专利名称：显影设备和显影方法
技术领域：
本发明涉及一种用于基于电子照相法等的记录方法的显影设备和显影方法。
背景技术：
安装在图像形成设备如复印机和打印机上的已知显影设备通常具有用作用于调节调色剂涂布量的调色剂调节构件(也称作显影刮板)的橡胶或金属制刮板与调色剂承载构件(也称作显影套筒)的表面接触的构造。通过显影刮板和调色剂之间的摩擦和/或调色剂承载构件与调色剂之间的摩擦而赋予调色剂以正或负电荷。这是其中包含通过显影刮板薄地涂布于其上的调色剂的调色剂承载构件使得调色剂飞散并附着于与调色剂承载构件相对的静电潜像承载构件表面上的静电潜像的常规显影方法。近来，需要图像形成设备技术致力于实现高图像品质以及长期使用的高图像稳定性。另一方面，打印环境已经发生变化，非常需要在从高温高湿环境至低温低湿环境变化的环境中打印。为满足这些要求，需要调色剂均匀带电 并具有高转印性的显影设备和磁性调色剂。为满足上述要求，已经进行了改进显影刮板或调色剂承载构件等的多种尝试。日本专利申请特开2004-4751提出了显影剂承载构件表面上的硬度和变形率，以及其中接触显影剂量调节刮板的显影剂承载构件表面的十点平均粗糙度(Rz)为0.3-20 μ m的显影设备。在该专利文献中，在显影设备上评价非磁性黑色调色剂，并证实改进了实心图像浓度以及防止不均匀和条纹。另一方面，未充分评价长期耐久试验中的稳定性。日本专利申请特开2007-79118公开了通过采用特定的调色剂调节刮板以限定调色剂调节刮板与调色剂之间的附着强度来改进调色剂熔融附着和细线再现性的试验。然而，在该文献中，调色剂调节刮板的材料或外部添加剂的量未充分优化，因此在特别是长期耐久试验后发生的低浓度方面存在改进空间。另一方面，调色剂已获得多种改进。日本专利申请特开H06-301236提出了通过捏合粘结剂树脂、磁性物质和任选的添加剂并将所述混合物粉碎和任选地分级以生产调色剂细粉，向调色剂细粉中添加外部添加剂，然后采用热风表面改性，同时将其分散以同时并立即进行外部添加剂的固定化、磁性物质的涂布和调色剂细粉的球形化。日本专利申请特开2007-334118提出了使静电图像显影的调色剂，其中调节基础颗粒中的粘结剂树脂包含80重量％以上的聚酯树脂并具有0.5以上的蜡/ 二氧化硅重量t匕，和当通过具有元素分析功能的透射电子显微镜观察调色剂基础颗粒的截面时，(a)平均一次粒径为15nm以下的二氧化硅细颗粒包含在距调色剂基础颗粒表面0.5 μ m以上内侧的区域内，和(b)当将调色剂基础颗粒的截面染色以区别于粘结剂树脂部分和蜡部分时，上述(a)的二氧化硅细颗粒的50个数％以上存在于蜡部分中和其0.1 μ m范围内的周围区域中。通过实施所谓热球形化处理，可实质上改进图像品质和长期使用的图像稳定性。然而，对于获得为了能够在由高温高湿环境至低温低湿环境变化的环境中打印而使磁性调色剂均匀带电并具有宽的转印区域的显影设备和磁性调色剂，仍然存在空间。此外，在因与显影设备的可能不充分的匹配而发生的具有低显影效率而没有图像浓度不均匀的调色剂还存在改进的空间。
发明内容
考虑到现有技术中的上述问题，本发明提供在由高温高湿环境至低温低湿环境变化的环境中具有长期使用的高显影效率并可提供具有较少图像浓度不均匀的高品质图像的显影设备和显影方法。 从而，本发明的第一方面为显影设备，其包括静电潜像形成于其上的静电潜像承载构件、使静电潜像显影的磁性调色剂、与静电潜像承载构件相对设置的用于承载和输送磁性调色剂的磁性调色剂承载构件，和接触磁性调色剂承载构件并调节磁性调色剂承载构件上承载的磁性调色剂的调色剂调节构件，其中:磁性调色剂承载构件在表面处的功函数值为4.6eV-4.9eV,调色剂调节构件的接触磁性调色剂的部位由聚苯硫醚或聚烯烃制成，和磁性调色剂i)包含磁性调色剂颗粒和无机细粉，各所述磁性调色剂颗粒含有粘结剂树脂和磁性粉末，ii)具有负带电性，iii)具有0.950以上的平均圆形度，和iv)具有5.0X10_3N/m-l.0XlOl/m的通过毛细管吸引时间法测量并由下式(I)计算的对于45体积％甲醇水溶液的表面张力指数1:I=Pa /(AXBXlO6)(I)其中，在式(I)中，I表示磁性调色剂的表面张力指数(N/m) ；P a表示磁性调色剂对于45体积％甲醇水溶液的毛细管压力(N/m2) ;A表示磁性调色剂的比表面积(m2/g);和B表示磁性调色剂的真密度(g/cm3)。进一步地，本发明的第二方面是显影方法，其使用磁性调色剂使静电潜像承载构件上形成的静电潜像显影，所述磁性调色剂承载于与静电潜像承载构件相对设置的磁性调色剂承载构件上并通过接触磁性调色剂承载构件的调色剂调节构件来调节，其中:磁性调色剂承载构件在表面处的功函数值为4.6eV-4.9eV,调色剂调节构件的接触磁性调色剂的部位由聚苯硫醚或聚烯烃制成，和磁性调色剂i)包含磁性调色剂颗粒和无机细粉，各所述磁性调色剂颗粒含有粘结剂树脂和磁性粉末，ii)具有负带电性，iii)具有0.950以上的平均圆形度，和iv)具有5.0X10_3N/m-l.0XlOl/m的通过毛细管吸引时间法测量并由下式(I)计算的对于45体积％甲醇水溶液的表面张力指数1:I=Pa /(AXBXlO6)(I)其中，在式(I)中，I表示磁性调色剂的表面张力指数(N/m) ；P a表示磁性调色剂对于45体积％甲醇水溶液的毛细管压力(N/m2) ;A表示磁性调色剂的比表面积(m2/g);和B表示磁性调色剂的真密度(g/cm3)。根据本发明，可提供在由高温高湿环境至低温低湿环境变化的环境中具有长期使用的高显影效率并可提供没有图像浓度不均匀的高品质图像的显影设备和磁性调色剂。
图1是示出显影设备的磁性调色剂承载构件和调节构件周围的调色剂行为的图；图2是示出图像形成设备的实例的截面图；图3是示出表面改性设备的示意图；图4是示出显影设备的实例的截面图；图5是用于评价点再现性的方格图案；图6是示出功函数测量曲线实例的图。
具体实施例方式
本发明涉及显影设备和显影方法。可应用公知的电子照相工艺，而对除所述显影设备和显影方法以外的图像形成方法和定影方法没有限制。为完成本发明，本发明人对可在由高温高湿环境至低温低湿环境变化的环境中提供长期使用的高显影效率的显影设备进行了研究。首先，为改进显影效率，磁性调色剂从磁性调色剂承载构件表面向静电潜像承载构件的有效飞散是重要的。为实现该目的，需要显影设备提供足够的调色剂调节构件(以下也简称作调节构件)与磁性调色剂之间的摩擦和/或磁性调色剂承载构件与磁性调色剂之间的摩擦以使磁性调色剂均匀带电。为实现此目的，磁性调色剂在磁性调色剂承载构件接触调色剂调节构件的部位(以下称作调节部)充分循环以使得磁性调色剂有效带电是重要的。由于磁性调色剂承载构件的旋转力和来自调节构件的施加至调节部的加压压力以及磁性调色剂承载构件凹凸的影响，磁性调色剂承载构件表面附近的磁性调色剂在被搅拌替换的同时输送(参见图1)。磁性调色剂主要因其与磁性调色剂承载构件接触而带电。另一方面，磁性调色剂调节构件附近的磁性调色剂相对远离磁性调色剂承载构件的表面凹凸，从而难以搅动。另外，由于磁性调色剂的调节构件和磁性调色剂通常分别具有正带电性和负带电性，因此在调色剂调节构件与磁性调色剂之间可产生静电力。由于此，磁性调色剂在调色剂调节构件附近较少移动和较少被替换。因此，调色剂调节构件附近的磁性调色剂较少被搅动，和仅接触调色剂调节构件表面的磁性调色剂趋于带电。在此情况下，需要磁性调色剂具有高流动性，以提供磁性调色剂与调色剂调节构件间的充分摩擦，从而使磁性调色剂均匀带电至期望水平。然而，通过使用常规显影设备和磁性调色剂，显影设备中磁性调色剂的流动性和带电性可在不同打印环境下变化，在某些环境下可能不会获得充分的显影效率。例如，在高温高湿环境下，可能由于吸湿，导致磁性调色剂趋于对调色剂调节构件或磁性调色剂承载构件具有较高的附着性，从而降低其流动性。由于流动性降低，磁性调色剂的摩擦带电的频率减少，带电量可能下降。另一方面，在低温低湿环境下，常规磁性调色剂可相对容易地带电。然而，常规磁性调色剂、调色剂调节构件和磁性调色剂承载构件趋于具有宽的带电量分布，因此其常常难以获得充分的高显影效率。其原因如下所述。磁性调色剂在其通过上述调节部时，通过与调色剂调节构件或磁性调色剂承载构件的摩擦来带电。基于使磁性调色剂带电的能力考虑，磁性调色剂承载构件相对容易给予电荷，调色剂调节构件相对不易给予电荷。然而，与下述用于本发明的调色剂调节构件相比，常规调色剂调节构件通常容易给予电荷。由于此，常规显影设备趋于提供过量的电荷，因此磁性调色剂趋于过度带电。过度带电的磁性调色剂趋于附着在调色剂调节构件和磁性调色剂承载构件上。这种与构件的附着导致在调节部处磁性调色剂的不充分替换、不均匀带电、宽的带电量分布和不充分的显
影效率。如上所述，不同打印环境可导致流动性或磁性调色剂带电量的变化以及磁性调色剂承载构件和调节显影设备中磁性调色剂的调节构件的带电性的变化，从而依赖于打印环境而降低显影效率。进一步地，在打印环境差异方面获得了新见解:不仅显影效率不足，而且转印效率也可能不充分，和在某些环境下可能发生图像浓度不均匀。还存在显影效率和转印效率在长期使用中趋于下降的问题。根据本发明人不拘泥于已惯例而进行的广泛研究，发现上述问题可通过优化调色剂调节构件、磁性调色剂承载构件和磁性调色剂来解决，从而完成了本发明。即，根据本发明，当在显影设备中通过磁性调色剂承载构件与调色剂调节构件使磁性调色剂带电时，控制调色剂调节构件的材料和磁性调色剂承载构件的功函数值，因此与常规构造的显影设备相比，改进了调节部的磁性调色剂的替换，以使磁性调色剂有效带电和使磁性调色剂均匀带电。此外，由于磁性调色剂具有提高的圆形度和增加的表面张力，其对调色剂调节构件和磁性调色剂承载构件具有较低的附着性，从而具有提高的流动性。因此，磁性调色剂本身还可以均匀方式容易地带电。已经发现，通过这些协同效应，可改进显影效率。此外，通过采用显影设备的此构造和磁性调色剂，磁性调色剂从显影设备中的构件的剥离性提高。因此，在各种环境下可提高显影效率，和还可显著改进转印效率。上述原因如下。在调节部，调色剂在被搅拌的同时输送，导致带电。然而，通常，磁性调色剂承载构件附近的磁性调色剂被搅拌并适宜地替换，而在调色剂调节构件附近其很少被替换。另外，当磁性调色剂带电以产生带电量分布时，其具有降低的流动性。相反，本发明人提出了如下想法:如果在调节部处，磁性调色剂承载构件和调色剂调节构件附近的磁性调色剂良好地被替换，使磁性调色剂有效带电和即使在磁性调色剂带电时也可保持流动性，则可使带电量分布变窄和改进显影效率。因此，本发明人完成了本发明。首先，磁性调色剂的替换可通过使用用于调色剂调节构件的聚苯硫醚(以下简称作PPS)或聚烯烃代替与磁性调色剂相比具有正带电性的常规材料如硅橡胶、聚氨酯和聚碳酸酯等来显著改进。PPS和聚烯烃与磁性调色剂相比具有几乎相同的电位或弱的负带电性，因此调色剂调节构件附近的磁性调色剂几乎不会通过与磁性调色剂调节构件的刮擦和摩擦来带电。由于此，认为对于调色剂调节构件的静电力极低，因此磁性调色剂不会粘着在调色剂调节构件上。因此，认为可适当地替换调色剂调节构件附近的磁性调色剂并且带电量
分布进一步变窄。然而，通过使用用于磁性调色剂调节构件的PPS或聚烯烃，可降低磁性调色剂的带电量。如上所述，磁性调色剂通过其与调色剂承载构件和调色剂调节构件两者的刮擦引起的摩擦来带电。然而，调色剂调节构件如由PPS或聚烯烃制成的那些具有非常低的使磁性调色剂带电的能力。因此，磁性调色剂的带电依赖于其与磁性调色剂承载构件的接触和摩擦。因此，需要磁性调色剂承载构件具有改进的带电性。根据本发明，调整磁性调色剂承载构件表面处的功函数值，以使得使磁性调色剂容易带电。进一步地，为保持磁性调色剂的均匀带电量，改进磁性调色剂的流动性，以及增加磁性调色剂与磁性调色剂承载构件的接触和摩擦的频率。另外，为了维持甚至在磁性调色剂带电时的流动性，需要降低磁性调色剂与调色剂调节构件和磁性调色剂承载构件的附着强度。从而，本发明的磁性调色剂旨在具有改进的流动性和降低的与上述构件的附着性。作为本发明人进行的锐意研究的结果，具有高圆形度和高表面张力的磁性调色剂使得能够改进流动性和降低与上述构件的附着强度，从而改进在调节部的磁性调色剂的替换。结果，磁性调色剂可有效且均匀地带电。如上所述，根据本发明，使用PPS或聚烯烃作为调色剂调节构件的材料，从而防止磁性调色剂粘着在调色剂调节构件上并改进磁性调色剂在调节部的替换。另外，通过将磁性调色剂承载构件的功函数值调整至特定值，磁性调色剂可有效且均匀地带电。由于改进的流动性和降低的磁性调色剂对上述构件的附着强度，磁性调色剂在调节部被更好地替换并可均匀带电。由于这些协同作用，磁性调色剂具有极窄的带电量分布。因此，可良好地追随显影偏压，改进显影效率，并还可改进图像浓度。接着，关于转印效率，由于较少带电的调色剂被输送至高度带电的调色剂，因此常规磁性调色剂的显影效率有时可能高。由于此，过量的磁性调色剂供给至静电潜像承载构件上的潜像，在从静电潜像承载构件转印至记录介质上时难以追随转印偏压，导致转印效率下降。另外，由于其从静电潜像承载构件上的剥离性也低，因此转印效率进一步下降或易于产生图像浓度不均匀。相反，本发明的磁性调色剂可均匀带电，因此以适宜的量供给至静电潜像承载构件上的静电潜像，从而获得高显影效率。由于此，在从静电潜像承载构件向记录介质转印时还可容易地改进转印效率。由于本发明的特征一均匀带电和磁性调色剂的高表面张力即从构件上的高剥离性，获得了显著改进的转印效率和图像浓度不均匀的改善。现在详细描述本发明。
本发明使用的磁性调色剂承载构件在表面处的功函数值为4.6eV-4.9eV。功函数值通常为释放自由电子的容易性的指标，该值越低意味着释放自由电子的容易性越高。考虑到使磁性调色剂承载构件表面和磁性调色剂带电，具有较低功函数值的磁性调色剂承载构件表面能够更容易地使磁性调色剂带电，因为当其与磁性调色剂接触并摩擦时，更容易交换自由电子。因此，磁性调色剂承载构件在表面处的功函数值为4.9eV以下是重要的。另一方面，不优选磁性调色剂承载构件在表面处的功函数值大于4.9eV,因为难以适宜地在磁性调色剂承载构件表面与磁性调色剂之间交换自由电子，导致磁性调色剂的带电量和带电性下降。不优选磁性调色剂承载构件在表面处的功函数值小于4.6eV,因为尽管磁性调色剂具有良好的带电性，但是磁性调色剂的带电量过高，从而增加了反射力(reflectionforce)。结果，磁性调色剂承载构件上的磁性调色剂变得较少移动，加宽了带电量分布。在本发明中，磁性调色剂承载构件表面处的功函数值的调节可适宜地示例在形成磁性调色剂承载构件表面层的树脂层中包含下述导电性颗粒。所述导电性颗粒可包括金属(铝、铜、镍和银等)的细粉、导电性金属氧化物(氧化锑、氧化铟、氧化锡、氧化钛、氧化锌、氧化钥和钛酸钾等)的颗粒、结晶性石墨、碳纤维和导电性炭黑等。在本发明中，这些导电性颗粒的类型和其量可适宜地选择，以调节磁性调色剂承载构件表面处的功函数值。功函数值可通过例如大量添加具有低功函数值的导电性颗粒如铝、铜、银和镍等金属粉或石墨而降低。还可通过添加氧化炭黑或降低导电性颗粒本身的量来提高功函数值。炭黑可采用已知技术氧化，其可示例例如采用臭氧等的表面氧化，和采用高锰酸钾的氧化等。通过根据该技术氧化炭黑表面，赋予炭黑表面以能够提高功函数值的表面官能团如羧基和磺酸基。在本发明中，磁性调色剂承载构件优选具有0.60 μ m-1.50 μ m的表面粗糙度(算术平均粗糙度:RaS)，和磁性调色剂承载构件的表面粗糙度(算术平均粗糙度:RaS)与调色剂调节构件接触磁性调色剂的部位的表面粗糙度(算术平均粗糙度:RaB)之比[RaS/RaB]为1.0-3.0。磁性调色剂承载构件的表面粗糙度(算术平均粗糙度:RaS)更优选为0.8 μ m-1.3 μ m，和[RaS/RaB]更优选为 1.5-2.5。如上所述，本发明中非常重要的是在调节部处适宜地替换磁性调色剂。替换磁性调色剂的驱动力是磁性调色剂承载构件的表面凹凸。然而，相对远离磁性调色剂承载构件的调色剂调节构件附近的磁性调色剂几乎不受其影响。因此，认为赋予调色剂调节构件表面凹凸使得磁性调色剂能够适宜的替换。基于本发明人进行的广泛研究，当RaS为0.60 μ m-1.50 μ m且RaS/RaB为1.0-3.0时，可进一步改进显影效率。当磁性调色剂承载构件具有在上述范围内的表面粗糙度(RaS)时，可保持适宜的输送性，和当磁性调色剂承载构件的表面粗糙度(RaS)与调色剂调节构件与调色剂接触的部位的表面粗糙度(RaB)之比[RaS/RaB]在上述范围内时，在磁性调色剂的替换方面，可获得良好的性质。本发明的具有在上述范围内的表面粗糙度(RaS)的磁性调色剂承载构件可通过例如改变磁性调色剂承载构件表面层的研磨状态或通过添加球形碳颗粒、碳细颗粒、石墨和树脂细颗粒等得到。调色剂调节构件的表面粗糙度(RaB)可通过在调色剂调节构件表面上实施锥形研磨(taper grinding)来调整。如上所述，用于本发明的调色剂调节构件在接触磁性调色剂的部位由聚苯硫醚(PPS)或聚烯烃制成。
PPS和聚烯烃具有与磁性调色剂相比几乎相同的电位或者弱的负带电性，因此在调色剂调节构件附近的磁性调色剂很少通过与调色剂调节构件的刮擦和摩擦来带电。因此，认为磁性调色剂对调色剂调节构件具有极低的静电力，因此不会粘着到调色剂调节构件。由于这些原因，在本发明中，调色剂调节构件与磁性调色剂接触的部位包含PPS或聚烯烃。在接触磁性调色剂的部位包含聚苯硫醚或聚烯烃的调色剂调节构件具有降低的由于摩擦导致的碎屑量(chipped amount)或在各环境下极小的弹性变化，使得可以使长期使用时的图像品质稳定，并且在各种环境下保持高显影效率和转印效率。本发明的磁性调色剂具有0.950以上、优选0.960以上的平均圆形度。具有0.950以上的平均圆形度的磁性调色剂具有改进的流动性。具有高平均圆形度的磁性调色剂与具有低平均圆形度的磁性调色剂如常规非球形调色剂等相比具有均匀的表面轮廓，因此均匀带电。具有几乎球形的磁性调色剂具有较少的与构件的接触点，从而改进了从构件的剥离性。具有几乎球形的磁性调色剂能够使其可以最密填充。由于这些原因，改进了显影效率和转印效率，还使长期使用时的图像品质稳定。在本发明中，优选2μπι-10μπι磁性调色剂的采用流式颗粒图像分析仪“FPIA-3000” (Sysmex Corporation)测量的纵横比为0.7-0.9。当作为不规则形状颗粒指数的纵横比为0.7以上时，磁性调色剂包含较少的不规则形状的调色剂如内聚的磁性调色齐U，从而能够均匀带电，并具有改进的显影效率。当纵横比为0.9以下时，磁性调色剂趋于具有低的纵横比标准偏差和改进的流动性，从而能够实现更好的图像品质。关于采用流式颗粒图像分析仪“FPIA-3000”(Sysmex Corporation)测量的纵横比，还优选，当将颗粒分为具有0.5 μ m以上且小于2.0 μ m的圆当量直径的颗粒、具有
2.0 μ m以上且小于10.0 μ m的颗粒和具有10.0 μ m以上且小于20.0 μ m的颗粒时，标准偏差优选为0.1以下。当纵横比的标准偏差为0.1以下时，遍及具有小粒径的磁性调色剂至具有大粒径的磁性调色剂，磁性调色剂的纵横比几乎相等，由此磁性调色剂趋于具有改进的流动性并能够容易地提供更好的图像品质。本发明的磁性调色剂优选具有3.0 μ m_10.0 μ m、更优选4.0 μ m_7.0 μ m的重均粒径(D4)。考虑到进一步改进图像品质和转印效率，具有在上述范围内的重均粒径(D4)的磁性调色剂是优选的。磁性调色剂的重均粒径(D4)可通过在调色剂生产阶段将磁性调色剂颗粒分级来调整。本发明的磁性调色剂具有5.0X 10_3N/m-l.0X KT1NAi的通过毛细管吸引时间法测量并由下式(I)计算的对于45体积％甲醇水溶液的表面张力指数1:I=Pa /(AXBXlO6)(I)其中，在式(I)中，I表示磁性调色剂的表面张力指数(N/m) ；P a表示磁性调色剂对于45体积％甲醇水溶液的毛细管压力(N/m2) ;A表示磁性调色剂的比表面积(m2/g);和B表示磁性调色剂的真密度(g/cm3)。磁性调色剂的表面张力指数是磁性调色剂表面上剥离性的指标。表面张力指数越高意味着剥离性越高，即磁性调色剂的附着强度越低。这里限定的表面张力指数由向磁性调色剂施加压力并使得在其微结构上吸引甲醇时磁性调色剂的毛细管压力、磁性调色剂的比表面积和磁性调色剂的真密度来计算。磁性调色剂的疏水性和剥离性例如基于甲醇润湿性来常规地评价。由于甲醇水溶液不能渗入磁性调色剂表面的微细区域内，因此甲醇润湿性受到外部添加剂的显著影响。由于此，较少反映由磁性调色剂颗粒和磁性调色剂表面上微细区域的影响，因而不能评价各种环境下的显影效率和长期使用时的影响。另一方面，与常规评价相比，磁性调色剂的表面张力指数使得能够评价包括受更微细结构的影响的磁性调色剂的剥离性。本发明人认为通过考虑这类微细结构的影响，可讨论磁性调色剂从构件的剥离性。磁性调色剂具有5.0 X 10_3N/m-l.0 X KT1NAu优选 5.0 X 10_3N/m_3.0 X 10_2N/m 的表面张力指数I。具有5.0X 10_3N/m-l.0X KT1NAi表面张力指数I的磁性调色剂具有高的剥离性，从而具有高的滚动性，因此其能够有效且均匀地带电。另外，由于具有更好的从构件的剥离性，其具有改进的显影效率和转印效率。具有小于5.0X 10_3N/m表面张力指数I的磁性调色剂具有降低的均匀带电性和降低的剥离性，从而降低显影效率和转印效率以及产生图像浓度不均匀。另一方面，具有大于L OX KT1NAi表面张力指数I的磁性调色剂在长期使用期间明显劣化，导致长期使用时降低的图像品质。在本发明中，上述表面张力指数可通过均匀赋予磁性调色剂颗粒和包含外部添加剂的磁性调色剂表面以疏水性来获得。可具体地通过例如采用已知疏水性物质(处理剂)处理磁性调色剂表面来均匀赋予磁性调色剂表面以疏水性。此类处理剂可以是偶联剂、采用偶联剂处理的细颗粒、蜡、油、清漆和有机化合物等。具体地，疏水性可通过在采用热风表面处理磁性调色剂时用蜡处理磁性调色剂颗粒表面来赋予。然而，该方法不限制本发明。当磁性调色剂采用热风表面处理同时在磁性调色剂表面上提供过量的热时，过量的蜡可转移至磁性调色剂颗粒表面上或可导致不均匀的蜡分布。为解决该问题，可控制生产条件如热风温度、和冷却风的温度等，从而控制腊的溶出量(elution amount)和分布，由此获得具有上述范围内的表面张力指数I的磁性调色剂。据此，磁性调色剂的带电量趋于均匀，和带电量在各种环境中稳定。本发明的磁性调色剂包含磁性调色剂颗粒和无机细粉。优选无机细粉包含二氧化硅细粉。还优选本发明的磁性调色剂当浸溃在I当量(以下简称作IN)碱性水溶液中时，具有10质量％-50质量％的娃元素减少率。在本文中，娃元素是源于二氧化娃细粉的娃元素。以下详细描述采用碱性水溶液的处理方法。通过在碱性水溶液中浸溃磁性调色剂，从其上分离微弱附着在磁性调色剂上的硅化合物。硅元素减少率用于计算从磁性调色剂中分离的硅化合物的比例。当采用碱性水溶液处理时，具有50质量％以下的硅元素减少率的磁性调色剂包含更多强烈附着于磁性调色剂上的硅元素，从而当其长期使用时可容易地保持上述表面张力指数I。因此，可容易地长期保持显影效率和转印效率，可保持图像品质和可连续获得没有图像浓度不均匀的图像。当硅元素减少率为10质量％以上时，磁性调色剂趋于具有高滚动性和更好的带电上升，导致更好的初期显影效率和转印效率。在本发明中，用于磁性调色剂的粘结剂树脂可以是公知作为粘结剂树脂的各种树月旨。这类树脂可包括例如乙烯基树脂、酚醛树脂、天然树脂改性的酚醛树脂、天然树脂改性的马来酸树脂、丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚醋酸乙烯酯、硅酮树脂、聚酯树脂、聚氨酯、聚酰胺树脂、呋喃树脂、环氧树脂、二甲苯树脂、聚乙烯醇缩丁醛、萜烯树脂、苯并呋喃-茚树脂和石油树脂等，其中基于带电性和定影性能考虑，优选聚酯树脂和乙烯基树脂。这些树脂中的一种或两种以上的组合可用作粘结剂树脂。形成聚酯树脂的单体可包括以下。醇组分可包括乙二醇、丙二醇、1，3- 丁二醇、1，4- 丁二醇、2，3- 丁二醇、二甘醇、三甘醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、2-乙基-1，3-己二醇、氢化双酚A、下式(1-1)表示的双酚衍生物和下式(1-2)表示的二醇。[化学式I]
权利要求
1.一种显影设备，其包括静电潜像形成于其上的静电潜像承载构件、用于使所述静电潜像承载构件上形成的所述静电潜像显影的磁性调色剂、与所述静电潜像承载构件相对设置的用于承载和输送所述磁性调色剂的磁性调色剂承载构件、和接触所述磁性调色剂承载构件并调节所述磁性调色剂承载构件上承载的所述磁性调色剂的调色剂调节构件，其中: 所述磁性调色剂承载构件在表面处的功函数值为4.6eV-4.9eV, 所述调色剂调节构件的接触所述磁性调色剂的部位由聚苯硫醚或聚烯烃制成，和 所述磁性调色剂 i)包含磁性调色剂颗粒和无机细粉，各所述磁性调色剂颗粒含有粘结剂树脂和磁性粉 末， )具有负带电性， iii)具有0.950以上的平均圆形度，和 iv)具有5.0X 10_3N/m-l.0X lOl/m的通过毛细管吸引时间法测量并由下式⑴计算的对于45体积％甲醇水溶液的表面张力指数1:1=Pa /(AXBXlO6)(I) 其中，在式(I)中，I表示所述磁性调色剂的表面张力指数，其单位为N/m;P a表示所述磁性调色剂对于45体积％甲醇水溶液的毛细管压力，其单位为N/m2 ；A表示所述磁性调色剂的比表面积，其单位为m2/g ;和B表示所述磁性调色剂的真密度，其单位为g/cm3。
2.根据权利要求1的显影设备，其中所述磁性调色剂承载构件具有0.60 μ m-1.50 μ m的表面粗糙度RaSJP 所述磁性调色剂承载构件的表面粗糙度RaS与所述调色剂调节构件的接触所述磁性调色剂的部位的表面粗糙度RaB之比[RaS/RaB]为1.0-3.0。
3.根据权利要求1的显影设备，其中所述无机细粉包含二氧化硅细粉，和当在碱性水溶液中浸溃时，所述磁性调色剂具有10质量％-50质量％的娃元素减少率。
4.根据权利要求1的显影设备，其中所述磁性调色剂颗粒或所述磁性调色剂通过用热风表面处理而得到。
5.一种显影方法，其采用磁性调色剂使在静电潜像承载构件上形成的静电潜像显影，所述磁性调色剂承载在与静电潜像承载构件相对设置的磁性调色剂承载构件上并且通过接触所述磁性调色剂承载构件的调色剂调节构件来调节，其中: 所述磁性调色剂承载构件在表面处的功函数值为4.6eV-4.9eV, 所述调色剂调节构件的接触所述磁性调色剂的部位由聚苯硫醚或聚烯烃制成，和 所述磁性调色剂 i)包含磁性调色剂颗粒和无机细粉，各所述磁性调色剂颗粒含有粘结剂树脂和磁性粉末， )具有负带电性， iii)具有0.950以上的平均圆形度，和 iv)具有5.0X 10_3N/m-l.0X lOl/m的通过毛细管吸引时间法测量并由下式⑴计算的对于45体积％甲醇水溶液的表面张力指数1:1=Pa /(AXBXlO6)(I) 其中，在式(I)中，I表示所述磁性调色剂的表面张力指数，其单位为N/m ;P a表示所述磁性调色剂对于45体积％甲醇水溶液的毛细管压力，其单位为N/m2 ；A表示所述磁性调色剂的比表面积， 其单位为m2/g ;和B表示所述磁性调色剂的真密度，其单位为g/cm3。
全文摘要
本发明涉及显影设备和显影方法。本发明的目的在于提供较少受到使用环境影响、具有在长期使用时的高显影效率并且可提供高品质图像而没有图像浓度不均匀的显影设备。本发明涉及一种显影设备，其中磁性调色剂承载构件具有特定范围内的在其表面处的功函数值，调节承载于磁性调色剂承载构件上的调色剂的调色剂调节构件在接触磁性调色剂的部位由特定材料制成，磁性调色剂具有0.950以上的平均圆形度，和磁性调色剂具有在特定范围内的表面张力指数。
文档编号G03G9/083GK103186077SQ20121058181
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者松井崇, 马笼道久, 野村祥太郎, 大森淳彦 申请人:佳能株式会社