CN1525261A - 显影装置 - Google Patents

Abstract

一种显影装置，包括显影剂承载件，其用于承载显影剂，以对形成在载像件上的静电潜像进行显影，所述显影剂承载件具有弹性；刮擦/补给元件，其与显影剂承载件接触，用以给显影剂承载件补给显影剂和用以刮去显影剂承载件上的显影剂，所述刮擦/补给元件具有弹性；其特征在于，所述显影剂承载件的硬度高于所述刮擦/补给元件的硬度，所述显影剂承载件和所述刮擦/补给元件满足，在刮擦/补给元件不与所述显影剂承载件接触的状态下，在所述刮擦/补给元件和所述显影剂承载件间的接触位置上，所述刮擦/补给元件的曲率半径大于所述显影剂承载件的曲率半径。

Description

显影装置

发明领域

本发明涉及一种显影装置，其采用显影剂来显影形成在载像件(如光敏元件或者介电元件)上的静电图像。特别地，其涉及一种显影装置，该显影装置使用一种干的显影剂，并适用于诸如复印机、打印机等一类使用电子照相或者静电记录方法的成像装置。

背景技术

为了显现形成在成像装置(如复印机或打印机)的载像件(如电子照相光敏元件或静电记录介电元件)上的静电潜像，通常的做法是使用粉末形式的显影剂(色粉)。

首先，参照附图1，叙述根据现有技术的成像装置的示例，该成像装置使用无磁性单组分色粉即一种干显影剂来显影形成在载像件上的静电潜像。

成像装置包括：圆柱形载像件(在下文中将称其为“感光鼓”)101，其沿图中箭头p所指示的方向旋转，从而承载静电图像；充电装置102；曝光装置103，其根据一组图像成型数据，在感光鼓101上形成静电潜像；显影设备(显影装置)104；电荷转移装置105；定影装置106；清洁器107；等等。

显影装置104具有直径为16mm的显影剂承载件(在下文中将其称为“显影辊”)110，其沿箭头q所指示的方向以140mm/sec的圆周速度旋转，从而将显影剂(在下文中将其称为“色粉”)输送给感光鼓101的圆周表面。

显影辊110是所谓的弹性显影辊，包括直径为8mm的导电金属芯，和环绕该金属芯的圆周表面由橡胶或类似物制成的弹性元件。该显影辊被设置成与感光鼓101相接触。

显影辊110还具有色粉剥离-涂布辊111、色粉调节刮刀、和搅拌元件113。色粉剥离-涂布辊111起到给显影辊110的圆周表面供应无磁性单组分色粉的作用，又起到从显影辊110的圆周表面上剥离色粉的作用。该色粉剥离-涂布辊111沿箭头r所指示的方向以100mm/sec的圆周速度旋转。搅拌元件113包括多个搅拌叶片，并向色粉剥离-涂布辊111提供色粉。

显影剂剥离-涂布辊111包括直径为5mm的金属支撑轴，和形成在金属支撑轴圆周表面的泡沫物质层。显影剂剥离-涂布辊111的硬度低于显影辊110的硬度。这样设置该显影剂剥离-涂布辊111，使得在显影剂剥离-涂布辊111的径向方向上该显影剂剥离-涂布辊111被显影辊110压缩1mm；显影剂剥离-涂布辊111(其硬度小于显影辊110的硬度)产生变形。

参照图1，随着感光鼓101沿箭头p方向旋转，感光鼓101的圆周表面被充电装置2均匀地充电呈负极性，偏压电源给充电装置2提供电压。

在被均匀充电后，感光鼓101的圆周表面被暴露在曝光装置3发射出的激光束下。结果，静电潜像形成在感光鼓101的圆周表面上。通过从显影剂容器104将色粉输送到感光鼓101的圆周表面上，以及通过使感光鼓101接触显影辊110，这个静电潜像被显影成可见图像，即由色粉形成的图像(在下文中将其称为“色粉图像”)。

此后，当转印媒体108被输送时，感光鼓101的圆周表面上的色粉图像经由电荷转移装置转印到转印媒体108(例如，一张纸，OHP片等)上。然后，转印媒体108上的色粉图像通过定影设备106被“焊接”(定影)到转印媒体108上。

通过清洁器107从感光鼓101的圆周表面上移除转印残留色粉颗粒即，转印后残留在该感光鼓101的圆周表面上的色粉颗粒。

至于残留在显影辊110上的色粉颗粒，即没有用于显现潜像的色粉颗粒，它们通过显影辊110随后的旋转返回到显影装置104的内部，所述潜像形成在感光鼓101与显影辊110之间接触区域内的该感光鼓101上。

更详细地说，在显影辊110和显影剂剥离-涂布辊111间的接触区域上，显影辊110的圆周表面上的色粉颗粒被显影剂剥离-涂布辊111从显影辊110上剥除，落入显影装置104中，而显影装置104内的色粉颗粒由显影剂剥离-涂布辊111补给到显影辊110的圆周表面上。提供给显影辊110的圆周表面上的色粉颗粒被输送到显影刮刀112和显影辊110间的接触区域上。

重复上述过程，从而形成图像。

例如，已知的成像装置示例是在日本已公开的专利申请JP2002-108089中所披露的一种装置，在该装置中，不仅显影辊的直径大于显影剂剥离-涂布辊的直径，而且显影辊的硬度也大于显影剂剥离-涂布辊的硬度。

如图1所示，对采用现有显影装置的成像装置进行耐久性试验，其中，用重量平均颗粒直径为6μm的色粉制造出10000份复印件，该色粉通过粉碎和分类制得。

色粉含有外部添加剂；将重量平均颗粒直径大约为50nm的1份重量硅外加到100份重量的色粉内。

在试验过程中，在大约第5000份复印件中，开始产生所谓的灰雾，即色粉粘到感光鼓圆周表面的非图像点上的现象，并且，在大约第8000份复印件中，开始产生色粉落下，即色粉颗粒离开显影辊的圆周表面的现象。

本发明致力于寻找引起这些现象发生的原因，取得了以下发现。即，在耐久性试验过程中，外加给色粉的外部添加剂颗粒嵌入色粉颗粒的表面内，因此造成色粉性能完全不同于耐久性试验前的色粉性能(如，色粉的电荷量减少以及流动性降低)；换句话说，产生了所谓的色粉劣化。

上面叙述的色粉劣化的原因如下。

在显影辊和显影剂剥离-涂布辊间的接触区域上，色粉颗粒受到由于显影辊和显影剂剥离-涂布辊间之间接触引起的压力，并且由于在两辊间存在不同的圆周速度，色粉颗粒也受到两辊的摩擦。

由于色粉颗粒在受到这种接触压力的同时，色粉颗粒被显影辊和显影剂剥离-涂布辊的圆周表面摩擦，因此在接触区域上，色粉颗粒和两辊的圆周表面之间产生了摩擦力，并且一部分这种摩擦力转化成摩擦热。

产生的摩擦热软化了色粉颗粒。结果，外部添加剂颗粒嵌入到色粉颗粒的表面内，因此劣化了色粉颗粒。

特别地，在显影辊与感光鼓接触的接触式显影方法的情况下，色粉颗粒在接触区域(显影位置)上也受到摩擦力，加剧了色粉劣化的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种显影装置，其通过降低产生在成像装置的显影剂承载件和显影剂剥离件之间接触区域上的摩擦力值，从而降低显影剂劣化，能够长时间维持高水平的显影性能。

本发明的另一个目的是提供一种显影装置，尤其对于使用弹性显影剂承载件的显影装置来说，该显影装置不会遭遇显影剂劣化的问题。

本发明的另一个目的是提供一种显影装置，其适于使用弹性显影剂承载件来显影图像。

通过下面结合附图对本发明优选实施例的描述，本发明的这些和其他目的、特点和优点将变得更加明显。

对附图的简要说明

图1是根据现有技术的成像装置的截面示意图；

图2是为了叙述本发明，显影辊和显影剂剥离-涂布辊的示意图。

图3是为了叙述本发明，示出了应力分布曲线的图表。

图4是为了叙述本发明，示出应力总值和显影剂剥离-涂布辊的半径之间关系的图表。

图5是为了叙述本发明，示出应力总值、显影辊半径和显影剂剥离-涂布辊半径之间关系的图表。

图6是为了叙述本发明，示出应力分布曲线的图表。

图7是为了叙述本发明，示出应力分布曲线的另一个图表。

图8是为了叙述本发明，显影辊和显影剂剥离-涂布辊之间的接触区域和其毗邻的截面示意图。

图9是为了叙述本发明，显影辊和显影剂剥离-涂布辊之间的接触区域和其毗邻的截面示意图。

图10是为了叙述本发明，显影辊和显影剂剥离-涂布辊之间的接触区域和其毗邻的截面示意图。

图11是本发明的第一个实施例的成像装置的截面示意图。

图12是本发明的第二个实施例的成像装置的截面示意图。

图13是在本发明的第二个实施例中，用以叙述色物形状因数的示意图。

图14是在本发明的第三个实施例中，成像装置的截面示意图。

对优选实施例的详细说明

为了使显影剂劣化(色粉劣化)减小到最小，有效的途径是降低显影剂(色粉)在显影剂承载件(显影辊)和显影剂剥离-涂布辊之间的接触区域上受到的摩擦力。在下文中，将详细叙述如何通过显影辊半径和显影剂剥离-涂布辊半径间的关系来改变接触区域内摩擦力作用于显影剂的效果。

图2是显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11的截面示意图，示出了两辊间接触区域的状态。如从图2所明显看出的，显影剂剥离-涂布辊11的表面硬度低于显影辊10的硬度。

在图2所示出的显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11的情况下，以不同的圆周速度相互独立地旋转驱动该两辊10和11。因此，接触区域L(图中的粗线)内的摩擦可以被视为滑动摩擦。因此，每个色粉颗粒在接触区域L内的单位空间上受到的摩擦力的总值是摩擦系数(μ)和色粉颗粒在在接触区域L内的单位空间上受到的力(N)的乘积，其被表示为μN，其中，该摩擦系数取决于显影辊10的材料和显影剂剥离-涂布辊11的材料，色粉受到的力(N)即是由于显影剂剥离-涂布辊11(显影辊10)表面上的应力P所产生的反作用力。

在图3中示出接触区域上应力P的分布。因此，每个色粉颗粒在接触区域L上受到的摩擦力的总值能够用图3所示的阴影面积值和摩擦系数μ的乘积来获得。阴影面积值可通过在L(其与接触区域L一致)范围内，对图3所示应力P分布曲线的数值表达式求积分获得。

换句话说，摩擦力＝μ∫N＝μ∫P。

因此，降低应力P自身的值，和/或接触区域L的大小即积分区间能够有效的降低每个色粉颗粒在接触区域L上所受到的摩擦力的值。

本发明的特征在于，通过巧妙地选择显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11的半径，降低应力P的值和接触区域L的尺寸(宽度)的大小，从而降低上面叙述的摩擦力。

图4和5分别示出∫P的值随着显影辊10半径的变化而发生变化，和∫P的值随着显影剂剥离-涂布辊11半径的变化而发生变化的图表。

图4(a)示出在显影辊10半径R1保持不变的情况下，∫P的值随着显影剂剥离-涂布辊11的半径R2改变而发生变化的图表(横坐标代表显影剂剥离-涂布辊11的半径R2，纵坐标代表∫P的值)。图表中的点Q是显影辊10的半径R1与显影剂剥离-涂布辊11的半径R2相等时的点(R1＝R2)。

相反地，图4(b)示出在显影剂剥离-涂布辊11的半径R2保持不变的情况下，∫P的值随着显影辊10的半径R1改变而发生变化的图表。图表中的点Q是显影辊10的半径R1与显影剂剥离-涂布辊11的半径R2相等时的点(R1＝R2)，如图4(a)中的Q点。

图5是三维图表，其中，X轴代表显影辊10的半径R1，Y轴代表显影剂剥离-涂布辊11的半径R2，Z轴代表的是∫P。在图表中，平面XY (该平面包括X和Y轴)上的双点划线是代表显影辊10的半径和显影剂剥离-涂布辊11的半径相等处的线(R1＝R2)。

顺便说一下，可通过增大或者减小辊弹性层的厚度，而保持它们支撑轴的半径恒定来调节显影辊10的半径和显影剂剥离-涂布辊11的半径。而且，显影剂剥离-涂布辊11明显进入显影辊10内的深度被保持恒定，反之亦然。

在这个专利申请中，显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11的曲率半径指的是两辊间不接触的情况下，显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11的曲率半径值。换句话说，它们是指当显影辊10的圆周表面部分和显影剂剥离-涂布辊11的圆周表面部分不处于临时变形状态时，显影辊10和涂布辊11的曲率半径，所述显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11的圆周表面部分对应于使该显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11相互接触的该显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11的圆周表面区域。

在下面对两辊间相互作用的叙述中，在两辊间的接触区域上，当两辊不相互接触时，两辊的曲率半径分别与两辊的半径相同。

按照图4和5，显影剂剥离-涂布辊11的半径越大，在接触区域上应力P的积分∫P越小。而且，显影辊10的半径越小，在接触区域上应力P的积分∫P越小。在显影辊10的半径R1小于显影剂剥离-涂布辊11的半径R2的情况下(R1＜R2)，这些倾向特别显著，即积分∫P本质上较小。

这些倾向可归因于下面的机理。

(1)在显影剂剥离-涂布辊11的半径R2增加而显影辊10的半径R1不变时，如图6所示(图6示出了应力P的分布)，应力P的最大值Pmax下降，因此降低了应力P的积分∫P。在这种情况下，可以合理地推测，因为显影剂剥离-涂布辊11半径R2的增大而增加了接触区域的宽度，即从显影辊10的圆周方向来说的接触区域的大小，在图表中积分区间L变宽，所述积分区间L与接触区域L一致，应力P在该区间内积分。然而，实际上，接触区域在宽度上的增加并不很大；相反，接触区域有时还会降低宽度。因此，下一步将参考图8-10叙述原因。

图8-10是显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11间的接触区域和其毗邻处的截面示意图。显影剂剥离-涂布辊11的硬度低于显影辊10的硬度。因此，产生变形的是显影剂剥离-涂布辊；显影剂剥离-涂布辊11的表面层与显影辊10的轮廓一致。在图中，S1代表显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11间的接触区域的圆周长度，S2代表显影剂剥离-涂布辊11被显影辊10变形的圆周面的圆周长度(W代表在圆周方向上，接触区域的一端到另一端之间的直线距离)。

图8示出显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11相同半径的情况(R1＝R2)。在这种情况下，S1＝S2。

比较起来，当显影辊10的半径R1大于显影剂剥离-涂布辊11的半径R2时(R1＞R2)，如在图9的下部所示，S1要小于S2，即显影剂剥离-涂布辊11被显影辊10变形的圆周表面部分。换句话说，S2大于S1。另外，显影剂剥离-涂布辊11的硬度小于显影辊10的硬度，因此其变形量要大于显影辊10的变形量。因此，显影剂剥离-涂布辊11与接触区域相对应的部分被从两端部分以与前面叙述的超出量(S2-S1)一致的量推出接触区域，因此扩大了接触区域，即增大了圆周方向上接触区域L的宽度。由此，在显影辊10的半径大于显影剂剥离-涂布辊的半径的情况下(R1＞R2)，R2越小，差值(S2-S1)越大，因此，这种现象越显著。因此，降低显影剂剥离-涂布辊11的半径R2实质上不能降低接触区域L的宽度。

另一方面，在显影剂剥离-涂布辊11的半径R2大于显影辊10的半径R1的条件下(R1＜R2)，如在图9的上部所示，S1大于S2。由于显影剂剥离-涂布辊11的硬度小于显影辊10的硬度，所以显影剂剥离-涂布辊11的变形量大于显影辊10的变形量，因为S2＜S1，所以显影剂剥离-涂布辊11对应于接触区域L的圆周表面部分在两端被拉向接触区域L的中心。因此，增加显影剂剥离-涂布辊11的半径R2实际上不能增大接触区域L的宽度。

从上面叙述中可明显看出，理论上，如果显影剂剥离-涂布辊11的半径R2增大而显影辊10的半径R1不变，那么接触区域L的圆周长度S1增大。然而，实际上，接触区域L的长度S1实际上并不增大，实质上仍保持相同。

在另一方面，在接触区域上的应力P的值可能受到显影剂剥离-涂布辊11的金属芯的影响，这是因为显影剂剥离-涂布辊11的弹性层的硬度小于显影辊10的硬度。所以，如果显影剂剥离-涂布辊11的半径R2增大(通过增大显影剂剥离-涂布辊11的弹性层的厚度)而深度不变，显影剂剥离-涂布辊11在其径向方向上被显影辊10压缩，显影剂剥离-涂布辊11的金属芯对应力P的影响就变小。换句话说，如果显影剂剥离-涂布辊11的半径R2增大而显影辊10的半径R1不变，应力P的积分∫P降低，如图6所示。

(2)这是显影辊10的半径R1增大而显影剂剥离-涂布辊11的半径R2不变的情况。在显影辊10的半径R1大于显影剂剥离-涂布辊11的半径R2的条件下(R1＞R2)，如在图10的右上部所示，R1越大，差值(S2-S1)越大。因此，显影剂剥离-涂布辊11的圆周表面部分(其与接触区域L(S2)的位置一致，并比显影辊10的相应部分更软且更容易变形)被以差值(S2-S1)的量从接触区域的两端拉出接触区域，因此扩大了接触区域L(增大了长度S2)，如图10的右下部所示。换句话说，圆周长度S1增大(该增大通过增大显影辊10半径R1来实现)的方向与显影剂剥离-涂布辊11圆周部分(其和接触区域位置相一致)被挤出理论接触区域的方向一致。所以，实际接触区域L的宽度增加。

相反，在显影辊10的半径R1小于显影剂剥离-涂布辊11的半径R2的条件下(R1＜R2)，如图10的左上部所示，半径R1越小，力的值越大，通过所述力，显影剂剥离-涂布辊11的圆周部分(其与接触区域在位置上一致，并比显影辊10的相应部分更软且更容易变形)被拉向接触区域的中心。因此，接触区域L可能在长度上降低，且比理论长度短(参见图10的左下部)。

从上面解释中明显看出，如果显影辊10的半径R1增大而显影剂剥离-涂布辊11的半径R2不变，接触区域L的宽度可能从理论长度增大到实际长度L′，如图7所示。

而且，显影辊10的硬度大于显影剂剥离-涂布辊11的硬度。因此，即使为了改变显影辊10的半径而改变显影辊10的弹性层厚度，在接触区域上应力P的最大值Pmax几乎不变。因此，在显影辊10的半径R1增大而显影剂剥离-涂布辊11的半径不变时，积分∫P可能增大，如图7所示。

图5示出考虑(1)和(2)中的结果时，积分∫P随着显影辊10的半径R1和显影剂剥离-涂布辊11的半径R2的独立变化而发生的变化。从这个图表中可明显看出，显影剂剥离-涂布辊11的半径越大，以及显影辊10的半径R1越小，应力P的积分∫P越小。

换句话说，把显影剂剥离-涂布辊和半径(R1)小于显影剂剥离-涂布辊的显影辊结合，能有效地降低应力P的积分∫P。如从上述解释明显看出的，通过降低接触区域上色粉颗粒受到的摩擦力总值即∫P∞，可降低显影辊和显影剂剥离-涂布辊间的接触区域L上发生的色粉劣化，在应力，可通过控制接触区域L的宽度和应力P的值(最大值Pmax)来降低摩擦力总值，所述应力P可以通过控制显影辊的半径R1和显影剂剥离-涂布辊的半径R2间的关系来控制。换句话说，通过优化显影辊的半径R1和显影剂剥离-涂布辊的半径R2间的关系能够降低色粉劣化。

而且，即使显影剂承载件和/或显影剂剥离件实际上不是圆柱形，例如，即使它们中的一个或者它们两个为带形，该带形横过圆周的曲率不一致，只要对应于显影剂承载件和显影剂剥离-涂布辊之间接触区域位置的该显影剂承载件和显影剂剥离-涂布辊部分的曲率半径之间的关系满足不等式：显影剂剥离-涂布辊的曲率半径＞显影剂承载件的曲率半径，就能够获得那些上面叙述的同一效果；换句话说，色粉颗粒受到的摩擦力可以被降低，从而降低色粉劣化。

如上所述，能够通过降低接触区域上的应力总值来降低归因于摩擦力的色粉劣化，所述色粉颗粒在显影剂承载件和显影剂剥离件之间的接触区域上受到所述摩擦力，所述应力总值等于产生在接触区域上的应力分布曲线的积分(＝∫(μN)ds)的值。

在下文中，将参考附图详细叙述本发明的优选实施例。顺便说一下，在本发明下面的实施例中，除非特别指出，成像装置构件的大小、材料和形状，以及它们的位置关系并不限于本发明的范围。

(实施例1)

首先，参考图11，叙述本发明的第一实施例。

图11所示的这个实施例中的显影装置是一种反转显影式显影装置，其通过把显影剂粘附在成像区域上，在感光鼓1的成像区域上把潜像显影成可视图像。该显影装置包括用于显影的显影辊10，其为显影剂承载件，显影辊10上承载有负极性的显影剂并与感光鼓1接触。换句话说，显影装置是一种接触式的显影装置，其使用单组分显影剂。

使用上述显影装置的成像装置配备有圆柱形感光鼓1，其直径为24mm，沿图中箭头A所指示的方向以90mm/sec的圆周速度旋转驱动该感光鼓1。被置于感光鼓1的圆周表面周围的是充电装置2、曝光装置3、显影设备(显影装置)4、电荷转移装置5和清洁器7，上述装置是自上游起沿感光鼓1的旋转方向列出的，即根据成像的使用顺序列出的。

下一步，将概括地描述这种成像装置的成像操作。

首先，利用与偏压电源连接的充电装置2给沿箭头A方向旋转的感光鼓1的圆周表面均匀充电至负极性。然后，通过使用曝光装置3对感光鼓1的带电荷的圆周表面曝光，一组成像数据作为静电潜像被写到感光鼓1的圆周表面上，所述曝光装置发射光束，例如激光束。

显影装置4被提供有弹性显影辊10，其可沿箭头B所指示的方向以140mm/sec的圆周速度旋转。涂布在显影辊10圆周表面上的色粉通过显影辊10的旋转，被输送到感光鼓1和显影辊10之间的接触区域上，因为在显影辊10和感光鼓1上的潜像之间存在有电势能级的关系，在这一过程中，色粉在感光鼓1的圆周表面上形成反映潜像的图像，从偏压电源把直流电压应用到所述显影辊10上。

这样设置用于图像转印的充电装置5，使得转印媒体8将被夹在感光鼓1的圆周表面和电荷转移装置5之间。所述电荷转移装置5被连接到偏压电源。当该偏压电源将与色粉极性相反的电压供应给电荷转移装置5时，感光鼓1上的色粉图像被转印到输送至感光鼓1和电荷转移装置5之间转印媒体8上。

在色粉图像被转印到转印媒体8上之后，转印媒体8被输送到定影装置6，在定影装置6，色粉图像被结合(定影)到转印媒体上。

转印残留色粉，即在转印之后剩余在感光鼓1的圆周表面上的色粉被清洁器7回收。

通过重复上述过程，图像完成。

接下来，将叙述显影装置4的详细结构和操作。

显影装置4具有一细长的开口，该开口延伸在显影装置4的纵向方向上。这样设置显影装置4的弹性显影辊10(其沿箭头B的方向以140mm/sec的圆周速度旋转)，使得其通过开口与感光鼓1接触。

显影装置4还具有：显影剂剥离-涂布辊11(沿箭头C所指示的方向以100mm/sec的圆周速度旋转)，在显影辊10和感光鼓1之间的啮合侧上，其作为从显影辊10上剥离显影剂的元件，而在另一侧，作为向显影辊10涂布显影剂的元件；调节刮刀12，其为色粉量调节元件，并在施加预定压力值的情况下，与显影辊10接触；和搅拌元件13，其形式上为刮刀(沿箭头E所指示的方向旋转)，用以在输送色粉的同时，搅拌该色粉。而且，无磁性单组分色粉被存储在显影装置4内。

在这个实施例中，使用粉碎过程和分类过程生产的无磁性单组分色粉被用作显影剂。其颗粒是非球形的，平均直径为6μm。作为显影剂，采用100份重量的这种色粉和1份重量的硅的混合物(这种显影剂与依照现有技术的成像装置所采用的色粉相同)，所述硅的重量平均直径大约为50nm。

这个实施例中的显影辊10是柔性的。更详细地说，它是圆柱形弹性元件，包括：金属支撑轴；在金属支撑轴的圆周表面上，由固体橡胶、海绵或者类似物形成的大约4mm厚的弹性层(在这个实施例中是聚丁橡胶)；和表面层(其在这个实施例中，为30μm厚的聚氨酯薄膜)，其被涂布在弹性层的圆周表面上，从而给色粉提供电荷。所述弹性元件的直径为16mm，Asker C级硬度大约为45°。换句话说，显影辊10的材料与现有技术的显影辊的材料相同。

显影剂剥离-涂布辊11也是柔性的。更详细地说，它包括：直径为5mm的金属支撑轴；和在金属芯的圆周表面上且由发泡聚氨酯形成的圆柱形弹性元件，该发泡聚氨酯内的细孔是互联的。该剥离-涂布辊的直径为18mm。使用发泡物质作为显影剂剥离-涂布辊11的弹性层材料的原因是为了给辊11的圆周表面上提供若干开孔，以便向显影辊10提供足够量的色粉。由于显影剂剥离-涂布辊11的弹性层由泡沫物质形成，与显影辊10的硬度相比较，显影剂剥离-涂布辊11的硬度基本较低。在这个实施例中，用作显影剂剥离-涂布辊11材料的物质与现有技术中显影剂剥离-涂布辊的相同。

顺便说一下，由于泡沫物质形成的显影剂剥离-涂布辊11的硬度太低，而不能以Asker C级硬度测量，显影辊10的硬度用该Asker C级硬度测量。因此，它以Asker F级硬度测量，大约为70°，该Asker F级硬度用作基本比显影辊10软的物质的硬度标准。尽管显影辊10的表面硬度和显影剂剥离-涂布辊11的表面硬度用不同的硬率表示，明显看出，显影剂剥离-涂布辊11的表面硬度低于显影辊10的表面硬度。

显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11都是圆柱形的。因此，当两辊不相互接触时，显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11的曲率半径(位置对应于接触区域)分别与两辊10和11的半径相同，其分别为8mm和9mm。

显影辊10在显影辊10的径向方向上压缩显影剂剥离-涂布辊11的压缩深度为1.0mm。这样设置显影辊10在其径向方向上压缩显影剂剥离-涂布辊11的压缩深度，使其不大于显影剂剥离-涂布辊11的弹性层厚度，以防止两辊的金属芯相互接触。

在显影装置4中，搅拌元件13输送色粉到显影剂剥离-涂布辊11的毗邻处。在显影剂剥离-涂布辊11的毗邻处的色粉通过显影剂剥离-涂布辊11的旋转被输送到显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11之间的接触区域，在这一过程中，色粉被输送至显影辊10的圆周表面上。

然后，刚被输送至显影辊10的圆周表面上的色粉通过显影辊10的随后旋转被输送到显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11之间的接触区域。当显影剂被输送通过接触区域时，不仅显影辊10的圆周表面上的色粉体通过色粉和调节刮刀12间的摩擦以及色粉和显影辊10间的摩擦被充有负电荷，而且形成厚度一致的色粉层。

在被均匀一致的涂布在显影辊10的圆周表面上之后，色粉被输送到感光鼓1和显影辊10之间的接触区域(显影位置)，其中当在感光鼓1上有潜像时，色粉被粘附到感光鼓1上，即显现潜像，而当感光鼓1上没有潜像时，剩余在显影辊10上的色粉被返回到显影装置4内。

剩余在显影辊10并返回到显影装置4的色粉被显影剂剥离-涂布辊11从显影辊10上剥离，该显影剂剥离-涂布辊11被以预定的圆周速度旋转，该圆周速度不同于显影辊10旋转的圆周速度。刚被显影剂剥离-涂布辊11剥离的色粉在被输送通过显影剂剥离-涂布辊11和显影辊10之间的接触区域之后，与显影剂容器中的显影剂汇合。

为了从显影辊10上剥离其上未参加显影的色粉颗粒，需要使显影剂剥离-涂布辊11和显影辊10之间在两辊间接触区域上的圆周速度不同。如果显影剂剥离-涂布辊11的圆周速度增大，从而使显影剂剥离-涂布辊11和显影辊10之间在接触区域内具有不同圆周速度，单位时间经由接触区域输送的色粉量增大，因此增大了在将色粉输送过接触区域时该色粉受到的摩擦力大小。因此，在能够给显影辊10提供足量色粉、以及显影辊10的圆周速度大于显影剂剥离-涂布辊11的圆周速度的范围内，希望显影剂剥离-涂布辊11的圆周速度尽可能得低。在这个实施例中，在接触区域，显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11的圆周速度被分别设置为140mm/sec和100mm/sec，这样设置两辊的旋转方向，使得它们的圆周表面向相反方向移动。

在本发明的发明人进行的耐久性试验中，与现有技术类似，其中，色粉使用非球形、重量平均直径为6μm的颗粒，并印刷了10,000份复本，没有发生与现有技术显影装置有关的问题，如灰雾、色粉溢出等；连续形成较好的图像，直至产生最后一个复本。

本发明的发明人进行了另一个耐久性试验，其中，色粉使用非球形、重量平均直径为6μm的颗粒；印刷了10,000份复本；如下面的表中示出的，改变本实施例中的各种因素，即从上述结构的装置开始，显影剂剥离-涂布辊11的半径等等。结果在下表中给出(表1)。

可以通过改变由泡沫物质形成的弹性层的厚度而不改变金属芯的直径(5mm)，来改变显影剂剥离-涂布辊11的半径。这样设置显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11之间的位置关系，使得在显影剂剥离-涂布辊11的径向方向上，显影剂剥离-涂布辊11被显影辊10压缩的深度成为1.0mm。

而且，这样设置，使得尽管显影剂剥离-涂布辊11的半径改变了，但在接触区域，显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11的相对圆周速度(在这个实施例中为240mm/sec)保持相同。

                                 表1

                         辊半径(mm)

                    4    5    6    7    8    9    10

显影辊半径

                    N    N    N    F    G    G    G

8(mm)

G：无图像缺陷

F：产生灰雾

N：色粉掉落

在表1中，G是指，在整个耐久性试验中没有出现问题(从试验开始到结束都形成较好的图像)；F是指，在耐久性试险中，产生了灰雾(色粉粘附到感光鼓圆周表面的非图像点上)；和N是指，不仅产生了灰雾，而且发生了“色粉溢出”，即没有携带足够电荷量的色粉颗粒从显影辊10上撒落的现象。

从表1中可明显看出，显影剂剥离-涂布辊11的半径越小，开始发生色粉溢出的印刷计数(print count)越小。

在显影剂剥离-涂布辊的半径不小于显影辊的半径，即满足“显影辊半径≤显影剂剥离-涂布辊”要求的情况下，输出高质量的图像，即从印刷10,000复本的耐久性试验开始到结束，没有出现不规则图像。

本发明的发明人进行了其他耐久性试验，其中，色粉使用非球形、重量平均直径为6μm的颗粒；印刷了10,000份复本；显影辊和显影剂剥离-涂布辊的半径在4-10mm的范围内改变。如下面的表中示出的(表2)。

为了改变显影辊10的曲率半径，通过调节形成在直径为6mm的金属芯圆周表面上的弹性层厚度来改变显影辊10的半径(弹性层的材料与上述的相同；使用固体丁二烯橡胶)。而且，显影辊10的弹性层圆周表面被涂布一层薄膜(在这个实施例中，是如前所述的30μm厚的聚氨酯薄膜)，从而给色粉提供电荷。

通过改变由泡沫物质(在这个实施例中，其为聚氨酯橡胶，如现有技术中显影剂剥离-涂布辊所用的材料)形成的弹性层的厚度，而不改变金属芯的厚度(5mm)来改变显影剂剥离-涂布辊11的圆周表面的曲率半径。

另外，一种安排方法使得在显影剂剥离-涂布辊11的径向方向上，不管显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11之间就半径方面的结合，显影剂剥离-涂布辊11被显影辊10压缩的压缩深度变成1.0mm。

另外，另一种安排方法使得在接触区域，尽管显影剂剥离-涂布辊11的半径改变，显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11的相对圆周速度(在这个实施例中为240mm/sec)保持相同。

在下表中，G是指，在整个耐久性试验中，没有问题出现(从试验开始到结束都有较好的图像形成)；F是指，在耐久性试验中，出现了灰雾(色粉粘附到感光鼓的圆周表面的非图像点上)；N是指，不仅产生灰雾，而且发生了“色粉溢出”，即没有携带足够电荷量的色粉颗粒从显影辊10上撒落的现象。

                         表2

                    辊半径(mm)

                       4    5    6    7    8    9    10

                  4    F    G    G    G    G    G    G

                  5    F    G    G    G    G    G    G

                  6    N    F    G    G    G    G    G

显影辊半径

                  7    N    N    F    G    G    G    G

(mm)

                  8    N    N    F    F    G    G    G

                  9    N    N    N    F    G    G    G

                  10   N    N    N    F    F    G    G

G：无图像缺陷

F：产生灰雾

N：色粉掉落

从表2中可明显看出，在显影辊的半径大于显影剂剥离-涂布辊的半径的情况下，显影剂剥离-涂布辊的半径越小，越有可能产生灰雾和色粉溢出的问题，而在显影辊的半径小于显影剂剥离-涂布辊的半径的情况下，显影剂剥离-涂布辊的半径越大，产生图像缺陷的可能性越小。

而且，在显影辊的半径大于显影剂剥离-涂布辊的半径的情况下，显影剂剥离-涂布辊的半径越小，开始产生灰雾和色粉溢出的印刷计数越小。

在显影剂剥离-涂布辊的半径不小于显影辊的半径，即满足“显影辊半径＜显影剂剥离-涂布辊半径”要求的情况下，输出高质量的图像，即从试验开始到结束，没有不规则图像发生，在该试验中印刷10,000份复本并且显影辊和显影剂剥离-涂布辊的半径在4-10mm范围内被改变。

把辊的最小值设置为4mm的原因如下。即，考虑到辊的金属芯在垂直于辊纵向的方向上的弯曲，辊半径需要不小于大约2.5mm。而且，为了确保显影剂剥离-涂布辊能够被显影辊压缩最小1mm的深度，显影剂剥离-涂布辊的弹性层的厚度需要不小于1.5mm。这就是显影辊和显影剂剥离-涂布辊的最小值被设置为4mm的原因。

把辊的最大值设置到10mm的原因如下。即，考虑到小型成像装置的市场需求，降低显影装置的大小是必要的。另外，半径不大于10mm的显影辊和显影剂剥离-涂布辊的需求量最大。顺便说一下，即使当显影辊和显影剂剥离-涂布辊的半径都不小于10mm时，只要满足“显影辊半径＜显影剂剥离-涂布辊半径”的要求，就能够获得如上所述的同样的效果。

显影剂剥离-涂布辊的半径越大，从显影辊上撒落的色粉量越少的原因如下。即，即使增大显影剂剥离-涂布辊11的半径，显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11之间接触区域L的宽度也几乎不发生改变，如上所述，而且，由于弹性层的厚度增加，因而作用于显影剂剥离-涂布辊11的金属芯的应力值降低，由此降低了显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11之间接触区域上的最大应力值Pmax，其反过来又降低了积分∫P的值。结果，色粉在接触区域受到的摩擦力降低，也降低了色粉劣化量。

显影辊半径越小，色粉从显影辊上撒落的量越小的原因如下。即，随着显影辊10的半径降低，显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11间接触区域L的宽度降低，降低了接触区域的应力总值(∫P)，其反过来降低了色粉在接触区域受到的摩擦力值。结果，色粉的劣化较少。

本发明的发明人还进行了下述的耐久性试验，在该试验中，在不同操作条件下印刷10,000份复本。顺便说一下，一种安排方法使得在显影剂剥离-涂布辊的径向方向上，不管显影辊和显影剂剥离-涂布辊的半径的改变，显影剂剥离-涂布辊11被显影辊10压缩的深度保持1.0mm。

(各种因素的变化范围)

重量平均颗粒直径：3-10μm；

显影辊10的硬度(Asker C级硬度)：30-70°；

显影剂剥离-涂布辊11的硬度(Asker F级硬度)：30-90°；和

显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11的相对圆周速度：50-600mm/see。

而且在上述条件下，观察上述的倾向；在显影辊半径大于显影剂剥离-涂布辊半径的条件下，显影剂剥离-涂布辊的半径越小，越有可能发生形成灰雾和色粉溢出的问题，而在显影辊半径小于显影剂剥离-涂布辊半径的条件下，显影剂剥离-涂布辊半径越大，发生图像缺陷的可能越小。而且，当显影剂剥离-涂布辊的半径大于显影辊的半径时，没有出现形成灰雾和色粉溢出的问题。

下面是从这个实施例的以上叙述中明显看出的。即，可以通过满足显影辊硬度大于显影剂剥离-涂布辊的硬度、和在接触区域处显影辊的曲率半径小于显影剂剥离-涂布辊的曲率半径的要求，来阻止图像缺陷的发生，即灰雾、色粉溢出等等这类问题，这类问题归因于色粉在接触区域即显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11间的啮合处受到摩擦力而出现色粉劣化。

参考表1和2，尽管显影辊半径等于显影剂剥离-涂布辊半径，也可获得“无图像缺陷”的结果。然而，如关于这个实施例的机构的叙述(图9和10)明显看出，满足显影剂剥离-涂布辊半径大于显影辊半径的要求比满足显影剂剥离-涂布辊半径等于显影辊半径的要求能更有效的降低色粉劣化。因此，优选满足显影剂剥离-涂布辊半径大于显影辊半径的要求。

通过采用库耳特颗粒计数器方法可以获得上面提及的色粉重量平均颗粒直径。更详细地说，库耳特颗粒计数器TA-II或库耳特多尺寸计数器(Coultermultisizer)(库耳特有限公司Coulter Co.，Ltd.)被作为测量平均颗粒直径的设备来使用。测量方法如下所述。使用第一类氯化钠，准备大约1％的氯化钠水溶液作为电解液；可以代替使用例如Isoton-II(Coulter Co.，Ltd)。将作为分散剂的0.1-5ml表面活化剂优选烷基苯磺酸盐加入100-150ml的上述电解液中，然后，加入2-20mg的试验样品。试验样品悬浮在其中的电解液被置于超声分散装置中，并受到大约1-3分钟的分散过程。然后，用设置有100μm小孔的上述测量装置来测量色粉的重量平均颗粒直径。

(实施例2)

第二实施例涉及到作为显影剂的球形色粉比作为显影剂的非球形色粉更可能因为摩擦力而发生劣化的情况。由于这个实施例中的显影装置和成像装置与第一实施例的所述装置相同，这儿将不再详细叙述。

这个实施例中的色粉实际上呈球形，其由聚合作用制得。球形色粉的颗粒形状一致，因此在显影和转印特征上一致。因此，球形色粉非常适于形成高质量的图像，并且因为市场对高质量图像需求的增大，球形色粉最近已经吸引了大量的注意力。

然而，球形色粉有它自己的问题。即，从劣化的观点看，球形色粉比非球形色粉更易劣化。

球形色粉的这种问题特点的原因如下。

图12是显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11间的接触区域和其毗邻处的截面示意图。图12的上部代表球形色粉作为显影剂使用的情况，图12的下部代表非球形色粉作为显影剂使用的情况。

在显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11间的接触区域上，两辊的圆周表面朝相反的方向移动。因此，在接触区域的色粉颗粒受到两个不同方向(图12中顺时针方向)的力。球形色粉颗粒在接触区域易于绕它们的轴线旋转，而非球形色粉由于它们不规则的形状，在接触区域内不大可能绕它们的轴线旋转。

因此，对于色粉通过接触区域时，该色粉颗粒受到摩擦力的表面区域总面积而言，球形色粉颗粒大于非球形色粉颗粒。因此，在外加颗粒被嵌入到色粉颗粒表面的数量上，球形色粉颗粒大于非球形色粉颗粒，因此球形色粉更易于受到灰雾和色粉溢出的问题。

顺便说一下，在这个实施例中，球形色粉是指形状因数SF-1和SF-2在下面给出范围内的色粉。

即，SF-1在100-150范围内，SF-2在100-140范围内。

形状因数SF-1是球形度的参数，形状因数SF-2是表面粗糙度的参数。球形色粉颗粒的形状因数优选是100。非球形度越高，值越大。

色粉颗粒的形状因数SF-1和SF-2使用下述的方法计算。使用FE-SEM(Hitachi，Ltd.)，对任意拾取的100个色粉颗粒以50x的放大率拍照。然后，图像数据被送入图象分析装置LUZEX3(Nicore Co.，Ltd.)并对其进行分析。然后，使用下面的数学公式计算两个形状因数(图13)。

SF-1＝{(MXLNG)²/AREA}×(π/4)×100

SF-2＝{(PERI)²/AREA}×(1/4π)×100

MXLNG：绝对最大长度

AREA：色粉颗粒的突出区域

PERI：周长

本发明的发明人进行了耐久性试验，在试验中，使用球形色粉(SF-1＝120；SF-2＝110)来制造10,000份复本，所述色粉通过聚合作用制得并且重量平均颗粒直径为6μm，并如在第一实施例中进行的试验一样，改变显影辊和显影剂剥离-涂布辊的半径。结果在下面的表中给出(表3)。

通过调节形成在直径为6μm的金属芯圆周表面的弹性元件(该弹性元件的材料与上面所述的相同；丁二烯橡胶)厚度，来改变显影辊的曲率半径。显影辊具有薄的表面层(30μm厚的聚氨酯薄膜，其与第一实施例的相同)，该表面层被涂布在弹性层的圆周表面上，从而给色粉颗粒充电。

通过改变由泡沫物质(如现有技术中的泡沫物质，聚氨酯橡胶)形成的弹性层厚度，而不改变金属芯的直径，显影剂剥离-涂布辊可被制成具有不同的曲率半径。

另外，这样设置，使得在显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11的任何组合中，在显影剂剥离-涂布辊11的径向方向上，显影剂剥离-涂布辊11被显影辊10压缩的深度变成1.0mm。

另外，还这样设置，使得显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11的相对圆周速度被维持相同(在这个实施例中，为240mm/sec)。

在下面的表中，G是指，在整个耐久性试验中，没有问题出现(从试验开始到结束，形成较好的图像)；F是指，在耐久性试验过程中，产生了灰雾(色粉粘附到感光鼓圆周表面上的非图像点上)；N是指，不仅产生了“灰雾”，而且发生了“色粉溢出”，即没有携带足够电荷量的色粉从显影辊10上撒落。

                        表3

                      辊半径(mm)

                         4    5    6    7    8    9    10

                    4    F    G    G    G    G    G    G

                    5    N    G    G    G    G    G    G

显影辊半径

                    6    N    F    G    G    G    G    G

(mm)

                    7    N    N    F    G    G    G    G

                    8    N    N    F    F    G    G    G

                    9    N    N    N    F    F    G    G

                    10   N    N    N    N    F    F    G

G：无图像缺陷

F：产生灰雾

N：色粉掉落

从表3中可明显看出，在显影辊的半径大于显影剂剥离-涂布辊的半径的条件下，显影剂剥离-涂布辊的半径越小，灰雾量和色粉从显影辊上掉落的量越大，而在显影辊的半径小于显影剂剥离-涂布辊的半径的条件下，显影剂剥离-涂布辊的半径越大，产生图像缺陷的可能性越小。

而且，在显影辊的半径大于显影剂剥离-涂布辊的半径的条件下，显影剂剥离-涂布辊的半径越小，开始产生灰雾和色粉开始从显影辊上掉落的印刷计数越小。

就开始产生灰雾和/或色粉开始从显影辊上掉落的印刷计数而言，因为球形色粉比非球形色粉更容易劣化，这个实施例中使用的球形色粉小于第一实施例使用的非球形色粉。

在显影剂剥离-涂布辊的半径不小于显影辊的半径，即满足“显影辊半径＜显影剂剥离-涂布辊半径”要求的条件下，输出高质量的图像，即从试验开始到结束，没有不规则图像发生，在该试验中印刷10,000份复本并且显影辊和显影剂剥离-涂布辊的半径在4-10mm范围内被改变。

本发明的发明人还进行了下面的耐久性试验，在试验中，印刷10,000份复本，并且如下所示改变显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11的规格及显影辊和显影剂剥离-涂布辊11的圆周速度。顺便说一下，这样设置，使得在显影剂剥离-涂布辊11的径向方向上，显影剂剥离-涂布辊11被显影辊10压缩的深度保持1.0mm，不管显影辊和显影剂剥离-涂布辊的半径的改变。

(变量范围)

重量平均颗粒直径：3-10μm；

显影辊10的硬度(Asker C级硬度)：30-70°；

显影剂剥离-涂布辊11的硬度(Asker F级硬度)：30-90°；和

显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11的相对圆周速度：50-600mm/sec。

而且，在上面叙述的条件下，能够观察上述的倾向；在显影辊半径大于显影剂剥离-涂布辊的条件下，显影剂剥离-涂布辊的半径越小，发生灰雾的可能越大，并且色粉越有可能从显影辊10上撒落；在显影辊半径小于显影剂剥离-涂布辊半径的条件下，显影剂剥离-涂布辊的直径越大，发生图像缺陷的可能越小；在显影剂剥离-涂布辊半径大于显影辊半径的条件下，没有发生灰雾和色粉溢出的问题。

如上所述，可以通过满足显影辊硬度大于显影剂剥离-涂布辊的硬度、和在接触区域处显影辊的曲率半径小于显影剂剥离-涂布辊的曲率半径的要求，以便降低色粉在显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11间的接触区域受到的摩擦力值，来阻止图像缺陷的发生，即灰雾、色粉溢出等等这类问题，这类问题归因于色粉在接触区域即显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11间的啮合处受到摩擦力而导致的色粉劣化。

参考表3，尽管显影辊半径等于显影剂剥离-涂布辊半径，也可获得“无图像缺陷”的结果。

然而，如关于这个实施例的机构的叙述(图9和10)，明显看出，满足显影剂剥离-涂布辊半径大于显影辊半径的要求比满足显影剂剥离-涂布辊半径等于显影辊半径的要求能更有效地降低色粉劣化。因此，优选满足显影剂剥离-涂布辊半径大于显影辊半径的要求。

(实施例3)

在第一和第二实施例中，显影剂承载件和显影剂剥离件都为圆柱形的辊。然而，在这个实施例中，显影剂剥离-涂布辊的曲率半径是不均匀的；更详细地说，它是如图14所示的环带。

除显影装置4的内部结构外，在这个实施例中所用的装置与第一和第二实施例中的装置相同。因此，将不再详细叙述这个实施例的装置本身。

这个实施例所用的色粉与第二实施例所用的相同，该色粉为重量平均颗粒直径为6μm的球形色粉。

这个实施例的显影辊10与第一实施例的相同；它是直径为14mm的圆柱形弹性元件，包括半径为3mm的金属支撑元件、由固体橡胶、海绵或类似物(在这个实施例中为丁二烯橡胶)形成在金属支撑元件圆周表面上的大约4mm厚的弹性层、和表面层(在这个实施例中，为30μm厚的聚氨酯薄膜)，该表面层被涂布在弹性层的圆周表面上，从而给色粉颗粒充电。

在这个实施例中，剥离-涂布辊11′是环形带，包括：作为基体的0.5mm厚的橡胶带，和在橡胶带的圆周表面上由泡沫物质(与第一和第二实施例相同，其为泡沫聚氨酯)形成的6mm厚的弹性层。通过转动支撑轴21和22来驱动该剥离-涂布辊，该支撑轴为半径为2.5mm的金属辊。

在显影装置4中，这样设置该显影辊10，使得在显影剂剥离件的曲率半径的中心，显影剂剥离件11′被显影辊10压缩的深度成为1mm。

参考图14，在显影剂剥离件11′与支撑轴21的圆周表面相接触的区域内，显影辊10和显影剂剥离件11′相互接触。因此，当显影剂剥离件11′不与显影辊10接触时，对应于接触区域位置的显影剂剥离件11′部分的曲率半径为9mm。显影辊10形式上为圆柱形，其横截面为真正的圆形。因此，当显影辊10不与显影剂剥离件11′接触时，对应于接触区域位置的显影辊10圆周表面部分的曲率半径为7mm，这与显影辊10的半径值相同。

显影辊10的圆周速度为140mm/sec，其与第一实施例相同。显影剂剥离件11′的圆周速度为100mm/sec，其也与第一实施例相同。由于两个元件10和11′按照使它们的圆周表面在相反方向上相对移动的方式旋转，因此它们的相对圆周速度为240mm/sec。

在耐久性试验中，与第一和第二实施例中进行的类似，在上述的条件下进行试验，在试验中，印刷10,000份复本来试验显影辊和显影剂剥离件之间的每种组合，象灰雾、色粉溢出等等的问题没有发生；从开始到结束都能够输出高质量的图像。

在4-10mm范围内改变显影辊和显影剂剥离件的曲率半径。

通过调节形成在直径为6μm的金属芯周围的弹性元件(其材料为丁二烯橡胶，与前面实施例的相同)厚度，来制造不同半径的显影辊10。而且，显影辊10具有薄的表面层(在这个实施例中，其为30μm厚的聚氨酯薄膜，其与前面实施例的相同)，该表面层被涂布在弹性层的圆周表面上，从而给色粉颗粒充电。

通过调节由泡沫物质形成的弹性层厚度，而不改变它的支撑轴21的直径，来制造不同曲率半径的显影剂剥离件11′。而且，这样设置，使得在支撑轴21的径向方向上，显影剂剥离件11′被显影辊10压缩的厚度保持为1.0mm，不管显影辊10曲率半径和显影剂剥离件11′曲率半径之间关系的改变。

而且，还有另外的结构，使得尽管显影剂剥离件11′的曲率半径改变，显影辊10和显影剂剥离件11′的相对圆周速度(在这个实施例中为240mm/sec)不变。

为了检查就曲率半径对色粉劣化的作用而言，显影辊和显影剂剥离件11′的各种组合的效果，对每种组合都进行耐久性试验，在试验中印刷了10,000份复本。从试验开始到结束都能输出高质量图像的是显影剂剥离件11′的曲率半径大于显影辊10的曲率半径的组合，换句话说，所述组合满足“显影承载件半径＜剥离件曲率半径”。

此外，还在下述条件下进行耐久性试验。因此，只要显影剂剥离件11′的曲率半径大于显影辊10的曲率半径，换句话说，满足“显影辊半径＜显影剂剥离件的曲率半径”的要求，就不发生灰雾、色粉溢出等问题。

(变量范围)

重量平均颗粒直径：3-10μm；

显影辊10的硬度(Asker C级硬度)：30-70°；

显影剂剥离件11′的硬度(Asker F级硬度)：30-90°；和

显影辊10和显影剂剥离-涂布辊11间的相对圆周：50-600mm/sec。

在这个实施例中，本发明是参考圆柱形显影辊10和非圆柱形显影剂剥离件11′来进行叙述的。然而，即使在显影装置中一个或多个显影剂承载件不是圆柱形的，和一个或多个显影剂剥离件11′是圆柱形的情况下；或者在显影剂承载件和显影剂剥离件都是非圆柱形的情况下，通过使得当显影剂承载件和显影剂剥离件不相互接触时，对应于接触区域位置的显影剂剥离件圆周表面部分的曲率半径大于显影剂承载件的曲率半径，来降低色粉在显影剂承载件和显影剂剥离件间的接触区域上受到的摩擦力，从而防止了象灰雾、色粉溢出等问题的发生。

而且，本发明的前述实施例是参考无磁性单组分色粉来叙述的，该色粉内部呈负极性。但是，本发明的应用并不仅限于无磁性单组分色粉。例如，采用磁性单组分色粉或者固有地带有正极性的色粉也将带来与上面叙述的那些效果相同的效果。

而且，在前述实施例中，硅被用作色粉的外部添加剂。然而，外部添加剂的选择不必仅仅限于硅。采用一般外部添加剂来控制色粉电荷也将给出与上述效果相同的效果。

而且，前述实施例是参考反转显影方法中的一种来进行叙述的。但是，不论采用哪一种方法，反转显影方法或者正常显影方法，都能获得上述的效果。

如上所述，根据本发明，在成像装置采用的显影剂承载件和显影剂剥离件中，为了降低产生在显影剂承载件和显影剂剥离件间的接触区域上的摩擦力的值，使显影剂剥离件(其比显影剂承载件软)的半径大于显影剂承载件(其比显影剂剥离件硬)的半径。结果，能够形成极好的图像，即图像没有产生灰雾或者归因于色粉从显影剂承载件上散落的缺陷。

尽管已参照这里所公开的构造对本发明进行了描述，但它并不局限于所列出的细节，并且本申请试图覆盖出于改善目的或者附属权利要求范围内的优化或改变。

Claims (15)

1、一种显影装置，其包括：

显影剂承载件，其承载显影剂，以对形成在载像件上的静电潜像进行显影，所述显影剂承载件具有弹性；

刮擦/补给元件，其与显影剂承载件接触，以给显影剂承载件补给显影剂和刮去显影剂承载件上的显影剂，所述刮擦/补给元件具有弹性；

其特征在于，所述显影剂承载件的硬度高于所述刮擦/补给元件的硬度；所述显影剂承载件和所述刮擦/补给元件满足，在刮擦/补给元件与所述显影剂承载件脱离接触的状态下，在所述刮擦/补给元件和所述显影剂承载件之间的一个接触位置上，所述刮擦/补给元件的曲率半径大于所述显影剂承载件的曲率半径。

2、如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，在所述刮擦/补给元件不与所述显影剂承载件接触的状态下，所述显影剂承载件在接触位置处的曲率半径是4-10mm。

3、如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，在所述刮擦/补给元件不与所述显影剂承载件接触的状态下，所述刮擦/补给元件的在接触位置处曲率半径是4-10mm。

4、如权利要求2所述的显影装置，其特征在于，在所述刮擦/补给元件不与所述显影剂承载件接触的状态下，所述刮擦/补给元件在接触位置处的曲率半径是4-10mm。

5、如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述显影剂承载件的Asker C级硬度为30-70度。

6、如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述刮擦/补给元件的Asker C级硬度为30-90度。

7、如权利要求5所述的显影装置，其特征在于，所述刮擦/补给元件的Asker C级硬度为30-90度。

8、如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述刮擦/补给元件设有支撑轴和在支撑轴上的弹性泡沫元件。

9、如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述显影剂承载件的圆周速度低于所述刮擦/补给元件的圆周速度。

10、如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述显影剂承载件和所述刮擦/补给元件的相对圆周速度是50-600mm/sec。

11、如权利要求10所述的显影装置，其特征在于，在接触位置，所述刮擦/补给元件的圆周运动方向与所述显影剂承载件的圆周运动方向相反。

12、如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述显影剂是无磁性单组分显影剂。

13、如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述显影剂的重量平均颗粒大小为3-10微米。

14、如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述显影剂具有100-150的形状因数SF-1，和100-140的形状因数SF-2。

15、如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述显影剂承载件可与载像件接触。

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