CN103975279B - 显影构件和设置有其的电子照相设备 - Google Patents

显影构件和设置有其的电子照相设备 Download PDF

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Abstract

提供一种显影构件，其中硅橡胶弹性层与聚氨酯树脂层相互强固地粘合，还适当地控制电阻值，并且可抑制起雾。依次具有芯轴、弹性层和树脂层的显影构件，其特征在于树脂层包含通过使异氰酸酯化合物与多元醇化合物反应获得的聚氨酯树脂，并且弹性层包含含有以下组分的加成聚合型硅橡胶混合物的固化物：具有18,000-110,000的重均分子量Mw和1.0-2.0的分子量分布Mw/Mn(其中Mn表示数均分子量)的由式(1)表示的有机聚硅氧烷(式(1)中R1为C2-4的烯基，R2为可与异氰酸酯基反应的官能团，和n表示1以上的整数。)。

Description

显影构件和设置有其的电子照相设备
技术领域
本发明涉及显影构件和电子照相设备。
背景技术
作为如复印机、打印机或传真的接收装置等电子照相设备中的显影***，已广泛使用使用单组分调色剂的单组分显影***。
作为用于使用单组分调色剂的显影***的显影构件，已知其中包含炭黑分散其中的硅橡胶的导电性弹性层形成于导电性芯轴的外侧并且聚氨酯树脂层形成于弹性层的外侧的结构。
具有其中如上所述层压弹性层和树脂层的结构的显影构件中，存在由于长期使用使得弹性层与树脂层之间的粘合性可能降低，并且可能导致弹性层与树脂层之间的界面剥离的风险。
专利文献1公开了其中在硅橡胶层上经由包含γ-氨丙基三甲氧基硅烷作为其主成分的底涂剂设置聚氨酯树脂层从而大幅增强硅橡胶层与聚氨酯树脂层之间的粘合强度的显影辊。
引文列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开H11-012471
发明内容
发明要解决的问题
然而，根据本发明的发明人进行的研究，当如专利文献1中公开的在用炭黑等导电化的硅橡胶层上经由硅烷偶联剂设置聚氨酯层时，在一些情况下硅橡胶层的导电性降低。
鉴于上述，本发明的目的是提供在包含炭黑和硅橡胶的导电性弹性层与包含聚氨酯树脂的表面层之间的粘合强度优良而不损害弹性层的令人满意的导电性的显影构件。
此外，本发明的目的是提供能够稳定地提供高品质电子照相图像的电子照相设备。
用于解决问题的方案
根据本发明的一方面，提供一种显影构件，其依次包括：芯轴；弹性层；和树脂层，其中：树脂层包含通过使异氰酸酯化合物与多元醇化合物反应获得的聚氨酯树脂；和弹性层包含含有以下(a)-(d)的加成聚合型硅橡胶组合物的固化物：
(a)在一个分子中具有2个以上的键合至硅原子的烯基并且具有作为除键合至硅原子的烯基以外的基团的甲基的有机聚硅氧烷；
(b)在一个分子中具有3个以上的键合至硅原子的氢原子并且具有作为键合至硅原子的基团的甲基的有机聚硅氧烷；
(c)炭黑；和
(d)由下式(1)表示的并且具有18,000以上且110,000以下的重均分子量Mw以及1.0以上且2.0以下的分子量分布Mw/Mn(其中Mn表示数均分子量)的有机聚硅氧烷。
(式(1)中，R1表示具有2个以上且4个以下的碳原子的烯基，R2表示能够与异氰酸酯基反应的官能团，和n表示1以上的整数。)
根据本发明的另一方面，提供一种电子照相设备，其包括：感光构件；和与感光构件抵接配置的显影构件，其中显影构件包括上述显影构件。
发明的效果
根据本发明，提供其中硅橡胶弹性层和聚氨酯树脂层相互强固地粘合并且适当地控制电阻，由此抑制起雾的显影辊。
附图说明
图1示出根据本发明的显影辊的实例的示意图。
图2为测量根据本发明的显影辊的电阻的设备的示意图。
图3为示出应用通过本发明获得的显影辊的电子照相设备的实例的示意结构图。
具体实施方式
当在炭黑分散其中的硅橡胶弹性层上经由硅烷偶联剂设置聚氨酯树脂层时，硅橡胶弹性层的导电性降低。导电性降低的原因不清楚，但本发明的发明人推测原因如下。
即，包含在施涂于弹性层的表面的硅烷偶联剂中的低分子量有机硅烷化合物渗透至弹性层中。另一方面，如羟基和羧基等各种官能团存在于炭黑的表面上，并且这些官能团容易与低分子量有机硅烷化合物的反应性官能团反应从而形成化学键。结果，炭黑键合至构成弹性层的硅橡胶的交联结构，其限制弹性层中炭黑的移动。
为了使炭黑起到导电剂的功能，认为有必要使炭黑的颗粒形成一次聚集体并且形成导电路径。当如上所述限制硅橡胶弹性层中炭黑的移动时，导电路径变得不大可能形成。结果，认为其中添加作为粘合性赋予组分的低分子量有机硅烷化合物的显影辊具有提高的电阻，结果不能获得适当的导电性。
因此，为了使硅橡胶弹性层与聚氨酯树脂层相互强固地粘合而不损害显影辊的导电性，本发明的发明人研究了能够增强聚氨酯树脂层与硅橡胶弹性层之间的粘合性而不抑制炭黑的移动的粘合性赋予组分。
结果，本发明的发明人发现，通过形成含有由下式(1)表示的有机聚硅氧烷的加成聚合型硅橡胶组合物的固化物的硅橡胶弹性层，可增强硅橡胶弹性层与聚氨酯树脂之间的粘合强度而不损害硅橡胶弹性层的导电性。
式(1)中，R1表示具有2个以上且4个以下的碳原子的烯基，R2表示能够与异氰酸酯基反应的官能团，和n表示1以上的整数。
由式(1)表示的有机聚硅氧烷在分子链的一个末端具有能够与异氰酸酯基反应的官能团R2。即，官能团R2能够键合至包含在树脂层中的聚氨酯树脂的原料的官能团。
此外，由式(1)表示的有机聚硅氧烷在分子链的另一个末端具有烯基，所述烯基能够通过氢化硅烷化反应与硅橡胶的交联网络形成化学键。因此，通过使用包含由式(1)表示的有机聚硅氧烷的加成聚合型硅橡胶组合物以形成弹性层，可增强弹性层与树脂层之间的粘合性。
同时，由式(1)表示的有机聚硅氧烷的官能团R2也能够与炭黑颗粒的表面上存在的官能团反应。因此，以与使用传统的低分子量有机硅烷化合物的情况相同的方式，炭黑经由式(1)表示的有机聚硅氧烷的分子链键合至硅橡胶的交联网络。
然而，有机聚硅氧烷具有18,000以上且110,000以下的重均分子量Mw。因此，即使当炭黑键合至交联网络时仍可以在一定程度上自由移动。结果，不大可能防止导电路径的形成，并且可以制作具有适当导电性的显影辊。
应当注意的是，由式(1)表示的有机聚硅氧烷具有1.0以上且2.0以下的分子量分布Mw/Mn(Mn表示数均分子量)。当有机聚硅氧烷具有上述分子量分布时，可减少易于抑制炭黑的移动的低分子量组分和难以有助于粘合作用的高分子量组分，并且可充分发挥适当电阻的表现和与树脂层的粘合性二者。
图1为根据本发明的显影构件的实施方案的显影辊的截面图。图中的显影辊4中，在芯轴1的外周上依次层压弹性层2和树脂层3。
<弹性层>
以下描述用于弹性层的加成聚合型硅橡胶组合物。作为此处使用的硅橡胶组合物是指包含有机聚硅氧烷作为主原料的树脂材料。根据需要，可共混任意的例如以下的各种添加剂：如炭黑等导电剂；如石英粉末、硅藻土、干式二氧化硅或湿式二氧化硅等填料；用于调整固化速度的反应抑制剂；着色剂；增塑剂；和阻燃剂等。用于本发明的硅橡胶组合物包含下述组分(a)-(d)作为必要组分。
(组分(a))
硅橡胶组合物的组分(a)为在一个分子中具有2个以上的键合至硅原子的烯基并且具有作为除键合至硅原子的烯基以外的基团的甲基的有机聚硅氧烷。优选的是组分(a)具有10,000-200,000的重均分子量Mw。烯基的实例包括乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、异丁烯基、戊烯基和己烯基。其中，乙烯基是优选的。烯基可键合至分子链的末端的硅原子或分子链的中间的硅原子。
(组分(b))
硅橡胶组合物的组分(b)为在一个分子中具有3个以上键合至硅原子的氢原子并且具有作为键合至硅原子的基团的甲基的有机聚硅氧烷。优选的是组分(b)具有300-100,000的重均分子量Mw。氢硅烷基的氢原子可键合至分子链的末端的硅原子或分子链的中间的硅原子。优选的是组分(b)的含量为使得相对于键合至包含在组分(a)和(e)中的硅原子的烯基，键合至组分(b)的硅原子的氢原子的摩尔比落在1.0以上且5.0以下的范围内的量。
(组分(c))
硅橡胶组合物的组分(c)为用于赋予显影辊的弹性层导电性和补强性的炭黑。通常，可使用用作硅橡胶组合物的导电性赋予剂的那些。此类炭黑的实例包括乙炔黑、炉黑、热裂炭黑和槽法炭黑。为了赋予显影辊适当的导电性和补强性，优选的是炭黑具有10nm以上且100nm以下的平均一次粒径。还优选的是炭黑具有每100g30ml以上且200ml以下的DBP吸油量。此外，根据需要的物理性能可以共混两种以上的炭黑。此外，为了使显影辊的导电性和补强性落在适当的范围内，优选的是炭黑的含量相对于100质量份组分(a)为1质量份以上且15质量份以下。
(组分(d))
硅橡胶组合物的组分(d)为用于赋予显影辊的弹性层相对于聚氨酯树脂层的粘合性的组分。组分(d)为由式(1)表示的并且在其分子链的一个末端具有烯基和在分子链的另一末端具有能够与异氰酸酯基反应的官能团的有机聚硅氧烷。有机聚硅氧烷具有18,000以上且110,000以下的重均分子量Mw并且具有1.0以上且2.0以下的分子量分布Mw/Mn(Mn表示数均分子量)。
当组分(d)的重均分子量Mw为18,000以上时，在官能团R2与炭黑颗粒的表面上的官能团反应的情况下，不大可能限制炭黑颗粒的移动。因此，可防止显影辊的电阻显著提高。此外，当重均分子量Mw为110,000以下时，每体积的官能团R2的数目是充分的，因此弹性层和树脂层可以相互强固地粘合。
当组分(d)的分子量分布Mw/Mn为1.0以上且2.0以下时，具有小于18,000的分子量的低分子量组分与具有大于110,000的分子量的高分子量组分的比变得足够低。因此，显影辊的电阻可设定在适当的范围内从而使弹性层和树脂层相互强固地粘合。
组分(d)在分子链的一个末端具有包含2个以上且4个以下的碳原子的烯基R1。从反应性的观点，优选的是烯基为乙烯基。此外，组分(d)在分子链的另一个末端具有能够与异氰酸酯基反应的官能团R2，并且该官能团的实例包括但不限于，羟基、烷氧基、氨基和硫羟基。羟基和烷氧基是特别优选的，因为它们不大可能变为氢化硅烷化催化剂的催化剂毒物。
组分(d)的官能团R1和R2键合至分子链的各末端。因此，官能团为高反应性并且可赋予充分的粘合性。此外，组分(d)的分子链侧位的所有官能团为甲基。具有除甲基以外的有机基团的结构中，分子链的侧位变得体积大(bulky)，并且易于防止硅橡胶中分子链的移动。结果，当硅橡胶键合至炭黑颗粒时，限制炭黑颗粒的移动，并且未赋予显影辊充分的导电性。
组分(d)的含量相对于100质量份组分(a)优选为0.5质量份以上且10质量份以下。
在这种情况下，重均分子量Mw、数均分子量Mn和分子量分布Mw/Mn可通过使用凝胶渗透色谱的测量而获得。具体地，使用其中2个GPC柱(TSKgelSuperHM-m，由TOSOHCORPORATION制造)串联连接的高性能液相色谱分析仪(HLC-8120GPC，由TOSOHCORPORATION制造)。测量试样为0.1质量％四氢呋喃(THF)溶液，并且在温度40℃和流速0.6ml/min的测试条件下，通过使用折射率(RI)检测器来测量。用作为标准试样的单分散标准聚苯乙烯(TSK标准聚苯乙烯F-128、F-80、F-40、F-20、F-10、F-4、F-2、F-1、A-5000、A-2500、A-1000和A-500，由TOSOHCORPORATION制造)制作标准曲线。从测量试样的保留时间或计数的数量获得分子量分布。基于该分布，可求得重均分子量Mw、数均分子量Mn和分子量分布Mw/Mn。
(组分(e))
优选的是将用于促进组分(a)和组分(d)与组分(b)之间的氢化硅烷化反应的催化剂(以下，有时称为“组分(e)”)共混于包含组分(a)-(d)的硅橡胶组合物中。作为此类催化剂，可使用任意的作为用于促进氢化硅烷化反应的催化剂已知的那些。
此类催化剂的实例包括铂系、钯系和铑系催化剂。其中，铂系催化剂是优选的。作为铂系催化剂，例如，使用氯铂酸、氯铂酸的醇溶液、氯铂酸和烯烃的配合物、氯铂酸和乙烯基硅氧烷的配合物以及负载铂的二氧化硅。催化剂的添加量优选为催化剂金属原子的质量相对于组分(a)的质量的比例落在1ppm以上且100ppm以下的范围内的量。
硅橡胶组合物中，除上述以外，还可使用各种已知的添加剂。例如，可以根据需要添加用于调整固化速度的反应抑制剂、用于赋予补强性的填料、着色剂、增塑剂和阻燃性赋予剂。
作为指导原则，弹性层的厚度优选为0.5mm以上且50mm以下，更优选1mm以上且10mm以下。
<弹性层的体积电阻率>
优选的是在施加50V的直流电压时，弹性层的体积电阻率为1×104Ω·cm以上且1×107Ω·cm以下。如果弹性层的体积电阻率为1×104Ω·cm以上，即使在将偏压施加至显影刮板的情况下，也可抑制刮板偏压泄漏，并且如果弹性层的体积电阻率为1×107Ω·cm以下，则可抑制起雾图像的发生。在这种情况下，作为电阻，可采用通过使用图2中示出的电阻测量设备获得的测量值。
将未形成树脂层的弹性辊5在芯轴的两端各自施加4.9N的载荷下设置为与具有50mm直径的金属鼓6抵接。金属鼓6以50mm/sec的表面速度旋转，并且弹性辊5从动旋转。在金属鼓6与地面之间连接具有比弹性辊5的电阻低2位数以上的已知电阻的电阻R。将+50V的电压从高压电源HV施加至弹性辊5的芯轴，并且电阻R的两端的电位差通过使用数字万用表DMM(例如，189TRUERMSMULTIMETER，由FlukeCorporation制造)来测量。从电位差的测量值和电阻R的电阻计算通过弹性辊5流至金属鼓6的电流，并且从电流和50V的施加电压计算弹性辊5的电阻。使用数字万用表的测量中，从施加电压经过2秒后进行采样3秒，并且将从其平均值计算的值定义为弹性层的电阻。随后，计算弹性辊5与金属鼓6之间的抵接部的面积。从弹性层的电阻、抵接部的面积和弹性层的厚度求得弹性层的体积电阻率。
<弹性层的硬度>
弹性层要求具有作为显影辊的适当的弹性。因此，作为弹性层的硬度，例如，弹性层的AskerC硬度优选为10°以上且80°以下。当弹性层的AskerC硬度为10°以上时，可抑制从构成弹性层的橡胶材料的油组分的渗出，并且可抑制感光鼓的污染。此外，当弹性层的AskerC硬度为80°以下时，可防止调色剂劣化，并且可防止输出图像的图像品质降低。
在这种情况下，可由通过使用根据标准AskerC型SRIS(日本橡胶协会标准)0101分别制作的试验片通过Asker橡胶硬度计(由KobunshiKeikiCo.,Ltd.制造)获得的测量值来定义AskerC硬度。
<树脂层>
描述树脂层。树脂层由通过异氰酸酯化合物和多元醇化合物的反应获得的热固性聚氨酯树脂形成。
异氰酸酯化合物的实例包括二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、3,3'-二甲基联苯-4,4'-二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、对苯撑二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、碳二亚胺改性的MDI、苯二亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、亚萘基二异氰酸酯、对苯撑二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯和多亚甲基多苯基多异氰酸酯。这些异氰酸酯化合物可以单独使用或其两种以上组合使用。
多元醇化合物的实例包括：二价多元醇化合物(二醇)如乙二醇、二甘醇、丙二醇、双丙甘醇、1,4-丁二醇、己二醇、新戊二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、二甲苯乙二醇和三甘醇；三价以上的多元醇化合物如1,1,1-三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇和山梨糖醇；和高分子量多元醇化合物如通过将环氧乙烷、环氧丙烷加成为二醇和三醇获得的聚乙二醇、聚丙二醇和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段二醇。这些多元醇化合物可以单独使用或其两种以上组合使用。
优选的是以使异氰酸酯指数落在1.1以上且1.5以下的范围内将异氰酸酯化合物与多元醇化合物共混。应当注意的是，异氰酸酯指数表示异氰酸酯化合物中异氰酸酯基的摩尔数与多元醇化合物组分中羟基的摩尔数之间的比([NCO]/[OH])。通过将异氰酸酯指数设定在上述范围内，包含在弹性层中的组分(e)和树脂层的异氰酸酯化合物容易相互反应，结果获得高粘合性，并且可抑制树脂层的硬度过度增加。
树脂层可包含炭黑，从而赋予适当的导电性和补强性。包含在树脂层中的炭黑可通过与作为用于弹性层的炭黑示例的那些类似的那些来示例。
树脂层可包含各自具有1μm以上且20μm以下的体积平均粒径的细颗粒，从而赋予显影辊的表面适当的表面粗糙度。细颗粒的实例包括聚甲基甲基丙烯酸甲酯细颗粒、硅橡胶细颗粒、聚氨酯细颗粒、聚苯乙烯细颗粒、氨基树脂细颗粒和酚醛树脂细颗粒的塑料颜料。
作为指导原则，树脂层的厚度优选为1μm以上且500μm以下，更优选1μm以上且50μm以下。当树脂层的厚度为1μm以上时，可获得防止通过磨耗等劣化并且耐久性优良的显影辊。当树脂层的厚度为500μm以下时，显影辊的表面不容易具有高硬度，并且可抑制调色剂的劣化和粘着。
<芯轴>
可使用任意芯轴，只要其具有支承弹性层和树脂层以及输送调色剂需要的强度和具有能够作为电极的导电性即可。作为芯轴的材料，可给出金属如铝、铜、不锈钢和铁，或者其合金，或者导电性合成树脂。这些材料可用铬或镍进行电镀处理。应当注意的是，为了使芯轴与形成于芯轴外侧上的弹性层相互粘合的目的，可以将底涂剂施涂于芯轴上。底涂剂的实例为硅烷偶联系底涂剂。
芯轴的尺寸没有特别地限定，并且芯轴具有，例如，4mm以上且20mm以下的外径和200mm以上且380mm以下的长度。
图3示出包括本发明的显影辊的电子照相设备的示意结构的实例。图3的图像形成设备包括包含显影辊4、调色剂供给辊7、调色剂8和显影刮板9的显影装置10。此外，图像形成设备包括感光鼓11、充电辊12、清洁刮板13和废调色剂收纳容器14。感光鼓11沿箭头方向旋转，从而通过用于使感光鼓11充电的充电辊12均匀充电，并且用使在感光鼓11上写入静电潜像的激光束15在感光鼓11的表面上形成静电潜像。用通过设置为与感光鼓11接触的显影装置10提供的调色剂8而使静电潜像显影并且可视化为调色剂图像。显影时，进行用于在曝光部形成带负带电性的调色剂图像的所谓反转显影。
感光鼓11上的可视化调色剂通过一次转印辊17转印至中间转印带16上。中间转印带16上的调色剂图像通过二次转印辊20转印至从给纸辊18供给的纸19上。转印有调色剂图像的纸19通过定影装置21进行定影处理并且排出至设备的外部，从而完成打印操作。
另一方面，残存在感光鼓11上而没有转印的转印残留调色剂用作为用于清洁感光鼓表面的清洁构件的清洁刮板13刮去，从而收纳在废调色剂收纳容器14中。由此清洁的感光鼓11重复上述功能。
显影装置10包括收纳调色剂8的显影容器和在显影容器内沿长度方向延伸的开口部位置并且使得与感光鼓11相对设置的显影辊4，并且设计为使得将感光鼓11上的静电潜像显影并且可视化。
以下描述显影装置10中的显影过程。用可旋转支承的调色剂供给辊7将调色剂施涂于显影辊4上。由于显影辊4的旋转导致施涂于显影辊4上的调色剂与显影刮板9摩擦。显影辊4在旋转的同时开始与感光鼓11接触并且用涂布显影辊4的调色剂使形成于感光鼓11上的静电潜像显影，从而形成图像。
作为调色剂供给辊7的结构，从将调色剂8供给至显影辊4和刮擦未显影调色剂的观点，发泡骨架状海绵结构或其中将人造丝、聚酰胺等的纤维植在芯轴上的毛刷结构是优选的。例如，可使用其中将聚氨酯泡沫体设置在芯轴上的弹性辊。
调色剂供给辊7相对于显影辊4的抵接宽度优选为1mm以上且8mm以下。此外，优选使显影辊4在抵接部具有相对速度。
实施例
以下详细地具体描述本发明的显影辊。
描述由式1表示的并且在分子链的一个末端具有官能团R1和在分子链的另一个末端具有官能团R2的有机聚硅氧烷的合成。
(有机聚硅氧烷(d-1)的合成)
将0.24质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝50,000)中，并且在90℃的温度下搅拌组合物4小时。所得液体用水洗涤，并且在减压下除去残留水。产物通过凝胶渗透色谱分析，并且求得具有Mw＝50,000和Mw/Mn＝1.5。此外，乙烯基和羟基的存在通过1H-NMR和29Si-NMR分析来确认。
(有机聚硅氧烷(d-2)的合成)
将0.67质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝18,000)中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-3)的合成)
将0.11质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝110,000)中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-4)的合成)
将50质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝10,000)添加至50质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝25,000)中。此外，将0.84质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-5)的合成)
将50质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝40,000)添加至50质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝60,000)中。此外，将0.25质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-6)的合成)
将50质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝100,000)添加至50质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝120,000)中。此外，将0.11质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-7)的合成)
将0.24质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝50,000)中。此外，将0.25质量份甲氧基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-8)的合成)
将0.24质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝50,000)中。此外，将0.28质量份乙氧基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-9)的合成)
将0.24质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝50,000)中。此外，将0.22质量份氨基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-10)的合成)
将0.24质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝50,000)中。此外，将0.25质量份巯基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-11)的合成)
将0.67质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝18,000)中。此外，将0.69质量份甲氧基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-12)的合成)
将0.11质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝110,000)中。此外，将0.11质量份甲氧基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-13)的合成)
将50质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝10,000)添加至50质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝25,000)中。此外，将0.84质量份乙烯基二甲基氯硅烷和0.87质量份甲氧基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-14)的合成)
将50质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝40,000)添加至50质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝60,000)中。此外，将0.25质量份乙烯基二甲基氯硅烷和0.26质量份甲氧基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-15)的合成)
将0.67质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝18,000)中。此外，将0.77质量份乙氧基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-16)的合成)
将0.11质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝110,000)中。此外，将0.13质量份乙氧基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-17)的合成)
将0.67质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝18,000)中。此外，将0.61质量份氨基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-18)的合成)
将0.11质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝110,000)中。此外，将0.10质量份氨基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-19)的合成)
将0.67质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝18,000)中。此外，将0.70质量份巯基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-20)的合成)
将0.11质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝110,000)中。此外，将0.12质量份巯基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-21)的合成)
将0.30质量份丁烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝50,000)中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-22)的合成)
将0.83质量份丁烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝18,000)中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-23)的合成)
将0.14质量份丁烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝110,000)中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-24)的合成)
将0.30质量份丁烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝50,000)中。此外，将0.25质量份甲氧基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-25)的合成)
将0.30质量份丁烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝50,000)中。此外，将0.28质量份乙氧基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-26)的合成)
将0.24质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝50,000)中。此外，将0.33质量份氟甲基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-27)的合成)
将1.20质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝10,000)中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-28)的合成)
将1.20质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝10,000)中。此外，将1.25质量份甲氧基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-29)的合成)
将1.20质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝10,000)中。此外，将1.39质量份乙氧基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-30)的合成)
将1.20质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝10,000)中。此外，将1.10质量份氨基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-31)的合成)
将1.20质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝10,000)中。此外，将1.27质量份巯基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-32)的合成)
将0.09质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝140,000)中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-33)的合成)
将0.09质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝10,000)中。此外，将0.09质量份甲氧基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-34)的合成)
将0.09质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝10,000)中。此外，将0.10质量份乙氧基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-35)的合成)
将50质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝5,000)添加至50质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝40,000)中。此外，将1.36质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-36)的合成)
将50质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝80,000)添加至50质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝150,000)中。此外，将0.12质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-37)的合成)
将50质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝5,000)添加至50质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝40,000)中。此外，将1.36质量份乙烯基二甲基氯硅烷和1.40质量份甲氧基二甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-38)的合成)
将0.33质量份戊烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Mw＝50,000)中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。表1示出分析结果。
(有机聚硅氧烷(d-39)的合成)
将0.24质量份乙烯基二甲基氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二乙基硅氧烷(Mw＝50,000)中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。
(有机聚硅氧烷(d-40)的合成)
将0.56质量份乙烯基甲基二氯硅烷添加至100质量份羟基封端的聚二乙基硅氧烷(Mw＝50,000)中。此外，将0.43质量份三甲基氯硅烷添加至组合物中，并且通过与有机聚硅氧烷(d-1)的那些相同的方法进行合成和分析。表1示出有机聚硅氧烷(d-1至d-40)的分析结果。
表1
(实施例1)
(弹性层的形成)
通过将底涂剂(商品名：DY35-051，由DowCorningTorayCo.,Ltd.制造)施涂于由不锈钢SUS304制成的具有6mm直径的芯棒并且在150℃的温度下将所得物焙烧30分钟获得芯轴。然后，相对于具有11.5mm内径的圆筒状模具同心放置芯轴，并且将通过将表2中描述的组分(a)-(e)混合获得的加成反应型硅橡胶组合物注入模具内形成的模腔中。
表2
表2中，组分(b)的重均分子量为1,900-2,000。
随后，将模具在150℃的温度下加热15分钟以将未硫化硅橡胶组合物硫化和固化，并且冷却所得硅橡胶组合物后脱模。其后，将硅橡胶组合物在200℃的温度下进一步加热2小时以完成固化反应，并且绕芯轴设置弹性层。
(多元醇的合成)
将20质量份异氰酸酯化合物MillionateMT(商品名，由NipponPolyurethaneIndustryCo.,Ltd.制造)与100质量份聚丁二醇PTG1000SN(商品名，由HodogayaChemicalCo.,Ltd.制造)在甲基乙基酮(MEK)溶剂中分阶段混合。混合溶液在氮气气氛下在80℃的温度下进行反应7小时以制得具有20[mgKOH/g]的羟值的聚醚多元醇。
(异氰酸酯的合成)
在氮气气氛中，将57质量份粗制二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI，商品名：CosmonateM-200，由MitsuiChemicalsPolyurethanes,Inc.制造)与100质量份具有400的数均分子量的聚丙二醇(商品名：Excenol，由AsahiGlassCo.,Ltd.制造)混合，并且组合物在90℃的温度下进行加热反应2小时。其后，将乙二醇二丁醚添加至所得产物中，使得固成分变为70％以获得其中基于单位固成分包含的NCO基团的质量比为5.0质量％的异氰酸酯化合物。然后，在50℃的反应温度的条件下滴加22质量份MEK肟以获得封端多异氰酸酯。
(树脂层涂料(1)的制作)
将封端多异氰酸酯与如上所述制作的多元醇混合使得NCO/OH基团比为1.4。相对于100质量份组合物的树脂固成分，添加20质量份炭黑(商品名：MA100，由MitsubishiChemicalCorporation制造，pH＝3.5)和30质量份聚氨酯树脂颗粒(商品名：C400透明，由NegamiChemicalIndustrialCo.,Ltd.制造，平均粒径：14μm)，并且将组合物溶解混合于MEK中使得总固成分变为35质量％。混合溶液通过使用具有1.5mm粒径的玻璃珠用砂磨机分散4小时以获得树脂层涂料(1)。
(弹性层上的树脂层的形成)
将如上所述获得的树脂层涂料1通过使用溢流型浸渍涂布设备通过浸渍涂布施涂于弹性层上。将树脂层涂料在室温下用空气干燥30分钟，然后在140℃下在热风循环烘箱中进行热处理2小时，以获得在弹性层的表面上具有厚度为12μm的树脂层的显影辊。
(弹性层与树脂层之间的粘合性的评价)
通过观察显影辊的弹性层与树脂层之间的膜剥离评价粘合性。显影辊在40℃的温度和95％RH的湿度环境下静置30天。其后，显影辊在23℃的温度和50％RH的湿度的环境下进一步静置24小时。显影辊静置后，在相同环境下根据JISK5600-5-6通过将玻璃纸胶带压在2-mm横切网格上进行剥离试验，并且基于表3中示出的标准评价弹性层与树脂层之间的粘合性。
表3
A 横切面上的树脂层的剥离为小于5％。
B 横切面上的树脂层的剥离为5％以上且小于35％。
C 横切面上的树脂层的剥离为35％以上。
(起雾的评价)
将实施例1中获得的显影辊引入至具有图3中示出的结构的激光打印机(商品名：LBP5050，由CanonInc.制造)中的处理盒(商品名：CRG-316BLK，由CanonInc.制造)中，并且评价起雾图像。
在30℃的温度和80％RH的湿度的环境下，连续输出3,000张具有1％的打印率的图像，此后，输出白色实心图像。输出的白色实心图像的起雾程度(雾化值)通过以下方法测量为0.5％。关于雾化值，通过使用反射浓度计(商品名：TC-6DS/A，由TokyoDenshokuCo.,Ltd.制造)测量图像形成前的转印纸的反射浓度和白色实心图像形成后的转印纸的反射浓度，并且将反射浓度的差定义为显影辊的雾化值。关于反射浓度的测量，扫描转印纸上图像打印面积的全部区域以测量反射浓度并且将其最大值定义为转印纸的反射浓度。
具有显著地高电阻的显影辊中，不能适当地控制显影辊与感光鼓之间形成的显影电场。当通过使用该显影辊形成白色实心图像时，调色剂的一部分移动至感光鼓上。此外，当调色剂转印至转印纸上时，导致起雾。因此，通过评价起雾图像，可评价显影辊的电阻是否适当。
基于表4中示出的标准评价雾化值。在这种情况下，以下评价A和B表示无任何实际问题的水平。另一方面，评价C表示可通过目视检查明显确认“起雾”的水平。
表4
A 雾化值为小于1.0。
B 雾化值为1.0以上且小于3.0。
C 雾化值为3.0以上。
(实施例2-25)
除了将有机聚硅氧烷(d-1)变更为以下表5中示出的有机聚硅氧烷以外，进行与实施例1相同的方法，并且进行各种评价。表5示出结果。
(实施例26-33)
除了将有机聚硅氧烷(d-1)变更为以下表5中示出的有机聚硅氧烷并且将树脂层涂料(1)变更为以下树脂层涂料(2)以外，进行与实施例1相同的方法，并且进行各种评价。表5示出结果。
(树脂层涂料(2)的制作)
除了将树脂层涂料(1)的制作中的封端多异氰酸酯与多元醇混合使得NCO/OH基团比变为1.1以外，进行与树脂层涂料1相同的方法。由此，获得树脂层涂料(2)。
(比较例1)
除了在不添加有机聚硅氧烷(d-1)的情况下形成弹性层以外，进行与实施例1相同的方法，并且进行各种评价。表6示出结果。
(比较例2)
除了将有机聚硅氧烷(d-1)变更为有机聚硅氧烷(d-26)以外，进行与实施例1相同的方法，并且进行各种评价。表6示出结果。
(比较例3)
除了将有机聚硅氧烷(d-1)变更为三甲氧基乙烯基硅烷以外，进行与实施例1相同的方法，并且进行各种评价。表6示出结果。
(比较例4-17)
除了将有机聚硅氧烷(d-1)变更为以下表6中示出的有机聚硅氧烷以外，进行与实施例1相同的方法，并且进行各种评价。表6示出结果。
表5
表6
实施例1-33中，各显影辊具有通过本发明规定的结构。因此，由硅橡胶组合物的固化物制成的弹性层与由热固性聚氨酯树脂制成的树脂层相互强固地粘合。此外，未损害显影辊的导电性，因此，获得抑制起雾的令人满意的图像。
另一方面，比较例1的显影辊中弹性层与树脂层之间的粘合性不充分。这是因为弹性层不包含用于赋予粘合性的组分(d)。比较例2的显影辊中弹性层与树脂层之间的粘合性也不充分。这是因为添加至弹性层中的组分(d)不具有能够与树脂层中的异氰酸酯化合物反应的官能团。
比较例3-8的显影辊具有高电阻并且起雾评价的结果差。认为其原因如下：作为组分(d)添加的有机聚硅氧烷的分子量过小，这防止导电路径的形成。此外，比较例9-11的显影辊中，弹性层与树脂层之间的粘合性不充分。认为其原因如下：作为组分(d)添加的有机聚硅氧烷的分子量过大，结果不能形成充分的化学键。
比较例12和13的显影辊具有高电阻并且起雾评价的结果差。认为其原因如下：由于大的Mw/Mn导致具有小于18,000的分子量的组分的含量变得过多，这防止导电路径的形成。此外，比较例14的显影辊中，弹性层与树脂层之间的粘合性不充分。认为其原因如下：由于大的Mw/Mn导致具有大于110,000的分子量的组分的含量变得过多，结果不能形成充分的化学键。
比较例15的显影辊中，弹性层与树脂层之间的粘合性不充分。认为其原因如下：组分(d)的烯基的碳数过多，结果不能形成充分的化学键。比较例16的显影辊具有高电阻并且起雾评价的结果差。认为其原因如下：除组分(d)的R1和R2以外的全部官能团为乙基，因此分子运动的自由度变小，这抑制导电路径的形成。
比较例17的显影辊中，弹性层与树脂层之间的粘合性不充分。认为其原因如下：组分(d)的官能团R1和R2在分子链非末端的位置，结果不能形成充分的化学键。
附图标记说明
1芯轴
2弹性层
3树脂层
4显影辊
5弹性辊
6金属鼓
7调色剂供给辊
8调色剂
9显影刮板
10显影装置
11感光鼓
12充电辊
13清洁刮板
14废调色剂收纳容器
15激光束
16中间转印带
17一次转印辊
18给纸辊
19纸
20二次转印辊
21定影装置
本申请要求2011年12月9日提交的日本专利申请2011-270638和2012年11月13日提交的日本专利申请2012-249648的权益，通过参考将其整体并入本文中。

Claims (6)

1.一种显影构件，其依次包括：芯轴；弹性层；和树脂层，
其特征在于，
所述树脂层包含通过使异氰酸酯化合物与多元醇化合物反应获得的聚氨酯树脂；和
所述弹性层包含含有以下(a)-(d)的加成聚合型硅橡胶组合物的固化物：
(a)在一个分子中具有2个以上的键合至硅原子的烯基并且具有作为除所述键合至硅原子的烯基以外的基团的甲基的有机聚硅氧烷；
(b)在一个分子中具有3个以上的键合至硅原子的氢原子并且具有作为键合至硅原子的基团的甲基的有机聚硅氧烷；
(c)炭黑；和
(d)由下式(1)表示的并且具有18,000以上且110,000以下的重均分子量Mw以及1.0以上且2.0以下的分子量分布Mw/Mn的有机聚硅氧烷，其中Mn表示数均分子量：
式(1)中，R1表示具有2个以上且4个以下的碳原子的烯基，R2表示能够与异氰酸酯基反应的官能团，和n表示1以上的整数。
2.根据权利要求1所述的显影构件，其中所述(d)组分中的所述能够与异氰酸酯基反应的官能团包括选自由羟基、烷氧基、氨基和硫羟基组成的组的基团。
3.根据权利要求2所述的显影构件，其中所述(d)组分中的所述能够与异氰酸酯基反应的官能团包括烷氧基，并且所述烷氧基包括甲氧基和乙氧基之一。
4.根据权利要求1所述的显影构件，其中所述(b)组分具有300以上且100,000以下的重均分子量。
5.根据权利要求1所述的显影构件，其中所述弹性层具有1×104Ω·cm以上且1×107Ω·cm以下的体积电阻率。
6.一种电子照相设备，其包括：感光构件；和与所述感光构件抵接配置的显影构件，
其特征在于，所述显影构件包括根据权利要求1-5任一项所述的显影构件。
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