CN1030012C

CN1030012C - 显影剂载体、显影装置及显影装置组件

Info

Publication number: CN1030012C
Application number: CN90108973.7A
Authority: CN
Inventors: 栗林哲哉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-10-02
Filing date: 1990-10-02
Publication date: 1995-10-11
Anticipated expiration: 2005-10-02
Also published as: EP0421331A2; EP0421331A3; JPH03200986A; DE69010607T2; EP0421331B1; CN1051436A; US5547724A; JP2728972B2; DE69010607D1

Abstract

一种显影剂载体，包括基底和涂层。基底表面覆盖涂层，涂层由成膜组分形成。成膜组分包括石墨、碳黑或它们的混合物；平均粒径为0.05～30微米的球状颗粒；及粘胶树脂。

Description

本发明涉及一种用于电摄影记录仪和静电记录仪一类图象形成仪器中的显影剂载体。特别地，本发明涉及一种显影装置中显影剂载体的表面改善技术。

美国专利US2，297，691和日本专利JP42-23910、JP43-24748中所公开的方法均为目前公知的静电照相术。通常，拷贝是通过以下过程获得的：在光敏元件上形成静电潜象，采用光电导材料作为光敏层，随后，采用各种方法通过使用着色剂将潜象显影，如需要将着色象转移到纸一类的转换媒介上，接着通过加热、加压、热压或者溶剂蒸发使着色象固定。

各种通过运用着色剂而使静电潜象变成可见象的方法也是公知的。

例如，已知的显影方法包括：美国专利US2874063中公开的磁刷显影，美国专利US2618552中公开的串级显影，美国专利US2221776中公开的粉云显影和毛刷显影，以及液体显影。

在这些显影技术中，采用粉末状着色剂的干法显影由于其显影剂易于处理而被广泛应用。

日本专利JP57-66455公开了一种用于干法显影的显影剂载体的例子。将铝、镍、不锈钢或它们的合金铸成圆柱形，然后用电解、冲击或用砂纸等物处理其表面，使其具有一定粗糙度。

虽然这样的显影剂载体便宜且能提供相对稳定和高质量的图象，但另一方面，当采用从显影剂载体释放静电荷的单组分显影剂时，很难控制着色剂的静电荷。尽管有多种在显影剂方面的改善，但却没有完全解决静电荷的非均匀性问题。

有人提出在显影剂载体的表面覆盖一层含网纹形成剂的导电成膜组分，或用与成膜组分相同的材料构成显影剂载体，如日本专利JP61-180267所示。

但在这些方法中，对于单组分磁性显影剂，问题仍然没有得到很好的解决。

原因如下：由于显影剂含有磁性材料等低阻抗的物质，因此电荷易于流失且变得不均匀，同时由于显影剂含有磁性材料等高硬度无机材料，从而加快了覆盖膜的磨损。因此，图象质量不易稳定。

在用液体或糊状成分形成覆盖膜的生产过程中，上述现象尤其显著，见日本专利申请JP52-119651。

在涂层组分为液体或糊状时，该现象起因于颜料在一段时间（即不脱落时间）内在涂层中是可运动的，由于表面张力和材料的相容性，使显影剂载体表面变得平滑。

在日本专利申请JP60-80876中，提出了在显影剂载体表面涂以具有导电性的成膜成分，或用与成膜组分相同的材料构成显影剂载体。

然而，这种方法也不能在大量拷贝的持续过程中获得足够的稳定性。当进行持续性测试时，可看到影象密度上升或下降（变高或变低），因此图象密度不稳定。

据推测这是由于在薄膜表面上凸出的导电性颜料的状态变化所引起的。

在显影剂载体处于初始状态时，由于材料的表面张力和相容性，颜料的凸出很小。然而随着持续性测试的进行，显影剂载体的表面层被显影剂擦破，形成一个新表面。这可能是一个原因。另一方面，在用具有可解理性的物质如石墨作为颜料时，可看到上述现象较少出现。这可能是由于物质的可解理性及时稳定了表面状态。

但在加入石墨后出现以下问题：

（1）由于石墨通常是鳞状的，所以平均粒度为几微米的材料也会包含一个在主轴方向（例如解理面方向）为几十微米宽的颗粒。既使从宏观上看，在显影剂载体表面上导电面（颜料面）与绝缘面（树脂面）的比例稳定时，但从微观上看（即以显影剂的尺寸），此比例也是不均匀的，因此显影剂载体给予着色剂静电荷的能力变得不均匀。这使得着色剂层的厚度发生局部变化，导致密度变化。

（2）由于解理面是平的，会发生着色剂粘连的现象。

在采用日本专利申请JP52-119651所公开的方法用液体或糊状涂复组分形成涂层的过程中，上述现象尤其显著。

在这些方法中，此现象是由于液体或糊状的涂层组分在一段时间（即无脱落时间）内在涂层内是可运动的，因此，由于表面张力和材料的相容性，显影剂载体的表面会涂到粘胶树脂的表面。

本发明的目的是提供一个能解决上述问题的显影剂载体。

本发明的另一个目的是提供一个能稳定地向着色剂提供电荷的显影剂载体。

本发明的又一个目的是提供一个在大量复制过程中能给出稳定的着色象的显影剂载体。

本发明进一步的目的是提供一个在任何环境下能稳定地向着色剂提供电荷的显影剂载体。

本发明进一步的目的是提供一个能稳定地向着色剂提供电荷的显影装置。

本发明进一步的目的是提供一个在大量复制的过程中能给出稳定着色图象的显影装置。

本发明进一步的目的是提供一个在任何环境下均能稳定地向着色剂提供电荷的显影装置。

为实现上述目的，本发明提供一个包括一个基底和一个涂层的显影剂载体，其中基底的表面覆盖以涂层，而所述涂层由包括以下物质的成膜组分构成：1）石墨或碳黑或它们的混合物;2）平均颗粒直径为0.05到30微米的球状颗粒材料;3）粘胶树脂。

本发明还提供一种对静电影象进行显影的显影装置，包括一个显影剂载体，所述显影剂载体包括一个基底和一个涂层，涂层覆盖在基底上，所述涂层由包括以下物质的成膜组分构成：1）石墨、碳黑或它们的混合物;2）平均颗粒直径为0.05至30微米的球状颗粒材料;3）粘胶树脂。

本发明进一步提供一种装置组件，包括可以整体地构成一个组件的显影装置和光敏元件，该组件可以自由地在仪器主机上进行拆装，所述的显影装置包括一个显影剂载体，所述的显影剂载体包括一个基底和一个涂层，涂层覆盖基底表面，所述涂层由包括以下物质的成膜组分构成：1）石墨或碳黑或它们的混合物;2）平均颗粒直径为0.05至30微米的球状颗粒材料;3）粘胶树脂。

图1示出本发明的显影剂载体的局部剖面。

图2表示出本发明的显影装置的一个例子。

图3为采用本发明显影装置的图象形成设备。

图4为显影剂载体表面中心线平均粗糙度（Ra）的示意图。

图5为显影剂载体表面凹凸之间平均间距（Sm）的示意图。

本发明的显影剂载体在显影装置中作为显影套管。本发明的显影剂载体包括一个圆柱形铝基底和一个涂在基底表面的涂层薄膜。涂层薄膜包括1）石墨、碳黑或它们的混合物;2）平均颗粒直径为0.05至30微米的球状颗粒材料;3）粘胶树脂。

本发明的显影剂载体参照图1描述如下。图1中，显影剂载体1包括基底5和涂层6。图1所示的显影剂载体1上的涂层6由球状颗粒2、粘胶树脂3和石墨4构成。

本发明所用的球状颗粒具有0.05至30微米的平均粒径，0.05至20微米较好，0.1至10微米最佳。加入球状颗粒的目的是为了防止石墨的解理面变得平滑。加入它们使得当显影剂载体涂层磨掉时也能保持表面粗糙度不变。平均粒径小于0.05微米的球状颗粒不能使涂层表面粗糙，而平均粒径大于30微米的球状颗粒可能从涂层上凸出来，在该处造成无规的显影。本发明所指的“球状”是指颗粒长轴与短轴之比在1.0-1.5范围内，而在1.0-1.2内较好。完全为球状的颗粒最佳。

鉴于球状粒子的电荷极化性，从图象密度的角度考虑，带正电荷的材料较好，尽管其理由目前尚不明确。可带正电荷的材料包括树脂化合物，如酚醛树脂、异丁烯酸甲酯树脂（PMMA），苯乙烯-丁二烯共聚物及含氮树脂，以及金属氧化物如氧化铝和氧化锌。材料不限于这些。

正带电性可用通常的静电荷测量方法测量。例如，用吹气法，测量在球状颗粒和金属粉如铁粉的混合物中球状颗粒摩擦电的数值，就可作出判断。

本发明中显影剂载体上的涂层中所用的粘胶树脂包括酚醛树脂、球氧树脂及聚碳酸酯树脂等树脂材料。通常，能够对着色剂提供正摩擦电荷的树脂被优先选用为粘胶树脂。

从制造和耐用性角度看，在这些树脂中热固性树脂最好。从着色剂的静电荷稳定性看，酚醛树脂最好。酚醛树脂包括由酚醛和甲醛合成的纯酚醛树脂，及由松脂胶与纯酚醛树脂混合而成的变性酚醛树脂。这两种酚醛树脂均可使用。酚醛树脂之所以较好是因为在热固反应后，它能形成致密的三维交联结构，因此，与其它热固性树脂如聚氨脂和聚酰胺树脂相比，酚醛树脂能形成一个很硬的涂层。

本发明显影剂载体的基底最好用金属和合金化合物。也可用非金属材料。

但是，当非金属材料如塑料铸件被用作基底时，由于本发明的显影剂载体（显影套管）被用作电极，所以基底必须能够带电。例如，可将金属通过真空镀膜法镀在非金属显影剂载体表面，或者，基底由具有导电性的树脂构成。

本发明中使用的石墨包括天然石墨和人工石墨，两者均可使用。

由于石墨具有前面提到的鳞状颗粒形状，所以其颗粒直径不能确切定义。当石墨用搅拌装置例如后面将提到的沙磨粉碎时，其颗粒形状发生变化，则很难给出石墨颗粒尺寸的范围。但是在本发明中，石墨颗粒在其长轴方向（解理面方向）的宽度应该不超过100微米。

测量尺寸的方法中，最好的方法是用显微镜直接观测样品。简单的方法是采用电阻系统，沉积系统、离心系统、激光散射系统等常用的颗粒尺寸分布仪去测量，以决定最大值。

石墨最好具有不低于60%的石墨化度。这是因为石墨化度是对解理状态有影响的特性，可能也是对在初始阶段和持续复制后之间涂层特性的差异有影响的特性。

结晶化程度可用多种方法测量，X射线衍射是一种常用的方法，它具有很好的重复性。

本发明中所用的碳黑包括炉型和槽型，两者均可使用。考虑到涂层的特性，最好采用低阻物质。最好使用在每平方厘米120公斤的压力下其电阻率不超过0.5欧姆·厘米的碳黑。

碳黑的添加重量（W）最好满足下式，它是基于100份粘胶树脂：W＝[{100/碳黑的吸油率｝×100]×a

其中，碳黑的吸油率按照ASTM No.D2414-79为邻苯二甲酸二丁酯的吸油率与100克样品之比[cc/100克]，系数a为0.3至3。

可使用几种碳黑。此时，吸油率可通过实际测量其混合物而得到。

在系数小于0.3时，没有加入碳黑的效果，而系数大于3时，会导致不希望有的涂层硬度降低。

碳黑最好以系数a为0.5-2时满足上式W的数量加入。

下面叙述本发明的显影剂载体的制造过程。

本发明中所用的成膜组分由以下方法制得：将成膜组分的原料加入一种能溶解粘胶树脂的溶剂中，例如在使用酚醛树脂时，采用甲醇或丙醇一类的醇类作为溶剂，其中固体含量为5-50%（重量）。用沙磨、球磨或磨沙机一类搅拌机将颜料磨碎。这样就形成了成膜组分的非稀释液。在非稀释液中加入一种溶剂，就可控制其固体含量以适应于制作过程。这样就制成了涂覆溶液。将得到的涂覆溶液涂到显影剂载体的基底上，使之不脱落。随后，采用光照或加热而使涂层固化。这样就制成了显影剂载体。可以采用喷雾、浸泡、棒涂或静电涂覆方法来涂溶液。

下面描述本发明中所用各种组分的比例。在下文给出了最佳范围。

本发明中石墨与粘胶树脂的重量比为2/1至1/3，在此范围内可获得最佳效果。这是因为比例大于2/1时很可能降低膜层强度，而比例小于1/3会导致不均匀的显影剂涂层。

本发明中所用的球状颗粒可以以粘胶树脂重量的1-20%的数量加入，在此范围内可获得最佳效果。添加量若小于1%（重量），球状颗粒的作用不大，而添加量大于20%（重量），常常影响显影效果。

本发明中，在涂层中还可加有以下添加材料。可加入导电材料以控制涂层的电阻。这种导电材料包括乙炔碳黑和油碳黑，金属如铁、铅和锡，金属氧化物如氧化锡和氧化锑。导电材料的添加量与粘胶树脂的比例在2/1-1/3之间。着色剂中所用的电荷控制剂也可加入到涂层中以稳定着色剂的静电荷。电荷控制剂可包括四元铵基盐，硼酸化合物和磷酸化合物。在这些情况下，添加的球状颗粒平均粒径从0.05到30微米，最好是0.05到20微米，这样就可使显影剂载体表面保持稳定。

本发明中显影剂载体表面粗糙度为0.2到5.0，最好是0.3到3，作为面积平均值（以下称“Ra”），且在持续复制后所引起的表面粗糙度变化率（即持续复制后表面粗糙度与初始状态之比）为0.5-2.0之间。表面粗糙度小于0.2会导致运载能力下降，而表面粗糙度大于5.0会造成显影剂涂层过厚，会导致飞屑和无规的显影。对表面粗糙度的变化率进行测量可以证实采用本发明所获得的表面粗糙度在经历持续复制后仅变化了一点。

至于显影剂载体的表面，粗糙点的平均间距Sm，也就是涂层表面凹凸之间的平均距离，与显影剂的着色剂的平均粒径（d）的关系应为Sm/d＝1/10～10，最好是1/5-5，且涂层的表面粗糙度应为0.3-3微米，最好为0.5-3微米。

在长度方向（Sm值）和高度方向（Ra值）上的这两个值被用来表示表面状态。这里，Sm/d小于1/10时不能产生粗糙的效果，而该值大于10将产生一个相对于着色剂尺寸来说近似平滑的表面，同样没有粗糙的效果。

在本发明中，中心线平均粗糙度（Ra）用表面粗糙度测量仪（SURFCODES SE-30H，KOSAKA LABORATORY K.K.制造）按JIS表面粗糙度（BO601）测量。中心线平均粗糙度（Ra）与下面数值有关：如图4所示，对应测量长度l（2.5毫米）的一部分沿中心线方向由粗糙度曲线引出。将引出部分的中心线作为X轴，纵向为Y轴。粗糙度曲线表示为Y＝f（X）。这样，由下式求出的单位为微米的数值就是中心线平均粗糙度（Ra）。

在本发明中，平均间距（Sm）由等式Sm＝L/n获得，其中L表示标准长度2.5毫米，n为凸起的数目。n由以下方式确定：如图5所示，两条平行于粗糙度曲线中心线的直线分别作为高峰值和低谷值（±0.21微米）。当高峰值与粗糙度曲线的交点在两个低谷值与粗糙度曲线的交点之间至少出现一次时，就看作一个凸起的峰，在标准长度L（2.5毫米）的范围内确定凸起的数目n。

为了促使显影剂从显影剂载体表面释放，可加入具有低表面能的材料。

这种材料包括：氟化合物、氮化硼和石墨等。

本发明用于电摄影记录仪的显影装置参照图2和图3描述如下。采用初级充电器202在光敏元件表面上充以负电或正电，采用激光束曝光装置205进行图象扫描以形成数字潜象（或采用反射式曝光装置205的原象形成模拟潜象）。形成的潜象用装在显影部件209中的单组分磁显影剂213显影，显影部件上装有带磁片211和磁体214的显影剂载体1。在显影区，通过偏压装置212将由交流偏压、脉冲偏压和/或直流偏压构成的显影偏压加在感光鼓201的导电基底216与显影剂载体1之间。将转印纸P送到转印区，通过转印充电器203在其背面（与感光鼓相反的一面）充以正或负的静电荷，这样感光鼓表面上的带负电或带正电的着色象就静电转移到转印纸P上。与感光鼓201分离的转印纸P由热压滚筒定影装置207定影，从而转印纸P上的着色象就被固定了。

在转印步骤之后，残存在感光鼓201上的单组分显影剂可用一带有清洁刀片的清洁装置208刮掉。清洁后，感光鼓201上的剩余电荷可通过清除曝光器206消除，随后，又重复由初级充电器202的充电步骤开始的显影过程。

静电图象载体（感光鼓）包括光敏层215和导电基底216，并以箭头方向旋转。在显影区，非磁性的圆柱形显影剂载体1沿与静电图象载体相同的方向旋转。在显影剂载体内部，以不转方式安有作为磁场发生装置的多极永久磁体（磁辊）214。显影组件209中的单组分绝缘磁显影剂213被涂到显影剂载体1的表面上，由于显影剂载体1的表面与着色剂颗粒之间的摩擦，使着色剂颗粒带摩擦电荷。由铁制成的磁刮刀211安在多极永久磁体某一磁极位置的对面，靠近（约距50-500微米）显影剂载体1表面。这样，着色剂层的厚度可被控制得较小（30-300微米），且均匀，这样，可以在非接触状态下形成一个其厚度在显影区小于感光鼓201与显影剂载体1之间间隙的显影剂层。显影剂载体1的转速被控制在其边缘速度等于或接近于静电图象载体表面的线速度。作为磁刮刀211，可用永磁体来代替铁，以形成一个相对的磁极。在显影区，可由偏压装置212在显影剂载体1与静电图象载体表面之间加以交流偏压或脉冲偏压。交流偏压频率可为200-4000Hz，峰值电压V_pp为500-3000伏。

当着色剂颗粒进入显影区后，着色剂颗粒受到带静电表面的静电力作用及交流或脉冲偏压的作用，移到潜象处。

可用塑料材料（例如硅橡胶）制成的塑料刀片代替磁刮刀211，这样显影剂层的厚度可由压力控制，而着色剂可涂在显影剂载体1上。

电摄影仪可由多个部件组合而成，可由上述光敏元件、显影部件和清洁部件整体地构成一个组合仪器，而组件可以从仪器主体上自由地拆装。例如，充电装置、显影装置和清洁装置中至少一个可以整体地与光敏元件联结在一起以构成一个组件，它可自由地从仪器主机上拆装，且该组件可以用一个装在仪器主机上的导轨之类的导向装置来进行拆装。这里，也可以由充电装置和/或显影装置相结合来构成上述装置组件。

下面将通过制备实例和工作实例来详细说明本发明。下文中“份”均表示“重量份数”。

制备实例1

石墨（UFG-10，从Showa Denko K.K.购得;石墨化度：100%;长轴直径：5微米;厚度：0.5微米以下） 100份

可溶性酚醛树脂 100份

经硬化处理的球状可溶性酚醛树脂颗粒（可充

正电;平均粒径：2微米） 4份

将上述制作涂层的材料加入75份丁醇中，并混合。然后，将此混合物放入以直径为200微米的球作为介质颗粒的球磨机中研磨10个小时。研磨后，用一个64目的筛子将球分离出来，以得到一种未稀释溶液（固体含量24%重量）。此溶液称为溶液1。

制备实例2

石墨（UFG-10，从Showa Denko K.K.购得，

长轴直径：5微米） 100份

环氧树脂 100份

球状铝氧粉颗粒（可充正电;平均粒径：0.1

微米;球形度：1.0） 5份

将上述材料加入75份n-丙醇中，并混合。然后，将该混合物用装满1毫米直径的钢球的球磨机研磨。研磨后，分离出钢球，以得到一种未稀释溶液（固体含量：25%重量）。此原始溶液称为溶液2。

制备实例3

石墨（从Nihon Kokuen K.K.购得，长轴直

径：80微米） 70份

碳黑（Conductex 900，由Columbia Kagabu

K.K.购得;吸油率：（120cc/100克） 30份

可溶性酚醛树脂 100份

经过硬化处理的球状可溶性酚醛树脂颗粒（可

充正电;平均粒径：4微米） 4份

上述材料经过与例1相同的方法处理后，可得到一未稀释溶液（固体含量24%重量）。此溶液称为溶液3。

实例1

在溶液1中加入20份丁醇，以得到涂层溶液（固体含量20%重量）。采用该涂层溶液，用浸涂法在用铝制成的直径为20毫米的载体基底（铝柱）上形成一个涂层。随后，采用热空气干燥炉在150℃下加热30分钟，使涂层固化。这样就制成了显影剂载体。

由此在铝基底上形成的涂层表面粗糙度（Ra）为2.5微米。用一台改装的NP-5540（一种Canon公司生产的复印机），其中显影套管用上述显影剂载体代替，而光敏元件由a-Si光敏元件替换以适应于可充负电的单组分磁显影剂，分别在温度为10℃，湿度为10%RH和温度为30℃，湿度为80%RH的环境下进行10，000张纸的试验。对下述项目进行测试。

上述可充负电的单组分磁显影剂包括100份平均粒径为11微米的可充负电的磁着色剂，它由下面列出的材料制得，以及0.5份可充负电的疏水硅胶。

聚酯树脂 100份

磁性材料 60份

负电荷控制剂 2份

低分子聚丙烯 3份

在上述复印机中，显影剂载体（显影套管）与一个磁性刮刀之间的间隙定为250微米，显影剂载体上的显影剂层（磁着色剂层）约为120微米厚，而显影剂载体表面与a-Si光敏元件表面的最近间距定为约300微米。在显影剂载体上还加有一个由+400伏直流偏压和峰值电压V_pp为1200伏、频率为1800赫兹的交流偏压构成的显影偏压。

测试项目：

（1）图象密度（Macbeth反射密度）：

AA：1.4以上

A：1.2以上-1.4

B：1.0以上-1.2

C：1.0或1.0以下

（2）图象质量（肉眼观察大的图象，细线条重现性，线条旁的黑点，雾，等等）：

AA：极好

A：较好

B：可用

C：不可用

测试结果示于表1。

从表结果可看到，采用本发明显影剂载体的显影装置，图象质量没有问题，图象密度稳定，在持续复印后无损坏。

实例2

用与实例1相同的方法制备显影剂载体，不同的只是用喷涂法涂覆溶液2，而涂层用紫外线固化。用相同方法测试，结果示于表1。

对比例1

用喷砂法使表面粗糙，从而直径为20毫米的铝基底表面大致具有同样的表面粗糙度（Ra＝2.5微米）。用与实例1相同的方法测试铝制的载体。结果示于表1。

在对比例1中，图象密度在低温低湿环境下变低，会产生黑点和残象。

对比例2

用与实例1相同的方法制备显影剂载体，不同的只是不用在制备实例1中的球状可溶性酚醛树脂颗粒。采用同样方法测试，结果示于表1。

在对比例2中，在初始阶段图象密度和图象质量都没问题。另一方面，在持续复印的过程中，在低温低湿环境下（L/L）出现了无规的涂抹（污损图象）。（表见文后）

在显影载体表面覆盖一涂层，可使图象密度和图象质量都得到稳定。

在涂层中加入球状颗粒可使其在持续复制过程较少引起变化。

实例3

用制备实例1的相同方法制取涂层溶液，所不同的只是酚醛树脂颗粒的粒径改为20微米。用相同于实例1的方法进行涂覆以制成显影剂载体。同样地进行测试。

结果示于表2。

实例4

用相同于制备实例2的方法制取涂层溶液，所不同的只是球状铝氧粉颗粒的粒径改为0.05微米。用相同于实例2的方法进行涂覆以制成显影剂载体。用同样方法测试。

结果示于表2。

对比例3

用相同于制备实例1的方法制取涂层溶液，所不同的只是酚醛树脂颗粒的平均粒径改为40微米。用相同于实例1的方法进行涂覆以制成显影剂载体。用同样方法测试。

结果示于表2。

对比例4

用相同于制备实例2的方法制取涂层溶液，所不同的只是球状铝氧粉颗粒的粒径改为0.02微米。用相同于实例2的方法进行涂覆，以制成显影剂载体。用同样方法测试。

结果示于表2。（表见文后）

可以看出球状颗粒材料的粒径最好在0.05-30微米之间。

实例5

在溶液3中加入60份丁醇以制取涂层溶液（固体含量15%重量）。用相同于实例1的方法将此涂层溶液涂在铝质基底上，并进行热固化。这样就制成了显影剂载体。用同样方法测试，结果示于表3。

实例6

用相同于制备实例3的方法制取涂层溶液，所不同的只是石墨和碳黑各加50份。用相同于实例1的方法进行涂覆以制成显影剂载体。用同样方法测试，结果示于表3。

实例7

用相同于制备实例1的方法制取涂层溶液，所不同的只是石墨加25份，酚醛树脂加75份。用相同于实例1的方法进行涂覆以制成显影剂载体。用同样方法测试，结果示于表3。

实例8

用相同于制备实例1的方法制取涂层溶液，所不同的只是石墨加67份，而酚醛树脂加33份。用相同于实例1的方法进行涂覆以制成显影剂载体。用同样方法测试，结果示于表3。

实例9

用相同于制备实例1的方法制取涂层溶液，所不同的只是酚醛树脂加6份。用相同于实例1的方法进行涂覆以制成显影剂载体。用同样方法测试，结果示于表3。

实例10

用相同于制备实例1的方法制取涂层溶液，所不同的只是球状酚醛树脂颗粒的用量为0.2份。用相同于实例1的方法进行涂覆以制成显影剂载体。用同样方法测试，结果示于表3。

实例11

用相同于制备实例1的方法制取涂层溶液，所不同的只是用球状聚四氟乙烯树脂（PTFE）颗粒（可充负电）代替球状酚醛树脂颗粒。用相同于实例1的方法进行涂覆以制成显影剂载体。用同样方法测试，结果示于表3。

实例12

碳黑（Conductex 900，由Columbia Kagaku K.K.购得;吸油率：120cc/100克;a＝0.96） 80份

可溶性酚醛树脂（粘胶树脂） 100份

经过硬化处理的球状可溶性酚醛树脂颗粒（平

均粒径：2微米） 10份

将上述制作涂层的材料加入丁醇中，使固体含量为30%（重量）。将混合物放入一装有直径为1毫米钢球的沙磨中研磨三遍。将一铝质的、直径为20毫米的载体基底浸入所得到的涂层材料中以进行浸涂。所形成的10微米的涂层在一热空气干燥炉中在150℃下加热30分钟以进行固化。在制成的显影剂载体上形成的涂层表面的Sm为40微米，Ra为2.2微米。

利用一台改装的NP-5540（Canon公司生产的复印机），其中显影套管由上述显影剂载体替换，光敏元件由a-Si光敏元件替换以适应负电性着色剂，分别在10℃、10%RH和30℃、80%RH环境下进行10000张纸的测试。用相同于实例1的方法进行测试，结果示于表4。

实例13

用相同于实例12的方法制备显影剂载体，所不同的只是用环氧树脂作为粘胶树脂，用丁酮作溶剂，而涂层加入胺并在150℃下加热1小时以完成固化。用相同于实例12的方法测试，结果示于表4。

实例14

用相同于实例12的方法制备显影剂载体，所不同的只是用苯乙烯-丁二烯共聚物作为粘胶树脂，用丁酮作溶剂，而涂层在80℃固化20分钟。用相同于实例12的方法测试，结果示于表4。

对比例5

用相同于实例12的方法制备显影剂载体，所不同的只是显影剂载体用铝质显影套管代替，用在铝质圆柱体表面喷砂以形成相同的表面粗糙度来代替涂层。用相同于实例12的方法测试，结果示于表4。

对比例6

用相同于实例12的方法制备显影剂载体，所不同的只是不用球状颗粒材料。用相同于实例12的方法测试，结果示于表4。

从以上结果可以看出，在显影剂载体表面采用特殊涂层时，图象密度和图象质量都很稳定。

还可看出，在涂层中加入球状颗粒时，大量的持续复印所引起的变化也可减小。

进一步可看到不同粘胶树脂的差异，因此热固性树脂更好。

实例15

用相同于实例12的方法制备显影剂载体，所不同的只是平均粒径为15微米的球状酚醛树脂颗粒的用量为20份。用相同于实例12的方法测试，结果示于表5。

实例16

用相同于实例12的方法制备显影剂载体，所不同的只是采用3份平均粒径为0.1微米的球状酚醛树脂颗粒。用相同于实例12的方法测试，结果示于表5。

对比例7

用相同于实例12的方法制备显影剂载体，所不同的是加入20份平均粒径为35微米的球状酚醛树脂颗粒。用相同于实例12的方法测试，结果示于表5。

对比例8

用相同于实例12的方法制备显影剂载体，不同的是加入10份平均粒径为0.02微米的球状酚醛树脂颗粒。用相同于实例12的方法测试，结果示于表5。（表见文后）

从以上结果可看出，在所加入的球状颗粒的粒径为0.05-30微米时，效果较好。

还可看出在涂层表面状态为Ra＝0.3-3.0微米、Sm＝1-100微米（显影剂中着色剂粒径为10微米时Sm/d＝0.1-10）时，效果较好。

实例17

用相同于实例12的方法制备显影剂载体，所不同的是加入25份碳黑（a＝0.3）。用相同于实例12的方法测试，结果示于表6。

实例18

用相同于实例12的方法制备显影剂载体，所不同的是加入250份碳黑（a＝3.0）。用相同于实例12的方法测试，结果示于表6。

实例19

用相同于实例12的方法制备显影剂载体，所不同的是用球形的高度交联的聚甲基丙烯酸甲酯颗粒（平均粒径：2微米）来替代球状颗粒。用相同于实例12的方法测试，结果示于表6。

实例20

用相同于实例12的方法制备显影剂载体，所不同的是用球形的聚乙烯树脂颗粒（平均粒径：2微米）来替代球状颗粒。用相同于实例12的方法测试，结果示于表6。（表见文后）

以上述结果可以看出虽然涂层表面状态的变化也与碳黑添加量有关，但更取决于球状微粒。

还可看出，对于碳黑的吸油率，当所用的粘胶树脂给出的a在0.3-3.0，最好在0.5-2时，涂层的质量稳定，从而产生稳定的图象。

如上所述，用本发明的显影剂载体可以得到具有良好持续性和高质量图象的复印件。

表1

表面低温、低湿（L/L）高温、高湿（H/H）

粗糙度初始阶段复印10000张后初始阶段复印10000张后

Ra（μ） ID IQ ID IQ ID IQ ID IQ

实例：

1 2.5 AA A A A A A AA A

2 2.5 A A A A A A A A

对比例：

1 2.0 B B^＊C C^＊B A B C

2 2.5 AA A B C^＊＊A A A C^＊＊

ID：图象密度

IQ：图象质量

＊：线条附近有黑点，叠影

＊＊：污损图象

表2

表面低温、低湿（L/L）高温、高湿（H/H）

粗糙度初始状态复印10000张后初始状态复印10000张后

Ra（μ） ID IQ ID IQ ID IQ ID IQ

实例：

3 3.0 A A A A A B A A

4 2.0 A A A B A A A A

对比例：

3 6.0 B C^＊B C^＊C C^＊B C^＊

4 2.5 A A B C^＊＊B A A C^＊＊

ID：图象密度

IQ：图象质量

＊：细线重现率低

＊＊：在显影剂上出现部分的显影剂附聚物，使着色图象密度有差异。污损图象。

表3

表面低温、低湿（L/L）高温、高湿（H/H）

粗糙度初始状态复印10000张后初始状态复印10000张后

Ra（μ） ID IQ ID IQ ID IQ ID IQ

实例：

5 2.5 AA A AA A AA A AA A

6 2.5 AA A AA B^＊AA A AA A

7 2.0 A A B B^＊A A A A

8 3.0 AA A A B^＊＊AA A A A

9 3.5 A A A A B A A A

10 2.0 A A B B^＊＊A A A A

11 2.5 A A A A B B A B

ID：图象密度

IQ：图象质量

＊：叠影

＊＊：不均匀图象

表4

涂层温度：10℃，湿度10%RH 温度：30℃，湿度80%RH

表面初始状态复印10000张后初始状态复印10000张后

Ra Sm ID IQ ID IQ ID IQ ID IQ

实例：

12 2.5 40 AA AA A AA A AA AA AA

13 2.0 30 A A A AA A A A AA

14 2.0 30 AA A B B A A B B

对比例：

5 2.0 20 A B C C B A B C

6 0.2 120 A C B C A A A C

ID：图象密度

IQ：图象质量

附注：

在实例14中，涂层部分损坏;

在对比例5中，出现叠影;

在对比例6中，出现污损图象。

表5

涂层温度：10℃，湿度10%RH 温度：30℃，湿度80%RH

表面初始状态复印10000张后初始状态复印10000张后

RaSm ID IQ ID IQ ID IQ ID IQ

实例：

15 2.5 70 AA AA AA A A A A A

16 0.4 2 AA A A B AA AA AA AA

对比例：

7 6.0 90 A C A C C A B A

8 0.2 0.8 A C B C A A A B

ID：图象密度

IQ：图象质量

附注：

在对比例7中，在线条附近出现模糊和黑点;

在对比例8中，出现叠影和污损图象。

表6

涂层温度：10℃，湿度10%RH 温度：30℃，湿度80%RH

表面初始状态复印10000张后初始状态复印10000张后

Ra Sm ID IQ ID IQ ID IQ ID IQ

实例：

17 1.6 50 AA A A B AA AA AA A

18 2.6 30 AA AA A B A A B A

19 2.0 45 AA A A A A AA A AA

20 2.4 30 A A A A A A A A

ID：图象密度

IQ：图象质量

Claims

1、一种用于将显影剂载运到显影区的可转动的显影剂载体(1)，包括一个基底(5)和一个涂层(6)，其中所述基底的表面由所述涂层覆盖；所述涂层由含有下列材料的成膜组分构成；

i)石墨或碳黑或它们的混合物，ii)平均粒径为0.05至30微米的球状树脂颗粒，且所述球状树脂颗粒的长轴与短轴之比在1.0-1.5的范围内，iii)粘胶树脂(3)，所述球状树脂颗粒使所述涂层表面具有粗糙度；并且所述涂层的中心线表面粗糙度(Ra)为0.2至5.0微米。

2、如权利要求1所述的显影剂载体，其特征在于基底由金属圆柱体构成，而所述涂层包括热固性粘胶树脂、可充正电的球状树脂颗粒及石墨。

3、如权利要求1的显影剂载体，其特征在于基底由金属圆柱体构成，而所述涂层包括热固性粘胶树脂、可充正电的球状树脂颗粒及碳黑。

4、如权利要求1的显影剂载体，其特征在于基底由金属圆柱体构成，而所述涂层包括热固性粘胶树脂、可充正电的球状树脂颗粒、石墨及碳黑。

5、如权利要求1的显影剂载体，其特征在于球状颗粒是由酚醛树脂、甲基丙烯酸甲酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物和含氮树脂中的一种材料构成的。

6、如权利要求1的显影剂载体，其特征在于涂层包括热固性酚醛树脂、球状酚醛树脂颗粒及石墨。

7、如权利要求1的显影剂载体，其特征在于涂层包括热固性酚醛树脂、球状酚醛树脂颗粒及碳黑。

8、如权利要求1的显影剂载体，其特征在于涂层包括热固性酚醛树脂、球状酚醛树脂颗粒、石墨及碳黑。

9、如权利要求1的显影剂载体，其特征在于涂层的中心线表面粗糙度（Ra）为0.3-3微米。

10、如权利要求1的显影剂载体，其特征在于涂层的中心线表面粗糙度（Ra）为0.5-3微米。

11、如权利要求1的显影剂载体，其特征在于球状颗粒的含量相对于粘胶树脂的重量为1-20%（重量）。

12、如权利要求1的显影剂载体，其特征在于石墨含量与粘胶树脂重量之比为2/1-1/3。

13、如权利要求1的显影剂载体，其特征在于碳黑在120公斤每平方厘米的压力下铸模后电阻率不大于0.5欧姆厘米。

14、如权利要求1的显影剂载体，其特征在于碳黑添加量相对于100份粘胶树脂的重量为满足下式的W份（重量）：

W＝[{100/（碳黑吸油率）｝×100]×a

其中，根据ASTM No.D-2414-79，碳黑吸油率表示邻苯二甲酸二丁酯相对于100克碳黑的吸油率[cc/100克]，系数a为0.3-3。

15、一种包括权利要求1所述的显影剂载体的用于对静电图象进行显影的显影装置（209），其中所述显影剂载体包括一个基底（5）和一个涂层（6），基底表面由所述涂层覆盖，所述涂层由包含以下材料的成膜组分构成：ⅰ）石墨或碳黑或它们的混合物，ⅱ）平均粒径为0.05-30微米的球状树脂颗粒，且所述球状树脂颗粒的长轴与短轴之比在1.0-1.5的范围内ⅲ）粘胶树脂;所述球状树脂颗粒使所述涂层表面具有粗糙度;并且所述涂层的中心线表面粗糙度（Ra）为0.2至5.0微米。

16、如权利要求15的显影装置，其特征在于基底由金属圆柱体构成，而涂层包括热固性粘胶树脂、可充正电的球状树脂颗粒、石墨和碳黑。

17、如权利要求15的显影装置，其特征在于基底由金属圆柱体构成，而涂层包括热固性粘胶树脂、可充正电的球状树脂颗粒、石墨和碳黑。

18、如权利要求15的显影装置，其特征在于球状颗粒由酚醛树脂、甲基丙烯酸甲酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物和含氮树脂之中一种材料构成。

19、如权利要求15的显影装置，其特征在于涂层包括热固性酚醛树脂、球状酚醛树脂颗粒及石墨。

20、如权利要求15的显影装置，其特征在于涂层包括热固性酚醛树脂、球状酚醛树脂颗粒及碳黑。

21、如权利要求16的显影装置，其特征在于涂层包括热固性酚醛树脂、球状酚醛树脂颗粒、石墨及碳黑。

22、如权利要求15的显影装置，其特征在于涂层的中心线表面粗糙度（Ra）为0.3-3微米。

23、如权利要求15的显影装置，其特征在于涂层的中心线表面粗糙度（Ra）为0.5-3微米。

24、如权利要求15的显影装置，其特征在于球状树脂颗粒相对于粘胶树脂的重量含量为1-20%（重量）。

25、如权利要求15的显影装置，其特征在于石墨含量与粘胶树脂重量之比为2/1-1/3。

26、如权利要求15的显影装置，其特征在于碳黑在120公斤每平方厘米压力下铸模后的电阻率不超过0.5欧姆厘米。

27、如权利要求15的显影装置，其特征在于碳黑相对于100份粘胶树脂的重量含量为满足下式的W份（重量）：

W＝[{100/（碳黑吸油率）}×100]×a

其中，根据ASTM No.D-2414-79表示相对于100克碳黑的邻苯二甲酸二丁酯的吸油率[cc/100克]，系数a为0.3-3。

28、如权利要求15的显影装置，其特征在于显影剂载体具有施加显影偏压的装置（212）。

29、如权利要求15的显影装置，其特征在于显影剂载体具有由磁性着色剂组成的单组分磁性显影剂（213）。

30、如权利要求15的显影装置，其特征在于显影剂载体具有由可充负电的磁性着色剂组成的单组分磁性显影剂。

31、如权利要求15的显影装置，其特征在于显影剂载体的涂层表面上凹凸不平之间的平均间距Sm满足下式：

Sm/d＝1/10～10

其中d表示置于显影剂载体上的磁性着色剂颗粒的平均颗径。

32、一种由包括权利要求1所述的显影剂载体的显影装置以及光敏元件组成的装置组件，它们整体地安装在一起构成单一的组件，并能从仪器主体上自由地拆装，其中显影剂载体包括一个基底和一个涂层，基底表面由所述涂层覆盖，涂层由含有下列材料的成膜组分构成：ⅰ）石墨或碳黑或它们的混合物，ⅱ）平均粒径为0.05-30微米的球状树脂颗粒材料，且所述球状树脂颗粒的长轴与短轴之比在1.0-1.5的范围内，ⅲ）粘胶树脂;所述球状树脂颗粒使所述涂层表面具有粗糙度;并且所述涂层的中心线表面粗糙度（Ra）为0.2至5.0微米。

33、如权利要求32的装置组件，其特征在于显影装置包括权利要求2-14的显影剂载体。

34、如权利要求1的显影剂载体，其特征在于，所述粘胶树脂由热固性树脂构成。

35、如权利要求34的显影剂载体，其特征在于，所述热固性树脂包括热固性酚醛树脂或热固性环氧树脂。

36、如权利要求34的显影剂载体，其特征在于球状树脂颗粒由酚醛树脂、甲基丙烯酸甲酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物和含氮树脂之中一种材料构成，所述球状树脂颗粒相对于粘胶树脂的重量含量为1-20%（重量），所述石墨含量与粘胶树脂重量之比为2/1-1/3。

37、如权利要求1的显影剂载体，其特征在于球状树脂颗粒由酚醛树脂、甲基丙烯酸甲酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物和含氮树脂之中一种材料构成，所述球状树脂颗粒相对于粘胶树脂的重量含量为1-20%（重量），所述碳黑相对于100份粘胶树脂的重量含量为满足下式的W份（重量）：

W＝[{100（碳黑吸油率}×100]×a

其中碳黑吸油率按照ASTM No.D-2414-79表示相对于100克碳黑的邻苯二甲酸二丁酯的吸油率[cc/100克]，系数a为0.3-3。