DE69715514T2

DE69715514T2 - Entwicklerträgerelement, Entwicklungsgerät, Entwicklungsverfahren, Bilderzeugungsgerät und Arbeitseinheit

Info

Publication number: DE69715514T2
Application number: DE69715514T
Authority: DE
Inventors: Kenji Fujishima; Yasuhide Goseki; Michiko Orihara; Satoshi Otake; Kazunori Saiki; Masayoshi Shimamura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-05-29
Filing date: 1997-05-27
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2017-05-28
Also published as: DE69715514D1; HK1004827A1; EP0810492B1; US5998008A; EP0810492A3; CN1158577C; EP0810492A2; KR100269703B1; KR970076117A; CN1172276A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Fachgebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein Entwicklerträgerelement, das angewendet wird, wenn ein elektrostatisches Latentbild, das auf einem Latentbildträgerelement zum Tragen eines elektrostatischen Latentbildes wie z. B. einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element oder einem dielektrischen Element für elektrostatische Aufzeichnung erzeugt worden ist, entwickelt wird. Sie betrifft auch eine Entwicklungsvorrichtung, ein Entwicklungsverfahren, ein Bilderzeugungsgerät und eine Betriebskassette, bei denen so ein Entwicklerträgerelement angewendet wird.

Verwandter Stand der Technik

Als Entwicklungsvorrichtung, die angewendet wird, wenn elektrostatische Latentbilder, die auf einer lichtempfindlichen Trommel, die als Latentbildträgerelement zum Tragen eines elektrostatischen Latentbildes dient, erzeugt worden sind, unter Verwendung eines als Einkomponentenentwickler dienenden magnetischen Toners entwickelt werden, ist nach dem Stand der Technik ein Entwicklungssystem bekannt, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, wird in einem Entwicklerbehälter 53 ein magnetischer Toner 54, der als Einkomponentenentwickler dient, aufbewahrt, und Teilchen des magnetischen Toners wird durch die gegenseitige Reibung zwischen Teilchen des magnetischen Toners und die Reibung zwischen einem als Entwicklerträgerelement dienenden Entwicklungszylinder 58 und Teilchen des magnetischen Toners elektrische Ladung erteilt, deren Polarität der elektrischen Ladung des auf einer lichtempfindlichen Trommel 51 erzeugten elektrostatischen Bildes und dem Entwicklungsstandardpotenzial entgegengesetzt ist. Der so aufgeladene magnetische Toner wird mittels einer magnetischen Rakel 52 auf den Entwicklungszylinder 58 aufgetragen und dann zu der Entwicklungszone D, beider die lichtempfindliche Trommel 51 und der Entwicklungszylinder 58 einander gegenüberliegen, befördert, wo der magnetische Toner, der auf dem Entwicklungszylinder 58 getragen wird, durch die Wirkung eines Magnetfelds, das durch einen Magneten 55, der in dem Entwicklungszylinder 58 stationär angeordnet ist, erzeugt wird, angezogen wird, so dass das elektrostatische Latentbild auf der lichtempfindlichen Trommel 51 entwickelt wird. Buchstabensymbole A und B bezeichnen die Drehrichtung des Entwicklungszylinders 58 bzw. der lichtempfindlichen Trommel 51. Bezugszahl 59 bezeichnet eine Vorspannungseinrichtung zum Anlegen einer Entwicklungsvorspannung während der Entwicklung und 60 einen Rührflügel zum Rühren des magnetischen Toners 54 innerhalb des Entwicklerbehälters 53.
Wenn so ein Einkomponentenentwickler verwendet wird, ist es jedoch schwierig, die Aufladung des Toners zu steuern. Obwohl mit Entwicklern verschiedene Versuche gemacht worden sind, sind die Probleme, die sich auf die Ungleichmäßigkeit der Aufladung und die Instabilität der Aufladung beim Betrieb beziehen, nicht vollständig gelöst worden.
Im Einzelnen wird die Ladungsmenge des auf den Entwicklungszylinder aufgetragenen Toners in dem Fall, dass der Entwicklungszylinder wiederholt gedreht wird, durch Kontakt mit dem Entwicklungszylinder zu groß, so dass der Toner und der Entwicklungszylinder einander wegen der Bildkraft der Oberfläche des Entwicklungszylinders anziehen und der Toner an der Oberfläche des Entwicklungszylinders unbeweglich wird, so dass er sich nicht von dem Entwicklungszylinder zu dem Latentbildträgerelement (Trommel) bewegt. Es besteht die Neigung, dass so eine Erscheinung auftritt, die als "übermäßige Aufladung" bezeichnet wird. Sobald so eine übermäßige Aufladung aufgetreten ist, ist es schwierig, den Toner, der auf dem Entwicklungszylinder eine obere Schicht bildet, aufzuladen und wird die Menge des Toners, der an der Entwicklung teilnimmt, vermindert, wodurch beispielsweise die Probleme herbeigeführt werden, dass Linienbilder dünner werden und die Bilddichte ununterbrochener Bilder abnimmt.
Außerdem kann die Tonerschicht bei Bildbereichen (Bereichen, wo Toner verbraucht wird) und bei Nicht-Bildbereichen, die unter verschiedenen Bedingungen aufgeladen worden sind, in einem anderen Zustand gebildet werden. Infolgedessen kann z. B. in dem Fall, dass eine Stelle, wo einmal durch Entwicklung ein ununterbrochenes Bild mit einer hohen Bilddichte erzeugt worden ist, bei der nächsten Umdrehung des Entwicklungszylinders zu der Entwicklungsposition gelangt und ein Halbton-Latentbild entwickelt wird, auf dem entwickelten Halbtonbild ein Anzeichen bzw. eine Spur des ununterbrochenen Bildes erscheinen. Es besteht die Neigung, dass so eine Erscheinung auftritt, die als "Entwicklungszylinder-Geisterbild" bezeichnet wird.
Seit kurzem sind Toner zur Erzielung einer viel höheren Bildqualität bei der Elektrophotographie mit einem kleineren Teilchendurchmesser hergestellt und feiner gemacht worden. Zur Verbesserung der Bildqualität wie z. B. der Auflösung und der Schärfe zur getreuen Wiedergabe von elektrostatischen Latentbildern ist es beispielsweise üblich, dass Toner mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von etwa 6 bis 9 um verwendet werden. Ferner gibt es eine Tendenz zu einer niedrigeren Fixiertemperatur, damit die Kopierzeit verkürzt und der Energieverbrauch verringert wird. Unter solchen Umständen besteht in erhöhtem Maße die Neigung, dass der Toner elektrostatisch an dem Entwicklungszylinder anklebt bzw. anhaftet und gleichzeitig einer äußeren physikalischen Kraft ausgesetzt ist, so dass das Auftreten einer Verunreinigung der Oberfläche des Entwicklungszylinders und des Anschmelzens von Toner wahrscheinlich ist.
Als Verfahren zur Verhinderung solcher Erscheinungen wird vorgeschlagen, dass in einer Entwicklungsvorrichtung ein Entwicklungszylinder angewendet wird, der ein Metallsubstrat umfasst, auf dem sich eine Deckschicht befindet, die aus einem Harz gebildet ist, in dem ein Gleitmittel in Form eines Feststoffs und ein feines leitfähiges Pulver wie z. B. Kohlenstoffpulver dispergiert sind. Es hat den Anschein, dass die vorstehend erwähnten Erscheinungen bei der Anwendung dieses Verfahrens stark abnehmen. Bei diesem Verfahren hat jedoch die Oberfläche des Entwicklungszylinders keine ausreichend ebene Gestalt, und ferner ist der Bereich der Oberfläche des Entwicklungszylinders, dem triboelektrische Ladungen erteilt werden, kleiner, so dass es in einigen Fällen möglich ist, dass keine ausreichend gleichmäßige Aufladung des Toners und kein ausreichender Anstieg der Aufladung des Toners (oder keine ausreichend schnelle Aufladung des Toners) erzielt werden. Infolgedessen können um Linienbilder von Buchstaben bzw. (Schrift)zeichen herum schwarze Flecke auftreten und kann in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit die Bilddichte abnehmen. Dieses Verfahren ist somit noch nicht ganz zufriedenstellend, wobei auch hinsichtlich des Betriebsverhaltens ein Problem zurückbleibt, weil die Deckschicht brüchig werden kann.
In der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 3-200986 (EP-A 0 421 331) ist ein Verfahren offenbart, bei dem in der Entwicklungsvorrichtung ein Entwicklungszylinder angewendet wird, der ein Metallsubstrat umfasst, auf dem sich eine leitfähige Deckschicht befindet, die aus einem Harz gebildet ist, in dem ein Gleitmittel in Form eines Feststoffs, ein feines leitfähiges Pulver wie z. B. Kohlenstoffpulver und auch sphärische Teilchen dispergiert sind. Wenn dieses Verfahren angewendet wird, kann die Oberfläche des Entwicklungszylinders eine ebene Gestalt haben, kann die Aufladung gleichmäßig sein und kann die Abriebfestigkeit verbessert werden. Auch bei diesem Entwicklungszylinder wird jedoch eine weitere Verbesserung seines Betriebsverhaltens angestrebt, so wird z. B. danach gestrebt, die Fähigkeit, dem Toner eine schnelle und gleichmäßige Aufladung zu erteilen, und die Abriebfestigkeit der leitfähigen Deckschicht zu verbessern und zu verhindern, dass eine Verunreinigung mit Toner und ein Ankleben von geschmolzenem Toner auftreten, sobald sich der Entwicklungszylinder abgerieben hat.
In der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 2-176762 (US-A 5 034 300) ist ein Verfahren offenbart, bei dem in der Entwicklungsvorrichtung ein Entwicklungszylinder angewendet wird, der in einer Deckschicht, die an der Oberfläche des Entwicklungszylinders gebildet ist, ein Ladungssteuerungsmittel enthält. Wenn dieses Verfahren angewendet wird, können der Anstieg der Aufladung des Toners und die gleichmäßige Aufladung des Toners in gewissem Grade verbessert werden, jedoch ist es möglich, dass die Oberfläche des Entwicklungszylinders noch keine Fähigkeit zur Erteilung von Ladungen hat, die gut genug ist, um für eine hohe Bildqualität mit einer ausgezeichneten Linienschärfe von Buchstaben bzw. (Schrift)zeichen und für die Stabilität der Bilddichte in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit wirksam zu sein. Dieses Verfahren ist auch hinsichtlich des Betriebsverhaltens noch nicht zufriedenstellend, und es wird eine weitere Verbesserung des Verfahrens angestrebt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist infolgedessen eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Entwicklerträgerelement, bei dem eine leitfähige Deckschicht, die an seiner Oberfläche gebildet ist, durch wiederholtes Kopieren oder wiederholten Betrieb kaum verschlechtert werden kann und das eine hohe Haltbarkeit hat und stabile Bilder liefern kann; und eine Entwicklungsvorrichtung, ein Entwicklungsverfahren, ein Bilderzeugungsgerät und eine Betriebskassette, die so ein Entwicklerträgerelement haben, bereitzustellen.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Entwicklerträgerelement, das für eine lange Zeit selbst unter verschiedenen Umgebungsbedingungen keine Probleme wie z. B. Verminderung der Bilddichte, Entwicklungszylinder-Geisterbilder und Schleier verursacht und beständig hochwertige Bilder, die eine gute Linienschärfe von Buchstaben bzw. (Schrift) zeichen und eine hohe Bilddichte haben, liefern kann; und eine Entwicklungsvorrichtung, ein Entwicklungsverfahren, ein Bilderzeugungsgerät und eine Betriebskassette, die so ein Entwicklerträgerelement haben, bereitzustellen.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Entwicklerträgerelement, das im Fall der Verwendung von Tonern, die geringe Teilchendurchmesser haben, verhindern kann, dass die Toner an der Oberfläche des Entwicklerträgerelements ungleichmäßig aufgeladen werden, und Tonern schnell und in geeigneter Weise Ladungen erteilen kann; und eine Entwicklungsvorrichtung, ein Entwicklungsverfahren, ein Bilderzeugungsgerät und eine Betriebskassette, die so ein Entwicklerträgerelement haben, bereitzustellen.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Entwicklerträgerelement bereitgestellt, das ein Substrat und eine Deckschicht, die die Oberfläche des Substrats bedeckt, umfasst, wobei
die Deckschicht mindestens ein Bindemittelharz, leitfähige sphärische Teilchen, die einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 0,3 um bis 30 um und eine tatsächliche Dichte von 3 g/cm³ oder darunter haben, und eine stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung enthält; wobei die Teilchen und die Verbindung in dem Bindemittelharz dispergiert sind.
Durch die vorliegende Erfindung wird auch eine Entwicklungsvorrichtung bereitgestellt, die
einen Entwicklerbehälter, in dem ein Entwickler aufbewahrt wird; und ein Entwicklerträgerelement, das dazu dient, den Entwickler, der in dem Entwicklerbehälter aufbewahrt wird, zu tragen und den Entwickler zu der Entwicklungszone zu befördern, umfasst;
wobei das Entwicklerträgerelement ein Substrat und eine Deckschicht, die die Oberfläche des Substrats bedeckt, umfasst;
wobei die Deckschicht mindestens ein Bindemittelharz, leitfähige sphärische Teilchen, die einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 0,3 um bis 30 um und eine tatsächliche Dichte von 3 g/cm³ oder darunter haben, und eine stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung enthält; wobei die Teilchen und die Verbindung in dem Bindemittelharz dispergiert sind.
Durch die vorliegende Erfindung wird auch noch ein Entwicklungsverfahren bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst:
Erlauben, dass ein Entwicklerträgerelement einen Entwickler, der in einem Entwicklerbehälter aufbewahrt wird, trägt, so dass auf der Oberfläche des Entwicklerträgerelements eine Entwicklerschicht gebildet wird;
Befördern des Entwicklers, der auf dem Entwicklerträgerelement getragen wird, zu der Entwicklungszone, bei der das Entwicklerträgerelement und ein Latentbildträgerelement zum Tragen eines elektrostatischen Latentbildes einander gegenüberliegen; und
Entwickeln eines elektrostatischen Latentbildes, das auf dem Latentbildträgerelement getragen wird, mit dem Entwickler, der auf dem Entwicklerträgerelement getragen wird;
wobei das Entwicklerträgerelement ein Substrat und eine Deckschicht, die die Oberfläche des Substrats bedeckt, umfasst;
wobei die Deckschicht mindestens ein Bindemittelharz, leitfähige sphärische Teilchen, die einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 0,3 um bis 30 um und eine tatsächliche Dichte von 3 g/cm³ oder darunter haben, und eine stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung enthält; wobei die Teilchen und die Verbindung in dem Bindemittelharz dispergiert sind.
Durch die vorliegende Erfindung wird ferner ein Bilderzeugungsgerät mit
einem Latentbildträgerelement zum Tragen eines elektrostatischen Latentbildes und einer Entwicklungsvorrichtung für die Entwicklung des elektrostatischen Latentbildes zur Erzeugung eines entwickelten Bildes bereitgestellt;
wobei die Entwicklungsvorrichtung
einen Entwicklerbehälter, in dem ein Entwickler aufbewahrt wird; und
ein Entwicklerträgerelement, das dazu dient, den Entwickler, der in dem Entwicklerbehälter aufbewahrt wird, zu tragen und den Entwickler zu der Entwicklungszone zu befördern, umfasst;
wobei das Entwicklerträgerelement ein Substrat und eine Deckschicht, die die Oberfläche des Substrats bedeckt, umfasst;
wobei die Deckschicht mindestens ein Bindemittelharz, leitfähige sphärische Teilchen, die einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 0,3 um bis 30 um und eine tatsächliche Dichte von 3 g/cm³ oder darunter haben, und eine stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung enthält; wobei die Teilchen und die Verbindung in dem Bindemittelharz dispergiert sind.
Durch die vorliegende Erfindung wird ferner auch eine Betriebskassette bereitgestellt, die an der Hauptbaugruppe eines Bilderzeugungsgeräts abnehmbar angebracht werden kann und
ein Latentbildträgerelement zum Tragen eines elektrostatischen Latentbildes und eine Entwicklungseinrichtung für die Entwicklung des elektrostatischen Latentbildes umfasst;
wobei die Entwicklungseinrichtung
einen Entwicklerbehälter, in dem ein Entwickler aufbewahrt wird; und
ein Entwicklerträgerelement, das dazu dient, den Entwickler, der in dem Entwicklerbehälter aufbewahrt wird, zu tragen und den Entwickler zu der Entwicklungszone zu befördern, umfasst;
wobei das Entwicklerträgerelement ein Substrat und eine Deckschicht, die die Oberfläche des Substrats bedeckt, umfasst;
wobei die Deckschicht mindestens ein Bindemittelharz, leitfähige sphärische Teilchen, die einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 0,3 um bis 30 um und eine tatsächliche Dichte von 3 g/cm³ oder darunter haben, und eine stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung enthält; wobei die Teilchen und die Verbindung in dem Bindemittelharz dispergiert sind.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 veranschaulicht schematisch eine Entwicklungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ein Entwicklerträgerelement hat, auf dem die Deckschicht der vorliegenden Erfindung gebildet ist.
Fig. 2 veranschaulicht schematisch eine Entwicklungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei der in Fig. 1 gezeigten Entwicklungsvorrichtung ein anderes Einstellelement zum Einstellen der Dicke der Entwicklerschicht hat.
Fig. 3 veranschaulicht schematisch eine Entwicklungsvorrichtung gemäß noch eines weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei der in Fig. 1 gezeigten Entwicklungsvorrichtung ein anderes Einstellelement zum Einstellen der Dicke der Entwicklerschicht hat.
Fig. 4 veranschaulicht schematisch ein Bilderzeugungsgerät der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 veranschaulicht schematisch ein Beispiel für die Betriebskassette der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm für den Fall, dass das Bilderzeugungsgerät als Drucker eines Faksimilesystems angewendet wird.
Fig. 7 veranschaulicht schematisch eine herkömmliche Entwicklungsvorrichtung mit einem Entwicklerträgerelement, auf dem keine Harzdeckschicht gebildet ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Als Ergebnis ausgedehnter Untersuchungen der vorstehend erwähnten Probleme haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass das Aufladungsverhalten für eine schnelle und gleichmäßige Aufladung des Entwicklers und die Beständigkeit dieses Aufladungsverhaltens stärker verbessert werden können als die von herkömmlichen Fällen, wenn die Deckschicht, die sich an der Oberfläche des Entwicklerträgerelements befindet, aus einem Harz gebildet ist, in das zusätzlich zu bestimmten leitfähigen sphärischen Teilchen, die Unebenheiten [oder Einbuchtungen (Vertiefungen) und Wölbungen (Vorsprünge)] erteilen, eine stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung eingebaut ist.
Nachstehend werden die leitfähigen sphärischen Teilchen beschrieben, die in der Deckschicht verwendet werden, die die Oberfläche eines Substrats für die Bildung des Entwicklerträgerelements der vorliegenden Erfindung bedeckt.
Die leitfähigen sphärischen Teilchen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 0,3 um bis 30 um und vorzugsweise von 2 um bis 20 um haben und haben eine tatsächliche Dichte von 3 g/cm³ oder darunter.
Solche leitfähigen sphärischen Teilchen werden derart zugesetzt, dass die Oberfläche der Deckschicht bei dem Entwicklerträgerelement eine gleichmäßige Oberflächenrauheit beibehalten kann und selbst in dem Fall, dass sich die Oberfläche der Deckschicht abgerieben hat, die Veränderung der Oberflächenrauheit der Deckschicht geringer ist und kaum eine Verunreinigung durch Toner und ein Ankleben von geschmolzenem Toner herbeigeführt werden.
Die leitfähigen sphärischen Teilchen stehen mit der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung, die in der Deckschicht enthalten ist, in Wechselwirkung und verstärken die Ladungssteuerungswirkung, die der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung zuzuschreiben ist und verbessern die Geschwindigkeit und die Gleichmäßigkeit der Aufladung. Sie sind auch für die Erzielung eines stabileren Aufladungsverhaltens wirksam.
Leitfähige sphärische Teilchen, die einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von weniger als 0,3 um haben, sind nicht vorzuziehen, weil in diesem Fall der Oberfläche der Deckschicht die gleichmäßige Rauheit nicht wirksam erteilt werden kann, das Aufladungsverhalten nicht wirk am verbessert werden kann, die schnelle und gleichmäßige Aufladung des Entwicklers in ungenügendem Maße erzielt werden kann und beim Abrieb der Deckschicht übermäßige Aufladung von Toner, Verunreinigung durch Toner und Ankleben von geschmolzenem Toner auftreten können, so dass eine schlechte Linienschärfe von Buchstaben bzw. (Schrift)zeichen, beträchtliche Geisterbilder und eine Abnahme der Bilddichte verursacht werden. Leitfähige sphärische Teilchen, die einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von mehr als 30 um haben, sind auch nicht vorzuziehen, weil in diesem Fall die Oberfläche der Deckschicht übermäßig rau werden kann und eine gute Aufladung des Toners schwierig ist und außerdem die mechanische Festigkeit der Deckschicht vermindert wird.
Die leitfähigen sphärischen Teilchen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können eine tatsächliche Dichte von 3 g/cm³ oder darunter, vorzugsweise von 2,7 g/cm³ oder darunter und insbesondere von 0,9 bis 2,3 g/cm³ haben. Leitfähige sphärische Teilchen, deren tatsächliche Dichte 3 g/cm³ überschreitet, sind nicht vorzuziehen, weil in diesem Fall die Dispergierbarkeit der sphärischen Teilchen in der Deckschicht ungenügend sein kann, so dass es schwierig gemacht wird, der Oberfläche der Deckschicht eine gleichmäßige Rauheit zu erteilen, und auch ein gleichmäßiges Dispergieren der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung schwierig gemacht wird, was zu einer ungenügenden gleichmäßigen Aufladung des Toners und zu einer ungenügenden Festigkeit der Deckschicht führt. Leitfähige sphärische Teilchen, die eine zu geringe tatsächliche Dichte haben, sind auch nicht vorzuziehen, weil es in diesem Fall möglich ist, dass die sphärischen Teilchen nicht ausreichend in der Deckschicht dispergiert werden.
Was die Leitfähigkeit der leitfähigen sphärischen Teilchen anbetrifft, so können die Teilchen im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen spezifischen Volumenwiderstand von 10&sup6; Ω·cm oder darunter und vorzugsweise einen spezifischen Volumenwiderstand von 10³ Ω·cm bis 10&sup6; Ω·cm haben.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind leitfähige sphärische Teilchen, die einen spezifischen Volumenwiderstand von mehr als 10&sup6; Ω·cm haben, nicht vorzuziehen, weil in diesem Fall sphärische Teilchen, die sich abgerieben haben und an der Oberfläche der Deckschicht bloßgelegt sind, als Keime bzw. Kerne dienen können, um die herum leicht eine Verunreinigung durch Toner und ein Ankleben von geschmolzenem Toner auftreten, und ferner die Erzielung einer schnellen und gleichmäßigen Aufladung schwierig machen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff "sphärische" bei den leitfähigen sphärischen Teilchen auf Teilchen, die ein Verhältnis Hauptachse/Nebenachse von 1,0 bis 1,5 haben. Es ist vorzuziehen, dass Teilchen verwendet werden, die ein Verhältnis Hauptachse/Nebenachse von 1,0 bis 1,2 haben.
Im Hinblick auf eine schnelle und gleichmäßige Aufladung des Toners und auf die Festigkeit der Deckschicht sind leitfähige sphärische Teilchen, bei denen das Verhältnis Hauptachse/Nebenachse mehr als 1,5 beträgt, nicht vorzuziehen, weil in diesem Fall die Dispergierbarkeit der leitfähigen sphärischen Teilchen und der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung in der Deckschicht abnehmen kann und die Oberflächenrauheit der Deckschicht ungleichmäßig sein kann.
Die leitfähigen sphärischen Teilchen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können vorzugsweise durch ein Verfahren erhalten werden, das Verfahren einschließt, wie sie nachstehend beschrieben werden, jedoch ist das Verfahren nicht darauf eingeschränkt.
Ein Verfahren zur Erzielung von besonders vorzuziehenden leitfähigen sphärischen Teilchen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, schließt z. B. ein Verfahren ein, bei dem sphärische Harzteilchen oder Mesophase-Kohlenstoff-Mikroperlen (Mesocarbon Microbeads) gebrannt und dadurch in Kohlenstoff umgewandelt und/oder graphitisiert werden, um sphärische Kohlenstoffteilchen herzustellen, die eine niedrige Dichte und eine gute Leitfähigkeit haben. Harz, das hierbei in den sphärischen Harzteilchen verwendet wird, kann z. B. Phenolharze, Naphthalinharze, Furanharze, Xylolharze, Divinylbenzol-Polymere, Styrol-Divinylbenzol-Copolymere und Polyacrylnitril einschließen.
Die Mesophase-Kohlenstoff-Mikroperlen können im allgemeinen hergestellt werden, indem sphärische Kristalle, die während des Erhitzens und Brennens eines Mesophase-Pechs (Mesopitch) gebildet werden, mit einer großen Menge eines Lösungsmittels wie z. B. Teer, Mittelöl oder Chinolin gewaschen werden.
Ein Verfahren zur Erzielung von mehr vorzuziehenden leitfähigen sphärischen Teilchen schließt ein Verfahren ein, bei dem ein Masse-Mesophase-Pech (Bulk-Mesophase Pitch) durch ein mechanochemisches Verfahren auf die Oberflächen von sphärischen Teilchen wie z. B. Phenolharz-, Naphthalinharz-, Furanharz-, Xylolharz-, Divinylbenzol-Polymer-, Styrol-Divinylbenzol-Copolymer- oder Polyacrylnitril-Teilchen aufgebracht wird und die so beschichteten Teilchen in einer oxidierenden Atmosphäre oder im Vakuum erhitzt werden, worauf Brennen in einer Inertatmosphäre oder im Vakuum folgt, wodurch das Innere der Teilchen in Kohlenstoff umgewandelt und die Außenseite der Teilchen graphitisiert wird, so dass leitfähige sphärische Kohlenstoffteilchen erhalten werden. Die sphärischen Kohlenstoffteilchen, die durch dieses Verfahren erhalten werden, werden mehr vorgezogen, weil die sphärischen Kohlenstoffteilchen, die erhalten werden, wenn graphitisiert wird, bei ihren bedeckten Anteilen in höherem Maße kristallisiert sein können, so dass die Leitfähigkeit verbessert wird.
Wenn die leitfähigen sphärischen Kohlenstoffteilchen durch irgendeines der vorstehend erwähnten Verfahren erhalten werden, kann die Leitfähigkeit der erhaltenen sphärischen Kohlenstoffteilchen durch Veränderung der Brennbedingungen eingestellt bzw. gesteuert werden, und im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise solche Teilchen verwendet. Zur weiteren Verbesserung der Leitfähigkeit können die sphärischen Kohlenstoffteilchen, die durch die vorstehend erwähnten Verfahren erhalten werden, wahlweise in einem derartigen Grade mit leitfähigem Metall und/oder mit Metalloxid beschichtet werden, dass die tatsächliche Dichte der leitfähigen sphärischen Teilchen 3 g/cm³ nicht überschreitet.
Ein weiteres Verfahren zur Erzielung der leitfähigen sphärischen Teilchen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist ein Verfahren, bei dem Kernteilchen, die aus sphärischen Harzteilchen bestehen, und feine leitfähige Teilchen, die kleinere Teilchendurchmesser als die Kernteilchen haben, in einem geeigneten Mischungsverhältnis mechanisch vermischt werden, um zu veranlassen, dass die feinen leitfähigen Teilchen durch die Wirkung der Van-der-Waals-Kräfte und der elektrostatischen Kraft gleichmäßig am Umfang der Kernteilchen anhaften bzw. ankleben, und die Oberflächen der Kernteilchen danach durch örtlichen Temperaturanstieg, der z. B. durch Einwirkung mechanischer Stöße verursacht wird, erweicht werden, so dass die feinen leitfähigen Teilchen auf den Oberflächen der Kernteilchen Überzüge bilden, wodurch sphärische Harzteilchen erhalten werden, die einer leitfähig machenden Behandlung unterzogen worden sind.
Es ist vorzuziehen, dass als Kernteilchen sphärische Harzteilchen verwendet werden, die aus einer organischen Verbindung bestehen und eine geringe tatsächliche Dichte haben. Das Harz dafür kann z. B. PMMA, Acrylharz, Polybutadienharz, Polystyrolharz, Polyethylen, Polypropylen, Polybutadien oder Copolymere von irgendwelchen dieser Harze, Benzoguanaminharz, Phenolharze, Polyamidharze, Nylonkunststoffe, Fluorkohlenstoffharze, Siliconharze, Epoxyharze und Polyesterharze einschließen.
Als feine leitfähige Teilchen (Überzugsteilchen), die an den Oberflächen der Kernteilchen (Grundteilchen) anhaften bzw. ankleben, können vorzugsweise Teilchen verwendet werden, die einen Teilchendurchmesser haben, der 1/8 oder weniger des Durchmessers der Grundteilchen beträgt, damit die Überzüge aus feinen leitfähigen Teilchen gleichmäßig gebildet werden.
Noch ein weiteres Verfahren zur Erzielung der leitfähigen sphärischen Teilchen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist ein Verfahren, bei dem die feinen leitfähigen Teilchen gleichmäßig in sphärischen Harzteilchen dispergiert werden, um leitfähige sphärische Teilchen herzustellen, in denen die feinen leitfähigen Teilchen dispergiert sind. Ein Verfahren zum gleichmäßigen Dispergieren der feinen leitfähigen Teilchen in den sphärischen Harzteilchen schließt z. B. ein Verfahren ein, bei dem ein Bindemittelharz und die feinen leitfähigen Teilchen geknetet werden, damit die letzteren in dem ersteren dispergiert werden, und das Produkt danach zu seiner Verfestigung abgekühlt wird und dann zu Teilchen mit einem vorgegebenen Teilchendurchmesser pulverisiert wird, worauf eine mechanische Behandlung und eine Wärmebehandlung folgen, um die Teilchen sphärisch (kugelförmig) zu machen; und ein Verfahren ein, bei dem ein Polymerisationsinitiator, die feinen leitfähigen Teilchen und andere Zusatzstoffe in polymerisierbare Monomere hineingegeben werden und darin mit einem Dispergiergerät gleichmäßig dispergiert werden, um eine Monomermischung zu erhalten, die in einer wässrigen Phase, die einen Dispersionsstabilisator enthält, mit einem Rührer suspendiert und polymerisiert wird, um einen vorgegebenen Teilchendurchmesser zu erzielen, wobei sphärische Teilchen erhalten werden, in denen feine leitfähige Teilchen dispergiert sind.
Die leitfähigen sphärischen Harzteilchen mit den darin dispergierten feinen leitfähigen Teilchen, die durch diese Verfahren erhalten worden sind, können ferner auf mechanischem Wege in einem geeigneten Mischungsverhältnis mit zusätzlichen feinen leitfähigen Teilchen, die kleinere Teilchendurchmesser als die sphärischen Harzteilchen haben, vermischt werden, um zu veranlassen, dass die zusätzlichen feinen leitfähigen Teilchen durch die Wirkung der Van-der-Waals-Kräfte und der elektrostatischen Kraft gleichmäßig am Umfang der sphärischen Harzteilchen anhaften bzw. ankleben, und die Oberflächen der Harzteilchen mit den darin dispergierten feinen leitfähigen Teilchen werden danach durch örtlichen Temperaturanstieg, der durch Einwirkung mechanischer Stöße verursacht wird, erweicht, so dass die zusätzlichen feinen leitfähigen Teilchen auf den Oberflächen der Harzteilchen Überzüge bilden, wodurch sphärische Harzteilchen erhalten werden, deren Leitfähigkeit weiter verbessert ist.
Bei dem Aufbau der Deckschicht, die auf dem Entwicklerträgerelement der vorliegenden Erfindung gebildet ist, ist die stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung in Kombination mit den vorstehend beschriebenen leitfähigen sphärischen Teilchen in das Bindemittelharz der Deckschicht eingebaut. Dadurch wird eine starke Verbesserung des Aufladungsverhaltens der Deckschicht herbeigeführt, so dass die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst werden kann.
Im Einzelnen erleichtert der Einbau der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung in das Bindemittelharz der Deckschicht in Kombination mit den leitfähigen sphärischen Teilchen wegen der Wechselwirkung zwischen der Verbindung, die eine stickstoffhaltige heterocyclische Struktur hat, und den leitfähigen sphärischen Teilchen ein gleichmäßiges Dispergieren der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung in der Deckschicht. Ferner macht das Vorhandensein der leitfähigen sphärischen Teilchen in dem Bindemittelharz, das in der Deckschicht enthalten ist, ein Ankleben bzw. Anhaften des Toners mit einer hohen Ladungsmenge an der Oberfläche des Bindemittelharzes der Deckschicht schwierig. Die Fähigkeit zur Steuerung der Ladung, die der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung innewohnt, kann somit wirksam gezeigt werden. Die Anwendung des Entwicklerträgerelements, das die Deckschicht der vorliegenden Erfindung hat, ermöglicht infolgedessen eine schnelle und gleichmäßige Aufladung des Toners, so dass sogar unter verschiedenen Umgebungsbedingungen beständig Bilder erhalten werden können, die eine gute Linienschärfe von Buchstaben bzw. (Schrift)zeichen und eine hohe Bilddichte haben.
Die gleichmäßigen Unebenheiten an der Oberfläche der Deckschicht, die durch die leitfähigen sphärischen Teilchen bereitgestellt werden, fördern ferner die gleichmäßige Aufladung des Toners, und die leitfähigen sphärischen Teilchen wirken auch derart, dass kaum eine Verunreinigung durch Toner oder ein Ankleben von geschmolzenem Toner an der Oberfläche der Deckschicht herbeigeführt wird, so dass die Fähigkeit zur Steuerung der Ladung der Deckschicht, die der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung zuzuschreiben ist, auch bezüglich ihrer Beständigkeit verbessert werden kann. Die Anwendung des Entwicklerträgerelements, das die Deckschicht der vorliegenden Erfindung hat, hat somit zur Folge, dass sich die Oberfläche des Entwicklerträgerelements kaum wegen des wiederholten Kopierens oder Betriebes verschlechtert, dass Probleme wie z. B. eine Abnahme der Bilddichte, Entwicklungszylinder-Geisterbilder und Schleier für eine lange Zeit selbst unter verschiedenen Umgebungsbedingungen nicht auftreten und dass beständig hochwertige Bilder, die eine gute Linienschärfe von Buchstaben bzw. (Schrift)zeichen und eine hohe Bilddichte haben, erhalten werden können.
Die vorstehend erwähnte stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung kann vorzugsweise einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 20 um oder darunter und vorzugsweise von 0,1 um bis 15 um, dessen Anwendung erwünscht ist, haben. Eine stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung, die einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von mehr als 20 um hat, ist nicht vorzuziehen, weil die stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung in diesem Fall in der Deckschicht schlecht verteilt bzw. dispergiert wird, so dass das Aufladungsverhalten nicht wirksam verbessert werden kann.
Die stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann Verbindungen mit einer stickstoffhaltigen heterocyclischen Gruppe wie z. B. Imidazol, Imidazolin, Imidazolon, Pyrazolin, Pyrazol, Pyrazolon, Oxazolin, Oxazol, Oxazolon, Thiazolin, Thiazol, Thiazolon, Selenazolin, Selenazol, Selenazolon, Oxadiazol, Thiadiazol, Tetrazol, Benzimidazol, Benzotriazol, Benzoxazol, Benzothiazol, Benzoselenazol, Pyrazin, Pyrimidin, Pyridazin, Triazin, Oxazin, Thiazin, Tetrazin, Polyazain, Pyrimidin, Indol, Isoindol, Indazol, Carbazol, Chinolin, Pyridin, Isochinolin, Cinnolin, Chinazolin, Chinoxalin, Phthalazin, Purin, Pyrrol, Triazol oder Phenazin einschließen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden Imidazolverbindungen bevorzugt, weil sie die Wirkung, die durch das Entwicklerträgerelement der vorliegenden Erfindung gezeigt wird, verstärken.
Von den Imidazolverbindungen werden unter den Gesichtspunkten der schnellen und gleichmäßigen Aufladung des Toners und der Festigkeit der Deckschicht vor allem die Imidazolverbindungen, die durch die folgenden Formeln (1) und (2) wiedergegeben werden, mehr bevorzugt.
worin R&sub1; und R&sub2; jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe oder eine Arylgruppe bezeichnen und R&sub3; und R&sub4; jeweils unabhängig eine geradkettige Alkylgruppe, die 3 bis 30 Kohlenstoffatome enthält, bezeichnen;
worin R&sub5; und R&sub6; jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe oder eine Arylgruppe bezeichnen und R&sub7; eine geradkettige Alkylgruppe, die 3 bis 30 Kohlenstoffatome enthält, bezeichnet.
Als Ursache dafür wird angenommen, dass die Imidazolverbindungen mit den Strukturen, die durch die vorstehend angegebenen Formeln (1) und (2) wiedergegeben werden, in dem Harz der Deckschicht gut dispergierbar sind und in dem Fall, dass sie in Gegenwart von elektrisch leitfähigen Teilchen in der Deckschicht dispergiert werden, die Dispergierbarkeit der Imidazolverbindungen und der leitfähigen Teilchen in der Deckschicht wegen ihrer gegenseitigen Beeinflussung erhöht wird, weil sie die geradkettigen Alkylgruppen haben, die 3 bis 30 Kohlenstoffatome enthalten.
Die stickstoffhaltige heterocyclische Gruppe, die die stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung bildet, kann ein einzelner Ring oder ein Ring sein, an den eine andere Gruppe ankondensiert ist, oder kann einen Substituenten haben.
Wenn die stickstoffhaltige heterocyclische Gruppe einen Substituenten hat, kann so ein Substituent z. B. eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Arylgruppe, eine substituierte Aminogruppe, eine Ureidogruppe, eine Urethangruppe, eine Aryloxygruppe, eine Sulfamoylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkyl- oder Arylthiogruppe, eine Alkyl- oder Arylsulfonylgruppe, eine Alkyl- oder Arylsulfinylgruppe, eine Hydroxylgruppe, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Sulfogruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Acylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Acyloxygruppe, eine Carbonamidgruppe, eine Sulfonamidgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Phosphorsäureamidgruppe, eine Diacylaminogruppe und eine Imidgruppe einschließen. Diese Substituenten können jeweils einen weiteren Substituenten haben. So ein weiterer Substituent kann die hier aufgeführten Substituenten einschließen.
Wenn die stickstoffhaltige heterocyclische Gruppe ein Ring ist, an den eine andere Gruppe ankondensiert ist, kann so eine andere Gruppe die vorstehend erwähnten stickstoffhaltigen heterocyclischen Ringe; aromatische Kohlenwasserstoffringe wie z. B. Benzol, Naphthalin, Fluoren und Pyren; aromatische heterocyclische Ringe wie z. B. Furan, Thiophen, Oxadiazol und Benzoxadiazol und auch diejenigen, die direkt oder über eine Verbindungsgruppe wie z. B. Biphenyl, Stilben und Oxazol mit irgendeinem der vorstehend erwähnten aromatischen Ringe verbunden sind, einschließen. Die andere Gruppe, die an den stickstoffhaltigen heterocyclischen Ring ankondensiert ist, kann einen weiteren Substituenten haben. Beispiele für so einen weiteren Substituenten schließen die Substituenten ein, die als Substituenten für den stickstoffhaltigen heterocyclischen Ring aufgezählt worden sind.
In der Deckschicht für die Bildung des Entwicklerträgerelements der vorliegenden Erfindung können ferner in Kombination Gleitmittelteilchen verwendet und dispergiert werden. Dies ist vorzuziehen, weil die vorliegende Erfindung in diesem Fall wirksamer gemacht werden kann. Solche Gleitmittelteilchen können z. B. Teilchen aus Graphit, Molybdändisulfid, Bornitrid, Glimmer, Graphitfluorid, Silberniobselenid, Calciumchlorid-Graphit, Talk und Fettsäure-Metallsalzen wie z. B. Zinkstearat einschließen. Von diesen können vorzugsweise vor allem Graphitteilchen verwendet werden, weil in diesem Fall die Leitfähigkeit der Deckschicht nicht beeinträchtigt wird.
Als Gleitmittelteilchen können diejenigen verwendet werden, die einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von vorzugsweise 0,2 bis 20 um und insbesondere von 1 bis 15 um haben.
Gleitmittelteilchen, die einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von weniger als 0,2 um haben, sind nicht vorzuziehen, weil es in diesem Fall schwierig ist, ausreichende Gleit- bzw. Schmiereigenschaften zu erzielen. Diejenigen, die einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von mehr als 20 um haben, sind im Hinblick auf die gleichmäßige Aufladung des Toners und die Festigkeit der Deckschicht nicht vorzuziehen, weil in diesem Fall die Oberflächenrauheit der Deckschicht ungleichmäßig sein kann.
Als Bindemittelharz in der Deckschicht für die Bildung des Entwicklerträgerelements der vorliegenden Erfindung können beispielsweise thermoplastische Harze wie z. B. Styrolharze, Vinylharze, Polyethersulfonharz, Polycarbonatharz, Polyphenylenoxidharz, Polyamidharze, Fluorkohlenstoffharze, Celluloseharze und Acrylharze und photochemisch härtbare Harze wie z. B. Epoxyharze, Polyesterharze, Alkydharze, Phenolharze, Melaminharze, Polyurethanharze, Harnstoffharze, Siliconharze und Polyimidharze verwendet werden. Im Einzelnen werden diejenigen, die Trennbarkeit zeigen, wie z. B. Siliconharze und Fluorkohlenstoffharze und diejenigen, die gute mechanische Eigenschaften haben, wie z. B. Polyethersulfonharz, Polycarbonatharz, Polyphenylenoxidharz, Polyamidharz, Phenolharz, Polyesterharz, Polyurethanharz, Styrolharze und Acrylharze mehr bevorzugt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann die Deckschicht des Entwicklerträgerelements vorzugsweise einen spezifischen Volumenwiderstand von 10³ Ω·cm oder darunter und insbesondere von 10³ bis 10&supmin;² Ω·cm haben. Wenn die Deckschicht einen spezifischen Volumenwiderstand von mehr als 10³ Ω·cm hat, tritt leicht die übermäßige Aufladung von Toner ein, die Geisterbilder oder eine Abnahme der Bilddichte verursachen kann.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können in der Deckschicht zur Einstellung des spezifischen Volumenwiderstandes der Deckschicht vorzugsweise verschiedene feine leitfähige Teilchen dispergiert und darein eingebaut werden, die in Kombination mit den leitfähigen sphärischen Teilchen und der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung, die vorstehend beschrieben wurden, verwendet werden.
Solche verschiedenen feinen leitfähigen Teilchen können vorzugsweise diejenigen sein, die einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 1 um oder darunter und insbesondere von 0,01 bis 0,8 um haben.
Wenn die verschiedenen feinen leitfähigen Teilchen einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von mehr als 1 um haben, ist es schwierig, den spezifischen Volumenwiderstand der Deckschicht auf seinen niedrigen Wert einzustellen, so dass die übermäßige Aufladung von Toner auftreten kann.
Die verschiedenen feinen leitfähigen Teilchen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, können z. B. Ruße wie z. B. Ofen- bzw. Flammruß (Furnace-Ruß), Lampenruß, Spalt- bzw. Thermalruß, Acetylenruß und Kanalruß (Channel-Black); Teilchen aus Metalloxiden wie z. B. Titanoxid, Zinnoxid, Zinkoxid, Molybdänoxid, Kaliumtitanat, Antimonoxid und Indiumoxid; Teilchen aus leitfähigen Metallen wie z. B. Aluminium, Kupfer, Silber und Nickel und Teilchen aus anorganischen Füllstoffen wie z. B. Graphit, Metallfasern und Kohlenstofffasern einschließen.
Das Entwicklerträgerelement der vorliegenden Erfindung ist in der nachstehend beschriebenen Weise aufgebaut.
Das Entwicklerträgerelement der vorliegenden Erfindung besteht hauptsächlich aus einem Metallzylinder, der als Substrat dient, und der Deckschicht, die den Metallzylinder entlang seinem Umfang bedeckt. Als Metallzylinder kann vorzugsweise ein Edelstahlzylinder oder ein Aluminiumzylinder angewendet werden.
Nachstehend werden die Zusammensetzungsverhältnisse der jeweiligen Bestandteile, die die Deckschicht bilden, beschrieben, die Bereiche sind, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt werden.
Die leitfähigen sphärischen Teilchen, die in der Deckschicht dispergiert sind, können vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 120 Masseteilen und insbesondere von 2 bis 80 Masseteilen, auf 100 Masseteile des Bindemittelharzes bezogen, enthalten sein.
Wenn die leitfähigen sphärischen Teilchen in einer Menge von weniger als 2 Masseteilen enthalten sind, kann der Zusatz der leitfähigen sphärischen Teilchen weniger wirksam sein. Wenn sie in einer Menge von mehr als 120 Masseteilen enthalten sind, kann sich das Aufladungsverhalten des Toners zu stark verschlechtern.
Die stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung, die in Kombination mit den leitfähigen sphärischen Teilchen in die Deckschicht eingebaut wird, kann vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 60 Masseteilen und insbesondere von 1 bis 50 Masseteilen, auf 100 Masseteile des Bindemittelharzes bezogen, enthalten sein.
Wenn die stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung in einer Menge von weniger als 0,5 Masseteilen enthalten ist, kann der Zusatz der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung weniger wirksam sein. Wenn sie in einer Menge von mehr als 60 Masseteilen enthalten ist, kann es schwierig sein, den spezifischen Volumenwiderstand der Deckschicht auf seinen niedrigen Wert einzustellen, so dass leicht die übermäßige Aufladung von Toner verursacht wird, und kann es auch schwierig sein, den Zusatz der leitfähigen sphärischen Teilchen wirksam zu machen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beträgt das Verhältnis des Gehalts an den leitfähigen Teilchen zu dem Gehalt an der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung in der Deckschicht in Anbetracht dessen, dass die Aufladbarkeit (oder die Elektrisierbarkeit) der Deckschicht und die Beständigkeit der Aufladbarkeit weiter verbessert werden, vorzugsweise 1 : 0,4 bis 5,0, insbesondere 1 : 0,7 bis 4,5 und vor allem 1 : 1,2 bis 4,0.
Wenn das vorstehend erwähnte Gehaltsverhältnis 1 : weniger als 0,4 beträgt, ist es schwierig, die schnelle und gleichmäßige Aufladung von Toner zufriedenstellend zu steuern, und wenn es 1 mehr als 5,0 beträgt, wird die schnelle und gleichmäßige Aufladung von Toner in gewissem Grade beeinträchtigt und wird die Beständigkeit der Aufladbarkeit verschlechtert.
Wenn die Gleitmittelteilchen in Kombination verwendet und in die Deckschicht eingebaut werden, können die Gleitmittelteilchen vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 120 Masseteilen und insbesondere von 10 bis 100 Masseteilen, auf 100 Masseteile des Bindemittelharzes bezogen, enthalten sein.
Wenn die Gleitmittelteilchen in einer Menge von mehr als 120 Masseteilen enthalten sind, kann sich die Schichtfestigkeit vermindern und kann die Ladungsmenge des Toners abnehmen. Wenn sie in einer Menge von weniger als 5 Masseteilen enthalten sind, kann die Oberfläche der Deckschicht durch den Toner verunreinigt werden, wenn sie z. B. im Langzeitbetrieb unter Verwendung eines Toners mit geringen Teilchendurchmessern von 7 um oder darunter eingesetzt wird.
Wenn die verschiedenen feinen leitfähigen Teilchen in Kombination verwendet und in fein verteiltem Zustand in die Deckschicht eingebaut werden, können die verschiedenen feinen leitfähigen Teilchen vorzugsweise in einer Menge von nicht mehr als 40 Masseteilen und inbesondere in einer Menge von 2 bis 35 Masseteilen, auf 100 Masseteile des Bindemittelharzes bezogen, enthalten sein.
Die Verwendung der verschiedenen feinen leitfähigen Teilchen in einer Menge von mehr als 40 Masseteilen ist nicht vorzuziehen, weil sich in diesem Fall die Schichtfestigkeit vermindern und die Ladungsmenge des Toners abnehmen kann.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann die Deckschicht vorzugsweise eine durch den arithmetischen Mittenrauwert (nachstehend als "Ra-Wert" bezeichnet) ausgedrückte Oberflächenrauheit haben, die im Bereich von 0,3 bis 3,5 um und insbesondere im Bereich von 0,5 bis 3,0 um liegt. Wenn die Deckschicht einen Ra-Wert von weniger als 0,3 um hat, kann sich die Fähigkeit zur Beförderung des Toners verschlechtern, so dass die Bilddichte ungenügend sein kann. Wenn die Deckschicht einen Ra-Wert hat, der 3,5 um überschreitet, wird die beförderte Tonermenge zu hoch, so dass der Toner nicht ausreichend aufgeladen werden kann. Solche Ra-Werte sind somit nicht vorzuziehen.
Die Deckschicht, die in der vorstehend beschriebenen Weise aufgebaut ist, kann vorzugsweise eine Schichtdicke von 25 um oder darunter, insbesondere von 20 um oder darunter und vor allem von 4 bis 20 um haben. So eine Dicke ist vorzuziehen, damit eine gleichmäßige Schichtdicke erhalten wird. Es gibt keine besondere Einschränkung der Dicke auf diese Schichtdickenwerte. Die Schichtdicke hängt von den in der Deckschicht verwendeten Materialien ab und kann erreicht werden, wenn die Deckschicht mit einer Auftragsmasse von etwa 4000 bis 20.000 mg/m² gebildet wird.
Nachstehend werden die Entwicklungsvorrichtung, das Bilderzeugungsgerät und die Betriebskassette beschrieben, in die das vorstehend beschriebene Entwicklerträgerelement eingebaut ist.
Fig. 1 veranschaulicht schematisch ein Entwicklungssystem gemäß einer Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung, die das Entwicklerträgerelement der vorliegenden Erfindung hat.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird ein Latentbildträgerelement, z. B. eine elektrophotographische lichtempfindliche Trommel 1, die ein elektrostatisches Latentbild trägt, das durch ein bekanntes Verfahren erzeugt worden ist, in der Richtung eines Pfeils B gedreht. Ein Entwicklungszylinder 8, der als Entwicklerträgerelement dient, trägt einen Einkomponentenentwickler 4 mit einem magnetischen Toner, der durch einen als Entwicklerbehälter dienenden Vorratsbehälter 3 zugeführt wird, und wird in der Richtung eines Pfeils A gedreht. Der Entwickler 4 wird somit zu der Entwicklungszone D befördert, wo der Entwicklungszylinder 8 und die lichtempfindliche Trommel 1 einander gegenüberliegen. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist innerhalb des Entwicklungszylinders 8 eine Magnetwalze 5 angeordnet, die innen mit einem Magneten versehen ist, so dass der Entwickler 4 magnetisch angezogen und auf dem Entwicklungszylinder 8 gehalten bzw. getragen wird.
Der Entwicklungszylinder 8, der bei dem Entwicklungssystem der vorliegenden Erfindung angewendet wird, umfasst als Substrat einen Metallzylinder 6, auf dem sich eine Deckschicht 7 befindet. Innerhalb des Vorratsbehälters 3 ist ein Rührflügel 10 zum Rühren des Entwicklers 4 angebracht. Bezugszahl 12 bezeichnet einen Zwischenraum, der zeigt, dass der Entwicklungszylinder 8 und die Magnetwalze 5 einander nicht berühren.
Wegen der gegenseitigen Reibung zwischen den Teilchen des magnetischen Toners und der Reibung zwischen den Tonerteilchen und der Deckschicht 7 auf dem Entwicklungszylinder 8 werden dem Entwickler 4 triboelektrische Ladungen erteilt, die fähig sind, das elektrostatische Latentbild auf der lichtempfindlichen Trommel 1 zu entwickeln. In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel erstreckt sich zum Einstellen der Schichtdicke des zu der Entwicklungszone D beförderten Entwicklers 4 eine magnetische Einstellrakel 2, die aus einem ferromagnetischen Metall hergestellt ist und als Einstellelement zum Einstellen der Dicke der Entwicklerschicht dient, von dem Vorratsbehälter 3 her derart senkrecht nach unten, dass sie dem Entwicklungszylinder 8 gegenüberliegt, wobei zwischen ihrem unteren Ende und der Oberfläche des Entwicklungszylinders 8 ein etwa 50 bis 500 um breiter Zwischenraum gelassen wird. Die magnetischen Feldlinien, die von einem Magnetpol N1 der Magnetwalze 5 ausgehen, laufen zu der magnetischen Einstellrakel 2 hin zusammen, so dass auf dem Entwicklungszylinder 8 eine dünne Schicht aus dem Entwickler 4 gebildet wird. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann anstelle der magnetischen Einstellrakel 2 auch eine nichtmagnetische Rakel angewendet werden.
Die Dicke der dünnen Schicht aus dem Entwickler 4, die so auf dem Entwicklungszylinder 8 gebildet wird, kann vorzugsweise geringer sein als der Mindestabstand zwischen dem Entwicklungszylinder 8 und der lichtempfindlichen Trommel 1 in der Entwicklungszone D.
Es ist wirksam, das Entwicklerträgerelement in das Entwicklungssystem der Art, bei der das elektrostatische Latentbild durch so eine dünne Entwicklerschicht entwickelt wird, d. h. in ein kontaktfreies Entwicklungssystem, einzubauen, insbesondere weil es sich um eine Entwicklungsvorrichtung handelt, die den Toner gleichmäßiger und schneller aufladen kann, so dass eine höhere Produktqualität und eine höhere Bildqualität erzielt werden. Das Entwicklerträgerelement der vorliegenden Erfindung kann auch bei einem Entwicklungssystem der Art, bei der die Dicke der Entwicklerschicht größer ist als der Mindestabstand zwischen dem Entwicklungszylinder 8 und der lichtempfindlichen Trommel 1 in der Entwicklungszone D, d. h. bei einem Kontaktentwicklungssystem, angewandt werden.
Um eine komplizierte Beschreibung zu vermeiden, wird als Beispiel in der folgenden Beschreibung das vorstehend beschriebene kontaktfreie Entwicklungssystem angeführt.
Um den Einkomponentenentwickler 4 mit einem magnetischen Toner, der auf dem Entwicklungszylinder 8 getragen wird, anzuziehen, wird an den Entwicklungszylinder 8 durch eine Entwicklungsvorspannungs-Stromquelle 9, die als Einrichtung zum Anlegen einer Vorspannung dient, eine Entwicklungsvorspannung angelegt. Wenn als Entwicklungsvorspannung eine Gleichspannung angewendet wird, kann an den Entwicklungszylinder 8 vorzugsweise eine Spannung mit einem Wert angelegt werden, der zwischen dem Potenzial bei Bereichen des elektrostatischen Latentbildes (den Bereichen, die beim Anziehen des Entwicklers 4 sichtbar gemacht werden) und dem Potenzial bei Hintergrundbereichen liegt.
Zur Erhöhung der Bilddichte entwickelter Bilder oder zur Verbesserung ihrer Gradation (Helligkeitsabstufung) kann an den Entwicklungszylinder 8 eine Wechselstromvorspannung angelegt werden, damit in der Entwicklungszone D ein oszillierendes elektrisches Feld erzeugt wird, dessen Richtung sich abwechselnd umkehrt. In so einem Fall kann an den Entwicklungszylinder 8 vorzugsweise eine Wechselstromvorspannung angelegt werden, die durch Überlagerung der vorstehend erwähnten Gleichspannung, die einen Wert hat, der zwischen dem Potenzial bei zu entwickelnden Bildbereichen und dem Potenzial bei Hintergrundbereichen liegt, erzeugt wird.
In dem Fall, dass ein Toner zu Bereichen mit hohem Potenzial von elektrostatischen Latentbildern, die Bereiche mit hohem Potenzial und Bereiche mit niedrigem Potenzial haben, angezogen wird, was als "normale Entwicklung" bezeichnet wird, wird ein Toner verwendet, der mit einer Polarität aufgeladen ist, die der Polarität der elektrostatischen Latentbilder entgegengesetzt ist.
In dem Fall, dass ein Toner zu Bereichen mit niedrigem Potenzial von elektrostatischen Latentbildern, die Bereiche mit hohem Potenzial und Bereiche mit niedrigem Potenzial haben, angezogen wird, was als "Umkehrentwicklung" bezeichnet wird, wird ein Toner verwendet, der mit derselben Polarität aufgeladen ist wie die Polarität der elektrostatischen Latentbilder.
Bereiche mit hohem Potenzial oder Bereiche mit niedrigem Potenzial bedeuten Bereiche, deren Potenzial durch den Absolutwert ausgedrückt wird. In beiden Fällen wird der Entwickler 4 durch Reibung mit mindestens dem Entwicklungszylinder 8 aufgeladen.
Fig. 2 veranschaulicht schematisch den Aufbau eines Entwicklungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung. Fig. 3 veranschaulicht schematisch den Aufbau eines Entwicklungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Beiden in Fig. 2 und 3 gezeigten Entwicklungssystemen wird als Einstellelement zum Einstellen der Dicke der Entwicklerschicht, das dazu dient, die Schichtdicke des magnetischen Toners 4 auf dem Entwicklungszylinder 8 einzustellen, eine elastische Einstellrakel 11, die aus einem gummielastischen Material wie z. B. Polyurethangummi oder Silicongummi besteht, oder eine elastische Platte aus einem metallelastischen Material wie z. B. Bronze oder Edelstahl angewendet. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Entwicklungssystem wird diese elastische Einstellrakel 11 mit dem Entwicklungszylinder 8 in derselben Richtung wie seine Drehrichtung in Pressberührung gebracht. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Entwicklungssystem wird sie mit dem Entwicklungszylinder 8 in der Richtung, die seiner Drehrichtung entgegengesetzt ist, in Pressberührung gebracht.
Bei diesen Entwicklungssystemen wird das Einstellelement zum Einstellen der Dicke der Entwicklerschicht über die Entwicklerschicht elastisch mit dem Entwicklungszylinder 8 in Pressberührung gebracht, so dass auf dem Entwicklungszylinder eine dünne Schicht aus dem Entwickler gebildet wird. Folglich kann im Vergleich zu einem Fall, wie er vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurde, auf dem Entwicklungszylinder 8 eine viel dünnere Entwieklerschicht gebildet werden.
Die in Fig. 2 und 3 gezeigten Entwicklungssystemen haben denselben Grundaufbau wie das in Fig. 1 gezeigte Entwicklungssystem, und dieselben Bezugszahlen bezeichnen im wesentlichen dieselben Bauteile.
Fig. 1 bis 3 erläutern auf jeden Fall schematisch Beispiele für die Entwicklungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung. Es kann selbstverständlich verschiedene Ausgestaltungen hinsichtlich der Gestalt des Entwicklerbehälters (Vorratsbehälters 3), des Vorhandenseins oder Fehlens des Rührflügels 10 und der Anordnung von Magnetpolen geben. Diese Systeme können natürlich auch bei der Entwicklung unter Verwendung eines Zweikomponentenentwicklers, der aus einem Toner und einem Tonerträger besteht, angewendet werden.
Ein Beispiel für das Bilderzeugungsgerät der vorliegenden Erfindung, bei dem die in Fig. 3 als Beispiel erläuterte Entwicklungsvorrichtung angewendet wird, wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben.
Die Oberfläche einer lichtempfindlichen Trommel 101, die als Latentbildträgerelement zum Tragen eines elektrostatischen Latentbildes dient, wird durch eine Kontakt(walzen)aufladeeinrichtung 119, die als Primäraufladeeinrichtung dient, negativ aufgeladen und wird durch bildmäßige Abtastung mit Laserlicht 115 belichtet, wodurch auf der lichtempfindlichen Trommel 101 ein digitales Latentbild erzeugt wird. Das so erzeugte Latentbild wird durch Umkehrentwicklung unter Verwendung eines Einkomponentenentwicklers 104, der einen magnetischen Toner hat und in einem Vorratsbehälter 103 aufbewahrt wird, und mittels eines Entwicklungssystems, das als Einstellelement zum Einstellen der Dicke der Entwicklerschicht eine elastische Einstellrakel 111 hat und mit einem als Entwicklerträgerelement dienenden Entwicklungszylinder 108, der im Inneren einen Magneten 105 hat, ausgestattet ist, entwickelt. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist das leitfähige Substrat der lichtempfindlichen Trommel 101 in der Entwicklungszone geerdet und wird/werden an den Entwicklungszylinder 108 durch eine Einrichtung 109 zum Anlegen einer Vorspannung eine Wechselstromvorspannung, eine Impulsvorspannung und/oder eine Gleichstromvorspannung angelegt. Ein Aufzeichnungsträger P wird zugeführt und zu der Übertragungszone befördert, wo der Aufzeichnungsträger P an seiner Rückseite (an der Oberfläche, die der Seite der lichtempfindlichen Trommel entgegengesetzt ist) mittels einer Einrichtung 114 zum Anlegen einer Spannung durch eine als Übertragungseinrichtung dienende Kontakt (walzen)übertragungseinrichtung 113 elektrostatisch aufgeladen wird, so dass das entwickelte Bild (Tonerbild), das sich an der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 101 befindet, durch die Kontaktübertragungseinrichtung 113 zu dem Aufzeichnungsträger P übertragen wird. Der Aufzeichnungsträger P, der von der lichtempfindlichen Trommel 101 abgetrennt worden ist, wird zu einem als Fixiereinrichtung dienenden Heiß- und Presswalzen-Fixiersystem 117 befördert und durch das Fixiersystem 117 einem Verfahren zum Fixieren des Tonerbildes an dem Aufzeichnungsträger P unterzogen.
Der Einkomponentenentwickler 104, der nach dem Übertragungsschritt auf der lichtempfindlichen Trommel 101 zurückgeblieben ist, wird durch eine Reinigungseinrichtung 118, die eine Reinigungsrakel 118a hat, entfernt. Wenn die Menge des zurückgebliebenen Einkomponentenentwicklers 104 gering ist, kann der Reinigungsschritt weggelassen werden. Nach der Reinigung wird die Restladung an der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 101 wahlweise durch Löschbelichtung 116 entfernt, und auf diese Weise wird das Bilderzeugungsverfahren, das wieder mit dem Aufladungsschritt unter Anwendung der Primäraufladeeinrichtung 119 beginnt, wiederholt.
Die lichtempfindliche Trommel (d. h. das Latentbildträgerelement) 101 umfasst eine lichtempfindliche Schicht und ein leitfähiges Substrat und wird in der vorstehend beschriebenen Schrittfolge in der Richtung eines Pfeils gedreht. In der Entwicklungszone D wird der als Entwicklerträgerelement dienende Entwicklungszylinder 108, der aus einem nichtmagnetischen Zylinder gebildet ist, derart gedreht, dass er sich in derselben Richtung wie die Oberflächenbewegung der lichtempfindlichen Trommel 101 bewegt. Innerhalb des Entwicklungszylinders 108 ist ein mehrpoliger Permanentmagnet 105 (Magnetwalze), der als Einrichtung zur Erzeugung eines Magnetfelds dient, in einem nicht drehbaren Zustand angeordnet. Der Einkomponentenentwickler 104, der in dem Vorratsbehälter 103 aufbewahrt wird, wird auf die Oberfläche des Entwicklungszylinders 108 aufgetragen, und dem magnetischen Toner werden wegen der Reibung zwischen seinen Tonerteilchen und der Oberfläche des Entwicklungszylinders 108 und der gegenseitigen Reibung zwischen Teilchen des magnetischen Toners z. B. negative triboelektrische Ladungen erteilt. Ferner ist eine elastische Einstellrakel 111 derart angeordnet, dass sie an den Entwicklungszylinder 108 angepresst wird. Auf diese Weise wird die Dicke der Entwicklerschicht auf einen geringen (30 um bis 300 um) und gleichmäßigen Wert eingestellt, so dass eine Schicht aus magnetischem Toner mit einer Dicke, die geringer als der Abstand zwischen der lichtempfindlichen Trommel 101 und dem Entwicklungszylinder 108 in der Entwicklungszone ist, gebildet wird. Die Drehzahl dieses Entwicklungszylinders 108 ist derart eingestellt, dass die Umfangsgeschwindigkeit des Entwicklungszylinders 108 im wesentlichen gleich der Umfangsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel 101 sein oder in ihrer Nähe liegen kann. In der Entwicklungszone D kann an den Entwicklungszylinder 108 durch eine Vorspannungseinrichtung 109 als Entwicklungsvorspannung eine Wechselstromvorspannung oder eine Impulsvorspannung angelegt werden. Diese Wechselstromvorspannung kann eine Frequenz (f) von 200 bis 4000 Hz und einen Spitze-Spitze-Spannungswert (Vpp) von 500 to 3000 V haben. Wenn der magnetische Toner in der Entwicklungszone D übertragen wird, wird der magnetische Toner durch die elektrostatische Kraft der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 101 und die Wirkung der Entwicklungsvorspannung wie z. B. Wechselstromvorspannung oder Impulsvorspannung zu der Seite des elektrostatischen Latentbildes übertragen.
Anstelle der elastischen Einstellrakel 111 kann auch eine magnetische Rakel angewendet werden, die aus einem Material wie z. B. Eisen hergestellt ist.
Als Primäraufladeeinrichtung wird in der vorstehenden Beschreibung eine Kontaktaufladeeinrichtung in Form der Aufladewalze 119 angewendet. Es kann auch eine Kontaktaufladeeinrichtung wie z. B. eine Aufladerakel oder eine Aufladebürste sein. Es kann ferner auch eine kontaktfreie Koronaaufladeeinrichtung sein. In Anbetracht dessen, dass durch die Aufladung weniger Ozon erzeugt wird, wird jedoch die Kontaktaufladeeinrichtung bevorzugt. Als Übertragungseinrichtung wird in der vorstehenden Beschreibung eine Kontaktübertragungseinrichtung wie z. B. die Übertragungswalze 113 angewendet. Es kann auch eine kontaktfreie Koronaübertragungseinrichtung sein. In Anbetracht dessen, dass durch die Übertragung weniger Ozon erzeugt wird, wird jedoch die Kontaktübertragungseinrichtung bevorzugt.
Fig. 5 veranschaulicht ein Beispiel für die Betriebskassette der vorliegenden Erfindung.
In der folgenden Beschreibung der Betriebskassette werden Bauteile, die dieselben Funktionen haben wie diejenigen des unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschriebenen Bilderzeugungsgeräts, mit denselben Bezugszahlen bezeichnet.
Bei der Betriebskassette der vorliegenden Erfindung sind mindestens die als Entwicklungseinrichtung dienende Entwicklungsvorrichtung und das Latentbildträgerelement zu einer Einheit in Form einer Kassette verbunden, und die Betriebskassette ist in der Hauptbaugruppe (im Körper) des Bilderzeugungsgeräts (z. B. eines Kopiergeräts, eines Laserdruckers oder eines Faksimilegeräts) abnehmbar angebracht. Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform wird als Beispiel eine Betriebskassette 150 erläutert, bei der eine Entwicklungseinrichtung 120, ein trommelförmiges Latentbildträgerelement (eine lichtempfindliche Trommel) 101, eine Reinigungseinrichtung 118, die eine Reinigungsrakel 118a hat, und eine Primäraufladeeinrichtung (eine Aufladewalze) 119 zu einer Einheit verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform hat die Entwicklungseinrichtung 120 eine elastische Einstellrakel 111 und wird in ihrem Entwicklerbehälter 103 ein Einkomponentenentwickler 104 aufbewahrt, der einen magnetischen Toner hat. Während der Entwicklung wird zwischen der lichtempfindlichen Trommel 101 und dem Entwicklungszylinder 108 durch Anlegen einer Entwicklungsvorspannung von einer Einrichtung zum Anlegen einer Vorspannung ein vorgegebenes elektrisches Feld erzeugt, und der Entwicklungsschritt wird unter Verwendung des Entwicklers 104 durchgeführt. Für eine vorzuziehende Durchführung dieses Entwicklungsschrittes ist der Abstand zwischen der lichtempfindlichen Trommel 101 und dem Entwicklungszylinder 108 sehr wichtig.
Bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist eine Betriebskassette beschrieben worden, bei der vier Bauteile, und zwar die Entwicklungseinrichtung 120, das Latentbildträgerelement 101, die Reinigungseinrichtung 118 und die Primäraufladeeinrichtung 119, zu einer Einheit in Form einer Kassette verbunden sind. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können mindestens zwei Bauteile, und zwar die Entwicklungseinrichtung und das Latentbildträgerelement, zu einer Einheit in Form einer Kassette verbunden sein. Somit können als drei Bauteile die Entwicklungseinrichtung, das Latentbildträgerelement und die Reinigungseinrichtung und können als drei Bauteile die Entwicklungseinrichtung, das Latentbildträgerelement und die Primäraufladeeinrichtung und kann zusätzlich ein oder mehr als ein anderer Bauteil zu einer Einheit in Form einer Kassette verbunden sein.
Wenn das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsgerät der vorliegenden Erfindung als Drucker eines Faksimilegeräts angewendet wird, dient das Belichtungslicht L, mit dem bildmäßig belichtet wird, als Belichtungslicht, das zum Drucken empfangener Daten angewendet wird. Fig. 6 veranschaulicht mit einem Blockdiagramm ein Beispiel für so einen Fall.
Ein Steuergerät 21 steuert ein Bildleseteil 20 und einen Drucker 29. Das gesamte Steuergerät 21 wird durch eine ZVE (Zentralverarbeitungseinheit) 27 gesteuert. Bilddaten, die aus dem Bildleseteil ausgegeben werden, werden durch eine Übertragungsschaltung 23 zu der anderen Faksimilestation gesendet. Daten, die von der anderen Station empfangen werden, werden durch eine Empfangsschaltung 22 zu dem Drucker 29 gesendet. Vorgegebene Bilddaten werden in einem Bildspeicher 26 gespeichert. Eine Druckersteuereinheit 28 steuert den Drucker 29. Die Bezugszahl 24 bezeichnet ein Telefon.
Bilder, die von einer Schaltung 25 empfangen werden (Bilddaten aus einer entfernten Datenstation, die durch die Schaltung angeschlossen ist), werden in der Empfangsschaltung 22 demoduliert und dann der Reihe nach in einem Bildspeicher 26 gespeichert, nachdem die Bilddaten durch die ZVE 27 decodiert worden sind. Wenn Bilder für mindestens eine Seite in dem Speicher 26 gespeichert worden sind, wird dann die Bildaufzeichnung für diese Seite durchgeführt. Die ZVE 27 liest aus dem Speicher 26 die Bilddaten für eine Seite aus und sendet die codierten Bilddaten für eine Seite zu der Druckersteuereinheit 28. Die Druckersteuereinheit 28, die aus der ZVE 27 die Bilddaten für eine Seite empfangen hat, steuert den Drucker 29, so dass die Bilddaten für eine Seite aufgezeichnet werden.
Die ZVE 27 empfängt während der Aufzeichnung durch den Drucker 29 Bilddaten für die nächste Seite.
In der vorstehend beschriebenen Weise werden Bilder empfangen und aufgezeichnet.
Der Entwickler (Toner), der im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, um aus dem elektrostatischen Latentbild ein sichtbares Bild zu erzeugen, wird nachstehend beschrieben.
Toner, die in Entwicklern enthalten sind, werden grob in Trocken(verfahren)toner und Nass(verfahren)toner eingeteilt. Die Nass(verfahren)toner verursachen die Verdampfung von Lösungsmitteln, weshalb zur Zeit die Trocken(verfahren)toner vorherrschen. Toner ist ein feines Pulver, das hauptsächlich durch Schmelzkneten von Materialien wie z. B. eines Bindemittelharzes für Toner, eines Trennmittels, eines Ladungssteuerungsmittels und eines Farbmittels und Abkühlen des gekneteten Produkts zum Verfestigen, worauf Pulverisieren folgt und ferner Klassieren folgt, um die Teilchengrößenverteilung gleichmäßig zu machen, hergestellt wird.
Das Toner-Bindemittelharz, das in dem Toner verwendet wird, kann beispielsweise Styrol, Homopolymere von Styrol oder Derivativen davon wie z. B. α-Methylstyrol und p-Chlorstyrol; Styrol-Copolymere wie z. B. ein Styrol-Propylen-Copolymer, ein Styrol-Vinyltoluol-Copolymer, ein Styrol-Ethylacrylat-Copolymer, ein Styrol- Butylacrylat-Copolymer, ein Styrol-Octylacrylat-Copolymer, ein Styrol-Dimethylaminoethyl-Copolymer, ein Styrol-Methylmethacrylat-Copolymer, ein Styrol-Ethylmethacrylat-Copolymer, ein Styrol- Butylmethacrylat-Copolymer, ein Styrol-Dimethylaminoethylmethacrylat-Copolymer, ein Styrol-Methylvinylether-Copolymer, ein Styrol-Methylvinylketon-Copolymer, ein Styrol-Butadien-Copolymer, ein Styrol-Isopren-Copolymer, ein Styrol-Maleinsäure-Copolymer und ein Styrol-Maleinsäureester-Copolymer; Polymethylmethacrylat; Polybutylmethacrylat; Polyvinylacetat; Polyethylen; Polypropylen; Polyvinylbutyral; Polyacrylharze; Terpentinharz; modifizierte Terpentinharze; Terpenharze; Phenolharze; aliphatische oder alicyclische Kohlenwasserstoffharze; aromatische Erdölharze; Paraffinwachs und Carnaubawachs einschließen. Irgendwelche dieser Bindemittelharze können allein oder in Form einer Mischung verwendet werden.
Wenn der Toner als Farbtoner (nichtmagnetischer Toner) verwendet wird, kann in dem Toner als Farbmittel ein Farbstoff oder ein Pigment enthalten sein. Der Farbstoff oder das Pigment kann beispielsweise Ruß, Nigrosinfarbstoffe, Lampen- bzw. Flammruß, Sudanschwarz SM, Echtgelb G, Benzidingelb, Pigmentgelb, Indian First Orange bzw. Indischechtorange, Irgazinrot, Paranitranilinrot, Toluidinrot, Carmin 6B, Permanentbordeaux F3R, Pigmentorange R, Litholrot 2G, Lackrot 2G, Rhodamin FB, Rhodamin-B-Farblack, Methylviolett-B-Farblack, Phthalocyaninblau, Pigmentblau, Brillantgrün B, Phthalocyaningrün, Oil Yellow GG, Zaponechtgelb CGG, Kayaset Y963, Kayaset YG, Zaponechtorange RR, Oil Scarlet, Aurazole Brown B, Zaponechtscharlach CG und Oil Pink OP einschließen. Unter geeigneter Auswahl können irgendwelche dieser Farbmittel verwendet werden.
Wenn der Toner als magnetischer Toner verwendet wird, wird in den Toner ein magnetisches Pulver eingemischt. Als magnetisches Pulver wird ein Material verwendet, dass magnetisierbar ist, wenn es in ein Magnetfeld hineingebracht wird. So ein Material kann beispielsweise Pulver aus ferromagnetischen Metallen wie z. B. Eisen, Cobalt und Nickel und Legierungen oder Verbindungen wie z. B. Eisen(II,III)-oxid, Hämatit und Ferrit einschließen. So ein magnetisches Pulver kann vorzugsweise in einer Menge von etwa 15 bis 70 Masse%, auf die Masse des Toners bezogen, enthalten sein.
In einigen Fällen können in den Toner verschiedene Trennmittelarten hineingegeben und eingemischt werden. Solche Trennaittel können Polyfluorethylen, Fluorkohlenstoffharze, Fluorkohlenstofföl, Siliconöl, niedermolekulares Polyethylen, niedermolekulares Polypropylen und verschiedene Wachsarten einschließen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können wahlweise verschiedene Arten von Ladungssteuerungsmitteln zugesetzt werden, damit der Toner leicht positiv oder negativ aufgeladen werden kann.
Um das Entwicklerträgerelement der vorliegenden Erfindung wirksamer zu machen, ist es vorzuziehen, dass ein Entwickler mit einem negativ aufladbaren Toner verwendet wird.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der vorstehend beschriebene nichtmagnetische Toner mit einem Tonerträger vermischt werden, um als Zweikomponentenentwickler verwendet zu werden, oder allein als Einkomponentenentwickler verwendet werden.
Der Toner, der in dem Entwickler enthalten ist, der im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann im Hinblick auf die Bildqualität wie z. B. die Bilddichte oder die Linienschärfe von Buchstaben bzw. (Schrift)zeichen vorzugsweise einen massegemittelten Teilchendurchmesser (D4) von 3 um bis 13 um und insbesondere von 3,5 um bis 10 um haben. Wenn der Toner einen massegemittelten Teilchendurchmesser (D4) von mehr als 13 um hat, besteht die Neigung, dass die Linienschärfe von Buchstaben bzw. (Schrift)zeichen geringer ist, und wenn D4 kleiner als 3 um ist, ist es schwierig, eine hohe Bilddichte zu erzielen.
Physikalische Eigenschaften, die die vorliegende Erfindung betreffen, werden durch nachstehend beschriebene Verfahren gemessen.

(1) Messung des arithmetischen Mittenrauwerts (Ra):

Gemäß der Oberflächenrauheit in JIS B0601 werden unter Anwendung eines Oberflächenrauheitsmeßgeräts (Surfcorder SE-3300, hergestellt durch Kosaka Kenkyusho) jeweils Werte an sechs Stellen [(drei Stellen in Achsenrichtung) · (zwei Stellen in Umfangsrichtung)] gemessen, und ihr Mittelwert wird berechnet.

(2) Messung des spezifischen Volumenwiderstands von Teilchen:

Probenteilchen werden in einen Aluminiumring mit einem Durchmesser von 40 mm eingebracht und unter 2500 N formgepresst, wobei der spezifische Volumenwiderstand des formgepressten Produkts mit einem Widerstandsmessgerät (LOW-RESTAR oder HI-RESTAR, beide durch Mitsubishi Petrochemical Engineering Co., Ltd. hergestellt) unter Anwendung einer Vierpunkt- bzw. Vierdrahtsonde gemessen wird. Die Messung erfolgt in einer Umgebung mit 20 bis 25ºC und 50 bis 60% rel. Feuchte.

(3) Messung des spezifischen Volumenwiderstands der Deckschicht:

Auf einer 100 um dicken PET-Folie wird eine 7 bis 20 um dicke Deckschicht gebildet, und ihr spezifischer Widerstand wird unter Anwendung eines Spannungsabfall-Digitalohmmeters (hergestellt durch Kawaguchi Denki Seisakusho) gemessen, das dem ASTM-Standard (D-991-82) und dem Japan Rubber Association Standard SRIS (2301-1969) entspricht, zur Messung des spezifischen Volumenwiderstands von leitfähigen Gummis und Kunststoffen angewendet wird und mit einer Elektrode ausgestattet ist, die einen Vierdrahtaufbau hat. Die Messung erfolgt in einer Umgebung mit 20 bis 25ºC und 50 bis 60% rel. Feuchte.

(4) Messung der tatsächlichen Dichte von sphärischen Teilchen:

Die tatsächliche Dichte der leitfähigen sphärischen Teilchen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wird unter Anwendung eines Trockendichtemessgeräts (ACUPIC 1330, hergestellt durch Shimadzu Corporation) gemessen.

(5) Messung des Teilchendurchmessers von sphärischen Teilchen:

Die Messung erfolgt unter Anwendung eines Geräts zur Messung der Teilchengrößenverteilung (Coulter Model LS-130, hergestellt durch Coulter Electronics Inc.), das ein Gerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung unter Anwendung der Laserstrahlbeugung ist. Als Messmethode wird ein wässriger Modul angewendet. Als Messlösungsmittel wird Reinwasser verwendet. Der Innenraum eines Messsystems des Geräts zur Messung der Teilchengrößenverteilung wird etwa 5 Minuten lang mit dem Reinwasser gewaschen, und zur Durchführung einer Hintergrundfunktion werden 10 bis 25 mg Natriumsulfit als Antischaummittel in das Messsystem hineingegeben.
Dann werden in 10 ml Reinwasser drei oder vier Tropfen Tensid hineingegeben, und ferner werden 5 bis 25 mg einer Messprobe zugesetzt. Die wässrige Lösung, in der die Probe suspendiert worden ist, wird etwa 1 bis 3 min lang mit einem Ultraschall-Dispergiergerät dispergiert, um eine Probenflüssigkeit zu erhalten. Die Probenflüssigkeit wird nach und nach in das Messsystem des vorstehend erwähnten Messgeräts hineingegeben, und die Probenkonzentration im Messsystem wird zur Messung derart eingestellt, dass sie als PIDS auf dem Gerätebildschirm 45 bis 55% beträgt. Dann wird der anzahlgemittelte Teilchendurchmesser ermittelt, der aus der auf die Anzahl bezogenen Verteilung berechnet wird.

(6) Messung des Teilchendurchmessers feiner leitfähiger Teilchen:

Teilchendurchmesser feiner leitfähiger Teilchen werden mit einem Elektronenmikroskop gemessen. Es wird eine Aufnahme mit 60.000facher Vergrößerung gemacht. Wenn dies schwierig ist, wird eine mit niedrigerer Vergrößerung gemachte Aufnahme derart vergrößert, dass 60.000fache Vergrößerung erhalten wird. Auf der Aufnahme werden Teilchendurchmesser von Primärteilchen gemessen, wobei Haupt- und Nebenachsen gemessen werden und ein durch Mittelung der Messwerte erhaltener Wert als Teilchendurchmesser angesehen wird. Diese Messung erfolgt bei 100 Proben, und der 50-%-Wert der Messungen wird als mittlerer Teilchendurchmesser angesehen.

(7) Messung des Teilchendurchmessers von Toner:

Die Messung erfolgt unter Anwendung des Messgeräts Coulter Multisizer (hergestellt durch Coulter Electronics, Inc.). Als Elektrolytlösung wird unter Verwendung von analysenreinem Natriumchlorid eine wässrige 1-%ige NaCl-Lösung hergestellt. Es kann beispielsweise ISOTON R-II (Coulter Scientific Japan Co.) verwendet werden. Die Messung erfolgt, indem zu 100 bis 150 ml der vorstehend erwähnten wässrigen Elektrolytlösung als Dispergiermittel 0,1 bis 5 ml eines Tensids, vorzugsweise eines Alkylbenzolsulfonats, zugesetzt werden und ferner 2 bis 20 mg einer zu messenden Probe zugesetzt werden. Die Elektrolytlösung, in der die Probe suspendiert worden ist, wird etwa 1 min bis etwa 3 min lang einer Dispergierbehandlung in einem Ultraschall-Dispergiergerät unterzogen. Die auf das Volumen bezogene Verteilung und die auf die Anzahl bezogene Verteilung werden berechnet, indem mit dem vorstehend erwähnten Messgerät unter Anwendung einer Öffnung von 100 ja als Messöffnung des Messgeräts das Volumen und die Anzahl von Tonerteilchen mit Durchmessern von nicht weniger als 2 um gemessen werden. Dann wird der Wert gemäß der vorliegenden Erfindung ermittelt, der der auf die Masse bezogene, massegemittelte Teilchendurchmesser (D4: der Mittelwert jedes Kanals wird als typischer Wert für jeden Kanal angewendet) ist, der aus der auf das Volumen bezogenen Verteilung ermittelt wird.

(8) Messung des triboelektrischen Verhaltens von Toner:

Toner, der auf einem Entwicklungszylinder getragen wird, wird durch Absaugen unter Anwendung eines Metallzylinders und eines zylindrischen Filters gesammelt. Zur Messung des triboelektrischen Verhaltens des Toners wird die Menge Q elektrischer Ladungen ermittelt, die sich beim Sammeln des Toners durch den Metallzylinder in einem Kondensator angesammelt haben, und aus der Masse M des gesammelten Toners wird Q/M, die Menge der elektrischen Ladungen pro Masseeinheit, ermittelt.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine stärkere Verbesserung der schnellen und gleichmäßigen Aufladbarkeit von Tonern und auch eine stärkere Verbesserung des Betriebsverhaltens als bei üblicherweise angewandten Entwicklerträgerelementen ermöglicht, so dass sie für eine lange Zeit die Beibehaltung der Bedingung möglich macht, unter der gute Bilder erhalten werden können.
Somit kann sich gemäß der vorliegenden Erfindung die Deckschicht an der Oberfläche des Entwicklerträgerelements kaum abreiben und als Folge eines wiederholten Kopierens oder Betriebes eine Verschlechterung wie z. B. eine Verunreinigung mit Toner verursachen. Aufgrund dieser hohen Haltbarkeit des Entwicklerträgerelements können für eine lange Zeit hochwertige Bilder erhalten werden, die frei von einer Verminderung der Bilddichte und vom Auftreten von Entwicklungszylinder-Geisterbildern und Schleier sind und eine gute Linienschärfe von Buchstaben bzw. (Schrift)zeichen haben.

BEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend durch Angabe von Beispielen und Vergleichsbeispielen ausführlicher beschrieben. Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele keineswegs eingeschränkt. In den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen sind "%" und "Teil(e)" jeweils auf die Masse bezogen, wenn nicht anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Auf 100 Teile sphärische Phenolharzteilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 7,8 um wurden mit einem automatisierten Mörser (hergestellt durch Ishikawa Kogyo) 14 Teile Kohle-Masse-Mesophase-Pechpulver mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 2 um oder darunter gleichmäßig aufgebracht. Danach wurden die beschichteten Teilchen einer thermischen Stabilisierungsbehandlung an der Luft bei 280ºC unterzogen, worauf Brennen bei 2000ºC in einer Stickstoffatmosphäre folgte, um die Teilchen zu graphitisieren, und ferner Klassieren folgte, um leitfähige sphärische Kohlenstoffteilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 7,2 um herzustellen, die als leitfähige sphärische Teilchen (leitfähige sphärische Teilchen A-1) verwendet wurden. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen sphärischen Teilchen A-1 sind in Tabelle 1 gezeigt.
Als stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung wurden Teilchen einer durch Formel B-1 wiedergegebenen Imidazolverbindung (stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung B-1 oder Teilchen B-1) mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 3 um verwendet.
Lösung eines Phenolharzes vom Resoltyp (Methanolgehalt: 50%) 200 Teile
Leitfähige sphärische Teilchen A-1 7 Teile
Stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung B-1 (Teilchen einer Imidazolverbindung) 20 Teile
Graphitteilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 3,4 um 50 Teile
Leitfähiger Ruß 5 Teile
Isopropylalkohol 280 Teile
Die vorstehend angegebenen Materialien wurden folgendermaßen mit einer Sandmühle dispergiert. Zuerst wurde die Lösung eines Phenolharzes vom Resoltyp (Methanolgehalt: 50%) mit einem Teil des Isopropylalkohols verdünnt. Dann wurden der erhaltenen Lösung der leitfähige Ruß, die Graphitteilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 3,4 um und die stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung B-1 zugesetzt, worauf Dispergieren mit einer Sandmühle unter Verwendung von Glasperlen mit einem Durchmesser von 1 mm als Trägerteilchen folgte. Der erhaltenen Dispersion wurden die leitfähigen sphärischen Teilchen A-1 zugesetzt, die in dem restlichen Isopropylalkohol dispergiert worden waren, und die erhaltene Mischung wurde weiter dispergiert, wobei eine Beschichtungsflüssigkeit erhalten wurde.
Unter Verwendung dieser Beschichtungsflüssigkeit wurde durch Aufspritzen auf einen aus Aluminium hergestellten Zylinder mit einem Außendurchmesser von 16 mm eine leitfähige Deckschicht gebildet. Anschließend wurde der beschichtete Zylinder mit einem Heißluft-Trockenofen 30 Minuten lang auf 150ºC erhitzt, um eine Härtung der leitfähigen Deckschicht zu bewirken. Auf diese Weise wurde ein Entwicklerträgerelement C-1 hergestellt. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements C-1 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement C-1 wurde bei dem in Fig. 4 gezeigten Bilderzeugungsgerät mit dem in Fig. 3 gezeigten Entwicklungssystem in Form eines Laserdruckers (LBP450, hergestellt durch CANON INC.) angewendet. Das Entwicklerträgerelement wurde unter Anwendung dieses Geräts einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während ein Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.
Als Einkomponentenentwickler wurde der folgende verwendet.
Styrol-Acryl-Harz 100 Teile
Eisen(II,III)-oxid 100 Teile
Chromkomplex von 3,5-Di-tert.-butylsalicylsäure 1 Teil
Niedermolekulares Polypropylen 5 Teile
Unter Verwendung der vorstehend angegebenen Materialien wurden durch ein üblicherweise angewandtes Trockenverfahren zur Herstellung von Tonern Kneten, Pulverisieren und Klassieren durchgeführt, wobei ein negativ aufladbares feines Pulver (magnetische Tonerteilchen) mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 5,8 um erhalten wurde. 100 Teilen dieses feinen Pulvers wurden von außen 1,0 Teile hydrophobes kolloidales Siliciumdioxid zugesetzt, um einen negativ aufladbaren magnetischen Toner herzustellen. Dieser negativ aufladbare magnetische Toner wurde als Einkomponentenentwickler verwendet.
Das Bilderzeugungsgerät, das in dem vorliegenden Beispiel angewendet wird, hat eine Betriebskassette mit dem in Fig. 5 gezeigten Aufbau, wobei die Betriebskassette aus dem Latentbildträgerelement, der Entwicklungseinrichtung, der Reinigungseinrichtung und der Primäraufladeeinrichtung besteht, die zu einer Einheit in Form einer Kassette verbunden sind, die an der Hauptbaugruppe (am Körper) des Bilderzeugungsgeräts abnehmbar angebracht ist.

Beispiel 2

Zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements C-2 wurden dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wiederholt, außer dass die Menge der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung B-1, die in der Beschichtungsflüssigkeit von Beispiel 1 verwendet wurde, von 20 Teilen zu 4 Teilen verändert wurde. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements C-2 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement C-2 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde dieses Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Beispiel 3

Zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements C-3 wurden dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wiederholt, außer dass die Menge der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung B-1, die in der Beschichtungsflüssigkeit von Beispiel 1 verwendet wurde, von 20 Teilen zu 40 Teilen verändert wurde. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements C-3 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement C-3 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde dieses Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Beispiel 4

Auf 100 Teile sphärische Phenolharzteilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 5,1 um wurden mit einem automatisierten Mörser (hergestellt durch Ishikawa Kogyo) 14 Teile Kohle-Masse-Mesophase-Pechpulver mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 1,4 um oder darunter gleichmäßig aufgebracht. Danach wurden die beschichteten Teilchen einer thermischen Stabilisierungsbehandlung an der Luft bei 280ºC unterzogen, worauf Brennen bei 2000ºC in einer Stickstoffatmosphäre folgte, um die Teilchen zu graphitisieren, und ferner Klassieren folgte, um leitfähige sphärische Kohlenstoffteilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 3,8 um herzustellen, die als leitfähige sphärische Teilchen (leitfähige sphärische Teilchen A-2) verwendet wurden. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen sphärischen Teilchen A-2 sind in Tabelle 1 gezeigt.
Zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements C-4 wurden die anschließenden Verfahrensschritte in Beispiel 1 wiederholt, außer dass die in der Beschichtungsflüssigkeit von Beispiel 1 verwendeten leitfähigen sphärischen Teilchen A-1, die in einer Menge von 7 Teilen zugesetzt worden waren, durch 12,5 Teile der leitfähigen sphärischen Teilchen A-2 ersetzt wurden. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements C-4 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement C-4 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde dieses Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Beispiel 5

Auf 100 Teile sphärische Phenolharzteilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 19,5 um wurden mit einem automatisierten Mörser (hergestellt durch Ishikawa Kogyo) 14 Teile Kohle-Masse-Mesophase-Pechpulver mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 1,4 um oder darunter gleichmäßig aufgebracht. Danach wurden die beschichteten Teilehen einer thermischen Stabilisierungsbehandlung an der Luft bei 280ºC unterzogen, worauf Brennen bei 2000ºC in einer Stickstoffatmosphäre folgte, um die Teilchen zu graphitisieren, und ferner Klassieren folgte, um leitfähige sphärische Kohlenstoffteilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 19,8 um herzustellen, die als leitfähige sphärische Teilchen (leitfähige sphärische Teilchen A-3) verwendet wurden. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen sphärischen Teilchen A-3 sind in Tabelle 1 gezeigt.
Zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements C-5 wurden die anschließenden Verfahrensschritte in Beispiel 1 wiederholt, außer dass die in der Beschichtungsflüssigkeit von Beispiel 1 verwendeten leitfähigen sphärischen Teilchen A-1, die in einer Menge von 7 Teilen zugesetzt worden waren, durch 2,5 Teile der leitfähigen sphärischen Teilchen A-3 ersetzt wurden. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements C-5 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement C-5 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde dieses Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Beispiel 6

Auf 100 Teile sphärische Phenolharzteilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 7,5 um wurden mit einem automatisierten Mörser (hergestellt durch Ishikawa Kogyo) 14 Teile Kohle-Masse-Mesophase-Pechpulver mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 1,4 um oder darunter gleichmäßig aufgebracht. Danach wurden die beschichteten Teilchen einer thermischen Stabilisierungsbehandlung an der Luft bei 280ºC unterzogen, worauf Brennen bei 2000ºC in einer Stickstoffatmosphäre folgte, um die Teilchen zu graphitisieren, und ferner Klassieren folgte, um leitfähige sphärische Kohlenstoffteilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 7,5 um herzustellen, die als leitfähige sphärische Teilchen (leitfähige sphärische Teilchen A-4) verwendet wurden. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen sphärischen Teilchen A-4 sind in Tabelle 1 gezeigt.
Zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements C-6 wurden die anschließenden Verfahrensschritte in Beispiel 1 wiederholt, außer dass die in der Beschichtungsflüssigkeit von Beispiel 1 verwendeten leitfähigen sphärischen Teilchen A-1, die in einer Menge von 7 Teilen zugesetzt worden waren, durch 7 Teile der leitfähigen sphärischen Teilchen A-4 ersetzt wurden. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements C-6 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement C-6 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde dieses Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Beispiel 7

Die in Beispiel 6 verwendeten Teilchen A-4 wurden mit Kupfer und Silber überzogen, um metallbeschichtete Kohlenstoffteilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 8,3 um herzustellen, die als leitfähige sphärische Teilchen (Teilchen A-5) verwendet wurden. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen sphärischen Teilchen A-5 sind in Tabelle 1 gezeigt.
Zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements C-7 wurden die anschließenden Verfahrensschritte in Beispiel 1 wiederholt, außer dass die in der Beschichtungsflüssigkeit von Beispiel 1 verwendeten leitfähigen sphärischen Teilchen A-1, die in einer Menge von 7 Teilen zugesetzt worden waren, durch 7 Teile der leitfähigen sphärischen Teilchen A-5 ersetzt wurden. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements C-7 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement C-7 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde dieses Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Beispiel 8

Unter Verwendung der nachstehend gezeigten Materialien wurden Kneten, Pulverisieren und Klassieren durchgeführt, wobei leitfähige Teilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 7,5 um erhalten wurden. Danach wurden die Teilchen mit einem Behandlungsgerät (Hybridizer, hergestellt durch Nara Kikai) sphärisch (kugelförmig) gemacht, um leitfähige sphärische Harzteilchen herzustellen, die als leitfähige sphärische Teilchen (leitfähige sphärische Teilchen A-6) verwendet wurden. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen sphärischen Teilchen A-6 sind in Tabelle 1 gezeigt.
Styrol-Acrylat-Harz 100 Teile
Leitfähiger Ruß 25 Teile
Zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements C-8 wurden die anschließenden Verfahrensschritte in Beispiel 1 wiederholt, außer dass die in der Beschichtungsflüssigkeit von Beispiel 1 verwendeten leitfähigen sphärischen Teilchen A-1, die in einer Menge von 7 Teilen zugesetzt worden waren, durch 7 Teile der leitfähigen sphärischen Teilchen A-6 ersetzt wurden. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements C-8 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement C-8 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde dieses Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Beispiel 9

Als stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung wurden Teilchen einer Imidazolverbindung, die durch Formel B-2 wiedergegeben wird, (Teilchen B-2) mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 5 um verwendet.
Zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements C-9 wurden die anschließenden Verfahrensschritte in Beispiel 1 wiederholt, außer dass der Zusatz der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung B-1, die in der Beschichtungsflüssigkeit von Beispiel 1 verwendet wurde, durch den Zusatz von B-2 ersetzt wurde. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements C-9 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement C-9 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde dieses Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Beispiel 10

Als stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung wurden Teilchen einer Imidazolverbindung, die durch Formel B-3 wiedergegeben wird, (Teilchen B-3) mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 1,5 um verwendet.
Zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements C-10 wurden die anschließenden Verfahrensschritte in Beispiel 1 wiederholt, außer dass der Zusatz der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung B-1, die in der Beschichtungsflüssigkeit von Beispiel 1 verwendet wurde, durch den Zusatz von B-3 ersetzt wurde. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements C-10 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement C-10 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde dieses Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Beispiel 11

Als stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung wurden Teilchen einer Imidazolverbindung, die durch Formel B-4 wiedergegeben wird, (Teilchen B-4) mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 1,5 um verwendet.
Zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements C-11 wurden die anschließenden Verfahrensschritte in Beispiel 1 wiederholt, außer dass der Zusatz der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung B-1, die in der Beschichtungsflüssigkeit von Beispiel 1 verwendet wurde, durch den Zusatz von B-4 ersetzt wurde. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements C-11 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement C-11 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde dieses Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Beispiel 12

Als stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung wurden Teilchen einer Imidazolverbindung, die durch Formel B-5 wiedergegeben wird, (Teilchen B-5) mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 3,4 um verwendet.
Zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements C-12 wurden die anschließenden Verfahrensschritte in Beispiel 1 wiederholt, außer dass der Zusatz der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung B-1, die in der Beschichtungsflüssigkeit von Beispiel 1 verwendet wurde, durch den Zusatz von B-5 ersetzt wurde. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements C-12 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement C-12 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde dieses Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Beispiel 13

Als stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung wurden Teilchen einer Imidazolverbindung, die durch Formel B-6 wiedergegeben wird, (Teilchen B-6) mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 2,1 um verwendet.
Zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements C-13 wurden die anschließenden Verfahrensschritte in Beispiel 1 wiederholt, außer dass der Zusatz der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung B-1, die in der Beschichtungsflüssigkeit von Beispiel 1 verwendet wurde, durch den Zusatz von B-6 ersetzt wurde. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements C-13 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement C-13 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde dieses Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Beispiel 14

Als stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung wurden Teilchen eines Nigrosinfarbstoffs, der eine Oxazinringverbindung und eine Azinringverbindung enthielt, (Teilchen B-7) mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 2,1 um verwendet.
Zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements C-14 wurden die anschließenden Verfahrensschritte in Beispiel 1 wiederholt, außer dass der Zusatz der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung B-1, die in der Beschichtungsflüssigkeit von Beispiel 1 verwendet wurde, durch den Zusatz von B-7 ersetzt wurde. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements C-14 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement C-14 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde dieses Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Beispiel 15

Lösung eines Phenolharzes vom Resoltyp (Methanolgehalt: 50%) 200 Teile
Leitfähige sphärische Teilchen A-1 10 Teile
Stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung B-1 (Teilchen einer Imidazolverbindung) 15 Teile
Leitfähiger Ruß 30 Teile
Isopropylalkohol 230 Teile
Unter Verwendung der vorstehend angegebenen Materialien wurden zur Bereitung einer Beschichtungsflüssigkeit und zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements C-15 dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wiederholt. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements C-15 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement C-15 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde dieses Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Beispiel 16

Lösung eines Phenolharzes vom Resoltyp (Methanolgehalt: 50%) 200 Teile
Leitfähige sphärische Teilchen A-2 10 Teile
Stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung B-1 (Teilchen einer Imidazolverbindung) 15 Teile
Graphitteilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 1,4 um 50 Teile
Leitfähiger Ruß 5 Teile
Isopropylalkohol 290 Teile
Unter Verwendung der vorstehend angegebenen Materialien wurden zur Bereitung einer Beschichtungsflüssigkeit dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wiederholt.
Unter Verwendung dieser Beschichtungsflüssigkeit wurde durch Aufspritzen auf einen aus Aluminium hergestellten Zylinder mit einem Außendurchmesser von 32 mm eine leitfähige Deckschicht gebildet. Anschließend wurde der beschichtete Zylinder mit einem Heißluft-Trockenofen 30 Minuten lang auf 150ºC erhitzt, um eine Härtung der leitfähigen Deckschicht zu bewirken. Auf diese Weise wurde ein Entwicklerträgerelement C-16 hergestellt. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements C-16 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement C-16 wurde bei dem in Fig. 4 gezeigten Bilderzeugungsgerät (Koronaaufladeeinrichtung, Koronaübertragungseinrichtung) mit dem in Fig. 1 gezeigten Entwicklungssystem in Form eines Bilderzeugungsgeräts NP60 (hergestellt durch CANON INC.) angewendet. Das Entwicklerträgerelement wurde unter Anwendung dieses Geräts einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während ein Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.
Als Einkomponentenentwickler wurde der folgende verwendet.
Polyesterharz 100 Teile
Eisen(II,III)-oxid 100 Teile
Chromkomplex von 3,5-Di-tert.-butylsalicylsäure 1 Teil
Niedermolekulares Polypropylen 4 Teile
Unter Verwendung der vorstehend angegebenen Materialien wurden durch ein üblicherweise angewandtes Trockenverfahren zur Herstellung von Tonern Kneten, Pulverisieren und Klassieren durchgeführt, wobei ein negativ aufladbares feines Pulver (magnetische Tonerteilchen) mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 6,4 um erhalten wurde. 100 Teilen dieses feinen Pulvers wurden von außen 1,1 Teile hydrophobes kolloidales Siliciumdioxid zugesetzt, um einen negativ aufladbaren magnetischen Toner herzustellen. Dieser negativ aufladbare magnetische Toner wurde als Einkomponentenentwickler verwendet.

Beispiel 17

Ein Entwicklerträgerelement C-17 wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Menge der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung B-1, die für die Beschichtungsflüssigkeit in Beispiel 1 verwendet wurde, von 20 Teilen zu 2,2 Teilen verändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements C-17 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Unter Anwendung des Entwicklerträgerelements in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 wurde das Entwicklerträgerelement in derselben Weise wie in Beispiel 1 einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Vergleichsbeispiel 1

Zur Bereitung einer Beschichtungsflüssigkeit und zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements D-1 wurden dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wiederholt, außer dass die leitfähigen sphärischen Teilchen A-1 durch in Tabelle 1 gezeigte amorphe Graphitteilchen a-1 mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 9,2 um ersetzt wurden. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements D-1 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement D-1 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde das Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Vergleichsbeispiel 2

Zur Bereitung einer Beschichtungsflüssigkeit und zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements D-2 wurden dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wiederholt, außer dass die leitfähigen sphärischen Teilchen A-1 durch in Tabelle 1 gezeigte nicht leitfähige sphärische PMMA-Harzteilchen a-2 mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 7,5 um ersetzt wurden. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements D-2 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement D-2 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde das Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Vergleichsbeispiel 3

Unter Verwendung der nachstehend gezeigten Materialien wurden Kneten, Pulverisieren und Klassieren durchgeführt, um leitfähige amorphe Teilchen a-3 herzustellen, die in Tabelle 1 gezeigt sind und einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 7,8 um haben.
Styrol-Acrylat-Harz 100 Teile
Leitfähiger Ruß 25 Teile
Zur Bereitung einer Beschichtungsflüssigkeit und zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements D-3 wurden dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wiederholt, außer dass die leitfähigen sphärischen Teilchen A-1 durch die Teilchen a-3 ersetzt wurden. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements D-3 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement D-3 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde das Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Vergleichsbeispiel 4

Die Teilchen A-4, die in Beispiel 6 verwendet wurden, wurden mit Kupfer und Silber überzogen, um metallbeschichtete Kohlenstoffteilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 9,5 um herzustellen, die als leitfähige sphärische Teilchen (leitfähige sphärische Teilchen a-4) verwendet wurden. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen sphärischen Teilchen a-4 sind in Tabelle 1 gezeigt. Wie darin gezeigt ist, hatten die leitfähigen sphärischen Teilchen a-4 eine tatsächliche Dichte von 3,2 g/cm³.
Zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements D-4 wurden die anschließenden Verfahrensschritte in Beispiel 1 wiederholt, außer dass die in der Beschichtungsflüssigkeit von Beispiel 1 verwendeten leitfähigen sphärischen Teilchen A-1, die in einer Menge von 7 Teilen zugesetzt worden waren, durch 7 Teile der leitfähigen sphärischen Teilchen a-4 ersetzt wurden. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements D-4 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement D-4 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde dieses Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Vergleichsbeispiel 5

Lösung eines Phenolharzes vom Resoltyp (Methanolgehalt: 50%) 200 Teile
Leitfähige sphärische Teilchen A-1 7 Teile
Graphitteilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 3,4 um 50 Teile
Leitfähiger Ruß 5 Teile
Isopropylalkohol 240 Teile
Unter Verwendung der vorstehend angegebenen Materialien wurden zur Bereitung einer Beschichtungsflüssigkeit und zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements D-5 dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wiederholt. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements D-5 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement D-5 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde das Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Vergleichsbeispiel 6

Zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements D-6 wurden dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wiederholt, außer dass der Zusatz der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung B-1, die in der Beschichtungsflüssigkeit von Beispiel 1 verwendet wurde, durch den Zusatz von Teilchen eines durch Formel b-1 wiedergegebenen quaternären Ammoniumsalzes, das keinen stickstoffhaltigen heterocyclischen Ring enthält, (Teilchen b-1) mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 2,2 um ersetzt wurde.
Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements D-6 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement D-6 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde dieses Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Vergleichsbeispiel 7

Zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements D-7 wurden dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wiederholt, außer dass der Zusatz der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung B-1, die in der Beschichtungsflüssigkeit von Beispiel 1 verwendet wurde, durch den Zusatz von Teilchen eines durch Formel b-2 wiedergegebenen Triphenylmethans, das keinen stickstoffhaltigen heterocyclischen Ring enthält, (Teilchen b-2) mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 1,8 um ersetzt wurde.
Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements D-7 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement D-7 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 1 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde dieses Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde.

Vergleichsbeispiel 8

Zur Bereitung einer Beschichtungsflüssigkeit und zur Herstellung eines Entwicklerträgerelements D-8 wurden dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 16 wiederholt, außer dass die leitfähigen sphärischen Teilchen A-1 durch in Tabelle 1 gezeigte amorphe Graphitteilchen a-5 mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 4,1 um ersetzt wurden. Physikalische Eigenschaften der leitfähigen Deckschicht dieses Entwicklerträgerelements D-8 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Das Entwicklerträgerelement D-8 wurde in demselben Bilderzeugungsgerät wie in Beispiel 16 angewendet. In derselben Weise wie in Beispiel 16 wurde das Entwicklerträgerelement einer Betriebsbewertungsprüfung unterzogen, während der Einkomponentenentwickler zugeführt wurde. Tabelle 1 Physikalische Eigenschaften von Teilchen, die zur Bildung der leitfähigen Deckschicht zugesetzt werden
(1): Anzahlgemittelter Teilchendurchmesser
*: (Verhältnis Hauptachse/Nebenachse) Tabelle 2 Physikalische Eigenschaften der Deckschicht des Entwicklerträgerelements

Bewertung

Betriebsprüfungen wurden hinsichtlich der folgenden Bewertungspunkte durchgeführt, um die Entwicklerträgerelemente zu bewerten, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellt worden waren. Ergebnisse der Bewertung der Beständigkeit der Bilddichte, des Schleiers beim Betrieb und der Geisterbilder beim Betrieb in einer Umgebung mit niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit sind in Tabelle 3 gezeigt. Ergebnisse der Bewertung der Beständigkeit der Bilddichte, der Beständigkeit der Linienschärfe von Buchstaben bzw. (Schrift) zeichen, des Schleiers beim Betrieb und der Geisterbilder beim Betrieb in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit sind in Tabelle 4 gezeigt. Zur Bewertung der Beständigkeit des Anstiegs der Aufladung des Toners (oder der schnellen Aufladung des Toners), die den Entwicklerträgerelementen zuzuschreiben ist, in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit wurde der Betrieb fünf Tage lang angehalten, nachdem der Betrieb mit einer vorgegebenen Zahl von Blättern durchgeführt worden war, und dann wieder fortgesetzt, um die Beständigkeit der Bilddichte, die Beständigkeit der Linienschärfe von Buchstaben bzw. (Schrift)zeichen, den Schleier beim Betrieb und die Geisterbilder beim Betrieb zu bewerten.
Ergebnisse der Bewertung der Abriebfestigkeit und der Beständigkeit gegen Verunreinigung sind in Tabelle 5 gezeigt.
Betriebsprüfungen wurden in zwei Umgebungen, und zwar in einer Umgebung mit niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit (L/L) und in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit (H/H), durchgeführt. Im Einzelnen war die Umgebung mit niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit (L/L) eine Umgebung mit 15ºC/10% rel.F. und war die Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit (H/H) eine Umgebung mit 32,5ºC/ 85% rel.F.

Bewertungsverfahren

(1) Bilddichte:

Zur Bewertung der Bilddichte wurde die Bilddichte von ununterbrochenen schwarzen Bereichen, die durch Drucken ohne unbedruckte Stellen erzeugt worden waren, unter Anwendung eines Auflicht- bzw. Reflexionsdensitometers (RD918, hergestellt durch Macbeth Co.) an fünf Stellen gemessen, und ihr Mittelwert wurde als Bilddichte angesehen.

(2) Schleierdichte:

Der Reflexionsgrad (D1) bei ununterbrochenen weißen Bereichen auf Aufzeichnungs- bzw. Bildempfangspapier, auf dem Bilder erzeugt worden waren, wurde gemessen, und der Reflexionsgrad (D2) bei unbenutztem Aufzeichnungs- bzw. Bildempfangspapier aus demselben Zuschnitt wie das Aufzeichnungs- bzw. Bildempfangspapier, das bei der Bilderzeugung verwendet wurde, wurde ebenfalls gemessen. Der Differenzwert (D1-D2) wurde an fünf Stellen ermittelt, und der Mittelwert dieser Differenzwerte wurde als Schleierdichte angesehen. Der Reflexionsgrad wurde unter Anwendung des Messgeräts TC-6DS (hergestellt von Tokyo Denshoku Co.) gemessen.

(3) Geisterbild:

Es wurde bewirkt, dass eine Stelle auf dem Entwicklungszylinder, an der ein Latentbild mit ununterbrochenen weißen Bereichen und ununterbrochenen schwarzen Bereichen, die aneinander angrenzten, entwickelt worden war, in der nächsten Runde des Entwicklungszylinders zu einer Entwicklungsposition kam, in der ein Halbton- Latentbild entwickelt wurde, wobei Schattierungsunterschiede, die auf dem entwickelten Halbtonbild auftraten, gemäß den folgenden Bewertungsmaßstäben bewertet wurden.
A: Es ist überhaupt kein Schattierungsunterschied sichtbar.
B: Geringfügige Schattierungsunterschiede sind sichtbar.
C: Schattierungsunterschiede sind etwas sichtbar, jedoch beider praktischen Anwendung zulässig.
D: Schattierungsunterschiede sind auffällig und bei der praktischen Anwendung nicht zulässig.

(4) Abriebfestigkeit der leitfähigen Deckschicht:

Der arithmetische Mittenrauwert (Ra) der Oberfläche des Entwicklerträgerelements wurde vor und nach dem Betrieb gemessen.

(5) Beständigkeit gegen Verschmutzung der leitfähigen Deckschicht:

Die Oberfläche des Entwicklerträgerelements wurde nach dem Betrieb mit einem Rasterelektronenmikroskop betrachtet, und der Grad der Verunreinigung mit Toner wurde gemäß den folgenden Bewertungsmaßstäben bewertet.
A: Verunreinigung ist in geringem Maße sichtbar.
B: Etwas Verunreinigung ist sichtbar.
C: Verunreinigung ist teilweise sichtbar.
D: Verunreinigung ist auffällig.

(6) Linienschärfe von Buchstaben bzw. (Schrift)zeichen:

Buchstaben bzw. (Schrift)zeichen, die in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit (32,5ºC, 85% rel.F.) auf Bildempfangs-Übertragungspapier wiedergegeben worden waren, wurden etwa 30fach vergrößert, und ihre Schärfe bzw. Deutlichkeit wurde gemäß den folgenden Bewertungsmaßstäben bewertet.
A: (Ausgezeichnet) Linien sind sehr scharf, und um Linienbilder herum sind fast keine schwarzen Flecke sichtbar.
B: (Gut) Um Linienbilder herum sind nur in geringem Maße schwarze Flecke sichtbar, und Linien sind verhältnismäßig scharf.
C: (Durchschnittlich) Um Linienbilder herum sind etwas viele schwarze Flecke sichtbar, und Linien sind unscharf bzw. verschwommen.
D: (Schlecht) Schlechter als "C". Tabelle 3 Tabelle 4A (*): Nach 5 Tagen Ruhe Tabelle 4B (*): Nach 5 Tagen Ruhe Tabelle 5 Bewertungsergebnisse (Abriebfestigkeit, Beständigkeit gegen Verunreinigung)

Claims

1. Entwicklerträgerelement, das ein Substrat und eine Deckschicht, die die Oberfläche des Substrats bedeckt, umfasst, wobei die erwähnte Deckschicht mindestens ein Bindemittelharz, leitfähige sphärische Teilchen, die einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 0,3 um bis 30 um und eine tatsächliche Dichte von 3 g/cm³ oder darunter haben, und eine stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung enthält; wobei die erwähnten Teilchen und die erwähnte Verbindung in dem erwähnten Bindemittelharz dispergiert sind.

2. Entwicklerträgerelement nach Anspruch 1, bei dem die erwähnten leitfähigen sphärischen Teilchen einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 2 um bis 20 um haben.

3. Entwicklerträgerelement nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die erwähnten leitfähigen sphärischen Teilchen eine tatsächliche Dichte von 2,7 g/cm³ oder darunter haben.

4. Entwicklerträgerelement nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die erwähnten leitfähigen sphärischen Teilchen eine tatsächliche Dichte von 0,9 g/cm³ bis 2,7 g/cm³ haben.

5. Entwicklerträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erwähnten leitfähigen sphärischen Teilchen einen spezifischen Volumenwiderstand von 10&sup6; Ω·cm oder darunter haben.

6. Entwicklerträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erwähnten leitfähigen sphärischen Teilchen ein Verhältnis Hauptachse/Nebenachse im Bereich von 1,0 bis 1,5 haben.

7. Entwicklerträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erwähnten leitfähigen sphärischen Teilchen hergestellt werden, indem die Oberflächen von sphärischen Teilchen mit Masse-Mesophase-Pech beschichtet werden und die beschichteten Teilchen in einer oxidierenden Atmosphäre oder im Vakuum wärmebehandelt werden, worauf Brennen in einer Inertatmosphäre oder im Vakuum folgt, wodurch das Innere der Teilchen in Kohlenstoff umgewandelt und die Außenseite der Teilchen graphitisiert wird.

8. Entwicklerträgerelement nach Anspruch 6, bei dem die erwähnten Kohlenstoffteilchen mit einem leitfähigen Metall und/oder einem leitfähigen Metalloxid beschichtet sind.

9. Entwicklerträgerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die erwähnten leitfähigen sphärischen Teilchen sphärische Teilchen umfassen, deren Oberflächen einer leitfähig machenden Behandlung durch Bildung eines Überzugs aus feinen leitfähigen Teilchen auf den Oberflächen unterzogen worden sind.

10. Entwicklerträgerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die erwähnten leitfähigen sphärischen Teilchen sphärische Harzteilchen mit darin dispergierten feinen leitfähigen Teilchen umfassen.

11. Entwicklerträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erwähnte stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 20 um oder darunter hat.

12. Entwicklerträgerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die erwähnte stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 0,1 um bis 15 um hat.

13. Entwicklerträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erwähnte stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung eine Verbindung umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Imidazol, Imidazolin, Imidazolon, Pyrazolin, Pyrazol, Pyrazolon, Oxazolin, Oxazol, Oxazolon, Thiazolin, Thiazol, Thiazolon, Selenazolin, Selenazol, Selenazolon, Oxadiazol, Thiadiazol, Tetrazol, Benzimidazol, Benzotriazol, Benzoxazol, Benzothiazol, Benzoselenazol, Pyrazin, Pyrimidin, Pyridazin, Triazin, Oxazin, Thiazin, Tetrazin, Polyazain, Pyrimidin, Indol, Isoindol, Indazol, Carbazol, Chinolin, Pyridin, Isochinolin, Cinnolin, Chinazolin, Chinoxalin, Phthalazin, Purin, Pyrrol, Triazol und Phenazin besteht.

14. Entwicklerträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erwähnte stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung eine Imidazolverbindung umfasst.

15. Entwicklerträgerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem die erwähnte Imidazolverbindung eine Verbindung ist, die durch die folgende Formel (1) oder (2) wiedergegeben wird:

worin R&sub1; und R&sub2; jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe oder eine Arylgruppe bezeichnen und R&sub3; und R&sub4; jeweils unabhängig eine geradkettige Alkylgruppe, die 3 bis 30 Kohlenstoffatome enthält, bezeichnen;

worin R&sub5; und R&sub6; jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe oder eine Arylgruppe bezeichnen und R&sub7; eine geradkettige Alkylgruppe, die 3 bis 30 Kohlenstoffatome enthält, bezeichnet.

16. Entwicklerträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erwähnte Deckschicht zusätzlich zu den erwähnten leitfähigen sphärischen Teilchen und der erwähnten stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung ferner Gleitmittelteilchen enthält.

17. Entwicklerträgerelement nach Anspruch 16, bei dem die erwähnten Gleitmittelteilchen Teilchen aus einem Material umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Graphit, Molybdändisulfid, Bornitrid, Glimmer, Graphitfluorid, Silberniobselenid, Calciumchlorid-Graphit, Talk und einem Fettsäure-Metallsalz besteht.

18. Entwicklerträgerelement nach Anspruch 16 oder 17, bei dem die erwähnten Gleitmittelteilchen einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 0,2 um bis 20 um haben.

19. Entwicklerträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erwähnte Bindemittelharz ein thermoplastisches Harz ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Styrolharz, einem Vinylharz, Polyethersulfonharz, Polycarbonatharz, Polyphenylenoxidharz, einem Polyamidharz, einem Fluorkohlenstoffharz, einem Celluloseharz und einem Acrylharz besteht.

20. Entwicklerträgerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei dem das erwähnte Bindemittelharz ein photochemisch härtbares Harz ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Epoxyharz, einem Polyesterharz, einem Alkydharz, einem Phenolharz, einem Melaminharz, einem Polyurethanharz, einem Harnstoffharz, einem Siliconharz und einem Polyimidharz besteht.

21. Entwicklerträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erwähnte Bindemittelharz ein Siliconharz oder ein Fluorkohlenstoffharz ist.

22. Entwicklerträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erwähnte Bindemittelharz ein Harz ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyethersulfon, Polycarbonat, Polyphenylenoxid, Polyamid, Phenolharz, Polyester, Polyurethan, einem Styrolharz und einem Acrylharz besteht.

23. Entwicklerträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erwähnte Deckschicht einen spezifischen Volumenwiderstand von 10³ Ω·cm oder darunter hat.

24. Entwicklerträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erwähnte Deckschicht einen spezifischen Volumenwiderstand von 10&supmin;² Ω·cm bis 10³ Ω·cm hat.

25. Entwicklerträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erwähnte Deckschicht ferner zusätzlich zu den erwähnten leitfähigen sphärischen Teilchen und der erwähnten stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung feine leitfähige Teilchen enthält.

26. Entwicklerträgerelement nach Anspruch 25, bei dem die erwähnten feinen leitfähigen Teilchen Teilchen aus einem Material umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ruß, einem Metalloxid, einem leitfähigen Metall, Graphit, Metallfaser und Kohlenstofffaser besteht.

27. Entwicklerträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erwähnten leitfähigen sphärischen Teilchen in der Deckschicht in einer Menge von 2 Masseteilen bis 120 Masseteilen, auf 100 Masseteile des Bindemittelharzes bezogen, enthalten sind.

28. Entwicklerträgerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 26, bei dem die erwähnten leitfähigen sphärischen Teilchen in der Deckschicht in einer Menge von 2 Masseteilen bis 80 Masseteilen, auf 100 Masseteile des Bindemittelharzes bezogen, enthalten sind.

29. Entwicklerträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erwähnte stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung in der Deckschicht in einer Menge von 0,5 Masseteilen bis 60 Masseteilen, auf 100 Masseteile des Bindemittelharzes bezogen, enthalten ist.

30. Entwicklerträgerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 28, bei dem die erwähnte stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung in der Deckschicht in einer Menge von 1 Masseteil bis 50 Masseteilen, auf 100 Masseteile des Bindemittelharzes bezogen, enthalten ist.

31. Entwicklerträgerelement nach Anspruch 16, bei dem die erwähnten Gleitmittelteilchen in der Deckschicht in einer Menge von 5 Masseteilen bis 120 Masseteilen, auf 100 Masseteile des erwähnten Bindemittelharzes bezogen, enthalten sind.

32. Entwicklerträgerelement nach Anspruch 16, bei dem die erwähnten Gleitmittelteilchen in der Deckschicht in einer Menge von 10 Masseteilen bis 100 Masseteilen, auf 100 Masseteile des erwähnten Bindemittelharzes bezogen, enthalten sind.

33. Entwicklerträgerelement nach Anspruch 25, bei dem die erwähnten feinen leitfähigen Teilchen in der Deckschicht in einer Menge von nicht mehr als 40 Masseteilen, auf 100 Masseteile des erwähnten Bindemittelharzes bezogen, enthalten sind.

34. Entwicklerträgerelement nach Anspruch 25, bei dem die erwähnten feinen leitfähigen Teilchen in der Deckschicht in einer Menge von 2 Masseteilen bis 30 Masseteilen, auf 100 Masseteile des erwähnten Bindemittelharzes bezogen, enthalten sind.

35. Entwicklerträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Verhältnis des Gehalts an den leitfähigen Teilchen zu dem Gehalt an der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung in der erwähnten Deckschicht die folgende Bedingung erfüllt:

Gehalt an den leitfähigen sphärischen Teilchen: Gehalt an der stickstoffhaltigen Verbindung = 1 : 0,4 bis 5,0.

36. Entwicklerträgerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 34, bei dem das Verhältnis des Gehalts an den leitfähigen Teilchen zu dem Gehalt an der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung in der erwähnten Deckschicht die folgende Bedingung erfüllt:

Gehalt an den leitfähigen sphärischen Teilchen: Gehalt an der stickstoffhaltigen Verbindung = 1 : 0,7 bis 4,5.

37. Entwicklerträgerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 34, bei dem das Verhältnis des Gehalts an den leitfähigen Teilchen zu dem Gehalt an der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung in der erwähnten Deckschicht die folgende Bedingung erfüllt:

Gehalt an den leitfähigen sphärischen Teilchen. Gehalt an der stickstoffhaltigen Verbindung = 1 : 1,2 bis 4,0.

38. Entwicklungsvorrichtung, die

einen Entwicklerbehälter, in dem ein Entwickler aufbewahrt wird; und ein Entwicklerträgerelement, das dazu dient, den Entwickler, der in dem Entwicklerbehälter aufbewahrt wird, zu tragen und den Entwickler zu einer Entwicklungszone zu befördern, umfasst;

wobei das erwähnte Entwicklerträgerelement ein Substrat und eine Deckschicht, die die Oberfläche des Substrats bedeckt, umfasst;

wobei die erwähnte Deckschicht mindestens ein Bindemittelharz, leitfähige sphärische Teilchen, die einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 0,3 um bis 30 um und eine tatsächliche Dichte von 3 g/cm³ oder darunter haben, und eine stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung enthält; wobei die erwähnten Teilchen und die erwähnte Verbindung in dem erwähnten Bindemittelharz dispergiert sind.

39. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 38, die eine Stromquelle mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines schwingenden elektrischen Feldes beider Entwicklungszone hat.

40. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 39, die eine Stromquelle zum Anlegen einer Wechselvorspannung an das erwähnte Entwicklerträgerelement hat.

41. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 38, bei der die Dicke der auf der Oberfläche des erwähnten Entwicklerträgerelements gebildeten Entwicklerschicht geringer ist als der kleinste Zwischenraum zwischen einem Latentbildträgerelement zum Tragen eines elektrostatischen Latentbildes und dem erwähnten Entwicklerträgerelement, die die Entwicklungszone bilden.

42. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 38, die eine Stromquelle mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines schwingenden elektrischen Feldes bei der Entwicklungszone hat und bei der die Dicke der auf der Oberfläche des erwähnten Entwicklerträgerelements gebildeten Entwicklerschicht geringer ist als der kleinste Zwischenraum zwischen einem Latentbildträgerelement zum Tragen eines elektrostatischen Latentbildes und dem erwähnten Entwicklerträgerelement, die die Entwicklungszone bilden.

43. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 38, bei der das erwähnte Entwicklerträgerelement eines nach einem der Ansprüche 2 bis 34 ist.

44. Entwicklungsverfahren, das die folgenden Schritte umfasst:

Erlauben, dass ein Entwicklerträgerelement einen Entwickler, der in einem Entwicklerbehälter aufbewahrt wird, trägt, so dass auf der Oberfläche des Entwicklerträgerelements eine Entwicklerschicht gebildet wird;

Befördern des Entwicklers, der auf dem Entwicklerträgerelement getragen wird, zu einer Entwicklungszone, bei der das Entwicklerträgerelement und ein Latentbildträgerelement zum Tragen eines elektrostatischen Latentbildes einander gegenüberliegen; und

Entwickeln eines elektrostatischen Latentbildes, das auf dem Latentbildträgerelement getragen wird, mit dem Entwickler, der auf dem Entwicklerträgerelement getragen wird;

45. Entwicklungsverfahren nach Anspruch 44, das eine Stromquelle mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines schwingenden elektrischen Feldes bei der Entwicklungszone hat.

46. Entwicklungsverfahren nach Anspruch 45, das eine Stromquelle zum Anlegen einer Wechselvorspannung an das erwähnte Entwicklerträgerelement hat.

47. Entwicklungsverfahren nach Anspruch 44, bei dem die Dicke der auf der Oberfläche des erwähnten Entwicklerträgerelements gebildeten Entwicklerschicht geringer ist als der kleinste Zwischenraum zwischen einem Latentbildträgerelement zum Tragen eines elektrostatischen Latentbildes und dem erwähnten Entwicklerträgerelement, die die Entwicklungszone bilden,

48. Entwicklungsverfahren nach Anspruch 44, das eine Stromquelle mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines schwingenden elektrischen Feldes bei der Entwicklungszone hat und bei dem die Dicke der auf der Oberfläche des erwähnten Entwicklerträgerelements gebildeten Entwicklerschicht geringer ist als der kleinste Zwischenraum zwischen einem Latentbildträgerelement zum Tragen eines elektrostatischen Latentbildes und dem erwähnten Entwicklerträgerelement, die die Entwicklungszone bilden.

49. Entwicklungsverfahren nach Anspruch 44, bei dem das erwähnte Entwicklerträgerelement eines nach einem der Ansprüche 2 bis 37 ist.

50. Bilderzeugungsgerät mit

einem Latentbildträgerelement zum Tragen eines elektrostatischen Latentbildes und einer Entwicklungsvorrichtung für die Entwicklung des elektrostatischen Latentbildes zur Erzeugung eines entwickelten Bildes;

wobei die erwähnte Entwicklungsvorrichtung

einen Entwicklerbehälter, in dem ein Entwickler aufbewahrt wird; und

ein Entwicklerträgerelement, das dazu dient, den Entwickler, der in dem Entwicklerbehälter aufbewahrt wird, zu tragen und den Entwickler zu einer Entwicklungszone zu befördern, umfasst;

51. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 50, bei dem das erwähnte Latentbildträgerelement ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element ist.

52. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 50, das eine Stromquelle mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines schwingenden elektrischen Feldes bei der Entwicklungszone hat.

53. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 52, das eine Stromquelle zum Anlegen einer Wechselvorspannung an das erwähnte Entwicklerträgerelement hat.

54. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 50, bei dem die Dicke einer auf der Oberfläche des erwähnten Entwicklerträgerelements gebildeten Entwieklerschicht geringer ist als der kleinste Zwischenraum zwischen einem Latentbildträgerelement zum Tragen eines elektrostatischen Latentbildes und dem erwähnten Entwicklerträgerelement, die die Entwicklungszone bilden.

55. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 50, das eine Stromquelle mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines schwingenden elektrischen Feldes bei der Entwicklungszone hat und bei dem die Dicke der auf der Oberfläche des erwähnten Entwicklerträgerelements gebildeten Entwicklerschicht geringer ist als der kleinste Zwischenraum zwischen einem Latentbildträgerelement zum Tragen eines elektrostatischen Latentbildes und dem erwähnten Entwicklerträgerelement, die die Entwicklungszone bilden.

56. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 50, bei dem das erwähnte Entwicklerträgerelement eines nach einem der Ansprüche 2 bis 37 ist.

57. Betriebskassette, die an der Hauptbaugruppe eines Bilderzeugungsgeräts abnehmbar angebracht werden kann und

ein Latentbildträgerelement zum Tragen eines elektrostatischen Latentbildes und eine Entwicklungseinrichtung für die Entwicklung des elektrostatischen Latentbildes umfasst;

wobei die erwähnte Entwicklungseinrichtung

einen Entwicklerbehälter, in dem ein Entwickler aufbewahrt wird; und

ein Entwicklerträgerelement, das dazu dient, den Entwickler, der in dem Entwicklerbehälter aufbewahrt wird, zu tragen und den Entwickler zu der Entwicklungszone zu befördern, umfasst; wobei das erwähnte Entwicklerträgerelement ein Substrat und eine Deckschicht, die die Oberfläche des Substrats bedeckt, umfasst;

58. Betriebskassette nach Anspruch 57, bei der das erwähnte Latentbildträgerelement ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element ist.

59. Betriebskassette nach Anspruch 57, die ferner eine Reinigungseinrichtung zum Reinigen der Oberfläche des erwähnten Latentbildträgerelements umfasst; wobei die erwähnte Reinigungseinrichtung zusätzlich zu dem erwähnten Latentbildträgerelement und der erwähnten Entwicklungseinrichtung zu einer Einheit verbunden ist.

60. Betriebskassette nach Anspruch 59, bei der die erwähnte Reinigungseinrichtung eine Reinigungsrakel ist.

61. Betriebskassette nach Anspruch 57, die ferner eine Aufladeeinrichtung zur Primäraufladung der Oberfläche des erwähnten Latentbildträgerelements umfasst; wobei die erwähnte Aufladeeinrichtung zusätzlich zu dem erwähnten Latentbildträgerelement und der erwähnten Entwicklungseinrichtung zu einer Einheit verbunden ist.

62. Betriebskassette nach Anspruch 57, die ferner eine Reinigungseinrichtung zum Reinigen der Oberfläche des erwähnten Latentbildträgerelements und eine Aufladeeinrichtung zur Primäraufladung der Oberfläche des erwähnten Latentbildträgerelements umfasst; wobei die erwähnte Reinigungseinrichtung und die erwähnte Aufladeeinrichtung zusätzlich zu dem erwähnten Latentbildträgerelement und der erwähnten Entwicklungseinrichtung zu einer Einheit verbunden sind.

63. Betriebskassette nach Anspruch 57, bei der die Dicke einer auf der Oberfläche des erwähnten Entwicklerträgerelements gebildeten Entwicklerschicht geringer ist als der kleinste Zwischenraum zwischen einem Latentbildträgerelement zum Tragen eines elektrostatischen Latentbildes und dem erwähnten Entwicklerträgerelement, die die erwähnte Entwicklungszone bilden.

64. Betriebskassette nach Anspruch 57, bei der das erwähnte Entwicklerträgerelement das Entwicklerträgerelement nach einem der Ansprüche 2 bis 37 ist.