CN114280904A - 处理盒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及处理盒。一种处理盒，其包括调色剂、调节构件、和显影辊，所述显影辊包括导电性基体、弹性层、和表面层，所述表面层包括粘结剂树脂、弹性系数为100至10,000MPa的第一树脂颗粒、和弹性系数为2至50MPa的第二树脂颗粒，并且表面层的外表面具有第一凸部和比第一凸部低5.0μm以上的第二凸部并且最大高度的平均值为6至18μm。调色剂包括调色剂颗粒和为长径为40至400nm的二氧化硅颗粒的外部添加剂A，外部添加剂A对调色剂颗粒的表面覆盖率为3.0％以上，并且外部添加剂A的分散度评价指数D为2.0以下。

Description

处理盒
技术领域
本发明涉及处理盒。
背景技术
在电子照相图像形成设备(以下也称为"电子照相设备")中，用作图像承载构件的电子照相感光构件通过充电装置带电，并且通过激光形成静电潜像。随后，显影剂容器中的调色剂通过调色剂供给辊和调色剂调节构件施加至显影构件，并且由于图像承载构件和显影构件之间的接触或接近而用调色剂进行显影。其后，图像承载构件上的调色剂通过转印装置转印至记录纸并且通过热和压力定影，并且残留在图像承载构件上的调色剂通过清洁构件来除去。
要求此类电子照相设备比以前具有更高的图像品质和耐久性以及更快的打印速度。结果，要求电子照相构件和调色剂具有更高的性能。
此外，近年来，电子照相设备已经在各种领域中使用，并且也已经在特别是加重调色剂劣化和构件污染的、苛刻的高温高湿环境中使用。即使在此类苛刻环境中也稳定地维持高图像品质和耐久性的电子照相构件或调色剂是期望的。
日本专利申请特开No.2009-237042公开了一种显影辊，其为了防止调色剂熔融附着至显影辊的目的而在显影辊的表面层中包括丙烯酸系颗粒和平均粒径小于丙烯酸系颗粒的氨基甲酸酯颗粒(urethane particle)。对于在日本专利申请特开No.2009-237042中公开的显影辊，其目的是通过减小由于显影辊和调色剂调节构件之间的摩擦导致的、并且施加至显影辊上的调色剂的应力来抑制调色剂熔融附着至显影辊。
日本专利申请特开No.2007-171666提出一种方法，其中添加具有约几百纳米的大粒径的无机细颗粒，特别是，具有窄粒度分布的溶胶-凝胶法二氧化硅颗粒。据此，产生所谓的间隔物效果(spacer effect)，防止显影辊、和调节构件等与调色剂直接接触，并且应力减小。结果，减少对调色剂的损伤并且实现调色剂的长使用寿命。
作为本发明人研究的结果，发现当在高温高湿环境中使用期间长期放置处理盒(以下也称为"盒")时，上述情况具有横条纹的问题。
当在使用期间长期放置盒时产生横条纹的原因推测如下。当停止使用时，在显影辊和调节构件之间发生调色剂累积。此时，如果累积在显影辊和调节构件之间的调色剂的量大，则调色剂呈现被调节构件和显影辊之间的压力压碎的状态。如果将该状态下的调色剂长时间放置在高温高湿环境中，调色剂由于例如从调色剂的内部渗出并且熔融附着至显影辊和调节构件而变为凝集块。如果在该状态下开始使用盒，由于没有在凝集块熔融附着的纵向方向上施加调色剂，因此产生横向白色条纹。
发明内容
本公开提供即使当速度提高时、即使当使用寿命增长时、并且即使当在高温高湿环境中使用处理盒期间长期放置之后，也能够产生高品质图像的处理盒。
为了解决上述问题，本发明人进行深入研究。结果，发现通过使用包括后述显影辊和调色剂的处理盒来解决上述问题。
一种可拆卸地安装至电子照相设备的主体的处理盒，其包括调色剂、显影辊、和调节构件，其中显影辊包括导电性基体、在导电性基体上的弹性层，和在弹性层上的表面层，表面层包括粘结剂树脂、第一树脂颗粒、和第二树脂颗粒，表面层具有外表面，该外表面具有第一凸部和存在于不包括第一凸部的区域中并且高度比第一凸部的高度低5.0μm以上的第二凸部，第一凸部源自第一树脂颗粒，第二凸部源自第二树脂颗粒，第一树脂颗粒的弹性系数为100MPa以上且10,000MPa以下，第一树脂颗粒的弹性系数在表面层的厚度方向上的截面中测量，第二树脂颗粒的弹性系数为2MPa以上且50MPa以下，第二树脂颗粒的弹性系数在表面层的厚度方向上的截面中测量，外表面的最大高度Rz的平均值为6μm以上且18μm以下，调色剂包括调色剂颗粒和分散在调色剂颗粒的表面并且覆盖调色剂颗粒的表面的外部添加剂A，外部添加剂A为长径为40nm以上且400nm以下的二氧化硅颗粒，外部添加剂A对调色剂颗粒的表面的覆盖率为3.0％以上，并且外部添加剂A的分散度评价指数D为2.0以下。
参照附图，从以下示例性实施方案的描述，本发明的进一步特征将变得明显。
附图说明
图1为示出根据本公开的电子照相图像形成设备的实例的示意图。
图2为示出根据本公开的实施方案的显影辊的实例的示意图。
具体实施方式
以下将详细描述本发明。
本发明涉及一种可拆卸地安装至电子照相设备的主体的处理盒。处理盒包括调色剂、显影辊、和调节构件，其中显影辊包括导电性基体、在导电性基体上的弹性层，和在弹性层上的表面层，表面层包括粘结剂树脂、第一树脂颗粒、和第二树脂颗粒，表面层的外表面具有第一凸部和存在于不包括第一凸部的区域中并且高度比第一凸部的高度低5.0μm以上的第二凸部，第一凸部源自第一树脂颗粒，第二凸部源自第二树脂颗粒，在表面层的厚度方向上的截面中测量的第一树脂颗粒的弹性系数为100MPa以上且10,000MPa以下，在表面层的厚度方向上的截面中测量的第二树脂颗粒的弹性系数为2MPa以上且50MPa以下，外表面的最大高度Rz的平均值为6μm以上且18μm以下，调色剂包括调色剂颗粒和外部添加剂A，外部添加剂A为长径为40nm以上且400nm以下的二氧化硅颗粒，外部添加剂A对调色剂颗粒的表面的覆盖率为3.0％以上，并且外部添加剂A的分散度评价指数D为2.0以下。
当在使用期间长期放置盒时产生横条纹的原因推测如下。当停止使用时，在显影辊和调节构件之间发生调色剂累积。此时，如果累积在显影辊和调节构件之间的调色剂的量大，则调色剂呈现被调节构件和显影辊之间的压力压碎的状态。如果将该状态下的调色剂长时间放置在高温高湿环境中，则调色剂由于例如从调色剂的内部渗出并且熔融附着至显影辊和调节构件而变为凝集块。如果在该状态下开始使用盒，由于没有在凝集块熔融附着的纵向方向上施加调色剂，因此产生横向白色条纹。
另一方面，在本公开中，推测根据后述机制解决上述问题。推测由于第一树脂颗粒的弹性系数为100MPa以上且10,000MPa以下，并且因此具有高硬度，当盒的运行停止时，产生将累积在显影辊和调节构件之间的调色剂推出的力。如果弹性系数小于100MPa，则硬度不足，并且第一树脂颗粒容易通过来自调节构件的压力而变形，使得推力减弱。如果弹性系数大于10,000MPa，由于对调色剂的损伤增大，因此难以遍及耐久期发挥本发明的效果。后述平均弹性系数E1更优选为100MPa以上且7,500MPa以下，并且E1进一步优选100MPa以上且2,000MPa以下。在本公开中，由于源自第一树脂颗粒的凸部和源自第二树脂颗粒的凸部之间的高度差为5μm以上，具有高硬度的第一树脂颗粒可以有效地将推力传递至调色剂。如果该差小于5μm，由于调色剂大于第一树脂颗粒，因此推力减弱。另外，凸部低并且对应于调色剂引入显影辊的部分的第二树脂颗粒的弹性系数为2.0MPa以上且50MPa以下，并且凸部柔软，使得调色剂由于来自调节构件的压力而相对于第一树脂颗粒进一步下沉。结果，第一树脂颗粒的推力更容易传递至调色剂。如果弹性系数小于2.0MPa，则难以遍及耐久期发挥本公开的效果，并且如果弹性系数大于50MPa，由于来自调节构件的压力引起的下沉的程度低，第一树脂颗粒的推力没有有效地传递至调色剂。最大高度Rz的平均值是表示存在于外表面上的多个凸部中较高凸部的高度和频率的参数。Rz的平均值为6μm以上且18μm以下使得存在于外表面上的第一凸部具有足以使头部突出在涂布至显影辊的调色剂层外以便推出的高度和频率。如果Rz的平均值小于6μm，高度和频率不足以推出，并且如果Rz的平均值大于18μm，由于具有高硬度的颗粒的频率高，因此由于对调色剂的损伤而难以遍及耐久期的后半段发挥本公开的效果。Rz的平均值更优选为8μm以上且16μm以下。
将包含在调色剂中并且长径为40nm以上且400nm以下的大粒径外部添加剂的分散度评价指数D控制为2.0以下。结果，大粒径外部添加剂的间隔物效果使得能够防止调色剂由于显影辊和调节构件之间的压力而变形，并且第一树脂颗粒的推力更容易传递至调色剂。由于分散度评价指数D在上述范围内，使得能够更有效地发挥由于大粒径外部添加剂而导致的附着力降低效果，因此消除显影辊和调节构件之间的调色剂的累积。外部添加剂A的分散度评价指数D更优选为0.5以上且1.20以下。如果外部添加剂A的长径小于40nm，由于间隔物效果低，无法防止调色剂由于显影辊和调节构件之间的压力而变形，并且附着力降低效果低。如果长径大于400nm，则难以将分散度评价指数D控制在根据本公开的范围内。后述平均长径Da更优选为40nm以上且300nm以下。如果分散度评价指数大于2.0，由于外部添加剂A在调色剂表面上的分布不均严重，无法防止调色剂由于显影辊和调节构件之间的压力而变形，并且附着力降低效果低。分散度评价指数更优选为0.5以上且1.2以下。由于分散度评价指数为0.5以上会减少调色剂彼此由于外部添加剂A而导致的缠结，因此调色剂容易由第一树脂颗粒的推力而解开(disentangled)，并且由于停止使用盒导致的调色剂累积不容易发生。外部添加剂A的分散度可以通过外部添加剂A的添加量和外部添加条件来控制。外部添加剂A对调色剂颗粒的表面覆盖率为3.0％以上。如果表面覆盖率小于3.0％，从防止调色剂由于显影辊和调节构件之间的压力而变形并且减少附着力的观点，无法发挥本公开的效果。表面覆盖率更优选为5.0％以上且30％以下。表面覆盖率可以为30％以下，由于容易将分散度控制在根据本公开的范围内，并且更容易发挥本公开的效果。外部添加剂A的表面覆盖率可以通过外部添加剂A的长径和外部添加剂A的添加量来控制。
根据本公开的调色剂可以包含用作外部添加剂B并且长径为5nm以上且小于40nm的二氧化硅颗粒，其中外部添加剂B对调色剂颗粒的覆盖率为62％以上且100％以下。覆盖率为62％以上会改善调色剂的流动性，调色剂容易通过第一树脂颗粒的推力而解开，并且由于停止使用盒导致的调色剂累积不容易发生。外部添加剂B对调色剂表面的覆盖率可以通过外部添加剂B的添加量和外部添加条件来控制。
根据本公开的调色剂的外部添加剂A和外部添加剂B的总固着率优选为70％以上。由于总固着率为70％以上使得调色剂流动性能够在耐久期的后半段维持，容易遍及耐久期的后半段发挥本公开的效果。外部添加剂A和外部添加剂B的总固着率可以通过外部添加剂A和外部添加剂B的添加量和外部添加条件来控制。
在本公开中，第一树脂颗粒的体积平均直径D1、第二树脂颗粒的体积平均直径D2、和调色剂的体积平均直径Dt可以满足由下式(a)表示的关系。
(D1-D2)-Dt>0 (a)
由于满足由式(a)表示的关系，第一树脂颗粒高于施加至第二树脂颗粒的调色剂的表面，并且具有高硬度的第一树脂颗粒的推力更容易传递至调色剂。
第二树脂颗粒的体积平均直径D2和外部添加剂A的平均长径Da可以满足由下式(b)表示的关系。
D2/Da≤40 (b)
由于满足由式(b)表示的关系使得外部添加剂A能够进入第二树脂颗粒之间的间隙并且使得调色剂能够容易解开，因此更有利地发挥本公开的效果。
以下将详细描述根据本公开的实施方案。
以下将详细描述根据本实施方案的显影辊。
显影辊
如作为与轴向垂直的方向的示意性截面图的图2中所示，根据本实施方案的显影辊220包括导电性基体221、在导电性基体上的导电性弹性层223、和在导电性弹性层上的表面层222。导电性弹性层223可以根据适合的需要具有至少一个层。表面层222为单层。
导电性基体
导电性基体具有支承导电性弹性层和设置在其上的表面层的功能。导电性基体的材料的实例包括例如铁、铜、铝、和镍等金属；和例如不锈钢、硬铝、黄铜、和青铜等包含这些金属的合金。这些可以单独使用，或者可以组合使用至少两种。为了提供耐划痕性的目的，可以在不损害导电性的范围内对基体表面进行电镀处理。此外，可以使用其中通过用金属或由导电性树脂组合物生产的基体覆盖树脂制基材表面而设置导电性的表面的基体。
导电性弹性层
导电性弹性层可以为实心体或发泡体。导电性弹性层可以由单层或多个层构成。导电性弹性层的弹性系数优选为0.5MPa(0.5×106Pa)以上且10MPa(10×106Pa)以下。此类导电性弹性层的材料的实例包括天然橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯橡胶、丁基橡胶、丁二烯橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、和硅橡胶。这些可以单独使用，或者可以组合使用至少两种。其中，可以由于具有低弹性系数而使用硅橡胶。
导电性弹性层可以根据显影辊所需的功能包含导电剂、非导电性填料、和其它各种成形所需的添加剂组分，例如交联剂、催化剂、和分散促进剂。对于导电剂，可以使用各种导电性金属或其合金、导电性金属氧化物、用这些覆盖的绝缘性材料的细颗粒、电子导电剂、和离子导电剂等。这些粉末状或纤维状的导电剂可以单独使用，或者可以组合使用至少两种。其中，由于容易控制导电性和经济，因而可以使用用作电子导电剂的炭黑。非导电性填料的实例包括硅藻土、石英粉、干式二氧化硅、湿式二氧化硅、氧化钛、氧化锌、硅铝酸盐、碳酸钙、硅酸锆、硅酸铝、滑石、氧化铝、和氧化铁(iron oxide)。这些可以单独使用，或者可以组合使用至少两种。
导电性弹性层的体积电阻率优选为1.0×104至1.0×1010Ω·cm。导电性弹性层的体积电阻率在该范围内容易防止显影电场发生波动。体积电阻率更优选为1.0×104至1.0×109Ω·cm。导电性弹性层的体积电阻率可以通过导电性弹性层中导电剂的含量来控制。
导电性弹性层的厚度优选为0.1mm以上且50.0mm以下并且更优选0.5mm以上且10.0mm以下。
导电性弹性层的形成方法的实例包括导电性弹性层通过使用例如挤出成形、压制成形、注射成形、液体注射成形、和浇注成形等各种成形方法通过用适当的温度和时间加热硬化来形成在基体上的方法。例如，通过将用于形成导电性弹性层的未硬化的材料注入其中放置基体的圆筒形模具中并且进行加热硬化而使导电性弹性层精确地形成在基体外周上。
表面层
表面层的外表面具有第一凸部和存在于不包括第一凸部的区域中并且高度比第一凸部的高度低5.0μm以上的第二凸部。第一凸部源自第一树脂颗粒，并且第二凸部源自第二树脂颗粒。在表面层的厚度方向上的截面中测量的第一树脂颗粒的弹性系数为100MPa以上且10,000MPa以下。在表面层的厚度方向上的截面中测量的第二树脂颗粒的弹性系数为2MPa以上且50MPa以下。外表面的最大高度Rz的平均值为6μm以上且18μm以下。
峰值顶点密度SpD优选为5.0×103(1/mm2)以上且5.0×104(1/mm2)以下。
为了控制表面层的导电性，导电剂可以混合在表面层中。可以混合例如表面活性剂等添加剂以控制调色剂的脱模性。
此外，由于通过第一树脂颗粒推出调色剂的效果增大，使得表面层的外表面附近可以具有高硬度。
表面层的层厚度优选为4μm以上且100μm以下。层厚度为既不设置第一凸部也不设置第二凸部的部分处的厚度。厚度可以包括不形成第一凸部的第一树脂颗粒或不形成第二凸部的第二树脂颗粒。当将层厚度设定为4μm以上时，容易形成分别源自第一树脂颗粒和第二树脂颗粒的第一凸部和第二凸部，并且Rz的平均值和SpD容易设定在上述范围内。层厚度可以设定为4μm以上，因为即使当表面层的外表面附近的硬度增加时表面层基质的弹性系数Eb的影响也是显著的，并且容易发生表面层的柔软变形。层厚度可以设定为100μm以下，因为容易发生表面层的柔软变形。层厚度更优选为6μm以上且30μm以下。
表面层基质
表面层基质可以包含聚氨酯(polyurethane)作为粘结剂。交联的氨基甲酸酯树脂由于优异的柔软性和强度而适合用于粘结剂。
聚氨酯由多元醇、异氰酸酯、和根据适合的需要的扩链剂来获得。用作用于形成聚氨酯的材料的多元醇的实例包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚烯烃多元醇、和丙烯酸系多元醇以及这些的混合物。用作用于形成聚氨酯的材料的异氰酸酯的实例包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、萘二异氰酸酯(NDI)、联甲苯胺二异氰酸酯(TODI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亚苯基二异氰酸酯(PPDI)、亚二甲苯基二异氰酸酯(XDI)、四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯(TMXDI)、和环己烷二异氰酸酯以及这些的混合物。扩链剂的实例包括例如乙二醇、1,4-丁二醇、和3-甲基戊二醇等双官能低分子量二醇，例如三羟甲基丙烷等三官能低分子量三醇，以及这些的混合物。可选地，可以使用在末端处具有异氰酸酯基并且通过预先将上述各种异氰酸酯化合物与上述各种多元醇以异氰酸酯基过量的状态反应而获得的预聚物型异氰酸酯化合物。对于异氰酸酯化合物，可以使用通过用例如MEK肟等各种封端剂将异氰酸酯基封端而生产的材料。
无论使用哪种材料，聚氨酯都可以通过加热使多元醇与异氰酸酯反应来获得。在该方面，当多元醇和异氰酸酯中的一者或二者具有支化结构和至少三个官能团时，所得的聚氨酯为交联的聚氨酯。
通过使用后述方法测量的距基质的外表面1μm以上的深度处的弹性系数Eb优选为10MPa以上且100MPa以下。当弹性系数Eb设定为10MPa以上时，容易发挥通过第一树脂颗粒推出调色剂的效果，其中第一凸部通过覆盖第一树脂颗粒来形成。弹性系数Eb设定为100MPa以下使得第二树脂颗粒存在于其中的区域能够与第二树脂颗粒柔软地变形。结果，调色剂由于来自调节构件的压力而相对于第一树脂颗粒进一步下沉，并且第一树脂颗粒的推力可以更容易传递至调色剂。
通过树脂的分子结构、由于例如二氧化硅或炭黑等细颗粒的添加引起的相互作用等而将表面层基质的弹性系数Eb调节至上述范围内。
第一凸部和第二凸部
表面层的外表面具有第一凸部和存在于不包括第一凸部的区域中并且高度比第一凸部的高度低5.0μm以上的第二凸部。第一凸部源自后述第一树脂颗粒，并且第二凸部源自后述第二树脂颗粒。存在于表面层的外表面上并且高度差为5.0μm以上的两种凸部通过使用后述方法来确认，并且构成两种凸部的颗粒的弹性系数通过使用后述方法来测量。结果，确认表面层的外表面上存在第一凸部和第二凸部。
最大高度Rz的平均值
表面层的外表面的最大高度Rz的平均值为6μm以上且18μm以下。最大高度Rz的平均值是通过后述测量方法确定的数值，是多个最大高度Rz的平均值，因此是能够表示存在于外表面上的多个凸部中较高凸部的高度和频率的参数。在本公开中，由于第一凸部高于第二凸部，Rz的平均值与第一凸部的高度和频率具有强关联性。Rz的平均值设定为6μm以上且18μm以下使得存在于外表面上的第一凸部具有足以使头部突出在涂布至显影辊的调色剂层外以便推出的高度和频率。如果Rz的平均值小于6μm，高度和频率不足以推出，并且如果Rz的平均值大于18μm，由于具有高硬度的颗粒的频率高，因此由于对调色剂的损伤而难以遍及耐久期的后半段发挥本公开的效果。Rz的平均值更优选为6μm以上且18μm以下。
如上所述，Rz的平均值与第一凸部的高度和频率具有强关联性，因此主要通过用于形成第一树脂颗粒的原材料的体积平均粒径和混合量来调节。另外，第一树脂颗粒的突出状态也通过用于形成第二树脂颗粒的原材料的体积平均粒径和混合量和表面层的层厚度来改变，并且也调节Rz的平均值。在该方面，原材料树脂颗粒的体积平均粒径为如后述实施例中所示、通过使用粒度分布分析仪基于"激光衍射-散射法"的中值直径。
峰值顶点密度SpD
通过后述方法测量的表面层的外表面的峰值顶点密度SpD优选为5.0×103(1/mm2)以上且5.0×104(1/mm2)以下。峰值顶点密度SpD为表示存在于单位面积上的凸部数的参数，并且当存在多个凸部时与小凸部的频率具有强关联性。因此，SpD与第二凸部的频率具有强关联性。SpD设定为5.0×103(1/mm2)以上，即，存在许多第二凸部使得第一树脂颗粒的推力能够由于第二树脂颗粒的下沉而有效地传递至调色剂。由于其中引入有调色剂的第二树脂颗粒的部分相对于推出调色剂的第一树脂颗粒不会过多，因此SpD设定为5.0×104(1/mm2)以下使得能够容易发挥本公开的效果。
根据本公开的SpD可以通过下述第一树脂颗粒和下述第二树脂颗粒的体积平均粒径和混合量来调节。其中，由于如上所述，SpD与相对小的第二凸部的频率具有强关联性，因此SpD主要通过第二树脂颗粒的体积平均粒径和混合量来调节。
第一树脂颗粒
弹性系数为100MPa以上且10,000MPa以下并且具有高硬度的第一树脂颗粒产生用于推出累积在显影辊和调节构件之间的调色剂的力。如果弹性系数小于100MPa，则硬度不足，并且第一树脂颗粒容易通过来自调节构件的压力而变形，使得推力减弱。如果弹性系数大于10,000MPa，由于对调色剂的损伤增大，难以遍及耐久期发挥本公开的效果。后述平均弹性系数E1更优选为100MPa以上且7,500MPa以下，并且E1进一步优选100MPa以上且2,000MPa以下。通过树脂的分子结构、和交联程度等将第一树脂颗粒的弹性系数调节至上述范围内。
第一树脂颗粒的材料的实例包括聚氨酯和丙烯酸系树脂。其中，树脂颗粒由于优异的强度而可以包含聚氨酯。
第一树脂颗粒中包含的聚氨酯的实例包括醚系聚氨酯、酯系聚氨酯、丙烯酸系聚氨酯、聚碳酸酯系聚氨酯、和聚烯烃系聚氨酯。
表面层中第一树脂颗粒的体积平均粒径优选为10μm以上且20μm以下。由于源自第一树脂颗粒的第一凸部容易突出在显影辊的外表面上的调色剂涂层外，并且有效地发挥推出调色剂的力，因此体积平均粒径可以设定为10μm以上。更优选的范围为13μm以上且18μm以下。体积平均粒径是包含在通过使用后述方法形成的表面层中的状态下的第一树脂颗粒的体积平均粒径，并且测量方法也在后述。
表面层中第一树脂颗粒的含量优选为3体积％以上且25体积％以下。当将该含量设定为3体积％以上时，容易使得第一凸部以足以推出调色剂的频率存在。当该含量设定为25体积％以下时，由于显影辊和调节构件之间的调色剂不容易在过度的频率下受到干扰，并且调色剂不会过度损伤，因而也容易遍及耐久期的后半段发挥本公开的效果。
第二树脂颗粒
第二树脂颗粒的弹性系数为2MPa以上且50MPa以下。如果弹性系数小于2MPa，则难以遍及耐久期发挥本公开的效果，并且如果弹性系数大于50MPa，由于来自调节构件的压力导致的下沉程度低，使得第一树脂颗粒的推力不会有效地传递至调色剂。通过树脂的分子结构、和交联程度等将第二树脂颗粒的弹性系数E2调节至上述范围内。
第二树脂颗粒的材料的实例包括聚氨酯和有机硅(silicones)。其中，树脂颗粒可以由于优异的强度和柔软性而包含聚氨酯。
表面层中第二树脂颗粒的体积平均粒径小于表面层中第一树脂颗粒的体积平均粒径。结果，使源自第一树脂颗粒的第一凸部高于源自第二树脂颗粒的第二凸部。第一树脂颗粒的体积平均粒径和第二树脂颗粒的体积平均粒径之间的差优选为5μm以上且15μm以下。该差可以设定为5μm以上，因为第一树脂颗粒突出在调色剂涂层外，并且容易推出调色剂，其中显影辊的外表面涂布有调色剂。该差可以设定为15μm以下，因为防止大量调色剂进入显影辊和调节构件之间。第二树脂颗粒的体积平均粒径优选为3μm以上且10μm以下。体积平均粒径可以设定为10μm以下，因为容易形成足以使第一树脂颗粒推动调色剂的凸部高度差。另外，有利地，源自第二树脂颗粒的第二凸部倾向于以高密度变细，调色剂容易由于通过调节构件施加的压力而追随下沉的第二凸部，并且有效地发挥第一树脂颗粒的推力。体积平均粒径更优选为4μm以上且8μm以下。体积平均粒径是包含在通过使用后述方法形成的表面层中的状态下的第二树脂颗粒的体积平均粒径，并且测量方法也在后述。
表面层中第二树脂颗粒的含量优选为15体积％以上且50体积％以下。由于源自第二树脂颗粒的第二凸部倾向于以高密度变细并且由于通过调节构件施加的压力而下沉，因此该含量可以设定为15体积％以上。当该含量设定为50体积％以下时，其中引入有调色剂的第二树脂颗粒的部分相对于推出调色剂的第一树脂颗粒不会过多，并且容易发挥本公开的效果。
导电剂
为了控制表面层的导电性，导电剂可以混合在表面层中。混合在表面层中的导电剂的实例包括离子导电剂和例如炭黑等电子导电剂。其中，由于表面层的导电性和表面层的调色剂带电性能是可控的，因此可以使用炭黑。表面层的体积电阻率优选在1.0×103Ω·cm至1.0×1011Ω·cm的范围内。
添加剂
表面层可以在不损害本公开的特性的范围内包含各种添加剂。例如，混合在表面层中的例如二氧化硅等无机化合物细颗粒使得表面层能够具有增强性并且能够调节粘结剂树脂的弹性系数Eb。为了改善显影辊所需的性能，例如调色剂脱模性的改善和降低动摩擦系数，例如硅油等有机化合物系添加剂可以混合在表面层中。
表面层的形成方法
对表面层的形成方法没有特别限定，并且形成可以通过使用例如以下方法来进行。制备包含粘结剂树脂、第一树脂颗粒、和第二树脂颗粒，以及根据适合的需要的导电剂和添加剂的表面层形成用涂布液。将基体或设置有导电性弹性层的基体等浸渍在涂布液中，并且进行干燥以便在基体上形成表面层。
接下来，将描述根据本公开的调色剂基础颗粒的生产方法。调色剂基础颗粒可以通过使用已知的方法来生产，并且可以使用混炼粉碎法或湿式生产法。从均匀的粒径和形状控制性的观点，可以使用湿式生产法。湿式生产法的实例包括悬浮聚合法、溶解悬浮法、乳液聚合聚集法、和乳液聚集法，并且在本公开中可以使用乳液聚集法。
乳液聚集法如下所述。首先，将例如粘结剂树脂的细颗粒和着色剂等材料分散并混合在包含分散稳定剂的水系介质中。表面活性剂可以添加至水系介质中。随后，添加聚集剂以便引起聚集，以具有预定的调色剂粒径。聚集其后或同时，使树脂细颗粒彼此熔融附着。根据适合的需要，进行由于加热导致的形状控制以便形成调色剂颗粒。在该方面，粘结剂树脂细颗粒可以是由至少两个组成不同的树脂层构成的多层形成的复合颗粒。例如，可以通过使用乳液聚合法、细乳液聚合法、或相转变乳化法等进行生产，或者可以通过组合一些方法来进行生产。
当内部添加剂包含在调色剂基础颗粒中时，树脂细颗粒可以包含内部添加剂，或者可以单独制备仅由内部添加剂构成的内部添加剂细颗粒的分散液，并且所得的内部添加剂细颗粒可以与树脂细颗粒的聚集同时聚集。可以在聚集期间以时间差添加组成不同的树脂颗粒的同时，通过进行聚集来形成由组成不同的层构成的调色剂颗粒。
以下材料可以用作分散稳定剂。无机分散稳定剂的实例包括磷酸三钙、磷酸镁、磷酸锌、磷酸铝、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、偏硅酸钙、硫酸钙、硫酸钡、膨润土、二氧化硅、和氧化铝。
有机分散稳定剂的实例包括聚乙烯醇，明胶，甲基纤维素，甲基羟丙基纤维素，乙基纤维素，羧甲基纤维素的钠盐，和淀粉。
已知的阳离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、和非离子性表面活性剂可以用作表面活性剂。阳离子性表面活性剂的具体实例包括十二烷基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基氯化吡啶鎓、十二烷基溴化吡啶鎓、和十六烷基三甲基溴化铵。非离子性表面活性剂的具体实例包括十二烷基聚氧乙烯醚、十六烷基聚氧乙烯醚、壬基苯基聚氧乙烯醚、月桂基聚氧乙烯醚、脱水山梨糖醇单油酸酯聚氧乙烯醚、苯乙烯基苯基聚氧乙烯醚、和单癸酰基蔗糖。阴离子性表面活性剂的具体实例包括例如硬脂酸钠和月桂酸钠等脂肪族皂、月桂基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、和聚氧乙烯(2)月桂基醚硫酸钠。
将描述构成调色剂基础颗粒的粘结剂树脂。
乙烯基系树脂、和聚酯树脂等可以为粘结剂树脂的实例。以下树脂和聚合物可以列为乙烯基系树脂、聚酯树脂、和其它粘结剂树脂的实例。
粘结剂树脂的实例包括例如聚苯乙烯和聚乙烯基甲苯等苯乙烯或其取代产物的均聚物；例如苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙醚共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、和苯乙烯-马来酸酯共聚物等苯乙烯系共聚物；聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇缩丁醛、有机硅树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、聚丙烯酸系树脂、松香、改性松香、萜烯树脂、酚醛树脂、脂肪族或脂环族烃树脂、和芳香族石油树脂。这些粘结剂树脂可以单独使用或以组合使用。
粘结剂树脂可以包含羧基并且是通过使用包含羧基的聚合性单体而生产的树脂。实例包括例如丙烯酸、甲基丙烯酸、α-乙基丙烯酸、和巴豆酸等乙烯基羧酸；例如富马酸、马来酸、柠康酸、和衣康酸等不饱和二羧酸；和琥珀酸单丙烯酰氧基乙酯、琥珀酸单甲基丙烯酰氧基乙酯、邻苯二甲酸单丙烯酰氧基乙酯、邻苯二甲酸单甲基丙烯酰氧基乙酯等不饱和二羧酸单酯衍生物。
对于聚酯树脂，可以使用通过对下述羧酸组分和醇组分进行缩聚而生产的材料。羧酸组分的实例包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、富马酸、马来酸、环己烷二羧酸、和偏苯三酸。醇组分的实例包括双酚A、氢化双酚、双酚A环氧乙烷加合物、双酚A环氧丙烷加合物、甘油、三羟甲基丙烷、和季戊四醇。
聚酯树脂可以为包含脲基的聚酯树脂。对于聚酯树脂，有利地，在末端处等的羧基不封端。
为了控制构成调色剂基础颗粒的粘结剂树脂的分子量，可以在聚合性单体的聚合期间添加交联剂。
交联剂的实例包括乙二醇二甲基丙烯酸酯，乙二醇二丙烯酸酯，二甘醇二甲基丙烯酸酯，二甘醇二丙烯酸酯，三甘醇二甲基丙烯酸酯，三甘醇二丙烯酸酯，新戊二醇二甲基丙烯酸酯，新戊二醇二丙烯酸酯，二乙烯基苯，双(4-丙烯酰氧基聚乙氧基苯基)丙烷，1,3-丁二醇二丙烯酸酯，1,4-丁二醇二丙烯酸酯，1,5-戊二醇二丙烯酸酯，1,6-己二醇二丙烯酸酯，四甘醇二丙烯酸酯，各聚乙二醇#200、#400、和#600的二丙烯酸酯，二丙二醇二丙烯酸酯，聚丙二醇二丙烯酸酯，以及聚酯型二丙烯酸酯(由MANDA Nippon Kayaku Co.,Ltd.生产)和与上述丙烯酸酯相对应的甲基丙烯酸酯。
交联剂的添加量相对于聚合性单体优选为0.001质量％以上且15.000质量％以下。
在本公开中，可以包含脱模剂作为构成调色剂基础颗粒的材料之一。特别地，当使用熔点为60℃以上且90℃以下的酯蜡时，由于与粘结剂树脂的相容性优异，因此容易获得增塑效果。
本公开中使用的酯蜡的实例包括主要包含例如巴西棕榈蜡、褐煤酸酯蜡等主要包含脂肪酸酯的蜡类；例如脱酸巴西棕榈蜡等脱出其中的一些或全部酸组分的脱酸的脂肪酸酯类；通过例如使植物油脂氢化而获得并且具有羟基的甲酯化合物；例如硬脂酸硬脂酯和山萮酸山萮酯等饱和脂肪酸单酯类；例如癸二酸二山萮酯、十二烷二酸二硬脂酯、和十八烷二酸二硬脂酯等饱和脂肪族二羧酸和饱和脂肪族醇的二酯化物；以及例如壬二醇二山萮酸酯和十二烷二醇二硬脂酸酯等饱和脂肪族二醇和饱和脂肪族单羧酸的二酯化物。
这些蜡中，可以包含在分子结构中具有两个酯键的双官能酯蜡(二酯)。
双官能酯蜡为二元醇和脂肪族一元羧酸的酯化合物或二元羧酸和脂肪族一元醇的酯化合物。
脂肪族一元羧酸的具体实例包括肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸、木蜡酸、蜡酸、褐煤酸、蜂花酸、油酸、异油酸、亚油酸、和亚麻酸。
脂肪族一元醇的具体实例包括肉豆蔻醇、鲸蜡醇、硬脂醇、花生醇、山萮醇、二十四烷醇、二十六烷醇、二十八烷醇、和三十烷醇。
二元羧酸的具体实例包括丁二酸(琥珀酸)、戊二酸(胶酸)、己二酸(肥酸)、庚二酸(蒲桃酸)、辛二酸(软木酸)、壬二酸(杜鹃酸)、癸二酸(皮脂酸)、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸、二十烷二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、和对苯二甲酸。
二元醇的具体实例包括乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、1,14-十四烷二醇、1,16-十六烷二醇、1,18-十八烷二醇、1,20-二十烷二醇、1,30-三十烷二醇、二甘醇、二丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、螺环二醇、1,4-苯乙二醇、双酚A、和氢化双酚A。
其它可使用的脱模剂的实例包括例如石蜡、微晶蜡、和凡士林等石油系蜡及其衍生物，褐煤蜡及其衍生物，通过使用费托法而获得的烃蜡及其衍生物，例如聚乙烯和聚丙烯等聚烯烃蜡及其衍生物，例如巴西棕榈蜡和小烛树蜡等天然蜡及其衍生物，高级脂肪醇，和例如硬脂酸和棕榈酸等脂肪酸及其化合物。脱模剂的含量相对于100.0质量份粘结剂树脂或聚合性单体优选为5.0质量份以上且20.0质量份以下。
在本公开中，对于调色剂颗粒中包含的着色剂没有特别限定，并且可以使用下述已知的材料。
对于黄色颜料，使用黄色氧化铁(iron oxide)，拿浦黄(Naples yellow)，萘酚黄S，汉萨黄G，汉萨黄10G，联苯胺黄G，联苯胺黄GR，喹啉黄色淀，永久黄NCG，和例如柠檬黄色淀等缩合偶氮化合物，异吲哚啉酮化合物，蒽醌化合物，偶氮金属络合物，次甲基化合物，和烯丙基酰胺化合物。具体材料如下所述。
具体材料包括C.I.颜料黄12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、155、168、和180。
红色颜料的实例包括红色氧化铁、永久红4R、立索尔红、吡唑啉酮红、表观红钙盐、色淀红C、色淀红D、亮洋红6B、亮洋红3B、曙红色淀、若丹明色淀B、例如茜素色淀等缩合偶氮化合物、二酮吡咯并吡咯化合物、蒽醌化合物、喹吖啶酮化合物、碱性染料色淀化合物、萘酚化合物、苯并咪唑酮化合物、硫靛化合物、和苝化合物。具体材料如下所述。
具体材料包括C.I.颜料红2，3，5，6，7，23，48:2，48:3，48:4，57:1，81:1，122，144，146，166，169，177，184，185，202，206，220，221，和254。
蓝色颜料的实例包括碱性蓝色淀、维多利亚蓝色淀、酞菁蓝、无金属酞菁蓝、酞菁蓝部分氯化物、坚牢天蓝、例如阴丹士林蓝BG等铜酞菁化合物及其衍生物、蒽醌化合物、和碱性染料色淀化合物。具体材料如下所述。
具体材料包括C.I.颜料蓝1，7，15，15:1，15:2，15:3，15:4，60，62，和66。
黑色颜料的实例包括炭黑和苯胺黑。这些着色剂可以单独使用、以组合使用、或者以固溶体的状态使用。
着色剂的含量相对于100.0质量份粘结剂树脂或聚合性单体优选为3.0质量份以上且15.0质量份以下。
在本公开中，调色剂基础颗粒可以包含电荷控制剂。对于电荷控制剂，可以使用已知的材料。特别地，可以使用具有高带电速度并且能够稳定的维持恒定的电荷量的电荷控制剂。
用作电荷控制剂并且为调色剂颗粒提供负带电性的材料如下所述。
材料的实例包括例如单偶氮金属化合物、乙酰丙酮金属化合物、芳香族羟基羧酸、芳香族二羧酸、以及羟基羧酸系和二羧酸系的金属化合物等有机金属化合物和螯合化合物。材料的其它实例包括芳香族羟基羧酸、芳香族一元羧酸、和芳香族多元羧酸及其金属盐、酸酐、和酯类，和例如双酚等酚衍生物类。此外，包括脲衍生物、含金属的水杨酸系化合物、含金属的萘甲酸系化合物、硼化合物、季铵盐、和杯芳烃。
同时，为调色剂颗粒提供正带电的性质的电荷控制剂的实例包括苯胺黑和用脂肪酸金属盐等改性的苯胺黑；胍化合物；咪唑化合物；例如三丁基苄基-1-羟基-4-萘磺酸铵和四丁基四氟硼酸铵等季铵盐；例如作为这些的类似物的鏻盐等鎓盐和这些的色淀颜料；三苯基甲烷染料和这些的色淀颜料(成色剂为磷钨酸、磷钼酸、磷钨钼酸、鞣酸、月桂酸、没食子酸、铁氰化物、和亚铁氰化物等)；高级脂肪酸的金属盐；和树脂系电荷控制剂。
电荷控制剂可以单独包含，或者可以以组合包含至少两种。电荷控制剂的添加量相对于100.00质量份聚合性单体优选为0.01质量份以上且10.00质量份以下。
接下来，将描述本公开中使用的外部添加剂A。
对于本公开所使用的外部添加剂A的生产方法没有特别限定，并且可以采用溶胶-凝胶法。以下将描述通过使用溶胶-凝胶法生产二氧化硅颗粒的方法。
首先，在存在水的有机溶剂中，通过使用催化剂对烷氧基硅烷进行水解和缩合反应，以获得二氧化硅溶胶悬浮液。随后，从二氧化硅溶胶悬浮液中除去溶剂并且进行干燥，以获得二氧化硅细颗粒。
通过溶胶-凝胶法生产的二氧化硅颗粒的长径是通过反应温度、烷氧基硅烷的滴加速度、水与有机溶剂和催化剂的重量比、以及水解和缩合反应步骤期间的搅拌速度可控制的。
通常，由此获得的二氧化硅颗粒具有亲水性和许多表面硅烷醇基团。结果，当二氧化硅颗粒用作调色剂的外部添加剂时，可以对二氧化硅颗粒的表面进行疏水化处理。
疏水化处理方法的实例包括其中从二氧化硅溶胶悬浮液中除去溶剂、进行干燥、并且用疏水化处理剂进行处理的方法，和其中直接将疏水化处理剂添加至二氧化硅溶胶悬浮液中并且在干燥的同时进行处理的方法。从控制粒径分布的半值宽度和控制饱和水吸附量的观点，可以采用其中直接将疏水化处理剂添加至二氧化硅溶胶悬浮液中的方法。
疏水化方法的实例包括其中进行用与二氧化硅反应或者物理吸附二氧化硅的有机硅化合物化学处理的方法。在有利的方法中，用有机硅化合物处理通过硅卤化合物的气相氧化生成的二氧化硅。
此类有机硅化合物如下所述。
有机硅化合物的实例包括六甲基二硅氮烷、三甲基硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、烯丙基苯基二氯硅烷、和苄基二甲基氯硅烷。
有机硅化合物的实例进一步包括溴甲基二甲基氯硅烷、α-氯乙基三氯硅烷、β-氯乙基三氯硅烷、氯甲基二甲基氯硅烷、三有机甲硅烷基硫醇、三甲基甲硅烷基硫醇、和丙烯酸三有机甲硅烷基酯。
实例进一步包括乙烯基二甲基乙酰氧基硅烷、二甲基乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、和1-六甲基二硅氧烷。
实例进一步包括1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、1,3-二苯基四甲基二硅氧烷、和每分子中具有2至12个硅氧烷单元并且在位于末端处的单元中具有一个键合至各Si的羟基的二甲基聚硅氧烷。
这些可以单独使用，或者可以组合使用至少两种。
对于硅油处理的二氧化硅，使用在25℃下的粘度优选为30mm2/s以上且1,000mm2/s以下的硅油。
硅油的实例包括二甲基硅油、甲基苯基硅油、α-甲基苯乙烯改性硅油、氯苯基硅油、和氟改性硅油。
硅油处理的方法如下所述。
方法的实例包括其中通过使用例如FM混合器等混合器将用硅烷偶联剂处理的二氧化硅和硅油直接混合的方法，其中将硅油喷雾至作为基底的二氧化硅的方法，和其中将硅油溶解或分散在适当的溶剂中、添加二氧化硅并且混合、并且除去溶剂的方法。
对于硅油处理的二氧化硅，硅油处理之后的二氧化硅可以在惰性气体中加热至200℃以上(更优选250℃以上)的温度，以使表面涂层稳定化。
另外，为了促进二氧化硅细颗粒在调色剂颗粒表面上的单分散，或者为了发挥稳定的间隔物效果，二氧化硅颗粒可以通过粉碎处理来生产。
本公开所使用的外部添加剂B的长径为5nm以上且小于40nm。外部添加剂B可以为通过沉淀法、或溶胶-凝胶法等生产的湿式二氧化硅，或者通过气化金属燃烧法、或气相法等生产的干式二氧化硅，并且可以为干式二氧化硅。
用于形成干式二氧化硅的原材料可以为硅卤化合物等。
将四氯化硅用作硅卤化合物。例如甲基三氯硅烷和三氯硅烷等硅烷可以单独用作原材料，或者可以将混合物状态的四氯化硅和硅烷用作原材料。
可以通过其中将原材料气化并且与在氢氧火焰中作为中间材料而产生的水反应的所谓的火焰水解反应来获得预定的二氧化硅。
例如，利用四氯化硅气体在氧气和氢气中的热解和氧化反应，并且反应式如下所述。
SiCl4+2H2+O2→SiO2+4HCl
以下将描述干式二氧化硅的生产方法。
将氧气供给至燃烧器，并且点燃点火燃烧器。其后，将氢气供给至燃烧器以形成火焰，将用作原材料的四氯化硅引入火焰中以气体化。随后，至少使得发生火焰水解反应，并且回收所得的二氧化硅粉末。
平均直径通过适当地改变四氯化硅的流量、供给的氧气的流量、供给的氢气的流量、和二氧化硅在火焰中的滞留时间而是可调节的。
还可以对外部添加剂B进行与外部添加剂A的表面处理类似的表面处理。
以下将描述根据本公开的各物理性质的测量方法。
显影辊的最大高度Rz的平均值
根据本公开的最大高度Rz的平均值可以通过用激光显微镜(商品名：VK-X150，由KEYENCE CORPORATION生产)扫描显影辊的表面层的外表面来测量。
首先，设置显影辊，使得显影辊外表面的圆周方向中的顶点在激光显微镜的透镜的正下方，并且使得显影辊的轴向与激光显微镜观察的视场中长度方向相符合。随后，在以下条件下测量表面层的外表面的形状。
模式：形状测量专家
测量透镜：放大倍率为50倍
Z轴上下限：在激光视场中变得观察不到反射光的点
激光亮度：自动
双重扫描：总是进行
测量模式：表面形状
测量尺寸：高清晰度(2048×1536)
测量品质：高精度
RPD：开
间距：0.13μm
接下来，通过作为激光显微镜附带的软件的多文件分析应用来读取上述测量结果。按以下所述校正读取的图像。
表面形状校正：
校正方法：二次曲面校正，指定方法：区域指定
高度削减水平：
削减水平：强
平滑：
尺寸：7×7，种类：单平均
接下来，在以下条件下计算Rz的平均值。
测量模式："多线粗糙度"
测量区域：水平线
周边线数：18
间隔：跳过20条线
测量值：Rz的平均值
在显影辊的轴向上等间距的5处×在圆周方向上等间距的6处的总计30处进行上述测量，并且将其算术平均值作为显影辊Z-1的最大高度Rz的平均值。结果，根据本实施方案的最大高度Rz的平均值为在短距离中18条线×30个点的总计540个点处最大高度Rz的平均值，因此，表示表面层的外表面上较高凸部的高度和频率。
峰值顶点密度SpD
峰值顶点密度SpD以与最大高度Rz的平均值的相同方式通过显微镜下的表面观察来获得。首先，显影辊的外表面的形状与上述最大高度Rz的平均值相同的方式来测量。
随后，通过作为激光显微镜附带的软件的多文件分析应用来读取上述测量结果。以与最大高度Rz的平均值相同的方式来校正读取的图像。
接下来，在以下条件下计算SpD。
测量模式："表面粗糙度"
测量区域：整个区域
测量值：SpD
在显影辊的轴向上等间距的5处×在圆周方向上等间距的6处的总计30处进行上述测量，并且将其每mm2的算术平均值作为显影辊的峰值顶点密度SpD。
第一凸部和第二凸部的确认
显影辊的表面层的外表面上第一凸部和第二凸部之间的高度差以与上述最大高度Rz的平均值相同的方式通过在显微镜下的表面观察来确定。首先，显影辊的外表面的形状以与上述最大高度Rz的平均值相同的方式来测量。
随后，通过作为激光显微镜附带的软件的多文件分析应用来读取上述测量结果。以与最大高度Rz的平均值的相同方式来校正读取的图像。
接下来，在测量模式："多线粗糙度"中，通过指定两个点将观察视野中存在的相对大的凸部的顶点连接至相对小的凸部的顶点，并且提取其中大凸部的顶点和小凸部的顶点之间的高度差为5.0μm以上的两个凸部。
标记显影辊的外表面，使得大凸部和小凸部彼此区别开。随后，将显影辊冷却至-150℃，并且通过使用低温切片机(UC-6(制品名)，由Leica Microsystems生产)切割橡胶切片，使得表面层在厚度方向上的截面显示出包括两个标记的凸部的顶点。
第一树脂颗粒和第二树脂颗粒的弹性系数的测量
将扫描探针显微镜(SPM)(商品名：MFP-3D-Origin，由Oxford Instruments生产)用于测量。具体地，将如上所述生产的橡胶切片在23℃的室温和50％的湿度的环境下放置24小时。其后，将所得的橡胶切片放置在硅片上，并且将硅片设定在扫描探针显微镜的台上。橡胶切片的表面层的截面部分通过探针(AC160(制品名)，由Olympus Corporation生产)来扫描。在该方面，将探针的条件设定为弹簧常数：28.23nN/nm、脉冲常数：82.59nm/V、和共振频率：282kHz(一阶)和1.59MHz(高阶)。对于其它测量条件，将SPM的测量模式设定为AM-FM探针，将探针的自由振幅设定为3V，将设定点的振幅设定为2V(一阶)和25mV(高阶)。在20μm×20μm的视场尺寸中，将扫描速度设定为1Hz，并且将扫描点数设定为垂直256个点和水平256个点。
其后，指定在表面层的厚度方向上橡胶切片的树脂颗粒的中心附近10个测量点，并且在接触模式下的各测量点处获得力曲线。在该方面，如下所述获得力曲线的条件。力曲线在触发值为0.2至0.5V(根据硬度而改变)、测量力曲线的距离为500nm、和扫描速度为1Hz(使探针往返一次的速度)的条件下获得。其后，根据赫兹理论对各力曲线进行拟合。从获得的结果中除去最高值和最低值，并且确定八个点的算术平均值，并且取为各测量区域的弹性系数。弹性系数为100MPa以上且10,000MPa以下的颗粒表示为第一树脂颗粒，弹性系数为2MPa以上且50MPa以下的颗粒表示为第二树脂颗粒。
对于各第一树脂颗粒和第二树脂颗粒，对于在显影辊的轴向上3个以上等间距的点×在圆周方向上3个以上等间距的点的总计9以上个点处总数为45以上个颗粒中进行上述测量。随后，第一树脂颗粒的算术平均值取为第一树脂颗粒的平均弹性系数E1，并且第二树脂颗粒的算术平均值取为第二树脂颗粒的平均弹性系数E2。
表面层基质的弹性系数
表面层基质的弹性系数Eb如下所述来测量。
表面层在厚度方向上的截面中，从表面层的外表面在深度方向上1.1至1.2μm的区域中表面层基质的弹性系数通过使用上述方法来测量。
接下来，从上述区域至上述导电性弹性层的界面附近在深度方向上间距为1.0μm的区域中类似地测量弹性系数。在该方面，在避免导电剂、和填料等的同时进行接触模式下的测量。在显影辊的轴向上3个以上等间距的点×在圆周方向上3个以上等间距的点的总计9以上个点处进行上述测量，并且将其算术平均值取为表面层基质的弹性系数Eb。
树脂颗粒的体积平均粒径D1和D2和体积比
表面层中存在的树脂颗粒的体积平均粒径D1和D2通过使用以下方法来测量。
将用于弹性系数的测量的表面层截面中存在的所有树脂颗粒基于弹性系数的测量结果分类为第一树脂颗粒和第二树脂颗粒，并且由各颗粒的截面积计算各颗粒的截面的圆当量直径Ds。假设各颗粒为球体并且截面为通过随机切割球体获得的截面，基于下式(1)由截面的圆当量直径Ds计算树脂颗粒的粒径D。
Figure BDA0003284880810000271
因此
D＝4/π×Ds (1)
对于在显影辊的轴向上3个以上等间距的点×在圆周方向上3个以上等间距的点的总计9以上个点处的各第一树脂颗粒和第二树脂颗粒的100个以上的颗粒进行上述测量。使用由此获得的各颗粒的D和通过使用4/3×π×(D/2)3转换获得的体积值，以分别计算第一树脂颗粒和第二树脂颗粒的体积平均粒径(中值直径)D1和D2。
从表3、表5、表6可以理解，表面层的体积平均粒径和用作原材料的颗粒的体积平均粒径(也简称为平均粒径)之间存在有利的关联。
另外，表面层中第一树脂颗粒和第二树脂颗粒的体积比等于从截面积获得的面积比，因此，通过使用上述测量的截面来计算。具体地，将表面层截面中存在的所有树脂颗粒基于弹性系数分类为为第一树脂颗粒和第二树脂颗粒，并且计算第一树脂颗粒和第二树脂颗粒相对于表面层的截面积的面积比。在显影辊的轴向上3个以上等间距的点×在圆周方向上3个以上等间距的点的总计9以上个点处进行该测量，并且分别将其算术平均值取为第一树脂颗粒和第二树脂颗粒的体积比V1和V2。
外部添加剂A和外部添加剂B的长径的测量
通过使用FE-SEMS-4800(由Hitachi,Ltd.生产)以50,000倍的放大倍率拍摄调色剂颗粒的表面。外部添加剂的长径通过使用放大图像来测量，并且长径为40nm以上且400nm以下的添加剂表示为外部添加剂A。长径为5nm以上且小于40nm的添加剂表示为外部添加剂B。对于各外部添加剂A和外部添加剂B的100个颗粒进行测量，外部添加剂A的长径的平均值表示为平均长径Da，并且外部添加剂B的长径的平均值表示为平均长径Db。
这同样适用于在调色剂颗粒的表面上包含多种外部添加剂的调色剂。当用S-4800进行反射电子图像观察时，可以通过使用例如EDAX等元素分析来识别各细颗粒的元素。另外，可以基于形状等特征来选择同种细颗粒。对同种细颗粒进行上述测量使得能够基于细颗粒的种类来计算长径。
调色剂表面上的外部添加剂A的分散度评价指数
通过使用图像处理软件"ImageJ"从用于测量外部添加剂A和外部添加剂B的长径的观察图像进行计算。
在软件上仅选择长径为40nm以上且400nm以下的外部添加剂颗粒，进行二值化，计算外部添加剂颗粒数n和所有外部添加剂颗粒的质心坐标，并且计算各外部添加剂和最近的外部添加剂颗粒之间的距离dnmin。当最近距离平均值表示为dave时，分散度评价指数由下式(2)表示。
Figure BDA0003284880810000291
观察随机选择的50个调色剂颗粒，确定分散度评价指数，并且其平均值表示为分散度评价指数。
外部添加剂A和外部添加剂B的覆盖率
根据本公开的外部添加剂A和外部添加剂B的覆盖率基于用于确定外部添加剂A和外部添加剂B的长径的观察图像来测量。如下所述通过使用图像处理软件"ImageJ"进行基于观察图像的计算。
在软件上仅选择图像中源自长径为40nm以上且400nm以下的外部添加剂A的颗粒。随后，选择的屏幕的区域通过设定测量来显示。所得的值除以整个视野的面积并且取为所关注的视野中外部添加剂A的覆盖率。对于100个视野进行该测量，并且其平均值表示为外部添加剂A的覆盖率。除了在软件上选择图像中源自长径为5nm以上且小于40nm的外部添加剂B的颗粒以外，以与外部添加剂A的覆盖率相同的方式确定外部添加剂B的覆盖率。
外部添加剂A和外部添加剂B的总固着率的测量方法
通过将160g蔗糖(由KISHIDA CHEMICAL Co.,Ltd.生产)添加至100mL去离子水中并且在热水中将所得的液体加温以便进行溶解来制备浓缩蔗糖液。通过将31g浓缩蔗糖液和6mL Contaminon N(pH为7、由非离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、和有机助剂构成的精密测量器具清洗用中性洗涤剂的10质量％水溶液，由Wako Pure ChemicalIndustries,Ltd.生产)放入离心分离管(容量为50mL)中来生产分散液。将所得的分散液与1.0g调色剂混合，并且通过使用刮刀等解开调色剂的聚集体。
通过使用振动器以350spm(每分钟冲程(strokes per min))振动离心分离管20分钟。振动之后，将溶液转移至摆动转子玻璃管(容量为50mL)中，并且通过使用离心机(由KOKUSAN Co.,Ltd.生产的H-9R)在3,500rpm和30分钟的条件下进行分离。目视检查调色剂从溶液充分分离，并且用刮刀等除去作为最上层分离的调色剂。除去的包含调色剂的水溶液通过使用真空过滤器来过滤。其后，通过使用干燥器进行干燥1小时以上。用刮刀粉碎干燥产物，并且用X射线荧光测量硅的量。从洗涤后调色剂与初始阶段调色剂中目标元素的测量量的比来计算固着率(％)。
遵照IS K 0119-1969进行各元素的X射线荧光测量并且具体如下所述。
对于测量设备，使用波长分散X射线荧光分光仪"Axios"(由PANalytical生产)和用于设定测量条件和分析测量数据的附带专用软件"SuperQ版本4.OF"(由PANalytical生产)。在该方面，将Rh用作X射线管的阳极，将测量气氛设定为真空，将测量直径(准直器掩模直径)设定为10mm，并且将测量时间设定为10秒。当测量轻元素时，通过使用正比计数器(PC)进行检测，并且当测量重元素时，通过使用闪烁计数器(SC)进行检测。
对于测量样品，将约1g洗涤后的调色剂或初始阶段的调色剂放入直径为10mm的专用压制铝环中，并且整平。使用通过使用台式压片机"BRE-32"(由MAEKAWA TESTINGMACHINE MFG.Co.,Ltd.生产)以20MPa压制成形60秒的厚度为约2mm的丸粒。
在上述条件下进行测量，基于获得的X射线峰的位置鉴定元素，并且元素的浓度从计数率(单位：cps)来计算，所述计数率为每单位时间的X射线光子数。
将描述调色剂中例如硅等的定量方法。例如，将0.5质量份二氧化硅(SiO2)细粉末添加至100质量份调色剂颗粒中，并且通过使用咖啡磨充分进行混合。同样地，将2.0质量份或5.0质量份硅细粉末与调色剂颗粒混合，并且将这些用作用于形成校准曲线的样品。
对于各样品，如上所述通过使用台式压片机来生产的用于形成校准曲线的样品丸粒，并且测量在109.08°的衍射角(2θ)处观察的Si-Kα射线的计数率(单位：cps)，其中将PET用作散射晶体。此时，将X射线发生器的加速电压和电流值分别设定为24kV和100mA。所得的校准曲线为线性函数，纵轴表示获得的X射线计数率，并且横轴表示添加至各用于形成校准曲线的样品的SiO2的量。
分析目标调色剂如上所述通过使用压片机制成丸粒，并且测量其Si-Kα射线计数率。随后，基于校准曲线确定调色剂中有机硅聚合物的含量。确定洗涤后调色剂中元素的量与初始阶段中调色剂中元素的量的比，通过使用上述方法计算该量，并且取为固着率(％)。
调色剂粒径的测量
使用基于孔阻抗法的精密粒径分布分析仪(商品名：Coulter CounterMultisizer 3)和专用软件(商品名：Beckman Coulter Multisizer 3Version 3.51，由Beckman Coulter,Inc.生产)。使用的口径为100μm，以25,000个有效测量通道数进行测量，分析测量数据，并且进行计算。对于用于测量的电解质水溶液，使用其中分析级氯化钠溶解在去离子水中以使浓度为约1质量％的溶液，例如，由Beckman Coulter,Inc.生产的ISOTONII(商品名)。进行测量和分析之前，如下所述设定专用软件。
在专用软件的"改变标准测量方法(SOM)"屏幕中，将控制模式中的总计数设定为50,000个颗粒，将测量数设定为1，并且将Kd值设定为通过使用"标准颗粒10.0μm"(由Beckman Coulter,Inc.生产)获得的值。通过按下"阈值/噪音水平测量按钮"自动设定阈值和噪音水平。另外，将电流设定为1,600μA，将增益设定2，将电解质溶液设定为ISOTON II(商品名)，并且勾选"测量后冲洗口管"。
在专用软件的"设定脉冲至粒径转换"屏幕中，将元件间隔设定为对数粒径，将粒径元件设定为256个粒径元件，并且将粒径范围设定为2μm以上且60μm以下。
如下描述具体测量方法。
(1)用约200mL电解质水溶液填充Multisizer 3专用的玻璃制250m圆底烧杯中，将烧杯放置在样品台中，并且用搅拌棒以24转/秒逆时针进行搅拌。随后，通过分析软件的"口管冲洗"功能除去口管中的污物和气泡。
(2)用约30mL电解质水溶液填充玻璃制100mL平底烧杯中。向烧杯中添加通过用去离子水稀释以质量计为3倍的"CONTAMINON N"(商品名)(精密测量器具清洗用中性洗涤剂的10质量％水溶液，由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.生产)制备的约0.3mL稀释液。
(3)将预定量的去离子水和2mL CONTAMINON N(商品名)添加至包括振荡频率为50kHz、彼此相偏移为180°的两个振荡器并且电输出为120W的超声波分散装置(由NikkakiBios Co.,Ltd.生产的Ultrasonic Dispersion System Tetora 150)的水槽中。
(4)将根据以上(2)的烧杯设置在超声波分散装置的烧杯固定孔中，并且启动超声波分散器。随后，调节烧杯的高度位置，使得烧杯中电解质水溶液的液面的共振状态变为最大水平。
(5)在用超声波照射根据以上(4)的烧杯中电解质水溶液的状态下，将约10mg调色剂(颗粒)逐渐添加至电解质水溶液中并且分散。随后，进一步继续超声波分散处理60秒。在该方面，在超声波分散期间，将水槽中的水温适当地调节至变为10℃以上且40℃以下。
(6)通过使用移液管将根据以上(5)的包含分散的调色剂(颗粒)的电解质水溶液滴加在根据以上(1)的设置在样品台中的圆底烧杯中，以将测量浓度调节为约5％。随后，进行测量直到测量的颗粒数达到50,000个。
(7)通过用连接至设备的专用软件分析测量数据来计算重均粒径(D4)。在该方面，在将专用软件中设定图表/体积％的情况下，"分析/体积统计值(算数平均)"屏幕上的"平均直径"相当于重均粒径(D4)。在将专用软件设定为图表/数量％的情况下，"分析/个数统计值(算数平均)"屏幕上的"平均直径"相当于数均粒径(D1)。
实施例
以下将根据实施例和比较例具体地描述本公开。然而，本公开不限于这些实施例等。除非另有说明，否则实施例和比较例中使用的所有"份"和"％"均基于质量。
实施例1
调色剂颗粒的生产例
调色剂颗粒1的生产例
将描述调色剂颗粒1的生产例。
粘结剂树脂-颗粒分散液的制备
通过将89.5份苯乙烯、9.2份丙烯酸丁酯、1.3份丙烯酸、和3.2份正月桂基硫醇混合来生产溶液。将由1.5份NEOGEN RK(由Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.生产)和150份去离子水构成的水溶液添加至所得的溶液中并且分散。在进一步进行缓慢搅拌10分钟的同时，添加由0.3份过硫酸钾和10份去离子水构成的水溶液。进行用氮气的置换之后，在70℃下进行乳液聚合6小时。聚合完成后，将反应液冷却至室温，并且添加去离子水，以获得固成分浓度为12.5质量％并且基于体积的中值直径为0.2μm的树脂-颗粒分散液。
脱模剂分散液的制备
通过将100份脱模剂(山萮酸山萮酯，熔点：72.1℃)和15份NEOGEN RK混合在385份去离子水中，并且通过使用湿式喷射磨JN100(由JOKOH CO.,LTD.生产)进行分散1小时而获得脱模剂分散液。脱模剂分散液的浓度为20质量％。
着色剂分散液的制备
通过将用作着色剂的100份炭黑"Nipex 35(由Orion Engineered Carbons生产)"和15份NEOGEN RK混合在885份去离子水中，并且通过使用湿式喷射磨JN100进行分散1小时而获得着色剂分散液。
调色剂颗粒1的制备
使用均化器(由IKA生产的ULTRA-TURRAX T50)以将265份树脂-颗粒分散液、10份蜡分散液、和10份着色剂分散液分散。在进行搅拌的同时将容器中的温度调节至30℃，并且添加1mol/L盐酸以将pH调节至5.0。通过在放置3分钟之后开始温度升高并且通过升温至50℃而生成联合颗粒(associated particle)。在该状态下，联合颗粒的粒径通过使用Coulter Counter Multisizer 3(注册商标，由Beckman Coulter,Inc.生产)来测量。当重均粒径达到6.8μm时，添加1mol/L氢氧化钠水溶液以将pH调节至8.0，以使颗粒生长停止。
其后，升温至95℃以进行联合颗粒的熔融附着和球形化。当平均圆形度达到0.980时，开始降温，并且降温至30℃，以获得调色剂-颗粒分散液1。
将盐酸添加至所得的调色剂-颗粒分散液1中，以将pH调节至1.5，进行搅拌1小时，并且在放置后，通过使用加压式过滤器进行固液分离以获得调色剂饼。通过使用去离子水对所得的饼进行再浆化操作以再次形成分散液。其后，通过使用上述加压式过滤器进行固液分离。重复再浆化操作和固液分离直到滤液的电导率变为5.0μS/cm以下，并且进行最终的固液分离以获得调色剂饼。通过使用气流干燥器Flash Jet Dryer(由SEISHINENTERPRISE CO.,LTD.生产)将所得的调色剂饼干燥。对于干燥条件，吹气温度为90℃，干燥器出口温度为40℃，并且根据调色剂饼的水含量将饼供给速度调节至出口温度不偏离40℃的速度。此外，通过使用利用附壁效应的多分割分级机切割细粉末和粗粉末，以获得调色剂基础颗粒1。
二氧化硅颗粒1的生产例
向配备有搅拌器、滴液漏斗和温度计的3L玻璃反应器中加入589.6g甲醇、42.0g水、和47.1g的28质量％氨水，并且进行混合。将所得溶液的温度调节至35℃，并且在进行搅拌的同时开始同时添加1,100.0g(7.23mol)四甲氧基硅烷和395.2g的5.4质量％氨水。在6小时内滴加四甲氧基硅烷，并且在5小时内滴加氨水。滴加完成之后，进一步继续搅拌0.5小时，以进行水解。结果，获得亲水性球状溶胶-凝胶二氧化硅细颗粒的甲醇-水分散液。随后，将酯适配器和冷却管连接至玻璃反应器，并且在80℃下在减压下将上述分散液充分干燥。进行上述步骤几十次，并且通过使用粉碎机(由Hosokawa Micron Corporation生产)对所得的二氧化硅颗粒进行粉碎处理。
其后，将500g二氧化硅颗粒放入内容积为1,000ml的聚四氟乙烯内筒式不锈钢高压釜中。用氮气置换高压釜的内部之后，在连接至高压釜的搅拌叶片以400rpm旋转的同时，通过使用双流体喷嘴使得0.5g六亚甲基二硅氮烷(HMDS)和0.1g水呈现雾化状态，以均匀地吹至二氧化硅粉末。进行搅拌30分钟之后，将高压釜密封，并且在200℃下进行加热2小时。随后，通过在进行加热的同时使系统的内部减压除去氨，以获得二氧化硅颗粒1。
二氧化硅颗粒9的生产例
通过使用30份二甲基硅油对100份干式二氧化硅细粉末(BET比表面积为300m2/g)施加疏水化处理。
调色剂1的生产例
在混合步骤1中，调色剂颗粒1和二氧化硅颗粒1通过使用FM混合器(Model FM10C，由NIPPON COKE&ENGINEERING CO.,LTD.生产)来混合。
在FM混合器中的夹套中的水温度稳定在25℃±1℃下的状态下，将100份调色剂颗粒1和0.75份二氧化硅颗粒1放入混合器中。以400rpm的转动叶片转速开始混合，并且在将夹套中的水温度和流量控制为将槽中的温度稳定在25℃±1℃下的同时进行混合2分钟，从而获得调色剂颗粒1和二氧化硅颗粒1的混合物。
在混合步骤2中，使用FM混合器(Model FM10C，由NIPPON COKE&ENGINEERING CO.,LTD.生产)，并且将二氧化硅颗粒9添加至调色剂颗粒1和二氧化硅颗粒1的混合物中。在FM混合器中的夹套中的水温度稳定在40℃±1℃下的状态下，将相对于100份调色剂颗粒1为1.5份的二氧化硅颗粒9放入混合器中。以3,600rpm的转动叶片转速开始混合，并且在将夹套中的水温度和流量控制为将槽中的温度稳定在40℃±1℃下的同时进行混合10分钟，从而获得调色剂颗粒1、二氧化硅颗粒1、和二氧化硅颗粒9的混合物。
进一步，在混合步骤3中，使用FM混合器(由NIPPON COKE&ENGINEERING CO.,LTD.生产的Model FM10C)，并且将二氧化硅颗粒1添加至混合步骤2中获得的调色剂颗粒1、二氧化硅颗粒1、和二氧化硅颗粒9的混合物中。在FM混合器中的夹套中的水温度稳定在25℃±1℃下的状态下，将相对于100份调色剂颗粒1为0.75份的二氧化硅颗粒1放入混合器中。以2,000rpm的转动叶片转速开始混合，并且在将夹套中的水温度和流量控制为将槽中的温度稳定在25℃±1℃下的同时进行混合10分钟，并且通过筛孔为75μm的筛网进行筛选以获得调色剂1。表1描述调色剂1的生产条件，并且表2描述物理性质。
表1
Figure BDA0003284880810000371
表2
Figure BDA0003284880810000372
显影辊1的生产例
导电性弹性层辊的生产
导电性弹性层辊1的生产
作为基体，准备用底漆(商品名：DY35-051，由Dow Corning Toray Co.,Ltd.生产)涂布外径为6mm并且长度为260mm的SUS304芯轴，并且对所述芯轴进行烘焙。将所得的基体放入模具中，并且将其中混合有表3所述材料的加成型硅橡胶组合物注入模具中形成的腔中。随后，将模具加热使得加成型硅橡胶组合物通过在150℃的温度下加热15分钟而固化，并且脱模。其后，通过进一步在180℃的温度下加热1小时来完成固化反应，以生产在基体的外周上包括厚度为2.00mm的导电性弹性层的导电性弹性层辊1。
表3
Figure BDA0003284880810000381
表面层涂布液的制备
异氰酸酯封端的预聚物B-1的生产
在氮气气氛中，在反应容器中，将100质量份聚醚多元醇(商品名：PTG-L3500，由Hodogaya Chemical Co.,Ltd.生产)逐渐滴加至25质量份聚合MDI(商品名：MILLIONATEMR200，由NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY CO.,LTD.生产)中。此时，反应容器中的温度保持在65℃。滴加完成后，在65℃下进行反应2小时。将所得的反应混合物冷却至室温，以获得异氰酸酯基含量为4.3质量％的异氰酸酯封端的预聚物B-1。
表面层涂布液的制备
接下来，以下表4中描述的比例将原材料混合。
表4
Figure BDA0003284880810000391
随后，通过添加甲基乙基酮(MEK)来获得混合液1，使得上述原材料中的固成分变为30质量％。另外，将1,250质量份混合液和200质量份平均粒径为0.8mm的玻璃珠放入内容量为450mL的玻璃瓶中，并且通过使用PAINT SHAKER(由Toyo Seiki Seisaku-sho,Ltd.生产)来分散3小时。其后，除去玻璃珠以获得表面层形成用涂布液。
显影辊的生产
将导电性弹性层辊1浸入涂布液一次，并且在23℃下风干30分钟。随后，在设定为160℃的热风循环干燥机中进行干燥1小时，以生产其中表面层形成在导电性弹性辊的外周面上的显影辊1。在该方面，浸渍涂布期间的浸渍时间为9秒。调节浸渍涂布期间的牵引时间，使得初始速度设定为20mm/s，最终速度设定为2mm/s，并且速度随时间在20mm/s和2mm/s之间线性变化。
图像评价
对于图像形成设备，使用具有图1中所示构成的串接系统激光束打印机HP ColorLaser Jet Enterprise CP4525dn(由Hewlett-Packard Company生产)的改造机和改造盒。在图1中，附图标记11表示感光构件、附图标记12表示显影辊、附图标记13表示调色剂供给辊、附图标记14表示调色剂、附图标记15表示调节构件、附图标记16表示显影装置、附图标记17表示激光、附图标记18表示充电装置、附图标记19表示清洁装置、附图标记20表示清洁用充电装置、附图标记21表示搅拌叶片、附图标记22表示驱动辊、附图标记23表示转印辊、附图标记24表示偏压电源、附图标记25表示张紧辊、附图标记26表示转印输送带、附图标记27表示从动辊、附图标记28表示纸、附图标记29表示供给辊、附图标记30表示吸引辊、和附图标记31表示定影装置。
将该改造机改造以通过改变内齿轮将处理速度设定为320mm/s。另外，将产品调色剂从盒的内部取出，通过吹气进行清洁，显影辊转变为生产的显影辊1，并且填入250g调色剂1。所得的调色剂盒在温度为30℃且湿度为80％RH的环境中放置24小时，并且安装在打印机的黑站上。将盒安装在其它站上，并且进行图像输出试验。
对于图像评价，在其中重复如下操作的同时输出25,000张图像：打印两张打印率为1％的图像并且其后暂停打印1分钟，机器在温度为30℃且湿度为80％RH的环境中放置14天，并且其后进行下述横条纹评价。
评价之后，在其中重复如下操作的同时进一步输出50,000张图像：打印两张打印率为1％的图像并且其后暂停打印1分钟，机器在温度为30℃且湿度为80％RH的环境中放置14天，并且其后进行下述横条纹评价。
在温度为30℃且湿度为80％RH的环境中放置14天之后的横条纹评价
在输出25,000张或50,000张图像之后，机器在温度为30℃且湿度为80％RH的环境中放置14天，并且输出半色调图像，以评价横白条纹状图像和横黑条纹状图像的发生状态。评价标准如下所述。
A：未观察到横条纹状缺陷。
B：几乎观察不到横条纹状缺陷。
C：在对应于显影辊的旋转节距的一些区域中观察到横条纹状缺陷的出现，但是在实用中没有问题。
D：在广泛的区域中观察到横条纹状缺陷，并且该横条纹状缺陷是显著的。
调色剂2至20的生产例
除了采用表1中描述的生产条件和配方以外，以与调色剂1的生产例相同的方式生产调色剂2至20。表2描述调色剂2至18的物理性质。以下将描述各原材料的生产方法。
对于调色剂19，确认不存在长径为40nm以上且400nm以下的外部添加剂。获得的调色剂19的物理性质如表5中所示。
同样地，对于调色剂20，确认不存在长径为40nm以上且400nm以下的外部添加剂。获得的调色剂20的物理性质如表6中所示。
二氧化硅颗粒2至4的生产例
二氧化硅颗粒2至4如下所述来获得。将在二氧化硅颗粒1的生产例中开始使用的甲醇的量分别改变为634.0g、842.1g、和883.5g。将四甲氧基硅烷的滴加时间分别改变为7小时、6小时、和5小时，并且将5.4质量％氨水的滴加时间分别改变为6小时、5小时、和4小时。二氧化硅颗粒的长径通过此类操作来调节。另外，当用HMDS进行表面处理以使得碳量变为等于二氧化硅颗粒1中的量时，调节HMDS和水的量。
二氧化硅颗粒5的生产例
二氧化硅颗粒5如下所述来获得。将在二氧化硅颗粒1的生产例中开始使用的甲醇的量改变为382.7g。将28质量％氨水的量改变为37.1g。将四甲氧基硅烷的滴加时间改变为7小时，并且将5.4质量％氨水的滴加时间改变为6小时。二氧化硅颗粒的长径通过此类操作来调节。另外，当用HMDS进行表面处理以使得碳量变为等于二氧化硅颗粒1中的量时，调节HMDS和水的量。
二氧化硅颗粒6的生产例
二氧化硅颗粒6如下所述来获得。将在二氧化硅颗粒1的生产例中开始使用的甲醇的量改变为491.3g。将四甲氧基硅烷的滴加时间改变为7小时，并且将5.4质量％氨水的滴加时间改变为6小时。二氧化硅颗粒的长径通过此类操作来调节。另外，当用HMDS进行表面处理以使得碳量变为等于二氧化硅颗粒1中的量时，调节HMDS和水的量。
二氧化硅颗粒7和8的生产例
二氧化硅颗粒7和8如下所述来获得。将在二氧化硅颗粒1的生产例中开始使用的甲醇的量分别改变为405.5g和385.5g。将四甲氧基硅烷的滴加时间改变为7小时，并且将5.4质量％氨水的滴加时间改变为6小时。二氧化硅颗粒的长径通过此类操作来调节。另外，当用HMDS进行表面处理以使得碳量变为等于二氧化硅颗粒1中的量时，调节HMDS和水的量。
二氧化硅颗粒10的生产例
通过使用相对于100份干式二氧化硅细粉体(BET比表面积为90m2/g)为15份六甲基二硅氮烷(HMDS)和15份二甲基硅油来进行疏水化处理。
表5
Figure BDA0003284880810000421
表6
Figure BDA0003284880810000422
显影辊2至18的生产例
除了将导电性弹性层辊和表面层涂布液的组成设定为如表7中所述的以外，以与对于显影辊1相同的方式生产显影辊2至18。本文中，表7中描述的原材料示出在表8中，并且以下将描述各原材料的生产方法。显影辊2至16的物理性质描述在表9中。
对于显影辊17，作为表面层在厚度方向上的橡胶切片的树脂颗粒的弹性系数测量的结果，确认不存在弹性系数为100MPa以上且10,000MPa以下的树脂颗粒。显影辊17的物理性质描述在表10中。
对于显影辊18，作为表面层在厚度方向上的橡胶切片的树脂颗粒的弹性系数测量的结果，确认不存在弹性系数为2MPa以上且50MPa以下的树脂颗粒。显影辊18的物理性质描述在表11中。
表7
Figure BDA0003284880810000431
表8
Figure BDA0003284880810000441
表面层涂布液的制备
异氰酸酯-封端的预聚物B-2的生产
在氮气气氛中，在反应容器中，将100质量份聚碳酸酯多元醇(商品名：DURANOLT5652，由Asahi Kasei Corporation生产)逐渐滴加至33质量份聚合MDI(商品名：MILLIONATE MR200，由NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY CO.,LTD.生产)中。此时，反应容器中的温度保持在65℃。滴加完成后，在65℃下进行反应2小时。将所得的反应混合物冷却至室温，以获得异氰酸酯基含量为4.3质量％的异氰酸酯-封端的预聚物B-2。
氨基甲酸酯颗粒D-2的生产
通过将3质量份胺系多元醇A-3和97质量份异氰酸酯-封端的预聚物B-1添加至包含悬浮液稳定剂(磷酸钙)的水中并且进行搅拌来形成悬浮液。随后，将悬浮液加热以使反应开始，并且充分进行反应，以便生成氨基甲酸酯颗粒。其后，氨基甲酸酯颗粒通过固液分离来回收，通过洗涤除去悬浮液稳定剂，并且进行干燥。所得的氨基甲酸酯颗粒通过使用空气分级机(商品名：Model EJ-L-3，由Nittetsu Mining Co.,Ltd.生产)来分级。通过使用粒度分布分析仪(商品名：Coulter Multisizer II，由Beckman Coulter,Inc.生产)测量氨基甲酸酯颗粒的体积平均粒径(中值直径)的结果为13.0μm。将其作为氨基甲酸酯颗粒D-2。
氨基甲酸酯颗粒D-3、D-9、和D-10的生产
除了改变悬浮液的搅拌速度和氨基甲酸酯颗粒的分级条件以外，以与氨基甲酸酯颗粒D-2的生产相同的方式生产氨基甲酸酯颗粒D-3(体积平均粒径为20.0μm)、氨基甲酸酯颗粒D-9(体积平均粒径为8.0μm)、和氨基甲酸酯颗粒D-10(体积平均粒径为30.0μm)。
氨基甲酸酯颗粒D-5的生产
氨基甲酸酯颗粒ART PEARL U400 clear(商品名，平均粒径15.1μm，由Negamichemical industrial co.,ltd.生产)通过使用空气分级机(商品名：Model EJ-L-3，由Nittetsu Mining Co.,Ltd.生产)来分级。通过使用粒度分布分析仪(商品名：CoulterMultisizer II，由Beckman Coulter,Inc.生产)测量氨基甲酸酯颗粒的体积平均粒径(中值直径)的结果为13.0μm。将其作为氨基甲酸酯颗粒D-5。
氨基甲酸酯颗粒E-6和E-7的生产
除了将多元醇改变为35质量份聚碳酸酯系多元醇A-2，将异氰酸酯改变为65质量份异氰酸酯-封端的预聚物B-2，并且改变悬浮液的搅拌速度和氨基甲酸酯颗粒的分级条件以外，以与氨基甲酸酯颗粒D-2的生产相同的方式生产氨基甲酸酯颗粒E-6(体积平均粒径为8.0μm)和氨基甲酸酯颗粒E-7(体积平均粒径为8.0μm)。
表9
Figure BDA0003284880810000461
表10
Figure BDA0003284880810000462
表11
Figure BDA0003284880810000471
实施例2至25和比较例1至10
通过如表8中所述组合使用调色剂1至21和显影辊1至18进行类似于实施例1的图像评价。评价结果如表12中所述。
表12
Figure BDA0003284880810000472
根据本公开，提供即使当速度提高时、即使当使用寿命增长时、并且即使当在高温高湿环境中使用处理盒期间长期放置之后，也能够产生高品质图像的处理盒。
虽然已参照示例性实施方案描述了本公开，但应理解本公开不限于公开的示例性实施方案。所附权利要求的范围应符合最宽泛的解释以涵盖全部此类修改以及等同的结构和功能。

Claims (6)

1.一种处理盒，其可拆卸地安装至电子照相设备的主体，所述处理盒包括：
调色剂；
显影辊；和
调节构件，
其特征在于，所述显影辊包括：
导电性基体，
在所述导电性基体上的弹性层，和
在所述弹性层上的表面层，
所述表面层包括：
粘结剂树脂，
第一树脂颗粒，和
第二树脂颗粒，
所述表面层具有外表面，所述外表面具有：
第一凸部，和
存在于不包括所述第一凸部的区域中并且高度比所述第一凸部的高度低5.0μm以上的第二凸部，
所述第一凸部源自所述第一树脂颗粒，
所述第二凸部源自所述第二树脂颗粒，
所述第一树脂颗粒的弹性系数为100MPa以上且10,000MPa以下，所述第一树脂颗粒的弹性系数在所述表面层的厚度方向上的截面中测量，
所述第二树脂颗粒的弹性系数为2MPa以上且50MPa以下，所述第二树脂颗粒的弹性系数在所述表面层的厚度方向上的截面中测量，
所述外表面的最大高度Rz的平均值为6μm以上且18μm以下，
所述调色剂包括：
调色剂颗粒，和
分散在所述调色剂颗粒的表面并且覆盖所述调色剂颗粒的表面的外部添加剂A，
所述外部添加剂A为长径为40nm以上且400nm以下的二氧化硅颗粒，
所述外部添加剂A对所述调色剂颗粒的表面的覆盖率为3.0％以上，和
所述外部添加剂A的分散度评价指数D为2.0以下。
2.根据权利要求1所述的处理盒，其中所述外部添加剂A的分散度评价指数D为0.5以上且1.20以下。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的处理盒，
其中所述调色剂进一步包括覆盖所述调色剂颗粒的表面的外部添加剂B，
所述外部添加剂B为长径为5nm以上且小于40nm的二氧化硅颗粒，和
所述外部添加剂B对所述调色剂颗粒的表面的覆盖率为62％以上且100％以下。
4.根据权利要求3所述的处理盒，其中
所述外部添加剂A和所述外部添加剂B固着至所述调色剂颗粒，和
所述外部添加剂A和所述外部添加剂B的总固着率为70％以上。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的处理盒，其中所述第一树脂颗粒的体积平均直径D1、所述第二树脂颗粒的体积平均直径D2、和所述调色剂的体积平均直径Dt满足由下式(a)表示的关系：
(D1-D2)-Dt>0 (a)。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的处理盒，其中所述第二树脂颗粒的体积平均直径D2和所述外部添加剂A的平均长径Da满足由下式(b)表示的关系：
D2/Da≤40 (b)。
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