CN105849647A

CN105849647A - 充电构件、处理盒和电子照相图像形成设备

Info

Publication number: CN105849647A
Application number: CN201480070869.1A
Authority: CN
Inventors: 土井孝之; 竹野甲子夫; 铃村典子; 黛博志; 儿玉真隆; 山内健; 山内健一; 益启贵
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2014-12-25
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2034-12-25
Also published as: JP6399924B2; WO2015098117A1; US10036971B2; CN105849647B; EP3088961A1; EP3088961B1; US20150331348A1; JP2015143850A; EP3088961A4

Abstract

提供一种充电构件，其抑制在低温低湿下异常放电的发生。充电构件具有支承体和在所述支承体上的表面层，其中所述表面层具有由式(a)或(c)表示的化合物，并且其具有特定结构的配体与聚金属氧烷的金属原子(所述金属原子为选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组中的一种以上)配位，或者与具有金属原子的金属醇盐或金属氢氧化物的金属原子配位。

Description

充电构件、处理盒和电子照相图像形成设备

技术领域

本发明涉及充电构件，和各自使用该充电构件的处理盒和电子照相图像形成设备(以下，称为“电子照相设备”)。

背景技术

作为使电子照相感光构件(以下，称为“感光构件”)的表面带电的一种系统，已知接触充电系统。接触充电系统为涉及将电压施加至与感光构件接触配置的充电构件以引起充电构件与感光构件之间的接触部附近微少放电，从而使感光构件的表面带电的系统。

从充分确保充电构件与感光构件之间的接触辊隙的观点，用于接触充电系统的充电构件一般包括导电性弹性层。然而，导电性弹性层包含低分子量组分，因此，低分子量组分渗出至充电构件的表面，结果在一些情况下可能导致图像缺陷。因此，为了抑制低分子量组分渗出至充电构件的表面的目的，在一些情况下在导电性弹性层上设置表面层。

专利文献1提出了用通过溶胶凝胶法形成的无机氧化物膜覆盖导电性辊基材的表面。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开No.2001-173641

发明内容

发明要解决的问题

近几年，伴随着电子照相图像形成法的高速化，使感光构件充电的时间相对缩短，这对于使感光构件稳定并可靠的带电是不利的。

本发明的发明人进行研究发现，当根据专利文献1的导电性辊用作充电构件时，伴随着处理速度提高，特别是在低温低湿下可能发生局部强放电(异常放电)。另外，研究发现，可能产生由异常放电引起的约数十微米至数毫米的不均匀图像。

本发明的目的是提供具有优异的充电能力的充电构件，即使在低温低湿下所述充电构件也能够抑制局部强放电(异常放电)的发生。另外，本发明的目的是提供各自即使在低温低湿下也可以抑制局部强放电(异常放电)的发生，并且可以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

根据本发明的一方面，提供一种充电构件，其包括：支承体；和支承体上的表面层，其中表面层包含由下式(a)表示的化合物。

在式(a)中，L1表示具有由M1O_n/2表示的结构单元的聚金属氧烷(polymetalloxane)。当金属原子M1的价数为p时，n表示1以上且p以下的整数。M1表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子。

X1表示由下式(1)-(4)表示的结构的任意之一。

在式(1)-(4)中，*表示与A1的结合部位和**表示与L1中的M1的结合部位。

Y1表示具有与L1中的M1配位的部位的基团。

(i)当X1表示由式(1)表示的结构时，A1表示与M1、X1和Y1一起形成四至八元环所需的原子团，所述原子团包含芳香环，并且芳香环的一个构成碳原子与X1的氧原子结合，和

(ii)当X1表示由式(2)-(4)的任意之一表示的结构时，A1表示与M1、X1和Y1一起形成四至八元环所需的键或原子团。

根据本发明的另一方面，提供一种充电构件，其包括：支承体；和支承体上的表面层，其中表面层包含由下式(b)表示的化合物。

在式(b)中，L2表示具有金属原子M2的金属醇盐或金属氢氧化物。M2表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子。

X2表示由下式(5)-(8)表示的结构的任意之一。

在式(5)-(8)中，*表示与A2的结合部位和**表示与L2中的M2的结合部位。

Y2表示具有与L2中的M2配位的部位的基团。

(i)当X2表示由式(5)表示的结构时，A2表示与M2、X2和Y2一起形成四至八元环所需的原子团，所述原子团包含芳香环，并且芳香环的一个构成碳原子与X2的氧原子结合，和

(ii)当X2表示由式(6)-(8)的任意之一表示的结构时，A2表示与M2、X2和Y2一起形成四至八元环所需的键或原子团。

根据本发明的又一方面，提供一种充电构件，其包括：支承体；和支承体上的表面层，其中表面层包含由下式(c)和(d)表示的化合物的至少之一。

在式(c)中，

L3表示具有由M3O_m/2表示的结构单元的聚金属氧烷。M3表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子。当金属原子M3的价数为q时，m表示1以上且q以下的整数。R1-R5各自独立地表示氢原子、具有1-4个碳原子的烷基或三甲基甲硅烷基。环戊二烯基与L3中的金属原子M3配位。

在式(d)中，L4表示具有金属原子M4的金属醇盐或金属氢氧化物。M4表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子。R6-R10各自独立地表示氢原子、具有1-4个碳原子的烷基或三甲基甲硅烷基。环戊二烯基与L4中的金属原子M4配位。

根据本发明的又一方面，提供一种充电构件，其包括：支承体；和支承体上的表面层，其中：表面层包含具有由M5O_k/2表示的结构单元的聚金属氧烷，其中M5表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子，和当金属原子M5的价数为t时，k表示1以上且t以下的整数；和聚金属氧烷具有由下式(e)表示的结构。

在式(e)中：

X5表示由下式(12)-(15)表示的结构的任意之一；

Y5表示具有与M5配位的部位的基团；和

(i)当X5表示由式(12)表示的结构时，A5表示与M5、X5和Y5一起形成四至八元环所需的原子团，所述原子团包含芳香环，并且芳香环的一个构成碳原子与X5的氧原子结合，和

(ii)当X5表示由式(13)-(15)的任意之一表示的结构时，A5表示与M5、X5和Y5一起形成四至八元环所需的键或原子团。

在式(12)-(15)中，*表示与A5的结合部位和**表示与M5的结合部位。

根据本发明的又一方面，提供一种充电构件，其包括：支承体；和支承体上的表面层，其中：表面层包含具有由M6O_l/2表示的结构单元的聚金属氧烷，其中M6表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子，和当金属原子M6的价数为u时，l表示1以上且u以下的整数；和聚金属氧烷具有由下式(f)表示的结构。

在式(f)中，R61-R65各自独立地表示氢原子、具有1-4个碳原子的烷基或三甲基甲硅烷基，并且环戊二烯基与M6配位。

根据本发明的又一方面，提供一种处理盒，其包括：感光构件；和配置为能够使感光构件的表面带电的充电构件，处理盒可拆卸地安装至电子照相设备的主体，其中充电构件包括上述充电构件。

根据本发明的又一方面，提供一种电子照相设备，其包括：感光构件；和配置为能够使感光构件的表面带电的充电构件，其中充电构件包括上述充电构件。

发明的效果

根据本发明，可提供具有优异的充电能力的充电构件，即使在低温低湿下所述充电构件也能够抑制局部强放电(异常放电)的发生。根据本发明的另一实施方案，可提供各自即使在低温低湿下也可以抑制局部强放电(异常放电)的发生，并且可以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为本发明的充电构件的实例的截面图。

图2为本发明的电子照相设备的实例的截面图。

图3为本发明的处理盒的实例的截面图。

图4示出本发明的表面层中包含的化合物的实例的¹H-NMR光谱分析结果。

图5示出本发明的表面层中包含的化合物的实例的¹H-NMR光谱分析结果。

具体实施方式

以下描述根据本发明的由下式(a)-(f)表示的化合物的细节。

在式(a)中，L1表示具有由M1O_n/2表示的结构单元的聚金属氧烷。当金属原子M1的价数为p时，n表示1以上且p以下的整数。M1表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子。

X1表示由下式(1)-(4)表示的结构的任意之一。

Y1表示具有与L1中的M1配位的部位的基团。

X2表示由下式(5)-(8)表示的结构的任意之一。

Y2表示具有与L2中的M2配位的部位的基团。

在式(c)中，L3表示具有由M3O_m/2表示的结构单元的聚金属氧烷。M3表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子。当金属原子M3的价数为q时，m表示1以上且q以下的整数。R1-R5各自独立地表示氢原子、具有1-4个碳原子的烷基或三甲基甲硅烷基。环戊二烯基与L3中的金属原子M3配位。

在式(e)中，X5表示由下式(12)-(15)表示的结构的任意之一。

Y5表示具有与M5配位的部位的基团。

(i)当X5表示由式(12)的结构时，A5表示与M5、X5和Y5一起形成四至八元环所需的原子团，所述原子团包含芳香环，并且芳香环的一个构成碳原子与X5的氧原子结合，和

即，根据本发明的充电构件的表面层具有包含使得具有特定结构的化合物与聚金属氧烷结构、金属醇盐或金属氢氧化物中的金属原子配位并结合的化合物的特征。

另外，认为根据本发明的充电构件可以抑制异常放电发生的原因如下所述。

大气中的接近放电现象(proximity discharge phenomenon)依照帕邢定律(Paschen's law)而发生。该现象为其中重复以下过程的电子雪崩的扩散现象：游离电子通过电场来加速并且与电极之间存在的分子碰撞或者与电极碰撞，从而产生电子、阳离子和阴离子。电子雪崩依照电场而扩散并且扩散决定最终放电电荷量。当与遵循帕邢定律的条件相比电场变得过剩时，易于发生局部强放电，即，异常放电。

在低温低湿下电极之间存在的分子数小于在常温常湿下的分子数，因此，放电开始电压倾向于高于由帕邢定律导出的放电开始电压。当放电开始电压提高时，与遵循帕邢定律的条件相关电场易于过剩，因此，在低温低湿下，异常放电易于发生。

在根据本发明的化合物中，具有特定结构的配体与聚金属氧烷、金属醇盐或金属氢氧化物中的金属原子配位并结合。因此，与该配体配位前相比，其最高占据分子轨道(HOMO)的能级变得较浅。结果，电子容易从根据本发明的充电构件的表面层放出。因此，放电开始电压降低，并且抑制放电电荷量，因此，异常放电的发生可得到抑制。

<充电构件>

以下，通过采取辊形状的充电构件(以下，有时称为“充电辊”)作为本发明充电构件的具体实例来详细描述本发明。充电构件的形状不限于辊形状并且允许任意形状。

图1示出具有在支承体1上形成的弹性层2和表面层3的充电辊。

具有弹性层的构造优选用于配置为能够使电子照相感光构件(以下，有时称为“感光构件”)的表面带电从而可充分确保充电构件与感光构件之间的接触辊隙的充电构件。具有弹性层的充电构件的最简单的构造为其中两层即，弹性层和表面层设置在支承体上的构造。可以在支承体与弹性层之间或弹性层与表面层之间设置一层或两层以上的其它层。

[表面层]

以下，将详细描述由式(a)、(b)、(c)和(d)表示的化合物以及具有由式(e)和(f)表示的结构的聚金属氧烷。

<由式(a)或(b)表示的化合物>

式(a)中的L1表示具有由M1O_n/2表示的结构单元的聚金属氧烷。M1表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子，并且当金属原子M1的价数为p时，n表示1以上且p以下的整数。聚金属氧烷中的金属原子M1可以为多种金属原子。另外，聚金属氧烷可以具有由SiO_r/2(r表示1以上且4以下的整数)表示的结构单元。当聚金属氧烷具有该结构单元时，聚金属氧烷的非晶性改进，因此，膜的平滑性和强度可以进一步改进。

式(b)中的L2表示具有金属原子M2的金属醇盐或金属氢氧化物。金属原子M2表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子。

式(a)中的X1表示由下式(1)-(4)表示的结构的任意之一。

式(b)中的X2表示由下式(5)-(8)表示的结构的任意之一。

在式(2)和(6)中，氮原子可以为如各自可以为取代或未取代的吡咯骨架、吲哚骨架、吡咯烷骨架、咔唑骨架、咪唑骨架、苯并咪唑骨架、吡唑骨架、吲唑骨架、三唑骨架、苯并三唑骨架、四唑骨架、吡咯烷酮骨架、哌啶骨架、吗啉骨架或哌嗪骨架等杂环中的氮原子。取代基的实例为具有1-10个碳原子的线性或支化的烷基或烷氧基。碳原子数更优选为1-4(除非另有说明，否则以下出现的取代基与此处所述的取代基相同)。当氮原子不是杂环中的氮原子时，与氮原子结合的除了A1和M1以外的原子或基团，以及与氮原子结合的除了A2和M2以外的原子或基团各自表示氢原子取代或未取代的芳基或者具有1-10个碳原子的烷基。其具体实例包括：如苯基和萘基等芳基；如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正己基、正辛基和正癸基等线性烷基；如异丙基和叔丁基等各自具有支链的烷基；以及如环戊基和环己基等环状烷基。特别是，由式(2)和(6)表示的基团各自期望为通过从未取代的氨基、具有1-4个碳原子的单烷基氨基或具有吡咯骨架的基团中去除与氮原子结合的一个氢原子获得的基团。

式(a)中的Y1表示具有与L1中的M1配位的部位的基团，和式(b)中的Y2表示具有与L2中的M2配位的部位的基团并且该基团包含具有非共用电子对的原子。其具体实例包括羟基、烷氧基、芳氧基、羰基、烷硫基、芳硫基、硫代羰基、取代或未取代的氨基和取代或未取代的亚氨基。

烷氧基的实例为具有1-10个碳原子的线性或支化的烷氧基。其具体实例包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基和叔丁氧基。优选地，烷氧基为具有1-4个碳原子的烷氧基。

芳氧基的实例包括取代或未取代的苯氧基和取代或未取代的萘氧基。

烷硫基的实例为通过用硫原子替代烷氧基中的氧原子获得的基团。

芳硫基的实例为通过用硫原子替代芳氧基中的氧原子获得的基团。

羰基的实例包括甲酰基、烷基羰基、烷氧基羰基、芳基羰基、酰胺基(R-CO-NR-或R-NR-CO-)、脲基(ureido group)(NH₂-CO-NH-)和尿素基团(ureagroup)(R-NH-CO-NH-)。烷基羰基和烷氧基羰基中的烷基以及酰胺基和尿素基团中的R各自优选为具有1-10个碳原子的线性或支化的烷基。其具体实例包括：如甲基、乙基、正丙基、叔丁基、己基、正辛基、正壬基和正癸基等线性烷基；以及如异丙基和叔丁基等支化烷基。碳原子数更优选为1-4。

芳基羰基的实例包括其中羰基结合至取代或未取代的芳香烃的基团，和其中羰基结合至取代或未取代的芳香族杂环的基团。其具体实例包括取代或未取代的苯基羰基和取代或未取代的萘基羰基。

硫代羰基的实例包括通过用硫原子替代羰基中的氧原子获得的基团。

取代的氨基的实例包括烷基氨基、二烷基氨基和取代或未取代的芳基氨基。其具体实例包括：如单甲基氨基和单乙基氨基等各自具有1-10个碳原子的单烷基氨基；如二甲基氨基、二乙基氨基和乙基甲基氨基等各自具有1-10个碳原子的二烷基氨基；以及如单苯基氨基、甲基苯基氨基、二苯基氨基和萘基氨基等取代或未取代的芳基氨基。

未取代的亚氨基为由>C＝NH或-N＝CH₂表示的基团。未取代的亚氨基中的氢原子可以用具有1-10个碳原子的烷基或者取代或未取代的芳基(苯基、萘基)来取代。

此外，Y1和Y2可以各自表示具有脂肪族或芳香族杂环骨架的基团。芳香族杂环骨架的实例包括噻吩骨架、呋喃骨架、吡啶骨架、吡喃骨架、苯并噻吩骨架、苯并呋喃骨架、喹啉骨架、异喹啉骨架、噁唑骨架、苯并噁唑骨架、噻唑骨架、苯并噻唑骨架、噻二唑骨架、苯并噻二唑骨架、哒嗪骨架、嘧啶骨架、吡嗪骨架、吩嗪骨架、吖啶骨架、呫吨骨架、咪唑骨架、苯并咪唑骨架、吡唑骨架、吲唑骨架、三唑骨架、苯并三唑骨架和四唑骨架，以上各自可以为取代或未取代的。脂肪族杂环骨架的实例为取代或未取代的吗啉骨架。

在上述基团中，Y1和Y2各自优选表示羟基、具有1-4个碳原子的烷氧基、取代或未取代的苯氧基、取代或未取代的萘氧基、甲酰基和具有有1-4个碳原子的烷基的烷基羰基、具有有1-4个碳原子的烷氧基的烷氧基羰基、硫代羰基、二甲基酰胺基、二乙基酰胺基、乙基甲基酰胺基、未取代的氨基、单甲基氨基、单乙基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、单苯基氨基、甲基乙基氨基、甲基苯基氨基、二苯基氨基、萘基氨基、未取代的亚氨基、甲基亚氨基、乙基亚氨基、具有吡啶骨架的基团、具有喹啉骨架的基团、或者具有异喹啉骨架的基团。

当X1表示由式(1)表示的结构时，式(a)中的A1表示与M1、X1和Y1一起形成四至八元环所需的原子团，所述原子团包含芳香环，并且芳香环的一个构成碳原子与X1的氧原子结合。同样地，当X2表示由式(5)表示的结构时，式(b)中的A2表示与M2、X2和Y2一起形成四至八元环所需的原子团，所述原子团包含芳香环，并且芳香环的一个构成碳原子与X2的氧原子结合。

A1和A2的具体实例包括各自包含取代或未取代的芳香环(苯环、萘环、吡咯环、噻吩环、呋喃环、吡啶环、吲哚环、苯并噻吩环、苯并呋喃环、喹啉环或异喹啉环等)的原子团。另外，A1和A2可以分别与Y1和Y2的芳香族杂环一起形成稠环。A1和A2各自特别优选表示包含芳香环(苯环或萘环)的原子团。

应当注意的是，对于当X1表示由式(1)表示的结构时的A1和当X2表示由式(5)表示的结构时的A2各自重要的是具有芳香环。当A1和A2各自具有芳香环时，具有由A1、M1、X1和Y1形成的结构的金属配合物和具有由A2、M2、X2和Y2形成的结构的金属配合物各自具有高稳定性，并且充电构件的性能稳定性也高。

当X1表示由式(2)-(4)表示的结构的任意之一时，式(a)中的A1表示与M1、X1和Y1一起形成四至八元环所需的键或原子团。同样地，当X2表示由式(6)-(8)的任意之一表示的结构时，式(b)中的A2表示与M2、X2和Y2一起形成四至八元环所需的键或原子团。当A2(A1)表示与M2(M1)、X2(X1)和Y2(Y1)一起形成四至八元环所需的原子团时，原子团的实例包括以下：如亚甲基和亚乙基等亚烷基；和各自包含芳香环(苯环、萘环、吡咯环、噻吩环、呋喃环、吡啶环、吲哚环、苯并噻吩环、苯并呋喃环、喹啉环和异喹啉环)的原子团。

A1和A2各自特别优选表示键、亚烷基或包含芳香环(苯环、萘环)的原子团。

另外，当A1和A2各自表示包含芳香环的原子团时，A1和A2可以分别与Y1和Y2的芳香族杂环、X1和X2的芳香族杂环或者此类芳香族杂环的二者一起形成稠环。

在式(a)和(b)中，从形成配合物的容易性的观点，由A1、M1、X1和Y1形成的环和由A2、M2、X2和Y2形成的环各自优选为五元环或六元环。

以下给出式(a)中的A1、X1和Y1的两个优选组合。

A1表示由下式(A1-1)或(A1-2)表示的结构，X1表示由下式(X1-1)或(X1-2)表示的结构，和Y1表示甲氧基、乙氧基、甲酰基、甲基羰基、乙基羰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、二甲基酰胺基、二乙基酰胺基、甲基乙基酰胺基、甲硫基、乙硫基、硫代羰基、二甲基氨基、二乙基氨基、乙基甲基氨基、未取代的亚氨基、甲基亚氨基、乙基亚氨基、具有吡啶骨架的基团、具有喹啉骨架的基团或具有异喹啉骨架的基团。

(在式(A1-1)和(A1-2)中，R11和R13各自表示与Y1结合的单键或亚甲基，R12和R14各自表示氢原子、甲氧基或乙氧基，和*表示与X1的结合部位。)

(在式(X1-1)和(X1-2)中，*表示与A1的结合部位和**表示与M1的结合部位。)

应当注意的是，在上述组合中，Y1表示具有吡啶骨架的基团、具有喹啉骨架的基团或具有异喹啉骨架的基团的情况还包括由Y1中的芳香环和A1中的芳香环形成的稠环。

此外，A1表示键、亚甲基、亚乙基或三亚甲基，X1表示由下式(X1-3)至(X1-7)中的任意之一表示的结构，以及Y1表示甲氧基、乙氧基、甲酰基、甲基羰基、乙基羰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、二甲基酰胺基、二乙基酰胺基、甲基乙基酰胺基、甲硫基、乙硫基、硫代羰基、二甲基氨基、二乙基氨基、乙基甲基氨基、未取代的亚氨基、甲基亚氨基、乙基亚氨基、具有吡啶骨架的基团、具有喹啉骨架的基团或具有异喹啉骨架的基团。

(在式(X1-3)～(X1-7)中，*表示与A1的结合部位和**表示与M1的结合部位。)

应当注意的是，在A1、X1和Y1的两个组合中，从形成配合物的容易性的观点，由A1、M1、X1和Y1形成的环更优选为五元环或六元环。

另外，以下给出式(b)中的A2、X2和Y2的两个优选组合。

A2表示由下式(A2-1)或(A2-2)表示的结构，X2表示由下式(X2-1)或(X2-2)表示的结构，和Y2表示甲氧基、乙氧基、甲酰基、甲基羰基、乙基羰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、二甲基酰胺基、二乙基酰胺基、甲基乙基酰胺基、甲硫基、乙硫基、硫代羰基、二甲基氨基、二乙基氨基、乙基甲基氨基、未取代的亚氨基、甲基亚氨基、乙基亚氨基、具有吡啶骨架的基团、具有喹啉骨架的基团或具有异喹啉骨架的基团。

(在式(A2-1)和(A2-2)中，R21和R23各自表示与Y2结合的单键或亚甲基，R22和R24各自表示氢原子、甲氧基或乙氧基，和***表示与X2的结合部位。)

(在式(X2-1)和(X2-2)中，***表示与A2的结合部位和****表示与M2的结合部位。)

应当注意的是，在上述组合中，Y2表示具有吡啶骨架的基团、具有喹啉骨架的基团或具有异喹啉骨架的基团的情况还包括由Y2中的芳香环和A2中的芳香环形成的稠环。

此外，A2表示键、亚甲基、亚乙基或三亚甲基，X2表示由下式(X2-3)至(X2-7)中的任意之一表示的结构，和Y2表示甲氧基、乙氧基、甲酰基、甲基羰基、乙基羰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、二甲基酰胺基、二乙基酰胺基、甲基乙基酰胺基、甲硫基、乙硫基、硫代羰基、二甲基氨基、二乙基氨基、乙基甲基氨基、未取代的亚氨基、甲基亚氨基、乙基亚氨基、具有吡啶骨架的基团、具有喹啉骨架的基团或具有异喹啉骨架的基团。

(在式(X2-3)至(X2-7)中，***表示与A2的结合部位和****表示与M2的结合部位。)

应当注意的是，在A2、X2和Y2的两个组合中，从形成配合物的容易性的观点，由A2、M2、X2和Y2形成的环更优选为五元环或六元环。

关于式(a)和(b)，与金属原子配位结合以形成如上所述的此类结构的化合物(以下，有时称为“配体用化合物”)的具体实例统一显示在表1-4中。应当注意的是，在表1-4中，符号“Me”是指甲基。

选取表1-4中所示的一些配体用化合物并详细描述。

在X1表示由式(1)表示的结构的情况和X2表示由式(5)表示的结构的情况各自中的配体用化合物的实例为由式(9)表示的愈创木酚。

如表10中的实施例1所示，愈创木酚如下形成配合物：其羟基的氢原子除去并且残留的氧原子与金属原子结合，并且其甲氧基的氧原子经历与金属原子的配位结合。残留的1,2-亚苯基对应于各A1和A2。

在X1表示由式(1)表示的结构的情况和X2表示由式(5)表示的结构的情况各自中的配体用化合物的另一实例为由下式(10)表示的4-羟基-5-氮杂菲。4-羟基-5-氮杂菲为A1和A2中的芳香环分别与Y1和Y2中的芳香族杂环一体化的配体用化合物。

4-羟基-5-氮杂菲如下形成配合物：其羟基的氢原子除去并且残留的氧原子与金属原子结合，并且其吡啶骨架中的氮原子经历与金属原子的配位结合。其萘骨架对应于各A1和A2，并且吡啶骨架和萘骨架形成稠环从而获得氮杂菲骨架。

在X1表示由式(2)-(4)中的任意之一表示的结构的情况和X2表示由式(6)-(8)中的任意之一表示的结构的情况各自中的配体用化合物的实例为由下式(11)表示的2-乙酰基吡咯。

如表10中的实施例3所示，2-乙酰基吡咯如下形成配合物：其吡咯骨架中的氮原子与金属原子结合并且其乙酰基的氧原子经历与金属原子的配位结合。使乙酰基和吡咯基彼此连接的键对应于各A1和A2。

<由式(c)或(d)表示的化合物>

在式(c)中，L3表示具有由M3O_m/2表示的结构单元的聚金属氧烷。M3表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子，和当金属原子M3的价数为q时，m表示1以上且q以下的整数。聚金属氧烷中的金属原子M3可以为多种金属原子。另外，聚金属氧烷可以具有由SiO_s/2(s表示1以上且4以下的整数)表示的结构单元。当聚金属氧烷具有该结构单元时，聚金属氧烷的非晶性改进，因此，可以进一步改进膜的平滑性和强度。

在式(d)中，L4表示具有金属原子M4的金属醇盐或金属氢氧化物，并且M4表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子。

式(c)中的R1-R5，以及式(d)中的R6-R10各自独立地表示氢原子、具有1-4个碳原子的线性或支化的烷基、或者三甲基甲硅烷基。为了使本发明的化合物的最高占据分子轨道(HOMO)可以进一步变浅，R1-R5和R6-R10各自优选表示显示给电子性的基团。即，R1-R5和R6-R10各自优选表示甲基、叔丁基或三甲基甲硅烷基。

式(c)和(d)中的环戊二烯基分别与L3中的金属原子M3和L4中的金属原子M4配位。

关于式(c)和(d)，与金属原子配位并结合以形成如上所述的结构的化合物的具体实例统一在表5中给出。

表5

<具有由式(e)表示的结构的聚金属氧烷>

根据式(e)的聚金属氧烷具有由M5O_k/2表示的结构单元(M5表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子，和当金属原子M1的价数为t时，k表示1以上且t以下的整数)，并且聚金属氧烷具有由下式(e)表示的结构。

在式(e)中，X5表示由下式(12)-(15)表示的结构的任意之一，和Y5表示具有与M5配位的部位的基团。

(i)当X5表示由式(12)表示的结构时，A5表示与M5、X5和Y5一起形成四至八元环所需的原子团，所述原子团包含芳香环，并且芳香环的一个构成碳原子与X5的氧原子结合，和(ii)当X5表示由式(13)-(15)的任意之一表示的结构时，A5表示与M5、X5和Y5一起形成四至八元环所需的键或原子团。

(在式(12)-(15)中，*表示与A5的结合部位和**表示与M5的结合部位。)

应当注意的是，A5、X5和Y5分别与式(a)中的A1、X1和Y1含义相同。另外，式(e)中的A5、X5和Y5的优选组合与在A1、X1和Y1的优选组合中通过分别用A5替代A1、由X5替代X1和由Y5替代Y1获得的组合相同。

此外，从形成配合物的容易性的观点，由A5、M5、X5和Y5形成的环优选为五元环或六元环。

另外，与金属原子M5配位并结合以形成由式(e)表示的结构的化合物(配体用化合物)的实例包括表1-4所示的化合物。

另外，根据式(e)的聚金属氧烷可以具有由SiO_i/2(i表示1以上且4以下的整数)表示的结构单元。当聚金属氧烷具有该结构单元时，聚金属氧烷的非晶性改进，因此，可以进一步改进膜的平滑性和强度。

<具有由式(f)表示的结构的聚金属氧烷>

根据式(f)的聚金属氧烷具有由M6O_l/2表示的结构单元(M6表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子，和当金属原子M6的价数为u时l表示1以上且u以下的整数)，并且聚金属氧烷具有由下式(f)表示的结构。

在式(f)中，R61-R65各自独立地表示氢原子、具有1-4个碳原子的烷基、或三甲基甲硅烷基，并且环戊二烯基与M6配位。

为了使具有由式(f)表示的结构的聚金属氧烷的最高占据分子轨道(HOMO)可以进一步变浅，R61-R63各自优选表示显示给电子性的基团。即，R61-R63各自优选表示甲基、叔丁基或三甲基甲硅烷基。

另外，与金属原子M6配位以形成由式(f)表示的结构的化合物(配体用化合物)的实例包括表5中所示的化合物。

另外，具有由式(f)表示的结构的聚金属氧烷可以具有由SiO_j/2(j表示1以上且4以下的整数)表示的结构单元。当聚金属氧烷具有该结构单元时，聚金属氧烷的非晶性改进，因此，可以进一步改进膜的平滑性和强度。

关于式(a)-(f)，与一个金属原子配位的化合物的个数不限于一个。另外，与金属原子配位的化合物的种类数不限于一种并且多种化合物可以与金属原子配位。

[支承体]

支承体需要具有与感光构件接触的充分的刚性并且其优选使用金属材料。金属材料的具体实例包括铁、铜、不锈钢、铝、铝合金和镍。另外，可以使用由用填料补强的树脂制成的支承体。

[弹性层]

如橡胶和热塑性弹性体等迄今用于充电构件的弹性层的一种或两种以上的弹性体可以各自用作弹性层形成用材料。

橡胶的具体实例包括聚氨酯橡胶、硅橡胶、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、聚降冰片烯橡胶、丙烯腈橡胶、表氯醇橡胶和烷基醚橡胶。热塑性弹性体的实例包括苯乙烯系弹性体和烯烃系弹性体。

优选通过包含导电剂形成具有预定导电性的弹性层。弹性层的电阻值的适当范围为10²Ω以上且10⁸Ω以下。

作为用于导电性弹性层的导电剂，可以使用碳系材料、金属氧化物、金属、阳离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、两性离子表面活性剂、抗静电剂或电解质等。

碳系材料的具体实例包括导电性炭黑和石墨。金属氧化物的具体实例包括氧化锡、氧化钛和氧化锌。金属的具体实例包括镍、铜、银和锗。

阳离子性表面活性剂的具体实例包括季铵盐(如月桂基三甲基铵、硬脂基三甲基铵、十八烷基三甲基铵、十二烷基三甲基铵、十六烷基三甲基铵和改性脂肪酸-二甲基乙基铵)、高氯酸盐、氯酸盐、氟硼酸盐、乙基硫酸盐和卤化苄盐(如溴化苄盐和氯化苄盐)。

阴离子性表面活性剂的具体实例包括脂肪族磺酸盐、高级醇硫酸酯盐、高级醇环氧乙烷加成硫酸酯盐、高级醇磷酸酯盐和高级醇环氧乙烷加成磷酸酯盐。

抗静电剂的实例包括如高级醇环氧乙烷、聚乙二醇脂肪酸酯和多元醇脂肪酸酯等非离子性抗静电剂。

电解质的实例包括周期表第1族的金属(如Li、Na和K)的盐(例如，季铵盐)。周期表第1族的金属的盐的具体实例包括LiCF₃SO₃、NaClO₄、LiAsF₆、LiBF₄、NaSCN、KSCN和NaCl。

用于导电性弹性层的导电剂的进一步的实例包括周期表第2族的金属(如Ca和Ba)的盐(例如，Ca(ClO₄)₂)和由此衍生的抗静电剂。可选择地，可以使用离子导电性导电剂如这些导电剂与多元醇(如1,4-丁二醇、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇和聚乙二醇)或其衍生物的配合物和这些导电剂与一元醇(如乙二醇单甲醚和乙二醇单乙醚)的配合物。

从抑制当使充电构件和作为被充电体的感光构件彼此接触时的充电构件的变形的观点，弹性层的硬度以MD-1硬度计优选为60°以上且85°以下。另外，为了使充电构件可以沿其宽度方向与感光构件均匀接触，弹性层优选为其中中央部的厚度大于端部的厚度的所谓的凸起状。

[表面层的形成]

根据本发明的表面层通过干燥支承体上或弹性层上的涂布液的涂膜来形成。

涂布液可以通过将金属醇盐和上述配体用化合物混合在有机溶剂中来获得。如果可得，则可以获得与化合物配位的金属醇盐并且原样使用。

作为金属醇盐，可以使用钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、铝、镓、铟和锗的醇盐。醇盐的实例包括甲醇盐、乙醇盐、正丙醇盐、异丙醇盐、正丁醇盐、2-丁醇盐和叔丁醇盐。

以相对于1mol金属醇盐优选为0.5mol以上、更优选1mol以上的量添加配体用化合物。另外，多种化合物或金属醇盐可以组合使用。

在根据本发明的化合物中，金属原子和配体用化合物彼此结合的事实可以通过进行¹H-NMR分析来确认。

为了使金属醇盐可以缩合以获得聚金属氧烷，可以根据需要添加水、酸或碱作为催化剂。另外，可以通过加热涂布液来促进缩合。在通过将化合物和金属醇盐混合获得的涂布液中，金属醇盐的缩合不会进行至非常大的程度，并且推测在将涂布液涂布至弹性层接着将液体干燥的步骤(后述)中，金属醇盐可以缩合。当将金属醇盐与配体用化合物混合，并且通过将催化剂添加至涂布液或者加热液体促进金属醇盐的缩合时，根据本发明的化合物的最高占据分子轨道(HOMO)的能级进一步变浅，因此，容易释放出电子。因此，放电开始电压降低，从而可以抑制局部强放电(异常放电)。当添加水时，水的添加量相对于1mol金属醇盐优选为0.01mol-5mol，更优选0.1mol-3mol。

为了改进本发明的表面层的膜性质(膜的平滑性和强度)，烷氧基硅烷可以添加至涂布液。四烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷或二烷氧基硅烷用作烷氧基硅烷。

四烷氧基硅烷的具体实例包括四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四(正丙氧基)硅烷、四(异丙氧基)硅烷、四(正丁氧基)硅烷、四(2-丁氧基)硅烷和四(叔丁氧基)硅烷。

三烷氧基硅烷的实例包括：如三甲氧基氢硅烷、三甲氧基甲基硅烷、三甲氧基乙基硅烷、三甲氧基(正丙基)硅烷、三甲氧基(异丙氧基)硅烷、三甲氧基(正丁氧基)硅烷、三甲氧基(2-丁氧基)硅烷、三甲氧基(叔丁氧基)硅烷、三甲氧基(正己基)硅烷、三甲氧基(正辛基)硅烷、三甲氧基(正癸基)硅烷、三甲氧基(正十二烷基)硅烷、三甲氧基(正十四烷基)硅烷、三甲氧基(正十五烷基)硅烷、三甲氧基(正十六烷基)硅烷、三甲氧基(正十八烷基)硅烷、三甲氧基环己基硅烷、三甲氧基苯基硅烷和三甲氧基(3-缩水甘油基丙基)硅烷等三甲氧基硅烷；和如三乙氧基氢硅烷、三乙氧基甲基硅烷、三乙氧基乙基硅烷、三乙氧基(正丙基)硅烷、三乙氧基(异丙氧基)硅烷、三乙氧基(正丁氧基)硅烷、三乙氧基(2-丁氧基)硅烷、三乙氧基(叔丁氧基)硅烷、三乙氧基(正己基)硅烷、三乙氧基(正辛基)硅烷、三乙氧基(正癸基)硅烷、三乙氧基(正十二烷基)硅烷、三乙氧基(正十四烷基)硅烷、三乙氧基(正十五烷基)硅烷、三乙氧基(正十六烷基)硅烷、三乙氧基(正十八烷基)硅烷、三乙氧基环己基硅烷、三乙氧基苯基硅烷和三乙氧基(3-缩水甘油基丙基)硅烷等三乙氧基硅烷。

二烷氧基硅烷的具体实例包括：如二甲氧基二甲基硅烷、二甲氧基二乙基硅烷、二甲氧基甲基苯基硅烷、二甲氧基二苯基硅烷和二甲氧基(双-3-缩水甘油基丙基)硅烷等二甲氧基硅烷；和如二乙氧基二甲基硅烷、二乙氧基二乙基硅烷、二乙氧基甲基苯基硅烷、二乙氧基二苯基硅烷和二乙氧基(双-3-缩水甘油基丙基)硅烷等二乙氧基硅烷。

对使用的有机溶剂没有特别地限定，只要有机溶剂可以溶解金属醇盐和上述化合物即可。可以使用醇系溶剂、醚系溶剂、溶纤剂系溶剂、酮系溶剂或酯系溶剂等。醇系溶剂的具体实例包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、1-丁醇、2-丁醇、叔丁醇、1-戊醇和环己醇。醚系溶剂的具体实例为二甲氧基乙烷。溶纤剂系溶剂的具体实例包括甲基溶纤剂和乙基溶纤剂。酮系溶剂的具体实例包括丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮。酯系溶剂的具体实例包括乙酸甲酯和乙酸乙酯。可以单独使用一种有机溶剂，或者可以使用其两种以上的混合物。

对表面层的形成方法没有特别地限定并且可以选择通常采用的方法。其具体实例包括用辊涂机涂布、浸渍涂布和环涂布。

在表面层形成后，为了使溶剂可以干燥，可以将该层进行热处理。

另外，使表面层进行表面处理可以调节如动摩擦和表面自由能等表面物理性质。具体地，涉及用活性能量射线照射层的方法是可用的，并且活性能量射线的实例包括紫外线、红外线和电子束。

从进一步抑制异常放电的发生的观点，表面层的厚度优选为0.005μm-30μm，更优选0.005μm-5μm。

<电子照相设备和处理盒>

图2示出包括本发明的充电构件的电子照相设备的实例，和图3示出包括本发明的充电构件的处理盒的实例。

感光构件4为旋转鼓型的图像承载构件。感光构件4沿图中箭头所示的顺时针方向以预定的圆周速度旋转驱动。

充电辊5为充电构件。充电手段由将充电偏压施加至充电辊5的充电偏压施加电源19构成。使充电辊5与感光构件4的表面在预定按压力下接触，并且以相对于感光构件4的旋转的正方向旋转驱动。当将预定直流电压(后述实施例中设定为-1,050V)由充电偏压施加电源19施加至充电辊5(直流充电系统)时，感光构件4的表面均匀地进行充电处理至预定极性电位(后述实施例中设定为-500V的暗部电位)。

通过曝光手段11使对应于目标图像信息的图像曝光形成在进行了充电处理的感光构件4的表面上。感光构件的带电表面的曝光亮部的电位(后述实施例中设定为-150V的明部电位)选择性地降低(衰减)，因此，在感光构件4上形成静电潜像。已知的手段可以用作曝光手段11并且激光束扫描器可以作为其适当的实例给出。

显影辊6使带电至与感光构件4的带电极性相同的极性的调色剂(负调色剂)选择性附着至感光构件4的表面上的静电潜像的曝光亮部从而使静电潜像可视化为调色剂图像。在后述实施例中，其显影偏压设定为-400V。对显影系统没有特别地限定，例如，跳跃显影系统、接触显影系统和磁刷系统是可用的。其中，为了例如改善调色剂的飞散性的目的，特别是对于输出彩色图像的电子照相设备，接触显影系统可以称为是优选的。

使转印辊8与感光构件4以预定按压力接触，并且沿相对于感光构件4的旋转的正方向、以与感光构件4的旋转圆周速度大致相同的圆周速度旋转。另外，由转印偏压施加电压施加具有与调色剂的带电特性相反的极性的转印电压。在预定时刻由供纸机构(未示出)将转印材料7供给至感光构件4与转印辊8之间的接触部，并且使转印材料7的背面通过施加有转印电压的转印辊8带电至与调色剂的带电极性相反的极性。因此，在感光构件4与转印辊8之间的接触部，感光构件表面侧的调色剂图像静电转印至转印材料7的表面侧。已知的手段可以用作转印辊8。通过用电阻值已调节为中值的弹性层覆盖在如金属等的导电性支承体的上部获得的转印辊可以作为其实例给出。

使其上转印有调色剂图像的转印材料7与感光构件表面分离并且引入至定影设备9。使调色剂图像在设备内定影并且输出所得物作为图像形成物。在两面图像形成模式或多重图像形成模式的情况下，将图像形成物引入至再循环输送机构(未示出)并且再引入至转印部。通过具有清洁刮板10的清洁设备14从感光构件4回收如转印残余调色剂等感光构件4上的残留物。另外，当残留电荷残留在感光构件4时，建议在转印后通过充电辊5一次充电之前进行通过预曝光设备(未示出)除去感光构件4上的残留电荷。在后述实施例的图像形成时，使用不用任何预曝光设备的电子照相设备。

根据本发明的处理盒一体化支承至少充电构件和感光构件，并且可拆卸地安装至电子照相设备的主体。在后述实施例中，使用一体化支承充电辊5、感光构件4、显影辊6和清洁设备14的处理盒。

实施例

以下，通过具体实施例更详细地描述本发明。关于实施例中的化合物，术语“份”"是指“质量份”，除非另有说明。

表9示出以下使用的试剂的列表。另外，表10示出用于实施例的化合物相对于金属原子的配位结构。

(实施例1)

[导电性弹性辊1的生产]

将表6所示的材料用6L的加压捏合机(商品名：TD6-15MDX，由ToshinCo.,Ltd.制造)以70体积％的填充率和30rpm的刮板转数混合24分钟，从而获得未硫化橡胶组合物。将4.5份作为硫化促进剂的二硫化四苄基秋兰姆[商品名：SANCELER TBzTD，由SANSHIN CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.制造]和1.2份作为硫化剂的硫磺添加至174质量份的未硫化橡胶组合物。然后，使混合物用各自的辊直径为12英寸的开炼辊、以8rpm的前辊转数、10rpm的后辊转数和2mm的辊间隙进行左右来回切割总计20次。其后，将辊间隙设定为0.5mm并且使所得物进行薄通10次，从而获得导电性弹性层用的“捏合产物1”。

表6

原料	使用量
		中高腈NBR(商品名：Nipol DN219，由Zeon Corporation制造)	100份
着色用炭黑(商品名：#7360，由TOKAI CARBON CO.,LTD.制造)	48份
		碳酸钙(商品名：NANOX#30，由MARUO CALCIUM CO.,LTD.制造)	20份
氧化锌	5份
		硬脂酸	1份

接着，准备直径为6mm和长度为252mm的由钢制成的圆柱形支承体(其表面进行了镀镍处理，并且以下支承体称为“芯轴”)。然后，将包含金属和橡胶的热固性粘合剂(商品名：METALOC U-20，由TOYOKAGAKUKENKYUSHO CO.,LTD.制造)涂布至相对于沿芯轴上的轴方向的中央朝向两侧各自延伸了115.5mm的区域(轴方向的宽度总计231mm的区域)。将粘合剂在80℃的温度下干燥30分钟，然后在120℃下进一步干燥1小时。

通过用十字头挤出成形以围绕具有粘合层的芯轴的同轴方式使捏合产物1同时挤出成形为外径为8.75-8.90mm的圆筒形，接着切断其端部。由此，未硫化的导电性弹性层层压在芯轴的外周。料筒直径为70mm并且比率L/D为20的挤出机用作挤出机，并将挤出时的头、料筒和螺杆的温度控制为90℃。

接着，用具有设定为不同温度的2个区域的连续加热炉使所得辊硫化。第一区域的温度设定为80℃并且辊30分钟从其中通过。第二区域的温度设定为160℃并且辊同样30分钟从其中通过。由此，获得导电性弹性辊1。

接着，切断导电性弹性辊1的导电性弹性层部分(橡胶部分)的两端使得导电性弹性层部分的轴方向宽度变为232mm。其后，导电性弹性层部分的表面用旋转磨石(工作转数：333rpm，磨石转数：2,080rpm，研磨时间：12sec)研磨。由此，获得表面的十点平均粗糙度Rz为5.5μm、偏心度为18μm和硬度为73°(Asker C)的端部直径为8.26mm和中央部直径为8.50mm的凸起状的导电性弹性辊1。

十点平均粗糙度Rz依据JIS B6101来测量。偏心度通过由MitutoyoCorporation制造的高精度激光测量机LSM430v来测量。具体地，外径用该测量机来测量，并且将最大外径值与最小外径值之间的差定义为外径差偏心度。在5点处进行测量并且将5个外径外径差偏心度的平均值定义为被测量物的偏心度。在温度为25℃和湿度为55％RH的测量环境下、通过使Asker C型硬度计(由KOBUNSHI KEIKI CO.,LTD.制造)的压针与被测物的表面在1,000g的荷重的条件下接触来测量Asker C硬度。

[涂布液E1的制备]

在100mL的由玻璃制成的容器中称量15.1g 2-丁醇和0.74g异丙醇钛，并且搅拌并溶解，从而制备异丙醇钛/2-丁醇溶液。在另一个容器中称量0.32g愈创木酚和34.0g乙醇，并且搅拌并溶解，从而制备愈创木酚/乙醇溶液。将愈创木酚/乙醇溶液添加至预先制备的异丙醇钛/2-丁醇溶液中，并且良好地搅拌混合物，从而制备涂布液E1。

[结构分析]

如下所述判断涂布液E1中的化合物的结构。

在氘代氯仿中，在室温下搅拌异丙醇钛和愈创木酚从而使得相互反应。所得化合物的结构通过采用¹H-NMR来识别。结果，如图4所示，表明其中愈创木酚配位至钛的结构。

[表面层的形成]

通过环涂法以0.120ml/s的喷出量(环部的速度：85mm/s，总喷出量：0.130ml)将涂布液E1涂布至导电性弹性层辊1。将涂布液在常温常压下放置以干燥，然后用波长为254nm的紫外线照射辊使得累积光量变为9,000mJ/cM²。由此，形成表面层。将低压汞灯[由HARISON TOSHIBA LIGHTINGCORPORATION制造]用于紫外线照射。由此，生产充电构件E1。

[评价]

安装至激光打印机(商品名：HP Color Laser Jet CP4525，由Hewlett-Packard Company制造)用的青色盒的充电辊用先前生产的充电构件E1来代替。将盒设置在激光打印机(商品名：HP Color Laser Jet CP4525，由Hewlett-Packard Company制造)内，并且在A4尺寸的纸上形成半色调图像。应当注意的是，在形成电子照相图像时，不进行预曝光，并且充电电压设定为-1,141V和转印电压设定为1,856V。该设定旨在建立其中异常放电更易于发生的环境。另外，在低温低湿环境(温度为15℃和湿度为10％)下输出电子照相图像。

然后，通过目视观察源自异常放电的不均匀图像的有无来评价所得半色调图像是否发生异常放电。

A：不存在异常放电。

B：存在异常放电。

结果，在充电构件E1中没有观察到异常放电。

(比较例1)

在100mL的由玻璃制成的容器中称量15.0g 2-丁醇、1.78g异丙醇钛和33.2g乙醇，并且搅拌并溶解，从而制备涂布液C1。除了使用涂布液C1以外，以与实施例1相同的方式生产充电构件C1并进行评价。

在充电构件C1中观察到异常放电。

(实施例2-9)

除了改变重量以外，以与实施例1相同的方式制备涂布液E2。

另外，除了分别使用2-乙酰基吡咯、2-(甲硫基)苯酚、甲基3-羟基-2-萘甲酸酯、喹哪啶酸、N,N-二甲基甘氨酸和2-氨基对甲酚来代替愈创木酚以外，通过与实施例1相同的方法来制备涂布液E3、涂布液E4、涂布液E5、涂布液E6、涂布液E7和涂布液E9。表7-1集中地示出各化合物的重量。

除了以下以外，通过与实施例1相同的方法制备涂布液E8：使用三甲氧基五甲基环戊二烯基钛来代替异丙醇钛；和不添加愈创木酚。表7-1集中地示出重量。

除了分别使用涂布液E2-E9以外，以与实施例1相同的方式来生产充电构件E2-E9并进行评价。表8-1集中地示出评价结果。

(实施例10-14)

除了分别使用仲丁醇铝、丙醇锆(IV)和乙醇钨(V)来代替异丙醇钛以外，通过与实施例1相同的方法来制备涂布液E10、涂布液E11和涂布液E12-E14。表7-2集中地示出重量。

除了分别使用涂布液E10-E14以外，以与实施例1相同的方式生产充电构件E10-E14并进行评价。表8-2集中地示出评价结果。

(比较例2-4)

除了分别使用仲丁醇铝，丙醇锆(IV)在1-丙醇中的70质量％溶液，和乙醇钨(V)来代替异丙醇钛以外，通过与比较例1相同的方法来制备涂布液C2、涂布液C3和涂布液C4。表7-2集中地示出重量。

除了分别使用涂布液C2-C4以外，以与实施例1相同的方式生产充电构件C2-C4并进行评价。表8-2集中地示出评价结果。

(实施例15)

在100mL的由玻璃制成的容器中称量15.0g 2-丁醇和0.58g异丙醇钛，并且搅拌并溶解，从而制备异丙醇钛/2-丁醇。在另一个容器中称量0.35g喹哪啶酸和20.0g乙醇，并且搅拌并溶解，从而制备喹哪啶酸/乙醇溶液。将喹哪啶酸/乙醇溶液添加至预先制备的异丙醇钛/2-丁醇溶液中，并且搅拌并溶解内容物，从而制备异丙醇钛-喹哪啶酸/2-丁醇-乙醇溶液。在又一个容器中称量0.12g离子交换水和13.9g乙醇，并且搅拌并溶解，从而制备离子交换水/乙醇溶液。将离子交换水/乙醇溶液添加至先前制备的异丙醇钛-喹哪啶酸/2-丁醇-乙醇溶液中，并且搅拌并溶解内容物，从而制备涂布液E15。

除了使用涂布液E15以外，以与实施例1相同的方式来生产充电构件E15并进行评价。表8-3示出评价结果。

另外，如下所述判断涂布液E15中化合物的结构。

在氘代氯仿中，在室温下搅拌异丙醇钛和愈创木酚。其后，将通过将少量的水溶解在氘代甲醇中制备的液体添加至混合物中，并且全部进行反应。所得化合物的结构通过采用¹H-NMR来识别。结果，如图5所示，与钛配位的愈创木酚上的苯环上的峰变宽，这表明分子量提高。即，愈创木酚与其配位的钛原子可以解释为通过氧原子与其它钛原子结合。

(实施例16)

在100mL的由玻璃制成的容器中称量15.1g 2-丁醇、0.42g异丙醇钛和0.24g三甲氧基(正丙基)硅烷，并且搅拌并溶解，从而制备异丙醇钛-三甲氧基(正丙基)硅烷/2-丁醇溶液。在另一个容器中称量0.26g喹哪啶酸和20.0g乙醇，并且搅拌并溶解，从而制备喹哪啶酸/乙醇溶液。将喹哪啶酸/乙醇溶液添加至先前制备的异丙醇钛-三甲氧基(正丙基)硅烷/2-丁醇溶液中，从而制备异丙醇钛-三甲氧基(正丙基)硅烷-喹哪啶酸/2-丁醇-乙醇溶液。在又一个容器中称量0.16g离子交换水和14.1g乙醇，并且搅拌并溶解，从而制备离子交换水/乙醇溶液。将离子交换水/乙醇溶液添加至先前制备的异丙醇钛-三甲氧基(正丙基)硅烷-喹哪啶酸/2-丁醇-乙醇溶液中，并且良好搅拌并溶解内容物，从而制备涂布液E16。表7-3同样示出重量。

除了使用涂布液E16以外，以与实施例1相同的方式来生产充电构件E16并进行评价。表8-3示出评价结果。

(比较例5)

在100mL的由玻璃制成的容器中称量15.0g 2-丁醇、0.82g异丙醇钛和0.46g三甲氧基(正丙基)硅烷，并且搅拌并溶解，从而制备异丙醇钛-正丙基三甲氧基硅烷/2-丁醇溶液。在另一个容器中称量0.37g离子交换水和33.5g乙醇并搅拌，从而制备离子交换水/乙醇溶液。将离子交换水/乙醇溶液添加至先前制备的异丙醇钛-三甲氧基(正丙基)硅烷/2-丁醇溶液中，并且良好地搅拌并溶解内容物，从而制备涂布液C5。表7-3同样示出重量。

除了使用涂布液C5以外，以与实施例1相同的方式来生产充电构件C5并进行评价。表8-3示出评价结果。

表7-3

(实施例17-23)

通过从1,856V提高转印电压同样地评价充电构件E1的异常放电的有无。结果，没有观察到异常放电直到转印电压提高至1,976V。另外，同样地评价充电构件E6和E12-E16。表8-4示出结果。

上述评价结果表明，本发明的具有表面层的充电构件可以显著抑制异常放电。本发明的具有表面层的充电构件促进电子放出，因为具有特定结构的化合物与金属原子配位。可能由于上述结果，放电开始电压降低，可以使感光构件与充电构件之间的电场适当，并且抑制放电电荷量，因此，抑制局部强放电(异常放电)。

另外，结果示出，当通过添加水促进缩合时，以更有效的方式抑制局部强放电(异常放电)。这可能是由于以下原因：当缩合进展至使聚金属氧烷的最高占据分子轨道(HOMO)的能级更浅时，电子容易放出，因此，抑制局部强放电(异常放电)。

(实施例24-28)

在100mL的由玻璃制成的容器中称量0.84g邻茴香酸和98.4g乙醇并搅拌，从而制备邻茴香酸/乙醇溶液。将0.78g异丙醇钛添加至制备的邻茴香酸/乙醇溶液中，并且搅拌混合物，从而获得涂布液E17。

另外，除了分别使用2,3-二甲氧基苯甲酸、2,4-二甲氧基苯甲酸、2,5-二甲氧基苯甲酸和2,6-二甲氧基苯甲酸来代替邻茴香酸以外，通过与上述相同的方法来制备涂布液E18、涂布液E19、涂布液E20和涂布液E21。表7-4集中地示出重量。

除了分别使用涂布液E17-E21以外，以与实施例1相同的方式来生产充电构件E16-E20并进行评价。表8-5示出评价结果。

表7-4

表8-1

表8-2

表8-3

表8-4

表8-5

表9

表10

本申请要求2013年12月27日提交的日本专利申请2013-272398的权益，通过参考将其整体并入本文中。

附图标记说明

1 支承体

2 弹性层

3 表面层

4 感光构件

5 充电辊

6 显影辊

8 转印辊

11 曝光手段

14 清洁设备

Claims

1.一种充电构件，其包括：

支承体；和

所述支承体上的表面层，

其特征在于，所述表面层包含由下式(a)表示的化合物：

在所述式(a)中：

L1表示具有由M1O_n/2表示的结构单元的聚金属氧烷；

当金属原子M1的价数为p时，n表示1以上且p以下的整数；

M1表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子；

X1表示由下式(1)-(4)表示的结构的任意之一；

Y1表示具有与L1中的M1配位的部位的基团；和

(i)当X1表示由式(1)表示的结构时，A1表示与M1、X1和Y1一起形成四至八元环所需的原子团，所述原子团包含芳香环，并且所述芳香环的一个构成碳原子与X1的氧原子结合，和

(ii)当X1表示由式(2)-(4)任意之一表示的结构时，A1表示与M1、X1和Y1一起形成四至八元环所需的键或原子团：

*-O-** (1)

*-S-** (3)

*-CO-O-** (4)

在所述式(1)-(4)中，*表示与A1的结合部位和**表示与L1中的M1的结合部位。

2.根据权利要求1所述的充电构件，其中Y1表示羟基、烷氧基、取代或未取代的芳氧基、羰基、烷硫基、取代或未取代的芳硫基、硫代羰基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的亚氨基、具有取代或未取代的脂肪族杂环骨架的基团、或具有取代或未取代的芳香族杂环骨架的基团。

3.根据权利要求1或2所述的充电构件，其中当X1表示由式(1)表示的结构时，A1表示包含选自由以下组成的组的芳香环的原子团：取代或未取代的苯环、取代或未取代的萘环、取代或未取代的吡咯环、取代或未取代的噻吩环、取代或未取代的呋喃环、取代或未取代的吡啶环、取代或未取代的吲哚环、取代或未取代的苯并噻吩环、取代或未取代的苯并呋喃环、取代或未取代的喹啉环和取代或未取代的异喹啉环。

4.根据权利要求1-3任一项所述的充电构件，其中当X1表示由式(2)-(4)任意之一表示的结构时，A1表示

键，

亚烷基，或

包含选自由以下组成的组的芳香环的原子团：取代或未取代的苯环、取代或未取代的萘环、取代或未取代的吡咯环、取代或未取代的噻吩环、取代或未取代的呋喃环、取代或未取代的吡啶环、取代或未取代的吲哚环、取代或未取代的苯并噻吩环、取代或未取代的苯并呋喃环、取代或未取代的喹啉环和取代或未取代的异喹啉环。

5.根据权利要求1-4任一项所述的充电构件，其中由A1、M1、X1和Y1形成的环包括五元环或六元环。

6.根据权利要求1-5任一项所述的充电构件，其中：

A1表示由下式(A1-1)或(A1-2)表示的结构；

X1表示由下式(X1-1)或(X1-2)表示的结构；和

Y1表示甲氧基、乙氧基、甲酰基、甲基羰基、乙基羰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、二甲基酰胺基、二乙基酰胺基、甲基乙基酰胺基、甲硫基、乙硫基、硫代羰基、二甲基氨基、二乙基氨基、乙基甲基氨基、未取代的亚氨基、甲基亚氨基、乙基亚氨基、具有吡啶骨架的基团、具有喹啉骨架的基团或具有异喹啉骨架的基团；

在所述式(A1-1)和(A1-2)中，R11和R13各自表示与Y1结合的单键或亚甲基，R12和R14各自表示氢原子、甲氧基或乙氧基，和*表示与X1的结合部位；

*-O-** (X1-1)

*-CO-O-** (X1-2)

在所述式(X1-1)和(X1-2)中，*表示与A1的结合部位和**表示与M1的结合部位。

7.根据权利要求1-5任一项所述的充电构件，其中：

A1表示键、亚甲基、亚乙基或三亚甲基；

X1表示由下式(X1-3)至(X1-7)的任意之一表示的结构；和

Y1表示甲氧基、乙氧基、甲酰基、甲基羰基、乙基羰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、二甲基酰胺基、二乙基酰胺基、甲基乙基酰胺基、甲硫基、乙硫基、硫代羰基、二甲基氨基、二乙基氨基、乙基甲基氨基、未取代的亚氨基、甲基亚氨基、乙基亚氨基、具有吡啶骨架的基团、具有喹啉骨架的基团或具有异喹啉骨架的基团：

*-NCH₃-** (X1-3)

*-NH-** (X1-4)

*-S-** (X1-6)

*-CO-O-** (X1-7)

在所述式(X1-3)至(X1-7)中，*表示与A1的结合部位和**表示与M1的结合部位。

8.根据权利要求1-7任一项所述的充电构件，其中所述聚金属氧烷具有由SiO_r/2表示的结构单元，其中r表示1以上且4以下的整数。

9.一种充电构件，其包括：

支承体；和

在所述支承体上的表面层，

其特征在于，所述表面层包含由下式(b)表示的化合物：

在所述式(b)中：

L2表示具有金属原子M2的金属醇盐或金属氢氧化物；

M2表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子；

X2表示由下式(5)-(8)表示的结构的任意之一；

Y2表示具有与L2中的M2配位的部位的基团；和

(i)当X2表示由式(5)表示的结构时，A2表示与M2、X2和Y2一起形成四至八元环所需的原子团，所述原子团包含芳香环，并且所述芳香环的一个构成碳原子与X2的氧原子结合，和

(ii)当X2表示由式(6)-(8)的任意之一表示的结构时，A2表示与M2、X2和Y2一起形成四至八元环所需的键或原子团：

*-O-** (5)

*-S-** (7)

*-CO-O-** (8)

在所述式(5)-(8)中，*表示与A2的结合部位和**表示与L2中的M2的结合部位。

10.根据权利要求9所述的充电构件，其中Y2表示羟基、烷氧基、取代或未取代的芳氧基、羰基、烷硫基、取代或未取代的芳硫基、硫代羰基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的亚氨基、具有取代或未取代的脂肪族杂环骨架的基团、或具有取代或未取代的芳香族杂环骨架的基团。

11.根据权利要求9或10所述的充电构件，其中当X2表示由式(5)表示的结构时，A2表示包含选自由以下组成的组的芳香环的原子团：取代或未取代的苯环、取代或未取代的萘环、取代或未取代的吡咯环、取代或未取代的噻吩环、取代或未取代的呋喃环、取代或未取代的吡啶环、取代或未取代的吲哚环、取代或未取代的苯并噻吩环、取代或未取代的苯并呋喃环、取代或未取代的喹啉环和取代或未取代的异喹啉环。

12.根据权利要求9-11任一项所述的充电构件，其中当X2表示由式(6)-(8)的任意之一表示的结构时，A2表示

键，

亚烷基，或

13.根据权利要求9-12任一项所述的充电构件，其中由A2、M2、X2和Y2形成的环包括五元环或六元环。

14.根据权利要求9-13任一项所述的充电构件，其中：

A2表示由下式(A2-1)或(A2-2)表示的结构；

X2表示由下式(X2-1)或(X2-2)表示的结构；和

Y2表示甲氧基、乙氧基、甲酰基、甲基羰基、乙基羰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、二甲基酰胺基、二乙基酰胺基、甲基乙基酰胺基、甲硫基、乙硫基、硫代羰基、二甲基氨基、二乙基氨基、乙基甲基氨基、未取代的亚氨基、甲基亚氨基、乙基亚氨基、具有吡啶骨架的基团、具有喹啉骨架的基团或具有异喹啉骨架的基团；

在所述式(A2-1)和(A2-2)中，R21和R23各自表示与Y2结合的单键或亚甲基，R22和R24各自表示氢原子、甲氧基或乙氧基，和***表示与X2的结合部位；

***-O-**** (X2-1)

***-CO-O-**** (X2-2)

在所述式(X2-1)和(X2-2)中，***表示与A2的结合部位和****表示与M2的结合部位。

15.根据权利要求9-13任一项所述的充电构件，其中：

A2表示键、亚甲基、亚乙基或三亚甲基；

X2表示由下式(X2-3)至(X2-7)的任意之一表示的结构；和

Y2表示甲氧基、乙氧基、甲酰基、甲基羰基、乙基羰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、二甲基酰胺基、二乙基酰胺基、甲基乙基酰胺基、甲硫基、乙硫基、硫代羰基、二甲基氨基、二乙基氨基、乙基甲基氨基、未取代的亚氨基、甲基亚氨基、乙基亚氨基、具有吡啶骨架的基团、具有喹啉骨架的基团或具有异喹啉骨架的基团：

***-NCH₃-**** (X2-3)

***-NH-**** (X2-4)

***-S-**** (X2-6)

***-CO-O-**** (X2-7)

在所述式(X2-3)至(X2-7)中，***表示与A2的结合部位和****表示与M2的结合部位。

16.一种充电构件，其包括：

支承体；和

所述支承体上的表面层，

其特征在于，所述表面层包含由下式(c)和(d)表示的化合物的至少之一：

在所述式(c)中：

L3表示具有由M3O_m/2表示的结构单元的聚金属氧烷；

M3表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子；

当金属原子M3的价数为q时，m表示1以上且q以下的整数；

R1-R5各自独立地表示氢原子、具有1-4个碳原子的烷基或三甲基甲硅烷基；和

环戊二烯基与L3中的所述金属原子M3配位；

在所述式(d)中：

L4表示具有金属原子M4的金属醇盐或金属氢氧化物；

M4表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子；

R6-R10各自独立地表示氢原子、具有1-4个碳原子的烷基或三甲基甲硅烷基；和

环戊二烯基与L4中的所述金属原子M4配位。

17.根据权利要求16所述的充电构件，其中所述式(c)中的R1-R5和所述式(d)中的R6-R10各自独立地表示甲基、叔丁基或三甲基甲硅烷基。

18.根据权利要求16或17所述的充电构件，其中，当所述表面层包含所述由式(c)表示的化合物时，所述聚金属氧烷进一步具有由SiO_s/2表示的结构单元，其中s表示1以上且4以下的整数。

19.一种充电构件，其包括：

支承体；和

在所述支承体上的表面层，

其特征在于，

所述表面层包含具有由M5O_k/2表示的结构单元的聚金属氧烷，其中M5表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子，和当金属原子M5的价数为t时，k表示1以上且t以下的整数；和

所述聚金属氧烷具有由下式(e)表示的结构：

在所述式(e)中：

X5表示由下式(12)-(15)表示的结构的任意之一；

Y5表示具有与M5配位的部位的基团；和

(i)当X5表示由式(12)表示的结构时，A5表示与M5、X5和Y5一起形成四至八元环所需的原子团，所述原子团包含芳香环，并且所述芳香环的一个构成碳原子与X5的氧原子结合，和

(ii)当X5表示由式(13)-(15)的任意之一表示的结构时，A5表示与M5、X5和Y5一起形成四至八元环所需的键或原子团：

*-O-** (12)

*-S-** (14)

*-CO-O-** (15)

在所述式(12)-(15)中，*表示与A5的结合部位和**表示与M5的结合部位。

20.一种充电构件，其包括：

支承体；和

在所述支承体上的表面层，

其特征在于，

所述表面层包含具有由M6O_l/2表示的结构单元的聚金属氧烷，其中M6表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Al、Ga、In和Ge组成的组的至少一种金属原子，和当金属原子M6的价数为u时，l表示1以上且u以下的整数；和

所述聚金属氧烷具有由下式(f)表示的结构：

在所述式(f)中：

R61-R65各自独立地表示氢原子、具有1-4个碳原子的烷基或三甲基甲硅烷基；和

环戊二烯基与M6配位。

21.一种处理盒，其包括：

电子照相感光构件；和

配置为能够使所述电子照相感光构件的表面带电的充电构件，

所述处理盒可拆卸地安装至电子照相设备的主体，

其特征在于，所述充电构件包括根据权利要求1-20任一项所述的充电构件。

22.一种电子照相设备，其包括：

电子照相感光构件；和