CN116420032A - 导电性构件、处理盒和电子照相图像形成设备 - Google Patents

导电性构件、处理盒和电子照相图像形成设备 Download PDF

Info

Publication number
CN116420032A
CN116420032A CN202180075387.5A CN202180075387A CN116420032A CN 116420032 A CN116420032 A CN 116420032A CN 202180075387 A CN202180075387 A CN 202180075387A CN 116420032 A CN116420032 A CN 116420032A
Authority
CN
China
Prior art keywords
conductive
domain
conductive layer
impedance
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180075387.5A
Other languages
English (en)
Inventor
植松敦
菊池裕一
本乡将嗣
后藤东照
角田真树
樋口尚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2021164209A external-priority patent/JP2022076450A/ja
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN116420032A publication Critical patent/CN116420032A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02—Charge-receiving layers
    • G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/043—Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure
    • G03G5/0436—Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure combining organic and inorganic layers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/02—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
    • G03G15/0291—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices corona discharge devices, e.g. wires, pointed electrodes, means for cleaning the corona discharge device
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C13/00—Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/14—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
    • G03G15/16—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
    • G03G15/1605—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support
    • G03G15/162—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support details of the the intermediate support, e.g. chemical composition
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/16—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements
    • G03G21/18—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements using a processing cartridge, whereby the process cartridge comprises at least two image processing means in a single unit
    • G03G21/1803—Arrangements or disposition of the complete process cartridge or parts thereof
    • G03G21/1814—Details of parts of process cartridge, e.g. for charging, transfer, cleaning, developing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/02—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
    • G03G15/0208—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus
    • G03G15/0216—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing a charging member into contact with the member to be charged, e.g. roller, brush chargers
    • G03G15/0233—Structure, details of the charging member, e.g. chemical composition, surface properties
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0806—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
    • G03G15/0818—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the structure of the donor member, e.g. surface properties
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/14—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
    • G03G15/16—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
    • G03G15/1665—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer by introducing the second base in the nip formed by the recording member and at least one transfer member, e.g. in combination with bias or heat
    • G03G15/167—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer by introducing the second base in the nip formed by the recording member and at least one transfer member, e.g. in combination with bias or heat at least one of the recording member or the transfer member being rotatable during the transfer
    • G03G15/1685—Structure, details of the transfer member, e.g. chemical composition

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

根据本发明的导电性构件包括具有导电性的支承体和在支承体的外表面上的导电层，并且用作电子照相用构件。导电层具有：包含第一橡胶的交联产物和第一导电性颗粒的基质；和各自包含第二橡胶的交联产物和第二导电性颗粒的域。至少一部分第一导电性颗粒作为一次颗粒存在于第一橡胶的交联产物中。假设导电层沿长度方向的长度为L并且导电层的厚度为T，当在特定观察区域中在3个位置(即，沿长度方向的中央和从导电层的两端朝向中央L/4的位置)观察导电层沿厚度方向的各截面时，该导电性构件满足以下条件：基质中的第一导电性颗粒的平均一次粒径d1为200nm以上；各域中的第二导电性颗粒的平均一次粒径d2为50nm以下；并且在80个数％以上的域中，域中包含的第二导电性颗粒的截面积相对于域的截面积的比例为20％以上，并且域的圆当量直径为4×d2以上。

Description

导电性构件、处理盒和电子照相图像形成设备
技术领域
本发明涉及电子照相用导电性构件、处理盒和电子照相图像形成设备。
背景技术
电子照相图像形成设备包括充电构件、转印构件和显影构件。充电构件为用于在充电构件与电子照相感光构件之间发生放电以使电子照相感光构件的表面带电的构件。
显影构件为用于通过摩擦带电来控制覆盖显影构件的表面的显影剂的电荷以对显影剂赋予均匀的带电量分布、然后根据所施加的电场将显影剂均匀地转印至电子照相感光构件的表面上的构件。转印构件为用于将显影剂从电子照相感光构件转印至例如纸或中间转印构件等打印介质并且同时发生放电以使转印后的显影剂稳定的构件。
使用导电性构件作为上述充电构件、转印构件和显影构件。这些导电性构件各自需要对例如电子照相感光构件、中间转印构件或打印介质等抵接物体达到均匀带电。作为此类导电性构件，已知具有包括导电性支承体和设置在支承体上的导电层的构成的导电性构件。导电性构件具有将电荷从导电性支承体输送至导电性构件的表面并且通过放电或摩擦带电对抵接物体施加电荷的作用。
在专利文献1中，公开了用于实现均匀带电的充电构件。该充电构件包括具有电子导电性的聚合物颗粒相分散在具有离子导电性的半导电性聚合物连续层中的弹性体层。
在专利文献2中，公开了即使当应用于高速电子照相图像形成过程时也能够使被带电体稳定地带电的充电构件。该充电构件包括其中分散有包含第一橡胶的基质和分散在基质中的多个域的弹性体层，所述域各自包含第二橡胶和电子导电材料。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利申请特开No.2002-3651
专利文献2：日本专利申请特开No.2020-166210
发明内容
发明要解决的问题
近年来，电子照相图像形成过程变得高速化和长寿命化，并且为了使设备小型化的目的，提供了具有不包括构成为将残留在感光构件上的显影剂(调色剂)除去的清洁构件的构成(下文中有时称为"无清洁器构成")的电子照相图像形成设备。
本发明人通过将根据专利文献1和专利文献2的各充电构件应用于上述电子照相图像形成设备来尝试长期图像形成。结果，例如残留在感光构件上而未转印至纸上的调色剂等附着物显著地堆积在充电构件的表面上，并且在堆积位置发生过度放电，导致在一些情况下出现白色斑点形状的图像(下文中有时称为"白点图像")。
本发明的一个方面涉及提供使得在应用于高速化且长寿命化的电子照相图像形成过程时和即使在无清洁器构成中也能够长期实现高品质图像形成的导电性构件。此外，本发明的另一方面涉及提供有助于高品质电子照相图像形成的处理盒。此外，本发明的另一方面涉及提供能够形成高品质电子照相图像的电子照相图像形成设备。
用于解决问题的方案
根据本发明的一个方面，提供一种导电性构件，其包括：具有导电性的支承体；和设置在支承体的外表面上的导电层，导电层包括：包含第一橡胶的交联产物的基质(matrix)、和第一导电性颗粒；以及各自包含第二橡胶的交联产物和第二导电性颗粒的域(domains)，至少一部分第一导电性颗粒作为一次颗粒存在于第一橡胶的交联产物中，其中，当将导电层沿长度方向的长度定义为L并且将导电层的厚度定义为T时，和当在包括导电层沿长度方向的中央和从导电层的两端朝向中央L/4的位置的3个位置、在沿导电层的厚度方向的各截面上、在从导电层的外表面至深度为0.1～0.9T的厚度区域中的任意3个位置设置15μm见方的观察区域时，在总计9个观察区域中的每一者中观察到的在基质中作为一次颗粒存在的第一导电性颗粒的平均一次粒径d1为200nm以上，并且在各观察区域中观察到的域中的第二导电性颗粒的平均一次粒径d2为50nm以下，并且其中在各观察区域中观察到的域的80个数％以上满足以下要求(i)和要求(ii)：
要求(i)
域中包含的第二导电性颗粒的截面积相对于域的截面积的比例为20％以上；
要求(ii)
域的圆当量直径为4×d2以上。
发明的效果
根据本发明，获得了可以用作充电构件、显影构件或转印构件的导电性构件，所述导电性构件在应用于高速化且长寿命化的电子照相图像形成过程时和即使在无清洁器构成中也能够长期维持高的图像品质。此外，根据本发明的其它方面，获得了能够稳定地输出高品质电子照相图像的电子照相图像形成设备和用于其中的处理盒。
附图说明
[图1]为用于说明电子照相过程中的放电电流量的经时变化的图。
[图2]为根据本发明的一个实施方案的导电性构件的导电层的部分截面图。
[图3]为根据本发明的一个实施方案的导电性辊的截面图。
[图4]为示出阻抗的绝对值相对于频率的变化的图。
[图5]为包括根据本发明的导电性构件的处理盒的截面图。
[图6]为包括根据本发明的导电性构件的电子照相图像形成设备的示意性构成图。
[图7]为用于说明测量电极形成在充电辊上的状态的示意图。
[图8]为测量电极形成在充电辊上的状态的截面图。
具体实施方式
以下，参考附图详细地描述本发明的实施方案。然而，实施方案中记载的构成要素仅是示例性的，并且不旨在将本发明的范围限定为示例性实施方案。
本发明的目的在于抑制在高速化且长寿命化的电子照相图像形成过程中由于附着至充电构件的污垢物质而发生的白点图像的出现。
如本发明中使用的术语"污垢物质"是指如下物质，所述物质在转印过程中、在将感光鼓表面上的调色剂和外部添加剂转印至纸或中间转印构件上时没有以全部量转印，并且其中一部分残留在感光鼓的表面上以到达并且附着至充电构件。
调色剂和外部添加剂各自需要具有一定的电荷，从而能够在显影过程中适当地转移至感光鼓，因此在很多情况下具有绝缘性。结果，来自调色剂和外部添加剂等的污垢物质也具有绝缘性。在显影容器内，调色剂和外部添加剂各自带有具有正或负大程度偏移的极性的电荷。另一方面，来自残留在感光鼓上而未被转印至纸或中间转印构件上的调色剂和外部添加剂的污垢物质在到达充电构件之前受到摩擦等的影响，由此带电而相对于正负极性具有一定的分布。
同时，充电构件(下文中有时称为"充电辊")构成为对感光鼓发生放电。具体地，将直流电压施加至充电构件以在充电构件和感光鼓表面之间产生电位差。在该情况下，在具有充电构件和感光鼓之间的电位差的情况下，难以防止极性与充电偏压的极性相反的组分由于静电引力附着至充电构件侧。因此，对于旨在长期使用的充电构件，期望使用即使如下所述在污垢物质附着至充电辊时也抑制由污垢物质导致的异常放电的手段。
接下来，说明由污垢物质导致的异常放电所引起的白点图像。在充电辊和感光鼓之间遵循帕邢定律(Paschen's law)而发生放电现象，并且感光鼓的表面根据施加的电压而带负电荷或正电荷。通过借助电场使中性空气电离而发生放电，因此同时也产生相反极性的电荷。即，借助电场使极性与放电极性相反的正电荷或负电荷朝向充电辊迁移。充电辊为导电性构件，因此，在污垢物质不附着至充电辊的表面的状态下，即使当充电辊的表面带有极性与放电极性相反的电荷时，其导电性也使电荷从表面逃逸至基体侧。然而，当具有绝缘性的污垢物质(调色剂和外部添加剂)附着至充电辊的表面时，极性与放电极性相反的电荷不会从表面逃逸至基体侧并且被捕获在表面上。此时，附着至充电辊的表面的污垢物质带有与放电极性相反的极性，即，与施加至充电辊的电压的极性相反的极性。在此类带有相反极性的污垢物质和附着有污垢物质的区域的周围区域之间，相反极性的电荷彼此以极近的距离存在。因此，产生极强的电场，并且，在一些情况下，由于极强的电场而发生异常过大的放电。
此外，高速过程中的放电状态用示波器来详细分析。
具体地，在涉及在使感光鼓旋转的同时发生放电的电子照相过程中经时追踪感光鼓的表面上的一点。图1为用于说明放电电流量的经时变化的图。在电子照相过程中，不是从放电的起点至其终点连续发生放电，而是如图1的(a)中所示，反复发生多次放电。如图1的(b)中所示，在高频率区域中放电不容易发生的时刻，发生放电遗漏(omission ofdischarge)。发现在一些情况下，如图1的(c)中所示，在各个发生放电遗漏的时刻之后的时刻，可能会在放电时过量地供给电荷，导致发生具有大的放电量的放电，即，过度放电。
鉴于上述情况，本发明人发现，需要满足以下条件(a)和(b)以抑制高速化且长寿命化的电子照相图像形成过程中白点图像的出现：
(a)抑制污垢物质的过度带电以避免将极强的电场施加至附着有污垢物质的部分；和
(b)即使在不容易发生放电的高频率区域中也抑制放电遗漏，以由此避免在放电遗漏之后即刻将过量的电荷供给至表面。
此外，本发明人进行了深入研究，结果发现满足以下要求(A)和要求(B)的充电辊满足上述条件(a)和(b)，因此即使在高速化且长寿命化的过程中也可以抑制白点图像的出现。
要求(A)：
导电层包括：包含第一橡胶的交联产物和第一导电性颗粒的基质；和各自包含第二橡胶的交联产物和第二导电性颗粒的域。至少一部分第一导电性颗粒作为一次颗粒存在于第一橡胶的交联产物中。导电层沿长度方向的长度由L表示并且导电层的厚度由T表示。在包括导电层沿长度方向的中央和从导电层的两端朝向中央L/4的位置的3个位置、在沿导电层的厚度方向的各截面上、在从导电层的外表面至深度为0.1T～0.9T的厚度区域中的任意3个位置中的每一者处设置15μm见方的观察区域。此时在总计9个观察区域中的每一者中观察到的在基质中作为一次颗粒存在的第一导电性颗粒的平均一次粒径d1为200nm以上。
要求(B)：
在各观察区域中观察到的域中的第二导电性颗粒的平均一次粒径d2为50nm以下，并且在各观察区域中观察到的域的80个数％以上满足以下要求(B1)和要求(B2)。
要求(B1)：
域中包含的第二导电性颗粒的截面积相对于域的截面积的比例为20％以上。
要求(B2)：
域的圆当量直径为4×d2以上。
上述要求(A)表明第一导电性颗粒以一次颗粒的状态存在而未在基质·域结构中的基质中形成结构体，并且使第一导电性颗粒不使其导电化。如本文中所使用的短语"使……导电化"意指电子导电剂形成结构体以使电荷经由该结构体移动，导致电阻的显著降低。将本发明中的"一次颗粒的状态"定义为在颗粒内不存在界面的状态。
上述要求(B)表明分散在基质·域结构中的域中的第二导电性颗粒具有小的平均一次粒径并且实现高填充，在所述基质·域结构中，域分散在基质中并且域彼此不相连。即，要求(B)表明域中第二橡胶与第二导电性颗粒之间的界面面积非常大，并且第二导电性颗粒形成结构体以表现高的导电性。
图2为根据本发明的一个实施方案的具有辊形状的导电性构件(下文中有时称为"导电性辊")沿与长度方向垂直的方向的导电层的部分截面图。如图2中所示，导电层有具有基质21和域23的基质·域结构。基质21包含第一橡胶的交联产物和第一导电性颗粒22。域23各自包含第二橡胶的交联产物和第二导电性颗粒24。
在上述基质·域结构中，基于要求(A)，使基质21不导电化。基于要求(B)，第二导电性颗粒24具有小的一次粒径并且实现高填充。因此，第二橡胶与第二导电性颗粒24之间的界面面积非常大，因此域23可以在域中它们与基质21的界面附近蓄积大量电荷。当通过充电构件的表面上的放电来消耗电荷时，由于后述施加至域、基质中的第一橡胶和域中的每一者的共享电压而使蓄积在域中的电荷快速供给至充电构件的表面。借助在放电之后即刻快速供给电荷的特性，可以抑制此类如图1的(b)中所示的放电遗漏的发生。结果，可以防止此类如图1的(c)中所示的、在下一个放电时刻供给过量的电荷而诱发过度放电的现象。
当从导电性支承体侧施加电压时，将电压以由此共享的方式施加至基质中的第一橡胶和第一导电性颗粒以及域中的每一者(下文中有时称为"共享电压")。然而，基质中的第一导电性颗粒为导体，并且单独存在，因此第一导电性颗粒与第一橡胶的界面面积小。因此，施加至第一导电性颗粒的共享电压显著小，并且使施加至导电层的大部分电压施加至基质中的第一橡胶以及域。结果，在第一导电性颗粒以一次颗粒的状态存在于基质中的情况下，使施加至基质中的第一橡胶以及域中的每一者的共享电压增大。当增大施加至域的共享电压时，在将蓄积在域中的电荷供给至表面时，容易释放电荷。此外，当增大施加至基质中的第一橡胶的共享电压时，使域之间或域与第一导电性颗粒之间的电荷供给快速进行。因此，通过利用蓄积在域中的电荷，可以更快速地供给通过放电消耗的电荷直至下一个放电时刻。
此外，如上所述，要求(A)中所述的存在于基质中的第一导电性颗粒自身为导体，并且单独存在，由此具有小的与第一橡胶的界面面积。因此，与域不同，第一导电性颗粒几乎不具有电荷蓄积能力，因此，与域相比，当沉积在充电构件的表面上的污垢物质经受放电时，可以使过度带电至相反极性的电荷更快速地逃逸至导电性支承体侧。
此外，过度带电的电荷具有与从导电性支承体侧施加的电压的极性相反的极性，因此由电场牵引以逃逸至导电性支承体侧。然而，当第一导电性颗粒作为一次颗粒存在于基质中时，如上所述，也使施加至基质和域中的每一者的共享电压增大。因此，也可以使经由基质和域逃逸的过度带电的电荷更快速地逃逸至导电性支承体侧。
因此，满足要求(A)和要求(B)的充电构件满足上述条件(a)和(b)，因此可以在高速化且长寿命化的电子照相图像形成过程中抑制白点图像的出现以提供具有高品质的稳定的图像。
通过以导电性辊为例参考图3来对根据本发明的导电性构件进行说明。图3为用于示出导电性辊的与其长度方向垂直(为其轴向)的截面的构成的截面图。导电性辊包括圆柱状的导电性支承体31和在支承体31的外周面(即，其外表面)上形成的导电层32。
<导电性支承体>
可以使用适当地选自电子照相用导电性构件的领域已知的材料的材料和可以各自用作电子照相用导电性构件的材料作为用于构成支承体31的材料。材料的实例为铝、不锈钢、具有导电性的合成树脂、或者金属或合金例如铁或铜合金。
此外，可以对此类材料进行氧化处理或者用铬或镍等进行镀覆处理。作为镀覆的种类，可以使用电镀和化学镀中的任一者。其中，从尺寸稳定性的观点，化学镀是优选的。本文中要使用的化学镀的种类的实例可以包括镀镍、镀铜、镀金和用其它各种合金镀覆。
镀覆的厚度优选为0.05μm以上，并且考虑到作业效率与防锈能力之间的平衡，镀覆的厚度优选为0.10μm以上且30.00μm以下。支承体31的圆柱状可以为实心圆柱状或中空圆柱状(圆筒状)。此外，支承体的外径优选落在3mm以上且10mm以下的范围内。
<导电层>
满足上述要求(A)和要求(B)，从而即使在高速化且长寿命化的电子照相过程中也抑制白点图像的出现。具体地，通过抑制污垢物质的过度带电并且还抑制高频率区域中的放电遗漏来防止将过量的电荷供给至充电构件的表面。
要求(A)表明第一导电性颗粒以一次颗粒的状态存在而未在基质·域结构中的基质中形成结构体，并且由于它们以一次颗粒的状态存在，不使基质部导电化。
要求(B)表明分散在域中的第二导电性颗粒具有小的平均一次粒径并且实现高填充，因此第二橡胶与第二导电性颗粒之间的界面面积非常大并且域表现高的导电性。
除了要求(A)和要求(B)以外，更优选满足以下构成(i)～(v)。
(i)基质的体积电阻率为大于1.0×108Ω·cm且1.0×1017Ω·cm以下。
(ii)各域的体积电阻率为1.0×101Ω·cm以上且1.0×104Ω·cm以下。
(iii)域间的相邻壁面间距离落在0.2μm以上且2.0μm以下的范围内。
(iv)基质中的第一导电性颗粒的90个数％以上作为一次颗粒存在，并且基质中的第一导电性颗粒与最接近的域之间的距离为0.1μm以上。
(v)当基质中的第一导电性颗粒的个数由N(A)表示并且域的个数由N(B)表示时，N(A)/N(B)为0.2～3.0。
<构成(i)>
在该构成中，如上所述，第一导电性颗粒作为一次颗粒存在于基质中，因此使施加至域中的共享电压增大以促进经由域的电荷移动。因此，当基质的体积电阻率落在大于1.0×108Ω·cm且1.0×1017Ω·cm以下的范围内时，电荷绕过域而泄漏在基质内。因此，可以防止建立犹如形成了在导电层32内连通的导电路径的状态。
此外，基质的体积电阻率更优选大于1.0×1012Ω·cm且1.0×1017Ω·cm以下。
<基质的体积电阻率的测量方法>
基质的体积电阻率可以用微探针对由导电层32制备的薄片进行测量。作为用于制备薄片的手段，给出例如锋利的剃刀、切片机和聚焦离子束法(FIB)。
关于薄片的生产，需要通过排除域的影响来测量仅基质的体积电阻率。为此，优选生产厚度小于使用扫描电子显微镜(SEM)或透射式电子显微镜(TEM)等预先测得的域间距离的薄片。因此，用于制备薄片的手段优选为能够生产非常薄的样品的手段，例如切片机。
体积电阻率的测量如下所述来进行。首先，将薄片的一面接地，然后识别薄片中的基质和域的位置。这些位置的识别可以通过能够测量基质和域的体积电阻率或硬度的分布的手段例如扫描探针显微镜(SPM)或原子力显微镜(AFM)来进行。接下来，使探针与基质接触，并且施加50V的直流电压5秒。测量5秒期间的接地电流值的算术平均值，并且将测量值除以电压，以由此计算电阻值。然后，通过使用薄片的厚度将电阻值换算为体积电阻率。在该情况下，也能够进行薄片的形状测量的手段例如SPM或AFM可以测量薄片的厚度，由此能够测量体积电阻率，因此是合适的。
在圆柱状的导电性构件中的基质的体积电阻率的测量中，从通过将导电层沿其圆周方向分成4个部分并且沿其长度方向分成5个部分而获得的各区域切出1个薄片样品。对各薄片样品获得上述测量值，然后算出总计20个样品的体积电阻率的算术平均值。
<构成(ii)>
当各域的体积电阻率为1.0×101Ω·cm以上且1.0×104Ω·cm以下时，可以确保各域的体积电阻率充分低的状态。结果，在抑制电荷在基质中的意外移动的同时，可以将电荷输送路径限制为更有效的位于多个域之间的路径。
此外，各域的体积电阻率更优选为1.0×102Ω·cm以下。
各域的体积电阻率通过对域的橡胶组分使用导电剂来调整，以将其导电性设定为预定值。
可以使用包含用于基质的橡胶组分的橡胶组合物作为用于域的橡胶材料。然而，在该情况下，优选将用于域的橡胶材料和用于形成基质的橡胶材料之间的溶解度参数(SP值)之差设定在以下范围内，以形成基质·域结构。即，优选将SP值之差设定为0.4(J/cm3)0.5以上且5.0(J/cm3)0.5以下，并且，特别地，更优选将该差值设定为0.4(J/cm3)0.5以上且2.2(J/cm3)0.5以下。
各域的体积电阻率可以通过适当地选择电子导电剂的种类和添加量来调整。用于将各域的体积电阻率控制至1.0×101Ω·cm以上且1.0×104Ω·cm以下的导电剂优选为电子导电剂，所述电子导电剂可以根据其分散量使体积电阻率从高电阻大幅改变为低电阻。
要配混至各域中的电子导电剂的实例包括：炭黑和石墨；氧化物，例如氧化钛和氧化锡；金属，例如Cu和Ag；和通过用氧化物或金属覆盖其表面而使其导电化的颗粒。此外，根据需要，这些导电剂中的两种以上可以以适当的量作为配混物使用。
在如上所述的此类电子导电剂中，优选使用导电性炭黑，这是因为炭黑对橡胶具有大的亲和性并且容易控制电子导电剂分子间距离。要配混至各域中的炭黑的种类没有特别限制，但是使用平均一次粒径为50nm以下的电子导电剂可以提供充分的导电性。平均一次粒径更优选为30nm以下。
相对于100质量份域中的橡胶组分，优选将例如导电性炭黑等电子导电剂以20质量份以上且150质量份以下的量配混至各域中。特别优选的配混比例为50质量份以上且100质量份以下。当将导电剂以此类比例配混时，优选将导电剂以与通常的电子照相用导电性构件相比较大的量配混。因此，可以将各域的体积电阻率容易地控制在1.0×101Ω·cm以上且1.0×104Ω·cm以下的范围内。
此外，根据需要，可以将通常用作用于橡胶的配混剂的填料、加工助剂、交联助剂、交联促进剂、防老剂、交联促进剂助剂、交联延迟剂、软化剂、分散剂和着色剂等添加至用于域的橡胶组合物至不妨碍本发明的效果的程度。
<域的体积电阻率的测量方法>
除了将测量部位改变为对应于域的位置和将测量电流值时的施加电压改变为1V以外，各域的体积电阻率可以通过与上述基质的体积电阻率的测量方法相同的方法来测量。
<构成(iii)>
当域间的相邻壁面间距离(下文中有时称为"域间距离")为0.2μm以上且2.0μm以下时，可以使蓄积在域中的电荷在域间有效地供给，而不会使电荷从域泄漏至基质。
此外，从在域间有效地供给电荷的观点，域间距离优选为2.0μm以下。此外，从抑制电荷向基质的泄漏的观点，域间距离更优选为0.3μm以上。
<域间距离的测量方法>
域间距离的测量方法可以如下所述来进行。
首先，通过与上述基质的体积电阻率的测量中的方法相同的方法来生产切片。然后，通过例如冰冻断裂法、交叉研磨法或聚焦离子束法(FIB)等手段来形成断裂面。考虑到断裂面的平滑性和用于观察的预处理，FIB法是优选的。此外，为了获得域与基质和第一导电性颗粒的对比度之差，优选通过染色处理对域进行染色。
经过断裂面的形成和预处理的切片用扫描电子显微镜(SEM)或透射式电子显微镜(TEM)来观察，以确认基质·域结构的存在。
特别地，从域面积的定量的准确性的观点，优选用SEM以1,000倍～100,000倍的倍率进行观察。
域间距离的测量优选通过对出现基质·域结构的断裂面的拍摄图像进行定量来进行。通过使用图像处理软件(例如，"Luzex"(商品名，由Nireco Corporation制造))对通过用SEM观察获得的断裂面图像进行8位灰度化以获得具有256阶灰度的单色图像。接下来，对图像的黑白进行反转处理以使断裂面内的域变为白色并且将其二值化。接下来，算出图像内的域尺寸群的壁面间距离。此时的壁面间距离为最接近的域之间的最短距离。
在圆柱状的充电构件的情况下，当导电层沿长度方向的长度由L表示并且导电层的厚度由T表示时，获取在包括导电层沿长度方向的中央和从导电层的两端朝向中央L/4的位置的3个位置处的、导电层沿厚度方向的截面。对于各所得截面，在从导电层的外表面至朝向支承体的深度为0.1T～0.9T的厚度区域中的任意3个位置中的每一者处设置50μm见方的观察区域。仅需要测量在总计9个观察区域中的每一者中观察到的各域间距离。沿可以观察到包括以支承体的中心轴为起点的法线的截面的方向切出切片，这是因为需要观察包括从支承体至导电层的外表面的区域(对应于电荷移动方向的区域)的表面。
<构成(iv)>
基质中的第一导电性颗粒的90个数％以上作为一次颗粒存在，并且基质中的第一导电性颗粒与最接近的域之间的距离为0.1μm以上。这表明基质中的第一导电性颗粒未形成结构体，并且基质中的第一导电性颗粒与域没有相连，并且，例如，第一导电性颗粒与域没有相连而引起过度的电荷移动。因此，可以使电荷在域中蓄积。
第一导电性颗粒未在基质中形成结构体以及第一导电性颗粒和域没有相连而引起显著的电荷移动也可以通过测量下述阻抗特性来判断。
在将直流电压叠加在交流电压上的情况下以1.0×10-1Hz的频率测量阻抗时，将0V的直流电压下的阻抗定义为阻抗A并且将10V的直流电压下的阻抗定义为阻抗B。上述判断基于"阻抗A/阻抗B"是否为60以下。在第一导电性颗粒未在基质中形成结构体的情况下、或者在第一导电性颗粒与域相连而引起显著的电荷移动的情况下，当直流电压上升时，变得难以使电荷在域中蓄积。因此，施加10V的直流电压的情况下的阻抗B与不施加直流电压的情况下的阻抗A相比显著减小。结果，使"阻抗A/阻抗B"增大。本发明人判断，当阻抗B/阻抗A≤60时，可以使足量的电荷在域中蓄积。这里，阻抗A优选为1.0×103Ω至1.0×108Ω。
<阻抗测量方法>
当测量阻抗时，为了排除导电性构件与测量电极之间的接触电阻的影响，使低电阻薄膜沉积在导电性构件的表面上，并且使用薄膜作为电极并且使用导电性支承体作为接地电极，用两个端子来测量阻抗。
作为薄膜的形成方法，可以给出金属膜的形成方法，例如金属蒸镀、溅射、金属糊剂的涂布和金属带的贴附。其中，从使与导电性构件的接触电阻降低的观点，通过蒸镀来形成例如铂或钯等金属薄膜作为电极的方法是优选的。
当在导电性构件的表面上形成金属薄膜时，考虑到简便和薄膜的均一性，优选提供具有能够夹持充电构件的机构的真空蒸镀装置。此外，对于具有圆柱状的截面的导电性构件，优选使用进一步设置有旋转机构的真空蒸镀装置。
对于具有由例如圆形形状等曲面构成的截面的导电性构件例如圆柱状的导电性构件，难以连接上述用作测量电极的金属薄膜和阻抗测量装置，因此，优选使用如下所述的此类方法。具体地，通过如下来进行测量是合适的：形成沿导电性构件的长度方向的宽度为约10mm至约20mm的金属薄膜电极，然后将金属片无间隙地卷绕，并且将金属片连接至出自测量装置的测量电极。由此，可以用测量装置适当地获取来自导电性构件的导电层的电信号，并且可以进行阻抗测量。在测量阻抗时，金属片仅需要为具有与测量装置的连接线缆的金属部同等的电阻值的金属片，并且，例如，可以使用铝箔或金属带。
阻抗测量装置仅需要为能够在高达1.0×107Hz的频率区域内测量阻抗的装置，例如阻抗分析仪、网络分析仪或频谱分析仪。考虑到导电性构件的电阻区域，在这些装置中，优选用阻抗分析仪进行测量。
描述了阻抗的测量条件。1.0×10-1Hz的频率区域中的阻抗用阻抗测量装置来测量。在温度为23℃且湿度为50％RH的环境下进行测量。为了减少测量变动，优选对频率的各数量级设置5个以上的测量点。此外，交流电压的振幅为1V。
关于测量电压，首先，仅用交流电压而不施加任何直流电压来进行测量，然后，在施加直流电压以叠加在上述交流电压上的同时进行测量。要叠加的直流电压优选为10V。这是因为，通常的电子照相图像形成设备中施加至充电辊的共享电压为约10V。
<构成(v)>
在本发明中，高度填充有第二导电性颗粒的域使电荷蓄积在与域中的基质的界面侧，但是，如上所述，在基质中以一次颗粒的状态存在的第一导电性颗粒几乎不会使电荷蓄积。因此，使施加至基质中的第一橡胶和域中的每一者的共享电压增大，因此，在通过放电消耗充电构件表面上的电荷之后，可以快速供给蓄积在域中的电荷。结果，可以通过防止高频率区域中的放电遗漏来防止过度的电荷移动，此外，可以使污垢物质过度带电而带有的电荷快速逃逸至导电性基体侧。由此，可以防止白点图像的出现。
当基质中的第一导电性颗粒的个数由N(A)表示并且域的个数由N(B)表示时，N(A)/N(B)为0.2～3.0的情况是优选的。当N(A)/N(B)小于0.2时，第一导电性颗粒的个数不足，因此无法充分地获得上述效果。此外，当N(A)/N(B)超过3.0时，由于第一导电性颗粒的个数多，使构成(iv)中描述的第一导电性颗粒作为一次颗粒存在的比例减少，并且域与第一导电性颗粒相连的区域容易出现。N(A)/N(B)更优选为0.35～0.70。
在本发明中，更期望满足以下阻抗特性。
<第一要求>
频率为1.0×105Hz～1.0×106Hz时的阻抗的斜率(下文中有时称为"高频率阻抗的斜率")为-0.8以上。
<第二要求>
频率为1.0×10-2Hz～1.0×101Hz时的阻抗(下文中有时称为"低频率阻抗")为1.0×103Ω以上且1.0×108Ω。
导电性构件的等效电路由电阻R和静电电容C的并联电路表示，并且阻抗的绝对值Z可以由下式(1)表示。
[数学式1]
Figure BDA0004216779570000171
第一要求表明，在高频率侧，导电性构件内的电荷的停滞几乎不会发生。可以推测电荷的移动无法追随高频率电压并且停滞的情况为测量电阻值R大幅增加的此类所谓绝缘的静电电容的状态。可以认为电荷停滞的状态为式(1)中的R近似为无穷大的状态，并且可以进行以下近似：在通过提取式(1)的分母的要素而获得的下式(2)中，R-2相比于(2πf)2C2具有非常小的值。因此，可以将式(1)通过施加近似变形为如下式(3)(将R-2从其中除去)的等式。最后，当进行对式(3)的两边取对数的等式变形时，获得下式(4)并且logf的斜率变为-1。
[数学式2]
R-2+(2πf)2C2 (2)
Figure BDA0004216779570000181
log|Z|＝-logf-log(2πC) (4)
换言之，高频率阻抗的斜率为-1的情况意味着电荷的移动无法追随高频率电压。在该情况下，用于放电的电荷的供给无法追随放电的频率，导致无法进行放电的时刻。无法进行放电的时刻的出现意味着蓄积的电荷可能会在其后即刻的放电时刻一次性移动。当大量的电荷一次性移动时，可能会诱发过度放电。
同时，在高频率阻抗的斜率为-0.8以上的此类导电性构件中，电荷的供给在高频率侧几乎不停滞。结果，相对于在从阻抗具有恒定值的低频率区域至高频率区域的频率下的放电、特别是在电荷的停滞容易发生的高频率侧的放电，可以进行电荷的供给。可以充分地实现电荷的供给，因此不发生放电遗漏。抑制电荷一次性移动，因此可以抑制过度放电。
认为高频率区域的范围对应于放电遗漏容易发生的区域，这是因为该范围为从导电性构件发生放电的频率中发生放电的最高频率区域。
换言之，该范围为放电遗漏容易发生并且在其后即刻的放电时刻容易诱发过度放电的区域。当斜率在此类频率区域中显示超过-1的在上述范围内的值时，可以抑制由放电遗漏导致的过度放电的发生。
关于高频率阻抗的测量频率区域，本发明人认为，在将用作充电构件的电子照相用充电辊和感光鼓组合的情况下，预测通常的放电频率落在如下所述的此类范围内。
将设置为面向感光鼓的外表面并且与感光鼓同步地进行旋转移动的、沿充电辊的表面的移动方向的放电区域设定为0.5mm～1mm。当假定电子照相图像形成设备的处理速度为最大100mm/秒～500mm/秒时，感光鼓的表面通过放电区域的时间为1.0×10-3秒～1.0×10-2秒以上。此外，当详细观察放电时，单次放电的放电区域的长度为0.01mm～0.1mm，因此推测在充电辊的表面上的同一点通过放电区域期间，发生至少5～100次放电。因此，推测由充电辊引起的放电的频率落在数Hz～1.0×106Hz的范围内。随着处理速度变得更高，需要通过使放电的频率更高来增加放电次数。因此，认为上述范围中、特别是例如1.0×105Hz～1.0×106Hz的高频率区域中，放电和导电机构的控制是重要的。
第二要求的低频率阻抗表示电荷几乎不停滞的此类特性。当将频率近似为0时，可以将阻抗的绝对值近似为电阻值R。因此，发现电阻值R表示电荷沿单一方向移动时的能力。
因此，可以假定与低频率电压的施加同步的测量模拟在电荷的移动可以追随电压的振动的状态下电荷的移动量。
低频率下电荷的移动量为电荷在充电构件和测量电极之间移动的容易程度的指标。此外，可以使用该量作为通过放电从充电构件的表面移动至感光鼓的电荷量的指标。
要用于阻抗的测量的交流电压的振幅为1V。考虑到实际要施加至电子照相图像形成设备中的充电构件的电压为数百伏至数千伏的事实，用于测量的振动电压显著低。因此，认为根据第一要求和第二要求的阻抗的测量使得能够以更高的水平评价从充电构件的表面发生放电的容易程度。
当低频率阻抗低于1.0×103Ω时，一次放电的量可能会变得过大而在污垢物质过度带电时诱发过度放电。
同时，当低频率阻抗超过1.0×108Ω时，使放电性能降低，并且在污垢物质存在于充电构件的表面上的情况下，无法将足量的电荷施加至感光构件，结果根据污垢物质的量之差而产生放电量之差。因此，在一些情况下，污垢物质的沉积量的不均匀表现为感光构件的电位不均。
图4示出阻抗的绝对值Z(Ω)相对于频率"f"(Hz)的变化。如图4中所示，在充电构件中，阻抗的绝对值在低频率区域中具有恒定值。1.0×10-2Hz～1.0×101Hz下的阻抗可以由例如0.1Hz的频率下的阻抗的值代替。
根据本发明的导电性构件可以通过例如包括以下工序(a)～(d)的方法来形成：
工序(a)：制备包含第二导电性颗粒和第二橡胶的域形成用橡胶混合物(下文中也称为"CMB")的工序；
工序(b)：制备包含第一导电性颗粒和第一橡胶的基质形成用橡胶混合物(下文中也称为"MRC")的工序；
工序(c)：将CMB和MRC混炼以制备具有基质·域结构的橡胶混合物的工序；和
工序(d)：将工序(c)中制备的橡胶组合物直接地或通过经由任何其它层形成在导电性支承体上、然后将该橡胶组合物的层固化以形成根据本发明的导电层的工序。
如上所述，MRC包含第一橡胶和第一导电性颗粒。
<第一橡胶>
第一橡胶的配混比例在用于形成导电层的橡胶混合物中是最大的，并且第一橡胶的交联产物主导导电层的机械强度。因此，使用交联后在导电层中表现出电子照相用导电性构件所需强度的橡胶作为第一橡胶。
第一橡胶的优选实例包括天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁基橡胶(IIR)、乙烯-丙烯橡胶(EPM)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡胶(EPDM)、氯丁二烯橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、NBR的氢化产物(H-NBR)、表氯醇均聚物、表氯醇-环氧乙烷共聚物、表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物、和硅酮橡胶。
此外，根据需要，可以添加填料、加工助剂、交联剂、交联促进剂或防老剂等。
<第一导电性颗粒>
第一导电性颗粒的实例包括炭黑和导电性金属氧化物例如氧化钛，但是，如上所述，为了使足量的电荷在域中蓄积，导电性颗粒需要以一次颗粒的状态存在而不形成结构体。例如，在炭黑的情况下，优选选择具有大的一次粒径和具有小的DBP吸收量的炭黑。
优选满足上述特性的炭黑的一次粒径为200nm以上，并且DBP吸收量小于40cm3/100g。其具体实例为MT碳。
DBP吸收量为可以由100g炭黑吸收的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的体积，并且按照JIS K 6217来测量。炭黑具有其中一次颗粒聚集的簇状的高级结构(下文中称为"结构体")，并且结构体的程度由DBP吸收量(cm3/100g)来量化。
导电性金属氧化物的一次粒径优选为200nm以上。
<第一导电性颗粒的一次粒径的测量方法>
可以通过上述第一导电性颗粒的确认方法中描述的方法来观察第一导电性颗粒的一次粒径。对于粒径的计算，通过二值化处理等进行调整，以使第一导电性颗粒变为白色并且基质聚合物部变为黑色，并且使用图像处理软件来计算粒径。当导电性构件的导电层沿长度方向的长度由L表示时，切片的采样位置为包括导电层沿长度方向的中央和从导电层的两端朝向中央L/4的两个位置的总计3个位置。从这3个位置中的每一者处切出切片。当导电层的厚度由T表示时，测量位置为包括从各切片的外表面至深度为0.1T～0.9T的厚度区域中的基质部的任意3个位置的总计9个位置。对于这9个位置，计算所有第一导电性颗粒的粒径，并且采用其算术平均值作为第一导电性颗粒的平均粒径。
如上所述，域各自包含第二橡胶和第二导电性颗粒。
<第二橡胶>
第二橡胶的具体实例为选自由以下组成的组中的至少一种：天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁基橡胶(IIR)、乙烯-丙烯橡胶(EPM)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、氯丁二烯橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(H-NBR)、硅酮橡胶、和聚氨酯橡胶(U)。
<第二导电性颗粒>
第二导电性颗粒的实例包括：碳材料，例如导电性炭黑和石墨；和金属氧化物，例如氧化钛和氧化锡。可以适当地配混这些导电性颗粒中的两种以上。此外，要配混至各域的第二导电性颗粒优选以使导电性颗粒的截面积与域的截面积之比为至少20％以上、优选25％以上的量添加。导电性颗粒的截面积与域的截面积之比的上限没有特别限制，但是优选为30％以下。
适当地使用导电性炭黑作为要配混至各域的第二导电性颗粒，这是因为炭黑具有高的导电化效率和大的对橡胶的亲和性，并且容易控制导电性颗粒之间的距离。
要配混至各域的导电性炭黑的种类没有特别限制。其具体实例包括气炉黑、油炉黑、热裂炭黑、灯黑、乙炔黑和科琴黑。然而，从上述电荷供给的观点，优选炭黑的一次粒径为50nm以下并且DBP吸油量为40cm3/100g以上且170cm3/100g以下。
优选例如氧化钛或氧化锡等导电性金属氧化物的一次粒径也为50nm以下。
<处理盒>
图5为包括根据本发明的导电性构件作为充电辊的电子照相用处理盒的示意性截面图。处理盒通过使显影装置和充电装置一体化来形成，并且可拆卸地安装至电子照相图像形成设备的主体。显影装置通过至少使显影辊53和调色剂容器56一体化来获得，并且根据需要，可以包括调色剂供给辊54、调色剂59、显影刮板58和搅拌叶片510。充电装置通过至少使感光鼓51和充电辊52一体化来获得，并且可以包括清洁刮板55和废调色剂容器57。无清洁器构成为不存在清洁刮板55和废调色剂容器57的状态。将电压施加至充电辊52、显影辊53、调色剂供给辊54和显影刮板58中的每一者。将作为充电构件的充电辊52配置为能够使作为电子照相感光构件的感光鼓51带电。
<电子照相图像形成设备>
图6为使用根据本发明的导电性构件作为充电辊的电子照相图像形成设备的示意性构成图。该电子照相图像形成设备包括电子照相感光构件、充电装置、潜像形成装置、显影装置、转印装置、清洁装置和定影装置等。充电装置使电子照相感光构件带电。潜像形成装置使电子照相感光构件曝光以形成静电潜像。显影装置使静电潜像显影为调色剂图像。转印装置将调色剂图像转印至转印材料上。清洁装置回收电子照相感光构件上的转印残余调色剂。定影装置将调色剂图像定影至转印材料上。在无清洁器构成的情况下，该构成不具有构成为回收转印残余物的任何清洁装置。可以使用根据本发明的电子照相用辊作为电子照相图像形成设备的充电装置中包括的电子照相用辊。将作为充电构件的电子照相用辊配置为能够使电子照相感光构件带电。
电子照相感光构件62为在导电性基体上具有感光层的旋转鼓型。将电子照相感光构件62沿箭头方向以预定的圆周速度(处理速度)旋转驱动。充电装置包括与电子照相感光构件62通过以预定的按压力相抵接来接触配置的接触式充电辊61。充电辊61构成为进行此类旋转驱动以随着电子照相感光构件62的旋转而旋转。当将预定的直流电压从充电用电源69施加至充电辊61时，充电辊61使电子照相感光构件62带电至预定的电位。例如，使用例如激光束扫描仪等曝光装置作为构成为在电子照相感光构件62上形成静电潜像的潜像形成装置(未示出)。将均匀带电的电子照相感光构件62用对应于图像信息的曝光光67照射以形成静电潜像。
显影装置包括配置为靠近或接触电子照相感光构件62的显影套筒或显影辊63。显影装置通过使用进行了静电处理以具有与电子照相感光构件62的带电极性相同的极性的调色剂、通过反转显影使静电潜像显影以形成调色剂图像。转印装置包括接触式转印辊64。将调色剂图像从电子照相感光构件62转印至例如普通纸等转印材料上。通过包括输送构件的进纸系统来输送转印材料。
清洁装置包括刮板型清洁构件66和回收容器68。
在将显影的调色剂图像转印至转印材料上之后，清洁装置机械地刮除并且回收残留在电子照相感光构件62上的转印残余调色剂。当采用涉及用显影装置回收转印残余调色剂的显影同时清洁的系统时，可以省略清洁装置。转印至转印材料上的调色剂图像通过由加热装置(未示出)加热的定影带65和配置为面向定影带65的辊之间的空隙，并且由此定影至转印材料上。
实施例
以下描述根据本发明的具体实施例和比较例。本发明的实施例和比较例中的导电性构件使用表1中示出的材料来生产。
[表1]
Figure BDA0004216779570000251
以下示出的表中的术语"phr"为"per hundred rubber"的缩写，其表示相对于100质量份橡胶的配混量。在以下实施例1～30和比较例1～4中，实施例1～30的充电辊分别称为"充电辊1"～"充电辊10"，并且比较例1～4的充电辊分别称为"充电辊31"～"充电辊34"。
(实施例1)
1.要用于形成根据实施例和比较例的导电层的导电层形成用未硫化橡胶组合物的制备
[1-1.域形成用碳母料(CMB)的制备]
将表2中示出的种类和配混量的各材料用6升的加压式捏合机(商品名：TD6-15MDX，由Toshin Co.,Ltd.制造)混合以提供域形成用CMB。将混合条件设定为填充率为70体积％、叶片旋转速度为30rpm和16分钟。
[表2]
Figure BDA0004216779570000261
[1-2.基质形成用橡胶组合物(MRC)的制备]
将表3中示出的种类和配混量的各材料用6升的加压式捏合机(商品名：TD6-15MDX，由Toshin Co.,Ltd.制造)混合以提供基质形成用橡胶组合物。将混合条件设定为填充率为70体积％、叶片旋转速度为30rpm和16分钟。
[表3]
Figure BDA0004216779570000271
[1-3.导电层形成用未硫化橡胶组合物的制备]
将表4中示出的种类和配混量的各材料用开炼辊混合以制备导电性树脂层形成用橡胶组合物。使用辊直径为12英寸的开炼辊作为混合机。混合在以下条件下进行：将混合物以10rpm的前辊转速、8rpm的后辊转速和2mm的辊隙双侧切割总计20次，然后以1.0mm的辊隙进行薄通10次。
[表4]
Figure BDA0004216779570000272
2.导电性构件的生产
[2-1.导电层的形成]
制备对易切削钢的表面进行了化学镀镍的总长度为252mm且外径为6mm的芯棒作为支承体。使用芯棒作为用作导电性芯轴的支承体。通过使用辊涂机将粘接剂(商品名：METALOC U-20，由Toyokagaku Kenkyusho Co.,Ltd.制造)涂布至除了各自距离芯棒的两端部11mm以外230mm的范围内的整个圆周。在该实施例中，使用涂布有粘接剂的芯棒作为导电性支承体。
接下来，将内径为10.0mm的模头安装至包括导电性支承体的供给机构和未硫化橡胶辊的排出机构的十字头挤出机的前端。将挤出机和十字头各自的温度调节至100℃，并且将导电性支承体的输送速度调节至60mm/秒。在该条件下，从挤出机供给导电性树脂层形成用橡胶组合物，并且导电性支承体的外周部在十字头内覆盖有导电性树脂层形成用橡胶组合物。由此，获得未硫化橡胶辊。
接下来，将未硫化橡胶辊投入170℃的热风硫化炉中，并且加热60分钟以使未硫化橡胶组合物硫化。由此，获得具有形成在导电性支承体的外周部上的导电性树脂层的导电性辊。此后，将导电性树脂层的两端部各自切去10mm以将导电性树脂层部沿长度方向的长度设定为232mm。
[2-2.导电层的研磨]
接下来，将导电层的表面在以下研磨条件1中记载的研磨条件下研磨。由此，获得具有冠状形状的充电辊1，其中中央部的直径为8.5mm，并且从中央部朝向两端部侧各90mm的位置处的各直径为8.44mm。
(研磨条件1)
准备直径为305mm且长度为235mm的圆筒状的磨石(由TEIKEN Corporation制造)。磨粒的种类、粒度、结合度、结合剂和组织(磨粒率)如下所述。
·磨粒材质：绿色碳化硅(GC)，(JIS R6111-2002)
·磨粒的粒度：#80(平均粒径：177μm JIS B4130)
·磨粒的结合度：HH(JIS R6210)
·结合剂：V4PO(vitrified)
·磨粒的组织(磨粒率)：23(磨粒的含有率：16％，JIS R6242)
研磨条件如下所述。将磨石的旋转速度设定为2,100rpm，并且将导电性构件的旋转速度设定为250rpm。在粗研磨工序中，使磨石在与导电性构件的外周面接触之后以20mm/秒的穿透速度穿透导电性构件0.24mm。在精密研磨工序中，将穿透速度改变为0.5mm/秒，并且使磨石穿透0.01mm。此后，使磨石与导电性构件分离以完成研磨。
作为研磨方法，采用将磨石和导电性构件的旋转方向设定为同一方向的上切法。
3.特性评价
[3-1.基质·域结构的有无的确认]
导电层中基质·域结构的存在通过以下方法来确认。
用剃刀切出切片(厚度：500μm)，从而能够观察与导电性构件的导电层的长度方向垂直的截面。接下来，在切片的对应于导电层的截面的表面上蒸镀铂。用扫描电子显微镜(SEM)(商品名：S-4800，由Hitachi High-Technologies Corporation制造)以5,000倍的倍率拍摄切片的铂蒸镀面以获得SEM图像。在SEM图像中，当确认到多个域分散在基质中并且基质彼此连通的结构时，判定基质·域结构为"有"。
[3-2.基质体积电阻率的测量]
用扫描探针显微镜(SPM)(商品名：Q-Scope 250，由Quesant InstrumentCorporation制造)以接触模式如下所述来测量基质的体积电阻率。在温度为23℃且相对湿度为50％的环境下进行测量。
首先，通过使用切片机(商品名：Leica EM FCS，由Leica Microsystems制造)在-100℃的切削温度下从充电辊1的导电层切出厚度为约2μm的切片。接下来，将切片置于金属板上，以使切片的对应于导电层的截面的一面与金属板的表面接触。然后，使SPM的悬臂和与金属板的表面接触的表面的相反侧上的、切片的对应于切片表面上的基质的部分接触。接下来，将50V的电压施加至悬臂，并且测量电流值。
此外，切片的表面形状用SPM来观察，并且从获得的高度轮廓算出测量点的厚度。此外，由表面形状的观察结果，算出悬臂的接触部的凹部的面积。由厚度和该凹部面积算出体积电阻率并且采用其作为基质的体积电阻率。
[3-3.域体积电阻率的测量]
除了将悬臂的接触位置设定为对应于域的部位和将施加至悬臂的电压设定为1V以外，以与上述章节3-2中基质的体积电阻率的测量方法中相同的方式来测量域的体积电阻率。算出各测量部位的值的平均值。
[3-4.域间距离的测量]
用磷钨酸对上述章节3-2中在基质的体积电阻率的测量中制备的切片进行仅各域中的第二橡胶的染色。此后，在对应于导电层的截面的表面上蒸镀铂。接下来，用SEM(商品名：S-4800，由Hitachi High-Technologies Corporation制造)以10,000倍的倍率拍摄铂蒸镀面以获得SEM图像。
接下来，通过使用图像处理分析仪(商品名：LUZEX-AP，由Nireco Corporation制造)对SEM图像进行8位灰度化以获得具有256阶灰度的单色图像。接下来，对于二值化图像，对图像的黑色和白色进行反转处理以使单色图像中的染色域变为白色，并且基于Otsu's判别分析法的算法对图像的亮度分布设定二值化阈值，以由此获得二值化图像。在二值化图像中，当导电层的厚度由T表示时，在3个切片中的每一者中、对应于从外表面至深度为0.1T～0.9T的厚度区域的区域中的任意3个位置(即，总计9个位置)中的每一者处设置15μm见方的观察区域。在各观察区域算出域间距离，并且算出总计9个位置处的观察区域中的各域间距离测量值的平均值。
[3-5.作为一次颗粒存在的第一导电性颗粒的比例的测量]
使用上述章节3-4中在域间距离的测量中获取的SEM图像，对分散在基质中的第一导电性颗粒的个数N和第一导电性颗粒中的在颗粒内没有界面的颗粒的个数N(C)计数。通过(N(C)/N)×100算出作为一次颗粒存在的第一导电性颗粒的比例。
[3-6.第一导电性颗粒的平均一次粒径的测量]
在上述章节3-5中作为一次颗粒存在的第一导电性颗粒的比例的测量中分析的SEM图像中，算出作为一次颗粒存在的颗粒的平均直径。
通过使用图像处理软件"Image-pro plus"(商品名，由Media Cybernetics,Inc.制造)对观察图像进行8位灰度化以获得具有256阶灰度的单色图像。接下来，对图像的黑色和白色进行反转处理以使单色图像内的域变为白色，并且基于Otsu's判别分析法的算法对图像的亮度分布设定二值化阈值，以由此获得二值化图像。接下来，从获得的二值化图像提取容纳基质中的1个第一导电性颗粒的尺寸的观察区域。然后，通过使用计数函数，算出第一导电性颗粒的截面积S1，并且通过d1＝(S1/2π)0.5算出平均一次粒径d1。
[3-7.第一导电性颗粒与最接近的域之间的平均距离的测量]
以与上述章节3-2中基质的体积电阻率的测量中相同的方式，通过使用切片机(商品名：Leica EM FCS，由Leica Microsystems制造)在-100℃的切削温度下从充电辊1的导电层切出厚度为约2μm的切片。此后，在对应于导电层的截面的表面上蒸镀铂。接下来，用SEM(商品名：S-4800，由Hitachi High-Technologies Corporation制造)以10,000倍的倍率拍摄铂蒸镀面以获得SEM图像。
接下来，通过使用图像处理分析仪(商品名：LUZEX-AP，由Nireco Corporation制造)对SEM图像进行8位灰度化以获得具有256阶灰度的单色图像。对于二值化图像，对图像的黑色和白色进行反转处理以使单色图像内的域和第一导电性颗粒变为白色，并且基于Otsu's判别分析法的算法对图像的亮度分布设定二值化阈值，以由此获得二值化图像。在二值化图像中，当导电层的厚度由T表示时，在3个切片中的每一者中、对应于从外表面至深度为0.1T～0.9T的厚度区域的区域中的任意3个位置(即，总计9个位置)中的每一者处设置15μm见方的观察区域。在各观察区域，由二值化前的观察图像确定第一导电性颗粒的位置，并且仅计算第一导电性颗粒和与其相邻的域之间的距离。对于一个第一导电性颗粒，计算与多个与其相邻的域的距离，但是，取其中的最短距离作为第一导电性颗粒与最接近的域之间的距离。对上述观察区域中的所有第一导电性颗粒进行相同的测量，然后计算它们的平均值。由此，算出第一导电性颗粒与最接近的域之间的平均距离。
[3-8.第一导电性颗粒相对于域的比率的测量]
使用上述章节3-2中在基质的体积电阻率的测量中获取的SEM图像，对观察图像区域中存在的域的个数N(B)和其中存在的第一导电性颗粒的个数N(A)计数。然后，算出N(A)/N(B)作为第一导电性颗粒相对于域的比率。
[3-9.域中的第二导电性颗粒的截面积比例的测量]
通过使用切片机(商品名：Leica EM FCS，由Leica Microsystems制造)在-100℃的切削温度下从充电辊1的导电层切出厚度为约100nm的切片，并且在对应于导电层的截面的表面上蒸镀铂。接下来，用SEM(商品名：S-4800，由Hitachi High-TechnologiesCorporation制造)以20,000倍的倍率拍摄铂蒸镀面以获得SEM图像。
接下来，通过使用图像处理软件"Image-pro plus"(商品名，由MediaCybernetics,Inc.制造)进行二值化以使域中的炭黑可区分。接下来，从所得二值化图像提取容纳一个域的尺寸的观察区域。此外，通过使用计数函数，算出域的截面积S和域中包含的用作第二导电性颗粒的炭黑的截面积Sc，并且通过Sc/S来算出域中的第二导电性颗粒的截面积比例。
[3-10.域中的第二导电性颗粒的圆当量直径的测量]
使用上述章节3-9中测得的域的截面积S，通过D＝(S/2π)0.5算出域的圆当量直径D。
[3-11.第二导电性颗粒的一次粒径的测量]
使用上述章节3-9中用于域中的第二导电性颗粒的截面积比例的测量的切片并且用TEM(商品名：JEM-2800，由JEOL Ltd.制造)以50,000倍的倍率拍摄以获得TEM图像。设定观察区域以包括域部分。
接下来，通过使用图像处理软件"Image-pro plus"(商品名，由MediaCybernetics,Inc.制造)进行二值化以使域中的用作第二导电性颗粒的炭黑可区分。然后，通过使用计数函数，算出第二导电性颗粒的一次粒径，并且取其平均值作为第二导电性颗粒的一次粒径。
[3-12.充电辊表面的电荷衰减率的测量]
基于电晕放电的充电辊的表面电位使用带电量测量装置(商品名：DRA-2000L，由QEA制造)来测量。具体地，配置带电量测量装置的电晕放电器以使其栅格部与充电辊表面之间的间隙变为1mm。接下来，将8kV的电压施加至电晕放电器以引起放电，由此使充电辊表面带电，并且测量带电后立即完成放电后即刻和经过10秒后充电辊的表面电位。完成放电后即刻(或带电后即刻)的表面电位由E0表示，从完成放电后(或完成带电后)起经过10秒后的表面电位由E10表示，并且通过下式(5)算出电荷衰减率Q。电荷衰减率Q优选为83％以上。
[数学式3]
Figure BDA0004216779570000331
[3-13.阻抗测量]
作为预处理，在使辊旋转的同时，在充电辊的外表面上蒸镀铂，以生产测量电极。在该情况下，通过使用掩蔽带生产宽度为1.5cm、沿圆周方向均匀的电极。通过形成电极，可以通过充电辊的表面粗糙度使测量电极与导电性构件之间的接触面积的贡献尽可能降低。
接下来，将铝片围绕电极卷绕而没有任何间隙，并且将电极从铝片连接至阻抗测量装置(商品名：Solartron 1260和Solartron 1296，由Solartron制造)的测量电极。
图7为测量电极形成在充电辊上的状态的示意图。在图7中，示出导电性支承体71、具有基质·域结构的导电层72、铂蒸镀层73和铝片74。
图8为测量电极形成在充电辊上的状态的截面图。示出导电性支承体81、具有基质·域结构的导电层82、铂蒸镀层83和铝片84。如图8中所示，重要的是建立具有基质·域结构的导电层夹持在导电性支承体81和测量电极之间的这样的状态。
然后，将铝片连接至阻抗测量装置(Solartron 1260和Solartron 1296，由Solartron制造)侧的测量电极。通过使用导电性支承体和铝片作为用于测量的两个电极，进行阻抗测量。
在温度为23℃且相对湿度为50％的环境下、在1Vpp的交流电压和1.0×10-2Hz～1.0×107Hz的频率下进行阻抗测量(当频率变化一个数量级时，在5个点处测量)，以获得阻抗的绝对值。然后，通过使用测量结果，通过阻抗的绝对值和频率的双对数标绘来作图。从图中算出频率为1.0×10-2Hz～1.0×101Hz时的阻抗Z0和1.0×105Hz～1.0×106Hz下的阻抗的斜率。
接下来，在施加10V的直流电压以在1V的交流电压上叠加的状态下进行同样的测量，算出阻抗Z10，并且算出表示直流电压的影响度的Z0/Z10。
4.图像评价
进行以下评价以确认充电辊1在高寿命条件下的耐污性能。
首先，准备电子照相系统的激光打印机(商品名：Laser Jet Pro M203dw，由Hewlett-Packard Company制造)作为电子照相图像形成设备。为了在高速过程中进行评价，将激光打印机改造为使每分钟输出张数对于A4尺寸纸变为75张/min，该数量大于原始的输出张数。将此时记录介质的输出速度设定为370mm/秒。
接下来，为了适应评价环境的目的，使充电辊1、电子照相图像形成设备和处理盒在15℃/30％RH环境下静置48小时。
将已在上述环境下静置的充电辊1设置为处理盒的充电辊，将其组装至激光打印机中。此后，在相同的环境下，连续进行图像输出，总计50,000张。
输出的图像如下：在A4尺寸纸上形成尺寸为4个点的字母"E"，以使打印率为1.0％。
此后，输出半色调图像(沿与感光鼓的旋转方向垂直的方向绘制宽度为1点且间隔为2点的横线的图像)。目视观察半色调图像，并且通过以下标准进行白点图像的评价。
[半色调图像上的白点图像的评价]
等级A：即使通过用显微镜观察也无法在半色调图像上发现白点图像。
等级B：通过目视观察无法在半色调图像上发现白点状的图像，但是通过用显微镜观察可发现。
等级C：在半色调图像的一部分中目视发现白点状的图像。
等级D：在半色调图像的整个表面目视发现白点状的图像。
(实施例2～实施例28)
除了改变表5中示出的起始原料以外，通过与实施例1的充电辊1相同的方法来生产充电辊2～28。用于生产各导电性构件的起始原料的质量份数和物性在表5和表6中示出。完成的充电辊2～28的特性评价和图像评价的结果在表7-1、表7-2和表8中示出。
(实施例29)
除了使用表5中示出的起始原料、导电层的形成通过下述方法来进行、和生产不涉及任何研磨过程以外，以与实施例4中相同的方式来生产充电辊29。
使用涂布有粘接剂的芯棒作为导电性支承体。将内径为8.4mm的模头安装至包括导电性支承体的供给机构和未硫化橡胶辊的排出机构的十字头挤出机的前端。将挤出机和十字头各自的温度设定为100℃，并且在改变导电性支承体的输送速度的同时进行挤出。进行成形以使未硫化橡胶辊具有大于模头的直径的外径。由此，获得具有冠状形状的未硫化橡胶辊，其中中央部的外径为8.5mm，并且从中央部朝向两端部侧各90mm的位置处的各直径为8.44mm。
接下来，将未硫化橡胶辊投入170℃的热风硫化炉中并且加热60分钟以使未硫化橡胶组合物硫化。由此，获得具有形成在导电性支承体的外周部上的导电性树脂层的导电性辊。此后，将导电性树脂层的两端部各自切去10mm以将导电性树脂层部沿长度方向的长度设定为232mm。由此，生产充电辊29。
(实施例30)
除了使用表5中示出的起始原料以外，以与实施例29中相同的方式来生产充电辊30。
[表5]
Figure BDA0004216779570000371
[表6]
Figure BDA0004216779570000381
[表7-1]
Figure BDA0004216779570000391
[表7-2]
Figure BDA0004216779570000401
[表8]
Figure BDA0004216779570000411
比较例
(比较例1)
除了在实施例1中将要使用的材料改变为表9和表10的E-31中所示的材料以外，以与实施例1中相同的方式来生产比较例1的充电辊31。完成的充电辊31的特性评价和图像评价的结果在表11-1、表11-2和表12中示出。
(比较例2)
除了在实施例1中将要使用的材料改变为表9和表10的E-32中所示的材料以外，以与实施例1中相同的方式来生产比较例2的充电辊32。完成的充电辊32的特性评价和图像评价的结果在表11-1、表11-2和表12中示出。
(比较例3)
除了在实施例1中将要使用的材料改变为表9和表10的E-33中所示的材料以外，以与实施例1中相同的方式来生产比较例3的充电辊33。完成的充电辊33的特性评价和图像评价的结果在表11-1、表11-2和表12中示出。
(比较例4)
除了在实施例1中将要使用的材料改变为表9和表10的E-34中所示的材料以外，以与实施例1中相同的方式来生产比较例4的充电辊34。完成的充电辊34的特性评价和图像评价的结果在表11-1、表11-2和表12中示出。
[表9]
Figure BDA0004216779570000431
[表10]
Figure BDA0004216779570000441
[表11-1]
Figure BDA0004216779570000451
[表11-2]
Figure BDA0004216779570000461
[表12]
Figure BDA0004216779570000462
本公开不限于上述实施方案，并且在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以作出各种变化和修改。在此附上所附权利要求以使本公开的范围公开。
本申请基于2020年11月9日提交的日本专利申请No.2020-186694和2021年10月5日提交的日本专利申请No.2021-164209要求优先权，并且上述申请的全部内容通过引用并入本文。
附图标记说明
21 基质
22 第一导电性颗粒
23 域
24 第二导电性颗粒
31 支承体
32 导电层

Claims (10)

1.一种导电性构件，其特征在于，其包括：
具有导电性的支承体；和
设置在所述支承体的外表面上的导电层，
所述导电层包括：
基质，所述基质包含：
第一橡胶的交联产物；和
第一导电性颗粒；以及
域，所述域各自包含：
第二橡胶的交联产物；和
第二导电性颗粒，
至少一部分所述第一导电性颗粒作为一次颗粒存在于所述第一橡胶的交联产物中，其中
当将所述导电层沿长度方向的长度定义为L并且将所述导电层的厚度定义为T时，和当在包括所述导电层沿长度方向的中央和从所述导电层的两端朝向中央L/4的位置的3个位置、在沿所述导电层的厚度方向的各截面上、在从所述导电层的外表面至深度为0.1～0.9T的厚度区域中的任意3个位置设置15μm见方的观察区域时，
在总计9个所述观察区域中的每一者中观察到的在所述基质中作为一次颗粒存在的所述第一导电性颗粒的平均一次粒径d1为200nm以上，并且
在所述观察区域中的每一者中观察到的所述域中的所述第二导电性颗粒的平均一次粒径d2为50nm以下，并且其中
在所述观察区域中的每一者中观察到的所述域的80个数％以上满足以下要求(i)和要求(ii)：
要求(i)
域中包含的所述第二导电性颗粒的截面积相对于所述域的截面积的比例为20％以上；
要求(ii)
域的圆当量直径为4×d2以上。
2.根据权利要求1所述的导电性构件，其中，在所述第一导电性颗粒中，90个数％以上的所述第一导电性颗粒作为一次颗粒存在于所述基质中。
3.根据权利要求1或2所述的导电性构件，其进一步包括作为所述导电性构件的外表面的金属膜，
其中，当将在温度为23℃且湿度为50％RH的环境下、在所述支承体的所述外表面与所述金属膜之间施加振幅为1V且频率为1.0×10-1Hz的交流电压时的阻抗定义为阻抗A、并且将施加振幅为1V且频率为1.0×10-1Hz的交流电压和10V的直流电压时的阻抗定义为阻抗B时，所述阻抗A为1.0×103Ω～1.0×108Ω，并且所述阻抗A和所述阻抗B满足以下关系，
阻抗B/阻抗A≤60。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的导电性构件，其中，当将所述导电层沿长度方向的长度定义为L并且将所述导电层的厚度定义为T时，和当在包括所述导电层沿长度方向的中央和从所述导电层的两端朝向中央L/4的位置的3个位置、在沿所述导电层的厚度方向的各截面上、在所述导电层的外表面至深度为0.1～0.9T的厚度区域中的任意3个位置设置15μm见方的观察区域时，
N(A)和N(B)满足以下关系，其中所述N(A)表示在总计9个所述观察区域中的每一者中观察到的所述第一导电性颗粒的个数，并且所述N(B)表示其中观察到的所述域的个数，
0.35≤N(A)/N(B)≤0.70。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的导电性构件，其中所述第一导电性颗粒与最接近的域之间的距离的算术平均值为0.1μm以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的导电性构件，其中域间距离的算术平均值为0.2μm以上且2.0μm以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的导电性构件，其中所述基质的体积电阻率为大于1.0×108Ω·cm且1.0×1017Ω·cm以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的导电性构件，其中，当通过将电晕放电器的栅格部与所述导电性构件的表面之间的距离设定为1.0mm并且对所述栅格部施加8kV的电压来用所述电晕放电器使所述导电性构件的表面带电时，和当带电后即刻所述导电性构件的表面的表面电位由E0表示并且从带电结束起经过10秒后所述导电性构件的表面的表面电位由E10表示时，由下式表示的电荷衰减率Q为83％以上，
[数学式1]
Figure FDA0004216779540000031
9.一种处理盒，其可拆卸地安装至电子照相图像形成设备的主体，所述处理盒包括：
电子照相感光构件；和
配置为能够使所述电子照相感光构件带电的充电构件，
其特征在于，所述充电构件为根据权利要求1至8中任一项所述的导电性构件。
10.一种电子照相图像形成设备，其包括：
电子照相感光构件；和
配置为能够使所述电子照相感光构件带电的充电辊，
其特征在于，所述充电辊为根据权利要求1至8中任一项所述的导电性构件。
CN202180075387.5A 2020-11-09 2021-11-08 导电性构件、处理盒和电子照相图像形成设备 Pending CN116420032A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020186694 2020-11-09
JP2020-186694 2020-11-09
JP2021-164209 2021-10-05
JP2021164209A JP2022076450A (ja) 2020-11-09 2021-10-05 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
PCT/JP2021/040929 WO2022097743A1 (ja) 2020-11-09 2021-11-08 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

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116420032A true CN116420032A (zh) 2023-07-11

Family

ID=81458370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180075387.5A Pending CN116420032A (zh) 2020-11-09 2021-11-08 导电性构件、处理盒和电子照相图像形成设备

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN116420032A (zh)
WO (1) WO2022097743A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114556231B (zh) * 2019-10-18 2023-06-27 佳能株式会社 导电性构件、其制造方法、处理盒以及电子照相图像形成设备

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3639773B2 (ja) * 2000-06-19 2005-04-20 キヤノン株式会社 半導電性ゴム組成物、帯電部材、電子写真装置、プロセスカートリッジ
JP5869912B2 (ja) * 2012-02-27 2016-02-24 キヤノン株式会社 導電性部材、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置
EP3048489B1 (en) * 2013-09-20 2020-12-16 Canon Kabushiki Kaisha Charging member, method for manufacturing same, process cartridge, and electrophotographic device
JP6686618B2 (ja) * 2016-03-28 2020-04-22 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置用導電性部材、画像形成装置用転写ユニット及び画像形成装置
JP7297498B2 (ja) * 2019-03-29 2023-06-26 キヤノン株式会社 導電性部材、プロセスカートリッジ、および画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20230280667A1 (en) 2023-09-07
WO2022097743A1 (ja) 2022-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112005173B (zh) 导电性构件、处理盒和图像形成设备
CN111989622B (zh) 显影构件、处理盒和电子照相设备
JP6890942B2 (ja) 電子写真用の導電性部材、その製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
EP3715957B1 (en) Electro-conductive member, process cartridge image forming apparatus and a method for producing the electro-conductive member
CN112020678A (zh) 导电性构件、处理盒和电子照相图像形成设备
WO2019203238A1 (ja) 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) 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
US11640122B2 (en) Electroconductive member, process cartridge, and image forming apparatus
JP7297498B2 (ja) 導電性部材、プロセスカートリッジ、および画像形成装置
US20220229376A1 (en) Electroconductive member, process cartridge, and device for forming electrophotographic image
WO2019203321A1 (ja) 現像部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP7114409B2 (ja) 現像ローラ、電子写真プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置
CN116420032A (zh) 导电性构件、处理盒和电子照相图像形成设备
CN114556231A (zh) 导电性构件、其制造方法、处理盒以及电子照相图像形成设备
CN114585669B (zh) 导电性构件、电子照相图像形成设备和处理盒
US12032331B2 (en) Electroconductive member, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
JP7195999B2 (ja) 導電性部材、プロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置
JP2022076450A (ja) 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
CN114730147A (zh) 导电性构件、处理盒和电子照相图像形成设备
JP7458827B2 (ja) 導電性部材、プロセスカートリッジ、および画像形成装置
JP7463128B2 (ja) 導電性部材、プロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置
JP7242395B2 (ja) 現像部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
CN112020679B (zh) 导电性构件及其制造方法、处理盒以及电子照相图像形成装置
JP2021067744A (ja) 画像形成装置
JP2021067729A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination