显影装置和图像形成设备的制作方法

本发明涉及可有效用作图像形成设备例如复印机、传真机和打印机的显影单元的显影装置和包括该显影装置的图像形成设备。

背景技术：

常规上，配置成通过显影单元使形成在潜像承载体上的潜像显影的显影装置是已知的。例如，存在使用包含调色剂和载体的双组分显影剂作为显影剂来使形成在潜像承载体上的潜像显影的双组分型显影装置。在该双组分型显影装置中，构成显影剂承载体的显影套筒的表面部分和图像承载体的表面部分彼此面对并且形成显影区域。在设置在显影套筒中的磁场产生单元的磁场下，磁刷形成在显影套筒上并且使其与显影区域中的潜像承载体靠近或者接触，从而将调色剂附着到潜像承载体表面的潜像上并且使该潜像显影为可视图像。

在该类型的显影装置中，所述调色剂通过向其施加显影电压的显影套筒的表面电位和潜像承载体的表面电位之间的电位差的作用从显影套筒运动到潜像承载体。作为向显影套筒施加显影电压的方案，施加只包括直流分量的电压的方案(下文称为“DC偏压显影”)和施加包括交流分量的电压的方案(下文称为“AC偏压显影”)是已知的(参见例如PTL 1)。

同时，近年来，在电子照相复印机或打印机技术上从单色到全色的更新换代(changeover)方面一直在加快，并且全色市场处于扩张的趋势。在通过这样的电子照相全色系统的图像形成中，必须保持潜像承载体上的调色剂的量忠实于静电潜像，以获得在颜色再现性方面优异的清晰的全色图像。

引文列表

专利文献

PTL 1：日本专利申请特开(JP-A)No.04-157486

技术实现要素：

技术问题

作为最早研究的结果，本发明人已经发现在DC偏压显影中，所形成的图像可具有与显影套筒的周长对应的周期性浓度差异。这被认为是起因于与显影套筒的旋转周期对应的在显影套筒的旋转期间潜像承载体和显影套筒之间的间隙(下文称为“显影间隙”)的变化，其归因于显影套筒由于制造误差等引起的偏离中心(decentering)。

另一方面，本发明人已经确认AC偏压显影相对于DC偏压显影在周期性浓度差异方面实现改善。因此，本发明人已经决定将AC偏压显影用于显影单元，并且继续研究AC偏压显影。结果，已经发现存在使用AC偏压显影的特殊问题。

本发明人的研究已经揭示，AC偏压的叠加导致归因于正侧偏压(其促使返回到套筒)的问题，例如调色剂空白、载体附着到潜像承载体和与由于显影开始电压的增大引起的使用偏压的增大一起的重影(鬼影)。这里，重影是这样的现象：由于稍早先的(刚好之前的，intermediately previous)图像的历史(history)影响引起的潜像承载体上的调色剂量之差显现为在接下来显影的图像上的浓度差。

本发明考虑到上述问题而作出，并旨在实现下述目的。即，本发明的目的在于提供这样的显影装置：其可弥补通过使用AC显影偏压的周期性浓度差异，可减小由于使用AC显影偏压而导致的正侧偏压的影响，并且可长期抑制显影性能的劣化。

问题的解决方案

上述问题的解决方式如下。即，本发明的显影装置为这样的显影装置，其包括：包含调色剂和载体的显影剂；和显影剂承载体，其配置成使其表面承载显影剂于其上和进行环形运动，并且配置成通过在其中显影剂承载体面对潜像承载体的显影区域中向潜像供应显影剂中的调色剂而使潜像承载体的表面上的潜像显影，

其中所述载体包含细粒子，并且所述载体的体积电阻率R(＝10^X)(Ω·cm)中的X值为11.5-16.0，

其中所述显影剂承载体包括：包括多个磁极的磁场产生单元；和具有圆筒形状的显影套筒，其环绕所述磁场产生单元并且配置成借助所述磁场产生单元的磁力将所述显影剂承载在所述圆筒形状的外圆周表面上和通过相对于所述显影装置的主体进行旋转而进行表面运动，且

其中所述显影装置包括显影套筒电压施加单元，其配置成向所述显影套筒施加包括交流分量的电压。

发明的有益效果

本发明可提供能够解决上述多个常规问题的显影装置，实现上述目的，并且长期抑制显影性能的劣化，同时还抑制周期性浓度差异。

附图说明

[图1]图1是显示AC偏压的波形的实例和解释调色剂的运动的图。

[图2]图2是显示AC偏压的波形的另一实例和解释调色剂的运动的图。

[图3]图3是显示在800V峰-峰的固定条件下的Vpp1、Vpp2和Voff之间的关系的图。

[图4]图4是显示运动的调色剂的量和AC显影中的显影开始电压之间的关系的图。

[图5]图5是显示用于测量载体的体积电阻率的电阻测量元件的实例的透视图。

[图6-A]图6-A是显示载体涂层中的细粒子的存在状态的图像的图。

[图6-B]图6-B是显示载体涂层中的细粒子的存在状态的图像的图。

[图6-C]图6-C是显示载体涂层中的细粒子的存在状态的图像的图。

[图7-A]图7-A是显示载体涂层中的细粒子的存在状态的图像的图。

[图7-B]图7-B是显示载体涂层中的细粒子的存在状态的图像的图。

[图8]图8是显示施加到本发明显影装置的显影套筒的显影偏压的波形的实例的示例性图。

[图9]图9是显示根据一种实施方式的复印机的实例的示意性构造图。

[图10]图10是图像形成单元的示意性构造图。

[图11]图11是显示根据一种实施方式的显影装置的实例的解释图。

[图12]图12为显示处于显影盖被移除的状态的显影装置的实例的透视图。

[图13-A]图13-A是显示处于显影盖被移除的状态的显影装置的实例的顶视图。

[图13-B]图13-B是显影装置的侧视图。

[图13-C]图13-C是显影装置的截面侧视图。

[图14]图14是显示显影装置中的显影剂的较长方向运动和累积状态的示意图。

[图15]图15是显示施加到本发明显影装置的显影套筒的显影偏压的波形的另一实例的解释图。

[图16]图16是显示实验实施例1的结果的图。

[图17]图17是显示实验实施例2的结果的图。

[图18]图18是显示实验实施例3的结果的图。

[图19]图19是解释显影装置的显影辊的横截面的图。

[图20-A]图20-A是显示正常的垂直带状图表图像的实例的图。

[图20-B]图20-B是显示异常的垂直带状图表图像的实例的图。

[图21]图21是解释用于测量显影剂的静态积聚量的测量方法(吹掉(blow-off)法)的图。

具体实施方式

(显影装置)

本发明的显影装置包括包含调色剂和载体的显影剂。该载体包含细粒子，并且该载体的体积电阻率R(＝10^X)(Ω·cm)中的X值为11.5-16.0。

注意，在本说明书中，术语“细粒子”、“微小粒子”和“粒子”用于指代粒子。然而，这些术语并不意图具体地限制它们所指代的粒子的尺寸，而只是出于方便而用于澄清所指代的粒子是否为包含于载体中的粒子、包含于调色剂中的粒子或一般粒子。在本说明书中，包含于载体中的粒子将在下文称为“细粒子”，包含于调色剂中的粒子将在下文称为“微小粒子”，并且其它粒子将在下文称为“粒子”。

本发明的显影装置还包括显影剂承载体。该显影剂承载体包括磁场产生单元和显影套筒。

本发明的显影装置还包括配置成向所述显影套筒施加包括交流分量的电压的显影套筒电压施加单元。

本发明的显影装置在将显影单元安装到图像形成设备时使用。

<显影剂>

显影剂包含调色剂和载体。

《载体》

载体包含，例如芯粒子和包覆该芯粒子的涂层，并且根据需要还包含其它组分。

例如，重要的是，所述载体在所述涂层中包含细粒子，并且载体的体积电阻率R(＝10^X)(Ω·cm)中的X值为11.5-16.0，即作为体积电阻率R的常用对数值Log₁₀R的X值为11.5(LogΩ·cm)-16.0(LogΩ·cm)。体积电阻率R的常用对数X值小于11.5(LogΩ·cm)是不利的，因为显影偏压的跟随性(followability)在这样的值下会高。

AC偏压的叠加伴随有归因于正侧(正向)偏压(其促使返回到套筒)的问题，例如调色剂空白和载体附着到潜像承载体以及连同由于显影开始电压的增大而引起使用偏压的增加所产生的重影。

本发明人已经发现，具有上述范围内的体积电阻率的载体的使用使得上述的归因于正侧偏压的问题较难发生，因为使用这样的载体缓和了响应于偏压改变的显影剂电阻的改变的跟随性。

如图1所示，在AC偏压叠加中，将具有预定峰宽度的交流(AC)分量叠加到平均偏压(直流(DC)分量；由Voff表示)上。因此，当AC偏压作为负侧分量施加时，调色剂可从显影辊容易地运动到潜像承载体。作为对比，当AC偏压作为正侧分量施加时，调色剂无法容易地运动。

在其中AC偏压的峰对峰的值大(其在图1中为800V)的情况下，当AC偏压作为正侧分量施加时，所述偏压在使调色剂从潜像承载体返回的方向上起作用。图1中的箭头a意指使调色剂从显影辊运动到感光体的力正在起作用，并且箭头b意指使调色剂从感光体运动到显影辊的力起作用。

当AC偏压的负侧分量的瞬时比率(temporal ratio)大于其正侧分量的瞬时比率时，如图2所示，正侧分量的数量级大，其导致通过强的偏压使调色剂从潜像承载体返回。

当在800V峰-峰的条件下DC分量(Voff)低时，从潜像承载体返回的偏压(Vpp2)极强，如图3所示。

因此，难以使调色剂在显影开始的低偏压下显影的现象出现，其需要增大显影开始电压，如图4所示。由于显影开始电压的增大，以预定量将调色剂积聚到潜像承载体上所需的显影电位Vpot.增大，其导致使载体从带正电到带负电的电荷注入，从而造成这样的副效应：已经充电至和调色剂相同极性的载体在潜像承载体上出现(即粘附)。

本发明人已经发现，当载体的体积电阻率极低时，载体电阻响应于偏压的急剧变化而急剧地变化，如图1和图2所示，从而导致上述问题；而当载体的体积电阻率R的常用对数X值为11.5(LogΩ·cm)或更大时，可通过适中的对于偏压的响应性而降低上述副效应。

载体的体积电阻率R(＝10^X)(Ω·cm)中的X值为11.5-16.0，即，以常用对数值Log₁₀R＝X表达体积电阻率R的X值为11.5(LogΩ·cm)至16.0(LogΩ·cm)。

体积电阻率可用图5所示的元件测量。具体地，将载体(3)装填到由其中以0.16cm间隔存储均具有2.5cm×4cm表面积的电极(1a)和电极(1b)的氟树脂制容器(2)形成的元件中。将所述元件从1cm的落差以30次拍打/分钟的拍打速度拍打(tap)十次。接着，在电极(1a)和电极(1b)之间施加1,000V的直流电压，并且三十秒后，用高电阻表4329A(由Yokogawa Hewlett Packard,Ltd.制造)测量所述载体的电阻r[Ω]。体积电阻率R(Ω·cm)根据下式获得，并且由该结果可计算Log₁₀R＝X。

r×(2.5×4)/0.16---式

-芯粒子s-

具有磁性的芯粒子没有特别限制，并且可根据意图选择任意芯粒子，只要它们是磁体。其实例包括通过将磁体例如铁磁性金属(例如铁和钴)、氧化铁(例如磁铁矿、赤铁矿和铁氧体)、多种合金和化合物分散在树脂中而获得的树脂粒子。在这些之中，基于Mn的铁氧体、基于Mn-Mg的铁氧体和Mn-Mg-Sr铁氧体在环境问题方面是优选的。

-涂层-

涂层涂覆芯粒子的表面，并且包含树脂和细粒子。

涂层可通过将包含树脂和细粒子的涂层形成溶液施加到芯粒子上而形成。

可检验所使用的细粒子的类型、尺寸和性质以及细粒子在涂层中的分散状态以提供具有在期望范围内的电阻(体积电阻率)的载体。

涂层没有特别限制，并且可根据意图选择任意涂层，只要其是以10质量％-85质量％的比率包含细粒子的涂层。细粒子的比率更优选为40质量％-85质量％，并且还更优选为50质量％-80质量％。

当细粒子的含量小于10质量％时，涂层可被刮掉。当其大于85质量％时，涂层可具有有助于高的对于显影偏压的跟随性的均匀电阻，其是不利的。

已经揭示，当细粒子的含量在上述范围内时，显影剂电阻的变化适中地跟随偏压的变化，这使得上述的归因于正侧偏压的问题不太可能发生。尽管原因是不确定的，但是据认为具有较低电阻的细粒子在具有较高电阻的树脂部分中以预定比率的存在使得涂层的电阻不均匀，这尤其在低的偏压下使所述显影剂表现得像具有依赖于树脂电阻的高电阻的显影剂，从而导致低的偏压跟随性。

细粒子的含量由下式表示。

细粒子的含量(质量％)＝{细粒子/(细粒子和树脂固体内容物的总量)}

还已经揭示，细粒子在涂层中的存在状态是重要的。细粒子的均匀分散状态由于如上所述的相同原因是不利的。

图6-A至图6-C和图7-A至图7-B是显示细粒子在涂层中的存在状态的图像的图。在图6-A至图6-C和图7-A至图7-B中，参考数字110指示细粒子，参考数字111指示涂层，并且参考数字112指示芯粒子。

本发明人认为图6-B中所示的状态优于图6-A和图6-C中所示的状态。此外，图7-B中所示的其中使细粒子在涂层中一定程度地聚集且不均匀地分散的状态优于图7-A中所示的其中使细粒子在涂层中均匀地分散的状态。

在本发明中，在涂层中分散的细粒子的尺寸，即涂层中的细粒子的粒径(下文还可称为“细粒子的分散粒径”)，优选为50nm-600nm，正如以下将描述的。据认为，即使使用具有小的平均粒径的细粒子，换言之，即使细粒子本身的尺寸小，只要细粒子的分散粒径为50nm-600nm，作为调节细粒子的分散条件、分散方法等的结果，也保证本发明的效果。例如，在图7-B的其中将细粒子制造成一些细粒子的聚集体的情况中，细粒子的聚集体可在50nm-600nm的范围内。

涂层中的细粒子的分散粒径可通过例如用透射电子显微镜(TEM)观察载体的横截面、测量任意一百个粒子和获得测量值的平均值而测量。

所述涂层的厚度可基于树脂相对于芯粒子的含量而控制。树脂相对于芯粒子的含量没有特别限制，并且可根据意图而适当地选择。然而，其优选为0.5质量％-3.0质量％，因为可形成局部低电阻的状态。

涂层的平均厚度h没有特别限制，并且可根据意图而适当地选择。然而，当涂层太薄时，芯粒子的表面由于在显影装置中的搅拌将容易地暴露，其可导致大的电阻值变化。当涂层过厚时，芯粒子的突起不会暴露，这使得难以形成局部低电阻的状态。涂层的厚度可基于树脂相对于芯粒子的含量而控制。

涂层的平均厚度h可通过例如用透射电子显微镜(TEM)观察载体的横截面、测量包覆载体表面的涂层的树脂部分的厚度和获得该厚度的平均值而测量。具体地，根据载体的横截面，在任意五十个位置处测量从芯粒子表面到涂层表面的距离，并且计算测量值的平均值。

--树脂--

树脂没有特别限制，并且可根据意图而选择任意树脂。其实例包括丙烯酸类树脂、氨基树脂、基于聚乙烯基的树脂、基于聚苯乙烯的树脂、卤代烯烃树脂、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚三氟乙烯、聚六氟丙烯、偏二氟乙烯-氟乙烯的共聚物、氟化三聚物(fluoroterpolymer)例如三氟乙烯-偏二氟乙烯-非氟化单体的三聚物、以及有机硅树脂。可单独使用这些中的一种，或者可组合使用这些中的两种或更多种。在这些之中，有机硅树脂是优选的。

作为所述树脂，可有利地使用包含包括硅烷偶联剂和有机硅树脂的混合物的固化产物的树脂。

有机硅树脂没有特别限制，并且可根据意图选择任意有机硅树脂。然而，优选使用包含通过如下获得的交联产物的树脂：使至少包含由以下通式(A)表示的部分A和由以下通式(B)表示的部分B的共聚物水解，和使所产生的硅烷醇基团缩合。

[化学式1]

其中在以上的通式(A)中，R¹表示氢原子或甲基，R²表示具有1-4个碳原子的烷基，m表示1-8的整数，且X表示在所述共聚物中的摩尔比，其为10摩尔％-90摩尔％。

[化学式2]

其中在以上通式(B)中，R¹表示氢原子或甲基，R²表示具有1-4个碳原子的烷基，R³表示1-8个碳原子的烷基或具有1-4个碳原子的烷氧基，m表示1-8的整数，Y表示所述共聚物中的摩尔比，其为10摩尔％-90摩尔％。

硅烷偶联剂可稳定地分散细粒子。

硅烷偶联剂没有特别限制，并且可根据意图选择任意硅烷偶联剂。其实例包括γ-(2-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2-氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、N-β-(N-乙烯基苄基氨乙基)γ-氨丙基三甲氧基硅烷氢氯化物、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、γ-苯胺基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、十八烷基二甲基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵、γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、1,3-二乙烯基四甲基二硅氮烷和甲基丙烯酰氧乙基二甲基(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)氯化铵。可单独使用这些中的一种，或者可组合使用这些中的两种或更多种。

硅烷偶联剂可为适当制备的产物，或者可为市售的产品。市售的产品的实例包括AY43-059、SR6020、SZ6023、SH6020、SH6026、SZ6032、SZ6050、AY43-310M、SZ6030、SH6040、AY43-026、AY43-031、SH6062、Z-6911、SZ6300、SZ6075、SZ6079、SZ6083、SZ6070、SZ6072、Z-6721、AY43-004、Z-6187、AY43-021、AY43-043、AY43-040、AY43-047、Z-6265、AY43-204M、AY43-048、Z-6403、AY43-206M、AY43-206E、Z6341、AY43-210MC、AY43-083、AY43-101、AY43-013、AY43-158E、Z-6920和Z-6940(全部由Toray Silicone Co.,Ltd.制造)。

硅烷偶联剂的含量没有特别限制，并且可根据意图适当地选择。然而，其相对于粘合树脂优选为0.1质量％-10质量％。当所述含量小于0.1质量％时，芯粒子或细粒子和粘合树脂之间的附着性可不足，并且涂层在长期使用期间可掉落。当所述含量大于10质量％时，调色剂成膜在长期使用期间可发生。

涂层可由包括如下的涂层组合物形成：具有硅烷醇基团、或可水解的官能团或两者的有机硅树脂；聚合催化剂；如果需要，除了所述具有硅烷醇基团、或可水解的官能团或两者的有机硅树脂之外的树脂；和溶剂。

特别地，涂层可通过在用涂层组合物涂覆芯粒子的同时使硅烷醇基团缩合而形成，或者可通过在用涂层组合物涂覆芯粒子之后使硅烷醇基团缩合而形成。

在用涂层组合物涂覆芯粒子的同时使硅烷醇基团缩合的方法没有特别限制。该方法的实例包括在施加热、光等的同时用涂层组合物涂覆芯粒子的方法。

在用涂层组合物涂覆芯粒子之后使硅烷醇基团缩合的方法没有特别限制，并且可根据意图选择任意方法。该方法的实例包括用涂层组合物涂覆芯粒子和之后对其进行加热的方法。

--细粒子--

细粒子没有特别限制，并且根据意图可选择任意粒子。然而，优选的是，所述细粒子包括氧化铝、二氧化硅、钛、钡、锡和碳的一种或多种。

细粒子可为导电性细粒子或可为非导电性细粒子，或者可包含导电性细粒子和非导电性细粒子的组合。

导电性细粒子指具有100Ω·cm或更小的粉末电阻率的细粒子。非导电性细粒子指具有大于100Ω·cm的粉末电阻率的细粒子。

粉末电阻率可例如通过下述方式测量。将样品(5g)放置在具有1cm内径的圆柱形氯乙烯管中，并且将该管插入上下电极之间。通过压力机向这些电极施加10kg/cm²的压力。然后，在此加压状态下，将所述电极连接到LCR表(由Yokogawa Hewlett Packard,Ltd.制造的4216A)。读取在刚连接之后的电阻r(Ω)，用卡尺测量总长度L(cm)，并且计算粉末电阻率(Ω·cm)。计算式由下式表示。

粉末电阻率(Ω·cm)＝{(2.54/2)2×π}×r/(L－11.35)

r：在刚连接之后的电阻

L：所述管在填充样品时的总长度

11.35：所述管在未填充样品时的总长度

导电性细粒子没有特别限制，并且可根据意图选择任意导电性细粒子。其实例包括：通过在基础材料例如氧化铝、二氧化钛、氧化锌、二氧化硅、硫酸钡、氧化锆等上形成二氧化锡、氧化铟等的层而获得的导电性细粒子；和由炭黑形成的导电性细粒子。在这些之中，通过在基础材料例如氧化铝、二氧化钛或硫酸钡上形成二氧化锡或二氧化铟的层而获得的导电性细粒子是优选的。

非导电性细粒子没有特别限制，并且可根据意图选择任意非导电性细粒子。其实例包括氧化铝、二氧化钛、氧化锌、二氧化硅、硫酸钡和氧化锆。

细粒子的粉末电阻率没有特别限制，并且可根据意图而适当地选择。然而，其优选为－3(LogΩ·cm)至3(LogΩ·cm)。当所述粉末电阻率小于－3(LogΩ·cm)时，存在这样的问题：细粒子的电阻对于细粒子而言太低而不能使调色剂在用调色剂的摩擦带电期间充分带电，并且显影偏压的跟随性极高，其需要在AC偏压叠加中增大显影开始电压。当所述粉末电阻率大于3(LogΩ·cm)时，所述细粒子不具有足以调节载体电阻的能力，其可导致边际效应并且使图像分辨率劣化。

细粒子的体积平均粒径D优选为50nm-600nm，并且更优选为100nm-400nm，其是相对大的粒径。通过上述范围内的粒径，细粒子可从树脂涂层的表面逃脱并且容易地形成部分地(局部地，partially)低-电阻状态，可容易地刮掉载体表面上的废料，并且耐磨性是优异的。当所述体积平均粒径D小于50nm时，树脂和细粒子将均匀地混合，并且涂覆膜电阻将是均匀的，这使偏压跟随性高，从而成问题地需要在AC偏压叠加中增大显影开始电压。

在本发明中，优选使用具有上述这样的平均粒径的本身相对大的细粒子。然而，细粒子不限于这样的细粒子，而是包括通过适当地选择细粒子的类型和尺寸、用于将细粒子分散于涂层中的方法、涂层的形成方法等而被制成以如图7B所示的聚集体形式分散在涂层中的状态的细粒子。在该情形中，如上所述，只须涂层中的细粒子的分散粒径为50nm-600nm，即细粒子的聚集体在50nm-600nm范围内。

细粒子的体积平均粒径D可通过例如超离心自动粒度分布仪CAPA-700(由Horiba,Ltd.制造)测量。具体地，所述测量根据下述程序进行。

在榨汁机-混合器中，将甲苯溶液(300mL)倒入氨基硅烷(由Dow CorningToray Co.,Ltd.制造的SH6020)(30mL)。向其中加入样品(6.0g)，并且将其以设定至低水平的混合器旋转速度进行分散。所述分散液通过以足够的量加入到在1,000mL烧杯事先制备的甲苯溶液(500mL)中而稀释。通过匀化器使所获得的经稀释的溶液恒定地搅拌。体积平均粒径用超离心自动粒度分布仪CAPA-700(由Horiba,Ltd.制造)测量。

-测量条件-

旋转速度：2,000rpm

最大粒度：2.0μm

最小粒度：0.1μm

粒度间隔：0.1μm

分散介质粘度：0.59mPa·s

分散介质密度：0.87g/cm³

粒子密度：通过干式自动堆密度计ACUPIC1330(由Shimadzu Corporation制造)测量的绝对比重

<<<静电潜像显影载体的重均粒径Dw>>>

载体的重均粒径Dw是指在通过激光衍射/散射方法获得的芯粒子的粒度分布中的50％的累积百分比下的粒径。

载体的重均粒径Dw没有特别限制，并且可根据意图而适当地选择。然而，其优选为20μm-65μm。在上述范围内的重均粒径的情况下，将存在提高(cure)载体附着和改善图像品质的显著效果。小于20μm的重均粒径是不利的，因为由于粒子均匀性差和不存在通过机械熟练地处理这样的粒子的技术而会发生诸如载体附着的问题。另一方面，大于65μm的重均粒径是不利的，因为在图像细节的再现性差的情况下无法获得精细的图像。

基于所述粒子的在粒子数量的基础上测量的粒度分布(即数量频率和粒径之间的关系)计算重均粒径Dw。

在该情况下，重均粒径Dw由下式表示。

Dw＝{1/Σ(nD²)}×{Σ(nD⁴)}

(在上式中，D表示存在于每个通道中的粒子的代表性粒径(μm)，且n表示存在于每个通道中的粒子的总数量。)

所述通道表示这样的长度：通过其将粒径分布图的粒径范围分成测量宽度单位。在本发明中，使用2μm的等分长度(粒径分布的宽度)。

作为存在于每个通道中的粒子的代表性粒径，使用每个通道中存在的粒子的粒径中的最小值。

此外，在本发明中，基于在粒子数量的基础上测量的粒子的粒度分布计算数均粒径Dp。

在该情况下，数均粒径Dp由下式表示。

Dp＝(1/N)×(ΣnD)

(在上式中，N表示所测量的粒子的总数量，n表示存在于每个通道中的粒子的总数量，且D表示存在于每个通道中的粒子的粒径的最小值(2μm))。

在本发明中，使用显微追踪粒度分析仪(由Honeywell Inc.制造的型号HRA9320-X100)作为用于测量粒度分布的粒度分析仪。测量条件如下。

[1]粒径范围：100nm至8μm

[2]通道长度(通道宽度)：2μm

[3]通道数量：46

[4]折射率：2.42

<<<静电潜像显影载体的磁化强度>>>

载体的磁化强度(磁矩)没有特别限制，并且可根据意图适当地选择。然而，其在1kOe的磁场下优选为40Am²/kg-90Am²/kg。

可使用高灵敏性振动样品磁强计(由Toei Industry Co.,Ltd.制造的VSM-P7-15)来测量所述磁化强度。作为具体的测量方法，载体以约0.15g称出，并将其装填到具有2.4mm内径和8.5mm高度的元件中，并且在1,000奥斯特(Oe)的磁场下测量磁化强度。

《调色剂》

调色剂包含例如粘合树脂、电荷控制剂和脱模剂，并且根据需要还包含其它组分。

调色剂为在主要由热塑性树脂构成的粘合树脂中包含着色剂、微小粒子、电荷控制剂、脱模剂等的形式，并且可为多种类型的常规上公知的调色剂的任一种。调色剂的制造方法没有特别限制，并且可根据意图从常规上公知的方法中选择任意的调色剂制造方法。所述方法的实例包括粉碎方法、聚合方法和造粒方法。调色剂的形状可为不定形状或可为球形。调色剂可为磁性调色剂或可为非磁性调色剂。

粘合树脂没有特别限制，并且可根据意图选择任意的粘合树脂。其实例包括：基于苯乙烯的粘合树脂，其包括苯乙烯或其取代产物的均聚物，例如聚苯乙烯和聚乙烯基甲苯，和基于苯乙烯的共聚物，例如苯乙烯-对氯苯乙烯的共聚物、苯乙烯-丙烯的共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯的共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯的共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯的共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯的共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯的共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯的共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯的共聚物,、苯乙烯-氯甲基丙烯酸α-甲基酯的共聚物、苯乙烯-丙烯腈的共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基醚的共聚物、苯乙烯-甲基乙烯基酮的共聚物、苯乙烯-丁二烯的共聚物、苯乙烯-异戊二烯的共聚物、苯乙烯-马来酸的共聚物和苯乙烯-马来酸酯的共聚物；基于丙烯酸类的粘合树脂，例如聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸丁酯；聚氯乙烯树脂；聚乙酸乙烯基酯树脂；聚乙烯树脂；聚丙烯树脂；聚酯树脂；聚氨酯树脂；环氧树脂；聚乙烯基丁缩醛树脂；聚丙烯酸树脂；松香；改性松香；萜烯树脂；酚醛树脂；脂族或脂族烃树脂；芳族石油树脂；氯化石蜡；和石蜡。可单独使用这些中的一种，或者可组合使用这些中的两种或更多种。在这些之中，聚酯树脂是优选的，因为其可更加抑制调色剂的熔体粘度，同时保证其存储稳定性。

聚酯树脂没有特别限制，并且可根据意图选择任意聚酯树脂。其实例包括：通过醇组分和羧酸组分之间的缩聚反应而获得的树脂。聚酯树脂可与结晶聚酯树脂组合使用。

醇组分没有特别限制，并且可根据意图选择任意的醇组分。其实例包括：二醇，例如聚乙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丙二醇、新戊二醇和1,4-丁二醇；醚化双酚，例如1,4-二(羟甲基)环己烷、双酚A、氢化双酚A、聚氧乙烯化双酚A和聚氧丙烯化双酚A；通过对在上述的那些中的具有3-22个碳原子的饱和或不饱和的烃基团进行取代而获得的二元醇单体；其它二元醇单体；以及三元或更多元醇单体，例如山梨糖醇、1,2,3,6-己四醇、1,4-山梨聚糖、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、蔗糖、1,2,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇、丙三醇、2-甲基丙三醇、2-甲基-1,2,4-丁三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和1,3,5-三羟甲基苯。可单独使用这些中的一种，或者可组合使用这些中的两种或更多种。

羧酸组分没有特别限制，并且可根据意图而选择任意的羧酸组分。其实例包括：一元羧酸，例如棕榈酸、硬脂酸和油酸；马来酸；富马酸；中康酸；柠檬酸；对苯二甲酸；环己烷二羧酸；琥珀酸；己二酸；癸二酸；丙二酸；通过对上述的那些中的具有3-22个碳原子的饱和或不饱和的烃基团进行取代而获得的二元有机酸单体；上述那些酸的酸酐；由短链烷基酯和亚麻酸构成的二聚物酸；1,2,4-苯三羧酸；1,2,5-苯三羧酸；2,5,7-萘三羧酸；1,2,4-萘三羧酸；1,2,4-丁烷三羧酸；1,2,5-己烷三羧酸；1,3-二羧基-2-甲基-2-亚甲基羧基丙烷；四(亚甲基羧基)甲烷；1,2,7,8-辛烷四羧酸；empol三聚物酸；以及上述那些酸的酸酐的三元或更多元的羧酸单体。可单独使用这些中的一种，或者可组合使用这些中的两种或更多种。

所述聚酯树脂当与结晶聚酯树脂组合使用时可在较低的温度下定影，并且可甚至在较低的温度下向图像提供较高的光泽度。在玻璃化转变温度下，结晶聚酯树脂导致晶体转变，并且从其固态急剧地降低其熔体粘度，从而表现出在记录介质例如纸上定影的性质。这里，结晶聚酯是指以由通过差示扫描量热计(DSC)确定的软化点和最大吸热峰温度之间的比率(即软化点/最大吸热峰温度)定义的结晶度系数表示的结晶度的聚酯。结晶聚酯具有0.6-1.5、优选0.8-1.2的结晶度系数。

结晶聚酯相对于聚酯树脂的含量优选为1质量份-35质量份，并且更优选为1质量份-25质量份，相对于100质量份的聚酯树脂。当所述含量大于35质量份时，调色剂可在图像承载体例如潜像承载体的表面上导致成膜，并且调色剂的存储稳定性将不足。

环氧树脂的实例包括双酚A和环氧氯代醇(epochlorohydrin)的缩聚产物。基于环氧的树脂可为适当制备的产物或可为市售产品。市售产品的实例包括：EPOMIK R362、R364、R365、R366、R367和R369(全部由Mitsui Petrochemical Industries,Ltd.制造)；EPOTOHTO YD-011、YD-012、YD-014、YD-904和YD-017(全部由Tohto Kasei Co.,Ltd.制造)；以及EPOCOAT 1002、1004和1007(全部由Shell Chemical Japan Co.制造)。

用在调色剂中的着色剂可具有通过使用常规上公知的任意染料或颜料(例如，炭黑、灯黑、黑锑粉、群青、苯胺黑染料、苯胺蓝、酞菁蓝、汉撒黄G、罗丹明6G色淀、chalco油蓝、铬黄、喹吖啶酮、联苯胺黄、玫瑰红、基于三烯丙基甲烷的染料和单偶氮或双偶氮染料或颜料)的一种或混合物而获得的期望颜色。

透明(无色)调色剂不需要这样的着色剂。

黑色调色剂可为包含磁体的磁性调色剂磁体。磁体没有特别限制，并且可根据意图选择任意磁体。其实例包括铁磁体，例如铁和钴，以及磁铁矿、赤铁矿、基于Li的铁氧体、基于Mn-Zn的铁氧体、基于Cu-Zn的铁氧体、基于Ni-Zn的铁氧体和Ba铁氧体的微小粒子。

为了高效地控制调色剂的摩擦带电性，调色剂可包含所谓的电荷控制剂，例如单偶氮染料的金属络合物盐、硝基腐殖酸及其盐、水杨酸、萘甲酸盐、二羧酸与Co、Cr和Fe的金属络合物氨基化合物、季铵化合物和有机染料。

白色或透明材料例如白色水杨酸衍生物的金属盐对于除黑色调色剂之外的有色调色剂是优选的。

调色剂可根据需要包含脱模剂。

脱模剂可为低分子量聚丙烯、低分子量聚乙烯、巴西棕榈蜡、微晶蜡、西蒙得木蜡、米蜡、褐煤酸蜡等的任一种或任意多种的混合物。然而，脱模剂不限于这些。

调色剂可包含添加剂。为了获得有利的图像，赋予所述调色剂足够的流动性是重要的。为了该意图，外加疏水的金属氧化物的微小粒子或润滑剂的微小粒子作为流动改进剂通常是有效的。金属氧化物、有机树脂微小粒子、金属皂等可用作添加剂。这样的添加剂的具体实例包括：润滑剂，例如氟树脂(例如聚四氟乙烯)和硬脂酸锌，以及抛光剂，例如氧化铈和碳化硅；流动性赋予剂，例如其表面可被疏水化的无机氧化物(例如SiO₂和TiO₂)；以及称为抗结块剂的材料，和通过对这些材料施加表面处理而获得的产物。使用疏水性二氧化硅来改善调色剂的流动性是特别优选的。

用在本发明显影剂中的调色剂的重均粒径优选为3.0μm-9.0μm，并且更优选为3.0μm-6.0μm。

重均粒径可通过例如COULTER MULTISIZER II(由Coulter Counter Inc.制造)测量。

《显影剂的制造方法》

显影剂的制造方法没有特别限制，并且可根据意图选择任意方法。其实例包括：通过将载体和调色剂混合并且用Turbula混合器对其进行搅拌而制造显影剂的方法。

《补给显影剂》

补给显影剂包括上述的本发明的静电潜像显影载体和调色剂。补给显影剂可用在配置成在将显影装置中的任何过多显影剂排出的同时进行图像形成的图像形成设备中。使用补给显影剂的显影装置可以非常长的时间实现稳定的图像品质。即，使用补给显影剂的图像形成设备可获得稳定的图像，因为其可通过用包含于补给显影剂中的未劣化的载体替换显影装置中的劣化的载体而长期保持静态积聚量稳定。该系统对于打印具有高的图像占有面积的图像是特别有效的。在打印具有高的图像占有面积的图像期间的载体劣化主要由于在载体上耗费的调色剂导致的载体的带电性能劣化引起。在该系统的情况下，劣化的载体在打印具有高的图像占有面积的图像期间在短的周期被替换，因为要补给的载体的量也将是高的。

补给显影剂中的载体含量没有特别限制，并且可根据意图适当地选择。然而，其优选为3质量％-30质量％。

补给显影剂的共混比率为调色剂的2质量份-50质量份，并且优选为调色剂的5质量份-12质量份，相对于1质量份的载体。当调色剂小于2质量份时，所补给的载体的量过高，并且载体的这种过多供应和显影装置中的过高载体浓度趋于增大调色剂的静态积聚量。调色剂的静态积聚量的增大导致显影性能能的劣化和图像浓度的劣化。当调色剂大于50质量份时，载体在补给显影剂中的比率低，并且图像形成设备中载体替换的机会小，这使得不可能预期载体劣化的效果。

在本发明的显影装置的优选模式中，显影剂以装填到可容易变形的存储容器中使用，并且存在配置成通过用吸入泵吸入补给显影剂而向显影装置供应补给显影剂的显影剂补给装置。

<显影剂承载体>

本发明的显影装置包括显影剂承载体。

显影剂承载体配置成使其表面承载显影剂于其上和进行环形运动，并且配置成通过在其中显影剂承载体面对潜像承载体显影区域中向潜像承载体表面上的潜像供应显影剂中的调色剂而使潜像显影。

显影剂承载体包括：包含多个磁极的磁场产生单元；和具有圆筒形状的显影套筒，其环绕磁场产生单元并且配置成借助所述磁场产生单元的磁力将显影剂承载于圆筒形状的外圆周表面上和通过相对于显影装置的主体的旋转进行表面运动。

在显影剂承载体的优选模式中，显影剂承载体在显影套筒的外圆周表面上可具有这样的低摩擦表面层：其相对于调色剂的摩擦系数小于形成圆筒形状的套筒的元件管的材料相对于调色剂的摩擦系数。

具体地，将参考图对作为显影剂承载体的显影辊50的构造进行描述。

图19为设置在显影装置5中的显影辊50的放大解释图。

如图19所示，构成设置在显影装置5中的显影辊50的显影套筒51包括形成圆筒形状并且由基础材料制成的套筒元件管51a和低摩擦膜51b。套筒元件管的材料优选为铝。低摩擦膜51b为这样的低摩擦表面层：其相对于调色剂的摩擦系数小于由铝制成的套筒元件管51的表面的摩擦系数。低摩擦表面层优选由四面体无定形碳制成。

如图11所示，显影装置5还包括显影套筒电源151，其为配置成向显影套筒51的套筒元件管51a施加其中将交流分量叠加到直流分量上的电压的显影套筒电压施加单元。非磁性但是导电性的显影套筒51可通过在套筒元件管51a中使用铝而实现。

<显影套筒电压施加单元>

本发明的显影装置包括配置成向显影套筒施加包括交流分量的电压的显影套筒电压施加单元。这使得可减小周期性浓度差异(浓度不均匀性)。

显影套筒电压施加单元的条件例如优选于下。

优选的是，在显影套筒电压施加单元中，其中将交流(AC)分量叠加到直流(DC)分量上的偏压具有由下式所表示的在正常(regular)调色剂电荷极性(带电极性)侧上的其最大值(称为Vpp1)和其最小值(称为Vpp2)之间的峰对峰的关系。

|Vpp1－Vpp2|1,500V

优选的是，在显影套筒电压施加单元中，其中将交流(AC)分量叠加到直流(DC)分量上的偏压在于正常调色剂电荷极性侧上其最大值(称为Vpp1)和其最小值(称为Vpp2)以及在所述潜像承载体上的潜像的图像部分的电位(VL)之间具有由下式表示的峰对峰的关系。

|Vpp1|>|Vpp2|>|VL|

优选的是，显影套筒电压施加单元的AC显影偏压的交流分量的正极性分量的占空比为20％或更小。

优选的是，显影套筒电压施加单元的AC显影偏压的频率f为2(kHz)或更低。

只须包括在本发明的显影装置中的显影套筒电压施加单元为配置成施加包括交流分量的电压的单元，如上所述。

条件，例如交流偏压分量的正极性分量的占空比等，没有特别限制，并且可根据意图适当地选择。例如，只要使用显示本发明中规定的比体积电阻率的载体，就可实现本发明的期望效果，而不管正侧占空比(其以下将详细描述)是否为20％或更小或大于20％，例如30％或更大或50％或更大。

然而，本发明人已经发现更优选使用其中正侧占空比具体为20％或更小的显影套筒电压施加单元。

在AC偏压显影波形中，本发明人已经发现了这样的AC偏压显影波形：其具有低频率并且其具有与正常调色剂电荷极性相反的极性的分量具有低的占空比。这里，显示具有这些性质的波形的AC显影偏压(其可有利地用在本实施方式中)出于方便将称为“RP显影偏压”，并且施加RP显影偏压的显影方案出于方便将称为“RP显影”。

RP显影使用20％的正侧占空比。例如，具有7％的正侧占空比的RP显影偏压波形在图8中显示。

相比于此，除了RP显影之外的常见的AC显影使用30％或更大和通常约50％的正侧占空比。例如，在图15中显示具有70％的正侧占空比的AC显影偏压波形。

本发明人已经发现，使用RP显影偏压施加单元作为显影套筒电压施加单元导致在背景污点(拖尾，smear)、周边白色空白和粒度方面的良好效果，正如将在以下的实验实施例1-3中显示的。

在本实施方式中，作为AC显影特别地使用RP显影使得可在抑制周期性浓度差异(浓度不均匀性)的同时长期抑制显影性能能的劣化，并且抑制背景污点、周边白色空白的产生和和粒度的劣化，正如将在以下的实验实施例中显示的。

作为本发明的主题的由使用AC显影偏压引起的正侧偏压的影响在RP显影偏压的情况下是特别显著的。因此，具有在本发明中规定的构造的显影装置在使用RP显影的显影装置的情况中是特别有效的。

包括RP显影的AD显影将在以下描述图像形成设备的段落中详细描述。(包括显影装置的图像形成设备的实施方式)

本发明的显影装置当将显影单元安装到图像形成设备时使用。

图像形成设备包括：潜像承载体，配置成在潜像承载体上形成潜像的潜像形成单元，配置成通过用显影剂使形成在潜像承载体上的潜像显影而形成调色剂图像的显影单元，配置成将形成在潜像承载体上的调色剂图像转印到记录介质的转印单元，和配置成将转印到记录介质的调色剂图像定影于其上的定影单元，并且根据需要还包括其它单元例如清洁单元、除电单元、回收单元和控制单元。

在优选的模式中，显影单元用形成磁刷的显影剂进行显影以形成调色剂图像。

以下将描述作为使用本发明的显影装置的图像形成设备的串列式彩色复印机(下文称为复印机500)的实施方式。

图9是复印机500的示意性构造图。复印机500包括原稿读取单元4和在作为图像形成设备的主体的打印机单元100上方的原稿输送单元3，并且包括在打印机单元100下方的供纸单元7。原稿输送单元3将原稿输送到原稿读取单元4，并且原稿读取单元4读取输送到其的原稿的图像信息。供纸单元7为用于存储作为记录介质的转印纸P的记录介质容器，并且包括存储转印纸P的供纸盒26和配置成将供纸盒26中的转印纸P送出到打印机单元100中的供纸辊27。图9中交替的长和短的虚线标明在复印机500中沿着其输送转印纸P的路径。

打印机单元100的顶部形成将输出图像已经形成于其上的转印纸P堆叠于其上的排纸盘30。打印机单元100包括：作为配置成形成各自颜色(黄色、品红色、青色和黑色)的调色剂图像的图像形成单元的四个图像形成单元6(Y、M、C和K)和中间转印单元10。图像形成单元6(Y、M、C和K)包括作为将各自颜色的调色剂图像形成于其上的潜像承载体的鼓状感光体1(Y、M、C和K)和作为配置成使形成在感光体1(Y、M、C和K)的表面上的静电潜像显影的显影单元的显影装置5(Y、M、C和K)。

如图9所示，与各自颜色(黄色、品红色、青色和黑色)对应的图像形成单元6(Y、M、C和K)以面对中间转印单元10的中间转印带8的方式并排排列。

中间转印单元10包括中间转印带8和第一转印偏压辊9(Y、M、C和K)。中间转印带8为将形成在感光体1(Y、M、C和K)的表面上的各自颜色的调色剂图像转印和叠加于其上以在其表面上形成彩色调色剂图像的中间转印部件。第一转印偏压辊9(Y、M、C和K)为配置成将形成在感光体1(Y、M、C和K)的表面上的调色剂图像转印到中间转印带8的第一转印单元。

打印机单元100包括配置成将中间转印带8上的所述彩色调色剂图像转印到转印纸P的第二转印偏压辊19。打印机单元100还包括一对对位辊28，其配置成使通过供纸辊27送出的转印纸P的输送一次性停止并且调节将转印纸P输送到在此处中间转印带8和第二转印偏压辊19彼此面对的第二转印夹持部的时机。打印机单元100还包括定影装置20，其配置成使未定影的调色剂图像定影到第二转印夹持部上方的转印纸P上。

在打印机单元100中存在于排纸盘30下方并且于中间转印单元10上方的各自颜色的调色剂容器11(Y、M、C和K)。各自颜色的调色剂容器11(Y、M、C和K)存储各自颜色(黄色、品红色、青色和黑色)的调色剂以将其供应到各自的显影装置5(Y、M、C和K)。

图10为四个图像形成单元6(Y、M、C和K)之一的放大解释图。

设置在打印机单元100中的四个图像形成单元6(Y、M、C和K)基本具有相同的构造和操作，除了它们在图像形成过程中使用不同颜色的调色剂之外。因此，标明对应颜色的标记“Y、M、C和K”在以下的说明书和说明书中指出的图中在适当的情况下将被省略。

如图10所示，图像形成单元6为其中感光体1和显影装置5以一体化状态支持的处理卡盒。处理卡盒可装配到复印机500的主体并且可从其拆卸。这有利于在安装有显影装置5的复印机500的主体中更换显影装置5，并且改善维护复印机500的方便性。

如图10所示，图像形成单元6包括显影装置5、感光体清洁装置2、润滑剂施加装置4和围绕感光体1的充电装置40(图9只显示作为围绕感光体1的装置的显影装置5)。在本实施方式的图像形成单元6中，感光体清洁装置2配置成用清洁刮板2a进行清洁，并且充电装置40配置成用充电辊4a进行充电。

在图像形成期间，在感光体1上进行图像形成过程(充电步骤、曝光步骤、显影步骤、转印步骤和清洁步骤)，并且在感光体1上形成期望的调色剂图像。在本实施方式中，将感光体1、充电装置40、显影装置5和感光体清洁装置2作为如下的图像形成单元6一体化：其为可装配且可拆卸地设置在复印机500的设备主体中的处理卡盒。也可配置图像形成单元使得可独立地将感光体1、充电装置40、显影装置5和感光体清洁装置2可装配且可拆卸地设置在图像形成设备的主体中。在该构造的情况下，各装置在其寿命结束时独立地更换为新的装置。

以下将描述本实施方式的复印机500的正常彩色图像形成操作。

首先，当在将原稿设置在原稿输送单元3的原稿台上的状态下按下未示出的启动按钮时，原稿通过原稿输送单元3的输送辊从原稿台输送并放置在原稿读取单元4的接触玻璃上。原稿读取单元4任选地读取放置在接触玻璃上的原稿的图像信息。

具体地，原稿读取单元4通过用由照明灯发射的光照射原稿而扫描所述接触玻璃上的原稿的图像。然后，原稿读取单元4传递由原稿反射的光通过一系列镜子和透镜以使所述光在颜色感测器上成像。通过颜色感测器读取原稿的颜色图像信息作为RGB(红色、绿色或蓝色)的各色分解光，其然后转换为图像电信号(电图像信号)。然后，图像处理单元基于RGB色分解图像信号进行处理例如颜色转换处理、色补偿处理、空间频率校正处理等，并且获得黄色、品红色、青色和黑色的颜色图像信息。

将黄色、品红色、青色和黑色各自的图像信息发送至未示出的曝光装置。然后，曝光装置将基于各自颜色的图像信息的激光L发射到对应的感光体1(Y、M、C和K)。

同时，通过未示出的驱动单元以图9和图10的顺时针方向驱动四个感光体1(Y、M、C和K)旋转。然后，在其中感光体面对充电装置40的充电辊4a的区域中使感光体1(Y、M、C和K)的表面均匀带电(充电步骤)。结果，在感光体1(Y、M、C和K)的表面上形成充电电位。之后，感光体1(Y、M、C和K)的带电表面到达这样的位置：它们在该处用由未示出的曝光装置发射的激光L进行照射。

在曝光装置中，四个光源以对应于各自颜色的方式发射与图像信号对应的激光L。各激光L沿着黄色、品红色、青色和黑色各自的颜色分量的各自不同光路传递，并且照射各感光体1(Y、M、C和K)的表面(曝光步骤)。

将以黄色为例对曝光步骤进行描述。与黄色分量对应的激光L照射从图9页面的左手侧数处于第一顺序的黄色感光体1Y的表面。此时，通过高速旋转的多边形镜子以沿着感光体的旋转轴方向(主扫描方向)在黄色感光体1Y上扫描黄色分量的激光L。通过以这种方式扫描激光L，与黄色分量对应的静电潜像形成在通过充电装置40已经充电的黄色感光体1Y的表面上。

同样地，与品红色分量对应的激光L照射从图9页面的左手侧数处于第二顺序的品红色感光体1M的表面，以形成与品红色分量对应的静电潜像。与青色分量对应的激光L照射从图9页面的左手侧数处于第三顺序的青色感光体1C的表面，以形成与青色分量对应的静电潜像。与黑色分量对应的激光L照射从图9页面的左手侧数处于第四顺序的黑色感光体1K的表面，以形成与黑色分量对应的静电潜像。

之后，各自颜色的静电潜像形成于其上的感光体1(Y、M、C和K)的表面到达它们面对显影装置5的位置。在面对位置处，存储包含各自颜色的调色剂和载体的显影剂的显影装置5(Y、M、C和K)将各自颜色的调色剂供应到感光体1(Y、M、C和K)表面上的潜像并且使感光体1(Y、M、C和K)上的潜像显影(显影步骤)。结果，在感光体1(Y、M、C和K)上形成期望的调色剂图像。

感光体1(Y、M、C和K)的已经穿过其面对显影装置5的位置的表面到达其面对中间转印带8的位置。在各自的面对位置处，以抵接中间转印带8的内圆周表面上的方式设置第一转印偏压辊9(Y、M、C和K)。感光体1(Y、M、C和K)和第一转印偏压辊9(Y、M、C和K)通过经由中间转印带8彼此面对而形成第一转印夹持部。然后，在第一转印夹持部处，将形成在感光体1(Y、M、C和K)上的各自颜色的调色剂图像顺序地转印到中间转印带8并且叠加(第一转印步骤)。此时，未转印的调色剂虽然量少但是保留在感光体1的表面上。

感光体1的已经穿过第一转印夹持部的表面到达这样的位置：在该处它们分别面对感光体清洁装置2。在所述表面面对感光体清洁装置2的位置处，通过清洁刮板2a将残留在感光体1上的未转印的调色剂刮掉并收集(感光体清洁步骤)。

感光体1的已经穿过其面对感光体清洁装置2的位置的表面到达其面对未示出的除电单元的除电位置。在该位置处，除去所述感光体1的表面上的残余电荷。

通过该方式，完成在感光体1的表面上进行的一系列图像形成过程，并且接下来的图像形成操作准备就绪。

如上所述，图像形成过程通过各自四个图像形成单元6(Y、M、C和K)进行。即，通过布置在图9中的四个图像形成单元6下方的未示出的曝光装置向各自的图像形成单元6(Y、M、C和K)的感光体1发射基于图像信息的激光L。具体地，曝光装置发射来自光源的激光L，并且用通过多个光学元件的激光L照射感光体1的表面，同时用驱动其旋转的多边形镜子扫描所述激光L。之后，将通过显影步骤形成在各自的感光体1的表面上的各自颜色的调色剂图像转印到中间转印带8并叠加在一起。通过这种方式，在中间转印带8上形成彩色图像。

如上所述，四个第一转印偏压辊9(Y、M、C和K)通过将中间转印带8保持在它们和感光体1(Y、M、C和K)之间而形成第一转印夹持部。向第一转印偏压辊9(Y、M、C和K)施加具有和调色剂的极性相反的极性的转印偏压。

中间转印带8在图9中的箭头方向上进行表面运动并顺序地穿过第一转印偏压辊9(Y、M、C和K)的第一转印夹持部。通过这种方式，将在感光体1(Y、M、C和K)上的各自颜色的调色剂图像第一次转印到中间转印带8并且进行叠加。

承载由已经转印和叠加于其上的四个感光体1(Y、M、C和K)上的各自颜色的调色剂图像得到的彩色调色剂图像的中间转印带8在图9中的逆时针方向上进行表面运动，并且到达其面对第二转印偏压辊19的位置。在面对位置处，通过将中间转印带8保持在其本身和第二转印偏压辊19之间的第二转印支持辊12形成第二转印夹持部。

同时，将通过供纸辊27从存储转印纸P的供纸盒26供给的转印纸P在已经穿过输送导板之后引导至该对对位辊28，并且通过撞到该对对位辊28而立即停止。将已经撞到该对对位辊28的转印纸P以与形成在中间转印带8上的彩色调色剂图像来到第二转印夹持部的时机同步地输送到第二转印夹持部。

具体地，作为接收部件的多张转印纸P以堆叠状态存储于供纸盒26中。当驱动供纸辊27在图9中的逆时针方向上旋转时，最上面的转印纸P被供给到该对对位辊28的辊夹持部。输送到该对对位辊28的转印纸P在停止驱动旋转的该对对位辊28的辊夹持部的位置处立即停下。然后，驱动该对对位辊28以与中间转印带8上的彩色图像同步的时机旋转，并且将转印纸P输送到第二转印夹持部。

然后，将形成在中间转印带8上的彩色调色剂图像转印到第二转印夹持部处的转印纸P，并且在该转印纸P上形成期望的彩色图像(第二转印步骤)。此时，尚未转印到所述转印纸P的未转印的调色剂残留在中间转印带8上。

中间转印带8的已经穿过第二转印夹持部的表面到达其面对未示出的中间转印带清洁装置的位置。在面对位置处，通过中间转印带清洁装置收集附着到中间转印带8的未转印的调色剂，并且中间转印带8的表面恢复到初始状态。通过这种方式，完成在中间转印带8的表面上进行的一系列转印过程。

同时，将在第二转印夹持部处的已经转印有彩色调色剂图像的转印纸P输送到定影装置20。定影装置20通过在由定影辊和加压辊形成的定影夹持部的热和压力将彩色调色剂图像定影到转印纸P上(定影步骤)。

将已经穿过定影装置20的转印纸P通过一对排纸辊25的辊之间而逐出到打印机单元100的外部。将已经被逐出到复印机500的设备主体的外部的转印纸P顺序地堆叠在排纸盘30上作为输出图像。

通过这种方式，完成该系列的作为图像形成设备的复印机50的图像形成过程。

接下来，将参考图11、图12、图13-A、图13-B和图13-C更具体地解释包括在图像形成单元6中的显影装置5的构造和操作。

图11是本实施方式的显影装置5的解释图。图11是解释显影装置5的横截面的图。显影装置5包括壳体58作为用于存储显影剂的显示壳体。壳体58由显影下壳体58a、显影上壳体58b和显影盖58c构成。

图12是在显影盖58c被移除的状态的显影装置5的解释性透视图。

图13-A至图13-C是显影装置5的解释图。图13-A是图12中所示的在显影盖58c被移除的状态的显影装置5的顶视图。图13-B为从图12中所示的箭头“A”的方向观察的显影装置5的侧视图。图13-C为从图12所示的箭头“A”的方向观察的显影装置5的截面侧视图。

显影装置5包括作为面对感光体1的显影剂承载体的显影辊50、作为供应/输送部件的供应螺杆53、作为收集/输送部件的收集螺杆54、作为显影剂调节部件的刮刀52和分隔物(divider)部件57。供应螺杆53和收集螺杆54为通过在旋转轴周围设置螺旋叶片而获得的螺杆部件，并且配置成通过旋转在旋转轴的轴向上输送显影剂G。

壳体58具有作为开口的显影开口58e以使显影辊50的表面在其中显影辊50面对感光体1的显影区域处部分地曝光。

刮刀52布置成面对显影辊50的表面，并且配置成调节承载在显影辊50的表面上的显影剂G的量。

供应螺杆53和收集螺杆54是配置成搅拌和输送存储于显影装置5中的显影剂G并且形成循环路径的多个输送部件。在所述多个输送部件中，供应螺杆53布置成面对显影辊50，并且配置成在于其较长方向上输送显影剂G的同时将显影剂G供应到显影辊50，而收集螺杆54配置成输送显影剂G同时将其与所供应的调色剂混合和搅拌。

在显影装置5的壳体58的内部空间中，供应螺杆53布置于其中的供应/输送路径53a和收集螺杆54布置于其中的收集/输送路径54a通过分隔物部件57在空间上分离。布置所述分隔物部件57使得在其与轴向呈垂直的横截面(即图11的解释图中所示的横截面)中的其端部以靠近表面的方式面对显影辊50的表面，并且由此配置成也充当促进显影剂G从显影辊50的表面分离的分离刮板。分隔物部件57的作为分离刮板的功能防止已经通过显影区域的显影剂G到达供应/输送路径53a，并且使显影剂G在没有停滞的情况下移动进入收集/输送路径54a中成为可能。

如图11所示，显影辊50包括：由多个固定在其内部的磁体构成的磁辊55；和显影套筒51，其配置成在磁辊55的圆周上旋转。显影套筒51为由非磁性材料制成并且具有将磁辊55包在其内部和当需要时可旋转的圆筒形状的部件。作为多个磁极，第一磁极P1(S极)、第二磁极P2(N极)、第三磁极P3(S极)、第四磁极P4(N极)和第五磁极P5(N极)通过磁辊55形成在显影套筒51的表面上。通过在形成五个磁极的磁辊55的圆周上旋转的显影套筒51，显影剂G在一同旋转的显影辊50上运动。在图11中，“P1”至“P5”各自表示在垂直于显影套筒51的表面的方向上通过各磁极在显影套筒51的表面上形成的磁场的磁通密度(绝对值)的分布。

显影装置5在由壳体58形成的空间中(在供应/输送路径53a和收集/输送路径54a中)存储包含调色剂和载体的双组分显影剂G。显影装置5包括供应螺杆53和收集螺杆54，其为配置成在其较长方向上(在显影套筒51的旋转轴的轴向上)输送显影剂G并且形成循环路径的显影剂输送部件。在显影装置5中，供应/输送路径53a和收集/输送路径54a由布置在供应螺杆53和收集螺杆54之间的分隔物部件57形成。显影装置5包括配置成检测存储在供应/输送路径53a或收集/输送路径54a中的显影剂G中的调色剂浓度的未示出的调色剂浓度感测器。

刮刀52布置在显影辊50下方在显影套筒51的表面运动方向上从其中感光体1和显影套筒51彼此面对的显影区域的上游位置处以在该位置处调节承载在显影套筒51的表面上的显影剂的量并且行进到显影区域。

显影装置5使用双组分显影剂G。因此，依据显影装置5中调色剂的消耗将调色剂通过设置在显影装置部之处的调色剂供应端口59供应到显影装置5中。所供应的调色剂在通过作为显影剂输送部件的收集螺杆54和供应螺杆53被输送的同时在显影装置5中与显影剂G进行搅拌和混合。将以这种方式由显影剂输送部件搅拌和混合的显影剂G部分地供应到作为显影剂承载体的显影套筒51的表面，并且将其承载于其表面上。承载于显影套筒51的表面上的显影剂G在由布置在显影套筒51下方的刮刀52调节到适当量之后到达显影区域。在显影区域处，包含于显影套筒51的表面上的显影剂G中的调色剂附着到感光体1的表面上的潜像。

用预定量的显影剂G填充本实施方式的显影装置5。显影剂G为以上描述的显影剂。通过以600[rpm]-800[rpm]旋转的平行排列的供应螺杆53和收集螺杆54，输送显影剂G，并且使调色剂和载体彼此混合，使得可对调色剂进行充电。此外，通过旋转着的供应螺杆53和收集螺杆54，将供应自调色剂供应端口59的全新的调色剂在显影剂G中搅拌并混合，使得显影剂G中的调色剂含量的百分比是均匀的。

均匀混合的显影剂G在通过于供应螺杆53的较长方向上布置成与显影套筒51靠近并且平行的供应螺杆53进行输送的同时，通过包在显影套筒51内的磁辊55的第五磁极P5的磁力传递到显影套筒51的外圆周表面。传递到显影套筒51的表面的显影剂G通过在由图11中的箭头所标明的逆时针方向旋转的显影套筒51到达显影区域。

当通过将在以下具体描述的显影套筒电源151对显影套筒51施加显影电压时，在所述显影区域处在显影套筒51和感光体1之间形成显影电场。通过该显影电场，将包含在显影套筒51的表面上的显影剂G中的调色剂供应到感光体1的表面上的潜像，并且使感光体1上的潜像在所述显影区域中显影。

随着显影套筒51的旋转将已经经过所述显影区域的显影套筒51的表面上的显影剂G收集到显影装置5中的收集/输送路径54a。具体地，从显影套筒51的表面分离的显影剂G落到并向下滑动到分隔物部件57的上表面上，并且通过收集螺杆54进行收集。

图13-A和图13-C中的箭头标明显影装置5中的显影剂G的流动。图13-A和图13-C中的箭头“a”标明通过收集螺杆54在收集/输送路径54a中输送的显影剂G的流动。图13-A中的箭头“b”标明承载在显影套筒51上并输送到收集/输送路径54a中的显影剂G的流动。图13-C中的箭头“c”标明通过供应螺杆53在供应/输送路径53a中输送的显影剂G的流动。

如图13-C所示，上部收集/输送路径54a和下部供应/输送路径53a在作为供应螺杆53和收集螺杆54的轴向末端部位的区域的收集螺杆下游末端区域α和供应螺杆下游末端区域β中彼此垂直连通。显影剂G在收集螺杆下游末端区域α中从上部收集/输送路径54a输送到下部供应/输送路径53a，而在供应螺杆下游末端区域β中从下部供应/输送路径53a输送到上部收集/输送路径54a。在作为连通区域的收集螺杆下游末端区域α和供应螺杆下游末端区域β中，螺杆装备有桨叶或逆卷绕的螺杆，以具有能够在与输送方向垂直的方向上进行输送的形状。

图14为显示显影剂G在较长方向(轴向)上的运动和显影剂G在显影装置5中的累积状态的示意图。图14中描绘的箭头标明显影剂G在显影装置5中的流动。如图13-C所示，供应/输送路径53a和收集/输送路径54a通过其彼此连通的开口(试剂上升端口72和试剂下降端口71)分别设置在分隔物部件57(其在图14中省略)在显影装置5的较长方向上的两端处。

如图14所示，已经到达在供应螺杆53的输送方向上的下游侧处的供应/输送路径53a末端的显影剂G通过作为设置在分隔物部件57中的开口之一的试剂上升端口72传递到收集/输送路径54a的输送方向的上游末端，如由箭头“d”所标明的。另一方面，已经到达在收集螺杆54的输送方向上的下游侧处的收集/输送路径54a末端的显影剂G通过作为设置在分隔物部件57中的开口之一的试剂下降端口71传递到供应/输送路径53a的输送方向的上游末端，如箭头“e”所示。

图14显示在供应/输送路径53a和收集/输送路径54a之间存在一定距离，以用于示例性地显示将显影剂G供应到显影套筒51和从显影套筒51收集显影剂G的意图。然而，供应/输送路径53a和收集/输送路径54a由板状分隔物部件57隔开，如图11和图13-C所示，并且作为分隔物部件57中的开口的试剂上升端口72和试剂下降端口71为从其一侧到其背侧通过分隔物部件57的贯通孔。

如图14所示，在收集/输送路径54a下方的供应/输送路径53a中的显影剂G在通过供应螺杆53在较长方向上进行输送的同时上升到显影套筒51的表面。此时，所述显影剂G通过供应螺杆53的旋转和充当上升磁极的第五磁极P5的磁力上升到显影套筒51的表面。将在上升到显影套筒51的表面之后已经经过显影区域的显影套筒51的表面上的显影剂G从显影套筒51的表面分离并且送至收集/输送路径54a中。此时，通过由作为具有相同极性(N极)的相邻磁极的第四磁极P4和第五磁极P5构成的试剂分离磁极的作用和通过充当分离刮板的分隔物部件57的作用将显影套筒51的表面上的显影剂G从显影套筒51的表面分离。

显影装置5在由第四磁极P4和第五磁极P5构成的试剂分离磁极处形成排斥性磁力。输送到其中形成排斥性磁力的区域中的显影剂G在试剂分离磁极处在法线方向和旋转切线方向的合成方向上脱模，通过其自身重力而落到分隔物部件57上，并且被收集。

位于供应/输送路径53a上方的收集/输送路径54a中的收集螺杆54将已经在试剂分离磁极的位置处从显影套筒51分离的显影剂G在其较长方向上(在通过供应螺杆53的输送方向的逆方向上)进行输送。

供应/输送路径53a(其为通过供应螺杆53的输送路径)的下游侧和收集/输送路径54a(其为通过收集螺杆54的输送路径)的上游侧经由试剂上升端口72彼此连通。已经到达供应/输送路径53a的下游末端的显影剂G停留在该位置处，通过之后输送到这里的显影剂G向上推动，并且到达收集/输送路径54a的上游末端。

调色剂供应端口59设置在收集/输送路径54a的上游末端处，并且在需要的情况下从调色剂容器11通过未示出的调色剂供应装置供应全新的调色剂。供应/输送路径53a的上游末端和收集/输送路径54a的下游末端经由试剂下降端口71彼此连通。已经到达收集/输送路径54a的下游末端的显影剂G通过其自身重力下落到试剂下降端口71并且被传送到供应/输送路径53a的上游末端。

如上所述，显影装置5使供应螺杆53和收集螺杆54在由图11中的箭头所标明的方向上旋转，并且具有通过包在显影套筒51内的磁辊55的磁性吸引力吸引到显影套筒51的显影剂G。此外，显影装置5通过使显影套筒51相对于感光体1以预定的速度比旋转而将显影剂G连续地上升和供应到显影区域。

显影装置5采用这样的系统：在搅拌的同时将显影剂G供应到显影套筒51并且通过供应螺杆53在供应/输送路径53a中输送显影剂G，和将已经完全供应到显影套筒51的显影剂G收集到收集螺杆54。因此，显影剂G的量在供应/输送路径53a中在供应螺杆53的输送方向上越靠近下游侧的位置处越少，并且供应/输送路径53a中的显影剂G的累积状态是倾斜的，如图14所示。

这里，基于供应螺杆53的叶片直径、叶片的螺距、旋转速度等可计算的供应螺杆53的显影剂输送容量，称为“Wm”，并且显影套筒51上的显影剂输送容量称为“Ws”。在该情况下，当“Wm”和“Ws”处于“Wm>Ws”的关系时，显影剂G将被均匀地输送到显影套筒51的表面。除非建立该条件，显影剂G在供应/输送路径53a中在供应螺杆53的输送方向的下游侧处会少，并且在所述下游侧处无法将显影剂G供应到显影套筒51。因此，必须设定供应螺杆53的显影剂输送容量比显影剂G在显影套筒51上的输送量高。

显影装置5将显影剂G从显影套筒51收集到收集/输送路径54a中。此时，因收集/输送路径54a中显影剂G是大量的而无法收集的任何显影剂G通过在分隔物部件57和显影套筒51之间的间隙进入供应/输送路径53a，并且再次供应到显影套筒51的表面，而没有通过供应螺杆53进行充分搅拌。在此情况下，未充分搅拌的显影剂G到达显影区域，从而形成产生有缺陷图像的原因。因此，还必须设定收集螺杆54的显影剂输送容量比显影剂G在显影套筒51上的输送量高。

如上，必须设定供应螺杆53和收集螺杆54的显影剂输送容量比显影剂G在显影套筒51上的输送量高，这不可避免地需要螺杆的高速旋转设定。

接下来，将描述施加到显影装置5的显影套筒51的显影偏压。

在本发明中，显影偏压只要其是AC显影偏压就是可用的。然而，在这样的AC显影偏压中，更优选使用RP显影偏压。

这里，将参考显示RP显影偏压波形的图8描述通过显影套筒电源151欲施加到显影装置5的显影套筒51的显影偏压Vb。

在图8中所示的解释图中，“GND”标明接地电压，其为“0[V]”。图8中较高的位置标明在负极侧上的较高值，并且图8中较低的位置标明在正极性侧上的较高值。图8中的“T”标明由于交流分量而使其电压周期性变化的显影偏压Vb的1个[周期]。图8中的“T1”标明在显影偏压Vb的1个[周期]期间施加正极性侧分量的电压的时长。图8中的“T2”标明在显影偏压Vb的1个[周期]期间施加负极性侧分量的电压的时长。

图8中所示的本实施方式的显影偏压Vb为具有2.0[kHz]或更低的频率(1/T)的包含交流分量的电压。在显影偏压Vb中，其极性(正极性)与正常调色剂电荷极性(负极性)相反的分量的占空比(T1/T×100，下文称为“正侧占空比”)为20[％]或更小，并且在正常调色剂电荷极性侧上的最大值(称为Vpp1)(即从显影偏压Vb的负极性侧上的负侧观察到的最高值(Vpp1))和正常调色剂电荷极性侧上的最小值(称为Vpp2)(即从显影偏压Vb的负极性侧上的负侧观察到的最低值(Vpp2))之间的差为1,500[V]或更小。这里，正常调色剂电荷极性侧上的最小值为当显影套筒51的表面电位只在负极性侧上波动时最接近于0[V]的值，和为当表面电位还在正极性侧上波动时作为在正极性侧上的最大值的值。

正侧占空比是施加处于曝光电位VL的正极性侧上的AC偏压分量的时长的比率，并且其为通过将在AC偏压的一个周期期间施加正极性侧上的电压的时长(T1)除以AC偏压的一个周期的时长(T)而获得的值。只要施加曝光电位VL的正极性侧上的电压，就形成起到将附着到感光体1上的静电潜像的调色剂拉回到显影套筒51的作用的电场。

频率表明每秒存在多少个波动周期，并且其由“1/T”表示，其中“T”表示一个周期的时长。

在图8中所示的波形的实例中，频率为1[kHz]，正侧占空比为7[％]，表示显影偏压Vb的最大值和最小值之间的差的峰对峰的值Vpp为1,000[V]。

图8中的“Vbav”表示显影偏压Vb的平均值(下文称为“显影偏压平均值”或者也称为Voff)。在图8所示的实例中，显影偏压平均值为－500[V]。充电电位Vd是Vbav的负极性侧上的具有ΔV3差值的值。曝光电位VL为－100[V]，显影偏压Vb的负侧上限值为充电电位Vd的负极性侧上的具有ΔV1差值的值，如图8所示。显影偏压Vb的负侧上限值为显影偏压平均值Vbav的负极性侧上的具有ΔV2差值的值。“ΔV2＝ΔV1+ΔV3”成立。

显影偏压Vb的负侧下限值(即正侧上限值)为曝光电位VL的正极性侧具有ΔV4差值的值，如图8所示。显影偏压Vb的负侧下限值(即正侧上限值)为显影偏压平均值Vbav的正极性侧上的具有ΔV5差值的值，如图8所示。

在图8中所示的实例中，作为显影偏压平均值Vbav和曝光电位VL之间的电位差的显影电位Vpot为400[V]。

本发明的显影装置只需要在显影套筒电压施加单元中使用AC显影偏压。显影装置可包括显影套筒电压施加单元，其不限于其中上述的正侧占空比为20％或更小的RP显影，而且可使用具有大于20％的正侧占空比的AC显影偏压，例如具有30％或更大、或者50％或更高的正侧占空比的AC显影偏压。

在本发明中，还可使用70％正侧占空比的AC显影偏压，如图15所示。

在图15所示的Ac偏压显影的显影偏压Vb的波形中，频率为9[kHz]，正侧占空比(T1/T×100)为70[％]，且作为显影偏压Vb的最大值和最小值之间的差的峰对峰的值为1,500[V]。在于图15所示的波形中，显影偏压平均值Vbav为－300[V]，且曝光电位VL为－100[V]。

在图15所示的实例中，显影电位Vpot为200[V]。

相比于图15所示的AC显影偏压的波形，在图8所示的RP显影偏压的波形中，施加到曝光电位VL的正极性侧上的电压的时长明显较短，而施加到光电位VL的负极性侧上的电压的时长较长。具体地，在其中正常调色剂电荷极性为负极性的AC偏压显影，正侧占空比典型地为30[％]或更高(图15所示的波形中的70[％])。另一方面，在RP显影偏压的波形中，正侧占空比为7[％]，其为20[％]或更小。

在AC偏压显影中，主要使用高频波形，如同图15所示的波形的频率为9[kHz]。另一方面，RP波形的频率为990[Hz]，其为2[kHz]或更低的。

通过这种方式，相比于迄今已知的典型的AC显影偏压的波形，RP显影偏压的波形对于具有与正常调色剂电荷极性相反的极性的组分具有较低的频率和较小的占空比。

本发明人已经使用RP显影进行图像形成，并且结果，确认RP显影可抑制由于显影套筒51的旋转周期引起的浓度不均匀性，并且也可抑制周边白色空白的产生和粒度的劣化。本发明人已经通过只改变施加到显影套筒51的显影偏压的条件而进行图像形成，并且结果，可获得相对于典型的AC偏压显影在粒度方面的改善，其是和通过DC偏压显影获得的粒度水平相当的粒度。

图8中作为实例显示的RP显影和图15中作为实例显示的AC偏压显影中的显影偏压平均值Vbav对应于DC偏压显影中的显影偏压Vb。因此，当感光体1的表面的电位处于下侧，即在图8和图15中处于显影偏压平均值Vbav的正极性侧上时，调色剂从显影套筒51运动到感光体1的表面，并且被显影。当感光体1的表面的电位处于上侧，即处于显影偏压平均值Vbav的负极性侧上时，调色剂未从显影套筒51运动到感光体1的表面，并且未被显影。

因此，只要在负极性区域中显影偏压平均值Vbav低于充电电位Vd且高于曝光电位VL(Vd>Vbav>VL)，则可使感光体1上的静电潜像显影。

曝光电位VL可在0[V]至±100[V]的范围，正如在常规的图像形成设备中。在图8和图15所示的实例中，曝光电位VL为－100[V]。

此外，使用低频率的RP显影可抑制在使用高频率的AC偏压显影中产生的周边白色空白的产生。进一步地，使用小的正侧占空比的RP显影可抑制在使用低的频率和高的正侧占空比的AC偏压显影中出现的粒度的劣化。

现在将对显影套筒51的电位和感光体1的电位进行描述。在典型的电子照相术中，通过充电单元对感光体1进行均匀充电，通过曝光单元将静电潜像形成在感光体1的表面上，并且通过用包含于承载在显影套筒51上的显影剂中的调色剂使感光体1表面上的静电潜像显影而形成调色剂图像。这里，向所述显影套筒51在正常调色剂电荷极性侧上(在本实施方式中的负极性侧上)施加比通过曝光形成的静电潜像的电位高的电位，其形成使调色剂从显影套筒51运动到感光体1上的静电潜像并且显影的电位差。

在DC偏压的施加中，施加到显影套筒51的电压是恒定的，并且显影套筒51的表面的电位是恒定的。因此，在显影套筒51和感光体1的静电潜像之间存在这样的电位差：通过其使调色剂从显影套筒51运动到静电潜像。

另一方面，在向显影套筒51施加AC偏压中，相对于静电潜像的从显影套筒51使调色剂显影到感光体1的电位差和将调色剂拉回到显影套筒51的电位差以微小的时间交替地形成。尽管事实上也形成将调色剂从感光体1拉回到显影套筒51的电位差，但可使调色剂显影到静电潜像的原因于下。即，AC偏压的平均电位和感光体1上的静电潜像的电位之间的电位差是这样的电位差：其足以使调色剂运动到感光体1。

AC偏压施加比DC偏压施加在在抑制浓度不均匀性的方面具有更大的效果。这被认为是因为将调色剂从感光体1拉回到显影套筒51并且使其再次运动到感光体1可使调色剂累积在感光体1上的量均匀和使图像的浓度差更小。作为早期研究的结果，本发明人已经发现，在较高频率的AC偏压或较大的峰对峰的值(即，表明显影偏压的最大值和最小值之间的差的值)的情况下呈现抑制浓度不均匀性的更大效果。

然而，作为进一步的研究的结果，本发明人已经发现以下。

即，在伴随将调色剂拉回的更大效果的较高频率下，在高浓度部分和低浓度部分之间的边界周围可能产生白色空白(下文称为“周边白色空白”)。期望将AC偏压的频率设定到2[kHz]或更低以抑制这种周边白色空白。

此外，然而，与此同时具有抑制浓度不均匀性的较大效果的导致调色剂更大运动的较大的峰对峰的值使得调色剂更有可能附着到感光体1上的非图像部分(背景污点)。因此，峰对峰的值优选为1,500[V]或更小。

在这些条件下，由于AC偏压的调色剂拉回效果，粒度劣化(成层，flakiness)可出现在所述图像上。为了抑制粒度劣化，优选的是，表示与调色剂的静电极性相反的极性侧上电压的时长对AC偏压的一个周期的时长的比率的正侧占空比为20[％]或更小。

以下将对探索峰对峰的值以及AC偏压的频率和正侧占空比的合适条件的实验实施例进行描述。

<实验实施例1>

在实验实施例1中，基于峰对峰的值和背景污点之间的关系验证峰对峰的值的上限值(下文也称为“Vpp值”)。对于背景污点的评价，当输出任何图像时，视觉上检查调色剂附着到非图像部分的状态。

实验实施例1的评价条件显示于下。

-图像形成设备：IMAGIO MP C5000

-显影剂：青色显影剂

-显影套筒：向其施加四面体无定形碳涂层(下文称为“ta-C涂层”)的铝套筒

-显影偏压：单独的DC偏压和与AC分量叠加的DC偏压(具有990[Hz]的频率和7[％]的正侧占空比)

背景污点评价等级的标准显示于下。

等级“5”：无背景污点

等级“4”：无问题

等级“3”：可容忍

等级“2”：不可容忍

等级“1”：比“2”差

在不同显影偏压条件下进行的实验实施例1的基于以上评价标准的评价结果显示于图16中。

作为显影偏压条件，以DC偏压和AC偏压两者进行图像形成，并且在AC偏压的情形中，各自在1[kV]、1.25[kV]、1.5[kV]和1.75[kV]的Vpp值下进行图像形成。

由图16所示的实验实施例1的结果看出，在DC偏压的情况下，由于背景污点引起的问题没有出现，而在AC偏压的情况下，当Vpp值为1.75[kV]时，不可容忍的背景污点出现。因此，当施加AC偏压时，期望将Vpp值设定为1.5[kV]或更小。

<实验实施例2>

在实验实施例2中，基于显影偏压的频率和周边白色空白之间的关系验证显影偏压的频率的上限值。“周边白色空白”是指高浓度部分和低浓度部分之间的边界周围的图像缺失显现白色的问题。对于周边白色空白的评价，视觉上检查由布置在受检查的(划格的，checkered)形成中的实心部分和50[％]-浓度部分构成的图像。

实验实施例2的评价条件显示于下。

-图像形成设备：IMAGIO MP C5000

-显影剂：青色显影剂

-显影套筒：具有ta-C涂层的铝套筒

-显影偏压：单独的DC偏压，和与AC分量叠加的DC偏压(具有800[V]的峰对峰的值和7[％]的正侧占空比)

周边白色空白评价等级的标准显示于下。

等级“5”：无周边白色空白

等级“4”：无问题

等级“3”：可容忍

等级“2”：不可容忍

等级“1”：比“2”差

在不同显影偏压条件下进行的实验实施例2的基于以上评价标准的评价结果显示于图17中。

作为显影偏压的条件，以DC偏压和AC偏压两者进行图像形成，并且在AC偏压的情形中，各自在0.99[kHz]、2[kHz]、5.5[kHz]和9[kHz]的频率下进行图像形成。

由图17所示的实验实施例2的结果看出，在DC偏压的情况下，不产生周边白色空白。同时，在AC偏压的情况下，在其中进行实验的范围中的结果为等级“3”或更高。当所述频率为5.5[kHz]时，结果为等级“3”，而当所述频率为2[kHz]时，结果为等级“4”，这表明在抑制周边白色空白方面的显而易见的改善。因此，当施加AC偏压时，期望将所述频率设定到2[kHz]或更低。

此外，如图17所示，当所述频率为0.99[kHz]时，不存在周边白色空白，并且周边白色空白的等级比当所述频率为2[kHz]时的高。因此，对于AC偏压施加的频率优选为2[kHz]或更低，和更优选为1[kHz]或更低，以抑制周边白色空白的产生。

然而，当所述频率过低时，将在视觉上观察到由于AC偏压的周期引起的图像浓度不均匀性。具体地，视觉上察觉到条纹图案形式的依赖于转印纸上的输送方位的图像浓度变化。

将所述频率改变至990[Hz]以下，结果，在不低于800[Hz]的频率下在视觉上未观察到图像浓度的不均匀性。在700[Hz]的频率下，开始看到条纹图案。在600[Hz]的频率下，明显观察到条纹图案。因此，所述频率优选为800[Hz]或更高。

<实验实施例3>

在实验实施例3中，基于显影偏压的正侧占空比和图像上的粒度之间的关系验证显影偏压的正侧占空比的上限值。对于粒度的评价，视觉上检查具有70[％]的图像占有率的图像。“粒度”为评价在图像上触摸的粗糙度的值，并且较小的值意味着较好的图像品质。

实验实施例3的评价条件显示于下。

-图像形成设备：IMAGIO MP C5000

-显影剂：青色显影剂

-显影套筒：具有ta-C涂层的铝套筒

-显影偏压：单独的DC偏压，和与AC分量叠加的DC偏压(具有800[V]的峰对峰的值和990[Hz]的频率)

粒度评价等级的标准显示于下。

等级“5”：粒度是良好的

等级“4”：无问题

等级“3”：可容忍

等级“2”：不可容忍

等级“1”：比“2”差

在不同显影偏压条件下进行的实验实施例3的基于以上评价标准的评价结果显示在图18中。

作为显影偏压的条件，以DC偏压和AC偏压两者进行图像形成，并且在AC偏压的情形中，各自在4[％]、7[％]、20[％]和50[％]的正侧占空比下进行图像形成。

由图18所示的实验实施例3的结果看出，在DC偏压的情况下，粒度是良好的。同时，在AC偏压的情况下，粒度比等级“2”差，表明当正侧占空比为50[％]时为“不可容忍”水平，且所产生的图像是触摸粗糙的。当正侧占空比为20[％]时，粒度被评价为等级“4”，表明为“无问题”水平，其比等级“3”好，表明为“可容忍”水平。

优选将AC偏压的频率设定为2[kHz]或更低以防止周边白色空白，如从图17看出。然而，当通过施加具有低于2[kHz]的990[Hz]频率的AC偏压进行图像形成时，50[％]正侧占空比下的粒度比通过施加DC偏压的粒度差，如从图18看出。在该方面，降低正侧占空比(至20[％]或更小)可降低调色剂从感光体1上的静电潜像运动到显影套筒51的调色剂拉回效果，导致粒度劣化的抑制。因此，在施加AC偏压的方案中，当将所述频率设定为2[kHz]或更低时期望将正侧占空比设定为20[％]或更小。

此外，相比于20[％]，4[％]的正侧占空比是更期望的，因为粒度的等级将甚至更高。

[实施例]

以下将对本发明的实施例进行描述。然而，本发明无论如何不受限于这些实施例。“份”和“％”表示“质量份”和“质量％”，除非另外明确规定。

<芯粒子>

称出MnCO₃、Mg(OH)₂、Fe₂O₃和SrCO₃的粉末，并将其混合在一起，从而获得混合物粉末。

用加热炉将所述混合物粉末在850℃在大气中煅烧1小时，并且将获得的煅烧的产物冷却和粉碎至具有3μm平均粒径的粉末。

向获得的粉末加入分散剂和水以使所述粉末淤浆化。将获得的淤浆进料到喷雾干燥器以使其成粒，从而获得具有约40μm平均粒径的粒状产物。

将所述粒状产物装载到燃烧炉中，并且在氮气气氛下在1,180℃下燃烧4小时。用破碎机将获得的燃烧产物进行破碎，并且进行筛分以调节粒度，从而获得具有约35μm体积平均粒径的球形铁氧体粒子(芯粒子1)。

进行芯粒子1的组成分析，并且结果为MnO：40.0摩尔％、MgO：10.0摩尔％、Fe₂O₃：50摩尔％和SrO：0.4摩尔％。芯粒子1的算术平均表面粗糙度Ra2为0.63μm。

<细粒子>

《粒子1的制造》

将氧化铝(由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制造的AKP-30)(100g)分散于水(1L)中以制造悬浮液，并且将该液体加热到70℃。将通过使氯化锡(100g)和五氧化二磷(3g)溶解在2N的盐酸(1L)中而获得的溶液和12质量％的氨水以2小时滴加到所述悬浮液，使得所述悬浮液的pH将为7-8。在所述滴加之后，对所述悬浮液进行过滤和洗涤，并且将获得的滤饼在110℃进行干燥。然后，将获得的干粉末在氮气流下在500℃下处理1小时，从而获得粒子1，其为导电性细粒子。

获得的粒子1具有350nm的体积平均粒径和1.3(LogΩ·cm)的粉末电阻率。

《粒子2的制造》

对于粒子2，使用经历表面处理并且具有30nm体积平均粒径和0.5(LogΩ·cm)粉末电阻率的氧化铝(由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制造的AKP-30)。表面处理层为由如下构成的双层结构体：由二氧化锡制成的底层和由包含二氧化锡的氧化铟制成的顶层。

《粒子3》

使用氧化铝(由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制造的AKP-30)。其体积平均粒径为300nm，并且其粉末电阻率为4.8(LogΩ·cm)。

《粒子4》

对于粒子4，使用BLACK PEARLS-2000(由Cabot Corporation制造，具有1,500mm²/g的比表面积和3的长宽比)。其体积平均粒径为12nm，并且其粉末电阻率为－1.5(LogΩ·cm)。

<树脂>

《树脂1》

使用有机硅树脂溶液SR2410(由Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.制造)。

《树脂2》

将甲苯(300g)倒入装备有搅拌器的烧瓶中，并且将其在氮气流下加热到90℃。向其中以1小时滴加由结构式CH₂＝CMe－COO－C₃H₆－Si(OSiMe₃)₃(其中Me表示甲基)表示的3-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷(200mmol，由Chisso Corporation制造的SILAPLANE TM-0701T)(84.4g)、3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷(39g)(150mmol)、甲基丙烯酸甲酯(65.0g)(650mmol)和2,2’-偶氮二-2-甲基丁腈(0.58g)(3mmol)的混合物。在完成所述滴加之后，向其中进一步加入通过将2,2’-偶氮二-2-甲基丁腈(0.06g)(0.3mmol)溶解在甲苯(15g)中而获得的溶液(导致0.64g的2,2’-偶氮二-2-甲基丁腈的总量，3.3mmol)，并且将它们在90℃-100℃的温度下混合3小时以引发自由基共聚，从而获得基于甲基丙烯酸的共聚物(树脂2)。

所获得的树脂2的重均分子量为33,000。然后，用甲苯对所述树脂2进行稀释，使得所述树脂2的固体含量将为23质量％。通过这种方式获得的树脂2的溶液具有8.8mm²/s的粘度和0.91的比重。

(实施例1)

实施例1中使用的载体通过下述方式制造。

<载体1的制造>

为了形成用于静电潜像显影的载体1的涂层，制备具有下述组成的涂层形成溶液A(具有10质量％的固体含量)。

-涂层形成溶液A的组成-

-涂层树脂(树脂1)(具有43％的固体含量)---10质量份

-涂层树脂(树脂2)(具有23％的固体含量)---1质量份

-导电性细粒子1---18.1质量份

-催化剂---1质量份(二异丙氧基二(乙基乙酰乙酸)钛)(由Matsumoto Fine Chemical Co.,Ltd.制造的ORGATIX TC-750)

-硅烷偶联剂---0.6质量份(由Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造的SH6020)

-甲苯---197.3质量份

用于分散涂层形成溶液的方式没有特别限制。在实施例1中，所述分散通过TK均匀混合器在13,000rpm下进行10分钟。

将所述涂层形成溶液A施加到芯粒子1(1,000质量份)上，并且进行干燥。通过流化床涂覆器在将各流体罐的内部温度控制到70℃的情况下进行所述施加和干燥。将获得的载体在电炉中在180℃烧制2小时，从而获得载体1。

载体1的性质显示在以下表1-1中。表1-1所示的涂层中的细粒子的分散粒径通过如下获得：用透射电子显微镜(TEM)观察所述载体的横截面，测量任意一百个粒子的直径，和对测量结果取平均。

<显影剂1的制造>

将用于市售的数字全色打印机(由Ricoh Company,Ltd.制造的RICOH PRO C901)的调色剂(70质量份)与以上获得的载体1(930质量份)混合，并且通过Turbula混合器将其以81rpm搅拌5分钟，从而制造评价用的显影剂。此外，使用上述的载体和调色剂以调色剂浓度将为10质量％的方式制造补给用的显影剂。

<图像评价>

将市售的数字全色复印机(由Ricoh Company,Ltd.制造的IMAGIO MP C500)重新改造并安装有具有以下的表2-1和2-2所示的条件的显影装置，并且用以上获得的显影剂1进行装填，以进行用于图像评价的图像形成。作为显影装置的条件，在显影套筒51上的低摩擦膜51涂层的存在或缺失和所施加的电压的设定随着图11所示的显影装置中的这些条件而变化，正如在以下表2-1和2-2中所示。

通过以上获得图像形成设备进行下述多个评价实验。结果显示于表3-1和3-2中。

《浓度不均匀性的评价方法》

将具有75[％]的点(字点，dot)百分比(只在青色中)的图像打印到具有A3尺寸的纸张上，并且测量该图像中的发光度偏差(最大发光度－最小发光度)。使用X-RITE 939(由X-Rite,Inc.制造)测量所述发光度。

<浓度不均匀性的评价标准>

A：图像中的发光度偏差小于1.0。

B：图像中的发光度偏差为1.0或更大但是小于1.5。

C：图像中的发光度偏差为1.5或更大但是小于2.0。

D：图像中的发光度偏差为2.0或更大(具有浓度不均匀性)。

《滞后现象的影响(重影)的评价》

将具有8％图像占有率的的文字(字符，character)图表(每个文字具有约2mm×2mm的文字尺寸)输出到100,000张上。之后，打印图20所示的垂直带状图表，并且测量在一次套筒旋转期间打印的部分(a)和在一次套筒旋转之后打印的部分(b)之间的浓度差，从而评价稍早先的图像的历史的任何影响。对于所述测量，使用色值测量仪器(由X-Rite,Inc.制造的X-RITE 938)。浓度差在三个位置(即套筒的中心、后面和前面)处进行测量，并且获得其平均浓度差ΔID。评价标准如下。

<评价标准>

A：ΔID为0.01或更小。

B：ΔID为0.03或更小但是大于0.01。

C：ΔID为0.06或更小但是大于0.03。

D：ΔID大于0.06。

这里，A表示“非常好的”水平，B表示“良好的”水平，C表示“可容忍的”水平，和D表示“实践中不可用的”水平。A、B和C是合格的水平，D为不合格的水平。

《初始载体附着的评价》

在固定到150V的背景电位的情况下使实心图像显影。

此时，测量对于实现图像浓度到达1.0所需的显影电位Vpot.。

此外，当供应所述显影电位Vpot.时附着到感光体的表面上的载体粒子的数量通过用放大镜从五个视场进行观察而计数，并且作为实心图像载体附着的量进行评价。对于所述五个视场，对每100cm²所附着的载体粒子的数量取平均，并且使用平均数作为实心图像载体附着的量。

<评价标准>

A：20个粒子或更少

B：从21个粒子到60个粒子

C：从61个粒子到80个粒子

D：81个粒子或更多

A、B和C为合格的水平，而D为不合格的水平。

《边界效应的评价》

输出具有拥有大面积的图像的测试图案。所获得的图像图案中的中心部分的图像浓度和边界部分的图像浓度之间的差异通过视觉检查基于以下评价标准进行评价。

<评价标准>

A：没有差异

B：略有差异。

C：有差异，但是其是可容忍的。

D：差异达到不可容忍的水平。

A、B和C是合格的水平，而D是不合格的水平。

《图像分辨率的评价》

输出具有5％图像占有率的文字图表(每个文字具有约2mm×2mm的文字尺寸)。图像分辨率基于文字图像部分处的再现性而评价，并且如下进行评级。

<评价标准>

A：非常好

B：良好

C：可容忍的水平

D：实践中不可用的水平

A、B和C是合格的水平，而D是不合格的水平。

《背景污点的评价》

在于100,000张上连续地输出具有5％图像占有率的图表的输出耐久性测试之后，视觉上检查复印机中的调色剂的污染状况并且基于以下标准进行评价。

<评价标准>

A：一点没有观察到调色剂污染，具有非常好的状况。

B：几乎没有观察到调色剂污染，具有良好的状况。

C：观察到污染，但是实践中不成问题。

D：有超出可容忍水平的严重污染，并且是成问题的。

A、B和C是合格的水平，并且D是不合格的水平。

《颜色叠加的评价》

输出全色测试图案。视觉上检查在所获得的图像图案中的颜色叠加状况，并且基于以下评价标准进行评价。

<评价标准>

A：完全不成问题的水平。

B：略有颜色叠加，但是其是实践中可容忍的水平。

C：实践中不可容忍的水平。

《耐久性的评价》

在100,000张上以单一颜色进行运行评价。测量所述载体在完成所述运行之后的体积电阻率(LogΩ·cm)，并且同时，对载体附着、在静态积聚中的减少量和电阻的减小量进行评价。以和上述的初始载体附着的评价相同的方式评价载体附着。

<<<静态积聚的减少量的评价>>>

静态积聚的减少量作为如下测量的静态积聚量(Q1)和静态积聚量(Q2)之间的差而获得：静态积聚量(Q1)是在运行之前通过用普通的吹掉装置(由Toshiba Chemical Corporation制造的TB-200)进行包含载体(93质量％)和调色剂(7质量％)的混合物的摩擦带电样品的吹掉(blow-off)测试测量，和静态积聚量(Q2)是在运行之后通过用所述吹掉装置除去显影剂中的调色剂以获得载体并通过和以上相同的方法测量(参见图21)。

静态积聚中在实践中不成问题的减少量的水平以绝对值计为10.0μc/g或更少。静态积聚量减少的原因是调色剂在载体表面上的消耗和涂覆膜在载体上磨损。因此，调色剂消耗和载体涂覆膜的耐久性可基于静态积聚中的减少量而评价。

<<<电阻减小量的评价>>>

电阻减小量作为如下X1和X2之间的差而获得：在向装载在电阻测量的平行电极(具有2mm间隔)之间的载体施加1,000V直流电压之后三十秒用高电阻表测量的在运行之前的载体的体积电阻率R1的常用对数值X1(＝Log₁₀R1)，和用所述吹掉装置除去显影剂中的调色剂之后(参见图21)通过和以上体积电阻率测量方法相同的方法测量的在运行之后的载体的体积电阻率R2的常用对数值X2(＝Log₁₀R2)。

电阻减小量的实践中成问题的水平以绝对值计为3.0(LogΩ·cm)或更小。

电阻变化的原因为载体的粘合树脂膜的刮掉、调色剂组分的消耗、载体涂覆膜中的具有大的粒径的细粒子的脱附等。因此，这些问题的产生可基于电阻的变化量而评价。

(实施例2-27)

以和实施例1相同的方式制造在实施例2-27中使用的载体2-27，除了从实施例1如表1-1和1-2中所示地改变细粒子的类型、细粒子的分散方法和载体的制造条件之外。

如表1-2所示，载体21的涂层形成溶液通过进行1小时的介质分散而分散。这里，介质分散是指通过使用具有约0.1mm-0.3mm直径的Zr珠的珠磨机的分散，其是在如下条件下获得期望的粒径的分散方法：在该条件下不会产生由于过大的分散能而引起的聚集体。分散剂没有特别限制，但是在所述实施例中使用由Kotobuki Industries,Co.,Ltd.制造的ULTRA APEX MILL。

载体2-27的体积电阻率的值显示在表1-1和1-2中。

以和实施例1相同的方式制造包含载体2-27的显影剂2-27。

实施例2-27的显影装置的图像评价用显影剂2-27并且用实施例1中所使用的相同显影装置进行，除了改变实施例1中的显影套筒上的低摩擦膜涂层的存在或缺失和类型以及施加电压的条件之外，如表2-1和2-2中所示。结果显示于表3-1和3-2中。

(对比例1-7)

以和实施例1相同的方式制造对比例1-7中使用的对比载体1-7，除了改变实施例1中的细粒子的类型、细粒子的分散方法和载体的制造条件，如表1-2所示。

如表1-2所示，对于对比载体6和7进行介质分散，像在实施例21中使用的载体21一样。

对比载体1-7的体积电阻率的值显示在表1-2中。

以和实施例1相同的方式制造包含对比载体1-7的对比显影剂1-7。

用对比显影剂1-7并且通过和实施例1中使用的相同显影装置进行对比例1-7的显影装置的图像评价，除了改变实施例1中的显影套筒上的低摩擦膜涂层的存在或缺失和类型以及施加电压的条件之外，如表2-1和2-2所示。结果在表3-1和3-2中显示。

[表1-1]

[表1-2]

[表2-1]

[表2-1]

[表3-1]

[表3-2]

正如实施例1-25的结果所表明的，揭示了本发明的显影装置可弥补周期性浓度差异、减小由使用AC显影偏压引起的正侧偏压的影响和长期抑制显影性能能的劣化。特别地，揭示了使用RP显影偏压作为AC显影偏压的显影装置在所有评价项目方面均显示有利且良好平衡的结果。

本发明的各方面举例于下。

<1>显影装置，其包括：

包含调色剂和载体的显影剂；和

显影剂承载体，其配置成使其表面承载所述显影剂于其上和进行环形运动，并且配置成通过在其中所述显影剂承载体面对潜像承载体的显影区域中向潜像承载体表面上的潜像供应显影剂中的调色剂而使潜像显影

其中所述载体包含细粒子，并且所述载体的体积电阻率R(＝10^X)(Ω·cm)中的X值为11.5-16.0，

其中所述显影剂承载体包括：包括多个磁极的磁场产生单元；和具有圆筒形状的显影套筒，其环绕所述磁场产生单元并且配置成借助所述磁场产生单元的磁力在所述圆筒形状的外圆周表面上承载所述显影剂和通过相对于所述显影装置的主体旋转而进行表面运动，且

其中所述显影装置包括配置成向所述显影套筒施加包括交流分量的电压的显影套筒电压施加单元。

<2>根据<1>的显影装置，

其中在所述显影套筒电压施加单元中，其中将交流(AC)分量叠加到直流(DC)分量上的偏压在正常调色剂电荷极性侧上其最大值(称为Vpp1)和其最小值(称为Vpp2)之间具有由下式表示的峰对峰的关系：

|Vpp1－Vpp2|≦1,500V。

<3>根据<1>或<2>的显影装置，

其中在所述显影套筒电压施加单元中，其中将交流(AC)分量叠加到直流(DC)分量上的偏压在正常调色剂电荷极性侧上其最大值(称为Vpp1)和其最小值(称为Vpp2)以及在所述潜像承载体上的潜像的图像部分的电位(VL)之间具有由下式表示的峰对峰的关系，

|Vpp1|>|Vpp2|>|VL|。

<4>根据<1>至<3>任一项的显影装置，

其中在所述显影套筒电压施加单元中，AC显影偏压的交流分量的正极性分量具有20％或更小的占空比。

<5>根据<1>至<4>任一项的显影装置，

其中在所述显影套筒电压施加单元中，AC显影偏压具有2(kHz)或更低的频率f。

<6>根据<1>至<5>任一项的显影装置，

其中所述载体包括包含所述细粒子和树脂的涂层，并且所述细粒子相对于所述涂层中的树脂和细粒子的总量的含量为10质量％-85质量％。

<7>根据<1>至<6>任一项的显影装置，

其中所述细粒子具有－3(LogΩ·cm)至3(LogΩ·cm)的粉末电阻率。

<8>根据<1>至<7>任一项的显影装置，

其中所述细粒子为包括氧化铝、二氧化硅、钛、钡、锡和碳的一种或多种的细粒子。

<9>根据<1>至<8>任一项的显影装置，

其中所述载体包括包含所述细粒子和树脂的涂层，并且所述涂层中的细粒子的分散粒径为50nm-600nm。

<10>根据<1>至<9>任一项的显影装置，其包括：

在所述显影套筒的外圆周表面上的低摩擦表面层，

其中所述低摩擦表面层相对于所述调色剂的摩擦系数小于形成所述圆筒形状的套筒元件管的材料相对于所述调色剂的摩擦系数。

<11>根据<10>的显影装置，

其中所述套筒元件管的材料为铝。

<12>根据<10>或<11>的显影装置，

其中所述低摩擦表面层由四面体无定形碳制成。

<13>图像形成设备，其包括：

潜像承载体；

配置成在所述潜像承载体上形成潜像的潜像形成单元；

配置成通过用显影剂使形成在所述潜像承载体上的所述潜像显影而形成调色剂图像的显影单元；

配置成将形成在所述潜像承载体上的所述调色剂图像转印到记录介质的转印单元；和

配置成使转印到所述记录介质的所述调色剂图像定影于其上的定影单元，

其中使用根据<1>至<12>任一项的显影装置作为所述显影单元。

参考标记列表

1 静电潜像承载体(感光体)

1Y 黄色感光体

1C 青色感光体

1K 黑色感光体

1M 品红色感光体

2a 清洁刮板

2 感光体清洁装置

3 原稿输送单元

4 原稿读取单元

4a 充电辊

5C 青色显影装置

5K 黑色显影装置

5 显影装置

6 图像形成单元

7 供纸单元

8 中间转印带

9 第一转印偏压辊

10 中间转印单元

11 调色剂容器

12 第二转印支持辊

19 第二转印偏压辊

20 定影装置

25 一对排纸辊

26 供纸盒

27 供纸辊

28 一对对位辊

30 排纸盘

40 充电装置

41 润滑剂施加装置

50 显影辊

51 显影套筒

51a 套筒元件管

51b 低摩擦膜

52 刮刀

53 供应螺杆

53a 供应/输送路径

54 收集螺杆

54a 收集/输送路径

55 磁辊

57 分隔物部件

58 壳体

58a 显影下壳体

58b 显影上壳体

58c 显影盖

58e 显影开口

59 调色剂供应端口

71 试剂下降端口

72 试剂上升端口

100 打印机单元

110 细粒子

111 涂层

112 芯粒子

151 显影套筒电源

500 复印机

G 显影剂G

P 显影间隙

L 激光

P 转印纸

P1 第一磁极

P2 第二磁极

P3 第三磁极

P4 第四磁极

P5 第五磁极

T 调色剂

Vb 显影偏压

Vbav 显影偏压平均值

Vd 充电电位

VL 曝光电位

Vpot 显影电位

Vpp 峰对峰的值

α 收集螺杆下游末端区域

β 供应螺杆下游末端区域