充電構(gòu)件、處理盒和電子照相圖像形成設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及充電構(gòu)件、包括所述充電構(gòu)件的處理盒、和包括所述充電構(gòu)件的電子 照相圖像形成設(shè)備(下文中稱為〃電子照相設(shè)備")。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來,已經(jīng)對于具有進一步改善的耐久性的電子照相圖像形成設(shè)備有需求。為 滿足該需求,對于長時間具有穩(wěn)定的充電性的充電構(gòu)件也有需求。
[0003] 充電構(gòu)件的充電性的劣化部分地是由調(diào)色劑或調(diào)色劑外部添加劑對充電構(gòu)件表 面的附著引起的。
[0004] 日本專利特開No. 2007-004102記載了調(diào)色劑和調(diào)色劑外部添加劑在長時間的重 復(fù)使用期間很少可能固著的充電構(gòu)件。充電構(gòu)件包括含有具有烷基氟化物基團和氧化烯基 的聚硅氧烷的表面層。日本專利特開No. 2009-58635記載了表面層中含有聚硅氧烷和硅油 的充電構(gòu)件。調(diào)色劑和調(diào)色劑外部添加劑很少可能固著至充電構(gòu)件。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 在包括負帶電性調(diào)色劑的使用的電子照相法中,未轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)且殘留在電子 照相感光構(gòu)件上的部分調(diào)色劑(下文中也稱為〃未轉(zhuǎn)印調(diào)色劑〃)包括弱負帶電的調(diào)色劑 或正帶電的調(diào)色劑。在與充電構(gòu)件接觸時,弱負帶電的調(diào)色劑或正帶電的調(diào)色劑有時被靜 電吸引且附著至充電構(gòu)件表面。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明人的研究,發(fā)現(xiàn)了日本專利特開No. 2007-004102和日本專利特開 No. 2009-58635中公開的充電構(gòu)件具有防止調(diào)色劑和調(diào)色劑外部添加劑附著至充電構(gòu)件表 面的一些效果。然而,本發(fā)明人承認需要額外的措施來減少靜電附著至充電構(gòu)件表面的調(diào) 色劑的量。
[0007] 本發(fā)明的一方面旨在于提供可抑制調(diào)色劑靜電附著至充電構(gòu)件表面且在長期使 用期間保持穩(wěn)定的充電性的充電構(gòu)件。本發(fā)明的另一方面旨在于提供可穩(wěn)定地形成高品質(zhì) 電子照相圖像的處理盒和電子照相設(shè)備。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供了包括支承體和表面層的充電構(gòu)件,其中表面層包括 第一化合物和與第一化合物不同的第二化合物,第一化合物是具有選自由Si04/2(Q)單元、 Si03/2(T)單元和Si02/2(D)單元組成的組的至少一種單元的聚硅氧烷,第二化合物是具有含 有有機硅氧烷鍵的基團和季銨基的丙烯酸類聚合物。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了構(gòu)造為一體化地支承電子照相感光構(gòu)件和充電構(gòu) 件的處理盒,所述充電構(gòu)件構(gòu)造為使電子照相感光構(gòu)件的表面帶電,所述處理盒可拆卸地 安裝至電子照相設(shè)備的主體,其中充電構(gòu)件為前述充電構(gòu)件。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的又一方面,提供了包括電子照相感光構(gòu)件和構(gòu)造為使電子照相感光 構(gòu)件的表面帶電的充電構(gòu)件的電子照相設(shè)備,其中充電構(gòu)件為前述充電構(gòu)件。
[0011] 從參考附圖的以下示例性實施方案的描述本發(fā)明的進一步特征將變得明顯。
【附圖說明】
[0012] 圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案的充電構(gòu)件的截面圖。
[0013] 圖2為根據(jù)本發(fā)明實施方案的處理盒和圖像形成設(shè)備的示意圖。
[0014] 圖3為用于測量表面層的帶電極性的設(shè)備的示意圖。
【具體實施方式】
[0015] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了下述充電構(gòu)件具有特別高的充電性以使調(diào)色劑帶負電,所述充電 構(gòu)件在其表面包含聚硅氧烷(第一化合物)和與聚硅氧烷不同的含有具有有機硅氧烷鍵的 基團和季銨基的丙烯酸類聚合物(第二化合物)。因而,發(fā)現(xiàn)了此類充電構(gòu)件可以通過摩擦 帶電使弱負帶電的未轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑或正帶電的未轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑帶負電,由此減少附著至充 電構(gòu)件的未轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑的量。
[0016] 盡管根據(jù)本發(fā)明實施方案的充電構(gòu)件具有改善的調(diào)色劑的負電荷賦予能力的原 因尚不清楚,但認為聚硅氧烷的Si-Ο鍵通常具有對丙烯酸類聚合物中的具有有機硅氧烷 鍵的基團的高親和性。因而,由于Si-Ο鍵和具有有機硅氧烷的基團之間的相互作用,季銨 基選擇性地分布至充電構(gòu)件的表面,由此改善充電構(gòu)件的負充電性。
[0017] 本發(fā)明實施方案能夠提供可抑制調(diào)色劑靜電附著至充電構(gòu)件表面且在長期使用 期間保持穩(wěn)定的充電性的充電構(gòu)件。本發(fā)明實施方案還能夠提供可穩(wěn)定地形成高品質(zhì)電子 照相圖像的處理盒和電子照相設(shè)備。
[0018] [充電構(gòu)件]
[0019] 圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案的充電構(gòu)件的截面圖。充電構(gòu)件包括支承體101、導(dǎo)電 性彈性層102和表面層103。
[0020] [支承體]
[0021] 支承體101是導(dǎo)電性的。更具體而言,支承體101可以為金屬的(合金)支承體, 例如,鐵、銅、不銹鋼、錯、錯合金或鎳支承體。
[0022] [導(dǎo)電性彈性層]
[0023] 導(dǎo)電性彈性層102可以由用于已知的充電構(gòu)件的導(dǎo)電性彈性層的一種或兩種以 上的彈性構(gòu)件如橡膠構(gòu)成。此類橡膠的實例包括,但不限于,聚氨酯橡膠、硅橡膠、丁二烯橡 膠、異戊二烯橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠、乙烯-丙烯橡膠、聚降冰片烯橡膠、苯乙烯-丁二 稀-苯乙稀橡膠、丙稀腈橡膠、表氯醇橡膠和烷基醚橡膠。
[0024] 導(dǎo)電性彈性層102的電阻可以用導(dǎo)電劑來調(diào)節(jié)。導(dǎo)電劑的實例包括,但不限于,導(dǎo) 電性碳,如科琴黑EC、乙炔黑、橡膠用碳、彩色墨用氧化的碳和熱解碳。也可以使用石墨,如 天然石墨和合成石墨。
[0025] 導(dǎo)電性彈性層102可以包含無機填料和/或有機填料和/或交聯(lián)劑。
[0026] 導(dǎo)電性彈性層102通過已知的方法如擠出、注射成型或壓縮成型通過將上述導(dǎo)電 性彈性構(gòu)件的原料在密閉式混合機中混合且形成混合物而形成在支承體101上。如果有必 要,將導(dǎo)電性彈性層102用粘合劑粘接至支承體101。如果有必要,將支承體101上的導(dǎo)電 性彈性層102硫化。
[0027][表面層]
[0028] 表面層103包含第一化合物和與第一化合物不同的第二化合物。第一化合物是具 有選自由Si04/2(Q)單元、Si03/2(T)單元和Si02/2(D)單元組成的組的至少一種單元的聚娃 氧烷。第二化合物是含有具有有機硅氧烷鍵的基團和季銨基的丙烯酸類聚合物。
[0029]〈第一化合物〉
[0030] 第一化合物是具有選自由Si04/2(Q)單元、Si03/2(T)單元和Si02/2(D)單元組成的 組的至少一種單元的聚硅氧烷。
[0031] 聚硅氧烷可以通過水解性硅烷化合物的水解和縮合來生產(chǎn)。水解性硅烷化合物的 實例包括,但不限于,四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、甲 基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧 基硅烷、乙基二丙氧基硅烷、丙基二甲氧基硅烷、丙基二乙氧基硅烷、丙基二丙氧基硅烷、己 基三甲氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、己基三丙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、癸基三乙氧 基硅烷、癸基三丙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三丙氧基硅烷、巰 基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二氯硅烷和三氯硅烷。這些 水解性硅烷化合物可以單獨或組合使用。
[0032] 具有由下式(4)表示的構(gòu)成單元的聚硅氧烷可以通過具有環(huán)氧基的水解性硅烷 化合物的水解縮合物中的環(huán)氧基的斷裂來生產(chǎn)。
[0033]
[0034] 式⑷中,馬和L。獨立地表示由下式(5)至⑶之一表示的結(jié)構(gòu):
[0035]
[0036]
[0037] 式(5)至(8)中,Rn至R15、R1S至R22、R27、R2S、R33和R34獨立地表示氫原子、具有1 至4個碳原子的烷基、羥基、羧基或氨基,R16、R17、R23至R26、R31、R32和R37至R4。獨立地表示 氫原子、或具有1至4個碳原子的烷基,R29、R3(]、R35和R36獨立地表示氫原子、具有1至4個 碳原子的烷氧基、或具有1至4個碳原子的烷基,n、m、1、q、s和t獨立地為1以上且8以 下的整數(shù),P和r獨立地為4以上且12以下的整數(shù),X和y獨立地為0或1。符號〃*〃表示 與所述式⑷中的硅原子的結(jié)合部位。符號〃**〃在式⑷中R9表示具有式(5)至⑶之 一的結(jié)構(gòu)的情況下,表示與所述式(4)中設(shè)置在馬右側(cè)的氧原子的結(jié)合部位;并且在式(4) 中札。表示具有式(5)至(8)之一的結(jié)構(gòu)的情況下,表示與所述式(4)中設(shè)置在1^。右側(cè)的 氧原子的結(jié)合部位。
[0038] 更具體而言,式(4)中,馬和L??梢元毩⒌乇硎居上率剑?0)至(13)之一表示的 結(jié)構(gòu)。
[0039]
[0040]
[0041] 式(10)至(13)中,N、M、L、Q、S和T獨立的為1以上且8以下的整數(shù),x'和y'獨 立地為0或1。符號〃*〃和〃林〃與式(5)至⑶中一樣。
[0042] 具有環(huán)氧基的水解性硅烷化合物的具體實例包括,但不限于,4_(1,2-環(huán)氧丁基) 三甲氧基硅烷、4-(1,2-環(huán)氧丁基)三乙氧基硅烷、5, 6-環(huán)氧己基三甲氧基硅烷、5, 6-環(huán)氧 己基三乙氧基硅烷、8-環(huán)氧乙烷-2-基辛基三甲氧基硅烷、8-環(huán)氧乙烷-2-基辛基三乙氧 基硅烷、環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、環(huán)氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、2-(3, 4-環(huán)氧環(huán)己基) 乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷、3-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)甲基 氧丙基三甲氧基硅烷、和(3-(3, 4-環(huán)氧環(huán)己基)甲基氧丙基三乙氧基硅烷。這些具有環(huán)氧 基的水解性硅烷化合物可以單獨或組合使用。
[0043] 通過水解性硅烷化合物的水解和縮合生產(chǎn)的聚硅氧烷具有Si04/2(Q)單元和 Si03/2(T)單元中至少之一。
[0044] 聚硅氧烷可以為改性硅油。改性硅油為具有Si02/2(D)單元的聚硅氧烷。
[0045] 改性硅油是在其側(cè)鏈和/或末端具有有機基團的聚硅氧烷,所述有機基團例如為 具有1至3個碳原子的烷氧基、氨基、環(huán)氧基、和/或羧基。
[0046] 這些之中,改性硅油可以為具有烷氧基作為有機基團的烷氧基改性的硅油。烷氧 基改性的硅油,與水解性硅烷化合物一起,可以進行水解和縮合。因而,表面層103可以具 有良好的成膜性。以此方式生產(chǎn)的聚硅氧烷至少具有Si03/2(T)單元以及Si02/2(D)單元。
[0047] 改性硅油的有機硅氧烷骨架的有機基團可以為,但不限于,具有1至3個碳原子的