CN100449416C - 显影装置和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

一种显影装置，包括显影辊，其具有磁性辊，用于传送显影剂并显影静电潜像；控制件，用于控制由显影辊传送到静电潜像的显影剂的量；以及回流板，用于将由控制件控制的过量显影剂回流离开控制件，该显影装置构造为包括刮擦件，该刮擦件设置为以大于由显影辊和控制件限定的第一间隙的第二间隙面对显影辊，并且刮擦传送到第一间隙的显影剂。刮擦件在显影剂上进行初步带电并且随后控制件在初步带电的显影剂上进行主带电。

Description

显影装置和图像形成装置

技术领域

本发明涉及用在诸如复印机、打印机、和传真机的采用电子照相系统的图像形成装置中的显影装置，并且涉及一种图像形成装置。

背景技术

图13是表示现有显影装置的结构的截面图。

用在诸如复印机的采用电子照相系统的图像形成装置中的显影装置包括：具有传送二成分显影剂的磁性辊100并用于将感光鼓承载的静电潜像显影的显影辊101；用于控制由显影辊101传送到静电潜像的显影剂的量的控制件102；用于回流由控制件102控制离开控制件102的过量显影剂的回流板103；包含有显影剂的容器104；以及用于搅拌容器104内的显影剂的搅拌辊105(例如参见日本专利申请公开1-237577(1989))。

显影辊101包括不转动的磁性辊100，其中沿其圆周方向交替地设置有磁极N和磁极S；以及非磁性套筒106，其可转动地装配于磁性辊100。

控制件102面向显影辊101设置在显影区域附近，并且回流板103在显影区域的另一侧设置在控制件102的相对侧。

根据具有这种结构的显影装置，包含在容器104中的二成分载体(磁性粉末)和色粉由搅拌辊105搅拌并且色粉粘附于载体的外周面。而且，随着显影辊101的套筒106沿着与感光鼓的转动方向相反的方向转动，显影辊101和回流板103之间的显影剂向着间隙传送并且传送到静电潜像的显影剂的量由控制件102控制。通过间隙的显影剂被传送到静电潜像。由控制件102控制的过量显影剂积聚在控制件102和回流板103之间的间隙内。随着积聚量的增加，显影剂流向回流板103的上表面，由回流板103引导，并且向着搅拌辊105的上侧回流。

作为使用二成分显影剂的显影装置，包括用于将由控制件控制的过量显影剂流回到搅拌辊的上侧的回流单元以及在回流单元的一端具有折叠部分的回流板的显影装置也是已知的(例如参见日本专利申请公开3-89273(1991))。

但是，在1-237577(1989)所公开的具有其中设置有用于将过量显影剂回流离开控制件的结构的显影装置中存在问题。显影剂被传送到间隙而没有被主动初步带电。因此，传送到间隙的显影剂的载体由于磁性辊100的磁引力而处于具有较强结合力的结合状态。处于结合状态的显影剂的一部分通过控制件102的控制变成过量显影剂。随着过量显影剂增加，会产生处于结合状态的显影剂球。增长的显影剂球由于自重落到回流板103的下游侧，并且因此，不能在容器104中形成向着显影剂供给单元的显影剂循环路径。而且，设置在容器底部的显影剂导磁性传感器开启/关闭次数增加，从而增大了显影剂带电量的变化。

发明内容

鉴于这种情况提出了本发明，并且本发明的一个目的是提供一种显影装置和一种图像形成装置，通过提供以大于显影辊和控制件之间的第一间隙的第二间隙面对显影辊并且用于按照层厚控制量刮擦(刮擦摩擦)传送到第一间隙的显影剂的刮擦件，能够流畅地回流由控制件产生的过量显影剂。

本发明的另一个目的是提供一种显影装置和一种图像形成装置，通过将包含在磁性辊内的磁极之一设置为在面对第二间隙的位置该磁极的磁极中心轴相对于从第二间隙的最小位置向着控制件的相对侧偏移1.5°的位置处于控制件一侧，能够保持过量显影剂不会容易地相互结合的稳定状态。

本发明的另一个目的是提供一种显影装置和一种图像形成装置，通过将包含在磁性辊内的磁极之一设置为在面对第二间隙的位置该磁极的磁极中心轴一致于第二间隙的最小位置，能够保持过量显影剂不会容易地相互结合的稳定状态。

本发明的另一个目的是提供一种显影装置和一种图像形成装置，通过将包含在磁性辊内的磁极之一设置为在面对第二间隙的位置该磁极的磁极中心轴相对于第二间隙的最小位置处于控制件一侧，能够保持过量显影剂不会容易地相互结合的稳定状态。

本发明的另一个目的是提供一种显影装置和一种图像形成装置，通过按照第一间隙G1＜第二间隙G2≤0.8×磁极的宽度Dm的关系限定第二间隙G2，以便有效地初步带电。

本发明的另一个目的是提供一种显影装置和一种图像形成装置，通过在控制件和/或刮擦件附近提供用于防止传送到间隙的显影剂积聚的显影剂滞留抑制件，能够流畅地循环显影剂。

本发明的另一个目的是提供一种显影装置和一种图像形成装置，通过将刮擦件和回流板形成一体，能够减小由刮擦显影剂的拖拉阻力导致的刮擦件向着间隙膨胀方向的偏移。

本发明的另一个目的是提供一种显影装置和一种图像形成装置，通过在位于控制件附近的显影剂滞留抑制件上设置接触回流板并防止刮擦件弯曲的凸起部，能够减小由刮擦显影剂的拖拉阻力导致的刮擦件向着间隙膨胀方向的弯曲。

本发明的另一个目的是提供一种显影装置和一种图像形成装置，通过提供具有相似线性膨胀系数的控制件和刮擦件，能够减小由温度改变引起的控制件和刮擦件的变形度差异。

本发明的另一个目的是提供一种显影装置和一种图像形成装置，通过由共用支撑件支撑显影辊、控制件、和刮擦件，能够保持显影辊、控制件、和刮擦件之间的精确位置关系。

本发明的另一个目的是提供一种显影装置和一种图像形成装置，通过当从第一间隙传送的显影剂量为M1时将传送到第二间隙的显影剂量M2限定为M2＞(M1/G1)G2，能够通过初步带电增加循环量。

本发明的另一个目的是提供一种显影装置和一种图像形成装置，通过将由回流板和位于控制件附近的显影剂滞留抑制件限定的第三间隙设定为等于或大于4.2mm，能够减小显影剂在第三间隙循环的阻力并且防止由循环路径阻力导致的显影剂循环量的减小。

本发明的另一个目的是提供一种显影装置和一种图像形成装置，通过提供大于第二间隙的第三间隙，能够减小显影剂在第三间隙循环的阻力并且防止由循环路径阻力导致的显影剂循环量的减小。

本发明的另一个目的是提供一种显影装置和一种图像形成装置，通过提供容放包含具有小于或等于65μm的平均粒径的磁性粉末和具有小于或等于7.5μm的平均粒径的色粉的显影剂的容器，能够提高显影剂的合理色粉浓度并改进图像质量。

根据本发明的显影装置和图像形成装置包括：显影辊，其具有磁性辊，用于传送显影剂并显影静电潜像；控制件，用于控制由显影辊传送到静电潜像的显影剂的量；回流板，用于将由控制件控制的过量显影剂回流离开控制件；以及刮擦件，其设置为以大于由显影辊和控制件限定的第一间隙的第二间隙面对显影辊，并且刮擦传送到第一间隙的显影剂，其中磁性辊具有沿其圆周方向设置的多个磁极，并且磁极之一设置为该磁极的磁极中心轴面对第二间隙并且磁极中心轴相对于从第二间隙的最小位置向着控制件的相对侧偏移1.5°的位置处于控制件一侧。

根据本发明，由于第二间隙大于第一间隙，因此当然由控制件形成过量显影剂并且可以形成过量显影剂循环路径。另外，在显影剂传送到第一间隙之前，刮擦件控制显影剂的层厚以进行刮擦即提供刮擦摩擦，并且在显影剂上进行初步带电。因此，当显影剂是二成分显影剂时，由控制件产生的斥力作用于过量显影剂。显影剂中的结合力能够由斥力减小并且显影剂几乎不相互结合。因此，由控制件产生的过量显影剂被流畅地向着回流板回流，显影剂由回流板向着循环开始侧回流，并且显影剂可以流畅地循环。而且，磁极的磁极中心轴可以设置在从第二间隙的最小位置的控制件的相对侧，从而传送到第二间隙的显影剂传送量本身可以被减小并且由控制件产生的过量显影剂可以被减少。因此，过量显影剂可以保持在显影剂几乎不相互结合的状态。

根据本发明的显影装置和图像形成装置包括：显影辊，其具有磁性辊，用于传送显影剂并显影静电潜像；控制件，用于控制由显影辊传送到静电潜像的显影剂的量；回流板，用于将由控制件控制的过量显影剂回流离开控制件；以及刮擦件，其设置为以大于由显影辊和控制件限定的第一间隙的第二间隙面对显影辊，并且刮擦传送到第一间隙的显影剂，其中磁性辊具有沿其圆周方向设置的多个磁极，并且磁极之一设置为磁极面对第二间隙并且该磁极的磁极中心轴一致于第二间隙的最小位置。

根据本发明，由于第二间隙大于第一间隙，因此当然由控制件形成过量显影剂并且可以形成过量显影剂循环路径。另外，在显影剂传送到第一间隙之前，刮擦件控制显影剂的层厚以进行刮擦即提供刮擦摩擦，并且在显影剂上进行初步带电。因此，当显影剂是二成分显影剂时，由控制件产生的斥力作用于过量显影剂。显影剂中的结合力能够由斥力减小并且显影剂几乎不相互结合。因此，由控制件产生的过量显影剂被流畅地向着回流板回流，显影剂由回流板向着循环开始侧回流，并且显影剂可以流畅地循环。而且，磁极的磁极中心轴一致于第二间隙的最小位置，从而防止传送到第二间隙的显影剂传送量太多地增加并且由控制件产生的过量显影剂可以被保持在显影剂几乎不相互结合的状态。

根据本发明的显影装置和图像形成装置包括：显影辊，其具有磁性辊，用于传送显影剂并显影静电潜像；控制件，用于控制由显影辊传送到静电潜像的显影剂的量；回流板，用于将由控制件控制的过量显影剂回流离开控制件；以及刮擦件，其设置为以大于由显影辊和控制件限定的第一间隙的第二间隙面对显影辊，并且刮擦传送到第一间隙的显影剂，其中磁性辊具有沿其圆周方向设置的多个磁极，并且磁极之一设置为磁极面对第二间隙并且该磁极的磁极中心轴位于一致于第二间隙的最小位置的位置以及向着控制件的相对侧偏移1.5°的位置之间的位置。

根据本发明，由于第二间隙大于第一间隙，因此当然由控制件形成过量显影剂并且可以形成过量显影剂循环路径。另外，在显影剂传送到第一间隙之前，刮擦件控制显影剂的层厚以进行刮擦即提供刮擦摩擦，并且在显影剂上进行初步带电。因此，当显影剂是二成分显影剂时，由控制件产生的斥力作用于过量显影剂。显影剂中的结合力能够由斥力减小并且显影剂几乎不相互结合。因此，由控制件产生的过量显影剂被流畅地向着回流板回流，显影剂由回流板向着循环开始侧回流，并且显影剂可以流畅地循环。而且，磁极的磁极中心轴位于一致于第二间隙的最小位置的位置以及向着控制件的相对侧偏移1.5°的位置之间，从而传送到第二间隙的显影剂传送量本身可以被减小并且由控制件产生的过量显影剂量可以被减小。因此，过量显影剂可以被保持在显影剂几乎不相互结合的状态。

根据本发明的显影装置和图像形成装置的特征在于，磁性辊具有沿其圆周方向设置的多个磁极，并且磁极之一设置为在面对第二间隙的位置，该磁极的磁极中心轴相对于第二间隙的最小位置处于控制件一侧。

根据本发明，磁极的磁极中心轴相对于第二间隙的最小位置处于控制件一侧，因此防止传送到第二间隙的显影剂传送量太多地增加并且由控制件产生的过量显影剂可以保持在显影剂几乎不相互结合的状态。

根据本发明的显影装置和图像形成装置的特征在于，第二间隙G2(mm)限定为G1＜G2≤0.8×Dm，其中G1是第一间隙(mm)，Dm是磁极的宽度(mm)。

根据本发明，由于第二间隙大于第一间隙，因此在由刮擦件进行初步带电之后可以由控制件在传送到第二间隙的显影剂上进行主带电。而且，由于设定为G2≤0.8×Dm，靠近回流板的高磁通密度状态、即与磁通密度的平方成比例的磁引力附加到二成分显影剂的载体。在传送下游侧的末端在较大摩擦力的状态下由刮擦件控制层厚，并且可以有效地进行初步带电。而且，优选地，设置为G2≤(2/3)×Dm，以提供靠近回流板的磁通密度较高的状态、即与磁通密度的平方成比例的磁引力附加到载体上。在传送下游侧的末端在更大摩擦力的状态下由刮擦件控制层厚，并且可以更加有效地进行初步带电。

根据本发明的显影装置和图像形成装置的特征在于，进一步在控制件和/或刮擦件附近包括用于防止传送到间隙的显影剂积聚的显影剂滞留抑制件。

根据本发明，由于在控制件和/或刮擦件附近提供了显影剂滞留抑制件，因此可以减小由控制件产生的过量显影剂的循环路径中的磁通密度，并且流畅地循环显影剂。另外，可以防止由显影剂积聚的不必要应力引起的显影剂劣化。

根据本发明的显影装置和图像形成装置的特征在于，刮擦件与回流板一体形成。

根据本发明，由于刮擦件和回流板相互加强，因此可以减小由刮擦显影剂的拖拉阻力导致的刮擦件向着间隙膨胀方向的弯曲，并且保持第二间隙的量。而且，可以减小回流板的弯曲，从而保持了显影剂的循环能力。

根据本发明的显影装置和图像形成装置的特征在于，设置在控制件附近的显影剂滞留抑制件具有接触回流板并防止刮擦件被显影剂偏移的凸起部。

根据本发明，由于显影剂滞留抑制件的凸起部接触回流板以控制由显影剂导致的刮擦件的弯曲，因此可以减小由刮擦显影剂的拖拉阻力导致的刮擦件向着间隙膨胀方向的弯曲并且保持第二间隙的量。而且，可以减小回流板的弯曲，从而保持了显影剂的循环能力。

根据本发明的显影装置和图像形成装置的特征在于，控制件和刮擦件具有相似的线性膨胀系数。

根据本发明，由于能够减小由温度改变引起的控制件和刮擦件的变形差异，因此可以减小第一间隙和第二间隙的变形。因此，可以保持稳定的第一间隙和第二间隙。

根据本发明的显影装置和图像形成装置的特征在于，显影辊、控制件、和刮擦件由共用支撑件支撑。

根据本发明，由于能够保持显影辊、控制件、和刮擦件之间的精确位置关系，因此可以保持第一间隙和第二间隙的量。而且，显影辊、控制件、刮擦件可以集成为一个组合部件从而提高了组装的操作性。

根据本发明的显影装置和图像形成装置的特征在于，传送到第二间隙的显影剂量M2(g/(s·cm))限定为M2＞(M1/G1)G2，其中G1是第一间隙(mm)，G2是第二间隙(mm)，M1是从第一间隙传送的显影剂量(g/(s·cm))。

根据本发明，由于传送到第二间隙的显影剂并不控制其层厚，因此层厚是不均匀的。因此，即使当平均传送量M2av低于或等于第二间隙G2(M1/G1)，显影剂的一部分也接触控制件而被刮擦，从而可以通过初步带电提高循环量。

根据本发明的显影装置和图像形成装置的特征在于，由回流板和位于控制件附近的显影剂滞留抑制件限定的第三间隙等于或大于4.2mm。

根据本发明，显影剂在第三间隙循环的阻力减小，从而可以控制由循环路径阻力导致的显影剂循环量的减小。

根据本发明的显影装置和图像形成装置的特征在于，第三间隙大于第二间隙。

根据本发明，显影剂在第三间隙循环的阻力减小，从而可以控制由循环路径阻力导致的显影剂循环量的减小。

根据本发明的显影装置和图像形成装置的特征在于，进一步包括容放包含具有小于或等于65μm的平均粒径的磁性粉末和具有小于或等于7.5μm的平均粒径的色粉的显影剂的容器。

根据本发明，当减小显影剂的粒径以提高图像质量时，这是特别有效的，因为显影剂的合理色粉浓度变高，降低了磁引力，并且更多的显影剂落在控制件之下。

如上所述，根据本发明，在传送到第一间隙之前，显影剂被刮擦件刮擦并且在显影剂上进行初步带电。因此，当显影剂是二成分显影剂时，斥力可以施加于由控制件产生的过量显影剂并且过量显影剂几乎不相互结合。因此，流畅地进行显影剂的循环。

而且，根据本发明，一个磁极设置为它的磁极中心轴相对于第二间隙的最小位置位于控制件一侧。因此，传送到第二间隙的显影剂传送量本身被减小并且由控制件产生的过量显影剂量被减小。因此，过量显影剂可以保持在显影剂几乎不相互结合的状态。

根据本发明，一个磁极设置为它的磁极中心轴一致于第二间隙的最小位置。因此，防止传送到第二间隙的显影剂传送量太多地增加并且由控制件产生的过量显影剂可以保持在显影剂几乎不相互结合的状态。

根据本发明，一个磁极设置为它的磁极中心轴相对于第二间隙的最小位置处于控制件一侧。因此，防止传送到第二间隙的显影剂传送量太多地增加并且由控制件产生的过量显影剂可以保持在显影剂几乎不相互结合的状态。

根据本发明，由于磁极宽度设定为G1＜G2≤0.8×Dm，因此获得靠近回流板的高磁通密度状态，从而有效地进行初步带电。

根据本发明，由于提供了用于防止传送到间隙的显影剂积聚的显影剂滞留抑制件，因此可以减小由控制件产生的过量显影剂的循环路径中的磁通密度，并且流畅地循环显影剂。另外，可以防止由显影剂积聚的不必要应力引起的显影剂劣化。

根据本发明，由于刮擦件和回流板相互加强，因此可以减小由刮擦显影剂的拖拉阻力导致的刮擦件向着间隙膨胀方向的弯曲，并且保持第二间隙的量。而且，可以减小回流板的弯曲，从而保持了显影剂的循环能力。

根据本发明，由于显影剂滞留抑制件的凸起部接触回流板以防止由显影剂导致的刮擦件的弯曲，因此可以减小由刮擦显影剂的拖拉阻力导致的刮擦件向着间隙膨胀方向的弯曲并且保持第二间隙的量。而且，可以减小回流板的弯曲，从而保持了显影剂的循环能力。

根据本发明，由于能够减小由温度改变引起的控制件和刮擦件的变形差异，因此可以减小第一间隙和第二间隙的变形。因此，可以保持稳定的第一间隙和第二间隙。

根据本发明，由于能够保持显影辊、控制件、和刮擦件之间的精确位置关系，因此可以保持第一间隙和第二间隙的量。而且，显影辊、控制件、刮擦件可以集成为一个组合部件从而提高了组装的操作性。

根据本发明，即使当平均传送量M2av低于或等于第二间隙G2(M1/G1)，显影剂的一部分也接触控制件而被刮擦，从而可以通过初步带电提高循环量。

根据本发明，由于第三间隙G3等于或大于4.2mm，因此显影剂在第三间隙循环的阻力减小，并且可以控制由循环路径阻力导致的显影剂循环量的减小。

根据本发明，由于第三间隙大于第二间隙，因此显影剂在第三间隙循环的阻力减小，从而可以控制由循环路径阻力导致的显影剂循环量的减小。

根据本发明，当减小显影剂的粒径以提高图像质量时，这是特别有效的，因为显影剂的合理色粉浓度变高，降低了磁引力，并且更多的显影剂落在控制件之下。

附图说明

图1是表示根据本发明的显影装置的结构的截面图；

图2是根据本发明的显影装置的主要部分的放大图；

图3是支撑显影辊和其他部件的支撑结构的分解透视图；

图4是表示对应于磁极中心轴上沿径向的距离和从磁极中心轴的最小位置(a)的位移角的磁通密度标量的视图；

图5是表示对应于磁极中心轴上沿径向的距离和从磁极中心轴的最小位置(a)的位移角的磁通密度径向分量的视图；

图6是表示对应于磁极中心轴上沿径向的距离和从磁极中心轴的最小位置(a)的位移角的磁通密度转动方向分量的视图；

图7A是表示对应于从磁极中心轴的最小位置(a)的位移角的径向分量磁通密度的视图；

图7B是表示对应于从磁极中心轴的最小位置(a)的位移角的径向分量归一化磁通密度的视图；

图8A是表示对应于从磁极中心轴的最小位置(a)的位移角的转动方向分量磁通密度的视图；

图8B是表示对应于从磁极中心轴的最小位置(a)的位移角的转动方向分量归一化磁通密度的视图；

图9A和9B是表示径向方向的距离和磁极中心轴上的归一化磁通密度之间的关系的图表；

图10A和10B是表示磁极中心轴相对于第二间隙的最小位置(a)的位置与显影剂循环量之间的关系的图表；

图11是表示第三间隙和显影剂循环量之间的关系的视图；

图12是表示包括根据本发明的显影装置的图像形成装置的主要部分的结构的垂直截面正视图；以及

图13是表示现有显影装置的结构的截面图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明。

图1是表示根据本发明的显影装置的结构的截面图。

显影装置包括：用于存放二成分显影剂的容器1；用于将显影剂传送到带在感光鼓2上的静电潜像并将静电潜像显影的显影辊3；用于控制由显影辊3传送到静电潜像的显影剂的量的控制件4；以第二间隙G2面对显影辊3的刮擦件5，第二间隙G2大于形成在显影辊3和控制件4之间的第一间隙G1，该刮擦件5控制传送到第一间隙G1的显影剂层厚以刮擦显影剂；用于将由控制件4控制的过量显影剂回流离开控制件4的回流板6；以及用于搅拌容器1内的显影剂的搅拌辊7。这里，控制件4、刮擦件5和回流板6形成在对应于显影辊3的长度的长度上。

容器1成型为近似棱柱的形状，包括位于面对感光鼓2的外周面的位置的开口1a以及位于远离开口1a的位置的显影剂供给单元1b。显影辊3和控制件4设置在面对容器1的开口1a的位置，并且搅拌辊7可转动地设置在面对显影剂供给部分1b的位置。而且，传送辊8可转动地设置在显影剂供给单元1b和搅拌辊7之间，用于将通过显影剂供给单元1b供给到容器1内的显影剂(色粉)传送到搅拌辊7。用于检测容器1内的色粉浓度的导磁性传感器9设置在搅拌辊7下面。因此，当由搅拌辊7搅拌的色粉量低于合适值时，根据导磁性传感器9的检测值，色粉可以通过显影剂供给单元1b供给。

显影辊3包括多极磁化的磁性辊31，其中由具有矩形截面的磁棒构成的磁极N1、N2、N3和磁极S1、S2、S3、S4相互独立并沿圆周方向放射状地设置；以及非磁性套筒32，其可转动地装配于磁性辊31。磁性辊31的两端不可转动地由容器1的壁支撑。磁极N1设置在面对感光鼓2的外周面的位置，而磁极N2设置在面对第二间隙G2的位置。磁极N1和N2在其整个长度上在沿显影辊3的圆周方向的宽度的中心具有磁极中心轴P1和P2。

面对感光鼓2的磁极N1的设置方式为：磁极中心轴P1相对于通过感光鼓2的中心轴O1和显影辊3的中心轴O2的直线向着显影剂传送方向的上游侧偏移3°。磁极N1的磁极中心轴P1的偏移量由测量仪器测量。该测量仪器具有围绕感光鼓2的中心轴O1转动的磁针，并且根据磁针的转动角度来检测偏移量。

图2是主要部分的放大图。面对第二间隙G2的磁极N2定位为磁极中心轴P2相对于第二间隙G2的最小位置“a”处于控制件4相对侧，也就是说，定位为相对于向着显影剂传送方向的上游侧偏移1.5°的位置更靠近控制件4(显影剂传送方向的下游侧)。而且，磁极N2沿显影辊3的圆周方向的宽度尺寸Dm设定为4mm。

在控制件4控制由显影辊3传送的显影剂的传送量的过程中，控制件4进行显影剂的主静电带电。控制件4由具有矩形截面的非磁性金属板构成，并且控制件4的宽度方向的一个表面在第一间隙G1处面对显影辊3的外周面。控制件4和刮擦件5具有大约相同的线性膨胀系数。也就是说，控制件4和刮擦件5由类似的材料制成，并且即使当由于纵向方向两端的温度变化而引起控制件4和刮擦件5弯曲偏移时，也可以减小第一间隙G1和第二间隙G2的变化。而且，控制件4位于容器1的开口1a内并且位于磁极S1和N2之间。控制件4通过盖子10固定于开口10a，盖子10固定于控制件4。这里，控制件4和刮擦件5由诸如铝或不锈钢的金属板形成。

在刮擦件5控制由显影辊3传送到第一间隙G1的显影剂的传送量(层厚)并刮擦显影剂的过程中，刮擦件5进行显影剂的初步静电带电。刮擦件5与非磁性的回流板6整体形成。回流板6设置为一个从显影辊3的上部向着搅拌辊7的上部的斜坡，使得显影辊3高于搅拌辊7。回流板6的位于显影辊3一侧的端部向着显影辊3折叠，从而形成折叠部6a。该折叠部6a被确定为刮擦件5。

刮擦件5是平面的，而显影辊3是圆形的，因此最小位置“a”限定在第二间隙G2内。

第二间隙G2、第一间隙G1(mm)、以及磁极N2的宽度尺寸Dm(mm)设定为保持以下的关系。

G1＜G2≤0.8×Dm

优选地，第一间隙G1通常设定为0.5mm，而第二间隙G2通常设定为2.3mm或3.2mm。磁极N2的宽度尺寸Dm如上所述设定为4mm，但是，该宽度只要是合适就无须限制。

第一间隙G1、第二间隙G2、从第一间隙G1传送的每单位长度的显影剂量M1(g/(s·cm))、以及从第二间隙G2传送的每单位长度的显影剂量M2(g/(s·cm))设定为保持以下的关系。

M2＞(M1/G1)G2

这里，M1和M2是下述条件下传送通过间隙的显影剂的量，其中：时间是10秒，并且控制件和刮擦件之间纵向方向的测量长度为5cm。(M1/G1)是间隙的每单位面积(/每单位时间)通过间隙的显影剂的重量(g/(s·cm²))。

在容器1内的控制件4的附近设置有第一显影剂滞留抑制件12，用于抑制传送到第一间隙G1的显影剂，即由控制件4控制的过量显影剂，滞留在控制件4的上游侧。而且，在刮擦件5附近连接有第二显影剂滞留抑制件13，用于抑制传送到第二间隙G2的显影剂滞留在刮擦件5的上游侧。

第一显影剂滞留抑制件12以及第二显影剂滞留抑制件13由具有对应于显影辊3的长度的长度的诸如金属或合成树脂的非磁性材料构成。第一显影剂滞留抑制件12设置在控制件4宽度方向的一端和容器1的上壁之间，并且显影剂滞留抑制件12沿垂直方向分离于回流板6，从而将过量显影剂流畅地引导到回流板6。另外，在第一显影剂滞留抑制件12的底部沿纵向设置有多个相互独立的接触回流板6的上表面的凸起部12a。凸起部12a防止回流板6的向上弯曲。这里，在图1中，第一显影剂滞留抑制件12设置为从控制件4到回流板6的上端部，但是，第一显影剂滞留抑制件12的从控制件4的长度不限于特定值。而且，第一显影剂滞留抑制件12可以与控制件4形成一体。

第二显影剂滞留抑制件13沿回流板6的下表面设置在刮擦件5和回流板6之间，从而可以流畅地将显影剂传送到第二间隙G2。第二显影剂滞留抑制件13可以与回流板6形成一体。

图3是表示用于支撑显影辊和其他部件的支撑结构的分解透视图。如上所述设置在容器1内的显影辊3、控制件4、和回流板6(以及刮擦件5)由两个共用支撑件11和11支撑。它们以由支撑件11和11支撑的状态安装在容器1内。支撑件11和11由平板构成，并且在它们的相应中心部分包括大直径通孔11a和11a，显影辊3的轴部3a在两端装配在通孔11a和11a中。另外，支撑件11和11在它们的一端包括小直径通孔11b、11b以及小直径通孔11c、11c，小直径通孔11b、11b面对设置在固定于控制件4的第一显影剂滞留抑制件12的两端部的多个螺纹孔12b和12b，并且小直径通孔11c、11c面对设置在固定于刮擦件5的第二显影剂滞留抑制件13的两端部的多个螺纹孔13a和13a。然后，在控制件4和刮擦件5设置在支撑件11和11之间的状态下，显影辊3的轴部3a在两端装配在通孔11a、11a中，并且诸如小螺钉的外螺纹通过通孔11b和11c旋拧到螺纹孔12b和13a内。从而，形成一个组合部件，并且该组合部件安装在容器1内。

二成分显影剂存放在如上所述构造的显影装置的容器1内。显影剂由诸如磁性粉末的载体以及色粉构成。采用粒径小于普通粒径的显影剂。普通的载体具有85μm的平均粒径，而本发明的载体具有小于或等于65μm的平均粒径。而且，普通的色粉具有8.5μm的平均粒径，而本发明的色粉具有小于或等于7.5μm的平均粒径。

当要显影承载在感光鼓2上的静电潜像时，感光鼓2如图1所示顺时针转动，并且显影辊3的套筒32以及搅拌辊7如图1所示逆时针转动。容器1内的显影剂在搅拌辊7的搅拌下由显影辊3传送到第二间隙G2并被控制第二间隙G2内的传送量(层厚)。然后，显影剂在刮擦件5的刮擦下通过第二间隙G2。传送到第二间隙G2的显影剂由第二显影剂滞留抑制件13控制其积聚并被流畅地传送到第二间隙G2。通过第二间隙G2后，显影剂被传送到第一间隙G1。第二间隙G2设置为大于第一间隙G1，因此当然由控制件4形成过量显影剂并且由刮擦件5提供一定的显影剂循环量。过量的显影剂由第一显影剂滞留抑制件12控制其积聚并向着回流板6回流，并且由回流板6回流到搅拌辊7的上部。总体上，显影剂围绕回流板6循环。

第二间隙G2由用于刮擦显影剂的刮擦件5和显影辊3限定，从而当显影剂通过第二间隙G2时稳定地在显影剂上进行初步带电。控制件4控制初步带电的显影剂的传送量，从而控制件4可以在初步带电的显影剂上进行主带电。而且，磁极N2设置为磁极N2的磁极中心轴P2相对于第二间隙G2的最小位置(a)比向着传送上游侧偏移1.5°的位置更靠近传送下游侧。因此，如图4、5、6和7所示，在第二间隙G2内产生向着磁极N2的磁极中心轴P2的磁力。

图4是表示对应于磁极中心轴上沿径向的距离和磁极中心轴从最小位置(a)的位移角的磁通密度标量的视图。图5是表示对应于磁极中心轴上沿径向的距离和磁极中心轴从最小位置(a)的位移角的磁通密度径向分量的视图。图6是表示对应于磁极中心轴上沿径向的距离和磁极中心轴从最小位置(a)的位移角的磁通密度转动方向分量的视图。需要指出的是，在图4到6中，沿径向的距离是显影辊3的半径尺寸和第二间隙G2的尺寸之和。

图7A是表示对应于磁极中心轴从最小位置(a)的位移角的径向分量磁通密度的视图。图7B是表示对应于磁极中心轴从最小位置(a)的位移角的径向分量归一化磁通密度的视图。水平轴上的正数表示传送上游侧从最小位置(a)的位移角，并且水平轴上的数表示传送下游侧从最小位置(a)的位移角。在图7A和7B中，可以通过改变磁极中心轴P2上的第二间隙G2的尺寸以及磁极中心轴P2从最小位置(a)的位移角来改变磁通密度分量。而且，如图7B所示，当磁极N2的宽度Dm＝4mm时，可以通过归一化磁通密度分量来表示在一段上。在图7A和7B中，显影辊3的半径尺寸设定为25mm。对应于25mm的半径尺寸以及2.5mm、3.5mm和7.0mm的第二间隙G2的尺寸之和的尺寸表示显影辊3沿径向的距离为27.5mm、28.5mm和32.0mm。

图8A是表示对应于磁极中心轴从最小位置(a)的位移角的转动方向分量磁通密度的视图。图8B是表示对应于磁极中心轴从最小位置(a)的位移角的转动方向分量归一化磁通密度的视图。水平轴上的正数表示传送上游侧从最小位置(a)的位移角，并且水平轴上的数表示传送下游侧从最小位置(a)的位移角。如图8A所示的转动方向分量磁通密度被归一化从而可以如图8B所示表示在一段上。

图9A和9B是表示径向方向的距离和磁极中心轴上的归一化磁通密度之间的关系的图表。磁极N2的宽度尺寸Dm为4mm，并且第二间隙G2设置为G1＜G2≤0.8×Dm。由于G2≤0.8×Dm设定为2.3mm≤3.2mm，因此靠近回流板6的磁通密度B变大(B≥41％)。也就是说，与磁通密度的平方成比例的磁引力附加到显影剂的载体(B^2≥17％)，并且在传送下游侧在较大摩擦力的状态下由刮擦件5控制层厚，从而可以有效地进行初步带电。而且，优选地，设置为G2≤(2/3)×Dm，即2.3mm≤2.7mm，以提供靠近回流板6的磁通密度B较高的状态(B≥45％)，即与磁通密度的平方成比例的磁引力附加到载体(B^2≥20％)的状态。

第一间隙G1、第二间隙G2、每单位长度的显影剂量M1、以及每单位长度的显影剂量M2设定为M2＞(M1/G1)G2。因此，传送到第二间隙G2的显影剂没有被刮擦件5控制并且层厚是不均匀的。因此，即使当传送量平均值M2av低于或等于第二间隙G2(M1/G1)，显影剂的一部分接触控制件4而被刮擦并且可以通过初步带电提高循环量。在该值低于或等于控制量的情况下，刮擦状态会是不均匀的，因为它极大程度地依赖于传送量和显影剂层形成状态。但是，可以通过上述设定来防止这种不均匀。

图10A和10B是表示磁极中心轴相对于第二间隙的最小位置(a)的位置与显影剂循环量之间的关系的图表。

由于显影剂循环量受到容器1中的显影剂量和第二间隙的距离的影响，因此在图10A和10B中，在容器1内的显影剂量为1400g或1250g以及第二间隙G2的距离为4mm、3.2mm或2.3mm的状态下测量显影剂循环量。直到磁极N2的磁极中心轴P2移动到从第二间隙G2的距离最小的最小位置(a)向着传送上游侧偏移1.5°的位置，相对于最小位置(a)磁力被吸向上游传送侧的磁极中心轴P2，并且与从最小位置(a)向着传送下游侧偏移的情况相比第二间隙G2内的由磁力传送的显影剂传送量变小。因此，如图10A和10B所示可以获得稳定的显影剂循环量。

通过将磁极N2设置为使得磁极中心轴P2从最小位置(a)向着传送下游侧偏移，显影剂循环量如图10A和10B所示逐渐增加。但是，当第二间隙G2是2.3mm时，在磁极中心轴P2从最小位置(a)向着传送下游侧偏移1.5°的状态下，刮擦件5开始控制显影剂传送量。因此，即使当磁极中心轴P2从最小位置(a)向着传送下游侧偏移1.5°时，显影剂循环量也是稳定的。而且，当第二间隙G2是4mm时，刮擦件5几乎不控制显影剂的传送量，从而显影剂循环量不像第二间隙G2是3.2mm或2.3mm的情况中那样增加。

显影剂循环量有时由第三间隙G3的循环路径阻力来控制，其中该第三间隙G3由回流板6和第一显影剂滞留抑制件12限定。

图11是表示第三间隙和显影剂循环量之间的关系的视图。图11表示出当改变由回流板6和第一显影剂滞留抑制件12限定的第三间隙G3时显影剂循环量的测量结果(g/(s·cm))。参见图11，可以发现，即使当第三间隙G3小于或等于4.0mm时显影剂循环量显著减小，但是通过将第三间隙G3设定为等于或大于4.2mm可以获得稳定的显影剂循环量。第三间隙G3的尺寸的上限根据显影剂的最大循环量确定。这里可以看到稳定的循环在4.2到5.2mm的范围内，上限应当等于或大于5.2mm。

与此类似，如图10A和10B所示，尽管当第二间隙G2是4mm时刮擦件5几乎不控制显影剂的循环量，但是当第二间隙G2是3.2mm或2.3mm时刮擦件5控制显影剂的循环量，通过第一显影剂滞留抑制件12和显影剂的刮擦，第三间隙G3中的循环路径阻力显著增大，当第三间隙G3变的小于4mm时显影剂循环量显著减小。

图12是表示包括根据本发明的显影装置的图像形成装置的主要部分的结构的垂直截面正视图。

具有上述结构的显影装置例如安装在具有电子照相处理单元的图像形成装置中。如图12所示，图像形成装置是数字复印机，包括扫描器20，用于扫描原稿的图像；转动感光鼓2(图形形成单元)，在其外周面具有静电潜像；带电装置21，用于在感光鼓2上进行带电；曝光装置，其具有激光光束扫描器用于使得感光鼓2承载对应于原稿图像的静电潜像；显影装置A，用于显影静电潜像；转印装置22，用于将感光鼓2上的已显影的色粉图像转印到纸张上；清理装置，用于除去残留在感光鼓2上的显影剂；放电装置，用于除去感光鼓2上的电荷；进纸单元23，用于向着感光鼓2进给纸张；以及纸张后处理单元24，用于对其上已经形成图像的纸张进行后处理。

根据上述实施例，刮擦件与回流板构造为一体的板形，但是刮擦件可以独立于回流板提供。

Claims (15)

1.一种显影装置，包括：

显影辊，其具有磁性辊，用于传送显影剂并显影静电潜像；

控制件，用于控制由显影辊传送到静电潜像的显影剂的量；

回流板，用于将由控制件控制的过量显影剂回流离开控制件；以及

刮擦件，其设置为以大于由显影辊和控制件限定的第一间隙的第二间隙面对显影辊，并且刮擦传送到第一间隙的显影剂，其中

磁性辊具有沿其圆周方向设置的多个磁极，并且磁极之一设置为该磁极的磁极中心轴面对第二间隙并且磁极中心轴相对于从第二间隙的最小位置向着控制件的相对侧偏移1.5°的位置处于控制件一侧。

2.如权利要求1所述的显影装置，其中磁极设置为磁极中心轴相对于第二间隙的最小位置处于控制件一侧。

3.一种显影装置，包括：

显影辊，其具有磁性辊，用于传送显影剂并显影静电潜像；

控制件，用于控制由显影辊传送到静电潜像的显影剂的量；

回流板，用于将由控制件控制的过量显影剂回流离开控制件；以及

刮擦件，其设置为以大于由显影辊和控制件限定的第一间隙的第二间隙面对显影辊，并且刮擦传送到第一间隙的显影剂，其中

磁性辊具有沿其圆周方向设置的多个磁极，并且磁极之一设置为磁极面对第二间隙并且该磁极的磁极中心轴被定位以使得一致于第二间隙的最小位置。

4.一种显影装置，包括：

显影辊，其具有磁性辊，用于传送显影剂并显影静电潜像；

控制件，用于控制由显影辊传送到静电潜像的显影剂的量；

回流板，用于将由控制件控制的过量显影剂回流离开控制件；以及

刮擦件，其设置为以大于由显影辊和控制件限定的第一间隙的第二间隙面对显影辊，并且刮擦传送到第一间隙的显影剂，其中

磁性辊具有沿其圆周方向设置的多个磁极，并且磁极之一设置为磁极面对第二间隙并且该磁极的磁极中心轴位于一致于第二间隙的最小位置的位置以及向着控制件的相对侧偏移1.5°的位置之间的位置。

5.如权利要求1到4中任一项所述的显影装置，其中第二间隙G2(mm)限定为G1＜G2≤0.8×Dm，其中G1是第一间隙(mm)，Dm是磁极沿显影辊的圆周方向的宽度(mm)。

6.如权利要求1到4中任一项所述的显影装置，进一步包括：

在控制件和/或刮擦件附近的用于防止传送到间隙的显影剂积聚的显影剂滞留抑制件。

7.如权利要求6所述的显影装置，其中由回流板和位于控制件附近的显影剂滞留抑制件限定的第三间隙等于或大于4.2mm。

8.如权利要求7所述的显影装置，其中第三间隙大于第二间隙。

9.如权利要求1到4中任一项所述的显影装置，其中刮擦件与回流板一体形成。

10.如权利要求9所述的显影装置，其中设置在控制件附近的显影剂滞留抑制件具有接触回流板并防止刮擦件被显影剂偏移的凸起部。

11.如权利要求1到4中任一项所述的显影装置，其中控制件和刮擦件具有相似的线性膨胀系数。

12.如权利要求1到4中任一项所述的显影装置，其中显影辊、控制件、和刮擦件由共用支撑件支撑。

13.如权利要求1到4中任一项所述的显影装置，其中传送到第二间隙的显影剂量M2(g/(s·cm))限定为M2＞(M1/G1)G2，其中G1是第一间隙(mm)，G2是第二间隙(mm)，M1是从第一间隙传送的显影剂量(g/(s·cm))。

14.如权利要求1到4中任一项所述的显影装置，进一步包括容放包含具有小于或等于65μm的平均粒径的磁性粉末和具有小于或等于7.5μm的平均粒径的色粉的显影剂的容器。

15.一种图像形成装置，包括：

如权利要求1到4中任一项所述的显影装置，用于显影静电潜像；以及

图像形成单元，用于在纸张上形成显影的图像。

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