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、包括所述充电构件的处理盒、和包括所述充电构件的电子 照相图像形成设备（下文中称为〃电子照相设备"）。
【背景技术】
[0002] 近年来，已经对于具有进一步改善的耐久性的电子照相图像形成设备有需求。为 满足该需求，对于长时间具有稳定的充电性的充电构件也有需求。
[0003] 充电构件的充电性的劣化部分地是由调色剂或调色剂外部添加剂对充电构件表 面的附着引起的。
[0004] 日本专利特开No. 2007-004102记载了调色剂和调色剂外部添加剂在长时间的重 复使用期间很少可能固着的充电构件。充电构件包括含有具有烷基氟化物基团和氧化烯基 的聚硅氧烷的表面层。日本专利特开No. 2009-58635记载了表面层中含有聚硅氧烷和硅油 的充电构件。调色剂和调色剂外部添加剂很少可能固着至充电构件。
【发明内容】
[0005] 在包括负带电性调色剂的使用的电子照相法中，未转印至记录介质且残留在电子 照相感光构件上的部分调色剂（下文中也称为〃未转印调色剂〃）包括弱负带电的调色剂 或正带电的调色剂。在与充电构件接触时，弱负带电的调色剂或正带电的调色剂有时被静 电吸引且附着至充电构件表面。
[0006] 根据本发明人的研究，发现了日本专利特开No. 2007-004102和日本专利特开 No. 2009-58635中公开的充电构件具有防止调色剂和调色剂外部添加剂附着至充电构件表 面的一些效果。然而，本发明人承认需要额外的措施来减少静电附着至充电构件表面的调 色剂的量。
[0007] 本发明的一方面旨在于提供可抑制调色剂静电附着至充电构件表面且在长期使 用期间保持稳定的充电性的充电构件。本发明的另一方面旨在于提供可稳定地形成高品质 电子照相图像的处理盒和电子照相设备。
[0008] 根据本发明的一方面，提供了包括支承体和表面层的充电构件，其中表面层包括 第一化合物和与第一化合物不同的第二化合物，第一化合物是具有选自由Si04/2(Q)单元、 Si03/2(T)单元和Si02/2(D)单元组成的组的至少一种单元的聚硅氧烷，第二化合物是具有含 有有机硅氧烷键的基团和季铵基的丙烯酸类聚合物。
[0009] 根据本发明的另一方面，提供了构造为一体化地支承电子照相感光构件和充电构 件的处理盒，所述充电构件构造为使电子照相感光构件的表面带电，所述处理盒可拆卸地 安装至电子照相设备的主体，其中充电构件为前述充电构件。
[0010] 根据本发明的又一方面，提供了包括电子照相感光构件和构造为使电子照相感光 构件的表面带电的充电构件的电子照相设备，其中充电构件为前述充电构件。
[0011] 从参考附图的以下示例性实施方案的描述本发明的进一步特征将变得明显。
【附图说明】
[0012] 图1为根据本发明实施方案的充电构件的截面图。
[0013] 图2为根据本发明实施方案的处理盒和图像形成设备的示意图。
[0014] 图3为用于测量表面层的带电极性的设备的示意图。
【具体实施方式】
[0015] 本发明人发现了下述充电构件具有特别高的充电性以使调色剂带负电，所述充电 构件在其表面包含聚硅氧烷（第一化合物）和与聚硅氧烷不同的含有具有有机硅氧烷键的 基团和季铵基的丙烯酸类聚合物（第二化合物）。因而，发现了此类充电构件可以通过摩擦 带电使弱负带电的未转印的调色剂或正带电的未转印的调色剂带负电，由此减少附着至充 电构件的未转印的调色剂的量。
[0016] 尽管根据本发明实施方案的充电构件具有改善的调色剂的负电荷赋予能力的原 因尚不清楚，但认为聚硅氧烷的Si-Ο键通常具有对丙烯酸类聚合物中的具有有机硅氧烷 键的基团的高亲和性。因而，由于Si-Ο键和具有有机硅氧烷的基团之间的相互作用，季铵 基选择性地分布至充电构件的表面，由此改善充电构件的负充电性。
[0017] 本发明实施方案能够提供可抑制调色剂静电附着至充电构件表面且在长期使用 期间保持稳定的充电性的充电构件。本发明实施方案还能够提供可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。
[0018] [充电构件]
[0019] 图1为根据本发明实施方案的充电构件的截面图。充电构件包括支承体101、导电 性弹性层102和表面层103。
[0020] [支承体]
[0021] 支承体101是导电性的。更具体而言，支承体101可以为金属的（合金）支承体， 例如，铁、铜、不锈钢、错、错合金或镍支承体。
[0022] [导电性弹性层]
[0023] 导电性弹性层102可以由用于已知的充电构件的导电性弹性层的一种或两种以 上的弹性构件如橡胶构成。此类橡胶的实例包括，但不限于，聚氨酯橡胶、硅橡胶、丁二烯橡 胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、聚降冰片烯橡胶、苯乙烯-丁二 稀-苯乙稀橡胶、丙稀腈橡胶、表氯醇橡胶和烷基醚橡胶。
[0024] 导电性弹性层102的电阻可以用导电剂来调节。导电剂的实例包括，但不限于，导 电性碳，如科琴黑EC、乙炔黑、橡胶用碳、彩色墨用氧化的碳和热解碳。也可以使用石墨，如 天然石墨和合成石墨。
[0025] 导电性弹性层102可以包含无机填料和/或有机填料和/或交联剂。
[0026] 导电性弹性层102通过已知的方法如挤出、注射成型或压缩成型通过将上述导电 性弹性构件的原料在密闭式混合机中混合且形成混合物而形成在支承体101上。如果有必 要，将导电性弹性层102用粘合剂粘接至支承体101。如果有必要，将支承体101上的导电 性弹性层102硫化。
[0027][表面层]
[0028] 表面层103包含第一化合物和与第一化合物不同的第二化合物。第一化合物是具 有选自由Si04/2(Q)单元、Si03/2(T)单元和Si02/2(D)单元组成的组的至少一种单元的聚娃 氧烷。第二化合物是含有具有有机硅氧烷键的基团和季铵基的丙烯酸类聚合物。
[0029]〈第一化合物〉
[0030] 第一化合物是具有选自由Si04/2(Q)单元、Si03/2(T)单元和Si02/2(D)单元组成的 组的至少一种单元的聚硅氧烷。
[0031] 聚硅氧烷可以通过水解性硅烷化合物的水解和缩合来生产。水解性硅烷化合物的 实例包括，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、巯 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。这些 水解性硅烷化合物可以单独或组合使用。
[0032] 具有由下式（4)表示的构成单元的聚硅氧烷可以通过具有环氧基的水解性硅烷 化合物的水解缩合物中的环氧基的断裂来生产。
[0033]
[0034] 式⑷中，馬和L。独立地表示由下式（5)至⑶之一表示的结构：
[0035]
[0036]
[0037] 式（5)至（8)中，Rn至R15、R1S至R22、R27、R2S、R33和R34独立地表示氢原子、具有1 至4个碳原子的烷基、羟基、羧基或氨基，R16、R17、R23至R26、R31、R32和R37至R4。独立地表示 氢原子、或具有1至4个碳原子的烷基，R29、R3(]、R35和R36独立地表示氢原子、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、1、q、s和t独立地为1以上且8以 下的整数，P和r独立地为4以上且12以下的整数，X和y独立地为0或1。符号〃*〃表示 与所述式⑷中的硅原子的结合部位。符号〃**〃在式⑷中R9表示具有式（5)至⑶之 一的结构的情况下，表示与所述式（4)中设置在馬右侧的氧原子的结合部位；并且在式（4) 中札。表示具有式（5)至（8)之一的结构的情况下，表示与所述式（4)中设置在1^。右侧的 氧原子的结合部位。
[0038] 更具体而言，式（4)中，馬和L。可以独立地表示由下式（10)至（13)之一表示的 结构。
[0039]
[0040]
[0041] 式（10)至（13)中，N、M、L、Q、S和T独立的为1以上且8以下的整数，x'和y'独 立地为0或1。符号〃*〃和〃林〃与式（5)至⑶中一样。
[0042] 具有环氧基的水解性硅烷化合物的具体实例包括，但不限于，4_(1，2-环氧丁基） 三甲氧基硅烷、4-(1，2-环氧丁基）三乙氧基硅烷、5, 6-环氧己基三甲氧基硅烷、5, 6-环氧 己基三乙氧基硅烷、8-环氧乙烷-2-基辛基三甲氧基硅烷、8-环氧乙烷-2-基辛基三乙氧 基硅烷、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、2-(3, 4-环氧环己基） 乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷、3-(3,4-环氧环己基）甲基 氧丙基三甲氧基硅烷、和（3-(3, 4-环氧环己基）甲基氧丙基三乙氧基硅烷。这些具有环氧 基的水解性硅烷化合物可以单独或组合使用。
[0043] 通过水解性硅烷化合物的水解和缩合生产的聚硅氧烷具有Si04/2(Q)单元和 Si03/2(T)单元中至少之一。
[0044] 聚硅氧烷可以为改性硅油。改性硅油为具有Si02/2(D)单元的聚硅氧烷。
[0045] 改性硅油是在其侧链和/或末端具有有机基团的聚硅氧烷，所述有机基团例如为 具有1至3个碳原子的烷氧基、氨基、环氧基、和/或羧基。
[0046] 这些之中，改性硅油可以为具有烷氧基作为有机基团的烷氧基改性的硅油。烷氧 基改性的硅油，与水解性硅烷化合物一起，可以进行水解和缩合。因而，表面层103可以具 有良好的成膜性。以此方式生产的聚硅氧烷至少具有Si03/2(T)单元以及Si02/2(D)单元。
[0047] 改性硅油的有机硅氧烷骨架的有机基团可以为，但不限于，具有1至3个碳原子的