CN104950626B - 充电部件、图像形成设备和处理盒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及充电部件、图像形成设备和处理盒。本发明的充电部件包括导电性支持体和所述导电性支持体上的导电性弹性层。所述导电性弹性层由橡胶组合物的交联产物制成，所述橡胶组合物包含：三元表氯醇橡胶，所述三元表氯醇橡胶为表氯醇、氧化烯烃和烯丙基缩水甘油醚的共聚物；4,4'‑二硫代二吗啉；和硫化促进剂，所述硫化促进剂为金属盐，其量相当于0.003mol～0.04mol金属/100g所述三元表氯醇橡胶。所述导电性弹性层具有20％以下的压缩永久变形率。
Description
技术领域
本发明涉及充电部件、图像形成设备和处理盒。
背景技术
在通常的电子照相图像形成设备中，诸如无机或有机光电导性感光体等图像载体的表面通过充电装置进行充电。然后在经充电的表面上例如使用经图像信号调制的激光束形成静电潜像，并用经充电的色调剂显影以形成可视的色调剂图像。色调剂图像直接或通过中间转印部件经静电方式转印至诸如记录纸等记录介质上，并定影至记录介质上以形成再现图像。
充电部件用于使图像载体的表面充电的充电装置中。
例如，日本特开2008-058609号公报中公开了一种橡胶辊，该橡胶辊包括轴和设置在所述轴的外表面上的橡胶层，所述轴上具有至少包含镍原子的金属涂层。所述橡胶层是未硫化橡胶组合物的交联层，所述未硫化橡胶组合物包含硫或硫化剂，该硫化剂的分子结构中具有硫原子。所述金属涂层包含镍以外的成分，其量小于7重量％。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充电部件，该充电部件可使在非运行状态下与电子照相感光体接触所致的变形引起的图像浓度变化较小。
根据本发明的第一方面，提供了一种充电部件，所述充电部件包括导电性支持体和所述导电性支持体上的导电性弹性层。所述导电性弹性层由橡胶组合物的交联产物制成，所述橡胶组合物包含：三元表氯醇橡胶，所述三元表氯醇橡胶是表氯醇、氧化烯烃和烯丙基缩水甘油醚的共聚物；4,4'-二硫代二吗啉；和硫化促进剂，所述硫化促进剂为金属盐，其量相当于0.003mol～0.04mol金属/100g所述三元表氯醇橡胶。所述导电性弹性层具有20％以下的压缩永久变形率。
根据本发明的第二方面，所述硫化促进剂以相当于0.006mol～0.02mol金属/100g所述三元表氯醇橡胶的量存在。
根据本发明的第三方面，所述硫化促进剂是二乙基二硫代氨基甲酸的金属盐。
根据本发明的第四方面，所述硫化促进剂是二乙基二硫代氨基甲酸锌。
根据本发明的第五方面，相对于100重量份所述三元表氯醇橡胶，所述4,4'-二硫代二吗啉以0.5重量份～15重量份的量存在。
根据本发明的第六方面，相对于100重量份所述三元表氯醇橡胶，所述4,4'-二硫代二吗啉以1.0重量份～10重量份的量存在。
根据本发明的第七方面，提供了一种图像形成设备，所述图像形成设备包括：电子照相感光体；充电单元，所述充电单元包含第一～第六方面中任一方面所述的充电部件，所述充电部件与所述电子照相感光体的表面接触设置，以使所述电子照相感光体充电；静电潜像形成单元，所述静电潜像形成单元在经充电的电子照相感光体的表面上形成静电潜像；显影单元，所述显影单元使用包含色调剂的显影剂，使所述电子照相感光体的表面上形成的静电潜像显影，以形成色调剂图像；和转印单元，所述转印单元将所述色调剂图像转印至记录介质的表面。
根据本发明的第八方面，提供了一种处理盒，所述处理盒包括充电单元，所述充电单元包括第一～第六方面中任一方面所述的充电部件。所述充电部件与电子照相感光体的表面接触设置，以使所述电子照相感光体充电。
第一和第二方面提供的充电部件与下述充电部件相比，可使在非运行状态下与电子照相感光体接触所致的变形引起的图像浓度变化较小，此种充电部件包含由橡胶组合物的交联产物制成的导电性弹性层，但是所述橡胶组合物不含作为表氯醇、氧化烯烃和烯丙基缩水甘油醚的共聚物的三元表氯醇橡胶、4,4'-二硫代二吗啉和作为金属盐且其量相当于0.003mol～0.04mol金属/100g所述三元表氯醇橡胶的硫化促进剂中的任一种，并且所述导电性弹性层具有超过20％的压缩永久变形率。
第三方面提供的充电部件与其中硫化促进剂不是二乙基二硫代氨基甲酸的金属盐的情况相比，可使在非运行状态下与电子照相感光体接触所致的变形引起的图像浓度变化较小。
第四方面提供的充电部件与其中硫化促进剂是二乙基二硫代氨基甲酸锌以外的金属盐的情况相比，可使在非运行状态下与电子照相感光体接触所致的变形引起的图像浓度变化较小。
第五和第六方面提供的充电部件与其中所述4,4'-二硫代二吗啉的存在量在0.5重量份～15重量份/100重量份所述三元表氯醇橡胶的范围以外的情况相比，具有较低的压缩永久变形率。
第七和第八方面分别提供的图像形成设备和处理盒与包括下述充电部件的图像形成设备和处理盒相比，可使在非运行状态下与电子照相感光体接触所致的变形引起的图像浓度变化较小，此种充电部件包含由橡胶组合物的交联产物制成的导电性弹性层，但是所述橡胶组合物不含作为表氯醇、氧化烯烃和烯丙基缩水甘油醚的共聚物的三元表氯醇橡胶、4,4'-二硫代二吗啉和作为金属盐且其量相当于0.003mol～0.04mol金属/100g所述三元表氯醇橡胶的硫化促进剂中的任一种，并且所述导电性弹性层具有超过20％的压缩永久变形率。
附图说明
将基于以下附图详细地描述本发明的示例性实施方式，其中：
图1是图示了示例性实施方式的充电部件的结构实例的示意性透视图；
图2是图示了上述示例性实施方式的充电部件的结构实例的截面示意图；
图3是图示了配备有十字头模具的挤出机的结构实例的示意图；
图4是图示了示例性实施方式的充电装置的结构实例的示意图；
图5是图示了示例性实施方式的图像形成设备的结构实例的示意图；和
图6是图示了示例性实施方式的处理盒的结构实例的示意图。
具体实施方式
现在将详细地描述本发明的示例性实施方式。
充电部件
示例性实施方式的充电部件包括导电性支持体和该导电性支持体上的导电性弹性层(下文中也称为“橡胶弹性层”或简称为“弹性层”)。所述导电性弹性层由橡胶组合物的交联产物制成，所述橡胶组合物包含：三元表氯醇橡胶，所述三元表氯醇橡胶为表氯醇、氧化烯烃和烯丙基缩水甘油醚的共聚物；4,4'-二硫代二吗啉；和硫化促进剂，所述硫化促进剂是金属盐，其量相当于0.003mol～0.04mol或约0.003mol～约0.04mol金属/100g所述三元表氯醇橡胶。所述导电性弹性层具有20％以下或约20％以下的压缩永久变形率。
本示例性实施方式的充电部件可使在非运行状态下与电子照相感光体接触所致的变形引起的图像浓度变化较小。虽然尚未完全理解，据认为机理如下。
包括接触式充电系统的图像形成设备中使用的充电部件与感光体接触使用。在非运行状态下，充电部件的接触部分中可能存留变形，这可能影响图像品质。为了减少充电部件变形对图像品质的影响，可以使用具有足够橡胶弹性和优良的压缩永久变形耐性的充电部件。
诸如复印机、打印机或传真机等图像形成设备中并入的橡胶辊通常通过挤出制造。例如，将挤出成圆筒状的橡胶组合物硫化，然后安装在芯体上。作为选择，使用配备有十字头模具的挤出机将未硫化的橡胶施加至芯体上，然后通过硫化进行固化。近来，已经使用十字头挤出机来低成本地形成橡胶圆筒体。
为了通过挤出制造辊状充电部件(充电辊)，在热空气硫化炉中将橡胶组合物的层连续硫化以形成橡胶弹性层。但是，由于热效率不佳，橡胶弹性层可能未充分地硫化。此类弹性层具有较低的交联密度，因此在非运行状态下，例如在贮存或待机期间经受较大的变形。此种变形可以存留为压缩永久变形。
通常的硫化过程是硫磺硫化，其通过加热时释放硫的硫化剂、促进硫释放的硫化促进剂和充当硫化助剂的氧化锌的反应进行。压缩永久变形可以通过增加交联密度而减小。交联密度又可以通过增加硫化剂和硫化促进剂的量而增加。但是，在该情况下，由于氧化锌通常具有低分散性并因而具有低反应效率，因此残留了大量的未反应成分。此类橡胶组合物可能在变形状态下再交联，因此在贮存或待机期间会经受进一步的变形。
挤出时，对挤出机进行加热以促进未硫化橡胶的塑化。如果增加硫化剂和硫化促进剂的量，硫化可能在挤出机内进行并在所得辊的表面上形成异物(irregularity)，这将影响图像品质。
多种硫化剂或硫化促进剂的组合使用可能因为分散状况不同所致的交联长度和硫化率的差异而引起交联密度的局部变化。这可能生成由挤出期间的过早硫化(scorching)差异导致的异物。
本示例性实施方式的充电部件的导电性弹性层的橡胶组合物包含：三元表氯醇橡胶(作为弹性材料)，所述三元表氯醇橡胶为表氯醇、氧化烯烃和烯丙基缩水甘油醚的共聚物；4,4'-二硫代二吗啉(作为硫化剂)；和金属盐(作为硫化促进剂)，其量相当于0.003mol～0.04mol或约0.003mol～约0.04mol金属/100g所述三元表氯醇橡胶。该橡胶组合物可有效地交联，并在挤出和在热空气硫化炉中硫化后实现足够的交联密度，从而提供改善的压缩永久变形耐性。因此，与含有硫作为硫化剂的橡胶组合物相比，该橡胶组合物可形成下述导电性弹性层，其具有充分的橡胶弹性和优良的压缩永久变形耐性并具有适当分子长度。
虽然本示例性实施方式的充电部件可以仅由导电性支持体和弹性层构成，但其还可以包括例如设置在弹性层和导电性支持体之间的中间层(粘合层)、设置在弹性层上的表面层、设置在弹性层和表面层之间的电阻控制层和设置在表面层外侧(最外侧上)的保护层。
图1是图示了本示例性实施方式的充电部件实例的示意性透视图。图2是充电部件沿图1的II-II线的截面示意图。
如图1和2所示，本示例性实施方式的充电部件121是辊(充电辊)，其包括例如圆筒状导电性支持体(轴)30、设置在所述导电性支持体30的外表面上的粘合层33、设置在所述粘合层33的外表面上的弹性层31和设置在所述弹性层31的外表面上的表面层32。
本示例性实施方式的充电部件121可以具有其他结构。例如，充电部件121还可以包括设置在弹性层31和表面层32之间的电阻控制层和迁移防止层以及设置在表面层32外侧(最外侧上)的被覆层(保护层)。
本文所用的术语“导电性”是指20℃的体积电阻率小于1×1013Ωcm。
现在将详细地描述根据本示例性实施方式的充电部件121的组件。
导电性支持体
导电性支持体30是充当充电部件121的电极和支持体的圆柱状部件(轴)。
导电性支持体30的材料的实例包括诸如铁(例如易切削钢)、铜、黄铜、不锈钢、铝和镍等金属。导电性支持体30还可以是例如具有经镀覆外表面的部件(例如树脂或陶瓷部件)或其中分散有导电剂的部件(例如树脂或陶瓷部件)。
导电性支持体30可以是中空部件(管状部件)或实心部件。
弹性层
弹性层31设置在导电性支持体30的外表面上，其间具有粘合层33。
弹性层31由橡胶组合物的交联产物制成，所述橡胶组合物包含：三元表氯醇橡胶，所述三元表氯醇橡胶为表氯醇、氧化烯烃和烯丙基缩水甘油醚的共聚物；4,4'-二硫代二吗啉；和硫化促进剂，所述硫化促进剂为金属盐，其量相当于0.003mol～0.04mol或约0.003mol～约0.04mol金属/100g所述三元表氯醇橡胶。弹性层31具有20％以下或约20％以下的压缩永久变形率。
本示例性实施方式的弹性层31的压缩永久变形率通过以下方法测定。
从充电部件121取下部分弹性层31，并根据JIS K 6262(1997)在电热压成型机中使用测试件形成用模具在170℃硫化20分钟，以形成测试件。将测试件放置在压缩夹具上。将测试件插入压缩板之间的中央部，并在测试件外侧插入特定的间隔物。将测试件在热空气干燥机中于70℃用22小时压缩25％。将测试件静置30分钟后，测定其回复率。通过以下方程式确定弹性层31的压缩永久变形率。
CS:压缩永久变形率(％)
t0:测试件的原始厚度(mm)
t1:间隔物的厚度(mm)
t2:测试件从压缩设备取下30分钟后的厚度(mm)
弹性材料
本示例性实施方式的弹性层31的橡胶组合物含有表氯醇、氧化烯烃和烯丙基缩水甘油醚的三元聚合物(三元表氯醇橡胶)作为弹性材料(橡胶材料)。
三元表氯醇橡胶具有源于表氯醇的弹性和源于氧化烯烃的导电性，并且烯丙基缩水甘油醚和硫化剂(4,4'-二硫代二吗啉)之间进行交联反应。这有助于形成压缩永久变形率为20％以下或约20％以下的导电性弹性层31。
本示例性实施方式的橡胶组合物还可以含有三元表氯醇橡胶以外的弹性材料，条件是这些弹性材料不影响压缩永久变形率为20％以下或约20％以下的导电性弹性层31的形成。此类弹性材料的实例包括异戊二烯橡胶、氯丁二烯橡胶(CR)、表氯醇橡胶、丁基橡胶、聚氨酯、硅酮橡胶、氟碳橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶、丁腈橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯单体橡胶(EPDM)、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶(NBR)、天然橡胶及其共混物。这些橡胶可以是发泡的或非发泡的。
硫化剂
本示例性实施方式的橡胶组合物含有4,4'-二硫代二吗啉作为硫化剂。
弹性层通常使用硫作为硫化剂形成。但是，由于硫形成长分子链，因此弹性层中易于存留变形。
与之相反，与硫相比，形成二硫键的4,4'-二硫代二吗啉可增加弹性层31的交联密度而不形成长分子链。这有助于形成压缩永久变形率为20％以下或约20％以下的导电性弹性层31。
虽然4,4'-二硫代二吗啉可以以下述任何量存在，该量足以形成压缩永久变形率为20％以下或约20％以下的弹性层31，不过，相对于100重量份三元表氯醇橡胶，其优选以0.5重量份～小于20.0重量份或约0.5重量份～小于约20.0重量份，更优选0.5重量份～15.0重量份或约0.5重量份～约15.0重量份，还更优选1.0重量份～10.0重量份或约1.0重量份～约10.0重量份的量存在。
如果4,4'-二硫代二吗啉以15.0重量份以下的量存在，则不会残留或几乎不残留未反应的硫化剂，未反应的硫化剂原本会与未反应的双键反应，因此在压缩状态下引起进一步的压缩永久变形。如果4,4'-二硫代二吗啉的以0.5重量份以上的量存在，则橡胶组合物会充分交联，从而形成压缩永久变形率为20％以下或约20％以下的弹性层31。
本示例性实施方式的橡胶组合物还可以含有诸如硫等其他硫化剂，条件是这些硫化剂不影响压缩永久变形率为20％以下或约20％以下的导电性弹性层31的形成。
硫化促进剂
本示例性实施方式的橡胶组合物含有金属盐作为硫化促进剂，其量相当于0.003mol～0.04mol或约0.003mol～约0.04mol金属/100g所述三元表氯醇橡胶。
如果用作硫化促进剂的金属盐以相当于小于0.003mol金属的量存在，则硫化反应不能充分地进行。如果金属盐以相当于大于0.04mol金属的量存在，则硫化反应将快速进行，由此在成型时引起过早硫化。这导致粘度增加，使得橡胶组合物难以成型。
因此，本示例性实施方式的弹性层31的橡胶组合物可以含有金属盐作为硫化促进剂，其量相当于0.006mol～0.02mol金属或约0.006mol～约0.02mol金属/100g所述三元表氯醇橡胶。
用作硫化促进剂的金属盐可以是二硫代氨基甲酸盐。二硫代氨基甲酸盐的实例包括二甲基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌、N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌、N-五亚甲基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸钠、二乙基二硫代氨基甲酸碲和异丙基黄原酸锌。特别是，可以使用二乙基二硫代氨基甲酸锌来实现较小的图像浓度变化。
本示例性实施方式的橡胶组合物还可以含有金属盐以外的硫化促进剂，条件是这些硫化促进剂不影响压缩永久变形率为20％以下或约20％以下的导电性弹性层31的形成。
本示例性实施方式的弹性层31的橡胶组合物可以可选地含有其他添加剂，条件是这些添加剂不影响压缩永久变形率为20％以下或约20％以下的导电性弹性层31的形成。其他添加剂的实例包括导电剂、填料、软化剂和塑化剂。
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下述物质的粉末：诸如科琴黑和乙炔黑等炭黑；诸如热解炭和石墨等其他碳质材料；诸如铝、铜、镍和不锈钢等导电性金属和合金；诸如氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锡-氧化锑固溶体和氧化锡-氧化铟固溶体等各种导电性金属氧化物；和经表面处理而具有导电性的绝缘体。
离子导电剂的实例包括：四乙基铵和月桂基三甲基铵等的高氯酸盐和氯酸盐；以及诸如锂等碱金属和诸如镁等碱土金属的高氯酸盐和氯酸盐。
这些导电剂可以单独使用或组合使用。
炭黑的实例包括来自Degussa AG的Special Black 350、Special Black 100、Special Black 250、Special Black 5、Special Black 4、Special Black 4A、SpecialBlack 550、Special Black 6、Color Black FW200、Color Black FW2和Color BlackFW2V；和来自Cabot Corporation的Monarch 1000、Monarch 1300、Monarch 1400、Mogul L和Regal 400R。
导电剂可以具有1nm～200nm的平均粒径。
将导电剂的平均粒径确定为：在从弹性层31切取的样品中，用电子显微镜所测量的100个导电剂颗粒的直径(最大直径)的平均值。
导电剂可以以任何量添加。如果使用电子导电剂，相对于100重量份的弹性材料，导电剂优选以1重量份～30重量份、更优选15重量份～25重量份的量添加。如果使用离子导电剂，相对于100重量份的弹性材料，导电剂优选以0.1重量份～5.0重量份，更优选0.5重量份～3.0重量份的量添加。
其他添加剂的实例包括：诸如碳酸钙、滑石、粘土和二氧化硅等填料；软化剂；以及诸如液体NBR、石蜡油和聚酯等塑化剂。
本示例性实施方式的弹性层31可以例如通过将橡胶组合物成型为圆筒体，然后通过加热使所述橡胶组合物交联而形成。所述橡胶组合物包含三元表氯醇橡胶，所述三元表氯醇橡胶为表氯醇、氧化烯烃和烯丙基缩水甘油醚的共聚物；4,4'-二硫代二吗啉；硫化促进剂，所述硫化促进剂为金属盐，其量相当于0.003mol～0.04mol或约0.003mol～约0.04mol金属/100g所述三元表氯醇橡胶；和可选的其他添加剂。所得弹性层31具有20％以下或约20％以下的压缩永久变形率。
弹性层31可以具有103Ωcm～1014Ωcm的体积电阻率。
粘合层
粘合层33由含有粘合剂(树脂或橡胶)以及可选的诸如导电剂和交联剂等添加剂的组合物制成。
树脂或橡胶
粘合层33的树脂的实例包括聚氨酯、诸如聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸丁酯等丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚芳香酯、聚碳酸酯(PC)、聚酯、苯氧基树脂、聚乙酸乙烯酯、聚酰胺、聚乙烯吡啶和纤维素树脂。粘合层33的橡胶的实例包括诸如EPDM、聚丁二烯、天然橡胶、聚异戊二烯、SBR、CR、NBR、硅酮橡胶、氨基甲酸酯橡胶和表氯醇橡胶等橡胶；和下列树脂材料，如丁二烯树脂(RB)、例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)等聚苯乙烯、聚烯烃、聚酯、聚氨酯、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、丙烯酸树脂、苯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸(EMAA)共聚物和他们的改性衍生物。
具体而言，实例包括CR、表氯醇橡胶、氯磺化聚乙烯和氯化聚乙烯。
导电剂
粘合层33可以含有导电剂，从而为粘合层33赋予导电性。
导电剂的实例包括下述物质的粉末：诸如科琴黑和乙炔黑等炭黑；诸如热解炭和石墨等其他碳质材料；诸如铝、铜、镍和不锈钢等导电性金属和合金；诸如氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锡-氧化锑固溶体和氧化锡-氧化铟固溶体等各种导电性金属氧化物；和经表面处理而具有导电性的绝缘体。
导电剂的平均粒径优选为0.01μm～5μm，更优选为0.01μm～3μm，还更优选为0.01μm～2μm。
将导电剂的平均粒径确定为：在从粘合层33切取的样品中，用电子显微镜所测量的100个导电剂颗粒的直径(最大直径)的平均值。
相对于100重量份粘合层33的总重量，导电剂优选以0.1重量份～6重量份、更优选0.5重量份～6重量份、还更优选1重量份～3重量份的量添加至粘合层33。
交联剂
粘合层33可以含有交联剂。例如，粘合层33可以含有下述交联剂，其具有两种以上与卤素反应的官能团(卤素交联剂)。
卤素交联剂的实例包括多元胺交联剂、硫脲交联剂、噻二唑交联剂、三嗪交联剂、吡嗪交联剂、喹喔啉交联剂和双酚交联剂。
多元胺交联剂的实例包括乙二胺、己二胺、二乙三胺、三乙四胺、六亚甲基四胺、对苯二胺、异丙苯二胺(cumenediamine)、N,N'-二亚肉桂基-1,6-己二胺、乙二胺氨基甲酸酯和己二胺氨基甲酸酯。
硫脲交联剂的实例包括亚乙基硫脲、1,3-二乙基硫脲、1,3-二丁基硫脲和三甲基硫脲。
噻二唑交联剂的实例包括2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑和2-巯基-1,3,4-噻二唑-5-硫代苯甲酸。
三嗪交联剂的实例包括2,4,6-三巯基-1,3,5-三嗪、2-甲氧基-4,6-二巯基三嗪、2-己基氨基-4,6-二巯基三嗪、2-二乙基氨基-4,6-二巯基三嗪、2-环己烷氨基-4,6-二巯基三嗪、2-二丁基氨基-4,6-二巯基三嗪、2-苯胺基-4,6-二巯基三嗪和2-苯基氨基-4,6-二巯基三嗪。
吡嗪交联剂的实例包括2,3-二巯基吡嗪类，如吡嗪-2,3-二硫代碳酸酯、5-甲基-2,3-二巯基吡嗪、5-乙基吡嗪-2,3-二硫代碳酸酯、5,6-二甲基-2,3-二巯基吡嗪和5,6-二甲基吡嗪-2,3-二硫代碳酸酯等。
喹喔啉交联剂的实例包括2,3-二巯基喹喔啉类，如喹喔啉-2,3-二硫代碳酸酯、6-甲基喹喔啉-2,3-二硫代碳酸酯、6-乙基-2,3-二巯基喹喔啉、6-异丙基喹喔啉-2,3-二硫代碳酸酯和5,8-二甲基喹喔啉-2,3-二硫代碳酸酯。
双酚交联剂的实例包括4,4'-二羟基二苯基亚砜、4,4'-二羟基二苯基砜(双酚S)、1,1-环己叉-双(4-羟基苯)、2-氯-1,4-亚环己基-双(4-羟基苯)、2,2-异丙叉-双(4-羟基苯)(双酚A)、六氟亚异丙叉-双(4-羟基苯)(双酚AF)和2-氟-1,4-亚苯基-双(4-羟基苯)。
特别是，实例包括三嗪类、喹喔啉类和硫脲类。
这些卤素交联剂可以单独使用或组合使用。
相对于100重量份含卤素树脂，卤素交联剂可以以0.005重量份～15重量份，更优选0.01重量份～10重量份，还更优选0.05重量份～10重量份的量添加至粘合层33的材料中。
其它成分
除了上述交联剂、粘合剂和导电剂之外，粘合层33可以还含有其他成分，例如催化剂、固化促进剂、无机填料、有机或聚合物填料、阻燃剂、防静电剂、导电性赋予剂、润滑剂、滑动性赋予剂、表面活性剂、着色剂和受酸剂。粘合层33可以含有上述成分的两种以上。
受酸剂的实例包括金属化合物和水滑石。充当受酸剂的金属化合物的实例包括元素周期表的第2族元素(碱土金属)的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、羧酸盐、硅酸盐、硼酸盐和亚磷酸盐；和元素周期表的第4族元素的氧化物、碱式碳酸盐、碱式羧酸盐、碱式亚磷酸盐和三碱式硫酸盐。此类化合物的具体实例包括氧化镁、氢氧化镁、氢氧化钡、碳酸镁、碳酸钡、氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、硅酸钙、硬脂酸钙、硬脂酸锌、邻苯二甲酸钙、磷酸钙、氧化锌、氧化锡、硬脂酸锡和碱式亚磷酸锡。
如果粘合层33含有受酸剂，其可以抑制由产生自弹性层31的酸性成分所致的导电性支持体30的腐蚀，由此进一步改善粘合。
固化促进剂的实例包括1,8-二氮杂双环(5.4.0)十一碳烯-7(下文缩写为DBU)盐和1,5-二氮杂双环(4.3.0)壬烯-5(下文缩写为DBN)盐。DBU盐的实例包括DBU-碳酸盐、DBU-硬脂酸盐、DBU-2-乙基己酸盐、DBU-苯甲酸盐、DBU-水杨酸盐、DBU-3-羟基-2-萘甲酸盐、DBU-苯酚盐、DBU-2-巯基苯并噻唑和DBU-2-巯基苯并咪唑。DBN盐的实例包括DBN-碳酸盐、DBN-硬脂酸盐、DBN-2-乙基己酸盐、DBN-苯甲酸盐、DBN-水杨酸盐、DBN-3-羟基-2-萘甲酸盐、DBN-苯酚盐、DBN-2-巯基苯并噻唑和DBU-2-巯基苯并咪唑。
表面层
本示例性实施方式的充电部件121可以包括设置在弹性层31上的表面层32。
表面层32含有例如树脂和可选的添加剂，例如导电剂和颗粒，该颗粒为表面层32的表面赋予粗糙度(特定的表面粗糙度)。
表面层32的树脂(高分子材料)的实例包括但不限于聚酰胺、聚氨酯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、四氟化乙烯共聚物、聚酯、聚酰亚胺、硅酮树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、三聚氰胺树脂、氟碳树脂、环氧树脂、PC、聚乙烯醇、纤维素、聚偏二氯乙烯、PVC、PE和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
上述高分子材料可以单独使用或作为其混合物或共聚物使用。这些树脂优选具有1,000～100,000、更优选10,000～50,000的数均分子量。
表面层32可以由树脂与添加剂的混合物形成，该添加剂例如可用于弹性层31的导电剂和下述各种颗粒等。相对于100重量份树脂，这些添加剂可以以任何量，优选1重量份～50重量份、更优选5重量份～20重量份的量添加。
颗粒的实例包括但不限于下述颗粒：诸如氧化硅、氧化铝和钛酸钡等金属氧化物和复合金属氧化物；和诸如聚四氟乙烯和聚偏二氟乙烯等聚合物，这些颗粒可以单独使用或作为其混合物使用。
可以形成较厚的表面层32来提供耐磨性较高的充电部件121。具体而言，表面层32的厚度优选为0.01μm～1,000μm，更优选为0.1μm～500μm，还更优选为0.5μm～100μm。
表面层32可以如下形成。由溶剂、树脂和可选的添加剂制备表面层32用分散液，该添加剂例如导电剂和为表面层32的表面赋予粗糙度(特定的表面粗糙度)的颗粒。然后通过诸如浸渍、喷射、真空蒸镀或等离子体涂布等方法将该分散液施涂至弹性层31。为了便于制造工艺，可以使用浸渍。
充电部件的制造方法
示例性实施方式的充电部件的制造方法包括：橡胶组合物层形成步骤，其将橡胶组合物施涂至导电性支持体以形成橡胶组合物层；和导电性弹性层形成步骤，其对橡胶组合物层加热以实现交联反应，由此形成压缩永久变形率为20％以下或约20％以下的导电性弹性层。所述橡胶组合物包含三元表氯醇橡胶，所述三元表氯醇橡胶为表氯醇、氧化烯烃和烯丙基缩水甘油醚的共聚物；4,4'-二硫代二吗啉；和硫化促进剂，所述硫化促进剂为金属盐，其量相当于0.003mol～0.04mol或约0.003mol～约0.04mol金属/100g所述三元表氯醇橡胶。
本示例性实施方式的充电部件的制造方法可以可选地包括：在所述橡胶组合物层形成步骤之前，在导电性支持体上形成粘合层的步骤；和在导电性弹性层形成步骤之后，形成表面层的步骤。
橡胶组合物层形成步骤
例如，使用配备有十字头模具的挤出机，通过将橡胶组合物与其上形成有粘合层33的导电性支持体30一起挤出，在粘合层33的外表面上形成橡胶组合物层。
现在将参照附图描述使用配备有十字头模具的挤出机来形成橡胶组合物层的方法。
图3示意性地图示了用于形成本示例性实施方式中的弹性层的橡胶辊制造设备(配备有十字头模具的挤出机)的结构。
本示例性实施方式的橡胶辊制造设备210包括：包含十字头模具的排出装置212、设置在排出装置212下的加压装置214和设置在加压装置214下的引出装置216。
排出装置212包括：供给未硫化橡胶(弹性层31的橡胶组合物)的橡胶供给单元218、将橡胶供给单元218供给的橡胶挤出成圆筒状的挤出单元220和将芯体222(其上形成有粘合层33的导电性支持体30)供给至由挤出单元220挤出成圆筒状的橡胶的中心部的芯体供给单元224。
橡胶供给单元218包括包括圆筒体226和设置在其中的螺杆228。螺杆228受驱动电机230驱动旋转。装填橡胶(橡胶组合物)的漏斗232设置在与驱动电机230相邻的圆筒体226上。将装填至漏斗232中的橡胶供给至挤出单元220，同时由圆筒体226内部的螺杆228捏合。根据螺杆228的旋转速度控制供给橡胶的供给速率。
挤出单元220包括与橡胶供给单元218相连的圆筒状壳盖234、设置在壳盖234的中心部的圆筒状芯筒(mandrel)236和设置在芯筒236之下的排出头238。将芯轴236用固定部件240固定至壳盖234。将排出头238用固定部件242固定至壳盖234。使橡胶环状地流动的环状通道244限定在芯筒236的外表面(和固定部件240的部分外表面)和固定部件242的内表面(和排出头238的部分内表面)中。
芯筒236具有插入孔246，通过该插入孔246将芯体222插在其中央。芯筒236的底部向其前端逐渐收缩。位于芯筒236的前端下方的是接合点248，在该处从插入孔246供给的芯体222与从环状通道244供给的橡胶相遇。在橡胶朝向接合点248挤出成圆筒状的同时，将芯体222供给至挤出成圆筒状的橡胶的中心部。
芯体供给单元224包括设置在芯筒236上的多(三)对辊250。各辊对的一个辊250与驱动辊254经由带252连接。在驱动辊受驱动时，保持在辊对250之间的芯体222供给至芯筒236的插入孔246。具有预定长度的一系列芯体222依次通过插入孔246，以使存在于芯筒236的插入孔246中的前一芯体222受由辊对250供给的后一芯体222推动。当前一芯体222的前端到达芯筒236的前端时，驱动辊254暂时停止，并且将芯体222间隔地供给至在芯轴236之下的接合点248。
以此方式，排出装置212在接合点248处将橡胶挤出成圆筒状，同时将各芯体222(其上形成有粘合层33的导电性支持体30)间隔地顺次供给至橡胶的中心部。因此，芯体222的外表面可涂布有橡胶，以形成未硫化的橡胶辊，所述未硫化的橡胶辊包含在芯体222的外表面上形成的橡胶辊部256(橡胶组合物层)。
橡胶组合物层的厚度优选为1mm～10mm，更优选为2mm～5mm。
弹性层形成步骤
然后对橡胶组合物层加热以进行交联反应。
将未硫化的橡胶辊例如在空气硫化炉(热空气加热炉)中于140℃～180℃硫化20分钟～300分钟。由此形成经硫化的橡胶辊，其包括位于粘合层上的压缩永久变形率为20％以下或约20％以下的导电性弹性层。
充电装置
现在将描述示例性实施方式的充电装置。
图4是图示了示例性实施方式的充电装置实例的示意图。
本示例性实施方式的充电装置包括上述示例性实施方式的充电部件。
如图4所示，本示例性实施方式的充电装置12包括例如充电部件121和清洁部件122，该两个部件以特定的咬入深度接触设置。充电部件121的导电性支持体30和清洁部件122的导电性支持体122A在轴向的两端都由导电性轴承(导电性辊轴承)123保持，以使其能够旋转。电源124与导电性轴承123中的一个连接。
本示例性实施方式的充电装置12可以具有其他结构。例如，可以省略清洁部件122。
清洁部件122(例如辊)对充电部件121的表面进行清洁。清洁部件122包括例如圆筒状导电性支持体122A和设置在导电性支持体122A的外表面上的弹性层122B。
导电性支持体122A是导电性棒状部件。导电性支持体122A的材料的实例包括诸如铁(例如易切削钢)、铜、黄铜、不锈钢、铝和镍等金属。导电性支持体122A还可以是例如具有经镀覆外表面的部件(例如树脂或陶瓷部件)或其中分散有导电剂的部件(例如树脂或陶瓷部件)。导电性支持体122A可以是中空部件(管状部件)或实心部件。
弹性层122B可以由具有三维多孔结构的发泡体制成，并且可以在其内部具有空洞，且在其表面具有凹凸物(下文称为小孔(cell))。弹性层122B的材料的实例包括：发泡树脂，例如聚氨酯、如PE和PP等聚烯烃、聚酰胺和三聚氰胺树脂等；以及发泡橡胶材料，例如NBR、EPDM、天然橡胶、SBR、CR、硅酮橡胶和丁腈橡胶等。
在这些发泡树脂材料和橡胶材料中，可以使用具有高耐撕裂性和拉伸强度的聚氨酯。这使得清洁部件122能够通过摩擦从充电部件121有效地除去异物，例如色调剂和外添剂，从而在摩擦期间在充电部件121的表面上形成较少的刮擦，从而长期抵抗撕裂和损伤。
聚氨酯的实例包括但不限于：多元醇(例如聚酯多元醇、聚醚多元醇和丙烯酸多元醇)和异氰酸酯(例如2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、联甲苯胺二异氰酸酯和1,6-六亚甲基二异氰酸酯)的反应产物，以及其与增链剂(例如1,4-丁二醇和三羟甲基丙烷)的反应产物。通常，使用发泡剂(例如水或偶氮化合物(如偶氮二甲酰胺和偶氮二异丁腈))来使聚氨酯发泡。
弹性层122B优选具有20个小孔/25mm～80个小孔/25mm，更优选30个小孔/25mm～80个小孔/25mm，还更优选为30个小孔/25mm～50个小孔/25mm。
弹性层122B的硬度优选为100N～500N，更优选为100N～400N，且进而更优选为150N～400N。
导电性轴承123保持充电部件121和清洁部件122，从而使其能够旋转并还保持其间的距离。导电性轴承123可以具有任何形状，并且可以由任何导电性材料制成。例如，导电性轴承123可以是导电性辊轴承或导电性滑动轴承。
电源124将电压施加至导电性轴承123，从而将充电部件121和清洁部件122充电至相同极性。电源124可以是已知的高压电源单元。
在本示例性实施方式的充电装置12中，例如，电源124将电压施加至导电性轴承123，从而将充电部件121和清洁部件122充电至相同极性。
图像形成设备
现在将描述示例性实施方式的图像形成设备。
本示例性实施方式的图像形成设备包括：电子照相感光体；充电单元，所述充电单元包含上述示例性实施方式的充电部件，所述充电部件与所述电子照相感光体的表面接触设置，以使所述电子照相感光体充电；静电潜像形成单元，所述静电潜像形成单元在经充电的电子照相感光体的表面上形成静电潜像；显影单元，所述显影单元使用包含色调剂的显影剂，使所述电子照相感光体的表面上形成的静电潜像显影，以形成色调剂图像；和转印单元，所述转印单元将所述色调剂图像转印至记录介质的表面。
图5示意性地图示了本示例性实施方式的图像形成设备的基本结构实例。图5所示的图像形成设备401是中间转印式图像形成设备，其包括壳体400，其中沿着中间转印带409彼此并列布置有四个电子照相感光体1a、1b、1c和1d。例如，感光体1a形成黄色图像，感光体1b形成品红色图像，感光体1c形成青色图像，感光体1d形成黑色图像。
安装在图像形成设备401中的电子照相感光体1a、1b、1c和1d是本示例性实施方式的电子照相感光体。
电子照相感光体1a、1b、1c和1d沿一个方向(图5中逆时针)旋转。在旋转方向依次位于电子照相感光体1a、1b、1c和1d周围的分别是充电辊402a、402b、402c和402d，显影装置404a、404b、404c和404d，一次转印辊410a、410b、410c和410d和清洁刮刀415a、415b、415c和415d。充电辊402a、402b、402c和402d是上述示例性实施方式的接触式充电辊。
显影装置404a、404b、404c和404d分别供应色调剂盒405a、405b、405c和405d中容纳的黄色、品红色、青色和黑色色调剂。一次转印辊410a、410b、410c和410d分别与电子照相感光体1a、1b、1c和1d接触设置，其间具有中间转印带409。
壳体400还容有激光源(曝光装置)403。充电后，电子照相感光体1a、1b、1c和1d的表面用激光源403发射的激光照射。
以此方式，在电子照相感光体1a、1b、1c和1d的旋转期间依次进行充电、曝光、显影、一次转印和清洁(除去诸如色调剂等异物)，从而将不同颜色的色调剂图像转印至中间转印带409，以使各色调剂图像在彼此顶部重叠。将色调剂图像转印至中间转印带409后，无需消除表面电荷的步骤，使电子照相感光体1a、1b、1c和1d进行下一图像形成过程。
中间转印带409受驱动辊406、背面辊(back roller)408、支撑辊407的张力支撑，并随这些辊406、407和408的转动而不下垂地旋转。二次转印辊413与背面辊408接触设置，其间具有中间转印带409。中间转印带409穿过背面辊408和二次转印辊413之间的辊隙后，在下一图像形成过程之前，例如利用与驱动辊406相对设置的清洁刮刀416对中间转印带409进行清洁。
壳体400还含有容纳记录介质的容器411。将记录介质500(例如纸)通过传送辊412从容器411传送至中间转印带409和二次转印辊413之间的辊隙，传送至彼此接触设置的两个定影辊414之间的辊隙，并排出壳体400外。
虽然以上描述将中间转印部件描绘为中间转印带409，不过，中间转印部件可以是诸如中间转印带409等带，或鼓。如果中间转印部件是带，其可以包括由已知树脂材料制成的基材。此类树脂材料的实例包括聚酰亚胺、PC、PVDF、聚对苯二甲酸烷撑二醇酯(PAT)、如ETFE/PC、ETFE/PAT和PC/PAT等共混物、聚酯、聚醚醚酮、聚酰胺和基于这些材料的树脂材料。这些树脂材料可以与弹性材料共混。
在本示例性实施方式中，可以使用任何记录介质，其上可转印有来自电子照相感光体的色调剂图像。
处理盒
示例性实施方式的处理盒可安装至图像形成设备并可从其上拆卸下来，并且包括上述示例性实施方式的充电部件。所述充电部件与电子照相感光体的表面接触设置，以使所述电子照相感光体充电。
图6示意性地图示了本示例性实施方式的处理盒的基本结构实例。如图6所述，本示例性实施方式的处理盒102包括：电子照相感光体10；充电装置12，所述充电装置12包括上述示例性实施方式的充电部件121，所述充电部件121与电子照相感光体10的表面接触设置，以使电子照相感光体10充电；显影装置16，所述显影装置16利用色调剂使通过曝光装置14形成的潜像显影，从而形成色调剂图像；和清洁装置20，所述清洁装置20在转印后从电子照相感光体10的表面除去残留的色调剂。电子照相感光体10、充电装置12、显影装置16和清洁装置20由外壳(casing)24一体化地支撑，所述外壳24具有曝光用开孔24A、擦除曝光用开孔24B和安装轨道24C。处理盒102可拆卸地连接至图像形成设备101。本示例性实施方式的图像形成设备101包括定影装置22，该定影装置22使通过转印装置18转印至记录介质P的色调剂图像定影。
实施例
参照以下实施例对本发明进行进一步描述，但本发明并不限于这些实施例。在所述实施例中，除非另外指定，“份”指的是“重量份”。
实施例1
充电部件的制作
橡胶组合物的制备
为了制作充电辊，使用切向压力捏合机(来自Moriyama Company Ltd.，实际容量55L)对具有以下组成的混合物进行捏合，并通过滤网制备橡胶组合物。
具体而言，在用循环水将压力捏合机的夹套、压力盖和转子保持在20℃时，对以下橡胶材料进行撕捏，同时通过压力盖施加0.6MPa的压力。将经撕捏的橡胶材料与氧化锌混炼，与硬脂酸和炭黑混炼，并且与离子导电剂和碳酸钙混炼。使用双螺杆片状预成型机(来自Moriyama Company Ltd.，实际容量：75L)将橡胶混炼物切成片。冷却至室温后，使用压力捏合机将橡胶混炼物进一步与交联剂和硫化促进剂混炼，使用齿轮泵挤出机使其通过滤网，从而制备橡胶组合物。
橡胶组合物的组成
橡胶材料 100重量份
(表氯醇-氧化乙烯-烯丙基缩水甘油醚共聚物橡胶，商标名"CG102"，Daiso Co.,Ltd.)。
氧化锌 5重量份
(商标名"Zinc Oxide II"，Seido Chemical Industry Co.,Ltd.)
硬脂酸 1重量份
(商标名"Stearic Acid S"，Kao Corporation)
炭黑 15重量份
(商标名"Ketjenblack EC"，Lion Corporation)
碳酸钙 20重量份
(商标名"Hakuenka CCR"，Shiraishi Kogyo Kaisha,Ltd.)
离子导电剂 1重量份
(苯基三甲基氯化铵，商标名"BTMAC"，Lion Akzo Co.,Ltd.)
硫化剂 1重量份
(商标名"Vulnoc R"，4,4'-二硫代二吗啉，Ouchi Shinko Chemical IndustrialCo.,Ltd.)
硫化促进剂 5重量份(金属元素的摩尔数：0.014mol)
(商标名"Nocceler EZ"，二乙基二硫代氨基甲酸锌，Ouchi Shinko ChemicalIndustrial Co.,Ltd.)
粘合层的形成
在珠磨机中处理具有以下组成的混合物以制备分散液。通过浸涂将分散液施涂至直径为8mm且长度为330mm的不锈钢(SUS303)导电性支持体(轴)，然后在150℃干燥10分钟以除去溶剂，由此形成粘合层。
粘合层的组成
树脂材料 100重量份
(氯磺化聚乙烯，商标名"CN1500"，Tosoh Corporation)
导电剂 40重量份
(炭黑，商标名"Ketjenblack EC600JD"，Lion Corporation)
溶剂 640重量份
(二甲苯，Kanto Chemical Co.,Inc.)
受酸剂 5.0重量份
(氧化镁，商标名"Kyowamag 150"，Kyowa Chemical Industry Co.,Ltd.)
卤素交联剂 1.5重量份
(6-甲基喹喔啉-2,3-二硫代碳酸酯，商标名"XL21S"，Daiso Co.,Ltd.)
固化促进剂 1.0重量份
(1,8-二氮杂双环(5.4.0)十一碳烯-7，商标名"DBU"，San-Apro Ltd.)
橡胶弹性层的形成
通过单螺杆橡胶挤出机以25rpm的螺旋速度挤出橡胶组合物，该单螺杆橡胶挤出机包括内径为60mm的料筒，且螺杆长度(L(mm))与螺杆直径(D(mm))之比(L/D)为20，同时使其上形成有粘合层的导电性支持体连续地通过十字头模具。由此，将橡胶组合物施涂至导电性支持体，以形成未硫化的橡胶辊。挤出机的圆筒体、螺杆、头和模具都保持在80℃。
将包括导电性支持体和橡胶组合物层的未硫化橡胶辊在空气加热炉中于170℃硫化70分钟，以形成硫化的橡胶辊。
表面层的形成
在珠磨机中处理具有以下组成的混合物以制备分散液。将所得的分散液用甲醇稀释以制备表面层用涂布液。使用甲醇和丁醇将涂布液调整至粘度为45mPa·s，然后倒入浸涂槽中。
其后，将其上具有粘合层和橡胶弹性层的部件(经硫化橡胶辊)浸入浸涂槽的涂布液中并提出。将充电部件1(橡胶辊)在150℃干燥10分钟以除去溶剂，由此形成表面层。由此形成充电辊，该充电辊包括导电性支持体，在导电性支持体上依次设置粘合层(厚度：0.015mm)、橡胶弹性层(厚度：2.0mm)和表面层(厚度：0.01mm)。
分散液的组成
高分子材料 100重量份
(聚酰胺，商标名"Amilan CM8000"，Toray Industries,Inc.)
导电剂 14重量份
(炭黑，商标名"Monarch 1000"，Cabot Corporation)
溶剂 500重量份
(甲醇，Kanto Chemical Co.,Inc.)
溶剂 240重量份
(丁醇，Kanto Chemical Co.,Inc.)
实施例2
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件2，不同之处在于，实施例1中制备的橡胶组合物的硫化促进剂(Nocceler EZ，二乙基二硫代氨基甲酸锌，OuchiShinko Chemical Industrial Co.,Ltd.)以1.0重量份的量(金属元素的摩尔数：0.003mol)使用。
实施例3
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件3，不同之处在于，实施例1中制备的橡胶组合物的硫化促进剂(Nocceler EZ，二乙基二硫代氨基甲酸锌，OuchiShinko Chemical Industrial Co.,Ltd.)以14重量份的量(金属元素的摩尔数：0.039mol)使用。
实施例4
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件4，不同之处在于，将实施例1中制备的橡胶组合物的硫化促进剂更换为7重量份(金属元素的摩尔数：0.019mol)的另一硫化促进剂(Nocceler BZ，二丁基二硫代氨基甲酸锌，Ouchi Shinko ChemicalIndustrial Co.,Ltd.)。
实施例5
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件5，不同之处在于，将实施例1中制备的橡胶组合物的硫化促进剂更换为4重量份(金属元素的摩尔数：0.011mol)的另一硫化促进剂(Nocceler PZ，二甲基二硫代氨基甲酸锌，Ouchi Shinko ChemicalIndustrial Co.,Ltd.)。
实施例6
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件6，不同之处在于，将实施例1中制备的橡胶组合物的硫化促进剂更换为5.2重量份(金属元素的摩尔数：0.014mol)的另一硫化促进剂(Nocceler PX，N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌，OuchiShinko Chemical Industrial Co.,Ltd.)。
实施例7
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件7，不同之处在于，将实施例1中制备的橡胶组合物的硫化促进剂更换为3.2重量份(金属元素的摩尔数：0.014mol)的另一硫化促进剂(Nocceler ZP，N-五亚甲基二硫代氨基甲酸锌，Ouchi ShinkoChemical Industrial Co.,Ltd.)。
实施例8
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件8，不同之处在于，将实施例1中制备的橡胶组合物的硫化促进剂更换为4.2重量份(金属元素的摩尔数：0.014mol)的另一硫化促进剂(Nocceler TP，二丁基二硫代氨基甲酸钠，Ouchi ShinkoChemical Industrial Co.,Ltd.)。
实施例9
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件9，不同之处在于，将实施例1中制备的橡胶组合物的硫化促进剂更换为4.0重量份(金属元素的摩尔数：0.014mol)的另一硫化促进剂(Nocceler TTTE，二乙基二硫代氨基甲酸碲，Ouchi ShinkoChemical Industrial Co.,Ltd.)。
实施例10
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件10，不同之处在于，实施例1中制备的橡胶组合物的硫化剂("Vulnoc R"，4,4'-二硫代二吗啉，Ouchi ShinkoChemical Industrial Co.,Ltd.)以0.5重量份的量使用。
实施例11
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件11，不同之处在于，实施例1中制备的橡胶组合物的硫化剂("Vulnoc R"，4,4'-二硫代二吗啉，Ouchi ShinkoChemical Industrial Co.,Ltd.)以15重量份的量。
实施例12
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件12，不同之处在于，实施例1中制备的橡胶组合物的硫化剂("Vulnoc R"，4,4'-二硫代二吗啉，Ouchi ShinkoChemical Industrial Co.,Ltd.)以5重量份的量使用。
实施例13
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件13，不同之处在于，实施例1中制备的橡胶组合物的硫化剂("Vulnoc R"，4,4'-二硫代二吗啉，Ouchi ShinkoChemical Industrial Co.,Ltd.)以10重量份的量使用。
比较例1
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件C1，不同之处在于，将实施例1中制备的橡胶组合物的硫化剂更换为硫(商标名"Golden Flower SulfurPowder 200Mesh"，Tsurumi Chemical Industry Co.,Ltd.)。
比较例2
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件C2，不同之处在于，以1.0重量份的量将另一硫化剂(硫，商标名"Golden Flower Sulfur Powder 200Mesh"，Tsurumi Chemical Industry Co.,Ltd.)添加至实施例1所制备的橡胶组合物。
比较例3
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件C3，不同之处在于，以2.0重量份的量(金属元素的摩尔数：0.005mol)将另一硫化促进剂(Nocceler PX，N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌，Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.,Ltd.)添加至实施例1所制备的橡胶组合物中。
比较例4
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件C4，不同之处在于，以3.0重量份的量(金属元素的摩尔数：0mol)将另一硫化促进剂(Nocceler M-P，2-巯基苯并噻唑，Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.,Ltd.)添加至实施例1所制备的橡胶组合物中。
比较例5
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件C5，不同之处在于，实施例1中制备的橡胶组合物的硫化促进剂(Nocceler EZ，二乙基二硫代氨基甲酸锌，Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.,Ltd.)以0.8重量份的量(金属元素的摩尔数：0.002mol)使用。
比较例6
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件C6，不同之处在于，实施例1中制备的橡胶组合物的硫化促进剂(Nocceler EZ，二乙基二硫代氨基甲酸锌，Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.,Ltd.)以18.0重量份的量(金属元素的摩尔数：0.05mol)使用。
比较例7
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件C7，不同之处在于，实施例1中制备的橡胶组合物的硫化剂("Vulnoc R"，4,4'-二硫代二吗啉，Ouchi ShinkoChemical Industrial Co.,Ltd.)以0.1重量份的量使用。
比较例8
如实施例1那样制作包括粘合层、弹性层和表面层的充电部件C8，不同之处在于，实施例1中制备的橡胶组合物的硫化剂("Vulnoc R"，4,4'-二硫代二吗啉，Ouchi ShinkoChemical Industrial Co.,Ltd.)以20重量份的量使用。
表1显示了实施例和比较例所制作的充电部件的弹性层中使用的硫化剂和硫化促进剂。
表1中，硫化剂和硫化促进剂的含量基于100重量份的表氯醇-氧化乙烯-烯丙基缩水甘油醚共聚物橡胶，并且硫化促进剂的金属含量(摩尔)基于100g的表氯醇-氧化乙烯-烯丙基缩水甘油醚共聚物橡胶。
表1
评价
压缩永久变形的测定
从轴的末端取下各实施例和比较例中形成的充电部件的部分弹性层，并根据JISK 6262(1997)在电热压成型机中使用测试件形成用模具在170℃硫化20分钟，以形成测试件。将测试件放置在压缩夹具上。将测试件插入压缩板之间的中央部，并将特定的间隔物插在测试件外侧。将测试件在热空气干燥机中于70℃用22小时压缩25％。将测试件静置30分钟后，测定其回复率。通过以下方程式确定弹性层的压缩永久变形率。
CS:压缩永久变形率(％)
t0:测试件的原始厚度(mm)
t1:间隔物的厚度(mm)
t2:测试件从压缩设备取下30分钟后的厚度
图像评价
将实施例和比较例中如上所述制作的各充电部件作为充电辊安装在具有图5所示结构的DocuCentre Color 400CP彩色复印机(来自富士施乐株式会社)上，并静置24小时。
使用用于DocuCentre Color 400CP彩色复印机的彩色色调剂(青色、品红色、黄色和黑色色调剂)在A4纸上进行起始打印测试(在10℃和15％RH打印10份后，并且在28℃和85％RH打印10份)。
目视检查起始图像的半色调图像的浓度变化。根据以下标准判定图像品质。
A：没有浓度变化或点缺陷
B：可忽略的浓度变化或点缺陷
C：轻微的浓度变化或点缺陷
D：实践上不可接受的浓度变化或点缺陷
表2显示评价结果。
表2
| 压缩永久变形率(％) | 图像评价 | |
| 实施例1 | 10 | A |
| 实施例2 | 15 | A |
| 实施例3 | 8 | A |
| 实施例4 | 19 | B |
| 实施例5 | 18 | B |
| 实施例6 | 17 | B |
| 实施例7 | 18 | B |
| 实施例8 | 17 | B |
| 实施例9 | 18 | B |
| 实施例10 | 19 | B |
| 实施例11 | 18 | B |
| 实施例12 | 14 | A |
| 实施例13 | 15 | A |
| 比较例1 | 40 | D |
| 比较例2 | 27 | D |
| 比较例3 | 23 | C |
| 比较例4 | 27 | D |
| 比较例5 | 30 | C |
| 比较例6 | - | - |
| 比较例7 | 45 | D |
| 比较例8 | 30 | D |
在比较例6中，橡胶组合物不能挤出，因为在挤出期间橡胶粘度增大。
提供对本发明示例性实施方式的前述描述是为了说明和描述的目的。并非试图穷尽本发明所披露的精确形式或将本发明限制于所披露的精确形式。显然，许多改进和变化对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述所述示例性实施方式是为了能够最好地解释本发明的原理及其实际用途，由此使得本领域的其他技术人员能够理解适用于预计的特定用途的本发明的各种实施方式和各种改进方案。本发明的范围由下述权利要求及其等同物所限定。
Claims (8)
1.一种充电部件，所述充电部件包括：
导电性支持体；和
所述导电性支持体上的导电性弹性层，所述导电性弹性层包含橡胶组合物的交联产物，所述橡胶组合物包含：
三元表氯醇橡胶，所述三元表氯醇橡胶为表氯醇、氧化烯烃和烯丙基缩水甘油醚的共聚物，
4,4'-二硫代二吗啉，和
硫化促进剂，所述硫化促进剂为金属盐，其量相当于0.003mol～0.04mol金属/100g所述三元表氯醇橡胶；
所述导电性弹性层具有20％以下的压缩永久变形率。
2.如权利要求1所述的充电部件，其中，所述硫化促进剂以相当于0.006mol～0.02mol金属/100g所述三元表氯醇橡胶的量存在。
3.如权利要求1所述的充电部件，其中，所述硫化促进剂是二乙基二硫代氨基甲酸的金属盐。
4.如权利要求1所述的充电部件，其中，所述硫化促进剂是二乙基二硫代氨基甲酸锌。
5.如权利要求1所述的充电部件，其中，相对于100重量份所述三元表氯醇橡胶，所述4,4'-二硫代二吗啉以0.5重量份～15重量份的量存在。
6.如权利要求1所述的充电部件，其中，相对于100重量份所述三元表氯醇橡胶，所述4,4'-二硫代二吗啉以1.0重量份～10重量份的量存在。
7.一种图像形成设备，所述图像形成设备包括：
电子照相感光体；
充电单元，所述充电单元包含权利要求1～6中任一项所述的充电部件，所述充电部件与所述电子照相感光体的表面接触设置，以使所述电子照相感光体充电；
静电潜像形成单元，所述静电潜像形成单元在经充电的所述电子照相感光体的表面上形成静电潜像；
显影单元，所述显影单元使用包含色调剂的显影剂，使所述电子照相感光体的表面上形成的所述静电潜像显影，以形成色调剂图像；和
转印单元，所述转印单元将所述色调剂图像转印至记录介质的表面。
8.一种处理盒，所述处理盒包括充电单元，所述充电单元包含权利要求1～6中任一项所述的充电部件，所述充电部件与电子照相感光体的表面接触设置，以使所述电子照相感光体充电。
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