CN104395838B - 显影构件、处理盒和电子照相设备 - Google Patents

显影构件、处理盒和电子照相设备 Download PDF

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Abstract

提供在高温下表现出优异的变形恢复性和在低温下表现出优异的耐成膜性的高品质的显影构件。本发明的显影构件包括轴芯体、在轴芯体的外周面上形成的弹性层和覆盖弹性层的外周面的表面层。为了提供使得可以将调色剂的成膜最小化的柔软性和使得可以将压缩永久变形的发生最小化的弹性，表面层含有第1树脂和第2树脂。第1树脂包括在两个相邻氨基甲酸酯键之间的特定结构。第2树脂为具有特定结构的丙烯酸类树脂。

Description

显影构件、处理盒和电子照相设备
技术领域
本发明涉及要引入如复印机、打印机或传真机的接收设备等采用电子照 相系统的设备、用于与感光构件接触或紧密接近的显影构件，以及具有显影 构件的处理盒和电子照相设备。
背景技术
在使用电子照相系统的复印机、传真机、打印机等中，电子照相感光构 件(以下，也称为“感光构件”)通过充电单元充电，并且通过激光等曝光以在 感光构件上形成静电潜像。然后，将显影容器中的调色剂通过调色剂供给辊 和调色剂调节构件施涂至显影构件上，并且将感光构件上的静电潜像通过感 光构件和显影构件之间的接触部上的、或与接触部紧密接近的调色剂来显 影。其后，将感光构件上的调色剂通过转印单元转印至记录纸并且通过热和 压力来显影，并将感光构件上残留的调色剂通过清洁刮板来除去。
在具有非磁性单组分接触显影体系的图像形成设备中，电阻为 103-1010Ω·cm的导电性电子照相构件通常用于显影构件。
近年来，对用于采用电子照相系统的设备的显影构件要求的性能已经变 得更高，并且从高图像性和高耐久性的观点，已经常使用如具有其中表面层 设置在弹性层的表面上的两层的显影辊的显影构件。
关于显影构件中的表面层，广泛使用耐磨耗性和对调色剂的电荷赋予性 优异的聚氨酯树脂。近年来，为了进一步提高充电构件的性能已提出表面层 的改进的技术。专利文献1公开：使聚氨酯树脂含有丙烯酸类树脂以提高耐 磨耗性和滑动性(slidability)。此外，专利文献2公开，使聚醚系聚氨酯树脂含 有具有预定的物理性质的丙烯酸类树脂以抑制高温高湿环境下的调色剂粘 附。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特许公开No.2004-339253
专利文献2：日本专利申请特许公开No.2008-139482
发明内容
发明要解决的问题
此外，电子照相设备已经越来越多地在全世界使用并且已要求能够在各 种环境下长时间稳定地输出高图像品质的电子照相图像。为此目的，需要即 使在低温低湿环境下(例如，15℃的空气温度和10％的相对湿度(10％RH))， 也几乎不发生调色剂在显影构件的表面上的固着。为此目的，可以将显影构 件的表面层构造为更柔软。
另一方面，在显影剂调节刮板等在抵接具有柔软表面层的显影构件的表 面的同时长时间静止不动的情况中，不容易恢复的变形可能发生在表面层的 抵接显影剂调节刮板的部分。以下将此变形称为压缩永久畸变或压缩永久变 形，缩写为C永久变形。
在将其上已发生C永久变形的显影构件用于形成电子照相图像的情况 下，就调色剂输送性而言，其上已发生C永久变形的部分与其它部分不同， 由此对电子照相图像的品质有影响。C永久变形容易在将显影构件抵接其它 构件的同时放置的情况中发生，特别在高温高湿环境下。
本发明的目的在于提供其上调色剂在表面上的固着被抑制并且C永久变 形难以发生的显影构件。此外，本发明目的在于提供用于稳定地输出高品质 电子照相图像的电子照相设备和处理盒。
用于解决问题的方案
根据本发明的一个方面，提供包括芯轴、在芯轴的外周面上形成的弹性 层、以及含有聚氨酯树脂并且覆盖弹性层的外周面的表面层的显影构件，其 中
表面层含有第1树脂和第2树脂，
第1树脂在相邻两个氨基甲酸酯键之间具有选自由以下(A)和(B)组成的 组的至少一种结构，
(A)由以下结构式(1)表示的结构，以及选自由以下结构式(2)表示的结构 和以下结构式(3)表示的结构组成的组的一种或两种结构；
(B)由以下结构式(4)表示的结构；和
第2树脂具有以下结构式(5)的结构，并且具有20℃以上且120℃以下的玻 璃化转变点Tg：
结构式(5)中，R1表示氢原子或甲基，R2表示具有1-4个碳原子的亚烷基， 以及R3和R4各自独立地表示具有1个或2个碳原子的烷基。
根据本发明的另一方面，提供包括芯轴、在芯轴的外周面上形成的弹性 层和覆盖弹性层的外周面的表面层的显影构件，其中
表面层由如下物质的反应产物而制成：
具有选自由以下(A)和(B)组成的组的至少一种结构的多元醇，
具有由以下结构式(6)表示的结构并且具有50℃以上且120℃以下的玻 璃化转变点Tg的丙烯酸类树脂，和
异氰酸酯化合物：
(A)由以下结构式(1)表示的结构、以及选自由以下结构式(2)表示的结构 和以下结构式(3)表示的结构组成的组的一种或两种结构；
(B)由以下结构式(4)表示的结构：
其中，R5表示氢原子或甲基，和R6表示具有1-4个碳原子的亚烷基。
根据本发明的再一方面，提供包括芯轴、在芯轴的外周面上形成的弹性 层和覆盖弹性层的外周面的表面层的显影构件，其中
表面层含有聚氨酯树脂，
所述聚氨酯树脂具有在相邻的两个氨基甲酸酯键之间具有选自由以下 (A)和(B)组成的组的至少一种结构的部分结构，和
所述聚氨酯树脂具有在相邻的两个氨基甲酸酯键之间具有以下(C)的结 构，并且不具有以下(A)和(B)的结构的部分结构：
(A)由以下结构式(1)表示的结构、以及选自由以下结构式(2)表示的结 构和以下结构式(3)表示的结构组成的组的一种或两种结构；
(B)由以下结构式(4)表示的结构；
(C)由以下结构式(7)表示的结构、以及选自由以下结构式(8)表示的结构 和以下结构式(9)表示的结构组成的组的一种或两种结构；
其中，R7表示氢原子或具有1-3个碳原子的烷基，R8表示具有1-4个碳 原子的亚烷基，以及符号“*”表示与构成氨基甲酸酯键的碳原子的键合位置；
其中，R9表示氢原子或甲基，和R10表示具有1个或2个碳原子的烷基。
根据本发明的再一方面，提供设置有显影构件和抵接显影构件而配置的 电子照相感光构件的电子照相设备。
根据本发明的另一方面，提供设置有显影构件和抵接显影构件而配置的 电子照相感光构件的处理盒，其中构造处理盒为与电子照相设备的主体可拆 卸。
发明的效果
本发明能够获得具有含有上述特定结构单元的表面层从而使得即使在 高温高湿下也几乎不发生C永久变形，并且使得即使在低温低湿下也几乎不 发生调色剂成膜的显影构件。本发明还能够获得即使在各种环境下，也能够 使得高品质电子照相图像稳定地形成的处理盒和电子照相设备。
参照附图，本发明的进一步特征将从以下示例性实施方式的描述中变得 明显。
附图说明
图1为示出本发明的显影辊的一个实例的示意图。
图2为示出本发明的处理盒的一个实例的示意性构造图。
图3为示出本发明的电子照相设备的一个实例的示意性构造图。
图4为示出液体循环型浸渍涂布设备的一个实例的示意性构造图。
图5为用于测量本发明的显影辊的外径尺寸的测量设备的示意性截面 图。
图6为示出根据本发明的聚氨酯树脂的特征结构的一个实例的图。
图7为示出根据本发明的聚氨酯树脂的特征结构的另一实例的图。
图8为示出根据本发明的聚氨酯树脂的部分结构的一个实例的图。
具体实施方式
如图1中所示，由其中在圆柱状或中空的圆筒状导电性芯轴2的外周面上 固定弹性层3和在弹性层3的外周面上层压表面层4以覆盖弹性层3的导电性 构件而构成根据本发明的辊状的显影构件1(以下，也称为“显影辊”)。
[导电性芯轴]
导电性芯轴2用作显影辊1的电极和支承构件，并且由金属或合金如铝、 铜合金、或不锈钢；用铬或镍进行镀覆处理的铁；或导电性材料如具有导电 性的合成树脂来制成。
此处，可以将底层涂料施涂至芯轴的表面以增强芯轴和下述弹性层之间 的粘接性。可以使用的底层涂料的例子包括硅烷偶联剂系底层涂料，以及聚 氨酯系、丙烯酸系、聚酯系、聚醚系或环氧系热固性树脂和热塑性树脂。
此外，商购可得的底层涂料包括以下：
“DY39-051”、“DY39-012”和“DY39-115”(均为商品名：由Dow Corning Toray Co.,Ltd.生产)；“X-33-173”、“PRIMER-NO.4”、“PRIMER-NO.32”和 “PRIMER-NO.35”(均为商品名：由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.生产)；以及 “XP81-405”、“XP81-A6361”、“XP81-B7015”、“ME21”、“ME151”、“ME153” 和“XC9214”(均为商品名：由Momentive PerformanceMaterials Japan LLC生 产)。
为了增强底层涂料的粘接性，也可以将已知的烷氧基硅烷或钛酸酯等添 加至底层涂料。具体的例子包括四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丁氧基 硅烷、四乙氧基钛、四异丙氧基钛和四正丁氧基钛。基于100质量份商购可 得的底层涂料，添加量可以为0.1-20质量份。
[弹性层]
为了使调色剂可以以恰好的比例供给至在感光构件的表面上形成的静 电潜像，弹性层3赋予显影辊以硬度和弹性使得显影辊借助于适当的辊隙宽 度和辊隙压力按压至感光构件。弹性层3通常可以由橡胶材料的成型体形成。 橡胶材料包括以下：乙烯-丙烯-二烯共聚橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、氯 丁二烯橡胶(CR)、天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁苯橡胶(SBR)、氟 橡胶、硅橡胶、表氯醇橡胶、氢化NBR和聚氨酯橡胶。这些橡胶可以单独 或作为其两种以上的混合物使用。在这些橡胶中，特别地，可以使用硅橡胶， 因为即使在弹性层长时间抵接另一构件(显影剂调节刮板等)的情况下，也几 乎不会导致弹性层上的压缩永久畸变。然后，硅橡胶的具体例子包括加成固 化型硅橡胶的固化产物。加成固化型硅橡胶的具体例子包括以下：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和聚苯基乙烯基硅氧 烷。
弹性层3的厚度优选在1.5-5.0mm的范围内，更优选在2.0-4.0mm的范围 内。
将各种添加剂如导电性赋予剂、非导电性填料、交联剂和催化剂适当地 配混在弹性层3中。作为导电性赋予剂，可以使用炭黑；导电性金属如铝和 铜；以及导电性金属氧化物如氧化锌、氧化锡和氧化钛的细颗粒。在这些导 电性赋予剂中，特别地可以使用炭黑，因其相对容易可得并且获得良好的导 电性。在用作导电性赋予剂的情况下，基于100质量份橡胶材料中的橡胶， 炭黑以10-80质量份的量配混。非导电性填料包括二氧化硅、石英粉末、氧 化钛、氧化锌或碳酸钙。交联剂包括二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔 丁基过氧)己烷或二枯基过氧化物。
[表面层]
根据本发明的表面层的第一方面包括含有特定聚氨酯树脂(以下，也称 为“第1树脂”)和特定丙烯酸类树脂(以下，也称为“第2树脂”)的表面层。
<第1树脂>
作为第1树脂的聚氨酯树脂在相邻两个氨基甲酸酯键之间具有以下(A) 和以下(B)的至少任意一种结构：(A)由以下结构式(1)表示的结构、以及选 自由以下结构式(2)表示的结构和以下结构式(3)表示的结构组成的组的一种 或两种结构；
(B)由结构式(4)表示的结构：
第1树脂应当具有的两个氨基甲酸酯键之间的结构或结构的组合示于下 表中。
表
结构式
(1)和(2)
(1)和(3)
(1)、(2)和(3)
(4)
(4)、(1)和(2)
(4)、(1)和(3)
(4)、(1)、(2)和(3)
图6和图7示出第1树脂中的特征结构的一部分。
图6中，由结构式(1)表示的结构和由结构式(2)表示的结构夹在相邻的氨 基甲酸酯键A1和A2之间。
此外，图7中，由结构式(1)表示的结构和由结构式(2)表示的结构夹在相 邻的氨基甲酸酯键B1和B2之间以及相邻的氨基甲酸酯键C1和C2之间。
第1树脂在两个氨基甲酸酯键之间含有由式(1)或式(4)表示的聚醚部从 而柔软性优异。
此外，第1树脂具有其中将作为侧链的甲基引入两个氨基甲酸酯键之间 的结构，即，选自由结构式(2)-(4)表示的结构组成的组的至少一种结构，由 此抑制聚合物链之间的堆叠。结果，第1树脂在低温区域具有非常低的结晶 度。因此，设置有含有第1树脂的表面层的显影构件即使在低温环境下也是 柔软的从而几乎不具有增加的硬度，并且即使在低温环境下也赋予调色剂低 的应力从而几乎不引起成膜。
此外，由于引入侧链的甲基的存在，第1树脂具有聚氨酯树脂本身与水 的降低的亲和性，这使得第1树脂能够具有作为聚氨酯树脂的相对低的吸水 性。此外，作为侧链的甲基的存在抑制高温区域中的分子运动性。因此，设 置有含有第1树脂的表面层的显影构件具有即使在高温高湿的环境下其粘着 性也几乎不增加的表面，使得能够有效地抑制在高温高湿环境下调色剂在显 影辊的表面上的固着。
第1树脂可以为具有其中由结构式(1)表示的结构以及选自由结构式(2) 和结构式(3)表示的结构组成的组的至少一种的无规共聚物存在于相邻的两 个氨基甲酸酯键之间的部分结构的树脂。其原因是因为降低低温区域中的结 晶性的效果和抑制高温区域中的分子运动性的效果较高。在这种情况下，“由 结构式(1)表示的结构的摩尔数”：“由结构式(2)表示的结构的摩尔数和由结构 式(3)表示的结构的摩尔数之和”可以为80:20～50:50。如果各化学式的结构中 的摩尔比落入以上范围内，则获得抑制调色剂在表面上的固着性和表面层的 剥离的更优异的效果。由于低温区域中的柔软性也是优异的，所以耐久性也是良好的。
此外，以下方法通常用于合成聚氨酯。
·其中将多元醇组分和多异氰酸酯组分彼此混合并反应的一步法。
·将通过一些多元醇和异氰酸酯反应而获得的异氰酸酯基末端预聚物与 扩链剂如低分子量二醇或低分子量三醇反应的方法。
然而，具有结构式(1)的结构、以及选自由结构式(2)和(3)组成的组的至 少一种的聚醚二醇，或具有结构式(4)的结构的聚醚二醇为低极性材料。因此， 聚醚二醇与具有高极性的异氰酸酯具有低的相容性，并且体系容易显微地相 分离为具有高的多元醇的比率的部分和具有高的异氰酸酯的比率的部分。未 反应的组分容易残留在具有高的多元醇的比率的部分中，并且残留的未反应 的多元醇渗出从而引起调色剂在某些情况下在表面上固着。
为了降低未反应的多元醇的残留量，要求过量使用高极性的异氰酸酯， 并且结果，所得的聚氨酯通常具有高的吸水率。此外，在上述所有方法中， 异氰酸酯之间的反应通常以高的速率发生，导致脲键和脲基甲酸酯键各自具 有高的极性。
然后，在本发明中，以下聚醚二醇或羟基末端预聚物以及通过将以下聚 醚二醇和芳香族二异氰酸酯反应而获得的异氰酸酯基末端预聚物可以彼此 反应。因此，多元醇和异氰酸酯之间的极性差异可以降低。结果，多元醇和 异氰酸酯之间的相容性增强，并且以比传统实例低的比率使用异氰酸酯以提 供较低极性的聚氨酯。此外，由于残留的未反应的多元醇可以以很少的量保 持，可以抑制由于未反应的多元醇的渗出而导致的调色剂在表面上的固着。
·具有结构式(1)的结构、以及选自由结构式(2)和(3)的结构组成的组的至 少一种的聚醚二醇；
·具有结构式(4)的结构的聚醚二醇；和
·通过使任意的聚醚二醇与芳香族二异氰酸酯反应而获得的羟基末端预 聚物。
在可以使用通过使具有结构式(1)的结构、以及选自由结构式(2)和结构 式(3)的结构组成的组的至少一种的聚醚二醇，或具有结构式(4)的结构的聚 醚二醇与芳香族二异氰酸酯反应而获得的羟基末端预聚物的情况下，预聚物 的数均分子量可以为10000以上且15000以下。
当用作异氰酸酯基末端预聚物时，预聚物中异氰酸酯的含量可在3.0质 量％-4.0质量％的范围内。
当羟基末端预聚物的分子量和异氰酸酯末端预聚物中的异氰酸酯基的 含量落入以上范围内时，可以生产具有较低的吸水率的聚氨酯并且可以抑制 未反应组分的残留。结果，可以以较高的水平获得抑制调色剂在表面层上的 固着和使表面层从弹性层剥离的效果。
此外，第1树脂更优选为通过热固化以下(a)的羟基末端预聚物和以下(b) 的异氰酸酯基末端预聚物而获得的树脂。
(a)通过使具有2000以上且3000以下的数均分子量并且含有结构式(1) 的结构以及选自由结构式(2)和(3)的结构组成的组的至少一种的聚醚二醇与 芳香族二异氰酸酯反应而获得的具有10000以上且15000以下的数均分子量 的羟基末端预聚物；(b)通过使具有2000以上且3000以下的数均分子量并且 含有结构式(1)的结构以及选自由结构式(2)和(3)的结构组成的组的至少一种 的聚醚二醇与芳香族异氰酸酯反应而获得的异氰酸酯基末端预聚物。
如果将具有2000以上且3000以下的数均分子量的聚醚二醇用作羟基末 端预聚物和异氰酸酯基末端预聚物的原料，则最终要获得的聚氨酯可以具有 较低的吸水率。此外，可以抑制未反应的组分的残留。此外，由于表面层强 度和粘着性也优异，所以也可以增强耐久性。
除了结构式(1)的结构以及选自由结构式(2)和(3)的结构组成的组的至少 一种以外，根据需要，也可以在两个氨基甲酸酯键之间含有聚丙二醇和脂肪 族聚酯，只要不损害本发明的效果即可。脂肪族聚酯的例子包括以下：
通过二醇组分(1,4-丁二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、新戊二醇等)或三醇组分 (三羟甲基丙烷等)与二羧酸(己二酸、戊二酸、癸二酸等)的缩合反应而获得 的脂肪族聚酯。
根据需要，此类多元醇组分也可以转变成其链通过异氰酸酯预先伸长的 预聚物如2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、1,4-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或异佛尔 酮二异氰酸酯(IPDI)。
从发挥本发明的效果的观点，聚氨酯中除了结构式(1)的结构以及选自由 结构式(2)和(3)的结构组成的组的至少一种以外的组分的含量比可以为20质 量％以下。
在设置含有第1树脂的表面层与含有硅橡胶的弹性层的表面接触的情况 下，即使将各层在高温高湿环境下长时间放置，也显示出表面层与弹性层之 间的良好的粘接性。通常，除了化学键以外，合成树脂之间的粘接性主要取 决于极性官能团之间的相互作用如氢键或酸-碱相互作用。然而，硅橡胶具 有非常低的极性，并且具有惰性的表面。因此，相对于含有硅橡胶的弹性层 和含有聚氨酯树脂的表面层之间的粘接性，通常不能预期极性官能团之间的 强的相互作用。然而，即使在苛刻的高温高湿的环境下，也显示出根据本发 明的含有第1树脂的表面层和含有硅橡胶的弹性层之间的良好的粘接性。
尽管其详细的原因目前还在阐明中，本发明人推测如下。
即，在相邻的氨基甲酸酯键之间具有由结构式(1)表示的结构以及选自由 结构式(2)和结构式(3)表示的结构组成的组的至少一种的聚氨酯树脂作为聚 氨酯，与传统的聚醚聚氨酯相比，由于具有引入侧链的甲基而具有非常低的 极性。另一方面，已知加成固化型二甲基硅橡胶的固化产物具有其中6个硅 氧烷键(Si-O)构成一旋转的“螺旋状”分子结构，并且具有向外取向的甲基。 换言之，硅橡胶的聚合物链的表面基本用疏水性的甲基覆盖。因此，在疏水 性的分子之间起作用的吸引力在根据本发明的弹性层中的硅橡胶的表面上 的甲基和作为引入表面层中的聚氨酯树脂中的相邻两个氨基甲酸酯键之间 的侧链的甲基之间起作用。结果，认为显示出根据本发明的表面层和弹性层 之间的优异的粘接性。
当含有第1树脂的表面层柔软性优异时，表面层在高温区域中具有容易 导致C永久变形的问题。
就此问题而言，本发明人已发现可以使下述第2树脂与表面层中的第1树 脂共存而使得能够改进该问题。
<第2树脂>
第2树脂为具有由以下结构式(5)表示的结构并且具有20℃以上且120℃ 以下的玻璃化转变点Tg的丙烯酸类树脂。
式(5)中，R1表示氢原子或甲基。R2表示具有1-4个碳原子的亚烷基。此 外，R3和R4各自独立地表示具有1个或2个碳原子的烷基。
然后，使第2树脂与第1树脂一起包含在表面层中，因此根据第一方面的 表面层可以为在维持能够有效地抑制由于第1树脂的包含而引起的调色剂等 固着在表面层的表面上的柔软性的同时，能够有效地抑制高温区域中的C永 久变形发生的表面层。其原因推测如下。
第1树脂具有相对低的极性，因此与第2树脂很好地相容。即，第1树脂 和第2树脂在表面层中彼此高度相容。结果，丙烯酸类树脂中的极性官能团， 即，叔氨基(-NR3R4)，在与聚氨酯树脂的氨基甲酸酯键部分形成氢键的同时， 与该部分相互作用，产生假交联结构。此处，第2树脂为具有高的玻璃化转 变点Tg的树脂，因此由第2树脂构成的假交联结构部分即使在高温区域中也 不会导致硬度的大的变化。因此，认为由于第1树脂的存在，含有第1树脂和 第2树脂的表面层是柔软的，并且由于由第2树脂形成的假交联结构，即使在 高温区域中，也几乎不导致C永久变形。
此处，第2树脂的玻璃化转变温度Tg为20℃以上且120℃以下。第2树脂 的Tg落入以上范围内，由此发挥很好地抑制含有第1树脂和第2树脂的表面层 的C永久变形的效果。此外，可以抑制在低温低湿下的表面层的硬度的增加。
第2树脂中结构式(5)的结构的摩尔比可以为50-100％。第2树脂中用于给 出结构式(5)的结构的单体的具体例子包括以下：(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨 基甲酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基甲酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基 乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯、 (甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丁酯和(甲 基)丙烯酸N,N-二乙基氨基丁酯。此处，“(甲基)丙烯酸酯”指甲基丙烯酸酯或 丙烯酸酯。
为了调节第2树脂与第1树脂的相容性以及第2树脂的Tg，第2树脂 也可以为进一步具有除结构式(5)的结构以外的结构的共聚物。能够形成共聚 物的单体的具体例子包括以下：
(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙 烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己 酯、(甲基)丙烯酸环己酯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲 基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯和(甲基) 丙烯酸异冰片酯。
就相容性和柔软性而言，第2树脂的数均分子量可以为10000以上且 70000以下。
此外，基于100质量份表面层中的第1树脂，表面层中第2树脂的丙烯 酸类树脂的含量可以为1质量份以上且20质量份以下。
根据本发明的表面层的第二方面包括含有具有选自由以下(A)和(B)组成 的组的至少一种结构的多元醇，
具有由以下结构式(6)表示的结构并且具有50℃以上且120℃以下的玻 璃化转变点Tg的丙烯酸类树脂，
和异氰酸酯化合物的反应产物的表面层：
(A)由以下结构式(1)表示的结构、以及选自由以下结构式(2)表示的结构 和以下结构式(3)表示的结构组成的组的一种或两种结构；和
(B)由以下结构式(4)表示的结构：
其中，R5表示氢原子或甲基，和R6表示具有1-4个碳原子的亚烷基。
即，将具有选自由以上(A)和(B)组成的组的至少一种结构的多元醇与异 氰酸酯化合物的异氰酸酯基反应以形成氨基甲酸酯键，由此产生在相邻两个 氨基甲酸酯键之间具有选自由以上(A)和(B)组成的组的至少一种结构的聚氨 酯树脂。
另一方面，具有由结构式(6)表示的结构并且具有50℃以上且120℃以下 的玻璃化转变温度Tg的丙烯酸类树脂产生通过将结构式中(6)的羟基(-OH) 与异氰酸酯基(-NCO)反应而形成的氨基甲酸酯键，由此产生其中不具有由结 构式(1)-(4)表示的结构但是具有结构式(6)的部分结构并且具有50-120℃的玻 璃化转变温度Tg的丙烯酸类树脂引入相邻的两个氨基甲酸酯键之间的聚氨 酯树脂。
在具有50℃-120℃的玻璃化转变温度Tg的丙烯酸类树脂作为具有选自 由(A)和(B)组成的组的至少一种结构的聚氨酯树脂的部分结构引入两个氨基 甲酸酯键之间的情况下，使聚氨酯树脂同时提供有源自结构式(1)-(4)的柔软 结构部分和源自具有50℃-120℃的Tg的丙烯酸类树脂的刚性结构部分。
另一方面，甚至在其中具有50℃-120℃的玻璃化转变温度Tg的丙烯酸类 树脂引入两个氨基甲酸酯键之间(以下，也称为“丙烯酸类聚氨酯树脂”)的聚 氨酯树脂和在两个氨基甲酸酯键之间具有选自由(A)和(B)组成的组的至少一 种结构的聚氨酯树脂各自独立地存在于表面层中的情况下，认为未反应的羟 基通常残留在源自丙烯酸类聚氨酯树脂中的结构式(6)的结构中。因此，认为 未反应的羟基与在两个氨基甲酸酯键之间具有选自由(A)和(B)组成的组的至 少一种结构的聚氨酯树脂的氨基甲酸酯键一起形成氢键，以构成上述假交联 结构。结果，认为表面层同时满足使得能够抑制调色剂成膜的柔软性和抑制 C永久变形发生的弹性。
在根据本方面的含有结构式(6)的结构的丙烯酸类树脂中，丙烯酸类树脂 的全部构成单元中由结构式(6)表示的构成单元的摩尔比可以为10-20％。
丙烯酸类树脂中用于给出结构式(6)的结构的单体的具体例子包括以下。
示例(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯和 (甲基)丙烯酸羟丁酯。
此外，包含在本发明的表面层中、并且具有结构式(6)的结构的丙烯酸类 树脂的Tg为50℃以上且120℃以下。丙烯酸类树脂的Tg落入以上范围内，由 此赋予反应产物优异的柔软性和高的抗冲击性(impact resilience)。此外，就 相容性和柔软性二者而言，丙烯酸类树脂的数均分子量可以为10000以上且 70000以下。
为了调节Tg的目的，用于合成根据第二方面的聚氨酯树脂的丙烯酸类 树脂也可以为进一步具有除了结构式(6)的结构以外的结构的共聚物。能够形 成共聚物的单体的具体例子包括以下。此处，“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯 或甲基丙烯酸酯。
示例(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基) 丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正 己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基) 丙烯酸异冰片酯等。在这些单体中，从使得聚氨酯树脂具有相对高的50℃ ～120℃的Tg的观点，(甲基)丙烯酸甲酯或苯乙烯可以特别地用于根据第二方 面的聚氨酯树脂中的丙烯酸类结构部分。
对要与多元醇和丙烯酸类树脂反应的异氰酸酯化合物没有特别的限制， 但是可以使用脂肪族多异氰酸酯如亚乙基二异氰酸酯和1,6-六亚甲基二异氰 酸酯(HDI)，脂环族多异氰酸酯如异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、环己烷1,3-二 异氰酸酯和环己烷1,4-二异氰酸酯，和芳香族异氰酸酯如2,4-甲苯二异氰酸 酯、2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚合二苯甲 烷二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯和萘二异氰酸酯，及其共聚产物和异 氰脲酸酯产物、TMP加成产物和缩二脲产物，以及它们的封端产物。
在这些异氰酸酯化合物中，更适宜使用芳香族异氰酸酯如甲苯二异氰酸 酯、二苯甲烷二异氰酸酯和聚合二苯甲烷二异氰酸酯。
根据第二方面的表面层的更具体的构成包括含有聚氨酯树脂的表面层， 其中
聚氨酯树脂具有在相邻两个氨基甲酸酯键之间具有选自由以下(A)和(B) 组成的组的至少一种结构的部分结构，和
聚氨酯树脂具有在相邻两个氨基甲酸酯键之间具有以下(C)的结构并且 不具有以下(A)和(B)的结构的部分结构。
(A)由以下结构式(1)表示的结构、以及选自由以下结构式(2)表示的结构 和以下结构式(3)表示的结构组成的组的一种或两种结构；
(B)由以下结构式(4)表示的结构：
(C)由以下结构式(7)表示的结构、以及选自由以下结构式(8)表示的结构 和以下结构式(9)表示的结构组成的组的一种或两种结构；
其中，R7表示氢原子或具有1-3个碳原子的烷基，R8表示具有1-4个碳 原子的亚烷基，以及符号“*”表示与构成氨基甲酸酯键的碳原子的键合位置。
其中，R9表示氢原子或甲基，和R10表示具有1个或2个碳原子的烷基。
结构式(7)表示源自结构式(6)的结构，和结构式(8)-(9)表示使丙烯酸类树 脂具有相对高的50℃-120℃的Tg的结构单元。(C)中，由结构式(8)表示的结 构和由结构式(9)表示的结构的总的摩尔数与由结构式(7)表示的结构、由结 构式(8)表示的结构和由结构式(9)表示的结构的摩尔数之和的比可以为50％ 以上。
在相邻两个氨基甲酸酯键之间具有(C)的结构并且不具有(A)和(B)的结 构的部分结构的具体例子示于图8中。
此外，如上所述，甚至在将表面层和弹性层在高温高湿环境下长时间放 置的情况下，在设置表面层与弹性层的表面接触的情况下，根据第二方面的 表面层也显示出与含有硅橡胶的弹性层良好的粘接性。认为其原因与根据第 一方面的表面层的情况相同。
<导电剂>
根据本发明的表面层4可以具有导电性。导电性赋予手段包括添加离子 导电剂或导电性细颗粒，但是适宜使用便宜并且其电阻随环境变化较小的导 电性细颗粒，并且就导电性赋予性和补强性而言，特别地可以使用炭黑。就 导电性细颗粒的性能而言，由于在导电性、硬度和分散性中具有良好的平衡， 因此可以使用一次粒径为18nm以上且50nm以下和DBP吸油量为50ml/100g 以上且160ml/100g以下的炭黑。基于100质量份形成表面层的树脂组分，导 电性细颗粒的含量比可以为10质量份以上且30质量份以下。
<表面粗糙化颗粒>
在要求显影辊的表面粗糙的情况下，也可以将用于控制粗糙度的细颗粒 添加至表面层4。控制粗糙度的细颗粒可以具有3-20μm的体积平均粒径。
此外，基于100质量份表面层的树脂固成分，要添加至表面层的颗粒的 量可以为10-100质量份。由聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚酰胺树脂、 丙烯酸类树脂或酚醛树脂制成的细颗粒可以用作用于控制粗糙度的细颗粒。
<表面层的形成方法>
对表面层4的形成方法没有特别的限制，并且方法包括通过涂料的喷雾、 浸渍或辊涂。日本专利申请特许公开No.S57-5047中描述的、其中涂料从浸 渍槽的上端溢流的浸涂法作为表面层的形成方法简单并且生产稳定性优异。
图4为浸涂设备的示意图。附图标记25表示圆筒状浸渍槽，并且该槽具 有比显影辊的外径稍微大的内径，以及沿轴向具有超过显影辊的长度的深 度。浸渍槽25的上边缘的外周设置有与搅拌罐27连接的、环状的液体接收部。 此外，浸渍槽25的底部与搅拌罐27连接。搅拌罐27中的涂料通过送液泵26送 至浸渍槽25的底部。涂料从浸渍槽的上端部溢流，并且经由浸渍槽25的上边 缘的外周上的液体接收部返回至搅拌罐27。将设置有弹性层3的芯轴2垂直地 固定至升降设备28，并且浸渍在浸渍槽25中并从中拉起从而形成表面层4。
本发明的显影辊可应用于任意设备如使用磁性单组分显影剂或非磁性 单组分显影剂的非接触型显影设备和接触型显影设备，以及使用双组分显影 剂的显影设备。
<处理盒、电子照相设备>
本发明的处理盒设置有抵接本发明的显影辊配置的电子照相感光构件， 构造处理盒以对电子照相设备的主体可拆卸。此外，本发明的电子照相设备 设置有抵接本发明的显影辊配置的电子照相感光构件。
本发明的处理盒和电子照相设备不局限于打印机、传真机、或打印机， 只要具有本发明的显影辊即可。
作为其上安装本发明的显影辊的本发明的处理盒和电子照相设备的一 个实例，以下描述使用非磁性单组分显影处理的打印机。图2中，显影设备 10设置有容纳非磁性调色剂8作为单组分调色剂的显影容器，和位于沿显影 容器中的纵向延伸的开口并与感光构件5相对配置的显影辊1，并且将感光构 件5上的静电潜像显影以形成调色剂图像。图2中，附图标记6表示清洁构件， 附图标记7表示调色剂供给辊，附图标记9表示调节刮板，附图标记11表示激 光光，附图标记12表示充电构件，以及附图标记13表示清洁设备。
如图3中所示，打印机设置有通过未示出的旋转机构而旋转的感光构件。 将用于使感光构件5的表面充电至预订的极性和电位的充电构件12，和用于 使感光构件5的充电的表面进行图像曝光以形成静电潜像的未示出的图像曝 光设备配置在感光构件5的周围。此外，将具有本发明的显影辊1、用于使调 色剂粘附至已形成的静电潜像以将图像显影的显影设备10配置在感光构件5 的周围。此外，设置用于将调色剂图像转印至纸22并且然后清洁感光构件5 的上部的设备13。
将用于将已转印的调色剂图像定影在纸22上的定影设备15配置在输送 纸22的路径上。图3中，数字14表示清洁用充电设备，数字16表示驱动辊， 数字17表示转印辊和数字18表示偏压电源。此外，数字19表示张力辊，数字20表示转印输送带，数字21表示从动辊，数字23表示供纸辊和数字24表示吸 附辊。
实施例
以下，示出根据本发明的具体实施例和比较例。
-芯轴2的制备-
将底层涂料(商品名，DY35-051；由Dow Corning Toray Co.,Ltd.生产)施 涂至由SUS304制成的、直径为6mm的芯，并烘烤。将所得物用作芯轴2。
-弹性层3的制备-
将制备的芯轴2放置在模具上，并且将其中混合以下材料的加成型硅橡 胶组合物注入模具中形成的空腔。
·液态硅橡胶材料(商品名，SE6724A/B；由Dow Corning Toray Co.,Ltd. 生产)：100质量份，
·炭黑(商品名，Tokablack#4300；由Tokai Carbon Co.,Ltd.生产)：15质量 份，
·作为耐热性赋予剂的二氧化硅粉末：0.2质量份，
·铂催化剂：0.1质量份。
随后，将模具加热从而在150℃下将硅橡胶硫化并固化15分钟，并且脱 模，之后将所得物在180℃下再加热1小时以完成固化反应，由此提供在芯轴 2的外周上、直径为12mm的弹性层。
-表面层4的制备-
以下，将示出用于获得本发明的由聚氨酯树脂制成的表面层的合成例。
[数均分子量的测量]
用于测量本实施例中的数均分子量(Mn)的设备和条件如下。
测量仪器：HLC-8120GPC(商品名，由Tosoh Corporation制造)；
柱：TSKgel SuperHZMM(商品名，由Tosoh Corporation制造)×2；
溶剂：四氢呋喃(THF)；
温度：40℃；
THF的流速：0.6ml/min；
此处，测量样品为0.1质量％的THF溶液。此外，RI(折射率)检测器用作 检测器以进行测量。
将TSK标准聚苯乙烯(商品名，A-1000、A-2500、A-5000、F-1、F-2、 F-4、F-10、F-20、F-40、F-80和F-128；由Tosoh Corporation生产)用作用于 制作校准曲线的标准试样，由此制作校准曲线。数均分子量从基于校准曲线 而获得的测量样品的保留时间来测定。
[Tg的测量]
差示扫描量热仪DSC8230L(商品名，由Rigaku Corporation制造)用作用于 测量本实施例中树脂组分的Tg的测量仪器。
(聚醚二醇A-1的合成)
将230.7g(3.2mol)干燥的四氢呋喃和68.9g(0.8mol)干燥的3-甲基四氢呋 喃(混合摩尔比80/20)的混合物在反应容器中保持在10℃的温度。向其中添加 13.1g 70％高氯酸和120g醋酸酐并反应2.5小时。然后，将反应混合物倒入 600g 20％氢氧化钠水溶液中，并纯化。将剩余的水和溶剂组分在减压下除 去以提供218g液体聚醚二醇A-1。羟基值为57.0mgKOH/g，和数均分子量为 大约2000。
(羟基末端聚氨酯预聚物A-2的合成)
将28.4质量份二苯甲烷二异氰酸酯(商品名，Cosmonate MDI：由MitsuiChemicals,Inc.生产)在氮气气氛下在反应容器中溶解于50.0质量份甲乙酮 中。然后，在将反应容器中的温度保持在65℃的同时，将200.0g聚醚二醇A-1 在178.4质量份甲乙酮中的溶液逐渐地滴加至其中。滴加完成之后，将混合 物在75℃的温度下反应3小时。将得到的反应混合物冷却至室温以提供226g 羟基末端聚氨酯预聚物A-2。羟基值为6.0mgKOH/g，和数均分子量为大约 15000。
(羟基末端聚氨酯预聚物A-3的合成)
除了将聚醚二醇A-1改变为聚酯二醇(商品名，Kuraray Polyol P-2010；由Kuraray Co.,Ltd.生产)以外，在相同的条件下获得羟基末端聚氨酯预聚物 A-3(244g)。羟基值为6.2mgKOH/g，和数均分子量为15000。
得到的各多元醇示于表1中。
表1
实例 多元醇的种类 含有的结构式
A-1 聚醚多元醇 (1)(2)(3)
A-2 羟基末端聚氨酯多元醇 (1)(2)(3)
A-3 羟基末端聚氨酯多元醇 (4)
(异氰酸酯基末端预聚物B-1的合成)
将76.7质量份聚合MDI(商品名，Millionate MT；由Nippon PolyurethaneIndustry Co.,Ltd.生产)在氮气气氛下在反应容器中溶解于80.0质量份甲乙酮 中。然后，在将反应容器中的温度保持在65℃的同时，将200.0g聚醚二醇A-1 在70.0质量份甲乙酮中的溶液逐渐地滴加至其中。滴加完成之后，将混合物 在65℃的温度下反应2小时。将得到的反应混合物冷却至室温以提供229g具 有4.7％的异氰酸酯基含量和65％的固成分的异氰酸酯基末端聚氨酯预聚物 B-1。
(异氰酸酯基末端预聚物B-2的合成)
除了将聚醚二醇A-1改变为聚酯二醇(商品名，Kuraray Polyol P-2010；由Kuraray Co.,Ltd.生产)以外，用与B-1的合成中相同的方式来获得具有4.8％ 的异氰酸酯基含量和65％的固成分的异氰酸酯基末端聚氨酯预聚物 B-2(233g)。
(异氰酸酯基末端预聚物B-3的合成)
将69.6质量份甲苯二异氰酸酯(TDI)(商品名，Cosmonate 80；由MitsuiChemicals,Inc.生产)在氮气气氛下在反应容器中溶解于80.0质量份的甲乙酮 中。然后，在将反应容器中的温度保持在65℃的同时，将200.0g丙二醇系多 元醇(商品名，Excenol1030；由Sanyo Chemical Industries,Ltd.生产)在70.0 质量份甲乙酮中的溶液逐渐地滴加至其中。滴加完成之后，将混合物在65℃ 的温度下反应2小时。将得到的反应混合物冷却至室温以提供244g具有4.3％ 的异氰酸酯基含量和65％的固成分的异氰酸酯基末端聚氨酯预聚物B-3。
表2
实例 异氰酸酯的种类 含有的结构式
B-1 聚合MDI (1)(2)(3)
B-2 聚合MDI (4)
B-3 TDI -
(丙烯酸类树脂C-1的合成)
向装备有搅拌设备、温度计、回流管、滴加设备和氮气导入管的反应容 器中，装入300.0质量份干燥的甲乙酮，在氮气流下加热至87℃的温度，并 且在回流下加热。然后，将100.0质量份丙烯酸二甲基氨基丁酯和0.2质量份 引发剂(商品名，Kayaester O；由KayakuAkzo Corporation生产)的混合物经1 小时逐渐滴加至其中，并且在将混合物保持在87℃的温度的同时，将混合物 在回流下再加热3小时。然后，将温度降至50℃，并且然后将200.0质量份甲 乙酮在减压下蒸馏出。将所得物放置以冷却至室温，提供丙烯酸类树脂C-1。 其Tg为20℃。
(丙烯酸类树脂C-2～C-17的合成)
除了将单体的种类及混合摩尔比如表3中所示改变以外，用与丙烯酸类 树脂C-1的合成例中相同的方式来获得丙烯酸类树脂C-2～C-17。
表3
(实施例1)
以下，将描述本申请的发明的显影辊的制造方法。
作为表面层4用的材料，将基于100.0质量份多元醇A-1的109.0质量份异 氰酸酯基末端预聚物B-1、16.0质量份丙烯酸类树脂C-1和32.0质量份炭黑(商 品名，MA230；由Mitsubishi Chemical Corporation生产)搅拌并混合。
然后，将所得物溶解在甲乙酮(以下MEK)中并与其混合使得总的固成分 比为30质量％，并且然后通过砂磨机均匀分散以提供用于形成表面层的涂料 1。然后，将涂料用MEK稀释使得具有10-13cps的粘度，并且然后浸涂在弹 性层上然后干燥。将所得物在150℃的温度下再进行热处理1小时以提供在弹 性层的外周、膜厚为约20μm的表面层，由此提供实施例1的显影辊。
(实施例4)
作为表面层4用的材料，将基于100.0质量份聚酯二醇(商品名，KurarayPolyol P-2010；由Kuraray Co.,Ltd.生产)的107.0质量份异氰酸酯基末 端预聚物B-1、15.9质量份丙烯酸类树脂C-4和31.8质量份炭黑(商品名， MA230；由Mitsubishi ChemicalCorporation生产)搅拌并混合。之后，进行与 实施例1中相同的方式以提供实施例4的显影辊。
(实施例7)
作为表面层4用的材料，将基于100.0质量份羟基末端聚氨酯预聚物A-2 的19.1质量份异氰酸酯基末端预聚物B-1、6.1质量份丙烯酸类树脂C-1和 12.1质量份炭黑(商品名，MA230；由Mitsubishi Chemical Corporation生产) 搅拌并混合。之后，进行与实施例1中相同的方式以提供实施例7的显影辊。
(实施例13)
作为表面层4用的材料，将基于100.0质量份多元醇A-1的68.8质量份 聚合MDI(商品名，Millionate MR-200；由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd. 生产)、12.5质量份丙烯酸类树脂C-2和24.9质量份炭黑(商品名，MA230； 由Mitsubishi ChemicalCorporation生产)搅拌并混合。之后，进行与实施例1 中相同的方式以提供实施例13的显影辊。
(实施例2、3、5、6、8～12和14～26)
作为表面层4用的材料，如表4中所示，将基于100.0质量份各多元醇 的各自量的异氰酸酯基末端预聚物、丙烯酸类树脂和炭黑搅拌并混合。之后， 进行与实施例1中相同的方式以提供实施例2、3、5、6、8～12和14～26 的显影辊。
从使用热解GC/MS、FT-IR、13C核固体NMR等的分析中可以确认，本 发明的表面层具有由结构式(1)表示的结构以及选自由结构式(2)和结构式(3) 表示的结构的组成的组的一种或两种结构、或由结构式(4)表示的结构。
然后，从通过热解GC/MS和FT-IR的分析结果可以确认，实施例中获得 的各表面层具有由结构式(1)表示的结构、以及选自由结构式(2)和结构式(3) 或结构式(4)表示的结构的组成的组的一种或两种结构。
表4
(比较例1)
作为表面层4用的材料，将基于100.0质量份聚四亚甲基二醇(商品名， PTMG3000；由Sanyo Chemical Industries,Ltd.生产)的26.8质量份聚合 MDI(商品名，MillionateMR-200；由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd. 生产)、11.0质量份丙烯酸类树脂C-2和21.9质量份炭黑(商品名，MA230； 由Mitsubishi Chemical Corporation生产)搅拌并混合。之后，进行与实施例1 中相同的方式以提供比较例1的显影辊。
(比较例2)
作为表面层4用的材料，将基于100.0质量份聚酯二醇(商品名，Nippollan 4010P；由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.生产)的40.6质量份聚合 MDI(商品名，Millionate MR-200；由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd. 生产)、11.5质量份丙烯酸类树脂C-2和22.9质量份炭黑(商品名，MA230； 由Mitsubishi Chemical Corporation生产)搅拌并混合。之后，进行与实施例1 中相同的方式以提供比较例2的显影辊。
(比较例3～7)
除了将作为表面层4用材料的丙烯酸类树脂C-2如表5中所示改变以外， 用与实施例10中相同的方式来获得各比较例3～比较例7的显影辊。
表5
将如上述获得的实施例1～26和比较例1～7的显影辊评价以下项目。
[残留变形量的评价]
使用如图5中所示的此类设备来测量本发明实施例和比较例的所得各显 影辊的外径尺寸。本测量设备设置有基于导电性芯轴旋转的导电性芯轴轴承 (未示出)、检测导电性芯轴的旋转的编码器(未示出)、基准板29和包括激光 发光部和激光受光部的激光尺寸测量仪器(LS-7000(商品名)，由Keyence Corporation制造)。测量显影辊的表面和基准板之间的间隙量30从而计算显 影辊的外径尺寸。此处，显影辊的表面和基准板之间的间隙量的测量相对于 包括弹性层沿纵向的中央部和各自从弹性层的两个端部至沿纵向中央部的20mm的点的全部3点相对于显影辊的一周以1°的间距在360点来进行。在 23℃的温度和55％RH的湿度的环境中使用在23℃的温度和55％RH的湿度 的环境中放置6小时以上的辊来进行测量。
将其外径形状已经如上所述预先测量的显影辊引入激光打印机(商品 名，LBP7700C；由Canon Inc.制造)用青色盒。在这点上，将显影辊和显影刮 板之间的抵接压力调节至50gf/cm，这对残留变形是苛刻的。然后，将盒在 40℃的温度和95％RH的湿度的环境中放置30天，其后，将显影辊取出至23℃ 的温度和55％RH的湿度的环境中并且在23℃的温度和55％RH的湿度的环境 中放置6小时，并且之后在23℃的温度和55％RH的湿度的环境中测量显影辊 的外径形状。相对于与将盒在40℃的温度和95％RH的湿度的环境中放置之前的位置相同的位置测量外径形状，以测定在将盒放置在显影刮板的抵接位置 前后的显影辊的外径尺寸的变化，并将该变化定义为残留变形量。
[永久变形图像(set image)的评价]
将已测量其残留变形量的显影辊引入由Canon Inc.制造的打印机 LBP7700C用青色盒以生产图像输出试验用盒。
将生产的图像输出试验用盒引入由Canon Inc.制造的打印机LBP7700C 并且进行图像输出试验。输出半色调图像并且如下评级。此处，将从残留变 形量的测量至图像输出的时间设为1小时。
A：获得均匀的图像。
B：稍微观察到由于显影辊的变形导致的浓度不均匀。
C：在图像的端部或整个图像上观察到由于显影辊的变形导致的浓度不 均匀。
[低温低湿下的表面硬度的测量]
将本实施例和比较例的所得的各显影辊在15℃的空气温度和10％RH的 相对湿度的环境(以下，缩写为“L/L环境”)中放置24小时。然后，该测量通 过微橡胶硬度计(商品名：MD-1capa，由Kobunshi Keiki Co.,Ltd.制造)使用直 径为0.16mm的探针相对于包括显影辊的中央部、上端部和下端部的3点来 进行，并且将平均值定义为低温低湿下的表面硬度。
[耐成膜性的评价]
将本发明实施例和比较例的所得的各显影辊装入具有如图3中所示的此 类构造的激光打印机(商品名，LBP7700C；由Canon Inc.制造)，并且通过打 印机进行成膜评价。在L/L环境下，使用黑色调色剂以打印率1％进行连续 的打印。每当打印1000张时检查图像，并且将目视看到通过成膜打印区域和 非打印区域之间的浓度的差异时的张数定义为成膜发生时的张数。
前述结果示于表6和表7中。
表6
表7
由于实施例1～26的显影辊在表面层中含有本发明的聚氨酯树脂和丙烯 酸类树脂，甚至在苛刻的高温环境中长时间放置后，各显影辊也具有小的残 留变形量和良好的永久变形图像。此外，在低温下辊的表面上的硬度的增加 被抑制，并且表现出良好的耐成膜性能。
特别地，通过将具有结构式(1)以及(2)和/或(3)或(4)的结构的多元醇与芳 香族异氰酸酯反应以提供异氰酸酯基末端预聚物，并且然后将预聚物进行固 化反应而获得的实施例1～12和14～25的各显影辊具有小的残留变形量。此 外，也以更高的水平抑制表面硬度的增加。
与此相反，表面层中的聚氨酯树脂不含有本发明的结构的比较例1和2的 显影辊以及丙烯酸类树脂中不含有本发明的结构式(5)或(6)的结构的比较例 3的显影辊具有大的残留变形量并且引起图像缺陷。这对于其中丙烯酸类树 脂具有低的Tg的比较例4和6的显影辊几乎相同。与此相反，关于其中丙烯酸 类树脂具有120℃以上的Tg的比较例5和7的显影辊，观察到表面硬度的增加 导致耐成膜性的劣化。
附图标记说明
1 显影辊
2 导电性芯轴
3 弹性层
4 表面层
本申请要求2012年6月27日提交的日本专利申请No.2012-144331和 2013年6月19日申请的日本专利申请No.2013-128802的权益，并通过参考 将其整体并入本文。

Claims (11)

1.一种显影构件，其包括芯轴、在所述芯轴的外周面上形成的弹性层和覆盖所述弹性层的外周面的表面层，其特征在于
所述表面层含有第1树脂和第2树脂，
所述第1树脂在相邻两个氨基甲酸酯键之间具有选自由以下(A)和(B)组成的组的至少一种结构，
(A)由以下结构式(1)表示的结构、以及选自由以下结构式(2)表示的结构和以下结构式(3)表示的结构组成的组的一种或两种结构；
(B)由以下结构式(4)表示的结构；和
所述第2树脂为具有以下结构式(5)的结构、并且具有20℃以上且120℃以下的玻璃化转变点Tg的树脂：
所述结构式(5)中，R1表示氢原子或甲基，R2表示具有1-4个碳原子的亚烷基，以及R3和R4各自独立地表示具有1个或2个碳原子的烷基。
2.根据权利要求1所述的显影构件，其中，在所述(A)中，“由结构式(1)表示的结构的摩尔数”：“由结构式(2)表示的结构和由结构式(3)表示的结构的摩尔数之和”为80:20～50:50。
3.一种显影构件，其包括芯轴、在所述芯轴的外周面上形成的弹性层和覆盖所述弹性层的外周面的表面层，其特征在于：
所述表面层由如下物质的反应产物制成：
具有选自由以下(A)和(B)组成的组的至少一种结构的多元醇，
具有由以下结构式(6)表示的结构、并且具有50℃以上且120℃以下的玻璃化转变点Tg的丙烯酸类树脂，和
异氰酸酯化合物：
(A)由以下结构式(1)表示的结构、以及选自由以下结构式(2)表示的结构和以下结构式(3)表示的结构组成的组的一种或两种结构；
(B)由以下结构式(4)表示的结构：
所述结构式(6)中，R5表示氢原子或甲基，和R6表示具有1-4个碳原子的亚烷基。
4.根据权利要求3所述的显影构件，其中所述异氰酸酯化合物为芳香族异氰酸酯。
5.一种显影构件，其包括芯轴、在所述芯轴的外周面上形成的弹性层和覆盖所述弹性层的外周面的表面层，其特征在于：
所述表面层含有聚氨酯树脂，
所述聚氨酯树脂在两个氨基甲酸酯键之间具有选自由以下(A)和(B)组成的组的至少一种结构的部分结构，和，
所述聚氨酯树脂具有在相邻两个氨基甲酸酯键之间具有以下(C)的结构、并且不具有以下(A)和(B)的结构的部分结构：
(A)由以下结构式(1)表示的结构、以及选自由以下结构式(2)表示的结构和以下结构式(3)表示的结构组成的组的一种或两种结构；
(B)由以下结构式(4)表示的结构：
(C)由以下结构式(7)表示的结构以及选自由以下结构式(8)表示的结构和以下结构式(9)表示的结构组成的组的一种或两种结构；
所述结构式(7)中，R7表示氢原子或具有1-3个碳原子的烷基，R8表示具有1-4个碳原子的亚烷基，以及符号“*”表示与构成氨基甲酸酯键的碳原子的键合位置；
所述结构式(8)中，R9表示氢原子或甲基，和R10表示具有1个或2个碳原子的烷基，
6.根据权利要求5所述的显影构件，其中，在所述(A)中，“由所述结构式(1)表示的结构的摩尔数”：“由所述结构式(2)表示的结构的摩尔数和由所述结构式(3)表示的结构的摩尔数之和”为80:20～50:50。
7.根据权利要求5所述的显影构件，其中，在所述(C)中，由所述结构式(8)表示的结构和由所述结构式(9)表示的结构的总的摩尔数与由所述结构式(7)表示的结构、由所述结构式(8)表示的结构和由所述结构式(9)表示的结构的摩尔数之和的比为50％以上。
8.根据权利要求1～7任一项所述的显影构件，其中所述弹性层包含硅橡胶。
9.根据权利要求8所述的显影构件，其中所述硅橡胶为加成固化型硅橡胶的固化产物。
10.一种电子照相设备，其特征在于：其设置有根据权利要求1-9任意一项所述的显影构件和抵接所述显影构件配置的电子照相感光构件。
11.一种处理盒，其特征在于：其设置有根据权利要求1-9任意一项所述的显影构件和抵接所述显影构件配置的电子照相感光构件，其中构造所述处理盒为与电子照相设备的主体可拆卸。
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