接触充电元件及其制备方法和使用它的电子照相设备技术

支撑在电荷接收元件上并被提供电荷接收元件充电电压的接触充电元件。它包括导电基材、弹性层和表面层且层合设置。表面层包括用电子束照射交联的交联聚合物。表面层优选是由交联聚合物制成的无缝管形式。用电子束照射交联的表面层不太可能有交联剂或其分解产物传递到电荷接收元件上的问题。充电元件显示出改进的耐久性和稳定的均匀充电性，适于在不同环境下进行电子照相成像。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于将与电荷接收元件接触的电荷接收元件(被充电元件)充电的充电元件，及其制备方法和使用这种充电元件的电子照相设备。在包括电子照相设备(如复印机或打印机)和静电记录设备的成像设备中，迄今为止，电晕放电器主要用作包括光敏元件、介电材料等电荷接收元件的载像元件表面非接触式充电装置。这种电晕放电器的一个优点是具有均匀的充电性。不过，电晕放电器要求昂贵的高压供电和例如本身屏蔽或高压供电屏蔽用的隔离体。此外，它还伴随出现相当多的电晕放电付产物，如臭氧，结果还要求辅助装置和构件用于处理付产物，因此导致设备的尺寸增大和生产成本增高。为此，日益采用接触充电式充电装置。接触充电是一种通过使加有电压的充电元件与电荷接收元件接触将电荷接收元件表面充电成规定极性和电压的方法，并具有低电压供电、很少出现付产物，如在电晕放电中产生的臭氧、和简化成本等优点，因此使生产成本下降。根据所用的充电元件的形状和形式的不同，电荷接收装置可分为使用辊式充电元件的辊式充电器(充电辊)(例如公开在日本公开未决专利申请(JP-A)63-7380和JP-A56-91253中)，包括刮刀(blade)形元件的刮刀式充电器(充电刮刀)(公开在例如JP-A64-24264和JP-A56-194349中)，以及包括刷形元件的刷式充电器(例如公开在JP-A64-24264中)。充电元件可单独提供DC电压(DC电压施加方案)，但最好进行这样的方案(AC电压施加方案)，其中通过形成峰-峰电压至少是给接触充电元件施加DC电压时电荷接收元件的充电起始电压2倍的脉动电场(交流电场或AC电场，例如其电压随时间定期变化的电场或电压)将电荷接收元件充电，因为可以进行均匀的充电处理。辊式充电器的充电辊绕辊旋转并以规定压力压在电荷接收元件表面，以按照电荷接收元件表面移动进行旋转。充电辊一般具有多层结构，包括中心处的芯金属、围绕芯金属设置的辊形导电弹性层以及在其外周表面上设置的表面层。在以上结构中，芯金属是维持辊整体形状的刚性体，还起着供电电极层的作用。弹性层一般包括体积电阻率为104-109ohm·cm的导电元件，还起着通过其弹性变形确保与电荷接收元件表面均匀接收的作用。所以，弹性层一般包括具有以橡胶硬度(JIS A)表示至多70度的回弹性的硫化橡胶。表面层具有改进电荷接收元件的均匀荷电率、防止因电荷接收元件表面上的针孔等等出现的漏电、防止调色剂颗粒或纸屑粘附及防止泛油或加到弹性层中以降低其硬度的增塑剂的作用。表面层的体积电阻率可以是105-1013ohm·cm，而且传统上是通过涂装导电漆形成的。此外，就其应用条件而言，要求充电元件表面上覆有具有良好的机械强度、耐磨性、抗臭氧性以及耐热和耐冷性并具有低温吸收性、良好的回弹性、耐儒变性、低压缩永久应变和易加工性的材料。如果表面材料不满足上述特性，充电辊易在使用过程中劣化或不适应环境条件的变化导致像缺陷。此外，在充电器和电荷接收元件之间形成脉动电场以使电荷接收元件均匀充电的情况下，可能在其间诱发机械脉动作用产生异常噪声，这称作充电噪音，抑制这种噪音便提出了重要问题。通过降低弹性层的橡胶硬度可有效地降低充电噪音，但通过简单提高软化剂的量很难充分降低硬度。所以，已考虑使用橡胶泡沫或海棉橡胶。由此形成的充电辊称作泡沫式充电辊，不使用泡沫材料的另一类称作实心式充电辊。在泡沫式充电辊的情况下，在硫化时形成的表面皮层很可能具有差的表面光滑度，因此必须通过磨蚀处理除掉皮层。不过，由于气泡或孔尺寸很难均匀，大尺寸气泡很可能通过磨蚀在表面露出，导致在后序步骤操作形成的表面层中出现凹形。在充电辊的表面层中形成的这种表面凹形造成充电失败，不能提供良好的图像。另一方面，已提出一种方法，其中首先将聚合物制成无缝管材，然后用于盖在弹性层上形成表面层(JP-A3-59682和JP-A5-2313)。在使用上述无缝管材的情况下，所得表面层没有凹面，即使下面的弹性层有大的气泡，因此提供的辊表面光滑度优良。不仅如此，表面层还应具有多种上述作用，因此还要求具有优良的机械强度、耐磨性、抗臭氧性和耐热及耐冷性。本专利技术的总的目的是提供上述物理特性优良的接触充电元件。本专利技术的另一目的是提供一种生产这种接触充电元件的方法。本专利技术的又一目的是提供一种使用这种接触充电元件的电子照相设备。按照本专利技术，提供了一种支撑在电荷接收元件上并被提供电荷接收元件充电电压的接触充电元件，它包括层合设置的导电基材、弹性层和表面层；所述表面层包括一种通过电子束辐射而交联的交联聚合物。按照本专利技术的又一方面，还提供了一种支撑在电荷接收元件上并被提供给电荷接收元件充电电压的接触充电元件的生产方法，它包括以下步骤(1)在导电基材上形成弹性层，(2)将聚合物制成无缝管(seamless tube)，(3)通过电子束辐射将无缝管形聚合物交联，以及(4)将弹性层用交联的无缝管覆盖。按照本专利技术的另一方面，提供了一种电子照相设备和这种电子照相设备用的工艺盒总成，它们分别包括上述接触充电元件。在结合附图研究了以下说明的本专利技术优选实施方案后，本专利技术的这些和其它目的、特点和优点将会更明白。附图说明图1是包括本专利技术接触充电元件的转印式电子照相设备的示意图。图2是适用于本专利技术的电子束辐射设备的示意图。构成本专利技术接触充电元件的弹性层可包括主要由弹性材料和赋予导电性的试剂构成的导电橡胶组合物。弹性材料可适当包括橡胶，如硅氧烷橡胶、乙丙橡胶、EPDM(乙基/丙基/二烯三元共聚物)氟化橡胶、聚氨酯橡胶、表氯醇橡胶、表氯醇-环氧乙烷橡胶、丙烯酸类橡胶、乙烯-丙烯酸类橡胶、天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、1，2-聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯橡胶、氯戊二烯橡胶、腈橡胶、改性腈橡胶、丁基橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、聚硫醚橡胶或氯化聚乙烯橡胶；或苯乙烯类、烯烃类、酯类、氨基甲酸乙酯类、异戊二烯类、1，2-丁二烯类、氯乙烯类、酰胺类、离聚物类等等的热塑性弹性体。用于赋予弹性层导电性的赋予导电性材料可包括已知材料。其例子可包括碳细颗粒，包括炭黑和石墨颗粒在内；镍、银、铝和铜之类的金属细颗粒；主要由氧化锡、氧化锌、氧化钛、氧化铝和氧化硅之类的金属氧化物构成并掺杂了具有不同原子价的杂质离子的细颗粒；导电纤维，如碳纤维，金属纤维，如不锈钢，导电须晶，如碳须晶和由用金属氧化物、碳等等表面处理钛酸钾须晶以赋予导电性而获得的导电钛酸钾须晶；以及导电聚合物细颗粒，如聚苯胺和聚比咯。含有赋予导电性材料的弹性层一般紧邻于作为导电基材或供电电极(层)的芯金属成型为辊形。以下，这样的金属和弹性层整体称作辊元件。弹性层可通过不是特别严格的方法，可以是普通的橡胶成型法，如注塑、挤出和加压成型法成型。芯和弹性层可通过插塑法在芯金属周围直接形成弹性层或通过以粗管形式成型弹性层并将芯金属嵌入粗管中彼此整合起来。通过在上述导电橡胶组合物中加入软化剂如油或增塑剂能降低弹性层的刚性。作为另一种方法，通过形成橡胶泡沫的弹性层可降低弹性层刚性。弹性层具有显微光滑的表面很重要。因此，在弹性层成型之后不具有足够光滑表面的情况下，例如当它成型为橡胶泡沫或采用加压成型法有毛刺线时，可能需要采用磨蚀或修正的辅助软化处理。此外，由于弹性层一般压在电荷接收元件上，就需要弹性层具有小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接触充电元件，它支撑在电荷接收元件上并被提供电荷接收元件充电电压，包括层合设置的导电基材、弹性层和表面层、所述表面层包括一种用电子束照射交联的交联聚合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：平井义浩，山下崇史，竹中正明，
申请(专利权)人：佳能株式会社，佳能化成株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]