显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置

技术领域

本发明涉及显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置。

背景技术

近年来，作为使用了电子照相方法的图像形成装置中的显影方式，一般而言为如下方法：主要使用粉末显影剂，通过显影剂使形成于感光鼓等图像载体上的静电潜像可视化，将该可视图像(调色剂图像)转印到记录介质上后，进行定影处理。

显影剂有仅由带磁性的调色剂构成的磁性单组分显影剂。作为使用磁性单组分显影剂的显影方式，有跳跃式单组分显影方式。在跳跃式单组分显影方式中，使用在辊内部配置了具备多个磁极的固定磁体的显影辊。利用该固定磁体的磁性承载力而将显影容器内的调色剂承载在显影辊上，利用限制刮板进行层厚限制。由此，在显影辊表面形成调色剂薄层，在显影位置使调色剂从显影辊飞向感光鼓。

在上述那样的磁性单组分显影方式中，为了确保显影辊上的调色剂层的稳定性以及提高对调色剂的带电赋予性能，在限制刮板的前端需要充分的磁力。因此，存在通过在限制刮板的侧面粘贴刮板磁体来提高限制刮板前端的磁力的技术。

然而，若粘贴刮板磁体，则在显影装置内，在刮板磁体的附近以及刮板前端容易产生调色剂凝聚。其结果是，在显影辊上的调色剂层上产生紊乱，容易产生白条纹等图像不良。

由此，存在一种图像形成装置，其能够执行第一去除模式以及第二去除模式，使在限制刮板与显影辊之间凝聚的显影剂流动，来抑制白条纹等图像不良。在该第一去除模式下，在非图像形成时，在限制刮板与显影辊之间产生排斥磁场的基础上，使显影辊向正方向(与显影时的显影辊的旋转方向相同的方向)旋转。在第二去除模式下，在产生上述排斥磁场的基础上使显影辊向反方向(与上述正方向相反的方向)旋转。由此，消除由显影剂的凝聚所引起的刮板前端附近的堵塞，从而难以产生上述图像不良。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置，所述显影装置能够抑制图像不良的产生，并且抑制显影性能的降低。

(二)技术方案

本发明的第一结构的显影装置，对形成于图像载体上的静电潜像

进行显影，其具备：

框体，其收纳仅由具有磁性的调色剂构成的磁性单组分显影剂；

显影剂载体，其能够旋转地支承于所述框体，在外周面承载所述显影剂；

限制刮板，其相对于所述显影剂载体隔着规定的间隔而配置，由磁性材料形成，并形成用于限制承载于所述显影剂载体上的所述显影剂的层厚的限制部；

磁铁部件，其不可旋转地固定于所述显影剂载体的内部，具有沿所述显影剂载体的周向配置的多个磁极；以及

刮板磁体，其固定于所述限制刮板，在所述限制刮板的前端感应磁极，

所述调色剂包含：

调色剂母颗粒，其包含粘合剂树脂以及磁性粉末；以及二氧化硅颗粒和氧化铝颗粒，其附着于所述调色剂母颗粒的表面，

所述氧化铝颗粒的一次粒径为150nm以上且400nm以下，电阻率为0.1Ωm以上且2Ωm以下，

所述显影装置能够使所述显影剂载体向反方向在所述显影剂载体的外周长的1/18以上并且1/5以下的范围内旋转，执行显影剂去除模式，所述反方向为与形成图像时的旋转方向即正方向相反的方向，所述显影剂去除模式去除滞留于所述限制部的所述显影剂。

另外，本发明的第二结构的图像形成装置，其具备：

所述图像载体，其在表面层叠有感光层；以及

上述结构的显影装置，其将形成于所述图像载体的所述感光层的所述静电潜像显影为调色剂图像。

(三)有益效果

根据本发明的第一结构，通过使氧化铝颗粒的电阻率为0.1Ωm以上且2Ωm以下，调色剂的导磁率更合适。由此，能够稳定地维持显影辊(显影剂载体)上的调色剂的低输送量(层厚)，能够提高显影时的显影效率(表示调色剂层的调色剂飞到感光体上的静电潜像的程度的值)。由此，能够提高显影性能。另外，通过使氧化铝颗粒的一次粒径为150nm以上且400nm以下，来降低显影效率对粒径的依赖度。因此，长期维持粒径分布恒定，能够长期抑制显影性能的降低。

另外，根据本发明的第二结构，能够提供长期维持粒径分布恒定，能够长期抑制显影性能的降低的图像形成装置。

附图说明

图1是具备本发明的一实施方式的显影装置4的图像形成装置100的概略剖视图。

图2是本发明的实施方式的显影装置4的俯视图。

图3是本发明的实施方式的显影装置4的主视图。

图4是实施方式的显影装置4的侧面剖视图。

图5是实施方式的显影装置4中的显影辊25周边的放大图。

图6是从与轴向垂直的方向看图4中的显影辊25的剖视图。

图7是表示图像形成装置100所使用的控制路径的一例的框图。

图8是将调色剂Tn放大表示的俯视图。

图9是表示实施方式的显影装置4中的显影剂去除模式的控制例的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是具备本发明的一实施方式的显影装置4的图像形成装置100的概略剖视图。在图像形成装置(例如单色打印机)100中，在进行打印动作的情况下，在图像形成装置100内的图像形成部9，形成基于由个人电脑(以下，称为个人计算机)等上级设备(未图示)发送的原稿图像数据的静电潜像，通过显影装置4，调色剂Tn附着于静电潜像而形成调色剂图像。从调色剂盒5(显影剂收容部)向显影装置4进行调色剂Tn的供给。在图像形成装置100中，一边使感光鼓1(图像载体)沿图1中的顺时针方向旋转，一边对感光鼓1执行图像形成处理。

在图像形成部9，沿感光鼓1的旋转方向(顺时针方向)设置有带电装置2、曝光单元3、显影装置4、转印辊6、清洁装置7以及除电装置(未图示)。感光鼓1例如是在铝鼓上层叠感光层而成的部件，通过带电装置2使表面均匀带电。然后，在接受来自后述曝光单元3的光束的表面上，形成使带电衰减的静电潜像。另外，上述的感光层没有特别限定，但是优选例如耐久性优越的非晶硅(a-Si)等。

带电装置2使感光鼓1的表面均匀带电。带电装置2使用电晕放电装置，该电晕放电装置通过将细线作为电极施加高电压而放电。另外，也可以使用接触式的带电装置来代替电晕放电装置，该接触式的带电装置在使以带电辊为代表的带电部件与感光鼓1的表面接触的状态下施加电压。曝光单元3基于图像数据对感光鼓1照射光束，在感光鼓1的表面形成静电潜像。

显影装置4使调色剂Tn附着于感光鼓1的静电潜像而形成调色剂图像。在显影装置4收容有由磁性调色剂构成的磁性单组分显影剂(以下，称为调色剂Tn)。对于显影装置4的详细情况以及调色剂Tn的成分的详细情况将后述。

清洁装置7具备与感光鼓1的长边方向(与图1的纸面垂直的方向)线接触的清洁辊、清洁刮板等，在调色剂图像被转移(转印)到纸张上后，去除残留于感光鼓1的表面的调色剂Tn。

如上述那样地朝向形成有调色剂图像的感光鼓1，将纸张从纸张收容部10经由纸张输送路径11以及定位辊对13在规定的时刻输送到图像形成部9。转印辊6将形成于感光鼓1表面的调色剂图像转印到通过纸张输送路径11输送而来的纸张上。之后，为了准备继续进行新的静电潜像的形成，通过清洁装置7去除感光鼓1表面的残留调色剂Tn，通过除电装置去除残留电荷。

转印了调色剂图像的纸张从感光鼓1分离，被输送至定影装置8并加热以及加压，从而调色剂图像被定影于纸张。通过了定影装置8的纸张通过排出辊对14而排出到纸张排出部15。

图2、图3是本发明的实施方式的显影装置4的俯视图以及主视图，图4是实施方式的显影装置4的侧面剖视图。另外，为了方便，在图2、图3中表示卸下上表面罩而能够看到内部的状态。如图2至图4所示，壳体20内被与壳体20一体形成的分隔壁20a划分为第一贮存室21与第二贮存室22。在第一贮存室21设有第一搅拌螺杆23，在第二贮存室22设有第二搅拌螺杆24(搅拌输送部件)。

第一搅拌螺杆23、第二搅拌螺杆24成为分别在支轴(旋转轴)的周围设置有螺旋叶片的结构，在相互平行的状态下能够旋转地轴支承于壳体20。在第一搅拌螺杆23、第二搅拌螺杆24的轴向即壳体20的长边方向的两端部不存在分隔壁20a。第一搅拌螺杆23一边搅拌第一贮存室21内的调色剂Tn一边将其向箭头P方向输送而输送到第二贮存室22。第二搅拌螺杆24一边搅拌输送到第二贮存室22的调色剂Tn一边将其向箭头Q方向输送而供给到显影辊25(显影剂载体)。

显影辊25随着感光鼓1(参照图1)的旋转而旋转，由此将调色剂Tn供给到感光鼓1的感光层。在显影辊25的内部固定有由具有多个磁极的永磁铁构成的固定磁体27(磁铁部件)。通过固定磁体27的磁力使调色剂Tn附着(承载)于显影辊25的表面而形成磁刷。显影辊25在与第一搅拌螺杆23、第二搅拌螺杆24平行的状态下，能够旋转地轴支承于壳体20。

在此，将通过显影辊25的旋转中心P1(第一旋转中心)与第二搅拌螺杆24的旋转中心P2(第二旋转中心)的直线作为基准直线L1。就通过旋转中心P1的水平线L2与基准直线L1的夹角θ而言，在将旋转中心P1作为中心且以比水平线L2更靠正方向的夹角为+、以更靠反方向的夹角为-时为0度以上且75度以下。

限制刮板29形成为其长边方向(图2的左右方向)比最大显影宽度大。限制刮板29与显影辊25隔着规定的间隔配置。限制刮板29在限制刮板29的前端部分与显影辊25的外周面的间隙形成限制部30。限制部30限制供给到显影辊25的调色剂量(调色剂层厚)。作为限制刮板29的材质使用磁性体的SUS(不锈钢)等。

在与第二搅拌螺杆24对置的第二贮存室22的底面，设有对贮存于壳体20内的调色剂量进行检测的调色剂量检测传感器(未图示)。根据该调色剂量检测传感器的检测结果，将贮存于调色剂盒5(参照图1)的调色剂Tn经由设置于壳体20的上部的显影剂供给口20b(显影剂供给部)供给到壳体20内。另外，调色剂盒5在工厂出货阶段为空。因此，在使用前需要将调色剂Tn填充到空的调色剂盒5中。将这种最初的填充称为“导入调色剂”。

在显影辊25的旋转轴上能够旋转地外插有DS滚子31a、31b。DS滚子31a、31b通过抵接于感光鼓1的外周面的轴向两端部来严格地限制显影辊25与感光鼓1的距离。在DS滚子31a、31b中内置有轴承，能够通过从动于感光鼓1而旋转来防止鼓表面的磨损。另外，在显影辊25的轴向两端部设有用于防止调色剂Tn从壳体20与显影辊25的间隙漏出的磁性密封部件33a、33b。

图5是实施方式的显影装置4中的显影辊25周边的放大图。图6是从与轴向垂直的方向看图4中的显影辊25的剖视图。如图5、图6所示，在固定磁体27中，由S1极27a、S2极27c与N1极27b、N2极27d构成的4个磁极27a～27d固定于金属制的轴27e。

在显影辊25的长边方向两端部装配有凸缘部25a、25b，在凸缘部25a固定有驱动输入轴25c。固定磁体27的轴27e的一端(图6的右端)固定于壳体20(参照图3)，在凸缘部25a、25b与轴27e之间配置有轴承26a、26b。当从显影驱动马达41(参照图7)经由驱动输入齿轮(未图示)向驱动输入轴25c输入旋转驱动力时，显影辊25与凸缘部25a、25b一同旋转，但是固定磁体27不旋转。

在限制刮板29的前端附近经由磁体支架36设有刮板磁体35。磁体支架36支承于限制刮板29的背面侧(图5的右侧)。

在刮板磁体35中，在形成图像时，对置磁极35a的前端边缘位于比限制刮板29的前端更靠内侧(显影辊25的径向外侧)的位置。

如图3所示，刮板磁体35在磁性密封部件33a、33b之间遍及限制刮板29的长边方向(图3的左右方向)的大致整个区域而设置。刮板磁体35使S极朝下并与限制刮板29接触，在限制刮板29的前端感应N极。由此，在与固定磁体27的S2极(限制极)27c之间产生与限制部30吸引的方向的磁场。

通过该磁场，在限制刮板29与显影辊25之间形成调色剂颗粒相连的磁刷，磁刷通过限制部30，从而被层限制为所期望的高度。另一方面，未用于形成磁刷的调色剂Tn沿限制刮板29的上游侧(右侧)的侧面滞留。之后，当显影辊25向逆时针方向旋转而使磁刷移动到与感光鼓1对置的区域(显影区域)时，通过N1极(主极)27b赋予磁场，因此磁刷与感光鼓1的表面接触并对静电潜像进行显影。

当显影辊25进一步向逆时针方向旋转时，这次通过S1极(输送极)27a赋予沿显影辊25的外周面方向的磁场，未用于形成调色剂图像的调色剂Tn与磁刷一同被回收到显影辊25上。而且，在S1极27a与N2极27d之间的缺损部分，磁刷从显影辊25脱离而下落到壳体20内。然后，被第二搅拌螺杆24搅拌、输送后，通过N2极(汲取极)27d的磁场再次在显影辊25上形成磁刷。

在包围显影辊25的两端部的壳体20分别配置有磁性密封部件33a、33b。另外，在图5中仅图示出磁性密封部件33a。磁性密封部件33a、33b以与显影辊25不接触的状态，即、与显影辊25的外周面隔着规定的间隔(间隙)的状态配设于显影辊25的两端部。另外，磁性密封部件33a、33b隔着显影辊25而设置于感光鼓1的相反侧。

图7是表示图像形成装置100所使用的控制路径的一例的框图。另外，在使用图像形成装置100的基础上对装置各部分进行各种控制，因此图像形成装置100整体的控制路径复杂。因此，在此重点说明控制路径中的实施本发明所需的部分。

显影驱动部40具备显影驱动马达41和显影离合器42。显影驱动马达41旋转驱动第一搅拌螺杆23、第二搅拌螺杆24以及显影辊25。显影离合器42对从显影驱动马达41向第一搅拌螺杆23、第二搅拌螺杆24以及显影辊25输入的旋转驱动力进行开(ON)、关(OFF)。

电压控制电路51与带电电压电源52、显影电压电源53、转印电压电源54连接，通过来自控制部90的输出信号使这些各个电源工作。关于这些各个电源，在来自电压控制电路51的控制信号的作用下，带电电压电源52对带电装置2内的导线施加规定的电压，显影电压电源53对显影装置4内的显影辊25施加规定的电压，转印电压电源54对转印辊6施加规定的电压。

图像输入部60是接收从个人计算机等发送到图像形成装置100的图像数据的接收部。通过图像输入部60输入的图像信号被转换为数字信号后，送出到临时存储部94。

在操作部70设有液晶显示部71和表示各种状态的LED72，表示图像形成装置100的状态，或显示图像形成状况、打印份数。图像形成装置100的各种设定由个人计算机的打印机驱动器进行。

控制部90至少具备：作为中央运算处理装置的CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)91、只读存储部即ROM(Read OnlyMemory，只读存储器)92、可读写存储部即RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)93、临时存储图像数据等的临时存储部94、计数器95、计时器97、以及向图像形成装置100内的各装置发送控制信号或接收来自操作部70的输入信号的多个(此处为2个)I/F(接口)96。

在ROM92中收纳有图像形成装置100的控制用程序、控制中所需的数值等、在图像形成装置100的使用中不会变更的数据等。在RAM93中存储有在控制图像形成装置100途中产生的需要的数据、对控制图像形成装置100而言临时需要的数据等。另外，在RAM93(或者ROM92)中还存储有后述那样的由计时器97测量的显影装置4的累积打印张数。

临时存储部94临时存储由图像输入部60输入并被转换为数字信号的图像信号，该图像输入部60接收从个人计算机等发送的图像数据。计数器95累计打印张数并进行计数。

另外，控制部90从CPU91通过I/F96对图像形成装置100中的各部分、装置发送控制信号。另外，从各部分、装置通过I/F96向CPU91发送表示各部分、装置的状态的信号、输入信号。作为控制部90控制的各部分、装置，例如可以举出定影装置8、图像形成部9、显影驱动部40、电压控制电路51、图像输入部60、操作部70等。

图8是将调色剂Tn放大表示的俯视图。调色剂Tn构成为包括调色剂母颗粒Tn1、外部添加剂Tn2。调色剂母颗粒Tn1包含粘合剂树脂以及磁性粉末。粘合剂树脂为苯乙烯丙烯酸共聚物或聚酯。

外部添加剂Tn2附着于调色剂母颗粒Tn1的表面。外部添加剂Tn2包含二氧化硅颗粒Tn21和氧化铝颗粒Tn22。氧化铝颗粒Tn22的粒径为150nm以上且400nm以下。氧化铝颗粒Tn22的电阻率为0.1Ωm以上且2Ωm以下。

在此，当限制部30周边的调色剂Tn的流动性劣化时，调色剂Tn在限制部30周边集中，限制部30的限制力降低。限制部30的限制力的降低导致显影辊25上的调色剂Tn的输送量紊乱，也可能成为图像不良的主要原因。因此，在本实施方式中，在非图像形成时能够执行显影剂去除模式。在第一时刻与第二时刻中的至少一方中执行显影剂去除模式，第一时刻为从调色剂盒5供给调色剂Tn时到下一个打印指令为止，第二时刻为从打印动作结束时到下一个打印指令为止。以下，详细地说明显影剂去除模式。

图9是表示实施方式的显影装置4中的显影剂去除模式的控制例的流程图。按照图9的步骤对显影剂去除模式的执行顺序进行说明。

当从个人计算机等上级设备输入打印指令时(步骤S1)，判断在上次打印后是否从调色剂盒5供给了调色剂Tn(步骤S2)。如果已经供给(在步骤S2处为Yes)，则跳过步骤S3而执行显影剂去除模式(步骤S4～S7)。如果没有供给(在步骤S2处为No)，则判断从上次执行显影剂去除模式后开始的累积打印张数是否达到规定张数(步骤S3)。在累积打印张数为规定值以上的情况下(在步骤S3处为Yes)，执行显影剂去除模式(步骤S4～步骤S7)。

在显影剂去除模式下，首先，停止从纸张收容部10供给纸张(步骤S4)。另外，停止从显影电压电源53(参照图7)向显影辊25施加显影偏压(步骤S5)，并且使显影离合器42(参照图7)为OFF而停止显影辊25的旋转(步骤S6)。然后，使显影辊25向与显影时的旋转方向相反的方向旋转(步骤S7)。此时。使显影辊25在显影辊25的外周长的1/18以上且1/5以下的范围内旋转。

使显影辊25反转后(步骤S7)，执行打印(步骤S8)。另外，在步骤S3未到达规定张数的情况下(在步骤S3处为No)，不进行显影剂去除模式而执行打印(步骤S8)。然后，判断是否继续打印(步骤S9)。

若继续打印(在步骤S9处为Yes)则返回步骤S1。若打印结束(在步骤S9处为No)，则关闭显影离合器42并结束处理。

如上所述，通过使氧化铝颗粒的电阻率为0.1Ωm以上且2Ωm以下，调色剂Tn的导磁率更合适。由此，能够稳定地维持显影辊25上的调色剂Tn的低输送量(层厚)，能够提高显影时的显影效率(表示调色剂层的调色剂飞到感光体上的静电潜像的程度的值)。由此，能够提高显影性能。

一般而言，对于磁性调色剂，粒径越小的调色剂颗粒越容易飞动，粒径越大的调色剂颗粒越难飞动。因此，在构成调色剂的调色剂颗粒的粒径中产生偏差的情况下，容易飞动的粒径小的调色剂颗粒积极地飞动，粒径大的调色剂颗粒容易残留在调色剂中。于是，调色剂的粒径分布(调色剂中所包含的各调色剂颗粒的粒径的分布)随着累积打印张数增加，粒径大的调色剂颗粒占有的比例变大。由此，显影效率降低并导致显影性能降低。

另一方面，在本发明中，使氧化铝颗粒的一次粒径为150nm以上且400nm以下，粒径分布(调色剂Tn中的氧化铝颗粒的偏差)的偏差相对较小。因此，对显影效率的粒径的依赖度降低。即，即使长期反复进行打印动作，粒径分布也维持为一定，能够长期抑制显影性能降低。

另外，通过执行调色剂去除模式，能够使限制部30周围的调色剂Tn流动化。由此，由于适当地更换限制部30周围的调色剂Tn，因此能够抑制调色剂Tn集中在限制部30周边而降低限制部30的限制力。通过抑制限制部30的限制力的降低，从而使显影辊25上的调色剂Tn的输送量稳定化。因此，能够比较薄且稳定地维持显影辊25上的调色剂层的层厚，能够提高显影效率。另外，通过抑制限制部30的限制力的降低，显影辊25上的层不易紊乱，还能够抑制图像不良的产生。

因此，能够提供既能够抑制图像不良的产生又能够抑制显影性能的降低的显影装置。

另外，如上所述，使基准直线L1与水平线L2的夹角θ为0度以上且75度以下，从而通过第二搅拌螺杆24更适当地向显影辊25供给调色剂Tn。由此，稳定地维持显影辊25的显影性能。

接下来，使用实施例更具体地说明本发明的效果。

[实施例]

通过实验评价有无因调色剂Tn的结构的差异、显影辊25的反转量、以及显影辊25与第二搅拌螺杆24的位置关系产生的图像不良。在实验中，通过图1所示的图像形成装置100的一种即单色打印机分别进行图像形成，所述图像形成装置100向调色剂盒填充了8种上述实施方式的调色剂Tn(本发明1～8)和7种与本发明的调色剂Tn不同的现有的调色剂Tn(比较例1～7)，确认图像浓度的值、有无图像模糊、有无白条纹、有无调色剂脱落。该单色打印机在每次导入调色剂结束时以及JOB结束时执行将显影辊反转45°的形式的控制。

表1是表示本发明1～8以及比较例1～7的结构的表。首先，使用表1说明本发明1～8的调色剂Tn、显影辊25的反转量、以及显影辊25与第二搅拌螺杆24。首先，对实验中使用的调色剂的制备进行说明。

[表1]

[二氧化硅颗粒的制备]

本实施例中使用的调色剂所包含的二氧化硅颗粒是按照如下方式制备的。首先，使30g的二甲基聚硅氧烷以及15g的3-氨基丙基三甲氧基硅烷(均为信越化学工业公司所制)溶解于200g的甲苯，稀释10倍。接下来一边搅拌200g的气相二氧化硅颗粒(日本AEROSIL公司制，“AERSIL(注册商标)130”)，一边将得到的稀释溶液逐渐滴入并超声波照射、搅拌30分钟，而形成混合物。将该混合物在150℃的恒温槽中加热后，使用旋转蒸发器蒸馏去除甲苯，用减压干燥机以50℃的设定温度将得到的固体干燥至不再减少重量。在氮气流下，用电炉在200℃下进行3小时的加热处理。将所得的粉末用喷射式粉碎机破碎并用袋式过滤器收集而得到二氧化硅。

如表1所示，本发明1～8的粘合剂树脂为聚酯。

本发明1～5的氧化铝颗粒各自的一次粒径或电阻率不同。本发明1～5的氧化铝颗粒依次为A～E。本发明1与本发明6～8使用相同的氧化铝颗粒A。氧化铝颗粒A的一次粒径为180nm，电阻率为1.22Ωm。氧化铝颗粒B的一次粒径为360nm，电阻率为0.95Ωm。氧化铝颗粒C的一次粒径为250nm，电阻率为0.79Ωm。氧化铝颗粒D的一次粒径为210nm，电阻率为1.87Ωm。氧化铝颗粒E的一次粒径为200nm，电阻率为0.13Ωm。

接下来，对氧化铝颗粒A～I的制备进行说明。

[氧化铝颗粒A的制备]

(氧化铝晶种浆料的制造)

将通过异丙醇铝的水解得到的氢氧化铝煅烧后的中间氧化铝用喷射式粉碎机粉碎，在最高温度1200℃烧制而得到α氧化铝颗粒。向该氧化铝颗粒300g加入3g丙二醇作为粉碎助剂，加入直径2mm的氧化铝粒作为粉碎介质，在振动式磨机中粉碎8小时而得到一次粒径180nm的α氧化铝颗粒。将100g该颗粒加入到400g的0.01M氯化铝溶液并分散后，使用填充了4kg直径2mm的氧化铝粒的球磨机进行24小时的湿式分散而得到氧化铝浆料500g。

(氧化铝微颗粒的制造)

将该浆料300g加入2L的1M氯化铝溶液中后，在25℃下一边搅拌一边使用微型旋转泵用大约1小时加入350g的13.3N氨水。添加结束后的铝水解物的浆料的pH为3.8。使该浆料在25℃下静置并凝胶化后，使用60℃的恒温槽将水挥发从而得到干燥粉末状的混合物。将该水解析出物用研钵破碎并放入氧化铝制坩埚，用箱式电炉在大气中以300℃/h的升温速度从室温加热到900℃，并在900℃下烧制3小时，得到微粒α氧化铝。

(表面处理氧化铝微颗粒的制造)

将得到的氧化铝100g分散在1升水中并作为浆料加温保持为70℃。此处以将浆料的pH保持为7～8的方式用约40分钟同时添加将10.5g五水合氯化锡溶于100ml的2N盐酸后得到的水溶液与6.7N氨水。然后，以将浆料的pH保持为7～8的方式用约1小时同时滴入将34.4g氯化锑以及5.3g五水合氯化锡溶于450ml的2N盐酸后得到的溶液与6.7N氨水。然后将浆料过滤·清洗后，在110℃下干燥。进一步，在500℃下，在1L/分钟的氮气体气流中热处理1小时，从而得到导电处理氧化铝微颗粒。氧化铝微颗粒的体积电阻率为1.22Ω·cm。对得到的氧化铝微颗粒50g，将2.5g的三异硬脂酰基钛酸异丙酯(KR-TTS，味之素公司制“Prenact(注册商标)”)溶解于40ml的甲苯，用球磨机将混合浆料混合2小时。然后，使其干燥而得到一次粒径180nm的表面处理氧化铝微颗粒A。

[氧化铝颗粒B～I的制备]

以下，对氧化铝颗粒B～I的制备仅说明与氧化铝颗粒A的制备的不同点。

[氧化铝颗粒B的制备]

在氧化铝颗粒B中，取代上述的直径为2mm的上述氧化铝粒，使用直径为5mm的氧化铝粒在振动式磨机中粉碎8小时。另外，使向100ml的2N盐酸中添加的五水合氯化锡的添加量为8.4g，使向450ml的2N盐酸中添加的五水合氯化锡的添加量为4.2g。另外，使向450ml的2N盐酸中添加的氯化锑的添加量为38.3g。其他方面与氧化铝颗粒A相同，得到一次粒径为360nm、电阻率为0.95Ωm的氧化铝颗粒B。

[氧化铝颗粒C的制备]

在氧化铝颗粒C中，使用氧化铝颗粒A的制备中的直径为2mm的氧化铝粒，使在振动式磨机中粉碎的时间从8小时变为2小时。其他方面与氧化铝颗粒A相同，得到一次粒径为250nm、电阻率为0.79Ωm的氧化铝颗粒C。

[氧化铝颗粒D的制备]

在氧化铝颗粒D中，使用氧化铝颗粒A的制备中的直径为2mm的氧化铝粒，使在振动式磨机中粉碎的时间从8小时变为4小时。另外，使向100ml的2N盐酸添加的五水合氯化锡的添加量为8.4g，使向450ml的2N盐酸添加的五水合氯化锡的添加量为4.2g。另外，使向450ml的2N盐酸添加的氯化锑的添加量为38.3g。其他方面与氧化铝颗粒A相同，得到一次粒径为210nm、电阻率为1.87Ωm的氧化铝颗粒D。

[氧化铝颗粒E的制备]

在氧化铝颗粒E中，使用氧化铝颗粒A的制备中的直径为2mm的氧化铝粒，使在振动式磨机中粉碎的时间从8小时变为4小时。另外，使向100ml的2N盐酸中添加的五水合氯化锡的添加量从10.5g变为12.6g。另外，使向450ml的2N盐酸添加的五水合氯化锡的添加量从5.3g变为6.3g。另外，使向450ml的2N盐酸添加的氯化锑的添加量从34.4g变为30.6g。其他方面与氧化铝颗粒A相同，得到一次粒径为200nm、电阻率为0.13Ωm的氧化铝颗粒E。

[氧化铝颗粒F的制备]

在氧化铝颗粒F中，取代氧化铝颗粒A的制备中的直径为2mm的氧化铝粒，使用直径为1mm的氧化铝粒。另外，使向100ml的2N盐酸添加的五水合氯化锡的添加量从10.5g变为12.6g。另外，使向450ml的2N盐酸添加的五水合氯化锡的添加量从5.3g变为6.3g。另外，使向450ml的2N盐酸添加的氯化锑的添加量从34.4g变为30.6g。其他方面与氧化铝颗粒A相同，得到一次粒径为140nm、电阻率为0.88Ωm的氧化铝颗粒F。

[氧化铝颗粒G的制备]

在氧化铝颗粒G中，取代使用氧化铝颗粒A的制备中的直径为2mm的氧化铝粒并在振动式磨机中粉碎8小时，变更为使用直径为5mm的氧化铝粒并在振动式磨机中粉碎4小时。另外，使向100ml的2N盐酸添加的五水合氯化锡的添加量从10.5g变为8.4g。另外，使向450ml的2N盐酸添加的五水合氯化锡的添加量从5.3g变为4.2g。另外，使向450ml的2N盐酸添加的氯化锑的量从34.4g变为38.3g。其他方面与氧化铝颗粒A相同，得到一次粒径为430nm、电阻率为0.93Ωm的氧化铝颗粒G。

[氧化铝颗粒H的制备]

在氧化铝颗粒H中，使氧化铝颗粒A的制备中的向100ml的2N盐酸添加的五水合氯化锡的添加量从10.5g变为12.6g。另外，使向450ml的2N盐酸添加的五水合氯化锡的添加量从5.3g变为6.3g。另外，使向450ml的2N盐酸添加的氯化锑的添加量从34.4g变为30.6g。除了添加了五水合氯化锡12.6g以及6.3g以外，其他与氧化铝颗粒A相同，得到一次粒径为200nm、电阻率为0.08Ωm的氧化铝颗粒H。

[氧化铝颗粒I的制备]

在氧化铝颗粒I中，使氧化铝颗粒A的制备中的向450ml的2N盐酸添加的五水合氯化锡的添加量从10.5g变为8.4g。另外，使向450ml的2N盐酸添加的五水合氯化锡的添加量从5.3g变为4.2g。另外，使向100ml的2N盐酸添加的氯化锑的添加量从34.4g变为38.3g。其他方面与氧化铝颗粒A相同，得到一次粒径为190nm、电阻率为2.23Ωm的氧化铝颗粒I。

[调色剂的制备]

接下来，对本发明1～8、比较例1～7的调色剂的制备进行说明。

本发明1的调色剂是按照下述方式制造的。使用混合器(日本COKE&ENGINEERING公司制“FM-20B”)以2000rpm用5分钟混合以下物质：1100g的聚酯的粘合剂树脂(花王公司制，Mw：6500，酸值：8.2mgKOH/g，Tm：96.3℃，Tg：54.4℃)、1090g的粘合剂树脂(花王公司制，酸值：11.8mgKOH/g，Tm：118.5℃，Tg：59.6℃，凝胶成分36％)、1450g的磁性粉末X(2×10

使用双轴挤出机(东芝机械公司制“TEM-26SS”)在气缸温度为120℃，轴转速为100rpm，75g/分钟的条件下将得到的混合物进行熔融混炼。将得到的混炼物冷却后，用粉碎机(Hosokawa Micron公司制“Roteplex16/8型”)对混炼物进行粗粉碎。用涡轮磨粉机TA(FREUND TURBO公司制)对得到的粗粉碎物进行精细粉碎。然后，将其投入喷射式粉碎机(Hosokawa Micron公司制“MJT-1”)进行精细粉碎以及分级，得到调色剂母颗粒Tn1。

在得到的1kg调色剂母颗粒中，将通过上述的方法得到的12g二氧化硅颗粒以及11g氧化铝颗粒A作为外部添加剂，使用混合器(日本COKE&ENGINEERING公司制“FM-10C”)在3200rpm下用5分钟混合并使其附着于调色剂母颗粒。之后，通过100目(筛孔150μm)的筛进行筛分，得到本发明1的调色剂。

本发明2的调色剂使用氧化铝颗粒B来代替氧化铝颗粒A。其他方面与本发明1的调色剂相同。

本发明3的调色剂使用氧化铝颗粒C来代替氧化铝颗粒A。其他方面与本发明1的调色剂相同。

本发明4的调色剂使用氧化铝颗粒D来代替氧化铝颗粒A。其他方面与本发明1的调色剂相同。

本发明5的调色剂使用氧化铝颗粒E来代替氧化铝颗粒A。其他方面与本发明1的调色剂相同。

本发明6～7以及比较例5～7的调色剂与本发明1的调色剂相同。

本发明8的调色剂使用磁性粉末Y(3×10

比较例1的调色剂使用氧化铝颗粒F来代替氧化铝颗粒A。其他方面与本发明1的调色剂相同。

比较例2的调色剂使用氧化铝颗粒G来代替氧化铝颗粒A。其他方面与本发明1的调色剂相同。

比较例3的调色剂使用氧化铝颗粒H来代替氧化铝颗粒A。其他方面与本发明1的调色剂相同。

比较例4的调色剂使用氧化铝颗粒I来代替氧化铝颗粒A。其他方面与本发明1的调色剂相同。

对于本发明1～5以及本发明8，使执行显影剂去除模式时的显影辊25的反转量为显影辊25的外周面的周长的1/8倍的长度。本发明6的上述反转量为显影辊25的外周面的周长的5/72倍的长度。本发明7的上述反转量为显影辊25的外周面的周长的13/72倍的长度。

本发明1～8的显影辊25与第二搅拌螺杆24的位置关系是基准直线L1与水平线L2的夹角θ为20度的位置关系(参照图3)。

接下来，对比较例1～7的调色剂Tn、显影辊25的反转量、以及显影辊25与第二搅拌螺杆24进行说明。如表1所示，比较例1～7的粘合剂树脂全部采用聚酯。比较例1～7全部使用磁性粉末X。

比较例5～7的氧化铝颗粒与本发明1以及本发明6～7相同，为氧化铝颗粒A。比较例1～3的氧化铝颗粒各不相同，另外与氧化铝颗粒A～E也不相同。使比较例1～3的氧化铝颗粒依次为颗粒F、颗粒G、颗粒H。氧化铝颗粒F的一次粒径为140nm，电阻率为0.88Ωm。氧化铝颗粒G的一次粒径为430nm，电阻率为0.93Ωm。氧化铝颗粒H的一次粒径为200nm，电阻率为0.08Ωm。

对于比较例1～4以及比较例7，使执行显影剂去除模式时的显影辊25的反转量为显影辊25的外周面的周长的1/8倍的长度。比较例5的上述反转量为显影辊25的外周面的周长的1/24倍的长度。比较例6的显影辊25的反转量为显影辊25的外周面的周长的5/72倍的长度。

比较例1～6的显影辊25与第二搅拌螺杆24的位置关系是基准直线L1与水平线L2的夹角θ为20度的位置关系(参照图3)。比较例7的显影辊25与第二搅拌螺杆24的位置关系是基准直线L1与水平线L2的夹角θ为-45度的位置关系(参照图3)。

表2是表示上述实验的实验结果的表。使用表2对本发明1～8以及比较例1～7的实验结果进行说明。

[表2]

实验确认了图像浓度的值、有无图像模糊、有无白条纹、有无调色剂脱落。在常温常湿环境(温度23度、湿度50％的N/N环境)下导入调色剂后(输出前)、常温常湿环境(N/N环境)下5万张输出结束时、和高温高湿环境(温度32.5度、湿度80％的RH环境)下5万张输出结束时评价了图像浓度。通过3张间歇输出(每隔3张输出)的方式进行ISO/IEC19752所规定的LSA图的输出。评价方法为通过反射浓度计测量输出的实心图像的ID(图像密度)。以测量值为1.2以下的情况为图像浓度不足。

如表2所示，在所有本发明1～8以及比较例1～7中，常温常湿环境下初始状态的图像浓度超过1.2。另外，在所有本发明1～8中，常温常湿环境下5万张输出结束时的图像浓度以及高温高湿环境下5万张输出结束时的图像浓度超过1.2。另一方面，在比较例1、4中，在常温常湿环境下10万张输出结束时，图像浓度为1.2以下，确认图像浓度不足。另外，在比较例3、7中，在高温高湿环境下5万张输出结束时的图像浓度为1.2以下，确认图像浓度不足。

比较例1的调色剂与本发明1～8调色剂相比，氧化铝颗粒的粒径小，对调色剂的电特性的贡献比较小。另外，比较例4的调色剂与本发明1～8的调色剂相比，电阻率高，对调色剂的介电性的贡献比较小。因此，在比较例1以及比较例4中，显影辊25的调色剂的输送量比较多，即显影辊25的层厚比较厚。由此，认为在比较例1以及比较例4中显影性降低，产生了图像浓度不足。

另外，比较例3的调色剂与本发明1～8的调色剂相比，电阻率低。由此，认为由于高温高湿环境中带电量降低，显影性降低，因此产生了图像浓度不足。

对此，本发明1～8的调色剂使氧化铝颗粒的一次粒径为150nm以上且400nm以下，电阻率为0.1Ωm以上且2Ωm以下。由此，认为显影辊25的层厚比较薄，抑制显影性的降低，没有产生图像浓度不足。

接下来，对图像模糊也进行了确认。图像模糊是在常温常湿环境下通过3张间歇输出的方式输出5万张上述LSA图，在每5千张的时刻输出白色图像，记录由反射浓度计测量的其ID过程中的最大值。在其最大值为0.008以上的情况下，认为产生了图像模糊。

在所有本发明1～8中，最大值小于0.008。另一方面，比较例2的最大值为0.012，确认产生了图像模糊。

一般而言，在滞留时刻不同的调色剂(劣化后的调色剂与新的调色剂)混合存在的情况下，可能产生带电不良。这是因为：由于调色剂的带电能力随着作为调色剂表面的外部添加剂的二氧化硅颗粒的状态变化(向调色剂内埋入，或二氧化硅颗粒的表面处理的剥落等)而变化(功函数的变化)，因此调色剂彼此接触并可能产生逆带电或低带电的调色剂。假设外部添加剂存在充分的介电性，则在调色剂彼此(二氧化硅颗粒彼此)的接触下难以产生逆带电或低带电的调色剂。这是由于外部添加剂的介电性有降低二氧化硅颗粒彼此的接触频率，延长接触时的电荷移动时间的效果。比较例2的调色剂与本发明1～8的调色剂相比，作为外部添加剂的氧化铝颗粒的一次粒径更大，调色剂所包含的氧化铝颗粒的数量比较少。由此，无法保证充分的介电性来缓和上述的带电不足。因此，在比较例2中，调色剂带电不足而产生了图像模糊。

对此，本发明1～8的调色剂的氧化铝颗粒的一次粒径为150nm以上且400nm以下。由此，调色剂所包含的调色剂颗粒的数量合适，因为保证了足够缓和上述的带电不足的介电性，所以没有产生图像模糊。

接下来，确认了白条纹以及调色剂脱落的产生。对于白条纹以及调色剂脱落，在常温常湿环境下输出10万张后，输出半色调图像，确认了在图像中是否产生白条纹、调色剂脱落。在白条纹的评价中，以半色调图像中的沿感光鼓1的轴向相邻的多个图像区域的图像浓度差为0.1以上的情况为×，小于0.1的情况为○。即，×为产生白条纹的情况，○为未产生白条纹的情况。另外，关于调色剂脱落，用目视来确认在图像上是否产生因调色剂凝聚物等的掉落引起的黑点。

以确认到调色剂脱落的情况为×，以未确认到的情况为○。

在所有的本发明1～8中，未确认到白条纹以及调色剂脱落。另一方面，在比较例5、7中，确认到白条纹。另外，在比较例6中，确认到调色剂脱落。

比较例5与本发明1～8相比，反转量比较小，在反转时的限制部30周边滞留的调色剂的更换较少。于是，调色剂集中在限制部30周边，滞留在限制部30周边的调色剂的量增大。由此，限制部30周边的磁场变弱，基于限制部30的层厚的限制效果变弱。于是，显影辊25的调色剂的输送量(显影辊25的层厚)增加。其结果是，沿显影辊25的轴向，调色剂的输送量不均匀，产生白条纹。另外，比较例7的上述的夹角θ比本发明1～8的夹角θ小。因此，第二搅拌螺杆24向显影辊25供给的调色剂的供给压比较小。于是，限制部30周边的调色剂难以更换，调色剂集中在限制部30周边。由此，与比较例5同样地，产生了白条纹。

在比较例6中，与本发明1～8相比，反转量更大。一般而言，调色剂脱落是指因固定磁体27的磁力而化作磁刷的调色剂的集合由于显影辊25的反转时的离心力而掉落的现象。在反转时，没有基于限制部30限制层厚，显影辊25上的调色剂的输送量增加。如比较例6那样地，当反转量变大时，调色剂输送量的增加量也变大，调色剂的集合由于离心力而容易掉落。因此，在比较例6中，产生了调色剂掉落。

对此，在本发明1～8中，使上述的夹角θ为0度以上且75度以下。由此，第二搅拌螺杆24向显影辊25供给的调色剂的供给压比较大，抑制限制部30周边的调色剂凝聚，能够抑制白条纹的产生。另外，在本发明1～8中，使显影辊25的反转量为显影辊25的外周长的1/18以上且1/5以下。由此，反转中的显影辊25的调色剂输送量得以稳定，能够抑制调色剂的掉落。

如上所述确认通过采用本发明的显影装置4，能够在抑制图像不良(图像浓度不足、图像模糊、产生白条纹以及调色剂脱落)的同时，抑制显影性能的降低。

此外，本发明不限定于上述各实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。例如，在上述实施方式中，固定磁体27为具有2个N极与2个S极的4极结构，但是本发明同样也能够用于5极结构或3极结构的固定磁体27。

本发明可以用于使用磁性单组分显影剂的显影装置以及显影装置中使用的显影剂载体。通过使用本发明，能够提供可长期抑制显影性能的降低的显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置。