Проявляющее устройство и устройство формирования изображения

Проявляющее устройство и устройство формирования изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к проявляющему устройству, эффективно используемому в качестве блока проявки устройства формирования изображения, такого как копир, факсимильный аппарат и принтер, и устройству формирования изображения, включающему в себя проявляющее устройство.

Уровень техники

[0002] Традиционно было известно проявляющее устройство, сконфигурированное, чтобы проявлять скрытое изображение, сформированное на несущем скрытое изображение элементе, посредством блока проявки. Например, существует проявляющее устройство двухкомпонентного типа, которое использует в качестве проявителя двухкомпонентный проявитель, содержащий тонер и носитель, чтобы проявлять скрытое изображение, сформированное на несущем скрытое изображение элементе. В проявляющем устройстве двухкомпонентного типа фрагмент поверхности проявляющей втулки, составляющей несущий проявитель элемент, и фрагмент поверхности несущего изображение элемента обращены друг к другу и формируют область проявки. Под действием магнитного поля блока генерирования магнитного поля, предусмотренного в проявляющей втулке, магнитная кисть формируется над проявляющей втулкой и приводится близко к или в соприкосновение с несущим скрытое изображение элементом в области проявки, чтобы, тем самым, присоединять тонер к скрытому изображению на поверхности несущего скрытое изображение элемента и проявлять скрытое изображение в видимое изображение.

[0003] В проявляющем устройстве этого вида тонер перемещается от проявляющей втулки к несущему скрытое изображение элементу под действием разности потенциалов между потенциалом поверхности проявляющей втулки, к которой прикладывается напряжение проявки, и потенциалом поверхности несущего скрытое изображение элемента. В качестве схемы для приложения напряжения проявки к проявляющей втулке известны схема приложения напряжения, состоящего только из компоненты постоянного тока (далее в данном документе упоминаемая как "проявка с DC-напряжением смещения", и схема приложения напряжения, состоящего из компоненты переменного тока (далее в данном документе упоминаемая как "проявка с AC-напряжением смещения") (см., например, PTL 1).

Между тем, в последние годы, в электрофотографических технологиях копиров или принтеров произошло ускорение в переходе от монохромных к полноцветным технологиям, и полноцветный рынок находится в тенденции расширения. При формировании изображения посредством такой электрофотографической полноцветной системы необходимо поддерживать количество тонера на несущем скрытое изображение элементе точным для электростатического скрытого изображения для того, чтобы получать чистое полноцветное изображение, превосходное по качеству воспроизводимости цвета.

Список библиографических ссылок

Патентная литература

[0004] PTL 1: Выложенная японская патентная заявка (JP-A) № 04-157486

Сущность изобретения

Техническая задача

[0005] В результате серьезных исследований изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что при проявке с DC-напряжением смещения сформированное изображение может иметь циклические изменения плотности, соответствующие периметру проявляющей втулки. Это учитывается вследствие изменений зазора между несущим скрытое изображение элементом и проявляющей втулкой (далее в данном документе упоминаемого как "зазором проявки") во время вращения проявляющей втулки, соответствующего циклу вращения проявляющей втулки, свойственного эксцентричности проявляющей втулки вследствие погрешности производства и т.д.

С другой стороны, изобретатели настоящего изобретения подтвердили, что проявка с помощью AC-напряжения смещения достигло улучшения по сравнению с проявкой с помощью DC-напряжения смещения в циклических изменениях плотности. Следовательно, изобретатели настоящего изобретения решили использовать проявку с помощью AC-напряжения смещения для блока проявки и перешли к исследованию проявки с помощью AC-напряжения смещения. В результате, выяснилось, что имеются уникальные проблемы в использовании проявки с помощью AC-напряжения смещения.

[0006] Исследования изобретателей настоящего изобретения выявили, что наложение AC-напряжения смещения вызывает проблемы, свойственные напряжению смещения положительной стороны (которое способствует возврату к втулке), такие как пропуск тонера, и прилипание носителя к несущему скрытое изображение элементу и ложное изображение с увеличением напряжения смещения, используемого вследствие увеличения начального напряжения проявки. Здесь, ложное изображение - это явление того, что различие в количестве тонера на несущем скрытое изображение элементе вследствие влияния истории непосредственно предшествующего изображения проявляется как различие в плотности на следующем проявляемом изображении.

[0007] Настоящее изобретение было выполнено, принимая во внимание проблемы, описанные выше, и нацелено добиваться цели, описанной ниже. Т.е., целью настоящего изобретения является предоставление проявляющего устройства, которое может ликвидировать циклические изменения плотности с помощью AC-напряжения смещения для проявки, может уменьшать влияния напряжения смещения положительной стороны, возникающего от использования AC-напряжения смещения для проявки, и может пресекать ухудшение характеристики проявки в течение длительного срока.

Решение проблемы

[0008] Средство для решения проблем, описанных выше, является следующим. Т.е., проявляющее устройство настоящего изобретения является проявляющим устройством, включающим в себя: проявитель, содержащий тонер и носитель; и несущий проявитель элемент, сконфигурированный, чтобы иметь свою поверхность, несущую на себе проявитель и являющуюся бесконечно движущейся, и чтобы проявлять скрытое изображение на поверхности несущего скрытое изображение элемента посредством подачи тонера в проявителе к скрытому изображению в области проявки, где несущий проявитель элемент обращен к несущему скрытое изображение элементу, при этом носитель содержит мелкие частицы, и значение X в объемном удельном сопротивлении R (=10^x) (Ω⋅см) носителя равно от 11,5 до 16,0, при этом несущий проявитель элемент включает в себя: блок генерирования магнитного поля, включающий в себя множество магнитных полюсов; и проявляющую втулку, имеющую цилиндрическую форму, окружающую блок генерирования магнитного поля и сконфигурированную, чтобы нести проявитель на внешней круговой поверхности цилиндрической формы посредством магнитной силы блока генерирования магнитного поля и выполнять перемещение поверхности посредством вращения относительно корпуса проявляющего устройства, и

при этом проявляющее устройство включает в себя блок приложения напряжения к проявляющей втулке, сконфигурированный, чтобы прикладывать напряжение, содержащее компоненту переменного тока, к проявляющей втулке.

Полезные результаты изобретения

[0009] Настоящее изобретение может предоставлять проявляющее устройство, которое может решать различные традиционные проблемы, описанные выше, добиваться цели, описанной выше, и пресекать ухудшение проявляющей способности в течение длительного срока, в то же время также пресекая циклические изменения плотности.

Краткое описание чертежей

[0010] [Фиг. 1]

Фиг. 1 - это схема, показывающая пример формы волны AC-напряжения смещения и объясняющая движение тонера.

[фиг. 2]

Фиг. 2 - это схема, показывающая другой пример формы волны AC-напряжения смещения и объясняющая движение тонера.

[фиг. 3]

Фиг. 3 - это схема, показывающая соотношение между Vpp1, Vpp2 и Voff при фиксированном условии 800 В размаха напряжения.

[фиг. 4]

Фиг. 4 - это схема, показывающая соотношение между количеством перемещенного тонера и начальным напряжением проявки при AC-проявке.

[фиг. 5]

Фиг. 5 - это чертеж в перспективе, показывающий пример ячейки измерения сопротивления, используемой для измерения объемного удельного сопротивления носителя.

[фиг. 6-A]

Фиг. 6-A - это схема, показывающая изображение состояния присутствия мелких частиц в покрывающем слое носителя.

[фиг. 6-B]

Фиг. 6-B - это схема, показывающая изображение состояния присутствия мелких частиц в покрывающем слое носителя.

[фиг. 6-C]

Фиг. 6-C - это схема, показывающая изображение состояния присутствия мелких частиц в покрывающем слое носителя.

[фиг. 7-A]

Фиг. 7-A - это схема, показывающая изображение состояния присутствия мелких частиц в покрывающем слое носителя.

[фиг. 7-B]

Фиг. 7-B - это схема, показывающая изображение состояния присутствия мелких частиц в покрывающем слое носителя.

[фиг. 8]

Фиг. 8 - это пояснительный чертеж, показывающий пример формы волны напряжения смещения для проявки, прикладываемого к проявляющей втулке проявляющего устройства настоящего изобретения.

[фиг. 9]

Фиг. 9 - это схематичный чертеж конфигурации, показывающий пример копира согласно варианту осуществления.

[Фиг. 10]

Фиг. 10 - это схематичный чертеж конфигурации блока формирования изображения.

[фиг. 11]

Фиг. 11 - это пояснительный чертеж, показывающий пример проявляющего устройства согласно варианту осуществления.

[фиг. 12]

Фиг. 12 - это чертеж в перспективе, показывающий пример проявляющего устройства в состоянии снятой проявляющей крышки.

[фиг. 13-A]

Фиг. 13-A - это вид сверху, показывающий пример проявляющего устройства в состоянии снятой проявляющей крышки.

[фиг. 13-B]

Фиг. 13-B - это вид сбоку проявляющего устройства.

[фиг. 13-C]

Фиг. 13-C - это вид в боковом разрезе проявляющего устройства.

[фиг. 14]

Фиг. 14 - это схематичный чертеж, показывающий перемещение в продольном направлении и состояние накопления проявителя в проявляющем устройстве.

[фиг. 15]

Фиг. 15 - это пояснительный чертеж, показывающий другой пример формы волны напряжения смещения для проявки, прикладываемого к проявляющей втулке проявляющего устройства настоящего изобретения.

[фиг. 16]

Фиг. 16 - это схема, показывающая результат экспериментального примера 1.

[фиг. 17]

Фиг. 17 - это схема, показывающая результат экспериментального примера 2.

[фиг. 18]

Фиг. 18 - это схема, показывающая результат экспериментального примера 3.

[Фиг. 19]

Фиг. 19 - это схема, объясняющая поперечное сечение вала проявки проявляющего устройства.

[фиг. 20-A]

Фиг. 20-A - это схема, показывающая пример нормального изображения диаграммы в виде вертикальных полос.

[фиг. 20-B]

Фиг. 20-B - это схема, показывающая пример ненормального изображения диаграммы в виде вертикальных полос.

[фиг. 21]

Фиг. 21 - это схема, объясняющая способ измерения (способ продувки) для измерения величины накопления зарядов статического электричества в проявителе.

Подробное описание вариантов осуществления

[0011] (Проявляющее устройство)

Проявляющее устройство настоящего изобретения включает в себя проявитель, содержащий тонер и носитель. Носитель содержит мелкие частицы, и значение X в объемном удельном сопротивлении R (=10^x) (Ω⋅см) носителя равно от 11,5 до 16,0.

Отметим, что в настоящей спецификации выражения "мелкие частицы", "мельчайшие частицы" и "частицы" используются, чтобы ссылаться на частицы. Однако, эти термины не предназначены, чтобы конкретно ограничивать размер частиц, на которые они ссылаются, а используются исключительно для целесообразности, чтобы прояснять, являются ли частицы, на которые выполняется ссылка, частицами, содержащимися в носителе, частицами, содержащимися в тонере, или обычными частицами. В настоящей спецификации частицы, содержащиеся в носителе, будут далее в данном документе упоминаться как "мелкие частицы", частицы, содержащиеся в тонере, будут далее в данном документе упоминаться как "мельчайшие частицы", а другие частицы будут далее в данном документе упоминаться как "частицы".

Проявляющее устройство настоящего изобретения также включает в себя несущий проявитель элемент. Несущий проявитель элемент включает в себя блок генерирования магнитного поля и проявляющую втулку. Проявляющее устройство настоящего изобретения также включает в себя блок приложения напряжения к проявляющей втулке, сконфигурированный, чтобы прикладывать напряжение, содержащее компоненту переменного тока, к проявляющей втулке.

Проявляющее устройство настоящего изобретения используется при оснащении устройства формирования изображения блоком проявки.

[0012] <Проявитель>

Проявитель содержит тонер и носитель.

[0013] <<Носитель>>

Носитель содержит, например, основные частицы и покрывающий слой, покрывающий основные частицы, и дополнительно содержит другие компоненты согласно необходимости.

Например, важно, что носитель содержит мелкие частицы в покрывающем слое, и что значение X в объемном удельном сопротивлении R (=10^x) (Ω⋅см) носителя находится в диапазоне от 11,5 до 16,0, т.е., что значение X, которое является обычным логарифмическим значением Log₁₀R объемного удельного сопротивления R, находится в диапазоне от 11,5 (LogΩ⋅см) до 16,0 (LogΩ⋅см). Нежелательно, чтобы обычное логарифмическое значение X удельного объемного сопротивления R было меньше 11,5 (LogΩ⋅см), поскольку способность следовать напряжению смещения для проявки будет высокой при таком значении.

Наложение AC-напряжения смещения сопровождается проблемами, свойственными напряжению смещения положительной стороны (которое способствует возврату к втулке), таким как пропуск тонера, и прилипание носителя к несущему скрытое изображение элементу и ложное изображение вместе с увеличением используемого напряжения смещения вследствие увеличения начального напряжения проявки.

Изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что использование носителя, имеющего объемное удельное сопротивление в диапазоне, описанном выше, делает более трудным возникновение вышеописанных, свойственных напряжению смещения положительной стороны проблем, поскольку использование такого носителя сдерживает способность изменения сопротивления проявителя реагировать в ответ на изменение напряжения смещения.

[0014] Как показано на фиг. 1, при наложении AC-напряжения смещения, компонента переменного тока (AC), имеющая предварительно определенную ширину пика, накладывается на среднее напряжения смещения (компоненту постоянного тока (DC), представленную посредством Voff). Следовательно, в то время как AC-напряжение смещения применяется в качестве компоненты отрицательной стороны, тонер может легко перемещаться от вала проявки к несущему скрытое изображение элементу. Напротив, в то время как AC-напряжение смещения применяется в качестве компоненты положительной стороны, тонер не может легко перемещаться.

В случае, когда размах напряжения для AC-напряжения смещения является большим (что составляет 800 В на фиг. 1), в то время как AC-напряжение смещения применяется в качестве компоненты положительной стороны, напряжение смещения действует в направлении возврата тонера от несущего скрытое изображение элемента. Стрелка a на фиг. 1 означает, что действует усилие перемещения тонера от вала проявки к фотопроводнику, а стрелка b означает, что действует усилие перемещения тонера от фотопроводника к валу проявки.

Когда временное соотношение компоненты отрицательной стороны AC-напряжения смещения больше временного соотношения его компоненты положительной стороны, как показано на фиг. 2, величина компоненты положительной стороны является большой, что вынуждает тонер возвращаться от несущего скрытое изображение элемента посредством сильного напряжения смещения.

В то время как DC-компонента (Voff) является низкой в условиях размаха напряжения 800 В, напряжение смещения (Vpp2) для возврата от несущего скрытое изображение элемента является очень сильным, как показано на фиг. 3. Следовательно, возникает явление, что тонеру трудно проявляться при низком напряжении смещения, при котором проявка начинается, что требует увеличения начального напряжения проявки, как показано на фиг. 4. Вследствие увеличения начального напряжения проявки потенциал Vpot. проявки, требуемый для того, чтобы тонер накапливался на несущем скрытое изображение элементе в предварительно определенном количестве, увеличивается, что вызывает инжекцию заряда, чтобы заряжать носитель от плюса к минусу, приводя в результате к побочному эффекту, что носитель заряжается до той же полярности, с которой тонер проявляется (т.е., прилипает) на несущем скрытое изображение элементе.

Изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что объемное удельное сопротивление носителя является очень низким, сопротивление носителя круто изменяется в ответ на крутые изменения напряжения смещения, как показано на фиг. 1 и фиг. 2, приводя к проблеме, описанной выше, тогда как, когда обычное логарифмическое напряжение X объемного удельного сопротивления R носителя равно 11,5 (LogΩ⋅см) или больше, возможно уменьшать вышеописанный побочный эффект с умеренной реакцией на напряжение смещения.

[0015] Значение X в объемном удельном сопротивлении R (=10^x) (Ω⋅см) носителя находится в диапазоне от 11,5 до 16,0, т.е., значение X, которое выражает объемное удельное сопротивление R как обычное логарифмическое значение Log₁₀R=X, находится в диапазоне от 11,5 (LogΩ⋅см) до 16,0 (LogΩ⋅см).

[0016] Объемное удельное сопротивление может быть измерено с помощью ячейки, показанной на фиг. 5. В частности, носитель (3) упаковывается в ячейке, сформированной из изготовленного из фторсодержащего полимера контейнера (2), в котором электрод (1a) и электрод (1b), оба имеющие площадь поверхности 2,5 см х 4 см, хранятся с промежутком 0,16 см. Ячейка остукивается десять раз с высоты падения 1 см со скоростью остукивания 30 ударов/мин. Далее, напряжение постоянного тока 1000 В прикладывается между электродом (1a) и электродом (1b), и тридцатью секундами позже напряжение r[Ω] носителя измеряется с помощью высокоомного измерительного устройства 4329A (изготовленного компанией Yokogawa Hewlett Packard, Ltd). Объемное удельное сопротивление R (Ω⋅см) получается согласно формуле ниже, и из результата может быть вычислен Log₁₀R=X.

rx(2,5×4)/0,16 - Формула

[0017] -Основные частицы-

Основные частицы, которые имеют магнитное свойство, конкретно не ограничиваются, и произвольные основные частицы могут быть выбраны согласно цели, пока они являются магнитным телом. Их примеры включают в себя полимерные частицы, полученные посредством диспергирования в полимере, магнитное тело, такое как ферромагнитный металл, такой как железо и кобальт, оксид железа, такой как магнетит, гематит и феррит, различные сплавы и химическое соединение. Среди них феррит на основе Mn, феррит на основе Mn-Mg и Mn-Mg-Sr-феррит предпочтительны в плане экологических соображений.

[0018] -Покрывающий слой-

Покрывающий слой покрывает поверхность основных частиц и содержит полимер и мелкие частицы.

Покрывающий слой может быть сформирован посредством применения формирующего покрывающий слой раствора, содержащего полимер и мелкие частицы, поверх основных частиц.

Вид, размер и свойство мелких частиц, которые должны быть использованы, и диспергированное состояние мелких частиц в покрывающем слое могут быть изучены для того, чтобы предоставлять носитель с электрическим сопротивлением (объемным удельным сопротивлением) в желаемом диапазоне.

[0019] Покрывающий слой конкретно не ограничивается, и произвольный покрывающий слой может быть выбран согласно цели, пока он является покрывающим слоем, содержащим мелкие частицы с соотношением от 10% по массе до 85% по массе. Соотношение мелких частиц более предпочтительно равно от 40% по массе до 85% по массе, а еще более предпочтительно от 50% по массе до 80% по массе.

Когда содержание мелких частиц меньше 10% по массе, покрывающий слой может соскабливаться. Когда он больше 85% по массе, покрывающий слой может иметь равномерное сопротивление, которое способствует высокой способности реагировать на напряжение смещения для проявки, что является неблагоприятным.

[0020] Было выявлено, что, когда содержание мелких частиц находится в диапазоне, описанном выше, изменение сопротивления проявителя следует изменению смещающего напряжения умеренным образом, что делает более вероятным возникновение вышеописанных, свойственных напряжению смещения положительной стороны проблем. Хотя причина точно не известна, считается, что присутствие, в предварительно определенном соотношении, мелких частиц, имеющих более низкое сопротивление в части полимера, имеющем более высокое сопротивление, делает сопротивление покрывающего слоя неоднородным, что, особенно при низком напряжении смещения, предоставляет возможность проявителю вести себя подобно проявителю, имеющему высокое сопротивление, которое зависит от сопротивления полимера, приводя к низкой способности следовать напряжению смещения.

[0021] Содержание мелких частиц представлено формулой ниже.

Содержание мелких частиц (% по массе")={мелкие частицы/суммарное количество мелких частиц и содержание твердого полимера)}

[0022] Также было выявлено, что состояние присутствия мелких частиц в покрывающем слое является важным. Равномерно диспергированное состояние мелких частиц неблагоприятно по той же причине, что и описанная выше.

Фиг. 6-A по фиг. 6-C и фиг. 7-A по фиг. 7-B являются чертежами, показывающими изображения состояния присутствия мелких частиц в покрывающем слое. На фиг. 6-A по фиг. 6-C и фиг. 7-A по фиг. 7-B ссылочный номер 110 обозначает мелкие частицы, ссылочный номер 111 обозначает покрывающий слой, и ссылочный номер 112 обозначает основные частицы.

Настоящие изобретатели считают состояние, показанное на фиг. 6-B, предпочтительным относительно состояний, показанных на фиг. 6-A и фиг. 6-C. Дополнительно, состояние, показанное на фиг. 7-B, в котором мелкие частицы собраны вместе до некоторой степени и рассеяны неравномерно в покрывающем слое, является предпочтительным относительно состояния, показанного на фиг. 7-A, в котором мелкие частицы рассеяны равномерно в покрывающем слое.

[0023] В настоящем изобретении размер мелких частиц, рассеянных в покрывающем слое, т.е., диаметр частицы для мелких частиц в покрывающем слое (далее в данном документе может также упоминаться как "диаметр дисперсных частиц для мелких частиц") предпочтительно равен от 50 нм до 600 нм, как будет описано ниже. Считается, что, даже если используются частицы, имеющие небольшой средний диаметр частицы, т.е., даже если размер самих мелких частиц является небольшим, результат настоящего изобретения гарантируется, пока диаметр диспергированных частиц для мелких частиц равен от 50 нм до 600 нм в результате корректировки условий диспергирования мелких частиц, способа диспергирования и т.д. Например, в случае на фиг. 7-B, в котором мелкие частицы создаются как скопления некоторых мелких частиц, скопления мелких частиц могут быть в диапазоне от 50 нм до 600 нм.

Диаметр диспергированных частиц для мелких частиц в покрывающем слое может быть измерен посредством, например, наблюдения поперечного сечения носителя с помощью трансмиссионного электронного микроскопа (TEM), измерения произвольной сотни частиц и получения среднего для измеренных значений.

[0024] Толщина покрывающего слоя может управляться на основе содержания полимера относительно основных частиц. Содержание полимера относительно основных частиц конкретно не ограничивается, и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако, оно равно предпочтительно от 0,5% по массе до 3,0% по массе, поскольку возможно формировать локально состояние низкого сопротивления.

[0025] Средняя толщина h покрывающего слоя конкретно не ограничивается и может быть надлежащим образом выбрана согласно цели. Однако, когда покрывающий слой является слишком тонким, поверхность основных частиц будет легко обнажаться вследствие перемешивания в проявляющем устройстве, что может вести к большому изменению значения сопротивления. Когда покрывающий слой является слишком толстым, выступы основных частиц не будут обнажаться, что делает трудным формирование локального состояния низкого сопротивления. Толщина покрывающего слоя может управляться на основе содержания полимера относительно основных частиц.

[0026] Средняя толщина h покрывающего слоя может быть измерена, например, посредством наблюдения поперечного сечения носителя с помощью трансмиссионного электронного микроскопа (TEM), измерения толщины полимерной части покрывающего слоя, покрывающего поверхность носителя, и получения среднего значения толщины. В частности, из поперечного сечения носителя, расстояние от поверхности основной частицы до поверхности покрывающего слоя измеряется в произвольных пятидесяти позициях, и вычисляется среднее измеренных значений.

[0027] -Полимер-

Полимер конкретно не ограничивается, и произвольный полимер может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя, акриловую смолу, аминополимер, поливиниловый полимер, полистирольный полимер, галогенированный олефиновый полимер, полиэстер, поликарбонат, полиэтилен, поливинилфторид, поливинилиденфторид, политрифторэтилен, полигексафторпропилен, винилиденфторид-винилфторид сополимер, фтортерполимер, такой как тетрафторэтилен-винилиден фторид-нефторированный мономер терполимер, и силиконовую смолу. Один из них может быть использован отдельно, или два или более из них могут быть использованы в сочетании. Среди них силиконовая смола является предпочтительной.

[0028] В качестве полимера благоприятно может быть использован полимер, который содержит отвержденный продукт смешивания, содержащий силановый связывающий агент и силиконовую смолу.

[0029] Силиконовая смола конкретно не ограничивается, и произвольная силиконовая смола может быть выбрана согласно цели. Однако, предпочтительно использовать полимер, который содержит поперечно-связанный продукт, полученный гидролизированием сополимера, содержащего, по меньшей мере, часть A, представленную общей формулой (A) ниже, и часть B, представленную общей формулой (B) ниже, и конденсирующий производимую силанольную группу.

[0030] [Хим.формула 1]

Общая формула (A), где в общей формуле (A) выше R¹ представляет либо атом водорода, либо метильную группу, R² представляет алкильную группу, имеющую 1-4 атома углерода, m представляет целое число от 1 до 8, и X представляет молярное соотношение в сополимере, которое равно от 10 моль% до 90 моль%.

[0031] [Хим.формула 2]

Общая формула (B)

где в общей формуле (B) выше R¹ представляет либо атом водорода, либо метильную группу, R² представляет алкильную группу, имеющую 1-4 атомов углерода, R³ представляет либо алкильную группу, имеющую 1-8 атомов углерода, либо алкоксильную группу, имеющую 1-4 атомов углерода, m представляет целое число от 1 до 8, Y представляет молярное соотношение в сополимере, которое равно от 10 моль% до 90 моль%.

[0032] Силановый связывающий агент может рассеивать мелкие частицы стабильно.

Силановый связывающий агент конкретно не ограничивается, и произвольный силановый связывающий агент может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя γ-(2-аминоэтил)аминопропил триметоксисилан, γ-(2-аминоэтил)аминопропил метил диметоксисилан, γ-метакрилокси пропил триметоксисилан, N-β-(N-винил бензил аминоэтил)γ-аминопропил триметокси силан гидрохлорид, γ-глисидокси пропил триметокси силан, γ-меркапто пропил триметокси силан, метил триметокси силан, метил триэтокси силан, винил триацетокси силан, γ-хлорпропил триметокси силан, гексаметил дисилазан, γ-анилинопропил триметокси силан, винил триметокси силан, октадецил диметил β-(триметокси силил)пропил]аммоний хлорид, γ-хлоропропил метил диметокси силан, метил трихлоросилан, диметил дихлоросилан, триметил хлоросилан, аллил триэтокси силан, 3-аминопропил метил диэтокси силан, 3-аминопропил триметокси силан, диметил диэтокси силан, 1,3-дивинил тетраметил дисилазан и метакрилокси этил диметил (3-триметокси силил пропил) аммоний хлорид. Один из них может быть использован отдельно, или два или более из них могут быть использованы в сочетании.

[0033] Силановый связывающий агент может быть надлежащим образом приготовленным продуктом или может быть коммерчески доступным продуктом. Примеры коммерчески доступного продукта включают в себя AY43-059, SR6020, SZ6023, SH6020, SH6026, SZ6032, SZ6050, AY43-310M, SZ6030, SH6040, AY43-026, AY43-031, SH6062, Z-6911, SZ6300, SZ6075, SZ6079, SZ6083, SZ6070, SZ6072, Z-6721, AY43-004, Z-6187, AY43-021, AY43-043, AY43-040, AY43-047, Z-6265, AY43-204M, AY43-048, Z-6403, AY43-206M, AY43-206E, Z6341, AY43-210MC, AY43-083, AY43-101, AY43-013, AY43-158E, Z-6920, and Z-6940 (все произведены Toray Silicone Co., Ltd.).

[0034] Содержание силанового связывающего агента конкретно не ограничивается и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако, оно предпочтительно равно от 0,1% по массе до 10% по массе относительно связующего полимера. Когда содержание меньше 0,1% по массе, адгезионная способность между основными частицами или мелкими частицами и связующим полимером может быть плохой, и покрывающий слой может осыпаться в течение долговременного использования. Когда содержание больше 10% по массе, тонерное пленкообразование может возникать в течение долговременного использования.

[0035] Покрывающий слой может быть сформирован с помощью состава покрывающего слоя, содержащего: силиконовую смолу, имеющую силанольную группу или гидролизируемую функциональную группу, или обе; катализатор полимеризации; если необходимо, полимер, отличный от силиконовой смолы, имеющей силанольную группу, или гидролизируемую функциональную группу, или обе; и растворитель.

В частности, покрывающий слой может быть сформирован конденсированием силанольной группы, в то же время покрывая основные частицы составом покрывающего слоя, или может быть сформирован конденсированием силанольной группы после покрытия основных частиц составом покрывающего слоя.

Способ конденсирования силанольной группы, в то же время покрывая основные частицы составом покрывающего слоя, конкретно не ограничивается. Примеры способа включают в себя способ покрытия основных частиц составом покрывающего слоя, в то же время применяя нагрев, освещение и т.д.

Способ конденсирования силанольной группы после покрытия основных частиц составом покрывающего слоя конкретно не ограничивается, и произвольный способ может быть выбран согласно цели. Примеры способа включают в себя способ покрытия основных частиц составом покрывающего слоя, и после этого их нагрев.

[0036] -Мелкие частицы-

Мелкие частицы конкретно не ограничиваются, и произвольные частицы могут быть выбраны согласно цели. Однако, предпочтительно, чтобы мелкие частицы содержали одно или более из окиси алюминия, окиси кремния, титана, бария, олова и углерода.

Мелкие частицы могут быть токопроводящими мелкими частицами или могут быть непроводящими мелкими частицами или могут содержать проводящие мелкие частицы и непроводящие мелкие частицы в сочетании.

[0037] Токопроводящие мелкие частицы ссылаются на мелкие частицы, имеющие удельное сопротивление порошка 100 Ω⋅см или менее. Непроводящие мелкие частицы ссылаются на мелкие частицы, имеющие удельное сопротивление порошка больше 100 Ω⋅см.

[0038] Удельное сопротивление порошка может быть измерено способом, описанным ниже, например. Образец (5 г) кладется в цилиндрическую винилхлоридную трубку, имеющую внутренний диаметр 1 см, и трубка помещается между верхним и нижним электродами. Давление 10 кг/см² прикладывается к этим электродам с помощью обжимного пресса. Затем, в этом состоянии под давлением, электроды соединяются с LCR-измерителем (4216A, произведенный Yokogawa Hewlett Packard, Ltd.). Сопротивление r(Ω) непосредственно после соединения считывается, общая длина L (см) вычисляется с помощью толщиномера, и вычисляется удельное сопротивление порошка (Ω⋅см). Формула вычисления представлена формулой ниже.

Удельное сопротивление порошка (Ω⋅см)={(2,54/2)2xπ}xr/(L - 11,35)

r: Сопротивление непосредственно после соединения

L: Общая длина трубки, когда заполнена образцом

11,35: Общая длина трубки, когда не заполнена образцом

[0039] Токопроводящие мелкие частицы конкретно не ограничиваются, и произвольные мелкие частицы могут быть выбраны согласно цели. Его примеры включают в себя: токопроводящие мелкие частицы, полученные посредством формирования диоксида олова, оксида индия или т.п. поверх материала основания, такого как оксид алюминия, диоксид титана, оксид цинка, диоксид кремния, сульфат бария, оксид циркония или т.п.; и токопроводящие мелкие частицы, сформированные с помощью углеродной сажи. Среди них, токопроводящие мелкие частицы, полученные формированием слоя диоксида олова или диоксида индия поверх материала основания, такого как оксид алюминия, диоксид титана или сульфат бария, являются предпочтительными.

[0040] Непроводящие мелкие частицы конкретно не ограничиваются, и произвольные непроводящие мелкие частицы могут быть выбраны согласно цели. Их примеры включают в себя оксид алюминия, диоксид титана, оксид цинка, диоксид кремния, сульфат бария и оксид циркония.

[0041] Удельное сопротивление порошка из мелких частиц конкретно не ограничивается и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако, оно предпочтительно равно от -3 (LogΩ⋅см) до 3 (LogΩ⋅см). Когда удельное сопротивление порошка меньше -3 (LogΩ⋅см), имеются проблемы в том, что сопротивление мелких частиц является слишком низким для того, чтобы мелкие частицы достаточно заряжали тонер во время фрикционного заряда с тонером, и что способность следовать напряжению смещения для проявки является очень высокой, что требует увеличения начального напряжения проявки в наложении с AC-напряжением смещения. Когда удельное сопротивление порошка больше 3 (LogΩ⋅см), мелкие частицы не имеют достаточной способности регулировать сопротивление носителя, что может вызывать пограничный эффект и ухудшать четкость изображения.

[0042] Объемный средний диаметр D частиц для мелких частиц предпочтительно равен от 50 нм до 600 нм, а более предпочтительно от 100 нм до 400 нм, что являются относительно большими диаметрами частиц. С диаметром частиц в диапазоне, описанном выше, мелкие частицы могут выходить из поверхности полимерного покрывающего слоя и легко формировать состояние частично низкого сопротивления, израсходованный материал на поверхности носителя может легко соскабливаться, и сопротивление износу является отличным. Когда объемный средний диаметр D частиц меньше 50 нм, полимер и мелкие частицы будут смешиваться равномерно, и сопротивление покрывающей пленки будет равномерным, что делает способность следовать напряжению смещения высокой, требуя увеличения начального напряжения проявки при наложении с AC-напряжением смещения, проблематично.

В настоящем изобретении предпочтительным является использование мелких частиц, которые сами являются относительно большими с таким средним диаметром частиц, описанным выше. Однако, мелкие частицы не ограничиваются такими мелкими частицами, а охватывают мелкие частицы, которые превращаются в состояние диспергирования в покрывающем слое в форме скоплений, как показано на фиг. 7B, с надлежащим выбором вида и размера мелких частиц, способа диспергирования мелких частиц в покрывающем слое, способа для формирования покрывающего слоя, и т.д. В этом случае, как описано выше, необходимо только, чтобы диаметр диспергированных частиц для мелких частиц в покрывающем слое был от 50 нм до 600 нм, т.е., чтобы скопления мелких частиц были в диапазоне от 50 нм до 600 нм.

[0043] Объемный средний диаметр D частиц для мелких частиц может быть измерен, например, с помощью ультрацентробежного автоматического измерителя распределения зернистости CAPA-700 (изготовленного компанией Horiba, Ltd). В частности, измерение выполняется согласно процедуре, описанной ниже.

В миксере выжимного типа, толуольный раствор (300 мл) вливается в аминосилан (CH6020, изготовленный компанией Dow Corning Toray Co., Ltd) (30 мл). Образец (6,0 г) добавляется в него, и они разгоняются со скоростью вращения миксера, заданной на низком уровне. Жидкость для диспергирования разбавляется посредством добавления в достаточном количестве в толуольный раствор (500 мл), ранее приготовленный в 1000 мл химическом стакане. Полученный разбавленный р