显影装置和图像形成设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310166141.6

申请日:

2013.05.08

公开号:

CN103576502A

公开日:

2014.02.12

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):G03G 15/08申请日:20130508|||公开

IPC分类号:

G03G15/08; G03G15/09; G03G15/00

主分类号:

G03G15/08

申请人:

富士施乐株式会社

发明人:

加藤正则; 古谷信正; 安部纯; 吉冈荣

地址:

日本东京都

优先权:

2012.07.19 JP 2012-160365

专利代理机构:

北京三友知识产权代理有限公司 11127

代理人:

党晓林;王小东

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内容摘要

本发明涉及显影装置和图像形成设备。所述显影装置包括:第一显影辊,所述第一显影辊设置成能在该第一显影辊和可旋转的潜像保持构件的外周面之间设定有期望的距离的情况下旋转,将显影剂传送到所述第一显影辊的外周面上同时借助磁力保持显影剂,所述第一显影辊具有大体上筒状的形状;和第二显影辊,该第二显影辊设置成在所述第一显影辊的沿潜像保持构件的旋转方向的下游侧的位置处能在所述第二显影辊和对应的所述潜像保持构件和对应的所述第一显影辊的相应的外周面之间设定有期望的距离的情况下旋转,将显影剂传送到所述第二显影辊的外周面上同时借助磁力保持显影剂,所述第二显影辊具有大体上筒状的形状。

权利要求书

权利要求书
1.  一种显影装置,所述显影装置包括:
第一显影辊,所述第一显影辊设置成能在该第一显影辊和可旋转的潜像保持构件的外周面之间设定有期望的距离的情况下旋转,所述第一显影辊将显影剂传送到该第一显影辊的外周面上同时借助磁力保持显影剂,在所述第一显影辊的所述外周面上形成有沿着轴向方向延伸的多个凹槽,并且所述第一显影辊具有大体上筒状的形状;和
第二显影辊,所述第二显影辊设置成在所述第一显影辊的沿所述潜像保持构件的旋转方向的下游侧的位置处能在所述第二显影辊和对应的所述潜像保持构件与对应的所述第一显影辊的相应外周面之间设定有期望的距离的情况下旋转,所述第二显影辊将显影剂传送到该第二显影辊的外周面上同时借助磁力保持显影剂,在所述第二显影辊的所述外周面上形成有沿着其轴向方向延伸的多个凹槽,所述第二显影辊具有大体上筒状的形状,
其中,所述第二显影辊上的所述凹槽的数量大于所述第一显影辊上的所述凹槽的数量。

2.  根据权利要求1所述的显影装置,其中,所述第二显影辊的计算凹槽节距P2c被设定成满足如下所示的条件:
P2c<0.50,
其中P2c=所述第二显影辊上的凹槽节距/周向速度比=(所述第二显影辊的周向长度/所述凹槽的数量)/(所述第二显影辊的周向速度/所述潜像保持构件的周向速度)。

3.  根据权利要求2所述的显影装置,其中,所述第一显影辊的计算凹槽节距P1c和所述第二显影辊的所述计算凹槽节距P2c被设定成满足如下所示的条件:
P1c>P2c,
其中P1c=所述第一显影辊上的凹槽节距/周向速度比=(所述第一显影辊的周向长度/所述凹槽的数量)/(所述第一显影辊的周向速度/所述潜像保持构件的周向速度)。

4.  根据权利要求1至3中的任一项所述的显影装置,其中,所述第一显影辊的所述周向速度比被设定成大约大于1.2。

5.  根据权利要求1至4中的任一项所述的显影装置,该显影装置还包括:
调节构件,所述调节构件在该调节构件和所述第二显影辊的所述外周面之间设定有期望的距离的情况下固定地设置,并且所述调节构件通过限制被保持在对应的所述第二显影辊的所述外周面上的显影剂的通过而调节所保持的显影剂的量,
其中,所述第一显影辊旋转使得其靠近所述潜像保持构件的部分的运动方向与对应的所述潜像保持构件的运动方向相反,并且
所述第二显影辊旋转使得其靠近所述潜像保持构件的部分的运动方向与对应的所述潜像保持构件的运动方向相同。

6.  一种图像形成设备,所述图像形成设备包括:
可旋转的潜像保持构件;和
根据权利要求1至5中的任一项所述的显影装置,该显影装置通过向所述潜像保持构件供应显影剂而显影潜像。

说明书

说明书显影装置和图像形成设备
技术领域
本发明涉及一种显影装置和图像形成设备。
背景技术
可供应用诸如电子照相术和静电打印方法的图像打印方法的诸如打印机、复印件、传真机的图像形成设备设置有显影装置,每个显影装置均借助使用显影剂而显影形成在诸如可旋转感光体的潜像保持构件上的静电潜像。
在这样的显影装置中,存在这样的显影装置,其能够通过提供多个(例如,两个)显影辊来提高显影效率,所述显影辊借助磁力保持具有磁性的显影剂并且通过其旋转将显影剂传送到面对潜像保持构件的显影区域。这里,作为显影辊,例如,使用显影剂保持载体,该显影剂保持载体由传送构件和磁体构件构成,该传送构件是可旋转的并且具有大体上的筒状形状,该磁体构件固定地设置在传送构件内并且产生用于借助磁力将显影剂保持在传送构件的外周面上的磁力线。
在现有技术中,作为具有这样的类型的显影装置的图像形成设备,例如,已知下列设备。
提供一种图像形成设备,其包括显影装置,该显影装置具有第一显影辊和第二显影辊,该第一显影辊和第二显影辊沿着诸如感光体的打印构件的运动方向设置并且彼此相反地旋转,其中第一显影辊和打印构件之间的显影间隙以及第二显影辊和打印构件之间的显影间隙被分别设定在从0.1mm至0.5mm的范围内,并且第一显影辊的周向速度(Vd1)和打印构件的周向速度(Vp)之间的周向速度比S1(=Vd1/Vp)被设定成大于第二显影辊的周向速度(Vd2)和打印构件的周向速度(Vp)之间的周向速度比S2(=Vd2/Vp)(JP-A-2006-53198(专利文献1))。
在根据专利文献1的图像形成设备中,即使当显影间隙被设定成大约窄于0.5mm时,也可以在没有缺少图像的端部的情况下(图像的尾端的一部分缺少或不清楚的现象)形成高质量图像。
发明内容
本发明具有提供这样的显影装置的目的,所述显影装置包括:第一显影辊,所述第一显影辊设置成能在该第一显影辊和可旋转的潜像保持构件的外周面之间设定有期望的距离的情况下旋转,所述第一显影辊将显影剂传送到该第一显影辊的外周面上同时借助磁力保持显影剂,其中在所述第一显影辊的外周面上沿着轴向方向延伸有多个凹槽,并且所述第一显影辊具有大体上筒状的形状;和第二显影辊,所述第二显影辊设置成在所述第一显影辊的沿所述潜像保持构件的旋转方向的下游侧的位置处能在所述第二显影辊和对应的潜像保持构件与对应的第一显影辊的相应的外周面之间设定有期望的距离的情况下旋转,所述第二显影辊将显影剂传送到该第二显影辊的外周面上同时借助磁力保持显影剂,其中在所述第二显影辊的外周面上形成有沿着其轴向方向延伸的多个凹槽,并且所述第二显影辊具有大体上筒状的形状,所述显影装置能够稳定地获得这样的特征(抗堵塞性),其中被保持在辊上的显影剂不太可能在所述第一显影辊中的供所述显影剂穿过以接近潜像载体的部分(显影区域)中停滞,并且所述显影装置能够防止在所述第二显影辊中出现对应于凹槽节距的不均匀的浓度(凹槽节距不均匀性)。此外,另一个目的在于提供一种具有所述显影装置的图像形成设备。
根据本发明的第一方面,提供有一种显影装置,所述显影装置包括:第一显影辊,所述第一显影辊设置成能在该第一显影辊和可旋转的潜像保持构件的外周面之间设定有期望的距离的情况下旋转,所述第一显影辊将显影剂传送到该第一显影辊的外周面上同时借助磁力保持显影剂,在所述第一显影辊的所述外周面上形成有沿着轴向方向延伸的多个凹槽,并且所述第一显影辊具有大体上的筒状形状;和第二显影辊,所述第二显影辊设置成在所述第一显影辊的沿所述潜像保持构件的旋转方向的下游侧的位置处能在所述第二显影辊和对应的所述潜像保持构件与对应的所述第一显影辊的相应的外周面之间设定有期望的距离的情况下旋转,所述第二显影辊将显影剂传送到该第二显影辊的外周面上同时借助磁力保持显影剂,其中在所述第二显影辊的所述外周面上形成有沿着其轴向方向延伸的多个凹槽,并且所述第二显影辊具有大体上筒状的形状,其中,所述第二显影辊上的所述凹槽的数量大于所述第一显影辊上的所述凹槽数量。
根据本发明的第二方面,在本发明的第一方面中所述的显影装置中,所述第二显影辊的计算凹槽节距P2c被设定成满足如下表示的条件:P2c<0.50,其中P2c=所述第二显影辊上的凹槽节距/周向速度比=(所述第二显影辊的周向长度/所述凹槽的数量)/(所述第二显影辊的周向速度/所述潜像保持构件的周向速度)。
根据本发明的第三方面,在本发明的第二方面中所述的显影装置中,所述第一显影辊的计算凹槽节距P1c和所述第二显影辊的所述计算凹槽节距P2c被设定成满足如下表示的条件:P1c>P2c,其中P1c=所述第一显影辊上的凹槽节距/周向速度比=(所述第一显影辊的周向长度/所述凹槽的数量)/(所述第一显影辊的周向速度/所述潜像保持构件的周向速度)。
根据本发明的第四方面,在本发明的第一方面至第三方面中的任一方面所述的显影装置中,所述第一显影辊的所述周向速度比被设定成大约大于1.2。
根据本发明的第五方面,在本发明的第一方面至第四方面中的任一方面所述的显影装置还包括调节构件,所述调节构件在该调节构件和所述第二显影辊的所述外周面之间设定有期望的距离的情况下固定地设置,并且所述调节构件通过限制被保持在对应的所述第二显影辊的所述外周面上的显影剂的通过而调节所保持的显影剂的量,其中,所述第一显影辊旋转使得其靠近所述潜像保持构件的部分的运动方向与对应的所述潜像保持构件的运动方向相反,并且所述第二显影辊旋转使得其靠近所述潜像保持构件的部分的运动方向与对应的所述潜像保持构件的运动方向相同。
此外,根据本发明的第六方面,提供有一种图像形成设备,所述图像形成设备包括:可旋转的潜像保持构件;和根据第一方面至第五方面中的任一方面的显影装置,所述显影装置通过将显影剂供应到所述潜像保持构件而显影潜像。
根据本发明的第一方面,所述显影装置能够在第一显影辊中稳定地获得抗堵塞性,并且能够防止在第二显影辊中出现凹槽节距不均匀性。
根据本发明的第二方面,与未提供本发明的方面的构造的情况相比,所述显影装置能够特别可靠地获得本发明的第一方面的效果中的以下效果,即,防止出现凹槽节距不均匀性。
根据本发明的第三方面,与未提供本发明的方面的构造的情况相比,所述显影装置能够获得本发明的第一方面的效果,并且能够特别可靠地防止在该效果中出现凹槽节距不均匀性。
根据本发明的第四方面,与未提供本发明的方面的构造的情况相比,所述显影装置能够获得本发明的第一方面的效果,并且还能够提高第一显影辊的显影能力。
根据本发明的第五方面,与未提供本发明的方面的构造的情况相比,尽管显影剂倾向于在第一显影辊的靠近潜像载体的部分中停滞,但所述显影装置仍能够获得本发明的第一方面的效果。顺便提及,在本发明的第五方面的显影装置中的根据本发明的第三方面的显影装置的情况下,除本发明的第一方面的效果之外,也可以可靠地获得这样的特征(平滑效果),该特征抑制第二显影辊上图像的尾端部处的浓度的变化。
根据本发明的第六方面,与未提供本发明的方面的构造的情况相比,图像形成设备能够在显影装置的第一显影辊处稳定地获得抗堵塞性并且能够获得防止第二显影辊上出现凹槽节距不均匀性的效果。结果,可以形成其图像质量稳定的图像。
附图说明
将基于下列附图详细地描述本发明的示例性实施方式,附图中:
图1是示出根据示例性实施方式1的利用显影装置的图像形成设备的说明图;
图2是示出图1的图像形成设备中的主要部分(诸如图像产生装置)的局部剖面说明图;
图3是示出用于图1的图像形成设备中的显影装置的示意性剖面图;
图4A至图4C是示出图3的显影装置中的两个显影辊的构造并且示出形成在每个显影辊上的凹槽的构造等的说明图,其中图4A是示意性地示出每个显影辊的构造的说明图,图4B是示出形成在每个显影辊上的凹槽的示意性剖面图,以及图4C是示意性地示出图4B的凹槽的构造的说明图;
图5是示出图3的显影装置中的主要部分(诸如每个显影辊的磁体辊的磁极的布置)的剖面说明图;
图6是示出图3和图5的显影装置的基本操作的说明图;
图7是示出通过利用相应的构造的显影装置执行的评价试验的结果的表;
图8是示出当检验计算凹槽节距和实际凹槽节距之间的关系等时获得的结果的曲线图;
图9是示出当检验第一显影辊的MOS和咬合宽度之间的关系时获得的结果的曲线图;
图10是示出当检验旋转方向不同的第一显影辊的MOS和计算DQA之间的关系时获得的结果的曲线图;以及
图11A和图11B是示出停滞发生的情况以及针对不同数量凹槽当检验旋转方向相反的第一显影辊的MOS和计算DQA之间的关系时获得的结果的曲线图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图描述用于实施本发明的方式(在下文中称为“示例性实施方式”)。
示例性实施方式1
图1至图3示出了根据示例性实施方式1的利用显影装置的图像形成设备。图1示出图像形成设备的简单概略图。图2示出图像形成设备的主要部分(包括显影装置的图像产生装置)。图3示出显影装置。
图像形成设备的总体构造
图像形成设备1形成为例如彩色打印机。在图像形成设备1的壳体10内,提供有:形成色调剂图像的多个图像产生装置20,该色调剂图像由构成显影剂的色调剂(例如细彩色粉末)显影;中间转印装置30,该中央转印装置保持分别形成在图像产生装置20上的色调剂图像并且最终执行将图像二次转印到作为打印目标构件的打印纸9上;送纸装置40,该送纸装置包含并且传送待被供应到中间转印装置30的二次转印部分的期望的打印纸9;定影装置45,该定影装置通过使打印纸9穿过而定影色调剂图像,色调剂图像借助中间转印装置30被转印到打印纸9上;等等。壳体10的支承结构部分或外部部分由支承构件、外盖等形成。附图中的点划线表示主要传送路径,打印纸9在壳体中10沿着该主要传送路径被传送。
图像产生装置20由四个图像产生装置20Y、20M、20C和20K形成,这四个图像产生装置形成具有分别专用于其的黄色(Y)、洋红色(M)、青色(C)和黑色(K)四种颜色的色调剂图像。这四个图像产生装置20(Y、M、C、K)串联地布置在壳体10的内部空间中。此外,每个图像产生装置20(Y、M、C、K)均具有如下所示的大体上共用的构造,除有关显影剂的类型不同之外。
如图1和图2所示,每个图像产生装置20(Y、M、C、K)均包括可旋转的感光鼓21。因此,下列装置主要围绕感光鼓21设置。主要装置包括:充电装置22,该 充电装置以期望的电势向外周面(图像保持表面)充电,感光鼓21的图像可以形成在该外周面上;曝光装置23,该曝光装置通过用基于图像的信息(信号)的光照射感光鼓21的被充电的外周面而形成静电潜像(针对每种颜色);显影装置5(Y、M、C、K),该显影装置借助相应颜色(Y、M、C、K)的显影剂的色调剂将静电潜像显影为色调剂图像;一次转印装置25,该一次转印装置将色调剂图像转印到中间转印装置30上;未清洁状态的充电装置26,该未清洁状态的充电装置向在一次转印之后保留并且粘附在感光鼓21的外周面上的诸如色调剂的附着物充电;鼓清洁装置27,该鼓清洁装置清洁以移除再充电的附着物;除电荷器28,该除电荷器在清洁了感光鼓21之后从外周面移除电荷;等等。
感光鼓21由位于具有大体上筒状或柱状形状的接地基板的周面上的图像保持表面形成,该图像保持表面具有由感光材料制成的光导电层(感光层),并且感光鼓21被支承以能借助从未示出的旋转驱动装置产生的动力沿由箭头A所示的方向旋转。充电装置22形成为无接触式充电装置,诸如电晕放电器,其设置成不与感光鼓21接触,或者充电装置22形成为接触式充电装置,其使用设置成与供应有充电电压的感光鼓21接触的充电辊等。当显影装置5借助充电电压执行反转显影时,具有与色调剂的带电极性相同的极性的电压或电流被从显影装置供应。
曝光装置23用基于输入到图像形成设备1的图像的信息产生的光(附接有箭头的虚线)照射感光鼓21的充电的外周面,从而形成静电潜像。曝光装置23接收关于被输入到图像形成设备1的作为打印目标的图像的信息的通过借助图像处理装置执行期望的图像处理所获得的相应的颜色组分的图像信号。显影装置5(Y、M、C、K)还使用例如包括磁性载体的双组分显影剂8和对应于四种颜色中的每种颜色的非磁性色调剂,并且具体地采用两个显影辊51和52,如图2和图3所示。应该注意的是,稍后将详细地描述显影装置5。
一次转印装置25是接触式转印装置,该接触式转印装置具有一次转印辊,该一次转印辊以与感光鼓21的外周面接触的方式旋转并且被供应有一次转印电压。作为一次转印电压,具有与色调剂的电荷的极性相反的极性的直流电压等从未示出的用于转印的电源部分被施加。一次转印装置25可以构成中间转印装置30。鼓清洁装置27如图2所示包括:主构件27a,该主构件具有其一部分敞开的容器形状;清洁板(清洁叶片)27b,该清洁板设置成在期望压力的情况下在一次转印之后与感光鼓21的外 周面接触并且移除诸如残余色调剂的附着物;可旋转的刷辊27c,该可旋转的刷辊设置成沿感光鼓21的旋转方向在清洁板27b的上游侧以可旋转的方式与感光鼓的外周面接触并且执行清洁;输送构件27d,该输送构件诸如是螺旋推运器,该螺旋推运器被驱动以收集由清洁板27b移除的诸如色调剂的附着物并且将附着物发送到未示出的收集系统;等等。由橡胶等制成的板状构件用作清洁板27b。
中间转印装置30设置在相应的图像产生装置20(Y、M、C、K)的下方,如图1所示。中间转印装置30主要包括:中间转印带31,该中间转印带在穿过位于感光鼓21和一次转印装置25(一次转印辊)之间的一次转印位置的同时沿由箭头B所示的方向旋转;多个支撑辊32a至32f,所述多个支撑辊在中间转印带31的内侧将该中间转印带保持并且以可旋转的方式支承在期望的状态下;二次转印装置35,该二次转印装置在预定压力下以与由支撑辊32e支承的中间转印带31的外周面(图像保持表面)接触的方式旋转;以及带清洁装置36,该带清洁装置移除并且清洁在穿过二次转印装置35之后残留并且被粘附到中间转印带31的外周面上的诸如纸粉和色调剂的附着物。
中间转印带31采用例如环形带,由聚四氟乙烯(PTFE)等制成的树脂颗粒分布在该环形带上,以便赋予从带基部释放色调剂图像的能力,该带基部通过将诸如碳黑的阻抵改性剂分布在诸如聚亚胺树脂和聚酰胺树脂的合成树脂中而形成。此外,支撑辊32a形成为驱动辊,支撑辊32b、32d和32f形成为从动辊,这些从动辊保持带等的运行位置,支撑辊32c形成为张紧辊,并且支撑辊32e形成为二次转印的支承辊。
二次转印装置35包括:二次转印辊,该二次转印辊在期望的压力下与由垫辊32e支承的中间转印带31的外周面接触;和二次转印电源,该电源向垫辊32e或二次转印辊(35)供应二次转印电压并且在附图中未示出。作为第二转印电压,使用其极性与色调剂的电荷的极性相同或相反的直流电压。带清洁装置36包括:清洁板(清洁叶片),该清洁板设置成在穿过二次转印位置35之后在期望的压力下与中间转印带31的外周面接触并且移除诸如残留色调剂的附着物;可旋转刷,该可旋转刷沿带的旋转方向在清洁板的上游侧以与中间转印带31的外周面接触的方式清洁;等等。橡胶等制成的板状构件用作清洁板。
送纸装置40设置成定位在中间转印装置30的下方。送纸装置40主要包括:单个(或多个)纸容纳构件41,该纸容纳构件容纳并且堆叠具有期望的尺寸和类型的 打印纸9的纸张,使得可以将纸张向壳体10的前侧(使用时面向操作员的一侧)引出;和输送装置42,该输送装置从纸容纳构件41一张接一张地输送打印纸9的纸张。从送纸装置40发送的打印纸9通过由多对纸传送辊43a、43b、43c,…和传送引导构件构成的传送路径被传送到中间转印装置30(中间转印带31和二次转印装置35的二次转印带351之间)的二次转印位置。此外,传送装置在二次转印之后将打印纸9传送到定影装置45并且未在图中示出,该传送装置设置在二次转印装置35和定影装置45之间。
定影装置45设置有:加热旋转构件47,该加热旋转构件在壳体46内沿由箭头所示的方向旋转并且借助加热部分加热使得表面温度被保持在预定温度;和加压旋转构件48,该加压旋转构件被驱动以便能沿其轴向方向在预定的压力下以与加热旋转构件47接触的方式旋转。在其上由定影装置45完全定影色调剂图像并且形成图像的打印纸9通过由多对传送辊和传送引导构件构成的排出传送路径被传送到并且容纳在排出部分中,该排出部分设置在壳体10中并且未在图中示出。
图像形成设备的基本操作
接着,将描述由图像形成设备1执行的基本图像形成操作(打印)。这里,将对于图像形成操作的模式进行说明,借助图像形成操作通过利用所有四个图像产生装置20(Y、M、C、K)组合四种颜色(Y、M、C、K)的色调剂图像而形成全色图像。
当从图像形成设备等发出图像形成操作(打印)的请求时,在四个图像产生装置20(Y、M、C、K)中的每个图像产生装置中,首先通过沿由箭头A所示的方向旋转每个感光鼓21,每个充电装置22均以期望的极性(示例性实施方式中为负极性)和电势向每个感光鼓21的图像保持表面充电。随后,每个曝光装置23通过基于图像数据发射光而对充电的感光鼓21的表面进行曝光,该图像数据根据从图像处理装置传输的每种颜色组分(Y、M、C、K)被分解,由此形成具有期望的电势差的每种颜色组分的静电潜像。
接着,每个显影装置5(Y、M、C、K)将具有以期望的极性(负极性)充电的每种相应的颜色(Y、M、C、K)的色调剂从显影辊51和52供应到形成在感光鼓21上的每种颜色组分的静电潜像并且将色调剂静电粘附到图像上。通过以这样的方式执行显影,形成在每个感光鼓21上的每种颜色组分的静电潜像通过利用具有相应的颜色的色调剂而显影为四种颜色(Y、M、C、K)中的每种颜色的色调剂图像。
随后,形成在图像产生装置20(Y、M、C、K)的感光鼓21上的相应的彩色色调剂图像借助一次转印装置25被一次转印到中间转印带31上从而按顺序上下叠置,该中间转印带31沿由中间转印装置30的箭头B所示的方向旋转。在每个图像产生装置20中经受一次转印的感光鼓21在残留在外周面上的诸如色调剂的附着物在被清洁之前由充电装置26再充电之后由鼓清洁装置27移除和清洁,并且此后被清洁的外周面的电荷由除电荷器28移除。
随后,在将被一次转印到中间转印带31上的色调剂图像传送到二次转印位置之后,中间转印装置30将在二次转印位置处形成在中间转印带31上的色调剂图像共同二次转印到从送纸装置40所传送的纸9上。经受二次转印的中间转印带31通过使带清洁装置36移除残留在外周面的诸如色调剂的附着物而被清洁。
最后,其上被二次转印有色调剂图像的打印纸9从中间转印带31被释放,此后被传送并且放入定影装置45中,并且经受定影装置45的期望的定影处理(热和压力),由此未定影的色调剂图像被定影在纸9上。完全定影的打印纸9在用于在纸的一个表面上形成图像的图像形成操作时被排到并且容纳在例如排出容纳部分中,该排出容纳部分在图中未示出并且形成在壳体10中。
通过迄今描述的操作,其上通过组合四色色调剂图像而形成有全色图像的打印纸9被排到壳体10外。
显影装置的构造
接着,将详细地描述显影装置5。
如图2至图4等所示,显影装置5包括主构件50,该主构件具有:容纳空间50a,该容纳空间容纳上述双组分显影剂8;和大体上矩形的开口部50b,该开口部形成为与感光鼓21相对。主构件50具有长形容器形状,该容器形状的长度大于感光鼓21沿轴向方向的长度。此外,在容纳空间50a中,形成由中央分隔壁沿着长形容器形状的长度方向分隔开的两个大体平行列的传送路径(凹槽部),并且因此形成这样的循环传送路径,其中,两列传送路径在两端部处彼此连接从而一次循环。在容纳空间50a中仅容纳有期望量的双组分显影剂8。
另外,如图3等所示,在显影装置5的主构件50中,设置有:两个显影辊51和52(第一显影辊51和第二显影辊52),这两个显影辊在借助磁力保持显影剂的同时将双组分显影剂8传送到在两个位置处面向感光鼓21的显影区域E1和E2;作为 搅拌传送构件的两个螺旋推运器54和55,这两个螺旋推运器搅拌并传送被容纳在容纳空间50a中的双组分显影剂8;层限制板56,该层限制板限制从螺旋推运器55供应到第二显影辊52的双组分显影剂8的通过从而调节显影剂的层的高度(所传送的显影剂的量);防漏构件57,该防漏构件防止漂浮在第一显影辊51和第二显影辊52之间的显影剂(云状显影剂)通过主构件50的开口部50b从主构件漏出;收集引导板58,该收集引导板引导从第一显影辊51被释放的显影剂8,从而将显影剂返回到容纳空间50a;等等。
第一显影辊51和第二显影辊52设置成在其中辊被部分地暴露于主构件50的开口部50b的状态下分别沿期望的方向C和D旋转。两个显影辊51和52以沿感光鼓21的旋转方向A设定的期望的距离α1和α2设置,并且两个显影辊51和52还以间隙δ开度设置。两个显影辊51和52彼此最接近的部分(空间)形成为最窄间隙53。
这些辊中的第一显影辊51包括:大体上筒状的套筒51A,该套筒在感光鼓21的外周面上的第一显影区域E1中以设定的期望距离α1被支承为能沿箭头C的方向旋转;和磁体辊51B,该磁体辊设置成被固定在套筒51A的内侧。套筒51A的旋转方向C被设定成使得其在感光鼓21的第一显影区域E1中的运动方向与感光鼓21的旋转(运动)方向A相反。
与此相反,第二显影辊52包括:大体上筒状的套筒52A,该套筒在感光鼓21的外周面上第一显影区域E1的下游侧的第二显影区域E2中以设定的期望距离α2被支承为能沿箭头D的方向旋转;和磁体辊52B,该磁体辊设置成被固定在套筒52A的内侧。套筒52A的旋转方向D被设定成使得其在感光鼓21的第二显影区域E2中的运动方向与感光鼓21的旋转(运动)方向A相同。
套筒51A和52A均由非磁性材料(例如,不锈钢、铝等)制成,并且形成这样的形状,即,其至少具有筒状部分,该筒状部分的宽度(长度)基本上与沿感光鼓21的旋转轴的方向用于图像形成的有效区域的宽度(长度)相同。此外,如图4A至4C所示,在套筒51A和52A中的每个套筒的外周面上形成有多个凹槽60,这些凹槽均沿着轴向方向J以直线形状延伸。稍后将详细地描述凹槽60。
此外,如图4A至4C所示,套筒51A和52A中的每个套筒的轴部均形成在两个端部处。在位于套筒的两端处的轴部上安装有距离保持环(跟踪辊68),这些距离保持环中的每个距离保持环比每个套筒的外周面大距离α1或α2的尺寸。每个轴部均 由轴承从主构件50的一侧以可旋转的方式支承,从而能在每个距离保持环68均被以期望压力挤压到感光鼓21的外周面的状态下旋转。此外,套筒51A和52A借助从位于每个轴部的一个端部处的在图中未示出的旋转驱动装置等接收到的期望旋转移动力而分别沿由箭头C和D所示的方向以期望的周向速度旋转。此外,套筒51A和52A中的每个套筒均被供应有显影电压,以用于在感光鼓21和未示出的电力供给装置之间形成显影场。例如,其中交流分量重叠的直流电压作为显影电压被施加。
如图5所示,磁体辊51B和52B中的每个磁体辊均具有这样的结构,即,在该结构中,在套筒51A和52A中的每个套筒的外周面上设置有多个磁极(S极和N极),这些磁极产生期望的磁力(磁力线)以保持双组分显影剂8的磁性载体形成为磁刷(链)的状态并且产生期望的磁力以从外周面释放显影剂。磁体辊51B和52B中的每个磁体辊的两个端部通过显影套筒51A和52A的每个轴部的内部空间被固定地安装在壳体50的侧面上。多个磁极沿着套筒51A和52A的轴向方向J延伸,并且以沿套筒51A和52A的周向方向(旋转方向)所设定的距离设置在期望位置处。
在示例性实施方式1的第一显影辊51的磁体辊51B中,设置有七个磁极S3、N4、S1、N1、S2、N2和N3。其磁极S3是分割极,其借助磁力朝向第一显影辊51吸引和移动从第二显影辊52被分割和输送的显影剂8。磁极S1是显影极,用于通过使第一显影区域E1中的显影剂8与处于形成大磁刷的状态下的感光鼓21的外周面接触来执行显影。磁极N4和N1是传送辅助极,它们绕作为其中心的显影极S1设置从而帮助传送套筒51A的沿旋转方向C的上游侧和下游侧的前面区域和后面区域中的显影剂8。磁极S2是传送极,用于保持和传送穿过显影区域E1之后的显影剂8。磁极N2和N3是去除极,用于借助从两个极产生排斥磁场而从套筒51A去除显影剂8。
与此相反,在第二显影辊52的磁体辊52B中,设置有七个磁极N3、S2、N2、S1、N1、S3和N4。其磁极N3是拾取极,用于将从螺旋推运器55供应的显影剂8附着在套筒52A上。磁极S2是层限制辅助极,用于帮助层限制板56的层调节。磁极N2是一对分割极,用于与第一显影辊51的分割极53协作,并且磁极N2具有分割在穿过层限制板56之后被保持在第二显影辊52上的显影剂8的一部分并且将所分割的显影剂输送到第一显影辊51侧的功能。磁极N1是显影极,用于通过使第二显影区域E2中的显影剂8接触处于形成大磁刷的状态下的感光鼓21的外周面来执行显影。磁极S1和S3是传送辅助极,它们绕作为其中心的显影极N1设置从而帮助传送 套筒52A的沿旋转方向D的上游侧和下游侧的前面区域和后面区域中的显影剂8。磁极N4和N3是去除(释放)极,用于借助从两个极产生排斥磁场而从套筒52A去除显影剂8。
顺便提及,在显影装置5中,第一显影辊51的分割极S3和第二显影辊52的分割极N2设置成存在于与存在感光鼓21的区域相对的区域中,其中将连接磁体辊51B的对应于第一显影辊51的旋转中心的中心位置P1和磁体辊52B的对应于第二显影辊52的旋转中心的中心位置P2的虚直线(VL)设定为这些区域的边界,如图4A至图4C等所示。更具体地,分割极S3和分割极N2设置成使得形成在这些极与连接显影辊51和52的中心位置(P1和P2)的虚直线(VL)之间的中心角例如在10°至30°的范围内。
如图3等所示,螺旋推运器54和55都具有这样的结构,它们分别具有螺旋形状,其中传送叶片绕旋转轴的周面缠绕,螺旋推运器54和55以可旋转的方式设置成分别位于主构件50的容纳空间50a中的两列传送路径中,并且被驱动以能沿用于在期望方向上传送两个传送路径的相应显影剂8的方向旋转。螺旋推运器54和55通过借助诸如齿轮的驱动力传递机构分开并传递旋转相应的显影辊51和52的套筒51A和52A的动力的一部分而旋转。靠近第二显影辊52设置的螺旋推运器55向第二显影辊52供应待传送的显影剂8的一部分。
层限制板56是大体上矩形的板构件,其主要部分具有至少与第二显影辊52的套筒52A的沿轴向方向J的长度相同的长度(长边)。此外,层限制板56由非磁性材料(例如不锈钢)形成。此外,层限制板56被安装在壳体50上使得其在纵向方向上的一个端部(下方长边)沿着套筒52A的轴向方向J延伸并且以所设定的期望距离(层调节距离)面向套筒52A的外周面。
防漏构件57是大体上柱状构件,其具有沿着两个显影辊51和52的轴向方向J延伸的长度并且其截面具有大体上圆形的形状。在防漏构件57本身与套筒51A和52A的外周面之间具有设定的期望距离的情况下,该防漏构件设置在比两个显影辊51和52之间的最窄间隙53更靠近感光鼓21的位置处。此外,防漏构件57安装成使得从其两个端部突出的附接部被固定在主构件50的侧面上。
收集引导板58是这样的板构件,其具有用于接收从第一显影辊51释放的显影剂并且此后平滑地落下显影剂从而使显影剂返回到容纳空间50a的表面。如图3等所示, 收集引导板58被安装在支承构件59上,使得其上端部58a在为第一显影辊51的释放极的磁极S2和磁极S3之间的位置处以设定的预定距离与套筒51A的外周面相对,并且使得下端部58b延伸而从上端部58a朝向下侧逐渐倾斜并且最终到达靠近螺旋推运器55的上侧的位置。
显影装置的基本操作
在下文中,将描述显影装置5的基本操作。
首先,在显影装置5中,当由图像形成设备1形成图像时,螺旋推运器54和55以及两个显影辊51的套筒51A和52A开始旋转,并且显影电压被施加到套筒51A和52A。
因此,被容纳在主构件50的容纳空间50a中的双组分显影剂8在显影剂由旋转螺旋推运器54和55搅拌的同时在相应的方向上沿着容纳空间50a中的两列传送路径被传送,并且因此被传送而整体循环。此时,显影剂8中的非磁性色调剂与磁性载体一起被充分搅动从而被摩擦充电并且静电粘附到载体的表面上。
随后,由设置在更靠近第二显影辊52的传送路径中的螺旋推运器55传送的双组分显影剂8的部分8a被保持以如图6所示由磁力粘附在第二显影辊52的套筒52A的外周面上。也就是说,该部分8a在这样的状态下被保持和供应,即,在该状态下,具有粘附有色调剂的磁性载体以链的方式连接(connected in chains)的链形状的磁刷通过向旋转套筒52A的外周面给予从磁体辊52B的磁极S2产生的磁力(磁力线)而形成。
随后,显影剂8b在穿过层限制板56之后到达第二显影辊52和第一显影辊51之间的间隙53。在该间隙53中,显影剂8b的一些载体颗粒以链的方式连接从而借助在设置成分别与两个显影辊51和52(的磁体辊51B和52B)相对的分割极N2和S3之间形成的磁力使两个显影辊51和52互连,从而形成输送路径,在该输送路径中,载体颗粒与色调剂颗粒一起从第二显影辊52朝向第一显影辊51移动。因此,当显影剂8b接近间隙53穿过时,显影剂的一部分与第一显影辊51分离,并且通过输送路径被输送到第一显影辊51。由此,在穿过层限制板56之后被保持在第二显影辊52上显影剂8b被分开(成显影剂8c和8d)并且以期望比率被分配到第二显影辊52和第一显影辊51。
此时,当被分配到第一显影辊51的显影剂8c由沿箭头C的方向旋转的套筒51A 传送并且穿过沿旋转方向A定位在感光鼓21的上游的第一显影区域E1时,显影剂经受显影磁极S1的磁力和由显影电压产生的显影场。由此,显影剂8c的磁刷的色调剂在该辊和感光鼓21之间被来回移动,并且被粘附到穿过第一显影区域E1的潜像部分上,由此显影相应的潜像部分。
最后,穿过第一显影区域E1之后的显影剂8e在所述显影剂由传送辅助极N1和传送极S2的磁力保持在第一显影辊51的外周面上的情况下被传送,并且此后由形成在为释放极的磁极N2和磁极N3之间的排斥磁力从套筒51A的外周面释放。此时,所释放的显影剂8f被引导到收集引导板58,并且朝容纳空间50a落下,并且其一部分朝向容纳空间50a返回。
同时,当被分配到第二显影辊52的显影剂8d由沿箭头D的方向旋转的套筒52A传送并且穿过沿旋转方向A定位在感光鼓21下游的第二显影区域E2时,显影剂经受显影磁极N1的磁力和由显影电压产生的显影场。由此,显影剂8d的磁刷的色调剂在所述辊和感光鼓21之间被来回移动,并且被粘附在潜像部分(通过第一显影辊51被显影的潜像部分)上,该潜像部分穿过第二显影区域E2,由此显影相应的潜像部分。
穿过第二显影区域E2之后的显影剂8g在所述显影剂由传送辅助极S3和传送极N4的磁力保持在第二显影辊52的外周面上的情况下被传送,并且此后由在为释放极的磁极N4和磁极N3之间形成的排斥磁力从套筒52A的外周面释放。所释放的显影剂8h以显影剂自然落下的方式返回到容纳空间50a。
显影装置的具体构造
此外,在显影装置5中,第二显影辊52上的凹槽60的数量N2被设定成满足关系(N2>N1),其中数量N2大于第一显影辊51上的凹槽60的数量N1。
通过这样的构造,与未采用该构造的情况(设定成使得N2=N1的情况)相比,能从稍后描述的评价试验的结果(图7)清楚地看到下列效果。在第一显影辊51中,可以稳定地获得这样的特征,其中被保持在辊上的显影剂不太可能停滞在供显影剂接近于潜像载体穿过的部分中,所谓的抗堵塞性。另外,在第二显影辊52中,可以防止出现对应于凹槽节距的不均匀浓度,所谓的凹槽节距不均匀性。顺便提及,第二显影辊52上的凹槽60的数量N2可以设定成满足关系(N2<N1),其中数量N2小于第一显影辊51上的凹槽60的数量N1。在该情况下,能看到的是,当N1变大时, 显影剂在第一显影区域E1中的停滞(堵塞)由第一显影辊51引起,并且因此出现诸如所显影图像的浓度减小并且显影剂溢流的缺陷。此外,能看到的是,当N2变得较小时,凹槽节距不均匀性的出现变得更突出。图7中的术语“第一”表示第一显影辊51,并且术语“第二”表示第二显影辊52。
第二显影辊52上的凹槽的数量N2与第一显影辊51上的凹槽的数量N1的比因不同的条件(诸如两个显影辊51和52的周向速度比)而改变。然而,例如,优选的是,第二显影辊52上的凹槽的数量N2小于第一显影辊51的凹槽的数量N1的1.3倍。此外,优选的是,分别形成在两个显影辊51和52上的凹槽60的截面形状具有相同的形状,以图4B例示的倒置三角形形状(V形形状)、U形形状等为代表。然而,如果凹槽60的截面容量(分别为单个凹槽的容量)的和基本上相同,那么其截面形状可以是不同的。顺便提及,关于相应的显影辊51和52的相应凹槽60的截面形状,例如,在稳定地获得有利的抗堵塞性方面,优选的是形状是相同的。图4C示出了V形凹槽(V凹槽)60的尺寸。在图4C中,附图标记w表示凹槽的宽度(套筒的沿周向方向的尺寸),附图标记d表示凹槽的深度,附图标记θ表示V凹槽的开度角,并且附图标记Pc表示V凹槽之间的节距。
此外,在显影装置5中,除设定凹槽数量关系(N2>N1)之外,第一显影辊51和第二显影辊52与感光鼓21的相应周向速度比以及如下所述的显影辊51和52的相应的计算凹槽节距P1c和P2c基于如图7所示的各种条件设定。
P1c=第一显影辊上的凹槽节距/周向速度比=(第一显影辊的周向长度/凹槽的数量)/(第一显影辊的周向速度/感光鼓的周向速度)
P2c=第二显影辊上的凹槽节距/周向速度比=(第二显影辊的周向长度/凹槽数量)/(第二显影辊的周向速度/感光鼓的周向速度)
顺便提及,周向速度(mm/s)由表达式“2πR×(n/60)”计算。在该表达式中,n表示转数(rpm),R表示显影辊(套筒)或感光鼓的半径(mm),并且60表示秒(s)。此外,周向长度是每个显影辊的套筒的周向长度(2πR)。
评价试验
在下文中,将描述通过利用显影装置5执行的评价试验。
在评价试验中,制造显影装置5(该显影装置5包括作为不满足N2>N1的条件的比较示例的显影装置),该显示装置如图7所示基于两个显影辊51和52的凹槽 60的数量、所述辊与感光鼓21的周向速度比、以及其计算的凹槽节距的各种条件而设定,并且显影装置5如需要被安装在图像形成设备1上。然后,检验显影装置的多个特征(抗堵塞性和第一显影辊51的显影能力,第二显影辊52的凹槽节距不均匀性、平滑效果和修整应力(trimmer stress))。试验结果在图7中附加地示出。
本文所使用的显影装置5包括:套筒51A和52A,其中第一显影辊51和第二显影辊52的直径(外径)大约等于25mm并且这些辊(有效显影区域)长度大约等于330mm;以及磁体辊51B和52B,这些磁体辊具有磁极(显影磁极S1的磁通密度大约是130mT,并且显影磁极N1的磁通密度大约是130mT)。当形成100个凹槽时,形成在显影辊51和52上的每个凹槽60均是V凹槽,该凹槽的尺寸为:大约287μm的宽度w;大约85μm的深度d;和大约95°的开度角θ。当形成130个凹槽时,每个凹槽60均是V凹槽,该凹槽的尺寸为:大约250μm的宽度w;大约74μm的深度d;和大约95°的开度角θ。当形成160个凹槽时,每个凹槽60均是V凹槽,该凹槽的尺寸为:大约226μm的宽度w;大约67μm的深度d;和大约95°的开度角θ。关于每个宽度w,在V凹槽的边缘部分中存在一些变化,并且因此,在高于每个V凹槽的最深部的在最深部的深度的大约80%的部分处测量宽度。此外,显影辊51和52中的每个辊的周向速度被设定成大约950mm/s、大约792mm/s和大约633mm/s的三个周向速度。此外,第一显影辊51和感光鼓21之间的距离α1设定为大约220μm,并且第二显影辊52和感光鼓21之间的距离α2设定为大约220μm,另外,两个显影辊51和52之间的间隙δ设定为大约4mm。
同时,作为图像形成设备1中的感光鼓21,使用这样的感光鼓,在该感光鼓中,功能分离型有机感光层设置在大体上筒状的基部构件的周面上并且该感光鼓的直径大约是84mm,该感光鼓以大约528mm/s的周向速度旋转。此外,显影装置5如必要被供应有显影电压,并且在形成试验图像时例如被供应有大约500V的电压。作为双组分显影剂8,使用这样的双组分显影剂,其包括由聚酯树脂制成并且具有3.8μm的平均粒子直径的非磁性色调剂以及由铁氧体芯制成并且具有25μm的平均粒子直径的磁性载体颗粒。
关于评价项目的抗堵塞性,其V凹槽60的数量不同的第一显影辊51在以下的状态下以所述辊与感光鼓21的周向速度比设定成1.8、1.5和1.2的条件进行旋转,在该状态下,所述辊以大约300g/m2的每单位面积(MOS)所保持的显影剂的量来保 持双组分显影剂8并且被供应有作为显影电压的大约500V的电压。此时,检验保持在第一显影辊51上的显影剂8是否在第一显影区域E1中停滞,其中显影剂接近于感光鼓21穿过该第一显影区域E1。那时的结果由下列标准评价。
O:显影剂不是停滞的。
Δ:显影剂的停滞迹象能被观察到。
X:显影剂是停滞的。
关于评价项目的凹槽节距不均匀性,当通过显影对应于相应设定的显影装置的试验图像(40至50%的半色调图像)而执行图像形成时,检验每个获得的图像是否具有以下的不均匀浓度(凹槽节距不均匀性),其中,不同的浓度线沿着第二显影辊52(感光鼓21)的轴向方向J以线形(条纹形状)沿旋转方向以设定的距离平行地排列。那时的结果由下列标准评价。
O:不均匀浓度未被观察到。
X:不均匀浓度被观察到。
关于评价项目的显影能力,当借助第一显影辊51执行显影时,其中该第一显影辊的周向速度比在160个凹槽数量的情况下大约是1.2,在其下显影可以在固定显影场中(例如,在施加大约-500V的显影电压的情况下)执行的总电荷量(计算的DQA)被计算为对设定为“1.00”的基准值的相对值。计算的DQA能通过每单位面积的显影剂重量(g/mm2)×显影的色调剂的电荷量(μC/g)的表达式计算。计算值表示,当数值变得较大时,显影能力(显影性能)变得更良好。此外,相对值表示,当相对值变得大于作为基准值的1.00时,显影能力变得更良好。
关于评价项目的平滑效果,当通过显影多个均具有大体上矩形形状的补片图像(图像面积率:大约20至70%)执行图像形成时,检验每个补片图像的尾端部处的浓度的情况。浓度通过比较每个观察到的图像与预先制造的边界样品而确定。那时结果由下列标准评价。
O:浓度的变化是微小的(在容许范围内)。
X:浓度变化(浓度差)是大的。
关于评价项目的修整应力,以借助扫描电子显微镜(SEM)观察其中外部添加剂被嵌入保持在第二显影辊52上并且穿过层限制板56的显影剂8中的色调剂颗粒的表面上的情况的方式执行检验。那时的结果基于下列标准以与预先制造且根据嵌入情况 而分级的样品比较的方式来评价。
O:情况与其中添加剂大部分未被嵌入的等级基本上相同。
Δ:情况与其中一些添加剂被嵌入的等级基本上相同。
X:情况与其中添加剂大部分被嵌入的等级基本上相同。
首先,如从图7所示的结果能看到的,在显影装置5中,当第二显影辊52上的凹槽60的数量N2被设定成满足关系(N2>N1)时,其中数量N2大于第一显影辊51上的凹槽60的数量N1,可以稳定地获得第一显影辊51上的抗堵塞性,并且可以防止第二显影辊52上出现凹槽节距不均匀性。
此外,在显影装置5中,除设定凹槽的数量之外,第二显影辊52的计算凹槽节距P2c可以设定成满足由“P2c<0.5”表示的条件。在该情况下,能看得的是,可以稳定地获得第一显影辊51上的抗堵塞性,并且可以可靠地防止第二显影辊52上出现凹槽节距不均匀性。
此外,在显影装置5中,除至少设定凹槽的数量等之外,第一显影辊51的计算凹槽节距P1c和第二显影辊52的计算凹槽节距P2c可以设定成满足由“P1c>P2c”表示的条件。在该情况下,能看到的是,可以稳定地获得第一显影辊51上的抗堵塞性并且可以在防止第二显影辊52上出现凹槽节距不均匀性的同时可靠地获得第二显影辊52的平滑效果。此外,第一显影辊51和第二显影辊52的相应的旋转方向可以相对于感光鼓21的旋转方向设定为示例性实施方式1中例示的方向。在该情况下,除上述效果外,可以可靠地获得平滑效果,该效果抑制在第二显影辊52上图像的尾端部处出现浓度的变化。
此外,在显影装置5中,除至少设定凹槽的数量等之外,第一显影辊51的周向速度比可以设定成大约大于1.2。在该情况下,能看到的是第一显影辊51的显影能力被进一步改善。
此外,在显影装置5中,第一显影辊51旋转使得其靠近感光鼓21的部分(第一显影区域E1)的运动方向是感光鼓21的运动方向的相反方向(由箭头C表示的方向),第二显影辊52旋转使得其靠近感光鼓21的部分(第二显影区域E2)的运动方向与感光鼓21的运动方向是相同的方向(由箭头D表示的方向),并且层限制板56设置在第二显影辊52的外周面的上方。在该情况下,第一显影辊51在第一显影区域中的旋转方向是感光鼓21的旋转方向的相反方向。因此,尽管显影剂倾向于在第一显 影辊51的靠近感光鼓21的部分(第一显影区域E1)中停滞,但是能看到的是可以稳定地获得第一显影辊51上的抗堵塞性,并且可以防止第二显影辊52上出现凹槽节距不均匀性。
最后,关于修整应力,能看到的是,仅第二显影辊52的周向速度的大小具有对其结果的影响,而与凹槽的数量、周向速度比(第二显影辊52的周向速度比除外)、计算凹槽节距等的构成无关。也就是说,当第二显影辊52的周向速度(旋转速度)减小时,修整应力的结果变得更好。
接着,将描述在评价试验中,通过利用显影装置5的几个示例性构造执行的关于特征的关系的试验结果。显影装置5的相应构造被设定为用于试验的条件,除非另有说明。
首先,图8示出了当检验显影辊51或52的计算凹槽节距和实际凹槽节距之间的关系时获得的结果。
实际凹槽节距是当沿打印纸9的传送方向读取所获得的图像的浓度并且频率分析被执行时获得数值。当以基于计算的各种凹槽节距通过借助相应的显影辊51和52显影试验图像(整个半色调图像:图像面积率=大约30至70%)执行图像形成时,获得图像的浓度。从图8所示的结果,能清楚地观察到,计算凹槽节距与实际凹槽节距相关(一致)。此外,在计算凹槽节距大约小于0.50mm时难以观察凹槽节距不均匀性。因此,附图示出了表示不太可能被观察的边界的粗线和加粗箭头。
图9示出了当检验与感光鼓21相对且靠近该感光鼓的第一显影区域E1中的显影剂的咬合宽度与在160或100个凹槽60的数量下相应的第一显影辊51上每单位面积所保持的显影剂的量(MOS:g/m2)之间的关系时获得的结果。
MOS的值通过改变层限制板56和第二显影辊52之间的间隙(调节间隙)的距离而被调节。关于咬合宽度,在感光鼓21上显影的带状显影剂图像(色调剂带)的宽度(感光鼓21的沿着旋转方向A的尺寸)当在为静止的第一显影辊51和感光鼓21之间供应显影电压时被测量。从图9所示的结果,能清楚地观察到下列关系。在第一显影辊51中,当凹槽60的数量较小(在该情况下,数量为100)时可以在相同的MOS下形成较大的咬合宽度。也就是说,在第一显影辊51中,当形成在辊上的凹槽的数量减小时,可以增大第一显影区域E1的宽度(感光鼓21的沿着旋转方向A的区域的尺寸)。这导致良好的显影能力。
图10示出了当检验在固定显影场中可以被显影的总电荷量(计算DQA)和在160或100的凹槽60数量下相应的第一显影辊51上所保持的显影剂的量(MOS)之间的关系时获得的结果。
这里,实线表示当第一显影辊51在第一显影区域中沿与感光鼓21的旋转运动方向相反的方向(由图3等中的箭头C所例示的方向)旋转时获得的结果。另外,虚线表示当第一显影辊51在第一显影区域中沿与感光鼓21的旋转运动方向相同的方向(由图3等中的箭头D例示的方向)旋转时获得的结果。从图10所示的结果,能清楚地观察到下列关系:当凹槽60的数量减少(在该情况下数量为100)时,计算DQA在相同的MOS下增大直到MOS达到250g/m2,而与第一显影辊51的旋转方向无关。也就是说,显影能力变得良好。此外,也能观察到下列关系:与显影区域中的旋转方向是相同的情况相比在显影区域中的旋转方向是相反的情况下计算DQA在相同的MOS下增大。
图11A和图11B示出了抗堵塞性和当如图10所示旋转方向是相反的时获得结果之间的关系。图11A示出了当凹槽60的数量为160时获得结果。图11B示出了当凹槽60的数量为100时获得的结果。
从图11A所示的结果,能清楚地观察下列关系。当第一显影辊51上的凹槽60的数量为160时,显影剂8在MOS大于350g/m2的情况下在第一显影区域E1中停滞,并因此未获得计算DQA。与此相反,当第一显影辊51上的凹槽60的数量为100时,能观察到的是,即使MOS大于350g/m2(即使它为400g/m2或450g/m2),显影剂8也未在第一显影区域E1中停滞。另外,图11B中,当MOS大约大于350g/m2时获得的计算DQA的值(仅为参考而估计)由轮廓矩形□的标记表示。
其它示例性实施方式
示例性实施方式1描述了显影装置5的构造的示例,其中,第一显影辊51在第一显影区域中沿与感光鼓21的旋转运动方向相反的方向C旋转并且层限制板56绕第二显影辊52设置。然而,适用本发明的显影装置可以具有下列构造。例如,第一显影辊51可以在第一显影区域中沿与感光鼓21的旋转运动方向相同的方向D旋转,并且代替层限制板56围绕第二显影辊52设置,层限制板56可以绕显影辊51设置。
另外,关于根据本发明的示例性实施方式的利用显影装置的图像形成设备1,其类型如果能够使用显影装置则不被具体地限制,并且可以使用具有现有技术的不同构 造的图像形成设备。
为了示意和描述目的提供了本发明的示例性实施方式的上述描述。其目的并不旨在穷举本发明或将本发明限于所公开的精确形式。显然,对于本领域技术人员许多修改和变化将是显而易见的。选择并描述实施方式是为了最好地说明本发明的原理和其实际应用,从而使得本领域技术人员能够理解本发明用于各种实施方式并且具有适于所设想的具体应用的各种修改。本发明的范围旨在由下列权利要求和它们的等同物来限定。

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1、(10)申请公布号 CN 103576502 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103576502 A (21)申请号 201310166141.6 (22)申请日 2013.05.08 2012-160365 2012.07.19 JP G03G 15/08(2006.01) G03G 15/09(2006.01) G03G 15/00(2006.01) (71)申请人 富士施乐株式会社 地址 日本东京都 (72)发明人 加藤正则 古谷信正 安部纯 吉冈荣 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人 党晓林 王小东 (54) 发明名称 显影装置。

2、和图像形成设备 (57) 摘要 本发明涉及显影装置和图像形成设备。所述 显影装置包括 : 第一显影辊, 所述第一显影辊设 置成能在该第一显影辊和可旋转的潜像保持构件 的外周面之间设定有期望的距离的情况下旋转, 将显影剂传送到所述第一显影辊的外周面上同时 借助磁力保持显影剂, 所述第一显影辊具有大体 上筒状的形状 ; 和第二显影辊, 该第二显影辊设 置成在所述第一显影辊的沿潜像保持构件的旋转 方向的下游侧的位置处能在所述第二显影辊和对 应的所述潜像保持构件和对应的所述第一显影辊 的相应的外周面之间设定有期望的距离的情况下 旋转, 将显影剂传送到所述第二显影辊的外周面 上同时借助磁力保持显影剂, 。

3、所述第二显影辊具 有大体上筒状的形状。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 15 页 附图 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书15页 附图11页 (10)申请公布号 CN 103576502 A CN 103576502 A 1/1 页 2 1. 一种显影装置, 所述显影装置包括 : 第一显影辊, 所述第一显影辊设置成能在该第一显影辊和可旋转的潜像保持构件的外 周面之间设定有期望的距离的情况下旋转, 所述第一显影辊将显影剂传送到该第一显影辊 的外周面上同时借助磁力保持显影剂, 在所述第一显影辊的所述外。

4、周面上形成有沿着轴向 方向延伸的多个凹槽, 并且所述第一显影辊具有大体上筒状的形状 ; 和 第二显影辊, 所述第二显影辊设置成在所述第一显影辊的沿所述潜像保持构件的旋转 方向的下游侧的位置处能在所述第二显影辊和对应的所述潜像保持构件与对应的所述第 一显影辊的相应外周面之间设定有期望的距离的情况下旋转, 所述第二显影辊将显影剂传 送到该第二显影辊的外周面上同时借助磁力保持显影剂, 在所述第二显影辊的所述外周面 上形成有沿着其轴向方向延伸的多个凹槽, 所述第二显影辊具有大体上筒状的形状, 其中, 所述第二显影辊上的所述凹槽的数量大于所述第一显影辊上的所述凹槽的数 量。 2.根据权利要求1所述的显影。

5、装置, 其中, 所述第二显影辊的计算凹槽节距P2c被设定 成满足如下所示的条件 : P2cP2c, 其中 P1c= 所述第一显影辊上的凹槽节距 / 周向速度比 = (所述第一显影辊的周向长度 / 所述凹槽的数量) /(所述第一显影辊的周向速度 / 所述潜像保持构件的周向速度) 。 4.根据权利要求1至3中的任一项所述的显影装置, 其中, 所述第一显影辊的所述周向 速度比被设定成大约大于 1.2。 5. 根据权利要求 1 至 4 中的任一项所述的显影装置, 该显影装置还包括 : 调节构件, 所述调节构件在该调节构件和所述第二显影辊的所述外周面之间设定有期 望的距离的情况下固定地设置, 并且所述调。

6、节构件通过限制被保持在对应的所述第二显影 辊的所述外周面上的显影剂的通过而调节所保持的显影剂的量, 其中, 所述第一显影辊旋转使得其靠近所述潜像保持构件的部分的运动方向与对应的 所述潜像保持构件的运动方向相反, 并且 所述第二显影辊旋转使得其靠近所述潜像保持构件的部分的运动方向与对应的所述 潜像保持构件的运动方向相同。 6. 一种图像形成设备, 所述图像形成设备包括 : 可旋转的潜像保持构件 ; 和 根据权利要求 1 至 5 中的任一项所述的显影装置, 该显影装置通过向所述潜像保持构 件供应显影剂而显影潜像。 权 利 要 求 书 CN 103576502 A 2 1/15 页 3 显影装置和图。

7、像形成设备 技术领域 0001 本发明涉及一种显影装置和图像形成设备。 背景技术 0002 可供应用诸如电子照相术和静电打印方法的图像打印方法的诸如打印机、 复印 件、 传真机的图像形成设备设置有显影装置, 每个显影装置均借助使用显影剂而显影形成 在诸如可旋转感光体的潜像保持构件上的静电潜像。 0003 在这样的显影装置中, 存在这样的显影装置, 其能够通过提供多个 (例如, 两个) 显 影辊来提高显影效率, 所述显影辊借助磁力保持具有磁性的显影剂并且通过其旋转将显影 剂传送到面对潜像保持构件的显影区域。 这里, 作为显影辊, 例如, 使用显影剂保持载体, 该 显影剂保持载体由传送构件和磁体构。

8、件构成, 该传送构件是可旋转的并且具有大体上的筒 状形状, 该磁体构件固定地设置在传送构件内并且产生用于借助磁力将显影剂保持在传送 构件的外周面上的磁力线。 0004 在现有技术中, 作为具有这样的类型的显影装置的图像形成设备, 例如, 已知下列 设备。 0005 提供一种图像形成设备, 其包括显影装置, 该显影装置具有第一显影辊和第二显 影辊, 该第一显影辊和第二显影辊沿着诸如感光体的打印构件的运动方向设置并且彼此相 反地旋转, 其中第一显影辊和打印构件之间的显影间隙以及第二显影辊和打印构件之间的 显影间隙被分别设定在从0.1mm至0.5mm的范围内, 并且第一显影辊的周向速度 (Vd1) 。

9、和打 印构件的周向速度 (Vp) 之间的周向速度比 S1(=Vd1/Vp) 被设定成大于第二显影辊的周向 速度 (Vd2) 和打印构件的周向速度 (Vp) 之间的周向速度比 S2 (=Vd2/Vp)(JP-A-2006-53198 (专利文献 1) ) 。 0006 在根据专利文献 1 的图像形成设备中, 即使当显影间隙被设定成大约窄于 0.5mm 时, 也可以在没有缺少图像的端部的情况下 (图像的尾端的一部分缺少或不清楚的现象) 形 成高质量图像。 发明内容 0007 本发明具有提供这样的显影装置的目的, 所述显影装置包括 : 第一显影辊, 所述第 一显影辊设置成能在该第一显影辊和可旋转的潜。

10、像保持构件的外周面之间设定有期望的 距离的情况下旋转, 所述第一显影辊将显影剂传送到该第一显影辊的外周面上同时借助磁 力保持显影剂, 其中在所述第一显影辊的外周面上沿着轴向方向延伸有多个凹槽, 并且所 述第一显影辊具有大体上筒状的形状 ; 和第二显影辊, 所述第二显影辊设置成在所述第一 显影辊的沿所述潜像保持构件的旋转方向的下游侧的位置处能在所述第二显影辊和对应 的潜像保持构件与对应的第一显影辊的相应的外周面之间设定有期望的距离的情况下旋 转, 所述第二显影辊将显影剂传送到该第二显影辊的外周面上同时借助磁力保持显影剂, 其中在所述第二显影辊的外周面上形成有沿着其轴向方向延伸的多个凹槽, 并且所。

11、述第二 说 明 书 CN 103576502 A 3 2/15 页 4 显影辊具有大体上筒状的形状, 所述显影装置能够稳定地获得这样的特征 (抗堵塞性) , 其 中被保持在辊上的显影剂不太可能在所述第一显影辊中的供所述显影剂穿过以接近潜像 载体的部分 (显影区域) 中停滞, 并且所述显影装置能够防止在所述第二显影辊中出现对应 于凹槽节距的不均匀的浓度 (凹槽节距不均匀性) 。此外, 另一个目的在于提供一种具有所 述显影装置的图像形成设备。 0008 根据本发明的第一方面, 提供有一种显影装置, 所述显影装置包括 : 第一显影辊, 所述第一显影辊设置成能在该第一显影辊和可旋转的潜像保持构件的外周。

12、面之间设定有 期望的距离的情况下旋转, 所述第一显影辊将显影剂传送到该第一显影辊的外周面上同时 借助磁力保持显影剂, 在所述第一显影辊的所述外周面上形成有沿着轴向方向延伸的多个 凹槽, 并且所述第一显影辊具有大体上的筒状形状 ; 和第二显影辊, 所述第二显影辊设置成 在所述第一显影辊的沿所述潜像保持构件的旋转方向的下游侧的位置处能在所述第二显 影辊和对应的所述潜像保持构件与对应的所述第一显影辊的相应的外周面之间设定有期 望的距离的情况下旋转, 所述第二显影辊将显影剂传送到该第二显影辊的外周面上同时借 助磁力保持显影剂, 其中在所述第二显影辊的所述外周面上形成有沿着其轴向方向延伸的 多个凹槽, 。

13、并且所述第二显影辊具有大体上筒状的形状, 其中, 所述第二显影辊上的所述凹 槽的数量大于所述第一显影辊上的所述凹槽数量。 0009 根据本发明的第二方面, 在本发明的第一方面中所述的显影装置中, 所述第二显 影辊的计算凹槽节距 P2c 被设定成满足如下表示的条件 : P2cP2c, 其中 P1c= 所述第一显影辊上的凹槽节距 / 周向速度比 =(所述第一显 影辊的周向长度 / 所述凹槽的数量) /(所述第一显影辊的周向速度 / 所述潜像保持构件的 周向速度) 。 0011 根据本发明的第四方面, 在本发明的第一方面至第三方面中的任一方面所述的显 影装置中, 所述第一显影辊的所述周向速度比被设定。

14、成大约大于 1.2。 0012 根据本发明的第五方面, 在本发明的第一方面至第四方面中的任一方面所述的显 影装置还包括调节构件, 所述调节构件在该调节构件和所述第二显影辊的所述外周面之间 设定有期望的距离的情况下固定地设置, 并且所述调节构件通过限制被保持在对应的所述 第二显影辊的所述外周面上的显影剂的通过而调节所保持的显影剂的量, 其中, 所述第一 显影辊旋转使得其靠近所述潜像保持构件的部分的运动方向与对应的所述潜像保持构件 的运动方向相反, 并且所述第二显影辊旋转使得其靠近所述潜像保持构件的部分的运动方 向与对应的所述潜像保持构件的运动方向相同。 0013 此外, 根据本发明的第六方面, 。

15、提供有一种图像形成设备, 所述图像形成设备包 括 : 可旋转的潜像保持构件 ; 和根据第一方面至第五方面中的任一方面的显影装置, 所述 显影装置通过将显影剂供应到所述潜像保持构件而显影潜像。 0014 根据本发明的第一方面, 所述显影装置能够在第一显影辊中稳定地获得抗堵塞 性, 并且能够防止在第二显影辊中出现凹槽节距不均匀性。 说 明 书 CN 103576502 A 4 3/15 页 5 0015 根据本发明的第二方面, 与未提供本发明的方面的构造的情况相比, 所述显影装 置能够特别可靠地获得本发明的第一方面的效果中的以下效果, 即, 防止出现凹槽节距不 均匀性。 0016 根据本发明的第三。

16、方面, 与未提供本发明的方面的构造的情况相比, 所述显影装 置能够获得本发明的第一方面的效果, 并且能够特别可靠地防止在该效果中出现凹槽节距 不均匀性。 0017 根据本发明的第四方面, 与未提供本发明的方面的构造的情况相比, 所述显影装 置能够获得本发明的第一方面的效果, 并且还能够提高第一显影辊的显影能力。 0018 根据本发明的第五方面, 与未提供本发明的方面的构造的情况相比, 尽管显影剂 倾向于在第一显影辊的靠近潜像载体的部分中停滞, 但所述显影装置仍能够获得本发明的 第一方面的效果。顺便提及, 在本发明的第五方面的显影装置中的根据本发明的第三方面 的显影装置的情况下, 除本发明的第一。

17、方面的效果之外, 也可以可靠地获得这样的特征 (平 滑效果) , 该特征抑制第二显影辊上图像的尾端部处的浓度的变化。 0019 根据本发明的第六方面, 与未提供本发明的方面的构造的情况相比, 图像形成设 备能够在显影装置的第一显影辊处稳定地获得抗堵塞性并且能够获得防止第二显影辊上 出现凹槽节距不均匀性的效果。结果, 可以形成其图像质量稳定的图像。 附图说明 0020 将基于下列附图详细地描述本发明的示例性实施方式, 附图中 : 0021 图 1 是示出根据示例性实施方式 1 的利用显影装置的图像形成设备的说明图 ; 0022 图 2 是示出图 1 的图像形成设备中的主要部分 (诸如图像产生装置。

18、) 的局部剖面说 明图 ; 0023 图 3 是示出用于图 1 的图像形成设备中的显影装置的示意性剖面图 ; 0024 图 4A 至图 4C 是示出图 3 的显影装置中的两个显影辊的构造并且示出形成在每个 显影辊上的凹槽的构造等的说明图, 其中图 4A 是示意性地示出每个显影辊的构造的说明 图, 图4B是示出形成在每个显影辊上的凹槽的示意性剖面图, 以及图4C是示意性地示出图 4B 的凹槽的构造的说明图 ; 0025 图 5 是示出图 3 的显影装置中的主要部分 (诸如每个显影辊的磁体辊的磁极的布 置) 的剖面说明图 ; 0026 图 6 是示出图 3 和图 5 的显影装置的基本操作的说明图 。

19、; 0027 图 7 是示出通过利用相应的构造的显影装置执行的评价试验的结果的表 ; 0028 图 8 是示出当检验计算凹槽节距和实际凹槽节距之间的关系等时获得的结果的 曲线图 ; 0029 图9是示出当检验第一显影辊的MOS和咬合宽度之间的关系时获得的结果的曲线 图 ; 0030 图 10 是示出当检验旋转方向不同的第一显影辊的 MOS 和计算 DQA 之间的关系时 获得的结果的曲线图 ; 以及 0031 图11A和图11B是示出停滞发生的情况以及针对不同数量凹槽当检验旋转方向相 反的第一显影辊的 MOS 和计算 DQA 之间的关系时获得的结果的曲线图。 说 明 书 CN 103576502。

20、 A 5 4/15 页 6 具体实施方式 0032 在下文中, 将参照附图描述用于实施本发明的方式 (在下文中称为 “示例性实施方 式” ) 。 0033 示例性实施方式 1 0034 图 1 至图 3 示出了根据示例性实施方式 1 的利用显影装置的图像形成设备。图 1 示出图像形成设备的简单概略图。图 2 示出图像形成设备的主要部分 (包括显影装置的图 像产生装置) 。图 3 示出显影装置。 0035 图像形成设备的总体构造 0036 图像形成设备1形成为例如彩色打印机。 在图像形成设备1的壳体10内, 提供有 : 形成色调剂图像的多个图像产生装置 20, 该色调剂图像由构成显影剂的色调剂 。

21、(例如细彩 色粉末) 显影 ; 中间转印装置 30, 该中央转印装置保持分别形成在图像产生装置 20 上的色 调剂图像并且最终执行将图像二次转印到作为打印目标构件的打印纸 9 上 ; 送纸装置 40, 该送纸装置包含并且传送待被供应到中间转印装置 30 的二次转印部分的期望的打印纸 9 ; 定影装置 45, 该定影装置通过使打印纸 9 穿过而定影色调剂图像, 色调剂图像借助中间转 印装置 30 被转印到打印纸 9 上 ; 等等。壳体 10 的支承结构部分或外部部分由支承构件、 外 盖等形成。附图中的点划线表示主要传送路径, 打印纸 9 在壳体中 10 沿着该主要传送路径 被传送。 0037 图。

22、像产生装置 20 由四个图像产生装置 20Y、 20M、 20C 和 20K 形成, 这四个图像产生 装置形成具有分别专用于其的黄色 (Y) 、 洋红色 (M) 、 青色 (C) 和黑色 (K) 四种颜色的色调剂 图像。这四个图像产生装置 20(Y、 M、 C、 K) 串联地布置在壳体 10 的内部空间中。此外, 每 个图像产生装置 20(Y、 M、 C、 K) 均具有如下所示的大体上共用的构造, 除有关显影剂的类 型不同之外。 0038 如图 1 和图 2 所示, 每个图像产生装置 20(Y、 M、 C、 K) 均包括可旋转的感光鼓 21。 因此, 下列装置主要围绕感光鼓 21 设置。主要装。

23、置包括 : 充电装置 22, 该充电装置以期望 的电势向外周面 (图像保持表面) 充电, 感光鼓 21 的图像可以形成在该外周面上 ; 曝光装置 23, 该曝光装置通过用基于图像的信息 (信号) 的光照射感光鼓21的被充电的外周面而形成 静电潜像 (针对每种颜色) ; 显影装置 5(Y、 M、 C、 K) , 该显影装置借助相应颜色 (Y、 M、 C、 K) 的显影剂的色调剂将静电潜像显影为色调剂图像 ; 一次转印装置 25, 该一次转印装置将色 调剂图像转印到中间转印装置 30 上 ; 未清洁状态的充电装置 26, 该未清洁状态的充电装置 向在一次转印之后保留并且粘附在感光鼓 21 的外周面。

24、上的诸如色调剂的附着物充电 ; 鼓 清洁装置 27, 该鼓清洁装置清洁以移除再充电的附着物 ; 除电荷器 28, 该除电荷器在清洁 了感光鼓 21 之后从外周面移除电荷 ; 等等。 0039 感光鼓 21 由位于具有大体上筒状或柱状形状的接地基板的周面上的图像保持表 面形成, 该图像保持表面具有由感光材料制成的光导电层 (感光层) , 并且感光鼓 21 被支承 以能借助从未示出的旋转驱动装置产生的动力沿由箭头A所示的方向旋转。 充电装置22形 成为无接触式充电装置, 诸如电晕放电器, 其设置成不与感光鼓 21 接触, 或者充电装置 22 形成为接触式充电装置, 其使用设置成与供应有充电电压的感。

25、光鼓 21 接触的充电辊等。当 显影装置 5 借助充电电压执行反转显影时, 具有与色调剂的带电极性相同的极性的电压或 说 明 书 CN 103576502 A 6 5/15 页 7 电流被从显影装置供应。 0040 曝光装置23用基于输入到图像形成设备1的图像的信息产生的光 (附接有箭头的 虚线) 照射感光鼓 21 的充电的外周面, 从而形成静电潜像。曝光装置 23 接收关于被输入到 图像形成设备 1 的作为打印目标的图像的信息的通过借助图像处理装置执行期望的图像 处理所获得的相应的颜色组分的图像信号。显影装置 5(Y、 M、 C、 K) 还使用例如包括磁性 载体的双组分显影剂 8 和对应于四。

26、种颜色中的每种颜色的非磁性色调剂, 并且具体地采用 两个显影辊 51 和 52, 如图 2 和图 3 所示。应该注意的是, 稍后将详细地描述显影装置 5。 0041 一次转印装置 25 是接触式转印装置, 该接触式转印装置具有一次转印辊, 该一次 转印辊以与感光鼓 21 的外周面接触的方式旋转并且被供应有一次转印电压。作为一次转 印电压, 具有与色调剂的电荷的极性相反的极性的直流电压等从未示出的用于转印的电源 部分被施加。一次转印装置 25 可以构成中间转印装置 30。鼓清洁装置 27 如图 2 所示包 括 : 主构件 27a, 该主构件具有其一部分敞开的容器形状 ; 清洁板 (清洁叶片) 2。

27、7b, 该清洁板 设置成在期望压力的情况下在一次转印之后与感光鼓 21 的外周面接触并且移除诸如残余 色调剂的附着物 ; 可旋转的刷辊 27c, 该可旋转的刷辊设置成沿感光鼓 21 的旋转方向在清 洁板 27b 的上游侧以可旋转的方式与感光鼓的外周面接触并且执行清洁 ; 输送构件 27d, 该 输送构件诸如是螺旋推运器, 该螺旋推运器被驱动以收集由清洁板 27b 移除的诸如色调剂 的附着物并且将附着物发送到未示出的收集系统 ; 等等。由橡胶等制成的板状构件用作清 洁板 27b。 0042 中间转印装置 30 设置在相应的图像产生装置 20(Y、 M、 C、 K) 的下方, 如图 1 所示。 中。

28、间转印装置 30 主要包括 : 中间转印带 31, 该中间转印带在穿过位于感光鼓 21 和一次转 印装置 25(一次转印辊) 之间的一次转印位置的同时沿由箭头 B 所示的方向旋转 ; 多个支 撑辊 32a 至 32f, 所述多个支撑辊在中间转印带 31 的内侧将该中间转印带保持并且以可旋 转的方式支承在期望的状态下 ; 二次转印装置 35, 该二次转印装置在预定压力下以与由支 撑辊 32e 支承的中间转印带 31 的外周面 (图像保持表面) 接触的方式旋转 ; 以及带清洁装 置 36, 该带清洁装置移除并且清洁在穿过二次转印装置 35 之后残留并且被粘附到中间转 印带 31 的外周面上的诸如纸。

29、粉和色调剂的附着物。 0043 中间转印带 31 采用例如环形带, 由聚四氟乙烯 (PTFE) 等制成的树脂颗粒分布在 该环形带上, 以便赋予从带基部释放色调剂图像的能力, 该带基部通过将诸如碳黑的阻抵 改性剂分布在诸如聚亚胺树脂和聚酰胺树脂的合成树脂中而形成。此外, 支撑辊 32a 形成 为驱动辊, 支撑辊 32b、 32d 和 32f 形成为从动辊, 这些从动辊保持带等的运行位置, 支撑辊 32c 形成为张紧辊, 并且支撑辊 32e 形成为二次转印的支承辊。 0044 二次转印装置 35 包括 : 二次转印辊, 该二次转印辊在期望的压力下与由垫辊 32e 支承的中间转印带 31 的外周面接。

30、触 ; 和二次转印电源, 该电源向垫辊 32e 或二次转印辊 (35) 供应二次转印电压并且在附图中未示出。作为第二转印电压, 使用其极性与色调剂的 电荷的极性相同或相反的直流电压。带清洁装置 36 包括 : 清洁板 (清洁叶片) , 该清洁板设 置成在穿过二次转印位置35之后在期望的压力下与中间转印带31的外周面接触并且移除 诸如残留色调剂的附着物 ; 可旋转刷, 该可旋转刷沿带的旋转方向在清洁板的上游侧以与 中间转印带 31 的外周面接触的方式清洁 ; 等等。橡胶等制成的板状构件用作清洁板。 0045 送纸装置 40 设置成定位在中间转印装置 30 的下方。送纸装置 40 主要包括 : 单。

31、个 说 明 书 CN 103576502 A 7 6/15 页 8 (或多个) 纸容纳构件 41, 该纸容纳构件容纳并且堆叠具有期望的尺寸和类型的打印纸 9 的 纸张, 使得可以将纸张向壳体 10 的前侧 (使用时面向操作员的一侧) 引出 ; 和输送装置 42, 该输送装置从纸容纳构件 41 一张接一张地输送打印纸 9 的纸张。从送纸装置 40 发送的打 印纸 9 通过由多对纸传送辊 43a、 43b、 43c,和传送引导构件构成的传送路径被传送到中 间转印装置 30(中间转印带 31 和二次转印装置 35 的二次转印带 351 之间) 的二次转印位 置。此外, 传送装置在二次转印之后将打印纸。

32、 9 传送到定影装置 45 并且未在图中示出, 该 传送装置设置在二次转印装置 35 和定影装置 45 之间。 0046 定影装置 45 设置有 : 加热旋转构件 47, 该加热旋转构件在壳体 46 内沿由箭头所 示的方向旋转并且借助加热部分加热使得表面温度被保持在预定温度 ; 和加压旋转构件 48, 该加压旋转构件被驱动以便能沿其轴向方向在预定的压力下以与加热旋转构件 47 接 触的方式旋转。在其上由定影装置 45 完全定影色调剂图像并且形成图像的打印纸 9 通过 由多对传送辊和传送引导构件构成的排出传送路径被传送到并且容纳在排出部分中, 该排 出部分设置在壳体 10 中并且未在图中示出。 。

33、0047 图像形成设备的基本操作 0048 接着, 将描述由图像形成设备 1 执行的基本图像形成操作 (打印) 。这里, 将对于图 像形成操作的模式进行说明, 借助图像形成操作通过利用所有四个图像产生装置 20(Y、 M、 C、 K) 组合四种颜色 (Y、 M、 C、 K) 的色调剂图像而形成全色图像。 0049 当从图像形成设备等发出图像形成操作 (打印) 的请求时, 在四个图像产生装置 20 (Y、 M、 C、 K) 中的每个图像产生装置中, 首先通过沿由箭头 A 所示的方向旋转每个感光鼓 21, 每个充电装置 22 均以期望的极性 (示例性实施方式中为负极性) 和电势向每个感光鼓 21 。

34、的 图像保持表面充电。 随后, 每个曝光装置23通过基于图像数据发射光而对充电的感光鼓21 的表面进行曝光, 该图像数据根据从图像处理装置传输的每种颜色组分 (Y、 M、 C、 K) 被分解, 由此形成具有期望的电势差的每种颜色组分的静电潜像。 0050 接着, 每个显影装置 5(Y、 M、 C、 K) 将具有以期望的极性 (负极性) 充电的每种相应 的颜色 (Y、 M、 C、 K) 的色调剂从显影辊 51 和 52 供应到形成在感光鼓 21 上的每种颜色组分 的静电潜像并且将色调剂静电粘附到图像上。通过以这样的方式执行显影, 形成在每个感 光鼓 21 上的每种颜色组分的静电潜像通过利用具有相。

35、应的颜色的色调剂而显影为四种颜 色 (Y、 M、 C、 K) 中的每种颜色的色调剂图像。 0051 随后, 形成在图像产生装置 20(Y、 M、 C、 K) 的感光鼓 21 上的相应的彩色色调剂图 像借助一次转印装置 25 被一次转印到中间转印带 31 上从而按顺序上下叠置, 该中间转印 带 31 沿由中间转印装置 30 的箭头 B 所示的方向旋转。在每个图像产生装置 20 中经受一 次转印的感光鼓 21 在残留在外周面上的诸如色调剂的附着物在被清洁之前由充电装置 26 再充电之后由鼓清洁装置 27 移除和清洁, 并且此后被清洁的外周面的电荷由除电荷器 28 移除。 0052 随后, 在将被一。

36、次转印到中间转印带 31 上的色调剂图像传送到二次转印位置之 后, 中间转印装置 30 将在二次转印位置处形成在中间转印带 31 上的色调剂图像共同二次 转印到从送纸装置 40 所传送的纸 9 上。经受二次转印的中间转印带 31 通过使带清洁装置 36 移除残留在外周面的诸如色调剂的附着物而被清洁。 0053 最后, 其上被二次转印有色调剂图像的打印纸 9 从中间转印带 31 被释放, 此后被 说 明 书 CN 103576502 A 8 7/15 页 9 传送并且放入定影装置 45 中, 并且经受定影装置 45 的期望的定影处理 (热和压力) , 由此未 定影的色调剂图像被定影在纸 9 上。。

37、完全定影的打印纸 9 在用于在纸的一个表面上形成图 像的图像形成操作时被排到并且容纳在例如排出容纳部分中, 该排出容纳部分在图中未示 出并且形成在壳体 10 中。 0054 通过迄今描述的操作, 其上通过组合四色色调剂图像而形成有全色图像的打印纸 9 被排到壳体 10 外。 0055 显影装置的构造 0056 接着, 将详细地描述显影装置 5。 0057 如图 2 至图 4 等所示, 显影装置 5 包括主构件 50, 该主构件具有 : 容纳空间 50a, 该 容纳空间容纳上述双组分显影剂 8 ; 和大体上矩形的开口部 50b, 该开口部形成为与感光鼓 21 相对。主构件 50 具有长形容器形状。

38、, 该容器形状的长度大于感光鼓 21 沿轴向方向的长 度。此外, 在容纳空间 50a 中, 形成由中央分隔壁沿着长形容器形状的长度方向分隔开的两 个大体平行列的传送路径 (凹槽部) , 并且因此形成这样的循环传送路径, 其中, 两列传送路 径在两端部处彼此连接从而一次循环。在容纳空间 50a 中仅容纳有期望量的双组分显影剂 8。 0058 另外, 如图 3 等所示, 在显影装置 5 的主构件 50 中, 设置有 : 两个显影辊 51 和 52 (第一显影辊 51 和第二显影辊 52) , 这两个显影辊在借助磁力保持显影剂的同时将双组分 显影剂 8 传送到在两个位置处面向感光鼓 21 的显影区域。

39、 E1 和 E2 ; 作为搅拌传送构件的两 个螺旋推运器54和55, 这两个螺旋推运器搅拌并传送被容纳在容纳空间50a中的双组分显 影剂8 ; 层限制板56, 该层限制板限制从螺旋推运器55供应到第二显影辊52的双组分显影 剂 8 的通过从而调节显影剂的层的高度 (所传送的显影剂的量) ; 防漏构件 57, 该防漏构件 防止漂浮在第一显影辊 51 和第二显影辊 52 之间的显影剂 (云状显影剂) 通过主构件 50 的 开口部 50b 从主构件漏出 ; 收集引导板 58, 该收集引导板引导从第一显影辊 51 被释放的显 影剂 8, 从而将显影剂返回到容纳空间 50a ; 等等。 0059 第一显。

40、影辊 51 和第二显影辊 52 设置成在其中辊被部分地暴露于主构件 50 的开 口部 50b 的状态下分别沿期望的方向 C 和 D 旋转。两个显影辊 51 和 52 以沿感光鼓 21 的 旋转方向 A 设定的期望的距离 1 和 2 设置, 并且两个显影辊 51 和 52 还以间隙 开度 设置。两个显影辊 51 和 52 彼此最接近的部分 (空间) 形成为最窄间隙 53。 0060 这些辊中的第一显影辊 51 包括 : 大体上筒状的套筒 51A, 该套筒在感光鼓 21 的外 周面上的第一显影区域E1中以设定的期望距离1被支承为能沿箭头C的方向旋转 ; 和磁 体辊 51B, 该磁体辊设置成被固定在。

41、套筒 51A 的内侧。套筒 51A 的旋转方向 C 被设定成使得 其在感光鼓 21 的第一显影区域 E1 中的运动方向与感光鼓 21 的旋转 (运动) 方向 A 相反。 0061 与此相反, 第二显影辊 52 包括 : 大体上筒状的套筒 52A, 该套筒在感光鼓 21 的外 周面上第一显影区域 E1 的下游侧的第二显影区域 E2 中以设定的期望距离 2 被支承为能 沿箭头 D 的方向旋转 ; 和磁体辊 52B, 该磁体辊设置成被固定在套筒 52A 的内侧。套筒 52A 的旋转方向 D 被设定成使得其在感光鼓 21 的第二显影区域 E2 中的运动方向与感光鼓 21 的旋转 (运动) 方向 A 相。

42、同。 0062 套筒 51A 和 52A 均由非磁性材料 (例如, 不锈钢、 铝等) 制成, 并且形成这样的形状, 即, 其至少具有筒状部分, 该筒状部分的宽度 (长度) 基本上与沿感光鼓 21 的旋转轴的方向 说 明 书 CN 103576502 A 9 8/15 页 10 用于图像形成的有效区域的宽度 (长度) 相同。此外, 如图 4A 至 4C 所示, 在套筒 51A 和 52A 中的每个套筒的外周面上形成有多个凹槽 60, 这些凹槽均沿着轴向方向 J 以直线形状延 伸。稍后将详细地描述凹槽 60。 0063 此外, 如图 4A 至 4C 所示, 套筒 51A 和 52A 中的每个套筒的。

43、轴部均形成在两个端部 处。在位于套筒的两端处的轴部上安装有距离保持环 (跟踪辊 68) , 这些距离保持环中的每 个距离保持环比每个套筒的外周面大距离 1 或 2 的尺寸。每个轴部均由轴承从主构件 50 的一侧以可旋转的方式支承, 从而能在每个距离保持环 68 均被以期望压力挤压到感光 鼓 21 的外周面的状态下旋转。此外, 套筒 51A 和 52A 借助从位于每个轴部的一个端部处的 在图中未示出的旋转驱动装置等接收到的期望旋转移动力而分别沿由箭头C和D所示的方 向以期望的周向速度旋转。此外, 套筒 51A 和 52A 中的每个套筒均被供应有显影电压, 以用 于在感光鼓 21 和未示出的电力供。

44、给装置之间形成显影场。例如, 其中交流分量重叠的直流 电压作为显影电压被施加。 0064 如图 5 所示, 磁体辊 51B 和 52B 中的每个磁体辊均具有这样的结构, 即, 在该结构 中, 在套筒 51A 和 52A 中的每个套筒的外周面上设置有多个磁极 (S 极和 N 极) , 这些磁极产 生期望的磁力 (磁力线) 以保持双组分显影剂 8 的磁性载体形成为磁刷 (链) 的状态并且产 生期望的磁力以从外周面释放显影剂。磁体辊 51B 和 52B 中的每个磁体辊的两个端部通过 显影套筒 51A 和 52A 的每个轴部的内部空间被固定地安装在壳体 50 的侧面上。多个磁极 沿着套筒 51A 和 。

45、52A 的轴向方向 J 延伸, 并且以沿套筒 51A 和 52A 的周向方向 (旋转方向) 所设定的距离设置在期望位置处。 0065 在示例性实施方式 1 的第一显影辊 51 的磁体辊 51B 中, 设置有七个磁极 S3、 N4、 S1、 N1、 S2、 N2 和 N3。其磁极 S3 是分割极, 其借助磁力朝向第一显影辊 51 吸引和移动从第 二显影辊 52 被分割和输送的显影剂 8。磁极 S1 是显影极, 用于通过使第一显影区域 E1 中 的显影剂 8 与处于形成大磁刷的状态下的感光鼓 21 的外周面接触来执行显影。磁极 N4 和 N1是传送辅助极, 它们绕作为其中心的显影极S1设置从而帮助。

46、传送套筒51A的沿旋转方向 C 的上游侧和下游侧的前面区域和后面区域中的显影剂 8。磁极 S2 是传送极, 用于保持和 传送穿过显影区域 E1 之后的显影剂 8。磁极 N2 和 N3 是去除极, 用于借助从两个极产生排 斥磁场而从套筒 51A 去除显影剂 8。 0066 与此相反, 在第二显影辊 52 的磁体辊 52B 中, 设置有七个磁极 N3、 S2、 N2、 S1、 N1、 S3和N4。 其磁极N3是拾取极, 用于将从螺旋推运器55供应的显影剂8附着在套筒52A上。 磁极 S2 是层限制辅助极, 用于帮助层限制板 56 的层调节。磁极 N2 是一对分割极, 用于与 第一显影辊 51 的分。

47、割极 53 协作, 并且磁极 N2 具有分割在穿过层限制板 56 之后被保持在 第二显影辊 52 上的显影剂 8 的一部分并且将所分割的显影剂输送到第一显影辊 51 侧的功 能。磁极 N1 是显影极, 用于通过使第二显影区域 E2 中的显影剂 8 接触处于形成大磁刷的 状态下的感光鼓 21 的外周面来执行显影。磁极 S1 和 S3 是传送辅助极, 它们绕作为其中心 的显影极 N1 设置从而帮助传送套筒 52A 的沿旋转方向 D 的上游侧和下游侧的前面区域和 后面区域中的显影剂 8。磁极 N4 和 N3 是去除 (释放) 极, 用于借助从两个极产生排斥磁场 而从套筒 52A 去除显影剂 8。 0。

48、067 顺便提及, 在显影装置 5 中, 第一显影辊 51 的分割极 S3 和第二显影辊 52 的分割 极 N2 设置成存在于与存在感光鼓 21 的区域相对的区域中, 其中将连接磁体辊 51B 的对应 说 明 书 CN 103576502 A 10 9/15 页 11 于第一显影辊 51 的旋转中心的中心位置 P1 和磁体辊 52B 的对应于第二显影辊 52 的旋转 中心的中心位置 P2 的虚直线 (VL) 设定为这些区域的边界, 如图 4A 至图 4C 等所示。更具 体地, 分割极 S3 和分割极 N2 设置成使得形成在这些极与连接显影辊 51 和 52 的中心位置 (P1 和 P2) 的虚。

49、直线 (VL) 之间的中心角例如在 10至 30的范围内。 0068 如图 3 等所示, 螺旋推运器 54 和 55 都具有这样的结构, 它们分别具有螺旋形状, 其中传送叶片绕旋转轴的周面缠绕, 螺旋推运器 54 和 55 以可旋转的方式设置成分别位于 主构件50的容纳空间50a中的两列传送路径中, 并且被驱动以能沿用于在期望方向上传送 两个传送路径的相应显影剂 8 的方向旋转。螺旋推运器 54 和 55 通过借助诸如齿轮的驱动 力传递机构分开并传递旋转相应的显影辊 51 和 52 的套筒 51A 和 52A 的动力的一部分而旋 转。靠近第二显影辊 52 设置的螺旋推运器 55 向第二显影辊 52 供应待传送的显影剂 8 的 一部分。 0069 层限制板 56 是大体上矩形的板构件, 其主要部分具有至少与第二显影辊 52 的套 筒 52A 的沿轴向方向 J 的长度相同的长度 (长边) 。此外, 层限制板 56 由非磁性材料 (例如 不锈钢) 形成。此外, 层限制板 56 被安装在壳体 50 上。

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