专利名称：充电元件，处理盒，以及成像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及充电元件，处理盒，以及成像装置。
背景技术：
在电子照相成像装置中，使用充电设备在图像载体表面形成电荷，所述图像载体为含有无机或有机材料的感光体；使用根据图像信号调整的激光束等形成静电潜像；以及通过使用充电调色剂对静电潜像显影以获得可视化调色剂图像。调色剂图像通过中间转印体或直接方式静电转印到转印材料(如记录纸)上，然后在记录材料上定影，从而获得期望的复制图像。充电设备为待充电元件(如图像载体)充电，其大体上分为2种类型的充电设备， 即，通过与图像载体直接接触对其充电的接触式充电设备和通过在图像载体附近产生电晕放电对其进行充电而不直接与图像载体接触的非接触式充电设备。近年来，放电时不生成副产品(如臭氧和氮氧化物)的接触式充电设备已被越来越多地使用。接触式充电设备包括充电元件，该充电元件直接接触图像载体表面，并且随着图像载体表面的运动而旋转，从而对图像载体充电。例如，专利文献1公开了一种导电辊，该导电辊的最外层包含位于导电辊最外层表面上的有机高分子，其中所述最外层表面具有不小于8原子％的氟原子，不小于25原子％的氧原子；最外层表面氧原子与氟原子的原子比为1. 5-11. 5 ；通过使含有F2和O2的混合气体与最外层表面接触进而获得该导电辊。专利文献2公开了一种充电元件，所述充电元件包括至少一个导电支持部件、位于导电支持部件上的导电弹性层、位于导电弹性层上的基体层、以及最外层，其中最外层为表层，其厚度大于等于50nm而小于等于2 μ m,并且由涂敷用溶液形成，所述涂敷用溶液至少包含多元醇、聚异氰酸酯以及选自丙烯酸含氟聚合物和丙烯酸有机硅聚合物中的至少一种聚合物。专利文献3公开了一种包括最外层的充电元件，所述最外层含有具有至少由碳原子和氮原子组成的主链的高分子化合物，其中所述高分子化合物含有具有斥水性的基团， 该具有斥水性的基团为硅原子基团和氟原子基团中的至少一种。[专利文件1]日本未审查专利申请公开No. 2008-216887[专利文件2]日本未审查专利申请公开No. 2007-264254[专利文件3]日本未审查专利申请公开No.11-16724
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种充电元件，其中由调色剂和外部添加剂的附着导致的污染被抑制，并且相比于未提供本发明配置的情况，耐用性和耐泄漏性也得到了改善。为了达到上述目的，发明人进行了深入研究，从而设计出如下所述的发明。(1)根据本发明的第一个方面，提供了一种充电元件，其包括基体、以及位于基体上的最外层，该最外层与待充电元件相接触，并且含有交联氟硅橡胶组合物，其中当施加电压时，所述充电元件通过与待充电元件接触而对其进行充电。(2)根据本发明的第二个方面，提供了第一个方面所述的充电元件，其中所述最外层的凝胶含量占约50%或更多。(3)根据本发明的第三个方面，提供了第一或第二个方面所述的充电元件，其中含有合成橡胶的弹性层位于基体和最外层之间。(4)根据本发明的第四个方面，提供了第三个方面所述的充电元件，其中弹性层含有导电颗粒。(5)根据本发明的第五个方面，提供了第三个方面所述的充电元件，其中所述合成橡胶选自聚氨酯、聚硅酮橡胶、三元乙丙橡胶(EPDM)、环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚橡胶、 环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚橡胶、丁腈共聚橡胶(NBR)、以及上述橡胶的掺混物。(6)根据本发明的第六个方面，提供了一种处理盒，包括选自由下列装置组成的组中的至少一种图像载体；为图像载体充电的充电装置；通过对图像载体的曝光在充电的图像载体上形成静电潜像的曝光装置；通过显影剂将静电潜像显影以形成调色剂图像的显影装置，所述显影剂用于对静电电荷图像显影；将调色剂图像从图像载体转印到转印接收载体的转印装置；以及用于移除图像载体表面残留的调色剂的清洁装置，其中在所述充电装置中使用的一种充电元件为第一个方面所述的充电元件。(7)根据本发明的第七个方面，提供了第六个方面所述的处理盒，其中所述最外层的凝胶含量占约50%或更多。(8)根据本发明的第八个方面，提供了根据第六个方面所述的处理盒，其中含有合成橡胶的弹性层位于基体和最外层之间。(9)根据本发明的第九个方面，提供了一种成像装置，包括在潜像载体上形成潜像的潜像形成装置；通过显影剂将静电潜像显影的显影装置，所述显影剂用于对静电电荷图像显影；在有或没有中间传输体的情况下将调色剂图像从图像载体转印到转印接收载体的转印装置；以及将转印接收载体上形成的调色剂图像定影的定影装置，其中，在所述潜像形成装置中使用的一种充电元件为第一个方面所述的充电元件。(10)根据本发明的第十个方面，提供了第九个方面所述的成像装置，其中所述最外层的凝胶含量占约50%或更多。(11)根据本发明的第十一个方面，提供了第九个方面所述的成像装置，其中含有合成橡胶的弹性层位于基体和最外层之间。本发明的第一个方面在于提供一种充电元件，其耐盐性得到了改善，抑制了由于物质粘附所导致的污染，并且，相比于未提供本发明配置的情况，能为待充电元件进行均勻的充电。本发明的第二个方面在于提供一种充电元件，相比于未提供本发明配置的情况， 其耐劣化性得到改善。本发明的第三个方面在于提供一种充电元件，相比于未提供本发明配置的情况， 其能为待充电元件进行均勻的充电。本发明的第四个方面在于提供一种充电元件，相比于未提供本发明配置的情况，
4其能为待充电元件进行均勻的充电。本发明的第五个方面在于提供一种充电元件，相比于未提供本发明配置的情况， 其能为待充电元件进行均勻的充电。本发明的第六个方面在于提供一种处理盒，包括一种充电元件，相比于未提供本发明配置的情况，该充电元件提高了其耐用性，抑制了由调色剂和外部添加剂所导致的污染，并能为待充电元件进行均勻的充电，因此获得了高的图像质量。本发明的第七个方面在于提供了一种充电元件，相比于未提供本发明配置的情况，其耐劣化性得到改善。本发明的第八个方面在于提供了一种充电元件，相比于未提供本发明配置的情况，其能为待充电元件进行均勻的充电。本发明的第九个方面在于提供了一种成像装置，包括一种充电元件，相比于未提供本发明配置的情况，该充电元件提高了其耐用性，抑制了由调色剂和外部添加剂所导致的污染，并能为待充电元件进行均勻的充电，因此获得了高的图像质量。本发明的第十个方面在于提供了一种充电元件，相比于未提供本发明配置的情况，其耐劣化性得到改善。本发明的第十一个方面在于提供了一种充电元件，相比于未提供本发明配置的情况，其能为待充电元件进行均勻的充电。
将基于下列附图对本发明的示例性实施方案进行详细说明，其中图1为根据示例性实施方案的充电元件的示意透视图；图2为根据示例性实施方案的充电元件的示意剖面图；图3为根据示例性实施方案的充电设备的示意透视图；图4示出了根据示例性实施方案的成像装置；以及图5示出了根据示例性实施方案的处理盒。
具体实施例方式现对根据本发明示例性实施方案的充电元件，处理盒以及成像装置进行说明。本示例性实施方案所述的充电元件，包括基体；以及位于基体上的最外层；该最外层与待充电元件相接触，并且含有交联氟硅橡胶组合物。施加电压时，所述充电元件通过与待充电的元件接触而对待充电元件进行充电。对本示例性实施方案所述的充电元件的层结构不作特别地限制，只要所述充电元件包括基体以及位于该基体上的最外层即可。可以直接在基体上形成所述最外层，或者在基体和最外层之间形成至少一个中间层如导电弹性层。现结合附图对作为本发明的一个实例的实施方案进行说明。(充电元件)图1为根据该示例性实施方案的充电元件的示意性透视图。图2为根据该示例性实施方案的充电元件的示意性剖面图。这里，图2为沿着图1的线II-II方向的剖面图。如图1和2所示，根据本示例性实施方案的充电元件121为辊元件，其包括(例如)，轴(芯体)30、位于轴30外周表面的导电弹性层31、以及位于导电弹性层31的外周表面的最外层32。在此，对辊元件的结构进行示例性说明，但是对充电元件的形状没有特别地限制。 其形状的例子包括辊状、刷状、带(管)状和叶片状。其中，较佳的是本示例性实施方案中描述的辊状元件，即所谓充电辊为较佳的。在本说明书中，“导电”是指20°C时体积电阻系数(volumeresistivity)小于 IX 10 Ω cm。在本说明书中，“半导电”是指在20°C时体积电阻系数为大于等于1 X 10 Ω cm 而小于等于IX IOiq Ω cm。根据本示例性实施方案的充电元件121不限于上述配置。例如，导电弹性层31 不是必要的。此外，也可以在导电弹性层31和轴30之间形成中间层，在导电弹性层31和最外层32之间形成电阻调节层或抑制迁移层，或者在最外层32 (最外的表面)外部形成涂层(保护层)。根据本示例性实施方案的充电元件121可以由轴30和最外层32组成。根据本示例性实施方案的基体的功能是作为电极、和作为充电辊的支持部件。例如，所述基体由金属或合金构成，如铝、铜合金或不锈钢；或由镀有铬、镍等的铁(如高速切削钢)；或导电性材料如导电树脂构成。在本示例性实施方案中，轴30为棒状导电部件，还可以为外周表面被镀的部件(如树脂或陶瓷部件)或分散有导电剂的部件(如树脂或陶瓷部件)。轴30也可以为中空件(管状件)或非中空件。导电弹性层31含有，例如，弹性材料、导电剂和可选的其他添加剂。导电弹性层31 为直接形成在轴30外周表面上的可有可无的层。弹性材料的例子包括，异戊橡胶、氯丁橡胶、环氧氯丙烷橡胶、丁基橡胶、聚氨酯、 聚硅酮橡胶、氟橡胶、丁苯橡胶、丁二烯橡胶、丁腈橡胶、二元乙丙橡胶、环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚橡胶、环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚橡胶、乙烯丙烯二烯三元共聚橡胶(三元乙丙橡胶EPDM)、丙烯腈-丁二烯共聚橡胶(NBR)、天然橡胶、以及上述橡胶的混合物。其中，优先使用聚氨酯、聚硅酮橡胶、三元乙丙橡胶、环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚橡胶、环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚橡胶、NBR、以及上述橡胶的掺混物。这些弹性材料可以为泡沫或非泡沫的。导电剂的例子包括电子导电剂和离子导电剂。电子导电剂的例子包括，细颗粒碳黑，例如Ketjenblack和乙炔黑；高温碳和石墨；各种导电金属和合金，如铝、铜、镍和不锈钢；各种导电金属氧化物，如氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锡-氧化锑固溶体、和氧化锡-氧化铟固溶体；以及表面经过处理可以导电的绝缘材料。在这里，“电子导电剂”含有“导电颗粒”。在本示例性实施方案中，例如，优选碳黑或氧化锡用作“导电颗粒”。离子导电剂的例子包括高氯酸盐和氯酸盐，如四乙铵和三甲基 月桂基铵；以及碱金属或碱土金属(如锂或镁)的高氯酸盐和氯酸盐。上述这些导电剂可以单独使用或者两种或多种组合使用。碳黑的例子包括，Degussa公司生产的 Special Black 350、SpecialBlack 100、 Special Black 250、 Special Black 5、 Special Black 4、 SpecialBlack 4A、 Special Black 550,Special Black 6,Color Black FW200,ColorBlack FW2和Color Black FW2V ； 以及 Cabot 公司生产的 M0NARCH1000、MONARCH 1300、MONARCH 1400、MOGUL-L 和 REGAL 400R。
导电剂的粒径优选为大于等于Inm而小于等于200nm。请注意，所述颗粒的平均粒径由如下方法测得。用电子显微镜观测导电剂并测量100个导电剂颗粒的直径。所得直径的平均值定义为平均粒径。在本说明书中，使用由上述方法测得的平均粒径。粒径可以使用，例如购自SYSMEX公司的Zetasizer Nano ZS测量。对导电剂的添加量没有特别的限定。就电子导电剂而言，相对于每100质量份弹性材料，其用量优选为大于等于1而小于等于30质量份，更优选为大于等于15而小于等于 25质量份数。就离子导电剂而言，相对于每100质量份弹性材料，其用量优选为大于等于 0. 1而小于等于5. 0质量份，更优选为大于等于0. 5而小于等于3. 0质量份。添加到导电弹性层31中的其他添加剂的例子包括，通常添加到弹性层的材料，如软化剂、增塑剂、固化剂、硫化剂、硫化促进剂、抗氧化剂、表面活性剂、偶联剂以及填料(如二氧化硅或碳酸钙)。在形成导电弹性层31时，对加入导电剂、弹性材料以及其他组分(如硫化剂和可任选添加的发泡剂之类组分)的顺序和方法没有特别的限定。通常，将所有组分首先在大玻璃杯、V型混合器等容器中混合，然后将混合物熔融掺混并使用挤出机进行挤出。导电弹性层31的厚度优选为大于等于约Imm而小于等于约10mm，更优选为大于等于约2mm而小于等于约5mm。弹性层的体积电阻系数优选为大于等于IO3Qcm而小于等于
IO14 Ω cm。(最外层)在本示例性实施方案中(本示例性实施方案中所述的充电元件)的最外层32为与待充电元件接触的最外层，并含有交联氟硅橡胶组合物。[氟硅橡胶组合物]氟硅橡胶组合物含有(A)具有脂族不饱和基团的碳氟聚合物，该碳氟聚合物主要由下列结构式(1)、(3)或(4)所示氟硅氧烷构成；(B)每分子具有2个或多个甲硅烷基的有机聚硅氧烷和/或氟碳硅氧烷，所述甲硅烷基的摩尔量为碳氟聚合物中脂族不饱和基团摩尔量的1-4倍；(C)填料；以及(D)催化剂。最外层可通过所述氟硅橡胶组合物固化形成。首先描述组分(A)。组分(A)的一个例子为下列结构式(1)代表的材料(所示结构中没有包括所述脂族不饱和基团)。注意“组分(A)”也指“主链”。
Ipte
L10 ^llR
-CH2^H2卡 Cf2CF20CP^~j·产 Cf^CF2"!
GFg
-GF2OCFj CF3
R
10
中鳴Ρ
R10
⑴ 结构式(1)中，Rltl表示未取代或取代的单价烃基，各自独立地为O或1，b 和d各自独立地为1到4的整数，c为O到8的整数，以及χ为大于等于1的整数。
7
(邻、间和对位)R10表示的未取代或取代的单价烃基，优选为具有1-8个碳原子的单价烃基，更优选为具有1-8个碳原子的烷基或2-3个碳原子的烯基，特别优选为甲基基团。这里，χ优选为10到30。尽管未在结构式(1)中示出，其末端具有脂族不饱和基团。结构式(1)所示材料的一个优选例子为下列结构式(2)所示的材料。
权利要求
1.一种充电元件，包括 基体；以及位于基体上的最外层，其与待充电元件相接触，并且含有交联氟硅橡胶组合物， 其中，当施加电压时，所述充电元件通过与待充电元件接触，从而对待充电元件进行充H1^ O
2.根据权利要求1所述的充电元件，其中，所述最外层的凝胶含量占约50%或更多。
3.根据权利要求1或2所述的充电元件，其中，含有合成橡胶的弹性层位于所述基体和最外层之间。
4.根据权利要求3所述的充电元件，其中，所述弹性层含有导电颗粒。
5.根据权利要求3所述的充电元件，其中所述合成橡胶选自聚氨酯、聚硅酮橡胶、三元乙丙橡胶、环氧氯丙烷_环氧乙烷共聚橡胶、环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚橡胶、丁腈共聚橡胶、以及上述橡胶的掺混物。
6.一种处理盒，其包括选自由下列装置组成的组中的至少一种 图像载体；为图像载体充电的充电装置；通过对图像载体的曝光在充电的图像载体上形成静电潜像的曝光装置； 通过显影剂将静电潜像显影以形成调色剂图像的显影装置，所述显影剂用于对静电电荷图像显影；将调色剂图像从图像载体转印到转印接收体的转印装置；以及用于移除图像载体表面残留的调色剂的清洁装置，其中在所述充电装置中使用的一种充电元件为根据权利要求1所述的充电元件。
7.根据权利要求6所述的处理盒，其中，所述最外层的凝胶含量占约50%或更多。
8.根据权利要求6或7所述的处理盒，其中，含有合成橡胶的弹性层位于所述基体和最外层之间。
9.一种成像装置，包括在潜像载体上形成潜像的潜像形成装置；通过显影剂将潜像显影的显影装置，所述显影剂用于对静电电荷图像显影； 在有或没有中间转印体的情况下，将显影的调色剂图像转印到转印接收体的转印装置；以及将转印接收体上形成的调色剂图像定影的定影装置，其中，在所述潜像形成装置中使用的一种充电元件为根据权利要求1所述的充电元件。
10.根据权利要求9所述的成像装置，其中所述最外层的凝胶含量占约50%或更多。
11.根据权利要求9或10所述的成像装置，其中含有合成橡胶的弹性层位于所述基体和最外层之间。
全文摘要
本发明充电元件，处理盒，以及成像装置，一个包括基体和位于该基体上的最外层的充电元件，所述最外层与待充电的元件相接触，并且含有交联氟硅橡胶组合物，其中，当施加电压时，所述充电元件通过与待充电的元件接触，从而对待充电的元件进行充电。
文档编号G03G15/16GK102419532SQ20111005630
公开日2012年4月18日 申请日期2011年3月9日 优先权日2010年9月24日
发明者星尾拓郎 申请人:富士施乐株式会社