CN104011600B - 电子照相用构件、处理盒和电子照相设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够更可靠地抑制C永久变形图像发生的电子照相用构件。该电子照相用构件具有包含具有由下式(1)所示结构的改性聚硅氧烷的表面层。在式(1)中，G表示包含由式(-O-C2H4-)所示的氧化乙烯链的二价基团，和L表示至少具有SiO4/2(Q)单元或SiO3/2(T)单元的聚硅氧烷。

Description

电子照相用构件、处理盒和电子照相设备
技术领域
本发明涉及一种用于电子照相图像形成设备(以下称作电子照相设备)的电子照相用构件和处理盒，以及电子照相设备。
背景技术
大量用于电子照相设备的充电设备采用接触充电法，该方法中通过向与电子照相感光构件的表面接触或邻近设置的电子照相用构件，即充电构件，施加电压使电子照相感光构件的表面带电。在此方法中，通常向充电构件仅施加DC电压或在DC电压上叠加AC电压的电压。
为了稳定地进行接触充电，将用于调节导电性的导电剂添加至充电构件中。导电剂的实例包括电子导电剂如炭黑，和离子导电剂如季铵盐。
如果用于接触充电的充电构件长期保持与电子照相感光构件接触的状态，那么在充电构件与电子照相感光构件的接触部产生不易恢复的变形，即所谓压缩永久变形(以下称作“C永久变形”)。
如果将充电构件放置在高温高湿环境中，则变形量变得更加显著。当使用离子导电剂作为充电构件用导电剂时，离子导电剂不均匀地分布在具有C永久变形的部分(以下称作“C永久变形部”)中，由此，C永久变形部的电阻值变化。结果，在C永久变形部与非C永久变形部间产生电阻值的差。
由于C永久变形部与非C永久变形部之间变形量和电阻值的差，导致充电构件的充电能力存在差异。从而，有时会导致在对应于C永久变形部的位置具有条纹状不均匀的电子照相图像(以下称作“C永久变形图像”)。
日本专利申请特开2006-189894和日本专利申请特开H07-121009描述了包含具有特定季铵盐或季铵碱的聚合物的充电构件的实例。
引用文献列表
专利文献
PTL1：日本专利申请特开2006-189894
PTL2：日本专利申请特开H07-121009
发明内容
发明要解决的问题
本发明人研究了日本专利申请特开2006-189894和日本专利申请特开H07-121009中记载的充电构件，发现在这些充电构件中，C永久变形部导致的变形量和电阻值的差并未充分下降，有时仍会导致C永久变形图像。近来，要求电子照相设备表现出更高的速度性能和更高的图像品质。从而，甚至在常规的图像形成条件下不会形成C永久变形图像的充电构件也由于处理速度提高可能导致C永久变形图像。
因此，本发明的一个目的在于提供一种能够更确实地抑制C永久变形图像形成的电子照相用构件。本发明的另一个目的在于提供一种能够稳定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
本发明提供一种电子照相用构件，其具有包含具有由下式(1)所示结构的改性聚硅氧烷的表面层：
在式(1)中，G表示具有由(-O-C2H4-)表示的氧化乙烯链的二价基团；R1表示选自由下式(2)和(3)所示的基团组成的组的基团；L表示至少具有SiO4/2(Q)单元或SiO3/2(T)单元的聚硅氧烷；和R2表示选自由下式(4)和(5)所示的单价基团组成的组的单价基团：
在式(2)中，j和k各自独立地表示0或1；R3表示二价连接基团；符号“*”表示与由L表示的聚硅氧烷中的硅原子的结合部位；和符号“***”表示与由G表示的氧化乙烯链中的氧原子的结合部位，
在式(3)中，p1、p2和q各自独立地表示0或1；R4表示具有1-10个碳原子的亚烷基；R6表示二价连接基团；符号“*”表示与由L表示的聚硅氧烷中的硅原子的结合部位；和符号“***”表示与由G表示的氧化乙烯链中的氧原子的结合部位，
在式(4)或(5)中，R7、R8、R10、R12和R14各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基、苯基、具有1-10个碳原子的烷氧基或苯氧基；R9、R11和R13各自独立地表示二价连接基团；和符号“**”表示与由L表示的聚硅氧烷中的硅原子的结合部位。
此外，本发明提供了一种处理盒，其包括充电构件和设置为通过充电构件可带电的电子照相感光构件，并具有从电子照相设备的主体可除去的结构，其中，所述充电构件为前述电子照相用构件。本发明进一步提供一种电子照相设备，其包括充电构件和设置为通过充电构件可带电的电子照相感光构件，其中所述充电构件为前述电子照相用构件。
发明的效果
根据本发明，可同时抑制当电子照相感光构件与电子照相用构件长期保持彼此接触时引起的接触部的C永久变形和接触部的电阻值变化，从而可抑制C永久变形图像的产生。
附图说明
图1A是根据本发明的电子照相用构件(电子照相用辊)的实例的截面图。
图1B是根据本发明的电子照相用构件(电子照相用辊)另一个实例的截面图。
图1C是根据本发明的电子照相用构件(电子照相用辊)另一个实例的截面图。
图1D是根据本发明的电子照相用构件(电子照相用辊)另一个实例的截面图。
图2是用于测量根据本发明的电子照相用辊的电阻值的仪器的示意图。
图3是阐述根据本发明的电子照相设备截面的实例的示意图。
图4是阐述根据本发明的处理盒截面的实例的示意图。
图5是阐述根据本发明的电子照相用辊与电子照相感光构件之间的接触状态的示意图。
具体实施方式
根据本发明的电子照相用构件具有包含具有由下式(1)表示的结构的改性聚硅氧烷(以下有时称作“本发明的高分子化合物”)的表面层。
在式(1)中，G表示具有由(-O-C2H4-)表示的氧化乙烯链的二价基团；R1表示选自由下式(2)和(3)表示的基团组成的组的基团；L表示至少具有SiO4/2(Q)单元或SiO3/2(T)单元的聚硅氧烷；和R2表示选自由下式(4)和(5)表示的单价基团组成的组的单价基团：
在式(2)中，j和k各自独立地表示0或1，和R3表示二价连接基团。符号“*”表示与由L表示的聚硅氧烷中的硅原子的结合部位；和符号“***”表示与由G表示的氧化乙烯链中的氧原子的结合部位。
在式(3)中，p1、p2和q各自独立地表示0或1；R4表示具有1-10个碳原子的亚烷基；R6表示二价连接基团。符号“*”表示与由L表示的聚硅氧烷中的硅原子的结合部位；和符号“***”表示与由G表示的氧化乙烯链中的氧原子的结合部位。
在式(4)或(5)中，R7、R8、R10、R12和R14各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基、苯基、具有1-10个碳原子的烷氧基或苯氧基；R9、R11和R13各自独立地表示二价连接基团。和符号“**”表示与由L表示的聚硅氧烷中的硅原子的结合部位。
改性聚硅氧烷可看作其中包含碳原子、氢原子和氮原子的有机系聚合物与包含硅原子和氧原子的无机系高分子化合物键合的有机-无机复合物。由于改性聚硅氧烷在有机结构部的主链中具有氧化乙烯链(-O-C2H4-)，因此可改进表面层的离子导电性。特别地，甚至在低温低湿环境下，也可抑制表面层的电阻值升高。在式(1)中，由L所示的聚硅氧烷部分(以下有时称作“无机结构部”)可抑制有机-无机复合物中的分子运动，可抑制当将应力连续地局部施加于充电构件的一部分时另外引起的应变的发生，或可减少应变量。
进一步地，将作为控制表面层的离子导电性的官能团的式(4)或(5)所示的季铵碱或具有甜菜碱结构的基团(R2)固定在无机结构部。从而，可抑制C永久变形部的电阻值的变化。
此外，由于无机结构部至少具有SiO4/2(Q)单元或SiO3/2(T)单元，从而可改进表面层的介电常数，并可改进当使用本发明的电子照相用构件作为充电构件时获得的对电子照相感光构件的充电能力。由于这些效果，本发明的充电构件可在从高温高湿环境至低温低湿环境的宽的环境范围内进行均匀充电操作。
<电子照相用构件>
现在，将通过采用辊型充电构件(以下有时称作“充电辊”)作为本发明电子照相用构件的具体实例，详细描述本发明。
图1A阐述了包括导电性基体1和表面层3的充电辊。图1B阐述了包括在导电性基体1与表面层3之间的弹性层2的充电辊。图1C阐述了包括在弹性层2与表面层3之间的中间层21的充电辊。图1D阐述了包括在弹性层2和表面层3之间的第一中间层21和第二中间层22的充电辊。
由于该充电辊在与电子照相感光构件接触的状态下使用，因此充电辊可包括弹性层。如果特别要求耐久性，则如图1B、1C和1D所示，可通过设置弹性层2在导电性基体上形成两层以上的层。
导电性基体和在导电性基体上连续层叠的一层或多层弹性层(如图1B的弹性层2和表面层3)可通过粘接剂相互粘接。在此情况下，粘接剂可以是导电性的。作为用于获得导电性的粘接剂，可使用任意已知的导电剂。粘接剂用粘结剂的实例包括热固性树脂和热塑性树脂，并可使用任意已知的聚氨酯系、丙烯酸系、聚酯系、聚醚系和环氧系树脂。作为赋予粘接剂以导电性的导电剂，可从以下详述的导电剂中选择适合的一种，并可单独使用一种导电剂，或组合使用两种以上的导电剂。
为了优异地使感光构件带电，在23℃温度和50％相对湿度的环境下，充电辊的电阻值通常可为1×102Ω～1×1010Ω。
图2阐述了测量充电辊5的电阻值的方法的一个实例。将导电性基体1的两端由承重33固定，使得充电辊5可以和与感光构件具有相同曲率的圆柱形金属32平行并接触。在此状态下，在通过用于旋转驱动接触状态的充电辊的马达(未显示)转动圆柱形金属的同时，从稳定化的电源34向充电辊施加-200V的DC电压。使用安培计35测量如此使得流动的电流，以计算充电辊的电阻值。在本发明中，施加至导电性基体各端的负荷为4.9N，圆柱形金属具有30mm的直径，和转速设定为45mm/sec的圆周速率。
从沿长度方向可获得对于感光构件的均匀辊隙宽度的观点，充电辊可以为在沿长度方向的中央部具有最大外径，并外径沿长度方向向两端减少，即称作凸起的形状。凸起量(levelofcrown)(即中央部的外径与距中央部向两端部90mm位置的外径的差的平均值)可以为30μm-200μm。
充电辊优选在其表面具有3μm-30μm的十点平均粗糙度Rzjis(μm)，更优选在其表面具有15μm-150μm的平均凹凸间距Sm(μm)。当十点平均粗糙度Rzjis和平均凹凸间距落在该范围内时，充电辊与电子照相感光构件之间的接触状态会更加稳定。从而，充电辊可容易地使感光构件均匀带电。
十点平均粗糙度Rzjis和平均凹凸间距Sm如下所述测量：根据JISB0601-2001中定义的表面粗糙度的标准，使用表面粗糙度测量仪“SE-3500”(商品名，KosakaLaboratoryLtd.制)用于测量。十点平均粗糙度Rzjis是在充电构件中随机选择6个点作为测量点分别得到的测量值的平均值。平均凹凸间距Sm通过在充电构件中随机选择6个测量点，测量6个测量点中每个的10点凹凸之间的间距以获得平均值，并求得6个测量点平均值的平均值而得到。
充电构件表面优选具有以显微硬度(MD-1)计的90°以下，更优选40°-80°的硬度。当硬度落在该范围内时，可容易地稳定与电子照相感光构件的接触，从而可在辊隙部内更稳定地进行放电。需要注意的是，“显微硬度(MD-1)”是指采用Asker橡胶显微硬度计MD-1(商品名，KobunshiKeikiCo.,Ltd.制)测量的充电构件的硬度。具体地，将充电构件在常温常湿(23℃温度和55％相对湿度)环境下放置12小时以上，采用硬度计在10N峰值保持模式下进行测量，并将如此得到的值作为显微硬度(MD-1)。
[导电性基体]
用于本发明的充电构件的导电性基体具有导电性，并具有承载设置在其上的表面层等的功能。用于导电性基体的材料的实例包括金属如铁、铜、不锈钢、铝和镍，以及这些金属的合金。
[表面层]
(改性聚硅氧烷)
表面层包含下式(1)所示的改性聚硅氧烷：
如上式(1)所示，本发明的改性聚硅氧烷在有机结构部分的主链中包含氧化乙烯链，和式(4)所示的季铵碱或具有式(5)所示甜菜碱结构的基团键合至L所示的聚硅氧烷中。由于该结构，本发明的包含改性聚硅氧烷的表面层表现出优异的离子导电性，从而可使电子照相感光构件更均匀地带电。
在式(1)中，R1表示下式(2)或(3)所示的基团。由于包含具有该结构的本发明的高分子化合物的氧化乙烯链的有机结构部分，经式(2)或(3)所示的基团键合至无机结构部分L上，从而可改进本发明的高分子化合物的化学稳定性。
在式(2)中，j和k各自独立地表示0或1，R3表示二价连接基团。符号“*”表示与由L所示的聚硅氧烷中的硅原子的结合部位；和符号“***”表示与由G所示的氧化乙烯链中的氧原子的结合部位。
在式(3)中，p1、p2和q各自独立地表示0或1。R4表示具有1-10个碳原子的亚烷基。R6表示二价连接基团。符号“*”表示与由L所示的聚硅氧烷中的硅原子的结合部位；和符号“***”表示与由G所示的氧化乙烯链中的氧原子的结合部位。
在式(1)中，G的具体实例包括下式(10)所示的结构：
这里，对应于氧化乙烯链的重复数的n表示1以上的整数，和n特别地为5以上，并可为10-500。以此方式，可进一步改进表面层的离子导电性。从而，可进一步改进当使用本发明的电子照相用构件作为充电构件时获得的充电能力。可容易地控制充电构件的表面硬度以落在上述适宜的范围内。
式(1)的氧化乙烯链通常可通过例如乙二醇、聚乙二醇或聚氧化乙烯缩聚而得到。
进一步地，G还可包含除式(10)所示单元以外的有机基团，和可将另一种聚醚键或聚酯键等引入G中。聚醚键可通过与除任意上述化合物以外的使用的聚烯化氧二醇(polyalkyleneoxideglycol)或二元醇等缩聚而得到。
聚氧化烯二醇的实例包括聚(1,2-氧化丙烯)二醇、聚(1,3-氧化丙烯)二醇、聚(氧化丁烯)二醇和聚(氧化己烯)二醇。
二元醇的实例包括：脂肪族二醇，如丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇和1,6-己二醇；和脂环族二醇，如双(对羟基)联苯、双(对羟基苯基)甲烷和双(对羟基苯基)丙烷。
此外，在这些化合物中，除由氧化乙烯链(-O-C2H4-)所示的单元外的聚醚键可具有3个碳原子，这些化合物中，可使用聚(1,2-氧化丙烯)二醇、聚(1,3-氧化丙烯)二醇或丙二醇。通过使用这些化合物，可改进表面层的离子导电性，从而改进充电构件的充电均匀性。
聚酯键可通过乙二醇、聚乙二醇或聚氧化乙烯与二羧酸的缩聚得到。二羧酸的实例包括脂肪族二羧酸、芳香族二羧酸和脂环族二羧酸。脂肪族二羧酸的实例包括琥珀酸、草酸、己二酸、癸二酸和癸二羧酸。芳香族二羧酸的实例包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘-2,6-二羧酸、萘-2,7-二羧酸、4,4’-联苯二羧酸和二苯氧基乙烷二羧酸。脂环族二羧酸的实例包括1,3-环己二烷羧酸、1,2-环己烷二羧酸、1,3-环丁烷二羧酸、1,3-环戊烷二羧酸、1,3-二羧甲基环己烷、1,4-二羧甲基环己烷和二环己基-4,4’-二羧酸。
在这些化合物中，除式(10)所示单元外的聚酯键优选在羧基之间具有1-10个碳原子。更优选，聚酯键为具有1-4个碳原子的亚烷基，或其中氢原子可被甲基或乙基取代的亚苯基。可使用这些化合物以改进表面层的离子导电性，从而改进充电构件的充电均匀性。
在根据本发明的式(1)所示改性聚硅氧烷的有机结构部分的一个具体实例中，R1表示式(2)所示的基团，和在式(2)中，j为0或1，k为1，由R3所示的二价连接基团具有下式(6)所示的结构：
在式(6)中，s和t各自独立地表示0或1。R17、R18和R19各自独立地表示氢原子或具有1-5个碳原子的烷基。X表示氧原子或硫原子。R16和R20各自独立地表示具有1-10个碳原子的亚烷基，或其中氢原子可被甲基或乙基取代的亚苯基。符号“*”表示与由L所示的聚硅氧烷中的硅原子的结合部位。该改性聚硅氧烷的有机结构部分可例如通过以下而形成：由具有式(10)所示单元的多元醇与二异氰酸酯反应得到的聚氨酯的NH结构部分，与下述式(13)所示金属醇盐中下述式(14)所示环氧环之间引起的反应。在此情况下，式(2)中，j为1。
在有机结构部分的另一个具体实例中，R1是式(2)所示的基团，和式(2)中，j为1，k为0。作为另一个具体实例提及的改性聚硅氧烷通过使上述聚氨酯与不具有反应性官能团的四烷氧基硅烷或三烷氧基硅烷等反应而得到。
在有机结构部分的另一个具体实例中，R1为式(3)所示的基团，和在式(3)中，p1、p2和q各自表示1，R6具有下式(7)所示的结构。
在式(7)中，v和w各自独立地表示0或1以上的整数，R21和R25各自独立地表示具有1-10个碳原子的亚烷基，或氢原子可被甲基或乙基取代的亚苯基。符号“*”表示与由L所示的聚硅氧烷中的硅原子的结合部位。
该改性聚硅氧烷的有机结构部分可例如通过以下方法得到：使具有式(10)所示单元的聚醚多元醇与丙烯腈互相反应，并对产物进行氢化反应，从而将聚醚多元醇的末端改性为氨基。使如此得到的具有改性的氨基末端的聚醚多元醇与二羧酸反应，从而得到聚酰胺。当丙烯腈反应时，式(3)的R4为亚乙基，和基团R4的碳数可适当地调节。
随后，使聚酰胺的氨基与下述式(13)所示烷氧基硅烷中的下述式(16)所示异氰酸酯基相互反应，从而得到具有含有式(7)结构的有机结构部分的改性聚硅氧烷。
在有机结构部分的另一个具体实例中，R1是式(3)表示的基团，和在式(3)中，p1、p2和q各自表示1，R6具有式(6)所示的结构。在此情况下，使上述聚酰胺与具有下述式(14)所示官能团的烷氧基硅烷反应。就此而言，式(14)的三元环与聚酰胺的“NH结构部”相互反应，从而得到具有式(6)结构的改性聚硅氧烷。式(3)中q为0的改性聚硅氧烷通过使上述聚氨酯与不具有反应性官能团的四烷氧基硅烷或三烷氧基硅烷等反应而得到。式(3)中p1为0且p2为1的改性聚硅氧烷通过使经上述多元醇末端与氨水或氢气等反应得到的聚酰胺与上述烷氧基硅烷反应而得到。
L表示至少具有SiO4/2(Q)单元或SiO3/2(T)单元的聚硅氧烷。聚硅氧烷通常具有SiO2/2(D)单元、SiO3/2(T)单元和SiO4/2(Q)单元中的任意一种，和式(1)的L至少具有SiO4/2(Q)单元或SiO3/2(T)单元。从而，可发挥抑制改性聚硅氧烷中的分子运动的效果。
式(1)的L可进一步具有SiO1/2(M)单元或SiO2/2(D)单元，只要L具有任意上述单元即可。除形成式(1)的L的硅(Si)外，式(1)的L还可包括另一种原子。另一种原子的实例包括钛(Ti)、锆(Zr)和铪(Hf)。这些原子中，可适宜地包括钛(Ti)。从而，可进一步改进表面层的介电常数，以进一步改进充电构件的充电能力。
R2表示选自由式(4)和(5)所示单价基团组成的组的单价基团。式(4)表示季铵碱。式(5)表示具有甜菜碱结构的基团。
在式(4)或(5)中，R7、R8、R10、R12和R14各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基、苯基、具有1-10个碳原子的烷氧基或苯氧基。R9、R11和R13各自独立地表示二价连接基团。符号“**”表示与L所示聚硅氧烷中的硅原子的结合部位。
此外，R7和R8可以各自为与N原子一起形成含氮五元或六元环结构所需的原子团。从而，可改进季铵碱或具有甜菜碱结构的基团的自由度，同时，可改进与式(10)所示醚键的相互作用。从而，可改进表面层的离子导电性，和可改进充电构件的充电均匀性。
R11可以是具有1-10个碳原子的亚烷基，特别是具有3-5个碳原子的线性亚烷基。通过采用该基团，可改进表面层的离子导电性。
X-是阴离子，其实例包括卤素离子如F-、Cl-、Br-和I-；ClO4 -、BF4 -、SO4 -、HSO4 -、Ch3SO4 -、C2H5SO4 -、CH3SO3 -、CH3SO3 -、C2H5SO3 -和COOH-。这些阴离子中，从改进表面层的离子导电性的观点，更优选使用Cl-、Br-、ClO4 -、BF4 -、HSO4 -和C2H5SO4 -。
Z-是阴离子，实例包括CO2 -、SO3 -和PO3H-。这些阴离子中，更优选使用CO2 -和SO3 -。从而，可改进表面层的离子导电性。
式(4)的R9和式(5)的R13各自表示用于限定由L所示的聚硅氧烷至季铵碱或具有甜菜碱结构的基团的长度的二价基团。R9和R13可包括具有3-15个碳原子的线性亚烷基结构。从而，可改进季铵碱或具有甜菜碱结构的基团移动的自由度。从而，该基团有效地起到改进表面层的导电性的作用。此外，当改进该基团移动的自由度时，可改进与包含于式(1)的G中的氧化乙烯链的相互作用。所述改进还有效地进一步改进了表面层的离子导电性。式(4)的R9的结构的实例包括下式(8)和(9)所示的结构。
在式(8)中，b1、c1、d1、e1和f1各自独立地表示0或1-10的整数，b1+c1+d1+e1+f1≥1。选自b1、d1和f1中的至少一个可为3-15的整数。
在式(9)中，b2、c2、d2、e2和f2各自独立地表示0或1-10的整数，b2+c2+d2+e2+f2≥1。选自b2、d2和f2中的至少一个可为3-15的整数。
此外，式(5)的R13的结构的实例包括下式(11)或(12)所示的结构：
在式(11)中，b3、c3、d3、e3和f3各自独立地表示0或1-10的整数，b3+c3+d3+e3+f3≥1。选自b3、d3和f3中的至少一个可为3-15的整数。
在式(12)中，b4、c4、d4、e4和f4各自独立地表示0或1-10的整数，b4+c4+d4+e4+f4≥1。选自b4、d4和f4中的至少一个可为3-15的整数。
此外，在式(8)、(9)、(11)和(12)中，符号“**”表示与L所示的聚硅氧烷中的硅原子的结合部位。
(导电性微粒)
本发明的导电性表面层可包含已知的导电性微粒，只要不抑制导电性表面层的离子导电性即可。
导电性微粒的实例包括：金属如铝、钯、铁、铜和银的微粒或纤维；金属氧化物，如氧化钛、氧化锡和氧化锌；通过对金属微粒、纤维或金属氧化物经电解、喷涂或混合/振荡进一步进行表面处理得到的复合颗粒；以及炭黑和碳系微粒。炭黑的实例包括黑炉黑、热裂炭黑、乙炔黑和科琴黑。
导电性微粒可具有采用任意以下表面处理剂表面处理的表面。可使用的表面处理剂的实例包括：有机硅化合物，如烷氧基硅烷、氟烷基硅烷和聚硅氧烷；由硅烷、钛酸酯、铝酸酯和锆酸酯制备的各种偶联剂；以及低聚物和高分子化合物；可单独使用这些试剂中的一种，或可将两种以上试剂一起使用。这些试剂中，优选使用有机硅化合物如烷氧基硅烷和聚硅氧烷，以及由硅烷、钛酸酯、铝酸酯和锆酸酯制备的各种偶联剂，更优选使用有机硅化合物。
如果使用导电性微粒，则适宜使用平均粒度为0.01μm-0.9μm，特别是0.01μm-0.5μm的导电性微粒。
(绝缘颗粒)
本发明的导电性表面层可包括已知的绝缘颗粒，只要不抑制表面层的离子导电性即可。
绝缘颗粒用材料的实例包括氧化锌、氧化锡、氧化铟、氧化钛(包括二氧化钛和一氧化钛)、氧化铁、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锆、钛酸锶、钛酸钙、钛酸镁、钛酸钡、锆酸钙、硫酸钡、二硫化钼、碳酸钙、碳酸镁、白云石、滑石、高岭土、云母、氢氧化铝、氢氧化镁、沸石、硅灰石、硅藻土、玻璃珠、膨润土、蒙脱石、中空玻璃球、有机金属化合物和有机金属盐。可选地，可使用氧化铁如铁氧体、磁铁矿和赤铁矿，以及活性炭。
实例进一步包括以下高分子化合物的颗粒：聚酰胺树脂、硅酮树脂、氟树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、苯乙烯树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、烯烃树脂、环氧树脂、这些树脂的共聚物、改性化合物和衍生物的树脂、乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶(SBR)、硅橡胶、聚氨酯橡胶、异戊二烯橡胶(IR)、丁基橡胶、氯丁橡胶(CR)，和热塑性弹性体如聚烯烃系热塑性弹性体、聚氨酯系热塑性弹性体、聚苯乙烯系热塑性弹性体、氟橡胶系热塑性弹性体、聚酯系热塑性弹性体、聚酰胺系热塑性弹性体、聚丁二烯系热塑性弹性体、乙烯-乙酸乙烯酯系热塑性弹性体、聚氯乙烯系热塑性弹性体和氯化聚乙烯系热塑性弹性体。
(其它添加剂)
本发明的导电性表面层可与有机-无机复合高分子一起进一步包括已知的粘结剂材料，只要不抑制表面层的离子导电性即可。作为粘结剂材料，可使用任意已知的橡胶或树脂。
本发明的导电性表面层可进一步包括用于改进脱模性的脱模剂(dielubricant)。
[导电性表面层的形成]
包含本发明的改性聚硅氧烷的表面层可通过以下步骤1-4形成。需要指出的是，经步骤2-4进行的过程通常指定为溶胶-凝胶过程，和包含有机-无机复合高分子(本发明的高分子化合物)的表面层可通过金属醇盐的水解反应和缩合反应而形成。
步骤1：
制备包含式(10)所示单元的聚合物，如聚氨酯、聚酰胺、聚胺或侧链具有羟基的多元醇(以下称作“聚合物P”)。
步骤2：
将聚合物P与包含硅作为中央金属的金属醇盐混合并搅拌，以引起聚合物P的“NH结构部”或“OH结构部”与包含硅作为中央金属的金属醇盐间的反应。这里，除包含硅作为中央金属的金属醇盐外，还可使用包含选自钛、锆和铪的金属作为中央金属的金属醇盐。
步骤2中使用的金属醇盐有时称作“金属醇盐A”。金属醇盐A可具有与聚合物P的NH结构部或OH结构部反应的官能团。聚合物P和金属醇盐A可在水或溶剂等的存在下混合并搅拌。
步骤3：
向步骤2中得到的混合物，添加具有式(4)或(4)所示结构的金属醇盐，并将得到的混合物进一步混合并搅拌。
在该步骤中使用的具有式(4)或(5)所示结构的金属醇盐有时称作“金属醇盐B”。
步骤4：
将如此得到的混合物施涂至导电性基体上，然后干燥，并视需要加热等，以形成包含本发明的有机-无机复合高分子的表面层。在施涂时，可通过用水或溶剂等稀释混合物，将混合物调节至适宜的浓度。
(聚合物)
具有式(10)所示单元的聚合物P可通过已知方法制备。聚合物具有优选1000-10000，更优选2000-6000的数均分子量。
可用于本发明的聚氨酯可通过制备具有式(10)所示单元的多元醇，并引起多元醇与对多元醇具有反应性的异氰酸酯的反应来制备。异氰酸酯的实例包括链状脂肪族异氰酸酯、环状脂肪族异氰酸酯、芳香族异氰酸酯和芳香脂肪族异氰酸酯。
链状脂肪族异氰酸酯的实例包括亚甲基二异氰酸酯(methylenediisocyanate)、异亚丙基二异氰酸酯、丁烷-1,4-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯和二聚酸的羧基被异氰酸酯基取代的二聚体二异氰酸酯。
环状脂肪族异氰酸酯的实例包括环己烷-1,4-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、1,3-二(异氰酸酯基甲基)环己烷和甲基环己烷二异氰酸酯。
芳香族异氰酸酯的实例包括：二烷基二苯基甲烷二异氰酸酯，如4,4’-二苯基二甲基甲烷二异氰酸酯；四烷基二苯基甲烷二异氰酸酯，如4,4’-二苯基四甲基甲烷二异氰酸酯；1,5-萘二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二苄基异氰酸酯、1,3-苯二异氰酸酯、1,4-苯二异氰酸酯、2,4-甲苯基二异氰酸酯和2,6-甲苯基二异氰酸酯。
芳香脂肪族异氰酸酯的实例包括苯二亚甲基二异氰酸酯和间四甲基苯二甲亚基二异氰酸酯。该异氰酸酯可以是单体、二聚体或三聚体。
可用于本发明的聚酰胺可通过用二胺改性具有式(10)所示单元的多元醇的末端，并将如此得到的二胺改性的多元醇与二羧酸反应而制备。用二胺改性可通过引起二胺化合物或二胺-羧酸酯与多元醇的反应来进行。二胺化合物的实例包括乙二胺、丙二胺、丁二胺(tetramethylenediamine)、己二胺、异佛尔酮二胺、二环己基甲烷-4,4’-二胺和苯二胺。二胺-羧酸酯的实例包括己二胺-己酸酯、己二胺-癸酸酯和己二胺-间苯二甲酸酯。
可选地，可通过使具有式(10)所示单元的多元醇与丙烯腈反应，并对所得物进行氢化反应，将多元醇的末端转化成氨基。前述聚酰胺可通过使如此得到的末端改性的氨基化合物与二羧酸反应而得到。
可用于本发明的聚胺可通过在通过多元醇与异氰酸酯之间的反应生产聚氨酯时使关于用聚酰胺的二胺改性所描述的胺化合物进一步反应而得到。可选地，聚胺还可通过使除二胺化合物外，具有伯氨基和仲氨基的胺化合物反应得到。具有高反应性的伯氨基单独与异氰酸酯反应，仲氨基保持未反应。该胺化合物的实例包括三亚乙基四胺和二亚乙基三胺。
进一步可选地，聚胺可通过使具有式(10)所示单元的多元醇与氨水或氢等反应得到。
可用于本发明的侧链具有羟基的多元醇可通过在经多元醇与异氰酸酯反应制备聚氨酯中，进一步使具有羟基的二胺化合物反应而得到。在此情况下，仅氨基与异氰酸酯等反应，羟基保持未反应。所述具有羟基的胺化合物的实例包括2-羟乙基乙二胺、2-羟乙基丙二胺、二-2-羟乙基丙二胺、2-羟丙基乙二胺和二-2-羟丙基乙二胺。
(金属醇盐A)
可用于本发明的金属醇盐A可由下式(13)表示：
在式(13)中，R30表示选自由具有1-5个碳原子的烷基、乙烯基、烯丙基、氢原子可被甲基或乙基取代的苯基和式(14)-(16)所示基团组成的组的基团。
R31表示氢原子、具有1-6个碳原子的烷基或氢原子可被甲基或乙基取代的苯基。应该注意的是，在用作基团R31的具有1-6个碳原子的烷基中，氢原子可被羟基、甲基或乙基取代。
M20表示硅、钛、锆或铪，t表示0-2的整数。具有硅、钛、锆和铪的基团M20的金属醇盐通常分别称作烷氧基硅烷、烷氧基钛、烷氧基锆和烷氧基铪。
在式(14)、(15)和(16)中，a1和a2表示0或1。L1和L2表示氧原子或硫原子。
R46、R50和R51各自独立地表示具有1-10个碳原子的亚烷基，或氢原子可被甲基或乙基取代的亚苯基。R43、R44、R45、R47、R48和R49各自独立地表示氢原子或具有1-5个碳原子的烷基，a3表示3-8的整数。应该注意的是，在具有1-10个碳原子的亚烷基用作基团R46、R50或R51时，氢原子可被甲基或乙基取代。
烷氧基硅烷的实例包括四烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷和二烷氧基硅烷。四烷氧基硅烷的实例包括四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷和四丁氧基硅烷。三烷氧基硅烷的实例包括甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷。二烷氧基硅烷的实例包括二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷和二乙基二乙氧基硅烷。
烷氧基钛的实例包括四甲氧基钛、四乙氧基钛、四正丙氧基钛、四异丙氧基钛、四正丁氧基钛、四叔丁氧基钛、四戊氧基钛、四己氧基钛、四(2-甲基己氧基钛)、二丙氧基双(三甲醇胺)钛(dipropoxybis(trimethanolaminato)titanium)和二羟基双(乳酸根合)钛(dihydroxybis(lactate)titanium)。
烷氧基锆的实例包括四甲氧基锆、四乙氧基锆、四正丙氧基锆、四正丙氧基锆、四异丙氧基锆、四正丁氧基锆、四叔丁氧基锆、四-2-乙基己酸锆和四-2-甲基-2-丁氧基锆。
烷氧基铪的实例包括四乙氧基铪、四异丙氧基铪、四正丁氧基铪、四叔丁氧基铪、2-乙基己氧基铪和2-甲氧基甲基-2-丙氧基铪。
具有与聚合物P的NH结构部或OH结构部反应的官能团的金属醇盐为其中式(13)的R30为式(14)、(15)和(16)所示基团中任意一种的金属醇盐。在此情况下，可容易地控制聚合物P的NH结构部或OH结构部与基团R30的反应性，从而，可更容易地控制式(1)所示结构的形成。
具有与聚合物P的NH结构部或OH结构部反应的官能团的烷氧基硅烷的实例包括4-(1,2-环氧丁基)三甲氧基硅烷、5,6-环氧己基三乙氧基硅烷、8-氧硅烷-2-基辛基三甲氧基硅烷、8-氧硅烷-2-基辛基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、1-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、1-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、3-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、3-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基单甲基二乙氧基硅烷和3-异氰酸酯基丙基二甲基乙氧基硅烷。
具有与聚合物P的NH结构部或OH结构部反应的官能团的烷氧基钛的实例包括3-环氧丙氧丙基三甲氧基钛、3-环氧丙氧丙基三乙氧基钛、3-环氧丙氧丙基三正丙氧基钛、3-环氧丙氧丙基甲基二甲氧基钛、3-环氧丙氧丙基甲基二乙氧基钛、3-环氧丙氧丙基甲基二正丙氧基钛、3-环氧丙氧丙基甲基二异丙氧基钛、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基钛、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基钛、2-(3,4-环氧环己基)乙基三正丙氧基钛、2-(3,4-环氧环己基)乙基三异丙氧基钛和3-异氰酸酯基丙基三乙氧基钛。
具有与聚合物P的NH结构部或OH结构部反应的官能团的另一种金属醇盐的实例包括具有式(14)、(15)或(16)所示官能团的烷氧基锆和烷氧基铪。
具有式(14)、(15)或(16)所示官能团的金属醇盐可与不具有此类官能团的金属醇盐反应，以生产缩合物，并可使缩合物与聚合物P的NH结构部或OH结构部反应。
(金属醇盐B)
在步骤3中使用的金属醇盐B是具有式(4)或(5)所示结构的金属醇盐，其中式(13)的R30为式(4)或(5)所示的基团。
基于100质量份聚合物P，步骤2中金属醇盐A的用量为1-70质量份，特别优选2-50质量份。从而，可容易地抑制高分子化合物中无机结构部的聚集。
基于100质量份聚合物P，步骤3中金属醇盐B的用量为1-30质量份，特别优选2-15质量份。从而可改进导电性表面层的离子导电性，同时，可容易地抑制高分子化合物中无机结构部的聚集。
(溶剂)
作为步骤2和步骤3中使用的溶剂，使用能够溶解聚合物P和金属醇盐的溶剂。具体实例包括以下：
醇类，如甲醇、乙醇和异丙醇；酮类，如丙酮、甲乙酮和环己酮；酰胺类，如N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺；亚砜类，如二甲基亚砜；醚类，如四氢呋喃、二噁烷和乙二醇单甲醚；酯类，如乙酸甲酯和乙酸乙酯；和芳香族化合物，如二甲苯、石油醚、氯苯和二氯苯。
在步骤2-4中，包含SiO4/2(Q)单元和SiO3/2(T)单元的至少一种的聚硅氧烷部分L通过金属醇盐A的水解和缩合来生产，以及另外，金属醇盐A与聚合物P的NH结构部或OH结构部反应。此外，将式(4)或(5)表示的离子导电性基团通过金属醇盐B的水解和缩合引入聚硅氧烷部分L中。从而，生产具有式(1)所示结构的有机-无机高分子。
在步骤2中使用具有与聚合物P的NH结构部或OH结构部反应的官能团的金属醇盐A时，可以优先进行NH结构部或OH结构部与官能团之间的反应。在此情况下，如果可行，步骤2的反应可通过在无水状态下的热反应而进行。从而，在抑制金属醇盐A的水解的情况下，可促进官能团与聚合物P之间的反应。反应温度为25℃-150℃，特别地可以是40-120℃。反应时间可以为约1-10小时。在该反应中，可使用已知的催化剂以促进反应。
需要指出的是，步骤2和3可作为一个步骤进行，但从可更容易控制式(1)所示结构的形成的观点，更优选作为独立的步骤进行这些步骤。
步骤4中水解和缩合反应所需的水可利用空气中存在的水分得到，或可将水添加至反应中。施涂后，可将施涂的混合物在室温下干燥，或可在200℃以下适宜地加热。
(催化剂)
为进一步促进金属醇盐A和金属醇盐B的水解和缩合反应，可将催化剂添加至混合物中。催化剂的实例包括有机酸、无机酸、叔胺和碱性催化剂。有机酸的优选实例包括甲酸、乙酸和对甲苯磺酸，叔胺的优选实例包括三乙胺、二甲基乙醇胺和甲基二乙醇胺。
基于使用的金属醇盐A和金属醇盐B，以摩尔分数计，催化剂的含量可为约0.001-50mol％。例如，可以约0.001-5mol％的含量使用具有高催化效果的对甲苯磺酸或叔胺，和可以约0.01-5mol％的含量使用具有低催化效果的甲酸或乙酸。
(涂布方法)
导电性表面层可通过例如静电喷涂或浸涂等涂布方法在导电性基体上形成。可选地，导电性表面层可通过在导电性基体上或之上粘附或覆盖已形成预定厚度的片状或管状的层而形成。可选地，可采用通过在其中具有导电性基体的模具内将材料固化成预定的形状来形成导电性表面层的方法。特别地，可适宜地采用通过涂布方法用涂布溶液涂布导电性基体而形成涂膜的方法。
用于反应物或反应溶液的稀释溶剂可以是任意溶剂，只要所述溶剂能够均匀地稀释反应物或反应溶液即可。具体实例包括醇类，如甲醇、乙醇和异丙醇。
作为在涂布溶液中分散导电性表面层中包含的物质如下述导电性微粒和绝缘颗粒的方法，可使用已知的分散单元，如球磨机、砂磨机、油漆搅拌器、狄诺研磨机(Dinomill)或珠磨机(pearlmill)。
(其它要点)
导电性表面层的体积电阻率可如下获得：首先，从充电部件上将导电性树脂层切成约5mm×5mm×1mm尺寸的长方形。将如此切下的长方形片通过在其两面上气相沉积金属形成电极和保护电极，从而得到测量样品。如果导电性表面层过薄难以切割，则通过涂覆用于形成导电性表面层的导电性组合物在铝片上形成涂膜，并在涂布的表面上气相沉积金属，从而得到测量样品。向如此得到的测量样品上，通过使用微安计(商品名：ADVANTESTR8340AULTRAHIGHRESISTANCEMETER，AdvantestCorporation制)施加200V的电压。然后，测量施加电压后30秒流过的电流，从而计算基于膜厚和电极面积的体积电阻率。
可对导电性表面层进行表面处理。表面处理的实例包括采用UV或电子束的表面加工处理，和通过在表面层上粘附化合物和/或在化合物中浸渍表面层进行的表面改性处理。
[导电性弹性层]
在本发明的充电构件中，可在导电性基体与导电性表面层之间形成导电性弹性层。作为导电性弹性层中使用的粘结剂材料，可使用任意已知的橡胶和树脂。从保证充电构件与感光构件之间足够的辊隙的观点，粘结剂材料优选具有相对低的弹性，和更优选使用橡胶。橡胶的实例包括天然橡胶、通过硫化天然橡胶得到的橡胶和合成橡胶。
作为合成橡胶，可使用乙丙橡胶、丁苯橡胶(SBR)、硅橡胶、聚氨酯橡胶、异戊二烯橡胶(IR)、丁基橡胶、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、丙烯酸类橡胶、表氯醇橡胶和氟橡胶。
在23℃温度和50％相对湿度环境下，导电性弹性层的体积电阻率可以为102Ω·cm-1010Ω·cm。导电性弹性层的体积电阻率可通过向粘结剂适宜地添加任意上述导电性微粒和离子导电剂来调节。
如果粘结剂材料为极性橡胶，可特别地使用铵盐。除导电性微粒外，导电性弹性层还可包括添加剂如增塑油或增塑剂，或上述用于调节硬度等的绝缘颗粒。导电性弹性层可采用粘合剂粘附于导电性基体或导电性表面层上。作为粘合剂，可使用导电性粘合剂。
导电性弹性层的体积电阻率可采用与上述表面层体积电阻率的测量方法相同的方式，通过使用以下得到的测量样品测量：将导电性弹性层用材料成形为1mm厚的片，并在片的两面气相沉积金属以在其上形成电极和保护电极，从而得到体积电阻率用测量试样。
<电子照相设备>
本发明的电子照相设备包括本发明的充电构件，和设置为通过充电构件可带电的电子照相感光构件。本发明电子照相设备的概略结构的实例示于图3。该电子照相设备包括电子照相感光构件、用于使电子照相感光构件带电的充电设备、用于进行曝光的潜像形成设备、用于将潜像显影成调色剂图像的显影设备、用于将调色剂图像转印至转印材料上的转印设备、用于收集残留在电子照相感光构件上的转印调色剂的清洁设备、和用于使调色剂图像定影的定影设备等。
电子照相感光构件4是在导电性基体上具有感光层的转鼓型感光构件。电子照相感光构件沿箭头方向以预定圆周速率(处理速率)旋转。充电设备包括通过用预定压力抵接电子照相感光构件，与电子照相感光构件接触设置的接触型充电辊5。充电辊跟随电子照相感光构件的旋转而从动旋转，并在由充电电源19施加的预定DC电压下使电子照相感光构件带电至预定电位。
作为用于在电子照相感光构件上形成静电潜像的潜像形成设备11，使用曝光设备如激光束扫描仪。静电潜像通过根据在均匀带电的电子照相感光构件上的图像信息进行曝光而形成。显影设备包括与电子照相感光构件邻近或接触设置的显影套筒或显影辊6。静电潜像采用已经静电处理成与电子照相感光构件的电荷极性相同的极性的调色剂通过反转显影，显影成调色图像。转印设备包括接触型转印辊8。转印设备将调色剂图像由电子照相感光构件转印至转印材料7如纸张上。转印材料通过包括输送构件的供纸体系输送。清洁设备包括刮板状清洁构件10和收集容器14，从而可机械地刮掉并收集转印图像后残留在电子照相感光构件上的转印残留调色剂。这里，可通过采用由显影设备收集转印残留调色剂的显影同时清洁方式省略清洁设备。定影设备9包括加热辊等，将转印的调色剂图像定影在转印材料上，并将得到的转印材料排出外面。
<处理盒>
本发明的处理盒包括本发明的充电构件和设置为由充电构件可带电的电子照相感光构件，并具有可从电子照相设备的主体除去的结构。电子照相感光构件、充电设备、显影设备和清洁设备等可一体化用作设计为可从电子照相设备上除去的处理盒。
实施例
以下将通过描述具体的生产例和实施例更详细地描述本发明。生产例PE-1至PE-6是聚醚多元醇1-6的生产例，生产例1-9是聚氨酯溶液1-9的生产例，生产例10是含环氧基的烷氧基硅烷1的生产例，生产例11和12是聚酰胺溶液1和2的生产例，生产例13和14是导电性橡胶组合物1和2的生产例。
<生产例PE-1>[聚醚多元醇1的制备]
向反应器中，添加62质量份乙二醇和13质量份氢氧化钾。用氮气置换反应器内的气氛，并将反应器加热至120℃以进行真空脱水4小时。然后，向其中添加2200质量份环氧乙烷，并在100℃下进行聚合反应。在120℃下搅拌所得物2小时，并在减压下脱气2小时，同时保持温度在100℃。然后，向其中添加氧化焦磷酸钠(sodiumpyrophosphateoxide)作为中和剂，在90℃下搅拌所得物1小时，并在120℃进一步搅拌1小时。随后，向其中以相应于0.5质量％期望生产的聚醚多元醇的量添加硅酸镁(商品名：KW600，KyowaChemicalIndustryCo.,Ltd.制)，在120℃下搅拌所得物1小时，并减压脱气2小时。过滤得到的反应物以分离固体组分，并纯化固体组分，从而得到具有式(10)所示结构(其中n＝50)的聚醚多元醇1。
<生产例PE-2>[聚醚多元醇2的制备]
除了将环氧乙烷的量改变为880质量份以外，采用与生产例PE-1相同的方式得到聚醚多元醇2。聚醚多元醇2具有式(10)所示结构，其中n＝20。
<生产例PE-3>[聚醚多元醇3的制备]
除了将环氧乙烷的量改变为4400质量份以外，采用与生产例PE-1相同的方式得到聚醚多元醇3。聚醚多元醇3具有式(10)所示结构，其中n＝100。
<生产例PE-4>[聚醚多元醇4的制备]
除了使用76质量份丙二醇代替62质量份乙二醇，和将环氧乙烷的量改变为22000质量份以外，采用与生产例PE-1相同的方式得到聚醚多元醇4。聚醚多元醇4具有式(10)所示结构，其中n＝500。
<生产例PE-5>[聚醚多元醇5的制备]
除了将环氧乙烷的量改变为1500质量份以外，采用与生产例PE-1相同的方式得到聚醚多元醇5。聚醚多元醇5具有式(10)所示结构，其中n＝33。
<生产例PE-6>[聚醚多元醇6的制备]
除了将环氧乙烷的量改变为440质量份，和将聚氧化丙烯的量变为400质量份以外，采用与生产例PE-1相同的方式得到聚醚多元醇6。聚醚多元醇6具有式(10)所示结构，其中n＝5。
<生产例1>[聚氨酯溶液1的制备]
向反应器中，添加1000质量份在制备PE-1中得到的聚醚多元醇1和280质量份异佛尔酮二异氰酸酯，并在100℃下在氮气气氛中进行反应6小时。反应后，向其中添加550质量份甲乙酮，以制备聚合物溶液。
接着，制备72质量份异佛尔酮二胺、4质量份二正丁基胺、910质量份甲乙酮和600质量份异丙醇的混合溶液。向该混合溶液中，添加1000质量份聚合物溶液，并在50℃下进行反应3小时，以得到聚氨酯溶液1。需要注意的是，如此制备的聚氨酯具有约5000的数均分子量，和聚氨酯溶液中固成分的含量为约40质量％。
<生产例2>[聚氨酯溶液2的制备]
向反应容器中，添加500质量份聚醚多元醇1和108质量份异佛尔酮二异氰酸酯，并在80℃下在氮气气氛中进行反应4小时。反应后，向其中添加1090质量份甲乙酮，以制备聚合物溶液。将聚合物溶液冷却至50℃。
接着，制备37质量份异佛尔酮二胺、3质量份二正丁基胺和540质量份异丙醇的混合溶液。将该混合溶液经10分钟添加至聚合物溶液中，并在50℃下进行反应1小时，以得到聚氨酯溶液2。需要注意的是，如此得到的聚氨酯具有约5000的数均分子量，和聚氨酯溶液中固成分的含量为约30质量％。
<生产例3>[聚氨酯溶液3的制备]
向反应容器中，添加1000质量份聚醚多元醇1和280质量份异佛尔酮二异氰酸酯，并在100℃下在氮气气氛中进行反应6小时。反应后，向其中添加300质量份二甲基甲酰胺，以制备聚合物溶液。
接着，制备105质量份异佛尔酮二胺、16质量份2-羟乙基乙二胺、8质量份二正丁基胺和3300质量份二甲基甲酰胺的混合溶液。向该混合溶液中，添加1580质量份聚合物溶液，并在50℃下进行反应3小时，以得到聚氨酯溶液3。需要注意的是，如此制备由此获得的聚氨酯具有约10000的数均分子量，和聚氨酯溶液中固成分的含量为约30质量％。
<生产例4>[聚氨酯溶液4的制备]
向酯化反应罐中，添加下表所列的材料，并在220℃下在氮气气氛中进行反应2小时。随后，将如此得到的反应液转移至聚合罐中，向其中进一步添加0.1质量份钛酸四丁酯，并在0.5mmHg的减压下在250℃下进行聚合3小时。
表1
材料 质量份
聚醚多元醇2(生产例2) 56.3
对苯二甲酸 20
1,3-丙二醇 20
钛酸四丁酯 0.1
向反应容器中，添加1000质量份由此得到的聚合物和280质量份异佛尔酮二异氰酸酯，并在100℃下在氮气气氛中进行反应6小时。反应后，向其中添加550质量份甲乙酮，以制备聚合物溶液。
接着，制备72质量份异佛尔酮二胺、4质量份二正丁基胺、910质量份甲乙酮和600质量份异丙醇的混合溶液。向该混合溶液中，添加1000质量份聚合物溶液，并在50℃下进行反应3小时，以得到聚氨酯溶液4。需要注意的是，由此得到的聚氨酯具有约7000的数均分子量，和聚氨酯溶液中固成分的含量为约40质量％。
<生产例5>[聚氨酯溶液5的制备]
向酯化反应罐中，添加下表所列的材料，并在220℃下在氮气气氛中进行反应2小时。随后，将如此得到的反应液转移至聚合罐中，向其中添加0.1质量份钛酸四丁酯，并在0.5mmHg的减压下在250℃下进行聚合3小时。
表2
材料 质量份
聚醚多元醇3(生产例3) 56.3
对苯二甲酸 20
1,3-丙二醇 20
钛酸四丁酯 0.1
向反应容器中，添加1000质量份如此得到的聚合物和300质量份异佛尔酮二异氰酸酯，并在100℃下在氮气气氛中进行反应6小时。反应后，向其中添加600质量份甲乙酮，以制备聚合物溶液。
接着，制备72质量份异佛尔酮二胺、4质量份二正丁基胺、1000质量份甲乙酮和600质量份异丙醇的混合溶液。向该混合溶液中，添加1000质量份聚合物溶液，并在50℃下进行反应3小时，以得到聚氨酯溶液5。需要注意的是，如此制备的聚氨酯具有约10000的数均分子量，和聚氨酯溶液中固含量为约30质量％。
<生产例6>[聚氨酯溶液6的制备]
除了用聚醚多元醇3代替聚醚多元醇1以外，采用与生产例1相同的方式制备聚氨酯溶液6。如此得到的聚氨酯具有约3000的数均分子量，和聚氨酯溶液中固成分的含量为约40质量％。
<生产例7>[聚氨酯溶液7的制备]
除了用20质量份聚醚多元醇5(生产例PE-5)代替56.3质量份聚醚多元醇3(生产例PE-3)，和用丙酮全部代替所使用的溶剂以外，采用与生产例5相同的方式制备聚氨酯溶液7。如此得到的聚氨酯具有约20000的数均分子量，和聚氨酯溶液中固成分的含量为约20质量％。
<生产例8>[聚氨酯溶液8的制备]
除了用二亚乙基三胺代替2-羟乙基乙二胺以外，采用与生产例3相同的方式制备聚氨酯溶液8。如此得到的聚氨酯具有约10000的数均分子量，和聚氨酯溶液中固成分的含量为约30质量％。
<生产例9>[聚氨酯溶液9的制备]
除了用聚醚多元醇6(生产例PE-6)代替聚醚多元醇1以外，采用与生产例1相同的方式制备聚氨酯溶液9。如此得到的聚氨酯具有约5000的数均分子量，和聚氨酯溶液中固成分的含量为约40质量％。
<生产例10>[含环氧基的烷氧基硅烷1的制备]
向装备有搅拌器和分水器的反应容器中，添加1400质量份缩水甘油[商品名：EpiolOH，NipponYushiCo.,Ltd.制]和8600质量份四甲氧基硅烷(商品名：Methylsilicate51，TamaChemicalsCo.,Ltd.制)，将这些材料在氮气气氛中搅拌下加热至90℃，然后，向其中添加作为催化剂的2质量份二月桂酸二丁基锡，并进行反应。反应期间，采用分水器蒸馏除去甲醇，当量变为600质量份时，冷却反应物至室温。冷却耗时5小时。冷却后，施加13kPa压力约10分钟，以减压除去残留甲醇，从而得到含环氧基的烷氧基硅烷1。
<生产例11>[聚酰胺溶液1的制备]
向反应容器中，添加340质量份聚醚多元醇3，在氮气气氛下加热至120℃后，经1小时向其中添加11.2质量份丙烯腈，并进行反应3小时。此后，向其中添加0.5质量份Raney镍催化剂(KawasakiFineChemicalCo.,Ltd.制)和0.2质量份13％的氢氧化锂水溶液，并用氢气置换反应容器内的气氛。加热至110℃后，保持反应物直至不能吸收氢气。不能吸收氢气后，进一步保持反应物30分钟。然后，将反应物冷却至80℃，从其中除去催化剂和水分，以获得具有用氨基改性的两末端的聚醚多元醇3的化合物。通过常规方法引起该化合物与对苯二甲酸之间的盐反应，得到40质量％的对苯二甲酸铵水溶液。
向浓缩罐中，添加200质量份40质量％的对苯二甲酸铵水溶液、102质量份己内酰胺和16质量份40质量％的己二酸六亚甲基二铵水溶液，并通过加热至110℃除去水，以浓缩得到的混合物，获得80质量％的聚合物组分浓度。随后，将如此得到的浓缩液转移至聚合罐中，用氮气置换聚合罐中的气氛，并将浓缩液加热至120℃。向其中添加10质量份3,5,1-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基羟苄基)苯后，在搅拌下将得到的溶液加热至245℃。在245℃下进行聚合10小时。将如此得到的聚合物排出至冷却带上并造粒，以得到颗粒状聚酰胺。将该聚酰胺溶解在甲乙酮中，得到包含20质量％固成分的聚酰胺溶液1。
<生产例12>[聚酰胺溶液2的制备]
除了用聚醚多元醇5(生产例PE-5)代替聚醚多元醇3以外，采用与生产例11相同的方式制备聚酰胺溶液2。
<生产例13>[导电性橡胶组合物1的制备]
向100质量份表氯醇橡胶(EO-EP-AGE三聚物，EO/EP/AGE＝73mol％/23mol％/4mol％)中，添加下表列出的材料，并用控制为50℃的密闭型混合器捏合得到的混合物10分钟，以制备原料配合物。
表3
材料 质量份
碳酸钙(商品名:Silver W,Shiraishi Kogyo Kaisha,Ltd.制) 80
己二酸酯(商品名:Polycizer W305ELS,Nippon Ink Chemicals,Inc.制) 8
硬脂酸锌(商品名:SZ-2000,Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.制) 1
2-巯基苯并咪唑(MB)(抗氧化剂) 0.5
氧化锌(商品名:锌白2号,Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.制) 2
季铵盐"ADK Cizer LV70"(商品名,Adeka Corporation制) 2
炭黑"Thermax Floform N990"(商品名,Cancarb,Canada制,平均粒径:270nm) 5
向原料配合物中，添加0.8质量份充当硫化剂的硫磺、充当硫化促进剂的1质量份二苯并噻唑基硫化物(DM)和0.5质量份四甲基秋兰姆一硫化物(TS)。随后，采用冷却至20℃的双辊磨机捏合得到的混合物10分钟，以制备导电性橡胶组合物1。
<生产例14>[导电性橡胶组合物2的制备]
向10质量份丁腈橡胶(NBR)(商品名：N230SV，JSRCorporation制)中，添加下表所列的材料，并用控制为50℃的密闭型混合器捏合得到的混合物15分钟。
表4
材料 质量份
炭黑(商品名:Tokablack#7360SB,Tokai Carbon Co.,Ltd.制) 65
硬脂酸锌(商品名:SZ-2000,Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.制) 1
氧化锌(商品名:锌白2号,Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.制) 5
碳酸钙(商品名:Silver W,Shiraishi Kogyo Kaisha,Ltd.制) 20
向得到的混合物中，添加1.2质量份充当硫化剂的硫磺、和4.5质量份充当硫化促进剂的四苄基秋兰姆二硫化物(TBzTD)(商品名：PerkacitTBzTD，FlexsysK.K.制)。随后，采用冷却至25℃的双辊磨机捏合得到的混合物10分钟，以制备导电性橡胶组合物2。
<实施例1>
[1.导电性基体]
将包含10质量％炭黑的热固性粘合剂施加至直径6mm和长度252.5mm的不锈钢基体上并干燥，使用所得物作为导电性基体。
[2.导电性弹性辊D-1的生产]
将装备有十字头的挤出机用于将生产例13中制备的导电性橡胶组合物1涂布在作为中心轴设置的导电性基体上形成圆筒状。将如此形成的涂层调节至具有1.5mm厚度。采用热风炉在170℃下加热如此得到的挤出辊1小时，除去弹性层(即，已经固化的涂层)的端部，以获得228mm长度，并在160℃下对所得物进一步进行二次加热1小时。采用切入式横向进给圆筒研磨机研磨得到的辊的外周面，以生产导电弹性辊D-1。需要指出的是，该辊的凸起量(即，其中央部位与由中央部位各向两端90mm位置之间的外径差)为120μm。
[3.表面层形成用涂布液A-1的制备]
向反应容器中，添加1250质量份聚氨酯溶液1(固成分浓度为40％，并包含500质量份固成分)，加热至50℃后，向其中添加25质量份生产例10中制备的含环氧基的烷氧基硅烷1。基于100质量份聚氨酯，其量相当于5质量份。在60℃下在氮气气氛中进行反应4小时，然后，向其中添加25质量份下式(A-1)所示的化合物。基于100质量份聚氨酯，其量相当于5质量份。随后，在氮气气氛中进行反应2小时，以得到导电性树脂溶液。
将甲乙酮添加至导电性树脂溶液中，以将固成分浓度调节至约20质量％，同时，向其中添加基于100质量份固成分为0.08质量份的改性二甲基硅油(商品名：SH28PA，DowCorningTorayCo.,Ltd.制)。
在内容积为450mL的玻璃瓶中，与200质量份充当介质的平均粒径为0.8mm的玻璃珠一起，添加200质量份上述得到的混合溶液，和4质量份平均粒径为10μm的交联聚甲基丙烯酸甲酯树脂颗粒(商品名：MBX-10，SekisuiPlasticsCo.,Ltd.制)。采用油漆搅拌分散器分散所得物5分钟，并除去玻璃珠，从而制备表面层形成用涂布液A-1。基于100质量份聚氨酯，交联聚甲基丙烯酸甲酯的量相当于10质量份。
[4.导电性表面层的形成]
将导电性弹性辊D-1的长度方向设定为垂直方向的情况下，用表面层形成用涂布液A-1浸涂导电性弹性辊D-1一次。在常温下空气干燥得到的辊30分钟后，采用循环热风干燥器在80℃下进一步干燥辊30分钟，以得到充电辊1。这里，浸涂在以下条件下进行：浸渍时间为9秒，浸涂拉升速率由20mm/s的初始速率随时间线形变化至2mm/s的最终速率。
[5.测量和评价]
对充电辊1进行下述测量和评价。在下述各实施例2-74和比较例1-7中，同样对其中得到的各充电辊进行相似的测量和评价。结果示于下表5-11。
[5-1.高分子化合物的结构]
鉴别表面层中包含的高分子化合物的详细结构。如下所述制备测量样品：
首先，将甲乙酮添加至采用与“表面层形成用涂布液A-1”中所述相同的方式得到的导电性树脂溶液中，以制备固成分浓度为约20质量％的溶液。将该溶液滴加至采用酮或醇脱脂的铝板上，以通过旋涂(在300rpm下进行2秒)形成膜。成膜后，将膜在常温下空气干燥30分钟，并采用循环热风干燥器在80℃下进一步干燥30分钟，粉碎如此得到的高分子化合物的薄膜以用作测量样品。
将该测量样品用于通过13C-NMR、1H-NMR、17O-NMR和IR的分析，以鉴别式(1)中R1所示结构的细节(即，式(2)或(3)所示结构)。结果示于表7。在该实施例的高分子化合物中，R1和R3具有表7显示的式(C-1)所示的结构。
此外，通过29Si-NMR、13C-NMR和17O-NMR测量的分析，鉴别式(1)中无机结构部的细节。该实施例的改性聚硅氧烷不含SiO4/2(Q)单元，但具有SiO3/2(T)单元。
在以下详细描述的所有实施例中，对SiO4/2(Q)单元和SiO3/2(T)单元的存在进行分析。此外，如果同时存在SiO4/2(Q)单元和SiO3/2(T)单元，还分析了其间的存在比。结果示于下表10和11。
上述分析通过测量的29Si-NMR光谱的波形分离进行。如果存在SiO4/2(Q)单元，则峰出现在光谱-105ppm至-118ppm附近，和如果存在SiO3/2(T)单元，则峰出现在-64ppm至-74ppm或-94ppm至-104ppm附近。从而，可确认这些单元的存在。此外，计算相对于所述峰的峰面积比，并将峰面积比作为存在比。
此外，在各自包含多种金属原子的实施例20-24、实施例31-33、实施例51、实施例59和实施例73中，首先证实各金属原子与氧原子之间的键，并计算金属原子各键之间的比例，以将该比例作为金属原子中的存在比。
例如，如果如在实施例20中，包含硅(Si)和钛(Ti)，在测量的17O-NMR光谱中，SiOSi结构出现在0ppm至-100ppm附近，SiOTi结构出现在-230ppm至-320ppm附近，OTi4结构出现在-330ppm至-400ppm附近，OTi3结构出现在-480ppm至-600ppm附近，和OTi2结构出现在-700ppm至-800ppm附近。基于这些峰的面积，计算各键之间的比例，并将该比例作为各原子之间的存在比。对于锆(Zr)和铪(Hf)进行相似的计算。
[5-2.充电辊电阻值的测量]
通过前述方法测量充电辊1的电阻值。在该实施例中得到的电阻值为2.0×105Ω。结果示于表5。
[5.3C永久变形评价试验]
作为具有图3所示结构的电子照相设备，使用经改装以获得200mm/sec记录介质输出速率(对于垂直输出的A-4尺寸的纸)的CanonInc.制彩色激光打印机(LBP5400(商品名))。将图像分辨率设定为600dpi，和主充电输出为-1100V的DC电压。
作为具有图4所示结构的处理盒，使用上述打印机的处理盒(黑色)。将附带的充电辊从处理盒上移除，并代替安装该实施例的充电辊1。如图5所示，充电辊通过在一侧4.9N的弹簧，即两侧总计9.8N，产生的压力与感光构件抵接。将该处理盒放置在40℃温度和95％相对湿度的环境中1个月。接着，将该处理盒在23℃和50％相对湿度的环境中放置6小时，然后，将处理盒安装在电子照相设备上，以在相似环境中输出图像。
评价如此输出的图像的C永久变形图像。评价结果示于表5。这里，根据以下标准评价C永久变形图像。
等级1：未产生C永久变形图像。
等级2：轻微形成条纹，但在充电辊周期上不可辨认。
等级3：可在充电辊的螺距处辨认出条纹，但不会产生实际问题。
等级4：条纹显著。
[5-4.C永久变形量的测量]
输出图像后，从处理盒上移除充电辊，并测量C永久变形部和非C永久变形部的充电辊的半径。非C永久变形部与C永久变形部的半径差为C永久变形量。对于该测量，使用可由TokyoOpto-electronicsCo.,Ltd.获得的全自动辊测量系统。
在三个位置，即，沿充电辊长度方向的中央位置和横向各距中央位置90mm的两个位置，在每次旋转充电辊1度的情况下，测量对应于C永久变形部和非C永久变形部的位置的半径。接着，计算在非C永久变形部得到的最大半径与在C永久变形部得到的最小半径的差值。在这三个位置得到的值中，将半径的最大差值作为本发明的C永久变形量(变形量)。结果示于表5。
[5-5.C永久变形电阻差的测量]
使用前述电阻测量设备用于获得C永久变形部与非C永久变形部之间充电辊1的电阻值的差。圆周速率设定为15mm/sec。计算在非C永久变形部得到的平均电阻值、在C永久变形部得到的最大电阻值和最小电阻值。用最大电阻值或最小电阻值除以非C永久变形部的平均电阻值，将与1具有较大差距的电阻值作为本发明的C永久变形电阻差。本发明的电阻差为0.9。结果示于表5。
<实施例2>
除了使用2质量份下式(A-2)所示化合物代替式(A-1)所示化合物作为金属醇盐B以外，采用与实施例1相同的方式生产充电辊2。需要指出的是，表5中显示的术语“质量份”是指基于100质量份聚氨酯的质量份。
<实施例3>
除了使用5质量份下式(A-3)所示化合物代替式(A-1)所示化合物作为金属醇盐B以外，采用与实施例1相同的方式生产充电辊3。
<实施例4>
除了使用如下制备的表面层形成用涂布液A-4代替表面层形成用涂布液A-1以外，采用与实施例1相同的方式生产充电辊4。
[表面层形成用涂布液A-4的制备]
通过混合333质量份在生产例2中制备的聚氨酯溶液2、167质量份甲乙酮、15质量份四甲氧基硅烷(商品名：MS51，TamaChemicalsCo.,Ltd.制)、1.36质量份10％对甲苯磺酸水溶液和10质量份下式(A-4)所示化合物，并搅拌得到的混合物，制备导电性树脂溶液。然后，进行与实施例1的那些相似的步骤，制备表面层形成用涂布液A-4。
<实施例5>
除了用25质量份四乙氧基硅烷(商品名：DynasilA，HulsA.G.制)代替四甲氧基硅烷，和使用5质量份下式(A-5)所示化合物代替式(A-4)所示化合物作为金属醇盐B以外，采用与实施例4相同的方式生产充电辊5。
<实施例6和实施例7>
除了将金属醇盐B的种类和含量改变为表5所示的那些以外，采用与实施例4相同的方式生产充电辊6和7。
<实施例8-11>
除了将金属醇盐B的种类和含量变为表5所示的那些以外，采用与实施例1相同的方式生产充电辊8-11。
<实施例12>
[1.导电性弹性辊D-12的生产]
除了使用生产例14中制备的导电性橡胶组合物2代替实施例1中使用的导电性橡胶组合物1以外，采用与导电性弹性辊D-1相同的方式生产导电性弹性辊D-12。
[2.表面层形成用涂布液A-12的制备]
向反应容器中，添加100质量份在生产例3中制备的聚氨酯溶液3、4质量份四甲氧基硅烷(商品名：MS51，TamaChemicalsCo.,Ltd.制)和0.05质量份月桂酸二丁酯，并在60℃下搅拌如此得到的混合物3小时。搅拌后，冷却得到的混合物，并向其中进一步添加5质量份二甲基甲酰胺、5质量份式(A-1)所示化合物和5质量份下式(A-12)所示化合物，搅拌得到的混合物，从而制备导电性树脂溶液。调节该溶液中固成分的含量至20质量％后，进行与实施例1的那些类似的步骤，制备表面层形成用涂布液A-12。
[3.导电性表面层的形成]
除了使用导电性弹性辊D-12代替导电性弹性辊D-1，和使用表面层形成用涂布液A-12代替表面层形成用涂布液A-1以外，采用与实施例1相同的方式生产充电辊12。
<实施例13>
除了将金属醇盐B的种类和含量改变为表5所示的那些以外，采用与实施例12相同的方式生产充电辊13。
<实施例14-17>
除了将金属醇盐B的种类和含量改变为表5所示的那些以外，采用与实施例13相同的方式生产充电辊14-17。
<实施例18和19>
除了将金属醇盐B的种类和含量改变为表5所示的那些以外，采用与实施例1相同的方式生产充电辊18和19。
<实施例20>
除了用如下制备的表面层形成用涂布液A-20代替表面层形成用涂布液A-1以外，采用与实施例1相同的方式制备充电辊20。
[表面层形成用涂布液A-20的制备]
通过混合333质量份在生产例2中制备的聚氨酯溶液2、167质量份甲乙酮、10质量份四甲氧基硅烷(商品名：MS51，TamaChemicalsCo.,Ltd.制)、10质量份四异丙氧基钛(KojundoChemicalLaboratoryCo.,Ltd.制)、1.36质量份10％的对甲苯磺酸水溶液和2质量份式(A-2)所示化合物，并搅拌得到的混合物，制备导电性树脂溶液。然后，进行与实施例1的那些类似的步骤，制备表面层形成用涂布液A-20。
<实施例21和22>
除了将金属醇盐B的种类和含量改变为表5所示的那些以外，采用与实施例20相同的方式生产充电辊21和22。
<实施例23和24>
除了使用四乙氧基锆(实施例23)和四乙氧基铪(实施例24)代替四异丙氧基钛以外，采用与实施例22相同的方式生产充电辊23和24。
<实施例25>
除了用如下制备的表面层形成用涂布液A-25代替表面层形成用涂布液A-1以外，采用与实施例1相同的方式制备充电辊25。
[表面层形成用涂布液A-25的制备]
通过混合333质量份在生产例4中制备的聚氨酯溶液4、167质量份甲乙酮、20质量份四甲氧基硅烷(商品名：MS51，TamaChemicalsCo.,Ltd.制)、1.36质量份10％的对甲苯磺酸水溶液和3质量份式(A-25)所示化合物，并搅拌得到的混合物，制备导电性树脂溶液。然后，进行与实施例1的那些类似的步骤，制备表面层形成用涂布液A-25。
<实施例26和27>
除了将金属醇盐B的种类和含量改变为表5所示的那些以外，采用与实施例25相同的方式生产充电辊26和27。
<实施例28>
除了用如下制备的表面层形成用涂布液A-28代替在实施例25中使用的表面层形成用涂布液A-25以外，采用与实施例25相同的方式制备充电辊28。
[表面层形成用涂布液A-28的制备]
通过混合333质量份在生产例8中制备的聚氨酯溶液8、167质量份甲乙酮、20质量份四甲氧基硅烷(商品名：MS51，TamaChemicalsCo.,Ltd.制)、1.36质量份10％的对甲苯磺酸水溶液和5质量份式(A-28)所示化合物，并搅拌得到的混合物，制备导电性树脂溶液。然后，进行与实施例1的那些类似的步骤，制备表面层形成用涂布液A-28。
<实施例29和30>
除了将金属醇盐B的种类和含量改变为表5所示的那些以外，采用与实施例28相同的方式生产充电辊29和30。
<实施例31>
除了用10质量份四甲氧基硅烷和10质量份四异丙氧基钛(KojundoChemicalLaboratoryCo.,Ltd.制)代替20质量份四甲氧基硅烷，和将式(A-26)所示的化合物的量改变为5质量份以外，采用与实施例26相同的方式生产充电辊31。
<实施例32和33>
除了用四乙氧基锆(实施例32)或四乙氧基铪(实施例33)代替四异丙氧基钛以外，采用与实施例31相同的方式生产充电辊32和33。
<实施例34>
除了用如下制备的表面层形成用涂布液A-34代替导表面层形成用涂布液A-25以外，采用与实施例25相同的方式生产充电辊28。
[表面层形成用涂布液A-34的制备]
通过混合333质量份在生产例5中制备的聚氨酯溶液5、167质量份甲乙酮、20质量份四乙氧基硅烷(商品名：MS51，TamaChemicalsCo.,Ltd.制)、1.5质量份10％的对甲苯磺酸水溶液和5质量份式(A-3)所示的化合物，并搅拌得到的混合物，制备导电性树脂溶液。然后，进行与实施例1的那些类似的步骤，制备表面层形成用涂布液A-34。
<实施例35和36>
除了将金属醇盐B的种类和含量改变为表5所示的那些以外，采用与实施例34相同的方式生产充电辊35和36。
<实施例37>
除了用如下制备的表面层形成用涂布液A-37代替表面层形成用涂布液A-1以外，采用与实施例1相同的方式生产充电辊37。
[表面层形成用涂布液A-37的制备]
除了将在表面层形成用涂布液A-1的制备中添加的含环氧基的烷氧基硅烷1的量改变为50质量份以外，采用与实施例1相同的方式制备表面层形成用涂布液A-37。
<实施例38和39>
除了将金属醇盐B的种类和含量改变为表5所示的那些以外，采用与实施例1相同的方式生产充电辊38和39。
<实施例40>
除了用如下制备的表面层形成用涂布液A-40代替表面层形成用涂布液A-34以外，采用与实施例34相同的方式生产充电辊40。
[表面层形成用涂布液A-40的制备]
通过混合500质量份在生产例6中制备的聚氨酯溶液6、20质量份四乙氧基硅烷(商品名：MS51，TamaChemicalsCo.,Ltd.制)、1.5质量份10％的对甲苯磺酸水溶液和5质量份式(A-1)所示的化合物，并搅拌得到的混合物，制备导电性树脂溶液。然后，进行与实施例1的那些类似的步骤，制备表面层形成用涂布液A-40。
<实施例41-44>
除了将金属醇盐B的种类和含量改变为表5所示的那些以外，采用与实施例40相同的方式生产充电辊41-44。
<实施例45>
除了用如下制备的表面层形成用涂布液A-45代替表面层形成用涂布液A-1以外，采用与实施例1相同的方式制备充电辊45。
[表面层形成用涂布液A-45的制备]
通过混合500质量份在生产例11中制备的聚酰胺溶液1、200质量份丙酮、20质量份四甲氧基硅烷(商品名：MS51，TamaChemicalsCo.,Ltd.制)、1.36质量份10％的对甲苯磺酸水溶液和5质量份式(A-3)所示的化合物，并搅拌得到的混合物，制备导电性树脂溶液。然后，进行与实施例1的那些类似的步骤，制备表面层形成用涂布液A-45。
<实施例46-50>
除了将金属醇盐B的种类和含量改变为表6所示的那些以外，采用与实施例45相同的方式生产充电辊46-50。
<实施例51>
除了用10质量份四甲氧基硅烷和10质量份四异丙氧基钛(KojundoChemicalLaboratoryCo.,Ltd.制)代替20质量份四甲氧基硅烷，和用式(A-36)所示的化合物代替式(A-35)所示的化合物以外，采用与实施例46相同的方式生产充电辊51。
<实施例52>
除了用导电性弹性辊D-12代替导电性弹性辊D-1，和用如下制备的表面层形成用涂布液A-52代替表面层形成用涂布液A-45以外，采用与实施例45相同的方式生产充电辊52。
[表面层形成用涂布液A-52的制备]
除了用聚酰胺溶液2代替聚酰胺溶液1以外，采用与实施例45相同的方式制备表面层形成用涂布液A-52。
<实施例53-55>
除了将金属醇盐B的种类和含量变为表6所示的那些以外，采用与实施例52相同的方式生产充电辊53-55。
<实施例56>
除了用如下制备的表面层形成用涂布液A-56代替表面层形成用涂布液A-52以外，采用与实施例52相同的方式生产充电辊56。
[表面层形成用涂布液A-56的制备]
将500质量份生产例9中制备的聚酰胺溶液9、200质量份丙酮、10质量份含环氧基的烷氧基硅烷1(生产例10制备)和1.36质量份10％的对甲苯磺酸水溶液混合并搅拌。在60℃下在氮气气氛中进行反应4小时，然后，向其中添加5质量份式(A-25)所示的化合物。接着，在氮气气氛中进一步进行反应2小时，以得到导电性树脂溶液。然后，进行与实施例1的那些类似的步骤，制备表面层形成用涂布液A-56。
<实施例57和58>
除了将金属醇盐B的种类和含量改变为表6所示的那些以外，采用与实施例56相同的方式生产充电辊57和58。
<实施例59>
除了用10质量份四甲氧基硅烷和10质量份四异丙氧基钛(KojundoChemicalLaboratoryCo.,Ltd.制)代替20质量份四甲氧基硅烷，并将金属醇盐B的种类和含量改变为表6所示的那些以外，采用与实施例45相同的方式生产充电辊59。
<实施例60-63>
除了将金属醇盐B的种类和含量改变为表6所示的那些以外，采用与实施例45相同的方式生产充电辊60-63。
<实施例64>
除了用如下制备的表面层形成用涂布液A-64代替表面层形成用涂布液A-1以外，采用与实施例1相同的方式生产充电辊64。
[表面层形成用涂布液A-64的制备]
向333质量份生产例3中制备的聚氨酯溶液3中，添加30质量份3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷，并在70℃下在氮气气氛中进行反应6小时。然后，向其中添加5质量份式(A-1)所示的金属醇盐。随后，在氮气气氛中进一步进行反应2小时，以得到导电性树脂溶液。然后，进行与实施例1的那些类似的步骤，制备表面层形成用涂布液A-64。
<实施例65和66>
除了将金属醇盐B的种类和含量改变为表6所示的那些以外，采用与实施例64相同的方式生产充电辊65和66。
<实施例67>
除了用如下制备的表面层形成用涂布液A-67代替表面层形成用涂布液A-40以外，采用与实施例40相同的方式生产充电辊67。
[表面层形成用涂布液A-67的制备]
除了用聚氨酯溶液9代替聚氨酯溶液6以外，采用与实施例40相同的方式制备表面层形成用涂布液A-67。
<实施例68>
除了将金属醇盐B的种类和含量改变为表6所示的那些以外，采用与实施例67相同的方式生产充电辊68。
<实施例69>
除了用四异丙氧基钛(KojundoChemicalLaboratoryCo.,Ltd.制)代替四乙氧基硅烷以外，采用与实施例68相同的方式生产充电辊69。
<实施例70>
除了用如下制备的表面层形成用涂布液A-70代替表面层形成用涂布液A-67以外，采用与实施例67相同的方式生产充电辊70。
[表面层形成用涂布液A-70的制备]
除了用聚氨酯溶液7代替聚氨酯溶液9以外，采用与实施例67相同的方式制备表面层形成用涂布液A-70。
<实施例71-73>
除了将金属醇盐B的种类和含量改变为表6所示的那些以外，采用与实施例70相同的方式生产充电辊71-73。
<实施例74>
除了在制备表面层形成用涂布液中不添加交联聚甲基丙烯酸甲酯颗粒以外，采用与实施例1相同的方式生产充电辊74。
<比较例1>
除了在制备表面层形成用涂布液中，添加5质量份下式(B-1)所示的化合物代替式(A-1)所示的化合物以外，采用与实施例74相同的方式生产充电辊75。
<比较例2>
除了不添加式(B-1)所示的化合物，并且在制备表面层形成用涂布液中，添加5质量份下式(B-2)所示的化合物以外，采用与比较例1相同的方式生产充电辊76。
<比较例3>
除了在制备表面层形成用涂布液中，添加2质量份式(B-1)所示的化合物代替式(A-55)所示化合物以外，采用与实施例55相同的方式生产充电辊77。
<比较例4>
除了不添加含环氧基的烷氧基硅烷以外，采用与比较例1相同的方式制备充电辊78。
<比较例5>
除了不添加四甲氧基硅烷以外，采用与比较例3相同的方式制备充电辊79。
<比较例6>
除了不添加式(B-1)所示的化合物以外，采用与比较例5相同的方式制备充电辊80。
表5
表6
表7
表8
表9
表10
表11
附图标记说明
1导电性基体
2弹性层
3表面层
4感光构件
5充电构件(充电辊)
6显影辊
8转印辊
9定影设备
10清洁构件
11潜像形成设备
本申请要求2011年12月14日提交的日本专利申请第2011-273563号的权益，在此通过引用将其全文并入本文中。

Claims (9)

1.一种电子照相用构件，其包括表面层，其特征在于，所述表面层包含具有下式(1)所示结构的改性聚硅氧烷：
其中，在式(1)中，G表示具有由-O-C2H4-表示的氧化乙烯链的二价基团；R1表示选自由下式(2)和(3)所示基团组成的组的基团；L表示至少具有SiO4/2单元或SiO3/2单元的聚硅氧烷；和R2表示选自由下式(4)和(5)所示单价基团组成的组的单价基团：
其中，在式(2)中，j和k各自独立地表示0或1；R3表示二价连接基团；符号“*”表示与由L表示的聚硅氧烷中的硅原子的结合部位；和符号“***”表示与由G表示的氧化乙烯链中的氧原子的结合部位，
其中，在式(3)中，p1、p2和q各自独立地表示0或1；R4表示具有1-10个碳原子的亚烷基；R6表示二价连接基团；符号“*”表示与由L表示的聚硅氧烷中的硅原子的结合部位；和符号“***”表示与由G表示的氧化乙烯链中的氧原子的结合部位，
其中，在式(4)和式(5)中，R7、R8、R10、R12和R14各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基、苯基、具有1-10个碳原子的烷氧基或苯氧基；R9、R11和R13各自独立地表示二价连接基团；符号“**”表示与由L表示的聚硅氧烷中的硅原子的结合部位；和X-和Z-各自独立地表示阴离子。
2.根据权利要求1所述的电子照相用构件，其中，所述式(1)的R1为由所述式(2)表示的基团，在所述式(2)中，j为0或1，k为1，和由R3表示的二价连接基团具有由下式(6)表示的结构：
其中，在式(6)中，s和t各自独立地表示0或1；R17、R18和R19各自独立地表示氢原子或具有1-5个碳原子的烷基；X表示氧原子或硫原子；和R16与R20各自独立地表示具有1-10个碳原子的亚烷基，或氢原子可被甲基或乙基取代的亚苯基。
3.根据权利要求1所述的电子照相用构件，其中所述式(1)的R1为由所述式(2)表示的基团，和在所述式(2)中，j为1，k为0。
4.根据权利要求1所述的电子照相用构件，其中所述式(1)的R1为由所述式(3)表示的基团，和在所述式(3)中，p为1，q为1，和R6具有由下式(7)表示的结构：
其中，在式(7)中，v和w各自独立地表示0或1以上的整数；R21和R25各自独立地表示具有1-10个碳原子的亚烷基，或氢原子可被甲基或乙基取代的亚苯基。
5.根据权利要求1所述的电子照相用构件，其中，所述式(1)的R2具有由所述式(4)表示的结构，和在所述式(4)中，R9具有由下式(8)或(9)表示的结构：
其中，在式(8)中，b1、c1、d1、e1和f1各自独立地表示0或1-10的整数，且b1+c1+d1+e1+f1≥1，
其中，在式(9)中，b2、c2、d2、e2和f2各自独立地表示0或1-10的整数，且b2+c2+d2+e2+f2≥1。
6.根据权利要求1所述的电子照相用构件，其中，所述式(1)的R2具有由所述式(5)表示的结构，和在所述式(5)中，R13具有由下式(11)或(12)表示的结构：
其中，在式(11)中，b3、c3、d3、e3和f3各自独立地表示0或1-10的整数，且b3+c3+d3+e3+f3≥1，
其中，在式(12)中，b4、c4、d4、e4和f4各自独立地表示0或1-10的整数，且b4+c4+d4+e4+f4≥1。
7.根据权利要求6所述的电子照相用构件，其中所述式(5)的R11为具有1-10个碳原子的亚烷基。
8.一种处理盒，其包括充电构件和设置为通过所述充电构件可带电的电子照相感光构件，并具有从电子照相设备的主体可除去的结构，其特征在于，所述充电构件是根据权利要求1-7任意一项所述的电子照相用构件。
9.一种电子照相设备，其包括充电构件和设置为通过所述充电构件可带电的电子照相感光构件，其特征在于，所述充电构件是根据权利要求1-7任意一项所述的电子照相用构件。
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