CN105929654A - 电子照相用构件、处理盒和电子照相图像形成设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子照相用构件、处理盒和电子照相图像形成设备。提供一种电子照相用构件，其可以以高水平实现在高温高湿下调色剂输送力的改进、和优异的对调色剂的带电赋予性二者。电子照相用构件包括基体、基体上的导电性弹性层和导电性弹性层上的部分区域中形成的多个电绝缘性域。导电性弹性层的马氏硬度为0.10N/mm2以上且3.00N/mm2以下。在电子照相用构件的表面中，边长为300μm的正方形的每面积的导电性弹性层的露出率为50％-90％，和多个电绝缘性域各自与导电性弹性层接触的部分的面积的平均值为300μm2以上且10,000μm2以下。

Description

电子照相用构件、处理盒和电子照相图像形成设备
技术领域
本发明涉及电子照相用构件、处理盒和电子照相图像形成设备。
背景技术
涉及使用非磁性单组分调色剂的显影方法被称为如复印机或光学打印机等电子照相图像形成设备的图像形成方法。具体地，用作可旋转静电潜像承载构件的感光构件通过如充电辊等充电单元而带电，并且通过使带电的感光构件的表面曝露于激光光而形成静电潜像。接着，在图像形成设备的显影设备中，使显影剂容器内的调色剂通过显影剂调节构件涂布在显影辊上，并且在感光构件与显影辊之间的接触部用调色剂使静电潜像显影。其后，感光构件上的调色剂图像经由或不经由转印部的中间转印构件转印至记录材料上，通过定影部中的热和压力使调色剂图像定影至记录材料上，并且使具有定影图像的记录材料排出至图像形成设备外。
在此类图像形成方法中，显影设备包括如下所述的此类电子照相用构件：
(1)存在于显影剂容器内并且构成为将调色剂供给至显影辊的显影剂供给辊；
(2)构成为在显影辊上形成调色剂层并且保持显影辊上的调色剂的量恒定的显影剂调节构件；和
(3)构成为使感光构件上的调色剂显影的显影辊，配置所述辊使得所述辊闭塞贮存调色剂的显影剂容器的开口，辊的一部分露出在容器外，并且露出部面向感光构件。
在显影设备中，通过这些电子照相用构件的旋转和摩擦进行图像形成。
几年来，已经推进设备的小型化及其节能化。用于设备小型化的一种方法为任意此类电子照相用构件的直径减小。另外，用于节能化的一种方法为在电子照相用构件的旋转和摩擦时的转矩减小(任意此类构件的侵入量减少或构件之间的圆周速度差减少)。然而，当通过显影辊和显影剂供给辊的直径减小、或者任意此类构件的侵入量减少或构件之间的圆周速度差减少而进行旋转时的转矩减小时，形成在显影辊上的调色剂层的量变得不充分，因此，在一些情况下不能获得均匀的图像。
在日本专利申请特开No.H08-286497中，公开了以下显影辊。为了改进显影构件的调色剂输送力，具有高电阻值的介电部设置在辊的表面上并且使带电的介电部电吸附调色剂，从而使能够输送调色剂。
通过本发明的发明人进行的研究发现，根据日本专利申请特开No.H08-286497的显影辊凭借其表面上介电部的存在而具有优异的调色剂输送力，但显影辊对调色剂的带电赋予性降低。当此类显影辊用于电子照相图像的形成时，电子照相图像中易于发生“起雾”。当电子照相图像的形成在高温高湿环境下进行时该倾向特别显著。
本发明的目的是提供一种电子照相用构件，其可以以高水平实现在高温高湿下调色剂输送力的改进、和优异的对调色剂的带电赋予性二者。另外，本发明的目的是提供在各种环境下可以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。
发明内容
根据本发明的一方面，提供一种电子照相用构件，其包括：基体；基体上的导电性弹性层；和导电性弹性层上的多个电绝缘性域(electricallyinsulating domain)，其中：导电性弹性层的马氏硬度为0.10N/mm2以上且3.00N/mm2以下；电子照相用构件的表面至少包括电绝缘性域的表面和导电性弹性层的未覆盖有电绝缘性域的露出部分；在电子照相用构件的表面中导电性弹性层的露出部分的面积与边长为300μm的正方形的面积的比为50％以上且90％以下；和多个电绝缘性域各自与导电性弹性层接触的部分的面积的平均值为300μm2以上且10,000μm2以下。
根据本发明的另一方面，提供一种电子照相处理盒，其包括显影辊，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，其中显影辊为电子照相用构件。根据本发明的又一方面，提供一种电子照相图像形成设备，其包括显影辊，其中显影辊为电子照相用构件。
参考附图从以下示例性实施方案的描述中，本发明的进一步特征将变得明显。
附图说明
图1为用于示出本发明的电子照相用构件的实例的示意性截面图。
图2为用于示出本发明的电子照相用构件的实例的示意性正视图。
图3为用于示出根据本发明的电子照相图像形成设备的实例的示意性构造图。
图4为用于示出本发明的电子照相处理盒的实例的示意性构造图。
图5为用于示出本发明的电子照相用构件的实例的示意性正视图。
图6为用于示出本发明的电子照相用构件的实例的示意性截面图。
具体实施方式
现在，将参考附图详细描述本发明的优选实施方案。
根据本发明的电子照相用构件包括基体、基体上的导电性弹性层和导电性弹性层上形成的多个电绝缘性域。
导电性弹性层的马氏硬度为0.10N/mm2以上且3.00N/mm2以下。另外，电子照相用构件的表面至少包括电绝缘性域的表面和导电性弹性层的未覆盖有电绝缘性域露出部分，在电子照相用构件的表面中导电性弹性层的露出部分的面积与边长为300μm的正方形的面积的比为50％以上且90％以下，和多个电绝缘性域各自与导电性弹性层接触的部分的面积的平均值为300μm2以上且10,000μm2以下。
在表面具有称为介电部的电绝缘性域的电子照相用构件中，当使电绝缘性域带电时，在各区域与导电部之间产生电场，并且通过库仑力或梯度力(gradient force)吸附并输送调色剂。随着电绝缘性域的尺寸和个数增多输送力加大。同时，已知对调色剂的带电赋予一般通过电子照相用构件与调色剂之间的摩擦来进行，但通过本发明的发明人进行的研究发现，电绝缘性域很少涉及对调色剂的带电赋予。另外，发现由于上述，在相关技术的具有电绝缘性域的电子照相用构件中，当为了获得大输送力而增大电绝缘性域的尺寸和个数时，构件对调色剂的带电赋予性反而降低。
以下详细描述本发明。
<电子照相用构件>
如图1所示，本发明的电子照相用构件包括圆柱状或中空圆筒状基体2和导电性弹性层3。如图1所示，导电性弹性层3的表面上存在多个电绝缘性域4。即，如图2所示，本发明的电子照相用构件的表面包括多个电绝缘性域4的表面和未覆盖有电绝缘性域的导电性弹性层3的表面。
[基体]
基体具有导电性并且具有支承形成于其上的导电性弹性层的功能。基体用材料的实例可以包括：如铁、铜、铝和镍等金属；以及包含这些金属的合金如不锈钢、硬铝、黄铜和青铜。为了赋予耐擦伤性的目的，基体的表面可以进行镀覆处理至不损害导电性的程度。此外，通过用金属覆盖由树脂制成的基体的表面以使表面导电获得的基体或由导电性树脂组合物生产的基体可以用作基体。
[导电性弹性层]
导电性弹性层具有单层结构或包括两层以上的层压结构。特别是在非磁性单组分接触显影方法中，具有两层导电性弹性层的电子照相用构件适合用作显影辊。
导电性弹性层包含如树脂或橡胶等弹性材料。树脂和橡胶的具体实例包括：聚氨酯树脂、聚酰胺、脲醛树脂、聚酰亚胺、三聚氰胺树脂、氟树脂、酚醛树脂、醇酸树脂、硅酮树脂、聚酯、乙烯-丙烯-二烯共聚合橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(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、NBR的氢化产物和聚氨酯橡胶。其中硅橡胶是优选的。硅橡胶的实例可以包括聚二甲基硅氧烷、聚甲基三氟丙基硅氧烷、聚甲基乙烯基硅氧烷、聚苯基乙烯基硅氧烷和这些硅氧烷的共聚物。根据需要，可以单独使用这些树脂和橡胶中的一种，或者可以组合使用其两种以上。其中因为以下原因聚氨酯树脂是优选的：该树脂对调色剂的摩擦带电性能优异；该树脂的挠性优异，因此，可以容易地获得与调色剂接触的机会；并且该树脂具有耐磨耗性。应当注意的是，树脂和橡胶用材料可以通过用傅立叶变换红外可见分光光度计测量导电性弹性层来识别。
聚氨酯树脂的实例包括醚系聚氨酯树脂、酯系聚氨酯树脂、丙烯酸系聚氨酯树脂和碳酸酯系聚氨酯树脂。其中通过与调色剂的摩擦容易赋予调色剂负极性的电荷并且容易获得挠性的聚醚聚氨酯树脂是优选的。
聚醚聚氨酯树脂可以通过已知的聚醚多元醇与已知的异氰酸酯化合物的反应来获得。聚醚多元醇的实例包括聚乙二醇、聚丙二醇和聚四亚甲基二醇。另外，这些多元醇组分可以各自用作根据需要预先用如2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等异氰酸酯进行扩链的其预聚物。
对使得与多元醇组分反应的异氰酸酯化合物没有特别地限定并且其实例包括：如乙撑二异氰酸酯(ethylene diisocyanate)和1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)等脂肪族多异氰酸酯；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1,4-二异氰酸酯等脂环族多异氰酸酯；如2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)等芳香族多异氰酸酯；及其改性物或共聚产物以及其封端产物。
导电性弹性层优选包含用于获得导电性的导电剂。导电剂的实例包括离子导电剂和如炭黑等电子导电剂。其中炭黑是优选的，因为炭黑可以控制导电性弹性层的导电性和导电性弹性层对调色剂的带电性能。在通常情况下，导电性弹性层的体积电阻率优选落在103Ω·cm以上且1011Ω·cm以下的范围内。
炭黑的具体实例可以包括：如"KETJENBLACK"(商品名，由LionSpecialty Chemicals Co.,Ltd.制造)或乙炔黑等导电性炭黑；和如SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT或MT等橡胶用炭黑。另外，可以使用氧化处理的彩色墨用炭黑或热解炭黑。炭黑的添加量相对于100质量份树脂或橡胶优选为5质量份以上且50质量份以下。导电性弹性层中炭黑的含量可以用热重分析设备(TGA)来测量。
除了上述炭黑以外，可使用的导电剂的实例包括：如天然石墨或人造石墨等石墨；如铜、镍、铁或铝等金属的粉末；如氧化钛、氧化锌或氧化锡等金属氧化物的粉末；和如聚苯胺、聚吡咯或聚乙炔等导电性高分子。根据需要，可以单独使用这些导电剂中的一种，或者可以组合使用其两种以上。
除了上述以外，电荷控制剂、润滑剂、填料、抗氧化剂或老化抑制剂可以以不抑制树脂或橡胶以及导电剂的功能的程度引入至导电性弹性层。
导电性弹性层的厚度优选为1μm以上且5mm以下。这是因为调色剂的输送性能可以进一步稳定化。导电性弹性层的厚度可以通过用光学显微镜观察并测量其截面来求得。
当在电子照相用构件作为显影辊使用时要求表面粗糙度时，粗糙度控制用细颗粒可以引入至导电性弹性层。粗糙度控制用细颗粒的体积平均粒径优选为3μm以上且20μm以下。另外，引入至导电性弹性层的细颗粒的量相对于100质量份树脂或橡胶优选为1质量份以上且50质量份以下。
具体地，例如，各自包含如聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸系树脂或聚碳酸酯树脂等树脂的树脂颗粒可以用作粗糙度控制用细颗粒。
[马氏硬度]
导电性弹性层的马氏硬度为0.10N/mm2以上且3.00N/mm2以下，优选0.10N/mm2以上且1.00N/mm2以下。将马氏硬度设定在该数值范围内赋予导电性弹性层适度的柔软。结果，在电子照相用构件作为显影辊使用时，在显影辊与调色剂之间接触的机会增加，因此，对调色剂的带电赋予可以充分进行。另外，各电绝缘性域与调色剂之间的摩擦可以有效地进行，因此，电绝缘性域的带电量增大并且可以获得充分的调色剂输送力。当马氏硬度小于0.10N/mm2时，导电性弹性层柔软使得调色剂层的厚度增大，因此，不能充分地进行对调色剂的带电赋予。另外，当马氏硬度大于3.00N/mm2时，导电性弹性层硬，并且在显影辊与调色剂之间接触的机会减少，因此，对调色剂的带电赋予变得不充分。
[马氏硬度的测量方法]
导电性弹性层的马氏硬度的测量通过使用电子照相用构件如下所述来进行。用作测量设备的是由Fischer制造的PICODENTOR HM500。维氏压头用作测量压头。电子照相用构件设置为与压头水平，并且用显微镜观察电子照相用构件的表面中未覆盖有电绝缘性域的导电性弹性层的表面。在1μm/秒的压头侵入速度、0.1mN的最大压入载荷和20秒的压入时间的条件下进行观察。马氏硬度由式“最大压入载荷/(26.43×(压入深度)2)”来表示并且通过检测“压入深度”来计算。
[电绝缘性域]
电子照相用构件的表面上的部分区域中存在多个电绝缘性域。即，电子照相用构件的表面包括多个电绝缘性域和导电性弹性层的未覆盖有电绝缘性域的露出部分。各电绝缘性域的体积电阻率优选为1×1013Ω·cm以上且1×1018Ω·cm以下，特别优选1×1014Ω·cm以上且1×1017Ω·cm以下。这是因为可以容易地使电绝缘性域带电。
构成电绝缘性域的材料的实例包括树脂和金属氧化物。其中树脂是优选的。树脂的具体实例包括丙烯酸系树脂、聚烯烃树脂、环氧树脂和聚酯树脂。其中丙烯酸系树脂是优选的，因为各电绝缘性域的体积电阻率可以容易地调节为落在该范围内。丙烯酸系树脂的具体实例包括：甲基丙烯酸甲酯、4-叔丁基环己醇丙烯酸酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸异癸基酯、丙烯酸异辛基酯、丙烯酸异冰片酯、4-乙氧基化壬基苯酚丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯和乙氧基化双酚A二丙烯酸酯的聚合物和共聚物。
在导电性弹性层上形成电绝缘性域的方法的实例包括各种印刷方法。其中为了可以使多个电绝缘性域存在于导电性弹性层的表面上的部分区域，喷射分配器法(jet dispenser method)和喷墨法是优选的。
[导电性弹性层的露出率]
在本发明的电子照相用构件的表面中，导电性弹性层的露出部分的面积与定义为100％的边长为300μm的正方形的面积的比(以下，有时称为“露出率RE”)为50％以上且90％以下。露出率RE优选为60％以上且80％以下。将露出率RE设定在上述范围内可以将电子照相用构件(显影辊)的调色剂输送力调节至适当量，并且能够使导电性弹性层与调色剂之间充分摩擦。结果，显影辊可以充分赋予具有摩擦电荷的调色剂。另外，甚至在高温高湿下也可以获得充分的调色剂输送力。
[电绝缘性域的面积]
多个电绝缘性域各自与导电性弹性层接触的部分的面积的平均值(以下，有时称为“平均底面积SD”)为300μm2以上且10,000μm2以下。平均底面积SD优选为1,000μm2以上且5,100μm2以下。将平均底面积SD设定在上述范围内可以将电子照相用构件(显影辊)的调色剂输送力调节至适当量，并且能够使电子照相用构件与调色剂之间充分摩擦。另外，作为上述的结果，显影辊对调色剂的输送力改进并且其对调色剂的摩擦电荷赋予性也改进。
[电绝缘性域的高度]
多个电绝缘性域各自距离与导电性弹性层接触的部分的高度的平均值HD优选为1.0μm以上且15.0μm以下。当高度的平均值HD设定为1.0μm以上时，可以容易地获得调色剂输送力。当平均值设定为15.0μm以下时，导电性弹性层与调色剂之间的摩擦容易发生，因此，可以容易地进行对调色剂的带电赋予。
[露出率和平均底面积的测量方法]
本发明中，如下所述测量平均底面积SD和露出率RE。具有20倍的放大倍率的物镜安装在由Keyence Corporation制造的激光显微镜VK-8700中，并且观察电子照相用构件的表面。接着，使所得观察图像进行倾斜校正。以二次曲面校正的模式进行倾斜校正。测量在校正图像的中央边长为300μm的正方形区域内导电性弹性层的露出率。通过使用如ImageJ等图像处理软件进行测量。对电子照相用构件的10个点(通过将构件沿其长度方向分成10等份获得的10个区域的各自的1个位点)进行露出率的测量，并且将测量值的算术平均值定义为本发明的露出率RE。
另外，进行倾斜校正的图像同样用于平均底面积的测量，并且对落入图像内的电绝缘性域进行测量。与露出率相同，观察电子照相用构件的10个点，并且将所得值的算术平均值定义为本发明的平均底面积SD。此时，完全包括在边长为300μm的正方形区域内的全部电绝缘性域定义为测量对象，并且未完全包括在其中的电绝缘性域不定义为测量对象。
[电绝缘性域的高度的测量]
另外，进行倾斜校正的图像同样用于电绝缘性域的高度的测量，并且对落入图像内的电绝缘性域进行测量。电绝缘性域的最高点H2与导电性弹性层的高度H1之间的差“H2-H1”通过使用所得三维观察图像来计算。观察电子照相用构件的10个点(通过将构件沿其长度方向分成10等份获得的10个区域的各自的1个位点)，并且将所得“H2-H1”值的算术平均值定义为本发明的电绝缘性域的高度的平均值HD。此时，完全包括在边长为300μm的正方形区域内的全部电绝缘性域定义为测量对象，并且未完全包括在其中的电绝缘性域不定义为测量对象。
当使用喷射分配器法或喷墨法时，电绝缘性域的高度和底面积可以通过如它们的材料的种类和喷出量等条件来调节。
本发明的各电绝缘性域的马氏硬度优选为100N/mm2至800N/mm2。将硬度设定在上述范围内可以提供充分的调色剂输送量。
<电子照相图像形成设备>
本发明的电子照相图像形成设备包括本发明的电子照相用构件作为显影辊。图3为本发明的电子照相图像形成设备的实例的示图。在图3中，对各颜色调色剂即，黄色调色剂、品红色调色剂、青色调色剂和黑色调色剂设置图像形成单元a至d。在各图像形成单元a至d中设置沿由箭头表示的方向旋转的用作静电潜像承载构件的感光构件5。各感光构件5的周围设置用于使感光构件5均匀带电的充电设备11，构成为用激光光10照射均匀地进行带电处理的感光构件5以形成静电潜像的曝光单元(未示出)，和构成为将调色剂供给至具有在其上形成的静电潜像的感光构件5以使静电潜像显影的显影设备9。
同时，构成为输送从供纸辊23供给的如纸等记录材料22的转印输送带20通过悬架在驱动辊16、从动辊21和张力辊19上而设置。吸附偏压电源25的电荷适于经由吸附辊24施加至转印输送带20以使记录材料22静电附着至带的表面，从而输送记录材料。
设置构成为施加用于将各图像形成单元a至d的感光构件5上的调色剂图像转印至通过转印输送带20输送的记录材料22上的电荷的转印偏压电源18。经由转印输送带20的里面上配置的转印辊17施加转印偏压。各图像形成单元a至d中形成的各颜色的调色剂图像适于顺次重叠并转印至通过与各图像形成单元a至d同步操作的转印输送带20输送的记录材料22上。
在彩色电子照相图像形成设备内进一步设置构成为通过加热等使重叠并转印至记录材料22上的调色剂图像定影的定影设备15，和构成为将具有在其上形成的图像的记录材料22排出至设备外的输送设备(未示出)。
同时，在各图像形成单元内设置具有构成为除去各感光构件5上残留而未被转印的转印残留调色剂以清洁其表面的清洁刮板的清洁设备12。清洁的感光构件5适于进入图像可形成状态和待机。
在各图像形成单元中设置的显影设备9内设置贮存作为单组分显影剂的非磁性显影剂(调色剂)的显影剂容器6，和使得显影辊闭塞显影剂容器6的开口并且其从显影剂容器露出的部分面向感光构件而安装的显影辊1。
在显影剂容器6内设置用于将调色剂供给至显影辊1、同时在显影后用于刮下显影辊1上残留而未被使用的调色剂的显影剂供给辊7，和构成为使显影辊1上的调色剂形成为薄膜状并且使调色剂摩擦带电的显影剂调节构件8。配置这些组件以与显影辊1抵接，并且显影辊1和显影剂供给辊7各自沿正方向旋转。应当注意的是，刮板偏压电源由附图标记13表示和显影辊偏压电源由附图标记14表示。
<电子照相处理盒>
本发明的电子照相处理盒包括本发明的电子照相用构件作为显影辊，并且可拆卸地安装至电子照相图像形成设备的主体。图4为本发明的电子照相处理盒的实例的示图。图4示出的电子照相处理盒包括显影设备9、感光构件5和清洁设备12，并且这些组件一体化且可拆卸地安装至电子照相图像形成设备的主体。显影设备9的实例可以包括与在“电子照相图像形成设备”部分中记载的图像形成单元的那些相同的设备。本发明的电子照相处理盒可以为除了上述构件以外，例如，构成为使感光构件5上的调色剂图像转印至记录材料22的转印构件与上述构件一起一体地设置。
本发明中，调色剂电荷量优选为25μC/g以上，更优选35μC/g以上。另外，显影辊上的调色剂输送量优选为0.30mg/cm2以上，更优选0.35mg/cm2以上。
根据本发明的一个实施方案，可以提供一种电子照相用构件，其可以以高水平实现在高温高湿下调色剂输送力的改进、和优异的对调色剂的带电赋予性二者。
另外，根据本发明的另一实施方案，可以提供在各种环境下、在获得图像浓度的均匀性的同时通过起雾的抑制各自可以提供高品质图像的处理盒和电子照相图像形成设备。
以下通过生产例和实施例具体描述本发明。
[生产例1]导电性弹性辊1的生产
作为基体制备通过将底层涂料(商品名：DY 35-051；由Dow CorningToray Co.,Ltd.制造)涂布在外径为6mm和长度为270mm的由SUS304制成的芯轴上并烘烤获得的基体。将基体放置在模具内，并且将通过混合以下表1所示的材料获得的加成型硅橡胶组合物注入模具内形成的模腔中。随后，加热模具以使硅橡胶在150℃的温度下加热固化15分钟，并且从模具中取出所得物。其后，通过进一步将所得物在180℃的温度下加热1小时来完成固化反应。由此，生产在基体的外周上具有厚度为3mm的导电性弹性层的导电性弹性辊1。
表1
[生产例2]导电性弹性辊2的生产
以与生产例1相同的方式制备基体。另外，捏合以下表2所示的材料，从而制备未硫化橡胶组合物。接着，准备具有构成为供给基体的机构和构成为排出未硫化橡胶组合物的机构的十字头挤出机，将内径为12.1mm的模头安装至十字头，挤出机和十字头的温度调节至30℃，和输送基体的速度调节为60mm/秒。在上述条件下，由挤出机供给未硫化橡胶组合物，并且基体的外周用十字头内用作弹性层的未硫化橡胶组合物覆盖。由此，获得未硫化橡胶辊2。接着，将未硫化橡胶辊装入170℃的热风硫化炉中，并且加热15分钟以使橡胶硫化。由此，生产在基体的外周上具有厚度为3mm的导电性弹性层的导电性弹性辊2。
表2
[生产例3]导电性弹性辊3的生产
将以下表3的“组分1”列中所示的两种材料添加至200质量份甲基乙基酮(MEK)中，并且将这些组分混合。接着，在氮气气氛下，使混合物在80℃的温度下进行反应4小时，从而获得聚氨酯多元醇预聚物。将100质量份聚氨酯多元醇预聚物和以下表3的“组分2”列中所示的其它两种材料以表3所示的共混比添加至400质量份MEK中，使得总固成分变为30质量％，接着在球磨机中搅拌分散。由此，获得分散液。另外，以与生产例1相同的方式、通过使用加成型硅橡胶组合物和模具生产导电性弹性辊3。
表3
表中数值的单位为质量份
接着，沿设定为垂直方向的辊的长度方向保持基体的上端部的同时，将导电性弹性辊3浸渍在用作涂布液的分散液中，并且通过浸涂法涂布涂布液使得厚度为10.0μm。将辊在涂布液中浸渍的时间设定为9秒，辊从涂布液中拉起时的初期速度和最终速度分别设定为30mm/s和20mm/s，并且速度随着这些速度之间的时间而线性变化。将所得涂布物在80℃的温度下的烘箱中干燥15分钟，然后在140℃的温度下的烘箱中进行固化反应2小时。由此，生产导电性弹性辊3。
[生产例4]导电性弹性辊4的生产
将以下表4中所示的三种材料添加至465质量份MEK中，使得总固成分变为25质量％，接着在球磨机中搅拌分散。由此，获得分散液。接着，除了在涂布时的分散液的厚度设定为4.0μm以外，以与生产例3相同的方式生产导电性弹性辊4。
表4
[生产例5]导电性弹性辊5的生产
将以下表5所示的三种材料添加至396质量份MEK中，使得总固成分变为30质量％，接着在球磨机中搅拌分散。由此，获得分散液。接着，以与生产例3相同的方式生产导电性弹性辊5。
表5
[生产例6]导电性弹性辊6的生产
将以下表6中所示的两种材料添加至680质量份MEK中，使得总固成分变为15质量％，接着在球磨机中搅拌分散。由此，获得分散液。接着，除了涂布时的分散液的厚度设定为3.0μm以外，以与生产例3相同的方式通过浸涂法涂布分散液。将所得涂布物在100℃的温度下的烘箱中干燥15分钟。由此，生产导电性弹性辊6。
表6
[生产例7至10]导电性弹性辊7至10的生产
除了将使用的材料改变为表3的“组分2”列所示的条件以外，以与生产例3相同的方式各自生产导电性弹性辊7至10。
[生产例11]导电性弹性辊11的生产
将以下表7所示的材料添加至336质量份MEK中，使得总固成分变为30质量％，接着在球磨机中搅拌分散。由此，获得分散液。接着，以与生产例3相同的方式生产导电性弹性辊11。
表7
[生产例12]导电性弹性辊12的生产
将以下表8所示的三种材料添加至315质量份MEK中，使得总固成分变为30质量％，接着在球磨机中搅拌分散。由此，获得分散液。接着，以与生产例3相同的方式生产导电性弹性辊12。
表8
[生产例21]电绝缘性域原料1的生产
将15质量份乙氧基化双酚A二丙烯酸酯(商品名："A-BPE-4"，由Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造)、85质量份丙烯酸异冰片酯(商品名："SR506NS"，由Tomoe Engineering Co.,Ltd.制造)和5质量份用作光引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(商品名："IRGACURE 184"，由BASF制造)混合，从而获得电绝缘性域原料1。
[生产例22至27]电绝缘性域原料2至7的生产
通过将丙烯酸酯组分的种类和使用量改变为表9所示的条件而各自获得电绝缘性域原料2至7。
表9
[实施例1]
[1.电子照相用构件的生产和物理性质评价]
通过使用压电式喷墨头将生产例22中获得的电绝缘性域原料2的液滴量调节为15pl。其后，将原料涂布在生产例3中获得的导电性弹性辊3的周面上。在电性弹性辊旋转的同时进行涂布，并且进行涂布使得电绝缘性域沿辊的周向与长度方向之间的间隔各自变为75μm。其后，通过用使得其累积光量变为1,500mJ/cm2的来自低压汞灯的波长为254nm的紫外线光照射10分钟使电绝缘性域原料固化。由此，生产电子照相用构件1。
根据本发明的方法测量所得电子照相用构件1的导电性弹性层的马氏硬度和露出率RE，以及电绝缘性域的平均底面积SD和高度的平均值HD。图5为电绝缘性域正面观察图的实例的示图。如图5所示，各电绝缘性域具有大致圆形形状和具有60μm的直径，并且电绝缘性域之间的间隔为75μm。另外，各电绝缘性域的高度的测量的实例示于图6。如图6所示，电绝缘性域的高度为5.1μm。另外，测量结果示于表11。
[2.由电子照相图像形成设备的评价]
接着，将电子照相用构件1作为显影辊安装至电子照相图像形成设备中，并且进行性能评价和图像输出评价。具有图3所示的构成的激光束打印机(商品名：CLJ CP4525，由Hewlett-Packard Company制造)用作电子照相图像形成设备。将电子照相用构件1作为显影辊安装至电子照相图像形成设备的品红色盒，然后在温度为35℃和相对湿度为85％的高温高湿环境下放置24小时。评价结果示于表12。应当注意的是，为了降低转矩的目的，改造盒的齿轮使得显影剂供给辊相对于显影辊的正方向旋转。
[2-1调色剂电荷量和起雾的评价]
以10张/分钟的速度在5张上输出白色实心图像，然后在1张上输出白色实心图像的过程中停止打印机的运转。用具有直径为5mm的开口的吸嘴从显影辊上形成的调色剂层吸引调色剂，并且通过测量吸引的调色剂的电荷量和调色剂的质量求得调色剂电荷量(μC/g)。电荷量用数字静电计(商品名：8252，由ADC Corporation制造)来测量。
另外，附着至感光构件的调色剂用透明带(商品名：聚酯带No.550，由Nichiban Co.,Ltd.制造)剥离，并且贴附至白纸(Business Multipurpose 4200；由Xerox Corporation制造)上。因此，获得评价用试样。接着，用反射浓度计(TC-6DS/A；由Tokyo Denshoku Co.,Ltd.制造)测量评价用试样的反射浓度R1。此时，绿色滤光器用作滤光器。同时，同样测量通过仅将透明带贴付至白纸上获得的参照试样的反射浓度R0。与参照试样相比评价用试样的反射率的降低量“R0-R1”定义为起雾值(％)。起雾的评价基准如下所述。
小于2.5％: 令人满意
2.5％以上且小于5％: 在可接受的范围内
5％以上: 差
[2-2.调色剂输送量和图像浓度差的评价]
以40张/分钟的速度在1张上输出黑色实心图像，然后在在输出期间在另外的实心黑色图像的后端部分停止打印机的运转。用具有直径为5mm的开口的吸嘴从在显影辊上形成的调色剂层吸引调色剂，并且通过测量吸引的调色剂的质量和进行吸引的区域的面积求得调色剂输送量(mg/cm2)。
接着，以40张/分钟的速度在1张上输出黑色实心图像，所得黑色实心图像的图像浓度用光学浓度计(商品名：508，由X-Rite Inc.制造)来测量，并且求得图像的前端与后端之间的浓度差。图像浓度差的评价基准如下所述。
小于0.05： 令人满意
0.05以上且小于0.20： 在可接受的范围内
0.20以上： 差
[实施例2-18和比较例1-8]
除了将导电性弹性辊和电绝缘性域原料的种类改变为表10所示的条件以外，通过与实施例1相同的方法各自获得电子照相用构件2-18(实施例2-18)和电子照相用构件C1-C8(比较例1-8)，并且使构件进行物理性质测量和图像评价。测量结果和评价结果示于表11和表12。
表10
表11
表12
从实施例10、11和18，以及比较例1、2、7和8发现，将马氏硬度设定在本发明的范围内可以实现在高温高湿下的调色剂输送力与对调色剂的带电赋予性二者。从实施例1-5以及比较例3和4发现，将导电性弹性层的露出率设定在本发明的范围内可以实现在高温高湿下的调色剂输送力与对调色剂的带电赋予性二者。从实施例6-9以及比较例5和6发现，将电绝缘性域的平均底面积设定在本发明的范围内可以实现在高温高湿下的调色剂输送力与对调色剂的带电赋予性二者。
从实施例3和12-15发现，将电绝缘性域的高度的平均值HD设定在1.0μm以上且15.0μm以下可以实现在高温高湿下的调色剂输送力与对调色剂的带电赋予性二者。从实施例3和16发现，将导电性弹性层的层数设定为两层以上可以实现在高温高湿下的调色剂输送力与对调色剂的带电赋予性二者。从实施例3和17发现，将聚氨酯树脂引入至导电性弹性层可以实现在高温高湿下的调色剂输送力与对调色剂的带电赋予性二者。
虽然参考示例性实施方案已描述了本发明，但应理解本发明并不局限于公开的示例性实施方案。权利要求书的范围符合最宽泛的解释以涵盖所有此类改进以及等同的结构和功能。

Claims (7)

1.一种电子照相用构件，其包括：
基体；所述基体上的导电性弹性层；和所述导电性弹性层上的多个电绝缘性域，
其特征在于：
所述导电性弹性层的马氏硬度为0.10N/mm2以上且3.00N/mm2以下；
所述电子照相用构件的表面至少包括所述电绝缘性域的表面和所述导电性弹性层的未覆盖有所述电绝缘性域的露出部分；
在所述电子照相用构件的表面中所述导电性弹性层的露出部分的面积与边长为300μm的正方形的面积的比为50％以上且90％以下；和
所述多个电绝缘性域各自与所述导电性弹性层接触的部分的面积的平均值为300μm2以上且10,000μm2以下。
2.根据权利要求1所述的电子照相用构件，其中所述马氏硬度为0.10N/mm2以上且1.00N/mm2以下。
3.根据权利要求1或2所述的电子照相用构件，其中所述多个电绝缘性域各自距离与所述导电性弹性层接触的部分的高度的平均值为1.0μm以上且15.0μm以下。
4.根据权利要求1或2所述的电子照相用构件，其中所述导电性弹性层具有包括两层以上的层压结构。
5.根据权利要求1或2所述的电子照相用构件，其中所述导电性弹性层包含聚氨酯树脂。
6.一种电子照相处理盒，其包括显影辊，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，其特征在于，所述显影辊为权利要求1-5任一项所述的电子照相用构件。
7.一种电子照相图像形成设备，其包括显影辊，其特征在于，所述显影辊为权利要求1-5任一项所述的电子照相用构件。
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