CN106257335A

CN106257335A - 电子照相用构件、处理盒和电子照相设备

Info

Publication number: CN106257335A
Application number: CN201610438842.4A
Authority: CN
Inventors: 有村秀哉; 漆原圣平
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-06-18
Filing date: 2016-06-17
Publication date: 2016-12-28
Anticipated expiration: 2036-06-17
Also published as: DE102016111015A1; US20160370719A1; JP2017010013A; JP6685835B2; US9939746B2; DE102016111015B4; CN106257335B

Abstract

本发明涉及电子照相用构件、处理盒和电子照相设备。电子照相用构件包括导电性基体和导电性表面层。表面层含有导电性赋予剂和包括第一聚轮烷分子与第二聚轮烷分子的聚轮烷。第一聚轮烷分子包括第一环状分子，第二聚轮烷分子包括第二环状分子。第一和第二聚轮烷分子的环状分子以来源于第一环状分子的羟基的氧原子和来源于第二环状分子的羟基的氧原子与由以下结构式(1)表示的结构结合这样的方式彼此结合：*‑R¹‑Z‑R²‑**。该式(1)中，Z表示连接基团，符号"*"和"**"表示结合至来源于第一和第二环状分子的羟基的氧原子中任一个的结合部位。R¹和R²各自表示规定的结构。

Description

电子照相用构件、处理盒和电子照相设备

技术领域

本公开涉及用于电子照相设备中的电子照相用构件，以及各自包括所述电子照相用构件的处理盒和电子照相设备。

背景技术

电子照相用构件用作各种各样的装置，例如显影剂承载构件(例如，显影辊)、显影剂进给辊、转印辊、充电构件(例如，充电辊)、清洁刮板、和显影剂层厚度控制构件(例如，显影刮板)。这样的电子照相用构件的电阻通常在10³Ω·cm至10¹⁰Ω·cm的范围内。

从提高耐久性的观点，一些电子照相用构件设置有表面层。

日本专利特开No.2014-66857公开了具有包含聚轮烷的表面层的电子照相用构件，所述聚轮烷具有其中各自包括具有可与异氰酸酯基反应的官能团的环状分子的聚轮烷分子用在其两端具有异氰酸酯基的异氰酸酯化合物彼此交联的交联结构。

更具体地，该专利文献中公开的交联结构具有通过异氰酸酯化合物的一个异氰酸酯基与一个聚轮烷分子的环状分子的官能团的反应而形成的第一交联部位，和通过其他异氰酸酯基与另一个聚轮烷分子的环状分子的官能团的反应而形成的第二交联部位。根据该引用的专利文献，该表面层具有比以往高的耐久性，此外，在使用电子照相用构件的温度范围内展现出低的硬度和低的温度依赖性。

国际公布No.WO 2013/094127公开了包括导电性表面层的充电构件，所述导电性表面层含有通过将第一聚轮烷分子的环状分子化学结合至第二聚轮烷分子的环状分子产生的化合物。根据该引用的专利文献，该充电构件在减少因由压缩永久变形导致的不均匀浓度而在电子照相图像中形成的条纹方面是有效的。

电子照相设备的印刷速度日益增加。随着印刷速度增加，由构件之间的摩擦产生的热增加，并且构件的温度在当设备操作时与当设备不操作时之间大幅改变。因此，要求电子照相用构件即使将其用于再更严苛的环境中也维持高的耐久性。

本发明人对如日本专利特开No.2014-66857和国际公布No.WO 2013/094127中公开的包括含有可用于提高耐久性和减少由压缩永久变形导致的电子照相图像中的不均匀浓度的聚轮烷的表面层的电子照相用构件进行研究。

于是，本发明人发现了一些包括含有环状分子彼此结合的聚轮烷的表面层的电子照相用构件当重复暴露于高温高湿环境和常温常湿环境之间的环境循环时展现出电阻的降低。

本公开旨在于提供具有不倾向于在各种环境中变化大的电阻且其可用于稳定地形成高品质电子照相图像的电子照相用构件。

此外，本公开旨在于提供稳定地形成高品质电子照相图像的处理盒和电子照相设备。

发明内容

根据本公开的一方面，提供了包括导电性基体和导电性表面层的电子照相用构件。表面层含有导电性赋予剂和第一聚轮烷与第二聚轮烷结合的结合的聚轮烷。

第一聚轮烷的分子包括第一环状分子和贯通所述第一环状分子的第一直链状分子。第一直链状分子在其两端包括两个封端基团以防止所述第一环状分子从所述第一直链状分子中脱离。第二聚轮烷的分子包括第二环状分子和贯通所述第二环状分子的第二直链状分子。第二直链状分子在其两端包括两个封端基团以防止所述第二环状分子从所述第二直链状分子中脱离。第一环状分子和第二环状分子各自具有至少一个羟基。第一聚轮烷的分子和第二聚轮烷的分子以来源于第一环状分子的羟基的氧原子和来源于第二环状分子的羟基的氧原子与由以下结构式(1)表示的结构结合这样的方式彼此结合：

*-R¹-Z-R²-**

在结构式(1)中，Z表示连接基团，

符号*和**表示结合至来源于第一环状分子和第二环状分子的羟基的氧原子中任一个的结合部位，并且R¹和R²各自表示由以下结构式(2)至(7)中的任一个表示的结构：

结构式(2)中，R³表示氢原子或甲基，并且n1和n2各自表示1至4的整数。结构式(3)中，m表示0或1。结构式(5)中，p1和p2各自表示0或1。结构式(6)中，q1表示0或1。结构式(7)中，R⁴表示碳数为5至47个的烃基或具有聚醚结构且总碳数为5至47个的烷基，并且R⁵表示氢原子或甲基。

本公开的电子照相用构件可以用作例如，显影剂承载构件(例如，显影辊)、显影剂进给辊、转印辊、充电构件(例如，充电辊)、清洁刮板、和显影剂层厚度控制构件(例如，显影刮板)等等。

根据本公开的另一方面，提供能够可拆卸地安装至电子照相设备的处理盒。该处理盒包括选自由充电构件、显影剂承载构件和显影剂层厚度控制构件组成的组的至少一种构件，并且该至少一种构件是上述电子照相用构件。

根据本公开的又一方面，提供了一种电子照相设备，其包括电子照相感光构件和选自由充电构件、显影剂承载构件和显影剂层厚度控制构件组成的组的至少一种构件。该至少一种构件是上述电子照相用构件。

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

图1是用于本公开的聚轮烷的说明性代表。

图2A和2B各自是根据本公开实施方案的电子照相用构件的说明性代表。

图3是根据本公开实施方案的处理盒的结构的示意图。

图4是根据本公开实施方案的电子照相设备的结构的示意图。

图5A和5B是用于测量作为根据本公开的电子照相用构件的导电辊的电流的测量体系的说明性代表。

图6是用于测量辊的摩擦带电量的测量体系的说明性代表。

具体实施方式

为了实现即使当用于各种环境中时其电阻也不改变的电子照相用构件，本发明人集中地研究日本专利特开No.2014-66857和国际公布No.WO 2013/094127中公开的聚轮烷。

于是，发现了一种电子照相用构件，其包括含有第一聚轮烷和第二聚轮烷结合的结合的聚轮烷的表面层，展现出稳定的电阻，即，即使当电子照相用构件重复暴露于不同的环境如高温高湿环境和常温常湿环境时也抑制了电阻的变动。这里，结合的聚轮烷具有其第一聚轮烷和第二聚轮烷在各聚轮烷具有的环状分子处用具有规定结构的连接基团结合的结构。

图2A和2B各自是沿垂直于辊的轴的方向截取的辊形式的电子照相用构件(下文中称为"导电辊")的截面图。

图2A中示出的导电辊11包括导电性基体12和在基体12的外周的弹性层13。该结构中，弹性层13对应于本公开主题的导电性表面层，并且含有具有这里描述的规定结构的结合的聚轮烷。

图2B中示出的导电辊11包括导电性基体12、在基体12的外周的弹性层13和在弹性层13的外周的导电性树脂层14。作为表面层的导电性树脂层14含有具有这里描述的规定结构的结合的聚轮烷。该导电辊中，弹性层13不是必然含有结合的聚轮烷。

<基体>

图2A和2B中示出的各导电辊11的基体12起到作为导电辊11的固体的或中空的电极和支承构件的作用。基体12由金属如铝或铜、合金如不锈钢、镀有铬或镍的铁、或导电性材料如导电性合成树脂制成。

<弹性层>

<图2A中的弹性层>

图2A中示出的导电辊11中的弹性层13能够使导电辊具有形成在导电辊与电子照相感光构件(下文中称为感光构件)的接触部中具有预定宽度的辊隙所要求的弹性。图2A中示出的结构中，由于弹性层13限定为最外层或表面层，所以弹性层必须含有如上所述的具有规定结构的结合的聚轮烷。

此外，有益的是弹性层13含有橡胶材料。单独或组合使用的橡胶材料的实例包括：

乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM)橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁苯橡胶(SBR)、氟碳橡胶、硅橡胶、表氯醇橡胶、NBR水合物、和聚氨酯橡胶。

鉴于压缩永久变形和挠性，硅橡胶特别适合。示例性硅橡胶包括聚二甲基硅氧烷、聚三氟丙基硅氧烷、聚甲基乙烯基硅氧烷、聚苯基乙烯基硅氧烷、和这些聚硅氧烷的两种以上的共聚物。

<图2B中的弹性层>

图2B中示出的导电辊11的弹性层13不是必然含有根据本公开的聚轮烷，并且可以仅含有如上列出的橡胶材料。

弹性层13以实现添加的目的而不减少本公开的主题的效果这样的程度任选地含有添加剂，例如导电性赋予剂、非导电性填料、交联剂和催化剂。

导电性赋予剂的实例包括炭黑，诸如铝和铜等导电性金属，诸如氧化锌、氧化锡或氧化钛等导电性金属氧化物的细颗粒，和诸如季铵盐类等离子导电剂。鉴于导电性赋予能力、补强性和可得性，炭黑是更有益的。

非导电性填料的实例包括二氧化硅、石英粉、氧化钛、氧化锌和碳酸钙。

交联剂的实例包括，但不限于，四乙氧基硅烷、过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷和过氧化二枯基。

<图2B中的导电性树脂层>

图2B中示出的导电辊的导电性树脂层14含有根据本公开的具有规定结构的结合的聚轮烷、粘结剂树脂和导电性赋予剂。

已知的树脂可以用作粘结剂树脂而没有特别限定。这种粘结剂树脂可以单独或组合使用，其实例包括聚氨酯树脂、环氧树脂、尿素树脂、酯树脂、酰胺树脂、酰亚胺树脂、酰胺酰亚胺树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、硅酮树脂和氟碳树脂。鉴于耐磨耗性和挠性，聚氨酯树脂是有益的。

向树脂中，可以以实现添加的目的而不减少本公开的主题的效果这样的程度添加一种或多种已知的配混剂，例如填料、导电性赋予剂、软化剂、加工助剂、增粘剂、防粘剂和发泡剂。

导电性赋予剂的实例包括炭黑、诸如铝和铜等导电性金属、诸如氧化锌、氧化锡或氧化钛等导电性金属氧化物的细颗粒，和诸如季铵盐类、硼酸盐类、高氯酸盐类和离子液体等离子导电剂。

其中，从减少当在高温高湿环境下重复很多次打印时会出现的电阻的变动的观点，炭黑和离子导电性赋予剂是有益的。

如果使用导电性细颗粒，则鉴于硬度、分散性和导电性，这样的导电性赋予剂相对于100质量份的表面层中的树脂固体的比例可以在10质量份至30质量份的范围内。如果使用离子导电剂，则鉴于导电性和防止渗出，这样的导电性赋予剂相对于100质量份的表面层中的树脂固体的比例可以在0.1质量份至10质量份的范围内。

导电性树脂层14如上述弹性层13中，可以以实现添加的目的而不减少本公开的主题的效果这样的程度任选地含有添加剂，例如非导电性填料、交联剂和催化剂。添加剂可以选自对于弹性层13所列举的那些。导电层通过用热、电子束、或紫外线辐射等聚合以用于固化树脂来形成。

除了添加剂之外，例如，根据使用的单体，可以添加光自由基聚合引发剂或热自由基聚合引发剂。

光自由基聚合引发剂的实例包括苯乙酮系化合物、苯偶姻系化合物、二苯甲酮系化合物、氧化膦类、缩酮类、蒽醌系化合物、噻吨酮类、偶氮系化合物、过氧化物类、2,3-二烷基二酮系化合物、二硫化物类、氟胺类、芳族锍系化合物、洛粉碱二聚体类、鎓盐类、硼酸盐类、活性酯类、活性卤素类、无机复合物和香豆素类。

这些引发剂可以单独或组合使用。光自由基聚合引发剂相对于100质量份单体的比例可以在0.1质量份至15质量份的范围内。此外，如有必要，可以添加感光剂如正丁胺或三乙胺。热自由基聚合引发剂可以是有机或无机过氧化物、或者有机偶氮或重氮化合物。

<结合的聚轮烷>

现在参照图1，将描述根据本公开的电子照相用构件的表面层中含有的具有规定结构的结合的聚轮烷。

聚轮烷是其中直链状分子贯通环状分子的化合物。

图1中，直链状分子2-1贯通环状分子1-1，环状分子1-1沿直链状分子2-1可移动。直链状分子2-1在其两端具有封端基团3以防止环状分子1-1从直链状分子2-1中脱离。

类似地，直链状分子2-2贯通环状分子1-2，环状分子1-2沿直链状分子2-2可移动。直链状分子2-2在其两端具有封端基团3以防止环状分子1-2从直链状分子2-2中脱离。在以下描述中，包括直链状分子2-1和环状分子1-1的聚轮烷分子称为第一聚轮烷分子；包括直链状分子2-2和环状分子1-2的聚轮烷分子称为第二聚轮烷分子。

在根据本公开的图1中示出的结合的聚轮烷中，贯通第一直链状分子2-1的第一环状分子1-1和贯通第二直链状分子2-2的第二环状分子1-2以来源于第一和第二环状分子的羟基的氧原子用由以下结构式(1)表示的结构彼此结合这样的方式来彼此结合：

*-R¹-Z-R²-**

在结构式(1)中，Z表示连接基团，

符号*和**表示结合至来源于第一环状分子和第二环状分子的羟基的氧原子中任一个的结合部位，并且R¹和R²各自表示由以下结构式(2)至(7)中的任一个表示的结构。这些结构式之中，式(2)至(4)是有益的，并且式(2)和(3)是更有益的。这些有益的结构使电子照相用构件当暴露于各种各样的环境中时展现出更稳定的电阻。

结构式(2)中，R³表示氢原子或甲基，并且n1和n2各自表示1至4的整数。结构式(3)中，m表示0或1。结构式(5)中，p1和p2各自表示0或1。结构式(6)中，q1表示0或1。结构式(7)中，R⁴表示碳数为5至47个的烃基或具有聚醚结构且总碳数为5至47个的烷基，并且R⁵表示氢原子或甲基。具有聚醚结构且总碳数为5至47个的烷基可以由以下结构式(7-1)：-R⁴¹-(OR⁴²)_n4-OR⁴³表示。

结构式(7-1)中，R⁴¹和R⁴²各自表示亚烷基，R⁴³表示烷基。此外，n4表示0以上的整数。结构式(7-1)中的结构的总碳数在5至47的范围内。

具有这样的结构的聚轮烷相比于具有许多交联点或结合点的橡胶和弹性体是更柔性的。

通过将具有上述结构的结合的聚轮烷添加至导电性表面层，即使电子照相用构件反复暴露于高温高湿环境和常温常湿环境之间的环境循环也可以减少表面层的电阻的变动。可如下解释该原因。

聚轮烷是具有包括环状分子和贯通环状分子的直链状分子的分子结构的化合物。包覆直链状分子的每一端以致环状分子不脱离。直链状分子贯通多个环状分子。高温高湿环境下，用单一的直链状分子贯通的相邻的环状分子彼此靠近，并且相邻的环状分子由于诸如环状分子中的羟基之间的氢键等相互作用而彼此束缚。其结果是，环状分子的移动很可能受限。在这样的针对环状分子的限制通过降温除去的情况下，环状分子回复至它们可自由移动的状态，并且第一聚轮烷的环状分子和第二聚轮烷的环状分子彼此结合的结合的聚轮烷也展现出类似的行为。

在第一和第二聚轮烷的环状分子结合的连接部包括具有展现出诸如氨基甲酸酯键等类氢键的相互作用的连接的基团、或诸如苄基等展现出芳香性的基团的情况下，不同的环状分子的取代基彼此相互作用，由此限制环状分子的移动。因此，在聚轮烷包括具有这样的取代基的环状分子的情况下，环状分子的限制通过降温不被除去，并且环状分子的移动保持受限。如果聚轮烷的环状分子的移动受限，电阻降低。本发明人推测该原因如下所述。

在第一和第二聚轮烷的环状分子结合的结合的聚轮烷的情况下，当诸如氢键等相互作用在围绕各聚轮烷分子的直链状分子的环状分子之间起作用时，因为围绕直链状分子的环状分子由于相互作用而彼此靠近，形成第一和第二聚轮烷分子的结合部位致密集中的致密部。其结果是，形成结合部位稀疏分布的稀疏部。在表面层含有导电性颗粒作为导电性赋予剂的情况下，导电性颗粒趋向于存在于稀疏部中，导电性颗粒之间的距离变得更靠近，因此，电阻降低。在表面层含有离子导电性赋予剂的情况下，离子趋向于在稀疏部中移动，因此电阻降低。

在本公开的结合的聚轮烷中，不同的聚轮烷分子的环状分子其间用由结构式(1)表示的化学连接彼此结合。结构式(1)的R¹和R²各自由结构式(2)至(7)中的任一个表示。这些连接使分子链自由移动。此外，不像其间可造成π-π堆叠的芳香性的分子或其间可形成氢键的氨基甲酸酯键，即使交联分子链彼此靠近，用于限制交联的环状分子的力也是弱的。因此，如果环状分子在高温高湿环境下一段程度上彼此结合，则限制的力很可能非常弱。本发明人推测这是即使树脂反复暴露于高温高湿环境与常温常湿环境之间的环境循环时交联也没有不均一分布且电阻的变动减少的原因。

如果碳数为5个以上的脂族烃基(可以是环状的)取代结合的聚轮烷的环状分子的羟基，则进一步减少电阻的变动。由于大的取代基的立体位阻，具有这样的大的取代基的环状分子彼此不以其间出现相互作用这样的程度靠近，即使环状分子的移动性在高温高湿环境下增加。因此，交联点均匀地分布，以致树脂的电阻甚至在高温高湿环境下也不容易降低。本发明人认为即使周围环境反复改变电阻的变动也因此可以有效地减少。

现在将描述结合的聚轮烷的制备工序。

<结合的聚轮烷的制备>

结合的聚轮烷可以通过包括以下步骤的方法来制备，但不限定于此：

(1)将环状分子和直链状分子混合从而制备其中直链状分子贯通环状分子的拟聚轮烷；

(2)通过将直链状分子的两端用封端基团封端以致拟聚轮烷的环状分子不从直链状分子中脱离来制备聚轮烷；和

(3)通过将在至少两个聚轮烷分子之间的环状分子用由结构式(1)表示的化学连接结合而将至少两个聚轮烷分子结合。

该方法可以进一步包括以下步骤：

(4)环状分子中的一个或多个羟基用碳数为5个以上的直链状或支链状烃基或脂族烃基(可以是环状)取代。

步骤(1)中，贯通一个直链状分子的环状分子数是至少两个。鉴于环状分子的移动的自由度，相对于可以贯通直链状分子的环状分子的最大数，对于各直链状分子的环状分子的百分比期望在1个数％至50个数％的范围内。

步骤(3)可以通过将聚轮烷分子借助以下步骤(3-1)和(3-2)的任一个交联来进行，而不限于此：

(3-1)使聚轮烷分子的环状分子的羟基与在其一端具有能够形成由结构式(2)至(7)中的任一个表示的结构的反应基团和在其另一端具有诸如乙烯基或硫醇基的反应性基团的化合物反应，从而使由结构式(2)至(7)中的任一个表示的结构取代羟基，然后使该反应性基团与交联剂反应；和

(3-2)使包括具有羟基的环状分子的聚轮烷分子与例如在其分子两端具有卤素原子的交联剂反应。

步骤(4)可以在步骤(1)之前、在步骤(1)和(2)之间、在步骤(2)和(3)之间、或在步骤(3)之后进行。有益地，鉴于反应，步骤(4)在步骤(2)和(3)之间进行。

从防止环状分子的移动的自由降低的观点，相对于可以改性的环状分子的羟基的最大量，通过步骤(3)和(4)形成的交联和取代基的百分比期望在20％至80％的范围内。当取代的百分比是20％以上时，取代基可以有效地防止环状分子彼此靠近。相对地，当取代的百分比是80％以下时，取代基的立体位阻不是大到过分增加排斥力，因而，不太可能限制环状分子在高温高湿环境下的移动。

以下将描述用于制备根据本公开的聚轮烷的材料。

<聚轮烷的环状分子>

聚轮烷的环状分子具有羟基，并且是以不是必然封闭且可以为类似字母"C"的形状这样的方式的实质上的环状，只要其为沿着直链状分子自由可移动的即可。包括这样的环状分子的化合物包括环糊精类，例如α-环糊精(α-CD)、β-环糊精、γ-环糊精、二甲基环糊精和葡糖基环糊精、和其衍生物或改性化合物，和苯并冠醚(benzocrown)衍生物或改性的苯并冠醚，例如羧基苯并冠醚。这些化合物可以单独或组合使用。α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精和这些环糊精的衍生物或改性化合物是相对易得的并且对于围绕直链状分子是有益的。鉴于反应性，α-环糊精和其衍生物或改性化合物是更有益的。

期望地，环状分子在环状结构的外侧具有至少一个羟基。环状分子可以进一步具有反应基团如乙烯基或硫醇基。此外，环状分子可以具有由结构式(2)至(7)中的任一个表示的结构，并且该结构在其末端可具有乙烯基、硫醇基、或异氰酸酯基。然而，环状分子的这些基团期望地在封端用反应期间不与封端基团反应。

例如，这样的环状分子可以是通过例如将α-环糊精的羟基改性而生产的烯基改性的环糊精、被例如乙烯基取代的环糊精、烷基硫醇基改性的环糊精、被乙基磺酰基取代的环糊精、末端异氰酸酯基改性的环糊精、或被例如异氰酸辛酯取代的环糊精。

此外，在与其他聚轮烷分子的环状分子的连接中不涉及的羟基可以用乙酰基或诸如烃基等疏水性基团取代。

有益地，第一聚轮烷分子的第一环状分子或第二聚轮烷分子的第二环状分子中的至少任一个的至少一些羟基用由结构式(8)：-O-R⁶表示的结构取代。

通过将环状分子的一些羟基用由结构式(8)表示的基团取代，有效地防止环状分子彼此靠近。因此，电子照相用构件的电阻可以进一步稳定化。

结构式(8)中，R⁶表示碳数为5或6个的脂族烃基、

总碳数为5或6个的烷氧基取代烷基、或

总碳数为5或6个的硫醚取代烷基。

更具体地，其中R⁶是总碳数为5或6个的烷氧基取代烷基的结构式(8)的基团由以下结构式(8-1)：-O-R⁶¹-O-R⁶²表示。

结构式(8-1)中，R⁶¹表示亚烷基，R⁶²表示烷基。R⁶¹的碳数与R⁶²的碳数的和是5或6。其中R⁶是总碳数为5或6个的硫醚取代烷基的结构式(8)的基团由以下结构式(8-2)：-O-R⁶³-S-R⁶⁴表示。

结构式(8-2)中，R⁶³表示亚烷基，R⁶⁴表示烷基。R⁶³的碳数与R⁶⁴的碳数的和是5或6。

如果聚轮烷分子的环状分子的羟基中的一些用由结构式(8)表示的基团取代，则进行取代以致

"-OH"改变为"-OR⁶"，或者"-CH₂OH"改变为"-CH₂OR⁶"。

<聚轮烷的直链状分子>

聚轮烷的直链状分子是被环状分子围绕的分子或物质，因而可以与环状分子一体化而不用任何共价键。任意的分子可以用作直链状分子，只要其为直链状的。

术语"直链状"意思是分子链实质上是直链的。更具体地，直链状分子可以具有支链，只要环状分子可以沿直链状分子滑动或移动即可。此外，直链状分子可以是弯曲的或螺旋的，只要环状分子可以沿直链状分子滑动或移动即可。此外，直链状分子的长度不特别限定，只要环状分子可以沿直链状分子滑动或移动即可。

包括直链状分子的化合物包括聚亚烷基二醇类，如聚乙二醇和聚丙二醇，聚四氢呋喃，聚异戊二烯，聚丁二烯，聚异丁烯，聚二甲基硅氧烷，聚乙烯，和聚丙烯等。从挠性的观点，聚醚和聚二甲基硅氧烷是有益的。

聚轮烷的直链状分子在其两端具有封端基团用于防止环状分子从中脱离。封端基团可以具有任意的结构，只要其可以起到防止环状分子脱离的阻止剂(stopper)的作用即可。为了防止脱离，体积大的基团可以用于物理地防止脱离，或者离子基团可以用于电防止脱离。这样的末端基团的实例包括二硝基苯基类，如2,4-二硝基苯基和3,5-二硝基苯基，环糊精，金刚烷基类，三苯甲基类，荧光素类，芘类，和这些基团的衍生物和改性形式。

<交联剂>

交联剂可以具有任意的结构，而不特别限定，只要在其末端具有能够与环状分子的反应性基团反应的两个以上的反应性基团。交联剂除了反应性基团的结构可以是烃链形式或任意其他树脂结构形式。树脂结构的实例包括聚氨酯树脂、环氧树脂、尿素树脂、酯树脂、酰胺树脂、酰亚胺树脂、酰胺酰亚胺树脂、乙烯基树脂、硅酮树脂和氟碳树脂的结构的一种或组合。交联剂的反应性基团根据环状分子的反应性基团来选择。交联剂的反应性基团的实例包括硫醇基、乙烯基或羟基。

更具体地，交联剂可以是：

通过(甲基)丙烯酸类单体与过量的具有至少两个硫醇基的化合物如1,8-辛二硫醇的迈克尔加成反应生产的具有硫醇改性的末端的预聚物；

通过具有多个异氰酸酯基的预聚物与在其一端具有羟基和在另一端具有乙烯基的化合物如3-丁烯-1-醇或5-己烯-1-醇的反应生产的具有乙烯基改性的末端的聚氨酯预聚物；或

通过具有多个异氰酸酯基的预聚物与在其一端具有氨基和在另一端具有乙烯基的化合物如3-丁炔胺或5-己胺的反应形成的预聚物。

尽管具有多个异氰酸酯基的预聚物不特别限定，但是鉴于挠性和强度，有益的是该结构通过聚醚组分与诸如甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、或聚合的二苯甲烷二异氰酸酯等芳族异氰酸酯组分的反应形成。

在突起形成于电子照相用构件的表面上的情况下，细颗粒可以添加至限定表面层的导电性树脂层用于控制表面粗糙度。用于控制表面粗糙度而添加的细颗粒可以具有3μm至20μm的平均粒径。添加至表面层的细颗粒相对于100质量份粘结剂树脂固体的比例可以是1质量份至50质量份。控制表面粗糙度的细颗粒可以由聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸类树脂或酚醛树脂制成。对于细颗粒可以组合使用两种以上的树脂。

导电性树脂层可以通过使用涂料的方法例如喷涂、浸涂或辊涂来形成，但不限于此。如日本专利特开No.57-5047中公开的以涂料在浸渍浴的顶端溢流这样的方式进行的浸涂法作为形成树脂层的方法是简单的，并且在制造稳定性方面是优越的。

本公开的电子照相用构件可以用于使用单组分磁性或非磁性显影剂的非接触型或接触型显影单元二者以及使用双组分显影剂的显影单元。

以下将描述使用本公开的电子照相用构件的处理盒和电子照相设备。

处理盒包括充电构件、显影剂承载构件和显影剂层厚度控制构件的至少之一。

图3是处理盒的示意图。构造图3中示出的处理盒17以可拆卸地安装至电子照相设备的主体。处理盒17包括显影辊16、显影刮板21、显影单元22、感光构件18、清洁刮板26、废调色剂容器25和充电辊24。显影单元22包括调色剂容器20，调色剂容器20含有调色剂15。调色剂容器20中的调色剂15通过调色剂进给辊19进给至显影辊16的表面，然后在显影辊16的表面上通过显影刮板21形成为具有预定厚度的层。

图4是电子照相设备的截面图。向图4中示出的电子照相设备中，可拆卸地安装包括显影辊16、调色剂进给辊19、调色剂容器20和显影刮板21的显影单元22。还安装包括感光构件18、清洁刮板26、废调色剂容器25、和充电辊24的处理盒17。

电子照相设备可以直接设置有感光构件18、清洁刮板26、废调色剂容器25和充电辊24。感光构件18沿箭头所指示的方向旋转，并且通过适宜于将感光构件18充电的充电辊24均匀地充电，静电潜像通过用来自曝光装置的激光束23照射而形成于感光构件18的表面上。静电潜像通过接收来自与感光构件18接触配置的显影单元22的调色剂15而显影成可视调色剂图像。

该电子照相设备进行所谓的反转显影，其中调色剂图像在曝光区域中形成。感光构件18上的可视调色剂图像通过诸如转印辊29等转印构件转印至记录介质如纸张34。将纸张34经由进给辊35和吸引辊36进给入电子照相设备并且通过环状转印输送带32输送至感光构件18与转印辊29之间的部位。转印输送带32通过驱动辊28、从动辊33和张力辊31操作。电压从偏压电源30施加至转印辊29和吸引辊36。将已经转印了调色剂图像的纸张34进行定影装置27的定影操作并且排出。因而完成打印操作。

残留在感光构件18上而没有转印的调色剂部分用作为适宜于清洁感光构件18的表面的清洁构件的清洁刮板26擦掉。擦掉的废调色剂转移至废调色剂容器25，并且清洁的感光构件18如上述重复操作。显影单元22包括含有调色剂15作为单组分显影剂的调色剂容器20，和配置在沿调色剂容器20的纵向的末端在调色剂容器20的开口部以与感光构件18相对的作为显影剂承载构件的显影辊16。构造显影单元22以将感光构件18上的静电潜像显影为可视图像。

本公开的电子照相用构件可以用作处理盒和电子照相设备的诸如显影辊、转印辊和充电辊等导电辊、显影刮板和清洁刮板中的至少一种。处理盒和电子照相设备的显影辊即使改变操作环境也必须具有均匀的稳定的导电性。本公开的电子照相用构件适合作为这样的显影辊。

根据本公开实施方案的电子照相用构件具有甚至当其反复暴露于各种各样的环境中时也变化不大的电阻。因此，电子照相用构件有助于稳定地形成高品质的电子照相图像。此外，根据本公开的其他实施方案的处理盒和电子照相设备可以稳定地形成高品质的电子照相图像。

实施例

以下将描述本公开的主题的实施例和比较例。

<未改性的聚轮烷的合成>

(拟聚轮烷(pseudopolyrotaxane)的制备)

将以下化合物通过搅拌来混合且溶解于80℃的40mL水中。

-3.5g的α-环糊精(Tokyo Chemical Industry制)

-14.0g在两端具有氨基的聚乙二醇(Poly(ethyleneglycol)bis(amine)，Sigma-Aldrich制，Mw＝20000)

将所得溶液冷却并使其在5℃的温度下放置16小时从而使白色糊剂状沉淀物沉淀。将糊剂通过冷冻干燥脱水从而得到拟聚轮烷。在该操作中，围绕直链状分子的环状分子的量可以通过改变混合时间和混合温度来控制。

在以下描述中，α-环糊精可以简写为α-CD。此外，聚乙二醇可以简写为PEG。

<聚轮烷PR-01的制备>

向上述操作获得的拟聚轮烷中添加以下材料：

-2.6mL二异丙基乙胺(Tokyo Chemical Industry制)；

-2.9g金刚烷乙酸(Tokyo Chemical Industry制)；

-2.1g的1-羟基苯并三唑(Tokyo Chemical Industry制)；

-6.2g苯并三唑-1-基氧三(二甲基氨基)鏻六氟磷酸盐(BOP试剂，Wako PureChemical Industries制)；和

102.2mL干燥的二甲基甲酰胺(DMF)的溶液。

将混合物在5℃下在氩气净化的气氛中进行反应24小时。

然后，将75mL甲醇添加至混合物，并且运行离心分离器。此外，将反应产物用通过以相同比例混合甲醇和DMF而制备的溶剂和100mL甲醇各自洗涤两次，并且进行离心分离，然后真空干燥。将所得固体溶解于75mL二甲亚砜(DMSO)中，并且将溶液滴入500mL水中以得到沉淀物。将该沉淀物进行离心分离，并且除去上清液。在用200mL水和200mL甲醇洗涤之后，将该沉淀物真空干燥从而得到5.0g在其两端用金刚烷基封端的聚轮烷(PR-01)。

将所得聚轮烷PR-01进行NMR分析，并且α-CD环状分子数是约61。贯通PEG的α-CD环状分子的计算的最大数是230。因此，在本实施例中，聚轮烷的α-CD分子数相对于α-CD分子的最大数的比例是0.27。

<改性聚轮烷PR-02的合成>

在10mL脱水的DMSO中溶解1.0g上述合成的聚轮烷PR-01。向该溶液中添加1.9g(与相对于聚轮烷的α-CD分子的18当量羟基的12当量相当)甲醇钠(25％在甲醇中的溶液)。将所得悬浮液搅拌6小时，同时将甲醇在减压下除去。在将1.8g作为亲电子试剂的碘己烷(E-1)添加至悬浮液之后，将反应溶液搅拌24小时，然后用纯水稀释至100mL。将稀释后的溶液使用透析管(截留分子量：10000)在自来水流中透析48小时。此外，4-小时透析在500mL纯水中进行两次，并且将产物冷冻干燥从而得到1.25g具有其中α-CD的一些OH基用O(CH₂)₅CH₃取代的结构的聚轮烷PR-02。将所得聚轮烷PR-02进行NMR分析。引入的己基的计算的百分比是59％。

<改性聚轮烷PR-03至PR-09的合成>

除了表1中示出的亲电子试剂和其添加重量改变为表2中示出的那些之外，改性聚轮烷PR-03至PR-09以与改性聚轮烷PR-02相同的方式合成。

表1

表2

<改性聚轮烷PR-10的合成>

在20mL苯中溶解1g上述合成的聚轮烷PR-09，并且将0.6g的1-丙硫醇(TokyoChemical Industry制)添加至该溶液中。将所得溶液在80℃下在氮气氛中反应3小时。将所得反应液滴至甲醇中以使固体沉淀，并且将该固体离心分离。将该固体用200mL水洗涤然后干燥从而得到0.94g具有其中聚轮烷PR-09的α-CD的一些烯丙基用丙硫醇基取代的结构的聚轮烷PR-10。引入的丙硫醇基相对于聚轮烷PR-09的烯丙基的百分比是13％。

<改性聚轮烷PR-11的合成>

在50g 8％的氯化锂在N,N-二甲基乙酰胺的溶液中溶解1.0g聚轮烷PR-01。向所得溶液中添加6.5g乙酸酐、5.1g吡啶和99mg的N,N-二甲基氨基吡啶，并且将混合物通过在室温下搅拌整夜来进行反应。将所得反应液滴至乙醇中以使固体沉淀，并且将该固体离心分离。将所得固体真空干燥然后溶解于丙酮中。将所得溶液滴至水中以使固体沉淀，并且将该固体离心分离。将所得固体用200mL水洗涤两次然后干燥从而得到1.12g具有其中聚轮烷PR-01的α-CD的一些OH基用OCOCH₃取代的结构的聚轮烷PR-11。引入的OCOCH₃相对于聚轮烷PR-01的环状分子的全部OH基的百分比是73％。

<改性聚轮烷PR-12至PR14、PR-17、PR-24至PR-32、和PR-39至PR-42的合成>

除了用作合成用前体的聚轮烷和亲电子试剂用表3中示出的那些代替以外，改性聚轮烷PR-12至PR-14、PR-17、PR-24至PR-32、和PR-39至PR-42以与改性聚轮烷PR-02相同的方式合成。计算相对于用作前体的聚轮烷的环状分子的全部OH基的引入的取代基的百分比。

表3

<改性聚轮烷PR-15的合成>

在10mL脱水的DMSO中溶解1.0g聚轮烷PR-06。向该溶液中添加1.6g(与相对于聚轮烷的α-CD分子的18当量羟基的12当量相当)甲醇钠(25％在甲醇中的溶液)。将所得悬浮液搅拌6小时，同时将甲醇在减压下除去。在将1.0g作为亲电子试剂的3-丁烯基氯(E-6)添加至悬浮液之后，将反应溶液搅拌24小时，然后用纯水稀释至100mL。将稀释后的溶液使用透析管(截留分子量：10000)在自来水流中透析48小时。此外，4-小时透析在500mL纯水中进行两次。冷冻干燥之后，将产物溶解于20mL苯中。然后，添加0.8g的1,4-丁二醇(TokyoChemical Industry制)，并且将所得溶液在70℃下在氮气氛中搅拌3小时。将反应液滴至甲醇中以使固体沉淀，并且将该固体离心分离。将该固体用200mL水洗涤然后干燥从而得到1.01g具有其中聚轮烷PR-06的一些OH基用二巯基丁基取代的结构的聚轮烷PR-15。引入的二巯基丁基相对于聚轮烷PR-06的羟基的计算的百分比是23％。

<改性聚轮烷PR-16的合成>

除了使用1.0g聚轮烷PR-07和3.0g亲电子试剂以外，改性聚轮烷PR-16以与改性聚轮烷PR-15相同的方式合成。引入的二巯基丁基的百分比是31％。<改性聚轮烷PR-18的合成>

在20mL脱水的二甲亚砜(DMSO)中溶解1.0g聚轮烷PR-02。向该溶液中添加0.34g(与相对于聚轮烷的α-CD分子的18当量羟基的18当量相当)氢化钠。将所得悬浮液搅拌4小时，同时将DMSO在减压下除去。在将1.2g作为亲电子试剂的1-溴-2-丙醇(E-7)添加至悬浮液之后，将反应溶液搅拌12小时，然后用纯水稀释至100mL。将稀释后的溶液使用透析管(截留分子量：10000)在自来水流中透析48小时。此外，4-小时透析在500mL纯水中进行两次，并且将产物冷冻干燥从而得到聚轮烷PR-18前体。然后，将该前体再次溶解于10mL脱水的DMSO中，并且向该溶液中添加0.34g氢化钠。将所得悬浮液搅拌4小时。在将0.7g作为亲电子试剂的烯丙基氯(E-5)添加至悬浮液之后，将反应溶液搅拌12小时，然后用纯水稀释至100mL。将反应溶液以与前体的纯化中相同的方式透析和干燥，因而获得了具有其中聚轮烷PR-02的α-环糊精的一些OH基用-OCH₂CH(CH₃)OCH₂CH＝CH₂取代的结构的改性聚轮烷PR-18。产量是1.03g，并且引入的取代基百分比是14％。

<改性聚轮烷PR-19至PR-23的合成>

除了用于合成的聚轮烷用表4中示出的聚轮烷代替以外，改性聚轮烷PR-19至PR-23以与改性聚轮烷PR-18相同的方式合成。对于改性聚轮烷PR-21，添加亲电子试剂1之后的搅拌时间是36小时，并且添加亲电子试剂2之后的搅拌时间是24小时。计算引入的取代基相对于改性聚轮烷的前体的环状分子的全部OH基的百分比。

表4

<改性聚轮烷PR-33的合成>

向4.3g的ε-己内酯(Kishida Chemical制)中添加1.0g改性聚轮烷PR-06，同时将溶剂加热至80℃。将所得混合物在110℃下伴随吹入干燥的氮气搅拌1小时。然后，添加0.03g 50wt％的2-乙基己酸锡(II)在己烷中的溶液，并且将混合物在130℃下搅拌6小时。然后，将反应液滴至乙醇中以使固体沉淀，并且将该固体离心分离。将所得固体真空干燥然后溶解于丙酮中。将所得溶液滴至水中以使固体沉淀，并且将该固体离心分离。将所得固体用200mL水洗涤两次然后干燥。将干燥的固体溶解于10mL脱水的DMSO中，并且添加0.8g甲醇钠(25％在甲醇中的溶液)。将所得悬浮液搅拌6小时，同时将甲醇在减压下除去。在将0.5g作为亲电子试剂的3-丁烯基氯(E-6)添加至悬浮液之后，将反应溶液搅拌24小时，然后用纯水稀释至100mL。将稀释后的溶液使用透析管(截留分子量：10000)在自来水流中透析48小时。此外，4-小时透析在500mL纯水中进行两次，并且将产物干燥从而得到1.02g具有其中改性聚轮烷PR-06的α-CD的一些OH基用-OCO(CH₂)₄COCH₂CH＝CH₂取代的结构的聚轮烷PR-33。引入的取代基相对于改性聚轮烷PR-06的环状分子的全部OH基的百分比是13％。

<改性聚轮烷PR-34和PR-35的合成>

除了用于合成的聚轮烷用表5中示出的聚轮烷代替以外，改性聚轮烷PR-34和PR-35以与改性聚轮烷PR-33相同的方式合成。

表5

<改性聚轮烷PR-36的合成>

在30mL脱水的DMSO中溶解1g改性聚轮烷PR-12。向该溶液中添加1.0g碘化钾，并且将混合物在80℃下随着搅拌加热3小时。然后，将反应液用纯水稀释至100mL。将稀释后的溶液使用透析管(截留分子量：10000)在自来水流中透析48小时。此外，4-小时透析在500mL纯水中进行两次，并且将产物冷冻干燥从而得到聚轮烷PR-36前体。将聚轮烷PR-36前体添加至由6.5g戊烯酸(E-10)和50mL 0.1mol/L的氢氧化钠在水中的溶液组成的溶液。将混合物搅拌12小时，并且将所得反应溶液用纯水稀释至100mL。将该溶液以与前体的纯化中相同的方式透析和干燥，因而获得了具有其中结合至聚轮烷PR-12的α-环糊精的一些烯丙基用-OCH(CH₃)OCOCH₂CH＝CH₂取代的结构的改性聚轮烷PR-36。产量是0.97g，并且引入的取代基的百分比是11％。计算引入的取代基相对于聚轮烷PR-12的全部烯丙基的百分比。

<改性聚轮烷PR-37的合成>

在50g 8％的氯化锂在N,N-二甲基乙酰胺的溶液中溶解1g聚轮烷PR-05。向所得溶液中添加5.5g作为亲电子试剂的烯丙基氯(E-5)、5.1g吡啶和99mg的N,N-二甲基氨基吡啶，并且将混合物通过在室温下搅拌整夜。将反应液滴至乙醇中以使固体沉淀，并且将该固体离心分离。将所得固体真空干燥然后溶解于丙酮中。将所得溶液滴至水中以使固体沉淀，并且将该固体离心分离。将所得固体用200mL水洗涤两次然后离心分离和干燥从而得到具有其中α-CD的一些OH基用-OCH₂CH＝CH₂取代的结构的聚轮烷PR-37前体。引入的取代基的百分比是15％。将该前体溶解于30mL脱水的DMSO中，并且向该溶液中添加1.0g碘化钾。将混合物在80℃下搅拌3小时，并且将所得反应溶液用纯水稀释至100mL。将稀释后的溶液使用透析管(截留分子量：10000)在自来水流中透析48小时。此外，4-小时透析在500mL纯水中进行两次，并且将产物冷冻干燥。将所得固体添加至由6.5g戊烯酸(E-10)和50mL 0.1mol/L的氢氧化钠在水中的溶液组成的溶液。将混合物搅拌12小时，并且将所得反应溶液用纯水稀释至100mL。将该溶液以与前体的纯化中相同的方式透析和干燥，因而获得了具有其中结合至聚轮烷PR-05的α-环糊精的一些烯丙基用-OCH₂CH(CH₃)OCOCH₂CH₂CH＝CH₂取代的结构的改性聚轮烷PR-37。产量是0.97g，并且引入的取代基百分比是11％。计算引入的取代基相对于聚轮烷PR-37前体的全部烯丙基的百分比。

<改性聚轮烷PR-38的合成>

除了用于合成的聚轮烷用表6中示出的聚轮烷代替以外，改性聚轮烷PR-38以与改性聚轮烷PR-37相同的方式合成。计算引入的取代基相对于聚轮烷PR-38前体的全部烯丙基的百分比。

表6

*来源于亲电子试剂2的取代基与烯丙基的百分比

(基体12的制备)

将底漆DY35-051(Dow Corning Toray制)施涂至6mm直径的不锈钢(SUS 304)芯棒上并且在180℃下在烘箱中焙烧20分钟。因而，形成作为轴棒的基体12。

(弹性辊D-1的制备)

将表7中示出的液体硅橡胶材料和炭黑混合在一起，以致炭黑颗粒分散在液体硅橡胶材料中，因而制备了弹性层形成用液体材料。将所得液体材料倾入其中放置基体12的模具的空穴中，并且通过在140℃下在烘箱中加热20分钟来固化。冷却模具之后，将涂覆有硅橡胶层的轴棒从模具中取出，并且在190℃下在烘箱中加热3小时以用于固化硅橡胶层。因而，制备了12mm直径的弹性辊D-1，其包括基体12和在基体外周上的硅橡胶弹性层。

表7

液体硅橡胶材料：SE 6905 A&B，Dow Corning Toray制	100质量份
		炭黑：Tokablack#4300，Tokai Carbon制	15质量份

(弹性辊D-2的制备)

将表8中示出的材料使用加压混炼机混合，从而得到A-混炼的橡胶组合物1。

表8

NBR橡胶材料：Nipol^TM DN219，Zeon制	100质量份
		炭黑：Tokablack#7360 SB，Tokai Carbon制	40质量份
碳酸钙：NANOX#30，Maruo Calcium制	20质量份
		硬脂酸：Stearic Acid S，Kao制	1质量份
氧化锌	5质量份

然后，将77质量份A-混炼的橡胶组合物1与表9中示出的材料在开炼辊中混合，从而得到未硫化的橡胶组合物1。

表9

将未硫化的橡胶组合物1通过使用十字头挤出机挤出在基体12上，从而形成未硫化的橡胶弹性层2。未硫化的橡胶弹性层2通过在160℃下在烘箱中加热70分钟来固化。然后，弹性层的表面用旋转磨石研磨。因而，制备了弹性辊D-2，其在长度方向上的中央处的直径是8.5mm和在距离中央90mm的位置处的直径是8.4mm。

(表面层用涂料T-1的制备)

现在将描述根据本公开的电子照相用构件的制造方法。

对于形成导电性树脂层14，通过混合和搅拌以下材料来制备混合物：

-改性聚轮烷PR-12：100质量份；

-二硫酚(BD 1，Showa Denko制)：19.7质量份；

-末端二丙烯酸酯(A-BPP-3，Shin-Nakamura Chemical制)：33.7质量份；

-自由基光聚合引发剂(184，BASF制)：5.1质量份；

-炭黑(MA 230，Mitsubishi Chemical制)：23.2质量份；和

-聚氨酯树脂细颗粒(Art Pearl C-800，Negami Chemical Industrial制)：10.0质量份。

随后，将甲乙酮以相对于固体的总质量的30质量％的比例添加至混合物并且用砂磨机混合在一起。然后，进一步添加适当量的甲乙酮从而将混合物的粘度调节为10cps至12cps，因而制备了表面层用涂料T-1。

(表面层用涂料T-2至T-52的制备)

除了根据表13A至13D替换聚轮烷、表10中示出的交联剂、表11中示出的聚合引发剂、表12中示出的导电性赋予剂和聚氨酯树脂颗粒，以及它们的使用量以外，表面层用涂料T-2至T-52以与表面层用涂料T-1相同的方式来制备。

表10

表11

表12

	导电剂
		C-1	MA 230(炭黑)(Mitsubishi Chemical制)
C-2	TMPA-TSFI(离子液体)(Kanto Chemical制)
		C-3	ITO(铟硒系氧化物)(Mitsubishi Chemical制)

表13A

表13B

表13C

表13D

<实施例1>

将上述生产的弹性辊D-1浸渍于表面层用涂料T-1中从而在弹性辊D-1的弹性层的表面上形成涂膜，然后干燥。将涂膜用来自10cm距离的高压汞蒸气灯(Ushio制)的具有800mW照度的紫外线照射60秒，同时将辊旋转，因而形成了15μm-厚的表面层。因而，生产出实施例1的导电辊。将该导电辊检测如下所述的评价。对于以下检测，常温常湿环境(称为N/N环境)的条件是23.0℃的温度和50％的相对湿度，高温高湿环境(称为H/H环境)的条件是32.5℃的温度和85％的相对湿度。

<作为导电辊的评价>

电阻

辊的电阻在将辊放置在N/N环境和H/H环境中各自6小时以上之后依照以下过程来测量。

早期阶段中的电阻的测量

图5A和5B示意性示出用于检查电阻的变动的测试夹具。

参考图5A，当导电性轴棒52的每一端在4.9N的载荷下用导电性轴承38加压时，旋转30mm直径的圆柱状金属构件37，以致导电辊51在60rpm的转速下旋转。

随后，如图5B中示出的，从高压电源39施加50V的电压，并且测量在配置在圆柱状金属构件37和地面之间的具有已知的电阻(低于导电辊的电阻两个以上的数字)的电阻器的两端之间的电位差。对于该测量，189 TRUE RMS MULTIMETER(FLUKE制)用作伏特计40。通过导电辊51流向圆柱状金属构件的电流由测量的电位差和电阻器的电阻来计算。导电辊51的电阻通过将50V施加的电压除以计算的电流来确定。

用于计算的电位差是电压施加开始2秒后测量3秒间的电位值的平均值。将所得电阻定义为早期阶段中的电阻。

环境循环试验之后的电阻的测量

作为环境循环试验，将试验样品放置在N/N环境中8小时，随后放置在H/H环境中8小时，并且该环境循环重复10次。将导电辊进行这样的环境循环试验，然后环境循环试验之后的电阻以与早期阶段中的电阻相同的方式测量。

辊的摩擦带电量

导电辊的摩擦带电量在将辊放置在N/N环境和H/H环境中各自6小时以上之后依照以下过程来测量。

将试验部分连接至如图6中示出的测量用串联式表面电荷计TS-100AT(KYOCERAChemical制)。将导电辊42放在如图6中所示的绝缘支承棒48之间。将载流子43引入粉体入口41并且使其10秒间滴下，由此被接触充电。Imaging Society of Japan(日本影像学会)的标准载流子N-01用作该载流子。滴落至绝缘板45上的承接盘44中的载流子43的总的带电量Q(μC)用与电容器46并列连接的伏特计47测量。然后，测量承接盘44中的载流子的质量(g)，并且将每单位质量的带电量Q/M(μC/g)定义为早期阶段中的摩擦带电量1。

环境循环试验之后辊的摩擦带电量

在早期阶段中的摩擦带电量1的测量之后，以与环境循环试验之后的电阻的测量相同的方式，将辊进行环境循环试验。然后，环境循环试验之后的摩擦带电量1以与早期阶段中的摩擦带电量1相同的方式测量。

<作为显影辊的评价>

起雾度

对于检测起雾度，待评价的导电辊作为显影辊安装至由Canon制造且具有图4中示出的结构的激光打印机LBP 7700C。首先，将设置有显影辊的激光打印机放置在H/H环境中6小时。随后，在将具有1％印刷覆盖率的黑色图案以打印操作每100张纸暂停10分钟这样的方式间歇地打印在预定数量的复印纸张上之后，实白图案打印在新的复印纸张上，并且在打印实白图案的操作期间打印机停止。此时附着在感光构件上的显影剂用由Nichiban制造的带CT18除去，并且带上的显影剂的反射率由Tokyo Denshoku制造的反射浓度计TC-6DS/A测量。相对于带的反射率，计算反射率的降低率(％)，并且将该结果定义为起雾度。

将在100张纸上打印具有1％印刷覆盖率的图案之后测量的起雾度定义为早期阶段中的起雾度，并且将在10000张纸上打印具有1％印刷覆盖率的图案之后测量的起雾度定义为耐久性试验之后的起雾度。

显影剂的摩擦带电量

测量显影剂的摩擦带电量用于评价显影辊给显影剂充电的能力。

当检测起雾度时在显影刮板与感光构件接触部之间的显影辊的部分的狭窄位置中的显影剂通过使用金属圆筒体和圆筒状过滤器的抽吸来收集。此时，测量通过金属圆筒体在电容器中保存的电荷量(使用由ADC制造的仪表8252)和通过抽吸收集的显影剂的质量。每单位质量的带电量(μC/g)由这些值计算。对于负带电性显影剂，其每单位质量的带电量是负值，带电量的绝对值越高，则显影剂的带电能力越高。将该测量操作中测量的摩擦带电量定义为摩擦带电量2。如同起雾度的情况一样，将在100张纸上打印之后测量的摩擦带电量2定义为早期阶段中的摩擦带电量2，并且将在10000张纸上打印之后测量的值定义为耐久性试验之后的摩擦带电量2。

<实施例2、3、6至10、15、17、19、21、24、26、28和29>

除了表面层用涂料用表14中示出的代替以外，实施例2、3、6至10、15、17、19、21、24、26、28和29的导电辊以与实施例1中相同的方式生产。

表14

<实施例4>

将上述生产的弹性辊D-1浸渍于表面层用涂料T-4中，从而在弹性辊D-1的弹性层的表面上形成涂膜，然后干燥。然后，将辊在150℃下加热1小时，因而形成约20μm-厚的表面层，从而得到实施例4的导电辊。

<实施例5、11至13、18和20>

除了表面层用涂料用表14中示出的代替以外，实施例5、11至13、18和20的导电辊以与实施例4中相同的方式生产。

<实施例14>

除了使用表面层用涂料T-14和UV照射时间变为90秒以外，实施例14的导电辊以与实施例1中相同的方式生产。

<实施例16、22、23、25、27和30至32>

除了表面层用涂料用表14中示出的代替以外，实施例16、22、23、25、27和30至32的导电辊以与实施例14中相同的方式生产。

<比较例1>

将上述生产的弹性辊D-1浸渍于表面层用涂料T-33中，从而在弹性辊D-1的弹性层的表面上形成涂膜，然后干燥。然后，将辊在130℃下加热1.5小时，因而形成约15μm-厚的表面层，从而得到比较例1的导电辊。

<比较例2、5和6>

除了表面层用涂料用表14中示出的代替以外，实施例2、5和6的导电辊以与比较例1中相同的方式生产。

<比较例3>

将上述生产的弹性辊D-1浸渍于表面层用涂料T-35中，从而在弹性辊D-1的弹性层的表面上形成涂膜，然后在室温下反应2小时。然后，将辊在80℃下加热1小时，因而形成约15μm-厚的表面层，从而得到比较例3的导电辊。

<比较例4>

除了表面层用涂料用表14中示出的代替以外，比较例4的导电辊以与比较例3中相同的方式生产。

实施例2至30和比较例1至6的导电辊以与实施例1中相同的方式评价。作为导电辊的评价结果示于表15中，作为显影辊的评价结果示于表17中。对于表15和17中示出的电阻，例如，"1.25*10^8"表示"1.25×10⁸"。

表15

表16A和16B示出实施例1至49和比较例1至6中的第一聚轮烷分子的环状分子与第二聚轮烷分子的环状分子之间的化学键的结构。

表16A和16B中，"R6主链的取代基"列中的"环己基"意思是结构式(8)中的R6是环己基。

此外，表16A和16B中，"R6中的键"列中的"醚键"意思是结构式(8)的结构由结构式(8-1)表示。此外，"R6中的键"列中的"硫键"意思是结构式(8)的结构由结构式(8-2)表示。

表16A

*包括交联中涉及的结构(1)

表16B

*包括交联中涉及的结构(1)

在作为导电辊评价时，当在N/N环境下的早期阶段中的电阻与在H/H环境下的早期阶段中的电阻之间对比时，实施例的全部样品展现出小的电阻的波动。此外，当在N/N环境下的早期阶段中的电阻和环境循环试验在之后的电阻对比时，电阻的波动也是小的。此外，环境循环试验之后的摩擦带电量相对于早期阶段中的摩擦带电量的变化率得以抑制。变化率通过将环境循环试验之后的摩擦带电量与早期阶段中的摩擦带电量之差的绝对值除以早期阶段中的摩擦带电量来获得。由于根据实施例1至32的结合的聚轮烷具有包含结构式(2)至(7)的结构中的任一个的连接，所以环境循环试验之后的电阻高，并且环境循环之后的"摩擦带电量1"也是高的。

特别地在实施例1至5、7至11、13至15、17、18、20、21、24、26、28和29中，特别地抑制了波动和变化率。

这很可能是因为这些实施例中的环状分子的一些羟基用由结构式(8)表示的基团取代。

根据实施例1至5、7至11、13至15和17的结合的聚轮烷具有包含结构式(2)至(7)中的任一个的连接。这对于将电阻和摩擦带电量稳定化是有益的。

它们之中，实施例1、4、5、7至9、11、13至15和17中，其中具有包含结构式(1)的结构或结构式(8)的结构的连接的结合的聚轮烷包含于表面层中，并且聚轮烷的环状分子的全部羟基的20％至80％已经用该结构取代，甚至在环境循环试验之后电阻的变动也进一步减少。另外，耐久性之后摩擦带电量的降低小到0.2。因而，这些实施例展现出良好的稳定性。

另一方面，比较例1至6中，其不包含具有含有由结构式(2)至(7)表示的结构中的任一个的连接的结合的聚轮烷，电阻在环境循环试验之后大幅改变。因此，电阻低，并且环境循环试验之后的摩擦带电量1也是低的。

比较例1和3中，结合的聚轮烷的α-CD分子的羟基和异氰酸酯基结合从而形成氨基甲酸酯键。氨基甲酸酯键之间的氢键束缚聚轮烷分子中的α-CD分子。这很可能是环境循环试验之后电阻降低的原因。

比较例2中，聚轮烷分子用包含具有芳香性的氰尿酸基团(cyanuric groups)的连接结合。本发明人认为交联的π-π堆叠束缚α-CD分子，由此降低环境循环试验之后的电阻。

表17

由于用于实施例1至30中的聚轮烷具有结构式(2)至(7)的结构中的任一个，在作为显影辊的评价中耐久性试验之后的摩擦带电量1高。另外，H/H环境中的起雾度小于5％。

特别地在实施例1至5、7至11、13至15、17、18、20、21、24、26、28和29中，H/H环境中的起雾度甚至在耐久性试验之后也是好到小于3％。

实施例1至5、7至11、13至15和17中，其中聚轮烷具有由结构式(2)至(4)中的任一个表示的结构，耐久性试验之后的摩擦带电量高，并且H/H环境中的起雾度小于2.5％。

进一步，实施例1、4、5、7至9、11、13至15和17中，耐久性试验前后的摩擦带电量之间的差小到为2以上，因而显示出稳定的摩擦带电量，并且H/H环境中的起雾度小于2.0％，非常好。

另一方面，比较例1至6中，其不包含具有由结构式(2)至(7)表示的结构中的任一个的聚轮烷，摩擦带电量在耐久性试验之后降低，而在早期阶段中的摩擦带电量是良好的，并且起雾度通过耐久性试验也劣化。

<作为充电辊的评价>

<实施例33>

将上述生产的弹性辊D-2浸渍于表面层用涂料T-39中，从而在弹性辊D-2的弹性层的表面上形成涂膜，然后干燥。随后的操作以与实施例1中相同的方式进行，因而生产出实施例33的导电辊。

电阻

除了施加的电压变为200V以外，实施例33的导电辊的早期阶段中的电阻以与实施例1的电阻的测量相同的方式测量。对于该作为充电辊的评价，将充电辊在测量之前放置在N/N环境和H/H环境中各自6小时以上。

环境循环试验之后的电阻的测量

环境循环试验之后的电阻以与实施例1中的环境循环试验之后的电阻的测量相同的方式测量。

H/H环境中在打印时形成的横向条纹

如果充电辊的电阻降低，细线可能形成于打印的实白图案中。这样的线条称为横向条纹。横向条纹随着电阻降低而恶化，并且随着使用时间增加而变得更为明显。本公开的电子照相用构件的样品作为充电辊以下述方式评价。

实施例33的导电辊作为充电辊安装在电子照相激光打印机HP Color LaserjetEnterprise CP4515dn(HP制)。将设置有充电辊的激光打印机放置在H/H环境中2小时。随后，将具有4％印刷覆盖率的黑色图案(以50点的间隔沿垂直于感光构件的旋转的方向形成的2点宽度的横线)连续输出用于测试耐久性。如同作为显影辊的评价的操作一样，该打印操作每100张纸暂停10分钟。此外，在100张纸输出和10000张纸输出之后打印实白图案用于检验。目视观察实白图案，并且检测横向条纹的程度。将在100张纸输出之后的检测定义为早期阶段的检测，将在10000张纸输出之后的检测定义为耐久性试验之后的检测。

A：没有横向条纹形成。

B：在输出图案的仅某个边缘形成很少的横向条纹。

C：在几乎一半的图案的区域中形成明显的横向条纹。

<实施例34至40>

除了表面层用涂料用表18中示出的代替以外，实施例33至40的导电辊以与实施例33中相同的方式生产。然而，实施例34和35中的固化以与实施例3中相同的方式进行。

<比较例7至9>

除了表面层用涂料用表18中示出的代替以外，比较例7至9的导电辊以与实施例33中相同的方式生产。然而，比较例7和9中的固化以与比较例1中相同的方式进行，比较例8中的固化以与比较例2中相同的方式进行。

表18

	弹性层No.	涂料No.
			实施例33	D-2	T-39
实施例34	D-2	T-40
			实施例35	D-2	T-41
实施例36	D-2	T-42
			实施例37	D-2	T-43
实施例38	D-2	T-44
			实施例39	D-2	T-45
实施例40	D-2	T-46
			比较例7	D-2	T-50
比较例8	D-2	T-51
			比较例9	D-2	T-52

实施例33至40和比较例7至9的导电辊以与实施例33中相同的方式评价。结果示于表19中。

表19

各实施例得到高的图像品质。实施例33至40，其中表面层中的聚轮烷具有由结构式(2)至(5)表示的结构中的任一个，展现出环境循环试验之后的电阻小的降低，并且甚至在H/H环境中也产生高图像品质。

特别地在实施例33至39中，其中聚轮烷具有由结构式(2)至(4)表示的结构中的任一个并且环状分子的一些羟基用结构式(8)的结构取代，在环境循环试验之后电阻高，因此在耐久性试验之后没有观察到横向条纹。

实施例33至37中，环境循环试验之后的电阻的变动进一步减少。

另一方面，比较例7至9中，其中聚轮烷不具有由结构式(2)至(4)表示的结构中的任一个，在H/H环境中形成横向条纹。这很可能是因为在H/H环境中电阻降低。电阻的降低造成在感光构件与导电辊之间的渗漏，因此使静电潜像失真。很可能，这是形成横向条纹的原因。

<作为显影刮板的评价>

<实施例41>

将0.08mm-厚的SUS板(Nisshin Steel制)加压切割为200mm×23mm的尺寸作为支承构件。随后，将距离切割的SUS板沿纵向的端部1.5mm的部分浸渍于实施例34的表面层用涂料中从而形成涂膜，然后干燥。将涂膜用来自10cm距离的高压汞蒸气灯(Ushio制)的具有800mW照度的紫外线照射40秒，因而在SUS板的端部的表面上形成了约15μm-厚的树脂层。因而，生产出实施例41的显影刮板。

刮板电阻的测量

刮板的电阻使用图5A和5B中示出的测试夹具。更具体地，当除了不具有树脂层的支承构件的部分以外的刮板的每一端在4.9N的载荷下用导电性轴承38加压时，固定刮板而不旋转40mm直径的圆柱状金属构件37。随后，从高压电源39施加50V的电压，并且测量在配置在圆柱状金属构件37和地面之间的具有已知的电阻(低于刮板的电阻两个以上的数字)的电阻器的两端之间的电位差。对于该测量，189 TRUE RMS MULTIMETER(FLUKE制)用作伏特计40。通过导电性刮板流向圆柱状金属构件的电流由测量的电位差和电阻器的电阻来计算。导电性刮板的电阻通过将50V施加的电压除以计算的电流来确定。

用于计算的电位差是电压施加开始2秒后测量3秒间的电位值的平均值。将所得电阻定义为早期阶段中的刮板电阻。

对于该测量，将显影刮板预先放置在N/N环境和H/H环境中各自6小时以上。

环境循环试验之后的刮板电阻的测量

环境循环试验以与实施例1中的环境循环试验之后的电阻的测量相同的方式进行。然后，以与早期阶段中的刮板电阻相同的方式测量刮板的电阻作为环境循环试验之后的刮板电阻。

起雾度

除了原始显影刮板用本实施例的显影刮板代替，而原始显影辊未替换以外，起雾度以与实施例1中相同的方式检测。

<实施例42至49>

除了表面层用涂料用表20中示出的代替以外，实施例42至49的显影刮板以与实施例41中相同的方式生产。然而，实施例42和43中的固化以与实施例3中相同的方式进行。

<比较例10至12>

除了表面层用涂料用表20中示出的代替以外，比较例10至12的显影刮板以与实施例41中相同的方式生产。比较例10和12中，固化分别以与比较例1和3中的相同的方式进行，比较例11中，固化以与比较例2中的相同的方式进行。

表20

	涂料No.
		实施例41	T-39
实施例42	T-40
		实施例43	T-41
实施例44	T-42
		实施例45	T-43
实施例46	T-46
		实施例47	T-47
实施例48	T-48
		实施例49	T-49
比较例10	T-50
		比较例11	T-51
比较例12	T-52

实施例41至49和比较例10至12的显影刮板以与实施例39中相同的方式评价。结果示于表21中。

表21

实施例41至49，其中表面层中的聚轮烷具有由结构式(2)至(4)表示的结构中的任一个，展现出早期阶段中的电阻与环境循环试验之后的电阻之间小的差异，和在H/H环境中在耐久性试验之后的小于5％的起雾度。

特别地在实施例41至44和46至48中，由于聚轮烷具有由结构式(2)至(4)中的任一个表示的结构，甚至在环境循环试验之后刮板电阻也保持是高的。

此外，这些实施例的显影刮板展现出在H/H环境中在耐久性试验之后的小于3％的良好的起雾度。

进一步，实施例41至44、46和47中，显影刮板展现出在H/H环境中在耐久性试验之后的小于2.0％的优异的起雾度。

另一方面，比较例10至12，其中表面层中的聚轮烷不具有由结构式(2)至(7)中的任一个表示的结构，展现出环境循环试验前后的刮板电阻之间大的差异。此外，环境循环试验之后刮板电阻低，因此H/H环境中的起雾度通过耐久性试验劣化。这很可能是因为如显影辊的情况一样，通过耐久性试验刮板电阻的降低导致带电能力劣化，因而不允许调色剂充电至预定电位。

虽然已参考示例性的实施方案描述了本发明，但将理解本发明不局限于所公开的示例性的实施方案。所附权利要求的范围应符合最宽泛的解释，以涵盖所有此类修改以及等同的结构和功能。

Claims

1.一种电子照相用构件，其特征在于包括：

导电性基体；和

导电性表面层，所述导电性表面层含有：

导电性赋予剂；和

第一聚轮烷和第二聚轮烷结合的结合的聚轮烷，

所述第一聚轮烷的分子包括具有至少一个羟基的第一环状分子、和贯通所述第一环状分子的第一直链状分子，所述第一直链状分子在其两端包括两个封端基团以防止所述第一环状分子从所述第一直链状分子中脱离，

所述第二聚轮烷的分子包括具有至少一个羟基的第二环状分子、和贯通所述第二环状分子的第二直链状分子，所述第二直链状分子在其两端包括两个封端基团以防止所述第二环状分子从所述第二直链状分子中脱离，

所述第一聚轮烷的分子和所述第二聚轮烷的分子以来源于所述第一环状分子的羟基的氧原子和来源于所述第二环状分子的羟基的氧原子与由以下结构式(1)表示的结构结合这样的方式彼此结合：

*-R¹-Z-R²-**

其中在结构式(1)中，

Z表示连接基团，

符号*和**表示结合至来源于所述第一环状分子和所述第二环状分子的羟基的氧原子中任一个的结合部位，并且

R¹和R²各自表示由以下结构式(2)至(7)表示的结构中的任一个：

其中

结构式(2)中，R³表示氢原子或甲基，并且n1和n2各自表示1至4的整数，

结构式(3)中，m表示0或1，

结构式(5)中，p1和p2各自表示0或1，

结构式(6)中，q1表示0或1，并且

结构式(7)中，R⁴表示碳数为5至47个的烃基或具有聚醚结构且总碳数为5至47个的烷基，并且R⁵表示氢原子或甲基。

2.根据权利要求1所述的电子照相用构件，其中所述环状分子的一个或多个羟基用由以下结构式(8)：-O-R⁶表示的基团取代，

其中R⁶表示选自由碳数为5或6个的脂族烃基、总碳数为5或6个的烷氧基取代烷基、和总碳数为5或6个的硫醚取代烷基组成的组中的基团。

3.根据权利要求1或2所述的电子照相用构件，其中R¹和R²各自是由结构式(2)和结构式(3)中之一表示的基团。

4.根据权利要求2所述的电子照相用构件，其中用由结构式(1)表示的结构或由结构式(8)表示的基团取代的羟基相对于所述环状分子的全部羟基的百分比是20％至80％。

5.根据权利要求1或2所述的电子照相用构件，其中所述导电性赋予剂是炭黑和离子导电剂中的至少之一。

6.一种处理盒，其能够可拆卸地安装至电子照相设备，其特征在于，所述处理盒包括根据权利要求1至5任一项所述的电子照相用构件。

7.一种电子照相设备，其特征在于包括：

电子照相感光构件；和

根据权利要求1至5任一项所述的电子照相用构件。