CN1217489A

CN1217489A - 显影装置

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Publication number: CN1217489A
Application number: CN98124534A
Authority: CN
Inventors: 石井保之; 津田忠之; 佐佐木新一; 横森干词; 桥本浩二; 小熊彻; 星信晴
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1998-10-09
Publication date: 1999-05-26
Anticipated expiration: 2018-10-09
Also published as: EP0908793B1; EP0908793A2; EP0908793A3; DE69821430T2; US6229979B1; DE69821430D1; CN1114132C; AU8838398A; AU720397B2

Abstract

一种显影装置,其包括容纳显影剂的显影容器;显影剂携带部件,其设置于上述显影容器的开口内,以便实现显影剂的携带;显影剂充电部件,其与上述显影剂携带部件上的显影剂相接触,该充电部件上施加有与上述显影剂相同极性的电压,该电压不小于放电启动电压。

Description

显影装置

本发明涉及下述的显影装置，该装置用于对载像部件上的静电图像进行显影处理，其用于图像成形设备，比如电摄影型或静电记录型复印机或打印机。

在电摄影型图像成形设备中，通过显影装置，对形成于载像部件上的静电潜像进行显影处理而变为色调剂图像。

上述显影装置中的一种为具有多种类型的干式单组分显影装置。在该装置的任何一种中，难于在显影剂携带部件上形成色调剂薄层，该层为单组分显影剂。

另一方面，最近人们需要对图像的分辨率、鲜锐度或类似性能进行改进，另外需要对上述薄层的成形方法进行进一步改进。

比如，如JP特开昭54-43038号文献所描述的那样，弹性刮板与显影套筒相接触，该弹性刮板用作调节部件，其由如金属和橡胶这样的材料形成，该显影套筒为显影剂携带部件，上述色调剂通过弹性刮板和显影套筒之间的接触部，由此形成具有经调节的厚度的色调剂薄层，通过在接触部的摩擦，对色调剂进行摩擦充电。

在此场合，当非磁性色调剂通过弹性刮板调节时，还需要用于将色调剂供应到显影套筒上的色调剂供给部件。在采用磁性色调剂的场合，可通过上述显影套筒中的磁铁的磁力，将色调剂供应到显影套筒上，但是在采用非磁性色调剂的场合，不能通过磁力供应色调剂。

于是，人们提出了图15所示的显影装置50。在该显影装置50中，在下述位置处，弹性辊55与显影套筒52相接触，该弹性辊55由泡沫部件、或聚氨基甲酸乙酯泡沫、海绵或类似物形成的毛刷形成，该位置指在接纳作为单组分显影剂的非磁性色调剂的显影容器54内，沿显影套筒52的旋转方向上弹性刮板51的上游侧的位置，上述弹性辊55沿D箭头所示的方向旋转，由此将色调剂53供应到显影套筒52上。

随着显影套筒52的旋转，供应到显影套筒52上的色调剂53传送给弹性刮板51与显影套筒52之间的接触部，并形成薄层，以便对作为载像部件的感光部件上的静电潜像进行显影处理。未为显影所使用的显影套筒52上剩余的色调剂53通过弹性辊55去除，通过弹性辊55将新的色调剂53供给显影套筒52，反复进行上述步骤。当显影套筒52的材料为金属时，从耐磨效果来说，最好弹性刮板51不采用薄板，最好采用橡胶材料，比如尿烷(urethane)或硅橡胶以便形成色调剂薄层。

对于上述结构，可在显影套筒上形成非磁性色调剂薄层。图16为从感光部件看到的图15中的显影装置的图，在这里，为了更好地理解，省略了显影套筒52，弹性刮板51与显影套筒52之间的压靠区由阴影线表示。

如图16所示，在显影容器54的开口和显影套筒52的每个端部之间的间隙中设置有端部密封件57，该端部密封件57由纤维材料，比如羊毛毡或聚四氟乙烯绒面形成，或由聚氨基甲酸乙酯泡沫、海绵橡胶或类似物形成，以避免色调剂通过显影容器54和显影套筒52中的相对纵向端部之间的间隙，产生泄漏；另外，如图16所示，在相对端部处，上述弹性刮板51夹持于显影套筒52和端部密封件57之间(换言之，通过在端部密封件57的作用下，推动弹性刮板51的后侧)，以避免在显影刮板51的相对端部处色调剂产生泄漏。

但是对于上述结构，必须以很大的压力，将端部密封件57压靠于显影套筒52上，以确保密封性能，其结果是，夹持于显影套筒52和端部密封件57之间的弹性刮板51按照下述方式发生变形，该方式为：在从相对端部处的显影套筒52的压靠区处至边缘部的范围内，其与显影套筒52的圆周表面相吻合。

其结果是，弹性刮板51中的纵向内端部趋向分开，于是在这些部分处，使形成在显影套筒52上的显影剂层的厚度大于其它的部分，色调剂的充电程度较低。于是，该充电沿显影套筒52的纵向是非均匀的，从而当在显影操作过程中对显影套筒52施加电压(显影偏压)时，上述色调剂53可从显影套筒52的相对端部转印到感光部件1上，这样便造成模糊的图像，和/或图像的密度不均匀，这是因为显影套筒52上的色调剂的电荷量是不均匀的。

作为解决上述问题的技术方案，人们考虑在弹性刮板的相对端部处设置倾斜的切削部。如图17所示，下述距离朝向靠近弹性刮板58中的每个相对纵向端部的端部逐渐减小，该距离指弹性刮板58和显影套筒52之间的压靠区中的，沿显影套筒的旋转方向的最下游点与弹性刮板58的自由端之间的距离，至少在上述端部处的自由端部处于压靠区中。于是，即使在弹性刮板51中的纵向内端部分开，则如上所述，在这些部分处，形成于显影套筒上的显影剂层的厚度大于其它的部分，这样便避免在弹性刮板58和显影套筒52的相对端部处色调剂产生泄漏，这是因为上述压靠区较小，趋向发生边缘接触。另外，上述非磁性色调剂薄层可令人满意地形成于显影套筒52上，可使静电潜像令人满意地在感光部件1(载像部件)上实现显影。

但是，当借助上述显影装置，反复进行多次的显影操作时，相对中间部，色调剂53趋向填充于弹性刮板58的相对端部处，因为上述压力(单位面积上的作用力)在端部较大。通过上述的填充，上述弹性刮板58在压靠区的相对端部处抬高，其结果是，色调剂层便逐渐呈直线变厚。作用于显影套筒52上的电吸引力(镜面力)减小，其结果是，色调剂53呈灰雾状(模糊)沉积于感光部件1上，或色调剂53从表面落到显影套筒52上，于是使图像成形设备的内侧受到明显的污染(色调剂泄漏)。

随显影刮板52传送的色调剂53累积于弹性刮板58中的相对端部处的倾斜切削部位上，通过多次反复的显影操作，使该色调剂53朝向端部运动。色调剂53通过上述较小间隙，该间隙是由端部密封件57、显影套筒52和弹性刮板58中的每个相对端部形成的。其结果是，与显影套筒52相接触的端部密封件57的表面区域逐渐与色调剂53发生摩擦，于是，由于密封件57和显影套筒52之间的摩擦，形成对显影套筒52进行刮擦。如果该显影套筒52受到刮擦，则上述色调剂53的充电程度降低，作用于显影套筒52上的电吸引力(镜面力)减小，其结果是，色调剂53可呈雾状(模糊)沉积于感光部件1上，或上述色调剂53从显影套筒52的表面朝向外侧掉落，由此使图像成形设备的内侧受到污染。

在较高温度和较高湿度的环境下，色调剂的电荷量明显降低。

具有光滑表面的球形色调剂颗粒(形状因数SF-1在100～180的范围内，形状因数SF-2在100～140的范围内)得到广泛采用，这是因为在通过图中未示出的转印器，将图像从载像部件转印到转印材料上时，其具有良好的图像转印性能，另外因为在通过清洁器对载像部件进行清洁以便在未实现转印的情况下去除载像部件上剩余的未转印的色调剂时，其具有润滑性，该清洁器比如，采用刮板和毛刷，此外还因为它对载像部件的磨损较低。但是，在上述端部处，色调剂的上述运动很明显，因为该色调剂的流动性较高。

于是，考虑到严格的端部密封的要求，这样具有很突出的优点的倾斜切削部位还具有待改进的方面。

因此，本发明的主要目的在于提供一种显影装置，在该装置中，显影剂携带部件的端部处的密封性能较高。

本发明的另一目的在于提供一种显影装置，其甚至在较高温度和较高湿度的环境下，仍可使显影剂具有较多的电荷。

本发明的还一目的在于提供一种显影装置，该装置可在显影剂携带部件的端部处，使显影剂具有较多的电荷。

本发明提供的一种显影装置，其包括：

容纳显影剂的显影容器；

显影剂携带部件，其设置于上述显影容器的开口内，以便实现显影剂的携带；

显影剂充电部件，其与上述显影剂携带部件上的显影剂相接触，该充电部件上施加有与上述显影剂相同极性的电压，该电压不小于放电启动电压。

本发明的上述和其它目的、特征和优点更容易根据下述结合附图的对本发明的优选实施例的描述得出。

图1为采用第1实施例的显影装置的图形成形设备的示意图；

图2为第1实施例的显影装置的示意图；

图3为从感光部件看到的第1实施例的显影装置的图，在这里为了便于更好理解，省略了显影套筒；

图4为从感光部件看到的显影装置的图，在这里还示出了显影套筒；

图5为表示第1实施例的显影装置的等效电路；

图6为第1实施例中所采用的偏压波形图；

图7为表示辊的色调剂放电特性(10⁶Ω)的曲线图；

图8为采用注入充电的场合的色调剂充电特性的曲线图；

图9为表示辊电阻测定方法的示意图；

图10为表示第1实施例中的显影套筒上的色调剂电荷量与色调剂充电辊之间的关系曲线图；

图11为表示第2实施例的显影装置的示意图；

图12为表示第2实施例中的显影套筒上的色调剂电荷量，与色调剂充电辊之间的关系曲线图；

图13为表示第3实施例的显影装置的示意图；

图14为表示第3实施例中的显影套筒上的色调剂电荷量与色调剂充电辊之间的关系曲线图；

图15为采用单组分非磁性色调剂的显影装置的示意图；

图16为从感光部件看到的图15中的显影装置的图；

图17为从感光部件看到的另一实施例的显影装置的图；

图18表示从感光部件看到的第4实施例的显影装置，在这里为了便于更好地理解，省略了显影套筒；

图19表示从感光部件看到的第4实施例的显影装置，在该图中示出了显影套筒；

图20表示从感光部件看到的第5实施例的显影装置，在这里为了便于更好地理解，省略了显影套筒；

图21为色调剂充电部件的透视图，该充电部件设置于第6实施例的显影装置中的显影套筒的每个端部处；

图22为本发明第7实施例的色调剂充电部件的透视图；

图23为本发明第8实施例的色调剂充电部件的透视图；

图24为采用本发明第9实施例的显影装置的图像成形设备的剖面图；

图25为第9实施例的显影装置的剖面图；

图26表示从感光部件看到的第4实施例的显影装置，在该图中示出了显影套筒；

图27为第9实施例的充电辊的剖面图；

图28为第10实施例的充电辊的剖面图；

图29为第11实施例的显影装置中的主要部分的透视图；

图30为第11实施例的充电辊的剖面图。

下面参照附图，对本发明的实施例进行描述。

第1实施例

下面参照图1～10，对本发明的第1实施例进行描述。

在图1所示的实施例的图像成形设备中，感光鼓1(载像部件)沿箭头A所示的方向旋转，用于对感光鼓1进行充电用的充电装置2对该感光鼓1进行均匀充电，通过激光束3(曝光装置)在表面上形成静电潜像，从而在感光鼓上写入静电潜像。

通过显影装置4对其显影处理，使上述静电潜像变为可见的色调剂图像，该显影装置(处理卡盒)靠近上述感光鼓1设置，并且以可拆卸的方式安装于上述图像成形设备中的主体上。在本实施例中，采用所谓的反转显影(reverse develapment)，该反转显影将色调剂沉积于感光鼓的已曝露于光下的部分上。

在感光鼓1上显影的色调剂图像通过转印辊9转印到纸13(记录材料)上，通过清洁刮板10去除感光鼓1上剩余的未转印的色调剂，该未转印的色调剂累积于剩余色调剂容器11内，以便反复使用经过清洁操作的感光鼓1。

另一方面，获得色调剂图像的上述纸13通过定影装置12进行定影处理，之后运送到上述设备的外侧。

下面参照图2，对本实施例的显影装置4进行具体描述。

如图2所示，该显影装置4包括容纳绝缘性非磁性色调剂8(单组分显影剂)的显影容器14、显影套筒5(显影剂携带部件)，该显影套筒5与上述感光鼓1相对，并且设置于沿显影容器14的纵向延伸的开口内，上述感光鼓1上的静电潜像经显影处理而变为可见图像。

基本上显影套筒5中的一半(右部)位于显影容器14中，而其另一半(左部)基本上曝露于显影容器14的外侧。上述曝露表面以较小的间隙与上述感光鼓1相对设置。

上述显影套筒5沿箭头B所示的方向旋转，其表面按照适当的程度进行粗糙处理，以便对色调剂8进行有效的传送，并提高与色调剂8的摩擦机会。直径为16mm的上述显影套筒5的铝表面通过规定的喷砂颗粒(玻璃珠(#600))进行喷砂处理，从而形成约为3μm的表面粗糙度Rz，其与感光鼓1的间隙约为300μm。其以80mm/s的圆周速度旋转，该速度稍大于感光鼓1的50mm/s的圆周速度。

为了避免色调剂在显影套筒5的相对端部处产生泄漏，在显影容器的开口中设置有端部密封件19，以便对显影套筒5的相对端部进行密封。在上述显影套筒5上方，弹性刮板7(调节部件)支承于刮板支承金属板15上，该刮板中的靠近自由端的部分沿反方向与显影套筒5的外表面实现面接触(上述自由端生显影套筒5的旋转方向上位于接触部的上游侧)。上述弹性刮板7包括橡胶材料，比如尿烷和硅橡胶，或包括主体部件和橡胶材料，该主体部件位于顶部，其由具有弹性的SUS或磷青铜形成，上述橡胶材料位于主体部件中的与显影套筒5相接触的一侧。

本实施例中的弹性刮板7包括刮板支承金属板15和与其粘连的厚度约为1.0mm的呈板状的尿烷橡胶体。作用于显影套筒5上的接触力在23～35g/cm的范围内(线压力是按照下述方式测定的，该方式为：将具有已知摩擦系数的3个金属薄板插入接触部，通过弹簧秤将中间的一块板拉出，转变上述弹簧秤的读数)。

沿上述套筒5的旋转方向，弹性辊6设置于弹性刮板7和显影套筒5的表面之间的接触部的上游侧，并且以可旋转的方式支承。

从将色调剂8提供到显影套筒5上，以及将未用于显影的色调剂去除的观点来看，最好弹性辊6的结构为泡沫骨架海绵结构或毛刷结构，该毛刷结构包括金属芯和植入其内的人造、尼龙纤维或类似物。在本实施例中，采用下述的弹性辊6，其直径为12mm，其包括金属芯6a和位于其上的聚氨基甲酸乙酯泡沫。弹性辊6和显影套筒5之间的压靠区宽度最好在1～8mm的范围内，最好在上述接触部处，上述弹性辊6相对显影套筒5具有一定的相对速度。在本实施例中，上述压靠区宽度为3mm，在显影操作过程中，按照预定时间，通过图中未示出的驱动器，上述弹性辊6以50mm/s的圆周速度旋转(相对显影套筒5的相对速度为130mm/s)。

图3为从感光部件的顶部看到的图2中的显影装置4的图，为了便于更好地理解，省略了上述显影套筒5。

如图3所示，图中的阴影线所示的显影套筒5与弹性刮板7的边缘之间的压靠区的距离，从中间显影区域朝向弹性刮板7的相对端部逐渐减小，在该相对端部处，上述弹性刮板7的端部位置位于压靠区内。正如人们所知的那样，如果距沿显影套筒5的旋转方向压靠区的上游端部的距离较长，则形成于显影套筒5上的色调剂层的厚度较大。在本实施例中，由于在弹性辊6的纵向相应于非接触部分的和显影套筒的表面相接触部分，这样位于端部部分中的上述距离小于位于正常显影区域中的距离。

上述色调剂8为非磁性单组分显影剂，并且采用具有平滑表面的球形色调剂颗粒，这是因为在将图像从载像部件转印到转印材料上时，可获得具有良好的图像转印特性，且在通过清洁器，比如刮板和毛刷对载像部件进行清洁，以便在未转印的情况下将载像部件上剩余的未转印色调剂去除时，其具有润滑性，另外其对载像部件的磨损较低。特别是，色调剂的体积电阻率为10¹⁴Ω。上述电阻的测定条件是这样的，即测定电极板的面积为0.238cm²；直径为6mm的重量为1500g的重物所施加的压力为980/cm²(96.1KPa)；在测定过程中，粉末的厚度在0.5～1.0mm的范围内；外加电压为400V的直流电压；电流是通过小型电流计测定的(YHP4140pA仪/直流电源)。上述体积电阻率(电阻率)是根据电阻值计算的。

形状因数是这样的，SF-1在100～180的范围内，SF-2在100～140的范围内。上述SF-1、SF-2按照下述方式确定。采用日本的HitachiSeisakusho,Kabushiki Kaisha生产的FE-SEM(S-800)，随机采取100个色调剂图像试样，借助Nikore提供的图像分析设备(Luzex3)，通过界面对上述图像进行分析，并且采用下述的公式。SF-1=(MXLNG)²/AREAxπ/4x100SF-2=(PERI)²/AREAxπ/4x100(AREA：色调剂投影面积，MXLNG：单位圆周长度的绝对最大长度)

形状因数SF-1指球形度，非球形度在值大于100以上时增加。SF-2指非平滑度，色调剂的表面的非平滑度在值大到100以上时增加。

色调剂制造方法可采用所谓的粉碎方法(如果形状因数在上述范围内)；JP特开昭36-102231号文献、JP特开昭59-53856号文献中所公开的悬浮聚合方法，在该方法中直接形成色调剂；分散聚合方法，在该方法中采用聚合物不可溶解但单体可溶解于其内的水基有机溶剂，直接形成色调剂；乳液聚合方法，比如无脂肪酸盐(soap)的聚合方法，在该方法中在具有溶水性聚合引发剂的条件下，通过聚合作用直接形成色调剂。

在本实施例中，在正常压力或加压状态下采用悬浮聚合方法，这是因为该方法较容易生产较细颗粒的色调剂，该色调剂的粒径在4～8μm的范围内，其具有峰值的晶粒度分布，并且该方法很容易将色调剂的形状因数SF-1控制在100～180的范围内，将形状因数SF-2控制在100～140的范围内。上述单体为悬浮的着色颗粒，其重量平均粒径为7μm，其包括作为充电控制材料的苯乙烯树脂材料、作为充电控制材料的正丁基丙烯酸酯水杨酸盐金属化合物、作为极性范围的着色材料的饱和聚酯。

向上述材料中添加按重量百分比计1.5％的疏水性二氧化硅，从而正如前面所描述的那样，便形成下述的负极性色调剂8，其具有良好的转印特性，在对感光鼓1进行清洁的过程中，基本不受到磨损。

在上述的显影装置4中，如图2所示，随着搅拌部件16沿箭头C所示的方向旋转，将显影容器14中的色调剂8朝向弹性辊6传送。

随着上述弹性辊6沿箭头D所示的方向旋转，使色调剂8传送到靠近显影套筒5处，但是通过下述方式，对弹性辊6上所携带的色调剂8进行摩擦充电，该色调剂沉积于显影套筒5上，该方式是指在显影套筒5与弹性辊6之间的接触部处，该色调剂与显影套筒5发生摩擦。

之后，随着显影套筒5沿箭头B所示的方向旋转，对该色调剂8进行传送，并使其压靠于弹性刮板7上，在这里其要求适合的摩擦电荷量，并在显影套筒5上形成薄层。在本实施例中，通过设定，以便提供位于-60～-20μC/g范围内的适合的电荷量，提供位于0.4～1.0mg/cm²范围内的适合的色调剂涂敷量，并且使色调剂层厚度在10～20μm的范围内。

但是，当在较高的温度和较高的湿度环境下反复进行显影时，上述色调剂8的电荷量降低。

于是，在本实施例中，为了避免色调剂8的电荷量降低，色调剂充电辊20(压靠弹性部件)压靠于形成在显影套筒5上的显影剂层的整个区域上，这样便采用放电方式实现充电。上述色调剂充电辊20为NBR橡胶辊，其安装于推动部件21上。上述推动部件21将上述色调剂充电辊20压向显影套筒5的接触作用力在100～200gF的范围内。通过上述色调剂充电辊20的接触，上述显影套筒5上的显影剂层以密集的方式填充，并均匀地涂敷。如图3所示，弹性刮板7和色调剂充电辊20之间的纵向位置关系最好是可确保色调剂充电辊20覆盖显影套筒5与弹性刮板7相接触的整个区域。

在本实施例中，通过弹性刮板7对色调剂8的量进行调节，然后通过色调剂充电辊20对色调剂8进行充电。然而，作为替换方式，还可使色调剂充电辊20起弹性刮板7的作用。

如图4所示，显影套筒5上的色调剂充电辊20的纵向位置关系是这样的，即其同时与显影套筒5上的非色调剂涂敷部和色调剂涂敷部相接触。如果上述接触仅仅发生于色调剂涂敷部位，则该色调剂充电辊20产生滑动，因为色调剂的流动性较高，所以色调剂充电辊20不会稳定地驱动。为了解决该问题，使上述色调剂充电辊20与非涂敷部相接触。

最好通过显影套筒5驱动色调剂充电辊20，或按照其它方式，以相同的圆周速度驱动色调剂充电辊20。如果显影套筒5和色调剂充电辊20之间的圆周速度不同，则色调剂的涂敷是不均匀的，其结果是，将色调剂转印到位于背景区域(模糊)的感光部件1上，或在显影过程中会产生色调剂分散或泄漏的情况。

如图5所示，作为等效电路，偏压从下述直流偏置的交流电压(显影交流电压)中的分电压施加给色调剂充电辊20，该交流电压从电源18(图2)施加于显影套筒5和感光鼓1之间。

施加于显影套筒5和色调剂充电辊20之间的偏压波形如图6所示，对图5中的电容器C1、C2的容量进行调节，以便在色调剂反向转印(back-transfer)的偏压施加过程中，使显影套筒5和色调剂充电辊20之间产生电位差。按照上述方式，上述色调剂8在显影套筒5上通过色调剂充电辊20充电。该充电是通过放电的方式实现的。

在本实施例中，外加于显影套筒5上的偏压为将Vdc=-300V的直流电压和具有矩形波的、Vpp=2200V并且f=2200Hz的交流电压叠加后形成的电压。外加于色调剂充电辊20上的偏压为将Vdc=-900V和有矩形波的、Vpp=1000V并且f=2200Hz的交流电压叠加后形成的电压。外加于显影套筒5上的偏压与外加于色调剂充电辊20上的偏压之间没有相位差。

下面针对采用色调剂充电辊20的充电方法进行描述。

如图7所示，当色调剂充电辊20的电阻为10⁶Ω时，色调剂的表面电位由图中的实线所示。当外加电压为0V时，色调剂的表面电位为-20V。这是因为在弹性刮板7的作用下，对色调剂进行摩擦充电之故。除了因摩擦电荷而产生的表面电位以外，如图7的虚线所示，相对色调剂的放电启动电压，按照斜率为1的方式从-600V处增加，该增加是按照类似于相对感光部件的直流放电型充电的方式进行。

作为下述公式(1)和公式(2)之间的交叉点，确定色调剂充电辊20和色调剂8之间的放电启动电压。

Vb=312+6.2g …(1)

Vg=g(Va-Vc)/((Lt/Kt))+g) …(2)

在这里，

g：间隙宽度

Vb：当g＞8μm时，Paschen定律的近似公式

Vg：横跨色调剂充电辊和色调剂层表面之间间隙的电压

Va：外加于色调剂充电辊上的电压

Vb：色调剂层的表面电位

Lt：色调剂层的厚度

Kt：色调剂层的介电常数

本实施例中所采用的色调剂8具有良好的粒径分布和球形结构，于是色调剂层中的空气与色调剂之间的比例是恒定的，公式(2)中的Kt(色调剂层的介电常数)保持稳定，从而通过稳定的放电，实现充电动作。

色调剂的另一种充电方法为注入充电(injection charging)。

在此场合，图8表示外加于色调剂充电辊上的电压和上述色调剂区域的表面电位。在图8中，实线(粗)表示理想的注入充电，在这里电压按照斜率为1的方式，从外加电压为0V处增加。在注入充电时，上述斜率不超过1。实线(细)和虚线表示注入充电特性变差的场合。

根据上面所述，可认为本实施例中的充电方法采用放电的方式。上述试验结果是在下述场合下得出的，该场合是指色调剂充电辊20的整个纵向区域与色调剂的涂敷部相接触，但是实际上其同时与色调剂涂敷部和非色调剂涂敷部相接触，于是当色调剂充电辊20的电阻为10⁶Ω时，电流从非色调剂涂敷部流向色调剂涂敷部，其结果是，色调剂充电辊20与色调剂涂敷部之间的电压未满足放电启动电压。针对色调剂可放电的电阻范围进行了研究。如图表1所示，当上述电阻不超过10⁷Ω时，色调剂涂敷部和色调剂充电辊20之间没有色调剂可放电的电压；当上述电阻不小于10¹²Ω时，在上述结构，比如由显影偏压获得色调剂充电辊20的偏压的实施例中，放电启动电压过大。于是，色调剂充电辊20的电阻范围最好在10⁸～10¹¹Ω的范围内。但是，当色调剂充电辊20在非色调剂涂敷部中带有介电层时，或显影套筒的整个电阻较高时，使上述色调剂充电辊20的电阻的适合范围的最小值增加。

表1

辊电阻(Ω) 色调剂放电性

10⁵ 不

10⁶ 不

10⁷ 不

10⁸ 是

10⁹ 是

10¹⁰ 是

10¹¹ 是

10¹² 不

电阻的测定方法按照下述方式进行，即如图9所示，以170gf的接触作用力，使直径为16mm的铝制辊22与色调剂充电辊20相接触，上述铝制辊22以2rps的转速旋转。之后，对色调剂充电辊20施加V1=400V的直流电压。在接地侧设置10MΩ的电阻，测定其相对端部之间的电压V2，计算电流。之后，计算色调剂充电辊20的电阻。

在显影套筒5上的色调剂8中具有较少电荷量的色调剂，与色调剂充电辊20之间的放电启动电压不小于1200V。于是，对图5中的电容器C1和C2的容量进行调节，以便当施加色调剂反向转印偏压时，色调剂充电辊20与显影套筒5之间的电位差不超过1200V，并且在放电后，色调剂8中的电荷量与在较低温度和较低湿度的环境(色调剂的电荷量达到最高的环境)下的相同。在本实施例中，如图10所示，外加于充电辊上的色调剂电压为1500V，由此，图10中的电荷量和耐久性试验中的色调剂电荷量。即使在较低温度和较低湿度的环境条件下，对色调剂充电辊20外加上述电压的情况下，仍达不到放电启动电压，从而不产生放电，因为色调剂层的表面电位较高。于是，在较高温度和较高湿度条件下，以及在较低温度和较低湿度条件下，上述色调剂8的电荷量基本上是相同的。

在通过色调剂充电辊20对色调剂薄层进行充电后，将其传送到与感光鼓1相对的显影区域。在显影区域，如图2所示，在交流电压(显影交流偏压)的作用下，位于显影套筒5上的色调剂薄层传送到感光鼓1上的静电潜像处，该交流电压以来自电源18并施加于显影套筒5和感光鼓1之间的直流分量偏压而成。

在显影套筒5的旋转作用下，将在显影区域中未使用的未显影色调剂收集于显影套筒5中的底部。在该收集部，设置有柔性片形成的密封件17，其允许未使用的色调剂进入到显影容器14中，但是避免色调剂8移动到显影套筒5的底部。

在弹性辊6和显影套筒5之间的接触部处，将按照上述方式收集的未显影色调剂从显影套筒5的表面上去除。多数去除掉的色调剂通过弹性辊6的旋转实现传送，并与显影容器14中的色调剂18混合，从而色调剂8上的电荷消失。同时，由于弹性辊6的旋转，新的色调剂供应到显影套筒5上，反复进行上述操作。

如上所述，通过设置色调剂充电辊20，在借助弹性刮板7使色调剂8运动后，色调剂充电辊20对该色调剂进行充电，从而色调剂8的电荷量保持在较高的程度。因此，可使较高的电荷量沿显影套筒的纵向保持均匀。由此，可提供基本上不受周围环境条件变化影响的显影装置，可在显影套筒上稳定地形成色调剂薄层。

在本实施例中，本发明采用下述的显影机构，其以可拆卸的方式安装于图像成形设备中的主体上，但是本发明还可适用于下述显影装置，该显影装置固定于图像成形设备中，并且具有仅仅供应色调剂的结构。本发明可采用处理卡盒，其以可拆卸的方式安装于图像成形设备中的主体上，与其成整体的有显影装置，以及下述部件中的一个，该部件包括感光鼓、清洁刮板、剩余色调剂接纳容器和充电器。

第2实施例

下面参照图11和12，对本发明的第2实施例进行描述。

如图11所示，本实施例中的显影装置24不采用弹性刮板7(第1实施例中的调节部件)。与第1实施例类似，该显影装置由下述显影机构形成，该显影机构以可拆卸的方式安装于图1所示的图像成形设备中的主体上。

在显影装置24中，在显影操作时，随着在搅拌部件216沿箭头C所示的方向旋转，显影容器214中的色调剂28朝向弹性辊26传送。

在弹性辊26沿箭头D所示的方向旋转的作用下，将上述色调剂28传送到显影套筒25的附近。

由于在显影套筒25与弹性辊26之间的接触部处，与显影套筒25发生摩擦而造成的摩擦带电的作用，对弹性辊26上携带的色调剂28稍稍充电，该色调剂在显影套筒25上形成薄层。在本实施例中，对设定值进行选择，从而色调剂涂敷量在0.4～1.0mg/cm²的范围内，色调剂层的厚度在10～20μm的范围内，充电量在-20～-10μC/g的范围内。

于是，随着显影套筒25沿箭头B所示的方向旋转，将色调剂传送到色调剂充电辊220和显影套筒25之间的接触部处。

为了使色调剂28保持均匀的较高充电量，色调剂充电辊220与形成于显影套筒25上的显影剂层的整个区域相接触，其通过采用放电的充电方式进行充电。

如图12所示，当显影套筒25上的色调剂28和色调剂充电辊220之间的电压为1500V时，则在周围环境条件下和整个耐久性试验期间，色调剂的充电量不会发生变化。于是，通过调节图5中的电容器C1、C2的容量，在施加色调剂反向转印偏压的过程中，便将显影套筒25和色调剂充电辊220之间的电位差设定为1500V。因此，显影套筒25上的色调剂薄层均匀地传送到与感光鼓1相对的显影区域。

正如前面所描述的那样，通过设置色调剂充电辊220，在通过弹性辊26使色调剂运动后，色调剂充电辊220便对色调剂28进行充电，从而可使充电的电荷量保持在较高的程度。于是，可保持沿显影套筒的纵向处于均匀状态的充电量，从而可提供基本上不受周围环境变化影响的显影装置，可在显影套筒上稳定地形成色调剂薄层。

在本实施例中，本发明采用下述显影机构，该机构包括以可拆卸的方式安装于图像成形设备中的主体上的显影装置。

但是，本发明可适用于下述显影装置，该显影装置固定于图像成形设备中的主体上，并且供应有色调剂。本发明可采用处理卡盒，其以可拆卸的方式安装于图像成形设备的主体上，并且该主体包括显影装置和下述部件中的一种，该下述部件包括感光鼓、清洁刮板、剩余色调剂容纳容器和充电器。

第3实施例

下面参照图13和14对第3实施例进行描述。除了采用磁性单组分显影剂以外，本实施例与第1实施例类似。下面参照图13对该显影装置34进行描述。

本实施例中的显影装置34包括显影容器314和显影套筒35，该显影容器314容纳绝缘磁性色调剂38(单组分显影剂)，上述显影套筒35位于沿显影容器314的纵向延伸的开口中，并与感光鼓1相对设置，该显影装置34对感光鼓1上的静电潜像进行显影处理，使其变为可见的图像。

上述显影套筒35中的主要一半(右部)位于显影容器314中，而其另一半(左部)曝露于显影容器314的外侧。该曝露表面以较小的间隙与感光鼓1相对。

上述显影套筒35沿箭头B所示的方向旋转，其包括磁辊322，该磁辊322包括4个磁极N1、N2、S1、S2。与第1实施例类似，弹性刮板37和色调剂充电辊320与显影套筒35中的外缘表面相接触，与第1实施例类似，端部密封件319设置于显影套筒35中的相对纵向端部。

在图1中，充电器2对感光鼓1进行均匀充电，其电压达到Vd=-600V。之后，按照图像信号，感光部件受到激光器3的照射，从而图像部(曝露部)的电位变为V1=-100V，由此形成具有接纳色调剂的图像部(曝露部)的静电潜像。对于形成于感光鼓1上的静电潜像通过图13所示的显影装置34显影。

本实施例所采用的色调剂38与第1和第2实施例所采用的非磁性单组分色调剂不同，其为带有负电性的磁性单组分色调剂。通过双轴挤出机，对将按照重量计100份的苯乙烯共聚物树脂材料形成的粘接剂树脂、按重量计100份的磁性部件颗粒、2份的负电充电控制材料、3份的蜡进行混合熔化和搅拌，之后对其冷却。上述产品基本上通过锤磨机进行粉碎，对上述粉碎的颗粒进行筛分。然后，通过混合方法将它们制成球形状。平均粒径为5.0μm(筛分粉末)。在其粒径为5.0μm的筛分过的产品中加入按重量计1.0份的疏水性二氧化硅细颗粒，从而制成显影剂。本实施例中所采用的色调剂的重量平均粒径在3.5～7.0μm的范围内，其电阻和构形与第1实施例中的类似。

通过搅拌部件316，将显影容器314中的色调剂38传送至显影套筒35附近处，在磁辊322提供的磁场的作用下，将其供给显影套筒35，并随显影套筒35的旋转而传送。之后，对该色调剂进行摩擦充电，并通过与弹性刮板37的接触部，对色调剂层的厚度进行调节，将该色调剂传送至显影区域。涂敷于上述显影套筒上的色调剂量在0.8～2.0mg/cm²的范围内(色调剂层的厚度在10～20μm的范围内)，色调剂的电荷量在-5～-10μC/g的范围内。

上述显影套筒35为直径为16.0mm的非磁性铝制套筒，其表面涂敷有树脂材料层，该层包括导电颗粒(表面粗糙度Ra=1.0μm)。上述显影套筒35以下述圆周速度旋转，该圆周速度为感光鼓的圆周速度的100～140％。

磁辊322固定于显影套筒35中。上述磁辊322中的一个磁极S1与感光部件1相对设置，上述磁极S1在上述显影套筒的表面沿径向形成在750～950G范围内的最大磁通密度。在显影区域，形成色调剂链，底灰色调剂(fog toner)反向转印到上述套筒上。

从电源318，对显影套筒35提供另一偏置直流电压，以便在该套筒和感光部件1之间形成显影电场，该电场对静电潜像进行显影处理。外加于显影套筒35上的电压为用交流偏置的直流电压Vdc=-500V，该交流电由Vpp=1600V,f=1800Hz(显影偏压318)的矩形波形成。显影套筒35与感光部件1之间的最近位置处的间隙为300μm，进行反转显影。

但是，在于较高温度和较高湿度的环境下，反复进行显影操作时，上述色调剂38的电荷量降低。

为了避免色调剂38的电荷量的减少，使色调剂充电辊320与形成于显影套筒35上的显影剂层的整个区域相接触，采用放电方式进行充电。

当色调剂充电辊320与显影套筒35上的色调剂38之间的电压为1500V时，如图14所示，则在上述环境条件下和整个耐久性试验期间，上述色调剂的电荷量不会改变。于是，在施加色调剂反向转印偏压的过程中，通过调节图5中的电容器C1、C2的容量，将显影套筒35与色调剂充电辊320之间的电位差设定为1500V。

之后，显影套筒35上的色调剂薄层均匀地传送到显影区域处，在该区域其与感光鼓1相对。

如前面所述，通过设置色调剂充电辊320，在通过弹性刮板37使色调剂运动后，便通过色调剂充电辊320对色调剂38进行充电，可使电荷量保持在较高的程度。于是，可保持下述的较高的电荷量，该电荷量沿显影套筒的纵向保持均匀。因此，可提供基本上不受环境条件改变的影响的显影装置，可在显影套筒上稳定地形成色调剂薄层。

下面对本发明的另一实施例进行描述。

在上述实施例中，色调剂充电辊按照在显影套筒的整个纵向区域上延伸的方式设置。如果需要增加端部处的显影剂的电荷量，则还可增加图像区域中的显影剂的电荷量。

非图像区域中的显影剂最好具有较大的镜面力，因为可有效避免显影剂的泄漏，但是如果图像区域中的显影剂的镜面力过大，则显影剂不能与显影套筒脱离，其结果是形成较低密度的图像。

在下述实施例中，在显影套筒的端部处的显影剂的电荷量大于图像区域的。

第4实施例

本实施例的结构，以及显影装置的剖面图与图1、2中的相同，因此为了清楚起见，省略了对其的具体描述。

图18为从感光部件1看到的显影装置的图，在这里，为了更好地理解，省略了显影套筒5。

在图18中，阴影部表示弹性刮板7和显影套筒5之间的压靠区。为了确保弹性刮板7的密封特性，必须以确保密封性能的很高的压力将端部密封件19压靠于显影套筒5上，其结果是，夹持于显影套筒5和端部密封件之间的弹性刮板7按照下述方式发生变形，该方式为：其从相对端部处的显影套筒5的压靠区位置，至边缘部的范围与显影套筒5的外缘表面相吻合。其结果是，弹性刮板7中的纵向内侧端部趋向分开，于是在这些部分处形成于显影套筒5上的显影剂层的厚度大于另一部分处的相应厚度，色调剂8的充电程度较低。

色调剂8与第1实施例所采用的相同。

色调剂充电辊20(压靠弹性部件)用于对因上述原因所致的色调剂8的电荷量较低的部分进行充电。上述色调剂充电辊20为NBR橡胶辊，其安装于推动部件21上。推动部件21使色调剂充电辊20压靠于显影套筒5上的接触作用力在100～200gF的范围内。通过色调剂充电辊20的接触，显影套筒5上的显影剂层以较密的方式填充，并且均匀地涂敷。如图3所示，弹性刮板7和色调剂充电辊20之间的纵向位置关系最好是这样的，即，色调剂充电辊20可确实覆盖显影套筒5与弹性刮板7之间的整个接触区域。

如图19所示，位于该显影套筒5上的色调剂充电辊20的纵向位置关系是这样的，即其与显影套筒5上的非色调剂涂敷部和色调剂涂敷部同时接触。如果上述接触仅仅发生于色调剂涂敷部处，则色调剂充电辊20产生滑动，因为色调剂的流动性较高，于是该辊不稳定地驱动。为了解决该问题，使该辊与非涂敷部接触。

上述色调剂充电辊20中的接触区域为非图像区域，图像区域中的色调剂不受到充电。

色调剂充电辊20最好通过显影套筒驱动，或以相同的圆周速度驱动。

外加于色调剂充电辊20上的偏压，以及外加偏压的电源与第1实施例中的相同。

通过对显影套筒上的非图像区域的端部处的色调剂进行充电，该端部处的色调剂的镜面力增加，从而在端部处实现较高的密封效果，于是避免色调剂分散和泄漏。

第5实施例

图20表示本发明的再一实施例

按照本实施例，显影装置在弹性刮板7的每个端部处设置有倾斜的切削部，在显影套筒5的每个纵向端部处设置有端部辊20(色调剂充电辊，压靠弹性部件)。

特别是，如图20所示，从图中的阴影部所示的弹性刮板7与显影套筒5之间的压靠区，至弹性刮板7的边缘之间的距离朝向弹性刮板7中的离开正常显影区域的相对端部逐渐减小，在每个端部处，刮板的端部位置位于上述压靠区的范围内。正如人们所知，如果沿显影套筒5的旋转方向在压靠区的上游侧端部，至上述边缘之间的距离较大，则形成于显影套筒5上的色调剂层厚度变大。在本实施例中，在下述区域，上述端部中的部分的距离小于正常显影区域的相应距离，该区域指与显影套筒表面相接触并和弹性辊6的非接触部相对应的区域，由此在该区域使作用于色调剂的调节力增加。

在本实施例中，与第4实施例类似，端部辊(色调剂充电辊)20采用放电方式，对显影套筒5中的非图像区域的相对端部处的薄层中的色调剂8进行充电。上述端部辊20为NBR橡胶辊，在其接触作用力在100～200gF的范围内的推动部件21的作用下，将上述端部辊推向显影套筒5。通过与端部辊20接触，色调剂8以较密方式填充或充填从而色调剂得到均匀涂敷。

如图20所示，端部辊20和位于弹性刮板7的相对端部处的倾斜切削部之间的纵向位置关系最好是这样的，即确保将切割部覆盖。

当弹性刮板7在每个端部处设置有倾斜切削部时，上述色调剂填充于靠近弹性刮板7的端部的压靠区处，其结果是，在填充的色调剂的作用下，弹性刮板7在压靠区的相对端部处抬起。之后，色调剂层的厚度逐渐呈线性增加，于是，作用于显影套筒5上的电吸引力(镜面力)减小。即使在发生上述情况的场合下，通过借助端部辊20，对色调剂进行充电(采用放电)的方式，仍可保持对显影套筒5的电吸引力。于是，可避免下述情况，该情况指在背景区域(灰雾区)(fog)将色调剂8转印到感光部件1上，和/或色调剂8从显影套筒5的表面朝向外侧脱落，其结果是图像成形设备的内侧受到污染(色调剂泄漏)。

随着显影套筒5的旋转，将上述色调剂8传送给上述弹性刮板7的每个端部处的切割部，在多次反复进行显影操作时，上述色调剂沿侧边表面朝向端部延伸。上述色调剂8穿过端部密封件17、显影套筒5和弹性刮板7的每个端部所形成的较小间隙。其结果是，与显影套筒5相接触的端部密封件17中的上述表面逐渐为色调剂8覆盖，由于该密封件17和显影套筒5之间产生的滑动，对显影套筒5进行刮擦。上述对显影套筒5的刮擦动作会使色调剂8的充电受到损坏，并使作用于显影套筒5上的电吸引力(镜面力)受到破坏。但是，由于端部辊20对色调剂8进行充电(采用放电方式)，这样将作用有电吸引力的显影套筒5重新覆盖，从而可确实避免下述情况，该情况指在背景区域(灰雾区)将色调剂8转印到感光部件1上，和/或色调剂8从显影套筒5的表面朝向外侧脱落，其结果是图像成形设备的内侧受到明显的污染。

第6实施例

图21表示本发明的又一实施例。

在本实施例中，色调剂充电辊102成整体设置于中心轴101的相对端部附近，该轴与显影套筒5保持平行，该轴101中的端部101a与滑动轴承103中的槽相嵌合，从而上述轴沿槽的方向，朝向显影套筒5产生旋转和移动。每个滑动轴承103通过用于支承弹性刮板7的支承金属板15安装于显影容器14上。

在显影套筒5中的纵向端部处，上述充电辊102同时与显影套筒5的表面的色调剂涂敷区域105，以及紧靠上述区域105外侧的非色调剂涂敷区域相接触。上述充电辊102通过安装于支承金属板15上的压力弹簧104、端部辊102和中心轴101本身的重量，实现压靠。压靠于显影套筒5上的上述充电辊102通过显影套筒5，沿箭头E所示的方向驱动。

上述充电辊102和中心轴101由导电金属形成，上述压力弹簧104由导电金属形成。上述压力弹簧104与偏压电源106导通，从而在显影操作过程中，从电源106，通过压力弹簧104和中心轴101，使充电辊102上带有与色调剂8的充电极性相同的偏压。由此，具有与充电极性相同的电荷作用色调剂8上，该色调剂8在显影套筒5上传送给充电辊102，该色调剂压靠于涂敷辊102上。

在本实施例中，上述操作是在下述条件下实现的：

充电辊102和中心轴101的体电阻：10⁶Ωcm或以下；

非磁性色调剂8：负极性色调剂；

充电辊102的电压：-300～-600V范围内的直流电压。

经证实，下述色调剂带有与充电极性相同的电荷，该色调剂由充电辊102压靠在显影套筒5的端部处，另外在保持作用于显影套筒5的表面上的吸引力时，在显影容器14中的开口的底部处，色调剂通过密封件17运动，并且确保该色调剂返回而收集到显影容器14内。虽然充电辊102和中心轴101的体电阻不超过10⁶Ωcm，但是由于色调剂位于显影套筒5和充电辊102之间，于是不会发生漏电。然而，如果外加电压提高以便增加色调剂的电荷量，则显影套筒5和充电辊102之间的漏电量会超过极限，于是，充电辊102和中心轴101的体电阻最好高于上述数值。

第7实施例

图22表示本发明的再一实施例。

在本实施例中，在显影套筒5的端部设置有单独的充电辊112。每个充电辊112包括空心弹性部件112和以压配合设置于上述部件112内的金属中心轴111，上述轴111的相对端部以可旋转和移动的方式与滑动轴承113中的槽相嵌合。导电材料形成的压力弹簧104压向中心轴111的相对端部，从而将涂敷辊112朝向显影套筒5推动，并且在它们之间形成导电状态。滑动轴承113和压力弹簧104安装于支承金属板上，该金属板在图中未示出，但是其与图21中的支承金属板15相类似。在图22中，与图21相同的标号表示具有相应功能的部件，为了清楚起见，省略对其的具体描述。

在本实施例中，充电辊112为其体电阻在10⁸～10¹⁰Ωcm范围内的弹性辊。在本实施例中，充电辊112带有每1mA在-500～-800V范围内的电压，经证实，在显影套筒5的端部处对色调剂充电，从而色调剂具有足够的作用于显影套筒5上的沉积力。

第8实施例

图23表示本发明的又一实施例。

在本实施例中，具有一对安装支架124a的片簧124靠近显影套筒5的每个端部设置，充电辊122的中心轴121支承于上述支架124a之间。在每个端部处，涂敷辊124与显影套筒5的表面相接触。

在本实施例中，板簧124同时用作充电辊122的支承部件和压力弹簧，从而与图21的实施例相比较，节省空间，使结构简化。

关于图21、22和23的实施例，在下述条件，在充电辊102、112和122设置于显影装置4中的场合，进行了模拟试验，该条件为：

充电辊的外径：6～12mm；

作用显影套筒5上的压力：在50～200grf的范围内的适合值；

接触宽度：6～12mm；

外加电压：-500V；

电流设定值：0.1mA。

经证实，在随压靠于显影套筒5的每个端部上的充电辊旋转时，在显影套筒的相对端部处，色调剂带有电荷，从而相对显影套筒提供足够的沉积力，经观看证实，在不与显影套筒5分开的情况下，上述色调剂经过显影容器14的开口的底部的密封件17运动，该色调剂返回而收集于显影容器14内。当在上述状态下，使充电辊上的外加电压中断时，已证实，显影套筒5的相对的端部处的色调剂与显影套筒5脱开，上述密封件17不能使其运动，其结果是色调剂泄漏，分散。

此外，检查如果不通过显影套筒5驱动充电部件，则发生什么情况。如果此时的电阻使充电辊不旋转，其结果是，充电辊和显影套筒5的圆周之间的圆周速度不同，图21中的显影套筒5的表面上的色调剂涂敷区域105中的色调剂颗粒受到充电辊的控制，并从显影套筒5分离，从而发生色调剂泄漏或分散的情况。所以，最好通过显影套筒5驱动充电辊。

第9实施例

图24为作为图像成形设备的电摄影型彩色打印机的剖面图，该打印机采用本发明实施例的显影装置。

充电器302对电摄影感光部件的表面进行均匀充电，该感光部件由鼓(感光鼓)301(载像部件)形成，该感光部件以恒定速度旋转。根据图像信息，从曝光装置307向感光鼓301照射激光束，从而在感光鼓301上形成潜像。通过4个显影盒Dm、Dc、Dy、Db(在后面简称为“D”)对该潜像进行显影处理。之后，形成于感光鼓301上的经显影的图像依次以叠置方式形成转印到带状的转印部件304上，从而形成全彩色图像。上述彩色图像通过转印器306转印到记录材料(记录纸、OHP薄片或类似物)上，该记录材料是通过传送器305从传送部传送过来的。上述记录材料P传送给定影器307，在这里使彩色图像定影，将记录材料P排出到上述设备的顶面处的排出部308。

下面对上述设备中的每个部分进行具体描述。

感光鼓301与处理卡盒U的支架309a成整体成形，该盒U由清洁器309的容器形成，该清洁器用于在显影剂(色调剂)图像转印到中间转印部件304上后，将感光鼓301上剩余的残余色调剂去除。上述处理卡盒U以可拆卸的方式安装于图像成形设备中的主体320上，在感光鼓301的使用期限结束后，使用者可将其更换为新的。

上述感光鼓301包括铝制筒，其直径为50mm左右，其上具有有机光电导层，该感光鼓301以可旋转的方式支承于清洁器309用的支架309a上，该支架309a还用作上述感光鼓301的支架。在上述感光鼓301的外缘表面上，设置有清洁刮板309b和充电器302，该刮板用于去除上述感光鼓301上残留的色调剂。于是，在本实施例中，上述感光鼓301、清洁器309和充电器302成整体容纳于处理卡盒U内，该盒U以可拆卸的方式安装于上述设备的主体320上。

按照图像成形操作，通过驱动马达产生的驱动力的传递，使上述感光鼓301沿图24中的逆时针方向旋转。

本实施例中的充电器302为接触充电型，其用于对上述感光鼓301的表面进行均匀充电。

曝光装置305对带电的感光鼓301照射图像光，当向激光二极管供给图像信息时，通过图中未示出的激光二极管，对多面镜303a照射与图像信息相对应的图像光。在扫描仪马达303b的作用下，多面镜303a以较高速度旋转，借助成像透镜303c和反射镜303d，通过多面镜303a反射的图像光有选择地射向以恒定速度旋转的感光鼓301的表面，从而形成静电潜像。

上述静电潜像通过每种颜色的显影盒(显影装置)D显影。通过显影盒D显影的色调剂图像转印到中间转印部件304(转印机构)上。

转印机构304(第2载像部件)用于实现第2次转印，该转印是指将按照顺序叠置的色调剂图像从感光鼓301上全部立即地转印到记录材料P上，该机构304带有中间转印带304a，该带沿箭头R4所示的方向移动。在本实施例中，中间转印带304a的周长为440mm左右，其绕驱动辊304b、第2转印相对辊304c和从动辊304d绷紧。

限定辊304j靠近从动辊304d设置，该辊304d可在下述第1位置和第2位置之间移动，该第1位置指将中间转印带朝向感光鼓301推动的位置，上述第2位置指使中间转印带304a离开感光鼓301的位置。随着驱动辊马达304b的旋转，上述中间转印带304a沿箭头R4所示的方向移动。

在中间转印带304a外侧的预定位置处，设置有清洁机构304e，其可沿朝向和离开中间转印带304a的方向移动，由此将在第2次转印后剩余的未转印色调剂去除。上述清洁机构304e包括充电辊304f，其与中间转印带304a相接触，并且在对色调剂进行转印的过程中，进行与其极性相反的充电。带有相反极性电荷的色调剂以静电方式沉积于感光鼓301上，之后其通过后面将要描述的感光鼓301用的清洁器309收集。上述中间转印带304a的清洁方法不限于静电清洁方式，还可为采用刮板或毛刷的机械方法，或同时采用上述两种方法。

在色调剂图像转印到中间转印部件304上之后，通过清洁器309，将感光鼓301的表面上剩余的色调剂去除，该清洁器采用清洁刮板309b，该刮板与感光鼓301的表面相接触，从而将色调剂从感光鼓表面上刮落到剩余色调剂容器309c内。剩余的色调剂容器309c由清洁支架309a形成。存储于剩余色调剂容器309c内的剩余色调剂的容量足够大，从而在感光鼓301的使用期限结束之前，不会将其填满，当感光鼓301的使用期限达到时，在更换处理卡盒U的同时，将剩余色调剂容器309c中的剩余色调剂去掉。

将以叠置方式转印到中间转印带304上的色调剂图像转印到记录材料P上的转印器306是采用转印辊306形式，该转印辊306包括金属轴，该轴的外面圈绕有中间电阻弹性泡沫(intermediate resistanceelastic foam)，其可在图24中沿竖向移动。

在通过将色调剂图像叠置于中间转印部件304上而形成彩色图像后，按照适合的时间，上述转印辊306通过图中未示出的凸轮，运动到图24中虚线所示的位置。由此，通过记录材料P，以预定压力，使转印辊306压靠于中间转印部件上。同时，在转印辊306上外加偏压，色调剂图像从中间转印部件304上转印到记录材料P上。

如图24所示，用于传送记录材料P的传送器305包括纸张传送盒305a，其内容纳有多个记录材料P、一个搓纸辊305b、纸张传送辊305c1、用于防止双重传送的重新启动辊305c2、一对传送辊305d、一对定位辊305e、一对排纸辊305f和传送导向件305g。

在图像成形操作过程中，搓纸辊305b随着图像形成操作的进行而旋转，从而将来自纸张传送盒305a的记录材料P逐个分开。传送到纸张传送盒305a外部的记录材料P通过传送导向件305g进行导向，通过传送辊305d传送给一对定位辊305e。在图像形成操作过程中，定位辊305e按照预定程序，有选择地保持不动而使记录材料P停止，或产生旋转，而将记录材料P传送给中间转印部件304，从而在后面的转印过程中使图像与记录材料P保持对齐，如上所述，上述彩色图像由上述的转印器306形成。

具有经转印的彩色图像的记录材料P传送给定影器307，在该定影器中对色调剂进行定影处理。上述定影器307包括对记录材料P施加热量的定影辊307a、使记录材料P压靠于定影辊307a上的压辊307b，在这里上述两个辊307a、307b为中空的辊，其内分别包含有加热器307a1、307b1。通过传送记录材料P，同时施加热量和压力，上述色调剂图像定影于记录记录材料P上。

显影装置(显影盒)

下面对用于形成在感光鼓301上的潜像进行显影处理的显影装置的结构进行描述。

上述图象形成设备包括4个显影装置D(Dy、Dm、Dc和Db)，它们分别对黄色、红色、青色和黑色图像进行显影。上述显影装置D以可拆卸的方式安装于可绕轴310旋转的旋转机构311上。在图像形成时，上述显影装置D绕轴310旋转，同时保持于旋转机构311上。当显影装置D中的预定的一个与感光鼓301相对时，上述旋转停止。按照该方式停止的上述显影装置中的显影套筒相对感光鼓301保持较小的间隙(约为300μm)，之后将色调剂供给感光鼓301上的静电潜像，从而对该潜像进行显影处理。

在彩色图像成形的过程中，针对中间转印带304a的每次旋转，上述旋转机构311发生旋转，从而依次通过容纳有黄色色调剂的黄色显影装置Dy、容纳有红色色调剂的红色显影装置Dm、容纳青色色调剂的青色显影装置Dc、容纳有黑色色调剂的黑色显影装置Db进行显影处理。

图29表示显影装置D(比如，黄色显影装置Dy)，其与感光鼓1相对设置。

显影位置

在图25中，显影装置D包括显影容器321和显影套筒323，其内容纳有作为单组分显影剂的绝缘非磁性色调剂322，该显影套筒323(显影剂携带部件)设置于沿显影容器321的纵向延伸的开口中，并且与感光鼓301相对设置，从而对感光鼓301上的静电潜像进行显影处理。

在显影装置D中，显影套筒323中的左半部位于显影容器321内，而其右半部曝露于外侧。上述曝露表面以较小的间隙与感光鼓301相对。

上述显影套筒323沿箭头A所示的方向旋转，其表面具有适合的粗糙度以便相对色调剂323提供较高的接触性，并改善色调剂的携带性能。在本实施例中，上述套筒是直径为16mm的铝制套筒，其表面采用玻璃珠(#600)进行标准的喷砂处理，从而使其表面粗糙度Rz达到3μm左右。该套筒与感光鼓301以300μm的间隙相对。其圆周速度为80mm/s，该速度稍大于感光鼓301的50mm/s的圆周速度。

为了阻止在显影套筒323的相对端部处色调剂产生泄漏，在显影容器321的开口处设置有端部密封件324，其将显影套筒323的相对端部密封。

在显影套筒323的上方，弹性刮板325支承于刮板支承金属板15上，其靠近自由端的部分沿反方向与显影套筒323的外表面实现面接触(自由端在显影套筒323的旋转方向位于接触部的上游侧)。弹性刮板325包括橡胶材料，比如尿烷和硅橡胶，或包括位于顶部位置的主体部件和下述橡胶体，该主体部件由具有弹性的SUS或磷青铜形成，该橡胶体位于主体部件中的与显影套筒323相接触的一侧。本实施例中的弹性刮板7包括刮板支承金属板15和粘接于该金属板上的厚度为1.0mm的板状尿烷橡胶。作用于显影套筒5上的接触力在23～35g/cm的范围内。(线性压力是按照下述方式测定的，该方式为：将具有已知摩擦系数的3块金属薄板插入接触部，通过弹簧秤将中间的一块拉出，转换弹簧秤的读数)。

上述弹性辊327设置于在套筒323的旋转方向上弹性刮板325和显影套筒323的表面之间的接触部的上游侧，并且以可旋转的方式支承。从将色调剂322供应到显影套筒上，以及去除不用于显影的色调剂的观点来看，最好上述结构为泡沫骨架海绵结构，或毛刷结构，在该毛刷结构中具有金属芯和植入其内的人造丝、尼龙纤维或类似物。在本实施例中，采用下述的弹性辊327，其直径为12mm，该弹性辊包括金属芯和位于其上的聚氨基甲酸乙酯泡沫。弹性辊327和显影套筒323之间压靠区的宽度最好在1～8mm的范围内，最好在接触部，相对显影套筒5形成相对速度。在本实施例中，上述宽度为3mm，通过图中未示出的驱动器按照预定的时间控制，上述弹性辊327在显影操作过程中以50mm/s的圆周速度旋转(相对显影套筒323的相对速度为130mm/s)。下面描述用于对色调剂进行充电的显影剂充电辊。如图25所示，在下述位置，上述充电辊330与显影套筒323相接触，该位置指在显影套筒的旋转方向上弹性刮板325和显影套筒323之间的接触部的下游侧的位置，该充电辊330对薄层中的色调剂322进行充电，同时通过显影套筒323驱动。

图26为从感光鼓301看到的，带有充电辊330的显影装置D的图。该充电辊330通过辊支承轴332支承，该支承轴沿与显影套筒323保持平行的方向延伸，上述充电辊330与显影套筒323相接触。上述辊支承轴332安装于沿箭头Y的方向移动的主板334上，并且通过压力部件323，在170gF的作用力的作用下，压向显影套筒323。上述充电辊330、辊支承轴332和压力部件333安装于主板334上，并且构成辊机构R，该机构安装于显影容器321上。

充电辊330同时与显影套筒323上的非色调剂涂敷部分(图26中的非阴影部)和色调剂涂敷部(图26中的阴影部)相接触。如果上述接触仅仅发生于色调剂涂敷部，则色调剂充电辊20产生滑动，因为色调剂的流动性较高，因此不会稳定地对其驱动。为了解决该问题，使其与非涂敷部分相接触。最好充电辊330通过显影套筒323驱动，或按照其它方式，但是应与显影套筒323相同的速度驱动。如果充电辊330和显影套筒323之间的圆周速度不同，则色调剂的涂敷不均匀，从而将色调剂转印到背景区域(灰雾区)(fog)，或使色调剂分散或泄漏。

偏压电源和偏压与前述实施例中所采用的相同。

图27为充电辊330的剖面图。该充电辊330包括金属芯330a，其由黄铜管和位于其上的橡胶330b形成。在充电辊330中，设置有支承辊支承轴332的轴承335。上述辊支承轴332上设置有与其以压配合方式设置的保持件336。压力部件333，比如螺旋弹簧或类似部件对该辊支承轴332施加压力。上述压力部件333还用作对充电辊330施加电压的电极，以及接受从电极338(图26)产生的显影偏压中分出的充电辊偏压，通过辊支承轴332和轴承335将该偏压施加给充电辊330。

通过在充电辊330中设置轴承335，防止散射的色调剂，或其它的异物进入到轴承335中，从而使充电辊330的旋转保持稳定，同时可使充电辊机构的尺寸减小。通过借助轴承335，对充电辊330施加偏压，则无需附加的电极，从而使成本降低。

按照本实施例，在相对的纵向端部处，避免出现未充电的色调剂，并可稳定地形成色调剂薄层。

第10实施例

图28表示本发明的又一实施例。

该图像形成设备和显影装置的结构与第9实施例的相同。

与第9实施例类似，本实施例中的充电辊339包括金属芯339a和位于其上的橡胶339b。采用辊轴承341支承辊的支承轴340，固定部件343沿金属芯339a的侧边实现压配合，从而将轴承341固定。辊保持件345沿支承轴340实现压配合，从而将辊339保持于支承轴340上。在辊339的每个端部处，安装有盖部件342以便将金属芯339a的开口盖住。

在本实施例中，所采用的轴承341在内外环之间具有较小的间隙(几个μm)，以便使充电辊339具有相对于显影套筒323的对中机构。由此，可使充电辊339相对支承轴340倾斜，从而其在旋转过程中与显影套筒323对齐，确保充电辊339与显影套筒323相接触。可在充电辊339的端部设置盖部件342，以避免在图像形成操作的过程中，散射的色调剂，或其它的异物进入轴承341内，从而可使充电辊339稳定地长期旋转。

对于上述结构，对显影套筒上的未充电的色调剂进行均匀和稳定的充电，从而可确实避免产生未充电的色调剂，另外可确实在显影套筒上形成稳定的色调剂薄层。

在本实施例中，上述辊轴承具有间隙，从而充电辊具有对中机构的功能。作为替换方式，可采用自动对齐型的辊轴承，或可使支承轴具有对中机构功能。

第11实施例

下面参照图29和30，对又一实施例进行描述。本实施例中的图像形成设备的结构与第9实施例的相同。

在图29中，充电辊350以可旋转的方式支承于支承轴352上，其压靠于显影套筒323上。该支承轴352与臂353中的柱状部中开设的孔353b相嵌合，并穿过该孔，上述充电辊350的相对部分与电极弹簧354和电极板355连接，从而使偏压施加于充电辊350上。

第2支承轴357与下述通孔353d相嵌合，并穿过该通孔，该通孔353d开设于臂353中的支点部353c中，并与支承轴352保持平行，第2支承轴357中的相对端部以可旋转的方式支承于固定在主板351上的支承台358上。沿第2支承轴357圈绕有弹簧部件形成的压力部件356，其一端与主板351相接触，其另一端与臂353的柱状部353a相接触，从而臂353可沿箭头E的方向绕第2支承轴357摆动，这样借助压力部件356的推动力，使充电辊350压靠于显影套筒323上。

与第10实施例类似，充电辊350具有相对显影套筒323的对中机构的功能，其确保与显影套筒323相接触，从而在通过显影套筒323驱动时，对色调剂进行充电。

图30表示充电辊350的结构。与第10实施例类似，本实施例中的充电辊350包括黄铜管形成的金属芯350a、模制于其上的橡胶体、辊轴承361、支承固定部件365和位于其内的保持件366。在本实施例中，在充电辊中的橡胶体350b的相对端部处设置有薄层部分350c(其厚度小于中间部)，该薄层部分由盖370和372覆盖。

对于上述结构，盖370和372防止异物进入轴承361内，同时可增加金属芯350a和显影套筒323之间的相对距离，从而可防止色调剂泄漏。于是，对显影套筒上的未充电的色调剂进行均匀和稳定的充电，这样可确实避免产生未充电的色调剂，并且在显影套筒上形成稳定的薄层。

虽然参照本文所描述的结构对本发明进行了说明，但是本发明不限于前述的具体结构，本申请应包括可落入下面的权利要求书的请求保护范围或改进的目的范围内的改进或变换。

Claims

1．一种显影装置，其包括：

容纳显影剂的显影容器；

2．根据权利要求1所述的装置，其特征在于还包括调节部件，该部件对上述显影剂携带部件上的显影剂的量进行调节，其中上述显影剂携带部件沿上述显影剂携带部件的运动方向设置于上述调节部件的调节部的下游侧，并设置于上述显影剂携带部件中的显影区域的上游侧。

3．根据权利要求1所述的装置，其特征在于上述显影剂携带部件包括充电辊，该充电辊由上述显影剂携带部件驱动，或按照相同的圆周速度驱动。

4．根据权利要求3所述的装置，其特征在于上述充电辊上带有轴承。

5．根据权利要求4所述的装置，其特征在于上述充电辊带有对中机构。

6．根据权利要求4所述的装置，其特征在于上述充电辊通过上述轴承施加电压。

7．根据权利要求2所述的装置，其特征在于上述显影剂充电部件设置于上述显影剂携带部件的端部。

8．根据权利要求7所述的装置，其特征在于上述显影剂充电部件延伸到上述显影剂携带部件的端部的外侧。

9．根据权利要求1所述的装置，其特征在于上述显影剂充电部件沿上述显影剂携带部件的纵向延伸。

10．根据权利要求1所述的装置，其特征在于上述显影剂为单组分显影剂。

11．根据权利要求10所述的装置，其特征在于上述显影剂为非磁性的。

12．根据权利要求10所述的装置，其特征在于上述显影剂的形状因数SF-1在100～180的范围内，形状因数SF-2在100～140的范围内。

13．根据权利要求1所述的装置，其特征在于上述显影剂充电部件包括表面橡胶层。

14．根据权利要求7所述的装置，其特征在于上述显影剂携带部件包括非携带显影剂区域，该区域在端部处不携带显影剂，上述显影剂充电部件还与非携带显影剂区域相接触。

15．根据权利要求1所述的装置，其特征在于上述显影装置由以可拆卸的方式安装于图像形成设备上的机构形成。

16．根据权利要求1所述的装置，其特征在于上述显影装置与携带静电图像的载像部件成整体，其构成下述处理机构，该机构以可拆卸的方式安装到图像形成设备上。