電子照相用構件、處理盒和電子照相圖像形成設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電子照相用構件、處理盒和電子照相圖像形成設備。
【背景技術】
[0002] 導電性構件如充電輥、顯影輥和轉印輥用于作為基于電子照相法的圖像形成設備 的電子照相設備中。
[0003] 這些導電性構件要求它們的電阻值不依賴于使用條件和使用環境而控制在IO3至 101° Ω。在這方面，已知具有使用離子導電劑如季銨鹽化合物而使之導電化的導電層的導電 性構件。
[0004] 此類離子導電劑可能隨著時間或在高溫高濕環境下滲出（ooze)(下文中，該滲出 也稱為〃滲出（bleeding)")到構件的表面。由此滲出的離子導電劑引起外徑尺寸的變化、 構件表面的污染、粘合性的劣化和由與其接觸的其它構件的表面的污染產生的不良圖像。 另外，離子導電劑由于通電可離子化為陰離子組分和陽離子組分，使得這些離子移動由此 分布不均，導致導電性的降低。
[0005] 作為用于抑制離子導電劑的滲出和由通電引起的導電性的降低的手段，日本專利 申請特開2006-189894公開了其中將結合至季銨鹽的氮原子的4個烷基的任一個為辛基和 余下的3個基團為甲基的季銨鹽用作離子導電劑。該離子導電劑的使用，即使以少量添加， 也可以實現電阻的降低，因此不太可能引起離子導電劑滲出到表面。
[0006] 然而，根據本發明人的研究，仍期望使用離子導電劑使之導電化的導電層，以實現 更高水平地控制離子導電劑的滲出和導電性的經時變化。
[0007] 特別地，隨著近來電子照相設備的高速化和高精細化，更高的電壓施加至導電性 構件，進而趨向于引起離子導電劑的滲出和導電性的經時變化。
【發明內容】
[0008] 本發明旨在提供在導電層中含有離子交換基團結構的電子照相用導電性構件，由 此抑制離子導電劑滲出至導電層的表面并且由通電引起的導電性的降低少。
[0009] 此外，本發明旨在提供可以長時間形成高品質電子照相圖像的電子照相圖像形成 設備和處理盒。
[0010] 根據本發明的一方面，提供具有導電性芯軸和導電層的電子照相用構件，其中所 述導電層包含在分子中具有任一種或多種由下述式（1)至（7)表示的部分結構的樹脂，和 陰離子：
[0011]
[0012] 其中Rwi表示氫原子或具有1-3個碳原子的烷基，R 1(]2表示C Jl2ni(其中m為2-16)， 或（C2H4O) AH4 (其中1為1-8)，并且A表示下述結構式：
[0013]
[0014] 其中Rw3至Rirei各自獨立地表示具有1-18個碳原子的烷基，η表示1或2,并且B' 表示亞甲基或氧原子；
[0015]
[0016] 其中R201和R202各自獨立地表示氫原子或具有1-3個碳原子的烷基，R203和R 2m各 自獨立地表示(；Η2ηι(其中m為2-16)，或（C2H4O) AH4(其中1為1-8)，并且C'表示下述結 構式：
[0017]
[0018] 其中R2ffi和R2m各自獨立地表示具有1-18個碳原子的烷基，η表示1或2,并且D 表示亞甲基或氧原子；
[0019]
[0020] 其中R3qiS R3q3各自獨立地表示氫原子或具有1-3個碳原子的烷基，R3q4S R3q6各自 獨立地表示CniM其中m為2-16)，或（C2H 4O) AH4(其中1為1-8)，并且R3ot表示具有1-18 個碳原子的烷基；
[0021]
[0022] 其中R401至R404各自獨立地表示氫原子或具有1-3個碳原子的烷基，并且R 405至 尺408各自獨立地表示C Jl2ni (其中m為2-16)，或（C2H4O) AH4 (其中1為1-8);
[0023]
[0024] 其中R5qi和R5q2各自獨立地表示氫原子或具有1-3個碳原子的烷基，R503至R m5各 自獨立地表示CniH2ni (其中m為2-16)，或（C2H4O) ^2H4(其中1為1-8)，G表示氮原子或次甲 基，并且F'表示下述結構式：
[0025]
[0026] 其中R5q6至R512各自獨立地表示具有1-18個碳原子的烷基，η表示1或2,并且H' 表示亞甲基或氧原子；
[0027]
[0028] 其中Rmi至Rm3各自獨立地表示氫原子或具有1-3個碳原子的烷基，R 6m至R6q7各 自獨立地表示CniH2ni(其中m為2-16)，或（C 2H4O) AH4 (其中1為1-8)，Γ表示氮陽離子或碳 原子，并且J表示下述結構式：
[0029]
[0030] 其中Rms至R614各自獨立地表示具有1-18個碳原子的烷基，η表示1或2,并且K' 表示亞甲基或氧原子；和
[0031]
[0032] 其中Rtoi至R7m各自獨立地表示氫原子或具有1-3個碳原子的烷基，R to5至R71。各 自獨立地表示CniH2ni (其中m為2-16)，或（C2H4O) AH4 (其中1為1-8)，L和L'各自表示氮原 子或次甲基，并且M表示下述結構式：
[0033]
[0034] 其中R711和R712各自獨立地表示具有1-16個碳原子的烷基，η表示1或2,并且P' 表示亞甲基或氧原子。
[0035] 根據本發明的另一方面，提供具有充電構件和與所述充電構件接觸配置的電子照 相感光構件的處理盒，該處理盒被構造為可拆卸地安裝至電子照相設備的主體，其中充電 構件為上述電子照相用構件。
[0036] 根據本發明的另一方面，提供具有充電構件和與所述充電構件接觸配置的電子照 相感光構件的電子照相圖像形成設備，其中所述充電構件為前述電子照相用構件。
[0037] 根據本發明，可以獲得借此能夠抑制離子導電劑的滲出和由通電引起的導電性的 降低的電子照相用構件。
[0038] 根據本發明，可以獲得能夠穩定地形成高品質電子照相圖像的電子照相圖像形成 設備和處理盒。
[0039] 參考附圖，從下述示例性實施方案的描述中本發明的進一步特征將變得顯而易 見。
【附圖說明】
[0040] 圖1Α、IB和IC為示出根據本發明的電子照相用構件的一個實例的示意性截面圖。
[0041] 圖2為根據本發明的處理盒的說明圖。
[0042] 圖3為根據本發明的電子照相設備的說明圖。
[0043] 圖4Α和4Β為根據本發明的輥電阻值變化用評價夾具的說明圖。
【具體實施方式】
[0044] 參考附圖，現將詳細描述本發明的優選實施方案。
[0045] 本發明人由具有氨基的離子導電劑和能夠與氨基反應的化合物已合成了導電層 中的粘結劑樹脂，并且發現了離子導電劑的滲出和由通電引起的導電性的變化通過使季銨 鹽結構結合至粘結劑樹脂而得以抑制。
[0046] 本發明人估計前述構成產生有益的效果的原因如下：包含陽離子和陰離子的離子 導電劑很可能通過庫侖力作為抗衡離子存在。具體地，當離子導電劑滲出到導電層的表面 時，其陽離子和陰離子均滲出到表面。然而，當陽離子結合至粘結劑樹脂時，陽離子不能移 動。結果，陰離子不能從陽離子的附近移動。因此，認為抑制了離子導電劑的滲出。由通電 引起的導電性的降低很可能是因為，陰離子和陽離子作為電荷載體向具有相反極性的電場 移動并且分布不均，導致粘結劑樹脂本身的電阻升高。當陽離子結合至粘結劑樹脂時，甚至 在通電時陽離子也既不能移動也不會分布不均。因此，認為粘結劑樹脂的電阻不改變，并且 由通電引起的劣化可因此得到抑制，除非可移動的陰離子被消耗。
[0047] 下文中，將詳細描述本發明。將描述作為電子照相用構件的實例的充電輥和顯影 輥的細節。然而，根據本發明的電子照相用構件的使用不意欲限定為充電輥或顯影輥。圖 IA和IB為說明本發明的充電輥和顯影輥的示意圖。
[0048] 根據本發明的充電輥，如圖IA中所示，可以具有作為導電性芯軸的芯軸11和設置 在其外周面上的彈性層12。彈性層12是由根據本發明的粘結劑樹脂制成的導電層。如圖 IB中所示，表面層13可以形成于彈性層12的表面上。在該情況下，至少彈性層12或表面 層13、或者二者是由根據本發明的樹脂制成的導電層，并且可以與除了本發明的導電層以 外的導電層組合使用。
[0049] 如圖IC中所示，可以使用具有設置在彈性層12與表面層13之間的中間層14的 3-層構造，或具有設置在其間的多個中間層14的多層構造。在該情況下，彈性層12、一層 或多層中間層14和表面層13中的至少之一是包含根據本發明的樹脂的導電層，并且可以 與除了本發明的導電層以外的導電層組合使用。
[0050] 〈導電性芯軸〉
[0051] 所用的導電性芯軸可以從電子照相用構件領域中已知的那些適當地選擇。導電性 芯軸例如為，在其表面上設置有厚度約5 μ m的鎳鍍層的碳鋼合金圓柱體。
[0052] 〈導電層〉
[0053] 〈分子中具有任一種或多種由式（1)至（7)表不的結構的樹脂〉
[0054] 將描述根據本發明的樹脂。
[0055] (式 1)
[0056] 下面示出根據本發明的樹脂中包含的式（1)的結構。
[0057]
[0058] 式⑴中，Rltn表不氫原子或具有1-3個碳原子的烷基，R 1Q2表不CmH2m(其中m為 2-16)，或（C 2H4O) ^2H4 (其中1為1-8)，并且A表示下述結構式：
[0059]
[0060] 本文中，Rm至Rim各自獨立地表示具有
1-18個碳原子的烷基，η表示1或2,并且 Β'表示亞甲基或氧原子。
[0061] 為獲得具有由式（1)表示的部分結構的樹脂，重要的是通過原料粘結劑樹脂與具 有氨基的離子導電劑的反應獲得結合至季銨鹽結構的粘結劑樹脂。本文中，原料粘結劑樹 脂與離子導電劑之間的反應位點是氮原子。結合至該氮原子的Rim由此可以是氫原子或具 有1-3個碳原子的烷基，以便抑制空間位阻且增強離子導電劑與原料粘結劑樹脂之間的反 應性。此外，從原料粘結劑樹脂與離子導電劑之間的反應性和導電性的觀點，R w2可以是具 有1-12個碳原子的烷基鏈或具有1-8個重復單元的環氧乙烷鏈。該范圍不抑制離子導電 劑與原料粘結劑樹脂的反應性，并且還得到充足的導電性。
[0062] 季銨鹽陽離子結構可以是由A表示的結構。Rw3至Rira可以各自獨立地是具有1-18 個碳原子的烷基，η可以是1或2,并且B'可以是亞甲基或氧原子，因為可以實現高導電性、 合成容易和與粘結劑樹脂的相容性而不抑制與粘結劑樹脂的反應。
[0063] (式 2)
[0064] 下面示出根據本發明的樹脂中包含的式（2)的結構。
[0065]
[0066] 式⑵中，Ran和R2ffi各自獨立地表示氫原子或具有1-3個碳原子的烷基，R 2q3和 R204各自獨立地表示C Jl2ni (其中m為2-16)，或（C2H4O) AH4 (其中1為1-8)，并且C'表示下 述結構式：
[0067]
[0068] 式中，Rm5和R2a5各自獨立地表示具有1-18個碳原子的烷基，η表示1或2,并且D 表示亞甲基或氧原子。
[0069] 為獲得具有由式（2)表示的部分結構的樹脂，重要的是通過原料粘結劑樹脂與具 有氨基的離子導電劑的反應獲得結合至季銨鹽結構的粘結劑樹脂。本文中，原料粘結劑樹 脂與離子導電劑之間的反應位點各自是氮原子。結合至該氮原子的各R 2m和Rm2由此可以 是氫原子或具有1-3個碳原子的烷基，以便抑制空間位阻且增強離子導電劑與原料粘結劑 樹脂之間的反應性。此外，從原料粘結劑樹脂與離子導電劑之間的反應性和導電性的觀點， 各R m3和R2m可以是具有1-12個碳原子的烷基鏈或具有1-8個重復單元的環氧乙烷鏈。該 范圍不抑制離子導電劑與原料粘結劑樹脂的反應性，并且還得到充足的導電性。
[0070] 季銨鹽陽離子結構可以是由C表示的結構。R2q5和R2q6可以各自獨立地是具有1-18 個碳原子的烷基，η可以是1或2,并且D可以是亞甲基或氧原子，因為可以實現高導電性、 合成容易和與粘結劑樹脂的相容性而不抑制與粘結劑樹脂的反應。
[0071] (式 3)
[0072] 下面示出根據本發明的樹脂中包含的式（3)的結構。
[0073]
[0074] 式⑶中，R3m至R3id3各自獨立地表示氫原子或具有1-3個碳原子的烷基，R 3q4至 R306各自獨立地表示C Jl2ni (其中m為2-16)，或（C2H4O) AH4 (其中1為1-8)，并且R3q7表示 具有1-18個碳原子的烷基。
[0075] 為獲得具有由式（3)表示的部分結構的樹脂，重要的是通過原料粘結劑樹脂與具 有氨基的離子導電劑的反應獲得結合至季銨鹽結構的粘結劑樹脂。本文中，原料粘結劑樹 脂與離子導電劑之間的反應位點各自是氮原子。結合至該氮原子的各R 3m至1?3(]3由此可以 是氫原子或具有1-3個碳原子的烷基，以便抑制空間位阻且增強離子導電劑與原料粘結劑 樹脂之間的反應性。此外，從原料粘結劑樹脂與離子導電劑之間的反應性和導電性的觀點， 各私。 4至R3m可以是具有1-12個碳原子的烷基鏈或具有1-8個重復單元的環氧乙烷鏈。該 范圍不抑制離子導電劑與原料粘結劑樹脂的反應性，并且還得到充足的導電性。
[0076] R3O7可以是具有1_18個碳原子的烷基，因為可以實現尚導電性、合成容易和與粘 結劑樹脂的相容性而不抑制與粘結劑樹脂的反應。
[0077] (式 4)
[0078] 下面示出根據本發明的樹脂中包含的式（4)的結構。
[0079]
[0080] 式⑷中，R4m至R4m各自獨立地表示氫原子或具有1-3個碳原子的烷基，并且R 4q5 至心8各自獨立地表示C Jl2ni (其中m為2-16)，或（C2H4O) AH4 (其中1為1-8)。
[0081] 為獲得具有由式（4)表示的部分結構的樹脂，重要