本發(fā)明涉及用于電子照相設(shè)備中的電子照相用構(gòu)件,以及各自包括所述電子照相用構(gòu)件的處理盒和電子照相設(shè)備。
背景技術(shù):
在電子照相設(shè)備(采用電子照相系統(tǒng)的復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)或打印機(jī))中,通過(guò)以下過(guò)程形成圖像。首先,通過(guò)充電構(gòu)件使電子照相感光構(gòu)件(下文中有時(shí)稱為“感光構(gòu)件”)帶電,然后用激光曝光,從而在感光構(gòu)件上形成靜電潛像。接著,通過(guò)調(diào)色劑供給輥和顯影刮板將顯影劑容器中的調(diào)色劑施加到顯影輥上。用由顯影輥輸送到顯影區(qū)域的調(diào)節(jié)劑在感光構(gòu)件和顯影輥彼此接觸或彼此接近的部分使感光構(gòu)件上的靜電潛像顯影。之后,通過(guò)轉(zhuǎn)印單元將感光構(gòu)件上的調(diào)色劑轉(zhuǎn)印到記錄紙上,并通過(guò)熱和壓力定影,形成圖像。通過(guò)清潔刮板除去殘留在感光構(gòu)件上的調(diào)色劑。
在電子照相設(shè)備中,包括導(dǎo)電層的電子照相用構(gòu)件用作各顯影輥、充電構(gòu)件、調(diào)色劑供給輥、清潔刮板和顯影刮板。電子照相用構(gòu)件需要其電阻值控制在105Ω至109Ω的范圍內(nèi),而不依賴其使用條件和使用環(huán)境。作為待加入到導(dǎo)電層以調(diào)節(jié)電子照相用構(gòu)件的導(dǎo)電性的導(dǎo)電劑,已知由季銨鹽化合物為代表的離子導(dǎo)電劑。與使用電子導(dǎo)電劑如碳黑作為導(dǎo)電劑的情況相比,離子導(dǎo)電劑具有以下優(yōu)點(diǎn):借助于導(dǎo)電劑的高分散性,幾乎不發(fā)生電阻值的不均勻。同時(shí),該離子導(dǎo)電劑具有以下性質(zhì):其導(dǎo)電性易于根據(jù)環(huán)境波動(dòng),并且例如,導(dǎo)電性在低溫和低濕環(huán)境下降低。因此,該離子導(dǎo)電劑具有這樣的問(wèn)題,在某些情況下電子照相用構(gòu)件在低溫和低濕環(huán)境下不能實(shí)現(xiàn)期望的電阻值。
作為解決這樣的問(wèn)題的一個(gè)方法,在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)2004-331885號(hào)中,公開(kāi)了一種涉及使用具有特別結(jié)構(gòu)的離子液體作為導(dǎo)電劑的方法。此外,在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)2011-118113號(hào)中,公開(kāi)了一種包括聚氨酯涂層的導(dǎo)電輥,所述涂層通過(guò)使含有特定量的具有兩個(gè)羥基的離子液體的聚氨酯樹(shù)脂組合物固化得到。
近年來(lái),已需要電子照相設(shè)備在甚至更苛刻的環(huán)境下能夠保持高的圖像質(zhì)量和高耐久性。
由本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行的研究表明,在各日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)2004-331885號(hào)和日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)2011-118113號(hào)中公開(kāi)的含有離子液體的導(dǎo)電輥優(yōu)異地降低電阻值不均勻性,但是,當(dāng)在高溫和高濕環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)抵接在另一個(gè)構(gòu)件上而經(jīng)受負(fù)載時(shí),在某些情況下經(jīng)歷在抵接部發(fā)生的變形的恢復(fù)性降低。
本發(fā)明一方面涉及提供一種電子照相用構(gòu)件,其甚至在高溫和高濕環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受負(fù)載,也幾乎不發(fā)生變形,從而能夠穩(wěn)定地形成高質(zhì)量電子照相圖像。
本發(fā)明另一方面涉及提供一種能夠穩(wěn)定地輸出高質(zhì)量電子照相圖像的電子照相設(shè)備,和用于該設(shè)備中的處理盒。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供了一種電子照相用構(gòu)件,其包括:導(dǎo)電性基體;和基體上的導(dǎo)電性樹(shù)脂層,其中所述樹(shù)脂層含有具有選自由以下結(jié)構(gòu)式(1)至(6)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子,和陰離子,其中所述陰離子包括選自由氟烷基磺酰基酰亞胺陰離子和氟磺?;啺逢庪x子組成的組中的至少一種:
A11-R101-A12 (1)
在結(jié)構(gòu)式(1)中,A11和A12各自獨(dú)立地表示選自由以下結(jié)構(gòu)式(A101)至(A106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu),和R101表示具有4個(gè)以上的碳原子的直鏈部分的連接基團(tuán),所述連接基團(tuán)在A11和A12之間產(chǎn)生相當(dāng)于4個(gè)以上的碳原子的直鏈的距離;
在結(jié)構(gòu)式(2)中,A13和A14各自獨(dú)立地表示選自由以下結(jié)構(gòu)式(A101)至(A106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu),R102和R103各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且4個(gè)以下的碳原子的二價(jià)烴基,R104表示具有1個(gè)以上且4個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,和d1表示0或1的整數(shù);
在結(jié)構(gòu)式(3)中,A15和A16各自獨(dú)立地表示選自由以下結(jié)構(gòu)式(A101)至(A106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu),R105和R106各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且4個(gè)以下的碳原子的的二價(jià)烴基,R107表示具有1個(gè)以上且4個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,和d2表示0或1的整數(shù);
在結(jié)構(gòu)式(4)中,A17和A18各自獨(dú)立地表示選自由以下結(jié)構(gòu)式(A101)至(A106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu),n1表示1以上且4以下的整數(shù),R108和R109構(gòu)成用于在A17和A18之間產(chǎn)生相當(dāng)于由至少4個(gè)碳原子和1個(gè)氧原子形成的直鏈的距離的連接基團(tuán)的一部分,并且各自獨(dú)立地表示具有2個(gè)以上且4個(gè)以下的碳原子的二價(jià)烴基;
在結(jié)構(gòu)式(5)中,A19和A20各自獨(dú)立地表示選自由以下結(jié)構(gòu)式(A101)至(A106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu),R112表示氫原子,或具有1個(gè)以上且4個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,R110和R111構(gòu)成用于連接A19和A20的連接基團(tuán)的一部分,并且各自獨(dú)立地表示具有2個(gè)以上且4個(gè)以下的碳原子的二價(jià)烴基,用于在A19和A20各自與氮原子之間產(chǎn)生相當(dāng)于由至少2個(gè)碳原子的直鏈的距離;
在結(jié)構(gòu)式(6)中,A21至A23各自獨(dú)立地表示選自由以下結(jié)構(gòu)式(A101)至(A106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu),并且R113至R115構(gòu)成用于連接A21至A23的連接基團(tuán)的一部分,并且各自獨(dú)立地表示具有2個(gè)以上且4個(gè)以下的碳原子的二價(jià)烴基,用于在A21至A23各自與氮原子之間產(chǎn)生相當(dāng)于由至少2個(gè)碳原子的直鏈的距離;
在結(jié)構(gòu)式(A101)中,R116至R118各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(1)至(6)任一個(gè)的結(jié)合部;
在結(jié)構(gòu)式(A102)中,R119和R120各自獨(dú)立地表示在結(jié)構(gòu)式(A102)中形成含氮雜芳族六元環(huán)所需的烴基,R121各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,d3表示0到2的整數(shù),和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(1)至(6)任一個(gè)的結(jié)合部;
在結(jié)構(gòu)式(A103)中,R122和R123各自獨(dú)立地表示在結(jié)構(gòu)式(A103)中形成含氮雜芳族五元環(huán)所需的烴基,R124表示氫原子,或具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,R125各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,d4表示0至2的整數(shù),和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(1)至(6)任一個(gè)的結(jié)合部;
在結(jié)構(gòu)式(A104)中,R126表示在結(jié)構(gòu)式(A104)中形成含氮雜芳環(huán)所需的烴基,R127各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,d5表示0至2的整數(shù),和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(1)至(6)任一個(gè)的結(jié)合部;
在結(jié)構(gòu)式(A105)中,R128表示在結(jié)構(gòu)式(A105)中形成含非芳族氮雜環(huán)所需的烴基,R129表示氫原子,或具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,R130各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,d6表示0至2的整數(shù),和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(1)至(6)任一個(gè)的結(jié)合部;和
在結(jié)構(gòu)式(A106)中,R131和R132各自獨(dú)立地表示在結(jié)構(gòu)式(A106)中形成含非芳族氮雜環(huán)所需的烴基,R133和R134各自獨(dú)立地表示氫原子,或者具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,R135各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,d7表示0至2的整數(shù),和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(1)至(6)任一個(gè)的結(jié)合部。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種電子照相用構(gòu)件,其包括:導(dǎo)電性基體;和在所述基體上的導(dǎo)電性樹(shù)脂層,其中所述樹(shù)脂層含有在分子中具有選自由以下結(jié)構(gòu)式(7)至(12)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂,和陰離子,并且其中所述陰離子包括選自由氟烷基磺?;啺逢庪x子和氟磺酰基酰亞胺陰離子的至少一種:
E11-R201-E12 (7)
在結(jié)構(gòu)式(7)中,E11和E12各自獨(dú)立地表示選自由以下結(jié)構(gòu)式(E101)至(E106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu),R201表示具有4個(gè)以上的碳原子的直鏈部分的連接基團(tuán),所述連接基團(tuán)在E11和E12之間產(chǎn)生相當(dāng)于4個(gè)以上的碳原子的直鏈的距離;
在結(jié)構(gòu)式(8)中,E13和E14各自獨(dú)立地表示選自由以下結(jié)構(gòu)式(E101)至(E106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu),R202和R203各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且4個(gè)以下的碳原子的二價(jià)烴基,R204表示具有1個(gè)以上且4個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,和d8表示0或1的整數(shù);
在結(jié)構(gòu)式(9)中,E15和E16各自獨(dú)立地表示選自由以下結(jié)構(gòu)式(E101)至(E106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu),R205和R206各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且4個(gè)以下的碳原子的二價(jià)烴基,R207表示具有1個(gè)以上且4個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,和d9表示0或1的整數(shù);
在結(jié)構(gòu)式(10)中,E17和E18各自獨(dú)立地表示選自由結(jié)構(gòu)式(E101)至(E106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu),n2表示1以上且4以下的整數(shù),R208和R209構(gòu)成用于在E17和E18之間產(chǎn)生相當(dāng)于由至少4個(gè)碳原子和1個(gè)氧原子形成的直鏈的距離的連接基團(tuán)的一部分,且各自獨(dú)立地表示具有2個(gè)以上且4個(gè)以下的碳原子的二價(jià)烴基;
在結(jié)構(gòu)式(11)中,E19和E20各自獨(dú)立地表示選自由以下結(jié)構(gòu)式(E101)至(E106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu),R212表示氫原子,或具有1個(gè)以上且4個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,R210和R211構(gòu)成用于連接E19和E20的連接基團(tuán)的一部分,且各自獨(dú)立地表示具有2個(gè)以上且4個(gè)以下的碳原子的二價(jià)烴基,用于在E19和E20各自與氮原子之間產(chǎn)生相當(dāng)于由至少2個(gè)碳原子的直鏈的距離;
在結(jié)構(gòu)式(12)中,E21至E23各自獨(dú)立地表示選自由以下結(jié)構(gòu)式(E101)至(E106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu),并且R213至R215構(gòu)成用于連接E21至E23的連接基團(tuán)的一部分,并且各自獨(dú)立地表示具有2個(gè)以上且4個(gè)以下的碳原子的二價(jià)烴基,用于在E21至E23各自與氮原子之間產(chǎn)生相當(dāng)于至少2個(gè)碳原子的直鏈的距離;
在結(jié)構(gòu)式(E101)中,X1至X3各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,或與樹(shù)脂的結(jié)合部,X1至X3的至少一個(gè)表示與所述樹(shù)脂的結(jié)合部,和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(7)至(12)任一個(gè)的結(jié)合部;
在結(jié)構(gòu)式(E102)中,R216和R217各自獨(dú)立地表示在結(jié)構(gòu)式(E102)中形成含氮雜芳族六元環(huán)所需的烴基,X4各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,或與所述樹(shù)脂的結(jié)合部,d10表示1或2的整數(shù),至少一個(gè)X4表示與所述樹(shù)脂的結(jié)合部,和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(7)至(12)任一個(gè)的結(jié)合部;
在結(jié)構(gòu)式(E103)中,R218和R219各自獨(dú)立地表示在結(jié)構(gòu)式(E103)中形成含氮雜芳族五元環(huán)所需的烴基,X5表示氫原子,具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,或與所述樹(shù)脂的結(jié)合部,X6各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,或與所述樹(shù)脂的結(jié)合部,d11表示0至2的整數(shù),X5和X6的至少一個(gè)表示與所述樹(shù)脂的結(jié)合部,和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(7)至(12)任一個(gè)的結(jié)合部;
在結(jié)構(gòu)式(E104)中,R220表示在結(jié)構(gòu)式(E104)中形成含氮雜芳環(huán)所需的烴基,X7各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,或者與所述樹(shù)脂的結(jié)合部,d12表示1或2的整數(shù),至少一個(gè)X7表示與所述樹(shù)脂的結(jié)合部,和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(7)至(12)任一個(gè)的結(jié)合部;
在結(jié)構(gòu)式(E105)中,R221表示在結(jié)構(gòu)式(E105)中形成含非芳族氮雜環(huán)所需的烴基,X8表示氫原子,具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,或與樹(shù)脂的結(jié)合部,X9各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,或與所述樹(shù)脂的結(jié)合部,d13表示0至2的整數(shù),X8和X9的至少一個(gè)表示與所述樹(shù)脂的結(jié)合部,和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(7)至(12)任一個(gè)的結(jié)合部;和
在結(jié)構(gòu)式(E106)中,R222和R223各自獨(dú)立地表示在結(jié)構(gòu)式(E106)中形成含非芳族氮雜環(huán)所需的烴基,X10和X11各自獨(dú)立地表示氫原子,具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,或與所述樹(shù)脂的結(jié)合部,X12各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,或與所述樹(shù)脂的結(jié)合部,d14表示0至2的整數(shù),X10至X12的至少一個(gè)表示與所述樹(shù)脂的結(jié)合部,和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(7)至(12)任一個(gè)的結(jié)合部。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種處理盒,其可拆卸地安裝至電子照相設(shè)備,該處理盒包括電子照相用構(gòu)件,并提供一種電子照相設(shè)備,其包括電子照相用構(gòu)件。
參照附圖從以下示例性實(shí)施方式本發(fā)明進(jìn)一步的特征將變得顯而易見(jiàn)。
附圖說(shuō)明
圖1A、圖1B和圖1C各自是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的電子照相用輥的實(shí)例的示意性截面圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的電子照相刮板的實(shí)例的概念截面圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的電子照相設(shè)備的實(shí)例的示意性截面圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的處理盒的實(shí)例的示意性構(gòu)成圖。
圖5A和圖5B各自是用于評(píng)價(jià)顯影輥電阻值的夾具的示意性構(gòu)成圖。
圖6是用于測(cè)定電子照相用輥的殘留變形量的設(shè)備的示意性構(gòu)成圖。
圖7是用于測(cè)定電子照相用刮板的殘留變形量的設(shè)備的示意性構(gòu)成圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將根據(jù)附圖詳細(xì)描述本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式。
本發(fā)明的發(fā)明人為了達(dá)到上述目的進(jìn)行了廣泛的研究。結(jié)果,本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在其樹(shù)脂層中含有具有特定化學(xué)結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子或者具有特定化學(xué)結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂以及特定的陰離子的電子照相用構(gòu)件,即使當(dāng)在高溫和高濕環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受負(fù)載,也幾乎不發(fā)生變形。因此,本發(fā)明人完成了本發(fā)明。
(1)電子照相用構(gòu)件
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子照相用構(gòu)件包括導(dǎo)電性基體和在所述基體上的導(dǎo)電性樹(shù)脂層。
電子照相用構(gòu)件的實(shí)例是具有輥形狀的電子照相用構(gòu)件(電子照相用輥)。圖1A至圖1C各自是沿垂直于其縱向方向的方向的電子照相用輥的示意性截面圖。圖1A中示出的電子照相用輥1包括導(dǎo)電性基體2和設(shè)置在導(dǎo)電性基體2的外周上的導(dǎo)電性樹(shù)脂層3。如圖1B中所示,彈性層4還可以進(jìn)一步配置在基體2和樹(shù)脂層3之間。另外,電子照相用輥1可以具有三層結(jié)構(gòu),其中如圖1C所示中間層5配置在彈性層4和樹(shù)脂層3之間,或可以具有多層結(jié)構(gòu),其中配置多層中間層5。
如圖1A至圖1C所示,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式為了使電子照相用輥1更有效地顯示效果,優(yōu)選該樹(shù)脂層3作為電子照相用輥1的最外層存在。此外,電子照相用輥1優(yōu)選包括彈性層4。
電子照相用輥1的層構(gòu)成并不限定于其中樹(shù)脂層3作為電子照相用輥1的最外層存在的層構(gòu)成。電子照相用輥1的具體實(shí)例包括:包括基體2和設(shè)置在基體2的外周上的導(dǎo)電性樹(shù)脂層3,并進(jìn)一步包括在樹(shù)脂層3上的表面層的電子照相用輥;以及包括另一層樹(shù)脂層3作為中間層5的電子照相用輥。
另外,電子照相用構(gòu)件的另一個(gè)實(shí)例是具有刮板形狀的電子照相用構(gòu)件(電子照相用刮板)。圖2是沿垂直于其縱向方向的方向的電子照相用刮板實(shí)例的示意性截面圖。該電子照相用刮板包括導(dǎo)電性基體2和設(shè)置在導(dǎo)電性基體2的外周上的導(dǎo)電性樹(shù)脂層3。
電子照相用構(gòu)件可以用于顯影輥、充電構(gòu)件、調(diào)色劑供給輥、顯影刮板和清潔刮板的每一個(gè)。特別是,電子照相用構(gòu)件可以適當(dāng)?shù)赜米黠@影輥、顯影刮板和調(diào)色劑供給輥的每一個(gè)。
現(xiàn)在,將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子照相用構(gòu)件的構(gòu)成。
<<基體>>
基體2起到用于電子照相用構(gòu)件的支承構(gòu)件的功能,并且在一些情況下,用作電極。基體2由導(dǎo)電性材料形成,如:如鋁、銅合金或不銹鋼等金屬或合金;用鉻或鎳進(jìn)行了鍍覆處理的鐵;或具有導(dǎo)電性的合成樹(shù)脂。當(dāng)電子照相用構(gòu)件具有輥形狀時(shí),基體2具有實(shí)心圓柱狀或中空?qǐng)A柱形狀。當(dāng)電子照相用構(gòu)件具有刮板形狀時(shí),基體2具有薄板形狀。
<<彈性層>>
彈性層4構(gòu)造為特別是當(dāng)電子照相用構(gòu)件具有輥形狀(電子照相用輥1)時(shí),賦予電子照相用輥1在電子照相用輥1與感光構(gòu)件之間的抵接部形成具有預(yù)定寬度的輥隙所需的彈性。
優(yōu)選彈性層4是橡膠材料的成形品。橡膠材料的實(shí)例包括乙烯-丙烯-二烯共聚橡膠,丙烯腈-丁二烯橡膠,氯丁橡膠,天然橡膠,異戊二烯橡膠,丁苯橡膠,氟橡膠,硅橡膠,表氯醇橡膠,和聚氨酯橡膠。可以單獨(dú)使用這些材料的一種,或可以作為混合物使用其兩種以上。其中,從壓縮永久變形性和柔軟性的觀點(diǎn)出發(fā),硅橡膠是特別優(yōu)選的。硅橡膠例如是加成固化型硅橡膠的固化產(chǎn)物。
作為形成彈性層4的方法,給出涉及液體橡膠材料的模具成型的方法,或涉及混煉的橡膠材料的擠出成型的方法。
適當(dāng)?shù)貙?dǎo)電性賦予劑共混入彈性層4中,以賦予彈性層導(dǎo)電性。炭黑;導(dǎo)電金屬如鋁或銅;或?qū)щ娦越饘傺趸锶缪趸a或二氧化鈦的細(xì)顆粒,可用作導(dǎo)電性賦予劑。其中,炭黑是特別優(yōu)選的,因?yàn)樘亢诒容^容易獲得并提供良好的導(dǎo)電性。當(dāng)炭黑用作導(dǎo)電性賦予劑時(shí),優(yōu)選以相對(duì)于100重量份橡膠為2質(zhì)量份至50質(zhì)量份的量共混炭黑。
各種添加劑,如非導(dǎo)電性填料、交聯(lián)劑和催化劑,可以各自適當(dāng)?shù)毓不烊霃椥詫?中。非導(dǎo)電性填料的實(shí)例包括二氧化硅、石英粉、氧化鈦和碳酸鈣。交聯(lián)劑的實(shí)例包括過(guò)氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過(guò)氧)己烷和過(guò)氧化二異丙苯。
彈性層4的厚度優(yōu)選為0.3mm以上且4.0mm以下。
<<樹(shù)脂層>>
<根據(jù)第一實(shí)施方式的樹(shù)脂層>
現(xiàn)在,詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的電子照相用構(gòu)件的樹(shù)脂層的構(gòu)成。
根據(jù)第一實(shí)施方式的樹(shù)脂層含有具有以下將詳細(xì)描述的選自由結(jié)構(gòu)式(1)至(6)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子,和陰離子,所述陰離子為選自由氟烷基磺?;啺逢庪x子和氟磺酰基酰亞胺陰離子組成的組中的至少一種。
即,在根據(jù)第一實(shí)施方式的樹(shù)脂層3中,陽(yáng)離子在一個(gè)分子中具有兩個(gè)或三個(gè)陽(yáng)離子基團(tuán)并在陽(yáng)離子基團(tuán)之間具有特定的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
關(guān)于使用由這種陽(yáng)離子和陰離子形成的離子導(dǎo)電劑抑制電子照相用構(gòu)件的變形恢復(fù)性降低的原因,本發(fā)明的發(fā)明人推測(cè)如下。
本發(fā)明的發(fā)明人推測(cè),因?yàn)殡x子液體的集聚化(clusterization),具有加入其中作為導(dǎo)電劑的離子液體的導(dǎo)電性輥的變形恢復(fù)性降低。當(dāng)向樹(shù)脂加入離子液體作為導(dǎo)電劑時(shí),由于粘結(jié)劑中分子之間的相互作用,離子液體的陽(yáng)離子和陰離子可聚集而形成簇(cluster)。也就是說(shuō),本發(fā)明的發(fā)明人推測(cè),具有加入其中作為導(dǎo)電劑的離子液體的導(dǎo)電性輥的變形恢復(fù)性降低,因?yàn)殡x子液體的集聚化在樹(shù)脂中形成離子的聚集體的域,從而損害樹(shù)脂層的均勻性。
同時(shí),以下將詳細(xì)描述的具有選自由結(jié)構(gòu)式(1)至(6)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子在陽(yáng)離子基團(tuán)之間具有特定的化學(xué)結(jié)構(gòu),并且因此借助于起間隔基作用的化學(xué)結(jié)構(gòu),陽(yáng)離子基團(tuán)較不易相互接近。與不具有間隔基的離子導(dǎo)電劑相比,認(rèn)為結(jié)果抑制離子的集聚化。
(陽(yáng)離子)
陽(yáng)離子具有在一個(gè)分子中具有兩個(gè)或三個(gè)陽(yáng)離子基團(tuán)和在陽(yáng)離子基團(tuán)之間具有特定的化學(xué)結(jié)構(gòu)的特征。
現(xiàn)在,詳細(xì)描述具有選自由結(jié)構(gòu)式(1)至(6)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子。
A11-R101-A12 (1)
在結(jié)構(gòu)式(1)中,A11和A12各自獨(dú)立地表示選自由后面將要描述的結(jié)構(gòu)式(A101)至(A106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)。R101表示用于連接由A11表示的陽(yáng)離子基團(tuán)和由A12表示的陽(yáng)離子基團(tuán)的連接基團(tuán)。該連接基團(tuán)起到兩個(gè)陽(yáng)離子基團(tuán)之間的間隔基的作用。另外,該連接基團(tuán)在A11和A12之間產(chǎn)生相當(dāng)于至少4個(gè)碳原子(C4)的直鏈的距離,特別優(yōu)選為相當(dāng)于6個(gè)以上碳原子的直鏈的距離。R101的實(shí)例是具有C4以上、優(yōu)選C6以上的直鏈部分的烴基。這樣的烴基可以是二價(jià)飽和或不飽和烴基團(tuán)。R101的烴基特別優(yōu)選具有6個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子。
R101的烴基具體實(shí)例如下所示。
·具有4至18個(gè)碳原子的直鏈或支鏈亞烷基,如正亞丁基,正亞己基,正亞辛基,正亞癸基,正亞十二烷基,正亞十六烷基,正亞十八烷基,3-甲基-1,5-亞戊基,或2,4-二甲基-1,6-亞己基
·具有4至18個(gè)碳原子的直鏈或支鏈亞烯基,如1-亞丁烯基,2-亞丁烯基,1-亞戊烯基,2-亞戊烯基,1-亞辛烯基,2-亞辛烯基,3-亞辛烯基,4-亞辛烯基,或1-亞十八烯基
·具有4至18個(gè)碳原子的直鏈或支鏈亞炔基,如1-亞丁炔基或2-亞丁炔基
在結(jié)構(gòu)式(2)中,A13和A14各自獨(dú)立地表示選自由后面將要描述的結(jié)構(gòu)式(A101)至(A106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)。d1表示0或1的整數(shù)。R104表示具有1個(gè)以上且4個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,其鍵合到結(jié)構(gòu)式(2)中苯環(huán)的R102和R103未鍵合的碳原子。R104的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,和叔丁基。
R102和R103表示構(gòu)成含亞苯基的連接基團(tuán)的一部分的基團(tuán),用于連接由A13和A14表示的陽(yáng)離子基團(tuán)并起到在兩個(gè)陽(yáng)離子基團(tuán)之間的間隔基的作用。R103和R104各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且4個(gè)以下碳原子的二價(jià)烴基。
在d1=0的情況下結(jié)構(gòu)式(2)中的連接基團(tuán)的具體實(shí)例包括鄰亞二甲苯基,間亞二甲苯基,對(duì)亞二甲苯基,1,2-亞苯基二亞乙基,1,3-亞苯基二亞乙基,1,4-亞苯基二亞乙基,1,2-亞苯基二-4-亞丁基,1,3-亞苯基二-4-亞丁基,和1,4-亞苯基二-4-亞丁基。
在結(jié)構(gòu)式(3)中,A15和A16各自獨(dú)立地表示選自由后面將要描述的結(jié)構(gòu)式(A101)至(A106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)。d2表示0或1的整數(shù)。R107表示具有1個(gè)以上且4個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,其鍵合到結(jié)構(gòu)式(3)中環(huán)己烷環(huán)的R105和R106未鍵合的碳原子。R107的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,和叔丁基。
R105和R106表示構(gòu)成含環(huán)己烷基團(tuán)的連接基團(tuán)的一部分的基團(tuán),用于連接由A15和A16表示的陽(yáng)離子基團(tuán)并起到在兩個(gè)陽(yáng)離子基團(tuán)之間的間隔基的作用。R105和R106各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且4個(gè)以下碳原子的二價(jià)烴基。
在d2=0的情況下結(jié)構(gòu)式(3)中的連接基團(tuán)的具體實(shí)例包括1,2-環(huán)己烷二亞甲基,1,3-環(huán)己烷二亞甲基,1,4-環(huán)己烷二亞甲基,1,2-環(huán)己烷二-2-亞乙基,1,3-環(huán)己烷二-2-亞乙基,和1,4-環(huán)己烷二-2-亞乙基。
在結(jié)構(gòu)式(4)中,A17和A18各自獨(dú)立地表示選自由后面將要描述的結(jié)構(gòu)式(A101)至(A106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)。n1表示1以上且4以下的整數(shù)。
R108和R109表示構(gòu)成用于連接由A17表示的陽(yáng)離子和由A18表示的陽(yáng)離子基團(tuán)的連接基團(tuán)的一部分,并起到在兩個(gè)陽(yáng)離子基團(tuán)之間的間隔基的作用的基團(tuán)。連接基團(tuán)在A17和A18之間產(chǎn)生相當(dāng)于由至少4個(gè)碳原子和1個(gè)氧原子形成的直鏈的距離,R108和R109各自獨(dú)立地表示具有2個(gè)以上且4個(gè)以下碳原子的二價(jià)烴基。
具有這樣的烴基的連接基團(tuán)的具體實(shí)例包括通過(guò)在以下二醇各自的兩端除去羥基所形成的基團(tuán):二甘醇,三甘醇,四甘醇,二丙二醇,三丙二醇,四丙二醇,二-四亞甲基醚二醇,三-四亞甲基醚二醇,和四-四亞甲基醚二醇。
在結(jié)構(gòu)式(5)中,A19和A20各自獨(dú)立地表示選自由后面將要描述的結(jié)構(gòu)式(A101)至(A106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)。R112表示氫原子,或具有1個(gè)以上且4個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基。R110和R111表示構(gòu)成用于連接由A19和A20表示的陽(yáng)離子基團(tuán)的連接基團(tuán)的一部分,并起到在兩個(gè)陽(yáng)離子基團(tuán)之間的間隔基的作用的基團(tuán)。R110和R111各自獨(dú)立地表示具有2個(gè)以上且4個(gè)以下碳原子的二價(jià)烴基,用于在A19和A20各自與氮原子之間產(chǎn)生相當(dāng)于至少2個(gè)碳原子的直鏈的距離。
結(jié)構(gòu)式(5)中的連接基團(tuán)可以被認(rèn)為是,例如,通過(guò)在烷基化叔胺或烷基化仲胺中的兩個(gè)烷基各自除去氫原子而得到的基團(tuán)。這種基團(tuán)的實(shí)例是N-烷基二亞烷基,如N-烷基二-2-亞乙基,N-烷基二-3-正亞丙基,和N-烷基-二-4-正亞丁基。本文所用的“烷基”對(duì)應(yīng)于R112。此外,其另一具體實(shí)例是亞氨基二-亞烷基,如亞氨基二-2-亞乙基,亞氨基二-3-正亞丙基或亞氨基二-4-正亞丁基。
在結(jié)構(gòu)式(6)中,A21至A23各自獨(dú)立地表示選自由后面將要描述的結(jié)構(gòu)式(A101)至(A106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)。R113和R115表示構(gòu)成用于連接由A21至A23表示的陽(yáng)離子基團(tuán)的連接基團(tuán)的一部分,并起到在各陽(yáng)離子基團(tuán)之間的間隔基的作用的基團(tuán)。R113至R115各自獨(dú)立地表示具有2個(gè)以上且4個(gè)以下碳原子的二價(jià)烴基,用于在各A21至A23各自與氮原子之間產(chǎn)生相當(dāng)于至少2個(gè)碳原子的直鏈的距離。
結(jié)構(gòu)式(6)中的連接基團(tuán)可以被認(rèn)為是,例如,通過(guò)從烷基化叔胺中的三個(gè)烷基各自除去一個(gè)氫原子而得到的基團(tuán)。這樣的基團(tuán)的結(jié)構(gòu)實(shí)例包括通過(guò)從三-(2-乙基)胺的乙基各自除去氫原子得到的結(jié)構(gòu),通過(guò)從三-(3-正丙基)-胺的丙基各自除去氫原子而得到的結(jié)構(gòu),和通過(guò)從三-(4-正丁基)胺的丁基各自除去氫原子而得到的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在,詳細(xì)說(shuō)明結(jié)構(gòu)式(A101)至(A106)。
在結(jié)構(gòu)式(A101)中,R116至R118各自獨(dú)立地表示具有1以上且12以下的碳原子的一價(jià)烴基,和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(1)至(6)任一個(gè)的結(jié)合部。
結(jié)構(gòu)式(A101)具體表示銨基。銨基中的R116至R118各自特別優(yōu)選表示具有1個(gè)以上且8個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基。這樣的基團(tuán)的具體實(shí)例包括三甲基銨基,三乙基銨基,三丁基銨基,二甲基乙基銨基,辛基二甲基銨基和三辛基銨基。
在結(jié)構(gòu)式(A102)中,R119和R120各自獨(dú)立地表示在結(jié)構(gòu)式(A102)中形成含氮雜芳族六元環(huán)所需的烴基。d3表示從0到2的整數(shù),和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(1)至(6)任一個(gè)的結(jié)合部。R121各自表示鍵合到含氮雜芳族六元環(huán)中任一個(gè)碳原子的取代基,且各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基。烴基特別優(yōu)選具有1個(gè)以上且8個(gè)以下碳原子。這樣的烴基的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基,正己基,和正辛基。
結(jié)構(gòu)式(A102)具體表示在六元環(huán)結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)氮原子的芳族陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)。這種六元環(huán)結(jié)構(gòu)的具體實(shí)例包括吡嗪環(huán)和嘧啶環(huán)。
在結(jié)構(gòu)式(A103)中,R122和R123各自獨(dú)立地表示在結(jié)構(gòu)式(A103)中形成含氮雜芳族五元環(huán)所需的烴基。d4表示0至2的整數(shù),和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(1)至(6)任一個(gè)的結(jié)合部。
R124表示氫原子,或具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子、優(yōu)選為1個(gè)以上且8個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基。其具體實(shí)例包括氫原子,甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基,正己基,和正辛基。
R125各自表示鍵合到含氮雜芳族五元環(huán)的任一個(gè)碳原子的取代基,且各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基。烴基特別優(yōu)選具有1個(gè)以上且8個(gè)以下碳原子。這樣的烴基的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基,正己基,和正辛基。
結(jié)構(gòu)式(A103)具體表示在五元環(huán)結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)氮原子的芳族陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)。這種五元環(huán)結(jié)構(gòu)的具體實(shí)例是咪唑環(huán)。
在結(jié)構(gòu)式(A104)中,R126表示在結(jié)構(gòu)式(A104)中形成含氮雜芳環(huán)所需的烴基。d5表示0至2的整數(shù),和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(1)至(6)任一個(gè)的結(jié)合部。
R127各自表示鍵合到含氮雜芳環(huán)的任一個(gè)碳原子的取代基,且各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上至12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基。烴基特別優(yōu)選具有1個(gè)以上且8個(gè)以下碳原子。這樣的烴基的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基,正己基,和正辛基。
結(jié)構(gòu)式(A104)具體表示在環(huán)結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)氮原子的芳族陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)。環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)選為四至七元環(huán),特別優(yōu)選五元環(huán)或六元環(huán)。結(jié)構(gòu)式(A104)中的環(huán)結(jié)構(gòu)的具體實(shí)例包括吡咯環(huán)、吡啶環(huán)和氮雜環(huán)(azepine ring)。
在結(jié)構(gòu)式(A105)中,R128表示在結(jié)構(gòu)式(A105)中形成含氮雜非芳環(huán)所需的烴基。d6表示0至2的整數(shù),和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(1)至(6)任一個(gè)的結(jié)合部。
R129表示氫原子,或具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基。R129的具體實(shí)例包括氫原子,甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基,正己基,正辛基,正癸基和正十二烷基。
R130各自表示鍵合到含氮雜非芳環(huán)中的任一碳原子的取代基,并各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基。烴基特別優(yōu)選具有1個(gè)以上且8個(gè)以下碳原子。這樣的烴基的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基,正己基,和正辛基。
結(jié)構(gòu)式(A105)具體表示在環(huán)結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)氮原子的非芳族陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)。環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)選為四至七元環(huán),特別優(yōu)選五元環(huán)或六元環(huán)。結(jié)構(gòu)式(A105)中環(huán)結(jié)構(gòu)的具體實(shí)例包括吡咯烷環(huán)、吡咯啉環(huán)、哌啶環(huán)、氮雜環(huán)庚烷環(huán)(azepane ring)和氮雜環(huán)辛烷(azocane)環(huán)。
在結(jié)構(gòu)式(A106)中,R131和R132各自獨(dú)立地表示在結(jié)構(gòu)式(A106)中形成含氮雜非芳環(huán)所需的烴基。d7表示0至2的整數(shù),和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(1)至(6)任一個(gè)的結(jié)合部。
R133和R134各自獨(dú)立地表示氫原子,或具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基。R133和R134的具體實(shí)例包括氫原子,甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基,正己基和正辛基。
R135各自表示鍵合到含氮雜非芳環(huán)中任一個(gè)碳原子的取代基,且各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基。烴基特別優(yōu)選具有1個(gè)以上且8個(gè)以下碳原子。這樣的烴基的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基,正己基,和正辛基。
結(jié)構(gòu)式(A106)具體表示在環(huán)結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)氮原子的非芳族陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)。環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)選為四至七元環(huán),特別優(yōu)選五元環(huán)或六元環(huán)。這樣的環(huán)結(jié)構(gòu)的具體實(shí)例包括咪唑烷環(huán),咪唑啉環(huán),哌嗪環(huán),二氮雜環(huán)庚烷環(huán)(diazepane ring),二氮雜環(huán)辛烷環(huán)(diazocane ring)。
在結(jié)構(gòu)式(A106)中,R135的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基,正己基和正辛基。
陽(yáng)離子優(yōu)選為具有結(jié)構(gòu)式(1)至(6)中由結(jié)構(gòu)式(1)表示的結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子,因?yàn)槠湟子讷@得。另外,當(dāng)陽(yáng)離子基團(tuán)之間的化學(xué)結(jié)構(gòu)是剛性的時(shí),陽(yáng)離子基團(tuán)較不易于相互接近,因此,陽(yáng)離子優(yōu)選是具有由結(jié)構(gòu)式(2)表示的結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子。
(陰離子)
陰離子是選自由氟烷基磺酰基酰亞胺陰離子和氟磺?;啺逢庪x子組成的組中的至少一種。任何這樣的陰離子是優(yōu)選的,因?yàn)樵撽庪x子的導(dǎo)電性優(yōu)異且在寬的溫度區(qū)域表現(xiàn)出穩(wěn)定的導(dǎo)電性。
氟烷基磺?;啺逢庪x子的具體實(shí)例包括具有1個(gè)以上且6個(gè)以下碳原子的氟烷基的氟烷基磺酰基酰亞胺陰離子,如三氟甲烷磺?;啺逢庪x子,五氟乙基磺?;啺逢庪x子,七氟丙基磺?;啺逢庪x子,九氟丁基磺?;啺逢庪x子,十二氟戊基磺?;啺逢庪x子,和全氟己基磺?;啺逢庪x子;和具有四至七元環(huán)的環(huán)狀全氟烷基二磺?;啺逢庪x子,如N,N-六氟丙烷-1,3-二磺?;啺逢庪x子。
該陰離子特別優(yōu)選為氟磺?;啺逢庪x子,具有具有1個(gè)以上且4個(gè)以下碳原子的的氟烷基的氟烷基磺酰基酰亞胺陰離子,或N,N-六氟丙烷-1,3-二磺?;啺逢庪x子。
(樹(shù)脂)
樹(shù)脂層3含有樹(shù)脂作為粘結(jié)劑組分,和該樹(shù)脂起到上述陽(yáng)離子和上述陰離子的承載構(gòu)件的作用。
可以使用已知的樹(shù)脂作為樹(shù)脂,并且沒(méi)有特別限制。該樹(shù)脂的具體實(shí)例包括聚氨酯樹(shù)脂,聚酯樹(shù)脂,聚醚樹(shù)脂,丙烯酸類樹(shù)脂,環(huán)氧樹(shù)脂,氨基樹(shù)脂如三聚氰胺樹(shù)脂,酰胺樹(shù)脂,酰亞胺樹(shù)脂,酰胺酰亞胺樹(shù)脂,酚醛樹(shù)脂,乙烯基樹(shù)脂,有機(jī)硅樹(shù)脂,氟樹(shù)脂,和聚亞烷基亞胺樹(shù)脂。可以單獨(dú)使用這些樹(shù)脂的一種,或可組合使用其兩種以上。
其中,從樹(shù)脂層的強(qiáng)度和調(diào)色劑帶電性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選聚氨酯樹(shù)脂和三聚氰胺樹(shù)脂作為樹(shù)脂。此外,適當(dāng)?shù)厥褂脽峁绦跃勖丫郯滨?shù)脂和熱固性聚酯聚氨酯樹(shù)脂,因?yàn)槌藦?qiáng)度和帶電性以外還具有柔軟性。
熱固性聚醚聚氨酯樹(shù)脂和熱固性聚酯聚氨酯樹(shù)脂可以通過(guò)使已知的聚醚多元醇、已知的聚酯多元醇或已知的聚碳酸酯多元醇與異氰酸酯化合物熱固化而獲得。
聚醚多元醇的實(shí)例包括聚乙二醇,聚丙二醇,和聚四亞甲基二醇。此外,聚酯多元醇的實(shí)例包括各自通過(guò)二醇組分(如1,4-丁二醇、3-甲基-1,4-戊二醇或新戊二醇)或三醇組分(如三羥甲基丙烷)與二羧酸(如己二酸、鄰苯二甲酸酐、對(duì)苯二甲酸或六羥基鄰苯二甲酸)的縮合反應(yīng)獲得的聚酯多元醇。此外,聚碳酸酯多元醇的實(shí)例包括各自通過(guò)二醇組分(如1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、二甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇或聚四亞甲基二醇)與碳酸二烷基酯(如碳酸二甲酯)或環(huán)狀碳酸酯(如碳酸亞乙酯)的縮合反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇。
根據(jù)需要,可以通過(guò)用異氰酸酯擴(kuò)鏈預(yù)先使多元醇組分形成為預(yù)聚物,所述異氰酸酯如2,4-甲苯二異氰酸酯(TDI),1,4-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI),或異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)。
異氰酸酯化合物沒(méi)有特別限制,并且可以使用以下化合物:脂族多異氰酸酯,如亞乙基二異氰酸酯和1,6-六亞甲基二異氰酸酯(HDI);脂環(huán)族多異氰酸酯,如異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI),環(huán)己烷1,3-二異氰酸酯,和環(huán)己烷1,4-二異氰酸酯;芳族異氰酸酯,如2,4-甲苯二異氰酸酯,2,6-甲苯二異氰酸酯(TDI),4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI),聚合的二苯甲烷二異氰酸酯,亞二甲苯基二異氰酸酯和萘二異氰酸酯;和它們的共聚產(chǎn)物、異氰脲酸酯形式、TMP加合物、和二脲形式以及它們的嵌段形式。其中更適合使用芳族異氰酸酯,如甲苯二異氰酸酯,二苯甲烷二異氰酸酯,或聚合的二苯甲烷二異氰酸酯。
優(yōu)選將多元醇組分和異氰酸酯化合物混合,使得異氰酸酯基相對(duì)于1.0當(dāng)量的羥基的比率可以落入1.0當(dāng)量以上且2.0當(dāng)量以下的范圍內(nèi)。當(dāng)混合比落在該范圍內(nèi)時(shí),可以抑制未反應(yīng)組分的剩余。
除了涉及使用異氰酸酯化合物的熱固化反應(yīng)以外,還可以用紫外光或電子束代替多元醇使具有引入其末端的乙烯基或丙烯?;幕衔镞M(jìn)行固化反應(yīng)。
(形成樹(shù)脂層的方法)
含有陽(yáng)離子和陰離子的離子導(dǎo)電劑例如通過(guò)使下列組分相互反應(yīng)而獲得:
(i)具有鍵合到作為陽(yáng)離子基團(tuán)之間的間隔基的化學(xué)結(jié)構(gòu)兩端的氟烷基磺?;啺坊鶊F(tuán)或氟磺酰基酰亞胺基團(tuán)的化合物;和
(ii)叔胺類或含氮雜環(huán)化合物。
化合物(i)的具體實(shí)例是具有選自由以下結(jié)構(gòu)式(1′)至(6′)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)的化合物。
FSI-R101′-FSI (1′)
在結(jié)構(gòu)式(1′)至(6′)中,F(xiàn)SI表示氟烷基磺?;啺坊鶊F(tuán)或氟磺酰基酰亞胺基團(tuán),且R101′至R115′、d1′和d2′、以及n1′分別具有與結(jié)構(gòu)式(1)至(6)中相應(yīng)的符號(hào)R101至R115、d1和d2、以及n1相同的含義。氟烷基磺?;啺坊鶊F(tuán)和氟磺?;啺坊鶊F(tuán)分別與上述氟烷基磺?;啺逢庪x子和氟磺?;啺逢庪x子相同。
所述化合物(ii)的具體實(shí)例是具有選自由以下結(jié)構(gòu)式(A101')至(A106')組成的組中的任意結(jié)構(gòu)的化合物。
在結(jié)構(gòu)式(A101')至(A106')中,R116'至R133'和d3'至d7'分別具有與在結(jié)構(gòu)式(A101)至(A106)中相應(yīng)的符號(hào)R116至R133和d3至d7相同的含義。
由結(jié)構(gòu)式(A101')表示的化合物的具體實(shí)例包括三甲胺,三乙胺,三丁胺,辛基二甲基胺,和三辛基胺。
由結(jié)構(gòu)式(A102')表示的化合物的具體實(shí)例包括2-甲基吡嗪,2-乙基吡嗪,2-丁基吡嗪,2-辛基吡嗪,2,5-二甲基吡嗪,2-乙基-3-甲基吡嗪,5-乙基-2,3-二甲基吡嗪,嘧啶,2-甲基嘧啶,4-甲基嘧啶,2-乙基嘧啶,4-乙基嘧啶,4-丁基嘧啶,和4,6-二甲基嘧啶。
由結(jié)構(gòu)式(A103')表示的化合物的具體實(shí)例包括咪唑,1-甲基咪唑,2-甲基咪唑,4-甲基咪唑,1-乙基咪唑,2-乙基咪唑,4-乙基咪唑,1-丁基咪唑,2-丁基咪唑,1-叔丁基咪唑,1-辛基咪唑,1,2-二甲基咪唑和2-乙基-4-甲基咪唑。
由結(jié)構(gòu)式(A104')表示的化合物的具體實(shí)例包括吡啶,2-甲基吡啶,3-甲基吡啶,4-甲基吡啶,2-乙基吡啶,3-乙基吡啶,4-乙基吡啶,4-叔丁基吡啶,4-辛基吡啶,2-甲基-4-乙基吡啶,2-甲基-5-乙基吡啶,2,6-二甲基吡啶,3,5-二甲基吡啶和2,6-二叔丁基吡啶。
由結(jié)構(gòu)式(A105')表示的化合物的具體實(shí)例包括吡咯烷,1-甲基吡咯烷,2-甲基吡咯烷,1-丁基吡咯烷,1-叔丁基吡咯烷,1-辛基吡咯烷,2,5-二甲基吡咯烷,1-甲基-2-乙基吡咯烷,哌啶,1-甲基哌啶,4-甲基哌啶,1-乙基哌啶,2-乙基哌啶,1-丁基哌啶,2-丁基哌啶,1-辛基哌啶,2,6-二甲基哌啶,1-甲基氮雜環(huán)庚烷,1-乙基氮雜環(huán)庚烷,1-丁基氮雜環(huán)庚烷,1-叔丁基氮雜環(huán)庚烷,1-辛基氮雜環(huán)庚烷和1-十二烷基氮雜環(huán)庚烷。
由結(jié)構(gòu)式(A106')表示的化合物的具體實(shí)例包括哌嗪,1-甲基哌嗪,1-乙基哌嗪,1-丁基哌嗪,1-叔丁基哌嗪,1-辛基哌嗪,N,N'-二甲基哌嗪,和N,N'-二乙基哌嗪。
由式(1′)表示的化合物的實(shí)例是N,N,N',N'-四(三氟甲烷磺?;?-1,6-二胺,其由以下結(jié)構(gòu)式(20)表示,和由式(A101')表示的化合物的實(shí)例是N,N-二甲基-正辛胺。
當(dāng)使得那些化合物相互反應(yīng)時(shí),可以得到由以下結(jié)構(gòu)式表示的化合物。即存在于N,N,N′,N′-四(三氟甲烷磺酰基)-1,6-二胺分子的兩端的N,N,N′,N′-四(三氟甲烷磺?;?酰亞胺基,在反應(yīng)之后轉(zhuǎn)變?yōu)镹,N,N′,N′-四(三氟甲烷磺?;?酰亞胺陰離子。由以下結(jié)構(gòu)式表示的化合物對(duì)應(yīng)于具有由結(jié)構(gòu)式(1)表示的結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子。
化合物(i)和化合物(ii)之間的反應(yīng)可通過(guò)加熱進(jìn)行。加熱溫度沒(méi)有特別限制??紤]反應(yīng)性,該溫度優(yōu)選為30℃以上和180℃以下,特別優(yōu)選為80℃以上和140℃以下。當(dāng)加熱溫度在上述范圍內(nèi)時(shí),離子導(dǎo)電劑的產(chǎn)生令人滿意地進(jìn)行。
當(dāng)熱固性聚醚-聚氨酯樹(shù)脂或熱固性聚酯-聚氨酯樹(shù)脂用作樹(shù)脂層3的樹(shù)脂時(shí),可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)加熱溫度同時(shí)進(jìn)行離子導(dǎo)電劑的產(chǎn)生和樹(shù)脂的固化。即,通過(guò)加熱經(jīng)混合樹(shù)脂用原料、化合物(i)和化合物(ii)得到的混合物,通過(guò)進(jìn)行一次加熱可以形成樹(shù)脂層3。
含有陽(yáng)離子和陰離子的離子導(dǎo)電劑的含量相對(duì)于100質(zhì)量份樹(shù)脂優(yōu)選為0.1質(zhì)量份以上至10質(zhì)量份以下。當(dāng)離子導(dǎo)電劑的含量是0.1質(zhì)量份以上時(shí),可以得到即使在低溫環(huán)境下也能夠保持高導(dǎo)電性和實(shí)現(xiàn)上高的變形恢復(fù)性效果的電子照相用構(gòu)件。
化合物(i)可以通過(guò)已知的方法來(lái)生產(chǎn)。例如,該化合物可以通過(guò)使下列化合物互相反應(yīng)而得到:
·具有鍵合到作為陽(yáng)離子基團(tuán)之間的間隔基的化學(xué)結(jié)構(gòu)兩端的如溴基和氯基等鹵代基,或羥基的化合物;和
·堿金屬氟烷基磺?;啺坊驂A金屬氟磺?;啺?,如N,N-雙(氟烷基)磺酰基酰亞胺鋰和N,N-雙(氟烷基磺?;?酰亞胺鉀,或氟烷基磺?;啺坊蚍酋;啺?,如N,N-雙(氟烷基)磺酰基酰亞胺。
形成樹(shù)脂層3的方法沒(méi)有特別限制,并且其實(shí)例包括噴涂法,浸漬涂布,和輥涂法。其中,優(yōu)選使用日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)57-5047號(hào)中公開(kāi)的涉及使涂層材料從浸漬槽的上端溢流的浸涂法作為形成樹(shù)脂層3的方法,因?yàn)槠浜?jiǎn)單性和優(yōu)異的生產(chǎn)穩(wěn)定性。樹(shù)脂層3的厚度優(yōu)選為5.0μm以上至20.0μm以下。
(樹(shù)脂層中的其它組分)
根據(jù)需要,樹(shù)脂層3可以含有非導(dǎo)電性填料,如硅石、石英粉、氧化鈦,氧化鋅和碳酸鈣。通過(guò)將非導(dǎo)電性填料添加到用于形成樹(shù)脂層3的涂料,當(dāng)在樹(shù)脂層3的形成過(guò)程中進(jìn)行用涂料涂覆時(shí),這樣的非導(dǎo)電性填料顯示作為成膜助劑的功能。這樣的非導(dǎo)電性填料的含量相對(duì)于100質(zhì)量份用于形成樹(shù)脂層3的樹(shù)脂,即粘結(jié)劑樹(shù)脂優(yōu)選為10質(zhì)量份以上且30質(zhì)量份以下。
此外,根據(jù)需要,樹(shù)脂層3可以在不抑制本發(fā)明效果的范圍內(nèi)含有導(dǎo)電性填料。炭黑,導(dǎo)電性金屬如鋁和銅,或?qū)щ娦越饘傺趸锏募?xì)顆粒如氧化鋅、氧化錫和氧化鈦,可以用作導(dǎo)電性填料。其中,特別優(yōu)選使用炭黑,因?yàn)樘亢谙鄬?duì)比較容易獲得且具有高的導(dǎo)電賦予性和補(bǔ)強(qiáng)性。
在其中樹(shù)脂層3是最外層的情況下,當(dāng)需要電子照相用構(gòu)件一定程度的表面粗糙度時(shí),可以向樹(shù)脂層3加入粗糙度控制用細(xì)顆粒。可以使用聚氨酯樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚醚樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、丙烯酸類樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂的細(xì)顆粒作為粗糙度控制用細(xì)顆粒。粗糙度控制用細(xì)顆粒的體積平均粒徑優(yōu)選為3μm以上且20μm以下。樹(shù)脂層3中粗糙度控制用顆粒的含量相對(duì)于100質(zhì)量份用于形成樹(shù)脂層3的樹(shù)脂,即粘結(jié)劑樹(shù)脂,優(yōu)選為1質(zhì)量份以上且50質(zhì)量份以下。
<根據(jù)第二實(shí)施方式的樹(shù)脂層>
根據(jù)第二實(shí)施方式的樹(shù)脂層在分子中含有具有選自由以下將詳細(xì)描述的結(jié)構(gòu)式(7)至(12)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂,和陰離子,所述陰離子為選自由氟烷基磺酰基酰亞胺陰離子和氟磺?;啺逢庪x子組成的組中的至少一種。
在根據(jù)第二實(shí)施方式的樹(shù)脂層3中,樹(shù)脂中存在陽(yáng)離子基團(tuán),且在所述陽(yáng)離子之間存在特定的化學(xué)結(jié)構(gòu)。與根據(jù)第一實(shí)施方式的樹(shù)脂層3的差別在于,根據(jù)第一實(shí)施方式的陽(yáng)離子作為陽(yáng)離子基團(tuán)存在于樹(shù)脂中。包括陽(yáng)離子基團(tuán)之間的特定化學(xué)結(jié)構(gòu),陰離子的具體方面,和作為粘結(jié)劑的樹(shù)脂的種類的其它點(diǎn),與根據(jù)第一實(shí)施方式的樹(shù)脂層3的那些相似。
在這種樹(shù)脂層中,如在根據(jù)第一實(shí)施方式的樹(shù)脂層的情況下,認(rèn)為該特定的化學(xué)結(jié)構(gòu)起到間隔基的作用以抑制離子的集聚化。其結(jié)果是,包括這種樹(shù)脂層的電子照相用構(gòu)件具有令人滿意的變形恢復(fù)性。
從變形恢復(fù)性的觀點(diǎn)出發(fā),與根據(jù)第一實(shí)施方式的樹(shù)脂層相比,根據(jù)第二實(shí)施方式的樹(shù)脂層是特別優(yōu)選的。這可能是因?yàn)殛?yáng)離子基團(tuán)化學(xué)固定到根據(jù)第二實(shí)施方式的樹(shù)脂層中的粘結(jié)劑樹(shù)脂,因此比根據(jù)第一實(shí)施方式的樹(shù)脂層中更多地抑制陽(yáng)離子的聚集。
與根據(jù)第一實(shí)施方式的樹(shù)脂層3的差異如下所述。除下面描述的以外的事項(xiàng)類似于根據(jù)第一實(shí)施方式的樹(shù)脂層3。
(樹(shù)脂中的陽(yáng)離子基團(tuán))
根據(jù)本實(shí)施方式的樹(shù)脂在分子中具有選自由以下結(jié)構(gòu)式(7)至(12)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)。
E11-R201-E12 (7)
在結(jié)構(gòu)式(7)中,E11和E12各自獨(dú)立地表示選自由下述結(jié)構(gòu)式(E101)至(E106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)。R201表示用于連接E11的陽(yáng)離子基團(tuán)和E12的陽(yáng)離子基團(tuán)的連接基團(tuán)。該連接基團(tuán)起到在兩個(gè)陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)之間的間隔基的作用。另外,該連接基團(tuán)在E11和E12的陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生相當(dāng)于至少4個(gè)碳原子(C4)的直鏈的距離,特別優(yōu)選相當(dāng)于C6以上的直鏈的距離。R201的實(shí)例是具有C4以上、優(yōu)選C6以上的直鏈部分的烴基。這樣的烴基可以是二價(jià)飽和或不飽和烴基。R201的烴基特別優(yōu)選具有6個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子。烴基R201的具體實(shí)例可包括與R101的具體實(shí)例給出的烴基相同的那些。
在結(jié)構(gòu)式(8)中,E13和E14各自獨(dú)立地表示選自由下述結(jié)構(gòu)式(E101)至(E106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)。d8表示0或1的整數(shù)。
R204表示具有1個(gè)以上且4個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,其鍵合到結(jié)構(gòu)式(8)中苯環(huán)的R202和R203未鍵合的碳原子。R204的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,和叔丁基。
R202和R203表示構(gòu)成含亞苯基的連接基團(tuán)的一部分的基團(tuán),用于連接由E13和E14的各陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)并起到在兩個(gè)陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)之間的間隔基的作用。R202和R203各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且4個(gè)以下碳原子的二價(jià)烴基。
在d8=0的情況下,結(jié)構(gòu)式(8)中的連接基團(tuán)的具體實(shí)例包括與在d1=0的情況下結(jié)構(gòu)式(2)中的連接基團(tuán)的具體實(shí)例給出的那些相同的連接基團(tuán)。
在結(jié)構(gòu)式(9)中,E15和E16各自獨(dú)立地表示選自由下述結(jié)構(gòu)式(E101)至(E106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)。d9表示0或1的整數(shù)。R207表示具有1個(gè)以上且4個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,其鍵合到結(jié)構(gòu)式(9)中苯環(huán)的R205和R206未鍵合的碳原子。R207的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,和叔丁基。
R205和R26表示構(gòu)成含亞環(huán)己基的連接基團(tuán)的一部分的基團(tuán),用于連接由E15和E16表示的陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)并起到在兩個(gè)陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)之間的間隔基的作用。R205和R206各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且4個(gè)以下碳原子的二價(jià)烴基。在d9=0的情況下,結(jié)構(gòu)式(9)中的連接基團(tuán)的具體實(shí)例包括與在d2=0的情況下結(jié)構(gòu)式(3)中的連接基團(tuán)的具體實(shí)例給出的那些相同的連接基團(tuán)。
在結(jié)構(gòu)式(10)中,E17和E18各自獨(dú)立地表示選自由下述結(jié)構(gòu)式(E101)至(E106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)。n2表示1以上且4以下的整數(shù)。
R208和R209表示構(gòu)成用于連接E17和E18的陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)的連接基團(tuán)的一部分,并起到在兩個(gè)陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)之間的間隔基的作用的基團(tuán)。該連接基團(tuán)在E17和E18的陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生相當(dāng)于由至少4個(gè)碳原子和1個(gè)氧原子形成的直鏈的距離,R208和R209各自獨(dú)立地表示具有2個(gè)以上且4個(gè)以下碳原子的二價(jià)烴基。
含有這種烴基的連接基團(tuán)的具體實(shí)例可包括與結(jié)構(gòu)式(4)的連接基團(tuán)的具體實(shí)例相同的那些。
在結(jié)構(gòu)式(11)中,E19和E20各自獨(dú)立地表示選自由將在后面描述的下述結(jié)構(gòu)式(E101)至(E106)組成的組中的任意一種結(jié)構(gòu)。R212表示氫原子,或具有1個(gè)以上且4個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基。
R210和R211表示構(gòu)成用于連接E19和E20的陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)的連接基團(tuán)的一部分,并起到在兩個(gè)陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)之間的間隔基的作用的基團(tuán)。R210和R211各自獨(dú)立地表示具有2個(gè)以上且4個(gè)以下碳原子的二價(jià)烴基,用于在結(jié)構(gòu)式(11)中的氮原子和E19之間、和氮原子與E20之間產(chǎn)生相當(dāng)于至少2個(gè)碳原子的直鏈的距離。結(jié)構(gòu)式(11)中的連接基團(tuán)的實(shí)例可包括與結(jié)構(gòu)式(5)中的連接基團(tuán)的實(shí)例給出相同的那些。
在結(jié)構(gòu)式(12)中,E21至E23各自獨(dú)立地表示選自由將在后面描述的下述結(jié)構(gòu)式(E101)至(E106)組成的組中的任意一種陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)。R213至R215表示構(gòu)成用于連接E21至E23的陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)的連接基團(tuán)的一部分,并起到在各陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)之間的間隔基的作用的基團(tuán)。R213至R215各自獨(dú)立地表示具有2個(gè)以上且4個(gè)以下碳原子的二價(jià)烴基,用于在E21至E23各自與氮原子之間產(chǎn)生相當(dāng)于至少2個(gè)碳原子的直鏈的距離。結(jié)構(gòu)式(12)中的連接基團(tuán)的實(shí)例可包括與結(jié)構(gòu)式(6)的連接基團(tuán)實(shí)例給出相同的那些。
接下來(lái),詳細(xì)說(shuō)明由結(jié)構(gòu)式(E101)至(E106)表示的陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)。
在結(jié)構(gòu)式(E101)中,X1至X3各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,或與樹(shù)脂的結(jié)合部,X1至X3的至少之一表示與樹(shù)脂的結(jié)合部,和符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(7)至(12)任一個(gè)的結(jié)合部。
結(jié)構(gòu)式(E101)具體表示與樹(shù)脂具有結(jié)合部的季銨陽(yáng)離子。后面詳細(xì)描述與樹(shù)脂形成結(jié)合部的X1至X3的部分的細(xì)節(jié)。在X1至X3中,不表示與樹(shù)脂的結(jié)合部的X1至X3各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下、優(yōu)選為1個(gè)以上且8個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基。這種烴基的實(shí)例包括甲基,乙基,丁基,和辛基。
在結(jié)構(gòu)式(E102)中,R216和R217各自獨(dú)立地表示在結(jié)構(gòu)式(E102)中形成含氮雜芳族六元環(huán)所需的烴基。d10表示1或2的整數(shù)。X4表示鍵合到含氮雜芳族六元環(huán)中任一碳原子的取代基,或與所述樹(shù)脂的結(jié)合部,且至少一個(gè)X4構(gòu)成與樹(shù)脂的結(jié)合部。此外,符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(7)至(12)任一個(gè)的結(jié)合部。
結(jié)構(gòu)式(E102)具體表示與樹(shù)脂具有結(jié)合部和在六元環(huán)結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)氮原子的芳族陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)。這種六元環(huán)結(jié)構(gòu)的具體實(shí)例包括吡嗪環(huán)和嘧啶環(huán)。
構(gòu)成與樹(shù)脂的結(jié)合部的X4在后面說(shuō)明。同時(shí),不構(gòu)成與樹(shù)脂結(jié)合部的X4表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子、優(yōu)選1個(gè)以上且8個(gè)以下碳原子的烴基。烴基的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基,正己基,和正辛基。
在結(jié)構(gòu)式(E103)中,R218和R219各自獨(dú)立地表示在結(jié)構(gòu)式(E103)中形成含氮雜芳族五元環(huán)所需的的烴基。d11表示0至2的整數(shù)。
X5表示氫原子,具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,或與樹(shù)脂的結(jié)合部。X6各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,或與樹(shù)脂的結(jié)合部。X5和X6中的至少一個(gè)表示與樹(shù)脂的結(jié)合部。符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(7)至(12)任一個(gè)的結(jié)合部。
結(jié)構(gòu)式(E103)具體表示與樹(shù)脂具有結(jié)合部和在五元環(huán)結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)氮原子的芳族陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)。這種五元環(huán)結(jié)構(gòu)的具體實(shí)例是咪唑環(huán)。
構(gòu)成與樹(shù)脂的結(jié)合部的X5或X6在后面說(shuō)明。
同時(shí),不構(gòu)成與樹(shù)脂結(jié)合部的X5表示氫原子,或具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基。烴基特別優(yōu)選具有1個(gè)以上且8個(gè)以下碳原子。烴基的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基,正己基,和正辛基。
此外,當(dāng)存在多個(gè)不構(gòu)成與樹(shù)脂的結(jié)合部的X6時(shí),多個(gè)X6各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子、特別優(yōu)選1個(gè)以上且8個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基。這樣的烴基的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基,正己基,和正辛基。
在結(jié)構(gòu)式(E104)中,R220表示在結(jié)構(gòu)式(E104)中形成含氮雜芳環(huán)所需的烴基。d12表示1或2的整數(shù)。
X7各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,或與樹(shù)脂的結(jié)合部。至少一個(gè)X7表示與樹(shù)脂的結(jié)合部。符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(7)至(12)任一個(gè)的結(jié)合部。
結(jié)構(gòu)式(E104)具體表示與樹(shù)脂具有結(jié)合部和在環(huán)結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)氮原子的芳族陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)。環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)選為四至七元環(huán),特別優(yōu)選五元環(huán)或六元環(huán)。這樣的環(huán)結(jié)構(gòu)的實(shí)例包括吡咯環(huán)、吡啶環(huán)和氮雜環(huán)。
構(gòu)成與樹(shù)脂的結(jié)合部的X7在后面說(shuō)明。
同時(shí),不構(gòu)成與樹(shù)脂的結(jié)合部的X7表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的烴基、優(yōu)選具有1個(gè)以上且8個(gè)以下碳原子的烴基。此類烴基的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基,正己基,和正辛基。
在結(jié)構(gòu)式(E105)中,R221表示在結(jié)構(gòu)式(E105)中形成含非芳族氮雜環(huán)所需的烴基。d13表示0至2的整數(shù)。
X8表示氫原子,具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,或與樹(shù)脂的結(jié)合部。X9各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,或與樹(shù)脂的結(jié)合部。X8和X9的至少一個(gè)表示與樹(shù)脂的結(jié)合部。符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(7)至(12)任一個(gè)的結(jié)合部。
結(jié)構(gòu)式(E105)具體表示與樹(shù)脂具有結(jié)合部和在環(huán)結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)氮原子的非芳族陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)。環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)選為四至七元環(huán),特別優(yōu)選五元環(huán)或六元環(huán)。這樣的環(huán)結(jié)構(gòu)的具體實(shí)例包括吡咯烷環(huán),吡咯啉環(huán),哌啶環(huán),氮雜環(huán)庚烷環(huán),和氮雜環(huán)辛烷環(huán)。
構(gòu)成與樹(shù)脂的結(jié)合部的X8和X9在后面說(shuō)明。
同時(shí),不構(gòu)成與樹(shù)脂結(jié)合部的X8表示氫原子、或具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的烴基。烴基特別優(yōu)選具有1個(gè)以上且8個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基。這樣的烴基的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基,正己基,正辛基,正癸基和正十二烷基。
此外,當(dāng)存在多個(gè)不構(gòu)成與樹(shù)脂多結(jié)合部的X9時(shí),多個(gè)X9各自獨(dú)立地表示1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的烴基、特別優(yōu)選具有1個(gè)以上且8個(gè)以下碳原子的烴基。這樣的烴基的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基,正己基,和正辛基。
在結(jié)構(gòu)式(E106)中,R222和R223各自獨(dú)立地表示在結(jié)構(gòu)式(E106)中形成含非芳族氮雜環(huán)所需的烴基。d14表示0至2的整數(shù)。
X10和X11各自獨(dú)立地表示氫原子,具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,或與樹(shù)脂的結(jié)合部。
X12各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,或與樹(shù)脂的結(jié)合部。X10至X12的至少一個(gè)表示與樹(shù)脂的結(jié)合部。符號(hào)“*”表示與結(jié)構(gòu)式(7)至(12)任一個(gè)的結(jié)合部。
結(jié)構(gòu)式(E106)具體表示與樹(shù)脂具有結(jié)合部和在環(huán)結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)氮原子的非芳族陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)。環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)選為四至七元環(huán),特別優(yōu)選五元環(huán)或六元環(huán)。這樣的環(huán)結(jié)構(gòu)的具體實(shí)例包括咪唑烷環(huán),咪唑啉環(huán),哌嗪環(huán),二氮雜環(huán)庚烷環(huán),二氮雜環(huán)辛烷環(huán)。
構(gòu)成與樹(shù)脂的結(jié)合部的X10至X12在后面說(shuō)明。
同時(shí),不構(gòu)成與樹(shù)脂的結(jié)合部的X10和X11具體表示氫原子,或具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基。烴基特別優(yōu)選具有1個(gè)以上且8個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基。這樣的烴基的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基,正己基,和正辛基。
此外,當(dāng)存在多個(gè)不構(gòu)成與樹(shù)脂的結(jié)合部的X12時(shí),多個(gè)X12各自獨(dú)立地表示1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的烴基、特別優(yōu)選具有1個(gè)以上且8個(gè)以下碳原子的烴基。這樣的烴基的具體實(shí)例包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,叔丁基,正己基,和正辛基。
(形成樹(shù)脂層的方法)
通過(guò)使下列組分相互反應(yīng),得到具有所述陽(yáng)離子基團(tuán)的樹(shù)脂和陰離子:
(i)具有鍵合到用作陽(yáng)離子基團(tuán)之間的間隔基的化學(xué)結(jié)構(gòu)的兩端的氟烷基磺酰基酰亞胺基團(tuán)或氟磺?;啺坊鶊F(tuán)的化合物;
(ii)具有反應(yīng)性官能團(tuán)的叔胺類或含氮雜環(huán)化合物;和
(iii)具有能夠與所述反應(yīng)性官能團(tuán)反應(yīng)的官能團(tuán)的樹(shù)脂或樹(shù)脂原料。
如在第一實(shí)施方式中所述,通過(guò)化合物(i)和化合物(ii)之間的反應(yīng),產(chǎn)生離子導(dǎo)電劑。另外,當(dāng)化合物(ii)中的反應(yīng)性官能團(tuán)與樹(shù)脂或樹(shù)脂原料中的官能團(tuán)之間的反應(yīng)進(jìn)行時(shí),源自化合物(ⅱ)的陽(yáng)離子基團(tuán)被引入樹(shù)脂中。
該化合物(i)的具體實(shí)例包括在第一實(shí)施方式中描述的那些。
在化合物(ii)中,叔胺類或含氮雜環(huán)化合物的反應(yīng)性官能團(tuán)的實(shí)例可以包括羥基、氨基和環(huán)氧基。同時(shí),在化合物(iii)中,能夠與胺類或含氮雜環(huán)化合物的反應(yīng)性官能團(tuán)反應(yīng)的樹(shù)脂或樹(shù)脂原料的官能團(tuán)的實(shí)例可以包括異氰酸酯基、環(huán)氧基、羧基和氨基。異氰酸酯基可以是封端異氰酸酯基,其在正常狀態(tài)下由封端劑保護(hù),但在反應(yīng)時(shí)除去封端劑。
在結(jié)構(gòu)式(E101)至(E106)的X1至X12中,與樹(shù)脂的結(jié)合部是通過(guò)化合物(ii)的反應(yīng)性官能團(tuán)如羥基、氨基或環(huán)氧基與化合物(iii)的反應(yīng)性官能團(tuán)如異氰酸酯基、環(huán)氧基、羧基或氨基之間的反應(yīng)形成的部位。
所述化合物(ii)的具體實(shí)例是由選自由以下結(jié)構(gòu)式(E101')至(E106')組成的組中的任何一個(gè)表示的化合物。
在結(jié)構(gòu)式(E101')中,X1'至X3'各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,或具有與其鍵合的反應(yīng)性官能團(tuán)的烴基,和X1'至X3'的至少一個(gè)表示具有與其鍵合的反應(yīng)性官能團(tuán)的烴基。
由結(jié)構(gòu)式(E101')表示的化合物的具體實(shí)例包括二甲基乙醇胺,二乙基乙醇胺,N-甲基二乙醇胺,4-二甲基氨基-1-丁醇,6-二甲基氨基-1-己醇,8-二甲基氨基-1-辛醇,3-二乙基氨基-1-丙醇,三乙醇胺,三(4-羥丁基)胺,2-二甲基氨基乙胺,2-二乙基氨基乙胺,2-(二丁基氨基)乙胺,三(2-氨基乙基)胺,N-縮水甘油基-二甲胺,N-縮水甘油基-二乙胺和N-縮水甘油基-二正丁胺。
在結(jié)構(gòu)式(E102')中,R216'和R217'各自獨(dú)立地表示在結(jié)構(gòu)式(E102')中形成含氮雜芳族六元環(huán)所需的烴基,X4'各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,或具有與其鍵合的反應(yīng)性官能團(tuán)的烴基,d10'表示1或2的整數(shù),和至少一個(gè)X4'表示具有與其鍵合的反應(yīng)性官能團(tuán)的烴基。含氮雜芳族六元環(huán)的實(shí)例包括吡嗪環(huán)和嘧啶環(huán)。
由結(jié)構(gòu)式(E102')表示的化合物的具體實(shí)例包括2-吡嗪甲醇,2-(2-羥基乙基)吡嗪,2-(氨基甲基)吡嗪,2-(氨基甲基)-5-甲基吡嗪,2-縮水甘油基吡嗪,2-羥基乙基嘧啶,5-羥基乙基嘧啶,2-氨基乙基嘧啶,5-氨基乙基嘧啶和5-縮水甘油基嘧啶。
在結(jié)構(gòu)式(E103')中,R218'和R219'各自獨(dú)立地表示在結(jié)構(gòu)式(E103')中形成含氮雜芳族五元環(huán)所需的烴基,X5'表示氫原子,具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,或具有與其鍵合的反應(yīng)性官能團(tuán)的烴基,X6'各自獨(dú)立地表示具有1以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,或具有與其鍵合的反應(yīng)性官能團(tuán)的烴基,d11'表示0至2的整數(shù),且X5'和X6'的至少之一表示具有與其鍵合的反應(yīng)性官能團(tuán)的烴基。含氮雜芳族五元環(huán)的實(shí)例為咪唑環(huán)。
由結(jié)構(gòu)式(E103')表示的化合物的具體實(shí)例包括1-甲基-2-羥甲基咪唑,1-甲基-2-羥乙基咪唑,1-甲基-2-氨基乙基咪唑和1,4-縮水甘油基咪唑。
在結(jié)構(gòu)式(E104')中,R220'表示在結(jié)構(gòu)式(E104')中形成含氮雜芳環(huán)所需的烴基,X7'各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,或具有與其鍵合的反應(yīng)性官能團(tuán)的烴基,d12'表示1或2的整數(shù),和至少一個(gè)X7'表示具有與其鍵合的反應(yīng)性官能團(tuán)的烴基。該含氮雜芳環(huán)的環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)選為四至七元環(huán),特別優(yōu)選五元環(huán)或六元環(huán)。
由結(jié)構(gòu)式(E104')表示的化合物的具體實(shí)例包括2-羥基乙基-5-乙基吡啶,2-甲基-6-羥乙基吡啶,2,6-吡啶二甲醇,2-(2-氨基乙基)吡啶,和5-乙基-3-縮水甘油基-2-甲基吡啶。
在結(jié)構(gòu)式(E105')中,R221'表示在結(jié)構(gòu)式(E105')中形成含氮雜非芳環(huán)所需的烴基,X8'表示氫原子,具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,或具有與其鍵合的反應(yīng)性官能團(tuán)的烴基,X9'各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下的碳原子的一價(jià)烴基,或具有與其鍵合的反應(yīng)性官能團(tuán)的烴基,d13'表示0至2的整數(shù),且X8'和X9'的至少一個(gè)表示具有與其鍵合的反應(yīng)性官能團(tuán)的烴基。含非芳族氮雜環(huán)的環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)選為四至七元環(huán),特別優(yōu)選五元環(huán)或六元環(huán)。含非芳族氮雜環(huán)的實(shí)例包括吡咯烷環(huán),吡咯啉環(huán),哌啶環(huán),氮雜環(huán)庚烷環(huán),和氮雜環(huán)辛烷環(huán)。
由結(jié)構(gòu)式(E105')表示的化合物的具體實(shí)例包括2-(2-羥基乙基)-1-甲基吡咯烷,2-(2-氨基乙基)-1-甲基吡咯烷,1-(2-氨基乙基)吡咯烷,1-(2-羥基乙基)-2-羥基甲基吡咯烷,1-(2-羥基乙基)哌啶,1-(2-羥基乙基)-2-羥基甲基哌啶,1-(2-氨基乙基)哌啶,1-(3-氨基丙基)-2-甲基哌啶,1-(3-羥基丙基)氮雜環(huán)庚烷,和2-縮水甘油基-1-甲基吡咯烷。
在結(jié)構(gòu)式(E106')中,R222'和R223'各自獨(dú)立地表示在結(jié)構(gòu)式(E106')中形成含非芳族氮雜環(huán)所需的烴基,X10'和X11'各自獨(dú)立地表示氫原子,具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,或者具有與其鍵合的反應(yīng)性官能團(tuán)的烴基,X12'各自獨(dú)立地表示具有1個(gè)以上且12個(gè)以下碳原子的一價(jià)烴基,或具有與其鍵合的反應(yīng)性官能團(tuán)的烴基,d14'表示0至2的整數(shù),和X10'至X12'的至少一個(gè)表示具有與其鍵合的反應(yīng)性官能團(tuán)的烴基。含非芳族氮雜環(huán)的環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)選為四至七元環(huán),特別優(yōu)選五元環(huán)或六元環(huán)。含非芳族氮雜環(huán)的實(shí)例包括咪唑烷環(huán),咪唑啉環(huán),哌嗪環(huán),二氮雜環(huán)庚烷環(huán),二氮雜環(huán)辛烷環(huán)。
由結(jié)構(gòu)式(E106')表示的化合物的具體實(shí)例包括N-(2-羥乙基)哌嗪,N-(2-氨基乙基)哌嗪,1,4-雙(2-羥乙基)哌嗪,1,4-雙(3-氨基丙基)哌嗪,4-甲基哌嗪-1-乙醇,和N-甲基-2-縮水甘油基哌嗪。
化合物(ⅲ)的具體實(shí)例是通過(guò)將能夠與反應(yīng)性官能團(tuán)反應(yīng)的官能團(tuán)鍵合到在第一實(shí)施方式中所描述的樹(shù)脂或樹(shù)脂原料而獲得的化合物。
以下鍵(linkage)各自優(yōu)選作為可以通過(guò)在胺類或含氮雜環(huán)化合物中的反應(yīng)性官能團(tuán)與能夠與反應(yīng)性官能團(tuán)反應(yīng)的官能團(tuán)之間的反應(yīng)產(chǎn)生的鍵。
在結(jié)構(gòu)式(X101)至(X105)中,符號(hào)“**”表示與結(jié)構(gòu)式(E101)中的氮原子的結(jié)合部,或者表示與結(jié)構(gòu)式(E102)至(E106)任一個(gè)中含氮雜環(huán)中的氮原子和含氮雜環(huán)中的碳原子之一的結(jié)合部,符號(hào)“***”表示與形成樹(shù)脂的聚合物鏈中的碳原子的結(jié)合部,和n3至n7各自獨(dú)立地表示1以上且4以下的整數(shù)。
由結(jié)構(gòu)式(X101)表示的鍵例如是通過(guò)叔胺類或含氮雜環(huán)化合物中的羥基與樹(shù)脂或樹(shù)脂原料中的異氰酸酯基之間的反應(yīng)而形成。
由結(jié)構(gòu)式(X102)表示的鍵例如是通過(guò)叔胺類或含氮雜環(huán)化合物中的氨基與樹(shù)脂或樹(shù)脂原料中的異氰酸酯基之間的反應(yīng)而形成。
由結(jié)構(gòu)式(X103)表示的鍵例如是通過(guò)叔胺類或含氮雜環(huán)化合物中的縮水甘油基與樹(shù)脂或樹(shù)脂原料中的氨基之間的反應(yīng)而形成。
由結(jié)構(gòu)式(X104)表示的鍵例如是通過(guò)叔胺類或含氮雜環(huán)化合物中的縮水甘油基與樹(shù)脂或樹(shù)脂原料中的羥基的反應(yīng)而形成。
由結(jié)構(gòu)式(X105)表示的鍵例如是通過(guò)叔胺類或含氮雜環(huán)化合物中的縮水甘油基與樹(shù)脂或樹(shù)脂原料中的羧基的反應(yīng)而形成。
上述化合物(i)至(iii)的組合的實(shí)例如下所述。當(dāng)N,N,N',N'-四(三氟甲烷磺酰基)-1,6-二胺和三乙醇胺分別用作化合物(i)和化合物(ii)時(shí),將該化合物與用于使含有多異氰酸酯化合物熱固化的聚氨酯樹(shù)脂的原料混合,接著熱固化,可以得到具有如下所示結(jié)構(gòu)的聚氨酯樹(shù)脂。由以下結(jié)構(gòu)式表示的化合物是由結(jié)構(gòu)式(7)表示的化合物,并且其與樹(shù)脂的結(jié)合部各自相當(dāng)于由結(jié)構(gòu)式(X101)表示的結(jié)構(gòu)。
樹(shù)脂層3可通過(guò)加熱所有化合物(i)至(ⅲ)的混合物以同時(shí)固化這些化合物而形成,或者可以通過(guò)使化合物(i)和化合物(ii)預(yù)先進(jìn)行反應(yīng)以產(chǎn)生離子導(dǎo)電劑,然后使離子導(dǎo)電劑與化合物(ⅲ)混合,然后進(jìn)行固化而形成。在后一種情況下,優(yōu)選使用熱固性聚醚-聚氨酯樹(shù)脂或熱固性聚酯-聚氨酯樹(shù)脂作為化合物(ⅲ)。
陽(yáng)離子基團(tuán)和陰離子的總含量相對(duì)于100質(zhì)量份具有能夠與反應(yīng)性官能團(tuán)反應(yīng)的官能團(tuán)的樹(shù)脂優(yōu)選為0.1質(zhì)量份以上至10質(zhì)量份以下。當(dāng)該含量在上述范圍內(nèi)時(shí),甚至在低溫環(huán)境下該電子照相用構(gòu)件的導(dǎo)電性也是令人滿意的,并且能夠獲得實(shí)現(xiàn)變形恢復(fù)性效果高的電子照相用構(gòu)件。
(2)電子照相設(shè)備
根據(jù)本發(fā)明的上述電子照相用構(gòu)件可以適當(dāng)?shù)赜米麟娮诱障嘣O(shè)備中的顯影輥、調(diào)色劑供給輥和顯影刮板的每一種。該電子照相用構(gòu)件可以適用于以下任何顯影設(shè)備:各自使用磁性單組分調(diào)色劑或非磁性單組分調(diào)色劑的非接觸型顯影設(shè)備和接觸型顯影設(shè)備,和使用雙組分調(diào)色劑的顯影設(shè)備。
圖3是包括電子照相用構(gòu)件作為使用單組分調(diào)色劑的接觸型顯影設(shè)備的顯影輥的電子照相設(shè)備實(shí)例的示意性截面圖。
電子照相設(shè)備具有可拆卸地安裝到其上的顯影設(shè)備22。顯影設(shè)備22包括:調(diào)色劑容器20,其貯存作為單組分調(diào)色劑的調(diào)色劑15;顯影輥16;調(diào)色劑供給輥19,其構(gòu)造為將調(diào)色劑供給至顯影輥16;和顯影刮板21,其構(gòu)造為調(diào)節(jié)顯影輥16上的調(diào)色劑層厚度。顯影輥16位于調(diào)色劑容器20中沿縱向方向延伸的開(kāi)口部中,并配置成面對(duì)感光構(gòu)件18。
電子照相設(shè)備還具有可拆卸地安裝到其上的處理盒17,其包括感光構(gòu)件18,清潔刮板26,廢調(diào)色劑容納容器25,以及充電輥24。感光構(gòu)件18,清潔刮板26,廢調(diào)色劑容納容器25,和充電輥24可配置在電子照相設(shè)備的主體。
電子照相設(shè)備的打印操作如下所述。感光構(gòu)件18沿著箭頭指示的方向旋轉(zhuǎn),并且通過(guò)用于對(duì)感光構(gòu)件18進(jìn)行充電處理的充電輥24均勻地帶電。隨后,通過(guò)用作曝光單元的激光光23在感光構(gòu)件18的表面上形成靜電潛像。通過(guò)與感光構(gòu)件18接觸配置的顯影設(shè)備22將調(diào)色劑15施加至靜電潛像,從而將圖像可視化為調(diào)色劑圖像(顯影)。顯影是所謂的其中在曝光部形成調(diào)色劑圖像的反轉(zhuǎn)顯影。將在感光構(gòu)件18上形成的調(diào)色劑圖像通過(guò)用作轉(zhuǎn)印構(gòu)件的轉(zhuǎn)印輥29轉(zhuǎn)印到用作記錄介質(zhì)的紙34上。通過(guò)紙張供給輥35和吸附輥36,紙34供給至設(shè)備中,并且由環(huán)形帶狀的轉(zhuǎn)印輸送帶32輸送到感光構(gòu)件18和轉(zhuǎn)印輥29之間的輥隙。轉(zhuǎn)印輸送帶32由驅(qū)動(dòng)輥33、驅(qū)動(dòng)輥28和張力輥31操作。電壓從偏壓電源30施加于轉(zhuǎn)印輥29和吸附輥36。在其上已經(jīng)轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像的紙34由定影設(shè)備27進(jìn)行定影處理,并排出到設(shè)備的外部。由此完成打印操作。
同時(shí),殘留在感光構(gòu)件18上沒(méi)有被轉(zhuǎn)印的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑由用作用于清潔感光構(gòu)件表面的清潔構(gòu)件的清潔刮板刮掉,并且容納在廢調(diào)色劑容納容器25中。清潔后的感光構(gòu)件18重復(fù)地執(zhí)行上述動(dòng)作。
(3)處理盒
根據(jù)本發(fā)明的上述電子照相用構(gòu)件可以適當(dāng)?shù)赜米魈幚砗兄械娘@影輥,調(diào)色劑供給輥和顯影刮板的每一種。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的處理盒實(shí)例的示意性截面圖。在圖4中,電子照相用構(gòu)件被安裝為顯影輥16。
在圖4中所示的處理盒17可拆卸地安裝到電子照相設(shè)備的主體上。處理盒17通過(guò)使包括顯影輥16和顯影刮板21的顯影設(shè)備22,電子照相感光構(gòu)件18,清潔刮板26,廢調(diào)色劑容納容器25,和充電輥24一體化而得到。顯影設(shè)備22還包括調(diào)色劑容器20,且調(diào)色劑15被裝入調(diào)色劑容器20中。調(diào)色劑容器20中的調(diào)色劑15通過(guò)調(diào)色劑供給輥19提供給至顯影輥16的表面,并由顯影刮板21在顯影輥16的表面上形成具有預(yù)定厚度的調(diào)色劑15的層。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,可以獲得電子照相用構(gòu)件,即使當(dāng)在高溫和高濕環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受負(fù)載,其也幾乎不發(fā)生變形,從而能夠穩(wěn)定地形成高質(zhì)量電子照相圖像。此外,根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,可以得到各自能夠穩(wěn)定地形成高質(zhì)量電子照相圖像的處理盒和電子照相設(shè)備。
現(xiàn)在,對(duì)根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例和比較例進(jìn)行說(shuō)明。
首先,合成制造離子導(dǎo)電劑和樹(shù)脂所需的原料化合物。
<化合物(i)的合成>
(化合物IP-1的合成)
分別供給16.0g(0.13mol)1,4-二氯丁烷(由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)和79.5g(0.28mol)雙(三氟甲烷磺?;?酰亞胺鋰(商品名:“EF-N115”,由Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co.,Ltd.制造)作為原料No.1和原料No.2。將原料溶解于60.0g氯仿中,并將該溶液加熱回流5小時(shí)。接著,將反應(yīng)溶液冷卻至室溫,并加入200ml 5質(zhì)量%的碳酸鈉水溶液。將混合物攪拌30分鐘,然后進(jìn)行分液。用120g離子交換水將氯仿層進(jìn)行洗滌操作三次。接著,通過(guò)減壓蒸餾除去氯仿,提供化合物IP-1?;衔颕P-1是由下式(21)表示的化合物。
(化合物IP-3、IP-5、IP-6、IP-7和IP-10的合成)
除了如表1所示改變?cè)螻o.1和原料No.2及它們的共混量以外,按照與化合物IP-1的合成的合成例相同的方式得到化合物IP-3、IP-5、IP-6、IP-7和IP-10。
(化合物IP-2的合成)
分別供給16.0g(0.14mol)3-甲基-1,5-戊二醇(由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)和83.5g(0.30mol)1,1,1-三氟-N-[(三氟甲基)磺?;鵠甲烷磺酰胺(由Kanto Chemical Co.,Inc.制造)作為原料No.1和原料No.2。將原料溶解于60.0g氯仿中,并將該溶液加熱回流5小時(shí)。接著,將反應(yīng)溶液冷卻至室溫,并加入200ml 5質(zhì)量%的碳酸鈉水溶液。將混合物攪拌30分鐘,然后進(jìn)行分液。用120g離子交換水將氯仿層進(jìn)行洗滌操作三次。接著,通過(guò)減壓蒸餾除去氯仿,提供化合物IP-2?;衔颕P-2是由下式(22)表示的化合物。
(化合物IP-4、IP-8、IP-9、IP-11和IP-12的合成)
除了如表1所示改變?cè)螻o.1和原料No.2及它們的配合量以外,按照與化合物IP-2的合成的合成例相同的方式得到化合物IP-4、IP-8、IP-9、IP-11和IP-12。
<化合物(ii)的合成>
(含有縮水甘油基的化合物Z-1的合成)
將50.0g(0.41mol)的5-乙基-2-甲基吡啶(由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd制造)溶解于90.0g二氯甲烷中。向該溶液中,加入由溶解于80.0g二氯甲烷中的42.0g(0.45mol)氯甲基環(huán)氧乙烷(由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)(縮水甘油化試劑)和1.8g作為催化劑的氯化鋁形成的混合溶液,然后將混合物加熱回流8小時(shí)。
接下來(lái),將反應(yīng)溶液冷卻至10℃,加入50.0g 4mol/L的鹽酸,并將該混合物攪拌30分鐘。之后,將二氯甲烷層進(jìn)行分液,并進(jìn)一步用120g離子交換水進(jìn)行洗滌操作三次。接著,通過(guò)減壓蒸餾除去二氯甲烷,提供化合物Z-1?;衔颶-1是由以下結(jié)構(gòu)式(23)表示的化合物。
(含有縮水甘油基的化合物Z-2的合成)
將22.0g(0.32mol)咪唑(由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)溶解于50.0g二氯甲烷中。向該溶液中,加入由溶解于80.0g二氯甲烷中的32.9g(0.36mol)氯甲基環(huán)氧乙烷(由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)(縮水甘油化試劑)和2.2g作為催化劑的氯化鋁形成的混合溶液,然后將混合物加熱回流6小時(shí)。
接下來(lái),將反應(yīng)溶液冷卻至10℃,加入50.0g 4mol/L的鹽酸,并將該混合物攪拌30分鐘。之后,將二氯甲烷層進(jìn)行分液,并進(jìn)一步用120g離子交換水進(jìn)行洗滌操作兩次。
向所得溶液,在30分鐘內(nèi)滴加溶解于50.0g二氯甲烷中的35.9g(0.39mol)氯甲基環(huán)氧乙烷(由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)(叔化劑(tertiarizing agent),并將混合物加熱回流8小時(shí)。接著,將反應(yīng)溶液冷卻至室溫,并加入200ml 5質(zhì)量%的碳酸鈉水溶液。將混合物攪拌30分鐘,然后進(jìn)行分液。用120g離子交換水將二氯甲烷層洗滌兩次。接著,通過(guò)減壓蒸餾除去二氯甲烷,提供化合物Z-2。化合物Z-2是由以下結(jié)構(gòu)式(24)表示的化合物。
(含有羥基的化合物Z-3的合成)
將26.0g(0.26mol)DL-脯氨酸醇(prolinol)(由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd制造)、42.1g碳酸鉀和38.6g(0.31mol)2-溴乙醇(由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd制造)溶解于140g乙腈中。將該溶液在50℃下攪拌5小時(shí)。在反應(yīng)完成后,將所得物放置冷卻,然后通過(guò)抽吸過(guò)濾除去無(wú)機(jī)鹽。將濾液減壓濃縮。向殘余物中加入300mL二乙醚,并將混合物充分?jǐn)嚢?。之后,將混合物靜置20分鐘,并除去上清液。用100mL二乙醚進(jìn)行相似的操作三次,并用100mL乙腈進(jìn)行兩次。將所得物真空干燥,提供化合物Z-3?;衔颶-3是由以下結(jié)構(gòu)式(25)表示的化合物。
<異氰酸酯基封端的預(yù)聚物的合成>
(異氰酸酯基封端的預(yù)聚物B-1的合成)
在氮?dú)鈿夥障?,?00.0質(zhì)量份聚醚多元醇(商品名:“PTG-L1000”;由Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制造)逐漸滴加至反應(yīng)容器中的81.1質(zhì)量份的聚合MDI(商品名:“MILLIONATE MR-200”;由Tosoh Corporation制造),同時(shí)將反應(yīng)容器內(nèi)的溫度保持在65℃。滴加完畢后,將混合物在65℃的溫度下進(jìn)行反應(yīng)3.5小時(shí),并將80.0質(zhì)量份的甲基乙基酮加入到所得物。將所得反應(yīng)混合物冷卻至室溫,提供具有4.4wt%異氰酸酯基含量的異氰酸酯基封端氨基甲酸酯預(yù)聚物B-1。
(異氰酸酯基封端的預(yù)聚物B-2的合成)
在氮?dú)鈿夥障?,?00.0質(zhì)量份聚碳酸酯多元醇(商品名:“Kuraray Polyol C-3090”;由Kuraray Co.,Ltd.制造)逐漸滴加至反應(yīng)容器中的68.8質(zhì)量份的聚合MDI(商品名:“MILLIONATE MR-200”;由Tosoh Corporation制造),同時(shí)將反應(yīng)容器內(nèi)的溫度保持在65℃。滴加完畢后,將混合物在65℃的溫度下進(jìn)行反應(yīng)2.5小時(shí),并將80.0質(zhì)量份的甲基乙基酮加入到所得物。將所得反應(yīng)混合物冷卻至室溫,提供具有5.0wt%異氰酸酯基含量的異氰酸酯基封端氨基甲酸酯預(yù)聚物B-2。
<<顯影輥的生產(chǎn)和評(píng)價(jià)>>
<實(shí)施例1>
(基體的制備)
制備的基體的是通過(guò)將底涂料(商品名:“DY35-051”;由Dow Corning Toray Co.,Ltd制造)施加至直徑為6mm的由SUS304制成的芯棒并烘烤而獲得的產(chǎn)品。
(硅橡膠彈性層的形成)
將上述制備的基體放置在模具中,并將通過(guò)混合下列材料得到的加成型硅橡膠組合物注入到模具中形成的空腔內(nèi)。
·液體硅橡膠材料(商品名:“SE6724A/B”;由Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造) 100.0質(zhì)量份
·炭黑(商品名:“TOKABLACK#4300”;由Tokai Carbon Co.,Ltd.制造)
15.0質(zhì)量份
·鉑催化劑 0.1質(zhì)量份
隨后,將模具加熱,并將硅橡膠組合物在150℃的溫度下硫化和固化15分鐘。從模具中取出具有在其周面上形成的固化硅橡膠層的基體,然后通過(guò)在180℃的溫度下進(jìn)一步加熱芯棒1小時(shí)完成硅橡膠層的固化反應(yīng)。由此,生產(chǎn)彈性輥D-1,其中在基體2的外周上已形成厚度為3mm的硅橡膠彈性層。
(樹(shù)脂層的形成)
混合并攪拌下列材料作為樹(shù)脂層用材料。
接下來(lái),將甲基乙基酮加入到該混合溶液中,以達(dá)到30質(zhì)量%的總固成分比,然后將內(nèi)容物在砂磨機(jī)中混合。然后,用甲基乙基酮將混合物的粘度進(jìn)一步調(diào)整為10cps至12cps。由此,制備樹(shù)脂層形成用涂料。
在通過(guò)將彈性輥D-1浸漬在涂料中預(yù)先制備的彈性輥D-1的彈性層表面上,形成樹(shù)脂層形成用涂料的涂膜,并干燥。此外,將所得物在150℃的溫度下進(jìn)行加熱處理1小時(shí),以固化涂料。由此,生產(chǎn)具有在彈性層的外周上形成的厚度約為15μm的樹(shù)脂層的顯影輥。
(樹(shù)脂層的組分分析)
包含在樹(shù)脂層中的陽(yáng)離子、陰離子和樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)可以例如通過(guò)由熱解GC/MS、FT-IR或NMR的分析來(lái)確認(rèn)。
將根據(jù)實(shí)施例1的顯影輥浸漬在甲基乙基酮中48小時(shí),并分析所提取的組分。具體地,該分析通過(guò)使用熱解器(商品名:“PYROFOIL SAMPLER JPS-700”,由Japan Analytical Industry Co.,Ltd.制造)和GC/MS設(shè)備(商品名:“Focus GC/ISQ”,由Thermo Fischer Scientific K.K.制造),和作為載氣的氦在590℃的熱解溫度下進(jìn)行。
結(jié)果,從所得到的片段峰發(fā)現(xiàn),該樹(shù)脂層含有由以下結(jié)構(gòu)式(26)表示的離子導(dǎo)電劑,其是通過(guò)作為化合物(i)的IP-1與作為化合物(ii)的N,N-二甲基–正辛胺之間的反應(yīng)產(chǎn)生。
<實(shí)施例2至5>
除了化合物(i)和化合物(ii)及它們的共混量如表2中所示改變以外,按照與實(shí)施例1相同的方式制造根據(jù)實(shí)施例2至5的顯影輥。
<實(shí)施例6>
混合并攪拌下列材料作為樹(shù)脂層用材料。
接下來(lái),將甲基乙基酮加入到該混合溶液中,以達(dá)到30質(zhì)量%的總固成分比,然后將內(nèi)容物在砂磨機(jī)中混合。然后,用甲基乙基酮將混合物的粘度進(jìn)一步調(diào)整為10cps至12cps。由此,制備樹(shù)脂層形成用涂料。
除了使用該樹(shù)脂層形成用涂料以外,按照與實(shí)施例1中相同的方式生產(chǎn)根據(jù)實(shí)施例6的顯影輥。
<實(shí)施例7至10>
除了化合物(i)和化合物(ii)及它們的共混量如表2中所示改變以外,按照與實(shí)施例6相同的方式制造根據(jù)實(shí)施例7至10的顯影輥。
<實(shí)施例11>
混合并攪拌下列材料作為樹(shù)脂層用材料。
IP-7是由以下結(jié)構(gòu)式(27)表示的化合物,和2-吡嗪甲醇是由以下結(jié)構(gòu)式(28)表示的化合物。
接下來(lái),將甲基乙基酮加入到該混合溶液中,以達(dá)到30質(zhì)量%的總固成分比,然后將內(nèi)容物在砂磨機(jī)中混合。然后,用甲基乙基酮將混合物的粘度調(diào)整為10cps至12cps。由此,制備樹(shù)脂層形成用涂料。
除了使用該樹(shù)脂層形成用涂料以外,按照與實(shí)施例1相同的方式制造根據(jù)實(shí)施例11的顯影輥。
按照與實(shí)施例1相同的方式,將根據(jù)實(shí)施例11的顯影輥中樹(shù)脂層的一部分進(jìn)行熱解GC/MS分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),該樹(shù)脂層含有由以下結(jié)構(gòu)式(29)表示的化合物,其是通過(guò)作為化合物(i)的IP-7、作為化合物(ii)的2-吡嗪甲醇和異氰酸酯基封端的預(yù)聚物B-2之間的反應(yīng)而產(chǎn)生。
<實(shí)施例12至18>
除了化合物(i)和化合物(ii)及它們的共混量如表2中所示改變以外,按照與實(shí)施例11相同的方式制造根據(jù)實(shí)施例12至18的顯影輥。
<比較例1>
除了不加入化合物(i)和化合物(ii)以外,按照與實(shí)施例1相同的方式制造根據(jù)比較例1的顯影輥。
<比較例2至4>
除了加入以下表3中所示的離子導(dǎo)電劑代替化合物(i)和化合物(ii)以外,按照與實(shí)施例1相同的方式制造根據(jù)比較例2至4的顯影輥。
表3
<顯影輥的評(píng)價(jià)>
對(duì)由此得到的根據(jù)實(shí)施例1至18和比較例1至4的顯影輥分別評(píng)價(jià)以下項(xiàng)目。評(píng)價(jià)結(jié)果集中示于表4和表5中。
(輥的電阻值的評(píng)價(jià))
在顯影輥在低溫和低濕環(huán)境(溫度:15℃,相對(duì)濕度:10%)下靜置6小時(shí)以上后,在所述環(huán)境下測(cè)量顯影輥的電阻值。
圖5A和圖5B各自是在該測(cè)量中待使用的用于評(píng)價(jià)顯影輥電阻值的夾具的示意性構(gòu)成圖。在圖5A中,當(dāng)介由導(dǎo)電性軸承38分別用4.9N的負(fù)載按壓導(dǎo)電性基體2的兩端時(shí),直徑為40mm的柱狀金屬37旋轉(zhuǎn)以使顯影輥16以60rpm的速度從動(dòng)旋轉(zhuǎn)。接著,從高電壓電源39施加50V電壓,并測(cè)量置于柱狀金屬37和地面之間的具有已知電阻的電阻器(比顯影輥16的電阻值低兩個(gè)數(shù)量級(jí))兩端之間的電位差。使用電壓表40(“189TRUE RMS MULTIMETER”,由Fluke Corporation制造)測(cè)量電位差。通過(guò)基于所測(cè)量的電位差和電阻器的電阻的計(jì)算,測(cè)定經(jīng)由顯影輥16流入柱狀金屬的電流。然后,使50V的施加電壓除以所得電流以測(cè)定顯影輥16的電阻值。
在電位差的測(cè)量中,在施加電壓2秒后,進(jìn)行采樣3秒,并將從采樣數(shù)據(jù)的平均值計(jì)算出的值定義為輥的電阻值。
(L/L重影的評(píng)價(jià))
接著,使用如上所述已在低溫和低濕環(huán)境(溫度:15℃,相對(duì)濕度:10%)下進(jìn)行其電阻測(cè)量的顯影輥進(jìn)行以下評(píng)價(jià)。
將顯影輥安裝到具有圖3中所示構(gòu)造的激光打印機(jī)(商品名:“LBP7700C”;由Canon Inc.制造)上,并將激光打印機(jī)在低溫和低濕環(huán)境(溫度下:15℃,相對(duì)濕度:10%)下靜置2小時(shí)。然后,進(jìn)行重影圖像的評(píng)價(jià)。
具體地,通過(guò)使用黑色調(diào)色劑,在一張片材的前端部分打印15平方毫米的實(shí)心黑色圖像作為圖像圖案,然后使用調(diào)色劑在該片材上打印整個(gè)半色調(diào)圖像。接著,目視評(píng)價(jià)在半色調(diào)部分出現(xiàn)的顯影輥周期的濃度不均勻,并通過(guò)以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重影的評(píng)價(jià)。
A:沒(méi)有觀察到重影。
B:觀察到非常輕微的重影。
C:觀察到顯著的重影。
(變形恢復(fù)性的評(píng)價(jià))
使用圖6中所示的設(shè)備進(jìn)行變形恢復(fù)性的評(píng)價(jià)。該測(cè)量設(shè)備包括:構(gòu)造為以基體2為基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)的基體支架(未示出);構(gòu)造為檢測(cè)基體2的旋轉(zhuǎn)的編碼器(未示出);基準(zhǔn)板41;和包括LED發(fā)光部42和光接收部43的尺寸測(cè)量機(jī)(商品名:“LS-7000”;由Keyence Corporation制造)。
首先,測(cè)量顯影輥16的表面和基準(zhǔn)板41之間的間隙量44,以求得從顯影輥16的中心到其表面的距離。顯影輥16的表面和基準(zhǔn)板41之間的間隙量44總共對(duì)以下各三點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量:顯影輥16沿其縱向的中心部,和沿縱向從其兩端距離中心部側(cè)20mm的位置。使用已經(jīng)在溫度為23℃和相對(duì)濕度為55%的環(huán)境中靜置6小時(shí)以上的顯影輥16,在溫度為23℃和相對(duì)濕度為55%的環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量。
接下來(lái),將如上所述預(yù)先進(jìn)行測(cè)量的顯影輥16引入用于激光打印機(jī)(商品名:“LBP7700C”;由Canon Inc.制造)的青色盒,以在上述測(cè)量位置處抵接于顯影刮板上。將顯影輥16與顯影刮板之間的抵接壓力調(diào)整為0.6N/cm,從而改變?cè)O(shè)置,以使比平常更容易發(fā)生變形。
接下來(lái),將所述盒在高溫和高濕環(huán)境(溫度:40℃,相對(duì)濕度:95%)下靜置60天。之后,將顯影輥16從所述盒取出,并在具有23℃的溫度和55%的相對(duì)濕度的環(huán)境下靜置6小時(shí)。此后,按照與抵接之前相同的方式,在具有23℃的溫度和55%的相對(duì)濕度的環(huán)境下測(cè)量從顯影輥16的中心到其表面的距離。測(cè)量是對(duì)于與上述在高溫和高濕環(huán)境下靜置前的測(cè)量部位相同的三個(gè)位置進(jìn)行。
在每個(gè)測(cè)量位置,測(cè)定在高溫和高濕環(huán)境下在顯影刮板抵接位置的抵接之前和之后,從顯影輥16的中心到其表面的距離之間的變化。將從顯影輥16的中心到其表面的距離所得到的變化的平均值定義為殘留變形量[μm]。
(永久變形圖像(set image)的評(píng)價(jià))
將已進(jìn)行上述殘留變形量測(cè)量的顯影輥引入激光打印機(jī)(商品名:“LBP7700C”;由Canon Inc.制造)的青色盒,以產(chǎn)生用于圖像輸出測(cè)試的盒。
將用于圖像輸出測(cè)試的盒安裝到激光打印機(jī)上,并輸出半色調(diào)圖像。按照下述標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)所得半色調(diào)圖像。從殘留變形量的測(cè)量到半色調(diào)圖像的輸出的時(shí)間設(shè)定為1小時(shí)。
A:得到均勻的圖像。
B:觀察到由于顯影輥的變形而導(dǎo)致的非常輕微的濃度不均勻。
C:在圖像的端部或橫跨整個(gè)圖像觀察到由于顯影輥的變形導(dǎo)致的濃度不均勻。
表4
表5
根據(jù)實(shí)施例1至18的顯影輥各自在其樹(shù)脂層中含有具有特定結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂和選自由氟烷基磺?;啺逢庪x子和氟磺?;啺逢庪x子組成的組中的至少一種陰離子,因此具有小的殘留變形量和滿意的圖像質(zhì)量。
相反,不含有這種結(jié)構(gòu)的根據(jù)比較例2至4的顯影輥各自具有高的殘留變形量,并發(fā)現(xiàn)在圖像中導(dǎo)致濃度不均勻。此外,發(fā)現(xiàn)不含離子導(dǎo)電劑的根據(jù)比較例1的顯影輥和不含氟烷基磺?;啺逢庪x子和氟磺酰基酰亞胺陰離子作為陰離子的根據(jù)比較例4的顯影輥各自,具有增加的顯影輥的電阻,并發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致重影圖像。
<<顯影刮板的生產(chǎn)和評(píng)價(jià)>>
<實(shí)施例19>
作為基體,按壓切割厚度為0.08mm的SUS片材(由Nisshin Steel Co.,Ltd.制造),以具有200mm的長(zhǎng)度和23mm的寬度的尺寸。接著,如圖2所示,將切割SUS片材浸漬在實(shí)施例1的樹(shù)脂層形成用涂料中,以形成涂料的涂膜,從而具有1.5mm的距離切割SUS片材的縱向側(cè)端部的長(zhǎng)度L,然后進(jìn)行干燥。此外,將所得物在140℃的溫度下進(jìn)行加熱處理1小時(shí),在SUS片材的縱向側(cè)端部表面上形成具有10μm的厚度T的樹(shù)脂層。由此,制造根據(jù)實(shí)施例19的顯影刮板。
<實(shí)施例20>
除了樹(shù)脂層形成用涂料變?yōu)閷?shí)施例4中制備的涂料以外,按照與實(shí)施例19相同的方式生產(chǎn)根據(jù)實(shí)施例20的顯影刮板。
<實(shí)施例21>
除了樹(shù)脂層形成用涂料變?yōu)閷?shí)施例10中制備的涂料以外,按照與實(shí)施例19相同的方式生產(chǎn)根據(jù)實(shí)施例21的顯影刮板。
<實(shí)施例22>
除了樹(shù)脂層形成用涂料變?yōu)閷?shí)施例15中制備的涂料以外,按照與實(shí)施例19相同的方式生產(chǎn)根據(jù)實(shí)施例22的顯影刮板。
<比較例5>
除了樹(shù)脂層形成用涂料變?yōu)楸容^例2中制備的涂料以外,按照與實(shí)施例19相同的方式生產(chǎn)根據(jù)比較例5的顯影刮板。
<比較例6>
除了樹(shù)脂層形成用涂料變?yōu)楸容^例4中制備的涂料以外,按照與實(shí)施例19相同的方式生產(chǎn)根據(jù)比較例6的顯影刮板。
<顯影刮板的評(píng)價(jià)>
分別評(píng)價(jià)根據(jù)實(shí)施例19至22以及比較例5和6的顯影刮板的以下項(xiàng)目。評(píng)價(jià)結(jié)果示于表6中。
(變形恢復(fù)性的評(píng)價(jià))
使用圖7中所示設(shè)備進(jìn)行變形恢復(fù)性的評(píng)價(jià)。該測(cè)量設(shè)備包括:構(gòu)造為固定基體2的把持部(未示出);基準(zhǔn)板41;和包括LED發(fā)光部42和光接收部43的LED尺寸測(cè)量機(jī)(商品名:“LS-7000”;由Keyence Corporation制造)。
首先,測(cè)定從在顯影刮板21的未形成樹(shù)脂層3側(cè)上的基體2的端部到顯影刮板21的樹(shù)脂層3側(cè)上前端的距離45。通過(guò)測(cè)量顯影刮板21的前端與基準(zhǔn)板41之間的間隙量44計(jì)算距離45。顯影刮板21的前端和基準(zhǔn)板41之間的間隙量44總共對(duì)以下各三點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量:顯影刮板21沿其縱向的中心部,和從沿縱向刮板的兩端向沿縱向的中心部側(cè)20mm的位置。使用已經(jīng)在具有23℃的溫度和55%的相對(duì)濕度的環(huán)境中靜置6小時(shí)以上的刮板,在具有23℃的溫度和55%的相對(duì)濕度的環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量。
接下來(lái),將如上所述預(yù)先進(jìn)行測(cè)量的顯影刮板21引入用于激光打印機(jī)的青色盒(商品名:“LBP7700C”;由Canon Inc.制造),以使顯影刮板的前端抵接于顯影輥上。將顯影輥16改變?yōu)橛山饘僦瞥傻闹睆?2mm的輥,并將顯影刮板21的抵接壓力調(diào)整為0.6N/cm,從而改變?cè)O(shè)置,使得比平常更容易發(fā)生變形。
接下來(lái),將所述盒在高溫和高濕環(huán)境(溫度:40℃,相對(duì)濕度:95%)下靜置30天。之后,將顯影刮板21從所述盒取出,并在具有23℃的溫度和55%的相對(duì)濕度的環(huán)境下靜置1小時(shí)。之后,按照與所述抵接之前相同的方式,在具有23℃的溫度和55%的相對(duì)濕度的環(huán)境下測(cè)量從顯影刮板21的基體2側(cè)的端部到顯影刮板21的樹(shù)脂層3側(cè)上的前端的距離45。測(cè)量是對(duì)于與上述在高溫和高濕環(huán)境下靜置前的部位相同的三個(gè)位置進(jìn)行。
在每個(gè)測(cè)量位置,測(cè)定在高溫和高濕環(huán)境下在與由金屬制成的輥的抵接位置的抵接之前和之后,從顯影刮板21的基體2側(cè)上的端部至顯影刮板21的樹(shù)脂層3側(cè)上的前端的距離45的變化。將從顯影刮板21的基體2側(cè)上的端部至顯影刮板21的樹(shù)脂層3側(cè)上的前端的距離45的所得變化的平均值定義為殘留變形量[μm]。
(圖像濃度差的評(píng)價(jià))
將已進(jìn)行上述殘留變形量的測(cè)量的顯影刮板引入激光打印機(jī)(商品名:“LBP7700C”;由Canon Inc.制造)的青色盒,以產(chǎn)生用于圖像輸出測(cè)試的盒。
將用于圖像輸出測(cè)試的盒安裝到激光打印機(jī)上,并輸出實(shí)心圖像,以評(píng)價(jià)所得實(shí)心圖像。從殘留變形量的測(cè)量到實(shí)心圖像的輸出的時(shí)間設(shè)定為1小時(shí)。
使用反射濃度計(jì)(商品名:“GretagMacbeth RD918”,由GretagMacbeth制造),在對(duì)應(yīng)于顯影刮板沿其縱向的中心部的實(shí)心圖像部分中的任意五個(gè)點(diǎn),和在對(duì)應(yīng)于距離顯影刮板的兩端3cm的部分的實(shí)心圖像部分中的任意五個(gè)點(diǎn),測(cè)量實(shí)心圖像的濃度。測(cè)定各中心部和端部的圖像濃度的算術(shù)平均值,以求得中心部和端部之間的圖像濃度差。按照以下標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)使用求得的圖像濃度差進(jìn)行評(píng)價(jià)。
A:圖像濃度差小于0.1。
B:圖像濃度差為0.1以上且小于0.3。
C:圖像濃度差為0.3以上。
表6
根據(jù)實(shí)施例19至22的顯影輥各自在其樹(shù)脂層中含有具有特定結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂和選自由氟烷基磺酰基酰亞胺陰離子和氟磺?;啺逢庪x子組成的組中的至少一種陰離子,因此具有小的殘留變形量和滿意的圖像質(zhì)量。
相反,不含有這種結(jié)構(gòu)的根據(jù)比較例5和6的顯影刮板各自具有高的殘留變形量,且不具有令人滿意的圖像質(zhì)量。
<<調(diào)色劑供給輥的生產(chǎn)和評(píng)價(jià)>>
<實(shí)施例23>
作為基體2,將由不銹鋼(SUS304)制成的直徑為5mm的芯棒放置在模具中,并將通過(guò)混合下列材料得到的聚氨酯橡膠組合物注入到模具中形成的空腔內(nèi)。
隨后,將模具加熱,并將聚氨酯橡膠組合物在50℃的溫度下硫化20分鐘,以發(fā)泡并固化。由此,在基體2的周面上形成聚氨酯泡沫層。之后,從模具中取出具有在其上形成的聚氨酯泡沫層的基體。由此,生產(chǎn)具有在基體2的外周上形成的厚度為6mm的聚氨酯泡沫層的調(diào)色劑供給輥。
<實(shí)施例24至27>
除了化合物(i)和化合物(ii)及它們的共混量分別如表7所示改變以外,按照與實(shí)施例23中相同的方式生產(chǎn)實(shí)施例24至27的調(diào)色劑供給輥。
表7
<比較例7>
除了加入3.0質(zhì)量份1-乙基-3-甲基咪唑鎓三氟甲烷磺酸鹽(由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)作為離子導(dǎo)電劑代替化合物(i)和化合物(ii)以外,按照與實(shí)施例23中相同的方式生產(chǎn)根據(jù)比較例7的調(diào)色劑供給輥。
<比較例8>
除了使用3.0質(zhì)量份1-己基吡啶鎓氯化物(由Kanto Chemical Co.,Inc.制造)作為離子導(dǎo)電劑以外,按照與比較例7中相同的方式生產(chǎn)根據(jù)比較例8的調(diào)色劑供給輥。
<調(diào)色劑供給輥的評(píng)價(jià)>
對(duì)根據(jù)實(shí)施例23至27和比較例7的調(diào)色劑供給輥分別評(píng)價(jià)以下項(xiàng)目。評(píng)價(jià)結(jié)果示于表8。
(變形恢復(fù)性評(píng)價(jià))
按照與上述用于顯影輥的測(cè)量方法中相同的方式測(cè)量從調(diào)色劑供給輥的中心至其表面的距離。
接下來(lái),將預(yù)先進(jìn)行測(cè)量的調(diào)色劑供給輥引入用于激光打印機(jī)的青色盒(商品名:“LBP7700C”;由Canon Inc.制造)。將顯影輥改變?yōu)橛山饘僦瞥傻闹睆綖?2mm的輥,并將調(diào)色劑供給輥的直徑設(shè)定為17mm,其大于已經(jīng)安裝到激光打印機(jī)上的調(diào)色劑供給輥的直徑(16.1mm),從而改變?cè)O(shè)置,使得比平常更容易發(fā)生變形。
接下來(lái),將所述盒在高溫和高濕環(huán)境(溫度:40℃,相對(duì)濕度:95%)下靜置60天。之后,將調(diào)色劑供給輥從所述盒取出,并在具有23℃的溫度和55%的相對(duì)濕度的環(huán)境下靜置6小時(shí)。此后,在具有23℃的溫度和55%的相對(duì)濕度的環(huán)境下測(cè)量從調(diào)色劑供給輥的中心到其表面的距離。測(cè)量是對(duì)于與上述在高溫和高濕環(huán)境下靜置前的測(cè)量部位的相同的各位置進(jìn)行。
測(cè)定在高溫和高濕環(huán)境下在與顯影輥的抵接位置靜置之前和之后,從調(diào)色劑供給輥的中心到其表面的距離之間的變化(殘留變形量[μm]),并評(píng)價(jià)變形恢復(fù)性。
(永久變形圖像的評(píng)價(jià))
將已進(jìn)行上述殘留變形量測(cè)量的調(diào)色劑供給輥引入激光打印機(jī)(商品名:“LBP7700C”;由Canon Inc.制造)的青色盒,以產(chǎn)生用于圖像輸出測(cè)試的盒。
將用于圖像輸出測(cè)試的盒安裝到激光打印機(jī)上,并輸出半調(diào)色劑圖像。按照以下標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)所得的半色調(diào)圖像。從殘留變形量的測(cè)量到半色調(diào)圖像的輸出的時(shí)間設(shè)定為1小時(shí)。
A:得到均勻的圖像。
B:觀察到由于調(diào)色劑供給輥的變形導(dǎo)致的非常輕微的濃度不均勻。
C:在圖像的端部或橫跨整個(gè)圖像觀察到由于調(diào)色劑供給輥的變形導(dǎo)致的濃度不均勻。
(輥電阻值的評(píng)價(jià))
按照與上述顯影輥的電阻值的測(cè)量相同的方式,測(cè)量調(diào)色劑供給輥的電阻值。將施加到基體2兩端的負(fù)載設(shè)置為2.5N,并將在測(cè)量期間輥的旋轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定為32rpm。在低溫和低濕環(huán)境(溫度:15℃,相對(duì)濕度:10%)下在調(diào)色劑供給輥在所述環(huán)境下靜置6小時(shí)以上之后進(jìn)行測(cè)量。
(L/L重影的評(píng)價(jià))
接著,如上所述,使用已在低溫和低濕環(huán)境(溫度:15℃,相對(duì)濕度:10%)下進(jìn)行其電阻測(cè)量的調(diào)色劑供給輥進(jìn)行以下評(píng)價(jià)。
將調(diào)色劑供給輥安裝到具有圖3中所示構(gòu)造的激光打印機(jī)(商品名:“LBP7700C”;由Canon Inc.制造)上,并將激光打印機(jī)在低溫和低濕環(huán)境(溫度:15℃,相對(duì)濕度:10%)下靜置2小時(shí)。然后,進(jìn)行重影圖像評(píng)價(jià)。
具體地,通過(guò)使用黑色調(diào)色劑,在一張片材的前端部打印15平方毫米實(shí)心黑色圖像,然后使用調(diào)色劑在該片材上打印整個(gè)半色調(diào)圖像。接著,目視評(píng)價(jià)在半色調(diào)部分出現(xiàn)的調(diào)色劑供給輥周期的濃度不均勻,并通過(guò)以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重影的評(píng)價(jià)。
A:沒(méi)有觀察到重影。
B:觀察到非常輕微的重影。
C:觀察到顯著的重影。
表8
根據(jù)實(shí)施例23至27的各調(diào)色劑供給輥在其樹(shù)脂層中含有具有特定結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂和選自由氟烷基磺?;啺逢庪x子和氟磺酰基酰亞胺陰離子組成的組中的至少一種陰離子,因此具有小的殘留變形量和滿意的圖像質(zhì)量。
相反,不含有這種結(jié)構(gòu)的根據(jù)比較例7和8的各調(diào)色劑供給輥具有高的殘留變形量,并且不具有令人滿意的圖像質(zhì)量。此外,發(fā)現(xiàn)不含氟烷基磺?;啺逢庪x子和氟磺?;啺逢庪x子作為陰離子的根據(jù)比較例8的調(diào)色劑供給輥,具有增加的電阻,并發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致重影圖像。
盡管已參照示例性實(shí)施方式說(shuō)明本發(fā)明,但可以理解的是,本發(fā)明不限于所公開(kāi)的示例性實(shí)施方式。權(quán)利要求的范圍應(yīng)符合最寬泛的解釋,以涵蓋所有這類修改以及等同結(jié)構(gòu)和功能。