CN102216857A

CN102216857A - 显影辊及其制造方法、处理盒和电子照相图像形成设备

Info

Publication number: CN102216857A
Application number: CN2009801458847A
Authority: CN
Inventors: 中村实; 长冈一聪; 高山义之
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-11-18
Filing date: 2009-10-28
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2029-10-28
Also published as: KR101173816B1; JP2010152328A; RU2472199C1; JP4455671B1; EP2348367A1; US7881646B2; CN102216857B; KR20110093884A; EP2348367B1; EP2348367A4; BRPI0921035A2; US20100158564A1; WO2010058699A1

Abstract

提供一种显影辊，其能够抑制显影过程中的调色剂飞散的产生并能够给出更高等级的电子照相图像。所述显影辊包括芯轴、设置于芯轴外周上的弹性层，和设置于弹性层外周上的表面层。所述表面层包括作为粘结剂的聚氨酯树脂和分散于粘结剂中的聚氨酯树脂颗粒，所述颗粒用于在表面层表面上形成突起。所述聚氨酯树脂颗粒的表面已用无机细颗粒部分地覆盖，所述无机细颗粒含有选自硅、钛和铝的至少一种元素。聚氨酯树脂颗粒没有附着无机细颗粒的那些表面与粘结剂直接接触。

Description

显影辊及其制造方法、处理盒和电子照相图像形成设备

技术领域

本发明涉及用于电子照相图像形成设备的显影辊和处理盒，和电子照相图像形成设备。

背景技术

日本专利申请特开2008-112150(美国专利公开2008/0193172)描述了具有表面层和具有凸部的显影辊，所述表面层形成于芯轴周围并包含聚氨酯树脂和聚氨酯树脂颗粒，所述凸部源自该表面上的聚氨酯树脂颗粒。

近年来，对于形成高质量电子照相图像的需求进一步增强。在这种情况下，关注的问题是形成于电子照相感光构件上的静电潜像如何如实地显影。本发明人对使用描述于日本专利特开第2008-112150(美国专利公开2008/0193172)中的显影辊的接触显影设备进行了反复研究。结果，他们发现在形成于电子照相感光构件上的静电潜像显影过程中调色剂轻微地飞散。他们认识到应当克服这种调色剂飞散以进一步改善电子照相图像的质量。

发明内容

然后，本发明的目的是提供能够抑制显影过程中调色剂飞散并进一步改善所述提供的电子照相图像的质量的显影辊。

此外，本发明另一个目的是提供能够提供高质量电子照相图像的电子照相图像形成设备和用于该设备中的处理盒。

根据本发明的显影辊包括芯轴、形成于芯轴外周上的弹性层和形成于弹性层外周上的表面层，其特征在于表面层包含用作粘结剂的聚氨酯树脂和分散于粘结剂中、用于在表面层表面上形成凸部的聚氨酯树脂颗粒，所述聚氨酯树脂颗粒表面部分地涂覆有无机细颗粒，该无机细颗粒包含选自硅、钛和铝的至少一种元素，和所述聚氨酯树脂颗粒在没有附着无机细颗粒的表面上与粘结剂直接接触。

此外，根据本发明的处理盒的特征在于，具有有上述结构的上述显影辊和电子照相感光构件，并且该处理盒可拆卸地安装于电子照相图像形成设备的主体上。另外，根据本发明的电子照相图像形成设备包括电子照相感光构件和与电子照相感光构件接触设置的显影辊，其中所述显影辊为如上所述的显影辊。

根据本发明，可以有效地抑制显影步骤中在电子照相感光构件与显影辊接触的辊隙附近的调色剂的轻微飞散。结果，电子照相图像的图像质量能够得到进一步改善。

参考附图从示例性实施方案的以下描述中本发明的进一步特征将变得显而易见。

附图说明

图1是说明本发明显影辊的概念图。

图2是说明本发明显影辊的截面的概念图。

图3是描述如何测量显影辊的电阻率的说明图。

图4是说明本发明的电子照相图像形成设备的示意结构图。

图5是说明本发明的处理盒的示意结构图。

图6A是描述本发明原理的说明图。

图6B是描述本发明原理的说明图。

具体实施方式

为了说明当将日本专利申请特开2008-112150(美国专利公开2008/0193172)中描述的显影辊用于接触显影时，有时发生调色剂飞散的原因，本发明人进行了以下研究。为了更具体地描述，制造一种显影辊，其表面层包含聚氨酯树脂颗粒和用作粘结剂、并且具有分散于其中的聚氨酯树脂颗粒的聚氨酯树脂，并且在该表面上具有源自聚氨酯树脂颗粒的凸部。然后，观察在显影辊和感光构件之间的辊隙部显影辊表面的状态。结果，发现了以下事实i)至iii)。

i)显影辊与感光构件接触之间形成的辊隙中，在显影辊表面上的凸部通过与感光构件的摩擦而变形。

ii)变形的凸部在其通过辊隙后立即恢复至原形。

iii)随后，当变形的形状恢复至原形时残留于表面的调色剂飞散并附着到还没有形成静电潜像的电子照相感光构件的表面上。

更具体地，电子照相图像形成设备中，充电辊的直径通常比电子照相感光构件的小，并以比电子照相感光构件更高的速度转动。因此，如图6A中所示意性说明的，在充电辊601和电子照相感光构件603之间的辊隙中，由箭头A和B所示的圆周速度显著不同。由于圆周速度显著不同，在充电辊表面上的凸部605沿充电辊的转动方向向后变形，如点线(605-1)所示。此时，由于用作粘结剂的聚氨酯树脂606通过化学键牢固地粘着到聚氨酯树脂颗粒607，恢复至凸部原形的力强烈作用。所以在通过辊隙后立即发生凸部形状恢复至原形。此时通过动量使调色剂飞散。然后本发明人制造了一种显影辊，如图6B中所示意性说明的，其中无机细颗粒609适当地附着到用于形成凸部的聚氨酯树脂颗粒607的表面上。当将此类显影辊用于接触显影时，虽然显影辊表面的凸部变形，但在与感光构件的辊隙内调色剂的飞散明显降低。这是因为聚氨酯树脂颗粒607与用作粘结剂的聚氨酯树脂606在无机细颗粒609没有附着的部位上直接接触，并且化学健只在该部位。因此，用于将变形的凸部605-1恢复至原形的力相对地降低。结果，调色剂的飞散得到令人信服地抑制。

另一方面，当附着(覆盖)至聚氨酯树脂颗粒的无机细颗粒的量增加并使聚氨酯树脂颗粒充分地覆盖有无机颗粒时，表面层的聚氨酯树脂在任何部位不与聚氨酯树脂颗粒接触。此时，由于无机细颗粒插入聚氨酯树脂和聚氨酯树脂颗粒之间，它们彼此不能化学结合并且没有发生粘合。此时，在长时间操作使用时，聚氨酯树脂颗粒有时从表面层脱落。假如这样的话，显影辊上调色剂的转印量从开始变化，并且调色剂的输送性能有时变得不稳定。

基于本发明人的上述新发现进行了本发明。为了更具体地描述，根据本发明的显影辊具有芯轴、形成于芯轴外周上的弹性层和形成于弹性层外周上的表面层。表面层包含用作粘结剂的聚氨酯树脂和分散于粘结剂中、用于形成表面层表面的凸部的聚氨酯树脂颗粒。所述聚氨酯树脂颗粒部分地覆盖有无机细颗粒，所述无机细颗粒含有选自硅、钛和铝的至少一种元素。通过这样的构造，聚氨酯树脂颗粒在没有附着无机细颗粒的表面部分处与粘结剂直接接触。根据本发明的显影辊通过在芯轴外周上提供弹性层和表面层而形成。

图1和图2是根据本发明的显影辊的示意性透视图和当将显影辊沿与转动轴垂直的方向切开时显影辊的示意性截面图。如图1和图2所示，显影辊1由圆柱(实心)或圆筒(中空)状导电性芯轴2、形成于芯轴外周表面上的弹性层3和形成于弹性层外周表面上的表面层4形成。

此外，如图6B所示的表面层4包含用作粘结剂的聚氨酯树脂606和分散于粘结剂中、用于在表面层表面上形成凸部的聚氨酯树脂颗粒607。聚氨酯树脂颗粒607的表面部分地覆盖有无机细颗粒609，所述无机细颗粒609含有选自硅、钛和铝的至少一种元素。通过这样的构造，聚氨酯树脂颗粒在无机细颗粒没有附着到的表面与粘结剂接触。这是重要的。以下将进一步具体地描述本发明。

<导电性芯轴2>

导电性芯轴2用作显影辊1的电极和支承构件。导电性芯轴材料的实例包括金属或合金如铝、铜合金和不锈钢；镀有铬和镍的铁等；和具有导电性的合成树脂。芯轴外径通常落入4至10mm的范围内。

<弹性层3>

作为弹性层3的树脂基材，可以特别提到以下材料：聚氨酯、天然橡胶、丁基橡胶、腈橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、硅橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、氯丁二烯橡胶和丙烯酸类橡胶。它们可以单独或以两种以上组合使用。其中，硅橡胶是优选的，这是因为其不仅具有适当的弹性而且还具有低的永久压缩变形。硅橡胶的实例包括聚二甲基硅氧烷、聚甲基三氟丙基硅氧烷、聚甲基乙烯基硅氧烷、聚苯乙烯基硅氧烷和这些聚硅氧烷的共聚物。如果需要，它们可以单独或以两种以上组合使用。

作为赋予弹性层3以导电性的导电材料，可使用电子导电材料或离子导电材料。电子导电材料的实例包括导电炭黑例如乙炔黑、金属例如铜、银和锗以及它们的氧化物。离子导电材料的实例包括高氯酸钠、高氯酸锂、高氯酸钙、氯化锂、改性的脂肪族二甲基铵乙基硫酸盐(modified aliphatic dimethylammonium ethosulfate)和十八烷铵乙酸酯(stearylammonium acetate)。它们可以单独或以两种以上的组合使用。

以使弹性层3具有所需的体积电阻率的必要量来使用此类导电材料。例如相对于100质量份树脂基材可以在0.5至50质量份的范围内、更优选在1至30质量份的范围内使用导电材料。此外，弹性层3的电阻为1×10³Ω以上至1×10¹³Ω以下，更优选1×10⁴Ω以上至1×10¹²Ω以下。通过使用图3所示的电阻测量仪器测量电阻。向显影辊1的导电性芯轴2两端的每一端加载4.9N的重量。与30mm直径的金属鼓53相对地按压显影辊1。当以1rps的转数旋转该辊时，从电源50施加50V直流电压。经30秒读取施加到电阻器51(10kΩ)并在电压计52中指示的电压。计算其算术平均值以得到流过测量电路的电流的值。接下来，基于由此得到的电流值，根据欧姆氏定律得到显影辊1的电阻值。

此外，弹性层3的Asker-C硬度优选为25°至70°，并特别优选30°至60°。如果硬度落入该范围内，可以稳定地保持与感光构件的接触辊隙的宽度。可以根据橡胶材料硬度测量方法，更具体地，使用根据基本标准Asker-C型SRIS(日本橡胶工业标准协会)0101分别制备的测试片，通过Asker橡胶硬度计(由IPROS Corporation制造)进行Asker-C硬度的测量。

作为制造弹性层3的方法，可以提及以下方法。在其上适当涂布粘合剂等的导电性芯轴2的外周上制造弹性层3。还有制造弹性层3的另一种方法，其中将用于形成弹性层3的组合物注入已放有导电性芯轴2的模具的空腔中，通过加热和活化能量射线等来反应/硬化或固化以使其与导电性芯轴2一体化。

作为另一种方法，通过使用形成弹性层3的组合物预先制造片体(slab)或块体(block)。将所述片体或块体切削并加工以得到具有预定形状和大小的管。在施加压力的情况下将导电性芯轴2放置于管中。以这样的方式，在导电性芯轴2上形成弹性层3。

<表面层4>

表面层4含有用作粘结剂的聚氨酯树脂和分散于粘结剂中、用于在表面层表面上形成凸部的聚氨酯树脂颗粒。所述聚氨酯树脂颗粒的表面部分地覆盖有无机细颗粒，所述无机细颗粒含有选自硅、钛和铝的至少一种元素。通过该构造，聚氨酯树脂颗粒在没有附着无机细颗粒的表面部分与粘结剂直接接触。

可以通过预先用无机细颗粒(它们通过外部添加)覆盖聚氨酯树脂颗粒，将聚氨酯树脂颗粒分散于表面层4的聚氨酯树脂材料和硬化用于表面层4的涂料的涂膜来形成表面层4。注意如果将无机细颗粒直接包含于表面层4的聚氨酯树脂中，则无机细颗粒的表面完全被聚氨酯树脂覆盖。此时，即使没有覆盖无机细颗粒聚氨酯树脂颗粒也分散于其中，聚氨酯树脂颗粒的整个表面化学结合至聚氨酯树脂。因此，不能得到本发明的显影辊。

用作粘结剂的聚氨酯树脂的原料由多元醇和异氰酸酯、如果需要的扩链剂构成。构成聚氨酯树脂原料的多元醇的实例包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚烯烃多元醇、丙烯酸类多元醇及其混合物。构成聚氨酯树脂原料的异氰酸酯的实例包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、萘二异氰酸酯(NDI)、联甲苯胺二异氰酸酯(TODI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、苯撑二异氰酸酯(PPDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、四甲代苯二甲撑二异氰酸酯(TMXDI)、环己烷二异氰酸酯、聚合二苯甲烷二异氰酸酯及其混合物。构成聚氨酯树脂原料的扩链剂的实例包括乙二醇、双官能低分子量二醇如1，4-丁二醇和3-甲基戊二醇；三官能低分子量三醇例如三羟甲基丙烷及其混合物。

分散于表面层4中、用于在显影辊表面上形成凸部的聚氨酯树脂颗粒的表面部分地覆盖有无机细颗粒，所述无机细颗粒含有选自硅、钛和铝的至少一种元素。构成聚氨酯树脂颗粒的聚氨酯树脂并不特别限定，只要其能够粘着到表面层4的聚氨酯树脂即可。例如，提及聚醚聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚碳酸酯聚氨酯和丙烯酸类聚氨酯等等。本发明中，可以单独使用由单材料形成的聚氨酯树脂颗粒。可选地，可以组合使用由两种以上材料形成的聚氨酯树脂颗粒。聚氨酯树脂颗粒的平均粒径优选落入2μm至30μm的范围内。特别地，为了形成表面层4的凸部，由此提供稳定的调色剂输送性能，更优选在5μm至18μm的范围内的平均粒径。将这些颗粒的平均粒径定义如下。通过刀片沿垂直于导电性芯轴2切开显影辊1的表面层4。然后从多个切开表面中任意选定1000个颗粒，并通过光学显微镜测量颗粒直径。将其算术平均值定义为这些颗粒的平均粒径。此外，当颗粒的形状不是球形并且颗粒的直径不能以单一方式规定时，分别测量最长的和最短的直径，并将其算术平均值定义为颗粒的平均粒径。

根据本发明人进行的研究，当表面层4包含具有10μm以上至30μm以下粒径和具有附着到其的无机细颗粒的聚氨酯树脂颗粒时，发现特别容易平衡地得到调色剂的轻微飞散和调色剂输送性能。考虑其原因如下：聚氨酯树脂颗粒具有根据制造方法而变化的或大或小的粒径分布。在粒径分布中，具有相对更大的粒径(10μm以上至30μm以下)的颗粒具有优异的调色剂输送性能。另外，具有相对更大粒径的颗粒常常与电子照相感光构件直接接触。因此，当使用没有附着无机细颗粒的常规聚氨酯树脂颗粒时，很可能更明显地发生调色剂的飞散。相反，当根据本发明的构成具有10μm以上至30μm以下粒径的颗粒至少存在于表面层4中时，在该部位防止调色剂的轻微飞散；同时，能够确保稳定的输送性能。通过如上所述的相同方法测量表面层4单个颗粒的粒径。

接下来，用于覆盖聚氨酯树脂颗粒的无机细颗粒的材料并不特别限定，只要该材料含有选自硅、钛和铝的至少一种元素。典型实例包括二氧化硅、二氧化钛、氧化铝和水滑石等。对于这些无机细颗粒，如果需要可以施加表面处理，如疏水处理和亲水处理。特别地，可以适当地使用二氧化硅，这是因为能够容易地施加表面处理，并且能够容易地控制对于聚氨酯树脂颗粒的亲和性。可以单独或以多种组合来使用这些无机细颗粒来覆盖聚氨酯树脂颗粒。无机细颗粒的平均一次粒径优选为5nm以上至200nm以下，这是因为能够得到聚氨酯树脂颗粒的满意覆盖率。此外，由于可以通过少的添加量有效进行涂布，所以平均一次粒径更优选为5nm以上至50nm以下。

可以通过已知的悬浮聚合法和乳液聚合法得到上述聚氨酯树脂颗粒。将必要量的无机细颗粒外部添加至由此得到的聚氨酯树脂颗粒，从而得到将用于本发明的聚氨酯树脂颗粒。可以通过使用常规混合设备，如双圆锥式混合机、V-形混合机、鼓形混合机、高速混合机、亨舍尔混合机和诺塔混合机等的混合方法进行外部添加。此外，还可以在合成过程的中间添加无机细颗粒。

为了进一步增强由本发明发挥的抑制调色剂飞散的效果，表面层4中用无机细颗粒覆盖聚氨酯树脂颗粒的覆盖率优选为30％以上至80％以下，并特别优选40％以上至75％以下。用无机细颗粒覆盖聚氨酯树脂颗粒的覆盖率可以通过控制聚氨酯树脂颗粒与外部添加的无机细颗粒的量的比例并通过控制将无机细颗粒添加到聚氨酯树脂颗粒后搅拌混合物的时间和速度来控制。覆盖率可以通过增加相对于聚氨酯树脂颗粒的无机细颗粒的外部添加量来提高。此外，覆盖率还可以通过增加外部添加后的混合物的搅拌速度和时间来增加。本文中表面层4中用无机细颗粒覆盖聚氨酯树脂颗粒的覆盖率测量如下。

(用于覆盖率测量的样品的制备及其测量)

通过刀片沿垂直于导电性芯轴2切开显影辊1的表面层4并将切出片包埋于用可见光可硬化的丙烯酸类树脂中。接下来，在低温系统(cyro-system)(商品名：“REICHERT-NIS SEI-FCS”，由Leica Microsystems Co.，Ltd.制造)中通过配备有金刚石刀的超薄切片机(商品名：“EM-ULTRACUT·S”，由Leica Microsystems Co.，Ltd.制造)裁切/切片该树脂，从而制备超薄切片。随后，用透射电子显微镜(商品名：“JEM-2100”，由JEOL Ltd制造)在200kV加速电压下进行观察。控制放大倍数以得到在聚氨酯树脂和聚氨酯树脂颗粒之间的界面上形成的边缘线为2.0μm以上的图像，并拍照。基于该图像，得到覆盖率。将随后描述基于该图像得到覆盖率的计算。此外，通过EDAX分析聚氨酯树脂和聚氨酯树脂颗粒之间的界面中存在的物质(元素)。以这种方式，测定元素是否为硅、钛或铝。

(基于图像的覆盖率的计算)

基于如上所述得到的透射电子显微镜(TEM)图像，测量在聚氨酯树脂和聚氨酯树脂颗粒之间的界面中形成的边缘线的长度(A)。随后，测量由于无机细颗粒的存在聚氨酯树脂不与聚氨酯树脂颗粒直接接触的边缘线的长度，并得到边缘线长度的总和(B)。由下式(1)得到覆盖率。

覆盖率(％)＝B/A×100 式(1)

根据测量方法，在显影辊1的图像区域中的表面层4内任意选择100个点并计算其覆盖率。将其算术平均值规定为本发明中的覆盖率。

此外，如果包含于表面层4中的聚氨酯树脂颗粒与用作粘结剂(其中分散有聚氨酯树脂颗粒)的聚氨酯树脂的聚氨酯类型不同，则可以特别有效地抑制调色剂的轻微飞散。为了更具体地描述，当将醚聚氨酯用作表面层4中作为粘结剂的聚氨酯树脂时，在聚氨酯树脂颗粒中使用酯聚氨酯或碳酸酯聚氨酯比醚聚氨酯更好，这是因为调色剂飞散的降低更大。其原因还没有完全阐明，但是估计如下：当用作粘结剂的聚氨酯树脂和构成树脂颗粒的聚氨酯树脂在聚氨酯类型方面不同时，它们在特性频率(character frequency)方面不同。结果，当在显影辊表面上的变形的凸部在通过显影辊和电子照相感光构件之间的辊隙后恢复至原形时降低了共振。因此，认为调色剂的飞散得到更有效地抑制。

上述聚氨酯树脂和聚氨酯树脂颗粒的聚氨酯类型可以通过热解GC/MS、NMR、IR和元素分析等来确定。

作为用于赋予表面层4以导电性的导电材料，也可以使用能够用于弹性层3中的炭黑和离子导电材料。表面层4中可以使用的导电材料的含量相对于表面层4的聚氨酯树脂(100质量份)落入0.5至50质量份内，并更优选在1至30质量份的范围内。此外，具有形成于弹性层3之上的表面层4的显影辊1的电阻优选为1×10³Ω以上至1×10¹³Ω以下，并特别优选为1×10⁴Ω以上至1×10¹²Ω以下。

根据日本工业标准(JIS)B0601：2001由Rzjis表示的显影辊1的表面粗糙度优选为2μm以上至25μm以下，并特别优选5μm以上至15μm以下。注意Rzjis是通过使用接触型表面粗糙度计(商品名：surfcorder SE3500，由Kosaka Laboratory Ltd.制造)测量的。作为测量条件，将截止值设定为0.8mm，测量长度为2.5mm，进料速度为0.1mm/秒，放大倍数为5000X。在每个显影辊的9个任意点测量表面粗糙度Rz。将由此得到的测量值的算术平均值规定为显影辊1的Rz。

将描述用于制造表面层4的方法。将聚氨酯树脂用原料，即多元醇化合物和异氰酸酯化合物；聚氨酯树脂颗粒和导电材料通过球磨机等预先搅拌并捏合，从而得到用于形成表面层的组合物。将得到的表面层配方组合物通过涂布如喷射、浸渍和辊涂等施涂到前述弹性层3的表面，以形成涂膜，随后将其热固化。此时，为了完成多元醇化合物和异氰酸酯化合物之间的反应，优选在130℃以上至160℃以下进行热固化1小时以上至4小时以下。

(处理盒、电子照相图像形成设备)

根据本发明的处理盒具有根据本发明的显影辊1和与该显影辊1接触的电子照相感光构件21，并且处理盒可拆卸地安装于电子照相图像形成设备的主体。此外，根据本发明的电子照相图像形成设备具有电子照相感光构件和与电子照相感光构件接触设置的显影辊，其特征在于显影辊是具有前述结构的显影辊1。作为电子照相图像形成设备，可以列举具有以下单元的设备。-承载静电潜像的电子照相感光构件，

-用于使电子照相感光构件一次充电的充电单元，

-用于在一次充电的电子照相感光构件上形成静电潜像的曝光单元，

-具有用于通过用显影剂使静电潜像显影形成显影剂图像的显影辊的显影单元，和用于将显影剂图像转印到转印材料上的转印单元。

图4是说明安装有图5所示的4个处理盒的电子照相图像形成设备的示意截面图。电子照相感光构件21通过连接到偏压电源(未示出)的充电构件22均匀地充电。此时的电位为约-400V至-800V。然后，通过用于形成静电潜像的光23将静电潜像形成于电子照相感光构件21的表面上。作为用于形成静电潜像的光23，使用LED光和激光等。曝光的电子照相感光构件21的表面电位约为-100V至-200V。然后，通过封装于处理盒(其可拆卸地安装于电子照相图像形成设备的主体)中的显影辊1将负带电的显影剂施加到静电潜像。以这种方式，将静电潜像转化(显影)为可视图像。此时，通过偏压电源(未示出)将约-300V至-500V的电压施加到显影辊1。

然后，将显影于电子照相感光构件21上的显影剂图像一次转印到中间转印带27。一次转印构件28与中间转印带27的背面接触。当将约+100V至+1500V的电压施加到一次转印构件28时，将负带电的显影剂图像从电子照相感光构件21被一次转印至中间转印带27。一次转印构件28可以是辊或叶片(balde)。当电子照相图像形成设备是图4所示的全色图像形成设备时，例如，对于黄色、青色、品红色和黑色各颜色，重复前述充电、曝光、显影和一次转印步骤。关于图4所示的电子照相图像形成设备中的操作，将四个封装不同颜色显影剂的处理盒可拆卸地安装于电子照相图像形成设备的主体。注意显影辊1与电子照相感光构件21在0.5mm以上至3mm以下宽度的辊隙接触，并且以相对于电子照相感光构件21不同的圆周速度旋转。作为不同的圆周速度，相对于电子照相感光构件21的圆周速度显影辊1以大于1.0至小于2.0的圆周速度旋转。在显影单元中，旋转地配置显影剂供给辊25，并且当从用作显影调节构件的显影刮板26与显影辊1接触的部分观看时，与旋转方向上游的显影辊1接触。以预定时间间隔依次进行上述充电、曝光、显影和一次转印步骤。以这种方式，用于表达全色图像的4色显影剂图像被重叠于中间转印带27上。中间转印带27上的显影剂图像通过中间转印带的旋转被转印至第二转印构件29的对向位置。此时，记录纸张32以预定时刻已转印至中间转印带27和第二转印构件29之间的空间。当将第二偏压施加到第二转印构件时，在中间转印带27上的显影剂图像被转印至记录纸张32。此时待施加至第二转印构件29的偏压为约+1000V至+4000V。通过第二转印构件29转印到其上的显影剂图像的记录纸张32被转印至定影构件31。在记录纸张32上的显影剂图像熔融并定影到记录纸张32上，该记录纸张32随后被排出图像形成设备。以这种方式，结束打印操作。

注意在图4所示的电子照相图像形成设备中并如本发明的电子照相图像形成设备的实施例所示例，首先将显影剂图像转印到中间转印带27，然后转印到记录纸张32；然而，可以采用其中将显影剂图像直接转印到记录纸张32而没有通过中间转印带27的系统。此外，根据本发明的显影辊可以不与处理盒一体化，而是直接与电子照相图像形成设备一体化。

(实施例)

以下描述根据本发明的具体实施例和比较例。本发明中，根据JI S K-1557测量多元醇化合物的羟值。此外，本发明中基于固体的异氰酸酯的NCO％的测量如下。将样品溶解于甲苯中，向其添加含0.5mol/l二丁胺的单氯苯溶液。在回流条件下加热的同时进行反应30分钟，并冷却至室温。随后，添加作为助溶剂的甲醇，并且用盐酸(0.5mol/l)反滴定过量的胺。将由此得到的值转化为基于固体的值。使用测量值(n＝3)的平均值。

此外，合成时聚氨酯树脂颗粒的平均粒径(体积平均粒径)和粒径分布中的最大粒径通过以下设备测定。作为测量设备，使用安装有100μm口管并基于孔电阻法的精密粒径分布测量设备(商品名：由Multisizer Beckman Coulter，Inc.制造的Coulter counter)。根据精密粒径分布测量设备所附的专用软件(商品名：Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51，由Beckman Coulter，Inc.制造)设定测量条件并分析测量数据。注意使用25,000的有效测量通道进行测量。作为要用于测量的电解水溶液，使用“ISOTON II”(商品名：由Beckman Coulter，Inc.制造)。

<A：聚氨酯树脂颗粒的母料(base material)的合成例>

(合成例A-1：聚氨酯树脂颗粒的母料1的合成)

准备高压釜(体积2升)，用氮气充分吹扫并干燥。向高压釜投入以下材料。

-三官能聚丙烯多元醇(商品名：MN-400，羟值：235mg KOH/g，由Mitsui Takeda Chemical Polyurethane制造)：700质量份，和-六亚甲基二异氰酸酯(由Nippon Polyurethane Industry Co.，Ltd.制造)：1000质量份。

接下来，用氮气吹扫高压釜然后气密密封。搅拌的同时在120℃温度下进行反应20小时。随后除去未反应的六亚甲基二异氰酸酯，并添加甲苯以得到具有非挥发物含量为90质量％的合成物(1)。合成物(1)的NCO％为9.1％。

接下来，在具有搅拌器的分液瓶(体积：2升)内混合以下材料以制备分散介质。

-水：900质量份，

-纤维素衍生物(商品名：Metrose 90SH-100，由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造)：32质量份。

当以600rpm搅拌分散介质时，将通过用甲苯(112质量份)稀释合成物(1)(261质量份)制备的合成物(1)的溶液添加到分散介质中以制备悬浮液。连续搅拌悬浮液并升高悬浮液的温度至60℃，进行反应1.5小时。随后，反应液冷却至室温。从液成分(liquid content)中分离固成分，并充分水洗，在70℃下干燥20小时以得到由醚聚氨酯形成的并具有5.0μm的平均粒径和20.3μm的最大粒径的聚氨酯树脂颗粒的母料1。

(A-2：聚氨酯树脂颗粒的母料2的合成)

将合成例A-1的纤维素衍生物的量变为30质量份。除上述条件外，以与合成例A-1相同的方式得到由醚聚氨酯形成的并具有10.3μm平均粒径和27.2μm最大粒径的聚氨酯树脂颗粒的母料2。

(A-3：聚氨酯树脂颗粒的母料3的合成例)

将合成例A-1的纤维素衍生物的量变为26质量份。除上述条件外，以与合成例A-1相同的方式得到由醚聚氨酯形成的并具有18.1μm平均粒径和52.3μm最大粒径的聚氨酯树脂颗粒的母料3。

(A-4：聚氨酯树脂颗粒的母料4的合成例)

在合成例A-1的合成物(1)的制备步骤中，将700质量份三官能聚丙烯多元醇变为800质量份三官能聚己内酯多元醇(商品名：PLACCEL 312，具有134mg KOH/g的羟值，由Daicel Chemical Industries，Ltd.制造)。此外，将六亚甲基二异氰酸酯的量变为650质量份。除上述条件外，以与用于得到合成物(1)的合成例A-1相同的方式制备合成物(2)。合成物(2)的NCO％为5.6％。随后，除将合成例A-1的合成物(1)变为上述合成物(2)以外，以与合成例A-1相同的方式得到由酯聚氨酯形成的并具有5.3μm平均粒径和22.1μm最大粒径的聚氨酯树脂颗粒的母料4。

(A-5：聚氨酯树脂颗粒的母料5的合成例)

将合成例A-4的纤维素衍生物的量变为30质量份。除上述条件外，以与合成例A-4相同的方式得到由醚聚氨酯形成的并具有10.2μm平均粒径和29.1μm最大粒径的聚氨酯树脂颗粒的母料5。

(A-6：聚氨酯树脂颗粒的母料6的合成例)

将合成例A-4的纤维素衍生物的量变为26质量份。除上述条件外，以与合成例A-4相同的方式得到由醚聚氨酯形成的并具有18.3μm平均粒径和53.1μm最大粒径的聚氨酯树脂颗粒的母料6。

(A-7：聚氨酯树脂颗粒的母料7的合成例)

在合成例A-1的合成物(1)的制备步骤中，将700质量份三官能聚丙烯多元醇变为900质量份双官能聚碳酸酯多元醇“PLACCEL 210CD”(商品名，具有114mg KOH/g的羟值，由Daicel Chemical Industries，Ltd.制造)。此外，将六亚甲基二异氰酸酯的量变为600质量份。除上述条件外，以与用于得到合成物(1)的合成例A-1相同的方式得到具有不挥发物含量(nonvolatile content)为90质量％的合成物(3)。合成物(3)的NCO％为2.1％。随后，除将合成例A-1的合成物(1)变为上述合成物(3)以外，以与合成例A-1相同的方式得到由碳酸酯聚氨酯形成的并具有5.1μm平均粒径和21.0μm最大粒径的聚氨酯树脂颗粒的母料7。

(A-8：聚氨酯树脂颗粒的母料8的合成例)

除了将合成例A-7的纤维素衍生物的量变为30质量份以外，以与合成例A-7相同的方式得到由碳酸酯聚氨酯形成的并具有9.9μm平均粒径和26.6μm最大粒径的聚氨酯树脂颗粒的母料8。

(A-9：聚氨酯树脂颗粒的母料9的合成例)

除了将合成例A-7的纤维素衍生物的量变为26质量份以外，以与合成例A-7相同的方式得到由碳酸酯聚氨酯形成的并具有18.2μm平均粒径和50.2μm最大粒径的聚氨酯树脂颗粒的母料9。

<B：聚氨酯树脂颗粒的制备>

(聚氨酯树脂颗粒1至36的制备)

通过以表1所示的量向合成例A-1至A-9中得到的聚氨酯树脂颗粒的母料1至9(100质量份)中外部添加无机细颗粒得到聚氨酯树脂颗粒1至36。通过使用亨舍尔混合机(由Mitsui Miike制造)在3000/分的转数下处理15分钟进行外部添加。此外，表1所示的无机颗粒编号1至4如下所示。

根据以下方法检查制造的聚氨酯树脂颗粒1至36的无机细颗粒覆盖率。这些值也示于表1中。

(聚氨酯树脂颗粒1至36的覆盖率的测量方法)

<样品制备>

将各聚氨酯树脂颗粒包埋于用可见光可硬化的丙烯酸类树脂中。然后，在低温系统(商品名：“REICHERT-NIS SEI-FCS”，由Raika Co.，Ltd.制造)中通过配备有金刚石刀的超薄切片机(商品名：“EM-ULTRACUT·S”，由Raika Co.，Ltd.制造)裁切/切片该树脂，从而制备超薄切片。之后，在透射电子显微镜(商品名：“JEM-2100”，由JEOL Ltd.制造)下在200kV加速电压下进行观察。控制放大倍数以得到其中形成于聚氨酯树脂颗粒截面周围的边缘线为2.0μm以上的图像，并拍照。基于该图像，得到覆盖率。基于图像用于得到覆盖率的计算方法如下。

<基于图像的覆盖率的计算>

基于如上所述得到的透射电子显微镜(TEM)图像，测量聚氨酯树脂颗粒截面周围的边缘线的长度(A)。随后，测量无机细颗粒与聚氨酯树脂颗粒直接接触的边缘线的长度，得到边缘线长度的总和(B)。通过下式1得到覆盖率。

覆盖率(％)＝B/A×100 式1

根据该测量方法，任意选定100份聚氨酯树脂颗粒并计算其覆盖率。将其算术平均值规定为聚氨酯树脂颗粒的覆盖率。

(聚氨酯树脂颗粒37至39)

作为聚氨酯树脂颗粒37至39，原样使用下表1所示的聚氨酯树脂颗粒的母料而没有向其添加无机细颗粒。

表1

<C：用于形成表面层的原料的制备>

制备用于形成表面层的聚氨酯树脂的原料。

(C-1：多元醇化合物A的合成例)

以逐步方式混合以下化合物。

-甲乙酮(MEK)：79.6质量份，

-聚丁二醇(商品名：“PTG 1000SN”，由Hodogaya Chemical Co.，Ltd.制造)：100.0质量份，

-4，4-二苯甲烷二异氰酸酯(商品名：“Cosmonate PH”，由Mitsui Chemical Polyurethane制造)：19.4质量份。

在氮气气氛下、80℃温度下使由此得到的混合物反应4.5小时以得到重均分子量(Mw)为10000、羟值为22(mg KOH/g)和官能团数量：2.0的聚醚聚氨酯多元醇A的MEK溶液。

(C-2：多元醇化合物B的合成例)

除了使用以下材料的混合物外，以与合成例C-1相同的方式得到重均分子量(Mw)为10000、羟值为21(mg KOH/g)和官能团数量：2.0的聚酯聚氨酯多元醇化合物B的MEK溶液。

-甲乙酮(MEK)：79.6质量份，

-聚酯多元醇(商品名：“p-1010”，由Kuraray Co.，Ltd.制造)：100.0质量份，

(C-3：多元醇化合物C的合成例)

除了使用以下材料的混合物外，以与合成例C-1相同的方式得到重均分子量(Mw)为10000、羟值为21(mg KOH/g)和官能团数量：2.0的聚碳酸酯聚氨酯多元醇C的MEK溶液。

-甲乙酮(MEK)：79.6质量份，

-聚碳酸酯多元醇(商品名：“PLACCEL CD 210”，由Daicel Chemical Industries Ltd.制造)：100.0质量份，

(C-4：异氰酸酯化合物D的合成例)

在氮气气氛下、80℃下加热的同时使以下材料反应2小时。-聚丁二醇(商品名：“PTG 1000SN”，由Hodogaya Chemical Co.，Ltd.制造)：100.0质量份，

-聚合二苯甲烷二异氰酸酯(商品名：“Milionate MR-200”，由Nippon polyurethane Industry Co.，Ltd.制造)：69.6质量份。

向反应物中添加丁基溶纤剂(72.7质量份)。随后，将反应物的温度设定至50℃。向反应物中逐滴地添加25.8质量份的2-丁酮肟(由Ardrich制造)以得到官能团平均数：3.5的异氰酸酯化合物D的丁基溶纤剂溶液。

(C-5：异氰酸酯化合物E的合成例)

在氮气气氛下、80℃下加热的同时使以下材料反应2小时。

向反应物中添加丁基溶纤剂(72.7质量份)。随后，将反应物的温度设定至50℃。向反应物中逐滴地添加5.8质量份的2-丁酮肟(由Ardrich制造)以得到官能团平均数：3.5的异氰酸酯化合物E的丁基溶纤剂溶液。

(C-6：异氰酸酯化合物F的合成例)

在氮气气氛下、80℃下加热的同时使以下材料反应2小时。

向反应物中添加丁基溶纤剂(72.7质量份)。随后，将反应物的温度设定至50℃。向反应物中逐滴地添加5.8质量份的2-丁酮肟(由Ardrich制造)以得到官能团平均数：3.5的异氰酸酯化合物F的丁基溶纤剂溶液。

<D：弹性辊的制造>

通过用底漆(商品名：“DY 35-051”，由Dow Corning Toray，Co.，Ltd.制造)涂布SUS 304制的具有6mm直径的芯金属并在150℃温度下烘焙30分钟制备导电性芯轴2。随后，将导电性芯轴2放入模具中，并将液状导电性硅橡胶(具有45°的ASKER-C硬度、1×10⁵Ω·cm的体积电阻率，由Dow Corning Toray，Co.，Ltd.制造)注入模具内形成的空腔中。随后，加热模具以在150℃下进行硅橡胶的硫化15分钟。从模具中除去产物，并在200℃下加热2小时以完成硬化反应。以这种方式，制造在导电性芯轴2周围上的由12mm直径的弹性层3形成的弹性辊。

(实施例1)

<用于形成表面层的涂料的制备>

通过利用搅拌马达搅拌以下材料将其混合，在MEK中溶解并混合，以得到30质量％的总固成分。之后，通过砂磨机均匀分散混合物以得到用于形成表面层的涂料。

-多元醇化合物A：62质量份(基于固体)，

-异氰酸酯化合物D：38质量份(基于固体)，

-聚氨酯树脂颗粒编号1：30质量份，

-炭黑(商品名：“MA 100”，由Mitsubishi Chemical Corporation制造)：20质量份。

<显影辊的制造>

将预先制造的弹性辊浸涂于上述制备的表面层形成用涂布液中并用该溶液涂布。涂布液干燥后，通过在140℃温度下加热2小时使其硬化。之后，将膜厚度为6.0μm的表面层4设置于弹性层3的外周上以得到实施例1的显影辊。

(实施例2至10)

除了将实施例1的用于形成表面层的涂料的组合物变为下表2所示的那些外，以与实施例1相同的方式制备显影辊。

表2

	多元醇化合物	异氰酸酯化合物	聚氨酯树脂颗粒
				实施例2	A	D	2
实施例3	A	D	3
				实施例4	B	E	4
实施例5	A	D	5
				实施例6	B	E	6
实施例7	B	E	7
				实施例8	B	E	8
实施例9	A	D	9
				实施例10	C	F	10

(实施例11)

除了如下制备实施例1的表面层4外，以与实施例1相同的方式制造显影辊：

<用于形成表面层的涂料的制备>

-多元醇化合物A：62质量份(基于固体)，

-异氰酸酯化合物D：38质量份(基于固体)，

-聚氨酯树脂颗粒11：22质量份，

<显影辊的制造>

将预先制造的弹性辊浸涂于如上制备的涂布液中并用该溶液涂布。涂布液干燥后，通过在140℃温度下加热2小时使其硬化。之后，将膜厚度为12.0μm的表面层4设置于弹性层3的外周上以得到实施例11的显影辊。

(实施例12至20)

除了将实施例11的用于形成表面层的涂料的组合物变为下表3所示的那些外，以与实施例11相同的方式制备显影辊。

表3

	多元醇化合物	异氰酸酯化合物	聚氨酯树脂颗粒
				实施例12	A	D	12

实施例13	A	D	13
				实施例14	B	E	14
实施例15	A	D	15
				实施例16	B	E	16
实施例17	B	E	17
				实施例18	B	E	18
实施例19	A	D	19
				实施例20	C	F	20

(实施例21)

<用于形成表面层的涂料的制备>

通过利用搅拌马达搅拌以下材料将其混合，并在MEK中溶解并混合，以得到30质量％的总固成分。之后，通过砂磨机均匀分散混合物以得到用于形成表面层的涂料。

-多元醇化合物A：62质量份(基于固体)，

-异氰酸酯化合物D：38质量份(基于固体)，

-聚氨酯树脂颗粒21：15质量份，

<显影辊的制造>

然后，将弹性辊3浸涂于如上制备的涂布液中并用该溶液涂布。涂布液干燥后，通过在140℃温度下加热2小时使其硬化。之后，将膜厚度为16.0μm的表面层4设置于弹性层3的外周上以得到实施例21的显影辊。

(实施例22至30)

除了将实施例21的用于形成表面层的涂料的组合物变为下表4所示的那些外，以与实施例21相同的方式制备显影辊。

表4

	多元醇化合物	异氰酸酯化合物	聚氨酯树脂颗粒
				实施例22	A	D	22
实施例23	A	D	23
				实施例24	B	E	24

实施例25	A	D	25
				实施例26	B	E	26
实施例27	B	E	27
				实施例28	B	E	28
实施例29	A	D	29
				实施例30	C	F	30

(比较例1至3)

除了将实施例1的用于形成表面层的涂料的组合物变为下表5所述的那些外，以与实施例1相同的方式制造根据比较例1至3的显影辊。

(比较例4至6)

除了将实施例11的用于形成表面层的涂料的组合物变为下表5所述的那些外，以与实施例11相同的方式制造根据比较例4至6的显影辊。

(比较例7至9)

除了将实施例21的用于形成表面层的涂料的组合物变为下表5所述的那些外，以与实施例21相同的方式制造根据比较例7至9的显影辊。

表5

	多元醇化合物	异氰酸酯化合物	聚氨酯树脂颗粒
				比较例1	A	D	31
比较例2	B	E	32
				比较例3	A	D	37
比较例4	A	D	33
				比较例5	B	E	34
比较例6	A	D	38
				比较例7	A	D	35
比较例8	B	E	36
				比较例9	A	D	39

(比较例10)

<用于形成表面层的涂料的制备>

-多元醇化合物A：62质量份(基于固体)，

-异氰酸酯化合物D：38质量份(基于固体)，

-聚氨酯树脂颗粒37：30质量份，

-二氧化硅(商品名：“REOLOSIL MT-10”，由Tokuyama Corp.制造)：60质量份，

<显影辊的制造>

将预先制造的弹性辊浸涂于如上制备的涂布液中并用该溶液涂布。涂布液干燥后，通过在140℃温度下加热2小时使其硬化。之后，将膜厚度为6.0μm的表面层4设置于弹性层3的外周上以得到比较例10的显影辊。

(比较例11)

<用于形成表面层的涂料的制备>

-多元醇化合物A：62质量份(基于固体)，

-异氰酸酯化合物D：38质量份(基于固体)，

-聚氨酯树脂颗粒编号38：22质量份，

-二氧化钛(商品名：“JA-1”，由Tayca Corp.制造)：100质量份，

<显影辊的制造>

将预先制造的弹性辊浸涂于如上制备的涂布液中并用该溶液涂布。涂布液干燥后，通过在140℃温度下加热2小时使其硬化。之后，将膜厚度为12.0μm的表面层4设置于弹性层3的外周上以得到比较例11的显影辊。

(比较例12)

<用于形成表面层的涂料的制备>

-多元醇化合物A：62质量份(基于固体)，

-异氰酸酯化合物D：38质量份(基于固体)，

-聚氨酯树脂颗粒编号39：15质量份，

-氧化铝(商品名：“AluC 805”，由Nippon Aerosil Co.，Ltd.制造)：85质量份，

<显影辊的制造>

将预先制造的弹性辊浸涂于如上制备的涂布液中并用该溶液涂布。弹性辊上的涂布液干燥后，通过在140℃温度下加热2小时使其硬化。之后，将膜厚度为16.0μm的表面层4设置于弹性层3的外周上以得到比较例12的显影辊。

(比较例13)

<用于形成表面层的涂料的制备>

通过利用搅拌马达搅拌以下材料将其混合，在异丙醇中溶解并混合，以得到30质量％的总固成分。之后，通过砂磨机均匀分散混合物以得到用于形成表面层的涂料。

-酚醛树脂(商品名：“J-325”，由DIC Corporation制造)：100质量份，

-聚氨酯树脂颗粒15：22重量份，

将预先制造的弹性辊浸涂于如上制备的涂布液中并用该溶液涂布。涂布液干燥后，通过在150℃温度下加热40分钟使其硬化。之后，将膜厚度为12.0μm的表面层4设置于弹性层3的外周上以得到比较例13的显影辊。

(比较例14)

除了将比较例13的表面层4的聚氨酯树脂颗粒变为丙烯酸类树脂颗粒(a)以外，以与比较例13相同的方式制造显影辊。注意，如下获得丙烯酸类树脂颗粒(a)：通过使用亨舍尔混合机(由Mitsui Miike制造)在3000/分的转数下15分钟，向100质量份丙烯酸类树脂颗粒(商品名：ART PEARL GR600，由Negami Chemical Industrial Co.，Ltd.制造)中外部添加0.20质量份二氧化硅(商品名：“REOLOSIL MT-10”，由Tokuyama Corp.制造)。丙烯酸类树脂颗粒(a)的覆盖率为75.1％。

(比较例15)

除了将实施例11的表面层4的聚氨酯树脂颗粒变为比较例14的丙烯酸类树脂颗粒(a)以外，以与实施例11相同的方式制造显影辊。

<评价>

(1)在表面层中用无机颗粒覆盖树脂颗粒的覆盖率

通过以下方法得到分散于表面层中、用无机细颗粒覆盖聚氨酯树脂颗粒(比较例14和15中的丙烯酸类树脂颗粒)的覆盖率。

(1-1)用于得到覆盖率的样品的制备及其测量

沿垂直于导电性芯轴通过刀片将显影辊的表面层切开并包埋于用可见光可硬化的丙烯酸类树脂中。然后，在低温系统(商品名：“REICHERT-NISSEI-FCS”，由Raika Co.，Ltd.制造)中通过配备有金刚石刀的超薄切片机(商品名：“EM-ULTRACUT·S”，由Raika Co.，Ltd.制造)裁切/切片该树脂，从而制备超薄切片。之后，在透射电子显微镜(商品名：“JEM-2100”，由JEOL Ltd.制造)下在200kV加速电压下进行观察。控制放大倍数以得到其中形成于聚氨酯树脂和聚氨酯树脂颗粒之间的界面的边缘线为2.0μm以上的图像，并拍照。基于该图像得到覆盖率。随后将描述基于图像得到覆盖率的计算方法。此外，通过使用EDAX的元素分析来测定存在于聚氨酯树脂和聚氨酯树脂颗粒之间的界面的物质。以这种方式，测定元素是否为硅、钛或铝。

(1-2)基于图像的覆盖率的计算

基于如上所述得到的透射电子显微镜(TEM)图像，测量聚氨酯树脂和聚氨酯树脂颗粒之间的界面中形成的边缘线的长度(A)。随后，测量由于无机细颗粒的存在使聚氨酯树脂不与聚氨酯树脂颗粒直接接触的边缘线的长度，并得到该边缘线长度的总和(B)。通过下式1得到覆盖率。

覆盖率(％)＝B/A×100 式1

根据测量方法，在显影辊的图像区域中的表面层4内任意选择100个点并计算其覆盖率。将其算术平均值规定为覆盖率。

(2)图像评价

通过以下方法评价根据实施例1-30和比较例1-15的显影辊。

(2-1)调色剂的飞散图像的评价

通过采用接触显影法的彩色激光打印机(商品名：LBP5300，由Canon Inc.制造)来评价显影辊。更具体地说，将显影辊安装于彩色激光打印机用黑色处理盒中。图像输出前，将上述处理盒安装于上述彩色激光打印机中，并在30℃温度和80％RH湿度的环境中放置24小时。之后，在30℃温度和80％RH湿度的环境下以1mm间隔打印宽度为100μm的水平线。在该评价中，在显影过程中强制关掉电源，并从彩色激光打印机中取出处理盒。然后，评价在电子照相感光构件上显影的调色剂的飞散。

评价中，通过光学显微镜将显影上游侧上的水平线图像的边缘放大300X，并观察调色剂有无飞散以及飞散的程度。注意，将上述处理盒内安装的非磁性的一种组分黑色显影剂原样用作调色剂。此时，根据以下标准评价调色剂的飞散：

AA：观察到没有调色剂飞散。

A：观察到极轻微的调色剂飞散。

B：观察到少量调色剂飞散。

C：观察到大量调色剂飞散。

(2-2)半色调图像浓度不均匀性的评价

通过采用接触显影法的彩色激光打印机(商品名：“LBP5300”，由Canon Inc.制造)来评价显影辊。更具体地说，将显影辊安装于彩色激光打印机用品红色处理盒中。图像输出前，将上述处理盒安装于上述彩色激光打印机中，并在30℃温度/80％RH湿度的测试环境中放置24小时。在相同的环境中，在15000张纸上打印出图像(2％)。之后，输出半色调图像并通过放大图像300X用显微镜下观察微小区域内的浓度不均匀性。根据以下标准进行评价。注意，将安装于上述品红色处理盒内的非磁性的一种组分品红色显影剂原样用作显影剂。此外，作为记录纸张，使用由Canon Inc.制造的CLC(color laser copia)纸张(大小A4，基本重量＝81.4g/m²)。

A：半色调图像中观察到没有浓度不均匀。

B：半色调图像中观察到浓度不均匀。

(2-3)打印大量纸张后图像浓度的变化率

通过采用接触显影法的彩色激光打印机(商品名：“LBP5300”，由Canon Inc.制造)评价显影辊。更具体地说，将显影辊安装于彩色激光打印机用品红色处理盒中。图像输出前，将上述处理盒安装于上述彩色激光打印机中，并在30℃温度/80％RH湿度的测试环境中放置24小时。在相同的环境中，在15000张纸上打印出图像(2％)。之后输出实黑图像并基于图像浓度评价。注意，基于通过使用“Macbeth reflective densitometer”(商品名，由Macbeth制造)测量的与具有原始浓度为0.00的打印出图像的白色部分的相对浓度，评价图像浓度。计算相对于初始图像浓度的变化率。

注意，原样使用安装于上述品红色处理盒的非磁性的一种组分的品红色显影剂作为显影剂。此外，作为记录纸张，使用由Canon Inc.制造的CLC(color laser copia)纸张(大小A4，基本重量＝81.4g/m²)。

实施例和比较例的评价结果分别示于表6和表7中。

表6

表7

如上述表6和表7所示，根据实施例1-30的显影辊在所有评价项(2-1)至(2-3)中显示优异的结果，并发现具有良好的平衡性能。特别地，使用用作粘结剂的聚氨酯树脂和在聚氨酯类型方面不同的聚氨酯树脂颗粒的实施例4、5、9、14、15、19、24、25和29的显影辊在评价项(2-1)中特别优异。

另一方面，具有源自用无机颗粒完全覆盖(覆盖率100％)的树脂颗粒的凸部的比较例1、2、4、5、7和8的显影辊在调色剂飞散(评价项(2-1))本身上显示相对良好的结果。然而，在长时间操作使用过程中树脂颗粒从表面层脱落，并且随着时间的推移显影剂的输送特性明显的改变。因此，如表7的评价项(2-3)所示，与实施例的那些相比电子照相图像的浓度变化率非常大。此外，在具有源自没有用无机颗粒覆盖的树脂颗粒的凸部的比较例3、6、9-12的显影辊中，调色剂的飞散显著。

如上所述，根据本发明的显影辊，其可以抑制在电子照相感光构件和显影辊之间的辊隙附近的调色剂的飞散以及半色调图像的浓度不均匀性的产生。此外，根据本发明的显影辊，调色剂的输送特性不会随着时间的推移而变化，并因此在耐久性方面优异。

本申请要求2008年11月18日提交的日本专利申请2008-294293的权益，在此将其全部并入本文以供参考。

Claims

1.一种显影辊，其包括芯轴、设置于所述芯轴外周上的弹性层，和设置于所述弹性层外周上的表面层，其中

所述表面层包含用作粘结剂的聚氨酯树脂和分散于所述粘结剂中、用于在所述表面层的表面上形成凸部的聚氨酯树脂颗粒，

所述聚氨酯树脂颗粒的表面用无机细颗粒部分地覆盖，所述无机细颗粒含有选自硅、钛和铝的至少一种元素，并且所述聚氨酯树脂颗粒在没有附着所述无机细颗粒的表面处与所述粘结剂直接接触。

2.根据权利要求1所述的显影辊，其中用所述无机细颗粒覆盖所述聚氨酯树脂颗粒的覆盖率为30％以上至80％以下。

3.根据权利要求1或2所述的显影辊，其中在所述表面层中，所述用作粘结剂的聚氨酯树脂和所述聚氨酯树脂颗粒中的聚氨酯树脂的聚氨酯类型不同。

4.根据权利要求1至3任一项所述的显影辊，其中所述无机细颗粒由二氧化硅形成。

5.一种处理盒，其包括根据权利要求1至4任一项所述的显影辊，并且可拆卸地安装到电子照相图像形成设备的主体。

6.一种电子照相图像形成设备，其包括电子照相感光构件和与所述电子照相感光构件接触设置的显影辊，其中所述显影辊为根据权利要求1至4中任一项所述的显影辊。