CN103339571B - 显影辊 - Google Patents

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Abstract

提供一种显影辊，其通过确保表面层中的高电阻和高表面电位而具有改善的打印品质，特别是改善的在单点水平下细线打印的品质。显影辊在轴(1)的外周上依次设置有弹性层(2)、中间层(3)和表面层(4)。表面层(4)包含通过使聚丁二烯多元醇或氢化的聚丁二烯多元醇、多异氰酸酯和具有羟基的(甲基)丙烯酸酯彼此反应而获得的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。

Description

显影辊
技术领域
本发明涉及显影辊(以下，也简称为“辊”)，并更具体地涉及用于图像形成设备例如复印机或打印机中的图像形成过程的显影辊。
背景技术
通常，作为其中非磁性单组分显影剂用作显影剂(调色剂)的显影方法，已知其中经由在上面保持静电潜像的图像保持体例如感光鼓(photoconductordrum)上的显影辊提供调色剂，并且调色剂附着到图像保持体上的潜像，由此可视化潜像的显影方法(加压显影法)。由于在该显影方法中，通过借助于接触在保持静电潜像的图像保持体上保持调色剂的显影辊使调色剂附着到图像保持体上的潜像上来进行显影，用于所述显影方法的显影辊需要由具有导电性的弹性体形成。
图2示出使用加压显影法的显影设备的结构的一个实例。在所示的显影设备中，显影辊10在供给调色剂的调色剂供给辊11和保持静电潜像的感光鼓12之间以显影辊10与感光鼓12接触的状态配置。显影辊10、感光鼓12和调色剂供给辊11这些辊中的每一个沿图中箭头方向旋转，并通过调色剂供给辊11将调色剂13供给到显影辊10的表面上。通过层形成刮板14来调节供给的调色剂为均匀薄层。显影辊10在与感光鼓12接触的同时以该状态旋转，由此形成为薄层的调色剂由显影辊10附着到感光鼓12上的潜像，由此可视化潜像。图中的附图标记15表示转印单元，其中调色剂图像转印到记录介质例如纸。附图标记16表示清洁单元，由此使图像转印后在感光鼓12表面上残留的调色剂通过清洁刮板17除去。
作为与导电性辊相关的改善技术，例如，专利文献1公开了一种电子照相装置用导电性辊，其中导电弹性层由通过使用疏水性大于聚丙烯醚乙二醇的疏水性的多元醇获得的聚氨酯组成。专利文献2公开了一种电子照相装置用显影辊，其中将通过使用借助于将聚丙烯多元醇和疏水性多元醇混合获得的混合的多元醇与多异氰酸酯形成的聚氨酯弹性体配置在芯棒(coredbar)周围。此外，专利文献3公开了一种电子照相机器用辊构件，其使用包含(A)主链由来源于饱和烃聚合物的结构单元组成且具有至少两个羟基的聚合物、(B)氢化硅烷化的化合物和(C)催化剂作为必需组分的发泡性聚合物组合物。
另外，当在约32.5℃的温度和约80%RH的湿度的高温高湿环境下打印白色实心图像时，上述使用该显影方法的设备有时引起所谓的起雾，其中在显影辊表面上保持的调色剂附着到图像保持体上的白底部分，并且调色剂被转移到打印的图像的白底部分。在高温高湿环境下发生该起雾的原因之一是调色剂带电量不足。这是因为，在高温高湿环境下，静电小并且调色剂对显影辊的静电附着变弱。由于该原因，通常，作为防止高温高湿环境下起雾的措施，已进行为了改善调色剂带电量的研究。
另一方面，为提供抑制在表面上发生成膜、形成具有高浓度和没有起雾的高品质调色剂图像、且不引起装置污染的显影辊，例如，专利文献4公开了一种技术，其中，在将具有导电性的涂层形成于导电性轴的外周上的显影辊中，当通过带电器(electrifier)使仅由形成涂层的树脂组成的树脂薄膜带电时，使一秒后的树脂薄膜的表面电位为Rv1且十秒后的树脂薄膜的表面电位为Rv2，显影辊满足关系：0.01≤Rv2/Rv1≤0.20。
已知，在显影辊具有由各自依次形成于轴的外周上的弹性层、中间层和表面层三层组成的结构的情况中，通过将中间层的电阻设计得为低的，可使由于环境变动引起的电阻值变化小，由此改善打印品质。由于该原因，通常将炭黑添加到中间层以便降低中间层的电阻值。另一方面，作为构成中间层的树脂组分，通常使用热固性树脂或热塑性树脂。热固性树脂，例如需要大量热和很多时间来固化，考虑到环境友好性或生产效率这并不令人满意。
另一方面，例如，专利文献5公开了一种导电性辊，其中在轴构件沿径向的外侧配置的一层以上的弹性层中的至少一层由包含导电剂和紫外线聚合引发剂的紫外线固化型树脂构成。在专利文献5中，在使用炭黑作为弹性层的导电剂的实施例中，不是通过照射紫外光而是通过电子束(EB)来固化弹性层。专利文献6公开了一种显影辊，其包括轴、形成于所述轴外周上的非发泡体弹性层和形成于所述非发泡体弹性层外周上的至少一层树脂涂层，所述树脂涂层由包含导电剂的紫外线固化型树脂组成。
现有技术
专利文献
专利文献1：日本未经审查的专利申请公布H11-52672(权利要求书等)
专利文献2：日本未经审查的专利申请公布2006-301512(权利要求书等)
专利文献3：日本未经审查的专利申请公布2002-55520(权利要求书等)
专利文献4：日本未经审查的专利申请公布2008-233157(权利要求书等)
专利文献5：PCT国际申请的国内再公布2006-109563(权利要求书等)
专利文献6:日本未经审查的专利申请公布2004-240389(权利要求书等)
发明内容
发明要解决的问题
在构成显影辊表面的层中，需要表面层具有高电阻和高绝缘性以便保持调色剂的带电性并确保良好的打印品质。特别地，为了改善单点水平的细线打印中的打印品质，重要的是显影辊的表面电位高。通常，由该观点，已进行了显影辊表面层的各种改善，这不尽如人意，因此已寻求确立进一步的改善技术。
近年来，随着调色剂技术改善的发展，对于图像形成设备正采用具有高带电量的调色剂。然而，当将显影辊设计为促进具有此类高带电量的调色剂带电时，在低温低湿环境下图像品质劣化，这是个问题。因此，已寻求确立其中在低温低湿环境下图像不劣化并且在高温高湿环境下抑制起雾发生的技术。
此外，如在上述专利文献5公开的技术中，当作为构成中间层的树脂使用紫外线(UV)固化型树脂时，在形成所述层期间可通过约几秒的短时间光照射来固化所述层；因此，与使用热固性树脂的情况相比，所述层具有更好的能量效率或生产性。然而，当将紫外线固化型树脂用于中间层并且为了获得低电阻进一步添加炭黑到中间层时，当固化树脂时照射树脂的紫外光被炭黑所吸收，进而紫外光不能到达层内部，导致中间层发生不良固化，这是个问题。另一方面，例如，专利文献6公开了其中包含紫外线固化型树脂和炭黑的层通过紫外光固化的实施例。同样在该实施例中，没有添加足以显示导电性的量的炭黑。
虽然对于中间层发生不良固化的对策可以采取增加光聚合引发剂的量，但是由于光聚合引发剂吸收紫外光从而进行固化反应，增加量的光聚合引发剂反过来防止紫外光到达层内部。通常，因此没有确实防止发生其中添加炭黑到紫外线固化型树脂的层的不良固化的手段。虽然通常将离子导电剂添加到紫外线固化型树脂以得到低电阻，然而由于该原因，对于获得的电阻值存在界限。
因此，本发明的目的是解决上述问题并提供一种显影辊，其中通过确保在层表面上的高电阻值和高表面电位来改善打印品质，特别是单点水平的细线打印品质。
本发明另外的目的是解决上述问题并提供一种显影辊，其中抑制高温高湿环境下起雾的发生而不劣化低温低湿环境下的图像。
此外，本发明又一目的是解决上述问题并提供一种显影辊，其中实现中间层足够低的电阻值，而不引起例如由包含紫外线固化型树脂和炭黑的中间层的不良固化引起的涂膜剥离等问题，并且通过减少由于环境变动引起的辊的电阻值变化来改善打印品质。
用于解决问题的方案
本发明人深入研究了作为表面层材料的用于紫外线固化型聚氨酯树脂的聚氨酯丙烯酸酯，发现与聚酯类、聚醚类或聚碳酸酯类材料相比，聚丁二烯类聚氨酯丙烯酸酯显示极高的绝缘性。虽然如上述专利文献公开的那样，已常规地研究了热固性聚丁二烯类多元醇作为导电性辊用材料，但是对于紫外线固化型聚丁二烯类多元醇的使用没有证实的数据。由该观点，本发明人进一步研究发现上述问题可通过采用以下构成来解决，由此完成了本发明。
更具体地，本发明为一种显影辊，其依次包括在轴外周上的弹性层、中间层和表面层，其中
所述表面层包含通过使聚丁二烯多元醇或氢化的聚丁二烯多元醇、多异氰酸酯和具有羟基的(甲基)丙烯酸酯反应而获得的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。
本发明的显影辊中，所述弹性层优选包含紫外线固化型树脂和离子导电剂。在10℃温度和15%RH湿度的条件下的电阻值优选为104至108Ω。此外，在本发明的辊中，所述中间层优选包含相对于100质量份紫外线固化型树脂为1质量份以上的炭黑，并进一步包含在254nm下的吸收系数为2×104ml/g·cm以上的光聚合引发剂和在365nm下的吸收系数为4×102ml/g·cm以上的光聚合引发剂。
本发明人深入研究发现上述问题可通过采用改善调色剂带电量的非常规方法而是保持显影辊的带电性的设计，换言之，通过减缓显影辊表面上的电位衰减以在带电后的一定时间内保持辊的表面电位高来解决，由此完成了本发明。
更具体地，本发明为包括在轴外周上的至少弹性层的弹性辊，其中
所述弹性层包含紫外线固化型树脂和离子导电剂，并且当在32.5℃温度和80%RH湿度的条件下，通过来自距离所述表面1mm位置的8kV的电晕放电使其表面带电时，0.4秒后的表面电位为25V以上。
在本发明的显影辊中，在10℃温度和15%RH湿度条件下的电阻值优选为104至108Ω。本发明的辊中，优选将中间层和表面层层压于所述弹性层上，其中所述表面层包含通过使聚丁二烯多元醇或氢化的聚丁二烯多元醇、多异氰酸酯和具有羟基的(甲基)丙烯酸酯反应获得的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。
此外，在本发明的辊中，优选将中间层和表面层层压于所述弹性层上，其中所述中间层包含相对于100质量份紫外线固化型树脂为1质量份以上的炭黑，并进一步包含在254nm下的吸收系数为2×104ml/g·cm以上的光聚合引发剂和在365nm下的吸收系数为4×102ml/g·cm以上的光聚合引发剂。
此外，本发明人深入研究发现以下。具体地，在当固化紫外线固化型树脂时使用不同种类的光聚合引发剂时，被吸收的光具有不同的波长。由于该原因，为了有效地吸收从光源发出的具有特定波长的光以固化树脂，组合使用被光聚合引发剂所吸收的光各自具有不同波长的多种光聚合引发剂是有效的。
由该观点，本发明人进一步研究发现上述问题可通过使用与紫外线固化型树脂和炭黑一起添加到中间层的特定的多种光聚合引发剂的组合来解决，由此完成了本发明。
更具体地，本发明为一种显影辊，其依次包括在轴外周上的弹性层、中间层和表面层，其中
所述中间层包含相对于100质量份紫外线固化型树脂为1质量份以上的炭黑，并进一步包含在254nm下的吸收系数为2×104ml/g·cm以上的光聚合引发剂和在365nm下的吸收系数为4×102ml/g·cm以上的光聚合引发剂。
本发明的显影辊中，所述弹性层优选包含紫外线固化型树脂和离子导电剂。在本发明的辊中，在10℃温度和15%RH湿度的条件下的电阻值优选为104至108Ω。此外，在本发明的辊中，所述表面层优选包含通过使聚丁二烯多元醇或氢化的聚丁二烯多元醇、多异氰酸酯和具有羟基的(甲基)丙烯酸酯反应而获得的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。
发明的效果
本发明中，通过采用上述构成以确保表面层上的高电阻值和高表面电位，可实现其中打印品质，特别是单点水平的细线打印品质改善的显影辊。
本发明中，通过采用上述构成，可实现其中抑制高温高湿环境下起雾的发生而不劣化低温低湿环境下的图像的显影辊。
此外，通过本发明，通过采用上述构成，可实现其中中间层足够低的电阻值得以实现，而不引起例如由中间层的不良固化引起的涂膜剥离等问题，并且通过减少由于环境变动引起的辊的电阻值变化来改善打印品质的显影辊。
附图说明
图1为涉及本发明的显影辊的一个实例的纵向截面图。
图2为说明使用加压显影法的显影设备的构造的一个实例的示意图。
图3为说明实施例中使用的用于测量表面电位的设备的示意图。
具体实施方式
现将参考附图详细描述本发明的实施方案。
<第一实施方案>
现将描述本发明的第一实施方案。
图1说明涉及本发明的显影辊的一个实例的纵向截面图。如图所示，在本发明的显影辊10中，弹性层2、中间层3和表面层4依次层压于轴1的外周上。
本发明中，重要的是表面层4包含通过使聚丁二烯多元醇或氢化的聚丁二烯多元醇、多异氰酸酯和具有羟基的(甲基)丙烯酸酯反应获得的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。通过使用高疏水性材料，特别是聚丁二烯多元醇作为构成要用于表面层4的紫外线(UV)固化型树脂的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的原料的多元醇组分，表面层4可具有高电阻值，换言之，高绝缘性。表面层4的表面电位通过电阻值和多元醇中酰胺键的浓度来确定。特别地，当使用聚丁二烯多元醇类材料时，即使当存在很少的酰胺键时也可以保持高表面电位。因此，通过本发明，可确保在表面层4中的高电阻值和高表面电位。由此，在显影辊中，保持调色剂的带电性，并且在不发生耐久打印起雾等的情况下可改善打印品质，特别是单点水平的细线打印品质。
对于要用于上述表面层4的聚丁二烯多元醇或氢化的聚丁二烯多元醇，优选重均分子量为1200至20000的那些。当重均分子量过小时，硬化膜很可能破裂，这引起表面层刮擦。另一方面，为了增加重均分子量，需要增加多元醇/异氰酸酯比，并且疏水性聚丁二烯多元醇和亲水性异氰酸酯的相容性劣化，使未反应的组分增加。这引起调色剂附着，不利地影响打印品质。由于该原因，不优选重均分子量在上述范围之外。
本发明中，对于表面层4，使用上述聚丁二烯类多元醇，由此可获得本发明的预期效果。在上述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯合成时多元醇和多异氰酸酯之比或异氰酸酯类型等并不特别限定。更具体地，本发明的辊的表面层4可由包含紫外线固化型树脂和光聚合引发剂且不包含导电剂的表面层形成用组合物而形成。
本发明中，用于中间层3的紫外线固化型树脂不特别限定，只要其包含使用上述聚丁二烯类多元醇的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物即可，并且可适当地使用包含(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体的那些。
上述(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物为包含一个或多个丙烯酰氧基(CH2=CHCOO-)或甲基丙烯酰氧基(CH2=C(CH3)COO-)和多个氨基甲酸酯键(-NHCOO-)的化合物。(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的官能团的数量优选为3.0以下，特别是1.5至2.5。此处，术语“官能团”指丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基；术语“官能团的数量”指官能团的平均数量。由于当(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的官能团的数量为3.0以下时，紫外线固化型树脂中的交联密度适当地增加，所以可降低丙酮的提取量而不增加层的硬度，因此获得改善对例如感光体等相邻构件的污染性的效果。当(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物包含三官能聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物时，可增加层的硬度。
(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物优选具有聚苯乙烯换算的5,000至100,000的数均分子量。当(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的分子量小于5,000时，层的硬度可变得过高。另一方面，当(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的分子量高于100,000时，层的压缩永久变形可变得过高。
作为上述(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物，例如，可适当地使用通过由上述聚丁二烯类多元醇和多异氰酸酯合成聚氨酯预聚物，然后将具有羟基的(甲基)丙烯酸酯添加到由此获得的聚氨酯预聚物而制造的那些，但是不特别局限于此。
用于合成上述聚氨酯预聚物的多异氰酸酯为具有多个异氰酸酯基(NCO基)的化合物。此类多异氰酸酯的具体实例包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、粗制二苯甲烷二异氰酸酯(粗制MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、氢化的二苯甲烷二异氰酸酯、氢化的甲苯二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯(HDI)以及其改性的异氰脲酸酯、改性的碳二亚胺和改性的二醇。这些多异氰酸酯可单独使用，或可以以其两种以上共混使用。
此处，上述聚氨酯预聚物优选具有110至200范围内，更优选115至200范围内的异氰酸酯指数。术语“异氰酸酯指数”表示使用(B/A)×100计算的值，其中多元醇的OH基数为A和多异氰酸酯的NCO基数为B。当聚氨酯预聚物的异氰酸酯指数小于110时，压缩永久变形增加并且很可能发生图像缺陷。另一方面，当异氰酸酯指数高于200时，与多元醇未反应的异氰酸酯增加并且其物理性质劣化。
在合成上述聚氨酯预聚物时，优选使用聚氨酯化反应(urethanationreaction)用催化剂。该聚氨酯化反应用催化剂的实例包括有机锡化合物，例如二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、硫代羧酸二丁基锡、双马来酸二丁基锡(dibutyltindimaleate)、硫代羧酸二辛基锡、辛烯酸锡(tinoctenoate)和单丁基氧化锡；无机锡化合物例如氯化亚锡；有机铅化合物例如辛烯酸铅；一元胺类例如三乙胺和二甲基环己胺；二胺类例如四甲基乙二胺、四甲基丙二胺和四甲基己二胺；三胺类例如五甲基二乙烯三胺、五甲基二丙烯三胺和四甲基胍；环胺类例如三亚乙基二胺、二甲基哌嗪、甲基乙基哌嗪、甲基吗啉、二甲氨基乙基吗啉、二甲基咪唑和吡啶；醇胺类例如二甲氨基乙醇、二甲氨基乙氧基乙醇、三甲氨基乙基乙醇胺、甲基羟乙基哌嗪和羟乙基吗啉；醚胺类例如双(二甲氨基乙基)醚和乙二醇双(二甲基)氨丙基醚；有机磺酸类例如对甲苯磺酸、甲磺酸和氟代硫酸；无机酸类例如硫酸、磷酸和高氯酸；碱类例如烃氧基钠、氢氧化锂、烃氧基铝和氢氧化钠；钛化合物例如钛酸四丁酯、钛酸四乙酯和钛酸四异丙酯；铋化合物；和季铵盐类。这些催化剂中，优选有机锡化合物。这些催化剂可单独使用，或可以以其两种以上组合使用。上述催化剂的使用量优选相对于100质量份上述多元醇在0.001至2.0质量份的范围内。
要添加到上述聚氨酯预聚物的具有羟基的(甲基)丙烯酸酯为具有一个或多个羟基和一个或多个丙烯酰氧基(CH2=CHCOO-)或甲基丙烯酰氧基(CH2=C(CH3)COO-)的化合物。该具有羟基的(甲基)丙烯酸酯可加成(added)到上述聚氨酯预聚物的异氰酸酯基。该具有羟基的(甲基)丙烯酸酯的实例包括(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和(甲基)丙烯酸2-羟丙酯。这些具有羟基的丙烯酸酯可单独使用，或可以以其两种以上组合使用。
上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体为具有一个或多个丙烯酰氧基(CH2=CHCOO-)或甲基丙烯酰氧基(CH2=C(CH3)COO-)的单体。(B)(甲基)丙烯酸酯单体用作反应性稀释剂，换言之，通过紫外线固化并同时能够降低表面层形成用组合物的粘度。
上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体的官能团的数量优选为3.0以下，并更优选1至2。此处术语“官能团”指丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基；术语“官能团的数量”指官能团的平均数量。由于当(B)(甲基)丙烯酸酯单体的官能团的数量小于3.0时，紫外线固化型树脂的交联密度适当地增加，所以可降低丙酮的提取量而不增加层的硬度，由此获得改善对例如感光体等相邻构件的污染性的效果。当上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体包含双官能(甲基)丙烯酸酯单体时，上述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物(A)和(甲基)丙烯酸酯单体(B)的总和中双官能(甲基)丙烯酸酯单体的含量优选为1至15质量%。当双官能(甲基)丙烯酸酯单体的含量小于1质量%时，紫外线固化型树脂的交联密度不能充分地增加。另一方面，当双官能(甲基)丙烯酸酯单体的含量大于15质量%时，交联密度变得过高，可增加层的硬度。
上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体优选具有低于50℃的玻璃化转变温度(Tg)。此处，具有50℃以下的玻璃化转变温度(Tg)的(B)(甲基)丙烯酸酯单体通常具有单体分子中除上述官能团之外的部分占大多数的特征。当(B)(甲基)丙烯酸酯单体和(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物聚合时，聚合物中(B)(甲基)丙烯酸酯单体除官能团之外的部分的移动变大，结果，层的硬度降低。
上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体的实例包括(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异肉豆蔻酯、甲氧基三甘醇(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、琥珀酸单β-(甲基)丙烯酰氧代乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、乙氧基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和(甲基)丙烯酸2-羟丙酯。这些(B)(甲基)丙烯酸酯单体可单独使用，或可以以其两种以上组合使用。
本发明中，(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物相对于(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体的总量的比优选为50质量%以上，并更优选60至90质量%。当(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的含量小于50质量%时，单体的百分比增加，这使低分子聚合物增加。结果，可增加丙酮的提取量。
用于表面层4的光聚合引发剂具有通过紫外线的照射而引发上述(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体的聚合的功能。该光聚合引发剂的实例包括4-二甲氨基苯甲酸、4-二甲氨基苯甲酸酯、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、苯乙酮二乙基缩酮(diethylketal)、烷氧基苯乙酮、苄基二甲基缩酮、二苯甲酮和二苯甲酮衍生物(例如3,3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、4,4-二甲氧基二苯甲酮和4,4-二氨基二苯甲酮)、苯甲酰苯甲酸烷基、双(4-二烷氨基苯基)酮、苄基和苄基衍生物(例如苄基甲基缩酮)、苯偶姻和苯偶姻衍生物(例如苯偶姻异丁基醚、苯偶姻异丙基醚)、2-羟基-2-甲基苯丙酮、1-羟基环己基苯基酮、呫吨酮、噻吨酮和噻吨酮衍生物、芴、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦、2-甲基-1-(4-甲硫基)苯基)-2-吗啉代丙烷-1,2-苄基-2-二甲氨基-1-(吗啉代苯基)-丁酮-1。其具体实例包括IRGACURE651、184、500、2959、127、1800、784、907、369、379、819、DAROCUR1173、4265、TPO(各自由BASFJapanLtd.制造)。这些光聚合引发剂可单独使用，或可以以其两种以上组合使用。弹性层形成用组合物中光聚合引发剂的配合比优选在0.2至5.0质量份，特别是0.5至2质量份的范围内，相对于总计100质量份的构成紫外线固化型树脂的上述(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体。
对于表面层形成用组合物，可进一步添加相对于总计100质量份的构成紫外线固化型树脂的(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体为0.001至0.2质量份的阻聚剂。通过添加阻聚剂，可防止紫外线照射前的热聚合。该阻聚剂的实例包括氢醌、氢醌单甲醚、对甲氧基苯酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-对甲酚、丁基羟基茴香醚、3-羟基苯硫酚、α-亚硝基-β-萘酚、对苯醌和2,5-二羟基-对醌。
此外，向表面层形成用组合物中可添加除上述之外的各种已知添加剂，只要不损害本发明的预期效果即可。本发明中，表面层4的厚度适当地为1至20μm。
接下来，本发明的辊的弹性层2可由包含紫外线固化型树脂、光聚合引发剂和离子导电剂的弹性层形成用组合物形成。对于该紫外线固化型树脂，可使用除了所使用的多元醇不局限于上述聚丁二烯类多元醇以外与用于上述表面层4的那些基本上相似的紫外线固化型树脂。
弹性层2中，用于合成上述聚氨酯预聚物的多元醇为包含多个羟基(OH基)的化合物。该多元醇的具体实例包括聚醚型多元醇、聚酯型多元醇、聚丁二醇、聚丁二烯多元醇、环氧烷-改性的聚丁二烯多元醇和聚异戊二烯多元醇。其中，特别优选聚醚型多元醇。聚醚型多元醇的具体实例适当地包括聚氧化丙二醇、聚氧化乙二醇、聚氧化亚甲基二醇(polyoxymethyleneglycol)、聚氧化四亚甲基二醇、聚氧化丁二醇。通过选择这些适当的聚醚型多元醇作为用于合成上述聚氨酯预聚物的多元醇，增加层的疏水性从而获得使该层难以吸收水的效果。因此，该层显示对例如水解等劣化反应的耐性，并可降低丙酮的提取量。结果，可获得改善对例如感光体等相邻构件的污染性的效果。通过例如添加例如环氧乙烷、环氧丙烷等环氧烷到例如乙二醇、丙二醇和甘油等多元醇来获得上述聚醚型多元醇。这些多元醇可单独使用，或可以以其两种以上共混使用。
弹性层2中，用于合成上述聚氨酯预聚物的多元醇优选具有500至15,000范围内的分子量。当用于合成聚氨酯预聚物的多元醇的分子量小于500时，层的硬度增加，这对于显影辊的层是不适合的。另一方面，当分子量高于15,000时，压缩永久变形增加并很可能发生图像缺陷。
作为用于弹性层2的光聚合引发剂，可使用与用于上述表面层4中的光聚合引发剂相似的那些并且不特别限定。其配合比还可在与表面层4中的情况相似的范围内适当选择。
用于弹性层2的离子导电剂具有将导电性赋予到弹性层的功能。由于离子导电剂溶解于(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物中并同时具有透明性，所以即使当弹性层形成用组合物在轴上厚涂布时紫外线也足以到达涂膜内部并且可充分地固化弹性层形成用组合物。该离子导电剂的实例包括铵盐类例如四乙铵、四丁铵、十二烷基三甲铵、十六烷基三甲铵、苄基三甲铵或改性的脂肪酸二甲乙铵的高氯酸盐、氯酸盐、盐酸盐、溴酸盐、碘酸盐、氢化氟硼酸盐(hydrofluoroboride)、硫酸盐、乙基硫酸盐、羰酸盐或磺酸盐；碱金属或碱土金属例如锂、钠、钾、钙或镁的高氯酸盐、氯酸盐、盐酸盐、溴酸盐、碘酸盐、氢化氟硼酸盐、硫酸盐、三氟甲基硫酸盐或磺酸盐。
其中，本发明中的适当的离子导电剂的实例包括高氯酸钠(MP-100，由ShowaChemicalIndustryCo.,Ltd.制造)和亚氨基锂(lithiumimide)的丙烯酸类单体溶液(SankonolMTGA-50R，由SankoChemicalIndustryCo.,Ltd.制造)。这些导电剂可单独使用，或可以以其两种以上组合使用。在弹性层形成用组合物中离子导电剂的配合比取决于其类型，并优选在0.1至5.0质量份，特别是0.4至2.0质量份，并进一步为0.4至1.2质量份的范围内，相对于总计100质量份的构成紫外线固化型树脂的(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体。
向弹性层形成用组合物中可添加除上述之外的各种已知添加剂，只要不损害本发明的预期效果即可。本发明中，弹性层2的厚度适当地为0.5至4mm。
接下来，本发明的辊中的中间层3可由包含紫外线固化型树脂、光聚合引发剂和导电剂的中间层形成用组合物形成。对于该紫外线固化型树脂和光聚合引发剂，可使用与用于上述表面层或弹性层的紫外线固化型树脂和光聚合引发剂相似的那些，而没有特别限定。
对于用于中间层3的导电剂，可使用各种炭黑例如导电性炭黑例如科琴黑、乙炔黑；橡胶用炭黑例如SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT或MT；墨用炭黑例如氧化的炭黑；和热分解炭黑。该炭黑的配合比在1质量份以上，适当地2至15质量份，并更适当地2至6质量份的范围内，相对于总计100质量份的构成紫外线固化型树脂的(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体。本发明中，通过以上述范围内的量添加炭黑，降低中间层3的电阻值，由此获得作为整个辊所需的电阻值并获得抑制由于环境变动引起的辊电阻的变化的效果。注意当炭黑的配合比过高时，可发生中间层3的不良固化。
对于用于中间层3的光聚合引发剂，可使用与用于上述表面层4或弹性层2的光聚合引发剂相似的那些，但是不特别限定。适当地，组合使用在254nm下的吸收系数为2×104ml/g·cm以上的光聚合引发剂和在365nm下的吸收系数为4×102ml/g·cm以上的光聚合引发剂。通常，当用紫外光照射包含炭黑的层时，紫外光未到达层内部并且可发生树脂的不良固化。通过组合使用该多种光聚合引发剂，借助于吸收具有多种波长的光而使固化反应进行。甚至包含大于预定量的炭黑作为导电剂的层也可有效地吸收从光源发出的光，由此确保完成树脂的紫外线固化。在254nm下具有高吸收系数的光聚合引发剂和在365nm下具有高吸收系数的光聚合引发剂是胜任的(dealwith)，这是因为这些波长、254nm和365nm是普通紫外光源的主要发射波长。
在254nm下的吸收系数为2×104ml/g·cm以上的光聚合引发剂的实例包括IRGACURE651、184、500、2959、127、1800、784、DAROCUR1173、4265(各自由BASFJapanLtd.制造)。在365nm下的吸收系数为4×102ml/g·cm以上的光聚合引发剂的实例包括IRGACURE907、369、379、819、1800、784、DAROCUR4265、TPO(各自由BASFJapanLtd.制造)。在中间层形成用组合物中这些两种类型的光聚合引发剂的配合比优选在0.2至5.0质量份，特别是0.5至2质量份的范围内，相对于总计100质量份的构成紫外线固化型树脂的(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体。
此外，向中间层形成用组合物中可添加除上述之外的各种已知添加剂，只要不损害本发明的预期效果即可。本发明中，中间层3的厚度适当地为1至10μm。
用于本发明的显影辊的轴1不特别限定，只要其具有良好的导电性即可，并且可使用任何金属轴、外周上配置高刚性树脂基材的金属轴、仅由高刚性树脂基材构成的那些、内部中空的金属或高刚性树脂圆筒体。
上述金属轴或金属圆筒体的材料的实例包括铁、不锈钢、铝。上述高刚性树脂的实例包括聚缩醛、聚酰胺6、聚酰胺6·6、聚酰胺12、聚酰胺4·6、聚酰胺6·10、聚酰胺6·12、聚酰胺11、聚酰胺MXD6、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚砜、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚醚-酰亚胺、聚砜、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二酯、聚芳酯(polyarylate)、液晶聚合物、聚四氟乙烯、聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)树脂、聚苯乙烯、聚乙烯、三聚氰胺树脂、酚醛树脂和硅酮树脂。其中，聚缩醛、聚酰胺6·6、聚酰胺MXD6、聚酰胺6·12、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯醚、聚苯硫醚和聚碳酸酯是适合的。这些高刚性树脂可单独使用或可以以其两种以上组合使用。
当将高刚性树脂用于轴1时，优选将导电剂添加并分散于高刚性树脂中以充分确保导电性。对于要分散于高刚性树脂的导电剂，优选金属粉末例如炭黑粉末、石墨粉末、碳纤维、铝、铜和镍；金属氧化物粉末例如氧化锡、氧化钛和氧化锌；和粉末状导电剂例如导电性玻璃粉末。这些导电剂可以单独使用，或可以以其两种以上组合使用。导电剂的配合比不特别限定，并优选在5至40质量%，并更优选5至20质量%的范围内，相对于总的高刚性树脂组合物。
轴1的外径优选在5至20mm，特别是5至10mm的范围内。当将树脂材料用于轴1时，存在即使当轴1的外径增加也可抑制轴1的质量增加的优点。
在本发明的显影辊中，在10℃温度和15%RH湿度条件下的电阻值优选为104至108Ω，特别是105至108Ω，并进一步为105至107Ω。由此，可使在低温低湿环境下打印的图像品质优良。
本发明的显影辊可通过适当地使用上述弹性层形成用组合物、中间层形成用组合物和表面层形成用组合物，并通过在轴1的外周上依次形成弹性层2、中间层3和表面层4来制造。具体地，首先，将上述弹性层形成用组合物涂布到轴1的外周上，然后将其用紫外光照射以固化，由此形成弹性层2。接下来，在形成的弹性层2的外周上，涂布上述中间层形成用组合物，然后将其用紫外光照射以形成中间层3。此外，将上述表面层形成用组合物涂布到形成的中间层3的外周上，然后将其用紫外光照射以固化从而形成表面层4，由此可获得本发明的适当的显影辊。由于本发明的显影辊中，弹性层2或者特别是进一步由中间层3和表面层4组成的全部层可通过使用紫外线固化型树脂来形成，对于其制造不需要大量热能并且可在短时间内进行辊的制造。由于不需要用于各层形成的固化炉等，所以不需要大量的设备费用。
本发明中，在轴等的外周上涂布各层形成用组合物的方法的实例包括喷涂法、辊涂机法、浸涂法、模涂法(diecoatingmethod)。其中优选模涂法。通过采用模涂法，可将各层快速且确实地用组合物涂布，由此大幅改善辊制造期间的工作效率。
本发明中，用于固化各层的紫外光源不特别限定，并且其实例包括汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯和氙灯。特别地，对于用于固化中间层的紫外光源，由HeraeusNoblelightFusionUVInc.制造的无极紫外灯是适合的，这是由于其具有中心在254nm或365nm的发射波长并且光量大。其中，适当地使用H灯泡(Hbulb)或D灯泡(Dbulb)。当使用普通的填充汞的紫外灯时，由于低压汞灯仅具有短至约254nm的发射波长，所述灯不适于固化中间层。因此，对于固化中间层，优选使用具有约365nm的长发射波长的高压汞灯。在紫外光照射时的照射条件例如照射强度和累积光强度可根据在各层形成用组合物中包含的组分、组成或涂布量等而适当地选择，而不特别限定。
<第二实施方案>
现将描述本发明的第二实施方案。
图1示出涉及本发明的显影辊的一个实例的纵向截面图。如图所示，本发明的显影辊10至少包括在轴1外周上的弹性层2，和适当地中间层3以及表面层4进一步依次层压于其上。
本发明中，重要的是弹性层2包含紫外线(UV)固化型树脂和离子导电剂，并且当其表面在32.5℃温度和80%RH湿度条件下，通过来自距离表面1mm位置的8kV的电晕放电来带电时，0.4秒后的表面电位为25V以上。通过在借助于使用该规定带电后在高温高湿环境下保持显影辊的高表面电位一定时间，使调色剂确实保持于显影辊的表面上并且不移动到图像保持体上。因此，抑制在高温高湿环境下起雾的发生并且可实现良好的打印图像品质。本发明中，与改善调色剂带电量的常规技术不同，不发生在低温低湿环境下图像的劣化。
本发明中，在上述预定条件下带电0.4秒后的表面电位适当地为25至100V，更适当地为40至100V，并进一步适当地为60至100V。当表面电位小于25V时，未获得抑制起雾发生的效果。另一方面，由于当表面电位过高时，调色剂的静电附着在低温低湿环境下变得过强，并发生打印品质的劣化例如打印浓度的降低，这是不优选的。此处，在32.5℃温度和80%RH湿度的条件下的情况来阐明高温高湿环境的条件是胜任的。带电条件是其中通过来自距离表面1mm的位置的8kV的电晕放电来使表面带电的情况，其被定义为实际图像形成设备中的普通带电条件。此外，0.4秒后的表面电位是胜任的，这是因为辊表面通过电晕放电带电后直到图像保持体和显影辊表面的带电部位彼此接近需要约0.4秒。
本发明中，通过使用紫外线固化型树脂和离子导电剂作为主要成分来构造弹性层2，可获得满足与上述表面电位相关的条件的显影辊。更具体地，在本发明中，弹性层2由包含紫外线固化型树脂、光聚合引发剂和离子导电剂的弹性层形成用组合物形成。
要用于弹性层2的紫外线固化型树脂不特别限定，例如可适当地使用包含(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体的那些。
上述(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物为包含一个或多个丙烯酰氧基(CH2=CHCOO-)或甲基丙烯酰氧基(CH2=C(CH3)COO-)和多个氨基甲酸酯键(-NHCOO-)的化合物。(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的官能团的数量优选为3.0以下，特别是1.5至2.5。此处，术语“官能团”指丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基；术语“官能团的数量”指官能团的平均数量。由于当(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的官能团的数量为3.0以下时，紫外线固化型树脂中交联密度适当增加，可降低丙酮的提取量而不增加层的硬度，由此获得改善对例如感光体等相邻构件的污染性的效果。当(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物包含三官能聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物时，可增加层的硬度。
(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物优选具有聚苯乙烯换算的5,000至100,000的数均分子量。当(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的分子量小于5,000时，层的硬度可变得过高。另一方面，当(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的分子量高于100,000时，层的压缩永久变形可变得过高。
作为上述(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物，例如，可适当地使用通过由上述聚丁二烯类多元醇和多异氰酸酯合成聚氨酯预聚物，然后将具有羟基的(甲基)丙烯酸酯添加到由此获得的聚氨酯预聚物而制造的那些，但是不特别局限于此。
用于合成上述聚氨酯预聚物的多元醇为包含多个羟基(OH基)的化合物。该多元醇的具体实例包括聚醚型多元醇、聚酯型多元醇、聚丁二醇、聚丁二烯多元醇、环氧烷-改性的聚丁二烯多元醇和聚异戊二烯多元醇。其中，特别优选聚醚型多元醇。聚醚型多元醇的具体实例适当地包括聚氧化丙二醇、聚氧化乙二醇、聚氧化亚甲基二醇、聚氧化四亚甲基二醇、聚氧化丁二醇。通过选择这些适当的聚醚型多元醇作为用于合成上述聚氨酯预聚物的多元醇，增加层的疏水性从而获得使该层难以吸收水的效果。因此，该层显示对例如水解等劣化反应的耐性，并可降低丙酮的提取量。结果，可获得改善对例如感光体等相邻构件的污染性的效果。通过例如添加例如环氧乙烷、环氧丙烷等环氧烷到例如乙二醇、丙二醇和甘油等多元醇来获得上述聚醚型多元醇。这些多元醇可单独使用，或可以以其两种以上共混使用。
用于合成上述聚氨酯预聚物的多元醇优选具有500至15,000范围内的分子量。当用于合成聚氨酯预聚物的多元醇的分子量小于500时，层的硬度增加，这对于显影辊的层是不适合的。另一方面，当分子量高于15,000时，压缩永久变形增加并很可能发生图像缺陷。
用于合成上述聚氨酯预聚物的多异氰酸酯为具有多个异氰酸酯基(NCO基)的化合物。该多异氰酸酯的具体实例包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、粗制二苯甲烷二异氰酸酯(粗制MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、氢化的二苯甲烷二异氰酸酯、氢化的甲苯二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯(HDI)以及其改性的异氰脲酸酯、改性的碳二亚胺和改性的二醇。这些多异氰酸酯可单独使用，或可以以其两种以上共混使用。
在合成上述聚氨酯预聚物时，多元醇和多异氰酸酯之比可根据应用而适当选择。此处，上述聚氨酯预聚物优选具有110至200范围内，更优选115至200范围内的异氰酸酯指数。术语“异氰酸酯指数”表示使用(B/A)×100计算的值，其中多元醇的OH基数为A和多异氰酸酯的NCO基数为B。当聚氨酯预聚物的异氰酸酯指数小于110时，压缩永久变形增加并且很可能发生图像缺陷。另一方面，当异氰酸酯指数高于200时，未与多元醇反应的异氰酸酯增加并且其物理性质劣化。
在合成上述聚氨酯预聚物时，优选使用聚氨酯化反应用催化剂。此类聚氨酯化反应用催化剂的实例包括有机锡化合物，例如二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、硫代羧酸二丁基锡、双马来酸二丁基锡、硫代羧酸二辛基锡、辛烯酸锡和单丁基氧化锡；无机锡化合物例如氯化亚锡；有机铅化合物例如辛烯酸铅；一元胺类例如三乙胺和二甲基环己胺；二胺类例如四甲基乙二胺、四甲基丙二胺和四甲基己二胺；三胺类例如五甲基二乙烯三胺、五甲基二丙烯三胺和四甲基胍；环胺类例如三亚乙基二胺、二甲基哌嗪、甲基乙基哌嗪、甲基吗啉、二甲氨基乙基吗啉、二甲基咪唑和吡啶；醇胺类例如二甲氨基乙醇、二甲氨基乙氧基乙醇、三甲氨基乙基乙醇胺、甲基羟乙基哌嗪和羟乙基吗啉；醚胺类例如双(二甲氨基乙基)醚和乙二醇双(二甲基)氨丙基醚；有机磺酸类例如对甲苯磺酸、甲磺酸和氟代硫酸；无机酸类例如硫酸、磷酸和高氯酸；碱类例如烃氧基钠、氢氧化锂、烃氧基铝和氢氧化钠；钛化合物例如钛酸四丁酯、钛酸四乙酯和钛酸四异丙酯；铋化合物；和季铵盐类。这些催化剂中，优选有机锡化合物。这些催化剂可单独使用，或可以以其两种以上组合使用。上述催化剂的使用量优选在0.001至2.0质量份的范围内，相对于100质量份上述多元醇。
要添加到上述聚氨酯预聚物的具有羟基的(甲基)丙烯酸酯为具有一个或多个羟基和一个或多个丙烯酰氧基(CH2=CHCOO-)或甲基丙烯酰氧基(CH2=C(CH3)COO-)的化合物。该具有羟基的(甲基)丙烯酸酯可加成到上述聚氨酯预聚物的异氰酸酯基。该具有羟基的(甲基)丙烯酸酯的实例包括(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和(甲基)丙烯酸2-羟丙酯。这些具有羟基的丙烯酸酯可单独使用，或可以以其两种以上组合使用。
上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体为具有一个或多个丙烯酰氧基(CH2=CHCOO-)或甲基丙烯酰氧基(CH2=C(CH3)COO-)的单体。(B)(甲基)丙烯酸酯单体用作反应性稀释剂，换言之，通过紫外线固化并同时能够降低弹性层形成用组合物的粘度。
上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体的官能团的数量优选为3.0以下，并更优选1至2。此处，术语“官能团”指丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基；术语“官能团的数量”指官能团的平均数量。由于当(B)(甲基)丙烯酸酯单体的官能团的数量小于3.0时，紫外线固化型树脂的交联密度适当地增加，所以可降低丙酮的提取量而不增加层的硬度，由此获得改善对例如感光体等相邻构件的污染性的效果。当上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体包含双官能(甲基)丙烯酸酯单体时，上述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物(A)和(甲基)丙烯酸酯单体(B)的总和中双官能(甲基)丙烯酸酯单体的含量优选为1至15质量。当双官能(甲基)丙烯酸酯单体的含量小于1质量%时，紫外线固化型树脂的交联密度不能充分地增加。另一方面，当双官能(甲基)丙烯酸酯单体的含量大于15质量%时，交联密度变得过高，这可增加层的硬度。
上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体优选具有低于50℃的玻璃化转变温度(Tg)。此处，具有50℃以下的玻璃化转变温度(Tg)的(B)(甲基)丙烯酸酯单体通常具有单体分子中除上述官能团之外的部分占大多数的特征。当(B)(甲基)丙烯酸酯单体和(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物聚合时，聚合物中(B)(甲基)丙烯酸酯单体除官能团之外的部分的移动变大，结果，层的硬度降低。
上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体的实例包括(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异肉豆蔻酯、甲氧基三甘醇(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、琥珀酸单β-(甲基)丙烯酰氧代乙酯(β-(meth)acryloyloxyethylhydrogensuccinate)、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、乙氧基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和(甲基)丙烯酸2-羟丙酯。这些(B)(甲基)丙烯酸酯单体可单独使用，或可以以其两种以上组合使用。
本发明中，(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物相对于(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体的总量的比优选为50质量%以上，并更优选60至90质量%。当(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的含量小于50质量%时，单体的百分比增加，这使低分子聚合物增加。结果，可增加丙酮的提取量。
用于弹性层2的光聚合引发剂具有通过紫外线的照射而引发上述(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体的聚合的功能。该光聚合引发剂的实例包括4-二甲氨基苯甲酸、4-二甲氨基苯甲酸酯、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、苯乙酮二乙基缩酮、烷氧基苯乙酮、苄基二甲基缩酮、二苯甲酮和二苯甲酮衍生物(例如3,3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、4,4-二甲氧基二苯甲酮和4,4-二氨基二苯甲酮)、苯甲酰苯甲酸烷基、双(4-二烷氨基苯基)酮、苄基和苄基衍生物(例如苄基甲基缩酮)、苯偶姻和苯偶姻衍生物(例如苯偶姻异丁基醚、苯偶姻异丙基醚)、2-羟基-2-甲基苯丙酮、1-羟基环己基苯基酮、呫吨酮、噻吨酮和噻吨酮衍生物、芴、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦、2-甲基-1-(4-甲硫基)苯基)-2-吗啉代丙烷-1,2-苄基-2-二甲氨基-1-(吗啉代苯基)-丁酮-1。其具体实例包括IRGACURE651、184、500、2959、127、1800、784、907、369、379、819、DAROCUR1173、4265、TPO(各自由BASFJapanLtd.制造)。这些光聚合引发剂可单独使用，或可以以其两种以上组合使用。弹性层形成用组合物中光聚合引发剂的配合比优选在0.2至5.0质量份，特别是0.5至2质量份的范围内，相对于总计100质量份的构成紫外线固化型树脂的上述(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体。
用于弹性层2的离子导电剂具有将导电性赋予到弹性层的功能。由于离子导电剂溶解于(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物中并同时具有透明性，所以即使当弹性层形成用组合物在轴上厚涂布时紫外线也足以到达涂膜内部并且可充分地固化弹性层形成用组合物。该离子导电剂的实例包括铵盐类例如四乙铵、四丁铵、十二烷基三甲铵、十六烷基三甲铵、苄基三甲铵或改性的脂肪酸二甲乙铵的高氯酸盐、氯酸盐、盐酸盐、溴酸盐、碘酸盐、氢化氟硼酸盐、硫酸盐、乙基硫酸盐、羰酸盐或磺酸盐；碱金属或碱土金属例如锂、钠、钾、钙或镁的高氯酸盐、氯酸盐、盐酸盐、溴酸盐、碘酸盐、氢化氟硼酸盐、硫酸盐、三氟甲基硫酸盐或磺酸盐。
更具体地，本发明中，通过从离子迁移率(mobility)和电阻调整的观点选择用于弹性层2的离子导电剂，可获得满足与上述表面电位相关的条件的显影辊。适当的离子导电剂的实例包括高氯酸钠(MP-100，由ShowaChemicalIndustryCo.,Ltd.制造)和亚氨基锂的丙烯酸类单体溶液(SankonolMTGA-50R，由SankoChemicalIndustryCo.,Ltd.制造)。这些导电剂可单独使用，或可以以其两种以上组合使用。弹性层形成用组合物中离子导电剂的配合比取决于其类型，并优选在0.1至5.0质量份，特别是0.4至2.0质量份，并进一步为0.4至1.2质量份的范围内，相对于总计100质量份的构成紫外线固化型树脂的(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体。
向弹性层形成用组合物中，可进一步添加相对于总计100质量份的构成紫外线固化型树脂的(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体为0.001至0.2质量份的量的阻聚剂。通过添加阻聚剂，可防止紫外线照射前的热聚合。该阻聚剂的实例包括氢醌、氢醌单甲醚、对甲氧基苯酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-对甲酚、丁基羟基茴香醚、3-羟基苯硫酚、α-亚硝基-β-萘酚、对苯醌和2,5-二羟基-对醌。
向弹性层形成用组合物中可添加除上述之外的各种已知添加剂，只要不损害本发明的预期效果即可。本发明中，弹性层2的厚度适当地为0.5至4mm。
接下来，本发明的辊中的中间层3可由包含紫外线固化型树脂、光聚合引发剂和导电剂的中间层形成用组合物形成。对于该紫外线固化型树脂和光聚合引发剂，可使用与用于上述弹性层的紫外线固化型树脂和光聚合引发剂相似的那些，而没有特别限定。
对于用于中间层3的导电剂，可使用各种炭黑例如导电性炭黑例如科琴黑、乙炔黑；橡胶用炭黑例如SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT或MT；墨用炭黑例如氧化的炭黑；和热分解炭黑。该炭黑的配合比在1质量份以上，适当地2至15质量份，并更适当地2至6质量份的范围内，相对于总计100质量份的构成紫外线固化型树脂的(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体。本发明中，通过以上述范围内的量添加炭黑，降低中间层3的电阻值，由此获得作为整个辊所需的电阻值并获得抑制由于环境变动引起的辊电阻的变化的效果。注意当炭黑的配合比过高时，可发生中间层3的不良固化。
对于用于中间层3的光聚合引发剂，可使用与用于上述弹性层2的光聚合引发剂相似的那些，但是不特别限定。适当地，组合使用在254nm下的吸收系数为2×104ml/g·cm以上的光聚合引发剂和在365nm下的吸收系数为4×102ml/g·cm以上的光聚合引发剂。通常，当用紫外光照射包含炭黑的层时，紫外光未到达层内部并且可发生树脂的不良固化。通过组合使用该多种光聚合引发剂，借助于吸收具有多种波长的光而使固化反应进行。甚至包含大于预定量的炭黑作为导电剂的层，也可有效地吸收从光源发出的光，由此确保完成树脂的紫外线固化。在254nm下具有高吸收系数的光聚合引发剂和在365nm下具有高吸收系数的光聚合引发剂是胜任的，这是因为这些波长、254nm和365nm是普通紫外光源的主要发射波长。
在254nm下的吸收系数为2×104ml/g·cm以上的光聚合引发剂的实例包括IRGACURE651、184、500、2959、127、1800、784、DAROCUR1173、4265(各自由BASFJapanLtd.制造)。在365nm下的吸收系数为4×102ml/g·cm以上的光聚合引发剂的实例包括IRGACURE907、369、379、819、1800、784、DAROCUR4265、TPO(各自由BASFJapanLtd.制造)。在中间层形成用组合物中这两种类型的光聚合引发剂的配合比优选在0.2至5.0质量份，特别是0.5至2质量份的范围内，相对于总计100质量份的构成紫外线固化型树脂的(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体。
此外，向中间层形成用组合物中可添加除上述之外的各种已知添加剂，只要不损害本发明的预期效果即可。本发明中，中间层3的厚度适当地为1至10μm。
接下来，本发明的辊的表面层4可由包含紫外线固化型树脂和光聚合引发剂且不包含导电剂的表面层形成用组合物形成。对于该紫外线固化型树脂，可使用与用于上述弹性层的紫外线固化型树脂相似的那些，并且适当地使用包含通过使聚丁二烯多元醇或氢化的聚丁二烯多元醇、多异氰酸酯和具有羟基的(甲基)丙烯酸酯反应获得的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的那些。换言之，适合的是其中将使用聚丁二烯多元醇或氢化的聚丁二烯多元醇作为多元醇的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物用于上述(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的紫外线固化型树脂。由此，在表面层4中，可获得高电阻值或高绝缘性，并同时可保持高表面电位。因此，显影辊中，保持调色剂的带电性，并且在不发生耐久打印起雾等的情况下可改善打印品质、特别是单点水平的细线打印品质。
对于用于上述表面层4的聚丁二烯多元醇或氢化的聚丁二烯多元醇，优选重均分子量为1200至20000的那些。当重均分子量过小时，硬化膜很可能破裂，这引起表面层刮擦。另一方面，为了增加重均分子量，需要增加多元醇/异氰酸酯比，并且疏水性聚丁二烯多元醇和亲水性异氰酸酯的相容性劣化，使未反应的组分增加。这引起调色剂附着，不利地影响打印品质。由于该原因，不优选重均分子量在上述范围之外。
对于用于表面层4的光聚合引发剂，可使用与用于上述弹性层2的光聚合引发剂相似的那些，但不特别限定。其配合比还可在与弹性层2的情况中相似的范围内适当选择。此外，向表面层形成用组合物中，可添加除了上述之外的各种已知添加剂，只要不损害本发明的预期效果即可。本发明中，表面层4的厚度适当地为1至20μm。
用于本发明的显影辊的轴1不特别限定，只要其具有良好的导电性即可，并且可使用任何金属轴、外周上配置高刚性树脂基材的金属轴、仅由高刚性树脂基材构成的那些、内部中空的金属或高刚性树脂圆筒体。
上述金属轴或金属圆筒体的材料的实例包括铁、不锈钢、铝。上述高刚性树脂的实例包括聚缩醛、聚酰胺6、聚酰胺6·6、聚酰胺12、聚酰胺4·6、聚酰胺6·10、聚酰胺6·12、聚酰胺11、聚酰胺MXD6、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚砜、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚醚-酰亚胺、聚砜、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二酯、聚芳酯、液晶聚合物、聚四氟乙烯、聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)树脂、聚苯乙烯、聚乙烯、三聚氰胺树脂、酚醛树脂和硅酮树脂。其中，聚缩醛、聚酰胺6·6、聚酰胺MXD6、聚酰胺6·12、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯醚、聚苯硫醚和聚碳酸酯是适合的。这些高刚性树脂可单独使用或可以以其两种以上组合使用。
当将高刚性树脂用于轴1时，优选将导电剂添加并分散于高刚性树脂中以充分确保导电性。对于要分散于高刚性树脂的导电剂，优选金属粉末例如炭黑粉末、石墨粉末、碳纤维、铝、铜和镍；金属氧化物粉末例如氧化锡、氧化钛和氧化锌；和粉末状导电剂例如导电性玻璃粉末。这些导电剂可以单独使用，或可以以其两种以上组合使用。导电剂的配合比不特别限定，并优选在5至40质量%，更优选5至20质量%的范围内，相对于总的高刚性树脂组合物。
轴1的外径优选在5至20mm，特别是5至10mm的范围内。当将树脂材料用于轴1时，存在即使当轴1的外径增加，也可抑制轴1的质量增加的优点。
在本发明的显影辊中，在10℃温度和15%RH湿度条件下的电阻值优选为104至108Ω，特别是105至108Ω，并进一步为105至107Ω。由此，可使在低温低湿环境下打印的图像品质优良。
本发明的显影辊可通过适当地使用上述弹性层形成用组合物、中间层形成用组合物和表面层形成用组合物并通过在轴1的外周上依次形成弹性层2、中间层3和表面层4来制造。具体地，首先，将上述弹性层形成用组合物涂布到轴1的外周上，然后将其用紫外光照射以固化，由此形成弹性层2。接下来，在形成的弹性层2的外周上，涂布上述中间层形成用组合物，然后将其用紫外光照射以形成中间层3。此外，将上述表面层形成用组合物涂布到形成的中间层3的外周上，然后将其用紫外光照射以固化从而形成表面层4，由此可获得本发明的适当的显影辊。由于本发明的显影辊中，弹性层2或者特别是进一步由中间层3和表面层4组成的全部层可通过使用紫外线固化型树脂来形成，对于其制造不需要大量热能并且可在短时间内进行辊的制造。由于不需要用于各层形成的固化炉等，所以不需要大量的设备费用。
本发明中，在轴等的外周上涂布各层形成用组合物的方法的实例包括喷涂法、辊涂机法、浸涂法、模涂法。其中优选模涂法。通过采用模涂法，可将各层快速且确实地用组合物涂布，由此大幅改善辊制造期间的工作效率。
本发明中，用于固化各层的紫外光源不特别限定，并且其实例包括汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯和氙灯。特别地，对于用于固化中间层的紫外光源，由HeraeusNoblelightFusionUVInc.制造的无极紫外灯是适合的，这是由于其具有中心在254nm或365nm的发射波长并且光量大。其中，适当地使用H灯泡或D灯泡。当使用普通的填充汞的紫外灯时，由于低压汞灯仅具有短至约254nm的发射波长，所述灯不适于固化中间层。因此，对于固化中间层，优选使用具有约365nm的长发射波长的高压汞灯。在紫外光照射时的照射条件例如照射强度和累积光强度可根据在各层形成用组合物中包含的组分、组成或涂布量等而适当地选择，而不特别限定。
<第三实施方案>
现将描述本发明的第三实施方案。
图1示出涉及本发明的显影辊的一个实例的纵向截面图。如图所示，本发明的显影辊10至少包括在轴1外周上的弹性层2，和适当地中间层3以及表面层4进一步依次层压于其上。
本发明中，重要的是中间层3包含紫外线(UV)固化型树脂、炭黑、在254nm下的吸收系数为2×104ml/g·cm以上的光聚合引发剂和在365nm下的吸收系数为4×102ml/g·cm以上的光聚合引发剂。当使用紫外线固化型树脂的中间层3包含被各光聚合引发剂所吸收的光具有不同波长的多种光聚合引发剂时，通过吸收具有多种波长的光来使固化反应进行。甚至包含大于预定量的炭黑作为导电剂的层，也可有效地吸收从光源发出的光由此确保完成树脂的紫外线固化。由此，变得可以使用炭黑作为中间层3的导电剂，因而，作为低温低湿环境下辊的电阻值，可实现仅通过离子导电剂所不能获得的约104至108Ω的低电阻值。由于变得可以使用炭黑，因此几乎未观察到作为在使用离子导电剂的情况中的特征的低湿度下的电阻增加，并且可以解决由于环境变动引起的打印品质劣化的问题。
本发明中，在254nm下具有高吸收系数的光聚合引发剂和在365nm下具有高吸收系数的光聚合引发剂是胜任的，因为这些波长即254nm和365nm是普通紫外光源的主要发射波长。单独使用在254nm下的吸收系数为2×104ml/g·cm以上的光聚合引发剂和在365nm下的吸收系数为4×102ml/g·cm以上的光聚合引发剂，这是因为如果吸收系数比这些小，则不能充分地抑制不良固化的发生。在254nm下的吸收系数为2×104ml/g·cm以上的光聚合引发剂的实例包括IRGACURE651、184、500、2959、127、1800、784、DAROCUR1173、4265(各自由BASFJapanLtd.制造)。在365nm下的吸收系数为4×102ml/g·cm以上的光聚合引发剂的实例包括IRGACURE907、369、379、819、1800、784、DAROCUR4265、TPO(各自由BASFJapanLtd.制造)。
中间层形成用组合物中这两种类型的光聚合引发剂的配合比优选在0.2至5.0质量份，特别是0.5至2质量份的范围内，相对于100质量份紫外线固化型树脂。
要用于本发明的中间层3的紫外线固化型树脂不特别限定，例如可适当地使用包含(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体的那些。
上述(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物为包含一个或多个丙烯酰氧基(CH2=CHCOO-)或甲基丙烯酰氧基(CH2=C(CH3)COO-)和多个氨基甲酸酯键(-NHCOO-)的化合物。(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的官能团的数量优选为3.0以下，特别是1.5至2.5。此处，术语“官能团”指丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基；术语“官能团的数量”指官能团的平均数量。由于当(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的官能团的数量为3.0以下时，紫外线固化型树脂中交联密度适当增加，所以可降低丙酮的提取量而不增加层的硬度，由此获得改善对例如感光体等相邻构件的污染性的效果。当(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物包含三官能聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物时，可增加层的硬度。
(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物优选具有聚苯乙烯换算的5,000至100,000的数均分子量。当(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的分子量小于5,000时，层的硬度可变得过高。另一方面，当(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的分子量高于100,000时，层的压缩永久变形可变得过高。
作为上述(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物，例如，可适当地使用通过由上述聚丁二烯类多元醇和多异氰酸酯合成聚氨酯预聚物，然后将具有羟基的(甲基)丙烯酸酯添加到由此获得的聚氨酯预聚物而制造的那些，但是不特别局限于此。
用于合成上述聚氨酯预聚物的多元醇为包含多个羟基(OH基)的化合物。该多元醇的具体实例包括聚醚型多元醇、聚酯型多元醇、聚丁二醇、聚丁二烯多元醇、环氧烷-改性的聚丁二烯多元醇和聚异戊二烯多元醇。其中，特别优选聚醚型多元醇。聚醚型多元醇的具体实例适当地包括聚氧化丙二醇、聚氧化乙二醇、聚氧化亚甲基二醇、聚氧化四亚甲基二醇、聚氧化丁二醇。通过选择这些适当的聚醚型多元醇作为用于合成上述聚氨酯预聚物的多元醇，增加层的疏水性从而获得使该层难以吸收水的效果。因此，该层显示对水解等劣化反应的耐性，并可降低丙酮的提取量。结果，可获得改善对例如感光体等相邻构件的污染性的效果。通过例如添加例如环氧乙烷、环氧丙烷等环氧烷到例如乙二醇、丙二醇和甘油等多元醇来获得上述聚醚型多元醇。这些多元醇可单独使用，或可以以其两种以上共混使用。
用于合成上述聚氨酯预聚物的多元醇优选具有500至15,000范围内的分子量。当用于合成聚氨酯预聚物的多元醇的分子量小于500时，层的硬度增加，这对于显影辊的层是不适合的。另一方面，当分子量高于15,000时，压缩永久变形增加并很可能发生图像缺陷。
用于合成上述聚氨酯预聚物的多异氰酸酯为具有多个异氰酸酯基(NCO基)的化合物。该多异氰酸酯的具体实例包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、粗制二苯甲烷二异氰酸酯(粗制MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、氢化的二苯甲烷二异氰酸酯、氢化的甲苯二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯(HDI)以及其改性的异氰脲酸酯、改性的碳二亚胺和改性的二醇。这些多异氰酸酯可单独使用，或可以以其两种以上共混使用。
在合成上述聚氨酯预聚物时，多元醇和多异氰酸酯之比可根据应用而适当选择。此处，上述聚氨酯预聚物优选具有110至200范围内，更优选115至200范围内的异氰酸酯指数。术语“异氰酸酯指数”表示使用(B/A)×100计算的值，其中多元醇的OH基数为A和多异氰酸酯的NCO基数为B。当聚氨酯预聚物的异氰酸酯指数小于110时，压缩永久变形增加并且很可能发生图像缺陷。另一方面，当异氰酸酯指数高于200时，与多元醇未反应的异氰酸酯增加并且其物理性质劣化。
在合成上述聚氨酯预聚物时，优选使用聚氨酯化反应用催化剂。该聚氨酯化反应用催化剂的实例包括有机锡化合物，例如二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、硫代羧酸二丁基锡、双马来酸二丁基锡、硫代羧酸二辛基锡、辛烯酸锡和单丁基氧化锡；无机锡化合物例如氯化亚锡；有机铅化合物例如辛烯酸铅；一元胺类例如三乙胺和二甲基环己胺；二胺类例如四甲基乙二胺、四甲基丙二胺和四甲基己二胺；三胺类例如五甲基二乙烯三胺、五甲基二丙烯三胺和四甲基胍；环胺类例如三亚乙基二胺、二甲基哌嗪、甲基乙基哌嗪、甲基吗啉、二甲氨基乙基吗啉、二甲基咪唑和吡啶；醇胺类例如二甲氨基乙醇、二甲氨基乙氧基乙醇、三甲氨基乙基乙醇胺、甲基羟乙基哌嗪和羟乙基吗啉；醚胺类例如双(二甲氨基乙基)醚和乙二醇双(二甲基)氨丙基醚；有机磺酸类例如对甲苯磺酸、甲磺酸和氟代硫酸；无机酸类例如硫酸、磷酸和高氯酸；碱类例如烃氧基钠、氢氧化锂、烃氧基铝和氢氧化钠；钛化合物例如钛酸四丁酯、钛酸四乙酯和钛酸四异丙酯；铋化合物；和季铵盐类。这些催化剂中，优选有机锡化合物。这些催化剂可单独使用，或可以以其两种以上组合使用。上述催化剂的使用量优选在0.001至2.0质量份的范围内，相对于100质量份上述多元醇。
要添加到上述聚氨酯预聚物的具有羟基的(甲基)丙烯酸酯为具有一个或多个羟基和一个或多个丙烯酰氧基(CH2=CHCOO-)或甲基丙烯酰氧基(CH2=C(CH3)COO-)的化合物。该具有羟基的(甲基)丙烯酸酯可加成到上述聚氨酯预聚物的异氰酸酯基。该具有羟基的(甲基)丙烯酸酯的实例包括(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和(甲基)丙烯酸2-羟丙酯。这些具有羟基的丙烯酸酯可单独使用，或可以以其两种以上组合使用。
上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体为具有一个或多个丙烯酰氧基(CH2=CHCOO-)或甲基丙烯酰氧基(CH2=C(CH3)COO-)的单体。(B)(甲基)丙烯酸酯单体用作反应性稀释剂，换言之，通过紫外线固化并同时能够降低中间层形成用组合物的粘度。
上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体的官能团的数量优选为3.0以下，并更优选1至2。此处，术语“官能团”指丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基；术语“官能团的数量”指官能团的平均数量。由于当(B)(甲基)丙烯酸酯单体的官能团的数量小于3.0时，紫外线固化型树脂的交联密度适当地增加，所以可降低丙酮的提取量而不增加层的硬度，由此获得改善对例如感光体等相邻构件的污染性的效果。当上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体包含双官能(甲基)丙烯酸酯单体时，上述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物(A)和(甲基)丙烯酸酯单体(B)的总和中双官能(甲基)丙烯酸酯单体的含量优选为1至15质量。当双官能(甲基)丙烯酸酯单体的含量小于1质量%时，紫外线固化型树脂的交联密度不能充分地增加。另一方面，当双官能(甲基)丙烯酸酯单体的含量大于15质量%时，交联密度变得过高，可增加层的硬度。
上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体优选具有低于50℃的玻璃化转变温度(Tg)。此处，具有50℃以下的玻璃化转变温度(Tg)的(B)(甲基)丙烯酸酯单体通常具有单体分子中除上述官能团之外的部分占大多数的特征。当(B)(甲基)丙烯酸酯单体和(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物聚合时，聚合物中(B)(甲基)丙烯酸酯单体除官能团之外的部分的移动变大，结果，层的硬度降低。
上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体的实例包括(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异肉豆蔻酯、甲氧基三甘醇(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、琥珀酸单β-(甲基)丙烯酰氧代乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、乙氧基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和(甲基)丙烯酸2-羟丙酯。这些(B)(甲基)丙烯酸酯单体可单独使用，或可以以其两种以上组合使用。
本发明中，(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物相对于(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体的总量的比优选为50质量%以上，并更优选60至90质量%。当(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的含量小于50质量%时，单体的百分比增加，这使低分子聚合物增加。结果，可增加丙酮的提取量。
用于中间层3的炭黑的实例包括导电性炭黑例如科琴黑、乙炔黑；橡胶用炭黑例如SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT或MT；墨用炭黑例如氧化的炭黑；和热分解炭黑。该炭黑的配合比在基本上1质量份以上，适当地2至15质量份，并更适当地2至6质量份的范围内，相对于总计100质量份的构成紫外线固化型树脂的(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体。本发明中，通过以上述范围内的量添加炭黑，降低中间层3的电阻值，由此获得作为整个辊所需的电阻值并获得抑制由于环境变动引起的辊电阻的变化的效果。注意当炭黑的配合比过高时，可发生中间层3的不良固化。
向中间层形成用组合物中，可进一步添加相对于总计100质量份的构成紫外线固化型树脂的(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体为0.001至0.2质量份的量的阻聚剂。通过添加阻聚剂，可防止紫外线照射前的热聚合。该阻聚剂的实例包括氢醌、氢醌单甲醚、对甲氧基苯酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-对甲酚、丁基羟基茴香醚、3-羟基苯硫酚、α-亚硝基-β-萘酚、对苯醌和2,5-二羟基-对醌。
向中间层形成用组合物中可进一步添加除上述之外的各种已知添加剂，只要不损害本发明的预期效果即可。本发明中，中间层3的厚度适当地为1至10μm。
接下来，本发明的辊中的弹性层2可由包含紫外线固化型树脂、光聚合引发剂和离子导电剂的弹性层形成用组合物形成。对于该紫外线固化型树脂和光聚合引发剂，可使用与用于上述弹性层的紫外线固化型树脂和光聚合引发剂相似的那些，但不特别限定。
用于弹性层2的光聚合引发剂具有通过紫外线的照射而引发上述(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体的聚合的功能。该光聚合引发剂的实例包括4-二甲氨基苯甲酸、4-二甲氨基苯甲酸酯、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、苯乙酮二乙基缩酮、烷氧基苯乙酮、苄基二甲基缩酮、二苯甲酮和二苯甲酮衍生物(例如3,3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、4,4-二甲氧基二苯甲酮和4,4-二氨基二苯甲酮)、苯甲酰苯甲酸烷基、双(4-二烷氨基苯基)酮、苄基和苄基衍生物(例如苄基甲基缩酮)、苯偶姻和苯偶姻衍生物(例如苯偶姻异丁基醚、苯偶姻异丙基醚)、2-羟基-2-甲基苯丙酮、1-羟基环己基苯基酮、呫吨酮、噻吨酮和噻吨酮衍生物、芴、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦、2-甲基-1-(4-甲硫基)苯基)-2-吗啉代丙烷-1,2-苄基-2-二甲氨基-1-(吗啉代苯基)-丁酮-1。其具体实例包括IRGACURE651、184、500、2959、127、1800、784、907、369、379、819、DAROCUR1173、4265、TPO(各自由BASFJapanLtd.制造)。这些光聚合引发剂可单独使用，或可以以其两种以上组合使用。弹性层形成用组合物中光聚合引发剂的配合比优选在0.2至5.0质量份，特别是0.5至2质量份的范围内，相对于总计100质量份的构成紫外线固化型树脂的上述(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和上述(B)(甲基)丙烯酸酯单体。
用于弹性层2的离子导电剂具有将导电性赋予到弹性层的功能。由于离子导电剂溶解于(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物中并同时具有透明性，所以即使当弹性层形成用组合物在轴上厚涂布时紫外线也足以到达涂膜内部并且可充分地固化弹性层形成用组合物。该离子导电剂的实例包括铵盐类例如四乙铵、四丁铵、十二烷基三甲铵、十六烷基三甲铵、苄基三甲铵或改性的脂肪酸二甲乙铵的高氯酸盐、氯酸盐、盐酸盐、溴酸盐、碘酸盐、氢化氟硼酸盐、硫酸盐、乙基硫酸盐、羰酸盐或磺酸盐；碱金属或碱土金属例如锂、钠、钾、钙或镁的高氯酸盐、氯酸盐、盐酸盐、溴酸盐、碘酸盐、氢化氟硼酸盐、硫酸盐、三氟甲基硫酸盐或磺酸盐。
其中，适当的离子导电剂的实例包括高氯酸钠(MP-100，由ShowaChemicalIndustryCo.,Ltd.制造)和亚氨基锂的丙烯酸类单体溶液(SankonolMTGA-50R，由SankoChemicalIndustryCo.,Ltd.制造)。这些导电剂可单独使用，或可以以其两种以上组合使用。在弹性层形成用组合物中离子导电剂的配合比取决于其类型，并优选在0.1至5.0质量份，特别是0.4至2.0质量份，并进一步为0.4至1.2质量份的范围内，相对于总计100质量份的构成紫外线固化型树脂的(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和(B)(甲基)丙烯酸酯单体。
向弹性层形成用组合物中可添加除上述之外的各种已知添加剂，只要不损害本发明的预期效果即可。本发明中，弹性层2的厚度适当地为0.5至4mm。
接下来，本发明的辊的表面层4可由包含紫外线固化型树脂和光聚合引发剂且不包含导电剂的表面层形成用组合物形成。对于该紫外线固化型树脂，可使用与用于上述弹性层的紫外线固化型树脂相似的那些，并且适当地使用包含通过使聚丁二烯多元醇或氢化的聚丁二烯多元醇、多异氰酸酯和具有羟基的(甲基)丙烯酸酯反应获得的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的那些。换言之，适合的是其中将使用聚丁二烯多元醇或氢化的聚丁二烯多元醇作为多元醇的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物用于上述(A)聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的紫外线固化型树脂。由此，在表面层4中，可获得高电阻值或高绝缘性，并同时可保持高表面电位。因此，显影辊中，保持调色剂的带电性，并且在不发生耐久打印起雾等的情况下可改善打印品质、特别是单点水平的细线打印品质。
对于用于上述表面层4的聚丁二烯多元醇或氢化的聚丁二烯多元醇，优选重均分子量为1200至20000的那些。当重均分子量过小时，硬化膜很可能破裂，这引起表面层刮擦。另一方面，为了增加重均分子量，需要增加多元醇/异氰酸酯比，并且疏水性聚丁二烯多元醇和亲水性异氰酸酯的相容性劣化，使未反应的组分增加。这引起调色剂附着，不利地影响打印品质。由于该原因，不优选重均分子量在上述范围之外。
对于用于表面层4的光聚合引发剂，可使用与用于上述弹性层2的光聚合引发剂相似的那些，但不特别限定。其配合比还可在与弹性层2的情况中相似的范围内适当选择。此外，向表面层形成用组合物中，可添加除了上述之外的各种已知添加剂，只要不损害本发明的预期效果即可。本发明中，表面层4的厚度适当地为1至20μm。
用于本发明的显影辊的轴1不特别限定，只要其具有良好的导电性即可，并且可使用任何金属轴、外周上配置高刚性树脂基材的金属轴、仅由高刚性树脂基材构成的那些、内部中空的金属或高刚性树脂圆筒体。
上述金属轴或金属圆筒体的材料的实例包括铁、不锈钢、铝。上述高刚性树脂的实例包括聚缩醛、聚酰胺6、聚酰胺6·6、聚酰胺12、聚酰胺4·6、聚酰胺6·10、聚酰胺6·12、聚酰胺11、聚酰胺MXD6、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚砜、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚醚-酰亚胺、聚砜、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二酯、聚芳酯、液晶聚合物、聚四氟乙烯、聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)树脂、聚苯乙烯、聚乙烯、三聚氰胺树脂、酚醛树脂和硅酮树脂。其中，聚缩醛、聚酰胺6·6、聚酰胺MXD6、聚酰胺6·12、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯醚、聚苯硫醚和聚碳酸酯是适合的。这些高刚性树脂可单独使用或可以以其两种以上组合使用。
当将高刚性树脂用于轴1时，优选将导电剂添加并分散于高刚性树脂中以充分确保导电性。对于要分散于高刚性树脂的导电剂，优选金属粉末例如炭黑粉末、石墨粉末、碳纤维、铝、铜和镍；金属氧化物粉末例如氧化锡、氧化钛和氧化锌；和粉末状导电剂例如导电性玻璃粉末。这些导电剂可以单独使用，或可以以其两种以上组合使用。导电剂的配合比不特别限定，并优选在5至40质量%，并更优选5至20质量%的范围内，相对于总的高刚性树脂组合物。
轴1的外径优选在5至20mm，特别是5至10mm的范围内。当将树脂材料用于轴1时，存在即使当轴1的外径增加，也可抑制轴1的质量增加的优点。
在本发明的显影辊中，在10℃温度和15%RH湿度条件下的电阻值优选为104至108Ω，特别是105至108Ω，并进一步为105至107Ω。由此，可使在低温低湿环境下打印的图像品质优良。
本发明的显影辊可通过适当地使用上述弹性层形成用组合物、中间层形成用组合物和表面层形成用组合物并通过在轴1的外周上依次形成弹性层2、中间层3和表面层4来制造。具体地，首先，将上述弹性层形成用组合物涂布到轴1的外周上，然后将其用紫外光照射以固化，由此形成弹性层2。接下来，在形成的弹性层2的外周上，涂布上述中间层形成用组合物，然后将其用紫外光照射以形成中间层3。此外，将上述表面层形成用组合物涂布到形成的中间层3的外周上，然后将其用紫外光照射以固化从而形成表面层4，由此可获得本发明的适当的显影辊。由于本发明的显影辊中，弹性层2或者特别是进一步由中间层3和表面层4组成的全部层可通过使用紫外线固化型树脂来形成，对于其制造不需要大量热能并且可在短时间内进行辊的制造。由于不需要用于各层形成的固化炉等，所以不需要大量的设备费用。
本发明中，在轴等的外周上涂布各层形成用组合物的方法的实例包括喷涂法、辊涂机法、浸涂法、模涂法。其中优选模涂法。通过采用模涂法，可将各层快速且确实地用组合物涂布，由此大幅改善辊制造期间的工作效率。
本发明中，用于固化各层的紫外光源不特别限定，并且其实例包括汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯和氙灯。特别地，对于用于固化中间层的紫外光源，由HeraeusNoblelightFusionUVInc.制造的无极紫外灯是适合的，这是由于其具有中心在254nm或365nm的发射波长并且光量大。其中，可适当地使用H灯泡或D灯泡。当使用普通的填充汞的紫外灯时，由于低压汞灯仅具有短至约254nm的发射波长，所述灯不适于固化中间层。因此，对于固化中间层，优选使用具有约365nm的长发射波长的高压汞灯。在紫外光照射时的照射条件例如照射强度和累积光强度可根据在各层形成用组合物中包含的组分、组成或涂布量等而适当地选择，而不特别限定。
实施例
现将通过实施例详细描述本发明。
[实施例1]
通过行星混合机将如下表所列的弹性层用材料在60rpm下捏合一小时，以制备弹性层形成用组合物。通过使用辊涂机的横向涂布(traversecoating)将获得的弹性层形成用组合物涂布到轴(外径：13mm，材料：铝)的外周上。在旋转涂布的轴的同时，通过利用由HeraeusNoblelightFusionUVInc.制造的无极紫外灯,H灯泡来用紫外光照射涂布的轴五秒以形成厚度为1.5mm的弹性层。
[表1]
接下来，根据下表所列的中间层配方，以与上述相同的方式制备中间层形成用组合物。通过使用辊涂机的横向涂布将获得的中间层形成用组合物涂布到形成弹性层的轴的外周上。在旋转涂布的轴的同时，通过利用由HeraeusNoblelightFusionUVInc.制造的无极紫外灯,H灯泡来用紫外光照射涂布的轴五秒以形成厚度为3μm的中间层。
[表2]
接下来，根据以下步骤，制造聚氨酯丙烯酸酯低聚物1至11。首先，根据下表3和4，根据表4所列出的多元醇/异氰酸酯比(poly/isoratio)精确测量多元醇A和异氰酸酯B到三颈烧瓶中。以摩尔数计算多元醇/异氰酸酯比。在100rpm下搅拌所得物的同时，以基于多元醇A和异氰酸酯B的总重量为0.01质量%的量将月桂酸二丁基锡添加到其中。通过加热夹套(heatingmantle)在70℃的液温下加热所得物两小时。之后，通过羟值法发现多元醇消失。随后，精确测量2-HEA(丙烯酸羟乙酯)滴入上述三颈烧瓶中。2-HEA的量根据下式来计算：
2-HEA的摩尔数=(多元醇的摩尔数-异氰酸酯的摩尔数)×2.02
通过加热夹套在70℃的液温下加热所得物两小时。之后，通过IR发现异氰酸酯消失，由此完成反应。
[表3]
[表4]
以与上述相同的方式根据下表5至9所列的表面层配方制备表面层形成用组合物。通过使用辊涂机的横向涂布将获得的表面层形成用组合物涂布到形成弹性层和中间层的轴的外周上。在旋转涂布的轴的同时，通过利用由HeraeusNoblelightFusionUVInc.制造的无极紫外灯,H灯泡来用紫外光照射涂布的轴五秒以形成厚度为2μm的表面层，由此获得实施例和比较例的各显影辊。
<硬化膜的评价>
制造用于各实施例和比较例的所得表面层形成用组合物的硬化膜样品。对于硬化膜样品，测量23℃温度和55%RH湿度下的体积电阻值。
<低温低湿(LL)以及高温高湿(HH)环境下的电阻值>
对于各实施例和比较例中获得的显影辊，测量在10℃温度和15%RH湿度(LL)条件以及在32.5℃温度和80%RH湿度(HH)条件下的电阻值，从而计算它们之差。
<表面电位的测量>
对于各实施例和比较例中获得的显影辊，测量在23℃温度和55%RH湿度下的表面电位。
<低温低湿(LL)以及高温高湿(HH)环境下打印图像品质的评价>
在10℃温度和15%RH湿度(LL)的条件下和在32.5℃的温度和80%RH湿度(HH)的条件下将各实施例和比较例中获得的显影辊放入商购可得的打印机(由BROTHERINDUSTRIES,LTD.制造；HL-2240D)中；以1%浓度打印1000张，放置过夜后，在其上打印100%浓度的黑色图像和单点细线图像。测量其透过浓度并设定为打印的图像品质。在100%浓度的黑色图像的情况中，当透过浓度为1.90以上时，结果由“良好”表示；当透过浓度小于1.90时，结果由“不良”表示。关于单点细线图像，当细线断掉时，结果由“不良”表示。通过使用由SAKATAINXENG.CO.,LTD.制造的X-Rite310T来进行透过浓度的测量。
上述结果组合列于下表中。
[表5]
*1-1)丙烯酸类单体A:LIGHTACRYLATETMP-A(由kyoeishaChemicalCo.,Ltd.制造)
*1-2)丙烯酸类单体B:UV-AF201(由TheNipponSyntheticChemicalIndustryCo.,Ltd.制造)
*1-3)丙烯酸类单体C:MEGAFACERS-72K(由DICCorporation制造)
*1-4)丙烯酸类单体D:FAAC-6(由UNIMATECCO.,LTD.制造)
*1-5)聚氨酯颗粒:DAIMICBEAZ5050D(由DainichiseikaColor&ChemicalsMfg.Co.,Ltd.制造)
*1-6)IRGACURE184:由BASFJapanLtd.制造。
[表6]
[表7]
*1-7)TEAI-1000：由NIPPONSODACO.,LTD.制造
*1-8)TEA-1000：由NIPPONSODACO.,LTD.制造
*1-9)TE-2000：由NIPPONSODACO.,LTD.制造
[表8]
*1-10)PCA004：由AsiaIndustryCo.,Ltd.制造
*1-11)PCA005：由AsiaIndustryCo.,Ltd.制造
*1-12)PCA006：由AsiaIndustryCo.,Ltd.制造
*1-13)SUA001：由AsiaIndustryCo.,Ltd.制造
[表9]
*1-14)SHIKOH3000B:由TheNipponSyntheticChemicalIndustryCo.,Ltd.制造
*1-15)SHIKOH3200B:由TheNipponSyntheticChemicalIndustryCo.,Ltd.制造
*1-16)SHIKOH3700B:由TheNipponSyntheticChemicalIndustryCo.,Ltd.制造
*1-17)NX44-31:由AsiaIndustryCo.,Ltd.制造
如上述表中所示，在使用利用氢化的聚丁二烯多元醇的聚氨酯丙烯酸酯低聚物的实施例1-1至1-11中，即使当多元醇/异氰酸酯比、多元醇的分子量或异氰酸酯的类型变化时，作为硬化膜的体积电阻值也得到高于14的指数值。硬化膜的体积电阻值与辊的表面电位相关，并且当使用体积电阻值高的材料时，趋于获得高表面电位。在打印品质评价中表面电位与细线打印品质相关，并且当表面电位为1000V以上时，细线打印的结果为“良好”。
由上述结果，确认了满足100%浓度黑色图像和单点细线图像两者中的打印品质的材料仅为其中使用聚丁二烯类聚氨酯丙烯酸酯低聚物的显影辊中的材料。这是因为(1)所述材料具有高体积电阻值并适合于细线打印，和因为(2)所述材料的费米顺序(Fermiorder)低于调色剂的费米顺序，这合乎于带电机理。注意虽然基于(2)费米顺序的解释描述于专利申请等中，但是存在所述理论不适用的许多情况。认为这是由于还涉及表面性质或粘性。因此，在理论上不能完全解释由本发明发现的聚丁二烯多元醇类聚氨酯丙烯酸酯低聚物适合于正带电的调色剂的发现。
[实施例2]
通过行星混合机将如下各表12至17所列的弹性层用材料在60rpm下捏合一小时，以制备弹性层形成用组合物。通过使用辊涂机的横向涂布将获得的弹性层形成用组合物涂布到轴(外径：13mm，材料：铝)的外周上。在旋转涂布的轴的同时，通过利用由HeraeusNoblelightFusionUVInc.制造的无极紫外灯,H灯泡来用紫外光照射涂布的轴五秒以形成厚度为1.5mm的弹性层。
接下来，根据下表所列的中间层配方，以与上述相同的方式制备中间层形成用组合物。通过使用辊涂机的横向涂布将获得的中间层形成用组合物涂布到形成弹性层的轴外的周上。在旋转涂布的轴的同时，通过利用由HeraeusNoblelightFusionUVInc.制造的无极紫外灯,H灯泡来用紫外光照射涂布的轴五秒以形成厚度为3μm的中间层。
[表10]
以与上述相同的方式根据下表所列的表面层配方制备表面层形成用组合物。通过使用辊涂机的横向涂布将获得的表面层形成用组合物涂布到形成弹性层和中间层的轴的外周上。在旋转涂布的轴的同时，通过利用由HeraeusNoblelightFusionUVInc.制造的无极紫外灯,H灯泡来用紫外光照射涂布的轴五秒以形成厚度为2μm的表面层，由此获得实施例和比较例的各显影辊。
[表11]
<高温高湿(HH)环境下0.4秒后的表面电位>
对于在各实施例和比较例中获得的显影辊，通过使用图3所示的测量设备，当在32.5℃温度和80%RH湿度的高温高湿条件下通过来自距离表面1mm位置的电晕放电器21的8kV的电晕放电来使其表面带电时，通过表面电位计探针22来测量0.4秒后的表面电位。
<高温高湿(HH)环境下打印起雾的评价>
在32.5℃温度和80%RH湿度的高温高湿条件下将在各实施例和比较例中获得的显影辊放入商购可得的打印机(由BROTHERINDUSTRIES,LTD.制造：HL-4040CN)；以1%浓度打印3000张，以观察是否存在起雾。当将调色剂打印在白底部分上时，将可目视观察的状态判定为不良(×)。
<低温低湿(LL)环境下的电阻值>
对于各实施例和比较例中获得的显影辊，测量在10℃温度和15%RH湿度条件下的电阻值。
<低温低湿(LL)环境的打印图像品质的评价>
在10℃温度和15%RH湿度的低温低湿条件下将在各实施例和比较例中获得的显影辊放入商购可得的打印机(由BROTHERINDUSTRIES,LTD.制造；HL-4040CN)；以1%浓度打印1000张后，放置过夜，然后在上面打印100%浓度的黑色图像。测量其透过浓度并设定为打印的图像品质。当透过浓度为1.85以下时，结果由“×”表示；当透过浓度高于1.85且低于1.90时，结果由“△”表示，并当透过浓度高于1.90时，结果由“○”表示。通过使用由SAKATAINXENG.CO.,LTD.制造的X-Rite310T来进行透过浓度的测量。
上述结果组合列于下表中。
[表12]
*2-1)聚氨酯丙烯酸酯低聚物：NX44-31(由AsiaIndustryCo.,Ltd.制造)
*2-2)丙烯酸类单体：HOA(由kyoeishaChemicalCo.,Ltd.制造)
*2-3)亚氨基锂的丙烯酸类单体溶液：SankonolMTGA-50R(由SankoChemicalIndustryCo.,Ltd.制造)
*2-4)高氯酸钠:MP-100(由ShowaChemicalIndustryCo.,Ltd.制造)
*2-5)高氯酸季铵盐：KS555(由KaoCorporation制造)
*2-6)烷基硫酸季铵盐：KS48(由KaoCorporation制造)
*2-7)硼酸盐：PEL46(由JapanCarlitCo.,Ltd.制造)
*2-8)乙基硫酸季铵盐：ELEGAN264WAX(由NOFCORPORATION制造)
*2-9)光聚合引发剂：IRGACURE184(由BASFJapanLtd.制造)
[表13]
[表14]
[表15]
[表16]
[表17]
如上表所示，在HH环境下的表面电位高且在LL环境下的电阻低的实施例2-1至2-3中，未观察到在HH环境下起雾的发生，并且对于在LL环境下的打印图像品质，获得良好的结果。另一方面，在比较例2-1中，由于未添加离子导电剂，HH环境下的表面电位高，然而LL环境下的电阻过高，因此打印图像品质不良。在比较例2-2中，由于离子导电剂的添加量过大，HH环境下的表面电位过低，因此发生起雾。确认了用于实施例2-4至2-7的高氯酸钠对于保持表面电位是有效的，并且可在适当范围内调节电阻值。然而，过高的配合比引起例如配管生锈等有害效果。
在实施例2-8、2-9中，虽然使用季铵的高氯酸钠盐作为离子导电剂，但是由于季铵的高氯酸钠盐具有降低电阻的不良效果，所以LL环境下的图像品质未得到改善，除非其添加量大到一定程度。另一方面，由于季铵的高氯酸钠盐具有高电荷输送能力，当其添加量如比较例2-4中那样过剩时在HH环境下发生起雾。
在实施例2-10至2-12中，虽然使用二乙基硫酸季铵盐作为离子导电剂，但是由于二乙基硫酸季铵盐具有降低电阻的不良效果，LL环境下的图像品质未改善，除非其添加量大到一定程度。另一方面，由于二乙基硫酸季铵盐具有高电荷输送能力，当其添加量如比较例2-5中那样过剩时在HH环境下发生起雾。
在实施例2-13至2-15中，虽然使用硼酸盐作为离子导电剂，但是由于硼酸盐具有降低电阻的不良效果，在LL环境下的图像品质未得到改善，除非其添加量大到一定程度。另一方面，由于硼酸盐具有高电荷输送能力，当其添加量如比较例2-6中那样过剩时在HH环境下发生起雾。
在实施例2-16至2-18中，使用乙基硫酸季铵盐作为离子导电剂。在这种情况中，虽然未观察到起雾的发生，但是由于乙基硫酸季铵盐具有降低电阻的不良效果，即使当其添加量大时，也未改善在LL环境下的图像品质。
如上所述，确认了，在显影辊中，通过保持在HH环境下带电后的表面电位高，可防止在HH环境下起雾的发生，并且确认了通过将在LL环境下的电阻设定到预定低的值，使在LL环境下的打印图像品质良好。
[实施例3]
通过行星混合机将如下各表所列的弹性层用材料在60rpm下捏合一小时，以制备弹性层形成用组合物。通过使用辊涂机的横向涂布将获得的弹性层形成用组合物涂布到轴(外径：13mm，材料：铝)的外周上。在旋转涂布的轴的同时，通过利用由HeraeusNoblelightFusionUVInc.制造的无极紫外灯,H灯泡来用紫外光照射涂布的轴五秒以形成厚度为1.5mm的弹性层。
[表18]
接下来，根据下表20至27所列的中间层配方，以与上述相同的方式制备中间层形成用组合物。通过使用辊涂机的横向涂布将获得的中间层形成用组合物涂布到形成弹性层的轴的外周上。在旋转涂布的轴的同时，通过使用无极紫外灯，由HeraeusNoblelightFusionUVInc.制造的H灯泡来用紫外光照射涂布的轴五秒以形成厚度为3μm的中间层。
根据下表所列的表面层配方以与上述相同的方式制备表面层形成用组合物。通过使用辊涂机的横向涂布将获得的表面层形成用组合物涂布到形成弹性层和中间层的轴的外周上。在旋转涂布的轴的同时，通过使用无极紫外灯，由HeraeusNoblelightFusionUVInc.制造的H灯泡来用紫外光照射涂布的轴五秒以形成厚度为2μm的表面层，由此获得实施例和比较例的各显影辊。
[表19]
<低温低湿(LL)环境下以及高温高湿(HH)环境下的电阻值>
对于各实施例和比较例(表20至22)中获得的显影辊，测量在10℃温度和15%RH湿度(LL)条件下以及在32.5℃温度和80%RH湿度(HH)条件下的电阻值，并计算它们之差。
<低温低湿(LL)环境下以及高温高湿(HH)环境下打印图像品质的评价>
在10℃温度和15%RH湿度(LL)的条件下和在32.5℃的温度和80%RH湿度(HH)的条件下将各实施例和比较例(表20至22)中获得的显影辊放入商购可得的打印机(由BROTHERINDUSTRIES,LTD.制造；HL-2240D)中；以1%浓度打印1000张后，放置过夜，然后在上面打印100%浓度的黑色图像。测量其透过浓度并设定为打印的图像品质。当透过浓度为1.85以下时，结果由“×”(浓度降低)表示；当透过浓度高于1.85且低于1.90时，结果由“△”表示，并当透过浓度高于1.90时，结果由“○”表示。通过使用由SAKATAINXENG.CO.,LTD.制造的X-Rite310T来进行透过浓度的测量。
上述结果组合列于下表中。
[表20]
*3-1)聚氨酯丙烯酸酯低聚物:BT-01D(由Dai-ichiKogyoSeiyakuCo.,Ltd.制造)
*3-2)丙烯酸类单体A:NKEsterAMO(由Shin-NakamuraChemicalCo.,Ltd.制造)
*3-3)丙烯酸类单体B:NKEsterA-SA(由Shin-NakamuraChemicalCo.,Ltd.制造)
*3-4)丙烯酸类单体C:LIGHTACRYLATE14EG-A(由kyoeishaChemicalCo.,Ltd.制造)
*3-5)丙烯酸类单体D:KarenzAOI(由ShowaDenkoK.K.制造)
*3-6)炭黑A:科琴黑(由MIKUNICOLORLTD.制造(试验材料))
*3-7)炭黑B:DenkaBlack(由DENKIKAGAKUKOGYOKABUSHIKIKAISHA制造)
*3-8)离子导电剂A:SankonolMTGA-50R(亚氨基锂的丙烯酸类单体溶液,由SankoChemicalIndustryCo.,Ltd.制造)
*3-9)离子导电剂B:MP-100(高氯酸钠,由ShowaChemicalIndustryCo.,Ltd.制造)
*3-10)IRGACURE184:(在254nm下的吸收系数：3.32×104ml/g·cm,由BASFJapanLtd.制造)
*3-11)IRGACURE819:(在365nm下的吸收系数：2.31×103ml/g·cm,由BASFJapanLtd.制造)
[表21]
[表22]
<硬化膜的评价>
对于各实施例和比较例(表23至27)中获得的显影辊，通过直接接触来评价膜的固化程度。即使当通过手指接触也不改变膜时，则将结果判定为“良好”；当通过手指接触膜时发生剥离时，则将结果判定为“不良”。在各显影辊表面上制作2mm方形(square)的5×5个切口，并向其粘贴布料粘合带(Sekisui-ClothLightTape)并从中除去，重复十次。将未除去的保持于其上的格子(grid)的数目设定为X，并作为X/25评价。其结果组合列于下表中。
[表23]
[表24]
[表25]
*3-12)IRGACURE127:(在254nm下的吸收系数：7.34×104ml/g·cm,由BASFJapanLtd.制造)
*3-13)IRGACURE2959:(在254nm下的吸收系数：3.03×104ml/g·cm,由BASFJapanLtd.制造)
*3-14)IRGACURE369:(在365nm下的吸收系数：7.86×103ml/g·cm,由BASFJapanLtd.制造)
*3-15)IRGACURE907:(在365nm下的吸收系数：4.67×102ml/g·cm,由BASFJapanLtd.制造)
[表26]
[表27]
如上表所示，在其中向中间层中添加紫外线固化型树脂和大于预定量的炭黑，并进一步添加特定两种类型的光聚合引发剂的各实施例的显影辊中，由于环境变动引起的电阻值的变化小，并且在低温低湿条件以及高温高湿条件下均获得良好的打印品质。在此类实施例的显影辊中，确认了不发生由于中间层的不良固化引起的涂膜剥离的问题。
附图标记说明
1轴
2弹性层
3中间层
4表面层
10显影辊
11调色剂供给辊
12感光鼓
13调色剂
14层形成刮板
15转印单元
16清洁单元
17清洁刮板
21电晕放电器
22表面电位计探针

Claims (7)

1.一种显影辊，其依次包括在轴外周上的弹性层、中间层和表面层，其中
所述表面层包含通过使聚丁二烯多元醇或氢化的聚丁二烯多元醇、多异氰酸酯和具有羟基的(甲基)丙烯酸酯反应而获得的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。
2.根据权利要求1所述的显影辊，其中所述弹性层包含紫外线固化型树脂和离子导电剂。
3.根据权利要求1所述的显影辊，其中在10℃温度和15％RH湿度条件下的电阻值为104Ω至108Ω。
4.根据权利要求1所述的显影辊，其中所述中间层包含相对于100质量份紫外线固化型树脂为1质量份以上的炭黑，并且进一步包含在254nm下的吸收系数为2×104ml/g·cm以上的光聚合引发剂和在365nm下的吸收系数为4×102ml/g·cm以上的光聚合引发剂。
5.一种显影辊，所述显影辊为弹性辊，所述弹性辊包括在轴外周上的至少弹性层，其中
所述弹性层包含紫外线固化型树脂和离子导电剂，并且当在32.5℃温度和80％RH湿度的条件下，通过来自距离表面1mm位置的8kV的电晕放电使其表面带电时，0.4秒后的表面电位为25V以上，
其中将中间层和表面层层压于所述弹性层上，其中所述表面层包含通过使聚丁二烯多元醇或氢化的聚丁二烯多元醇、多异氰酸酯和具有羟基的(甲基)丙烯酸酯反应而获得的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。
6.根据权利要求5所述的显影辊，其中在10℃温度和15％RH湿度条件下的电阻值为104Ω至108Ω。
7.根据权利要求5所述的显影辊，其中将中间层和表面层层压于所述弹性层上，其中所述中间层包含相对于100质量份紫外线固化型树脂为1质量份以上的炭黑，并且进一步包含在254nm下的吸收系数为2×104ml/g·cm以上的光聚合引发剂和在365nm下的吸收系数为4×102ml/g·cm以上的光聚合引发剂。
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