DE60301084T2

DE60301084T2 - Entwicklerträger, Entwicklungsapparatur worin dieser Entwicklerträger eingesetzt ist und Verfahrenskassette worin dieser Entwicklerträger eingesetzt ist

Info

Publication number: DE60301084T2
Application number: DE60301084T
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Ohta-ku Shimamura; Yasuhide Ohta-ku Goseki; Yasutaka Ohta-ku Akashi; Kenji Ohta-ku Fujishima; Kazunori Ohta-ku Saiki; Satoshi Ohta-ku Otake; Naoki Ohta-ku Okamoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-05-07
Filing date: 2003-05-06
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2023-05-07
Also published as: US20060275598A1; HK1059121A1; EP1361483B1; EP1361483A1; CN100342285C; US20030232185A1; CN1456941A; KR100491651B1; US7361400B2; KR20030087557A; DE60301084D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Entwicklungsmittelträger, der in einer Entwicklungsvorrichtung zum Entwickeln und Visualisieren eines latenten Bildes verwendet wird, das auf einem Bild tragenden Element, wie etwa einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element oder einem elektrostatischen Aufzeichnungsderivat, gebildet wird. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Entwicklungsvorrichtung und auf eine Prozesskassette, die jeweils den Entwicklungsmittelträger verwendet.
Bis jetzt sind verschiedene elektrophotographische Verfahren bekannt gewesen. Im Allgemeinen wird mit den Verfahren ein elektrisches latentes Bild auf einem elektrostatischen latenten Bildhalterungselement (lichtempfindliche Trommel) unter Verwendung verschiedener Einrichtung, in dem ein Licht leitendes Material verwendet wird, gebildet; dann wird das elektrostatische latente Bild einer Entwicklung mit einem Entwicklungsmittel (Toner), um visualisiert zu werden, unterzogen; ein Tonerbild auf ein Übertragungsmaterial, wie etwa Papier, gegebenenfalls übertragen; und danach wird das Tonerbild auf dem Übertragungsmaterial mit Wärme, Druck etc. fixiert, wodurch ein kopiertes Material erhalten wird.
Entwicklungssysteme in den elektrophotographischen Verfahren werden hauptsächlich in Ein- Komponentenentwicklungssysteme und Zwei-Komponentenentwicklungssysteme eingeteilt. In den letzten Jahren muss eine Kopiervorrichtung in der Größe reduziert werden, um eine Reduktion des Gewichts und der Größe einer elektrophotographischen Vorrichtung zu erreichen. So wird eine Entwicklungsvorrichtung, die das Ein-Komponentenentwicklungssystem verwendet, in vielen Fällen verwendet.
Das Ein-Komponentenentwicklungssystem benötigt keine Trägerteilchen, wie etwa Glasperlen oder Eisenpulver, im Unterschied zu den Zwei-Komponentenentwicklungssystem, und so kann eine Reduktion der Größe und des Gewichts in der Entwicklungsvorrichtung selbst erreicht werden. Andererseits muss in dem Zwei-Komponentenentwicklungssystem eine Tonerdichte in einem Entwicklungsmittel bei einem konstanten Niveau gehalten werden, und so wird eine Vorrichtung zum Feststellen einer Tonerdichte und Zuführen einer notwendigen Menge eines Toners benötigt. Daher wird hier eine große und schwere Entwicklungsvorrichtung bereitgestellt. Das Ein-Komponentenentwicklungssystem benötigt keine derartige Vorrichtung ist so unter dem Gesichtspunkt bevorzugt, dass eine Entwicklungsvorrichtung in der Größe und in dem Gewicht reduziert werden kann.
Als die Entwicklungsvorrichtung unter Verwendung des Ein-Komponentenentwicklungssystems ist die folgende bekannt. Mit der Vorrichtung wird zunächst ein elektrostatisches latentes Bild auf einer Oberfläche einer lichtempfindlichen Trommel gebildet, die als ein elektrostatisches latentes Bildhalterungselement dient; eine positive oder negative Ladung wird einem Toner durch Reibung zwischen einem Entwicklungsmittelträger (Entwicklungshülse) und dem Toner und/oder einem Entwicklungsmittelschichtdickenregulierungselement zum Regulieren einer Tonerbeschichtungsmenge auf der Entwicklungsmittelhülse und dem Toner verliehen; dann wird der Toner, dem die Ladung verliehen wurde, dünn auf die Entwicklungshülse aufgetragen, und wird in einen Entwicklungsbereich zugeführt, wo die lichtempfindliche Trommel und die Entwicklungshülse sich gegenüber stehen; der Toner wird auf das elektrostatische latente Bild auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel in dem Entwicklungsbereich ausgestoßen und angebracht, wodurch das elektrostatische latente Bild als ein Tonerbild sichtbar gemacht wird.
Jedoch ist es im Fall der Verwendung des vorstehend erwähnten Ein-Komponentenentwicklungssystems schwierig, dass die Aufladungsfähigkeit des Toners eingestellt wird. Obwohl verschiedene Vorrichtungen auf dem Toner eingebaut werden, sind die Probleme bezüglich der Nicht-Gleichförmigkeit des Toneraufladens und der Haltbarkeitsstabilität des Aufladens nicht vollständig gelöst worden.
Insbesondere besteht die Tendenz, dass insbesondere bei niedriger Feuchtigkeit ein sog. Aufladungsphänomen auftritt; in welchem eine Aufladungsmenge des Toners, die auf die Entwicklungshülse beschichtet wird, exzessiv aufgrund des Kontaktes mit der Entwicklungshülse erhöht wird, während die Entwicklungshülse wiederholt rotiert; dann der Toner und die Oberfläche der Entwicklungshülse einander aufgrund einer Anziehungskraft anziehen, so dass der Toner auf der Entwicklungshülsenoberfläche fixiert wird; und der Toner sich nicht zu einem latenten Bild auf der lichtempfindlichen Trommel aus der Entwicklungshülse bewegt. Wenn das vorstehend erwähnte Aufladungsphänomen auftritt, ist es schwierig, dass der Toner als eine obere Schicht aufgeladen wird, und eine Entwicklungsmenge des Toners wird verringert. So entstehen die Probleme des Ausdünnens eines Linienbildes, der Verringerung einer Bilddichte eines einfarbigen Bildes, und dergleichen. Ferner tritt ein sog. Fleckenphänomen auf, in welchem: der Toner, welcher nicht genau auf die Aufladung aufgeladen ist, fehlerhaft reguliert wird und auf die Hülse strömt; und der Toner in gefleckter oder wellenförmiger Ungleichförmigkeit ausgebildet wird.
Ferner werden die jeweiligen Ausbildungszustände einer Tonerschicht in einem Bildteil (Tonerverbrauchsteil) und einen Nicht-Bildteil geändert, so dass die Aufladungszustände dazwischen sich unterscheiden. Daher besteht die Tendenz, dass ein sog. Geistbild-Phänomen auftritt, in welchem zum Beispiel, wenn eine Position, wo ein einfarbiges Bild mit einer hohen Bilddichte einmal auf der Entwicklungshülse entwickelt worden ist, der Entwicklungsposition bei der nächsten Rotationszeit der Entwicklungshülse entspricht und ein Halbtonbild bei der Entwicklungsposition entwickelt wird, eine Markierung des einfarbigen Bildes auf dem Bild erscheint.
Darüber hinaus werden die Verringerung des Teilchendurchmessers und die Verringerung zu feineren Teilchen des Toners zum Zweck der Verwirklichung der Digitalisierung der elektrophotographischen Vorrichtungen und höherer Bilddichte gefördert. Zum Beispiel, um Auflösung und Schriftzeichenschärfe zu verbessern und das latente Bild wirklichkeitsgetreu wiederzugeben, wird im Allgemeinen ein Toner mit einem durchschnittlichen gewichtsbezogenen Teilchendurchmesser von ungefähr 5 bis 12 μm verwendet. Ferner wird vom Gesichtspunkt der Ökologie mit dem Ziel des Erreichens einer weiteren Verringerung der Größe, des Gewichts etc. der Vorrichtung, die folgende Verbesserung der Transfereffizienz des Toners gefördert, um Abfalltoner zu verringern. Zum Beispiel werden ein Transfereffizienzverstärkungsmittel mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,1 bis 3 μm und hydrophobes Siliziumdioxidfeinpulver mit einer spezifischen BET-Oberfläche von 50 bis 300 m²/g zum Inhaltsstoff eines Toners gemacht, wodurch der spezifische Volumenwiderstand des Toners verringert wird, und eine Dünnfilmschicht des Transfereffizienzverstärkungsmittels auf der lichtempfindlichen Trommel ausgebildet wird. Folglich wird die Transfereffizienz verstärkt. Ferner wird der Toner selbst verarbeitet, um eine sphärische Gestalt mit einer mechanischen Stoßkraft zu besitzen, und so die Transfereffizienz verbessert.
Ferner besteht eine Tendenz, dass eine Tonerfixierungstemperatur mit dem Zweck des Erreichens einer Verringerung der ersten Kopierzeit und des Sparens von Elektrizität erreicht wird. Unter derartigen Umständen ist es insbesondere leicht, dass der Toner unter niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit elektrostatisch an die Entwicklungshülse befestigt wird, da die Aufladungsmenge pro Einheitsmasse des Toners zunimmt; andererseits wird der Toner unter hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit leicht in der Qualität aufgrund einer physikalischen Kraft von der Außenseite oder wegen der Tatsache, dass der Toner aus einem Material hergestellt wird, das in ein Fluid umgewandelt werden kann, geändert. Daher entwickelt sich leicht eine Hülsenkontamination und Hülsenschmelzen.
Als ein Verfahren zum Lösen der vorstehend erwähnten Phänomen wird in JP 02-105181 A, JP 03-036570 A und dergleichen ein Verfahren vorgeschlagen, das eine Entwicklungshülse verwendet, die ausgebildet wird, indem eine Beschichtungsschicht bereitgestellt wird, welche hergestellt wird, indem ein leitendes Feinpulver, wie etwa kristallines Graphit und Kohlenstoff in Harz auf einem Metallsubstrat dispergiert werden. Es sei angemerkt, dass die vorstehend erwähnten Phänomene signifikant unter Verwendung des Verfahrens verringert werden.
Jedoch ist im Fall der Zugabe einer großen Menge des Pulvers das Verfahren beim Vermeiden des Auftretens von Aufladung und Hülsen-Geistbild effektiv. Jedoch ist eine moderate Aufladungsverleihungsfähigkeit an den Toner unzureichend, und eine ausreichende Bilddichte wird insbesondere in einer Hoch-Temperatur und Hoch-Feuchtigkeitsumgebung schwer erhalten. Ferner wird im Fall der Zugabe einer großen Menge des Pulvers die Beschichtungsschicht brüchig und wird leicht abgekratzt, und zudem wird die Gestalt der Schichtoberfläche ungleichförmig. So werden im Fall, wo eine Dauerverwendung voranschreitet, Oberflächenrauhigkeit und Oberflächenzusammensetzung der Oberflächenschicht geändert, und Einspeisungsversagen des Toners und Ungleichförmigkeit der Aufladungsverleihung an den Toner tritt leicht auf.
Im Fall der Verwendung der Beschichtungsschicht, in welcher das kristalline Graphit dispergiert wird, besitzt die Oberfläche der Beschichtungsschicht eine Schmierfähigkeit, die von der schuppigen Struktur des kristallinen Graphits herrührt. So zeigt die Beschichtungsschicht einen Effekt bei der Verhinderung des Auftretens von Aufladen und Hülsen-Geisterbild, aber die schuppige Gestalt macht die Oberflächengestalt der Beschichtungsschicht ungleichförmig. Da ferner die Härte des kristallinen Graphits gering ist, treten leicht Abrieb und Desorption des kristallinen Graphits selbst auf der Beschichtungsschichtoberfläche auf. Wenn die Dauerverwendung voranschreitet, werden die Oberflächenrauhigkeit und die Oberflächenzusammensetzung der Beschichtungsschicht geändert, welche leicht zu einem Einspeisungsversagen des Toners und Ungleichförmigkeit der Aufladungsverleihung an den Toner führen.
Andererseits im Fall, wo die Zugabemenge des leitenden Feinpulvers in der Beschichtungsschicht, das auf dem Metallsubstrat der Entwicklungshülse ausgebildet wird, gering ist, ist der Effekt des leitenden Feinpulvers, wie etwa kristallines Graphit und Kohlenstoff begrenzt. So wird ein Problem zurückgelassen, das die Maßnahmen gegen Aufladen und Hülsen-Geisterbild unzureichend sind.
Ferner wird in JP 03-200986 A eine Entwicklungshülse vorgeschlagen, in welcher eine leitende Beschichtungsschicht, in welcher ein leitendes Feinpulver, wie etwa kristallines Graphit und Kohlenstoff, und ferner sphärische Teilchen in Harz dispergiert sind, auf einem Metallsubstrat bereitgestellt wird. Mit der Entwicklungshülse wird der Abriebswiderstand der Beschichtungsschicht in einigem Ausmaß verstärkt, die Gestalt der Beschichtungsschichtoberfläche wird gleichförmig gemacht, und eine Änderung der Oberflächenrauheit aufgrund der Dauerverwendung ist relativ gering. Daher wird die Tonerbeschichtung auf der Hülse stabilisiert, und Toneraufladen kann bis zu einem gewissen Punkt gleichförmig gemacht werden. Folglich entsteht kein Problem beim Hülsen-Geisterbild, Bilddichte, Bilddichteungleichförmigkeit und dergleichen und es besteht eine Tendenz, dass die Bildqualität stabilisiert wird. Jedoch ist sogar die Entwicklungshülse zur Stabilisierung der moderaten Aufladungsverleihungsfähigkeit an einen Toner, und schneller und gleichförmiger Aufladungssteuerbarkeit an einen Toner unzureichend. Ferner treten auch in Bezug auf den Abrisswiderstand, die Änderung der Rauhigkeit und Nicht-Gleichförmigkeit der Rauhigkeit der Beschichtungsschichtoberfläche, welche von dem Abrieb oder der Desorption der sphärischen Teilchen und kristallinen Graphits entstehen, die in der Beschichtungsschicht in der Entwicklungshülse enthalten sind, und der folgenden Tonerkontamination, Tonerschmelzen und dergleichen auf der Beschichtungsschicht aufgrund der weiteren Dauerverwendung über eine lange Zeitdauer auf. In diesem Fall wird das Toneraufladen instabil, welches die Ursache des Bilddefekts wird.
Ferner wird in JP 08-240981 A eine Entwicklungshülse vorgeschlagen, in welcher: leitende sphärische Teilchen mit niedriger relativer Dichte gleichförmig in einer leitenden Beschichtungsschicht dispergiert werden, wodurch der Abriebswiderstand der Beschichtungsschicht verstärkt wird und die Gestalt der Beschichtungsschicht gleichförmig gemacht wird, welches die gleichförmige Aufladungsverleihungsfähigkeit an den Toner erhöht; und Tonerkontamination und Tonerschmelzen werden unterdrückt, sogar wenn die Beschichtungsschicht einigermaßen abgerieben ist. Jedoch ist die Entwicklungshülse sogar in Bezug auf eine schnelle und gleichförmige Aufladungsverleihungsfähigkeit an einen Toner und eine moderate Aufladungsverleihungsfähigkeit an einen Toner unvollständig. Darüber hinaus können auch bezüglich der Abriebswiderstands, die leitenden Teilchen, wie etwa das kristalline Graphit abgerieben werden, und von dem Teil abfallen, wo die leitenden sphärischen Teilchen nicht auf der Beschichtungsschichtoberfläche existieren, bei der weiteren Dauerverwendung über eine lange Zeitdauer. Der Abrieb der Beschichtungsschicht wird von dem Teil gefördert, wo die Teilchen abgerieben werden und Abfallen, wodurch Tonerkontamination und Tonerschmelzen verursacht werden. Folglich wird das Toneraufladen instabil, welches die Ursache eines Bilddefektes wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der vorstehenden Probleme entwickelt worden. Das heißt, die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Entwicklungsmittelträger bereitzustellen, mit welchem eine hohe Bildqualität, welche gleichförmig ist, frei von Dichteungleichförmigkeit ist, und eine hohe Bilddichte besitzt, ohne die Probleme des Verringerns der Dichteherabsetzung, Bilddichteungleichförmigkeit, Hülsen-Geisterbild, Nebel, und dergleichen unter verschiedenen Umweltbedingungen erhalten werden kann und eine Entwicklungsvorrichtung und Prozesskassette bereitzustellen, die jeweils den Entwicklungsmittelträger verwenden.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Entwicklungsmittelträger bereitzustellen, welcher Toneradhäsion auf deren Oberfläche verringern kann, wenn ein Toner mit einem kleinen Teilchendurchmesser oder ein sphärischer Toner verwendet wird, so dass der Entwicklungsmittelträger einen Toner genau und sofort aufladen kann und verhindert, dass der Toner ungleichförmig aufgeladen wird, und eine Entwicklungsvorrichtung und eine Prozesskassette bereitzustellen, die jeweils den Entwicklungsmittelträger verwenden.
Zudem ist es eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Entwicklungsmittelträger bereitzustellen, mit welchen: eine Verschlechterung einer Harzbeschichtungsschicht auf einer Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers, welche von dem wiederholten Kopieren oder Dauerverwendung stammt, kaum auftritt; eine hohe Haltbarkeit bereitgestellt wird; und eine stabile Bildqualität erhalten wird und eine Entwicklungsvorrichtung und eine Prozesskassette bereitzustellen, die jeweils den Entwicklungsmittelträger verwenden.
Ferner ist es eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Entwicklungsmittelträger bereitzustellen, welcher: schnell und gleichförmig an den Toner darauf aufladen kann; und den Toner stabil ohne Aufladung zu verursachen, sogar bei wiederholten Kopieren über eine lange Zeitdauer, aufladen kann, um hierdurch ein hochqualitatives Bild mit gleichförmiger Dichte und das frei von Bilddichteherabsetzung, Dichteungleichförmigkeit und Nebel ist, zu erhalten, und eine Entwicklungsvorrichtung und eine Prozesskassette bereitzustellen, die jeweils den Entwicklungsmittelträger verwenden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Entwicklungsmittelträger, der ein Entwicklungsmittel zum Visualisieren eines elektrostatischen latenten Bildes trägt, das auf einem elektrostatischen latenten Bild tragenden Element zurückgehalten wird, trägt, in welchem:
der Entwicklungsmittelträger wenigstens ein Substrat und eine Harzbeschichtungsschicht umfasst, die auf einer Oberfläche des Substrats gebildet ist;
die Harzbeschichtungsschicht wenigstens graphitisierte Teilchen (i) mit einem Graphitisierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und einer Einkerbungshärte HUT[68] von 15 bis 60 oder graphitisierte Teilchen (ii) mit einem Graphitisierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und einem durchschnittlichen Kreisformindex SF-1, welcher ein Durchschnittswert des Kreisformindexes ist, der durch den folgenden Ausdruck (1) erhalten wurde, von 0,64 oder mehr umfasst. Kreisformindex = (4 × A)/{(ML)2 × π} (1)[In dem Ausdruck stellt ML die maximale Länge des Pythagorassatzes eines projizierten Teilchenbildes dar, und A stellt eine Fläche des projizierten Teilchenbildes dar.]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine Entwicklungsvorrichtung und eine Prozesskassette, die den Entwicklungsmittelträger verwenden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den beigefügten Zeichnungen:
ist 1 ein schematisches Schnittdiagramm, das einen Teil eines Entwicklungsmittelträgers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
ist 2 eine schematische Schnittansicht, die einen Teil des Entwicklungsmittelträgers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
ist 3 ein schematisches Schnittdiagramm, das einen Teil des Entwicklungsmittelträgers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
ist 4 ein schematisches Schnittdiagramm, das einen Teil des Entwicklungsmittelträgers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
ist 5 ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform einer Entwicklungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im Fall der Verwendung eines magnetischen Ein-Komponentenentwicklungsmittels;
ist 6 ein schematisches Diagramm einer anderen Ausführungsform einer Entwicklungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 7 ein schematisches Diagramm einer anderen Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 8 ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im Fall der Verwendung eines nicht magnetischen Ein-Komponentenentwicklungsmittels;
ist 9 ein schematisches Strukturdiagramm eines Beispiels eines Bild bildenden Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 10 ein schematisches Strukturdiagramm eines Beispiels einer Prozesskassette gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 11 ein schematisches Strukturdiagramm eines anderen Beispiels des Bild bildenden Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 12 ein schematisches Strukturdiagramm, das einen Teil eines Entwicklungsmittelträgers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
ist 13 ein schematisches Schnittdiagramm, das einen Teil eines Entwicklungsmittelträgers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
ist 14 ein schematisches Schnittdiagramm, das einen Teil eines Entwicklungsmittelträgers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
ist 15 ein schematisches Schnittdiagramm, das einen Teil eines Entwicklungsmittelträgers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
ist 16 ein schematisches Diagramm eines spezifischen Beispiels für ein Vorrichtungssystem zum Herstellen eines Toners; und
ist 17 ein schematisches Schnittdiagramm eines Beispiels einer mechanischen Pulverisiervorrichtung, die in einen Tonerpulverisierungsschritt verwendet wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben werden, wobei bevorzugte Ausführungsformen angegeben werden. Zunächst wird ein Entwicklungsmittelträger gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zuerst wird Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Der Entwicklungsmittelträger gemäß der vorliegenden Erfindung trägt ein Entwicklungsmittel zum Visualisieren eines elektrostatischen latenten Bildes, das auf einem elektrostatischen latenten Bild tragenden Elements zurückgehalten wird, und umfasst wenigstens ein Substrat und eine Harzbeschichtungsschicht, die auf einer Oberfläche des Substrats gebildet ist. Der Entwicklungsmittelträger der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Harzbeschichtungsschicht wenigstens graphitisierte Teilchen (i) mit einem Graphitisierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und einer Einkerbungshärte HUT[68] von 15 bis 60 oder graphitisierte Teilchen (ii) mit einem Graphitisierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und einem durchschnittlichen Kreisformindex SF-1, welcher einen Durchschnittswert eines Kreisformindexes ist, der durch den folgenden Ausdruck (1) erhalten wird, von 0,64 oder mehr enthält. Kreisformindex = (4 × A)/{(ML)2 × π} (1)[In dem Ausdruck stellt ML die maximale Länge des Pythagorassatzes eines projizierten Teilchenbildes dar, und A stellt eine Fläche des projizierten Teilchenbildes dar.]
Die Harzbeschichtungsschicht, die die graphitisierten Teilchen (i) mit einem Graphitisierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und einer Einkerbungshärte HUT[68] von 15 bis 60 oder graphitisierte Teilchen (ii) mit einem Graphitisierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und einem durchschnittlichen Kreisformindex SF-1, welcher ein Durchschnittswert eines Kreisformindexes ist und durch den vorstehenden Ausdruck (1) erhalten wird, von 0,64 oder mehr enthält, kann die gleichförmige Oberflächenrauheit an der Harzbeschichtungsschicht bilden, und gleichzeitig, sogar im Fall, wo die Harzbeschichtungsschichtoberfläche abgerieben ist, ändert sich die Oberflächenrauheit wenig. Da die vorstehend erwähnte Harzbeschichtungsschicht ferner ein herausragendes Gleitvermögen und eine gleichförmige Leitfähigkeit besitzt, wird der Entwicklungsmittelträger kaum durch ein Entwicklungsmittel kontaminiert und das Entwicklungsmittel schmilzt kaum mit dem Entwicklungsmittelträger zusammen. Ferner besitzen, wenn in der Harzbeschichtungsschicht, die den Entwicklungsmittelträger zusammensetzt, enthalten, die graphitisierten Teilchen (i) und (ii) einen Effekt des Verstärkens der Fähigkeit, den Toner, der in dem Entwicklungsmittel enthalten ist, sofort und gleichförmig aufzuladen.
Der Graphitisierungsgrad p(002) zeigt einen p-Wert nach Franklin an, welcher erhalten wird, indem ein Gitterabstand d(002) gemessen wird, der aus einem Röntgenstrahldiffraktionsmuster von Graphit mit dem folgenden Ausdruck erhalten wurde. d(002) = 3,440 – 0,086(1 – p(002)2)
Der p(002)-Wert zeigt das Verhältnis eines ungeordneten Teils einer Laminierung von hexagonalen Kohlenstoffebenen an, und je kleiner der p(002)-Wert ist, desto höher wird die Kristallisierung.
JP 02-105181 A, JP 03-36570 A und dergleichen offenbaren einen Entwicklungsmittelträger, der eine Beschichtungsschicht auf deren Oberfläche umfasst. Das kristalline Graphit, wie etwa künstliches Graphit; welches erhalten wird, indem ein Aggregat, wie etwa Koks mit Teerpech, gehärtet und geformt wird; dieses bei ungefähr 1000 bis 1300°C gebrannt wird, und dieses bei ungefähr 2500 bis 3000°C graphitisiert wird; oder natürliches Graphit wird in der Beschichtungsschicht verwendet. Die graphitisierten Teilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, unterscheiden sich von dem vorstehenden kristallinen Graphit im Rohmaterial und den Herstellungsschritten. Die graphitisierten Teilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, besitzen einen Graphitisierungsgrad, der wenig kleiner als das kristalline Graphit ist, wie in der vorstehenden Veröffentlichung offenbart, aber besitzen eine hohe Leitfähigkeit und Schmiervermögen, ähnlich zu dem kristallinen Graphit. Ferner besitzen die in der vorliegenden Erfindung verwendeten graphitisierten Teilchen Eigenschaften, dass sie jeweils eine im Wesentlichen sphärische Gestalt und eine relativ hohe Härte besitzen, im Unterschied zu dem kristallinen Graphit mit einer schuppenförmigen oder nadelförmigen Gestalt. Da daher die graphitisierten Teilchen mit den vorstehend erwähnten Eigenschaften gleichförmig in einer Harzbeschichtungsschicht dispergiert werden können, wird daher eine Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht mit gleichförmiger Oberflächenrauheit und hohem Abrasionswiderstand hergestellt. Zudem ändert sich die Gestalt der graphitisierten Teilchen selbst kaum. So kann, sogar wenn ein Abschaben der Harzbeschichtungsschicht etc. in der Harzbeschichtungsschicht auftritt, und dies verursacht, dass das Teilchen selbst abfällt, das Teilchen wiederum von der Harzschicht projiziert und ausgesetzt werden. So kann die Änderung der Oberflächengestalt der Harzbeschichtungsschicht herabgesetzt werden.
Wenn die graphitisierten Teilchen ferner in der Harzbeschichtungsschicht auf der Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers enthalten sind, kann eine weitere Verstärkung der sofortigen und gleichförmigen Reibungsaufladungsfähigkeit an den Toner verwirklicht werden, verglichen mit dem Fall der Verwendung des herkömmlichen kristallinen Graphits, ohne eine Aufladung des Toners auf der Harzbeschichtungsschichtoberfläche zu verursachen.
Der Graphitisierungsgrad p(002) der graphitisierten Teilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, beträgt 0,20 bis 0,95. Das p(002) beträgt vorzugsweise 0,25 bis 0,75, und weiter bevorzugt 0,25 bis 0,70.
In dem Fall des p(002), das 0,95 übersteigt, ist der Abrasionswiderstand der Harzbeschichtungsschicht herausragend, aber die Aufladung des Toners kann zusammen mit der Verringerung der Leitfähigkeit oder des Schmiervermögens des Entwicklungsmittelträgers auftreten, welches zu einer Abschwächung von Hülsengeisterbild, Nebel, und Bildqualität, wie etwa Bilddichte, führen kann. Ferner im Fall der Verwendung einer elastischen Klinge in einem Entwicklungsschritt kann die Klinge abgeschabt werden, als Folge wovon Streifen, Dichteungleichförmigkeit und dergleichen leicht in einem Bild hergestellt werden kann. Andererseits verursacht im Fall des p(002) von weniger als 0,20, die Abschwächung des Abrasionswiderstands der graphitisierten Teilchen die Verringerung des Abrasionswiderstands der Harzbeschichtungsschichtoberfläche und die Verringerung der mechanischen Festigkeit und der sofortigen und gleichförmigen Aufladungsfähigkeit für den Toner, der auf der Harzbeschichtungsschicht getragen wird.
Darüber hinaus sind die graphitisierten Teilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einkerbungshärte HUT[68] von 15 bis 60 besitzen. Die Einkerbungshärte HUT[68] beträgt vorzugsweise 20 bis 55, und weiter bevorzugt 25 bis 50.
Im Fall der Einkerbungshärte HUT[68] von weniger als 15 besteht die Tendenz, dass der Abrasionswiderstand, die mechanische Festigkeit, und die sofortige und gleichförmige Aufladungsfähigkeit des Toners der Harzbeschichtungsschicht dazu tendiert, herabgesetzt zu werden. Andererseits, im Fall der Einkerbungshärte HUT[68], die 60 übersteigt, ist der Abrasionswiderstand der Harzbeschichtungsschicht herausragend, aber die Aufladung des Toners kann zusammen mit der Verringerung der Leitfähigkeit oder Schmierfähigkeit des Entwicklungsmittelträgers auftreten, welches zu einer Verschlechterung von Hülsen-Geisterbild, Nebel, und Bildqualität, wie etwa Bilddichte führen kann.
Die Einkerbungshärte HUT[68] in der vorliegenden Erfindung zeigt die Einkerbungshärte HUT[68] an, die unter Verwendung einer Mikrohärtetestvorrichtung MZT-4, hergestellt von Akashi Corp mit einer triangularen pyramidenförmigen Diamanteneinkerbungsvorrichtung mit einem Flächenwinkel von 68° in Bezug auf den axialen Kern gemessen wurde, und wird durch die folgende Gleichung (2) ausgedrückt: Einkerbungshärte HUT[68] = K × F/(h2)2 (2)[worin K: Koeffizient, F: Testlast, h2: maximale Einkerbungstiefe der Einkerbungsvorrichtung].
Die Härte kann mit einer kleinen Last, verglichen mit der Messung einer anderen Härte gemessen werden. Bezüglich des Materials, das Elastizität oder Plastizität genauso besitzt, kann die Härte, die die elastische Deformation oder plastische Deformation einschließt, erhalten werden. So wird die Einkerbungshärte vorzugsweise verwendet. Man bemerke, dass ein spezifisches Messverfahren der Einkerbungshärte (HUT[68]) in der vorliegenden Erfindung nachstehend beschrieben wird.
Ferner, ist es bezüglich der graphitisierten Teilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, bevorzugt, dass ein durchschnittlicher Kreisformindex SF-1 davon, welcher ein Durchschnittswert eines Kreisformindexes ist und mit dem vorstehenden Ausdruck (1) erhalten wird, 0,64 oder mehr beträgt, weiter bevorzugt 0,66 oder mehr, und insbesondere bevorzugt 0,68 oder mehr.
Im Fall des durchschnittlichen Kreisformindexes SF-1 von weniger als 0,64 verringert sich die Dispersionsfähigkeit der graphitisierten Teilchen in der Harzbeschichtungsschicht, und die Oberflächenrauheit der Harzbeschichtungsschicht kann ungleichförmig werden, welches in Bezug auf die sofortige und gleichförmige Aufladung des Toners, des Abrasionswiderstands und der Festigkeit der Harzbeschichtungsschicht nicht bevorzugt ist.
In der vorliegenden Erfindung gibt der durchschnittliche Kreisformindex SF-1 der graphitisierten Teilchen den Durchschnittswert des Kreisformindexes an, der durch den vorstehenden Ausdruck (1) erhalten wurde.
In der vorliegenden Erfindung werden in dem spezifischen Verfahren zur Messung des durchschnittlichen Kreisformindexes SF-1, ein projiziertes Bild der graphitisierten Teilchen, welches durch ein optisches System vergrößert wird, in einer Bildanalysiervorrichtung aufgenommen; Werte des Kreisformindexes der jeweiligen Teilchen werden berechnet; und die Werte werden gemittelt, wodurch der durchschnittliche Kreisformindex SF-1 erhalten wird.
In der vorliegenden Erfindung wird die Messung des Kreisformindexes in einem begrenzten Teilchenbereich aus einem äquivalenten Kreisdurchmesser von 2 μm oder mehr durchgeführt, aus welchem der Durchschnittswert zuverlässig erhalten wird, und welcher die Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht beeinflusst. Ferner wird die Messung mit einer Zahl von Messteilchen von ungefähr 3000 oder mehr, vorzugsweise 5000 oder mehr durchgeführt, um den Wert mit Zuverlässigkeit zu erhalten. Man bemerke, dass ein spezifisches Messverfahren des durchschnittlichen Kreisformindexes SF-1 in der vorliegenden Erfindung nachstehend beschrieben wird.
Die graphitisierten Teilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, besitzen vorzugsweise einen zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,5 bis 25 μm, weiter bevorzugt 1 bis 20 μm.
Wenn der zahlenbezogene durchschnittliche Teilchendurchmesser der graphitisierten Teilchen weniger als 0,5 μm beträgt, sind der Effekt des Verleihens von gleichförmiger Rauhigkeit und Schmiervermögen der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht und der Effekt des Verstärkens der Aufladungsfähigkeit des Toners gering, das sofortige und gleichförmige Aufladen des Toners ist unzureichend. Ferner werden Toneraufladung, Kontaminierung des Entwicklungsmittelträgers durch den Toner, und Tonerschmelzen an dem Entwicklungsmittelträger erzeugt. Folglich kann eine Abschwächung von Geisterbild und Herabsetzung der Bilddichte auftreten und daher ist dies nicht bevorzugt. Ferner wird im Fall des zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchendurchmessers, der 25 μm übersteigt, die Rauhigkeit der Beschichtungsschichtoberfläche zu groß, ein Aufladen des Toners wird schwierig ausreichend durchgeführt, und zudem wird die mechanische Festigkeit der Beschichtungsschicht verringert. Daher ist dies nicht bevorzugt.
Der zahlenbezogene durchschnittliche Teilchendurchmesser der graphitisierten Teilchen unterscheidet sich abhängig von Rohmaterialien und Herstellungsverfahren, die verwendet werden. Jedoch kann der zahlenbezogene durchschnittliche Teilchendurchmesser eingestellt werden, indem ein Teilchendurchmesser eines Rohmaterials vor der Graphitisierung durch Pulverisierung oder Einteilung gesteuert wird, oder, indem ferner Einteilung der graphitisierten Teilchen nach Graphitisierung durchgeführt wird.
Die folgenden Verfahren sind als Verfahren zum Erhalten der graphitisierten Teilchen (i) mit dem vorstehend erwähnten Graphitisierungsgrad p(002) und Einkerbungshärte HUT[68] und/oder der graphitisierten Teilchen (ii) mit den vorstehend erwähnten Graphitisierungsgrad p(002) und dem durchschnittlichen Kreisformindex SF-1 bevorzugt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Verfahren begrenzt.
Ein Verfahren zum Erhalten von insbesondere bevorzugten graphitisierten Teilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist ein Verfahren zum Graphitisieren von Ein-Phasen-Teilchen mit optischer Anisotropie, wie etwa Meso-Kohlenstoffmikroperlen oder Massenwaremesophasenpech als ein Rohmaterial. Ein derartiges Verfahren ist bevorzugt, um den Graphitisierungsgrad der graphitisierten Teilchen zu erhöhen, um die Schmiermittelfähigkeit davon zu halten, während die geeignete Härte und im Allgemeinen sphärische Gestalt der graphitisierten Teilchen gehalten wird.
Die optische Anisotropie des vorstehenden Rohmaterials wird durch die Laminierung von aromatischen Molekülen verursacht und eine Ordnung des Rohmaterials wird ferner durch das Graphitisierungsverfahren gefördert, was zu graphitisierten Teilchen mit einem höheren Graphitisierungsgrad führt.
Wenn das Massengut-Mesophasenpech, das vorstehend beschrieben wurde, als ein Rohmaterial zum Erhalten von graphitisierten Teilchen verwendet wird, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist es bevorzugt, eines zu verwenden, das unter Erhitzen aufgeweicht und geschmolzen wurde, um sphärische graphitisierte Teilchen mit einem höheren Grad an Graphitisierung zu erhalten.
Ein typisches Verfahren zum Erhalten des vorstehenden Massengut-Mesophasenpechs ist zum Beispiel ein Verfahren, in welchem β-Harz aus Kohlenteerpech oder dergleichen mit Lösungsmittelfraktionierung extrahiert wird und das extrahierte β-Harz hydrogeniert wird und umgewandelt wird, um eine schwere Last zu besitzen, um Massengut-Mesophasenpech zu erhalten. In dem vorstehenden Verfahren kann das extrahierte β-Harz nach Umwandlung um eine schwere Last zu besitzen, pulverisiert werden und dann wird eine Lösungsmittel lösliche Fraktion durch Benzol, Toluol oder dergleichen entfernt, um Massengut-Mesophasenpech zu erhalten.
Das Massengut-Mesophasenpech enthält vorzugsweise weniger als 95 Gew.-% einer Chinolin-löslichen Fraktion. Wenn diese weniger als 95 Gew.-% beträgt, tritt eine Flüssigphasenkarbonisierung in der Innenseite der Teilchen schwer auf und die Teilchen, di ein fester Phase karbonisiert sind, verbleiben in einer zerkleinerten Gestalt. Daher werden kaum sphärische Pulver erhalten.
Das Massengut-Mesophasenpech, das wie vorstehend beschrieben erhalten wurde, kann durch das folgende Verfahren graphitisiert werden. Zunächst wird das vorstehende Massengut-Mesophasenpech in 2 bis 25 μm in der Größe pulverisiert und wird dann der Wärmebehandlung bei 200 bis 350°C in der Luft zum geringfügigen Oxidieren des Pechs unterzogen. Eine derartige Oxidationsbehandlung macht die Oberfläche des Massengut-Mesophasenpechs unschmelzbar, um zu verhindern, dass das Pech geschmolzen wird und in den nachfolgenden Schritten des Graphitisierungsbrennens zusammengeschmolzen wird. Dieses oxidierte Massengut-Mesophasenpech kann vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% Sauerstoff enthalten. Wenn der Gehalt des Sauerstoffs weniger als 5 Gew.-% beträgt, ist dies nicht bevorzugt, da die Teilchen heftig zusammenschmelzen, wenn eine Wärmebehandlung durchgeführt wird. Wenn dieser mehr als 15 Gew.-% beträgt, schreitet die Oxidation bis zur Innenseite des Teilchens voran, so dass sphärische Produkte kaum erhalten werden, da die Teilchen graphitisiert werden sollten, während eine zerkleinerte Gestalt des Teilchens beibehalten wird.
Anschließend wird der oxidierte Massengut-Mesophasenpech einem primären Brennen bei ungefähr 800 bis 1200°C unter in Erdgasatmosphäre, wie etwa Stickstoff oder Argon, unterzogen, um dem Pech zu karbonisieren, gefolgt von Unterziehen einem sekundären Brennen bei ungefähr 2000 bis 3500°C, um gewünschte graphitisierte Teilchen zu erhalten.
Als ein Verfahren zum Erhalten von Mesokohlenstoffmirkoperlen, welche ein anderes bevorzugtes Rohmaterial zum Erhalten der graphitisierten Teilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind, wird ein typisches Beispiel hierfür nachstehend beschrieben. Zunächst wird Kohlenschweröl oder Petroleumschweröl durch Erhitzen bei 300 bis 500°C polykondensiert, um Rohmesokarbonmikroperlen zu erzeugen. Das resultierende Produkt wird ferner einer Filtration, Sedimentation durch Stehen lassen, Separation durch Zentrifugieren, usw. unterzogen, um Mesokohlenstoffmikroperlen zu erhalten, gefolgt von Waschen mit einem Lösungsmittel, wie etwa Benzol, Toluol oder Xylol, und Trocknen.
Bei der Graphitisierung ist es zum Verhindern, dass die graphitisierten Teilchen koagulieren, während eine gleichförmige Teilchengröße beibehalten wird, nach dem vorstehenden Trocknen bevorzugt, die resultierenden Mesokohlenstoffmikroperlen einer primären Dispersion mit einer moderaten mechanischen Kraft zu unterziehen, um zu verhindern, dass die Mesokohlenstoffmikroperlen brechen.
Die Mesokohlenstoffmikroperlen werden nach der primären Dispersion durch primäres Brennen bei 200 bis 1500°C unter in Erdatmosphäre karbonisiert. Um zu verhindern, dass die graphitisierten Teilchen koagulieren, während eine gleichförmige Teilchengröße erhalten wird, wird das karbonisierte Produkt nach dem primären Brennen zu dem vorzugsweise eine Dispersion mit einer moderaten mechanischen Kraft unterzogen, um zu verhindern, dass das karbonisierte Produkt bricht. Das karbonisierte Produkt nach dem primären Brennen wird einem sekundären Brennen bei einer Temperatur von ungefähr 2000 bis 3500°C unter in Erdatmosphäre unterzogen, um gewünschte graphitisierte Teilchen zu erhalten.
Darüber hinaus können in allen Fällen der Verwendung von einem von diesen Herstellungsverfahren, graphitisierte Teilchen, die aus irgendeinem der vorstehenden Rohmaterialien erhalten werden, vorzugsweise eine gleichförmige Teilchengrößenverteilung bis zu einem gewissen Ausmaß durch Einteilung besitzen, um eine gleichförmige Oberflächenform der Harzbeschichtungsschicht zu erhalten.
In beliebigen der Verfahren zum Herstellen von graphitisierten Teilchen unter Verwendung von einem der Rohmaterialien ist die Temperatur zum Brennen zur Graphitisierung vorzugsweise in dem Bereich von 2000 bis 3500°C, weiter bevorzugt in dem Bereich von 2300 bis 3200°C.
Wenn die Graphitisierung unter Brennen bei einer Temperatur von 2000°C oder weniger durchgeführt wird, kann der Graphitisierungsgrad der graphitisierten Teilchen unzureichend sein, so dass das Aufladen des Toners als Folge der Herabsetzung der Leitfähigkeit oder des Schmiervermögens auftreten kann. Daher besteht die Tendenz, dass die Qualität eines Bildes dazu tendiert, sich hinsichtlich Hülsen-Geisterbild oder Nebelbildung zu verschlechtern, oder in der Bilddichte abzunehmen. Wenn darüber hinaus eine elastische Klinge verwendet wird, können Klingenkratzer verursacht werden und so besteht die Tendenz, dass Störungen wie etwa Streifen und ungleichförmige Bilddichte auf einem Bild auftreten. Wenn darüber hinaus die Brenntemperatur 3500°C oder mehr beträgt, kann der Graphitisierungsgrad von graphitisierten Teilchen sich zu sehr erhöhen. Daher kann die Härte von graphitisierten Teilchen abnehmen, um den Abrasionswiderstand davon zu verschlechtern. Folglich besteht eine Tendenz des Abnehmens des Abrasionswiderstands der Harzbeschichtungsschichtoberfläche, und der mechanischen Festigkeit und Toneraufladungsfähigkeit der Harzbeschichtungsschicht.
In der vorliegenden Erfindung kann der Reibungskoeffizient μs der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers vorzugsweise 0,10 ≤ μs ≤ 0,35, weiter bevorzugt 0,12 ≤ μs ≤ 0,30 erfüllen. Wenn der Reibungskoeffizient μs der Harzbeschichtungsschicht weniger als 0,1 beträgt, nimmt die Entwicklungsmittel transportierende Fähigkeit ab. In einigen Fällen kann daher eine ausreichende Bilddichte kaum erhalten werden. Wenn der Reibungskoeffizient μs der Harzbeschichtungsschicht andererseits mehr als 0,35 beträgt, besteht die Tendenz, dass ein Aufladen des Toners auftritt. Daher kann die Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht mit Toner befleckt oder verschmolzen werden, so dass die Tendenz besteht, dass sich die Bildqualität bezüglich Hülsen-Geisterbild, Nebelbildung, ungleichförmiger Bilddichte usw. verschlechtert.
Die vorstehenden Bereiche des Reibungskoeffizienten μs der Harzbeschichtungsschicht kann erhalten werden, indem die graphitisierten Teilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, in der Harzbeschichtungsschicht dispergiert werden.
Ein Beschichtungsharzmaterial für die Harzbeschichtungsschicht, die den Entwicklungsmittelträger der vorliegenden Erfindung zusammensetzt, kann ein beliebiges von wohlbekannten Harzen sein, die im Allgemeinen in der Harzbeschichtungsschicht des herkömmlichen Entwicklungsmittelträgers verwendet werden. Zum Beispiel kann das Beschichtungsharzmaterial ausgebildet werden aus: einem thermoplastischen Harz, wie etwa Styrolharz, Vinylharz, Polyethersulfonharz, Polycarbonatharz, Polyphenylenoxidharz, Polyamidharz, fluoriertes Harz, Celluloseharz, oder Acrylharz; oder ein wärme- oder lichthärtbares Harz, wie etwa Epoxidharz, Polyesterharz, Alkydharz, Phenolharz, Melaminharz, Polyurethanharz, Harnstoffharz, Siliconharz, oder Polyimidharz. Unter diesen ist ein Harz mit Formfreisetzungseigenschaften, wie etwa Siliconharz oder fluoriertes Harz weiter bevorzugt. Alternativ ist ein Harz mit herausragenden mechanischen Eigenschaften, wie etwa Polyethersulfonharz, Polycarbonatharz, Polyphenylenoxidharz, Polyamidharz, Phenolharz, Polyesterharz, Polyurethanharz, Styrolharz, oder Acrylharz weiter bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung ist der spezifische Volumenwiderstand der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers vorzugsweise in dem Bereich von 10^–2 bis 10⁵ Ω·cm, weiter bevorzugt in dem Bereich 10^–2 bis 10⁴ Ω·cm. Wenn das spezifische Volumenwiderstand der Harzbeschichtungsschicht mehr als 10⁵ Ω·cm beträgt, besteht die Tendenz, dass das Aufladen des Toners erzeugt wird und dann tritt leicht Tonerfleckenbildung auf der Harzbeschichtungsschicht auf.
In der vorliegenden Erfindung können zum Einstellen des spezifischen Volumenwiderstands der Harzbeschichtungsschicht auf einen Wert innerhalb der vorstehenden Bereiche andere leitende Feinteilchen in der Harzbeschichtungsschicht zusätzlich zu den vorstehenden graphitisierten Teilchen dispergiert und enthalten sein.
Die leitenden Feinteilchen können diejenigen mit einem zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1 μm oder weniger, weiter bevorzugt 0,01 bis 0,8 μm sein. Wenn der zahlenbezogene durchschnittliche Teilchendurchmesser der leitenden Feinteilchen 1 μm übersteigt, wird es schwierig, den spezifischen Volumenwiderstand der Harzbeschichtungsschicht auf einen niedrigeren Wert einzustellen. Daher besteht die Tendenz, dass Tonerfleckenbildung auf der Harzbeschichtungsschicht durch die Aufladung des Toners auftritt.
Die leitenden Feinteilchen, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, beinhalten zum Beispiel Ruß, wie etwa Ofenruß, Lampenruß, thermischer Ruß, Acetylenruß, und Kanalruß; Metalloxide, wie etwa Titanoxid, Zinnoxid, Zinkoxid, Molybdänoxid, Kaliumtitanat, Antimonoxid, und Indiumoxid; Metalle, wie etwa Aluminium, Kupfer, Silber und Nickel; und anorganische Füllstoffe, wie etwa Graphit, Metallfaser und Kohlenstofffaser.
Zum Vergrößern der Effekte der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass sphärische Teilchen ferner in der Harzbeschichtungsschicht dispergiert werden, die den Entwicklungsmittelträger der vorliegenden Erfindung zusammensetzt, welche die Unebenheit der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht zusammen bereitstellen und derartige Teilchen zu dispergieren.
Die sphärischen Teilchen ermöglichen, dass die Harzbeschichtungsschichtoberfläche des Entwicklungsmittelträgers eine gleichförmige Oberflächenrauheit beibehält und zudem einen verbesserten Abriebswiderstand zu besitzen. Darüber hinaus kann, sogar im Fall, wo die Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht abgerieben worden ist, eine kleine Änderung auf der Oberflächenrauheit der Beschichtungsschicht verursacht werden. Daher ist dadurch vorteilhaft, dass die Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht kaum mit Toner befleckt und verschmolzen wird.
Die zahlenbezogene durchschnittliche Teilchengröße der sphärischen Teilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist in dem Bereich von 1 bis 30 μm, vorzugsweise in dem Bereich von 2 bis 20 μm.
Wenn die zahlenbezogene durchschnittliche Teilchengröße der sphärischen Teilchen weniger als 1 μm beträgt, ist dies aus den folgenden Gründen nicht bevorzugt. Das heißt, die Effekte des Bereitstellens der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht mit gleichförmiger Rauhigkeit und die Erhöhung des Abriebswiderstands davon kann unzureichend sein. In diesem Fall wird es daher unzureichend, das Entwicklungsmittel gleichförmig aufzuladen. Zudem werden das Aufladen des Toners und Tonerbefleckung und Tonerverschmelzung auf die Harzbeschichtungsschicht erzeugt, wenn die Harzbeschichtungsschicht abgerieben wird, was zu einer Verschlechterung von Geister-Bild und einer Abnahme der Bilddichte führt. Wenn die zahlenbezogene durchschnittliche Teilchengröße der sphärischen Teilchen mehr als 30 μm beträgt, ist dies aus den folgenden Gründen nicht bevorzugt. Das heißt, eine exzessive Zunahme der Rauhigkeit der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht tritt auf. Folglich wird ein ausreichendes Aufladen des Toners kaum erhalten, während eine Abnahme der mechanischen Festigkeit der Harzbeschichtungsschicht verursacht wird.
Die wahre Dichte der sphärischen Teilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beträgt vorzugsweise 3 g/cm³ oder weniger, weiter bevorzugt 2,7 g/cm³ oder weniger, und insbesondere bevorzugt 0,9 bis 2,3 g/cm³. Mit anderen Worten, wenn die wahre Dichte der sphärischen Teilchen 3 g/cm³ übersteigt, ist dies aus dem folgenden Grund nicht bevorzugt. Das heißt, die Dispergierfähigkeit der sphärischen Teilchen in der Harzbeschichtungsschicht wird unzureichend, so dass die Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht kaum mit einer gleichförmigen Rauhigkeit ausgestattet wird, was zu einem unzureichenden Aufladen des Toners und einer unzureichenden Festigkeit der Beschichtungsschicht führt.
Wenn darüber hinaus die wahre Dichte von sphärischen Teilchen weniger als 0,9 g/cm³ beträgt, ist dies wegen einer unzureichenden Dispergierfähigkeit von sphärischen Teilchen in der Harzbeschichtungsschicht nicht bevorzugt.
Der Ausdruck „sphärisch" für die sphärischen Teilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, bedeutet, dass das Verhältnis von längerer Achse/kleinerer Achse des Teilchens in einem projizierten Teilchenbild fast in dem Bereich von 1,0 bis 1,5 ist. In der vorliegenden Erfindung können die Teilchen, die verwendet werden, vorzugsweise diejenigen mit einem derartigen Verhältnis von 1,0 bis 1,2 sein.
Wenn das Verhältnis von längerer Achse/kleinerer Achse der sphärischen Teilchen mehr als 1,5 beträgt, ist dies in Bezug auf das gleichförmige Aufladen des Toners und die Festigkeit der Harzbeschichtungsschicht nicht bevorzugt. Das heißt, die Dispergierfähigkeit von sphärischen Teilchen in der Harzbeschichtungsschicht nimmt ab und die Oberflächenrauhigkeit der Harzbeschichtungsschicht wird ungleichförmig.
Die sphärischen Teilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind nicht besonders begrenzt und können beliebige Teilchen sein, die in der Technik wohl bekannt sind, aber diese können zum Beispiel sphärische Harzteilchen, sphärische Metalloxidteilchen und sphärische karbonisierten Produktteilchen sein.
Die sphärischen Harzteilchen sind diejenigen, die durch Suspensionspolymerisation, Dispersionspolymerisation oder dergleichen erhalten wurden. Die sphärischen Harzteilchen können die Harzbeschichtungsschicht mit einer geeigneten Oberflächenrauhigkeit sogar durch die Zugabe von einer kleinen Menge davon ausstatten. Darüber hinaus stellen die sphärischen Harzteilchen die Oberflächenform der Harzbeschichtungsschicht gleichförmig her. Daher können unter den vorstehend beschriebenen sphärischen Teilchen die sphärischen Harzteilchen vorzugsweise verwendet werden. Materialien zum Herstellen von derartigen sphärischen Harzteilchen beinhalten Acrylharzteilchen, wie etwa Polyacrylat und Polymethacrylat, Polyamidharzteilchen, wie etwa Nylon, Polyolefinharzteilchen, wie etwa Polyethylen und Polypropylen, Silikonharzteilchen, Phenolharzteilchen, Polyurethanharzteilchen, Styrolharzteilchen und Benzoguanaminteilchen. Alternativ können Harzteilchen, die durch Pulverisierung erhalten wurden, verwendet werden, nachdem diese einer thermischen oder physikalischen Behandlung zum Herstellen der Teilchen in einer sphärischen Form unterzogen wurden.
Zudem kann eine anorganische Substanz auf der Oberfläche der vorstehenden sphärischen Teilchen angebracht oder darauf fixiert werden. Eine derartige anorganische Substanz kann ein Oxid, wie etwa SiO₂, SrTiO₃, CeO₂, CrO, Al₂O₃, ZnO, oder MgO; Nitrit, wie etwa Si₃N₄; Carbid, wie etwa SiC; oder Sulfid oder Carbonat, wie etwa CbrO₄, BaSO₄ oder CaCO₃ sein. Diese anorganischen Substanzen können mit einem Kupplungsmittel behandelt werden.
Die anorganische Substanz, die mit dem Kupplungsmittel behandelt wurde, kann vorzugsweise verwendet werden, insbesondere für die Zwecke der Verbesserung des Klebevermögens zwischen den sphärischen Teilchen und der Harzbeschichtungsschicht, wobei hydrophobe Fähigkeiten den sphärischen Teilchen bereitgestellt werden usw. Ein derartiges Kupplungsmittel kann zum Beispiel ausgewählt werden aus: Silankupplungsmitteln, Titankupplungsmitteln und Zilcoaluminatkupplungsmitteln. Im Einzelnen beinhalten die Silankupplungsmittel Hexamethyldisilazan, Trimethylsilan, Trimethylchlorosilan, Trimethylethoxysilan, Dimethyldichlorsilan, Methyltrichlorsilan, Allyldimethylchlorsilan, Allylphenyldichlorsilan, Benzyldimethylchlorsilan, Promethyldimethylchlorsilan, α-Chlorethyltrichlorsilan, β-Chlorethyltrichlorsilan, Chlormethyldimethylchlorsilan, Triorganosilylmercaptan, Trimethylsilylmercaptan, Trimethylsilylmercaptan, Triorganosilylacrylat, Vinyldimethylacetoxysilan, Dimethyldiethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Diphenyldiethoxysilan, Hexamethyldisiloxan, 1,3-Divinyltetramethyldisiloxan, und 1,3-Diphenyltetramethyldisiloxan, und zudem Dimethylpolysiloxan mit 2 bis 12 Siloxaneinheiten pro Molekül und einer Hydroxylgruppe, die an ein Siliziumatom auf jeder Einheit geboten ist, das auf dem Ende des Moleküls lokalisiert ist.
Folglich wird es durch Anbringen oder Fixieren der anorganischen Substanz auf der Oberfläche des sphärischen Harzteilchen möglich, die Dispergierfähigkeit von Teilchen in der Harzbeschichtungsschicht, die Gleichförmigkeit der Oberfläche der Beschichtungsschicht, den Fleckwiderstand der Beschichtungsschichtoberfläche, die Aufladungsfähigkeit für den Toner, den Abrasionswiderstand der Beschichtungsschicht usw. zu verbessern.
Darüber hinaus können die sphärischen Teilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, vorzugsweise Leitfähigkeiten aus dem folgenden Grund besitzen. Das heißt, indem die sphärischen Teilchen mit Leitfähigkeiten ausgestattet werden, akkumulieren sich elektrische Ladungen kaum auf der Oberfläche der Teilchen. Daher wird es möglich, die Toneradhäsion herabzusetzen und die Aufladungsfähigkeiten für den Toner zu verbessern.
In der vorliegenden Erfindung können in Bezug auf die Leitfähigkeit von sphärischen Teilchen der spezifische Volumenwiderstand von Teilchen vorzugsweise 10⁶ Ω·cm oder weniger, weiter bevorzugt 10^–3 bis 10⁶ Ω·m betragen. Wenn der spezifische Volumenwiderstand von sphärischen Teilchen mehr als 10⁶ Ω·cm beträgt, ist dies aus dem folgenden Grund nicht bevorzugt. Das heißt, die Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht wird abgerieben, so dass die Befleckung oder das Verschmelzen der Harzbeschichtung mit Toner leicht um die sphärischen Teilchen herum auftritt, die auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht ausgesetzt sind. Folglich kann es schwierig sein, den Toner sofort und gleichförmig aufzuladen.
In der Harzbeschichtungsschicht, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann zum Einstellen von dessen Aufladungsfähigkeit für den Toner, ein Ladungssteuerungsmittel zusätzlich bereitgestellt werden. Das Ladungssteuerungsmittel kann zum Beispiel ausgewählt werden aus: Nigrosin oder deren mit Fettsäuremetallsalz modifizierten Produkten, usw.; quartären Ammoniumsalzen, wie etwa Tributylbenzylammonium-1-Hydroxy-4-Naphtosulfonat oder Tetrabutylammoniumtetrafluorborat oder deren Analoga, welche Oniumsalze sind, wie etwa Phosphoniumsalze oder deren Beizenpigmente (Beizenpigmente beinhalten Phosphorwolframsäure, Phosphormolybdensäure, Phosphorwolframmolybdensäure, Tanninsäure, Laurinsäure, Gallsäure, Ferricyanid, Ferrocyanid, usw.); und Metallsalze von höheren Fettsäuren; Diorganozinnoxide, wie etwa Butylzinnoxid, Dioctylzinnoxid, und Dicyclohexylzinnoxid; Diorganozinnborate, wie etwa Dibutylzinnborat, Dioctylzinnborat, und Dicyclohexylzinnborat; Guanidine; Imidazolverbindungen; Fluorkohlenstoffharze; Polyamidharze; und stickstoffhaltige Akrylharze.
Als nächstes wird eine Struktur eines Entwicklungsmittelträgers gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Entwicklungsmittelträger gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt ein Substrat und eine Harzbeschichtungsschicht, die auf einer Oberfläche des Substrats ausgebildet ist.
Gestalten des Substrats beinhalten eine zylindrische Gestalt, eine säulenförmige Gestalt, eine gürtelförmige Gestalt und dergleichen. Im Fall der Verwendung eines Entwicklungsverfahrens mit Nicht-Kontakt zu einer lichtempfindlichen Trommel, wird ein metallisches zylindrisches Element vorzugsweise verwendet, und im Einzelnen wird ein metallisches zylindrisches Rohr vorzugsweise verwendet. Vorzugsweise wird als das metallische zylindrische Rohr ein nicht-magnetisches aus hauptsächlich rostfreiem Stahl, Aluminium, deren Legierung und dergleichen verwendet.
Ferner wird als das Substrat im Fall der Verwendung eines Entwicklungsverfahrens mit Direktkontakt zu einer lichtempfindlichen Trommel, vorzugsweise ein säulenförmiges Element verwendet, das ausgebildet wird, indem eine Schichtstruktur, die Kautschuk, wie etwa Urethan, EPDM, oder Silikon oder Elastomer um einen Metallkernbalken herum, angeordnet wird. Ferner wird in einem Entwicklungsverfahren mit der Verwendung eines magnetischen Entwicklungsmittels eine Magnetwalze mit einem darin angeordneten Magneten oder dergleichen in einem Entwicklungsmittelträger angeordnet, um das Entwicklungsmittel auf dem Entwicklungsmittelträger magnetisch anzuziehen und zu halten. In diesem Fall kann dieses sein: das Substrat wird mit einer zylindrischen Gestalt verwendet; und die Magnetwalze wird darin angeordnet.
Nachstehend wird die Struktur der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 bis 4 sind jeweils ein schematisches Schnittdiagramm, das einen Teil des Entwicklungsmittelträgers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In jedem der 1 bis 4 wird eine Harzbeschichtungsschicht 17, welche ausgebildet wird, indem graphitisierte Teilchen mit einem spezifischen Graphitisierungsgrad und einer spezifischen Härte in dem Beschichtungsharz b dispergiert werden, auf einem Substrat 16 laminiert, das aus einem zylindrischen Metallrohr umfasst ist.
1 zeigt einen Zustand, in welchem die graphitisierten Teilchen in dem Beschichtungsharz b dispergiert sind. Die graphitisierten Teilchen tragen zur Bildung einer relativ kleinen Unebenheit bei und stellen eine Leitfähigkeitsfähigkeit im Hinblick auf eine Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht 17, Freisetzungsfähigkeit und elektrische Aufladungsverleihungsfähigkeit im Hinblick auf einen Toner und dergleichen bereit.
2 zeigt eine Struktur, in welcher: die graphitisierten Teilchen eine relativ große Unebenheit auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht 17 ausbilden; und ferner ist das Beschichtungsharz b mit leitenden Feinteilchen c zusätzlich zu den graphitisierten Teilchen dotiert, um hierdurch die Leitfähigkeit zu verstärken. Die leitenden Feinteilchen c tragen selbst kaum zur wesentlichen Ausbildung der Unebenheit bei. Jedoch werden nicht nur die leitenden Feinteilchen c, sondern auch andere feste Teilchen zu dem Beschichtungsharz b zugegeben, um winzige Unebenheiten auf der Oberfläche einer Harzbeschichtungsschicht 17 auszubilden.
3 ist ein Modelldiagramm, in welchem sphärische Teilchen d ferner in das Beschichtungsharz b zugegeben werden, um eine relativ große Unebenheit auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht 17 auszubilden. In der Figur bilden die graphitisierten Teilchen eine kleine Unebenheit auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht 17 aus. Eine derartige Struktur ist in dem Fall effektiv, wo diese in einer Entwicklungsvorrichtung verwendet wird, in welcher ein Entwicklungsmittel regulierendes Element elastisch in Presskontakt mit einem Entwicklungsmittelträger (durch einen Toner) gebracht wird. Das heißt, die sphärischen Teilchen d auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht 17 regulieren eine Presskontaktkraft eines elastischen regulierenden Elements, und die graphitisierten Teilchen bilden eine kleine Unebenheit aus, um hierdurch auch einen Teil des Einstellens zu bewirken: die Gelegenheit von Kontaktaufladen zwischen dem Toner und dem Beschichtungsharz b und graphitisierten Teilchen a; und die Freisetzungseigenschaften des Toners im Hinblick auf die Harzbeschichtungsschichtoberfläche.
In 4 tragen sowohl die graphitisierten Teilchen a als auch die sphärischen Teilchen d zur Bildung von Unebenheit auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht 17 bei. Diese Ausführungsform kann zum Beispiel in dem Fall implementiert werden, wo die sphärischen Teilchen d mit anderen Funktionen ausgestattet werden, wie etwa Leitfähigkeit, elektrische Aufladungsverleihungsfähigkeit, und Abrasionswiderstand zusätzlich zu dem Verleihen von Unebenheit.
Wie vorstehend beschrieben, werden gemäß der vorliegenden Erfindung, die jeweiligen Teilchendurchmesser der graphitisierten Teilchen, die leitenden Feinteilchen, und die sphärischen Teilchen in Reaktion auf die zusätzlichen Funktionen eingestellt, die für den Entwicklungsmittelträger und die Entwicklungssysteme benötigt werden. So kann die Harzbeschichtungsschicht für jede der vorstehend erwähnten Formen ausgebildet werden.
Als nächstes wird das Zusammensetzungsverhältnis der jeweiligen Komponenten, die die Harzbeschichtungsschicht zusammensetzen, erläutert. Dieses Zusammensetzungsverhältnis ist ein insbesondere bevorzugter Bereich in der vorliegenden Erfindung, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf den Bereich begrenzt.
Bezüglich des Gehalts der graphitisierten Teilchen, die in der Harzbeschichtungsschicht dispergiert sind, ist dieser Gehalt vorzugsweise in dem Bereich von 2 bis 150 Gewichtsteilen, weiter bevorzugt in dem Bereich von 4 bis 100 Gewichtsteilen, im Hinblick auf 100 Gewichtsteile des Beschichtungsharzes, um den Effekt des Beibehaltens einer Oberflächengestalt eines Entwicklungsmittelträgers und einer elektrischen Aufladungsverleihung für den Toner mehr zu zeigen. In dem Fall, wo der Gehalt der graphitisierten Teilchen weniger als 2 Gewichtsteile beträgt, ist der Effekt der Zugabe der graphitisierten Teilchen gering; andererseits, in dem Fall, wo der Gehalt 100 Gewichtsteile übersteigt, wird die Adhäsionsfähigkeit der Harzbeschichtungsschicht zu niedrig, welches zur Abschwächung von Abrasionswiderstand führt.
Bezüglich des Gehalts der leitenden Feinteilchen, die in der Harzbeschichtungsschicht zusammen mit den graphitisierten Teilchen enthalten sind, in dem Fall, wo der Gehalt vorzugsweise 40 Gewichtsteile oder weniger, weiter bevorzugt 2 bis 35 Gewichtsteile im Hinblick auf 100 Gewichtsteile Beschichtungsharz beträgt, ist dies bevorzugt, da der spezifische Volumenwiderstand auf den vorstehend erwähnten gewünschten Wert eingestellt werden kann, ohne andere physikalische Eigenschaften zu beeinträchtigen, die für die Harzbeschichtungsschicht benötigt werden.
In dem Fall, wo der Gehalt der leitenden Feinteilchen 40 Gewichtsteile übersteigt, tritt eine Herabsetzung der Festigkeit der Harzbeschichtungsschicht auf, welches nicht bevorzugt ist.
In dem Fall, wo sphärische Teilchen in der Harzbeschichtungsschicht in Kombination mit den graphitisierten Teilchen vorhanden sind, ist der Gehalt der sphärischen Teilchen vorzugsweise in dem Bereich von 2 bis 120 Gewichtsteilen, weiter bevorzugt in dem Bereich von 2 bis 80 Gewichtsteilen, im Hinblick auf 100 Gewichtsteile des Beschichtungsharzes. Folglich wird ein insbesondere bevorzugter Effekt im Hinblick auf die Beibehaltung der Oberflächenrauheit der Harzbeschichtungsschicht und die Verhinderung der Kontamination durch Toner und Streuen des Toners erhalten. Es gibt einen Fall, wo, wenn der Gehalt der sphärischen Teilchen weniger als 2 Gewichtsteile beträgt, der Effekt der Zugabe der sphärischen Teilchen gering ist, während, wenn der Gehalt 120 Gewichtsteile übersteigt, die Aufladungsfähigkeit des Toners zu niedrig wird.
In der vorliegenden Erfindung kann ein Ladungssteuerungsmittel in der Harzbeschichtungsschicht in Kombination mit den graphitisierten Teilchen und dergleichen vorhanden sein, um die Aufladungsfähigkeit des Entwicklungsmittelträgers einzustellen. In diesem Fall wird der Gehalt des Ladungssteuerungsmittels vorzugsweise auf 1 bis 100 Gewichtsteile im Hinblick auf 100 Gewichtsteile des Beschichtungsharzes eingestellt. Der Fall von weniger als 1 Gewichtsteil zeigt keinen Effekt auf die Ladungssteuerungsfähigkeit durch die Zugabe; andererseits führt der Fall von mehr als 100 Gewichtsteilen zu einem Dispersionsversagen in der Harzbeschichtungsschicht, während die Verringerung der Filmfestigkeit leicht auftritt.
In der vorliegenden Erfindung beträgt bezüglich der Rauhigkeit der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht, eine arithmetische Mittelrauhigkeit (nachstehend als „Ra" bezeichnet) vorzugsweise 0,3 bis 3,5 μm, weiter bevorzugt 0,5 bis 3,0 μm. In dem Fall, wo Ra der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht weniger als 0,3 μm beträgt, kann die Unebenheit zum ausreichenden Durchführen von Einspeisung eines Entwicklungsmittels, das auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht ausgebildet wird, schwierig sein, welches die Entwicklungsmittelmenge auf dem Entwicklungsmittelträger instabil macht, und zu dem, welches den Abrasionswiderstand und den Tonerkontaminationswiderstand der Harzbeschichtungsschicht unzureichend macht.
In dem Fall, wo Ra 3,5 μm übersteigt, wird eine Zuführungsmenge des Entwicklungsmittels auf dem Entwicklungsmittelträger zu groß. So wird es schwierig, das Entwicklungsmittel gleichförmig aufzuladen, und zudem kann die mechanische Festigkeit der Harzbeschichtungsschicht herabgesetzt werden.
Die Dicke der Harzbeschichtungsschicht beträgt vorzugsweise 25 μm oder weniger, weiter bevorzugt 20 μm oder weniger, und ferner weiter bevorzugt 4 bis 20 μm, um die Dicke der Harzbeschichtungsschicht gleichförmig zu machen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehende Dicke begrenzt. Die vorstehende Dicke kann erhalten werden, indem eine Andrückmasse auf dem Substrat auf ungefähr 4000 bis 20000 mg/m² eingestellt wird, obwohl dies von dem Material abhängt, das für die Harzbeschichtungsschicht verwendet wird.
Als nächstes wird eine Entwicklungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, welche den vorstehend erwähnten Entwicklungsmittelträger der vorliegenden Erfindung, ein Bild bildendes Gerät, das die Entwicklungsvorrichtung beinhaltet, und eine Prozesskassette der vorliegenden Erfindung beschrieben. 5 ist ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung, die den Entwicklungsmittelträger gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Fall der Verwendung eines magnetischen Ein-Komponentenentwicklungsmittels als ein Entwicklungsmittel einschließt. In 5 wird eine elektrophotographische lichtempfindliche Trommel (lichtempfindliches Element zur Elektrophotographie) 1, die als ein elektrostatisches latentes Bild tragendes Element dient, welche ein elektrostatisches latentes Bild, das durch ein bekanntes Verfahren ausgebildet wird, hält, in eine Richtung eines Pfeils B rotiert.
Eine Entwicklungshülse 8, die als ein Entwicklungsmittelträger dient, wird derart angeordnet, dass sie der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel 1 mit einem vorbestimmten Spalt dazwischen gegenübersteht. Die Entwicklungshülse 8 wird in einer Richtung eines Pfeils A rotiert, während ein Ein-Komponentenentwicklungsmittel 4 gehalten wird, das einen magnetischen Toner enthält, welcher durch einen Trichter 3 zugeführt wird, der als ein Entwicklungsmittelbehälter dient, wodurch das Entwicklungsmittel 4 auf einen Entwicklungsbereich D als einen nächsten Bereich, der der Entwicklungshülse 8 auf einer Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 gegenübersteht, zugeführt wird. Wie in 5 gezeigt, wird eine magnetische Walze 5 mit einem darin ausgebildeten Magneten in der Entwicklungshülse 8 angeordnet, um das Entwicklungsmittel 4 auf die Entwicklungshülse 8 magnetisch anzuziehen und zu halten.
Die Entwicklungshülse 8, die in der Entwicklungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, besitzt eine leitende Beschichtungsschicht 7, die als eine Harzbeschichtungsschicht dient, die auf einen zylindrischem Metallrohr als ein Substrat beschichtet ist. Eine Rührklinge 10 zum Rühren des Entwicklungsmittels 4 wird in dem Trichter 3 angeordnet. Bezugszeichen 12 bezeichnet einen Spalt, der angibt, dass die Entwicklungshülse 8 und die magnetische Walze 5 in einem Nicht-Kontaktzustand sind.
Das Entwicklungsmittel 4 erhält eine Reibungsaufladungsladung, die die Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes auf der lichtempfindlichen Trommel 1 mit Reibung unter dem magnetischen Toner und Reibung zwischen dem Entwicklungsmittel 4 und der leitenden Beschichtungsschicht 7 auf der Entwicklungshülse 8 ermöglicht. In 5 hängt eine magnetische Regulierungsklinge 2, welche als ein Entwicklungsschichtdicken regulierendes Element dient und aus ferromagnetischem Metall hergestellt ist, von dem Trichter 3 herunter, um so der Entwicklungshülse 8 mit einer Spaltbreite von ungefähr 50 bis 500 μm von einer Oberfläche der Entwicklungshülse 8 gegenüber zu stehen. Die magnetische Regulierungsklinge 2 bildet eine Schicht des Entwicklungsmittels 4, welche zu dem Entwicklungsbereich D zugeführt wird und die Dicke der Schicht reguliert. Magnetische Linien von einem magnetischen Pol N1 der magnetischen Walze 5 konzentrieren sich auf der magnetischen Regulierungsklinge 2, wodurch die Dünnschicht des Entwicklungsmittels 4 auf der Entwicklungshülse 8 ausgebildet wird. Es sei angemerkt, dass in der vorliegenden Erfindung eine nicht-magnetische Klinge anstelle der magnetischen Regulierungsklinge 2 verwendet werden kann. Es ist bevorzugt, dass die Dicke der Dünnschicht des Entwicklungsmittels 4, die auf der Entwicklungshülse 8 wie vorstehend beschrieben ausgebildet wird, ferner dünner als der minimale Spalt zwischen der Entwicklungshülse 8 und der lichtempfindlichen Trommel 1 in dem Entwicklungsbereich D ist.
Der Entwicklungsmittelträger der vorliegenden Erfindung ist insbesondere effektiv, wenn in eine Entwicklungsvorrichtung eines Typs eingebaut, in welchem ein elektrostatisches latentes Bild mit der vorstehend erwähnten Dünnschicht eines Entwicklungsmittels entwickelt wird, das heißt eine Entwicklungsvorrichtung vom Nicht-Kontakttyp, sondern kann zudem auf eine Entwicklungsvorrichtung angewendet werden, in welcher eine Dicke einer Entwicklungsmittelschicht gleich oder dicker als der minimale Spalt zwischen der Entwicklungshülse 8 und der lichtempfindlichen Trommel 1 in dem Entwicklungsbereich D ist, das heißt eine Entwicklungsvorrichtung vom Kontakttyp. Die folgende Beschreibung wird anhand der vorstehend erwähnten Entwicklungsvorrichtung vom Nicht-Kontakttyp als ein Beispiel aus Gründen der Kürze vorgenommen werden.
Um das Ein-Komponentenentwicklungsmittel 4, das den magnetischen Toner enthält, welcher auf der Entwicklungshülse 8 getragen wird, auszuwerfen, wird eine Entwicklungsbiasspannung auf die Entwicklungshülse 8 durch eine Entwicklungsbiasspannungsquelle 9, die als eine Biaseinrichtung dient, angelegt. Wenn eine Direktstromspannung als die Entwicklungsbiasspannung verwendet wird, ist es bevorzugt, dass eine Spannung mit einem Zwischenwert zwischen einem Potential eines Bildteils (Bereich, wo das Entwicklungsmittel anhaftet, um visualisiert zu werden) in einem Potential eines Hintergrundteils des elektrostatischen latenten Bildes auf die Entwicklungshülse 8 angelegt wird. Eine alternierende Biasspannung kann auf die Entwicklungshülse 8 angelegt werden, um in dem Entwicklungsbereich D ein vibrierendes elektrisches Feld auszubilden, dessen Richtung wiederholt umgekehrt wird, um eine Dichte des entwickelten Bildes zu vergrößern oder die Abstufungseigenschaft zu verstärken. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die alternierende Biasspannung, auf welcher eine Direktstromspannungskomponente mit dem Zwischenwert zwischen dem Potential des vorstehenden entwickelten Bildteils und dem Potential des Hintergrundteils überlagert wird, auf die Entwicklungshülse 8 angelegt wird.
Wenn ein Toner auf ein Hochpotentialteil eines elektrostatischen latenten Bildes angebracht wird, das einen Hochpotentialteil und einen Niedrigpotentialteil, die visualisiert werden, besitzt, das heißt, der Fall des sog. normalen Entwickelns, wird ein Toner, der mit einer entgegen gesetzten Polarität zu der Polarität des elektrostatischen latenten Bildes elektrifiziert wird, verwendet. In dem Fall, wo ein Toner an den Niedrigpotentialteil des elektrostatischen latenten Bildes angebracht wird, das den Hochpotentialteil und den Niedrigpotentialteil, die visualisiert werden, besitzt, das heißt, der Fall des sog. reversen Entwickelns, wird ein Toner, der mit der gleichen Polarität wie die Polarität des elektrostatischen latenten Bildes elektrifiziert wird, verwendet. Das Hochpotential und das Niedrigpotential sind Ausdrücke relativ zu dem absoluten Wert. In beiden Fällen wird das Entwicklungsmittel 4 durch Reibung mit wenigstens der Entwicklungshülse 8 elektrifiziert.
6 und 7 sind jeweils schematische Strukturdiagramme, die eine andere Ausführungsform einer Entwicklungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
In jeder der Entwicklungsvorrichtungen, die in 6 und 7 gezeigt werden, wird eine elastische Regulierungsklinge (elastisches regulierendes Element) 11, das aus einer elastischen Platte aus einem Material mit Kautschukelastizität umfasst ist, wie etwa Urethankautschuk oder Silikonkautschuk, oder ein Material mit Metallelastizität, wie etwa Phosphorbronze oder rostfreier Stahl, als ein Entwicklungsschichtdicken regulierendes Element zum Regulieren der Schichtdicke des Entwicklungsmittels 4 auf der Entwicklungshülse 8 verwendet. Die Entwicklungsvorrichtung in 6 besitzt eine derartige Eigenschaft, dass die elastische regulierende Klinge 11 im Presskontakt mit der Entwicklungshülse 8 in einer Vorwärtsrichtung im Blick auf eine Rotationsrichtung hiervon ist. Die Entwicklungsvorrichtung in 7 besitzt eine derartige Eigenschaft, dass die elastische regulierende Klinge 11 in Presskontakt mit der Entwicklungshülse 8 in einer entgegen gesetzten Richtung im Hinblick auf deren Rotationsrichtung ist. In den Entwicklungsvorrichtungen ist das Entwicklungsmittelschichtdicken regulierende Element elastisch in Presskontakt mit der Entwicklungshülse 8 durch die Entwicklungsmittelschicht. So wird die Dünnschicht des Entwicklungsmittels auf der Entwicklungshülse ausgebildet. Daher kann dort auf der Entwicklungshülse 8 eine Entwicklungsmittelschicht ausgebildet werden, welche ferner dünner als die Entwicklungsmittelschicht in dem Fall der Verwendung der magnetischen Regulierungsklinge, die anhand von 5 erläutert wurde, ist.
Es sei angemerkt, dass in den Entwicklungsvorrichtungen in 6 und 7 die anderen Basisstrukturen die gleichen sind wie diejenigen der Entwicklungsvorrichtung, die in 5 gezeigt wird, und die gleichen Bezugszeichen bezeichnen grundsätzlich identische Teile.
Jede der 5 bis 7 stellt schematisch beispielhaft die Entwicklungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung grob dar. Es muss nicht besonders betont werden, dass die Gestalt des Entwicklungsmittelbehälters (Trichter 3), das Vorhandensein oder die Abwesenheit der Rührklinge 10, die Anordnung von magnetischen Polen, und dergleichen jeweils verschiedene Formen besitzen. Natürlich können die vorstehenden Vorrichtungen auch bei einer Entwicklung verwendet werden, die ein Zwei-Komponentenentwicklungsmittel verwendet, das einen Toner und einen Träger enthält.
8 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für eine Struktur einer Entwicklungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung im Fall der Verwendung eines nicht-magnetischen Ein-Komponentenentwicklungsmittels zeigt. In 8 wird die elektrophotographische lichtempfindliche Trommel 1 als das Bild tragende Element, das ein elektrostatisches latentes Bild trägt, das durch ein bekanntes Verfahren ausgebildet wird, in der Richtung eines Pfeils B rotiert. Die Entwicklungshülse 8 als der Entwicklungsmittelträger ist aus dem zylindrischen Metallrohr (Substrat) 6 und der Harzbeschichtungsschicht 7, die auf deren Oberfläche ausgebildet ist, zusammengesetzt. Da das nicht-magnetische Ein-Komponentenentwicklungsmittel verwendet wird, ist ein Magnet nicht innerhalb des zylindrischen Metallrohrs 6 angeordnet. Ein säulenförmiges Element kann anstelle des zylindrischen Metallrohrs verwendet werden.
Die Rührklinge 10 zum Rühren eines nicht-magnetischen Ein-Komponentenentwicklungsmittels 4' ist in dem Trichter 3 bereitgestellt, der als der Entwicklungsmittelbehälter dient.
Eine Walze 13, welche ein Entwicklungsmittel zuführendes und abstreifendes Element ist, zum Zuführen des Entwicklungsmittels 4' zu der Entwicklungshülse 8 und zum Abstreifen des Entwicklungsmittels 4', das auf der Oberfläche der Entwicklungshülse 8 existiert, nach dem Entwickeln, drückt gegen die Entwicklungshülse 8. Die Zuführungs- und Abstreifwalze 13 rotiert in der gleichen Richtung wie diejenige der Entwicklungshülse 8, und so bewegt sich eine Oberfläche der Zuführungs- und Abstreifwalze 13 in einer Gegenrichtung im Hinblick auf die Oberfläche der Entwicklungshülse 8. So wird das nicht-magnetische Ein-Komponentenentwicklungsmittel, das einen nicht-magnetischen Toner enthält, welcher aus dem Trichter 3 zu der Entwicklungshülse 8 zugeführt wird. Die Entwicklungshülse 8 rotiert in der Richtung eines Pfeils A, während das Ein-Komponentenentwicklungsmittel 4' getragen wird, so dass das nicht-magnetische Ein-Komponentenentwicklungsmittel 4' zu dem Entwicklungsbereich D zugeführt wird, der der Entwicklungshülse 8 auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 gegenübersteht. Bezüglich des Ein-Komponentenentwicklungsmittels, das auf der Entwicklungshülse 8 getragen wird, wird eine Dicke der Entwicklungsmittelschicht durch das Entwicklungsmittelschichtdicken regulierende Element 11 in Presskontakt mit der Oberfläche der Entwicklungshülse 8 durch die Entwicklungsmittelschicht reguliert. Das nicht-magnetische Ein-Komponentenentwicklungsmittel 4' gewinnt Reibungsaufladungsladung, welche das elektrostatische latente Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 1 durch Reibung mit der Entwicklungshülse 8 entwickeln kann.
Es ist bevorzugt, dass die Dicke der Dünnschicht des nicht-magnetischen Ein-Komponentenentwicklungsmittels 4', das auf der Entwicklungshülse 8 ausgebildet wird, dünner als der minimale Spalt in dem Entwicklungsbereich D zwischen der Entwicklungshülse 8 und der lichtempfindlichen Trommel in einem Entwicklungsteil ist. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für eine Entwicklungsvorrichtung vom Nicht-Kontakttyp, die ein elektrostatisches latentes Bild mit der vorstehend erwähnten Entwicklungsmittelschicht entwickelt, effektiv. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf eine Entwicklungsvorrichtung vom Kontakttyp angewendet werden, in welcher die Dicke der Entwicklungsmittelschicht dicker als der minimale Spalt zwischen der Entwicklungshülse 8 und der lichtempfindlichen Trommel 1 in dem Entwicklungsteil ist. Es sei angemerkt, dass die folgende Beschreibung anhand der Entwicklungsvorrichtung vom Nicht-Kontakttyp als ein Beispiel aus Gründen der Kürze vorgenommen wird.
Um das nicht-magnetische Ein-Komponentenentwicklungsmittel 4', das den nicht-magnetischen Toner enthält, auszuwerfen, welcher auf der Entwicklungshülse 8 getragen wird, wird eine Entwicklungsbiasspannung auf die Entwicklungshülse 8 durch die Entwicklungsbiasspannungsquelle 9 angelegt. Wenn eine Direkt-Stromspannung als die Entwicklungsbiasspannung verwendet wird, ist es bevorzugt, dass eine Spannung mit einem Zwischenwert zwischen einem Potential eines Bildteils (Bereich, wo das nicht-magnetische Entwicklungsmittel 4' angebracht wird, das visualisiert wird) und ein Potential eines Hintergrundteils des elektrostatischen latenten Bildes auf die Entwicklungshülse 8 angelegt wird. Eine alternierende Biasspannung kann auf die Entwicklungshülse 8 angelegt werden, um ein vibrierendes elektrisches Feld in einem Entwicklungsteil auszubilden, dessen Richtung wiederholt umgedreht wird, um eine Dichte des entwickelten Bildes zu vergrößern oder eine Abstufungseigenschaft zu verstärken. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die alternierende Biasspannung, auf welcher eine Direktstromspannungskomponente mit einem Zwischenwert zwischen dem vorstehenden Potential des Bildteils und dem Potential des Hintergrundteils überlagert wird, auf die Entwicklungshülse 8 angelegt wird.
Bei dem sog. normalen Entwickeln, bei welchem ein Entwicklungsmittel auf einen Hochpotentialteil eines elektrostatischen latenten Bildes mit dem Hochpotentialteil und einem Niedrigpotentialteil, die visualisiert werden, angebracht wird, ein Entwicklungsmittel, das mit einer entgegen gesetzten Polarität zu der Polarität des elektrostatischen latenten Bildes verwendet wird. In dem sog. reversen Entwickeln, in welchem ein Toner auf ein Niedrigpotentialteil des elektrostatischen latenten Bildes, das visualisiert wird, angebracht wird, wird ein Entwicklungsmittel, das mit der gleichen Polarität, wie die Polarität des elektrostatischen latenten Bildes elektrifiziert wird, verwendet. Es sei angemerkt, dass das Hochpotential und das Niedrigpotential Ausdrücke relativ zu dem absoluten Wert sind. In beiden Fällen wird das nicht-magnetische Ein-Komponentenentwicklungsmittel 4' mit der Polarität zum Entwickeln des elektrostatischen latenten Bildes durch Reibung mit der Entwicklungshülse 8 elektrifiziert.
Ein elastisches Walzenelement aus Harz, Kautschuk, Schwamm oder dergleichen ist als das Entwicklungsmittel zuführende und abstreifende Element 13 bevorzugt. Anstelle der elastischen Walze kann auch ein Gürtelelement oder ein Bürstenelement als das abstreifende Element verwendet werden. Das Entwicklungsmittel, welches nicht durch Entwicklung zu dem lichtempfindlichen Element 1 bewegt worden ist, wird einmal von der Hülsenoberfläche mittels des Entwicklungsmittel zuführenden und abstreifenden Elementes 13 abgestreift, wodurch verhindert wird, dass das Entwicklungsmittel auf der Hülse fixiert wird, und das Aufladen des Entwicklungsmittels wird gleichförmig gemacht.
In dem Fall, wo die Zuführungs- und Abstreifwalze 13, die aus der elastischen Walze umfasst ist, als das Entwicklungsmittelzuführungs- und Abstreifelement verwendet wird, beträgt eine periphere Geschwindigkeit der Zuführungs- und Abstreifwalze 13 vorzugsweise 20 bis 120%, weiter bevorzugt 30 bis 100%, im Hinblick auf eine periphere Geschwindigkeit von 100% der Entwicklungshülse 8, wenn die Oberfläche der Walze 13 in der Gegenrichtung im Hinblick auf die Entwicklungshülse 8 rotiert.
In dem Fall, wo die periphere Geschwindigkeit der Zuführungs- und Abstreifwalze 13 weniger als 20% beträgt, ist die Zuführung des Entwicklungsmittels unzureichend, und folgende Eigenschaft eines einfarbigen Bildes wird herabgesetzt, welches die Ursache eines Geisterbild-Bildes wird. In dem Fall, wo die periphere Geschwindigkeit 120% übersteigt, wird die Zuführung des Entwicklungsmittels erhöht, welches die Ursache eines Regulierungsversagens der Dicke der Entwicklungsmittelschicht und Nebel aufgrund einer Verkürzung der Aufladungsmenge ist, und ferner wird ein Toner leicht beschädigt, welches Nebel aufgrund Tonerverschlechterung und Tonerverschmelzen verursachen kann.
In dem Fall, wo die Rotationsrichtung auf der Oberfläche der Zuführungs- und Abstreifwalze 13 die gleiche (vorwärts) im Hinblick auf die Rotationsrichtung auf der Oberfläche der Entwicklungshülse ist, beträgt die periphere Geschwindigkeit der Zuführungswalze 100 bis 300%, weiter bevorzugt 101 bis 200%, in Hinblick auf die periphere Geschwindigkeit der Hülse in Bezug auf die vorstehend erwähnte Tonerzuführungsmenge.
Es ist weiter in Bezug auf die Abstreifeigenschaft und Zuführungseigenschaft bevorzugt, dass die Rotationsrichtung auf der Oberfläche der Zuführungs- und Abstreifwalze 13 in Gegenrichtung in Hinblick auf die Rotationsrichtung auf der Oberfläche der Entwicklungshülse ist.
Eine Eindringmenge des Entwicklungsmittelzuführungs- und Abstreifelementes 13 in Hinblick auf die Entwicklungshülse 8 beträgt vorzugsweise 0,5 bis 2,5 mm vom Standpunkt der Zuführungs- und Abstreifeigenschaften des Entwicklungsmittels.
In dem Fall, wo die Eindringmenge des Entwicklungsmittelzuführungs- und Abstreifelementes 13 weniger als 0,5 mm beträgt, tritt leicht ein Geisterbild aufgrund des unzureichenden Abstreifens auf; andererseits im Fall, wo die Eindringmenge 2,5 mm übersteigt, wird der Tonerschaden groß, welches leicht schmelzen und Nebel aufgrund Tonerverschlechterung verursacht.
In der Entwicklungsvorrichtung in 8 wird die elastische Regulierungsklinge 11, welche aus einem Material mit Kautschukelastizität hergestellt ist, wie etwa Urethankautschuk oder Silikonkautschuk, oder einem Material mit metallischer Elastizität, wie etwa Phosphorbronze oder rostfreies Kupfer, als ein Element zum Regulieren der Dicke des nicht-magnetischen Ein-Komponentenentwicklungsmittels 4' auf der Entwicklungshülse 8 verwendet. Die elastische Regulierungsklinge 11 ist in Presskontakt mit der Entwicklungshülse 8 hergestellt, während sie in einer entgegen gesetzten Position zu der Rotationsrichtung der Entwicklungshülse 8 gehalten wird. So kann eine dünnere Entwicklungsmittelschicht auf der Entwicklungshülse 8 ausgebildet werden.
Als die elastische Regulierungsklinge 11 wird vorzugsweise ein Element mit einer Struktur verwendet, in welchem Polyamidelastomer (PAE) auf eine Oberfläche einer Phosphorbronzeplatte aufgebracht wird, die eine stabile Presskraft erhalten kann, um insbesondere eine stabile regulierende Kraft und stabile (negative) Aufladungsverleihungsfähigkeit für einen Toner zu erhalten. Zum Beispiel sei ein Copolymer aus Polyamid und Polyether als das Polyamidelastomer (PAE) angegeben.
Ein Kontaktdruck des Entwicklungsmittelschichtdicken regulierenden Elementes 11 in Hinblick auf die Entwicklungshülse 8 ist vorzugsweise ein linearer Druck von 5 bis 50 g/cm, da dies die Regulierung des Entwicklungsmittels stabilisieren und die Entwicklungsmittelschichtdicke in geeigneter Weise einstellen kann.
Wenn der Kontaktdruck des Entwicklungsmittelschichtdicken regulierenden Elementes 11 ein linearer Druck von weniger als 5 g/cm ist, wird die Regulierung des Entwicklungsmittels verringert, welches leicht Nebel und Tonerleckstrom verursachen wird. Wenn der Kontaktdruck einen linearen Druck von 50 g/cm übersteigt, wird der Schaden für den Toner groß, welches leicht eine Verschlechterung des Toners und Zusammenschmelzen des Toners mit der Hülse und Klinge verursachen wird.
Der Entwicklungsmittelträger der vorliegenden Erfindung ist insbesondere effektiv, wenn dieser auf die vorstehend erwähnte Vorrichtung aufgetragen wird, in welcher das Entwicklungsmittelzuführungs- und Abstreifelement 13 und das Entwicklungsmittelschichtdickenregulierungselement 11 in Presskontakt mit der Entwicklungshülse 8 sind.
Das heißt, in dem Fall, wo das Entwicklungsmittelzuführungs- und Abstreifelement 13 und das Entwicklungsmittelschichtdickenregulierungselement 11 in Presskontakt mit der Entwicklungshülse 8 sind, wird eine derartige Verwendungsumgebung bereitgestellt, in welcher Abrieb und Zusammenschmelzen des Entwicklungsmittels leichter auf der Oberfläche der Entwicklungshülse 8 durch die presskontaktierten Elemente auftreten. So ist der Effekt des Entwicklungsmittelträgers gemäß der vorliegenden Erfindung, welcher die Harzbeschichtungsschicht mit herausragender Haltbarkeit für eine große Zahl von Blättern besitzt, deutlich bemerkbar.
Als nächstes wird anhand von 9 ein Beispiel für ein Bildbildungsgerät gezeigt, das die Entwicklungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt, welche in 7 beispielhaft dargestellt wird. Zunächst wird eine Oberfläche einer lichtempfindlichen Trommel 101, die als ein elektrostatisches latentes Bild tragendes Element dient, mit einer negativen Polarität mittels einer Kontakt-(Walzen)Aufladungseinrichtung 119 elektrifiziert, die als eine Primäraufladungseinrichtung dient, und Bildabtasten wird durch eine Belichtung 115 mit Laserlicht durchgeführt, welches als latente Bild bildende Einrichtung dient, um hierdurch ein digitales latentes Bild (elektrostatisches latentes Bild) auf der lichtempfindlichen Trommel 101 auszubilden. Als nächstes wird mittels einer Entwicklungsvorrichtung (Entwicklungseinrichtung) mit einer Entwicklungshülse 108 als ein Entwicklungsmittelträger und einer elastischen Regulierungslänge 111 als eine Entwicklungsmittelschichtdicken regulierendes Element, und wobei die Entwicklungshülse 108 einen Multipolarpermanentmagneten 105, der darin eingeschlossen ist, besitzt, das digitale latente Bild einer reversen Entwicklung mit einem Ein-Komponentenentwicklungsmittel 104, der einen magnetischen Toner enthält, in einem Trichter 103 unterzogen. Wie in 9 gezeigt, wird ein leitendes Substrat der lichtempfindlichen Trommel 101 in einem Entwicklungsbereich D gemahlen, und eine alternierende Bias, ein Pulsbias und/oder ein Direktstrombias wird auf die Entwicklungshülse 108 mittels einer Biasanlegungseinrichtung 109 angelegt. Als nächstes wird, wenn ein Aufzeichnungsmaterial P zu einem Übertragungsteil befördert wird, eine Rückseite (entgegen gesetzte Oberfläche zu der lichtempfindlichen Trommelseite) des Aufzeichnungsmaterials P durch eine Spannungsanlegungseinrichtung 114 durch Kontakt-(Walzen)Übertragungseinrichtung 113, die als eine Übertragungseinrichtung dient, elektrifiziert. So wird das entwickelte Bild (Tonerbild), das auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 101 ausgebildet wird, auf das Aufzeichnungsmaterial P durch die Kontaktübertragungseinrichtung 113 übertragen. Dann wird das Aufzeichnungsmaterial P von der lichtempfindlichen Trommel 101 separiert, und wird zu einer Heiz- und Druckwalzenfixiervorrichtung 117 befördert, die als Fixiereinrichtung dient. Das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmaterial P wird einem Fixierverfahren mit der Fixiervorrichtung 117 unterzogen.
Das Ein-Komponentenentwicklungsmittel 104, das auf der lichtempfindlichen Trommel 101 nach dem Übertragungsschritt verbleibt, wird durch die Reinigungseinrichtung 118, die eine Reinigungsklinge 118a enthält, entfernt. In dem Fall, wo die Menge des verbleibenden Ein-Komponentenentwicklungsmittels 104 gering ist, kann ein Reinigungsschritt weg gelassen werden. Nach dem Unterziehen einer Reinigung wird die lichtempfindliche Trommel 101 einer Ladungseliminierung durch eine Löschbelichtung 116 gegebenenfalls unterzogen. Danach werden die vorstehend erwähnten Schritte wiederum wiederholt, welche von dem Aufladungsschritt mit der Kontakt-(Walzen-)Aufladungseinrichtung 119, die als die primäre Aufladungseinrichtung dient, beginnen.
In der vorstehenden Abfolge von Schritten besitzt die lichtempfindliche Trommel (das heißt, das elektrostatische latente Bild tragende Element) 101 eine lichtempfindliche Schicht und das leitende Substrat, und wird in einer Pfeilrichtung rotiert. Die nicht-magnetische zylindrische Entwicklungshülse 108, die als der Entwicklungsmittelträger dient, wird derart rotiert, dass sie sich in der gleichen Richtung wie diejenige der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 101 in dem Entwicklungsbereich D bewegt. Der multipolare Permanentmagnet (Magnetwalze) 105, der als magnetisches Felderzeugungseinrichtung dient, wird derart angeordnet, dass dieser nicht in der Entwicklungshülse 108 rotiert. Das Ein-Komponentenentwicklungsmittel 104 in dem Entwicklungsmittelbehälter 103 wird auf die Entwicklungshülse 108 aufgetragen und getragen, und wird mit zum Beispiel einer negativen triboelektrischen Ladung durch Reibung mit der Oberfläche der Entwicklungshülse 108 und/oder Reibung mit dem magnetischen Toner ausgestattet. Ferner wird die elastische Regulierungsklinge 111 derart bereitgestellt, dass diese elastisch auf die Entwicklungshülse 108 gepresst wird und die Dicke einer Entwicklungsmittelschicht mit geringer Dicke (30 bis 300 μm) und Gleichförmigkeit reguliert, wodurch die Entwicklungsmittelschicht dünner als ein Spalt zwischen der lichtempfindlichen Trommel 101 und der Entwicklungshülse 108 in dem Entwicklungsbereich D ausgebildet wird. Indem eine Einstellung einer Rotationsgeschwindigkeit der Entwicklungshülse 108 durchgeführt wird, wird eine Oberflächengeschwindigkeit der Entwicklungshülse 108 im Wesentlichen gleich oder nahe zu einer Oberflächengeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel 101 hergestellt. In dem Entwicklungsbereich D kann ein alternierender Strombias oder Pulsbias als eine Entwicklungsbiasspannung auf die Entwicklungshülse 108 mittels einer Biasanlegungseinrichtung 109 angelegt werden. Es ist ausreichend, dass der alternierende Strombias eine Frequenz von 200 bis 4000 Hz und Vpp von 500 bis 3000 V besitzt.
Das Entwicklungsmittel (magnetischer Toner) in dem Entwicklungsbereich D bewegt sich zu der elektrostatischen latenten Bildseite aufgrund der Wirkung einer elektrostatischen Kraft auf die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 101 und der Entwicklungsbiasspannung, wie etwa der alternierende Strombias oder Pulsbias.
Ein magnetisches Abstreifmesser aus Eisen oder dergleichen kann anstelle der elastischen Regulierungsklinge 111 verwendet werden. Die primäre Aufladungseinrichtung wurde vorstehend unter Verwendung der Aufladungswalze 119 beschrieben, die als die Kontaktaufladungseinrichtung dient, aber es kann auch eine Kontaktaufladungseinrichtung, wie etwa Aufladungsklinge oder Aufladungsbürste, und ferner eine Nicht-Kontaktkoronaaufladungseinrichtung verwendet werden. Jedoch ist die Kontaktaufladungseinrichtung unter dem Gesichtspunkt bevorzugt, dass diese weniger Ozon durch Ladung erzeugt. Ferner wurde vorstehend die Übertragungseinrichtung unter Verwendung der Kontaktübertragungseinrichtung, wie etwa die Übertragungswalze 113, beschrieben, aber es kann auch eine Nicht-Kontaktkoronaübertragungseinrichtung verwendet werden. Jedoch ist die Kontaktübertragungseinrichtung auch unter dem Gesichtspunkt bevorzugt, dass diese weniger Ozon durch Transfer erzeugt.
10 zeigt eine Ausführungsform einer Prozesskassette gemäß der vorliegenden Erfindung. In der folgenden Beschreibung der Prozesskassette werden Elemente, welche identische Funktionen wie diejenigen der Strukturelemente des Bild bildenden Geräts besitzen, das anhand von 9 erläutert wurde, mit den gleichen Bezugszeichen wie diejenigen in 9 beschrieben. Die Prozesskassette der vorliegenden Erfindung ist eine, in welcher wenigstens eine Entwicklungseinrichtung und ein elektrostatisches latentes Bild tragendes Element einstückig in einer Kassette ausgebildet ist, und derart aufgebaut ist, dass diese abnehmbar auf einen Hauptkörper eines Bild bildenden Geräts anbringbar ist (zum Beispiel Kopiermaschine, Laserstrahldrucker, und Fax-Gerät).
In der in 10 gezeigten Ausführungsform wird eine Prozesskassette 150 exemplarisch dargestellt, welche ausgebildet ist, indem eine Entwicklungseinrichtung 120, das trommelförmige elektrostatische latente Bild tragende Element (lichtempfindliche Trommel) 101, die Reinigungseinrichtung 118, die die Reinigungsklinge 118a einschließt, und die Kontakt-(Walzen)Aufladungseinrichtung 119, die als die primäre Aufladungseinrichtung dient, eingebaut werden. In dieser Ausführungsform beinhaltet die Entwicklungseinrichtung 120 die Entwicklungshülse 108, die elastische Regulierungsklinge 111, den Entwicklungsmittelbehälter 113, und das Ein-Komponentenentwicklungsmittel 104, das den magnetischen Toner enthält, welcher in dem Entwicklungsmittelbehälter 103 empfangen wird. Ein Entwicklungsschritt wird in der Entwicklungseinrichtung 120 durchgeführt. Das heißt, Entwicklung wird durchgeführt, indem ein vorbestimmtes elektrisches Feld zwischen der lichtempfindlichen Trommel 101 und der Entwicklungshülse 108 mit der Entwicklungsbiasspannung von der Biasanlegungseinrichtung unter Verwendung des Entwicklungsmittels 104 angelegt wird. Der Abstand zwischen der lichtempfindlichen Trommel 1 und der Entwicklungshülse 108 ist sehr wichtig, um in geeigneter Weise den Entwicklungsschritt durchzuführen.
Vorstehend wurde die Ausführungsform in 10 beschrieben, in welcher die vier Strukturelemente der Entwicklungseinrichtung 120, des elektrostatischen latenten Bild tragenden Elementes 101, der Reinigungseinrichtung 118, und der primären Aufladungseinrichtung 119 einstückig in der Kassette ausgebildet sind. Jedoch kann eine beliebige Ausführungsform in der vorliegenden Erfindung angewendet werden, solange wie die Ausführungsform eine ist, in welcher wenigstens zwei Strukturelemente der Entwicklungseinrichtung und des elektrostatischen latenten Bild tragenden Elementes einstückig in einer Kassette ausgebildet sind. Zudem kann eine Ausführungsform angewendet werden, in welcher eine Kassette aus drei Strukturelementen aus Entwicklungseinrichtung, einen elektrostatischen latenten Bild tragenden Element und eine Reinigungseinrichtung zusammengesetzt ist, und eine Ausführungsform, in welcher eine Kassette aus drei Strukturelementen aus einer Entwicklungseinrichtung, einem elektrostatischen latenten Bild tragenden Elements, und der primären Aufladungseinrichtung zusammengesetzt ist. Alternativ ist es möglich, dass die vorstehend erwähnten zwei Strukturelemente und andere Strukturelemente einstückig in einer Kassette ausgebildet sind.
Als nächstes wird ein Entwicklungsmittel, das in der Entwicklungseinrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beschrieben. Das Entwicklungsmittel, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann ein Ein-Komponentenentwicklungsmittel sein, das hauptsächlich Toner (ohne Träger) enthält, oder ein Zwei-Komponentenentwicklungsmittel, das Toner und Träger enthält. Wenn das Ein-Komponentenentwicklungsmittel in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann zudem ein derartiges Entwicklungsmittel ein magnetisches Ein-Komponentenentwicklungsmittel sein, in welchem Toner ein magnetischer Toner oder ein nicht-magnetisches Ein-Komponentenentwicklungsmittel ist, in welchem Toner ein nicht-magnetischer Toner ist.
Typischerweise wird der Toner als Feinpulver durch die Schritte des Schmelzens und Knetens eines Bindemittelharzes, eines Formfreisetzungsmittels, eines Ladungssteuerungsmittels, eines Farbmittels usw., Verfestigens und Pulverisierens der Mischung, und Einteilens der resultierenden Pulver, um Feinpulver mit gleichförmiger Teilchengrößenverteilung hergestellt. Das Bindemittelharz, das in dem Toner verwendet wird, kann typischerweise eines der wohl bekannten sein.
Zum Beispiel wird dieses aus Polymer ausgewählt, das aus Styrol und dessen Derivaten hergestellt wurde, einschließlich Styrol, α-Methylstyrol, und p-Chlorstyrol; Styrolcopolymere, einschließlich Styrol-Propylencopolymer, Styrol-Vinyltoluolcopolymer, Styrol-Ethylacrylatcopolymer, Styrolbutylacrylatcopolymer, Styrol-Octylacrylatcopolymer, Styrol-Dimethylaminoethylcopolymer, Styrol-Methylmethacrylatcopolymer, Styrol-Ethylmethacrylatcopolymer, Styrol-Butylmethacrylatcopolymer, Styrol-Diaminoethylmethacrylatcopolymer, Styrol-Vinylmethylethercopolymer, Styrol-Vinylmethylketoncopolymer, Styrol-Butadiencopolymer, Styrol-Isoprencopolymer, Styrol-Maleinsäurecopolymer, und Styrol-Maleinsäureestercopolymer; und Polymethylmethacrylat, Polybutylmethacrylat, Polyvinylacetat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylbutyral, Polyacrylsäureharz, Rosin, denaturiertes Rosin, Terpenharz, Phenolharz, aliphatisches oder alicyclisches Kohlenwasserstoffharz, aromatisches Petroleumharz, Paraffinwachs, und Carnaubawachs allein oder in Kombination.
Zudem kann der Toner Pigmente wie etwa ein färbendes Mittel enthalten. Die Pigmente können aus Ruß, Nigrosinfarbstoff, Lampenschwarz, Sudanschwarz SM, fast yellow G, Benzidingelb, Pigmentgelb, Indofastorange, Irgazinrot, Paranitroanilinrot, Toluidinrot, Carmin FB, Permanentbordeaux FRR, Pigmentorange R, Litholred 2G, Beizenfarbstoff rot C, Rhodamin FB, Rhodamin B Beizenfarbstoff, Methylviolett B Beizenfarbstoff, Phthalocyaninblau, Pigmentblau, Brilliantgrün B, Phthalocyaningrün, Ölgelb GG, Shaddock fast yellow CGG, Kayaset Y963, Kayaset YG, Shaddock Schnellorange RR, Ölscarlet, Orasolbraun B, Shaddock fast scarlet CG, und Ölpink OP.
Zum Bereitstellen des Toners als magnetischer Toner können magnetische Pulver in dem Toner enthalten sein. Die magnetischen Pulver können ausgewählt sein aus Substanzen, die magnetisiert werden, indem diese in dem magnetischen Feld platziert werden. Derartige Substanzen beinhalten Pulver aus ferromagnetischen Metallen, wie etwa Eisen, Kobalt, und Nickel, und Legierungen und Verbindungen aus Magnetit, Hematit, Ferrit, usw. Der Gehalt der magnetischen Pulver ist vorzugsweise in dem Bereich von 15 bis 70 Massen-% in Hinblick auf die Masse des Toners.
Zum Verbessern der Formfreisetzungseigenschaften und Fixiereigenschaft des Toners zur Zeit der Tonerfixierung kann der Toner Wachs enthalten. Die Wachse beinhalten Paraffinwachs und deren Derivate, mikrokristallines Wachs und deren Derivate, Polyolefinwachs und deren Derivate, und Carnaubawachs und deren Derivate. Die Derivate beinhalten Oxide, Blockcopolymere mit Vinylmonomeren, und modifizierte Pfropf-Produkte. Zudem können Alkohol, Fettsäure, Säureamid, Ester, Keton, gehärtetes Castoröl und deren Derivate, Pflanzenwachs, tierisches Wachs, Mineralwachs, Petrolatum, usw. anwendbar sein.
Gegebenenfalls kann das Ladungssteuerungsmittel in dem Toner eingeschlossen werden. Typischerweise gibt es zwei Arten von Ladungssteuerungsmitteln, die in der Technik bekannt sind. Eines ist ein negative Ladungsteuerungsmittel und das andere ist ein positive Ladungssteuerungsmittel. Zum Steuern des Toners in negativer Ladung, beinhalten die effektiven Materialien organische Metallkomplexe und Chelatverbindungen, wie etwa Monoazometallkomplex, Acetylacetonmetallkomplex, aromatischer Hydroxykarbonsäuremetallkomplex, und aromatischer Dikarbonsäuremetallkomplex. Darüber hinaus beinhalten die negative Ladungssteuerungsmittel aromatische Hydroxykarbonsäuren, aromatische Mono- und Polykarbonsäuren, und deren Metallsalze, Anhydrate, Ester, Phenolderivate, wie etwa Bisphenol usw.
Darüber hinaus beinhalten Substanzen, die den Toner positiv aufladen, Nigrosin oder deren mit Fettsäuremetallsalz modifizierte Produkte usw., quartäre Ammoniumsalze, wie etwa Tributylbenzylammonium-1-Hydroxy-4-Naphtosulfonat, oder Tetrabutylammoniumtetrafluorborat, deren Analoga, welche Oniumsalze sind, wie etwa Phosphoniumsalz, deren Beizenpigmente (Beizenmittel beinhalten Phosphorwolframsäure, Phosphormolybdensäure, Phosphorwolframmolybdensäure, Tanninsäure, Laurinsäure, Gallensäure, Ferricyanid, Ferrocyanid, usw.), und Metallsalze von höheren Fettsäuren; Diorganozinnoxide, wie etwa Dibutylzinnoxid, Dioctylzinnoxid, und Dicyclohexylzinnoxid; Diorganozinnborate, wie etwa Dibutylzinnborat, Dioctylzinnborat, und Dicyclohexylzinnborat; Guanidine; und Imidazolverbindungen.
Soweit erforderlich, können dem Toner extern Feinpulver zugegeben werden, wie etwa anorganische Feinpulver zum Verbessern der Fluidität des Toners. Die Feinpulver können anorganische Feinpulver, wie etwa Metalloxide, wie etwa Siliziumdioxidfeinpulver, Aluminiumoxid, Titandioxid, Germaniumoxid, und Zirkondioxid; und Karbide, wie etwa Siliziumkarbid und Titankarbid; und Nitride, wie etwa Siliziumnitrid und Germaniumnitrid.
Diese Feinpulver können verwendet werden, indem diese einer organischen Behandlung mit organischer Siliziumverbindung, Titankupplungsmittel oder dergleichen unterzogen werden. Zum Beispiel kann die organische Siliziumverbindung ausgewählt werden aus Hexamethyldisilazan, Trimethylsilan, Trimethylchlorsilan, Trimethylethoxysilan, Dimethyldichlorsilan, Methyltrichlorsilan, Allyldimethylchlorsilan, Allylphenyldichlorsilan, Benzyldimehtylchlorsilan, Promethyldimethylchlorsilan, α-Chlorethyltrichlorsilan, β-Chlorethyltrichlorsilan, Chlormethyldimethylchlorsilan, Triorganosilylmercaptan, Trimethylsilylmercaptan, Triorganosilylacrylat, Vinyldimethylacetoxysilan, Dimethylethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Diphenyldiethoxysilan, Hexamethyldisiloxan, 1,3-Divinyltetramethyldisiloxan, und 1,3-Diphenyltetramethyldisiloxan, und auch Dimethylpolysiloxan mit 2 bis 12 Siloxaneinheiten pro Molekül und einer Hydroxylgruppe, die an ein Siliziumatom auf jeder Einheit gebunden ist, das an dem Ende des Moleküls lokalisiert ist.
Es ist zudem bevorzugt, dass unbehandelte Feinpulver mit einem stickstoffhaltigen Silankupplungsmittel behandelt werden können, insbesondere im Fall eines positiven Toners. Beispiele für ein chemisches Mittel zur Behandlung beinhalten Aminopropyltrimethoxysilan, Aminopropyltriethoxysilan, Dimethylaminopropyltrimethoxysilan, Diethylaminopropyltrimethoxysilan, Dipropylaminopropyltrimethoxysilan, Dibutylaminopropyltrimethoxysilan, Monobutylaminopropyltrimethoxysilan, Dioctylaminopropyltrimethoxysilan, Dibutylaminopropyldimethoxysilan, Dibutylaminopropylmonomethoxysilan, Dimethylaminophenyltrimethoxysilan, Trimethoxysilyl-γ-Propylphenylamin, Trimethoxysilyl-γ-Propylbenzylamin, Trimethoxysilyl-γ-Propylpiperidin, Trimethoxysilyl-γ-Propylmorpholin, Trimethoxysilyl-γ-Propylimidazol usw.
Ein Verfahren zum Behandeln von Feinpulver mit dem vorstehenden Silankupplungsmittel ist zum Beispiel (1) ein Sprühverfahren, (2) ein organisches Lösungsmittelverfahren, und (3) ein wässriges Lösungsverfahren. Im Allgemeinen beinhaltet die Behandlung mit dem Sprühverfahren die Schritte des Rührens von Pigmenten, Sprühens einer wässrigen oder Lösungsmittellösung des Kupplungsmittels auf die Pigmente und Entfernens der Feuchtigkeit oder des Lösungsmittels durch Trocknen von diesen bei einer Temperatur von ungefähr 120 bis 130°C. Die Behandlung mit dem organischen Lösungsmittelverfahren beinhaltet die Schritte des Auflösens eines Kupplungsmittels in einem organischen Lösungsmittel (zum Beispiel Alkohol, Benzol oder halogenierter Kohlenwasserstoff), das einen hydrolytischen Katalysator zusammen mit einer geringen Menge an Wasser enthält, Eintauchens der Pigmente darin, Durchführens einer Feststoff-Flüssigkeitsseparierung unter Filtration oder Kompression, und Trocknens bei einer Temperatur von ungefähr 120 bis 130°C. Das wässrige Lösungsverfahren beinhaltet die Schritte des Hydrolisierens von ungefähr 0,5% eines Kupplungsmittels in Wasser oder einem Wasser-Lösungsmittel bei einem konstanten pH, Eintauchens der Pigmente darin, und Durchführens einer Feststoff-Flüssigkeitsseparierung, genauso wie in dem Fall der Behandlung mit dem organischen Lösungsmittel, gefolgt von Trocknen.
Als organische Behandlung ist es auch möglich, Feinpulver zu verwenden, die mit Silikonöl behandelt wurden. Bevorzugtes Silikonöl ist eines mit einer Viskosität von ungefähr 0,5 bis 10000 mm²/Sekunde bei 25°C, weiter bevorzugt 1 bis 1000 mm²/Sekunde bei 25°C. Die Silikonöle beinhalten zum Beispiel Methylhydrodiensilikonöl, Dimethylsilikonöl, Phenylmethylsilikonöl, Chlorphenylmethylsilikonöl, Alkyl denaturiertes Silikonöl, Fettsäure denaturiertes Silikonöl, Polyoxyalkylen denaturiertes Silikonöl, und Fluor denaturiertes Silikonöl.
Darüber hinaus ist es auch möglich, die vorstehenden Feinpulver mit Silikonöl mit einem Stickstoffatom auf dessen Seitenkette insbesondere im Fall des positiven Toners zu behandeln. Die Behandlung mit Silikonöl kann zum Beispiel wie folgt durchgeführt werden. Das heißt, anorganische Feinpulver werden heftig unter Erhitzen, soweit benötigt, gerührt, und das vorstehende Silikonöl oder dessen Lösung wird auf die anorganischen Feinpulver gesprüht oder gesprüht nachdem diese auf die anorganischen Feinpulver bedampft wurden. Alternativ werden die anorganischen Feinpulver zuvor in einer Aufschlämmungsform hergestellt, und Silikonöl oder dessen Lösung wird in die Aufschlämmung eingetropft, während diese gerührt wird, um die Feinpulver mit Silikonöl leicht zu behandeln. Das Silikonöl kann unabhängig verwendet werden oder in der Form von Mischungen von zwei oder mehr Arten von Öl, oder in Kombination verwendet werden, oder in der Form des Unterziehens von mehrfachen Behandlungen. Zudem kann diese zusammen mit der Behandlung mit dem Silankupplungsmittel verwendet werden.
Der Toner, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wie vorstehend beschrieben, ist bevorzugt, wenn der Toner Behandlungen unterzogen wird, um die Tonerteilchen in sphärischer Form herzustellen und, um die Oberfläche des Toners mittels verschiedener Verfahren zu glätten, wenn der Toner mit guten Transfereigenschaften ausgestattet wird. Derartige Verfahren beinhalten zum Beispiel: ein Verfahren, in welchem eine Vorrichtung mit einer Klinge oder Schraube zum Rühren, Ausrichtungsvorrichtung oder Umhüllung usw. verwendet wird, und die Oberfläche des Toners durch eine mechanische Kraft abgeflacht wird oder der Toner in sphärischer Form zur Zeit des Durchtretens des Toners durch einen winzigen Raum zwischen Klinge und Ausrichtungsvorrichtung umgewandelt wird; ein Verfahren des Suspendierens von Toner in heißem Wasser, um den Toner in sphärischer Form auszubilden; und ein Verfahren des Aussetzens des Toners gegenüber einem heißen Luftstrom, um den Toner in sphärischer Form herzustellen.
Als ein Verfahren zum Herstellen des Toners in sphärischer Form gibt es ein Verfahren, wonach eine Mischung, die hauptsächlich ein Monomer enthält, das als ein Tonerbindemittelharz bereitgestellt wird, in Wasser suspendiert wird, und das Monomer polymerisiert wird, um Toner herzustellen. Als typische Verfahren können ein polymerisierbares Monomer, ein Färbemittel, ein Polymerisationsinitiator und optional ein Vernetzungsmittel, ein Ladungssteuerungsmittel, ein Formfreisetzungsmittel, und andere Zusatzstoffe gleichförmig aufgelöst oder dispergiert werden, um eine Monomerzusammensetzung zu erhalten, gefolgt von Dispergieren der Monomerzusammensetzung in eine kontinuierliche Phase, wie etwa eine Wasserphase, die ein Dispersionsstabilisierungsmittel enthält, wobei eine geeignete Rührvorrichtung verwendet wird, um so eine zweckmäßige Teilchengröße zu erhalten, gefolgt von Initiieren von deren Polymerisation, um ein Entwicklungsmittel mit einer gewünschten Teilchengröße zu erhalten.
Das Entwicklungsmittel, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann als eine Mischung aus Toner und Träger als ein Zwei-Komponentenentwicklungsmittel verwendet werden. Das Trägermaterial kann zum Beispiel ausgewählt werden aus: magnetischen Metallen, wie etwa Eisen, Nickel und Kobalt, und deren Legierungen; oder Legierungen, die Seltenerzelemente enthalten; Eisenoxide, wie etwa Hematit, Magnetit, weiche Ferrite, die Mangan-Zinkferrit, Nickel-Zinkferrit, Mangan-Magnesiumferrit, und Kupfer-Zinkferrit und deren Mischungen enthalten; Glas, keramische Teilchen, wie etwa Siliziumkarbid; Harzpulver; und Harzpulver, die eine magnetische Substanz enthalten. Im Allgemeinen wird das Trägermaterial in der Form einer teilchenförmigen Substanz mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von ungefähr 20 bis 300 μm verwendet.
Für den Träger kann die vorstehende teilchenförmige Substanz direkt als Trägerteilchen verwendet werden. Alternativ kann die Oberfläche von Teilchen der teilchenförmigen Substanz mit einem Beschichtungsmittel beschichtet werden, wie etwa Silikonharz, Fluorharz, Akrylharz oder Phenolharz, zum Einstellen der Reibungsladungsmenge des Toners und Verhinderns, dass Toner auf dem Träger verbraucht wird.
Als nächstes wird die Ausführungsform 2 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Harzbeschichtungsschicht, die einen Entwicklungsmittelträger zusammensetzt, die vorstehend erwähnten graphitisierten Teilchen (ii) als graphitisierte Teilchen umfasst und ferner schuppenförmiges oder nadelförmiges Graphit mit einem Graphitisierungsgrad P_B(002), welcher 0,35 oder weniger beträgt und niedriger als ein Graphitisierungsgrad P(002) der graphitisierten Teilchen (ii) ist, umfasst. Nachstehend wird die Struktur der Harzbeschichtungsschicht in dem Entwicklungsmittelträger gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Beschreibung der gleichen Strukturen wie diejenigen in Ausführungsform 1 wird weggelassen. 12 zeigt schematisch ein Beispiel für die Struktur, in welcher graphitisierte Teilchen 51, die einen spezifischen Graphitisierungsgrad und Kreisformindex besitzen und schuppenförmige oder nadelförmige graphitisierte Teilchen 52, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, jeweils in einer Harzbeschichtungsschicht 54 auf einen zylindrischen Aluminiumsubstrat 56 dispergiert werden. In diesem Fall tragen die graphitisierten Teilchen 51 und die graphitisierten Teilchen 52 zur ungleichförmigen Bildung auf einer Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht 54 bei. Die kombinierte Verwendung der graphitisierten Teilchen (ii) und der graphitisierten Teilchen mit Schmierfähigkeit können eine Adhäsion und Zusammenschmelzen von Tonerkomponenten verhindern, obwohl diese in Bezug auf den Abrasionswiderstand nachteilig sind.
13 zeigt eine Struktur, in welcher: die graphitisierten Teilchen 51 und die graphitisierten Teilchen 52 eine relativ große Unebenheit auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht 54 ausbilden; und ferner leitende Feinteilchen 53 zusätzlich zu den graphitisierten Teilchen 51 in das Beschichtungsharz zugegeben werden, um die Leitfähigkeit zu verstärken. Die leitenden Feinteilchen 53 selbst tragen nicht zur wesentlichen Bildung der Ungleichförmigkeit viel bei. Jedoch werden in der vorliegenden Erfindung nicht nur die leitenden Feinteilchen 53, sondern auch andere Feststoffteilchen zu dem Beschichtungsharz zugegeben, um eine winzige Ungleichförmigkeit auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht 17 auszubilden.
14 zeigt ein Modell, in welchem sphärische Teilchen 55 ferner in das bindende Harz zugegeben werden, um eine relativ große Unebenheit auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht 54 auszubilden, und die graphitisierten Teilchen 51 und die graphitisierten Teilchen 52 bilden eine kleine Unebenheit auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht 54 aus. Eine derartige Struktur ist effektiv, wenn in einer Entwicklungsvorrichtung verwendet, in welcher ein Entwicklungsmittel regulierendes Element elastisch in Presskontakt mit einem Entwicklungsmittelträger (durch einen Toner) gebracht wird. Das heißt, die sphärischen Teilchen 55 auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht 54 regulieren eine Press-Kontaktkraft eines elastischen regulierenden Elementes, und die graphitisierten Teilchen 51 bilden eine kleine Unebenheit aus. So spielen die sphärischen Teilchen 55 zudem eine Rolle bei der Einstellung der Gelegenheit zum Kontaktaufladen zwischen dem Toner und dem Beschichtungsharz und graphitisierten Teilchen 51 in der Harzbeschichtungsschicht, und beim Einstellen von Freisetzungseigenschaften des Toners im Hinblick auf die Harzbeschichtungsschichtoberfläche.
In 15 tragen sowohl die graphitisierten Teilchen 51 als auch die sphärischen Teilchen 55 zur Ungleichförmigkeitsbildung auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht 54 bei. Eine derartige Ausführungsform kann zum Beispiel in dem Fall eingebaut werden, wo die sphärischen Teilchen 55 hergestellt werden, um andere Funktionen zu besitzen, wie etwa Leitfähigkeit, elektrische Ladungsbereitstellungsfähigkeit, und Abrasionswiderstand zusätzlich zu der Bereitstellung von Unebenheit.
Die graphitisierten Teilchen, die in dieser Ausführungsform verwendet werden, sind die graphitisierten Teilchen (ii) mit einem Graphitisierungsgrad P(002) von 0,20 bis 0,95 und einem durchschnittlichen Kreisformindex SF-1, welcher ein Durchschnittswert des Kreisformindexes ist und durch den vorstehenden Ausdruck (1) erhalten wird, von 0,64 oder mehr.
Wie vorstehend beschrieben, werden die graphitisierten Teilchen (ii) zugegeben, um die Beschichtungsschichtoberfläche des Entwicklungsmittelträgers mit einer gleichförmigen Oberflächenrauheit auszustatten, und gleichzeitig, um einen derartigen Zustand zu erhalten, in welchem: eine Änderung der Oberflächenrauheit der Beschichtungsschicht sogar in dem Fall klein ist, wo die Beschichtungsschichtoberfläche abgetrieben wird; und eine Kontaminierung und Zusammenschmelzen der Harzbeschichtungsschicht durch den Toner kaum erzeugt werden. Ferner zeigen die graphitisierten Teilchen einen Effekt des Verstärkens der elektrischen Aufladungsbereitstellungsfähigkeit für den Toner. Es sei angemerkt, dass die graphitisierten Teilchen (ii) wie vorstehend beschrieben sind.
Ferner ist es erwünscht, dass ein Graphitisierungsgrad P_B(002) von schuppenförmigen oder nadelförmigem Graphit, das in Kombination mit dem graphitisierten Teilchen mit dem Graphitisierungsgrad P(002) verwendet wird, den folgenden Zusammenhang erfüllt: PB(002) ≤ P(002).
Der Fall von P_B(002) > P(002) ist nicht erwünscht, da der Abrasionswiderstand der Beschichtungsschichtoberfläche aufgrund der Abnahme der Härte der graphitisierten Teilchen (ii) beeinträchtigt wird.
Kristallines Graphit wird vorzugsweise als die schuppenförmigen oder nadelförmigen graphitisierten Teilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, verwendet. Das kristalline Graphit wird grob in natürliches Graphit und künstliches Graphit eingeteilt. Das natürliche Graphit wird aus der Erde hergestellt, nachdem dieses vollständig durch natürliche Geothermalwärme und eine Untergrundhochspannung für eine lange Zeitdauer graphitisiert wurde. Das künstliche Graphit wird zum Beispiel durch Härten von Pechkoks mit Teerpech oder dergleichen, Brennen und Karbonisieren des resultierenden bei ungefähr 1000 bis 1300°C, Eintauchen von diesen in verschiedene Arten von Pech, dann Einstellen von diesen in einen Ofen zur Graphitisierung, und Unterziehen von diesen einem Verfahren bei einer Hochtemperatur von ungefähr 2500 bis 3000°C, durch welches Kohlenstoffkristalle wachsen, um in Graphit umgewandelt zu werden, hergestellt. Das Graphit wird pulverisiert und eingeteilt, um graphitisierte Teilchen mit einem gewünschten Teilchendurchmesser zu erhalten. Kristalline Strukturen des Graphits gehören zu einem hexagonalen und einem rhombohedrischen System, und besitzen vollständige Schichtstrukturen. So besitzen die graphitisierten Teilchen jeweils eine schuppenförmige oder nadelförmige Gestalt.
Der Zweck des Zugebens der schuppenförmigen oder nadelförmigen graphitisierten Teilchen, die aus dem kristallinen Graphit umfasst sind, in die Beschichtungsschicht ist hauptsächlich, Leitfähigkeit und Schmiervermögen der Harzbeschichtungsschicht zu verleihen, um hierdurch das Aufladen, Hülsen-Geisterbild und Tonerzusammenschmelzen zu verringern. Die Teilchen selbst besitzen einen geringeren Abrasionswiderstand, da sie weich sind und leicht abgeschert werden. Jedoch werden in der vorliegenden Erfindung die vorstehend erwähnten graphitisierten Teilchen mit einem Graphitisierungsgrad P(002) von 0,20 bis 0,95 in Kombination damit verwendet, um diesen schwächeren Punkt zu kompensieren.
Der Graphitisierungsgrad P_B(002) der schuppenförmigen oder nadelförmigen graphitisierten Teilchen erfüllt vorzugsweise P_B(002) ≤ 0,35. Wenn der Graphitisierungsgrad P_B(002) 0,35 übersteigt, besteht die Tendenz, dass das Schmiervermögen und die Leitfähigkeit herabgesetzt werden. Daher werden das Toneraufladen und das Tonerzusammenschmelzen auf die Beschichtungsschicht bei Daueranwendung leicht hergestellt. Folglich werden Hülsen-Geisterbild, Nebel, und Bildqualität, wie etwa Bilddichte, leicht verschlechtert.
Das schuppenförmige oder nadelförmige Graphit, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, besitzen Schmiervermögen-Eigenschaften. Unabhängig davon können ferner Schmiermittelteichen zugegeben werden. Die Schmiermittelteilchen können zum Beispiel sein: Molybdendisulfid, Bornitrid, Glimmer, Graphitfluorid, Silber-Niobselenid, Kalziumchlorid-Graphit, Talg, Fettsäuremetallsalz, wie etwa Zinkstearat, usw. Die Schmiermittelteilchen, die verwendet werden, können vorzugsweise eine zahlenbezogene durchschnittliche Teilchengröße von ungefähr 0,2 bis 20 μm, weiter bevorzugt 1 bis 15 μm besitzen. Wenn die zahlenbezogene durchschnittliche Teilchengröße der Schmiermittelteilchen weniger als 0,2 μm beträgt, ist dies nicht bevorzugt, da ein ausreichendes Schmiervermögen kaum erhalten wird. Wenn die zahlenbezogene durchschnittliche Teilchengröße der Schmiermittelteilchen mehr als 20 μm beträgt, ist dies in Bezug auf den Abrasionswiderstand der Harzbeschichtungsschicht nicht bevorzugt.
In dieser Ausführungsform ist es zum Vergrößern der Effekte der vorliegenden Erfindung bevorzugt, andere leitende Feinteilchen und sphärische Teilchen, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, in Kombination in der Harzbeschichtungsschicht zu dispergieren, die den Entwicklungsmittelträger zusammensetzt. Im Fall der Verwendung der sphärischen Teilchen insbesondere in der Form von 14 oder 15, ist es bevorzugt, leitende Teilchen unter diesen Teilchen zu verwenden. Das heißt, indem die Teilchen mit Leitfähigkeit ausgestattet werden, akkumulieren sich Ladungen kaum auf der Oberfläche der Teilchen wegen der Leitfähigkeit, so dass der Grad der Toneradhäsion verringert werden kann und die elektrische Ladungsverleihungsfähigkeit für den Toner erhöht werden kann. Die Leitfähigkeit der Teilchen zu dieser Zeit, wie vorstehend beschrieben, entspricht dem spezifischen Volumenwiderstand der Teilchen von 10⁶ Ω·cm oder weniger, vorzugsweise in dem Bereich von 10^–3 bis 10⁶ Ω·cm.
Darüber hinaus beträgt die wahre Dichte der Teilchen vorzugsweise ungefähr 3000 kg/m³ oder weniger. Sogar, wenn die Teilchen leitend sind, besteht, wenn die wahre Dichte der Teilchen zu hoch ist, die Tendenz, dass der Dispersionszustand der Teilchen während der Herstellung wegen einer großen Differenz zwischen der wahren Dichte der Teilchen und der wahren Dichte der Harzbeschichtungsschicht ungleichförmig wird und eine Zunahme der Zugabemenge der Teilchen zum Gewährleisten der vorstehenden Rauhigkeit der Harzbeschichtungsschichtoberfläche ungleichförmig wird. Daher ist dies nicht bevorzugt, da der Dispersionszustand der Beschichtungsschicht auch ungleichförmig ausgebildet wird. Wenn die Teilchen sphärisch sind, kann der Kontaktbereich mit dem Entwicklungsmittelregulierungselement oder dergleichen, das komprimiert wird, verringert werden. Daher ist dies wegen einer Zunahme des Hülsenrotationsdrehmoments durch Reibungskraft, einer Abnahme der Toneradhäsion usw. bevorzugt. Insbesondere im Fall der Verwendung der leitenden sphärischen Teilchen, die nachstehend beschrieben werden, kann ein vorteilhafterer Effekt erhalten werden.
Das heißt, als ein Verfahren zum Erhalten von insbesondere bevorzugten leitenden sphärischen Teilchen gibt es zum Beispiel ein Verfahren, in welchem sphärische Harzteilchen oder Meso-Kohlenstoffmikroperlen zur Karbonisierung und/oder Graphitisierung gebrannt werden, um sphärische Kohlenstoffteilchen mit niedriger Dichte und guter Leitfähigkeit zu erhalten. Darüber hinaus beinhalten die Harze, die als sphärische Harzteilchen verwendet werden zum Beispiel Phenolharz, Naphthalenharz, Furanharz, Xylolharz, Divinylbenzolpolymer, Styrol-Divinylbenzolcopolymer, und Polyacrylnitril. Darüber hinaus können die Meso-Kohlenstoffmikroperlen im Allgemeinen hergestellt werden, indem sphärische Kristalle gewaschen werden, die in dem Verfahren zum Brennen von Mittel-Pech unter Erhitzen mit einer großen Menge von Lösungsmittel, wie etwa Teer, Mittel-Öl oder Quinolin erzeugt wurden.
Als ein Verfahren zum Erhalten von weiter bevorzugten leitenden sphärischen Teilchen beinhaltet das Verfahren die Schritte des Bedeckens der Oberfläche der sphärischen Harzteilchen, wie etwa Phenolharz, Naphthalenharz, Furanharz, Xylolharz, Divinylbenzolpolymer, Styrol-Divinylbenzolcopolymer, und Polyacrylnitril mit Balgmesophase-Pech mittels eines mechano-chemischen Verfahrens, und Erhitzen der bedeckten Teilchen unter saurer Atmosphäre, gefolgt von Brennen der Teilchen in der inerten Atmosphäre oder in einem Vakuum zur Karbonisierung und/oder Graphitisierung, um leitende sphärische Kohlenstoffteilchen zu erhalten. Die sphärischen Kohlenstoffteilchen, die durch dieses Verfahren erhalten wurden, sind bevorzugt, da die Kristallisierung von beschichteten Teilen des sphärischen Kohlenstoffteilchens, das durch die Graphitisierung erhalten wurde, voran geschritten ist, so dass dessen Leitfähigkeit erhöht werden kann.
Die leitenden sphärischen Kohlenstoffteilchen, die durch eines der vorstehenden Verfahren erhalten wurden, können vorzugsweise in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, da es möglich ist, die Leitfähigkeit der sphärischen Kohlenstoffteilchen, die erhalten werden, einzustellen, indem die Brennbedingungen in jedem der vorstehenden Verfahren geändert wird. Darüber hinaus können zum Erhöhen der Leitfähigkeit die sphärischen Kohlenstoffteilchen, die durch die vorstehenden Verfahren erhalten wurden, abhängig von den Fällen, mit einem leitenden Metall und/oder Metalloxid plattiert werden, solange wie eine extensive Zunahme der wahren Dichte der leitenden sphärischen Teilchen nicht auftritt.
In dieser Ausführungsform können grobe Teilchen ferner in der Harzbeschichtungsschicht erhalten werden. Es ist bevorzugt, dass ein zahlenbezogener durchschnittlicher Teilchendurchmesser der groben Teilchen 5 bis 50 μm beträgt. Der Fall, wo der zahlenbezogene durchschnittliche Teilchendurchmesser der groben Teilchen weniger als 5 μm beträgt, ist nicht bevorzugt, da der Fall einen kleineren Effekt der Ausbildung von gleichförmiger Unebenheit der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht bereitstellt, und Abrieb der Harzbeschichtungsschicht verursacht, welches leicht zur Herabsetzung der Entwicklungsmittel transportierenden Fähigkeit führt. In dem Fall, in dem der zahlenbezogene durchschnittliche Teilchendurchmesser 50 μm übersteigt, ist, da die Ungleichförmigkeit der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht zu groß ist, eine Regulierung des Entwicklungsmittels unzureichend, und eine transportierende Eigenschaft des Entwicklungsmittels ist ungleichförmig. So werden leicht Streifen, dichte Ungleichförmigkeit des Bildes, und dergleichen erzeugt. Ferner wird eine Reibungskraft, die auf das Entwicklungsmittel angelegt wird stark, und eine Verschlechterung des Entwicklungsmittels und eine Tonerkontamination auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht bei Dauerverwendung tritt leicht auf. Zudem wird die mechanische Festigkeit der Harzbeschichtungsschicht verringert. Daher ist der vorstehende Fall nicht bevorzugt.
Der Entwicklungsmittelträger gemäß der vorliegenden Erfindung ist hauptsächlich aus einem zylindrischen Metallrohr, das als ein Substrat dient, und einer Harzbeschichtungsschicht, die das Rohr beschichtet, zusammengesetzt. Rostfreier Stahl und Aluminium werden hauptsächlich in geeigneter Weise für das zylindrische Metallrohr verwendet.
Als nächstes wird das Zusammensetzungsverhältnis der jeweiligen Komponenten, die die Harzbeschichtungsschicht zusammensetzen, beschrieben, und das Verhältnis fällt in einen insbesondere bevorzugten Bereich in der vorliegenden Erfindung. Bezüglich des Verhältnisses der graphitisierten Teilchen und der schuppenförmigen oder nadelförmigen graphitisierten Teilchen, welche in der Harzbeschichtungsschicht enthalten sind, wird ein bevorzugtes Ergebnis in einem Bereich der graphitisierten Teilchen/schuppenförmigen oder nadelförmigen graphitisierten Teilchen = 1/10 bis 10/1 im Massenverhältnis bereitgestellt. In dem Massenverhältnis von weniger als 1/10 gibt es eine Tendenz, dass eine elektrische Ladungsbereitstellungsfähigkeit für den Toner verringert wird, und ein Abrasionswiderstand abgeschwächt werden kann, welches nicht bevorzugt ist. In dem Fall, dass das Massenverhältnis 10/1 übersteigt, besteht, da das Schmiervermögen des Films beschädigt werden kann, eine Tendenz, dass die Tonerkontamination auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht bei Verwendung über eine lange Zeitdauer leicht beschädigt wird.
Bezüglich des Gehalts der graphitisierten Teilchen, die in der Harzbeschichtungsschicht enthalten sind, wird, obwohl dies von dem Gehalt des schuppenförmigen oder nadelförmigen graphitisierten Teilchen abhängt, wenn der Gehalt vorzugsweise in dem Bereich von 2 bis 100 Gewichtsteilen oder weiter bevorzugt in dem Bereich von 2 bis 80 Gewichtsteilen in Bezug auf 100 Gewichtsteile der Harzbeschichtungsschicht ist, ein insbesondere bevorzugtes Ergebnis bereitgestellt. In dem Fall, wo der Gehalt der graphitisierten Teilchen weniger als 2 Gewichtsteile beträgt, ist der Effekt der Zugabe der graphitisierten Teilchen klein, und notwendige konvexe Teile werden schwer auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht ausgebildet. Andererseits ist im Fall eines Gehalts, der 100 Gewichtsteile übersteigt, die Adhäsionseigenschaft zwischen den graphitisierten Teilchen und der Harzbeschichtungsschicht zu niedrig, was zu einer Verschlechterung des Abrasionswiderstands führen kann.
Bezüglich des Gehalts der schuppenförmigen oder nadelförmigen graphitisierten Teilchen, die in der Harzbeschichtungsschicht enthalten sind, was auch von dem vorstehend erwähnten Gehalt der graphitisierten Teilchen abhängt, wird, wenn der Gehalt vorzugsweise in dem Bereich von 2 bis 100 Gewichtsteilen oder weiter bevorzugt in dem Bereich von 2 bis 80 Gewichtsteilen in Hinblick auf 100 Gewichtsteile des Beschichtungsharzes ist, ein insbesondere bevorzugtes Ergebnis bereitgestellt. In dem Fall, wo der Gehalt der schuppenförmigen oder nadelförmigen graphitisierten Teilchen weniger als 2 Gewichtsteile beträgt, ist der Effekt für das Schmiervermögen gering, und es besteht die Tendenz, dass die Tonerkontamination leicht auf der Harzbeschichtungsschichtoberfläche auftritt. Andererseits ist im Fall des Gehalts, der 100 Gewichtsteile übersteigt, die Adhäsionseigenschaft zwischen den schuppenförmigen oder nadelförmigen graphitisierten Teilchen und der Harzbeschichtungsschicht zu gering, was zu einer Verschlechterung des Abrasionswiderstands führen kann.
Bezüglich des Gehalts der groben Teilchen, sofern in der Harzbeschichtungsschicht enthalten, wird, wenn der Gehalt vorzugsweise in dem Bereich von 2 bis 120 Gewichtsteilen oder weiter bevorzugt in dem Bereich von 2 bis 80 Gewichtsteilen in Hinblick auf 100 Gewichtsteile der Harzbeschichtungsschicht ist, ein insbesondere bevorzugtes Ergebnis bereitgestellt. In dem Fall, wo der Gehalt der groben Teilchen weniger als 2 Gewichtsteile beträgt, ist der Effekt der Zugabe der groben Teilchen gering, und notwendige konvexe Teilchen werden schwierig auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht ausgebildet. Andererseits ist im Fall des Gehalts, der 120 Gewichtsteile übersteigt, die Adhäsionseigenschaft zwischen den groben Teilchen und der Harzbeschichtungsschicht zu gering, was zu einer Verschlechterung des Abrasionswiderstands führen kann.
Bezüglich des Gehalts der schmierenden Teilchen, sofern in der Harzbeschichtungsschicht enthalten, wird, wenn der Gehalt vorzugsweise in dem Bereich von 5 bis 120 Gewichtsteilen oder weiter bevorzugt in dem Bereich von 10 bis 100 Gewichtsteilen in Bezug auf 100 Gewichtsteile der Harzbeschichtungsschicht liegt, ein insbesondere bevorzugtes Ergebnis bereitgestellt. Im Fall, wo der Gehalt der schmierenden Teilchen 120 Gewichtsteile übersteigt, tritt eine Herabsetzung der Filmfestigkeit auf. Andererseits, im Fall des Gehalts von weniger als 5 Gewichtsteilen, besteht die Tendenz, dass eine Tonerkontamination leicht auf der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht bei einer Verwendung für eine lange Zeitdauer oder dergleichen auftritt.
Bezüglich des Gehalts der leitenden Feinteilchen, sofern in der Harzbeschichtungsschicht enthalten, wird, wenn der Gehalt vorzugsweise in dem Bereich von 40 Gewichtsteilen oder weniger oder weiter bevorzugt in dem Bereich von 2 bis 35 Gewichtsteilen in Bezug auf 100 Gewichtsteile eines Beschichtungsharzes liegt, ein insbesondere bevorzugtes Ergebnis bereitgestellt. Das heißt, der Fall, wo der Gehalt der leitenden Feinteilchen 40 Gewichtsteile übersteigt, ist nicht bevorzugt, da eine Herabsetzung der Filmfestigkeit auftritt.
Die Dispersion der vorstehend beschriebenen Teilchen in eine Lösung des Beschichtungsharzes wird im Allgemeinen durch die in der Technik wohl bekannte dispergierende Vorrichtung durchgeführt, wie etwa eine Farbenmischvorrichtung, eine Sandmühle, eine Zerkleinerungsvorrichtung, eine Dinomühle, oder einen Perlenmühle, unter Verwendung von Perlen. Die folgenden Verfahren können als ein Verfahren zum Ausbilden einer Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers erwähnt werden. Das heißt, ein leitender Träger als ein Substrat wird vertikal parallel zu der Richtung angeordnet, entlang welcher eine Sprühkanone bewegt wird und wird dann rotiert. Die Sprühkanone wird mit einer konstanten Geschwindigkeit nach oben bewegt, während ein vorbestimmter Abstand zwischen dem leitenden Träger und der Düsenspitze der Sprühkanone beibehalten wird, um Farbe aufzutragen, in welcher die vorstehenden Materialien auf die Oberfläche eines Substrats mittels eines Luftsprühverfahrens dispergiert werden, was zu einer Harzbeschichtungsschicht führt. Im Allgemeinen kann in dem Luftsprühverfahren eine Harzbeschichtungsschicht mit herausragender Dispersion unter Verwendung von Feinteilchen der Farbe in einer stabilisierten Tropfenform erhalten werden. Das heißt, diese wird getrocknet und bei 150°C 30 Minuten in einer Hochtemperaturtrocknungsmaschine gehärtet, was zu einem Entwicklungsmittelträger mit einer Oberfläche führt, die mit einer Harzbeschichtungsschicht beschichtet ist.
In der vorliegenden Erfindung beträgt der spezifische Widerstand der Harzbeschichtungsschicht auf dem Entwicklungsmittelträger 10⁴ Ω·cm oder weniger, weiter bevorzugt in dem Bereich von 10³ bis 10^–2 Ω·cm. Wenn der spezifische Volumenwiderstand der Beschichtungsschicht mehr als 10⁴ Ω·cm beträgt, besteht die Tendenz, dass das Aufladen des Toners auftritt und die Harzbeschichtungsschicht leicht mit Toner befleckt wird. Der spezifische Volumenwiderstand der Harzbeschichtungsschicht wurde gemessen, indem eine Harzbeschichtungsschicht von 7 bis 20 μm in der Dicke auf einem Polyethylenterephthalat (PET) Blatt von 100 μm Dicke ausgebildet wurde und eine Messsonde mit vier Anschlüssen auf Rolester AP (hergestellt von Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd.) angebracht wurde.
Die Schichtdicke der Harzbeschichtungsschicht, die vorstehend beschrieben wurde, beträgt vorzugsweise 25 μm oder weniger, weiter bevorzugt 20 μm oder weniger, insbesondere bevorzugt in dem Bereich von 4 bis 20 μm, um eine gleichförmige Schichtdicke zu erhalten. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Schichtdicke jedoch nicht auf die vorstehende begrenzt. Die Schichtdicke der Harzbeschichtungsschicht kann mit einem Adhäsionsgewicht von ungefähr 4000 bis 20000 mg/m² erreicht werden, obwohl diese von dem äußeren Durchmesser des Substrats oder dem Material der Harzbeschichtungsschicht abhängt.
Nachstehend wird das Verfahren zum Messen der physikalischen Eigenschaften in Hinblick auf die vorliegende Erfindung beschrieben werden.
(1) Der Graphitisierungsgrad p(002) von graphitisierten Teilchen
Der Graphitisierungsgrad p(002) wird gehalten, indem der Gitterabstand d(002) gemessen wird, der aus einem Röntgenstrahldiffraktionsspektrum von graphitisierten Teilchen erhalten wurde, wobei ein leistungsfähiges vollautomatisches Röntgenstrahldiffraktionsinstrument („MXP18" System) verwendet wird, das durch Mac Science, Co., Ltd. hergestellt wurde und gemäß der folgenden Gleichung berechnet wurde. d(002) = 3,440 – 0,086(l – p(002)2)
Darüber hinaus wird CuK α als eine Röntgenstrahlquelle verwendet, während CuK β-Strahlen durch einen Nickelfilter entfernt werden, um den Gitterabstand d(002) zu messen. Dann wird der Gitterabstand d(002) aus den Peakpositionen von C(002) und Si(111) Diffraktionsmustern unter Verwendung von hochreinem Silizium als ein Standardmaterial berechnet. Die Hauptmessbedingungen sind wie folgt.
Röntgenstrahlgenerator: 18 kW
Goniometer: Goniometer vom horizontalen Typ
Monochromatische Messvorrichtung: Verwendung
Röhrenspannung: 30,0 kV
Röhrenstrom: 10,0 mA
Messverfahren: kontinuierliches Magnetisierungsverfahren
Abtastachse: 2θ/θ
Probenabstand: 0,020 Grad
Abtastgeschwindigkeit: 6000 Grad/min.
Divergenzschlitz: 0,50 Grad
Steuerungsschlitz: 0,50 Grad
Lichtempfangsschlitz: 0,30 mm
(2) Einkerbungshärte HUT[68] von graphitisierten Teilchen
Eine Einkerbungshärte HUT[68] ist ein Wert, der durch eine Mikrohärtemessvorrichtung MZT-4 gemessen wurden, die von Akashi Corporation hergestellt wurde, wobei eine Diamanteinkerbungsvorrichtung verwendet wurde, die wie eine triangulare Pyramide mit einem Flächenwinkel von 68° in Bezug auf den Schaft geformt war und wird durch die folgende Gleichung (2) dargestellt. Einkerbungshärte HUT[68] = K × F/(h2)2 (2)(worin K: Koeffizient, F: Testlast, und h2: maximale Einkerbungstiefe einer Einkerbungsvorrichtung)
Eine Probe für die Messung wird hergestellt, indem die Oberfläche einer Harzbeschichtungsschicht eines Entwicklungsmittelträgers abgeflacht wurde, indem diese mit einem Schleifpapier (#2000) abgeschliffen wurde, um so graphitisierte Teilchen in der Harzbeschichtungsschicht zu exponieren.
Die Einkerbungshärte HUT[68] der graphitisierten Teilchen wird wie folgt gemessen. Zunächst wird die Probe fixiert, während eine Sicht der Einkerbungsvorrichtung bei den graphitisierten Teilchen von 10 μm oder mehr in Größe eingestellt wird, welches aus der Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht durch Schleifen zur Messung ausgesetzt wird. Dann wurden 10 oder mehr verschiedene graphitisierte Teilchen in der gleichen Probe der Messung unterzogen und der Durchschnitt der resultierenden Werte wurde als eine Einkerbungshärte HUT[68] der graphitisierten Teilchen berechnet.
Die Hauptmessbedingungen sind wie folgt.
Die Messung wird durch TEST MODE A durchgeführt. Das „TEST MODE A" ist ein Modus, in welchem die Last zum Eindrücken in die Probe für die Messung definiert ist. Die Lasten, die angelegt werden, werden in zwei Lasten eingeteilt: eine anfängliche Last, die als Standardlast F0 bezeichnet wird, und eine Testlast F1 als eine Endlast. Zur Zeit der Messung wird, nachdem die Einkerbungsvorrichtung in Kontakt mit der Probe gebracht wird, die Standardlast auf die Probe angelegt. Dann wird die Einkerbungsvorrichtung in die Probe durch Anlegung der Standardlast gedrückt. Ein Punkt, wo die Einkerbungsvorrichtung mit der Standardlast eingefügt worden ist, wird als Nullpunkt der Einkerbungstiefe definiert. Die Einkerbungstiefe h2 (maximale Einkerbungstiefe der Einkerbungsvorrichtung) nach Beibehalten der Testlast der Einkerbungsvorrichtung wird erhalten, indem die Testlast auf die Einkerbungsvorrichtung angelegt wird, während für eine definierte Rezensionszeitdauer die Testlast beibehalten wird. Die Einkerbungshärte HUT[68] wird unter Verwendung der folgenden Gleichung (3) berechnet. Einkerbungshärte HUT[68] = K × [(F1)0,5 – (F0)0,5]2/(h2)2 (3) [worin, F1: Testlast (mN), F0: Standardlast (mN), h2: Einkerbungstiefe (μm) nach Beibehalten der Testlast der Einkerbungsvorrichtung, und K: Koeffizient (K = 2,972, Koeffizient der SI-Einheit unter Verwendung einer triangularen Pyramideinkerbungsvorrichtung, 68°)]
Darüber hinaus sind die anderen Messbedingungen wie folgt.
Testlast F1: 49,0 mN
Standardlast F0: 4,9 mN
Einkerbungsgeschwindigkeit V: 1,00 μm/sek.
Retentionszeit T2: 5 sek.
Entladungszeit T3: 5 sek.
Die Testlast und die maximale Einkerbungstiefe der Einkerbungsvorrichtung ist vorzugsweise innerhalb der Bereiche frei von Einflüssen der Oberflächenrauheit der Beschichtungsschicht und auch des Basissubstrats. In der vorliegenden Erfindung wird die Messung unter den Bedingungen durchgeführt, in welchen die maximale Einkerbungstiefe der Testlasteinkerbungsvorrichtung ungefähr 1 bis 2 μm beträgt.
(3) Reibungskoeffizient μs
Der Entwicklungsträger wird auf einem horizontalen Platz fixiert. Dann wird die Messung durchgeführt, indem eine Hobelgleitvorrichtung (Kupferpyrit, behandelt mit hartem Chrom) eine Oberflächeneigenschaftstestvorrichtung (Modell: Tribogear Muse Typ 941, hergestellt von HEIDON, Co., Ltd.) in Kontakt mit dem Entwicklungsmittelträger in der Längsrichtung des Trägers gebracht wird. Darüber hinaus wird der Reibungskoeffizient μs derart gemessen, dass 10 verschiedene Messpunkte in geeigneter Weise auf der Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers definiert werden und der Durchschnitt der resultierenden Werte, die aus den Messungen aus diesen verschiedenen Punkten erhalten wurden, wird erhalten.
(4) Durchschnittsgrad des Kreisformindex SF-1 von Teilchen
Eine Vielbildanalysiervorrichtung (hergestellt von Beckman Coulter, Co., Ltd.) wird als eine Messvorrichtung zum effizienten Analysieren des Kreisformindexgrads von vielen Teilchen verwendet.
Die Vielbildanalysiervorrichtung beinhaltet eine Vorrichtung zum Messen der Teilchengrößenverteilung mittels eines elektrischen Widerstandsverfahrens in Kombination mit einer Funktion des Photographierens eines Teilchenbildes mit einer CCD-Kamera und einer Funktion des Analysierens des erhaltenen Teilchenbildes. Im Einzelnen werden Messteilchen, die gleichförmig in einer Elektrolytlösung durch Ultraschall oder dergleichen dispergiert werden, in Bezug auf eine Änderung des elektrischen Widerstands detektiert, welcher erzeugt wird, wenn die Teilchen durch eine Öffnung eines Multisizers treten, der als eine Vorrichtung zum Messen einer Teilchengrößenverteilung mittels eines elektrischen Widerstandverfahrens bereitgestellt wird. Synchron mit dem Durchtritt der Teilchen geht ein Stroboskoplicht an, um ein Teilchenbild mit der CCD-Kamera zu fotografieren. Anschließend wird das Teilchenbild in einem Personalcomputer geladen und dann binarisiert, gefolgt vom Analysieren des binarisierten Bildes.
Die vorstehende Vorrichtung kann verwendet werden, um die maximale Länge ML nach dem Pythagorassatz und die Projektionsfläche A der Teilchenprofilansicht zu erhalten, und dann wird der Kreisformindexgrad im Hinblick auf jedes von 3000 Teilchen von 2 μm oder mehr in der Teilchengröße aus der folgenden Gleichung (4) berechnet, gefolgt vom Bilden des Durchschnittswertes der resultierenden Werte, um den Durchschnittsgrad des Kreisformindexes SF-1 zu erhalten. Kreisformindexgrad = (4 × A)/{(ML)2 × π} (4)
(5) Messung der Teilchengröße des Toners
In 100 bis 150 ml einer Elektrolytlösung wird 0,1 bis 5 ml eines oberflächenaktiven Mittels (Alkylbenzolsulfonat) gegeben, und danach wird 2 bis 20 mg einer Messprobe zugegeben. Die Elektrolytlösung, in welcher die Probe suspendiert wird, wird unter Verwendung einer Ultraschalldispergiervorrichtung 1 bis 3 Minuten dispergiert. Unter Verwendung eines Coultercountermultisizers (hergestellt von Coulter Co., Ltd.), wird die Teilchengrößeverteilung der Teilchengröße von 0,3 bis 40 μm oder dergleichen auf der Basis des Volumens unter Verwendung einer Öffnung gemäß einer Tonergröße von 17 μm oder 100 μm, soweit zweckmäßig, gemessen. Die zahlenbezogene durchschnittliche Teilchengröße und die gewichtsbezogene durchschnittliche Teilchengröße, die unter derartigen Bedingungen gemessen wurden, wurden durch Computerverarbeitung erhalten. Darüber hinaus wird aus der Teilchengrößenverteilung auf der Basis der Anzahl von Teilchen, ein kumulativer Prozentsatz der kumulativen Verteilung von der Hälfte der zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße oder weniger berechnet, um einen kumulativen der kumulativen Verteilung von dem ½-fachen zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße oder weniger zu erhalten. Auf ähnliche Weise wird ein kumulativer Prozentsatz der kumulativen Verteilung der zweifachen gewichtsbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße oder mehr aus der Teilchengrößenverteilung auf der Basis des Volumens berechnet, um einen kumulativen Wert einer kumulativen Verteilung des zweifachen gewichtsbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße oder mehr zu erhalten.
(6) Messung der arithmetischen Mittelrauhigkeit (Ra) der Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers.
Basierend auf der Oberflächenrauhigkeit, die in dem japanischen Industriestandard (JIS) B0601 definiert wurde, wird unter Verwendung eines Oberflächenrauhigkeitsmessinstruments (Modell: Surfcoder 5E-3400, hergestellt von Kosaka Laboratory Ltd.), eine Messung auf jedem von sechs Punkten (drei Punkte in der axialen Richtung und zwei Punkte in der peripheren Richtung) unter den Messbedingungen durchgeführt, in welchen ein Abschneiden von 0,8 mm, eine Bewertungslänge von 4 mm, und eine Zuführungsgeschwindigkeit von 0,5 mm/sek., um den Durchschnittswert der Messungen zu erhalten.
(7) Messung des spezifischen Volumenwiderstands der Harzbeschichtungsschicht
Ein Harzbeschichtungsfilm mit einer Dicke von 7 bis 20 μm wird auf einem PET-Blatt mit einer Dicke von 100 μm ausgebildet. Ein digitales Ohm-Meter vom herunterfallenden Potentialtyp (hergestellt von Kawaguchi Electric Works Co., Ltd.) wird für jede Messung auf der Basis des ASTM-Standards (D-991-82) und Japan Rubber Manufacturerers' Association (JPARMA) Standard SIRS (2301-1969) verwendet. Das Ohm-Messgerät beinhaltet eine Elektrode, die eine Vier-Anschlussstruktur zum Messen des spezifischen Volumenwiderstands des leitenden Kautschuks oder Kunststoffs aufweist. Darüber hinaus wird jede Messung bei einer Temperatur von 20 bis 25°C und einer Feuchtigkeit von 50 bis 60% relativer Feuchtigkeit durchgeführt.
(8) Messung der Teilchengröße von leitenden Teilchen mit Teilchengrößen von 1 μm oder mehr.
Die Teilchengröße von leitenden Teilchen, wie etwa graphitisierten Teilchen wird unter Verwendung eines Teilchengrößenverteilungsmessinstruments vom Laserdiffraktionstyp (Modell: Coulter „LS-130", hergestellt von Coulter Co., Ltd.) gemessen. Zur Messung wird ein Wassersystemmodul verwendet und reines Wasser wird als ein Messlösungsmittel verwendet. Die Innenseite eines Messsystems des Teilchengrößenverteilungsmessinstruments wird mit reinem Wasser für ungefähr fünf Minuten gewaschen. Dann wird 10 bis 25 mg Natriumsulfid als ein Antischäumungsmittel bereitgestellt und in das Messsystem gegeben, gefolgt von Durchführen einer Hintergrundfunktion.
Anschließend werden drei bis vier Tropfen eines oberflächenaktiven Mittels in 10 ml reinem Wasser und 5 bis 25 mg einer Messprobe zugegeben. Die wässrige Lösung, in welcher die Probe suspendiert ist, wird durch Ultraschall mit einer Ultraschalldispergiervorrichtung für ungefähr 1 bis 3 Minuten dispergiert, um eine Probenlösung zu erhalten. Die resultierende Probenlösung wird allmählich in das Messsystem der vorstehenden Messvorrichtung gegeben. Die Konzentration der Probe in dem Messsystem wird derart eingestellt, dass PIDS auf dem Schirm der Vorrichtung 45 bis 55% wird, gefolgt von Durchführen der Messung, um die zahlenbezogene durchschnittliche Teilchengröße zu erhalten, die aus der auf Zahlen basierenden Teilchengrößenverteilung berechnet wird.
(9) Messung der Teilchengröße der leitenden Teilchen mit Teilchengrößen von weniger als 1 μm
Die Teilchengröße der leitenden Teilchen wird unter Verwendung eines Elektronenmikroskops gemessen. Das Bild wird bei 60000-facher Vergrößerung aufgenommen. Wenn es schwierig ist, wird das Bild mit niedriger Vergrößerung zunächst aufgenommen und das Bild wird dann ausgedruckt, während es vergrößert wird. Auf der Photographie wird die Teilchengröße der Teilchen erster Ordnung gemessen. Zu dieser Zeit werden sowohl die Haupt- als auch die kleineren Achsen gemessen und deren Durchschnitt wird als eine Teilchengröße definiert. Die Messung wird für 100 Proben wiederholt, und die durchschnittliche Teilchengröße wird auf der Basis von dem 50% Wert definiert.
(10) Messung der Filmdicke (Menge der Abschabung) der Harzbeschichtungsschicht
Die Menge der Abschabung (Filmchipping) auf der Beschichtungsschicht wird unter Verwendung eines Lasersizers, hergestellt von KEYENCE CORPORATION, gemessen. Unter Verwendung einer Steuerungsvorrichtung LS-5500 und eines Sensorkopfes LS-5040T, wird ein Sensorteil zusätzlich auf einer Vorrichtung fixiert, auf welcher eine Hülsenfixiervorrichtung und eine Hülsenzuführungsmechanismus montiert sind. Auf dem durchschnittlichen äußeren Durchmesser der Hülse wird die Messung durchgeführt. Die Messung wird auf jeweils 30 verschiedenen Punkten durchgeführt, die durch Einteilung in 30 Stücke in der Längsrichtung der Hülse definiert sind. Darüber hinaus wird die Messung auch auf jeden der verschiedenen 30 Punkte nach 90° Rotation der Hülse in der peripheren Richtung durchgeführt. Daher werden die Messungen auf 60 Punkten insgesamt durchgeführt, um den Durchschnitt der gesamten Messungen zu erhalten. Der äußere Durchmesser der Hülse wird vor dem Auftragen einer Harzbeschichtungsschicht gemessen, und zudem werden die äußeren Durchmesser der Hülse nachdem die Harzbeschichtungsschicht ausgebildet wird und nachdem die durchschnittliche Verwendungsdauer abläuft, gemessen. Der Unterschied zwischen diesen Messungen wird als eine Dicke der Harzbeschichtungsschicht und der Menge des Abschabens, definiert.
In der folgenden Beschreibung wird die vorliegende Erfindung in größerem Detail anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben. Jedoch werden die Beispiele nur zur beispielhaften Erläuterung bereitgestellt, so dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Beispiele begrenzt ist. Darüber hinaus basieren in den Beispielen und Vergleichsbeispielen „%" und „Teil" auf der Masse, wenn nicht anders angegeben.
Beispiel 1-1
Als ein Rohmaterial von graphitisierten Teilchen wurde aus Kohlenteerpech unter Verwendung einer Lösungsmittelfraktionierung extrahiert. Dann wurde das β-Harz mit Hydrogenierung schwerer gemacht, gefolgt von Entfernen der Lösungsmittel löslichen Fraktion mit Toluol, um Bulkmeso-Phasenpech zu erhalten. Das resultierende Bulkmeso-Phasenpech wurde pulverisiert und wurde dann bei ungefähr 300°C in der Luft oxidiert, gefolgt von primären Brennen bei 1200°C unter Stickstoffatmosphäre zur Karbonisierung. Anschließend wurde das karbonisierte Produkt einem sekundären Brennen bei 3000°C unter Stickstoffatmosphäre zur Graphitisierung unterzogen, gefolgt von Einteilung. Demgemäß wurden graphitisierte Teilchen A-1-1 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 6,5 μm erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen sind in Tabelle 1-1 aufgelistet.

– 200 Teile Phenolharzlösung vom Resoltyp (enthalten 50% Methanol);
– 60 Teile graphitisierte Teilchen (A-1-1); und
– 150 Teile Methanol.

Glasperlen mit einem Durchmesser von 1 mm wurden als Mediateilchen in eine Mischung der vorstehenden Materialien gegeben und wurden dann durch eine Sandmühle dispergiert. Anschließend wurde die Feststofffraktion in der resultierenden Dispersionslösung auf 30% mit Methanol verdünnt, um eine Beschichtungslösung zu erhalten.
Unter Verwendung der Beschichtungslösung und eines Sprühverfahrens wurde ein Harzbeschichtungsfilm auf einem zylindrischen Aluminiumrohr mit einem äußeren Durchmesser von 16 mm ϕ und einer arithmetischen Mittelrauhigkeit Ra von 0,3 μm, die durch Schleifen hergestellt wurde, ausgebildet. Danach wurde der Harzbeschichtungsfilm getrocknet und durch Erhitzen in einem Direkttrocknungsofen bei 150°C für 30 Minuten getrocknet, um einen Entwicklungsmittelträger B-1-1 zu erhalten. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der resultierenden Entwicklungsmittelträger B-1-1 sind in Tabelle 1-2 aufgelistet.
Der Entwicklungsmittelträger B-1-1 wurde auf einen Bild bildenden Gerät (Modell: LBP1710, hergestellt von Canon Inc.), das in der 9 gezeigt wird, montiert. Hier besaß das Bild bildende Gerät eine Entwicklungsvorrichtung, die in 7 gezeigt wird, und wurde mit einer Aufladungseinrichtung für eine Kontaktwalze und eine Übertragungseinrichtung für die Kontaktwalze ausgestattet. Ein Dauerbewertungstest für den Entwicklungsmittelträger wurde zum Trocknen von 15000 Blatt durchgeführt, während ein Ein-Komponentenentwicklungsmittel zugeführt wurde. Das Ein-Komponentenentwicklungsmittel, das verwendet wurde, war eines, das die folgenden Komponenten enthielt.

– 100 Teile Styrol-Acrylharz;
– 95 Teile Magnetit;
– 2 Teile Aluminiumkomplex von Ditertbutylsalicylsäure; und
– 4 Teile Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht.

Die vorstehenden Materialien wurden durch eine Henschel-Mischvorrichtung vermischt und die Mischung wurde dann aufgelöst, geknetet, und unter Verwendung einer biaxialen Extrudiervorrichtung dispergiert. Das geknetet Produkt wurde abgekühlt und wurde dann mit einer Hammermühle grob pulverisiert. Darüber hinaus wurde das grob pulverisierte Produkt in Feinpulver unter Verwendung einer mechanischen Pulverisierungsmaschine pulverisiert, gefolgt von einer Einteilung unter Verwendung einer Luftstrom-Einteilungsvorrichtung, um Feinpulver (Tonerteilchen) mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 6,0 μm zu erhalten. Anschließend wurden 1,2 Teile hydrophobes colloidales Siliziumdioxid, das mit einem Silankupplungsmittel behandelt war, extern zu 100 Teilen Feinpulver zugegeben, um magnetischen Toner zu erhalten. Der resultierende magnetische Toner wurde als das Ein-Komponentenentwicklungsmittel bereitgestellt.
(Bewertung)
Ein Haltbarkeitstest wurde im Hinblick auf die folgenden Bewertungspunkte für jeden der Entwicklungsmittelträger der Beispiele und Vergleichsbeispiele durchgeführt.
Ein Bewertungstest wurde zum Bewerten von Bildqualitäten in Hinblick auf Bilddichte, Nebelbildung, Hülsen-Geisterbild, Kleckse, Gleichförmigkeit eines Halb-Tonbildes usw. durchgeführt; die Menge der Ladung auf dem Toner auf dem Entwicklungsmittelträger (Q/M); die Transfermenge des Toners (M/S); und der Abrasionswiderstand der Harzbeschichtungsschicht. Jeder der Bewertungstests wurde unter Normal-Temperatur und Normal-Feuchtigkeitsumgebungen (N/N, 20°C/60%), Normal-Temperatur und Niedrig-Feuchtigkeit (N/L, 24°C/10%), und Hoch-Temperatur und Hochfeuchtigkeit (H/H, 30°C/80%) jeweils durchgeführt.
Die Ergebnisse sind in Tabellen 1-3 und 1-4 aufgelistet. Wie in den Tabellen gezeigt, wurden gute Ergebnisse für sowohl die Bildqualität als auch die Haltbarkeit erhalten.
(2-1) Bilddichte
Unter Verwendung eines Reflektionsdichtemessgeräts (RD918 (hergestellt von Macbeth) wurde die Dichte eines schwarzen einfarbigen Bildteils, das durch einfarbiges Drucken erhalten wurde, in Hinblick auf jeweils 5 verschiedene Punkte auf dem Bild gemessen. Der Durchschnitt der gesamten Messergebnisse wurde als die Bilddichte definiert.
(2-2) Nebeldichte
Das Reflektionsvermögen (D1) eines weißen einfarbigen Teils des Bildes, das auf einem Blatt von Aufzeichnungspapier gebildet wurde, wurde gemessen. Darüber hinaus wurde das Reflektionsvermögen (D2) einer Leerstelle eines anderen Blattes des gleichen Aufzeichnungspapiers gemessen. Dann wurde die Differenz zwischen D1 und D2 (das heißt der Wert von D1 – D2) in Hinblick auf fünf verschiedene Punkte erhalten. Der Durchschnitt der gesamten Messwerte wurde als die Nebeldichte definiert. Das Reflektionsvermögen wurde unter Verwendung von TC-6DS (hergestellt von Tokyo Denshoku) gemessen.
(2-3) Hülsen-Geisterbild
Die Position einer Entwicklungshülse, die erhalten wurde, indem ein Bild entwickelt wurde, in welchem ein weißer einfarbiger Teil und ein schwarzer einfarbiger Teil einander benachbart waren, wurde auf einer Entwicklungsposition zur Zeit einer anschließenden Umdrehung der Entwicklungshülse platziert, um so ein Halb-Tonbild zu entwickeln. Dann wurde die Differenz der Abstufung, die auf dem Halbtonbild auftrat, visuell beobachtet und dann auf der Basis der folgenden Kriterien ausgewertet.
A: Es wurde kein Unterschied in der Abstufung beobachtet.
B: Es wurde in geringfügiger Unterschied in der Abstufung beobachtet.
C: Es wurde ein kleiner Unterschied in der Abstufung beobachtet, aber dieser stand einer Umsetzung in die Praxis nicht entgegen.
D: Es wurde ein der Praxis entgegenstehender Unterschied in der Abstufung über eine Hülsenrunde beobachtet.
E: Es wurde ein der Umsetzung in der Praxis entgegenstehender Unterschied in der Abstufung über zwei Hülsenrunden beobachtet.
(2-4) Kleckse (Bilddefekt)
Verschiedene Arten von Bildern, wie etwa einfarbig schwarz, Halbton, und Linienbilder wurden ausgebildet. Bilddefekte, wie etwa wellenähnliche Ungleichförmigkeit und Kleckse (bildpunktähnliche Ungleichförmigkeit), und defekte Tonerbeschichtung auf der Entwicklungshülse zur Zeit der Bildbildung wurden visuell beobachtet und die Ergebnisse der Beobachtungen wurden auf der Basis der folgenden Kriterien ausgewertet.
A: Irgendein Defekt konnte auf dem Bild und der Hülse nicht beobachtet werden.
B: Ein Defekt wurde geringfügig auf der Hülse gefunden, aber im Wesentlichen kein Defekt wurde auf dem Bild gefunden.
C: Ein Defekt wurde auf dem Halbtonbild oder einfarbigen schwarzen Bild in dem ersten Blatt des Aufzeichnungspapiers und zudem auf der Hülse bei erster Rotation des Hülsenzyklus beobachtet.
D: Ein Defekt wurde auf dem Halbtonbild oder einfarbigem schwarzen Bild beobachtet, aber stand der praktischen Umsetzung nicht entgegen.
E: Ein der praktischen Umsetzung entgegenstehender Bilddefekt wurde auf dem ganzen einfarbigen schwarzen Bild beobachtet.
F: Ein der praktischen Umsetzung entgegenstehender Bilddefekt wurde nicht nur auf dem einfarbigen schwarzen Bild, sondern auch auf dem einfarbigen weißen Bild beobachtet.
(2-5) Gleichförmigkeit des Halbtonbildes (Erzeugung von weißen Streifen oder weißen Gürtel)
Das resultierende Bild wurde visuell im Hinblick auf lineare oder gürtelförmige Streifen beobachtet, die sich in der Richtung der Bildbildung, die insbesondere in einem Halbtonbild erzeugt wurden, beobachtet, gefolgt von Auswerten auf der Basis der folgenden Kriterien.
A: Es wurde weder ein Defekt beim Bild noch der Hülse beobachtet.
B: Es wurde ein geringfügiger Defekt beobachtet, wenn das Bild sorgfältig untersucht wurde, aber dieser wurde bei einem Blick kaum erkannt.
C: Es wurde ein geringfügiger Defekt in dem Halbtonbild beobachtet, während dies kein Problem in dem schwarzen einfarbigen Bild darstellte.
D: Es wurde ein Streifen in dem Halbtonbild beobachtet, während dieser kaum in dem einfarbigen schwarzen Bild beobachtet wurde.
E: Es wurde eine Differenz in der Abstufung auch in dem schwarzen einfarbigen Bild beobachtet, aber diese stand einer praktischen Umsetzung nicht entgegen.
F: Ein der praktischen Umsetzung entgegenstehender Unterschied der Abstufung wurde in dem ganzen einfarbigen schwarzen Bild beobachtet.
G: Eine niedrige Bilddichte und die Bilder mit vielen Streifen wurden unterscheidbar beobachtet.
(2-6) Die Menge der Ladung auf dem Toner (Q/M) und die Transfermenge des Toners (M/S)
Toner, der auf der Entwicklungshülse getragen wurde, wurde absorbiert und in einen zylindrischen Metallrohr und einem zylindrischen Filter gesammelt. Zu dieser Zeit wurden die Menge der Ladung pro Einheitsmasse Q/M (mC/kg) und die Masse des Toners pro Einheitsfläche M/S (dg/m²) aus der Menge der elektrostatischen Ladung Q, die sich in einem Kondensator durch das zylindrische Metallrohr gesammelt hatte, der Masse M des gesammelten Toners, und der Fläche S, von welcher der Toner absorbiert wurde, berechnet, um jeweils als die Menge der Ladung auf dem Toner (Q/M) und die Transfermenge des Toners (M/S) definiert zu werden.
(2-7) Abrasionswiderstand der Harzbeschichtungsschicht
Die arithmetische Mittelrauhigkeit (Ra) der Entwicklungsmittelträgeroberfläche vor und nach dem Haltbarkeitstest und die Menge des Abschabens der Filmdicke der Harzbeschichtungsschicht wurden gemessen.
Beispiel 1-2 und Beispiel 1-3
Graphitisierte Teilchen A-1-2 und A-1-3 wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige der graphitisierten Teilchen A-1-1 erhalten, bis darauf, dass die Temperatur des sekundären Brennens wie in Tabelle 1-1 von einer geändert wurde, die in Beispiel 1-1 verwendet wurde. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-1-2 und A-1-3 sind in Tabelle 1-1 aufgelistet. Die Entwicklungsmittelträger B-1-2 und B-1-3 wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 1-1 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-1-2 und A-1-3 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-1-1 verwendet werden. Der gleiche Evaluierungstest wie Beispiel 1-1 wurde mit den Entwicklungsmittelträger B-1-2 und B-1-3 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 1-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 1-3 und 1-4 aufgelistet.
Beispiel 1-4
Graphitisierte Teilchen A-1-4 mit der zahlenbezogenen durchschnittlichen Größe von 3,3 μm wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige der graphitisierten Teilchen A-1-1 erhalten, bis darauf, dass die Pulverisierungsbedingungen für Massengut-Mesophasenpech und die Einteilungsbedingungen nach dem zweiten Brennen des Rohmaterials, das in Beispiel 1-1 verwendet wurde, geändert wurden. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-1-4 sind in Tabelle 1-1 aufgelistet. Entwicklungsmittelträger B-1-4 wird durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 1-1 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-1-4 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-1-1 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 1-1 wurde mit den Entwicklungsmittelträger B-1-4 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 1-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 1-3 und 1-4 aufgelistet.
Beispiel 1-5
Als ein Rohmaterial für graphitisierte Teilchen wurde Kohlenschweröl erhitzt, um Rohmesokarbonmikroperlen zu erhalten. Die resultierenden Rohmesokarbonmikroperlen wurden einer zentrifugalen Separierung unterzogen, gefolgt von Waschen und Reinigen mit Benzol und Trocknen. Anschließend wurde das getrocknete Produkt mechanisch unter Verwendung einer Zerkleinerungsmühle dispergiert, um die Mesokohlenstoffmikroperlen zu erhalten. Die Meso-Karbonmikroperlen wurden einem primären Brennen bei 1200°C unter Stickstoffatmosphäre zur Karbonisierung unterzogen, gefolgt von einer Unterziehung einer zweiten Dispersion mit der Zerkleinerungsmühle. Das resultierende dispergierte Produkt wurde einem zweiten Brennen bei 2800°C unter Stickstoffatmosphäre zur Graphitisierung unterzogen, und wurde dann eingeteilt. Demgemäß wurden graphitisierte Teilchen A-1-5 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 6,7 μm erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-1-5 sind in Tabelle 1-1 aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger B-1-5 wird durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 1-1 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-1-5 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-1-1 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 1-1 wurde mit dem Entwicklungsmittelträger B-1-5 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 1-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 1-3 und 1-4 aufgelistet.
Beispiel 1-6 und Beispiel 1-7
Graphitisierte Teilchen A-1-6 und A-1-7 wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 1-5 erhalten, bis darauf, dass die Temperatur des sekundären Brennens zum Erhalten der graphitisierten Teilchen in Beispiel 1-5 geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-1-6 und A-1-7 sind in Tabelle 1-1 aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger B-1-6 und A-1-7 werden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 1-1 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-1-6 und A-1-7 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-1-1 verwendet werden. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 1-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 1-3 und 1-4 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 1-1
Als Rohmaterialien für graphitisierte Teilchen wurde eine Mischung aus Koks und Teerpech verwendet. Die Mischung wurde bei einer Temperatur von oberhalb dem Erweichungspunkt des Teerpechs geknetet und wurde dann durch Extrusion extrudiert, gefolgt von dem Unterziehen einem primären Brennen bei 1000°C unter Stickstoffatmosphäre zur Karbonisierung. In dem resultierenden Karbid wurde Kohlenteerpech eingetaucht. Dann wurde das eingetauchte Produkt durch ein sekundäres Brennen bei 2800°C unter Stickstoffatmosphäre graphitisiert. Anschließend wurde die Mischung pulverisiert und eingeteilt. Demgemäß wurden graphitisierte Teilchen a-1-1 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 6,7 μm erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen a-1-1 sind in Tabelle 1-1 aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger C-1-1 werden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 1-1 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen a-1-1 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-1-1 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 1-1 wurde mit den Entwicklungsmittelträgern C-1-1 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 1-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 1-3 und 1-4 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 1-2
Als ein Rohmaterial für graphitisierte Teilchen wurden sphärische Phenolharzteilchen verwendet. Die Teilchen wurden bei 2200°C unter Stickstoffatmosphäre gebrannt, gefolgt von Einteilung. Demgemäß wurden Demgemäß wurden graphitisierte Teilchen a-1-2 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 6,4 μm erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen a-1-2 sind in Tabelle 1-1 aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger C-1-2 werden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 1-1 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen a-1-2 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-1-1 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 1-1 wurde mit den Entwicklungsmittelträgern C-1-2 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 1-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 1-3 und 1-4 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 1-3
Graphitisierte Teilchen a-1-3 wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige der graphitisierten Teilchen A-1-1 erhalten, bis darauf, dass die Temperatur des sekundären Brennens zum Erhalten der graphitisierten Teilchen in Beispiel 1-1 geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen a-1-3 sind in Tabelle 1-1 aufgelistet. Entwicklungsmittelträger C-1-3 wird durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 1-1 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen a-1-3 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-1-1 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 1-1 wurde mit den Entwicklungsmittelträgern C-1-3 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 1-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 1-3 und 1-4 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 1-4
Graphitisierte Teilchen a-1-4 wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige der graphitisierten Teilchen A-1-1 erhalten, bis darauf, dass die Temperatur des sekundären Brennens zum Erhalten der graphitisierten Teilchen in Beispiel 1-5 geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen a-1-4 sind in Tabelle 1-1 aufgelistet. Entwicklungsmittelträger C-1-4 wird durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 1-1 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen a-1-4 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-1-1 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 1-1 wurde mit dem Entwicklungsmittelträger C-1-4 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 1-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 1-3 und 1-4 aufgelistet.
Beispiel 1-8
Graphitisierte Teilchen A-1-8 mit der zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 13,2 μm wurden das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige der graphitisierten Teilchen A-1-1 erhalten, bis darauf, dass die Pulverisierungsbedingungen für Massengut-Mesophasenpech und die Einteilungsbedingungen nach dem zweiten Brennen des Rohmaterials, das in Beispiel 1-1 verwendet wurde, geändert wurden.
200 Teile Phenolharzlösung vom Resol-Typ (enthaltend 50% Methanol);
45 Teile graphitisierte Teilchen (A-1-8);
5 Teile leitender Ruß;
8 Teile sphärische Teilchen A-1-7 (karbonisierte Teilchen, die erhalten wurden, indem Phenolharzteilchen bei 2200°C gebrannt wurden); und
130 Teile Methanol.
Glasperlen mit einem Durchmesser von 1 mm wurden als Teilchenmedium in eine Mischung der vorstehenden Materialien gegeben und wurden dann durch eine Sandmühle dispergiert. Anschließend wurde die feste Fraktion in der resultierenden Dispersionslösung auf 33% mit Methanol verdünnt, um eine Beschichtungslösung zu erhalten.
Unter Verwendung der Beschichtungslösung und eines Sprühverfahrens wurden ein Harzbeschichtungsfilm auf einem zylindrischen Aluminiumrohr mit einem äußeren Durchmesser von 20 mm ϕ und einer arithmetischen Mittelrauhigkeit Ra von 0,4 μm ausgebildet, die durch Schleifen hergestellt wurde. Danach wurde der Harzbeschichtungsfilm durch Erhitzen in einem Direkttrocknungsofen bei 150°C 30 Minuten getrocknet und gehärtet, um einen Entwicklungsmittelträger B-1-8 zu erhalten. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften des resultierenden Entwicklungsmittelträgers B-1-8 sind in Tabelle 1-2 aufgelistet.
Der Entwicklungsmittelträger B-1-8 wurde auf einem Bild bildenden Gerät (Modell: LBP1910, hergestellt von Canon Inc.), das in 9 gezeigt wird, montiert. Hierbei besaß das Bild bildende Gerät eine Entwicklungsvorrichtung, die in 7 gezeigt wird, und war mit einer Aufladungseinrichtung für eine Kontaktwalze und eine Übertragungseinrichtung für die Kontaktwalze ausgestattet. Ein Haltbarkeitsbewertungstest des Entwicklungsmittelträgers wurde zum Drucken von 30000 Blatt durchgeführt, während ein Ein-Komponentenentwicklungsmittel zugeführt wurde. Das Ein-Komponentenentwicklungsmittel, das verwendet wurde, war eines, das die folgenden Komponenten enthielt.
100 Teile Polyesterharz;
100 Teile Magnetit;
1 Teil Aluminiumkomplex von Di-Tertbutylsalicylsäure; und
5 Teile Niedrigmolekulargewichtspolypropylen.
Die vorstehenden Materialien wurden durch eine Henschel-Mischvorrichtung vermischt und die Mischung wurde dann aufgelöst, geknetet, und unter Verwendung einer biaxialen Extrudiervorrichtung dispergiert. Das geknetete Produkt wurde abgekühlt und wurde dann grob mit einer Hammermühle pulverisiert. Darüber hinaus wurde das grob pulverisierte Produkt in Feinpulver unter Verwendung einer Pulverisiervorrichtung mit einem Strahlluftstrom pulverisiert, gefolgt dem Unterziehen einer Einteilung unter Verwendung eines Luftstromeinteilungsvorrichtung, um Feinpulver (Tonerteilchen) mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 5,8 μm zu erhalten. Anschließend wurden 1,2 Teile hydrophobes kolloidales Siliziumdioxid, das mit Silankupplungsmittel behandelt wurde, extern zu 100 Teilen Feinpulver zugegeben, um magnetischen Toner zu erhalten. Der resultierende magnetische Toner wurde als das Ein-Komponentenentwicklungsmittel bereitgestellt.
(Bewertung)
Ein Bewertungstest wurde im Hinblick auf die folgenden Bewertungspunkte durchgeführt, um jeden der Entwicklungsmittelträger der Beispiele und Vergleichsbeispiele zu bewerten.
Ein Bewertungstest wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige von Beispiel 1-1 zum Bewerten von Bildqualitäten in Hinblick auf Bilddichte, Nebelbildung, Hülsen-Geisterbild, Kleckse, Gleichförmigkeit von Halbton, usw. durchgeführt; die Menge der Ladung auf dem Toner auf dem Entwicklungsmittelträger (Q/M); die Transfermenge des Toners (M/S); und der Abrasionswiderstand der Harzbeschichtungsschicht. Zudem wurde der Fleckenwiderstand der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers wie folgt bewertet. In jedem der Bewertungsgegenständen wurden die Haltbarkeitsbewertungen unter den Umgebungen von Normaltemperatur und Normalfeuchtigkeit (N/N, 20°C/60%), Normaltemperatur und niedriger Feuchtigkeit (N/L, 24°C/10%), und Hochtemperatur und Hochfeuchtigkeit (H/H, 32°C/80%) jeweils durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabellen 1-5 und 1-6 aufgelistet. Wie in den Tabellen gezeigt wurden gute Ergebnisse sowohl für die Bildqualitäten als auch die Haltbarkeit erhalten.
(Fleckenwiderstand der Harzbeschichtungsschicht)
Die Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers nach dem Haltbarkeitstest wurde beobachtet, indem 200 mal unter Verwendung eines Farblaser-3D-Profilmikroskops vergrößert wurde, der von KEYENCE CORPORATION hergestellt wurde. Der Grad der Tonerverschmutzung wurde auf der Basis der folgenden Kriterien bewertet.
A: Nur eine vernachlässigbare Menge an Verschmutzung wurde beobachtet.
B: Eine kleine Menge an Verschmutzung wurde beobachtet.
C: Eine teilweise Verschmutzung wurde beobachtet.
D: Eine signifikante Verschmutzung wurde beobachtet.
Beispiel 1-9
Graphitisierte Teilchen A-1-9 mit der zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 19,7 μm wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige der graphitisierten Teilchen A-1-1 erhalten, bis darauf, dass die Pulverisierungsbedingungen für Massengut-Mesophasenpech und die Einteilungs- bzw. Klassifizierungsbedingungen nach dem zweiten Brennen der Rohmaterialien, die in Beispiel 1-1 verwendet wurden, geändert wurden. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-1-9 sind in Tabelle 1-1 aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger B-1-9 wird durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 1-8 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-1-9 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-1-8 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 1-8 wurde mit dem Entwicklungsmittelträger B-1-9 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 1-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 1-5 und 1-6 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 1-5
Als Rohmaterialien der graphitisierten Teilchen wurde eine Mischung aus Koks und Teerpech verwendet. Die Mischung wurde bei einer Temperatur von über dem Erweichungspunkt des Teerpechs geknetet und dann durch Extrusion extrudiert, gefolgt von Unterziehen einer primären Brennen bei 1000°C unter Stickstoffatmosphäre zur Carbonisierung. In dem resultierenden Karbid wurde Kohlenteerpech eingetaucht. Dann wurde das eingetauchte Produkt durch ein sekundäres Brennen bei 2800°C unter Stickstoffatmosphäre gebrannt. Anschließend wurde die Mischung pulverisiert und klassifiziert. Folglich wurden graphitisierte Teilchen A-1-5 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 13,6 μm erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-1-5 sind in Tabelle 1-1 aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger C-1-5 wurde durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 1-8 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-1-5 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-1-8 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 1-8 wurde mit den Entwicklungsmittelträgern C-1-5 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 1-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 1-5 und 1-6 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 1-6
Graphitisierte Teilchen a-1-6 wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige der graphitisierten Teilchen A-1-8 erhalten, bis darauf, dass die Temperatur des sekundären Brennens wie in Tabelle 1-1 von einer, die in Beispiel 1-8 verwendet wurde, geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen a-1-6 sind in Tabelle 1-1 aufgelistet. Entwicklungsmittelträger C-1-6 wurde durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 1-8 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen a-1-6 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-1-8 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 1-1 wurde mit den Entwicklungsmittelträgern C-1-6 durchgeführt.
Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 1-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 1-5 und 1-6 aufgelistet.
Beispiel 1-10

– 200 Teile Phenolharzlösung vom Resol-Typ (enthalten 50% Methanol);
– 36 Teile graphitisierte Teilchen (A-1-1);
– 5 Teile leitender Ruß; und
– 120 Teile Methanol.

Glasperlen mit einem Durchmesser von 1 mm wurden als Mediumteilchen in eine Mischung der vorstehenden Materialien gegeben und wurden dann durch eine Sandmühle dispergiert. Anschließend wurde die Feststofffraktion in der resultierenden Dispersionslösung auf 37% mit Methanol verdünnt, um eine Beschichtungslösung zu erhalten.
Unter Verwendung der Beschichtungslösung und eines Sprühverfahrens wurde ein Harzbeschichtungsfilm auf einem zylindrischen Aluminiumrohr mit einem äußeren Durchmesser von 32 mm ϕ und einer arithmetischen Mittelrauhigkeit Ra von 0,2 μm, die durch Schleifen hergestellt wurde, ausgebildet. Danach wurde der Harzbeschichtungsfilm durch Erhitzen in einem Direkttrocknungsofen bei 150°C 30 Minuten getrocknet und gehärtet, um einen Entwicklungsmittelträger B-1-10 zu erhalten. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften des resultierenden Entwicklungsmittelträgers B-1-10 sind in Tabelle 1-2 aufgelistet.
Der Entwicklungsmittelträger B-1-10 wurde auf einem Bild bildenden Gerät (Modell: IR8500, hergestellt von Canon Inc.), das in 9 gezeigt wird, montiert. Hierbei besaß das Bild bildende Gerät eine Entwicklungsvorrichtung, die in 5 gezeigt wird, und wurde mit einer Koronaaufladungseinheit und einer Koronatransfereinheit ausgestattet. Ein Haltbarkeitsbewertungstest des Entwicklungsmittelträgers wurde durchgeführt, um 800000 Blätter zu bedrucken, während ein Ein-Komponentenentwicklungsmittel zugeführt wurde. Das verwendete Ein-Komponentenentwicklungsmittel war eines, das die folgenden Komponenten enthielt.

– 100 Teile Styrolacrylharz;
– 95 Teile Magnetit;
– 2 Teile Aluminiumkomplex von Di-tertbutylsalicylsäure; und
– 4 Teile Polypropylen mit niedrigen Molekulargewicht.

Die vorstehenden Materialien wurden durch eine Henschel-Mischvorrichtung vermischt und die Mischung wurde dann aufgelöst, geknetet, und unter Verwendung einer biaxialen Extrudiervorrichtung dispergiert. Das geknetete Produkt wurde abgekühlt und wurde dann grob mit einer Hammermühle pulverisiert. Darüber hinaus wurde das grob pulverisierte Produkt in Feinpulver unter Verwendung einer mechanischen Pulverisierungsmaschine pulverisiert, gefolgt von dem Unterziehen der Klassifizierung unter Verwendung einer Luftstromklassifiziervorrichtung, um Feinpulver (Tonerteilchen) mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 6,3 μm zu erhalten. Anschließend wurden 1,2 Teile hydrophobes kolloidales Siliziumdioxid, das mit Silankupplungsmittel behandelt wurde, und 3 Teile Strontiumtitanat extern zu 100 Teilen der Feinpulver zugegeben, um magnetischen Toner zu erhalten. Der resultierende magnetische Toner wurde als das Ein-Komponentenentwicklungsmittel bereitgestellt.
(Bewertung)
Ein Haltbarkeitstest wurde im Hinblick auf die folgenden Bewertungspunkte zum Bewerten von jedem der Entwicklungsmittelträger der Beispiele und Vergleichsbeispiele durchgeführt.
Ein Bewertungstest wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige von Beispiel 1-8 durchgeführt, um Bildqualität im Hinblick auf Bilddichte, Nebelbildung, Hülsen-Geisterbild, Kleckse, Gleichförmigkeit von Halbton usw. durchgeführt; die Menge der Ladung auf dem Toner auf dem Entwicklungsmittelträger (Q/M); die Übertragungsmenge des Toners (M/S); der Abrasionswiderstand der Harzbeschichtungsschicht; und der Fleckenwiderstand der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers. In jedem der Bewertungspunkte wurden die Haltbarkeitsbewertungen unter den Umgebungen von Normaltemperatur und Normalfeuchtigkeit (N/N, 20°C/60%), Normaltemperatur und Niedrigfeuchtigkeit (N/L, 24°C/10%) und Hochtemperatur und Hochfeuchtigkeit (H/H, 32°C/80%), jeweils durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabellen 1-7 und 1-8 aufgelistet. Wie in den Tabellen gezeigt, wurden gute Ergebnisse für sowohl die Bildqualitäten als auch die Haltbarkeit erhalten.
Beispiel 1-11 bis Beispiel 1-13
Entwicklungsmittelträger B-1-11 bis B-1-13 werden durch das gleiche Verfahren wie dasjenige von Beispiel 1-10 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-1-2 bis A-1-4 jeweils als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-1-1 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 1-10 wurde mit den Entwicklungsmittelträger B-1-11 bis B-1-13 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 1-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 1-7 und 1-8 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 1-7 bis Vergleichsbeispiel 1-9
Entwicklungsmittelträger C-1-7 bis C-1-9 werden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 1-10 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen a-1-1 bis a-1-3 jeweils als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-1-1 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 1-10 wurde mit dem Entwicklungsmittelträger C-1-7 bis C-1-9 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 1-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 1-7 und 1-8 aufgelistet.
Beispiel 2-1
Als ein Rohmaterial von graphitisierten Teilchen wurde β-Harz aus Kohleteerpech unter Verwendung einer Lösungsmittelfraktionierung extrahiert. Dann wurde das β- Harz durch Hydrogenierung schwerer gemacht, gefolgt von Entfernen der löslichen Lösungsmittelfraktion mit Toluol, um Massengut-Mesophasenpech zu erhalten. Das resultierende Massengut-Mesophasenpech wurde pulverisiert und wurde dann bei ungefähr 300°C in der Luft oxidiert, gefolgt von primären Brennen bei 1200°C unter Stickstoffatmosphäre zur Karbonisierung. Anschließend wurde das karbonisierte Produkt einem sekundären Brennen bei 3000°C unter Stickstoffatmosphäre zur Graphitisierung unterzogen, gefolgt von Klassifizierung. Demgemäß wurden graphitisierte Teilchen A-2-1 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 5,6 μm erhalten. Die physikalischen Eigenschaften des graphitisierten Teilchen sind in Tabelle 2-1 aufgelistet.

– 200 Teile Phenolharzlösung vom Resol-Typ (enthaltend 50% Methanol);
– 40 Teile graphitisierte Teilchen (A-2-1);
– 4 Teile leitender Ruß; und
– 120 Methanol.

Glasperlen mit einem Durchmesser von 1 mm wurden als Mediumteilchen in eine Mischung der vorstehenden Materialien gegeben und wurden dann durch eine Sandmühle dispergiert. Anschließend wurde die Feststofffraktion der resultierenden Dispersionslösung auf 35% mit Methanol verdünnt, um eine Beschichtungslösung zu erhalten.
Unter Verwendung der Beschichtungslösung und eines Sprühverfahrens wurde ein Harzbeschichtungsfilm auf einem zylindrischen Aluminiumrohr mit einem äußeren Durchmesser von 32 mm ϕ und einer arithmetischen Mittelrauhigkeit Ra von 0,2 μm, die durch Schleifen hergestellt wurde ausgebildet. Danach wurde der Harzbeschichtungsfilm durch Erhitzen in einem Direkttrocknungsofen bei 150°C 30 Minuten getrocknet und gehärtet, um einen Entwicklungsmittelträger B-2-1 zu erhalten. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften des resultierenden Entwicklungsmittelträgers B-2-1 sind in Tabelle 2-2 aufgelistet.
Der Entwicklungsmittelträger B-2-1 wurde auf einem Bild bildenden Gerät (Modell: NP6085, hergestellt von Canon Inc.), das in 9 gezeigt wird, montiert. Hierbei besaß das Bild bildende Gerät eine Entwicklungsvorrichtung, die in 5 gezeigt wird, und wurde mit einer Koronaaufladungseinheit und einer Koronatransfereinheit ausgestattet. Ein Haltbarkeitsbewertungstest des Entwicklungsmittelträgers wurde durchgeführt, um 800000 Blätter zu bedrucken, während ein Ein-Komponentenentwicklungsmittel zugeführt wurde. Das Ein-Komponentenentwicklungsmittel, das verwendet wurde, war eines, das die folgenden Komponenten enthielt.

– 100 Teile Polyesterharz;
– 95 Teile Magnetit;
– 2 Teile Aluminiumkomplex von Di-Tertbutylsalicylsäure; und
– 4 Teile Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht.

Die vorstehenden Materialien wurden geknetet, pulverisiert, und durch ein typisches Trockentonerverfahren klassifiziert, um Feinpulver (Tonerteilchen) mit der zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 6,1 μm zu erhalten. Anschließend wurden 1,2 Teile hydrophobes kolloidales Siliziumdioxid, das mit einem Silankupplungsmittel behandelt wurde, und drei Teile Strontiumtitanat extern zu 100 Teilen der Feinpulver gegeben, um magnetischen Toner zu erhalten. Der resultierende magnetische Toner wurde als das Ein-Komponentenentwicklungsmittel bereitgestellt.
(Bewertung)
Ein Haltbarkeitstest wurde im Hinblick auf die folgenden Bewertungspunkte durchgeführt, um jeden der Entwicklungsmittelträger der Beispiele und der Vergleichsbeispiele zu bewerten.
Ein Bewertungstest wurde zur Bewertung von Bildqualitäten in Hinblick auf Bilddichte, Nebelbildung, Hülsen-Geisterbild, Kleckse, Gleichförmigkeit des Halb-Tonbildes usw. durchgeführt; die Menge der Ladung auf dem Toner auf dem Entwicklungsmittelträger (Q/M); die Übertragungsmenge vom Toner (M/S); und der Abrasionswiderstand der Harzbeschichtungsschicht. Jeder der Bewertungstests wurde unter den Umgebungen von Normal-Temperatur und Normal-Feuchtigkeit (N/N, 20°C/60%), Normal-Temperatur und Niedrig-Feuchtigkeit (N/L, 24°C/10%), und Hoch-Temperatur und Hochfeuchtigkeit (H/H, 30°C/80%) jeweils durchgeführt.
Die Ergebnisse sind in Tabellen 2-3 und 2-4 aufgelistet. Wie in den Tabellen gezeigt, wurden gute Ergebnisse für sowohl die Bildqualitäten als auch die Haltbarkeit erhalten.
(2-1) Bilddichte
Unter Verwendung eines Reflektionsdensitometers RD918 (hergestellt von Macbeth) wurde die Dichte eines schwarzen einfarbigen Bildteils, das durch einfarbiges Drucken erhalten wurde, in Hinblick auf jede der 5 verschiedenen Punkte auf dem Bild gemessen. Der Durchschnitt der gesamten Messergebnisse wurde als die Bilddichte definiert.
(2-2) Nebeldichte
Das Reflektionsvermögen (D1) eines weißen einfarbigen Teils des Bildes, das auf einem Blatt des Aufzeichnungspapiers gebildet war, wurde gemessen. Darüber hinaus wurde das Reflektionsvermögen (D2) einer Leerstelle eines anderen Blattes des gleichen Aufzeichnungspapiers gemessen. Dann wurde die Differenz zwischen D1 und D2 (das heißt der Wert von D1 – D2) in Hinblick auf jeweils fünf verschiedene Punkte erhalten. Der Durchschnitt der gesamten Messergebnisse wurde als die Nebeldichte bewertet. Das Reflektionsvermögen wurde unter Verwendung von TC-6DS (hergestellt von Tokyo Denshoku) gemessen.
(2-3) Hülsen-Geisterbild
Die Position der Entwicklungshülse, die erhalten wurde, indem ein Bild entwickelt wurde, in welchem ein weißer einfarbiger Teil und ein schwarzer einfarbiger Teil zueinander benachbart waren, wurde auf einer Entwicklungsposition zur Zeit einer anschließenden Umdrehung der Entwicklungshülse platziert, um so ein Halb-Tonbild zu entwickeln. Dann wurde der Unterschied der Abstufung, die auf dem Halbtonbild auftrat, visuell beobachtet und wurde dann auf der Basis der folgenden Kriterien bewertet.
A: Es wurde kein Unterschied in der Abstufung beobachtet.
B: Es wurde in geringfügiger Unterschied der Abstufung beobachtet.
C: Es wurde ein kleiner Unterschied in der Abstufung beobachtet, aber dieser war bei der Umsetzung in die Praxis vertretbar.
D: Es wurde ein bei der Umsetzung in die Praxis nicht vertretbarer Unterschied der Abstufung über eine Hülsenrunde beobachtet.
E: Es wurde ein bei der Umsetzung in die Praxis nicht vertretbarer Unterschied der Abstufung über zwei Hülsenrunden beobachtet.
(2-4) Kleckse (Bilddefekt)
Verschiedene Arten von Bildern, wie etwa schwarz einfarbig, Halbton, und Linienbilder wurden ausgebildet. Bilddefekte, wie etwa wellenähnliche Ungleichförmigkeit und Kleckse (bildpunktähnliche Ungleichförmigkeit), und defekte Tonerbeschichtung auf der Entwicklungshülse zur Zeit der Bildbildung wurden visuell beobachtet und die Ergebnisse der Beobachtungen wurden aufgezeichnet, um auf der Basis der folgenden Kriterien eine Bewertung durchzuführen.
A: Es konnte kein Defekt auf dem Bild und der Hülse beobachtet werden.
B: Es wurde ein geringfügiger Defekt auf der Hülse gefunden, aber im Wesentlichen wurde kein Defekt auf dem Bild beobachtet.
C: Es wurde ein Defekt auf einem Halbtonbild oder schwarzen einfarbigen Bild in dem ersten Blatt des Aufzeichnungspapiers und zudem auf der Hülse bei erster Rotation des Hülsenzyklus beobachtet.
D: Es wurde ein Defekt auf dem Halbtonbild oder schwarzen einfarbigen Bild beobachtet, aber dieser war bei der praktischen Umsetzung vertretbar.
E: Es wurde ein bei der praktischen Umsetzung nicht vertretbarer Bilddefekt auf dem gesamten schwarzen einfarbigen Bild beobachtet.
F: Es wurde ein bei der praktischen Umsetzung nicht vertretbarer Bilddefekt nicht nur auf dem schwarzen einfarbigen Bild, sondern auch auf dem weißen einfarbigen Bild beobachtet.
(2-5) Gleichförmigkeit des Halbtonbildes (Erzeugung von weißen Streifen oder weißen Gürtel)
Das resultierende Bild wurde visuell im Hinblick auf Linien oder gürtelförmige Streifen, die sich in der Richtung der Bildbildung erstreckten, um insbesondere in einem Halbtonbild erzeugt zu werden, beobachtet, gefolgt von einer Bewertung auf der Basis der folgenden Kriterien.
A: Es wurde kein Defekt weder auf dem Bild noch auf der Hülse gefunden.
B: Es wurde ein geringfügiger Defekt beobachtet, wenn das Bild sorgfältig untersucht wurde, aber dieser war kaum auf den ersten Blick zu erkennen.
C: Es wurde ein geringfügiger Defekt auf dem Halbtonbild beobachtet, während dieser im Wesentlichen kein Problem in dem schwarzen einfarbigen Bild darstellte.
D: Es wurde ein Streifen in dem Halbtonbild beobachtet, während dieser in dem schwarzen einfarbigen Bild geringfügig beobachtet wurde.
E: Der Unterschied der Abstufung wurde zudem in dem einfarbigen schwarzen Bild beobachtet, aber war bei der praktischen Umsetzung vertretbar.
F: Ein bei der praktischen Umsetzung nicht vertretbarer Unterschied bei der Abstufung wurde in dem gesamten schwarzen einfarbigen Bild beobachtet.
G: Eine niedrige Bilddichte und Bilder mit vielen Streifen wurden unterscheidbar beobachtet.
(2-6) Die Menge der Ladung auf dem Toner (Q/M) und die Transfermenge des Toners (M/S)
Toner, der auf der Entwicklungshülse getragen wurde, wurde absorbiert und in einen zylindrischen Metallrohr und einem zylindrischen Filter gesammelt. Zu dieser Zeit wurden die Menge der Ladung pro Einheitsmasse Q/M (mC/kg) und die Masse des Toners pro Einheitsfläche M/S (dg/m²) aus der Menge der elektrostatischen Ladung Q, die sich in einem Kondensator durch das zylindrische Metallrohr gesammelt hatte, die Masse M des gesammelten Toners, und die Fläche S, von welcher der Toner absorbiert wurde, berechnet, um als die Menge der Ladung auf dem Toner (Q/M) und die Transfermenge des Toners (M/S) jeweils definiert zu werden.
(2-7) Abrasionswiderstand der Harzbeschichtungsschicht
Die arithmetische Mittelrauhigkeit (Ra) der Entwicklungsmittelträgeroberfläche vor und nach dem Haltbarkeitstest und die Menge des Abschabens der Filmdicke der Harzbeschichtungsschicht wurden gemessen.
Beispiel 2-2 und Beispiel 2-3
Graphitisierte Teilchen A-2-2 und A-2-3 wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige der graphitisierten Teilchen A-2-1 erhalten, bis darauf, dass die Temperatur des sekundären Brennens wie in Tabelle 2-1 von einer, die in Beispiel 2-1 verwendet wurde, geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-2-2 und A-2-3 sind in Tabelle 2-1 aufgelistet. Entwicklungsmittelträger B-2-2 und B-2-3 wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 2-1 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-2-2 und A-2-3 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-2-1 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 2-1 wurde mit den Entwicklungsmittelträger B-2-2 und B-2-3 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 2-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 2-3 und 2-4 aufgelistet.
Beispiel 2-4
Graphitisierte Teilchen A-2-4 mit der zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 2,5 μm wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige der graphitisierten Teilchen A-2-1 erhalten, bis darauf, dass die Pulverisierungsbedingungen für Massengut-Mesophasenpech und die Klassifizierungsbedingungen nach dem zweiten Brennen des Rohmaterials, das in Beispiel 2-1 verwendet wurde, geändert wurden. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-2-4 sind in Tabelle 2-1 aufgelistet. Entwicklungsmittelträger B-2-4 wird durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 2-1 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-2-4 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-2-1 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 2-1 wurde mit dem Entwicklungsmittelträger B-2-4 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 2-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 2-3 und 2-4 aufgelistet.
Beispiel 2-5
Als ein Rohmaterial der graphitisierte Teilchen wurde Kohlenschweröl aufgeheizt, um Roh-Mesokohlenstoffmikroperlen zu erhalten. Die resultierenden Roh-Mesokohlenstoffmikroperlen wurden einer zentrifugalen Separierung unterzogen, gefolgt von Waschen und Reinigen durch Benzol und Trocknen. Anschließend wurde das getrocknete Produkt mechanisch unter Verwendung einer Zerkleinerungsmühle dispergiert, um die Mesokohlenstoffmikroperlen zu erhalten. Die Meso-Kohlenstoffmikroperlen wurden einem primären Brennen bei 1200°C unter Stickstoffatmosphäre zur Karbonisierung unterzogen, gefolgt von dem Unterziehen einem sekundären Brennen mit einer Zerkleinerungsmühle. Das resultierende dispergierte Produkt wurde einem zweiten Brennen bei 2800°C unter Stickstoffatmosphäre zur Graphitisierung unterzogen, und wurde dann klassifiziert. Demgemäß wurden graphitisierte Teilchen A-2-5 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 6,1 μm erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-2-5 sind in Tabelle 2-1 aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger B-2-5 wird durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 2-1 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-2-5 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-2-1 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 2-1 wurde mit dem Entwicklungsmittelträger B-2-5 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 2-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 2-3 und 2-4 aufgelistet.
Beispiel 2-6 und Beispiel 2-7
Graphitisierte Teilchen A-2-6 und A-2-7 wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige der graphitisierten Teilchen A-2-5 erhalten, bis darauf, dass die Temperatur des sekundären Brennens zum Erhalten der graphitisierten Teilchen in Beispiel 2-5 geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-2-6 und A-2-7 sind in Tabelle 2-1 aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger B-2-6 und B-2-7 werden durch das gleiche Verfahren wie dasjenige von Beispiel 2-1 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-2-6 und A-2-7 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-2-1 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 2-1 wurde mit den Entwicklungsmittelträgern B-2-6 und B-2-7 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 2-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 2-3 und 2-4 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 2-1
Als Rohmaterialien für graphitisierte Teilchen wurde eine Mischung aus Koks und Teerpech verwendet. Die Mischung wurde bei einer Temperatur über dem Erweichungspunkt des Teerpechs geknetet und wurde dann durch Extrusion extrudiert, gefolgt von einem Unterziehen einem primären Brennen bei 1000°C unter Stickstoffatmosphäre zur Karbonisierung. In dem resultierenden Karbid wurde Kohlenteerpech eingetaucht. Dann wurde das eingetauchte Produkt durch ein sekundäres Brennen bei 2800°C unter Stickstoffatmosphäre graphitisiert. Anschließend wurde die Mischung pulverisiert und klassifiziert. Folglich wurden graphitisierte Teilchen a-2-1 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 6,1 μm erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen a-2-1 sind in Tabelle 2-1 aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger C-2-1 werden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 2-1 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen a-2-1 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-2-1 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 2-1 wurde mit den Entwicklungsmittelträgern C-2-1 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht der resultierenden Entwicklungsmittelträger sind in Tabelle 2-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 2-3 und 2-4 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 2-2
Als ein Rohmaterial für graphitisierte Teilchen wurden sphärische Phenolharzteilchen verwendet. Die Teilchen wurden bei 2200°C unter Stickstoffatmosphäre gebrannt, gefolgt von Klassifizierung. Folglich wurden graphitisierte Teilchen a-2-2 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 5,7 μm erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen a-2-2 sind in Tabelle 2-1 aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger C-2-2 werden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 2-1 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen a-2-2 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-2-1 verwendet werden. Das gleiche Bewertungsverfahren wie Beispiel 2-1 wurde mit den Entwicklungsmittelträgern C-2-2 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht der resultierenden Entwicklungsmittelträger sind in Tabelle 2-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 2-3 und 2-4 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 2-3
Graphitisierte Teilchen a-2-3 wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige der graphitisierten Teilchen A-2-1 erhalten, bis darauf, dass die Temperatur des sekundären Brennens zum Erhalten der graphitisierten Teilchen in Beispiel 2-1 geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen a-2-3 sind in Tabelle 2-1 aufgelistet. Entwicklungsmittelträger C-2-3 wird durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 2-1 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen a-2-3 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-2-1 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 2-1 wurde mit den Entwicklungsmittelträgern C-2-3 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 2-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 2-3 und 2-4 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 2-4 und Vergleichsbeispiel 2-5
Graphitisierte Teilchen a-2-4 und a-2-5 wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige der graphitisierten Teilchen A-2-5 erhalten, bis darauf, dass die Temperatur des sekundären Brennens zum Erhalten der graphitisierten Teilchen in Beispiel 2-5 geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen a-2-4 und a-2-5 sind in Tabelle 2-1 aufgelistet. Entwicklungsmittelträger C-2-4 und C-2-5 werden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 2-1 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen a-2-4 und a-2-5 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-2-1 verwendet werden. Das gleiche Bewertungsverfahren wie Beispiel 2-1 wurde mit den Entwicklungsmittelträgern C-2-4 und C-2-5 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht der resultierenden Entwicklungsmittelträger sind in Tabelle 2-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 2-3 und 2-4 aufgelistet.
Beispiel 2-8
Graphitisierte Teilchen A-2-8 mit der zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 10,3 μm wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige der graphitisierten Teilchen A-2-1 erhalten, bis darauf, dass die Pulverisierungsbedingungen für Massengut-Mesophasenpech und die Einteilungsbedingungen nach dem zweiten Brennen für das Rohmaterial, das in Beispiel 2-1 verwendet wurde, geändert wurden. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-2-8 sind in Tabelle 2-1 aufgelistet.
200 Teile Urethanharzlösung (enthaltend 50% Toluol);
45 Teile graphitisierte Teilchen (A-2-8);
5 Teile leitender Ruß; und
160 Teile Toluol.
Glasperlen mit einem Durchmesser von 1 mm wurden als Mediumperlen in eine Mischung der vorstehenden Materialien gegeben und wurden dann durch eine Sandmühle dispergiert. Anschließend wurde die Feststofffraktion in der resultierenden Dispersionslösung auf 27% mit Methanol verdünnt, um eine Beschichtungslösung zu erhalten.
Unter Verwendung der Beschichtungslösung und eines Sprühverfahrens wurde ein Harzbeschichtungsfilm auf einem zylindrischen Aluminiumrohr mit einem äußeren Durchmesser von 16 mm ϕ und einer arithmetischen Mittelrauhigkeit Ra von 0,3 μm, die durch Schleifen hergestellt wurde, ausgebildet. Danach wurde der Harzbeschichtungsfilm durch Erhitzen in einem Direkttrocknungsofen bei 150°C 30 Minuten getrocknet und gehärtet, um einen Entwicklungsmittelträger B-2-8 zu erhalten. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften des resultierenden Entwicklungsmittelträgers B-2-8 sind in Tabelle 2-2 aufgelistet.
Der Entwicklungsmittelträger B-2-8 wurde auf ein Bild bildendes Gerät (Modell: LBP730, hergestellt von Canon Inc.), das in 7 gezeigt wird, montiert. Hierbei besaß das Bild bildende Gerät eine Entwicklungsvorrichtung, die in 7 gezeigt wird, und wurde mit Aufladungseinrichtungen für eine Kontaktwalze und eine Übertragungseinrichtung für die Kontaktwalze ausgestattet. Ein Haltbarkeitsbewertungstest des Entwicklungsmittelträgers wurde zum Drucken von 20000 Blatt durchgeführt, während ein Ein-Komponentenentwicklungsmittel zugeführt wurde. Das Ein-Komponentenentwicklungsmittel, das verwendet wurde, war eines, das die folgenden Komponenten enthielt.

– 100 Teile Styrol-Acrylharz;
– 95 Teile Magnetit;
– 1,5 Teile Aluminiumkomplex von Di-Tertbutylsalicylsäure; und
– 4,5 Teile Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht.

Die vorstehenden Materialien wurden geknetet, pulverisiert und durch ein typisches Trockentonerverfahren klassifiziert, um Feinpulver (Tonerteilchen) mit der zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 6,1 μm zu erhalten.
Anschließend wurden 1,2 Teile hydrophobes kolloidales Siliziumdioxid, das mit einem Silankupplungsmittel behandelt wurde, extern zu 100 Teilen der Feinpulver gegeben, um magnetischen Toner zu erhalten. Der resultierende magnetische Toner wurde als das Ein-Komponentenentwicklungsmittel bereitgestellt.
(Bewertung)
Ein Haltbarkeitstest wurde im Hinblick auf die folgenden Bewertungspunkte durchgeführt, um jeden der Entwicklungsmittelträger der Beispiele und Vergleichsbeispiele zu bewerten.
Ein Bewertungstest wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige von Beispiel 2-1 durchgeführt, um Bildqualitäten in Hinblick auf Bilddichte, Nebelbildung, Hülsen-Geisterbild, Kleckse, Ungleichförmigkeit von Halbton, usw.; die Menge der Ladung auf dem Toner auf dem Entwicklungsmittelträger (Q/M); die Transfermenge des Toners (M/S); und der Abrasionswiderstand der Harzbeschichtungsschicht zu bewerten. In jedem der Bewertungspunkte wurden die Haltbarkeitsbedingungen unter den Bedingungen von Normaltemperatur und Normalfeuchtigkeit (N/N, 20°C/60%), Normaltemperatur und niedriger Feuchtigkeit (N/L, 24°C/10%), und Hochtemperatur und Hochfeuchtigkeit (H/H, 32°C/80%) jeweils durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabellen 2-5 und 2-6 aufgelistet. Wie in den Tabellen gezeigt, wurden gute Ergebnisse für sowohl die Bildqualitäten als auch die Haltbarkeit erhalten.
Beispiel 2-9
Graphitisierte Teilchen A-2-9 wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige der graphitisierten Teilchen A-2-8 erhalten, bis darauf, dass die Temperatur des sekundären Brennens wie in Tabelle 2-1 von einer, die in Beispiel 2-8 verwendet wurde, geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-2-9 sind in Tabelle 2-1 aufgelistet. Entwicklungsmittelträger B-2-9 wurde durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 2-8 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-2-9 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-2-8 verwendet wurden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 2-1 wurde mit dem Entwicklungsmittelträger B-2-9 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht der resultierenden Entwicklungsmittelträger sind in Tabelle 2-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 2-5 und 2-6 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 2-6
Als Rohmaterialien für graphitisierte Teilchen wurde eine Mischung aus Koks und Teerpech verwendet. Die Mischung wurde bei einer Temperatur über dem Erweichungspunkt des Teerpechs geknetet und wurde dann durch Extrusion extrudiert, gefolgt von dem Unterziehen einer primären Brennen bei 1000°C unter Stickstoffatmosphäre zur Karbonisierung. In dem resultierenden Karbid wurde Kohlenteerpech eingetaucht. Dann wurde das eingetauchte Produkt durch ein sekundäres Brennen bei 2800°C unter Stickstoffatmosphäre graphitisiert. Anschließend wurde die Mischung pulverisiert und klassifiziert. Demgemäß wurden graphitisierte Teilchen a-2-6 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 11,5 μm erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen a-2-6 sind in Tabelle 2-1 aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger C-2-6 werden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 2-8 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen a-2-6 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-2-8 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 1-8 wurde mit den Entwicklungsmittelträgern C-2-6 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht der resultierenden Entwicklungsmittelträger sind in Tabelle 2-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 2-5 und 2-6 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 2-7
Graphitisierte Teilchen a-2-7 wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige der graphitisierten Teilchen A-2-8 erhalten, bis darauf, dass die Temperatur des sekundären Brennens wie in Tabelle 2-1 von einer, die in Beispiel 2-8 verwendet wurde, geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen a-2-7 sind in Tabelle 2-1 aufgelistet. Entwicklungsmittelträger C-2-7 wurde durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 2-8 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen a-2-7 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-2-8 verwendet wurden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 2-1 wurde mit dem Entwicklungsmittelträger C-2-7 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht der resultierenden Entwicklungsmittelträger sind in Tabelle 2-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 2-5 und 2-6 aufgelistet.
Beispiel 2-10
Graphitisierte Teilchen A-2-10 mit der zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 19,7 μm wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige der graphitisierten Teilchen A-2-1 erhalten, bis darauf, dass die Pulverisierungsbedingungen für Massengut-Mesophasenpech und die Klassifizierungsbedingungen nach dem zweiten Brennen für das Rohmaterial, das in Beispiel 2-1 verwendet wurde, geändert wurden. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-2-10 sind in Tabelle 2-1 aufgelistet.

– 200 Teile einer Urethanharzlösung (enthaltend 50% Toluol);
– 30 Teile graphitisierte Teilchen (A-2-10);
– 15 Teile leitender Ruß; und
– 120 Teile Methanol.

Unter Verwendung der vorstehenden Materialien wurde eine Beschichtungslösung durch das gleiche Verfahren wie dasjenige von Beispiel 2-8 hergestellt, um Entwicklungsmittelträger B-2-10 herzustellen. Dann wurde der gleiche Bewertungstest wie derjenige von Beispiel 2-8 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers wurden in Tabelle 2-2 gezeigt, und die Bewertungsergebnisse wurden in Tabelle 2-5 und Tabelle 2-6 jeweils gezeigt.
Vergleichsbeispiel 2-8
Als ein Rohmaterial für graphitisierte Teilchen wurden sphärische Phenolharzteilchen verwendet. Die Teilchen wurden bei 2200°C unter Stickstoffatmosphäre gebrannt, gefolgt von Klassifizierung. Demgemäß wurden graphitisierte Teilchen a-2-8 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 10,9 μm erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen a-2-8 sind in Tabelle 2-1 aufgelistet. Entwicklungsmittelträger C-2-8 werden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 2-8 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen a-2-8 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-2-8 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 2-8 wurde mit den Entwicklungsmittelträgern C-2-8 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht der resultierenden Entwicklungsmittelträger sind in Tabelle 2-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 2-5 und 2-6 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 2-9
Als Rohmaterialien für graphitisierte Teilchen wurde eine Mischung aus Koks und Teerpech verwendet. Die Mischung wurde bei einer Temperatur über dem Erweichungspunkt des Teerpechs geknetet und wurde dann durch Extrusion extrudiert, gefolgt von dem Unterziehen einem primären Brennen bei 1000°C unter Stickstoffatmosphäre zur Karbonisierung. In dem resultierenden Karbid wurde Kohlenteerpech eingetaucht. Dann wurde das eingetauchte Produkt durch ein sekundäres Brennen bei 2800°C unter Stickstoffatmosphäre graphitisiert. Anschließend wurde die Mischung pulverisiert und klassifiziert. Demgemäß wurden graphitisierte Teilchen a-2-9 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 20,2 μm erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen a-2-9 sind in Tabelle 2-1 aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger C-2-9 wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 2-10 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen a-2-9 als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-2-10 verwendet werden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 2-8 wurde mit den Entwicklungsmittelträgern C-2-9 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht der resultierenden Entwicklungsmittelträger sind in Tabelle 2-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 2-5 und 2-6 aufgelistet.
Beispiel 2-11

– 200 Teile Phenolharzlösung vom Resol-Typ (enthaltend 50% Methanol);
– 45 Teile graphitisierte Teilchen (A-2-1);
– 5 Teile leitender Ruß;
– 12 Teile sphärische Teilchen a-2-8 (karbonisierte Teilchen, die erhalten wurden, indem Phenolharz bei 2200°C gebrannt wurde); und
– 120 Teile Methanol.

Glasperlen mit einem Durchmesser von 1 mm wurden als Mediumteilchen in einer Mischung der vorstehenden Materialien gegeben und wurden dann durch eine Sandmühle dispergiert. Anschließend wurde die Feststofffraktion in der resultierenden Dispersion auf 33% mit Methanol verdünnt, um eine Beschichtungslösung zu erhalten.
Unter Verwendung der Beschichtungslösung und eines Sprühverfahrens wurde ein Harzbeschichtungsfilm auf einem zylindrischen Aluminiumrohr mit einem äußeren Durchmesser von 20 mm ϕ und einer arithmetischen Mittelrauhigkeit Ra von 0,4 μm, die durch Schleifen hergestellt wurde, ausgebildet. Danach wurde der Harzbeschichtungsfilm durch Erhitzen in einem Direkttrocknungsofen bei 150°C 30 Minuten getrocknet und gehärtet, um einen Entwicklungsmittelträger B-2-11 zu erhalten. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften des resultierenden Entwicklungsmittelträgers B-2-11 sind in Tabelle 2-2 aufgelistet.
Der Entwicklungsmittelträger B-2-11 wurde auf einem Bild bildenden Gerät (Modell: LBP950, hergestellt von Canon Inc.), das in 9 gezeigt wird, montiert. Hierbei besaß das Bild bildende Gerät eine Entwicklungsvorrichtung, die in 7 gezeigt wird, und war mit einer Aufladungseinrichtung für eine Kontaktwalze und eine Übertragungseinrichtung für die Kontaktwalze ausgestattet. Ein Haltbarkeitsbewertungstest des Entwicklungsmittelträgers wurde zum Drucken auf 40000 Blättern durchgeführt, während ein Ein-Komponentenentwicklungsmittel zugeführt wurde. Das Ein-Komponentenentwicklungsmittel, das verwendet wurde, war eines, das die folgenden Komponenten enthielt.

– 100 Teile Styrol-Akrylharz;
– 100 Teile Magnetit;
– 1 Teil Aluminiumkomplex von Di-Tertbutylsalicylsäure; und
– 5 Teile Polypropylen mit niedrigen Molekulargewicht.

Die vorstehenden Materialien wurden geknetet, pulverisiert und durch ein typisches Trockentonerverfahren klassifiziert, um Feinpulver (Tonerteilchen) mit der zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 6,3 μm zu erhalten. Anschließend wurden 1,2 Teile hydrophobes kolloidales Siliziumdioxid, das mit Silankupplungsmittel behandelt wurde, extern zu 100 Teilen der Feinpulver gegeben, um magnetischen Toner zu erhalten. Der resultierende magnetische Toner wurde als das Ein-Komponentenentwicklungsmittel bereitgestellt.
(Bewertung)
Ein Haltbarkeitstest wurde hinsichtlich der folgenden Bewertungspunkte durchgeführt, um jeden der Entwicklungsmittelträger der Beispiele und der Vergleichsbeispiele zu bewerten.
Ein Bewertungstest wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige von Beispiel 2-1 durchgeführt, um Bildqualitäten hinsichtlich Bilddichte, Nebelbildung, Hülsen-Geisterbild, Klecksen, Gleichförmigkeit des Halbton, usw.; der Menge der Ladung auf dem Toner auf dem Entwicklungsmittelträger (Q/M); der Transfermenge des Toners (M/S); und den Abrasionswiderstand der Harzbeschichtungsschicht zu bewerten. Zudem wurde der Fleckenwiderstand der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers wie folgt bewertet. In jedem der Bewertungspunkte wurden die Haltbarkeitsbewertungen unter den Bedingungen von Normaltemperatur und Normalfeuchtigkeit (N/N, 20°C/60%), Normaltemperatur und niedriger Feuchtigkeit (N/L, 24°C/10%), und Hochtemperatur und Hochfeuchtigkeit (H/H, 32°C/80%) jeweils durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabellen 1-7 und 1-8 aufgelistet. Wie in den Tabellen gezeigt wurden gute Ergebnisse für sowohl die Bildqualitäten als auch die Haltbarkeit erhalten.
(Fleckenwiderstand der Harzbeschichtungsschicht)
Die Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers nach dem Haltbarkeitstest wurde beobachtet, indem 200-fach unter Verwendung eines Farblaser-3D-Profilmikroskops, hergestellt von KEYENCE CORPORATION, vergrößert wurde. Der Grad der Tonerverschmutzung wurde auf der Basis der folgenden Kriterien bewertet.
A: Nur eine vernachlässigbare Menge an Verschmutzung wurde beobachtet.
B: Eine kleine Menge an Verschmutzung wurde beobachtet.
C: Teilweise Verschmutzung wurde beobachtet.
D: Eine signifikante Verschmutzung wurde beobachtet.
Beispiel 2-12 bis Beispiel 2-14
Entwicklungsmittelträger B-2-12 bis B-2-14 wurden durch das gleiche Verfahren wie dasjenige von Beispiel 2-11 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-2-2, A-2-3 und A-2-6 jeweils als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-2-1 verwendet wurden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 2-11 wurde mit dem Entwicklungsmittelträger B-2-12 bis B-2-14 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 2-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 2-7 und 2-8 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 2-10 bis Vergleichsbeispiel 2-12
Entwicklungsmittelträger C-2-10 bis C-2-12 wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 2-11 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen a-2-1, a-2-2 und a-2-3 jeweils als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-2-1 verwendet wurden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 2-11 wurde mit dem Entwicklungsmittelträger C-2-10 bis C-2-12 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 2-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 2-7 und 2-8 aufgelistet.
Beispiel 2-15

– 200 Teile MMA-DM (Methylmethacrylat/Dimethylaminoethylmethacrylat) Copolymer (Copolymerisationsverhältnis = 88/12, Mn = 6800, Mw = 16300, Mw/Mn = 2,4, enthaltend 50% Ethylacetat);
– 28 Teile graphitisierte Teilchen (A-2-1);
– 3,5 Teile leitender Ruß; und
– 9 Teile sphärische Teilchen a-2-2 (karbonisierte Teilchen, die erhalten wurden, indem Phenolharz bei 2200°C gebrannt wurde).

Glasperlen mit einem Durchmesser von 1 mm wurden als Mediumteilchen in 120 Teile Ethylacetat gegeben und wurden dann durch eine Sandmühle dispergiert. Anschließend wurde die Feststofffraktion in der resultierenden Dispersionslösung auf 25% mit Methanol verdünnt, um eine Beschichtungslösung zu erhalten.
Unter Verwendung der Beschichtungslösung und eines Sprühverfahrens wurde ein Harzbeschichtungsfilm auf einem zylindrischen Aluminiumrohr mit einem äußeren Durchmesser von 16 mm ϕ und einer arithmetischen Mittelrauhigkeit von 0,2 μm, die durch Schleifen hergestellt wurde, ausgebildet. Danach wurde der Harzbeschichtungsfilm durch Erhitzen in einem Direkttrocknungsofen bei 150°C 30 Minuten getrocknet und gehärtet, um einen Entwicklungsmittelträger B-2-15 zu erhalten. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften des resultierenden Entwicklungsmittelträgers B-2-15 sind in Tabelle 2-2 aufgelistet.
Der Entwicklungsmittelträger B-2-15 wurde wie folgt unter Verwendung eines Bild bildenden Geräts bewertet, das erhalten wurde, indem das kommerziell erhältliche LBP2030 (hergestellt von Canon Inc.) wie in 11 gezeigt, umgebaut wurde. Das umgebaute LBP-2030-Gerät, das in 11 gezeigt wird, beinhaltet eine Schwarzentwicklungsvorrichtung 84Bk, eine Gelbentwicklungsvorrichtung 84Y, eine Magentaentwicklungsvorrichtung 84M, und eine Cyanentwicklungsvorrichtung 84C, in welchen jeder der Entwicklungsvorrichtungen ein nicht-magnetisches Ein-Komponentenentwicklungsverfahren unter Verwendung einer nicht-magnetischen Ein-Komponentenentwicklungsmittels, das in 8 gezeigt wird, verwendet und eine Rotationseinheit 84 zusammensetzt, die als ein Entwicklungssystem bereitgestellt wird. Ein Vielfachtonerbild mit den jeweiligen Farbtonern, die zuvor auf eine intermediäre Transfertrommel 85 übertragen wurden, wurde sekundär auf ein Aufzeichnungsmedium P auf einmal übertragen, gefolgt von Fixieren des übertragenen Vielfachtonerbildes auf das Aufzeichnungsmedium P durch die Anwendung von Wärme.
Hierbei wurde ein elastisches Regulierungselement 11 (vgl. 8) umgebaut, indem ein Polyamidpolyetherelastomer auf die Einspritzform bei einer Shore-D-Härte von 40°C auf eine Phosphorbronzedünnplatte unterzogen wurde.
Darüber hinaus wurde eine Fixiervorrichtung 83, die in 11 gezeigt wird, zudem in den folgenden Aufbau umgebaut. Eine Fixierwalze 83a der Fixiervorrichtung 83 besitzt eine Kernachse aus Aluminium, die mit zwei Arten von Schichten beschichtet ist. In einem unteren Schichtteil wurde ein bei Hochtemperatur vulkanisierter Silikonkautschuk (HTV Silikonkautschuk) als eine elastische Schicht verwendet. Die Dicke der elastischen Schicht betrug 1 mm und die Härte des Kautschuks betrug 3°C (JIS-A). In einem oberen Schichtteil wurde eine Formfreisetzungsschicht als ein Dünnfilm mit einer Dicke von 20 μm durch Sprühbeschichten eines Tetrafluorethylen/Perfluoroxylvinylethercopolymers (PFA) hergestellt.
Eine Druckwalze 83b der Fixiervorrichtung 83 ist zudem genauso wie in dem Fall der Fixierwalze 83a aufgebaut. Das heißt, deren Kernachse ist mit einer Unterschicht Silikonkautschuk elastischen Schicht und einer Oberschicht Fluoridharzformfreisetzungsschicht bedeckt. Die gleichen Materialien, Dicken und physikalischen Eigenschaften werden angewendet.
Die Walzenspaltbreite des Fixierteils betrug 9,5 mm, der Fixierdruck betrug 2,00 × 10⁵ Pa, und die Oberflächentemperatur der Fixierwalze zur Zeit des Fertigseins und Wartens wurde auf 180°C eingestellt. Ein Mechanismus zum Auftragen von Fixieröl wurde entfernt.
Eine intermediäre Transfertrommel 85 wurde als ein Aluminiumzylinder mit einer elastischen Oberflächenschicht aus einer Mischung aus NBR und Epichlorohydrinkautschuk mit einer Dicke von 5 mm bereitgestellt.
Der folgende Cyantoner wurde in die Cyanentwicklungsvorrichtung 84c auf dem umgebauten LBP-2030-Gerät gefüllt, gefolgt von Durchführen eines Haltbarkeitstests für 20000 Blätter unter den folgenden Bedingungen.
Aufladungsbedingungen: Eine Direktspannung von –550 V und eine alternative Spannung mit einer Sinuswelle von 1150 Hz und einer Amplitude von 4,2 kVpp wurden übereinander gelagert und wurden von einer Spannungszuführungsquelle (nicht gezeigt) auf die Aufladungswalze 82 angelegt. Die Anlegung der Spannung auf die Aufladungswalze 82 ermöglicht die Bewegungen der Ladungen zu einer isolierenden lichtempfindlichen Trommel 81 mittels einer elektrischen Entladung, um gleichförmig aufzuladen.
Entwicklungsbedingungen: Ein latentes Bild wurde auf der Oberfläche der gleichförmig aufgeladenen lichtempfindlichen Trommel 81 durch Aussetzung gegenüber einer Strahlung mit dem Laserlicht E ausgebildet. Die Festigkeit des Laserstrahls wurde derart eingestellt, dass das Oberflächenpotential des ausgesetzten Teils –180 V betrug.
Eine Direktspannung von –330 V und eine alternative Spannung mit einer Sinuswelle von 2200 Hz und einer Amplitude von 1,8 kVpp wurden übereinander gelagert und wurden auf die Cyanentwicklungsvorrichtung 84c in 11 angelegt, um ein alternierendes elektrisches Feld zwischen der Entwicklungshülse und der lichtempfindlichen Trommel 81 zu erzeugen, um den Toner für die Entwicklung auszublasen.
Eine primäre Transferbedingung: Eine Direktspannung von +280 V wurde als eine Primärtransferbiasspannung auf die Aluminiumtrommel 85a für den Primärtransfer eines Tonerbildes angelegt, das durch die Entwicklungsvorrichtung 84c auf den Lichtleiter 81 ausgebildet wurde, auf den intermediären Transferkörper 85.
Sekundäre Transferbedingungen: Das Tonerbild, das zunächst auf den intermediären Transferkörper 85 übertragen wurde, wird ferner auf das Aufzeichnungsmedium P als ein sekundärer Transfer durch das Anlegen einer Direktspannung von +1950 V als eine sekundäre Biasspannung auf die Transfereinheit 88 übertragen.
Der folgende Cyantoner, der in dem vorstehenden Verfahren verwendet wird, wurde wie folgt hergestellt.
In 800 g Ionenaustauscherwasser wurde 430 g 0,1 M-Na₃PO₄ wässriger Lösung gegeben. Die Mischung wurde auf 63°C erhitzt, gefolgt von Rühren bei 16000 U/min. unter Verwendung der Clear-Mischung (hergestellt von M Technique Co., Ltd.). Das heißt, 73 g 1,0 M-CaCl₂ wurde allmählich in die Mischung gegeben, was zu einem wässrigen Medium führte, das Kalziumphosphatsalz enthielt.
Andererseits:
(Monomer) 162 g Styrol;
38 g n-Butylacrylat;
(Färbungsmittel) 10 g C. I. Pigment Blue 15:3;
(Ladungssteuerungsmittel) 2 g Aluminiumkomplex von Ditertbutylsalicylsäure;
(Polarharz) 17 g gesättigter Polyester (eine Säurezahl von 10 und ein Peakmolekulargewicht von 8500); und
(Formfreisetzungsmittel) 25 g Esterwachs (ein Schmelzpunkt von 65°C)
Die Mischung der vorstehenden Formulierung wurde auf 63°C erhitzt und wurde dann unter Verwendung des Clear-Mix gleichförmig aufgelöst und dispergiert, gefolgt von der Zugabe von 7 g 2,2'-Azobis (2,4-Dimethylvaleronitril) als ein Polymerisationsinitiator. Folglich wurde eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung hergestellt.
Die polymerisierbare Monomerzusammensetzung wurde in das vorstehende wässrige Medium gegeben. Die Mischung wurde bei 10000 U/min. durch den Clear-Mix 10 Minuten bei 63°C unter N₂-Atmosphäre gerührt, um die polymerisierbare Monomerzusammensetzung zu granulieren. Anschließend wurde die Mischung mit einer Paddelrührklinge gerührt, um deren Temperatur auf 75°C zu erhöhen, um die Polymerisationsreaktion in der Mischung zu initiieren. Die Polymerisation schritt 10 Stunden voran. Nach Vervollständigung der Polymerisierung, wurde das verbleibende Monomer unter reduzierten Druck bei 80°C entfernt. Nach dem Abkühlen wurde eine geeignete Menge Salzsäure zugegeben, um Kalziumphosphatsalz aufzulösen, gefolgt von Filtrieren, Waschen, Trocknen und Klassifizieren des Produkts. Folglich wurden gefärbte Teilchen (gefärbte Tonerteilchen) mit einer Teilchengröße von 7,1 μm erhalten.
Auf 100 Teile bezogen auf die Masse der resultierenden Farbteilchen, wurden 1,2 Teile bezogen auf die Masse von hydrophoben Siliziumdioxid (BET 290 m²/g), das mit 10 Teilen bezogen auf die Masse Hexamethyldisilazan behandelt wurde, extern zugegeben, was zu einem Cyantoner führte.
(Bewertung)
Ein Haltbarkeitstest wurde im Hinblick auf die folgenden Bewertungspunkte durchgeführt, um jeden der Entwicklungsmittelträger der Beispiele und der Vergleichsbeispiele zu bewerten.
Ein Bewertungstest wurde zum Bewerten von Bildqualitäten in Hinblick auf Bilddichte, Nebelbildung, Gleichförmigkeit des Halb-Tonbildes usw.; der Menge der Ladung auf dem Toner auf dem Entwicklungsmittelträger (Q/M); der Transfermenge des Toners (M/S); und des Abrasionswiderstands der Harzbeschichtungsschicht; und des Fleckenwiderstands der Harzbeschichtungsschicht zu bewerten. Jeder der Bewertungstests wurde unter den Bedingungen von Normal-Temperatur und Normal-Feuchtigkeit (N/N, 20°C/60%), Normal-Temperatur und niedrige Feuchtigkeit (N/L, 24°C/10%), und Hoch-Temperatur und Hochfeuchtigkeit (H/H, 30°C/80%) jeweils durchgeführt.
Die Ergebnisse sind in Tabellen 2-9 und 2-10 aufgelistet. Wie in den Tabellen gezeigt, wurden gute Ergebnisse sowohl für die Bildqualitäten als auch die Haltbarkeit erhalten.
(2-1) Bilddichte
Unter Verwendung eines Reflektionsdichtemessgeräts RD918 (hergestellt von Macbeth) wurde die Dichte eines schwarzen einfarbigen Bildteils, das durch einfarbiges Drucken erhalten wurde, in Hinblick auf jeweils 5 verschiedene Punkte auf dem Bild gemessen. Der Durchschnitt der gesamten Messpunkte wurde als die Bilddichte definiert.
(2-2) Nebelbildungsdichte
Das Reflektionsvermögen (D1) eines weißen einfarbigen Teils des Bildes, das auf einem Blatt des Aufzeichnungspapiers gebildet war, wurde gemessen. Darüber hinaus wurde das Reflektionsvermögen (D2) einer Leerstelle eines anderen Blattes des gleichen Aufzeichnungspapiers gemessen. Dann wurde die Differenz zwischen D1 und D2 (das heißt der Wert von D1 – D2) in Hinblick auf jeden der fünf verschiedenen Punkte erhalten. Der Durchschnitt der gesamten Messergebnisse wurde als die Nebelbildungsdichte definiert. Das Reflektionsvermögen wurde unter Verwendung von TC-6DS (hergestellt von Tokyo Denshoku) gemessen.
(2-3) Gleichförmigkeit des Halbtonbildes (Erzeugung von schraffierter Differenz der Abstufung, weißen Streifen, und weißen Gürtel)
Das resultierende Bild wurde visuell im Hinblick auf die schraffierte Differenz der Abstufung, und lineare oder gürtelförmige Streifen, die sich in der Richtung in der Bildbildung erstreckten, die insbesondere in einem Halbtonbild bezeugt wurden, beobachtet, gefolgt von der Bewertung auf der Basis der folgenden Kriterien.
A: Ein gleichförmiges Bild
B: Eine geringfügige Differenz der Abstufung wurde beobachtet, wenn das Bild sorgfältig untersucht wurde, aber dies wurde kaum auf den ersten Blick erkannt.
C: Ein schraffierter Unterschied der Abstufung wurde beobachtet, oder lineare oder gürtelförmige Differenz der Abstufung wurde aus Abstand beobachtet, aber dies war im Wesentlichen kein Problem.
D: Eine schraffierte Differenz der Abstufung wurde beobachtet, oder eine lineare oder gürtelähnliche Differenz der Abstufung wurde beobachtet, aber es stand der praktischen Umsetzung nicht entgegen.
E: Ein Haifischhaut ähnlicher Nebel wurde über das Bild beobachtet, oder Streifen konnten deutlich erkannt werden.
F: Schlechte Bilddichte und viele Streifen wurden in dem Bild beobachtet.
(2-4) Die Menge der Ladung auf dem Toner (Q/M) und die Transfermenge des Toners (M/S)
Toner, der auf der Entwicklungshülse getragen wurde, wurde absorbiert und in einen zylindrischen Metallrohr und einem zylindrischen Filter gesammelt. Zu dieser Zeit wurden die Menge der Ladung pro Einheitsmasse Q/M (mC/kg) und die Masse des Toners pro Einheitsfläche M/S (dg/m²) aus der Menge der elektrostatischen Ladung Q berechnet, die sich in einem Kondensator durch ein zylindrisches Metallrohr gesammelt hatte, die Masse M des gesammelten Toners, und die Fläche S von welcher der Toner absorbiert wurde, berechnet, um als die Menge der Ladung auf dem Toner (Q/M) und die Transfermenge des Toners (M/S) jeweils definiert zu werden.
(2-5) Abrasionswiderstand der Harzbeschichtungsschicht
Die arithmetische Mittelrauhigkeit (Ra) der Entwicklungsmittelträgeroberfläche vor und nach dem Haltbarkeitstest und die Menge des Abschabens in der Filmdicke der Harzbeschichtungsschicht wurden gemessen.
(2-6) Fleckenwiderstand der Harzbeschichtungsschicht
Die Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers nach dem Haltbarkeitstest wurde beobachtet, indem um ungefähr das 200-fache unter Verwendung eines Farblaser 3D-Profilmikroskops vergrößert wurde, das von KEYENCE CORPORATION hergestellt wurde. Der Grad der Tonerverschmutzung wurde auf der Basis der folgenden Kriterien bewertet.
A: Nur eine vernachlässigbare Menge an Verschmutzung wurde beobachtet.
B: Eine kleine Menge an Verschmutzung wurde beobachtet.
C: Eine teilweise Verschmutzung wurde beobachtet.
D: Eine signifikante Verschmutzung wurde beobachtet.
Beispiel 2-16 und Beispiel 2-17
Entwicklungsmittelträger B-2-16 und B-2-17 wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 2-15 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-2-2 und A-2-3 jeweils als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-2-1 verwendet wurden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 2-15 wurde mit den Entwicklungsmittelträgern B-2-16 und B-2-17 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 2-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 2-9 und 2-10 aufgelistet.
Vergleichsbeispiel 2-13 bis Vergleichsbeispiel 2-15
Entwicklungsmittelträger C-2-13 bis C-2-15 wurden durch das gleiche Herstellungsverfahren wie dasjenige von Beispiel 2-15 erhalten, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen a-2-1, a-2-2 und a-2-3 jeweils als graphitisierte Teilchen der Harzbeschichtungsschicht anstelle von A-2-1 verwendet wurden. Der gleiche Bewertungstest wie Beispiel 2-15 wurde mit den Entwicklungsmittelträgern C-2-13 bis C-2-15 durchgeführt. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers sind in Tabelle 2-2 aufgelistet. Die Ergebnisse der Bewertungstests sind in Tabellen 2-9 und 2-10 aufgelistet.
Beispiel 3-1 zum Herstellen von Toner
In einem Vierhalskolben wurden 300 Teile Xylol gefüllt. Die Innenseite des Kolbens wurde ausreichend durch Stickstoff gespült, während der Inhalt gerührt wurde, gefolgt von Erhitzen auf Rückfluss. Unter dem Rückfluss wurde eine Mischung aus 68,8 Teilen Styrol, 22 Teilen n-Butylacrylat, und 9,2 Teilen Monobutylmaleat, 1,8 Teilen Di-Tert-Butylperoxid allmählich in den Kolben über vier Stunden eingetropft, gefolgt von Beibehalten über zwei Stunden, um die Polymerisation zu vervollständigen. Anschließend wurde das Lösungsmittel entfernt, was zu den Polymer L1 führte. Das Polymer L1 wurde einer GPC-Messung unterzogen und ein Peak-Molekulargewichts von 15000 wurde erhalten.
Als nächstes wurden 180 Teile entlüftetes Wasser und 20 Teile 2%-ige wässrige Lösung von Polyvinylalkohol in einem Vierhalskolben gefüllt, und dann eine Mischung aus 74,9 Teilen Styrol, 20 Teilen n-Butylacrylat, 5,0 Teilen Monobutylmaleat und 0,2 Teilen 2,2-bis(4,4-Di-Tert-Butylperoxycyclohexyl)Propan gefüllt und gerührt, um eine Suspension zu erhalten. Dann wurde die Innenseite des Kolbens ausreichend mit Stickstoff gespült, gefolgt von Erhitzen auf 90°C, um die Polymerisation zu initiieren. Die Temperatur wurde 24 Stunden beibehalten, um die Polymerisation zu vervollständigen, was zu dem Polymer H1 führte. Danach wird das Polymer H1 filtriert und getrocknet, und dann einer GPC-Messung unterzogen, um ein Peakmolekulargewicht von 800000 zu erhalten. Anschließend wurden das Polymer L1 und das Polymer H1 in eine Xylolmischung bei einem Massenverhältnis von 70:30 vermischt. Folglich wurde ein Bindemittelharz 3-1 erhalten.
Zuvor wurden 100 Teile des vorstehenden Bindemittelharzes 1, 90 Teile magnetisches Eisenoxid (durchschnittliche Teilchengröße: 0,02 μm, magnetische Eigenschaft Hc eines magnetischen Feldes von 795,8 kA/m: 9,2 kA/m, ss: 82 Am²/kg, sr: 11,5 Am²/kg), 3 Teile Monoazometallkomplex (negatives Ladungssteuerungsmittel), 3 Teile Paraffinwachs (ein Schmelzpunkt von 75°C, eine Penetration (25°C) von 6,5 mm, ein zahlenbezogenes durchschnittliches Molekulargewicht (äquivalent zu Polyethylen) von 390, gemessen durch GPC) und 3 Teile Polypropylenwachs (ein Schmelzpunkt von 143°C, eine Penetration (25°C) von 0,5 mm, ein zahlenbezogenes durchschnittliches Molekulargewicht (äquivalent zu Polyethylen) von 1010, gemessen durch GPC) gleichförmig vermischt. Dann wurde die Mischung durch eine biaxiale Extrudiervorrichtung, die bei 130°C erhitzt wurde, aufgelöst und geknetet. Das resultierende geknetet Produkt wurde abgekühlt und wurde dann grob durch eine Hammermühle pulverisiert. Demgemäß wurde ein Pulverrohmaterial 3-A (grob pulverisiertes Produkt) als ein Pulverrohmaterial zur Herstellung von Toner erhalten.
Das Pulverrohmaterial 3-A wird pulverisiert und wird durch das Vorrichtungssystem, das in 16 gezeigt wird, klassifiziert. Als eine mechanische Pulverisiervorrichtung 301 wurde Turbo Mill T-250, hergestellt von Turbo Kogyo Co., Ltd., verwendet. Das Turbo Mill wurde unter den Bedingungen angetrieben, in welchem Abstand zwischen einer rotierenden Vorrichtung 314 und einer stationären Vorrichtung 310, die in 17 gezeigt werden, 1,5 mm betrug, und die periphere Geschwindigkeit der rotierenden Vorrichtung 314 betrug 130 m/s.
In diesem Beispiel wurde aus einer ersten Tisch ähnlichen volumetrischen Zuführungsvorrichtung 315, das Pulverrohmaterial, das als das roh pulverisierte Produkt bereitgestellt war, der mechanischen Pulverisiervorrichtung 301 bei einer Rate von 40 kg/h zugeführt und wurde dann pulverisiert. Das Pulverrohmaterial, das in der mechanischen Pulverisiervorrichtung 301 pulverisiert wurde, wurde in ein Cyclone 229 zusammen mit Ansaugluft aus einem Abgasventilator 224 gesammelt und wurde dann in eine zweite volumetrische Zuführvorrichtung eingeführt. Darüber hinaus besaß zu dieser Zeit das fein pulverisierte Produkt, das durch Pulverisation in der mechanischen Pulverisiervorrichtung 301 erhalten wurde, einen gewichtsbezogenen durchschnittlichen Durchmesser von 6,6 μm und zeigte eine scharfe Teilchengrößenverteilung, so dass 40,3% bezogen auf die Zahl der Teilchen von 4,0 μm oder weniger in der Teilchengröße um 2,9 Volumenprozent der Teilchen von 10,1 μm oder mehr in der Teilchengröße eingeschlossen waren.
Als nächstes wurde das fein pulverisierte Produkt, das durch die vorstehende mechanische Pulverisiervorrichtung 301 erhalten wurde, einer Luftstromklassifiziervorrichtung unterzogen, um Rohpulver und Feinpulver zu entfernen, was zu einem klassifizierten Produkt (Mediumpulver) führte. In 100 Teile des klassifizierten Produkts wurden 1,0 Teile hydrophobes Siliziumdioxidfeinpulver (BET 120 m²/g) extern durch eine Henschel-Mischvorrichtung (Modell: FM-75, Mitsui Miike Kakoki, Co., Ltd.) zugegeben, um Toner E-1 bereitzustellen, welcher ein Ein-Komponenten magnetisches Entwicklungsmittel zur Bewertung ist.
Beispiel 3-1
Eine Entwicklungshülse als ein Entwicklungsmittelträger wurde durch das folgende Verfahren hergestellt. Zunächst wurde eine Beschichtungslösung zum Bereitstellen einer Harzbeschichtungsschicht auf die Oberfläche einer Entwicklungshülse bei dem folgenden Mischverhältnis hergestellt.

– 400 Teile bezogen auf die Masse von Resolphenolharz (50% Methanollösung);
– 40 Teile bezogen auf die Masse von graphitisierten Teilchen A-3-1;
– 40 Teile bezogen auf die Masse von Graphit B-3-1;
– 20 Teile bezogen auf die Masse von leitendem Ruß;
– 15 Teile bezogen auf die Masse von leitenden sphärischen Teilchen C-3-1; und
– 280 Teile bezogen auf die Masse von Isopropylalkohol.

Als graphitisierte Teilchen wurde β-Harz als graphitisierte Teilchen durch eine Lösungsmittelfraktionierung von Kohleteerpech extrahiert. Dann wurde das β-Harz hydrogeniert und schwerer gemacht, gefolgt von Entfernen der Lösungsmittel löslichen Fraktion durch Toluol, um ein Massengut-Mesophasenpech zu erhalten. Die Massengut-Mesophasenpechpulver wurden pulverisiert, gefolgt von Oxidieren des Pulvers bei ungefähr 300°C in der Luft. Anschließend wurde unter Stickstoffatmosphäre das Produkt bei 3000°C erhitzt und wurde dann klassifiziert. Demgemäß wurden graphitisierte Teilchen A-3-1 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 3,84 μm erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-3-1 sind in Tabellen 3-1a und 3-1b aufgelistet. Hinsichtlich des schuppenförmigen oder nadelförmigen Graphits wurde das in Tabelle 3-2 gezeigte Graphit B-3-1 verwendet.
Als sphärische Teilchen wurden unter Verwendung einer Raikai-Vorrichtung (automatischer Mörser, hergestellt von Ishikawa Kojo), 100 Teile Phenolharzteilchen mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 7,8 μm mit 14 Teilen Kohlemassengut-Mesophasenpechpulver mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 2 μm oder weniger beschichtet. Nach Hitzestabilisierung bei 280°C in der Luft wurde das Produkt bei 2000°C unter Stickstoffatmosphäre zur Graphitisierung gebrannt und klassifiziert. Demgemäß wurden sphärischen leitende Kohlenstoffteilchen (sphärische Teilchen C-3-1) mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 11,7 μm erhalten und für die Bewertung verwendet. Die wahre Dichte der sphärischen Teilchen C-3-1 betrug 1,48 g/cm³, deren spezifischer Volumenwiderstand betrug 8,5 × 10^–2 Ω·cm, und das Verhältnis des größeren Durchmessers/kleineren Durchmessers betrug 1,07.
Das vorstehende Material wurde durch eine Sandmühle unter Verwendung von Glasperlen dispergiert. In dem Dispersionsverfahren wurde das Resolphenolharz (enthaltend 50% Methanol) mit einem Teil von Isopropylalkohol verdünnt. Dann wurden das leitende Ruß, die graphitisierten Teilchen A-3-1, das Graphit B-3-1 in die Mischung gegeben und durch eine Sandmühle unter Verwendung von Glasperlen mit einem Durchmesser von 1 mm dispergiert, die als Mediumteilchen in die Mischung zugegeben wurden. Darüber hinaus wurden die vorstehenden leitenden sphärischen Teilchen C-3-1 in die Mischung gegeben, gefolgt von dem Voranschreiten der Sandmühlendispersion, um eine Beschichtungslösung zu erhalten.
Unter Verwendung der vorstehenden Beschichtungslösung zusammen mit einem Sprühverfahren wurde eine Harzbeschichtungsschicht auf einem zylindrischen Aluminiumrohr mit einem äußeren Durchmesser von 20 mm ϕ ausgebildet. Danach wurde die Harzbeschichtungsschicht durch Erhitzen in einem Direkttrocknungsofen bei 150°C 30 Minuten getrocknet und gehärtet, um einen Entwicklungsmittelträger D-1 zu erhalten. Die Formulierung und die physikalischen Eigenschaften der leitenden Beschichtungsschicht des resultierenden Entwicklungsmittelträgers D-1 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet.
Die Bewertung des Entwicklungsmittelträgers D-1 wurde unter Verwendung eines kommerziell verfügbaren Laserdruckers (Laser Jet HP9000, hergestellt von Hewlett-Packard Company) durchgeführt. Für das Entwicklungsmittel wurde die Bewertung unter Verwendung des Toners E-1 durchgeführt.
[Bewertung]
Der Bewertungstest wurde im Hinblick auf die folgenden Bewertungspunkte durchgeführt, um den Entwicklungsmittelträger für jede der Beispiele und Vergleichsbeispiele zu bewerten. In Tabellen 3-4a und 3-4b werden die Ergebnisse der Bewertungen hinsichtlich der Haltbarkeit der Bilddichte, Haltbarkeit gegenüber Nebelbildung, Haltbarkeit gegenüber Geister-Bildern, Abrasionswiderstand, und Fleckenwiderstand bei niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit gezeigt. In Tabellen 3-5a und 3-5b werden Haltbarkeit von Bilddichte, Haltbarkeit gegenüber Nebelbildung, Haltbarkeit von Geister-Bildern, Abrasionswiderstand und Fleckenwiderstand bei Normaltemperatur und Normalfeuchtigkeit gezeigt. In den Tabellen 3-6a und 3-6b werden darüber hinaus die Bewertungen der Haltbarkeit der Bilddichte, Haltbarkeit von Schriftzeichenschärfe, Haltbarkeit gegenüber Geister-Bildern, Abrasionswiderstand und Fleckenwiderstand bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit gezeigt.
Die Haltbarkeitsbewertung wurde unter jedem der drei Umgebungen von Niedrigtemperatur und Niedrigfeuchtigkeit (L/L), Normaltemperatur und Normalfeuchtigkeit (N/N), und Hochtemperatur und Hochfeuchtigkeit (H/H) durchgeführt. Im Einzelnen betrug die Niedrigtemperatur und Niedrigfeuchtigkeit (L/L) 15°C/10% RH, die Normaltemperatur und Normalfeuchtigkeit (N/N) betrug 24°C/55% RH und die Hochtemperatur und Hochfeuchtigkeit (H/H) betrug 32,5°C/85% RH, respektive.
<Bewertungsverfahren>
(3-1) Bilddichte
Unter Verwendung eines Reflektionsdensitometers RD918 (hergestellt von Macbeth) wurde die Dichte eines schwarzen einfarbigen Bildteils, das durch einfarbiges Drucken erhalten wurde, in Hinblick auf jeden von 5 verschiedenen Punkten auf dem Bild gemessen. Der Durchschnitt der gesamten Messewerte wurde als die Bilddichte definiert.
(3-2) Geisterbild
Eine Entwicklung wurde auf dem spitzen Teil durchgeführt, in welchem ein weißer einfarbiger Teil und ein schwarzer einfarbiger Teil zueinander benachbart waren (bei der ersten Runde der Hülsenrotation), und die Differenz der Abstufung zwischen weißer einfarbiger Spur und schwarzer einfarbiger Spur, die auf dem Halbton nach der zweiten Runde der Hülsenrotation erzeugt wurde, wurde hauptsächlich visuell beobachtet und verglichen, um so für die Messung der Bilddichte herangezogen zu werden. Die Bewertungsergebnisse wurden auf der Basis der folgenden Kriterien dargestellt.
A: Keine Differenz der Abstufung wurde beobachtet.
B: Eine geringfügige Differenz der Abstufung wurde abhängig von dem Sichtwinkel beobachtet.
C: Eine Differenz der Abstufung wurde beobachtet, während die Differenz der Bilddichten 0,01 oder weniger betrug.
D: Eine Differenz der Abstufung wurde beobachtet, obwohl sogar die Kante nicht klar war, aber es stand der praktischen Umsetzung nicht entgegen.
E: Ein deutlicher Unterschied der Abstufung wurde beobachtet in einigem Ausmaß, aber dieser war kaum praktisch tolerierbar.
F: Ein deutlicher Unterschied der Abstufung wurde beobachtet und die Differenz zwischen Bilddichten wurde beobachtet, so dass diese praktisch nicht verwendet werden konnte.
G: Eine große Differenz in der Abstufung, und die Differenz zwischen Bilddichten betrug 0,05 oder mehr durch das Reflektionsdensitometer.
(3-3) Nebelbildung
Das Reflektionsvermögen des weißen einfarbigen Bildes wurde gemessen und zudem das Reflektionsvermögen von nicht verwendeten Übertragungspapier. Die Differenz zwischen den gemessenen Werten (das niedrigste Reflektionsvermögen des weißen einfarbigen Bildes – das höchste Reflektionsvermögen von nicht verwendetem Transferpapier) wurde als die Dichte der Nebelbildung definiert. Der Grad Nebelbildung wurde durch einen derartigen Wert ausgedrückt. Der Standard der Nebelbildung in Hinblick auf die Dichte der Nebelbildung wurde wie folgt definiert. Hierbei wurde die Messung des Reflektionsvermögens zufällig 10-mal unter Verwendung von TC-6DS (hergestellt von Tokyo Denshoku Co.) durchgeführt.
1,5 oder weniger: Im Wesentlichen keine Änderung;
1,5 bis 2,5: Differenz konnte erkannt werden, wenn sorgfältig beobachtet;
2,5 bis 3,5: Nebelbildung konnte durch Grad erkannt werden;
4,0: Diese war am unteren Ende eines praktischen Verwendungsniveaus und die Nebelbildung wurde beim ersten Blick bestätigt; und
5,0 oder mehr: Sehr schlecht.
(3-4) Schärfe der Druckzeichen
Druckzeichen auf dem Transferpapier, die unter einer Umgebung von Hochtemperatur und Hochfeuchtigkeit (32,5°C/85%) abgebildet wurden, wurden ungefähr um das 30-fache vergrößert und wurden dann auf der Basis der folgenden Bewertungskriterien bewertet.
A: Fast keine Streuung trat auf und extrem scharfe Linien wurden beobachtet;
B: Vergleichsweise scharfe Linien mit geringfügigen Streuen;
C: Eine größere Menge Streuen wurde beobachtet und die Linien waren in einigem Ausmaß verwaschen; und
D: Es wurde kaum das vorstehende Niveau C erreicht.
(3-5) Abrasionswiderstand der Beschichtungsschicht
Vor und nach der Haltbarkeit wurde die arithmetische Mittelrauhigkeit (Ra) der Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers gemessen.
(3-6) Fleckenwiderstand der Harzbeschichtungsschicht
Die Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers nach der Haltbarkeit wurde unter Verwendung eines SEM beobachtet. Der Grad der Tonerverschmutzung wurde auf der Basis der folgenden Kriterien bewertet.
A: Eine vernachlässigbare Menge an Verschmutzung wurde beobachtet.
B: Eine geringfügige Menge an Verschmutzung wurde beobachtet.
C: Eine teilweise Verschmutzung wurde beobachtet.
D: Eine signifikante Verschmutzung wurde beobachtet.
Beispiel 3-2
Entwicklungsmittelträger D-2 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-1 hergestellt, bis darauf, dass die Zugabemenge der graphitisierten Teilchen A-3-1, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-1 verwendet wurde, von 40 Teilen auf 10 Teile geändert wurde und die Zugabemenge des Graphits B-3-1 von 40 Teilen auf 70 Teile geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers D-2 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers D-2 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genau wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Beispiel 3-3
Entwicklungsmittelträger D-3 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-1 durchgeführt, bis darauf, dass die Zugabemenge der graphitisierten Teilchen A-3-1, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-1 verwendet wurden, von 40 Teilen auf 70 Teile und die Zugabemenge des Graphits B-3-1 von 40 Teilen auf 10 Teile geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers D-3 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers D-3 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Beispiel 3-4
Als graphitisierte Teilchen wurde β-Harz von Kohlenteerpech unter Verwendung einer Lösungsmittelfraktionierung extrahiert. Dann wurde das β-Harz durch Hydrogenierung schwerer gemacht, gefolgt von Entfernen der lösungsmittellöslichen Fraktion mit Toluol, um das Massengut-Mesophasenpech zu erhalten. Die resultierenden Massengut-Mesophasenpechpulver wurden pulverisiert und wurden dann bei ungefähr 300°C in der Luft oxidiert, gefolgt von Erhitzen bei 3200°C unter Stickstoffatmosphäre. Anschließend wurden die graphitisierten Teilchen A-3-2 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 3,65 μm, die durch Klassifizierung erhalten wurde, verwendet. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-3-2 sind in Tabellen 3-1a und 3-1b aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger D-4 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-1 hergestellt, bis darauf, dass graphitisierten Teilchen A-3-2 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-1 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers D-4 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers D-4 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Beispiel 3-5
Als graphitisierte Teilchen wurde β-Harz von Kohlenteerpech unter Verwendung einer Lösungsmittelfraktionierung extrahiert. Dann wurde das β- Harz durch Hydrogenierung schwerer gemacht, gefolgt von Entfernen der lösungsmittellöslichen Fraktion mit Toluol, um Massengut-Mesophasenpech zu erhalten. Die resultierenden Massengut-Mesophasenpechpulver wurden pulverisiert und wurden dann bei ungefähr 300°C in der Luft oxidiert, gefolgt von Erhitzen bei 2300°C unter Stickstoffatmosphäre. Anschließend wurden die graphitisierten Teilchen A-3-3 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 3,55 μm, die durch Klassifizierung erhalten wurde, verwendet. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-3-3 sind in Tabellen 3-1a und 3-1b aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger D-5 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-1 hergestellt, bis darauf, dass graphitisierten Teilchen A-3-3 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-1 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers D-5 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers D-5 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Beispiel 3-6
Als graphitisierte Teilchen wurde β-Harz von Kohlenteerpech unter Verwendung einer Lösungsmittelfraktionierung extrahiert. Dann wurde das β-Harz durch Hydrogenierung schwerer gemacht, gefolgt von Entfernen der lösungsmittellöslichen Fraktion mit Toluol, um Massengut-Mesophasenpech zu erhalten. Die resultierenden Massengut-Mesophasenpechpulver wurden pulverisiert und wurden dann bei ungefähr 300°C in der Luft oxidiert, gefolgt von Erhitzen bei 2000°C unter Stickstoffatmosphäre. Anschließend wurden die graphitisierten Teilchen A-3-4 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 3,71 μm, die durch Klassifizierung erhalten wurde, verwendet. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-3-4 sind in Tabellen 3-1a und 3-1b aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger D-6 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-1 hergestellt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-3-4 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-1 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers D-6 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers D-6 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Beispiel 3-7
Als graphitisierte Teilchen wurde β-Harz aus Kohlenteerpech unter Verwendung einer Lösungsmittelfraktionierung extrahiert. Dann wurde das β-Harz durch Hydrogenierung schwerer gemacht, gefolgt von Entfernen der lösungsmittellöslichen Fraktion mit Toluol, um Massengut-Mesophasenpech zu erhalten. Die resultierenden Massengut-Mesophasenpechpulver wurden pulverisiert und wurden dann bei ungefähr 300°C in der Luft oxidiert, gefolgt von Erhitzen bei 3000°C unter Stickstoffatmosphäre. Anschließend wurden die graphitisierten Teilchen A-3-5 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 9,62 μm, die durch Klassifizierung erhalten wurden, verwendet. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-3-5 sind in Tabellen 3-1a und 3-1b aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger D-7 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-1 hergestellt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-3-5 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-1 verwendet wurden, und die Zugabemenge der leitenden sphärischen Teilchen C-3-1 wurde von 20 Teilen auf 10 Teile geändert. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers D-7 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers D-7 wurde der Dauerbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Beispiel 3-8
Als graphitisierte Teilchen wurde β-Harz von Kohlenteerpech unter Verwendung einer Lösungsmittelfraktionierung extrahiert. Dann wurde das β-Harz durch Hydrogenierung schwerer gemacht, gefolgt von Entfernen der lösungsmittellöslichen Fraktion mit Toluol, um Massengut-Mesophasenpech zu erhalten. Die resultierenden Massengut-Mesophasenpechpulver wurden pulverisiert und wurden dann bei ungefähr 300°C in der Luft oxidiert, gefolgt von Erhitzen bei 2300°C unter Stickstoffatmosphäre. Anschließend wurden die graphitisierten Teilchen A-3-6 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 21,5 μm, die durch Klassifizierung erhalten wurde, verwendet. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-3-6 sind in Tabellen 3-1a und 3-1b aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger D-8 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-1 hergestellt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-3-6 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-1 verwendet wurden, verwendet und die leitenden sphärischen Teilchen C-3-1 wurden nicht zugegeben. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht und des Entwicklungsmittelträgers D-8 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers D-8 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Beispiel 3-9
Als graphitisierte Teilchen wurde β-Harz von Kohlenteerpech unter Verwendung einer Lösungsmittelfraktionierung extrahiert. Dann wurde das β-Harz durch Hydrogenierung schwerer gemacht, gefolgt von Entfernen der lösungsmittellöslichen Fraktion durch Toluol, um das Massengut-Mesophasenpech zu erhalten. Die resultierenden Massengut-Mesophasenpechpulver wurden pulverisiert und wurden dann bei ungefähr 300°C in der Luft oxidiert, gefolgt von Erhitzen bei 2300°C unter Stickstoffatmosphäre. Anschließend wurden die graphitisierten Teilchen A-3-7 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 1,72 μm, die durch Klassifizierung erhalten wurde, verwendet. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-3-7 sind in Tabellen 3-1a und 3-1b aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger D-9 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-1 hergestellt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-3-7 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-1 verwendet wurden, verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers D-9 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers D-9 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Beispiel 3-10
Als graphitisierte Teilchen wurden Meso-Kohlenstoffmikroperlen, die durch Erhitzen von Kohlenschweröl erhalten wurden, gewaschen und getrocknet, gefolgt von mechanischen Dispergieren mit einer Zerkleinerungsmühle. Dann wurden die resultierenden Pulver einer Primärerhitzungsbehandlung bei 1200°C unter Stickstoffatmosphäre zur Karbonisierung unterzogen. Anschließend wurde das karbonisierte Produkt einer zweiten Dispersion unter Verwendung der Zerkleinerungsmühle unterzogen und bei 2800°C unter Stickstoffatmosphäre erhitzt, gefolgt von Klassifizierung. Demgemäß wurden die graphitisierten Teilchen A-3-8 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 4,81 μm, die durch Klassifizierung erhalten wurde, verwendet. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-3-8 sind in Tabellen 3-1a und 3-1b aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger D-10 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-1 hergestellt, bis darauf, dass graphitisierten Teilchen A-3-8 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-1 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der leitenden Beschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers D-10 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers D-10 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Beispiel 3-11
Als graphitisierte Teilchen wurden Meso-Kohlenstoffmikroperlen, die durch Erhitzen von Kohlenschweröl erhalten wurden, gewaschen und getrocknet, gefolgt von einer mechanischen Dispersion mit einer Zerkleinerungsmühle. Dann wurden die resultierenden Pulver einer primären Erhitzungsbehandlung bei 1200°C unter Stickstoffatmosphäre zur Karbonisierung unterzogen. Anschließend wurde das karbonisierte Produkt einer sekundären Dispersion unter Verwendung der Atomisiermühle unterzogen und bei 2300°C unter Stickstoffatmosphäre erhitzt, gefolgt von Klassifizierung. Demgemäß wurden die graphitisierten Teilchen A-3-9 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 4,92 μm, die durch Klassifizierung erhalten wurde, verwendet. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-3-9 sind in Tabellen 3-1a und 3-1b aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger D-11 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-1 hergestellt, bis darauf, dass graphitisierten Teilchen A-3-9 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-1 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der leitenden Beschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers D-11 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers D-11 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Beispiel 3-12
Entwicklungsmittelträger D-12 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-1 hergestellt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen B-3-2 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 4,12 μm anstelle der graphitisierten Teilchen B-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-1 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen B-3-1 sind in Tabelle 2 aufgelistet, und die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers D-12 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers D-12 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Beisp iel 3-13
Entwicklungsmittelträger D-13 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-12 hergestellt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-3-2 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-12 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers D-13 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers D-13 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Beispiel 3-14
Entwicklungsmittelträger D-14 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-12 hergestellt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-3-4 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-12 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers D-14 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers D-14 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Vergleichsbeispiel 3-1
Als graphitisierte Teilchen wurde β-Harz von Kohlenteerpech unter Verwendung einer Lösungsmittelfraktionierung extrahiert. Dann wurde das β-Harz durch Hydrogenierung schwerer gemacht, gefolgt von Entfernen der lösungsmittellöslichen Fraktion mit Toluol, um Massengut-Mesophasenpech zu erhalten. Die resultierenden Massengut-Mesophasenpechpulver wurden pulverisiert und wurden dann bei ungefähr 300°C in der Luft oxidiert, gefolgt von Erhitzen bei 1500°C unter Stickstoffatmosphäre. Anschließend wurden die graphitisierten Teilchen A-3-10 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 3,91 μm, die durch Einteilung erhalten wurde, verwendet. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-3-10 sind in Tabellen 3-1a und 3-1b aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger d-1 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-1 hergestellt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-3-10 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-1 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht und des Entwicklungsmittelträgers d-1 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers d-1 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Vergleichsbeispiel 3-2
Als graphitisierte Teilchen wurde β-Harz von Kohlenteerpech unter Verwendung einer Lösungsmittelfraktionierung extrahiert. Dann wurde das β-Harz durch Hydrogenierung schwerer gemacht, gefolgt von Entfernen der lösungsmittellöslichen Fraktion mit Toluol, um das Massengut-Mesophasenpech zu erhalten. Die resultierenden Massengut-Mesophasenpechpulver wurden pulverisiert und wurden dann bei ungefähr 300°C in der Luft oxidiert, gefolgt von Erhitzen bei 3500°C unter Stickstoffatmosphäre. Anschließend wurden die graphitisierten Teilchen A-3-11 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 3,85 μm, die durch Klassifizierung erhalten wurde, verwendet. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-3-11 sind in Tabellen 3-1a und 3-1b aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger d-2 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-1 hergestellt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-3-11 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-1 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers d- 2 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers d-2 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Vergleichsbeispiel 3-3
Als graphitisierte Teilchen wurden Meso-Kohlenstoffmikroperlen, die durch Erhitzen von Kohlenschweröl erhalten wurden, gewaschen und getrocknet, gefolgt von einer mechanischen Dispersion mit einer Atomisiermühle. Dann wurden die resultierenden Pulver einer primären Erhitzungsbehandlung bei 1200°C unter Stickstoffatmosphäre zur Karbonisierung unterzogen. Anschließend wurde das karbonisierte Produkt einer sekundären Dispersion unter Verwendung der Zerkleinerungsmühle unterzogen und bei 3200°C unter Stickstoffatmosphäre erhitzt, gefolgt von Klassifizierung. Demgemäß wurden die graphitisierten Teilchen A-3-12 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 4,85 μm, die durch Klassifizierung erhalten wurde, verwendet. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-3-12 sind in Tabellen 3-1a und 3-1b aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger d-3 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-1 hergestellt, bis darauf, dass graphitisierten Teilchen A-3-12 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-1 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der leitenden Beschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers d-3 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers d-3 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Vergleichsbeispiel 3-4
Sphärische Phenolharzteilchen mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 6,49 μm wurden bei 2200°C zur Graphitisierung gebrannt, gefolgt von Klassifizierung, um graphitisierte Teilchen A-3-13 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 5,30 μm zu erhalten, welche als graphitisierte Teilchen verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-3-13 sind in Tabellen 3-1a und 3-1b aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger d-4 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-1 hergestellt, bis darauf, dass graphitisierten Teilchen A-3-13 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-1 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der leitenden Beschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers d-4 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers d-4 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Vergleichsbeispiel 3-5
Koks und Teerpech wurden bei ungefähr 2600°C zur Graphitisierung gebrannt, gefolgt von Klassifizierung, um graphitisierte Teilchen A-3-14 mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 5,52 μm zu erhalten, welche als graphitisierte Teilchen verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen A-3-14 sind in Tabellen 3-1a und 3-1b aufgelistet.
Entwicklungsmittelträger d-5 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-1 hergestellt, bis darauf, dass graphitisierten Teilchen A-3-14 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-1 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der leitenden Beschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers d-5 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers d-5 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Vergleichsbeispiel 3-6
Entwicklungsmittelträger d-6 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-1 hergestellt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-3-1, die für die Beschichtungslösung von Beispiel 3-1 verwendet wurden, nicht verwendet wurden, während 80 Teile bezogen auf die Masse des Graphits B-3-1 verwendet wurde. Die physikalischen Eigenschaften der leitenden Beschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers d-6 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers d-5 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-1 durchgeführt, während der Toner E-1 zugeführt wurde.
Beispiel 3-2 der Herstellung von Toner
Der folgende Toner wurde verwendet.

– 100 Teile bezogen auf die Masse Styrolacrylharz;
– 85 Teile bezogen auf die Masse von Magnetit;
– 2 Teile bezogen auf die Masse von positiven Ladungssteuerungsmittel (Triphenylmethanverbindung); und
– 3 Teile bezogen auf die Masse Kohlenwasserstoffwachs.

Die vorstehenden Materialien wurden durch eine Henschel-Mischvorrichtung vermischt und die Mischung wurde dann aufgelöst, geknetet, und unter Verwendung einer biaxialen Extrudiervorrichtung dispergiert. Das geknetete Produkt wurde abgekühlt und wurde dann fein durch die Pulverisiervorrichtung mit einem Jetluftstrom pulverisiert. Darüber hinaus wurde die Mischung einer Klassifizierung unter Verwendung der Luftstromklassifiziervorrichtung unterzogen. Demgemäß wurde das klassifizierte Produkt, welches Teilchen mit einer gewichtsbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 7,5 μm, einem Zahlenverhältnis einer Teilchengröße von 4 μm oder weniger von 20,0%, und einem Massenverhältnis einer Teilchengröße von 10,1 μm oder mehr von 12,0% in Bezug auf die Verteilung beinhaltet, erhalten. Als nächstes wurde hydrophobes kolloidales Siliziumdioxid extern bei einer Menge von 1,0 Massenteilen in Bezug auf 100 Massenteile des vorstehenden klassifizierten Produkts unter Verwendung der Henschel-Mischvorrichtung zugegeben, um Toner E-2 als das ein-komponentenmagnetische Entwicklungsmittel für die Bewertung zu erhalten.
Beispiel 3-15

– 400 Massenteile Resolphenolharz (50% Methanollösung);
– 40 Massenteile graphitisierte Teilchen A-3-1;
– 40 Massenteile Graphit B-3-1;
– 20 Massenteile leitender Ruß;
– 20 Massenteile leitende sphärische Teilchen C-3-2; und
– 200 Massenteile Isopropylalkohol.

Als sphärische Teilchen wurden unter Verwendung einer Raikai-Vorrichtung (automatischer Mörser, hergestellt von Ishikawa Kojo) 100 Teile Phenolharzteilchen mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 5,5 μm mit 14 Teilen Kohlenmassengut-Mesophasenpechpulver mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 1,5 μm oder weniger beschichtet. Nach der Hitzestabilisierung bei 280°C in der Luft wurde das Produkt bei 2000°C unter Stickstoffatmosphäre zur Graphitisierung gebrannt und klassifiziert. Demgemäß wurden sphärische leitende Kohlenstoffteilchen (sphärische Teilchen C-3-2) mit einer zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchengröße von 5,0 μm erhalten und zur Bewertung verwendet. Die wahre Dichte der sphärischen Teilchen C-3-2 betrug 1,50 g/cm³, deren spezifischer Volumenwiderstand betrug 7,5 × 10^–2 Ω·cm, und ein Verhältnis von größerem Durchmesser/kleinerem Durchmesser betrug 1,07.
Das vorstehende Material wurde durch eine Sandmühle unter Verwendung von Glasperlen dispergiert. In dem Dispersionsverfahren wurde das Resolphenolharz (enthaltend 50% Methanol) mit einem Teil Isopropylalkohol verdünnt. Dann wurden das leitende Ruß, die graphitisierten Teilchen A-3-1, das Graphit B-3-1 in die Mischung gegeben und durch eine Sandmühle unter Verwendung von Glasperlen mit einem Durchmesser von 1 mm als Mediumteilchen in die Mischung gegeben. Darüber hinaus wurden die vorstehenden leitenden sphärischen Teilchen C-3-2 in die Mischung gegeben, gefolgt von Voranschreiten einer Sandmühlendispersion, um eine Beschichtungslösung zu erhalten.
Ein zylindrisches Aluminiumrohr wurde derart geschliffen, dass der äußere Durchmesser 32 mm ϕ beträgt, die Oberflächenrauhigkeit Ra 0,2 μm beträgt, und eine Fluktuation ungefähr 5 bis 10 μm beträgt. Zudem wurde ein Werkstück mit einer Seite, die mit einem Flansch für die Entwicklungshülse ausgestattet war, hergestellt. Das Werkstück wurde hergestellt, um auf einem rotierenden Tisch zu stehen, welcher rotiert wurde, während das Ende der Hülse maskiert wurde. Die vorstehende Beschichtungslösung wurde auf das Werkstück unter Verwendung einer Sprühkanone, die sich bei einer konstanten Geschwindigkeit vorwärts bewegte, aufgetragen, gefolgt von Trocknen und Härten von diesem mit einem Trockner vom ventilierenden Typ bei 150°C für 30 Minuten, um eine Harzbeschichtungsschicht auszubilden, was zu einem Entwicklungsmittelträger D-15 führte.
Ein Magnet wurde auf die Entwicklungshülse aufgebracht und wurde in einen rostfreien Steuerflansch eingepasst. Als ein Bewertungsgerät wurde eine Kopiermaschine GP605, hergestellt von Canon Inc., in eine 70-Blatt-Maschine umgebaut und wurde dann verwendet. Während Toner E-2 zugeführt wurde, wurde ein kontinuierlicher Dauertest bis zu 200000 Blatt durchgeführt und bewertet. Zur Bewertung wurde die Bewertung basierend auf einer eingehenden Bildbewertung und der Haltbarkeit der Beschichtungsschicht durchgeführt. Die Bewertung wurde unter jeder Umgebungen von Normaltemperatur und Niedrigfeuchtigkeit (N/L, 24°C/10%), Normaltemperatur und Normalfeuchtigkeit (N/N, 24°C/55%), und Hochtemperatur und Hochfeuchtigkeit (H/H, 30°C/80%) jeweils durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabellen 3-7a und 3-7b aufgelistet. Wie in der Tabelle gezeigt wurden gute Ergebnisse sowohl für die Bildqualität als auch die Haltbarkeit erhalten.
[Bewertung]
(3-1) Bilddichte
In der Kopiermaschine wurde die Dichte des kopierten Bildes eines schwarzen Kreises (5 mm ϕ) auf einem Testdiagramm mit einem Bildverhältnis von 5,5% durch die Reflektionsdichtemessung mit einem Reflektionsdensitometer RD918 (hergestellt von Macbeth) hinsichtlich von jedem von fünf verschiedenen Punkten auf dem Bild definiert. Der Durchschnitt der gesamten Messergebnisse wurde als die Bilddichte definiert.
(3-2) Nebelbildung
Das Reflektionsvermögen des weißen einfarbigen Bildes unter den Bedingungen, die zur Entwicklung geeignet waren, wurde gemessen und zudem das Reflektionsvermögen von nicht gebrauchten Transferpapier. Die Differenz zwischen den gemessenen Werten (das niedrigste Reflektionsvermögen des weißen einfarbigen Bildes – das höchste Reflektionsvermögens des ungebrauchten Transferpapiers) wurde als die Dichte der Nebelbildung definiert. Das Reflektionsvermögen wurde unter Verwendung von TC-6DS (hergestellt von Tokyo Denshoku Co.) gemessen. Wenn der gemessene Wert durch die visuelle Beobachtung bestätigt wurde, gab 1,5 oder weniger an, dass im Wesentlichen keine Nebelbildung visuell beobachtet wurde; der Wert von ungefähr 2,0 bis 3,0 gab an, dass Nebelbildung erkannt werden konnte, wenn eine sorgfältige Beobachtung erfolgte; und der Wert von 4,0 oder mehr gab an, dass eine Nebelbildung auf den ersten Blick erkannt werden konnte.
(3-3) Klecks (Bilddefekt)
Verschiedene Arten von Bildern, einschließlich schwarz einfarbig, halbton, und Linienbilder wurden ausgebildet. Bilddefekte, wie etwa wellenähnliche Ungleichförmigkeit und Klecks (bildpunktähnliche Ungleichförmigkeit) und defekte Tonerbeschichtung auf der Entwicklungshülse zur Zeit der Bildbildung wurden visuell beobachtet und die Ergebnisse der Beobachtungen wurden herangezogen, um auf der Basis der folgenden Kriterien eine Bewertung durchzuführen.
A: Irgendein Klecks konnte nicht auf dem Bild und der Hülse beobachtet werden.
B: Ein Klecks wurde geringfügig auf dem Halbtonbild beobachtet.
C: Ein Klecks wurde in einigem Ausmaß auf dem Halbtonbild beobachtet, aber stand der praktischen Umsetzung kaum entgegen.
D: Ein Klecks wurde auf dem schwarzen einfarbigen Bild beobachtet, welcher der praktischen Umsetzung nicht entgegenstand.
E: Ein Klecks war deutlich auf dem schwarzen einfarbigen Bild zu beobachten.
(3-4) Hülsen-Geisterbild
Während dem Bilddauertest, wurde nach dem Abbilden eines weißen einfarbigen Bildes, ein schwarzer einfarbiger dicker Druckzeichen oder ideographisches Bild auf dem weißen eines Bilddiagramms, das einer Runde der Hülse entsprach, platziert, und das Übrige des Bilddiagramms wurde als Halbton bereitgestellt. Dann wurde der Grad des Geisterbilds eines dicken Druckzeichens oder ideographischen Bildes, das auf dem Halbtonbild erzeugt wird, bewertet.
A: Es wurde keine Differenz der Abstufung beobachtet.
B: Es wurde eine geringfügige Differenz der Abstufung beobachtet.
C: Es wurde eine kleine Differenz der Abstufung beobachtet, aber es stand der praktischen Umsetzung kaum entgegen.
D: Es wurde eine Differenz der Abstufung beobachtet, welche der praktischen Umsetzung nicht entgegenstand.
E: Es bestand eine signifikante Differenz der Abstufung.
(3-5) Verschmutzung und Tonerverschmelzen auf der Hülse (Verschmutzungswiderstand und Schmelzwiderstand)
Nach Bewertung der Bildbildung unter jeder Umgebung wurde die Entwicklungshülse abgenommen und wurde dann einem Feldemissionsabtastmikroskop (FE-SEM) Untersuchung unterzogen, um die Oberfläche der Hülse zu beobachten. Die Ergebnisse wurden auf der Basis der folgenden Kriterien bewertet.
A: Verschmutzung und Schmelzen wurden überhaupt nicht beobachtet.
B: Verschmutzung und Schmelzen wurden geringfügig beobachtet.
C: Verschmutzung und Schmelzen wurden geringfügig beobachtet, aber standen der praktischen Umsetzung nicht entgegen.
D: Verschmutzung und Zusammenschmelzen wurden beobachtet, welche der praktischen Umsetzung nicht entgegenstanden.
E: Es wurde eine signifikante Verschmutzung und Zusammenschmelzen beobachtet.
(3-6) Abrasionswiderstand der Beschichtungsschicht
Arithmetische Mittelrauhigkeit (Ra) der Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers wurde vor und nach dem Haltbarkeitstest gemessen.
Beispiel 3-16
Entwicklungsmittelträger D-16 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-15 hergestellt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-3-2 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-15 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers D-16 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers D-16 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-15 durchgeführt, während der Toner E-2 zugeführt wurde.
Beispiel 3-17
Entwicklungsmittelträger D-17 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-15 hergestellt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-3-3 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-15 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers D-17 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers D-17 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-15 durchgeführt, während der Toner E-2 zugeführt wurde.
Beispiel 3-18
Entwicklungsmittelträger D-18 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-15 hergestellt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-3-4 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-15 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers D-18 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers D-18 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-15 durchgeführt, während der Toner E-2 zugeführt wurde.
Beispiel 3-19
Entwicklungsmittelträger D-19 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-15 hergestellt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-3-9 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-15 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers D-19 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers D-19 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-15 durchgeführt, während der Toner E-2 zugeführt wurde.
Vergleichsbeispiel 3-7
Entwicklungsmittelträger d-7 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-15 hergestellt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-3-10 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-15 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers d-7 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers d-7 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-15 durchgeführt, während der Toner E-2 zugeführt wurde.
Vergleichsbeispiel 3-8
Entwicklungsmittelträger d-8 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-15 hergestellt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-3-11 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-15 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers d-8 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers d-8 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-15 durchgeführt, während der Toner E-2 zugeführt wurde.
Vergleichsbeispiel 3-9
Entwicklungsmittelträger d-9 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-15 hergestellt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-3-12 anstelle der graphitisierten Teilchen A-3-1 verwendet wurden, die für die Beschichtungslösung in Beispiel 3-15 verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers d-9 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers d-9 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-15 durchgeführt, während der Toner E-2 zugeführt wurde.
Vergleichsbeispiel 3-10
Entwicklungsmittelträger d-10 wurde durch das gleiche Verfahren wie dasjenige vom Beispiel 3-15 durchgeführt, bis darauf, dass die graphitisierten Teilchen A-3-1, die für die Beschichtungslösung von Beispiel 3-15 verwendet wurden, nicht verwendet wurden, während 80 Massenteile des Graphits B-3-1 verwendet wurde. Die physikalischen Eigenschaften der Harzbeschichtungsschicht des Entwicklungsmittelträgers d-10 sind in Tabellen 3-3a bis 3-3d aufgelistet. Unter Verwendung des Entwicklungsmittelträgers d-10 wurde der Haltbarkeitsbewertungstest genauso wie in Beispiel 3-15 durchgeführt, während der Toner E-2 zugeführt wurde.
Tabelle 3-1a Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen
Tabelle 3-2a Die physikalischen Eigenschaften der graphitisierten Teilchen
Tabelle 3-2 Die physikalischen Eigenschaften der Graphite
Tabelle 3-3a Entwicklungsmittelträger
Tabelle 3-3b
Tabelle 3-3c Entwicklungsmittelträger
Tabelle 3-3d Entwicklungsmittelträger
Tabelle 3-4b Ergebnisse der Bewertungen bei niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit
Tabelle 3-5a Ergebnisse der Bewertungen bei Normaltemperatur und Normalfeuchtigkeit
Tabelle 3-5b Ergebnisse der Bewertungen bei Normaltemperatur und Normalfeuchtigkeit
Tabelle 3-6b Ergebnisse der Bewertungen bei Hochtemperatur und Hochfeuchtigkeit
Tabelle 3-7a Ergebnisse der Bewertung der Haltbarkeit auf GP605
Tabelle 3-7b Ergebnisse der Bewertung der Haltbarkeit auf GP605
Ein Entwicklungsmittelträger wird bereitgestellt, welcher stabil einen Toner über eine lange Zeitdauer Aufladung verleihen kann, ohne Änderung einer physikalischen Gestalt von dessen Oberfläche, Materialzusammensetzung und dergleichen, sogar bei dauerhafter Verwendung und welcher ein zufrieden stellendes Bild ausbilden kann, während das Auftreten von Tonerkontamination und Toneraufladung vermieden wird. Das heißt, der Entwicklungsmittelträger ist dadurch gekennzeichnet, dass: dieser wenigstens ein Substrat und eine Harzbeschichtungsschicht umfasst, die auf einer Oberfläche des Substrats gebildet werden; und die Harzbeschichtungsschicht wenigstens graphitisierte Teilchen (i) mit einem Graphitisierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und einer Einkerbungshärte HUT[68] von 15 bis 60 oder graphitisierte Teilchen (ii) mit einem Graphitisierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und einem durchschnittlichen Kreisformindex SF-1 von 0,64 oder mehr umfasst.

Claims

Entwicklungsmittelträger, der ein Entwicklungsmittel zum Visualisieren eines elektrostatischen latenten Bildes trägt, das auf einen elektrostatische latenten bildtragenden Element zurückgehalten wird, wobei: der Entwicklungsmittelträger wenigstens ein Substrat und eine auf einer Oberfläche des Substrat ausgebildete Harzbeschichtungsschicht umfasst; die Harzbeschichtungsschicht wenigstens umfasst: graphitisierte Teilchen (i) mit einem Graphitisierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und einer Einkerbungshärte HUT[68] von 15 bis 60 oder graphitisierte Teilchen (ii) mit einem Graphitisierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und einem durchschnittlichen Kreisformindex SF-1, welcher ein Durchschnittswert eines Kreisformindexes, der durch den folgenden Ausdruck (1) erhalten wurde, von 0,64 oder mehr ist, Kreisformindex = (4 × A)/{(ML)2 × π}worin in der Gleichung ML die maximale Länge nach dem Pythagoras-Lehrsatz eines projizierten Teilchen-Bildes darstellt, und A eine Fläche des projizierten Teilchen-Bildes darstellt.
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 1, wobei die Harzbeschichtungsschicht die graphitisierten Teilchen (i) mit einem Graphitierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und einer Einkerbungshärte HUT[68] von 15 bis 60 enthält.
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 2, wobei ein Reibungskoeffizient (μs) der Harzbeschichtungsschicht 0,10 bis 0,35 beträgt.
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 2, wobei die graphitisierten Teilchen (i) durch Graphitisieren von Meso-Kohlenstoffmikroperlenteilchen oder Massengut-Mesophasenpechteilchen erhalten werden.
Entwicklungsträger gemäß Anspruch 2, wobei ein zahlenbezogener durchschnittlicher Teilchendurchmesser der graphitisierten Teilchen (i) 0,5 bis 25 μm beträgt.
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 1, wobei die Harzbeschichtungsschicht graphitisierte Teilchen (ii) mit einem Graphitisierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und einem durchschnittlichen Kreisformindex SF-1, welcher ein Durchschnittswert des Kreisformindexes ist, der durch den Ausdruck (1) erhalten wurde, 0,64 oder mehr beträgt.
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 6, wobei die graphitisierten Teilchen (ii) erhalten werden, indem Meso-Kohlenstoffmikroperlenteilchen oder Massengut-Mesophasenpechteilchen graphitisiert werden.
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 6, wobei zahlenbezogener durchschnittlicher Teilchendurchmesser der graphitisierten Teilchen (ii) 0,5 bis 25 μm beträgt.
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 6, wobei die Harzbeschichtungsschicht ferner leitende Feinteilchen enthält.
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 6, wobei die Harzbeschichtungsschicht ferner sphärische Teilchen enthält, welche einer Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht eine Unebenheit verleihen und welche einen zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1 bis 30 μm besitzen.
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 6, wobei die Harzbeschichtungsschicht eine leitende Beschichtungsschicht mit einem spezifischen Volumenwiderstand von 10^–2 bis 10⁵ Ω·cm ist.
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 6, wobei eine arithmetische Mittelrauheit Ra der Harzbeschichtungsschicht 0,3 bis 3,5 μm beträgt.
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 6, wobei: die Harzbeschichtungsschicht ferner schuppenförmiges oder nadelförmiges Graphit mit einem Graphitisierungsgrad P_B(002) von 0,35 oder weniger umfasst; und der Graphitisierungsgrad P(002) der graphitisierten Teilchen (ii) und der Graphitisierungsgrad P_B(002) des schuppenförmigen oder nadelförmigen Graphits den folgenden Zusammenhang erfüllt: PB(002) ≤ P(002).
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 13, wobei die graphitisierten Teilchen (ii) erhalten werden, indem Meso-Kohlenstoffmikroperlenteilchen oder Massengut-Mesophasenpechteilchen graphitisiert werden.
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 13, wobei ein zahlenbezogener durchschnittlicher Teilchendurchmesser der graphitisierten Teilchen (ii) 0,5 bis 25 μm beträgt.
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 13, wobei die Harzbeschichtungsschicht ferner leitende Feinteilchen enthält.
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 13, wobei die Harzbeschichtungsschicht ferner Schmiermittelteilchen enthält.
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 13, wobei die Harzbeschichtungsschicht ferner sphärische Teilchen enthält, welche der Harzbeschichtungsschicht eine Unebenheit verleihen.
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 13, wobei die Harzbeschichtungsschicht einen spezifischen Volumenwiderstand von 10^–2 bis 10⁵ Ω·cm besitzt.
Entwicklungsmittelträger gemäß Anspruch 13, wobei eine arithmetische Mittelrauhigkeit Ra der Harzbeschichtungsschicht 0,3 bis 3,5 μm beträgt.
Entwicklungsvorrichtung, welche umfasst: einen Entwicklungsmittelbehälter, der ein Entwicklungsmittel empfängt; und ein Entwicklungsmittelträger, der das Entwicklungsmittel in einer dünnen Schichtform trägt, welches in dem Entwicklungsmittelbehälter empfangen wird; wobei: die Vorrichtung das Entwicklungsmittel zuführt, das auf dem Entwicklungsmittelträger zu einer Entwicklungsfläche getragen wird, die einem elektrostatischen latenten bildtragenden Element gegenübersteht, und ein elektrostatisches latentes Bild visualisiert, das auf dem elektrostatischen latenten bildtragenden Element gehalten wird, indem das elektrostatische latente Bild mit dem Entwicklungsmittel entwickelt wird, welches zu der Entwicklungsfläche zugeführt worden ist, der Entwicklungsmittelträger wenigstens ein Substrat und eine auf einer Fläche des Substrats gebildete Harzbeschichtungsschicht umfasst, und die Harzbeschichtungsschicht wenigstens graphitisierte Teilchen (i) mit einem Graphitisierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und eine Einkerbungshärte HUT[68] von 15 bis 60 oder graphitisierte Teilchen (ii) mit einem Graphitisierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und einem durchschnittlichen Kreisformindex SF-1, welcher ein Durchschnittswert eines Kreisformindexes, der durch den folgenden Ausdruck (1) erhalten wurde, von 0,64 oder mehr ist, Kreisformindex = (4 × A)/{(ML)2 × π} (1)worin in der Gleichung ML die maximale Länge nach dem Pythagoras-Lehrsatz eines projizierten Teilchen-Bildes darstellt, und A eine Fläche des projizierten Teilchen-Bildes darstellt.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 21, wobei die Harzbeschichtungsschicht die graphitisierten Teilchen (i) mit einem Graphitisierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und einer Einkerbungshärte HUT[68] von 15 bis 60 enthält.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 22, wobei ein Reibungskoeffizient (μs) der Harzbeschichtungsschicht 0,10 bis 0,35 beträgt.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 22, wobei die graphitisierten Teilchen (i) erhalten werden, indem Meso- Kohlenstoffmikroperlenteilchen oder Massengut-Mesophasenpechteilchen graphitisiert werden.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 22, wobei ein zahlenbezogener durchschnittlicher Teilchendurchmesser der graphitisierten Teilchen (i) 0,5 bis 25 μm beträgt.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 21, wobei die Harzbeschichtungsschicht graphitisierte Teilchen (ii) mit einem Graphitisierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und einen durchschnittlichen Kreisformindex SF-1, welcher ein Durchschnittswert eines Kreisformindexes, der durch den Ausdruck (1) erhalten wurde, von 0,64 oder mehr ist, enthält.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 26, wobei die graphitisierten Teilchen (ii) erhalten werden, indem Meso-Kohlenstoffmikroperlenteilchen oder Massengut-Mesophasenpechteilchen graphitisiert werden.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 26, wobei ein zahlenbezogener durchschnittlicher Teilchendurchmesser der graphitisierten Teilchen (ii) 0,5 bis 25 μm beträgt.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 26, wobei die Harzbeschichtungsschicht ferner leitende Feinteilchen umfasst.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 26, wobei die Harzbeschichtungsschicht ferner sphärische Teilchen umfasst, welche einer Oberfläche der Harzbeschichtungsschicht eine Ungleichförmigkeit verleihen und welche einen zahlenbezogenen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1 bis 30 μm besitzen.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 26, wobei die Harzbeschichtungsschicht eine leitende Beschichtungsschicht mit einem spezifischen Volumenwiderstand von 10^–2 bis 10⁵ Ω·cm ist.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 26, wobei eine mittlere arithmetische Rauhigkeit Ra der Harzbeschichtungsschicht 0,3 bis 3,5 μm beträgt.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 26, wobei: die Harzbeschichtungsschicht ferner schuppenförmiges oder nadelförmiges Graphit mit einem Graphitisierungsgrad P_B(002) von 0,35 oder weniger umfasst; und der Graphitisierungsgrad P(002) der graphitisierten Teilchen (ii) und der Graphitisierungsgrad P_B(002) des schuppenförmigen oder nadelförmigen Graphits den folgenden Zusammenhang erfüllt: PB(002) ≤ P(002).
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 33, wobei die graphitisierten Teilchen (ii) erhalten werden, indem Meso-Kohlenstoffmikroperlenteilchen oder Massengut-Mesophasenpechteilchen graphitisiert werden.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 33, wobei ein zahlenbezogener durchschnittlicher Teilchendurchmesser der graphitisierten Teilchen (ii) 0,5 bis 25 μm beträgt.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 33, wobei die Harzbeschichtungsschicht ferner leitende Feinteilchen enthält.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 33, wobei die Harzbeschichtungsschicht ferner Schmiermittelteilchen enthält.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 33, wobei die Harzbeschichtungsschicht ferner sphärische Teilchen enthält, welcher der Harzbeschichtungsschicht eine Ungleichförmigkeit verleihen.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 33, wobei die Harzbeschichtungsschicht einen spezifischen Volumenwiderstand von 10^–2 bis 10⁵ Ω·cm besitzen.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 33, wobei eine mittlere arithmetische Rauhigkeit Ra der Harzbeschichtungsschicht 0,3 bis 3,5 μm beträgt.
Prozesskassette, welche einstückig wenigstens (I) ein elektrostatisches latentes bildtragendes Element zum Zurückhalten eines elektrostatischen latenten Bildes und (II) eine Entwicklungseinrichtung zum Ausbilden des elektrostatischen latentes Bildes in ein entwickeltes Bild mit einem Entwicklungsmittel in einer Entwicklungsfläche umfasst, die Prozesskassette abnehmbar an einen Hauptkörper eines bildbildenden Geräts angebracht ist, wobei: die Entwicklungseinrichtung einen Entwicklungsmittelbehälter umfasst, der das Entwicklungsmittel empfängt; und einen Entwicklungsmittelträger, der das Entwicklungsmittel in einer dünnen Schichtform auf deren Oberfläche trägt, welches in dem Entwicklungsmittelbehälter empfangen wird; der Entwicklungsmittelträger das Entwicklungsmittel der Entwicklungsfläche zuführt; der Entwicklungsmittelträger wenigstens ein Substrat und ein Harzbeschichtungsschicht umfasst, die auf einer Oberfläche des Substrats ausgebildet ist; und die Harzbeschichtungsschicht wenigstens graphitisierte Teilchen (i) mit einem Graphitisierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und einer Einkerbungshärte HUT[68] von 15 bis 60 oder graphitisierte Teilchen (ii) mit einem Graphitisierungsgrad p(002) von 0,20 bis 0,95 und einem durchschnittlichen Kreisformindex SF-1, welcher ein durchschnittlicher Wert eines Kreisformindexes, der durch den folgenden Ausdruck (1) erhalten wurde, von 0,64 oder mehr ist, Kreisformindex = (4 × A)/{(ML)2 × π} (1)worin in der Gleichung ML die maximale Länge nach dem Pythagoras-Lehrsatz eines projizierten Teilchen-Bildes darstellt, und A eine Fläche des projizierten Teilchen-Bildes darstellt.