专利名称：充电构件、处理盒和电子照相设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及充电构件、处理盒和电子照相设备。
背景技术：
抵接在鼓状电子照相感光构件(以下缩写为“感光鼓”)上并在随感光鼓的旋转而旋转的同时使感光鼓表面充电的充电辊通常被构造为具有包含橡胶的柔软弹性层，从而充分地确保充电辊和电子照相感光构件之间的辊隙宽度，并且充电辊可随感光鼓的旋转而稳定地旋转。然而，当彼此抵接的充电构件和电子照相感光构件长时间保持在稳定状态时，在抵接在电子照相感光构件上的充电构件的部分中可能发生不易恢复原状的变形(以下，也称为“压缩永久变形”)。当使用部分地具有压缩永久变形的充电构件使电子照相感光构件充电时，可在电子照相感光构件中发生带电不均匀，并可在电子照相图像中发生归因于带电不均匀的浓度不均匀。为了应对该问题，专利文献I公开通过控制充电构件的显微硬度等来抑制永久变形的发生。引文列表专利文献专利文献1:日本专利申请特开第2007-93937号公报
发明内容
_9] 发明要解决的问题然而，当为了抑制自身的压缩永久变形的发生而增加充电辊的硬度时，使充电辊对感光鼓旋转的追随性(follow-up property)劣化,结果有时在感光鼓中发生带电不均匀。因此，本发明的发明人认识到增强充电辊对感光鼓旋转的追随性对使感光鼓更稳定地带电是有效的。因此，本发明的目的是提供充电构件，其具有对感光鼓旋转的优异的追随性并可使电子照相感光构件更稳定地带电。另外，本发明的目的是提供能够稳定地形成高品质电子照相图像的电子照相设备
和处理盒。用于解决问题的方案根据本发明的一方面，提供充电构件，其包括芯轴、形成于芯轴外周上的弹性层和形成于弹性层外周上的表面层，其中表面层包含选自羟基化富勒烯和氧化富勒烯的至少之一和粘结剂。另外，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与充电构件接触的电子照相感光构件，这些构件被一体化地支承，其中处理盒可拆卸地安装到电子照相设备的主体上。根据本发明的另一方面，提供电子照相设备，其包括上述充电构件和与充电构件接触的电子照相感光构件。发明的效果根据本发明，可获得具有随电子照相感光构件的旋转而旋转的高度追随性的充电构件。结果，改善电子照相感光构件的带电均匀性，并可稳定地形成具有更高品质的电子照相图像。
图1为根据本发明的充电构件的截面图。图2为根据本发明的电子照相设备的说明图。图3为测量充电构件的动态摩擦系数的设备的略图。图4为通过测量充电构件的动态摩擦系数的设备获得的图表的略图。图5为在形成表面层的步骤中的交联反应的说明图。图6为示出根据实施例1的高分子化合物的29S1-NMR测量结果的图。图7为示出根据实施例1的高分子化合物的13C-NMR测量结果的图。图8为示出根据实施例1的充电辊表面层的ESCA测量结果的图。
具体实施例方式图1为根据本发明的充电辊100沿垂直于充电辊100的轴的方向的截面图。充电辊100具有芯轴101、形成于芯轴101外周上的导电性弹性层102和形成于导电性弹性层102外周上的表面层103。< 芯轴 >芯轴并不特别限定，只要其具有导电性(导电性支承体)即可，并且其实例包括各自由铁、铜、不锈钢、铝、铝合金或镍形成的支承体等。为了赋予耐划痕性而不损害导电性的目的，其表面可进行表面处理例如镀覆处理。<导电性弹性层>可将用于常规电子照相构件的弹性层(导电性弹性层)的一种或两种或更多种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。橡胶的具体实例包括聚氨酯橡胶、硅橡胶、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、乙丙橡胶、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。另外，热塑性弹性体的具体实例包括:苯乙烯类弹性体(“RABAL0N” (商品名，由Mitsubishi Chemical Corporation 制造)或“SEPTON compound”(商品名，由 KURARAYC0., LTD.制造)；和烯经类弹性体(“Thermolan”(商品名，由 Mitsubishi ChemicalCorporation 制造),“Milastomer，，(商品名，由 Mitsui Chemicals, Inc.制造),“SumitomoTPE” (商品名，由 Sumitomo Chemical C0., LTD.制造)或“Santoprene” (商品名，由Advanced Elastomer Systems, L.P.制造))。可使用阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、抗静电剂、电解质、导电性碳、石墨、金属颗粒和导电性聚合物(例如聚苯胺、聚吡咯和聚乙炔)作为用于导电性弹性层的导电剂。无机或有机填料和交联剂也可添加到导电性弹性层。从当充电构件抵接在作为要被充电的物体的电子照相感光构件上时抑制充电构件变形的观点，导电性弹性层具有优选70°以上，特别优选73°以上且90°以下的硬度(Asker C)作为粗略标准。<表面层>表面层包含羟基化富勒烯和氧化富勒烯的任何之一或两者以及粘结剂。〈〈羟基化富勒烯》羟基化富勒烯为通过将羟基(OH)键合到已知富勒烯分子例如C6(l、C70, C76, C78或C84获得的富勒烯，优选为通过将羟基键合到C6tl或C7tl获得的富勒烯，更优选由下式(I)和
(2)表示的富勒烯或其混合物。C60(OH)m.kH20 (1)C70(OH)n.IH2O (2)式(I)和⑵中:m和η各自独立地表示5以上且44以下的整数汰和I各自独立地表示O以上且9以下的整数。优选羟基化富勒烯为式C6tl(OH)m *kH20或C7tl(OH)1^lH2O或其混合物，其中:m和η各自独立地表示5以上且44以下的整数(5彡m彡44，5彡η彡44);k和I各自独立地表示O以上且9以下的整数(O彡k彡9，0彡I彡9)。〈〈氧化富勒烯》氧化富勒烯为通过将氧原子(O)键合到已知富勒烯分子例如C6(1、C7(1、C76、C78或C84获得的富勒烯，优选为通过将氧原子键合到C6tl或C7tl获得的富勒烯，更优选由下式(3)和
(4)表示的富勒烯或其混合物。C60 (O) 0 (3)C70 (O)p (4)式(3)和⑷中，O和P各自独立地表示I以上且3以下的整数。
包含于表面层中的羟基化富勒烯和氧化富勒烯的总量相对于100.0质量份的表面层优选为1.0质量份以上且5.0质量份以下。羟基化富勒烯在水和醇中的溶解性优异，并因此特别适用于本发明。其中，适当地使用由上式(I)和(2)的任一表示的羟基化富勒烯，其中m和η各自独立地表示8以上且44以下的整数。生产羟基化富勒烯的方法本身是已知的。例如，根据日本专利申请特开第2004-168752号公报的公开内容，通过使富勒烯与发烟硫酸进行反应随后水解，然后用碱性物质处理所得产物可获得C6tl (OH) m (m=8、10、12)。另夕卜，根据国际专利W02006/028297A所公开的内容可通过适当地选择和设定条件例如富勒烯的类型、过氧化氢溶液的浓度、其使用比例和反应温度来生产C60 (OH) 36.9H20、C60 (OH) 40.9H20 和 C60H4 (OH) 32.6H20。另外，以下给出商购可得的轻基化富勒烯:“nanom spectra D100”(商品名，由Frontier Carbon Corporation 制造)j[I“Fullerenol”(商品名，由 The Honjo ChemicalCorporation 制造)。另外，以下给出商购可得的氧化富勒烯:“nanom spectra B100”(商品名，由Frontier Carbon Corporation 制造)；“FX_011”(商品名，由 FLOX Corporation 制造)；“FX-021” (商品名，由 FLOX Corporation 制造);“FX_022，，(商品名，由 FLOXCorporation制造);“FX-031” (商品名，由 FLOX Corporation 制造);“FX_032” (商品名，由 FLOXCorporation 制造)和 “FX-033” (商品名，由 FLOX Corporation 制造)。〈〈粘结剂》可使用热塑性树脂、热固性树脂和缩合的水解性硅烷化合物(改性聚硅氧烷)的固化产物作为粘结剂。特别地，优选由固化的改性聚硅氧烷形成的高分子化合物，这是因为可有效地抑制低分子量组分从导电性弹性层渗出到充电构件表面。以下详细描述由固化的改性聚硅氧烷形成的高分子化合物。 <由固化的改性聚硅氧烷形成的高分子化合物〉》由固化的改性聚硅氧烷形成的高分子化合物包括具有由以下通式(5)表示的结构单元的高分子化合物。
通式(5)
权利要求
1.一种充电构件，其包括:芯轴；形成于所述芯轴外周上的弹性层；和形成于所述弹性层外周上的表面层，其中 所述表面层包括选自羟基化富勒烯和氧化富勒烯中的至少之一，和粘结剂。
2.根据权利要求1所述的充电构件，其中所述充电构件包含所述羟基化富勒烯，所述羟基化富勒烯包括选自下式(I)和(2)的至少之一: C60(OH)m.kH20 式(I) C70(OH)n-1H2O 式(2) 式(I)和⑵中:m和η各自独立地表示 5以上且44以下的整数冰和I各自独立地表示O以上且9以下的整数。
3.根据权利要求1所述的充电构件，其中所述充电构件包含所述氧化富勒烯，所述氧化富勒烯包括选自下式(3)和(4)中的至少之一: C60(O)o 式(3) C70(O)p 式⑷ 式(3)和⑷中:0和P各自独立地表示I以上且3以下的整数。
4.根据权利要求1至3任一项所述充电构件，其中所述粘结剂包括具有由以下通式(5)表示的结构单元的高分子化合物: 通式(5)
5.根据权利要求4所述的充电构件，其中所述高分子化合物进一步包括由以下通式(10)表示的结构单元，并在分子中具有S1-O-Ti键: 通式(10) TiO472 0
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；和与所述充电构件接触的电子照相感光构件，所述充电构件和电子照相感光构件被一体化地支承，其中所述处理盒可拆卸地安装到电子照相设备的主体上。
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；和与所述充电构件接触 的电子照相感光构件。
全文摘要
公开一种可通过电子照相感光体稳定地充电并且具有优异的感光鼓旋转的追随性的充电构件。所述充电构件具有芯轴、形成于所述芯轴外周的弹性层和形成于所述弹性层外周的表面层。前述表面层包含粘结剂以及羟基化富勒烯和氧化富勒烯。
文档编号F16C13/00GK103109241SQ20118003538
公开日2013年5月15日 申请日期2011年7月8日 优先权日2010年7月20日
发明者黑田纪明, 铃村典子 申请人:佳能株式会社