CN101339378A - 成像设备 - Google Patents
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Abstract
一种成像设备，该成像设备包括：图像保持部件；充电部件；潜像形成单元；显影单元，该显影单元利用包含调色剂和载体的显影剂对所述图像保持部件上形成的静电潜像进行显影，所述调色剂包含具有体积平均粒径为80nm～300nm的第一无机颗粒的外添剂，而所述载体包含磁性粉末分散在树脂中的芯材和包覆所述芯材的树脂包覆层；转印单元；清除单元；和聚集体形成单元，该聚集体形成单元与所述充电部件的表面接触并随着所述充电部件的旋转而旋转，从而从所述充电部件的表面除去附着在所述充电部件的表面上的包括所述第一无机颗粒在内的附着物，并使其形成其中聚集有被除去的所述第一无机颗粒的聚集体。
Description
技术领域
本发明涉及一种成像设备。
背景技术
使用电子照相系统的成像设备是已知的。在这种成像设备中，用于保持静电潜像的如感光体等的图像保持部件的表面由静电充电装置充电，并且在经充电的图像保持部件上形成静电潜像。然后，用显影剂使静电潜像显影，由此在图像保持部件上形成调色剂图像。将图像保持部件上形成的调色剂图像转印到记录介质上(直接转印到记录介质上，或者通过转印辊转印)，然后定影到记录介质上。图像保持部件上的诸如残余调色剂和纸尘等附着物由清洁装置清除。
对于通过充电装置对图像保持部件所进行的充电，为了便于抑制臭氧生成量并减小成像设备的尺寸，采用接触型充电装置。在这种接触型充电装置中，通过使圆柱形充电辊与图像保持部件的表面接触来对图像保持部件表面进行充电。然而，图像保持部件表面上的还没有被清洁装置清除的诸如外添剂等调色剂组分可能附着在充电辊的表面上。
作为抑制由调色剂组分附着在充电辊表面上引起的充电缺陷的技术，已知从充电辊表面上清除诸如调色剂等附着物的技术(例如见日本特开(JP-A)2002-221883号和2001-201923号公报)。然而，采用这些技术时，用作调色剂的是单一组分显影剂。
根据日本特开2002-221883号公报的技术，设置与充电辊表面接触的刷辊。该刷辊随着充电辊的旋转而被动地旋转，由此清洁充电辊的表面。
根据日本特开2001-201923号公报的技术，将充电辊布置在感光体(相当于图像保持部件)下方的位置，并将辊清洁部件设置成与该充电辊接触。在充电辊旋转时，通过该辊清洁部件进行清洁。
发明内容
本发明的一个目的是为了解决上述现有技术还未解决的以下问题。
本发明的一个目的是提供一种抑制由附着在充电部件上的调色剂组分引起的图像劣化的成像设备。
所述问题通过以下手段解决。
根据本发明的第一方面，提供了一种成像设备，该成像设备包括：
图像保持部件，该图像保持部件受驱动而旋转；
充电部件，该充电部件与所述图像保持部件的表面接触并随着所述图像保持部件的旋转而旋转，从而对所述图像保持部件进行接触充电；
潜像形成单元，该潜像形成单元在经所述充电部件充电的所述图像保持部件上形成静电潜像；
显影单元，该显影单元利用包含调色剂和载体的显影剂对所述图像保持部件上形成的静电潜像进行显影，从而根据所述静电潜像形成调色剂图像，所述调色剂包含具有体积平均粒径为80nm～300nm的第一无机颗粒的外添剂，而所述载体包含磁性粉末分散在树脂中的芯材和包覆所述芯材的树脂包覆层；
转印单元，该转印单元将所述调色剂图像转印到转印接受部件上；
清除单元，该清除单元清除所述图像保持部件上的附着物；和
聚集体形成单元，该聚集体形成单元与所述充电部件的表面接触并随着所述充电部件的旋转而旋转，从而从所述充电部件的表面除去附着在所述充电部件的表面上的包括所述第一无机颗粒在内的附着物，并使其形成聚集有被除去的所述第一无机颗粒的聚集体。
根据本发明的第二方面，提供如第一方面所述的成像设备，其中，相对于调色剂母粒，所述无机颗粒的含量按重量计算为0.5％～2.5％。
根据本发明的第三方面，提供根据第一方面的成像设备，其中，所述调色剂还包含体积平均粒径为7nm～60nm的第二无机颗粒。
根据本发明的第四方面，提供根据第三方面的成像设备，其中，相对于调色剂母粒，所述第二无机颗粒的含量按重量计算为0.5％～3.0％。
根据本发明的第五方面，提供根据第一方面的成像设备，其中，所述第一无机颗粒的表面已经用疏水剂进行了疏水化处理。
根据本发明的第六方面，提供根据第五方面的成像设备，其中，相对于所述第一无机颗粒的量，所述疏水剂的量按重量计算为5％～50％。
根据本发明的第七方面，提供根据第五方面的成像设备，其中，在用疏水剂进行疏水化处理后外添剂的疏水度为40％～100％。
根据本发明的第八方面，提供根据第一方面的成像设备，其中，所述无机颗粒的Wadell球形度为至少0.6。
根据本发明的第九方面，提供根据第一方面的成像设备，其中，所述调色剂还包含粘合剂树脂，并且所述粘合剂树脂为苯乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物和/或苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物。
根据本发明的第十方面，提供根据第一方面的成像设备，其中，所述调色剂还包含脱模剂，并且相对于调色剂母粒的量，所述脱模剂的含量按重量计算为1％～20％。
根据本发明的第十一方面，提供根据第一方面的成像设备，其中，所述调色剂的作为粒度分布指数的(体积平均粒径/数量平均粒径)的值为1.6以下。
根据本发明的第十二方面，提供根据第一方面的成像设备，其中，所述磁性粉末为氧化铁。
根据本发明的第十三方面，提供根据第一方面的成像设备，其中，所述磁性粉末的粒径为0.01μm～1μm。
根据本发明的第十四方面，提供根据第一方面的成像设备，其中，所述载体的所述芯材中的所述磁性粉末的含量按重量计算为30％～99％。
根据本发明的第十五方面，提供根据第一方面的成像设备，其中，所述树脂包覆层包含导电颗粒。
根据本发明的第十六方面，提供根据第十五方面的成像设备，其中，所述导电颗粒的含量按重量计算为1％～50％。
根据本发明的第十七方面，提供根据第一方面的成像设备，其中，所述树脂包覆层的平均厚度为0.1μm～5μm。
根据本发明的第十八方面，提供根据第一方面的成像设备，其中，所述载体的球形度为0.980～1.000。
根据本发明的第十九方面，提供根据第一方面的成像设备，其中，所述聚集体形成单元包含芯体和在所述芯体的外周形成的多孔层。
根据本发明的第二十方面，提供根据第十九方面的成像设备，其中，所述多孔层抵靠所述充电部件的咬入量为0.2mm～1.5mm。
根据本发明的第二十一方面，提供根据第十九方面的成像设备，其中，所述多孔层的电导率为103Ω·cm～1010Ω·cm。
根据本发明的第二十二方面，提供根据第十九方面的成像设备，其中，所述多孔层包含聚氨酯泡沫。
根据本发明的第二十三方面，提供根据第一方面的成像设备，其中，所述充电部件的体积电阻率为103Ω·cm～1014Ω·cm。
根据本发明的第二十四方面，提供根据第一方面的成像设备，其中，施加到所述充电部件的电压为50V～2,000V，并且所述电压可以为正电压或负电压。
根据本发明的第一方面，实现了如下效果：提供一种抑制由附着到充电部件上的调色剂组分引起的图像劣化的成像设备。
根据本发明的第二方面，实现了抑制调色剂母粒附着到充电部件上的效果。
根据本发明的第三方面，实现了提高调色剂的流动性的效果。
根据本发明的第四方面，实现了如下效果：提高调色剂的流动性而不会由于第二无机颗粒的聚集而引起色彩形成能力劣化。
根据本发明的第五方面，实现了改善流动性、环境依赖性和载体耐污性的效果。
根据本发明的第六方面，实现了改善流动性、环境依赖性和载体耐污性的效果。
根据本发明的第七方面，实现了改善流动性、环境依赖性和载体耐污性的效果。
根据本发明的第八方面，实现了不损坏清洁铲的效果。
根据本发明的第十方面，实现了提供脱模性而不劣化充电性能和调色剂透明度的效果。
根据本发明的第十一方面，实现了使调色剂电荷更加均一的效果。
根据本发明的第十二方面，实现了提供性质稳定且毒性较小的载体的效果。
根据本发明的第十三方面，实现了使载体具有足够的磁性和均一直径的效果。
根据本发明的第十四方面，实现了获得具有足够磁性的柔性载体的效果。
根据本发明的第十五方面，实现了将电阻设定为适当值的效果。
根据本发明的第十六方面，实现了在将载体电阻设定为适当值的同时保持树脂包覆层强度的效果。
根据本发明的第十七方面，实现了如下效果：树脂包覆层可以均匀地包覆载体表面而不会造成载体在长期使用期间电阻降低、树脂包覆层剥离或载体颗粒相互附着。
根据本发明的第十八方面，实现了得以确保载体流动性和磁刷均一性的效果。
根据本发明的第十九方面，实现了如下效果：附着在充电部件上的包括无机颗粒在内的附着物被有效清除，并且有效地形成聚集有被除去的无机颗粒的聚集体。
根据本发明的第二十方面，实现了提供有效清洁能力的效果。
根据本发明的第二十一方面，实现了提供具有适当电导率的清洁辊的效果。
根据本发明的第二十二方面，实现了如下效果：附着在充电部件上的包括无机颗粒在内的附着物被有效清除，且有效地形成聚集有被除去的无机颗粒的聚集体，并且抑制了充电部件表面的磨损。
根据本发明的第二十四方面，实现了获得适当充电能力的效果。
附图说明
将根据以下附图对本发明的示例性实施方式进行详细说明，其中：
图1是示出本发明的成像设备的一个示例性实施方式的基本结构的示意性剖视图；
图2是示出本发明的一个示例性实施方式的充电辊和清洁辊的示意图；和
图3是示出本发明的一个示例性实施方式的显影装置的结构的示意性剖视图。
具体实施方式
下文将对本发明的示例性实施方式进行说明。
如图1所示，本示例性实施方式的成像设备10构造为包括图像保持部件12。图像保持部件12构造为圆柱形并由未示出的驱动机构驱动而沿着预定方向(图1中箭头A的方向)绕旋转轴线B旋转。
沿着图像保持部件12的旋转方向(图1中箭头A的方向)在图像保持部件12的周围设置有充电辊14、曝光装置18、显影装置20、转印装置22和清洁装置28。在成像设备10中还设有定影装置26和清洁辊16。
这里，图像保持部件12相当于根据本发明的成像设备的图像保持部件，充电辊14相当于根据本发明的成像设备的充电部件，而曝光装置18相当于潜像形成单元。另外，显影装置20相当于根据本发明的成像设备的显影单元，转印装置22相当于转印单元，而清洁装置28相当于清除单元。此外，清洁辊16相当于根据本发明的成像设备的聚集体形成单元。
充电辊14对图像保持部件12的表面进行静电充电。曝光装置18通过对被充电辊14充电的图像保持部件12进行曝光而形成静电潜像。显影装置20用预先储存的显影剂使形成在图像保持部件12上的静电潜像显影，从而根据静电潜像形成调色剂图像。转印装置22将形成在图像保持部件12上的调色剂图像转印到记录介质24上。定影装置26将转印到记录介质24上的调色剂图像定影在记录介质24上。清洁装置28构造成包括设置为与图像保持部件12的表面接触的清洁铲28A，并用清洁铲28A将图像保持部件12上的诸如调色剂等的附着物从图像保持部件12清除。
首先说明本示例性实施方式的成像设备10中所使用的显影剂。
本示例性实施方式中所用的显影剂被构成为包含调色剂和载体。将体积平均粒径为80nm～300nm的无机颗粒外加到调色剂中。载体被构成为包含磁性粉末分散在树脂中的芯材和包覆芯材的树脂包覆层。无机颗粒外加到调色剂母粒中。
首先对外加到调色剂中的无机颗粒进行说明。
如上所述，该无机颗粒的体积平均粒径应在80nm～300nm的范围内，优选在80nm～250nm的范围内，更优选在80nm～200nm的范围内。
如果无机颗粒的体积平均粒径小于80nm，则可能会出现在铲挤压部处难以使无机颗粒从调色剂脱离的问题。因此，由无机颗粒形成的障碍(dam)会很小。结果，调色剂会进入铲挤压部的深处，因此会受压变形，并会溜过铲从而使充电辊被调色剂污染。另一方面，如果体积平均粒径超过300nm，则无机颗粒在铲挤压部处容易从调色剂脱离，但是由于这样的直径太大，如果有任何无机颗粒溜过铲挤压部，则会使铲受损，并且调色剂会因而溜过。
稍后将描述测量无机颗粒的体积平均粒径的方法。
无机颗粒在调色剂母粒表面的含量按重量计算为0.5％～2.5％，优选为0.8％～2.5％，更优选为1.2％～2.5％。
如果无机颗粒在调色剂母粒中的含量按重量计算少于0.5％，则脱离的无机颗粒量会较少。因此不能在铲挤压部拦住调色剂，调色剂本身可能会设法溜过。另一方面，如果无机颗粒在调色剂母粒中的含量按重量计算超过2.5％，则溜过铲的无机颗粒量会较多，并且会加快充电辊受到污染的速度，而且可能会过度污染。
在本示例性实施方式中，除了体积平均粒径在80nm～300nm范围内的无机颗粒之外，可以将无机颗粒和直径较小的外添剂(下文称为“小直径外添剂”)结合起来。
通过使用具有这样粒径的外添剂(小直径外添剂)，可以确保调色剂的流动性。
该小直径外添剂的体积平均粒径优选在7nm～60nm的范围内，更优选在10nm～50nm的范围内。
稍后将描述小直径外添剂的体积平均粒径的测量方法。
相对于调色剂的重量来说，小直径外添剂的用量按重量计算在0.5％～3.0％的范围内，并且优选在0.8％～2.0％的范围内。
如果小直径外添剂的量按重量计算小于0.5％，则调色剂的流动性会较低。另一方面，如果所述量按重量计算超过3.0％，则尽管调色剂的流动性优异，但是难以充分均匀地将小直径外添剂施加在调色剂表面上。反而可能会残留聚集体，聚集体残留根据环境而可能会影响调色剂的着色特性。
下文将对体积平均粒径的测量方法进行说明。
本示例性实施方式的上述无机颗粒和小直径外添剂均采用激光衍射散射型粒度分布测量仪(HORIBALA-910)进行测量。向0.5％的阴离子表面活性剂(由日本油脂公司制造的NEWREX PASTE H)的水溶液中加入0.1％的多磷酸钠。为此，加入待测量的无机颗粒或小直径外添剂，对其进行1分钟的超声分散而用作测量样品。
在本示例性实施方式中，使用如下所示的无机颗粒作为所述无机颗粒。
即，可以使用SiO2、TiO2、TiO2(OH)2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO·SiO2、K2O·(TiO2)n、Al2O3·2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等无机颗粒。在这些无机颗粒中，尤其是具有二氧化硅颗粒和二氧化钛颗粒的情况可以赋予优异的调色剂流动性，因而是优选的。另外，还可以使用清洁助剂和转印助剂等，如聚苯乙烯颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、聚偏二氟乙烯颗粒、小直径无定形树脂颗粒、二氧化铈以及硬脂酸锌等。
无机颗粒的表面可以预先进行疏水化处理。通过该疏水化处理改善调色剂的颗粒流动性，而且该处理对于充电对环境条件的依赖性和载体的耐污性方面来说也是有用的。疏水化处理可以通过将无机颗粒浸入疏水处理剂等中来进行。疏水处理剂不受特别限制，但是可以为例如硅烷类偶联剂、硅油、钛酸酯类偶联剂或铝类偶联剂等。可以单独使用这些偶联剂中的一种，或可以组合使用两种或更多种。其中，硅烷类偶联剂是优异的。
对于硅烷类偶联剂，可以使用例如氯硅烷、烷氧基硅烷、硅氮烷特别是甲硅烷基化剂中的任何类型。具体的说，可以涉及以下物质：甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷、四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、N，O-(双(三甲基甲硅烷基))乙酰胺、N，N-(三甲基甲硅烷基)脲、叔丁基二甲基氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷等。
疏水处理剂的用量可以根据无机颗粒的类型等而不同，因此不能针对所有的情况进行限定，但是相对于按重量计算100份的有机颗粒来说，按重量计算5份～50份的范围通常是适宜的。
由疏水处理剂造成的外添剂的疏水化程度优选为40％～100％，更优选为50％～100％，进一步优选为60％～100％。
对于本发明，疏水化程度定义为由下式表示的疏水度(M)，即，当将0.2g颗粒加到50cc的水中，用搅拌器搅拌，然后用甲醇进行滴定时，在颗粒全部悬浮在溶液中时的甲醇滴定量为Tcc。
疏水度(M)＝[T/(50+T)]×100(体积％)
为了不让上述无机颗粒损坏到清洁铲，优选无机颗粒呈球形。
对于所述球形的定义，可以考虑如下所述的Wadell球形度。在本发明中使用的外加球形颗粒的球形度优选为至少0.6，更优选为至少0.8。
对于球形度，采用Wadell真球形度(下式)。
具有与实际颗粒相同的体积的球体的表面积为(a)，
实际颗粒的表面积为(b)，则
球形度＝(a)÷(b)
(a)是通过使用激光衍射散射型粒度分布测量仪(HORIBA LA-910)测量并由体积平均粒径计算得到的。
使用SHIMADZU颗粒比表面积测量仪SS-100，(b)由BET比表面积代替。
本示例性实施方式的调色剂包含粘合剂树脂和着色剂，必要时将上述无机颗粒和小直径外添剂外加到包含脱模剂和其他组分的调色剂母粒中。
下面将对调色剂母粒的构成组分进行更详细的说明。
-粘合剂树脂-
作为在调色剂母粒中使用的粘合剂树脂，可以使用已知的树脂。对于获得优异的低温定影性来说，可以使用结晶树脂或组合使用结晶树脂与非结晶树脂。
作为粘合剂树脂，可以举出以下物质的均聚物和共聚物：如苯乙烯和氯苯乙烯等苯乙烯类；如乙烯、丙烯、丁烯和异戊二烯等单烯烃；如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯和醋酸乙烯酯等乙烯基酯；如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸十二烷基酯等α-亚甲基脂肪一元羧酸酯；如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚和乙烯基丁基醚等乙烯基醚；如乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮和乙烯基异丙烯基酮等乙烯基酮；等等。
作为代表性的粘合剂树脂，可以举出以下物质：聚苯乙烯、苯乙烯-烷基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚乙烯和聚丙烯等。还可以举出聚酯、聚氨酯、环氧树脂、硅树脂、聚酰胺、变性松香和石蜡等。
其中，苯乙烯-烷基丙烯酸酯共聚物和苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物是优选的。
结晶树脂的具体实施例包括带有长链烷基的二元羧酸与具有长链烷基或烯基的二元醇的聚酯树脂，以及带有长链烷基和烯基的甲基丙烯酸酯的乙烯基树脂。具有长链烷基的二元羧酸的例子包含己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷基二酸和十三烷基二酸。具有长链烷基或烯基的二元醇的实施例包括丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇和鲨肝醇。乙烯基树脂的长链烷基和烯基的实施例包括(甲基)丙烯酸戊基酯、(甲基)丙烯酸己基酯、(甲基)丙烯酸庚基酯、(甲基)丙烯酸辛基酯、(甲基)丙烯酸壬基酯、(甲基)丙烯酸癸基酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸油基酯和(甲基)丙烯酸二十二烷基酯。对于在定影时对记录介质(例如，纸等)的粘着性和充电性等以及将熔点调节至所需范围的容易性而言，聚酯树脂类结晶树脂是优选的。
-着色剂-
调色剂母粒的着色剂不受特别限制，可以使用颜料和染料，但是从耐光性和耐水性来看，颜料是优选的。
作为颜料，可以使用以下已知颜料：炭黑、苯胺黑、苯胺蓝、Chalcoyl蓝、铬黄、群青蓝、杜邦油红(Dupont Oil Red)、喹啉黄、亚甲蓝氯化物、酞菁蓝、孔雀绿草酸盐、灯黑、孟加拉玫瑰红、喹吖酮、联苯胺黄、C.I.颜料红48:1、C.I.颜料红57:1、C.I颜料红122、C.I.颜料红185、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄97、C.I.颜料黄74、C.I.颜料蓝15:1和C.I.颜料蓝15:3等。
可以使用磁性粉末作为着色剂。对于磁性粉末，可以使用诸如以下的已知磁性材料：诸如钴、铁和镍等铁磁性金属；以及诸如钴、铁、镍、铝、铅、镁、锌和锰等金属的合金、氧化物等。
上述着色剂可以单独使用，也可以两种或更多种组合使用。
通过选择着色剂的类型来获得诸如黄色调色剂、品红色调色剂、青色调色剂和黑色调色剂等彩色调色剂。
相对于按重量计算100份的调色剂母粒来说，调色剂中包含的着色剂的含量按重量计算优选为0.1份～40份，更优选为1份～30份。
-其他的内在组分-
必要时，可以将诸如脱模剂和电荷控制剂等其他组分内加到本示例性实施方式的调色剂中。
为了改善脱模性通常使用脱模剂。脱模剂的具体实施例包括：如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯等低分子量聚烯烃；加热时表现出软化点的硅酮；如油酸酰胺、芥酸酰胺、蓖麻油酸酰胺和硬脂酸酰胺等脂肪酰胺；如棕榈蜡、米糠蜡、小烛树蜡、日本蜡和荷荷芭油等植物类蜡；如蜂蜡等动物类蜡；如褐煤蜡、地蜡、纯地蜡、石蜡、微晶蜡和费-托蜡等矿物类蜡和油类蜡；如脂肪酯、褐煤酸酯和羧酸酯等酯类蜡；等等。这些脱模剂可以单独使用，或者两种或更多种组合使用。
相对于按重量计算100份的调色剂(调色剂母粒)来说，脱模剂的含量按重量计算优选为1份～20份，更优选为2份～15份。如果所述含量按重量计算少于1份，则添加脱模剂可能没有效果。如果所述含量按重量计算超过20份，则可能对充电特性表现出不利影响，并且调色剂在显影装置中会容易碎。因此，会出现诸如脱模剂、调色剂树脂等在载体上失效和电荷容易损失等影响。此外，当例如使用彩色调色剂时，定影时向图像表面内的渗出可能不够，并且脱模剂容易留在图像中，结果使透明度变差，而这不是优选的。
脱模剂的熔点优选为50℃～120℃，更优选为60℃～100℃。如果脱模剂的熔点低于60℃，则脱模剂的转变温度过低，会使抗粘连性劣化，并且当影印机中的温度较高时，会使显影特性变差。
此外，必要时可以将电荷控制剂加到调色剂母粒中。作为电荷控制剂，可以使用已知的电荷控制剂。可以使用诸如偶氮类金属络合物、水杨酸金属络合物的电荷控制剂、以及包含极性基团的树脂类电荷控制剂。
如果通过湿法制备调色剂，则就控制离子强度和减少废水污染来说，优选使用在水中耐溶解的材料。
对于调色剂母粒的制备，可以使用已知的湿法和干法。例如，可以使用以下方法：混合粉碎法，其中将粘合剂树脂、着色剂并且必要时将脱模剂和电荷控制剂等混合、粉碎并分级；通过机械冲击力或热能改变通过混合粉碎法得到的颗粒的形状的方法；乳液聚合法，其中将用以提供粘合剂树脂的聚合性单体乳液聚合，并将所得到的分散液与分散有着色剂的分散液以及分散有脱模剂和电荷控制剂等的一种或多种可选分散液混合，然后加热致使其聚集并融合以得到调色剂；悬浮聚合法，其中将用于获得粘合剂树脂的聚合性单体与着色剂以及必要时的脱模剂和电荷控制剂等的溶液一起悬浮在水性溶剂中，并进行聚合；溶解悬浮法，其中将粘合剂树脂与着色剂以及必要时的脱模剂和电荷控制剂等的溶液悬浮在水性溶剂中，随后进行粒化；等等。
另外，还可以使用通过上述方法获得的调色剂母粒作为芯体颗粒，向其施加树脂颗粒，然后通过加热熔融来制备具有芯-壳结构的调色剂母粒。
然后，通过向以这样的方式获得的调色剂母粒中加入体积平均粒径为80nm～300nm的前述无机颗粒以及必要时加入体积平均粒径为10nm～60nm的小直径外添剂颗粒并混合来获得本发明的调色剂。
可以通过诸如V形混合机、亨舍尔(Henschel)混合器和Loedige混合器等已知方法来实现调色剂母粒与外添剂的混合。
另外，必要时，可以使用振动筛或气流筛等清除所得的调色剂中的过大颗粒。
就改善图像品质来说，按上述提供的调色剂母粒的粒径优选为小直径。然而，如果粒径非常小，就充电性和流动性来说，难以在常规系统中显影。从这些方面来看，调色剂母粒的体积平均粒径优选在2μm～8μm的范围内，更优选在4μm～7μm的范围内。
如果调色剂母粒的体积平均粒径超过8μm，则诸如细线再现性和半色调颗粒性等图像特性将会变差，并且当打印照片图像等时，难以得到优异的图像品质。另一方面，如果调色剂母粒的体积平均粒径小于2μm，则粉末特性和充电特性将会变得非常差，可能难以采用常规成像设备进行高速打印。
粒度分布指数的值(体积平均粒径/数量平均粒径)优选为至多1.6，更优选为至多1.5。如果该值大于1.6，则粒度分布过于分散，因而使电荷量的分布过宽，更容易出现调色剂的反向充电和调色剂的低充电。
对于本发明，调色剂母粒的体积平均粒径(累积体积平均粒径D50)、数量平均粒径(累积数量平均粒径D50P)以及各种粒度分布指数可以使用COULTER MULTISIZER II(由BECKMAN COULTER制造)，利用ISOTON II(由BECKMAN COULTER制造)作为电解液来测量。
在测量时，将0.5mg～50mg测量样品加到2mL的5％的作为分散剂的表面活性剂(烷基苯磺酸钠是优选的)的水溶液中。然后将其加到100mL～150mL的电解液中。
在超声波分散设备中对分散有样品的电解液进行1分钟的分散处理，并用COULTER MULTISIZER II采用100μm的孔隙作为孔隙直径，测量粒径在2μm～60μm范围内的颗粒的粒度分布。取样颗粒的数量为50,000。
基于以这种方式测得的粒度分布，相对于在小直径侧累积的累积分布对粒径范围(通道)中的体积和数量作图。将累积16％的粒径定义为累积体积平均粒径D16V和累积数量平均粒径D16P，将累积50％的粒径定义为累积体积平均粒径D50V和累积数量平均粒径D50P，并且将累积84％的粒径定义为累积体积平均粒径D84V和累积数量平均粒径D84P。
利用这些数据，将体积平均粒径分布指数(GSDV)计算为(D84V/D16V)1/2，而将数量平均粒径分布指数(GSDP)计算为(D84P/D16P)1/2。
下面将对载体进行说明。
使包含在本示例性实施方式的显影剂中的载体构成为包含其中磁性粉末分散在树脂中的芯材和包覆该芯材的树脂包覆层。
首先对根据本发明的载体的构成进行说明。
-载体芯材-
根据本发明的载体芯材通过将磁性粉末分散在树脂中而形成。
作为磁性粉末，例如可以使用以下物质：磁性金属，如铁、钢、镍、钴等；这些磁性金属与锰、铬、稀土元素等的合金(例如，镍-铁合金、钴-铁合金、铝-铁合金等)；磁性氧化物，如铁氧体、磁铁矿等；等等。其中氧化铁是优选的，其在特性稳定性和低毒性方面是有利的。
这样的磁性粉末既可以单独使用，也可以两种或更多种组合使用。
磁性粉末的粒径优选为0.01μm～1μm，更优选为0.03μm～0.5μm，进一步优选为0.05μm～0.35μm。如果磁性颗粒的粒径小于0.01μm，会使磁性下降，或会使组合物溶液的粘度变大，而且可能无法提供具有均一粒径的芯材。另一方面，如果磁性颗粒的粒径超过1μm，可能无法得到均质芯材。
载体芯材中的磁性颗粒的含量按重量计算优选为30％～99％，更优选为45％～98％，进一步优选为60％～98％。如果含量按重量计算小于30％，则各载体颗粒的磁性强度会降低，而且可能不会提供约束力。因此，会造成飞散等。如果所述含量按重量计算超过95％，则由载体构成的磁刷可能较硬而容易损坏。此外，调色剂上的应力会增加，从而会使图像变得粗糙。
作为构成载体芯材的树脂组分，可以举出经交联的苯乙烯类树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯-丙烯酸类共聚物树脂和苯酚类树脂等。
根据目的，载体的芯材还可以包含其他组分。
作为其他组分，可以举出例如电荷控制剂和含氟颗粒等。
对于载体芯材的制备方法，已知有例如以下方法：熔融混合法(日本专利申请特公昭59-24416号公报和特公平8-3679号公报等)，其中使用Bunbury混合机或捏合机等对磁性粉末和绝缘树脂(如苯乙烯-丙烯酸树脂等)进行熔融混合、冷却，然后粉碎并分级；悬浮液聚合法(日本专利申请特开平5-100493号公报等)，其中将用于形成粘合剂树脂的单体和磁性粉末分散在溶剂中以制备悬浮液，并使该悬浮液聚合；喷雾干燥法，其中将磁性粉末混合并分散在树脂溶液中，然后进行喷雾干燥；等等。
上述的熔融混合法、悬浮液聚合法和喷雾干燥法都包括通过某些方法预先制备磁性粉末、将该磁性粉末与树脂溶液混合以及将该磁性粉末分散在树脂溶液中的步骤。
另外，也可以作为已知材料来使用通过单独或组合地烧结诸如铁、钴或镍等金属或者诸如磁铁矿、赤铁矿或铁氧体等合金或化合物获得的材料。
-树脂包覆层-
本示例性实施方式的载体包括包覆上述芯材的树脂包覆层。
作为该树脂包覆层的材料，可以使用能用作载体所用的树脂包覆层的材料的已知基体树脂，并且可以混合使用两种以上的树脂。
构成树脂包覆层的基体树脂可大致分为有助于调色剂充电性的充电性付与树脂和用于防止调色剂组分(外添剂等)迁移到载体中的低表面能树脂。
在此，作为有助于调色剂的负充电性的充电性付与树脂，可以举出氨基类树脂如脲醛树脂、三聚氰氨树脂、苯并胍胺树脂、尿素树脂合聚酰胺树脂、以及环氧树脂等。还可以举出如下物质：聚乙烯基树脂和聚亚乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、如苯乙烯-丙烯酸类共聚物树脂等的聚苯乙烯类树脂、聚丙烯腈树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂和如乙基纤维素树脂等的纤维素类树脂等。
另外，作为有助于调色剂的正充电性的充电性付与树脂，可以举出聚苯乙烯树脂、卤代烯烃树脂(如聚氯乙烯等)、聚酯类树脂(如聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂等)以及聚碳酸酯类树脂等。
作为用于防止调色剂组分移动到载体中的低表面能树脂，可以举出以下物质：聚乙烯树脂、聚氟乙烯树脂、聚偏二氟乙烯树脂、聚三氟乙烯树脂、聚六氟丙烯树脂、偏二氟乙烯和丙烯酸单体的共聚物、偏二氟乙烯和氟乙烯的共聚物、如四氟乙烯、偏二氟乙烯或非氟化单体的三元共聚物等的氟化三元共聚物、以及硅树脂等。
为调整电阻的目的，还可以将导电颗粒加到树脂包覆层中。作为导电颗粒，可以举出金属粉末、炭黑、氧化钛、氧化锡、氧化锌等。这样的导电颗粒的平均粒径可以为1μm以下。在必要时，可以组合使用多种导电颗粒。
就保护树脂包覆层的强度和调节载体的电阻来说，树脂包覆层中的导电颗粒的含量按重量计算优选为1％～50％，更优选为3％～20％。
在本示例性实施方式中，“绝缘”是指体积电阻率大于1014Ω·cm，而“导电”是指体积电阻率小于107Ω·cm。另外，“半导电”是指例如体积电阻率为107Ω·cm～1013Ω·cm。
在这里，对于体积电阻率的测量，根据日本JIS-K-6911(1995)(通过参考将其结合于此)，使用圆形电极(由三菱油化株式会社制造的HIRESTA IP的UR PROBE：圆柱状电极的外径为16mm，环形电极部分的内径为30mm而外径为40mm)。在22℃/55％RH的环境下，施加100V的电压，使用Advantest制造的微安表R8340A测量施加后5秒钟时的电流值。体积电阻率由体积电阻根据所述电流值求得。
为电荷控制目的，还可以将树脂颗粒包含在树脂包覆层中。作为构成树脂颗粒的树脂，可以使用热塑性树脂或热固性树脂等。
在热塑性树脂的情况下，可以举出以下物质：聚烯烃类树脂，如聚乙烯和聚丙烯；聚乙烯和聚偏二氯乙烯类树脂，如聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯咔唑、聚乙烯醚和聚乙烯酮；氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；苯乙烯-丙烯酸共聚物；由有机硅氧烷键构建的直链硅树脂及其变性体；氟化树脂，如聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚一氯三氟乙烯；聚酯；聚碳酸酯；等等。
作为热固性树脂的例子，可以举出以下物质：酚醛树脂；氨基树脂，如脲醛树脂、三聚氰胺树脂、苯并胍胺树脂、尿素树脂和聚酰胺树脂；环氧树脂；等等。
树脂包覆层的平均厚度优选为0.1μm～5μm，更优选为0.3μm～3.0μm，进一步优选为0.3μm～2.0μm。如果树脂包覆层的平均厚度小于0.1μm，则可能难以一致地包覆载体芯材的表面，而且载体的电阻可能由于树脂包覆层在长期使用过程中的磨耗而出现降低。如果平均厚度超过5μm，则树脂包覆层的强度可能变弱，可能使树脂包覆层容易从芯材上剥落，而且在载体制备过程中，载体颗粒的包覆层容易相互粘着。结果，可能无法获得具有均一厚度的包覆层。
-载体的制备方法-
载体的制备方法不受特别限制，可以使用通常已知的载体制备方法，不过可以举出以下制备方法。
即，可以举出以下方法：浸渍法，其中制备树脂包覆层形成用溶液(该溶液包含树脂包覆层形成用基体树脂，必要时包含导电颗粒和电荷控制用树脂颗粒等)，并将芯材浸渍在树脂包覆层形成用溶液中；喷雾法，其中将树脂包覆层形成用溶液喷洒在芯材的表面上；流化床法，其中在芯材通过流动空气悬浮的状态下喷洒树脂包覆层形成用溶液；捏合机-涂布机法，其中在捏合机-涂布机中将芯材和树脂包覆层形成用溶液混合，然后除去溶剂；等等。然而，所述方法并不特别限于使用溶液的方法。例如，根据载体芯材的类型，还可以使用粉末涂布法，其中将芯材和树脂粉末一起加热并混合；等等。另外，在树脂涂布层形成后，可使用电炉或窑炉等设备进行热处理。
为形成树脂包覆层而在树脂包覆层形成用溶液中使用的溶剂不受特别限制，只要其能溶解树脂即可。例如可以使用以下溶剂：芳香烃，如二甲苯和甲苯等；酮类，如丙酮和甲基乙基酮等；醚类，如四氢呋喃、二氧杂环己烷等；卤化物，如氯仿和四氯化碳等；等等。
以这种方式获得的载体在1kOe时的磁力应在170emu/cm3～250emu/cm3的范围内，优选在185emu/cm3～235emu/cm3的范围内。
如果载体的磁力小于170emu/cm3，则显影辊46上的磁应力将会降低，结果使诸如图像白点(dropout)等图像缺陷变得明显。因为对显影辊46的磁性约束力会较小，可能发生调色剂和/或载体从显影辊46中飞散，并且可能造成由其他部件污染引起的图像缺陷和由载体附着到感光体上引起的图像缺陷。另一方面，如果载体的磁力超过250emu/cm3，则对显影辊46的磁性约束力会较大。结果，调色剂上的应力较大，调色剂母粒表面上的外添剂可能会被埋没，并且可能无法实现外添剂的缓冲作用，而且可能导致诸如图像白点等的图像缺陷。
这里，载体的磁力测定如下：使用振动样品磁力仪BHV-525(由理研电子株式会社制造)，采用粉末用的VSM常温样品盒(H-2902-151)中的固定量的样品，在校正测定后在1kOe的磁场中进行测量。
此外，根据本发明的载体的球形度可以在0.980～1.000的范围内，优选在0.985～1.000的范围内。
如果载体的球形度小于0.980，载体的流动性会欠佳，而且显影剂的流动性不足，可能会导致无法实现磁刷的均一性。
本发明中载体的球形度是指根据如下方法所测得的平均圆度。
作为测量样品，将200mg载体加到30mL乙二醇水溶液中并搅拌。使用除去悬浮液后留下的残留物中的载体，并通过以下方法进行测量。在测量中，使用FPIA-3000(由Sysmex公司制造)对至少5000个被成像的各个载体颗粒进行图像分析，并通过统计处理求得平均圆度。对此，由下式(1)求得各个圆度。
式(1)：圆度＝圆当量周长/周长＝[2×(A×π)1/2]/PM
(在式(1)中，A表示载体颗粒的投影面积，而PM表示载体颗粒的周长。)
这里，使用10倍稀释倍数以LPF模式(低分辨率模式)进行测量。在数据分析中，为了消除测量噪声，进行分析所用的单个粒径分析范围优选为3μm～80μm且圆度分析范围为0.850～1.000。
在本发明中载体的体积平均粒径优选在25μm～100μm的范围内，更优选在25μm～80μm的范围内，进一步优选在25μm～60μm的范围内。
如果载体的体积平均粒径小于25μm，各载体颗粒的磁力会较弱，对显影辊46(稍后详述)的磁性约束力会较弱，而且可能发生载体对图像保持部件12的附着。另一方面，如果载体的体积平均粒径超过100μm，颗粒的形状会由球体发生扭曲，而且细线再现性可能欠佳。
这里，载体的体积平均粒径是指使用激光衍射/散射型粒度分布测量仪(LS PARTICLE SIZE ANALYZER LS 13320，由BECKMAN COULTER制造)测得的值。所获得的粒度分布被分为多个粒度范围(通道)。由此，从小粒径侧取得体积累积分布，并将所有颗粒的50％累积量的粒径作为体积平均粒径D50V。
载体的密度优选为2.0g/cm3～5.0g/cm3，更优选为2.5g/cm3～5.0g/cm3，进一步优选为3.0g/cm3～4.5g/cm3。
如果密度小于2.0g/cm3，则调色剂将会接近流动状态，结果降低电荷付与能力。如果密度大于5.0g/cm3，则会发生载体流动性下降，而且总能量倾向于增大而超过上限，这不是优选的。
这里，载体密度的测量方法为根据“Butsuri Kagaku Jikkenho”(“物理化学实验方法”，东京化学同人社出版，第3版)的密度部分所描述的方法的测定方法，通过参考将其公开内容结合于此。进行测量时采用电阻为至少17MΩ的水，测量温度为25℃。
在本发明中，载体的体积电阻率优选控制在1×107Ω·cm～1×1015Ω·cm的范围内，更优选在1×108Ω·cm～1×1014Ω·cm的范围内，进一步优选在1×108Ω·cm～1×1013Ω·cm的范围内。
如果载体的体积电阻率超过1×1015Ω·cm，则电阻会较高，载体将难以在显影过程中用作显影电极，尤其是在实心图像部分可能会出现边缘效应，并且实心再现性可能劣化。另一方面，如果体积电阻率小于1×107Ω·cm，电阻将会较低。结果容易出现这样的问题：当显影剂中的调色剂浓度下降时，电荷会从显影辊注入到载体中，从而载体本身会被显影。
载体的体积电阻率(Ω·cm)根据以下方法测量。测量环境温度为20℃，湿度为50％RH。
待作为测量对象的载体平滑地装载到设置有20cm2电极板的圆形夹具的表面上，使得载体的厚度为约1mm～3mm，并形成载体层。将相同的20cm2电极板置于其上，夹住载体层。为了消除载体内的间隙，向载体层上方的电极板上施加4kg荷重，然后测量载体层的厚度(cm)。将静电计和高压电源发生装置与载体层上方和下方的两个电极连接。施加高电压以在这两个电极之间形成103.8V/cm的电场，获取此时流过的电流值(A)。由此计算载体的体积电阻率(Ω·cm)。体积电阻率(Ω·cm)的计算公式如下式(2)所示。
式(2)：R＝E×20/(I-I0)/L
在上式(2)中，R表示载体的体积电阻率(Ω·cm)，E表示所施加的电压(V)，I表示电流值(A)，I0表示施加0V电压时的电流值(A)，而L表示载体层的厚度(cm)。系数“20”表示电极板的面积(cm2)。
接着将对成像设备10的各装置的部件进行说明。
充电辊14设置成与图像保持部件12的表面接触，并通过随着图像保持部件12的旋转驱动而旋转，对图像保持部件12的表面进行静电充电。
充电辊14构造成可以由高压电源29施加电压，通过由高压电源29施加于充电辊14的高电压进行充电，并利用充电辊14上的电荷对图像保持部件12的表面进行充电。
如图2所示，充电辊14具有这样的结构，其中在导电轴14A周围形成充电层14B，而轴14A被可旋转地支撑。
充电辊14推靠图像保持部件12，并布置成压靠图像保持部件12，从而随着图像保持部件12的旋转而被动旋转。这里，还可以将驱动单元附装在充电辊14上，以便使充电辊14以不同于图像保持部件12的转速旋转。
作为充电辊14的轴14A，可以使用具有导电性的成型制品，通常由铁、铜、黄铜、不锈钢、铝或镍等制成。还可以使用其中分散有导电颗粒等的树脂成型制品等。
作为充电层14B，例如可以使用具有导电性的层，通常为其中导电颗粒或者半导电颗粒分散在橡胶部件中的层。
作为橡胶，可以使用以下橡胶：EPDM、聚丁二烯、天然橡胶、聚异丁烯、SBR、CR、NBR、硅橡胶、聚氨酯橡胶、表氯醇橡胶、SBS、热塑性弹性体、降冰片烯橡胶、氟硅橡胶和环氧乙烷橡胶等。
作为导电颗粒或半导电颗粒，可以使用以下物质：炭黑；金属，如锌、铝、铜、铁、镍、铬和钛等；和金属氧化物，如ZnO-Al2O3、SnO2-Sb2O3、In2O3-SnO2、ZnO-TiO2、MgO-Al2O3、FeO-TiO2、TiO2、SnO2、Sb2O3、In2O3、ZnO和MgO等。这些材料可以单独使用或以两种以上的混合物使用。
可以使用电阻层和保护层被层压在充电层14B上的结构。
电阻层和保护层为导电颗粒或者半导电颗粒分散在粘合剂树脂中以控制其电阻的层。体积电阻率可以为103Ω·cm～1014Ω·cm，优选为105Ω·cm～1012Ω·cm，更优选为107Ω·cm～1012Ω·cm。电阻层和保护层的层厚可以为0.01μm～1000μm，优选为0.1μm～500μm，更优选为0.5μm～100μm。
作为粘合剂树脂，可以使用丙烯酸树脂、纤维素树脂、聚酰胺树脂、甲氧基甲基化尼龙、乙氧基甲基化尼龙、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚乙烯树脂、聚乙烯基树脂、聚芳酯树脂、聚噻吩树脂、聚烯烃树脂(如PFA、FEP或PET等)或苯乙烯-丁二烯树脂等。
作为导电颗粒或半导电颗粒，与弹性层类似，可以使用炭黑，金属或金属氧化物。另外，必要时可以添加氧化抑制剂(如受阻酚或受阻胺等)、填充剂(如粘土或高岭土等)、润滑剂(如硅油等)等等。
作为形成这些层的方法，可以使用以下方法：刮刀涂布法、线棒式涂布法(Mayer bar coating)、喷涂法、浸涂法、珠涂法、气刀涂布法和幕式涂布法等。
作为使用充电辊14为图像保持部件12充电的方法，存在将直流电压施加到充电辊14上的方法和施加叠加的直流电压和交流电压的方法。施加直流电压的方法是优选的。尤其是单独采用直流电压的方法，因为在对图像保持部件12的表面进行充电时没有施加交流电压，流入图像保持部件12中的电流量非常小。
然而，与向充电辊14施加叠加的直流电压和交流电压的情况相比，单独施加直流电压更容易弄脏充电辊14的表面。其原因在于，当以叠加方式施加直流电压和交流电压时，由于施加交流电压的缘故，正电场和负电场在充电辊14的表面处连续交变。因此，带有正电荷或负电荷的污染物受到来自充电辊14的表面的静电排斥力。结果，可以相对容易地从充电辊14的表面上除去附着物，这是优选的。
对于电压范围，直流电压优选为50V～2000V，其可以为正电压也可以为负电压，这取决于图像保持部件12所需的充电电势，特别优选的是100V～1500V。如果叠加有交流电压，则波峰-波峰电压为400V～1800V，优选为800V～1600V，更优选为1200V～1600V。交流电压的频率为50Hz～20,000Hz，优选为100Hz～5,000Hz。
如图1和图2所示，清洁辊16布置成与充电辊14的外周面接触，其从充电辊14上除去附着在充电辊14上的附着物(包括无机颗粒)，并形成由所除去的无机颗粒聚集而成的聚集体。
在本示例性实施方式中，无机颗粒聚集而成的“聚集体”是指这样的一种状态，即：包含在上述显影剂的调色剂中的无机颗粒已经与调色剂脱离，而且脱离的无机颗粒已相互聚集而长大成裸眼可以看到的尺寸。
清洁辊16布置成其外周压靠充电辊14外周的状态，并构造有设置在芯体16A的外周面上的多孔层16B。
在芯体16A的两个端部设置有未示出的弹簧，而清洁辊16通过这些弹簧而以预定的压力推靠充电辊14。因此，由于清洁辊16布置成压靠充电辊14外周的状态，因此多孔层16B沿着充电辊14的外周面弹性形变并形成接触区。
未示出的电动机与图像保持部件12的支撑轴相连。当驱动图像保持部件12以预定方向(图1中箭头A的方向)旋转时，充电辊14随着图像保持部件12的旋转而转动，从而对图像保持部件12的表面进行充电。清洁辊16跟随充电辊14旋转，通过清洁辊16的旋转将附着在充电辊14上的无机颗粒等附着物从充电辊14上除去。
作为芯体16A，可以使用通常由铁、铜、黄铜、不锈钢、铝或镍等制成的成型制品。作为芯体16A，还可以使用其中分散有导电颗粒等的树脂成型制品等。
多孔层16B由具有三维结构的多孔泡沫材料形成。内部和表面等处存在空洞和凹凸部等(以下称为泡孔)，且多孔层16B具有弹性。
因为清洁辊16的外周由本示例性实施方式的多孔层16B形成，所以清洁辊16可以从充电辊14上除去附着在充电辊14上的附着物(包括无机颗粒)，并形成由所除去的无机颗粒聚集而成的聚集体。
多孔层16B由从发泡性树脂和橡胶，如聚氨酯、聚乙烯、聚酰胺、烯烃、三聚氰胺或聚丙烯、NBR、EPDM、天然橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶或氯丁二烯、硅酮或腈等中选取的材料形成。
其中，可以使用具有大的撕裂强度和拉伸强度等的聚氨酯，以通过随充电辊14的被动旋转而有效清洁掉调色剂，同时不会因清洁辊16的磨蚀而损坏充电辊14的表面，同时也为了在长期使用时不致于撕裂或损坏。
所述聚氨酯不受特别限制，只要是由多元醇和异氰酸酯之间的反应而形成就是可以接受的，所述多元醇例如为聚酯多元醇、聚醚或丙烯酸多元醇等，所述异氰酸酯例如为2，4-亚苄基二异氰酸酯、2，6-亚苄基二异氰酸酯、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、亚苄基二异氰酸酯或1，6-六亚甲基二异氰酸酯等。这可以与诸如1，4-丁二醇或三羟甲基丙烷等增链剂混合。通常使用水之类的发泡剂或偶氮化合物(如偶氮二碳酰胺或偶氮二异丁腈等)等来导致发泡。另外，必要时可以添加诸如发泡助剂、发泡调节剂和催化剂等助剂。
更具体地说，多孔层16B具有互连的泡孔结构并具有150N～500N的硬度。
另外，多孔层16B抵靠充电辊14的咬入量为0.2mm～1.5mm。
多孔层16B的表面中的泡孔(气孔)的平均孔径为包含在显影剂中的无机颗粒的体积平均粒径的1000～8000倍。
对于本示例性实施方式，“互连泡孔结构”是指内部包含多个泡孔并且相邻气体泡孔彼此连接的结构。
另外，对于本示例性实施方式，“硬度”通过以下方法测量。将构成多孔层16B的材料切成400mm高×400mm宽×50mm厚的片材，采用直径为200mm的压缩夹具将载荷施加在所切片材的中央部分。将厚度压缩25％所需的力作为本发明的硬度。使用由AIKOH制造的载荷测量仪(MODEL-1311)测量压缩所需的力。
多孔层16B的硬度可以为150N～500N，优选为170N～450N，更优选为190N～400N。当硬度处在这些范围内时，清洁辊16具有足够的清洁能力，并且可以由从充电辊14除去的无机颗粒形成无机颗粒聚集体，然后除去这些无机颗粒。
当硬度小于150N时，即使由上述清洁辊16抵靠充电辊14接触而形成接触区后复原时产生足够的力，也会降低除去充电辊14上的附着物的作用，从而不能显示出优异的清洁能力。
另一方面，如果硬度大于500N，清洁辊表面将会在短时间内受损，可能会在图像中出现非常小的带形缺陷，而且可能难以形成无机颗粒聚集体。
硬度的测量根据JIS K 6400-2(通过参考将其结合于此)进行。切制50×380×380mm的测试片，并在垂直方向压至初始厚度的75％。然后，去掉载荷，再次将样品压至原始厚度的25％，在此静止状态下保持20秒钟后读取载荷。
多孔层16B的互连泡孔结构中的泡孔计数(泡沫泡孔的数量)优选在40/25mm～80/25mm的范围内，更优选在45/25mm～75/25mm的范围内，进一步优选在48/25mm～70/25mm的范围内。当泡孔计数在这些范围内时，清洁辊能显示出优异的清洁能力。
如果泡孔计数小于40/25mm，清洁辊16自身抵靠充电辊14的表面而摩擦充电辊14上的附着物的作用可能增大，可能使充电辊14的表面污染更加严重。另一方面，如果泡孔计数大于80/25mm，可能产生这样的问题，如：包括由微细泡孔构成的网络在内的泡沫骨架部分的强度下降，清洁辊16本身容易撕裂或剥落，导致排斥弹力下降，从而使清洁能力受到不利影响。可以通过诸如二氧化碳气体或氟类化合物等的已知发泡剂的添加量来控制泡孔计数。
使用光学显微镜通过目测来测量泡孔计数。在100×100×10mm的测试片表面的随机位置处画上50mm长的线条，对沿着该线条出现的泡孔进行计数，得到泡孔数量/25mm。在测试片的三个随机位置处画上这样的线条，将这三个位置处的平均值作为泡孔计数。
多孔层16B抵靠充电辊14的咬入量优选为0.2mm～1.5mm，更优选为0.3mm～1.3mm，特别优选为0.3mm～1.0mm。
倘若咬入量不低于0.2mm，就可以防止多孔层16B自由旋转而不是随充电辊14的旋转而旋转从而导致清洁功能下降的情形出现。另外，倘若咬入量不超过1.5mm，从充电辊14除去的无机颗粒就可以保留在多孔层16B上，进而将从充电辊14除去的无机颗粒供应至被保留的无机颗粒，由此可以形成无机颗粒聚集体。
在多孔层16B的表面中的泡孔(气孔)的平均孔径优选在包含在显影剂中的无机颗粒的体积平均粒径的1000倍～8000倍的范围内，更优选在1500倍～7000倍的范围内，特别优选在2000倍～6000倍的范围内。
倘若多孔层16B的表面中的泡孔的平均孔径为包含在显影剂中的无机颗粒的体积平均粒径的1000倍～8000倍，就可以有效地除去充电辊14的表面上的无机颗粒并将其暂时保留在泡孔中。而且，因为从充电辊14的表面除去的无机颗粒被保留，可以使清洁辊16(多孔层16B)上保留的无机颗粒生长而形成无机颗粒聚集体。
清洁辊16可以是绝缘的，也可以是导电的。即，导电层可以是绝缘的，也可以是导电的。
为清洁辊16提供导电性的方法不受特别限制，例如为将导电材料捏合到弹性层中的方法或向弹性层中吹入导电粉末的方法等，但是优选使用浸渍法，其中将清洁辊16浸在体积电阻率调节为103Ω·cm～1010Ω·cm(优选为104Ω·cm～108Ω·cm)范围的导电涂布材料中。采用浸渍法，可以形成体积电阻率非常稳定的清洁辊16，而且可以保持非常低的成本。导电涂布材料可以是其中碳分散在聚氨酯、硅或苯乙烯等中并溶解在溶剂(例如，乙酸乙酯、甲苯或甲基乙基酮等)等中的材料。
作为清洁辊16的制造方法，例如可以举出以下方法：将原料注入模具中并致使其发泡，并用具有所需形状的聚氨酯泡沫包覆芯材的方法；以及对聚氨酯泡沫进行厚片成型(slab-molding)并通过磨削等将泡沫加工成所需形状而制备多孔层16B，然后用多孔层16B包覆芯体16A的方法；等等。
曝光装置18利用根据图像数据调制的激光对经充电辊14充电的图像保持部件12的表面进行曝光，从而在图像保持部件12的表面上形成静电潜像。
作为曝光装置18，可以使用例如激光光学系统或LED透镜阵列等。
显影装置20将本示例性实施方式中所用的显影剂供应到图像保持部件12的表面，由此使在图像保持部件12的表面处形成的静电潜像显影并形成调色剂图像。
如图3所示，显影装置20设置有显影剂壳36和显影辊46。显影剂壳36临近图像保持部件12布置并装有显影剂。显影辊46在显影剂壳36内布置成能够绕一轴线旋转，从而与图像保持部件12邻接。显影剂壳36内部装载有由调色剂和载体构成的显影剂D。在显影剂壳36内部，搅拌桨叶40和搅拌螺杆42受驱动而旋转，由此对调色剂和载体进行搅拌并使调色剂通过静电而附着在载体上。因此，其中调色剂附着在载体上的显影剂D通过磁力附着在具有磁性的显影剂传送辊44上。显影剂D被传送到显影辊46，并利用磁力附着到作为磁性辊的显影辊46上。将显影偏压施加到面对图像保持部件12的显影辊46，并将显影剂D中的调色剂从显影辊46传送到图像保持部件12上的形成有静电潜像的区域。采用这种方式，使用显影剂对图像保持部件12上的静电潜像进行显影，并根据静电潜像形成调色剂图像。
转印装置22夹持转印装置22和图像保持部件12之间的记录介质24并输送该记录介质24，并将图像保持部件12上形成的调色剂图像转印至记录介质24上。通过未示出的输送辊将转印有调色剂图像的记录介质24输送到布置有定影装置26的位置，通过定影装置加热和/或加压，由此将调色剂图像定影在记录介质24上。采用这种方式在记录介质24上形成调色剂图像。通过未示出的输送辊等，将形成有调色剂图像的记录介质24从成像设备10输送出来。
通过清洁装置28除去图像保持部件12上的没有被转印装置22转印而保留在图像保持部件12上的调色剂和纸尘等附着物。
对于转印装置22、定影装置26和清洁装置28，可以使用传统上已知的部件和设备。
在按上述构造的成像设备10中，在利用充电辊14对图像保持部件12进行充电后，通过曝光装置18形成静电潜像。当通过图像保持部件12的旋转使图像保持部件12的形成有静电潜像的区域到达图像保持部件12和显影装置20的显影辊46彼此相对的区域时，从显影辊46将调色剂提供至静电潜像，从而形成与静电潜像对应的调色剂图像。
然后，当通过图像保持部件12的旋转使图像保持部件12的形成有调色剂图像的区域到达图像保持部件12和转印装置22彼此相对的区域时，通过转印装置22将图像保持部件12上的调色剂图像转印到记录介质24上。
然后，当通过图像保持部件12的旋转使图像保持部件12的通过转印装置22将调色剂图像从其转印到记录介质24上的区域到达布置有清洁铲28A的位置时，通过清洁铲28A除去图像保持部件12上的诸如转印中没有用到的残余调色剂之类的附着物。当通过图像保持部件12的旋转使已除去附着物的所述区域到达布置有充电辊14的位置时，通过充电辊14对图像保持部件12的这一区域进行充电，并重复上述过程。
现在，在理想状态下，通过清洁装置28可以从图像保持部件12的表面完全除去图像保持部件12上的残余调色剂。然而，实际上一部分调色剂组分会从清洁装置28和图像保持部件12之间穿过，也就是说，在本示例性实施方式中，无机颗粒可能会到达充电辊14.
可以预料到这样的情况，即：调色剂母粒连同无机颗粒一起从图像保持部件12和清洁装置28之间穿过。然而，在本示例性实施方式中，如前所述，调色剂是将体积平均粒径在80nm～300nm范围内的无机颗粒外加到调色剂母粒中的颗粒。因此，在铲挤压部处，无机颗粒与调色剂表面脱离并在铲挤压部处形成障碍，这会阻碍调色剂母粒进一步进入到铲挤压部中。因此，认为通过清洁装置28至少可以将调色剂母粒有效地从图像保持部件12除去。然而，认为如果无机颗粒从清洁装置28和图像保持部件12之间穿过，则无机颗粒将会到达充电辊14。
当图像保持部件12上的诸如无机颗粒等的附着物由于图像保持部件12的旋转而到达布置有充电辊14的位置时，因为充电辊14布置成与图像保持部件12的表面接触，因此附着物会附着到充电辊14的表面上。通过清洁辊16从充电辊14的表面除去诸如附着在充电辊14的表面上的无机颗粒等的附着物。
在充电辊14处，具有前述结构的清洁辊16布置成与充电辊14接触并设置成随充电辊14的旋转而旋转。在本示例性实施方式中，因为调色剂具有其中将体积平均粒径处在上述范围内的无机颗粒外加到调色剂母粒中的构造，所以可以将包括有机颗粒在内的附着物转移到清洁辊16上而不会使充电辊14或清洁辊16的表面的磨耗或劣化。
而且，因为如先前所述清洁辊16的表面由按上述情况设置的多孔层16B构成，所以来自充电辊14表面的无机颗粒保留在清洁辊16的多孔层16B中的气孔(泡孔)中，并由于从充电辊14去除并转移到清洁辊16上的更多无机颗粒而生长。因此，形成了无机颗粒聚集体。
即，通过由清洁辊16去除的充电辊14表面处的附着物，形成其中由从充电辊14去除的无机颗粒形成的聚集体保留在清洁辊16表面处的状态。
当保留在清洁辊16表面处的聚集体达到大于特定水平的尺寸时，作用于聚集体上的重力超过范德华力，结果使聚集体与清洁辊16分离并经过充电辊14转移到图像保持部件12的表面上。因此，可以抑制清洁辊16自身的劣化。
通过图像保持部件12的旋转，附着在图像保持部件12上的无机颗粒聚集体从显影装置20和图像保持部件12之间穿过，并到达与转印装置22相对的区域。
目前，作为传统成像设备中的显影剂，通常使用采用铁氧体载体(仅包含作为芯材的磁性颗粒和树脂包覆层的构造；这种构造不同于本示例性实施方式的构造，本示例性实施方式的构造包含其中磁性颗粒分散在树脂中的芯材和包覆芯材的树脂包覆层)的显影剂。采用以前的这种载体的显影剂会出现这样的现象，即：当将调色剂从显影辊46供应到图像保持部件12时，图像保持部件12上的静电潜像发生混乱(“扫除现象”)。
结果，采用现有技术的载体，预计通过显影辊46和图像保持部件12之间发生的扫除效果可以消除无机颗粒聚集体的聚集状态，并且聚集体将被带入显影装置20中。
如果聚集状态已消除的无机颗粒被回收到显影装置20中，无机颗粒将会搅拌到已经贮存在显影装置20中的显影剂中。无机颗粒会被用作调色剂，以与调色剂相同的方式通过显影辊46供应至图像保持部件12，并在静电潜像的显影中使用。因此，无机颗粒将会造成图像中的白点。
然而，在本示例性实施方式的成像设备中，如上所述，所用的显影剂是包含调色剂和载体的显影剂，其中所述调色剂外加有体积平均粒径为至少80nm至多300nm的无机颗粒，而所述载体构造成包含其中磁性粉末分散在树脂中的芯材和包覆芯材的树脂包覆层。因此，由于包含在载体中的磁性颗粒的作用，与现有技术相比，扫除效应得以抑制。
结果，当由于图像保持部件12的旋转，从清洁辊16经由充电辊14而被保留到图像保持部件12上的无机颗粒聚集体到达图像保持部件12和显影装置20彼此相对的区域时，聚集状态不会消除。因此，聚集体得以保持，并通过图像保持部件12的旋转而从与显影装置20相对的区域穿过，进而穿过与转印装置22相对的区域，到达布置有清洁铲28A的区域，并在此从图像保持部件12除去。
当由于图像保持部件12的旋转，穿过与显影装置20相对的区域的无机颗粒聚集体到达与转印装置22相对的区域时，可能会由于聚集体的影响而造成图像劣化。然而，可以抑制由调色剂组分(无机颗粒)所引起的白点的出现。
如上所述，根据本示例性实施方式的成像设备10，使用构造成包含调色剂和载体的显影剂，所述调色剂外加有体积平均粒径为至少80nm至多300nm的无机颗粒，所述载体构造成包含其中磁性颗粒分散在树脂中的芯材和包覆芯材的树脂包覆层。此外，设置清洁辊16，其除去充电辊14上的包含无机颗粒在内的附着物，并具有形成由被除去的无机颗粒聚集而成的聚集体的功能。结果，可以抑制由附着到充电辊14上的调色剂组分(例如无机颗粒等)所引起的白点的出现，从而可抑制图像品质劣化。
实施例
以下将通过实施例对本发明进行说明。本发明并不限于这些实施例。在这些实施例中，除非有明确说明，“份”和“％”是指“按重量计算的份”和“按重量计算的％”。
-测量各种特性的方法-
首先说明用于测量实施例和对比例中所用的调色剂等的物理特性的方法。
～颗粒等的体积平均粒径～
颗粒等的体积平均粒径使用激光衍射散射型粒度分布测量仪(HORIBALA-910)进行测量。向0.5％的阴离子表面活性剂(由日本油脂公司制造的NEWREX PASTE H)的水溶液中加入0.1％的多磷酸钠。为此，加入待测量的无机颗粒或小直径外添剂，对其进行1分钟的超声分散而用作测量样品。
～形状系数～
形状系数(ML2/A)为由下式(3)定义的系数。
式(3)：(ML2/A)＝(调色剂颗粒的最大绝对长度)2/(颗粒的投影面积)×(π/4)×100
使用LUZEX图像分析装置(FT，由Nireco公司制造)来对颗粒(调色剂)的最大绝对长度和颗粒的投影面积进行测量。LUZEX图像分析装置通过光学显微镜和摄像机获取散布在载玻片上的调色剂，并进行图像处理。
-实施例1-
调色剂A的制作
～树脂微粒分散液的制备～
·苯乙烯 296份
·丙烯酸正丁酯 104份
·丙烯酸 6份
·十二烷基硫醇 10份
·己二酸二乙烯酯 1.6份
(以上由和光纯药株式会社制造)
将混合并溶解有以上组分的混合物加入到由12份非离子表面活性剂(NONIPOL 400，由三洋化成株式会社制造)和8份阴离子表面活性剂(NEOGEN SC，由日本第一工业制药株式会社制造)溶解在610份离子交换水中得到的溶液中。然后使其在烧瓶中分散并乳化。在缓慢混合10分钟的同时，加入50份溶解有8份过硫酸铵(由和光纯药株式会社制造)的离子交换水。然后以0.1L/分钟进行20分钟的氮置换。之后，在烧瓶中搅拌，同时在油浴中加热，直至内容物达到70℃。在该状态下放置，使乳液聚合持续进行5小时，制得平均粒径为200nm且固体组分浓度为40％的树脂微粒分散液(1)。将一部分所述分散液放在100℃烘炉上而除去水分。对除去了水分的分散液进行DSC(差示扫描量热法)测量，测得玻璃化转变温度为53℃，重均分子量为32,000。
～着色剂分散液的制备～
C.I.颜料蓝15:3(由大日精化公司制造的酞菁类颜料：花菁蓝4937)100份
(或者大日精化公司产品：SEIKAFASTYELLOW 2054)
阴离子表面活性剂(由第一工业制药株式会社制造：NEOGEN RK)10份
离子交换水 490份
将上述组分混合溶解，使用匀化器(ULTRA-TURRAX，由IKA Group制造)搅拌10分钟，制得着色剂分散剂(Y)。
～脱模剂颗粒分散液的制备～
·石蜡(由日本精蜡株式会社制造：HNP-9) 100份
·阴离子表面活性剂(由Lion公司制造：LIPAL 860K) 10份
·离子交换水 390份
将上述组分混合溶解，然后使用匀化器(ULTRA-TURRAX，由IKAGroup制造)进行分散，并使用压力喷射型匀化器进行分散处理。由此制得分散有平均粒径为220mm的脱模剂颗粒(石蜡)的脱模剂颗粒分散液。
～调色剂母粒A的制造～
·树脂颗粒分散液 320份
·着色剂分散液 80份
·脱模剂颗粒分散液 96份
·硫酸铝(由和光纯药株式会社制造) 1.5份
·离子交换水 1270份
将上述组分装在具有温度调节用护套的圆形不锈钢烧瓶中，使用匀化器(ULTRA-TURRAX T 50，由IKA Group制造)以5,000rpm分散5分钟。然后将其转移到一烧瓶中并在25℃下放置20分钟，同时用四叶桨搅拌。其后，在搅拌的同时，用有罩加热器以1℃/分钟的升温速度加热，直至内容物为48℃，并在48℃下保持20分钟。接着，缓慢加入另外80份树脂颗粒分散液，并将其在48℃下保持30分钟。之后，加入1N的氢氧化钠水溶液，以将pH调节至6.5。
然后，以1℃/分钟的升温速度将其加热至95℃并保持30分钟。加入0.1N硝酸溶液，以将pH调节至4.8，并将其在95℃下放置2小时。其后，加入另外1N的氢氧化钠水溶液，以将pH调节至6.5，并将其在95℃下放置5小时。然后，以5℃/分钟将其冷却至30℃。
过滤所获得的调色剂颗粒分散液，然后：(A)将2,000份35℃的离子交换水加到所获得的调色剂颗粒中，(B)在搅拌的同时将其放置20分钟，和(C)然后对其进行过滤。重复(A)至(C)的操作5次，然后将滤纸上的调色剂颗粒转移到真空干燥器中并在1000Pa以下在45℃下干燥10小时。设定在1000Pa以下的原因在于，上述调色剂颗粒处于含水状态，所以即使在45℃下，水组分在干燥的初始阶段也会结冰，之后水分升华，因此干燥器的内部压力在减压期间不恒定。干燥结束后，压力稳定在100Pa。在干燥器的内部返回到常压后，取出调色剂颗粒，获得调色剂母粒A。
～调色剂A的制备～
将按重量计算1.5份单分散球形二氧化硅(溶胶凝胶法，平均粒径为120nm)和按重量计算1份锐钛矿型二氧化钛(体积平均粒径为20nm)加入到按重量计算100份调色剂母粒A(体积平均粒径为6μm，ML2/A135，颜色为青色)中，并使用亨舍尔混合器以32m/s的圆周速度将其混合10分钟。然后，使用网孔为106μm的网筛除去过大颗粒，获得外加有无机颗粒的调色剂A。
注意，上述单分散球形二氧化硅相当于如以上示例性实施方式所述外加到的调色剂母粒中的无机颗粒，而锐钛矿型二氧化钛相当于以上示例性实施方式中所述的小直径外添剂。
～芯体颗粒A的制备～
加入按重量计算40份苯酚、60份福尔马林、400份磁铁矿(加工制品：平均粒径为0.20μm、球形、按重量计算2％的甲基三甲氧基硅烷)、12份氨水和60份离子交换水。在混合搅拌的同时稳定地加热至85℃，使其反应4小时并硬化。之后，将其冷却、过滤、洗涤并干燥，从而获得粒径为37.3μm的球形芯体颗粒A。
～载体A的制备～
·芯体颗粒A 100份
·包覆层形成用溶液A
·甲苯 120份
·苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(重量比为60∶40，重均分子量为80,000) 2.0份
·炭黑(REGAL 330，由Cabot公司制造) 0.4份
将除了芯体颗粒之外的上述组分于搅拌器中搅拌分散60分钟，制得包覆层形成用溶液A。然后，将该溶液A和芯体颗粒A放入真空脱气型捏合机(商品名KHO-5，由井上制作所制造)，并在60℃下搅拌20分钟。之后，在加热的同时，对其进行减压脱气、干燥并通过网孔为106μm的网筛。由此制得载体A。
所述载体A的体积平均粒径为39.1μm，球形度为0.989。
～显影剂A的制备～
将按重量计算100份以上制得的载体A和8份调色剂A在V形混合器中混合，并用500μm网筛筛分，制得显影剂A。
～评价～
将以上制得的显影剂A装载到显影装置中，并将调色剂A装载到调色剂盒中。从由富士施乐株式会社制造的DOCUCENTRE-II C4300中取出在充电器处设置的清洁刷，并提供具有如下结构的清洁辊16以用作根据本发明的成像设备的聚集体形成单元。
对于芯体16A，使用由镀镍材料SUM制成的直径为4mm的圆柱形部件。作为包覆芯体16A表面的多孔层16B，所用的多孔层16B由厚度为2.5mm的经发泡的聚氨酯泡沫构成(即，包含芯体16A的清洁辊16的直径为9mm)。
多孔层16B表面中的泡孔(气孔)的平均孔径为包含在显影剂A中的无机颗粒的体积平均粒径的3500倍。
多孔层16B的硬度为300N，互连泡孔结构中的泡孔计数(泡沫泡孔计数)为60/25mm。
多孔层16B抵靠充电辊14的咬入量为0.5mm。
采用具有以上结构的成像设备，在低温低湿环境(10℃，30％RH)下，进行每组5张的图像覆盖率为20％的原稿的连续输出，连续打印总共50,000张A4纸。在连续打印50,000张的过程中，在每10,000张时，在10张A4纸(J纸，由富士施乐株式会社制造)上形成全覆盖半色调图像(图像浓度为30％)的图像。由此在完成50,000张输出后，在10,000张时、20,000张时、30,000张时、40,000张时和50,000张时获得10张一批的50张半色调图像。进行每组5张的连续输出的原因在于，由于每5张后暂停打印，清洁铲上的应变增大，因而可以促进评价。
在形成有全覆盖半色调30％图像的所有50张纸上，用裸眼检查图像缺陷(图像白点)存在与否。没有鉴定到一处白点。
然后，将所述成像设备移至高温高湿环境(30℃，80％RH)下并调节。之后，在10张A4纸上打印半色调图像(图像浓度30％)，用裸眼检查图像缺陷(图像白点)存在与否。没有鉴定到一处白点。
所述评价的判断标准为，如果在低温低湿下打印的50张纸上有20处以下的白点，则将其评价为“良好”，如果在高温高湿下打印的10张纸上有10处以下的白点，则将其评价为“良好”。
-实施例2-
～调色剂A的制备～
使用实施例1中制得的调色剂A。
～载体B的制备～
使用加压捏合机对按重量计算30份苯乙烯/甲基丙烯酸正丁酯共聚物和70份磁性粉末(MG-Z，由三井金属矿业株式会社制造)进行捏合，用喷磨机粉碎并用风力分级机进行分级，获得体积平均粒径为48μm的载体B。
所述载体B的球形度为0.974。
～显影剂B的制备～
将按重量计算100份以上制得的载体B和8份调色剂A在V形混合器中混合并用500μm网筛筛分，制得显影剂B。
～评价～
以与实施例1相同的方式进行图像评价，不同之处在于，使用为本实施例2制备的显影剂B代替实施例1所用的显影剂A。在低温低湿环境下没有鉴定到白点，而在高温高湿环境下在10张纸上鉴定到3处白点。
-实施例3-
～调色剂C的制备～
以与制备实施例1用的调色剂A的上述制备方法相同的方式获得调色剂C，不同之处在于，使用按重量计算0.6份单分散球形二氧化硅(溶胶凝胶法，平均粒径为80nm)代替按重量计算1.5份单分散球形二氧化硅(溶胶凝胶法，平均粒径为120nm)。
～显影剂C的制备～
以与实施例1相同的方式制得显影剂C，不同之处在于，使用调色剂C代替上述调色剂A。
～评价～
以与实施例1相同的方式进行图像评价，不同之处在于，使用为本实施例3制备的显影剂C和调色剂C代替实施例1所用的显影剂A和调色剂A。在低温低湿环境下，在50张纸上出现2处白点，而在高温高湿环境下，在10张纸上鉴定到5处白点。
-实施例4-
～调色剂D的制备～
以与制备实施例1用的调色剂A的上述制备方法相同的方式获得调色剂D，不同之处在于，使用按重量计算2.1份单分散球形二氧化硅(溶胶凝胶法，平均粒径为200nm)代替按重量计算1.5份单分散球形二氧化硅(溶胶凝胶法，平均粒径为120nm)。
～显影剂D的制备～
以与实施例1相同的方式制得显影剂D，不同之处在于，使用调色剂D代替实施例1的上述调色剂A。
～评价～
以与实施例1相同的方式进行图像评价，不同之处在于，使用为本实施例4制备的显影剂D和调色剂D代替实施例1所用的显影剂A和调色剂A。在低温低湿环境下，在50张纸上出现3处白点，而在高温高湿环境下，在10张纸上鉴定到5处白点。
-实施例5-
～调色剂E的制备～
以与制备实施例1用的调色剂A的上述制备方法相同的方式获得调色剂E，不同之处在于，使用按重量计算2.2份单分散球形二氧化硅(溶胶凝胶法，平均粒径为300nm)代替按重量计算1.5份单分散球形二氧化硅(溶胶凝胶法，平均粒径为120nm)。
～显影剂E的制备～
以与实施例1相同的方式制得显影剂E，不同之处在于，使用调色剂E代替为实施例1制备的调色剂A。
～评价～
以与实施例1相同的方式进行图像评价，不同之处在于，使用为本实施例5制备的显影剂E和调色剂E代替实施例1所用的显影剂A和调色剂A。在低温低湿环境下，在50张纸上出现5处白点，而在高温高湿环境下，在10张纸上鉴定到7处白点。
-实施例6-
以与实施例1相同的方式采用成像设备进行图像评价，不同之处在于，使用具有如下结构的清洁辊16-2代替实施例1所用的清洁辊16。
对于芯体16-2A，使用由镀镍材料SUM制成的直径为4mm的圆柱形部件。作为包覆芯体16-2A表面的多孔层16-2B，所用的多孔层16-2B由厚度为2.5mm的经发泡的聚氨酯泡沫构成(即，包含芯体16-2A的清洁辊16-2的直径为9mm)。
多孔层16-2B表面中的泡孔(气孔)的平均孔径为包含在显影剂A中的无机颗粒的体积平均粒径的2600倍。
多孔层16-2B的硬度为400N，互连泡孔结构中的泡孔计数(泡沫泡孔计数)为80/25mm。
多孔层16-2B抵靠充电辊14的咬入量为0.3mm。
～评价～
以与实施例1相同的方式采用该成像设备进行图像评价，不同之处在于，使用为本实施例6制备的清洁辊16-2代替实施例1所用的清洁辊16。在低温低湿环境下，在50张纸上出现6处白点，而在高温高湿环境下，在10张纸上鉴定到4处白点。
-实施例7-
以与实施例1相同的方式采用成像设备进行图像评价，不同之处在于，使用具有如下结构的清洁辊16-3代替实施例1所用的清洁辊。
对于芯体16-3A，使用由镀镍材料SUM制成的直径为4mm的圆柱形部件。作为包覆芯体16-3A表面的多孔层16-3B，所用的多孔层16-3B由厚度为2.5mm的经发泡的聚氨酯泡沫构成(即，包含芯体16-3A的清洁辊16-3的直径为9mm)。
多孔层16-3B表面中的泡孔(气孔)的平均孔径为包含在显影剂A中的无机颗粒的体积平均粒径的5200倍。
多孔层16-3B的硬度为200N，互连泡孔结构中的泡孔计数(泡沫泡孔计数)为40/25mm。
多孔层16-3B抵靠充电辊14的咬入量为1.0mm。
～评价～
以与实施例1相同的方式采用该成像设备进行图像评价，不同之处在于，使用为本实施例7制备的清洁辊16-3代替实施例1所用的清洁辊16。在低温低湿环境下，没有鉴定到白点，而在高温高湿环境下，在10张纸上鉴定到7处白点。
-对比例1-
以与实施例1相同的方式采用成像设备进行图像评价，不同之处在于，使用具有如下组分的显影剂F代替实施例1所用的显影剂A。
～载体F的制备～
·Cu-Zn铁氧体颗粒F(体积平均粒径为35μm)按重量
计算100份
·包覆层形成用溶液F
·甲苯 按重量计算40份
·苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物(重量比为60∶40)按重量
计算3份
·炭黑(REGAL 330，由Cabot公司制造)按重量计算0.4份
将除了Cu-Zn铁氧体颗粒F之外的上述组分在搅拌器中搅拌分散60分钟，制得包覆层形成用溶液F。然后，将该溶液F和Cu-Zn铁氧体颗粒F放入真空脱气型捏合机(商品名KHO-5，由井上制作所制造)，并在60℃下搅拌20分钟。之后，在加热的同时，对其进行减压脱气、干燥并通过网孔为106μm的网筛。由此制得载体F。
～显影剂F的制备～
以与实施例1相同的方式制备显影剂F，不同之处在于，使用载体F代替载体A。
～评价～
以与实施例1相同的方式进行图像评价，不同之处在于，使用为本对比例1制备的显影剂F代替实施例1所用的显影剂A。在低温低湿环境下，在50张纸上出现28处白点，而在高温高湿环境下，在10张纸上鉴定到28处白点。
-对比例2-
以与实施例1相同的方式采用成像设备进行图像评价，不同之处在于，使用具有如下组分的显影剂G和调色剂颗粒G代替实施例1所用的显影剂A。
～调色剂颗粒G的制备～
将按重量计算2份蒸发法制得的二氧化硅(平均粒径为40nm)和1份锐钛矿型二氧化钛(体积平均粒径为20nm)加入到100份为实施例1制备的上述调色剂母粒A中，并使用亨舍尔混合器以32m/s的圆周速度混合10分钟。然后，使用网孔为106μm的网筛除去过大颗粒，获得调色剂G。
～显影剂G的制备～
以与实施例1相同的方式制备显影剂G，不同之处在于，使用调色剂G代替代替调色剂A。
～评价～
以与实施例1相同的方式进行图像评价，不同之处在于，使用为本对比例2制备的调色剂G和显影剂G代替实施例1所用的显影剂A。在低温低湿环境下，出现着色带，因此在42kPV(千张印刷量)时成像停止。在这种情况下，用裸眼检查充电辊和清洁辊，发现附着有调色剂。
-对比例3-
～调色剂H的制备～
以与制备实施例1用的调色剂A的上述制备方法相同的方式获得调色剂H，不同之处在于，使用按重量计算0.8份单分散球形二氧化硅(溶胶凝胶法，平均粒径为70nm)代替按重量计算1.5份单分散球形二氧化硅(溶胶凝胶法，平均粒径为120nm)。
～显影剂H的制备～
以与实施例1相同的方式制得显影剂H，不同之处在于，使用调色剂H代替调色剂A。
～评价～
以与实施例1相同的方式进行图像评价，不同之处在于，使用为本对比例3制备的调色剂H和显影剂H代替实施例1所用的显影剂A。在低温低湿环境下，出现着色带，因此在48kPV时成像停止。在这种情况下，用裸眼检查充电辊和清洁辊，发现附着有调色剂。
-对比例4-
～调色剂I的制备～
以与制备实施例1用的调色剂A的上述制备方法相同的方式获得调色剂I，不同之处在于，使用按重量计算0.8份单分散球形二氧化硅(溶胶凝胶法，平均粒径为320nm)代替按重量计算1.5份单分散球形二氧化硅(溶胶凝胶法，平均粒径为120nm)。
～显影剂I的制备～
以与实施例1相同的方式制得显影剂I，不同之处在于，使用调色剂I代替调色剂A。
～评价～
以与实施例1相同的方式进行图像评价，不同之处在于，使用为本对比例4制备的显影剂I和调色剂I代替实施例1所用的显影剂A。在低温低湿环境下，在50张纸上出现65处白点，而在高温高湿环境下，在10张纸上鉴定到32处白点。
-对比例5-
以与实施例1相同的方式采用成像设备进行图像评价，不同之处在于，使用具有如下结构的清洁垫代替实施例1所用的清洁辊。
由PORON(聚氨酯泡沫)形成的实心垫(solid pad)以0.5mm的咬入量压靠充电辊14。
～评价～
以与实施例1相同的方式采用成像设备进行图像评价，不同之处在于，使用为本对比例5制造的上述清洁垫代替实施例1所用的清洁辊。在低温低湿环境下，出现着色带，因此在35kPV时成像停止。在这种情况下，用裸眼检查充电辊，发现附着有大量的无机颗粒。
Claims (24)
1.一种成像设备，该成像设备包括：
图像保持部件，该图像保持部件受驱动而旋转；
充电部件，该充电部件与所述图像保持部件的表面接触并随着所述图像保持部件的旋转而旋转，从而对所述图像保持部件进行接触充电；
潜像形成单元，该潜像形成单元在经所述充电部件充电的所述图像保持部件上形成静电潜像；
显影单元，该显影单元利用包含调色剂和载体的显影剂对所述图像保持部件上形成的静电潜像进行显影，从而根据所述静电潜像形成调色剂图像，所述调色剂包含具有体积平均粒径为80nm～300nm的第一无机颗粒的外添剂，而所述载体包含磁性粉末分散在树脂中的芯材和包覆所述芯材的树脂包覆层；
转印单元，该转印单元将所述调色剂图像转印到转印接受部件上；
清除单元，该清除单元除去所述图像保持部件上的附着物；和
聚集体形成单元，该聚集体形成单元与所述充电部件的表面接触并随着所述充电部件的旋转而旋转，从而从所述充电部件的表面除去附着在所述充电部件的表面上的包括所述第一无机颗粒在内的附着物，并使其形成聚集有被除去的所述第一无机颗粒的聚集体。
2.如权利要求1所述的成像设备，其中，相对于调色剂母粒，所述无机颗粒的含量按重量计算为0.5％～2.5％。
3.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述调色剂还包含体积平均粒径为7nm～60nm的第二无机颗粒。
4.如权利要求3所述的成像设备，其中，相对于调色剂母粒，所述第二无机颗粒的含量按重量计算为0.5％～3.0％。
5.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述第一无机颗粒的表面已经用疏水剂进行了疏水化处理。
6.如权利要求5所述的成像设备，其中，相对于所述第一无机颗粒的量，所述疏水剂的量按重量计算为5％～50％。
7.如权利要求5所述的成像设备，其中，在用所述疏水剂进行疏水化处理后所述外添剂的疏水度为40％～100％。
8.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述无机颗粒的Wadell球形度为至少0.6。
9.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述调色剂还包含粘合剂树脂，并且所述粘合剂树脂为苯乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物和/或苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物。
10.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述调色剂还包含脱模剂，并且相对于调色剂母粒的量，该脱模剂的含量按重量计算为1％～20％。
11.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述调色剂的作为粒度分布指数的体积平均粒径/数量平均粒径的值为1.6以下。
12.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述磁性粉末为氧化铁。
13.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述磁性粉末的粒径为0.01μm～1μm。
14.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述载体的所述芯材中的所述磁性粉末的含量按重量计算为30％～99％。
15.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述树脂包覆层包含导电颗粒。
16.如权利要求15所述的成像设备，其中，所述导电颗粒的含量按重量计算为1％～50％。
17.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述树脂包覆层的平均厚度为0.1μm～5μm。
18.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述载体的球形度为0.980～1.000。
19.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述聚集体形成单元包含芯体和在所述芯体的外周形成的多孔层。
20.如权利要求19所述的成像设备，其中，所述多孔层抵靠所述充电部件的咬入量为0.2mm～1.5mm。
21.如权利要求19所述的成像设备，其中，所述多孔层的电导率为103Ω·cm～1010Ω·cm。
22.如权利要求19所述的成像设备，其中，所述多孔层包含聚氨酯泡沫。
23.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述充电部件的体积电阻率为103Ω·cm～1014Ω·cm。
24.如权利要求1所述的成像设备，其中，施加到所述充电部件的电压为50V～2,000V，并且所述电压可以为正电压或负电压。
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