CN104603696B - 显影构件、处理盒和电子照相设备 - Google Patents
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Abstract
提供能够降低弹性层的热膨胀并且抑制由于与抵接构件长期接触所导致的塑性变形的显影辊。显影辊包括芯轴、设置在芯轴的外周上的含有加成固化型硅橡胶的弹性层和设置在弹性层的外周上的表面层。弹性层包括由下式(1)表示的化合物。当弹性层中由其中n为3‑12的整数的下式(1)表示的化合物的含有率为P1,以及弹性层中由其中n为13‑20的整数的下式(1)表示的化合物的含有率为P2时,P1+P2为5000质量ppm‑12000质量ppm,以及P1为1500质量ppm‑6000质量ppm。(式(1)中,n为3‑20的整数)。[化学式(1)]
Description
技术领域
本发明涉及要引入至电子照相设备的显影构件,以及各自使用该构件的处理盒和电子照相设备。
背景技术
用于电子照相设备中的显影构件可以用于各种温度环境。因此,要求具有低的温度依赖性的显影构件。温度变化可以导致,例如,由于其热膨胀所导致的显影构件的形状变化。硅橡胶适合用于显影构件的弹性层。然而,硅橡胶比任何其它橡胶更易于热膨胀。
为了可以提供具有稳定品质的电子照相图像,可以说由于其周边的温度或湿度所导致的显影构件的弹性层的尺寸的变化是要解决的问题。为了解决此问题,专利文献1提出通过添加大量具有小的表面积的二氧化硅系填料而提供具有低膨胀系数的硅橡胶的硅橡胶组合物。此外,专利文献2提出通过添加大量已规定孤立硅醇基含量的二氧化硅而提供具有低粘度和低膨胀系数的硅橡胶的硅橡胶组合物。
引文列表
专利文献
专利文献1:日本专利申请特开2000-265150
专利文献2:日本专利申请特开2003-128920
发明内容
发明要解决的问题
由本发明的发明人进行的研究已显示预期根据专利文献1和2任意之一的构成发挥抑制硅橡胶的热膨胀的效果。然而,将根据专利文献1和2任意之一的技术应用于显影构件可降低其弹性层的弹性。结果,当如调色剂控制刮板等构件长期抵接于显影构件的表面上时,在显影构件的表面中在抵接部处可能发生不容易恢复的塑性变形(下文中,有时称为“C-永久变形”)。显影构件中已发生C-永久变形的部分与其它任意部分在例如调色剂输送性等方面不同。因此,当用此类显影构件形成电子照相图像时,源自C-永久变形的浓度不均匀可能出现在电子照相图像中。
鉴于上述,本发明的目的在于提供具有降低的弹性层的热膨胀并且即使与抵接构件长期抵接之后也难以引起塑性变形的显影构件。本发明的另一目的在于提供有助于高品质电子照相图像的形成的处理盒和电子照相设备。
用于解决问题的方案
根据本发明,提供显影构件,其包括:基体;设置在基体上的弹性层,所述弹性层含有加成固化型硅橡胶混合物的固化物;和设置在弹性层上的表面层,其中:弹性层含有由下式(1)表示的化合物;当弹性层中的下式(1)中的n表示3以上且12以下的整数的化合物的含量由P1质量ppm表示,以及弹性层中的下式(1)中的n表示13以上且20以下的整数的化合物的含量由P2质量ppm表示时,P1+P2为5,000质量ppm以上且12,000质量ppm以下;以及P1为1,500质量ppm以上且6,000质量ppm以下:
式(1)中,n表示3以上且20以下的整数。
根据本发明,还提供处理盒,其包括:调色剂;贮存调色剂的调色剂容器;和用于在其表面上承载调色剂容器中的调色剂并将调色剂输送至显影区域的显影构件,处理盒构成为可拆卸地安装至电子照相设备的主体,其中显影构件包括上述显影构件。
根据本发明,还提供电子照相设备,其包括:调色剂;贮存调色剂的调色剂容器;和用于在其表面上承载调色剂容器中的调色剂并将调色剂输送至显影区域的显影构件,其中显影构件包括上述显影构件。
发明的效果
根据本发明,可提供具有降低的弹性层的热膨胀并且即使与抵接构件长期抵接之后也难以在抵接部发生塑性变形的显影构件。根据本发明,还可提供有助于高品质电子照相图像的形成的处理盒和电子照相设备。
附图说明
图1为根据本发明的显影辊的一个实例的截面图。
图2为根据本发明的处理盒的一个实例的截面图。
图3为根据本发明的电子照相设备的一个实例的截面图。
图4为用于测量根据本发明的显影辊的形状的装置的示意图。
具体实施方式
(显影构件)
根据本发明的显影构件包括基体、弹性层和表面层。图1示出沿与根据本发明的辊状显影构件即显影辊的轴垂直方向的截面图。图1中示出的显影辊1为在芯轴2的外周设置弹性层3并且在弹性层3的外周设置表面层4的显影辊。
(基体)
基体起到显影构件的电极和支承构件的作用。因此,基体由例如,导电性材料如:如铝、铜合金或不锈钢等金属或合金;镀有铬或镍的铁;或具有导电性的合成树脂构成。中空或实心基体可以用作显影构件中的基体。
(弹性层)
弹性层3含有加成固化型硅橡胶的固化物并含有由下式(1)表示的化合物。
(式(1)中,n表示3以上且20以下的整数。)
<P1、P2、P1+P2>
本发明中,当弹性层中的下式(1)中的n表示3以上且12以下的整数的化合物的含量由P1质量ppm表示,并且所述层中的下式(1)中的n表示13以上且20以下的整数的化合物的含量由P2质量ppm表示时,P1+P2为5,000质量ppm以上且12,000质量ppm以下。将P1+P2设定为5,000质量ppm以上可以有效地抑制硅橡胶的分子运动性,因此可以有效地抑制弹性层的热膨胀。
此外,将P1+P2设定为12,000质量ppm以下可以充分地抑制由于作为主成分的硅橡胶与环状硅氧烷的缠结所导致的橡胶弹性的降低。此处,P1+P2优选为6,000质量ppm以上且11,000质量ppm以下,特别优选7,000质量ppm以上且10,000质量ppm以下,更优选8,000质量ppm以上且9,000质量ppm以下。
此外,P1为1,500质量ppm以上且6,000质量ppm以下。将P1设定为1,500质量ppm以上可以充分地抑制弹性层的塑性变形,即,C-永久变形的发生。此外,将P1设定为6,000质量ppm以下可以有效地抑制由于,例如,环状硅氧烷向显影构件的渗出所导致的弹性层的橡胶弹性的降低。此处,将P1设定为优选为2,000质量ppm以上且5,500质量ppm以下,特别优选2,500质量ppm以上且5,000质量ppm以下,更优选3,000质量ppm以上且4,000质量ppm以下。应注意P1和P2可以通过后述方法来测量。
由式(1)表示的化合物比具有直链结构的高分子量聚硅氧烷更刚性。因此,以上述比例含有由式(1)表示的环状硅氧烷的弹性层,即使在高温环境下也抑制由于热能所导致的分子运动性的提高,因此可以抑制弹性层的热膨胀。
此外,由式(1)表示的化合物具有比硅橡胶更低的分子量。因此,由于其与硅橡胶的缠结所导致的橡胶弹性的降低难以发生。特别是,式(1)中的n表示3以上且12以下的化合物具有刚性的分子结构并且该结构即使通过外部压力也难以变化。因此,例如,即使当调色剂控制刮板等长期抵接于显影构件上时,也可以有效地抑制弹性层中不容易恢复的塑性变形的发生。
如上所述,抑制根据本发明的弹性层的热膨胀并且其塑性变形难以发生。因此,也可以有效地抑制由塑性变形导致的横条纹图像的出现。
(加成固化型硅橡胶混合物)
用作本发明的弹性层用原料的加成固化型硅橡胶混合物可以含有,例如,以下成分(A)、成分(B)和成分(C):
(A)在其一个分子中具有至少两个键合至硅原子的烯基的有机聚硅氧烷;
(B)在其一个分子中具有至少三个键合至硅原子的氢原子的有机聚硅氧
烷;和
(C)铂系催化剂。
成分(A)的分子结构可以为直链和支链结构中的任意之一,并且从固化物的令人满意的拉伸强度、撕裂强度和断裂强度的观点,直链结构是优选的。烯基的例子包括乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、异丁烯基、戊烯基和己烯基。其中,优选乙烯基作为烯基。
作为成分(A)的有机聚硅氧烷具有至少两个烯基,并且这些烯基可以彼此相同或彼此不同。成分(A)的例子包括两末端乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷和具有侧链乙烯基的聚二甲基硅氧烷。可以单独使用这些材料的仅一种,或者可以组合使用其两种以上。成分(A)的重均分子量(Mw)优选为20,000以上且200,000以下,特别更优选30,000以上且150,000以下。
此处,将重均分子量(Mw)定义为通过涉及使用凝胶渗透色谱的测量而获得的值。具体地,使用其中两个GPC柱(商品名:TSKgel SuperHM-m;由TOSOH CORPORATION制造)串联连接的高效液相色谱分析仪(产品名:HLC-8120GPC;由TOSOH CORPORATION制造)。采用40℃的温度、0.6ml/min的流速和RI(折射率)作为测量条件,以及使含有0.1质量%的测量样品的四氢呋喃(THF)溶液进行测量。准备单分散标准聚苯乙烯(商品名:TSK标准聚苯乙烯F-128、F-80、F-40、F-20、F-10、F-4、F-2、F-1、A-5000、A-2500、A-1000和A-500;由TOSOHCORPORATION制造)作为标准样品。使用标准样品制作校准曲线。从测量试样的保留时间或计数获得分子量分布。重均分子量Mw可以从分子量分布来求得。
成分(A)可以通过已知的方法来获得。成分(A)可以,例如,通过以下获得:使用如二甲基环聚硅氧烷或甲基乙烯基环聚硅氧烷等有机环聚硅氧烷以及如六甲基二硅氧烷或1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷等六有机二硅氧烷,并使这些化合物在碱催化剂或酸催化剂的存在下进行平衡反应。
成分(B)的例子包括甲基氢聚硅氧烷和乙基氢聚硅氧烷。可以使用这些材料的仅一种,或者可以组合使用其两种以上。成分(B)的氢化甲硅烷基的氢原子可以键合至其分子链末端的硅原子,或可以键合至沿分子链某处的硅原子。成分(B)的重均分子量优选落入300-100,000的范围内。此外,加成固化型硅橡胶组合物中成分(B)的含量优选为使得键合至成分(B)的硅原子的氢原子与键合至成分(A)中的硅原子的烯基的摩尔比为1.0以上且10.0以下的量。该摩尔比更优选为1.0以上且3.0以下。
作为成分(C)的铂系催化剂的例子包括铂细粉、铂黑、氯铂酸、醇改性的氯铂酸、氯铂酸的烯烃配合物,以及氯铂酸和烯基硅氧烷的配合物。可以使用这些材料的仅一种,或者可以组合使用其两种以上。加成固化型硅橡胶组合物中成分(C)的含量优选为使得成分(C)的催化剂金属原子的质量与成分(A)的质量的比例为1质量ppm以上且100质量ppm以下的量。
此外,本发明的弹性层中的P1和P2可以通过调整以下项(i)和(ii)中的至少之一来控制。
(i)成分(A)中由式(1)表示的化合物的含量
由式(1)表示的化合物在聚硅氧烷的生产过程中不可避免地生成。此外,将由式(1)表示的化合物以特别大的量引入至作为弹性层用原料的加成固化型硅橡胶混合物中的成分(A)中,即,在其一个分子中具有两个以上的键合至硅原子的烯基的有机聚硅氧烷。
此外,由式(1)表示的化合物通过将在其一个分子中具有两个以上的键合至硅原子的烯基的有机聚硅氧烷在0.01-0.001MPa的减压下加温至60-70℃的温度来挥发。因此,成分(A)中由式(1)表示的化合物的量,即,式(1)中的n表示3以上且12以下的整数的化合物的含量,以及式(1)中的n表示13以上且20以下的整数的化合物的含量可以通过调整加温时间来调整。应注意在以下描述中,成分(A)中式(1)中的n表示3以上且12以下的整数的化合物的含量由p1质量ppm表示,以及成分(A)中式(1)中的n表示13以上且20以下的整数的化合物的含量由p2质量ppm表示。
此外,弹性层的P1和P2可以通过使用其中已经调整根据式(1)的化合物的量的在其一个分子中具有两个以上的键合至硅原子的烯基的有机聚硅氧烷作为弹性层的原料来控制。
(ii)加成固化型硅橡胶混合物的固化温度和固化时间的调整
弹性层通过以下来获得:在基体的外周部上形成由加成固化型硅橡胶混合物形成的层;并将该层加热至约100-200℃以使层固化。也在这个过程中,硅橡胶混合物中根据式(1)的化合物挥发。因此,P1和P2也可以通过适当地调整加热温度和加热时间来控制。
例如,假设将含有p1为19,440质量ppm和p2为14,270质量ppm的成分(A)的加成固化型硅橡胶混合物填充至其中设置外径为6mm的芯轴的、内径为12mm的圆筒状模具中。在将混合物加热以形成弹性层的情况下,设定加热温度为115℃和加热时间为5分钟可以控制p1与P1的比值(p1/P1)至16-17%和p2与P2的比值(p2/P2)至约36-37%。此外,设定加热温度为115℃和加热时间为3分钟可以控制比值p1/P1至约30-31%和比值p2/P2至约40-41%。此外,设定加热温度为130℃和加热时间为5分钟可以控制比值p1/P1至9-10%和比值p2/P2至24-25%。
此外,假设填充含有p1为30,130质量ppm和p2为14,050质量ppm的成分(A)的加成固化型硅橡胶混合物。在将混合物加热以形成弹性层的情况下,设定加热温度为115℃和加热时间为5分钟可以控制p1与P1的比值(p1/P1)至约19-21%和p2与P2的比值(p2/P2)至约19-21%。此外,设定加热温度为130℃和加热时间为5分钟可以控制比值p1/P1至约11-13%和比值p2/P2至约11-13%。此外,设定加热温度为140℃和加热时间为3分钟可以控制比值p1/P1至约19-20%和比值p2/P2至2-3%。
此外,假设填充含有p1为12,240质量ppm和p2为18,510质量ppm的成分(A)的加成固化型硅橡胶混合物。在将混合物加热以形成弹性层的情况下,设定加热温度为115℃和加热时间为5分钟可以控制p1与P1的比值(p1/P1)至约28-29%和p2与P2的比值(p2/P2)至约43-44%。此外,设定加热温度为130℃和加热时间为5分钟可以控制比值p1/P1至约13-15%和比值p2/P2至约36-38%。此外,设定加热温度为105℃和加热时间为10分钟可以控制比值p1/P1至15-16%和比值p2/P2至约51-52%。
根据本发明的显影构件的弹性层优选进一步含有无机系填料。
无机系填料的例子包括硅藻土、石英粉末、干式二氧化硅、湿式二氧化硅、氧化钛、氧化锌、硅铝酸盐、碳酸钙和炭黑。这些无机系填料对例如,橡胶的耐热、传热、补强和增量具有效果。此外,这些无机系填料各自对橡胶的热膨胀具有抑制效果。可以使用这些无机系填料的仅一种,或者可以组合使用其两种以上。无机系填料优选具有1.5g/cm3以上且2.5g/cm3以下的比重。
根据本发明的显影构件的弹性层以优选0.1质量%以上且24质量%以下,特别优选3质量%以上且22质量%以下含有无机系填料。将弹性层中无机系填料的含量设定在该范围内可以以额外有效的方式抑制如弹性层的热膨胀和压缩永久变形等橡胶弹性的降低。应注意,弹性层中无机系填料的含量可以通过后述方法来测量。
除了填料以外,根据需要,弹性层可以含有如导电剂、增塑剂、硫化剂、硫化助剂、交联助剂、抗氧化剂、防老剂和加工助剂等任意的各种添加剂,只要不损害由上述组成赋予的功能即可。
作为用于分散并捏合构成弹性层的这些原料的方法,给出,例如,各自使用如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、捏合机、双辊磨、三辊磨、班伯里密炼机、连续混合机或行星混合机等装置的方法。
弹性层具有要求显影构件具有的弹性。以Asker C硬度计,弹性层的硬度可以设定为,例如,20°以上且80°以下。弹性层的厚度可以设定为,例如,1.5mm以上且6.0mm以下。
作为在芯轴上形成弹性层的方法,可以给出模具成型法、挤出成型法、注射成型法或涂布成型法等。更具体地,例如,给出以下方法:涉及将芯轴和根据本发明的弹性层用原料挤出以使层成型的方法,以及当原料为液体时,涉及将原料注射至通过配置圆筒状管和用于保持分别配置在该管两端的芯轴的模头而获得的模具中,并且加热该材料以使材料固化的方法。从改进与表面层的密着性的观点,弹性层的表面可以通过如表面研磨、电晕处理、火焰处理或准分子处理等表面改性方法来改性。
(表面层)
作为表面层用材料,给出,例如:如苯乙烯系树脂、乙烯基系树脂、聚醚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂、聚酰胺树脂、氟树脂、纤维素系树脂或丙烯酸类树脂等热塑性树脂;以及如环氧树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、苯代三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、脲醛树脂、硅酮树脂或聚酰亚胺树脂等热或光固化性树脂。可以单独使用这些材料的仅一种,或者可以组合使用其两种以上。
当显影构件需要具有表面粗糙度时,可以将粗糙度控制用细颗粒作为表面层用原料添加至表面层用分散液中。由聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸类树脂或聚碳酸酯树脂等制成的细颗粒可以用作粗糙度控制用细颗粒。可以使用细颗粒的仅一种,或者可以组合使用其两种以上。粗糙度控制用细颗粒优选具有3μm以上且20μm以下的体积平均粒径。此外,表面层中的粗糙度控制用细颗粒的含量相对于表面层中的100质量份树脂固成分优选为1质量份以上且50质量份以下。
可以将炭黑作为表面层用原料进一步添加至表面层用分散液中。炭黑的例子包括如EC300J或EC600JD(商品名;由Lion Corporation制造)等具有高导电性的炭黑以及具有中等导电性的橡胶用炭黑或涂料用炭黑。其中,从同时控制分散性和导电性的观点,优选涂料用炭黑作为炭黑。可以使用这些材料的仅一种,或者可以组合使用其两种以上。表面层中炭黑的含量相对于树脂成分优选为3质量%以上且30质量%以下。
除了上述添加剂以外,表面层可以含有交联剂、增塑剂、填料、增量剂、硫化剂、硫化助剂、交联助剂、抗氧化剂、防老剂、加工助剂和流平剂等,只要不损害表面层的功能即可。
表面层的厚度优选为1μm以上且100μm以下。当表面层的厚度为1μm以上时,可以抑制其由于磨耗等所导致的劣化。此外,当表面层的厚度为100μm以下时,可以抑制显影构件表面的硬度的提高,可以抑制调色剂的劣化,并且可以抑制对显影构件表面的源自调色剂的固着。考虑到对调色剂的损害,表面层的厚度更优选为1μm以上且50μm以下。
尽管对表面层的形成方法没有特别的限制,但表面层可以通过,例如,如下所述来形成。表面层用涂布液通过将表面层的各成分分散并混合在溶剂中以将成分变成涂料来制备。弹性层上用表面层用涂布液来涂布,然后将液体干燥以硬化或固化。优选将如砂磨机、油漆搅拌器、DYNO-MILL或珠磨机等利用微珠的已知的分散设备用于分散和混合。可以采用浸渍涂布、环涂、喷涂或辊涂等作为涂布用方法。
(处理盒和电子照相设备)
构成根据本发明的处理盒,使其构成为可拆卸地安装至电子照相设备的主体,并且包括根据本发明的显影构件。此外,根据本发明的电子照相设备包括根据本发明的显影构件。根据本发明的处理盒和电子照相设备不局限于复印机、传真机和打印机等,只要处理盒和电子照相设备各自包括根据本发明的显影构件即可。作为各自安装有根据本发明的显影构件的处理盒和电子照相设备的实例,以下描述非磁性单组分显影系统的电子照相设备。
图2中示出的处理盒中,显影装置10包括:贮存作为非磁性单组分调色剂的调色剂8的调色剂容器;和位于沿调色剂容器内的长度方向延伸的开口部处并且使得与感光构件5相对设置的显影辊1。此外,将调色剂8以承载在显影辊1的表面上的状态输送至显影区域,并将感光构件5上的静电潜像用通过显影辊1输送的调色剂8来显影。
图3中示出的电子照相设备中,用于将使通过旋转机构(未示出)而旋转的感光构件5的表面充电至预定的极性和电位的充电构件12配置在感光构件5的周围。此外,配置用于使带电的感光构件5的表面进行图像曝光以形成静电潜像的图像曝光装置(未示出)。此外,将显影装置10配置在感光构件5的周围,所述显影装置10包括用于将调色剂附着至形成的静电潜像上以使图像显影的根据本发明的显影辊1。此外,设置清洁装置13,所述清洁装置13用于在将调色剂图像转印至纸22上之后清洁感光构件5的上部。将用于将转印的调色剂图像定影至纸22上的定影装置15配置在沿输送纸22的路径上。
实施例
下文中,通过具体实施例来更详细地描述本发明,条件是本发明不局限于实施例。
<两末端乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷A-5>
准备两末端乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷(商品名:DMS-V42;由Gelest,Inc.制造;重均分子量Mw=70,000)作为两末端乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷A-5。
两末端乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷A-5的p1和p2通过以下方法来测量。即,将1.0g两末端乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷A-5在10ml丙酮中浸渍24小时。提取溶液的上清液使用气相色谱(产品名:GC-9A(FID规范);由Shimadzu Corporation制造)来分析。从得到的MS质谱鉴定式(1)中的n表示3-20的化合物,然后从得到的峰强度测定它们的量。表1示出结果。应注意,式(1)中的n表示3以上且12以下的整数的化合物的含量由p1质量ppm表示,以及式(1)中的n表示13以上且20以下的整数的化合物的含量由p2质量ppm表示。
<两末端乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷A-1至A-4的制备>
通过在其中两末端乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷A-5在0.004MPa的减压下加温至60℃的温度的状态下维持预定的时间使两末端乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷A-5中的低分子量硅氧烷挥发。由此,制备其p1和p2各自具有表1中示出的值的两末端乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷A-1至A-4。应注意,将加温时间调整在1-3小时的范围内。
表1
(实施例1)
<芯轴2的制备>
作为芯轴2制备的是通过以下而获得的产品:将底漆(商品名:DY35-051;由DowCorning Toray Co.,LTD.制造)施涂至外径为6mm且长度为250mm的由SUS304制成的芯棒;并且将底漆在170℃下烘烤20分钟。
<弹性层3的形成>
将制备的芯轴2设置在内径为12mm的圆筒状模具中使其与模具同心。通过混合表2中示出的材料制备加成固化型硅橡胶组合物作为弹性层用原料,然后将该组合物注射至模具中。在115℃下将该组合物加热并且成型5分钟之后,将模具冷却至50℃,然后将弹性层3与芯轴2一体地从模具中取出。由此,在芯轴2的外周设置直径为12mm的弹性层3。
[表2]
<表面层4的形成>
将作为表面层4的材料的100.0质量份聚酯多元醇(商品名:Nippolan3027;由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造)、102.6质量份MDI系多异氰酸酯(商品名:C2521;由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造)和33.7质量份炭黑(商品名:MA230;由Mitsubishi Chemical Corporation制造)搅拌并混合。之后,将混合液溶解在甲基乙基酮(MEK)中使得固成分为30质量%,随后混合。之后,使用砂磨机将各成分均匀地分散。将MEK进一步添加至混合液中,从而将固成分调整至25质量%。将20质量份聚氨酯树脂颗粒(商品名:Art Pearl C400(体积平均粒径为14μm);由Negami Chemical IndustrialCo.,Ltd.制造)添加至混合液中,然后使用球磨机将各成分搅拌并分散。由此,获得表面层用涂布液。
使在芯轴2的外周设置的弹性层3使用表面层用涂布液进行浸渍涂布。由此,将表面层用涂布液施涂至弹性层3的表面使得涂布液的厚度为13μm。将涂布液在80℃的烘箱中干燥15分钟,然后在140℃的烘箱中固化1小时以形成表面层4。由此,生产显影辊1。
(P1和P2的测量)
从得到的显影辊1的弹性层3中切出1.0克样品。将该样品在10ml丙酮中浸渍24小时。之后,与低分子量硅氧烷的量的分析相同,使用气相色谱分析提取溶液。此时,样品中的式(1)中的n表示3-12的化合物的含量由P1表示,以及样品中的式(1)中的n表示13-20的化合物的含量由P2表示。表4示出结果。
(无机系填料的含量的测量)
得到的显影辊1的热重减少曲线使用热重-差热同时分析仪(商品名:Thermo PlusTG8120;由Rigaku Corporation制造)来测量。测量条件如下所述。从显影辊1的弹性层3中切出15mg和20mg之间的量的样品,然后放在TG设备中。之后,使氧气流动15分钟以上,然后将样品的温度以20℃/min的升温速率升高至700℃。计算此时残留物的质量%(X)。此外,同样使氮气流动15分钟以上,然后将温度以20℃/min的升温速率升高至700℃并且在该值下保持10分钟。之后,将温度以20℃/min的降温速率降至300℃。之后,使氧气流动15分钟以上,然后将温度以20℃/min的升温速率升高至800℃并且在该值下保持10分钟。之后,计算氧气流动之后的质量减少量(质量%)(Y)。计算X+Y作为无机系填料的含量(质量%)。表7示出无机系填料的含量(质量%)。
(膨胀量的测量)
得到的显影辊1的外径尺寸使用图4中示出的装置来测量。该装置包括由参照显影辊1旋转的芯轴接收器(未示出)、用于检测显影辊1的旋转的编码器(未示出)、基准板25、激光发射部和激光接收部形成的激光尺寸测量机(商品名:“LS-7000”;由KEYENCECORPORATION制造)。显影辊1的外径尺寸通过测量显影辊1的表面和基准板25之间的间隙量26来计算。应注意,在合计3个部位,即,沿弹性层3的长度方向的中央部和朝向沿长度方向的中央部距离弹性层3的两个端部各自为5mm的位置,进行显影辊1的表面和基准板25之间的间隙量26的测量。此外,对相对于显影辊1的一周以1°的间距的360个点进行测量。在30℃和相对湿度为55%RH的环境中进行测量之前,将显影辊1在相同环境中静置24小时。此外,在15℃和相对湿度为55%RH的环境下类似地进行测量,并且将测量值与在30℃和相对湿度为55%RH下的外径尺寸之间的差定义为膨胀量(μm)。表7示出结果。
(变形量的测量和横条纹图像评价)
准备具有图3中示出的构造的激光束打印机(商品名:LBP5500;由Canon Inc.制造)的处理盒(商品名:EP-85调色剂盒(黑色);由Canon Inc.制造)。处理盒的调色剂容器安装有调色剂量控制构件和得到的显影辊1,然后将处理盒在40℃和相对湿度为95%RH的环境下、在其中显影辊1和调色剂量控制构件互相抵接的状态下静置1个月。应注意,通过将显影辊1和调色剂量控制构件之间的抵接压力调整至0.6N/cm而将设定改变为其中塑性变形易于发生的一种。之后,将盒在23℃和相对湿度为55%RH的环境下静置5小时。将盒放在激光束打印机中以输出半色调图像,然后通过下表3中示出的基准来评价设定之后的图像。
此外,将显影辊1从进行评价的处理盒中取出,然后测量其变形量(μm)。应注意,显影辊1的表面的变形量使用激光位移传感器(商品名:LT-9500V;由KEYENCE CORPORATION制造)来测量。变形量通过以下来测量:沿与通过空气吹送从中去除调色剂的显影辊1的表面垂直的方向设置激光位移传感器;以任意的旋转数旋转驱动显影辊1;以及读取沿显影辊1的表面的圆周方向的位移。沿长度方向以43mm的间距在5点进行测量,并将5个测量值的平均值定义为变形量。表7示出图像评价的结果和变形量的测量结果。
[表3]
评价等级 | 评价基准 |
A | 没有观察到浓度不均匀。 |
B | 无规地出现微弱的横条纹。 |
C | 薄的横条纹与显影辊的旋转周期同步出现。 |
D | 清晰的横条纹与显影辊的旋转周期同步出现。 |
(实施例2-33和比较例1-6)
除了将聚二甲基硅氧烷成分的种类、石英的添加量、加热成型温度和加热成型时间如表4-6中所示而改变以外,通过与实施例1相同的方法来生产根据实施例2-33的显影辊和根据比较例1-6的显影辊。此外,以与实施例1中相同的方式评价各显影辊。表7-9示出评价结果。
[表4]
[表5]
[表6]
[表7]
[表8]
[表9]
如从表7-9中示出的结果明显看出,各实施例1-33中,因为膨胀量小且变形量也小,所以获得良好的电子照相图像。这可能是由于以下原因。P1和P1+P2存在于适当的范围内。结果,在弹性层3的橡胶弹性不降低的情况下由于热所导致的膨胀降低。因此,能够降低其塑性变形,并且也能够抑制由塑性变形导致的且与显影辊的间距同步的横条纹图像的出现。
另一方面,比较例1-6的各显影辊中,变形量大并且明显观察到由塑性变形导致的横条纹与显影辊的旋转周期同步出现。这可能是因为P1或P1+P2偏离适当的范围,因此由于其与抵接构件的压接所导致的辊的变形量增大。
比较例2的显影辊的热膨胀特别大。这可能是因为特别是P1+P2偏离适当的范围,因此不能抑制硅橡胶组合物的分子运动。
比较例6的显影辊的变形量特别大。这可能是由于以下原因。P1偏离适当的范围以及无机系填料的含量过大。结果,尽管热膨胀被抑制,但橡胶弹性降低。因此,变形量增大。
本申请要求2012年9月7日提交的日本专利申请2012-196992的优先权,通过引用将其全部公开并入本文。
附图标记说明
1 显影构件(显影辊)
2 芯轴
3 弹性层
4 表面层
5 感光构件
6 清洁构件
7 调色剂供给辊
8 调色剂
9 调色剂量调整构件
10 显影装置
11 激光光
12 充电构件
13 清洁装置
14 清洁用充电装置
15 定影装置
16 驱动辊
17 转印辊
18 偏压电源
19 张力辊
20 转印输送带
21 从动辊
22 纸
23 纸张供给辊
24 吸附辊
25 基准板
26 间隙量
Claims (10)
1.一种显影构件,其包括:
基体;
设置在所述基体上的弹性层,所述弹性层包括加成固化型硅橡胶混合物的固化物;和
设置在所述弹性层上的表面层,
其特征在于:
所述弹性层包括由下式(1)表示的化合物;
当所述弹性层中的下式(1)中的n表示3以上且12以下的整数的化合物的含量由P1质量ppm表示,以及所述弹性层中的下式(1)中的n表示13以上且20以下的整数的化合物的含量由P2质量ppm表示时,P1+P2为5000质量ppm以上且12000质量ppm以下;以及
P1为1500质量ppm以上且6000质量ppm以下:
式(1)中,n表示3以上且20以下的整数。
2.根据权利要求1所述的显影构件,其中所述P1+P2为6000质量ppm以上且11000质量ppm以下。
3.根据权利要求2所述的显影构件,其中所述P1+P2为7000质量ppm以上且10000质量ppm以下。
4.根据权利要求1或2所述的显影构件,其中所述P1为2000质量ppm以上且5500质量ppm以下。
5.根据权利要求4所述的显影构件,其中所述P1为2500质量ppm以上且5000质量ppm以下。
6.根据权利要求1或2所述的显影构件,其中所述加成固化型硅橡胶混合物包括以下成分(A)、成分(B)和成分(C):
(A)在其一个分子中具有至少两个键合至硅原子的烯基的有机聚硅氧烷;
(B)在其一个分子中具有至少三个键合至硅原子的氢原子的有机聚硅氧烷;和
(C)铂系催化剂。
7.根据权利要求6所述的显影构件,其中所述成分(A)具有20000以上且200000以下的重均分子量。
8.根据权利要求1或2所述的显影构件,其中所述弹性层以0.1质量%以上且24质量%以下的比率包含无机系填料。
9.一种处理盒,其包括:
调色剂;
贮存所述调色剂的调色剂容器;和
用于在其表面上承载所述调色剂容器中的所述调色剂并将所述调色剂输送至显影区域的显影构件,
所述处理盒构成为可拆卸地安装至电子照相设备的主体,
其特征在于,所述显影构件包括根据权利要求1所述的显影构件。
10.一种电子照相设备,其包括:
调色剂;
贮存所述调色剂的调色剂容器;和
用于在其表面上承载所述调色剂容器中的所述调色剂并将所述调色剂输送至显影区域的显影构件,
其特征在于,所述显影构件包括根据权利要求1所述的显影构件。
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