导电性构件、电子照相设备和处理盒制造技术

提供具有不由于加工条件而变化的均匀电阻的导电性构件。该导电性构件包括导电性支承体和导电性弹性层。弹性层为包含电子导电剂和粘结剂聚合物的混合物，或该混合物的固化物；并且电子导电剂包含满足以下特性的炭黑。(i)平均一次粒径为20nm-30nm(包括端值)。(ii)DBP吸油量为40ml/100g至70ml/100g(包括端值)，以及通过热气产生分析产生的CO和CO2的总量基于炭黑为0.30质量％-0.80质量％(包括端值)。(iii)通过热气产生分析产生的SO2的量基于炭黑为0.05质量％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导电性构件、电子照相设备和处理盒
本专利技术涉及在与电子照相设备的感光构件抵接的同时可使用的如充电构件等导电性构件，以及电子照相设备和处理盒。
技术介绍
在电子照相图像形成设备中，具有导电性弹性层的导电性构件已用于，例如，各充电构件、显影构件、转印构件和供纸构件。期望此类导电性弹性层具有例如，以体积固有电阻率计为约1×103Ω·cm以上且1×109Ω·cm以下的电阻值的半导电性。已知通过使生胶(baserubber)与炭黑配混获得的导电性橡胶用于弹性层。专利文献1公开了包括由通过添加炭黑调节其体积固有电阻的半导电性橡胶材料形成的弹性体层的OA机器用构件。此外，专利文献1公开了具有20-150m2/g的氮吸附比表面积和60-180ml/100g的DBP吸油量的炭黑用作炭黑。此外，文献的实施例描述了使用具有32m2/g的氮吸附比表面积和140ml/100g的DBP吸油量的炭黑(商品名：SEASTG-SVH；由TOKAICARBONCO.,LTD.制造)。此外，专利文献1描述了以下关于吸油量的数值范围的意义。当DBP吸油量为小于60ml/100g时，炭黑的结构发展到低程度使得为了引发导电性需要添加大量的炭黑，从而导致橡胶硬度的提高。另一方面，当DBP吸油量超过180ml/100g时，结构发展到高程度使得即使少量炭黑的配混也导致弹性层电阻值的过大变化，从而使得难以调节电阻。另外，一般已知，炭黑在橡胶中的分散性可以通过降低炭黑的比表面积，即，增大其粒径或通过增加其结构的个数来改进。此外，炭黑的结构发展到的程度可通过其DBP吸油量来评价。这是因为炭黑的聚集体之间的空隙率与炭黑的结构具有正相关关系。此外，市场上流通的炭黑的DBP吸油量为约40-180ml/100g。因此，可以理解的是，作为专利文献1中所述的炭黑选择在橡胶中的分散性优异并且具有大的DBP吸油量的炭黑。引文列表专利文献专利文献1：日本专利申请特开H11-45013
技术实现思路
专利技术要解决的问题通过本专利技术的专利技术人进行的研究发现，通过使用通过将如专利文献1中所述的具有大的DBP吸油量的炭黑分散于橡胶中获得的橡胶组合物形成的导电性弹性层中，大的电阻不均匀可发生。具体地，覆盖通过用十字头将导电性橡胶组合物与芯轴共挤出形成的辊形状的导电性构件的芯轴周围的导电性弹性层的电阻可能沿其圆周方向改变，所述导电性橡胶组合物通过捏合具有大的DBP吸油量的炭黑和橡胶获得。鉴于上述，本专利技术的目的是提供包括显示小电阻不均匀的导电性弹性层的电子照相用导电性构件。此外，本专利技术的目的是提供有助于形成高品质电子照相图像的处理盒和电子照相设备。用于解决问题的方案根据本专利技术的一方面，提供导电性构件，其包括：导电性支承体；和导电性弹性层，其中：弹性层包括包含电子导电剂和粘结剂聚合物的混合物，或该混合物的固化物；并且电子导电剂包含具有以下特性(i)-(iii)的炭黑：(i)平均一次粒径为20nm以上且30nm以下；(ii)DBP吸油量为40ml/100g以上且70ml/100g以下；和(iii)通过程序升温脱附/质谱分析产生的CO和CO2的总量相对于炭黑为0.30质量％以上且0.80质量％以下，并且通过程序升温脱附/质谱分析产生的SO2的量相对于炭黑为0.05质量％以上。根据本专利技术的另一方面，还提供可拆卸地安装至电子照相设备的主体的处理盒，其包括：充电构件；和配置为可通过充电构件带电的电子照相感光构件。根据本专利技术的另一方面，还提供电子照相设备，其包括：充电构件；和配置为可通过充电构件带电的电子照相感光构件。专利技术的效果根据本专利技术，可获得包括显示小的电阻不均匀的导电性弹性层的电子照相用导电性构件。根据本专利技术，还可获得有助于形成高品质电子照相图像的处理盒和电子照相设备。附图说明图1为示出充电辊的构成例的示意性截面图。图2为示出具有充电构件的电子照相设备的示意性构成例的图。图3为十字头的示意性截面图。图4为示出用于测量充电辊的电阻的设备的示意性构成例的图。图5为安装有十字头的排气式挤出机的示意性构成例的图。具体实施方式本专利技术的专利技术人对通过使用通过将具有大的DBP吸油量的炭黑分散于橡胶中获得的导电性橡胶组合物形成的导电性弹性层中电阻不均匀发生的原因进行了研究。结果，本专利技术人发现，因为具有大的DBP吸油量的炭黑在橡胶中的分散性良好，所以该炭黑在包含炭黑的橡胶组合物中的分散状态由于对橡胶组合物剪切力的微小变动使得以极容易的方式变化。通常，在炭黑在橡胶中分散时施加高剪切力。其后，为了可以获得具有期望形状的弹性层，进行橡胶组合物的挤出成型。此时，当炭黑在橡胶中的分散性高时，由于在挤出成型时施加至橡胶组合物的剪切力的即使微小的变动也导致炭黑在橡胶中的存在状态容易变化。这可能是当使用具有高DBP吸油量的炭黑时导电性弹性层中电阻不均匀易于局部发生的原因。基于该讨论，作为引入至导电性弹性层的炭黑，本专利技术的专利技术人试图使用，在橡胶中具有差的分散性、小粒径和低结构的炭黑，具体地，具有20nm以上且30nm以下的平均一次粒径，和40ml/100g以上且70ml/100g以下的DBP吸油量的炭黑。即，本专利技术人认为，当通过将高剪切力施加至通过将炭黑混合于橡胶中获得的橡胶组合物而使此类炭黑可良好地分散于橡胶中时，由于此后的挤出成型时的低剪切力使得炭黑的分散状态没有变化，因此获得显示小的电阻不均匀的导电性弹性层。然而，此类炭黑在橡胶中的分散性差，使得即使通过施加高加切力也难以使炭黑良好地分散于橡胶中。结果，在一些情况下，在所得充电构件的弹性层中观察到由于炭黑的不充分分散导致的炭黑的聚集块。此外，当用此类充电构件使电子照相感光构件带电时，在一些情况下观察到源自弹性层中的炭黑聚集块的存在的带电不良和由该带电不良导致的电子照相图像上的斑点的发生。鉴于上述，本专利技术的专利技术人已关注到炭黑的表面官能团。炭黑通常在其表面上具有如羧基、羟基、醌基或内酯基等官能团。此外，此类表面官能团在一定程度上影响炭黑在橡胶中的分散性。即，具有较大量的表面官能团的炭黑倾向于更容易地分散于橡胶中。鉴于上述，本专利技术的专利技术人为了实现分散性与电阻的稳定性之间的相容性，通过使用具有小粒径、小DBP吸油量和大量表面官能团的炭黑进行了研究。结果，本专利技术人改进了在橡胶中的分散性，但发现新的问题在于在加工橡胶组合物的步骤中电阻逐渐变动。鉴于上述，本专利技术人对具有大量表面官能团的炭黑导致该问题的原因已进行了进一步研究。结果，本专利技术人揭露了，将存在于炭黑表面上的官能团分类为容易脱离炭黑表面的官能团，即，具有低稳定性的官能团，和不容易从其脱离的官能团，即，具有高稳定性的官能团，以及在具有大量存在于其表面上的各自具有低稳定性的官能团的炭黑的情况下，在将炭黑分散于橡胶中的分散步骤中表面官能团的存在量变化，因此电阻易于变动。具体地，本专利技术人发现以下。如羧基、醌基和内酯基等各自由碳原子、氧原子和氢原子形成的官能团各自具有低稳定性，因此各基团易于引起橡胶组合物的加工步骤中电阻的变动。相反，如磺酰基等含硫原子的官能团具有高稳定性，因此几乎不引起橡胶组合物的加工步骤中电阻的变动。根据上述发现，本专利技术的专利技术人已得出结论：具有小粒径，低结构，少量各自由碳原子、氧原子和氢原子形成的官能团，和大量各自含有硫原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电性构件，其包括：导电性支承体；和导电性弹性层，其特征在于：所述弹性层包括包含电子导电剂和粘结剂聚合物的混合物，或所述混合物的固化物；和所述电子导电剂包含具有以下特性(i)‑(iii)的炭黑：(i)平均一次粒径为20nm以上且30nm以下；(ii)DBP吸油量为40ml/100g以上且70ml/100g以下；和(iii)通过程序升温脱附/质谱分析产生的CO和CO2的总量相对于所述炭黑为0.30质量％以上且0.80质量％以下，并且通过所述程序升温脱附/质谱分析产生的SO2的量相对于所述炭黑为0.05质量％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.21 JP 2012-2079581.一种导电性构件，其包括：导电性支承体；和导电性弹性层，所述弹性层包括包含电子导电剂和粘结剂聚合物的混合物，或所述混合物的固化物；和所述电子导电剂包含具有以下特性(i)-(ii)的炭黑：(i)平均一次粒径为20nm以上且30nm以下；和(ii)DBP吸油量为40ml/100g以上且70ml/100g以下；其特征在于：所述炭黑还具有以下特性(iii)：通过程序升温脱附/质谱分析产生的CO和CO2的总量相对于所述炭黑为0.30质量％以上且0.80质量％以下，并且通过所述程序升温脱附/质谱分析产生的SO2的量相对于所述炭黑为0.05质量％以上。2.根据权利要求1所述的导电性构件，其中通过所述程序升温脱附/质谱分析产生的SO2的量相对于所述炭黑为0.15质量％以下。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田昌明，野瀬启二，渡边宏晓，古川匠，寺田健哉，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP