CN104885018B - 充电构件、处理盒和电子照相图像形成设备 - Google Patents

充电构件、处理盒和电子照相图像形成设备 Download PDF

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Abstract

提供一种充电构件，使用所述充电构件长期抑制由于由充电构件的通电劣化引起的电阻增大导致的条纹状图像的产生。还提供可抑制条纹状图像产生并且稳定地形成高品质电子照相图像的处理盒和电子照相设备。提供一种充电构件，其包括导电性支承体和导电性表面层，其中表面层包含特定的类黄酮化合物、粘结剂树脂和导电剂。还提供其中使用所述充电构件的处理盒和电子照相设备。

Description

充电构件、处理盒和电子照相图像形成设备
技术领域
本发明涉及充电构件、处理盒和电子照相图像形成设备。
背景技术
在使用电子照相法的图像形成设备中，充电构件使电子照相感光构件(以下，也称为“感光构件”)带电至预定的电位。充电构件通常包括其表面设置有例如，交联的聚氨酯的表面层的如橡胶或弹性体等弹性体。将导电剂分散于表面层中从而赋予导电性。
由于间歇地施加至电子照相图像形成设备(以下，也称为“电子照相设备”)的充电构件的电能，充电构件的电阻逐渐变化，引起不均匀充电和充电缺陷，其在某些情况下导致图像缺陷。
专利文献1中，公开了通过将受阻酚系材料添加至表面层以抑制表面层材料的劣化而抑制充电缺陷的发生的技术。
引文列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开H3-9380
发明内容
发明要解决的问题
然而，作为本发明人对专利文献1中记载的技术的研究结果，发现借助专利文献1的技术的充电构件由于在某些情况下电阻的经时变化使得仍引起充电缺陷。本发明人推测以下原因。
通常将高电压施加至电子照相设备中的充电构件，其对待充电的感光构件放电，导致如臭氧和包含NOx的氮氧化物等放电生成物的产生。在如专利文献1中所记载的受阻酚系材料的抗氧化剂的情况下，在某些情况下通过NOx抑制在NOx的存在下的抗氧化能力。认为原因为，受阻酚系材料的抗氧化剂本身引起与NOx的化学反应，从而形成稳定的醌，失去作为抗氧化剂的功能。换言之，借助专利文献1的技术的充电构件由于充电期间NOx的生成使得具有降低的受阻酚系化合物的抗氧化能力，导致电阻的经时变化。因此，损害充电均匀性。
因此，本发明的目的为提供一种充电构件，其即使长期使用电阻也几乎不变化，从而几乎不引起由于电阻的经时变化导致的图像缺陷。本发明的目的为提供能够稳定地形成高品质电子照相图像的处理盒和电子照相设备。
用于解决问题的方案
本发明的充电构件包括导电性支承体和导电性表面层。表面层包含选自由下式(1)表示的化合物、下式(3)表示的化合物和下式(4)表示的化合物组成的组的至少一种化合物，粘结剂树脂和导电剂。
[式1]
式(1)中，R1表示羟基或由下式(2)表示的取代基，和R2-R10各自独立地表示氢原子或羟基，其中R1-R10的至少之一为羟基。
[式2]
式(2)中，*表示与由式(1)表示的化合物的3-位碳原子的键合部。
[式3]
式(3)中，R11-R20各自独立地表示选自由氢原子、羟基和甲氧基组成的组的原子或基团，其中R11-R20的至少之一为羟基。
[式4]
式(4)中，R21-R30各自独立地表示选自由氢原子、羟基和甲氧基组成的组的原子或基团，其中R21-R30的至少之一为羟基。
本发明还提供一种电子照相图像形成设备，其具有电子照相感光构件和配置为使电子照相感光构件带电的充电构件，其中充电构件为上述充电构件。
此外，本发明提供一种处理盒，其一体化支承充电构件和选自由电子照相感光构件、显影单元、转印单元和清洁单元组成的组的至少一种，并且所述处理盒可拆卸地安装至电子照相图像形成设备。
发明的效果
本发明提供一种充电构件，其即使长期使用电阻也几乎不变化，从而几乎不引起由于电阻的经时变化导致的图像缺陷。本发明还提供能够稳定地形成高品质电子照相图像的处理盒和电子照相设备。
附图说明
图1为示出根据本发明充电构件(辊形状)的实例的示意性截面图。
图2为根据本发明电子照相设备的实例的示意性构造图。
图3为根据本发明处理盒的实例的示意性构造图。
图4为示出用于制造本发明充电构件的具有十字头的挤出成型装置的图。
图5为示出本发明充电构件(辊形状)的电阻的测量方法的图。
具体实施方式
以下更详细地描述本发明。
<<充电构件>>
本发明充电构件的形状没有特别地限定，其包括，例如，辊形状、平板形状或带形状。尽管以下的描述集中于辊形状的充电构件(以下，也称为充电辊)，但本发明不限于此。
本发明的充电构件包括导电性支承体和导电性表面层。根据本发明充电构件的实例的示意性截面图示于图1。图1中示出的充电构件1为具有导电性支承体2、形成于支承体层上的弹性层3和形成于弹性层上的导电性表面层4的充电辊。本发明中，如上所述，可以在支承体与形成于支承体上的表面层之间设置其它层(例如，弹性层和粘合层)。
<导电性支承体>
作为用于本发明充电构件的导电性支承体(基体)，其具有导电性(体积电阻率：1×10-6Ω·cm至1×102Ω·cm)并且起支承设置在其上的如表面层等层的功能。材料的实例包括如铁、铜、不锈钢、铝和镍等金属，及其合金。
<导电性表面层>
导电性表面层包含选自由下式(1)表示的化合物、下式(3)表示的化合物和下式(4)表示的化合物组成的组的至少一种化合物，粘结剂树脂和导电剂。
[式5]
式(1)中，R1表示羟基或由下式(2)表示的取代基，和R2-R10各自独立地表示氢原子或羟基，其中R1-R10的至少之一为羟基。
[式6]
式(2)中，*表示与由式(1)表示的化合物的3-位碳原子的键合部。
[式7]
式(3)中，R11-R20各自独立地表示选自由氢原子、羟基和甲氧基组成的组的原子或基团，其中R11-R20的至少之一为羟基。
[式8]
式(4)中，R21-R30各自独立地表示选自由氢原子、羟基和甲氧基组成的组的原子或基团，其中R21-R30的至少之一为羟基。
可以确定包含于表面层中的导电剂的配混量，使得表面层在低温低湿环境(L/L：15℃/10％RH(相对湿度))、常温常湿环境(N/N：23℃/55％RH)和高温高湿环境(H/H：30℃/80％RH)下具有中等范围的电阻(体积电阻率：1×106Ω·cm至1×1015Ω·cm)。表面层可进一步包含将描述的其它添加剂。
(类黄酮)
由式(1)、式(3)和式(4)表示的化合物分别称为属于作为最初作为植物构成在自然界中广泛分布的多酚的一种的类黄酮的黄烷类、黄烷酮类和黄酮类。这些化合物包括通常具有羟基的苯环基本骨架。
羟基指酚羟基。尽管详细的反应机理的很多部分尚未知，但推测酚羟基将电子或氢原子供给至粘结剂树脂中产生的自由基分子，使得形成通过共振结构稳定化或聚合成二聚体来消除的苯氧基自由基，从而防止材料的氧化劣化。
还推测由于源自除了酚羟基以外的基本骨架本身的结构赋予粘结剂树脂中产生的自由基以电子或氢原子，所以化合物具有优异的自由基消除能力和抗氧化效果。
此外，与受阻酚系材料的抗氧化剂不同，这些化合物即使在作为放电生成物的氮氧化物的存在下也具有强的抗氧化作用，从而可消除由氮氧化物形成的自由基。此外，与受阻酚系材料的抗氧化剂不同，这些化合物不具有与羟基相邻的大体积的烷基，从而由于小的空间位阻可提高与自由基的反应速度。由此推测，有效抑制充电构件的电阻，从而可长期维持高品质图像。可单独使用这些化合物中的一种或者可组合使用多种化合物。
黄烷类(也包括黄烷醇类)
由式(1)表示的化合物的实例包括表1中所述的化合物。
[式9]
式(1)中，R1表示羟基或由下式(2)表示的取代基，和R2-R10各自独立地表示氢原子或羟基，其中R1-R10的至少之一为羟基。
表1
表儿茶素 OH OH H OH H H H OH OH H
表儿茶素没食子酸酯 式2 OH H OH H H H OH OH H
表没食子儿茶素 OH OH H OH H H OH OH OH H
表没食子儿茶素没食子酸酯 式2 OH H OH H H OH OH OH H
5,7,4’-三羟基黄烷-3-醇 OH OH H OH H H H OH H H
黄烷醇 OH H H H H H H H H H
表1中，H表示氢原子，OH表示羟基，和式2表示由下式(2)表示的取代基。
[式10]
式(2)中，*表示与由式(1)表示的化合物的3-位碳原子的键合部。由式(1)表示的化合物的3-位碳原子为与式(1)中的R1键合的碳原子。由式(1)表示的化合物中，可使用分子中具有大量羟基且具有优异的自由基捕获能力并且相对容易获得的表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯、表没食子儿茶素和表没食子儿茶素没食子酸酯。
黄烷酮类(也包括二氢黄酮醇类)
由式(3)表示的化合物的实例包括表2中所述的化合物。
[式11]
式(3)中，R11-R20各自独立地表示选自由氢原子、羟基和甲氧基组成的组的原子或基团，其中R11-R20的至少之一为羟基。
表2
良姜酮 OH OH H OMe H H H H H H
圣草酚 H OH H OH H H H OH OH H
樱花亭 H OH H OMe H H H OH H H
枸橼素 H OH H OH H OMe H H H H
黄杉素 OH OH H OH H H OH OH H H
柚苷配基 H OH H OH H H H OH H H
二氢黄酮醇 OH H H H H H H H H H
橙皮素 H OH H OH H H OH OMe H H
甘草素 H H H OH H H H OH H H
表2中，H表示氢原子，OH表示羟基，和OMe表示甲氧基。由式(3)表示的化合物中，可使用分子中具有大量羟基且具有优异的自由基捕获能力的黄杉素。
黄酮类(也包括黄酮醇类)
由式(4)表示的化合物的实例包括表3中所述的化合物。
[式12]
式(4)中，R21-R30各自独立地表示选自由氢原子、羟基和甲氧基组成的组的原子或基团，其中R21-R30的至少之一为羟基。
表3
金合欢素 H OH H OH H H H OMe H H
芹菜苷配基 H OH H OH H H H OH H H
异鼠李黄素 OH OH H OH H H OMe OH H H
汉黄芩素 H OH H OH OMe H H H H H
高良姜黄素 OH OH H OH H H H H H H
六羟黄酮 OH OH OH OH H H OH OH H H
栎皮黄酮 OH OH H OH H H OH OH H H
白杨黄素 H OH H OH H H H H H H
堪非醇 OH OH H OH H H H OH H H
黄芩配基 H OH OH OH H H H OH H H
麦黄酮 H OH H OH H H OMe OH OMe H
黄芩苷元 H OH OH OH H H H H H H
漆树黄酮 OH H H OH H H OH OH H H
黄酮醇 OH H H H H H H H H H
柳穿鱼黄素 H OH OMe OH H H H OMe H H
杨梅黄酮 OH OH H OH H H OH OH OH H
桑色素 OH OH H OH H OH H OH H H
鼠李黄素 OH OH H OMe H H OH OH H H
藤黄菌素 H OH H OH H H OH OH H H
刺槐黄素 OH H H OH H H OH OH OH H
表3中，H表示氢原子，OH表示羟基，和OMe表示甲氧基。由式(4)表示的化合物中，可使用分子中具有大量羟基且具有优异的自由基捕获能力的六羟黄酮和杨梅黄酮。
(类黄酮的配合量)
特定的类黄酮(分别由式(1)、式(3)和式(4)表示的化合物)在表面层中的总添加量相对于100质量份后述粘结剂树脂优选为0.01质量份以上且10质量份以下，更优选0.05质量份以上且5质量份以下。在0.01质量份以上的添加量的情况下，可容易地获得本发明的效果。在10质量份以下的添加量的情况下，可容易地防止粘结剂树脂的强度的降低。
这些类黄酮在表面层中的总量考虑到抑制由于通电导致的劣化的效果，可以为0.005质量％以上，并且考虑到表面层的成膜性和成型性可以为5质量％以下。
在组合使用黄烷类、黄烷酮类和黄酮类的情况下，它们的配合比适当设定而没有特别的限制。
(类黄酮的识别方法)
用于本发明的分别由式(1)、式(3)和式(4)表示的化合物的任何结构可以通过NMR来识别。
(粘结剂树脂)
作为用于表面层的粘结剂树脂，可使用电子照相设备领域中已知的粘结剂树脂如热固性树脂和热塑性树脂。更具体地，树脂的实例包括氟树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸类聚氨酯树脂和丁缩醛树脂。
这些粘结剂树脂可以单独使用，或者可以混合使用这些的两种以上。粘结剂树脂可以为一种单体的均聚物或多种单体的共聚物。其中，在不导致感光构件或其它构件污染的情况下，从高脱模性的观点，热固性树脂可用作用于表面层的粘结剂树脂。
用于本发明的特定的类黄酮为具有优异的抗氧化能力的化合物，并且期望该能力不依赖于添加的粘结剂树脂的种类而显示。这些类黄酮倾向于相当的亲水性，从而与具有极高极性的树脂相比具有相对低极性的添加的粘结剂树脂倾向于与类黄酮具有亲和性。因此，粘结剂树脂中，优选满足除了充电均匀以外的充电构件的必需特性的聚氨酯树脂。聚氨酯树脂中，特别优选丙烯酸类聚氨酯树脂。
(导电剂)
导电剂的实例包括电子导电剂和离子导电剂。
电子导电剂的实例包括：如铝、钯、铁、铜和银等金属系细颗粒；如氧化钛、氧化锡、氧化锌和氧化硅等金属氧化物；掺杂有如异种金属或异种金属氧化物等物质的金属氧化物和上述金属系细颗粒；用如电解、喷涂和混合/振动等表面处理的金属氧化物的复合颗粒；以及如炉黑、热裂炭黑、乙炔黑、科琴黑、PAN(聚丙烯腈)系碳和沥青系碳等碳颗粒(炭黑)。
炉黑的实例包括SAF-HS、SAF、ISAF-HS、ISAF、ISAF-LS、I-ISAF-HS、HAF-HS、HAF、HAF-LS、T-HS、T-NS、MAF、FEF、GPF、SRF-HS-HM、SRF-LM、ECF和FEF-HS。热裂炭黑的实例包括FT和MT。
离子导电剂的实例包括：如高氯酸锂、高氯酸钠和高氯酸钙等无机离子材料；如月桂基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、三辛基丙基溴化铵和改性的脂肪族二甲基乙基硫酸乙酯铵等阳离子表面活性剂；如月桂基甜菜碱、硬脂基甜菜碱和二甲基烷基月桂基甜菜碱等两性离子表面活性剂；如四乙基高氯酸铵、四丁基高氯酸铵和三甲基十八烷基高氯酸铵等季铵盐；以及如三氟甲烷磺酸锂等有机锂盐。
这些导电剂可以单独使用或者两种以上组合使用。导电剂的添加量可以适当地调节在使得获得充电构件的期望的电阻的范围内。
(其它添加剂)
除了类黄酮、粘结剂树脂和导电剂以外，可以根据需要将如由无机化合物制成的填料等添加剂添加至表面层。
<弹性层>
在本发明中，如上所述，可以在导电性支承体与表面层之间设置弹性层。
用于弹性层的材料(弹性层形成用材料)可以包括如橡胶和树脂等聚合物以及各种添加剂。聚合物的实例包括表氯醇橡胶，丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶(NBR)，氯丁橡胶，聚氨酯橡胶，硅橡胶，和如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物和苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物等热塑性弹性体，可以使用其任意一种。其中，考虑到电阻的容易调节，极性橡胶的使用是更优选的。在极性橡胶中，表氯醇橡胶或NBR的使用是特别优选的，其具有更容易控制弹性层的电阻和硬度的优势。这些聚合物可以单独使用或者可以组合使用多种。
表氯醇橡胶的聚合物本身具有中等电阻范围的导电性，能够例如，即使在添加少量的导电性颗粒的情况下也容易地具有优异的导电性。此外，表氯醇橡胶使位置差异的电阻变化减小，其适于用作高分子弹性体。表氯醇橡胶的实例包括表氯醇均聚物、表氯醇-氧化乙烯共聚物、表氯醇-烯丙基缩水甘油醚共聚物和表氯醇-氧化乙烯-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物。特别是，可使用其中在中等电阻范围内具有稳定的导电性的表氯醇-氧化乙烯-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物。任意地调节表氯醇-氧化乙烯-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物的聚合度和组成比，从而可容易地控制导电性和加工性。
弹性层可仅包括表氯醇橡胶，或者可以包括表氯醇橡胶作为主成分(弹性层中具有高含量的组分)和根据需要的其它通常的橡胶以及热塑性弹性体。其它通常的橡胶的实例包括乙丙橡胶(EPM)、乙烯-丙烯-二烯(EPDM)共聚物、NBR、氯丁橡胶、天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、丁苯橡胶、聚氨酯橡胶和硅橡胶。其它热塑性弹性体的实例包括SBS和SEBS。
除了聚合物以外，弹性层还可以包括如导电剂(例如，导电性颗粒)、增塑剂、增量剂、硫化剂、硫化促进剂、防老剂和发泡剂等添加剂。
<充电构件的特性>
本发明的充电构件在23℃/50％RH(相对湿度)的环境下可通常具有1×102Ω以上且1×1010Ω以下的电阻，从而实现感光构件的优异的带电。
充电构件(具体地，弹性层和表面层部分)的电阻的测量方法的实例示于图5。轴承(图中未示出)使在充电辊1的两端的导电性支承体的露出部分与圆柱形金属21平行接触。在该状态下，圆柱形金属21随着电动机(图中未示出)旋转，并且接触的充电辊1从动旋转，将-200V的直流电压从稳定化电源23施加至其。在该情况下，用电流计24测量参考电阻22中流过的电流，以计算充电辊的电阻。在该情况下，将施加至充电辊1的两端各自的负荷设定为一端4.9N，并且将圆柱形金属21的旋转速度设定为45mm/sec的圆周速度。
<<充电构件的制造方法>>
本发明的充电构件可通过包括以下步骤的制造方法来制备：将包含分别由式(1)、式(3)和式(4)表示的化合物的至少一种、粘结剂树脂和导电剂的表面层形成材料施涂于导电性支承体上，以形成导电性表面层。
在形成弹性层的情况下，上述方法在上述步骤之前可包括以下步骤：在导电性支承体上形成弹性层；和研磨得到的弹性层的表面。
<弹性层形成步骤>
首先，用捏合机捏合聚合物和各种添加剂以制备原料橡胶组合物(弹性层形成材料)。捏合机的实例包括螺带式混合机、诺塔混合机、亨舍尔混合机、高速混合机、班伯里混合机和加压捏合机。
随后，将原料橡胶组合物施涂于导电性支承体(例如，表面)上以形成弹性层。更具体地，可采用以下方法。例如，使用如图4所示的具有十字头的挤出成型装置，将涂布有粘合剂的导电性支承体2供给至具有导电性支承体供给辊20的十字头19。同时，从挤出机18挤出原料橡胶组合物，从而将作为中心轴的导电性支承体用原料橡胶组合物以圆筒状同轴包覆。由此导电性支承体和弹性层形成材料一体化挤出以形成充电构件的预成形体17。
十字头为一般用于包覆电缆和电线的装置，安装至挤出机的料筒的橡胶排出部使用。
在一个可选方法中，形成涂布有粘合剂的导电性支承体插入管中以粘接至其的由原料橡胶组合物制成的橡胶管。在另一个可选方法中，涂布有粘合剂的导电性支承体用由原料橡胶组合物制成的未硫化橡胶片包覆，从而在模具内硫化。如上所述，根据原料橡胶组合物使用的材料，在弹性层的形成期间，可以进行加热操作(硫化操作)。
<研磨步骤>
随后，可根据需要研磨生产的弹性层的表面。作为研磨装置，可以使用用于形成预定外径的圆筒研磨机。圆筒研磨机的实例包括横向式NC圆筒研磨机和切入式NC圆筒研磨机。切入式NC圆筒研磨机是优选的，其能够通过使用比横向式研磨机宽的研磨石来缩短加工时间，具有较小的研磨石的直径变化。
<表面层形成步骤>
随后，将表面层形成用材料的涂布液涂布于生产的弹性层上(在没有弹性层的情况下，在导电性支承体上)，从而形成表面层。涂布方法的实例包括垂直环形涂布法、浸涂法(dip coating method)、浸渍涂布法(immersioncoating method)、喷涂法、辊涂法、帘式涂布法和凹版印刷法。其中，垂直环形涂布法和浸涂法是最常用的。
由此生产本发明的充电构件。
<<电子照相设备>>
具有本发明的充电构件的电子照相图像形成设备的示意性构造图示于图2。
电子照相感光构件5为旋转鼓型，其在导电性基体上具有感光层。感光构件沿箭头方向以预定的圆周速度(处理速度)旋转驱动。
充电装置包括在预定的按压力下与感光构件5接触配置的接触式充电辊6。充电辊6随着感光构件的旋转从动旋转。通过将预定的直流电压从充电用电源15施加至充电辊6可以使感光构件充电至预定电位。
作为用于在感光构件5上形成静电潜像的潜像形成装置(图中未示出)，例如，使用如激光束扫描器等曝光装置。均匀带电的感光构件用对应于图像信息的曝光光12来照射以形成静电潜像。
显影装置14包括与感光构件5相邻或接触配置的显影辊7。显影辊7使与感光构件的带电极性相同的极性的静电处理的调色剂通过反转显影由静电潜像形成调色剂图像。
转印辊9将调色剂图像从感光构件转印至转印材料8(通过具有输送构件的供纸系统输送转印材料)。包括刮板型清洁构件11和回收容器的清洁装置在转印后机械地刮掉感光构件上转印后残留的调色剂以回收。
包括加热辊等的定影装置10使转印的调色剂图像定影在转印材料8上，将其排出机器外。
本发明的电子照相设备还可包括，例如，以下处理盒、曝光装置和定影装置。
<处理盒>
本发明的电子照相设备还可使用本发明的处理盒，所述处理盒使充电构件和选自由电子照相感光构件、显影装置(显影单元)、转印装置(转印单元)和清洁装置(清洁单元)组成的组的至少一种一体化(一体化支承)，其设计为可拆卸地安装至电子照相设备。处理盒的实例示于图3。在处理盒中，充电构件(充电辊6)与待充电构件(感光构件5)一体化并且可拆卸地安装至电子照相设备的主体。作为充电构件，使用本发明的充电构件。附图标记13和16分别表示弹性限制刮板和调色剂密封件。
实施例
[实施例1]
<弹性辊的制造>
如下制造导电性支承体上具有弹性层的弹性辊。
将直径为6mm和长度为252.5mm的不锈钢棒用热固性粘合剂(商品名：METALOC U-20，由Toyokagaku Kenkyusho Co.,Ltd.制造)涂布，然后干燥以用作导电性支承体。
在制造用于橡胶弹性层的原料橡胶组合物时，将以下表4中示出的材料用调节为50℃的容量为6升的密闭型混合机捏合15分钟。在表4中，EO表示氧化乙烯，EP表示表氯醇，和AGE表示烯丙基缩水甘油醚。
表4
将以下表5中所述的材料添加至以上，用25℃下冷却的双辊磨机捏合10分钟，从而制备原料橡胶组合物。
表5
材料 质量份
作为硫化剂的硫磺 1.2
作为硫化促进剂的二苯并噻唑基硫化物(DM) 1.0
作为硫化促进剂的四甲基秋兰姆一硫化物(TS) 1.0
随后，使用如图4所示的具有十字头的挤出成型装置，将原料橡胶组合物以圆筒状同轴施涂在作为中心轴的导电性支承体上，从而制造具有外径φ为12.5mm的原料橡胶组合物层的充电构件的预成形体。
随后，将充电构件的预成形体用电烘箱在160℃下加热1小时用于硫化和粘合剂的固化。去除导电性支承体两端的原料橡胶组合物层，使得原料组合物层沿支承体的轴方向的长度为228mm。然后研磨表面，使得辊具有在中央部的外径为12mm的形状。由此制得在导电性支承体上具有弹性层的弹性辊。辊的凸起量(中央部与距离中央部90mm的位置的外径差)为120μm。
<表面层涂料(1)的制造>
如下制备包含作为粘结剂树脂的丙烯酸类聚氨酯树脂的表面层涂料。
首先，将甲基异丁基酮添加至己内酯改性的丙烯酸类多元醇溶液(商品名：“Placcel DC2016”，由Dicel Corporation制造)中，从而调节为具有14质量％的固成分。向720质量份溶液中，添加以下表6所示的材料以制备混合溶液。
表6
材料 质量份
炭黑(商品名：“#52”，由Mitsubishi Chemical Corporation制造) 28.54
改性二甲基硅油(*1) 0.08
封端异氰酸酯混合物(*2) 80.78
(*1)：改性二甲基硅油(商品名：“SH28PA”，由Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造)
(*2)：六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的各丁酮肟封端产物的7：3(质量比)混合物。封端异氰酸酯混合物中异氰酸酯的量为为“NCO/OH＝1.0”的量。
随后，将200g混合溶液和200g作为分散介质的中心粒径为0.6mm-0.85mm的玻璃珠(在用筛孔为0.85mm的筛筛分并且进一步用筛孔为0.65mm的筛筛分后，在筛孔为0.65mm的筛上残留的玻璃珠)放入容量为450mL的玻璃瓶中，并且用油漆搅拌器分散48小时，从而获得分散液。
随后，将0.224g表没食子儿茶素没食子酸酯(相对于100质量份丙烯酸类多元醇固成分为1质量份)添加至分散液中并且进一步分散5分钟。
然后通过过滤除去玻璃珠，从而获得表面层涂料(1)。
<充电辊(1)的制造>
弹性辊用表面层涂料(1)通过一次浸渍来涂布。将涂布的辊在常温(23℃)下风干30分钟以上，并且用热空气循环干燥机进一步在80℃下干燥1小时且在160℃下干燥1小时，从而制造在弹性辊上具有表面层的充电辊(1)。
在该情况下，在以下条件下进行浸渍涂布。浸渍时间为9秒。浸渍涂布的拉起速度从20mm/s的初期速度至2mm/s的最终速度随着时间线性变化。
[实施例2-5]
<充电辊(2)-(5)的制造>
除了将用于制造表面层涂料(1)的表没食子儿茶素没食子酸酯的添加量改变为表8所示以外，通过与实施例1相同的方式获得充电辊(2)-(5)。
[实施例6]
<充电辊(6)的制造>
除了将表面层涂料(1)改变为以下表面层涂料(2)以外，以与实施例1相同的方式获得充电辊(6)。
<表面层涂料(2))的制造>
如下制备包含作为粘结剂树脂的尼龙树脂的表面层涂料。
首先，将200g包含以下表7中所述的材料的混合溶液和200g作为分散介质的中心粒径为0.6mm-0.85mm的玻璃珠(在用筛孔为0.85mm的筛筛分并且进一步用筛孔为0.65mm的筛筛分后，在筛孔为0.65mm的筛上残留的玻璃珠)放入容量为450mL的玻璃瓶中，并且用油漆搅拌器分散24小时，从而获得分散液。
表7
材料 质量份
N-甲氧基甲基化尼龙 100
炭黑(商品名：“#52”，由Mitsubishi Chemical Corporation制造) 45
甲醇 256
甲苯 135
柠檬酸 2
随后，将0.19g表没食子儿茶素没食子酸酯(相对于100质量份甲氧基甲基化尼龙固成分为0.5质量份)添加至分散液中并且进一步分散5分钟。然后通过过滤除去玻璃珠，从而获得表面层涂料(2)。
[实施例7-21]
<充电辊(7)-(21)的制造>
除了将用于制造表面层涂料(1)的表没食子儿茶素没食子酸酯改变为具有表8所述的添加量的表8所述的化合物(类黄酮)以外，通过与实施例1相同的方法获得充电辊(7)-(21)。
[比较例1]
<充电辊(22)的制造>
除了将用于制造表面层涂料(1)的表没食子儿茶素没食子酸酯改变为添加量为0.5质量份的受阻酚系抗氧化剂(商品名：“IRGANOX 1010”，由ToyotsuChemiplasCorporation制造)以外，通过与实施例1相同的方法获得充电辊(22)。
[比较例2]
<充电辊(23)的制造>
除了不将表没食子儿茶素没食子酸酯添加至表面层涂料(1)以外，通过与实施例1相同的方法获得充电辊(23)。
<充电辊的评价方法>
<条纹状图像的评价>
对于用作具有如图2所示的构造的电子照相设备，将由Hewlett-PackardDevelopment Company制造的彩色激光喷墨打印机(商品名：HP COLORLASERJET 4700DN)改造为记录介质输出速度为200mm/sec(A4纵向输出)。图像分辨率为600dpi，和一次充电的输出直流电压为-1,100V。
作为具有图3所示的构造的处理盒，使用用于打印机的处理盒(黑色用)。将各实施例中制造的充电辊安装至处理盒。
随后，在高温高湿环境(30℃/80％RH)下进行耐久试验。耐久试验条件中，在打印率为2％的情况下，间歇地供给通过(供给通过2张后停止3秒)15,000(15k)张纸。然后输出半色调图像(沿与感光构件的旋转方向垂直的方向通过宽度为1点且间隔为2点的横线绘制图像)，以根据以下基准评价半色调图像上存在的条纹状图像：
等级A：没有条纹状图像存在的水平；
等级B：仅轻微的条纹状图像存在使得几乎不能确认的水平；
等级C：部分确认条纹状图像，没有导致实用问题的水平；和
等级D：条纹状图像在整个区域存在，严重降低图像品质的水平。
也在初期(在耐久试验之前)和15k耐久试验之后测量充电辊的电阻。在该情况下，用图5所示的装置测量电阻。更具体地，轴承(图中未示出)使充电辊两端的导电性支承体的露出部分与圆柱形金属21平行接触。在该状态下，圆柱形金属21随着电动机(图中未示出)旋转，并且接触的充电辊从动旋转，将-200V的直流电压从稳定化电源23施加至其。在该情况下，用电流计24测量参考电阻22中流过的电流，以计算充电辊的电阻。在该情况下，将施加至充电辊1的两端各自的负荷设定为一端4.9N，并且将圆柱形金属的旋转速度设定为45mm/sec的圆周速度。
实施例1-21和比较例1和2中获得的各充电辊的评价结果示于表8。
在比较例1和2中，耐久试验前后充电辊的电阻变化大，使得充电能力不能充分维持。由结果表明，在作为放电生成物的氮氧化物的存在下添加有受阻酚系抗氧化剂的充电辊由于自由基捕获能力的失活而不能维持充电能力。
另一方面，在实施例1-21中，与比较例的结果相比，耐久试验前后，充电辊的电阻变化小。由此确认，可通过将特定的类黄酮添加至表面层来维持充电能力。
表8
(*a)：相对于100质量份己内酯改性的丙烯酸类多元醇或N-甲氧基甲基化尼龙的固成分的类黄酮和其它化合物的添加量
(*b)：相对于100质量份粘结剂树脂的类黄酮和其它化合物的配合量
本申请要求2012年12月27日提交的日本专利申请2012-285242的优先权，通过参考将其内容并入为本申请的一部分。
附图标记说明
1、6：充电构件(充电辊)
2：导电性支承体
3：弹性层
4：导电性表面层
5：电子照相感光构件(感光构件)
7：显影辊
8：转印材料
9：转印辊
10：定影装置
11：清洁构件
12：曝光光
13：弹性限制刮板
14：显影装置
15：电源
16：调色剂密封件
17：充电构件的预成形体
18：挤出机
19：十字头
20：导电性支承体供给辊
21：圆柱形金属
22：参考电阻
23：稳定化电源
24：电流计

Claims (5)

1.一种充电构件，其包括导电性支承体和导电性表面层，
其特征在于，所述表面层包含：
选自由下式(1)表示的化合物、和下式(3)表示的化合物组成的组中的至少一种化合物；
粘结剂树脂；和
导电剂：
[式1]
其中R1表示由下式(2)表示的取代基，和R2-R10各自独立地表示氢原子或羟基，其中R2-R10的至少之一为羟基；
[式2]
其中*表示与由式(1)表示的化合物的3-位碳原子的键合部；
[式3]
其中R11-R20各自独立地表示选自由氢原子、羟基和甲氧基组成的组中的原子或基团，其中R11-R20的至少之一为羟基。
2.根据权利要求1所述的充电构件，
所述表面层包含由式(1)表示的化合物，
所述由式(1)表示的化合物选自由下式(7)表示的化合物和下式(8)表示的化合物组成的组：
[式7]
[式8]
3.根据权利要求1所述的充电构件，其中所述粘结剂树脂为丙烯酸类聚氨酯树脂。
4.一种电子照相图像形成设备，其包括：电子照相感光构件和配置为使所述电子照相感光构件带电的充电构件，
其特征在于，所述充电构件为根据权利要求1-3任一项所述的充电构件。
5.一种处理盒，其特征在于，其一体化支承根据权利要求1-3任一项所述的充电构件和选自由电子照相感光构件、显影单元、转印单元和清洁单元组成的组中的至少一种，并且可拆卸地安装至电子照相图像形成设备。
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