電子照相用構件、處理盒和電子照相設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及包括在電子照相設備內的電子照相用構件，和包括所述電子照相用構 件的處理盒和電子照相設備。
【背景技術】
[0002] 在電子照相設備（電子照相型電子照相復印機、傳真機和打印機等）中，電子照相 感光構件（以下，也稱為"感光構件"）通過充電輥來帶電，并且曝露至激光束等，從而在感 光構件上形成靜電潛像。然后顯影容器內的調色劑用調色劑供給輥和調色劑控制構件涂布 于顯影輥上。然后，用顯影輥將調色劑輸送至待顯影區域。用輸送至待顯影區域的調色劑， 使感光構件上的靜電潛像在感光構件與顯影輥之間的接觸部或其附近顯影。隨后，感光構 件上的調色劑通過轉印單元轉印至記錄紙上，并且通過加熱和壓力定影，同時用清潔單元 去除感光構件上殘留的調色劑。
[0003] 在此類電子照相設備中，具有導電層的且用于顯影輥或充電輥的電子照相用構件 通過控制應當具有約10 5-109 Ω的電阻。整個電子照相用構件應當具有均勻的、長期穩定的 導電性。通過導電劑，例如，如炭黑等導電性顆粒或者如季銨鹽等離子導電劑將預定的導電 性賦予導電層。有利地，包含如炭黑等導電性顆粒等的電子導電性輥幾乎不污染與所述電 子導電性輥接觸的其它構件。另一方面，如炭黑等導電性顆粒難以均勻地分散，并且不容易 防止局部具有低電阻的部位的產生。與電子導電性輥相比，包含離子導電劑的離子導電性 輥可降低歸因于導電劑的不均勻分散的不均勻電阻，并且幾乎不具有局部具有低電阻的部 位。為此，用作顯影輥的此類離子導電性輥可以使感光構件上的顯影劑均勻地顯影，并且用 作充電輥的此類離子導電性輥可以使感光構件的表面均勻地帶電。
[0004] 另一方面，離子導電劑具有迀移性，因此長期使用后容易從導電層迀移從而從其 表面滲出。離子導電劑經由導電層的迀移可以改變電子照相用構件的經時導電性。從導電 層表面滲出的離子導電劑可能附著至與電子照相用構件接觸的感光構件等的表面，從而降 低電子照相圖像的品質。
[0005] 為了解決該問題，日本專利申請特開2011-118113公開了具有兩個羥基的離子液 體，使所述離子液體固定至聚氨酯樹脂組合物以減少離子導電劑的滲出。
[0006] 日本專利申請特開2011-32397公開了通過使含活性氫的離子液體經由氨基甲酸 酯鍵而鍵合至樹脂或者添加含不飽和乙烯基的離子液體的聚合產物而制備其全體的具有 抗靜電性的耐久性抗靜電樹脂。
[0007] 本發明人進行了研究并發現包含具有兩個羥基的離子導電劑的導電層中，離子導 電劑固定至導電層，從而降低離子導電劑從導電層的滲出。然而，離子導電劑的固定可降低 導電層的導電性，從而不能獲得電子照相用構件所需的導電性，由此使電子照相圖像的品 質降低。
【發明內容】
[0008] 本發明旨在提供在降低離子導電劑的滲出的同時有助于形成高品質電子照相圖 像的高導電性電子照相用構件。
[0009] 此外，本發明還旨在提供可穩定地輸出高品質電子照相圖像的電子照相設備，以 及包括在此類電子照相設備中的處理盒。
[0010] 本發明人對實現所述目的已進行了廣泛研究。結果，本發明人發現，在包括用具有 特定結構的離子導電劑制備的導電層的電子照相用構件中，離子導電劑幾乎不滲出，并且 獲得高導電性，由此本發明人實現了本發明。
[0011] 根據本發明的一方面，提供包括導電性芯軸和導電層的電子照相用構件，其中所 述導電層包含由含氮芳香族雜環陽離子和能夠與含氮芳香族雜環陽離子反應的化合物合 成的樹脂，以及陰離子；含氮芳香族雜環陽離子具有兩個鍵合至羥基的取代基；條件是，當 含氮芳香族雜環陽離子中的含氮芳香族雜環僅具有一個氮原子時，一個取代基鍵合至該氮 原子，且另一個取代基鍵合至含氮芳香族雜環的碳原子，并且當含氮芳香族雜環陽離子中 的含氮芳香族雜環具有兩個以上的氮原子時，取代基鍵合至含氮芳香族雜環中的兩個氮原 子。
[0012] 根據本發明的另一方面，提供包括導電性芯軸和導電層的電子照相用構件，其中 所述導電層包含具有由結構式（1)表示的結構的樹脂和陰離子：
[0013]
[0014] 其中Z表示包含陽離子性含氮芳香族雜環的陽離子骨架；AJPA 2各自獨立地表示 連接基團并且鍵合至Z中的陽離子性含氮芳香族雜環的氮原子；條件是，當陽離子性含氮 芳香族雜環僅具有一個氮原子時，4和A 2之一鍵合至該氮原子，且A JP A 2之另一個鍵合至 陽離子性含氮芳香族雜環中的碳原子，并且當陽離子性含氮芳香族雜環具有兩個以上的氮 原子時，心和A 2鍵合至陽離子性含氮芳香族雜環中的兩個氮原子；以及B JP B 2各自獨立地 表示羥基中的氫原子和能夠與羥基的氫原子反應的化合物反應的殘基。
[0015] 根據本發明的另一方面，提供處理盒，其可拆卸地安裝至電子照相設備的主體，并 且包括充電構件和顯影劑承載構件的至少之一，其中充電構件或顯影劑承載構件為所述電 子照相用構件。
[0016] 根據本發明的另一方面，提供電子照相設備，其包括電子照相感光構件、充電構件 和顯影劑承載構件，其中充電構件或顯影劑承載構件為所述電子照相用構件。
[0017] 本發明可提供高導電性電子照相用構件，其如果由具有特定結構的陽離子和能夠 與陽離子反應的化合物合成的樹脂包含在導電層內，則在減少離子導電劑的滲出的同時有 助于形成高品質電子照相圖像。本發明還可提供可穩定地形成高品質電子照相圖像的處理 盒和電子照相設備。
[0018] 參考附圖從以下示例性實施方案的描述中，本發明的進一步特征將變得顯而易 見。
【附圖說明】
[0019] 圖IA為示出根據本發明電子照相用構件的實例的概念圖。
[0020] 圖IB為示出根據本發明電子照相用構件的另一實例的概念圖。
[0021] 圖IC為示出根據本發明電子照相用構件的另一實例的概念圖。
[0022] 圖2為示出根據本發明處理盒的實例的構造的示意圖。
[0023] 圖3為示出根據本發明電子照相設備的實例的構造的示意圖。
[0024] 圖4A為示出用于測量根據本發明電子照相用構件的電流值的測量設備（其中電 子照相用構件跟隨其它輥旋轉）的構造的示意圖。
[0025] 圖4B為示出用于測量根據本發明電子照相用構件的電流值的測量設備的構造的 示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 現在，將參考附圖詳細描述本發明的優選實施方案。
[0027] 根據本發明的電子照相用構件包括導電性芯軸和導電層，其中導電層包含由含氮 芳香族雜環陽離子和能夠與含氮芳香族雜環陽離子反應的化合物合成的樹脂，以及陰離 子；含氮芳香族雜環陽離子具有兩個鍵合至羥基的取代基；并且鍵合至羥基的取代基鍵合 至含氮芳香族雜環陽離子的含氮芳香族雜環的氮原子。
[0028] 根據本發明電子照相用構件的一個實施方案在圖1A、IB和IC中示出。如圖IA所 示，根據本發明的電子照相用構件1可包括導電性芯軸2,和設置在其外周的彈性層3。在 該情況下，彈性層3為用根據本發明的樹脂制備的導電層。可選擇地，彈性層3的表面可具 有如圖IB所示的表面層4。在該情況下，根據本發明的導電層可用于任何彈性層3和表面 層4。
[0029] 此外，如圖IC所示，根據本發明的電子照相用構件具有依次配置的彈性層3、中間 層5和表面層4的三層結構或者可具有包括多個中間層5的多層結構。在該情況下，根據 本發明的導電層可用作任何彈性層3、中間層5和表面層4。
[0030] 〈芯軸〉
[0031] 芯軸2起到電子照相用構件1的電極和支承構件的作用。芯軸2由以下構成：如 鋁、銅合金和不銹鋼等金屬或合金；鍍有鉻或鎳的鐵；或者如導電性合成樹脂等導電性材 料。芯軸2可以為實心或者可以為中空。
[0032] 〈導電層〉
[0033] 根據本發明的電子照相用構件中，導電層包含由含氮芳香族雜環陽離子和能夠與 該陽離子反應的化合物合成的樹脂，和陰離子。本發明中，包含于導電層中的樹脂用離子導 電劑來制備。離子導電劑表示用于制備包含于導電層中的樹脂的材料，所述材料還未和能 夠與陽離子反應的化合物反應。陽離子表示包含于離子導電劑中并且由結構式（2)表示的 陽離子：
[0034]
[0035] 其中Z表示包含陽離子性含氮芳香族雜環的陽離子骨架；Z中的氮原子鍵合至A1 和A25AJPA2各自獨立地表示連接基團；A JP A2各自鍵合至Z中的氮原子；以及H表示羥 基的氫原子。
[0036] 鍵合至羥基的取代基可在羥基的氫原子與氮原子之間具有氧化烯結構。
[0037] 氧化烯結構可以由式（I)或（II)表示：
[0038]
[0039]
[0040] 其中*表示與羥基的氫原子的鍵合位點；**表示與氮原子的鍵合位點；a為1以上 且9以下的整數；以及b為1以上且4以下的整數。
[0041] 結構式（2)中，Z可以包括選自陽離子性咪唑鑰骨架和陽離子性吡啶鑰骨架的至 少一種骨架。
[0042] 具有由結構式（2)表示的結構的陽離子和能夠與該陽離子反應的化合物為用于 制備具有由結構式（1)表示的結構的樹脂的基本材料。由結構式（1)表示的結構表示根據 本發明的陽離子和能夠與該陽離子反應的化合物反應后的結構。用于本發明的導電層包含 具有由結構式（1)表示的結構的樹脂和陰離子。
[0043]
[0044] 其中Z表示包含陽離子性含氮芳香族雜環的陽離子骨架；AJPA 2各自獨立地表示 連接基團并且鍵合至Z中的陽離子性含氮芳香族雜環的氮原子；以及BJPB2各自獨立地表 示羥基的氫原子和能夠與羥基的氫原子反應的化合物反應的殘基。
[0045] BJP B 2各自可以包含選自氨基甲酸酯鍵和醚鍵的至少一種結構。本發明中，陽離 子性有機基團表不由結構式（2)表不的陽尚子反應后制備的樹脂中包含的結構式（1)中的 Z 0
[0046] 式⑴中，連接基團AJPA2可以各自獨立地表示氧化烯結構。
[0047] 氧化烯結構可以為由式（III)或（IV)表示的結構：
[0048]
[0049]
[0050] 其中#*表示與殘基的鍵合位點；#**表示與氮原子的鍵合位點；c為1以上且9 以下的整數；以及d為1以上且4以下的整數。
[0051] 結構式（1)中，Z可以為選自咪唑鑰陽離子（陽離子性咪唑鑰骨架）和吡啶鑰陽 離子（陽離子性吡啶鑰骨架）的至少一種陽離子。
[0052] 結構式（1)中，B1SB 2可以包含羥基的氫原子與選自異氰酸酯化合物和三聚氰胺 化合物的至少一種化合物反應的殘基。
[0053] 包含具有由結構式（1)表示的結構的樹脂的導電層顯著提高導電性。本發明人推 測以下原因。
[0054] 首先，本發明人推測導電層的導電性主要取決于陰離子的移動。固定至樹脂的陽 離子性有機基團Z幾乎不移動，而未鍵合至樹脂的陰離子容易移動。此外，看來，陰離子的 移動受與具有正電荷的Z的靜電相互作用影響。簡而言之，如果Z和陰離子具有強的相互 作用，陰離子被吸引至固定至樹脂的Z從而幾乎不移動，由此降低導電層的導電性。相反， 如果Z和陰離子具有弱的相互作用，則陰離子幾乎不被吸引至Z，并且容易移動，由此提高 導電層的導電性。
[0055] 本發明人推測，本發明的有利效果通過結構式（1)