CN101261473B

CN101261473B - 显影辊以及使用该显影辊的图像形成方法

Info

Publication number: CN101261473B
Application number: CN2008100820804A
Authority: CN
Inventors: 内野哲; 安野政裕; 大柴武雄; 奥山奥士; 小原慎也; 平本隆一; 松谷聪
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc; Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2007-03-09
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2028-03-06
Also published as: JP5088565B2; JP2008257214A; US20080220363A1; CN101261473A

Abstract

本发明提供一种显影辊，其包括含有粒子的树脂层，该显影辊可以抑制粒子从辊表面脱离。所述显影辊具有导电性轴和位于导电性轴上的树脂层，所述树脂层含有10质量％～50质量％的平均粒径为5μm～30μm的树脂粒子，并且含有1质量％～10质量％的平均粒径为5nm～100nm的无机氧化物粒子。

Description

显影辊以及使用该显影辊的图像形成方法

技术领域

本发明涉及显影辊以及使用该显影辊的图像形成方法，所述显影辊使用于复印机、打印机、传真机等电子照相方式的图像形成装置，特别涉及在形成于轴上的树脂层中含有粒子的显影辊。

背景技术

在电子照相方式的图像形成方法中，通常经过以下工序在纸张等转印片上形成调色剂图像。首先，向形成于以电子照相感光体为代表的图像载体上的静电潜像供给带有电荷的调色剂，使静电潜像显影。接着，将通过显影形成在图像载体上的调色剂图像转印到转印片上。然后，通过定影来固定转印片上的调色剂图像，在转印片上形成调色剂图像。

在图像载体上形成调色剂图像的显影方法包括：使用由载体和调色剂构成的2成分显影剂的2成分显影方式；和使用仅含调色剂的单成分显影剂的单成分显影方式。其中，在作为单成分显影方式之一的使用非磁性单成分调色剂的显影方式中，在显影辊表面形成通过配置于显影辊附近的带电部件或显影辊自身而摩擦带电的调色剂层，使形成调色剂层的调色剂飞行，从而向图像载体供给调色剂。就使用非磁性单成分调色剂的图像形成方法而言，不使用载体而使用简单的显影装置就可以在图像载体上形成调色剂图像，因此，从在市场上普及全彩色打印这一点上来讲，是特别有效的方法。

在使用非磁性单成分调色剂的图像形成技术中，为了提高向图像载体供给调色剂的性能，对显影辊进行了研究。例如，专利文献1中涉及以下技术：通过在树脂层中添加粒子使显影辊表面形成凹凸，从而提高辊的调色剂运送性(例如，参见专利文献1)。这样的技术以在辊的表面赋予均匀的粗糙度的技术为代表，例如，研究了添加粒子使得10点平均粗糙度的位置偏差或凹凸的平均间隔保持在特定范围内(例如，参照专利文献2)。另外，也研究了在树脂层中添加氧化钛等氧化物粒子控制辊的导电性等使辊的带电性能提高的技术(例如，参照专利文献3)。

专利文献1：特开平7-64387号公报

专利文献2：特开2003-207967号公报

专利文献3：特开2003-195601号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在添加粒子而赋予粗糙度的显影辊中，由于粒子从辊表面脱离，因此，难以长期稳定地进行良好的图像形成。即，由于粒子脱离，辊表面的粗糙度产生不均，导致辊上的调色剂运送量产生偏差。其结果，在图像载体上形成了没有供给规定量的调色剂的部分，产生浓度不均的打印图像。

因此，在树脂层中添加了粒子的显影辊中，存在所谓粒子脱离的问题，然而目前还没有解决该问题的具体方法。特别是，在显影辊上施加压力来形成图像的非磁性单成分方式中，难以稳定地进行没有图像缺陷的良好的调色剂图像形成。

本发明的目的在于，提供一种显影辊以及采用该显影辊的图像形成方法，所述显影辊是在树脂层中添加了粒子的显影辊，其中，粒子不会从辊表面脱落，可以稳定地进行图像质量无变动的良好的图像形成。

即，本发明的目的在于，提供在进行连续打印等图像形成时不会出现形成的图像的浓度变动，另外，可以稳定地进行无浓度不均或图像污染的打印的显影辊和图像形成方法。

解决问题的方法

阐述本发明。

一种显影辊，其包括导电性轴和设置在导电性轴上的含有粒子的树脂层，其中，上述粒子包含树脂粒子和无机氧化物粒子，上述树脂粒子的平均粒径为5μm～30μm，并且，上述树脂层中含有10质量％～50质量％的上述树脂粒子，上述无机氧化物粒子的平均粒径为5nm～100nm，并且，上述树脂层中含有1质量％～40质量％的上述无机氧化物粒子。

上述树脂粒子的平均粒径优选为上述无机氧化物粒子平均粒径的50倍～4000倍。

上述树脂粒子的含量优选是上述无机氧化物粒子的含量的0.25倍～2.50倍。

本发明的第4方面涉及的发明是第1～3方面记载的显影辊，其中，上述树脂层通过在上述导电性轴上进行涂布而形成。

一种图像形成方法，该方法包括下述工序：在显影辊上形成仅含调色剂的显影剂层，并使用形成显影剂层的调色剂将形成在图像载体上的静电潜像显影；其中，上述显影辊包括导电性轴和设置在导电性轴上的含有粒子的树脂层，上述粒子包含树脂粒子和无机氧化物粒子，上述树脂粒子的平均粒径为5μm～30μm，并且，上述树脂层中含有10质量％～50质量％的上述树脂粒子，上述无机氧化物粒子的平均粒径为5nm～100nm，并且，上述树脂层中含有1质量％～40质量％的上述无机氧化物粒子。

发明效果

按照本发明，在树脂层中含有粒子的显影辊可以实现降低粒子从辊表面脱离。其结果是，在进行连续打印等图像形成时，连续打印开始前后不会发生图像浓度变动，另外，可以稳定地制作没有浓度不均或图像污染的调色剂图像。特别是，在显影辊上施加压力的非磁性单成分方式的图像形成中，可以稳定地形成无图像缺陷的良好的调色剂图像。

附图说明

图1(a)、图1(b)、图1(c)是示出本发明的显影辊的图。

图2是可以使用于本发明的显影装置的剖面图。

图3是可以装载图2的显影装置的图像形成装置的剖面图。

符号说明

10显影辊

11导电性轴

12树脂层

13树脂粒子

14无机氧化物粒子

20显影装置

具体实施方式

本发明涉及的显影辊是在导电性轴上设置含有粒子的树脂层而成的。通过组合使用特定的树脂粒子和无机氧化物粒子作为树脂层中所含有的粒子，则可以防止粒子从辊表面脱离。

本发明者对添加于树脂层中的粒子发生脱离的原因进行了研究，认为粒子在树脂中分散不均时容易引起脱离。即，粒子的分散性差时，粒子在树脂层中成为凝聚的状态，按压显影辊时，凝聚的粒子破碎，引起脱离。

本发明者反复研究了使粒子在树脂层中容易达到均匀分散状态的条件，发现，通过组合使用树脂粒子和无机氧化物粒子作为粒子并将它们规定为特定条件，则可以使粒子均匀分散。观察本发明涉及的显影辊以及用于形成树脂层的涂布液时，确认粒子均匀分散。

由此，虽然通过上述方案实现粒子均匀分散的原因还不清楚，但推测可能是因为通过添加纳米级的无机氧化物粒子，使涂布液发生非牛顿流体化，抑制了树脂粒子的沉降。即，推测是因为在涂布液中，无机氧化物粒子支持树脂粒子来抑制树脂粒子的沉降，可以避免由于沉降导致的树脂粒子的凝聚。另外，推测：由于树脂粒子的存在，无机氧化物粒子在涂布液中难以成为彼此接近的状态，则抑制了无机氧化物粒子之间的凝聚。据推测，通过在涂布液中形成这样的环境，可以避免粒子的沉降或接近，故粒子的均匀分散状态可以得到长时间的维持。

下面，详细说明本发明。

本发明涉及的显影辊是在导电性轴上至少具有一层树脂层的显影辊。图1(a)、(b)、(c)中示出本发明涉及的显影辊的代表性的截面结构。图1(b)是在轴的周围设置1层树脂层的显影辊，图1(c)是将树脂层制成多层结构的显影辊。另外，本发明涉及的显影辊并非仅限定于图1所示的截面结构。

本发明涉及的显影辊10由导电性轴11(以下简称为轴)和设置在轴11上的树脂层12构成，树脂层12中含有树脂粒子13和无机氧化物粒子14。

轴11由导电性部件构成，具体地，优选SUS304等不锈钢、铁、铝、镍、铝合金、镍合金等金属材料。另外，也可以使用将上述金属的粉末或炭黑等导电性材料填充在树脂中得到的导电性树脂。导电性轴11的比电阻优选1×10⁴Ω·cm以下，另外，其外径优选5mm～30mm，更加优选10mm～20mm。

树脂层12所含的树脂粒子13的粒径为5μm～30μm，优选10μm～20μm，该树脂粒子13在树脂层12中的含量为10质量％～50质量％。另外，就无机氧化物粒子14而言，其平均粒径为5nm～100nm，优选1nm～50nm，其在树脂层12中的含量为1质量％～10质量％。

树脂粒子13可以通过对显影辊表面赋予粗糙度来提高调色剂的运送性。作为可以在本发明中使用的树脂粒子13的材质，没有特别的限定，具体地，可以举出，苯乙烯树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸类树脂等。

在本发明中，由于要在轴11上进行涂布来形成树脂层12，因此，树脂粒子13优选不会发生溶胀等受到溶剂影响的树脂粒子。从该观点来看，树脂粒子13特别优选具有交联结构等耐溶剂性优异的结构，例如，具有交联结构的丙烯酸类树脂就是特别优选的树脂之一。

在本发明中，通过将树脂粒子13的大小控制在上述范围，可以在辊表面进行良好的调色剂运送。即，如果使用平均粒径为5μm～30μm，更加优选10μm～20μm的树脂粒子，则可以在显影辊上保持、运送充分量的调色剂。其结果是，可以一直向图像载体上供给规定量的调色剂，并可以稳定地形成具有规定浓度，并且没有不均匀的良好调色剂图像。另一方面，如果使用不足5μm的树脂粒子，则不能在辊表面设置适当的凹凸，会对调色剂运送性产生影响。另外，使用超过30μm的树脂粒子时，凹凸过深，难以向图像载体供给调色剂。

另外，树脂粒子13的含量在上述范围时，树脂粒子13可以适度地分散在树脂层12中，在显影辊表面可以无偏差地以均匀的量运送调色剂。即，通过将含量控制在10质量％～50质量％，优选15质量％～40质量％，树脂粒子13会均匀地分散在树脂层12中，在显影辊的任何部位上都会运送相同量的调色剂。其结果是，在显影辊的任何部位都进行同水平的调色剂带电，可以稳定地将调色剂供给到图像载体上。另一方面，如果树脂粒子13的含量不足10质量％，那么树脂粒子过少，难以在显影辊上运送调色剂，而树脂粒子的含量超过50质量％时，会形成树脂粒子之间容易产生凝聚的环境，树脂粒子13难以均匀分散在树脂层12中。

树脂粒子13的粒径是指以个数为基准的1次粒径。具体是指，使用倍率为1000倍的透射型电子显微镜装置(TEM)，随机观察100个树脂粒子的1次粒子，通过图像解析算出水平方向的フエレ径，将其最大值作为个数基准1次粒径。

具体地，由显影辊10制作厚度为200nm的测定用切片试样，对其用透射型电子显微镜装置(TEM)观察，并解析得到的显微镜照片，由此算出树脂粒子13的粒径。作为透射型电子显微镜装置(TEM)的具体例子，可以举出，“H-9000NAR”(日立制作所制造)，“JEM-1200FX”(日本电子公司制造)等。

对于采用透射型电子显微镜进行观察的方法，可以采用在进行显影辊截面测定时进行的通常的方法进行。例如，可以按照以下的工序进行。首先制作观察用试样。在常温固化性环氧树脂中包埋显影辊，使之固化，制作试验块(ブロツク)。使用带有金刚石齿的切片机将制作的试验块切成厚度80～200nm的薄片状，制作测定用试样。

接着，使用透射型电子显微镜(TEM)对显影辊的截面结构进行摄影。通过该照片可以用肉眼确认显影辊的截面结构。另外，在透射型电子显微镜装置上连接“LUZEX(ル一ゼツクス)F(nireco(ニレコ)公司制造)”等图像处理装置，通过对得到的图像信息进行计算处理，可算出树脂粒子13的粒径。另外，测定用试样可以根据情况采用四氧化钌或者四氧化锇等进行染色。

接着，对树脂层12所含的无机氧化物粒子14进行说明。无机氧化物粒子14的平均粒径为5nm～100nm。可以在本发明中使用的无机氧化物粒子14的材质没有特别的限定，可以举出，例如，氧化铈、氧化铬、氧化铝、氧化镁、氧化硅、氧化锡、氧化锆、氧化铁、氧化钛等。这些之中，优选氧化硅、氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化锆，特别优选氧化钛。氧化钛可以列举具有锐钛矿型、金红石型、板钛矿型等结晶形态的氧化钛或无定形结构的氧化钛，特别优选锐钛矿型氧化钛。

另外，也可以使用实施了表面处理的无机氧化物粒子。对无机氧化物粒子的表面处理可以使用例如甲基氢化聚硅氧烷等为代表的硅油或三甲基甲硅烷基化剂为代表的硅烷偶合剂等含硅原子的化合物。如果在涂布液中含有通过这些含硅原子的化合物进行表面处理的无机氧化物粒子，则树脂粒子的分散性有进一步提高的倾向。

可以使用于无机氧化物粒子的表面处理中的化合物之一有三甲基甲硅烷基化剂。三甲基甲硅烷基化剂用下述通式(1)或通式(2)表示。

通式(1)

((CH₃)₃Si)₂NR

(式中，R表示氢原子或低级烷基)。

通式(2)

(CH₃)₃SiY

(式中，Y选自卤原子、-OH基团、-OR′基、-NR₂基中的任意一种，R′与通式(1)中的R相同)。

上述通式(1)中的R所表示的低级烷基，可以举出，甲基、乙基、丙基等碳原子数为1～5的烷基，优选碳原子数1～3的烷基，特别优选甲基。另外，Y所表示的卤原子，可以举出，氯、氟、溴、碘等。

通式(1)所表示的三甲基甲硅烷基化剂的具体例子，可以举出，六甲基二硅氨烷、N-甲基-六甲基二硅氨烷、六甲基-N-丙基二硅氨烷等，其中，优选六甲基二硅氨烷。

另外，通式(2)所表示的三甲基甲硅烷基化剂的具体例子，可以举出以下化合物。即，三甲基氯硅烷、三甲基硅烷醇、甲氧基三甲基硅烷、乙氧基三甲基硅烷、丙氧基三甲基硅烷、二甲基氨基三甲基硅烷、二乙基氨基三甲基硅烷等。其中，优选三甲基硅烷醇。

在使用三甲基甲硅烷基化剂进行表面处理的方法中，由于要在水蒸气的存在下使无机氧化物粒子和三甲基甲硅烷基化剂反应，因此优选将水蒸气的分压设置为4～20kPa，优选5～15kPa，进行反应。

无机氧化物粒子14的平均粒径为5nm～400nm，优选5nm～100nm。另外，无机氧化物粒子14在树脂层12中的含量为1质量％～40质量％，优选5质量％～25质量％。无机氧化物粒子14的平均粒径和其在树脂层12中的含量在上述范围时，无机氧化物粒子14在涂布液中不会相互凝聚而是形成适度分散的状态，其结果是，可发挥使树脂粒子13均匀分布在涂布液中的作用。

即，推测：当无机氧化物粒子的大小和含量处于上述范围时，可以通过无机氧化物粒子对涂布液赋予非牛顿流体特性，并抑制树脂粒子13在涂布液中的沉降，从而可以以维持均匀分散的状态进行涂布。另一方面，无机氧化物粒子不足5nm时，则不能均匀分散在涂布液中，并引起凝聚，不仅不能辅助树脂粒子的分散，还会成为粒子脱离的原因。另外，无机氧化物粒子超过100nm时，不会对涂布液赋予非牛顿流体特性，不能防止树脂粒子在涂布液中的沉降。再者，无机氧化物粒子的含量不足1质量％时，不会使涂布液增稠，而超过40质量％时，无机氧化物粒子成为相互接近的状态，导致无机氧化物粒子彼此凝聚，不能表现出本发明的效果。

无机氧化物粒子14的粒径是指数均一次粒径。具体地，与上述树脂粒子的平均粒径测定同样，使用倍率为100000倍的透射型电子显微镜，随机观察100个粒子作为一次粒子，通过图像解析计算水平方向的フエレ径，取其平均值作为数均1次粒径。另外，使用多种无机氧化物粒子时，按照上述顺序观察每种粒子的100个粒子，作为各种无机氧化物粒子的数均1次粒径。

对可以在本发明中使用的树脂粒子和无机氧化物粒子的关系进行说明。构成本发明涉及的显影辊的树脂层中所含的树脂粒子13和无机氧化物粒子14具有如下关系：树脂粒子13的平均粒径是无机氧化物粒子14的平均粒径的50倍～4000倍。即，树脂层12所含的树脂粒子13的平均粒径是无机氧化物粒子14的平均粒径的50～4000倍，优选50～1000倍，更加优选100～400倍。

将具有上述关系的涂布液涂布在轴11上时，由于无机氧化物粒子14产生的适度的非牛顿流体特性的作用，从而可以进行顺利的涂布。另外推测：在涂布后，由于非牛顿流体特性的作用，树脂粒子13以适度分散的状态形成涂膜，从而形成具有均匀分散了树脂粒子13的结构的树脂层12。另外推测，在涂布液中，由于无机氧化物粒子产生的非牛顿流体特性的作用，还避免了由于树脂粒子13的自重产生的沉降，树脂粒子13在涂布液中保持均匀分散。通过这样的作用，在轴11上形成均匀分散了树脂粒子13的树脂层12，制成的显影辊不会发生调色剂运送量的偏差，并可以进行均匀带电，因此，可以得到没有浓度不均的良好调色剂图像。

另外，还存在以下关系：树脂层12中的树脂粒子13的含量比无机氧化物粒子14的含量的0.25倍大且比2.50倍小。即，树脂粒子13的含量大于无机氧化物粒子14的含量的0.25倍，且小于无机氧化物粒子14的含量的2.50倍，优选大于0.25倍且在2.00倍以下，更优选为0.50倍～1.50倍。二者的含量满足该关系时，制成的显影辊可以得到能够充分进行调色剂的运送和带电的辊表面。由此，可以稳定地形成没有浓度不均的良好的调色剂图像。即，由于无机氧化物粒子14产生的非牛顿流体特性的作用，涂布液中的树脂粒子13彼此之间不会凝聚，并可以赋予适度的分散性，由此树脂粒子13可以以适度分散的状态涂布在轴11上。

在树脂层12表面上形成调色剂层，通过摩擦带电使调色剂(トナ-)带电。另外，要求树脂层12与轴11之间表现出牢固的粘合力。

作为能表现出该性能的树脂的例子，例如，可以举出，由多醇和异氰酸酯反应而得到的聚氨酯类树脂。另外，在制备上述聚氨酯类树脂时，除多醇和异氰酸酯以外视需要还可以添加扩链剂。

作为上述多醇的具体例子，可以举出，聚四亚甲基醚二醇、聚ε-己内酯二醇、聚碳酸酯多醇、聚丙二醇等聚氨酯用多醇化合物。这些之中，优选聚碳酸酯多醇，因为其可以形成在高温高湿环境下形成图像时防止调色剂带电量发生降低的聚氨酯树脂。具体地，更为优选聚六亚甲基碳酸酯二醇等脂肪族或脂环式的聚碳酸酯多醇。

另外，作为上述异氰酸酯的具体例子，可以举出，4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、环己烷二异氰酸酯、加氢MDI、异佛尔酮二异氰酸酯、1，3-二甲苯二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯等。

另外，还可以使用通过使上述异氰酸酯、多醇以及多胺反应得到的分子末端具有异氰酸酯基团的聚氨酯预聚物。

作为上述扩链剂，可以举出，乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、乙二胺、三亚甲基二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、异佛尔酮二胺(IPDA)、肼等。

作为聚氨酯树脂的代表性的制造方法，可以举出一步法和两步法。一步法是指在适当的溶剂中使多醇和二异氰酸酯化合物以及视需要的扩链剂或聚合终止剂进行一次反应制备聚氨酯树脂的方法。两步法是指，在异氰酸酯基过量的环境下使多醇和二异氰酸酯化合物反应，由此制备多醇链末端具有异氰酸酯基的预聚物，接着，在适当的溶剂中在扩链剂或聚合终止剂存在的环境下使之反应。其中，二步法具有容易得到均匀的聚合物溶液的优点。

作为制作聚氨酯树脂时使用的溶剂通常可以列举以下溶剂。例如，苯、甲苯、二甲苯等芳香族溶剂；醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯类溶剂；甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、二丙酮醇(ジアセトンアルコ一ル)等醇类溶剂；丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等酮类溶剂；以及二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、环己酮等。可以单独或混合使用这些有机溶剂。

另外，在树脂层12中含有使被称为树脂-二氧化硅混合体的树脂成分和二氧化硅成分以分子键合而具有一体化的分子结构的化合物，由此，可以提高树脂层12和轴11之间的粘接性。树脂-二氧化硅混合体由以下区域构成：具有硅原子和氧原子交互键合形成的网状二氧化硅结构(在本发明中也叫二氧化硅骨架)的区域；以及包含聚氨酯或乙烯基聚合物树脂的有机高分子区域。

对于树脂-二氧化硅混合体来说，通过含有与环氧基团具有反应性的官能团的树脂和含有环氧基团的烷氧基硅烷部分缩合物的反应，形成含有烷氧基的硅烷改性树脂，通过缩合反应使含有烷氧基硅烷改性树脂固化，形成二氧化硅结构。

树脂层12的厚度优选设定为1～30μm的范围，特别优选5～20μm。树脂层的厚度可以采用以下方法测定：从显影辊上采取含有树脂层的截面试样，可由其显微镜照片来测定。另外，如图1(c)所示，本发明涉及的显影辊的树脂层可以制成包含多层的多层结构。

本发明的包覆层的膜厚是指使用膜厚测定器测定20处图1(b)或图1(c)中无树脂粒子的部分的膜厚，取其平均值。膜厚采用涡电流式膜厚计(Fischerscope)(Fischer公司制造)测定，但只要是具有同样测定精度的膜厚测定器，则任何测定器皆可。

如图1(b)或图1(c)所示，在本发明涉及的显影辊中，在包覆层中通过树脂来包含固体粒子，因此，可以制作具有以下特性的显影辊：即使由于打印而使包覆层的表面稍微损耗一些，也不会露出固体粒子，即使大量打印也不会发生图像缺陷。

另外，本发明涉及的显影辊的树脂层12中可以含有以炭黑为代表的导电性材料。即，通过在树脂层12中含有导电性材料，可以对树脂层赋予某种程度的导电性，可以容易地将辊表面产生的残留电荷泄漏到导电性轴上。

接着，对本发明涉及的显影辊的制造方法进行说明。本发明涉及的显影辊可以通过以下方法来制造：在具有导电性的轴周围涂布包含树脂的涂布液，该树脂含有树脂粒子和无机氧化物粒子，涂布后，进行加热处理。另外，在上述树脂层上再涂布涂布液，进行同样的加热处理，可以制作图1(c)所示的多层结构的显影辊。对本发明涉及的显影辊的制作顺序进行说明。

首先，将形成树脂层的材料混合、溶解在有机溶剂中制作用于形成树脂层的涂布液，所述树脂层形成在具有导电性的轴的周围。在本发明中，在溶解了构成树脂层的树脂材料而形成的涂布液中添加粒子(树脂粒子和无机氧化物粒子)，制备涂布液。另外，视需要，添加炭黑等制备涂布液。

另外，在本发明中，通过添加树脂粒子和无机氧化物粒子并满足上述条件来制备涂布液，可以制作均匀分散了树脂粒子和无机氧化物粒子的涂布液。

在涂布液中，要求粒子不凝聚而是均匀分散。作为满足该条件的涂布液的制作工序，例如，首先将无机氧化物粒子一次分散于溶剂中，接着，再添加构成树脂层的树脂材料，使之二次分散。作为实现无机氧化物粒子的均匀分散的方法，例如，优选使用传动机构型(メデイアタイプ)的分散装置进行到2次分散。具体而言，可以列举，使用以“DYNO-MILL TILAB(ShinmaruEnterprises公司制造)”为代表的砂石研磨机(サンドグラインダ)作为分散装置，并使用直径0.5mm的玻璃珠的分散处理方法。

这样将无机氧化物粒子均匀分散后，将树脂粒子添加于涂布液中，进行分散处理，由此制备涂布液。分散处理树脂粒子时，要求使树脂粒子分散但不破碎，优选在比无机氧化物粒子的分散处理的条件缓和的条件下进行分散处理。这样，制备含有树脂粒子和无机氧化物粒子的树脂层形成用涂布液。

接着，将上述树脂层形成用涂布溶液涂布在导电性轴上。涂布方法可以根据树脂形成用涂布液的粘度等选择各种方法。具体地，作为具体的涂布方法，可以举出，浸渍法、喷涂法、辊涂法或刷毛涂布法等方法，本发明并不限定这些涂布方法。

在导电性轴上涂布树脂形成用涂布液后，进行干燥和加热处理(温度：120～200℃，处理时间：20～90分钟)，除去树脂层形成用涂布液中的溶剂，由此形成含有炭黑的树脂层(导电性树脂层)。

另外，通过上述工序形成含有炭黑的树脂层前后，例如，涂布含有聚硅氧烷共聚物树脂的涂布溶液等涂布液，由此，可以制作图1(c)所示的多层结构的显影辊。

接着，说明本发明涉及的图像形成方法。本发明涉及的显影辊优选使用于下述图像形成装置中，所述图像形成装置使用不采用载体形成图像的非磁性单成分类显影剂。

本发明涉及的显影辊安装于向形成静电潜像的图像载体上供给调色剂的显影装置中。显影装置除本发明的显影辊以外还包括调色剂层控制部件和调色剂补给辅助部件，这些部件配置为分别与显影辊对接的状态。在显影装置中，通过调色剂层控制部件和调色剂补给辅助部件在显影辊上形成调色剂薄层，将其供给到图像载体上，将形成于图像载体上的潜像变为可视图像。

调色剂层控制部件在按压状态下以均匀的薄层状态向显影辊上供给调色剂，同时使供给的调色剂摩擦带电。调色剂层控制部件可以使用聚氨酯橡胶或金属板等具有一定程度的弹性的部件，通过按压显影辊在显影辊上形成调色剂薄层。在显影辊上形成的调色剂薄层具有由调色粒子最多10个优选5个以下构成的厚度。

调色剂层控制部件对显影辊的按压力优选100mN/cm～5N/cm，特别优选200mN/cm～4N/cm。按压力在上述范围内时，运送调色剂时不会引起运送不均匀，并避免产生白色条纹等图像不良。另外，通过将按压力控制在上述范围，在将调色剂供给至显影辊时不会对调色剂施加导致变形、破碎等的负荷。对显影辊的按压力可以通过调整构成调色剂层控制部件的材质、形成图像时部件的长度或厚度而设定成上述范围内的期望的大小。

调色剂补给辅助部件用于稳定地向显影辊上供给调色剂。调色剂补给辅助部件可以使用例如带有搅拌翼的水车状辊或海绵状辊。调色剂补给辅助部件的大小(直径)优选显影辊直径的0.2～1.5倍，大小在该范围时，向显影辊供给调色剂时不会发生不足，可以形成没有图像不良的良好图像。

另外，作为使用于本发明的图像形成方法中的图像载体，可以列举，无机感光体、非晶硅感光体、有机感光体等，其中，特别优选有机感光体，更加优选将电荷输送层和电荷发生层制成叠层结构。

以下，具体说明本发明涉及的图像形成方法中可以使用的显影器(显影装置)。

图2是可以使用于本发明涉及的图像形成方法的显影装置20的截面图。

图2所示的显影装置20可以使用非磁性单成分类调色剂(非磁性单成分显影剂)进行显影。显影装置20包括本发明的显影辊10、设置于显影辊10左侧的缓冲室22、与缓冲室22相邻的料斗23。显影辊10通过未图示的电动机沿图中逆时针方向旋转驱动，并与处于安装到未图示的图像形成装置上的状态的图像载体接触或接近。

缓冲室22中以与显影辊10按压接触的状态配置有作为调色剂控制部件的刮刀24。刮刀24用于控制显影辊10上的调色剂的带电量和附着量。另外，在显影辊10的旋转方向刮刀24的下游侧，还可以设置用于辅助控制控制显影辊10上的调色剂带电量·附着量的辅助刮刀25。

供给辊26按压在显影辊10上。供给辊26通过未图示的电动机在与显影辊10相同的方向(沿图中逆时针旋转方向)上旋转驱动。供给辊26具有导电性圆柱基体和位于基体外周的由聚氨酯泡沫等形成的发泡层。

料斗23中装有作为单成分显影剂的调色剂T。另外，料斗23中设有搅拌调色剂T的旋转体27。旋转体27上安装有膜状的运送叶片，通过旋转体27沿箭头方向的旋转来运送调色剂T。通过运送叶片运送的调色剂T，通过通路28供给到缓冲室22中，所述通路28设置在分隔料斗23和缓冲室22的隔板上。另外，运送叶片的形状伴随旋转体27的旋转在叶片的旋转方向的前方运送调色剂T，同时发生弯曲，并且，当到达通路28的左侧端部时，恢复到笔直的状态。由此，通过叶片的形状从弯曲状态到恢复笔直，将调色剂T供给到通路28。

另外，通路28上设置了用于关闭通路28的阀281。该阀是膜状部件，一端固定在隔板的通路28的右侧面上侧，调色剂T从料斗23供给到通路28，此时，通过来自调色剂T的按压力挤到右侧使通路28打开。其结果是，调色剂T被供给到缓冲室22中。

另外，阀281的另一端上安装有控制部件282。控制部件282和供给辊26配置成即使阀281将通路28关闭的状态下也形成微小的间隙。控制部件282用于调整积攒在缓冲室22底部的调色剂量不会过多，并调整从显影辊10回收到供给辊26的调色剂T不会大量落入缓冲室22的底部。

显影装置20中，在图像形成时，显影辊10沿箭头方向旋转驱动，同时，通过供给辊26的旋转把缓冲室22的调色剂供给到显影辊10上。供给到显影辊10上的调色剂T通过刮刀24、辅助刮刀25进行带电、薄层化之后，运送到与图像载体相对的区域，供图像载体上的静电潜像显影之用。未用于显影的调色剂伴随显影辊10的旋转回到缓冲室22中，通过供给辊26从显影辊10刮取并回收。

另外，设置于显影装置20上的显影偏压电源装置29包括输出显影偏电压Vb的设定值(例如500V左右)的直流电压电源、和形成交变电场(例如，Vpp为2.0kV，频率2kHz)的交流电源装置。另外，“Vpp”表示交变电压波形的振幅的峰和谷的差，即峰到峰(ピ一ク·トウ一·ピ一ク)电压。

图像形成时，静电潜像载体11通过带电装置(未图示)同样带电，达到例如800V左右的电位，然后，规定部分通过激光等光学头曝光，衰减至100V左右的电位，形成静电潜像。

在显影区域中，通过由显影偏压电源装置29施加的显影偏压电压Vb和交变电压形成的电场的作用，在显影辊10上以薄层状态形成的调色剂从显影辊10的周面飞行并粉末喷砂化(パウダクラウド化)。并且，调色剂被供给到形成静电潜像的静电潜像载体上，使静电潜像显影形成调色剂图像。

显影辊10上形成的调色剂层的厚度例如可以通过设定以下条件来进行控制。即设定，静电潜像载体11的圆周速度为100mm/sec，显影辊10的圆周速度为200mm/sec，调色剂控制部件24按压显影辊10的压力为如上所述的100mN/cm～5N/cm，优选200mN/cm～4N/cm。其结果是，可以形成10层(10个调色剂粒子累加)以下，优选5层(5个调色剂粒子累加)以下的调色剂层。

另外，可以装载本发明的显影辊的显影装置的结构并不限定于图2所示。

下面，图3示出可以装载图2所示的显影装置20的全彩色图像形成装置的一例。另外，可以装载图2所示的显影装置20的图像形成装置并不限定于图3所示。图3的图像形成装置中，在旋转驱动的感光体鼓15周围设置有使感光体鼓15表面均匀带电为规定电位的带电刷16，除去感光体鼓11上的残留调色剂的清洁器17。

激光扫描光学系统18对通过带电刷16均匀带电的感光体鼓15扫描曝光，在感光体鼓15上形成静电潜像。激光扫描光学系统18内置有激光二极管、多面反射体、fθ光学元件，黄、品红、青、黑等各个印刷数据从主计算机传送到激光扫描光学系统18的控制部。并且，按照上述各色印刷数据，依次输出激光束，对感光体鼓15进行扫描曝光，形成各色的静电潜像。

内置了本发明涉及的显影装置20的显影装置单元30将各色调色剂供给至形成了静电潜像的感光体鼓15进行显影。显影装置单元30中分别在支撑轴33周围安装有内置了黄、品红、青、黑等各非磁性单成分调色剂的四个显影装置20Y、20M、20C、20Bk，显影装置单元30以支撑轴33为中心旋转，各显影装置20被导向与感光体鼓15相对的位置。

显影装置单元30每次通过激光扫描光学系统18在感光体鼓15上形成各色的静电潜像时，以支撑轴为中心旋转，将收纳有相应的各色调色剂的显影装置20导向与感光体鼓15相对的位置。并且，从各显影装置20Y、20M、20C、20Bk向感光体鼓15上依次供给带电的各色调色剂，进行显影。

图3的图像形成装置，在比显影装置单元30更位于感光体鼓15的旋转方向下游侧设置环形中间转印带40，该中间转印带40与感光体鼓15同步旋转驱动。中间转印带40在被一次转印辊41按压的部位与感光体鼓15接触，转印形成在感光体鼓15上的调色剂图像。另外，设置可以旋转的2次转印辊43，并使其与支持中间转印带40的支持辊42相对，在支持辊42与2次转印辊43相对的部位，将中间转印带40上的调色剂图像按压转印到记录纸等记录材料S上。

另外，显影装置单元30和中间转印带40之间设置用于清除中间转印带40上残留的调色剂的清洁器50，并使该清洁器50可以与中间转印带40接触或分离。

将记录材料S导向中间转印带40的送纸装置60包括收纳记录材料S的送纸托盘61、将送纸托盘61中收纳的记录材料S一张一张送出纸的送纸辊62以及将送出的记录材料S送到2次转印部位的定时辊63。

按压转印有调色剂图像的记录材料S通过由吸气带(エア一サクションベルト)等构成的运送装置66运送到定影装置70，由定影装置70将转印的调色剂图像定影于记录材料S上。定影后，记录材料S经过垂直运送路线80被输送，并排出至装置主体100的上面。

实施例

以下，列举实施例具体地说明本发明的实施方式，但本发明并不限定于此。

1.显影辊的制作

通过以下工序制作显影辊1～28。

(1)显影辊1的制作

炉黑 30质量份

锐钛矿型氧化钛粒子(数均一次粒径为35nm，用甲基氢化聚硅氧烷进行表面处理) 8.5质量份

甲乙酮(MEK) 400质量份

按照上述顺序将上述物质投入介质型分散机“DYNO-MILLTILAB(Shinmaru Enterprises公司制造)”，再投入100质量份直径为0.5mm的玻璃珠，在1000rpm下进行2小时的分散处理，制备一次分散液。

然后，将100质量份聚氨酯树脂“NIPORAN 5120(日本聚氨酯公司制造)”投入分散机，在1000rpm下进行分散处理，制备2次分散液。

再在上述2次分散液中投入21.1质量份的交联丙烯酸树脂粒子(数均1次粒径为15μm)，设定为交联丙烯酸树脂粒子不会破碎的程度的转速，进行分散处理，制备“树脂层用涂布液1”。

接着，在直径为16mm的SUS303制造的轴的周面上涂布“树脂层用涂布液1”并使干燥时的厚度为10μm，在130℃下进行1小时的加热处理，制作具有图1(b)所示结构的“显影辊1”。

(2)显影辊2的制作

与制作上述“树脂层用涂布液1”同样的工序制作“树脂层用涂布液2”，所不同的是，将锐钛矿型氧化钛粒子(数均一次粒径为100nm，用甲基氢化聚硅氧烷进行表面处理)在树脂层中的含量改为40.0质量％，再将交联丙烯酸树脂粒子(数均一次粒径5μm)在树脂层中的含量改为10.3质量％。

接着，在直径为16mm的SUS303制造的轴的周面上涂布“树脂层用涂布液2”并使干燥时的厚度为10μm，在130℃下进行1小时的加热处理，制作具有图1(b)所示结构的“显影辊2”。

(3)显影辊3的制作

与制作上述“树脂层用涂布液1”同样的工序制作“树脂层用涂布液3”，所不同的是，将锐钛矿型氧化钛粒子(数均一次粒径为35nm，用甲基氢化聚硅氧烷进行表面处理)的添加量改为9.6质量份；另外，将交联丙烯酸树脂粒子(数均1次粒径为30μm)的添加量变为21.1质量份。

接着，在直径为16mm的SUS303制造的轴的周面上涂布“树脂层用涂布液3”并使干燥时的厚度为10μm，在130℃下进行1小时的加热处理，制作具有图1(b)所示结构的“显影辊3”。

(4)显影辊4的制作

与制作上述“树脂层用涂布液1”同样的工序制作“树脂层用涂布液4”，所不同的是，将锐钛矿型氧化钛粒子(数均一次粒径为5nm，用甲基氢化聚硅氧烷进行表面处理)在树脂层中的含量改为20.0质量％；另外，将交联丙烯酸树脂粒子(平均粒径为20μm)在树脂层中的含量改为13.2质量％。

接着，在直径为16mm的SUS303制造的轴的周面上涂布“树脂层用涂布液4”并使干燥时的厚度为10μm，在130℃下进行1小时的加热处理，制作具有图1(b)所示结构的“显影辊4”。

(5)显影辊5的制作

与制作上述“树脂层用涂布液1”同样的工序制作“树脂层用涂布液5”，所不同的是，将锐钛矿型氧化钛粒子(数均一次粒径为60nm，用甲基氢化聚硅氧烷进行表面处理)在树脂层中的含量改为40.0质量％；另外，将交联丙烯酸树脂粒子(数均1次粒径为30μm)在树脂层中的含量改为11.0质量％。

接着，在直径为16mm的SUS303制造的轴的周面上涂布“树脂层用涂布液5”并使干燥时的厚度为10μm，在130℃下进行1小时的加热处理，制作具有图1(b)所示结构的“显影辊5”。

(6)显影辊6的制作

与制作上述“树脂层用涂布液1”同样的工序制作“树脂层用涂布液6”，所不同的是，将锐钛矿型氧化钛粒子在树脂层中的含量改为30.0质量％；另外，将交联丙烯酸树脂粒子在树脂层中的含量改为50.0质量％。

接着，在直径为16mm的SUS303制造的轴的周面上涂布“树脂层用涂布液6”并使干燥时的厚度为10μm，在130℃下进行1小时的加热处理，制作具有图1(b)所示结构的“显影辊6”。

(7)显影辊7的制作

炉黑 20质量份

甲乙酮(MEK) 400质量份

然后，将100质量份聚氨酯树脂“NIPORAN 5120(日本聚氨酯公司制造)”投入分散机，通过在1000rpm下进行分散处理，制备“表面层用涂布液1”。

在“显影辊1”的制作中，形成上述树脂层后，涂布“表面层用涂布液1”并使干燥时的厚度达到3μm，在130℃下进行45分钟的加热处理，制作具有图1(c)所示结构的“显影辊7”。

(8)显影辊8的制作

与制作“显影辊1”同样的工序制作“显影辊8”，所不同的是，使用8.5质量份未进行表面处理的锐钛矿型氧化钛粒子(数均一次粒径为35nm)。

(9)显影辊9的制作

与制作“显影辊1”同样的工序制作“显影辊9”，所不同的是，不添加锐钛矿型氧化钛粒子。

(10)显影辊10的制作

与制作上述“树脂层用涂布液1”同样的工序制作“树脂层用涂布液10”，所不同的是，将锐钛矿型氧化钛粒子在树脂层中的含量改为4.5质量％；另外，将交联丙烯酸树脂粒子在树脂层中的含量改为12.0质量％。

接着，在直径为16mm的SUS303制造的轴的周面上涂布“树脂层用涂布液10”并使干燥时的厚度为10μm，在130℃下进行1小时的加热处理，制作具有图1(b)所示结构的“显影辊10”。

(11)显影辊11的制作

与制作上述“树脂层用涂布液1”同样的工序制作“树脂层用涂布液11”，所不同的是，将锐钛矿型氧化钛粒子(数均一次粒径为5nm，用甲基氢化聚硅氧烷进行表面处理)在树脂层中的含量改为40.0质量％；另外，将交联丙烯酸树脂粒子(数均1次粒径为30μm)在树脂层中的含量改为10.0质量％。

接着，在直径为16mm的SUS303制造的轴的周面上涂布“树脂层用涂布液11”并使干燥时的厚度为10μm，在130℃下进行1小时的加热处理，制作具有图1(b)所示结构的“显影辊11”。

(12)显影辊12的制作

与制作上述“树脂层用涂布液1”同样的工序制作“树脂层用涂布液12”，所不同的是，将锐钛矿型氧化钛粒子(数均一次粒径为100nm，用甲基氢化聚硅氧烷进行表面处理)在树脂层中的含量改为5.3质量％；另外，将交联丙烯酸树脂粒子(数均1次粒径为5μm)在树脂层中的含量改为14.0质量％。

接着，在直径为16mm的SUS303制造的轴的周面上涂布“树脂层用涂布液12”并使干燥时的厚度为10μm，在130℃下进行1小时的加热处理，制作具有图1(b)所示结构的“显影辊12”。

(13)显影辊13的制作

与制作上述“树脂层用涂布液1”同样的工序制作“树脂层用涂布液13”，所不同的是，将锐钛矿型氧化钛粒子(数均一次粒径为4nm，用甲基氢化聚硅氧烷进行表面处理)在树脂层中的含量改为40.0质量％；另外，将交联丙烯酸树脂粒子(数均1次粒径为35μm)在树脂层中的含量改为9.0质量％。

接着，在直径为16mm的SUS303制造的轴的周面上涂布“树脂层用涂布液13”并使干燥时的厚度为10μm，在130℃下进行1小时的加热处理，制作“显影辊13”。

(14)显影辊14的制作

与制作上述“树脂层用涂布液1”同样的工序制作“树脂层用涂布液14”，所不同的是，将锐钛矿型氧化钛粒子(数均一次粒径为250nm，用甲基氢化聚硅氧烷进行表面处理)在树脂层中的含量改为4.5质量％；另外，将交联丙烯酸树脂粒子(数均1次粒径为4.5μm)在树脂层中的含量改为55.0质量％。

接着，在直径为16mm的SUS303制造的轴的周面上涂布“树脂层用涂布液14”并使干燥时的厚度为10μm，在130℃下进行1小时的加热处理，制作“显影辊14”。

(15)显影辊15的制作

与制作上述“树脂层用涂布液1”同样的工序制作“树脂层用涂布液15”，所不同的是，将锐钛矿型氧化钛粒子(数均一次粒径为35nm，用甲基氢化聚硅氧烷进行表面处理)在树脂层中的含量改为30.0质量％；另外，不添加交联丙烯酸树脂粒子。

接着，在直径为16mm的SUS303制造的轴的周面上涂布“树脂层用涂布液15”并使干燥时的厚度为10μm，在130℃下进行1小时的加热处理，制作“显影辊15”。

(16)显影辊16～26的制作

与制作上述“树脂层用涂布液1”同样的工序制作“树脂层用涂布液16～26”，所不同的是，将锐钛矿型氧化钛粒子(分别为表1中所记载的粒径，用甲基氢化聚硅氧烷进行表面处理)在树脂层中的含量改为5.3质量％；另外，将交联丙烯酸树脂粒子(分别为表1中所记载的粒径)在树脂层中的含量改为13.2质量％。

接着，在直径为16mm的SUS303制造的轴的周面上涂布“树脂层用涂布液16～26”并使干燥时的厚度为10μm，在130℃下进行1小时的加热处理，制作“显影辊16～26”。

(17)显影辊27的制作

与制作上述“树脂层用涂布液1”同样的工序制作“树脂层用涂布液27”，所不同的是，将以金红石型氧化钛粒子作为无机氧化物粒子(粒径(数均一次粒径)为35nm，用甲基氢化聚硅氧烷进行表面处理)在树脂层中的含量改为5.3质量％。

接着，在直径为16mm的SUS303制造的轴的周面上涂布“树脂层用涂布液27”并使干燥时的厚度为10μm，在130℃下进行1小时的加热处理，制作“显影辊27”。

(18)显影辊28的制作

与制作上述“树脂层用涂布液1”同样的工序制作“树脂层用涂布液28”，所不同的是，将聚氨酯树脂(NIPORAN 5120(日本聚氨酯公司制造))变更为聚酰胺树脂“daiamido(ダイアミド)X4685(DAICEL-DEGUSSA公司制造)”；将无机氧化物粒子换为金红石型氧化钛粒子(粒径(数均一次粒径)为35nm，用甲基氢化聚硅氧烷进行表面处理)，并且其在树脂层中的含量改为5.3质量％；另外，将树脂粒子变为交联苯乙烯树脂粒子(粒径(数均1次粒径)为15μm)，并且在树脂层中的含量改为13.2质量％。

接着，在直径为16mm的SUS303制造的轴的周面上涂布“树脂层用涂布液28”并使干燥时的厚度为10μm，在130℃下进行1小时的加热处理，制作“显影辊28”。

在制作的显影辊1～28中使用的树脂粒子以及无机氧化物粒子的平均一次粒径和二者的比例(粒径比)、含量和二者的比例(含量比)示于表1。

表1

2.调色剂的制作

(1)“树脂粒子分散液1”的制作

在带有搅拌装置的烧瓶中，将72.0g季戊四醇四硬脂酸酯添加到包含115.1g的苯乙烯、42.0g丙烯酸正丁酯以及10.9g甲基丙烯酸的单体混合液中，加热至80℃，使之溶解。

另一方面，在带有搅拌装置、温度传感器、冷却管、氮气导入装置的可分离烧瓶中，加入将7.08g阴离子表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠，SDS)溶解于2760g离子交换水中得到的表面活性剂溶液，在氮气流下以230rpm的搅拌速度进行搅拌，同时升温到80℃。接着，通过具有循环路径(循環経路)的机械式分散机“CLEAR MIX(クレアミツクス)(M-TECHNIQUE(エム·テクニツク)(株)制造)”，在上述表面活性剂溶液(80℃)中混合分散上述单体溶液(80℃)，制备分散了具有均匀的分散粒径的乳化粒子(油滴)的乳化液。

在该分散液中添加将0.84g聚合引发剂(过硫酸钾：KPS)溶解于200g离子交换水中得到的引发剂溶液，经3小时将该体系加热至80℃，同时搅拌，进行聚合反应。在得到的反应溶液中添加将7.73g聚合引发剂(KPS)溶解于240g离子交换水中得到的溶液，15分钟后，将温度调整为80℃，然后，经100分钟滴加包含383.6g苯乙烯、140.0g丙烯酸正丁酯、36.4g甲基丙烯酸以及12g正辛基硫醇的混合液，经60分钟将该体系加热至80℃，并搅拌，然后，将该体系冷却到40℃，由此制备含有蜡的树脂粒子分散液(以下称为“胶乳(1)”)

(2)“着色剂分散液K”的制作

另一方面，在160g离子交换水中搅拌溶解9.2g正十二烷基硫酸钠。边搅拌该溶液，边缓慢添加20g作为着色剂的炭黑“MOGUL(モ一ガル)L”(CABOT(キヤボツト)公司制造)，接着，使用机械式分散机“CLEAR MIX”(M-TECHNIQUE(株)制造)进行分散处理，由此，制备“着色剂分散液K”。用电泳光散射光度计“ELS-800”，(大塚电子公司制造)测定“着色剂分散液K”中的着色剂粒子的粒径，重均粒径为120nm。

(3)“着色剂分散液1K”的制作

在安装有温度传感器、冷却管、搅拌装置(具有2片搅拌翼，交叉角度为20度)、形状监控装置的反应容器(四口烧瓶)中投入1250g“树脂粒子分散液1”(固体成分换算)、2000g离子交换水、全部“着色剂分散液1”，将内部温度调整为25℃后，在该分散液混合溶液中添加5mol/L的氢氧化钠水溶液，将pH调整为10.0。接着，在25℃、搅拌下经10分钟添加将52.6g氯化镁·6水合物溶解于72g离子交换水中得到的水溶液。然后，立即开始升温，经5分钟将该体系温度升温至95℃(升温速度14℃/分)。

在该状态下，通过“Multisizer(マルチサイザ一)3(Beckman Coulter(ベツクマン·コ一ルタ一)公司制造)”测定凝聚粒子的粒径，在体积基准的中值直径(D50)达到6.5μm的时刻，添加将115g氯化钠溶解于700g的离子交换水中得到的水溶液，使粒子成长停止。接着，在液体温度90℃下加热搅拌8小时(搅拌转速120rpm)，继续融粘，并进行熟化处理，然后，以10℃/分的条件将该体系冷却至30℃，添加盐酸，将pH调整为3.0，停止搅拌。

过滤生成的粒子，以离子交换水反复洗净，通过离心分离装置进行液中分级处理(液中分級処理)，然后，使用快速喷雾干燥(フラツシユジエットドライヤ)进行干燥处理，生成含水率1.0质量％的“着色粒子1K”。

(4)“着色剂分散液Y”的制作

使用20g“C.I.颜料黄74”代替“着色剂分散液K”的制备中的20g炭黑，除此以外，通过同样的工序制备“着色剂分散液Y”。用电泳光散射光度计“ELS-800”，(大塚电子公司制造)测定“着色剂分散液Y”中的着色剂粒子的粒径，重均粒径为120nm。

(5)“着色剂分散液M”的制作

使用20g喹吖酮类品红颜料“C.I.颜料红122”代替“着色剂分散液K”的制备中的20g炭黑，除此以外，通过同样的工序制备“着色剂分散液M”。用电泳光散射光度计“ELS-800”，(大塚电子公司制造)测定“着色剂分散液M”中的着色剂粒子的粒径，重均粒径为120nm。

(6)“着色剂分散液C”的制作

使用20g酞菁类青色颜料“C.I.颜料蓝15:3”代替“着色剂分散液K”的制备中的20g炭黑，除此以外，通过同样的工序制备“着色剂分散液C”。用电泳光散射光度计“ELS-800”，(大塚电子公司制造)测定“着色剂分散液C”中的着色剂粒子的粒径，重均粒径为120nm。

(7)“着色粒子1Y”的制作

除使用全部“着色剂分散液Y”代替“着色粒子1K”的制作中的“着色剂分散液K”以外，通过同样的工序制备“着色粒子1Y”。

(8)“着色粒子1M”的制作

除使用全部“着色剂分散液M”代替“着色粒子1K”的制作中的“着色剂分散液K”以外，通过同样的工序制备“着色粒子1M”。

(9)“着色粒子1C”的制作

除使用全部“着色剂分散液C”代替“着色粒子1K”的制作中的“着色剂分散液K”以外，通过同样的工序制备“着色粒子1C”。

(10)调色剂的制备

在上述“着色粒子”中，添加0.8质量份的数均一次粒径为12nm，疏水化度为65的疏水性二氧化硅，0.5质量份的数均一次粒径为30nm，疏水化度55的疏水性二氧化钛，通过亨舍尔混合机混合，制作调色剂。将它们作为“调色剂1K”、“调色剂1Y”、“调色剂1M”、“调色剂1C”。

准备装载有这样制作的调色剂和上述各显影辊1～28的显影装置，进行评价实验。另外，显影装置内的调色剂层控制部件对显影辊的按压力设定为3.5N/cm。

3.评价实验

在市售的彩色激光打印机(Magicolor 5440DL(Konica MinoltaTechnologies(株)制造))中装载使用了上述显影辊1～28和上述调色剂的显影装置，形成图像并进行评价。如表2所示，将装载有使用显影辊1-11、12、16、19、24、26、27的显影装置的打印机作为实施例1～16，将装载有使用显影辊17、18、20-23、25的显影装置的打印机作为比较例1～12。

在常温常湿环境(25℃、50％RH)下，比较打印开始时和连续实施打印3000张之后得到的图像，由此来评价打印开始时和结束时的图像浓度变动、打印结束时的浓度不均、带电性能以及图像污染。另外，连续打印3000张是指以20％的像素率(黄、品红、青、黑各色5％的全彩色模式)输出A4规格的图像。

另外，用于评价的图像使用像素率为6％的原始图像(中等明暗图像、全彩色人物面部照片、实心(ベタ)白图像、实心(ベタ)黑图像各1/4的A4规格原始图像)。

<图像浓度变动>

对于开始时以及连续印刷3000张结束时输出的评价用图像上的实心黑图像部，进行浓度变动评价。在实心黑图像部上任何选择10个点，使用麦克贝思反射浓度计(RD-918)测定反射浓度，由除去其中浓度最大和最小的点以外的8个点的浓度计算平均浓度。求出这样算出的连续打印开始时和结束时的平均浓度的差，将其作为图像浓度变动。以图像浓度的差不足0.15者为合格。

<图像浓度不均>

采用印刷3000张结束后输出的评价用图像上的中等明暗图像部和实心黑图像部进行评价。在各图像部上任意选择10个点，使用麦克贝思反射浓度计(RD-918)测定反射浓度，从其中找出最大浓度和最小浓度，将该浓度差评价为图像浓度不均。中等明暗图像部中的浓度差为0.05以下，实心黑图像部的浓度差为0.10以下者为合格。

<带电性能>

在印刷3000张结束以后，肉眼评价打印机内的调色剂溢出和评价用打印图像上有无图像飞白。评价分为以下等级：

A：完全没有发生调色剂溢出和图像飞白

B：没有发生调色剂溢出，印刷后期出现轻微的飞白，但在实用上没有问题

C：由于带电不良引起调色剂溢出、图像出现飞白，在实用上有问题

其中，A和B为合格。

<图像污染>

肉眼观察在印刷3000张刚结束之前输出的10页印刷品，肉眼评价图像上有无由于辊表面的磨损或劣化而产生的看得见的图像污染。没有发现图像污染的印刷页数达到8张以上为合格。

结果示于表2。

表2

如表2所示，在实施例1-16中，虽然在某种程度上有些差异，但可以形成不发生浓度变动、浓度不均或图像污染的调色剂图像，具有本发明的结构的显影辊在形成图像时具有树脂粒子不会从辊上脱离的耐久性这一点，得到确认。另一方面，比较例1-12的结果是，上述评价项目中所有项目均不合格。

由此可见，从实施例的结果可以确认，具有本发明的结构的显影辊具有充分的耐久性，不会引起由于树脂层的碎屑或粒子的脱离等导致的辊表面的强度降低。

Claims

1.一种显影辊，其包括导电性轴和位于导电性轴上的树脂层，所述树脂层含有树脂粒子和无机氧化物粒子；

树脂粒子的平均粒径为5μm～30μm，其在树脂层中的含量为10质量％～50质量％，

无机氧化物粒子的平均粒径为5nm～100nm，其在树脂层中的含量为1质量％～40质量％，

树脂粒子的平均粒径为无机氧化物粒子的平均粒径的50倍～4000倍，

所述无机氧化物粒子为氧化钛，树脂层还含有炭黑。

2.权利要求1所述的显影辊，其中，树脂粒子的含量为无机氧化物粒子的含量的0.25倍～2.50倍。

3.权利要求1或2所述的显影辊，其中，树脂层是通过在导电性轴上进行涂布而形成的。

4.一种图像形成方法，其包括以下工序：

使用单成分类显影剂在权利要求1所述的显影辊上形成显影剂层，使用形成显影剂层的调色剂使形成于图像载体上的静电潜像显影。