电子照相用构件、处理盒和电子照相图像形成设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子照相用构件、处理盒和电子照相图像形成设备。
【背景技术】
[0002] 导电性构件如充电辊、显影辊和转印辊用于作为基于电子照相法的图像形成设备 的电子照相设备中。
[0003] 这些导电性构件要求它们的电阻值不依赖于使用条件和使用环境而控制在IO3至 101° Ω。在这方面，已知具有使用离子导电剂如季铵盐化合物而使之导电化的导电层的导电 性构件。
[0004] 此类离子导电剂可能随着时间或在高温高湿环境下渗出（ooze)(下文中，该渗出 也称为〃渗出（bleeding)")到构件的表面。由此渗出的离子导电剂引起外径尺寸的变化、 构件表面的污染、粘合性的劣化和由与其接触的其它构件的表面的污染产生的不良图像。 另外，离子导电剂由于通电可离子化为阴离子组分和阳离子组分，使得这些离子移动由此 分布不均，导致导电性的降低。
[0005] 作为用于抑制离子导电剂的渗出和由通电引起的导电性的降低的手段，日本专利 申请特开2006-189894公开了其中将结合至季铵盐的氮原子的4个烷基的任一个为辛基和 余下的3个基团为甲基的季铵盐用作离子导电剂。该离子导电剂的使用，即使以少量添加， 也可以实现电阻的降低，因此不太可能引起离子导电剂渗出到表面。
[0006] 然而，根据本发明人的研究，仍期望使用离子导电剂使之导电化的导电层，以实现 更高水平地控制离子导电剂的渗出和导电性的经时变化。
[0007] 特别地，随着近来电子照相设备的高速化和高精细化，更高的电压施加至导电性 构件，进而趋向于引起离子导电剂的渗出和导电性的经时变化。
【发明内容】
[0008] 本发明旨在提供在导电层中含有离子交换基团结构的电子照相用导电性构件，由 此抑制离子导电剂渗出至导电层的表面并且由通电引起的导电性的降低少。
[0009] 此外，本发明旨在提供可以长时间形成高品质电子照相图像的电子照相图像形成 设备和处理盒。
[0010] 根据本发明的一方面，提供具有导电性芯轴和导电层的电子照相用构件，其中所 述导电层包含在分子中具有任一种或多种由下述式（1)至（7)表示的部分结构的树脂，和 阴离子：
[0011]
[0012] 其中Rwi表示氢原子或具有1-3个碳原子的烷基，R 1(]2表示C Jl2ni(其中m为2-16)， 或（C2H4O) AH4 (其中1为1-8)，并且A表示下述结构式：
[0013]
[0014] 其中Rw3至Rirei各自独立地表示具有1-18个碳原子的烷基，η表示1或2,并且B' 表示亚甲基或氧原子；
[0015]
[0016] 其中R201和R202各自独立地表示氢原子或具有1-3个碳原子的烷基，R203和R 2m各 自独立地表示(；Η2ηι(其中m为2-16)，或（C2H4O) AH4(其中1为1-8)，并且C'表示下述结 构式：
[0017]
[0018] 其中R2ffi和R2m各自独立地表示具有1-18个碳原子的烷基，η表示1或2,并且D 表示亚甲基或氧原子；
[0019]
[0020] 其中R3qiS R3q3各自独立地表示氢原子或具有1-3个碳原子的烷基，R3q4S R3q6各自 独立地表示CniM其中m为2-16)，或（C2H 4O) AH4(其中1为1-8)，并且R3ot表示具有1-18 个碳原子的烷基；
[0021]
[0022] 其中R401至R404各自独立地表示氢原子或具有1-3个碳原子的烷基，并且R 405至 尺408各自独立地表示C Jl2ni (其中m为2-16)，或（C2H4O) AH4 (其中1为1-8);
[0023]
[0024] 其中R5qi和R5q2各自独立地表示氢原子或具有1-3个碳原子的烷基，R503至R m5各 自独立地表示CniH2ni (其中m为2-16)，或（C2H4O) ^2H4(其中1为1-8)，G表示氮原子或次甲 基，并且F'表示下述结构式：
[0025]
[0026] 其中R5q6至R512各自独立地表示具有1-18个碳原子的烷基，η表示1或2,并且H' 表示亚甲基或氧原子；
[0027]
[0028] 其中Rmi至Rm3各自独立地表示氢原子或具有1-3个碳原子的烷基，R 6m至R6q7各 自独立地表示CniH2ni(其中m为2-16)，或（C 2H4O) AH4 (其中1为1-8)，Γ表示氮阳离子或碳 原子，并且J表示下述结构式：
[0029]
[0030] 其中Rms至R614各自独立地表示具有1-18个碳原子的烷基，η表示1或2,并且K' 表示亚甲基或氧原子；和
[0031]
[0032] 其中Rtoi至R7m各自独立地表示氢原子或具有1-3个碳原子的烷基，R to5至R71。各 自独立地表示CniH2ni (其中m为2-16)，或（C2H4O) AH4 (其中1为1-8)，L和L'各自表示氮原 子或次甲基，并且M表示下述结构式：
[0033]
[0034] 其中R711和R712各自独立地表示具有1-16个碳原子的烷基，η表示1或2,并且P' 表示亚甲基或氧原子。
[0035] 根据本发明的另一方面，提供具有充电构件和与所述充电构件接触配置的电子照 相感光构件的处理盒，该处理盒被构造为可拆卸地安装至电子照相设备的主体，其中充电 构件为上述电子照相用构件。
[0036] 根据本发明的另一方面，提供具有充电构件和与所述充电构件接触配置的电子照 相感光构件的电子照相图像形成设备，其中所述充电构件为前述电子照相用构件。
[0037] 根据本发明，可以获得借此能够抑制离子导电剂的渗出和由通电引起的导电性的 降低的电子照相用构件。
[0038] 根据本发明，可以获得能够稳定地形成高品质电子照相图像的电子照相图像形成 设备和处理盒。
[0039] 参考附图，从下述示例性实施方案的描述中本发明的进一步特征将变得显而易 见。
【附图说明】
[0040] 图1Α、IB和IC为示出根据本发明的电子照相用构件的一个实例的示意性截面图。
[0041] 图2为根据本发明的处理盒的说明图。
[0042] 图3为根据本发明的电子照相设备的说明图。
[0043] 图4Α和4Β为根据本发明的辊电阻值变化用评价夹具的说明图。
【具体实施方式】
[0044] 参考附图，现将详细描述本发明的优选实施方案。
[0045] 本发明人由具有氨基的离子导电剂和能够与氨基反应的化合物已合成了导电层 中的粘结剂树脂，并且发现了离子导电剂的渗出和由通电引起的导电性的变化通过使季铵 盐结构结合至粘结剂树脂而得以抑制。
[0046] 本发明人估计前述构成产生有益的效果的原因如下：包含阳离子和阴离子的离子 导电剂很可能通过库仑力作为抗衡离子存在。具体地，当离子导电剂渗出到导电层的表面 时，其阳离子和阴离子均渗出到表面。然而，当阳离子结合至粘结剂树脂时，阳离子不能移 动。结果，阴离子不能从阳离子的附近移动。因此，认为抑制了离子导电剂的渗出。由通电 引起的导电性的降低很可能是因为，阴离子和阳离子作为电荷载体向具有相反极性的电场 移动并且分布不均，导致粘结剂树脂本身的电阻升高。当阳离子结合至粘结剂树脂时，甚至 在通电时阳离子也既不能移动也不会分布不均。因此，认为粘结剂树脂的电阻不改变，并且 由通电引起的劣化可因此得到抑制，除非可移动的阴离子被消耗。
[0047] 下文中，将详细描述本发明。将描述作为电子照相用构件的实例的充电辊和显影 辊的细节。然而，根据本发明的电子照相用构件的使用不意欲限定为充电辊或显影辊。图 IA和IB为说明本发明的充电辊和显影辊的示意图。
[0048] 根据本发明的充电辊，如图IA中所示，可以具有作为导电性芯轴的芯轴11和设置 在其外周面上的弹性层12。弹性层12是由根据本发明的粘结剂树脂制成的导电层。如图 IB中所示，表面层13可以形成于弹性层12的表面上。在该情况下，至少弹性层12或表面 层13、或者二者是由根据本发明的树脂制成的导电层，并且可以与除了本发明的导电层以 外的导电层组合使用。
[0049] 如图IC中所示，可以使用具有设置在弹性层12与表面层13之间的中间层14的 3-层构造，或具有设置在其间的多个中间层14的多层构造。在该情况下，弹性层12、一层 或多层中间层14和表面层13中的至少之一是包含根据本发明的树脂的导电层，并且可以 与除了本发明的导电层以外的导电层组合使用。
[0050] 〈导电性芯轴〉
[0051] 所用的导电性芯轴可以从电子照相用构件领域中已知的那些适当地选择。导电性 芯轴例如为，在其表面上设置有厚度约5 μ m的镍镀层的碳钢合金圆柱体。
[0052] 〈导电层〉
[0053] 〈分子中具有任一种或多种由式（1)至（7)表不的结构的树脂〉
[0054] 将描述根据本发明的树脂。
[0055] (式 1)
[0056] 下面示出根据本发明的树脂中包含的式（1)的结构。
[0057]
[0058] 式⑴中，Rltn表不氢原子或具有1-3个碳原子的烷基，R 1Q2表不CmH2m(其中m为 2-16)，或（C 2H4O) ^2H4 (其中1为1-8)，并且A表示下述结构式：
[0059]
[0060] 本文中，Rm至Rim各自独立地表示具有
1-18个碳原子的烷基，η表示1或2,并且 Β'表示亚甲基或氧原子。
[0061] 为获得具有由式（1)表示的部分结构的树脂，重要的是通过原料粘结剂树脂与具 有氨基的离子导电剂的反应获得结合至季铵盐结构的粘结剂树脂。本文中，原料粘结剂树 脂与离子导电剂之间的反应位点是氮原子。结合至该氮原子的Rim由此可以是氢原子或具 有1-3个碳原子的烷基，以便抑制空间位阻且增强离子导电剂与原料粘结剂树脂之间的反 应性。此外，从原料粘结剂树脂与离子导电剂之间的反应性和导电性的观点，R w2可以是具 有1-12个碳原子的烷基链或具有1-8个重复单元的环氧乙烷链。该范围不抑制离子导电 剂与原料粘结剂树脂的反应性，并且还得到充足的导电性。
[0062] 季铵盐阳离子结构可以是由A表示的结构。Rw3至Rira可以各自独立地是具有1-18 个碳原子的烷基，η可以是1或2,并且B'可以是亚甲基或氧原子，因为可以实现高导电性、 合成容易和与粘结剂树脂的相容性而不抑制与粘结剂树脂的反应。
[0063] (式 2)
[0064] 下面示出根据本发明的树脂中包含的式（2)的结构。
[0065]
[0066] 式⑵中，Ran和R2ffi各自独立地表示氢原子或具有1-3个碳原子的烷基，R 2q3和 R204各自独立地表示C Jl2ni (其中m为2-16)，或（C2H4O) AH4 (其中1为1-8)，并且C'表示下 述结构式：
[0067]
[0068] 式中，Rm5和R2a5各自独立地表示具有1-18个碳原子的烷基，η表示1或2,并且D 表示亚甲基或氧原子。
[0069] 为获得具有由式（2)表示的部分结构的树脂，重要的是通过原料粘结剂树脂与具 有氨基的离子导电剂的反应获得结合至季铵盐结构的粘结剂树脂。本文中，原料粘结剂树 脂与离子导电剂之间的反应位点各自是氮原子。结合至该氮原子的各R 2m和Rm2由此可以 是氢原子或具有1-3个碳原子的烷基，以便抑制空间位阻且增强离子导电剂与原料粘结剂 树脂之间的反应性。此外，从原料粘结剂树脂与离子导电剂之间的反应性和导电性的观点， 各R m3和R2m可以是具有1-12个碳原子的烷基链或具有1-8个重复单元的环氧乙烷链。该 范围不抑制离子导电剂与原料粘结剂树脂的反应性，并且还得到充足的导电性。
[0070] 季铵盐阳离子结构可以是由C表示的结构。R2q5和R2q6可以各自独立地是具有1-18 个碳原子的烷基，η可以是1或2,并且D可以是亚甲基或氧原子，因为可以实现高导电性、 合成容易和与粘结剂树脂的相容性而不抑制与粘结剂树脂的反应。
[0071] (式 3)
[0072] 下面示出根据本发明的树脂中包含的式（3)的结构。
[0073]
[0074] 式⑶中，R3m至R3id3各自独立地表示氢原子或具有1-3个碳原子的烷基，R 3q4至 R306各自独立地表示C Jl2ni (其中m为2-16)，或（C2H4O) AH4 (其中1为1-8)，并且R3q7表示 具有1-18个碳原子的烷基。
[0075] 为获得具有由式（3)表示的部分结构的树脂，重要的是通过原料粘结剂树脂与具 有氨基的离子导电剂的反应获得结合至季铵盐结构的粘结剂树脂。本文中，原料粘结剂树 脂与离子导电剂之间的反应位点各自是氮原子。结合至该氮原子的各R 3m至1?3(]3由此可以 是氢原子或具有1-3个碳原子的烷基，以便抑制空间位阻且增强离子导电剂与原料粘结剂 树脂之间的反应性。此外，从原料粘结剂树脂与离子导电剂之间的反应性和导电性的观点， 各私。 4至R3m可以是具有1-12个碳原子的烷基链或具有1-8个重复单元的环氧乙烷链。该 范围不抑制离子导电剂与原料粘结剂树脂的反应性，并且还得到充足的导电性。
[0076] R3O7可以是具有1_18个碳原子的烷基，因为可以实现尚导电性、合成容易和与粘 结剂树脂的相容性而不抑制与粘结剂树脂的反应。
[0077] (式 4)
[0078] 下面示出根据本发明的树脂中包含的式（4)的结构。
[0079]
[0080] 式⑷中，R4m至R4m各自独立地表示氢原子或具有1-3个碳原子的烷基，并且R 4q5 至心8各自独立地表示C Jl2ni (其中m为2-16)，或（C2H4O) AH4 (其中1为1-8)。
[0081] 为获得具有由式（4)表示的部分结构的树脂，重要