电子照相用构件、处理盒和电子照相设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及包括在电子照相设备内的电子照相用构件，和包括所述电子照相用构 件的处理盒和电子照相设备。
【背景技术】
[0002] 在电子照相设备（电子照相型电子照相复印机、传真机和打印机等）中，电子照相 感光构件（以下，也称为"感光构件"）通过充电辊来带电，并且曝露至激光束等，从而在感 光构件上形成静电潜像。然后显影容器内的调色剂用调色剂供给辊和调色剂控制构件涂布 于显影辊上。然后，用显影辊将调色剂输送至待显影区域。用输送至待显影区域的调色剂， 使感光构件上的静电潜像在感光构件与显影辊之间的接触部或其附近显影。随后，感光构 件上的调色剂通过转印单元转印至记录纸上，并且通过加热和压力定影，同时用清洁单元 去除感光构件上残留的调色剂。
[0003] 在此类电子照相设备中，具有导电层的且用于显影辊或充电辊的电子照相用构件 通过控制应当具有约10 5-109 Ω的电阻。整个电子照相用构件应当具有均匀的、长期稳定的 导电性。通过导电剂，例如，如炭黑等导电性颗粒或者如季铵盐等离子导电剂将预定的导电 性赋予导电层。有利地，包含如炭黑等导电性颗粒等的电子导电性辊几乎不污染与所述电 子导电性辊接触的其它构件。另一方面，如炭黑等导电性颗粒难以均匀地分散，并且不容易 防止局部具有低电阻的部位的产生。与电子导电性辊相比，包含离子导电剂的离子导电性 辊可降低归因于导电剂的不均匀分散的不均匀电阻，并且几乎不具有局部具有低电阻的部 位。为此，用作显影辊的此类离子导电性辊可以使感光构件上的显影剂均匀地显影，并且用 作充电辊的此类离子导电性辊可以使感光构件的表面均匀地带电。
[0004] 另一方面，离子导电剂具有迀移性，因此长期使用后容易从导电层迀移从而从其 表面渗出。离子导电剂经由导电层的迀移可以改变电子照相用构件的经时导电性。从导电 层表面渗出的离子导电剂可能附着至与电子照相用构件接触的感光构件等的表面，从而降 低电子照相图像的品质。
[0005] 为了解决该问题，日本专利申请特开2011-118113公开了具有两个羟基的离子液 体，使所述离子液体固定至聚氨酯树脂组合物以减少离子导电剂的渗出。
[0006] 日本专利申请特开2011-32397公开了通过使含活性氢的离子液体经由氨基甲酸 酯键而键合至树脂或者添加含不饱和乙烯基的离子液体的聚合产物而制备其全体的具有 抗静电性的耐久性抗静电树脂。
[0007] 本发明人进行了研究并发现包含具有两个羟基的离子导电剂的导电层中，离子导 电剂固定至导电层，从而降低离子导电剂从导电层的渗出。然而，离子导电剂的固定可降低 导电层的导电性，从而不能获得电子照相用构件所需的导电性，由此使电子照相图像的品 质降低。
【发明内容】
[0008] 本发明旨在提供在降低离子导电剂的渗出的同时有助于形成高品质电子照相图 像的高导电性电子照相用构件。
[0009] 此外，本发明还旨在提供可稳定地输出高品质电子照相图像的电子照相设备，以 及包括在此类电子照相设备中的处理盒。
[0010] 本发明人对实现所述目的已进行了广泛研究。结果，本发明人发现，在包括用具有 特定结构的离子导电剂制备的导电层的电子照相用构件中，离子导电剂几乎不渗出，并且 获得高导电性，由此本发明人实现了本发明。
[0011] 根据本发明的一方面，提供包括导电性芯轴和导电层的电子照相用构件，其中所 述导电层包含由含氮芳香族杂环阳离子和能够与含氮芳香族杂环阳离子反应的化合物合 成的树脂，以及阴离子；含氮芳香族杂环阳离子具有两个键合至羟基的取代基；条件是，当 含氮芳香族杂环阳离子中的含氮芳香族杂环仅具有一个氮原子时，一个取代基键合至该氮 原子，且另一个取代基键合至含氮芳香族杂环的碳原子，并且当含氮芳香族杂环阳离子中 的含氮芳香族杂环具有两个以上的氮原子时，取代基键合至含氮芳香族杂环中的两个氮原 子。
[0012] 根据本发明的另一方面，提供包括导电性芯轴和导电层的电子照相用构件，其中 所述导电层包含具有由结构式（1)表示的结构的树脂和阴离子：
[0013]
[0014] 其中Z表示包含阳离子性含氮芳香族杂环的阳离子骨架；AJPA 2各自独立地表示 连接基团并且键合至Z中的阳离子性含氮芳香族杂环的氮原子；条件是，当阳离子性含氮 芳香族杂环仅具有一个氮原子时，4和A 2之一键合至该氮原子，且A JP A 2之另一个键合至 阳离子性含氮芳香族杂环中的碳原子，并且当阳离子性含氮芳香族杂环具有两个以上的氮 原子时，心和A 2键合至阳离子性含氮芳香族杂环中的两个氮原子；以及B JP B 2各自独立地 表示羟基中的氢原子和能够与羟基的氢原子反应的化合物反应的残基。
[0015] 根据本发明的另一方面，提供处理盒，其可拆卸地安装至电子照相设备的主体，并 且包括充电构件和显影剂承载构件的至少之一，其中充电构件或显影剂承载构件为所述电 子照相用构件。
[0016] 根据本发明的另一方面，提供电子照相设备，其包括电子照相感光构件、充电构件 和显影剂承载构件，其中充电构件或显影剂承载构件为所述电子照相用构件。
[0017] 本发明可提供高导电性电子照相用构件，其如果由具有特定结构的阳离子和能够 与阳离子反应的化合物合成的树脂包含在导电层内，则在减少离子导电剂的渗出的同时有 助于形成高品质电子照相图像。本发明还可提供可稳定地形成高品质电子照相图像的处理 盒和电子照相设备。
[0018] 参考附图从以下示例性实施方案的描述中，本发明的进一步特征将变得显而易 见。
【附图说明】
[0019] 图IA为示出根据本发明电子照相用构件的实例的概念图。
[0020] 图IB为示出根据本发明电子照相用构件的另一实例的概念图。
[0021] 图IC为示出根据本发明电子照相用构件的另一实例的概念图。
[0022] 图2为示出根据本发明处理盒的实例的构造的示意图。
[0023] 图3为示出根据本发明电子照相设备的实例的构造的示意图。
[0024] 图4A为示出用于测量根据本发明电子照相用构件的电流值的测量设备（其中电 子照相用构件跟随其它辊旋转）的构造的示意图。
[0025] 图4B为示出用于测量根据本发明电子照相用构件的电流值的测量设备的构造的 示意图。
【具体实施方式】
[0026] 现在，将参考附图详细描述本发明的优选实施方案。
[0027] 根据本发明的电子照相用构件包括导电性芯轴和导电层，其中导电层包含由含氮 芳香族杂环阳离子和能够与含氮芳香族杂环阳离子反应的化合物合成的树脂，以及阴离 子；含氮芳香族杂环阳离子具有两个键合至羟基的取代基；并且键合至羟基的取代基键合 至含氮芳香族杂环阳离子的含氮芳香族杂环的氮原子。
[0028] 根据本发明电子照相用构件的一个实施方案在图1A、IB和IC中示出。如图IA所 示，根据本发明的电子照相用构件1可包括导电性芯轴2,和设置在其外周的弹性层3。在 该情况下，弹性层3为用根据本发明的树脂制备的导电层。可选择地，弹性层3的表面可具 有如图IB所示的表面层4。在该情况下，根据本发明的导电层可用于任何弹性层3和表面 层4。
[0029] 此外，如图IC所示，根据本发明的电子照相用构件具有依次配置的弹性层3、中间 层5和表面层4的三层结构或者可具有包括多个中间层5的多层结构。在该情况下，根据 本发明的导电层可用作任何弹性层3、中间层5和表面层4。
[0030] 〈芯轴〉
[0031] 芯轴2起到电子照相用构件1的电极和支承构件的作用。芯轴2由以下构成：如 铝、铜合金和不锈钢等金属或合金；镀有铬或镍的铁；或者如导电性合成树脂等导电性材 料。芯轴2可以为实心或者可以为中空。
[0032] 〈导电层〉
[0033] 根据本发明的电子照相用构件中，导电层包含由含氮芳香族杂环阳离子和能够与 该阳离子反应的化合物合成的树脂，和阴离子。本发明中，包含于导电层中的树脂用离子导 电剂来制备。离子导电剂表示用于制备包含于导电层中的树脂的材料，所述材料还未和能 够与阳离子反应的化合物反应。阳离子表示包含于离子导电剂中并且由结构式（2)表示的 阳离子：
[0034]
[0035] 其中Z表示包含阳离子性含氮芳香族杂环的阳离子骨架；Z中的氮原子键合至A1 和A25AJPA2各自独立地表示连接基团；A JP A2各自键合至Z中的氮原子；以及H表示羟 基的氢原子。
[0036] 键合至羟基的取代基可在羟基的氢原子与氮原子之间具有氧化烯结构。
[0037] 氧化烯结构可以由式（I)或（II)表示：
[0038]
[0039]
[0040] 其中*表示与羟基的氢原子的键合位点；**表示与氮原子的键合位点；a为1以上 且9以下的整数；以及b为1以上且4以下的整数。
[0041] 结构式（2)中，Z可以包括选自阳离子性咪唑鑰骨架和阳离子性吡啶鑰骨架的至 少一种骨架。
[0042] 具有由结构式（2)表示的结构的阳离子和能够与该阳离子反应的化合物为用于 制备具有由结构式（1)表示的结构的树脂的基本材料。由结构式（1)表示的结构表示根据 本发明的阳离子和能够与该阳离子反应的化合物反应后的结构。用于本发明的导电层包含 具有由结构式（1)表示的结构的树脂和阴离子。
[0043]
[0044] 其中Z表示包含阳离子性含氮芳香族杂环的阳离子骨架；AJPA 2各自独立地表示 连接基团并且键合至Z中的阳离子性含氮芳香族杂环的氮原子；以及BJPB2各自独立地表 示羟基的氢原子和能够与羟基的氢原子反应的化合物反应的残基。
[0045] BJP B 2各自可以包含选自氨基甲酸酯键和醚键的至少一种结构。本发明中，阳离 子性有机基团表不由结构式（2)表不的阳尚子反应后制备的树脂中包含的结构式（1)中的 Z 0
[0046] 式⑴中，连接基团AJPA2可以各自独立地表示氧化烯结构。
[0047] 氧化烯结构可以为由式（III)或（IV)表示的结构：
[0048]
[0049]
[0050] 其中#*表示与残基的键合位点；#**表示与氮原子的键合位点；c为1以上且9 以下的整数；以及d为1以上且4以下的整数。
[0051] 结构式（1)中，Z可以为选自咪唑鑰阳离子（阳离子性咪唑鑰骨架）和吡啶鑰阳 离子（阳离子性吡啶鑰骨架）的至少一种阳离子。
[0052] 结构式（1)中，B1SB 2可以包含羟基的氢原子与选自异氰酸酯化合物和三聚氰胺 化合物的至少一种化合物反应的残基。
[0053] 包含具有由结构式（1)表示的结构的树脂的导电层显著提高导电性。本发明人推 测以下原因。
[0054] 首先，本发明人推测导电层的导电性主要取决于阴离子的移动。固定至树脂的阳 离子性有机基团Z几乎不移动，而未键合至树脂的阴离子容易移动。此外，看来，阴离子的 移动受与具有正电荷的Z的静电相互作用影响。简而言之，如果Z和阴离子具有强的相互 作用，阴离子被吸引至固定至树脂的Z从而几乎不移动，由此降低导电层的导电性。相反， 如果Z和阴离子具有弱的相互作用，则阴离子几乎不被吸引至Z，并且容易移动，由此提高 导电层的导电性。
[0055] 本发明人推测，本发明的有利效果通过结构式（1)