CN102265223B

CN102265223B - 显影剂承载构件和显影设备

Info

Publication number: CN102265223B
Application number: CN2009801526613A
Authority: CN
Inventors: 大竹智; 岛村正良; 明石恭尚; 松田拓真; 伊藤稔; 若林和仁
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2029-12-16
Also published as: CN102265223A; US20100202801A1; US8059997B2; EP2383617A4; EP2383617B1; WO2010074102A1; EP2383617A1; KR20110105808A; KR101225905B1; JP4494518B1; JP2010170105A

Abstract

公开一种显影剂承载体，其在各种环境下都能够稳定地施加摩擦电荷至调色剂，并且其包括基体和形成于基体表面上作为表面层的树脂层。所述树脂层包含作为粘结剂树脂的热固性树脂、含具有特定结构的两个单元的丙烯酸类树脂和导电性颗粒。

Description

显影剂承载构件和显影设备

技术领域

本发明涉及显影剂承载构件和显影设备。

背景技术

近年来，电子照相图像形成设备的工作环境变得比以往更多样化。因此，提供即使在各种环境中也能够在长时间段内稳定地给予调色剂以摩擦电荷的显影剂承载构件变得重要。日本专利申请特开2001-312136公开具有包括含季铵盐的共聚物的表面层的调色剂承载构件。然后其公开此类调色剂承载构件可给予调色剂以优异的负带电性，能够防止残像(after-image)发生并能够矫正在电子照相图像上的任何雾化。

本发明人已对上述调色剂承载构件进行研究。结果，他们意识到在高湿度环境中在给予调色剂以摩擦电荷上其仍然没有任何充分的性能。他们还意识到还关于对在再次操作长期处于停止放置的电子照相图像形成设备之后即刻给固定的调色剂提供电荷的性能有改进余地。此外，对于显影剂承载构件的表面优选具有适当的导电性以致可防止调色剂过度带电(过载充电(undergoing charge-up))从而由于镜面力粘贴至显影剂承载构件的表面。为了获得在各种环境中显示稳定性能的显影剂承载构件，重要的是使显影剂承载构件在良好的平衡状态下具有这些性质。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供显影剂承载构件，其即使在各种环境中也可稳定地给予调色剂以摩擦电荷。本发明的另一目的在于提供电子照相图像形成设备和显影设备，其即使在各种环境中也可稳定地形成高质量的电子照相图像。

根据本发明的显影承载构件具有基体和作为表面层的树脂层，并且其特征在于所述树脂层包含作为粘结剂树脂的热固性树脂、具有由下式(1)和(2)表示的单元的丙烯酸类树脂、和导电性颗粒：

其中，在式(1)中，R₁表示氢原子或甲基，以及R₂表示具有8-18个碳原子的烷基；和

其中，在式(2)中，R₃表示氢原子或甲基；R₄表示具有1-4个碳原子的亚烷基；选自由R₅、R₆和R₇组成的组中的一个、两个或三个基团表示或各自表示具有4-18个碳原子的烷基，以及其它一个或多个基团表示或各自表示具有1-3个碳原子的烷基；并且A^-表示阴离子。

根据本发明的显影设备的特征在于具有i)显影剂容器和保持在其中的具有调色剂颗粒的显影剂，以及ii)上述的显影剂承载构件。

根据本发明，具有包含具有如上所述特定结构的丙烯酸类树脂的表面层的显影剂承载构件能够快速稳定地给予调色剂以均匀的摩擦电荷。其还可防止调色剂过度带电(过载充电)。此外，使得其对调色剂提供摩擦电荷的性能即使在高湿度条件下也不容易改变。

参考附图从示例性实施方案的以下描述中本发明的进一步特征变得显而易见。

附图说明

图1为示出在显影方法中使用的本发明的显影设备的实例的简图。

图2为示出在显影方法中使用的本发明的显影设备的另一实例的简图。

图3为示出在显影方法中使用的本发明的显影设备的又一实例的简图。

图4为示出在显影方法中使用的本发明的显影设备的再一实例的简图。

图5为示出在显影方法中使用的本发明的显影设备的再一实例的简图。

具体实施方式

<显影剂承载构件>

以下描述根据本发明的显影剂承载构件。

如图1所示，显影剂承载构件具有基体506和作为表面层的树脂层507。树脂层507包含作为粘结剂树脂的热固性树脂、丙烯酸类树脂和导电性微粒。

<<热固性树脂>>

树脂层507包含作为粘结剂树脂的热固性树脂使得树脂层具有良好的耐久性和环境稳定性。热固性树脂可优选包括酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂和苯胍胺树脂。这些中，从树脂层的耐磨耗性和环境稳定性的观点和从稍后所述的与丙烯酸类树脂的相容性的观点，特别优选酚醛树脂。这些热固性树脂中，可溶于低级醇如甲醇、乙醇、丙醇和丁醇的类型由于它们与在本发明中使用的丙烯酸类树脂的良好相容性是特别优选的。

<<丙烯酸类树脂>>

丙烯酸类树脂至少包含由下式(1)表示的酯单元和由下式(2)表示的阳离子单元。

在式(1)中，R₁表示氢原子或甲基，以及R₂表示具有8-18个碳原子的烷基。优选作为由式(1)表示的酯单元的形式是R₁为甲基以及R₂为选自癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基和十四烷基的长链烷基。

接着，因为式(1)中R₂为具有8-18个碳原子的长链烷基，因此改进丙烯酸类树脂与热固性树脂的相容性，并且此类丙烯酸类树脂可容易均匀地存在于粘结剂树脂中。这使得根据本发明的显影剂承载构件能使调色剂具有更均匀的摩擦电荷。另外，可改进颜料如导电性颗粒在粘结剂树脂中的分散性从而使得显影剂承载构件在其表面上的电阻较少不均匀。这也有效地起作用使得调色剂具有均匀的摩擦电荷。如果R₂是具有7个以下碳原子的低级烷基，则丙烯酸类树脂的极性变得更高。即，更大的极性差异可发生于丙烯酸类树脂和热固性树脂之间。因此，丙烯酸类树脂与热固性树脂的相容性可出现降低，因此丙烯酸类树脂可趋于不均匀地分布于树脂层中。在给予调色剂以均匀的摩擦电荷方面不利地起作用。这也使得导电性颗粒趋于在树脂层中凝聚，因此在使调色剂具有均匀的电荷分布方面不利地起作用。另一方面，如果R₂为具有19个以上碳原子的长链烷基，则丙烯酸类树脂变得更高度可结晶从而趋于引起热固性树脂和丙烯酸类树脂之间的相分离。在此类情况下，丙烯酸类树脂趋于不均匀地分布于树脂层中从而不利于给予调色剂以摩擦电荷。

在式(2)中，R₃表示氢原子或甲基；R₄表示具有1-4个碳原子的亚烷基。选自由R₅至R₇组成的组中至少一个取代基为具有4-18个碳原子的烷基，以及其它一个或多个基团表示或各自表示具有1-3个碳原子的烷基。A^-表示阴离子。由式(2)表示的阳离子单元可更优选为具有以下结构的阳离子单元。

R₃：甲基；

R₄：亚甲基或亚乙基；

选自由R₅、R₆和R₇组成的组中的至少之一：选自辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基和十四烷基的长链烷基；和

不是上述长链烷基的任一基团的R₅至R₇：具有1-3个碳原子的烷基。

作为在式(2)中选自R₅、R₆和R₇的至少之一引入具有4-18个碳原子的长链烷基带来对调色剂提供电荷的性能的改进。此外，此类季铵盐基在树脂层中进行离子解离以带来树脂层的导电性的改进。这使得能够防止调色剂过度充电，即防止调色剂的过载现象。

优选作为R₅至R₇的具体组合的是其中R₅为选自由辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基和十四烷基组成的组中的任一种以及R₆和R₇各自独立地为甲基、乙基或丙基的阳离子单元。这和式(1)部分的存在共同作用使得树脂层在其给予调色剂以摩擦电荷的性能上更加完善和更加均匀。此外，因为选自由R₅至R₇组成的组中的至少一个取代基为具有4-18个碳原子的长链烷基，式(2)单元可容易地大量存在于树脂层的表面侧上。由于式(2)单元为阳离子，阳离子单元可因此大量存在于树脂层表面从而带来对调色剂提供负电荷的性能的改进。

A^-为卤素，无机酸如盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸和硝酸，以及有机酸如羧酸和磺酸中那些的阴离子。其可优选为包含硫原子或卤原子的阴离子，并可更加优选为卤素如Br^-或Cl^-由于其与热固性树脂的良好相容性。

具有由式(1)和(2)表示的单元的丙烯酸类树脂可通过由下式(3)表示的丙烯酸类单体和由下式(4)表示的具有季铵盐基的丙烯酸类单体的共聚生产。

前者丙烯酸类单体可包括由下式(3)表示的单体。

在式(3)中，R₁表示氢原子或甲基，以及R₂表示具有8-18个碳原子的烷基。作为由式(3)表示的单体优选的是其中R₁为氢原子的丙烯酸酯类，或其中R₁为甲基，并且其中R₂为癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基或十四烷基的甲基丙烯酸酯类。

后者具有季铵盐基的丙烯酸类单体可包括由下式(4)表示的单体。

在式(4)中，R₃表示氢原子或甲基。选自由R₅、R₆和R₇组成的组中一个、两个或三个基团为或各自为具有4-18个碳原子的烷基，以及其它一个或多个基团为或各自为具有1-3个碳原子的烷基。R₄为具有1-4个碳原子的亚烷基。此外，A^-表示阴离子。

优选作为由式(4)表示的单体的是其中选自由R₅、R₆和R₇组成的组中的一个、两个或三个基团是或各自是任何辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基和十四烷基以及R₄为亚甲基或亚乙基的单体。特别地，优选的是其中R₅为任何辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基和十四烷基以及R₆和R₇各自是选自甲基、乙基和丙基的烷基的单体。A^-为卤素、无机酸如盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸和硝酸以及有机酸如羧酸和磺酸中那些的阴离子。其可优选为包含硫原子或卤原子的阴离子，并可更加优选为卤素如Br^-或Cl^-。

作为丙烯酸类树脂的生产方法，可使用任何已知的聚合方法。用于其的方法可包括本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合。鉴于反应可容易控制的优点，优选溶液聚合。用于溶液聚合的溶剂可包括低级醇如甲醇、乙醇、正丁醇和异丙醇。此外，二甲苯或甲苯等也可任选地以混合物的形式使用。然而，鉴于改进与在本发明中使用的热固性树脂的相容性，优选主要地使用低级醇作为溶剂。作为此类溶剂与共聚单体组分的比例，溶液聚合可优选基于100质量份溶剂为使用30质量份以上至400质量份以下的共聚单体组分进行。

此类单体混合物的聚合可通过例如在惰性气体气氛中、50℃以上至100℃以下温度、聚合引发剂存在下加热单体混合物来进行。作为用于聚合的聚合引发剂的实例，其可包括下列：过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化新戊酸枯基酯、过氧化月桂酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化辛酰、过氧化二叔丁基、过氧化叔丁基枯基、过氧化二枯基、2，2′-偶氮二异丁腈、2，2′-偶氮二-(2-甲基丁腈)、2，2′-偶氮二-(2，4-二甲基戊腈)、2，2′-偶氮二-(4-甲氧基-2，4-二甲基戊腈)和二甲基2，2′-偶氮二(2-甲基丙酸酯)。

聚合引发剂可单独或以两种以上类型组合使用。通常，聚合反应在聚合引发剂添加至单体溶液的情况下开始。然而，为了使得未反应单体较少残留，一部分聚合引发剂可在聚合中途添加。还可采用的是其中通过紫外线或电子束照射加速聚合的方法。也可组合这些方法。聚合引发剂可优选基于100质量份共聚单体组分为以0.05质量份以上至30质量份以下、更优选0.1质量份以上至15质量份以下的量使用。作为聚合反应的温度，反应可优选在40℃以上至150℃以下的温度下进行，这可根据要使用的溶剂、聚合引发剂和共聚单体组分设定。

作为式(4)单体，可使用借助于使用季铵化剂通过季铵化由下式(5)表示的单体形成的单体。

在式(5)中，R₃表示氢原子或甲基，R₅和R₆各自表示烷基，以及R₄表示具有1-4个碳原子的亚烷基。用作季铵化剂的化合物可包括烷基卤化物和有机酸化合物。

烷基卤化物的实例示于以下：丁基溴、2-乙基己基溴、辛基溴、月桂基溴、硬脂基溴、丁基氯、2-乙基己基氯、辛基氯、月桂基氯、硬脂基氯等等。有机酸化合物的实例示于以下：对甲苯磺酸甲酯、硫酸二甲酯、羟基萘磺酸甲酯等等。

季铵化剂基于每摩尔由式(5)表示的单体可优选以0.8摩尔以上至1.0摩尔以下的量使用。此类单体可通过例如在溶剂中加热单体和季铵化剂至60℃以上至90℃以下来季铵化。

通过将式(3)单体与式(5)单体共聚获得的也可进一步用上述季铵化剂季铵化从而获得期望的含季铵盐基的丙烯酸类共聚物。此外，例如，由式(5)表示的单体用烷基卤化物如甲基氯季铵化，其后与式(3)单体共聚。由此获得的含季铵盐基的丙烯酸类共聚物可用酸如对甲苯磺酸或羟基萘磺酸处理从而实现抗衡离子交换以获得成为预期的阴离子种类的含季铵盐基的丙烯酸类共聚物。

上述丙烯酸类树脂中各单元可优选处于以下组成比例：在丙烯酸类树脂中单元(1)的单元组成比和单元(2)的单元组成比分别由a和b表示，b/(a+b)的值为0.5以上至0.9以下。因为b/(a+b)的值为0.5以上，改进丙烯酸类树脂的提供负电荷性能并且可容易地增强归因于季铵盐基结构的离子传导的效果。因此，这带来对于调色剂的快速充电性能的改进。因为b/(a+b)的值为0.9以下，各单元可均匀地存在于粘结剂树脂中。这使得丙烯酸类树脂与粘结剂树脂良好地相容从而使前者容易地均匀地存在于树脂层中。此外，这使得存在于树脂层中的导电性颗粒良好地分散。此外，在本发明中，在满足各单元(1)和(2)的构成的任何单元以多种包含于丙烯酸类树脂中的情况下，满足结构(1)的多种单元组分的总组成比和满足结构(2)的多种单元组分的总组成比分别由a和b表示。

丙烯酸类树脂可包含除了单元(1)和(2)外的其它一个或多个单元。可包含于丙烯酸类树脂中的此类其它单元可优选为构成丙烯酸类树脂的单元的总(摩尔)数的30摩尔％以下的含量。因为其它单元为30摩尔％以下的含量，因此可容易地获得由于单元(1)和(2)的引入引起的效果。

至少包含单元(1)和(2)的丙烯酸类树脂可优选以1质量份以上至40质量份以下的量添加，基于100质量份作为粘结剂树脂的热固性树脂。其在此范围内的添加可带来归因于该添加的电荷控制的效果，还可以使得丙烯酸类树脂均匀地存在于粘结剂树脂中从而使得树脂层保持其膜强度。

为了控制树脂层的电阻值，将包括下列的导电性颗粒引入至树脂层中。导电性颗粒的实例示于以下：金属(如铝、铜、镍和银)的细粉、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)的颗粒、结晶性石墨、各种类的碳纤维、导电性炭黑等等。这些中，优选导电性炭黑和结晶性石墨由于它们优异的分散性和优异的导电性。上述导电性颗粒可以以两种以上类型的混合物的形式使用。导电性颗粒也可优选以20质量份以上至100质量份以下的量添加，基于粘结剂树脂的质量。它们在该范围内的添加使得树脂层具有在期望水平下的电阻率而不损坏其强度。

在本发明显影剂承载构件的表面上的树脂层可优选具有体积电阻率为10^-1Ω·cm以上至10²Ω·cm以下。因为其值在该范围内，可防止显影剂由于过载粘贴至显影剂承载构件的表面，或防止由于显影剂的过载从显影剂承载构件的表面为显影剂不良地提供摩擦电荷。

在本发明中，也可将形成不均匀表面用的粗糙化颗粒添加至树脂层中以使其表面粗糙度均匀并还保持其适合的表面粗糙度，由此能够获得更加优选的结果。作为可在本发明中使用的形成不均匀表面用的粗糙化颗粒，优选球形颗粒。因为它们是球形颗粒，期望的表面粗糙度可通过它们以比任何无定形颗粒(缺乏确定形状的颗粒)少的量添加来达到，并且也可达到具有均匀表面轮廓的不平坦表面。此外，即使在树脂层的表面已磨损的情况下，树脂层也较少地改变表面粗糙度，并且在显影剂承载构件上的调色剂层也不能容易地改变厚度。因而，调色剂可均匀地静电充电，并且良好地防止任何套筒重影，任何线和不均匀性不容易发生，还可使任何用调色剂着色的套筒和调色剂熔融粘着不易发生在显影剂承载构件上。可长期内带来此类效果。

<<基体>>

作为基体，可使用构件如圆筒状构件、柱状构件或带状构件。在用于与感光鼓不接触的显影方法的显影剂承载构件的情况下，可优选使用刚性体如金属的圆筒状管或实心棒。此类基体可为以圆筒形成型其后进行磨削和磨光的非磁性金属或合金如铝、不锈钢或黄铜，这是优选使用的。

在用于与感光鼓直接接触的显影方法的显影剂承载构件的情况下，可优选使用柱状基体，其由金属制芯轴制成并且在其周向表面设置包含橡胶或弹性体如聚氨酯、EPDM或硅酮的层。在利用磁性显影剂的显影方法中，可使用圆筒形基体，和磁辊可放置于基体内部以磁性地吸引显影剂至显影剂承载构件上和将其保持在显影剂承载构件上。

<<树脂层>>

树脂层可通过例如以下的方法形成：将树脂层用的组分分散和混合于溶剂中从而构成涂布流体，用该流体涂布基体表面，接着干燥以硬化或固化形成湿涂层。在分散和混合组分从而构成涂布流体中，可优选使用利用珠的已知的分散混合机如砂磨机、油漆搅拌器(paint shaker)、Daino磨机和球磨机。作为涂布方法，可优选使用已知的方法如浸涂、喷涂或辊涂。

在本发明中，树脂层可优选具有作为其表面粗糙度的算术平均粗糙度Ra(JIS B 0601-2001)为0.3μm以上至2.5μm以下，更加优选0.4μm以上至2.0μm以下。因为树脂层表面具有在此范围内的Ra，可使通过显影剂承载构件的显影剂的输送量更加稳定，并且树脂层还可具有良好的耐磨耗性和对显影剂的耐污染性。树脂层也可优选具有厚度为25μm以下，更加优选20μm以下，仍然更加优选4μm以上至20μm以下。为了达到均匀的层厚度这是优选的，然而，该厚度不特别限定于此。

<显影设备>

接下来描述其中已引入根据本发明的显影承载构件的显影设备。图1为根据本发明的显影设备的截面图。在如图1中示出的那些中，其上保持通过已知的方法形成的静电潜像的静电潜像承载构件例如电子照相感光鼓501沿箭头B的方向旋转。显影剂承载构件508其上承载具有磁性调色剂的单组分显影剂504，并且沿箭头A的方向旋转，所述单组分显影剂504通过其中保持显影剂的作为显影剂容器的料斗503进给。因而，将显影剂504输送至显影区域D，其中显影剂承载构件508和感光鼓501彼此面对。如图1中所示，在显影剂承载构件(显影套筒)508内部，设置内部设置有磁体的磁辊505以致显影剂504可磁性地吸引和保持在显影剂承载构件508上。

显影剂承载构件508具有金属圆筒状管(基体)506和设置于其上的树脂层507作为表面层。在料斗503内部，设置用于搅拌显影剂504的搅拌叶片510。参考数字513表示间隙，其显示显影剂承载构件508和磁辊505保持不接触。作为构成显影剂的磁性调色剂颗粒相互之间以及显影剂和显影剂承载构件508的树脂层507之间的摩擦的结果，显影剂504获得能使形成于感光鼓501上的静电潜像显影的摩擦电荷。在示于图1的实例中，为了控制待输送至显影区域D的显影剂504的层厚度，使用由铁磁性金属制的磁性控制刮板502作为显影剂层厚度控制构件。刮板502以其距离显影剂承载构件508表面的间隙宽度为约50μm-500μm面对显影剂承载构件508这样的方式垂直地从料斗503向下延伸。从磁辊505的磁极N1施加的磁力线会聚于磁性控制刮板502由此在显影剂承载构件508上形成显影剂504的薄层。在本发明中，也可使用非磁性刮板代替磁性控制刮板502。

可优选由此形成于显影剂承载构件508上的显影剂504的薄层厚度比在显影区域D中的显影剂承载构件508和感光鼓501之间的最小间隙更小。特别有效地是将本发明的显影剂承载构件设置于静电潜像通过此类显影剂薄层显影的类型的显影设备，即非接触型显影设备中。本发明的显影剂承载构件也可以用于显影剂层的厚度不比在显影区域D中的显影剂承载构件508和感光鼓501之间的最小间隙更小的类型的显影设备，即接触型显影设备中。在以下描述中，为避免描述的复杂性，将如上所述非接触型显影设备作为实例。

为了引起承载于显影剂承载构件508上的具有磁性调色剂的单组分显影剂504的飞散，通过作为偏压施加装置的显影偏压电源509施加显影偏压于显影剂承载构件508上。当将DC电压用作该显影偏压时，可优选将具有介于在静电潜像区(在吸引显影剂504时可视化区域)处的电势和在背景区处的电势之间的值的电压施加至显影剂承载构件508。

在其中将调色剂吸引至具有高电势区和低电势区的静电潜像的高电势区的所谓的正规显影的情况下，使用可充电至与静电潜像极性相反的极性的调色剂。在其中将调色剂吸引至具有高电势区和低电势区的静电潜像的低电势区的所谓的反转显影的情况下，使用可充电至与静电潜像极性相同的极性的调色剂。此处高电势区或低电势区的意思是指由绝对值表示。在这些当中的任一情况中，显影剂504在其至少与显影剂承载构件508摩擦时静电充电。

图2为示出本发明的显影设备中的另一实施方案的结构简图，图3为示出本发明的显影设备中的又一实施方案的结构简图。在示于图2和3的显影设备中，将弹性控制刮板511用作显影剂层厚度控制构件，其控制保持于显影剂承载构件508上的显影剂504的层厚度。该弹性控制刮板511由具有橡胶弹性的材料如聚氨酯橡胶或硅酮橡胶、或者具有金属弹性的材料如青铜或不锈钢构成。在示于图2的显影设备中，将该弹性控制刮板511沿与显影剂承载构件508转动方向相反的方向与其压力接触。在示于图3的显影设备中，将该弹性控制刮板511沿与显影剂承载构件508转动方向相同的方向与其压力接触。在这些显影设备中，显影剂层厚度控制构件通过显影剂层弹性地与显影剂承载构件508压力接触由此于显影剂承载构件508上形成显影剂的薄层。因此，比图1中所示使用磁性控制刮板的情况更薄的显影剂层可形成于显影剂承载构件508上。在将非磁性单组分显影剂用作调色剂504的情况下，图2呈现显影设备，其中由于调色剂是非磁性的，不存在在显影剂承载构件508内部的任何磁体，并且使用实心金属棒514。非磁性调色剂在其与弹性控制刮板511或与树脂层517摩擦时摩擦带电，然后输送至显影剂承载构件508的表面。

在示于图3中的那些中，除上述以外还设置显影剂剥离构件512。作为显影剂剥离构件，使用由树脂、橡胶或海绵制的辊形构件和进一步的带形构件或刷形构件。在示于图3中的那些中，此类辊形显影剂剥离构件512沿与显影剂承载构件508的转动方向相反的方向转动。显影剂剥离构件512从显影剂承载构件508的表面剥离任何尚未移动至静电潜像承载构件501的显影剂并还使得显影剂充电均匀。此外，在下文中静电潜像承载构件也称为“感光构件”或“电子照相感光构件”。此外，在示于图3中的实例中，将金属制圆筒状管506用作显影剂承载构件508的基体。

在示于图2和3的显影设备中，除了前述以外的构造与示于图1的显影设备相同，并且类似的参考数字基本上表示类似的构件。图4和5为各自示出其中弹性控制构件设置在利用磁性调色剂的显影设备中的构造的简图。图1-5概略地对本发明最后的显影设备示例。不用说，存在各种模式的显影剂容器(料斗503)的形状、存在或不存在搅拌叶片510和磁极的配置。

<显影剂>

以下描述显影剂(调色剂)。调色剂的颗粒可通过粉碎方法或聚合方法生产。在它们通过粉碎方法生产的情况下，可使用任何已知的方法。例如，将调色剂必要的组分如粘结剂树脂、磁性材料、脱模剂、电荷控制剂和任选地着色剂以及其它添加剂借助于混合机如亨舍尔混合机或球磨机彻底混合。其后，将获得的混合物借助于加热捏合机如加热辊、捏合机或挤出机熔融捏合，接着冷却以凝固，然后粉碎，其后分级，和任选地表面处理从而获得调色剂颗粒。分级和表面处理任一个可按顺序在先。在分级步骤中，可优选使用多分区分级机(multi-divisionclassifier)以改进生产效率。粉碎步骤可通过使用已知的粉碎机如机械冲击式或喷射式进行。

此类调色剂颗粒可在它们通过任何各种类型的方法进行球形化处理或表面平滑处理之后使用，由此观察到磁性材料比在仅仅粉碎的调色剂颗粒中能更加容易地被包封在颗粒中。这使得显影剂能改进其转印性能从而凭借其效果防止显影剂过度消耗。作为用于其的方法，其中使用具有搅拌翼或叶片和衬套(liner)或外壳的设备，使调色剂颗粒通过叶片和衬套之间的微间隙时，通过机械力使调色剂颗粒的表面平滑或使调色剂颗粒球形化的方法是可行的。此外，作为直接生产球形调色剂颗粒的方法，将主要由用于形成调色剂颗粒的粘结剂树脂的单体构成的混合物悬浮在水中然后聚合从而将其制成调色剂颗粒的方法是可行的。普通可行的方法是，将可聚合单体、着色剂、聚合引发剂和任选的交联剂、电荷控制剂以及其它添加剂均匀溶解或分散以制备单体组合物，其后将该单体组合物借助于合适的搅拌机以适当的粒径分散在包含分散稳定剂的连续相例如水性介质中，进一步进行聚合反应从而获得具有期望粒径的调色剂颗粒的方法。

作为具有高度球形的调色剂颗粒，在如用流式颗粒图像分析仪测量的圆当量直径为3μm以上至400μm以下的调色剂颗粒中，优选它们的平均圆形度为0.970以上。因为平均圆形度为0.970以上，个体调色剂颗粒的表面可容易地均一地摩擦带电从而有助于更加改进充电均一性。另一方面，使具有高度球形的调色剂的颗粒趋于过度充电。然而，根据本发明的显影剂承载构件在初期阶段直至图像形成于许多纸张上贯穿其使用过程中能够良好地防止此类调色剂过度充电。认为这是由于显影剂承载构件的树脂层因为其包含具有单元(2)的丙烯酸类树脂而具有良好的导电性的事实。

调色剂可优选具有重均粒径为3μm以上至10μm以下。因为其重均粒径在该数值范围内，可使转印残余调色剂较少地残留于感光构件上。此类调色剂也可抑制作为粉末需要的流动性和搅拌性能的降低，因此个体调色剂颗粒可容易地均一充电。

出于改进摩擦电荷特性的目的，可将电荷控制剂通过引入前者至调色剂颗粒(内部添加)或将其与调色剂颗粒共混(外部添加)用于显影剂(调色剂)中。作为正电荷控制剂，其可包括以下：苯胺黑、三氨基三苯甲烷染料及其用脂肪酸金属盐改性的改性产物；季铵盐如三丁基苄基铵1-羟基-4-萘磺酸盐和四丁基铵四氟硼酸盐。任何这些可单独或以两种以上类型组合使用。作为负电荷控制剂，有机金属化合物或螯合物是有效的。作为其实例，可包括乙酰丙酮铝(acetylacetonatoaluminum)、乙酰丙酮铁(II)和3，5-二叔丁基水杨酸铬。特别地，优选乙酰丙酮金属配合物、单偶氮金属配合物、萘甲酸和水杨酸类金属配合物或盐。

在显影剂(调色剂)为磁性显影剂(调色剂)的情况下，混合磁性材料。磁性材料可包括下列：

·氧化铁类金属氧化物如磁铁矿、磁赤铁矿和铁素体；

·磁性金属如Fe、Co和Ni；和

·任何上述金属与选自以下的一种或两种以上金属的合金：Al、Co、Cu、Pb、Mg、Ni、Sn、Zn、Sb、Be、Bi、Cd、Ca、Mn、Se、Ti、W和V。

上述磁性材料也可作为着色剂。可作为要在显影剂(调色剂)中混合的着色剂，可使用本领域中常规使用的任何颜料或染料，其可在适当选择下使用。

可优选将脱模剂混合于显影剂(调色剂)中。脱模剂可包括下列：脂族烃蜡如低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、微晶蜡和石蜡；和主要由脂肪酸酯构成的蜡如巴西棕榈蜡、费托蜡、沙索蜡和褐煤蜡。

为了改进环境稳定性、充电稳定性、显影性能、流动性和贮存稳定性和为了改进清洁性能，优选外部添加无机细粉如二氧化硅、氧化钛或氧化铝粉末至显影剂(调色剂)颗粒中，即使其存在于显影剂(调色剂)颗粒的表面上。

无机细粉可以0.1质量％至5.0质量％、优选0.5质量％至4.0质量％的这样的量添加在调色剂中。此类外部添加剂可以以各种类型组合使用。可进一步添加除无机细粉以外的外部添加剂。除无机细粉以外的外部添加剂可包括润滑剂如聚四氟乙烯、硬脂酸锌和聚偏二氟乙烯(特别是聚偏二氟乙烯)，以及还有氧化铈、钛酸锶和硅酸锶。

接下来描述如何测量关于本发明的物理性质。

(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根据JISB0601(2001)“Surface Roughness”使用SURFCORDER SE-3500，(由Kosaka Laboratory，Ltd.制造)在裁切(cut-off)0.8mm、测量距离8mm和进给速率0.5mm/s的条件下测量。在沿其纵向的显影剂承载构件的中间和涂布的树脂层两末端位置的3点位置、在从第一次测量的位置旋转90°的位置处沿其纵向的相同的显影剂承载构件的中间和两末端位置的3点，和在进一步旋转90°的其位置处沿其纵向的相同的显影剂承载构件的中间和两末端位置的3点即总共9点位置处测量。然后，将它们的算术平均值取作显影剂承载构件表面的算术平均粗糙度(Ra)。

(2)显影剂承载构件树脂层的体积电阻率的测量

使7μm-20μm厚的树脂层形成于100μm厚的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)片上，并且其体积电阻率用电阻率计LORESTARAP(由Mitsubishi Chemical Corporation制造)使用四端探针测量。在20-25℃温度和50-60％RH湿度的环境中测量。

(3)添加至显影剂承载构件树脂层的导电性颗粒的体积平均粒径

这是用激光衍射粒径分布计“Coulter LS-230 Particle SizeDistribution Meter”(商品名；由Beckman Coulter，Inc.制造)测量的。在测量中，使用少量模式(small-level module)，作为测量溶剂，使用异丙醇(IPA)。首先，将测量仪器的测量系统内部用IPA洗涤约5分钟，并在洗涤后排除背景作用。接下来，将约10mg测量样品添加至50ml IPA中。将其中已悬浮样品的溶液借助超声波分散机进行分散约2分钟以获得样品液。其后，将该样品液缓慢地添加至测量仪器的测量系统内部，并调节测量系统中的样品浓度为45％-55％作为仪器屏幕上的PIDS。其后，进行测量，并测定由体积分布计算的体积平均粒径。

(4)导电性微粒的体积电阻率的测量：

将颗粒放置在直径40mm的铝环中，然后在2,500N下压制成型。在低电阻区域中，获得的成型产物的体积电阻率用电阻率计LORESTAR AP(由Mitsubishi Chemical Corporation制造)使用四端探针测量。在介质/高电阻区域中，其用电阻率计HIRESTAR IP(由Mitsubishi Chemical Corporation制造)使用环电极探针测量。测量环境设定为20-25℃和50-60％RH。

(5)调色剂的粒径的测量：

将库尔特计数器Multisizer II(由Beckman Coulter，Inc.制造)用作测量仪器。作为电解液，使用一级氯化钠制备约1％的NaCl水溶液。作为测量方法，将0.5ml作为分散剂的烷基苯磺酸盐添加至100ml上述电解水溶液中，并进一步添加10mg测量样品。将其中已悬浮样品的电解液在超声波分散机中进行分散约1分钟。将测量样品的体积和数量借助于上述测量仪器和使用100μm口管(aperature)或30μm口管作为其口管测量以计算其体积分布和数量分布。从获得的结果中，测定由体积分布确定的重量基准的重均粒径(D4)(将各通道的中间值用作各通道的代表值)。

(6)调色剂颗粒的平均圆形度：

将在本发明中涉及的平均圆形度用作数量上表示颗粒形状的简单方法。在本发明中，颗粒形状用流式颗粒图像分析仪FPIA-1000(由Toa Iyou Denshi K.K.制造)测量，在具有圆当量直径为3μm以上的颗粒组中测量的各颗粒的圆形度(Ci)根据下列表达式单独测定。

圆形度(Ci)＝(与颗粒图像具有相同投影面积的圆的圆周长)/(颗粒投影图像的圆周长)

如在以下表达式中进一步示出的，将当将测量的所有颗粒的圆形度的总和除以所有颗粒的数量时获得的值定义为平均圆形度。

在计算各颗粒的圆形度和其后计算平均圆形度和众数圆形度(modal circularity)中，在本发明中使用的测量仪器“FPIA-1000”采用以下方法。该方法是将颗粒根据所得圆形度划分为将0.40-1.00圆形度以0.010间隔分为61个范围的级别，并使用分割点的中心值和频率计算平均圆形度的方法。在如通过该计算方法计算的平均圆形度的值和如通过直接使用各颗粒的圆形度的上述等式计算的平均圆形度的值之间，仅存在极为小的处于几乎忽略的水平上的随机误差。因此，在本发明中，为了处理数据的原因例如使计算时间缩短并使计算的运算方程简单，使用其中直接利用和部分改进使用上述各颗粒的圆形度的计算等式的概念的此类计算方法。在本发明中涉及的圆形度是示出颗粒表面不平度的指数。当颗粒为完全的球形时其是指1.000。显影剂颗粒表面形状越复杂，圆形度的值越小。

作为具体的测量方法，在10ml已溶解约0.1mg表面活性剂的水中，分散约5mg显影剂以制备分散液。然后将分散液暴露于超声波(20kHz，50W)约5分钟。使分散液具有浓度为5,000颗粒/μl至20,000颗粒/μl，其中使用上述分析仪进行测量以测定具有圆当量直径为3μm以上的颗粒的平均圆形度。测量概要描述在由Toa Iyou Denshi K.K.出版的FPIA-1000(1995年6月版本)的目录和测量仪器的操作手册中，并且如下：

将样品分散液通过扁平流动池(厚度：约200μm)的槽(沿流动方向延伸)。安装闪光灯和CCD(电荷耦合装置)照相机从而相对于流动池彼此相对地定位以相对于流动池的厚度形成交叉通过的光路。在样品分散液的流动期间，将该分散液用闪光光以1/30秒的间隔照射以获得流动通过该池的颗粒的图像，因此拍摄各颗粒的图像作为具有平行于流动池的特定范围的二维图像。从各颗粒的二维图像的面积中，将具有相同面积的圆的直径作为圆当量直径计算。各颗粒的圆形度根据上述计算圆形度用等式由各颗粒的二维图像的投影面积和由投影图像的圆周长计算。

在该测量中仅在具有圆当量直径为3μm以上的颗粒组中测量圆形度的原因是独立于调色剂颗粒存在的外部添加剂的颗粒组大量包括于具有圆当量直径为小于3μm的颗粒组中，这会影响测量使得不能任意精确估计在调色剂颗粒组中的圆形度。

(7)如何分析树脂：

丙烯酸类树脂的聚合物的结构通过用热解GC/MS(气相色谱仪/质谱仪)分析仪VOYAGER(商品名；由Thermo Electron Inc.制造)分析通过刮擦显影剂承载构件的树脂层获得的样品测定。在热解温度：600℃；柱：HP-1(15m×0.25mm×0.25μm)；入口：300℃；狭缝：20.0；注入速度：1.2ml/min.；加热：50℃(4分钟)至300℃(20℃/min.)的条件下分析。

<丙烯酸类树脂(AC-1)溶液的生产例>

将以下材料在安装有搅拌器、冷凝器、温度计和氮气进给管和滴液漏斗的四颈可分离烧瓶内部混合。

甲基丙烯酸二甲氨乙酯(单体A-1) 38.7质量份

月桂基溴(季铵化剂) 61.3质量份

乙醇 61.3质量份

将获得的混合物加热至70℃并搅拌5小时以季铵化单体A-1从而获得含季铵盐基的单体(2-甲基丙烯酰氧乙基)月桂基二甲基铵溴化物。将获得的反应液冷却，其后装入28.3质量份作为共聚组分的甲基丙烯酸十三烷酯(单体A-2)、50质量份作为溶剂的乙醇和1.0质量份作为聚合引发剂的偶氮双异丁腈(AIBN)至其中。搅拌这些直至体系变得均匀。在连续地搅拌的情况下，加热反应体系直至其内部温度达到70℃，并且将装入滴液漏斗的部分在1小时内添加。在完成逐滴添加之后，反应在回流状态中在进给氮气的情况下进一步进行约5小时，并在进一步添加0.2质量份AIBN至其中之后，反应进行1小时。此外，将该溶液用乙醇稀释从而获得具有固成分为40％的丙烯酸类树脂，AC-1。

<丙烯酸类树脂(AC-2至24)溶液的生产例>

随后，除了将使用的共聚组分改变为示于表1和2的组分以外，以与AC-1生产例中相同的方式获得丙烯酸类树脂溶液AC-2至AC-24。此处，关于AC-10，形成丙烯酸类树脂溶液其后用离子交换树脂处理从而实现从溴化物离子至对甲苯磺酸盐离子的阴离子的离子交换。

表2

丙烯酸类树脂单元比例

<导电性颗粒>

D-1石墨颗粒(购自Nippon Graphite Industries，Ltd.；商品名：HOP；体积平均粒径：4.0μm)

D-2导电性炭黑(购自Columbian Carbon Japan Limited；商品名：CONDUCTEX 975)

D-3导电性炭黑(购自Cabot Corp.；商品名：BLACK PEARL2000)

<粘结剂树脂>

R-1可溶型酚醛型酚醛树脂(购自Dainippon Ink&Chemicals，Incorporated；商品名：J-325；固成分：60％)

R-2丁基化三聚氰胺树脂(购自Dainippon Ink&Chemicals，Incorporated；商品名：L-109-65；固成分：60％)

R-3丁基化尿素树脂(购自Dainippon Ink&Chemicals，Incorporated；商品名：P-196-M；固成分：60％)

R-4硅酮树脂(购自Momentive Performance Materials JapanInc.；商品名：TSR127B；固成分：50％)

R-5丙烯酸类树脂(购自Dainippon Ink&Chemicals，Incorporated；商品名：A-430-60；固成分：60％)

<显影剂生产例1>

制备以下材料的混合物。

向该混合物中，添加180质量份的溶解0.8质量份部分皂化的聚乙烯醇的水，接着强烈搅拌以制成悬浮分散液。将该悬浮分散液放入已放置40质量份水并且其内部气氛用氮气置换的反应容器中，从而在85℃反应温度下进行悬浮聚合10小时。在完成反应之后，过滤反应产物，然后用水洗涤，接着脱水和干燥步骤从而获得乙烯基树脂。

接下来，制备以下材料的混合物。

该混合物借助于加热至130℃的双轴挤出机熔融捏合。将获得的捏合产物冷却其后借助于锤磨机粉碎。将获得的粉碎产物借助于机械研磨机Turbo Mill(由Turbo Kogyo Co.，Ltd.制造)细粉碎，接着加热球形化处理。已进行加热球形化处理的细粉碎产物借助于利用柯恩达效应的多分区分级机(Elbow JetClassifier，由Nittetsu Mining Co.，Ltd.制造)处理从而分级并同时除去超细粉末和粗粉末以获得重均粒径(D4)为6.0μm和圆形度为0.963的调色剂颗粒。向由此获得的100质量份调色剂颗粒中，添加1.0质量份疏水性胶态二氧化硅，并将这些借助于亨舍尔混合机混合和分散从而获得单组分磁性显影剂，T-1。

<显影剂生产例2>

将以下单体与酯化剂一起装入5升高压釜中。将回流冷凝器、水分离器、N₂气进给管、温度计和搅拌器安装至高压釜，并在将N₂气进给至高压釜的同时，在230℃下进行缩聚。在反应完成之后，将反应产物从高压釜中取出，然后冷却并粉碎从而获得粘结剂树脂，C-1。

将以下单体与酯化剂一起装入5升高压釜中。将回流冷凝器、水分离器、N₂气进给管、温度计和搅拌器安装至高压釜，并在将N₂气进给至高压釜的同时，在230℃下进行缩聚。在反应完成之后，将反应产物从高压釜中取出，然后冷却并粉碎从而获得粘结剂树脂，C-2。

丙氧基化双酚A(2.2摩尔加成产物) 47.0摩尔％

对苯二甲酸 50.0摩尔％

偏苯三甲酸酐 3.0摩尔％

接下来，借助于亨舍尔混合机预混合以下材料，其后将获得的混合物借助于双轴挤出机熔融捏合。

在这点上，控制保留时间以致捏合的树脂具有150℃的温度。将获得的捏合产物冷却其后借助于锤磨机粉碎。将获得的粉碎产物借助于利用喷射蒸汽的研磨机细粉碎，并将细粉碎粉末借助于利用柯恩达效应的多分区分级机分级，从而获得重均粒径(D4)为6.9μm的负摩擦带电性调色剂颗粒，E-1。向100质量份由此获得的磁性调色剂颗粒中，外部添加1.2质量份疏水性二氧化硅细粉(BET比表面积：180m²/g)并借助于亨舍尔混合机混合从而获得圆形度为0.940的显影剂，T-2。

<显影剂生产例3>

向900g加热至60℃的离子交换水中，添加3质量份磷酸三钙，接着借助于TK型均相混合机(由Tokushu Kika Kogyo Co.，Ltd.制造)在10,000rpm下搅拌以制备水性介质。将以下配方也引入至均相混合机(由Nippon Seiki Co.，Ltd.制造)中，然后加热至60℃，接着在9,000rpm下搅拌以实现溶解和分散。

在此当中，溶解5质量份聚合引发剂2，2’-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)以制备可聚合单体组合物。

将可聚合单体组合物引入上述水性介质，接着在氮气气氛、60℃下使用TK型均相混合机以8,000rpm搅拌，从而将可聚合单体组合物造粒。其后，将获得的造粒产物移动至螺旋桨式搅拌器并搅拌，在此期间将温度在2小时期间内升高至70℃。4小时后，进一步将温度以40℃/hr的加热速率升高至80℃，其中在80℃下进行反应5小时从而产生聚合物颗粒。在完成聚合之后，将含该颗粒的浆料冷却，然后使用10倍浆料量的水洗涤，接着过滤、干燥其后分级以控制粒径从而获得青色调色剂母料颗粒(重均粒径：6.6μm；平均圆形度：0.973)。向100质量份由此获得的青色调色剂母料颗粒中，通过干法借助于亨舍尔混合机(由MitsuiMining&Smelting Co.，Ltd.制造)混合1.0质量份二氧化硅(R812，购自Aerosil Japan，Ltd.)5分钟从而获得重均粒径为6.7μm和平均圆形度为0.974的非磁性单组分显影剂，T-3。

<实施例1>

将以下材料混合并借助于利用直径1mm玻璃珠作为介质颗粒的砂磨机进行分散2小时从而获得涂料中间体，M-1。

粘结剂树脂(R-1) 作为固成分41.7质量份

导电性颗粒(D-1) 44.4质量份

导电性颗粒(D-2) 11.1质量份

甲醇 110.0质量份

接下来，向上述涂料中间体M-1中，混合58.3质量份作为固成分的粘结剂树脂R-1、10.0质量份作为固成分的丙烯酸类树脂AC-1和11.1质量份提供表面不平坦的球形颗粒(购自NipponCarbon Co.，Ltd.；商品名：ICB1020)。将获得的混合物借助于利用直径1.5mm玻璃珠作为介质颗粒的砂磨机进行分散40分钟。此外，添加乙醇以调节固成分至浓度为35％从而获得涂布液，B1。

使外径为16mm和算术平均粗糙度Ra为0.2μm的精磨加工的铝制圆筒状管放置在旋转台上旋转，遮盖该管两末端部分。用涂布液B1涂布该圆筒状管表面同时喷枪以恒定速度下降。通过该步骤，树脂层形成于该管上。此处，作为涂布条件，在30℃/35％RH环境中和在涂布液的温度在恒温室中控制在28℃的状态下进行该涂布。随后，涂布液的湿涂层借助于热风干燥炉通过在150℃下加热30分钟硬化从而形成树脂层。因而，生产表面粗糙度Ra为1.19μm的显影剂承载构件，S-1。显影剂承载构件(显影套筒)S-1的树脂层的配方和物理性质示于表3中。

装入显影剂承载构件S-1作为激光束打印机(商品名：LASER JET P3005；由Hewlett-Packard Co.制造)用盒的显影辊，并且显影剂T-1作为调色剂还填充入盒的调色剂容器中。将该盒安装至上述激光束打印机。使用该激光束打印机，对以下项目(1)-(6)进行评价。在15℃/10％RH的低温低湿环境(L/L)、23℃/50％RH的常温常湿环境(N/N)和30℃/85％RH的高温高湿环境(H/H)中各自进行评价。

具体而言，以每5秒钟一张纸的间歇模式和在打印百分率为1％的字符图案下在15,000张纸上复制图像，从而对以下项目(1)-(6)进行评价。这些评价的结果示于表4-6中。

(1)在显影剂承载构件上的调色剂带电量(Q/M)和调色剂输送量(M/S)：

进行以下实验以评价显影剂承载构件的电荷提供能力。

将上述激光束打印机在L/L环境中和其断开的状态中放置24小时。其后，开启打印机，复制实黑图像。在此刻在显影剂承载构件上承载的调色剂借助于通过金属圆筒状管和圆筒状过滤器的吸引来收集，其中每单位质量的调色剂带电量Q/M(mC/kg)和每单位面积的调色剂输送量M/S(g/m²)由通过金属圆筒状管在电容器中积聚的带电量Q、收集的调色剂的质量M和在此期间吸引调色剂的面积S计算。得到的值分别作为“Q/M(1)”和“M/S(1)”。

接下来，在L/L环境中，以每5秒钟一张纸的间歇模式和在打印百分率为1％的字符图案下在15,000张纸上复制图像，随后复制实黑图像。关于在此刻在显影剂承载构件上承载的调色剂，以如上相同的方式计算Q/M和M/S。得到的值分别作为“Q/M(2)”和“M/S(2)”。此外其后，将激光束打印机在L/L环境中和其断开的状态中放置5天。然后再次开启打印机，复制实黑图像。在此刻在显影剂承载构件上承载的调色剂的Q/M和M/S以与上述相同的方式计算。得到的值分别作为“Q/M(3)”和“M/S(3)”。

在N/N环境和H/H环境中也进行一系列上述评价。将在各环境中的“Q/M(1)”、“Q/M(2)”和“Q/M(3)”以及“Q/M(2)”和“Q/M(3)”相对于“Q/M(1)”的变化率(1)和(2)示于表4中。类似地，将“M/S(1)”、“M/S(2)”和“M/S(3)”以及“M/S(2)”和“M/S(3)”相对于“M/S(1)”的变化率示于表4中。

(2)图像浓度：

在图像以上述字符图案复制之前和具有上述字符图案的图像在15,000张纸上复制之后两种情况下复制实黑图像。此外，为了评价摩擦带电的上升，将具有上述字符图案的图像在15,000张纸上复制，其后将激光束打印机在常温常湿环境中和其断开的状态中放置5天。其后，复制实黑图像。在三张纸上的各由此获得的实黑图像上，测量图像浓度以通过以下标准进行评价。在测量中，使用反射浓度计(商品名：RD918；由MacbethCo.制造)，其中测量相对于在打印浓度为0.00的白底部分上的图像的相对浓度。

A：1.40以上。

B：1.35以上至小于1.40。

C：1.30以上至小于1.35。

D：1.25以上至小于1.30。

E：1.00以上至小于1.25。

F：小于1.00。

(3)重影：

在套筒转动周期中进行关于重影的评价，由于调色剂的任何过度充电或调色剂的任何非均匀电量分布趋于发生重影。使用以下图案：在打印机上待复制的图像图案(在复印机的情况下为图像图表)中，在图像图案顶部对应于显影剂承载构件一周的区域保持有以规则间隔配置在白底上的实黑正方形(各边为20mm)图像和由半色调图像配置的其它区域。复制图像通过正方形图像的重影如何在半色调图像上出现而评级。

A：完全没有观察到色调的差异。

B：在此程度中取决于视角色调的轻微差异是可确定的。

C：清楚可视观察到重影。

D：由于色调差异清楚地发生重影，在此程度中色调的差异是可用反射浓度计测量的。

E：由于色调差异清楚地发生重影，并且对应于两周以上的显影剂承载构件的色调的差异是可确定的。

(4)污迹：

复制半色调图像和实黑图像。此处，目视观察在显影剂承载构件上的调色剂图像以及是否污迹发生和污迹发生的程度以通过以下标准进行评价。当调色剂维持过度充电时趋于发生污迹。因此，是否污迹发生和污迹发生的程度可以为调色剂如何过度充电的标准。

A：在半色调图像和显影剂承载构件上均完全没有观察到污迹。

B：在显影剂承载构件上轻微观察到污迹，但处于不影响任何图像的此类水平中。

C：在一些半色调图像上轻微观察到污迹。

D：色调的差异在半色调图像上是可确定的但在实黑图像上是不可确定的。

E：清楚的色调的差异在半色调图像还有实黑图像上是可确定的。

(5)雾化：

测量在适当图像中的实白图像的反射率并进一步测量未使用的转印纸的反射率以对雾化进行评价，由于任何调色剂的过度充电或非均匀带电而趋于发生雾化。得出(实白图像反射率的最差值)-(未使用转印纸的反射率的平均值)的值作为雾化浓度。评价结果通过以下标准示出。此处，在随机选取的10点中测量反射率。反射率用TC-6DS(由Tokyo Denshoku Co.，Ltd.制造)测量。

A：小于0.5％。

B：0.5％以上至小于1.0％。

C：1.0％以上至小于2.0％。

D：2.0％以上至小于3.0％。

E：3.0％以上至小于4.0％。

F：4.0％以上。

(6)图像品质：

图像品质的评价如与图形图像的图像品质有关的微小细线图像周围的斑点上的评价进行。在打印比当字符线引起在线图像周围的斑点时更加趋于引起在线图像周围的斑点的一点线图像中，在线周围的线再现性和调色剂斑点通过利用放大镜放大图像30倍下评价。

A：几乎不发生在线图像周围的斑点，显示良好的线再现性。

B：观察到在线图像周围轻微的斑点。

C：观察到在线图像周围的斑点，但不太大影响线再现性。

D：观察到在线图像周围明显的斑点，显示差的线再现性。

<实施例2-19和比较例1-11>

除了在示于表3的配方下以外，以与实施例1中相同的方式生产显影剂承载构件S-2至S-19和S-29至S-39，并以相同方式评价。评价结果示于表4-6中。

从示于上述表4-6的结果中，能够理解根据本发明的显影承载构件是显著有效的。即，关于各实施例，改进显影剂承载构件的树脂层的疏水性，这是因为将具有8-18个碳原子的长链烷基和具有4-18个碳原子的长链烷基分别引入酯单元(1)和阳离子单元(2)中，其构成丙烯酸类树脂。因此，即使在H/H环境中也稳定地获得具有高图像浓度的电子照相图像。另一方面，在比较例5和7中，各自利用引入不具有任何长链烷基的阳离子单元和酯单元的丙烯酸类树脂的显影辊，观察到图像浓度在H/H环境中变得极低。另外，在完成运行试验5日后复制的实心图像也导致低图像浓度。

凭借将长链烷基引入酯单元(1)中，丙烯酸类树脂改进其与粘结剂树脂热固性树脂的相容性。因此，这能够给予调色剂以均匀的摩擦电荷，因此抑制调色剂过度充电或低充电。凭借这些效果，即使在各种环境中，本发明关于重影也可达到水平C以上，关于污迹也可达到水平B以上和关于雾化也可达到水平C以上。另一方面，在比较例1和2中，不同于实施例1之处在于各自利用含不具有长链烷基的酯单元的丙烯酸类树脂，该丙烯酸类树脂在热固性树脂中具有不充分的分散性，因此，观察到在L/L环境中复制的图像引起在水平D下的污迹以及雾化。

此外，凭借将长链烷基引入阳离子单元(2)的季铵盐基中，显影剂承载构件更加改进其对于调色剂提供电荷的性能。结果，在初始阶段、在15,000张纸上复制之后和在15,000张纸上复制5日后复制的图像在每一个环境中根据它们的评价标准可稳定地达到水平C以上。另一方面，在根据比较例3、5和7的显影剂承载构件中，在它们各树脂层中的丙烯酸类树脂的阳离子单元(2)不具有任何长链烷基，因此不可获得任何充分的电荷提供能力。因此，在15,000张纸上复制后第5日复制的实心图像的图像浓度全部处于水平E以下。

在根据比较例9的显影剂承载构件中，树脂层不含有任何丙烯酸类树脂，因此其电荷提供能力低以致在15,000张纸上运行评价后复制和其5日后复制的实心图像的图像浓度全部处于水平F。

<实施例20>

制备以下材料的混合物。将以下材料混合在170.6质量份(作为固成分79.6份)上述涂布材料中间体M-1中。

粘结剂树脂R-1 作为固成分65.9质量份

丙烯酸类树脂AC-1 作为固成分8.2质量份

提供表面不平坦的球形颗粒(购自Nippon Carbon Co.，Ltd.；商品名：ICB 0520) 9.1质量份

将获得的混合物借助于利用直径1.5mm玻璃珠作为介质颗粒的砂磨机进行分散40分钟以获得涂布液。使用该涂布液，将外径为24.5mm的铝制圆筒状管向上直立，在其顶部和底部遮盖并以恒定速度旋转，涂布该圆筒状管同时喷枪以恒定速度下降，从而树脂层形成于该管上。随后，在150℃的热风干燥炉中加热40分钟来硬化树脂层，从而生产显影剂承载构件，S-20。显影剂承载构件S-20的树脂层的组成示于表7中。

将磁辊插入获得的显影剂承载构件S-20中，将该显影剂承载构件作为显影辊安装至数字复合机(商品名：iR5075N；由CANON INC.制造)的显影设备中。此处，改变其齿轮比以致显影剂承载构件的圆周速度相对于感光鼓的圆周速度达到125％。其磁性刮墨刀和显影剂承载构件之间的间隙设定为280μm。此外，作为其显影剂，使用如前所述制备的显影剂T-2。

将上述数字复合机在常温低湿环境(23℃，10％RH；N/L)中在其断开的状态中放置24小时。其后，开启机器，复制实黑图像。在此时在显影剂承载构件上承载的调色剂借助于通过金属圆筒状管和圆筒状过滤器的吸引来收集，其中每单位质量的调色剂带电量Q/M(mC/kg)和每单位面积的调色剂输送量M/S(g/m²)由通过金属圆筒状管在电容器中积聚的带电量Q、收集的调色剂的质量M和在此期间吸引调色剂的面积S计算。得到的值分别作为“Q/M(1)”和“M/S(1)”。

接下来，在N/L环境中，打印百分比为4％的字符图像在以A4-横向纸进给的500,000张纸上复制，随后复制实黑图像。关于在此时在显影剂承载构件上承载的调色剂，以如上相同的方式计算Q/M和M/S。得到的值分别作为“Q/M(2)”和“M/S(2)”。此外其后，将数字复合机在N/L环境中在其断开的状态中放置5天。然后再次开启机器，复制实黑图像。在此刻在显影剂承载构件上承载的调色剂的Q/M和M/S以与上述相同的方式计算。得到的值分别作为“Q/M(3)”和“M/S(3)”。

在常温常湿环境(23℃，50％RH；N/N)和高温高湿环境(32℃，85％RH；H/H)中也进行一系列上述评价。在各环境中的“Q/M(1)”、“Q/M(2)”和“Q/M(3)”以及“Q/M(2)”和“Q/M(3)”相对于“Q/M(1)”的变化率(1)和(2)示于表8中。类似地，“M/S(1)”、“M/S(2)”和“M/S(3)”以及“M/S(2)”和“M/S(3)”相对于“M/S(1)”的变化率示于表8中。

(2)图像浓度：

在图像以上述字符图案复制之前和具有上述字符图案的图像在500,000张纸上复制之后两种情况下复制实黑图像。此外，为了评价摩擦充电的上升，在500,000张纸上复制上述字符图像，其后将数字复合机在常温常湿环境中在其断开的状态中放置5天。其后，复制实黑图像。在三张纸上的各由此获得的实黑图像上，测量图像浓度以通过如实施例1中所示的那些相同的标准进行评价。

(3)重影：

使用以下图案：在数字复合机上待复制的图像图案中，在图像图案顶部对应于显影剂承载构件一周的区域保持有以规则间隔配置在白底上的实黑正方形(各边为20mm)图像和由半色调图像配置的其它区域。将复制图像通过正方形图像的重影如何在半色调图像上出现来评级。通过如实施例1中所示的那些相同的标准进行评价。

(4)雾化：

通过如实施例1中所示的那些相同的方法和标准进行评价。

(5)图像品质：

通过如实施例1中所示的那些相同的方法和标准进行评价。

<实施例21-24和比较例12-15>

除了在示于表7的配方下以外，以与实施例20中相同的方式生产显影剂承载构件S-21至S-24和S-40至S-43，并以与实施例20相同的方式评价。

实施例20-24和比较例12-15的结果示于表8中。

如表8中所示，关于实施例20-24获得良好的结果。在比较例12和14中，不可获得任何充分的电荷提供能力。特别地，在比较例14中，不添加任何丙烯酸类树脂，因此电荷提供能力低以致于在H/H环境中趋于导致差的显影性能。相反，在比较例13中，实现对于调色剂良好的提供电荷的能力，但是导电性颗粒不良分散以致于在N/L环境中导致差的显影性能。在比较例15中，树脂层仅由丙烯酸类树脂组成，因此其具有差的耐久性以致于在运行后导致差的显影性能。

<实施例25>

将以下材料混合并借助于利用直径1mm玻璃珠作为介质颗粒的砂磨机进行分散2小时从而获得涂料中间体，M-2。

粘结剂树脂R-1 作为固成分的27.3质量份

导电性颗粒D-1 34.5质量份

导电性颗粒D-2 1.8质量份

甲醇 72.7质量份

接下来，向上述涂布材料中间体M-2中，混合作为固成分72.7质量份的粘结剂树脂R-1、作为固成分8.2质量份的丙烯酸类树脂AC-1和1.8质量份提供表面不平坦的球形颗粒(购自NipponCarbon Co.，Ltd.；商品名：ICB0520)。将获得的混合物借助于利用直径1.5mm玻璃珠作为介质颗粒的砂磨机进行分散40分钟从而获得涂布液。使用该涂布液，将外径为16.0mm的铝制圆筒状管借助于喷枪涂布，接着在150℃热风干燥炉中加热40分钟从而生产显影剂承载构件，S-25。显影剂承载构件S-25的树脂层的组成示于表9中。将该显影剂承载构件S-25安装在青色盒“EP-83”(商品名；由CANON INC.制造)中并还将显影剂T-3填充至其中。接下来，将该青色盒安装在彩色激光打印机(商品名：LBP-2040；由CANON INC.制造)的青色站中，并将空盒(dummycartridges)安装在其它站中以建立评价机。

将上述激光束打印机在低温低湿环境(15℃，10％RH；L/L)中在其断开的状态中放置24小时。其后，开启打印机，复制实黑图像。在此时在显影剂承载构件上承载的调色剂借助于通过金属圆筒状管和圆筒状过滤器的吸引来收集，其中每单位质量的调色剂带电量Q/M(mC/kg)和每单位面积的调色剂输送量M/S(g/m²)由通过金属圆筒状管在电容器中积聚的带电量Q、收集的调色剂的质量M和在此期间吸引调色剂的面积S计算。得到的值分别作为“Q/M(1)”和“M/S(1)”。

接下来，在L/L环境中，以每10秒钟一张纸的间歇模式在15,000张纸上复制打印百分比为2％的水平线图像，随后复制实黑图像。关于在此时在显影剂承载构件上承载的调色剂，以如上相同的方式计算Q/M和M/S。得到的值分别作为“Q/M(2)”和“M/S(2)”。此外其后，将激光束打印机在L/L环境中在其断开的状态中放置5天。然后再次开启打印机，复制实黑图像。在此刻在显影剂承载构件上承载的调色剂的Q/M和M/S以与上述相同的方式计算。得到的值分别作为“Q/M(3)”和“M/S(3)”。在常温常湿环境(23℃，50％RH；N/N)和高温高湿环境(32℃，85％RH；H/H)中也进行一系列上述评价。在各环境中的“Q/M(1)”、“Q/M(2)”和“Q/M(3)”以及“Q/M(2)”和“Q/M(3)”相对于“Q/M(1)”的变化率(1)和(2)示于表10中。类似地，“M/S(1)”、“M/S(2)”和“M/S(3)”以及“M/S(2)”和“M/S(3)”相对于“M/S(1)”的变化率示于表10中。

(2)图像浓度：

在图像复制试验中，在初始阶段和完成运行评价的时间复制实心图像，为了评价摩擦带电的上升，在完成运行评价的5天后，测量它们的图像浓度以进行评价。图像浓度用“MacbethReflection Densitometer RD918”(由Macbeth Co.制造)测量，其中测量相对于在打印浓度为0.00的白底部分上的图像的相对浓度。

A：1.40以上。

B：1.35以上至小于1.40。

C：1.30以上至小于1.35。

D：1.25以上至小于1.30。

E：1.00以上至小于1.25。

F：小于1.00。

(3)半色调(HT)均一性：

目视观察可在半色调图像中发生的模糊色调的不均一性从而通过以下标准进行评价，其由于任何调色剂不均匀的带电量分布或任何调色剂过度充电而趋于发生。

A：在图像和套筒上均没有观察到任何色调的不均一性。

B：在半色调图像上轻微的浓度差异是可确定的，但在看一眼时几乎不确定。

C：在半色调图像上浓度的差异是可确定的，但在实黑图像上处于没有问题的水平。

D：在半色调图像上浓度差异的可察觉的带是可确定的，但在实黑图像上仅观察到轻微的浓度差异。

E：用反射浓度计可清楚测量的浓度差异出现在半色调图像上，并且在实黑图像上也目视观察到浓度差异。

(4)雾化：

测量在适当图像中的实白图像的反射率并进一步测量未使用的转印纸的反射率以对雾化进行评价，雾化由于任何调色剂的过度充电或非均匀带电而趋于发生。得出(实白图像反射率的最差值)-(未使用的转印纸的反射率的平均值)的值作为雾化浓度。评价结果通过以下标准示出。此处，在随机选取的10点测量反射率。反射率用TC-6DS(由Tokyo Denshoku Co.，Ltd.制造)测量。

A：小于0.5％。

B：0.5％以上至小于1.0％。

C：1.0％以上至小于2.0％。

D：2.0％以上至小于3.0％。

E：3.0％以上至小于4.0％。

F：4.0％以上。

(5)图像品质：

图像品质的评价如评价与图形图像的图像品质有关的微小细线图像周围的斑点进行。在打印比当字符线引起在线图像周围的斑点时更加趋于引起在线图像周围的斑点的一点线图像中，在线周围的线再现性和调色剂斑点通过利用放大镜放大图像30倍下评价。

A：几乎不发生在线图像周围的斑点，显示良好的线再现性。

B：观察到在线图像周围轻微的斑点。

C：观察到在线图像周围的斑点，但不太大影响线再现性。

D：观察到在线图像周围明显的斑点，显示差的线再现性。

<实施例26-28和比较例16-18>

除了在示于表9的配方下以外，以与实施例25中相同的方式生产显影剂承载构件S-26至S-28和S-44至S-46，并以相同方式评价。评价结果示于表10中。

实施例25-28获得良好的结果。在比较例17和18中，不可获得任何充分的电荷提供能力。特别地，在比较例18中，不添加任何丙烯酸类树脂，因此电荷提供能力低以致趋于在H/H环境中导致差的显影性能。相反，在比较例16中，实现良好的对调色剂的电荷提供能力，但是导电性颗粒分散差以致在L/L环境中导致差的显影性能。

虽然已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与最宽泛的解释一致以涵盖所有此类改进和等同结构和功能。

本申请请求2008年12月24日提交的日本专利申请2008-327784的优先权，在此将其引入作为本申请的一部分以作参考。

Claims

1.一种显影剂承载构件，其包括基体和作为表面层的树脂层；所述树脂层包含作为粘结剂树脂的热固性树脂、具有由下式(1)和(2)表示的单元的丙烯酸类树脂、和导电性颗粒：

其中R₁表示氢原子或甲基，以及R₂表示具有8-18个碳原子的烷基；和

其中R₃表示氢原子或甲基；R₄表示具有1-4个碳原子的亚烷基；选自由R₅、R₆和R₇组成的组中的一个或两个基团表示或各自表示具有4-18个碳原子的烷基，以及其它一个或两个基团表示或各自表示具有1-3个碳原子的烷基，或者R₅、R₆和R₇各自表示具有4-18个碳原子的烷基；并且A^-表示阴离子。

2.根据权利要求1所述的显影剂承载构件，其中，在包含于所述丙烯酸类树脂中的单元(1)和单元(2)的单元组成比分别由a和b表示的情况下，b/(a+b)的值为0.5以上至0.9以下。

3.根据权利要求1或2所述的显影剂承载构件，其中所述丙烯酸类树脂以1质量份以上至40质量份以下的量添加，基于100质量份所述热固性树脂。

4.根据权利要求1所述的显影剂承载构件，其中所述热固性树脂为酚醛树脂。

5.一种显影设备，其包括显影剂容器和保持在其中的具有调色剂颗粒的显影剂，以及根据权利要求1所述的显影剂承载构件。