CN110780561B - 电子照相用构件、处理盒和电子照相图像形成设备 - Google Patents

电子照相用构件、处理盒和电子照相图像形成设备 Download PDF

Info

Publication number
CN110780561B
CN110780561B CN201910701561.7A CN201910701561A CN110780561B CN 110780561 B CN110780561 B CN 110780561B CN 201910701561 A CN201910701561 A CN 201910701561A CN 110780561 B CN110780561 B CN 110780561B
Authority
CN
China
Prior art keywords
region
electrophotographic
regions
toner
conductive layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910701561.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110780561A (zh
Inventor
漆原圣平
长冈一聪
山口壮介
杉山辽
中村实
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN110780561A publication Critical patent/CN110780561A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110780561B publication Critical patent/CN110780561B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0806—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
    • G03G15/0808—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the developer supplying means, e.g. structure of developer supply roller
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/02—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
    • G03G15/0208—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus
    • G03G15/0216—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing a charging member into contact with the member to be charged, e.g. roller, brush chargers
    • G03G15/0233—Structure, details of the charging member, e.g. chemical composition, surface properties
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0806—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
    • G03G15/0818—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the structure of the donor member, e.g. surface properties

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

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。所述电子照相用构件包括：导电性基体；和在所述基体上或在所述基体上方的导电层，所述电子照相用构件的外表面具有电绝缘性第一区域和导电性第二区域，各所述第一区域与所述第二区域相邻，其中假设在所述电子照相用构件的外表面上设置边长为300μm的正方形区域，在所述正方形区域内包括所述第一区域，并且假设对于所述正方形区域内的所述第一区域进行Voronoi镶嵌从而创建各自包括一个所述第一区域的Voronoi多边形，S1/SV的变异系数为0.10至1.00，其中SV表示各所述Voronoi多边形的平面面积，并且S1表示包括在各所述Voronoi多边形内的一个所述第一区域的平面面积。

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、电子照相处理盒和电子照相图像形成设备。
背景技术
作为使用例如复印机或激光束打印机等电子照相图像形成设备的图像形成方法，已知使用非磁性单组分调色剂的显影方法。具体地，使用例如充电辊等充电单元使作为可旋转的静电潜像承载构件的感光构件带电，并且使带电的感光构件的表面曝露于激光束从而形成静电潜像。接下来，在图像形成设备的显影装置中，通过显影剂调节构件将显影剂容器内的调色剂涂布至显影辊上，并且在感光构件与显影辊之间的接触部进行借助调色剂的静电潜像的显影。此后，将感光构件上的调色剂图像经由在转印部的中间转印构件或者直接地转印至记录材料上，在定影单元中通过热和压力将调色剂图像定影至记录材料上，并且将具有定影图像的记录材料排出至图像形成设备外。
在这样的图像形成方法中，显影装置包括以下电子照相用构件。
(1)显影剂供给辊，其存在于显影剂容器内并且将调色剂供给至显影辊。
(2)显影剂调节构件，其在显影辊上形成调色剂层并且将显影辊上的调色剂的量调节至固定量。
(3)显影辊，其使得用于储存调色剂的显影剂容器的开口关闭，使调色剂的一部分露出容器外，并且将该露出部分配置为面向感光构件，并且使感光构件上的调色剂显影。
在显影装置中，随着这些电子照相用构件旋转和摩擦而形成图像。
近年来，要求显影装置具有进一步提高的速度、图像品质和耐久性。为了增加显影装置的速度，要求增加显影辊的旋转速度。然而，当使显影辊的旋转速度增加时，将调色剂从显影剂供给辊供给至显影辊所需的抵接时间缩短。因此，不能获得用于通过摩擦对调色剂赋予带电性的充足的时间。结果，存在形成在显影辊上的调色剂输送力是不足的并且不能获得均一的图像的问题。此外，关于耐久性的提高，存在要在显影辊上形成的调色剂层的电荷量在图像的打印期间很可能不足的问题。
为了改善显影辊的调色剂输送力，日本专利申请特开No.2016-164654公开了一种显影辊，其中，在表面上设置具有一定尺寸的规则的介电部并且使调色剂电吸附至带电的介电部上，从而确保调色剂输送力和抑制由于带电量不足导致的起雾。
根据本发明人的研究，在其中将根据日本专利申请特开No.2016-164654的显影辊应用至例如具有较快的处理速度的电子照相图像形成设备的情况下，在一些情况下认识到电子照相图像上的“起雾”的发生和电子照相图像的浓度的降低。
发明内容
本发明的一方面涉及提供可以用作显示优异的对调色剂的带电赋予性以及优异的调色剂输送力的显影构件的电子照相用构件。
本发明的另一方面涉及提供即使在应用至高速电子照相图像形成方法的情况下也可以提供高品质电子照相图像的电子照相处理盒。
此外，本发明的另一方面涉及提供一种电子照相图像形成设备，即使在其中电子照相图像形成设备在高的处理速度下工作的情况下，使用所述电子照相图像形成设备也可以稳定地形成高品质电子照相图像。
根据本发明的一方面，提供一种电子照相用构件，其包括：导电性基体；和在所述基体上或在所述基体上方的导电层，所述电子照相用构件的外表面具有电绝缘性第一区域和导电性第二区域，各所述第一区域与所述第二区域相邻，其中假设在所述电子照相用构件的外表面上设置边长为300μm的正方形区域，所述第一区域包括在所述正方形区域内，并且假设对于所述正方形区域内的所述第一区域进行Voronoi镶嵌(Voronoi tessellation)从而创建各自包括一个所述第一区域的多个Voronoi多边形，S1/SV的变异系数为0.10至1.00，其中SV表示各所述Voronoi多边形的平面面积，并且S1表示包括在各所述Voronoi多边形内的一个所述第一区域的平面面积。
此外，根据本发明的另一方面，提供一种电子照相处理盒，其构成为可拆卸地安装至电子照相图像形成设备，其至少包括显影辊并且其中所述显影辊为上述电子照相用构件。
此外，根据本发明的又一方面，提供一种电子照相图像形成设备，其包括显影辊并且其中所述显影辊为上述电子照相用构件。
参考附图，本发明的进一步的特征将从以下示例性实施方案的描述变得显而易见。
附图说明
图1A和图1B为示出根据本发明的电子照相用构件的一个实例的示意性截面图。
图2为示出根据本发明的电子照相用构件的表面的构成的一个实例的示意图。
图3为用于生产根据本发明的电子照相用构件的电喷射设备的示意图。
图4为示出根据本发明的电子照相图像形成设备的一个实例的示意性构成图。
图5为示出根据本发明的电子照相处理盒的一个实例的示意性构成图。
图6为示出本发明中规定的Voronoi多边形的一个实例的图。
具体实施方式
根据本发明人的研究，在其中将根据日本专利申请特开No.2016-164654的显影辊应用至例如具有较快的处理速度的电子照相图像形成设备的情况下，在一些情况下认识到由调色剂的带电量不足引起的电子照相图像上的“起雾”的发生和电子照相图像的浓度的降低。本发明人推测原因如下。
通过显影构件对调色剂的电荷赋予通过在显影构件与调色剂之间产生的摩擦力来进行。
然而，根据日本专利申请特开No.2016-164654的显影辊的介电部几乎不会有助于对调色剂的电荷赋予。已经获得了在导电部与调色剂的摩擦控制调色剂的摩擦电荷的量的研究结果。同时，如根据日本专利申请特开No.2016-164654的显影辊，在表面上具有介电部和导电部的电子照相用构件中，随着使介电部带电，在介电部与导电部之间产生电场，并且通过库仑力或梯度力来吸附和输送调色剂。此外，调色剂吸附力随着介电部的尺寸和数量的增加而增大。因此，为了获得大的输送力，当使介电部的尺寸或数量增加时，对调色剂的带电赋予能力降低。
因此，认为在使用根据日本专利申请特开No.2016-164654的显影辊的情况下认识到的电子照相图像上的“起雾”的发生和电子照相图像的浓度的降低是由在显影辊输送调色剂的能力与显影辊对调色剂的带电赋予能力之间的平衡的破坏引起的。
因此，作为深入研究的结果，本发明人发现，具有以下构成的电子照相用构件即使在用作在高的处理速度下工作的电子照相图像形成设备中的显影构件时也发挥优异的调色剂输送能力和高的对调色剂的电荷赋予能力。
换言之，根据本发明的电子照相用构件包括导电性基体和在所述基体上或在所述基体上方的导电层。电子照相用构件的表面构成为具有互相独立的电绝缘性第一区域和导电性第二区域。
各第一区域与第二区域相邻。当在电子照相用构件的外表面上设置边长为300μm的正方形区域时，多个第一区域包括在正方形区域内。
此外，假设对于正方形区域内的第一区域进行Voronoi镶嵌从而创建各自包括一个第一区域的多个Voronoi多边形，S1/SV的变异系数为0.10至1.00，其中SV表示各Voronoi多边形的平面面积，并且S1表示包括在各Voronoi多边形内的各第一区域的平面面积。
首先，将解释对于第一区域进行Volonoi镶嵌从而创建Voronoi多边形。
Voronoi多边形为通过Voronoi镶嵌而形成的多边形。具体地，Voronoi镶嵌根据以下过程来进行。
例如，当在一定的视野内存在目标区域时，将所有独立相邻的区域通过直线来彼此连接，并且对于每条连接两个相邻的区域的直线创建垂直平分线。当使从相邻的直线延伸的垂直平分线彼此连接时，产生其中一个区域被垂直平分线包围的区域。被垂直平分线包围的该区域的外周变为多边形，并且将该多边形称为Voronoi多边形。目标区域对应于第一区域并且一定的视野对应于本发明中的正方形区域。
镶嵌方法包括基于区域的重心的镶嵌和基于区域的边缘的镶嵌。在本发明中，采用基于边缘的镶嵌。在基于边缘的镶嵌中，选择在连接两个相邻的第一区域的各边缘部的直线中具有最短距离的直线，并且通过被相对于该直线的垂直平分线包围而形成的多边形为Voronoi多边形。Voronoi多边形的尺寸(平面面积SV)表示相邻的第一区域之间的距离。
这里，Voronoi多边形的平面面积是指在将Voronoi多边形相对于作为电子照相用构件的外表面的观察区域的边长为300μm的正方形区域的平面来投影时投影面积的最小值。
使用图6来描述Voronoi多边形的一个实例。将相对于第一区域4被虚线包围的区域定义为Voronoi多边形13。
S1/SV的大小为表示其中在各第一区域的周围的梯度力起作用的区域的指标，其中SV表示Voronoi多边形的平面面积并且S1表示包括在Voronoi多边形内的第一区域的平面面积。换言之，随着S1/SV越大，第一区域的相对尺寸在Voronoi多边形区域内越大并且梯度力更强地起作用，因此容易吸附周围的调色剂并且调色剂输送力增加。另一方面，调色剂倾向于几乎不移动并且因此难以通过摩擦使调色剂带电。此外，随着S1/SV越小，Voronoi多边形区域内的第一区域的相对尺寸越小并且梯度力几乎不起作用，并且调色剂因此很可能会滚动并且通过摩擦带电。另一方面，调色剂输送力降低。在本发明中，第一区域与包括第一区域的Voronoi多边形之间的关系S1/SV均在边长为300μm的正方形区域内计算，并且其算术平均值表示为(S1/SV)ave且其标准偏差表示为(S1/SV)σ。在该情况下，将通过将(S1/SV)σ除以(S1/SV)ave获得的值定义为变异系数。
S1/SV的变异系数为0.10至1.00并且优选0.25至1.00。此外，在本发明中，S1/SV的算术平均值优选为0.05至0.60。
可以通过定义S1/SV的变异系数来表示第一区域之间的距离的分布。换言之，变异系数大的事实意味着第一区域的分布是稀疏的。通过适当地选择该范围，电子照相用构件可以实现对调色剂的带电赋予性和调色剂输送力二者。
<电子照相用构件>
电子照相用构件为例如显影剂承载构件、转印构件、充电构件、清洁刮板或显影剂层厚度调节构件等构件。其具体实例包括显影辊、转印辊、例如充电辊等导电性辊、清洁刮板和显影刮板。下文中，如果必要，将使用显影辊作为代表性实例来描述根据本发明的电子照相用构件，但是本发明不限于此。
可以将电子照相用构件应用至使用磁性单组分显影剂或非磁性单组分显影剂的任意非接触型显影装置或接触型显影装置、或者使用双组分显影剂的显影装置。
[导电性基体]
基体是导电性的并且具有支承要设置在其上的导电层的功能。其材料的实例包括金属如铁、铜、铝和镍；以及包含这些金属的合金如不锈钢、硬铝、黄铜、青铜和易切削钢。可以将导电性基体的表面用铬和镍来镀覆，只要不损害导电性即可。此外，作为导电性基体，也可以使用表面覆盖有金属以使表面是导电性的树脂制的基体和由导电性树脂组合物生产的导电性基体。为了改善对设置在其外周面上的多层的粘接性的目的，可以将已知的粘接剂适当地涂布至导电性基体的表面。
[导电层]
导电层具有单层结构或由堆叠的两个以上的层形成的多层结构。特别是在非磁性单组分接触显影系统方法中，将具有两个导电层的电子照相用构件适当地用作显影辊。
导电层包含树脂和例如橡胶等弹性材料。树脂和橡胶的具体实例包括以下。换言之，存在聚氨酯树脂、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、有机硅树脂、聚酯、乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶(EPDM)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、氟橡胶、硅橡胶、表氯醇橡胶、NBR的氢化物和聚氨酯橡胶等。其中，在具有分层结构的情况下，硅橡胶优选作为下层。硅橡胶的实例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。如果必要，这些树脂和橡胶可以单独地或以其两种以上的组合使用。此外，作为最外层，聚氨酯树脂是优选的，这是由于聚氨酯树脂显示优异的调色剂的摩擦带电性能和优异的柔软性，因此很可能获得与调色剂的接触机会，并且还显示耐磨耗性。另外，用于树脂和橡胶的材料可以通过使用傅里叶变换红外可见分光光度计测量导电层来鉴定。
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，聚醚聚氨酯树脂是优选的，这是由于通过负极性的电荷与调色剂的摩擦很可能将负极性的电荷赋予至调色剂并且很可能获得柔软性。
聚醚聚氨酯树脂可以通过已知的聚醚多元醇与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。此外，如果必要，可以使这些多元醇组分形成为通过预先借助例如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)等异氰酸酯将这些多元醇组分进行链延伸来制备的预聚物。
对与这些多元醇组分反应的异氰酸酯化合物不特别限定，并且其实例包括以下。换言之，存在脂肪族多异氰酸酯如乙撑二异氰酸酯(ethylene diisocyanate)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；芳香族多异氰酸酯如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)；这些的改性物和共聚物、以及其封端体(block body).
优选导电层包含导电剂从而获得导电性。导电剂的实例包括离子导电剂和例如炭黑等电子导电剂。炭黑是优选的，这是由于炭黑可以控制导电层的导电性和导电层使调色剂带电的性能。炭黑的具体实例包括导电性炭黑如"Ketjen black"(商品名，由LionCorporation制造)和乙炔黑；以及橡胶用炭黑如SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT和MT。此外，可以使用经氧化处理的彩色墨用炭黑和热解炭黑。
炭黑的添加量相对于100质量份的树脂或橡胶优选为5质量份以上且50质量份以下。导电层中的炭黑的含量可以使用热重分析仪(TGA)来测量。
除了炭黑以外，可用的导电剂的实例包括以下：石墨如天然石墨和人造石墨；金属粉末如铜、镍、铁和铝；金属氧化物粉末如氧化钛、氧化锌和氧化锡；以及导电性高分子如聚苯胺、聚吡咯和聚乙炔。如果必要，这些可以单独地或以其两种以上的组合使用。
导电层可以进一步包含电荷控制剂、润滑剂、填料、抗氧化剂和防老剂等，只要树脂或橡胶和导电剂的功能不受抑制即可。
导电层的厚度优选为1μm以上且5mm以下。可以通过使用光学显微镜观察和测量导电层的截面来确定导电层的厚度。
在其中电子照相用构件在用作显影辊时需要具有表面粗糙度的情况下，粗糙度控制用细颗粒可以包含在导电层中。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。此外，包含在导电层中的细颗粒的量相对于100质量份的树脂或橡胶优选为1质量份以上且50质量份以下。
作为粗糙度控制用细颗粒，可以使用聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸系树脂和聚碳酸酯树脂等的细颗粒。
[第一区域和第二区域的确认]
通过首先使用光学显微镜和扫描电子显微镜等观察电子照相用构件的外表面上的两个以上的区域的存在，可以确认存在第一区域和第二区域。
此外，通过使包括第一区域和第二区域的电子照相用构件的外表面带电、然后测量残余电位分布，可以确认第一区域是电绝缘性的并且第二区域比第一区域导电性更高。残余电位分布可以通过例如如下来确认：使用例如电晕放电装置等充电装置使电子照相用构件的外表面充分地带电，然后使用静电力显微镜(EFM)和Kelvin探针力显微镜(KFM)等测量带电的电子照相用构件的外表面上的残余电位分布。
此外，除了体积电阻率以外，第一区域的电绝缘性和第二区域的导电性还可以通过残余电位的电位衰减时间常数(下文中有时称为"时间常数")来评价。将残余电位的时间常数定义为用于使残余电位衰减至初始值的1/e所需的时间并且为保持带电电位的容易程度的指标。这里，e为自然对数的底数。
优选第一区域的时间常数为60.0秒以上，这是由于使第一区域迅速地带电并且很可能保持通过带电达到的电位。此外，优选第二区域的时间常数小于6.0秒，这是由于第二区域的带电受到抑制，在带电的第一区域与导电层之间很可能产生电位差，并且很可能表现出梯度力。另外，在本发明中的时间常数的测量中，在其中在以下测量方法中、在测量开始的时间点残余电位为约0V的情况下，即，在其中使电位在测量开始的时间点完全衰减的情况下，认为在测量点的时间常数小于6.0秒。残余电位的时间常数可以通过例如如下来确定：使用例如电晕放电装置等充电装置使电子照相用构件的外表面充分地带电，然后使用静电力显微镜(EFM)测量带电的电子照相用构件的外表面上的第一区域和第二区域中的残余电位的时间过程。
[电子照相用构件的外表面的观察]
以下将描述电子照相用构件的外表面的观察的一个实例。
首先，使用光学显微镜(由Keyence Corporation制造的VHX 5000(产品名))来观察电子照相用构件的外表面，并且确认在外表面上存在两个以上的区域。随后，使用低温切片机(cryomicrotome)(由Leica Microsystems GmbH制造的UC-6(产品名))将包括电子照相用构件的外表面的薄片从电子照相用构件切出。将薄片切出以使其在-150℃的温度下具有尺寸为50μm×50μm的电子照相用构件的外表面和基于导电层的外表面为1μm的厚度并且包括电子照相用构件的外表面上的两个以上的区域。随后，在光学显微镜下观察切出的薄片上的电子照相用构件的外表面。
[残余电位分布的测量]
以下将描述残余电位分布的测量的一个实例。
通过使用电晕放电装置使薄片上的电子照相用构件的外表面带电并且在扫描薄片的同时使用Kelvin探针力显微镜(由Oxford Instruments plc制造的MFP-3D-Origin(产品名))来测量外表面的残余电位，获得残余电位分布。
首先，在平滑的硅晶片上放置薄片以使包括电子照相用构件的外表面的表面在上表面上，并且将其在温度为23℃且相对湿度为50％的环境下放置24小时。随后，在相同的环境中，在高精度XY平台上设置其上放置有薄片的硅晶片。作为电晕放电装置，使用其中导线与栅电极之间的距离为8mm的电晕放电装置。在栅电极与硅晶片表面之间的距离为2mm的位置处配置电晕放电装置。随后，将硅晶片接地，并且使用外部电源将-5kV的电压和-0.5kV的电压分别施加至导线和栅电极。在施加开始之后，使用高精度XY平台，以使薄片在电晕放电装置正下方通过的情况下，通过以20mm/sec的速度平行于硅晶片的表面扫描薄片，使薄片上的显影辊的外表面电晕充电。
随后，沿其中包括薄片上的电子照相用构件的外表面的表面为测量表面的方向在Kelvin探针力显微镜上设置薄片，并且测量残余电位分布。测量条件在以下示出。
·测量环境：温度23℃，相对湿度50％；
·在薄片通过电晕放电装置正下方之后直至测量开始的时间：20分钟；
·悬臂：由Olympus Corporation制造的OMCL-AC250TM；
·测量表面与悬臂前端之间的间隙：50nm；
·测量范围：50μm×50μm；和
·测量间隔：200nm×200nm(50μm/256)。
从通过测量获得的残余电位分布，通过确认存在于薄片上的两个以上的区域中的残余电位的有无来确认各区域是为电绝缘性第一区域还是为比第一区域导电性更高的第二区域。具体地，通过在两个以上的区域中取包括残余电位的绝对值小于1V的部位的区域作为第二区域和取包括残余电位的绝对值比第二区域的残余电位的绝对值大1V以上的部位的区域作为第一区域，来确认第一区域和第二区域的存在。
另外，测量上述残余电位分布的方法为一个实例，并且可以根据第一区域或导电层的尺寸、间隔和时间常数等，将设备和条件改变为适合于确认两个以上的区域中的残余电位的有无的那些。
[残余电位的时间常数的测量]
以下将描述本残余电位的时间常数的测量的一个实例。
残余电位的时间常数通过如下来确定：使用电晕放电装置使电子照相用构件的外表面电晕充电、使用静电力显微镜(由TREK JAPAN,INC.制造的MODEL 1100TN)测量外表面上的第一区域或第二区域上的残余电位的时间过程、并且将时间过程拟合至下式(1)。
这里，第一区域的测量点为通过残余电位分布的测量确认的第一区域中残余电位的绝对值为最大的点。此外，导电层的测量点为通过残余电位的测量确认的第二区域中残余电位为约0V的点。
首先，在平滑的硅晶片上放置用于残余电位分布的测量的薄片以使包括电子照相用构件的外表面的表面为上表面，并且将其在温度为23℃且相对湿度为50％的环境下放置24小时。
随后，在相同的环境中，在组装入静电力显微镜中的高精度XY平台上设置其上放置有薄片的硅晶片。作为电晕放电装置，使用其中导线与栅电极之间的距离为8mm的电晕放电装置。在栅电极与硅晶片表面之间的距离为2mm的位置处配置电晕放电装置。随后，将硅晶片接地，并且使用外部电源将-5kV的电压和-0.5kV的电压分别施加至导线和栅电极。在施加开始之后，使用高精度XY平台，以使薄片在电晕放电装置正下方通过的情况下，通过以20mm/sec的速度、平行于硅晶片的表面扫描薄片来使薄片电晕充电。
随后，使用高精度XY平台，使第一区域或第二区域的测量点在静电力显微镜的悬臂正下方移动，并且测量残余电位的时间过程。将静电力显微镜用于测量。测量条件在以下示出。
·测量环境：温度23℃，相对湿度50％；
·在测量部位通过电晕放电装置正下方之后直至测量开始的时间：15秒；
·悬臂：Model 1100TN用悬臂(型号编号：Model 1100TNC-N，由TREK JAPAN,INC.制造)；
·测量表面与悬臂前端之间的间隙：10μm；
·测量频率：6.25Hz；和
·测量时间：1000秒。
通过将通过测量获得的残余电位的时间过程借助最小二乘法拟合至下式(1)来确定时间常数τ。
V0＝V(t)×exp(-t/τ) (1)
t：在测量部位通过电晕放电装置正下方之后的经过时间(秒)
V0：初始电位(当t＝0秒时的电位)(V)
V(t)：在测量部位通过电晕放电装置正下方t秒之后的残余电位(V)
τ：残余电位的时间常数(秒)。
在电子照相用构件的外表面上的沿长度方向的三个点×沿圆周方向的三个点总共九个点处测量残余电位的时间常数τ，并且将其平均值取作根据本发明的第一区域或第二区域的残余电位的时间常数。另外，在导电层的测量中，在其中测量结果包括残余电位在测量开始的时间点，即，在进行电晕充电15秒后的时间点为约0V的点的情况下，认为时间常数小于其余测量点的时间常数的平均值。此外，在其中所有测量点的在测量开始的时间点的电位为约0V的情况下，认为时间常数小于测量下限。
[第二区域的马氏硬度]
第二区域的马氏硬度优选为0.10N/mm2至3.00N/mm2。通过将马氏硬度设定在以上范围内，导电层变得适度的柔软，显影辊与调色剂之间的接触机会增加，并且可以使调色剂充分地带电。此外，调色剂与第一区域的摩擦也可以充分地进行，因此第一区域的带电量增大，并且可以充分地获得调色剂输送力。当马氏硬度小于0.10N/mm2时，导电层变得过于柔软，调色剂层的厚度增大，并且在一些情况下不能使调色剂充分地带电。此外，当马氏硬度超过3.00N/mm2时，导电层变硬，电子照相用构件与调色剂之间的接触机会减少，因此在一些情况下不能使调色剂充分地带电。
[测量马氏硬度的方法]
使用电子照相用构件如下进行导电性第二区域的马氏硬度的测量。作为测量设备，使用PICODENTORHM 500(商品名，由Fischer Measurement Technologies(India)Pvt.Ltd.制造)。使用维氏压头作为测量压头。将显影辊设置为相对于压头水平，并且在显微镜下观察作为显影辊的表面的第二区域的表面。将观察条件设定为如下：压头侵入速度：1μm/sec，最大压痕负荷：0.1mN，和压入时间：20秒。马氏硬度由"最大压痕负荷/26.43×压痕深度"表示并且通过检测"压痕深度"来计算。在总共三个部位进行相同的操作，并且确定在三个点处的马氏硬度的算术平均值。将获得的马氏硬度的算术平均值取作第一区域的马氏硬度。
[电绝缘性第一区域]
电绝缘性第一区域存在于电子照相用构件的表面上的一部分区域中。
构成第一区域的材料的实例包括树脂和金属氧化物，但是树脂是优选的。树脂的具体实例包括以下。其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。丙烯酸系树脂的具体实例包括以下。其实例包括甲基丙烯酸甲酯、4-叔丁基环己醇丙烯酸酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异冰片酯、4-乙氧基化壬基苯酚丙烯酸酯、和乙氧基化双酚A二丙烯酸酯。
在导电层上形成第一区域的方法的实例包括各种打印方法，但是电喷射法和浸渍法是优选的，从而使第一区域存在于导电层的表面上的一部分区域。
[第一区域的面积]
优选第一区域与导电层接触的部分的面积的平均值(下文中也称为“平面面积S1”)为1μm2以上且300μm2以下。这里，第一区域的平面面积是指在将第一区域投影至作为电子照相用构件的外表面上的观察区域的边长为300μm的正方形区域的平面上时投影面积中的最小值。通过将平面面积S1设定在以上范围内，可以在电子照相用构件与调色剂之间充分地进行摩擦以及通过电子照相用构件适当地调节调色剂输送力。此外，这改善了电子照相用构件的调色剂输送力并且还改善了对调色剂的摩擦电荷赋予性。
[凸状的第一区域]
这里，参考图1A和图1B，图1A和图1B为示出根据本发明的电子照相用构件沿与长度方向正交的方向的截面的实例。例如，如图1A中所示，电子照相构件构成为包括导电性基体2、在该基体上的导电层3和在该导电层的外表面上的绝缘部4作为电子照相构件1。在该情况下，绝缘部位于导电层的面向基体的一侧的相对侧的外表面上，绝缘部在电子照相用构件的外表面上形成凸部。绝缘部构成第一区域。此外，导电层的外表面的未形成绝缘部的部分构成第二区域。优选距第二区域的、绝缘部的凸部高度的平均值为0.3μm至5.0μm。通过将高度的平均值设定至0.5μm以上，很可能获得调色剂输送力。此外，通过将高度的平均值设定至5.0μm以下，很可能发生导电层与调色剂之间的摩擦并且很可能使调色剂带电。
[凹状的第一区域]
此外，如图1B中所示，电子照相用构件可以构成为以使绝缘部4存在于导电层中并且绝缘部4的至少一部分露出外表面。在该情况下，导电层3的露出在表面上(未被绝缘部4覆盖)的部分构成第二区域。绝缘部4的构成电子照相用构件的外表面的一部分的表面构成第一区域。
[测量第一区域的平面面积的方法和计算(n/N)×100的方法]
第一区域的平面面积S1如下来测量。
在激光显微镜(商品名：VK-X100，由Keyence Corporation制造)上设置具有20倍的放大倍率的物镜，并且观察电子照相用构件的表面。接下来，进行所获得的观察图像的倾斜校正。以二次曲面校正模式进行倾斜校正。测量包括在图像内的第一区域的面积。在电子照相用构件的10个点处进行观察，并且将获得的值的算术平均值取作本发明的平面面积S1。此时，在边长为300μm的正方形区域内，完全包括在该区域内的整个的第一区域为测量的目标并且未被完全包括的第一区域不是测量的目标。
计算(n/N)×100，其中N表示所测量的第一区域的个数并且n表示平面面积S1在1μm2至300μm2的范围内的第一区域的个数。
此外，在本发明中，优选(n/N)×100为90以上。
[测量第一区域中凸部的高度的平均值的方法]
第一区域中的凸部的高度如下来测量。在激光显微镜(商品名：VK-8700，由Keyence Corporation制造)上设置具有20倍的放大倍率的物镜，并且观察电子照相用构件的表面。接下来，进行所获得的观察图像的倾斜校正。以二次曲面校正模式进行倾斜校正。第一区域的最高点H2与第二区域的最高点高度H1之间的差“H2-H1”使用所获得的三维观察图像来计算。在电子照相用构件的十个部位(通过将电子照相用构件沿长度方向分成十等份而获得的十个区域中的各区域的一个部位)，观察在各部位处的边长为300μm的正方形区域的内部，在各第一区域中测量"H2-H1"，并且将所获得的"H2-H1"的算术平均值取作本发明的第一区域的高度的平均值Hm。此时，在边长为300μm的正方形区域内，完全包括在该区域内的整个的第一区域为测量的目标并且未被完全包括的第一区域不是测量的目标。
[形成第一区域的方法]
对形成第一区域的方法不特别限定，并且其实例包括浸涂法、喷涂法和电喷射法。
另外，以下将详细地描述电喷射法。电喷射法为如下的涂布方法，其中通过在包含在注射器中的材料溶液与集电极(collector electrode)之间施加高电压使从注射器挤出的溶液带电并且在电场中飞散，借助静电排斥力变为微细的液滴，并且附着至集电体(collector)。该电喷射法具有通过适当地选择例如电压和挤出速度等喷出条件容易控制涂布位置的特征，并且作为形成本发明的第一区域的方法是优选的。
作为用于生产电子照相用构件的设备的一个实例的电喷射设备的示意图在图3中示出。
参考图3将描述通过电喷射法制作第一区域的方法。电喷射法使用高压电源35、材料溶液的储存器31、喷出口36和连接至地34的集电体33来进行。将材料溶液以恒定的速度从储存器31挤出至喷出口36。将1至50kV的电压施加至喷出口36，当电引力超过材料溶液的表面张力时，使材料溶液的射流32向集电体33喷射。
对制备材料溶液的方法不特别限定，并且可以适当地使用常规已知的方法。对溶剂的种类和溶液的浓度不特别限定，只要条件适合于电喷射法即可。此外，可以不利用材料溶液而是利用加热至熔点以上的熔融材料。
<电子照相图像形成设备>
图4为示出使用根据本方面的电子照相用构件作为显影辊的电子照相设备的一个实例的截面图。在图4的电子照相设备上，可拆卸地安装包括显影辊1、调色剂供给辊7和显影刮板8的显影装置9。制备显影装置9用于黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(Bk)的各色调色剂，并且显影装置9使彩色打印成为可能。
此外，可拆卸地安装包括电子照相感光构件5、废调色剂容纳容器12和充电辊11的处理盒(a)至(d)。此外，可以在电子照相设备的主体中配备电子照相感光构件5、废调色剂容纳容器和充电辊11。
电子照相感光构件5沿箭头的方向旋转，并且通过充电辊11均匀地带电用于使电子照相感光构件5带电。通过作为用于在电子照相感光构件5上写入静电潜像的曝光单元的激光光43，在电子照相感光构件5的表面上形成静电潜像。将静电潜像通过借助配置为与电子照相感光构件5接触的显影装置9将调色剂6施加至静电潜像来显影，并且可视化为调色剂图像。
作为显影，进行其中在露出部上形成调色剂图像的所谓的反转显影。配置作为用于承载调色剂图像的第二图像承载构件、作为由环形带构成的中间转印构件的中间转印带46，以面向各处理盒的电子照相感光构件5。将中间转印带46经作为拉伸辊的张力辊、驱动辊和二次转印对辊47拉伸并且以预定的张力拉伸。随着驱动辊被旋转驱动，中间转印带46以等于电子照相感光构件5的圆周速度的圆周速度(处理速度)沿图4中的箭头的方向旋转(进行圆周移动)。在中间转印带46的内周面侧上配置作为一次转印单元的一次转印辊42以对应于各电子照相感光构件5。将一次转印辊42经由中间转印带46压向电子照相感光构件5，并且形成了电子照相感光构件5与中间转印带46彼此接触的一次转印部。将如上所述的形成在电子照相感光构件5上的调色剂图像在一次转印部转印(一次转印)至旋转的中间转印带46上。例如，当形成全色图像时，将形成在各电子照相感光构件5上的黄色、品红色、青色和黑色的各色的调色剂图像依次转印从而在中间转印带46上叠加。
在中间转印带46的外周面侧上，在面向二次转印对辊47的位置处配置作为二次转印单元的二次转印辊51。将二次转印辊51经由中间转印带46压向二次转印对辊47，并且形成了中间转印带46与二次转印辊51彼此接触的二次转印部。将如上所述形成在中间转印带46上的调色剂图像转印(二次转印)至在二次转印部通过中间转印带46和二次转印辊51来夹持和输送的例如纸等记录材料50。通过定位辊49将该记录材料50与中间转印带46上的调色剂图像同时供给至二次转印部。将其上转印有调色剂图像的记录材料50输送至作为定影单元的定影装置48，通过定影装置48进行定影处理，排出设备外，并且完成打印操作。同时，将在一次转印步骤之后残留在电子照相感光构件5上的例如调色剂(一次转印残余调色剂)等附着物通过作为用于清洁感光构件的表面的清洁构件的清洁刮板刮掉，并且储存在废调色剂容纳容器中。此外，将在二次转印步骤之后残留在中间转印带46上的例如调色剂(二次转印残余调色剂)等附着物从中间转印带46除去并且通过作为中间转印构件清洁单元的带清洁装置45来回收。
显影装置9包括容纳作为单组分显影剂的调色剂6的显影装置9、位于显影装置9内的沿长度方向延伸的开口部的电子照相感光构件5、和设置为耐光的作为显影剂承载构件的显影辊1。该显影装置9使电子照相感光构件5上的静电潜像显影和可视化。
<电子照相处理盒>
根据本发明的电子照相处理盒包括作为显影辊的根据本方面的电子照相用构件，并且构成为可拆卸地安装至电子照相图像形成设备的主体。本发明的电子照相处理盒的一个实例在图5中示出。图5中示出的电子照相处理盒包括显影装置9、电子照相感光构件5和清洁装置12，并且将这些一体化并可拆卸地安装至电子照相图像形成设备的主体。显影装置9的实例包括与电子照相图像形成设备中所述的图像形成单元相同的图像形成单元。除了上述以外，本发明的电子照相处理盒可以为其中将用于将电子照相感光构件5上的调色剂图像转印至记录材料50的转印构件等与以上构件一起一体化地设置的电子照相处理盒。
此外，在根据本发明的电子照相处理盒中，仅显影装置9可以构成为可拆卸地安装。
根据本发明的一方面，可以获得可以用作显示优异的对调色剂的带电赋予性以及优异的调色剂输送力的显影构件的电子照相用构件。此外，根据本发明的另一方面，可以获得即使在应用至高速电子照相图像形成方法的情况下也可以提供高品质电子照相图像的电子照相处理盒。此外，根据本发明的另一方面，可以获得即使在其中电子照相图像形成设备在高的处理速度下工作的情况下使用其也可以稳定地形成高品质电子照相图像的电子照相图像形成设备。
实施例
下文中，将参考生产例和实施例具体地描述本发明，但是本发明不限于这些。
[生产例1]导电性弹性辊1的生产
作为导电性基体，制备通过如下来获得的导电性基体：将外径为6mm且长度为270mm的不锈钢(SUS304)制芯轴用底漆(商品名：DY35-051，由Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造)以10μm的厚度来涂布，将经涂布的芯轴投入至在150℃下的热风硫化炉中15分钟，并且进行烘烤。在模具内配置该基体，并且将通过将以下表1中所示的材料一起混合来制备的加成型硅橡胶组合物注入至形成在模具内的空腔中。随后，将模具加热，并且将硅橡胶通过在150℃的温度下加热15分钟来固化，从模具中脱模，并且在180℃的温度下进一步加热1小时从而完成固化反应，由此生产在基体的外周上具有3mm厚的导电层的导电性弹性辊1。
[表1]
Figure BDA0002150969860000211
[生产例2]导电性弹性辊2的生产
以与生产例1中相同的方式获得导电性基体。此外，将以下表2中所示的材料一起混炼从而制备未硫化橡胶组合物。接下来，制备具有基体供给机构和未硫化橡胶组合物排出机构的十字头挤出机。将内径为12.1mm的模头安装至十字头，将挤出机和十字头的温度调节至30℃，并且将基体的输送速度调节至60mm/sec。在该条件下，从挤出机供给未硫化橡胶组合物，并且在十字头内的基体的外周上覆盖未硫化橡胶组合物作为弹性层，从而获得未硫化橡胶辊2。接下来，将未硫化橡胶辊2投入至在170℃下的热风硫化炉中，并且将橡胶通过加热15分钟来硫化，由此生产在基体的外周上具有3mm厚的导电层的导电性弹性辊2。
[表2]
Figure BDA0002150969860000212
[生产例3]导电性弹性辊3的生产
将以下表3中的"组分1"的栏中所示的两种材料添加至200质量份的甲基乙基酮(MEK)中并且与其混合。随后，使混合物在氮气气氛下、在80℃的温度下反应4小时从而获得聚氨酯多元醇预聚物。如表3中所示的配混比，向400质量份的MEK中添加100质量份的该聚氨酯多元醇预聚物和以下表3中的“组分2”的栏中所示的其它材料以使总固体含量变为30质量％，并且使用球磨机将这些在MEK中搅拌和分散从而获得分散液。
Figure BDA0002150969860000231
此外，以与生产例1中相同的方式使用加成型硅橡胶组合物和模具来生产导电性弹性辊3'。随后，使用分散液作为涂布液通过浸渍法来涂布导电性弹性辊3′以使膜厚度为10.0μm。在浸渍法中，通过取导电性弹性辊3'的长度方向作为垂直方向，握持基体的上端部并且将其浸渍在涂布液中。浸渍时间为9秒，从涂布液中的拉起速度为作为初始速度的30mm/s和作为最终速度的20mm/s，并且速度相对于这些之间的时间而线性变化。将获得的涂布物在80℃的温度下在烘箱中干燥15分钟，然后在140℃的温度下在烘箱中进行固化反应2小时，由此生产导电性弹性辊3。导电性弹性辊3的导电层具有由两个层形成的分层结构。
[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质量份的MEK中以使总固体含量变为25质量％，并且使用球磨机在MEK中搅拌和分散从而获得分散液。随后，除了将在涂布时的膜厚度设定至4.0μm以外，以与生产例3中相同的方式生产导电性弹性辊4。
[表4]
Figure BDA0002150969860000241
[生产例5]导电性弹性辊5的生产
将以下表5中所示的三种材料添加至396质量份的MEK中以使总固体含量变为30质量％，并且使用球磨机在MEK中搅拌和分散从而获得分散液。随后，以与生产例3中相同的方式生产导电性弹性辊5。
[表5]
Figure BDA0002150969860000251
[生产例6]导电性弹性辊6的生产
将以下表6中所示的三种材料添加至396质量份的MEK中以使总固体含量变为30质量％，并且使用球磨机在MEK中搅拌和分散从而获得分散液。随后，以与生产例3中相同的方式生产导电性弹性辊6。
[表6]
Figure BDA0002150969860000252
[生产例7]导电性弹性辊7的生产
将以下表7中所示的两种材料添加至680质量份的MEK中以使总固体含量变为15质量％，并且使用球磨机在MEK中搅拌和分散从而获得分散液。随后，除了将在涂布时的膜厚度设定至3.0μm以外，以与生产例3中相同的方式通过浸渍法来施涂分散液。将获得的涂布物在100℃的温度下在烘箱中干燥15分钟，由此生产导电性弹性辊7。
[表7]
Figure BDA0002150969860000253
[生产例8至15]导电性弹性辊8至15的生产
除了用于分散液的制备的材料分别如表3中的“组分2”的栏中所示而改变以外，以与生产例3中相同的方式生产导电性弹性辊8至15。
[生产例16]导电性弹性辊16的生产
将以下表8中所示的三种材料添加至336质量份的MEK中以使总固体含量变为30质量％，并且使用球磨机在MEK中搅拌和分散从而获得分散液。随后，以与生产例3中相同的方式生产导电性弹性辊16。
[表8]
材料 质量份
聚酯多元醇(商品名："KURARAY P-1010"，由KURARAY CO.,LTD.制造) 100
异氰酸酯(MDI，由Tosoh Corporation制造) 15
炭黑(商品名："MA100"，由Mitsubishi Chemical Corporation制造) 29
[生产例17]导电性弹性辊17的生产
将以下表9中所示的三种材料添加至315质量份的MEK中以使总固体含量变为30质量％，并且使用球磨机在MEK中搅拌和分散从而获得分散液。随后，以与生产例3中相同的方式生产导电性弹性辊17。
[表9]
Figure BDA0002150969860000261
[生产例18]用于第一区域的原料1的生产
通过将15质量份的乙氧基化双酚A二丙烯酸酯(商品名：A-BPE-4，由ShinNakamura Chemical Co.,Ltd.制造)、85质量份的丙烯酸异冰片酯(商品名：SR506NS，由TOMOE Engineering Co.,Ltd.制造)和5质量份的1-羟基环己基苯基酮(商品名：IRGACURE184，由BASF SE制造)一起混合来获得用于第一区域的原料1。
[生产例19至24]用于第一区域的原料2至7的生产
除了使用的组分的种类和量如表10中所示而改变以外，以与生产例18中相同的方式获得用于第一区域的原料2至7。另外，各组分的数值在表10中表示质量份。
[表10]
Figure BDA0002150969860000271
[实施例1]
[电子照相用构件1的生产]
将导电性弹性辊3装配为电喷射设备(商品名：NANON，由MEC Co.,Ltd.制造)的集电体。接下来，将在生产例18中获得的原料1填充在储液器中。此后，在向喷出口施加8kV的电压的同时，通过以50mm/sec向左右移动电喷射设备，将原料1以0.05ml/min向导电性弹性辊3喷射。此时，使作为集电体的导电性弹性辊3以1000rpm旋转。通过将原料1喷射90秒来获得其中电绝缘性第一区域存在于导电性弹性辊的表面上的电子照相用构件1。
[实施例2至6以及9至24]
[电子照相用构件2至6以及9至24的生产]
除了导电性弹性辊和用于第一区域的原料的种类如表11中所示而改变以外，通过与电子照相用构件1相同的方法来生产电子照相用构件2至6以及9至24。
[表11]
Figure BDA0002150969860000281
[实施例7和8]
[电子照相用构件7和8的生产]
除了用于要涂布至导电性弹性辊3'的分散液的材料分别如表12中的"组分2"的栏中所示而改变以外，以与生产例3中相同的方式生产辊。将所获得的辊的两端部夹紧并且使其以500rpm的转数旋转。在该状态下，使作为粒度为0.3μm并且调节至长度为5cm且宽度为25cm的尺寸的氧化铝研磨膜的包裹膜片材(wrapping film sheet)#15000(商品名：A3-0.3SHT，由3M Company制造)沿长度方向在10N的加压压力(pressing pressure)下与辊接触，并且通过其中使研磨膜以30mm/sec的速度从辊的上部下降至下部的方法来进行研磨。将该研磨步骤重复100次，由此获得电子照相用构件7和8。
[表12]
Figure BDA0002150969860000291
[实施例25至34]
[电子照相用构件25至34的生产]
除了施加的电压、喷出量和喷出时间如表13中所示而改变以外，通过与电子照相用构件1相同的方法来生产电子照相用构件25至34。
[表13]
Figure BDA0002150969860000292
[比较例1]
[电子照相用构件C1的生产]
使用压电式喷墨头将在生产例19中获得的用于第一区域的原料2调节至液滴量为15pl并且涂布至在生产例3中获得的导电性弹性辊3的圆周面上。在使导电性弹性辊旋转的同时进行涂布，以使第一区域的圆周方向和长度方向的间隔各自为75μm。此后，通过使用低压汞灯用紫外线照射10分钟从而具有254nm的波长和1500mJ/cm2的累积光量来使用于第一区域的原料固化，由此生产电子照相用构件C1。
[比较例2]
[电子照相用构件C2的生产]
除了施加的电压、喷出量和喷出时间如表13中所示而改变以外，通过与电子照相用构件1相同的方法来生产电子照相用构件C2。
依据本发明的方法，将获得的电子照相用构件1至34以及C1和C2进行S1/SV的算术平均值和变异系数以及S1的面积、高度和时间常数的测量。此外，测量S2的导电层的马氏硬度和时间常数。此外，测量结果在表14和15中示出。
[表14]
Figure BDA0002150969860000311
[表15]
Figure BDA0002150969860000312
[使用电子照相图像形成设备的评价]
将作为显影辊的电子照相用构件1安装在用于电子照相图像形成设备(产品名：Color Laser Jet Pro M652dw，由HP Development Company,L.P.制造)的用于黄色、品红色、青色和黑色的处理盒上，组装在电子照相图像形成设备中，并且在温度为35℃且相对湿度为85％的高温高湿环境下放置24小时。
[1.调色剂输送量的评价]
接下来，在相同的环境下，将电子照相图像形成设备进行改造从而以80张A4尺寸的纸/min的速度输出图像，并且输出20,000张打印率为0.2％的图像。此后，在将第一张实黑图像以相同的80张A4尺寸的纸/min的速度输出时停止输出操作，将电子照相用构件1取出，并且测量附着至电子照相用构件1上的调色剂的量(调色剂输送量)。此时，所测量的区域为当停止输出操作时在电子照相感光构件抵接部与调色剂调节构件抵接部之间的区域。在测量方法中，使用具有直径为5mm的开口的吸嘴来抽吸调色剂，测量所抽吸的调色剂的量和所抽吸的区域的面积，并且确定调色剂输送量(mg/cm2)。
[2.对调色剂电荷量和起雾的评价]
接下来，在将白色实心图像以80张/min的速度输出五张之后，在将第一张白色实心图像输出的同时使打印机的运转停止。使用开口为5mmφ的吸嘴从形成在电子照相用构件1上的调色剂层中抽吸调色剂，测量所抽吸的调色剂的电荷量和调色剂质量，并且确定调色剂电荷量(μC/g)。电荷量使用数字静电计(商品名：8252，由ADC CORPORATION制造)来测量。
此外，将附着至感光构件上的调色剂使用透明带(商品名：POLYESTER TAPENo.550，由NICHIBAN CO.,LTD.制造)来剥离并且粘贴至白色的纸(商品名：BusinessMultipurpose 4200，由Xerox Corporation制造)上，从而获得评价用样品。接下来，使用反射浓度计(TC-6DS/A，由Tokyo Denshoku Co.,LTD.制造)来测量评价用样品的反射浓度R1。此时，使用绿色滤光器作为滤光器。同时，以相同的方式测量其中仅将透明带粘贴至白色的纸上的基准样品的反射浓度R0。将相对于基准样品的评价用样品的反射率的下降量"R0-R1"(％)取作起雾值(％)。
除了将电子照相用构件1改变为电子照相用构件2至34(实施例2至34)以及电子照相用构件C1和C2(比较例1和2)以外，通过与实施例1中相同的方法来进行物性测量和图像评价。测量结果在表16中示出。
Figure BDA0002150969860000341
虽然已经参考示例性实施方案描述了本发明，但是应当理解的是，本发明不限于公开的示例性实施方案。所附权利要求的范围要符合最宽泛的解释从而涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (13)

1.一种电子照相用构件，其特征在于，其包括：
导电性基体；和
在所述基体上或在所述基体上方的导电层，
所述电子照相用构件的外表面具有电绝缘性第一区域和导电性第二区域，
各所述第一区域与所述第二区域相邻，其中
假设在所述电子照相用构件的外表面上设置边长为300μm的正方形区域，所述第一区域包括在所述正方形区域内，并且
假设对于所述正方形区域内的所述第一区域进行Voronoi镶嵌从而创建各自包括一个所述第一区域的多个Voronoi多边形，
则S1/SV的变异系数为0.10至1.00，其中SV表示各所述Voronoi多边形的平面面积，并且S1表示包括在各所述Voronoi多边形内的各所述第一区域的平面面积。
2.根据权利要求1所述的电子照相用构件，其中所述S1/SV的变异系数为0.25至1.00。
3.根据权利要求1所述的电子照相用构件，其中S1/SV的算术平均值为0.05至0.60。
4.根据权利要求1所述的电子照相用构件，其中(n/N)×100为90以上，其中N表示所述正方形区域内的所述第一区域的个数并且n表示所述正方形区域内的平面面积S1在1μm2至300μm2的范围内的第一区域的个数。
5.根据权利要求1所述的电子照相用构件，其中当使所述电子照相用构件带电以使构成所述电子照相用构件的外表面的一部分的各所述第一区域的表面的电位为单位为V的V0时，定义为使表面电位衰减至V0×(1/e)所需的时间的电位衰减时间常数为60.0秒以上并且所述第二区域的电位衰减时间常数小于6.0秒。
6.根据权利要求1所述的电子照相用构件，其中在0.1mN的最大压痕负荷下在所述第二区域的表面上测量的马氏硬度为0.10N/mm2至3.00N/mm2，所述表面构成所述电子照相用构件的外表面。
7.根据权利要求1所述的电子照相用构件，其中所述第一区域由所述导电层的面向所述基体的一侧的相对侧的外表面上的绝缘部构成，所述绝缘部在所述电子照相用构件的外表面上形成凸部，并且所述第二区域由其中在所述导电层的外表面上未形成所述绝缘部的部分构成。
8.根据权利要求7所述的电子照相用构件，其中距所述第二区域的、所述绝缘部的凸部的高度的平均值为0.3μm至5.0μm。
9.根据权利要求1所述的电子照相用构件，其中所述导电层具有至少一部分露出所述导电层的面向所述基体的一侧的相对侧的外表面的绝缘部，并且所述绝缘部的露出部构成所述第一区域。
10.根据权利要求7至9任一项所述的电子照相用构件，其中所述绝缘部包含丙烯酸系树脂。
11.根据权利要求1所述的电子照相用构件，其中所述导电层包含聚氨酯树脂和炭黑。
12.一种电子照相处理盒，其构成为可拆卸地安装至电子照相图像形成设备，所述电子照相处理盒至少包括显影辊，其特征在于，
所述显影辊为根据权利要求1至11任一项所述的电子照相用构件。
13.一种电子照相图像形成设备，其包括显影辊，其特征在于，
所述显影辊为根据权利要求1至11任一项所述的电子照相用构件。
CN201910701561.7A 2018-07-31 2019-07-31 电子照相用构件、处理盒和电子照相图像形成设备 Active CN110780561B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018144376 2018-07-31
JP2018-144376 2018-07-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110780561A CN110780561A (zh) 2020-02-11
CN110780561B true CN110780561B (zh) 2022-06-07

Family

ID=67514321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910701561.7A Active CN110780561B (zh) 2018-07-31 2019-07-31 电子照相用构件、处理盒和电子照相图像形成设备

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10571825B1 (zh)
EP (1) EP3605239B1 (zh)
JP (1) JP7286454B2 (zh)
CN (1) CN110780561B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6463534B1 (ja) 2017-09-11 2019-02-06 キヤノン株式会社 現像剤担持体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP7143137B2 (ja) * 2018-07-31 2022-09-28 キヤノン株式会社 電子写真用部材、電子写真プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置
US10732538B2 (en) 2018-11-26 2020-08-04 Canon Kabushiki Kaisha Developing member, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
US10705449B2 (en) 2018-11-30 2020-07-07 Canon Kabushiki Kaisha Developing member, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
US10942471B2 (en) 2019-03-29 2021-03-09 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic member having a surface layer with a cross-linked urethane resin-containing matrix, process cartridge, and apparatus
CN114631063B (zh) 2019-10-23 2023-12-22 佳能株式会社 显影装置、电子照相处理盒和电子照相图像形成设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1261446A (zh) * 1997-07-01 2000-07-26 钟渊化学工业株式会社 显影辊以及使用该辊的显影装置
JP2002372806A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Canon Inc トナー、トナーの製造方法及び画像形成方法
JP2003195551A (ja) * 2001-12-25 2003-07-09 Konica Corp 画像形成方法及び画像形成装置
CN105652623A (zh) * 2014-11-28 2016-06-08 佳能株式会社 图像形成设备、处理盒和图像形成方法
CN105929654A (zh) * 2015-02-27 2016-09-07 佳能株式会社 电子照相用构件、处理盒和电子照相图像形成设备

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002287405A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Konica Corp 静電荷像現像用トナー及び画像形成方法
JP5593161B2 (ja) * 2010-08-16 2014-09-17 信越ポリマー株式会社 現像ローラ、現像装置及び画像形成装置
JP2015041084A (ja) * 2013-08-23 2015-03-02 キヤノン株式会社 現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置
EP3051358B1 (en) * 2013-09-27 2020-07-22 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic conductive member, process cartridge, and electrophotographic device
WO2015045370A1 (ja) 2013-09-27 2015-04-02 キヤノン株式会社 電子写真用の導電性部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
US10082741B2 (en) * 2015-10-06 2018-09-25 Canon Kabushiki Kaisha Member for electrophotography, developing apparatus, and electrophotographic apparatus
JP6746296B2 (ja) * 2015-11-16 2020-08-26 キヤノン株式会社 現像部材、現像部材の製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP6815889B2 (ja) * 2016-02-26 2021-01-20 キヤノン株式会社 現像ローラ、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置
JP6652306B2 (ja) 2016-05-31 2020-02-19 キヤノン株式会社 現像部材、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
JP6891065B2 (ja) * 2016-07-29 2021-06-18 キヤノン株式会社 現像装置、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1261446A (zh) * 1997-07-01 2000-07-26 钟渊化学工业株式会社 显影辊以及使用该辊的显影装置
JP2002372806A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Canon Inc トナー、トナーの製造方法及び画像形成方法
JP2003195551A (ja) * 2001-12-25 2003-07-09 Konica Corp 画像形成方法及び画像形成装置
CN105652623A (zh) * 2014-11-28 2016-06-08 佳能株式会社 图像形成设备、处理盒和图像形成方法
CN105929654A (zh) * 2015-02-27 2016-09-07 佳能株式会社 电子照相用构件、处理盒和电子照相图像形成设备

Also Published As

Publication number Publication date
JP7286454B2 (ja) 2023-06-05
US20200041927A1 (en) 2020-02-06
JP2020024403A (ja) 2020-02-13
EP3605239B1 (en) 2021-06-02
CN110780561A (zh) 2020-02-11
US10571825B1 (en) 2020-02-25
EP3605239A1 (en) 2020-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110780561B (zh) 电子照相用构件、处理盒和电子照相图像形成设备
JP6643138B2 (ja) 電子写真用部材、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置
CN110196540B (zh) 显影构件、电子照相处理盒和电子照相图像形成设备
US9442451B2 (en) Electroconductive member for electrophotography, process cartridge, and electrophotographic image-forming apparatus
US9921518B2 (en) Developing roller, with conductive elastic layer having exposed protrusions, cartridge and apparatus
EP3605241B1 (en) Electrophotographic member, electrophotographic process cartridge and electrophotographic image forming apparatus
JP2018025767A (ja) 現像装置、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
CN110780559B (zh) 电子照相用构件、处理盒和电子照相图像形成设备
CN106249564A (zh) 导电性构件、处理盒和电子照相设备
US10712684B2 (en) Developing roller, electrophotographic process cartridge and electrophotographic image forming apparatus
JP6669394B2 (ja) 現像剤担持体、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
US20180031998A1 (en) Developing apparatus, process cartridge and electrophotographic image forming apparatus
JP2007264254A (ja) 帯電部材及び電子写真装置
JP5049548B2 (ja) 現像ローラー、現像装置及び画像形成装置
JP2010156758A (ja) 現像ローラ、それを用いた現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び現像ローラの製造方法
JP2011253153A (ja) 現像ローラ
JP2008107819A (ja) 現像ローラー、電子写真装置用プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant