充电构件、处理盒和电子照相设备.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103124933 A(43)申请公布日 2013.05.29CN103124933A*CN103124933A*(21)申请号 201180046560.5(22)申请日 2011.09.162010-215810 2010.09.27 JPG03G 15/02(2006.01)C08G 79/14(2006.01)F16C 13/00(2006.01)(71)申请人佳能株式会社地址日本东京都大田区下丸子3丁目30番2号(72)发明人黑田纪明 铃村典子(74)专利代理机构北京魏启学律师事务所 11398代理人魏启学(54) 发明名称充电构件、处理盒和电子照相设备(5

2、7) 摘要本发明提供调色剂等对其表面的附着降低的充电构件。所述充电构件具有基体、弹性层和表面层，其中所述表面层包含具有Si-O-Sr键，并具有由通式(1)和通式(2)表示的结构单元的高分子化合物。通式( 1 )； 通式(2)SrO2/2。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2013.03.27(86)PCT申请的申请数据PCT/JP2011/005252 2011.09.16(87)PCT申请的公布数据WO2012/042778 JA 2012.04.05(51)Int.Cl.权利要求书3页 说明书24页 附图6页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书

3、3页 说明书24页 附图6页(10)申请公布号 CN 103124933 ACN 103124933 A1/3页21.一种充电构件，其包括：基体；弹性层；和表面层，其中所述表面层包含具有Si-O-Sr键并具有由下式(1)表示的结构单元和由下式(2)表示的结构单元的高分子化合物：式(1)式(2)SrO2/2式(1)中，R1和R2各自独立地表示下式(3)至(6)中的任意一种：式(3)式(4)式(5)式(6)权 利 要 求 书CN 103124933 A2/3页3式(3)至(6)中：R3至R7、R10至R14、R19、R20、R25和R26各自独立地表示氢、具有1至4个碳原子的烷基、羟基、羧基或氨基

4、；R8、R9、R15至R18、R23、R24和R29至R32各自独立地表示氢或具有1至4个碳原子的烷基；R21、R22、R27和R28各自独立地表示氢、具有1至4个碳原子的烷氧基或具有1至4个碳原子的烷基；n、m、l、q、s和t各自独立地表示1至8的整数；p和r各自独立地表示4至12的整数；x和y各自独立地表示0或1；符号“*”和符号“*”分别表示与式(1)中的硅原子和氧原子的键合部位。2.根据权利要求1所述的充电构件，其中当所述表面层中的硅原子和锶原子的摩尔含量的总量设定为100摩尔%时，所述锶原子的含量为5摩尔%至20摩尔%。3.根据权利要求1或2所述的充电构件，其中式(1)中的R1和R2

5、各自独立地表示选自由下式(8)至(11)表示的结构组成的组的结构：式(8)式(9)式(10)权 利 要 求 书CN 103124933 A3/3页4式(11)式(8)至(11)中，N、M、L、Q、S和T各自独立地表示1至8的整数；x和y各自独立地表示0或1；符号“*”和符号“*”分别表示与式(1)中的硅原子和氧原子的键合部位。4.根据权利要求1至3任一项所述的充电构件，其中所述高分子化合物进一步具有由下式(7)表示的结构单元并具有Si-O-Zr键：式(7)ZrO4/2。5.根据权利要求4所述的充电构件，其中当所述表面层中的硅原子、锶原子和锆原子的摩尔含量的总量设定为100摩尔%时，所述锶原子的

6、含量为5摩尔%至20摩尔%，所述锆原子的含量为40摩尔%至67摩尔%。6.一种处理盒，其包括：根据权利要求1至5任一项所述的充电构件；和感光构件，其中所述处理盒可拆卸地安装到电子照相设备的主体。7.一种电子照相设备，其包括根据权利要求1至5任一项所述的充电构件。权 利 要 求 书CN 103124933 A1/24页5充电构件、 处理盒和电子照相设备技术领域0001 本发明涉及充电构件，并涉及使用所述充电构件的处理盒等。背景技术0002 在采用接触充电方式的电子照相设备中，由于设备的长期使用，调色剂、调色剂中使用的外部添加剂、放电生成物或纸粉等附着到与电子照相感光构件接触的充电构件的表面。00

7、03 例如，电子照相设备设置有用于除去甚至在转印调色剂图像的步骤后残留于电子照相感光构件表面上的调色剂的清洁刮板。然而，近年来，调色剂粒径的减小及其球形化发展，因此调色剂已开始变得容易漏过清洁刮板。已漏过清洁刮板的调色剂在电子照相感光构件和充电构件之间的辊隙处向充电构件表面移动，并有时最终固着到充电构件的表面上。在表面上具有已固着有调色剂的部分的充电构件中，所述部分在使电子照相感光构件充电的能力方面可能不同于任何其它部分，并且所述差异有时充当电子照相感光构件均匀充电的障碍。0004 另外，当用电子照相设备间歇地进行图像形成时，电子照相感光构件的旋转可一度停止。此时，形成调色剂在抵接到清洁刮板的

8、电子照相感光构件的部分上累积的状态。另外，当之后电子照相感光构件开始再次旋转时，在抵接到清洁刮板上的电子照相感光构件的部分上累积的调色剂漏过清洁刮板，有时以条纹方式附着到充电辊的表面。通过由以条纹方式附着有调色剂的充电构件充电的电子照相感光构件形成的电子照相图像可能显示对应于附着到充电构件的条纹状调色剂的条纹状不均匀。0005 关于引起该问题的调色剂的附着，专利文献1公开由通过溶胶-凝胶法形成的金属烷氧化物和/或准金属烷氧化物以及有机硅化合物形成并在其中分散导电性填料的导电性有机-无机杂化膜。另外，专利文献1记载了有机-无机杂化膜由于其与水的接触角大而使调色剂的剥离性优异。0006 引文列表0

9、007 专利文献0008 专利文献1：日本专利申请特开第2002-080785号公报发明内 容0009 发明要解决的问题0010 然而，作为本发明的发明人对根据专利文献1的发明进行研究的结果，发明人已认识到，在如上所述的该间歇的电子照相图像形成时，为了抑制调色剂对充电构件的条纹状附着，需要实现充电构件表面的表面自由能进一步降低。0011 鉴于上述，本发明的目的是提供即使当电子照相感光构件从其停止状态起动时，也能更加可靠地抑制调色剂等的条纹状附着的充电构件。0012 另外，本发明的目的是提供各自能够稳定地形成高品质电子照相图像的处理盒和说 明 书CN 103124933 A2/24页6电子照相设

10、备。0013 用于解决问题的方案0014 根据本发明的一方面，提供充电构件，其包括：基体；弹性层；和表面层，其中所述表面层包含具有Si-O-Sr键并具有由下式(1)表示的结构单元和由下式(2)表示的结构单元的高分子化合物。0015 式(1)0016 0017 式(2)0018 srO2/20019 上述式(1)中，R1和R2各自独立地表示下式(3)至(6)中的任意一种。0020 式(3)0021 0022 式(4)0023 0024 式(5)0025 说 明 书CN 103124933 A3/24页70026 式(6)0027 0028 式(3)至(6)中，R3至R7、R10至R14、R19、

11、R20、R25和R26各自独立地表示氢、具有1至4个碳原子的烷基、羟基、羧基或氨基；R8、R9、R15至R18、R23、R24和R29至R32各自独立地表示氢或具有1至4个碳原子的烷基；R21、R22、R27和R28各自独立地表示氢、具有1至4个碳原子的烷氧基或具有1至4个碳原子的烷基；n、m、l、q、s和t各自独立地表示1至8的整数；p和r各自独立地表示4至12的整数；x和y各自独立地表示0或1；符号“*”和符号“*”分别表示与式(1)中的硅原子和氧原子的键合部位。0029 根据本发明的另一方面，提供处理盒，其包括上述充电构件和感光构件，其中所述处理盒可拆卸地安装到电子照相设备的主体。003

12、0 根据本发明的再一方面，提供电子照相设备，其包括上述充电构件。0031 发明的效果0032 可获得调色剂等能够几乎不附着到构件表面并长期发挥稳定的充电性能的充电构件。0033 另外，可获得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0034 图1为说明根据本发明充电构件的结构的实例的图。0035 图2为设置有根据本发明处理盒的电子照相设备的结构图。0036 图3为说明在本发明显影方法中使用的显影设备的实例的示意图。0037 图4为说明通过本发明合成物的17O-NMR测量获得的光谱的实例的图。0038 图5为说明通过本发明合成物的17O-NMR测量获得的光谱的实例的图。00

13、39 图6为说明通过本发明的合成物的29Si-NMR测量获得的光谱的实例的图。0040 图7为动摩擦系数的测量机的示意图。说 明 书CN 103124933 A4/24页80041 图8为说明动摩擦系数测量的图表的实例的图。0042 图9为根据本发明的表面层形成步骤中的交联反应的说明图。0043 图10A为说明根据本发明的高分子化合物的化学结构的图。0044 图10B为说明根据本发明的高分子化合物的化学结构的图。具体实施方式0045 用于根据本发明的电子照相设备的充电构件(以下可简称为“充电构件”)具有基体、形成于所述基体上的导电性弹性层和形成于所述导电性弹性层上的表面层。0046 充电构件的

14、最简单结构为在基体上设置两层，即，导电性弹性层和表面层的结构。应当注意，可在基体和导电性弹性层之间或导电性弹性层和表面层之间设置一层或两层以上的其它层。说明作为根据本发明的充电构件的充电辊的截面的图1中，基体由101表示，导电性弹性层由102表示和表面层由103表示。(基体)0047 可使用导电性基体作为基体。导电性基体用材料为例如，铁、铜、不锈钢、铝、铝合金或镍。0048 (导电性弹性层)0049 可将用于常规充电构件的弹性层(导电性弹性层)的一种或两种以上的弹性体例如橡胶和热塑性弹性体各自用作用于形成导电性弹性层的材料。0050 橡胶的实例包括聚氨酯橡胶、硅橡胶、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、

15、氯丁橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、聚降冰片烯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶、丙烯腈橡胶、表氯醇橡胶和烷基醚橡胶。0051 热塑性弹性体的实例包括苯乙烯类弹性体和烯烃类弹性体。作为苯乙烯类弹性体的商购可得的产品，给出由Mitsubishi Chemical Corporation制造的“Rabalon”和由Kuraray Co.,Ltd制造的“SEPTON compound”。作为烯烃类弹性体的商购可得的产品，给出由Mitsubishi Chemical Corporation制造的“Thermolan”、由Mitsui Chemicals,Inc.制造的“Milastomer”、

16、由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制造的“Sumitomo TPE”和由Advanced elastomer Systems Co.,Ltd.制造的“Santoprene”。另外，可通过适当地使用导电剂来将导电性弹性层的导电性调节为预定值。可通过适当地选择导电剂的种类和用量来调节导电性弹性层的电阻，并使电阻适当地落入102至108的范围内，更适当地落入103至106的范围内。0052 用于导电性弹性层的导电剂的实例包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、抗静电剂和电解质。也可使用科琴黑EC、乙炔黑、橡胶用碳、进行氧化处理的墨(颜料)用碳、导电性碳例如热解

17、碳或石墨例如天然石墨或人造石墨作为导电剂。0053 另外，可将无机或有机填料或者交联剂添加到导电性弹性层。从当充电构件和作为被充电体的电子照相感光构件互相抵接时抑制充电构件变形的观点，导电性弹性层的硬度以MD-1硬度计优选为50以上，特别地，更优选70至90。0054 (表面层)0055 通过浸渍法或涂布法将表面层形成于导电性弹性层上。从充分发挥为充分确保与电子照相感光构件的抵接辊隙而设置的导电性弹性层的功能这样的观点，充电构件的表面层的弹性模量优选为2,000MPa以下。另一方面，交联密度通常随着表面层弹性模量的减小说 明 书CN 103124933 A5/24页9而趋于减小。结果，向充电构

18、件表面渗出的低分子量组分可能污染电子照相感光构件的表面。因此，充电构件的表面层的弹性模量优选为100MPa以上。0056 随着表面层厚度增加，上述低分子量组分渗出的抑制效果变大。另一方面，随着表面层厚度减小充电构件的带电性改善。因此，作为参考，表面层的厚度优选为0.01至0.10m，特别优选0.02至0.08m。0057 另外，作为参考，表面层的体积电阻率优选为11010至11016cm。另外，从更加抑制调色剂或外部添加剂对充电构件表面的固着的观点，充电构件的表面即表面层的表面粗糙度(Rzjis)优选为15m以下，特别优选10m以下，更优选5m以下。0058 表面层包含具有Si-O-Sr键并具

19、有由下式(1)表示的结构单元和由下式(2)表示的结构单元的高分子化合物。0059 式(1)0060 0061 式(2)0062 srO2/20063 上式(1)中，R1和R2各自独立地表示下式(3)至(6)中的任意一种。0064 式(3)0065 0066 式(4)0067 0068 式(5)0069 说 明 书CN 103124933 A6/24页100070 式(6)0071 0072 上式(3)至(6)中，R3至R7、R10至R14、R19、R20、R25和R26各自独立地表示氢、具有1至4个碳原子的烷基、羟基、羧基或氨基；R8、R9、R15至R18、R23、R24和R29至R32各自独

20、立地表示氢或具有1至4个碳原子的烷基；R21、R22、R27和R28各自独立地表示氢、具有1至4个碳原子的烷氧基或具有1至4个碳原子的烷基；n、m、l、q、s和t各自独立地表示1至8的整数，p和r各自独立地表示4至12的整数，x和y各自独立地表示0或1；符号“*”和符号“*”分别表示与式(1)中的硅原子和氧原子的键合部位。0073 当表面层中的硅原子和锶原子的摩尔含量的总量设定为100摩尔%时，锶原子的含量优选为5摩尔%至20摩尔%。由此，可实现表面自由能更加减少的效果。0074 优选式(1)中的R1和R2各自独立地表示选自由下式(8)至(11)表示的结构组成的组的结构。0075 式(8)0076 式(9)0077 说 明 书CN 103124933 A10