CN105739264A

CN105739264A - 显影单元、处理盒和电子照相设备

Info

Publication number: CN105739264A
Application number: CN201510993769.2A
Authority: CN
Inventors: 宫宇地佑人; 中村实
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2035-12-25
Also published as: CN105739264B; JP6611595B2; US20160187810A1; US9547255B2; JP2016122192A; EP3037890A1; EP3037890B1

Abstract

本发明涉及显影单元、处理盒和电子照相设备。提供了一种即使当在开始使用之前在高温高湿条件下长期保持时，也能够抑制在显影辊上留下记忆的显影单元，所述记忆是在电子照相图像中造成条带的原因。显影单元具有显影辊和调色剂调节构件介由它们之间的树脂颗粒彼此接触的部分。所述树脂颗粒具有基于每40g树脂颗粒为20g以上且50g以下的甲苯吸收量和1.0N/mm²以上且50.0N/mm²以下的马氏硬度。

Description

显影单元、处理盒和电子照相设备

技术领域

本发明涉及一种显影单元、处理盒和电子照相设备。

背景技术

电子照相设备如复印机、打印机和传真机接收器的操作，开始于使用充电器使旋转图像载体均匀地带电和用激光光照射图像载体产生静电潜像。随后显影单元将调色剂进给到静电潜像，并将其显影为调色剂图像。然后调色剂图像从图像载体转印到转印材料(记录材料)，并通过加热等定影到转印材料上，得到带有图象的转印材料。使已经从其转印调色剂图像的图像载体的表面为电中性，并清洁掉任何残留的调色剂，以获得用于新的图像形成过程的待机状态。

显影单元包括显影室和容纳调色剂的调色剂容器。显影室设置有一些部件，如显影辊和将调色剂施加到显影辊的表面的调色剂进给器。在显影室内，也有调色剂调节构件，其为配置成将由调色剂进给器涂布到显影辊表面的调色剂调节为薄的和更均匀的层的组件。因此，随着显影辊旋转，调色剂薄层被送到显影单元外。该调色剂薄层粘附到在与显影辊的露出部分相对配置的旋转的图像载体上承载的静电潜像。其结果是，静电潜像被可视化为在图像载体上的调色剂图像。

设计显影单元使得调色剂留在调色剂容器中直到所述单元激活，并仅在所述单元开始工作之后进入显影室。因此，在显影单元开始操作之前，显影辊和调色剂调节构件彼此直接接触。

日本专利特开8(1996)-227212提到由等待使用的显影单元中显影套筒和调色剂进给辊之间的直接接触造成的一些问题，如对调色剂进给辊的损坏。该出版物公开了这些问题可以通过使用在其最外表面具有泡孔(cells)的调色剂进给辊与至少在所述调色剂进给辊的表面上具有有特定带电能力的粉末而解决。

此外，日本专利特开2007-33538公开了将玻璃化转变温度为80℃以上的粉末涂布至调色剂进给辊的表面也解决了这些问题。

本发明的一方面涉及提供即使当在开始使用之前在高温高湿条件下长期保持，也能够抑制在显影辊上留下记忆(memory)的显影单元，所述记忆是在电子照相图像中造成条带的原因。术语“记忆”和“条带”和表述“留下记忆”的定义将在后面提供。

本发明的某些方面还涉及提供都能够稳定输出高品质电子照相图像的处理盒和电子照相设备。

发明内容

本发明的一方面提供了显影单元。显影单元包括显影室和调色剂容器。显影室设置有显影辊和调色剂调节构件。显影辊配置成将调色剂保持在其表面上，并将所述调色剂输送到显影区域，并且调色剂调节构件配置成调节在所述显影辊表面上保持的调色剂的量。调色剂容器容纳调色剂。显影辊和调色剂调节构件介由它们之间的树脂颗粒在接触点彼此接触。树脂颗粒具有基于每40g树脂颗粒为20g以上且50g以下的甲苯吸收量和1.0N/mm²以上且50.0N/mm²以下的马氏硬度。

本发明的另一方面提供了配置成可拆卸地安装至电子照相设备的主体的处理盒。该处理盒包括图像载体和显影单元。图像载体配置成承载静电潜像，并且显影单元配置成用调色剂显影静电潜像并形成调色剂图像。显影单元是上述的显影单元。

本发明的又一方面提供了一种电子照相设备。电子照相设备包括图像载体、充电单元、曝光单元、显影单元、转印单元和定影单元。图像载体配置成承载静电潜像，充电单元配置成使图像载体带电，曝光单元配置成在带电的图像载体上产生静电潜像，显影单元配置成用调色剂显影静电潜像并形成调色剂图像，和转印单元配置成将调色剂图像转印到转印材料。显影单元是上述的显影单元。

参考附图从以下示例性实施方案的描述，本发明的其它特征将变得显而易见。

附图说明

图1是示出根据本发明方面的显影单元的实例的示意性截面图。

图2是示出根据本发明方面的电子照相设备的实例的示意性截面图。

图3是示出根据本发明方面的配置成安装至电子照相设备的处理盒的实例的示意剖面图。

图4是示出根据本发明方面的显影单元的实例的示意性截面图。

具体实施方案

然而，本发明人对根据日本专利特开2007-33538的显影单元的研究发现，例如在开始使用之前将显影单元在高温高湿条件下长时间放置的情况，能引起条纹状形式的不均匀出现在电子照相图像上，所述条纹对应于显影辊与调色剂调节构件接触处的显影辊的表面区域。下文中可以将电子照相图像上的这些不均匀条纹称为“条带”。条带在半色调图像中趋于特别显著。这似乎是由显影辊与调色剂调节构件接触处的显影辊的表面区域中发生了一些变化引起的。

本文中可以将在显影辊的表面上发生的并且是一种影响电子照相图像的品质的变化称为“记忆”。同样地，可将发生“记忆”的情况描述为“留下记忆”。本发明人推测，“记忆”归因于由显影辊的表面电阻变化引起的所述辊表面上电位的不均匀分布。

本发明人对根据日本专利特开2007-33538的显影单元，关于当将所述单元在高温高湿条件下长时间放置时发生的记忆进行了详细研究。该研究结果表明了记忆的两个主要原因。

即，当设置在显影辊和调色剂调节构件之间的接触点处的颗粒能够吸收更多甲苯或具有高的甲苯吸收量时，显影辊的低分子量组分很可能被这些颗粒拉到所述辊的表面。显影辊表面上的任何低分子量组分影响其所存在区域的电阻，使对电流为高导电性的区域和对电流不是高导电性的区域之间的电位不均匀分布(记忆)。

此外，设置在显影辊和调色剂调节构件之间的接触点处的颗粒，当具有高硬度时，对显影辊施加物理应力，促进显影辊的低分子量组分渗出到所述辊的表面。

为了解决这些问题，本发明人对在显影辊和调色剂调节构件之间应当插入什么颗粒进行了广泛的研究。

发现使用特定种类的树脂颗粒作为插入显影辊和调色剂调节构件之间的颗粒减少了条带的发生。更具体地，本发明人使用具有基于每40g树脂颗粒为20g以上且50g以下的甲苯吸收量和1.0N/mm²以上且50.0N/mm²以下的马氏硬度的树脂颗粒。具有这种甲苯吸收量和马氏硬度的树脂颗粒既不可能吸收显影辊的低分子量组分，也不可能在显影辊上施加物理应力。在本发明人看来，这些特征防止在显影辊的表面上电阻的不均匀分布，并减少条带的发生。

本发明人还发现，树脂颗粒的甲苯吸收量与吸附在显影辊表面上的树脂颗粒的低分子量组分的量相关。因而，将树脂颗粒的甲苯吸收量用作吸附在显影辊表面上的树脂颗粒的低分子量组分的量的量度。

树脂颗粒

显影单元需要在显影辊和调色剂调节构件之间包括具有基于每40g树脂颗粒为20g以上且50g以下的甲苯吸收量和1.0N/mm²以上且50.0N/mm²以下的马氏硬度的树脂颗粒。

具有基于每40g树脂颗粒为大于50g的甲苯吸收量的树脂颗粒将吸附显影辊的低分子量组分。显影辊表面上的存在任何低分子量组分的区域和不存在这种组分的区域之间所得的电阻的不均匀分布，将使得更易于发生条带。具有基于每40g树脂颗粒为小于20g的甲苯吸收量的树脂颗粒将有效地防止在半色调图像中产生条带，但同时将在显影辊上导致大的物理应力，这是因为随着甲苯吸收量降低树脂颗粒通常变得更硬。

马氏硬度大于50.0N/mm²的树脂颗粒将在显影辊上导致大的物理应力，因此能引起条带。马氏硬度小于1.0N/mm²的树脂颗粒将有效地防止在半色调图像中产生条带，但制造它们的材料的高粘性将引起一些影响图像质量的问题，如颗粒牢固粘附到附近组分。

满足这些特性要求(马氏硬度和甲苯吸收量)的树脂颗粒的基材的实例是聚氨酯树脂。

树脂颗粒的平均圆形度可以为0.960以上。平均圆形度为0.960以上的树脂颗粒可容易地被强制转动，这将有助于树脂颗粒在显影辊和调色剂调节构件之间的均匀分布。因此，这些颗粒在防止条带方面应当是特别有效的。

此外，树脂颗粒的重均粒径可以为1μm以上且50μm以下。确保树脂颗粒的重均粒径在该范围内将更有效地防止条带。

树脂颗粒的生产

可通过悬浮聚合来制造树脂颗粒。更具体地，剧烈搅拌介质(主要是水)和不溶于所述介质的单体的混合物，以在介质中分散成0.01至1mm大小的液滴，然后将聚合引发剂添加到该单体分散液，将单体聚合成树脂颗粒。

在此实施方案中，树脂颗粒的甲苯吸收量是通过制造所述颗粒的材料的交联密度和交联之间的距离来确定，和马氏硬度是由制造所述颗粒的材料的分子结构和交联密度来确定。因此，选择满足一些特性要求的材料。当使用聚氨酯类树脂颗粒时，可以通过调节多元醇与多异氰酸酯组分的比例OH/NCO％和通过添加单醇来控制它们的甲苯吸收量和马氏硬度。还可以通过如硅烷偶联剂、用油处理和氟化等表面处理来控制树脂颗粒的甲苯吸收量和马氏硬度。

树脂颗粒的甲苯吸收量

按照如下测定树脂颗粒的甲苯吸收量。

制备1克(1g)树脂颗粒并放入烧杯中。将甲苯(商品名，甲苯特级(纯度99.5％)；KishidaChemical)滴加到含有树脂颗粒的烧杯中，将当树脂颗粒不再吸收甲苯的时间记录为甲苯的总消耗量(克)。将得到的甲苯的总消耗量乘以40得到每40克所述颗粒的甲苯吸收量(即，根据该实施方案的树脂颗粒的甲苯吸收量)。根据该实施方案的树脂颗粒的甲苯吸收量的测量单位是克(g)。

树脂颗粒的马氏硬度

使用纳米压痕试验机(商品名，HM500；FischerInstruments)测量树脂颗粒的马氏硬度。压头是136°正四角锥形金刚石压头(维氏压头)。

该测量包括在预定载荷下用上述压头压入样品(以下简称为压入)，并将样品除去载荷(以下称为卸载)。

使用专用测量软件“WIN-HCU”(商品名)分析得到的载荷-位移曲线，得到马氏硬度(N/mm²)。

该程序的更详细描述如下。使用棉棒将树脂颗粒涂布到载玻片(ASONECorporation)，并用空气吹走任何过量的树脂颗粒。对残留的颗粒进行测量。选择大小接近所述颗粒的重均粒径(D4，以下更详细地描述)的树脂颗粒用于测量。

由于测量载台的1-μm的分辨率，很难用压头的尖端推10μm数量级的小颗粒的中心，当试图使这种颗粒压入时，压头的尖端可能不是垂直地而是以一些角度碰击所述颗粒表面，测量可能变得不准确。因此，用压头使所述颗粒压入之后，该载台返回到显微镜侧，确认所述颗粒的位置，使得所述颗粒的位置仍留在其初始位置。

如果颗粒的位移小于1μm，压头的尖端碰击颗粒的中心，测得的数据被确定为有效的。如果颗粒的位移为1μm以上，或者在载玻片上没有发现所述颗粒(附着在压头上)，测量的数据被确定为无效。每次测量之后，将压头调节到位置校准并用乙醇清洗。

测量参数如下：压入，0.1mN的最大压入载荷，和20s的压入持续时间；卸载，与负载相同的参数。采用这些参数，收集树脂颗粒的马氏硬度的有效数据(N＝20)。将排除最大值和最小值两者的18个颗粒的平均马氏硬度取为树脂颗粒的马氏硬度。

树脂颗粒的平均圆形度的测量

使用“FPIA-3000”流动颗粒图像分析仪(Sysmex)在用于校准的测量和分析参数下测量所述树脂颗粒的平均圆形度。

更详细的描述如下。将约20ml的不含固体和其他杂质的离子交换水放入玻璃容器中。向这个容器加入大约0.2ml分散剂(商品名，ContaminonN；WakoPureChemicalIndustries；用于精密测量仪器的由非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和有机助洗剂组成的pH-7中性洗涤剂的10质量％水溶液)在离子交换水中的稀释液(约1:3，m/m)。

然后，加入大约0.02g树脂颗粒作为测量样品，并用超声波分散机分散2分钟，得到用于测量的分散液。在整个过程中分散液的温度保持为10℃以上且40℃以下，为确保此温度如果需要进行冷却。超声波分散机是50kHz振荡频率和150W电输出的台式超声波洗涤器/分散机(例如，“VS-150”(KabushikiKaishaVELVO-CLEAR))，将其在水槽中预定量的离子交换水和约2ml的ContaminonN的情况下使用。

使用上述具有标准物镜(10×)和“PSE-900A”颗粒鞘(Sysmex)作为鞘液的流式颗粒图像分析仪进行测量。将使用上述步骤制备的分散液引入流式颗粒图像分析仪，并以HPF(高倍视野)测量模式在总计数设定下测量3000个树脂颗粒。然后指定待分析的粒径和分析具有85％的二值化阈值的颗粒，得到落在指定直径范围的那些颗粒的数量(％)和平均圆形度。在计算树脂颗粒的平均圆形度时，将待分析的粒径范围设定为1.98μm以上且39.96μm以下的当量圆直径。

开始测量之前，和任选地每2个小时之后，使用在离子交换水中稀释的标准胶乳颗粒(商品名，RESEARCHANDTESTPARTICLESLatexMicrosphereSuspensions5200a；DukeScientific)进行自动焦点调整。

校准流式颗粒图像分析仪并在使用前由Sysmex授予校准证书。除了将待分析的粒径限制在1.98μm以上且39.96μm以下的等效圆直径之外，测量和分析参数与在发出校准证书时的那些相同。

树脂颗粒的重均粒径(D4)的测量

使用CoulterMultisizerIII粒径分析仪(BeckmanCoulter的商品名)进行测量。使用一级氯化钠制备约1％的氯化钠水溶液。将大约5mg待测量的树脂颗粒(样品)用约0.5ml的烷基苯磺酸盐作为分散剂悬浮在约100ml该电解质溶液中。使用超声分散机将电解液中悬浮的样品分散约1分钟。然后使用前述具有100-μm开口的分析仪从样品颗粒的体积和数量求得样品的体积和数量分布。使用所得到的分布计算重均粒径(D4)。

显影单元

以下参照一些附图描述根据本发明一个方面的显影单元的示例性实施方案。该实施方案中所描述的结构组件的尺寸、材质、形状、相对位置和其它细节并非旨在限制本发明的任何方面的范围，除非说明书明确指出。图1示出根据本实施方案的显影单元的截面图的实例。

如图1中所示，该显影单元包括显影室102，其在面对图像承载单元101的部分中具有开口部。在此显影室102的背面侧上，存在与显影室102连通并容纳调色剂103的调色剂容器104。显影室102与调色剂容器104经由其连通的开口部用可移去的密封件105分隔，其中密封件105配置成防止调色剂容器104中的调色剂103流入显影室102中。当显影单元开始工作时，将密封件105从开口部移除。

该结构防止调色剂103因为振动(如在开始使用之前与显影单元的输送相关的振动)意外地从所述显影单元流出，从而防止使用者、显影单元和与其一起使用的图像形成设备的主体被调色剂污染。

然而，如图4所示，分隔连接显影室102和调色剂容器104的开口部的密封件对于该实施方案的显影单元不是必需的。

在显影室102中，存在部分地暴露到外部的可旋转地安装的显影辊106。显影辊106面对图像承载单元101并与其压接，以做出预定的侵入量。

显影室102还容纳调色剂进给器108，其为配置成接收从调色剂容器104通过输送元件107输送的调色剂并将调色剂进给到显影辊106的组件。在显影辊106的旋转方向的上游，有与显影辊106的表面接触的调色剂调节构件109，其为配置成调节保持在显影辊106上的调色剂103的量的组件。该调色剂调节构件109与显影室102连接。在本实施方案中，至少在显影辊106和调色剂调节构件109彼此接触之处涂布有预定种类的树脂颗粒120，以减少半色调图像中的条带。

在显影辊106的旋转方向的下游，有防吹出片(anti-blowoutsheet)110，其为配置成防止调色剂从显影室102的下部突然逃逸的片。

显影开始于将密封件105从显影单元移除，以将调色剂容器104和显影室102合并成单一的空间，并仅仅在此之后允许调色剂容器104中的调色剂103进入显影室102。输送元件107越过隔壁将调色剂103向调色剂进给器108输送，并且调色剂进给器108将调色剂103涂布到显影辊106。显影辊106沿着图中箭头指示的方向旋转，并且在显影辊106上承载的调色剂103由调色剂调节构件109调节为具有预定厚度的层，并输送到显影区域，即面对图像承载单元101的区域。

在显影辊106和调色剂调节构件109之间的接触点处放置树脂颗粒120的方法的实例包括，涉及如在以下方法1至3中涂布树脂颗粒的方法。可以使用任何使得显影辊和调色剂调节构件均匀地涂布的方法涂布树脂颗粒。

1.将树脂颗粒涂布至显影辊106的整个表面上，然后将该显影辊106安装在已经连接调色剂调节构件109的显影单元中。

2.将树脂颗粒涂布至调色剂调节构件109的将与显影辊106接触的区域，然后将该调色剂调节构件109和显影辊106安装在显影单元中。

3.将树脂颗粒涂布至调色剂进给器108的整个表面上，并将调色剂进给器108安装在设置有显影辊106和调色剂调节构件109的显影单元中，然后转动显影辊106和调色剂进给器108以将树脂颗粒输送到显影辊106和调色剂调节构件109之间的接触点处。

处理盒和电子照相设备

根据本发明的一个实施方案的电子照相设备具有如下结构元件。显影单元是根据上述本发明实施方案的显影单元：

-配置成承载静电潜像的图像载体

-配置成使图像载体带电的充电单元

-配置成在带电的图像载体上产生静电潜像的曝光单元

-配置成用调色剂显影静电潜像并形成调色剂图像的显影单元

-配置成将调色剂图像转印到转印材料的转印单元

-配置成将调色剂图像定影到转印材料的定影单元

根据本发明的一个实施方案的处理盒包括配置成承载静电潜像的图像载体，和配置成用调色剂显影静电潜像并形成调色剂图像的显影单元。处理盒可以可拆卸地连接至电子照相设备的主体，并且显影单元是根据上述本发明实施方案的显影单元。

图2是根据本发明的一个实施方案的电子照相设备的示意性截面图。图3是配置为安装至图2中所示的电子照相设备的处理盒的放大截面图。处理盒内置图像承载单元101、充电单元、显影单元和清洁单元121。图像承载单元101对应于上述图像载体，和充电单元设置有充电器111。显影单元设置有显影辊106，和清洁单元121设置有清洁器112。处理盒能够可拆卸地安装至图2所示的电子照相设备的主体。

图像承载单元101被充电器111均匀地充电至大约-800V以上且-400V以下的电位，所述充电器111安装至偏压电源(未示出)。然后图像承载单元101暴露于光113用于写入静电潜像，从而在图像承载单元101的表面上产生静电潜像。用于曝光的光113可以是来自LED的光，并且还可以是激光。图像承载单元101的曝光区域的表面电位约为-200V以上且-100V以下。

然后，引入到配置成可拆卸地安装至电子照相设备的主体上的处理盒的显影辊106将带负电荷的调色剂施加到静电潜像(显影)。这在图像承载单元101上产生图像，即将静电潜像转化成可视化的图像。在此过程中偏置电源(未示出)向显影辊106施加大约-500V以上且-300V以下的电压。显影辊106与图像承载单元101以大约0.5mm以上且3mm以下的辊隙宽度接触。

然后在图像承载单元101上显影的调色剂图像被转印到中间转印带114(第一转印)。第一转印元件115与中间转印带114的背面接触。将大约+100V以上且+1500V以下的电压施加至第一转印元件115，引起第一转印，即负调色剂图像从图像承载单元101到中间转印带114的转印。第一转印元件115可以是辊的形状，并且也可以是叶片的形状。

当电子照相设备是全色图像形成设备时，需要进行四种颜色：黄色、青色、品红色和黑色的每个的这些充电、曝光、、显影和第一转印过程。为了这个目的，图2中所示的电子照相设备包括总共四个可拆卸地安装至其主体上的处理盒，每个将调色剂引入上述颜色之一。在预定的时间间隔顺序进行充电、曝光、显影和第一转印过程，将四种颜色的调色剂图像在中间转印带114上重叠成全色图像。

中间转印带114旋转，并将在其上的调色剂图像输送至所述图像面对第二转印元件116之处的点。同时，作为转印材料的记录纸根据预定的时间表沿着用于记录纸的进给路径117通过中间转印带114和第二转印元件116之间。向第二转印元件116施加用于第二转印的偏压，引起中间转印带114上的调色剂图像到记录纸的转印。

施加到第二转印元件116的偏压为大约+1000V以上且+4000V以下。承载由所述第二转印元件116转印的调色剂图像的记录纸被输送到定影单元118，在那里记录纸上的调色剂图像熔融并定影在记录纸上。然后记录纸从电子装置中排出，完成打印。

如果图像承载单元101上存在任何没有转印到中间转印带114并残留在图像承载部件101上的调色剂图像，配置成清洁图像承载单元101的表面的清洁器112将该调色剂图像从图像承载单元101的表面上擦掉。

本发明的一方面提供显影单元，其不太可能在显影辊上留下记忆，因此，即使当在高温高湿下长时间放置，也不太可能在半色调图像中导致条带。本发明的一些其它方面提供处理盒和电子照相设备，两者均提供高质量电子照相图像。

实施例

以下参考一些具体实施例和比较例对本发明的某些方面进行更详细描述。这些实施例并非旨在限制本发明的任何方面的技术范围。

树脂颗粒

表1总结了在实施例和比较例中使用的树脂颗粒。树脂颗粒1至6用于实施例1至6，树脂颗粒7至11用于比较例1至5。使用上述方法测量树脂颗粒的重均粒径和平均圆形度。

表1

实施例1

在带有搅拌器的2-L可分离烧瓶中装入800g水，并将32g的METOLOSE90SH-100(羟丙基甲基纤维素，Shin-EtsuChemical)溶于水中，形成分散介质。

分别地，将以下材料的混合物制备成树脂颗粒用原料：聚酯多元醇，48.0g的P-3010和12.0g的F-3010；异氰酸酯组分，84.0g的TPA-100和16.6g的TAKENATE500；稀释剂，240.9g的甲基乙基酮(MEK)；催化剂，0.003g二月桂酸二丁基锡。该树脂颗粒用原料的多元醇与异氰酸酯组分的重量比OH/NCO％为15.0。

当以600rpm搅拌分散介质时，将树脂颗粒用原料加入以形成悬浮液。然后将悬浮液加热至60℃，并使其在连续搅拌下反应4小时。然后将悬浮液冷却至室温，并进行固-液分离。用水彻底洗涤分离的固体并在70℃下干燥20小时。以这种方式，得到平均粒径为10μm的聚氨酯树脂颗粒。

得到的聚氨酯树脂颗粒的甲苯吸收量和马氏硬度分别为28g和8.0N/mm²。

实施例2

除了对材料的如下改变，以与实施例1相同的方式获得聚氨酯树脂颗粒：聚酯多元醇，30.5g的F-510和24.4g的LB-3000；异氰酸酯组分，105.0g的TPA-100；稀释剂，239.8g的甲基乙基酮(MEK)(多元醇与多异氰酸酯组分的重量比OH/NCO％为3.0)。

得到的聚氨酯树脂颗粒的甲苯吸收量和马氏硬度分别为21g和35.0N/mm²。

实施例3

除了对材料的如下改变，以与实施例1相同的方式获得聚氨酯树脂颗粒：聚酯多元醇，38g的F-510；异氰酸酯组分，121.9g的TPA-100；稀释剂，239.9g的甲基乙基酮(MEK)(多元醇与多异氰酸酯组分的重量比OH/NCO％为3.0)。

得到的聚氨酯树脂颗粒的甲苯吸收量和马氏硬度分别为20g和49.6N/mm²。

实施例4

除了对材料的如下改变，以与实施例1相同的方式获得聚氨酯树脂颗粒：聚酯多元醇，52.0g的F-510和26.0g的F-2010；异氰酸酯组分，66.1g的TAKENATE500和16.3g的TPA-100；稀释剂，240.6g的甲基乙基酮(MEK)(多元醇与多异氰酸酯组分的重量比OH/CO％为2.3)。

得到的聚氨酯树脂颗粒的甲苯吸收量和马氏硬度分别为50g和50.0N/mm²。

实施例5

除了对材料的如下改变，以与实施例1相同的方式获得聚氨酯树脂颗粒：聚酯多元醇，30.0g的P-3010，7.5g的F-3010，和24.0g的LB-3000；异氰酸酯组分，10.4g的TAKENATE500和87.4g的TPA-100；稀释剂，238.9g的甲基乙基酮(MEK)(多元醇与多异氰酸酯组分的重量比OH/CO％为15.0)。

得到的聚氨酯树脂颗粒的甲苯吸收量和马氏硬度分别为29g和1.1N/mm²。

实施例6

除了对材料的如下改变，以与实施例1相同的方式获得聚氨酯树脂颗粒：聚酯多元醇，130.9的P-3010；异氰酸酯组分，1.4g的TAKENATE500和27.8g的TPA-100；稀释剂，240.2g的甲基乙基酮(MEK)(多元醇与多异氰酸酯组分的重量比OH/CO％为2.0)。

得到的聚氨酯树脂颗粒的甲苯吸收量和马氏硬度分别为50g和1.0N/mm²。

在实施例1至6中使用的原料树脂颗粒的制造如下。

-P-3010：可乐丽

-F-3010：可乐丽

-TPA-100：旭化成化学

-TAKENATE500：三井化学

-F-510：可乐丽

-LB-3000：三洋化成工业

-F-2010：可乐丽

显影辊的生产

导电性弹性层1的生产

使用搅拌器在常温下通过混合表2中所列的材料制备半导电性组合物1。

表2

然后用底漆(商品名，“DY35-051”，TorayDowCorningSilicone)涂布尺寸为直径6mm和长度264mm的SUS304芯金属。底漆在150℃的温度下烧制30分钟后，将芯金属放置在模具中。然后将半导电性组合物1注入到位于模具中的空腔，并将模具在150℃下加热15分钟。将从模具脱模的组合物在200℃下加热2小时以完成固化反应。以这种方式，生产直径为11.5mm的导电性弹性层1。导电性表面涂布溶液1的生产(用于形成导电性表面层的涂布液)

在带有搅拌器、冷凝器、温度计和氮气管的四颈可分离烧瓶中加入表3中所列的材料，并且使混合物在搅拌下在氮气气氛下在80℃下反应5小时。除去溶剂，得到作为在分子内具有羧基的化合物的聚氨酯预聚物1。

表3

然后，使用球磨机将表4中列出的材料进行搅拌和分散。以这种方式生产导电性表面涂布液1。

表4

用甲基乙基酮将该表面涂布液1的固含量调节至28％。然后将如上所述成型的导电性弹性层1浸入涂布液中。然后将涂层在炉中在80℃的温度下加热15分钟干燥，然后在140℃进行4小时以固化。以这种方式获得显影辊。表面层的厚度为10.2μm。

表面电位的不均匀和条带的评价

将所得的显影辊在整个长度上均匀涂布100mg树脂颗粒。然后从用于彩色激光打印机(商品名，HPLaserJetPro400M451dn；HP)的青色调色剂处理盒除去它的显影辊，并且用空气的吹扫清洁调色剂调节构件。然后将涂布有树脂颗粒的显影辊安装在该处理盒中。以这种方式，生产具有显影单元的处理盒，在所述显影单元中在显影辊和调色剂调节构件之间的接触点处存在树脂颗粒。

将该处理盒在40℃和95％RH条件下放置30天，然后转移到23℃和50％RH的条件，并放置24小时。去除在显影单元中分隔显影室和调色剂容器的密封件之后，将处理盒安装在激光打印机中。然后操作激光打印机，在15℃和10％RH条件下连续地在100张A4记录纸(用于CLC(彩色激光复印机)，由Canon制造；基重，81.4g/m²)上打印全尺寸的青色半色调图像。

然后，从处理盒取出显影辊，在辊的在图像形成之前其与调色剂调节构件接触的区域(接触区域)和在没有接触的区域(非接触区域)使用表面电位计(QEADRA-2000L)测量表面电位。在接触区域和非接触区域之间测得的表面电位之差被定义为表面电位不均的程度。此外，目视检查100张半色调图像的条带，并根据以下标准分级。

表5

表6

表6总结了树脂颗粒的各组合物的甲苯吸收量、马氏硬度以及表面电位不均匀和条带的评价结果。

在实施例1至6中，在显影辊和调色剂调节构件之间存在本发明的实施方案的树脂颗粒。这防止显影辊表面上的电阻变化，并降低表面电位不均匀和条带图像。

这推测是通过如下效果来实现。

即，树脂颗粒具有落入特定范围的马氏硬度，这限制了树脂颗粒施加在显影辊上的物理应力。此外，树脂颗粒具有落入特定范围的甲苯吸收量，这限制了由树脂颗粒将显影辊的低分子量组分对辊的表面的吸附。

在实施例1至6中，设置在显影辊和调色剂调节构件之间的接触点处的树脂颗粒的特性满足根据本发明一定方面的要求。其结果是，得到了本发明某一方面的技术优势。

对于根据比较例1至3的显影单元，插在显影辊和调色剂调节构件之间的树脂颗粒具有高的甲苯吸收量。这造成显影辊的低分子量组分被树脂颗粒吸附，从而导致与不均匀的电阻相关的表面电位的不均匀分布。其结果是，在半色调图像中发生条带。

对于根据比较例4和5的显影单元，插在显影辊和调色剂调节构件之间的树脂颗粒具有太高的马氏硬度。这使得显影辊上的电阻不均匀，这似乎因为辊上的物理应力。表面电阻的所得不均匀分布导致半色调图像中的条带。

尽管已经参照示例性实施方案描述本发明，但是应该理解的是，本发明不限于所公开的典型实施方案。权利要求的范围应被赋予最宽的解释，以包含所有这类修改和等同结构和功能。

Claims

1.一种显影单元，其特征在于，其包括：

设置有显影辊和调色剂调节构件的显影室，所述显影辊配置成将调色剂保持在其表面上并将所述调色剂输送到显影区域，所述调色剂调节构件配置成调节在所述显影辊的表面上保持的调色剂的量；和

容纳所述调色剂的调色剂容器，

所述显影辊和所述调色剂调节构件介由它们之间的树脂颗粒在接触点彼此接触，

所述树脂颗粒具有：

基于每40g所述树脂颗粒为20g以上且50g以下的甲苯吸收量和1.0N/mm²以上且50.0N/mm²以下的马氏硬度。

2.根据权利要求1所述的显影单元，所述显影单元进一步包括所述显影室与所述调色剂容器经由其连通的开口部，所述开口部用配置成防止调色剂容器中的调色剂流入所述显影室中的可移去的密封件分隔。

3.根据权利要求1或2所述的显影单元，其中所述树脂颗粒含有聚氨酯树脂。

4.根据权利要求1或2所述的显影单元，其中所述树脂颗粒的平均圆形度为0.960以上。

5.根据权利要求1或2所述的显影单元，其中所述树脂颗粒的重均粒径为1μm以上且50μm以下。

6.根据权利要求1或2所述的显影单元，其中所述显影辊具有含有聚氨酯树脂的表面层。

7.一种处理盒，其配置成可拆卸地安装至电子照相设备的主体，所述处理盒包括：

配置成承载静电潜像的图像载体；和

配置成用调色剂显影所述静电潜像并形成调色剂图像的显影单元，

其特征在于，所述显影单元是根据权利要求1至6中任一项所述的显影单元。

8.一种电子照相设备，其包括：

配置成承载静电潜像的图像载体；

配置成使所述图像载体带电的充电单元；

配置成在带电的图像载体上产生静电潜像的曝光单元；

配置成用调色剂显影所述静电潜像并形成调色剂图像的显影单元；

配置成将所述调色剂图像转印到转印材料的转印单元；和

配置成将转印到所述转印材料的所述调色剂图像定影的定影单元，