CN103309204B - 显影装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种显影装置,在显影套筒表面的V形凹槽部处于显影套筒和管制刮刀之间最接近位置的情况下,管制刮刀的倾斜面与V形凹槽的在显影套筒旋转方向的下游表面形成的角度θ设定为小于90°。
Description
技术领域
本发明涉及一种显影装置,用在成像设备如复印机和激光打印机中,该成像设备采用静电记录法或电子照相印刷法,其中,用包括调色剂和载体的显影剂来显影形成于图像承载部件上的静电图像。
背景技术
传统地,采用电子照相印刷法的成像设备采用显影装置,用包含在显影剂中的调色剂来把在作为图像承载部件的感光部件上形成的静电潜像显影成可见的调色剂图像。
最典型的显影装置包括配置成容纳显影剂的显影容器、配置成在搅拌混合显影剂的同时在显影容器中输送显影剂的输送部件、配置成承载并输送显影剂到与感光部件相对的部分的显影剂承载部件和配置成管制显影剂承载部件上的显影剂量的层厚管制部件。
在本文中,将描述使用包括非磁性调色剂和磁性载体的双组分显影剂的显影装置。容纳在显影容器中的显影剂由显影容器中作为输送部件的显影螺杆搅拌和混合。在搅拌和混合期间,显影剂通过摩擦充电而被充电。由作为显影剂承载部件的显影套筒(该显影套筒中包括具有多个磁极并用作磁场发生单元的磁体)主要借助于磁体的磁力来承载被充电的显影剂。该显影套筒可旋转地布置在与感光部件相对的位置。通过显影套筒的旋转,显影剂被输送到作为与感光部件相对的对向部的显影区域,进行显影。在显影区域中,向显影套筒施加的显影偏压使包含在显影剂中的调色剂转移到形成于感光部件表面的静电潜像上,在感光部件的表面上形成对应于静电潜像的调色剂图像。一般地,在许多这类显影装置中,作为层厚管制部件的管制刮刀布置成与显影套筒的外周面以预定的间隙相对。已经提出了各种管制刮刀,如磁性板管制刮刀、非磁性板管制刮刀及其组合以及弹性管制刮刀,实际上已经使用了这些管制刮刀。当显影剂被输送到显影区域时,显影套筒承载的显影剂量在显影剂穿过显影套筒和管制刮刀之间的间隙时被管制。通过这种方式,控制显影剂以提供稳定的量。通常,磁体的一个磁极(被称为切割极)与管制刮刀的对向部相对,使得在形成显影剂池的同时管制显影剂量。在这种结构中,能够在紧邻管制刮刀的上游部恒定地确保一定量的显影剂,因此,能够把显影剂稳定地提供给显影套筒。
作为配置成有效输送双组分显影剂的显影套筒,传统上已知的是表面用喷砂法粗糙化的显影剂承载部件。该显影套筒的粗糙化表面具有更高的摩擦阻力,因此能够吸取和输送更多的显影剂。然而,随着由于与显影剂摩擦而导致的磨损,该表面逐渐变光滑,从而导致显影剂输送量随时间而减小。此外,包含在显影剂中的磁性载体微粒与表面上微小的凸部和凹部摩擦,因此磁性载体微粒本身也被磨损。结果,显影剂输送量的减小随着时间而变得更加严重。此外,显影后在可见图像中出现纹理,并且可见图像的半色调部分的不均匀图像密度变得明显。因此,很难长期地保持高的图像质量。
考虑到这些情况,作为配置成抑制纹理和不均匀图像密度的显影剂承载部件,已经知道一种显影剂承载部件,其表面具有多个V形凹槽。利用这种类型的显影剂承载部件,能够通过在表面中形成的多个凹槽捕获显影剂微粒,并能有效输送显影剂微粒。此外,即使在表面磨损后,摩擦阻力不会显著地变化,并减小了磁性载体微粒的磨损。这样,能够有效地抑制图像质量随着时间而劣化。
然而,当长期使用上述传统的具有V形凹槽的显影套筒时,显影剂被管制刮刀的背面压缩并受到剪切。结果,调色剂微粒堵塞V形凹槽的凹进部,从而导致显影剂的输送性劣化和出现由于凹槽周期导致的不均匀节距图像。具体地,在管制刮刀背面被压缩的显影剂在被管制刮刀的表面引导的同时以部分地朝显影套筒表面流动的方式被输送,因此,调色剂微粒堵塞V形凹槽。特别地,对于包括调色剂和磁性载体的双组分显影剂来说,显影剂微粒被显影套筒包绕的磁体吸引到显影套筒的表面上,从而保持显影剂。在这种状态下,如上所述,显影剂被特别是在管制刮刀的背面上压缩,因此调色剂受到剪切。结果,调色剂微粒逐渐堵塞V形凹槽的凹进部。
发明内容
本发明是考虑到上述问题而提出的,提供了一种包括显影剂承载部件的显影装置,该显影剂承载部件的表面具有多个凹槽,该显影装置能够减少由配置成管制显影剂的管制部件的表面所引导的显影剂导致的显影剂承载部件的多个凹槽中的堵塞调色剂。
根据本发明的示例性实施例,提供一种显影装置,包括:显影剂承载部件,配置成把显影剂运载到与图像承载部件相对的显影区域,该显影剂承载部件的表面具有多个凹槽;管制部件,配置成管制由显影剂承载部件承载的显影剂量;设置于管制部件上处于管制部件与显影剂承载部件的表面相对的对向部中的倾斜部,该倾斜部倾斜成使得倾斜部和显影剂承载部件之间的间隙朝显影剂承载部件旋转方向的下游侧变窄;和设置在所述多个凹槽的每个凹槽的区域中处于显影剂承载部件旋转方向的下游侧的下游倾斜面,该下游倾斜面相对于显影剂承载部件的法线方向倾斜,其中,当所述下游倾斜面的下游端和管制部件的倾斜部的下游端处于最接近位置时,所述下游倾斜面和管制部件的倾斜部形成小于90°的角度θ。
在本发明中,能够提供一种包括显影剂承载部件的显影装置,该显影剂承载部件的表面具有多个凹槽,该显影装置能够减少由配置成管制显影剂的管制部件的表面所引导的显影剂导致的显影剂承载部件的多个凹槽中的堵塞调色剂。
通过下面参考附图对示例性实施例的描述,本发明的其他特征将变得更加明显。
附图说明
图1是应用本发明一个实施例的成像设备的一个实例的示意性结构图。
图2是根据本发明的该实施例的显影装置的说明图。
图3是在本发明第一实施例中使用的管制刮刀的抵接位置的说明图。
图4是根据本发明第一实施例的管制刮刀的说明图。
图5A和5B是根据本发明第一实施例的显影套筒的说明图。
图6是示出了根据本发明第一实施例的成像设备的操作步骤的图。
图7A、7B和7C是示出了根据本发明第一实施例的显影剂微粒运动的说明图。
图8A和8B是示出了根据本发明第一实施例的显影剂微粒运动的说明图。
图9A和9B是示出了根据本发明第一实施例的显影剂微粒运动的说明图。
图10是根据本发明第二实施例的管制刮刀的说明图。
图11是根据本发明第二实施例的管制刮刀的抵接位置的说明图。
图12是示出了根据本发明第二实施例的显影剂微粒运动的说明图。
图13是根据本发明第三实施例的显影套筒的说明图。
图14是根据本发明第四实施例的显影套筒的说明图。
具体实施方式
下文中,将参考附图详细地描述根据本发明的成像设备。
第一实施例
首先,将描述根据本发明实施例的成像设备的总体结构和操作。图1是根据该实施例的成像设备100的示意性结构图。成像设备100是电子照相全色打印机,其包括分别对应于四种颜色即黄色、品红色、青色和黑色设置的四个成像部1Y、1M、1C和1Bk。成像设备100响应于来自与成像设备100的本体连接的原稿读取装置(未示出)的图像信号在记录材料(如记录纸、塑料薄膜和布)上形成四色的全色图像。
此外,不仅可响应于来自原稿读取装置的图像信号执行成像,而且可响应于来自与成像设备100的本体连接从而与之进行数据通信的主机装置例如个人计算机的图像信号来执行成像。
在成像部1Y、1M、1C和1Bk中,形成于各自用作图像承载部件的电子照相感光部件2Y、2M、2C和2Bk上的调色剂图像被转印到中间转印带16上,然后转印到由记录材料输送部件(记录材料承载部件)8输送的记录材料P上。下面,将详细地描述该结构。
应该注意,在该实施例中,成像设备100的四个成像部1Y、1M、1C和1Bk基本上具有相同的结构,除了显影剂的颜色不同之外。这样,在下面,如果不需要进行具体区分,那么就从指代结构的附图标记中省略用于表示各个成像部1Y、1M、1C和1Bk的后缀Y、M、C和Bk。将用不带后缀的附图标记总体地指代这些结构。
成像部1包括作为图像承载部件的圆筒形感光部件或感光鼓2。沿图1中箭头指示的方向驱动和旋转感光鼓2。
成像部1包括作为充电单元的充电辊3、作为显影单元的显影装置4、作为转印单元的初次转印辊5和作为清洁单元的清洁装置6,它们围绕感光鼓2布置。此外,成像部1还包括用作另一个转印单元的二次转印辊15和对向的二次转印辊10。图1中,作为曝光单元的激光扫描器(曝光装置)7布置在感光鼓2的上方。中间转印带16布置成与各成像部1的感光鼓2相对。中间转印带16由驱动辊9驱动并沿图1中的箭头指示的方向旋转,使得调色剂图像被输送到抵接部,在抵接部,调色剂图像与记录材料P接触。接着,在把调色剂图像从中间转印带16转印到记录材料P上后,利用定影装置13把调色剂图像热定影到记录材料P上。
作为一个实例,将描述如何形成四色的全色图像。当开始成像操作时,首先,用充电辊3使旋转的感光鼓2的表面均匀充电。此时,充电偏压从充电偏压电源向充电辊3施加。接着,用从曝光装置7发出的对应于图像信号的激光束对感光鼓2曝光。利用这种结构,在感光鼓2上形成对应于图像信号的静电图像(潜像)。用容纳在显影装置4中的调色剂把感光鼓2上的静电图像显影成可见图像。在该实施例中,采用反转显影法,其中,借助于明部电位,使调色剂附着在被激光束曝光的明部。
显影装置4在感光鼓2上形成调色剂图像,调色剂图像被初次转印到中间转印带16上。清洁装置6去除即使在初次转印后仍残留在感光鼓2表面上的调色剂(未转印的残留调色剂)。
在分别对应于黄色、品红色、青色和黑色的成像部1Y、1M、1C和1Bk中顺序执行上述一系列操作,这四种颜色的调色剂图像在中间转印带16上彼此重叠。之后,根据调色剂图像的形成时间,容纳在记录材料容纳盒(未示出)中的记录材料P由供给辊对14和输送部件8输送。然后,被施加了二次转印偏压的二次转印辊15把中间转印带16上的四种颜色的调色剂图像共同地二次转印到承载于输送部件8上的记录材料P上。
接着,记录材料P与输送部件8分离,并输送到作为定影单元的定影装置13中。该定影装置13加热和加压调色剂图像,使得记录材料P上的调色剂熔融并彼此混合。这样,形成了全色永久图像。之后,记录材料P被送到成像设备的外部。
同时,中间转印带清洁装置18去除在二次转印部未被二次转印并残留在中间转印带16上的残留调色剂。这样,这一系列操作完成了。
应该注意,可通过仅使用所需的一个或多个成像部来形成单个所需颜色的图像或多个所需颜色的图像。
接着,将参考图2描述显影装置4。在实施例中,所有对应于黄色、品红色、青色和黑色的显影装置完全具有相同的结构。图2是从图1的前面来看显影装置4的平面图。
显影装置4包括容纳双组分显影剂的显影容器(显影装置本体)108,该双组分显影剂包括非磁性调色剂微粒(调色剂)和磁性载体微粒(载体)作为主要组分。
调色剂包括彩色树脂微粒(其含有粘合剂树脂、着色剂和视情况而定的其他添加剂)以及从外部添加外加添加剂(例如硅胶细粉)的彩色微粒。调色剂包括利用聚合方法制造的可带负电的聚酯树脂,优选地体积平均粒径为5μm以上且8μm以下。在本实施例中,体积平均粒径为6.2μm。
载体材料的优选实例包括表面氧化或未氧化的金属,如铁、镍、钴、锰、铬、稀土金属、这些金属的合金以及铁氧体。这些类型的磁性载体微粒的制造方法不作特别限制。载体的重量平均粒径为从20μm到50μm,优选地从30μm到40μm,电阻率为107Ω·cm以上,优选地108Ω·cm以上。在本实施例中,电阻率为108Ω·cm。此外,本实施例中使用的载体是低比重磁性载体;具体地,是采用聚合方法制造的树脂磁性载体,其中,磁性金属氧化物和非磁性金属氧化物与酚醛粘合剂树脂以预定比例混合。在本实施例中使用的载体的体积平均粒径为35μm,真密度为从3.6g/cm3到3.7g/cm3,质量磁化强度为53A·m2/kg。
如图2所示,显影装置4包括显影容器108、作为显影剂输送单元(显影剂承载部件)的显影套筒103和作为配置成管制显影剂磁刷高度的部件的管制刮刀102。沿竖直方向延伸的分隔壁106把显影装置4的内部分为显影室113和搅拌室114。分隔壁106的上部是敞开的。在本实施例中,显影室113和搅拌室114容纳包括非磁性调色剂和磁性载体的双组分显影剂。显影室113中双组分显影剂的多余部分被收集到搅拌室114中。
第一搅拌螺杆111和第二搅拌螺杆112分别布置在显影室113和搅拌室114中。第一搅拌螺杆111搅拌并输送显影室113中的显影剂。同时,在显影剂密度控制装置的控制下,第二搅拌螺杆112搅拌并输送从调色剂供给箱(未示出)供给到第二搅拌螺杆112上游侧的调色剂,以及搅拌并输送已经存在于搅拌室114中的显影剂。通过这种方式,使调色剂密度均匀化。分隔壁106包括沿垂直于图2的图纸的方向在前侧端部和后侧端部形成的显影剂路径(未示出),所述显影剂路径允许显影室113和搅拌室114彼此连通。上述的搅拌螺杆111、112的输送力使显影室113中由于显影消耗调色剂导致调色剂密度减小的显影剂通过上述显影剂路径之一移动到搅拌室114中。
显影装置4的显影室113具有在对应于与感光鼓2相对的显影区域的位置开口的开口部,显影套筒103可旋转地布置成在开口部部分地露出。显影套筒103由非磁性材料如铝和不锈钢构成,并在显影操作期间沿图2中箭头指示的方向旋转。显影套筒103包括固定在其内作为磁场发生单元的磁体(磁辊)110。显影套筒103承载已由管制刮刀102(由非磁性材料如铝和不锈钢构成)进行了层厚管制的双组分显影剂层,然后通过在与感光鼓2相对的显影区域中把显影剂供给到感光鼓2上来显影潜像。在本实施例中,管制刮刀102由不锈钢构成。在显影套筒103和管制刮刀102之间确保有预定间隙。在本实施例中,该预定间隙为300μm。
此外,如图3所示,在本实施例中,管制刮刀102相对于显影套筒103的位置(抵接位置)如下设定。显影套筒103沿重力方向最低点P1和显影套筒中心O的连线L1与显影套筒103相对于管制刮刀102的最近点P2和显影套筒中心O的连线L2形成的角度为30°。此外,管制刮刀102相对于显影套筒103的角度(抵接角度)相对于在最近点P2处显影套筒103的切线L3设定为90°。
电源115把通过在直流电压上叠加交流电压得到的显影偏压供应给显影套筒103。在本实施例中,使用频率为10kHZ、幅值为1000V的交流偏压方波。
利用上述结构,显影装置4利用磁辊110的磁力以磁刷的形式保持由搅拌螺杆111和112供应至显影套筒103表面上的显影剂。通过显影套筒103的旋转,把供给到显影套筒103表面上的显影剂输送到相对于感光鼓2的对向部(显影区域)。此外,显影套筒103上的显影剂由管制刮刀102管制,使得显影剂总是以合适的量供给到显影区域。
更加详细地,类似于传统显影装置的磁辊,磁辊110包括五个磁极。显影室113中由第一搅拌螺杆111搅拌的显影剂是由用于吸取显影剂的输送磁极(吸取极)S2的磁力保持,然后通过显影套筒103的旋转而输送。为了稳定地保持显影剂,用具有一定值或更大磁通量密度的另一个输送磁极(切割极)N2充分地保持显影剂。通过这种方式,能够以磁刷的形式输送显影剂。然后,磁刷由管制刮刀102修整,从而调节显影剂量。接着,在显影极S1的位置,把显影套筒103上的调色剂转移至感光鼓2上的静电潜像,并把该静电潜像显影为可视的调色剂图像。此时,设置在成像设备100本体侧的电源115向显影套筒103供应通过在直流电压上叠加交流电压得到的显影偏压。然后,在完成显影后,收集磁极N1和剥离磁极S3使显影剂收集到显影容器中。
下面将参考图4详细地描述在该实施例中使用的管制刮刀102。
图4是管制刮刀102的剖视图。在本实施例中,管制刮刀102的显影剂管制侧(沿显影套筒103的旋转方向的上游侧)的远端部形成为具有倾斜面,使得在该远端部和显影套筒103的表面(无凹槽区域)之间形成楔状空间。如图4所示,在本实施例中使用的管制刮刀102的远端部的倾斜面形成35°的角度,管制刮刀102的远端部包括长度为100μm的平直部。
接着,参考图5A和5B,详细地描述在本实施例中使用的显影套筒103。如图5A所示,在本实施例中使用的显影套筒103的表面具有以基本上相同间隔形成的V形凹槽。如图5B所示,在本实施例中使用的显影套筒103具有20mm的外径,包括八十(80)个各自深度为100μm、角度为90°的V形凹槽。
接着,将参考图6的操作过程图详细地描述上述成像设备100的操作。
“a”:预先多次旋转步骤
预先多次旋转步骤对应于成像设备100的起动(启动)操作期(预热期)。打开成像设备100的主电源开关,以启动成像设备100的主电机。通过这种方式,执行所需处理装置的准备操作。
“b”:待机
在完成预定的起动操作期后,停止主电机的驱动,使成像设备100保持在待机(等待)状态,直到输入打印作业开始信号。
“c”:预旋转步骤
预旋转步骤对应于这样一段时间,其中,响应于打印作业开始信号的输入而再次驱动主电机,以便执行所需处理装置的打印作业预操作。
更加实际地,按顺序执行以下步骤:(1)成像设备100接收打印作业开始信号;(2)格式化程序展开图像(展开时间周期随图像的数据量和格式化程序的处理速度而变化);和(3)开始预旋转步骤。
应该注意,在上述“a”项的预先多次旋转步骤期间已经输入打印作业开始信号的情况下,在完成预先多次旋转步骤后,流程跳过上述“b”项的待机,然后前进到上述“c”项的预旋转步骤。
“d”:打印作业执行
在完成预定的预旋转步骤后,接着执行上述的成像处理,输出经过成像的记录材料。
在连续打印作业的情况下,重复上述的成像处理,顺序输出预定数量的经过成像的记录材料。
“e”:片材间间隔步骤
片材间间隔步骤是指在连续打印作业的情况中一张记录材料P的后缘和下一张记录材料P的前缘之间的间隔的步骤,相当于在转印部和定影装置中无片材通过状态的期间。
“f”:后旋转步骤
后旋转步骤相应于这样一段时间,其中,在单张打印作业的情况下在输出了经过成像的单张记录材料后、或者在连续打印作业的情况下输出了连续打印作业中经过成像的最后一张记录材料后,通过使主电机保持驱动预定时间,来执行所需处理装置的在打印作业后的操作。
“g”:待机
在预定的后旋转步骤完成后,停止驱动主电机,使成像设备100保持待机(等待)状态,直到输入下一个打印作业开始信号。
在上面的描述中,“d”项的打印作业执行时间段相应于成像时间,并且“a”项的预先多次旋转步骤的时间段、“c”项的预旋转步骤的时间段、“e”项的片材间间隔步骤的时间段以及“f”项的后旋转步骤的时间段相应于非成像时间。
非成像时间相应于上述预先多次旋转步骤、预旋转步骤、片材间间隔步骤和后旋转步骤中至少一个步骤的时间,以及相应于该至少一个步骤的时间内的至少一段预定时间。
在上述的非成像时间,当至少感光鼓2和显影套筒103继续旋转时,向充电辊3和显影套筒103施加预定电压。这样,在感光鼓2和显影套筒103之间产生预定的电位差(除雾电位),以便抑制在非成像时间由于感光鼓2和显影套筒103的旋转而出现调色剂起雾以及载体附着。除雾电位设定成与正常成像时相同。具体地,在本实施例中,感光鼓2的表面电位(Vd电位)设定为-500V,显影偏压(Vdc)设定为-300V,以及除雾电位设定为200V。
接着,参考图7A、7B和7C,描述在相对于管制刮刀102的上游位置显影剂微粒的运动。图7A、7B和7C均是示意性示出了在相对于管制刮刀102的位置的上游侧的双组分显影剂的状态的示意性剖视图。被吸取到显影套筒103表面上的显影剂承载在显影套筒103的表面上,并被输送到管制刮刀102的在显影剂输送方向上游侧的位置附近。被输送到在相对于管制刮刀102的上游侧附近的显影剂在管制刮刀102的边缘和显影套筒103的表面之间的间隙的位置处受到层厚管制,并穿过间隙被部分地被输送到显影区域。如图7A所示,管制刮刀102的显影剂管制侧(沿显影套筒103的旋转方向的上游侧)的远端部形成为具有倾斜面。
换句话说,管制刮刀102包括使管制刮刀102和显影套筒103之间的间隙朝着显影套筒103旋转方向的下游侧变窄的倾斜部。
同时,显影套筒103的表面具有多个凹槽。该多个凹槽每个都具有这样的剖面形状,其中,相对于显影套筒103的法线方向倾斜的倾斜面分别形成在显影套筒103的旋转方向的上游侧和下游侧。
形成在显影套筒103的表面中的凹槽的下游端部在管制刮刀102的倾斜面的下游端部旁经过(凹槽的下游端部和管制刮刀102的倾斜面的下游端部彼此最接近)。此时,管制刮刀102的倾斜面与V形凹槽的在显影套筒103的旋转方向的下游侧的倾斜面形成小于90°的角度θ。这样,抑制了显影剂朝凹槽凹进部的底面的流动,并且显影剂从凹槽底面顺畅流出。结果,减少了凹槽部中的堵塞调色剂。同时,如图7B所示,当采用传统的平板状管制刮刀代替图7A中的管制刮刀102时,管制刮刀的倾斜面与V形凹槽的在显影套筒103的旋转方向的下游表面形成的角度θ达到90°以上。因而,显影剂朝凹槽凹进部的底面的流动导致剪切作用,结果出现堵塞凹槽的调色剂。替代地,如图7C所示,当凹槽的角度设定为比图7A中的角度小(例如设定为60°)时,管制刮刀的倾斜面与V形凹槽的在显影套筒103的旋转方向的下游表面形成的角度θ像图7B所示的结构一样达到90°以上。结果,V形凹槽的在显影套筒103的旋转方向的下游侧的倾斜面(下游倾斜面)导致沿管制刮刀的倾斜部输送的显影剂朝凹槽凹进部的底面流动。结果,在这种情况下,上述这种显影剂的流动也会导致剪切作用,并出现堵塞凹槽的调色剂。
应该注意,尽管在本实施例中凹槽的角度设定为90°,但是期望的是考虑到显影剂的输送力,把凹槽的角度设定为120°以下。这是因为,当凹槽的角度设定为超过120°时,显影剂的输送力变小,在一些情况下不能确保需要的合适的显影剂输送性。
此外,尽管在本实施例中管制刮刀102的倾斜面角度设定为35°,但是期望的是考虑到显影剂在管制刮刀102背面上的流动顺畅性,把该倾斜面角度设定为30°以上。与图8A所示在本实施例的结构中显影剂的流动所比较,当如图8B所示倾斜面角度设定为小于30°时,显影剂在管制刮刀102的背面上的流动容易引向显影套筒103。通过这种方式,即使在角度θ设定为小于90°时,也很少出现少量堵塞凹槽的调色剂。
此外,就上述凹槽角度和管制刮刀102的倾斜面角度各自的合适范围而言,具体地,当凹槽角度设定为120°以下且管制刮刀102的倾斜面角度设定为30°以上时,预计角度θ的期望下限为大约60°。
此外,在该实施例中,在显影套筒103的表面的V形凹槽部位于显影套筒103和管制刮刀102之间最接近位置的情况下,管制刮刀102的倾斜面与V形凹槽的在显影套筒103的旋转方向的下游表面形成的角度θ设定为小于90°。此外,如图9A所示,管制刮刀102的倾斜面与V形凹槽的在显影套筒103的旋转方向的上游表面(上游倾斜面)形成的角度θ’如下地进行设定。具体地,角度θ′定义为由管制刮刀102的倾斜面的延长线与V形凹槽的在显影套筒103的旋转方向的上游表面的延长线所形成的角度,所述两条延长线朝显影容器的内侧(从显影套筒103向外)延伸,期望地将θ′设定为大于0°。如图9A所示,当将θ′设定为大于0°时,朝显影容器的内侧(从显影套筒103向外)延伸的管制刮刀102的倾斜面的延长线和V形凹槽的在显影套筒103的旋转方向的上游表面的延长线彼此交叉(即具有交点)。同时,当将角度θ′设定为0°以下时,如图9B所示,这两条延长线彼此不交叉(即没有交点)。
图9A示出了在本实施例的结构中显影剂的流动。流向凹槽凹进部的底面的显影剂几乎没有受到剪切。同时,如图9B所示,当角度θ’为0°以下时,出现显影剂朝凹槽凹进部的底面的流动。显影剂在凹槽凹进部中受到轻微的剪切。结果,即使在角度θ设定为小于90°时,也很少出现少量堵塞凹槽的调色剂。
如上所述地,在本实施例中,在显影套筒103的表面的V形凹槽部位于显影套筒103和管制刮刀102之间最接近位置时,管制刮刀102的倾斜面与V形凹槽的在显影套筒103的旋转方向的下游表面形成的角度θ设定为小于90°。利用这种结构,减少了堵塞V形凹槽的调色剂,因此抑制了显影剂输送性的劣化以及由于凹槽周期而出现不均匀节距的图像。结果,实现了长期执行稳定成像的成像设备。
第二实施例
下面将描述本发明的另一个实施例。应该注意,根据该实施例的成像设备的结构和操作基本上与根据第一实施例的成像设备相同。因此,具有相同或等同功能和结构的元件用相同的附图标记表示,并且不再详细描述。下面将描述第二实施例的特征。
在本实施例中,使用平板状管制刮刀,该平板状管制刮刀相对于显影套筒倾斜。利用这种结构,如第一实施例一样,管制刮刀的表面(倾斜面)与V形凹槽的在显影套筒旋转方向的下游表面形成的角度θ设定为小于90°。
图10示出了在本实施例中采用的管制刮刀102。图11示出了在本实施例中显影套筒103和管制刮刀102之间的位置关系。在本实施例中,管制刮刀102上不包括倾斜面。相反地,管制刮刀102相对于显影套筒103的切线L3以35°的角度倾斜。
接着,参考图12,描述在使用本实施例中采用的管制刮刀102和显影套筒103的情况下相对于管制刮刀102处于上游位置的显影剂微粒的运动。图12是示意性地示出了相对于管制刮刀102的位置处于上游侧的双组分显影剂的状态的示意性剖视图。被吸取到显影套筒103表面上的显影剂承载在显影套筒103的表面上,并被输送到管制刮刀102的沿显影剂输送方向在上游侧的位置附近。被输送到管制刮刀102上游侧附近的显影剂在管制刮刀102的边缘和显影套筒103的表面之间间隙的位置处受到层厚管制,并且穿过间隙被部分地输送到显影区域。
如图12所示,由管制刮刀102的表面与V形凹槽的在显影套筒103的旋转方向的下游表面形成的角度θ设定为小于90°。利用这种结构,抑制了显影剂朝凹槽凹进部底面的流动,显影剂从凹槽底面快速流出。结果,减少了堵塞凹槽的调色剂。
如上所述地,在本实施例中,当显影套筒103的表面的V形凹槽部处于显影套筒103和管制刮刀102之间最接近位置时,由管制刮刀102的表面与V形凹槽的在显影套筒103的旋转方向的下游表面形成的角度θ设定为小于90°。利用这种结构,减少了堵塞V形凹槽的调色剂,因此抑制了显影剂输送性的劣化以及由于凹槽周期而导致出现不均匀节距的图像。结果,实现了长期执行稳定成像的成像设备。
第三实施例
下面将描述本发明的另一个实施例。应该注意,根据该实施例的成像设备的结构和操作基本上与根据第一实施例的成像设备相同。因此,具有相同或等同功能和结构的元件用相同的附图标记表示,不再详细描述。下面将描述该实施例的特征。
在本实施例中,除了根据第一实施例的结构以外,在凹槽倾斜面的下游侧进一步施加特氟隆(商标)涂层。这样,减小了凹槽倾斜面下游侧的摩擦阻力,使得显影套筒附近的显影剂可更有效地流动。通过这种方式,减少了凹槽凹进部中的堵塞调色剂。换句话说,凹槽倾斜面下游侧的表面粗糙度Rz设定成比凹槽倾斜面上游侧小。
图13示出了在本实施例中采用的显影套筒103。在本实施例中使用的显影套筒103的每个凹槽倾斜面的下游侧上形成特氟隆(商标)涂层105。这样,促进了显影剂在相对于显影套筒103和管制刮刀102之间最接近位置的上游侧的流动。结果,有效地减少了残留在凹槽凹进部中的凝结调色剂的量。同时,在凹槽倾斜面的上游侧不形成这种涂层,以便确保显影剂输送性。
应该注意,通过把凹槽倾斜面下游侧的表面粗糙度Rz设定得更低,也能够获得在本实施例中通过在凹槽倾斜面下游侧上形成特氟隆(商标)涂层105所获得的相同效果。代替特氟隆(商标)涂层,通过形成陶瓷涂层或镀镍涂层,也能够获得相同的效果。此外,在形成V形凹槽的步骤中,可以执行抛光,以使得表面粗糙度Rz仅在凹槽倾斜面的下游侧更小。
第四实施例
接着,将描述本发明的另一个实施例。应该注意,根据该实施例的成像设备的结构和操作基本上与根据第一实施例的成像设备相同。因此,具有相同或等同功能和结构的元件用相同的附图标记表示,不再详细描述。下面将描述该实施例的特征。
在本实施例中,除了根据第一实施例的结构以外,在凹槽凹进部的底面进一步施加特氟隆(商标)涂层。这样,减小了凹槽底面上的摩擦阻力,从而减少了堵塞凹槽的调色剂。
图14示出了在本实施例中采用的显影套筒103。特氟隆(商标)涂层107形成在本实施例中使用的显影套筒103的凹槽底面上。这样,有效地减少了残留在凹槽底面上凝结调色剂的量。同时,仅在凹槽底面形成这种涂层,从而确保显影剂输送性。
应该注意,通过把凹槽底面的表面粗糙度Rz设定得更小,也能够获得在本实施例中通过在凹槽底面形成特氟隆(商标)涂层107所获得的相同效果。此外,代替特氟隆(商标)涂层,通过形成陶瓷涂层或镀镍涂层,也能够获得相同的效果。此外,在形成V形凹槽的步骤中,可以执行抛光,以使得表面粗糙度Rz仅在凹槽底面更小。
应该注意,尽管在本发明各实施例的描述中作为例子的显影装置使用了包括非磁性调色剂和磁性载体的双组分显影剂,但是本发明可以应用于采用单组分显影方法的显影装置,其中,用磁性的单组分调色剂或非磁性的单组分调色剂进行显影。
此外,尽管在本发明各实施例的描述中作为例子的凹槽为V形,但是本发明不限于此。例如,本发明可应用于梯形凹槽。
尽管已经参考示例性的实施例描述了本发明,但是应该理解,本发明不限于所公开的示例性实施例。随附权利要求的范围应给予最宽泛的解释,以涵盖所有变例以及等同的结构和功能。
Claims (5)
1.一种显影装置,包括:
显影剂承载部件,配置成把显影剂运载到与图像承载部件相对的显影区域,该显影剂承载部件的表面具有多个凹槽;
管制部件,配置成管制由显影剂承载部件承载的显影剂量,其中,管制部件包括倾斜部,该倾斜部配置成把显影剂引导到管制位置,管制部件在该管制位置最接近显影剂承载部件,该倾斜部在显影剂承载部件的旋转方向上位于管制位置的上游侧,该倾斜部的形状形成为使得在管制位置处倾斜部和显影剂承载部件的切线之间的间隙朝显影剂承载部件旋转方向的下游侧变窄;
设置在所述多个凹槽的每个凹槽的区域中相对于每个凹槽的底部处于显影剂承载部件旋转方向的下游侧的下游倾斜面,该下游倾斜面相对于显影剂承载部件的法线方向倾斜,
其中,当所述下游倾斜面的下游端和管制部件的倾斜部的下游端处于最接近位置时,所述下游倾斜面和管制部件的倾斜部形成小于90°的角度θ。
2.根据权利要求1所述的显影装置,包括设置在所述多个凹槽的每个凹槽的区域中的上游倾斜面,该上游倾斜面相对于每个凹槽的底部处于显影剂承载部件旋转方向的上游侧,并且该上游倾斜面相对于显影剂承载部件的法线方向倾斜,以及
其中,所述倾斜部与所述上游倾斜面形成的角度设定成使得在所述最接近位置中所述上游倾斜面和管制部件的倾斜部各自的从显影剂承载部件向外延伸的半延长线彼此交叉。
3.根据权利要求1所述的显影装置,包括设置在所述多个凹槽的每个凹槽的区域中的上游倾斜面,该上游倾斜面相对于每个凹槽的底部处于显影剂承载部件旋转方向的上游侧,并且该上游倾斜面相对于显影剂承载部件的法线方向倾斜,
其中,所述多个凹槽中每个凹槽的下游倾斜面的表面粗糙度比上游倾斜面的表面粗糙度小。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的显影装置,其中,所述多个凹槽中每个凹槽的底面的表面粗糙度比其他倾斜面的表面粗糙度小。
5.根据权利要求1所述的显影装置,其中,每个凹槽是在垂直于显影剂承载部件旋转轴线的横截面上为大体上V形的V形凹槽,并且
其中,当所述下游倾斜面的下游端和管制部件的倾斜部的下游端处于最接近位置时,所述倾斜部与连接V形凹槽底部和所述下游倾斜面的下游端的连线所形成的角度θ小于90°。
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