CN100535787C - 显影构件和电子照相成像设备 - Google Patents

Abstract

提供一种显影构件，该显影构件通过同时解决高温高湿环境中的起雾问题以及低温低湿环境下的重影问题而能够形成高质量图像。该显影构件包括芯轴和形成在该芯轴***上的树脂层，并具有含非反应性硅酮化合物的最外表面层。该非反应性硅酮化合物满足下面的要求：(A)硅酮和聚氧乙烯的共聚物；(B)0.99≤d≤1.03的比重(25℃)d；以及(C)在水(25℃)中的溶解度小于0.1质量%。

Description

显影构件和电子照相成像设备

技术领域

本发明涉及用于电子照相成像设备如复印机或者激光打印机的显影构件如显影辊，并且涉及使用该显影构件的电子照相成像设备。

背景技术

传统上，压力显影方法是诸如复印机、打印机以及传真接收机的电子照相设备使用的显影方法之一。压力显影方法使用非磁性调色剂成分的显影剂，而且使该显影剂粘附在感光鼓上的潜像上，以使该潜像可视化。

压力显影方法已经得到广泛的应用，因为其具有的优点例如：不需要磁性材料；可以轻而易举地使该设备简化或者小型化；以及可以轻而易举地利用彩色调色剂构成显影剂。

在使用压力显影方法的电子照相成像设备上，利用充电构件对旋转的感光鼓均匀充电，然后，利用激光对其进行辐照，以形成静电潜像。随后，显影装置将显影剂施加到该静电潜像上，以获得调色剂图像，然后，将该调色剂图像从感光鼓转印到转印材料(记录材料)上。最后，通过进行加热等，在其上定影转印材料上的调色剂图像。

转印了该调色剂图像后，使感光鼓的表面放电，以清除残留显影剂。从而进入准备好新成像的等待状态。

上述显影装置包括：贮存容器，用于容纳显影剂；显影构件，以显影辊为代表，布置该显影辊，以使其在关闭的容器的开口处部分暴露；以及显影剂供给辊，用于提供显影辊表面上的显影剂。

可以对该显影装置进一步设置显影刮板，以便利用显影剂供给辊在显影辊的表面上均匀形成薄层显影剂。在显影辊旋转时，可以将薄膜显影剂转印到显影辊的暴露部分上。

将薄膜显影剂粘附在相对显影辊暴露部分设置的感光鼓上的静电潜像上，以使该静电潜像可视化，从而在该感光鼓上形成调色剂图像。

在许多情况下，对于这种显影装置中使用的显影辊的表面，利用聚氨酯树脂提高调色剂的静电特性。然而，聚氨酯树脂具有高吸水特性。因此，在这种显影构件上，在某些情况下，在高温和高湿度下，调色剂的静电电荷数量降低。为了解决上述问题，日本专利特开No.H11-212354(美国专利No.6,360,069)公开了抑制调色剂的静电电荷数量在高温和高湿度情况下，具体在35℃的温度和85％RH的湿度(相对湿度)下降低的技术。即，提议了一种结构，在该结构中，该表面层的主要组分是多元醇与异氰酸盐化合物或者与异氰酸盐化合物和增链剂发生反应获得的聚氨酯树脂，其中多元醇和增链剂之一或者二者包括聚硅氧烷骨架。

进一步，在日本专利特开No.2003-167398(美国专利申请公报No.US-2003-0118372)中，提议使用导电构件作为最外树脂层，在该最外树脂层中，导电构件由含有聚氨酯树脂和聚硅氧烷成分的树脂材料构成。目的在于，在稳定粘附感光材料以满足高图像质量、高速以及耐久性长的要求的同时，防止在初始阶段和广延操作之后起雾。

如上所述将聚氨酯树脂与聚硅氧烷组合在一起的想法可能在实现高性能的充电构件中有效。然而，随着对高可靠性显影辊的需求的增长，在相反的极端环境条件下，例如，在高温高湿(30℃/85％RH)环境下和低温低湿(15℃/10％RH)环境下，可能很难使图像特征互相一致。具体地说，在高温高湿环境中，因为显影剂摩擦带电能力显著恶化，所以可能发生起雾。为了解决这种问题，如果增强摩擦带电能力，则获得抑制起雾的效果。然而，在这种情况下，当在低温低湿环境中使用这种显影辊时，则可能出现明显重影，因为由于高摩擦带电能力导致显影剂充电(charge-up)。由于这种关系是反相关的，所以难以实现在高温高湿环境中以及低温低温环境下都具有更稳定荷电率的显影构件。

发明内容

因此，本发明的目的是提供具有高度可靠性的显影构件，它可以同时防止在高温高湿环境中发生起雾以及在低温低湿环境中发生重影。本发明的另一个目的是提供使用该显影构件的电子照相成像设备。

根据本发明的显影构件包括芯轴和形成在该芯轴***上的树脂层，并具有含非反应性硅酮化合物的最外层，其中该非反应性硅酮化合物满足下面的要求(A)至(C)：(A)硅酮和聚氧乙烯的共聚物；(B)0.99≤d≤1.03的比重(25℃)d；以及(C)在水(25℃)中的溶解度小于0.1质量％。

为了实现上述目的，本发明的发明人进行了深入细致的研究。特别是，为了解决高温高湿环境中的起雾问题，本发明的发明人将注意力集中在增强显影构件对调色剂的摩擦带电能力。此外，为了解决低温低湿环境下的重影问题，本发明的发明人将注意力集中在显影构件的表面界面状态和水的影响。

醚基对于调色剂具有高摩擦带电能力，这是因为其在具有电子释放性质(electron-releasing property)的最高占据分子轨道中的浓电子云。因此，本发明的发明人将注意力集中在聚氧乙烯和硅酮的共聚物上，其在聚醚中具有相对高的醚基浓度，而且本发明的发明人对高温高湿环境中的起雾进行了研究。结果，聚氧乙烯部分的分子量太大，而且比重(25℃)d大于1.03的共聚物显示强的亲水性，可能达到调色剂摩擦电荷泄漏点。因此，在某些情况下，不能充分避免高温高湿环境中的起雾。另一方面，在比重(25℃)d低于0.99时，聚氧乙烯部分的分子量相对小。因此，不能获得足够高的摩擦带电能力，因此，易于发生起雾。

本发明的发明人对具有比重(25℃)d为0.99≤d≤1.03的硅酮和聚氧乙烯的共聚物进行了研究，它们在高温高湿环境中提供具有良好带电能力的调色剂。然而，它们中的一些显示抑制在低温低湿环境中发生重影的作用不充分。因此，本发明的发明人发现具有在水(25℃)中的溶解度低于0.1质量％的共聚物不可能在低温低湿环境中产生重影。上述的详细机理还不可知。然而，可以想像，即使在低湿度环境下少量存在于含有这种共聚物的表面层的表面界面上的水的作用降低，不产生带电的调色剂，重影问题得到解决，这是因为该共聚物对水的亲和性极低。

此外，具有在水(25℃)中的溶解度0.1质量％以上的硅酮和聚氧乙烯的共聚物，即，具有表面活性剂功能的那些容易在低温低湿环境中产生重影，并在高温高湿环境中产生起雾。具有表面活性剂功能的共聚物的两亲性使得难以改变显影辊的表面特性，并认为：在高温高湿环境中，不能防止摩擦电荷泄漏点的产生，而在低温低湿环境中，不能防止显影辊的表面界面上的少量水的影响。因此，基于本发明的发明人已获得的这些多种发现，完成了本发明。

根据本发明的电子照相成像设备包括：用于承载静电潜像的图像载体；用于对图像载体一次充电的充电装置；曝光装置，用于已在一次充电的图像载体上形成静电潜像；用于使静电潜像显影，从而形成调色剂图像的显影装置；以及用于将调色剂图像转印到转印材料上的转印装置，其中该显影装置包括显影构件。

根据下列典型实施方案的描述并参考附图，本发明的其他特征将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本发明实施方案的显影辊的轴向剖视图。

图2是根据本发明另一实施方案的显影辊的轴向剖视图。

图3是使用本发明的显影装置的电子照相设备的剖视图。

具体实施方式

下面，将进一步详细说明本发明。

(显影辊)

图1是作为本发明显影构件的实施方式的显影辊的示意性剖视图。

图1所示显影辊100具有在良好导电性的芯轴(主轴)1***上的树脂层2。树脂层2含有非反应性硅酮化合物。此外，该非反应性硅酮化合物满足下面的要求(A)至(C)：(A)硅酮和聚氧乙烯的共聚物；(B)0.99≤d≤1.03的比重(25℃)d；以及(C)在水(25℃)中的溶解度小于0.1质量％。

树脂层2优选是非发泡的固体层。这是因为发泡形状不出现在图像上，而且不必考虑树脂层2的强度降低。

由于树脂层2含有满足上述要求(A)至(C)的非反应性硅酮化合物，所以可以控制显影剂的摩擦带电能力、显影辊的表面-界面状态(surface-boundary state)以及水的影响。结果，可以同时抑制在高温高湿环境中发生起雾和在低温低湿环境中发生重影。

优选非反应性硅酮化合物没有浊点。在没有浊点时，就不具有表面活性剂的功能。因此，可以防止因为上述两亲性产生的任何麻烦。

该非反应性硅酮化合物不具有与异氰酸酯基反应的氢如活性氢(羟基的氢或者氨基的氢)；反应性双键如乙烯基；环氧基；以及羧基。反应性官能团的存在可能造成分子迁移率的大大降低，这是因为非反应性硅酮化合物作为基材(树脂)的一部分而化学引入。因此，难以以特定方式实现本发明的作用。

在该化合物的硅酮部分和聚氧乙烯部分之间共聚的形式可以是具有硅酮部分和聚氧乙烯部分的直链嵌段聚合物型、支链嵌段聚合物型或者接枝聚合物型。特定结构可以如通式(A)至(D)描述如下：

其中m和n各自独立地为正整数。

此外，可以更有效地实现本发明效果的非反应性硅酮化合物的结构是由下面的结构分子式(1)表示的结构：

其中m、n和x各自独立地为1以上的整数，R表示烷基。

此外，上述非反应性硅酮化合物可以优选具有重均分子量(Mw)6,000≤Mw≤11,000。只要非反应性硅酮化合物的重均分子量在上述范围内，该非反应性硅酮化合物就更容易存在于显影辊的表面上，因此，更容易实现本发明的效果。

通过适当调节非反应性硅酮化合物中的硅酮部分和聚氧乙烯部分的组分重量比(硅酮部分/聚氧乙烯部分)在95/5至70/30的范围内，可以满足要求(B)和(C)。

优选以相对于100质量份树脂0.1至20质量份的量将上述非反应性硅酮化合物添加到形成最外表面层的树脂(基材)中，从而能够适当控制显影剂的摩擦带电能力、显影辊的表面界面状态以及水的影响，从而可以增强本发明的效果。更优选以0.5质量份至10质量份的量添加非反应性硅酮化合物。

通过利用适当手段将非反应性硅酮化合物从表面层分离并将所分离的化合物进行任何传统方法如热解GC/MS、NMR、IR或者元素分析，可以识别非反应性硅酮化合物的分子结构以及硅酮和聚氧乙烯部分的结构。此外，该化合物的添加量可参考当其从表面层中提取时的定量比来确定。

在本发明中，可以利用使用JIS K 0061定义的振动式密度计法(确定化学产品的密度和比重的方法)的测量装置确定非反应性硅酮化合物的比重(25℃)。具体地说，利用密度比重仪(商品名：DA-520，由Kyoto Electronics Manufacturing Co.，Ltd.制造)来进行测量。

在本发明中，如下进行确定化合物在水(25℃)中的溶解度的方法：制备0.1质量％的上述非反应性硅酮化合物的水溶液(例如，称量100g蒸馏水(25℃)和0.1g非反应性硅酮化合物，在玻璃烧杯内将它们混合在一起)；当通过用磁力搅拌器将该水溶液搅拌24小时而使该非反应性硅酮化合物完全溶解，从而形成清澈的水溶液时，非反应性硅酮化合物的水中溶解度(25℃)被确定为0.1质量％以上。另一方面，当不溶物质残留或者变成混浊的悬浮体时，该化合物的溶解度被确定为低于0.1质量％。

在本发明中，如下进行浊点的测量：制备1.0质量％的上述非反应性硅酮化合物的水溶液(例如，称量100g蒸馏水和1.0g非反应性硅酮化合物，并在试管中将其混合在一起)；以及在热水中加热该水溶液，并将该清澈溶液变得浑浊时的温度确定为浊点。如果即使在冷却到1.0℃后该溶液仍不变清澈而保持浑浊，则将该溶液被确定为没有浊点的溶液。

在本发明中，利用通用凝胶渗透色谱(GPC)使用分子量分布的方法进行重均分子量的测量。

通过GPC的色谱图中的重均分子量(Mw)可以在以下条件下测量：使柱在40℃的加热室中稳定；使作为溶剂的甲苯以1ml/min的流速流入该柱；将其中非反应性硅酮化合物调节到作为样品浓度的0.3质量％的甲苯样品溶液约100μl注入该柱内。为了确定该样品的分子量，根据几个单分散聚苯乙烯标准样品的分析曲线的对数值与计数值(保留时间)之间的关系，计算该样品中的分子量分布。为了制成该分析曲线，优选使用至少10个不同的标准聚苯乙烯样品。具体地说，例如，使用具有分子量6×10²、2.1×10³、4×10³、1.75×10⁴、5.1×10⁴、1.1×10⁵、3.9×10⁵、8.6×10⁵、2×10⁶、以及4.48×10⁶的那些。例如，标准聚苯乙烯样品可以是Tosoh Corporation or Pressure Chemicals Ltd.市售的那些。此外，作为检测器，可以使用示差折光检测器。

作为柱，可以优选使用市售的聚苯乙烯-凝胶柱的组合。可列举下列：例如，Showa Denko Co.，Ltd.制造的Shodex GPCKF-801、802、803、804、805、806和807的组合；以及Waters Co.，Ltd.制造的μ-styragel 500、103、104和105的组合。

(芯轴)

作为芯轴设置的轴1可以是具有良好导电性的任意材料。通常，使用由铝、铁或者SUS制成的外径4至10mm金属圆筒管。

在轴1的***上形成的树脂层2的基础材料的实例包括：聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、脲醛树脂、酰亚胺树脂、三聚氰胺树脂、氟树脂、酚醛树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、丙烯酸树脂、天然橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、硅橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶以及它们的混合物。

其中，聚氨酯树脂优选用作树脂层2的基础材料，这是因为它具有更高的通过摩擦使显影剂带电的能力并显示耐磨耗性。具体地说，聚氨酯树脂的原材料包括多元醇和异氰酸酯以及必要时的扩链剂。要用作聚氨酯树脂原材料的多元醇包括：聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚烯烃多元醇、丙烯酸类多元醇以及它们的混合物。要用作聚氨酯树脂原材料的异氰酸酯包括：甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、萘二异氰酸酯(NDI)、二甲基联苯二异氰酸酯(TODI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亚苯基二异氰酸酯(PPDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、环己烷二异氰酸酯以及它们的混合物。用作聚氨酯树脂原材料的扩链剂包括：双官能低分子二醇，例如乙二醇、1，4-丁二醇以及3-甲基戊二醇；三官能低分子三元醇，例如，三羟甲基丙烷；以及它们的混合物。

特别地，在聚氨酯树脂中，优选使用使用聚醚多元醇的聚醚聚氨酯树脂。在这种情况下，树脂材料与非反应性硅酮化合物的聚氧乙烯部分的亲和性防止上述非反应性硅酮化合物从该树脂中渗出而移动到另一个构件，同时从特性上减少在低温低湿环境中发生重影。

通过使基础材料与导电性赋予剂如电子导电性物质或者离子导电性物质混合，由具有适当电阻率范围(体积电阻率)优选为10³Ω·cm至10¹¹Ω·cm的材料形成树脂层2。树脂层2的体积电阻率更优选在10⁴Ω·cm至10¹⁰Ω·cm范围内。此外，树脂层2的厚度优选在0.3mm至10.0mm的范围内，更优选在1.0mm至5.0mm的范围内。

赋予树脂层2导电性的电子导电性物质的例子包括：导电性碳如科琴黑(Ketjen Black)EC(LION Corporation制造)和乙炔黑；用于橡胶的碳如SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT和MT；已进行氧化处理的用于色料(墨)的碳；金属如铜、银和锗；以及金属氧化物。

其中，优选炭黑(导电性碳、用于橡胶的碳以及用于色料(墨)的碳)，这是因为可以容易地以少量控制电导率。

赋予树脂层2导电性的离子导电性物质的例子包括：无机离子导电性物质如高氯酸钠、高氯酸锂、高氯酸钙和氯化锂；以及有机离子导电性物质如变性脂族二甲基硫酸乙酯铵(dimethylammonium ethosulfate)和硬脂基乙酸铵(stearyl ammoniumacetate)。

以对树脂层提供上述适当体积电阻率所需的量使用这些导电性赋予剂。通常，优选以相对于100质量份基材为1质量份至50质量份的范围使用导电性赋予剂。

在由聚醚型聚氨酯树脂形成树脂层2时，上述非反应性硅酮化合物的重均分子量(Mw)和作为上述聚醚型聚氨酯的原材料的聚醚多元醇的重均分子量(N)之间的关系满足Mw＜N。通过设计Mw和N的关系，以满足Mw＜N，聚醚型聚氨酯的聚醚链和非反应性硅酮化合物的聚氧乙烯部分之间的分子相互作用变得非常强。因此，非反应性硅酮化合物可以牢固保持在表面聚氨酯树脂层上，同时保持其分子迁移率。因此，可以显著防止高温高湿环境中发生起雾以及在低温低湿环境中发生重影。

图2是根据本发明另一个实施方案的显影辊的示意性剖视图。在图2中，显影辊200由芯轴1和两层覆盖该芯轴1***的树脂层构成。这两层树脂层由形成在该芯轴1表面上的树脂层201和作为显影辊表面层形成在该树脂层201上的树脂层202构成。

树脂层202对应于图1所示的显影辊100的树脂层2。因此，关于树脂层2的描述也适用于树脂层202。

树脂层201中使用的树脂优选弹性优良的树脂，以使构成下层的树脂层201可以确保与感光鼓具有稳定辊隙宽度，从而保持图像的均匀性并可以长期连续稳定输出图像。这种树脂的优选例子包括：天然橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、硅橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶以及它们的混合物。其中，特别优选硅橡胶和三元乙丙橡胶。

此外，优选将导电性物质引入树脂层201，以将其电阻率范围(体积电阻率)调节到适当范围。即，该树脂的体积电阻率优选是10³Ω·cm至10¹⁰Ω·cm，更优选是10⁴Ω·cm至10⁸Ω·cm。

上述导电性物质可以与添加到上述树脂层2中的相同。此外，导电性物质的添加量可以与在上述树脂层2中的相同。

此外，树脂层201可以具有ASKER-C硬度25°至70°，优选35°至50°。

而且，通常树脂层201优选具有0.3mm至10mm的厚度，更优选具有1.0mm至5.0mm的厚度。另一方面，为了防止下层树脂层丧失弹性，树脂层202优选具有0.5μm至100μm的厚度。

将树脂层形成在其上的显影辊切割为9块，利用卡尺测量其横截面，确定其平均值作为每个树脂层的厚度。如果该树脂层的厚度小(1.0mm以下)，则利用视频显微镜(5倍至3,000倍放大倍率)测量9个截面，并将其平均值确定为每个树脂层的厚度。

可以如下生产如图1和图2所示的根据本发明形成的显影辊。

通过将经捏合上述树脂(基材)、导电性赋予剂以及至少在形成最外表面层时要添加的非反应性硅酮化合物制备的组合物注入其中事先放置芯轴的成型模具的空腔内来生产显影辊。还可以从由上述组合物分别形成的平板(slab)或者块(block)上切割具有预定尺寸的预定管状结构。然后，将芯轴压入该管状结构，以在该芯轴上形成树脂层作为最外表面层，从而形成显影辊。如果需要，可以进一步对获得的显影辊进行切割或者抛光，并将其调节到预定外径。

示于图2的显影辊可以通过以下方式来生产：通过喷涂或浸涂法将上述组合物施涂于事先在芯轴***形成的树脂层201的外周表面上以从而形成树脂层202，再及时加热固化该涂层。

利用下面的方法(1)或者(2)，可以形成树脂层201：(1)包括将形成该树脂层的上述组合物注入其中事先放置芯轴的成型模具的空腔内，接着热硬化的步骤的方法；以及(2)包括事先由用于形成该树脂层的组合物形成平板或者块，从平板或者块上切割具有预定尺寸的预定管状结构，并将该芯轴压入该管状结构的步骤的方法。

在方法(1)和(2)中，在芯轴***上形成了树脂层201后，如果需要，可以进一步进行切割或者抛光，并将其调节为预定外径。

在形成树脂层202时，捏合上述树脂(基材)、导电性赋予剂以及至少在形成最外表面层时要添加的非反应性硅酮化合物。可以利用设备如球磨机进行捏合，而且需要时将用于调节显影辊表面粗糙度的粗糙化颗粒加入并分散，接着将硬化剂或者硬化催化剂加入该混合物并搅拌。由此获得的组合物可以通过使用涂布法如喷涂或浸涂法来施涂。要添加的粗糙化颗粒的例子包括：橡胶颗粒如EPDM、NBR、SBR、CR以及硅橡胶颗粒；弹性体颗粒如聚苯乙烯、聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酯以及基于聚酰胺的热塑弹性体(TPE)；以及树脂颗粒如PMMA、聚氨酯树脂、氟树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、萘树脂、呋喃树脂、二甲苯树脂、二乙烯苯聚合物、苯乙烯-二乙烯苯共聚物以及聚丙烯腈树脂。可以单独或可以两种或者多种组合使用这些类型的颗粒。在这种情况下，通常将显影辊的表面粗糙度Rz调节到1μm至15μm。显影辊的表面粗糙度被定义为根据JIS B0601：2001的Rz。

(电子照相成像设备)

根据本发明的电子照相成像设备包括下面的结构元件：(1)用于承载静电潜像的图像载体。(2)用于将图像载体一次充电的充电装置。(3)用于在已一次充电的图像载体上形成静电潜像的曝光装置。(4)用于通过显影剂使静电潜像显影以形成调色剂图像的显影装置。(5)用于将调色剂图像转印到转印材料上的转印装置。

随后，上述(4)的显影装置包括根据本发明的显影构件。

图3示出本发明的电子照相成像设备的示意性剖视图。

作为图像载体的感光鼓21沿箭头A的方向旋转，然后通过用于使感光鼓21充电的充电构件22将该感光鼓均匀充电。随后，利用激光23，在感光鼓21的表面上形成静电潜像，激光23是用于在感光鼓21上形成静电潜像的曝光装置。通过保持在可拆卸地安装在成像设备主体上的处理盒上的显影装置24施加显影剂。因此，将静电潜像显影并作为调色剂图像可视化。

关于显影，进行在曝光部分上形成调色剂图像的反转显影处理。通过作为转印构件的转印辊29将感光鼓21上的调色剂图像转印到作为转印材料的一张纸33上。然后，将在其上已转印调色剂图像的纸33通过定影装置32进行定影处理，接着从该设备中排纸。因此，结束打印操作。

另一方面，通过作为用于清除感光鼓表面的清洁构件的清洁刮板30将在转印之后未被转印而残留在感光鼓21上的残留显影剂刮除，并将其容纳在废显影剂容器31内。将清洁的感光鼓21用于其中重复上述操作的成像过程中。

显影装置24设置有：其中贮存作为单组分显影剂的非磁性显影剂28的显影容器34和作为显影剂载体的显影辊25，该显影辊放置在沿显影容器34的纵向延伸并面向感光鼓21的开口部。设计显影装置24以使显影感光鼓21上的静电潜像显影并可视化。此外，电子照相处理盒具有显影装置以及图像载体、充电构件、清洁构件和转印构件中的至少之一，它们一体化保持并可拆卸地安装在成像设备上。

此外，显影辊25以对接宽度接触感光鼓21。在显影装置24中，相对于其中作为显影剂调节构件的显影刮板27与显影辊25的表面接触的接触部，显影剂供给辊26与显影辊25在沿显影容器34中显影辊25的旋转方向的上游侧接触。此外，支承显影剂供给辊26，以便可以旋转。

根据本发明，可以获得以极高的水平抑制在高温高湿环境中在电子照相图像上发生起雾以及在低温低湿环境中发生重影。

(实施例)

下面将利用实施例和比较例详细说明本发明。然而，实施例不以任何方式限制本发明。

(非反应性硅酮化合物)

作为非反应性硅酮化合物，制备下面的非反应性硅酮化合物No.1至9。

No.1：使用重均分子量Mw为11,000，比重(25℃)d为1.02的非反应性硅酮化合物(商品名：TSF4446，由GE ToshibaSilicone Co.，Ltd.制造)。其具有水(25℃)中的溶解度低于0.1质量％，而且没有浊点。

No.2：使用重均分子量Mw为9,200比重(25℃)d为1.03的非反应性硅酮化合物(商品名：TSF4445，由GE Toshiba SiliconeCo.，Ltd.制造)。其水(25℃)中的溶解度低于0.1质量％，而且没有浊点。

No.3：首先将0.022mol的浓硫酸添加到2ml含有0.014mol氧化铬(VI)的水溶液中，同时在冰上冷却，然后添加4ml水，从而制备琼斯试剂。

随后，在20℃下，使琼斯试剂与10g聚乙二醇单甲醚(由Aldrich Co.，Ltd.制造，Mn＝550)反应24小时，从而获得聚醚部分的原材料。然后，在40℃下，使5.0g该原材料与0.014mol草酰氯(由Aldrich Co.，Ltd.制造)在苯中反应5小时，从而获得酰基氯。

在室温下，使获得的酰基氯(2.5g)在少量吡啶的存在下在二***中与16g聚硅氧烷化合物(商品名：X22-170BX，由Shin-EtsuChemical Co.，Ltd.制造)反应24小时。结果，获得具有重均分子量Mw为3,850的非反应性硅酮化合物(No.3)。

获得的非反应性硅酮化合物的比重(25℃)d为1.03，其在水(25℃)中的溶解度小于0.1质量％，而且没有浊点。

No.4：在20℃下，使上述琼斯试剂在丙酮中与10g聚乙二醇单甲醚(由Aldrich Co.，Ltd.制造，Mn＝750)反应24小时，从而获得聚醚部分的原材料。然后，在40℃下，使5.0g该原材料与0.010mol草酰氯(由Aldrich Co.，Ltd.制造)在苯中反应5小时，从而获得酰基氯。然后，在室温下，使获得的2.5g酰基氯在少量吡啶存在下与6.6g聚硅氧烷化合物(商品名：KF 6002，由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造)在二***中反应24小时。结果，获得具有重均分子量Mw为7,000的非反应性硅酮化合物(No.4)。

获得的非反应性硅酮化合物的比重(25℃)d为1.01，在水(25℃)中的溶解度小于0.1质量％，而且没有浊点。

No.5：在20℃下，使上述琼斯试剂与10g聚乙二醇单甲基醚(由Aldrich Co.，Ltd.制造，Mn＝550)在丙酮中反应24小时，从而获得聚醚部分的原材料。然后，在40℃下，使5.0g该原材料与0.014mol草酰氯(由Aldrich Co.，Ltd.制造)在苯中反应5小时，从而获得酰基氯。然后，在室温下，使获得的2.5g酰基氯在少量吡啶的存在下在二***中与27.5g聚硅氧烷化合物(商品名：X22-170DX，Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造)反应24小时。结果，获得具有重均分子量Mw为6,000的非反应性硅酮化合物(No.5)。

获得的非反应性硅酮化合物的比重(25℃)d为0.99，在水(25℃)中的溶解度小于0.1质量％，而且没有浊点。

No.6：在20℃下，使上述琼斯试剂与10g聚乙二醇(由Aldrich Co.，Ltd.制造，Mn＝1,000)在丙酮中反应24小时，从而获得聚醚部分的原材料。然后，在40℃下，使5.0g该原材料与0.014mol草酰氯(由Aldrich Co.，Ltd.制造)在苯中反应5小时，从而获得酰基氯。然后，在室温下，使获得的2.5g酰基氯在少量吡啶存在下与41.2g聚硅氧烷化合物(商品名：X22-170DX，由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造)在二***中反应24小时。结果，获得具有重均分子量Mw为12,000的非反应性硅酮化合物(No.6)。

获得的非反应性硅酮化合物的比重(25℃)d为1.00，在水(25℃)中的溶解度小于0.1质量％，而且没有浊点。

No.7：使用具有重均分子量Mw为3,000及比重(25℃)d为1.05的非反应性硅酮化合物(商品名：SILWET L8600，由GEToshiba Silicone Co.，Ltd.制造)。该非反应性硅酮化合物在水(25℃)中的溶解度为0.1质量％以上，其浊点为76℃。

No.8：使用具有重均分子量Mw为3,200及比重(25℃)d为0.96的非反应性硅酮化合物(商品名：TSF451-50，由GE ToshibaSilicone Co.，Ltd.制造)。该非反应性硅酮化合物在水(25℃)中的溶解度小于0.1质量％，而且没有浊点。

No.9：在20℃下，使上述琼斯试剂与10g二甘醇单***(由Aldrich Co.，Ltd.制造)在丙酮中反应24小时，从而获得聚醚部分的原材料。然后，在40℃下，使5.0g该原材料与0.052mol草酰氯(由Aldrich Co.，Ltd.制造)在苯中反应5小时，从而获得酰基氯。然后，在室温下，使获得的2.5g酰基氯在少量吡啶的存在下在二***中与123g聚硅氧烷化合物(商品名：X22-170DX，由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造)反应24小时。结果，获得具有重均分子量Mw为5,700的非反应性硅酮化合物(No.9)。

获得的非反应性硅酮化合物的比重(25℃)d为0.98，在水(25℃)中的溶解度小于0.1质量％，而且没有浊点。

下面示出了如上所述的No.1至No.9的非反应性硅酮化合物的基本结构。在每种结构式中，m、n和x分别独立地为1或者大于1的整数。此外，R、R₁和R₂分别表示烷基。

No.1

(在上述结构式中，m、n和x分别是1或者大于1的整数，并且R表示烷基)。

No.2

(在上述结构式中，m、n和x分别是1或者大于1的整数，并且R表示烷基)。

No.3

*[-C₂H₄O]n-CH₃

No.4

No.5

*[-C₂H₄O]n-CH₃

No.6

No.7

*[-C₂H₄O]x-R₂

No.8

No.9

*-CH₂CH₂-O-CH₂CH₃

(显影辊的制造)

(实施例1)

在内径为16mm的圆筒状模具内安装外径为8mm的芯棒(芯轴)，使其与模具同心布置。然后，将液态导电性硅橡胶(由DowCorning Toray Silicone Co.，Ltd.制造，ASKER-C硬度为40°，且体积电阻率为1×10⁷Ω·cm)作为用于形成弹性层的材料注入圆筒状模具。此后，将它放置在130℃的烘箱内，然后加热并成型20分钟。从该模具上卸下成型产品后，在200℃的烘箱内对其进行二次硫化4小时，从而在芯棒的***上形成4mm厚的弹性层。

接着，在甲乙酮溶剂中逐步混合下面的材料，并使其在氮气氛下在80℃相互反应3小时。结果，获得重均分子量Mw为12,000和羟基值为17.2的聚醚多元醇预聚物(1)。

·聚丁二醇(商品名：PTG1000SN，Hodogaya Chemical Co.，Ltd.制造)：100质量份。

·异氰酸酯(商品名：Millionate MT，由Nippon PolyurethaneIndustry Co.，Ltd.制造)：18.7质量份。

接着，混合下列原材料，然后添加甲乙酮以使固体含量为28质量％。将获得的产品用作用于形成树脂层的原材料液体。

·上述聚醚多元醇预聚物(1)：100质量份。

·异氰酸酯(商品名：C2521，由Nippon Polyurethane IndustryCo.，Ltd.制造)：85质量份。

·上述No.1非反应性硅酮化合物：1质量份。

将20质量份炭黑(商品名：KA100，由Mitsubishi ChemicalCorporation制造)和30质量份丙烯酸类树脂颗粒(商品名：MX-1000，由Soken Chemical & Engineering Co.，Ltd.制造)加入原材料液体的固体成分中，再利用球磨机搅拌和分散。通过浸渍，将获得的涂布液施涂到事先形成的弹性层上，以形成厚度为15μm的薄膜，然后，在烘箱内在80℃下干燥15分钟。进一步，在烘箱内在140℃下硬化4小时，以形成作为最外表面层的树脂层。从而获得实施例1的显影辊。

(实施例2)

以与在实施例1中相同的方式制备以弹性层覆盖的芯棒。

用于形成树脂层的涂布液制备如下。

首先，将下面的材料在甲乙酮溶剂中逐步混合并使其在氮气氛下在80℃相互反应3小时。结果，获得重均分子量Mw为6,800，并且羟基值为43的聚醚多元醇预聚物(2)。

·聚丁二醇(商品名：PTG650SN，由Hodogaya Chemical Co.，Ltd.制造)：100质量份。

·三羟甲基丙烷(由Mitsubishi Gas Chemical Company，INC制造)：3质量份。

·异佛尔酮二异氰酸酯(由AldrichCo.，Ltd.制造)：30质量份。

接着，混合下列原材料，然后，添加甲乙酮，以使固体含量为28质量％。将获得的产品用作用于形成树脂层的原材料液体。

·上述聚醚多元醇预聚物(2)：100质量份。

·异氰酸酯(商品名：C2521，由Nippon Polyurethane IndustryCo.，Ltd.制造)：152质量份。

·上述No.2非反应性硅酮化合物：3质量份。

将20质量份炭黑(商品名：KA100，由Mitsubishi ChemicalCorporation制造)和30质量份丙烯酸类树脂颗粒(商品名：MX-1000，由Soken Chemical & Engineering Co.，Ltd.制造)加入原材料液体的固体成分中，再利用球磨机搅拌和分散，从而获得用于形成树脂层的涂布液。

通过浸渍，将获得的涂布液施涂到覆盖事先制备的芯轴的弹性层上，以形成厚度为15μm的薄膜，然后，在烘箱内在80℃下干燥15分钟。进一步，在烘箱内在140℃下硬化4小时，以形成作为最外表面层的树脂层。从而获得实施例2的显影辊。

(实施例3)

除了利用非反应性硅酮化合物No.3代替用于制备用于形成作为最外表面层的树脂层的涂布液的非反应性硅酮化合物No.2；而且其混合量变为0.5质量份以外，以与实施例2中相同的方式生产实施例3的显影辊。

(实施例4)

除了利用非反应性硅酮化合物No.4代替用于制备用于形成作为最外表面层的树脂层的涂布液的非反应性硅酮化合物No.2以外，以与实施例2中相同的方式生产实施例4的显影辊。

(实施例5)

除了利用非反应性硅酮化合物No.5代替用于制备用于形成作为最外表面层的树脂层的涂布液的非反应性硅酮化合物No.1；而且其混合量变为10质量份以外，以与实施例1中相同的方式生产实施例5的显影辊。

(实施例6)

除了利用非反应性硅酮化合物No.6代替用于制备用于形成作为最外表面层的树脂层的涂布液的非反应性硅酮化合物No.1；而且其混合量变为3质量份以外，以与实施例1中相同的方式生产实施例6的显影辊。

(比较例1)

除了没有使用用于制备用于形成作为最外表面层的树脂层的非反应性硅酮化合物No.1以外，以与实施例1中相同的方式生产比较例1的显影辊。

(比较例2)

除了利用非反应性硅酮化合物No.7代替用于制备用于形成作为最外表面层的树脂层的涂布液的非反应性硅酮化合物No.1；而且其混合量变为3质量份以外，以与实施例1中相同的方式生产比较例2的显影辊。

(比较例3)

除了利用非反应性硅酮化合物No.8代替用于制备用于形成作为最外表面层的树脂层的涂布液的非反应性硅酮化合物No.1以外，以与实施例1中相同的方式生产比较例3的显影辊。

(比较例4)

除了利用非反应性硅酮化合物No.9代替用于制备用于形成作为最外表面层的树脂层的原材料液体的非反应性硅酮化合物No.2以外，以与实施例2中相同的方式生产比较例4的显影辊。

(图像评价)

(高温高湿环境中(温度30℃/湿度85％RH)下的“起雾评价”)

在下述彩色激光打印机的电子照相处理盒中，设置上述实施例和上述比较例的显影辊的每一种。利用彩色激光打印机(商品名：Color LaserJet 4700，Hewlett-PackardCo.，Ltd.制造)，进行评价。

作为显影剂，使用安装在Color LaserJet 4700的青色打印盒上的青色显影剂。

在评价过程中，在高温高湿环境中，在15,000张纸上打印2％的打印图像。此后，将该彩色激光打印机放置24小时。随后，在高温高湿环境中，在一张光泽纸(HP光泽纸)上输出白色实心图像。在这种情况下，对10点中的每一点测量打印之后白色背景区域的反射密度，并且其平均值被定义为Ds(％)，对10点中的每一点测量打印之前白色光泽纸的反射密度，并且其平均值被定义为Dr(％)。在这种情况下，起雾水平被定义为Ds-Dr。

利用反射密度计(商品名：REFLECTOMETER MODELTC-6DS/A，由Tokyodenshoku，Co.，Ltd.制造)测定反射密度。

起雾水平低于0.5％的情况被确定为极其优良的图像。

起雾水平为0.5％以上并小于1.5％的情况被确定为基本上没有起雾的良好图像。

起雾程度为1.5％以上的情况被确定为具有显著起雾的不清楚图像。

(常温常湿环境中(温度23℃/湿度55％RH)的“起雾评价”)

以与在高温高湿环境中“起雾评价”相同的方式在常温常湿环境中评价“起雾”。

(在低温低湿(温度15℃/湿度10％RH)的环境中“重影评价”)

在下述彩色激光打印机的电子照相处理盒中，放置上述实施例和上述比较例的显影辊的每一种。利用彩色激光打印机(商品名：Color LaserJet 4700，由Hewlett-PackardCo.，Ltd.制造)，进行评价。

作为显影剂，原样使用安装在Color LaserJet 4700的青色打印盒上的青色显影剂。

在评价过程中，在低温低湿环境中，使该彩色激光打印机放置48小时，在第一张纸上输出重影测定图像，然后利用目测评价该图像。通过在刚打印了15mm×15mm方形图像后打印60h半色调图像，获得重影测定图像。在这种情况下，基于下面的标准，评价打印了15mm×15mm方形实心图像后显影辊旋转一周的半色调图像的密度差。

A：没有发现密度差。

B：看到极轻微的密度差，但基本上没有差别。

C：看到轻微的密度差，但实际上可以接受。

(在常温常湿(温度23℃/湿度55％RH)环境中的“重影评价”)

以与在低温低湿环境中“重影评价”相同的方式，在常温常湿环境下评价重影。

实施例和比较例的评价结果示于下面的表1。

表1

如上面的表1所示，在实施例1至6中，通过同时克服高温高湿环境中的起雾以及低温低湿环境下的重影，可以获得高质量图像。

尽管已参考典型的实施方案描述了本发明，但是应当理解本发明并不局限于所公开的典型实施方案。将下面的权利要求的范围给予最宽的解释，以包括所有此类修改以及等同结构和功能。

Claims (7)

1.一种显影构件，其包括芯轴和形成在该芯轴***上的树脂层，并具有含非反应性硅酮化合物的最外表面层，其中

该非反应性硅酮化合物满足下面的要求(A)至(C)：

(A)硅酮和聚氧乙烯的共聚物；

(B)25℃的比重d：0.99≤d≤1.03；以及

(C)在25℃的水中的溶解度小于0.1质量％。

2.根据权利要求2所述的显影构件，其中该树脂层至少具有2层。

3.根据权利要求1所述的显影构件，其中该非反应性硅酮化合物具有6,000≤Mw≤11,000的重均分子量Mw。

4.根据权利要求1所述的显影构件，其中该非反应性硅酮化合物具有由式(1)表示的结构：

其中m、n和x是分别独立地为1以上的整数；R表示烷基。

5.根据权利要求1所述的显影构件，其中该树脂层含有通过使聚醚多元醇与异氰酸酯反应获得的聚醚聚氨酯。

6.根据权利要求5所述的显影构件，其中该非反应性硅酮化合物具有满足Mw＜N的重均分子量Mw，其中聚醚多元醇的重均分子量被定义为N。

7.一种电子照相成像设备，其包括：

用于承载静电潜像的图像载体；

用于使图像载体一次充电的充电装置；

用于在已一次充电的图像载体上形成静电潜像的曝光装置；

用于将静电潜像显影以形成调色剂图像的显影装置；以及

用于将调色剂图像转印到转印材料上的转印装置，其中

该显影装置包括根据权利要求1所述的显影构件。

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