CN101639649A - 显影剂承载构件及其生产方法,显影设备和显影方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显影剂承载构件及其生产方法，显影设备和显影方法。提供一种显影剂承载构件，即使在各种环境中，其在大量操作的初期至末期期间，也能够稳定且均匀地使调色剂充电。所述显影剂承载构件包括基体及在其表面上形成的导电性树脂涂层。所述导电性树脂涂层由包含酚醛树脂、季鏻盐和导电性细颗粒的树脂组合物形成，所述酚醛树脂在其结构中具有选自－NH2基、＝NH基和－NH－键中的至少之一，所述树脂组合物相对于100质量份酚醛树脂，包含1质量份以上至60质量份以下的季鏻盐。

Description

显影剂承载构件及其生产方法，显影设备和显影方法
技术领域
本发明涉及显影剂承载构件和生产该显影剂承载构件的方法，以及显影设备和使用该设备的显影方法。
背景技术
许多电子照相方法是公知的。通常，使用光导电性物质以通过各种单元在静电潜像承载构件(感光构件)上形成电潜像，并用显影剂(调色剂)显影该潜像以可视化。此外，需要时将调色剂图像转印至转印材料如纸上，然后通过热、压力等将转印的图像定影至转印材料上以生产复制品。
近来，已经要求打印机和复印机具有更小的主体，不可避免地也要求贮存调色剂的容器更小。在这些情况下，使用具有近似球形的颗粒的调色剂作为能够以少量印刷许多张的调色剂。另外，使颗粒为均匀球形的调色剂的局部电荷差异较小，且电荷量非常均匀。基于此原因，考虑到生产高质量图像，此调色剂也是有利的。因此，使调色剂颗粒成为球形以及使粒径更小和使颗粒更细已经成为趋势。
然而，具有小粒径的调色剂具有大的每单位质量表面积，因此在显影期间，其高的表面电荷趋于变大。另外，使颗粒为球形的调色剂具有比常规粉末调色剂(ground toner)更加平滑的表面，其颗粒易于封装磁性材料，因此其电荷量趋于过大。
特别地，由于显影剂承载构件重复旋转，因与调色剂承载构件接触，通过显影剂承载构件承载的调色剂的电荷量变得过大，在一些情况下，调色剂被强烈吸引至显影剂承载构件表面并固定在该表面上。在此情况下，不能将调色剂从显影剂承载构件中转移至感光鼓上的潜像上，换言之，发生过度充电现象(charge-up phenomenon)。该过度充电现象易于在低湿度下发生。过度充电现象的发生使得位于显影剂承载构件承载的调色层上部的调色剂难于充电，导致用于显影的调色剂量下降。结果，产生电子照相图像上线变更细，和实心图像的图像浓度下降的问题。另外，因过度充电而不能适宜地充电的调色剂难于保持在显影剂承载构件上，在一些情况下，调色剂流出显影剂承载构件表面。在此情况下，在电子照相图像上出现因调色剂流出而导致斑点(blotches)形式的缺陷，即斑点现象。
此外，在图像部分(调色剂消耗部分)和非图像部分之间，形成调色剂层的状态不同，在一些情况下，电荷状态变得不同。例如，当在显影剂承载构件上具有高图像浓度的实心图像已经显影一次的位置成为在显影剂承载构件的下一次旋转时的显影位置并显影半色调图像时，易于发生所称的套筒重影现象，其中在半色调图像上出现实心图像的痕迹。
作为通过显影剂承载构件控制赋予调色剂的电荷量的方法，通常使用其中改变显影剂承载构件表面带电性的技术。日本专利申请特开H02-105181和日本专利申请特开H03-036570公开了其中使用具有涂层的显影剂承载构件的方法，在所述涂层中将导电性细粉如结晶石墨和炭分散在树脂中以改进显影剂承载构件的导电性，从而防止过度充电。
另外，日本专利申请特开H07-114216、日本专利申请特开H10-293454(美国专利5998008)、日本专利申请特开H05-289413和日本专利申请特开H11-072969公开了以下：为赋予带负电性调色剂以优良的带负电性，在显影剂承载构件表面层中包括带正电性电荷控制剂(其与带负电性调色剂的摩擦电荷为正的电荷控制剂)。
具体地，关于这类电荷控制剂，日本专利申请特开H10-293454公开了一种含氮杂环化合物，日本专利申请特开H07-114216公开了一种季铵盐化合物，日本专利申请特开H05-289413及日本专利申请特开H11-072969公开了一种季鏻盐化合物，或苯胺黑以及用脂肪酸的金属盐改性的产物。
另外，日本专利申请特开H03-196165和日本专利申请特开H05-216280公开了：为赋予带正电性调色剂以优良的带正电性，在显影剂承载构件表面层中包括带负电性的电荷控制剂(因与带正电性调色剂摩擦导致电荷为负的电荷控制剂)。关于这类电荷控制剂，日本专利申请特开H03-196165和日本专利申请特开H05-216280公开了一种含氟化合物或金属配合物如单偶氮金属配合物和乙酰丙酮金属配合物。然而，通过上述现有技术公开的技术一定程度上增加了易于充电的调色剂的过度充电。
另一方面，为抑制易于充电的调色剂过度充电，在一些情况下，包括包含具有与调色剂电荷极性相同极性的电荷控制剂的表面层的显影剂承载构件的使用是有效的。即，将负极性电荷控制剂用于显影剂承载构件的树脂涂层能够抑制易于带负电的调色剂过度充电，并且在优选控制电荷量方面是有效的。然而，如果分散与树脂不相容的控制剂如带负电性苯胺黑染料和偶氮型铁配合物，当树脂层形成时，在一些情况下控制剂不均匀地分布在树脂层中。在此情况下，难于使调色剂均匀地充电。另外，由于大量操作(heavy-use)导致的显影剂承载构件的磨损易于引起电荷控制剂损失，结果降低电荷控制效果并使得充电性变差，从而在一些情况下产生图像缺陷。另外，如果使用含氟电荷控制剂，则因其高的极性，该电荷控制剂趋于排列在涂层表面上。在此情况下，当显影剂承载构件因大量操作而磨损时，电荷控制剂的丰度下降，结果电荷控制效果下降和对调色剂的充电稳定性变得不足，从而趋于产生图像缺陷如下降的图像质量。
另外，日本专利申请特开2002-040797公开了一种显影剂承载构件，其具有通过使用含季铵盐和酚醛树脂的涂料形成的表面层。该显影剂承载构件可抑制显影剂的过度充电，并稳定地赋予显影剂以适量电荷。
发明内容
然而，本发明人已根据日本专利申请特开2002-040797详细研究本发明，并发现该生产方法的问题。所述问题为：为抑制在特别容易充电的显影剂上过量的电荷，当制备其中将大量季铵盐加入酚醛树脂中的涂料时，涂料的贮存稳定性下降。发生该问题是因为：添加季铵盐使得酚醛树脂易于在常温下交联，并且在长期贮存期间树脂分子量增加，从而提高溶液粘度。另外，当将所述涂料用溶剂稀释时，易于发生其胶凝。在通过使用该胶凝涂料形成的表面层上，在一些情况下发现颜料聚集体。在具有该表面层的显影剂承载构件中，表面层的耐磨性下降，从而发生图像缺陷如电子照相图像上的显影条纹。
因此，本发明的目的在于提供一种显影剂承载构件，其抑制易于充电的调色剂如具有高球形度的调色剂或具有小粒径的调色剂的过度充电，可提供适宜的摩擦电荷，并抑制因所述生产方法的问题导致的图像缺陷。
为解决所述季铵盐的问题，本发明人已进行广泛研究并发现：季鏻盐和特定酚醛树脂的组合能够成功地解决该问题。
根据本发明的显影剂承载构件包括基体和在其表面上形成的导电性树脂涂层，其中导电性树脂涂层由包含酚醛树脂、季鏻盐和导电性细颗粒的树脂组合物形成，所述酚醛树脂在其结构中具有选自-NH2基、＝NH基和-NH-键组成的组的至少之一，所述树脂组合物相对于100质量份酚醛树脂，包含1质量份以上至60质量份以下的季鏻盐。
另外，根据本发明的显影设备包括带负电性显影剂、用于贮存带负电性显影剂的显影容器，旋转保持以在其表面承载并输送由显影容器供给的带负电性显影剂的显影剂承载构件，和用于控制在显影剂承载构件上形成的带负电性显影剂层厚度的显影剂层厚度控制构件，其中显影剂承载构件为前述显影剂承载构件。
另外，根据本发明的显影方法包括使用显影设备以将显影剂输送至与静电潜像承载构件相对的显影区域，并用该输送的显影剂显影在静电潜像承载构件上承载的静电潜像。
此外，根据本发明的生产显影剂承载构件的方法为生产包括基体和其上形成的导电性树脂涂层的显影剂承载构件的方法，其包括以下步骤：在基体表面上形成包含酚醛树脂、用于溶解该酚醛树脂的溶剂、季鏻盐和导电性细颗粒的涂料的涂层，并固化该涂层以形成导电性树脂涂层，所述酚醛树脂在其结构中具有选自-NH2基、＝NH基和-NH-键组成的组的至少之一，其中所述涂料相对于100质量份的酚醛树脂，包含1质量份以上至60质量份以下的季鏻盐。
根据本发明，可提供能够使调色剂稳定且均匀地充电并在各种环境下持久的显影剂承载构件。另外，提供显影设备和显影方法，其能够控制在使用易于具有大量摩擦电荷的调色剂的图像形成期间易于出现的以下现象：过度充电现象，不稳定的摩擦充电和承载的显影剂量的增加，所述调色剂例如为具有高球形度的调色剂或具有小粒径的调色剂。
参考附图从示例性实施方案的以下描述，本发明的进一步特征将变得显而易见。
附图说明
图1是用于本发的明显影方法的显影设备实例的示意图。
图2是用于本发明的显影方法的显影设备实例的示意图。
图3是用于本发明的显影方法的显影设备实例的示意图。
图4是用于本发明的显影方法的显影设备实例的示意图。
图5是测量在显影剂上摩擦带电量的设备的示意图。
具体实施方式
<显影剂承载构件>
根据本发明的显影剂承载构件具有基体和在其上形成的导电性树脂涂层。
<导电性树脂涂层>
所述导电性树脂涂层由树脂组合物形成，所述树脂组合物包含其结构中具有-NH2基、＝NH基和-NH-键的至少之一的酚醛树脂、季鏻盐和导电性细颗粒。该树脂组合物相对于100质量份的酚醛树脂，包含1质量份以上至60质量份以下的季鏻盐。
在本发明中，在赋予显影剂以良好的带电性方面，以下是重要的：使用包含在结构中具有特定基团的酚醛树脂和季鏻盐的树脂组合物以形成导电性树脂涂层。
季鏻盐的实例包括由以下通式(1)表示的化合物：
Figure G2009101622218D00061
在式(1)中，R1至R3各自独立地表示可具有取代基的具有1至4个碳原子的烷基、可具有取代基的苯基或可具有取代基的苄基；R4表示可具有取代基的具有1至16个碳原子的烷基、可具有取代基的链烯基、可具有取代基的炔基、可具有取代基的苯基或可具有取代基的苄基。可具有取代基的链烯基和炔基的碳原子数优选为2以上至16以下。所述取代基的实例包括卤原子、氧原子、氮原子或硫原子，或由这些原子与碳原子形成的基团、烷基、链烯基、炔基、芳基、羟基、硝基和氰基。然而，取代基并不仅限于此。另外，R1至R4的至少三个官能团各自优选为可具有取代基的丁基、可具有取代基的苯基和可具有取代基的苄基。在此情况下，季鏻盐在酚醛树脂中的分散均匀性趋于改善，结果，显影剂承载构件可具有均匀且高的带负电性。
在式(1)中，X-表示选自由卤素离子、OH-和有机酸或无机酸离子组成的组的阴离子。有机酸或无机酸离子的实例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、钨酸盐离子和各自包含钼原子或钨原子的杂多酸离子。另外，X-优选表示卤素离子或OH-，这是因为通过向酚醛树脂中添加此季鏻盐制备的涂料趋于具有更好的贮存稳定性。表1显示了优选用于本发明的季鏻盐的实例。
表1
Figure G2009101622218D00081
如上所述，通常使用季鏻盐作为带正电性电荷控制剂，以增加带正电性调色剂的电荷量。然而，通过使用涂料形成的树脂涂层起到试图降低季鏻盐本身的带正电性的作用，并可防止带负电性调色剂过度充电，所述涂料通过混合季鏻盐与具有特定结构的酚醛树脂来制备。这可防止显影剂承载构件上的调色剂过度充电，保持调色剂的高充电稳定性，因而提供特别地具有环境稳定性如在低温低湿下和长期稳定性的高清晰度图像。
将最初为带正电性电荷控制剂的季鏻盐与特定酚醛树脂组合产生上述效果的原因尚不清楚，但认为如下。将根据本发明的季鏻盐添加并均匀分散于具有-NH2基、＝NH基和-NH-键的至少之一的酚醛树脂中。接着，当加热并固化该树脂时，交联期间在季鏻盐与-NH2基、＝NH基或-NH-键之间一些相互作用起作用，并使得季鏻盐进入酚醛树脂骨架中。然后，在其中加入季鏻盐的粘结剂树脂中，开始表现出季膦离子的抗衡离子的电荷极性，结果，认为具有该化合物的树脂涂层具有带负电性。这些季鏻盐的存在可通过例如用GC-MS等测量通过研磨或用溶剂如氯仿萃取显影剂承载构件表面而收集的样品来检测。
另外，通过将季鏻盐和导电性细颗粒添加至在其结构中具有-NH2基、＝NH基和-NH-键中任意一个的酚醛树脂中制备的涂料具有非常良好的贮存稳定性。例如，通过将偶氮型铁配位化合物和/或类似物分散在酚醛树脂中制备的树脂组合物因贮存而在物理性质方面发生显著变化，如溶液粘度下降、溶液中颗粒团聚和形成树脂涂层时体积电阻率增加。另外，在通过将季铵盐添加至酚醛树脂中制备的涂料中，在一些情况下即使在常温下也加速酚醛树脂的交联反应。在此情况下，涂料的长期贮存可能提高树脂的分子量和溶液粘度，而用溶剂稀释涂料可导致胶凝，引起颜料聚集体的产生。在根据本发明的涂料中，季鏻盐与酚醛树脂非常相容，易于均匀地存在于树脂中，在高温环境中几乎不发生与酚醛树脂的反应。基于这些原因，即使当长期贮存涂料时，也难于发生涂料粘度的变化和涂料中颗粒的聚集，获得良好的贮存稳定性。此外，即使是具有将涂料在高温环境下贮存经历的涂料，也能形成较少可导致图像缺陷的涂布缺陷的树脂涂层。
作为用于构成本发明的显影剂承载构件的导电性树脂涂层的粘结剂树脂，使用在其结构中具有-NH2基、＝NH基和-NH-键的至少之一的酚醛树脂。此酚醛树脂的实例包括在酚醛树脂的生产方法中通过使用含氮化合物如氨作为催化剂生产的酚醛树脂。所述作为催化剂的含氮化合物直接参与聚合反应，并且即使在反应完成后也存在于酚醛树脂中。例如，在氨催化剂存在下的聚合通常已知用于生产称作氨甲阶酚醛树脂的中间体，并且具有由式(2)表示的结构的中间体即使在反应完成后也存在于酚醛树脂中。
Figure G2009101622218D00101
作为催化剂的含氮化合物可以是酸性催化剂和碱性催化剂中的任意一种。例如，酸性催化剂的实例包括铵盐如硫酸铵、磷酸铵、氨基磺酸铵、碳酸铵、乙酸铵和马来酸铵或胺盐。碱性催化剂的实例包括：氨；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、三正丁胺、三戊胺、二甲基苄基胺、二乙基苄基胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺、N，N-二正丁基苯胺、N，N-二戊基苯胺、N，N-二叔戊基苯胺、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、正丁基二乙醇胺、二正丁基乙醇胺、三异丙醇胺、乙二胺和六亚甲基四胺；吡啶及其衍生物，如吡啶、α-甲基吡啶、β-甲基吡啶、γ-甲基吡啶和2，4-二甲基吡啶，以及2，6-二甲基吡啶；包括咪唑及其衍生物的含氮杂环化合物如喹啉化合物、咪唑、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2-十七基咪唑。
分析可通过以下来进行：用红外吸收光谱(IR)、核磁共振光谱(NMR)等测量，以检测酚醛树脂在其结构中具有-NH2基、＝NH基和-NH-键的至少之一。
在本发明的显影剂承载构件上形成的导电性树脂涂层具有优选104Ω·cm以下，更优选103Ω·cm以下的体积电阻率。在此范围内的体积电阻率可抑制显影剂因过度充电而固定在显影剂承载构件上，并可抑制伴随显影剂过度充电，摩擦电荷由显影剂承载构件表面向显影剂的不良传送发生。如果在显影剂承载构件上形成的导电性树脂涂层具有高于104Ω·cm的体积电阻率，则摩擦电荷可能被不良地传送至显影剂，趋于导致斑点(斑点图像和波纹图案图像)和下降的图像浓度。
为调节导电性树脂涂层的体积电阻率在上述范围内，优选将导电性细颗粒包括于导电性树脂涂层中。在此情况下使用的导电性细颗粒的实例优选包括以下物质的细颗粒：金属如铝、铜、镍和银；导电性金属氧化物如氧化锑、氧化铟、氧化锡、氧化钛、氧化锌、氧化钼和钛酸钾；石墨化颗粒；各种碳纤维；导电性炭黑如炉黑、灯黑、热裂炭黑、乙炔黑和槽黑；和金属纤维。导电性细颗粒还可以是这些的混合物。
优选使用导电性炭黑，特别是导电性无定形炭，因为它们具有特别优良的导电性，并可通过将它们添加至聚合物材料中以提供导电性并仅控制其添加量，使得在一定程度上获得任意的导电性。另外，由于当制成涂料时的触变效应，这些炭黑还提供良好的分散稳定性和涂布稳定性。
石墨化颗粒是优选的，因为其导电性优良，并且当加入导电性涂层中时，具有增强的表面润滑性，改进了导电性涂层的耐久性。特别地，在本发明中，优选具有0.20至0.95石墨化度p(002)的石墨化颗粒，这是因为提高了导电性树脂涂层的涂层强度和导电性树脂涂层的表面润滑性。这些石墨化颗粒记载于日本专利申请特开2003-323041中。
要添加的导电性细颗粒的量还依赖于它们的粒径而变化，并优选相对于100质量份的粘结剂树脂，在1质量份至100质量份范围内。低于1质量份的量通常使之难于将导电性树脂涂层的电阻率降至期望水平，并可能导致调色剂粘附至用于导电性树脂涂层的粘结剂树脂上。高于100质量份的量可降低导电性树脂涂层的强度(耐磨性)。
另外，在本发明中，可通过将用于不规则形成的粗糙化颗粒加入导电性树脂涂层中，使得表面粗糙度均匀并保持适宜的表面粗糙度，来获得进一步有利的结果。
用于本发明的不规则形成的粗糙化颗粒优选为球形。与无定形颗粒和具有均匀表面形状的不规则表面相比，球形颗粒能够以更少量提供期望的表面粗糙度。此外，即使当涂层表面已磨损时，涂层的表面粗糙度也很少改变，并且显影剂承载构件上的调色剂层厚度也难于变化。基于这些原因，这类颗粒可长期发挥以下效果：使得调色剂电荷均匀、抑制套筒重影出现、使之难于发生条纹和不均匀，以及使之难于因调色剂通过显影剂承载构件上的调色剂发生套筒污染和熔化。
用于本发明的球形颗粒优选具有0.3μm至30μm的体积平均粒径。当体积平均粒径小于0.3μm时，很少表现出赋予涂层表面以较小的均匀表面粗糙度，因而，易于发生因涂层磨损和通过调色剂的套筒污染和熔化导致的调色剂过度充电。从而，趋于发生因套筒重影和下降的图像浓度导致的不良图像。当体积平均粒径大于30μm时，涂层的表面粗糙度过大，以至于要输送的调色剂量增加，从而使得显影套筒表面的调色剂涂层不均匀，并使之难于使调色剂均匀充电。另外，粗粒突起可能因偏压泄漏而导致图像条纹和白点及黑点。另外，这可能是涂层机械强度下降的原因。
用于本发明的球形颗粒的术语“球形”是指约1.0至1.5的长轴/短轴的比，在本发明中，长轴/短轴的比优选为1.0至1.2，特别优选使用完美球形颗粒。如果球形颗粒的长轴/短轴的比超过1.5，则涂层中球形颗粒的分散性下降，因此，为获得期望的表面粗糙度，需要大量添加该颗粒，涂层的表面形状易于表现出不均匀。另外，该比例可导致不均匀的调色剂充电，降低涂层强度。
用于本发明的球形颗粒优选具有3g/cm3以下的真密度。如果球形颗粒具有大于3g/cm3的真密度，则为获得适宜的表面粗糙度，需要更大量地添加该颗粒。在此情况下，颗粒与粘结剂树脂之间的密度差过大，以至于球形颗粒不良地分散于涂层中，难于赋予涂层表面以均匀的粗糙度和难以使调色剂均匀地充电。
此外，在本发明中，优选使用导电性球形颗粒作为所述球形颗粒。赋予球形颗粒以导电性，与电绝缘颗粒的表面相比，因为它们的导电性，可使得电荷更加难于在该颗粒表面上累积。因此，当在涂层中包括该导电性球形颗粒时，降低了对调色剂颗粒的粘附，结果减少通过调色剂的套筒污染和熔化。基于这些原因，该导电性球形颗粒具有进一步改善调色剂充电性和显影性的效果。
另外，用于本发明的导电性球形颗粒是指具有106Ω·cm以下的体积电阻率的球形颗粒，并优选使用具有106Ω·cm至10-3Ω·cm体积电阻率的颗粒。如果导电性球形颗粒具有大于106Ω·cm的体积电阻率，则使该颗粒导电性的效果下降，特别地，在一些情况下降低了通过使用因磨损而暴露于导电性涂层表面上的球形颗粒作为核来抑制通过调色剂的套筒污染和熔化的效果。
另外，由于表面润滑作用增强和导电性涂层的耐久性提高，因此在导电性涂层中将固体润滑剂与球形颗粒一起分散是优选的。该固体润滑剂的实例包括结晶石墨、二硫化钼、氮化硼、云母、氟化石墨、银-硒化铌(silver-niobium selenide)、氯化钙-石墨、滑石和包含脂肪酸的金属盐的物质如硬脂酸锌。其中，如前所述，由于它们与球形颗粒一起使用不会降低导电性涂层的导电性，因而结晶石墨，特别是具有0.20至0.95的石墨化度p(002)的石墨化颗粒是优选的。
另外，可用于本发明的这些固体润滑剂的量优选相对于100质量份的粘结剂树脂，在1质量份至100质量份范围内。用小于1质量份的量，改善显影剂粘附至用于导电性树脂涂层的粘结剂树脂表面的效果下降。用大于100质量份的量，特别是当使用包含大量具有亚微米粒径的细颗粒的材料时，可能降低导电性树脂涂层的强度(耐磨性)。
固体润滑剂优选为颗粒形式。这些润滑颗粒具有优选0.2μm以上至20μm以下，更优选1μm以上至15μm以下的体积平均粒径。低于0.2μm的润滑颗粒体积平均粒径使之难于提供充分的润滑作用。大于20μm的体积平均粒径易于导致表面性质不均匀，这是因为其对导电性树脂涂层表面形状的大的影响，在一些情况下，显影剂被不均匀地充电，并且导电性树脂涂层的强度不足。
用于本发明显影剂承载构件的基体的实例包括圆筒状构件、圆柱状构件和带形构件，在基体不与鼓接触的显影方法中，优选使用由刚性体如金属或固体棒形成的圆筒状管。作为这些基体，优选使用以圆筒或圆柱形式制作，并进行如抛光和研磨处理的非磁性金属或合金如铝、不锈钢或黄铜。这些基体在使用前以高精度制作或处理，以改进图像均匀性。例如，沿纵向的平直度优选为30μm以下，更优选20μm以下，更优选10μm以下。另外，基体与感光鼓之间间隙中的波动，例如，当将基体通过均匀间隔物压向垂直面并旋转套筒时基体与垂直面之间间隙的波动，优选为30μm以下，更优选20μm以下，更优选10μm以下。考虑到材料成本和易于加工，优选使用铝。
此外，作为在使用其中使基体与感光鼓直接接触的显影方法情况下的基体，优选使用具有层结构的圆柱状构件，所述层结构包含在芯轴上由橡胶或弹性体如聚氨酯、EPDM或聚硅氧烷(silicone)形成的层。另外，在使用磁性显影剂的显影方法中，将其中设置有磁体的磁辊等设置在显影剂承载构件中，以将显影剂磁性吸引并保持在显影剂承载构件上。在此情况下，需要使基体为圆筒状并在其中设置磁辊。
作为形成导电性树脂涂层方法的实例，导电性树脂涂层可通过如下形成：将用于导电性树脂涂层的组分分散并混合在溶剂中以制备涂料，将涂料施涂至基体表面上以形成涂层，然后干燥并凝固或固化该涂层。为在涂布液中分散并混合所述组分，可优选使用已知的使用珠粒的分散设备如砂磨机、油漆搅拌器(paint shaker)、Dyno磨机或珠磨机。另外，作为涂布方法，可使用已知方法如浸涂、喷涂或辊涂。特别地，由于如下文所述与溶剂的组合促进了对导电性树脂涂层中硫和钼元素存在的控制，因此在本发明中优选使用喷涂。
在本发明中，关于导电性树脂涂层的表面粗糙度，算术平均粗糙度Ra(JIS B0601-2001)优选为0.3μm至2.0μm，更优选0.4μm至1.5μm。如果导电性树脂涂层表面的Ra低于0.4μm，则导电性树脂涂层表面几乎不具有不规则性，因此显影剂承载构件上的显影剂量变得不稳定，在一些情况下导电性树脂涂层的耐磨性和显影剂沾染变得不足。如果Ra超过1.5μm，则在显影剂承载构件上输送的显影剂量过大，在一些情况下，难于赋予显影剂以均匀的电荷，并且导电性树脂涂层的机械强度下降。
具有如上所述构造的导电性树脂涂层具有优选25μm以下，更优选20μm以下，更优选4μm至20μm的厚度，以获得均匀的厚度，但该厚度并不仅限于此。依赖于用于导电性树脂涂层的材料，通过在4,000mg/m2至20,000mg/m2内设定涂层质量来获得所述厚度。
接着，将描述并示例其中引入了本发明显影剂承载构件的显影设备。本发明的显影设备至少包括带负电性显影剂、显影容器、显影剂承载构件和显影剂层厚度控制构件，其中显影剂承载构件为前述显影剂承载构件。带负电性显影剂贮存在显影容器中。承载从显影剂承载构件表面上的显影容器供给的带负电性显影剂，输送该带负电性显影剂，并旋转保持。显影剂层厚度控制构件用于控制在显影剂承载构件上形成的带负电性显影剂层的厚度。显影可用该显影设备通过如下方法进行：其中将显影剂输送至与静电潜像承载构件相对的显影区域，并将静电潜像承载构件上承载的静电潜像用所述输送的显影剂显影以可视化。
图1为显影设备的示意性截面图，该显影设备为具有本发明的显影剂承载构件的实施方案。在图1中，电子照相感光鼓501作为承载由已知方法形成的静电潜像的静电潜像承载构件沿箭头B的方向旋转。显影套筒508作为显影剂承载构件承载单组分显影剂504并沿箭头A的方向旋转，所述单组分显影剂504包括由作为显影剂容器的料斗503供给的磁性调色剂。
因而，将显影剂504输送至显影套筒508与感光鼓501彼此相对的显影区域D。如图1所示，在显影套筒508中，将具有与其内部接触的磁体的磁辊505设置为磁性吸引并保持显影剂504在显影套筒508上。
用于本发明的显影设备的显影套筒508具有作为基体的圆筒状金属管506，和覆盖该管的导电性树脂涂层507。在料斗503中，设置搅拌显影剂504的搅拌叶片510。在显影套筒508和磁辊505之间存在间隙513。从构成显影剂的磁性调色剂之间以及显影剂与显影套筒508上的导电性树脂涂层507之间的摩擦，显影剂504获得充分的摩擦电荷以显影感光鼓501上的静电潜像。
在图1的实例中，设置铁磁性金属制磁性控制刮板502作为显影剂层厚度控制构件，以控制输送至显影区域D的显影剂504的层厚度。该磁性控制刮板502从料斗503悬挂，以具有距显影套筒508表面约50至500μm的间隙宽度面向显影套筒508。来自磁辊505的磁极N1的磁力线汇聚于磁性控制刮板502，以在显影套筒508上形成显影剂504的薄层。在本发明中，还可使用非磁性刮板代替磁性控制刮板502。
如上所述，在显影套筒508上形成的显影剂504薄层的厚度优选比在显影区域D中显影套筒508与感光鼓501之间的最小间隙更薄。
当将其引入通过使用如上所述薄显影剂层来显影静电潜像的显影设备中，换言之，引入非接触显影设备中时，本发明的显影剂承载构件是特别有效的。本发明的显影剂承载构件还可用于如下的显影设备：其中显影剂层的厚度等于或大于在显影区域D中显影套筒508与感光鼓501之间的最小间隙，换言之，还可用于接触显影设备。
为避免复杂描述，将通过使用如上所述的非接触显影设备作为实例给出以下描述。
为使具有显影套筒508上承载的磁性调色剂的单组分显影剂504飘浮，将显影偏压从作为偏压单元的显影偏压电源509施加至显影套筒508上。如果使用直流电压作为该显影偏压，则优选将静电潜像的图像部分(通过粘附显影剂504而可视化的区域)的电势与背景部分的电势之间的电压施加至显影套筒508上。
另外，在称为充电区域显影的情况下，使用带有与静电潜像极性相反的极性的电的调色剂，在所述充电区域中将调色剂粘附于具有高电势部分和低电势部分的静电潜像的高电势部分以可视化。
在称为放电区域显影的情况下，使用带有与静电潜像极性相同极性的电的调色剂，在所述放电区域中将调色剂粘附于具有高电势部分和低电势部分的静电潜像的低电势部分以可视化。这里，高电势和低电势由绝对值表示。在任一情况下，显影剂504至少通过与显影套筒508的摩擦来充电。
图2为本发明的显影设备的另一个实施方案的结构的示意性截面图。
图2中所示的显影设备使用弹性控制刮板511作为显影剂层厚度控制构件，以控制显影套筒508上的显影剂504的层厚度。弹性控制刮板511包括弹性板，所述弹性板由具有橡胶弹性的材料如聚氨酯橡胶或硅橡胶，或具有金属弹性的材料如磷青铜和不锈钢制成。该弹性控制刮板511的特征在于，刮板在图2所示显影设备中沿与套筒旋转方向相反的方向压向显影套筒508。
由于显影剂薄层通过经由显影剂层将显影剂层厚度控制构件弹性压向显影套筒508而在显影套筒上形成，因此可在显影套筒508上形成比上述图1的情况更薄的显影剂层。
图2显示了用于用作调色剂504的非磁性单组分显影剂的显影设备，其中由于调色剂的非磁性，因而在显影套筒中没有磁体，并使用固态金属棒514作为套筒。非磁性调色剂通过与层厚控制刮板511和套筒涂层517之一的摩擦来充电，并承载显影套筒508的表面上用于输送。
在图2所示的显影设备中其它基本构造与图1中所示的显影设备中的那些相同，相同附图标记基本表示相同的构件。
图3和4为在使用磁性调色剂的显影设备中具有弹性控制构件的构造的示意性截面图。图1至4仅示意性地示例了本发明的显影设备，显影剂容器(料斗503)的形状、存在或不存在搅拌叶片510，磁极的设置可以各种形式表现。
接下来，将描述用于其中引入本发明的显影剂承载构件的显影设备的显影剂(调色剂)。
本发明的调色剂可通过粉碎法或聚合法生产。如果调色剂通过粉碎法生产，则可使用已知方法。例如，将粘结树脂、磁性材料、脱模剂、电荷控制剂和作为磁性调色剂需要的任选组分如着色剂、其它添加剂等，通过使用混合机如亨舍尔混合机或球磨机等彻底混合。然后，可使用热捏合机如热辊、捏合机或挤出机熔融并捏合该混合物，冷却并凝固该捏合产物，粉碎该凝固产物，分级该粉碎产物，和任选地使该分级产物进行表面处理以得到调色剂颗粒。可首先进行分级或表面处理。在分级步骤中，为更高的生产率，优选使用多级分级器。粉碎步骤可通过已知类型的粉碎设备如机械冲击型或喷射粉碎型来进行。
当将这类调色剂颗粒通过各种方法进行球形化处理或表面平滑处理，然后使用时，发现与粉碎的调色剂颗粒相比，该调色剂颗粒更易于封装磁性物质，因而改进了显影剂的转印能力，从而能够降低消耗的显影剂的量。这些方法包括以下方法：其中当将显影剂通过叶片与衬垫之间的很小的间隙时，在具有搅拌叶轮、叶片等和衬垫、外壳等的设备中，通过机械力使调色剂颗粒表面光滑或使其球形化。
另外，直接生产具有使其球形化颗粒的调色剂方法的实例为以下方法：其中将主要包含用于形成调色剂粘结树脂的单体的混合物悬浮于水中并聚合，以生产调色剂。常规方法如下。将可聚合单体、着色剂和聚合引发剂，以及进一步需要时的交联剂、电荷控制剂、脱模剂和其它添加剂均匀溶解或分散，以制备单体组合物。然后，将该单体组合物用适宜的搅拌器，在包含分散稳定剂的连续层如水相中分散为适宜粒径，并进一步聚合以得到具有期望粒径的显影剂。
在优选使用的具有高球形度的调色剂颗粒中，具有3μm以上至400μm以下的用流式颗粒图像分析仪测量的圆当量直径的颗粒优选具有0.970以上的平均圆形度。这是因为如此高的平均圆形度使得各调色剂颗粒的表面易于通过摩擦均匀充电，提供优良的充电均匀性。
具有如此高球形度的调色剂颗粒通常具有大量电荷，依赖于使用环境，过大的电荷量可导致过度充电。特别地，用于本发明的显影剂承载构件可保持赋予这类具有高球形度的调色剂颗粒以适宜电荷的能力，并且该能力能够持久，因此显影剂承载构件可进一步优选与这类具有高球形度的调色剂组合使用。
另外，为更高的图像质量，即，为忠实地显影更加精细的潜像点，用于本发明的调色剂优选具有3μm至10μm的重均粒径。因为下降的转印效率，具有低于3μm重均粒径的调色剂提供大量转印后残留在感光构件上的调色剂，使得在接触充电步骤中难于抑制感光构件刮擦和调色剂熔化。此外，这类调色剂增大了全体调色剂的表面积，除此之外，降低了作为粉末的流动性和搅拌性，并使之难以使各个调色剂颗粒均匀地充电，结果易于出现起雾，转印能力易于劣化，除刮擦和熔化外，还趋于导致图像不均匀。另外，大于10μm的重均粒径易于导致在字符和线图像上发生飞散，使之难以获得高分辨率。
此外，优选在可用于本发明的显影剂(调色剂颗粒)中包括含硫树脂作为极性聚合物电荷控制剂，这是因为该树脂与其它组分非常相容，使得均匀充电。在含硫树脂中，考虑到能够获得均匀且高带电性和抑制过度充电的事实，当将该树脂与本发明的显影剂承载构件一起使用时，含硫树脂优选特别地具有至少衍生自含磺酸基团(甲基)丙烯酰胺的组成单元。特别地，考虑到充电性，优选衍生自2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和衍生自2-甲基丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸的组成单元。
另外，所述含硫树脂可以是含硫单体与另一单体的共聚物。作为与含硫单体形成共聚物的单体，可使用单官能可聚合单体和多官能可聚合单体。单官能可聚合单体的实例包括苯乙烯；苯乙烯衍生物，如α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、2，4-二甲基苯乙烯、对正丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对正己基苯乙烯、对正辛基苯乙烯、对正壬基苯乙烯、对正癸基苯乙烯、对正十二烷基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯和对苯基苯乙烯；丙烯酸类可聚合单体如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苄酯、二甲基磷酸酯乙基丙烯酸酯(dimethylphosphate ethylacrylate)、二乙基磷酸酯乙基丙烯酸酯(diethylphosphate ethylacrylate)、二丁基磷酸酯乙基丙烯酸酯(dibutylphosphate ethylacrylate)和2-苯甲酰氧基乙基丙烯酸酯；甲基丙烯酸类可聚合单体如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正壬酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苄酯、二甲基磷酸酯乙基甲基丙烯酸酯(dimethylphosphateethylmethacrylate)、二乙基磷酸酯乙基甲基丙烯酸酯(diethylphosphate ethylmethacrylate)和二丁基磷酸酯乙基甲基丙烯酸酯(dibutylphosphate ethylmethacrylate)；亚甲基脂肪族单羧酸酯；乙烯基酯如醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯和甲酸乙烯酯；乙烯基醚，如乙烯基甲醚、乙烯基乙醚和乙烯基异丁醚；乙烯基酮，如乙烯基甲酮、乙烯基己酮和乙烯基异丙酮。
多官能可聚合单体的实例包括多官能丙烯酸类可聚合单体如乙二醇二丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、2，2’-双(4-丙烯酰氧基二乙氧基)苯基)丙烷、2，2’-双(4-丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基)丙烷、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和四羟甲基甲烷四丙烯酸酯；多官能丙烯酸类可聚合单体如乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、2，2’-双(4-甲基丙烯酰氧基二乙氧基)苯基)丙烷、2，2’-双(4-甲基丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基)丙烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和四羟甲基甲烷四甲基丙烯酸酯；和二乙烯基单体，如二乙烯基苯、二乙烯基萘和二乙烯基醚。
上述单体可用作具有衍生自含磺酸基团(甲基)丙烯酰胺的组成单元的树脂，该树脂更优选包含苯乙烯衍生物作为单体。
用于生产具有衍生自含磺酸基团(甲基)丙烯酰胺单体的组成单元的树脂的方法可以是本体聚合、溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合、离子聚合、分散聚合等的任意一种。溶液聚合是优选的，这是因为其提供容易的生产方式，并可均匀混合含磺酸基团的单体。
具有衍生自含磺酸基团(甲基)丙烯酰胺单体的组成单元的树脂具有由以下通式(3)表示的结构：
XCONHR23(SO3 -)n·mY+k    (3)
(其中，X表示衍生自可聚合单体的聚合物位点；R23表示具有1至6个碳原子和(n+1)价的烃基；Y+表示抗衡离子；k表示抗衡离子的化合价；和m与n表示满足n＝k×m的数。)
抗衡离子优选氢阳离子、钠阳离子、钾阳离子、钙阳离子、铵阳离子等，更优选为氢阳离子。
另外，由于具有衍生自含磺酸基团(甲基)丙烯酰胺的组成单元的树脂具有高的极性，当调色剂颗粒中包含该树脂时，当通过摩擦使该调色剂颗粒充电时电荷转移率升高，使得能够防止在低湿度下过度充电和在高湿度下电荷量下降。
该含硫树脂优选为由在树脂中含有2质量％至20质量％衍生自含磺酸基团(甲基)丙烯酰胺类单体的组成单元的共聚物组成的聚合物化合物。如果含磺酸基团(甲基)丙烯酰胺类单体在含硫树脂中的共聚物百分比低于2质量％，则发生电荷升高，和特别地在使用显影辊的初期阶段中实心图像的输出可能导致出现重像。另外，如果共聚物百分比超过20质量％，即使当包含在调色剂颗粒中的含硫树脂量下降时，也发生调色剂过度充电，和特别地在低温低湿环境中，在一些情况下，起雾变得更加明显并且出现斑点。
另外，考虑到调色剂颗粒充电性能，该含硫树脂的添加量相对于100质量份调色剂颗粒中的粘结树脂优选为0.1质量份至1.8质量份。如果含硫树脂添加量相对于100质量份调色剂中的粘结树脂超过1.8质量份，则易于发生过度充电现象，如果添加量低于0.1质量份，则电荷量难于提高，在一些情况下不能获得必要且充足的电荷控制效果。
为获得调色剂颗粒的良好充电性能，认为将电荷控制剂以特定比例包括在调色剂颗粒中是重要的，所述电荷控制剂以特定比例包括含有衍生自含磺酸基团(甲基)丙烯酰胺的组成单元的树脂。调色剂中具有磺酸盐基团的树脂含量可通过毛细管电泳等测量。
另外，含硫树脂优选具有2,000至15,000的重均分子量(Mw)。当分子量低时，即，Mw小于2,000，则调色剂的流动性容易劣化，特别地在连续使用期间，由于包埋外部添加剂，调色剂的劣化可能发生。另外，当Mw大于15,000时，调色剂颗粒中氧化铁的分散性下降，因而可降低静电充电性能和减弱着色能力。
树脂的分子量可通过凝胶渗透色谱(GPC)测量。测试用试样通过用四氢呋喃(THF)在索氏(Soxhlet)萃取器中萃取树脂20小时来制备。柱结构设定为连接例如购自Showa Denko K.K.的A-801、802、803、804、805、806和807(均为商品名)，使用参比聚苯乙烯树脂的标准曲线测量分子量分布。
此外，相对于铁粉，调色剂的摩擦带电量优选为-80mC/kg以上至-25mC/kg以下。在此情况下，铁粉为通过100目筛并保留在200目筛上的球形铁粉载体(商品名，Spherical Iron PowderD SP 138)，测量方法如下所述。如果摩擦带电量为-25mC/kg以上，则调色剂具有充足的摩擦带电量，使得难以导致图像浓度下降、图像质量劣化等。另外，由于能够进一步降低温度和湿度影响以及因环境变化而导致的图像浓度下降，因此该量是更加优选的。当将摩擦带电量设定为-80mC/kg以下时，抑制了通过过量摩擦带电量导致的斑点出现，能够得到良好的图像，因此该量是更优选的。
接着，以下将描述与本发明有关的物理性质的测量方法：
(1)显影剂承载构件表面的算术平均粗糙度(Ra)的测量
显影剂承载构件表面的算术平均粗糙度(Ra)用KosakaLaboratory Ltd.制造的Surfcorder SE-3500按照JIS B 0601(2001)中定义的表面粗糙度，在以下测量条件下测量：切断，0.8mm；评估长度，8mm；供给速度，0.5mm/s。在总计9个点处进行测量：三个点(中心，中心与显影剂承载构件一端之间的部分，中心与显影剂承载构件另一端之间的部分)，将显影剂承载构件旋转90度后的三个点，和将显影剂承载构件的旋转再次旋转90度后的三个点，并平均化所得值。
(2)显影剂承载构件的导电性树脂涂层的体积电阻率的测量
在100μm厚聚对苯二甲酸乙二酯(PET)片上形成7μm至20μm厚的涂层，以用电阻率仪Rolesta AP(购自MitsubishiChemical Corporation)使用4点探针测量体积电阻率。测量在以下条件下进行：温度，20至25℃；湿度，50至60％RH。
(3)石墨化颗粒的石墨化度p(002)
石墨化度p(002)通过以下测定：用购自Bruker AXS K.K.的高能全自动X-射线衍射计“MXP 18”体系(商品名)测量由石墨的X-射线衍射光谱得到的点阵间距d(002)，并将该测量值带入方程d(002)＝3.440-0.086(1-P2)。这里，在测量点阵间距d(002)中，使用CuK α-射线作为X-射线源，并用镍滤光器除去CuK β-射线。使用高纯硅作为参比材料，从C(002)和Si(111)衍射图案上的峰位置计算点阵间距。主要测量条件如下。
X-射线发生器：18kW；
测角计：水平测角仪；
单色仪：使用；
管电压：30.0kV；管电流：10.0mA；
测量方法：连续法；
扫描轴：2θ/θ；
取样间隔：0.020度；
扫描速度：6.000度/min
发散狭缝：0.50度；散射狭缝：0.50度；和
光接收狭缝：0.30mm。
(4)球形颗粒真密度的测量
用于本发明的球形颗粒真密度用干式密度计(商品名，Accupyc 130；购自Shimadzu Corporation)测量。
(5)涂布液中的导电性颗粒和颗粒的粒径的测量
导电性颗粒和涂布液中的颗粒的粒径用激光衍射粒径分析仪Coulter LS-230 Particle Size Analyzer(商品名；购自BeckmanCoulter K.K.)测量。测量通过使用小体积模块(Small VolumeModule)和异丙醇(IPA)作为测量溶剂来进行。粒径分析仪的测量体系内部用IPA洗涤约5分钟，然后使背景功能开始作用。接着，将1mg测量样品加入50mL IPA中。将其中悬浮着样品的该溶液用超声分散器进行分散处理约1分钟，以制备样品溶液。然后，将该样品溶液逐渐添加至测量设备的测量体系中，并调节该测量体系中的样品浓度，以使得所述设备屏幕上的PIDS为45％至55％，从而得到从体积分布计算的体积平均粒径。
(6)具有小于1μm粒径的导电性细颗粒的粒径的测量
使用电子显微镜测量导电性细颗粒的粒径。将颗粒在50,000倍放大率下拍照，但如果存在困难，则在低放大率下拍摄颗粒后，将得到的图片放大至50,000倍放大率，并打印。在该图片上，测量一次颗粒的粒径。然后，测量长轴和短轴，并平均化测量值，以确定粒径。对100个样品重复该过程，并将50％值定义为平均粒径。
(7)球形颗粒长轴与短轴的比的测量
所述比采用电子显微镜以与上述相同的方式测量。在此情况下，测量长轴和短轴，并计算它们之间的比。对100个样品重复该过程，并将50％值定义为长轴与短轴的比。
(8)导电性细颗粒体积电阻率的测量
将颗粒放置在40-mm直径铝环中，并在2,500N压力下进行加压成型。体积电阻率在低电阻区域用电阻率仪Rolesta AP(商品名；购自Mitsubishi Chemical Corporation)通过使用4点探针测量，在中和高电阻区域用Hiresta IP(商品名；购自MitsubishiChemical Corporation)通过使用环电极探针测量。这里，测量在20至25℃和50至60％RH环境中进行。
(9)调色剂粒径的测量
关于测量设备，使用Coulter Multisizer II(商品名；购自Beckman Coulter K.K.)。关于电解液，通过使用一级氯化钠制备约1％的NaCl水溶液。关于分散剂，将0.5mL表面活性剂，优选烷基苯磺酸盐，添加至100mL电解质水溶液中，并向其中进一步添加10mg测量样品。将其中悬浮样品的电解液用超声分散装置进行分散处理约1分钟。通过使用100-μm孔或30-μm孔作为孔的测量设备来测量测试样品的颗粒的体积和数量，以计算体积分布和颗粒数量分布。从这些结果，确定相对于重量，从体积分布计算的重均粒径(D4)(将各通道的中值定义为该通道的代表性值)。
(10)调色剂颗粒的平均圆形度
使用本发明中的平均圆形度作为定量表示颗粒形状的简便方法。在本发明中，将流式颗粒图像分析仪FPIA-1000(商品名，购自Sysmex Corporation)用于测量。测量在具有圆当量直径为3μm以上的颗粒组上进行，以通过使用以下方程计算各测量颗粒的圆形度(Ci)：
圆形度(Ci)＝具有与颗粒图像相同的投影面积的圆的周长/颗粒投影图像的周长
此外，如以下方程所示，将所有测量颗粒的全部圆形度除以总颗粒数，并将如此得到的值定义为平均圆形度。
(表达式1)
Figure G2009101622218D00281
本发明中的平均圆形度为显示颗粒不规则度的指标。完美圆形颗粒具有1.000的圆形度，显影剂表面形状越复杂，平均圆形度越低。
具体地，测量如下进行。将约5mg显影剂分散在其中溶解约0.1mg表面活性剂的10mL水中以制备分散液，然后向其施加超声波(20kHz，50W)5分钟。将分散液的浓度设定为5,000颗粒/μL至200,000颗粒/μL，用分析仪进行测量，以确定具有3μm以上圆当量直径的颗粒的平均圆形度。
测量概述记载于例如FPIA-1000(商品名)目录(1995年6月版)和由Sysmex Corporation出版的分析仪手册中，并如下所示：
使样品分散液通过平面流动池(约200μm厚)的槽(沿流动方向伸展)。为形成交叉并通过流动池厚度的光路，设置闪光灯和CCD相机，以使得它们位于与流动池彼此相对的侧。当样品分散液流动时，用闪光灯光以1/30秒间隔照射，以得到流过流动池的颗粒的图像，结果，将各颗粒作为具有平行于流动池的一定范围的二维图像来拍摄。使用各颗粒二维图像的面积来计算具有与二维图像的面积相同面积的圆的直径，以确定圆当量直径。使用各颗粒的二维图像的投影面积和投影图像的周长，以从上述圆形度计算方程计算颗粒的圆形度。
仅测量具有圆当量直径为3μm以上的颗粒组的圆形度的原因如下。在具有小于3μm圆当量直径的颗粒组中，大量包括与调色剂颗粒无关地存在的外部添加剂的颗粒组，从而妨碍了调色剂颗粒组的圆形度的精确评估。
(11)调色剂电荷量的测量
使用图5所示的静电电荷测量设备用于测量。首先，将0.5g在23℃和60％RH环境中静置整夜或更久的调色剂，与9.5g通过100目筛并保留在200目筛上的球形铁粉末载体一起放置在50-至100-mL聚乙烯瓶中。关于球形铁粉末载体，使用SphericalIron Powder DSP138(商品名)。将该瓶放置在具有恒定振幅的振荡器上，并在以下条件下振荡特定时间：振幅，100mm；振荡速率，100圈/分钟。
接着，将1.0至1.2g上述混合物放置在金属测量容器42中，该容器42在其瓶底具有包括在电量测量设备41中的500目筛43，将金属盖44放置在该容器上。此时将全部测量容器42的质量定义为重量W1(g)。然后，使用图中未示出的吸管(与测量容器42接触的部分至少为电绝缘的)通过吸入口47吸取空气，并调节空气流速控制阀46，以使得真空计45显示2,450Pa(250mmAq)的压力。在此状态下进行吸取1分钟，以吸取并除去调色剂。将此时通过电位计49显示的电势定义为V(瓦特)。这里，附图标记48表示电容器，并将其电容量定义为C(μF)。另外，将吸取后全部测量设备的质量定义为重量W2(g)。使用它们测量值以从以下方程计算通过调色剂摩擦的电荷(μC/g)：
摩擦电荷(mC/kg)＝C×V/(W 1-W2)
(实施例)
以下将通过使用生产例和实施例具体描述本发明，但本发明不限于此。
<显影剂生产例1>
向设置有回流管、搅拌器、温度计、氮气入口管、滴加装置和减压器的可加压反应容器中，添加250质量份甲醇、150质量份2-丁酮和100质量份2-丙醇作为溶剂。此外，将83质量份苯乙烯、12质量份丙烯酸丁酯和4质量份2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸添加至该反应容器中作为单体，并在搅拌下将该混合物加热至回流温度。将通过用20质量份2-丁酮稀释0.45质量份叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯，聚合引发剂，而制备的溶液经30分钟滴入，并持续搅拌5小时。此外，将用20质量份2-丁酮稀释0.28质量份叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯制备的溶液经30分钟滴入，此外进行搅拌5小时以聚合。然后，将该反应溶液置于甲醇中，以沉淀含磺酸基团的聚合物S。得到的聚合物S具有70.4℃的玻璃化转变温度(Tg)和23,000的重均分子量。
相对于铁离子，将1.0当量的苛性钠溶液加入硫酸亚铁水溶液中以制备含氢氧化亚铁的水溶液。将空气吹入该水溶液中，同时将该水溶液的pH保持在约9下，并使该水溶液进行氧化反应90秒以制备用于生产晶种的浆液。接着，将硫酸亚铁水溶液加入该浆液中，以使得浆液相对于初始碱含量(苛性钠的钠组分)为1.0当量，然后在将浆液的pH保持为8时，将空气吹入该浆液中，以使得氧化反应进行。将氧化反应后生产的磁性颗粒洗涤并过滤，然后暂时取出。此时，收集少量含水样品，以测量含水量。接着，将该含水样品不经干燥再次分散于不同水性介质中，然后将再分散溶液的pH调节至约6，并向得到的溶液中，在彻底搅拌下添加相对于100份磁性氧化铁(磁性物质的量通过从含水样品中减去含水量来计算)的2份硅烷偶联剂(正C9H17Si(OCH3)3)，然后偶联处理。根据常规方法，将磁性颗粒洗涤、过滤并干燥，然后对略有团聚的颗粒进行粉碎处理，以生产具有平均粒径为0.20μm且疏水度为83的表面处理的磁性物质-1。
接着，将以下材料借助于超微磨碎机(购自Nippon Coke&Engineering Co.，Ltd.)均匀分散并混合在一起。
苯乙烯：78质量份；
丙烯酸正丁酯：22质量份；
二乙烯基苯：0.5质量份；
饱和聚酯树脂(酸值，8；峰值分子量[Mp]，12,000)：2质量份；
含磺酸基团聚合物S：1.6质量份；和
表面处理的磁性物质-1：88质量份。
将该混合物加热至60℃，将7质量份的酯蜡(DSC曲线中的吸热峰的最大值，72℃)添加，混合和溶解于该混合物中，将3质量份的2，2-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)作为聚合引发剂溶解于其中以制备可聚合单体组合物。
另一方面，将451质量份0.1M的Na3PO4水溶液置于709质量份去离子水中，然后将其加热至60℃，随后，将67.7质量份1.0M的CaCl2水溶液加入以制备含Ca3(PO4)2的水性介质。将可聚合单体组合物置于该水性介质中，并借助于T.K.Homo Mixer(购自PRIMIX Corporation)在10,000rpm下于60℃的N2气氛中搅拌15分钟，从而造粒。此后，使该水性介质在70℃下反应5小时，同时借助于桨式搅拌叶轮搅拌。然后，在将溶液温度保持在80℃的同时，又继续搅拌4小时。反应完成后，又在80℃下进行蒸馏2小时，然后冷却得到的悬浮液，向其中添加盐酸以溶解分散剂，并将所得物过滤、洗涤和干燥以生产具有重均粒径为7.5μm的黑色颗粒。
将100质量份这些黑色颗粒和1.2质量份疏水性二氧化硅细粉借助于亨舍尔混合机(购自Nippon Coke&Engineering Co.，Ltd.)混合以生产具有重均粒径为7.4μm且平均圆形度为0.988的磁性显影剂T-1。关于疏水性二氧化硅细粉，使用通过用六甲基二硅氮烷然后用硅油处理具有一次粒径为12nm的二氧化硅得到的具有BET比表面积为120m2/g的疏水性二氧化硅细粉。显影剂T-1因与铁粉摩擦而产生的摩擦带电量为-31.5mC/kg。
<显影剂生产例2>
将3质量份磷酸三钙添加至900质量份加热至60℃的离子交换水中，并将该混合物借助于T.K.Homo Mixer(购自PRIMIXCorporation)在10,000rpm下搅拌以制备水性介质。另外，将以下材料置于均化器(购自Nippon Seiki Co.，Ltd.)中，加热至60℃，并在9,000rpm下搅拌、溶解并分散。
苯乙烯：150质量份；
丙烯酸正丁酯：50质量份；
C.I.颜料蓝15:3：18质量份；
水杨酸铝化合物(购自Orient Chemical Industries Co.，Ltd.；商品名，BONTRON E-88)：2质量份；
聚酯树脂(环氧丙烷改性的双酚A与间苯二甲酸的缩聚物；Tg，65℃；Mw，10,000；Mn，6,000)：15质量份；
硬脂酸十八酯蜡(DSC曲线中的主峰，60℃)：30质量份；和
二乙烯基苯：0.6质量份。
在该混合物中，溶解5质量份2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)作为聚合引发剂以制备可聚合单体组合物。在水性介质中，放入该可聚合单体组合物，并将得到的混合物借助于T.K.HomoMixer在60℃氮气气氛中在8,000rpm下搅拌，从而造粒。然后，将得到的产物置于螺旋桨搅拌器中，并在搅拌下经2小时加热至70℃，又4小时后，以40℃/hr的升温速率加热至80℃，使之在80℃下反应5小时以生产聚合物颗粒A。聚合反应完成后，冷却含颗粒A的浆液，用10倍浆液量的水量洗涤，过滤并干燥，然后通过分级调节粒径从而得到用于青色调色剂的基础颗粒(重均粒径，7.0μm；平均圆形度，0.981)。
向100质量份这些调色剂颗粒中，干法添加以下材料，并借助于亨舍尔混合机(购自Nippon Coke&Engineering Co.，Ltd.)搅拌5分钟以生产重均粒径为6.9μm和平均圆形度为0.981的非磁性单组分显影剂T-2。
用六亚甲基二硅氮烷表面处理的疏水性二氧化硅细粉(平均一次粒径，7nm)：1.0质量份；
金红石二氧化钛细粉(平均一次粒径，45nm)：0.15质量份；和
金红石二氧化钛细粉(平均一次粒径，200nm)：0.5质量份。
显影剂T-2因与铁粉摩擦而产生的摩擦带电量为-77.5mC/kg。
<显影剂生产例3>
将在显影剂生产例2中得到的聚合物颗粒A过滤出并干燥，然后通过分级将粒径调节至重均粒径为5.9μm以生产用于青色调色剂的基础颗粒(平均圆形度，0.989)。
向100质量份这些调色剂颗粒中，干法添加以下材料，并借助于亨舍尔混合机(购自Nippon Coke&Engineering Co.，Ltd.)搅拌5分钟以生产具有重均粒径为5.8μm和平均圆形度为0.989的非磁性单组分显影剂T-3。
用六亚甲基二硅氮烷表面处理的疏水性二氧化硅细粉(平均一次粒径，7nm)：1.2质量份；
金红石二氧化钛细粉(平均一次粒径，45nm)：0.15质量份；和
金红石二氧化钛细粉(平均一次粒径，200nm)：0.5质量份。
显影剂T-3因与铁粉摩擦而产生的摩擦带电量为-88.4mC/kg。
<显影剂生产例4>
将180质量份其中溶解0.8质量份聚乙烯醇的部分皂化产物的水添加至以下材料的混合物中，并剧烈搅拌以制备悬浮分散液。
苯乙烯：73.5质量份；
丙烯酸正丁酯：19质量份；
马来酸单丁酯：7质量份；
二乙烯基苯：0.5质量份；
过氧化苯甲酰：1质量份；和
二叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯：0.5质量份。
将该悬浮分散液置于其中已经放置40质量份水，且已经用氮气置换气氛的反应容器中，并在85℃反应温度下进行悬浮聚合10小时。反应完成后，滤出得到的产物，用水洗涤、脱水并干燥以生产乙烯基类树脂。
将以下材料的混合物通过使用加热至130℃的双轴挤出机来捏合。
上述乙烯基类树脂：100质量份；
具有平均粒径为0.2μm的球形磁性物质：90质量份；
偶氮型铁配位化合物(购自Hodogaya Chemical Co.，Ltd.的带负电性电荷控制剂；商品名，T-77)：2质量份；
低分子量乙烯-丙烯共聚物：5质量份；和
磁性氧化铁(平均粒径，0.2μm；矫顽力，11.2kA/m；残余磁化强度，8.8Am2/kg；饱和磁化强度，80.3Am2/kg)：90质量份。
将得到的捏合产物冷却，然后用锤磨机粗磨，此外，使用喷流混合法(jet stream)用微粉碎机粉碎。将粉碎的粉末借助于使用柯恩达(Coanda)效应的多级分级器分级以同时除去超细粉和粗粉，从而生产具有重均粒径(D4)为7.5μm的调色剂颗粒。
向100质量份调色剂颗粒中，添加以下材料，并借助于亨舍尔混合机搅拌以生产具有重均粒径为7.3μm且平均圆形度为0.958的带负电性磁性单组分显影剂T-4。
用六甲基二硅氮烷处理的带负电性疏水性二氧化硅细颗粒(BET，300m2/g)：0.9质量份；和
钛酸锶：3质量份。
显影剂T-4因与铁粉摩擦而产生的摩擦带电量为-21.5mC/kg。
表2显示了所述显影剂的性质
<实施例1>
将β-树脂通过溶剂分馏从煤焦油沥青中提取，氢化并聚合，然后用甲苯除去溶剂可溶性馏分以生产中间相沥青。粉碎该中间相沥青粉末，并将粉碎的粉末在空气中在约300℃下氧化，在氮气气氛中于2,800℃下热处理并分级以生产具有体积平均粒径为3.4μm和石墨化度p(002)为0.39的石墨化颗粒A。
接着，将以下材料混合在一起并借助于使用1mm直径的玻璃珠作为介质颗粒的砂磨机分散2小时，以生产涂料中间体M 1。
使用氨催化剂的甲阶型酚醛树脂P 1(购自DIC Corporation；商品名，J325)：50质量份(以固含量计)；
导电性炭黑(Columbia Carbon Corp.；商品名，Conductex975)：12.5质量份；
石墨化颗粒A：37.5质量份；和
甲醇：37.5质量份。
此外，将以下材料混合在一起并借助于使用2-mm直径的玻璃珠作为介质颗粒的砂磨机分散45分钟以生产涂料中间体J1。
甲阶型酚醛树脂P1：50质量份(以固含量计)；
季鏻盐1，表1中示例的化合物1(购自Nippon ChemicalIndustrial Co.Ltd.；商品名，HISHICOLIN BTPPBr)：20质量份；
导电性球形颗粒(购自Nippon Carbon Co.，Ltd.；商品名，Nicabeads PC0520)：25质量份；和
甲醇：37.5质量份。
然后，将涂料中间体M1和涂料中间体J1以1∶1的质量比混合在一起并搅拌以制备涂布液B1。
接着，将甲醇添加至该涂布液B1中以调节固含量为38质量％。使已进行研磨的具有外径为和算术平均粗糙度Ra为0.2μm的圆筒状铝管立于转盘上并旋转，遮蔽其两端，当将空气喷枪以恒定速度降低时，将涂布液B 1施涂在圆筒状管表面上以形成导电性树脂涂层。将所述涂布液在恒温浴中调节至温度为28℃，并在其中温度为30℃和湿度为35％RH的环境中施涂。随后，将该导电性树脂涂层在用于固化的热风干燥炉于150℃下加热30分钟以制备具有Ra为1.05μm的显影剂承载构件S-1。表3显示了显影剂承载构件(显影套筒)S-1的导电性树脂涂层的配方和物理性质。
为评价该显影剂承载构件S-1，使用商购可得的激光束打印机(购自Hewlett-Packard Development Company，L.P.；商品名，LaserJet P1505n)及其原装墨盒。将磁体和法兰(flange)连在显影剂承载构件S-1上，以使得载体能够适合于墨盒，将该显影剂承载构件设置在该墨盒上，其中将显影剂(调色剂)T-1随后放入以用该激光束打印机评价图像。在所述评价中，将打印率为1％的字符图案以间歇模式以1张/7秒的速率输出在3,000张上作为耐久评价测试，所述耐久评价测试在表中简写为“D.E.T.”，并在15℃/10％RH低温/低湿(L/L)环境、23℃/50％RH常温/常湿(N/N)环境和30℃/85％RH高温/高湿(H/H)环境中进行以下项目(1)至(4)的评价。结果示于表4中，在所有环境中均表现出一致的良好显影性。
(1)图像浓度
图像浓度通过耐久评价测试的初期和末期输出实心图像，并测量其图像浓度来评价。在图像浓度测量中，使用Macbeth反射浓度计RD-918(商品名；购自GretagMacbeth AG)，相对于具有起始浓度为0.00的白色背景部分的图像来测量相对浓度。
A：1.40以上(优良)；
B：1.35以上至小于1.40(良好)；
C：1.00以上至小于1.35(略低的图像浓度)；和
D：低于1.00(低图像浓度)。
(2)重影
使用其中将实黑图形图像(方形和圆形等图像)以规则间隔穿过通过打印机输出的图像的尖端区域而设置在白色背景上的图案，其中所述区域对应于显影剂承载构件的一次旋转，使其它部分为半色调。所述图像根据图画图像重影如何出现在半色调上来分级。
A：未观察到浓度差异；
B：依赖于观察图像的角度，观察到轻微的浓度差异；
C：清晰地观察到重影；和
D：重影作为浓度差异出现。观察到对应于显影剂承载构件的两次以上旋转的浓度差异。
(3)图像不均匀
输出半色调和实黑图像，并根据以下标准对因调色剂过度充电而易于发生的斑点状(斑点、皱纹状(ruffle-like)或地毯状)图像，以及由调色剂的不均匀充电导致的图像浓度不均匀进行评价。
A：在半色调图像和套筒上未观察到浓度差异；
B：在半色调图像上观察到轻微浓度差异，但乍看几乎观察不到；
C：在半色调图像上观察到浓度差异，但在实黑图像上未观察到；和
D：在半色调图像以及实黑图像上清晰地观察到浓度差异。
(4)起雾
测量白色实心图像在适宜图像上的反射率，此外，测量未使用的转印纸的反射率，并将“(白色实心图像反射率的最小值)-(未使用的转印纸反射率的平均值)”定义为起雾浓度。根据以下标准进行评价。在此情况下，反射率借助于TC-6DS(商品名；购自Tokyo Denshoku Co.，Ltd.)在10个点处随机测量。
A：低于1.0％(未观察到起雾)；
B：1.0％以上至小于2.0％(除非近距离观察图像，否则观察不到起雾)；
C：2.0％以上至小于3.0％(观察到起雾)；和
D：3.0％以上(清晰观察到起雾)。
<实施例2>
除了将季鏻盐1的量变为60质量份，和将导电性球形颗粒的量变为30质量份之外，以与实施例1相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例1相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件S-2。
<实施例3>
除了将季鏻盐1的量变为1质量份，和将导电性球形颗粒的量变为40质量份之外，以与实施例1相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例1相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件S-3。
<实施例4>
除了使用季鏻盐2(购自Nippon Chemical Industrial Co.，Ltd.；商品名，HISHICOLIN PX-4B)，表1中示例的化合物16，代替季鏻盐1之外，以与实施例1相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例1相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件S-4。
<实施例5>
除了使用季鏻盐3(购自Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.；商品名，苄基三苯基溴化鏻(Benzyltriphenylphosphonium))，表1中示例的化合物4，代替季鏻盐1之外，以与实施例1相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例1相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件S-5。
<实施例6>
除了使用季鏻盐4(购自Nippon Chemical Industrial Co.，Ltd.；商品名，PX-2H)，表1中示例的化合物9，代替季鏻盐1之外，以与实施例1相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例1相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件S-6。
<实施例7>
除了使用甲阶型酚醛树脂P2(使用胺化合物催化剂；购自Gun Ei Chemical Industry Co.，Ltd.；商品名，PL-4852)代替甲阶型酚醛树脂P 1之外，以与实施例1相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例1相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件S-7。
<实施例8>
除了使用甲阶型酚醛树脂P3(使用胺化合物催化剂；购自Showa Highpolymer Co.，Ltd.；商品名，BKS-316)代替甲阶型酚醛树脂P 1之外，以与实施例1相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例1相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件S-8。
<实施例9>
除了将炭黑的量变为40质量份，和不添加石墨化颗粒A之外，以与实施例1相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例1相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件S-9。
<实施例10>
除了将石墨化颗粒的量变为50质量份，和不添加炭黑之外，以与实施例1相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例1相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件S-10。
<实施例11>
除了将导电性炭黑的量变为10质量份，和使用70质量份氧化钛(购自Ishihara Sangyo Kaisha，Ltd.；商品名，TIPAQUECR-50)代替石墨化颗粒A之外，以与实施例1相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例1相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件S-11。
<实施例12>
除了使用结晶石墨(购自Showa Denko K.K.；商品名，UF-G5)代替石墨化颗粒A之外，以与实施例1相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例1相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件S-12。
<比较例1>
除了使用甲阶型酚醛树脂P4(使用NaOH催化剂；购自DICCorporation；商品名，GF-9000)代替酚醛树脂P 1之外，以与实施例1相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例1相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件J-1。
<比较例2>
除了使用甲阶型酚醛树脂P 5(使用NaOH催化剂；购自DICCorporation；商品名，TD-244LV)代替实施例1的甲阶型酚醛树脂P 1之外，以与实施例1相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例1相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件J-2。
<比较例3>
除了使用甲阶型酚醛树脂P4(使用NaOH催化剂；购自DICCorporation；商品名，GF-9000)代替甲阶型酚醛树脂P1之外，以与实施例4相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例4相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件J-3。
<比较例4>
除了使用偶氮型铁配位化合物(购自Hodogaya ChemicalCo.，Ltd.；商品名，T-77)代替季鏻盐1之外，以与实施例1相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例1相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件J-4。
<比较例5>
除了不使用季鏻盐1之外，以与实施例1相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例1相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件J-5。
<比较例6>
除了不使用石墨化颗粒A、导电性炭黑和季鏻盐1之外，以与实施例1相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例1相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件J-6。
<实施例13>
将25质量份(以固含量计)甲阶型酚醛树脂P1、22.5质量份季鏻盐2和37.5质量份甲醇加入实施例1的涂料中间体M1中，并搅拌以制备涂布液C1。
接着，将甲醇加入该涂布液C1中以调节固含量为38质量％。使已进行研磨的具有外径为和Ra为0.2μm的圆筒状铝管立于转盘上并旋转，遮蔽其两端，当将空气喷枪以恒定速度降低时，将涂布液C1施涂在圆筒状管表面上并固化以形成导电性树脂涂层，从而制备具有Ra为1.06μm的显影剂承载构件S-13。使涂布和干燥条件与显影剂承载构件(显影套筒)S-1的相同。
将得到的显影剂承载构件S-13设置在商购可得的激光束打印机(购自Canon Inc.；商品名，LBP5000)的原装青色墨盒中，此外，用显影剂(调色剂)T-2填充该墨盒以制备显影设备。将该显影设备设置在激光束打印机内，然后将具有打印率为5％的字符图案以间歇模式以1张/10秒的速率输出在3,000张上作为耐久评价测试，并在15℃/10％RH低温/低湿(L/L)环境、23℃/50％RH常温/常湿(N/N)环境和30℃/85％RH高温/高湿(H/H)环境中进行评价上述项目(1)和(4)以及以下项目(5)。结果示于表5，在所有环境中均表现出一致的良好显影性。
(5)图像质量
关于与图形图像质量相关的细线周围的调色剂飞散方面进行图像评价。具体地，打印与字符线相比在其周围更易于发生调色剂飞散的单点线图像，并将打印图像用放大镜放大30倍，评价线再现性和线周围的调色剂飞散。
A：几乎没有飞散发生，并显示出良好的线再现性；
B：观察到轻微飞散；
C：观察到飞散，但对线再现性具有很小的影响；和
D：观察到明显飞散，线再现性差。
<实施例14>
除了使用由下式表示的季鏻盐5(购自Nippon ChemicalIndustrial Co.，Ltd.；商品名，HISHICOLIN PX-4BT)代替季鏻盐2之外，以与实施例13相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例13相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件S-14。
式3
Figure G2009101622218D00431
<实施例15>
除了使用甲阶型酚醛树脂P2(使用胺化合物催化剂；购自Gun Ei Chemical Industry Co.，Ltd.；商品名，PL-4852)代替甲阶型酚醛树脂P1之外，以与实施例13相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例13相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件S-15。
<实施例16>
除了使用调色剂T-3代替显影剂T-2之外，以与实施例13相同的方式进行评价。
<实施例17>
除了使用调色剂T-3代替显影剂T-2之外，以与实施例14相同的方式进行评价。
<比较例7>
除了使用甲阶型酚醛树脂P4(使用NaOH催化剂；DICCorporation；商品名，GF-9000)代替甲阶型酚醛树脂P1之外，以与实施例13相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例13相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件J-7。
<比较例8>
除了将季鏻盐2的量变为0.75质量份之外，以与实施例13相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例13相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件J-8。
<比较例9>
除了使用显影剂T-3代替显影剂T-2之外，以与比较例7相同的方式进行评价。
<比较例10>
除了使用调色剂T-3代替显影剂T-2之外，以与比较例8相同的方式进行评价。
<实施例18>
将以下材料混合在一起，并借助于使用2-mm直径的玻璃珠作为介质颗粒的砂磨机分散45分钟以制备涂料中间体J18。
甲阶型酚醛树脂P1：25质量份(以固含量计)；
季鏻盐1：3.75质量份；
导电性球形颗粒2(购自Nippon Carbon Co.，Ltd.；商品名，Nicabeads PC 1020)：10质量份；和
甲醇：37.5质量份。
将该涂料中间体J18与实施例1中的涂料中间体M1以1∶1的质量比混合在一起，并搅拌以制备涂布液D1。
接着，将甲醇加入该涂布液D1中以调节固含量为34质量％。使已进行研磨的具有外径为和Ra为0.2μm的圆筒状铝管立于转盘上并旋转，遮蔽其两端，当将空气喷枪以恒定速度降低时，将涂布液D 1施涂在圆筒状管表面上以形成导电性树脂涂层。在30℃/35％RH环境中，在恒温浴中控制涂布液温度在28℃下进行涂布。随后，将该导电性树脂涂层于150℃下在用于固化的热风干燥炉中加热30分钟以制备具有Ra为1.34μm的显影剂承载构件S-16。表3显示了显影剂承载构件(显影套筒)S-16的导电性树脂涂层的配方和物理性质。
为评价该显影剂承载构件S-16，使用用于商购可得的激光束打印机(购自Hewlett-Packard Development Company，L.P.；商品名，LaserJet 2015d)的原装墨盒。将磁体和法兰连在显影剂承载构件S-16上，以使得载体能够适合于墨盒，将该显影剂承载构件设置在该墨盒中，其中将显影剂T-3随后放入以用该激光束打印机评价图像。在所述评价中，将打印率为2％的字符图案以间歇模式以1张/4秒的速率输出在10,000张上作为耐久评价测试，并在15℃/10％RH低温/低湿(L/L)环境、23℃/50％RH常温/常湿(N/N)环境和30℃/85％RH高温/高湿(H/H)环境中进行评价上述(1)至(3)和(5)。结果示于表6中，在所有环境中均表现出一致的良好显影性。
<实施例19>
除了将季鏻盐1的量变为0.75质量份，和将导电性球形颗粒的量变为12质量份之外，以与实施例18相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例18相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件S-17。
<实施例20>
除了将季鏻盐1变为季鏻盐5之外，以与实施例18相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例18相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件S-18。
<比较例11>
除了使用甲阶型酚醛树脂P5(使用NaOH催化剂；购自DICCorporation；商品名，TD-244LV)代替甲阶型酚醛树脂P1之外，以与实施例18相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例18相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件J-9。
<比较例12>
除了将季鏻盐1的量变为50质量份，和将导电性球形颗粒的量变为35质量份之外，以与实施例18相同的方式制备涂布液。然后，以与实施例18相同的方式，进行涂布以制备并评价显影剂承载构件J-10。
<实施例21>
将甲醇添加至实施例1的涂布液B1中以调节固含量为38质量％，在23℃/50％RH常温/常湿环境中测量的粘度为50mPa·s。涂布液的粘度使用B型粘度计在以下条件下测量：No.1转子转速，60rpm；测量时间，30秒。在涂布液B1中，体积电阻率为2.38Ω·cm，体积平均粒径为2.12μm。接着，将该涂布液B1在40℃环境中静置20天并取出，然后定义为B1’。在23℃/50％RH常温/常湿环境中测量的该B1’粘度为55mPa·s，其与涂布液静置前的粘度几乎相同。另外，以相同方式测量的体积电阻率和体积平均粒径分别为2.66Ω·cm和2.19μm，其与涂布液静置前相比几乎保持不变。表7显示了涂布液列表，表8显示了涂布液的物理性质。
接着，将300个已进行研磨的具有外径为
Figure G2009101622218D00471
和Ra为0.2μm的圆筒状铝管立于转盘上并旋转，遮蔽其两端，当将空气喷枪以恒定速度降低时，将该B1’连续施涂在圆筒状管表面上。在30℃/35％RH环境中，在恒温浴中控制涂布液温度在28℃下进行涂布。另外，将导电性树脂涂层于150℃下在用于固化的热风干燥炉中加热30分钟。目视检查这些连续涂布的样品，提取具有起颗粒(seediness)缺陷的样品，用显微镜检查该缺陷的尺寸，并以以下方式评价该缺陷。
(6)存在或不存在起颗粒缺陷
目视检查连续涂布的样品，并计算起颗粒缺陷的出现率(％，四舍五入至最接近的整数)。另外，提取具有起颗粒缺陷的样品，并在显微镜下检查该缺陷的尺寸。
A：起颗粒缺陷的出现率为1％以下，且全部缺陷的尺寸均小于50μm；
B：起颗粒缺陷的出现率为2至9％，且全部缺陷的尺寸均小于50μm。可选地，起颗粒缺陷的出现率为9％以下，且具有50μm以上至小于100μm尺寸的起颗粒缺陷的出现率为1％以下；
C：起颗粒缺陷的出现率为10至19％，且全部缺陷的尺寸均小于50μm，或具有50μm以上至小于100μm尺寸的起颗粒缺陷出现率在1％以下范围内。可选地，起颗粒缺陷的出现率为19％以下，且具有50μm以上至小于100μm尺寸的起颗粒缺陷的出现率为2％至9％。可选地，起颗粒缺陷的出现率为19％以下，且具有100μm以上尺寸的起颗粒缺陷出现率为1％以下；和
D：起颗粒缺陷的出现率为20％以上。可选地，具有50μm以上至小于100μm尺寸的起颗粒缺陷的出现率为10％以上。可选地，具有100μm以上尺寸的起颗粒缺陷的出现率为2％以上。
接着，提取50份用B1’涂布的样品，并使用商购可得的激光束打印机(购自Hewlett-Packard Development Company L.P.；商品名，LaserJet P1505n)及其墨盒以用与实施例1相同的方式，进行以下初步评价。
(7)图像缺陷
在图像输出的初期阶段输出半色调图像，并根据以下标准进行图像缺陷评价，所述图像缺陷例如为由套筒涂布起颗粒导致的套筒节距(sleeve pitch)白点图像和竖条纹图像。
A：在所有样品上均未观察到图像缺陷；
B：仅具有一个可目视观察到的白斑的样品率低于4％。然而，不存在具有多个白斑的样品，和不存在具有竖条纹的样品；
C：存在仅具有一条可目视观察到的竖条纹的样品。可选地，仅具有一个可目视观察到的白斑的样品率为4％以上至小于10％。然而，不存在具有可观察到多个白斑或竖条纹的样品；和
D：存在具有多个可目视观察到的白斑或竖条纹的样品。可选地，仅具有一个可目视观察到的白斑的样品率为10％以上。
另外，将用B1’涂布的样品定义为S-19，以与实施例1相同的方式输出并评价图像。上述评价结果示于表9中。这些结果是良好的。
<实施例22>
将实施例4中的涂布液定义为B2，将该涂布液在40℃环境中静置20天，然后取出并定义为B2’。将用B2’涂布的样品定义为S-20，其以与实施例21相同的方式评价。
<实施例23>
将实施例6中的涂布液定义为B3，将该涂布液在40℃环境中静置20天，然后取出并定义为B3’。将用B 3’涂布的样品定义为S-21，其以与实施例21相同的方式评价。
<比较例13>
除了使用季铵盐化合物(购自Japan Carlit Co.，Ltd.；商品名，A-902)代替季鏻盐1之外，以与实施例1相同的方式制备涂布液B4。然后，将该涂布液在40℃环境中静置20天，然后取出并定义为B4’。将用B4’涂布的样品定义为J-11，其以与实施例21相同的方式评价。
<比较例14>
将比较例1中的涂布液定义为B5，将该涂布液在40℃环境中静置20天，然后取出并定义为B5’。将用B5’涂布的样品定义为J-12，其以与实施例21相同的方式评价。
<比较例15>
将比较例4中的涂布液定义为B6，将该涂布液在40℃环境中静置20天，然后取出并定义为B6’。将用B6’涂布的样品定义为J-13，其用与实施例21相同的方式评价。
表2显影剂性质列表
  平均圆形度   通过与铁粉摩擦产生的电荷量(mC/kg)
  T-1   0.988   -31.5
  T-2   0.981   -77.5
  T-3   0.989   -88.4
  T-4   0.958   -21.5
表3显影剂承载构件的性质列表
Figure G2009101622218D00501
表4显影剂T-1的评价结果
Figure G2009101622218D00511
表5显影剂T-2和T-3的评价结果
表6显影剂T-4的评价结果
Figure G2009101622218D00531
表7涂布液的性质列表
  涂布液   导电性细颗粒1   添加份数   导电性细颗粒2   添加份数   酚醛树脂   添加份数 季鏻盐   添加份数   导电性球形颗粒 添加份数
B1 炭黑 12.5   石墨化颗粒A 37.5 P1 100 1 20 1 25
  B2   ↑   ↑   ↑   ↑   ↑   ↑   2   ↑   ↑   ↑
  B3   ↑   ↑   ↑   ↑   ↑   ↑   4   ↑   ↑   ↑
  B4   ↑   ↑   ↑   ↑   ↑   ↑   季鏻盐   ↑   ↑   ↑
  B5   ↑   ↑   ↑   ↑   P4   ↑   1   ↑   ↑   ↑
B6 ↑ ↑ ↑ ↑ P1 ↑   偶氮型铁配位化合物 ↑ ↑ ↑
表8涂布液物理性质的评价结果
Figure G2009101622218D00541
表9评价结果
如上所述，根据本发明，即使当打印许多张时，也能赋予显影剂以适宜的摩擦电荷，而不会使显影剂过度充电，并且即使进行许多打印后，也可以抑制例如浓度下降、套筒重影和斑点的问题。另外，即使当长期贮存用于在显影剂承载构件上形成导电性树脂涂层的涂料时，也不会发生粘度变化和颜料聚集，因而，能够抑制在涂布显影剂承载构件期间与其相关的不良涂布发生，使得能够形成良好的导电性树脂涂层。
尽管已经参考示例性实施方案描述本发明，但应理解本发明不限于公开的示例性实施方案。以下权利要求的范围应符合最宽的解释，以致涵盖所有这类改进和等同结构和功能。

Claims (10)

1.一种显影剂承载构件，其包含基体和在其表面上形成的导电性树脂涂层，其中
所述导电性树脂涂层由包含酚醛树脂、季鏻盐和导电性细颗粒的树脂组合物形成，所述酚醛树脂在其结构中具有选自由-NH2基、＝NH基和-NH-键组成的组中的至少之一；和
所述树脂组合物包含1质量份以上至60质量份以下的季鏻盐，相对于100质量份酚醛树脂。
2.根据权利要求1所述的显影剂承载构件，其中所述季鏻盐由下式(1)表示：
Figure A2009101622210002C1
其中，R1至R3各自独立地表示可具有取代基的具有1至4个碳原子的烷基、可具有取代基的苯基或可具有取代基的苄基；R4表示可具有取代基的具有1至16个碳原子的烷基、可具有取代基的链烯基、可具有取代基的炔基、可具有取代基的苯基或可具有取代基的苄基；X-表示选自由卤素离子、OH-和有机酸或无机酸离子组成的组中的阴离子。
3.根据权利要求1所述的显影剂承载构件，其中所述导电性细颗粒为导电性炭黑、石墨化颗粒或其混合物。
4.一种显影设备，其包含带负电性显影剂，用于贮存所述带负电性显影剂的显影容器，旋转保持以在其表面承载并输送由所述显影容器供给的带负电性显影剂的显影剂承载构件，和用于控制在所述显影剂承载构件上形成的带负电性显影剂层厚度的显影剂层厚度控制构件，其中所述显影剂承载构件为根据权利要求1所述的显影剂承载构件。
5.根据权利要求4所述的显影设备，其中所述带负电性显影剂具有0.970以上的平均圆形度，带负电性显影剂因与通过100目筛且保留在200目筛上的铁粉载体摩擦而产生的摩擦带电量为-80mC/kg以上至-25mC/kg以下。
6.根据权利要求4所述的显影设备，其中所述带负电性显影剂包括粘结树脂、氧化铁和包括含硫树脂的调色剂颗粒，所述含硫树脂具有衍生自含磺酸基团(甲基)丙烯酰胺的组成单元。
7.一种显影方法，其包括使用根据权利要求4所述的显影设备以将显影剂输送至与静电潜像承载构件相对的显影区域，并使得输送的显影剂显影在所述静电潜像承载构件上承载的静电潜像以可视化。
8.一种生产显影剂承载构件的方法，所述显影剂承载构件包括基体和在所述基体表面上形成的导电性树脂涂层，
所述方法包括以下步骤：在基体表面上形成包含酚醛树脂、用于溶解所述酚醛树脂的溶剂、季鏻盐和导电性细颗粒的涂料的涂层，并固化所述涂层以形成导电性树脂涂层，所述酚醛树脂在其结构中具有选自由-NH2基、＝NH基和-NH-键组成的组中的至少之一；和
所述涂料包括1质量份以上至60质量份以下的季鏻盐，相对于100质量份的酚醛树脂。
9.根据权利要求8所述的生产显影剂承载构件的方法，其中所述季鏻盐由下式(1)表示：
Figure A2009101622210003C1
其中，R1至R3各自独立地表示可具有取代基的具有1至4个碳原子的烷基、可具有取代基的苯基或可具有取代基的苄基；R4表示可具有取代基的具有1至16个碳原子的烷基、可具有取代基的链烯基、可具有取代基的炔基、可具有取代基的苯基或可具有取代基的苄基；X-表示选自由卤素离子、OH-和有机酸或无机酸离子组成的组的阴离子。
10.根据权利要求8所述的生产显影剂承载构件的方法，其中所述导电性细颗粒为导电性炭黑、石墨化颗粒或其混合物。
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