显影设备的制作方法

专利名称：显影设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于用显影剂对形成于图像承载部件上的静电图像进行显影的显影设备。更特别的是，本发明涉及一种接触型的显影设备，其中显影部件与图像承载部件相接触，并使用磁性的单组分显影剂。
图像承载部件可以是电子照相型感光部件、用于静电记录的绝缘(dielectric)部件或类似部件，可以将显影设备与一个可拆卸地安装于诸如复印机或打印机之类的成像设备的主组件主组件上的处理盒一起使用。
背景技术：
例如电子照相型成像设备中的常规单组分显影系统，其中，用单组分显影剂对形成于电子照相型感光部件上的静电潜像进行显影，该显影系统包括广泛使用的(1)非磁性接触型显影系统以及(2)磁性非接触型显影系统。
(1)非磁性接触型显影系统非磁性单组分显影剂在具有绝缘层的显影辊(显影剂承载部件)上被运送，并与用于对静电潜像进行显影的感光部件的表面相接触(例如，日本公开专利申请No.2001-92201)。通过机械搅动机构或重力将显影装置内的显影剂送至显影辊。例如，使一个弹性辊与显影辊相接触，并由该弹性辊提供显影剂。为了使显影辊上的显影剂层均匀分布，弹性辊还具有一次性清除残留在显影辊上的显影剂而使其不被传送到感光部件的功能。在感光部件的基础材料和显影辊之间加上直流偏置(显影偏置)。
(2)磁性非接触型显影系统
在这种类型的显影系统(例如，日本公开专利申请Sho 54-43027和日本公开专利申请Sho 55-18656)中，使用了磁性单组分显影剂，且显影剂在包含磁铁的显影套管(显影剂运送部件)上被运送。显影套管与感光部件相对，二者的表面之间留有小的间隙。显影剂跳过小的间隙，以进行显影。通过机械搅动机构或重力将显影设备内的显影剂送至显影套管，并通过磁铁提供的磁力将显影剂送至显影套管。通过显影剂量调节部件调节将显影剂调节为显影套管上的预定的显影剂层。加在显影剂上的来自磁铁的力不但用于输送显影剂，而且肯定也能用于显影区。在显影区内，避免显影剂跳到非图像部分，从而避免了诸如模糊(fog)之类的图像缺陷。在显影操作期间，显影剂受到包含在显影套管内的磁铁磁力的吸引。为了使显影剂跳出，施加偏置了直流偏置电压的交流偏置电压形式的显影偏置电压。直流偏置电压的电平在感光部件上的图像部分的电位和非图像部分的电位之间。在通过交流偏置将显影剂在显影套管以及图像部分和非图像部分之间进行交换的同时，图像部分被显影。
(3)无清洁器(调色剂循环)系统从简化结构和减少浪费的观点出发，已经提出一种图像传输类型的电子照相过程，其中省略了专门用于在图像转印步骤之后清洁感光部件的鼓清洁器，调色剂在该设备内循环。例如，在上述非磁性接触型显影系统中，通过显影操作，将残留的显影剂同时收集起来(例如，日本专利No.2598131)。
同时还提出了一种磁性非接触型显影系统的成像设备，其中通过显影操作将残留的显影剂同时收集起来。
(1)中描述的常规非磁性接触型显影系统存在防模糊特性的退化问题。随着弹性辊的反复的机械摩擦，调色剂的特性退化，其结果是由调色剂的摩擦起电特性的降低引起的防模糊特性的退化。模糊意味着一种图像缺陷，即由白色部分(未曝光部分)被调色剂轻微显影产生的背景污染。为防止调色剂特性的退化，应当考虑减小弹性辊的摩擦力，但要这样做而不带来防重像缺陷的性能的退化是很困难的。重像是均匀的中间色调图像中的之前的图像的图案的密度不均匀。重像的出现意味着显影辊上的调色剂没有清除干净，还有残留。
因此，从调色剂特性退化的观点来看，由弹性辊导致的连续滑动是不期望的。对摩擦力进行调整涉及防模糊和防重像的两难。
随着调色剂特性的退化，显影性能也很容易受到显影装置内的显影剂循环的影响，成为另一个问题。更特别的是，在利用机械力和/或重力的显影剂循环中，出现了围绕显影辊的、显影剂或调色剂在其中几乎不循环从而也几乎不交换粒子的区域。另一方面，循环的调色剂在特性方面也退化到某种程度。当容器中调色剂的量减少时，这两种调色剂容易凝聚，从而产生背景模糊。此外，存在着可归因于弹性辊本身的图像缺陷。从调色剂摩擦和供给性能的观点出发，弹性辊通常是一个海绵体或泡沫辊。可以将显影剂粒子压缩到海绵体单元中并凝聚成团。当成团的显影剂从海绵体单元上分离时，在中间色调图像中就会出现图像缺陷缺陷。当该系统被结合进无清洁器装置时，纸屑可能会进入弹性辊的海绵体单元，导致对应于弹性辊圆周长度周期性出现的图像缺陷缺陷。
另一方面，在上述磁性非接触型显影系统(2)中，存在可归因于磁链(刷)的图像缺陷的问题。此外，还存在垂直的和水平的细线的均匀度互不相同的问题。当在磁链平行于感光部件(感光鼓)外围的前进方向移动的同时进行显影操作时，细线的均匀度较好，但垂直方向上的细线却几乎断掉。此外，出现了图像边缘缺陷。高密度部分的边缘，尤其是下游侧以高密度显影，与高密度部分相邻的中间色调部分的边缘的显影密度较低。其原因可能在于在感光鼓和显影套管之间不接触地交换了显影剂。在显影区，调色剂沿表面移动，所以调色剂容易淤塞在下游边缘部分，并从该边缘外面吸收调色剂，从而导致上述图像缺陷。此外，在无清洁器系统的成像设备中，感光鼓和显影套管互不接触，因此将调色剂收集到感光鼓上的力量很微弱，导致残留的调色剂在纯白图像(密度最小的图像)或中间色调图像中产生重像。此外，在纯黑图像(密度最大的图像)中产生白点。当纸屑进入显影辊和感光鼓之间时，在高温高湿环境下，这些白点很容易显现出来。其原因可能在于显影辊和感光鼓之间的偏置电压泄漏，作为结果，感光鼓上出现静电潜像电位(负端)。
此外，采用常规的接触型显影设备，图像缺陷可能出现在纯白图像中。该缺陷以对应于显影套管圆周长度的周期出现，并是具有几毫米的宽度的图象缺陷。其原因可能在于显影辊上夹在相互接触的显影辊和感光鼓之间的显影剂的紧密的静电沉积。
此外，还存在调色剂扩散的问题。在运送显影剂到显影辊上的力减小处，调色剂在成像设备中扩散，这将导致各种各样的问题。

发明内容
因此，本发明的一个主要目的是提供一种减轻背景模糊的显影设备。
本发明的另一个目的是提供一种抑制显影剂特性退化的显影设备。
本发明的进一步的目的包括提供一种抑制出现重像的显影设备。
本发明的进一步的目的包括提供一种能有效防止图像边缘缺陷的显影装置。
本发明的进一步的目的包括提供一种能形成高质量图像的显影设备。
本发明的进一步的目的包括提供一种适合于不带有只具有清洁功能的清洁器的所谓无清洁器型成像设备的显影设备。
本发明的上述目的以及其他目的、特征和优点将通过以下参照附图对本发明的优选实施方式的说明而更加明确。


图1是根据本发明的实施方式1的方案1的成像设备的示意图。
图2是根据本发明的实施方式2的方案2的成像设备的示意图。
图3是实施方式1中所用的磁辊中的磁通量密度与|Br|/|B|的曲线图。
图4是根据本发明的比较例2的方案1的成像设备的示意图。
图5是根据本发明的比较例4的方案1的成像设备的示意图。
图6是根据本发明的比较例5的方案1的成像设备的示意图。
图7是根据本发明的比较例7的方案1的成像设备的示意图。
图8是根据本发明的比较例8的方案1的成像设备的示意图。
图9是根据本发明的比较例9的方案1的成像设备的示意图。
图10显示了使用抽气型法拉第测量方法的测量装置。
图11显示了出现边缘缺陷的机制。
图12显示了同时显影和清洁的机制。
图13显示了出现纯黑图像缺陷的机制。
图14是纯黑密度评估结果的曲线图。
图15是防模糊评估结果的曲线图。
图16是纯白图像缺陷的曲线图。
图17是重像缺陷的曲线图。
图18是整体评估结果的曲线图。
图19是防重像评估结果的曲线图。
具体实施例方式
下面将描述根据本发明的显影设备的一个实施方式。首先描述可与显影设备一起使用的一种方案下的成像设备。
(方案1的成像设备的实施方式)图1是采用根据本发明的一种显影设备的图像记录设备(成像设备)的示意图，图中显示了总体结构。该成像设备是采用了电子照相过程的转印型的激光打印机。
(1)图像记录设备的总体结构用标号1表示的是图像承载部件(待显影的对象)。本实施方式中的图像承载部件1的形式为可旋转的鼓(在下文中将称为感光鼓)。感光鼓是OPC型的感光部件，其固有的极性为负极。其直径为24mm。将感光鼓1沿箭头所示的顺时针方向以恒定的外围速度(处理速度PS；打印速度)85mm/s旋转驱动。
用标号2表示的是作为充电装置的充电辊。充电辊2是导电的弹性辊，包括金属芯2a和导电的弹性层2b。通过施加具有预定大小的压力，将该充电辊一直压接在感光鼓1上，在充电辊2和感光鼓1之间形成充电区n。在本实施方式中，充电辊2随感光鼓1的旋转而旋转。
用附图标记S1表示的是对充电辊2施加充电偏置的电源。在本实施方式中，从充电电压电源S1将其电位电平高于充电起始电压的直流电压施加到充电辊2和感光鼓1之间的接触区域。更确切地说，将-1，300V的直流电压作为充电偏置施加到与感光鼓1相接触的充电辊2，以便将感光鼓1的外表面均匀充电至电位电平-700V(未曝光点的电位电平)。
用标号4表示的是具有激光二极管、多棱镜等的激光扫描仪(曝光设备)。该激光扫描仪用于输出激光的光束L，同时用连续的电数字图像形成像素信号对其强度进行调制，以便对上述可旋转的感光鼓1的均匀充电的外表面进行扫描(曝光)。调整激光电源，使得在对均匀充电的感光鼓1的整个表面进行曝光时，该感光鼓表面的电位为-150V。
通过扫描曝光仪L，将对应于将形成的图像的静电潜像信息形成于旋转的感光鼓1上。
用标号60A表示的是后面将描述的第一个版本的成像设备中的的显影设备。然后通过摩擦起电将调色剂(显影剂)充电至负极性，并通过由显影偏置施加电源S2施加在作为显影剂(调色剂)承载部件(显影剂承载运送部件)的显影套管60b和感光鼓1之间的显影偏置，将该调色剂用于在显影位置对感光鼓1上的静电潜像进行显影。在后面描述本发明的其他实施方式和比较实施方式时，将详细描述显影设备60A。
用标号6表示的是作为接触型转印装置的转印辊，其电阻在中间范围。通过施加具有预定大小的压力，使转印辊6一直与感光鼓1相接触，形成转印夹持区b。作为将进行记录的对象的记录介质P从未图示的送纸区被送至转印夹持区b，同时对转印辊施加来自转印偏置施加电源S3的预定的转印偏置。作为结果，当转印介质被输送并经过转印夹持区b时，感光鼓上的调色剂图像被顺序地连续地转印到转印介质P的表面上。
本实施方式中的转印辊5包括芯金属5b和中间的电阻泡沫层5a，其中该辊的电阻值为5×108Ω。在转印操作期间，在芯金属5b处将+2.0kV的电压供给到转印辊5。将导入转印夹持区b的转印材料P输送并经过转印夹持区b，在此期间，通过静电力和推动力，将调色剂图像从可旋转的感光鼓1的表面顺序地转印到侧面。
用标号7表示的是采用了加热定影方法或类似方法的定影设备。此时转印材料P上具有在转印夹持区b从感光鼓1上转印的调色剂图像，将该转印材料从可旋转的感光鼓1的表面分离并随后将其导入定影装置6中，其中将对该转印材料进行定影操作并将其排出到该设备外作为打印件或复印件。
用标号8表示的是用于清洁感光鼓1的清洁设备(感光鼓清洁器)。在图像转印后，清洁设备8用清洁叶片8a刮感光鼓1的外表面，在图像转印之后，清除残留在感光鼓1的外表面上的调色剂，并将所清除的调色剂回收到废弃调色剂容器8b中。
在清洁感光鼓1的外表面之后，通过充电设备2对该感光鼓重新进行充电，并将其用于下一次成像。
用指示符9A表示的是处理盒(process cartridge)，包括在其中整体安装的感光鼓1、充电辊2、显影设备60A和感光鼓清洁器8，并且可分离地安装于成像设备的主组件主组件内处理盒。
(方案2的成像设备)图2是方案2的图像记录设备，其采用了本发明的第二实施方式中的显影设备。图中显示了设备的整体结构。本方案的图像记录设备是转印型的激光打印机，其采用了电子照相过程和调色剂循环过程(无清洁器系统)。下面将只描述不同于方案1中的成像设备的那些成像设备的特征；与第一实施方式中的成像设备的特征类似的特征将不再描述。
本方案中的成像设备与方案1中的成像设备的根本区别在于成像设备不具有感光鼓清洁器8，并将转印残留调色剂进行循环。为了防止转印残留调色剂损害性地影响其他过程，诸如充电过程，将转印残留调色剂进行再循环并回收到显影设备中。更确切地说，对方案2中的成像设备进行如下结构改变。
为进行感光鼓1的充电，采用了与方案1中的充电辊2相同的充电辊2。然而，在本实施方式中，充电辊2是独立驱动的。对充电辊2的旋转频率进行调整，以便在充电辊2和感光鼓1的表面速度之间提供相同的表面速度(处理速度)。充电辊2独立于感光鼓1而驱动，确保了充电辊2与感光鼓1以及充电辊接触部件20保持接触，以将调色剂充电至负极性(常规的极性)。更进一步说，充电辊2带有接触部件20的另一个原因是为了防止充电辊2被污染。有了接触部件20，即使充电辊2被其极性与充电辊2的充电偏置的极性相反(正)的调色剂所污染，该污染性的调色剂的极性也会由正极变为负极，使其迅速地从充电辊2中喷出，以在与通过显影设备显影感光鼓1上的潜像相同的时间和位置，将其回收到显影设备中。接触部件20由厚度为100μm的聚酰亚胺薄膜构成，并与充电辊2相接触，以便在接触部件20和充电辊2之间维持10(N/m)的线性压力。采用聚酰亚胺的原因在于聚酰亚胺具有通过摩擦起电将调色剂充电至负极性的特性。
用指示符9B表示的是处理盒，其中整体安装着感光鼓1、充电辊2、充电辊接触部件20和显影设备60A，并且使其构建成能够可拆卸地安装于成像设备的主组件主组件内。
(显影设备的实施方式和比较例)(显影设备的实施方式1)本实施方式在极性之间使用了接触型、弹性套管以及位置调节(金属片)。
下面将描述本实施方式的显影设备60A(图1，图2)。
用标号60b表示的是作为显影剂承载部件(显影剂承载运送部件)的显影套管，其中作为磁场产生装置的磁辊60a是固定、非旋转地安装的。显影套管60b包括铝质圆柱体60b1(基础部件)，铝质圆柱体60b1外表面上的非磁性导电物质构成的层60b2(弹性部件)。以预定的压力将显影套管60b压在感光鼓1上。将感光鼓1与显影套管60b之间的压力调整为200N/m(拉伸压力)。这里，拉伸压力是对应于线性压力的压力值，是拉伸夹在两个厚度分别为30μm的SUS薄板之间的30μm厚的SUS(不锈钢)薄板所需要的每一米上的力。
本实施方式的显影套管60b的制造过程是，捏合用于非磁性导电弹性层60b2的材料，挤出捏合后的材料，将挤出的材料附着在铝质套管60b1上形成层60b2，并将该层打磨至500μm的厚度。显影套管60b的微硬度为95°，表面粗糙度Rz为3.8μm，表面粗糙度Ra为0.6μm。
在本实施方式中，已经用可从日本Kobunshi Kabushiki Kaisha公司获得的微硬度计Asker MD-1F360A测量了表面硬度。在测量长度为2.5mm、垂直方向放大2000倍、水平方向放大100倍、截止水平为0.8mm、过滤器设置为2CR、水准测量设置为前方数据的情况下，使用可从日本KOSAKA KENKYUSHO Kabushiki Kaisha公司获得的surfcorderSE3400，并使用接触检测单元PU-DJ2S，测量了表面粗糙度。
弹性层60b2的介电常数εs为6.5。在施加1Vpp电压、频率为1kHz、取10个测量点的条件下，通过可从Hewlett-Packard公司获得的精确的LCR计(HP4284A)，并使用用于测量绝缘部件的电极(HP16451B)，测量了介电常数。
磁辊60a是一块固定的磁铁，被用作在显影套管60b上的预定位置处产生磁力的磁场产生装置。如图3所示，在每个显影区Sα(显影极)都存在密度峰值、输送部分(输送极)Nα，供给部分(供给极)Sβ以及收集部分(收集极)Nβ。在本实施方式中，已经使用可从Bell公司获得的带有探针A-99-153的9900系列高斯计来测量磁通量密度。高斯计具有连接到该高斯计主组件的杆状的轴向探针。将显影套管60b固定在水平位置，磁辊60a是可旋转的。相对于显影套管60b，探针以一个小的间隙保持水平状态垂直地安装，且显影套管60b的中心与探针的中心位于同一水平面内。将它们置于上述固定位置，并测量磁通量密度。磁辊60a和显影套管60b基本上是同心的，因此认为磁辊60a和显影套管60b之间的间隙是与磁辊60a上的外围位置无关的常数。从这个观点出发，通过测量显影套管440表面上和该表面上法线方向的磁通量密度，同时旋转磁辊442c，可以测量显影套管440圆周方向的所有位置。根据在外围方向得到的磁通量密度数据，确定了每个位置处的强度峰值，该值为一个法向分量Br，即套管表面的法向分量。然后，将法向探针朝显影套管60b的切线方向旋转90°，并旋转磁辊60a，以便在显影套管表面的相应位置测量作为切线分量BΘ的切线方向的磁通量密度。
根据相应角度位置的Br值和BΘ值，在显影套管表面的每个相应的角度位置处计算磁通量密度|B|＝|Br2+BΘ2|1/2。
然后，确定法向分量|Br|与磁通量密度|B|的比值|Br|/|B|。
所述结果及Br和BΘ如图3(b)所示。相对于横坐标的角度，原点对应于供给部分Sβ极，正向沿相对于套管的旋转方向的下游(Sβ-Nα-Sα-Nβ-Sβ)。右手边的纵坐标代表磁通量密度的强度，N极是正极，S极是负极，左手边的纵坐标代表|Br|/|B|。
单组分磁性调色剂t1(显影剂)通过混合和捏合粘合剂树脂、磁性粒子和充电调节材料，然后研磨混合物，并将研磨后的材料进行分类来生成。额外加入液化材料。显影剂包含同样重量的磁性粒子和粘合剂树脂，以提供能够通过足够强的磁力进行输送的磁性粒子。调色剂的平均粒子大小(D4)为8μm。
在磁辊60a的磁力的作用下，在显影套管60b上运送调色剂t1的过程中，通过用于调节显影套管上的显影剂的量的调节片60c(显影剂量调节部件)对调色剂调节进行层厚调节，并通过摩擦起电对该调色剂进行充电。用标号60d表示的是用于使调色剂在显影容器60e中进行循环并随后输送调色剂到套管表面的磁力范围内的搅动部件。
在本实施方式的显影设备60A中，为了提供期望的调色剂电荷量和覆涂量，用作显影剂量调节部件的调节片60c由厚度为120μm的磷青铜构成，相对于显影套管60b的接触位置(调节位置)是图3所示的Θ＝38°(|Br|/|B|＝0.03)，拉伸压力是55N/m，调节片的自由长度是2.5mm。调节片上的自由部分的长度就是自相对于显影套管60b的调节片60c的接触部分的长度。这里，在本发明方式中被称为“中间调节”(在两极中间的一个位置)是指在主要为水平磁场(|Br|/|B|＜＝0.5)的磁极区域，设置调节片60c到显影套管60b的接触位置。本实施方式的显影装置不具有用于供给调色剂到显影套管的显影剂输送部件。因此，显影套管在接触感光鼓后首先接触的就是调节片。
通过显影套管60b的旋转，将加在显影套管60b上的调色剂t1输送到显影区(显影区部分)a，在显影区a显影套管60b与感光鼓1的表面相对。对显影套管60a施加来自显影偏置施加电压源S2的显影偏置电压(只施加-450V的直流电压而没有交流电压分量)。
显影套管60b和调节片60c是电连接的，以使其电位相等。以感光鼓1的外围速度的1.2倍的外围速度驱动显影套管60b。通过反转显影，用显影剂t1对感光鼓1上的静电潜像进行显影。这里，显影套管60b的外围速度相对于感光鼓1的外围速度是1.2倍，但这不是必然的，而且有可能是感光鼓1的外围速度的1.0-2.0倍，这是本实施方式的一个优点。
(显影设备的比较例1)接触型弹性套管，电极位置调节本比较例的显影设备与实施方式1的显影设备60A类似，但调节片60c与弹性套管(显影套管60b)的接触条件不同。
如图3所示，在本比较例中，调节片60c的接触位置为Θ＝84°(|Br|/|B|＝0.99)，拉伸压力是80N/m，调节片的自由长度是1.5mm。
这里，所谓“电极位置调节”是指，在主要为垂直磁场(|Br|/|B|＞＝0.9)的磁极区域，设置调节片60c与显影套管60b的接触位置。
(显影设备的比较例2)磁性非接触型弹性显影系统，中间调节下面将描述本比较例的显影设备60B。图4是使用本比较例的显影设备的方案1的成像设备的示意图。此处所用的调色剂是后面将描述的调色剂t1。
用标号60f表示的是包含和实施方式1中的磁辊相同的磁辊60a的显影套管(显影剂运送部件)。显影套管60f是具有经过喷沙处理以获得期望的粗糙度表面的铝质圆柱体，将其相对于感光鼓1安装，二者之间留有300μm的间隙α。显影套管60f的微硬度为100°，表面粗糙度Rz为11.5μm，Ra为1.5μm。填充于显影设备60B内的调色剂t1由显影套管60f运送，并同时受到磁辊60a的磁力的作用。并且，在此过程中，对调色剂t1进行层厚的调节，并通过厚度为1.5mm的由聚氨酯构成的调节片60g来调节。用标号60d表示的是用于使调色剂在显影容器60e中进行循环并随后输送调色剂到套管表面的磁力范围内的搅动部件。
在本比较例的显影设备60B中，为了提供期望的调色剂电荷量和覆涂量，调节片60g相对于显影套管60f的接触位置是图3(b)所示的Θ＝38°，其中|Br|/|B|＝0.03，拉伸压力是30N/m，调节片的自由长度是1.2mm。
通过显影套管60f的旋转，将加在显影套管60f上的调色剂t1输送到显影区(显影区部分)，在显影区显影套管60f与感光鼓1的表面相对。对显影套管60f施加包括-450V的直流电压分量、1.8kVpp和1.6kHz的交流分量(方波)的显影偏置电压。以感光鼓1的外围速度的1.2倍的外围速度驱动显影套管60f。以这种方式，用显影剂t4对感光鼓1上的静电潜像进行显影(反转显影)。该显影剂就是实施方式1中所用的调色剂t1。
(显影设备的比较例3)磁性非接触型显影，电极位置调节本比较例与比较例2的显影设备60B类似，但调节片60g到弹性套管60f的接触条件不同。
如图3所示，在本比较例中，调节片60g的接触位置为Θ＝84°(|Br|/|B|＝0.99)，拉伸压力是80N/m，调节片的自由长度是1.5mm。
(显影设备的比较例4)刚性部件套管，接触型显影系统，中间调节本比较例的显影设备与比较例2的显影设备60B类似，但在以下方面存在不同。
铝质圆柱体状的不带有弹性层的显影套管60f以预定压力与感光鼓1相接触。感光鼓1与显影套管60g之间的拉伸压力是50N/m。所施加的显影偏置只有-450V的直流电压。
(显影设备的比较例5)非接触型弹性套管，中间调节图6是使用本比较例的显影设备的方案1的成像设备的示意图。
本比较例的显影设备与实施方式1的显影设备60A的不同点如下将感光鼓1和显影套管60b相对地安装，二者之间留有的间隙α为200μm。显影偏置电压包括-450V的直流电压、峰-峰电压为1.2kVpp、频率为2000Hz的方波交流电压。
(显影设备的比较例6)非接触型弹性套管，电极位置调节图6是使用本比较例的显影设备的方案1的成像设备的示意图。
本比较例的显影设备与实施方式1的成像设备类似，但在以下方面存在不同。
将感光鼓1和显影套管60b相对地安装，二者之间留有的间隙α为200μm。显影偏置电压包括-450V的直流电压，以及峰-峰电压为1.2kVpp、频率为2000Hz的方波交流电压。
(显影设备的比较例7)旋转型多极磁辊下面将描述本比较例的显影设备60C。图7是使用比较例7的方案1的成像设备的示意图。
用标号60r表示的是包含磁辊60q的显影套管(显影剂运送部件)。显影套管60r包括铝质圆柱体60rl，铝质圆柱体60rl外表面上的非磁性导电物质构成的层60r2。以预定的压力将显影套管60r压接在感光鼓1上。拉伸压力为200N/m。
显影套管60r的制造过程是，捏合用于导电弹性层60r2的非磁性材料，挤出捏合后的材料，将挤出的材料附着在铝质套管60r1上，并将表面打磨至层60r2的厚度为500μm。显影套管60r的微硬度为94°，表面粗糙度Ra为1.2μm。
磁辊60q是具有规则间隔的8个电极的多极磁辊。磁通量密度的峰值为300G(绝对值)。磁辊60q以相同的旋转速度沿与显影套管60r相反的方向旋转。
在磁辊60q的磁力的作用下，在显影套管60q上运送调色剂t1，在此过程中，通过调节片60c调节调色剂t1的层厚，并通过摩擦起电对该调色剂t1进行充电。用标号60d表示的是用于使调色剂在显影容器60e中进行循环并随后输送调色剂到套管表面的磁力范围内的搅动部件。
本比较例的显影设备60C采用了自由长度部分为1.2mm且拉伸压力为30N/m的调节片60c，以便提供期望的调色剂电荷量和覆涂量。
通过显影套管60r的旋转，将加在显影套管60r上的调色剂t1输送到显影区(显影区部分)，在显影区显影套管60r与感光鼓1的表面相对。对显影套管60r施加来自显影偏置施加电源S2的显影偏置电压即-450V的直流电压。以感光鼓1的外围速度的1.2倍的外围速度驱动显影套管60r。以这种方式，通过反转显影，用调色剂t1对感光鼓1上的静电潜像进行显影。
这里所用的调色剂t1和实施方式1中相同。
日本专利申请公布Hei4-15949公开了一种与本比较例的结构类似的显影设备。
(显影设备的比较例8)非磁性接触型显影系统下面将描述本比较例的显影设备60D。图8是使用比较例8的显影设备的方案1的成像设备的示意图。
用标号60h表示的是包含芯金属60h1和形成于其上的导电弹性层60h2的显影辊。以20N/m的预定压力将显影辊60h与感光鼓1接触。将弹性辊60k固定在弹性辊60k与显影辊60h的轴相距预定距离之处，二者之间的拉伸压力为40N/m。显影辊60h以感光鼓1的外围速度的1.4倍的外围速度旋转，弹性辊60k以相同的外围速度沿与该显影辊相反的方向旋转。在500g载荷下，显影辊60h的橡胶硬度为ASDER C 50°，微硬度为42°。
通过传动部件60d将调色剂t2供给到弹性辊60k。通过旋转，弹性辊60k将调色剂t2供给到显影辊60h。通过摩擦起电对加在显影辊60h上的调色剂进行充电，并通过调节片60i将其调节在一定的层厚内。输送到显影辊60h的调色剂用于在显影区a中对感光鼓1上的静电潜像进行显影。显影中未消耗完的调色剂以及残留在显影辊60h上的调色剂由弹性辊60k擦下，并在容器60e中进行循环，然后再次加到显影辊60h的表面上。
施加于上述显影辊的芯金属60h1上的显影偏置电压只包括直流分量(-450V的直流电压)。对弹性辊60k和调节片60c也施加相同的显影偏置。
这里所用的调色剂t2是单组分磁性调色剂，通过混合和捏合粘合剂树脂、上色材料、磁性粒子和电荷控制材料并对其进行研磨和分类来生成。该调色剂还包含用于对充电粒子m进行液化和充电的附加材料。该调色剂的平均粒子大小(D4)为8μm。
(显影设备的比较例9)非接触型输送辊下面将描述本比较例的显影设备60E。图9是使用比较例9的方案1的成像设备的示意图。
用标号60h表示的是包含芯金属60h1和形成于其上的导电弹性层60h2的显影辊。用标号60j表示的是放电片包括衬在弹性部件60j1上的导电片60j2。以2对应于20N/m拉伸压力的预定压力将显影辊60h与感光鼓1接触。以预定压力将放电片60j向显影辊60h推压，使得拉伸压力为55N/m。显影辊60h以感光鼓1的外围速度的1.4倍的外围速度旋转。调色剂输送辊60n与显影辊60h不接触，并以与该显影辊相同的外围速度旋转。在500g载荷下，显影辊60h的橡胶硬度为ASDER C 50°，微硬度为42°。
通过搅动部件60d将调色剂t2供给到弹性辊60k。与显影辊60h不接触地安装的输送辊60n通过旋转将调色剂t2供给到显影辊60h。通过摩擦起电对加在显影辊60h上的调色剂进行充电，并通过调节片60i将其调节在一定的层厚内。输送到显影辊60h的调色剂用于在显影区a中对感光鼓上的静电潜像进行显影。显影中未消耗完的调色剂以及残留在显影辊60h上的调色剂通过放电片60j进行放电，并在容器60e中进行循环，然后再次加到显影辊60h的表面上。
施加于上述芯金属60h1上的显影偏置是-450V的直流电压。对输送辊60n和调节片60i也施加相同的显影偏置电位。
这里所用的调色剂t2和比较例8中相同。
日本专利No。3225759公开了一种与本比较例的结构类似的显影设备。
(测量调色剂的具体电荷量和覆涂量)调色剂的具体电荷量和覆涂量以如下方式测量。通过所谓的抽气型法拉第测量方法测量覆涂在显影辊或显影套管上的显影剂的电荷量。图10显示了使用抽气型法拉第测量方法的测量装置，其中抽气开口11靠近显影套管或显影辊，抽出显影剂以将调色剂收集在内圆柱体内带有的过滤器12上。此时，内圆柱体对外部是静电屏蔽的，通过可从KEITHLEY公司获得的静电计6517A测量此处积累的显影剂的电荷量Q(C)。根据过滤器重量的增加来计算所抽出的调色剂的重量M(g)，并测量所抽取的调色剂对应的面积S(m2)。然后，计算套管上的调色剂的具体电荷量Q/M(μc/g)和覆涂量M/S(g/m2)。对于上述测量，在对纯白打印进行操作的期间，停止对记录装置的主组件的操作，并对显影辊或显影套管进行测量。
(本实施方式相对于现有技术的优点)(对实施方式1和比较例1-9的评估方法)下面将描述研究本发明的实施方式1和比较例1-9之间的区别的图像评估。
方案1中的图像评估(使用了感光鼓清洁器8的图1)a)对防模糊的评估这里，“模糊”意味着调色剂少量地粘附在白色(未曝光)区域即调色剂本来不应粘附的区域的现象，这导致结果图像的白色(空白)部分好像被污染了一样。
以这种方式测量模糊量。使用绿色过滤器，通过可从东京Denshoku公司获得的光学反射系数测量仪TC-6DS测量白色部分的光学反射系数，将上述测量结果与测量纸板时得到的反射系数的差用作上述模糊的反射系数。在确定模糊量时，至少应对记录纸上10个不同的点进行测量，并将测量结果的均值用作模糊量。
N模糊量大于2％F模糊量为1-2％G模糊量为0.5-1％E模糊量小于0.5％在3000张打印纸后，对初始的100张纸进行防模糊评估。在打印测试中，反复连续地打印图像比例为5％的横线图。如果出现了下述缺陷以外的图像缺陷，则将该缺陷部分排除在仅对模糊进行评价的测量之外。
B-1)残留调色剂的量较少时的模糊特性评估随着打印测试的重复，显影设备中的调色剂的量减少了，因此横线的图像密度减小，在极端情况下，横线部分地消失。对于残留调色剂的量减少时的防模糊性能，评估是独立进行的。在打印测试中，当横线图出现上述缺陷时，进行防模糊评估，然后，从记录装置中卸下显影装置，并手工摇动该显影装置以将调色剂输送到显影套管和显影辊。然后，将显影设备安装回该设备中，并进行防模糊评估。在这样的图像评估中，防模糊评估都是类似的，并且将情况最差的模糊用于防模糊评估。
B-2)残留调色剂的量减少时模糊产生的原因通过将海绵状输送辊与显影辊相接触，将非磁性调色剂输送到显影辊上，以便提供反方向的外围运动。因此，通过显影辊与输送辊之间的滑动接触，调色剂的退化显著，结果充电特性下降。因此，模糊量随着产生的打印量(特别是低负荷打印)的增加而增大。
而且，在这样一种调色剂供给机构下，调色剂的替换很少发生在显影辊周围，从而产生调色剂在其中不循环的区域。另一方面，循环的调色剂退化到某种程度。在缺乏调色剂的情况下，当摇动处理盒时，那些没有退化到上述程度的调色剂和已经退化到上述程度的调色剂在显影容器中互相混合，即具有不同极性的调色剂粒子互相混合，导致模糊量显著增加。
这是因为，当出现这样的混合并对调色剂进行充电时，未退化的调色剂具有较好的充电特性，而退化后的调色剂几乎不能被充电，或具有与常规的极性相反的极性。那些因此而未被充电或被充电为相反极性的调色剂导致了模糊量的增加。
具有相反极性的调色剂导致了模糊，因为这些调色剂受到的力的方向与常规的调色剂受到的力的方向是相反的，因此，这些具有相反极性的调色剂被转印到非打印区域。
在使用磁性调色剂的情况下，通过磁力输送调色剂，因此调色剂不会显著退化。即使就在调色剂缺乏之前摇动处理盒，具有相反极性的调色剂粒子也不会发生混合，从而防止了调色剂缺乏之前模糊的增加。
C-1)重像根据显影重叠来评估显影剂的供给和清除性能。考虑到显影辊和显影套管的外围速度以及处理速度，对于此评估，检查在对应于显影辊或显影套管的旋转周期的间隔上出现的重像。以这种方式来辨别是否出现了重像。在纸页的前端打印5mm2和25mm2的纯黑块状图像，然后就立刻形成了中间色调图像。如果中间色调图像部分和之前的纯黑部分之间的密度差异能够被肉眼察觉，则可以判断产生了重像。测试中所用的扫描仪是600dpi的激光扫描仪。在上述测试中，用包括在主要扫描方向上延伸的一行和随后的未打印的四行的图像代替中间色调图像。这样该图像就完全代替了中间色调图像。
图像评估的过程如下N块状图像中的重像都被辨别出来。
F只有一副块状图像中的重像被辨别出来。
G块状图像中的重像均未被辨别出来。
对初始的100张纸进行评估。
c-2)重像产生的原因本实施方式的显影设备包括感光鼓和压在其上的显影套管，不包括清除和供给辊。在这样的显影设备中，将新的调色剂供给到在上次旋转中消耗调色剂的弹性套管部分，并将该调色剂供给到调节部分。在打印纯黑图像时，将消耗90％以上的覆涂量。因此，沉积在消耗调色剂的部分的调色剂包含了较大百分比的新供给的调色剂。另一方面，在上次旋转中未消耗调色剂的部分上的调色剂返回供给部分。因此，在此之后沉积的调色剂包含较小百分比的新供给的调色剂。以这种方式，输送到调节部分的调色剂包含了新调色剂对旧调色剂的比率的差异，这取决于以前的旋转中的消耗量的差异。当上层调色剂和下层调色剂之间不进行交换，即调色剂没有充分上从套管的表面擦去时，均匀的中间色调图像可能包括与在套管的以前的旋转中的调色剂消耗量的滞后作用相对应的重像。
d-1)细线的均匀度为此目的而进行的图像评估基于一条虚线在纵向和横向上的连续性而进行。测试中所用的扫描仪是600dpi的激光扫描仪。对平行于处理进行的方向而延伸的虚线和平行于激光扫描系统的主要扫描方向而延伸的虚线均进行评估。在每个比较例中都打印这样的长2cm的细线图，并随机选择100条线。对于100个点中的每一个，通过光学显微镜观察在其中间有一根线的面积为200μm2的区域。对于每条线，将该线的密度半峰值宽度作为该线的宽度而确定。计算每个方向上线的宽度的标准偏差。根据计算出的处理方向上的线标准偏差σv，和计算的激光扫描方向上的标准偏差σh，来得到线的标准偏差率σv/σh。利用由此得到的值，进行如下评估N线的标准偏差率σv/σh小于0.7或大于1.43。
F线的标准偏差率σv/σh大于等于0.7、小于0.8，或大于等于1.25、小于等于1.43。
G线的标准偏差率σv/σh大于等于0.8、小于1.25。
对初始的100张纸进行评估。
D-2)细线均匀度下降的原因在磁性非接触显影中，存在垂直的和水平的细线的均匀度互不相同的问题。对于在显影操作进行期间，当磁链平行于感光鼓表面的前进方向移动时的方向，细线的均匀度较好，但垂直方向上的细线却几乎断掉。
e-1)图像边缘缺陷对于图像边缘缺陷，在高密度部分和低密度部分之间的边界处，密度差异较小。
为进行图像评估，在中间色调图像中打印25mm2的纯黑图像。在上述评估中，用在主要扫描方向上包括一个点和随后的未打印的四个点并在副扫描方向上包括一个点和随后的未打印的四个点的图像代替中间色调图像。这样该图像就完全代替了中间色调图像。在中间色调部分和纯黑部分之间的边缘部分，用显微镜观察边缘部分的中间色调一侧，并计算调色剂凝聚成团的一个点内的调色剂粒子的数目。而且，在距离边缘部分足够远的部分，计算一个点内的调色剂粒子数。在计算一个点内的调色剂粒子数时，随机抽取15个点，并用调色剂粒子数的均值作为一个点内的调色剂粒子数。
N边缘处的调色剂粒子数小于等于距离边缘部分足够远的部分的调色剂粒子数的60％。
G边缘处的调色剂粒子数大于距离边缘部分足够远的部分的调色剂粒子数的60％。
对初始的100张纸进行评估。
e-2)图像边缘缺陷产生的原因
下面将参考图12描述图像边缘缺陷产生的原因。当交流电压的峰-峰电压Vpp较大时，在显影区发生调色剂粒子的互换。如图11所示，此时如果存在密度差异较大的区域，则调色剂粒子在靠近边界处互换，这些调色剂粒子被吸引到具有高密度的打印区域，因此，低密度部分的密度在边界部分低于期望值。
f-1)纯白图像缺陷根据在等于显影套管或显影辊循环周期的间隔上出现的图像缺陷来进行图像评估。考虑到处理速度以及感光鼓和显影套管之间的外围速度比，精确计算显影周期。然后，抽出并检查出现在循环周期上的图像缺陷。图像缺陷的约宽2-3mm，长3-10mm，局部光学密度约为0.3-1，对这些图像缺陷单独地进行检查。可以在缺陷存在或不存在的基础上进行清楚的评估。评估过程如下N有一个图像缺陷。
F没有图像缺陷。
对于此评估，连续打印10张纯白图像。
f-2)纯白图像缺陷产生的原因纯白图像没有消耗调色剂，因此返回到供给部分的调色剂的量较大。在这种情况下，如果旧的调色剂粒子和新的调色剂粒子没有充分交换，则在经过调节片后，调色剂覆涂层的具体电荷分布和/或覆涂层的厚度容易不均匀。如果具体电荷分布不均匀，则局部存在具有高于常规电量的具体电荷的调色剂。这样的调色剂具有较强的沉积到套管表面的力，从而很难被代替。因此，通过连续打印纯白图像，这种现象会明显地出现。当将新调色剂供给到具有较高的具体电荷的调色剂中时，相对于套管表面的调色剂充电特性会下降，从而不能正确地进行充电。作为结果，在调色剂覆涂层的表面出现一定量的具有较低具体电荷或相反极性的电量的调色剂，因此当采用被推压到或接触到感光鼓表面的套管来进行显影操作时，调色剂沉积在感光鼓的非打印(白色)部分，从而出现纯白图像缺陷。当发生厚度不均匀的情况时，有些部分会具有比其周围部分更大的调色剂覆涂量。在调色剂覆涂量较大的部分，返回到供给部分的调色剂更多，从而使退化后的调色剂参加了替换或交换过程。在覆涂量较大的部分，在套管和感光鼓之间，调色剂受到更高的局部压力，因此在压力较高的部分，调色剂运动得较慢或完全不运动，所以该处的调色剂未消耗并到达供给部分，在供给部分，该调色剂与新供给的调色剂之间很难进行替换，原因在于调色剂和弹性套管表面之间具有较高的物理沉积力。因此，当从供给部分供给新的调色剂时，调色剂充电特性相对于弹性套管是足够的，从而产生了具有较低具体电荷或相反极性的调色剂。这是纯白图像缺陷产生的一个原因。
特别的是，在根据方案2的无清洁器系统的成像设备中，当出现纯白图像缺陷时，转印辊被污染，甚至到了由于充电辊的污染而无法进行充电的程度，并且有可能在整个表面上出现黑色图，转印材料有可能卷在定影装置上，导致设备故障。由于这个原因，在无清洁器的系统中，防止纯白图像缺陷时很重要的。
g-1)h)中间色调图像缺陷1对于为此目的而进行的图像评估，打印中间色调图像，评估基于图像缺陷的数量而进行。测试中所用的扫描仪是600dpi的激光扫描仪。在该测试中，将中间色调图像用包括在主要扫描方向上延伸的一行和随后的未打印的四行的图像代替中间色调图像。这样该图像就完全代替了中间色调图像。
在本比较例中，中间色调图像的均匀度需要特别注意，直径为0.3mm或更大的白点或黑点都要考虑在内。
N中间色调图像中直径大于等于0.3mm的白点或黑点的个数大于5。
F中间色调图像中直径大于等于0.3mm的白点或黑点的个数为1-5。
G中间色调图像中直径大于等于0.3mm的白点或黑点的个数为0。
对打印的2000张纸的文本进行评估。
g-2)中间色调图像缺陷1产生的原因当调色剂凝聚成团或导入了外部的物质时，覆涂层就受到了干扰，并且缺陷的大小对应于中间色调图像产生的成团调色剂或外部物质的大小。
h)纯黑图像密度评估采用方案1的成像设备，在纸的整个表面上打印纯黑图像，并通过可从Macbeth公司获得的密度计RD-1255来测量光学反射密度。评估过程如下N密度小于1.2。
F密度为1.2-1.4。
G密度大于等于1.4。
对初始的第100次打印和第3000次打印进行密度评估。在打印测试中，重复地连续打印图像比例为5％的横线图。评估环境为15.0℃和10％Rh。
i-1)调色剂灰阶的图像评估相对于实施方式1的成像设备对调色剂灰阶进行评估。测试中所用的扫描仪是600dpi的激光扫描仪。打印宽为1cm的纵向条带，相邻条带之间没有间隔。一端是纯白纵向条带，另一端是纯黑纵向条带。其余10个条带是由在10个灰阶下具有不同面积比例的点构成的中间色调图像。评估通过参考以下数据对12个纵向条带进行视觉观察而进行N可辨别的纵向条带数小于等于7。
F可辨别的纵向条带数为8-10。
G可辨别的纵向条带数为11-12。
在初始打印100次之后进行调色剂灰阶的评估。在打印测试中，重复地连续打印图像比例为5％的横线图。
i-1)调色剂灰阶再生性能退化的原因如果调色剂的具体电荷的均匀度下降，则加在显影套管上的相应调色剂粒子上以将调色剂传送到感光鼓表面的相同的静电潜像电位上的电力(electrical force)也变得不均匀。在接触型显影系统中，作为结果，不能可靠地再生静电潜像电位的较小的差异。
另一方面，在非接触型显影系统中，为了使调色剂从显影套管跳到感光鼓上，需要施加超过预定级别的电场强度。换句话说，在接触型显影系统中门限较小，在非接触型显影系统中门限较大，因此，在非接触型显影系统中，不能像在接触型显影系统中那样顺利地传送调色剂。此外，由于存在上述门限，由显影套管上的相应调色剂粒子接收到的电力相对于感光鼓上的具有较小差异的静电潜像电位的比值小于静电潜像电位的比值。然而，在这种状态下，将用于进行调色剂粒子交换的显影偏置内的交流电压包括在内，有助于实现高灰阶显影，即调色剂灰阶再生对静电潜像来说是可靠的。然而，如果调色剂的电量分布是均匀的，则门限就是尖锐的，从而使得调色剂的跳出是二进制类型的，因此调色剂灰阶有可能是二进制类型的。
下面将描述方案2的成像设备中的各种图像评估。
A-1)无清洁器系统中的调色剂收集特性对于此评估，在打印图像区域的前端打印30-50mm的纯黑图像，然后对图像记录装置进行操作以打印具有纯白图像的评估图案，并在打印操作期间停止对图像记录装置的操作。停止的时间就是前端的纯黑图像的中心部分到达显影区之时。在显影之前和之后的每个点处测量沉积在感光鼓表面的调色剂的反射系数。可以基于反射系数之间的比值来评估调色剂收集效率。实际上，将感光鼓上的调色剂在透明带上转印，然后将其粘附在空白纸上，并以与测量模糊特性相同的方式测量调色剂的净反射系数。
N收集率小于30％。
F收集率小于50％。
G收集率大于等于50％。
对初始的100张纸进行评估。
A-2)无清洁器系统中的调色剂收集特性退化的原因方案2的成像设备与方案1的成像设备的显著不同在于去掉了感光鼓清洁器，并将未转印的调色剂收集到显影设备中进行再用。在本实施方式中，以预定压力将显影剂运送部件440与感光鼓1接触，并对该部件施加显影偏置电压。同时，采用了用于形成于感光鼓表面的静电潜像的调色剂进行显影操作(可视化)，并通过显影设备将残留在未曝光部分(白色背景部分)的调色剂收集起来。如图12所示，使用显影偏置和打印部分(纯黑图像情况下的亮的部分的电位V1)之间的电位差将调色剂从显影剂运送部件传送到感光鼓以进行反转显影，并使用显影偏置和非打印部分的电位Vd(黑电位)之间的电位差，将调色剂从感光鼓传送回显影剂运送部件。
此外，通过显影剂运送部件与感光鼓之间的压接，减小了二者之间的距离，从而增加了场强，以提高同时进行显影和收集的性能。
另外，上述压接结构也能够确保通过电场进行显影和收集操作，这是因为显影夹持部分的有效面积增加了，这促进了使返回的调色剂的电荷为负，此外，显影夹持部分的有效面积增加使返回的调色剂变得松散。
另一方面，当将显影剂运送部件不接触地与感光鼓相对时，二者之间的距离较大，因此，用于收集的磁力和电力相对较弱。这降低了收集的效率。
在将感光鼓和显影剂运送部件相互压接一起的情况下，由物体接触而产生的拉力，范德瓦尔斯(van der Waals)力，在感光鼓和调色剂之间、调色剂和显影剂运送部件之间、调色剂和调色剂之间完全相同。因此，力不是导致收集特性退化的原因。然而，在显影剂运送部件不接触在感光鼓上的情况下，只有感光鼓和返回的调色剂之间存在范德瓦尔斯力，这阻碍了调色剂从感光鼓的去除，并导致收集特性退化。
B-1)中间色调图像缺陷2(方案2的成像设备)与方案1的成像设备类似，对方案2的成像设备进行防中间色调图像缺陷的评估。
B-2)中间色调图像缺陷2产生的原因
与中间色调图像缺陷1类似，中间色调图像缺陷2也是由于调色剂凝聚成团或导入了外部的物质而造成的。然而，在根据方案2的无清洁器系统的成像设备中，由于对返回的调色剂进行收集，容易出现中间色调图像缺陷2。特别的是，如同在非磁性接触型显影中那样，当供给辊与显影辊相接触并反向旋转时，接触部分的物理应力较大。采用这样的结构，容易产生归因于返回的调色剂或退化后的调色剂的成团现象，导致严重的中间色调图像缺陷2。
C-1)由纸屑产生的中间色调图像缺陷在方案2的成像设备中，从记录纸上落下的纸屑(纸纤维)有可能沉积在感光鼓上并通过充电装置导入显影设备。如果发生这种情况，纸屑就会附着于弹性辊，从而间歇地在对应于弹性辊的圆周的时间段上沿处理前进的方向产生图像缺陷。将该缺陷从中间色调图像缺陷B)中分离出来进行检查。
宽度大于等于0.3mm、长度大于等于2mm的图像缺陷被认为是缺陷，计算这些缺陷的个数。
N中间色调图像中的图像缺陷个数大于5。
F中间色调图像中的图像缺陷个数为1-5。
G中间色调图像中的图像缺陷个数为0。
C-2)由纸屑产生中间色调图像缺陷的原因当返回的调色剂中包含的纸屑被导入显影设备时，这些纸屑沉积在用于供给调色剂到显影辊的海绵状的供给辊上，导致去除和供给特性的退化。随着纸屑的累积，显影辊上的调色剂层受到干扰，从而产生沿显影辊旋转方向延伸的缺陷。
D)纯黑图像缺陷对于此图像评估，打印纯黑图像，并基于图像中的缺陷数进行评估。
在本比较例中，考虑大于等于0.3mm的缺陷。
N纯黑图像中直径大于等于0.3mm的白点的个数大于50。
F纯黑图像中直径大于等于0.3mm的白点的个数为10-50。
G纯黑图像中直径大于等于0.3mm的白点的个数小于10。
评估环境为15.0℃和10％Rh。对于此评估，在打印1000张纸后的24小时之后，打印三张纯黑图像。用三张纸中包含缺陷最多的一张上的缺陷表示上述缺陷。
D-2)纯黑图像缺陷产生的原因如图13所示，在施加了显影偏置中的交流电压的情况下对纯白图像进行显影时，由图像承载部件的表面电位(亮的部分的电位V1)与显影偏置电压的最大值(Vmax，绝对值的最大值)之差得到最大场强，在这种情况下，很有可能发生泄漏L3。
图像承载部件1上的静电潜像分布在泄漏L3发生的部分，作为结果，由于泄漏的原因，图像承载部件1上的纯白图像的一部分电位(亮的部分的电位V1)达到黑电位(Vd)，因此，调色剂没有被传送到图像承载部件1上(反转显影)。然后，在图像承载部件1上的该部分出现白点。
当泄漏发生时，无论场强如何，感光鼓表面都会出现充电至Vmin的部分。当Vmax很大时，显影偏置(|Vmax-Vdc|)相对于直流电压Vdc来说较大，因此，调色剂的传送量较大，且白点非常明显。
此外，如果返回的调色剂中包含的纸屑和调色剂(图13(a))一起到达了显影区，则通过纸屑发生电泄漏。如图13(a)所示，当纸屑F到达显影区时，相对于感光鼓的间隙从G1减小为G2。如果发生这种情况，则加到纸屑上的局部场强增加(图13(b)的右边)，使泄漏很容易发生。在高温高湿环境下，纸屑吸收了相对较多的水，因此其电阻较低。如图13(c)所示，此时如果施加外部场强E，电量就会偏移，以致纸屑的自由端部分的电量增加，从而增加泄漏的可能性。由于这个原因，无清洁器系统中电泄漏的可能性大于采用了清洁器的系统。
表1显示了实施方式1和比较例1-9的评估结果。后面将描述对应于评估项目的优点。
表1

E优G好F一般N不好*AQ/M(μc／g)*BM/S(g/m2)*C|Br|/|B|*Da)防模糊的100-3000(效果1和2)*Eb)防模糊(缺乏调色剂)(效果3)*Fc)防重像(效果4)*Gd)细线的均匀度(效果13)*He)防边缘缺陷(效果14)*If)防纯白缺陷(效果6)
*Jg)防中间色调图像缺陷(效果7)*Kh)防纯黑缺陷100-3000(效果8)*Li)灰阶(效果9)*MA)无清洁器系统中的收集特性(效果17)*NB)防中间色调图像缺陷2(效果18)*OC)防(由纸屑产生的)中间色调图像缺陷(效果19)*PD)防纯黑缺陷(效果20)*1实施方式1接触；弹性套管；中间位置调节*2比较例1接触；弹性套管；电极位置调节*3比较例2非接触；刚性套管；中间位置调节*4比较例3非接触；刚性套管；电极位置调节*5比较例4接触；刚性套管；中间位置调节*6比较例5非接触；弹性套管；中间位置调节*7比较例6非接触；弹性套管；电极位置调节*8比较例7多极*9比较例8非磁性调色剂*10比较例9非接触型输送辊(与现有技术相比所具有的优点)本实施例相对于磁性非接触型显影系统和非磁性接触型显影系统的比较例的优点。
(1-1)与磁性非接触型显影系统的比较(比较例2和3)比较例2和3的显影设备(磁性非接触型显影系统)包括细线均匀度的退化和图像边缘缺陷。这是因为比较例2和3使用了由磁场形成的磁链，并且细线均匀度受到调色剂颗粒链的移动方向的影响。另外，感光鼓和显影套管之间的距离大，所以调色剂颗粒在交流电场的作用下跳到图像部分和非图像部分上，导致了调色剂集中在图像的边缘部分，所以在边缘部分和中间部分之间存在密度差。另外，随着工作时间的增加，纯黑图像密度下降。其原因在于调色剂的外部添加的物质从调色剂中被清除并且沉积在显影套管上。从调色剂中去除的外部添加物质比调色剂颗粒小，所以相对于套管的沉积力大。另外，刚性部件套管表面提供了强的反射力，所以，当调色剂随着调色剂因使用而导致的退化出现充电特性的退化时，从调色剂颗粒中清除的物质特别容易沉积在套管的表面。当其沉积在套管的表面时，套管表面和调色剂之间的充电能量退化，这导致调色剂不能跳至感光鼓，所以纯黑图像的图像密度下降。
在与比较例2和3的显影设备同时使用的方案2的无清洁器成像设备中，从表1可以理解调色剂的收集特性的严重退化。这是因为在非接触型显影设备中，将调色剂从感光鼓去除的力很弱，用于收集的力不够。
纯黑图像缺陷也出现了。在正常情况下不存在显影偏置的泄漏，但是在高温和高湿度的情况下存在泄漏，并且当显影套管与感光鼓之间存在外部物质如纸屑时，由于外部物质可能提供一条电路径，也会存在泄漏。
(1-2)与非磁接触型显影系统的比较(比较例8)接下来说明比较例8的显影设备(非磁接触型显影系统)。当显影设备与方案1的成像设备一同使用时，防模糊效果变差。这是因为弹性辊60k的供给及去除动作导致的机械压力作用于调色剂，导致调色剂充电特性的退化。同时，由于调色剂特性的退化，导致了密度的下降。当显影设备中的调色剂的量下降时，退化的调色剂和没有包括在循环中的未退化的调色剂混合在一起，从而大大退化了调色剂的充电特性，所以就导致了高密度的模糊。另一方面，当比较例8的显影设备用在方案2的成像设备中时，收集特性(无清洁器收集特性估价)很好，但是出现了可归因于弹性辊的中间色调图像缺陷。这个缺陷在方案1的装置中并不明显，但是在方案2的装置中，弹性辊的机械压力和经过显影操作的调色剂在进一步经过图像转印和充电操作后返回显影设备时产生了相对而言更多的已退化的调色剂。由于纸屑混进显影设备而产生的问题也很明显，并且纸屑沉积在弹性辊的表面从而导致周期性的图像缺陷。
与现有技术比较，本实施例的有益效果如下(1-3a)方案1的成像设备另一方面，将实施例1的显影设备和方案1或2的成像设备顺序进行使用。首先，在实施例1和方案1的比较例之间进行比较。
关于细线的均匀度，比较例2和3存在这个问题，而实施例1的设备不存在这样的问题，不管方向怎样细线都是均匀的，从而可以实现均匀的图像复印。在显影区域中磁力相同，并且形成的磁场也相同，但是在显影过程中磁链的影响被有效地消除，这是因为，调色剂的量和弹性套管上调色剂电荷的数量保持在一个适当的水平上，并且通过直流偏置的应用抑制了长磁链的形成。另外，由于不存在图像边缘缺陷，所以可以实现均匀的图像复印。这是因为通过直流电压的使用将弹性套管连接到感光鼓上，从而避免了在调色剂的互换中调色剂的集聚。
在比较例8中出现的由于长期使用而产生的防模糊性能的退化在本实施例中没有出现。在比较例8中，使用弹性辊去除并提供调色剂，所以，由于弹性辊的供给操作产生了局部高压部分。在本实施例中没有使用弹性辊。调色剂通过磁力提供。调色剂通过磁力提供，使得调色剂在小的机械压力下从显影套管去除和向显影套管提供。与弹性辊的情况相比，所述力的提供不经过接触，所以，调色剂循环范围的大小和调色剂循环效果较比较例中的要好。这样，通过在调色剂上施加较小的力就可以去除和提供调色剂，所以调色剂的供给就没有重像的问题了。基于同样的原因，不会出现调色剂聚结问题。
(1-3a)方案2的成像设备下面将基于与实施例1的显影设备一起使用的方案2的成像设备进行评估。
因为弹性套管放置为与感光鼓相接触，电场和/或磁场的工作区域和密度随着弹性套管与感光鼓之间的距离的缩小而增加。这样，提高了图像承载部件表面未曝光部分残留调色剂的调色剂收集特性。另外，因为调色剂的操作并不依赖于弹性辊而依赖于磁力，所以中间色调缺陷和纸屑的影响保持在满意的水平上。另外，也没有出现比较例1中出现的纯黑图像缺陷。这是因为，虽然使用了一个大的电场，但是电势差并没有大到会导致放电。
(1-4)与比较例7目比较希望通过使用由比较例7中的多极磁铁提供的旋转磁力提高供给特性和去除特性，但是结果是存在较差的重像特性。另外，因为磁力在调节部分和显影区域内振荡，所以防模糊性能不是很好。使用多极磁铁对于稍微降低磁力是有效的，但是由于仍然存在的磁链的影响导致了较差的细线均匀度。另一个方面，因为使用了接触直流显影类型，并且与感光部件相接触，所以提高了图像边缘缺陷和收集特性。
(1-4)与比较例9相比较比较例9和比较例8相似，但是对调色剂去除和供给装置进行了修改以便同时满足防模糊和防图像重叠的性能。虽然防模糊性能稍微得以提高，但是还不够。因为去除部件60j是固定的，所以中间色调图像缺陷和纸屑导致的中间色调图像缺陷较小，特别是当其用于方案2的成像设备中时。因为使用了固定的去除部件，缺陷不是周期性的，但是出现了条纹形式的缺陷。打印操作之后拆开显影设备，发现在去除部件上沉积有纸屑或类似物。在无清洁器类型(方案2)中的中间色调缺陷比使用清洁器类型(方案1)明显的原因是，调色剂的收集加速了调色剂的退化，或者调色剂的成团在包含在所收集调色剂的外来物质周围得以加速，导致了成团调色剂的产生。
(1-6)调节片的接触位置和电极布置之间的关系将实施例1和比较例1-6进行比较，同时将考虑调节片的接触位置和电极布置之间的关系。
(1-6a)首先考虑使用方案1的成像设备。
(1-6a-1)防模糊性能评估在实施例1的显影设备中，叶刮片调节位置位于主要是水平磁场的邻近电极之间(中间布置)，在比较例1的显影设备中，刮片调节位置位于主要是垂直磁场的电极位置。在比较例1中，由于工作中的调色剂的退化产生了模糊。为了提供与电极位置调节合适的具体电荷和合适的调色剂覆涂层，与中间调节相比需要增强刮片移动压力。在电极位置调节情况下，调节片的调节作用力很强，所以在调色剂上施加的机械压力导致调色剂退化的明显的加速。这也是产生更退化的模糊的原因。
比较例2和比较例3都使用了跳动显影系统，不同之处在于前者使用了刮片调节的中间位置，而后者使用了电极位置调节。比较例5和比较例6的显影设备和实施例1与比较例1一样都使用了带有弹性层的显影套管，但是感光鼓和弹性套管并不相互接触而是留有空间。
在比较例3和比较例6中都使用了非接触型显影系统，调节位置在电极处，所以，与比较例1类似在一定程度上存在着调色剂的退化。然而，因为弹性套管与感光鼓不相互接触，由于充电电能量的减少而具有较低的具体电荷或具有相反极性的电荷可以得以抑制，以致增加的模糊不明显，所以，增加的模糊不如比较例3中明显。
从前面可以看出，本实施例中模糊量被调节位置的中间位置极大地抑制。
(1-6a-2)防重像评估下面将说明关于防止重像产生的评估结果。对于实施例1、比较例2和比较例5中的中间位置调节，防止重像评估是好的，在使用电极位置调节的比较例1、比较例3和比较例6中，可以看到少量的重像。
接着说明重像缺陷的产生机制。本发明的实施例1中的显影设备包括感光鼓和压在感光鼓上的显影套管，并不包括去除和供给辊，该去除和供给辊负责将调色剂从感光辊去除和向感光辊提供。在这样的显影设备中，向在最近一次旋转中消耗了调色剂的弹性套管部分提供新的调色剂，并且也向调节部分提供调色剂。当打印出纯黑图像时，消耗了超过90％的覆涂层的调色剂。所以，在消耗调色剂的部分沉积的调色剂中包括很大比例的新提供的调色剂。另一方面，在最近一次旋转中未消耗调色剂部分的调色剂返回到供给部分。所以，这以后沉积的调色剂包括相对较小百分比的新提供的调色剂。这样，供给到调节部分的调色剂包括新调色剂与旧调色剂比率的差，依赖于上次旋转中消耗的差。通过允许调色剂的去除和供给，也就是在通过调节部分之前和通过调节部分期间立即允许较高层中的调色剂和较低层中的调色剂进行充分的替换以便提供新调色剂和旧调色剂颗粒的电荷数的均匀分布，经过调节部分之后的调色剂颗粒层具有均匀的电荷数，尽管存在调色剂消耗的磁滞，这样就可以有效地避免均匀中间色调图像中的重像。如果调色剂的这种去除和供给不够充分，在均匀中间色调图像打印中就会出现重像缺陷。
另外，提高对新提供的调色剂进行充电使其达到特定的电荷水平也是需要的。
通过使用中间位置调节，在调节部分中的磁限制力得以削弱，从而实现新旧调色剂颗粒间的交换，也就是说，提高了去除和供给特性从而抑制了重像缺陷。因此，即使在比较例2和比较例5中，其中使用了低显影效率的非接触型显影系统，也提供了相似的效果，所以，形成了均匀的中间色调图像。
另一方面，在比较例4中，刚性部件套管按压在感光鼓上，存在少量的重像缺陷。在比较例4中，通过将套管与感光鼓相接触提高显影效率到这样一种程度，即只有通过中间位置调节才会提供不充分的调色剂的替换，所以存在少量的生叠图像缺陷。
换句话说，在高显影效率的系统中，为了提高防重像缺陷仅有中间布置是不够的。这样，就需要提高调色剂替换和交换特性以及均匀充电特性。在这种观点中，使用弹性套管，该弹性套管包括一个具有比带有金属表面的刚性部件套管低的介电常数的弹性层，这样就提高了防重像缺陷的效果。点电荷和平行稿台之间的反射力为比例P＝(ε-1)/(ε+1)，其中ε为介电常数。反射力F＝P×1/(4πε0)Q2/(2a)2，这里Q为点电荷的电荷数，a为点电荷和平行稿台之间的距离，ε0为真空中的介电常数。
金属的介电常数ε为无穷大，而P＝1。另一方面，实施例1中弹性层的介电常数εs为6.5，P＝0.73，为金属的P值的0.73倍，所以，可以减少反射力F的值。这样，在该实施例的系统中减小了磁力，因而减小了调色剂和套管之间的限制力从而提高了替换特性，另外，通过减小弹性层和调色剂之间的反射力抑制了通过调节片的低层具体电荷调色剂的流动。相应地，通过调节片之后形成了带有合适的均匀的电荷的调色剂层。另外，通过使用其刮片调节位置在邻近的电极之间的中间位置，显著地减少了弹性套管表面和调色剂之间的沉积力，这样提供了附加了优点。作用在套管表面的具有低具体电荷的调色剂的限制力在调节位置中在磁性上和电性上均小。所以，这样的调色剂相对容易地被置于调节位置上游的供给部分的磁场拉回。这提高了调色剂层的替换特性。基于这个原因，在本发明的系统中，抑制了重像缺陷。
(1-6a-3)纯白图像缺陷接下来说明纯白图像缺陷。在使用了非接触型显影系统的比较例2-3和比较例5-6中，提供了满意的图像。另一方面，在使用了接触型显影系统的比较例1和比较例4中，存在纯白图像缺陷。下面描述纯白图像缺陷的产生机制。
对于纯白图像，由于没有消耗调色剂，所以返回供给部分的调色剂的量很大。在这种情况下，如果新旧调色剂颗粒没有充分交换，调色剂覆涂层的具体电荷的分布和/或覆涂层的厚度在通过调节片之后就变得不均匀。如果具体电荷的分布不均匀，就会局部地存在具有比正常值高的具体电荷的调色剂。这样的调色剂具有在套管表面更大的沉积力，会导致难以替换的结果。这样，就会由于连续的纯白打印导致这种现象的加重。当新的调色剂被提供到具有这种高具体电荷的调色剂的部分时，与弹性套管表面相关的调色剂的充电特性就会减少，从而导致不合适的具体电荷。作为结果，在调色剂覆涂层的表面就会存在一定量的具有低具体电荷或相反电极电荷的调色剂，所以，当使用被推动或接触到感光鼓表面的弹性套管实现显影操作时，这样的调色剂沉积到感光鼓的非打印部分(白色)，从而导致纯白图像缺陷的结果。当厚度的不均匀存在时，有一部分具有比周围部分更多的调色剂覆盖量。在覆盖量更大的部分，返回供给部分的调色剂量也更大，这导致了调色剂替换或交换的退化。在覆盖量大的部分，调色剂受到感光鼓和弹性套管之间的更高的局部压力，所以在这样的高压力部分移动性很低或根本就不移动，所以，调色剂就没有消耗也没有到达供给部分，在该供给部分因为在调色剂和弹性套管表面之间的高物理沉积力很难将这样的调色剂和新提供的调色剂进行替换。所以，当从供给部分提供新调色剂时，与弹性套管相关的调色剂的充电特性不够，从而产生了具有低具体电荷或相反电极电荷的调色剂。这成为纯白图像缺陷产生的原因。
在比较例4中存在纯白图像缺陷。在比较例4中没有向刚性部件套管提供弹性层。所以，加在感光鼓和刚性部件套管之间的调色剂上的压力就很大。作为结果，即使仅有少量的调色剂覆盖的不均匀度，在刚性部件套管上也会出现不动或少移动的部分，这可能会成为出现纯白图像缺陷的原因。和在防重像评估中一样，调色剂替换特性比使用了弹性层的本发明的系统要差。这将会成为纯白图像缺陷出现的原因。
在比较例1中，在调节位置中由于使用了电极位置调节所以磁传输力较强，从而调色剂通过磁力可以很容易地通过调节片部分。这样，导致了通过调节片之后的调色剂层的电荷的分布的退化。另外，调色剂的替换特性也退化了。基于这个原因，覆涂层的形成不稳定，并且电荷分布的不均匀和覆盖量的不均匀导致了纯白图像缺陷。
另一方面，在实施例1中，图像很好，没有纯白图像缺陷。因为套管的表面是弹性层，感光鼓和弹性套管之间的压力得以减小，即使在调色剂层电荷分布不均匀和/或调色剂覆盖量不均匀的情况下仍可以抑制纯白图像缺陷。另外，与抑制重像缺陷的效果一样，通过在电极之间设置调节位置，在调节部分减小了磁限制力。另外，通过使用具有低介电常数的弹性层，减小了反射力，从而只有具有合适的具体电荷的调色剂才允许通过调节片。这样就提高了调色剂的替换特性和具体电荷分布中的均匀度。另外，通过在调节片部分的位置上减少调色剂和弹性套管之间的电磁沉积力，在供给部分上通过供给部分上的磁场提供了一个回拉的力，这样就提高了替换特性。通过上面所述的优点，本发明可以显著地抑制纯白图像缺陷。
(1-6a-4)中间色调图像缺陷1下面说明中间色调图像缺陷1。因为比较例2使用了磁性非接触型显影系统和中间调节，所以具有足够的防中间色调图像缺陷，但是比较例3包括微小的中间色调图像缺陷。使用了方案1的成像设备的例子中的中间色调图像缺陷比如比较例8没有使用去除和供给辊的情况下要严重。然而，在比较例3中，使用了电极位置调节和刚性部件套管，调色剂的替换和调色剂的电荷分布的均匀度还不够，所以存在小的外部物质和调色剂成团现象，在中间色调图像中出现黑点或白点。另一方面，在实施例1、比较例1和2和比较例4-6中，至少使用了中间调节和弹性层中的一个，所以，不存在中间色调图像缺陷。
在本实施例的系统中，中间调节和弹性套管对于抑制由外部物质和调色剂的成团引入的图像缺陷很有效果。
(1-6a-5)纯黑密度评估下面说明纯黑图像密度评估的结果。在比较例4中，在第100次的打印中观察到了不明显的密度的下降。比较例4中纯黑图像密度减少的原因包括调色剂的具体电荷超出具体电荷的适当水平。下面将说明由于具体电荷的增加而导致密度的减小的机制。当调色剂的具体电荷增加超出适当的范围时，调色剂和套管的表面之间电沉积力变得很大，更具体地讲，调色剂覆涂层的较低部分和套管表面之间的沉积力变得很大，较低层的部分得不到由新提供的调色剂构成的较高层的替换。这导致了调色剂的较高层具有比适当的具体电荷水平低的具体电荷，还导致了图像密度的降低。具体而言，在低温和低湿度的情况下，具体电荷升高，所以，这个问题可能变得明显。
在比较例4中，使用了电极位置调节，所以，调色剂的替换不充分。另外，因为使用了刚性部件套管，调色剂和套管表面的反射力很大，具有高具体电荷的调色剂停滞在套管表面上。这被认为导致了在打印的初始阶段出现不明显的密度下降。在实施例1、比较例1和2和比较例4-6中，至少使用了表面弹性层和中间调节中的一个，所以没有观察到密度的下降。在实施例的系统中，在套管的表面提供了一个弹性层，并且使用了中间调节，所以，调色剂替换性能较高使得电荷分布的不均匀稳定在较小范围内，调色剂层中的调色剂颗粒的具体电荷稳定在合适水平。所以，在本实施例的系统中，抑制纯黑密度减小的效果很高。
下面对3000次打印之后的纯黑密度图像的评估进行描述。在比较例1、3和6中，图像密度与原来密度相比随着打印而减小。密度减小机制将被考虑。在比较例1、3和6中，使用了电极位置调节，所以，提高了调色剂的退化。所以，外部增加的物质被去除去除。其颗粒比调色剂颗粒小的外部增加的物质很容易沉积在套管的表面。另外，因为使用了电极位置调节，调色剂的替换被减少，所以，去除的物质选择性地沉积在套管的表面。如果调色剂颗粒以外的细小颗料沉积在套管表面上，调色剂和套管之间的充电特性会退化。作为结果，调色剂具体电荷的减少导致了将调色剂转移到感光鼓上的困难，从而导致纯黑的密度降低。另一方面，比较例3尽管使用了中间调节还是存在密度的降低。其原因是去除的外部添加物质沉积在套管表面。因为比较例3使用了刚性部件套管，调色剂替换性能比带有表面弹性层的套管的情况下糟糕。另外，因为使用了中间调节，调色剂退化很小，但是一些外部添加的物质被去除去除。去除的外部添加的物质具有小的颗粒大小，另外，因为使用了具有高介电常数的刚性部件套管所以反射力大。所以，和使用弹性层的情况相比，提高了去除的外部添加的物质在套管上的沉积。作为结果，出现了纯黑密度的减少。
在使用了中间位置调节和具有表面弹性层的套管的本实施例中，即使在会导致高调色剂具体电荷的低温和低湿度环境条件下仍然可以从开始阶段到后面的阶段一直保持稳定的纯黑密度。
(1-6a-6)色调灰阶
下面说明调色剂灰阶的图像评估。接下来说明使用接触型显影系统的比较例1。在比较例1中，色调灰阶稍微地降低了。其原因是与实施例1相比电极位置调节稍微降低了调色剂覆涂层中的调色剂具体电荷的均匀度，所以，色调灰阶降低了。当具体电荷的均匀度降低时，在转移到感光部件表面的同样的潜像电势的方向上作用于套管上的调色剂颗粒的电力变得不均匀了。在接触型显影系统中，作为结果，潜像电势中微小的差别不会被可靠地复制出来。在用在本发明中的接触型显影系统中，调色剂层具有电荷的均匀分布，所以潜像可以可靠地被显影。
下面说明使用在比较例2、3、5和6中的非接触型显影系统。比较例2和3使用跳动显影系统，色调灰阶很好。
另一方面，在比较例5和6中显影套管和感光鼓分开(非接触)，显影图像为类二值的，即色调灰阶很低。将考虑该原因。在非接触型显影系统中为了将调色剂从套管跳到感光鼓上，需要使用超过预定密度的电场。换句话说，在接触型显影系统中为小值的阀值在非接触型显影系统中则为大值，所以，调色剂转移时就不如在接触型系统中平滑。另外，由于存在这样的阀值，关于感光鼓上的低的潜像电势差的显影套管上的各个调色剂接收到的电力比率比潜像电势比率小。
然而，在这种状态下，在显影偏置中为有效地往返调色剂颗粒而包括的交流电压有利于实现高灰阶显影，也就是可靠地复制潜像的色调灰阶。为了平滑地对调色剂颗粒进行互换，希望阀值很宽。在使用跳动显影系统的比较例2和3中调色剂的具体电荷约为6μc/g，调色剂电荷分布的宽度较宽，所以阀值也较宽。这使调色剂的互换变得平滑，这样提高了色调灰阶。
另一方面，比较例5和6中的具体电荷较高，约为30μc/g，并且使用了弹性层，所以调色剂层中调色剂具体电荷的均匀度很高。具体电荷的均匀度越高，阀值就越尖锐，调色剂转移动作变得类二值(全部或没有)。作为结果，与潜像电势相关的套管上的调色剂颗粒接收到差别很小的力的比率很小，这导致了色调灰阶的降低。在使用了弹性层和中间位置调节的比较例5中，调色剂层中的调色剂具体电荷的均匀度得以提高，其显影图像较比较例6更接近类二值。
在比较例4中，尽管使用了接触显影和中间位置调节，色调灰阶还是不好，这是因为，套管为刚性部件套管，使用了跳动显影系统，调色剂的具体电荷低，具体电荷的分布范围宽，这使得显影图像不能够可靠于潜像电势。
从上文可以看出，为了在接触型显影系统中提供一个满意的色调灰阶，希望能有具体电荷的均匀分布。在实施例的系统的接触型显影系统中，磁限制力在调节部分被所使用的中间位置调节降低，低具体电荷的调色剂通过调节片由于强磁限制力得到阻止。弹性层的提供对于降低弹性套管表面和调色剂之间的电沉积力是有效的，从而抑制了低具体电荷调色剂通过调节片。所以，只有带有适当具体电荷的调色剂可选择地通过调节部分。用上述设置完成了具体电荷的均匀分布，所以实现了满意的色调灰阶。
(1-6b)说明方案2的成像设备的情况(1-6b-1)无清洁器系统中的收集特性和纯黑图像缺陷在使用非接触型显影系统的比较例2、3、5和6中，无清洁器系统中的调色剂收集特性不好，在使用接触型显影系统的实施例1和比较例1中，收集特性很好。然而，在使用接触型显影系统的比较例4的显影设备中，收集特性稍差。其原因是使用了刚性部件套管，可能导致不稳定的调色剂层的形成和低的具体电荷。由于使用了非接触显影，并且显影偏置包括直流电压，纸屑产生的泄漏导致了纯黑图像缺陷。另一方面，在实施例1和比较例1和4中，没有纸屑产生的泄漏，也不存在纯黑图像缺陷，所以提供了好的纯黑图像。
由纸屑带来的中间色调缺陷2和中间色调图像缺陷在使用了中间位置调节的实施例1和比较例2和5中，没有观察到由纸屑带来的中间色调缺陷2和中间色调图像缺陷。即使返回的调色剂产生了调色剂成团或外部物质、纸屑或类似物质被引入也是这样，这是因为中间位置调节增强了调色剂替换性能并且调色剂的供给由磁力完成。另外，即使引入了纸屑，仍然由磁力主导调色剂的输送。使用了电极位置调节的比较例1、3和6并不是都不令人满意。下面将要说明其中的差别。在比较例1中，使用了电极位置调节，所以，返回的调色剂和外部物质造成的调色剂成团以及替换的降低，因为纸屑产生了中间色调图像缺陷。然而，考虑到调色剂成团，弹性层的提供降低了调色剂和弹性层表面的粘附度并且有利于防止图像缺陷。另一方面，与比较例1相似，尽管使用了电极位置调节，但不会出现中间色调图像缺陷。其原因在于，由于比较例6使用了非接触型显影系统所以返回的调色剂收集特性较差。如果收集特性较差，返回的调色剂的量就小，同时包括在返回调色剂中的纸屑的量也小。所以，不会出现中间色调图像缺陷。相反，在比较例1中，返回调色剂的收集特性高，返回调色剂和纸屑的影响大，即使少量的纸屑也会导致中间色调图像缺陷。另外，在本实施例1中，尽管收集特性高并且返回调色剂的影响很大，但是替换性能足够的高以便抑制中间图像缺陷。
在比较例3中使用了非接触显影，所以，收集特性较差，返回调色剂的影响相对小。然而，外部物质和返回的调色剂的影响和调色剂成团及纸屑的产生导致中间色调图像中的微小的缺陷。其原因是，由于使用了刚性部件套管，调色剂和套管表面之间的反射力高，所以，调色剂和/或外部物质很容易沉积在套管上，并且替换性能差。基于这个原因，均匀的少量的返回调色剂导致中间色调图像中的不明显的缺陷。
从上文可以看出，在接触型显影系统中，返回调色剂的收集特性高，包含中其中的返回的调色剂和纸屑的影响也大，所以，需要有很高的替换性能。在本实施例所使用的接触型显影系统中，中间位置调节降低了调节部分中的磁力限制力，而弹性层的提供降低了电沉积力，另外，在供给部分中的磁场将低具体电荷的调色剂拉回。所以，实现了高替换性能。作为结果，尽管存在较多的返回调色剂、形成了调色剂块并引入了纸屑，但是可以生成满意的中间色调图像。
(调节位置和电极之间的关系以及调色剂覆盖的范围)
接下来将对电极之间的关系、调节片与弹性套管之间的接触位置(Figure 3，(b)，范围为45-90°)和刮片在显影之前进行调节的调色剂层中单位单元面积上的显影量进行说明。这里，将对Figure 3，(b)(45-90°)进行说明。然而，在0-45°和90-135°的情况下，基于|Br|/|B|值提供了本实施例的效果。在使用具有不同电极位置的磁辊的情况下，基于|Br|/|B|值提供了本实施例的效果。
实施例2、3、4、5、6、7和8的显影设备这些实施例中的显影设备基本上和实施例1中的显影设备60A相同，但是在以下方面有所区别在实施例2-8中调节片的拉力分别设置为50、55、55、50、50、55和60N/m。在实施例2-8中刮片的自由长度分别为2.0、1.5、1.0、2.5、1.5、2.0和2.0mm。
参照图3，(b)，在实施例2-8中调节片的接触位置θ分别为38、42、54、46、48、49和54°。在实施例2-8中|Br|/|B|值分别为0.03、0.10、0.50、0.25、0.30、0.35和0.50。
在实施例2-8的显影设备中，没有提供将调色剂提供到显影套管上的显影输送部件。所以，显影套管在与感光鼓接触之后首先接触的部件为调节片。
比较例10、11、12、13、14、15、16、17和18中的显影设备这些实施例中的显影设备基本上和实施例1中的显影设备60A相同，但是在以下方面有所区别在实施例10-18中调节片的拉力分别设置为50、70、75、60、50、55、60、65和80N/m。在实施例10-18中片的自由长度分别为0.5、1.0、1.0、2.0、2.5、2.5、1.0、1.5和1.5mm。
参照图3，在实施例10-18中调节片的接触位置分别为48、58、62、50、42、52、58、55和71°。在这次引用中，在实施例10-18中|Br|/|B|值分别为0.30、0.60、0.70、0.40、0.10、0.45、0.60、0.55和0.90。
(用于实施例和比较例的评估方法)在方案1的成像设备中，考虑了a)防模糊评估c)防重像评估d)细线均匀度f)纯白图像缺陷i)纯黑密度。
表2表示结果。
表2 G:好；F:可靠；N:不好；*A:|Br|/|B|*B:M/S(g/m2)*C∶a):100次至3000次打印的防模糊*D∶c)防重叠*E∶d)细线均匀度*F∶f)防纯白缺陷
*Gh)防纯黑缺陷下面将在谈到电极和弹性套管与调节片的接触位置以及谈到调色剂覆涂量的范围时说明这些实施例的优点。将针对实施例2-8和比较例10-18之间的比较进行说明。
(2-1)纯黑密度评估h)图14示出了关于纯黑密度的评估结果。在|Br|/|B|≤0.5范围内，从实施例3和4中可以理解覆涂量理想值为不小于5。在比较例10和13中，其覆涂量为4，纯黑图像的密度低。
另一方面，在|Br|/|B|＞0.5范围内，从比较例11中可以理解覆涂量理想值为不小于7。在没有表示出|Br|/|B|≤0.5范围内纯黑密度的降低的比较例12中，当覆涂量为6时纯黑密度降低。其理由如下在|Br|/|B|≤0.5范围内，其主要为水平磁场，调色剂替换性能好，另外，调节片的接触压力可能较低，所以，调色剂不会轻易退化。所以，在调色剂层中具体电荷的均匀分布可以维持较长的时间，所以，可以抑制显影效率的降低。另一方面，在|Br|/|B|＞0.5范围内，其中垂直磁场占优势，调色剂替换性较差，另外，调节片的接触压力会较高，所以，调色剂会很容易退化。因此，调色剂层中的具体电荷的均匀分布不能维持较长的时间，导致显影效率随时间下降。当显影效率下降时，需要将覆涂量设定在一个相对高的水平上。因此，在|Br|/|B|＞0.5范围内内，最小必需覆涂量为7。
从以上分析可以看出，在|Br|/|B|≤0.5范围内并在覆涂量不小于5的情况下，可以稳定地维持纯黑密度。
(2-2)长期使用过程中的防模糊性能评估下面将说明3000次打印后关于防模糊的图像评估。图1表示3000次打印后关于防模糊的图像评估结果。在比较例11、12、1、17和18中，其中|Br|/|B|＞0.5，随着使用模糊变得严重。另一方面，在实施例4和8中，其中|Br|/|B|≤0.5，模糊的数量得以抑制。其理由如下。与纯黑图像密度的情况相类似，在|Br|/|B|≤0.5的范围内，调色剂的低负载特性和高替换性能抑制了低具体电荷调色剂的产生和相反电极调色剂的产生，所以，对于抑制模糊的产生有效。通过采用|Br|/|B|≤0.3的范围，正如在实施例6和比较例10中一样，模糊的数量随使用的改变受到抑制。通过选择主要是水平磁场的范围，调色剂的负载得以下降，并且调色剂替换性能得以增强，这样就可以抑制由于模糊的环境造成的图像缺陷。
从以上的分析中可以看出，从模糊所造成的图像缺陷的角度来看，调节片在范围满足|Br|/|B|≤0.5的情况下与弹性套管相接触，该范围根据本发明中的实施例意味着主要是水平磁场。满足|Br|/|B|≤0.3的位置为优选方案。
(2-3)纯白图像评估下面说明纯白图像缺陷。图16表示这方面图像评估的结果。从图16中可以理解，纯白图像缺陷在|Br|/|B|＞0.5的范围内存在。另一方面，在如实施例4和8中的范围为|Br|/|B|≤0.5的情况下，纯白图像缺陷得到抑制。原因在于主要为水平磁场这一布置，调色剂替换性能得以增加从而允许调色剂层的上部分和下部分之间的替换和交换。所以，从抑制纯白图像缺陷的观点来看，调节片的接触位置优选地满足|Br|/|B|≤0.5。
在比较例14和比较例15中，尽管调节片的接触位置满足|Br|/|B|≤0.5还是存在纯白图像缺陷。所以，仅将调节片的接触位置设置成满足|Br|/|B|≤0.5并不足以抑制纯白图像缺陷。在实施例5和7中，覆涂量为16，纯白图像缺陷得到抑制。从这方面可以理解，如果调色剂覆涂层超过16，就没有提供足够的调色剂替换性能，这导致产生纯白图像缺陷的产生。通过将覆涂层设置为不超过16，调色剂的替换性能就足够。
从上面可以看出，从抑制纯白图像缺陷的观点来看，调节片接触位置最好满足|Br|/|B|≤0.5，同时，调色剂覆涂量最好不超过16g/m2。
(2-4)防重像评估下面说明防重像评估。图17表示防重像评估的结果。
首先说明调节片和接触位置满足|Br|/|B|＞0.5的情况。在|Br|/|B|＞0.5情况下，没有满意的例子。在比较例17和18中，当覆涂量为14或15时存在重像缺陷。在比较例16中，正如和比较例11或比较例12中一样，当将覆涂量降到7或6时，重像缺陷没有消失。这样，在|Br|/|B|＞0.5范围内，调色剂替换较差，所以即使限制覆涂层也不能提高防重像的性能。
当覆涂量为16并且调节片的接触位置满足|Br|/|B|＞0.5时，防重像缺陷性能不好，但是在|Br|/|B|≤0.5范围内，也就是主要为水平磁场，覆涂量的上限值较大。因为主要为水平磁场，所以调色剂替换性能得以提高，即使覆涂量增加也可以进行调色剂替换。另外，和在实施例6和比较例10中一样，通过使调节片的接触位置满足|Br|/|B|＝0.3可以避免重像缺陷。如上文所述，从防重像的观点来看，覆涂量在|Br|/|B|＞0.5(通常磁场或垂直磁场占优势)的范围内最好不大于13，在|Br|/|B|≤0.5(主要为水平磁场)的范围内最好也不大于13。通过将覆涂量设置为不超过16并将调节位置设置为满足|Br|/|B|≤0.3(主要为水平磁场)可以极大地提高防重像性能。
在比较例14、15、17和18中，其中防重像缺陷评估不好，细线的均匀度不太令人满意。在覆涂层中调色剂替换性能的下降之外，均匀的特定充电特性的下降导致了显影区域的拖尾，这导致了细线的均匀度的退化。
(2-5)整体评估从实施例2-8和比较例10-18中可以理解，调节片的接触位置优化地满足|Br|/|B|≤0.5，并进一步优化地满足|Br|/|B|≤0.3，正如图18中一样。从稳定性考虑，所有的图像评估均稳定为好。
在|Br|/|B|＞0.5范围内，调节片的调节压力太高所以具体电荷应用特性较弱，这导致了调色剂容易退化和模糊的量随使用而增加。差的调色剂替换性能导致纯白图像缺陷。
调色剂的覆涂量优化地为5-16g/m2。如果调色剂覆涂量小于5，纯黑密度就低，如果调色剂覆涂量超过16，调色剂层太厚，所以会导致整个调色剂层的具体电荷的不均匀和调色剂层的不均匀，另外，调色剂替换性能会退化。这样，就导致了纯白图像中的图像缺陷，另外，由于在弹性套管上的调色剂的去除和使用的不充分产生了重像。更进一步，磁链变得更长，这导致了细线均匀度变差。
(2-6)重像和纯黑图像密度下面说明关于重像和纯黑图像密度的评估。图19表示这些图像的评估的结果。在重像等级为好或可靠并且纯黑密度评估为好的区域内，在|Br|/|B|＞0.5范围内调色剂覆涂量为7-13，在|Br|/|B|≤0.5范围内为5-16。可以理解，在|Br|/|B|≤0.5范围内，调色剂覆涂量中的变化的裕度增大了。换句话说，尽管存在调色剂覆涂量随时间而发生的变化和周边条件等的变化，仍可以提供稳定的满意图像。
(2-7)正如上文所述的，通过为提供调色剂在具有弹性层的显影套管上施加磁力，可以在不退化调色剂的情况下去除和提供调色剂。另外，通过将弹性套管与感光鼓接触，可以提供不存在图像边缘缺陷的好的图像。这通过在调节片和其电极强度在适当范围的位置上的弹性套管之间的接触位置以及通过将调色剂层的覆涂量维持在一个适当的范围内得以实现。另外，好的图像可以在覆涂量变化和具有足够裕度的环境变化的情况下稳定的形成。
(3-1)下面说明本发明中其调节片的材料为聚氨酯材料的实施例的显影设备。
(实施例9的显影设备)接触型显影、弹性套管、中间位置调节和聚氨酯片本实施例和实施例1中的显影设备类似，除了调节片为具有介电常数εb＝4.3的聚氨酯制成。实施例1中的调节片为磷青铜制成，介电常数很高。通常金属具有无穷大的介电常数。在实施例1中，套管表面的介电常数εs为6.5，与调节片的介电常数εb之间的关系是εs＜εb。另一方面，在实施例9中，关系是εs＞εb。进行了这种情况下的图像评估，生成的图像和实施例1中的图像一样好。
为了将实施例1和实施例9相比较，以类似的方式在连续打印3000次之后进行防重像评估。在实施例1中，评估较好，但是在实施例9中，虽然等级为“G”但是稍微出现了一些重像。
下面说明理由。在调节片和弹性套管的接触位置上，调色剂和弹性套管之间的反射力为Fts，调色剂和调节片之间的反射力为Ftb。正如前文所述，反射力为比例P＝(ε-1)/(ε+1)。所以，在实施例1中，调色剂和弹性套管之间的P为0.73，调色剂和调节片之间的P为1，所以Fts＜Ftb。因此，在弹性套管和调节片之间的夹持区的上游区域中，调色剂颗粒被相对容易地吸到调节片上，这些调色剂颗粒的与弹性套管表面有关的吸引力不充足，换句话说，具体电荷不够。随着这个粉末流的产生，很大百分比的带有足够电荷的调色剂颗粒可以通过具有调节片的调节位置。利用这一功能，不能通过调节片的调色剂颗粒将在与套管旋转方向相反的方向上通过调节片，从而提高了调色剂替换性能。作为结果，在实施例1中稳定地避免了重像缺陷。
另一方面，在实施例9中，调色剂和弹性套管之间的P为0.73，调色剂和调节片之间的P为0.62，所以Fts＞Ftb。在这种情况下，在调节片和弹性套管之间的夹持区的上流区域中，即使带有低具体电荷的调色剂颗粒也可以容易地被吸到套管的表面。所以，带有不足具体电荷的调色剂将通过调节部分片的下面。不能通过调节片的调色剂不能在与套管的旋转方向的反方面上容易地移动，所以，调色剂替换性能退化。因此，出现了微小的重像缺陷。
从上文中的分析中，从防重像和调色剂替换性能的观点上看，弹性套管表面的介电常数εs和片的介电常数εb优选地满足εs≤εb。
(3-2)显影偏置包括交流电压部件的实施例的显影设备(实施例10的显影设备)实施例1，便是带有交流偏置应用该实施例的显影设备与在显影偏置应用电压源S2中的实施例1的显影设备60A不同。该实施例的显影偏置应用电压源S2应用的显影偏置为一个直流电压-450V叠加一个频率为1.2kHz、峰峰电压为300V的方波形式的交充电压。
在实施例10中，叠加的交流偏置与实施例1的相反。通过使用交流电压，防模糊效果比实施例1中的好。显影后沉积在感光鼓上的模糊明显改善了，所以一定程度的交流偏置应用减少了模糊。当包括交流部件时，即使包括如外部物质沉积缺陷的显影套管也不成问题了，这是因为缺陷部分并不显示在图像上，所以，为中间色调图像的复制提供了更宽的裕度。另外，在方案2类型中，当使用交流电压部件时收集率比不使用交流电压部件时高。
我们已经做了关于模糊的量随显影设备的最大绝对值|V|max和暗电势绝对值|Vd|的变化的调查。作为结果，如果显影偏置的最大绝对值超过暗电势绝对值，则感光鼓上的模糊的量便会明显的增加。另一方面，如果|V|max不超过|Vd|，则认为显影偏置总是大于Vd，所以调色剂就不转印到非打印区域。从这里可以看出，|V|max≤|Vd|可以显著地抑制模糊的量。
如果|V|max比|Vd|大，作为显影偏置施加的交流电压的Vpp较高，从而在显影区域互换的调色剂颗粒聚集在感光鼓上的图像的边缘上，导致了图像边缘缺陷。如果|V|max≤|Vd|，调色剂颗粒在显影区域中的互换得到抑制，所以降低了图像边缘缺陷。
在无清洁器系统中，纸屑可能如图13所示到达显影位置。即使出现这种现象，如果|V|max≤|Vd|泄漏就不会轻易发生。即使泄漏发生了，亮部分电势Vl也不会超过暗部分电势Vd，所以在纯黑图像中有时出现的点所造成的图像缺陷可以避免。
另外发现，与显影辊被以压的方式与感光鼓相接触的情况相比较，如果仅是显影辊上的调色剂层轻轻地接触到感光鼓，则细的水平线和垂直线的均匀度会退化。将考虑其原因。当仅是调色剂层被接触时，调色剂颗粒链在显影区域中建立起来。调色剂在建立的调色剂链存在的情况下被转移到感光鼓上，拖尾出现了，所以横线和纵线的宽度的均匀度退化了。所以，通过显影辊接触到感光鼓的接触显影，调色剂的拖尾得以抑制，细线的均匀度得以提高。
如上文所述的，这些实施例的显影设备在防模糊中提供了平衡的改进的特性，紧靠调色剂用完之前的防模糊、图像密度、防重像、细线均匀度、防图像边缘缺陷、纯白图像缺陷、防色调灰阶下降和防中间色调缺陷。具体地讲，对于色调灰阶、防纯白图像缺陷和细线均匀度，通过电极和显影套管与调色剂调节片之间的接触位置之间的适当关系和通过调色剂覆涂层中覆涂量的适当水平得以提高以上特性。
进一步而言，本发明的显影设备对于调色剂循环系统类型的图像记录装置特别有效，其中无清洁器系统中的收集特性、防中间色调图像缺陷、防止由纸屑带来的中间色调图像缺陷和防纯黑图像缺陷得到提高。特别地，在无清洁器系统中，如果出现纯白图像缺陷，转印辊被污染到这样的程度，即由于充电辊的污染充电已不可能，这导致产生了整个表面为黑的图像。如果出现这一现象，转印材料可能被包在定影设备的周围，可能导致设备错误。本发明可以显著地抑制纯白图像缺陷。
另外，上述优点即使存在随时间发生的变化、周边条件的变化、调色剂覆涂量中的变化和相似变化的情况下仍可被稳定提供。
(其它实施例)1)图像记录装置被描述为以激光波束打印机为例，但是这不是限制，并且本发明可应用于其它如电子照相复印机、传真机、打字机和类似设备。
2)图像承载部件(将被显影的部件)在静电记录设备的情况下是一个用于静电记录的绝缘部件。
3)本发明的显影设备不限于图像记录装置的图像承载部件(电子照相感光部件、用于静电记录的绝缘部件或类似部件)，而是可与其它部件一起用于被显影和显影处理装置(包括颗粒收集器)。
在本发明的实施例中，用作显影偏置的交流电压可以是一个由直流电源重复的开/关形成的方波。换句话说，交流电压可以由直流电压源形成而不是由交流电压源形成。
下面说明本发明的有益效果。
(效果1)表1，a)防模糊评估显影剂运送部件是一个弹性部件；显影剂是单组分磁性调色剂；显影剂被显影剂运送部件中提供的磁场生成装置吸引到显影剂运送部件上；显影剂运送部件和显影剂量调节部件之间的接触位置满足|Br|/|B|≤0.5。这样，显影剂被磁力输送到显影剂运送部件的表面上，所以，没有必要使用显影剂供给辊，也就可以减少施加到显影剂上的压力。因为调色剂在主要为水平磁场的区域内被调节部件调节，所以从调节部件到显影剂运送部件的驱动力可以较小，所以，施加到显影剂上的压力得以减少。因此，即使在进行了大量的特别是低打印比率的打印之后，显影剂的退化明显得到抑制，所以，由于显影剂的退化而导致的模糊的数量的增加可以得到抑制。
(效果2)表1，a)防模糊评估显影剂运送部件的表面不是金属而是弹性层，所以显影剂表面的介电常数较低。所以，即使显影剂由于显影剂替换性能的增强和充电特性的增强而退化，其高充电特性足够抑制显影剂的退化造成的模糊的数量的增加。
(效果3)表1，b)防模糊评估(当调色剂用完时)显影剂运送部件的表面为弹性部件；显影剂是单组分磁性调色剂；显影剂为磁力输送。所以，没有必要提供显影剂供给辊以便将显影剂提供到显影剂运送部件上，从而可以显著地防止显影剂的退化。当在显影设备中保留的调色剂的量很小时，通过将退化的显影剂和退化程度较轻的显影剂相混合可以抑制模糊的数量的增加。
(效果4)表1，c)防重像评估显影剂运送部件的表面为弹性部件；显影剂为单组分磁性调色剂；显影剂是磁力输送；显影剂运送部件上的显影剂的量为5-16g/m2；显影剂运送部件和显影剂量调节部件满足|Br|/|B|≤0.5。所以，显影剂在主要为水平磁场的区域内被调节部件调节。这个调节和提供的其介电常数比金属的介电常数低的弹性层提高了调色剂替换或交换特性和充电特性，这样抑制了重像缺陷。
(效果5)通过(效果4)和(效果1)的结合，可以实现防模糊和防重像缺陷。
(效果6)表1使用了接触型显影系统；显影剂运送部件的表面为弹性部件；显影剂为单组分磁性调色剂；显影剂被磁力输送；由调节部件调节的显影剂的量为5-16g/m2；调节部件和显影剂运送部件之间的接触位置满足|Br|/|B|≤0.5。所以，显影剂在主要为水平磁场的区域内被调节部件调节。通过这样的调节和其介电常数比金属的介电常数低的弹性层，可以调节显影剂的量，使得调色剂替换性能不会明显地退化。相应地，调色剂替换性能得以提高，充电特性得以提高。
(效果7)表1，g)防中间色调图像缺陷评估显影剂运送部件的表面为弹性部件；显影剂为单组分磁性调色剂；显影剂在显影剂运送部件的表面上是磁力输送；调节部件和显影剂运送部件之间的接触位置满足|Br|/|B|≤0.5。所以，没有必要提供显影剂供给辊，从而减少了施加在显影剂上的压力。因为显影剂在主要为水平磁场的区域内被调节，调节部件和显影剂运送部件之间的压力较小，所以减少了施加在显影剂上的压力。这样的调节和弹性层的结合，在显影剂运送部件上，具有比金属介电常数低的介电常数，对于提高调色剂替换性能具有有益效果。相应地，调色剂的成团得到抑制；即使引入了外部的物质并且产生了调色剂凝结的物质，中间色调图像缺陷的出现也可以得到抑制。
(效果8)表1，h)纯黑密度图像评估显影剂运送部件的表面为弹性部件；显影剂为单组分磁性调色剂；显影剂是磁力输送；显影剂运送部件和调节部件之间的接触位置满足|Br|/|B|≤0.5。所以，没有必要提供显影剂供给辊，从而减少了施加在显影剂上的压力。这样的调节和在主要是水平磁场的位置上的调节的结合对于减小显影剂量调节部件和显影剂运送部件之间的压力是有效的，所以减少了施加在显影剂上的压力。显影剂运送部件的表面是具有比金属介电常数低的介电常数的弹性层，所以提高了调色剂替换性能。这抑制了尺寸比调色剂颗粒小的外部添加物质从调色剂颗粒中的清除，从而可以避免套管表面上外部添加物质的沉积，这样防止了由于移除外部添加的物质而导致的显影剂的充电特性的下降。这有利于抑制纯黑密度的下降。
(效果9)表1，i)色调灰阶图像评估使用了接触型显影系统；显影剂运送部件的表面为弹性部件；显影剂为单组分磁性调色剂；显影剂被磁力输送；调节部件和显影剂运送部件之间的接触位置满足|Br|/|B|≤0.5。所以，调色剂量在主要为水平磁场的区域内被调节。通过这样的调节和其介电常数比金属的介电常数低的在显影剂运送部件表面的弹性层的结合，充电特性得以提高，覆涂层中的电荷分布均匀，从而提高了色调灰阶。
(效果10)，图19使用了接触型显影系统；显影剂运送部件的表面为弹性部件；显影剂为单组分磁性调色剂；显影剂被磁力输送；调节部件和显影剂运送部件之间的接触位置满足|Br|/|B|≤0.5。所以，调色剂量在主要为水平磁场的区域内被调节。通过这样的调节和其介电常数比金属的介电常数低的在显影剂运送部件表面的弹性层的结合，充电特性得以提高，覆涂层中的电荷分布得以均匀。这提高了在周边条件改变或长期使用后调色剂的覆涂量发生变化的情况下纯黑密度和防重像性能，从而裕度变宽。
(效果11)，图18通过满足|Br|/|B|≤0.3，效果1-10被进一步增强。
(效果12)，实施例9特征εs≤εbε有利于在显影剂运送部件和调节部件间的接触位置的上游位置上提高调色剂替换性能，从而提高充电特性并抑制重像缺陷。
(效果13)，表1，d)细线均匀度评估使用了直流电压的显影偏置；使用了接触型显影。所以可以抑制调色剂的拖尾，提高细线的均匀度。
(效果14)，表1，e)防图像边缘缺陷评估使用了直流电压的显影偏置；使用了接触型显影。这有利于抑制图像边缘缺陷，在显影后的图像中具有该缺陷的与处理前进相关的图像的下游具有高密度，与高密度部分相邻的中间色调部分的一边具有低密度。
(效果15)，实施例10使用一个直流电压加交流电压的显影偏置；满足|V|max≤|Vd|；使用接触型显影。调色剂的拖尾得以抑制，从而提高了细线的均匀度。
(效果16)，实施例10使用一个直流电压加交流电压的显影偏置；满足|V|max≤|Vd|；使用接触型显影。这有利于抑制图像边缘缺陷，在显影后的图像中具有该缺陷的关于过程提前的图像的下游侧具有高密度，与高密度部分相邻的中间色调部分的一边具有低密度。
(效果17)，表1，A)在无清洁器系统中的收集特性使用无清洁器系统；使用接触型显影。所以，显影剂运送部件更靠近图像承载部件，电场或磁场工作的区域增加并且电场或磁场的强度增加，所以沉积在上部的非曝光部分上的残留显影剂的收集特性得以提高。
(效果18)，表1，B)防中间色调图像缺陷(方案2)使用无清洁器系统；显影剂为单组分磁性调色剂；显影剂为磁力输送。所以，没有必要使用显影剂供给辊，所以，由显影残留调色剂造成的调色剂的退化可以得到抑制。调节部件和显影剂运送部件之间的接触位置满足|Br|/|B|≤0.5，所以调色剂量为在主要为水平磁场的区域内的调节。将这一特性和具有比金属介电常数小的介电常数的弹性层的提供相结合，可以提高调色剂替换性能。所以，包括在显影残留调色剂中的外部物质周围的调色剂团的产生可以得到抑制，并且由于调色剂团沉积在显影供给辊上而造成的中间色调缺陷可以得到抑制。
(效果19)，表1，C)防纸屑引起的中间色调图像缺陷的评估使用无清洁器系统；显影剂为单组分磁性调色剂；显影剂为磁力输送。所以，没有必要使用显影剂供给辊。相应地，即使当打印操作的次数增加，显影剂供给辊和显影剂运送部件之间也没有滑动，包括在显影残留调色剂中的纸屑也不会停滞在显影剂供给辊上。这有利于抑制由于不充分的调色剂去除和供给而造成的周期性出现(对应于显影剂运送部件的周长)的中间色调图像缺陷。
(效果20)，表1，D)防纯黑图像缺陷的评估使用无清洁器系统；使用直流电压的显影偏置；使用接触型显影。这有利于抑制在高温和高湿度条件下通过包含在残留调色剂中的纸屑产生的泄漏，并且可以抑制纯黑图像中白点图像缺陷。
(效果21)，实施例10使用无清洁器系统；使用一个直流电压加交流电压的显影偏置；满足|V|max≤|Vd|；使用接触型显影。这有利于抑制在高温和高湿度条件下通过包含在残留调色剂中的纸屑产生的泄漏，并且可以抑制纯黑图像中白点图像缺陷。
虽然本发明是参照此处公开的结构来描述的，但本发明并不局限于所提出的内容，本申请也涉及以下权利要求范围内的各种修正和变更。
权利要求
1.一种显影设备，包括显影剂运送部件，用于承载包括单组分磁性调色剂的显影剂以利用显影剂对形成在图像上的静电图像进行显影，所述显影剂运送部件包括可与图像承载部件接触的弹性部件；磁场生成装置，放置在所述显影剂运送部件中，用于生成磁场以将显影剂吸至所述显影剂运送部件；和调节部件，用于调节所述显影剂运送部件上的显影剂的量，其中由所述调节部件调节的并且施加在所述显影剂运送部件上的单位面积上的显影剂的量为5-16g/m2，在所述调节部件接触所述显影剂运送部件的位置，由所述磁场生成装置产生的磁通量密度B和磁通量密度B的垂直于所述显影剂运送部件的分量Br满足|Br|/|B|≤0.5。
2.根据权利要求1的装置，其中满足|Br|/|B|≤0.3。
3.根据权利要求1的装置，其中所述弹性部件的介电常数εs和所述调节部件的介电常数εb满足εs≤εb。
4.根据权利要求1的装置，其中所述显影剂运送部件被提供不包含交流电压分量的直流电压。
5.根据权利要求1的装置，其中所述显影剂运送部件被提供包括交流电压分量和直流电压分量的叠加电压，其中叠加电压的绝对值的最大值|V|max和所述图像承载部件的表面的充电电势Vd满足|V|max≤|Vd|。
6.根据权利要求1的装置，其中所述显影设备包含在可拆卸地安装到成像设备的部件主组件上的处理盒中。
7.根据权利要求1的装置，其中所述显影设备与所述图像承载部件一起包含在可拆卸地安装到成像设备的部件主组件上的处理盒中。
8.根据权利要求1-7中任一权利要求的装置，其中所述显影设备能够执行显影操作，同时从所述图像承载部件收集残留显影剂。
9.根据权利要求1-7中任一权利要求的装置，其中所述显影剂运送部件在接触所述图像承载部件之后所接触的部件是所述调节部件。
全文摘要
一种显影设备，包括显影剂运送部件，用于承载包括单组分磁性调色剂的显影剂以利用显影剂对形成在图像上的静电图像进行显影，所述显影剂运送部件包括可与图像承载部件接触的弹性部件；磁场生成装置，放置在所述显影剂运送部件中，用于生成磁场以将显影剂吸至所述显影剂运送部件；和调节部件，用于调节所述显影剂运送部件上的显影剂的量，其中由所述调节部件调节并且施加在所述显影剂运送部件上的单位面积上的显影剂的量为5－16g/m
文档编号G03G15/06GK1677264SQ20051005937
公开日2005年10月5日 申请日期2005年3月29日 优先权日2004年3月29日
发明者楸原一成, 奥田幸一, 清水康史, 小川研也, 长田光, 森谷修司 申请人:佳能株式会社