CN104115072A - 显影构件、处理盒和电子照相图像形成设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种即使当长时间暴露于高温高湿环境时也可抑制电阻变化的显影构件。所述显影构件包括芯轴、设置在芯轴的周围的导电性弹性层和设置在弹性层的表面上的表面层，其中弹性层包含二甲基硅橡胶和炭黑，键合至二甲基硅橡胶的硅原子的氢原子的量α与键合至二甲基硅橡胶的硅原子的甲基的氢原子的量β之间的关系为2.5×10-5≤α/β≤1.0×10-4。

Description

显影构件、处理盒和电子照相图像形成设备
技术领域
本发明涉及引入采用如复印机、打印机或传真的接收装置等电子照相方式的设备的显影构件，处理盒和电子照相图像形成设备。
背景技术
为了可以减轻施加至调色剂的应力并且可以确保构件与电子照相感光构件之间的辊隙宽度，用于电子照相设备的显影构件经常设置有包含硅橡胶的导电性弹性层。此外，此类弹性层的表面经常设置有用于例如控制调色剂带电和控制调色剂的输送量的表面层。
另外，开始要求近几年的电子照相设备具有更高的图像品质和更高的耐久性。因此，也开始要求其显影构件具有更高的耐久性。然而，在某些情况下，设置有通过引入如炭黑等导电剂而使其导电化的包含硅橡胶的弹性层的充电构件，显示由于其长期使用引起的电阻的变化，并且该变化影响了电子照相图像的品质。
同时，专利文献1公开了即使由于例如，如温度或湿度变化等环境变化、炭黑的配混量的变化或施加高电压等，电阻也几乎不变的半导电性硅橡胶组合物。具体地，专利文献1公开了电阻几乎不变的半导电性硅橡胶组合物，所述组合物通过将通过热分解天然气获得的具有特定的氮吸附比表面积、特定的DBP吸油量和特定的平均粒径的热裂炭黑引入硅橡胶而获得。此外，专利文献1公开了将此类半导电性硅橡胶组合物施用于导电性辊。
引文列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开2001-158856
发明内容
发明要解决的问题
然而，根据由本发明的发明人进行的研究，设置有通过使用根据专利文献1的半导电性硅橡胶组合物形成的弹性层的显影构件，当长时间暴露于高温高湿环境如温度为40℃和湿度为95％RH的环境时，有时观察到显示大的电阻的变化。
鉴于上述，本发明的目的是提供通过在芯轴上设置由硅橡胶和炭黑形成的弹性层并且在弹性层上设置表面层获得的显影构件，所述显影构件即使当长时间暴露于高温高湿环境如温度为40℃和湿度为95％RH的环境时，也能够更高可靠地抑制电阻的变化。
此外，本发明的目的是提供能够在各种环境下稳定地提供高品质电子照相图像的处理盒和电子照相图像形成设备。
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，其包括：芯轴；设置在芯轴的周围的导电性弹性层；和设置在弹性层的表面上的表面层，其中：弹性层包含二甲基硅橡胶和炭黑；并且键合至二甲基硅橡胶的硅原子的氢原子的量α和键合至二甲基硅橡胶的硅原子的甲基的氢原子的量β满足2.5×10-5≤α/β≤1.0×10-4的关系。
根据本发明的另一方面，提供一种包括上述显影构件的处理盒，其中处理盒可拆卸地安装至电子照相图像形成设备的主体。
根据本发明的又一方面，提供一种电子照相图像形成设备，其包括：用于承载静电潜像的图像承载构件；用于使图像承载构件一次充电的充电单元；用于在一次充电的图像承载构件上形成静电潜像的曝光单元；用于用调色剂使静电潜像显影以形成调色剂图像的显影单元；和用于将调色剂图像转印至转印材料的转印单元，其中显影单元包括上述显影构件。
发明的效果
根据本发明，提供即使当长时间暴露于高温高湿环境如温度为40℃和湿度为95％RH的环境时也仅显示小的电阻变化的显影辊，由此提供高品质图像。此外，根据本发明，提供即使在各种环境下也能够稳定地提供高品质电子照相图像的处理盒和电子照相图像形成设备。
附图说明
图1为示出本发明的显影辊的实例的概念图。
图2为示出本发明的电子照相图像形成设备的实例的示意性结构图。
图3为示出本发明的处理盒的实例的示意性结构图。
图4为显影辊的电阻测量仪的示意性结构图。
具体实施方式
本发明的发明人研究了具有通过使用根据专利文献1的半导电性硅橡胶组合物形成的导电性弹性层的显影构件，当长时间暴露于高温高湿环境如温度为40℃和湿度为95％RH的环境时，导致电阻大的变化的原因。结果，本发明的发明人发现由弹性层中二甲基硅橡胶的吸湿引起上述变化。鉴于上述，本发明的发明人研究了通过降低覆盖弹性层的表面层的透湿性，抑制弹性层的二甲基硅橡胶的吸湿。然而，难以生产具有使得可以可靠地抑制由于二甲基硅橡胶的吸湿引起的电阻的变化的低透湿性的表面层。
此外，本发明人研究了例如，与二甲基硅橡胶配混的炭黑的种类和量。然而，本发明人没有找到当构件长时间暴露于高温高湿环境如温度为40℃和湿度为95％RH的环境时显著抑制电阻的变化的构造。
然而，在二甲基硅橡胶的吸湿研究过程中，本发明的发明人发现键合至存在于二甲基硅橡胶中的硅原子的氢原子(以下，有时称为“Si-H基”)与硅橡胶的吸湿相关。
具体地，本发明人发现将弹性层的二甲基硅橡胶中Si-H基的量设定在特定的范围内可将包含二甲基硅橡胶的弹性层中的水分量降低至极少的水平。
尽管经由Si-H基的量与二甲基硅橡胶的吸湿彼此相关的机理尚未明确，但已作出以下推测。将预定量的Si-H基引入至二甲基硅橡胶中使得二甲基硅橡胶的Si-H基在弹性层与表面层之间的界面处优选向内侧(朝向弹性层侧)取向。结果，键合至二甲基硅橡胶的硅原子的甲基向外侧(朝向表面层侧)取向以形成疏水性表面，并且疏水性表面抑制水分吸附至弹性层的表面并且抑制水分浸透至弹性层中。
以下，详细描述本发明。图1示出根据本发明的显影辊的概念图。图中的显影辊1在芯轴2的外周上具有弹性层3并且在弹性层3的外周上具有表面层4。
(芯轴)
芯轴没有特别地限制并且可使用中空的或实心的芯轴。此外，芯轴具有仅作为显影辊的电极和支承构件的功能，并且由如：像铝、铜合金或不锈钢等金属或合金；用铬或镍进行镀覆处理的铁；或具有导电性的合成树脂等导电性材料构成。此外，在合适的时间由金属制成的芯轴2可进行如氧化处理或底漆处理等防锈处理。
(弹性层)
在本发明中，重要的是：设置在芯轴的周围的弹性层包含二甲基硅橡胶和炭黑并且键合至二甲基硅橡胶的硅原子的氢原子(以下，也称为“Si-H基”)的量α和键合至二甲基硅橡胶的硅原子的甲基的氢原子(以下，也称为“Si-CH3基”)的量β满足2.5×10-5≤α/β≤1.0×10-4的关系。
甚至可使用液状硅橡胶或可轧的(millable)硅橡胶作为弹性层的二甲基硅橡胶，而没有任何特别的限制，只要任意此类硅橡胶具有Si-H基。其中，优选利用氢化硅烷化反应的液状硅橡胶，因为根据其原料的配混和其生产条件容易控制残留在二甲基硅橡胶中的Si-H基的量。
在氢化硅烷化反应中，将(A)在一个分子内具有两个以上键合至硅原子的烯基的液状二甲基聚硅氧烷、(B)铂系催化剂以及(C)在一个分子内具有两个以上键合至硅原子的氢原子的二甲基聚硅氧烷进行交联反应。
作为组分(A)的在一个分子内具有两个以上键合至硅原子的烯基的液状二甲基聚硅氧烷为用于作为橡胶交联的主要组分。以下可给出作为组分(A)的实例：具有用二甲基乙烯基硅氧基封端的分子链两末端的二甲基聚硅氧烷，具有用二甲基乙烯基硅氧基封端的分子链两末端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物，具有用三甲基硅氧基封端的分子链两末端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物，以及其两种以上的混合物。其分子结构优选为直链状结构，并且可以为具有部分支化的分子链的直链状结构。
此外，组分(A)优选为液状并且其在25℃下的粘度落在优选100-10,000,000mPa·s、特别优选1,000-2,000,000mPa·s的范围内。偏离上述范围的粘度可能降低可操作性或者可能导致用模具进行成型时的毛刺。
以下可给出作为组分(B)的铂系催化剂的实例：铂细粉末、铂黑、氯铂酸、醇改性的氯铂酸、氯铂酸的烯烃配合物、氯铂酸和烯基硅氧烷的配合物以及包含任意此类铂系催化剂的热塑性树脂粉末。铂系催化剂的量相对于作为组分(A)的二甲基聚硅氧烷以铂金属计优选为0.1-500ppm。
作为组分(C)的在一个分子内具有两个以上键合至硅原子的氢原子的二甲基聚硅氧烷经由作为组分(B)的铂系催化剂的作用通过氢化硅烷化反应与组分(A)的烯基交联。以下可给出作为组分(C)的实例：具有用三甲基硅氧基封端的分子链两末端的聚甲基氢硅氧烷，具有用三甲基硅氧基封端的分子链两末端的二甲基硅氧烷-甲基氢硅氧烷共聚物，具有用二甲基氢硅氧基封端的分子链两末端的二甲基硅氧烷-甲基氢硅氧烷共聚物，环状二甲基硅氧烷-甲基氢硅氧烷共聚物，环状聚甲基氢硅氧烷，具有用二甲基氢硅氧基封端的分子链两末端的聚二甲基硅氧烷，以及这些二甲基聚硅氧烷的两种以上的混合物。
此外，组分(C)在25℃下的粘度没有特别地限制，优选落在2-100,000mPa·s的范围内。在本发明中，因为弹性层3需要期望量的残留Si-H基，所以优选如下调节组分(C)的量：键合至组分(C)的硅原子的氢原子的总摩尔数/组分(A)的烯基的总摩尔数＝1/1-10/1。
弹性层中二甲基硅橡胶中的Si-H基的量α与Si-CH3基的量β的比值(α/β)需要具有2.5×10-5≤α/β≤1.0×10-4的关系，从而可以显著地抑制由于弹性层的吸湿引起的充电构件的电阻的变化。
此外，比值α/β优选落在3.0×10-5≤α/β≤6.0×10-5的范围内，因为可额外地表现本发明的效果。
当比值α/β的值为小于2.5×10-5时，硅橡胶中Si-H基的量小，使得不能有效防止硅橡胶的吸湿，因此在一些情况下发生显影辊1的电阻的变化。此外当比值α/β的值为大于1.0×10-4时，可防止硅橡胶的吸湿但硅橡胶中Si-H基的量大。因此，副反应进行而改变交联形态，其结果是在一些情况下发生电阻的变化。
弹性层的Si-H基的量α和Si-CH3基的量β通过将弹性层进行固体1H-NMR测量而测定。在所得固体1H-NMR光谱中，归属于键合至硅原子的氢原子的4.8ppm附近的质子峰面积由α表示和归属于键合至硅原子的甲基的氢原子的0.1ppm附近的质子峰的面积由β表示。通过将α的所得值除以β的值求得比值α/β。以下描述具体的测量方法。
(测量方法)
通过用刀等切出弹性层，接着冻结并粉碎来制备测量试样。测量试样通过单脉冲法(背景减去法)进行固体1H-NMR测量。测量条件如下所述。
设备：由Bruker制造的AVANCE 400
观察的核的频率：400MHz(1H核)
光谱宽度：40kHz
脉冲宽度：1.1μsec.(30°脉冲)
脉冲重复时间：ACQTM：0.2048625sec，PD：5.0sec
扫描数：3,000次
采集点：16,384(数据点：65,536)
基准物质：聚二甲基硅氧烷(外部基准：0.119ppm)
温度：22℃
试样旋转数：10kHz
在弹性层的二甲基硅橡胶中，分散炭黑，并且调节其电阻以落在适当的范围内。可使用的炭黑的具体实例包括乙炔黑、导电性炉黑(CF)、超导电性炉黑(SCF)、极超导电性炉黑(XCF)、导电性槽法炭黑(CC)，并且将炉黑和槽法炭黑各自在约1,500℃的高温下进行热处理。
通常，以相对于100质量份作为组分(A)的二甲基聚硅氧烷为1.0质量份以上且30质量份以下的范围内的量使用炭黑。偏离上述范围的量使得难以获得稳定的体积电阻率并且在一些情况下恶化材料的流动性。
可根据需要将如增塑剂、填料、增量剂、硫化剂、硫化助剂、交联助剂、固化抑制剂、抗氧化剂、防老化剂和加工助剂等各种添加剂，以及二氧化硅、石英粉末和碳酸钙各自引入弹性层。以不抑制弹性层3的功能的范围内的量配混任何上述任意组分。
作为指导原则，弹性层的硬度以Asker C硬度计优选为20°以上且80°以下。作为指导原则，弹性层的厚度优选为0.5mm以上且6.0mm以下。
作为弹性层形成用的各种材料的混合装置，给出，例如：如单轴连续捏合机、双轴连续捏合机、双辊、捏合混合机或TRI-MIX等动态混合机器；以及如静态混合机等静态混合机器。
作为在芯轴上形成弹性层的方法的实例可给出模具成型法、挤出成型法、注射成型法和涂布成型法。更具体地，给出以下方法：包括挤出芯轴2和本发明的弹性层3的材料以成型层的方法，和当材料为液状时，包括将材料注入通过配置圆筒状管并且在管的各两端配置保持芯轴2的模头获得的模具中，并且将材料加热以使材料固化的方法。
从改善与表面层的粘合性的观点，弹性层的表面还可通过如表面研磨、电晕处理、火焰处理或准分子处理等表面改性处理而改性。
(表面层)
在弹性层的表面上设置表面层以保护弹性层，赋予调色剂以适当的电荷，并且赋予弹性层以调色剂的令人满意的输送性。可给出以下作为表面层的材料的实例：如苯乙烯系树脂、乙烯基系树脂、聚醚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂、聚酰胺树脂、氟树脂、纤维素系树脂和丙烯酸类树脂等热塑性树脂；以及环氧树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、苯胍胺树脂、聚氨酯树脂、脲醛树脂、硅酮树脂、聚酰亚胺树脂和光固化性树脂。其中，由于聚氨酯树脂对调色剂优异的摩擦带电赋予能力，所以聚氨酯树脂是特别优选的。
通过将如电子导电性物质或离子导电性物质等导电性赋予剂配混至材料中，将表面层的电阻调节至落在适当的范围内。给出以下作为用于赋予表面层导电性的电子导电性物质的实例：如科琴黑EC和乙炔黑等导电性炭黑；如SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT和MT等橡胶用炭黑；各自进行氧化处理的着色(墨)用炭黑；以及如铜、银或锗等金属及其氧化物。其中，因为容易用少量的炭黑控制导电性，所以炭黑是优选的。此外，可给出以下作为用于赋予表面层4导电性的离子导电性物质的实例：如高氯酸钠、高氯酸锂、高氯酸钙和氯化锂等无机离子导电性物质；和如改性的脂肪族二甲基铵乙基硫酸盐和硬脂基乙酸铵(stearylammonium acetate)等有机离子导电性物质。
任意此类导电性赋予剂通常以相对于100质量份材料为1质量份以上且50质量份以下的范围内的量使用。
表面层还可包含不损害其功能的范围的交联剂、增塑剂、填料、增量剂、硫化剂、硫化助剂、交联助剂、抗氧化剂、防老化剂、加工助剂以及流平剂。此外，当表面层需要具有表面粗糙度时，可以将用于赋予表面层4表面粗糙度的细颗粒添加至表面层4。具体地，可使用聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸类树脂和聚碳酸酯树脂的细颗粒。
尽管表面层的形成方法没有特别地限制，但可通过例如将表面层的各组分分散混合于溶剂中以制备涂料，将涂料施涂于弹性层上，并且将施涂的涂料干燥以使涂料固化或者将施涂的涂料加热以使涂料固化而形成该层。在分散混合时可利用如砂磨机、油漆搅拌机、戴诺磨或珠磨机等利用球的已知的分散设备。可利用的施涂方法包括浸涂法、环涂法、喷涂法或辊涂法。在合适的时间将表面层的厚度调节至1μm以上且100μm以下。
(处理盒和电子照相图像形成设备)
图2为示出本发明的电子照相图像形成设备的轮廓的截面图。图3为安装至图2的电子照相图像形成设备的处理盒的放大的截面图。处理盒包括：用于承载静电潜像的图像承载构件21如感光鼓；具有充电构件22的用于使图像承载构件一次充电的充电单元；具有显影辊24的用于用调色剂使静电潜像显影以形成调色剂图像的显影单元；和具有清洁构件30的清洁单元。此外，处理盒可拆卸地安装至图2的电子照相图像形成设备的主体。
通过与偏压电源(未示出)连接的充电构件22使图像承载构件21均匀地充电(一次充电)。此时图像承载构件21的充电电位为-800V以上且-400V以下。然后，用来自曝光单元(未示出)的用于写出静电潜像的曝光光23照射图像承载构件21以在已一次充电的图像承载构件上形成静电潜像，从而静电潜像形成于图像承载构件21的表面。LED光和激光光可各自用作曝光光23。曝光部分的图像承载构件21的表面电位为-200V以上且-100V以下。
然后，将通过显影辊24带电至负极性的调色剂施涂于(用于显影)静电潜像。因此，调色剂图像形成于图像承载构件21上并且将静电潜像转变为可视图像。此时，通过偏压电源(未示出)将-500V以上且-300V以下的电压施加至显影辊24。应当注意的是，显影辊24与图像承载构件21以0.5mm以上且3mm以下的二者之间的辊隙宽度接触。在本发明的处理盒中，相对于作为调色剂控制构件的显影刮板26与显影辊24的抵接部，在显影辊24的旋转的上游侧，使调色剂供给辊25以可旋转的状态与显影辊24抵接。
将图像承载构件21上显影的调色剂图像一次转印至中间转印带27上。一次转印构件28抵接在中间转印带27的背面，并且将+100V以上且+1,500V以下的电压施加至一次转印构件28导致具有负极性的调色剂图像从图像承载构件21一次转印至中间转印带27上。一次转印构件28可以为辊形状，或者可以为叶片形状。
当电子照相图像形成设备为全色图像形成设备时，对黄色、青色、品红色和黑色的各颜色需要进行充电、曝光、显影和一次转印的各步骤。为此，图2示出的电子照相图像形成设备，以处理盒可拆卸地安装至电子照相图像形成设备的主体的状态，安装包括对应于上述任意一种颜色的调色剂的一个处理盒，即总共4个处理盒。此外，充电、曝光、显影和一次转印的各步骤以预定的时间差顺次进行。由此，在中间转印带27上形成对应于表现全色图像的4色的调色剂图像相互叠加的状态。
与中间转印带27的旋转相关地，将中间转印带27上的调色剂图像输送至与二次转印构件29相对的位置。在预定时刻沿记录纸的输送路线32将作为转印材料的记录纸输送至中间转印带27与二次转印构件29之间的间隙，并且将二次转印偏压施加至二次转印构件29使得中间转印带27上的调色剂图像转印至记录纸。此时，施加至二次转印构件29的偏压为+1,000V以上且+4,000V以下。将已通过二次转印构件29将调色剂图像转印至其上的记录纸输送至定影单元31，在定影单元将记录纸上的调色剂图像熔融从而定影在记录纸上。然后，将记录纸排出至电子照相图像形成设备的外部。因此，打印操作完成。
应当注意的是，通过用于清洁图像承载构件21的表面的清洁构件30刮去残留在图像承载构件21上而未从图像承载构件21转印至中间转印带27的调色剂。从而，清洁图像承载构件21的表面。
实施例
以下，通过具体实施例的方式更详细地描述本发明。然而，不应当将实施例解释为对本发明技术范围的限制。
(实施例1)
<芯轴的制备>
通过以下获得芯轴：将底层涂料(商品名：DY35-051；由Dow CorningToray Co.,Ltd.制造)施涂于外径为6mm和长度为264mm的由SUS304制成的芯棒；并且在150℃的温度下将底层涂料烘焙20分钟。
<弹性辊的生产>
将芯轴放入内径为11.5mm的圆筒状模具内，使得与模具同心。通过用TRI-MIX将以下表1中所示的材料混合制备加成型硅橡胶组合物并且注入加热至115℃的温度的模具内。注入材料后，将组合物在120℃的温度下加热成型5分钟，冷却至室温，然后从模具中取出。由此，获得弹性辊No.1。
[表1]表1
<表面层的生产>
然后，将作为用于表面层的材料的以下表2中所示的材料混合。然后，将甲基乙基酮(由Aldrich制造)添加至混合物中，使得总固成分比为30质量％，然后用砂磨机将内容物均匀地分散。
[表2]表2
将甲基乙基酮添加至所得分散液中以将其固成分调节至25质量％。接着，将15质量份聚氨酯树脂颗粒(商品名：ARTPERL C400，由Negami ChemicalIndustrial Co.,Ltd.制造)添加至混合物，然后用球磨机搅拌并分散内容物。由此，获得表面层形成用涂料No.1。
将弹性辊No.1浸渍于表面层形成用涂料No.1中。因此，表面层形成用涂料No.1的涂膜形成于弹性层的表面。涂膜的厚度为15μm。然后，将涂膜在130℃的温度下烧制60分钟。由此，制得显影辊No.1。
(实施例2-4)
除了在弹性辊No.1的生产中，将在将弹性层形成用的材料注入模具后弹性层形成时的加热温度和加热时间改变为如以下表3所示以外，以与弹性辊No.1相同的方式各自生产弹性辊No.2-4。此外，除了：使用弹性辊No.2-4的任意一个；并且将通过烧制表面层形成用涂料No.1的涂膜形成表面层时的温度和烧制时间改变为如以下表3所示以外，以与实施例1相同的方式各自生产显影辊No.2-4。
[表3]表3
(实施例5和6)
除了在弹性辊No.1的生产中，将表1中的在一个分子内具有两个以上键合至硅原子的氢原子的二甲基聚硅氧烷(商品名：SP6000P，Si-H基当量：15.5mmol/g，由KCC制造)的配混量和弹性层形成用的材料注入模具后的加热温度与加热时间改变为如以下表4所示以外，以与弹性辊No.1相同的方式各自生产弹性辊No.5和6。此外，除了：使用弹性辊No.5和6的任意一个；并且将表面层形成用涂料No.1的涂膜的烧制温度和烧制时间改变为如以下表4所示以外，以与实施例1相同的方式各自生产显影辊No.5和6。
[表4]表4
(比较例1和2)
弹性辊No.1的弹性层通过在以下表5中所示的温度下加热弹性层表中所示的时间而二次固化。由此，获得弹性辊No.C-1和C-2。除了使用弹性辊No.C-1和C-2以外，以与实施例1相同的方式获得根据比较例1和2的显影辊No.C-1和C-2。
[表5]表5
比较例 加热温度(℃) 加热时间(min.)
1 200 120
2 200 60
(比较例3)
弹性辊No.5的弹性层通过在200℃的温度下加热弹性层120分钟而二次固化。由此，获得弹性辊No.C-3。除了使用弹性辊No.C-3以外，以与实施例5相同的方式获得根据比较例3的显影辊No.C-3。
(比较例4)
除了在弹性辊No.1的生产中，将表1中的在一个分子内具有两个以上键合至硅原子的氢原子的二甲基聚硅氧烷(商品名：SP6000P，Si-H基当量：15.5mmol/g，由KCC制造)的配混量改变为3.0质量份，并且将在将弹性层形成用的材料注入模具后的加热温度和加热时间分别改变为120℃和3分钟以外，以与弹性辊No.1相同的方式生产弹性辊No.C-4。除了：使用弹性辊No.C-4；并且将表面层形成用涂料No.1的涂膜的烧制温度和烧制时间分别改变为130℃和30分钟以外，以与实施例1相同的方式生产显影辊No.C-4。
(比较例5)
除了在弹性辊No.1的生产中，将在将弹性层形成用的材料注入模具后的加热温度和加热时间分别改变为160℃和45分钟以外，以与实施例1相同的方式生产显影辊No.C-5。
(比较例6)
为了生产弹性层，用开炼机将以下表6中所示的材料捏合以充分地混合分散。
[表6]表6
将所得的半导电性组合物和以与实施例1相同的方式获得的芯轴挤出，从而得到外径为13.0mm的成型体。然后，将成型体在170℃的温度下一次硫化15分钟。然后，将所得物在200℃下二次加热120分钟，接着研磨。由此，获得外径为11.5mm的具有弹性层的弹性辊No.C-6。
除了将弹性辊No.1改变为弹性辊No.C-6以外，以与实施例1相同的方式获得显影辊No.C-6。
(评价1；α/β的计算)
用刀从根据实施例1-6的显影辊No.1-6和根据比较例1-6的显影辊No.C-1至C-6各自切出弹性层，然后通过上述固体1H-NMR测量求得弹性层中残留的作为Si-H基的量的α和作为Si-CH3基的量的β。以下表9和10示出结果。
(评价2；电阻稳定性评价)
将根据实施例1-6的显影辊No.1-6和根据比较例1-6的显影辊No.C-1至C-6各自在温度为23℃和湿度为55％RH的环境下放置24小时，然后通过以下测量方法求得显影辊的电阻值(初期)。
图4示出显影辊的电阻测量仪的示意图。将4.9N的负荷F施加至显影辊1的芯轴2的两端部，从而使显影辊1压向外径为30mm的金属鼓5。在显影辊1随着金属鼓5以1rps的辊旋转数从动旋转的同时，将50V的电压从电源6施加至显影辊1。此时电压计7中显示的施加至内部电阻8的电压(1kΩ)在30秒间记录3,000个时间点，然后求得电压的算数平均值。根据欧姆定律从所得值求得显影辊1的电阻值(初期)。
接着，将显影辊在温度为40℃和湿度为95％RH的环境下放置30天。然后，将显影辊在温度为23℃和湿度为55％RH的环境下放置24小时，然后以与上述相同的方式测量显影辊的电阻值(放置后)。将显影辊的电阻值(放置后)除以其电阻值(初期)，然后通过表7所示的基准判断其电阻稳定性。表9示出评价结果。
[表7]表7
(评价3：图像稳定性评价)
将根据实施例1-6的显影辊No.1-6和根据比较例1-6的显影辊No.C-1至C-6各自在温度为40℃和湿度为95％RH的环境下放置30天。然后，将显影辊安装至彩色激光打印机(商品名：LBP5050，由Canon Inc.制造)用处理盒中，然后将处理盒安装至彩色激光打印机以输出电子照相图像。将安装至彩色激光打印机的青色用处理盒中的青色调色剂用作调色剂而不处理。
评价步骤如下所述。在温度为30℃和湿度为80％RH的环境下输出一张实心图像。将由Canon Inc.制造的A4尺寸彩色激光复印纸(基重＝81.4g/m2)用作记录纸。用反射浓度计(由Macbeth制造)和SPI辅助滤光器，使所得实心图像在每个图像的10点处进行测量(通过将将实心图像在左右侧分割为两等份的与排纸方向平行的线分割为11等份的所述10点测量)。计算所得图像浓度的最大浓度(MAX)与最小浓度(MIN)之间的浓度差(MAX-MIN)，然后根据以下表8所示的基准进行图像浓度均一性的评价。表10示出评价结果。
[表8]表8
等级 评价基准
A 浓度差为0.025以下。通过目视观察未观察到浓度不均匀。
B 浓度差为大于0.025且0.1以下。通过目视观察观察到轻微的浓度不均匀。
C 浓度差为大于0.1。通过目视观察清晰地观察到浓度不均匀。
[表9]表9
[表10]表10
如从表9和10中的结果可以看出，本发明的实施例1-6的各显影辊，即使当长时间在高温高湿环境如温度为40℃和湿度为95％RH的环境下暴露时也可实现有效抑制显影辊的电阻变化。此外，在各显影辊长时间在高温高湿环境如温度为40℃和湿度为95％RH的环境下暴露后，实现高水平的图像浓度稳定性。
本申请要求2012年2月17日提交的日本专利申请2012-033078，和2012年10月12日提交的日本专利申请2012-227219的权益，通过参考将其整体并入本文中。
附图标记说明
1 显影辊
2 芯轴
3 弹性层
4 表面层
5 金属鼓
6 电源
7 电压计
8 内部电阻
21 图像承载构件
22 充电构件
23 曝光光
24 显影辊
25 调色剂供给辊
26 显影刮板
27 中间转印带
28 一次转印构件
29 二次转印构件
30 清洁构件
31 定影单元
32 记录纸的输送路线

Claims (6)

1.一种显影构件，其包括：芯轴；设置在所述芯轴的周围的导电性弹性层；和设置在所述弹性层的表面上的表面层，
其特征在于：
所述弹性层包含二甲基硅橡胶和炭黑；并且
键合至所述二甲基硅橡胶的硅原子的氢原子的量α，和键合至所述二甲基硅橡胶的硅原子的甲基的氢原子的量β满足2.5×10-5≤α/β≤1.0×10-4的关系。
2.根据权利要求1所述的显影构件，其中，键合至所述二甲基硅橡胶的硅原子的氢原子的量α，和键合至所述二甲基硅橡胶的硅原子的甲基的氢原子的量β满足3.0×10-5≤α/β≤6.0×10-5的关系。
3.根据权利要求1或2所述的显影构件，其中所述二甲基硅橡胶为包含在一个分子内具有两个以上键合至硅原子的烯基的液状二甲基聚硅氧烷与在一个分子内具有两个以上键合至硅原子的氢原子的二甲基聚硅氧烷的液状硅橡胶的反应产物。
4.根据权利要求1-3任一项所述的显影构件，其中所述表面层包含聚氨酯树脂。
5.一种处理盒，其特征在于，其包括根据权利要求1-4任一项所述的显影构件，其中所述处理盒可拆卸地安装至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：
用于承载静电潜像的图像承载构件；
用于使所述图像承载构件一次充电的充电单元；
用于在所述一次充电的图像承载构件上形成静电潜像的曝光单元；
用于用调色剂使所述静电潜像显影以形成调色剂图像的显影单元；和
用于将所述调色剂图像转印至转印材料的转印单元，
其特征在于，所述显影单元包括根据权利要求1-4任一项所述的显影构件。
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