CN103477288B - 电子照相用导电性构件、电子照相设备和处理盒 - Google Patents

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Abstract

[问题]存在将当NBR与烯化氧聚合物的聚合物共混物用作电子照相用导电性构件的导电性弹性层时,发生由于吸水引起的膨胀从而引起形状变化,导致图像不均匀的情况。还存在当为了抑制由于吸水引起的形状变化而降低烯化氧聚合物的共混比例时,产生由导电性不充分引起的图像不均匀的情况。[技术手段]电子照相用导电性构件具有包含接枝特定的烯化氧低聚物的NBR的导电性弹性层。因此,不仅获得高离子导电性,而且还降低由于吸水引起的形状变化。

Description

电子照相用导电性构件、电子照相设备和处理盒
技术领域
本发明涉及在电子照相设备中作为充电构件等使用的导电性构件、电子照相设备和处理盒。
背景技术
已知由离子导电性橡胶组合物形成的材料作为在电子照相设备中使用的导电性构件的导电性弹性层用构成材料。由该材料形成的弹性层具有其电阻的电压依赖性小并且其导电性变化小的优点。专利文献1公开了使用以预定比例包含由环氧乙烷(EO)-环氧丙烷(PO)-丙烯酸类缩水甘油醚(AGE)形成的三元共聚物和丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)的离子导电性橡胶组合物的导电性橡胶辊。
引文列表
专利文献
专利文献1:日本授权专利03540278号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,由本发明的发明人进行的对根据专利文献1的导电性橡胶辊的研究揭示,由包含EO-PO-AGE三元共聚物和NBR的导电性橡胶组合物形成的弹性层具有高吸湿性并且特别是在有些情况中在高湿环境下导电性橡胶辊的形状由于吸湿而变化。因此,当使用该导电性辊作为充电辊时,可发生由其形状变化引起的其充电性能的变化。
考虑到上述,本发明旨在提供以下电子照相用导电性构件。在导电性构 件保持离子导电性的优点的同时,抑制由于吸湿引起的导电性构件形状的变化。此外,本发明旨在提供在各种环境下能够稳定地提供高品质电子照相图像的电子照相设备和处理盒。
用于解决问题的方案
根据本发明的一方面,提供电子照相用导电性构件,其包括:导电性基体;和导电性弹性层,其中所述导电性弹性层包含具有由下式(1)表示的单元的丙烯腈-丁二烯橡胶的交联产物:
式(1)
式(1)中,R表示氢原子或具有1至20个碳原子的烃基,且m和n各自独立地表示0或1以上的整数,条件是n+m为10以上且100以下。
根据本发明的另一方面,提供处理盒,其包括上述导电性构件作为充电构件,其中所述处理盒可拆卸地安装到电子照相设备的主体。
根据本发明的另一方面,提供电子照相设备,其包括上述导电性构件作为充电构件。
发明的效果
根据本发明,提供以下电子照相用导电性构件。在导电性构件具有基于离子导电性的高导电性的时,降低由于吸湿引起的其形状的变化并且抑制其充电性能等环境变化。另外,根据本发明,可获得在各种环境下能够形成高 品质电子照相图像的电子照相设备和处理盒。
附图说明
图1为示出本发明的电子照相用导电性构件的实例的截面图。
图2为根据本发明的电子照相设备的说明图。
图3为根据本发明的处理盒的说明图。
具体实施方式
本发明的发明人已发现通过将由下式(1)表示的结构单元引入具有由下式(2)和下式(3)表示的结构单元的丙烯腈-丁二烯橡胶,并接枝键合烯化氧低聚物获得的改性的丙烯腈-丁二烯橡胶(以下,有时称为“改性的NBR”)的吸湿性低。另外,发明人发现包括由使用包含改性的NBR的橡胶组合物形成的弹性层的电子照相用导电性构件由于吸湿引起的形状的变化得到抑制。
式(2)
式(3)
本发明的发明人推定改性的NBR的吸湿性之所以降低的原因如下所述。
以EO-PO-AGE-共聚合的聚合物为代表的烯化氧(以下,有时称为“AO”)-聚合的聚合物的吸水性非常高。由于环氧乙烷(EO)或环氧丙烷(PO)的醚氧为负极性,因此EO-PO-AGE-共聚合的聚合物的相邻分子链彼此排斥,并且水进入分子链间的空隙从而缓和排斥性。结果,EO-PO-AGE三元共聚物具有 高吸湿性。
虽然单独NBR的吸湿性低,但是在EO-PO-AGE-共聚合的聚合物和NBR的聚合物共混物中,AO分子链形成具有数微米大小的区域相(domain phase)。相反,接枝键合由式(1)表示的AO低聚物的NBR以半相容状态存在。换言之,NBR分子链容易相邻于AO分子链存在,因此AO分子链彼此不相邻。由于AO分子链彼此不排斥而降低吸水。发明人认为由吸水引起的形状变化由于上述而得到抑制。
另外,在EO-PO-AGE-共聚合的聚合物和NBR的聚合物共混物中EO-PO-AGE-共聚合的聚合物不连续地存在。然而,在接枝键合由式(1)表示的AO低聚物的NBR中,AO低聚物连续存在。因此,接枝键合由式(1)表示的AO低聚物的NBR以少的AO含量获得高导电性。
本发明的发明人基于该推定而进行了深入研究。结果,发明人已揭示具有导电性弹性层的电子照相用导电性构件即使在高湿环境中也显示高形状稳定性,同时具有高导电性,所述导电性弹性层包含接枝键合具有特定结构的AO低聚物的NBR。基于该发现完成了本发明。
下面详细描述根据本发明的电子照相用导电性构件的结构。
图1为根据本发明的电子照相用导电性构件的示意性截面图。电子照相用导电性构件包括形成于导电性基体11外周表面上的导电性弹性层12和层压于导电性弹性层12的外周上的表面层13。
<导电性基体>
作为导电性基体用材料的实例可例举铁、铜、不锈钢、铝或镍等金属或其合金。
<导电性弹性层>
导电性弹性层包含具有由下式(1)表示的单元的丙烯腈-丁二烯橡胶的交联产物。
式(1)
(式(1)中,R表示氢原子或具有1至20个碳原子的烃基,且m和n各自独立地表示0或1以上的整数,条件是n+m为10以上且100以下。)
由式(1)表示的结构中,AO分子链由于以下原因而不聚集。接枝AO分子链因此抑制AO分子链随时间的移动。AO分子链具有适度的长度。烃基存在于AO分子链的侧链的末端。因此,认为可抑制由于吸水引起的导电性构件的膨胀并且即使当AO含量小时也获得高导电性。
m+n为表示EO单元的数目与表示PO单元的数目之和,即AO单元的总数。另外,p+q为表示EO单元的数目和表示PO单元的数目之和,即,AO单元的总数。当AO单元的数目m+n(或p+q)为10以上时,离子输送效果高因此表达了导电性。当AO单元的数目m+n(或p+q)为100以下时,抑制由于在AO分子链中的AO的结晶引起的导电性构件的电阻增加或由于AO分子链的聚集引起的吸水量增加。
当AO未结晶时获得额外高的导电性。因此,优选共聚EO和PO,换言之,m和n各自优选表示1以上。p和q各自也优选表示1以上。另外,EO和PO更优选为无规共聚低聚物。
R表示氢或具有1个以上且20个以下碳原子的烃基。由于由R表示的烃基 具有较大的分子量和较大体积的空间结构,可增大防止AO分子链结晶的程度。因此,R优选表示具有4个以上碳原子的烃基。另外,烃基的分子结构相对于链结构优选环状结构,并且相对于单环结构优选多环结构。
具有由式(1)表示的单元的丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)为,例如,通过接枝键合羧化的NBR(以下称为“XNBR”)和由下式(4)表示的一末端环氧化的AO-聚合的低聚物获得的化合物。
式(4)
(式(4)中,R表示氢原子或具有1至20个碳原子的烃基,且m和n各自独立地表示0或1以上的整数,条件是n+m为10以上且100以下。)
XNBR的羧基和由式(4)表示的一末端环氧化的AO聚合的低聚物的环氧基之间的反应产生其中一末端环氧化的AO聚合的低聚物接枝键合到XNBR的侧链的具有由式(1)表示的单元的NBR。
虽然XNBR并不特别限定,但是可使用具有1至10%羧基含量的、25至35%的丙烯腈量,并且门尼粘度为30ML1+4(100℃)以上且70ML1+4(100℃)以下的产物。
如本发明所述的术语“一末端环氧化的AO聚合的低聚物”指包括EO均聚的低聚物、PO均聚的低聚物和EO-PO-共聚低聚物的低聚物。EO-PO-共聚低聚物可以是无规共聚低聚物或可以是嵌段共聚低聚物。其中,由于AO几乎不结晶而优选EO-PO无规共聚低聚物。
作为合成低聚物的实例可例举根据以下方案(1)至(3)合成一末端环氧化的AO聚合低聚物的方法。
(1)通过在如碱金属氢氧化物等催化剂的存在下使具有各种烃基的一元醇或单酚以及环氧乙烷和环氧丙烷进行加成反应来合成聚醚一元醇。
(2)在如三氟化硼-醚配盐等路易斯酸催化剂的存在下使聚醚一元醇和表氯醇进行加成反应。
(3)通过将氢氧化钠水溶液添加到加成反应的产物以环化该产物来获得一末端环氧化的AO聚合的低聚物。
在XNBR和一末端环氧化的AO聚合的低聚物的存在下通过加热促进将一末端环氧化的AO聚合的低聚物接枝键合到XNBR的反应。此时,可使用叔胺、季铵盐或咪唑化合物作为催化剂。
可在导电性弹性层成型之前进行的接枝反应优选与获得NBR的交联产物的步骤同时进行,因为可缩短生产步骤。当用热进行NBR的交联时,可同时进行接枝反应和NBR的交联,因此可降低生产所需的能量。另外,包括同时进行接枝反应和NBR的交联的生产方法具有橡胶配混物的粘度低的加工方面的优点,这是因为一末端环氧化的AO聚合的低聚物在接枝反应前具有塑化作用。
另外,可在导电性弹性层中以不损失本发明的电子照相用导电性构件所需的特性例如导电性和耐吸水性这样的程度使用一般配合剂。作为配合剂的实例,列举导电剂、交联剂、交联促进剂、交联促进助剂、加工助剂、交联延迟剂、填料、分散剂、发泡剂、滑润剂、抗老化剂、抗臭氧剂、抗氧化剂、增塑剂、软化剂和改质剂(modifier)。
另外,可以不损害本发明中所需的导电性和耐吸水性这样的程度共混任何其它原料橡胶。
作为捏合XNBR、一末端环氧化的AO聚合的低聚物和配合剂的方法的实例,可例举包括使用密闭型捏合机例如班伯里密炼机、密炼机(intermix)或加压式捏合机的方法或包括使用开放型捏合机例如开炼辊的方法。
在导电性基体上形成通过捏合获得的导电性弹性层用橡胶配混物的方法为例如,挤出成型、注射成型或压缩成型等已知成型方法。特别地,考虑到例如作业效率的改善优选包括与导电性基体一体化地挤出未硫化橡胶配混物的十字头挤出成型。
加热导电性弹性层用橡胶配混物以获得交联产物的步骤为例如,基于热的固化成型方法,例如对模成型(die molding)、硫化器成型、连续炉成型、远/近红外成型或感应热成型。
可研磨交联后的导电性弹性层以平滑化其表面和精细加工其形状。作为研磨方法,可行的为横向模式或宽研磨方式。横向模式包括根据导电性弹性层移动短磨石以研磨导电性弹性层。与之相对,宽研磨方式为可在非常短时间内用宽磨石,即,宽度比导电性弹性层的长度更宽的磨石进行研磨这样的模式。其中,考虑到例如作业效率的改善,优选宽研磨方式。
一末端环氧化的AO聚合的低聚物键合至XNBR可用通过索格利特萃取法而提取的一末端环氧化的AO聚合的低聚物的比率来确认。另外,反应进行状态可通过借助于红外光谱法(IR)、近红外光谱法(NIR)和喇曼光谱法的组合测量来知晓。例如,检出在IR中的3000cm-1附近、1410cm-1附近或920cm-1附近的归属于羧基的O-H的峰和在喇曼光谱法中的1250cm-1附近归属于环氧基的峰的强度降低。另外,检出在IR中的3300cm-1附近归属于羟基的峰的强度增加。由这些详细检出结果可了解到通过羧基和环氧基的键合生成羟基。
另外,通过固体高分辨率13C-NMR可鉴定XNBR的共聚比和一末端环氧化的AO聚合的低聚物的结构。
此外,通过借助于微量取样质谱法(μ-MS)分析提取的未反应物来鉴定一末端环氧化的AO聚合的低聚物的结构。
(表面层)
本发明中,为了赋予例如,防止调色剂或外部添加剂粘着到电子照相用 导电性构件的抗污染性和防止过量电流流过的耐泄漏性,可形成表面层。
(电子照相设备)
图2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。由例如: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装置308;用于使潜像显影为调色剂图像的显影装置303;用于将调色剂图像转印到转印材料304的转印装置305;用于回收在电子照相感光构件上的转印残余调色剂的清洁装置307;和用于定影调色剂图像的定影装置306构成电子照相设备。电子照相感光构件301具有在导电性基体上有感光层的转鼓型。
电子照相感光构件301沿由箭头所示的方向在预定圆周速度(处理速度)下旋转驱动。通过用预定力压向电子照相感光构件来将充电辊302与电子照相感光构件301接触放置。充电辊302随着电子照相感光构件301的旋转而旋转,并且通过从充电用电源313施加预定的直流电压来将电子照相感光构件301充电至预定电位。已均匀充电的电子照相感光构件301用对应于图像信息的光308来照射。由此,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供给到与电子照相感光构件301接触放置的显影辊303的表面。之后,通过显影剂量调节构件310将充电为具有与电子照相感光构件的带电电位相同极性的显影剂的层形成于显影辊303的表面上。通过反转显影用显影剂将形成于电子照相感光构件上的静电潜像显影。转印装置305具有接触型转印辊。转印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例如普通纸。应当注意转印材料304通过具有输送构件的供纸系统输送。清洁装置307具有刮板型清洁构件和回收容器,并机械地刮掉和回收残留在转印后的电子照相感光构件301上的转印残余调色剂。此处,可通过采用在显影装置303中回收转印残余调色剂的与显影同时的清洁模式以除去清洁装置307。定影装置306由诸如加热 辊的构件构成。定影装置将转印的调色剂图像定影到转印材料304上然后将所得物排出到设备之外。附图标记312和314各自表示直流电源。
(处理盒)
另外,图3为通过将根据本发明的导电性构件应用到充电辊302获得的处理盒的示意性截面图。如图3所示,根据本发明的处理盒包括电子照相感光构件301、充电辊302、显影装置303和清洁装置307等,其一体化并可拆卸地安装到电子照相设备的主体。
以下,通过具体实施例更具体地描述本发明。
制造例A:合成一末端环氧化的烯化氧(AO)-聚合的低聚物的方法(合成例A-1:一末端环氧化的EO聚合的低聚物1至5的合成);
将表1所示的材料装入反应容器然后用氮置换容器中的空气。在加热混合物至150℃的同时,将10mol环氧乙烷(分子量=44)逐渐地添加到混合物以进行加成反应。随后,将所得物冷却至80℃,然后添加磷酸以中和所得物。接下来,在减压下加热中和产物以脱水,随后过滤。因此,获得月桂醇的聚环氧乙烷加合物。
表1
月桂醇 1mol
氢氧化钠的水溶液 相当于0.05mol氢氧化钠
接下来,在回流的同时加热下表2所示的材料。 
表2
材料 配合量
上述获得的月桂醇的聚环氧乙烷加合物 1mol
表氯醇(分子量=92.5) 1mol
三氟化硼-乙醚配盐(分子量=141.9) 0.02mol
将氢氧化钠的水溶液(相当于1.5mol氢氧化钠)滴入反应产物以通过脱卤化来环化产物。此外,添加水到所得物以将氯化钠溶解于水层中,然后在减压下蒸馏分离的有机层。由此,获得EO单元数为10的一末端环氧化的EO聚 合的低聚物2。
EO单元数为100的一末端环氧化的EO聚合的低聚物3、EO单元数为5的一末端环氧化的EO聚合的低聚物4以及EO单元数为200的一末端环氧化的EO聚合的低聚物5通过改变制造例的环氧乙烷的量来生产。
合成例A-2:一末端环氧化的PO聚合的低聚物1的合成:
除了将合成例A-1中的10mol环氧乙烷变为15mol环氧丙烷(分子量=58)以外,以与合成例A-1相同的方式生产PO单元数为15的一末端环氧化的PO聚合的低聚物1。
合成例A-3:一末端环氧化的EO-PO共聚合的低聚物1的合成;
除了在合成例A-1中将10mol环氧丙烷作为烯化氧与10mol环氧乙烷(分子量=44)一起使用以外,以与合成例A-1相同的方式生产EO单元数为10和PO单元数为10的一末端环氧化的EO-PO-共聚合的低聚物1。
(实施例1)(导电性弹性层的生产)
下面描述在圆筒状导电性基体上具有导电性弹性层的导电性弹性层辊的生产步骤。
用加压式捏合机捏合表3所示的原料(A)15分钟。由此,获得原料(A)的混合物。 
表3
此外,将原料(A)和表4所示的原料(B)的混合物用温度已调节至20℃的开 炼辊(open roll)捏合10分钟。由此,获得导电性弹性层形成用橡胶配混物1。
表4
将导电性弹性层形成用橡胶配混物1与圆筒状导电性基体一起通过十字头挤出机挤出,然后成型为具有约9mm外径的辊状。
接下来,在160℃的电炉中加热所得物1小时。由此,将XNBR和一末端环氧化的AO聚合的低聚物彼此接枝键合。另外,用硫磺硫化XNBR。切断橡胶的两端部。由此,暴露导电性基体并将导电性弹性层的长度设定至228mm。之后,研磨所得物的表面从而将所得物转变为具有8.5mm外径的辊状。由此,获得弹性辊1。
(表面层用涂料的制备)
下面描述表面层形成用涂料的制备步骤。
混合表5所示的材料。由此,获得混合溶液。
表5
将混合溶液加入包含平均粒径为0.8mm的玻璃珠作为分散介质的玻璃 瓶中,然后用油漆搅拌器分散机分散60小时。之后,过滤玻璃珠。因此,获得表面层形成用涂料1。
(表面层的生产)
将弹性辊1浸渍于表面层形成用涂料1中。由此,在弹性层的表面上形成表面层形成用涂料1的涂膜。之后,在80℃电炉中加热所得物1小时然后在160℃下1小时。由此,使表面层形成用涂料1的涂膜交联。结果,形成表面层。由此,获得根据本实施例的电子照相用导电性构件1。
(XNBR和一末端环氧化的AO聚合的低聚物彼此键合的分析)
通过固体高分辨率13C-NMR分析电子照相用导电性构件1的导电性弹性层。结果,确认到在导电性弹性层中XNBR和一末端环氧化的EO聚合的低聚物彼此键合。
(评价1:体积电阻率)
在评价导电性弹性层的导电性时,通过以下方法测量电流值然后计算其体积电阻率。此处使用的测量样品通过在160℃下固化实施例1的导电性弹性层用配混物1小时并将固化产物成型为具有2mm厚度的片状来获得。基于JISK6271:2001的双环电极法(double ring electrode method)进行体积导电性的测量。在温度23℃和相对湿度50%RH的环境中,在各自具有10mm直径的电极之间施加-200V的电压,然后测量在各样品的五个位点处的电流值。计算测量值的平均值并定义为体积电阻率(Ω·cm)。
(评价2:外径膨胀系数的测量)
根据以下步骤测量外径膨胀系数。首先,测量已放置于23℃、50%RH环境中2天以上的实施例1的电子照相用导电性构件的外径。接下来,测量在导电性构件已放置于具有40℃、95%RH环境的恒温恒湿室中1周后的即刻(5分钟内)的外径。由放置于恒温恒湿室中前后的外径计算外径膨胀系数(=放置后的外径/放置前的外径×100%-100%)
(评价3:微橡胶硬度(microrubber hardness)的测量)
测量作为XNBR和一末端环氧化的AO聚合的低聚物彼此键合的一个指标的显微硬度。此处使用的测量样品通过在160℃下固化实施例1的导电性弹性层用配混物1小时并使固化物成型为具有2mm厚度的片状来获得。使用微小区域橡胶硬度计(商品名:“ASKER Microrubber Hardness Meter Model MD-1”,由KOBUNSHI KEIKI CO.,LTD.制造)作为测量装置。应当注意,本发明中,评价根据10-N峰保持模式测量的已放置于23℃、55%RH环境12小时以上的测量样品的值。
(评价4:高温、高湿放置评价(抵接部的横带状图像不均匀))
将实施例1的电子照相用导电性构件作为充电辊安装到电子照相设备(商品名:“LBP5400”,由Canon Inc.制造)的黑色盒上。将所述盒放置于具有40℃、95%RH环境的恒温恒湿室中1个月。期间,充电辊始终处于抵接感光构件并且其抵接位置不变的状态。将所述盒从恒温恒湿室取出,然后评价其抵接部的横带状图像不均匀。
此时,使用改造为以200mm/秒的速度输出记录介质的商购产品作为电子照相设备。在23℃、50%RH环境中输出图像。输出半色调图像作为评价图像。应当注意此处使用的术语“半色调图像”指沿垂直于电子照相感光构件的旋转方向的方向以2点间隔绘制的各自具有1点宽度的水平线的具有中间浓度这样的图像。通过下表6所示的标准评价图像是否在相当于充电辊和感光构件的抵接部的位置发生横带状图像不均匀。
表6
由于以下原因而将实施例1评级为A。外径膨胀系数被抑制至2.5%,且由于吸水产生的抵接部和非抵接部之间的外径膨胀差异小,因此没有观察到横带状抵接痕迹。
(评价5:横条纹状图像不均匀)
将实施例1生产的电子照相用导电性构件作为充电辊安装到电子照相设备(商品名:“LBP5400”,由Canon Inc.制造)的黑色盒上。处理盒安装到电子照相设备上,然后输出30,000张电子照相图像。应当注意改造电子照相设备从而以200mm/秒的速度输出纸。另外,在具有15℃和10%RH相对湿度的环境中输出电子照相图像。另外,电子照相图像为在A4大小纸的图像形成区域的1面积%上随机打印的各自具有4点大小的字母“E”的文字。应当注意通过重复以下操作来进行电子照相图像的输出。每次输出一个图像,停止电子照相设备,并在经过10秒后,重新开始图像形成操作。然后,在30,000电子照相图像输出后,输出一个半色调图像,然后目视观察半色调图像并通过下表7所示标准评价。
表7
等级 标准
A 不存在横条纹状图像不均匀。
B 几乎不存在横条纹状图像不均匀并且实际使用中不产生问题。
C 略微和/或在部分图像上存在横条纹状图像不均匀。
D 在整个图像中存在横条纹状图像不均匀。
(实施例2)至(实施例7)
表9-1示出用于实施例2至7的导电性弹性层形成用配混物2至7的一末端环氧化的AO聚合的低聚物的种类和添加量。此处,使用除了表9-1所示的项目外的与根据实施例1的导电性弹性层形成用配混物1的那些相同的材料。另外,除了使用导电性弹性层形成用配混物2至7的任何之一以外,通过与电子照相用导电性构件1的方法相同的方法各自生产根据实施例2至7的电子照相用导电性构件2至7,然后进行评价1至5。
通过固体高分辨率13C-NMR分析根据实施例2至7的电子照相用导电性构件2至7的导电性弹性层。结果,确认到在各导电性弹性层中XNBR和一末端环氧化的AO聚合的低聚物彼此键合。
(比较例1)和(比较例2)
表10-1示出用于比较例1和2的导电性弹性层形成用配混物C-1和C-2的一末端环氧化的AO聚合的低聚物的种类和添加量。此处,使用除了表10-1所示的项目外的与根据实施例1的导电性弹性层形成用化合物1的那些相同的材料。另外,除了使用导电性弹性层形成用化合物C-1和C-2之一以外,通过与电子照相用导电性构件1的方法相同的方法各自生产根据比较例1和2的电子照相用导电性构件C-1和C-2,然后进行评价1至5。
通过固体高分辨率13C-NMR分析电子照相用导电性构件C-1和C-2的导电性弹性层。结果,确认到在各导电性弹性层中XNBR和一末端环氧化的AO聚合的低聚物彼此键合。
在比较例1中,由于EO单元数为5,因而电阻高。关于由于外径膨胀差异产生的横带状图像不均匀的等级为A并且关于由于高电阻产生的横条纹状图像不均匀的等级为C。此外,在比较例2中,由于EO单元数为200,因而电阻高并且不抑制外径膨胀。关于由于外径膨胀差异产生的横带状图像不均匀和关于由于高电阻产生的横条纹状图像不均匀的等级两者为C。
(比较例3)
除了在导电性弹性层形成用配混物1中将一末端环氧化的EO聚合的低聚物1变为聚环氧乙烷低聚物(=PEO低聚物,EO单元数:50)以外,以与导电性弹性层形成用配混物1中相同的方式制备导电性弹性层形成用配混物C-3。除了使用导电性弹性层形成用配混物C-3以外,以与实施例1相同的方式生产电子照相用导电性构件C-3。
暗示由于微橡胶硬度低比较例3中XNBR和PEO低聚物彼此不键合。另外,比较例3的导电性弹性层的PEO低聚物的提取率为100%,因此揭示出XNBR和PEO低聚物彼此不键合。在比较例3中,PEO迁移和聚集,因此电阻高并且不抑制外径膨胀。关于由于外径膨胀差异产生的横带状图像不均匀的等级为D并且关于由于高电阻产生的横条纹状图像不均匀的等级为C。
(比较例4)
除了使用下表8右列所示的材料代替表8左列所示的材料以外,通过与实施例1相同的生产方法用实施例1相同的材料生产比较例4的电子照相用导电性构件C-4。
在比较例4中,EO-PO-AGE-共聚合聚合物形成其中AO分子链聚集的区域相从而不连续存在。因此电阻高并且不抑制外径膨胀。关于由于外径膨胀差异产生的横带状图像不均匀和由于高电阻产生的横条纹状图像不均匀的等级两者为C。
表8
(比较例5)
除了在导电性弹性层形成用配混物1中不使用一末端环氧化的EO聚合的低聚物1以外,以与导电性弹性层形成用配混物1中相同的方式制备导电性 弹性层形成用配混物C-5。除了使用导电性弹性层形成用配混物C-5以外,以与实施例1中相同的方式生产电子照相用导电性构件C-5。
由于导电性弹性层C-5没有任何具有由式(1)表示的单元的NBR,其电阻高,虽然其外径膨胀系数小。关于由于外径膨胀差异产生的横带状图像不均匀的等级为A,并且关于由于高电阻产生的横条纹状图像不均匀的等级为D。
表9-1汇总了实施例1至7的材料,且表9-2示出根据各实施例的导电性构件的评价结果。另外,表10-1汇总了比较例1至4的材料,且表10-2汇总了根据各比较例的导电性构件的评价结果。此外,表11示出各实施例1至7以及比较例1和2的接枝由式(1)表示的AO低聚物的单元的结构。
表9-1
表9-2
表10-1
表10-2
表11
如上所述,由包含具有由式(1)表示的单元的NBR的交联产物的导电性弹性层形成的电子照相用导电性构件获得高导电性。另外,抑制由于吸水引起的其形状的变化。
附图标记说明
11导电性基体 
12导电性弹性层 
13表面层
本申请要求2011年四月5日提交的日本专利申请2011-084043的优先权,并且通过参考包含其内容作为本申请的一部分。

Claims (3)

1.一种电子照相用导电性构件,其包括:导电性基体;和导电性弹性层,
其特征在于,所述导电性弹性层包含具有由下式(1)表示的单元的丙烯腈-丁二烯橡胶的交联产物:
式(1)
式(1)中,R表示氢原子或具有1至20个碳原子的烃基,且m和n各自独立地表示0或1以上的整数,条件是n+m为10以上且100以下;
其中所述丙烯腈-丁二烯橡胶的交联产物具有由下式(2)和(3)表示的单元:
    式(2)
     式(3)。
2.一种处理盒,其特征在于,其包括根据权利要求1所述的导电性构件作为充电构件,其中所述处理盒可拆卸地安装到电子照相设备的主体。
3.一种电子照相设备,其特征在于,其包括根据权利要求1所述的导电性构件作为充电构件。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013088683A1 (ja) 2011-12-14 2013-06-20 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
CN104011601B (zh) 2011-12-22 2016-09-28 佳能株式会社 充电构件、其制造方法和电子照相设备
CN104024957B (zh) 2011-12-28 2016-03-02 佳能株式会社 电子照相用构件、其制造方法、处理盒和电子照相设备
JP6049435B2 (ja) 2012-03-16 2016-12-21 キヤノン株式会社 帯電部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
US8622881B1 (en) 2012-09-21 2014-01-07 Canon Kabushiki Kaisha Conductive member, electrophotographic apparatus, and process cartridge
US9482986B2 (en) * 2015-02-27 2016-11-01 Canon Kabushiki Kaisha Member for electrophotography, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
KR102016204B1 (ko) * 2015-10-08 2019-08-29 캐논 가부시끼가이샤 전자사진용 도전성 부재, 그의 제조 방법, 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치
US9904199B2 (en) 2015-10-26 2018-02-27 Canon Kabushiki Kaisha Charging member having outer surface with concave portions bearing exposed elastic particles, and electrophotographic apparatus
US9910379B2 (en) 2015-10-26 2018-03-06 Canon Kabushiki Kaisha Charging member with concave portions containing insulating particles and electrophotographic apparatus
US10317811B2 (en) 2016-10-07 2019-06-11 Canon Kabushiki Kaisha Charging member, method for producing same, process cartridge and electrophotographic image forming apparatus
US10416588B2 (en) 2016-10-31 2019-09-17 Canon Kabushiki Kaisha Charging member, process cartridge, electrophotographic image forming apparatus, and method for manufacturing charging member
JP6784589B2 (ja) 2016-12-21 2020-11-11 キヤノン株式会社 帯電部材、帯電部材の製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置
JP7034815B2 (ja) 2017-04-27 2022-03-14 キヤノン株式会社 帯電部材、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
JP7046571B2 (ja) 2017-11-24 2022-04-04 キヤノン株式会社 プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP7187270B2 (ja) 2017-11-24 2022-12-12 キヤノン株式会社 プロセスカートリッジ及び電子写真装置
US10558136B2 (en) 2018-04-18 2020-02-11 Canon Kabushiki Kaisha Charging member, manufacturing method of charging member, electrophotographic apparatus, and process cartridge
EP3783440A4 (en) 2018-04-18 2022-01-19 Canon Kabushiki Kaisha CONDUCTIVE ELEMENT, PROCESS CARTRIDGE AND IMAGING DEVICE
WO2019203238A1 (ja) 2018-04-18 2019-10-24 キヤノン株式会社 導電性部材及びその製造方法、プロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置
WO2019203225A1 (ja) 2018-04-18 2019-10-24 キヤノン株式会社 導電性部材、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
CN112020678B (zh) 2018-04-18 2022-11-01 佳能株式会社 导电性构件、处理盒和电子照相图像形成设备
CN111989622B (zh) 2018-04-18 2022-11-11 佳能株式会社 显影构件、处理盒和电子照相设备
CN112005173B (zh) 2018-04-18 2023-03-24 佳能株式会社 导电性构件、处理盒和图像形成设备
US11169454B2 (en) 2019-03-29 2021-11-09 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic electro-conductive member, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
WO2021075441A1 (ja) 2019-10-18 2021-04-22 キヤノン株式会社 導電性部材、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
WO2021075371A1 (ja) 2019-10-18 2021-04-22 キヤノン株式会社 導電性部材、その製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
CN111779758A (zh) * 2020-06-07 2020-10-16 沈阳东阳聚氨酯有限公司 一种防滑聚氨酯弹性体胶辊

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002212413A (ja) * 2001-01-17 2002-07-31 Sumitomo Rubber Ind Ltd 導電性ゴム組成物、導電性加硫ゴム、並びに導電性ゴムローラ及び導電性ゴムベルト
JP2004170814A (ja) * 2002-11-21 2004-06-17 Sumitomo Rubber Ind Ltd 導電性発泡ロール及び該導電性発泡ロールを用いた画像形成装置
CN101174118A (zh) * 2006-11-02 2008-05-07 富士施乐株式会社 充电辊、电子照相处理盒和成像设备
CN101750937A (zh) * 2008-12-04 2010-06-23 住友橡胶工业株式会社 导电性辊

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3646754B2 (ja) * 1996-05-21 2005-05-11 日本ゼオン株式会社 半導電性ゴムロール
JP4123656B2 (ja) * 1999-10-20 2008-07-23 日本ゼオン株式会社 ロール用ゴム組成物およびそれよりなるゴムロール
US6951688B2 (en) * 2002-10-11 2005-10-04 Canon Kabushiki Kaisha Charging member, and image-forming apparatus and process cartridge which make use of the same
JP4221211B2 (ja) * 2002-11-15 2009-02-12 住友ゴム工業株式会社 導電性ローラ及び、該導電性ローラを備えた画像形成装置
KR100996727B1 (ko) 2002-11-15 2010-11-25 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤 도전성 롤러 및 상기 도전성 롤러를 구비한 화상 형성 장치
JP4455454B2 (ja) 2004-09-02 2010-04-21 キヤノン株式会社 帯電部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
KR100871048B1 (ko) 2004-12-28 2008-12-01 캐논 가부시끼가이샤 대전 부재, 공정 카트리지, 및 전자 사진 장치
JP4187754B2 (ja) * 2005-05-09 2008-11-26 キヤノン化成株式会社 転写ローラ及び画像形成装置
JP2007002010A (ja) * 2005-06-21 2007-01-11 Nichias Corp ポリマー組成物並びに前記ポリマー組成物からなる成形体
JP4928120B2 (ja) * 2005-12-14 2012-05-09 キヤノン株式会社 電子写真用導電性部材、これを用いた電子写真装置及びプロセスカートリッジ
JP4771843B2 (ja) * 2006-03-20 2011-09-14 東海ゴム工業株式会社 導電性ロール
JP4140856B2 (ja) * 2006-09-15 2008-08-27 住友ゴム工業株式会社 導電性ローラ
JP2009069783A (ja) * 2007-09-18 2009-04-02 Tokai Rubber Ind Ltd 電子写真機器用導電性組成物、電子写真機器用導電性架橋体および電子写真機器用導電性部材
JP5255803B2 (ja) * 2007-09-21 2013-08-07 東海ゴム工業株式会社 電子写真機器用導電性組成物、電子写真機器用導電性架橋体および電子写真機器用導電性部材
JP4781381B2 (ja) * 2008-03-31 2011-09-28 東海ゴム工業株式会社 電子写真機器用弾性材料および電子写真機器用部材
JP5660453B2 (ja) * 2008-10-29 2015-01-28 ダイソー株式会社 半導電性ゴム組成物及びその加硫物
JP5496825B2 (ja) * 2010-02-25 2014-05-21 東海ゴム工業株式会社 電子写真機器用導電性ロール
EP2626746B1 (en) 2010-10-04 2017-08-30 Canon Kabushiki Kaisha Charging member, process cartridge, and electrophotographic device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002212413A (ja) * 2001-01-17 2002-07-31 Sumitomo Rubber Ind Ltd 導電性ゴム組成物、導電性加硫ゴム、並びに導電性ゴムローラ及び導電性ゴムベルト
JP2004170814A (ja) * 2002-11-21 2004-06-17 Sumitomo Rubber Ind Ltd 導電性発泡ロール及び該導電性発泡ロールを用いた画像形成装置
CN101174118A (zh) * 2006-11-02 2008-05-07 富士施乐株式会社 充电辊、电子照相处理盒和成像设备
CN101750937A (zh) * 2008-12-04 2010-06-23 住友橡胶工业株式会社 导电性辊

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Publication number Publication date
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