CN111221231B - 显影构件、处理盒和电子照相图像形成设备 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本公开涉及安装入采用电子照相***的设备中的显影构件。本公开还涉及具有显影构件的处理盒和电子照相图像形成设备。
背景技术
日本专利申请特开No.2009-237358在实施例5和实施例6中公开了电子照相设备用的导电性辊,其包括:轴体;形成在轴体的外周上并且包括导电性炭黑和硅橡胶的基层;和形成在基层上的表面层,其中表面层由包含聚丁二醇二缩水甘油醚作为主要组分和光阳离子聚合引发剂的树脂组合物的固化产物形成。
本发明人研究了将日本专利申请特开No.2009-237358中公开的导电性辊已用作显影辊的情况。结果,本发明人发现,在例如温度为15℃和相对湿度为10%等低温低湿环境下,导电性辊可以抑制调色剂的过度带电(charge up)。认为这是因为即使由于存在于表面层中的源自缩水甘油基的醚键的高分子运动性而导致显影辊上的调色剂颗粒过度地带电,显影辊也可以使调色剂颗粒的过多的电荷逃逸至表面层。
另一方面,在导电性辊中,在例如温度为30℃和相对湿度为85%等高温高湿环境下,表面上承载的调色剂的电荷会变得不均匀。
发明内容
本公开的一方面涉及提供能够在各种使用环境中稳定地形成高品质电子照相图像的显影构件。另外,本公开的另一方面涉及提供能够在各种使用环境下稳定地形成高品质电子照相图像的电子照相图像形成设备。
本公开的又一方面涉及提供有助于在各种使用环境下形成稳定且高品质的电子照相图像的处理盒。
根据本公开的一方面,提供电子照相用显影构件,其具有导电性基体,和作为表面层的在基体上具有单层结构的弹性层,其中弹性层的厚度为Tμm和体积电阻率为1.0×105Ω·cm以上且1.0×1012Ω·cm以下;并且弹性层包括第一树脂作为主要粘结剂,并且在将第一表面定义为弹性层的面向基体的一侧的表面,和将第二表面定义为弹性层的与第一表面相对的表面的情况下,在从第二表面朝向第一表面深度为tμm的区域中,弹性层还包括具有由以下结构式(1)表示的结构单元的第二树脂,其中在该区域中,由-C-O-C-表示的醚键的浓度在第二表面侧比在第一表面侧更高(条件是T>t):
其中R表示具有1至6个碳原子的直链或支链烃基。
另外,根据本公开的另一方面,提供构造成可拆卸地安装至电子照相图像形成设备的主体,并且具有以上显影构件的处理盒。
此外,根据本公开的一方面,提供电子照相图像形成设备,其包括:用于在其上承载静电潜像的图像承载体;用于使图像承载体一次带电的充电设备;用于在一次带电的图像承载体上形成静电潜像的曝光设备;用于通过调色剂使静电潜像显影以形成调色剂图像的显影构件;和用于将调色剂图像转印至转印材料的转印设备,其中显影构件为以上显影构件。
参照附图从以下示例性实施方案的描述,本公开的进一步特征将变得显而易见。
附图说明
图1A和1B示出说明根据本公开的显影构件的一个实例的概念图。
图2示出说明根据本公开的电子照相图像形成设备的一个实例的示意性构造图。
图3示出说明根据本公开的处理盒的一个实例的示意性构造图。
图4示出用于描述在本公开中测量弹性辊的平均电位和过度带电的设备的示意图。
具体实施方式
现在将根据附图详细描述本发明的优选实施方案。
本发明人推测当根据日本专利申请特开No.2009-237358、在导电性基层上具有含醚键的表面层的导电性辊用作显影辊时,由于在高温高湿环境下使用而导致调色剂的带电均匀性受损的原因如下。换言之,本发明人推测在高温高湿环境下具有醚键的表面层的导电性提高,并且在构成导电性辊上的调色剂层的调色剂颗粒中,电荷从与导电性辊的外表面直接接触的调色剂颗粒过度地泄漏至表面层,并且进一步泄漏至基层,从而调色剂承载的电荷变得不均匀。
然后,本发明人研究了其中根据日本专利申请特开No.2009-237358的导电性辊的基层的导电性已经降低的导电性辊。然而,在此类导电性辊中,在一些情况下,电荷逐渐累积在表面层和基层之间的界面处,结果,导电性辊本身过度地带电,并且过度带电的导电性辊会改变显影偏压并且影响电子照相图像的图像品质。
然后,为了获得能够在低温低湿环境下从过度带电的调色剂颗粒接收电荷,还可以抑制比在高温高湿环境下所需的从调色剂颗粒更多的电荷的流动,并且能够防止显影构件自身过度地累积电荷(过度带电)的电子照相用显影构件的目的,本发明人进行了研究。
结果,发现具有以下要求i)至iii)的显影构件可以很好地实现以上目的。
i)作为表面层的具有单层结构的弹性层的厚度为Tμm,和体积电阻率为1.0×105Ω·cm以上且1.0×1012Ω·cm以下。
ii)弹性层包含第一树脂作为主要粘结剂;并且在将第一表面定义为弹性层的面向基体的一侧的表面,和将第二表面定义为弹性层的与第一表面相对的表面的情况下,在从第二表面朝向第一表面深度为tμm的区域中,弹性层还包含具有由以下结构式(1)表示的结构单元的第二树脂(条件是T>t):
其中R表示具有1至6个碳原子的直链或支链烃基。
iii)在该区域中,由-C-O-C-表示的醚键的浓度在第二表面侧比在第一表面侧更高。
本发明人认为具有此类特定结构的显影构件可以抑制低温低湿环境下的过度带电和高温高湿环境下的调色剂电荷的泄漏的原因如下。
关于要求i),首先,将作为表面层的弹性层形成为单层。因此,当调色剂的过多电荷泄漏时电荷累积的界面不存在于表面层中。
另外,通常,为了抑制显影构件的过度带电,采取降低弹性层的体积电阻率的对策。此处,在感光构件通过调色剂与显影构件接触的区域中,在非打印部中,将使力从感光构件作用于显影构件的电压施加至带电的调色剂。因此,当整个表面层的体积电阻率降低使得可以抑制过度带电时,在感光构件与显影构件接触并且施加电压的区域中,由于如上所述施加的电压而导致调色剂的电荷泄漏至显影构件,由此在一些情况下调色剂的带电分布变得不均匀。
因此,当作为表面层的具有单层结构的弹性层的体积电阻率设定为1.0×105Ω·cm以上且1.0×1012Ω·cm以下时,可以防止电荷从调色剂向显影构件的过度泄漏。
接着,关于构成要求ii),弹性层包含第一树脂作为主要粘结剂,并且在从显影构件的外表面(第二表面)至深度为tμm的区域(下文中,在一些情况下简称为“表面区域”)中,弹性层还包含具有由结构式(1)表示的结构单元的第二树脂。由于具有包含由-C-O-C-表示的醚键的结构单元并且包含在表面区域中的第二树脂,促进了电荷从在低温低湿环境下过度带电的调色剂颗粒向表面区域的转移。结果,可以使调色剂的带电分布均匀化。认为,醚键具有高的分子运动性,因此,在分子中醚键的键角改变,并且促进电荷的缓和(alleviation)。
最后,关于构成要求iii),在表面区域中,由-C-O-C-表示的醚键的浓度在弹性层的外表面(第二表面)侧比在相对侧的表面(第一表面)侧更高,从而特别是在高温高湿环境(例如,温度为30℃和相对湿度为85%)下,防止比所需的更多的电荷从调色剂泄漏至弹性层。
换言之,醚键具有高的亲水性,并且特别是在高温高湿环境下,倾向于容易吸引水分。因此,如果醚键沿弹性层的厚度方向均匀地存在,则在高温高湿环境下整个弹性层的电阻变低,并且调色剂的电荷导致容易泄漏直至弹性层的第一表面侧。结果,电荷导致泄漏至位于弹性层的外表面侧的相对侧上的基材或导电性中间层。
另一方面,认为采用根据构成要求iii)的结构可以使得来自调色剂的电荷难以到达弹性层的第一表面侧。
下面作为根据本公开的显影构件的一个方面,提到具有辊形状的显影构件(下文中,也称为“显影辊”)作为实例,描述根据本公开的显影构件。根据本公开的显影构件的形状不限于辊形状。
例如,如图1A和1B所示,显影辊具有作为表面层的具有单层结构的弹性层1。另外,显影辊在表面层的内侧具有导电性基体。关于导电性基体,如图1A所示可以设置变成支承构件的轴芯体2以与表面层1直接接触,或者如图1B所示可以使用其中根据需要在轴芯体2和表面层1之间设置另外一层或多层导电性中间层3的基体。例如,在非磁性单组分接触显影***的过程中,优选使用其中在轴芯体上层压中间层的导电性基体上设置表面层的显影构件。
[导电性基体]
将导电性基体定义为至少其上形成弹性层的表面具有导电性的基体。就体积电阻而言,导电性表面的优选的体积电阻为,例如1.0×103Ω·cm以下,特别是10-3Ω·cm以下。此类基体的材料的实例包括:例如铝、铜合金和不锈钢等金属或合金;镀有铬或镍的铁;和具有导电性的合成树脂。
另外,也可以使用其外表面通过具有借助镀有金属或合金形成的一层或多层薄膜而变得导电的由树脂制成的基体。
当显影构件是显影辊时,可以在作为基体的状态下使用圆柱状或圆筒状的导电性轴芯体,或者可以在轴芯体上进一步设置一层或多层导电性中间层的状态下使用圆柱状或圆筒状的导电性轴芯体。
[弹性层]
弹性层是构成显影构件的最外层的表面层。因此,弹性层的与面向基体的表面(第一表面)相对的表面(第二表面)与显影构件的外表面一致。另外,第二表面也是与调色剂颗粒接触的表面。
作为表面层的弹性层由单层形成,并且具有T(μm)的厚度。
弹性层的厚度T优选为3.0μm以上、并且更优选为5.0μm以上且150.0μm以下。
弹性层的体积电阻率为1.0×105Ω·cm以上且1.0×1012Ω·cm以下、并且优选为1.0×106Ω·cm以上且1.0×1010Ω·cm以下。稍后将描述弹性层的体积电阻率的测量方法。
将弹性层的体积电阻率控制在上述范围内可以防止从其表面上承载的调色剂颗粒的电荷的过度泄漏,并且使调色剂的带电分布均匀化。
另外,弹性层包含作为主要粘结剂的第一树脂,并且弹性层的表面区域还包含具有由结构式(1)表示的结构单元的第二树脂。
通过在表面区域中包含具有含有分子运动性高的由-C-O-C-表示的醚键的以上结构单元的第二树脂,即使在显影构件表面上承载的调色剂颗粒过度地带电,显影构件也可以将过多的电荷转移至表面区域。结果,可以使调色剂的带电分布均匀化。
结构式(1)中的R是具有1至6个碳原子的直链或支链烃基。这是因为,随着碳原子数变得越低,结构式(1)中的醚键的浓度变得越高,并且变得更容易引起电荷从过度带电的调色剂颗粒向表面区域的转移。
从释放过度带电的调色剂颗粒的电荷,但防止电荷从调色剂颗粒过度地泄漏的观点,表面区域的深度t(μm)优选为1.0μm以上且小于3.0μm、并且特别优选为1.0μm以上且1.5μm以下。
[第一树脂]
第一树脂的实例包括环氧树脂、聚氨酯树脂、脲醛树脂、酯树脂、酰胺树脂、酰亚胺树脂、酰胺酰亚胺树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、硅酮树脂、和氟树脂。其中,没有特别限制,由于柔软性和强度优异,可以优选使用聚氨酯树脂。
[第二树脂]
第二树脂的实例包括具有由结构式(2)表示的结构的缩水甘油醚单体的聚合物,其中R与结构式(1)中的R的定义相同。
烷基缩水甘油醚可以优选用作缩水甘油醚单体。下面给出其实例:
乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,5-戊二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚和1,6-己二醇二缩水甘油醚。
稍后将描述在表面区域中包含缩水甘油醚单体的聚合物的弹性层的形成方法。
[填料]
为了控制表面层的体积电阻率和增强效果的目的,表面层可以进一步包含导电性填料。导电性填料的实例包括以下:
例如炭黑和石墨等碳系材料;例如铝、银、金、锡铅合金和铜镍合金等金属或合金;例如氧化锌、氧化钛、氧化铝、氧化锡、氧化锑、氧化铟和氧化银等金属氧化物;以及镀有例如铜、镍和银等导电性金属的各种填料的材料。
特别优选使用炭黑作为导电性填料,因为导电性容易控制并且成本低廉。
[离子导电剂]
为了控制根据本公开的表面层的体积电阻率的目的,表面层可以进一步包含离子导电剂。
离子导电剂的材料的实例包括以下:
例如KCF3SO3、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、NaClO4、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、NaSCN、KSCN和NaCl等元素周期表的第1族金属的盐;例如NH4Cl、(NH4)2SO4和NH4NO3等铵盐;例如Ca(ClO4)2和Ba(ClO4)2等元素周期表的第2族金属的盐;这些盐与例如1,4-丁二醇、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇和聚丙二醇等多元醇,或者与其衍生物的配合物;这些盐与例如乙二醇单甲醚、乙二醇单***、聚乙二醇单甲醚和聚乙二醇单***等一元醇的配合物;例如季铵盐等阳离子性表面活性剂;例如脂肪族磺酸盐、烷基硫酸酯盐和烷基磷酸酯盐等阴离子性表面活性剂;和例如甜菜碱等两性表面活性剂。
在这些材料中,特别优选使用KCF3SO3、LiCF3SO3和LiN(CF3SO2)2,因为表面层的电阻值的均匀性和稳定性良好。
[粗糙度控制用细颗粒]
当需要赋予第二表面粗糙度时,可以在表面层中包含用于控制第二表面的粗糙度的细颗粒。
粗糙度控制用细颗粒的含量相对于100质量份的表面层的树脂组分优选为1至50质量份。关于粗糙度控制用细颗粒,可以使用例如聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸系树脂、和酚醛树脂等细颗粒。
粗糙度控制用细颗粒的体积平均粒径优选为1.0μm以上且30μm以下、并且更优选为3.0μm以上且20μm以下。
由细颗粒形成的第二表面的表面粗糙度(十点平均粗糙度)Rzjis优选为0.1μm以上且20μm以下。Rzjis是基于JISB0601(1994)测量的值。
[其它组分]
除了目前为止描述的材料之外,弹性层可以在不损害以上功能的范围内包含导电性物质、交联剂、增塑剂、填料、增量剂、硫化剂、硫化助剂、交联助剂、抗氧化剂、抗老化剂、加工助剂和流平剂。
此外,在弹性层的表面区域中,醚键的浓度在第二表面侧比在第一表面侧更高。稍后将描述测量方法。通过具有此类构成,如上所述,特别是在高温高湿环境(例如,温度为30℃和相对湿度为85%)下,弹性层防止过多的电荷从调色剂泄漏至弹性层。
[表面层的形成方法]
具有以上要求i)至iii)的弹性层可以通过包括例如,以下步骤p1)至p3)的方法形成。
步骤p1)是在导电性基体上形成包含作为主要粘结剂树脂的第一树脂的树脂层的步骤;
步骤p2)是从外表面用包含第二树脂的原料的浸渍处理液浸渍树脂层的步骤;
和步骤p3)是将已浸渍树脂层的第二树脂的原料固化的步骤。
在步骤p1中,包含第一树脂的树脂层的形成没有特别限制,并且使用包含第一树脂或第一树脂的原料(例如,选自由单体、低聚物和预聚物组成的组中的至少一种的原料)的液体涂料的涂布成形法是优选的。
例如,可以通过将包括第一树脂的原料的树脂层形成用的各材料在溶剂中分散和混合以制备涂料;将涂料施涂至导电性基体上;并且将涂料干燥凝固或者加热固化来形成树脂层。
从与主要粘结剂树脂的相容性的观点,优选选择溶剂。例如,当第一树脂是聚氨酯树脂时,可以使用选自由醇(例如,甲醇、乙醇和正丙醇)、酮(例如,丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮)、和酯(例如,乙酸甲酯和乙酸乙酯)组成的组,并且与其它材料具有良好的相容性的至少一种溶剂。
对于混合,可以使用例如砂磨机、油漆搅拌器、戴诺磨和珠磨机等使用珠的已知的分散设备。另外,关于涂布方法,可以使用浸涂、环涂、喷涂或辊涂。
在步骤p2中,从如上所述形成的树脂层的外表面,用包含缩水甘油醚单体的浸渍处理液浸渍树脂层。通过用其中缩水甘油醚单体被各种溶剂适当稀释的浸渍处理液浸渍,可以形成表面组成更均匀的表面层。
从第一树脂的容易浸渍的观点,缩水甘油醚单体优选为低分子缩水甘油醚。另外,从同样的观点,由于第一树脂更容易被具有较低粘度的单体浸渍,因此在主链中不具有刚性结构并且具有低粘度的脂肪族缩水甘油醚单体是优选的。由以上结构式(2)所示的缩水甘油醚单体的具体实例满足这些条件。
可以自由地选择溶剂,只要溶剂满足与树脂层的相容性和缩水甘油醚单体的溶解性两者即可。其实例包括:例如甲醇、乙醇和正丙醇等醇类;例如丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮等酮类;和例如乙酸甲酯和乙酸乙酯等酯类。另外,可以在浸渍处理液中适当地混合聚合引发剂。稍后将描述聚合引发剂的详细情况。用浸渍处理液的浸渍方法没有特别限制,并且可以使用浸涂、环涂、喷涂或辊涂。
接着,在步骤p3中,使已浸渍树脂层的缩水甘油醚单体聚合,从而可以形成在表面区域中除了第一树脂以外还包含第二树脂的弹性层。
聚合方法没有特别限制,并且可以使用已知的方法。具体地,该方法包括例如热固化和紫外线照射等方法。特别地,通过用紫外线照射来使缩水甘油醚单体固化的方法是更优选的,因为该方法不会由于施加过多的热而使缩水甘油醚单体挥发至体系外,并且可以有效地使体系中的单体聚合和固化。
在步骤p2中,可以通过调整用浸渍处理液浸渍的深度,来调整表面区域的深度t(μm)。关于浸渍深度,例如,当采用浸涂法时,可以例如通过调整浸渍处理液的粘度和浸渍时间中的至少一个来调整树脂层的从外表面的浸渍深度。
缩水甘油醚单体的聚合方法没有特别限制,并且可以使用公知的方法。其具体实例包括使用紫外线、电子束、和热等的、通过加热的热聚合和例如用紫外线照射的光聚合。
在各聚合方法中,可以使用例如公知的自由基聚合引发剂和离子聚合引发剂等聚合引发剂。另外,这些聚合引发剂可以单独使用,或者以两种以上的组合使用。
另外,从有效地进行反应的观点,当用于形成特定树脂的化合物(例如,具有缩水甘油基的化合物)的总量为100质量份时,优选以0.5质量份以上且10质量份以下的量使用共混的聚合引发剂。
另外,可以适当使用已知的设备作为用于加热的设备和用于紫外线照射的设备。用于发出紫外线的可用光源的实例包括:LED灯、高压汞灯、金属卤化物灯、氙灯和低压汞灯。可以根据所使用的化合物和聚合引发剂的种类以及化合物和引发剂的添加量来适当地调整聚合所需的累积光量。
弹性层的第二表面是其上承载调色剂颗粒的表面,并且当通过长期使用而使调色剂颗粒固着在第二表面上时,该表面被构造成如同在弹性层上形成绝缘性薄膜,并且可阻碍快速电荷从过度带电的调色剂颗粒向表面区域的转移。因此,从防止调色剂颗粒固着至第二表面的观点,在显影构件的外表面上在23℃的温度下测量的MD-1硬度优选为30°以上且40°以下。由此,可以缓和显影构件对调色剂颗粒的应力,并且可以抑制调色剂颗粒的附着。
[中间层]
可以在导电性基体和弹性层之间设置导电性中间层。中间层可以赋予显影构件硬度和弹性,以当显影构件向图像承载体按压时更容易地形成适当的辊隙宽度和适当的辊隙压力。
通过将例如电子导电性物质或离子导电性物质等导电性赋予剂共混至以上橡胶材料中,中间层可以变成导电性中间层,并且中间层的体积电阻率优选调整为1.0×103Ω·cm以上且1.0×1011Ω·cm以下、并且更优选为1.0×104Ω·cm以上且1.0×1010Ω·cm以下。
由于设置了中间层,导致在弹性层和中间层之间形成界面,但是由于弹性层的第一表面侧的醚键的浓度低于第二表面侧的醚键的浓度,因此电荷变得难以在界面处累积。
另外,当将中间层的体积电阻率控制在以上范围内时,已经到达弹性层的第一表面侧的电荷可以传递至中间层。由此,可以更好地抑制电荷在弹性层和中间层之间的界面处的累积。
中间层优选由橡胶材料的成形体形成。橡胶材料包括以下:乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁二烯橡胶(CR)、天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁苯橡胶(SBR)、氟橡胶、硅橡胶、表氯醇橡胶、NBR的氢化物、和聚氨酯橡胶。这些材料可以单独使用,或者以两种以上的组合使用。在这些材料中,即使当其它构件(调色剂调节构件等)与中间层经长时间接触时也抵抗在导电性中间层中引起压缩永久变形的硅橡胶是特别优选的。硅橡胶的具体实例包括加成固化型硅橡胶的固化产物。
电子导电性物质的实例包括以下物质:例如导电性碳、橡胶用碳和颜色(墨)用碳等导电性炭黑;金属;及其金属氧化物。其实例为例如科琴黑EC和乙炔黑等高导电性碳;例如SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、和MT等橡胶用碳;作为已经进行氧化处理的炭黑粉末的颜色(墨)用碳;例如铜、银和锗等金属;及其金属氧化物。在这些物质中,导电性炭黑[导电性碳、橡胶用碳和颜色(墨)用碳]是优选的,因为可以容易地以少量控制导电性。
离子导电性物质的实例包括以下物质:例如高氯酸钠、高氯酸锂、高氯酸钙和氯化锂等无机离子导电性物质;和例如改性的脂肪族二甲基乙基硫酸铵和硬脂基乙酸铵等有机离子导电性物质。
这些导电性赋予剂以将中间层的体积电阻率调整为如上所述的适当值所需的量使用,并且在相对于100质量份构成中间层的橡胶材料为0.5质量份以上且50质量份以下的范围内使用。
中间层可以根据需要进一步包含例如增塑剂、填料、增量剂、硫化剂、硫化助剂、交联助剂、固化抑制剂、抗氧化剂、抗老化剂、和加工助剂等各种添加剂。填料的实例包括二氧化硅、石英粉和碳酸钙。这些任选的组分以不损害中间层的功能的范围内的量共混。
优选地,中间层具有显影构件所需的弹性,具有20度以上且100度以下的Asker C硬度(JIS K7312),并且具有0.3mm以上且6.0mm以下的厚度。
中间层用的材料可以使用例如单轴连续混炼机、双轴连续混炼机、双辊、捏合混合机和三混机(trimix)等动态混合设备,或者例如静态混合机等静态混合设备彼此混合。
在导电性基体上形成中间层的方法没有特别限制,并且包括模具成形法、挤出成形法、注射成形法、和涂布成形法。模具成形法的实例包括:首先,分别在圆筒状模具的两端固定用于将轴芯体保持在模具中的定位块,并且在定位块中形成注入口;接着,将轴芯体配置在模具内,从注入口注入中间层用的材料,然后在材料固化的温度下加热模具,将所得产品脱模。挤出成形法的实例包括使用十字头型挤出机将轴芯体和中间层的材料一起挤出,使材料固化并且在轴芯体的周围形成中间层的方法。
中间层的表面也可以通过表面研磨、电晕处理、火焰处理和准分子处理等表面改性方法来改性,以改善与表面层的密合性。
[处理盒和电子照相图像形成设备]
根据本公开的一方面的电子照相图像形成设备为具有以下构件的设备:用于在其上承载静电潜像的图像承载体;用于使图像承载体一次带电的充电设备;用于在一次带电的图像承载体上形成静电潜像的曝光设备;用于用调色剂使静电潜像显影以形成调色剂图像的显影设备;和用于将调色剂图像转印至转印材料上的转印设备。图2示出说明根据本公开的一个实施方案的电子照相图像形成设备的概要的截面图。
图3示出根据本公开的一方面的处理盒的放大截面图,该处理盒被构造成可拆卸地安装至例如,图2的电子照相图像形成设备。处理盒容纳有:例如感光鼓等图像承载体21;配备有充电构件22的充电设备;配备有显影构件24的显影设备,和配备有清洁构件30的清洁设备。此外,处理盒被构造成可拆卸地安装至图2的电子照相图像形成设备的主体。
图像承载体21通过连接至未示出的偏压电源的充电构件22均匀地带电(一次带电)。此时,图像承载体21的带电电位为-800V以上且-400V以下。接着,图像承载体21通过未示出的曝光设备用用于写入静电潜像的曝光光23照射,并且在其表面上形成静电潜像。作为曝光光23,可以使用LED光和激光光两者。图像承载体21上的曝光部分的表面电位为-200V以上且-100V以下。
接着,通过显影构件24将带电至负极性的调色剂给予(显影)至静电潜像上,在图像承载体21上形成调色剂图像,并且将静电潜像转换成可视图像。此时,通过未示出的偏压电源将-500V以上且-300V以下的电压施加至显影构件24。另外,显影构件24与图像承载体21接触,其中辊隙宽度为0.5mm以上且3mm以下。在本实施方案的处理盒中,相对于作为调色剂调节构件的显影刮板26和显影构件24之间的接触部,在显影构件24的旋转的上游侧,调色剂供给辊25在可旋转的状态下与显影构件24接触。
将在图像承载体21上显影的调色剂图像一次转印至中间转印带27。一次转印构件28与中间转印带27的背面接触,并且由于向一次转印构件28施加的+100V以上且+1500V以下的电压,而将负极性的调色剂图像从图像承载体21一次转印至中间转印带27。一次转印构件28可以具有辊形状或刮板形状。
当电子照相图像形成设备为全色图像形成设备时,对黄色、青色、品红色和黑色中的每一种颜色进行以上充电、曝光、显影和一次转印的各步骤。为此目的,在图2所示的电子照相图像形成设备中,将分别包含以上颜色的调色剂的总计四个处理盒在可拆卸地安装至电子照相图像形成设备的主体的状态下安装。然后,以预定的时间差依次执行以上充电、曝光、显影和一次转印的各步骤,并且在中间转印带27上产生其中用于表现全色图像的四种颜色的调色剂图像重叠的状态。
随着中间转印带27的旋转,将中间转印带27上的调色剂图像输送至面向二次转印构件29的位置。在中间转印带27和二次转印构件29之间以预定的时间沿记录用纸的输送路径32输送记录用纸,并且通过向二次转印构件29施加的二次转印偏压,将中间转印带27上的调色剂图像转印至记录用纸上。此时,施加至二次转印构件29的偏压为+1000V以上且+4000V以下。将通过二次转印构件29将调色剂图像转印至其上的记录用纸沿记录用纸的输送路径32输送至定影设备31,将记录用纸上的调色剂图像熔融并且定影至记录用纸上,然后将记录用纸排出至电子照相图像形成设备的外部,从而完成打印操作。
未从图像承载体21转印至中间转印带27并且残留在图像承载体21上的调色剂通过用于清洁图像承载体21的表面的清洁构件30刮除,并且清洁图像承载体21的表面。
根据本公开的一方面,可以获得能够在各种使用环境下形成稳定的高品质电子照相图像的显影构件。
另外,根据本公开的另一方面,可以获得能在各种使用环境下稳定地形成稳定地高品质的电子照相图像的处理盒。此外,根据本公开,可以获得能够在各种使用环境下形成稳定的高品质电子照相图像的电子照相图像形成设备。
[实施例]
在采用辊状显影构件作为实例的同时,下面将参照具体实施例更详细地描述本公开。本公开中的显影构件的技术范围不限于这些实施例。
(实施例1)
[导电性基体的生产]
将底漆(商品名:DY35-051,由Toray Dow Corning Co.,Ltd.制造)施涂至由SUS304制成并且外径为6mm和长度为270mm的金属芯,并且在150℃的温度下加热20分钟。将该金属芯放置在内径为12mm的圆筒状模具中,以成为与模具同心。将0.3g脱模剂(商品名:Fluorosurf,FG-5093F130-0.5,由Fluoro Technology Co.,Ltd.制造)喷涂至圆筒状模具的内壁上,并且组装模具。
作为中间层的材料,将通过用trimix(商品名:TX-15,由Inoue Seisakusho制造)将下表1中所示的材料混合而获得的加成型硅橡胶组合物注入加热至温度为115℃的模具中。在注入后,将材料在120℃的温度下加热成形10分钟,冷却至室温,然后从模具中取出;从而获得其中在导电性基体的外周上形成厚度为2.98mm的中间层的弹性辊。
[表1]
[表面层的形成]
在形成表面层时,首先,形成树脂层。作为树脂层的材料,将下表2中树脂层用涂料1中除粗糙度控制用细颗粒之外的材料混合和搅拌。之后,将混合物溶解于甲基乙基酮(由KISHIDA CHEMICAL Co.,Ltd.制造)中,使得固成分的浓度变为30质量%,将其混合,然后用砂磨机均匀地分散。
向该混合液,添加甲基乙基酮以将固成分的浓度调整为25质量%;将表2中记载的粗糙度控制用细颗粒添加至混合物,并且通过球磨机搅拌和分散;并且获得树脂层用涂料1。
将先前生产的弹性辊浸入树脂层用涂料1中,由此,施涂涂料1,并且在130℃的温度下加热60分钟,以形成厚度为10.1μm的树脂层。
[表2]
接着,通过以下方法进行用缩水甘油醚单体的浸渍和固化处理。
关于浸渍处理用的浸渍处理液的材料,将下表3所示的材料混合和溶解。将以上生产的其上形成有树脂层的弹性辊在浸渍处理液中浸渍2秒,并且用缩水甘油醚单体浸渍。
之后,将所得弹性辊在23℃的温度下风干30分钟,并且进一步在90℃的温度下干燥1小时;并且使溶剂挥发。将干燥后的弹性辊在旋转的同时用紫外线照射,使得累积光量变为15000mJ/cm2,以使缩水甘油醚单体固化,并且获得显影构件(显影辊)1。另外,使用高压汞灯(商品名:便携式UV固化设备,MDH2501N-02,由Mario Network制造)作为紫外线照射设备。
[表3]
[第二树脂的结构单元的确认方法]
<1H-NMR分析方法>
使用1H-NMR(所用设备:JMN-EX400,JEOL)确认在t的区域内结构式(1)的有无。
从距离弹性层的最外表面深度为tμm的区域取样,并且在以下条件下进行测量。
·测量设备:FTNMR设备JNM-EX400(由JEOL Ltd.制造);
·测量频率:400MHz;
·脉冲条件:5.0μs;
·频率范围:10500Hz;
·累计次数:64次。
从结构式(1)中的以下由*表示的氢原子的峰位移来确认结构式(1)的键。
[醚键的浓度的确认方法]
<ESCA测量方法>
ESCA分析仪:商品名:Quantum 2000,由ULVAC-PHI Co.,Ltd.制造
·待检测的元素:C、N、O和Si;
·X射线源:单色AIKα;
·X射线设定:100μmφ(25W(15KV));
·光电子取出角:45度;
·中和条件:中和枪和离子枪的同时使用;
·分析区域:φ100μm;
·通能:23.5eV;和
·步长:0.1eV。
通过借助ESCA测量的定量分析检测的C、N、O和源自树脂层的Si的元素的原子%,和通过经状态分析检测的C1s峰和N1s峰之间的面积比,来确定弹性层的第一表面和第二表面上的醚键的浓度。
另外,在C1s峰中,将在285.0eV处检测的峰归因于C-C键,在286.6eV处检测的峰归因于C-O键,和在289.3eV处检测的峰归因于COO键。此处,将通过将借助定量分析检测的O元素的原子%与通过C1s峰的状态分析测定的C-C键和C-O键之间的丰度比相乘而获得的值定义为本公开中的醚键的浓度。
在本公开中的醚键的浓度的测量中,测量第一表面和第二表面上的三个不同位置,并且使用平均值。
另外,通过FIB-SEM(商品名:NVision40,由SII Nanotechnology制造)使用微量取样法采集各表面的样品。
具体地,首先,使用剃刀从显影辊的表面朝向基体切开,并且切出其中露出表面层和中间层的截面的橡胶片。将橡胶片放置在SEM的样品台上,使得辊的截面变成上表面,并且将取样探针固定在与橡胶片的辊表面对应的位置。此外,通过FIB对与距离对应于辊表面的表面0.1μm的内侧对应的位置进行切割处理,从而采集第二表面的样品。
关于第一表面,通过FIB对从表面层的背面和中间层之间的界面朝向表面侧偏离1.0μm的位置进行切割处理。将取样探针固定在所得的切割面上,通过FIB对与距离切割面0.1μm内侧对应的位置进行切割处理,从而采集第一表面的样品。
在任意切割处理中,FIB的加速电压为30kV,和束电流为27mA。
[评价方法]
对以上生产的显影构件1进行以下项目的评价。
<评价1:弹性层的体积电阻率的测量>
采用通过以下方法获得的值作为体积电阻率。
从显影构件切出弹性层,并且用切片机生产平面尺寸为50μm见方和厚度d为50μm的样品。接着,将该样品在温度为23℃和相对湿度为50%的环境下原样放置24小时以上,然后设置在金属平板上;并且从上方用压制面的面积S为100μm2的金属端子压制薄样品。
在该状态下,使用静电计(6517B型;由Keithley制造)在金属端子和金属平板之间施加1V的电压,从而获得电阻R。由该电阻R,使用以下表达式(1)计算体积电阻率ρv(Ω·cm)。
表达式(1)ρv=电阻R×S/d
对三个样品进行相同的操作,并且获得体积电阻率ρv的三点算术平均值。将所得体积电阻率ρv的算术平均定义为弹性层的体积电阻率。
<评价2-1;弹性层的厚度T(μm)的测量方法>
可以通过例如,使用由Keyence Corporation制造的数字显微镜(商品名:VHX-600;由Keyence制造)观察表面层的厚度方向的截面,并且测量从弹性层和基体之间的界面至弹性层的表面的平坦部的距离来测定弹性层的厚度Tμm。在评价中,在任意五个截面上进行该测量,并且将这五个点处的测量值的算术平均值定义为弹性层的厚度Tμm。
<评价2-2;表面区域的深度t(μm)的测量方法>
以如下方式测量表面区域的深度t(μm)。
从显影构件的外表面依次对各自具有1μm厚度的弹性层取样,并且测量可以通过以上1H-NMR分析方法确认结构式(1)的结构单元的存在的深度。
接着,将包含结构式(1)的结构单元的最接近基体侧的深度和不包含结构式(1)的结构单元的最接近最外表面的深度之间的弹性层以0.1μm的深度的增量取样,并且类似地,通过1H-NMR分析方法测量包含结构式(1)的结构单元的深度。
将通过进行该采样n=3次获得的算术平均值定义为从表面沿深度方向包含结构式(1)的结构单元的区域深度tμm。
<评价3:MD-1硬度的测量>
将显影构件在温度为23℃和相对湿度为53%的环境中原样放置24小时。接着,用微型橡胶硬度计(商品名:MD-1capa,由Kobunshi Keiki Co.,Ltd.制造),使用直径为0.16mm的推针,在显影构件的中央部和从两端向内侧20mm的位置,沿圆周方向以90°的增量测量十二个点的硬度,并且将这些测量值的平均值定义为MD-1硬度。
将显影构件1安装在下述彩色激光打印机用处理盒上,并且使用彩色激光打印机(商品名:HP Color Laser Jet Enterprise M652dn,由HP制造)评价。
<评价4:低温低湿环境下弹性层的电荷保持能力的评价>
通过使用电晕放电器将电荷放射至弹性层的第二表面,并且测量放射后的残余电荷,来评价弹性层的电荷保持能力。
通常用于电阻测量的方法的实例包括如日本工业标准(JIS)K 6911中所定义的体积电阻率和表面电阻率。然而,该方法规定了以毫米为单位的宽范围的测量,并且参考该方法,关于在电子照相过程中打印的图像的粗糙,不能严格地讨论例如由显影构件施加的影响等微观观点中的过度带电。换言之,即使在弹性层中体积电阻率和表面电阻率低,如果表面上存在许多绝缘区域,则弹性层不能释放电荷并且引起过度带电。
在该研究中使用电晕放电器的方法中,通过静电计测量由残余电荷产生的空间电场,但是空间电场根据弹性层表面上的残余电荷量而变化。因此,无论电阻如何,该方法可以评价由基于如上所述的微观观点的差异引起的残余电荷量的差。
在容易过度带电的弹性辊中,存在许多残余电荷,因此,测量到高的电位值。由于该原因,测定弹性辊的平均电位,并且用作过度带电的指标。以下将描述细节。
通过以下方法测量生产的弹性辊的平均电位。
作为评价设备,使用介电缓和测量设备(商品名DRA-2000L,由QEA制造)。基于图4描述介电缓和测量设备的概况。该设备配备有其中将电晕放电器41和表面静电计的探针42一体化的头43。
另外,从通过电晕放电器在头43中进行电晕放电的位置至表面静电计的探针的中心的距离为25mm,因此,根据头的移动速度,在放电结束和测量时间之间产生延迟时间。头43可以平行于设置的显影构件44的长度方向移动。另外,在电晕放电器41中产生的电荷朝向显影构件44的表面放射。
头43在进行电晕放电的同时移动,从而以如下方式测量电位。
1)电荷从电晕放电器41向显影构件44的表面放射。
2)在静电计的探针42到达测量位置之前的延迟时间期间,显影构件44的表面上的电荷通过导电性轴芯体2逃逸至接地。
3)用静电计测量显影构件44的表面上的残余电荷量作为电位。
根据以上测量,可以评价显影构件上的残余电荷量,即,过度带电。
将评价设备和生产的显影构件1在低温低湿(15℃/10%RH)环境下原样放置24小时以上,并且充分地陈化。
在“DRA-2000L”中,设置由不锈钢(SUS304)制成并且具有与显影构件相同外径的母模(master),并且将该母模短路接地。接着,将母模的表面与表面静电计的探针之间的距离调整为0.76mm,并且校准使得表面静电计变为零。
在以上校准之后,移除母模,并且将待测量的显影构件设置在DRA-2000L内。
关于测量条件,将电晕放电器偏压设定为8kV,扫描器移动速度设定为400mm/sec,和取样间隔设定为0.5mm以下;并且测量显影构件的长度方向的电位。将收集数据的范围设定在显影构件的橡胶部分的除两端27.5mm以外的180mm处。通过以10°为增量重复操作36次,在以上测量范围内获得源自由于电晕放电而产生的残余电荷的电位数据。
所获得的电位数据由m行和36列的矩阵表示,该矩阵将沿纵向在长度位置中获得的电位值和沿横向以10°为增量在各相中获得的电位值排列为要素。m的数值根据取样间隔来测定。
将所得的矩阵中的所有要素的值,换言之,m×36个要素的值算术平均,并且将获得的值定义为显影构件的平均电位。
<评价5:低温低湿环境下图像的粗糙的有无,及其粗糙的程度的评价>
通过以下方法对所生产的显影构件1进行图像的粗糙的评价。
将显影构件1安装在以上彩色激光打印机用处理盒上,并且在温度为15℃和相对湿度为10%的低温低湿环境下原样放置24小时。此后,将处理盒安装在以上彩色激光打印机上,并且在100,000张A4尺寸纸上连续地形成具有打印率为0.4%的低打印率的图像。随后,输出一张打印浓度为25%的半色调图像,目视观察该半色调图像,并且根据以下标准评价源自显影构件的过度带电的粗糙的有无及其程度。
等级A:图像是平滑的,没有粗糙感。
等级B:几乎没有粗糙感。
等级C:存在轻微的粗糙感。
等级D:存在粗糙感。
<评价6:高温高湿环境下初期起雾的评价>
起雾是在最初没有形成调色剂图像的白底部中调色剂轻微显影的现象。以如下方式评价起雾的量。
在实心白色图像形成过程的途中,停止电子照相设备。即,在用调色剂将静电潜像显影时,但在将显影的调色剂图像转印之前的时刻,停止电子照相设备。然后,将转印前的感光构件上的调色剂转印至透明粘合带的粘合面,并且将粘合带粘贴至纸张。另外,将其上没有附着调色剂的粘合带粘贴至纸张。使用光学反射计(商品名TC-6DS;由Tokyo DenshokuCo.,Ltd.制造)从粘贴至各纸张的粘合带的上部(非粘合面侧)测量光学反射率。然后,通过从在其上附着有调色剂的粘合带上测量的光学反射率的值减去在其上没有附着调色剂的粘合带上测量的光学反射率的值,获得对应于起雾的反射率的量。将该值定义为起雾的量,并且根据以下标准评价。起雾的量由通过在各粘合带上的三点处的测量获得的值的平均值来确定。
等级A:起雾的量小于1.0%。
等级B:起雾的量为1.0%以上且小于3.0%。
等级C:起雾的量为3.0%以上且小于5.0%。
等级D:起雾的量为5.0%以上。
在温度为30℃和相对湿度为80%的高温高湿环境下,在100张上连续进行在A4尺寸纸上形成图像比为5%的横线图像的操作之后,使用原样放置24小时的电子照相设备进行起雾的评价。此处,图像比为5%的横线具体为其中沿与电子照相感光构件的旋转方向垂直的方向延伸、宽度为1点的横线沿旋转方向以19点的间隔绘制的图像。另外,以120mm/秒的处理速度形成横线的图像,并且在起雾评价时的纸输送速度为60mm/秒。
<评价7:调色剂电荷向显影构件泄漏的程度的评价>
使用带电量/粒度分布测量设备(商品名:E-SPART分析仪;由Hosokawa MicronGroup制造)测量调色剂带电量,并且以平均Q/d[nC/μm]的形式计算。Q是每一个调色剂颗粒的电荷量,和d是调色剂颗粒的粒径。
具体地,与以上评价6中的起雾的评价类似,在形成实心白色图像的过程中停止图像形成设备;使用以上带电量/粒度分布测量设备测量还未通过辊隙部和通过辊隙部的显影辊上调色剂的平均调色剂电荷量;并且测量由调色剂通过辊隙部引起的调色剂电荷量的分布的变化。
调色剂电荷向显影构件泄漏的程度越大,调色剂颗粒的电荷越容易变得不均匀。具体地,调色剂的负电荷向显影构件泄漏的程度越大,带正电的调色剂颗粒相对于全部调色剂颗粒的比例变得越大。
因此,在该评价中,计算显示带正电的调色剂的数量与通过以上“E-SPART分析仪”测量的调色剂组分的总数的比例(%),并且用作显示调色剂电荷向显影构件泄漏的程度的指标。
(实施例2至7,和15至18)
以与实施例1相同的方式,由表4所示的材料制备树脂层用涂料,由表5所示的材料制备浸渍处理液,并且进一步由表6所示的组合生产显影构件。以与实施例1相同的方式评价所得的显影构件。
(实施例8)
除了将向其中混合粗糙度控制用细颗粒前的树脂层用涂料中的固成分浓度设为10质量%,从而将树脂层的膜厚度改变为2.9μm以外,以与实施例1相同的方式生产显影构件。以与实施例1相同的方式评价所得的显影构件。
(实施例9和10)
除了将弹性辊浸入浸渍处理液中的时间改变为表6中所述的时间之外,以与实施例1相同的方式生产显影构件。以与实施例1相同的方式评价所得的显影构件。
(实施例11)
除了将向其中混合粗糙度控制用细颗粒之前的树脂层用涂料中的固成分浓度设为18质量%,从而将树脂层的膜厚度改变为5.1μm以外,以与实施例1相同的方式生产显影构件。以与实施例1相同的方式评价所得的显影构件。
(实施例12)
除了将向其中混合粗糙度控制用细颗粒之前的树脂层用涂料中的固成分浓度设为40质量%,从而将树脂层的膜厚度改变为149.8μm以外,以与实施例1相同的方式生产显影构件。以与实施例1相同的方式评价所得的显影构件。
(实施例13)
除了将向其中混合粗糙度控制用细颗粒之前的树脂层用涂料中的固成分浓度设为15质量%,从而将树脂层的膜厚度改变为4.0μm以外,以与实施例1相同的方式生产显影构件。以与实施例1相同的方式评价所得的显影构件。
(实施例14)
除了将向其中混合粗糙度控制用细颗粒之前的树脂层用涂料中的固成分浓度设为43质量%,从而将树脂层的膜厚度改变为151.2μm以外,以与实施例1相同的方式生产显影构件。以与实施例1相同的方式评价所得的显影构件。
(实施例19)
使用十字头挤出机将φ6mm圆筒状导电性基体和表6所示的未硫化橡胶组合物一体地挤出,并且成形为辊。使用圆筒直径为45mm和L/D=20的挤出机作为挤出机,并且将挤出时的温度调整至对于头为90℃,对于圆筒为90℃,和对于螺杆为90℃。橡胶材料的门尼粘度(JISK6300-1:2013)为50。此外,将挤出时对橡胶的压力(对从挤出机进入十字头的橡胶的压力)调整为20MPa。在挤出机和十字头之间设置一张金属网(网No.100,线径100μm,由Igeta,Inc.制造),并且对橡胶的压力是在挤出时对金属网部(挤出机侧)的压力。
通过在160℃下加热1小时使成形和未硫化的辊硫化,并且得到硫化辊。此外,使用切入式研磨机的旋转磨石通过干式研磨获得具有弹性层厚度为2.98mm的形状的硫化辊。由表5所示的材料制备浸渍处理液,进一步由表6所示的组合生产显影构件。以与实施例1相同的方式评价获得的显影构件。
(比较例1)
除了不用缩水甘油醚单体对显影构件进行浸渍和固化处理之外,以与实施例1相同的方式,由表4所示的材料制备树脂层用涂料,并且生产显影构件。以与实施例1相同的方式评价获得的显影构件。
(比较例2至5)
以与实施例1相同的方式,由表4所示的材料制备树脂层用涂料,由表5所示的材料制备浸渍处理液,并且进一步由表6所示的组合生产显影构件。以与实施例1相同的方式评价所得的显影构件。
[表4]
*表中的数字表示以质量份计的各材料的共混量。
*表中列出的材料为以下材料。
·PTGL1000:由Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制造的多元醇
·MR-400:商品名Millionate MR-400,由Tosoh Corporation制造的异氰酸酯化合物(聚合MDI)
·SUNBLACK X15:商品名,由Asahi Carbon制造的炭黑
·UCN-5150:商品名Dymic Beads UCN-5150,由Dainichiseika Color&ChemicalsMfg.Co.,Ltd.制造的交联聚氨酯树脂颗粒
·AEROSIL50:商品名,由NIPPON AEROSIL CO.,LTD.制造
·Nipol DN401LL:商品名,由Zeon Corporation制造的NBR
·EPICHLOMER CG102:商品名,由OSAKA SODA CO.,LTD.制造的表氯醇橡胶(hydrin rubber)
·EPOGOSEY PT:商品名,由YOKKAICHI CHEMICAL CO.,LTD.制造
·硬脂酸锌:商品名,由NOF Corporation制造的硬脂酸锌
·硬脂酸:商品名,由NOF Corporation制造的Stearic Acid Camellia
[表5]
*表中的数字表示以质量份计的各材料的共混量。
*表中列出的材料为以下材料。
·乙二醇二缩水甘油醚:商品名,由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造
·Epolite 70P:商品名,由Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.制造的丙二醇二缩水甘油醚
·1,4-丁二醇二缩水甘油醚:商品名,由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造
·Epolite 1600:商品名,由Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.,制造,1,6-己二醇二缩水甘油醚
·新戊二醇二缩水甘油醚:商品名,由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造
·聚乙二醇二甲基丙烯酸酯:商品名,由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造
·双酚A二缩水甘油醚:商品名,由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造
·San-Aid SI-110L:光聚合引发剂;PF6/芳香族锍盐,由SANSHIN CHEMICALINDUSTRY CO.,LTD.制造
·IRGACURE 184:光聚合引发剂;1-羟基环己基苯基酮,由BASF制造
[表6]
树脂层 | 涂布时固成分 | 浸渍处理 | 浸渍时间 | |
实施例1 | 树脂材料1 | 25wt% | 浸渍处理液1 | 6秒 |
实施例2 | 树脂材料2 | 25wt% | 浸渍处理液1 | 6秒 |
实施例3 | 树脂材料3 | 25wt% | 浸渍处理液1 | 6秒 |
实施例4 | 树脂材料1 | 25wt% | 浸渍处理液2 | 6秒 |
实施例5 | 树脂材料1 | 25wt% | 浸渍处理液3 | 6秒 |
实施例6 | 树脂材料1 | 25wt% | 浸渍处理液4 | 6秒 |
实施例7 | 树脂材料1 | 25wt% | 浸渍处理液5 | 6秒 |
实施例8 | 树脂材料1 | 10wt% | 浸渍处理液1 | 6秒 |
实施例9 | 树脂材料1 | 25wt% | 浸渍处理液1 | 2秒 |
实施例10 | 树脂材料1 | 25wt% | 浸渍处理液1 | 18秒 |
实施例11 | 树脂材料1 | 18wt% | 浸渍处理液1 | 6秒 |
实施例12 | 树脂材料1 | 40wt% | 浸渍处理液1 | 6秒 |
实施例13 | 树脂材料1 | 15wt% | 浸渍处理液1 | 6秒 |
实施例14 | 树脂材料1 | 43wt% | 浸渍处理液1 | 6秒 |
实施例15 | 树脂材料6 | 25wt% | 浸渍处理液1 | 6秒 |
实施例16 | 树脂材料7 | 25wt% | 浸渍处理液1 | 6秒 |
实施例17 | 树脂材料8 | 25wt% | 浸渍处理液1 | 6秒 |
实施例18 | 树脂材料9 | 25wt% | 浸渍处理液1 | 6秒 |
实施例19 | 树脂材料10 | - | 浸渍处理液1 | 6秒 |
比较例1 | 树脂材料11 | 25wt% | - | - |
比较例2 | 树脂材料4 | 25wt% | 浸渍处理液1 | 6秒 |
比较例3 | 树脂材料5 | 25wt% | 浸渍处理液1 | 6秒 |
比较例4 | 树脂材料1 | 25wt% | 浸渍处理液6 | 6秒 |
比较例5 | 树脂材料1 | 25wt% | 浸渍处理液7 | 6秒 |
实施例1至19和比较例1至5的评价结果示于表7-1和表7-2中。
[表7-1]
[表7-2]
[评价结果的讨论]
实施例1至19的***影构件具有包含作为主要粘结剂树脂的第一树脂的弹性层,其中在将第一表面定义为表面层的面向基体的一侧的表面,和将第二表面定义为表面层的与第一表面相对的表面的情况下,在从第二表面朝向第一表面深度为tμm的区域中,弹性层还包含具有由以下结构式(1)表示的结构单元的第二树脂,并且在该区域中,由-C-O-C-表示的醚键的浓度在第二表面侧比在第一表面侧更高;从而抑制了低温低湿环境下的过度带电和高温高湿环境下调色剂的电荷的泄漏。
实施例2和3的体积电阻率分别为1.0×105Ω·cm和1.0×1012Ω·cm,而相比之下,实施例1的体积电阻率为1.0×108Ω·cm,由此,以更高的水平抑制了低温低湿环境下的过度带电和高温高湿环境下调色剂的电荷的泄漏。
当将实施例4至7与实施例1比较时,在实施例1中表面上的醚键的浓度比在实施例4至7中更高,因此可以以更高水平抑制低温低湿环境下的过度带电。当将实施例8与实施例1比较时,在实施例1中,表面层的膜厚度为3.0μm以上,从而表面层上的醚键浓度的相对比率降低,因此可以以更高水平抑制高温高湿环境下调色剂的电荷的泄漏。
当将实施例9和10与实施例1比较时,在实施例1中,t在1.0μm以上且小于3.0μm的范围内,从而可以以更高的水平抑制低温低湿环境下的过度带电和高温高湿环境下调色剂的电荷的泄漏。
当将实施例13和14与实施例1至8、11和12比较时,在实施例1至8、11和12中,表面层的膜厚度在5.0μm至150μm的范围内,从而以更高的水平抑制低温低湿环境下的过度带电和高温高湿环境下调色剂的电荷的泄漏。当将实施例15和16与实施例17和18比较时,由于在实施例15和实施例17中,MD-1硬度较小,因此更多地抑制调色剂的劣化,并且从而以更高的水平抑制低温低湿环境下的过度带电。
当将实施例19与实施例1至18比较时,第一树脂是聚氨酯,从而抑制调色剂的劣化,并且从而以更高的水平抑制低温低湿环境下的过度带电。
另一方面,关于比较例1中醚键的浓度之间的关系,第一表面上的浓度等于第二表面上的浓度,因此,在高温高湿环境下观察到调色剂的电荷的泄漏。
在比较例2中,表面层的体积电阻率低于1.0×105Ω·cm至1.0×1012Ω·cm的范围,因此,在高温高湿环境下观察到调色剂的电荷的泄漏。
此外,在比较例3中,表面层的体积电阻率超过1.0×105Ω·cm至1.0×1012Ω·cm的范围,因此,在低温低湿环境下观察到过度带电。
在比较例4中,浸渍剂为丙烯酸系单体,因此表面上的醚键的浓度不变,并且在低温低湿环境下观察到过度带电。在比较例5中,大部分双酚A缩水甘油醚未浸入树脂层中,并且露出于表面,并且不能确认第一树脂组分。因此,关于醚键的浓度之间的关系,第一表面上的浓度等于第二表面上的浓度,从而在高温高湿环境下观察到电荷的泄漏。
虽然已经参照示例性实施方案描述了本公开,但是应当理解本发明不限于所公开的示例性实施方案。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释,以涵盖所有此类修改以及等同的结构和功能。
Claims (7)
1.一种电子照相用显影构件,其包括:
导电性基体;和作为表面层的在所述基体上具有单层结构的弹性层,其特征在于,
所述弹性层的厚度为Tμm和体积电阻率为1.0×105Ω·cm以上且1.0×1012Ω·cm以下;并且
所述弹性层包含第一树脂作为主要粘结剂,和
在将第一表面定义为所述弹性层的面向所述基体的一侧的表面,和将第二表面定义为所述弹性层的与所述第一表面相对的表面的情况下,在从所述第二表面朝向所述第一表面深度为tμm的区域中,所述弹性层还包含具有由以下结构式(1)表示的结构单元的第二树脂,其中
在所述区域中,由-C-O-C-表示的醚键的浓度在所述第二表面侧比在所述第一表面侧更高,条件是T>t:
其中R表示具有1至6个碳原子的直链或支链烃基。
2.根据权利要求1所述的显影构件,其中T为3.0μm以上,并且t为1.0μm以上且小于3.0μm。
3.根据权利要求2所述的显影构件,其中T为5.0μm以上且150.0μm以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的显影构件,其中所述显影构件在温度为23℃和相对湿度为53%的环境中测量的MD-1硬度为30°以上且40°以下。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的显影构件,其中所述第一树脂为聚氨酯树脂。
6.一种处理盒,其被构造成可拆卸地安装至电子照相图像形成设备的主体,其特征在于,所述处理盒包括根据权利要求1至5中任一项所述的显影构件。
7.一种电子照相图像形成设备,其包括:用于在其上承载静电潜像的图像承载体;用于使所述图像承载体一次带电的充电设备;用于在一次带电的所述图像承载体上形成静电潜像的曝光设备;用于通过调色剂使所述静电潜像显影以形成调色剂图像的显影构件;和用于将所述调色剂图像转印至转印材料的转印设备,其特征在于,所述显影构件为根据权利要求1至5中任一项所述的显影构件。
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