BR102014024056A2

BR102014024056A2 - membro eletrocondutivo, cartucho de processamento e aparelho eletrofotográfico

Info

Publication number: BR102014024056A2
Application number: BR102014024056A
Authority: BR
Inventors: Kazuhiro Yamauchi; Koji Otsuka; Masaki Imoto; Norifumi Muranaka; Satoru Nishioka; Tetsuo Hino; Yuichi Kikuchi
Original assignee: Canon Kk
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2014-09-26
Publication date: 2016-04-19
Also published as: EP2853951A1; RU2598685C2; CN104516234A; KR20150035440A; CN104516234B; KR101737180B1; US9651888B2; RU2014137892A; JP5989052B2; JP2015087771A; US20150093151A1; EP2853951B1

Abstract

membro eletrocondutivo, cartucho de processamento e aparelho eletrofotográfico. o membro eletrocondutivo tem um suporte eletrocondutivo e uma camada de superfície formada sobre o suporte eletrocondutivo, em que a camada de superfície tem um corpo poroso tendo um poro aberto contínuo, e o membro eletrocondutivo satisfaz os seguintes (1) e (2): (1)em uma condição específica, um potencial de superfície. do membro eletrocondutivo, após o decorrer de 1 o segundos desde uma completação de uma descarga, é de 10 v ou mais; e (2)quando aplicando-se uma tensão direta entre um filme de tereftalato de polietileno, como um membro a ser carregado e o membro eletrocondutivo, e carregando-se o filme de tereftalato de polietileno, ivdl ~ ivinl - ivthl é satisfeito dentro de uma faixa de ivinl > ivthl, em que, vd representa um potencial de carga do filme de tereftalato de polietileno, vin representa uma tensão aplicada entre o membro eletrocondutivo e o filme de tereftalato de polietileno, vth representa uma tensão de partida de descarga.

Description

“MEMBRO ELETROCONDUTIVO, CARTUCHO DE PROCESSAMENTO E APARELHO ELETROFOTOGRÁFICO” FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO Campo da Invenção: [0001] A presente invenção refere-se a um membro eletrocondutivo que carrega um membro a ser carregado por descarga, em particular, um membro eletrocondutivo que pode ser utilizado como um membro de carga, um membro de transferência ou similar, para uso em um aparelho eletrofotográfico, bem como um cartucho de processamento e um aparelho eletrofotográfico empregando o mesmo. DESCRIÇÃO DA ARTE RELACIONADA

[0002] Um membro eletrocondutivo que carrega um membro a ser carregado por descarga é empregado por um aparelho eletrofotográfico, um aparelho de geração de ozônio, um aparelho de neutralização, um purificador de ar, um coletor de pó eletrostático, um aparelho de revestimento eletrostático, um aparelho de adsorção eletrostática, ou similar. Em particular, no aparelho eletrofotográfico, por exemplo, um membro eletrocondutivo, tal como um membro de carga ou um membro de transferência, é empregado.

[0003] No aparelho eletrofotográfico, o membro eletrocondutivo é disposto em contato com ou próximo a um meio de registro, um membro eletrofotográfico fotossensível, ou um membro dielétrico, que serve como o membro a ser carregado, e a superfície de tal membro a ser carregado é submetida a um tratamento de carregamento por descarga, devido à aplicação de uma tensão direta obtida sobrepondo-se uma tensão alternada ou somente uma tensão direta.

[0004] . Com o aumento da velocidade de um processo formador de imagem eletrofotográfico, o gasto de tempo para carregar o membro a ser carregado tem sido retativamente mais curto nos últimos anos. Uma tal tendência é desvantajosa para estável e seguramente carregar o membro a ser carregado. Especificamente, o aumento da velocidade de um processo formador de imagem eletrofotográfico torna difícil conceder um potencial de carga suficiente para a superfície do membro a ser carregado. Em vista de tal problema, o Pedido de Patente Japonesa Aberta ao Público No. 2005-316263 descreve uma técnica em que a camada mais externa de um membro de carga contém uma partícula ferroelétrica para originar um aumento na constante dielétrica, desse modo conduzindo a um aumento na quantidade de corrente de descarga.

[0005] Além disso, o Pedido de Patente Japonesa Aberta ao Público No. 2004-245933 descreve uma técnica em que pelo menos uma camada localizada abaixo da camada da superfície de um membro de carga da camada é uma camada de elevada resistência elétrica, para assim resultar em uma melhoria no desempenho de carga.

[0006] De acordo com estudos dos presentes inventores, uma tensão aplicada no membro eletrocondutivo é requerida ser aumentada a fim de conceder um potencial de carga suficiente para o membro ser carregado no processo de formação de imagem eletrofotográfico tendo uma velocidade aumentada. Quando a tensão aplicada é aumentada no membro de carga descrito em cada um dos Pedido de Patente Japonesa Aberta ao Público No. 2005-316263 e Pedido de Patente Japonesa Aberto ao Público No. 2004-245933, entretanto, uma descarga local e forte (a seguir também referida como “descarga anormal”) pode ser induzida para evitar uma descarga estável e para originar um desnivelamento de imagem em uma faixa de várias dezenas de micrômetros a vários milímetros, devido à descarga anormal.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0007] A presente invenção é direcionada a prover um membro eletrocondutivo tendo um desempenho de carga estável, de modo que uma descarga anormal seja dificilmente originada, mesmo quando uma tensão de aplicação é aumentada.

[0008] Além disso, a presente invenção é direcionada a prover um aparelho eletrofotográfico e um cartucho de processamento que possibilitam que uma imagem eletrofotográfica de alta qualidade seja formada com estabilidade.

[0009] De acordo com um aspecto da presente invenção, é provido um membro eletrocondutivo compreendendo um suporte eletrocondutivo e uma camada de superfície, formada sobre o suporte eletrocondutivo, em que a camada de superfície inclui um corpo poroso tendo um poro aberto contínuo, e o membro eletrocondutivo satisfaz os seguintes (1) e (2): [0010] (1)um potencial de superfície do membro eletrocondutivo, após o decorrer de 10 segundos desde uma completação de uma descarga para carregamento da superfície do membro eletrocondutivo, é de 10 V ou mais, a carga da superfície do membro eletrocondutivo é conduzida com uma unidade de descarga de coroa, que é disposta de modo que uma parte da grade da unidade de descarga de coroa fique à parte da superfície do membro eletrocondutivo por 1 mm, aplicando-se uma tensão de 8 kV à unidade de descarga de coroa, e descarregando dali; e [0011] (2)quando aplicando-se uma tensão direta entre um filme de tereftalato de polietileno, como um membro a ser carregado e o membro eletrocondutivo, e carregando-se o filme de tereftalato de polietileno, |Vd| > |Vin| - |Vth| é satisfeito dentro de uma faixa de |Vin| > |Vth|, em que Vd representa um potencial de carga do filme de tereftalato de polietileno, Vin representa uma tensão aplicada entre o membro eletrocondutivo e o filme de tereftalato de polietileno, Vth representa uma tensão de partida de descarga.

[0012] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido um cartucho de processamento constituído para ser afixável a e destacável de um corpo principal de um aparelho eletrofotográfico, compreendendo o membro eletrocondutivo e um membro eletrofotográfico fotossensível. De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido um aparelho eletrofotográfico compreendendo o membro eletrocondutivo e um membro eletrofotográfico fotossensível.

[0013] Outros aspectos da presente invenção tornar-se-ão evidentes da seguinte descrição das formas de realização exemplares com referência aos desenhos anexados.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0014] A Fig. 1 é um gráfico ilustrando um exemplo das características de descarga de um membro eletrocondutivo.

[0015] A Fig. 2 é uma vista ilustrando uma seção transversal perpendicular à direção do eixo de um rolo de carga como um exemplo do membro eletrocondutivo.

[0016] A Fig. 2 é uma vista ilustrando uma seção transversal perpendicular à direção do eixo de um rolo de carga como um exemplo do membro eletrocondutivo.

[0017] A Fig. 3 é uma vista para descrever um método de eletrofiação como um exemplo de um método para produzir uma camada de superfície.

[0018] A Fig. 4 é uma imagem de uma seção transversal de uma camada de superfície preparada pelo método de eletrofiação.

[0019] A Fig. 5 é uma imagem de uma seção transversal de uma camada de superfície preparada por um método utilizando decomposição espinodal.

[0020] A Fig. 6 é uma vista ilustrando um exemplo de um cartucho de processamento eletrofotográfico.

[0021] A Fig. 7 é uma vista ilustrando um exemplo de um aparelho eletrofotográfico.

DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO

[0022] As formas de realizaçao preferidas da presente invenção serão agora descritas em detalhes de acordo com os desenhos anexos.

[0023] Um fenômeno de descarga por proximidade na atmosfera é gerado de acordo com a lei de Paschen. O fenômeno é especificamente um fenômeno de difusão de uma avalanche de elétrons, em que um elétron liberado é espontaneamente aumentado enquanto sendo acelerado por um campo elétrico e colidindo com uma molécula gasosa e um eletrodo no ar para gerar um elétron e um íon positivo de uma maneira repetida. A avalanche de elétrons é difundida de acordo com um campo elétrico, e a difusão determina a quantidade final de carga de descarga. A quantidade de carga de descarga aqui é espontaneamente aumentada quando o campo elétrico em um espaço de descarga é mais forte. Portanto, quando um campo elétrico excessivo, em relação à condição de acordo com a lei de Paschen, é obtido, uma descarga local e forte (descarga anormal) é facilmente gerada. Em particular, quando um vão de descarga, tipicamente observado em um rolo de carga de contato para uso em um aparelho eletrofotográfico, é mais estreito ao longo de um processo, um campo elétrico é gerado e uma descarga local e forte é gerada, se nenhuma descarga em um vão relativamente amplo for estavelmente gerada. Em um campo elétrico excessivo, um aumento da polarização de carga resulta em uma grande alteração no campo elétrico, resultando facilmente em uma descarga mais forte.

[0024] É eficaz, para suprimir a descarga anormal, diminuir o campo elétrico de um espaço de descarga. Quando o campo elétrico em um espaço de descarga é simplesmente diminuído, entretanto, a quantidade de carga de descarga pode ser reduzida para causar falha de carga em um membro a ser carregado. A este respeito, de acordo com a teoria de Townsend, a quantidade de carga de descarga é determinada pelo número de elétrons inicial e o campo elétrico em um espaço de descarga. Isto é, o número de elétrons inicial é necessário ser aumentado, a fim de não apenas diminuir o campo elétrico em um espaço de descarga, mas também garantir uma quantidade necessária de carga de descarga.

[0025] Os presentes inventores têm feito estudos intensivos e como resultado constataram que o problema pode ser resolvido por um membro eletrocondutivo, incluindo um suporte eletrocondutivo, e uma camada de superfície formada sobre o suporte eletrocondutivo, em que a camada de superfície inclui um corpo poroso, tendo um poro de abertura contínua, e o membro eletrocondutivo satisfazendo os seguintes (1) e (2).

[0026] (1)um potencial de superfície do membro eletrocondutivo, após o decorrer de 10 segundos desde uma completação de uma descarga para carregamento da superfície do membro eletrocondutivo, é de 10 V ou mais, a carga da superfície do membro eletrocondutivo é conduzida com uma unidade de descarga de coroa, que é disposta de modo que uma parte da grade da unidade de descarga de coroa fique à parte da superfície do membro eletrocondutivo por 1 mm, aplicando-se uma tensão de 8 kV à unidade de descarga de coroa, e descarregando dali; e [0027] (2)quando aplicando-se uma tensão direta entre um filme de tereftalato de polietileno, como um membro a ser carregado e o membro eletrocondutivo, e carregando-se o filme de tereftalato de polietileno, |Vd| > |Vin| - |Vth| é satisfeito dentro de uma faixa de |Vin| > |Vth|, em que Vd representa um potencial de carga do filme de tereftalato de polietileno, Vin representa uma tensão aplicada entre o membro eletrocondutivo e o filme de tereftalato de polietileno, Vth representa uma tensão de partida de descarga.

[0028] A razão por que o membro eletrocondutivo, de acordo com a invenção, pode resolver o problema acima é considerada como a seguir: [0029] Quando a camada de superfície do membro eletrocondutivo inclui um corpo poroso tendo um poro aberto contínuo, a descarga gerada entre a camada de superfície e o membro a ser carregado é continuamente gerada também na camada de superfície. Aqui, a descarga gerada entre a camada de superfície e o membro a ser carregado permite que a camada de superfície seja carregada por um íon positivo ou um elétron. A polaridade da carga da camada de superfície é uma polaridade oposta a uma polaridade de aplicação entre o membro eletrocondutivo e o filme de tereftalato de polietileno e, assim, o campo elétrico na camada de superfície é aumentado, e o campo elétrico entre a camada de superfície e o membro a ser carregado é diminuído.

[0030] Em seguida, contanto que a camada de superfície tenha um potencial de 10 V ou mais na superfície após o decorrer de 10 segundos desde o completamento da descarga, como definido em (1) acima, o campo elétrico, entre a camada de superfície de um membro de carga e o membro a ser carregado em uma etapa de carregamento do membro a ser carregado, tal como um membro eletrofotográfico fotossensível do membro de carga, pode ser significativamente enfraquecido.

[0031] Com respeito à (1) acima, quando o potencial de superfície, após o decorrer de 10 segundos desde a completação da descarga, é menor do que 10 V, o efeito de enfraquecimento do campo elétrico, entre a camada de superfície do membro eletrocondutivo e o membro a ser carregado, não é suficientemente alcançado. Como resultado, o efeito da supressão da descarga anormal pode não ser suficientemente obtido.

[0032] Em uma descarga forte local, aqui, o campo elétrico entre a camada de superfície e o membro a ser carregado é dominante, como descrito acima. Portanto, quando o campo elétrico entre a camada de superfície e o membro a ser carregado é diminuído, uma descarga local e forte é suprimida (diminuição do campo elétrico em um espaço de descarga). Quando o campo elétrico entre a camada de superfície e o membro a ser carregado é simplesmente diminuído, entretanto, o potencial da carga do membro a ser carregado é diminuído, como descrito acima.

[0033] A Fig. 1 ilustra uma relação entre a polaridade de aplicação Vin e o potencial de carga Vd do membro a ser carregado. Em um membro eletrocondutivo em que a camada de superfície não tem poro aberto, ou um membro eletrocondutivo em que, embora a camada de superfície tenha um poro aberto, nenhuma descarga é gerada na camada de superfície, uma relação de |Vd| = |Vin| - |Vth| é satisfeita dentro de uma faixa de |Vin| > |Vth[ em que a descarga é gerada, em que Vin representa a tensão aplicada entre o membro eletrocondutivo e o filme de tereftalato de polietileno, e Vth representa a tensão de partida de descarga (linha pontilhada “A” na Fig. 1).

[0034] Quando (1) acima é satisfeito, entretanto, a quantidade de carga é aumentada, e a diminuição do campo elétrico em uma região de descarga também é promovida juntamente com o progresso da descarga e, assim, |Vd| < | Vin| - |Vth| é satisfeito (linha tracejada “B” na Fig. 1).

[0035] Por outro lado, quando a camada de superfície tem um poro aberto contínuo descarregável, a camada de superfície é carregada para, desse modo, resultar no aumento de campo elétrico na camada de superfície, subsequentemente gerando a descarga da camada de superfície. O elétron gerado na camada de superfície promove a descarga entre a camada de superfície e o membro a ser carregado, resultando no aumento de quantidade da carga de descarga para o membro a ser carregado (aumento do número de elétrons inicial, linha “C” da Fig. 1).

[0036] Portanto, o membro eletrocondutivo simultaneamente satisfazendo (1) e (2) acima, mesmo se a tensão de aplicação for aumentada, pode suprimir a descarga anormal, e um membro eletrocondutivo tendo alta carregabilidade pode ser obtido.

[0037] Depois disso, o membro eletrocondutivo da presente invenção é descrito em detalhes. A seguir, um membro de carga é descrito como um exemplo representativo do membro eletrocondutivo, porém, o membro eletrocondutivo da presente invenção não é limitado a tal membro de carga em termos de formato e sua aplicação.

[0038] A Fig. 2A e Fig. 2B são vistas esquemáticas do membro eletrocondutivo da presente invenção. O membro eletrocondutivo inclui uma camada de superfície, incluindo um corpo poroso na face circunferencial de um suporte eletrocondutivo, e pode ser usado como um membro de carga eletrofotográfico. O membro eletrocondutivo pode incluir um mandrii 12 como o suporte eletrocondutivo, e uma camada de superfície 11, incluindo um corpo poroso tendo um poro de abertura contínua, provido sobre a circunferência do mandrii, por exemplo, como ilustrado na Fig. 2A. Além disso, o membro eletrocondutivo pode incluir um mandrii 12, uma camada de resina eletrocondutiva 13 provida sobre a circunferência do mandrii, e também uma camada de superfície 11, incluindo um corpo poroso tendo um poro de abertura contínua provido sobre a circunferência da camada de resina eletrocondutiva, como ilustrado na Fig. 2B. Assim, o suporte eletrocondutivo pode ter uma camada de resina eletrocondutiva sobre a circunferência de um mandril. A camada de resina eletrocondutiva 13 pode ter uma configuração de multicamadas, em que uma pluralidade de camadas de resinas eletrocondutivas tendo um diferente material é disposta, contanto que o efeito da presente invenção possa ser alcançado.

Suporte Eletrocondutivo Mandril [0039] Assim como o mandril, o membro apropriadamente selecionado dos membros que podem ser utilizados como o membro eletrocondutivo, dependendo da aplicação, pode ser usado. Assim como o mandril para um membro de carga eletrofotográfico, por exemplo, um material cilíndrico pode ser usado, em que a superfície de uma liga de aço de carbono é chapeada por níquel em uma espessura de cerca de 5 pm.

Camada de resina eletrocondutiva [0040] Como um material para formar a camada de resina eletrocondutiva, um material de borracha, um material de resina, ou similar, pode ser empregado. O material de borracha não é particularmente limitado, e pode ser apropriadamente selecionado e empregado, dependendo da aplicação do membro eletrocondutivo. Exemplos de material de borracha para o membro de carga eletrofotográfico incluem um homopolímero de epicloroidrina, um copolímero de óxido de epicloroidrina-etileno, um terpolímero de óxido de epicloroidrina-etileno-alil glicidil éter, um copolímero de acrilonitrila-butadieno, um produto hidrogenado de um copolímero de acrilonitrila-butadieno, uma borracha de silicone, uma borracha acrílica, e uma borracha de uretano. Exemplos de material de resina para o membro de carga eletrofotográfico incluem uma resina acrílica, poliuretano, poliamida, poliéster, poliolefina, uma resina epóxi, e uma resina de silicone. Os materiais podem também ser usados em combinação de dois ou mais, se necessário.

[0041] O seguinte pode ser, se necessário, adicionado à camada de resina eletrocondutiva a fim de ajustar o valor da resistência elétrica. \ [0042] Negro de fumo e grafite exibem condutividade eletrônica; óxidos, tais como óxido de estanho; metais, tais como cobre e prata; uma partícula eletrocondutiva, cuja eletrocondutividade é concedida revestindo-se a superfície da partícula com um óxido ou metal; um sal de amônio quaternário exibindo condutividade iônica; um agente condutivo tendo um desempenho de troca de íons, tal como sulfonato; e similares.

[0043] Uma carga, um amaciante, um auxiliar de processamento, um agente de pegajosidade, um dispersante, um agente espumante, uma partícula de engrossamento, ou similares, geralmente usados como um agente de combinação de uma resina, podem ser adicionados contanto que o efeito da presente invenção não seja prejudicado.

[0044] O valor da resistência elétrica da camada de resina eletrocondutiva pode ser estabelecido de modo que a resistividade volumétrica selecionada dentro de uma faixa de 1 χ 102 Ω-cm ou mais e 1 χ 1010 Ω-cm ou menos seja obtida.

Corpo poroso para formar camada de superfície [0045] É importante para o corpo poroso formar a camada de superfície de acordo com a presente invenção ter a seguinte configuração, do ponto de vista de suprimir a descarga anormal.

Estrutura do corpo poroso [0046] O corpo poroso para formar a camada de superfície tem uma estrutura tendo um poro aberto contínuo. A estrutura significa que um poro está continuamente conectado entre si na camada de superfície e um vazio no poro também é conectado ao exterior da camada de superfície. O corpo poroso, a fim de promover uma descarga contínua, preferivelmente, tem uma configuração em que uma pluralidade de poros é continuamente conectada e cada um dos poros é comunicado com o exterior da camada de superfície pelo menos na direção de espessura da camada de superfície. A fim de promover uma descarga contínua, mais preferivelmente, o corpo poroso pode ter uma configuração em que alguma da pluralidade de poros pode intersectar para ser comunicada na direção intersectando a espessura da camada de superfície. Mais preferivelmente, a camada de superfície pode ter uma configuração em que uma pluralidade de poros é ligada, de modo que o exterior da camada de superfície faceando o suporte eletrocondutivo seja comunicado com o exterior da camada de superfície faceando a superfície. Um tal poro aberto contínuo possibilita a um elétron gerado pela descarga na camada de superfície ser transferido para o exterior da camada de superfície.

Forma do corpo poroso [0047] A fim de satisfazer (1) acima, o membro eletrocondutivo é requerido ter uma característica elétrica, de modo que o membro possa ser carregado por descarga de coroa. Além disso, a fim de satisfazer (2) acima, uma descarga suficiente na camada de superfície é requerida ser gerada. Afim de obter-se (1) e (2) acima, é importante controlar a espessura, porosidade, área de superfície, e resistividade volumétrica da camada de superfície. 1 .Resistividade volumétrica [0048] A fim de que o membro eletrocondutivo satisfaça (1) acima, o decaimento de carga da camada de superfície, carregada por descarga de coroa, para o suporte eletrocondutivo ou a camada de resina eletrocondutiva, é necessário ser suprimido.

Portanto, a camada de superfície pode ser não-eletrocondutiva. A fim de que a camada de superfície seja não-eletrocondutiva, a camada de superfície pode ser preparada enquanto a resistividade volumétrica é ajustada para pelo menos 1.0 χ 1010 Ω-cm. 2. Porosidade [0049] A fim de gerar uma descarga suficiente na camada de superfície, ar, necessário para a descarga, é requerido estar presente na camada de superfície. Quando a porosidade é mais elevada, a descarga na camada de superfície é mais facilmente gerada. A razão para isto é considerada em razão de uma certa quantidade ou mais de ar ser requerida para gerar a descarga na camada de superfície. A fim de satisfazer (1) e (2) acima na camada de superfície, isto é, eficazmente obter-se tanto a carga como a descarga de objetivo, a porosidade da camada de superfície pode ser selecionada dentro de uma faixa de 40 % a 98 %. 3. Área de superfície específica [0050] A área de superfície específica na presente invenção significa uma área de superfície por área unitária, e representa a área de superfície inteira do corpo poroso presente na área unitária observada do membro a ser carregado, isto é, a área de superfície inteira do corpo poroso presente na área unitária sobre a superfície externa da camada de superfície (incluindo a área de superfície do poro aberto contínuo). A fim de satisfazer (1) e (2) acima na camada de superfície, isto é, mais eficazmente obter-se tanto a carga como a descarga de objetivo, a área de superfície específica do corpo poroso para formar a camada de superfície pode ser selecionada dentro de uma faixa de 0.5 pm2/pm2 a 100 μηι2/μηι2. 4. Espessura [0051] Uma vez que a espessura da camada de superfície é maior, a quantidade de carga para a camada de superfície é aumentada. Além disso, tomando-se a redução da tensão compartilhada entre a camada de superfície e o membro a ser carregado, devido ao aumento da tensão compartilhada pela camada de superfície em consideração, a espessura da camada de superfície pode ser suprimida até um certo valor. A julgar por tais razões, a espessura da camada de superfície pode estar dentro de uma faixa de 1 pm a 200 pm. Método para produzir corpo poroso [0052] Um método para produzir o corpo poroso para formar a camada de superfície não é particularmente limitado, contanto que o corpo poroso possa ser formado como a camada de superfície sobre o suporte eletrocondutivo, e inclui os seguintes métodos de produção.

[0053] .Método para depositar uma fina fibra preparada por fiação em fusão ou fiação elétrica.

[0054] .Método para formar um poro utilizando-se separação de fase de uma solução polimérica.

[0055] .Método para formar um poro utilizando-se uma espuma.

[0056] .Método para formar um poro por irradiação com um feixe de energia, tal como íeiser.

[0057] .Método para depositar uma partícula de resina.

[0058] Nos métodos acima, o corpo poroso, de acordo com a presente invenção, pode ter um poro e um esqueleto formado na ordem de submícrons a várias dezenas de mícrons, e pode ser eficazmente formado em um formato complicado. Portanto, o método para depositar uma fina fibra preparada por fiação elétrica, o método utilizando separação leiser de uma solução polimérica, ou similar, pode ser adotado.

[0059] Exemplos de um método para preparar uma fina fibra tendo um diâmetro de fibra médio de cerca de 0,01 a 40 pm, inclui um método de eietrofiação (método de fiação elétrica- método de fiação eletrostática), um método de fiação composta, um método de fiação de mistura polimérica, um método de fiação de sopro-em-fusão, e um método de fiação de descarga luminosa. Entre os métodos para preparar uma fibra fina, o método de eietrofiação pode ser adotado a fim de formar um poro e um esqueleto na ordem de submícrons a várias dezenas de mícrons.

[0060] Um método para preparar uma camada de fibra (camada de superfície) pelo método de eietrofiação é descrito com referência à Fig. 3. Como ilustrado na Fig. 3, um suprimento de força de alta tensão 25, um tanque de armazenagem 21, de um material bruto líquido para formar um corpo poroso, um bico 26, e um suporte eletrocondutivo 23 aterrado 24, são usados.

[0061] O material bruto líquido é extrusado do tanque de armazenagem 21 pelo bico 26 a uma certa velocidade. Uma tensão de 1 a 50 kV é aplicada ao bico 26, e quando a força de atração elétrica excede a tensão de superfície do material bruto líquido, um jato 22 do material bruto líquido é ejetado até o suporte eletrocondutivo 23. Quando o material bruto líquido é, aqui, um material bruto líquido em que um solvente é usado, o solvente no jato 22 é gradualmente volatilizado, e o material bruto líquido é formado em uma fibra antes de alcançar o suporte eletrocondutivo 23, tem o diâmetro reduzido de várias dezenas de micrômetros ou menos, e é solidificado com fixação, juntamente com o formato de superfície do suporte eletrocondutivo 23. Um método pode ser adotado em que um material líquido fundido por aquecimento a uma temperatura igual a ou mais elevada do que o ponto de fusão sem solvente é utilizado como o material bruto líquido para formar uma fibra pela redução de temperatura do jato 22. Como um exemplo, uma imagem da seção transversal de uma camada de superfície preparada pelo método de eletrofiação é ilustrada na Fig. 4.

[0062] Em seguida, é descrito um método para formar uma camada de superfície empregando-se separação de fase de uma solução de material polimérico. A solução de material polimérico aqui representa uma solução incluindo um material polimérico e um solvente. Exemplos do método utilizando separação de fase de uma solução de material polimérico incluem os seguintes três métodos. Uma camada de superfície formada por tal método é uma camada de superfície tendo uma estrutura chamada cocontínua, tendo um esqueleto contínuo tridimensional tendo um material polimérico e um poro aberto tridimensionalmente contínuo.

[0063] I.Uma pluralidade de materiais poliméricos ou precursores dos materiais poliméricos e um solvente são misturados, e a temperatura, a umidade, a concentração do solvente, a compatibilidade entre a pluralidade de materiais poliméricos na polimerização dos materiais poliméricos, e similares, são alterados para, desse modo, induzir a separação de fase entre o material polimérico e o material polimérico. A seguir, um dos materiais poliméricos é removido, para, desse modo, prover um corpo poroso em que um esqueleto contínuo e um poro contínuo coexistem. Como um exemplo, é selecionada uma combinação de materiais poliméricos que são compatíveis entre si em uma solução, e não são compatíveis entre si após secagem. Após a solução polimérica ser aplicada à camada de resina eletrocondutiva, de acordo com a presente invenção, a separação de fase entre os materiais poliméricos progride no curso de secagem para formar uma estrutura de separação de fase. Após secagem, a resultante é imersa em um solvente selecionado que pode dissolver somente um dos materiais poliméricos. A etapa de imersão pode permitir que um dos materiais poliméricos seja eluído, provendo uma estrutura porosa.

[0064] 2.Um material polimérico ou um precursor do material polimérico e um solvente são misturados, e a temperatura, a umidade, a concentração de solvente, a compatibilidade, entre o material polimérico e o solvente na polimerização do material polimérico, e similares, são mudados para, desse modo, induzir a separação de fase entre o material polimérico e o solvente (decomposição espinodal). A seguir, o solvente é removido para, desse modo, prover um corpo poroso em que um esqueleto contínuo e um poro contínuo coexistem.

[0065] Especificamente, um material polimérico e um solvente que não são compatíveis entre si em temperatura ordinária e são compatíveis entre si em aquecimento são primeiro selecionados. Exemplos de tal combinação de um material polimérico e um solvente incluem uma combinação de ácido poliláctico (material polimérico) e dioxano (solvente), e uma combinação de poli(metil metacrilato) (PMMA) (material polimérico) e etanol (solvente). Em seguida, o suporte eletrocondutivo, de acordo com a presente invenção, é imerso em um líquido de revestimento em que o material polimérico é dissolvido no solvente com aquecimento sob refluxo. Depois disso, a resultante é deixada ainda repousar em temperatura ordinária para, desse modo, permitir a separação de fase do material polimérico e do solvente prosseguir, formando uma camada do material polimérico, incluindo uma fase solvente ali, em torno do suporte eletrocondutivo. Finalmente, o solvente é removido da camada de material polimérico para, desse modo, prover uma estrutura porosa tendo o material polimérico.

[0066] 3.Um material polimérico, água, um solvente, um surfactante, e um iniciador de polimerização são misturados para preparar uma emulsão água-em-óleo, o material polimérico é polimerizado no óleo e, em seguida, é removido para desse modo prover um corpo poroso em que um esqueleto contínuo e um poro contínuo coexistem. Como um exemplo, um precursor do material polimérico é dissolvido em um solvente não-aquoso, e a resultante é misturada com água e o surfactante, para ajustar uma solução de emulsão. Em seguida, a camada de resina eletrocondutiva, de acordo com a presente invenção, é imersa na solução. Após a imersão, o material polimérico na solução de emulsão é polimerizado. Após a polimerização, água pode ser evaporada no curso de secagem para prover uma estrutura porosa.

[0067] Entre os métodos, no método descrito em 2, a estrutura é facilmente fixada na etapa inicial de separação de fase e, assim, o poro e o esqueleto do corpo poroso podem ser eficaz e finalmente formados. Além disso, o método pode ser adotado porque um corpo poroso tendo um formato complicado característico em decomposição espinodal é facilmente formado. Aqui, a Fig. 5 ilustra um exemplo de uma imagem da seção transversal de uma camada de superfície preparada pelo método 2.

Material para formar camada corporal porosa [0068] O material do esqueleto para formar o corpo poroso, de acordo com a presente invenção, isto é, o material para formar um esqueleto ou parede que define cada poro, não é particularmente limitado, contanto que o material possa formar o corpo poroso. Como o material para formar o corpo poroso, um material orgânico, incluindo um material de resina, um material inorgânico, tal como sífica ou titânia, ou um material híbrido do material orgânico e do material inorgânico, podem ser usados.

[0069] Exemplos de material de resina incluem os seguintes: polímeros (meta)acrílicos, tais como poli(meti! metacrilato), e polímeros tipo poliolefina, tais como polietileno e polipropileno; poliestireno; poiiimida, poliamida e poliamidaimida; poiiarilenos (polímeros aromáticos), tais como poli(óxido de p-fenileno) e poli(sulfeto de p-fenileno); poliéter; polivinil éter; polivinil álcool; polímeros tipo poliolefina; poliestireno, poiiimida e poiiarilenos (polímero aromático), em que um grupo ácido sulfônico (-SO3H), um grupo carboxila (-COOH), um grupo ácido fosforoso, um grupo sulfônico, um grupo amônío, ou um grupo piridínio, é introduzido; polímeros contendo flúor, tais como politetrafluoroetileno e fluoreto de polivinilideno; um polímero do ácido perfluorossulfônico, um polímero do ácido perfluorocarboxílico, e um polímero do ácido perfluorofosfórico, em que um grupo ácido sulfônico, um grupo carboxila, um grupo ácido fosforoso, um grupo sulfônico, um grupo amônio, ou um grupo piridínio, é introduzido ao esqueleto de um polímero contendo flúor; compostos do tipo polibutadieno; compostos tipo poliuretano, tais como um elastômero e gel; compostos tipo epóxi; compostos tipo silicone; cloreto de polivinila; polietileno tereftalato; (acetil)celulose; náilon; e poliarilato.

[0070] Aqui, os polímeros podem ser usados isoladamente ou em combinação com uma pluralidade deles, um polímero em que um grupo funcional particular é introduzido à cadeia polimérica pode ser utilizado, ou um copolímero produzido de uma combinação de dois ou mais dos monômeros como materiais brutos dos polímeros acima podem ser usados.

[0071] O material inorgânico inclui óxidos de Si, Mg, Al, Ti, Zr, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Sn and Zn. Mais especificamente, o material inorgânico inclui os seguintes óxidos metálicos: sílica, óxido de titânio, óxido de alumínio, sol. de alumina, óxido de zircônio, óxido de ferro, e óxido de cromo.

Aditivo [0072] Com respeito ao corpo poroso, um aditivo pode ser adicionado ao material para formar o corpo poroso, contanto que o efeito da presente invenção não seja prejudicado e o corpo poroso possa ser formado. Exemplos do aditivo incluem negro de fumo e grafite exibindo condutividade eletrônica, óxidos, tais como óxido de estanho, metais, tais como cobre e prata, uma partícula eletrocondutiva cuja eletrocondutividade é concedida revestindo-se a superfície da partícula com um óxido ou metal, um sal de amônio quaternário exibindo condutividade iônica, e um agente condutivo iônico tendo um desempenho de troca iônica, tal como sulfonato. Uma carga, um amaciante, um auxiliar de processamento, um agente de pegajosidade, um antiagente de pegajosidade, ou um dispersante, geralmente usado como um agente de mistura de uma resina, pode ser adicionado, contanto que o efeito da presente invenção não seja prejudicado.

[0073] Em seguida, são descritos os métodos de medição das respectivas propriedades físicas do membro eletrocondutivo. Deve-se observar que as propriedades físicas dos Exemplos e Exemplos Comparativos descritos depois também foram medidas de acordo com os seguintes métodos.

Medição de espessura [0074] A espessura da camada de superfície é a espessura da camada de superfície medida na direção perpendicular à superfície do suporte eletrocondutivo, e significa o valor médio das espessuras a 25 pontos no total, obtidos dividindo-se a direção longitudinal do membro de carga em cinco partes iguais e medindo-se as espessuras das seções recortadas em 5 pontos iguais em cada uma das partes. Além disso, a espessura da camada de superfície em cada ponto pode também ser medida recortando-se uma seção, incluindo o suporte eletrocondutivo e a camada de superfície do membro de carga, e submetendo-se a seção à medição CT de raio-X, ou similar.

Medição da área de superfície específica [0075] A área de superfície específica da camada de superfície pode ser medida pelo método BET e, por exemplo, pode ser determinada medindo-se o BET de um material formando uma camada de superfície tendo uma área de superfície conhecida, subsequentemente, medindo-se o BET da camada de superfície e calculando-se a relação dos BETs. A área de superfície específica da camada de superfície da presente invenção refere-se ao valor médio das áreas de superfície específicas em 5 pontos, obtidos dividindo-se a direção longitudinal do membro de carga em cinco partes iguais e medindo-se a área de superfície específica de uma seção recortada em qualquer 1 ponto em cada uma das partes.

Medição de Porosidade [0076] A porosidade da camada de superfície é o valor médio das porosidades medidas em qualquer seção transversal bidimensional, e refere-se ao valor médio das porosidades em 25 pontos no total, obtidos dividindo-se a direção longitudinal do membro de carga em cinco partes iguais, e medindo-se as porosidades das seções recortadas em quaisquer cinco pontos em cada uma das partes. Além disso, a porosidade em cada ponto de medição pode ser observada por um aparelho SEM, e calculada por um software de processamento de imagem (ImageProPlus, manufaturado por Media Cybernetics, Inc.). Além disso, o campo visual de observação pode ser um quadrado, cerca de 100 vezes o período estrutural do poro e esqueleto, para formar a camada de superfície de um lado.

[0077] Medição do potencial de superfície do membro eletrocondutivo por descarga de coroa [0078] A medição do potencial de superfície do membro eletrocondutivo (membro de carga) por descarga de coroa é realizada empregando-se um aparelho para medir uma quantidade de carga (nome do produto: DRA-2000L, manufaturado por Quality Engineering Associates, Inc.). Especificamente, uma unidade de descarga de coroa do aparelho para medir uma quantidade de carga é disposta de modo que o vão livre entre a sua parte de grade e a superfície do membro eletrocondutivo seja de 1 mm. Em seguida, uma tensão de 8 kV é aplicada à unidade de descarga de coroa para gerar descarga, carregar a superfície do membro eletrocondutivo, e os potenciais de superfície do membro eletrocondutivo, após término da descarga e 10 segundos após o término, são medidos.

Medições do potencial de carga Vd e tensão de partida de descarga Vth [0079] O potencial de carga Vd e a tensão de partida de descarga Vth são medidos como a seguir: [0080] Primeiro, o membro eletrocondutivo é disposto a fim de ser oposto a uma superfície não depositada de alumínio, de uma folha PET (polietileno tereftalato) (nome do produto: Metalumy S#25, produzido por Toray Advanced Film Co., Ltd.), em que uma superfície é depositada de alumínio. O espaço entre a superfície da folha PET e a superfície do membro eletrocondutivo é ajustado para 8 pm.

[0081] Uma tensão negativa é aplicada ao mandril do membro de carga, e a superfície depositada de alumínio da folha PET é aterrada. Em seguida, o membro de carga e a folha PET são relativamente movidos, a fim de não alterar o vão livre entre eles, carregando uma região de 20 mm2 ou mais. A velocidade do movimento relativo aqui é ajustada para 10 mm/s. Em seguida, o equipamento de medição potencial (Modelo do medidor potencial de superfície 344, manufaturado por Trek Japan, sonda: 6000B-7C) é disposto sobre a folha PET enquanto um vão livre de 2 mm é mantido, para medir o potencial de superfície. O potencial de carga Vd é obtido realizando-se a medição potencial da superfície três vezes, e calculando-se o valor médio dos três resultados.

[0082] Além disso, Vth é calculado da diferença entre a polaridade de aplicação, na mudança do potencial de superfície de 3 V para 5 V, e o potencial de superfície e, por exemplo, quando a polaridade de aplicação é de 500 V e o potencial de superfície é de 4 V, o Vth é 496 V.

Cartucho de processamento e aparelho eletrofotográfico [0083] O membro de carga descrito acima pode ser estavelmente usado para o membro de carga de um cartucho do processo eletrofotográfico e um aparelho eletrofotográfico para uso na formação de imagem por um método eletrofotográfico. A seguir, o cartucho de processamento e aparelho eletrofotográfico são descritos. •Cartucho de processamento [0084] A Fig. 6 é uma vista em seção transversal esquemática de um cartucho do processo eletrofotográfico equipado com o membro eletrocondutivo, de acordo com a presente invenção, como o membro de carga (a seguir também referido como “rolo de carga”). O cartucho de processamento acomoda um rolo de carga 42 e um membro fotossensível eletrofotográfico conformado em tambor 41 (a seguir, também referido como “tambor fotossensível”) de uma maneira integrada dentro do Container do cartucho, e é afixável a e destacável do corpo principal de um aparelho eletrofotográfico. O cartucho de processamento, ilustrado na Fig. 6, pode ter, além do rolo de carga 42 e do tambor fotossensível 41, uma unidade de revelação, configurada por pelo menos um rolo de revelação 43 e um Container de toner 46. Aqui, a unidade de revelação pode ser provida com um rolo de suprimento de toner 44, um toner 49, uma folha de revelação 48, e uma pá de agitação 410, se necessário. Além disso, o cartucho de processamento, ilustrado na Fig. 6, pode ser provido com uma pá de limpeza 45 e um Container acomodando um toner de refugo 47 contíguo à superfície do tambor fotossensível 41. •Aparelho Eletrofotográfico [0085] A Fig. 7 é uma vista em configuração esquemática de uma imagem eletrofotográfica formando o aparelho (a seguir, também referido como “aparelho eletrofotográfico”) em que o membro eletrocondutivo, de acordo com a presente invenção, é usado como o rolo de carga. O aparelho eletrofotográfico é um aparelho formador de imagem de cor, em que quatro dos cartuchos de processamento estão separavelmente montados. As respectivas cores do toner preta, magenta, amarela, e ciano são usadas nos respectivos cartuchos de processamento. Um tambor fotossensível 51 é girado na direção da seta e uniformemente carregado por um rolo de carga 52, no qual uma tensão é aplicada de um suprimento de força de polarização de carga, e uma imagem latente eletrostática é formada sobre a superfície do tambor fotossensível 51 por luz de exposição 511. Por outro lado, um toner 59, armazenado em um Container de toner 56, é suprido a um rolo de suprimento de toner 54 por uma pá de agitação 510, e transportado sobre um rolo de revelação 53. Em seguida, a superfície do rolo de revelação 53 é uniformemente revestida com o toner 59 por uma folha de revelação 58 disposta em contato com o rolo de revelação 53, e uma carga é provida ao toner 59 por carregamento friccional. A imagem latente eletrostática é desenvolvida provendo-se o toner 59 transportado pelo rolo de revelação 53 disposto em contato com o tambor fotossensível 51, e visualizada como uma imagem de toner.

[0086] A imagem do toner visualizada sobre o tambor fotossensível é transferida por um rolo de transferência primário 512, para o qual uma tensão é aplicada por um suprimento de força de polarização de transferência primário, para uma esteira de transferência intermediária 515 suportada e acionada por um rolo de tensão 513 e um rolo de acionamento de esteira de transferência intermediária 514. As respectivas imagens de toner das respectivas cores são sequencialmente superimpostas para formar uma imagem de cor sobre a esteira de transferência intermediária.

[0087] Um material de transferência 519 é alimentado por um rolo de alimentação dentro do aparelho, e transportado entre a esteira de transferência intermediária 515 e um rolo de transferência secundário 516. O rolo de transferência secundário 516, no qual uma tensão é aplicada de um suprimento de força de polarização de transferência secundário, transfere a imagem de cor sobre a esteira de transferência intermediária 515 para o material de transferência 519. O material de transferência 519, no qual a imagem de cor é transferida, é submetido a um tratamento de fixação por uma unidade de fixação 518 e descarregado fora do aparelho, e uma operação de impressão é terminada.

[0088] Por outro lado, o toner não transferido e remanescente sobre o tambor fotossensível é raspado por uma pá de limpeza 55 e armazenado em um Container acomodando um toner de refugo 57, e a etapa é repetidamente realizada sobre o tambor fotossensível 51 limpo. O toner não transferido e remanescente sobre a esteira de transferência primária é também raspado por um aparelho de limpeza 517.

Exemplos Exemplo 1 Mandril [0089] Como o mandril eletrocondutivo, foi provida uma barra redonda escalonada, em que o inteiro comprimento tinha 252 mm, o diâmetro externo de uma parte de cada uma de ambas as extremidades, até uma posição de 11 mm na direção longitudinal, tinha 6 mm e o diâmetro externo da outra parte central tinha 8,4 mm, e a superfície de um aço de corte livre foi submetida a um tratamento de galvanização de níquel sem a presença de cargas elétricas.

Ajuste do material bruto líquido 1 [0090] O seguinte material bruto líquido 1 foi preparado como um material de uma camada de superfície para uso no Exemplo 1. Primeiro, foi preparado 1 mL de uma diluição, em que uma mistura obtida adicionando-se éter de poli(etileno glicoljdiglicidila, em uma relação de massa de 8 %, com policaprolactona (PCL, peso molecular. 80000, produzida por Sigma-Aldrich, Co., LLC.) foi diluída a 10 % em massa com uma solução misturada de diclorometano (DCM) e dimetilformamida (DMF) em uma relação de 75:25 (relação volumétrica). Em seguida, a diluição foi misturada com 10 % em massa de catalisador latente tipo sal de sulfônio aromático, (nome do produto: SI-60L, produzido por Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) com o éter de poli(etilenoglicol)diglicidila, para prover material bruto líquido 1.

Medição de resistividade volumétrica [0091] O material bruto líquido 1 foi formado em um filme conformado em folha, o filme foi suficientemente secado e, em seguida, uma folha, tendo uma espessura de 500 pm, foi preparada. Em seguida, o equipamento de medição de resistência (nome do produto: Hiresta UP, produzido por Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.) foi usado para medir a resistividade volumétrica, que era de 1 χ 1014 Ω-m (1 χ 1016 Ω-cm) (a tensão de aplicação era de 250 V).

Preparação da camada de superfície [0092] Em seguida, o material bruto líquido 1 foi ejetado por um método de eletrofiação, e a fibra resultante foi depositada no lado do mandril eletrocondutivo. Isto é, o mandril foi ajustado para uma parte coletora de um aparelho de eletrofiação (manufaturado por Mecc Co., Ltd.), e o mandril foi aterrado. Em seguida, o material bruto líquido 1 foi enchido em um tanque, o material bruto líquido 1 foi descarregado em uma velocidade de 1,0 ml/h, enquanto uma tensão de 20 kV foi aplicada a um bico (ponteira não-chanfrada G22), e o material bruto líquido 1 foi ejetado para o mandril. Aqui, a ejeção foi realizada por 46 segundos em uma velocidade de movimento do bico na direção longitudinal do mandril, de 10 mm/s, uma velocidade de rotação do mandril de 500 rpm, e um curso de 230 mm, que foi o mesmo que o comprimento da parte de diâmetro grande do mandril. Em seguida, uma camada de superfície, incluindo o corpo poroso resultante, foi colocada em um forno e tratada por aquecimento a 80 °C por 3 horas, para prover o membro eletrocondutivo 1. Com respeito ao membro eletrocondutivo 1 assim obtido, as medições de espessura, porosidade, e área de superfície específicas pelos métodos acima descritos, e as seguintes medições (1) e (2) e Avaliações (1) e (2) foram realizadas. Os resultados foram listados na Tabela 3, juntamente com os resultados dos Exemplos 2 a 10 e Exemplos Comparativos 1 e 2.

[0093] Aqui, o diâmetro da fibra fina, formando a camada de superfície obtida pelo método de eletrofiação, foi medido pelo seguinte método. Isto é, a fibra fina foi amostrada da camada de superfície, e a sua superfície foi submetida à deposição de platina. A resultante foi embebida em uma resina epóxi e cortada em quatro partes iguais tendo a mesma espessura por um micrótomo, para produzir cinco amostras. Com respeito a cada uma das amostras, as seções transversais de quaisquer dez fibras finas surgindo sobre a superfície recortada foram observadas empregando-se um microscópio eletrônico de varredura (SEM) (nome do produto: S-4800, manufaturado por Hitachi High-Technologies Corporation) em ampliação de 2000 vezes, e foi medido o comprimento máximo de cada uma das seções transversais. O comprimento máximo foi definido como o diâmetro da fibra fina (diâmetro de fibra) em cada uma das seções transversais. Como resultado, o diâmetro de fibra era em uma faixa de 0,5 a 3,0 pm.

Medição (1) [0094] De acordo com a [Medição do potencial de superfície do membro eletrocondutivo por descarga de coroa], descrito acima, o potencial de superfície do membro eletrocondutivo 1 foi medido 10 segundos após conclusão da descarga, e os resultados foram listados na coluna de Medição (1) da Tabela 3.

Medição (2) [0095] De acordo com as [Medições do potencial de carga Vd e tensão de partida de descarga Vth], descritas acima, a tensão de partida de descarga Vth foi medida, em seguida, a polaridade de aplicação Vin foi determinada, a fim de satisfazer Vin - Vth - 300 e Vin = Vth - 600, e quer |Vd| > |Vin| - |Vth| foi satisfeito ou não, foi determinado.

[0096] Em seguida, em um caso em que (Vd| > |Vin| - |Vth| foi satisfeito, o caso foi classificado como “A”, em um caso em que |Vd| > [Vin[ - |Vth| não foi satisfeito, o caso foi classificado como “B”, e os resultados foram listados na coluna de Medição (2) da Tabela 3.

Medição da resistividade volumétrica da camada de superfície [0097] A camada de superfície do membro eletrocondutivo 1 foi recortada e intercalada entre eletrodos, tendo um diâmetro de 5 mm por carga de 100 g de peso, e uma tensão de 100 V foi aplicada a ela. O valor corrente fluindo entre os eletrodos e a espessura entre os eletrodos foram medidos para, desse modo, determinar a resistividade volumétrica da camada de superfície. Como resultado, a resistividade volumétrica foi de 1 χ 1015 Ω-m ou mais (1 χ 1017 Ω-cm ou mais).

Avaliação (1) [0098] A fim de observar o efeito de suprimir uma descarga local e forte do membro eletrocondutivo da presente invenção, um aparelho eletrofotográfico foi usado para realizar uma avaliação.

[0099] Como o aparelho eletrofotográfico, foi provida uma impressora a leiser eletrofotográfica (nome do produto: Laserjet CP4525dn, manufaturada por Hewlett-Packard Development Company, L.P.). Afim de colocar um membro eletrocondutivo em um ambiente de avaliação mais severo, entretanto, a impressora a leiser foi alterada de modo que a velocidade de saída fosse de 500 mm/s, o que era mais elevado do que a velocidade de saída original.

[00100] Em seguida, o membro eletrocondutivo 1, como uma carga de rolo, foi montado em um cartucho de toner dedicado para a impressora a leiser. O cartucho de toner foi montado para a impressora de leiser, e uma imagem sombreada (imagem em que linhas laterais tendo a largura de 1 ponto foram extraídas em um intervalo de 2 pontos na direção perpendicular à direção de rotação de um tambor fotossensível) foi emitida sob um ambiente de uma temperatura de 23 °C e uma umidade de 50 %. Aqui, a resolução da imagem era de 1200 dpi, e a tensão de aplicação entre o rolo de carga e um membro fotossensível eletrofotográfico era de -1000 V. A imagem eletrofotográfica resultante foi visualmente observada, e a presença de imagem irregular, devido a uma descarga local e forte de um membro de carga, foi observada.

[00101] Em seguida, a saída da imagem eletrofotográfica e a avaliação visual da imagem foram repetidas da mesma maneira que descrito acima, exceto que a tensão de aplicação foi alterada para -1010 V, -1020 V, -1030 V ...a cada 10 V. Em seguida, a tensão de aplicação (VE1), no momento de formar uma imagem eletrofotográfica em que a irregularidade de imagem, devido a uma descarga local e forte de um membro de carga, poderia ser visualmente observada, foi registrada, e o potencial (VE2) do membro fotossensível eletrofotográfico no momento da emissão da imagem na tensão de aplicação foi medido. Os valores VE1 e VE2 foram listados na Tabela 3. Como uma referência, a tensão de partida de descarga Vth de cada membro eletrocondutivo foi mostrada na Tabela 3.

Avaliação (2) [00102] Foi medido o potencial de carga do membro fotossensível em uma tensão de aplicação de -1100 V no aparelho eletrofotográfico.

Exemplo 2 [00103] O membro eletrocondutivo 2 foi preparado e avaliado da mesma maneira que no Exemplo 1, exceto que o bico 1 do método de eletrofiação foi trocado pelo Bico 2 (ponteira não-chanfrada G25) e o material bruto líquido 1 foi descarregado em uma velocidade de 1,7 ml/h no Exemplo 1.

Exemplo 3 [00104] O membro eletrocondutivo 3 foi preparado e avaliado da mesma maneira que no Exemplo 1, exceto que a ejeção pelo método de eletrofiação foi realizada por 194 segundos.

Exemplo 4 [00105] O membro eletrocondutivo 4 foi preparado e avaliado da mesma maneira que no Exemplo 2, exceto que a ejeção pelo método de eletrofiação foi realizada por 194 segundos.

Exemplo 5 [00106] O membro eletrocondutivo 5 foi preparado e avaliado da mesma maneira que no Exemplo 1, exceto que a ejeção pelo método de eletrofiação foi realizada por 388 segundos.

Exemplo 6 [00107] O membro eletrocondutivo 6 foi preparado e avaliado da mesma maneira que no Exemplo 2, exceto que a ejeção pelo método de eletrofiação foi realizada por 388 segundos.

Exemplo 7 Mandril [00108] Como o mandril eletrocondutivo, foi provida uma barra redonda escalonada, em que o comprimento tinha 252 mm, o diâmetro externo de uma parte de cada uma de ambas as extremidades, até uma posição de 11 mm na direção longitudinal, tinha 6 mm, e o diâmetro externo da outra parte central tinha 8,4 mm, e a superfície de um aço de corte livre foi submetida a um tratamento de galvanização de níquel sem o uso de cargas elétricas.

Ajuste do material bruto líquido 2 [00109] Ácido poliático (peso molecular médio ponderado Mw: 120000, produzido por Sigma-Aldrich Co., LLC.) (8,5 g), 74 g de dioxano, e 11 g de água destilada, foram misturados, e a mistura foi aquecida a 80 °C com agitação por 6 horas, para prover material bruto líquido 2.

Medição de resistividade volumétrica [00110] O material bruto líquido 2 foi formado em um filme conformado em folha, o filme foi suficientemente secado e, em seguida, uma folha tendo uma espessura de 500 pm foi preparada. Em seguida, o equipamento de medição de resistência usado no Exemplo 1 foi empregado para medir a resistividade volumétrica, que foi de 1 x 1013 Ω-m (1 x 1015 Ω-cm) (a tensão de aplicação foi de 250 V).

Preparação da camada de superfície [00111] O material bruto líquido 2 foi injetado em um Container cilíndrico, tendo um diâmetro interno de <p8.41 mm, em que o mandril foi colocado, e mantido morno a 50 °C por 30 minutos e, subsequentemente, esfriado a 0 °C por 1 hora, para precipitar ácido poliático sobre a periferia do mandril. Em seguida, os solventes (dioxano e água destilada) no Container cilíndrico foram substituídos por água destilada. Após 3 horas, a água do Container foi substituída por água destilada novamente. Após o decorrer de 3 horas, o mandril, em torno do qual um filme, incluindo ácido poliáctico, foi formado, foi retirado do Container cilíndrico e secado em vácuo a 25 °C por 24 horas, para prover o membro eletrocondutivo 7 provido com um filme poroso, incluindo ácido poliláctico, como uma camada de superfície. O membro eletrocondutivo 7 obtido foi avaliado da mesma maneira que no Exemplo 1.

[00112] Aqui, a camada de superfície resultante tinha uma estrutura contínua tendo um esqueleto tridimensionalmente contínuo, tendo um material polimérico (ácido poliáctico) e um poro aberto tridimensionalmente contínuo, como observado pela imagem na medição de espessura da camada de superfície usando um aparelho de inspeção CT de raio-X (nome do produto: TOHKEN-SkyScan 2011 (fonte de radiação: TX 300), manufaturado por Mars Tohken X-ray Inspection Co., Ltd.).

Medição de resistividade volumétrica da camada de superfície [00113] A camada de superfície do membro eletrocondutivo 7 foi recotada e intercalada entre eletrodos, tendo um diâmetro de 5 mm por carga de 100 g de peso, e uma tensão de 100 V foi aplicada a ela. O valor corrente fluindo entre os eletrodos e a espessura entre os eletrodos foram medidos para, desse modo, determinar a resistividade volumétrica da camada de superfície. Como resultado, a resistividade volumétrica foi de 1 χ 1015 Ω-m ou mais (1 χ 1017 Ω-cm ou mais).

Exemplo 8 [00114] O membro eletrocondutivo 8 foi preparado da mesma maneira que no Exemplo 7, exceto que o diâmetro interno do Container cilíndrico foi trocado para q>8.5 mm, e foi avaliado da mesma maneira que no Exemplo 1.

Exemplo 9 [00115] O membro eletrocondutivo 9 foi preparado e avaliado da mesma maneira que no Exemplo 1, exceto que o tempo de ejeção pelo método de eletrofiação foi de 776 segundos e, além disso, foi realizada a etapa de tratamento térmico a 80 °C por 3 horas, enquanto a camada de superfície limitava o cilindro metálico.

Exemplo 10 [00116] O membro eletrocondutivo 10 foi preparado e avaliado da mesma maneira que no Exemplo 6, exceto que foi realizada a etapa de tratamento térmico a 80 °C por 3 horas, enquanto a camada de superfície limitava o cilindro metálico.

Exemplo Comparativo 1 Ajuste da composição de borracha não-vulcanizada [00117] Os respectivos materiais, cujos tipos e quantidades foram mostrados na Tabela 1, foram misturados por um misturador de pressão para prover uma composição de borracha amassada-A. Além disso, 166 partes em massa da composição de borracha amassada-A e os respectivos materiais, cujos tipos e quantidades foram mostrados na Tabela 2 abaixo, foram misturados por um rolo aberto para preparar uma composição de borracha não-vulcanizada.

[00118] Tabelai [00119] Tabela 2 Preparação de rolo eletrocondutivo Mandril [00120] Uma barra redonda foi provida, em que o inteiro comprimento tinha 252 mm e o diâmetro externo tinha 6 mm, e a superfície de um aço de corte livre foi submetida a um tratamento de galvanização de níquel sem o uso de cargas elétricas. Em seguida, um revestidor de rolo foi usado para aplicar Metaloc U-20 (nome do produto, produzido por Toyokagaku Kenkyusho Co., Ltd.) como um adesivo ao redor da barra redonda em uma faixa de 230 mm, excluindo 11 mm em ambas extremidades da barra redonda. No presente exemplo, a barra redonda, na qual o adesivo foi aplicado, foi usada como o mandril eletrocondutivo.

Camada elástica eletrocondutiva (camada de resina eletrocondutiva) [00121] Em seguida, uma matriz tendo um diâmetro interno de 12,5 mm foi fixada no topo de um extrusador cruzeta, tendo um mecanismo para suprir o mandril eletrocondutivo e um mecanismo para descarregar o rolo de borracha não-vulcanizada, as temperaturas do extrusador e da cruzeta foram ajustadas para 80 °C, e a velocidade de condução do mandril eletrocondutivo foi ajustada para 60 mm/s. A composição de borracha não-vulcanizada foi suprida do extrusador sob as condições acima, e a parte de circunferência do mandril eletrocondutivo foi revestida com a composição de borracha não-vulcanizada na cruzeta, para prover um rolo de borracha não-vulcanizada. Em seguida, o rolo de borracha não-vulcanizada foi carregado em um forno de vulcanização de ar quente a 170 °C e aquecido por 60 minutos, para vulcanizar a composição de borracha, provendo um rolo em que uma camada elástica foi formada sobre a parte de circunferência do mandril. Em seguida, ambas as extremidades da camada elástica foram cortadas a 10 mm para remoção, e o comprimento da parte da camada elástica na direção longitudinal tinha 231 mm. Finalmente, a superfície da camada elástica foi polida por um esmeril. Assim, foi obtido o membro eletrocondutivo 11, em que cada diâmetro em cada posição de 90 mm da parte central até cada uma de ambas as extremidades tinha 8,4 mm e o diâmetro da parte central tinha 8,5 mm. O membro eletrocondutivo 11 obtido foi avaliado da mesma maneira que no Exemplo 1.

Exemplo comparativo 2 [00122] O membro eletrocondutivo 11, obtido no Exemplo comparativo 1, foi revestido por imersão com uma solução de poliuretano, para prover o membro eletrocondutivo 12 provido com uma camada de poliuretano tendo uma espessura de 3 pm sobre a circunferência do membro eletrocondutivo 11. O membro eletrocondutivo 12 obtido foi avaliado da mesma maneira que no Exemplo 1. Aqui, na Avaliação (1) do Exemplo Comparativo 2, nenhuma imagem sombreada foi emitida devido à falha de carga e, assim, a avaliação não pode ser realizada.

[00123] Tabela 3 [00124] A presente invenção pode prover um membro eletrocondutivo que pode ser aplicado em uma elevada tensão de aplicação, que pode permitir a geração de uma descarga local e forte a ser suprimida para prover uma descarga estável, e que tem alta carregabilidade.

[00125] Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência às formas de realização exemplares, deve-se entender que a invenção não é limitada às formas de realização exemplares descritas. O escopo das seguintes reivindicações deve estar de acordo com a mais ampla interpretação, a fim de abranger todas tais modificações e estruturas e funções equivalentes.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Membro eletrocondutivo, caracterizado pelo fato de que compreende: um suporte eletrocondutivo, e uma camada de superfície formada sobre o suporte eletrocondutivo, em que a camada de superfície compreende um corpo poroso tendo um poro aberto contínuo, e o membro eletrocondutivo satisfaz os seguintes (1) e (2): (1) um potencial de superfície do membro eletrocondutivo, após o decorrer de 10 segundos desde uma completação de uma descarga para carregamento da superfície do membro eletrocondutivo, é de 10 V ou mais, a carga da superfície do membro eletrocondutivo sendo conduzida com uma unidade de descarga de coroa, que é disposta de modo que uma parte da grade da unidade de descarga de coroa fique à parte da superfície do membro eletrocondutivo por 1 mm, aplicando-se uma tensão de 8 kV à unidade de descarga de coroa, e descarregando dali; e (2) quando aplicando-se uma tensão direta entre um filme de tereftalato de polietileno, como um membro a ser carregado e o membro eletrocondutivo, e carregando-se o filme de tereftalato de polietileno, |Vd| > |Vin| - |Vth| é satisfeito dentro de uma faixa de |Vin| > |Vth|, em que, Vd representa um potencial de carga do filme de tereftalato de polietileno, Vin representa uma tensão aplicada entre o membro eletrocondutivo e o filme de tereftalato de polietileno, Vth representa uma tensão de partida de descarga.

2. Membro eletrocondutivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma porosidade do corpo poroso é de 40% a 98%, e uma área de superfície específica do corpo poroso é de 0,5 pm2/pm2 a 100 pm2/pm2.

3. Membro eletrocondutivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que uma resistividade volumétrica da camada de superfície é de pelo menos 1,0 x 1010 Ω-cm.

4. Membro eletrocondutivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a camada de superfície compreende uma fibra formada por um método de eletrofiação.

5. Membro eletrocondutivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a camada de superfície compreende um esqueleto tridimensionalmente contínuo tendo um material polimérico e um poro aberto tridimensionalmente contínuo.

6. Cartucho de processamento constituído para ser afixável e destacável de um corpo principal de um aparelho eletrofotográfico, dito cartucho caracterizado pelo fato de que compreende um membro fotossensível eletrofotográfico e um membro de carga, em que o membro de carga é o membro eletrocondutivo do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.

7. Aparelho eletrofotográfico, caracterizado pelo fato de que compreende o membro eletrocondutivo do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, e um membro fotossensível eletrofotográfico.