導(dǎo)電性構(gòu)件、處理盒、電子照相設(shè)備和加成固化型硅橡膠混合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電性構(gòu)件，其用于電子照相設(shè)備，例如復(fù)印機、激光打印機、傳 真機、和印刷機；包括所述導(dǎo)電性構(gòu)件的處理盒；和包括所述導(dǎo)電性構(gòu)件的電子照相設(shè)備。 本發(fā)明也涉及一種加成固化型硅橡膠混合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電子照相設(shè)備的圖像形成過程中，用作靜電潛像承載構(gòu)件的感光鼓由充電構(gòu)件 均一地充電。靜電潛像由于激光等的曝光通過電荷的消減形成在感光鼓上。將在顯影劑容 器中的適當(dāng)?shù)爻潆姷娘@影劑使用顯影輥和設(shè)置為調(diào)節(jié)顯影劑的量的調(diào)節(jié)構(gòu)件來均一地施 涂至顯影輥上。將在感光鼓上的靜電潛像在感光鼓與顯影輥之間的接觸部處使用調(diào)色劑來 顯影。將在感光鼓上的調(diào)色劑使用轉(zhuǎn)印輥轉(zhuǎn)印至記錄紙張并且使用定影裝置來定影，因此 生產(chǎn)了電子照相圖像。
[0003] 將殘留在感光鼓上的調(diào)色劑通過清潔刮板來除去從而完成打印過程。
[0004] 在這樣的圖像形成過程中，用作充電構(gòu)件或顯影構(gòu)件的電子照相用導(dǎo)電性構(gòu)件典 型地包括：在導(dǎo)電性基體上的導(dǎo)電性彈性層和在彈性層外側(cè)的樹脂層。
[0005] 需要導(dǎo)電性構(gòu)件具有以下特性：適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電性和優(yōu)異的耐久性等。作為這樣的導(dǎo) 電性構(gòu)件的彈性層，可以使用硅橡膠彈性層，其中即使在長期壓縮下也不易恢復(fù)的變形較 不可能發(fā)生，即，其具有優(yōu)異的壓縮永久變形性。硅橡膠彈性層通過將其中將例如炭黑等 的導(dǎo)電性填料添加至加成固化型液體硅橡膠的硅橡膠混合物固化來生產(chǎn)。日本專利特開 No. 2003-55553和6-221321各自公開了一種硅橡膠組合物，其中電阻的變化通過將球狀有 機硅彈性體顆粒添加至有機聚硅氧烷來降低。
[0006] 然而，本發(fā)明人的研究已經(jīng)顯示：其導(dǎo)電性由炭黑來賦予的硅橡膠彈性層具有問 題：當(dāng)電流在長時間內(nèi)持續(xù)流動時，電阻增加。下文中，該問題也稱為"由于通電的電阻增 加"。
[0007] 本發(fā)明的一個方面是指：提供了 一種電子照相用導(dǎo)電性構(gòu)件，所述導(dǎo)電性構(gòu)件包 括具有即使當(dāng)電流在長時間內(nèi)流動時電阻也較不可能變化的硅橡膠彈性層；包括所述導(dǎo)電 性構(gòu)件的處理盒；和包括所述導(dǎo)電性構(gòu)件的電子照相設(shè)備。
[0008] 本發(fā)明的又一方面是指：提供了一種加成固化型硅橡膠混合物，其形成為具有即 使當(dāng)電流在長時間內(nèi)流動時電阻也較不可能變化的硅橡膠彈性層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種電子照相用導(dǎo)電性構(gòu)件，其依次包括：導(dǎo)電性 基體、導(dǎo)電性彈性層和樹脂層，
[0010] 其中所述彈性層包含含有組分（a)至（d)的加成固化型硅橡膠混合物的固化物，
[0011] 組分（a):在其分子中含有結(jié)合至硅原子的烯基的有機聚硅氧烷，
[0012] 組分（b):在其分子中含有結(jié)合至娃原子的氫原子的有機聚硅氧烷，
[0013] 組分（c):炭黑，和
[0014] 組分（d):球狀實心無機顆粒；
[0015] 其中在所述加成固化型硅橡膠混合物中，
[0016] 相對于所述組分（a)和所述組分（b)的總質(zhì)量，所述組分（c)的含量是2.0質(zhì)量％ 以上且60.0質(zhì)量％以下，
[0017] 相對于所述組分（a)和所述組分（b)的總質(zhì)量，所述組分（d)的含量是0. 4質(zhì)量％ 以上且20. 0質(zhì)量％以下，并且
[0018] 所述組分⑷具有
[0019] 數(shù)均粒徑為1μπι以上且100μπι以下，
[0020] 比重為1. 5以上，和
[0021] 球形度為0.8以上。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種加成固化型硅橡膠混合物，其包括：
[0023] 組分（a):在其分子中含有結(jié)合至娃原子的烯基的有機聚硅氧烷，
[0024] 組分（b):在其分子中含有結(jié)合至娃原子的氫原子的有機聚硅氧烷，
[0025] 組分（c):炭黑，和
[0026] 組分（d):球狀實心無機顆粒；
[0027] 其中在所述加成固化型硅橡膠混合物中，
[0028] 相對于所述組分（a)和所述組分（b)的總質(zhì)量，所述組分（c)的含量是2.0質(zhì)量％ 以上且60.0質(zhì)量％以下，
[0029] 相對于所述組分（a)和所述組分（b)的總質(zhì)量，所述組分（d)的含量是0. 4質(zhì)量％ 以上且20. 0質(zhì)量％以下，并且
[0030] 所述組分⑷具有
[0031] 數(shù)均粒徑為1μπι以上且100μπι以下，
[0032] 比重為1. 5以上，和
[0033] 球形度為0.8以上。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種處理盒，其可拆卸地安裝至電子照相設(shè)備的 主體，所述處理盒包括上述導(dǎo)電性構(gòu)件。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的又另一方面，提供了一種電子照相設(shè)備，其包括上述導(dǎo)電性構(gòu)件。
[0036] 本發(fā)明的進一步特征將參考附圖從示意性實施方案的以下說明而變得明顯。
【附圖說明】
[0037]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的導(dǎo)電性構(gòu)件的一個實例的示意圖。
[0038]圖2是部分地表明根據(jù)本發(fā)明的實施方案的導(dǎo)電性構(gòu)件的炭黑含量和無機顆粒 含量的測量方法的示意圖。
[0039] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的無機顆粒的球形度的測量方法的說明圖。
[0040] 圖4Α和圖4Β是各自表明根據(jù)本發(fā)明的實施方案的導(dǎo)電性構(gòu)件的電阻的測量方法 的示意性說明圖。
[0041]圖5Α和圖5Β是各自表明根據(jù)本發(fā)明的實施方案的帶狀導(dǎo)電性構(gòu)件的電阻的測量 方法的示意性說明圖。
[0042] 圖6是表明包括根據(jù)本發(fā)明的實施方案的導(dǎo)電性構(gòu)件的處理盒的一個實例的示 意圖。
[0043] 圖7是表明包括根據(jù)本發(fā)明的實施方案的導(dǎo)電性構(gòu)件的電子照相設(shè)備的一個實 例的示意圖，所述導(dǎo)電性構(gòu)件用作顯影輥。
【具體實施方式】
[0044] 本發(fā)明人已經(jīng)進行了研究并且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：其導(dǎo)電性由炭黑來賦予的硅橡膠彈性層 具有問題：當(dāng)電流在長時間內(nèi)持續(xù)流動時，電阻增加。下文中，該問題也稱為"由于通電的 電阻增加"。
[0045] 本發(fā)明人推測由于通電導(dǎo)致的其導(dǎo)電性由炭黑來賦予的硅橡膠彈性層的電阻增 加以以下方式發(fā)生。
[0046] 硅橡膠分子的主鏈具有螺旋結(jié)構(gòu)，其中硅原子帶正電，氧原子帶負(fù)電，并且六個硅 氧烷鍵形成結(jié)構(gòu)的一個回轉(zhuǎn)。此處，作為硅橡膠分子的側(cè)鏈存在的例如甲基等的烷基配置 在螺旋結(jié)構(gòu)的外側(cè)。硅橡膠的這樣的分子結(jié)構(gòu)特性導(dǎo)致在硅橡膠分子之間的低的分子間力 和以下特征：分子之間的大的空隙和低的密度。
[0047] 為了不使用于固化加成固化型硅橡膠材料的例如Pt催化劑等的催化劑中毒，可 以典型地使用具有少量的表面官能團的炭黑。因此，硅橡膠和炭黑具有少量的表面官能團 并且彼此弱地相互作用。
[0048] 為了使炭黑起到導(dǎo)電劑的作用，炭黑的顆粒需要形成一次聚集體（聚集體）和二 次聚集體（團聚體）從而形成導(dǎo)電路徑。典型地，在其中相鄰的聚集體和團聚體不彼此接 觸并且彼此緊密接近的情況下，其由于隧道效應(yīng)形成導(dǎo)電路徑。這使電流在施加電壓時流 動。
[0049] 對含炭黑的硅橡膠彈性層的電壓的施加使炭黑顆粒（聚集體或團聚體）沿著電場 極化。即，在電場的上游側(cè)（正電極側(cè)）處的各炭黑顆粒的部分中，產(chǎn)生負(fù)電荷；并且在電 場的下游側(cè)（負(fù)電極側(cè)）處的各炭黑顆粒的部分中，產(chǎn)生正電荷。這產(chǎn)生在炭黑顆粒之間 起作用的靜電引力。即，沿著在施加電壓時從上游側(cè)（正電極側(cè)）至下游側(cè)（負(fù)電極側(cè)） 延伸的基本直線的電力線的靜電引力對炭黑顆粒起作用。如上所述，炭黑顆粒與硅橡膠分 子之間的弱的相互作用使炭黑顆粒緩慢地經(jīng)過交聯(lián)的硅橡膠的網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果，炭黑顆粒逐步 地聚集。換言之，導(dǎo)電路徑通過施加電壓而改變。
[0050] 當(dāng)終止電壓的施加時，在炭黑顆粒之間起作用的靜電引力消失。然而，一旦炭黑顆 粒聚集，內(nèi)聚力在炭黑顆粒之間起作用，以致炭黑顆粒的聚集狀態(tài)固定化。
[0051] 這是當(dāng)直流電壓在長時間內(nèi)持續(xù)施加至硅橡膠彈性層時由于通電的電阻增加的 可能原因。
[0052] 例如，當(dāng)由于通電的電阻增加在用作導(dǎo)電性構(gòu)件的顯影輥中發(fā)生時，沒有適當(dāng)?shù)?控制在顯影輥與感光鼓之間形成的顯影區(qū)域，在一些情況下，導(dǎo)致圖像的不利效果，例如重 影。
[0053] 鑒于這些考慮，本發(fā)明人已經(jīng)進行了硅橡膠混合物的電性能和機械性能的研究， 所述硅橡膠混合物通過將各種填料添加至含炭黑的硅橡膠來生產(chǎn)。本發(fā)明人已經(jīng)集中注意 力在以下事實上：當(dāng)添加特定的球狀填料時，在一些情況下，提供了一種硅橡膠混合物，其 能夠同時降低電阻的變化和由于通電的電阻增加。鑒于實驗結(jié)果，本發(fā)明人已經(jīng)進行了硅 橡膠混合物的進一步研究，所述硅橡膠混合物能夠