CN101241334B - 显影装置 - Google Patents

Abstract

一种显影装置包括：显影剂承载元件，用于承载显影剂以便用显影剂显影形成于图像承载元件上的静电图像；显影剂供给元件，其可与承载元件相接触，用于将显影剂供应至承载元件，显影剂供给元件可在与承载元件在相对于显影剂供给元件的接触部分处的圆周运动相反的圆周运动方向上旋转，其中显影剂供给元件在接触部分处的圆周运动的方向为大体向上；和调节元件，用于调节承载元件上承载的显影剂的量，调节元件具有与承载元件相接触的自由端部；其中显影剂供给元件被供应有朝着显影剂正常充电极性与承载元件的电势不同的电压，并且其中承载元件设有基本上面朝下的表面，所述表面在从承载元件在上述接触部分中相对于承载元件的旋转方向而言的最下游点至承载元件和调节元件之间的接触部分的范围内。

Description

显影装置

技术领域

本发明涉及一种显影装置，具体地涉及一种使用电子照相成像方法通过显影形成于图像承载元件上的静电图像而形成可见图像(由调色剂形成的图像)的显影装置。显影装置(比如上述这种显影装置)能集成为成像装置的一部分，或者是可移除地安装在成像装置主组件中的处理装置的一部分。

背景技术

作为成像装置的举例，可以包括电子照相复印机、电子照相打印机(激光束打印机、LED打印机等)、传真装置、文字处理机、能执行两种或更多前述成像装置功能的多功能打印机等等。

处理盒是这样一种盒，其中电子照相感光元件以及例如充电装置、显影装置和清洁装置之中的至少一个整体地布置以使得它们能可移除地安装在成像装置的主组件中。

有很多已知的方法为成像装置(比如使用电子照相工艺的复印机、打印机、传真装置等)的显影装置所使用。这些显影方法之一是非磁性单组分显影方法。

图11示出了显影装置100，其使用非磁性单组分显影方法。显影装置100为接触型。其使用非磁性单组分显影剂。显影装置100在本实施例中具有壳体101，其具有调色剂存储室110和显影室111。调色剂存储室110存储调色剂T，调色剂T为非磁性单组分调色剂。显影室111具有显影辊112、调色剂供应辊113和叶片114。显影辊112是显影剂承载元件，并且由金属轴和一层以包裹显影辊112的方式涂覆在金属轴外周表面上的导电橡胶所构成。调色剂供应辊113是用显影剂供应显影辊112的元件。其由金属轴和以包裹金属轴的方式布置在金属轴外周表面上的一层海绵所构成。叶片114是调节元件。其由一片金属板构成。参考数字116标识的是感光鼓，其是图像承载元件。感光鼓以箭头标记A所示的方向旋转。显影辊112与感光鼓116平行定位以使得其外周表面布置为与感光鼓116的外周表面相接触或者几乎相接触，从而形成显影部分G。

调色剂存储室110中的调色剂由用柔性叶片构成的调色剂传送元件115传送入显影室111。显影室111中的调色剂T由调色剂供应辊113供应至显影辊112，调色剂供应辊113利用调色剂涂覆显影辊112的外周表面，从而在显影辊112的外周表面上形成一层调色剂。然后，显影辊112外周表面上的这层调色剂的厚度由调节叶片114所调节，以使得显影辊112外周表面每单位面积上的调色剂量变得适当。由于调色剂通过调色剂供应辊113涂覆在显影辊112的外周表面上，调色剂颗粒就由于摩擦而带有适量的电荷。

显影辊112上的这层调色剂通过显影辊112的旋转而移动穿过调节部分H，在调节部分中调节叶片114与显影辊112的外周表面相接触。此后，这层调色剂被传送至显影部分G，也就是，其中显影辊112的外周表面与感光鼓116的外周表面相接触(几乎相接触)的区域。在显影部分G，这层调色剂中的调色剂颗粒粘附至感光鼓116的外周表面上已经通过充电和曝光处理而形成的静电潜像。于是，潜像转变为可见的图像。

显影辊112的外周表面上残留的调色剂颗粒(显影残留调色剂颗粒，也就是显影辊112的外周表面上没有粘附至感光鼓116外周表面的调色剂颗粒)被调色剂供应辊113回收。为了确保显影辊112上的显影残留调色剂颗粒被有效回收，调色剂供应辊113以如此的方向旋转以使得在显影辊112和调色剂供应辊113之间的接触区域F中，调色剂供应辊113的外周表面在与显影辊112的移动方向相反的方向上移动。也就是，参照图11，显影辊112沿箭头标记C所示的顺时针方向旋转，调色剂供应辊113沿与显影辊112相同的方向(箭头标记D所示的顺时针方向)旋转。因而，显影辊112的外周表面和调色剂供应辊113的外周表面在接触区域F中彼此间强烈地摩擦，使得其能回收显影残留调色剂颗粒。

已知将电压(调色剂供应偏压)施加于调色剂供应辊113，这个电压的极性与调色剂相同并且绝对值高于施加至显影辊112的电压，如同日本专利公开H06-194944所公开的。这种电压的施加对于将调色剂可靠地供应至显影辊112是有效的。因此，即使在需要连续形成大量高密度图像时，也能有效防止形成有缺陷图像，更具体地，密度不正常地低和/或模糊的图像，这是由于调色剂没有令人满意地供应至显影辊112的问题。

而且，通过如上所述那样施加调色剂供应偏压来在显影辊112和调色剂供应辊113之间提供电势差，使得能够仅利用极性正常的调色剂颗粒供应显影辊112。因此，就显影辊112上调色剂的电荷量而言稳定了显影装置，并且因此，防止形成有缺陷图像，例如，密度不正常的图像、影像模糊的图像等等。

然而，相比通过用于根据现有技术的显影装置的结构布置所能获得的图像而言，用于图11所示显影装置100的结构布置对于获得图像质量显著更高这一目的来说不令人满意，尤其是在影像模糊方面。

在用于图11所示显影装置100的结构布置的情况下，显影辊112和调色剂供应辊113之间的接触区域F的上游边缘(调色剂压出部分Fa)就显影辊112的旋转方向而言是接触区域F的上缘。因此，从调色剂压出部分Fa压出的调色剂颗粒悬挂在调色剂压出部分Fa上。也就是，没有供应至显影辊112的调色剂颗粒在调色剂压出部分Fa附近处停滞。换言之，悬挂在调色剂压出部分Fa上的调色剂颗粒是那些甚至在施加调色剂供应偏压时也没有供应至显影辊112的调色剂颗粒。因此，这些调色剂颗粒的极性不正常(极性颠倒)和/或电荷量比涂覆在显影辊112上的调色剂颗粒要小(充电不足的调色剂颗粒)。

对于出现在显影辊112附近处(特别是悬挂在显影辊112上)的调色剂颗粒，它们通过显影辊112的旋转逐渐地传送入调节部分H。因而，除了由调色剂供应辊113所供应的调色剂颗粒之外，这些调色剂颗粒也供应至显影辊112。因此，显影装置100有时就显影辊112上的调色剂电荷量而言变得不稳定，尽管在上述方面期望保持显影装置100稳定。换言之，阻止了施加调色剂供应偏压的作用显现。

而且，调节叶片114是一片SUS板，其端部之一以字母L的形状弯曲。在显影辊112上的这层调色剂被移动入显影部分G之前，显影辊112的外周表面每单位面积上允许仍然涂覆的调色剂量，通过将调节叶片114的弯曲部布置为与显影辊112的外周表面相接触来进行调节。这种调节方法是公知的。

如上所述这样构造显影装置100，也就是，将显影装置100构造为使得调节叶片114的弯曲部布置为与显影辊112的外周表面相接触，使得调节叶片114介于叶片114的边缘114a和接触区域H之间的部分(NE)从接触区域H延伸入显影室111，从而引起下面的问题：

也就是，调节叶片114的部分NE(也就是调节叶片114延伸入显影室111的部分)用作侵略性地将处于部分NE和显影辊112之间的区域中的调色剂颗粒导向入接触区域H的导向件。因此，即使调色剂供应偏压施加于调色剂供应辊113以便仅将极性正常的调色剂颗粒供应至显影辊112，极性不正常的调色剂颗粒也连同极性正常的调色剂颗粒一起被导向入接触区域H。因而，就显影辊112的旋转方向而言在接触区域H的下游侧上，显影装置100在显影辊112上的调色剂电荷量方面有时会变得不稳定。

发明内容

本发明的主要目标是提供一种显影装置，其仅将极性正常的显影剂颗粒供应至其显影剂承载元件并且因此就显影剂承载元件上的显影剂的电荷量而言保持稳定。

本发明的另一目标是提供一种显影装置，其不会引起成像装置由于显影辊上的显影剂的电荷量不稳定而形成有缺陷图像(比如图像模糊)，并且因此使得成像装置能长时间可靠地形成令人满意的图像。

本发明的另一目标是提供一种显影装置，其中显影剂由其显影剂供应元件可靠地供应至其显影剂承载元件。

本发明的另一目标是提供一种显影装置，其不会导致成像装置形成密度异常低并且因此模糊的图像，即使在连续形成大量高密度图像时。

在考虑下面结合附图对本发明优选实施例的描述的基础上，本发明的这些和其它目标、特点和优点将变得更加明显。

附图说明

图1是本发明第一实施例中的成像装置的示意性剖视图，示出了该装置的总体结构。

图2是本发明第一实施例中的显影装置的示意性剖视图，示出了该装置的总体结构。

图3是示出调色剂供应部分中的调色剂运动的示意图。

图4是根据现有技术的显影装置的示意性剖视图，示出了显影辊、调色剂供应辊以及显影室中的叶片的定位，这种定位导致了显影辊上的调色剂聚集。

图5是本发明第一实施例中的显影装置的示意性剖视图，示出了显影装置的显影辊、调色剂供应辊以及显影室中的叶片的定位。

图6是构造为使得其调节部分具有NE部分的显影装置的示意性剖视图。

图7是其中调色剂在由此压出调色剂的区域附近处的小面积中再循环的显影装置的示意性剖视图，示出了显影装置的显影辊、调色剂供应辊以及叶片的定位。

图8是用于测量显影辊上调色剂所具有的电荷量的装置的示意图。

图9是第二和第三比较性的显影装置的示意性剖视图，示出了该装置的总体结构。

图10是第四比较性的显影装置的示意性剖视图，示出了该装置的总体结构。

图11是常规显影装置的示意性剖视图，其使用非磁性单组分的显影剂。

具体实施方式

下面，将参照附图更详细地描述根据本发明的显影装置。

[实施例1]

图1是本发明第一实施例中的成像装置的示意性剖视图，并且示出了该装置的总体结构。本实施例中的成像装置200是转印型彩色激光打印机，其采用了一种已知的电子照相工艺。其还采用了接触型的充电系统以及使用单组分显影剂的显影系统。成像装置200(也就是本实施例中的打印机)能根据其从外部主机装置(未示出)所接收到的图像信息在记录介质片材S(比如纸张、OHP片材等)上形成并且输出全色图像，所述外部主机装置与成像装置相连接以使得信息能在成像装置和主机装置之间交换。

本实施例中的成像装置200(其能输出全色图像)采用了平行并列的四个鼓，并且因此有时称为直列型成像装置。更具体地，成像装置200具有多个成像设备，也就是，四个分别形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)图像的成像部分P(Pa、Pb、Pc和Pd)。由成像部分P所形成的图像被暂时分层转印到中间转印带(中间转印元件)20上，并且然后一起被转印到记录介质片材S(例如纸张)上。中间转印带20由驱动辊21和支承辊22所支承并且从而拉紧，并且在箭头B所示方向上驱动。

成像部分P(Pa、Pb、Pc和Pd)的结构是相同的。每个成像部分P具有图像承载元件，其是电子照相感光元件1(1Y、1M、1C和1K)，该感光元件呈鼓的形式(以下可称为感光鼓)；成像装置Pa、Pb、Pc和Pd分别具有感光鼓1Y、1M、1C和1K。每个成像部分P具有作为充电装置的充电辊2(2Y、2M、2C和2K)以及作为曝光装置的激光束扫描装置3(3Y、3M、3C和3K)，激光束扫描装置3邻近于感光鼓1的外周表面。充电辊2和曝光装置3在感光鼓1上形成静电潜像。作为显影设备的显影装置4(4Y、4M、4C和4K)以及作为用于移除残留在感光鼓1上的调色剂的清洁设备的清洁装置5(5Y、5M、5C和5K)也布置成邻近感光鼓1的外周表面。显影装置4将感光鼓1上的静电潜像显影为可见图像(由调色剂形成的图像，以下将称作为调色剂图像)。

在本实施例中，上述构成成像部分P的感光鼓1、充电辊2、显影装置4以及清洁装置5一体地放置在盒中，从而构成处理盒8(8a、8b、8c和8d)，处理盒8通过处理盒安装和移除装置(未示出)可更换地安装在成像装置200的主组件200A中。因而，如果主组件200A中的处理盒8的显影装置4达到其使用寿命的终点，例如，调色剂用完，则处理盒8能用另外的处理盒8替换(例如，全新的处理盒)。

成像装置200采用四个处理盒8，也就是，处理盒8Y(其使用黄色调色剂)、8M(其使用品红色调色剂)、8C(其使用青色调色剂)以及8K(其使用黑色调色剂)，它们都在与中间转印带20的循环方向平行的方向上平行地并列。

成像装置200的成像顺序如下：首先，感光鼓1的外周表面在成像部分P中由充电辊2均匀地充电。然后，潜像(其反映从控制器输入的图像信号)由曝光装置3形成在感光鼓1的外周表面的均匀充电部分上。这个潜像由显影装置4显影为调色剂图像。这个成像顺序在每个成像部分P中执行。

这四个不同颜色的单色调色剂图像在初次转印部分T1(T1a、T1b、T1c和T1d)中由作为转印装置的转印辊9(9Y、9M、9C和9K)转印(初次转印)到中间转印带20上，从而在中间转印带20上实现单个全色图像。然后，四个用来实现单个全色图像的单色调色剂图像在其中布置了作为二次转印装置的转印辊23的二次转印部分T2中一起转印到记录介质S上。对于记录介质S，多片记录介质S储存在片材供给盒30中。随着成像操作开始，多片记录介质S由记录介质传送辊32(其是记录介质传送装置)从片材供给盒30中依次发送至其中定位有转印辊23的二次转印部分T2。

在全色调色剂图像转印到记录介质S上之后，记录介质S被传送至定影装置7，其中调色剂图像(全色图像)被定影至记录介质S。然后，记录介质S从成像装置中排出。同时，转印残留调色剂颗粒(也就是残留在调色剂图像转印辊的外周表面上的调色剂颗粒)由清洁装置5(5a、5b、5c和5d)移除。

下面，将参照图2描述本实施例中的显影装置4的总体结构。显影装置4所采用的显影方法为接触型。其使用非磁性单组分的显影剂。

本实施例中的显影装置4具有壳体41，该壳体具有调色剂存储室10和显影室11。

调色剂存储室10存储调色剂T。调色剂存储室10具有调色剂传送元件15(其是柔性叶片)。调色剂传送元件15沿图2中箭头所示的方向旋转，从而在搅拌调色剂的同时将调色剂存储室10中的调色剂传送至显影室11。

显影室11中有显影辊12、调色剂供应辊13和调节叶片14。显影辊12是显影剂承载元件，并且沿箭头C所示的方向旋转。调色剂供应辊13是用显影剂涂覆显影辊12的元件。其沿箭头D所示的方向旋转。调节叶片14是对显影剂涂覆在感光鼓1的外周表面上之后允许仍然涂覆在感光鼓1的外周表面上的每单位面积的显影剂量进行调节的元件。

本实施例1中的显影室11位于调色剂存储室10的顶部。显影室11和调色剂存储室10之间有孔口42，以允许壳体41中的调色剂在调色剂存储室10和显影室11之间移动。在调色剂传送元件15旋转时，调色剂存储室10中的调色剂T如同被向上翻转那样通过孔口42传送入显影室11，如箭头44所示。

显影室11提供有调色剂存储器43，其存储从调色剂存储室10传送的调色剂。显影装置4被构造为使得调色剂供应辊13部分地或者全部地包封在调色剂存储器43中。调色剂供应辊13布置为与显影辊12相接触。调色剂供应辊13以如此的方向旋转以使得在调色剂供应辊13和显影辊12之间的接触区域F(涂覆部分)中，调色剂供应辊13的外周表面在与显影辊12外周表面的移动方向相反的方向上移动。也就是，在接触区域F中，显影辊12的外周表面向下(重力方向)移动，而调色剂供应辊13的外周表面向上(与重力方向相反的方向)移动。换言之，就调色剂供应辊13的旋转方向而言，接触区域F的下游边缘大致在接触区域F的上游边缘的正上方。

调色剂存储器43中的调色剂通过调色剂供应辊13的旋转传送至调色剂供应辊13和显影辊12之间的接触区域F，以便涂覆(供应至)在显影辊12上。在调色剂由调色剂供应辊13涂覆在显影辊12的外周表面上时，调色剂由于与显影辊12之间的摩擦而充电。在接触区域F中，调色剂供应辊13还将潜像显影之后残留在显影辊12外周表面上的调色剂刮走。

叶片14在显影室11中布置为调节元件，且保持压靠显影辊12的外周表面。在调色剂涂覆在显影辊12的外周表面之后，在给予电荷的同时，显影辊12上调色剂T的层厚由叶片14调节。于是，在显影辊12的外周表面上形成薄层的调色剂T。

显影辊12被定位为使得其外周表面保持压靠感光鼓1的外周表面，从而形成显影部分G，显影部分G中，显影辊12和感光鼓1之间的接触压力具有预定值。显影辊12旋转以使得在接触区域G中其外周表面沿与感光鼓1的外周表面的移动方向相同的方向移动，并且其圆周速率和感光鼓1的圆周速率之间存在预定的差值。

由叶片14形成于显影辊12的外周表面上的调色剂薄层通过显影辊12的旋转被传送至显影辊12和感光鼓1之间的接触区域G，在接触区域G中，感光鼓1的外周表面上的潜像被显影。残留在显影辊12的外周表面上的调色剂颗粒(也就是没有被用于显影潜像的调色剂颗粒)由上述的调色剂供应辊13从显影辊12的外周表面上去除。

由于显影辊12和调色剂供应辊13分别以上述方向旋转，就调色剂供应辊13的旋转方向而言，在接触区域G的上游侧上产生压力。因此，这个压力将调色剂存储器43中的调色剂连同空气一起推入孔口42中，并且落回到调色剂存储室10中。因此，调色剂存储器43中的调色剂T不在调色剂存储器43中停滞。也就是，调色剂存储器43中的调色剂T的主体连续地由从调色剂存储室10中传送入调色剂存储器43的下一个调色剂主体替代；调色剂通过调色剂存储器43进行循环。

本实施例中的显影装置4所采用的显影辊12是半导电弹性辊。其提供有弹性层，并且外径为16mm。用于半导电弹性层的材料是软橡胶或者发泡物质，比如硅酮橡胶、氨基甲酸乙酯等，其中导电物质(比如碳)已经分散，并且其体积电阻率在10²ohm·cm～10¹⁰ohm·cm的范围内。在一些情况下，它由上述物质的组合构成。

调色剂供应辊13是弹性辊，其外径为16mm。其弹性表面层由导电的发泡物质(导电海绵)所构成。其保持压靠显影辊12以使得在接触区域F中其明显侵入显影辊12的量为1.5mm。

叶片14是由SUS构成的一片板簧。其保持为与显影辊12的外周表面相接触，在曲率上弹性地弯曲，以使得在接触区域H中，预定量的接触压力保持在叶片14和显影辊12之间。

在本实施例中，-350v和-550v分别施加于显影辊12和调色剂供应辊13。对于叶片14，施加-550v。顺便提及，感光鼓1由充电装置2所充电至的电势为-550v。

本实施例中的显影装置4所使用的显影剂是非磁性单组分的调色剂，其可充负电。

本实施例中的成像装置的处理速度(也就是感光鼓1的圆周速率)是150mm/秒，而显影辊12的圆周速率是180mm/秒。

下面，将描述本实施例的特点，更具体地，仅用正常充电的调色剂颗粒供应显影辊12的方法以及用于执行这种方法的结构布置。

首先，将描述要施加于调色剂供应辊13的电压。

在本实施例中，施加于调色剂供应辊13的电压(调色剂供应偏压)在绝对值上大于施加于显影辊12的电压。施加于显影辊12的电压在极性上与调色剂所充电的极性相同。更具体地，对显影辊12施加-350v，并且对调色剂供应辊13施加-550v。

也就是，对调色剂供应辊13，施加与显影剂(调色剂)极性相同并且在调色剂供应辊13和显影辊12之间提供电压差(-200v)的电压。换言之，施加于调色剂供应辊13的电压设置为使得其极性与显影剂可充电的正常极性相同，并且因此与施加于显影辊12的电压的极性相同，而且其绝对值比施加于显影辊12的电压的绝对值大。

参照图3，因此，可以仅用正常充电(充负电)的调色剂颗粒涂覆显影辊12。也就是，可以防止充正电的调色剂颗粒以及极性正常(负)但电荷量不足的调色剂颗粒粘附至显影辊12。

接下来，将描述显影辊12、调色剂供应辊13以及叶片14的定位。

通过如上所述那样施加调色剂供应偏压，能确保仅用正常充电的调色剂供应显影辊12。

然而，在显影装置4被构造为使得调色剂供应辊13定位于显影辊12的顶部的情况下，如图4所示，例如，会出现下面的问题：

也就是，在显影辊12的外周表面中处于显影辊12和调色剂供应辊13之间的接触区域F(涂覆区域)中的部分从接触区域F移动至显影辊12和调节叶片14之间的接触区域H时，显影辊12附近的调色剂T的主体中的调色剂颗粒将停留(粘附)在显影辊12的外周表面上的调色剂层上，并被传送至调节部分H。换言之，还没有适当充电的调色剂颗粒可能将被传送至调节部分H，并且涂覆在显影辊12的外周表面上。

因此，在本实施例中的显影装置4的情况下，其显影辊12、调色剂供应辊13以及叶片14定位为这样：在显影辊12的外周表面的给定部分移动进入涂覆部分F(也就是，显影辊12和调色剂供应辊13之间的接触区域)和调节部分H(也就是，显影辊12和叶片14之间的接触区域)之间的区域时，其变得大致平行于重力方向(竖直方向)，如图5所示。也就是，显影辊12和调色剂供应辊13被定位为使得，在显影辊12的外周表面的给定部分移动穿过涂覆部分F和调节部分H之间的区域时，其仍然大致竖直。换言之，在显影辊12的外周表面的给定部分处于涂覆部分F和调节部分H之间的区域中时，其仍然位于与调色剂供应辊13的旋转轴线重合的水平面的下方。

在提供这种结构布置的情况下，如果充电量不足的调色剂颗粒和/或极性颠倒的调色剂颗粒粘附至显影辊12的外周表面，那么由于它们和显影辊12的外周表面之间没有静电吸引，所以它们将由于自身重力而从显影辊12的外周表面上脱落。因此，不仅显影辊12没有由调色剂供应辊13供应过量的调色剂，而且，仅由调色剂供应辊13供应的调色剂颗粒(即，极性和电荷量正常的调色剂颗粒)保留在显影辊12的外周表面上。

最后，将描述调节叶片14。

通过由调色剂供应辊13在涂覆部分F附近产生的压力从调色剂存储器43中压出的调色剂颗粒和/或从显影辊12落下的调色剂颗粒，通过由显影辊12的旋转等所引起的空气运动(风)等携载至叶片14附近。

参照图6，如果显影装置4被构造为使得调节叶片14的边缘14a延伸超过显影辊12和叶片14之间的接触区域H(调节部分)(也就是，如果显影装置4被构造为使得形成部分NE)，叶片14的部分NE起到调色剂导向件的作用，使得叶片14附近的调色剂能够被传送至调节部分H并且涂覆在显影辊12的外周表面上。NE部分是叶片14的延伸超过叶片14和显影辊12之间的接触区域的部分。

为了防止叶片14附近的调色剂由NE部分导向至调节部分H，本实施例中的显影装置4被构造为使得仅调节叶片14的边缘14a与显影辊12接触(也就是，仅由边缘接触)以便就每单位面积的数量而言来调节显影辊12的外周表面上的调色剂层。在采用这种结构装置的情况下，在叶片14附近漂浮的调色剂颗粒不会被导入调节部分H。因此，仅是由调色剂供应辊13涂覆在显影辊12上的调色剂颗粒被移动进入调节部分H。换言之，仅刚刚被令人满意地充电至正常极性的调色剂颗粒进入调节部分H，并且涂覆在显影辊12的外周表面上。

总之，本实施例中的显影装置4被构造为使得调色剂供应偏压施加于调色剂供应辊13；调色剂供应辊13和显影辊12被定位为使得在显影辊12的外周表面的给定部分通过显影辊12的旋转而在涂覆部分F和调节部分H之间运动时，其面向下(与重力方向平行的方向上)；并且调节叶片14仅通过其边缘14a与显影辊12的外周表面相接触。因此，能够确保仅仅极性和电荷量正常的调色剂颗粒供应至显影辊12。

关于调色剂供应辊13相对于显影辊12的定位，希望调色剂供应辊13如图5所示那样定位。也就是，希望调色剂供应辊13被定位为使得调色剂供应辊13和显影辊12之间的接触区域F(涂覆区域)就显影辊12的旋转方向而言的下游边缘Fa与包括调色剂供应辊13的旋转轴线O₁₃的水平面H13相重合或者在其下面。

对于如上所述那样定位的调色剂供应辊13和显影辊12，即使在一定量的调色剂通过由于调色剂供应辊13的旋转所产生的压力在涂覆部分F中压出到空气中时，所压出的调色剂也不会停留在调色剂供应辊13上。

在其中显影装置4被构造为使得调色剂供应辊13定位为斜对地在显影辊12下方的情况下，例如，如图7中所示，相同主体的调色剂被反复发送返回至涂覆部分F；换言之，一旦调色剂主体移动进入区域I中，其就在区域I中连续循环，并且因此过早地退化，从而导致问题，比如形成模糊图像、调色剂熔化至叶片14等。

在本实施例中，然而，显影装置4如上所述那样构造(如图5所示)。因此，调色剂不会在区域I中连续循环，并且因此不会过早退化。换言之，本实施例中的显影装置4能使得显影剂比根据现有技术的显影装置持续得更长久。

本发明的发明人对比性地研究了本实施例中的显影装置4的结构以及常规显影装置(也就是根据现有技术的显影装置)的结构。

本实施例中的显影装置4和常规显影装置就调节部分H下游侧上显影辊12外周表面上每单位量的调色剂的电荷量(Q/M)以及图像的模糊量而言进行比较。

<测量调色剂电荷量的方法>

显影辊12的外周表面上的调色剂的电荷量用以下方法来测量。

也就是，电荷量通过使用图8所示的法拉第筒来测量。法拉第筒是由两个同心的圆筒形壁(也就是彼此绝缘的内圆筒形壁和外圆筒形壁)构成的双壁圆筒形容器。将电荷量Q的物质布置在内圆筒中因为静电感应就形成了与存在电荷量为Q的金属圆筒相同的效果。这个感应的电荷量由Keithley 616数字静电计进行测量。然后，法拉第筒的获得量(Q)除以内圆筒中的调色剂主体的重量值M，从而获得(μC/g)的值。这个值用作显影辊12的外周表面的上述部分上的调色剂的电荷量。显影辊12的外周表面上的调色剂由过滤器通过抽吸而直接捕捉。

<测量模糊量的方法>

模糊量使用反射密度计TC-6DS(由Tokyo Denshoku Co.，Ltd.生产)获得。更具体地，通过从与其上形成纯白色图像的记录纸张属于相同组群的平面记录纸张的反射密度(％)中减去形成于记录纸上的纯白色图像的反射密度(％)而获得。

下面，将描述比较显影装置的结构。

<比较显影装置1>

第一比较显影装置与本实施例中的显影装置4结构相同。第一比较显影装置不同于本实施例中的显影装置4之处在于，在第一比较显影装置的情况下，调色剂供应偏压(其作为本发明第一实施例的特点)不施加于调色剂供应辊13，并且因此调色剂供应辊13和显影辊12的电势相同。

<比较显影装置2>

第二比较显影装置在结构上不同于本实施例中的显影装置4。也就是，参照图9，第二比较显影装置被构造为使得涂覆部分F的调色剂压出部分Fa面向上。调色剂压出部分Fa面向上意味着在涂覆部分F中，调色剂供应辊13的外周表面向下移动。这种结构布置不会与本实施例中的显影装置4的特点之一(作为本发明的特点，即“在显影辊12的外周表面的给定部分在涂覆部分F和调节部分G之间移动时，其保持面向下”)同时出现。在显影辊12的外周表面的给定部分面向下时，其处于与调色剂供应辊13的旋转轴线重合的水平面的下面。

<比较显影装置3>

第三比较显影装置与第二比较显影装置结构相同。然而，在这个比较显影装置的情况下，不施加“调色剂供应偏压”。

<比较显影装置4>

参照图10，就显影辊12和调色剂供应辊13的定位而言，第四比较显影装置与本实施例中的显影装置4相同。然而，在第四比较显影装置的情况下，叶片14延伸超过叶片14和显影辊12之间的接触区域H；就叶片14的延伸方向而言，叶片14的边缘部分14a超过叶片14和显影辊12之间的接触区域H。不同于本发明第一实施例中的显影装置4的特点中的上述那个(作为本发明的特点)，第四比较显影装置的叶片14不是借助于边缘14a布置为与显影辊12相接触。也就是，叶片14延伸超过叶片14和显影辊12之间的接触点。叶片14介于叶片14的边缘14a与叶片14和显影辊12之间的接触区域H之间的部分(NE)延伸入显影室11中。因此，叶片14的邻近叶片14的边缘14a的部分不与显影辊12相接触。

下面，将描述上述对比性研究的结果。对比性研究的结果总结在表1中。

相比本实施例中的显影装置4而言，不考虑结构上的差异，全部四个比较显影装置就显影辊12的外周表面上的调色剂的电荷量而言较低，并且就图像模糊而言更坏。

基于本实施例中的显影装置4和第一比较显影装置的结构之间的比较结果，可以推断出以下结论：调色剂供应偏压的施加不仅确保了仅是电荷极性正常的调色剂颗粒供应至显影辊12，而且，增加了调色剂颗粒被充电的电荷量。因此，本实施例中的显影装置4就图像模糊而言好于比较显影装置。

调色剂供应偏压的效用从本实施例中的显影装置4与第二和第三比较显影装置的比较结果中变得很明显。顺便提及，就调色剂的电荷量和成像模糊的严重性而言，第二比较显影装置并没有与第三比较显影装置显著不同。

在如图9所示构造的第二比较显影装置的情况下，调色剂压出部分Fa在调色剂供应辊13和显影辊12之间的接触区域的上侧上，从而允许压出的调色剂悬挂在显影辊12的外周表面上并且停留于显影辊12的外周表面上。因此，这些调色剂颗粒(也就是还没有被充电的调色剂颗粒)通过显影辊12的旋转被送入调节部分H中，并且它们中的一些仍然涂覆在显影辊12的外周表面上。因此，即使施加调色剂供应偏压以确保仅仅极性和电荷量正常的调色剂颗粒供应至显影辊12，在接触区域H就显影辊12的旋转方向而言的下游侧上，调色剂供应偏压对于显影辊12上的调色剂颗粒的电荷量的影响很小。

此外，从本实施例中的显影装置4和第四比较显影装置的结构之间的比较中变得很明显，叶片14和显影辊12之间的接触状态还对于显影辊12在接触区域H的下游侧上的调色剂的模糊量和电荷量具有很大的影响。

在本实施例中的显影装置4的结构的情况下，叶片14通过其边缘14a与显影辊12的外周表面相接触。然而，在第四比较显影装置的结构的情况下，叶片14通过其腹部与显影辊12的外周表面相接触，并且因此，叶片14延伸超过叶片14和显影辊12之间的接触区域H的部分NE将调色剂导入调节部分H。

在第四比较显影装置的情况下，从调色剂压出部分Fa压出的调色剂颗粒漂浮在叶片14附近。这些调色剂颗粒是那些没有供应至显影辊12并且电荷量不令人满意以及极性颠倒的调色剂颗粒。这些调色剂颗粒借助于由显影辊12的旋转所产生的风(气流)到达叶片14附近。另外，叶片14的上述部分NE将这些调色剂颗粒导入调节部分H，在此处调色剂颗粒涂覆在显影辊12的外周表面上。因此，调色剂供应偏压的作用被无效。这被认为是第四比较显影装置相比本实施例中的显影装置4在调节部分H的下游侧上就调色剂的电荷量而言较小，并且就图像模糊而言更差的原因。

本发明的发明人假定只要图像模糊的量不多于1.5％，就图像质量而言这种图像模糊就不会导致任何问题，然而如果图像模糊的量不少于2.0％，则图像模糊是明显的，并且因此，就图像质量而言图像超出到可容忍范围之外。换言之，为了图像被认为质量较高，希望其图像模糊的量不多于1.5％。

                                           表1

	压出部分	供应偏压	叶片接触	Q/M(μC/g)	图像模糊(％)
						实施例	下	是	边缘	40	1.4
比较例1	下	否	边缘	33	2.5
						比较例2	上	是	边缘	36	2.0
比较例3	上	否	边缘	34	2.4
						比较例4	下	是	NE	31	2.8

上述对比性研究显示了以下方面：

为了使显影装置的结构与本实施例中的显影装置4的结构特点(其是本发明的特点)相一致，重要的是显影装置被构造为使得施加调色剂供应偏压；调色剂供应辊13和显影辊12被定位为使得在显影辊12的外周表面的给定部分移动穿过涂覆部分F和调节部分H之间的范围时，其面朝下；并且叶片14通过其边缘与显影辊12的外周表面相接触。这种结构布置就显影辊12在叶片14和显影辊12之间的接触区域就显影辊12的旋转方向而言的下游侧上的调色剂的电荷量而言稳定了显影装置，并且还有效防止了模糊图像的形成。如上所述，本实施例中的显影装置4被构造为使得调色剂压出部分Fa跟与调色剂供应辊13的旋转轴线O₁₃(图5)相重合的水平面H13相平齐或者在其下面。因此，调色剂供应辊13和显影辊12之间的接触区域就显影辊12(调色剂供应辊13)的旋转方向而言的下游(上游)边缘附近的调色剂颗粒不会在上述附近区域中持续循环。因此，调色剂供应辊13和显影辊12之间的接触区域的下游边缘附近的调色剂不会出现异常的退化。因此，用于显影装置的结构布置的上述作用将持续很长时间。

如上所述，本实施例中的显影装置4被构造为使得：

(1)与调色剂极性相同并且电势大小与施加至显影辊12的电压不同的电压施加于调色剂供应辊13，以使得在调色剂供应辊13和显影辊12之间提供电势差；

(2)显影辊12和调色剂供应辊13被定位为使得在显影辊12的外周表面的给定部分通过显影辊12的旋转移动穿过显影辊12与调色剂供应辊13之间的接触区域就显影辊12的旋转方向而言的下游边缘Fa和显影辊12与调节叶片14之间的接触区域H(调节部分)之间的范围时，其面朝下；

(3)调节叶片14通过其边缘14a与显影辊12的外周表面相接触，并且显影辊12和调色剂供应辊13之间的接触区域F就显影辊12的旋转方向而言的下游侧边缘Fa，跟与调色剂供应辊13的旋转轴线013相重合的水平面H13相平齐或者比其低。

对于如上所述那样构造的显影装置4，仅仅就电荷量而言令人满意的调色剂颗粒供应至显影辊12。因此，仅仅极性正常并且电荷量令人满意的调色剂颗粒涂覆在显影辊12上，并且因此显影装置4在调节部分H的下游侧上就显影辊12上的调色剂的电荷量而言很稳定。而且，用于显影装置的结构布置的这些作用持续很长时间。因而，本实施例中的显影装置4能防止比如形成模糊图像，和/或当显影装置就其显影辊上的调色剂的电荷量而言不稳定时出现的密度不正常之类的问题。

在本实施例中，调色剂供应辊13和显影辊12之间的电势差设置为200v。然而，不是必须设置为这个值。也就是，其可根据显影装置(具体地，显影装置4)的部件的电阻以及显影装置4所使用的调色剂的特性而变化。

而且在本实施例中，一片SUS板用作叶片14。然而，用于叶片14的材料无需局限于SUS板。例如，其可以为一片涂覆有树脂的金属板。而且，就施加于叶片14的电压而言，在本实施例中，在叶片14和显影辊12之间提供200v电势差的电压施加于叶片14。然而这种设置可以修改。

而且，本实施例参照显影装置4(显影设备)进行描述，其是可移除地安装在成像装置200的主组件200A中的处理盒8的整体部分。然而，本发明还可与作为可移除地安装在成像装置200的主组件200A中的处理盒的整体部分但不具有感光元件的显影装置相兼容。其还可与作为成像装置200的主组件200A的整体部分的显影装置相兼容。

而且，在上述实施例中，成像装置200是彩色成像装置。然而，本发明的应用不局限于彩色成像装置。例如，本发明也同样适用于单色成像装置。

而且，本实施例参照采用中间转印介质(也就是，中间转印带20)的彩色成像装置进行描述。然而，本发明还可适用于构造为使得彩色图像通过如下方式实现的彩色成像装置：依次将形成于成像部分P(PY、PM、PC、和PK)中的多个感光鼓1上的调色剂图像一对一地直接转印到记录介质S(而不是中间转印带20)上，同时记录介质一个接一个地由记录介质传送带传送穿过成像部分P。成像装置，比如上述这种，也就是直接将图像从感光元件转印至转印介质S的所谓直接转印型的成像装置，是本领域技术人员所公知的，并且因此在这里不再详细描述。

根据本发明，显影装置被构造为使得仅仅极性和电荷量正常的显影剂颗粒供应至显影剂承载元件，以防止图像的形成遇到比如图像模糊(当显影装置就显影剂承载元件上的显影剂的电荷量而言变得不稳定时发生)之类的图像缺陷。因此，根据本发明的显影装置能长时间地连续形成令人满意的图像。

虽然已经参照这里所公开的结构描述了本发明，但是却并不限于这里所述的细节，并且本申请应当涂覆落入改进目的或所附权利要求范围内的这些变型或变化。

Claims (5)

1.一种显影装置，包括：

(a)显影室，该显影室包括：

(a-1)显影剂承载元件，其承载显影剂以便利用显影剂显影形成于图像承载元件上的静电图像；

(a-2)显影剂供给元件，其能够与所述显影剂承载元件相接触，用于将显影剂供应至所述显影剂承载元件，在所述显影剂承载元件与所述显影剂供给元件接触的部分处，所述显影剂供给元件在与所述显影剂承载元件的圆周运动相反的圆周运动方向上旋转，其中所述显影剂供给元件在接触部分处的圆周运动的方向为大体向上；和

(a-3)调节元件，用于调节所述显影剂承载元件上承载的显影剂的量，所述调节元件具有与所述显影剂承载元件相接触的自由端部并且所述调节元件仅通过其边缘与显影剂承载元件的外周表面相接触；

(a-4)其中所述显影剂供给元件被供应有这样一种电压，该电压减去所述显影剂承载元件的电势后的极性与显影剂正常充电极性相同，并且

(a-5)其中所述显影剂承载元件设有基本上面朝下的表面，所述表面在从所述显影剂承载元件在上述接触部分中相对于所述显影剂承载元件的旋转方向而言的最下游边缘至所述显影剂承载元件和所述调节元件之间的一接触部分的范围内，

(b)显影剂存储容器，其设在所述显影室下面，用于存储显影剂，所述显影剂存储容器包括：

(b-1)显影剂传送元件，其用于将容纳在所述显影剂存储容器中的显影剂传送至所述显影室；

(c)其中，所述显影室具有存储部分(43)，所述存储部分存储由所述显影剂传送元件传送的显影剂并与穿过所述最下游边缘的竖线交叉。

2.根据权利要求1的显影装置，其中，所述最下游边缘与穿过所述显影剂供给元件的旋转轴的水平面平齐或在该水平面的下面。

3.根据权利要求1的显影装置，其中，所述显影装置设在能够可分离地安装至成像装置主组件的盒中。

4.根据权利要求1的显影装置，其中，所述显影装置连同所述图像承载元件一起设在能够可分离地安装至成像装置主组件的盒中。

5.根据权利要求1的显影装置，其中，所述显影装置连同所述图像承载元件一起设在成像装置中。

Images