CN103869667B - 显影装置和成像设备 - Google Patents

Abstract

一种显影装置和成像设备，包括：显影容器，储存包括非磁性调色剂和磁性载体的显影剂；调色剂承载部件，承载调色剂并将调色剂传送至形成于调色剂承载部件与图像承载部件之间的显影部分；和分离部分，从显影剂中分离调色剂，以将调色剂选择性地供给至调色剂承载部件，其中调色剂承载部件的表面包括多个凹部结构，在所述凹部结构中，最小开口宽度R等于或大于r_t10且等于或小于r_c10，深度D等于或大于r_t10/2，其中r_t10是在调色剂颗粒尺寸分布中累积分布为10%的颗粒直径，而r_c10是在载体颗粒尺寸分布中累积分布为10%的颗粒直径；以及在调色剂承载部件的至少调色剂承载区域中每单位面积的凹部结构百分率等于或大于55%。

Description

显影装置和成像设备

技术领域

本发明涉及一种使用电子照相系统的成像设备，例如复印机、打印机或传真机，本发明还涉及一种用于成像设备中的显影装置。

背景技术

作为用于电子照相系统的干式显影方法，已知只使用调色剂的单组分显影方法以及使用由调色剂和磁性载体组成的显影剂的两组分显影方法。

因为单组分显影方法并不使用磁性载体，因此图像承载部件上的静电潜像不会受到由磁性载体形成的磁刷的干扰，因此该方法理想地用于获得高图像质量。不过，单组分显影方法很难稳定地使调色剂充电，并在提供稳定的图像质量上有问题。而且，因为这种方法没有传送调色剂的介质(例如磁性载体)，因此很难向调色剂施加均匀的传送力，使调色剂受到的负载可能增加。因此，调色剂的退化可能导致提供稳定的图像质量的能力降低。另一方面，两组分显影方法在提供高图像质量上有问题，但它很容易使调色剂充电，且使调色剂受到的负载较小，因此提供高度稳定的图像质量。

为了解决两种显影方法的问题，已知一种混合显影方法，该方法在承载两组分显影剂的显影辊与要在调色剂承载部件上涂覆调色剂层的调色剂承载部件之间施加传送偏压，并利用调色剂来显影图像承载部件上的静电潜像，以便形成图像。

不过，已知混合显影方法很难长时间地在调色剂承载部件上稳定地涂覆调色剂层。这是基于以下原因。

在混合显影方法中，具有预定的电荷量(Q/S)的调色剂涂覆在调色剂承载部件上，从而抵消由传送偏压产生的、显影辊与调色剂承载部件之间的电势差ΔV。

ΔV∝Q/S＝M/S×Q/M

也就是，在混合显影方法中，涂覆量(M/S)基于电势差(ΔV)和调色剂电荷量(Q/M)来确定。因此，调色剂的涂覆量随着改变调色剂的充电量而变化。

为了解决该问题，已知以下技术。首先，当调色剂层涂覆于调色剂承载部件上时，调色剂承载部件上的调色剂层的厚度使用调色剂层厚度检测单元来测量。而且，调色剂承载部件和显影辊之间的传送偏压以及调色剂承载部件和显影辊的转速根据调色剂层厚度而改变，调色剂承载部件上的调色剂层的厚度可以被控制成预定厚度(例如参见日本专利申请公开No.2009-008834)。

不过，因为该方法使用调色剂密度传感器或表面电势传感器作为调色剂层厚度检测单元，因此装置的尺寸和相关成本可能增加。而且，即使在使用检测单元来控制厚度时，如果传送偏压和调色剂承载部件的转速变化，也需要同时在下游侧控制在调色剂承载部件与图像承载部件之间的显影的各种条件。因此，存在控制复杂且很难实现原始目标和稳定图像承载部件上的调色剂量的问题。

因此，提出了一种稳定地涂覆调色剂层的显影方法(例如参见日本专利申请公开No.60-042776)。该方法使用由非磁性调色剂和磁性载体组成的两组分显影剂，其中，磁性载体通过限定于显影容器内的磁场管控。这样，能够在调色剂承载部件上涂覆调色剂层。

而且，还公开了一种使用可旋转显影剂管控部件来在调色剂承载部件上涂覆调色剂层，使得能够在不降低输出图像的密度且不会使调色剂分散的情况下通过载体对调色剂稳定地充电的技术(例如，参见日本专利申请公开No.10-198161)。

下面将参考图26A和图26B介绍使用这种显影方法的显影装置的实例。图26A和图26B是示出相关技术的显影装置的示意构造的视图。

该实例的显影装置120包括显影容器121，该显影容器121储存由调色剂和磁性载体组成的显影剂。显影辊142和管控套筒143布置在显影容器121的、形成于面对图像承载部件101的位置处的开口中，该显影辊142可沿图中箭头所示方向旋转，该管控套筒143作为显影剂管控部件布置在显影辊142上方的预定距离处。

管控套筒143由非磁性部件形成，并布置成可沿与显影辊142的旋转方向相同的方向旋转，且永磁体144固定地布置在管控套筒143内部。

而且，沿由图中箭头所示方向旋转的传送部件126使得显影容器121中的显影剂混合，并在显影容器121中将显影剂供给至显影辊142。

下面将介绍调色剂层在显影装置120中的显影辊142上的涂覆。显影容器121中的显影剂通过传送部件126被混合，并供给至显影辊142。供给的显影剂承载在显影辊142上并由该显影辊142来传送，通过管控套筒143中的永磁体144的磁力来磁化，并在显影剂管控区域(G)中受到管控。显影剂管控区域(G)的细节在图26B中示出。图26B是在图26A中的显影剂管控区域(G)的放大视图。

由显影剂管控区域(G)中的磁场管控的显影剂中的磁性载体受到管控套筒143中的永磁体144的磁力限制。因为管控套筒143沿由图中所示的箭头表示的方向旋转，因此磁性载体受到沿使它返回显影容器121的方向(A)的传送力。因此，磁性载体在显影剂管控区域(G)中受到限制的同时通过来自管控套筒143的传送力而顺序返回显影容器121。因此，如图中的箭头表示，磁性载体在显影容器中循环，且不会泄漏至面对图像承载部件101的显影部分。

另一方面，显影剂管控区域(G)中的非磁性调色剂不受到显影剂管控区域(G)中的磁场的限制。而且，由通过在磁性载体与显影辊142的表面之间的摩擦充电而形成的电荷引起的、来自显影辊142的镜面力作用在非磁性调色剂上。因此，非磁性调色剂随着显影辊142的旋转而受到沿显影辊142的旋转方向(B)的传送力，并经过显影剂管控区域(G)，使得非磁性调色剂涂覆在显影辊142上。

这样，只有充分充电的非磁性调色剂涂覆在显影辊142上，同时防止磁性载体泄漏。

因为在日本专利申请公开No.60-042776和日本专利申请公开No.10-198161中公开的显影方法采取这样一种构造，其中，调色剂承载部件由与调色剂承载部件物理接触的调色剂来涂覆，涂覆的量将不会像混合显影方法那样随着调色剂电荷量(Q/M)的变化而有较大变化。具体的是，在混合显影方法中，涂覆的量在调色剂电荷量降低时增加。与之相比，日本专利申请公开No.60-042776和日本专利申请公开No.10-198161中公开的显影方法能够抑制涂覆量的增加。也就是，因为这些显影方法能够抑制涂覆量随着调色剂电荷量的变化而变化，因此能够抑制图像密度的变化。

尽管这些方法能够抑制调色剂层厚度沿竖直方向的变化，但是发现在平面中的调色剂涂层的布置位置并不均匀，而是不一致的。在这种情况下，没有涂覆调色剂的区域近似平行于显影辊的旋转方向地存在，且在显影辊的表面上的调色剂层中产生不一致性。

因此，很难在显影辊上均匀地形成调色剂层，这可能直接导致图像缺陷。这个问题在调色剂层较薄时特别明显。

当调色剂层包括多个层时，即使调色剂承载部件上的调色剂层稍微不均匀，图像承载部件上的调色剂图像也由于施加的AC偏压而变均匀，几乎不会认为是图像缺陷。

另一方面，当调色剂层基本包括单层时，不能由于上述效应来防止图像缺陷。这是因为尽管调色剂图像能够变得均匀，但是因为绝对调色剂量不充分，因此可能产生片材没有完全涂覆有调色剂的部分，且不能获得可允许的密度不均匀。因此，该部分认为是图像缺陷。

该问题源自于以下机制。该机制将参考图27A和图27B介绍。图27A和图27B是用于介绍产生现有技术的问题的机制的视图。图27A示意地示出了在显影剂管控区域(G)中由于管控套筒而返回显影容器的磁刷以及涂覆在显影辊上的调色剂层。

尽管大量的磁刷由显影辊传送，且存在于显影剂管控区域(G)中的大量磁刷由于管控套筒而返回显影容器，但是一些磁刷未被示出。

如图27A中所示，当调色剂层经过显影剂管控区域(G)时，涂覆在显影辊上的调色剂层受到由管控套筒传送的磁刷的干扰。而且，为了使得调色剂均匀地与显影辊的表面接触，需要使得显影辊的表面的传送速度与显影辊上的显影剂的传送速度之间具有足够的相对差异。这将保证足够高的接触频率，用于使得显影辊的表面能够与涂覆在磁性载体上的调色剂接触。

因此，涂覆的调色剂层也受到由显影辊传送的并经过调色剂层以及由管控套筒传送的磁刷的、随后的磁刷的干扰。图27B是示意地示出当涂覆在显影辊上的调色剂受到磁刷的干扰时的状态的视图。

如图27B中所示，当磁刷与涂覆在显影辊上的调色剂碰撞时，调色剂在显影辊上运动或旋转，且调色剂相对于显影辊的粘附力(镜面力)降低。

在这种情况下，因为在磁刷末梢处的磁性载体具有在下游侧涂覆在显影辊上的调色剂，因此磁性载体通过消耗的调色剂的电荷量而充电成反向极性。因此，当调色剂经过显影剂管控区域(G)时，涂覆在显影辊上的调色剂由磁性载体刮落。

因此，磁性载体的刮落标记与磁刷的运动方向平行(也就是，主要是显影辊和管控套筒的旋转方向)地出现，且不能涂覆均匀的调色剂层。

发明内容

为了解决上述问题，希望以这样一种构造在调色剂承载部件上稳定地涂覆均匀的调色剂层，其中，通过允许两组分显影剂与表面接触而在调色剂承载部件上涂覆调色剂层。

为了实现上述方面，作为代表构造，本发明提供了一种显影装置，包括：显影容器，该显影容器储存包括非磁性调色剂和磁性载体的显影剂；调色剂承载部件，该调色剂承载部件承载调色剂，并将调色剂传送至形成于调色剂承载部件与图像承载部件之间的显影部分，静电潜像要形成于该图像承载部件上；以及分离部分，该分离部分沿显影剂传送方向布置在显影部分的上游侧，以便从显影剂中分离调色剂，从而将调色剂选择性地供给至调色剂承载部件，其中，调色剂承载部件的表面包括多个凹部结构，在所述凹部结构中，最小的开口宽度R等于或大于r_t10以及等于或小于r_c10，深度D等于或大于r_t10/2，其中，r_t10是在调色剂颗粒尺寸分布中累积分布为10％的颗粒直径，而r_c10是在载体颗粒尺寸分布中累积分布为10％的颗粒直径；以及在调色剂承载部件的至少调色剂承载区域中每单位面积的凹部结构百分率等于或大于55％。

由于上述构造，能够以这样的构造在调色剂承载部件上稳定地涂覆均匀的调色剂层，其中，通过允许两组分显影剂与表面接触而在调色剂承载部件上涂覆调色剂层。

通过下面参考附图对示例实施例的说明，将清楚本发明的其它特征。

附图说明

图1是示出使用电子照相系统的成像设备的视图。

图2是示出根据第一实施例的显影装置的示意构造的视图。

图3A是根据第一实施例的调色剂传送部件的表面的示意图。

图3B是根据第一实施例的调色剂传送部件的表面的示意图。

图4是示出在磁性载体的表面电势与粘附在基部上的调色剂涂覆量之间的关系的曲线图。

图5A是示出作用在与基部接触的调色剂上的主要力分量的示意图。

图5B是示出表示调色剂的粘附力和镜面力的表达式的视图。

图6是示出从磁性载体上放出和粘附在调色剂传送部件上的调色剂被传送时的状态的示意图。

图7是示出在调色剂传送部件上形成凹部结构的方法的示意图。

图8是示出在调色剂传送部件上的凹部结构的测量中使用的两个悬臂的末梢(探针)形状的示意图。

图9A是示出凹部结构的开口的测量以及图像处理的结果的视图。

图9B是示出凹部结构的开口的测量以及图像处理的结果的视图。

图10A是用于涂覆比较的解释图。

图10B是用于涂覆比较的解释图。

图10C是用于涂覆比较的解释图。

图11A是用于涂覆比较的解释图。

图11B是用于涂覆比较的解释图。

图11C是用于涂覆比较的解释图。

图12A是用于涂覆比较的解释图。

图12B是用于涂覆比较的解释图。

图12C是用于涂覆比较的解释图。

图13A是示出在测量调色剂传送部件上的凹部结构的颗粒尺寸分布的方法中使用的表达式的视图。

图13B是示出在测量调色剂传送部件上的凹部结构的颗粒尺寸分布的方法中使用的表达式的视图。

图13C是示出在测量调色剂传送部件上的凹部结构的颗粒尺寸分布的方法中使用的表达式的视图。

图13D是示出在测量调色剂传送部件上的凹部结构的颗粒尺寸分布的方法中使用的表达式的视图。

图13E是示出在测量调色剂传送部件上的凹部结构的颗粒尺寸分布的方法中使用的表达式的视图。

图13F是示出在测量调色剂传送部件上的凹部结构的颗粒尺寸分布的方法中使用的表达式的视图。

图13G是示出在测量调色剂传送部件上的凹部结构的颗粒尺寸分布的方法中使用的表达式的视图。

图13H是示出在测量调色剂传送部件上的凹部结构的颗粒尺寸分布的方法中使用的表达式的视图。

图13I是示出在测量调色剂传送部件上的凹部结构的颗粒尺寸分布的方法中使用的表达式的视图。

图14A是示出在调色剂传送部件的表面上的累积频率分布函数和它的积分值的曲线图。

图14B是示出涂覆量的变化和色差ΔE之间的关系的曲线图。

图15A是示出调色剂传送部件的表面上的S_DN/S_TN的数量频率分布的曲线图。

图15B是示出累积频率分布的曲线图。

图16A是示出各调色剂传送部件的密度评估结果和∫G(x)dx的视图。

图16B是示出偏差Δ∫G(x)dx和均匀性评估结果的视图。

图17是示出调色剂承载部件的结构的视图。

图18是示出累积频率分布的具体积分方法的曲线图。

图19A是示出在计算∫G(X)的方法中使用的表达式的视图。

图19B是示出在计算Δ(∫G(x)dx)的方法中使用的表达式的视图。

图20A是示出在根据第二实施例的调色剂传送部件上的凹部结构的视图。

图20B是示出在根据第二实施例的调色剂传送部件上的凹部结构的视图。

图20C是示出在根据第二实施例的调色剂传送部件上的凹部结构的视图。

图21是示出在根据第二实施例的调色剂传送部件上的凹部结构的视图。

图22A是示出在第二实施例的说明中使用的表达式的视图。

图22B是示出在第二实施例的说明中使用的表达式的视图。

图22C是示出在第二实施例的说明中使用的表达式的视图。

图23是示出根据第三实施例的显影装置的示意构造的视图。

图24是示出根据第四实施例的显影装置的示意构造的视图。

图25是示出根据第五实施例的显影装置的示意构造的视图。

图26A是示出相关技术的显影装置的示意构造的视图。

图26B是示出相关技术的显影装置的示意构造的视图。

图27A是用于示出与相关技术相关联的问题的视图。

图27B是用于示出与相关技术相关联的问题的视图。

具体实施方式

下面将参考附图详细介绍根据本发明的显影装置的实施例。本发明将通过实例来介绍，在该实例中，本发明实施于这样的成像设备中，该成像设备使用电子照相系统，如图1中所示。在这些实施例中所述的构成部件的尺寸、材料、形状和其它相对布置等将并不限制本发明的范围。图1是示出使用电子照相系统的成像设备的视图。

如图1中所示使用电子照相系统的成像设备包括可旋转的鼓形感光部件1(电子照相感光部件)，该鼓形感光部件1通过将光电导层施加在导电基体上而形成为图像承载部件，该图像承载部件承载静电潜像。感光部件1通过充电单元2而均匀充电，随后，通过发光元件3(例如激光器)来对信息信号进行曝光，以便形成静电潜像。然后，静电潜像通过显影装置20来可视化。随后，转印充电器4使得静电潜像转印至转印材料5上，定影装置6使得调色剂图像定影至转印材料5上。而且，在感光鼓1上的残余转印调色剂通过清洁装置7来清洁。

[第一实施例]

图2是示出根据第一实施例的显影装置的示意构造的视图。根据本实施例的显影装置20包括调色剂承载部件22，该调色剂承载部件22布置在显影容器21的开口中，以便面对感光部件1。调色剂承载部件22包括：调色剂传送部件22A，该调色剂传送部件22A将调色剂传送至显影部分；以及多个永磁体22B，这些永磁体22B固定地布置在调色剂传送部件22A内部。

调色剂传送部件22A由弹性且柔性的部件形成，并布置成与感光部件1接触，且在接触显影部分中进行显影。而且，调色剂传送部件22A可旋转地设置成在面对部分处以与感光部件1的旋转方向相同的方向运动，且两者的速度设置成近似相同。

图3A和图3B是根据第一实施例的调色剂传送部件的表面的示意图。

如图3A中所示，在调色剂传送部件的至少调色剂传送区域中的表面具有蜂窝形凹部结构。通过连接三个相邻开口Φm、Φm+1和Φm+2的中心而形成的三角形Tn的一个侧边(也就是长度λ)为7.5μm，开口的开口宽度r为6.5μm，开口的一个侧边的长度a为4.3μm。如图3B(该图3B示意地示出调色剂传送部件22A的表面层的截面)中所示，多个凹部结构形成于弹性层中。凹部结构的深度d为3.5μm。测量凹部结构的方法将在后面介绍。在本发明中，调色剂传送区域是沿调色剂传送部件的纵向方向与至少感光部件的最大成像区域相对应的区域。

调色剂传送部件22A由具有这样一种结构的部件形成，在该结构中，弹性层22a涂覆在具有由金属材料形成的基部22b的柱形部件上。

基部22b能够由SUS、铁、铝等形成，只要该材料是导电的和刚性的。

弹性层22a包括由橡胶材料形成的基部，该橡胶材料具有合适的弹性，例如硅酮橡胶、丙烯酸橡胶、丁晴橡胶、聚氨酯橡胶、乙丙橡胶、异丙稀(isopropylene)橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶。导电细颗粒(例如碳黑、氧化钛或金属细颗粒)添加在基部中，以便提供导电特性。而且，大量的凹部结构通过热纳米压印而形成于弹性层22a的表面上。

在本实施例中，尽管凹部结构直接形成于弹性层22a上，但是添加有导电颗粒的可光固化或热塑性树脂可以施加在弹性层22a上，且凹部结构可以通过光纳米压印或热纳米压印而形成于树脂上。除了纳米压印，凹部结构还可以根据其它方法而形成，例如激光蚀刻。形成凹部结构的方法将在后面介绍。

如图2中所示，显影容器21储存显影剂，该显影剂包括非磁性调色剂和磁性载体，且用于将显影容器21中的显影剂朝着调色剂传送部件22A供给的混合和供给部件26布置在显影容器21的内部。

而且，显影剂收集部件24布置成紧邻调色剂传送部件22A。显影剂收集部件24用作分离单元(分离部分)，用于从由调色剂传送部件22A承载和传送的显影剂中收集或分离磁性载体。如图2中所示，显影剂收集部件24布置在显影部分相对于调色剂传送部件22A的运动方向的上游侧。而且，显影剂收集部件24布置在借助于混合和供给部件26来供给显影剂的供给部分的下游侧。布置在调色剂传送部件22A内部的永磁体22B和布置在显影剂传送部件24A内部的永磁体24B配合地形成磁场。

显影剂收集部件24包括可旋转的显影剂传送部件24A和多个永磁体24B，这些永磁体24B固定地布置在显影剂传送部件24A内部。

显影剂传送部件24A由筒形的非磁性金属材料形成，并设置成可沿与调色剂传送部件22A的旋转方向“a”相同的方向“b”旋转。它们两者以2mm或更小的距离以非接触的方式布置。

调色剂传送部件22A中的永磁体22B各自具有交替布置的两个N和S极。另一方面，显影剂传送部件24A中的永磁体24B具有两个N极和一个S极。

如图2中所示，调色剂传送部件22A中的永磁体22B的磁极N21和显影剂传送部件24A中的永磁体24B的磁极S41布置成彼此面对，以使得两个面对部分的磁极相反。而且，N极布置在显影剂传送部件24A的磁极S41的旋转方向下游侧。

磁极N21和S41设置成使得磁极S41的宽度比磁极N21的宽度更窄。因此，在磁极S41和N21之间形成的磁场的磁通密度随着从调色剂传送部件22A朝着显影剂传送部件24A前进而增加。

在图2所示的显影装置中，磁通密度随着从调色剂传送部件22A朝着显影剂传送部件24A前进而增加。因此，从调色剂传送部件22A指向显影剂传送部件24A的磁力作用在存在于调色剂传送部件22A和显影剂传送部件24A之间的磁性载体上。因此，磁性载体刷沿由磁极N21和S41产生的磁场而形成。

而且，显影剂传送部件24A沿与调色剂传送部件22A的旋转方向“a”相同的方向“b”旋转。因此，通过磁场力与显影剂传送部件24A的表面之间的摩擦力，从显影剂传送部件24指向显影容器21内部的传送力施加在通过磁力而承载于显影剂传送部件24A的表面上的磁性载体上。

显影剂传送部件24A的表面上的磁性载体通过刮刀27而除去，该刮刀27的一端保持在显影容器21上并处在靠近布置有永磁体24B的N极的位置处，除去的磁性载体返回至显影容器21中。返回至显影容器21中的磁性载体通过混合和供给部件26而与非磁性调色剂混合。磁性载体再次被传送给调色剂传送部件22A的表面并被传送至磁极N21和S41相互面对的位置处。也就是，磁性载体沿由图中的箭头“C”所示的路径来循环。

另一方面，非磁性调色剂涂覆在磁性载体上，并且在于调色剂传送部件22A上被传送的过程中与调色剂传送部件22A接触。在这种情况下，调色剂与调色剂传送部件22A的凹部结构进行多点接触，并涂覆该凹部结构。当调色剂这样进行多点接触时，跟与平表面进行多点接触相比，调色剂能够通过很小的静电粘附力来涂覆。也就是，与平表面相比，涂覆在凹部结构中的调色剂的量相对于调色剂电荷量的变化是稳定的。接触的调色剂粘附在调色剂传送部件22A上的特性受到调色剂、磁性载体和调色剂传送部件的表面的摩擦电序的影响。

图4是示出在磁性载体的表面电势和粘附在基部上的调色剂涂覆量之间的关系的曲线图。具体地说，水平轴线表示恰好在磁性载体与基部接触以便引起摩擦充电之后的表面电势(ΔV)，该基部涂覆有与调色剂传送部件的表面相同的材料。而且，竖直轴线表示当两组分显影剂(包括磁性载体)与基部接触以便引起摩擦充电时时粘附在基部上的调色剂涂覆量。

在这种情况下，调色剂通过与具有负充电特性的磁性载体摩擦而带负电。如图中所示，与磁性载体相比，调色剂容易粘附在具有正充电特性(ΔV>0)的基部上。另一方面，调色剂不容易粘附在具有负充电特性(ΔV<0)的基部上。

这是基于以下原因。图5A是示出作用在与基部接触的调色剂上的主要力分量的示意图，而图5B是示出表示作用在调色剂上的镜面力和粘附力的表达式的视图。

如图5A中所示，通过磁性载体和基部之间的摩擦充电而在调色剂上产生电荷，且静电粘附力F和镜面力Fm沿由图中箭头所示的方向作用。为了使得调色剂从磁性载体放出并粘附在基部上，镜面力Fm需要大于粘附力F。

为了评估两个力分量之间的关系，通过磁性载体和基部之间的摩擦充电而产生的电荷分别假定为点电荷q_A和q_B，粘附力和镜面力Fm如图5B中所示来表示。

在图5B中，α和β是常数，“a”和“b”是点电荷之间的距离，它们假定与调色剂直径“r”相比足够小。为了使得镜面力Fm大于粘附力F，通过调色剂和基部之间的摩擦充电而产生的电荷q_B需要大于通过调色剂和磁性载体之间的摩擦充电而产生的电荷q_A。这意味着基部需要具有比磁性载体更高的充电特性。

调色剂传送部件22A的表面、调色剂和磁性载体的摩擦电序布置成使得磁性载体的充电特性介于调色剂的充电特性和调色剂传送部件22A的表面的充电特性之间。在这种情况下，调色剂相对于调色剂传送部件22A的充电特性高于磁性载体的充电特性，且当调色剂与调色剂传送部件22A接触时，调色剂容易从磁性载体放出，并粘附在调色剂传送部件22A上。

图6是示出从磁性载体放出并粘附在调色剂传送部件上的调色剂被传送时的状态的示意图。粘附在调色剂传送部件22A的凹部结构上的调色剂固定在凹部结构中，磁性载体即使在磁刷经过时也不能进入该凹部结构。因此，调色剂将抑制运动和旋转，也能够抑制由磁性载体导致的刮落。

磁性载体从调色剂传送部件22A和显影剂传送部件24A彼此面对的位置返回至显影容器21中。因此，粘附在凹部结构上的调色剂均匀地涂覆在调色剂传送部件22A上，并能够传送至显影部分，在该显影部分中，调色剂传送部件22A和感光部件1相互接触。

电场施加部分28在调色剂传送部件22A和感光部件1之间施加显影偏电压。而且，调色剂承载部件22和显影剂收集部件24的芯金属电连接，以便处于相同电势。传送给显影部分的调色剂通过显影偏电压来显影。

(凹部结构形成方法)

用于本实施例中的调色剂传送部件22A上的凹部结构根据热纳米压印方法来形成。图7是示出在调色剂传送部件上形成凹部结构的方法的示意图。

如图7中所示，具有凸形构造(该凸形构造是所希望的凹部结构的相反结构)的膜模具固定在转印辊(该转印辊具有包含于其中的卤素加热器)上，并与调色剂传送部件压接触。当缓慢旋转转印辊和调色剂传送部件时，卤素加热器在相对于玻璃转变温度的熔点范围之内加热调色剂传送部件，从而形成凹部结构。凹部结构能够根据其它方法而形成。例如，根据光纳米压印方法，可光固化树脂施加在调色剂传送部件上，模具从上面与调色剂传送部件接触，且UV光从上部位置照射在模具上，因此凹部结构能够形成于调色剂传送部件上。而且，凹部结构能够在调色剂传送部件旋转的同时根据扫描激光的激光蚀刻方法而形成。

(凹部结构测量方法)

调色剂传送部件的表面上的凹部结构根据使用原子力显微镜(AFM)的测量装置的操作手册来测量。在本例中，使用切刀、激光等来切割调色剂承载部件的表面，以便产生平坦和平滑的片状样品。

图8是示出用于测量调色剂传送部件上的凹部结构的两个悬臂的末梢(探针)形状的示意图。探针(A)是半球形探针，它的末梢的直径对应于调色剂颗粒直径r_t10。探针(B)是半球形探针，它的末梢的直径对应于载体颗粒直径r_c50。

下面将介绍具体测量方法。首先，调色剂传送部件的表面的形状(x、y、z_B)使用探针(B)来测量。这样的形状表示调色剂传送部件的载体颗粒直径r_c50的磁性载体能够与之接触并用作基准表面的表面的形状。随后，使用探针(A)测量在相同位置的形状(x、y、z_A)。

这种形状表示调色剂传送部件的调色剂颗粒直径r_t10的调色剂能够与之接触的表面的形状。测量被测量形状的高度方向上的差值(∣z_B-z_A∣)(也就是，离基准表面的深度D)，且提取满足D＝∣z_B-z_A∣≥r_t10/2的位置处的坐标(x、y)。直径为r_t10和中心在该坐标处的圆通过考虑探针的形状而用于各提取的坐标，并执行图像处理。

图9A和图9B是示出凹部开口的测量和图像处理的结果的视图。首先，图9A示出了开口Φm的测量结果和图像处理的结果。开口Φm通过将具有直径r_t10和中心在提取的坐标群Ψm的各坐标处的圆叠加而获得。而且，获得了在Φm中接收的圆的最大直径(也就是，Φm的最小开口宽度R)。通过测量获得的R是6.5μm。

图9B示出了在三个相邻开口Φm、Φm+1和Φm+2上的图像处理的结果和凹部结构的测量结果。三角形Tn通过连接通过图像处理而获得的开口Φm、Φm+1和Φm+2的中心而产生，开口Φm、Φm+1和Φm+2和三角形Tn交叠的区域称为Dn。

使用图像处理软件，获得三角形Tn的面积S_Tn、区域Dn的面积S_Dn和面积比率x(＝S_Dn/S_Tn)。通过测量获得的S_Tn和S_Dn/S_Tn是2.4×10^-11m²和9.9×10^-1m²。

在本发明中的凹部结构是具有通过测量和图像处理而获得的开口Φm的凹部结构。也就是，具有较短周期(探针(A)不能进入)的结构和具有较长周期(探针(B)能够进入)的结构不会影响本发明的目标，这些结构可以包含在调色剂传送部件的表面中。而且，不完整的凹部结构(其中，实际上非常小的区域局部破裂)也认为是本发明的凹部结构，只要该凹部结构被测量和确定为凹部结构。

下面将参考附图来介绍涂覆的比较。图10A至10C、图11A至11C和图12A至12C是用于涂覆的比较的解释图。

(基于充电序列的涂覆比较)

制备三种磁性载体(A、B和C)，这三种磁性载体的充电特性通过调节磁性载体的涂覆材料而变化。调色剂传送部件的表面通过载体A而带正电，通过载体B而几乎不充电，并通过载体C而带负电。下面将介绍测量摩擦电序的方法。而且，各载体受到摩擦充电，因此制备了充电成正极性和负极性的调色剂组分。

图10A示出了当载体变化时调色剂传送部件上的涂覆的评估结果。具体的是，示出了使用显影剂和调色剂传送部件在所述调色剂传送部件上进行涂覆的评估结果。

使用显微镜并通过在涂覆后观察调色剂传送部件上的任意位置处的100个凹部结构来评估所述涂覆，测量由调色剂涂覆凹部结构的80％或更多开口所需的时间t。涂覆根据以下评估准则来评估。

×：1s<t；○：t≤1s(1s是调色剂承载部件转一圈所需的时间)

(充电序列测量方法)

在显影容器21中只充装磁性载体，并进行大约1分钟的正常显影操作。在这种情况下，电场施加单元分离，以使得调色剂承载部件22和显影剂收集部件24处于电浮动状态。表面电势计的探针布置成面对磁极N21和S41相面对的部分(也就是，其上没有承载磁性载体的调色剂传送部件)的下游侧，并测量表面电势。

测量在显影操作之前和之后的电势差(在操作之后的电势-在操作之前的电势)。当电势差为正时，调色剂传送部件能够被确定为与磁性载体相比在摩擦电序上处在正侧。当电势差为负时，调色剂传送部件能够被确定为处在负侧。

另一方面，因为能够确定调色剂与磁性载体相比是在摩擦电序的正侧还是在负侧(通过磁性载体和调色剂的摩擦充电)，能够确定第三者的相对摩擦电序。

在图10A中，开口能够在较短时间(1s或更小)中被涂覆的情形是当调色剂承载部件22的表面、调色剂和磁性载体的摩擦电序布置成使得磁性载体介于调色剂和调色剂承载部件22的表面之间时的情况。在该情形中，当静电粘附在磁性载体上的调色剂与调色剂承载部件的表面接触时，调色剂容易从磁性载体放出，并粘附在调色剂承载部件22上。因此，能够在并不过度增加显影剂和调色剂承载部件22的表面之间的接触频率的情况下涂覆均匀的调色剂层。

涂覆对比

制备载体A、调色剂TA(该调色剂TA相对于载体A带负电)和调色剂传送部件(该调色剂传送部件相对于载体A带正电)。制备多个调色剂传送部件，其中，表面上的凹部结构(该凹部结构例如可以是蜂窝形结构)的开口宽度r和深度d变化。

图10B是示出使用的调色剂TA的颗粒尺寸分布的测量结果的曲线图。图10C是示出使用的载体A的颗粒尺寸分布的测量结果的曲线图。下面将介绍测量颗粒尺寸分布的方法。调色剂颗粒直径r_t10(在该调色剂颗粒直径r_t10处，调色剂颗粒尺寸分布中的累积数量分布为10％)为4.0μm。类似地，载体颗粒直径r_c10(在该调色剂颗粒直径r_c10处，载体颗粒尺寸分布中的累积数量分布为10％)为30μm。显影剂中调色剂密度比率(TD比率)为12％。

图11A是示出调色剂传送部件上的涂覆的评估结果的表格。

制备载体A、调色剂TB(该调色剂TB相对于载体A带负电)和调色剂传送部件(该调色剂传送部件相对于载体A带正电)，并进行相同的测验。图11B是示出使用的调色剂TB的颗粒尺寸分布的测量结果的曲线图。调色剂颗粒直径r_t10为3.0μm，载体颗粒直径r_c10是30μm。图11C是示出调色剂传送部件上的涂覆的评价结果的表格。

类似地，使用载体C、调色剂TC(该调色剂TC使得载体C带正电)来评价在调色剂传送部件上的涂覆。

图12A是示出使用的调色剂TC的颗粒尺寸分布的测量结果的曲线图。图12B是示出使用的载体C的颗粒尺寸分布的测量结果的曲线图。调色剂颗粒直径r_t10为3.0μm，载体颗粒直径r_c10是15μm。显影剂中的调色剂密度比(TD比率)被调节至18％，因此通过考虑载体表面比率而涂覆与载体A近似相同的调色剂量。图12C是示出在调色剂传送部件上的涂覆的评价结果的表格。

为了使得两种显影剂都满足涂覆评价的可接受水平，需要使得开口宽度R等于或大于调色剂颗粒直径r_t10以及等于或小于载体颗粒直径r_c10，且深度D等于或大于r_t10/2。当开口宽度R小于调色剂颗粒直径r_t10时，能够涂覆在凹部结构上的调色剂受到过大限制，不能被涂覆的凹部结构的数目增加。

另一方面，当开口宽度R大于载体颗粒直径r_c10时，能够进入凹部结构内的磁性载体的数目增加，由磁性载体导致的刮落变得很明显，且不能被涂覆的凹部结构的数目增加。其累积数量分布小于10％的磁性载体的效果受到限制的原因是因为颗粒尺寸较小所导致的磁化量较小以及布置在磁刷末梢处的可能性较低。

另一原因是当具有较小磁化量的磁性载体与涂覆在凹部结构上的调色剂碰撞时很难施加用于使得调色剂旋转的耦合力。另一方面，如果深度D小于r_t10/2，当磁性载体与涂覆在凹部结构上的调色剂碰撞时，认为耦合力作用在涂覆于凹部结构上的调色剂上，且调色剂容易在凹部结构中旋转。因此，认为相对于调色剂传送部件的镜面力减小，且由磁性载体导致的刮落变得明显。

如上所述，为了在凹部结构中涂覆调色剂和抑制磁性载体的刮落效应，在调色剂传送部件的表面上需要有多个这样的凹部结构，该凹部结构的最小开口宽度R等于或大于r_t10以及等于或小于r_c10，且深度D等于或大于r_t10/2。

而且，调色剂传送部件的表面、调色剂和磁性载体的摩擦电序设置成使得磁性载体介于调色剂和调色剂传送部件的表面之间。因此，能够在不会过度增加显影剂和调色剂承载部件的表面之间的接触频率的情况下涂覆均匀的调色剂层。

(颗粒尺寸分布测量方法)

调色剂颗粒尺寸分布根据使用犁刀型多重分粒器的测量装置的操作手册来测量。具体的是，0.1g的表面活化剂添加在100ml的电解质(ISOTON)中作为分散剂，并向其中添加5mg的测量样品(调色剂)。通过悬浮样品而获得的电解质将使用超声波分散器来进行分布处理大约2分钟以获得测量样品。对于使用100μm的孔的各槽道测量样品的数目，并计算样品的分布。

磁性载体颗粒尺寸分布根据使用激光衍射颗粒尺寸分布计的测量装置的操作手册来测量。具体的说，0.1g的磁性载体引入装置中并进行测量，对于各槽道测量样品的数量，以便计算样品的数量分布。

下面将根据表达式来介绍。图13A至13I是示出在测量调色剂传送部件上的凹部结构的方法中使用的表达式的视图。

为了使得所需量的调色剂均匀地涂覆在调色剂传送部件上，调色剂传送部件上的凹部结构的布置受到限制。当认为总调色剂量m与区域Dn成比例时，在由图9B中所示的调色剂传送部件上的三个相邻凹部结构形成的三角形Tn中的涂覆量(m/s)能够由图13A的表达式来表示。

也就是，为了在调色剂传送部件上均匀涂覆所需量的调色剂，需要优化调色剂传送部件上的分布(S_Dn/S_Tn)。

图14A和14B是示出调色剂传送部件的表面上的累积频率分布函数和它们的积分值的曲线图，并表示了在涂覆量的变化和色差ΔE之间的关系。首先，图14A示出了调色剂传送部件的表面上的累积频率分布函数和它们的积分值。具体地说，图14A示出了调色剂传送部件的表面上的x(＝S_Dn/S_Tn)的累积频率分布函数G(x)以及它们的积分值∫G(x)dx。因为积分值∫G(x)dx是微观涂覆量(m/s)的总和，因此积分值与在测量区域中的宏观涂覆量(也就是图像密度(反射密度)Dr)成比例。也就是，积分值能够由图13B的表达式来表示。

这里，凹部结构的理想布置间隔为这样的程度，使得涂覆在凹部结构中的调色剂转印至片材上，且在定影后调色剂颗粒彼此粘附，没有在凹部结构的布置间隔中的任何间隙，且该片材由调色剂图像覆盖。

具体地说，在由图9B中所示的调色剂传送部件上的三个相邻凹部结构形成的三角形Tn中的区域Dn中涂覆的调色剂的总量等于或大于由三角形Tn的面积S_Tn和调色剂层在定影后的厚度d_t的乘积而确定的三角形棱柱的容积。也就是，满足图13C的表达式。

在凹部结构中的调色剂装载量κ能够近似为图13D的表达式，因为调色剂颗粒将尽可能紧密地充装。

而且，因为在定影后调色剂层的厚度d_t能够减小至调色剂颗粒直径r_t的大约1/3，因此图13D的表达式能够接近图13E的表达式。

当满足图13E的表达式时，能够固定涂覆在三个相邻凹部结构中的调色剂，且没有在微观区域(三角形Tn)中的任何间隙。换句话说，如果显影套筒的至少调色剂承载区域的每单位面积的凹部结构的平均百分率为55％或更多，则能够在没有任何间隙的情况下固定调色剂。这里，凹部结构的意思是这样的区域，它的最小开口宽度R等于或大于调色剂颗粒直径r_t10并且等于或小于载体颗粒直径r_c10，且它的深度D等于或大于r_t10/2。

另一方面，还优选是，从结构的耐久性观点来看S_Dn/S_Tn设置成如下。当凹部结构的开口近似圆形(该圆形具有半径r)，且在相邻凹部结构之间的凸形结构的宽度为S(＝λ-2r)时，S_Dn和S_Tn能够由图13F和13G的表达式来表示。因此S_Dn/S_Tn能够由图13H的表达式来表示。

在本例中，优选是，从结构耐久性的观点来看，凸形结构的纵横比(＝S/D)为1/4或更大。而且，还优选是，S_Dn/S_Tn设置成满足图13I的表达式，原因是开口宽度等于或小于r_c10，深度D等于或大于r_t10/2。

另一方面，需要将调色剂传送部件上的涂覆量的变化Δ(∫G(x)dx)抑制在±10％。图14B示出了在涂覆量的变化与色差ΔE之间的关系。具体地说，图14B是示出当0.3mg/cm²的青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)和黑色(K)调色剂颗粒涂覆在调色剂传送部件上时在涂覆量的变化与色差ΔE之间的关系的视图。

为了对于各种颜色的所有调色剂颗粒都将表面内的色差ΔE抑制在5内，涂覆量中的变化Δ(∫G(x)dx)需要在±10％内。更优选是，涂覆量的变化Δ(∫G(x)dx)在±6％内，以便使得表面内的色差ΔE抑制在3内。如上所述，因为涂覆量与积分值∫G(x)dx成比例，因此调色剂传送部件上的积分值∫G(x)dx的变化Δ需要在±10％内。更优选是，调色剂传送部件上的积分值∫G(x)dx的变化Δ需要在±6％内。下面将介绍测量该变化的方法。

(涂覆比较)

制备由载体A和调色剂TA组成的显影剂(TD比率为12％)以及调色剂传送部件，该调色剂TA相对于载体A带负电，该调色剂传送部件相对于载体A带正电。

制备多个调色剂传送部件，这些调色剂传送部件的表面具有蜂窝形结构，其中，开口宽度R为6.5μm，开口的一个侧边“a”为4.3μm，深度D为3.5μm，并且其中凹部结构的长度λ(7.5μm、8.5μm、10μm、11.5μm和12.5μm)变化。

对调色剂传送部件的表面上的凹部结构进行测量(见凹部结构测量方法)，并计算调色剂传送部件的表面上的S_Dn/S_Tn分布。下面将介绍测量S_Dn/S_Tn分布的方法。

图15A和图15B是示出调色剂传送部件的表面上的S_Dn/S_Tn的数量频率分布和累积频率分布的曲线图。首先，图15A示出了调色剂传送部件的表面上的S_Dn/S_Tn的数量频率分布。具体地说，图15A示出了其中λ＝8.5μm、10μm和11.5μm的、调色剂传送部件的表面上的S_Dn/S_Tn的数量频率分布。

图15B示出了调色剂传送部件的表面上的S_Dn/S_Tn的累积频率分布。具体地说，图15B示出了其中λ＝10μm的、调色剂传送部件的表面上的S_Dn/S_Tn的累积频率分布。

图16A和图16B是示出各调色剂传送部件的∫G(x)dx和密度评价结果的表格以及变化Δ∫G(x)dx和均匀性评价结果的表格。下面将介绍计算∫G(x)dx和Δ∫G(x)dx的方法。

密度评估结果这样获得，即，通过在调色剂传送部件上涂覆调色剂、顺序执行显影和转印、将调色剂图像定影在涂覆的片材上、以及进行密度评价。

密度评价结果通过使用反射密度计测量被涂覆的片材上的反射密度Dr而获得，且“O”是指当测量的密度落在可接受的反射密度内(CMY：Dr≥1.3，K：Dr≥1.5)时，而“X”是指当不满足该关系时。均匀性评价结果通过在定影之后测量在被涂覆片材上的ΔE而获得，且“O”是指当测量值落在可接受的范围内(ΔE≤5)时，而“X”是指当不满足该关系时。

类似地，制备多个调色剂传送部件，其中开口宽度R为30μm，开口的一个侧边“a”为19.5μm，且深度D为3.5μm，并且其中凹部结构的周期λ(32.5μm、35μm、40μm、45μm和50μm)变化，并进行测验。

如上所述，不管凹部结构如何，调色剂传送部件上的凹部结构的布置都限制为如下。调色剂传送部件的表面上的x(＝S_Dn/S_Tn)的累积频率分布函数G(x)的积分值∫G(x)dx为55或更大，且变化Δ(∫G(x)dx)为±10％。也就是，显影套筒的调色剂涂覆区域的每单位面积的凹部结构的平均百分率为55％或更大。而且，优选是，每单位面积的凹部结构的百分率的变化在±10％内，更优选是在±6％内。

(S_Dn/S_Tn分布测量方法)

下面将介绍测量S_Dn/S_Tn分布的方法。图17是示出调色剂承载部件的结构的视图。沿轴向方向布置的可选的5个表面位置(h、i、j、k和l)被切割，并测量调色剂传送部件的表面上的凹部结构。在这种情况下，测量在各观察点处在100μm×100μm的表面上存在的三角形Tn和区域Dn(见图9B)。

在5个表面位置处计算S_Dn/S_Tn，并获得S_Dn/S_Tn的数量频率分布。在这种情况下，S_Dn/S_Tn舍入至两个小数位置。获得的S_Dn/S_Tn的数量频率分布的实例在图15A中示出。随后，对S_Dn/S_Tn从它的最大值进行累积，以便计算累积频率分布。S_Dn/S_Tn的累积频率分布的实例在图15B中示出。

(测量凹部结构的百分率的方法)

在显影套筒的调色剂涂覆区域中的凹部结构(这样一种区域，其中，最小开口宽度R等于或大于调色剂颗粒直径r_t10并且等于或小于载体颗粒直径r_c10，且深度D等于或大于r_t10/2)的百分率以以下方式获得。也就是，任意5个表面位置(h、i、j、k和l)被切割，且测量调色剂传送部件的表面上的凹部结构。在这种情况下，获得在各观察点处在100μm×100μm的表面上存在的凹部结构的百分率，且它们的平均数用作显影套筒的表面上的凹部结构的百分率。

(计算∫G(x)和Δ∫G(x)dx的方法)

下面将介绍累积频率分布函数的积分值∫G(x)的计算方法。在5个表面位置处的累积频率分布函数G(x)使用电子表格软件(例如微软的Excel)进行积分。

图18是示出累积频率分布的具体积分方法的曲线图。累积频率分布近似为其中S_Dn/S_Tn的宽度为0.01的矩形g(n)的总和。

然后，积分值能够由图19A的表达式来表示。图19A和19B是示出在计算∫G(x)和Δ(∫G(x)dx)的方法中使用的表达式的视图。

下面将介绍计算变化Δ(∫G(x)dx)的方法。获得在5个表面位置上的各累积频率分布函数的积分值∫Gh(x)、∫Gi(x)、∫Gj(x)、∫Gk(x)和∫Gl(x)中的最大值∫G_max(x)和最小值∫G_min(x)，并根据图19B中所示的表达式来计算所述变化。而且，变化Δ(∫G(x)dx)可以以如下的简化方法测量。

也就是，计算占据各任意表面位置(h、i、j、k和l)的凹部结构(这样一种区域，其中最小开口宽度R等于或大于调色剂颗粒直径r_t10并且等于或小于载体颗粒直径r_c10，且深度D等于或大于r_t10/2)。而且，获得在各观察点处在100μm×100μm的表面上存在的凹部结构的百分率。获得百分率的最小值MN和最大值MX，且相对于平均值Av(＝(MN+MX)/2)，离平均值Av的变化Δ(＝Mx-Av)的百分率(＝±Δ/Av×100％)可以用作所述变化。

[第二实施例]

图20A至20C和图21是示出在根据第二实施例的调色剂传送部件上的凹部结构的视图。图22A至22C是示出在第二实施例的说明中使用的表达式的视图。与上面所述近似相同的构造将以相同参考标号表示，并将不再对它们进行说明。

图20A示出了具有透镜形状的凹部结构。由于透镜形状，因为凹部结构具有深度分布，因此能够降低涂覆的调色剂的颗粒直径选择性。而且，如图20B中所示的V形槽形状提供了相同的效果。而且，图20C示出了具有不同开口形状和不同开口宽度的凹部结构，它们以非均匀方式分布。因为凹部结构布置成非均匀，因此能够在颜色相互重叠时防止产生波纹。

图21示出了在调色剂传送部件上布置成线的凹部结构。在本实施例中，尽管凹部结构相对于调色剂传送部件的运动方向沿垂直方向布置，但是布置方向可以相对于运动方向倾斜。而且，凹部结构的形状并不局限于矩形形状、透镜形状、V形槽形状等。当凹部结构布置成线时，凹部结构可以布置成使得中心布置在直线中，如图中所示。

在这种情况下，如图中所示，由与连接这些中心的直线平行的多条直线和垂直于连接这些中心的所述直线的多条直线而形成的四边形定义为Tn，且凹部结构的开口与该四边形交叠的区域定义为Dn。

为了使得涂覆在三个相邻凹部结构上的调色剂无任何间隙地固定在微观区域(由四边形表示的Tn)中，需要满足图22A的表达式。在这种情况下，当线宽度(凹部结构的最小开口宽度)为L并且空间宽度(凸形结构的宽度)为S时，S_Dn/S_Tn由图22B的表达式来表示。

优选是，从结构的耐久性观点来看，凸形结构的纵横比(＝S/D)为1/4或更大。而且，还优选是纵横比满足图22C的表达式，因为线宽度L等于或小于r_c10，深度D等于或大于r_t10/2。

而且，在这种情况下，需要线宽度L等于或小于最小开口宽度R，该最小开口宽度R如第一实施例中所述。也就是，线性形状凹部结构是这样的区域，其中，线宽度等于或大于调色剂颗粒直径r_t10且等于或小于载体颗粒直径r_c10，深度D等于或大于r_t10/2。

如上所述，当凹部结构满足上述实施例的条件时，不管凹部结构的开口和它的截面形状如何，都能够实现本发明的目标。

[第三实施例]

图23是示出在根据第三实施例的显影装置的示意结构的视图。与上面所述近似相同的结构将以相同参考标号表示，并将不再对它们进行说明。

根据本实施例的显影装置20包括：显影容器21，该显影容器21存储包括非磁性调色剂和磁性载体的显影剂；以及混合和供给部件26，该混合和供给部件26对显影剂进行混合并将其供给至显影剂供给和收集部件25。

显影剂供给和收集部件25包括显影剂传送部件25A和固定地布置于其中的永磁体25B，该显影剂传送部件25A可沿由图中的箭头“d”示出的方向旋转。包括调色剂传送部件22A(该调色剂传送部件22A可沿由图中的箭头“e”示出的方向旋转)的调色剂承载部件22布置在显影剂进行接触的位置处，以便面对显影剂供给和收集部件25。

显影剂供给和收集部件25布置在刮落部分的上游侧(沿显影剂传送部件25A的运动方向)，承载的调色剂在该刮落部分中被刮落。而且，显影剂供给和收集部件25布置成具有面对部分，该面对部分在供给部分的下游侧上的一位置处面对调色剂承载部件22，在该供给部分中，显影剂由混合和供给部件26进行供给。

在本实施例中，尽管显影剂传送部件25A和调色剂传送部件22A沿相同方向旋转，但是部件也可以沿相反方向旋转。不过，优选是两个部件以不同转速旋转，以便增加调色剂传送部件22A和显影剂之间的接触频率。

在本实施例中，调色剂、磁性载体和调色剂传送部件22A的表面的摩擦电序与第一实施例中的相同。也就是，摩擦电序布置成使得磁性载体介于调色剂和调色剂承载部件的表面之间，且表面具有多个凹部结构，在该凹部结构中，最小开口宽度R等于或大于r_t10并且等于或小于r_c10，深度D等于或大于r_t10/2。

在本实施例中，尽管使用的调色剂传送部件22A是由铝形成的辊，但是调色剂传送部件22A并不局限于此。调色剂传送部件22A上的凹部结构能够通过激光蚀刻而形成。

另一方面，与调色剂传送部件22A相比，显影剂传送部件25A的摩擦电序更靠近调色剂。这将防止当调色剂粘附和熔合在显影剂传送部件25A上时显影剂供给和收集部件25的显影剂承载能力降低、调色剂供给能力变差和载体泄漏的状态。

在本实施例中，尽管使用其中碳氟树脂涂覆在铝上的辊作为显影剂传送部件25A，但是显影剂传送部件25A并不局限于此。

显影剂管控部件29布置在显影剂供给和收集部件25的上方，以便管控显影剂供给和收集部件25上的显影剂的量。而且，防扩散片材30提供于调色剂承载部件22的上方，以便防止调色剂扩散至显影装置外部。

下面将介绍在调色剂传送部件22A上涂覆调色剂的步骤。通过混合和供给部件26而供给至显影剂供给和收集部件25的显影剂通过显影剂传送部件25A的旋转和由永磁体25B产生的磁场所施加的磁力而沿由图中的箭头“d”所示的方向传送。

在显影剂的量通过显影剂管控部件29管控之后，显影剂通过显影剂传送部件25A的旋转和由磁极S1和N1之间的磁场所施加的磁力而供给至面对部分，在该面对部分中，显影剂面对调色剂传送部件22A。

当供给的显影剂与调色剂传送部件22A接触时，只有调色剂涂覆在调色剂传送部件22A上。另一方面，排除了被涂覆的调色剂的显影剂通过显影剂传送部件25A的旋转和由磁极N1和S3之间的磁场所施加的磁力而收集至显影剂传送部件25A。而且，显影剂通过由在相邻的相同极性的磁极S3和S2之间的磁场所施加的磁力而从显影剂传送部件25A上刮落，并最终传送至显影容器21中。

涂覆在调色剂传送部件22A上的调色剂通过调色剂传送部件22A而传送直到显影部分。电场施加部分28在调色剂传送部件22A和感光部件1之间施加显影偏电压。而且，调色剂承载部件22和显影剂供给和收集部件25的芯金属电连接，以便处于相同电势。传送给显影部分的调色剂通过显影偏电压而显影。

在根据本实施例的显影装置中，调色剂承载部件22设置成独立于显影剂供给和收集部件25，该显影剂供给和收集部件25将显影剂供给调色剂承载部件22以及从调色剂承载部件22收集显影剂。因此，即使当消耗的调色剂的量增加、显影剂供给能力降低并且显影剂变差因此涂覆量减少时，也能够通过控制显影剂传送部件25A的转速在并不影响其它构造的情况下抑制涂覆量的变化。

[第四实施例]

图24是示出根据第四实施例的显影装置的示意性构造的视图。与上述近似相同的构造将由相同参考标号表示，并不再对它们进行说明。

根据本实施例的显影装置20包括：显影容器21，该显影容器21储存包括非磁性调色剂和磁性载体的显影剂；以及混合和供给部件26，该混合和供给部件26混合显影剂，并将其供给至调色剂承载部件22。

调色剂承载部件22包括调色剂传送部件22A和固定地布置于其中的永磁体22B，该调色剂传送部件22A可沿由箭头“f”示出的方向旋转。

在本实施例中，调色剂、磁性载体和调色剂传送部件22A的表面的摩擦电序与第一实施例中的相同。也就是，摩擦电序布置成使得磁性载体介于调色剂和调色剂传送部件22A的表面之间，且所述表面具有多个凹部结构，在该凹部结构中，最小开口宽度R等于或大于r_t10并且等于或小于r_c10，深度D等于或大于r_t10/2。

在本实施例中，调色剂传送部件22A具有这样的构造，其中，弹性层22a涂覆在筒形部件上，该筒形部件的基部22b由金属材料形成(见图3B)，可光固化的树脂施加于其上，且根据光纳米压印方法形成凹部结构。固定布置的磁性部件31设置于调色剂承载部件22的上方。

下面将介绍将调色剂涂覆至根据本实施例的显影装置20的调色剂传送部件22A上的步骤。

通过混合和供给部件26来供给至调色剂承载部件22的显影剂通过调色剂传送部件22A的旋转和由永磁体22B产生的磁场施加的磁力而沿由箭头“f”示出的方向进行传送。所传送的显影剂通过由磁性部件31和永磁体22B配合产生的磁场形成的磁力而限定在面对部分中(磁性部件31和调色剂承载部件22在该面对部分中面对)，并最终由于重力而落入显影容器21中。

另一方面，与调色剂传送部件22A接触和涂覆于其上的调色剂因为该调色剂并不受到磁力的限定而在绕过面对部分的同时被传送直到显影部分。电场施加部分28在调色剂传送部件22A和感光部件1之间施加显影偏电压。传送至显影部分的调色剂通过显影偏电压而显影。

因为根据本实施例的显影装置20具有简单的构造，因此能够降低显影装置20的尺寸。

[第五实施例]

图25是示出根据第五实施例的显影装置的示意性构造的视图。与上述近似相同的构造将由相同参考标号表示，并不再对它们进行说明。

根据本实施例的显影装置20包括：显影容器21，该显影容器21储存包括非磁性调色剂和磁性载体的显影剂；以及混合和供给部件26，该混合和供给部件26混合显影剂，并将其供给调色剂承载部件22。

调色剂承载部件22包括：环形带形状的调色剂传送部件22A，该调色剂传送部件22A可沿由图中的“g”示出的方向旋转；永磁体22B，该永磁体22B可旋转地布置于调色剂承载部件中；以及弹性部件22C，该弹性部件22C通过环绕筒形部件涂覆弹性层而形成，该筒形部件的基部由金属材料形成。

在本实施例中，调色剂、磁性载体和调色剂传送部件22A的表面的摩擦电序与第一实施例中的相同。也就是，摩擦电序布置成使得磁性载体介于调色剂和调色剂传送部件22A的表面之间，且所述表面具有多个凹部结构，在该凹部结构中，最小开口宽度R等于或大于r_t10并且等于或小于r_c10，深度D等于或大于r_t10/2。

在本实施例中，尽管聚酰亚胺膜用作调色剂传送部件22A，且凹部结构根据热纳米压印方法而形成，但是本发明并不局限于此。

另一方面，管控部件33布置成大体面对可旋转永磁体22B。管控部件33优选地由具有较高磁导率的金属材料，例如铁形成。

防扩散片材30提供于显影容器的开口中，以便防止调色剂扩散至显影装置外部。

下面将介绍在调色剂传送部件22A上涂覆调色剂的步骤。

通过混合和供给部件26而供给至调色剂承载部件22的显影剂通过调色剂传送部件22A的旋转和由永磁体22B的旋转产生的磁场而施加的磁力而沿由图中的箭头“g”所示的方向传送。

传送的显影剂通过由管控部件33和永磁体22B配合产生的磁场形成的磁力而限定在面对部分中(管控部件33和调色剂承载部件22在该面对部分中面对)，并最终由于重力而落入显影容器21中。

另一方面，与调色剂传送部件接触和涂覆于其上的调色剂因为该调色剂并不受到磁力的限定而在绕过面对部分的同时被传送直到显影部分。电场施加部分28在调色剂传送部件22A和感光部件1之间施加显影偏电压。传送至显影部分的调色剂通过显影偏电压而显影。

在本实施例的显影装置20中，布置在调色剂承载部件22内部的永磁体22B旋转，因此，磁刷在绕传送部件旋转的同时被传送。因此，能够在较短传送距离和时间中增加调色剂和调色剂传送部件22A之间的接触频率。而且，能够通过控制永磁体22B的转速在并不影响其它构造的情况下抑制涂覆量的变化。

通过上述构造，能够在通过允许两组分显影剂与表面接触而将调色剂层涂覆在调色剂承载部件上的构造中在调色剂承载部件上稳定地涂覆均匀的调色剂层。

尽管已经参考示例实施例介绍了本发明，但是应当知道，本发明并不局限于所述的示例实施例。下面的权利要求的范围将根据再广义的解释，以便包含所有变化形式、等效构造和功能。

本申请要求日本专利申请No.2012-270394的优先权，该日本专利申请No.2012-270394的申请日为2012年12月11日，该文献整个被本文参引。

Claims (9)

1.一种显影装置，包括：

显影容器，该显影容器储存包括非磁性调色剂和磁性载体的显影剂；

调色剂承载部件，该调色剂承载部件承载调色剂，并将调色剂传送至形成于调色剂承载部件与图像承载部件之间的显影部分，静电潜像要形成于该图像承载部件上；以及

分离部分，该分离部分沿显影剂传送方向布置在显影部分的上游侧，以便从显影剂中分离磁性载体，使得调色剂被选择性地供给至调色剂承载部件，其中，

调色剂承载部件的表面包括多个凹部结构，在所述凹部结构中，最小的开口宽度R等于或大于r_t10以及等于或小于r_c10，深度D等于或大于r_t10/2，其中，r_t10是在调色剂颗粒尺寸分布中累积分布为10％的颗粒直径，而r_c10是在载体颗粒尺寸分布中累积分布为10％的颗粒直径；以及

在调色剂承载部件的至少调色剂承载区域中每单位面积的凹部结构百分率等于或大于55％。

2.根据权利要求1所述的显影装置，其中：

在调色剂承载区域中每单位面积的凹部结构的百分率的变化在±10％内。

3.根据权利要求1或2所述的显影装置，其中：

调色剂承载部件的表面、调色剂和磁性载体的摩擦电序布置成使得磁性载体介于调色剂和调色剂承载部件的表面之间。

4.根据权利要求1或2所述的显影装置，其中：

调色剂承载部件包括：调色剂传送部件，该调色剂传送部件承载和传送调色剂；以及多个永磁体，这些永磁体固定地布置在调色剂传送部件内部，该显影装置还包括：

混合和供给部件，该混合和供给部件混合并供给显影容器内部的显影剂；以及

显影剂收集部件，该显影剂收集部件包括可旋转的显影剂传送部件，该显影剂传送部件包括固定地布置于其中的多个永磁体，

显影剂收集部件沿调色剂传送部件的运动方向布置在所述显影部分的上游侧以及在供给部分的下游侧，显影剂通过混合和供给部件而供给至该供给部分；以及

布置在调色剂传送部件内部的永磁体和布置在显影剂收集部件内部的永磁体配合形成磁场。

5.根据权利要求1或2所述的显影装置，还包括：

混合和供给部件，该混合和供给部件混合和供给显影容器内部的显影剂；以及

显影剂供给和收集部件，该显影剂供给和收集部件包括可旋转的显影剂传送部件和固定地布置在显影剂传送部件内部的多个永磁体，显影剂供给和收集部件从混合和供给部件供给有显影剂，并从调色剂承载部件收集显影剂；其中

显影剂供给和收集部件沿显影剂传送部件的运动方向布置在刮落部分的上游侧，承载的显影剂在该刮落部分中被刮落，且显影剂供给和收集部件布置成具有面对部分，该面对部分在供给部分下游侧的位置处面对调色剂承载部件，显影剂在该供给部分中通过混合和供给部件而进行供给。

6.根据权利要求1或2所述的显影装置，其中：调色剂承载部件包括：调色剂传送部件，该调色剂传送部件承载和传送调色剂；以及多个永磁体，这些永磁体固定地布置在调色剂传送部件内部，该显影装置还包括：

磁性部件，该磁性部件固定地布置在磁性部件面对调色剂承载部件的位置处；以及

混合和供给部件，该混合和供给部件混合和供给显影容器内部的显影剂；其中

磁性部件沿调色剂传送部件的运动方向布置在显影部分的上游侧和供给部分的下游侧，显影剂通过混合和供给部件而在该供给部分中供给至调色剂传送部件，且布置在调色剂传送部件中的永磁体和磁性部件配合形成磁场。

7.根据权利要求1或2所述的显影装置，其中：调色剂承载部件包括：环形带形状的调色剂传送部件，该调色剂传送部件承载和传送调色剂；以及可旋转的永磁体，该永磁体布置在调色剂传送部件的内部，该显影装置还包括：

混合和供给部件，该混合和供给部件混合和供给显影容器内部的显影剂；以及

管控部件，该管控部件固定地布置在管控部件面对永磁体且调色剂传送部件介于管控部件和永磁体之间的位置；

管控部件沿调色剂传送部件的运动方向布置在显影部分的上游侧和供给部分的下游侧，显影剂在该供给部分中从混合和供给部件进行供给；以及

布置在调色剂传送部件内部的永磁体和管控部件配合形成磁场。

8.根据权利要求1或2所述的显影装置，其中：调色剂承载部件由弹性或柔性部件形成，并布置成与图像承载部件接触。

9.一种成像设备，包括：

图像承载部件；以及

根据权利要求1至8中任意一项所述的显影装置，该显影装置将调色剂供给至形成于图像承载部件上的静电潜像，以便可视化该静电潜像。