在比较例子3中的15wt.)的导电碳，以便分别提供结果具有800kfg/cm2(比较例子3)及1900kfg/cm2(比较例子4)的拉伸模量的护套层。
所得的护套层(比较例子3)具有180μm厚度并显示出6×108ohm.cm的体电阻率，及所得的护套层(比较例子4)具有180μm厚度并显示出2×107ohm.cm的体电阻率。
结果示于表3。
例子10及比较例子5
充电辊的制备和评价分别类似于例子1和比较例子3，所不同在于弹性层的制备按以下方式。
通过使得含导电凯特金(ketjen)黑的硅橡胶和在其中所散布的偶氮二酰胺(作为发泡剂)在一个13mm直径的圆柱形模中发泡制备一个3.5mm厚的泡沫弹性层。
这样制备的泡沫弹性层显示出42度的ASKER-C硬度以及1×106ohm.的电阻。
各个护套层显示出4150kfg/cm2(例子10)及810kfg/cm2(比较例子5)的拉伸模量。
结果示于以下表3。
                                                            表3
例子号 拉伸模量(kgf/cm2) 图象评价2
    起始     耐久试验之后
10hr. 50hr. 250hr. 10hr. 50hr. 250hr.
例子12345678910比较例子12345     4,2002,20022,3008,1008,50018,40027,90018,5006,8004,15032,00037,0008001,900810 ◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎×××××××× ◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎××××××××× ◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎×××××××××× ◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎×漏电*××××× ◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎漏电*漏电*××××× ◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎漏电*漏电*×××××× ◎○○◎◎◎◎◎◎◎×××○○○
*  出现漏电
从以上结果明显可见，根据本发明的含有显示出拉伸模量范围在2000呈kgf/cm2以上最高为30000kgf/cm2的护套层的充电部件(辊轴)，即使在长时间闲置之后也不会引起充电不均匀性或不均匀充电以及感光部件的磨损，于是提供了没有图象缺陷(例如模糊)的高质量图象。特别地，包含应用丙烯酸聚合物—改性聚氨酯树脂的护套层的充电部件显示出明显的抗磨效果，以致提供了在耐久性试验之后与初始阶段类似的高质量图象。
另一方面，包含显示拉伸模量至多为2000kgf/cm2的护套层的充电部件通过在与感光部件压挤(紧靠)状态闲置而引起了辊隙部分的变形，于是结果造成对应于辊隙变形部分的充电的不规则性。可是在这种情形下，没有观察到因为感光部件的磨损造成图象的缺陷。
包含显示拉伸模量高于30000kgf/cm2的护套层的充电部件在辊隙部分或在其附近引起了护套层的开裂，于是其结果是造成具有低劣图象质量的劣质图象。这种充电辊由于在耐久性试验其间所扩大的开裂而造成的感光部件的加速磨损还引起电荷泄漏现象。

Claims (18)

1.一种充电辊(1)，该充电辊(1)配置成与一个电子照相感光鼓(10)接触并供以电压使得所述感光鼓(10)充电，所述充电辊(1)包括：
一个导电支撑(2)，一个配置在所述导电支撑(2)上的弹性层(3)，和一个配置在所述弹性层(3)上的护套层(5)，
所述护套层(5)是一个表面层，并具有2000kgf/cm2以上最高为30000kgf/cm2的拉伸模量。
2.根据权利要求1的充电辊，其中所述护套层包括一种聚合物和一种导电填充物。
3.根据权利要求2的充电辊，其中所述聚合物包括一种丙烯酸聚合物-改性聚氨酯树脂。
4.根据权利要求1或2的充电辊，其中所述弹性层具有20-60度的硬度。
5.根据权利要求1或2的充电辊，其中所述弹性层具有30-45度的硬度。
6.根据权利要求1或2的充电辊，其中所述弹性层包括一种泡沫材料。
7.一种处理盒(19)能够可拆卸地安装在电子照相装置主体上，所述处理盒(19)包括：
一个电子照相感光鼓(10)，一个配置成与所述感光鼓(10)接触并供以电压以便使得该感光鼓(10)充电的充电辊(1)，以及显象器(13)及清洁器(17)至少其中之一用于作用于所述感光鼓(10)，
所述充电辊(1)包括一个导电支撑(2)，一个配置在该导电支撑(2)上的弹性层(3)，以及配置在该弹性层(3)上的一个护套层(5)，
所述护套层(5)是一个表面层，并具有2000kgf/cm2以上最高为30000kgf/cm2的拉伸模量，以及
所述感光鼓(10)，充电辊(1)，和上述显象器(13)及清洁器(17)至少其中之一被整体地支撑而形成所述处理盒(19)。
8.根据权利要求7的盒，其中所述护套层包括一种聚合物和一种导电填充物。
9.根据权利要求8的盒，其中所述聚合物包括一种丙烯酸聚合物-改性聚氨酯树脂。
10.根据权利要求7或8的盒，其中所述弹性层具有20-60度的硬度。
11.根据权利要求10的盒，其中所述弹性层具有30-45度的硬度。
12.根据权利要求7或8的盒，其中所述弹性层包括一种泡沫材料。
13.一种电子照相装置，包括：
一个电子照相感光鼓(10)，一个配置成与所述感光鼓(10)接触并供以电压以便使得该感光鼓(10)充电的充电辊(1)，
曝光器，用于曝光所述感光鼓(10)，
显象器(13)，用于显象所述感光鼓(10)上形成的潜象，
转印器(14)，用于将所述显象图象转印到记录材料(15)上，
该充电辊(1)包括一个导电支撑(2)，一个配置在该导电支撑(2)上的弹性层(3)，以及配置在该弹性层(3)上的一个护套层(5)，以及
该护套层(5)是一个表面层，并具有2000kgf/cm2以上最高为30000kgf/cm2的拉伸模量。
14.根据权利要求13的装置，其中所述护套层包括一种聚合物和一种导电填充物。
15.根据权利要求14的装置，其中所述聚合物包括一种丙烯酸聚合物-改性聚氨酯树脂。
16.根据权利要求13或14的装置，其中所述弹性层具有20-60度的硬度。
17.根据权利要求16的装置，其中所述弹性层具有30-45度的硬度。
18.根据权利要求13或14的装置，其中所述弹性层包括一种泡沫材料。
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