充电构件、处理盒和电子照相图像形成设备的制造方法

xiaoxiao2020-10-23  7

充电构件、处理盒和电子照相图像形成设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及充电构件、处理盒和电子照相图像形成设备。
【背景技术】
[0002] 使用电子照相方法的电子照相图像形成设备(以下,也称作电子照相设备)主要 包括电子照相感光构件(以下,也称作"感光构件")、充电装置、曝光装置、显影装置、转印 装置和定影装置。充电装置通过施加电压使感光构件的表面带电至预定的电位。通常采用 通过施加电压至与感光构件的表面接触或相邻配置的充电构件而使感光构件的表面带电 的方法(以下,也称作"接触充电方法")。
[0003] 在接触充电方法中,电子照相设备内的感光构件的振动可导致充电构件和感光构 件之间不稳定的接触,在某些情况下导致对感光构件表面的充电不均匀。
[0004] 特别是随着近年来电子照相设备提高的处理速度,感光构件的振动倾向于增大。 为了解决该问题,专利文献1公开了一种具有增强的振动吸收性的充电构件,所述充电构 件具有有控制的硬度和控制的比重的弹性层。
[0005] 引用列表
[0006] 专利f献
[0007] 专利文献1:日本专利申请特开2001-209236

【发明内容】

[0008] 发明要解决的问题
[0009] 然而,作为本发明人研宄的结果,发现专利文献1中的充电构件对于消除由感光 构件的振动引起的感光构件的带电不均匀存在改进的空间。
[0010] 因此,本发明的目的为提供一种即使当感光构件的振动发生时也几乎不引起带电 不均匀的充电构件。
[0011] 另外,本发明的目的为提供能够稳定地形成高品质电子照相图像的处理盒和电子 照相设备。
[0012] 用于解决问题的方案
[0013] 根据本发明的一个方面,提供一种具有导电性支承体、导电性弹性层和表面层的 充电构件。所述弹性层包含分子结构中具有表氯醇链的树脂和选自由下式(1)表示的化合 物、下式(3)表示的化合物和下式(4)表示的化合物组成的组中的至少一种化合物。
[0014]
[0015] 式(1)中,&表示羟基或由下式(2)表示的取代基,和1?2至1?1(|各自独立地表示氢 原子或羟基,其中&至R1(1中至少两个为羟基。
[0017] 式(2)中,*表示与由式⑴表示的化合物的3-位碳原子的键合部。
[0019] 式⑶中,Rn至R2(l各自独立地表示选自由氢原子、羟基和甲氧基组成的组的原子 或基团,其中Rn至R2(l中至少两个为羟基。
[0020]
[0021] 式(4)中,R21至R3(l各自独立地表示选自由氢原子、羟基和甲氧基组成的组的原子 或基团,其中r21至R3(l中至少两个为羟基。
[0022] 根据本发明的另一方面,提供一种电子照相图像形成设备,其具有电子照相感光 构件和配置为使电子照相感光构件带电的充电构件,其中所述充电构件为上述充电构件。
[0023] 根据本发明的另一方面,提供一种处理盒,其一体化地支承充电构件和选自由电 子照相感光构件、显影单元、转印单元和清洁单元组成的组中的至少一种,并可拆卸地安装 至电子照相图像形成设备。
[0024] 发明的效果
[0025] 本发明提供一种即使当感光构件的振动发生时也几乎不引起感光构件的带电不 均匀的充电构件。
[0026] 本发明还提供能够稳定地形成高品质电子照相图像的处理盒和电子照相设备。
【附图说明】
[0027] 图1A为根据本发明的实例的充电构件的图,示出充电辊沿与充电辊的轴正交的 方向的示意性截面图。
[0028] 图1B为根据本发明的实例的充电构件的图,示出充电辊的示意性侧面图。
[0029] 图2为示出使得本发明充电构件的弹性层的tanS增大的机理的图。
[0030] 图3为示出本发明充电构件的电阻测量方法的图。
[0031] 图4为根据本发明实施方案的电子照相设备的示意性构造图。
[0032] 图5为根据本发明实施方案的处理盒的示意性构造图。
[0033] 图6为示出充电构件的弹性层的tanS的测量方法的图。
【具体实施方式】
[0034]〈〈条带图像》
[0035] 首先,以下描述条带图像(bandingimage)。条带图像为输出的半色调图像(沿与 感光构件的旋转方向垂直的方向用宽度为1点和间隔为2点的横线描绘的图像)上存在的 条纹状(streak-like)图像不均匀。条纹状图像为具有与感光构件的旋转方向(介质纸的 排出方向)垂直的条纹的图像。作为条带图像,通常可确认对应于充电构件的周期的条纹 状图像。具有本发明的构造的充电构件抑制由于由感光构件的振动引起的感光构件的带电 不均匀导致的条带图像的产生。
[0036] 〈〈充电构件》
[0037] 本发明的充电构件的形状没有特别限定,其包括例如,辊形状、平板形状或带形 状。尽管以下描述注重于充电辊,但本发明不限于此。首先,作为本发明充电构件的一个方 面,充电辊的具体构造例示于图1A和图1B。
[0038] 图1A为沿与充电辊的轴正交的方向的示意性截面图。图1B为充电辊的示意性侧 面图。图1A和图1B所示的充电辊包括导电性支承体1、支承体上形成的导电性弹性层2, 和弹性层上形成的表面层3。本发明中,可以在支承体与弹性层之间,或者弹性层与表面层 之间设置其它层(如粘合层)。
[0039] 〈导电性支承体〉
[0040] 作为导电性支承体(基体),需要导电性(体积电阻率:1X1(T6D?cm至 IX102Q?_)和用于支承设置在其上的弹性层和表面层等的功能。材料的实例包括如铁、 铜、不锈钢、铝和镍等金属及其合金。在不损害导电性的范围内,电镀等可施用于这些表面, 从而赋予耐擦伤性。通过用金属等涂布树脂基体表面制造的具有表面导电性的导电性支承 体,或由导电性树脂组合物制造的导电性支承体,也可用作导电性支承体。导电性支承体的 形状可根据要制造的充电构件的形状来选择,其形状的实例包括例如,中空圆筒状、实心圆 柱状和带形状。
[0041] 〈弹性层〉
[0042] 本发明的弹性层2具有充电构件的弹性层通常具有的相同程度的导电性。更具体 地,该层具有体积电阻率大约在1X102D*011至1X106D*011范围内的导电性。弹性层 2包含分子结构中具有表氯醇链的树脂和分子结构中具有两个以上的羟基的特定的类黄酮 化合物。弹性层还可包含用于赋予导电性的导电剂和其它添加剂。
[0043] 由于弹性层包含分子结构中具有表氯醇链的树脂和分子结构中具有两个以上的 羟基的特定的类黄酮化合物,所以弹性层的损耗角正切(tanS)可增大。即使当接触具有 此类弹性层的充电构件的感光构件振动时,振动在充电构件的弹性层中也衰减。因此,感光 构件与充电构件之间的接触状态可稳定化,并且由感光构件的振动引起的条带图像的产生 可受到抑制。
[0044] 本发明人推测使该构造中弹性层的tanS增大的机理如下。
[0045] 如图2所示,分子结构中具有表氯醇链的树脂4的表氯醇链与分子结构中具有两 个以上的羟基的特定的类黄酮化合物5(图2中记载的黄烷化合物)的羟基形成氢键6。表 氯醇链的a氢在作为吸电子基团的C1基团的影响下具有酸性。分子内具有两个以上的羟 基的特定的类黄酮化合物由于苯并吡喃环和苯环的适当位置使得具有高的羟基质子的离 解度。因此,可形成图2所示的氢键。认为分子中由此形成的氢键将振动能转换成热能,导 致tan8增大。
[0046] 本发明中,处在氢键合状态的分子结构中具有表氯醇链的树脂和特定的类黄酮化 合物可包含在弹性层中。
[0047](类黄酮化合物)
[0048] 弹性层中包含的类黄酮化合物为选自由式(1)表示的化合物(以下,也称作"黄 烷化合物")、式(3)表示的化合物(以下,也称作"黄烷酮化合物")、式(4)表示的化合物 (以下,也称作"黄酮化合物")组成的组中的至少一种化合物。
[0049] 弹性层中包含的这些类黄酮化合物的总含量,从tanS的观点优选为2. 0质量% 以上,并且从C永久变形的观点优选20质量%以下。在该情况下,将相对于100质量份后 述的分子结构中具有表氯醇链的树脂优选总含量为5. 0质量份以上且30质量份以下的类 黄酮化合物共混。C永久变形指所谓的永久压缩应变(压缩永久变形),其为在充电辊的与 感光构件的接触部几乎不恢复的变形。
[0050] 在黄烷化合物、黄烷酮化合物和黄酮化合物组合使用的情况下,共混比可适当地 设定而没有特别限定。
[0051] ?黄烷化合物
[0052]用于本发明的黄烷化合物(也包括黄烷醇化合物)为由式(1)表示的化合物。
[0054]式(1)中,&表示羟基或由下式(2)表示的取代基,和1?2至1?1(|各自独立地表示氢 原子或羟基,其中&至R1(1中的至少两个为羟基。如上所述,只要黄烷化合物具有两个以上 的羟基,则&至R1(|的全部可以为羟基。
[0056] 式⑵中,*表示与由式⑴表示的化合物的3-位碳原子的键合 部。
[0057] 分子结构中具有两个以上的羟基的黄烷化合物的实例包括表儿茶素 (epicatechin)、表没食子儿茶素(epigallocatechin)、表儿茶素没食子酸醋、表没食子儿 茶素没食子酸酯、6, 4' -二羟黄烷和3, 6, 4' -三羟黄烷。
[0058] 其中,从在弹性层中的分散性的观点,表儿茶素、表没食子儿茶素、表儿茶素没食 子酸酯和表没食子儿茶素没食子酸酯中的至少一种可用作黄烷化合物。
[0059] ?黄烷酮化合物
[0060] 用于本发明的黄烧酮化合物(也包括二氢黄酮醇化合物(flavanonolcompound)) 为由式(3)表示的化合物。
[0062]式(3)中,Rn至R2(l各自独立地表示选自由氢原子、羟基和甲氧基组成的组的原子 或基团,其中L至R2(l中的至少两个为羟基。如上所述,只要黄烷酮化合物具有两个以上的 羟基,则Rn至R2(l的全部可以为羟基。
[0063] 分子结构中具有两个以上的羟基的黄烷酮化合物的实例包括柚配基、橙皮素、良 姜酮、圣草酷、楼花亭、枸橡素(citronetin)、紫杉叶素和甘草素(liquiritigenin)。
[0064] 其中,从在弹性层中的分散性的观点,柚配基和橙皮素中的至少一种可用作黄烷 酮化合物。
[0065]?黄酮化合物
[0066] 用于本发明的黄酮化合物(也包括黄酮醇化合物)为由式(4)表示的化合物。
[0068] 式⑷中,R21至R3(l各自独立地表示选自由氢原子、羟基和甲氧基组成的组的原子 或基团,其中r21至r3(i中至少两个为羟基。如上所述,只要黄酮化合物具有两个以上的羟 基,则r21至r3(i的全部可以为羟基。
[0069] 分子结构中具有两个以上的羟基的黄酮化合物的实例包括3, 5, 6, 7, 3',4' -六羟 黄酮、3, 5, 7, 3',4',5' -六羟黄酮、5, 7, 4' -三羟黄酮、3, 7, 3',4' -四羟黄酮、5, 7, 3',4' -四 羟黄酮、3, 5, 7, 4' -四羟黄酮、3, 5, 7, 3',4' -五羟黄酮、3, 5, 7, 2',4' -五羟黄酮、7, 8-二羟 黄酮、5, 7-二羟黄酮、5, 7-二羟-4' -甲氧基黄酮、4' -甲氧基-3, 5, 7-三羟黄酮和3-甲氧 基-5, 7, 3',4'-四羟黄酮。
[0070]其中,从在弹性层中的分散性的观点,3, 5, 6, 7, 3',4' -六羟黄酮和 3, 5, 7, 3',4',5' -六羟黄酮中的至少一种可用作黄酮化合物。
[0071](分子结构中具有表氯醇链的树脂)
[0072] 用于本发明的分子结构中具有表氯醇链的树脂(橡胶)为分子结构中具有通过表 氯醇的开环聚合的单元(表氯醇单元)的树脂。树脂可包括,在分子单元中,除表氯醇单元 以外,如烯化氧单元和丙烯酸系缩水甘油醚单元等其它单体单元。
[0073] 树脂(表氯醇橡胶)的实例包括表氯醇均聚物、表氯醇-烯化氧共聚物、表氯 醇-烯丙基缩水甘油醚共聚物和表氯醇-烯化氧-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物。特别是, 表氯醇-烯化氧-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物可适合用作其中具有稳定的中值电阻范围 内的导电性的树脂。任意调整表氯醇-烯化氧_烯丙基缩水甘油醚三元共聚物的聚合度和 组成比,从而可控制导电性和加工性。
[0074] 树脂中表氯醇链的含量相对于lOOmol%树脂优选为lOmol%以上且60mol%以 下。在分子结构中具有烯丙基缩水甘油醚链的树脂的情况下,树脂中烯丙基缩水甘油醚链 的含量相对于l〇〇mol%树脂优选为lmol%以上且15mol%以下。
[0075] 稀化氧链的实例包括氧化乙稀链(ethyleneoxidechain)和氧化丙稀链 (propyleneoxidechain)。其中,氧化乙稀链可用于获得高导电性。树脂中氧化乙稀链的 含量可以为40mol%以上且80mol%以下。
[0076] 弹性层中分子结构中具有表氯醇链的树脂的含量,从tanS的观点可以为30质 量%以上,且从电阻值(由于高含量引起高电阻的倾向)的观点可以为90质量%以下。
[0077] 用于本发明的弹性层可根据需要包含除分子结构中具有表氯醇链的树脂以外的 其它通常的橡胶(树脂)。其它通常的橡胶的实例包括丁腈橡胶、丙烯酸系橡胶、聚氨酯橡 胶、乙烯-丙烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、硅橡胶和丙烯酸系橡胶。在包含通常的橡胶的 情况下,通常的橡胶的含量相对于100质量份分子结构中具有表氯醇链的树脂可以为40质 量份以下。
[0078](导电剂)
[0079] 导电剂的大体分类包括电子导电剂和离子导电剂,二者均可用于本发明。
[0080] 电子导电剂的实例包括炭黑、石墨和金属氧化物(如导电性氧化锌和导电性氧化 锡)。这些导电剂可单独使用或两种以上组合使用。弹性层中包含的导电剂的量相对于100 质量份分子结构中具有表氯醇链的树脂可以为5. 0质量份以上且60质量份以下。
[0081] 离子导电剂的实例包括如高氯酸锂等无机离子材料,阳离子表面活性剂如改性的 脂肪族二甲基乙基硫酸乙酯铵等阳离子表面活性剂,如二甲基烷基月桂基甜菜碱等两性离 子表面活性剂,如三甲基十八烷基高氯酸铵等季铵盐,以及如三氟甲磺酸锂等有机锂盐。这 些导电剂可单独使用或两种以上组合使用。离子导电剂中,对环境变化具有稳定的电阻的 高氯酸季铵盐特别适用。弹性层中包含的离子导电剂的量相对于100质量份分子结构中具 有表氯醇链的树脂优选为0. 01质量份以上且5质量份以下,更优选0. 1质量份以上且2质 量份以下。
[0082](其它添加剂)
[0083] 此外,弹性层可适当地包括如增塑剂、增量剂、硫化剂、硫化促进剂、防老剂和发泡 剂等其它添加剂。
[0084]〈表面层〉
[0085] 用于本发明的表面层具有导电性(体积电阻率为1X104D至1X101(ID?〇!〇, 并且可包含粘结剂和细颗粒。
[0086] 作为用于表面层的粘结剂,从高脱模性而不引起感光构件或其它构件的污染的观 点,可使用树脂。
[0087] 作为粘结剂树脂,可使用电子照相设备领域中已知的粘结剂树脂如热固性树脂和 热塑性树脂。其中,氟树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸系树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸系聚氨酯树脂、 硅酮树脂和丁缩醛树脂等是更优选的。这些粘结剂树脂可单独使用,或者这些的两种以上 可组合使用。可选择地,这些树脂的原料单体可以共聚从而用作共聚物。
[0088] 可使用三种细颗粒,包括导电性细颗粒、金属氧化物细颗粒和树脂细颗粒。
[0089] 为了调整表面层的电阻的目的,使用导电性细颗粒。导电性细颗粒的实例包括炭 黑、石墨和炭黑-二氧化硅复合颗粒。其中,从分散性的观点,可使用炭黑_二氧化硅复合 颗粒。导电性细颗粒的体积平均粒径,从分散性的观点可以为10nm以上,且从获得导电性 的观点可以为500nm以下。
[0090] 为了调整表面层的电阻和增强导电性颗粒的分散性的目的,使用金属氧化物颗 粒。金属氧化物颗粒的实例包括氧化钛、氧化锌、氧化锡和氧化铟。其中,以可分散增强的 观点,可使用氧化钛。从分散增强的观点,金属氧化物细颗粒的体积平均粒径可以为lOrirn 以上且500nm以下。
[0091] 为了控制充电构件的表面粗糙度的目的,使用树脂细颗粒。树脂细颗粒的实例包 括丙烯酸系树脂细颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯树脂细颗粒、酚醛树脂细颗粒、硅酮树脂细颗 粒、ABS树脂细颗粒、三聚氰胺树脂细颗粒和苯乙烯树脂细颗粒。其中,以在表面层中的分 散性的观点,可使用聚甲基丙烯酸甲酯树脂细颗粒。以表面粗糙度形成的观点,树脂细颗粒 的体积平均粒径可以为5ym以上且50ym以下。
[0092]〈细颗粒的体积平均粒径〉
[0093] 细颗粒的体积平均粒径可利用激光衍射粒径分布分析仪(商品名:"COULTER LS-230PARTICLESIZEANALYZER",由BeckmanCoulter,Inc.制造)来测量。在测量时,使 用少量的模块(module)并且使用异丙醇(IPA)测量溶剂。首先,测量设备的测量体系的内 部用IPA清洗约5分钟,清洗后运行背景功能(backgroundfunction)。然后将大约10mg 的细颗粒添加至50ml的IPA中。利用超声波分散机使具有悬浮试样的溶液进行分散处理 约2分钟,从而制造试样液体。将试样液体逐渐添加至测量设备的测量体系,从而通过调整 测量体系中的试样浓度使设备屏幕上的PIDS变为45%以上且55%以下。随后,进行测量, 从而基于由体积分布的计算求得体积平均粒径。
[0094]〈细颗粒的体积电阻率〉
[0095] 在23°C、55%RH(相对湿度)和常压(105Pa)的环境下,使用具有在内径lcm的聚 四氟乙烯(PTFE)制成的中空圆筒的上下配置的由不锈钢(SUS316)制成的圆柱状电极的 设备测量细颗粒的体积电阻率。
[0096] 更具体地,测量试样(细颗粒)和电极首先在上述环境中放置12小时以上,从而 与环境具有亲和性。随后,将由SUS制成的下部电极配置在PTFE圆筒下部,并且将大约2g的细颗粒均匀的放 入其中。然后将由SUS制成的圆柱状电极从上方载置,从而用PTFE圆 筒和上下电极夹持细颗粒。将设备在lOMPa压力的状态下放置1分钟以上。随后,利用 微小电流计(商品名:ADVANTESTR8340AULTRAHIGHRESISTANCEMETER,由Advantest Corporation制造)将200V的电压施加至电极。测量30秒后的电流,从而基于由电极面之 间的间隔和电极面积的计算求得体积电阻率。
[0097] 〈〈充电构件的制造方法〉〉
[0098] 本发明的充电构件可通过包括以下步骤的制造方法来制造:
[0099] (a)通过将包含分子结构中具有表氯醇链的树脂和分子结构中具有两个以上的羟 基的特定的类黄酮化合物的原料橡胶组合物(弹性层形成用材料)施涂至导电性支承体 上,在导电性支承体上形成导电性弹性层的步骤;和
[0100] (b)在弹性层上形成表面层的步骤。
[0101]可选择地,制造方法在步骤(a)和(b)之间可包括以下步骤:
[0102] (c)研磨弹性层的表面的步骤。
[0103] 以下详细描述各步骤。
[0104]〈弹性层形成步骤:步骤a>
[0105] 首先,分子结构中具有表氯醇链的树脂、分子结构中具有两个以上的羟基的特定 的类黄酮化合物和根据需要的其它各种添加剂,例如,利用捏合机捏合,从而制造用于形成 弹性层的原料橡胶组合物。捏合机的实例包括螺带式混合机、诺塔混合机、亨舍尔混合机、 高速混合机、班伯里混合机和加压捏合机。
[0106] 随后,将原料橡胶组合物施涂至导电性支承体上,从而形成导电性弹性层。更具体 地,可采用以下方法。例如,使用具有十字头的挤出成型装置,将原料橡胶组合物以圆筒状 同轴施涂至涂布有粘合剂的作为中心轴的导电性支承体上,并且导电性支承体和弹性层用 材料一体化挤出以形成弹性辊。十字头为一般用于包覆电缆和电线的装置,其安装至挤出 机的料筒的橡胶排出部使用。
[0107] 在可选的方法中,形成涂布有粘合剂的导电性支承体插入管中以粘接至其的由原 料橡胶组合物制成的橡胶管。在另一可选的方法中,涂布有粘合剂的导电性支承体用由原 料橡胶组合物制成的未硫化橡胶片包覆,从而在模具内硫化。如上所述,根据用于原料橡胶 组合物的材料,在弹性层的形成期间,可以进行加热操作(硫化操作)。
[0108] 以与感光构件的接触稳定性的观点,弹性层的厚度可以为0. 3mm以上且9. 0mm以 下。
[0109]〈研磨步骤:步骤c>
[0110] 随后,可根据需要研磨制造的弹性层的表面。作为研磨装置,可使用用于形成预定 外径的圆筒研磨机。圆筒研磨机的实例包括横向式(traversetype)NC圆筒研磨机和切入 式(plunge-cuttype)NC圆筒研磨机。切入式NC圆筒研磨机是优选的,其能够通过使用比 横向式机宽的磨石来缩短加工时间,具有较小的磨石的直径变化。
[0111] 〈表面层形成步骤:步骤b>
[0112] 随后,例如,将原料(表面层形成用材料)的涂布液施涂至所制造的弹性层上,从 而形成表面层。涂布方法的实例包括垂直型环形涂布法、浸涂法(dipcoatingmethod)、 浸渍涂布法(immersioncoatingmethod)、喷涂法、棍涂法、帘式涂布法和凹版印刷法。其 中,垂直型环形涂布法和浸涂法是最常用的。
[0113] 表面层的厚度优选为0. 1ym以上且100ym以下,更优选1ym以上且30ym以下。
[0114]〈〈充电构件的物理性质及其测量方法〉〉
[0115] 本发明充电构件的电阻、表面粗糙度、硬度和tanS没有特别限定,但可在以下限 定的范围内。
[0116] 充电构件的电阻(更具体地,由弹性层和表面层组成的部分的电阻)可以为 1.0X104D以上且9.9X107D以下。充电构件的电阻可利用图3所示的测量装置来测量。 更具体地,通过以下进行测量:向导电性支承体的两端各施加300g载荷从而使铝鼓8与充 电构件(充电辊7)接触,并且将200V的电压施加至其。
[0117] 充电构件的表面粗糙度由通过接触表面粗糙度仪测量的Rz表示。Rz可以为 0? 1ym以上且50ym以下。
[0118] 用AskerC硬度仪测量的充电构件的硬度(更具体地,由弹性层和表面层组成的 部分的硬度)可以为20以上且80以下。
[0119] 可通过利用粘弹性测量装置(如粘弹性分光仪,商品名:EXSTAR6000DMS,由Eko instruments制造)测量从充电构件中取出的部分切出试样来求得充电构件的tan8 (更具 体地,包括表面层部分的弹性层的tanS)。更具体地,如图6所示,将充电辊部分切出以形 成微型辊16。随后,准备轴承17,其上设置微型辊16。随后,使粘弹性测量装置的传感器 18与微型辊16的橡胶面(表面)接触,用于测量压缩模式下的充电辊的贮存弹性模量E' 和损耗弹性模量E",从而可计算tanS。
[0120] 充电构件的tanS可以为〇. 10以上且〇. 40以下。在tanS为〇. 10以上的情况 下,可容易地抑制条带图像。在tanS为0.40以下的情况下,可抑制条带图像的产生,抑制 C永久变形图像,另外,可容易地获得稳定的充电状态。
[0121] 〈电子照相设备〉
[0122] 电子照相图像形成设备(电子照相设备)可包括电子照相感光构件、使电子照相 感光构件带电的充电装置、进行曝光的潜像形成装置、用于使调色剂图像显影的显影装置、 用于转印至转印材料的转印装置、用于收集感光构件上的转印调色剂的清洁装置,以及用 于使调色剂图像定影的定影装置。一个实施方案中的电子照相设备的示意图示于图4。
[0123] 在电子照相设备中,感光构件9为旋转鼓型,其在导电性基体上具有感光层。感光 构件9沿箭头方向以预定的圆周速度(处理速度)旋转驱动。
[0124] 充电装置包括在预定的按压力下与感光构件9接触配置的接触式充电辊7。充电 辊7随着感光构件9的旋转从动旋转。通过将预定的直流电压从充电用电源施加至充电辊 7可以使感光构件9充电至预定的电位。本发明的充电构件可用作充电辊。
[0125] 作为用于在感光构件9上形成静电潜像的潜像形成装置10,例如,使用如激光束 扫描仪等曝光装置。使均匀带电的感光构件9进行对应于图像信息的曝光,从而形成静电 潜像。
[0126] 显影装置包括与感光构件相邻或接触配置的显影辊11。使与感光构件9的带电极 性相同的极性的静电处理的调色剂通过反转显影由静电潜像显影为可视化调色剂图像。
[0127] 转印装置包括接触式转印辊12。调色剂图像由感光构件9转印至如普通纸等转印 材料13。转印材料13通过具有输送构件的供纸系统(图中未示出)输送。
[0128] 包括刮板型清洁构件14和回收容器的清洁装置在转印后机械地刮掉感光构件上 转印后残留的调色剂以回收。在使用其中通过显影装置回收转印后残留的调色剂的同时显 影和清洁方法的情况下,清洁装置可省略。
[0129] 包括加热辊等的定影装置15使转印的调色剂图像定影至转印材料13上,将其排 出机器外。
[0130] 本发明的电子照相设备还可包括例如,以下电子照相处理盒、曝光装置和显影装 置。
[0131]〈电子照相处理盒〉
[0132] 本发明的电子照相设备还可使用本发明的电子照相处理盒,所述处理盒使充电构 件和选自由感光构件、显影装置(显影单元)、转印装置(转印单元)和清洁装置(清洁单 元)组成的组中的至少一种一体化(一体化支承),其设计为可拆卸地安装至电子照相设 备。一个实施方案中的处理盒示于图5。在处理盒中,充电构件(充电辊7)至少与被充电 构件(感光构件9) 一体化,并且可拆卸地安装至电子照相设备的主体。作为充电构件,使 用本发明的充电构件。
[0133] 实施例
[0134] 以下具体实施例进一步详细说明本发明,但本发明的范围不限于此。
[0135](制造例A:细颗粒1 (导电性细颗粒)的制造)
[0136] 利用碾磨机操作向7. 0kg二氧化硅颗粒(体积平均粒径:12. 5nm;体积电阻率: 1.8X1012D?〇!!)中添加140g甲基氢聚硅氧烷,从而在588N/cm(60kg/cm)的线载荷下进行 混合/搅拌30分钟。在该情况下,搅拌速度为22rpm。将炭黑颗粒(体积平均粒径:28nm; 体积电阻率:1.2X102D?cm)以7. 0kg的量、利用碾磨机操作在10分钟内添加于其中,并 且以588N/cm(60kg/cm)的线载荷进一步进行混合/搅拌60分钟。如上所述,炭黑附着于 涂布有甲基氢聚硅氧烷的二氧化硅颗粒的表面,然后利用干燥机在80°C下干燥60分钟。因 此,制造细颗粒1。
[0137] 在该情况下,搅拌速度为22rpm。制造的细颗粒1具有15nm的体积平均粒径和 2. 3X102Q?cm的体积电阻率。
[0138](制造例B :细颗粒2(金属氧化物细颗粒)的制造)
[0139] 将针形金红石型氧化钛颗粒(体积平均粒径:15nm;纵横比(纵向:横向)=3:1; 体积电阻率:2.3 X101CID?〇!!)以l,000g的量与110g作为修饰剂(finishingagent)的异 丁基三甲氧基硅烷和3, 000g作为溶剂的甲苯共混,从而制备浆料。用搅拌器搅拌浆料30分 钟,然后供给至有效容积高达80%的用玻璃珠(商品名:"GB200M",由Potters-Ballotini Co.,Ltd.制造)填充的粘磨机(viscomill),用于在35±5°C的温度下湿式粉碎。利用 捏合机通过减压蒸馏(浴温度:ll〇°C;产品温度:30至60°C;减压度:大约lOOTorr(大约 13. 3kPa))从通过湿式粉碎制造的浆料中除去甲苯,并且在120°C下烘烤修饰剂2小时。将 烘烤的颗粒冷却至室温(25°C),然后用销棒粉碎机粉碎成细颗粒2。制造的细颗粒2具有 16nm的体积平均粒径和5. 6X101CID?cm的体积电阻率。
[0140][实施例1]
[0141] _充电辊1的制造
[0142] 直径为6mm和长度为252mm的不锈钢棒用热固性粘合剂(商品名:METALOCU-20, 由ToyokagakuKenkyushoCo.,Ltd?制造)涂布,然后在200°C的热风炉中静置30分钟。 由此获得导电性支承体。
[0143] 在制造弹性层用配混物时,用在50°C下调节的密闭型混合机将下表1所示的材料 捏合15分钟,用于制备橡胶配混物A。
[0144]表1
[0147] 随后,用在20°C下冷却的双辊磨机将橡胶配混物A与下表2所示的材料捏合15分 钟,从而制备橡胶配混物B。表2所示的质量份是相对于100质量份橡胶配混物A中的表氯 醇-氧化乙烯-烯丙基缩水甘油醚共聚物(EP:E0:AGE= 37:55:7. 5)。
[0148]表 2

[0150] 随后,用十字头挤出机将作为中心轴的导电性支承体用橡胶配混物B以圆筒状涂 布,并在160°C的热风炉中加热硫化。因此,获得具有外径9_的弹性辊前体(步骤a)。在 该情况下,将十字头挤出机的温度设定为80°C。将制造的弹性辊前体的弹性层的端部切除, 并用切入式圆筒研磨机研磨。因此,获得弹性辊(步骤c)。弹性辊的外径巾设定为:在辊 的中心为8. 50mm,并且在从中心朝向端部距离为90mm的位置为8. 35mm。
[0151] 随后,将甲基异丁基酮添加至己内酯改性的丙烯酸系多元醇溶液(商品名: "PlaccelDC2016",由DicelCorporation制造)中,从而制备10质量%的固成分。向 1,000质量份溶液(100质量份丙烯酸系多元醇固成分)中添加下表3所示的材料,从而制 备混合溶液。
[0152]表 3
[0154] (*1)商品名:"SH28PA",由DowCorningTorayCo.,Ltd?制造
[0155] (*2)六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(iroi)的各自的丁酮肟 封端产物的7:3混合物。封端异氰酸酯混合物具有"NC0/0H= 1.0"的异氰酸酯量。
[0156] 随后,200g混合溶液和200g作为介质的玻璃珠("GB200M",由Potters-Ballotini Co.,Ltd.制造)放入容积为450mL的玻璃瓶中,从而用油漆搅拌器分散24小时。然后除去 玻璃珠以制造导电性树脂涂布液。
[0157] 使用导电性树脂涂布液,通过一次浸渍涂布制造的弹性辊。将涂布的辊在室温 (25°C)下风干30分钟,并且用热风循环干燥机进一步在80°C下干燥1小时并且在160°C 下干燥1小时,从而制造充电辊1。
[0158] 在该情况下,在下列条件下进行浸渍涂布。浸渍时间为9秒。浸渍涂布的拉出速 度从20mm/s的初期速度至2mm/s的最终速度随时间线性变化。
[0159][实施例2]
[0160] _充电辊2的制造
[0161] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为10质量份表没食子儿 茶素(由式(6)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充电辊2。
[0163][实施例3]
[0164] -充电辊3的制造
[0165] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为12质量份表儿茶素没 食子酸酯(由式(7)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充电辊3。
[0167][实施例4]
[0168] _充电辊4的制造
[0169] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为15质量份表没食子儿 茶素没食子酸酯(由式(8)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充电辊 4〇
[0170]
[0171][实施例5]
[0172] _充电辊5的制造
[0173] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为9质量份柚配基(由 式(11)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充电辊5。
[0175][实施例6]
[0176] -充电辊6的制造
[0177] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为14质量份的橙皮素 (由式(12)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充电辊6。
[0178]
[0179][实施例7]
[0180] _充电辊7的制造
[0181] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为8质量份 3, 5, 6, 7, 3',4' -六羟黄酮(由式(9)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获 得充电辊7。
[0183][实施例8]
[0184] _充电辊8的制造
[0185] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为16质量份 3, 5, 7, 3',4',5' -六羟黄酮(由式(10)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法 获得充电辊8。
[0186]
[0187][实施例9]
[0188] _充电辊9的制造
[0189] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为11质量份5, 7, 4'-三 羟黄酮(由式(13)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充电辊9。
[0191][实施例 10]
[0192] _充电辊10的制造
[0193] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为7质量份 3, 7, 3',4' -四羟黄酮(由式(14)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充 电辊10。
[0195][实施例 11]
[0196] _充电辊11的制造
[0197] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为18质量份 5, 7, 3',4' -四羟黄酮(由式(15)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充 电辊11。
[0199][实施例 12]
[0200] _充电辊12的制造
[0201]除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为14质量份 3, 5, 7, 4' -四羟黄酮(由式(16)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充 电辊12。
[0203][实施例 13]
[0204] _充电辊13的制造
[0205] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为15质量份 3, 5, 7, 3',4' -五羟黄酮(由式(17)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得 充电辊13。
[0206]
[0207][实施例 14]
[0208] _充电辊14的制造
[0209] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为8质量份 3, 5, 7, 2',4' -五羟黄酮(由式(18)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得 充电辊14。
[0211][实施例 15]
[0212] _充电辊15的制造
[0213] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为13质量份7, 8-二羟 黄酮(由式(19)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充电辊15。
[0215][实施例I6]
[0216] _充电辊16的制造
[0217] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为17质量份5, 7-二羟 黄酮(由式(20)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充电辊16。
[0219][实施例I7]
[0220] _充电辊17的制造
[0221] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为19质量份5, 7-二 羟-4'-甲氧基黄酮(由式(21)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充 电辊17。
[0223][实施例I8]
[0224] _充电辊18的制造
[0225] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为14质量份4'-甲氧 基-3, 5, 7-三羟黄酮(由式(22)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方 法获得充 电辊18。
[0227][实施例19]
[0228] _充电辊19的制造
[0229] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为10质量份3-甲氧 基-5, 7, 3',4' -四羟黄酮(由式(23)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获 得充电辊19。
[0231][实施例 20]
[0232] _充电辊20的制造
[0233] 将用于制造橡胶配混物A的量为100质量份的表氯醇-氧化乙烯_烯丙基缩水甘 油醚共聚物(EP:E0:AGE= 37:55:7. 5)变更为100质量份表氯醇聚合物。此外,在制造橡 胶配混物A时,使用20质量份炭黑(商品名:7360SB)代替四丁基高氯酸铵和聚己二酸酯。 并且在制造橡胶配混物B时,将1质量份过氧化二枯基作为表2所示的材料的替代物与橡 胶配混物A捏合。除了这些以外,通过与实施例1相同的方法获得充电辊20。
[0234][实施例 21]
[0235] _充电辊21的制造
[0236] 将用于制造橡胶配混物A的量为100质量份的表氯醇-氧化乙烯_烯丙基缩水甘 油醚共聚物(EP:E0:AGE= 37:55:7. 5)变更为100质量份表氯醇-氧化乙烯共聚物(EP:E0 =60:40)。此外,在制造橡胶配混物B时,将1质量份过氧化二枯基作为表2所示的材料的 替代物与橡胶配混物A捏合。除了这些以外,通过与实施例1相同的方法获得充电辊21。
[0237] [比较例1]
[0238] _充电辊22的制造。
[0239] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为15质量份3-羟黄酮 (由式(24)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充电辊22。
[0240]
[0241][比较例2]
[0242] _充电辊23的制造
[0243] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为9质量份5-羟黄酮 (由式(25)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充电辊23。
[0245][比较例3]
[0246] _充电辊24的制造。
[0247] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为8质量份6-羟黄酮 (由式(26)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充电辊24。
[0249][比较例4]
[0250] _充电辊25的制造。
[0251] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为12质量份6-甲氧基 黄酮(由式(27)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充电辊25。
[0252]
[0253][比较例5]
[0254] _充电辊26的制造。
[0255] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为13质量份黄酮(由式 (28) 表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充电辊26。
[0257][比较例6]
[0258] _充电辊27的制造。
[0259] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为15质量份黄烷(由式 (29) 表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充电辊27。
[0261][比较例7]
[0262] _充电辊28的制造
[0263] 除了将用于制造橡胶配混物A的15质量份表儿茶素变更为10质量份5-羟黄烷 (由式(30)表示的化合物)以外,通过与实施例1相同的方法获得充电辊28。
[0264]
[0265]〈评价方法〉
[0266](条带图像的评价)
[0267] 使安装至电子照相设备的制造的充电辊在低温低湿环境(15°C/10%RH(相对湿 度))下进行耐久试验。对于用作电子照相设备,改造由Canon制造的彩色激光喷射打印机 (商品名:SATERALBP5400)使得记录介质输出速度为200mm/秒(A4纵向输出)。图像分 辨率为600dpi,且一次充电的输出直流电压为-1,100V。作为电子照相处理盒,使用打印机 用电子照相处理盒。输出半色调图像用于评价半色调图像上存在的条纹状图像的不均匀。 作为图像评价,在初始进给通过10张纸后,使用第10张图像根据以下标准评价条带图像:
[0268] 等级1 :没有产生条纹状图像;
[0269] 等级2:仅产生轻微的条纹状图像;和
[0270] 等级3:高度可见条纹状图像,具有降低的图像品质。
[0271]〈充电构件的tanS(包括表面层部分的弹性层的tanS)的测量〉
[0272] 用粘弹性测量装置(粘弹性分光仪,商品名:EXSTAR6000DMS,由Eko instruments制造)测量制造的充电棍的tan8。更具体地,如图6所示,部分切出充电棍 以形成测量用微型辊。将测量条件设为压缩模式,频率为100Hz,和动态应变为0.2%。
[0273] 对于实施例1至21和比较例1至7制造的各充电辊,如上所述进行条带图像的评 价和充电棍tan8的测量。
[0274] 评价结果示于表4。表4中,"phr"指相对于100质量份分子结构中具有表氯醇链 的树脂的添加量(质量份)。
[0275]表 4
[0276]
[0277] 本申请要求2012年12月27日提交的日本专利申请第2012-285241的权益,通过 参考将其整体并入本文中。
[0278] 附图标iP,说明
[0279] 1导电性支承体
[0280] 2导电性弹性层
[0281] 3表面层
[0282] 4分子结构中具有表氯醇链的树脂
[0283] 5分子结构中具有两个以上的羟基的特定的类黄酮化合物
[0284] 6 氢键
[0285] 7充电辊
[0286] 8 铝鼓
[0287] 9感光构件
[0288] 10潜像形成装置
[0289] 11显影辊
[0290] 12转印辊
[0291] 13转印材料
[0292] 14清洁构件
[0293] 15定影装置
[0294] 16微型辊
[0295] 17 轴承
[0296] 18粘弹性测量装置的传感器
【主权项】
1. 一种充电构件,其包括:导电性支承体,导电性弹性层,和表面层, 所述充电构件的特征在于, 所述弹性层包括 分子结构中具有表氯醇链的树脂,和 选自由下式(1)表示的化合物、下式(3)表示的化合物和下式(4)表示的化合物组成 的组中的至少一种化合物:其中,R1表示羟基或由下式(2)表示的取代基,和1?2至Rltl各自独立地表示氢原子或羟 基,其中&至R 1(1中至少两个为羟基;其中*表示与由所述式(1)表示的化合物的3-位碳原子的键合部;其中R11SR2O各自独立地表示选自由氢原子、羟基和甲氧基组成的组的原子或基团,其 中R11至R2tl中至少两个为羟基;其中R21SR3O各自独立地表示选自由氢原子、羟基和甲氧基组成的组的原子或基团,其 中R21至R3tl中至少两个为羟基。2.根据权利要求1所述的充电构件, 其中所述弹性层包括所述由式(1)表示的化合物, 其中所述由式(1)表示的化合物为选自由下式(5)表示的化合物、下式(6)表示的化 合物、下式(7)表示的化合物和下式(8)表示的化合物组成的组中的至少一种化合物:3.根据权利要求1或2所述的充电构件, 其中所述弹性层包括所述由式(4)表示的化合物, 其中所述由式(4)表示的化合物为选自由下式(9)表示的化合物和下式(10)表示的 化合物组成的组中的至少一种化合物:4. 根据权利要求1至3任一项所述的充电构件,其中所述树脂为分子结构中具有表氯 醇链、氧化乙烯链和烯丙基缩水甘油醚链的共聚物。5. -种电子照相图像形成设备,其特征在于,包括电子照相感光构件和配置为使所述 电子照相感光构件带电的根据权利要求1至4任一项所述的充电构件。6. -种处理盒,其特征在于,其一体化地具有 根据权利要求1至4任一项所述的充电构件,和 选自由电子照相感光构件、显影单元、转印单元和清洁单元组成的组中的至少一种, 其中,所述处理盒可拆卸地安装至电子照相图像形成设备。
【专利摘要】随着近年来电子照相设备的高速化,更需要应当维持电子照相设备的图像品质,因而提供一种即使在感光构件发生振动的情况下也几乎不引起感光构件的带电不均匀的充电构件。所述充电构件包括导电性支承体、导电性弹性层和表面层。所述弹性层包含:其分子结构中具有表氯醇链的树脂;和分子结构中具有两个以上的羟基的特定的类黄酮化合物。
【IPC分类】G03G15/02
【公开号】CN104903795
【申请号】CN201380068434
【发明人】宫川昇, 松田秀和
【申请人】佳能株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月24日
【公告号】US20140221183, WO2014103285A1

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