CN111213094B - 电子照相设备用带电构件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够抑制由离子导电剂的渗出而导致的图像不良并且能够维持优异的带电性的电子照相设备用带电构件。是具有表层16和由导电性橡胶弹性体构成的基层14的电子照相设备用带电构件10，基层14为含有(a)交联性橡胶、(b)交联剂、(c)下述通式(1)所示的离子导电剂以及(d)炭黑的导电性橡胶组合物的交联体。其中，R1以及R2为烯丙基，R3为甲基或乙基，R4为碳原子数为6～8的直链烷基。X‑为具有氟原子的磺酸盐阴离子或具有氟原子的双(磺酰基)酰亚胺阴离子。
Figure DDA0002448200010000011

Description

电子照相设备用带电构件
技术领域
本发明涉及在采用电子照相方式的复印机、打印机、传真机等电子照相设备中优选使用的电子照相设备用带电构件。
背景技术
电子照相设备所进行的复印、打印通过如下方式来进行：在通过带电构件而带电的感光鼓上形成原稿像作为静电潜像，使通过显影构件而带电的调色剂附着在静电潜像上从而形成调色剂像，并将调色剂像转印在复印纸上。已知带电构件具有基层和表层。例如在专利文献1中，记载了在芯棒的外周具有由导电性橡胶弹性体构成的基层并在基层的外周具有表层的带电辊。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开2012/026355号
发明内容
发明所要解决的问题
在专利文献1中，在基层中，使用阳离子由二烯丙基二甲基铵构成的离子导电剂。推测该阳离子由于具有两个烯丙基，从而在基层的基础聚合物的交联时，与基础聚合物形成键合。由此，阳离子被固定化在基层中，因此抑制离子导电剂的渗出。但是，若仅是如此，则有时无法充分抑制离子导电剂的渗出，离子导电剂从基层渗出到表层的表面而产生图像不良。推测这是因为，即使是具有两个烯丙基的阳离子，在基层的基础聚合物的交联时也存在不与基础聚合物形成键合的阳离子，由此产生离子导电剂的渗出。
本发明所要解决的问题在于，提供一种能够抑制由离子导电剂的渗出而导致的图像不良并且能够维持优异的带电性的电子照相设备用带电构件。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明所涉及的电子照相设备用带电构件是具有表层和由导电性橡胶弹性体构成的基层的电子照相设备用带电构件，其主旨在于，
所述基层为含有(a)交联性橡胶、(b)交联剂、(c)下述通式(1)所示的离子导电剂以及(d)炭黑的导电性橡胶组合物的交联体，
[化1]
Figure BDA0002448197990000021
其中，R1以及R2为烯丙基，R3为甲基或乙基，R4为碳原子数为6～8的直链烷基。X-为具有氟原子的磺酸盐阴离子或具有氟原子的双(磺酰基)酰亚胺阴离子。
所述(d)炭黑的比表面积优选为40～300m2/g的范围内。另外，所述(d)炭黑的比表面积优选为42～240m2/g的范围内。所述R4优选为碳原子数为6的直链烷基。所述X-优选为N,N-双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺阴离子。以(a)交联性橡胶为100质量份计，所述(c)的离子导电剂的含量优选为0.1～10质量份的范围内。以(a)交联性橡胶为100质量份计，所述(d)炭黑的含量优选为5～40质量份的范围内。所述表层优选含有选自聚酰胺、聚氨基甲酸酯、丙烯酸树脂中的至少一种。另外，所述表层优选含有选自聚酰胺、聚氨基甲酸酯中的至少一种。另外，所述表层优选由含有聚酰胺、柠檬酸、导电性氧化锡以及氨基甲酸酯颗粒的组合物形成。所述表层的聚合物成分优选发生交联。
作为电子照相设备用带电构件，可以列举为具有轴体、所述基层和所述表层，且在所述轴体的外周形成有所述基层，并在所述基层的外周形成有所述表层的构件。
发明效果
根据本发明所涉及的电子照相设备用带电构件，通过将基层设为含有(a)交联性橡胶、(b)交联剂、(c)上述通式(1)所示的离子导电剂以及(d)炭黑的导电性橡胶组合物的交联体，能够抑制由离子导电剂的渗出而导致的图像不良，并且能够维持优异的带电性。推测这是因为，上述通式(1)所示的离子导电剂的阳离子具有两个烯丙基，因而在基层的交联性橡胶的交联时与交联性橡胶形成键合而被固定化，并且未与交联性橡胶形成键合的阳离子通过R4所示的碳原子数为6～8的直链烷基与基层中的(d)炭黑的相互作用而被吸附于炭黑。
此时，若(d)炭黑的比表面积为40～300m2/g的范围内，则使得抑制离子导电剂的渗出的效果与带电性的平衡优异。若上述比表面积为42～240m2/g的范围内，则使得抑制离子导电剂的渗出的效果与带电性的平衡进一步优异。而且，若上述X-为N,N-双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺阴离子，则不仅使得(c)的离子导电剂容易发生离子解离而使得(c)的离子导电剂的相对介电常数的值变大而能够提高基层的带电性能，而且使得阳离子的自由度变高，使得具有两个烯丙基的阳离子容易高分子量化。而且，以(a)交联性橡胶为100质量份计，若上述(c)的离子导电剂的含量为0.1～10质量份的范围内，则导电性和抑制离子导电剂的渗出的效果的平衡优异。而且，以(a)交联性橡胶为100质量份计，若上述(d)炭黑的含量为5～40质量份的范围内，则基层的硬度与导电性的平衡优异。
而且，若上述表层含有选自聚酰胺、聚氨基甲酸酯、丙烯酸树脂中的至少一种，则存在离子导电剂容易通过表层的倾向，但是即使是这样的表层，根据本发明，抑制离子导电剂的渗出的效果也很优异。而且，若上述表层的聚合物成分交联，则与未交联的情况相比，容易抑制(c)的离子导电剂的渗出。
附图说明
图1中的(a)是本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用带电辊的外观示意图，图1中的(b)是其A-A线剖视图。
图2是本发明的一个实施方式所涉及的电子照相设备用带电刮板的剖面示意图。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。
本发明所涉及的电子照相设备用带电构件只要是使感光鼓等被带电体带电的构件即可，其形状没有特别限定。例如，可以应用辊状、刮板状等形状的构件。图1表示辊状的带电构件(带电辊)的一个实施方式。图2表示刮板状的带电构件(带电刮板)的一个实施方式。
如图1所示，带电辊10具备轴体12、在轴体12的外周形成的基层14、在基层14的外周形成的表层16。基层14是作为带电辊10的基体的层。表层16是出现在带电辊10的表面的层。
如图2所示，带电刮板20具备基层24和在基层24的表面上形成的表层26。基层24是作为带电刮板20的基体的层。表层26是出现在带电刮板20的表面的层。
以下，以带电辊10为例进行说明。带电刮板20的基层24、表层26为与带电辊10的基层14、表层16相同的材料构成。
基层14是含有以下的(a)～(d)的导电性橡胶组合物的交联体。基层14由导电性橡胶弹性体构成。
(a)交联性橡胶
(b)交联剂
(c)特定的离子导电剂
(d)炭黑
(a)交联性橡胶是能够使用(b)交联剂进行交联的橡胶。通过使未交联的交联性橡胶交联而得到交联橡胶。交联橡胶构成基层14的基础聚合物。交联性橡胶可以是极性橡胶，也可以是非极性橡胶。从导电性优异等观点出发，交联性橡胶更优选为极性橡胶。
极性橡胶为具有极性基团的橡胶，作为极性基团，可列举为氯基、腈基、羧基、环氧基等。作为极性橡胶，具体而言，可列举为氯醇橡胶、丁腈橡胶(NBR)、氨基甲酸酯橡胶(U)、丙烯酸橡胶(丙烯酸酯与2-氯乙基乙烯基醚的共聚物，ACM)、氯丁橡胶(CR)、环氧化天然橡胶(ENR)等。
在极性橡胶中，从上述导电性橡胶组合物的体积电阻率容易变得特别低等观点出发，优选为氯醇橡胶、丁腈橡胶(NBR)。
作为氯醇橡胶，可列举为环氧氯丙烷的均聚物(CO)、环氧氯丙烷-环氧乙烷二元共聚物(ECO)、环氧氯丙烷-烯丙基缩水甘油醚二元共聚物(GCO)、环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物(GECO)等。
作为氨基甲酸酯橡胶，可列举为在分子内具有醚键的聚醚型的氨基甲酸酯橡胶等。可以通过在两个末端具有羟基的聚醚与二异氰酸酯的反应来制造聚醚型的氨基甲酸酯橡胶。作为聚醚，没有特别限定，可列举为聚乙二醇、聚丙二醇等。作为二异氰酸酯，没有特别限定，可列举为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯等。
作为非极性橡胶，可列举为异戊二烯橡胶(IR)、天然橡胶(NR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)等。
(b)交联剂是使(a)交联性橡胶交联的交联剂。作为(b)交联剂，只要是使(a)交联性橡胶交联的交联剂就没有特别限定。作为(b)交联剂，可列举为硫磺交联剂、过氧化物交联剂、脱氯交联剂。这些交联剂可以单独使用，也可以组合使用两种以上。
作为硫磺交联剂，可列举为粉末硫磺、沉降硫磺、胶体硫磺、表面处理硫磺、不溶性硫磺、氯化硫、秋兰姆系硫化促进剂、高分子多硫化物等以往公知的硫磺交联剂。
作为过氧化物交联剂，可列举为过氧化缩酮、二烷基过氧化物、过氧化酯、过氧化酮、过氧化二碳酸酯、二酰基过氧化物、氢过氧化物等以往公知的过氧化物交联剂。
作为脱氯交联剂，可列举为二硫代碳酸酯化合物。更具体而言，可列举为喹喔啉-2,3-二硫代碳酸酯、6-甲基喹喔啉-2,3-二硫代碳酸酯、6-异丙基喹喔啉-2,3-二硫代碳酸酯、5,8-二甲基喹喔啉-2,3-二硫代碳酸酯等。
在使用脱氯交联剂作为(b)交联剂的情况下，也可以并用脱氯交联促进剂。作为脱氯交联促进剂，可列举为1,8-二氮杂双环-(5.4.0)-十一碳-7-烯(以下，简称为DBU。)或其弱酸盐。脱氯交联促进剂可以以DBU的形态来使用，但从其操作性方面考虑，优选以其弱酸盐的形态来使用。作为DBU的弱酸盐，可列举为碳酸盐、硬脂酸盐、2-乙基己酸盐、苯甲酸盐、水杨酸盐、3-羟基-2-萘甲酸盐、酚醛树脂盐、2-巯基苯并噻唑盐、2-巯基苯并咪唑盐等。
在上述导电性橡胶组合物中，考虑到基层14的硬度、交联度等，以(a)交联性橡胶为100质量份计，(b)交联剂的含量优选为0.5～7.0质量份的范围内。更优选为1.0～5.0质量份的范围内。
(c)特定的离子导电剂为下述通式(1)所示的季铵盐。
[化2]
Figure BDA0002448197990000061
其中，R1以及R2为烯丙基，R3为甲基或乙基，R4为碳原子数为6～8的直链烷基。X-为具有氟原子的磺酸盐阴离子或具有氟原子的双(磺酰基)酰亚胺阴离子。
作为X-中的具有氟原子的磺酸盐阴离子，可列举为三氟甲烷磺酸盐(TF)、五氟乙烷磺酸盐、七氟丙烷磺酸盐等全氟烷基磺酸盐。另外，作为X-中的具有氟原子的双(磺酰基)酰亚胺阴离子，可列举为N,N-双(氟磺酰基)酰亚胺(FSI)、N,N-双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺(TFSI)、N,N-双(五氟乙烷磺酰基)酰亚胺、N,N-双(七氟丙烷磺酰基)酰亚胺、N,N-双(九氟丁烷磺酰基)酰亚胺等全氟双(磺酰基)酰亚胺。它们可以单独含有一种作为(c)特定的离子导电剂的阴离子，也可以组合含有两种以上。其中，从容易使离子解离等观点出发，优选为TF、FSI、TFSI等。
在上述导电性橡胶组合物中，考虑到导电性、离子导电剂的渗出，以(a)交联性橡胶为100质量份计，(c)特定的离子导电剂的含量优选为0.1～10质量份的范围内。更优选为0.3～5.0质量份的范围内，进一步优选为0.5～3.0质量份的范围内。
(d)炭黑作为基层14中的电子导电剂来使用。(d)炭黑可以优选使用比表面积为特定范围内的炭黑。(d)炭黑的比表面积优选为40～300m2/g的范围内。更优选为42～240m2/g的范围内。(d)炭黑的比表面积可以通过氮吸附法来测定。
在上述导电性橡胶组合物中，考虑到基层14的硬度、导电性，以(a)交联性橡胶为100质量份计，(d)炭黑的含量优选为5～40质量份的范围内。更优选为10～30质量份的范围内。
上述导电性橡胶组合物可以根据需要而含有(d)炭黑以外的电子导电剂、润滑剂、抗老化剂、光稳定剂、粘度调节剂、加工助剂、反应助剂、阻燃剂、增塑剂、发泡剂、填充剂、分散剂、消泡剂、颜料、脱模剂等各种添加剂中的一种或两种以上。
基层14的厚度没有特别限定，作为带电辊10，优选为0.1～10mm的范围内，更优选为0.5～5mm的范围内，进一步优选为1～3mm的范围内。
作为基层14的体积电阻率，没有特别限定，作为带电辊10，优选为102～1010Ω·cm，更优选为103～109Ω·cm，进一步优选为104～108Ω·cm的范围内。
轴体12只要具有导电性即可，没有特别限定。具体而言，可以举例示出为由铁、不锈钢、铝等金属制成的实心体、中空体构成的芯棒等。也可以根据需要在轴体12的表面涂布粘接剂、底涂剂等。可以根据需要对粘接剂、底涂剂等进行导电化。
表层16可以作为辊表面的保护层等而发挥功能。表层16优选含有聚酰胺、聚氨基甲酸酯、丙烯酸树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、氟树脂、硅树脂、它们的改性体等聚合物成分作为主要材料。作为改性体中的改性基团，例如可列举为N-甲氧基甲基、硅酮基、氟基等。这些聚合物成分可以单独包含一种作为表层材料，也可以组合含有两种以上。表层16的聚合物成分可以进行交联。
为了赋予导电性，可以在表层16中适当添加炭黑、石墨、c-TiO2、c-ZnO、c-SnO2(c-是指导电性。)、离子导电剂(季铵盐、硼酸盐、表面活性剂等)等以往公知的导电剂。另外，可以根据需要适当添加各种添加剂。另外，为了确保表面粗糙度，可以添加粗糙度形成用颗粒。
粗糙度形成用颗粒在表层16形成表面凹凸。作为粗糙度形成用颗粒，可以列举为树脂颗粒、二氧化硅颗粒等。作为树脂颗粒，可以列举为氨基甲酸酯颗粒、硅酮颗粒、丙烯酸颗粒等。粗糙度形成用颗粒的平均粒径优选为3～50μm的范围内。可以使用激光衍射式粒度分布测定装置并通过中值粒径来计算粗糙度形成用颗粒的平均粒径。
表层16的厚度没有特别限定，优选为0.01～100μm的范围内，更优选为0.1～20μm的范围内，进一步优选为0.3～10μm的范围内。表层16的体积电阻率优选为107～1012Ω·cm，更优选为108～1011Ω·cm，进一步优选为109～1010Ω·cm的范围内。
例如，可以通过如下方法来制造带电辊10。首先，将轴体12同轴地设置在辊成形模具的中空部，并注入上述导电性橡胶组合物，在加热、固化后脱模，或者在轴体12的表面对上述导电性橡胶组合物进行挤出成形等，从而在轴体12的外周形成基层14。接着，在所形成的基层14的外周涂覆表层形成用组合物，并根据需要进行紫外线照射、热处理，由此形成表层16。由此，能够制造带电辊10。
表层形成用组合物含有上述主材料、导电剂、根据需要而含有的其他添加剂。作为其他添加剂，可以列举为聚合物成分的交联剂、流平剂、表面改性剂等。从调整粘度等观点出发，表层形成用组合物可以适当地含有甲基乙基酮、甲苯、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁基酮(MIBK)、THF、DMF等有机溶剂、甲醇、乙醇等水溶性溶剂等溶剂。作为涂覆方法，可以应用辊涂法、浸涂法、喷涂法等各种涂布法。
根据以上构成的带电辊10，通过将基层14设为含有(a)极性橡胶、(b)交联剂、(c)特定的离子导电剂以及(d)炭黑的导电性橡胶组合物的交联体，能够抑制由(c)特定的离子导电剂的渗出而导致的图像不良，并且能够维持优异的带电性。可推测这是由以下的机制带来的效果。
上述通式(1)所示的特定的离子导电剂作为阴离子而含有具有氟原子的磺酸盐阴离子或具有氟原子的双(磺酰基)酰亚胺阴离子。该阴离子在结构中含有氟基，因此阴离子自身的碱性较小，与阳离子形成比较弱的离子键。因此，(c)特定的离子导电剂容易在(a)极性橡胶中解离成离子。由此，不仅(c)特定的离子导电剂的相对介电常数的值变大而能够提高基层14的带电性能，而且阳离子的自由度变高，使得具有两个烯丙基的阳离子容易高分子量化。
(c)特定的离子导电剂的阳离子可以如下述通式(2)所示。m为0或1，n为5～7的整数。
[化3]
Figure BDA0002448197990000081
(c)特定的离子导电剂的阳离子具有两个烯丙基，因而在基层14的(a)极性橡胶的交联时，在自由基的存在下(交联剂存在下)，如下述式(3)所示那样高分子量化。此时，与(a)极性橡胶形成键合。由此，(c)特定的离子导电剂的阳离子以下述的式(3)所示的结构被取入(a)极性橡胶的高分子骨架内而被固定化。此时，即使是具有两个烯丙基的阳离子，在基层14的(a)极性橡胶的交联时，也存在不与(a)极性橡胶形成键合的阳离子。未与(a)极性橡胶形成键合的阳离子通过阳离子中的直链烷基与基层中的(d)炭黑的相互作用而被吸附于(d)炭黑。由此，能够抑制(c)特定的离子导电剂的渗出而抑制图像不良。
[化4]
Figure BDA0002448197990000091
其中，l为重复单元的数量，且为任意的正整数。
(c)特定的离子导电剂的阳离子的表面电荷密度越高，越容易吸附于(d)炭黑。阳离子的烷基的链越长，表面电荷密度越小。即，阳离子的烷基的链越长，越难以吸附于(d)炭黑。另一方面，若阳离子的烷基的链较短，则与阴离子的相互作用变强，难以发生离子解离而使导电性降低。若m为大于1的整数，则即使n为5～7的整数，阳离子与(d)炭黑的相互作用也会变小，而无法充分抑制(c)特定的离子导电剂的渗出。若n为大于7的整数，则即使m为0或1，阳离子与(d)炭黑的相互作用也会变小，而无法充分抑制(c)特定的离子导电剂的渗出。若n为小于5的整数，则即使m为0或1，阳离子与阴离子的相互作用也会变强，难以发生离子解离而不满足导电性。因而，上述通式(2)(3)中的m为0或1，n为5～7的整数。
(d)炭黑的比表面积越大，越容易吸附(c)特定的离子导电剂的阳离子。另一方面，比表面积越大，越容易凝集，而使导电性降低。因而，从抑制(c)特定的离子导电剂的渗出的效果与带电性的平衡优异的观点出发，(d)炭黑的比表面积优选为40～300m2/g的范围内。更优选为42～240m2/g的范围内。
从防止调色剂附着的性能优异、柔软而不易损伤被带电体等观点出发，表层16优选含有选自聚酰胺、聚氨基甲酸酯、丙烯酸树脂中的至少一种。在该情况下，一般而言存在离子导电剂容易通过表层16的倾向，但即使是这样的表层16，根据本发明，抑制(c)特定的离子导电剂的渗出的效果也很优异。此时，若表层16的聚合物成分发生交联，则与未交联的情况相比，更容易抑制(c)特定的离子导电剂的渗出。
作为本发明所涉及的带电辊的构成，并不限定于图1所示的构成。例如，在图1所示的带电辊10中，也可以是在轴体12与基层14之间具备其他弹性体层的构成。在该情况下，其他弹性体层是成为带电辊的基体的层，基层14作为进行带电辊的电阻调整的电阻调整层等而发挥功能。其他弹性体层例如可以由作为构成基层14的材料而列举的材料中的任一种材料构成。另外，例如，在图1所示的带电辊10中，也可以是在基层14与表层16之间具备其他弹性体层的构成。在该情况下，基层14是成为带电辊的基体的层，其他弹性体层作为进行带电辊的电阻调整的电阻调整层等而发挥功能。
实施例
以下，使用实施例以及比较例对本发明进行详细说明。此外，实施例以在轴体的外周依次层叠有基层和表层的双层结构的带电辊为例，但本发明并不限定于该构成。
<离子导电剂<1>：二烯丙基/C1/C6·TFSI的制备>
将150mmol的二烯丙基甲基胺、180mmol的正己基溴化物、50g的乙腈混合，在105℃下反应24小时。之后，将反应液冷却至室温，添加己烷提取去除未反应成分，使用蒸发器在减压下对残液进行浓缩，得到二烯丙基己基甲基溴化铵。接着，将所得到的二烯丙基己基甲基溴化铵和双(三氟甲烷磺酰基)亚氨酸锂添加到水系溶剂中，在室温下搅拌4小时，由此制备二烯丙基己基甲基铵双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺。
<离子导电剂<2>：二烯丙基/C1/C8·TFSI的制备>
除了使用正辛基溴化物代替正己基溴化物以外，按照与离子导电剂<1>的制备同样的方式制备二烯丙基辛基甲基铵双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺。
<离子导电剂<3>：二烯丙基/C2/C6·TFSI的制备>
将500mmol的正己胺和384g的25wt％氢氧化钠水溶液(作为氢氧化钠为2400mmol)混合，并加热至80℃。之后，用2小时滴加1200mmol的烯丙基氯，并追加地在80℃下搅拌2小时。从所得到的液体中仅取出油层，并减压蒸馏去除多余的烯丙基氯，由此得到二烯丙基己基胺。接着，使所得到的二烯丙基己基胺和乙基溴在有机溶剂中反应，由此得到二烯丙基己基乙基溴化铵。接着，将所得到的二烯丙基己基乙基溴化铵和双(三氟甲烷磺酰基)亚氨酸锂添加到水系溶剂中，在室温下搅拌4小时，由此制备二烯丙基己基乙基铵双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺。
<离子导电剂<4>：二烯丙基/C1/C9·TFSI的制备>
除了使用正壬基溴化物代替正己基溴化物以外，按照与离子导电剂<1>的制备同样的方式制备二烯丙基壬基甲基铵双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺。
<离子导电剂<5>：二烯丙基/C1/C5·TFSI的制备>
除了使用正戊基溴化物代替正己基溴化物以外，按照与离子导电剂<1>的制备同样的方式制备二烯丙基戊基甲基铵双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺。
<离子导电剂<6>：二烯丙基/C3/C6·TFSI的制备>
除了使用正丙基溴代替乙基溴以外，按照与离子导电剂<3>的制备同样的方式制备二烯丙基己基丙基铵双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺。
作为导电性橡胶组合物的离子导电剂以外的材料，准备以下的材料。
·交联性橡胶
氯醇橡胶：ECO，日本瑞翁公司制造的“HydrinT3106”
丁腈橡胶：NBR，日本瑞翁公司制造的“NipolDN302”
·交联剂
过氧化物：日油制造的“PERCUMYL D40”
·炭黑
炭黑＜1＞：东海碳素制造的“Seast SO”，比表面积为42m2/g
炭黑＜2＞：东海碳素制造的“Seast 9”，比表面积为142m2/g
炭黑＜3＞：Cabot制造的“BLACK PEARLS 880”，比表面积为240m2/g
·硬脂酸(加工助剂)[日本油脂(株)制造，“硬脂酸Sakura”]
·氧化锌(反应助剂)[堺化学工业(株)制造，“氧化锌2种”]
·水滑石(反应助剂)[协和化学工业制造的“DHT4A”]
(实施例1)
<导电性橡胶组合物的制备>
以氯醇橡胶为100质量份计，配合20质量份的炭黑<1>、1质量份的离子导电剂<1>、3质量份的交联剂、0.7质量份的硬脂酸、5质量份的氧化锌、2质量份的水滑石，通过搅拌机对它们进行搅拌、混合，制备实施例1所涉及的导电性橡胶组合物。
<基层的制作>
将芯棒(直径为6mm)设置在成形模具中，并注入上述导电性橡胶组合物，在170℃下加热30分钟后，进行冷却、脱模，从而在芯棒的外周形成厚度为1.75mm的由导电性橡胶弹性体构成的基层。
<表层的制作>
将100质量份的N-甲氧基甲基化尼龙(长濑精细化工公司制造，“EF30T”)、60质量份的导电性氧化锡(三菱综合材料公司制造，“S-2000”)、30质量份的氨基甲酸酯颗粒(根上工业制造的“ART-pearl C600，平均粒径为10μm”)、1质量份的柠檬酸(交联剂)和300质量份的甲醇混合，制备表层形成用组合物。接着，在基层的表面辊涂表层形成用组合物，在120℃下加热50分钟，在基层的外周形成厚度为10μm的表层。由此，制作实施例1所涉及的带电辊。
(实施例2～3)
除了在导电性橡胶组合物的制备中变更了离子导电剂以外，按照与实施例1同样的方式制作带电辊。
(实施例4～5)
除了在导电性橡胶组合物的制备中变更了炭黑以外，按照与实施例1同样的方式制作带电辊。
(实施例6)
除了在导电性橡胶组合物的制备中变更了交联性橡胶以外，按照与实施例1同样的方式制作带电辊。
(实施例7～8)
除了在表层形成用组合物的制备中变更了聚合物以外，按照与实施例1同样的方式制作带电辊。
·聚氨基甲酸酯：三井化学制造的“TAKELAC W6061”
·丙烯酸树脂：根上工业制造的“Paracron Precoat 200”
(比较例1～3)
除了在导电性橡胶组合物的制备中变更了离子导电剂以外，按照与实施例1同样的方式制作带电辊。
(比较例4)
除了在导电性橡胶组合物的制备中未配合炭黑以外，按照与实施例1同样的方式制作带电辊。
对所制作的各带电辊进行渗出的评价、带电量的评价。将评价结果与导电性橡胶组合物的配比组成(质量份)、表层形成用组合物的配比组成(质量份)示于以下的表中。
(渗出的评价)
使用京瓷制造的“ECOSYS P5026cdw”作为评价机，将所制作的带电辊设置在鼓单元中，在32.5℃×85％RH的环境下放置12小时。之后，在23℃×53％RH的环境下输出半色调图像。将输出图像为20张以内时因离子导电剂从带电辊中渗出而引起的鼓间距的白色条纹消失的情况评价为“○”，将即使输出图像为20张以上鼓间距的白色条纹也不消失的情况评价为“×”。
(带电量的评价)
使用京瓷制造的“ECOSYS P5026cdw”作为评价机，将所制作的带电辊设置在鼓单元中，测定在10℃×10％RH的环境下外加1200V时的带电量。将带电量超过300V的情况评价为“○”，将带电量为300V以下的情况评价为“×”。
Figure BDA0002448197990000141
根据表1可知，在满足本申请权利要求1的构成中，能够抑制由离子导电剂的渗出而导致的图像不良，并且能够维持优异的带电性。如比较例那样，在未并用特定的离子导电剂和炭黑的情况下，无法发挥上述效果。而且，根据实施例1～3、比较例1～3可知，在上述通式(1)中，当R3的碳原子数为3以上时，即使R4为碳原子数为6～8的直链烷基，也不能抑制离子导电剂的渗出，当R4的碳原子数为9以上时，即使R3的碳原子数为1～2，也不能抑制离子导电剂的渗出，当R4的碳原子数为5以下时，不满足带电性。
以上，对本发明的实施方式、实施例进行了说明，但本发明不受上述实施方式、实施例的任何限定，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改变。

Claims (12)

1.一种电子照相设备用带电构件，是具有表层和由导电性橡胶弹性体构成的基层的电子照相设备用带电构件，其特征在于，
所述基层为含有
(a)交联性橡胶、
(b)交联剂、
(c)下述通式(1)所示的离子导电剂、以及
(d)炭黑
的导电性橡胶组合物的交联体，
[化1]
Figure FDA0002448197980000011
其中，R1以及R2为烯丙基，R3为甲基或乙基，R4为碳原子数为6～8的直链烷基，X-为具有氟原子的磺酸盐阴离子或具有氟原子的双(磺酰基)酰亚胺阴离子。
2.根据权利要求1所述的电子照相设备用带电构件，其特征在于，所述(d)炭黑的比表面积为40～300m2/g的范围内。
3.根据权利要求1所述的电子照相设备用带电构件，其特征在于，所述(d)炭黑的比表面积为42～240m2/g的范围内。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电子照相设备用带电构件，其特征在于，所述R4为碳原子数为6的直链烷基。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电子照相设备用带电构件，其特征在于，所述X-为N,N-双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺阴离子。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电子照相设备用带电构件，其特征在于，以(a)交联性橡胶为100质量份计，所述(c)的离子导电剂的含量为0.1～10质量份的范围内。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电子照相设备用带电构件，其特征在于，以(a)交联性橡胶为100质量份计，所述(d)炭黑的含量为5～40质量份的范围内。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电子照相设备用带电构件，其特征在于，所述表层含有选自聚酰胺、聚氨基甲酸酯、丙烯酸树脂中的至少一种。
9.根据权利要求1～7中任一项所述的电子照相设备用带电构件，其特征在于，所述表层含有选自聚酰胺、聚氨基甲酸酯中的至少一种。
10.根据权利要求1～7中任一项所述的电子照相设备用带电构件，其特征在于，所述表层由含有聚酰胺、柠檬酸、导电性氧化锡以及氨基甲酸酯颗粒的组合物形成。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的电子照相设备用带电构件，其特征在于，所述表层的聚合物成分发生交联。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的电子照相设备用带电构件，其特征在于，所述电子照相设备用带电构件具有轴体、所述基层和所述表层，在所述轴体的外周形成有所述基层，在所述基层的外周形成有所述表层。
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