CN1243273A - 显影装置,装置单元和图像形成方法 - Google Patents
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Abstract
一种显影装置,包括:用于装显影剂的显影剂容器;显影剂承载件,用于承载被装在显影剂容器中的可充正电的显影剂,并把显影剂传递到显影区;以及显影剂层厚调节件,用于调节要被形成在显影剂承载件上的可充正电的显影剂层的厚度。该显影剂承载件至少具有一基底和在该基底表面上由树脂成分形成的树脂涂层。该树脂成分至少含有(Ⅰ)粘合剂树脂,(Ⅱ)导电的细粉末,(Ⅲ)具有数均颗粒直径从0.3μm到30μm的球形颗粒,以及(Ⅳ)可以对铁粉末充正电的季铵盐化合物。
Description
本发明涉及一种显影装置,装置单元和图像形成方法,通过所述方法,使在电子摄影、静电记录或磁记录中使用的静电潜象载体上形成的静电潜象,通过使用显影剂载体上承载并被传递的显影剂而被显影成可见图像。
已知通常有若干种电子摄影方法。一般地说,拷贝是这样被获得的:利用各种装置和光电导材料在静电潜象载体(感光件)上形成静电潜象,接着,利用带有调色剂的显影剂对静电潜象显影,使其成为可见的,从而形成调色剂图像,及时地把调色剂图像传递到转印介质例如纸上,然后通过加热、加压等作用把调色剂图像定影在转印介质上。
在电子摄影中的显影***主要分为单组分型显影和双组分型显影。近年来,要求电子摄影装置重量轻体积小。因而,由于显影装置的零件或组件必须具有小的体积,故在许多情况下使用通过单组分型显影剂进行显影的显影装置。
更具体地说,这种单组分型显影***不要求载体颗粒例如在双组分型显影***中要求的玻璃粉或铁粉,因而可以使显影装置本身体积小重量轻。此外,因为在双组分型显影***中调色剂的浓度必须保持恒定,所以要求一种用于检测调色剂浓度的装置,以便提供所需量的调色剂,因而在双组分型显影***的情况下,这也使得显影装置的体积和重量增大。另一方面,在单组分型显影***中这种装置是不需要的,因而显影装置可以作得小而轻。
利用单组分型显影剂的所谓的单组分型显影***例如是这样一种***,其中静电潜象被形成在作为潜影图像载体的感光鼓上,通过作为显影剂载体的显影套筒和调色剂之间的摩擦,与/或通过用于调节显影剂套筒上的调色剂涂层量的显影剂层厚调节件和调色剂之间的摩擦,使作为单组分型显影剂的调色剂带正电或负电,然后,通过这种在其表面上涂覆有一薄层调色剂的显影套筒,使带有正或负电荷的调色剂被传递到显影区,在显影区感光鼓和显影套筒彼此面对,并使调色剂飞出而附着在感光鼓表面上形成的静电潜象上,以便进行显影而使静电潜象成为可见的调色剂图像。
在这种单组分型显影***中使用的单组分型显影剂,包括含有用于使主要靠磁力的作用而被承载在显影剂载体上的磁材料的单组分型磁显影剂,和不含磁材料的单组分型非磁显影剂。在后一种情况下,单组分型非磁显影剂主要借助于静电力作用而被承载在显影剂载体上。根据电荷的极性,单组分型显影剂还包括带有可充负电的调色剂的显影剂和带有可充正电调色剂的显影剂。这样,例如当在其表面上保持有被充负电的静电潜象的OPC(有机光电导体)感光件上进行显影时,使用带有可充正电调色剂的显影剂,此时进行所谓正常的显影,而当进行所谓的反转显影时,使用带有可充负电调色剂的显影剂。广泛地使用带负电的OPC感光件,因为它们具有稳定的性能和低的价格。因而,在印刷机和数字复印机中,许多情况下使用带有可充负电调色剂的显影剂,因为进行的是反转显影。在进行正常显影的模拟复印机中,许多情况下使用带有可充正电调色剂的显影剂,因为进行的是正常显影。
作为当进行显影时在其表面上具有承载并传递这种显影剂功能的显影剂承载件,使用一种例如这样生产的部件,即把金属,合金或其组合物模制成圆柱形,并对其表面进行电蚀、喷沙或填充处理,使其具有所要求的表面粗造度。不过,当使用这种材料制成的显影剂承载件并通过显影剂层厚调节件把显影剂层调节成薄层且被形成在显影剂承载件表面上时,存在于显影剂承载件表面及其附近的显影剂获得大量的电荷,使得其通过镜像力作用被牢固地吸附在显影剂承载件表面上。这使得调色剂颗粒没有和显影剂承载件发生摩擦的机会,因而显影剂便能得到非希望的电荷(一种被称为“充电”的现象)。在这种条件下,不能进行满意的显影和传递,使得图像浓度十分不均匀,并围绕线条图像具有许多黑点。此外,通过这种镜像力被吸附在显影剂承载件的表面上的调色剂可能引起点状的并可能发生在显影剂承载件上并附着在其上的被称为污点的斑点,或者引起调色剂的熔融附着。
近年来,为了节能的目的寻求能够在低温下定影的显影剂(调色剂)。在这种情况下,也希望形成高质量的图像。为了能够使调色剂在低温下实现定形,例如具有一种这样的趋势,即在生产调色剂时,显影剂的Tg(玻璃转变温度)被设置得低一些,或者在粘结剂树脂中添加数量稍微大一点的低分子量元素或低熔点物质例如蜡。不过,当这种调色剂用于图像形成时,由于装置本体的温度升高或者物理作用,显影剂易于熔融地附着于显影剂承载件的表面上,因而易于引起图像浓度的减少,形成具有白线和斑点的图像。
日本专利申请公开号1-112253和2-284158公开了一种这样的方案,其中使用具有小的颗粒直径的调色剂,使得图像质量提高并可以得到更精细的图像。然而,这种具有小颗粒直径的调色剂每单位重量具有较大的表面积,因而在表面上趋于具有较多的电荷,因为所谓的“充电”现象,使得调色剂可以粘结或附着在显影剂承载件的表面上,使得以后被供给到显影剂承载件上的调色剂难于被充电。在这种情况下,调色剂易于具有不均匀的电量。这易于在图像上产生套筒重影,因而在全黑图像和半色调图像中形成不均匀的图像,例如具有直线的和雾状图像的图像。
为了防止发生这种具有过量电荷的调色剂并阻止调色剂结实地附着在显影剂承载件上,如日本专利申请公开号1-277256和3-36570公开的一种方法,其中显影剂承载件由基底和涂层构成,并在涂层中散布有导电材料例如碳黑或石墨粉末或固体润滑剂。
然而,如果仅仅使用这种方法可能是不够的。例如,近些年来,在图像形成过程中经常使用和感光件接触的部件。在这种情况下,可能发生下述的困难。作为和感光件接触的部件,例如具有充电件如充电橡胶辊,转印件如转印海绵辊,以及清洁件如清洁橡胶刮板。当使用这些部件时,它们和感光件接触,因而在感光件上剩余的调色剂或者已经粘结在这些部件上的调色剂被向着感光件挤压,趋于形成膜或熔融的附着。
作为解决这个问题的一个措施,如日本专利申请公开号9-244398和9-325616公开的一种方法,其中提及以这样的方式使用例如硅油作为液体润滑剂,使得其被支撑在构成调色剂的材料上。作为具有被支撑在其上的硅油的调色剂组成材料,有磁材料、色素、电荷控制剂和也作为外部添加剂使用的硅石,其中任何一个可以单独使用,或者按照所报告的方式组合使用。以这种方式构成的材料可以改进可释放性,这不仅能够有效地阻止薄膜形成或使得较少地发生薄膜形成或者上述熔融附着,而且可以改进转印性能,从而能够阻止由转印不良引起的空白现象(一种现象,其中已被转印的直线图像或字符图像的内部区域没有被转印,因而保留白的空白)。因而,希望使用这种方法。不过,在调色剂组成材料上支撑着液体润滑剂的调色剂易于具有过高的电量,并因而容易引起充电现象。尤其是在可充正电的调色剂中这种趋势较强,因为调色剂的可充电性极大地依赖于要被添加的电荷控制剂和要被外部添加的外添加剂。
日本专利申请公开号5-232793公开了一种显影装置,其中包括显影剂承载件,其具有树脂涂层作为表面层,该树脂涂层至少含有树脂、石墨和碳黑,并被这样构成,使得在表面层及其附近存在电荷控制剂,以便控制调色剂的可充电性。此外,作为电荷控制剂,可以举出包括季铵盐的几种电荷控制剂。作为形成在显影剂承载件上的涂层中使用的树脂,可以举出包括酚树脂,聚酰胺树脂和聚氨酯树脂的几种树脂。
然而,正如其中所述,这个现有技术给出了一个实例,其中使用在具有以酚树脂作为树脂以苯胺黑作为电荷控制剂的树脂涂层的显影剂承载件上的可充负电的调色剂进行显影。其根本没有披露关于使用可充正电的调色剂的实例,也根本没有披露或教导在这种情况下,当以何种的组合使用树脂和电荷控制剂时,如何使调色剂带有正的摩擦电荷。
同时,为了使调色剂带上大量的正电荷,日本专利申请公开号7-114270公开了一种用于使静电潜象显影的电荷提供部件,其至少在表面的一部分带有特定结构的季铵盐化合物。其中披露了上述化合物有选择地和粘结剂树脂或熔融树脂成分一起用于形成涂层。作为粘结剂树脂或熔融树脂成分,使用苯乙烯树脂,苯乙烯-丙烯酸共聚物树脂,聚苯乙烯树脂,环氧树脂以及这些树脂任意的混合树脂,或在烷基侧链上带有氨基的树脂的任意组合。在其实例中,使用的是苯乙烯-丙烯酸共聚物树脂。
然而,具有这种涂层的显影剂承载件作为电荷提供件可以由调色剂或在多次运行期间调色剂的熔融附着而引起污染,因而试图改进显影剂承载件的运行性能。此外,按照由本发明人进行的研究,在显影剂承载件上使用季铵盐化合物和苯乙烯-丙烯酸共聚物树脂相组合而形成这种涂层的情况下,季铵盐化合物仅存在于其仅仅分散在共聚物树脂中的状态下。因而,如在本发明的示例部分中的较后部分给出的比较例所述,这样形成的涂层的充电性能是可充正电的,因而其对于可充正电的调色剂给予正摩擦电荷的能力不足。
因此,本发明的目的在于提供一种显影装置,装置单元和图像形成方法,使得在利用可充正电的调色剂进行静电潜象的显影时,可以使调色剂具有稳定的正电荷提供性能,可以几乎不引起调色剂的任何过量的充电和调色剂在显影剂承载件上的熔融附着或污染,而且可以几乎不引起图像浓度减少、有缺陷的图像和有缺陷的调色剂涂层(污迹),这些是在现有技术中通常产生的。
本发明的另一个目的在于提供一种显影装置、装置单元和图像形成方法,其可以在即使重复地图像复制的情况下,也能形成稳定的图像,并能够进行具有好的环境稳定性的显影。
为了实现上述目的,本发明提供一种显影装置,其包括:
用于装显影剂的显影剂容器;
显影剂承载件,用于承载被装在显影剂容器中的可充正电的显影剂,并把该显影剂传递到显影区;以及
显影剂层调节件,用于调节要被形成在显影剂承载件上的可充正电的显影剂层的厚度;
其中:
显影剂承载件至少具有一基底和在该基底表面上由树脂成分形成的树脂涂层;
该树脂成分至少含有(I)粘合剂树脂,(II)导电的细粉末,(III)具有数均颗粒直径从0.3μm到30μm的球形颗粒,以及(IV)可以对铁粉末充正电的季铵盐化合物。
本发明还提供一种可拆卸地安装在图像形成装置主要部件上的装置单元;所述单元包括:
用于装显影剂的显影剂容器;
显影剂承载件,用于承载被装在显影剂容器中的可充正电的显影剂,并把该显影剂传递到显影区;以及
显影剂层厚调节件,用于调节要被形成在显影剂承载件上的可充正电的显影剂层的厚度;
其中:
该显影剂承载件至少具有一基底和在该基底表面上由树脂成分形成的树脂涂层;
该树脂成分至少含有(I)粘合剂树脂,(II)导电的细粉末,(III)具有数均颗粒直径从0.3μm到30μm的球形颗粒,以及(IV)可以对铁粉末充正电的季铵盐化合物。
本发明还提供一种图像形成方法,包括以下步骤:
潜影图像形成步骤,用于在潜影图像承载件上形成静电潜象;以及
显影步骤,通过利用显影装置的可充正电的显影剂使静电潜象显影;
其中:
在显影步骤中,借助于显影装置使静电潜象显影,所述显影装置包括:
用于装可充正电显影剂的显影剂容器;
显影剂承载件,用于承载被装在显影剂容器中的可充正电的显影剂,并把该显影剂传递到显影区,其中:
该显影剂承载件至少具有一基底和在该基底表面上由树脂成分形成的树脂涂层;
该树脂成分至少含有(I)粘合剂树脂,(II)导电的细粉末,(III)具有数均颗粒直径从0.3μm到30μm的球形颗粒,以及(IV)可以对铁粉末充正电的季铵盐化合物;以及
显影剂层厚调节件,用于调节要被形成在显影剂承载件上的可充正电的显影剂层的厚度;
可充正电的显影剂通过其和显影剂承载件的表面之间的摩擦而被摩擦带电,使得对于可充正电的显影剂给予正摩擦电荷,并且通过使用已被给予正摩擦电荷的可充正电的显影剂使静电潜象显影。
图1是一种显影装置的示意图,其中使用带有树脂涂层的显影剂承载件,和作为显影剂层厚调节件的磁刮板。
图2是一种显影装置的示意图,其中使用带有树脂涂层的显影剂承载件,和作为显影剂层厚调节件的弹性刮板。
图3是一种显影剂装置的示意图,其中使用带有树脂涂层的显影剂承载件,和作为显影剂层厚调节件的弹性刮板。
图4是表示显影剂承载件表面上的树脂涂层的示意图。
图5是一种图像形成装置的示意图,其中使用本发明的显影***。
图6是常规显影装置的示意图,其中显影剂承载件不使用树脂涂层。
图7是本发明的装置单元一实例的示意截面图。
图8是本发明的图像形成方法应用于传真传输***的印刷机中的方块图。
图9说明用于测量季铵盐化合物对予铁粉的电荷极性的摩擦电荷电量测量装置。
图10说明用于测量树脂涂层的电荷极性的表面电荷电量测量装置。
下面将通过给出优选实施例详细说明本发明。
本发明人进行了广泛的研究,以便解决上述现有技术具有的问题。结果发现,用于承载可充正电的显影剂的显影剂承载件至少可以由一基底和被提供在该基底上的树脂涂层构成,并且树脂涂层可以使用至少含有以下组分的树脂成分制成:(I)粘合剂树脂,(II)导电的细粉末,(III)具有数均颗粒直径从0.3μm到30μm的球形颗粒,以及(IV)可以对铁粉末充正电的季铵盐化合物,这样,可以很容易地解决现有技术中存在的问题。因而本发明人完成了本发明。
更具体地说,在季铵盐化合物当中,可以对铁粉充正电的季铵盐化合物被包含在作为膜形成成分的特定的粘合剂树脂的结构中。这使得树脂涂层本身成为一种容易被充负电的物质,从而使得可以改进其对于可充正电的显影剂的正电荷提供性能。此外,仍然对树脂涂层添加导电的细粉末。这使电荷不会滞留在显影剂承载件表面上,因而可以使调色剂避免被镜面力作用牢固地吸引。此外,具有数均颗粒直径从0.3μm到30μm的球形颗粒被添加在该树脂涂层中。这可以使显影剂承载件的表面粗糙度稳定,从而实现使在显影剂承载件上承载的调色剂的涂敷量最佳的优点,并同时使树脂涂层的表面粗糙度即使树脂涂层表面被磨损也很少改变,并使几乎不发生由调色剂或者调色剂的熔融附着而引起的污染。上述的球形颗粒的加入还能产生以下的优点:借助于相互作用,更大地改进快速而均匀的电荷提供作用的效果以及对可充正电显影剂的电荷控制,并还能使充电性能更加稳定;该效果通过包含在树脂涂层中的粘合剂树脂来实现,尤其是具有如后所述的-NH2基、=NH基和-NH-链中任何一个的结构的特定的粘合剂树脂,该效果还通过季铵盐化合物来实现。
根据由本发明人进行的研究,除上述之外,还发现使用球形颗粒尤其是导电的球形颗粒和具有真实密度为3g/cm3或以下的球形颗粒,能够使显影剂更均匀地涂敷在显影剂承载件上,其结果是可以改善其抗磨损能力和环境稳定性,使其即使在长期运行的情况下也能获得质量好的图像。还曾发现,作为构成树脂涂层用的粘合剂树脂,使用部分或全部具有-NH2基、=NH基和-NH-链中任何一个的粘合剂树脂,使得上述的可对铁粉充正电的季铵盐化合物容易地被包括在该分子结构中,因而使得树脂涂层本身成为容易被充负电的物质,使得其对可充正电的显影剂的正电荷提供性能得到改进。
除去具有这种特定的树脂涂层的显影剂承载件之外,被承载在其上的可充正电的显影剂可以是单组分型的可充正电的显影剂,其带有含有利用液体润滑剂处理的外部添加剂的调色剂,以及/或是单组分型可充正电的显影剂,其带有含有磁粉的调色剂,所述磁粉具有支撑其上的液体润滑剂。这使可充正电的显影剂可以更好地被充电。
如上所述,在本发明使用的显影剂承载件中,在其表面上形成一薄层可充正电的显影剂,并且该薄层在其上被承载并被传递。这种显影剂将在下面说明。
可充正电的显影剂的可充正电的调色剂包括粘合剂树脂、防粘剂、电荷控制剂和色素作为主要材料。通常,它是一种由着色的树脂成分构成的细粉末,所述树脂成分的获得,是通过对这些材料熔融混合,接着冷却固化,随后对所得的混合产物粉化,然后选择地进行分类,以便调整颗粒使其具有所需的颗粒尺寸分布。
作为用于本发明中使用的可充正电的调色剂的粘合剂,可以使用公知的树脂。
用作调色剂的粘合剂可以包括,例如:苯乙烯、苯乙烯的均聚物或其衍生物,例如α-甲基苯乙烯和p-氯苯乙烯;苯乙烯共聚物,例如苯乙烯-丙烯共聚物,苯乙烯-乙烯甲苯共聚物,苯乙烯-乙基丙烯酸酯共聚物,苯乙烯-丁基丙烯酸酯共聚物,苯乙烯-辛基丙烯酸酯共聚物,苯乙烯-二甲基氨乙基共聚物,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乙基酯共聚物,苯乙烯-甲基乙烯基醚共聚物,苯乙烯-甲基乙烯基酮共聚物,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,以及苯乙烯-马来酸酯共聚物;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;聚丙烯酸酯树脂;松香;改性的松香;萜烯树脂;酚树脂;脂族或脂族碳氢化合物树脂;芳香石油树脂;石蜡;巴西棕榈蜡。这些可以单独使用或以混合物的形式使用。
在本发明中使用的可充正电的调色剂中,下面给出的任何颜料可被包括在其中作为色素。例如,可以使用碳黑,黑色素颜料,灯黑,苏丹黑SM,快速黄G,联苯胺黄,色素黄,印度第一桔黄,衣妥纳红,对硝基苯胺红,甲苯胺红,胭脂红6B,枣红FRR,色素桔黄R,油红2G,深红C,若丹明FB,若丹明B深红,甲基紫B深红,酞花青蓝,色素蓝,亮绿B,酞花青绿,油黄GG,硝基清漆第一黄CGG,礁岛组Y963,礁岛组YG,硝基清漆第一桔黄RR,油深红,金棕B,硝基清漆第一深红CG,和油粉OP。
当在本发明中使用的可充正电的调色剂被用作磁调色剂时,在调色剂中加入磁粉。当处于磁场中时可磁化的材料用作磁粉。具体地说,磁粉可以包括,例如铁磁金属粉末,例如铁,钴和镍;任何这些铁磁金属和其它金属例如铝,钴,铜铅,锰,锡,锌,锑,铍,铋,钙,镁,铯,钽,钨,钒;氧化铁,例如磁铁矿,赤铁矿和铁素体;和磁铁氧化物,其内部或颗粒表面含有氧化物,金属离子的水合氧化物或氢氧化物,例如硅离子,铝离子或这种金属离子的镁离子。这种磁粉所含有的数量按重量而言大约占调色剂重量的15%-70%。
如上所述,本发明可以具有更好的效果,特别是当可充正电的显影剂具有一种调色剂,该调色剂被附加有用液体润滑剂处理过的外部添加剂时,或者当其具有含这样的色素的色料时,所述色素具有支撑在其上的液体润滑剂,与/或其上支撑有液体润滑剂的磁粉。用来给予在调色剂中使用的外部添加剂、色素或磁粉以可释放性和润滑性的液体润滑剂,可以包括动物油型润滑剂、蔬菜油型润滑剂、石油型润滑剂和合成润滑剂。从其稳定性的观点看来,应当使用合成润滑剂。
合成润滑剂可以包括,例如,硅酮类,如二甲基硅酮,甲基苯基硅酮,和各种类型的改良的硅酮;多元醇酯,如季戊四醇酯和三羟甲基丙烷酯;聚烯烃类,如聚乙烯,聚丙烯,聚丁烯和聚(α-酚);聚乙二醇类,如聚乙烯乙二醇和聚丙烯乙二醇;硅酯类,如十四烷基硅酯和十四辛基硅酯;双酯类,如二-2-乙基己基癸二酸酯和二-2-乙基己基己二酸酯;含磷酯,如三甲苯基磷酸酯和丙苯基磷酸酯;氟化碳氢化合物,如聚氯三氟乙烯,聚四氟乙烯,聚偏氟乙烯,聚氟乙烯;聚苯基醚,环烷烃和烷基芳烃化合物。特别是在本发明中,从热稳定性和氧化稳定性的观点看来,硅酮和氟化碳氢化合物是优选的。
硅酮可以包括反应性硅酮,例如氨基改性硅酮,环氧树脂改性硅酮,羧基改性硅酮,甲醇改性硅酮,异丁烯酰基改性硅酮,巯基改性硅酮,苯酚改性硅酮和杂官能团改性硅酮;非反应性硅酮,如聚醚改性硅酮,甲基苯乙烯基改性硅酮,羟基改性硅酮,脂肪酸改性硅酮,烷氧基改性硅酮和氟改性硅酮;和直接的硅酮,如二甲基硅酮,苯甲基硅酮和甲基氢硅酮。
在本发明中,如此使用上面列出的液体润滑剂,使得通过使用液体润滑剂支撑在外部添加剂、色素或磁粉的颗粒表面上的液体润滑剂可被部分地释放,从而存在于调色剂颗粒的表面上,借以给予可释放性和润滑性的效果。因而,就其性质看来,可固化的硅酮油的效果不好。反应硅酮或具有极性基的可以被牢固地吸附在作为液体润滑剂支撑介质的色素或磁粉上,或者可以成为和粘合剂树脂相容的,因而,根据吸附或相容的程度,它们可被少量地释放,所以在某些情况下可能并不那样有效。根据侧链的结构,非反应硅油也可以成为和粘合剂树脂相容的,并且在某些情况下可以较少地向调色剂颗粒表面运动因而效果较差。因此,在上述的物质当中,最好使用二甲基硅油,氟改性的硅油和氟化的碳氢化合物,因为其具有较小的反应性和极性,和粘合剂树脂没有较强的吸收并且也不相容。
任何这些液体润滑剂最好被加于外部添加剂中,或使其被支撑在色素或磁粉上,以致占0.1到7份的重量,而且占0.2到5份的重量更好,此时把粘合剂的重量取为100份。
在本发明中使用的可充正电的显影剂中,可以添加各种类型的防粘剂。这种防粘剂可以包括:聚氟乙烯,氟树脂,氟碳油,硅油,低分子量聚乙烯,低分子量聚丙烯和各种类型的蜡。
在本发明中使用的可充正电的调色剂中,可以包括正电荷控制剂,用于使调色剂成为可充正电的。在这种情况下所用的正电荷控制剂可以包括,例如苯胺黑及其改性产物,可用脂肪酸金属盐加以改性;四元胺盐,如三丁基苯甲基胺1-羟基-4-萘酚磺酸盐,四丁基胺四氟化硼酸盐,和其类似物,翁盐,如磷瓮盐,和这些盐的色淀颜料(色淀形成剂可包括钨磷酸,磷钼酸,钨磷钼酸,单宁酸,月桂酸,镓酸,氰铁酸盐和氰铁酸化合物);高脂肪酸的金属盐;二有机锡氧化物,如二丁基锡氧化物,二辛基锡氧化物,和二环己基锡氧化物;和二有机锡硼化物,如二丁基锡硼化物,二辛基锡硼化物,和二环己基锡硼化物;和咪唑化合物。这些中的任何一种,可以单独使用,也可以两种或几种组合使用。本发明中,在这些化合物当中,优先选用的是三苯甲烷化合物,咪唑化合物,和四元胺盐化合物,其相反离子均不是卤素。
由下式(1)表示的单体的均聚物,由下式(1)表示的单体和可聚合的单体(例如上述的苯乙烯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)的共聚物,也可以用作正电荷控制剂。在这种情况下,这种正电荷控制剂也具有和用作调色剂的粘合剂树脂相同的作用。其中R1是H或CH3,R2和R3中的每一个是可替代或不可替代的烷基(最好具有1-4个碳原子)。
对于在本发明中使用的由上述组成材料构成的可充正电的调色剂,为了改进流动性,可以选择地从外部添加细粉末。在这种情况下可以使用的细粉末包括无机氧化物的无机细粉末,例如硅,铝,钽,锗氧化物和锆氧化物;无机碳化物例如硅的碳化物和钽的碳化物;无机氮化物,例如硅的氮化物和锗的氮化物。
这些无机细粉末可以在对其利用有机硅化合物或钛偶联剂进行有机处理之后被使用。在这种情况下使用的有机硅化合物可以包括,例如,硅烷类偶联剂如六甲基二硅氮烷,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,苄基二甲基氯硅烷,溴代甲基二甲基氯硅烷,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,三甲基硅硫醇,三有机硅丙烯酸酯,乙烯二甲基乙酸基硅烷,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,六甲基二硅氧烷,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,和二甲基多硅氧烷,其在每个分子中具有2-12硅氧烷单元,并且定位在其端部单元中的每个Si接有羟基。
也可以使用利用含有氮原子的硅偶联剂处理未被处理的粉末而得到的物质。本实施例尤其在本发明中使用的可充正电的调色剂的情况下是有利的。作为这种处理剂的一些实例,其可以包括:氨丙基三甲氧基硅烷,氨丙基三乙氧基硅烷,二甲基氨丙基三甲氧基硅烷,二乙基氨丙基三甲氧基硅烷,二丙基氨丙基三甲氧基硅烷,二丁基氨丙基三甲氧基硅烷,单丁基氨丙基三甲氧基硅烷,二辛基氨丙基二甲氧基硅烷,二丁基氨丙基二甲氧基硅烷,二丁基氨丙基单甲氧基硅烷,二甲基氨丙基三甲氧基硅烷,三甲氧基硅-γ-苯丙基胺,三甲氧基硅-γ-丙基苄基胺,三甲氧基硅-γ-丙基哌啶,三甲氧基硅-γ-丙基吗啉,和三甲氧基硅-γ-丙基咪唑。这些处理剂可以单独使用,或者以两种或几种的混合物的形式使用,或者可以和多种处理结合或在多种处理之后使用。
无机细粉末可以用例如包括喷洒、有机溶剂处理和水溶液处理的方法利用上述的硅偶联剂进行处理。利用喷洒的处理通常是一种这样的方法,在该方法中,色素(无机细粉末)被搅拌,并把水溶液或偶联剂的溶剂溶液喷洒在被搅拌的色素上,然后在大约120-130℃的温度下干燥,以便除去水或溶剂。有机溶剂处理是这样一种方法,其中偶联剂在含有带少量水的水解催化剂的有机溶剂(例如酒精,苯,卤化碳氢化合物)中溶解,并把色素浸在得到的溶剂中,然后进行过滤或挤压,以便实现固液分离,然后在大约120-130℃下干燥。水溶液处理是一种这样的方法,其中大约0.5%的偶联剂在水中或具有所述的pH值的水-溶剂混合物中被水解,并把色素浸在得到的水解产物中,同样进行固-液分离而后干燥。
作为细粉末的另一种有机处理,可以使用液体润滑剂对无机细粉末进行处理。例如,为了阻止成膜或为了改进转印性能,可以优先使用利用硅油处理的细粉末。用作液体润滑剂的硅油一般可以包括由下式(2)表示的那些,它们被优先选用。其中R代表烷基(例如甲基)或芳基,n代表一个整数。
作为可在本发明中优先使用的硅油,可以使用在25℃下粘度大约为0.5-10000mm2/s,最好在1-1000mm2/s的硅油,其可以包括,例如甲基氢硅油,二甲基硅油,苯甲基硅油,氯苯甲基硅油,烷基改性硅油,脂肪酸改性硅油,聚氧化烯改性硅油,和氟改性硅油。
可以使用在侧链上带有氮原子的硅油。在本发明中使用的可充正电的调色剂的情况下,使用在侧链上具有氮原子的硅油作为无机细粉末的液体润滑剂是尤其有利的。这种硅油可以包括具有至少一个由下式(3)或(4)表示的单位结构的硅油。 其中R1代表氢原子、烷基、芳基或烷氧基;R2代表亚烷基或亚苯基,R3,R4每个代表氢原子、烷基或芳基;R5代表含有杂环基的氮。
在上述的分子式中,烷基,芳基,亚烷基,亚苯基每个可以具有带有氮原子的有机基,或可以具有取代基例如卤素。
利用具有胺的如上所述改性的硅油可以用下述方式对无机细粉末进行处理:无机细粉末被强烈地搅拌,同时选择地对其加热,然后喷洒具有胺或其溶液的改性的硅油,或者被蒸发然后再喷洒。此外,无机细粉末被制成浆状,具有胺或其溶液的改性的硅油被滴入浆中,同时对其搅拌,借以使无机细粉末容易地被处理。
任何这些硅油可以单独使用或者以两种或几种混合物的形式使用,或者可以组合或在多种处理之后被使用。上述的处理可以和利用硅偶联剂的处理结合进行。
作为在本发明中使用的可充正电的显影剂,为了使静电潜象可靠地显影,并且可以达到具有优异的细线再现能力和中间色调层次的显影性能,最好使用含有下述的颗粒直径和颗粒尺寸分布的调色剂的显影剂。即最好使用这些显影剂,其被控制而在调色剂的颗粒尺寸分布方面具有平均重量颗粒直径为3-12μm,最好是5-10μm,并且其中具有4.0μm或更小的直径的调色剂颗粒的数量含量为30%或更少,最好为5-20%,而且具有12.7μm或更大的直径的调色剂颗粒的体积含量最好为12.0%或更少,最好是10.0%或更少。
如果调色剂具有小于3μm的平均重量颗粒直径,则可能发生例如调色剂分散和图像模糊的困难,且当用于形成图表图像或具有高百分比的图像区域图像时,可能发生这样的问题,即,位于转印纸上的调色剂可能如此之少,以致于产生低的图像浓度。在另一方面,如果调色剂具有大于12μm的平均重量颗粒直径,则可能降低小点的再现性,从而分辨率不好,或者在调色剂转印的同时发生分散,当连续复印时使图像质量进一步下降,即使在开始时图像质量是好的。
如果具有4μm或更小的直径的调色剂颗粒的数量含量大于30%,则易于发生模糊现象,同时调色剂颗粒易于发生相互聚集而形成其直径大于原始直径的调色剂块,从而形成粗糙的图像并降低分辨率,或在潜像的边缘和内部区域之间形成大的密度差别,从而易于引起中空性的图像。
如果具有12.7μm或更大的直径的调色剂颗粒的体积含量大于12.0%,则易于发生调色剂分散,使得不仅妨碍细线再现,而且造成转印不良的图像。后者是在转印的过程中引起的,其中具有大于12.7μm直径的少量的粗的调色剂颗粒由通过显影而在感光件上形成的调色剂图像的颗粒薄层的表面上凸出,从而在感光件和记录纸之间通过这种调色剂图像层形成不规则的易损的紧密接触状态,引起转印条件的改变。
在本发明中,调色剂的颗粒尺寸分布用下述方式测量。
调色剂的平均颗粒直径和颗粒尺寸分布可以利用Coulter Counter TA-II或Coulter Multisizer II(由Coulter Electronics,Inc.制造)进行测量。在本发明中,使用Coulter Multisizer II(由Coulter Electronics,Inc.制造)进行测量。输出数量分布和体积分布的接口(由Nikkaki K.K.制造)和个人计算机PC9801(由NEC制造)相连。作为一种电解溶液,使用一级氯化钠制备1%氯化钠的水溶液。例如,可以使用ISOTON R-II(由CoulterScientific Japan Co.得到)。
通过加入0.1-5ml的表面活性剂,最好是烷基苯磺酸盐,形成100-150ml的上述的电解水溶液,并进一步加入2-20mg的要被测量的试样进行测量。在超声波分散机中对其中悬浮着试样的电解溶液进行分散处理大约1分钟到3分钟。通过利用上述的Coulter Multisizer,使用100μm的小孔作为其孔隙,测量颗粒直径为2μm或更大的调色剂颗粒的体积和数量来计算其体积分布和数量分布。然后由体积分布确定基于重量的(使用每个通道的中值作为每个通道的代表值)重量平均颗粒直径(D4),由数量分布确定4.0μm或更小直径的调色剂颗粒的数量百分数,由体积分布确定12.7μm或更大直径的调色剂颗粒的体积百分数。
在这种情况下,当使用含有如上所述的小颗粒直径和特定的颗粒尺寸分布的调色剂的可充正电的显影剂形成图像时,如前所述,每单位重量的调色剂具有较大的表面积,从而使得每单位重量具有大的电荷量(mC/kg)。因而,这种显影剂易于产生套筒重影,这是因为尤其是在低温和低湿的环境中的带电现象所致。
然而,在本发明中,使用具有由后面所述的特定树脂成分构成的树脂涂层的显影剂承载件作为在显影装置中使用的显影剂承载件。因而即使使用含有小颗粒直径和特定的颗粒尺寸分布的调色剂的可充正电的显影剂形成图像时,也能形成好的图像。更具体地说,当使用这种显影剂时在低温和低湿环境中发生的带电现象可以被限制,这是因为形成在显影剂承载件上的含有导电材料的树脂涂层会适当地泄漏调色剂的电荷所致。此外,当使用这种显影剂时,在高温和高湿的环境下,在提升调色剂的充电方面会发生问题。不过可以通过构成本发明中使用的显影剂承载件的树脂涂层使得调色剂的充电提升更高,所述树脂涂层由使用含有季铵盐化合物的树脂成分构成,这种季铵盐化合物可对铁粉和特定的粘合剂树脂充正电,并具有足够的可充负电性。因而,即使使用上述具有含小颗粒直径和特定尺寸分布的调色剂的可充正电的显影剂时,在每种环境中,包括常温常湿环境、低温低湿环境和高温高湿环境,都可以成功地使用。
在本发明中,可以使用按上述构成的磁调色剂作为单组分型显影剂。此外,非磁调色剂可以和一种载体混合,以便用作双组分型显影剂,或者不和载体混合而被用作单组分型非磁性显影剂。
在本发明中的载有上述的可充正电的显影剂的显影剂承载件将在下面详细说明。图4表示在本发明中使用的显影剂承载件的一个实例,其操作将在下面说明。
首先,在本发明中使用的显影剂承载件至少具有一基底和树脂涂层。如图4所示,形成在基底100上的树脂涂层101至少含有粘合剂树脂102、导电细粉末103,具有数均颗粒直径为0.3μm-30μm的球形颗粒104,和可对铁粉充正电的季铵盐化合物105。
如前所述,在由下面的式(5)表示的季铵盐化合物当中,可对铁粉充正电的季铵盐化合物被包含在构成在本发明中使用的显影剂承载件的树脂涂层中。因而,季铵盐化合物被包括在作为膜形成材料的粘合剂树脂的分子结构中,而且树脂涂层本身制成可容易被充负电的基底,以致于可以改善对可充正电的显影剂的正电荷提供性能。此外,部分或全部的粘合剂树脂使用至少带有-NH2基、=NH基、和-NH-链中任何一种的粘合剂树脂制成。这使得上述季铵盐化合物可以被较容易地结合在该粘合剂树脂的分子结构中。其中R1,R2,R3,和R4中每个代表一种可以具有一种取代衍生物的烷基,可以具有一种取代衍生物的芳基,或者可以具有一种取代衍生物的芳烷基,并且它们可以彼此相同或不同;X-代表阴离子。
在上述的通式(5)中,作为由X-表示的阴离子的实例,可以包括有机硫酸盐离子,有机磺酸盐离子,有机磷酸盐离子,钼酸盐离子,钨酸盐离子,和含有钼原子或钨原子的杂多酸离子。
此外,因为导电细粉末被添加到构成在本发明中使用的显影剂承载件的树脂涂层中,这使得电荷不会停滞在显影剂承载件表面上,因而可以使调色剂不被镜像力作用所牢固地吸引。因而,这可以限制可以引起污迹而使调色剂粘结或熔融附着的有缺陷的涂层。在这种树脂涂层中,可以加入数均直径为0.3μm-30μm的球形颗粒。这可以使得显影剂承载件的表面粗糙度稳定,因而使承载在显影剂承载件上的调色剂的涂覆量为最佳。此外,在这种情况下,尤其可以使用导电的球形颗粒,借以使显影剂承载件上的调色剂涂层更均匀,因而可以更好地改善显影剂承载件的耐磨性和环境稳定性,使其即使长期运行也能获得好的图像。作为导电的球形颗粒,最好使用具有3g/cm3或以下的真实密度的球形颗粒。
如上所述,在本发明中使用的具有按上述构成的树脂涂层的显影剂承载件,可以和可充正电的调色剂结合使用,在所述可充正电的调色剂中已经从外部加入利用上述的液体润滑剂处理的外部添加剂,或者和含有具有被支撑在其上的液体润滑剂的色素的可充正电的调色剂结合使用,或者和其上支撑有液体润滑剂的磁粉结合使用。这能带来上述好的效果,和实现可充正电调色剂良好的充电性能。
由上述的组成材料构成的树脂涂层最好具有范围为0.2-3.5μm的表面粗糙度,更好的粗糙度范围是0.5-2.5μm,作为JIS算术中心线表面粗糙度(Ra)。如果树脂涂层的Ra小于0.2μm则在显影剂承载件上的调色剂因为镜像力而在显影剂承载件表面上形成一个不希望的固定层。一旦形成固定层,调色剂便会充电不足,结果产生不满意的显影性能,易于形成有缺陷的图像,例如不均匀、直线图像周围出现黑点和浓度减少。如果Ra大于3.5μm,则在显影剂承载件上的调色剂涂层如此的不规则,以致产生不满意的图像均匀度,或者使调色剂充电不足而引起密度减少。
在本发明中,树脂涂层的中心线表面粗糙度使用表面粗糙度仪SE-3300H进行测量(由Kosaka Kenkyusho制造),并在0.8mm的切断、8.0mm的规定距离、0.5mm/sec的进给速度的条件下,测量12个点取平均值。
上述的树脂涂层最好具有25μm或更少的层厚,更好为20μm或更少,再更好为4-20μm。在这种厚度下,可以容易装均匀的层厚。层厚取决于树脂涂层中使用的材料,且当在基底上按重量从大约4000到20000mg/m2被形成时,可以装该层厚。
下面说明构成作为本发明中使用的显影剂承载件的基本组分的树脂涂层的材料。
在本发明中使用的显影剂承载件中,被添加于树脂涂层的季铵盐化合物可以包括任何季铵盐化合物,只要其可对铁粉充正电。被包括在特定的粘合剂树脂的分子结构中的季铵盐化合物,具有能使树脂涂层具有改进的对可充正电的显影剂的正电荷提供作用。
在本发明中,季铵盐化合物对铁粉的充电极性用下述方式测量。
对铁粉的摩擦起电的极性通过吹除方法测量,其中使用市场上买得到的摩擦起电量测量装置(TB-200型,由Toshiba Chemical Corporation制造),如图9所示。
首先,在23℃,相对湿度60%的环境下,使用EFV200/300(由Powder TeckCo.得到)作为载体(铁粉),通过在9.5g的载体中混合0.5g的季铵盐化合物而制备的混合物被置于容积为50-100ml的由聚乙烯制成的瓶中,人工摇动50次。然后,将1.0-1.2g所得到的混合物置于用金属制成的测量容器42中,在测量容器42的底部提供有500目的导电筛网43,而且容器由用金属制成的板43覆盖。接着,在吸入装置44(其至少和测量容器42接触的部分由绝缘材料制成)中,由吸入开口45吸入空气,并操作气流控制阀46以便控制由真空指示器47指示的压力,使得等于250mmAq。在这种状态下,吸气进行1分钟,以便通过吸气除去季铵盐化合物。读出在此时由电位计48指示的电位的极性,并被用作季铵盐化合物对铁粉的充电电荷的极性。标号49代表电容器。
在本发明中,树脂涂层(只有树脂成分)对于铁粉的充电极性用下述方法测量。
试样板的制备:
用于形成其电荷板性要被测量的树脂涂层的树脂溶液(除去导电材料例如碳或石墨之外)利用棒涂器(#60)被涂在SUS不锈钢板上,这样形成的湿的涂层被干燥或加热而形成膜(干燥或加热温度与时间使得在热塑树脂的情况下溶液完全蒸发,在热固树脂的情况下树脂被完全交联为止)从而制备试样板。此试样板在23℃和60%RH的环境中在其接地的状态下被放置一夜。
正的调色剂模型颗粒的制备:
100份重量的苯乙烯/丙烯酸-2-乙基己酯/二乙烯苯共聚物(共聚作用比:80/17.5/2.5;重量平均分子重量Mw:320000),10份重量的甲苯液体,其中2份重量的KOPIE BLUE PR(由Clariant GmbH得到的)(固体物质浓度:按重量10%)和100份重量的球形铁素体颗粒(颗粒直径:大约90μm)被加入,然后在80℃下利用Nauta混合器搅拌4小时。所得的混合物在140℃下被加热1小时,以使溶剂完全蒸发,从而在铁素体颗粒表面上形成树脂层。所得的颗粒被分解,同时将其冷却到室温,接着用83目的筛子筛分,从而除去块状的颗粒。所得的颗粒在23℃和60%RH的环境中在其接地的状态下被放置一夜。这些颗粒被指定为正的调色剂模型颗粒51(图10)。
测量
在23℃和60%RH的环境中测量电荷极性。首先,按照上述制备的试样板被设置在表面电荷电量测量装置TS-100AS(由东芝化学公司制造)上,如图10所示,并把电位计55接地使其值为0。按照上述制备的正的调色剂模型颗粒51被置于滴漏容器52中。按下START开关在试样板53上滴漏正的调色剂模型颗粒51以20秒钟,并被接收在事先接地的接收容器54中。读出此时由电位计55指示的极性,该极性用作对铁粉充电的树脂层(只有树脂成分)的电荷极性。标号56表示电容器。
在由式(5)表示的上述的季铵盐化合物当中,在本发明中使用的可对铁粉充正电的季铵盐化合物可以包括以下化合物。当然,本发明决不限于这些。
示例的化合物6
示例的化合物7
作为在本发明中使用的对铁粉可充正电的季铵盐化合物,可以使用上述的示例的化合物1到8的季铵盐化合物,但是决不限于这些,只要其对铁粉是可充正电的即可。同时,含氟的季铵盐化合物,例如下面示例化合物9所示的化合物,其在分子结构中具有对电子有强的吸引力的氟原子,是对铁粉可充负电的化合物。不过,按照本发明人进行的研究,这不能很好地对可充正电的调色剂充电。
在本发明中使用的显影剂承载件中,当树脂涂层被形成在显影剂承载件上时作为膜形成材料的粘合剂树脂可以是任何类型的,并且最好可以是具有-NH2基、=NH基和-NH-链任何一个结构的树脂。具有-NH2基的材料可以包括,例如由R-NH2表示的伯胺,或具有这种胺的聚胺,以及由RCO-NH2表示的伯胺或具有这种胺的聚胺。具有=NH基的材料可以包括,例如由R=NH表示的仲胺或具有这种胺的聚胺,以及由(RCO)2=NH表示的仲胺或具有这种胺的聚胺。具有-NH-链的材料可以包括,例如,除去上述的聚胺和聚酰胺之外,具有-NHCOO-链的聚氨酯类。
在本发明中,最好可以使用工业上合成的含有一个或几个上述材料的或者作为共聚物而含有上述材料的树脂。在本发明中,在这些材料当中,尤其优选的是使用在以氨作为催化剂的情况下生产的酚树脂、聚酰胺树脂和聚氨酯树脂,如同在实例中使用的。
在本发明中,当用于在显影剂承载件上形成树脂涂层所用的树脂成分按上述构成时,该树脂涂层可以成为对具有可充正电的调色剂的显影剂具有好的电荷提供性能的材料是理由尚不清楚。本发明人假定如下:
当在本发明中使用的季铵盐化合物(其对铁粉可充正电)被加于酚树脂中时,它被均匀地分散在酚树脂中,并在树脂被加热而硬化形成树脂涂层的过程中被进一步结合在酚树脂的结构中,使得含有上述化合物的这种酚树脂本身变成具有可充负电性的材料。
当在本发明中使用的可对铁粉充正电的季铵盐化合物被加入聚酰胺树脂中时,其被均匀地分散在聚胺树脂中,并在树脂被加热和干燥而形成树脂涂层的过程中被进一步结合在聚胺树脂的结构中,使得含有上述化合物的聚胺树脂成分本身可容易地对可充正电的显影剂向相反极性充电。
当在本发明中使用的可对铁粉充正电的季铵盐化合物被用于聚氨酯树脂涂层中并被加入聚氨酯树脂中时,其首先被均匀地分散在聚氨酯树脂中,并在树脂被加热硬化而形成树脂涂层的过程中被进一步结合在聚氨酯树脂的结构中。在这过程中,具有正极性的季铵盐化合物的原始结构被破坏,并且和季铵盐化合物结合的聚氨酯树脂成为具有均匀而足够的可充负电性,使得含有上述化合物的聚氨酯树脂成分本身可容易地对可充正电的显影剂向相反极性充电。
在本发明中使用的可对铁粉充正电的季铵盐化合物最好被加入的量为1到100份重量,而以粘合剂树脂的重量为100份。在小于1份重量的情况下,其添加对电荷提供性能没有什么改变。如果添加大于100份重量,则该化合物在粘合剂树脂中的分散性变差,趋于使膜的强度减小。
作为由本发明人进行的广泛研究的结果,也已经发现,作为在本发明中使用的酚树脂,最好使用在生产过程中使用含氮的化合物作为催化剂而生产的酚树脂,因为在加热和硬化时季铵盐化合物可以容易地结合进入酚树脂的结构中。因而,在本发明中,具有这种作用的这种在生产过程中使用含氮的化合物作为催化剂而生产的酚树脂,可用作一种构成在显影剂承载件上形成的树脂涂层的材料,借以实现具有好的正电荷提供性能的显影装置。
在本发明中最好使用在酚树脂的生产过程中用作催化剂的含氮化合物,其可以包括,例如,作为酸性催化剂的,铵盐,如硫酸铵,磷酸铵,氨基磺酸铵,碳酸铵,乙酸铵和马来酸铵,或胺盐;作为碱性催化剂的,氨和氨基化合物,如二甲胺,二乙胺,二异丙胺,二异丁胺,二戊胺,三甲胺,三乙胺,三-n-丁胺,三戊胺,二甲基苄胺,二乙基苄胺,二甲基苯胺,二乙基苯胺,N,N-二-n-丁基苯胺,N,N-二戊基苯胺,N,N-二-t-戊基苯胺,N-甲基乙醇胺,N-乙基乙醇胺,二乙醇胺,三乙醇胺,二甲基乙醇胺,二乙基乙醇胺,乙基二乙醇胺,n-丁基二乙醇胺,二-n-丁基乙醇胺,三异丙醇胺,乙二胺,和六亚甲基四胺;和含氮杂环化合物。含氮杂环化合物可包括吡啶及其衍生物,如α-甲基吡啶,β-甲基吡啶,γ-甲基吡啶,2,4-二甲基吡啶和2,6-二甲基吡啶;四元化合物;和咪唑及其衍生物,如2-甲基咪唑,2,4-二甲基咪唑,2-乙基-4-甲基咪唑,2-苯基咪唑,2-苯基-4-甲基咪唑,和2-十七烷基咪唑。
在本发明中使用的聚酰胺树脂包括例如尼龙,如尼龙6,尼龙66,尼龙610,尼龙11,尼龙12,尼龙9,尼龙13和尼龙Q2,和主要由这些中的任何物质构成的共聚物尼龙,N烷基改性尼龙,和N烷氧基改性尼龙,其中任何一种都可优选地使用。还可以包括由聚酰胺改性的各种树脂,例如聚酰胺改性的酚树脂,和含有聚酰胺树脂成分的树脂,例如利用聚酰胺树脂作为硬化剂的环氧树脂,其中任何一种都可优选地使用。在本发明中,上述的尼龙和主要由这些尼龙构成的共聚物尼龙可以被优选地使用。
作为在本发明中使用的聚氨酯树脂,任何聚氨酯树脂都可以优选地使用,只要它们含有聚氨酯键。聚氨酯键可以通过利用多元醇和聚异氰酸酯的聚加成反应获得。
作为聚氨酯树脂主要材料的聚异氰酸酯,可以包括,例如芳族聚异氰酸酯,如TDI(二异氰酸甲苯),纯MDI(二异氰酸二苯甲醇),聚合MDI(二异氰酸聚亚甲基聚苯),TODI(二异氰酸联甲苯胺)和NDI(二异氰酸萘);和脂族聚异氰酸酯,如HMDI(二异氰酸亚己基),IPDI(二异氰酸异佛尔酮),XDI(二异氰酸亚二甲苯),氢化XDI(氢化二异氰酸亚二甲苯)和氢化MDI(二异氰酸二环己基甲烷)。
与上述聚异氰酸酯起反应的多元醇可以包括聚醚多元醇,如PPG(多氧丙二醇),聚合多元醇,和聚亚丁基二醇(PTMG);聚酯多元醇,如己二酸,聚己酸内酯和聚碳酸酯多元醇;聚醚型改性多元醇,如PHD多元醇和聚醚酯多元醇;环氧改性多元醇;乙烯-乙酸乙烯共聚物部分皂化多元醇(皂化EVA);和阻燃多元醇。
下面说明包含在树脂涂层中的具有数均颗粒直径为0.3μm到30μm的球形颗粒。在树脂涂层中包含球形颗粒具有以下优点:可以使树脂涂层的表面具有均匀的表面粗糙度,同时可以使树脂涂层的表面粗糙度即使在树脂涂层的表面被磨损之后也变化较小,并且可以极少发生由调色剂或调色剂的熔融附着引起的污染。加入球形颗粒还具有以下优点:借助于相互作用,可以更好地改善快速而均匀的电荷提供作用的效果和对可充正电的显影剂的充电控制并使充电性能稳定;该效果通过在树脂涂层中包含的粘合剂树脂来实现,尤其是通过具有上述的-NH2基,=NH基和-NH-链的任何一种结构的特定的粘合剂树脂,以及通过季铵盐化合物来实现。
在本发明中使用的可以具有上述效果的球形颗粒的数均颗粒直径为0.3μm到30μm,最好从2到20μm。如果球形颗粒的数均颗粒直径小于0.3μm,则对树脂涂层表面的均匀表面粗糙度影响较小,充电性能可以被较小地改善,对显影剂的快速和均匀充电可能不足,并因而调色剂的带电也不足,由调色剂和调色剂的熔融附着引起的污染可能由于树脂涂层的磨损而发生,因而易于引起严重的重影和减少图像浓度。如果球形颗粒具有大于30μm的数均颗粒直径,则树脂涂层可以具有过分粗糙的表面,使调色剂难于被很好地充电,并引起树脂涂层的机械强度的减少。
在本发明的显影剂承载件中,球形颗粒最好具有3g/cm3或以下的真密度,2.7g/cm3或以下更好,从0.9到2.7g/cm3更好,最好从0.9到2.5g/cm3。如果球形颗粒的真密度超过3g/cm3,则球形颗粒在树脂涂层中的分散性趋于不足,使得难于使树脂涂层表面具有均匀的粗糙度,导致调色剂不足的均匀充电性能和树脂涂层不足的强度。在球形颗粒具有太小的真密度的情况下,球形颗粒趋于不能充分地分散在树脂涂层中。
在本发明中,球形颗粒的真密度利用干密度计ACUPIC(由ShimadzuCorporation制造)进行测量。
在本发明中使用的“球形”不限于真正的球形,而是指具有长宽比为1.0到1.5的颗粒。在本发明中,最好使用长宽比为1.0到1.2的球形颗粒,并且最好使用真正的球形颗粒。具有大于1.5的长宽比的球形颗粒,从调色剂的均匀充电和树脂涂层的强度看来是不可取的,因为这种球形颗粒在树脂涂层中的分散性可能较低,因而树脂涂层的表面粗糙度也可能不均匀。
在本发明中,为了测量球形颗粒的长宽比,使用利用6000倍的电子显微镜获得的放大的照片,从这些放大的照片中随机地取100个颗粒,测量其长度和宽度,从而确定它们各自的长宽比。其平均值作为长宽比。
作为在本发明中使用的球形颗粒,任何公知的球形颗粒都可以使用,只要其具有0.3μm到30μm的数均颗粒直径,例如包括球形树脂颗粒,球形金属氧化物颗粒和球形碳化物颗粒。具体地说,最好是球形树脂颗粒,因为在树脂涂层中加入少量的球形树脂颗粒可以获得较好的表面粗糙度,也可以容易地装均匀的表面形状。在本发明中可以使用的球形树脂颗粒例如可以通过悬浮共聚或分散共聚被容易地获得。当然,通过热或物理的成球处理将粉制成球形颗粒而获得的树脂颗粒也可以使用。
在本发明中优选的球形树脂颗粒,可以包括例如丙烯酸酯类树脂颗粒,如聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯;聚酰胺树脂颗粒,如尼龙;聚烯烃树脂颗粒,如聚乙烯和聚丙烯;硅氧烷树脂颗粒;酚树脂颗粒;聚氨酯树脂颗粒,苯乙烯树脂颗粒;和苯并胍胺颗粒。
在本发明中使用的球形树脂颗粒可以使其具有沉积或固定在其表面上的无机细粉末。例如,如下所述的利用这种无机细粉末进行的球形树脂颗粒的表面处理,可以改进树脂涂层中的球形颗粒的分散性,并改善所形成的树脂涂层的表面均匀性、树脂涂层的耐污性、对调色剂的电荷提供性能和树脂涂层的耐磨性。
此处使用的无机细粉末可以包括氧化物,例如SiO2,SrTiO3,CeO2,CrO,AI2O3,ZnO和MgO;氮化物例如Si3N4;碳化物,例如SiC;以及硫酸盐或碳酸盐例如CaSO4,BaSO4和CaCO3。这些无机细粉末可以利用偶联剂进行处理。更具体地说,尤其为了改变其对粘合剂树脂的附着或者为了使颗粒具有疏水性,可以优先使用利用偶联剂处理的无机细粉末。
这里使用的偶联剂包括,例如硅烷偶联剂,钛偶联剂和铝酸锆偶联剂。特别需要说明的即硅烷偶联剂,其可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,苄基二甲基氯硅烷,溴代甲基二甲基氯硅烷,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,三有机硅烷硫醇,三甲基硅烷硫醇,三有机硅烷丙烯酸酯,乙烯二甲基乙酸基硅烷,二甲基二乙氧基硅烷,二甲基二甲氧基硅烷,二苯基乙氧基硅烷,六甲基二硅氧烷,1,3-二乙烯四甲基二硅氧烷,1,3-二苯基四甲基二硅氧烷,和二甲基多硅氧烷,其每个分子具有2-12硅氧烷单元,并且在其各单元的端部单元每个Si上接有羟基。
在本发明中,导电的球形颗粒也可以被优选地用作上述球形颗粒。更具体地说,可以使用具有3g/cm3或以下真密度的导电球形颗粒。即,具有导电性的球形颗粒可以因为其导电性而使电荷难于积聚在颗粒表面上。因而,在按照本发明的显影剂承载件中,在树脂涂层中包括这种导电球形颗粒可以使调色剂较少地粘附于其上,因而可以限制发生调色剂污染和调色剂熔融附着,也对调色剂具有优良的电荷提供性能。
在本发明中使用的导电的球形颗粒的“导电”指的是具有106Ω·cm或以下的体电阻率。在本发明中,最好使用具有体电阻率从103Ω·cm到10-6Ω·cm的导电球形颗粒。如果该球形颗粒具有大于106Ω·cm的体电阻率,则由于磨损的结果而暴露于树脂涂层表面的球形颗粒可以作为调色剂污染的核心,因而易于发生调色剂污染和熔融附着,还可能难于实现快速和均匀的充电。
导电球形颗粒的体电阻率用下述方式测量:被测量的试样颗粒被放在40mm直径的铝环中,并在2500N下被压力模制,以便利用四端探针借助于电阻率计LOW-RESTAR AP或HI-RESTAR IP(两者都是由Mitsubishi PetrochemicalEngineering Co.,Ltd.生产的)测量模制产物的体电阻率。测量在20到25℃的温度和50到60%RH的湿度下进行。
在本发明中使用的并具有上述性能的导电球形颗粒,最好由包括下述方法的方法获得,不过不必限制于这些方法。
作为获得导电球形颗粒的在本发明中优选的方法,可以包括例如一种这样的方法,在这种方法中,球形树脂颗粒或中间碳微珠被用火加热,借以碳化与/或石墨化,从而获得具有低密度和好的导电率的球形碳颗粒。在球形树脂颗粒中使用的树脂可以包括,例如酚树脂,萘树脂,呋喃树脂,二甲苯树脂,二乙烯苯聚合物,苯乙烯-二乙烯苯共聚物和聚丙烯腈。
中间碳微珠通常可以通过提供在加热和烧结中间沥青的过程中形成的球形晶体来生产,以便用大量的溶剂例如焦油、中油或喹啉洗涤。
作为获得更好的导电球形颗粒的方法,可以包括这样一种方法,其中大量的中间相沥青利用机械化学方法被涂在球形颗粒的表面上,其中所述球形颗粒包括酚树脂,萘树脂,呋喃树脂,二甲苯树脂,二乙烯苯共聚物,苯乙烯-二乙烯苯共聚物或聚丙烯腈,然后,这样涂敷的颗粒在氧化气氛中被加热,接着在惰性气氛或真空中烧结,使得被碳化与/或石墨化,从而获得导电的球形碳颗粒。用这种方法获得的球形碳颗粒是更好的,因为当转换成石墨颗粒时获得的球形碳颗粒可以在其涂敷的部分被更多地晶体化,以便改善导电率。
对于用上述各种方法获得的导电球形碳颗粒,即使利用任何一种方法获得,所得的球形碳颗粒的导电率通过改变烧结的条件可以被控制到某种程度,并且这种颗粒可以优先地用于本发明中。为了更多地改善导电率,由上述方法获得的球形碳颗粒可以在这样的程度上有选择地被涂敷导电金属和/或金属氧化物,使得导电球形颗粒的真密度不超过3g/cm3。
作为获得在本发明中最好使用的导电球形颗粒的另一种方法,可以包括以下的方法。
首先制备由球形树脂颗粒制成的核心颗粒。接着,具有小于获得的核心颗粒的颗粒直径的导电细颗粒以合适的混合比被机械地混合,从而使导电细颗粒通过van der waals力和静电力的作用均匀地附着在核心颗粒的外周上。然后,核心颗粒表面通过例如由对上述获得的已经附着上导电细颗粒的核心颗粒给予机械撞击使局部温度升高而软化。这样,核心颗粒表面便被涂上一层导电细颗粒,从而获得导电处理的球形树脂颗粒。
作为核心颗粒,最好使用包括有机化合物并具有小的真密度球形树脂颗粒。这里使用的树脂可以包括,例如PMMA,丙烯酸树脂,聚丁二烯树脂,聚苯乙烯树脂,聚乙烯,聚丙烯,聚丁二烯,或任何这些树脂的共聚物,苯并胍胺树脂,酚树脂,聚酰胺树脂,尼龙,氟树脂,硅树脂,环氧树脂和聚酯树脂。作为被附着在核心颗粒(基本颗粒)表面用的导电细颗粒(涂层颗粒),最好使用具有为基本颗粒直径的1/8或更小的平均颗粒直径的涂层颗粒,以便使核心颗粒表面均匀地提供以导电细颗粒。
还有一种用于获得在本发明中可优先使用的导电球形颗粒的另一种方法,其可以包括这样一种方法,在这种方法中,导电细颗粒被均匀地散布在球形树脂颗粒中,借以获得具有分散在其中的导电细颗粒的导电球形颗粒。作为使导电细颗粒均匀地分散在球形树脂颗粒中的一种方法,可以包括例如这样一种方法,在这种方法中,粘合剂树脂和导电细颗粒被混合,以便使导电细颗粒分布在粘合剂树脂颗粒中,以后把所得产物冷却而固化,然后被粉化成具有给定颗粒直径的颗粒,接着进行机械处理和热处理,以便制成球形颗粒;在另一种方法中,聚合作用引发剂、导电细颗粒和其它的添加剂被添加在可聚合的单体中,并利用分散机使其均匀地分散在其中,从而获得单体化合物,接着借助于搅拌器在含有分散稳定剂的液相中进行分散聚合,从而提供给定的颗粒直径,以便获得具有分散在其中的导电细颗粒的球形颗粒。
利用上述方法获得的其中具有分散的导电细颗粒的导电球形颗粒,以合适的混合比进一步和颗粒直径小于核心颗粒直径的导电细颗粒进行机械混合,使得导电细颗粒通过van der waals力和静电力的作用均匀地附着在球形树脂颗粒的外周上,然后导电球形颗粒的表面通过例如机械撞击使局部温度升高而软化,使得表面被涂上一层导电细颗粒,从而获得具有高的导电率的球形树脂颗粒。
在本发明中,球形颗粒的数均颗粒直径使用激光衍射颗粒尺寸分布分析仪LS-130(由Coulter Co.制造)测量,对该仪器连接液体模块以便测量数量分布,由所述数量分布计算数均颗粒直径。
在本发明中使用的球形颗粒被包含的数量按重量为2份到20份,最好从2份到80份,而以粘合剂树脂的重量为100份。如果树脂涂层的球形颗粒的含量小于2份重量,则添加球形颗粒的效果较小。如果多于120份重量,则难于把表面粗糙度控制在合适的范围内,并且树脂涂层可能具有如此之大的表面粗糙度,以致于使显影剂承载件上的显影剂层不均匀。此外,因为承载在其上的显影剂的数量大,故不可能使显影剂具有足够的摩擦起电性能。此外,树脂涂层可能具有低的膜强度。
在本发明的显影剂承载件中,由上述组分的材料构成的树脂涂层最好是导电的,以便阻止显影剂由于充电而粘附在显影剂承载件上,或者阻止由于当前由显影剂充电而引起的从显影剂承载件的表面给予显影剂的电荷不足。因而,在本发明中,导电细粉末被包含在树脂涂层中。具体地说,在显影剂承载件表面上形成的树脂涂层最好被这样制成,使得其具有103Ω·cm或以下的体电阻率,从10-2到103Ω·cm更好,从10-2到102Ω·cm最好。如果树脂涂层具有大于103Ω·cm的体电阻率,则易于使给予显影剂的电荷不足,以致易于发生污染的图像。如果树脂涂层具有太小的体电阻率,则给予显影剂的电荷可能太低,使其获得不足的摩擦电量,引起图像密度的减少。
为了把树脂涂层的体电阻率控制在上述范围内,在树脂涂层中最好添加下述的导电细粉末。此导电细粉末可以包括,例如金属粉末,如铜,镍,银和铝或其合金;金属氧化物如氧化锑,氧化铟,氧化锡和氧化钛,以及碳的导电细粉末,如碳纤维,碳黑和石墨。被添加的导电细粉末的量可以根据使用的显影***而不同。例如,当在跃变显影中使用单组分型绝缘显影剂时,可以这样添加导电细粉末,使得树脂涂层具有103Ω·cm或以下的体电阻率。这种导电细粉末的含量范围可以从1到100份重量,以粘合剂树脂的重量为100份。
如果导电细粉末的含量小于1份重量,则树脂涂层可能不具有好的导电性。如果含量大于100份重量,则该树脂涂层具有低的膜强度,并且调色剂具有低的电量。因而,这个含量不是优选的。
作为在本发明中使用的导电细粉末,最好使用碳黑。具体地说,最好使用导电的非晶碳,因为其尤其具有优异的导电率,通过加入少量便可以获得好的导电率,并且通过控制其量便可以把导电率控制在所需的程度上。
在本发明中,树脂涂层的体电阻率用下述方法测量:在100μm厚的PET板上形成7-20μm厚的导电涂层,使用用于测量导电橡胶和塑料的并具有4端结构的电压降型数字欧姆表(Kawaquchi Denki Seisakusho制造)测量其电阻率,该欧姆表符合ASTM标准SRIS(D-991-82)和日本橡胶协会标准SRIS(2301-1969)。测量在20-25℃和50-60%RH的环境下进行。
在构成本发明中使用的显影剂承载件的树脂涂层中最好包括固体润滑剂。这种固体润滑剂可以包括,例如二硫化钼,氮化硼,云母,石墨,氟化石墨,硒化银-铌,氯化钙-石墨,滑石,聚四氟乙烯,氟聚合物如PVDF,和脂肪酸金属盐如硬脂酸锌,硬脂酸镁,硬脂酸铝和软脂酸锌。特别是最好使用石墨,因为其具有润滑性和导电性。
任何这些固体润滑剂的含量范围最好从1到100份重量,而以粘合剂树脂的重量为100份。如果固体润滑剂含量少于1份重量,则不能较好地达到添加固体润滑剂的目的,并且显影剂可能附着在显影剂承载件的表面上,易于使图像劣化。如果含量超过100份重量,则在显影剂承载件表面上的树脂涂层可能具有低的强度,从而易于和显影剂承载件表面分离。
下面以一个实例说明本发明的显影装置,其中包括按照上述构成的按照本发明的显影剂承载件。
如图1所示,静电潜象承载件例如电子照相感光鼓1沿箭头B的方向转动,其上具有由已知方法形成的静电潜象。作为显影剂承载件的显影套筒8由金属制成的圆柱管(基底)6和形成在其表面上的树脂涂层7构成。在图1所示的给料器3的内部,提供有用于搅拌磁调色剂4的搅拌刮片10。显影套筒8携带由给料器3供给的作为单组分型磁显影剂的磁调色剂4,并沿箭头A的方向转动。这样,磁调色剂4被输送到显影套筒8和感光鼓1相互面对的显影区。在显影套筒8的内部,提供有磁辊5。由于和显影套筒8上的树脂涂层7之间的摩擦,磁调色剂4获得能够使感光鼓1上的静电潜象显影的摩擦电荷。
为了调节输送到显影区的磁调色剂4的层厚,由铁磁金属制成的显影剂层厚调节件(调节刮片)2从显影剂容器、给料器3以这样方式垂直向下延伸,,使得其面向显影套筒8,并与显影套筒8之间离开一个大约为200-300μm的间隙。因而,从磁辊5的磁极N1施加的磁力线在刮片2上会聚,借以在显影套筒8上形成磁调色剂4的一个薄层。也可以使用调节力更强的刀片刮片或非磁的刮片代替刮片2。
这样在显影套筒8上形成的磁色料4薄层的厚度最好小于在显影区的显影套筒8和感光鼓1之间的最小间隙D。在本发明中的显影剂承载件在非接触型显影装置中尤其有效,其中通过这种调色剂薄层使静电潜象被显影。不过本发明中的显影剂承载件也可以应用于接触型显影装置,其中显影剂层的厚度大于在显影区的显影套筒8和感光鼓1之间的最小间隙D。为了使说明简单,下面以非接触型显影装置为例进行说明。
在显影套筒8中,为了使被承载在其上的作为单组分型磁显影剂的磁调色剂4飞出,显影剂偏压通过电源9被加在其上。当使用直流电压作为显影偏压时,具有在静电潜象区(可以看到磁调色剂4被吸引的区域)的电位和背景区的电位之间的中间值的电压被加于显影套筒8上。同时,为了增强被显影的图像的密度或改善其灰度等级,可以对显影套筒8施加交流电压,以便在显影区形成方向交替改变的振荡电场。在这种情况下,通过叠加一个具有在图像区域的电位和背景区域的电位中间值的上述直流电压分量而形成的交流偏压被加于显影套筒8上。
在被称为正常显影的情况下,其中调色剂被吸引到具有高电位区域和低电位区域的静电潜象的高电位区域,可以使用可被充电为和静电潜象的极性相反的极性的调色剂。另一方面,在被称为反转显影的情况下,其中调色剂被吸引到静电潜象的低电位区域,可以使用可被充电为和静电潜象的极性相同的调色剂。附带说明,高电位或低电位指的是绝对值。在每种情况下,磁调色剂4当和显影套筒8摩擦时,被静电充电为用于使静电潜象显影的极性。
图2说明本发明的显影装置的另一个实施例。图3也说明本发明的显影装置的再一个实施例。
图2和图3所示显影装置中特征在于,由具有橡胶弹性的例如聚氨酯橡胶或硅酮橡胶材料,或者由具有金属弹性的材料例如青铜或不锈钢制成的弹性板11被用作调节在显影套筒8上的磁调色剂4厚度的部件。在图2所示的显影装置中,这种弹性控制刮片11和显影套筒8呈压力接触,其压力的方向和其转向相同。在图3所示的显影装置中,以和转动方向相反的方向呈压力接触。在每种显影装置中,在显影套筒8上可以形成薄得多的调色剂层。
图2和图3所示的显影装置在其它方面基本上和图1所示的显影装置具有相同的结构。在图2和图3中,和图1相同的标号表示相同的部件。
如同2和图3所示的显影装置,它们是上述在显影套筒8上形成调色剂层的那种装置,该装置适用于两种情况,即使用主要由磁调色剂构成的单组分型磁显影剂的情况和使用主要由非磁调色剂构成的单组分型非磁显影剂的情况。
下面参照图5说明使用在图1中示例表示的本发明的显影装置的一种图像形成装置的一个实例。
在图5中,标号206表示作为潜影图像承载件的旋转鼓型感光件。感光件206基本上由例如由铝制成的导电的基底层和在其***形成的感光层构成。感光层的表面层部分由含有电荷输送材料的聚碳酸酯树脂和8%重量的氟类细树脂粉末构成。在图5所示的装置中,感光件206被驱动沿由图面看上去顺钟向旋转,其***速度例如为200mm/sec.。
标号212代表充电辊,一种接触充电部件,用作主要充电装置,其基本上由在其中心的心轴构成,且在其圆周上提供有由含有碳黑的表氯醇橡胶制成的导电的弹性层。充电辊212在40g/cm的直线压力下和感光件206的表面实现压力接触,并随着感光件206的转动而转动。
标号213代表充电偏压电源,用于向充电辊212施加电压,在对充电辊212施加-1.4kV的直流偏压时,感光件206的表面被均匀地充电到大约为-700V的极性和电位。
接着,作为潜影图像形成装置,通过图像曝光214在感光件206上形成静电潜象。被形成的静电潜象由装在显影装置的给料器201中的单组分型显影剂显影,并在显影之后成为可见的调色剂图像。标号204代表作为接触转印件的转印辊,其基本上由在其中心的心轴构成,在其外圆周上提供由含有碳黑的乙烯-丙烯-丁烯共聚物制成的导电的弹性层。
转印辊204在20g/cm的直线压力下和感光件206的表面实现压力接触,并以和感光件206的圆周速度相同的速度旋转。
当使用记录介质207例如A4的纸时,该记录介质207被进给以便被装在感光件206和转印辊204之间,同时由转印偏压电源205施加和调色剂的极性相反极性的-5kV直流偏压,从而使形成在感光件206上的调色剂图像被转印到记录介质207的表面上。因而,在转印的同时,转印辊204通过记录介质207和感光件206实现压力接触。
接着,被转印上调色剂图像的记录介质207被输送到作为定影装置的定影组件208上,其基本上由内部具有卤素加热器的定影辊208a和与其在压力下实现接触的弹性材料压力辊208b构成,并在定影辊208a和压力辊208b之间通过,借以使调色剂图像被定影在记录介质207上,并在此后作为形成图像的文件被输出。
在调色剂图像被转印之后,感光件206的表面被清洁,以便除去附着的污染,例如在转印之后剩余的调色剂,借助于具有由聚氨酯橡胶作为基本材料制成的弹性清洁刮片209的清洁装置210实现上述操作,清洁装置210和感光件206在25g/cm的直线压力下沿相反方向实现接触。借助于电荷消除曝光装置211对该表面进一步去静电。然后,图像被重复地形成在其上。
本发明的装置单元包括图1所示的具有本发明的显影剂承载件的显影装置,所述显影装置被可拆卸地安装在图像形成装置(例如复印机、激光束打印机或传真机)的主体上。
作为装置单元的一种形式,除去图1所示的显影装置之外,至少还可以以一个单元的形式提供从以下组成部件中选择的一个构成部件:鼓形潜影承载件(感光鼓)206,带有清洁刮片209的清洁装置210,以及作为图5所示的一次充电装置的接触(辊)充电装置212。其中,任何没有从上述组中选择的构成部件例如充电装置与/或清洁装置,可被设置在该装置主体的一侧。
图7表示作为本发明的装置单元的处理盒的一个实例。在以下对处理盒的说明中,和图5所示的图像形成装置中相同的标号表示相同的功能部件,除去图1所示的显影装置之外。
如图7所示,在处理盒中,至少显影装置和静电潜象承载件作为一个盒被连接成一个单元,并且该处理盒被这样构成,使得可以被可拆卸地安装在图像形成装置(例如复印机,激光打印机或传真机)的主体上。
在图7所示处理盒的实施例中,例如处理盒215作为一个装置单元,其中显影装置、鼓形静电潜象承载件(感光鼓)206、带有清洁刮片209的清洁装置210和作为一次充电装置的接触(辊)充电装置212被连接成一个单元。
在本实施例中,显影装置被这样构成,使得具有显影刮片2,并在作为显影剂容器的给料容器3中具有含磁调色剂的单组分型显影剂4。在显影时,在感光鼓206和显影套筒8之间通过由偏压供给装置提供显影偏压而形成所述的电场,以便利用显影剂4进行显影步骤。为了较好地进行显影步骤,感光鼓206和显影套筒8之间的距离是一个非常重要的因素。
在上述情况下,所述的实施例具有4个构成部件:显影装置,静电潜象承载件206,清洁装置210和一次充电装置212,它们作为一个盒被连接成一个单元。作为处理盒,如上所述,至少显影装置可以作为一个盒被连接成一个单元。例如,其中可以使用两个构成部件,即显影装置和静电潜象承载件,或者3个构成部件:显影装置、静电潜象承载件和清洁装置;或3个构成部件:显影装置、静电潜象承载件和一次充电装置;或者附加其它的构成部件,使得作为一个盒而被连接成一个单元。
下面说明一个实例,其中以使用按照本发明的上述显影剂承载件为特征的本发明的图像形成方法被应用于传真机的打印机。在这个实例中,图5所示的光图像曝光214作为用来印刷接收的数据的曝光。图8以方块图的形式表示这种情况下一图像形成过程的一个实例。
控制器31控制图像读取部分40和打印机39。整个控制器31由CPU37控制。从图像读取部分40输出的图像数据通过传输电路33被送到其它的传真站。从其它传真站接收的数据通过接收电路32被送到打印机39。所述的图像数据被存储在图像存储器36中。打印机控制器38控制打印机39。标号34代表电话。
从电话电路34接收到的图像(来自通过电路连接的远端的图像信息)在接收电路32中被解调,接着在由CPU37对图像信息译码之后,被按顺序存储在图像存储器36中。然后,一旦至少一页图像被存储在存储器36中之后,就进行该页的图像记灵。CPU37从存储器36中读出一页的图像信息,并把一页的编码的图像信息发送给打印机控制器38。已经接收到来自CPU 37的一页的图像信息的打印机控制器38如此控制打印机39,使其进行记录一页的图像信息。附带说明,CPU 37在由打印机39记录的过程中接收下一页的图像信息。
按照上述方式进行图像的接收和记录。
如上所述,在利用具有可充正电的调色剂的可充正电的显影剂对静电潜象显影时,本发明可以对可充正电的调色剂快速、均匀而稳定地进行充正电,不会引起可充正电的调色剂的任何过渡充电,不会引起对显影剂承载件的熔融附着或污染,并且不会引起图像密度的减少,不会引起在常规情况下发生的不良图像和不良的调色剂涂层(污迹)。
本发明即使在多次复制的情况下还可以形成稳定的图像,并能够使显影具有良好的环境稳定性。
特别是在利用可充正电的显影剂进行显影的过程中,当使用这样的显影剂时,本发明也可以实现上述的好的效果,所述显影剂具有含液体润滑剂的调色剂,其对感光件、充电辊和转印辊没有污染,并具有好的可释放性,因而不会引起由于不良转印而出现的任何空白区域。
实施例
本发明将通过下面详细给出的实例和比较例进行说明。在下面的说明中,出现在实例和比较例中的“%”和“份”都是对重量而言,除非另有说明。
例1
对于100份的磁颗粒,加入在室温下大约具有1000mm2/s的粘度的二甲基硅油,以便利用混合研磨机进行处理,使二甲基硅油液体润滑剂被支撑在磁颗粒的颗粒表面上。接着,使用这样获得的磁颗粒,按下述方法生产本实例中使用的调色剂。
苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(Tg:58℃) 100份
上述液体润滑剂处理的磁调色剂 75份
三苯甲烷化合物(充电控制剂) 2份
烃类石蜡 4份
上述材料利用Henschel混合器混合,所得混合物被熔融搅拌并使用双丝杠挤压器扩散。所得的混合产物被冷却,然后通过利用射流的粉化机进行细粉化,接着使用空气分类器分类,从而获得黑色调色剂,其颗粒尺寸分布中具有7.5μm的重量平均颗粒直径,直径为4μm或更小的颗粒的数量比例为15.5%,直径为12.7μm或更大的颗粒占重量的1.0%。接着,从外部加入0.9份的细硅粉末,其具有大约为1.3×105m2/kg的BET特殊表面区域,利用830氨等效重量的氨基改性的硅油处理过,并通过Henschel混合器和100份重量的黑色调色剂混合,从而获得外部添加硅的调色剂。这种调色剂被作为单组分型可充正电的磁显影剂1。
接着,按下述方式制备本例中在显影套筒的表面上用来形成导电树脂涂层的涂敷流体。首先,由以下分子式表示的季铵盐化合物(1)被用作充电控制剂。在这种季铵盐化合物(1)上,利用吹除方法使用摩擦电荷电量测量装置TB-200型(东芝化学公司制造)测量对铁粉的摩擦起电的极性,以便证实其是正极性的。
作为导电的球形颗粒,使用这样获得的导电的球形碳颗粒:在100份的具有5.5μm的数均颗粒直径的酚树脂球形颗粒上,利用自动研钵(Ishikawa kojo制造),均匀涂敷14份的数均颗粒直径为1.5μm或更小的煤的大块的中间沥青粉末,并对涂敷的颗粒在氧化气氛中进行热稳定处理,接着在2200℃下进行烧结而使其石墨化。这样获得的球形碳颗粒具有5μm的数均颗粒直径,1.5g/cm3的真密度,7.5×10-2Ω·cm的体电阻率,和1.15的长宽比。在氨存在的情况下生产的酚树脂中间产物(固体含量:50%)作为催化剂200份碳黑 4份晶体石墨 36份由以上分子式表示的季铵盐化合物(1) 30份按上述获得的数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒 20份甲醇 185份(如表1所示,P/B/CA/R比:1/2.5/0.75/0.5;CB/GF比:1/9)
接着,使用砂研磨机按下述方式使上述材料分散。首先,对于酚树脂的中间产物的甲醇溶液的一部分添加碳黑和晶体石墨,以使用玻璃珠作为介质进行砂磨分散。对于获得的分散物,加入其中分散有季铵盐化合物的剩余的酚树脂中间产物的甲醇溶液和数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒,以便使用砂磨机继续分散,从而获得具有40%的固体含量的涂敷流体。
这样获得的涂敷流体利用棒涂器被涂敷在绝缘板上,接着进行加热和硬化,从而形成涂膜,然后被切成标准形状,并使用低电阻率计LOW-RESTAR(Mitsubishi yuka公司制造)测量其体电阻率,求得其体电阻率为4.9×100Ω·cm.
接着使用按上述制备的涂敷流体,在显影套筒的表面上形成导电树脂涂层。作为基底使用由sus不锈钢制成的配备有磁辊和法兰的外径为20mm的圆柱形基底。在这基底上,使用喷枪涂敷上述的涂敷流体,然后利用热风干燥器使湿的涂层干燥,并在150℃下硬化30分钟,从而形成具有均匀厚度的导电树脂涂层。这被作为本例的显影套筒1。
被从中除去显影套筒1成分中的碳、石墨和球形碳颗粒的导电树脂涂层,对于正调色剂型颗粒进行摩擦起电极性检查,结果发现为负极性。
这样获得的导电树脂涂层的结构如表1所示。
接着,使用单组分型可充正电的磁显影剂1和按上述获得的显影套筒1复制图像以便进行评价。使用由CANON INC.生产的复印机NP6035作为图像形成装置复制图像。该图像形成装置的大致结构如图5所示,其具有如图1所示的显影装置作为显影装置。使用例1的显影套筒1作为图1所示的显影剂承载件1.在24℃/10%RH的正常温度/低湿度(N/L)和30℃/80%RH的高温/高湿(H/H)的环境下进行图像复制多达100000张(100K)。
利用下述的评价方法和评价标准进行的评价结果如表2和表3所示。评价:评价方法
(1)图像密度:
使用反射密度计RD918(Macbeth公司制造)测量在具有5.5%图像百分数的测试卡上的5mm直径的连续黑圈的密度作为反射密度。取5点上的平均值作为图像密度。
(2)反转灰雾:
测量合适图像中的连续白图像区域的反射率,并且还测量新的转印纸的反射率,(连续白图像区域的反射率的最坏的值)-(新的转印纸的反射率的最高的值)所得的值被认为是反转灰雾密度。使用基本重量为127.9g/m2的薄纸板作为转印纸,并利用TC-6DS(东京Denshoku公司制造)测量反射率。测量结果如表2和表3所示。
其中,关于测量的值,在进行视觉评价时,1.5或以下的情况是雾几乎不能被视觉识别的水平;从约2.0到3.0的情况是当仔细辨认时可识别出雾的水平;4.0或更高的情况是通过瞥视就可识别雾的水平。3.0或以下的值被评价为处于实用范围内。
(3)调色剂电荷量(Q/S)和调色剂输送量(M/S):
在显影套筒上承载的调色剂通过利用金属圆柱管和圆柱过滤器抽吸而被采集,其中每单位重量的电荷量(Q/M)(mC/kg)和每单位面积的调色剂重量M/S(mg/cm2),由通过金属圆柱管在电容器中积累的电荷的电量Q,所采集的调色剂的重量M和调色剂被抽吸的面积S进行计算,并分别被作为调色剂电荷量(Q/M)和调色剂输送量(M/S)。结果如表2和3所示。
(4)有缺陷的图像:
(直线,不均匀图像,有污迹的图像)
例如连续黑的图像、半色调图像和直线图像被形成,并且这些通过视觉进行检查,进行视觉观察显影套筒上的任何线条、波浪状的不均匀和污迹(点状的不均匀),以及在套筒上的任何有缺陷的调色剂涂层。参照这些,按照以下顺序进行评价。其结果示于表2和表3。A:在图像上和套筒上根本没有看到。B:在套筒上稍微可辨,但在图像上几乎看不出。C:当浏览几张到几十张纸时,大约有一张可辨。D:可以在套筒旋转的第一圈辨认半色调图像或连续黑色图像的第一张。E:可以辨认半色调图像或连续的黑色图像。F:关于整个连续的黑色图像的有缺陷的图像可以辨认。G:也可以辨认连续的白色图像。
(5)导电树脂涂层的碎片(膜碎片):
在每种环境下图像被复制并被评价之后,显影套筒被拆下,利用型号为Y-CTF的激光微米仪(由Magara keisoku kaihatsu k.k.制造)测量其外径。在显影套筒上的导电树脂涂层的碎片(碎片量),根据这样获得的测量值以及在图像复制之前显影套筒外径的测量值被计算。在30个点取平均值作为膜的碎片(μm),其结果示于表2和表3。
例2
本例的显影套筒2利用和例1相同的方式被生产,只是用于形成导电树脂涂层的数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒的量(20份)根据200份酚树脂中间产物(固体含量:50%)被改变为12份,并使用这样制备的涂敷流体。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
例3
显影套筒3利用和例1相同的方式被生产,只是用于形成导电树脂涂层的数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒的量(20份)根据200份酚树脂中间产物(固体含量:50%)被改变为28份,并使用这样制备的涂敷流体。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
例4
显影套筒4利用和例1相同的方式被生产,只是用于形成导电树脂涂层的数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒的量(20份)根据200份酚树脂中间产物(固体含量:50%)被改变为60份,并使用这样制备的涂敷流体。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
例5
显影套筒5利用和例1相同的方式被生产,只是其中用于形成导电树脂涂层的季铵盐化合物(1)利用由以下分子式表示的季铵盐化合物(2)代替。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
例6
显影套筒6利用和例2相同的方式被生产,只是其中用于形成导电树脂涂层的季铵盐化合物(1)利用在例5中使用的季铵盐化合物(2)代替。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
例7
显影套筒7利用和例3相同的方式被生产,只是其中用于形成导电树脂涂层的季铵盐化合物(1)利用在例5中使用的季铵盐化合物(2)代替。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
例8
显影套筒8利用和例4相同的方式被生产,只是其中用于形成导电树脂涂层的季铵盐化合物(1)利用由分子式(2)表示的季铵盐化合物(2)代替。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
例9
显影套筒9利用和例1相同的方式被生产,只是用于形成导电树脂涂层的数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒被数均颗粒直径为2μm的球形碳颗粒代替。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
在本例中使用的数均颗粒直径为2μm的球形碳颗粒是导电的球形碳颗粒,它是这样获得的:在100份具有2.3μm的数均颗粒直径的酚树脂球形颗粒上,利用自动研钵(由Ishikawa kojp制造)均匀涂敷14份的数均颗粒直径为0.3μm或更小的煤的大块的沥青粉末,并对涂敷的颗粒在氧化气氛中进行热稳定处理,接着在2200℃下进行烧结而使其石墨化;这种球形碳颗粒具有1.52g/cm3的真密度,7.2×10-2Ω·cm的体电阻率,和1.12的长宽比。
例10
显影套筒10利用和例1相同的方式被生产,只是用于形成导电树脂涂层的数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒被数均颗粒直径为20μm的球形碳颗粒代替。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
在本例中使用的数均颗粒直径为20μm的球形碳颗粒是导电的球形碳颗粒,它是这样获得的:在100份的具有24μm的数均颗粒直径的酚树脂球形颗粒上,利用自动研钵均匀涂敷14份数均颗粒直径为3μm或更小的煤的大块的沥青粉末,并对涂敷的颗粒在氧化气氛中进行热稳定处理,接着在2200℃下进行烧结而使其石墨化;这种球形碳颗粒具有1.45g/cm3的真密度,9.6×10-2Ω·cm的体电阻率,和1.18的长宽比。
例11
显影套筒11利用和例1相同的方式被生产,只是其中用于形成导电树脂涂层的碳黑的量(4份)和晶体石墨的量(36份)分别根据200份酚树脂中间产物(固体含量:50%)被改变为5份和45份,并使用这样制备的涂敷流体。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
例12
显影套筒12利用和例1相同的方式被生产,只是其中用于形成导电树脂涂层的碳黑的量(4份)和晶体石墨的量(36份)分别根据200份酚树脂中间产物(固体含量:50%)被改变为3份和30份,并使用这样制备的涂敷流体。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
例13
显影套筒13利用和例1相同的方式被生产,只是用于形成导电树脂涂层的数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒被数均颗粒直径为5μm的涂有碳黑的PMMA颗粒代替。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
在本例中使用的数均颗粒直径为5μm的涂有碳黑的PMMA颗粒是导电的球形PMMA颗粒,它是这样获得的:在100份的具有4.8μm数均颗粒直径的球形PMMA颗粒上,利用混合器(Nava kikai制造),涂敷5份的导电碳黑,这种球形PMMA颗粒具有1.20g/cm3的真密度,6.8×10-1Ω·cm的体电阻率,和1.06的长宽比。
例14
显影套筒14利用和例1相同的方式被生产,只是用于形成导电树脂涂层的数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒被数均颗粒直径为5μm的分散有碳黑的树脂颗粒代替。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
在本例中使用的数均颗粒直径为5μm的分散有碳黑的树脂颗粒是导电的球形树脂颗粒,它是这样获得的:混合下述的材料,接着粉化和分类,从而获得数均颗粒直径5.3μm的导电树脂颗粒,此后利用混合器(Nava kikai制造)对其进行成球处理;这种球形树脂颗粒具有1.21g/cm3的真密度,5.2Ω·cm的体电阻率,和1.20的长宽比。
苯乙烯-二甲氨乙基甲基丙烯酸酯-二乙烯苯共聚物(聚合比:90∶10∶0.05) 100份
碳黑 25份
例15
显影套筒15利用和例1相同的方式被生产,只是用于形成导电树脂涂层的数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒被数均颗粒直径为5μm的PMMA颗粒代替。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
例16
显影套筒16利用和例1相同的方式被生产,只是其中涂敷流体利用由下述材料制备的具有20%的固体含量的涂敷流体代替。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
主要由尼龙66构成的尼龙共聚物(固体含量:20%) 聚酰胺树脂500份
碳黑 4份
晶体石墨 36份
季铵盐化合物(1) 20份
数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒 20份
甲醇 320份
例17
显影套筒17利用和例1相同的方式被生产,只是其中涂敷流体利用由下述材料制备的具有30%的固体含量的涂敷流体代替。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
聚氨酯树脂(固体含量:40%) 250份
碳黑 4份
晶体石墨 36份
季铵盐化合物(1) 20份
数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒 20份
DMF 270份
比较例1
显影套筒18利用和例1相同的方式被生产,只是并不形成在其中形成的导电树脂涂层,并且显影套筒利用FGB套筒代替,其基底表面利用颗粒直径为300#的玻璃珠进行喷砂处理。以和例1相同的方式进行评价。
评价结果示于表2和表3。
比较例2
显影套筒19利用和例1相同的方式被生产,只是不使用在其中用于形成导电树脂涂层而被使用的季铵盐化合物(1)和数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒,并且使用这样制备的涂敷流体。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
比较例3
显影套筒20利用和例1相同的方式被生产,只是不使用在其中用于形成导电树脂涂层而被使用的数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒,并且使用这样制备的涂敷流体。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
比较例4
显影套筒21利用和例1相同的方式被生产,只是其中用于形成导电树脂涂层而被使用的数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒由数均颗粒直径35μm的球形碳颗粒代替。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
在本例中使用的数均颗粒直径为35μm的球形碳颗粒是导电的球形碳颗粒,它是这样获得的:在100份具有36μm数均颗粒直径的酚树脂球形颗粒上,利用自动研钵(Ishikawa Kojo制造),均匀涂敷14份的数均颗粒直径为5μm或更小的煤的大块的沥青粉末,并对涂敷的颗粒在氧化气氛中进行热稳定处理,接着在2200℃下进行烧结而使其石墨化;这种球形碳颗粒具有1.44g/cm3的真密度,9.8×10-2Ω·cm的体电阻率,和1.21的长宽比。
比较例5
显影套筒22利用和例1相同的方式被生产,只是不使用在其中用于形成导电树脂涂层而被使用的季铵盐化合物(1),并且使用这样制备的涂敷流体。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
比较例6
显影套筒23利用和例13相同的方式被生产,只是不使用在其中用于形成导电树脂涂层而被使用的季铵盐化合物(1),并且使用这样制备的涂敷流体。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
比较例7
显影套筒24利用和例14相同的方式被生产,只是不使用在其中用于形成导电树脂涂层而被使用的季铵盐化合物(1),并且使用这样制备的涂敷流体。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
比较例8
显影套筒25利用和例15相同的方式被生产,只是不使用在其中用于形成导电树脂涂层而被使用的季铵盐化合物(1),并且使用这样制备的涂敷流体。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
比较例9
显影套筒26利用和例16相同的方式被生产,只是不使用在其中用于形成导电树脂涂层而被使用的季铵盐化合物(1)和数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒,并且使用这样制备的涂敷流体。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
比较例10
显影套筒27利用和例17相同的方式被生产,只是不使用在其中用于形成导电树脂涂层而被使用的季铵盐化合物(1)和数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒,并且使用这样制备的涂敷流体。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
比较例11
显影套筒28利用和例1相同的方式被生产,只是在其中用于形成导电树脂涂层而使用的酚树脂中间产物被聚甲基甲基丙烯酸酯代替,并且不使用其中使用的数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒,并使用这样制备的涂敷流体。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
比较例12
显影套筒29利用和例1相同的方式被生产,只是在其中用于形成导电树脂涂层而使用的酚树脂中间产物被苯乙烯-丙烯酸酯共聚物代替,并且不使用其中使用的数均颗粒直径为5μm的球形碳颗粒,并使用这样制备的涂敷流体。以和例1相同的方式进行评价。
导电树脂涂层的结构示于表1,评价结果示于表2和表3。
表1-1
在实例中的树脂涂层成分
树脂涂层的特征
*1 表面粗糙 对可充正电的 导电细粉 球形颗粒
P/B/CA/R比 度Ra 层厚 体电阻率 调色剂的摩擦 末 粘合剂 季铵盐
起电极性 GB/GF*2 树脂 类型 颗粒直径例: (μm) (Ω·cm) (μm)1 1/2.5/0.75/0.5 0.95 16 4.9×100 负 1/9 酚 (1) 碳 52 1/2.5/0.75/0.3 0.78 15 6.2×100 负 1/9 酚 (1) 碳 53 1/2.5/0.75/0.7 1.12 17 3.5×100 负 1/9 酚 (1) 碳 54 1/2.5/0.75/1.5 1.67 18 8.8×10-1 负 1/9 酚 (1) 碳 55 1/2.5/0.75/0.5 0.93 16 5.0×100 负 1/9 酚 (2) 碳 56 1/2.5/0.75/0.3 0.77 15 6.4×100 负 1/9 酚 (2) 碳 57 1/2.5/0.75/0.7 1.11 17 3.7×100 负 1/9 酚 (2) 碳 58 1/2.5/0.75/1.5 1.72 18 8.9×10-1 负 1/9 酚 (2) 碳 59 1/2.5/0.75/0.5 0.74 14 4.2×100 负 1/9 酚 (1) 碳 210 1/2.5/0.75/0.5 2.26 18 5.2×100 负 1/9 酚 (1) 碳 2011 1/2.0/0.60/0.4 1.03 16 3.9×100 负 1/9 酚 (1) 碳 512 1/3.0/0.90/0.6 0.88 15 3.4×101 负 1/9 酚 (1) 碳 513 1/2.5/0.75/0.5 0.97 16 2.3×101 负 1/9 酚 (1) 碳 514 1/2.5/0.75/0.5 0.92 17 5.9×101 负 1/9 酚 (1) 涂PMMA的碳 515 1/2.5/0.75/0.5 0.96 17 7.2×101 负 1/9 酚 (1) 分散树脂的PMMA 516 1/2.5/0.50/0.5 1.03 14 1.2×101 负 1/9 聚酰胺 (1) 碳 517 1/2.5/0.50/0.5 1.05 15 1.4×101 负 1/9 聚氨酯 (1) 碳 5*1)P:导电细粉末,B:粘合剂树脂,CA:季铵盐化合物,R:球形颗粒*2)碳黑(CB)/晶体石墨(GF)之比
表1-2
在比较例中的树脂涂层成分
树脂涂层的特征
*1 表面粗糙 对可充正电的 导电细粉 球形颗粒
P/B/CA/R比 度Ra 层厚 体电阻率 调色剂的摩擦 末 粘合剂 季铵盐
起电极性 GB/GF*2 树脂 类型 颗粒直径比较例 (μm) (Ω·cm) (μm)1 利用#300的棵粒直径的玻璃珠进行喷砂处理的显影套筒(Ra:0.55)2 1/2.5/-/- 0.52 9 1.7×100 正 1/9 酚 无 无 -3 1/2.5/0.75/- 0.48 12 1.2×101 负 1/9 酚 (1) 无 -4 1/2.5/0.75/0.5 3.69 19 1.8×101 负 1/9 酚 (1) 碳 355 1/2.5/-/0.5 1.03 14 9.8×10-1 正 1/9 酚 无 碳 56 1/2.5/-/0.5 1.04 14 1.1×10-1 正 1/9 酚 无 碳 57 1/2.5/-/0.5 1.07 15 2.3×101 正 1/9 酚 无 涂PMMA的碳 58 1/2.5/-/0.5 1.06 15 3.4×101 正 1/9 酚 无 分散树脂的PMMA 59 1/2.5/-/- 0.46 9 6.4×100 正 1/9 聚酰胺 无 无 -10 1/2.5/-/- 0.51 10 7.1×100 正 1/9 聚氨酯 无 无 -11 1/2.5/0.75/- 0.63 14 3.1×101 正 1/9 PMMA (1) 无 -12 1/2.5/0.75/- 0.65 13 3.5×101 正 1/9 苯乙烯/(1) 无 -
丙烯酸酯*1)P:导电细粉末,B:粘合剂树脂,CA:季铵盐化合物,R:球形颗粒*2)碳黑(CB)/晶体石墨(GF)之比
表2-1
在实例中的在N/L环境中的评价
初始阶段(1K之后) 运行(100K之后)
图像密度 反转灰雾 Q/M M/S (1) (2) 图像密度 反转灰雾 Q/M M/S (1) (2) 膜碎片
(mC/kg) (mg/cm2) (mC/kg) (mg/m2) (μm)例子:1 1.35 1.9 15.7 1.13 A A 1.38 1.2 15.3 1.03 A A -3.32 1.36 1.7 15.9 1.02 A A 1.37 1.0 15.5 0.92 B A -3.43 1.34 2.0 15.4 1.25 A A 1.38 1.3 14.9 1.14 A A -3.24 1.33 2.5 14.6 1.46 B A 1.37 1.7 14.1 1.35 A A -2.95 1.36 1.9 15.6 1.14 A A 1.38 1.2 15.4 1.04 A A -3.26 1.35 1.8 16.1 1.04 A A 1.37 1.1 15.8 0.94 B A -3.47 1.35 2.1 15.5 1.24 A A 1.39 1.4 15.0 1.13 A A -3.18 1.32 2.4 14.7 1.48 B A 1.36 1.6 14.3 1.37 A A -2.89 1.35 1.7 15.8 1.06 A A 1.35 1.1 15.2 0.93 B A -3.810 1.29 2.9 13.6 1.66 C B 1.32 2.1 13.1 1.49 B B -2.611 1.34 1.8 14.5 0.98 A A 1.35 1.0 14.1 0.84 A A -4.012 1.32 2.3 16.6 0.86 B A 1.34 1.7 15.7 0.81 B A -3.013 1.32 2.1 14.7 1.10 B A 1.32 1.4 14.3 0.93 B A -4.614 1.32 2.2 14.3 1.11 B A 1.31 1.5 14.0 0.92 B A -4.715 1.29 2.6 13.8 1.09 C B 1.28 1.8 13.0 0.83 C B -4.916 1.36 1.8 15.7 1.15 A A 1.39 1.1 15.2 1.07 A A -3.317 1.35 1.9 15.6 1.16 A A 1.38 1.1 15.1 1.05 A A -3.4(1):线条和不均匀的图像 (2):污染的图像
表2-2
在比较例中的在N/L环境中的评价
初始阶段(1K之后) 运行(100K之后)
图像密度 反转灰雾 Q/M M/S (1) (2) 图像密度 反转灰雾 Q/M M/S (1) (2) 膜碎片
(mC/kg) (mg/cm2) (mC/kg) (mg/cm2) (μm)比较例:1 1.24 3.8 7.5 0.61 E F 1.20 2.9 6.7 0.49 F G -2 1.25 3.2 7.8 0.69 D D 1.23 2.5 7.2 0.61 E E -0.93 1.35 1.8 16.3 0.83 A A 1.32 1.2 12.9 0.71 D B -6.14 1.25 3.9 9.6 2.01 D D 1.24 3.2 9.1 1.78 F E -1.95 1.26 3.0 8.1 1.11 D C 1.24 2.4 7.4 1.01 E D -1.56 1.25 3.2 8.0 1.10 D C 1.23 2.6 7.3 0.99 E D -1.87 1.25 3.3 7.9 1.08 D C 1.22 2.7 7.2 0.97 E D -2.08 1.24 3.6 7.6 1.09 D C 1.21 2.8 6.8 0.89 E E -3.99 1.23 3.4 7.0 0.66 E D 1.19 2.8 6.3 0.59 F E -0.910 1.22 3.3 7.1 0.67 E D 1.18 2.9 6.4 0.58 F E -1.211 1.08 5.6 4.1 0.72 E D 0.97 5.4 3.0 0.60 F E -8.612 1.06 5.8 4.0 0.73 E D 0.95 5.5 2.9 0.61 F E -8.9(1):线条和不均匀的图像 (2):污染的图像
表3-1
在实例中的在H/H环境中的评价
初始阶段(1K之后) 运行(100K之后)
图像密度 反转灰雾 Q/M M/S (1) (2) 图像密度 反转灰雾 Q/M M/S (1) (2) 膜碎片
(mC/kg) (mg/cm2) (mC/kg) (mg/cm2) (μm)例子:1 1.31 1.3 14.5 1.12 A A 1.33 0.8 14.0 0.99 A A -3.52 1.32 1.1 14.7 1.01 .B A 1.32 0.7 14.1 0.88 B A -3.63 1.30 1.4 14.2 1.23 A A 1.32 0.9 13.8 1.10 A A -3.44 1.29 1.9 13.4 1.44 B A 1.30 1.4 12.9 1.30 B A -3.05 1.32 1.3 14.4 1.13 A A 1.33 0.8 13.9 1.00 A A -3.46 1.31 1.2 14.9 1.03 B A 1.31 0.7 14.3 0.90 B A -3.67 1.31 1.5 14.3 1.22 A A 1.33 1.0 13.8 1.09 A A -3.38 1.28 1.8 13.5 1.46 B A 1.30 1.3 13.0 1.33 B A -3.19 1.31 1.1 14.6 1.04 C A 1.30 0.7 13.9 0.89 C A -4.110 1.26 2.3 12.4 1.63 D B 1.26 1.8 11.8 1.43 D B -2.711 1.29 1.2 13.3 0.96 C A 1.29 0.7 12.6 0.83 C A -4.312 1.30 1.7 15.1 0.85 B A 1.32 1.3 14.4 0.75 A A -3.213 1.28 1.5 13.3 1.08 C A 1.29 1.0 12.8 0.95 C A -4.814 1.28 1.6 12.9 1.09 C A 1.29 1.1 12.4 0.96 C A -4.915 1.25 2.1 12.4 1.06 D B 1.26 1.6 11.8 0.89 D B -5.116 1.32 1.2 14.6 1.14 A A 1.33 0.8 14.2 1.01 A A -3.417 1.31 1.3 14.5 1.15 A A 1.32 0.9 13.9 1.01 A A -3.6(1):线条和不均匀的图像 (2):污染的图像
表3-2
在比较例中的在H/.H环境中的评价
初始阶段(1K之后) 运行(100K之后)
图像密度 反转灰雾 Q/M M/S (1) (2) 图像密度 反转灰雾 Q/M M/S (1) (2) 膜碎片
(mC/kg) (mg/cm2) (mC/kg) (mg/cm2) (μm)比较例:1 1.18 3.1 6.2 0.59 F E 1.15 2.4 5.6 0.46 G F -2 1.19 2.5 6.5 0.68 E C 1.16 1.8 6.0 0.56 F D -1.13 1.30 1.2 15.0 0.81 C A 1.28 0.6 11.9 0.68 D B -6.34 1.20 3.2 8.3 1.97 E C 1.17 2.5 7.8 1.75 F D -2.25 1.21 2.3 6.8 1.08 E B 1.18 1.6 6.3 0.95 F C -1.76 1.21 2.5 6.7 1.07 E B 1.18 1.8 6.2 0.94 F C -2.07 1.20 2.6 6.6 1.05 E B 1.17 1.9 6.1 0.91 F C -2.28 1.19 2.9 6.3 1.04 E C 1.15 2.2 5.7 0.87 F D -4.29 1.16 2.7 5.7 0.63 F D 1.12 2.0 5.1 0.51 G E -1.110 1.17 2.7 5.8 0.64 F D 1.13 2.0 5.3 0.49 G E -1.511 1.01 5.0 2.7 0.70 F D 0.89 4.9 2.0 0.56 G E -8.912 1.00 5.2 2.6 0.71 F D 0.88 5.0 1.9 0.57 G E -9.2(1):线条和不均匀的图像 (2):污染的图像
Claims (128)
1.一种显影装置,包括:
用于装显影剂的显影剂容器;
显影剂承载件,用于承载被装在显影剂容器中的可充正电的显影剂,并把该显影剂传递到显影区;以及
显影剂层厚调节件,用于调节要被形成在显影剂承载件上的可充正电的显影剂层的厚度;
其中:
所述显影剂承载件至少具有一基底和在该基底表面上由树脂成分形成的树脂涂层;
所述树脂成分至少含有(I)粘合剂树脂,(II)导电的细粉末,(III)具有数均颗粒直径从0.3μm到30μm的球形颗粒,以及(IV)可以对铁粉末充正电的季铵盐化合物。
2.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述球形颗粒具有从2μm到20μm的数均颗粒直径。
3.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述球形颗粒具有3g/cm3或以下的真密度。
4.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述球形颗粒具有2.7g/cm3或以下的真密度。
5.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述球形颗粒具有从0.9g/cm3到2.5g/cm3的真密度。
6.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述球形颗粒具有从1.0到1.5的长宽比。
7.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述球形颗粒具有从1.0到1.2的长宽比。
8.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述球形颗粒是球形树脂颗粒。
9.根据权利要求8所述的显影装置,其中所述球形树脂颗粒利用无机细粉末进行过表面处理。
10.根据权利要求8所述的显影装置,其中所述球形树脂颗粒利用偶联剂进行过表面处理。
11.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述树脂颗粒是具有3g/cm3或以下真密度的导电球形颗粒。
12.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述树脂颗粒是具有2.7g/cm3或以下真密度的导电球形颗粒。
13.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述树脂颗粒是具有从0.9g/cm2到2.5g/cm3真密度的导电球形颗粒。
14.根据权利要求11所述的显影装置,其中所述导电球形颗粒具有106Ω·cm或以下的体电阻率。
15.根据权利要求11所述的显影装置,其中所述导电球形颗粒具有从10-6Ω·cm到103Ω·cm的体电阻率。
16.根据权利要求11所述的显影装置,其中所述导电球形颗粒包括通过烧结被碳化过的球形树脂颗粒。
17.根据权利要求11所述的显影装置,其中所述导电球形颗粒包括通过烧结被石墨化过的球形中间碳微珠。
18.根据权利要求11所述的显影装置,其中所述导电球形颗粒的内部被碳化过,其外部被石墨化过。
19.根据权利要求18所述的显影装置,其中所述导电球形颗粒是这样获得的球形颗粒:在球形树脂颗粒的表面上涂覆大块的中间相沥青,在氧化气氛中加热涂覆的颗粒,然后在惰性气氛或真空中烧结。
20.根据权利要求11所述的显影装置,其中所述导电球形颗粒被涂覆以导电金属或导电金属氧化物,或用两者涂覆。
21.根据权利要求11所述的显影装置,其中所述导电球形颗粒包括其表面被进行过导电处理的球形颗粒。
22.根据权利要求21所述的显影装置,其中所述导电球形颗粒是这样获得的球形颗粒:使导电细颗粒粘附在球形树脂颗粒的表面上,并对所得的颗粒进行机械撞击。
23.根据权利要求11所述的显影装置,其中所述导电球形颗粒包括其中散布有导电细颗粒的球形树脂颗粒。
24.根据权利要求23所述的显影装置,其中所述导电球形颗粒是这样获得的颗粒:使树脂和导电细颗粒混合,将所得的混合产物冷却而致固化,将所得的固化产物粉化,并且通过机械处理或者热处理或者通过两种处理使所得的粉化产物成球。
25.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述树脂涂层含有树脂颗粒,其量为从2份重量到120份重量,以粘合剂树脂的重量为100份。
27.根据权利要求26所述的显影装置,其中所述阴离子包括从以下的组中选择的一种:有机硫酸盐离子,有机磺酸盐离子,有机磷酸盐离子,钼酸盐离子,钨酸盐离子,含有钼原子的杂多酸离子,和含有钨原子的杂多酸离子。
28.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述树脂涂层含有所述季铵盐化合物,其数量为从1份重量到100份重量,以粘合剂树脂的重量为100份。
29.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述粘合剂树脂具有-NH2基、=NH基、和-NH-链中的任何一个。
30.根据权利要求29所述的显影装置,其中所述粘合剂树脂为从包括以下树脂的组中选择的树脂:酚树脂,聚酰胺树脂和聚氨酯树脂。
31.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述树脂涂层具有范围为0.2-3.5的中心线表面粗糙度。
32.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述可充正电的显影剂包括可充正电的调色剂。
33.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述可充正电的显影剂是具有可充正电的磁调色剂的单组分型显影剂。
34.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述可充正电的显影剂是具有可充正电的非磁调色剂的单组分型显影剂。
35.根据权利要求32所述的显影装置,其中所述可充正电的调色剂包含防粘剂。
36.根据权利要求32所述的显影装置,其中所述可充正电的调色剂包含正电荷控制剂。
37.根据权利要求1所述的显影装置,其中所述可充正电的显影剂包含可充正电的调色剂和利用液体润滑剂处理过的外部添加剂。
38.根据权利要求32所述的显影装置,其中所述可充正电的调色剂包含其上支撑有液体润滑剂的着色剂或其上支撑有液体润滑剂的磁粉末,或者具有所述着色剂和磁粉末。
39.根据权利要求32所述的显影装置,其中所述可充正电的调色剂在其颗粒尺寸分布中具有平均重量颗粒直径为3-12μm,而且具有4.0μm或更小直径的调色剂颗粒的数量含量为30%或更少,具有12.7μm或更大直径的调色剂颗粒的体积含量为12.0%或更少。
40.根据权利要求1所述的显影装置,其中要在所述显影剂承载件上形成的可充正电的显影剂层的厚度,小于所述显影剂承载件的表面和静电潜象承载件的表面之间的最小间隙。
41.根据权利要求1所述的显影装置,其中包括用于向所述显影剂承载件提供偏压的电源。
42.根据权利要求41所述的显影装置,其中所述偏压具有其上叠加有直流分量的交流偏压。
43.一种可拆卸地安装在图像形成装置主要部件上的装置单元,所述单元包括:
用于装显影剂的显影剂容器;
显影剂承载件,用于承载被装在显影剂容器中的可充正电的显影剂,并把该显影剂传递到显影区;以及
显影剂层厚调节件,用于调节要被形成在显影剂承载件上的可充正电的显影剂层的厚度;
其中:
所述显影剂承载件至少具有一基底和在该基底表面上由树脂成分形成的树脂涂层;
所述树脂成分至少含有(I)粘合剂树脂,(II)导电的细粉末,(III)具有平均颗粒直径从0.3μm到30μm的球形颗粒,以及(IV)可以对铁粉末充正电的季铵盐化合物。
44.根据权利要求43所述的装置单元,其中所述球形颗粒具有从2μm到20μm的数均颗粒直径。
45.根据权利要求43所述的装置单元,其中所述球形颗粒具有3g/cm3或以下的真密度。
46.根据权利要求43所述的装置单元,其中所述球形颗粒具有2.7g/cm3或以下的真密度。
47.根据权利要求43所述的装置单元,其中所述球形颗粒具有从0.9g/cm3到2.5g/cm3的真密度。
48.根据权利要求43所述的装置单元,其中所述球形颗粒具有从1.0到1.5的长宽比。
49.根据权利要求43所述的装置单元,其中所述球形颗粒具有从1.0到1.2的长宽比。
50.根据权利要求43所述的装置单元,其中所述球形颗粒是球形树脂颗粒。
51.根据权利要求50所述的装置单元,其中所述球形树脂颗粒利用无机细粉末进行过表面处理。
52.根据权利要求50所述的装置单元,其中所述球形树脂颗粒利用偶联剂进行过表面处理。
53.根据权利要求43所述的装置单元,其中所述树脂颗粒是具有3g/cm3或以下真密度的导电球形颗粒。
54.根据权利要求43所述的装置单元,其中所述树脂颗粒是具有2.7g/cm3或以下真密度的导电球形颗粒。
55.根据权利要求43所述的装置单元,其中所述树脂颗粒是具有从0.9g/cm2到2.5g/cm3真密度的导电球形颗粒。
56.根据权利要求53所述的装置单元,其中所述导电球形颗粒具有106Ω·cm或以下的体电阻率。
57.根据权利要求53所述的装置单元,其中所述导电球形颗粒具有从10-6Ω·cm到103Ω·cm的体电阻率。
58.根据权利要求53所述的装置单元,其中所述导电球形颗粒包括通过烧结被碳化过的球形树脂颗粒。
59.根据权利要求53所述的装置单元,其中所述导电球形颗粒包括通过烧结被石墨化过的球形中间碳微珠。
60.根据权利要求53所述的装置单元,其中所述导电球形颗粒的内部被碳化过,其外部被石墨化过。
61.根据权利要求60所述的装置单元,其中所述导电球形颗粒是这样获得的球形颗粒:在球形树脂颗粒的表面上涂覆大块的中间相沥青,在氧化气氛中加热被涂覆的颗粒,然后在惰性气氛或真空中烧结。
62.根据权利要求53所述的装置单元,其中所述导电球形颗粒被涂覆以导电金属或导电金属氧化物,或用两者涂覆。
63.根据权利要求53所述的装置单元,其中所述导电球形颗粒包括其表面被进行过导电处理的球形颗粒。
64.根据权利要求63所述的装置单元,其中所述导电球形颗粒是这样获得的球形颗粒:使导电细颗粒粘附在球形树脂颗粒的表面上,并对所得的颗粒进行机械撞击。
65.根据权利要求53所述的装置单元,其中所述导电球形颗粒包括其中散布有导电细颗粒的球形树脂颗粒。
66.根据权利要求65所述的装置单元,其中所述导电球形颗粒是这样获得的颗粒:使树脂和导电细颗粒混合,将所得的混合产物冷却而致固化,将所得的固化产物粉化,并且通过机械处理或者热处理或者通过两种处理使所得的粉化产物成球。
67.根据权利要求43所述的装置单元,其中所述树脂涂层含有树脂颗粒,其量为从2份重量到120份重量,而以粘合剂树脂的重量为100份。
69.根据权利要求68所述的装置单元,其中所述阴离子包括从以下的组中选择的一种:有机硫酸盐离子,有机磺酸盐离子,有机磷酸盐离子,钼酸盐离子,钨酸盐离子,含有钼原子的杂多酸离子,和含有钨原子的杂多酸离子。
70.根据权利要求43所述的装置单元,其中所述树脂涂层含有所述季铵盐化合物,其量为从1份重量到100份重量,而以粘合剂树脂的重量为100份。
71.根据权利要求43所述的装置单元,其中所述粘合剂树脂具有-NH2基、=NH基、和-NH-链中的任何一个。
72.根据权利要求71所述的装置单元,其中所述粘合剂树脂为从包括以下树脂的组中选择的树脂:酚树脂,聚酰胺树脂和聚氨酯树脂。
73.根据权利要求43所述的装置单元,其中所述树脂涂层具有范围为0.2-3.5的中心线表面粗糙度。
74.根据权利要求43所述的装置单元,其中所述可充正电的显影剂包括可充正电的调色剂。
75.根据权利要求43所述的装置单元,其中所述可充正电的显影剂是具有可充正电的磁调色剂的单组分型显影剂。
76.根据权利要求43所述的装置单元,其中所述可充正电的显影剂是具有可充正电的非磁调色剂的单组分型显影剂。
77.根据权利要求74所述的装置单元,其中所述可充正电的调色剂包含防粘剂。
78.根据权利要求74所述的装置单元,其中所述可充正电的调色剂包含正电荷控制剂。
79.根据权利要求74所述的装置单元,其中所述可充正电的显影剂包含可充正电的调色剂和利用液体润滑剂处理过的外部添加剂。
80.根据权利要求74所述的装置单元,其中所述可充正电的调色剂包含其上支撑有液体润滑剂的着色剂或其上支撑有液体润滑剂的磁粉末,或者具有所述着色剂和磁粉末。
81.根据权利要求74所述的装置单元,其中所述可充正电的调色剂在其颗粒尺寸分布中具有平均重量颗粒直径为3-12μm,而且具有4.0μm或更小直径的调色剂颗粒的数量含量为30%或更少,具有12.7μm或更大直径的调色剂颗粒的体积含量为12.0%或更少。
82.根据权利要求43所述的装置单元,其中要在所述显影剂承载件上形成的可充正电的显影剂层的厚度,小于所述显影剂承载件的表面和静电潜象承载件的表面之间的最小间隙。
83.根据权利要求43所述的装置单元,其中包括在显影时向所述显影剂承载件提供偏压。
84.根据权利要求83所述的装置单元,其中所述偏压具有其上叠加有直流分量的交流偏压。
85.根据权利要求43所述的装置单元,其中还包括作为一个单元包含的静电潜象支承件。
86.一种图像形成方法,包括以下步骤:
潜影图像形成步骤,用于在潜影图像承载件上形成静电潜象;以及
显影步骤,通过利用显影装置的可充正电的显影剂使静电潜象显影;
其中:
在所述显影步骤中,借助于显影装置使静电潜象显影,所述显影装置包括:
用于装可充正电显影剂的显影剂容器;
显影剂承载件,用于承载被装在显影剂容器中的可充正电的显影剂,并把该显影剂传递到显影区,其中:
所述显影剂承载件至少具有一基底和在该基底表面上由树脂成分形成的树脂涂层;
所述树脂成分至少含有(I)粘合剂树脂,(II)导电的细粉末,(III)具有数均颗粒直径从0.3μm到30μm的球形颗粒,以及(IV)可以对铁粉末充正电的季铵盐化合物;以及
显影剂层厚调节件,用于调节要被形成在显影剂承载件上的可充正电的显影剂层的厚度;
所述可充正电的显影剂通过其和显影剂承载件的表面之间的摩擦而被摩擦带电,使得对于可充正电的显影剂给予正摩擦电荷,并且通过使用已被给予正摩擦电荷的可充正电的显影剂使静电潜象显影。
87.根据权利要求86所述的方法,其中所述球形颗粒具有从2μm到20μm的数均颗粒直径。
88.根据权利要求86所述的方法,其中所述球形颗粒具有3g/cm3或以下的真密度。
89.根据权利要求86所述的方法,其中所述球形颗粒具有2.7g/cm3或以下的真密度。
90.根据权利要求86所述的方法,其中所述球形颗粒具有从0.9g/cm3到2.5g/cm3的真密度。
91.根据权利要求86所述的方法,其中所述球形颗粒具有从1.0到1.5的长宽比。
92.根据权利要求86所述的方法,其中所述球形颗粒具有从1.0到1.2的长宽比。
93.根据权利要求86所述的方法,其中所述球形颗粒是球形树脂颗粒。
94.根据权利要求93所述的方法,其中所述球形树脂颗粒利用无机细粉末进行过表面处理。
95.根据权利要求93所述的方法,其中所述球形树脂颗粒利用偶联剂进行过表面处理。
96.根据权利要求86所述的方法,其中所述树脂颗粒是具有3g/cm3或以下真密度的导电球形颗粒。
97.根据权利要求86所述的方法,其中所述树脂颗粒是具有2.7g/cm3或以下真密度的导电球形颗粒。
98.根据权利要求86所述的方法,其中所述树脂颗粒是具有从0.9g/cm2到2.5g/cm3真密度的导电球形颗粒。
99.根据权利要求96所述的方法,其中所述导电球形颗粒具有106Ω·cm或以下的体电阻率。
100.根据权利要求96所述的方法,其中所述导电球形颗粒具有从10-6Ω·cm到103Ω·cm的体电阻率。
101.根据权利要求96所述的方法,其中所述导电球形颗粒包括通过烧结被碳化过的球形树脂颗粒。
102.根据权利要求96所述的方法,其中所述导电球形颗粒包括通过烧结被石墨化过的球形中间碳微珠。
103.根据权利要求96所述的方法,其中所述导电球形颗粒的内部被碳化过,其外部被石墨化过。
104.根据权利要求103所述的方法,其中所述导电球形颗粒是这样获得的球形颗粒:在球形树脂颗粒的表面上涂覆大块的中间相沥青,在氧化气氛中加热被涂覆的颗粒,然后在惰性气氛或真空中烧结。
105.根据权利要求96所述的方法,其中所述导电球形颗粒被涂覆以导电金属或导电金属氧化物,或用两者涂覆。
106.根据权利要求96所述的方法,其中所述导电球形颗粒包括其表面被进行过导电处理的球形树脂颗粒。
107.根据权利要求106所述的方法,其中所述导电球形颗粒是这样获得的球形颗粒:使导电细颗粒粘附在球形树脂颗粒的表面上,并对所得的颗粒进行机械撞击。
108.根据权利要求96所述的方法,其中所述导电球形颗粒包括其中散布有导电细颗粒的球形树脂颗粒。
109.根据权利要求108所述的方法,其中所述导电球形颗粒是这样获得的颗粒:使树脂和导电细颗粒混合,将所得的混合产物冷却而致固化,将所得的固化产物粉化,并且通过机械处理或者热处理或者通过两种处理使所得的粉化产物成球。
110.根据权利要求86所述的方法,其中所述树脂涂层含有树脂颗粒,其量为从2份重量到120份重量,而以粘合剂树脂的重量为100份。
112.根据权利要求111所述的方法,其中所述阴离子包括从以下的组中选择的一种:有机硫酸盐离子,有机磺酸盐离子,有机磷酸盐离子,钼酸盐离子,钨酸盐离子,含有钼原子的杂多酸离子,和含有钨原子的杂多酸离子。
113.根据权利要求86所述的方法,其中所述树脂涂层含有所述季铵盐化合物,其量为从1份重量到100份重量,而以粘合剂树脂的重量为100份。
114.根据权利要求86所述的方法,其中所述粘合剂树脂具有-NH2基、=NH基、和-NH-链中的任何一个。
115.根据权利要求114所述的方法,其中所述粘合剂树脂为从包括以下树脂的组中选择的树脂:酚树脂,聚酰胺树脂和聚氨酯树脂。
116.根据权利要求86所述的方法,其中所述树脂涂层具有范围为0.2-3.5的中心线表面粗糙度。
117.根据权利要求86所述的方法,其中所述可充正电的显影剂包括可充正电的调色剂。
118.根据权利要求86所述的方法,其中所述可充正电的显影剂是具有可充正电的磁调色剂的单组分型显影剂。
119.根据权利要求86所述的方法,其中所述可充正电的显影剂是具有可充正电的非磁调色剂的单组分型显影剂。
120.根据权利要求117所述的方法,其中所述可充正电的调色剂包含防粘剂。
121.根据权利要求117所述的方法,其中所述可充正电的调色剂包含正电荷控制剂。
122.根据权利要求86所述的方法,其中所述可充正电的显影剂包含可充正电的调色剂和外部添加在此可充正电调色剂上的无机细粉末。
123.根据权利要求117所述的方法,其中所述可充正电的调色剂包含可充正电的调色剂和利用液体润滑剂处理过的外部添加剂
124.根据权利要求117所述的方法,其中所述可充正电的调色剂具有平均重量颗粒直径为3-12μm,而且具有4.0μm或更小直径的调色剂颗粒的颗粒尺寸分布的数量含量为30%或更少,具有12.7μm或更大直径的调色剂颗粒的体积含量为12.0%或更少。
125.根据权利要求86所述的方法,其中要在所述显影剂承载件上形成的可充正电的显影剂层的厚度,小于所述显影剂承载件的表面和静电潜象承载件的表面之间的最小间隙。
126.根据权利要求86所述的方法,其中包括在显影步骤向所述显影剂承载件提供偏压以使静电潜象显影。
127.根据权利要求126所述的方法,其中所述偏压具有其上叠加有直流分量的交流偏压。
128.根据权利要求86所述的方法,其中所述潜影图像显影件包括电子摄影感光部件。
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