导电性构件的制作方法_2

文档序号:9505611阅读:来源:国知局
所需的导电性。
[0050] 借助于通过与胺化合物的亲核取代反应使未改性表氯醇橡胶单元中稀化氯 (alkylene chloride)位置中的氯原子脱氯,可获得具有由式(1)表示的单元的改性表氯 醇橡胶。即,在充电构件的弹性层中,对作为粘结剂聚合物并入的具有优异的电特性和优异 的动力学特性的表氯醇橡胶借助于高分子反应引入具有离子导电性的季铵基团。应该注 意,也可通过以下获得具有橡胶弹性的离子导电性构件:聚合由具有离子交换基团的离子 导电性单体与具有二烯系或可交联官能团且玻璃化转变温度为〇°c以下的单体形成的共聚 物;和交联所得共聚物。然而,因为单体通常具有低聚合性,所以不容易获得具有离子交换 基团的离子导电性单体的聚合物。结果,不能充分获得充电辊所需的动力学特性。
[0051] 用胺化合物取代的方法不受特别限制,只要进行表氯醇橡胶具有的烯化氯部分的 氯原子与胺化合物之间的亲核取代反应即可。例如,可采用涉及借助于溶液反应在有机溶 剂如二甲基甲酰胺(DMF)中溶解表氯醇橡胶和添加胺化合物到溶液中的手段,或涉及在表 氯醇橡胶的橡胶混炼阶段添加胺化合物的手段。此外,通过利用例如,德莱潘(Delepine) 反应或加布里埃耳(Gabriel)反应可用伯胺取代衍生自表氯醇的单元的烯化氯部分的氯 原子。当在橡胶混炼时添加胺化合物时,同时添加硫化促进剂和胺化合物导致胺化合物与 硫化促进剂之间的反应,这可能抑制与衍生自表氯醇的单元的烯化氯部分的氯原子的亲核 取代反应。因此,优选在硫化前进行胺化合物的取代。
[0052] 任何一种胺化合物,即伯胺、仲胺和叔胺可用作胺化合物。其中,因为获得良好的 导电性而优选使用由叔胺形成的胺化合物。
[0053] 当导电层中残留未与表氯醇橡胶的烯化氯部分的氯原子反应的未反应的胺化合 物时,存在化合物随时间向导电层的表面渗出的可能性。因此,取代反应后,优选借助于通 过加热蒸发从改性表氯醇橡胶除去未反应的胺化合物。因此,胺化合物的沸点因为便于通 过加热去除而优选为200°C以下,更优选为160°C以下。由于上述原因,希望胺化合物中的 RU R2和R3各自表示具有1个以上且18个以下碳原子,更优选1个以上且8个以下碳原 子的饱和烃基。
[0054] 应该注意,可通过例如质子NMR或碳NMR确认根据本发明的改性表氯醇橡胶的季 铵离子的存在和季铵的烷基碳原子数。
[0055] (阴离子)
[0056] 导电层中的阴离子作为在导电层中移动以使导电层表现其离子导电性的载体分 子起作用。阴离子的类型不受特别限制,其实例包含氯离子、高氯酸根离子和双(三氟甲烷 磺酰基)酰亚胺离子。下式(5)表示双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺离子的结构。
[0059]引入所期望的阴离子到导电层中的方法是例如,涉及使所期望的阴离子作为抗衡 阴离子与根据本发明的改性表氯醇橡胶具有的季铵离子反应的方法。即,将由并入导电层 中的所期望的抗衡阴离子与季铵离子形成的季铵碱引入表氯醇橡胶获得的改性表氯醇橡 胶并入导电层中。结果,季铵盐在导电层中经历离子离解从而释放抗衡阴离子,因此使所期 望的阴离子可存在于导电层中。例如,当通过表氯醇橡胶的烯化氯部分的氯原子与胺化合 物的亲核取代进行根据本发明的改性表氯醇橡胶合成时,具有作为抗衡离子的氯离子的季 铵碱引入表氯醇橡胶中。当该改性表氯醇橡胶并入导电层中时,季铵碱经历离子离解从而 释放作为抗衡离子的氯离子,因此可使作为阴离子的氯离子存在于导电层中。
[0060] 另一方面,使高氯酸根离子或由式(5)表示的双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺离子 存在于导电层中的方法是例如,涉及使用用已引入作为抗衡离子的所期望的阴离子的季铵 碱改性的改性表氯醇橡胶作为导电层中的粘结剂的方法。可通过以下方法制备用已引入作 为抗衡离子的所期望的阴离子的季铵碱改性的改性表氯醇橡胶。即,制备已引入具有作为 抗衡离子的氯离子的季铵碱的改性表氯醇橡胶。接下来,通过利用离子交换反应将改性表 氯醇橡胶的季铵碱的氯离子转变为所期望的阴离子。因此,可获得用已引入作为抗衡离子 的所期望的阴离子的季铵碱改性的改性表氯醇橡胶。
[0061] 可通过借助于离子交换反应提取阴离子来证实作为导电层中载体分子的阴离子 的存在和定量测定。在盐酸或氢氧化钠的稀的水溶液中搅拌改性表氯醇橡胶。因此,在水 溶液中提取改性表氯醇橡胶中的阴离子。将提取后的水溶液干燥,然后回收提取物。之后, 用飞行时间质谱仪(TOF-MS)对提取物进行质谱分析。因此,可进行阴离子的鉴定和定量测 定。应该注意,即使当阴离子具有高分子量时,也可不分解而在TOF-MS测量中分析阴离子。 此外,通过基于电感耦合等离子体(ICP)发射光谱法对提取物进行元素分析和将分析结果 与质谱结果结合来另外促进作为载体分子的阴离子的鉴定和定量测定。
[0062] (导电层的形成)
[0063] 导电层的形成方法是例如,涉及通过已知方法如挤出成型、注射成型或压缩成型 来将当作导电层用原料的橡胶组合物成型的方法。另外,导电层可直接形成于导电性支承 体上,或可通过用预先成型为管状的导电层覆盖导电性支承体上部来形成。应该注意,还优 选在导电层形成后通过研磨其表面而调整(put into order)导电层形状。图2是通过用 十字头挤出成型在导电性支承体周围上形成导电层的步骤的说明图。从导电性支承体保持 容器(未示出)顺次取出的导电性支承体11通过用于输送导电性支承体11的多对输送辊 23来垂直向下而无任何间隙地输送,从而将其引入十字头22。另一方面,从垂直于导电性 支承体11朝向十字头22的输送方向的方向,通过挤出机21供给未硫化的橡胶组合物,然 后从十字头22作为覆盖各导电性支承体11的周围的覆盖层挤出。之后,通过切断除去机 25将覆盖层切断,从而将各导电性支承体切断。因此,获得未硫化的橡胶辊26。
[0064] 导电层优选形成为以下冠状。为了可以确保充电辊和电子照相感光构件之间的粘 附性,其中心部分最厚而所述导电层朝其两端部逐渐变窄。使通常使用的充电辊通过施加 预定的按压力到支承体的两端部与电子照相感光构件抵接。即,中心部分的按压力小,施加 较大的按压力至接近两端部位置的位置。因此,当充电辊的直线度(straightness)充分时 不出现问题,但当直线度不充分时,在对应于中心部分和两端部的图像中可能出现浓度不 均匀。形成冠状以防止不均匀。
[0065] 另外,为了可使辊转动时的抵接辊隙宽度均匀,充电辊的外径振摆优选尽可能小。
[0066] (电子照相设备)
[0067] 图4为使用根据本发明的导电性构件作为充电辊的电子照相设备的示意图。电子 照相设备由例如以下构件构成:用于使电子照相感光构件301充电的充电辊302 ;用于进行 曝光的潜像形成设备308 ;将潜像显影为调色剂图像的显影设备303 ;用于转印调色剂图像 至转印材料304上的转印设备305 ;用于回收电子照相感光构件上的转印残余调色剂的清 洁设备307 ;和用于定影调色剂图像的定影设备306。电子照相感光构件301是在导电性主 体上具有感光层的转鼓型。电子照相感光构件301沿由箭头指示的方向以预定的圆周速度 (处理速度)旋转驱动。将充电辊302放置为通过用预定的力压紧构件使其与电子照相感 光构件301接触。充电辊302随电子照相感光构件301的转动而转动,并且通过施加来自 于充电用电源313的预定直流电压将电子照相感光构件301充电至预定电位。用对应于图 像信息的光308照射已均匀充电的电子照相感光构件301。因此,形成静电潜像。通过显影 剂供给辊311将显影剂容器309中的显影剂315供给至与电子照相感光构件301接触放置 的显影辊303的表面。之后,通过显影剂量调整构件310在显影辊303表面上形成已充电 为具有与电子照相感光构件的充电电位相同极性的显影剂层。用显影剂通过反转显影使在 电子照相感光构件上形成的静电潜像显影。转印设备305具有接触式转印辊。所述装置将 调色剂图像从电子照相感光构件301转印至转印材料304如普通纸上。应该注意,通过具 有输送构件的给纸系
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