专利名称：显影单元和使用该显影单元的图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及显影单元和使用该显影单元的图像形成装置。
背景技术：
在现有技术中，已经提出一种能够防止显影单元中的显影辊的轴向端部处的浓度降低和浓度不均勻的技术。例如，JP-A-11-44997和JP-A-2009-244611公开了这种显影单 兀。JP-A-11-44997公开的显影单元具有显影辊，其内部设置有磁体从而将显影剂移到显影区域；显影剂搅拌传送装置，其用于将显影剂供应到显影辊；以及磁性板，其用于防止显影剂泄漏，该磁性板距显影辊一定间隙地沿周向设置在显影辊的各个轴向端部处。 该磁性板设置成与所述磁体相对置。显影辊和设置在与如下剥离区域相对置的位置处的磁性板之间存在大的间隙，所述剥离区域是显影辊上的显影剂借助于磁体的磁极被剥离的区域。JP-A-2009-244611公开的显影单元具有显影剂保持部件，其利用设置在非磁性中空部件内的磁场产生装置的磁力将双组分显影剂保持在该非磁性中空部件的外周上并在上述情况下传送双组分显影剂，其中双组分显影剂由磁性载体和色调剂构成；显影剂容器，其收纳将被保持在显影剂保持部件上的双组分显影剂；以及显影剂限制部件，其限制被保持在显影剂保持部件上的双组分显影剂的层厚。来自显影剂容器内部的双组分显影剂被磁场产生装置的磁力保持在显影剂保持部件上，并且由显影剂限制部件来限制，该双组分显影剂通过与潜像保持体相对置的显影区域，然后返回到显影剂容器内。该磁场产生装置设置有用于产生磁力的彼此邻近的具有相同极性的第一磁极和第二磁极，上述磁力将已通过显影区域的双组分显影剂从显影剂保持部件上分离。第二磁极在显影剂保持部件传送显影剂的方向上设置在第一磁极的下游侧。在磁场产生装置的外侧设置有磁体部件。该磁体部件产生使磁力线沿着显影剂保持部件的轴向向内移动的磁场，借助于第一磁极和第二磁极的磁力，上述磁力线在显影剂保持部件上的显影剂剥离区域从显影剂保持部件的轴向端部区域穿过，并且使得剥离力朝着从显影剂保持部件上分离的方向作用在显影剂保持部件上的双组分显影剂上。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够防止显影剂从显影剂保持部件上不良地剥离的显影单元和使用该显影单元的图像形成装置。[1]根据本发明的一个方面，提供一种显影单元包括圆柱形磁性部件，其在周向上具有多个磁极，所述多个磁极包括吸引显影剂的第一极和不吸引显影剂的第二极；显影剂保持部件，其内部容纳所述圆柱形磁性部件，并且沿朝向预定区域的方向传送被所述圆柱形磁性部件磁性地吸引在所述显影剂保持部件的表面上的显影剂，在所述预定区域中显影剂不受所述第二极所产生的磁场吸引；剥离部件，其设置在所述预定区域中，并且将在所述显影剂保持部件的轴向端部处被吸引的显影剂剥离；以及第二磁性部件，其在所述方向上设置在所述剥离部件的上游侧和下游侧中的至少一侧，并且所述第二磁性部件设置在与所述显影剂保持部件的表面存在间隙并与所述预定区域相面对的位置处。4.根据权利要求1或2所述的显影单元，其中，[2]根据第[1]项的显影单元，所述第二磁性部件与所述圆柱形磁性部件的第二极对应地设置。[3]根据第[1]项或第[2]项的显影单元，所述第二磁性部件可以包括两个磁性部件，所述两个磁性部件在所述方向上在所述剥离部件的上游侧和下游侧设置在所述显影剂保持部件的轴向端部处，并且所述两个磁性部件设置成与所述显影剂保持部件的表面存在所述间隙。[4]根据第[1]项或第[2]项的显影单元，所述第二磁性部件可以由多个部分形成，并且包括在所述方向上设置在所述剥离部件的上游侧的第一部分和在所述方向上设置在所述剥离部件的下游侧的第二部分。[5]根据本发明的另一个方面，提供一种图像形成装置，包括图像载体，在其表面上形成有静电潜像；圆柱形磁性部件，其在周向上具有多个磁极，所述多个磁极包括吸引显影剂的第一极和不吸引显影剂的第二极；显影剂保持部件，其内部容纳所述圆柱形磁性部件，并且沿朝向预定区域的方向传送被所述圆柱形磁性部件磁性地吸引在所述显影剂保持部件的表面上的显影剂，在所述预定区域中显影剂不受所述第二极所产生的磁场吸引；剥离部件，其设置在所述预定区域中，并且将在所述显影剂保持部件的轴向端部处被吸引的显影剂剥离；以及第二磁性部件，其在所述方向上设置在所述剥离部件的上游侧和下游侧中的至少一侧，并且所述第二磁性部件设置在与所述显影剂保持部件的表面存在间隙并与所述预定区域相面对的位置处。在采用第[1]项的构造的情况下，可以防止显影剂从显影剂保持部件上不良地剥
1 O在采用第[2]项的构造的情况下，与没有在与显影剂剥离极的部件对应的位置处设置磁性部件的结构相比，可以高效地将显影剂从显影剂保持部件的表面上剥离。在采用第[3]项的构造的情况下，与具有一个磁性部件的结构相比，可以高效地防止显影剂从显影单元的端部泄漏。在采用第[4]项的构造的情况下，可以减少磁性部件的部件数目。在采用第[5]项的构造的情况下，可以防止例如显影剂保持部件的轴向端部处的浓度降低等浓度不均勻现象，从而可以改善高图像质量。
将基于以下附图详细地描述本发明的示例性实施例，其中图1是显示根据本发明第一实施例的显影单元的结构剖视图；图2是显示串联型彩色打印机的结构图，该彩色打印机用作应用根据本发明第一实施例的显影单元的图像形成装置； 图3是显示磁体辊的磁极分布的结构图4是显示根据本发明第一实施例的显影单元的示意性结构图；图5是显示根据本发明第一实施例的显影单元的相关部分的结构剖视图；图6是显示根据本发明第一实施例的显影单元的相关部分的结构图；图7是显示根据本发明第一实施例的显影单元的相关部分的结构透视图；图8是显示根据本发明第一实施例的显影单元的工作的结构图；图9是显示测试结果的图； 图10是显示测试结果的曲线图；以及图11是显示根据本发明第二实施例的显影单元的相关部分的示意性结构图。
具体实施例方式下面，参照
本发明的示例性实施例。[第一实施例]图2是串联型彩色打印机的结构图，该彩色打印机用作应用根据本发明第一实施例的显影单元的图像形成装置。如图2所示，该彩色打印机根据由个人计算机(PC)、图像读取装置(未示出)等输出的图像数据或经由电话线、局域网(LAN)等传输的数据输出全色图像和单色图像。如图2所示，在彩色打印机的主体1中设置有图像处理器3和控制器4。图像处理器3根据需要对由个人计算机2、图像读取装置(未示出)等所传输的图像数据执行预定的图像处理，例如明暗校正、位置位移校正、明度/颜色空间转换、伽玛校正、边框擦除、颜色/ 移动编辑等。控制器4控制该彩色打印机的总体操作。然后，将在上述图像处理器3中经过预定图像处理的图像数据由图像处理器3转换成黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(青色)(C)和黑色⑷四种颜色的图像数据，并且由设置在彩色打印机的主体1中的如下说明的图像输出器5输出为全色图像或单色图像。如图2所示，在彩色打印机的主体1中，用于黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色(K)的四个图像形成单元(图像形成部分)6Y、6M、6C和6K以预定间隔并行地设置成相对于水平方向以预定角度倾斜的状态，从而将用于第一颜色，即黄色(Y)的图像形成单元 6Y设置得相对较高，并将用于最后颜色，即黑色(K)的图像形成单元6K设置得相对较低。与水平地设置四个图像形成单元6Y、6M、6C和6K的情况相比，通过如此将黄色 (Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色⑷的四个图像形成单元6Y、6M、6C和6K设置成以预定角度倾斜的状态，可以缩短图像形成单元6Y、6M、6C和6K彼此之间的距离，从而可以减小彩色打印机主体1的宽度和进一步实现尺寸的缩小。四个图像形成单元6Y、6M、6C和6K除了它们所形成的图像的颜色不同以外基本上具有相同的构造，并且如图2所示，每个图像形成单元大体包括感光鼓8，其用作受驱动装置(未示出)驱动而朝着箭头A的方向以预定的速度旋转的图像载体；用于一次充电的充电辊9，其用于对感光鼓8的表面均勻地充电；图像曝光单元7，其根据与预定颜色对应的图像数据将图像曝光从而在感光鼓8的表面上形成静电潜像；显影单元10，其使用预定颜色的色调剂将形成于感光鼓8的表面上的静电潜像显影；以及清洁单元11，其用于清洁感光鼓8的表面。采用例如如下鼓形件作为上述感光鼓8，其直径为约30mm且表面覆盖有由有机感光体(OPC)等制成的感光层。感光鼓8受驱动电动机(未示出)驱动而朝着箭头A的方向以预定的速度旋转。采用例如如下辊形充电体作为上述充电辊9，其金属芯的表面上涂覆有由合成树脂或合成橡胶等制成并具有经调整的电阻值的导电层。在充电辊9的金属芯上施加预定充电偏压。如图2所示，图像曝光单元7为四个图像形成单元6Y、6M、6C和6K所共有，并且通过在感光鼓8Y、8M、8C和8K的表面上照射根据对应颜色的图像数据而被偏转扫描的激光束 LB来形成与该图像数据对应的静电潜像。该图像曝光单元7不限于设置成采用激光束的图像曝光单元，而是可以采用与感光鼓8Y、8M、8C和8K对应地布置的LED阵列等。对应颜色的图像数据依次地从图像处理器3输出至由黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色(K)的图像形成单元6Y、6M、6C和6K所共有的图像曝光单元7。由图像曝光单元7根据图像数据发射的激光束LB对对应感光鼓8Y、8M、8C和8K的表面进行扫描曝光， 从而形成与图像数据对应的静电潜像。分别利用显影单元10Y、10M、10C和IOK将形成于感光鼓8Y、8M、8C和8K的表面上的静电潜像显影成黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色 (K)的色调剂图像。利用四个一次转印辊14Y、14M、14C和14K将依次形成在图像形成单元6Y、6M、6C 和6K的感光鼓8Y、8M、8C和8K上的黄色⑴、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色⑷的色调剂图像以彼此叠加的方式依次地一次转印到中间转印带13上，该中间转印带13用作设置成在图像形成单元6Y、6M、6C和6K上方处于倾斜状态的中间转印单元12的中间转印部件。该中间转印带13是由多个辊张紧的环形带部件，并且设置在相对于水平方向倾斜的状态下，从而使得该带部件的下部行进区域在带部件的行进方向的下游侧处于较低的位置，而在上游侧处于较高的位置。也就是说，如图2所示，中间转印带13围绕驱动辊15、从动辊16、二次转印部分的背面支撑辊17、和从动辊18以预定的张力张紧，并受驱动辊15驱动而朝着箭头B的方向以预定速度旋转，该驱动辊15受能良好地保持速度恒定的驱动电动机(未示出)驱动而旋转。例如，使用如下部件作为中间转印带13，所述部件由聚酰亚胺、聚酰亚胺-酰亚胺等具有挠性的合成树脂膜形成为环形带。中间转印带13设置成在下部行进区域与图像形成单元6Y、6M、6C和6K的感光鼓8Y、8M、8C和8K接触。如图2所示，在中间转印带13上，作为二次转印装置的二次转印辊20设置在中间转印带13的上部行进区域的低位置侧的端部，并且设置成与利用背面支撑辊17张紧的中间转印带13的表面相接触，所述二次转印辊20用于将被一次转印到中间转印带13上的色调剂图像二次转印到记录介质19上。以彼此叠加的方式转印到中间转印带13上的黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色(K)的色调剂图像由二次转印辊20—起二次转印到作为记录介质的记录纸张19上， 如图2所示，该二次转印辊20隔着中间转印带13与背面支撑辊17相接触。其上转印有多种颜色的色调剂图像的记录纸张19经由纸张传送路径22传送到在竖直方向上位于上方的定影单元21。隔着中间转印带13按压在背面支撑辊17的侧部上的二次转印辊20将多种颜色的色调剂图像二次转印到沿着竖直方向从下向上传送的记录纸张19上。采用例如如下部件作为上述二次转印辊20，所述部件的由例如不锈钢等金属制成的芯部的外周上涂覆有具有预定厚度的弹性层，该弹性层由导电弹性材料制成，例如添加有导电剂的合成橡胶材料。其上转印有多种颜色的色调剂图像的记录纸张19通过定影单元21的加热辊23 和加压带(或加压辊)M进行加热和加压来执行定影处理，然后，记录纸张19在图像侧朝下的方式由排出辊25排出到设置在打印机主体1的上端部处的排出托盘沈上。作为记录纸张19，具有预定尺寸和材料的纸张在被送纸辊四和一对纸张分离辊 30,31逐页分离的状态下从设置在彩色打印机主体1底部的供纸单元27的送纸托盘28送出，并被传送至定位辊32。从送纸托盘28送出的记录纸张19被与中间转印带13上的色调剂图像同步地旋转的定位辊32送至中间转印带13的二次转印位置。作为记录纸张19，除了可以传送普通纸张之外，还可以传送厚纸，例如正面、或正面和背面两面涂覆有涂层的涂层纸。将照片图像等输出到由涂层纸构成的记录纸张19上。在色调剂图像的一次转印处理完成后，如图2所示，由清洁单元11从感光鼓8的表面上去除残余色调剂，从而为下一个图像形成处理做准备。在色调剂图像的二次转印处理完成后，如图2所示，由对中间转印带进行清洁的清洁单元321从中间转印带13的表面上去除残余色调剂等，从而为下一个图像形成处理做准备，该清洁单元321设置在驱动辊15的上游侧附近。当在记录纸张19的两面上形成图像时，在一面上形成有图像的记录纸张19没有被排出辊25排出到设置在打印机主体1的上端部的出纸托盘沈上，而是通过下述方式在反转的状态下被传送回定位辊32 在排出辊25夹持记录纸张19的后端的情况下使排出辊 25朝着相反方向旋转，并将纸张传送路径切换至设置有传送辊33和34的用于形成双面图像的传送路径35，并且在记录纸张19的另一面上形成图像。在上述彩色打印机中，具有所需尺寸和材料的记录介质19不仅可以从送纸托盘观送出，而且如图2中左侧所示，还可以从可打开和可关闭地设置在打印机主体1前侧的手动送纸托盘36送出。放置在手动送纸托盘36上的记录纸张19在被一对纸张分离传送辊 38和39逐页分离的情况下经由手动送纸传送路径37送出并传送至定位辊32。在图2中，附图标记40Y、40M、40C和40K分别表示用于供应颜色与黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色⑷的显影单元10Y、10MU0C和IOK对应的色调剂或显影剂的色调剂盒，显影剂由色调剂和载体组成。在本实施例中，从色调剂盒40Y、40M、40C和40K供应由色调剂和载体组成的显影剂。图1是显示根据本发明第一实施例的显影单元的结构图。如图1所示，显影单元10大体地包括显影单元主体41 ；显影辊43，其作为显影剂保持部件设置在位于显影单元主体41上部的一个侧表面(在图1中为左侧表面)上的开口 42内；两个显影剂搅拌传送螺旋推运器44和45，它们平行地设置在显影辊43的斜下方的后侧。显影单元主体41包括下壳体46和上壳体47。开口 42设置在与上壳体47的一个侧表面对应的位置处。作为显影剂保持部件的显影辊43设置在该开口 42内。显影辊43 包括磁体辊48，其作为圆柱形磁性部件以固定的状态设置在内侧；以及显影套筒49，其设置在磁体辊48的外周上，从而可以朝着箭头方向旋转。如上所述，显影单元10设置有显影辊43和两个显影剂搅拌传送螺旋推运器44和45，这两个显影剂搅拌传送螺旋推运器44和45平行地设置在显影辊43的斜下方的后侧， 并且在通过减小感光鼓8的尺寸而减小打印机的尺寸的情况下，通过减小显影辊43和两个显影剂搅拌传送螺旋推运器44和45的直径，使显影单元10自身变得薄且扁平，从而减小尺寸。如图3所示，磁体辊48在显影辊43的旋转方向上包括显影极Si，其形成在与感光鼓8相对置的显影位置处；传送极附，其传送显影剂；剥离极S2，其将显影剂从显影辊43 的表面上剥离；吸引极S3，其对剥离极S2产生作用并且吸引将要传送至显影极Sl的显影剂；以及传送极N2，其形成在与显影剂限制部件52对应的位置。这些磁极形成在铁素体或合成树脂磁体辊48的外周上的预定位置处，从而具有预定量值的磁力。磁体辊48依次地利用在磁体辊48的外周上具有不同极性的磁极N2、Sl、m和S2沿着显影套筒49的外周传送显影剂，并且磁体辊48利用彼此邻近的极性相同的剥离极S2和吸引极S3将显影剂从显影套筒49的表面上剥离。可以通过将多个磁性部件结合起来而形成磁体辊48。在图3中，实线表示各磁极处的磁力在法线方向上的分量，而虚线表示各磁极处的磁力在切线方向上的分量。如图1所示，在显影套筒49旋转时由吸引极S3将显影剂50磁性地吸引到显影套筒49的表面上，显影剂50被磁体辊48的磁力吸引到显影辊43的表面上。然后，在伴随显影套筒49旋转而由显影剂限制部件52来限制显影剂50的量的情况下，显影剂50变成预定数量的竖立麦穗链(erected chains)，并且被传送至显影极Sl。传送极N2设置在与显影剂限制部件52对应的位置，也作为层限制极。在显影辊43上，在形成于显影套筒49的表面上的显影剂50的竖立麦穗链(磁刷)将感光鼓8的表面上的静电潜像显影之后，显影剂50随着显影套筒49的旋转而经过传送极附被传送到剥离极S2。接下来，一旦从显影套筒49的表面上剥离了全部的显影剂50，则利用吸引极S3将新显影剂50吸引到显影套筒 49的表面上。如图1所示，在显影辊43的下方设置有显影剂容器51，该显影剂容器51由下壳体46形成为用于收容双组分显影剂50的空间，该双组分显影剂例如由色调剂和载体(磁粉)组成，并且在下壳体46中设置有用于对供应在显影辊43的表面上的显影剂50的量进行限制的显影剂限制部件52，该显影剂限制部件52设置在如下位置处在显影辊43的旋转方向的上游侧位于开口 42的附近并且距显影辊43的表面存在预定间隙地设置成与传送极N2对应。如图1所示，在下壳体46中设置如下部件第一搅拌传送螺旋推运器44，其作为第一显影剂搅拌传送部件收容有由色调剂和载体组成的双组分显影剂50，并且该第一搅拌传送螺旋推运器44通过在搅拌显影剂50的同时传送显影剂50而将显影剂50供应到显影辊43的表面上；以及第二搅拌传送螺旋推运器45，其作为第二显影剂搅拌传送部件在搅拌显影剂50的同时传送显影剂50。形成于下壳体46内的显影剂容器51由分隔壁55分隔成第一搅拌传送螺旋推运器壳体53和第二搅拌传送螺旋推运器壳体M，其中，第一搅拌传送螺旋推运器壳体53作为第一显影剂搅拌传送部件壳体容纳有第一搅拌传送螺旋推运器 44，第二搅拌传送螺旋推运器壳体M作为第二显影剂搅拌传送部件壳体容纳有第二搅拌传送螺旋推运器45。如图4所示，第一搅拌传送螺旋推运器44和第二搅拌传送螺旋推运器45包括圆
8柱形旋转轴56和57 ；搅拌传送叶片58和59，其螺旋地形成在圆柱形旋转轴56和57的外周上。第一搅拌传送螺旋推运器44和第二搅拌传送螺旋推运器45在搅拌显影剂50的同时朝相反方向传送显影剂50。如图4所示，第 一搅拌传送螺旋推运器44和第二搅拌传送螺旋推运器45借助于与旋转轴56和57的端部连接的齿轮60和61旋转。齿轮60与设置在显影辊43端部处的驱动齿轮62相啮合。图4中，附图标记63表示如下跟随辊，该跟随辊设置在显影辊43的各个端部上并且在紧靠在感光鼓8的表面上的同时进行旋转，从而使得显影辊43与感光鼓 8的表面的距离为预定值。如图4所示，在第二搅拌传送螺旋推运器45的一个轴向端部，在顶面上形成有供应口 64，通过该供应口 64从色调剂盒40(参见图2)供应显影剂。在第二搅拌传送螺旋推运器45的另一个轴向端部，在底面上形成有排出口 65，通过该供应口 65将过多的显影剂 50从第二搅拌传送螺旋推运器壳体54中逐渐地排出至外部。此外，在第二搅拌传送螺旋推运器45的另一个轴向端部上设置有限制螺旋推运器66，该限制螺旋推运器66朝着相反方向传送显影剂50以将从排出口 65排出的过多的显影剂50的量限制为预定的小量。在显影单元10中，如图4所示，设置有分隔壁55作为第一搅拌传送螺旋推运器壳体53和第二搅拌传送螺旋推运器壳体54之间的分隔物，并且在分隔壁55的两个端部处形成循环路径67和68，该循环路径67和68用于使显影剂50在第一搅拌传送螺旋推运器壳体53与第二搅拌传送螺旋推运器壳体54之间循环。在显影单元10中，如图4所示，至少含有新色调剂的显影剂50被供应到第二搅拌传送螺旋推运器45的上述一个轴向端部处，再沿着第二搅拌传送螺旋推运器45的轴向传送，然后，经由路径67被输送到第一搅拌传送螺旋推运器44，接着在沿着第一搅拌传送螺旋推运器44的轴向传送的情况下被供应到显影辊43的表面上，然后，经由路径68被输送到第二搅拌传送螺旋推运器45，其中，路径67设置在第二搅拌传送螺旋推运器45的上述另一个轴向端部附近，路径68设置在第一搅拌传送螺旋推运器44的上述一个轴向端部处。此时，经由路径67从第二搅拌传送螺旋推运器45输送至第一搅拌传送螺旋推运器44的色调剂50的一部分被送向第二搅拌传送螺旋推运器45的另一个轴向端部，并且该部分色调剂50从排出口 65被逐渐地排出到外部，该排出口 65设置在第二搅拌传送螺旋推运器45的轴向端部处的底面上。在显影单元10中，当显影剂50在被保持在显影辊43的表面上的状态下经过显影区域并经过剥离极S2和吸引极S3时，如图3所示，剥离极S2和吸引极S3之间的磁力突然降至基本为零，从而显影剂50立即从显影辊43的表面上剥离，并且新显影剂50被吸引极 S3磁性地吸引到显影辊43的表面上并且将新显影剂50保持在该表面上。此时，如图5和图6所示，在显影辊43的两个轴向端部处，磁体辊48的端部由凸缘部件71借助于轴承部件70可旋转地支撑，该凸缘部件71设置在显影套筒49的一端，并且在显影套筒49的凸缘部件71上设置有旋转轴72，该旋转轴72由设置在下壳体46的侧面上的轴承部件73可旋转地支撑。在显影辊43上，显影套筒49和磁体辊48的直径随着显影单元10的尺寸减小而被减小，并且在显影套筒49旋转时传送的显影剂50仅仅利用设置在磁体辊48上的剥离极S2和吸引极S3不能被充分剥离。结果，可能产生下述情形已经经过显影区域且色调剂浓度已降低的显影剂50被再次保持在显影套筒49的表面上，并且被传送到显影区域，从而造成图像浓度降低等现象。也可能产生下述情形由于为了改善图像质量而将显影剂50中的色调剂的粒径减小，所以显影剂50可能从显影辊43的端部泄漏。因此，对于被保持在显影套筒49的表面上的在磁体辊48的两个轴向端部处位于剥离极S2与吸引极S3之间的位置处的显影剂，为了将上述显影剂可靠地剥离，本实施例构造如下在显影辊43的两个轴向端部处，如图5和图6所示，从下壳体46上突出的突出部 80设置成在预定长度上沿着显影辊43的轴向向内突出成圆弧形式，从而将显影辊43的从上部到后侧的外周覆盖。利用例如双面带粘合法等未示出的手段在下壳体46的突出成圆弧形式的突出部80的端面上设置薄板形第一磁性部件81，该第一磁性部件81由例如SUS 等磁性材料制成。例如，采用由约Imm至2mm厚度的磁性不锈钢制成的薄板作为第一磁性部件81。如图1所示，第一磁性部件81设置成与磁体辊48的剥离极S2在法线方向上的磁力起作用的区域对应。第一磁性部件81的内表面(下文中所描述的弧形部81a)设置成在与显影辊43之间存在预定间隙(约0. 5mm至1. Omm)的情况下与显影辊43相面对。在显影辊43的两个轴向端部处，如图6所示，显影套筒49比磁体辊48长了长度 Li，并且磁体辊48的端部与第一磁性部件81之间的距离L2例如为约1mm。第一磁性部件81设置有弧形部81a，该弧形部81a沿着显影辊43的表面形成圆弧形式。在显影辊的旋转方向上弧形部81a的上游侧为大致直线形，而与显影辊43的表面分开。弧形部81a的下游侧形成为大致直线形而与显影辊43的表面分开，从而形成预定钝在显影辊43的旋转方向上在第一磁性部件81的下游侧设置有作为剥离部件的刮除器82，该刮除器82设置成与第一磁性部件81邻近或接触并通过从显影辊43的表面上刮除显影剂50从而将显影剂50剥离。如图1所示，刮除器82的端部82b设置成朝着显影辊 43的旋转方向的下游侧相对于显影辊43的切线以预定角度倾斜，该刮除器82的端部82b 的边缘8 形成锐角形的刀刃形状。刮除器82的下端部82c设置成沿着竖直方向向下弯折的状态。如图7所示，例如，刮除器82与突出部80 —体地形成为刮除器82从下壳体46的突出部80的端面突出预定长度L3 (例如，约5mm)。此外，在显影辊43的旋转方向上在刮除器82的下游侧，利用例如双面带粘合法等手段在突出部80的表面上设置薄板形第二磁性部件83，该第二磁性部件83由例如SUS等磁性材料制成。第二磁性部件83设置在如下区域，该区域从显影辊48的吸引极S3的上游侧延伸到传送极N2，该区域的范围为在显影辊43的旋转方向上从刮除器82的下游侧附近到显影剂限制部件52的上游侧。第二磁性部件83设置为主要用于通过在距磁体辊48的间隙内形成显影剂的磁刷来防止显影剂从显影辊43的端部泄漏。在上述结构中，在应用根据本实施例的显影单元的彩色打印机中，即便显影单元的尺寸或显影剂保持部件的直径减小，也可以按照以下方式防止浓度不均勻现象，浓度不均勻现象例如为显影剂保持部件的轴向端部处的浓度降低。也就是说，在上述彩色打印机中，如图2所示，在用于黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色(K)的图像形成单元6Y、6M、6C和6K的感光鼓8Y、8M、8C和8K上形成与图像数据对应的静电潜像，形成于感光鼓8Y、8M、8C和8K上的静电潜像被显影单元10Y、IOMUOC 和IOK显影成色调剂图像。形成于感光鼓8Y、8M、8C和8K上的黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色(K)的色调剂图像被转印在中间转印带13上，以便以彼此叠加的方式一起二次地转印到记录纸张19上，并且被定影。以这种方式，形成全色或单色图像。在显影单元10Y、10MU0C和IOK中，如图1所示，显影剂50被磁体辊48的磁力吸引在显影套筒49的表面上，并且在显影套筒49旋转时被传送到与感光鼓8对置的显影区域，并且利用显影剂5 0的磁刷中的色调剂对形成于感光鼓8的表面上的静电潜像进行显影。此后，保持于显影套筒49的表面上的显影剂50在显影套筒49旋转时经过磁体辊48 的传送极m被传送到剥离极S2，并且该显影剂50在剥离极S2和吸引极S3之间从显影套筒49的表面上剥离。然后，新显影剂50在吸引极S3处供应在显影套筒49的表面上并经过传送极N2再次移到显影区域。此时，在显影单元10中，由于如图1所示在与磁体辊48的剥离极S2对应的位置设置有第一磁性部件81，所以如图8所示在磁体辊48的剥离极S2和第一磁性部件81之间产生磁场，并且在产生该磁场的区域中形成显影剂50的磁刷90。形成于磁体辊48和第一磁性部件81之间的磁刷90还用作显影套筒49与下壳体 46的突出部80之间的端部密封件，并且防止显影剂50从显影套筒49的端部泄漏。此外，在显影单元10中，由于如图1所示在显影套筒49的旋转方向上在第一磁性部件81的下游侧设置有刮除器82，如上所述，在显影套筒49旋转时如图7所示形成于磁体辊48与第一磁性部件81之间的磁刷90 (链状显影剂)使向下游移动的显影剂50滞留，所以即使当滞留于第一磁性部件81的位置处的显影剂50达到一定量并且开始朝显影套筒49 的旋转方向向下游移动时，也能利用刮除器82的刮除操作将显影剂50从显影套筒49的轴向端部的表面上可靠地剥离。也就是说，通过将经过显影极Sl的显影剂从显影套筒49的表面剥离并且将用于显影的新显影剂吸引到显影套筒49上，来防止例如显影剂保持部件的轴向上的浓度降低等浓度不均勻现象。此外，在显影单元10中，由于如图1所示在显影套筒49的旋转方向上在刮除器82 的下游侧设置有第二磁性部件83，所以如图8所示在磁体辊48的吸引极S3和传送极N2 与第二磁性部件83之间产生磁场，并且在产生该磁场的区域中形成显影剂50的磁刷91和 92。形成于磁体辊48和第二磁性部件83之间的磁刷91和92用作显影套筒49和下壳体 46之间的端部密封件，并且防止显影剂50从显影套筒49的端部泄漏。接下来，本发明人制造了如图1所示的显影单元10的样机，并且将该显影单元10 安装在如图2所示的彩色打印机上进行了下述测试将各色色调剂图像以100%的图像浓度连续地形成在10张A3尺寸的记录纸张19的整个表面上，并且检测第10张记录纸张19 是否在与显影辊43的两个轴向端部对应的记录纸张19的约5至6mm的端部上出现图像浓度降低。此时，在作为显影单元的第二个测试实例中，没有设置第一磁性部件81而是仅仅与刮除器82 —起使用第二磁性部件83，也对该实例执行了用于检测是否出现图像浓度降低的测试。图9和图10是显示第一测试实例和第二测试实例的结果的图。
从图9和图10中可以容易地看出，与没有设置这些磁性部件从而对浓度降低不采取任何措施的显影单元相比，通过与刮除器82 —起使用第一磁性部件81和第二磁性部件 83，可显著地抑制图像浓度降低的现象。此外，从图9中可以容易地看出，在没有设置第一磁性部件81而是仅仅与刮除器 82 一起使用第二磁性部件83的显影单元中，与没有设置上述第二磁性部件的显影单元的情况相比，可以抑制图像浓度降低的现象。图中的各符号表示与没有设置磁性部件的情况相比图像浓度降低的改善程度。具体地，三角形符号表示抑制了图像浓度降低，而圆圈符号表示显著地抑制了图像浓度降低。[第二实施例]图11显示本发明的第二实施例。在第二实施例中，在与第一实施例中的部件相同的部件采用相同的附图标记来表示的情况下进行说明，用于防止显影剂泄漏的磁性部件为是如下的部件即，两个磁性部件形成一体，该两个磁性部件在显影剂保持部件的旋转方向上设置在剥离部件的上游侧和下游侧。也就是说，在第二实施例中，如图11所示，第一磁性部件81和第二磁性部件83形成为一体的磁性部件85。一体的磁性部件85设置有供刮除器82的端部插入的凹槽86。由于除了上述部件之外的结构与第一实施例中的结构相似，所以省略了对它们的说明。虽然在上述实施例中，磁性部件在显影剂保持部件的旋转方向上设置在剥离部件的上游侧和下游侧，但是并不总是需要在显影剂保持部件的旋转方向上在剥离部件的上游侧和下游侧两侧设置磁性部件，而是只需要在显影剂保持部件的旋转方向上在上游侧和下游侧中的至少一侧上设置磁性部件。出于解释和说明的目的提供了本发明的示例性实施例的前述说明。其本意并不是穷举或将本发明限制为所公开的确切形式。显然，对于本技术领域的技术人员可以进行许多修改和变型。选择和说明该示例性实施例是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，因此使得本技术领域的其他技术人员能够理解本发明所适用的各种实施例并预见到适合于特定应用的各种修改。目的在于通过所附权利要求及其等同内容限定本发明的范围。
1权利要求
1.一种显影单元，包括圆柱形磁性部件，其在周向上具有多个磁极，所述多个磁极包括吸引显影剂的第一极和不吸引显影剂的第二极；显影剂保持部件，其内部容纳所述圆柱形磁性部件，并且沿朝向预定区域的方向传送被所述圆柱形磁性部件磁性地吸引在所述显影剂保持部件的表面上的显影剂，在所述预定区域中显影剂不受所述第二极所产生的磁场吸引；剥离部件，其设置在所述预定区域中，并且将在所述显影剂保持部件的轴向端部处被吸引的显影剂剥离；以及第二磁性部件，其在所述方向上设置在所述剥离部件的上游侧和下游侧中的至少一侧，并且所述第二磁性部件设置在与所述显影剂保持部件的表面存在间隙并与所述预定区域相面对的位置处。
2.根据权利要求1所述的显影单元，其中，所述第二磁性部件与所述圆柱形磁性部件的第二极对应地设置。
3.根据权利要求1或2所述的显影单元，其中，所述第二磁性部件包括两个磁性部件，所述两个磁性部件在所述方向上在所述剥离部件的上游侧和下游侧设置在所述显影剂保持部件的轴向端部处，并且所述两个磁性部件设置成距所述显影剂保持部件的表面存在所述间隙。
4.根据权利要求1或2所述的显影单元，其中，所述第二磁性部件由多个部分形成，并且包括在所述方向上设置在所述剥离部件的上游侧的第一部分和在所述方向上设置在所述剥离部件的下游侧的第二部分。
5.一种图像形成装置，包括图像载体，在其表面上形成有静电潜像；圆柱形磁性部件，其在周向上具有多个磁极，所述多个磁极包括吸引显影剂的第一极和不吸引显影剂的第二极；显影剂保持部件，其内部容纳所述圆柱形磁性部件，并且沿朝向预定区域的方向传送被所述圆柱形磁性部件磁性地吸引在所述显影剂保持部件的表面上的显影剂，在所述预定区域中显影剂不受所述第二极所产生的磁场吸引；剥离部件，其设置在所述预定区域中，并且将在所述显影剂保持部件的轴向端部处被吸引的显影剂剥离；以及第二磁性部件，其在所述方向上设置在所述剥离部件的上游侧和下游侧中的至少一侧，并且所述第二磁性部件设置在距所述显影剂保持部件的表面存在间隙并与所述预定区域相面对的位置处。
全文摘要
本发明公开了显影单元和具有该单元的图像形成装置，显影单元包括圆柱形磁性部件，其在周向上具有多个磁极，多个磁极包括吸引显影剂的第一极和不吸引显影剂的第二极；显影剂保持部件，其内部容纳所述圆柱形磁性部件，并且沿朝向预定区域的方向传送被圆柱形磁性部件磁性地吸引在显影剂保持部件的表面上的显影剂，在预定区域中显影剂不受第二极所产生的磁场吸引；剥离部件，其设置在预定区域中，并且将在显影剂保持部件的轴向端部处被吸引的显影剂剥离；以及第二磁性部件，其在所述方向上设置在所述剥离部件的上游侧和下游侧中的至少一侧，并且第二磁性部件设置在与显影剂保持部件的表面存在间隙并与预定区域相面对的位置处。
文档编号G03G15/09GK102193418SQ20101051074
公开日2011年9月21日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年3月12日
发明者竹本和彦 申请人:富士施乐株式会社