辊部件、充电设备、图像形成装置和处理盒的制作方法

文档序号:12005788阅读:238来源:国知局
辊部件、充电设备、图像形成装置和处理盒的制作方法
本发明涉及一种辊部件、充电设备、图像形成装置和处理盒。

背景技术:
在电子照相图像形成装置中,作为对感光体充电的充电部件,使用了配备有导电性辊的部件,在该导电性辊中,在芯材上形成有由橡胶组合物形成的弹性层。日本特开2011-133552号公报(专利文献1)公开了一种具有海岛结构的电子照相半导体部件,其中将分散有导电性颗粒的树脂组合物与热塑性树脂混合,以使树脂组合物分散在热塑性树脂基质中,其中,树脂组合物在其主链或侧链中具有特定的连接基团。日本特开2012-8341号公报(专利文献2)公开了一种环状部件,其包括芯材和设置在芯材上的由下述橡胶组合物的硫化物形成的弹性层,所述橡胶组合物包含:多硫化物聚合物(A),其具有选自“-(C2H4OCH2OC2H4-Sx)-”和“-(CH2CH(OH)CH2-Sx)-”(其中,x表示1~5的整数)中的至少一种结构单元,并在其端部具有由“-C2H4OCH2OC2H4-SH”和“-CH2CH(OH)CH2-SH”表示的至少一种硫醇基;和除所述多硫化物聚合物以外的弹性材料(B),其在其化学结构中至少包含一个双键。

技术实现要素:
本发明的一个目的在于提供抗臭氧性优异的辊部件。根据本发明的第一方面,提供了一种辊部件,所述辊部件包括:芯材;和所述芯材上的弹性层,所述弹性层包含具有由式(1)表示的硫代氨基甲酸酯键的橡胶组合物:式(1)-(S-C(=O)-N(-H))-。根据本发明的第二方面,在第一方面所述的辊部件中,所述橡胶组合物可以由多硫化物聚合物(A)和化合物(B)形成,所述多硫化物聚合物(A)可以包含结构单元“-S-”和选自“-(C2H4OCH2OC2H4)-”和“-(CH2CH(OH)CH2)-”中的至少一种结构单元,且在其端部可以具有硫醇基(-SH);所述化合物(B)可以具有至少两个以上异氰酸酯基(-N=C=O)。根据本发明的第三方面,在第二方面所述的辊部件中,所述多硫化物聚合物(A)可以包含由“-(CH2CH(OH)CH2)-”表示的结构单元。根据本发明的第四方面,在第二方面所述的辊部件中,相对于100重量份所述多硫化物聚合物,所述硫醇基(-SH)在所述多硫化物聚合物中的浓度可以是1.0重量%~6.0重量%。根据本发明的第五方面,在第二方面所述的辊部件中,所述多硫化物聚合物可以具有由-(R1O)n-表示的聚醚单元,其中R1表示具有2~4个碳原子的亚烷基,n表示6~200的整数。根据本发明的第六方面,在第一方面所述的辊部件中,所述弹性层的厚度可以为1mm~10mm。根据本发明的第七方面,在第一方面所述的辊部件中,所述弹性层的体积电阻率可以为104Ω·cm~1010Ω·cm。根据本发明的第八方面,提供了一种充电设备,所述充电设备包括第一方面所述的辊部件。根据本发明的第九方面,在第八方面所述的充电设备中,所述辊部件的所述弹性层可以包含由多硫化物聚合物(A)和化合物(B)形成的橡胶组合物,所述多硫化物聚合物(A)可以包含结构单元“-S-”和选自“-(C2H4OCH2OC2H4)-”和“-(CH2CH(OH)CH2)-”中的至少一种结构单元,且在其端部可以具有硫醇基(-SH);所述化合物(B)可以具有至少两个以上异氰酸酯基(-N=C=O)。根据本发明的第十方面,在第八方面所述的充电设备中,所述辊部件的所述弹性层的厚度可以为1mm~10mm。根据本发明的第十一方面,在第八方面所述的充电设备中,所述辊部件的所述弹性层的体积电阻率可以为104Ω·cm~1010Ω·cm。根据本发明的第十二方面,提供了一种图像形成装置,所述图像形成装置包括:图像保持部件;对所述图像保持部件的表面进行充电的充电设备;在所述图像保持部件的经充电的表面上形成静电潜像的潜像形成设备;使用色调剂使形成在所述图像保持部件上的所述静电潜像显影以形成色调剂图像的显影设备;和将形成在所述图像保持部件上的所述色调剂图像转印到记录介质上的转印设备,其中,所述充电设备是第八方面所述的充电设备。根据本发明的第十三方面,在第十二方面所述的图像形成装置中,所述充电设备的所述辊部件的所述弹性层可以包含由多硫化物聚合物(A)和化合物(B)形成的橡胶组合物,所述多硫化物聚合物(A)可以包含结构单元“-S-”和选自“-(C2H4OCH2OC2H4)-”和“-(CH2CH(OH)CH2)-”中的至少一种结构单元,且在其端部可以具有硫醇基(-SH);所述化合物(B)可以具有至少两个以上异氰酸酯基(-N=C=O)。根据本发明的第十四方面,在第十二方面所述的图像形成装置中,所述充电设备的所述辊部件的所述弹性层的厚度可以为1mm~10mm。根据本发明的第十五方面,在第十二方面所述的图像形成装置中,所述充电设备的所述辊部件的所述弹性层的体积电阻率可以为104Ω·cm~1010Ω·cm。根据本发明的第十六方面,提供了一种处理盒,所述处理盒包括:对图像保持部件进行充电的充电设备;和选自图像保持部件、使用色调剂使所述图像保持部件上的静电潜像显影以形成色调剂图像的显影设备和在将所述色调剂图像转印到记录介质上之后清洁并除去残留在所述图像保持部件的表面上的色调剂的清洁设备中的至少一种,其中所述充电设备是第八方面所述的充电设备。根据本发明的第十七方面,在第十六方面所述的处理盒中,所述充电设备的所述辊部件的所述弹性层可以包含由多硫化物聚合物(A)和化合物(B)形成的橡胶组合物,所述多硫化物聚合物(A)可以包含结构单元“-S-”和选自“-(C2H4OCH2OC2H4)-”和“-(CH2CH(OH)CH2)-”中的至少一种结构单元,且在其端部可以具有硫醇基(-SH);所述化合物(B)可以具有至少两个以上异氰酸酯基(-N=C=O)。根据本发明的第十八方面,在第十六方面所述的处理盒中,所述充电设备的所述辊部件的所述弹性层的厚度可以为1mm~10mm。根据本发明的第十九方面,在第十六方面所述的处理盒中,所述充电设备的所述辊部件的所述弹性层的体积电阻率可以为104Ω·cm~1010Ω·cm。根据第一、第六和第七方面,与弹性层不包含具有由式(1)表示的硫代氨基甲酸酯键的橡胶组合物的情况相比,能够提供一种抗臭氧性优异的辊部件。根据第二、第四和第五方面,与橡胶组合物不是由所述多硫化物聚合物(A)和所述化合物(B)形成的情况相比,能够提供一种抗臭氧性优异的辊部件。根据第三方面,与多硫化物聚合物(A)不包含由“-(CH2CH(OH)CH2)-”表示的结构单元的情况相比,能够提供一种抗臭氧性优异的辊部件。根据第八~第十一方面,与充电设备不包括具有上述弹性层(其包含具有由式(1)表示的硫代氨基甲酸酯键的橡胶组合物)的辊部件的情况相比,能够提供抑制了图像浓度不均匀性的充电设备。根据第十二~第十五方面,与图像形成装置不包括具有上述弹性层(其包含具有由式(1)表示的硫代氨基甲酸酯键的橡胶组合物)的辊部件的情况相比,能够提供抑制了图像浓度不均匀性的图像形成装置。根据第十六~第十九方面,与处理盒不包括具有上述弹性层(其包含具有由式(1)表示的硫代氨基甲酸酯键的橡胶组合物)的辊部件的情况相比,能够提供抑制了图像浓度不均匀性的处理盒。附图说明将在以下附图的基础上详细描述本发明的示例性实施方式,在附图中:图1是示出了本发明的示例性实施方式的图像形成装置的实例的示意图;和图2是示出了本发明的示例性实施方式的处理盒的实例的示意图。具体实施方式下面将描述本发明的示例性实施方式。辊部件本发明示例性实施方式的辊部件包括:芯材;和芯材上的弹性层,所述弹性层包含具有由式(1)表示的硫代氨基甲酸酯键的橡胶组合物:式(1)-(S-C(=O)-N(-H))-。在现有技术中,在包括由橡胶组合物形成的弹性层的辊部件(例如用于图像形成装置的充电辊)中,存在这样一种情况:橡胶组合物的表面因臭氧而分解并熔化,这可能会导致与该表面接触的接触部分(如感光体)被污染。当感光体被污染时,在形成的图像中图像浓度可能不均匀。另外,在高温环境或高湿环境等环境中,当橡胶组合物熔化或水解时,熔化或分解的材料将污染诸如感光体等接触部分,正如在橡胶组合物因臭氧而熔化的情况中一样。这将导致图像浓度不均匀,进而,因变形引起的尺寸或硬度变化将导致图像缺陷。另一方面,在本示例性实施方式的辊部件中,由于弹性层包含具有上述硫代氨基甲酸酯键的橡胶组合物,因而抗臭氧性优异,并且抑制了由臭氧引起的橡胶组合物的熔化。另外,耐湿热性优异,并且抑制了橡胶组合物在高温环境或高湿环境中的熔化和分解。因此,举例而言,即使在将本示例性实施方式的辊部件用作与图像形成装置的感光体接触的辊部件(如充电部件)时,也能抑制图像浓度的不均匀性。下面将具体描述本示例性实施方式的辊部件的各层的配置。芯材芯材是用作辊部件的电极和支撑体的圆柱形部件,其材料的实例包括金属,例如铁(如易切削钢)、铜、黄铜、不锈钢、铝和镍。另外,芯材的实例包括:外表面被镀覆的部件(例如,树脂或陶瓷体);和分散有导电性材料的部件(如树脂或陶瓷体)。芯材可以是中空部件(管状部件)或非中空部件。弹性层弹性层包含具有由下式(1)表示的硫代氨基甲酸酯键的橡胶组合物:式(1)-(S-C(=O)-N(-H))-。另外,硫代氨基甲酸酯键通过合成具有硫醇基(-SH)的化合物和具有异氰酸酯基(-N=C=O)的化合物并按如下方式形成。R-SH+O=C=N-R’→R-S-C(=O)-N(-H)-R’具有硫醇基的化合物对具有硫醇基的化合物没有特别限制,不过优选使用多硫化物聚合物。多硫化物聚合物本示例性实施方式的多硫化物聚合物是具有硫化物键“-Sx-”的聚合物,其中,x优选表示1~5的整数,更优选为1~4的整数,还更优选为1~3的整数,进一步还更优选为1或2,最优选为2。另外,优选的是,所述多硫化物聚合物是多硫化物聚合物(A),多硫化物聚合物(A)包含结构单元“-S-”和选自“-(C2H4OCH2OC2H4)-”和“-(CH2CH(OH)CH2)-”中至少一种结构单元,且在其端部具有硫醇基(-SH)。在多硫化物聚合物(A)中,优选具有由“-(CH2CH(OH)CH2)-”表示的结构单元的多硫化物聚合物。当包括OH基时,据认为OH基与下述具有异氰酸酯基(-N=C=O)的化合物形成氨基甲酸酯键,因而从容易与具有异氰酸酯基的化合物捏合且容易反应的角度考虑,更优选具有由“-(CH2CH(OH)CH2)-”表示的结构单元的多硫化物聚合物。另外,在多硫化物聚合物(A)中,从耐热性优异的角度考虑,更优选具有由“-(C2H4OCH2OC2H4)-”表示的结构单元的多硫化物聚合物。另外,更优选的是,存在于端部的所述硫醇基是由“-C2H4OCH2OC2H4-SH”和“-CH2CH(OH)CH2-SH”表示的硫醇基中的至少一种。硫醇基(-SH)在多硫化物聚合物中的浓度(以基于100重量份多硫化物聚合物的重量百分比计的浓度)优选为1.0重量%~6.0重量%,更优选为1.5重量%~2.5重量%。另外,优选的是,多硫化物聚合物具有由-(R1O)n-表示的聚醚单元(其中,R1表示具有2~4个碳原子的亚烷基,n表示6~200的整数)。当包括这种聚醚单元时,表面硬度降低,且辊部件沿接触部件的表面进行接触。因此,当将该辊部件用作充电部件时,将改善经充电的部件的充电性能。在聚醚单元中,R1表示具有2~4个碳原子的亚烷基,该亚烷基可以是直链的或分支的,优选为直链的。在聚醚单元中,n表示6~200的整数,优选为50~150的整数,更优选为80~120的整数。多硫化物聚合物的数均分子量优选为500~10,000,更优选为1,000~8,000,还更优选为2,500~5,000。数均分子量是通过使用凝胶渗透色谱法(GPC)和THF溶剂进行测量、并使用由单分散的聚苯乙烯标样绘制的分子量校准曲线进行计算而得到的。作为本示例性实施方式的多硫化物聚合物,可以使用市售产品,其实例包括THIOCOLLP-2、LP-23、LP-3和LP-282(均由TorayFineChemicalsCo.Ltd.制造)。具有异氰酸酯基的化合物作为具有异氰酸酯基(-N=C=O)的化合物,优选使用至少具有2个以上异氰酸酯基的化合物(B)。具有异氰酸酯基的化合物的实例包括芳香族多异氰酸酯和脂肪族多异氰酸酯。芳香族多异氰酸酯是具有两个以上异氰酸酯基的有机多异氰酸酯。芳香族多异氰酸酯的实例包括甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI或2,6-TDI)、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(4,4'-MDI)、二苯基甲烷-2,4'-二异氰酸酯(2,4'-MDI)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(高分子MDI)、二异氰酸二甲苯酯(2,4-XDI或2,6-XDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、TDI三聚体或XDI三聚体。脂肪族多异氰酸酯的实例包括四亚甲基二异氰酸酯、1,5-五亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯(下面简称为“HDI”)、2,2,4(或2,4,4)-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化二异氰酸二甲苯酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、环己烷-1,4-二异氰酸酯、1,3-二(二异氰酸甲基)环己烷、二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、HDI三聚体、IPDI三聚体和通过修饰上述实例而得到的改性多异氰酸酯。其改性产物的实例包括:作为与活性氢化合物的反应物的氨基甲酸酯改性产物、碳二亚胺改性产物、异氰脲酸酯改性产物、滴定管改性产物和脲基甲酸酯改性产物,并且可以单独使用这些有机多异氰酸酯或使用其混合物。在这些实例中,例如,优选的是甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI或2,6-TDI)、二异氰酸二甲苯酯(2,4-XDI或2,6-XDI)、TDI三聚体、XDI三聚体、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(4,4'-MDI)、二苯基甲烷-2,4'-二异氰酸酯(2,4'-MDI)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(高分子MDI)、脂肪族异氰脲酸酯多异氰酸酯、HDI三聚体和IPDI三聚体。在这些实例中,更优选的是二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(4,4'-MDI)、二异氰酸二甲苯酯(2,4-XDI或2,6-XDI)、HDI三聚体和IPDI三聚体。多硫化物聚合物和具有异氰酸酯基的化合物的合成具有由式(1)表示的硫代氨基甲酸酯键的橡胶组合物是根据以下方法从多硫化物聚合物和具有异氰酸酯基的化合物合成的,在所述方法中,将多硫化物聚合物和具有异氰酸酯基的化合物(氨基甲酸酯预聚物)与催化剂混合并加热(如在110℃下加热30分钟和在100℃下加热8小时),例如,如在下文(实例1)或(实例2)中描述的那样。(实例1)~C2H4OCH2OC2H4-SH(多硫化物聚合物的端部)+O=C=N~(OCH(-CH3)CH2)nO~(氨基甲酸酯预聚物的端部)→~C2H4OCH2OC2H4-S-C(=O)-N(-H)~(实例2)~CH2CH(OH)CH2-SH(多硫化物聚合物的端部)+O=C=N~(OCH(-CH3)CH2)nO~(氨基甲酸酯预聚物的端部)→~CH2CH(OH)CH2-S-C(=O)-N(-H)~用于进行合成的催化剂的实例包括:锡催化剂,例如月桂酸三甲基锡、二月桂酸二丁基锡和辛酸锡;胺催化剂,例如三亚乙基二胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)和1,4-二氮杂二环[2,2,2]辛烷(DABCO)。优选的是,相对于100重量份多硫化物聚合物,催化剂的添加量为0.05重量份~0.5重量份。当弹性层中添加有下述其他添加剂时,可以在具有硫代氨基甲酸酯键的橡胶组合物合成之前添加并捏合下述其他添加剂以进行上述合成,或者可以在所述合成之后将下述其他添加剂添加到具有硫代氨基甲酸酯键的橡胶组合物中。相对于100重量份具有硫醇基的化合物(例如多硫化物聚合物),对具有异氰酸酯基的化合物的混合量没有特别限制,不过包含在具有异氰酸酯基的化合物中的异氰酸酯基与包含在多硫化物聚合物中的硫醇基的摩尔比(NCO/SH)优选为0.50~2.0,更优选为0.9~1.5,还更优选为1.0~1.3。当NCO/SH为0.5~2.0时,可以获得足够的硫代氨基甲酸酯键,因而可以获得令人满意的抗臭氧性。其他添加剂例如,除具有硫代氨基甲酸酯键的橡胶组合物外,弹性层还可以包含下述添加剂。特别而言,当将辊部件用作电子照相图像形成装置的充电设备或转印设备中的用于形成电场的部件时,将导电性材料加入弹性层中。作为此导电性材料,例如,使用公知的导电性材料或有机离子导电性材料。此处表述的导电性表示体积电阻率小于或等于104Ω·cm。导电性材料的实例包括:季铵盐(例如:月桂基三甲基铵、硬脂基三甲基铵、(辛基十二烷基)三甲基铵、十二烷基三甲基铵、十六烷基三甲基铵和改性脂肪酸二甲基乙基铵等的高氯酸盐、氯酸盐、氟硼酸盐、硫酸盐、硫酸乙酯盐和苄基卤化物(如苄基溴化物和苄基氯化物));脂肪族磺酸盐;高级醇硫酸酯盐;高级醇氧乙烯加合硫酸酯盐;高级醇磷酸酯盐;高级醇氧乙烯加合磷酸酯盐;多种甜菜碱;高级醇氧乙烯;聚乙二醇脂肪酸酯;和多元醇脂肪酸酯。有机离子导电性材料的实例包括:多元醇(如1,4-丁二醇、乙二醇、聚乙二醇和丙二醇)及其衍生物与金属盐的络合物;一元醇(如乙二醇单甲醚和乙二醇单乙醚)与金属盐的络合物。金属盐的实例包括:元素周期表第1族的金属盐,如LiClO4、LiCF3SO3、LiAsF6、LiBF4、NaClO4、NaSCN、KSCN和NaCl;电解质,如NH4+的盐;元素周期表第2族的金属盐,如Ca(ClO4)2和Ba(ClO4)2;和这些金属盐的具有至少一个与异氰酸酯反应的活性含氢基团(如羟基、羧基或伯氨基或仲胺基)的衍生物。络合物的具体实例包括PEL(LiClO4)与聚乙二醇的络合物。作为导电性材料,上述实例可以单独使用,或两种以上组合使用。对导电性材料的添加量没有特别限制。对于导电性材料,相对于100重量份具有硫代氨基甲酸酯键的橡胶组合物,其添加量优选为1重量份~30重量份,更优选为15重量份~25重量份。另一方面,对于有机离子导电性材料,相对于100重量份具有硫代氨基甲酸酯键的橡胶组合物,其添加量优选为0.1重量份~5.0重量份,更优选为0.5重量份~3.0重量份。另外,添加剂的实例包括经常添加到弹性层中的材料,如抗氧化剂、扩链剂、表面活性剂、偶联剂和填充剂(如二氧化硅或碳酸钙)。在本示例性实施方式中,由于使用了多硫化物聚合物,可加工性和成型性优异。因此,可以在不添加软化剂和增塑剂的情况下形成弹性层。从抑制渗出的角度考虑,优选不添加软化剂和增塑剂。填充剂的具体实例包括碳酸钙、炭黑和二氧化硅。这些无机填充剂可以单独使用,或两种以上组合使用。对填充剂相对于橡胶组合物的添加量没有特别限制,相对于100重量份橡胶组合物,其添加量优选为1重量份~80重量份,更优选为10重量份~50重量份。弹性层的性质弹性层的厚度视采用该辊部件的装置而有所不同,其优选为例如1mm~10mm,更优选为2mm~5mm。另外,弹性层的体积电阻率视采用该辊部件的装置而有所不同。在将辊部件用于下述电子照相图像形成装置的充电设备中时,体积电阻率优选为例如104Ω·cm~1010Ω·cm,更优选为105Ω·cm~109Ω·cm。体积电阻率通过以下方法获得:在施加通过将电场(所施加的电压/组合物片的厚度)调节至1000V/cm而获得的电压后30秒,使用测量仪器(R12702A/B电阻率腔,由ADVANTESTCORPORATION制造)和高电阻测量仪器(R8340A,数字型超高电阻/微电流计,由ADVANTESTCORPORATION制造)测得片状测量样品的电流值;并使用该电流值,由以下表达式(2)求算出。体积电阻率(Ω·cm)=(19.63×所施加的电压(V))/(电流值(A)×片状测量样品的厚度(cm))…表达式(2)另外,弹性层的硬度视采用该辊部件的装置而有所不同。在将辊部件用于下述电子照相图像形成装置的充电设备中时,以AskerC硬度计,硬度为例如15°~90°或15°~70°。AskerC硬度是在1000g载荷条件下通过使AskerC型硬度计(由KOBUNSHIKEIKICO.,LTD.制造)的测针接触3mm厚的测量片的表面而获得的。表面层在本示例性实施方式的辊部件中,可以在弹性层上形成表面层。例如,表面层可包含树脂,并还可以包含导电性材料、在表面层的表面上提供凸部和凹部(比表面粗糙度)的颗粒和其他添加剂。树脂的实例包括丙烯酸类树脂、纤维素类树脂、聚酰胺树脂、尼龙共聚物、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚乙烯树脂、聚乙烯类树脂、聚丙烯酸酯树脂、苯乙烯-丁二烯树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、硅酮树脂、氟树脂(如四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物和聚偏二氟乙烯)和尿素甲醛树脂。本文所述的尼龙共聚物包括选自尼龙610、尼龙11和尼龙中12的一种或多种作为聚合单元。该共聚物中包含的另一聚合单元的实例包括尼龙6和尼龙66。作为混入表面层中的导电性材料,例如可以使用电子导电性材料或离子导电性材料。电子导电性材料的实例包括例如下述物质的颗粒:炭黑,例如柯琴黑和乙炔黑;热解碳和石墨;各种导电性金属,例如铝、铜、镍和不锈钢或其合金;各种导电性金属氧化物,例如锡氧化物、氧化铟、钛氧化物、锡氧化物-锑氧化物固溶体和锡氧化物-氧化铟固溶体;和表面经处理具有导电性的绝缘材料。另外,离子导电性材料的实例包括四乙基铵和月桂基三甲基铵等的高氯酸盐和氯酸盐;锂和镁等碱金属和碱土金属的高氯酸盐和氯酸盐。作为导电性材料,上述实例可以单独使用,或两种以上组合使用。炭黑的市售产品的具体实例包括:“SPECIALBLACK350”、“SPECIALBLACK100”、“SPECIALBLACK250”、“SPECIALBLACK5”、“SPECIALBLACK4”、“SPECIALBLACK4A”、“SPECIALBLACK550”、“SPECIALBLACK6”、“COLORBLACKFW200”、“COLORBLACKFW2”和“COLORBLACKFW2V”(均由EvonikDegussaJapanCo.,Ltd.制造);以及“MONARCH1000”、“MONARCH1300”、“MONARCH1400”、“MOGUL-L”和“REGAL400R”(均由CabotCorporation制造)。另外,作为在表面层的表面上提供凸部和凹部的颗粒,可以使用导电性颗粒和非导电性颗粒中的任一种,不过优选非导电性颗粒。导电性颗粒的实例包括作为混入弹性层中的导电性材料的实例的上述材料的颗粒。非导电性材料的实例包括树脂颗粒(如聚酰亚胺树脂颗粒、甲基丙烯酸树脂颗粒、聚苯乙烯树脂颗粒、氟树脂颗粒和硅酮树脂颗粒)、无机颗粒(如粘土颗粒、高岭土颗粒、滑石颗粒、二氧化硅颗粒和氧化铝颗粒)和陶瓷颗粒。这些颗粒可以是与上述树脂种类相同的树脂颗粒。此处所述的导电性表示体积电阻率小于1013Ω·cm,此处所述的非导电性表示体积电阻率大于或等于1013Ω·cm。这对下文也同样适用。另外,表面层采用的其他添加剂的实例包括可通常添加至表面层的材料,例如固化剂、硫化剂、硫化促进剂、抗氧化剂、表面活性剂和偶联剂。优选的是,表面层的厚度为7μm~25μm。优选的是,表面层的体积电阻率为103Ω·cm~1014Ω·cm。为了形成表面层,将树脂和导电性材料等分散在溶剂中以制备涂布溶液,并将该涂布溶液涂覆在预先制备的弹性层上。涂布溶液的涂覆方法的实例包括刮涂法、线棒涂布法、喷涂法、浸渍涂布法、珠涂法、气刀涂布法和幕帘涂法。对涂布溶液所用的溶剂没有特别限制,可使用常用溶剂,其实例包括:醇,例如甲醇、乙醇、丙醇和丁醇;酮,例如丙酮和甲基乙基酮;四氢呋喃;和醚,例如二乙醚和二噁烷。应用具有上述配置的辊部件可以用作例如电子照相图像形成装置中的充电设备或转印设备的辊部件。图像形成装置和处理盒下面,将描述将本示例性实施方式的辊部件安装在图像形成装置和处理盒的充电设备中的情况。本示例性实施方式的充电设备包括本示例性实施方式的辊部件。本示例性实施方式的图像形成装置包括:图像保持部件;对图像保持部件的表面进行充电的充电设备;在图像保持部件的经充电的表面上形成静电潜像的潜像形成设备;使用色调剂使形成在图像保持部件上的静电潜像显影以形成色调剂图像的显影设备;和将形成在图像保持部件上的色调剂图像转印到记录介质上的转印设备,其中,所述充电设备是本示例性实施方式的充电设备。本示例性实施方式的处理盒包括:对图像保持部件进行充电的充电设备;和选自图像保持部件、使用色调剂使图像保持部件上的静电潜像显影以形成色调剂图像的显影设备和在将色调剂图像转印到记录介质上之后清洁并除去残留在图像保持部件表面上的色调剂的清洁设备中的至少一种,其中所述充电设备是本示例性实施方式的充电设备。图1是示出了本发明的示例性实施方式的图像形成装置的构造的示意图。图2是示出了本发明的示例性实施方式的处理盒的构造的示意图。如图1所示,本示例性实施方式的图像形成装置100包括图像保持部件13,并且在图像保持部件13的附近还包括:充电设备19,其对图像保持部件13进行充电;潜像形成设备17,其通过使经充电设备19充电的图像保持部件13曝光而形成静电潜像;显影设备16,其使用色调剂使利用潜像形成设备17形成的静电潜像显影以形成色调剂图像;转印设备18,其将利用显影设备16形成的色调剂图像转印到记录介质P上;和清洁设备20,其在色调剂图像被转印后清洁并除去残留在图像保持部件13表面上的色调剂。另外,设置了定影设备22,其使利用转印设备18转印到记录介质P上的色调剂图像定影。在本示例性实施方式的图像形成装置100中,充电设备19包括本示例性实施方式的辊部件10。该辊部件10经设置与图像保持部件13的表面接触,并利用由电源设备(未在图中示出)供给的电力对图像保持部件13进行充电。在本示例性实施方式的图像形成装置100中,对于除设置在充电设备19中的辊部件10的构造外的其他构造,可以使用现有技术中的电子照相图像形成装置的公知构造来作为相应构造。下面将描述这些相应构造的实例。对图像保持部件13没有特别限制,可使用公知的感光体。优选使用具有所谓的功能分离型结构的有机感光体,在所述功能分离型结构中,电荷产生层和电荷输送层是分开的。另外,在图像保持部件13中,优选的是,其表面涂布有具有电荷输送性质和交联结构的保护层。还优选的是,感光体包含硅氧烷树脂、酚树脂、三聚氰胺树脂、三聚氰二胺树脂和丙烯酸树脂来作为保护层的交联成分。作为潜像形成设备17,可以使用例如激光光学系统或LED阵列。在显影设备16中,例如,使表面上形成有显影剂层的显影剂保持部件接触或接近图像保持部件13;并使色调剂粘附在图像保持部件13表面上的静电潜像上以形成色调剂图像。作为显影设备16的显影方法,优选使用作为公知方法的采用双组份显影剂的显影方法。采用双组份显影剂的显影方法的实例包括分级显影和磁刷显影。在转印设备18中,可以使用例如如下方法中的任一种:使用电晕管等的非接触转印法;和接触转印法,其中使导电性转印辊经由记录介质P与图像保持部件13接触,以将色调剂图像转印到记录介质P上。清洁设备20是通过例如直接使板状部件接触图像保持部件13的表面来清洁粘附在表面上的色调剂、纸屑和污物等的部件。作为清洁设备20,除了板状部件,还可以使用刷状部件或辊状部件等。作为定影设备22,可以使用例如热定影设备。例如,热定影设备包含用于在圆柱芯中加热的加热灯,并且还包含:定影辊,在其外周侧形成有所谓的防粘层,该防粘层是由耐热树脂涂层或耐热橡胶涂层形成的;加压辊或加压带,其经设置以特定的接触压与定影辊接触,并在圆柱芯的外周面或在带状基体表面上形成有耐热弹性层。使未定影的色调剂图像定影的过程通过例如以下方式进行:使其上转印有未定影的色调剂图像的记录介质P穿过定影辊与加压辊或加压带之间的空隙,以使色调剂中的粘合剂树脂和添加剂等热聚结。本示例性实施方式的图像形成装置100不特别局限于上述配置,并可以是例如使用中间转印部件的中间转印型图像形成装置,或所谓的串联型图像形成装置(其中用于形成各个颜色的色调剂图像的图像形成单元并行排列)。在图1所示的图像形成装置100中,本示例性实施方式的处理盒是处理盒102,其中,如图2所示,图像保持部件13、对图像保持部件13进行充电并具有辊部件的充电设备19、使用色调剂使利用潜像形成设备17形成的静电潜像显影以形成色调剂图像的显影设备16以及在色调剂图像被转印后清洁并除去残留在图像保持部件13表面上的色调剂的清洁设备20组合成一个整体并保持在外壳24中,所述外壳24包括曝光用开口24A、擦除电荷及曝光用开口24B和连接轨24C。处理盒102以可拆卸的方式安装在图1所示的图像形成装置100中。对本示例性实施方式的处理盒没有特别限制,只要其包含具有本示例性实施方式的辊部件的充电设备19即可。例如,除了充电设备19,本示例性实施方式的处理盒还包括选自图像保持部件13、显影设备16和清洁设备20中的至少一种,并可以从图像形成装置100上拆卸下来。另外,如图2所示,显影设备16和清洁设备20可以组合成一个整体。实施例下面将参照实施例来描述示例性实施方式,但是示例性实施方式不限于以下实例。实施例1(1)多硫化物聚合物100重量份(商品名:THIOCOLLP-2,SH基团浓度:2.0%,由TorayFineChemicalsCo.Ltd.制造)(2)离子导电性材料0.5重量份(商品名:BTMAC-100,苄基三甲基氯化铵,由LionAkzoCo.,Ltd.制造)(3)二月桂酸二丁基锡0.1重量份(商品名:L-101,二月桂酸二丁基锡,由TokyoFineChemicalCO.,LTD.制造)(4)炭黑10.0重量份(商品名:CB3050B,由MitsubishiChemicalCorporation制造)(5)碳酸钙20.0重量份(商品名:WHITONP-70,由SHIRAISHIKOGYOKAISHALTD.制造)(6)HDI三聚体10.7重量份(多异氰酸酯,商品名:N3500,由SumitomoBayerUrethaneCo.,Ltd.制造)在这种情况中,多硫化物聚合物的硫醇基与HDI三聚体的NCO基的摩尔比(NCO/SH)为1.05。用真空混合机混合上述组分(1)~(5),并向其中进一步混合加入组分(6),然后在设置在SUS轴(长度:330mm,直径:φ8mm)周围的于110℃预热的模具中进行铸造。在110℃下进行30分钟的固化,使所得物与模具脱离,并且在100℃进行8小时的后固化。结果,获得了导电性辊1,其中在轴中形成了弹性层。实施例2以与实施例1相同的制备方法获得导电性辊2,不同之处在于将多硫化物聚合物(1)变成“多硫化物聚合物(商品名:THIOCOLLP-23,SH基浓度:2.0%,由TorayFineChemicalsCo.Ltd.制造)”。在这种情况中,多硫化物聚合物的硫醇基与HDI三聚体的NCO基的摩尔比(NCO/SH)为1.05。实施例3以与实施例1相同的制备方法获得导电性辊3,不同之处在于:将多硫化物聚合物(1)变成“多硫化物聚合物(商品名:THIOCOLLP-282,SH基浓度:2.1%,由TorayFineChemicalsCo.Ltd.制造)”,且将HDI三聚体(6)的量变为11.3重量份。在这种情况中,多硫化物聚合物的硫醇基与HDI三聚体的NCO基的摩尔比(NCO/SH)为1.05。实施例4以与实施例1相同的制备方法获得导电性辊4,不同之处在于将HDI三聚体(6)的量变为9.2重量份。在这种情况中,多硫化物聚合物的硫醇基与HDI三聚体的NCO基的摩尔比(NCO/SH)为0.90。实施例5以与实施例1相同的制备方法获得导电性辊5,不同之处在于将HDI三聚体(6)的量变为19.4重量份。在这种情况中,多硫化物聚合物的硫醇基与HDI三聚体的NCO基的摩尔比(NCO/SH)为1.90。实施例6以与实施例1相同的制备方法获得导电性辊6,不同之处在于:将HDI三聚体(6)变为XDI(商品名:TAKENATE500,由MitsuiChemicalsInc.制造),且将其混合量变为6.0重量份。在这种情况中,多硫化物聚合物的硫醇基与XDI的NCO基的摩尔比(NCO/SH)为1.05。实施例7以与实施例1相同的制备方法获得导电性辊7,不同之处在于:将HDI三聚体(6)变为4,4’-MDI(商品名:COSMONATEPH,由MitsuiChemicalsInc.制造),且将其混合量变为8.0重量份。在这种情况中,多硫化物聚合物的硫醇基与4,4’-MDI的NCO基的摩尔比(NCO/SH)为1.05。实施例8以与实施例1相同的制备方法获得导电性辊8,不同之处在于将HDI三聚体(6)的量变为5.1重量份。在这种情况中,多硫化物聚合物的硫醇基与HDI三聚体的NCO基的摩尔比(NCO/SH)为0.6。实施例9以与实施例1相同的制备方法获得导电性辊9,不同之处在于将HDI三聚体(6)的量变为21.4重量份。在这种情况中,多硫化物聚合物的硫醇基与HDI三聚体的NCO基的摩尔比(NCO/SH)为2.1。比较例1(a)聚丙二醇100重量份(商品名:Diol-3000,37mgKOH/g,由MitsuiChemicalsInc.制造)(b)离子导电性材料0.5重量份(商品名:BTMAC-100,苄基三甲基氯化铵,由LionAkzoCo.,Ltd.制造)(c)二月桂酸二丁基锡0.1重量份(商品名:L-101,二月桂酸二丁基锡,由TokyoFineChemicalCO.,LTD.制造)(d)HDI三聚体11.8重量份(二异氰酸酯,商品名:N3500,由SumitomoBayerUrethaneCo.,Ltd.制造)(e)炭黑10.0重量份(商品名:CB3050B,由MitsubishiChemicalCorporation制造)(f)碳酸钙20.0重量份(商品名:WHITONP-70,由SHIRAISHIKOGYOKAISHALTD.制造)于110℃在3托以下的降低的压力下使组分(a)脱水4小时,进一步加入组分(b)、(c)、(e)和(f)并用真空混合机混合,进一步向其中混入组分(d),然后在设置在SUS轴(长度:330mm,直径:φ8mm)周围的于110℃预热的模具中进行铸造。在110℃下进行30分钟的固化,使所得物与模具脱离,并且在100℃进行8小时的后固化。结果,获得导电性辊C1,其中在轴中形成了弹性层。比较例2橡胶组合物的制备使用正切型压力捏合机(由MORIYAMACOMPANY制造,实际容量:75L)捏合下述组分的混合物,以制备橡胶组合物。组分弹性材料100重量份(表氯环氧丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物橡胶,商品名:“GECHRON3106”,由ZEONCORPORATION制造)多硫化物聚合物15重量份(商品名:“THIOCOLLP-282”,由TorayFineChemicalsCo.Ltd.制造)氧化锌5重量份(商品名:“ZINCOXIDETYPE2”,由SeidoChemicalIndustryCo.,Ltd.制造)硬脂酸1重量份(商品名:“STEARICACIDS”,由KaoCorporation制造)炭黑15重量份(商品名:“KETJENBLACKEC”,由LionCorporation制造)碳酸钙20重量份(商品名:“HAKUENKACCR”,由SHIRAISHIKOGYOKAISHALTD.制造)离子导电性材料1重量份(烷基三甲基高氯酸铵,商品名:“LXN-30”,由byDAISOCO.,LTD.制造)硫化剂1重量份(商品名:“SULFUR200MESH”,由TSURUMICHEMICALINDUSTRYCO.,LTD.制造)硫化促进剂2重量份(商品名:“NOCCELERDM”,由OUCHISHINKOCHEMICALINDUSTRIALCO.,LTD.制造)硫化促进剂0.5重量份(商品名:“NOCCELERTT”,由OUCHISHINKOCHEMICALINDUSTRIALCO.,LTD.制造)弹性层的形成作为芯材,制备了由SUS303(直径为8mm,长度为330mm)构成的圆柱芯。使用圆筒形模具铸造该橡胶组合物以在该圆柱芯上形成3mm厚的未硫化的橡胶组合物层。然后,将圆筒模具的温度设定为170℃,然后加热30分钟。由此使未硫化的橡胶组合物层硫化,并形成弹性层。表面层的形成使用珠磨机分散以下组分的混合物,从而制得分散液。用甲醇稀释所得的分散液,由此获得表面层形成用涂布溶液。使用甲醇和丁醇将表面层形成用涂布溶液的粘度调节为45mPa·s。然后,将表面层形成用涂布溶液倒入浸渍涂布浴中。接下来,将带有制得的弹性层的芯材浸入浸渍涂布浴中的涂布溶液中,并拔出芯材。使芯材在150℃下干燥10分钟,除去溶剂。结果,形成表面层。用这种方法获得了导电性辊C2,其在芯材上依次包含弹性层和表面层。分散液的组分聚合物100重量份(酰胺树脂,商品名:“ALAMINECM8000”,由TORAYINDUSTRIESINC.制造)导电性材料14重量份(炭黑,商品名:“MONARCH1000”,由CabotCorporation制造)溶剂500重量份(甲醇,由KANTOCHEMICALCO.,INC.制造)溶剂240重量份(丁醇,由KANTOCHEMICALCO.,INC.制造)抗性测试抗臭氧性测试将如上获得的导电性辊1~9、C1和C2在臭氧浓度为5ppm且温度为35℃的环境中放置200个小时,并在温度为23℃且相对湿度为50%的环境中放置24小时。然后,进行以下的图像评价。耐热性测试将如上获得的导电性辊1~9、C1和C2在90℃的干燥机中放置168小时,并在温度为23℃且相对湿度为50%的环境中放置24小时。然后,进行以下的图像评价。耐湿性将如上获得的导电性辊1~9、C1和C2在温度为45℃且湿度为95%的环境中放置168个小时,并在温度为23℃且相对湿度为50%的环境中放置24小时。然后,进行以下的图像评价。图像评价在进行上述抗性测试后,在28℃和85%RH的环境中使各导电性辊1~9、C1和C2保持与彩色复印机DocuCentreColor400CP(由富士施乐株式会社制造)的感光体接触14天。接下来,将导电性辊1~9、C1和C2安装在彩色复印机DocuCentreColor400CP(由富士施乐株式会社制造)中以作为感光体充电辊。然后,使用针对彩色复印机DocuCentreColor400CP的彩色色调剂(青色、品红色、黄色和黑色),进行50,000张A4尺寸图像的印刷测试(在10℃和15%RH的环境中印刷25,000张图像,在28℃和85%RH的环境中印刷25,000张图像)。在这种情况中,当中途出现明显的问题时,立即停止印刷。根据下述标准,利用通过目视观察来确定半色调图像的浓度是否不均匀的方法对初始图像和印刷50,000张图像后的图像进行图像评价。A:未发现诸如浓度不均匀等缺陷;B:出现很小程度的浓度不均匀;C:出现较小程度的浓度不均匀;D:出现实践中不允许的程度的浓度不均匀。表1如表1所示,在实施例中,当使用导电性辊1~9(其包含含有橡胶组合物的弹性层,在橡胶组合物中形成有硫代氨基甲酸酯键)进行图像评价时,在所有抗臭氧性、耐热性和耐湿性测试中均抑制了图像浓度不均匀的出现。另一方面,在使用导电性辊C1(其包含含有橡胶组合物的弹性层,其中橡胶组合物使用聚丙二醇进行制备且未形成硫代氨基甲酸酯键)的比较例1中,出现了浓度不均匀。另外,在使用导电性辊C2(其包含具有橡胶组合物的弹性层,其中橡胶组合物用无硫代氨基甲酸酯键的多硫化物聚合物进行制备)的比较例2中,在印刷后出现了浓度不均匀。认为出现该浓度不均匀是因为感光体在高臭氧环境、高温环境和高湿环境中出现渗出而受到了污染。提供对本发明的实施方式的前述描述是为了说明和描述的目的。并非试图穷尽本发明所披露的精确形式或将本发明限制于所披露的精确形式。显然,许多改进和变化对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述所述实施方式是为了能够最好地解释本发明的原理及其实际用途,由此使得本领域的其他技术人员能够理解适用于预计的特定用途的本发明的各种实施方式和各种改进方案。本发明的范围由下述权利要求及其等同物所限定。
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