CN102844717B - 显影剂承载构件和使用其的显影设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显影剂载体，使用该显影剂载体，在不同环境条件下，从该显影剂载体首次使用直至显影剂载体使用寿命后期稳定地获得高品质图像，而没有图像浓度降低、套筒重影形成、污迹形成、耐污染性的问题等，并且还提供一种使用该显影剂载体的显影设备。显影剂载体包括基体和形成于基体表面上的树脂层，其中所述树脂层通过将包括至少(A)至(E)的涂料组合物固化来获得：(A)作为粘结剂树脂的热固性树脂，(B)作为溶剂的C1-4醇，(C)至少包括由下式(1)表示的单元的树脂，(D)其中通过X-射线衍射测量的石墨(002)面的晶格间距为0.3370nm-0.3450nm的石墨化炭黑，和(E)pH为5.0以下的酸性炭黑。

Description

显影剂承载构件和使用其的显影设备
技术领域
本发明涉及用于图像形成设备的显影剂承载构件和显影设备。 
背景技术
调色剂的摩擦电荷量易受到显影剂承载构件的表面条件的影响。在PTL 1中，摩擦电荷量分布通过将含有电荷控制剂的树脂层设置在显影剂承载构件的表面上来控制。PTL 2已经提出在其树脂层中包括含有季铵碱的共聚物作为电荷控制剂的显影剂承载构件。根据该构造，通过季铵碱的负带电性抗衡离子的离子化，使得电荷控制剂是离子导电的，因此树脂层的体积电阻降低至一定程度。因此，改进图像不良如重影或雾化。PTL 3已经提出在其树脂层中包括正带电性树脂和特定炭黑的显影剂承载构件。根据该构造，通过使用粒径小和具有润滑性的炭黑，可以将均匀、高的摩擦电荷赋予至调色剂。还可以抑制由于调色剂的融着或调色剂附着而导致的显影剂承载构件的表面污染。 
引用列表 
专利文献 
PTL 1：日本专利申请特开H08-030088 
PTL 2：日本专利申请特开2001-312136 
PTL 3：日本专利申请特开2007-025593 
发明内容
发明要解决的问题
近年来，为了满足电子照相图像的高图像品质的要求，球形化和小粒径化的调色剂已经成为主流。通常，为了实现高图像品质的目的，调色剂的摩擦电荷量需要通过显影剂承载构件更均匀地控制从而以更高保真度将静电潜像显影。然而，在这方面，本发明人已获得以下认识：上述PTL 1至PTL 3的显影剂承载构件在小粒径化和球形化调色剂方面仍然有改进空间。具体地，本发明人已经认识到必须提供如下的显影剂承载构件：其较高水平地同时具有赋予球形化和小粒径化的调色剂以稳定的摩擦电荷的能力、在即使通过长期使用该能力也几乎不劣化的意义上的耐久性和调色剂耐污染性。因此，本发明旨在提供即使通过长期使用也能够赋予调色剂以均匀的摩擦电荷量分布同时快速赋予调色剂以充分高的摩擦带电性，以及耐污染性也优良的显影剂承载构件，并且旨在提供使用该显影剂承载构件的显影设备。 
用于解决问题的方案
根据本发明的一方面，提供显影剂承载构件，其包括基体和形成于基体上的树脂层，其中所述树脂层通过将包括以下(A)至(E)的涂料组合物热固化而获得： 
(A)作为粘结剂树脂的热固性树脂， 
(B)作为溶剂的具有1-4个碳原子的醇， 
(C)具有由下式(1)表示的单元的树脂， 
(D)通过X-射线衍射测量的石墨(002)晶格间距为0.3370nm以上且0.3450nm以下的石墨化炭黑， 
(E)pH为5.0以下的酸性炭黑， 
其中，式(1)中，R1表示氢原子或甲基；R2表示具有1-4个碳原子的亚烷基；选自由R3、R4和R5组成的组的一个或两个以上的基团各自表示具有4-18个碳原子的烷基，并且余下的各基团表示具有1-3个碳原子的烷基；X表示-COO-、-CONH-或-C6H4-；和A-表示阴离子。 
根据本发明的显影设备包括：包括调色剂颗粒的显影剂，容纳所述显影剂的容器，以及用于承载和输送所述容器中容纳的显影剂的显影剂承载构件，其中所述显影剂承载构件为上述显影剂承载构件。 
发明的效果
根据本发明，可以获得即使通过长期使用，也能够赋予调色剂以均匀的摩擦电荷量分布同时快速赋予调色剂以充分高的摩擦带电性，以及耐污染性也优良的显影剂承载构件，还提供有助于高品质电子照相图像的稳定形成的显影设备。 
附图说明
图1为示出根据本发明的显影设备的实例的截面图。 
图2为示出根据本发明的显影设备的另一实例的截面图。 
图3为示出根据本发明的显影设备的另一实例的截面图。 
图4为示出根据本发明的显影设备的另一实例的截面图。 
图5为示出根据本发明的显影设备的再一实例的截面图。 
附图标记说明
501 图像承载构件(感光鼓) 
502 调色剂厚度控制构件(磁性刮板) 
503 送料斗 
504 调色剂 
505 磁性辊 
506 金属圆筒管(基体) 
507,517 树脂层 
508 显影剂承载构件(显影套筒) 
509 电源 
510 搅拌叶片 
511 调色剂厚度控制构件(弹性刮板) 
512 剥离构件 
513 显影套筒和磁性辊之间的间隙 
514 实心金属棒 
具体实施方式
下文中，本发明将参照优选实施方案来描述。 
根据本发明的显影剂承载构件包括基体和形成于基体表面上的树脂层。树脂层通过将包括以下(A)至(E)的涂料组合物热固化而获得： 
(A)作为粘结剂树脂的热固性树脂， 
(B)作为溶剂的具有1-4个碳原子的醇， 
(C)具有由下式(1)表示的单元的树脂， 
(D)通过X-射线衍射测量的石墨(002)晶格间距为0.3370nm以上且0.3450nm以下的石墨化炭黑， 
(E)pH为5.0以下的酸性炭黑， 
其中，式(1)中，R1表示氢原子或甲基；R2表示具有1-4个碳原子的亚烷基；选自由R3、R4和R5组成的组的一个或两个以上的基团各自表示具有4-18个碳原子的烷基，并且余下的各基团表示具有1-3个碳原子的烷基；X表示-COO-、-CONH-或-C6H4-；和A-表示阴离子。 
<组分(A)> 
形成于本发明显影剂承载构件的基体表面上的树脂层包括热固性树脂作为粘结剂树脂。热固性树脂用作粘结剂树脂改进树脂层的耐久性和环境稳定性。作为热固性树脂，特别从强韧性和耐久性的角度，酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂和苯代三聚氰胺树脂是优选的。其中，酚醛树脂是更优选的，因为酚醛树脂改进树脂层的耐磨耗性，并且其环境稳定性优良，以及与下述组分(C)的相容性优良。这些热固性树脂中，特别是可溶于低级醇如甲醇、乙醇、丙醇和丁醇的热固性树脂是优选的，因为此类树脂在与组分(C)的相容性方面是特别令人满意的。 
<组分(C)> 
形成于本发明显影剂承载构件的基体表面上的树脂层包括至少包含由式(1)表示的单元的树脂。包含包括由式(1)表示的单元的树脂可以改进树脂层对调色剂的摩擦电荷赋予能力。由式(1)表示的单元具有离子导电性，因此树脂层的导电性与常规电 荷控制剂相比得到改进，并且能够抑制对调色剂的过度摩擦带电。 
在由式(1)表示的树脂中，特别优选使用具有满足以下要求(a)至(d)的结构的树脂： 
(a)R1是甲基，和R2是亚甲基或亚乙基； 
(b)选自由R3、R4和R5组成的组的一个或两个以上各自为选自由辛基、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的任意基团； 
(c)与辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基和十四烷基不同的R3、R4和R5的一个或多个基团各自为选自由甲基、乙基和丙基组成的组的任意基团；和 
(d)A-为含有硫原子或卤素原子的阴离子。 
通过将具有4-18个碳原子的长链烷基引入式(1)中的选自由R3、R4和R5组成的组的一个或两个以上，使得为带电位点的单元均匀存在于粘结剂树脂中。因此，可以获得能够赋予调色剂以均匀摩擦电荷的显影剂承载构件。特别地，优选其中R3为辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基和十四烷基，以及R4和R5各自独立地为甲基、乙基或丙基的单元。这是因为获得能够赋予更均匀摩擦电荷的显影剂承载构件。由于长链烷基存在于该单元内，该单元展示以下趋势：与基体侧上相比，在树脂层的表面侧上更大量地存在该单元。由式(1)表示的单元本质上是阳离子，因此阳离子单元在树脂层的表面侧上的比例增加，因而获得对调色剂的负电荷赋予能力更加改进的显影剂承载构件。 
A-是卤素；无机酸如盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸或硝酸的阴离子；或有机酸如羧酸或磺酸的阴离子。A-优选为含有硫原子或卤素原子的阴离子，并且优选卤阴离子如Br-和Cl-，因为令人 满意的与热固性树脂的相容性。 
作为组分(C)的树脂能够通过聚合具有季胺碱的单体来生产。具有季胺碱的单体的实例包括各自为由下式(2)表示的单元的单体： 
其中式(2)中的R1至R5、X和A-的定义与式(1)中相同。 
对于可用作组分(C)的树脂的生产，可以使用迄今已知的聚合方法。此类方法的实例包括本体聚合法、溶液聚合法、乳液聚合法和悬浮聚合法；这些中优选溶液聚合法，这是因为容易控制反应。用于溶液聚合法中的溶剂为低级醇如甲醇、乙醇、正丁醇和异丙醇。另外，当需要时，溶剂如二甲苯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸异丁酯、甲乙酮、甲基异丁基酮、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基甲酰胺可以在溶剂中混合使用；然而，为了改进与用于本发明的热固性粘结剂树脂的相容性的目的，优选主要使用低级醇作为溶剂。从单体的反应速率的角度，溶剂和单体组分之间的比例优选为：在单体组分相对于100质量份溶剂为30质量份以上且400质量份以下进行聚合。 
单体的聚合可以例如通过在聚合引发剂的存在下在惰性气体氛围中在50℃以上且100℃以下的温度下加热单体来进行。用于聚合的聚合引发剂的实例包括以下：叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、过氧化新戊酸枯基酯、过月桂酸叔丁酯、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′-偶氮双(2-甲基丁腈)、2,2′-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2′-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)和二甲基2,2′-偶氮双(2-甲基丙酸酯)。聚合引发剂可以各自单独使用或者两种以上单体可以组合使用。通常聚合通过将聚合引发剂添加至单体溶液来开始；然而，为了降低未反应的一种或多种单体的量，部分聚合引发剂可以在聚合中期添加。还可以使用用紫外线或电子束照射而促进聚合的方法，并且还可以组合此类方法。 
从降低未反应的一种或多种单体的量和得到适当的反应速率的角度，聚合引发剂的用量优选设定在0.05质量份以上且30质量份以下，和更优选0.1质量份以上且15质量份以下，相对于100质量份单体组分。聚合反应的温度可以根据所用溶剂、所用聚合引发剂和所用单体组分的组成来设定；然而，为了得到适当的聚合反应速率和防止溶剂挥发的目的，聚合优选在40℃以上且150℃以下的温度下进行。 
作为为由式(2)表示的单元的单体，可以使用通过用季铵化剂(quaternarizing agent)将为由下式(3)表示的单元的单体季铵化来生产的单体。 
其中式(3)中的R1至R4和X的定义与式(1)中相同。 
季铵化剂的具体实例包括以下：烷基卤化物如丁基溴、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、月桂基氯和硬脂基氯；和有机酸化合物如对甲苯磺酸甲酯、硫酸二甲酯和羟基萘磺酸甲酯。 
季铵化剂的用量优选为0.8摩尔以上且1.0摩尔以下，相对于1摩尔为由式(3)表示的单元的单体。这是因为未反应的季铵化剂能够消失并且大比例的单体可以季铵化。例如，可以通过在溶剂中在60℃以上且90℃以下的温度下加热单体和季铵化剂来进行单体的此类季铵化。 
还可以通过将为由式(3)表示的单元的单体聚合然后将所得聚合物用季铵化剂进一步季铵化来获得预期的含有季胺碱的聚合物。可选择地，例如，为由式(3)表示的单元的单体用烷基卤化物如甲基氯来季铵化然后聚合。所得含季胺碱的聚合物用酸如对甲苯磺酸或羟基萘磺酸处理以用于抗衡离子交换，因而也能转化为其中阴离子转化为预期的阴离子种类的含季胺碱的聚合物。 
除了由式(1)表示的单元之外，作为组分(C)的树脂还可以包括一种或多种其它单元。树脂中包含的一种或多种其它单元的含量优选为构成树脂的单元的总摩尔数的50mol%以下。一种或多种其它单元的含量设定在50mol%以下由于由式(1)表示的单元的引入而有利于效果的实现。组分(C)的混合量优选为1质量份以上且40质量份以下，相对于100质量份粘结剂树脂。通过将组分(C)的混合量设定为落在该范围内，可显示由于组分(C)添加至热固性树脂而导致的摩擦电荷的控制效果，并且组分(C)能够均匀地存在于粘结剂树脂中，因此获得调色剂的均匀的摩擦电荷量分布。 
包括由式(1)表示的单元和其它单元的树脂的具体实例可以包括包含由式(1)表示的单元和由下式(4)表示的单元的树脂： 
其中，式(4)中，R6表示氢原子或甲基，和R7表示具有8-18个碳原子的烷基。 
作为由式(4)表示的单元的更优选形式为：R6是甲基和R7是选自由癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基和十四烷基组成的组的长链基团。当烷基为如上所述的此类长链基团时，组分(C)与组分(A)的相容性增加。因此，组分(C)均匀地存在于粘结剂树脂中，并且可以赋予均匀的摩擦电荷至调色剂。也有利于颜料如导电性颗粒在树脂中的分散性的改进，因此电阻分布也是均匀的并且抑制调色剂的局部过度带电(local charge-up)。 
通过将R7设计为具有8-18个碳原子的烷基，能够相对增加疏水性，因此组分(C)与粘结剂树脂的相容性得以维持。因此，可以使得组分(C)更均匀地存在于树脂层中。当调色剂与具有不均匀分布的组分(C)的树脂层接触时，摩擦电荷依赖于组分(C)是否存在而变化，因此调色剂的摩擦电荷量的分布趋于不均匀。 
另一方面，通过将R7设计为具有18个以下碳原子的长链烷基，由于组分(C)结晶性的增加可以抑制组分(C)与粘结剂树脂或溶剂的相容性的降低。当组分(C)的结晶性太高时，组分(C)趋于经历与粘结剂树脂的相分离，因此组分(C)在粘结剂树脂中的分布趋于不均匀。与该树脂层接触的调色剂趋于具有摩擦电荷量的不均匀分布。 
为了当电荷过度赋予至调色剂时使得过量电荷流入树脂层的目的，包括组分(C)中涉及的离子导电性树脂的树脂层需要具 有导电性。为此目的，必须使得树脂层包含导电性颗粒。在这方面，当导电性颗粒与组分(C)一起包含在树脂层中时，要点在于避免树脂层中导电性颗粒的聚集。根据具体情况，在树脂层中导电性颗粒聚集体的不均匀分布阻止过度带电的调色剂的过量电荷平滑流动至树脂层中，因此由于过度带电的调色剂而引起的图像不良如重影或污迹(blotches)出现在电子照相图像中。换言之，为了能够使树脂层均匀赋予高摩擦电荷至调色剂的目的，树脂层的表面润滑性需要改进，并且需要导电剂均匀分布在树脂层中。 
<组分(D)和(E)> 
本发明人已经发现上述问题可以通过组合使用石墨化炭黑和酸性炭黑作为导电剂来解决。具体地，石墨化炭黑在石墨化过程中经历官能团的除去并且是电中性的。因此，石墨化炭黑颗粒的相互聚集趋于发生。然而，当在制备用于树脂层形成的涂料时将石墨化炭黑与酸性炭黑一起分散时，石墨化炭黑的聚集体逐渐分解，因而能够获得其中石墨化炭黑均匀分散的涂料。通过使用该涂料，能够获得设置有其中均匀分散石墨化炭黑的树脂层的显影剂承载构件。可以给出以下解释作为当在制备用于树脂层形成的涂料时将石墨化炭黑与酸性炭黑一起分散时，获得其中均匀分散石墨化炭黑的涂料的事实的原因。众所周知，通常，pH为5.0以下的酸性炭黑的颗粒经受其间的排斥力，并且该酸性炭黑在醇类树脂溶液中的分散性是极其令人满意的。换言之，该酸性炭黑均匀分散在涂料中。酸性炭黑相对地趋于负带电。另一方面，石墨化炭黑通过与酸性炭黑接触而逐渐展示正带电性。因此，石墨化炭黑被电吸引至均匀分布的酸性炭黑，因而石墨化炭黑的聚集体很可能变得分解。 
通过使用该涂料而形成的树脂层为：润滑性和摩擦电荷赋 予性优良的石墨化炭黑和酸性炭黑均匀存在于显影剂承载构件表面上。因此，能够抑制过度带电的调色剂的出现和调色剂附着至显影剂承载构件的表面。因此，能够在不出现图像不良如重影和污迹的情况下获得令人满意的图像浓度。 
组分(D)的石墨化炭黑具有通过X-射线衍射获得的0.3370nm至0.3450nm的石墨(002)晶格间距。正如已知的，其中碳原子的六方网络平面规则层压和维持完全的石墨结构的石墨的(002)晶格间距为0.3354nm(3.354埃)。此外，正如已知的，其中晶体结构在石墨中没有如此完全发展的碳前驱体的晶格间距为0.3470至0.3600nm(3.47至3.60埃)。换言之，石墨(002)晶格间距值是指示石墨型结晶化的发展程度的参数。因此，根据本发明的石墨化炭黑为芳族网络平面以相当高度规则的方式层压，但是石墨化炭黑的规则性达不到石墨具有的完全层结构。在这方面，石墨的六方网络平面仅通过范德华力彼此相互结合因此在结合力方面弱，因此石墨具有自润滑性并具有粉碎容易将石墨转变为薄片的性质。在石墨的六方网络平面中，存在像自由电子一样移动的π电子并因此石墨展示高导电性。因此，由于石墨化炭黑表面上和表面附近的石墨状晶体结构，根据本发明的石墨化炭黑与普通炭黑相比具有高润滑性和高导电性。因此，石墨化炭黑与普通炭黑相比关于涂料中的分散性方面是令人满意的。当石墨化炭黑包括在树脂层中时，由石墨化炭黑所具有的优良的自润滑性能够减轻调色剂对显影剂承载构件表面的附着。此外，当石墨化炭黑包括在树脂层中时，石墨化炭黑所具有的优良的导电性能够赋予高导电性至树脂层，因而能够获得有助于抑制调色剂过度带电的显影剂承载构件。该石墨化炭黑能够通过在非氧化性气氛中在1700-3200℃下烧制填充在石墨坩埚中的普通炭黑而获得。根据本发明的石墨化炭黑完全不同 于通过在非氧化性气氛中烧制整体中间相沥青(Bulk mesophase pitch)或中间相碳(mesocarbon)而获得的石墨化颗粒。整体中间相沥青是通过将借助于从煤焦油沥青中溶剂分离而提取的β-树脂氢化而获得的有机化合物。中间相碳微珠也是通过将石油重油精炼或者通过将石油重油缩聚并精炼所得产物而生产的有机化合物。整体中间相沥青和中间相碳微珠已知为可容易石墨化的碳材料。可容易石墨化的碳材料是指通过在2500℃以上的高温下热处理容易产生具有三维层压规则性的石墨结构的碳材料；其中晶格的相互排列是规则的材料如焦炭容易转变为石墨结构。因此，通过在非氧化性气氛中烧制整体中间相沥青或中间相碳而获得的石墨化颗粒即使在芯部分中也经历石墨化。另一方面，为组分(D)用原料的炭黑是无机化合物。炭黑已知为难以石墨化的碳材料。难以石墨化的碳材料是指即使通过在惰性气氛中加热也极其难以转变为石墨的碳材料。认为炭黑具有以五元碳环和六元碳环构成的曲面结构，或者其中六元碳环不发展的平面结构。很可能，由于此类立体位阻，炭黑难以进行容易的向石墨结构的转变。炭黑难以进行向石墨结构的转变的原因可能也包括炭黑的平均一次粒径如10-100nm极其小的事实。如上所述，即使通过烧制，炭黑也难以进行碳层平面的取向从而阻碍石墨化，因此有可能作为由炭黑获得的组分(D)的石墨化炭黑仅在其表面上和仅在其表面附近石墨化，而其内部没有石墨化。在这方面，认为根据本发明的石墨化炭黑与上述石墨颗粒在本质上完全不同。 
根据本发明的石墨化炭黑可以以有机基团共价键合至石墨化炭黑表面的方式来进行表面改性处理。石墨化炭黑的表面进行改性处理的方法的实例包括其中改性处理用包含至少一种或多种选自由钛、铝、锆和硅组成的组的元素的有机金属化合物 来进行的方法，和其中在自由基聚合引发剂存在下进行加热的方法。 
组分(D)的混合量优选为1质量份至100质量份，相对于100质量份组分(A)。将石墨化炭黑的混合量设定为落入该范围使得能够获得具有预期电阻值和预期润滑性同时维持树脂层强度的显影剂承载构件。 
组分(E)的混合量优选为5质量份至50质量份，相对于100质量份组分(D)。将酸性炭黑的混合量设定为落入该范围使得能够获得导电剂均匀存在而不损害树脂层强度的显影剂承载构件。石墨化炭黑的比例的增加得到具有润滑性的显影剂承载构件。 
石墨化炭黑和酸性炭黑在根据本发明的树脂层中的存在能够通过透射电子显微镜(TEM)或通过拉曼光谱来证实。除了石墨化炭黑和酸性炭黑之外的导电剂也可以包括在树脂层中。 
本发明中显影剂承载构件的树脂层的体积电阻优选为10-1Ω·cm以上且102Ω·cm以下。显影剂承载构件的树脂层的体积电阻设定为落入该范围中使得能够防止由于调色剂的过度带电而引起调色剂牢固附着至显影剂承载构件和与调色剂的过度带电共同出现的摩擦电荷从显影剂承载构件表面赋予至调色剂的不良。特别地，当显影剂承载构件的树脂层的体积电阻超过102Ω·cm时，摩擦电荷赋予至调色剂的不良趋于出现，因此，污迹(斑点状、波纹状或绒毯状图像)和图像浓度降低趋于出现。 
本发明中，出于将表面粗糙均匀化和维持适当的表面粗糙度的目的，可以将用于形成表面凹凸的粗糙化颗粒添加在导电树脂涂层中。粗糙化颗粒不特别限定；然而，粗糙化颗粒的具体实例包括以下：橡胶如EPDM橡胶、NBR、SBR、CR和硅橡胶的颗粒；弹性体如聚苯乙烯、聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酯和聚酰胺热塑性弹性体(TPE)的颗粒；树脂如PMMA、聚氨 酯树脂、氟树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、萘树脂、呋喃树脂、二甲苯树脂、二乙烯基苯聚合物、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物和聚丙烯腈树脂的颗粒；和氧化物如氧化铝、氧化锌、氧化钛和氧化锡的颗粒；导电性颗粒如碳化颗粒和处理为导电的树脂颗粒。除这些之外，其它如有机化合物，例如咪唑化合物也可作为颗粒使用。 
用于本发明的显影剂承载构件的基体的实例包括圆筒状构件、圆柱状构件和带状构件。作为用于该基体的材料，优选使用非磁性金属和合金如铝、不锈钢和黄铜。作为在使用其中显影剂承载构件与感光鼓直接接触的显影方法的情况下，优选使用包括导电性轴体和包括设置在导电性轴体周围的弹性层的圆柱状构件。对于导电性轴体，使用导电剂；该材料的实例可以包括铝、铁和不锈钢(SUS)。对于弹性层，使用硅橡胶、EPDM橡胶或弹性体如聚氨酯，或者其它树脂成型体。 
在使用磁性调色剂的显影方法中，为了在显影剂承载构件上磁性吸引和保持调色剂的目的，将具有其中设置的磁体的磁性辊配置在显影剂承载构件内。在该情况下，基体可以为圆筒状和磁性辊可以配置在基体内部。 
在树脂层的形成方法中，例如，树脂层可以如下形成：将用于树脂层的各个组分分散并混合在低级醇中以制备涂料，并将涂料施涂至基体和干燥以凝固或固化。对于在涂料液中分散和混合各个组分，可以优选使用迄今已知的利用珠的分散设备如砂磨机、油漆搅拌器、戴诺磨机和珠磨机。作为涂布方法，迄今已知的方法如浸渍法、喷雾法和辊涂法是可应用的。 
显影剂承载构件的表面粗糙度的标准以算术平均粗糙度Ra(JIS B0601-2001)计为0.4μm以上且2.0μm以下。导电树脂涂层的厚度的标准为4μm以上且20μm以下以容易获得均匀厚度。 
<显影设备> 
接着，描述根据本发明的显影设备。图1示出包括本发明显影剂承载构件的实施方案的显影设备的示意性截面图。图1中，通过迄今已知的方法而形成的保持静电潜像的静电潜像承载构件如电子照相感光鼓501沿由箭头B指示的方向旋转。显影套筒508作为显影剂承载构件沿由箭头A指示的方向旋转同时承载包括通过作为容纳显影剂的显影剂容器的送料斗503进给的磁性调色剂的单组分显影剂504。以该方式，显影剂504输送至其中显影套筒508和感光鼓501彼此面对的显影区域D。如图1所示，在显影套筒508内部，配置具有其中设置的磁体的磁性辊，从而将显影剂504磁性吸引并保持在显影套筒508上。 
显影套筒508包括涂布在作为基体的金属圆筒管506上的导电性树脂涂层507。在送料斗503中，设置用于搅拌显影剂504的搅拌叶片510。附图标记513表示指示显影套筒508和磁性辊505在非接触状态下的间隙。显影剂504由于构成显影剂的磁性调色剂颗粒之间的摩擦和磁性调色剂与显影套筒508上导电性树脂涂层507之间的摩擦而获得能够将静电潜像显影在感光鼓501上的摩擦带电产生的电荷。在图1的实例中，为了控制输送至显影区域D的显影剂504的厚度，弹性控制刮板511用作显影剂厚度控制构件。弹性控制刮板511由具有橡胶弹性的材料例如聚氨酯橡胶或硅橡胶制成，或者由具有金属弹性的材料制成，例如磷青铜或不锈钢。使弹性控制刮板511对着显影套筒508压接以沿与显影套筒508的旋转方向相反的方向倾斜。在该显影设备中，通过使显影剂厚度控制构件对着显影套筒508通过媒介显影剂层弹性地压接，将显影剂薄层形成于显影套筒上。 
由此形成于显影套筒508上的显影剂504薄层的厚度优选比在显影区域D中显影套筒508和感光鼓501之间的最小间隙进一 步更薄。特别有效的是将本发明的显影剂承载构件装入在如上所述的采用利用此类显影剂薄层显影静电潜像的方法的显影设备，即非接触型显影设备。本发明的显影剂承载构件也可应用至其中在显影区域D中显影剂层的厚度等于或大于显影套筒508和感光鼓501之间的最小间隙的显影设备，即接触型显影设备。为了避免描述的麻烦，通过采用如上所述该非接触型显影设备作为实例进行以下描述。 
为了使得由显影套筒508承载的包括磁性调色剂的单组分显影剂504飞散(fly)的目的，将显影偏压通过作为偏压单元的显影偏压电源509施加至显影套筒508。当直流电压用作显影偏压时，优选将对应于静电潜像图像部分(通过显影剂504的附着而可视化的部分)的电位和背景部分的电位之间的中间值的电压施加至显影套筒508。 
在其中通过将调色剂附着至具有较高电位部分和较低电位部分的静电潜像的较高电位部分而进行可视化的所谓正规显影的情况下，使用要以与静电潜像极性相反的极性带电的调色剂。在其中通过将调色剂附着至具有较高电位部分和较低电位部分的静电潜像的较低电位部分而进行可视化的所谓反转显影的情况下，使用要以与静电潜像极性相同的极性带电的调色剂。在此处涉及的高电位和低电位以绝对值表示。在任一种这些情况下，显影剂504通过与显影套筒508的摩擦而带电。 
图2和3各自为示出使用磁性调色剂的显影设备的示意性截面图。在图2的显影设备中，由铁磁性金属制成的磁性控制刮板502用作显影剂厚度控制构件。刮板502从送料斗503垂下，以距显影套筒508表面约50-500μm的间隙宽度接近显影套筒508。来自磁性辊505的磁极N 1的磁力线朝向磁性控制刮板502集中，因而显影剂504薄层形成于显影套筒508上。也可使用非磁性刮板 代替磁性控制刮板502。在图3的显影设备中，使弹性控制刮板511对着显影套筒508压接从而沿与显影套筒508的旋转方向相同的方向倾斜，并且进一步地，设置剥离构件512。作为剥离构件，使用由树脂、橡胶或海绵制成的辊构件，和此外使用带构件和刷构件。图3中，辊状剥离构件512沿与显影套筒508的旋转方向相反的方向旋转。剥离构件512的功能为：未转移以显影而残留在感光鼓501的显影剂用剥离构件512从套筒表面一次剥离从而防止固定的调色剂出现在套筒上，并且将显影剂的带电均匀化。 
图4示出在非磁性单组分显影剂用作调色剂504的情况下的显影设备；所述调色剂是非磁性的，因此显影套筒中不存在磁体，和实心金属棒514用作套筒。非磁性调色剂由于与厚度控制刮板511或者与套筒涂层517的摩擦而摩擦带电，并且被承载在显影套筒508表面上而输送。图5中，除了上述构件之外，还设置剥离构件512。在图5中示出的实例中，金属圆筒管用于显影套筒508。在图2-5中示出的各显影设备中关于其它构件的基本构成与示于图1的显影设备相同，并且相同标记基本上表示相同构件。 
接着，描述用于装入本发明显影剂承载构件的显影设备的包括调色剂颗粒的显影剂。本发明的调色剂颗粒能够通过粉碎法或聚合法来生产。 
通常，球形化(spherization)程度高的调色剂颗粒的带电量高，并且根据具体情况，依赖于使用状况由于太高的摩擦电荷而出现过度带电。特别地，在使用的初始阶段和在进行耐久的情况中，用于本发明的显影剂承载构件相对于此类球形化程度高的调色剂颗粒可以维持适当的摩擦电荷赋予能力，而不引起过度带电。因此，本发明的显影剂承载构件可以更优选与此类 球形化程度高的调色剂组合使用。可用于本发明的调色剂优选为：为了对于高图像品质的情况下以保真度显影微小潜像点的目的，本发明调色剂的重均粒径为3μm以上且10μm以下。为了改进摩擦带电性的目的，电荷控制剂可以包括在调色剂颗粒中(内部添加)，或者电荷控制剂可以与调色剂颗粒混合而使用(外部添加)。此外，为了改进环境稳定性、摩擦电荷稳定性、显影性、流动性和贮存稳定性以及改进清洁性的目的，将无机细粉如二氧化硅、氧化钛和氧化铝的细粉优选外部添加至调色剂，即，使其存在于调色剂表面附近。 
在用于本发明的显影剂承载构件中，通过组合石墨化炭黑和酸性炭黑将均匀的润滑性赋予至显影剂承载构件的表面。因此，当使用使用具有低熔点的蜡的调色剂时，本发明的显影剂承载构件没有不利影响如由于调色剂而引起的显影剂承载构件的污染，并能够优选使用。 
实施例
下文中，参考生产例和实施例详细地描述本发明。在下文中，以份给出的比例是指以质量份给出的比例，除非另有说明。首先，描述本发明中物理性质的测量方法。 
<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)的测量基于JIS B0601(2001)的表面粗糙度用Kosaka Laboratory Ltd.制造的Surfcorder SE-3500，在以下测量条件下来进行：剪切值(cut-off)为0.8mm、评价长度为8mm和进给速度为0.5mm/s。对以下9点进行测量：沿轴向的3个位置(position)即中央位置和中央位置与涂布部分两端之间的2个位置；显影剂承载构件旋转120°之后同样的3个位置；和在显影剂承载构件进一步旋转120°之后同样的3个位置。这些测量值的平均值取作显影剂承载构件表面的算 术平均粗糙度Ra。 
<添加树脂的分析方法> 
添加树脂的聚合物结构通过用热分解GC/MS设备Voyager(商品名；Thermo Electron Corp.制)分析来确定。在以下条件下进行分析：热分解温度：600℃，柱：HP-1(15m×0.25mm×0.25μm)，入口(inlet)：300℃，分流(split)：20.0，注入速率：1.2ml/min，升温曲线(profile)：50℃(保持4min.)-300℃(20℃/min.)。 
<通过石墨化炭黑的X-射线衍射测量石墨(002)晶格间距> 
石墨化炭黑粉末用作测量样品，使用水平样品强X-射线衍射仪RINT/TTR-II(商品名，Rigaku Corp.制)，因而涉及的间距由X-射线衍射光谱来确定。首先，将测量样品填充在无反射样品板中，将用单色仪单色化的Cu Kα线用作射线源，因而获得X-射线衍射图。从该图中，确定石墨(002)衍射线的峰位置，和晶格间距基于布拉格公式(下式(1))来计算。这里，Cu Kα线的波长λ为0.15418nm。 
晶格间距(002)=λ/2sinθ，式(1) 
主要测量条件如下： 
光学系统：平行光束光学系统 
测角器：转子水平型测角器(TTR-2) 
管电压/管电流：50kV/300mA 
测量方法：连续法 
扫描轴：2θ/θ 
测量角度：10°-50° 
采样间隙：0.02° 
扫描速度：4°/min 
发散狭缝：开 
发散垂直狭缝：10mm 
散射狭缝：开 
接收狭缝：1.00mm 
<酸性炭黑pH的测量> 
根据JIS K5101(1991)用pH计测量通过用煮沸法提取而制备的溶液的pH。所用pH计为采用使用玻璃电极、pH测量范围为0-14(分辨率：0.01)和测量温度设定在20℃-25℃下的测量方法的设备。 
<调色剂颗粒的平均圆形度的测量> 
本发明中的平均圆形度用作定量表示颗粒形状的简单方法。本发明中，用流式颗粒图像分析仪由TOA Medical Electronics Co.,Ltd.制造的FPIA-1000进行测量，测量各自具有3μm以上的圆当量直径的颗粒组，并且各颗粒的圆形度(Ci)基于下式来确定。将平均圆形度定义为各颗粒圆形度的算术平均值。 
圆形度(Ci)=(具有与颗粒图像相同的投影面积的圆周长)/(颗粒投影图像的周长) 
在测量设备FPIA-1000中，在计算各颗粒的圆形度之后，以下方法用于推导(derivation)平均圆形度和模式圆形度(mode circularity)。在该方法中，根据获得的圆形度，将颗粒以如下方式分为61个分区(divisions)：将0.40-1.00的圆形度以0.010的间隔分为61个分区，并且平均圆形度通过使用分区点的中心值和频率来推导。然而，由该推导方法推导出的平均圆形度的各个值相对于由直接使用上述各个颗粒圆形度的推导公式推导出的圆形度的各个值的误差极其小至基本上可忽略不计的程度。因此，本发明中，根据包括推导时间的简短化和推导表达式的简单化而加工的数据，使用其中部分修改的利用直接使用各个颗粒圆形度的上述推导公式概念的此类推导方法。本发明中的 平均圆形度是颗粒规则性程度的指标，展示对于完美球形颗粒为1.000的值并且随着调色剂表面形状的复杂性的增加而减少。 
<添加树脂溶液B-1的生产例> 
在安装有搅拌器、冷凝器、温度计、氮气导入管和滴液漏斗的四口可分离烧瓶中，将以下材料混合并搅拌直至该体系变均匀。 
·甲基丙烯酸二甲氨基乙酯：36.5份 
·月桂基溴(季铵化剂)：63.5份 
·乙醇：50份 
在连续搅拌的同时，所得反应混合物的温度增加至70℃，然后搅拌5小时以将该单体季铵化，因而获得(2-甲基丙烯酰氧基乙基)月桂基二甲基溴化铵，其为含季胺碱的单体。将所得反应液冷却，然后将50份乙醇作为溶剂和1.0份偶氮二异丁腈(AIBN)作为聚合引发剂放入滴液漏斗中并且将该体系搅拌直至该体系变均匀。在连续搅拌的同时，增加该反应体系的温度直至该反应体系中的温度达到70℃，将放入滴液漏斗的含有聚合引发剂的乙醇溶液经1小时添加至反应体系。在滴加完成之后，使得该反应体系在导入氮气的情况下在回流条件下进一步反应5小时，然后添加0.2份AIBN，然后使得该反应体系反应1小时。此外，将所得溶液用乙醇稀释至产生固成分为40%的添加树脂溶液B-1。所得添加树脂溶液B-1的结构示于表2。 
<添加树脂溶液B-2至B-15的生产例> 
除了所用组分改变为表1中示出的组分以外，添加树脂溶液B-2至B-15以与添加树脂溶液B-1的生产例中相同的方式来获得。在该溶液制备完成之后，将添加树脂溶液B-11通过使用离子交换树脂进行阴离子交换，从溴离子变为对甲苯磺酸离子。所得添加树脂溶液B-2至B-15的结构示于表2。 
<添加树脂溶液B-16的生产例> 
在安装有搅拌器、冷凝器、温度计、氮气导入管和滴液漏斗的四口可分离烧瓶中，将以下材料混合并搅拌直至该体系变均匀。 
·甲基丙烯酸二甲氨基乙酯：36.5份 
·月桂基溴(季铵化剂)：63.5份 
·乙醇：50份 
在连续搅拌的同时，所得反应混合物的温度增加至70℃，然后搅拌5小时以将该单体季铵化，因而获得(2-甲基丙烯酰氧基乙基)月桂基二甲基溴化铵，其为含季胺碱的单体。将所得反应液冷却，然后将5.2份丙烯酸辛酯作为共聚组分、50份乙醇作为溶剂和1.0份偶氮二异丁腈(AIBN)作为聚合引发剂放入滴液漏斗中并且将该体系搅拌直至该体系变均匀。在连续搅拌的同时，增加该反应体系的温度直至该反应体系中的温度达到70℃，将放入滴液漏斗的溶液经1小时添加至反应体系。在滴加完成之后，使得该反应体系在导入氮气的情况下在回流条件下进一步反应5小时，然后添加0.2份AIBN，然后使得该反应体系反应1小时。此外，将所得溶液用乙醇稀释至产生固成分为40%的添加树脂溶液B-16。所得添加树脂溶液B-16的结构示于表2。 
<添加树脂溶液B-17至B-30的生产例> 
除了所用组分改变为表1中示出的组分以外，添加树脂溶液B-17至B-30以与添加树脂溶液B-1的生产例和添加树脂溶液B-16的生产例中相同的方式来获得。所得添加树脂溶液B-17至B-30的结构示于表2。 
<添加树脂溶液b-1至b-5的生产例> 
除了所用组分改变为表1中示出的组分以外，添加树脂溶液b-1至b-5以与添加树脂溶液B-1的生产例中相同的方式来获得。 所得添加树脂溶液b-1至b-5的结构示于表2。 
<粘结剂树脂(组分(A)) 
下文中，示出实施例中所用粘结剂树脂的具体实例。 
<石墨化炭黑(组分(D))：G-1的生产例> 
将炭黑(商品名：Toka Black #5500，Tokai Carbon Co.,Ltd.制)放入石墨坩埚中，并在氮气氛中在2500℃下热处理用于石墨化从而产生石墨化炭黑G-1。所得石墨化炭黑的物理性质的值示于表3。 
<石墨化炭黑(组分(D))：G-2至G-7的生产例> 
可用于本发明中的石墨化炭黑G-2至G-7通过将粒径不同的炭黑以与石墨化炭黑G-1的生产例中相同的方式进行石墨化处理来生产。石墨化处理为将炭黑填充在石墨坩埚中并在氮气氛中在1000℃-3000℃下热处理。所得石墨化炭黑的物理性质的值示于表3。 
<酸性炭黑(组分(E)：A-1至A-6和中性炭黑a-1> 
本发明中所用酸性炭黑A-1至A-6和中性炭黑a-1示于表4。 
<调色剂1的生产例> 
制备由73.5份苯乙烯、19份丙烯酸正丁酯、7份马来酸单丁酯、0.5份二乙烯基苯、1份过氧化苯甲酰和0.5份二叔丁基过氧基-2-乙基己酸酯构成的混合物。向该混合物中，添加180份溶 解0.8份部分皂化的聚乙烯醇的水，并剧烈搅拌以制备悬浮分散液。将该悬浮分散液放入反应器中，所述反应器中放入40份水并且其中的空气用氮气置换，在85℃的反应温度下进行悬浮聚合10小时。反应完成之后，通过过滤、水洗、脱水和干燥步骤获得乙烯基树脂。 
接着，制备由以下材料构成的混合物。 
·上述乙烯基树脂：100份 
·平均粒径为0.2μm的球形磁性材料：90份 
·偶氮铁配合物化合物(负带电性电荷控制剂，商品名T-77，Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制)：1份 
·硬脂酸硬脂酯蜡(D SC主峰：60℃)：5份 
将该混合物用加热至130℃的双轴捏合机-挤出机来捏合。将所得捏合的混合物冷却，然后用锤磨机粗粉碎；所得粗粉碎的产物用机械粉碎机Turbo Mill(Turbo Kogyo Co.,Ltd.制)细粉碎，然后将所得细粉进行加热球形化处理。已经过加热球形化处理的细粉以利用柯恩达效应的多级筛分器(Elbojet Classifier，Nittetsu Mining Co.,Ltd.制)以如下方式来分级：超细粉末和粗粉末通过分级同时除去；因而获得重均粒径(D4)为6.0μm和圆形度为0.963的调色剂颗粒。向100份调色剂颗粒中，添加1.0份疏水性胶体二氧化硅，并用亨舍尔混合机混合和分散，以得到磁性单组分调色剂1。 
<调色剂2的生产例> 
向900份温热至60℃温度的离子交换水中，添加4份磷酸三钙，并且所得混合物用TK-型均质混合器(Tokushu Kika Kogyo Co.,Ltd.制)在10,000rpm下搅拌以制备水性介质。另一方面，将以下组合物放入温热至60℃温度的TK-型均质混合器(Tokushu Kika Kogyo Co.,Ltd.制)，然后在9,000rpm下搅拌以溶 解和分散。 
·苯乙烯：160份 
·丙烯酸正丁酯：40份 
·C.I.颜料红2：16份 
·水杨酸铝化合物(Bontron E-88，Orient Chemical Industries Co.,Ltd.制)：2份 
·聚酯树脂(环氧丙烷改性的双酚A和间苯二甲酸之间的缩聚物，Tg=65℃，Mw=10000，Mn=6000)：7份 
·硬脂酸硬脂酯蜡(D SC主峰：60℃)：20份 
·二乙烯基苯：0.2份 
在所得混合物中，溶解20份聚合引发剂过氧化新戊酸叔丁酯以制备可聚合单体组合物。将制备的可聚合单体组合物放入上述水性介质并用TK-型均质混合器在9,000rpm下在60℃的温度下在氮气氛中搅拌以悬浮。然后，将所得悬浮液转移至螺旋桨式搅拌器，在搅拌下经3小时升温至70℃的温度，并在另外的4小时之后，在40℃/hr的升温速率下升温至80℃的温度，并且使得在80℃的温度下反应5小时以生产聚合物颗粒。反应完成之后，将含有颗粒的浆料冷却，用浆料量的10倍量的水洗涤，过滤，然后在6.67×10-1kPa的压力、40℃的温度下干燥48小时，并进一步分级以得到粒径调整的品红色调色剂颗粒。 
在100份上述品红色调色剂颗粒中，将1.5份可与调色剂颗粒极性相同的极性(负极性)带电的用硅油处理的疏水性二氧化硅细粉通过使用亨舍尔混合机(Mitsui Miike Machinery Co.,Ltd.制)混合5分钟以得到非磁性单组分调色剂2。疏水性二氧化硅细粉的一次粒径和BET比表面积分别为10nm和170m2/g。所得非磁性单组分调色剂的重均粒径和平均圆形度分别为6.6μm和0.984。 
实施例1 
<涂料中间体的制备> 
涂料中间体通过将以下材料混合并通过将该材料利用使用直径为1mm的玻璃珠作为介质颗粒的砂磨机分散2小时来获得。 
·粘结剂树脂1，以固成分计：20份 
·石墨化炭黑G-1：10份 
·酸性炭黑A-1：10份 
·乙醇：50份 
<树脂层用涂料的制备> 
接着，将树脂层用涂料通过将以下材料与涂料中间体混合并通过将该材料利用使用直径为1.5mm的玻璃珠作为介质颗粒的砂磨机分散40分钟来获得。 
·粘结剂树脂1，以固成分计：20份 
·树脂B-1，以固成分计：4份 
·NICA珠ICB-1020(商品名，Nippon Carbon Co.,Ltd.制)：2份 
<树脂层的形成> 
接着，将乙醇添加至树脂层用涂料并且涂料的固成分浓度调整为35%。将外径为20mmФ的铝圆筒管放置在旋转台上并旋转，圆筒管的两端均被遮盖，并且圆筒管的表面在以恒定速率向下移动空气喷枪的同时用树脂层用涂料涂布。树脂层通过该步骤而形成。在如下涂布条件下进行涂布：环境设定为30℃和35%RH以及树脂层用涂料的温度用恒温槽控制在28℃下。接着，树脂层通过用热风干燥炉在150℃下加热30分钟来固化，从而制备Ra=1.35μm的显影剂承载构件S-1。显影剂承载构件(显影套筒)S-1的树脂层的配方示于表5。 
<图像评价> 
插入磁性辊，然后将法兰装入显影剂承载构件S-1，然后将显影剂承载构件装入要作为显影设备使用的数字多功能复印机iR2030(商品名，Canon Inc.制)的显影单元。通过使用磁性单组分调色剂1，以1张/15秒的间歇模式，进行150,000张覆盖率为1%的字符图案的图像的打印出，并且将打印出的结果进行关于以下项目(1)-(4)的评价。正如从表6中示出的结果可见的，在任何环境中总是能够获得令人满意的显影性。 
(1)图像浓度 
在30℃温度和85%RH湿度的环境(下文中，也称为″H/H″环境)中进行图像打印出试验；在初始阶段中，打印出实心图像，并且测量其图像浓度。为了评价摩擦带电的上升的目的，在150,000张纸通过之后使得显影设备放置10天，然后打印出实心图像，并且测量打印图像的浓度以评价摩擦带电的上升。图像浓度用MacBeth反射浓度计RD918(商品名，MacBeth Co.,Ltd.制)来测量，作为相对于对应于原稿图像浓度为0.00的白色背景部分的图像的相对浓度。 
(2)污迹 
在15℃温度和10%RH湿度的环境(下文中，也称为″L/L″环境)中进行图像打印出试验；打印出半色调图像和实黑图像，并且基于以下标准评价由于调色剂的过度带电而趋于出现的污迹的出现(斑点状、波纹状或绒毯状污迹)。 
A：在半色调图像中或在套筒上均没有鉴别出污迹。 
B：在套筒上鉴别出污迹，但此类污迹不影响图像。 
C：在部分半色调图像上鉴别出污迹，但是在实黑图像上没有鉴别出污迹。 
D：在半色调图像上和在实黑图像上均鉴别出污迹。 
(3)重影 
在H/H环境和L/L环境中均进行图像打印出试验，并评价套筒周期的重影。使用打印机的打印出的图像：其中在图像前端的对应于显影剂承载构件一个完整圆周的区域中在白色背景上等间隔地配置实黑正方形(一边：20mm)，并且使除了该区域之外的部分为半色调。基于正方形图像的重影如何出现在半色调区域上进行评级。 
A：依赖于视角可以观察到重影，并且几乎不能鉴别出浓度差。 
B：观察到浓度差，但处于相对于图像品质不引起任何问题的水平。 
C：能够目视明确地鉴别出重影，但处于允许实际使用的下限水平。 
D：因为浓度差出现重影，并且浓度差能够用反射浓度计测量。 
(4)树脂层的耐污染性 
在H/H环境中，显影剂承载构件在图像打印出试验之后的表面用激光显微镜(商品名：VK-8700，Keyence Corp.制)在约1000的放大倍率下观察，并且调色剂污染的程度基于以下标准来评价。 
A：观察到仅仅轻微的污染。 
B：观察到稍微污染。 
C：观察到部分污染。 
D：观察到显著污染。 
实施例2-61和比较例1-13 
显影套筒S-2至S-74用表5中列出的配方以与实施例1中相同的方式来制备，并评价。这些套筒在树脂层用涂料的适当调整的固成分浓度下来制备。由此获得的结果示于表6。正如从这 些结果中可见的，本发明的添加树脂在树脂层中的添加即使在诸如高温高湿环境的严峻环境中也得到令人满意的图像浓度。图像浓度与调色剂的摩擦电荷量成比例，并且长链烷基引入至季胺碱中能够获得令人满意的评价结果。具体地，通过将式(1)中示出的R3、R4和R5中至少之一设计为具有4个以上碳原子的基团，能够获得令人满意的图像浓度并且对于其它图像评价项目能够获得等级c以上的评价。另一方面，当长链烷基中碳原子数超过18时，尽管对调色剂的摩擦电荷赋予能力增加，但与热固性树脂的相容性相对降低，并且关于L/L环境中重影和污迹的评价低。 
关于石墨化炭黑，已经发现了随着石墨(002)晶格间距的减小，对调色剂的摩擦电荷赋予能力、润滑性和对于溶剂的分散性得到改进。具体地，随着石墨(002)晶格间距的减小，H/H环境中的图像浓度、耐污染性和重影以及L/L环境中的污迹和重影得到改进。关于酸性炭黑，随着pH的减小，涂料中的分散性得到改进，并且强化负带电性，促进石墨化炭黑的聚集体的分解，获得均匀含有导电剂的显影剂承载构件。因此，H/H环境中的图像浓度、耐污染性和重影以及L/L环境中的污迹和重影得到改进。 
在实施例44-58中，还关于单元(1)和单元(4)之间的共聚物进行评价。通过采用单元(1)和单元(4)之间的共聚物，使得溶剂中的分散性进一步更好。然而，当单元(4)的量大时，摩擦电荷赋予能力趋于劣化，并且图像浓度趋于降低。关于单元(4)的结构，当长链烷基中碳原子数小于8个或超过18个时，添加树脂或导电剂在溶剂中的分散性趋于劣化，并且对于H/H环境中的图像浓度、耐污染性和重影以及L/L环境中的污迹和重影的评价趋于相对低。 
正如从实施例52-55中揭示的，单元(1)中长链烷基的碳原子数设计为8个以上且14个以下导致添加树脂或导电剂在溶剂中令人满意的分散性，因此得到令人满意的图像。正如从实施例40-43、56和57中证实的，还当单元(1)的X为-CONH-或-C6H4-时，获得令人满意的图像。 
比较例3和4使用其中石墨(002)晶格间距超过0.3450nm的石墨化炭黑。比较例5使用其中pH超过5.0的炭黑。比较例8、9和10分别在不加入添加树脂、石墨化炭黑和酸性炭黑的情况下进行对显影剂承载构件的评价。在其中不加入添加树脂的比较例8中，对显影剂的摩擦电荷赋予能力的不足是显著的，并且在耐久后半期中不能获得预期的图像浓度。另一方面，在其中不加入本发明的石墨化炭黑的各比较例3和4中，显影剂承载构件的润滑性的不足是显著的，并且显影剂承载构件在H/H环境中的污染是可鉴别出的。在其中不加入本发明的酸性炭黑的各比较例5和10中，石墨化炭黑的分散性不足，因此，使调色剂的摩擦电荷量分布不均匀和图像不良如重影或污迹出现。 
在其中粘结剂树脂改变为丙烯酸类树脂的比较例7中，特别地，在耐久后半期中的显影性劣化，和在其中溶剂改变为甲苯的比较例6中，添加树脂或导电剂的分散性劣化；在各自这些比较例中，出现图像不良。 
实施例62 
<涂料中间体的制备> 
涂料中间体通过将以下材料混合和通过将该材料利用使用直径为1mm的玻璃珠作为介质颗粒的砂磨机分散2小时来获得。 
·粘结剂树脂1，以固成分计：20份 
·石墨化炭黑G-1：8份 
·酸性炭黑A-1：8份 
·乙醇：50份 
<树脂层用涂料的制备> 
接着，将树脂层用涂料通过将以下材料与涂料中间体混合并通过将该材料利用使用直径为1.5mm的玻璃珠作为介质颗粒的砂磨机分散40分钟来获得。 
·粘结剂树脂1，以固成分计：20份 
·树脂B-1，以固成分计：4份 
<树脂层的形成> 
接着，将乙醇添加至树脂层用涂料并且涂料的固成分浓度调整为33%。将外径为12mmФ和算术平均粗糙度Ra=0.2μm的铝圆筒管放置在旋转台上并旋转，圆筒管的两端均被遮盖，并且圆筒管的表面在以恒定速率向下移动空气喷枪的同时用树脂层用涂料涂布。树脂层通过该步骤而形成。在如下涂布条件下进行涂布：环境设定为30℃和35%RH以及树脂层用涂料的温度用恒温槽控制在28℃下。接着，树脂层通过用热风干燥炉在150℃下加热30分钟来固化，从而制备Ra=0.50μm的显影剂承载构件S-75。显影剂承载构件(显影套筒)S-75的树脂层的配方示于表7。 
<图像评价> 
将显影剂承载构件S-75装入激光束打印机(商品名：Laser Jet 5000，Hewlett-Packard Co.制)的品红色盒中。通过使用非磁性单组分调色剂2，以1张/10秒的间歇模式，进行6,000张覆盖率为1%的字符图案的图像的打印出，并且将打印出的结果评价以下项目(5)-(8)。正如从表8中示出的结果可见的，在任何环境中总是能够获得令人满意的显影性。 
(5)初始阶段半色调(HT)均匀性 
在低温低湿环境(温度：15℃/湿度：10%RH，L/L)中，连 续打印出20张实白图像，然后打印出半色调图像，并且目视观测浓度不均匀(雾状浓淡差，或沿图像形成进行的方向行进的带状浓淡差)的出现。 
A：在半色调图像中，明确鉴别出没有浓淡差。 
B：在半色调图像中，鉴别出轻微的浓淡差。 
C：在部分半色调图像中，鉴别出部分浓淡差。 
D：在半色调图像中，明确鉴别出浓淡差。 
(6)初始阶段图像浓度 
在上述半色调图像评价之后，打印出实黑图像，并且测量打印图像的浓度以评价初始阶段图像浓度。图像浓度用MacBeth反射浓度计RD918(商品名，MacBeth Co.,Ltd.制)来测量，作为相对于对应于原稿图像浓度为0.00的白色背景部分的图像的相对浓度。 
(7)耐久图像浓度 
在32℃温度和85%RH湿度的环境中，耐久图像浓度通过测量在6,000张打印之后获得的实黑图像的浓度来评价。图像浓度用MacBeth反射浓度计RD918(商品名，MacBeth Co.,Ltd.制)来测量，作为相对于对应于原稿图像浓度为0.00的白色背景部分的图像有关的相对浓度。 
(8)耐久雾化 
打印出的图像的白色背景部分的白度和转印纸的白度用反射仪型号TC-6D S(Tokyo Denshoku Co.,Ltd.制)来测量，并且雾化浓度(%)由这些两种白度之间的白度差来推导。所用滤光器为Amberlite滤光器。 
实施例63-67和比较例14-17 
显影套筒S-76至S-83用表7中列出的配方以与实施例62中相同的方式来制备，并评价。这些套筒在树脂层用涂料的适当 调整的固成分浓度下来制备。由此获得的结果示于表8. 
正如从上述结果可见的，类似于实施例2-33的情况，通过将式(1)中示出的R3、R4和R5的至少之一设计为具有4个以上碳原子的基团，能够得到充分的图像浓度，并且对于其它图像评价项目能够得到等级c以上的评价。另一方面，在其中长链烷基中碳原子数超过18的比较例15中，与热固性树脂的相容性劣化，并且使摩擦电荷量的分布不均匀。因此，L/L环境中的初始阶段中半色调均匀性和初始阶段图像浓度劣化。 
关于石墨化炭黑，已经发现了随着石墨(002)晶格间距的减小，润滑性和溶剂中的分散性得到改进。在其中使用石墨(002)晶格间距为0.3460nm的石墨化炭黑的比较例16中，润滑性和分散性不足，并且未获得预期的初始阶段半色调均匀性和预期的初始阶段图像浓度。关于酸性炭黑，当pH为5.0以下时，导电剂在涂料中的分散性得到改进，并获得其中导电剂均匀分布的显影剂承载构件。在其中使用pH为6.5的炭黑的比较例17中，导电剂的分散性不足，并且对于评价项目(5)-(8)未获得令人满意的结果。 
表1 
表1(续) 
表2 
添加树脂的结构 
p-TSA：对甲苯磺酸 
表3 
石墨化炭黑的列表 
  石墨化CB   商品名   晶格间距/nm   粒径/nm
  G-1   Toka Black#5500   0.3410   25
  G-2   Toka Black#5500   0.3370   25
  G-3   Toka Black#5500   0.3450   25
  G-4   Toka Black#7050   0.3370   65
  G-5   Toka Black#7050   0.3450   65
  G-6   Toka Black#5500   0.3460   25
  G-7   Toka Black#7050   0.3460   65
表4 
酸性炭黑和中性炭黑的列表 
  酸性CB   商品名   pH   粒径/nm
  A-1   Specialblack4   3.0   25
  A-2   Specialblack6   2.5   17
  A-3   Toka Black#4300   5.0   55
  A-4   MA77   2.5   23
  A-5   S-170   4.5   17
  A-6   Specialblack 100   3.5   50
  a-1   #2600   6.5   13
表5-1 
显影剂承载构件的配方 
表5-1(续) 
表5-2 
显影剂承载构件的配方(续) 
表5-2(续) 
表6-1 
表6-2 
表6-2(续) 
表7 
显影剂承载构件的配方 
表8 
评价结果 

Claims (3)

1.一种显影剂承载构件，其包括基体和形成于所述基体上的树脂层，
其特征在于，所述树脂层通过将包括以下(A)至(E)的涂料组合物热固化而获得：
(A)作为粘结剂树脂的热固性树脂，
(B)作为溶剂的具有1-4个碳原子的醇，
(C)具有由下式(1)表示的单元的树脂，
(D)通过X-射线衍射测量的石墨(002)晶格间距为0.3370nm以上且0.3450nm以下的石墨化炭黑，
(E)pH为5.0以下的酸性炭黑，
其中，式(1)中，
R1表示氢原子或甲基；
R2表示具有1-4个碳原子的亚烷基；
选自由R3、R4和R5组成的组的一个或两个以上的基团各自表示具有4-18个碳原子的烷基，并且余下的各基团表示具有1-3个碳原子的烷基；
X表示-COO-、-CONH-或-C6H4-；和
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：
R1为甲基，
R2为亚甲基或亚乙基，
选自由R3、R4和R5组成的组的一个或两个以上各自为选自由辛基、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的任意基团；
不为辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基和十四烷基的R3、R4和R5的一个或多个基团各自为选自由甲基、乙基和丙基组成的组的任意基团；和
A-为含有硫原子或卤素原子的阴离子。
3.一种显影设备，其包括：
包括调色剂颗粒的显影剂，
容纳所述显影剂的容器，以及
用于承载和输送所述容器中容纳的显影剂的显影剂承载构件，
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。
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