导电性构件、处理盒和电子照相设备的制作方法
【专利摘要】提供一种电子照相用导电性构件，所述电子照相用导电性构即使在长期施加高电压时电阻也几乎不升高。所述电子照相用导电性构件包括导电性支承体和导电性弹性层，其特征在于所述弹性层含有由非离子导电性嵌段(A嵌段)和具有离子交换基团的离子导电性嵌段(B嵌段)构成的A-B-A型嵌段共聚物；所述嵌段共聚物形成微相分离结构；其中所述A为任何选自由球形结构、柱状结构和共连续结构组成的组的结构，而B嵌段为A嵌段结构的基质。
【专利说明】导电性构件、处理盒和电子照相设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及要在电子照相设备中使用的导电性构件、处理盒和电子照相设备。
【背景技术】
[0002]含有如丁二烯橡胶(BR)或醇类橡胶和离子导电剂等极性聚合物的层可以作为在电子照相设备中要用作充电辊的导电性构件所具有的弹性层所述弹性层。与由电子导电性粒子赋予导电性的弹性层相比，此类弹性层具有电阻的局部不均匀性很小的优点。
[0003]另一方面，当长时间将高压连续地施加到具有含离子导电剂的弹性层的导电性构件时，离子导电剂可能逐渐地在弹性层中极化而不均匀分布。即，离子导电剂被分成正离子和负离子，并且离子沿彼此相反的方向移动。因此，弹性层中可能产生离子导电剂的浓度变得相对低的部分。结果，促进离子导电性的载流子的数目降低，由此在一些情况下弹性层的电阻随时间增加。
[0004]为了解决此类问题，PTLl描述了使用特定的季铵盐作为离子导电剂。
[0005]引用列表
[0006]专利文献
[0007]PTLl:日本专利申请特开2006-189894
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]根据本发明人进行的研究，抑制了根据PTLl的导电性构件的电阻随时间的变化。然而，本发明的发明人认识到有必要进一步改进要用作充电辊等的导电性构件的电阻随时间的稳定性，以满足对电子照相设备的额外长寿命的要求。
[0010]考虑到上述内容，本发明意在提供电子照相用导电性构件，其电阻几乎不增加，SP使长期施加高电压。另外，本发明意在提供一种能够稳定提供高质量的电子照相图像的电子照相设备和处理盒。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]根据本发明的一方面，提供一种电子照相用导电性构件，其包括:导电性支承体和导电性弹性层，其中:所述弹性层包含A-B-A型嵌段共聚物；其中在所述A-B-A型嵌段共聚物中的A嵌段包含非离子导电性嵌段，并且其中的B嵌段包含具有离子交换基团的离子导电性嵌段；所述A-B-A型嵌段共聚物形成微相分离结构；并且所述微相分离结构包含由所述B嵌段形成的基质相，和选自由球形结构、柱状结构和共连续结构组成的组的任意结构，其中所述结构由所述A嵌段形成。根据本发明的另一方面，提供一种处理盒，其可拆卸地安装于电子照相设备的主体上，所述处理盒包括上述电子照相用导电性构件作为选自充电构件和显影构件中的至少一种构件。
[0013]根据本发明进一步的方面，提供一种电子照相设备，其包括上述电子照相用导电性构件作为选自充电构件和显影构件中的至少一种构件。[0014]发明的效果
[0015]根据本发明，可以获得抑制由于长期使用所造成的电阻变化的电子照相用导电性构件。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1A是本发明的电子照相用导电性构件的示意图。
[0017]图1B是本发明的电子照相用导电性构件的示意图。
[0018]图1C是本发明的电子照相用导电性构件的示意图。
[0019]图1D是本发明的电子照相用导电性构件的示意图。
[0020]图2是使用本发明的电子照相用导电性构件的图像形成设备的示意图。
[0021]图3是另一个使用本发明的电子照相用导电性构件的图像形成设备的示意图。
[0022]图4A是采用嵌段共聚物的微相分离结构的说明图，该图是其中形成球形结构的相的微相分离结构的示意图。
[0023]图4B是采用嵌段共聚物的微相分离结构的说明图，该图是其中形成柱状结构的相的微相分离结构的示意图。
[0024]图5A是微相分离结构的说明图，该图是其中形成共连续结构的相的微相分离结构的示意图。
[0025]图5B是微相分离结构的说明图，该图是其中形成层状结构的相的微相分离结构的示意图。
[0026]图6A是测量本发明的电子照相用导电性构件的电阻的方法的示意图。
[0027]图6B是测量本发明的电子照相用导电性构件的电阻的方法的示意图。
[0028]图7A是在用本发明的电子照相用导电性构件得到的图像的评价中使用的图像输出图案的示意图。
[0029]图7B是在用本发明的电子照相用导电性构件得到的图像的评价中使用的图像输出图案的示意图。
[0030]图7C是在用本发明的电子照相用导电性构件得到的图像的评价中使用的图像输出图案的示意图。
[0031]图8是使用本发明的电子照相用导电性构件的处理盒的示意图。
【具体实施方式】
[0032]图1A说明沿垂直于根据本发明导电辊的轴的方向的截面，而图1B说明沿所述轴方向的截面。导电性构件由导电性支承体I和在它的外周边上形成的弹性层2形成。
[0033]<支承体>
[0034]支承体I具有导电性并支持将在其上提供的导电性弹性层。金属如铁、铝、钛、铜和镍及其合金可以作为用于支承体的材料的实例给出。
[0035]<弹性层>
[0036]弹性层2含有由两种共聚物嵌段构成的A-B-A型嵌段共聚物即，a非离子导电性嵌段(以下简称“A嵌段”)和具有离子交换基团的离子导电性嵌段(以下简称“B嵌段”)。
[0037]该嵌段共聚物是热塑性弹性体，A嵌段形成任何选自由球形结构、柱状结构和共连续结构组成的组的结构，并且B嵌段形成所述结构的基质。
[0038]根据本发明的A-B-A型嵌段共聚物显示离子导电性性，因为该共聚物在离子导电性嵌段中具有离子交换基团。此外，所述离子交换基团通过共价键直接键合到离子导电性嵌段的分子的主链。因此，当长期将DC电压施加到导电性构件时，离子交换基团的移动受至幌制，并因此可以抑制导电性构件的电阻随时间的增加。
[0039]另外，当如PTLl中所记载的将离子导电剂添加至例如聚氨酯橡胶等的粘结剂橡胶时，溶解于粘结剂橡胶中的离子导电剂的量由粘结剂橡胶和离子导电剂的种类来确定，因而大于饱和溶解量的离子导电剂不溶解。结果，当将饱和溶解量以上的离子导电剂添加至粘结剂橡胶时，离子导电剂的分子仅聚集，因而在一些情况下限制通过导电辊能够达到的电阻值。另一方面，当像本发明一样将其分子中具有由具有离子交换基团的聚合物嵌段形成的B嵌段的A-B-A型嵌段共聚物用作粘结剂时，在弹性层中不发生随着其添加量的增加而聚集。
[0040]〈B 嵌段 >
[0041]根据本发明的B嵌段具有的离子交换基团的具体实例包括磺酸基(-SO3H)、羧基、磷酸基(phosphate group) (H2P04-)和亚磷酸基(phosphite group)。其中优选磺酸基、磷酸基或者羧基，因为可以赋予弹性层高电导率。其中特别适合使用磺酸基。
[0042]取决于键合到B嵌段的离子交换基团的含量，弹性层的的电阻值可以调节为落入IXlO2至1Χ10ηΩ.cm的范围，这是当它在导电性构件中使用时期望的电阻值。为了将电阻值调节到上述范围，离子交换基团相对于离子导电性嵌段的量为10-30mol%，优选15-25mol%。离子交换基团的引入量可以通过采用质子NMR方便地测量。
[0043]以下描述引入离子交换基团的方法。例如，当离子交换基团是磺酸基且离子导电性嵌段的主链是二烯基聚合物时，制备嵌段共聚物的二氯甲烷溶液，然后向该溶液中加入硫酸。通过如此可以向双键选择性地引入磺酸基。
[0044]另外，为获得对于导电性构件令人满意的放电特性，通常需要在导电性构件和被充电体之间形成稳定辊隙(nip)。因此，本发明的A-B-A型嵌段共聚物需要作为热塑性弹性体以显示橡胶弹性。因而，作为B嵌段的离子导电性嵌段的玻璃化转变温度为10°C以下，优选(TC以下。
[0045]满足上述条件的B嵌段的实例包括下列聚合物:聚丁二烯，聚异戊二烯，聚乙烯-丁二烯，聚乙烯-丙烯，聚异丁烯，聚丙烯酸，马来酸-改性聚乙烯-丁烯(M-PEB)，马来酸-改性聚乙烯-丙烯(M-PEP)，马来酸-改性聚乙烯-乙烯-丙烯(M-PEEP)，以及马来酸-改性聚异丁烯。
[0046]B嵌段优选具有选自由下式(I)至(3)表示的构成单元组成的组的至少一种构成
单元:
[0047]H Z
【权利要求】
1.一种电子照相用导电性构件，包含: 导电性支承体和导电性弹性层， 其中:所述弹性层包含A-B-A型嵌段共聚物；其中在所述A-B-A型嵌段共聚物中的A嵌段包含非离子导电性嵌段，和B嵌段包含具有离子交换基团的离子导电性嵌段； 其中:所述A-B-A型嵌段共聚物形成微相分离结构；并且所述微相分离结构包括由所述B嵌段形成的基质相，和选自由球形结构、柱状结构和共连续结构组成的组的任意结构，其中所述结构由所述A嵌段形成。
2.根据权利要求1所述的电子照相用导电性构件，其中: 所述B嵌段具有选自由下式(I)至(3)表示的构成单元组成的组的至少一种构成单元:
3.根据权利要求1所述的电子照相用导电性构件，其中: 所述B嵌段具有选自由下式(4)至(6)表示的构成单元组成的组的至少一种构成单元:
4.根据权利要求1所述的电子照相用导电性构件，其中: 所述B嵌段包含具有由下式(7)和下式(8)表示的构成单元的线性聚合物嵌段:
5.根据权利要求1所述的电子照相用导电性构件，其中: 所述A嵌段具有选自由下式(9)至(11)表示的构成单元组成的组的至少一种构成单元:
6.一种处理盒，其可拆卸地安装于电子照相设备的主体上，所述处理盒包括根据权利要求1-5任一项所述的电子照相用导电性构件作为选自充电构件和显影构件中的至少一种构件。
7.一种电子照相设备，其包括根据权利要求1-5任一项所述的电子照相用导电性构件作为选自充电构件和显影构件中的至少一种构件。
【文档编号】G03G15/02GK103492957SQ201280017244
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年3月26日 优先权日:2011年4月1日
【发明者】都留诚司, 山内一浩, 山田聪, 村中则文, 村中由夏 申请人:佳能株式会社