导电性构件、处理盒和电子照相图像形成设备的制作方法

1.本公开涉及：电子照相用导电性构件和处理盒；以及电子照相图像形成设备。


背景技术：

2.在采用电子照相系统的图像形成设备中，导电性构件用作充电构件和转印构件。导电性构件负责将电荷从导电性支承体输送至导电性构件的表面，并通过放电或摩擦带电将电荷提供给接触的物体。
3.作为导电性构件之一的充电构件在感光鼓和充电构件之间产生放电，并使感光鼓的表面带电。当在感光鼓的表面上存在如针孔等微小缺陷时，电场倾向于容易集中在充电构件的抵接部，并且倾向于容易发生过度的电荷输送即异常放电。
4.当发生异常放电时，用于使导电性构件的长度方向上的全体放电和带电的要从导电性支承体供给的电荷在放电中集中至微小缺陷。因此，在应该同时放电的长度方向上的同相区域中，放电量减少，发生感光鼓在那里不带电这样的现象。结果，在应该同时放电且包含微小缺陷的长度方向上的同相区域中，带电电位减少；并且调色剂过度显影，这在一些情况下表现为黑带状的图像的有害效果，即所谓的“横向黑带图像”。
5.在专利文献1中，公开了在具有多层膜的导电性构件中控制各层的体积电阻率并抑制上述异常放电的手段。
6.[引文列表]
[0007]
[专利文献]
[0008]
专利文献1：日本专利申请特开no.2002-108063


技术实现要素：

[0009]
发明要解决的问题
[0010]
在专利文献1中，公开了一种在具有弹性层和表面层的多层膜(其中该组合也统称为导电层)的导电性构件中设定各层的体积电阻率，并抑制异常放电的技术。在这种结构中，挑战在于同时实现对由于电场集中引起的异常放电的抑制和充电性能。
[0011]
具体而言，难以同时实现抑制因感光鼓缺陷处的电场集中引起的电荷过度流入而导致发生的异常放电和抑制因用于抑制电荷的过度流入的高电阻而导致发生的放电量不足。
[0012]
例如，当表面层的体积电阻率小于弹性层的体积电阻率而整个导电层的电阻在适当的范围内时，无法抑制过量电荷的输送，并且存在由于异常放电而出现横向黑带的情况。作为另一实例，当表面层的体积电阻率大于弹性层的体积电阻率时，导电性构件可以发挥抑制过量电荷输送的功能，但存在特别是在高速打印中，足够的电荷不能及时供给到导电层的外表面上，并且源于静电荷量的减少而发生图像缺陷的情况。
[0013]
本公开的一个方面旨在提供一种导电性构件，其具有电子照相用充电构件和转印构件所需的高放电性能，即使对于具有如针孔等缺陷的感光鼓也抑制异常放电和横向黑带
图像，同时抑制静电荷量的减少。
[0014]
本公开的另一方面旨在提供有助于形成高品质电子照相图像的处理盒，以及可形成高品质电子照相图像的电子照相图像形成设备。
[0015]
用于解决问题的方案
[0016]
根据本发明的一个方面，提供了一种电子照相用导电性构件，其包括：
[0017]
具有导电性外表面的支承体；和
[0018]
设置在所述支承体的外表面上的导电层，其中
[0019]
所述导电层包括：包含第一交联橡胶产物且体积电阻率大于1.0
×
10
12
ωcm的基质；和分散在所述基质中的多个域，其中
[0020]
所述域包含第二橡胶交联产物和电子导电剂；并且所述导电层包括所述基质的体积电阻率从所述导电性构件的外表面沿深度方向减小的区域t。
[0021]
发明的效果
[0022]
根据本公开的一个方面，可以提供一种导电性构件，其能够实现即使当为了应对高速化而增加施加电压以及导电性构件已经长时间使用时，在诸如感光鼓的瑕疵(flaw)等缺陷中抑制由于电场集中引起的异常放电和横向黑带图像，同时也抑制由于充电不足引起的如带电横条纹图像等图像缺陷的发生。
[0023]
根据本公开的另一方面，可以获得有助于形成高品质电子照相图像的处理盒。根据本公开的又一方面，可以获得能够形成高品质电子照相图像的电子照相图像形成设备。
附图说明
[0024]
[图1]是感光鼓与充电构件之间的抵接部附近的概念图。
[0025]
[图2]是根据本公开一个实施方案的导电性构件的与长度方向垂直的方向的截面图。
[0026]
[图3]是根据本公开的一个实施方案的导电性构件的导电层的与长度方向垂直的方向的截面图。
[0027]
[图4a]是截面剖切方向的说明图。
[0028]
[图4b]是截面剖切方向的说明图。
[0029]
[图5]是处理盒的概念图。
[0030]
[图6]是电子照相设备的概念图。
[0031]
[图7]是从导电性构件的导电层的最外表面向深度方向绘制电流值的曲线图。
[0032]
[图8]是用于观察在感光鼓与充电构件之间的间隙中产生的放电光的设备的概念图。
具体实施方式
[0033]
发明人推测在具有针孔等缺陷的感光鼓的充电过程中难以同时实现抑制由于电场集中在该缺陷引起的异常放电的发生，以及抑制由于充电不足引起的横条纹等图像缺陷的原因如下：
[0034]
为了保持由于充电构件而产生的带电电位，感光鼓在其表面上具有高电阻感光层。感光鼓与电子照相图像形成设备(以下也称为电子照相设备)中的显影构件、转印构件、
清洁构件等其它构件抵接。因此，在形成电子照相图像的过程中，由于与另一构件的抵接状态或在与另一构件的抵接部分处的异物的影响，在一些情况下，感光鼓中会出现诸如瑕疵等的微小缺陷。随着电子照相设备的处理速度增加并且其寿命延长，这种缺陷倾向于更容易发生。
[0035]
此外，为了将感光鼓连接到电子照相设备主体的接地电极，感光层形成在具有导电性表面的基体上。另外，与在出现缺陷的部位周围没有出现缺陷的部位相比，在出现缺陷的部位，感光层的厚度较薄，因此电阻在那里较小。此外，在出现缺陷的部位，虽然依赖于缺陷在平面方向上的尺寸和深度，但感光层可以处于几乎不能起到电阻器作用的状态。
[0036]
结果，在感光鼓的出现缺陷的部位共享电压大大降低。换言之，在充电构件的可以通过其产生对缺陷的放电的区域中的导电路径中，以对应于感光鼓的缺陷的共享电压减少的量，共享电压增加并且电场增加。注意，在感光鼓中没有出现缺陷的部位，导电性构件中所有电荷路径中的电场变得均匀。
[0037]
同时，下面将描述对应于缺陷的充电构件的行为。
[0038]
首先，在充电构件中，通过与电源连接的导电性支承体供给电荷；根据通过施加电压形成的电场，电荷通过导电层的内部输送至导电层的表面，从而在充电构件与感光鼓之间的微小间隙中产生放电。
[0039]
此处，导电路径中的电荷可以由运动方程f＝ma和给出加速度的静电引力f＝qe表示为a＝qe/m，因此，电荷的加速度与施加电场成正比。因此，在感光鼓存在缺陷的位置(电场变大的位置)，电荷在从充电构件的表面随着放电而放出到间隙时的电荷速度大于周围非缺陷部分的电荷速度。
[0040]
此外，传统的充电构件具有连续的导电性表面，并且感光鼓和充电构件之间的微小间隙的距离相等的长度方向区域(同时发生放电的区域)形成等电位面。因此，在与充电构件表面上的缺陷对应的位置处发生放电的情况下，由于从长度方向的整个区域强烈施加电场的影响，发生大量电荷的流入。通常，感光鼓的如瑕疵等缺陷的尺寸为直径1mm以下，但一般的充电构件的长度方向的尺寸超过200mm，因此认为电荷以等于或大于通常量的200倍的量流入缺陷部分。
[0041]
接下来，通过电荷从表面放出而发生放电，这是一种电子雪崩的扩散现象，其中电荷以指数方式增加，同时重复电荷与空气中的分子和电极碰撞而生成电子和正离子的过程。因此，当充电构件表面上的放电电荷的速度大时，电子雪崩倾向于容易变大。
[0042]
换言之，在朝向缺陷的放电中，从上述说明可认为，由于电场集中，从充电构件表面放出的电荷的速度变得过大，并且过量的电荷从长度方向进入缺陷，因此空气中的放电电荷量倾向于容易变得过量，这倾向于容易引起异常放电。
[0043]
结果，可用于放电的电荷在其充电构件和感光鼓之间的微小间隙的距离彼此相等的长度方向的区域(同时发生放电的区域)中，在缺陷部分以外的部分(非缺陷部分)变得不足。因此，带电电位降低，并且过量的调色剂引起显影。结果，存在横向黑色条纹出现在电子照相图像的对应于抵接部的位置处的情况。
[0044]
作为用于抑制异常放电的手段，例如，可以考虑专利文献1中的利用高电阻层的手段。例如，在设置高电阻层作为最外表面层的情况下，即使发生电场集中到感光鼓的缺陷处，表面层也可以阻止过度的电荷转移，从而可以抑制异常放电。然而，在高速印刷时，对外
表面的电荷供给无法赶上印刷速度。
[0045]
此处，图1说明在感光鼓11与充电构件12的抵接部13附近的概念图。当电荷的供给赶不上印刷速度时，如图1所示，在感光鼓11和充电构件12之间的抵接部13的上游侧的间隙中放电14变得不足。结果，在抵接部13的下游侧的间隙中也发生微小的放电15。在与感光鼓11的抵接部13的下游侧的放电是由于微小的电位差发生的，因此倾向于非常稀疏，并形成在图像上作为稀疏条纹出现的带电横条纹图像。作为参考，图1中的箭头101示出充电构件12的旋转方向，箭头103示出感光鼓的旋转方向。
[0046]
此外，用于抑制异常放电的其它手段的实例包括通过在具有多层膜的充电构件中由具有比最外面层高的体积电阻率的材料形成最外表面层以外的层来抑制过度电荷转移的手段。然而，为了抑制放电量的不足，必须引入降低表面层的电阻这样的层。在这种情况下，在对应于感光鼓表面上的瑕疵部分的充电构件的表面中，在长度方向上具有等电位的应该会同时发生放电的区域中发生电荷的环绕，在一些情况下在电子照相图像中出现黑色横条纹。
[0047]
如上所述，充电构件既实现针对感光鼓的瑕疵等缺陷，由于电场集中引起的异常放电的抑制，又同时实现由于带电不足引起的带电横条纹图像等图像缺陷出现的抑制是不容易的。
[0048]
然后，作为解决上述问题的深入研究的结果，本发明人发现通过满足以下要求，可以获得能够同时实现对缺陷的异常放电的抑制和对源于电荷量不足引起的带电横条纹图像的出现的抑制的导电性构件。
[0049]
要求(1)
[0050]
导电层包括：包含第一橡胶交联产物且体积电阻率大于1.0
×
10
12
ωcm的基质；以及分散在基质中的多个域，其中该域包含第二橡胶交联产物和电子导电剂。
[0051]
要求(2)
[0052]
导电层包括基质的体积电阻率从导电性构件的外表面沿深度方向减小的区域t。
[0053]
《要求(1)》
[0054]
首先，下面将描述要求(1)。
[0055]
如上所述，因为在电荷从导电性支承体通过导电层到达导电性构件表面的过程中，电荷的速度变得过大，因此会发生对缺陷的异常放电。选择性地，因为过量的电荷流入其中导电性构件和感光鼓之间的微小间隙的距离相等的表面上的长度方向区域(同时发生放电的区域)，而发生异常放电。本发明人以如下方式考虑电荷到达导电性构件表面的过程。电荷从支承体到导电层外表面的转移的加速度可以从运动方程和欧姆定律出发、由以下表达式(a)表示。在表达式(a)中，f是静电吸引力(n)，m是电荷质量(g)，a是电荷加速度(m/s2)，q是电荷的电荷量(c)，e是电场(v/m)，v是导电路径的共享电压(v)，d是施加共享电压的导电路径的距离(m)。
[0056]
[数学式1]
[0057][0058]
表达式(a)意味着电荷的加速度a与导电路径的共享电压v成正比。换言之，施加到
导电部的共享电压v越大，电荷转移的加速度变得越大。
[0059]
当导电层的体积电阻率从支承体到导电层外表面恒定时，施加到导电部的共享电压从支承体到导电层外表面也是恒定的，因此，加速度也是恒定的。加速度恒定的事实意味着电荷转移的速度从支承体到导电层的外表面持续增加。因此，当存在感光鼓的如瑕疵等缺陷并且出现向其过度施加电场的状态时，加速度变大，电荷的最终到达速度倾向于容易变大。
[0060]
在具有从导电性支承体与导电性构件的表面连通的导电路径的导电层中，抑制这种电荷的加速是非常困难的。这是因为在连通状态下，无论导电路径的体积电阻如何都持续加速。
[0061]
为了抑制电荷的持续加速，本发明人认为，如果构建导电路径使得电荷在加速到一定程度后肯定暂时停止，则该结构可以有效地抑制电荷的加速。
[0062]
此外，本发明人认为，在具有包含导电性域和绝缘性基质结构的基质-域结构的导电层中，电荷在作为导电相的域中移动，然后与作为绝缘相的基质必然碰撞，因此，导电层可以暂时停止电荷的转移。因此，认为电荷通过在域之间转移而到达导电性构件的表面，同时电荷停留在导电性域中。
[0063]
此外，从共享电压的角度考虑，具有高体积电阻率的绝缘基质的共享电压大，而导电域的共享电压小。因此，与施加与充电偏压的共享电压完全相同的共享电压的连通导电路径的结构相比，能够显著抑制域中的电荷的加速。
[0064]
具体而言，绝缘相的基质必须具有超过1.0
×
10
12
ωcm的体积电阻率，以便抑制电荷通过基质，并发挥暂时停止电荷的作用。
[0065]
认为在基质-域结构中，同时导电域在充电构件的表面上也是独立的，并且没有域相互连通的部分，因此在表面的等电位面上也难以发生电荷的流入。
[0066]
因此，能够抑制电荷从充电构件和感光鼓之间的微小间隙的距离相等的长度方向区域(同时发生放电的区域)、即从等电位面流入到感光鼓的缺陷。
[0067]
如上所述，当如专利文献1那样，高电阻层仅使电荷停止时，由于静电荷量不足而出现带电横条纹图像。然而，本发明人发现基质-域结构也可以同时抑制带电横条纹图像。
[0068]
基质-域结构允许域通过电子导电材料表现导电性，并增加电荷的积累量；从而可以实现导电层允许大量的电荷存在于整个层中的导电性域中的状态。由此，大量的电荷就可以存在于域中同时电荷停留在那里，这能够确保可以参与放电的电荷量。因此，当作为充电构件使用时，可以抑制在与感光鼓的抵接部的上游侧发生的放电量的减少，从而可以抑制在抵接部的下游侧发生稀疏的放电的现象，结果，可以抑制带电横条纹图像。
[0069]
《要求(2)》
[0070]
接下来，将在下面描述要求(2)。
[0071]
作为深入研究的结果，本发明人已经认识到，由于最近电子照相设备的高速化，对于施加到充电构件的电压出于增加每单位时间的放电量的目的而增加的趋势，存在仅通过要求(1)不能抑制横向黑带图像的情况。本发明人进一步认为，为了控制直接支配放电的电荷量的电子雪崩的形成，必需控制在从导电性构件放出电荷时最外表面上的电荷的速度。
[0072]
原因是在导电层中，电荷具有与导电路径的共享电压成正比的加速度，电荷的速度在最外表面变得最大；并且，到达速度与在导电性构件的表面的电荷的放出即放电密切
相关。
[0073]
如上所述，由从表面放出电荷引起的放电是在重复与空气中的分子和电极碰撞的过程生成电子和正离子的同时，电荷以指数方式增加的电子雪崩的扩散现象。此外，即使在空气中，电荷也会根据电场加速和输送；当与空气中的分子碰撞的频率变大，并且电子雪崩的进展变得过大时，放电电荷量增加，发生异常放电。因此，为了抑制放电期间电荷的初始速度并尽可能减少随后的电子雪崩的进展，必须抑制在导电性构件的最外表面上的电荷加速。
[0074]
为了抑制在导电性构件的最外表面上的电荷加速，可以在从导电性支承体逐渐加速并输送的电荷经由此而到达的最外表面的导电部，采用进一步降低共享电压的手段。
[0075]
在此，如专利文献1那样，在出于降低最外表面的共享电压的目的而在最外表面上设置导电层的手段的情况下，如要求(1)中所述发生电荷在最外表面的表面方向的流入。由此，发生异常放电，即使能够抑制加速，但大量的电荷与放电有关，导致引起异常放电。
[0076]
鉴于抑制在最外表面的电荷流入，本发明人发现通过除了要求(1)之外，还使导电层具有基质的体积电阻率从导电性构件的外表面沿深度方向逐渐减小的区域t的构成，能够更高水平地抑制异常放电。
[0077]
当基质的体积电阻率在导电性构件的最外表面从导电层的最外表面向内部逐渐减小时，基质的共享电压向导电层的最外表面逐渐增大，而域的共享电压逐渐降低。因此，导电层可以降低在最外表面的电荷加速，同时保持经由域而到达最外表面的电荷的供给能力。
[0078]
此外，导电层不仅可以抑制在最外表面的电荷加速，而且可以增强暂时停止电荷的作用，因为基质和导电性域之间的体积电阻率的差在表面变大。因此，导电层实现了增强电荷环绕到导电层外表面上的感光鼓的缺陷中的抑制效果。同时，在最外表面的导电性域中电荷的积累效率也增强了，这可以进一步增强由于放电电荷量不足而出现带电横条纹的抑制效果。
[0079]
如上所述，满足要求(1)和要求(2)的导电层即使当在为了高速化而增加施加的电压的情况下长时间使用导电层时，也可以抑制导电层中和最外表面上的电荷加速。同时，通过抑制电荷在最外表面的流入，导电层可以抑制对感光鼓缺陷的异常放电。另外，在本构成中，可以提供能够在导电层中积累大量的电荷、因此难以引起放电电荷量不足且不产生带电横条纹图像的导电性构件。
[0080]
将参照图2，以具有辊形状的导电性构件(以下称为导电性辊)为例描述根据本实施方案的导电性构件。图2是与作为导电性辊的轴向的长度方向垂直的截面图。导电性辊21具有柱状的导电性支承体22和形成于支承体22的外周、即其外表面上的导电层23。
[0081]
《导电性支承体》
[0082]
构成导电性支承体的材料可以适当地选择使用电子照相用导电性构件的领域中已知的材料，以及可用作导电性构件的材料。实例包括金属或合金，例如铝、不锈钢、具有导电性的合成树脂、铁和铜合金。此外，这些材料可以被氧化或镀有铬、镍等。至于镀覆的类型，可以使用任意的电镀和化学镀。从尺寸稳定性的观点来看，化学镀是优选的。此处使用的化学镀的类型的实例包括镀镍、镀铜、镀金和各种类型的合金镀。镀覆厚度优选为0.05μm以上，考虑到作业效率和防锈能力之间的平衡，镀覆厚度优选为0.1μm以上且30μm以下。支
承体的柱状形状可以是实心柱状，也可以是中空柱状(圆筒状)。支承体的外径优选在φ3mm以上且φ10mm以下的范围内。
[0083]
如果在支承体和导电层之间存在中阻抗层(medium resistance layer)或绝缘层，则在电荷通过放电消耗之后支承体变得不能快速供给电荷。因此，优选在支承体上直接设置导电层，或者仅通过由薄膜形成的中间层和例如底涂剂等导电性树脂层在支承体的外周设置导电层。
[0084]
作为底涂剂，可以根据导电层形成用橡胶材料和支承体的材质等选择和使用已知的底涂剂。底涂剂的材料的实例包括热固性树脂和热塑性树脂；具体而言，可以使用如酚醛树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸类树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、环氧树脂等材料。
[0085]
《导电层》
[0086]
作为满足要求(1)和要求(2)的导电性构件，优选例如导电层满足以下的构成(i)～构成(iii)。
[0087]
构成(i)：具有多个分散在基质中并包含电子导电材料的域的基质-域结构。
[0088]
构成(ii)：基质的体积电阻率为大于1.0
×
10
12
ω
·
cm且1.0
×
10
17
ω
·
cm以下。
[0089]
构成(iii)：基质-域结构具有基质的体积电阻率从外表面沿深度方向逐渐减小的区域t。
[0090]
下面将描述上述(i)～(iii)的因素。图3示出了导电层的在与导电性辊的长度方向垂直的方向上的部分截面图。导电层具有包括基质3a和域3b的基质-域结构。另外，域3b含有作为电子导电剂的导电性颗粒3c。假设在因此具有其中包含电子导电剂的域分散在基质中的导电层的导电性构件的导电性支承体和被充电体之间施加偏压。此时的导电层中，认为电荷以如下方式从导电层的导电性支承体侧向相反侧、即向导电性构件的外表面侧移动。
[0091]
具体而言，电荷根据域中的共享电压被加速和输送，然后在与基质的界面附近停止。然后，电荷从位于导电性支承体侧的域顺序转移到位于导电性支承体侧的相反侧的域，并到达与导电性支承体的相反侧的导电层的表面(以下也称为“导电层的外表面”)。换言之，在已经在域中积累之后，电荷顺序转移到下一个域。
[0092]
此外，由于含有上述电子导电剂的域，电荷高效地积累在域中。因此，在导电层中，可以排列许多个各自具有大量电荷的域，因此可以在逐步停止电荷的同时抑制源于带电不足的带电横条纹图像的出现。
[0093]
此外，为了降低域中的共享电压以降低电荷的加速，同时抑制电荷从导电性构件表面的等电位面过度流动到感光鼓的缺陷，上述构成(i)～(iii)是必要的。
[0094]
《构成(i)》
[0095]
《基质-域结构》
[0096]
基质-域结构对于使导电层中存在的电荷停止在域和基质之间的界面处，同时抑制由于基质和域之间的体积电阻率差而导致的域中的电荷加速是必要的。此外，电荷停止在域界面处的功能可以抑制大量电荷在导电性构件表面上的等电位面中流向感光鼓的缺陷这样的现象，并且可以抑制对缺陷放电电荷量。
[0097]
此外，基质-域结构不仅由于高电阻基质而抑制了电荷的加速，而且由于域中含有电子导电剂，还可以在域中积累大量的电荷，还可以抑制源于静电荷量不足的带电横条纹
图像的出现。
[0098]
《基质-域(m-d)结构的确认方法》
[0099]
导电层中基质-域结构的存在可以通过从导电层制作薄片并详细观察薄片中形成的断裂面的操作来确认。
[0100]
用于薄片化的手段的实例包括锋利的剃刀、切片机和fib。另外，为了更准确地观察基质-域结构，可以对观察用薄片实施诸如染色处理或气相沉积处理等预处理，由此可以适当地获得作为导电相的域和作为绝缘相的基质之间的对比度。
[0101]
基质-域结构的存在可以通过借助激光显微镜、扫描电子显微镜(sem)或透射电子显微镜(tem)观察已经形成断裂面和如果需要经过预处理的薄片的断裂面来确认。作为能够简便且准确地确认基质-域结构的技术，优选通过扫描电子显微镜(sem)的观察。
[0102]
通过如上所述的技术，获得导电层的薄片，并且获取通过以1000倍以上且10000倍以下观察薄片的表面而获得的图像。之后，使用市售的图像处理软件如图像软件(商标名：imageproplus，由media cybernetics,inc.制造)等，将获得的图像转变为8位灰度(8-bit gray scale)图像，获得256级灰度(gradations)的单色图像。随后，将图像的黑白反转，使得断裂面中的域变为白色，进行二值化；获得分析图像。可以基于将图像处理成通过二值化区分域和基质这样的状态的分析图像来确定有无基质-域结构。
[0103]
当如图3所示，分析图像包括其中多个域在基质中以孤立状态存在的结构时，可以确认导电层中存在基质-域结构。域的孤立状态可以是如下的状态：其中每个域以不与另一个域连接的状态排列，并且其中域被基质分开，而基质在图像中连通。具体而言，将具有基质-域结构的状态定义为如下的状态：当将分析图像中的50μm2以内的区域设定为分析区域时，如上所述以孤立状态存在的域的数量为80数量％以上，相对于与分析区域的框线不具有接触点的域组的总数。
[0104]
上述确认可以通过以下来进行：将导电性构件的导电层沿长度方向等分为5份，并沿周向等分为4份；从各区域的任意一个点，总共20个点生成切片；并进行上述测量以确认导电层中基质-域结构的存在。
[0105]
《基质-域结构的形成方法》
[0106]
形成根据本实施方案的导电性构件的实例包括将形成域的导电性橡胶颗粒混炼到基质橡胶中的方法。特别地，优选包括以下步骤(i)～(iv)的方法。
[0107]
步骤(i)：制备包含炭黑和第二橡胶交联产物的域形成用橡胶组合物(以下也称为“cmb”)；
[0108]
步骤(ii)：制备包含第一交联橡胶产物的基质形成用橡胶组合物(以下也称为“mrc”)；
[0109]
步骤(iii)：将cmb与mrc混炼来制备具有基质-域结构的橡胶组合物；
[0110]
步骤(iv)：在导电性支承体上直接或通过其它层形成步骤(iii)中制备的橡胶组合物的层，并固化(交联)橡胶组合物的层以形成根据本实施方案的导电层。
[0111]
对于构成(i)，基质的体积电阻率由mrc的组成决定。
[0112]
作为mrc中使用的第一橡胶，具有低导电性的橡胶是优选的。具体而言，优选选自由例如天然橡胶、丁二烯橡胶、丁基橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、聚降冰片烯橡胶组
成的组中的至少一种。
[0113]
第一橡胶更优选为选自由丁基橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶和三元乙丙橡胶组成的组中的至少一种。
[0114]
另外，当基质的体积电阻率在上述范围内时，根据需要可以向mrc中添加如填料、加工助剂、交联剂、交联助剂、交联促进剂、交联促进助剂、交联延迟剂、抗老化剂、软化剂、分散剂和着色剂等试剂。另一方面，为了将基质的体积电阻率保持在上述范围内，mrc优选不含诸如炭黑等电子导电剂。
[0115]
此外，对于构成(i)，控制以下四项(a)～(d)是有效的。
[0116]
(a)cmb和mrc各自的界面张力σ之差；
[0117]
(b)cmb的粘度(ηd)和mrc的粘度(ηm)之间的比率(ηm/ηd)；
[0118]
(c)步骤(iii)中，在cmb与mrc混炼时的剪切速率(γ)和剪切时的能量(edk)；
[0119]
(d)cmb与步骤(iii)中的cmb和mrc的混炼物的体积分率。
[0120]
(a)cmb和mrc之间的界面张力差
[0121]
通常，当混合两种不相容的橡胶时，会发生相分离。这是因为相同的大分子之间的相互作用比不同类型的大分子之间的相互作用强，因此由于相同的大分子倾向于相互凝聚，降低自由能，并稳定化。
[0122]
相分离结构的界面与不同类型的大分子接触，因此自由能变得高于通过相同分子之间的相互作用稳定化的内部的自由能。结果，为了降低界面的自由能，会产生试图减少与异质大分子的接触面积的界面张力。当界面张力小时，不同类型的大分子倾向于混合更均匀，从而增加熵。均匀混合的状态是溶解，作为溶解度的量度的sp值(溶解度参数)倾向于与界面张力相关。
[0123]
换言之，认为cmb和mrc之间的界面张力差与cmb和mrc各自中包含的橡胶之间的sp值差相关。优选选择使mrc中的第一橡胶的溶解度参数sp值与cmb中的第二橡胶的sp值的绝对值之差优选变为0.4(j/cm3)
0.5
以上且5.0(j/cm3)
0.5
以下，更优选变为0.4(j/cm3)
0.5
以上且2.2(j/cm3)
0.5
以下这样的橡胶。当差在该范围内时，可以形成稳定的相分离结构，并且可以减小cmb的域直径。可以在cmb中使用的第二橡胶的具体实例如下，并且可以使用其中的至少一种。
[0124]
在此，作为可用于cmb中的第二橡胶的具体实例，优选选自由天然橡胶(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)、乙丙橡胶(epm)、三元乙丙橡胶(epdm)、氯丁橡胶(cr)、丁腈橡胶(nbr)、氢化丁腈橡胶(h-nbr)、硅橡胶和聚氨酯橡胶(u)组成的组中的至少一种。
[0125]
第二橡胶更优选为选自由苯乙烯丁二烯橡胶(sbr)、丁基橡胶(iir)和丙烯腈丁二烯橡胶(nbr)组成的组中的至少一种，进一步优选为选自由苯乙烯丁二烯橡胶(sbr)和丁基橡胶(iir)组成的组中的至少一种。
[0126]
导电层的厚度没有特别限制，只要可以获得导电性构件的目标功能和效果即可。导电层的厚度优选为1.0mm以上且4.5mm以下。
[0127]
域与基质的质量比(域:基质)优选为5:95～40:60，更优选为10:90～30:70，进一步优选为13:87～25:75。
[0128]
《sp值的测量方法》
[0129]
通过使用已知sp值的材料创建校准曲线的操作，可以准确地计算sp值。作为已知sp值，可以使用材料制造商目录中的值。例如，nbr和sbr的sp值不依赖于分子量，几乎由丙烯腈和苯乙烯的含量比决定。
[0130]
因此，使用如裂解气相色谱法(py-gc)和固态nmr等分析方法分析构成基质和域的橡胶中的丙烯腈或苯乙烯的含量比。因此，sp值可以从sp值已知的材料获得的校准曲线计算出。
[0131]
另外，异戊二烯橡胶的sp值是根据1,2-聚异戊二烯、1,3-聚异戊二烯、3,4-聚异戊二烯、顺式-1,4-聚异戊二烯、反式-1,4-聚异戊二烯等的异构体结构决定的。因此，sp值可以由已知sp值的材料，基于通过py-gc、固态nmr等对异构体的含有率的分析，以与sbr和nbr相同的方式计算出。
[0132]
已知sp值的材料的sp值是通过汉森球法获得的。
[0133]
(b)cmb和mrc之间的粘度比
[0134]
cmb与mrc的粘度比(cmb/mrc)(ηd/ηm)越接近1，则可以使域直径越小。具体而言，优选粘度比为1.0以上且2.0以下。cmb与mrc的粘度比可以通过选择用于cmb和mrc各自的生橡胶的门尼粘度，以及通过填料的种类和配混量来调节。
[0135]
另外，粘度比也可以通过以增塑剂不妨碍相分离结构的形成这样的程度添加如石蜡油等增塑剂来调节。另外，粘度比可以通过调节混炼时的温度来调节。
[0136]
作为参考，域形成用橡胶混合物和基质形成用橡胶混合物的粘度可以通过基于jis k6300-1:2013、在混炼时的橡胶温度下测量门尼粘度ml
(1 4)
来获得。
[0137]
门尼粘度的测量设备的实例包括门尼粘度计(商标名：smv-300rt，由shimadzu corporation制造)。
[0138]
(c)在mrc和cmb混炼时的剪切速率和剪切时的能量
[0139]
在mrc和cmb混炼时的剪切速率越高，剪切时的能量越大，可以使域间距离越小。
[0140]
剪切速率可以通过增大混炼机的如叶片或螺杆等搅拌构件的内径、减小搅拌构件的端面到混炼机的内壁的间隙、或增大转数来增加。此外，剪切时的能量可以通过增大搅拌构件的转数，或者通过增加cmb中的第一橡胶和mrc中的第二橡胶的粘度来增加。
[0141]
(d)域的体积分率p(cmb对cmb和mrc的混炼物的体积分率p)
[0142]
cmb对cmb和mrc的混炼物的体积分率p与cmb相对于mrc的碰撞和聚结的概率相关。具体而言，当cmb相对于cmb和mrc的混炼物的体积分率减小时，cmb和mrc之间的碰撞和聚结的概率降低。换言之，在可以获得必要的导电性的范围内，通过减小导电层中的域的体积分率，能够缩短域间距离。另外，优选将域的体积分率p控制在15％以上且40％以下。
[0143]
《域直径》
[0144]
优选将域的圆当量直径(以下也简称为“域直径”)的算术平均值控制在0.1μm以上且5.0μm以下。
[0145]
通过将域直径的平均值控制在0.10μm以上，可以在导电层中更有效地限制电荷移动的路径。该平均值更优选为0.15μm以上，进一步优选为0.20μm以上。
[0146]
此外，通过将域直径的平均值控制在5.0μm以下，可以使域的表面积与总体积之比、即比表面积以指数方式增大，并可以明显改进来自域的电荷的放电效率。基于以上理由，优选将域直径的平均值控制在2.0μm以下，进一步控制在1.0μm以下。稍后将描述域直径
的计算方法。
[0147]
《相邻域之间的距离(以下也称为“域间距离”)》
[0148]
优选域间距离的算术平均值为0.2μm以上且4.0μm以下。为了使域分散在基质中的本公开的导电层将足够的电荷携带到导电性构件的外表面并在那里放电，优选将域间距离控制在4.0μm以下，特别是3.0μm以下。另一方面，为了通过作为绝缘区域的基质可靠地使域相互分隔，从而在域中积累足够的电荷，同时不将过量的电荷传递到导电性构件，优选将域间距离控制在0.2μm以上，特别是0.3μm以上。稍后将描述域间距离的计算方法。
[0149]
《域的体积分率的测量方法》
[0150]
域的体积电阻率例如可以通过以下操作来测量：从导电层切出包含基质-域结构并具有预定厚度(例如，1μm)的薄片；并使扫描探针显微镜(spm)或原子力显微镜(afm)的微探针与薄片中的域接触。
[0151]
以如下这样的方式从弹性层切出薄片：当导电性构件的长度方向定义为x轴，导电层的厚度方向定义为z轴，周向定义为y轴时，例如，如图4a所示，薄片包括与xz平面平行的截面42a的至少一部分。选择性地，如图4b所示，薄片以包括与导电性构件的轴向垂直的yz平面(例如，43a、43b、43c)的至少一部分的方式切出。实例包括锋利的剃刀、切片机和聚焦离子束法(fib)。
[0152]
在体积电阻率的测量中，将已经从导电层切出的薄片的一侧接地。接下来，使扫描探针显微镜(spm)或原子力显微镜(afm)的微小的微探针与接地面相反侧的薄片表面的域部分接触，1v直流电压施加5秒，由5秒间测量的接地电流值计算算术平均值，施加电压除以计算值，由此计算电阻值。最后，利用薄片的厚度将电阻值换算为体积电阻率。此时，spm或afm也可以与电阻值同时测量薄片的厚度。
[0153]
柱状充电构件中域的体积电阻率的值例如通过以下操作确定：将导电层沿周向分成四份，并沿长度方向分成五份；从每个分割区域中切出一个薄片样品；获得上述测量值；然后由总共20个样品的体积电阻率计算算术平均值。
[0154]
《构成(ii)》
[0155]-基质的体积电阻率；
[0156]
利用大于1.0
×
10
12
ω
·
cm且1.0
×
10
17
ω
·
cm以下的基质的体积电阻率，可以抑制围绕基质中的域移动的电荷的移动。换言之，已经在导电性域中输送的电荷可以暂时停止在域和基质之间的界面处。
[0157]
同时，导电层可以抑制域中的电荷加速，因为基质的共享电压大，从而可以降低域的共享电压。
[0158]
另外，如上所述，将基质的体积电阻率控制在高电阻区域的范围内，由此电荷在各域的界面处可靠地停留的同时进行输送；因此，导电层可以抑制电荷的加速。此外，由于基质和域之间的体积电阻率差变大，导电层可以抑制电荷在导电性构件表面上流入到感光鼓的缺陷中。由此，能够抑制导电层的异常放电和横向黑带。此外，又进一步由于基质和域之间的体积电阻率差变大，导电层可以在域中积累足够的电荷以抑制静电荷量的不足，因此可以抑制起因于带电的黑色横条纹的出现。
[0159]-基质的体积电阻率的测量方法；
[0160]
除了将测量位置改变为与基质对应的位置并且在电流值测量时施加的电压改变
为50v之外，可以以与《域的体积电阻率的测量方法》中相同的方式测量基质的体积电阻率。
[0161]
《构成(iii)》
[0162]
除了抑制导电层中的电荷加速和抑制导电性构件表面上的电荷流入之外，还必须通过抑制电荷从导电性构件表面放出的速度来抑制电子雪崩的进展。为了抑制电荷从导电性构件表面放出的速度，需要具有基质的体积电阻率从外表面沿深度方向逐渐减小的区域t。在该区域t中，域的体积电阻率从外表面向深度方向增加，从而基质的共享电压向导电层的最外表面逐渐增加，另一方面，域的共享电压逐渐减小，这是优选的。
[0163]
除了具有这样的区域t之外，还优选当r1(ωcm)表示在自导电层的外表面起深度为5μm以上且6μm以下的第一厚度区域中的基质的体积电阻率，r1(ωcm)表示包含在第一厚度区域中的域的体积电阻率，r2(ωcm)表示在自导电层的外表面起深度为(t-1)μm以上且tμm以下的第二厚度区域中的基质的体积电阻率，r2(ωcm)表示包含第二区域中的域的体积电阻率时，满足下式(1)：
[0164]
r1/r1》r2/r2....(1)
[0165]
《区域t的确认方法》
[0166]
构成(iii)中的表面区域t(要求(2))可以通过以下来确认：切出本公开的导电性构件的截面，该截面是包含最外表面部分的状态下的切片，然后用能够二维映射相对于截面的深度方向上的电阻值的手段来确认。
[0167]
首先，从导电性构件中取出样品，可以通过微探针测量薄片样品的电阻。用于制备薄片的手段的实例包括锋利的剃刀、切片机和聚焦离子束法(fib)。在这些手段中，切片机是优选的。这是因为形成了平滑的截面，并且在通过微探针的测量中可以尽可能地消除表面形状的因素。作为通过微探针测量的具体手段，优选使用例如可以通过使用微悬臂来测量形状和电阻值的spm或afm。
[0168]
这些方法通过将切片的相对于切片的测量截面的背面连接到接地电极，从而通过微探针向测量截面施加电压，并扫描微探针，能够可视化电阻值的分布。
[0169]
此外，可以通过基质的体积电阻率从最外表面沿深度方向变小的测量截面的电阻值的二维分布图像来测量。与体积电阻率变化相关的图像浓度变化可以使用诸如“imageproplus”(商标名，由media cybernetics,inc.制造)等市售的图像处理软件来量化，并且从最外表面起的体积电阻率变化饱和的点可以设定为表面区域t的边界。
[0170]
优选表面区域t的厚度t为20μm以上且200μm以下。为了抑制电荷在导电性构件表面上的环绕，优选表面区域t的厚度t为20μm以上。另一方面，为了抑制对电荷的环绕的抑制变得过度并发生充电不足，优选表面区域t的厚度t为200μm以下，并且为了抑制由于电场集中引起的过电流，更优选厚度t为100μm以上。
[0171]
《区域t的制作方法》
[0172]
表面区域t的制作方法没有特别限制，只要该方法可以使导电层改性使得导电层的体积电阻率从导电层的外表面、即放出电荷的表面沿深度方向变小即可。
[0173]
该方法的具体实例包括对导电层的表面处理和将表面转移性材料添加到用于形成导电层的材料中的方法。
[0174]
具体实例包括可以改变用于导电性构件的橡胶材料的交联度的电子束照射和热处理。在这些方法中，优选通过电子束照射和热处理的表面处理。这些手段具有提高作为橡
胶辊的导电性构件的表面上的橡胶材料的交联度的功能。橡胶材料的交联度的提高意味着橡胶材料大分子的自由体积减少，体积收缩极小。该收缩也可以通过导电性构件的外径等的测量来确认。
[0175]
在因橡胶材料大分子的自由体积减少而收缩的导电性构件的表面上，分子的移动性降低，因此电阻值变高。因此，同样在根据本公开的导电性构件中，基质的体积电阻率通过由电子束照射或热处理改变交联度的表面处理而变大。
[0176]
另一方面，根据本公开的导电层中的域同时也引起收缩和交联度的增加，但域的体积电阻率降低，因为域中的电子导电剂之间的距离随着橡胶收缩而减少。
[0177]
换言之，由于已经施加到导电层的电子束照射或热处理，该导电层包含其中域具有电子导电剂而基质不具有电子导电剂的域-基质结构的构成，可以更有效地形成根据本公开的表面区域t。
[0178]
导电性构件表面的交联度可以通过例如评价由可以通过脉冲nmr测量的t2弛豫时间表示的分子的移动性的技术来量化。
[0179]
以这种方式，当橡胶材料的交联度相对于包括基于具有电子导电剂的导电性域和绝缘基质结构的导电层的导电性构件的表面提高时，根据本公开，该表面同时引起基质电阻的提高和域电阻的降低。
[0180]
表面区域t的厚度t可以通过如上所述的表面处理的强度来控制。表面区域t的厚度t可以通过增加电子束照射的强度、延长照射时间、增加热处理温度和延长热处理时间来增加。
[0181]
《域的体积电阻率》
[0182]
域是导电相，需要在域内有效输送电荷。另外，出于增大域和基质之间的体积电阻率差的目的，为了降低施加到域上的共享电压，域的体积电阻率ρd优选为1.0
×
101ωcm以上且1.0
×
104ωcm以下。当体积电阻率为1.0
×
101ωcm以上时，抑制了电荷的供给量的增加，通过非导电性基质的电阻可以抑制过电流。另一方面，当体积电阻率为1.0
×
104ωcm以下时，可以抑制电荷输送速度的降低，因此不会抑制放电和充电所需的电荷的输送，并且可以抑制电荷不足。
[0183]
作为参考，如前所述，优选使用电子导电剂以增强域中的电荷的积累效率。
[0184]
《域的体积电阻率的测量方法》
[0185]
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相同的测量方法来测量。
[0186]
如上所述的体积电阻率通过以下操作来测量：将导电层沿周向分成四份并沿长度方向分成五份；从每个分割区域中切出一个薄片样品；获得上述测量值；然后计算总共20个样品的体积电阻率的算术平均值。
[0187]
《域的体积电阻率的实现手段》
[0188]
域的体积电阻率可以通过适当地使用导电剂并将其导电率设定为预定值来调节。另外，域的体积电阻率可以通过适当地选择导电剂的种类和使用量来调节。
[0189]
该域包括第二交联橡胶产物和电子导电剂。
[0190]
该基质具有作为主要组分的第一橡胶交联产物，几乎不含炭黑等电子导电剂，具有比域的电阻高的电阻。
[0191]
配混在域中的电子传导剂的实例包括：如炭黑、石墨等碳材料；如氧化钛、氧化锡等导电性氧化物；如cu、ag等金属；以及表面涂有导电性氧化物或金属并使其导电化的颗粒。此外，如果需要，可以将这些电子导电剂中的两种以上适量配混并使用。
[0192]
另外，相对于100质量份第二橡胶，域中的电子导电剂的配混量优选为10质量份以上且200质量份以下。该量特别优选为20质量份以上且100质量份以下。
[0193]
当该量在上述范围内时，域的体积电阻率可容易地控制在1.0
×
101ω
·
cm以上和1.0
×
104ω
·
cm以下的范围内，这是优选的值，以便即使在高速处理中也能供给足够量的电荷。
[0194]
在如上所述的电子导电剂中，包含导电性炭黑作为主要组分的电子导电剂是优选的，因为导电化效率高、与橡胶的亲和性高、电子导电剂之间的距离容易控制。在域中配混的炭黑的种类没有特别限制。
[0195]
当使用导电性炭黑作为电子导电剂时，优选配混于域中的导电性炭黑相对于100质量份第二橡胶为20质量份以上150质量份以下。炭黑特别优选为50质量份以上且100质量份以下。该配混量具有作为一般的电子照相用导电性构件以较大量配混的特征。炭黑的导电性由在碳和碳之间流动的隧道电流形成。隧道电流量的不均匀与炭黑在第二橡胶中所占的添加量和体积占有率相关，该比例越高越能抑制不均匀。因此，在上述范围内，可以有效地抑制放电不均匀、即感光鼓的电位不均匀。
[0196]
此外，作为橡胶的配混剂通常使用的填料和增体剂(bulking agent)可以添加到形成域的第二橡胶中，以便与基质的情况一样调节体积电阻值。作为填料和增体剂，可以适当地使用用于基质的材料。另外，在域中配混的填料和增体剂，尽管依赖于所选择的第二橡胶的体积电阻值，但是相对于100质量份第二橡胶，优选为0.1质量份以上且60质量份以下。
[0197]
如上所述，满足构成(i)～构成(iii)的导电性构件已作为满足要求(1)和要求(2)的优选的导电性构件来描述，但优选导电性构件还满足以下构成(iv)。下面将描述该构成。
[0198]
《构成(iv)》
[0199]
当将导电层的长度方向的长度表示为l时，在导电层的长度方向的中央以及从导电层的两端向中央的l/4的3处确定导电层的厚度方向的截面。对于这些截面中的每一个，将每个具有15μm见方的观察区域放置在从弹性层的外表面到深度为0.1t～0.9t的厚度区域中的任意3处位置。此时，在总共9个观察区域的每一个中观察到的80数量％以上的域中，包含在域中的电子导电剂(也称为导电性颗粒)的颗粒的截面积相对于域的截面积的比例为20％以上。
[0200]
上述构成(iv)可以定义为域中的导电性颗粒的含量。
[0201]
当填充域的导电性颗粒的量如上所述时，可以增强域中的电荷的积累效率，并且可以有效抑制起因于静电荷量不足的带电横条纹。
[0202]
《域中的导电性颗粒含量的测量方法》
[0203]
首先，以与前述基质的体积电阻率测量相同的方式制作切片。然而，如后所述，需要制作与导电性构件的长度方向垂直的截面的切片，评价切片的断裂面中的域的形状。下面将描述其原因。
[0204]
图4a和4b示出了通过三个轴，具体地，作为x、y和z轴的三个维度来说明导电性构件41的形状的图。在图4a和4b中，x轴表示与导电性构件的长度方向(轴向)平行的方向，y轴
和z轴表示与导电性构件的轴向垂直的方向。
[0205]
图4a示出了相对于导电性构件在平行于xz平面42的截面42a处切出导电性构件的图像图。xz平面可以围绕导电性构件的轴旋转360度。考虑到导电性构件在导电性构件与感光鼓接触、旋转并通过导电性构件与感光鼓之间的间隙时放出电荷，与xz平面42平行的截面42a结果表示在某个时刻同时发生放电的表面。由于一定量的对应于截面42a的表面的通过，形成了感光鼓的表面电位。
[0206]
因此，为了评价填充域的导电性颗粒的量，其与导电性构件中的积累电荷量相关，需要进行以下评价。具体而言，必要的不是对在某一瞬间同时发生放电的截面42a等截面进行分析，而是对图4b所示的与导电性构件的轴向垂直的、与yz面43平行的截面43a中的域形状进行评价，其中可以评价包含一定量的截面42a的域形状。
[0207]
当将导电层的长度方向的长度表示为l时，选择在导电层的长度方向的中央的截面43b以及从导电层的两端向中央的l/4的2个截面(43a和43c)的总共3处。
[0208]
另外，关于截面43a～43c的观察位置，当将导电层的厚度表示为t时，确定在从各切片的外表面到深度0.1t以上～0.9t以下的厚度区域内的任意3处。15μm见方的观察区域可以放置在3个确定的位置，可以在总共9个观察区域中进行测量。
[0209]
断裂面可以通过冷冻分割法(freeze cracking method)、交叉抛光法(cross polisher method)、聚焦离子束法(fib)等方法形成。考虑到断裂面的平滑性和观察的预处理，fib法是优选的。此外，为了适当地观察基质-域结构，可以对切片进行如染色处理或气相沉积处理等预处理，由此可以适当地获得导电相和绝缘相之间的对比度。
[0210]
可以用扫描电子显微镜(sem)或透射电子显微镜(tem)来观察形成了断裂面并进行了预处理的切片中的基质-域结构。在显微镜中，鉴于在对域的面积进行定量时的正确性，优选用sem在1000倍～100000倍的倍率下观察切片。
[0211]
《《域中导电性颗粒的截面积比μr的测量方法》》
[0212]
域中导电性颗粒的截面积比μr可以通过对上述拍摄的图像进行定量来测量。将通过用sem观察获得的断裂面图像使用如imageproplus(商标名，media cybernetics,inc.)等市售软件进行图像处理，在各观察位置获得9张图像。从这些图像中的每一个中，提取15μm见方的分析区域，并进行8位灰度化；获得256级灰度(gradations)的单色图像。随后，将图像的黑白反转使得断裂面中的域变为白色，将所得图像进行二值化，并且可以获得用于分析的二值化图像。
[0213]
域中导电性颗粒的截面积比可以通过量化上述二值化图像来测量。基于二值化图像，通过图像处理软件(商标名：imageproplus，由media cybernetics,inc.制造)中的计数功能计算域的截面积s和各域中导电剂所占据的部分的截面积之和sc。然后，计算sc/s的算术平均值μr(％)。
[0214]
在柱状充电构件的情况下，当将导电层的长度方向的长度表示为l，并将导电层的厚度表示为t时，从导电层的长度方向的中央以及从导电层的两端向中央的l/4的3处获得如图4b所示的导电层的厚度方向的截面。在获得的各截面中，在从导电层外表面沿着向支承体的方向到深度0.1t～0.9t的厚度区域中的任意3处位置的每一个中的15μm见方区域中进行上述测量，并且从总共9个区域计算出测量值的算术平均值。
[0215]
《处理盒》
[0216]
图5示出了电子照相用处理盒的示意性截面图，其包括根据本公开的导电性构件作为充电辊。该处理盒是将显影设备与充电设备一体化的设备，并且构造成可拆卸地安装至电子照相设备的主体。显影设备是至少将显影辊53与调色剂容器56一体化的设备，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。充电设备是至少将感光鼓51、清洁刮板55和充电辊52一体化的设备，并且可以包括废调色剂容器57。构建充电辊52、显影辊53、调色剂供给辊54和显影刮板58使得对各组件施加电压。
[0217]
《电子照相设备》
[0218]
图6示出了使用根据本公开的导电性构件作为充电辊的电子照相设备的示意性构成图。电子照相设备是其上可拆卸地安装四个处理盒的彩色电子照相设备。在各处理盒中，使用黑色、品红色、黄色和青色的各颜色的调色剂。感光鼓61沿箭头方向旋转，通过从充电偏压电源施加电压的充电辊62而均匀地带电；并且通过曝光光611在其表面上形成静电潜像。另一方面，储存在调色剂容器56中的调色剂69通过搅拌叶片610供给到调色剂供给辊64，并被输送至显影辊63。然后，显影辊63的表面通过配置成与显影辊63接触的显影刮板68均匀地涂覆有调色剂69，同时，通过摩擦带电将电荷提供给调色剂69。调色剂59由与感光鼓61接触配置的显影辊63输送，并提供给感光鼓61；并且上述静电潜像通过调色剂59显影并且可视化为调色剂图像。
[0219]
感光鼓上的可视化调色剂图像通过由一次转印偏压电源施加有电压的一次转印辊612转印到由张力辊613和中间转印带驱动辊614支承并驱动的中间转印带615。各颜色的调色剂图像依次重叠，在中间转印带上形成彩色图像。
[0220]
转印材料619通过进给辊进给到设备内，并被传送到中间转印带615和二次转印辊616之间的空间。从二次转印偏压电源向二次转印辊616施加电压，并且将中间转印带615上的彩色图像转印到转印材料619。已经转印了彩色图像的转印材料619通过定影装置618进行定影处理，并且被排出到设备外；打印操作结束。
[0221]
另一方面，未转印而残留在感光鼓上的调色剂通过清洁刮板65刮掉，并储存在废调色剂储存容器67中；清洁后的感光鼓61重复上述步骤。另外，未转印而残留在一次转印带上的调色剂也通过清洁设备617刮掉。
[0222]
[实施例]
[0223]
《实施例1》
[0224]
(1.未硫化域橡胶组合物的生产)
[0225]
[1-1.未硫化域橡胶组合物的制备]
[0226]
通过加压式混炼机将表1所示量的材料相互混合，获得未硫化域橡胶组合物。作为混合机，使用6升加压混炼机(产品名：td6-15mdx，由toshin co.,ltd.制造)。混合条件设定为填充率70vol％、叶片的转数30rpm、时间20分钟。
[0227]
[表1]
[0228]
未硫化域橡胶组合物的原料
[0229][0230]
[1-2.未硫化基质橡胶组合物的制备]
[0231]
通过加压式混炼机将表2所示量的材料相互混合，获得未硫化基质橡胶组合物。作为混合机，使用6升加压混炼机(产品名：td6-15mdx，由toshin co.,ltd.制造)。混合条件设定为填充率70vol％、叶片的转数30rpm、时间16分钟。
[0232]
[表2]
[0233]
未硫化基质橡胶组合物的原料
[0234][0235][0236]
[1-3.导电层形成用橡胶组合物的制备]
[0237]
将以表3所示的各量配混的材料在开炼辊中相互混合，制备导电层形成用橡胶组合物。作为混合机，使用辊直径为12英寸的开炼辊。关于混合条件，前辊的转数设定为10rpm，后辊的转数设定为8rpm，辊间隙设定为2mm；左右一共翻转20次；然后将辊间隙设定为0.8mm，进行薄通10次。
[0238]
[表3]
[0239]
导电层形成用橡胶组合物
[0240][0241]
(2.导电性构件的制作)
[0242]
[2-1.导电性支承体的制备]
[0243]
作为支承体，准备全长252mm、外径6mm、表面经过化学镀镍的易切削钢的圆棒。圆棒用作导电性支承体。
[0244]
[2-2.导电层的形成]
[0245]
将内径为10.0mm的模头安装至具有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，将挤出机和十字头的温度调整在80℃，将导电性支承体的输送速度调整为60mm/sec。在该条件下，从挤出机供给上述获得的导电层形成用橡胶组合物，从而在十字头中用导电层形成用橡胶组合物覆盖导电性支承体的外周部，并且获得未硫化橡胶辊。
[0246]
接下来，将未硫化橡胶辊装入160℃的热风硫化炉中，通过在那里加热60分钟使导电层形成用橡胶组合物硫化；获得在导电性基体的外周部形成有导电层的辊。之后，将导电层的两端分别切掉10mm，将导电层部分的长度方向的长度设定为232mm。
[0247]
最后，使用旋转磨石对上述获得的橡胶辊的表面进行研磨，获得导电性辊a1，该导电性辊a1成形为在从中央部向两端部各90mm的位置处的各直径为8.44mm、在中央部的直径为8.5mm的冠状形状。
[0248]
[2-3.导电性构件的表面处理]
[0249]
将导电性辊a1在设定为200℃温度的热风循环干燥机中干燥60分钟，对辊的外周面进行表面改性，制作电子照相用辊a1。
[0250]
(3.特性评价)
[0251]
[3-1.确认基质-域结构]
[0252]
通过以下方法确认导电层中有无基质-域结构。
[0253]
使用剃刀切出切片，使得可以观察与导电层的长度方向垂直的截面。随后，铂气相沉积在对应于切片的导电层截面的表面上。使用扫描电子显微镜(sem)(商标名：s-4800，由hitachi high-technologies corporation制造)对铂气相沉积的表面以1,000倍进行拍照，并获得sem图像。在所获得的sem图像中，当确认多个域分散在基质中并且基质连通的结构时，确定基质-域结构为“有”。如图3所示，电子照相用辊a1具有多个域3b分散在基质3a中
并且基质彼此连通的结构。
[0254]
[3-2.从导电层的截面观察到的域直径d(域的圆当量直径)的测量]
[0255]
从导电层的截面观察到的域直径d以如下方式测量。
[0256]
在-100℃的切割温度下，使用切片机(商标名：leica emfcs，由leica microsystems k.k.制造)，从导电层切出厚度为1μm的薄片。此时，控制薄片的平面为垂直于导电性支承体的轴。将从导电层的切出位置设定为在长度方向上的中央和从导电层的两端向中央的l/4的3个位置，其中l是导电层在长度方向上的长度。将铂气相沉积在对应于切片的导电层截面的表面上。使用扫描电子显微镜(sem)(商标名：s-4800，由hitachi high-technologies corporation制造)对铂气相沉积的表面以5000倍进行拍照，并获得sem图像。随后，使用图像处理软件(商标名：imageproplus，由media cybernetics,inc.制造)对获得的sem图像各自转化为8位灰度图像，获得256级灰度的单色图像。随后，将图像的黑白反转，使得单色图像中的域变为白色，对于图像的亮度分布基于大津判别分析法(otsu's discriminant analysis method)的算法设定二值化的阈值；并获得二值化图像。关于所获得的二值化图像，在自导电层的外表面(与面向支承体的表面相反的表面)起深度为0.1th～0.9th的厚度区域中的任意3个位置放置每边为20μm的正方形观察区域，其中th表示导电层的厚度，并且关于每个观察区域中存在的50个任意选择的域中的每一个，使用以上图像处理软件的计数功能计算截面积s。随后，由每个域的截面积s计算域直径d。具体而言，使用域的面积s计算d＝(4s/π)
0.5
。将计算出的域直径d的平均值dave确定成作为评价对象的电子照相用辊a1的域直径。
[0257]
[3-3.域间距离]
[0258]
域间距离以如下方式计算。
[0259]
首先，使用图像分析设备(商标名：luzex-ap，由nireco corporation制造)对上述3-2中获得的三张sem图像中的每一个进行8位灰度化，然后获得256级谐调(melodies)的单色图像。随后，将图像的黑白反转，使得断裂面中的域变为白色，对于图像的亮度分布基于大津判别分析法的算法设定二值化的阈值，获得二值化图像。基于二值化图像，在自导电层的外表面(与面向支承体的表面相反的表面)起深度为0.1th～0.9th的厚度区域中的任意3个位置放置每边为20μm的正方形观察区域，其中th表示导电层的厚度，使用以上图像形成设备附属的图像处理软件计算各观察区域的域壁之间的距离的算术平均值。此外，计算在9个位置的算术平均值的平均值，并将其确定成作为评价对象的电子照相用辊a1的域间距离。
[0260]
[3-4.基质的体积电阻率的测量]
[0261]
为了评价包含在导电层中的基质的体积电阻率，进行了以下测量。作为参考，以接触模式操作扫描探针显微镜(spm)(商标名：q-scope250，由quesant instrument corporation co.,ltd.制造)。
[0262]
首先，在-100℃的切割温度下，使用切片机(商标名：leica emfcs，由leica microsystems k.k.制造)，从电子照相用辊a1的导电层中切割出厚度为1μm的切片。当切出该切片时，考虑到电荷输送以进行放电的方向，采用与导电性构件的长度方向垂直的截面的方向。
[0263]
接下来，在温度23℃、湿度50％rh的环境中，将切片放置在金属板上，使对应于切
片的导电层的截面的一个表面与金属板的表面接触。然后，使spm的悬臂接触在与金属板表面接触一侧的表面的相反侧的切片表面上的对应于基质的位置，向悬臂施加50v电压5秒，测量电流值，并且计算出5秒内的算术平均值。
[0264]
用spm观察切片的表面形状，从获得的高度轮廓计算出测量位置的厚度。另外，从表面形状的观察结果中，计算出悬臂的接触部的凹部的面积。体积电阻率从凹部的厚度和面积计算出，并且确定为基质的体积电阻率。
[0265]
切片是通过将导电层沿长度方向分成5等份并将该层沿周向分成4等份，从各个区域中的任意一点和总共20个点取出切片的操作来制作的；并对其进行上述测量。将该平均值确定成作为评价对象的电子照相用辊a1的基质的体积电阻率。
[0266]
[3-5.域的体积电阻率的测量]
[0267]
除了将悬臂的接触位置改变成与上述3-4中的切片的域相对应的位置，并且向悬臂施加的电压设定为1v之外，域的体积电阻率以与基质的体积电阻率的测量方法相同的方式测量。将各测量点的值的平均值确定成作为评价对象的电子照相用辊a1的域的体积电阻率。
[0268]
[3-6.区域t的厚度t的测量]
[0269]
在-100℃的切割温度下，使用切片机(商标名：leica emfcs，由leica microsystems k.k.制造)，从电子照相用辊a1的导电层的最外表面到深度800μm的区域切割出厚度为1μm的切片。
[0270]
接下来，在温度23℃、湿度50％rh的环境中，将切片放置在金属板上，使对应于导电层的截面的一个表面与金属板的表面接触。随后，使具有电流测量功能的spm的悬臂接触在与金属板表面接触一侧的表面的相反侧的切片表面，悬臂在向悬臂施加50v电压的状态下扫描，获取电流映射图像。扫描面积确定为400μm见方。使用图像处理软件(商标名：imageproplus，由media cybernetics,inc.制造)对获得的电流映射图像进行8位灰度化，获得256级谐调(melodies)的单色图像。从获得的单色图像中，获取在从导电层的外表面到支承体方向的深度方向上亮度的线轮廓数据，形成图7所示的矩形波。在将形成的矩形波的凸部的算术平均值相对于导电层的深度作图时的斜率变为0的深度位置确定为t(μm)。在图7中，701对应于域，703对应于基质。另外，图7中的原点o对应于电子照相用辊的外表面。纵轴表示电流值，横轴表示与电子照相用辊的外表面相距的深度方向上的距离。
[0271]
[3-7.区域t中基质-域结构的体积电阻率的测量]
[0272]
基质和域的体积电阻率以与[3-4.基质的体积电阻率的测量]相同的方式确定。作为测量位置，选择与存在于自电子照相用辊的外表面起深度为5μm以上且6μm以下的厚度区域中的基质和域相对应的位置。获得的基质的体积电阻率确定为r1(ωcm)，域的体积电阻率确定为r1(ωcm)。接下来，基于在[3-6]中确定的t，在自导电层的外表面起深度为t-1μm以上且tμm以下的厚度区域中，获得与基质和域相对应的位置的体积电阻率。获得的基质的体积电阻率确定为r2(ωcm)，域的体积电阻率确定为r2(ωcm)。
[0273]
然后，将以下关系表达式(1)成立的情况评价为“y”，并且将关系表达式(1)不成立或区域t不存在的情况评价为“n”。
[0274]
r1/r1》r2/r2....(1)
[0275]
[3-8.域体积分率的测量]
[0276]
域的体积分率通过使用fib-sem测量三个维度的导电层来计算。具体而言，通过使用fib-sem(由fei company japan ltd.制造)(详细说明如上)，重复由聚焦离子束露出的截面和sem观察来获取切片图像组。
[0277]
随后，使用3d可视化和分析软件avizo(商标名，由fei company japan ltd.制造)，从获得的切片图像组的数据构建导电层的三维图像。接下来，使用分析软件的二值化功能将基质与域区分开。随后，计算包含在一个样品中的域的体积，该样品是在三维图像中任意选择的并且具有边长为10μm的立方体形状。上述域的体积分率通过如下来测量：将导电性构件沿周向分成四份并沿长度方向分成五份，在每个分割区域的任意位置处切出一个薄片样品，并进行上述测量；并且由总共20个点的测量值的算术平均值计算出。
[0278]
(4.图像评价)
[0279]
[4-1.耐漏电性评价及在针孔处的异常放电观察]
[0280]
作为导电性构件的耐漏电性的评价，以如下方式评价抑制对形成有针孔的感光鼓的异常放电的功能。首先，准备电子照相设备(商标名：laser jet m608dn，由hp inc.制造)，从处理盒中取出感光鼓，形成直径为1mm并到达金属中心管(metallic base pipe)的通孔并准备好评价用感光鼓。
[0281]
随后，将电子照相用辊a1和评价用感光鼓在温度15℃、湿度10％rh的环境中放置48小时，以熟悉测量环境。
[0282]
如图8所示，准备可旋转夹具，其中评价用感光鼓82和充电构件81可以彼此接触。
[0283]
接下来，如图8所示，高速照相机83(fastcamsa5，由photron limited制造)和图像增强器84(c9547-2，由hamamatsu photonics k.k.制造)配置在阻挡来自外部的光的容器803中，从箭头801的方向观察到在感光鼓82和充电构件81之间的间隙中产生的放电光。
[0284]
观察条件是在高速摄像机83的视角为1024像素
×
1024像素、帧速率为1000fps、图像增强器84的增益(gain)为800的条件下的测量。
[0285]
此外，高压电源85(trek615-3，由trek japan inc.制造)从-1000v开始向充电构件81施加直流电压并以100v逐步增加直流电压，同时评价用感光鼓82以200rpm的速度旋转。充电构件81配置成在两端通过500g负荷的按压力与感光鼓82接触。充电构件81随着感光鼓82的旋转而被驱动并旋转。在该过程中，观察到在评价用感光鼓82和充电构件81之间的间隙中发生的放电。然后，测量在针孔部中发生作为比正常放电大得多的光观察到的异常放电时的电压，作为耐漏电性电压(leak resistance voltage)。
[0286]
[4-2.耐漏电性的图像评价]
[0287]
准备电子照相设备(商标名：laserjetm608dn，由hp inc.制造)。改造电子照相设备，使得单位时间输出的纸张数变为a4尺寸纸张的75张/分钟，这比原来的输出张数多，从而成为高速处理中的评价。
[0288]
首先，从电子照相设备的处理盒中取出感光鼓，形成直径为1mm并到达金属中心管的通孔(针孔)，制备评价用感光鼓。
[0289]
将电子照相用辊a1、评价用感光鼓、电子照相设备和处理盒在温度15℃、湿度10％rh的环境中放置48小时，以熟悉测量环境。
[0290]
随后，将电子照相用辊a1和评价用感光鼓引入到处理盒中作为其充电辊和感光鼓。使用该电子照相设备，输出半色调图像。
[0291]
当在针孔处发生漏电时，在针孔部中产生过大的电流，并且在应该同时发生放电的位置(长度方向)中放电不足。结果，相对于针孔部的位置沿轴向，在图像中产生由于放电不足而引起的浓度变厚的横条纹。
[0292]
在该评价中，目视及使用放大镜观察上述半色调图像，基于以下基准评价有无起因于针孔处的漏电的横条纹及其状态。
[0293]
等级a：通过目视观察而未观察到横条纹。另外，即使通过用放大镜观察也没有观察到点的混乱。
[0294]
等级b：通过目视观察而未观察到横条纹。另一方面，可以通过用放大镜观察确认点的混乱。
[0295]
等级c：横条纹可以目视确认，但不是在感光鼓的每个循环中都出现。
[0296]
等级d：横条纹可以目视确认并且在感光鼓的每个循环中出现。
[0297]
[4-3.通过观察放电光评价充电能力]
[0298]
通过观察放电光以如下方式评价充电能力。
[0299]
具体而言，除了感光鼓的旋转方向反转之外，以与[4-1.耐漏电性评价和在针孔处的异常放电观察]相同的方式获得在抵接部的出口出现的下游放电光的观察视频。放电开始1秒后开始拍摄，拍摄时间设定为2秒。
[0300]
在观察视频中，可以观察到下游放电的帧数相对于观察视频的全部2000帧的数量比通过imageproplus计算。该数量比越大，充电能力不足越明显，带电横条纹水平越低。
[0301]
[4-4.充电能力评价]
[0302]
为了形成评价图像，使用了在上述“耐漏电性评价”中使用的激光打印机。作为参考，将电子照相用辊a1、激光打印机和处理盒在15℃/10％rh(相对湿度)的低温低湿环境(ll环境)中放置48小时，以便以与上述“充电能力评价”相同的方式熟悉测量环境，并在相同环境下形成评价图像。作为电子照相感光构件(感光鼓)，使用未加工的产品。
[0303]
使用激光打印机，输出vd显影图像和半色调图像，并进行评价。
[0304]
此处，vd显影图像是在用于形成实白图像的图像输出条件下，图像使用调色剂来显影而不是通过曝光用点绘制的图像。具体而言，vd显影图像是通过使用外部电源(trek615-3，由trek japan inc.制造)控制显影偏压，在不曝光的情况下在纸上使调色剂显影的手段。与通过控制点形成的半色调图像相比，该手段是可以由其更精细地评价带电不均匀的图像。
[0305]
根据以下标准评价是否出现起因于充电辊的充电能力降低的横条纹状缺陷。评价结果示于表8。
[0306]
等级a：在vd显影图像和半色调图像中均未观察到横条纹状图像缺陷。
[0307]
等级b：在vd显影图像的一部分中观察到横条纹状图像缺陷，但在半色调图像中未观察到横条纹状图像缺陷。
[0308]
等级c：在vd显影图像的整个表面上观察到横条纹状图像缺陷，并且在半色调图像的一部分上观察到横条纹状图像缺陷。
[0309]
等级d：在半色调图像的整个表面上观察到横条纹状图像缺陷。
[0310]
《实施例2～20》
[0311]
除了未硫化域橡胶组合物和未硫化基质橡胶组合物的橡胶种类、导电性颗粒的种
类和添加量如表4-1所示改变之外，以与根据实施例1的未硫化域橡胶组合物和未硫化基质橡胶组合物相同的方式制备根据每个实施例的未硫化域橡胶组合物和未硫化基质橡胶组合物。在表4-1中，还一并示出第一橡胶和第二橡胶的sp值之差和粘度比(ηd/ηm)。
[0312]
另外，除了获得的未硫化域橡胶组合物和未硫化基质橡胶组合物之间的混合比设定为表4-1所示的各值，并且硫化剂和硫化促进剂的种类及其配混量如表4-1所示设定之外，以与根据实施例1的导电层形成用橡胶组合物相同的方式制备根据每个实施例的导电层形成用橡胶组合物。作为参考，在表4-1中，硫化剂和硫化促进剂的配混量(phr)是相对于未硫化基质橡胶组合物和未硫化域橡胶组合物的混合物100质量份的配混量。
[0313]
除了使用获得的导电层形成用橡胶组合物，如表4-2所示设定表面处理的温度和时间之外，通过以与实施例1相同的方式形成导电层来生产电子照相用辊a2～a20。作为参考，根据表4-1中简称的材料的详情示于表5。
[0314]
根据实施例1～20的导电性构件的评价结果示于表6-1和6-2。
[0315]
[表4-1]
[0316][0317]
[表4-2]
[0318][0319]
[表5]
[0320][0321]
[表6-1]
[0322][0323]
[表6-2]
[0324][0325]
《比较例1》
[0326]
[导电层形成用橡胶组合物的制备]
[0327]
在开炼辊中混合下表7中所示的材料，制备根据本比较例的导电层形成用橡胶组合物。除了使用该导电层形成用橡胶组合物之外，以与实施例1的导电性辊a1相同的方式生产导电性辊ca1。
[0328]
[表7]
[0329][0330]
[表面层用涂布液cs1的制备]
[0331]
通过将三聚氰胺树脂(商标名：amidir g821-60，由dic corporation制造)和聚酯(商标名：byron 30ss，由toyobo co.,ltd.制造)以质量比35:65混合来制备树脂混合物。
[0332]
根据本比较例的表面层用涂布液cs1通过将8质量份作为填料的氟树脂(商标名：lublon l-2，由daikin industries,ltd.制造)和25质量份作为导电剂的炭黑(商标名：fw200，由cabot corporation制造)添加至100质量份树脂混合物来制备。
[0333]
[电子照相用辊ca1的生产]
[0334]
导电性辊ca1用表面层用涂布液cs1浸渍并涂布，将所得辊在160℃的温度下加热30分钟，生产电子照相用辊ca1。
[0335]
以与实施例1相同的方式评价获得的电子照相用辊ca1。
[0336]
作为参考，电子照相用辊ca1没有进行评价[3-2]、[3-3]、[3-5]和[3-8]，因为导电层不构成清晰的基质-域结构。另外，辊ca1没有进行根据评价[3-6]和[3-7]的体积电阻率
的测量，因为表面区域t也不存在于导电层中。
[0337]
根据本比较例的电子照相用辊ca1与根据本公开的电子照相用辊的不同点在于导电层不构成电子照相用辊的外表面。根据本比较例的电子照相用辊ca1的根据评价[4-2]的图像评价等级为等级c。其原因认为是因为电子照相用辊ca1不能抑制电荷在外表面的环绕。另外，根据评价[4-4]的图像评价等级为等级d。其原因认为是因为从电子照相用辊ca1的外表面的放电量不足。
[0338]
《比较例2～5》
[0339]
[导电层形成用橡胶组合物ca2～ca5的制备]
[0340]
以与实施例1的[1-1]和[1-2]相同的方式分别制备具有表8-1中描述的组成的未硫化域橡胶组合物(cmb)和未硫化基质橡胶组合物(mrc)。
[0341]
将获得的cmb、mrc和表8-2所示的材料按照表8-2所示的配混比例，以与实施例1的[1-3]相同的方式进行混合，制备相应的导电层形成用橡胶组合物ca2～ca5。
[0342]
[表8-1]
[0343][0344]
[表8-2]
[0345][0346]
在表8-2中，硫化剂和硫化促进剂的配混比例(phr)的量是相对于cmb和mrc的混合
橡胶100质量份的配混比例。
[0347]
[导电性辊ca2～ca5的制造]
[0348]
除了使用各个导电层形成用橡胶组合物ca2～ca5之外，以与比较例1中相同的方式生产导电性辊ca2～ca5。
[0349]
[表面层用涂布液cs2的制备]
[0350]
根据以下方法生产用于形成表面层的粘结剂树脂的涂布液。在氮气气氛下，将100质量份丙烯酸类多元醇(dc2016，由daicel chemical industries,ltd.制造)逐渐滴加到反应容器中的27质量份聚合mdi(商标名：millionate mr200，由nippon polyurethane industry co.,ltd.制造)中，同时将反应容器中的温度保持在65℃。滴加结束后，混合物在65℃的温度下进行反应2小时。将获得的反应混合物冷却至室温，获得异氰酸酯基含量为4.3％的异氰酸酯末端预聚物pc-1。
[0351]
在甲乙酮(mek)中，溶解41质量份异氰酸酯末端预聚物pc1、59质量份异氰酸酯a/异氰酸酯b＝4/3(由evonik degussa co.,ltd.制造的vestanat b1370/由asahi kasei chemicals corporation制造的duranate tpa-880e)、和20质量份作为离子导电剂的季铵盐(商标名：adk cizer lv70，由adekaco.,ltd.制造)，并调整固体含量为27质量％。在内容积为450ml的玻璃瓶中，装入270g混合液和200g平均粒径为0.8mm的玻璃珠，使用油漆搅拌器分散机分散12小时：获得表面层用涂布液cs2。
[0352]
[表面层形成用涂布液cs3的制备]
[0353]
除了将表面层用涂布液cs2中的离子导电剂的配混量设为1质量份之外，以与表面层用涂布液cs2相同的方式制备表面层用涂布液cs3。
[0354]
[电子照相用辊ca2的生产]
[0355]
通过在200℃的温度下加热60分钟对导电性辊ca2进行表面处理，并生产根据比较例2的电子照相用辊ca2。以与实施例1中相同的方式评价获得的电子照相用辊ca2。
[0356]
对电子照相用辊ca2进行表面处理，导电层的体积电阻率从导电层的外表面沿深度方向减少，形成区域t。然而，基质的体积电阻率远小于1.0
×
10
12
ω
·
cm。
[0357]
电子照相用辊ca2的根据评价[4-2]的图像评价等级为等级d。这被认为是因为基质的体积电阻率低于1.0
×
10
12
ω
·
cm，并且从在辊和感光鼓之间的微小间隙的距离相等的长度方向区域(同时发生放电的区域)的表面的等电位面发生电荷的环绕。另外，根据评价[4-4]的图像评价等级为等级d。这被认为是因为基质的体积电阻率已经为1.0
×
10
12
ω
·
cm以下，电荷在基质中移动，因此基质不能抑制电荷的加速。
[0358]
[电子照相用辊ca3的生产]
[0359]
将导电性辊ca3浸渍(浸涂)在表面层用涂布液cs2中，然后在夹住其上端使其长度方向成为垂直方向的同时将其上拉。在浸涂时的浸渍时间为9秒；并且调整辊的上拉速度，使初始速度为30mm/sec，最终速度为3mm/sec，在30mm/sec～3mm/sec的时间段内随时间线性变化速度。
[0360]
浸渍涂布后，将辊ca3在23℃的温度下风干30分钟。随后，辊ca3在热风循环干燥机中在80℃的温度下干燥1小时，进一步在160℃的温度下干燥1小时，形成表面层；由此生产根据比较例3的电子照相用辊ca3。以与实施例1相同的方式评价获得的电子照相用辊ca3。根据本比较例的电子照相用辊ca3与根据本公开的电子照相用辊的不同点在于导电层不构
成电子照相用辊的外表面，并且提供具有高导电性的树脂层作为表面层。
[0361]
电子照相用辊ca3的根据评价[4-2]的图像评价等级为等级d。其原因认为是因为电子照相用辊ca3的外表面已经由具有低体积电阻率的表面层形成，因此不能抑制电荷的环绕。
[0362]
[电子照相用辊ca4的生产]
[0363]
除了使用表面层用涂布液cs3之外，以与电子照相用辊ca3相同的方式生产根据比较例4的电子照相用辊ca4。以与实施例1相同的方式评价获得的电子照相用辊ca4。根据本比较例的电子照相用辊ca4与根据本公开的电子照相用辊的不同点在于导电层不构成电子照相用辊的外表面，并且提供具有低导电性的树脂层作为表面层。电子照相用辊ca4的根据评价[4-4]的图像评价等级为等级d。其原因认为是因为电子照相用辊ca4的外表面已经由具有低导电性的表面层形成，并且从外表面的放电量不足。
[0364]
[电子照相用辊ca5的生产]
[0365]
确定导电性辊ca3在不经处理的情况下用作根据比较例5的电子照相用辊ca5，并进行与实施例1相同的评价。电子照相用辊ca5未进行根据评价[3-6]和[3-7]的体积电阻率的测量，这是因为导电层没有进行表面处理，因此区域t在导电层中不存在。
[0366]
电子照相用辊ca5的根据评价[4-2]的图像评价等级为等级d。其原因认为是因为电子照相用辊ca5的导电层不具有区域t，并且不能抑制在域之间移动的电荷的加速。
[0367]
[电子照相用辊ca6的生产]
[0368]
除了使用导电性辊ca4之外，以与电子照相用辊ca2相同的方式生产根据比较例6的电子照相用辊ca6。以与实施例1相同的方式评价获得的电子照相用辊ca6。在辊ca6中，进行了表面处理，但观察到从导电层的外表面向深度方向的体积电阻率增加，这是因为基质中含有导电剂。其原因认为是因为随着在表面处理时基质的交联度增加并收缩，表面上的导电剂之间的距离变得更近。
[0369]
另外，电子照相用辊ca6的根据评价[4-2]的图像评价等级为等级d。其原因认为是因为辊ca6不能抑制在域之间移动的电荷的加速。另外，根据评价[4-4]的图像评价等级为等级d。这被认为是因为基质的体积电阻率为1.0
×
10
12
ω
·
cm以下，因此基质不可能在域中积累足够的电荷。
[0370]
[电子照相用辊ca7的生产]
[0371]
除了使用电子照相用导电性辊ca5之外，以与电子照相用辊ca2相同的方式生产根据比较例7的电子照相用辊ca7。以与实施例1相同的方式评价获得的电子照相用辊ca7。
[0372]
电子照相用辊ca7的根据评价[4-2]的图像评价等级为等级d。其原因认为是因为电子照相用辊ca7类似于电子照相用辊ca6，由于基质包含导电剂并且电荷在基质中移动而不能抑制电荷的加速。另外，电子照相用辊ca7的根据评价[4-4]的图像评价等级为等级d。其原因认为是因为从电子照相用辊ca7的外表面的放电量由于电子照相用辊ca7的导电层中的域不含有电子导电剂而不足。
[0373]
根据比较例1～7的电子照相用辊的构造和表面处理条件总结在表9中。
[0374]
比较例1～7的评价结果示于表10-1～10-2。
[0375]
[表9]
[0376][0377]
[表10-1]
[0378][0379]
[表10-2]
[0380][0381]
本发明不限于上述实施方案，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以以各种方式进行改变和修改。因此，附上权利要求以公开本发明的范围。
[0382]
本技术要求基于2019年10月18日提交的日本专利申请no.2019-191526的优先权，并将其所有内容通过引用并入本文。
[0383]
附图标记说明
[0384]
21 导电性构件
[0385]
22 支承体
[0386]
23 导电层
[0387]
3a 基质
[0388]
3b 域
[0389]
3c 电子导电剂
[0390]
41 导电性构件