专利名称：显影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种例如利用打印机、传真机、复印机等电子照相方式或静电记录方式的图像形成装置等、或者可拆卸地设置在图像形成装置主体上的处理盒等上使用的显影装置。
背景技术：
以往，使用非磁性1成分显影剂可视静电潜像的显影装置已经投入使用。图14示意地示出以往的非磁性1成分显影装置一例的剖视图。
参见图14，显影装置4具有将例如作为带负电性的非磁性1成分显影剂的调色剂7进行收纳的显影容器(调色剂容器)8。调色剂7包含有黄色、品红、深蓝色、黑色等色素的颜料或染料。显影容器8在与作为被显影对象的图像承载体1相向的部位开口，作为显影剂承载体的显影辊5以局部从该开口部向显影容器8外露出的方式可回转地设置着。
在显影容器8上，设有由加工成各种形状的板状或螺杆等构成的显影剂搅拌部件(调色剂搅拌部件)15，其沿图中箭头方向回转，将显影容器8中的调色剂7朝显影辊5的方向输送，以形成调色剂供给通路。调色剂搅拌部件15以与显影容器8的各种形状相配合，并从显影容器8的端部到显影辊5的附近形成输送调色剂7的调色剂供给通路的方式设定自身的形状、个数。
在磁性显影法中，通过显影辊5所持有的磁力，可将含有磁性体的非磁性1成分显影剂(调色剂)吸附于显影辊5。可是，在非磁性1成分显影法中，调色剂的磁性非常弱，因磁力所致的调色剂吸附很难，大多需要将调色剂载置到显影辊5上的机构。尽管也存在着后述那样的其他方法，但通常显影辊5与作为显影剂供给部件的剥离与供给辊13以接触或非接触方式相向设置。
通常，剥离与供给辊13被带动回转，并且设置成与显影辊5具有速度差。剥离与供给辊13的回转方向，在其与显影辊5的接触部，可以与显影辊5的回转方向相同或相反，但由于与显影辊5设有圆周速度差，在向显影辊5供给适量调色剂的同时，还具有通过其与被显影对象1相向的位置(显影部)后，将不用于显影的残留在显影辊5上的调色剂7剥离的作用。
此外，在显影容器8内设有显影容器隔板16，以由调色剂搅拌部件15供给的调色剂7通常在显影辊5以及剥离与供给辊13的附近大致存留一定量的方式设定隔板16的高度。
另外，显影辊5与作为显影剂量限制部件的限制板6接触。限制板6起到限制显影辊5上的调色剂7并形成调色剂薄层、且在限定输送到显影部(与被显影对象1相向位置)上的调色剂7量的同时，通过调色剂7与限制板6的滑动摩擦、使调色剂7带电的作用。通常，限制板6是在厚度数百μm的磷青铜、不锈钢等金属薄板的前端焊接或熔融粘接上聚氨酯橡胶等而成。并且，限制板6设定成通过金属薄板的弹性而与显影辊5均匀接触。
输送到被显影对象1与显影辊5的相向部位附近的显影部的调色剂7的量和带电量由与显影辊5接触的限制板6的接触压或接触长度等确定，接触压由金属薄板的材料、厚度、弯曲量、与显影辊5的接触角确定。通常，以使输送到显影辊5上的调色剂7的量为每表面单位面积在0.3～1.0mg/cm2左右地设定各要素。
被显影对象1沿例如成为图像承载体的通常为鼓状的电子照相感光体(感光鼓)1的表面朝图14中箭头方向移动，输送到被显影对象1与显影辊5的相向部位附近的显影部的显影辊5上的调色剂7附着于形成在被显影对象1上的静电潜像上，使静电潜像显影成为调色剂像(可视化)。
作为将调色剂供给到显影辊5上的机构，现有技术中具有使用日本特公平6-16210号公报所公开的上述剥离与供给辊13的机构，此外，还具有使用日本特开平2-101485号公报公开的与显影辊5非接触并且表面设有凹凸的回转体的机构，使用日本特开平8-179608号公报所公开的与显影辊5非接触的回转的多角柱的机构。
在此，作为在显影装置内使用线状部件的已有例，例如已在日本特开昭56-123573号公报、日本特开昭56-123574号公报、日本特开平6-51623号公报中公开。上述特开昭56-123573号公报、特开昭56-123574号公报公开了一种与磁刷显影有关的技术，其中线状部件起着以磁性或机械地搅动磁刷的作用。而上述特开平6-51623号公报公开了一种通过线状部件的机械接触力或电力所致的振动，将施加了交流电压的显影辊上的调色剂剥离的技术。针对这些专利文献，正如后述那样的，根据本发明人专心研究的结果发现，在充满的调色剂中的线状部件与显影辊间产生放电的调色剂供给效应、或者利用形成于线状部件附近的调色剂层流、调色剂供给流的调色剂供给效应、在放电开始电压以上的高电流区域使用时的问题没有任何解决办法。
在如上述特公平6-16210号公报所记载的、作为显影剂供给部件使用剥离与供给辊13的方法中，由于是显影辊5与剥离与供给辊13具有圆周速度差地滑动摩擦，存在着显影装置4的驱动力矩变大的问题。
在上述特开平2-101485号公报、特开平8-179608号公报所记载的调色剂朝显影辊5上供给的方法中，因显影剂供给部件与显影辊5非接触，考虑到可减轻显影装置4的驱动力矩。可是，由于必须回转驱动显影剂供给部件，从各可动部件的驱动的观点考虑，存在着与特公平6-16210号公报同样复杂的结构的问题。另外，由于是与显影辊5非接触地、持有某种程度的容积地配置显影剂供给部件，不能使显影装置4小型化。
另外，相对显影剂供给部件施加使显影剂朝显影辊5供给的电压时，因电流从显影剂供给部件朝向显影辊的局部泄漏会降低显影剂朝显影辊供给的均匀性。由此，会发生条状的不良图像。
此外，相对显影剂供给部件施加使显影剂朝显影辊5供给的电压时，从显影剂供给部件流向显影辊的电流影响到显影电位，会发生显影剂过度覆盖等不良图像。
发明内容
本发明的目的是提供一种防止因电流从显影剂供给部件朝向显影剂承载体的局部泄漏所致的显影剂朝显影剂承载体的供给均匀性下降的显影装置。
本发明的另一目的是提供一种可防止条状不良图像的显影装置。
本发明的再一目的是提供一种防止从显影剂供给部件流向显影剂承载体的电流影响到显影电位的显影装置。
本发明的又一目的是提供一种可防止显影剂覆盖过度所致的不良图像的显影装置。
本发明的又一目的是提供一种能够发挥显影剂朝显影剂承载体上稳定供给的性能的显影装置。
本发明的又一目的是提供一种在考虑到显影剂供给部件的放电效率的基础上，可使显影剂承载体上的显影剂均匀带电的显影装置。
本发明的又一目的是提供一种降低驱动力矩、以简单的结构就可使装置小型化的显影装置。
本发明一技术方案的显影装置，具有将显影剂朝显影部承载和输送的、有导电性基体和设置在该基体上的电阻层的显影剂承载体，以及用于将显影剂供给至所述显影剂承载体而施加有电压的显影剂供给部件，其特征在于，其中，设所述显影剂承载体的表面移动速度为Vp[mm/sec]，在所述显影剂承载体上所施加的电流为0.0 4Vp[μA]时的所述显影剂承载体的电阻值为R1(Ω)，而所述显影剂承载体上所施加的电流为4Vp[μA]时的所述显影剂承载体的电阻值为R2(Ω)，则满足R1/R2＜15的关系。
本发明另一技术方案的显影装置，其特征在于，具有将显影剂朝显影部承载和输送的、有导电性基体和设置在该基体上的电阻层的显影剂承载体，以及为了将显影剂供给至所述显影剂承载体上而施加有电压的显影剂供给部件，其中，设所述显影剂承载体的表面移动速度为Vp[mm/sec]，在所述基体上所施加的电流为4Vp[μA]时的所述基层的电位为V1(V)，而所述显影剂承载体的在所述显影部的表面电位为V2(V)，则满足0.8＜V2/V1＜1.2的关系。
本发明的其他目的和特征将在下面参照附图的详细说明中更加显而易见。
图1为示意地示出本发明的图像形成装置的一实施例的剖视图，图2为示意地示出本发明的显影装置的一实施例的剖视图，图3为示出显影辊与调色剂供给部件间的电位差以及与流入其间的电流的关系一例的图表，图4为说明获得图3结果的测定系统的说明图，图5为说明调色剂供给部件的动作的断面模式图，图6为说明调色剂供给部件的动作的断面模式图，图7为说明调色剂供给部件的动作的断面模式图，图8为说明测定显影辊的特性的测定装置的模式图，图9为说明显影辊的层结构的断面模式图，图10为示出电阻变动(R1/R2)与电位衰减率(V2/V1)对显影剂遗漏条纹影响的图表，图11为示出电阻变动(R1/R2)与电位衰减率(V2/V1)对浓度不匀、显影剂过度覆盖影响的图表，图12为示意地示出本发明的图像形成装置另一实施例的剖视图，图13为示意地示出本发明的处理盒的一实施例的剖视图，图14为示意地示出以往的显影装置一例的剖视图。
具体实施例方式
以下，参照附图更详细地说明本发明的显影装置。
实施例1图1示意地示出本发明的图像形成装置的一实施例的剖面。本实施例的图像形成装置100为，根据来自与图像形成装置主体100A可通信连接的个人计算机等宿主机或原稿读取装置等的图像信息，使用电子照相方式在记录材料例如记录用纸、OHP纸等上形成图像的激光打印机。
首先，参照图1，对图像形成装置的全体结构和动作进行说明。图像形成装置100具有作为图像承载体的鼓型电子照相感光体，即感光鼓1。在感光鼓1的周围设置着作为带电机构的带电辊2，由激光曝光装置3a和反射镜3b等构成的、作为曝光机构的激光曝光光学系统3，作为显影机构的显影装置4，作为转印机构的转印辊9，作为清洁机构的清洁刮板10，和废调色剂容器11等。
感光鼓1朝图中箭头方向回转，通过由高压电源(未图示)供电的带电辊2均匀带上-600V的电。并且，从激光曝光装置3a发出的激光L由反射镜3b反射，照射带电的感光鼓1的表面，接受曝光部分的电位衰减到-100V，在感光鼓1上形成静电潜像。接着，该静电潜像由显影装置4显影。即，正如后述，在显影部N处，具有显影装置4的作为显影剂承载体的显影辊5与感光鼓1接触，通过在该显影辊5上施加-400V的电压，因设置在显影辊5与感光鼓1之间的电位差，显影辊5上的调色剂附着到感光鼓1上的静电潜像上，使感光鼓1上的潜像可视化成为调色剂像。另外，显影辊5的圆周速度与感光鼓圆周速度比，要快110～170％左右，显影辊5相对感光鼓1的回转具有速度差地回转。
另外，由记录材料供给辊14b从作为记录材料收纳部的材料盒14a一张一张分离送出的记录用纸等的记录材料(被记录媒体)P通过对准辊14c与调色剂像朝感光鼓1上的形成同步进行的同时，经记录材料输送部14d输送到感光鼓1与转印辊9相向部(转印部)T处。然后，形成于感光鼓1上的调色剂像在转印部T处，通过由高压电源(未图示)供电的转印辊9静电转印到记录材料P上。
转印了调色剂像的记录材料P从感光鼓1上分离后，通过记录材料输送部14e，输送到定影装置13处。定影装置13通过热量和压力，将记录材料P上的调色剂像定影到记录材料P上。定影上调色剂像的记录材料P通过记录材料排出辊14f等，向装置主体100A外排出。
另外，未转印到记录材料P而是残存在感光鼓1上的转印残留调色剂通过清洁刮板10作为废调色剂12收纳于废调色剂容器11中。如此，表面被清洁的感光鼓1向可反复多次的图像形成程序供给。
下面，更详细地说明本实施例的显影装置4。图2示意地示出本实施例的显影装置4的断面。显影装置4具有收纳作为绝缘性的非磁性1成分显影剂的调色剂7的显影容器8。显影容器8的、与作为被显影对象的感光鼓1相向部沿着感光鼓1的长度方向开口，以位于该开口部且局部向显影容器8外露出的方式设置着作为显影剂承载体的显影辊5。并且，以沿着该显影辊5的长度方向相向的方式设置着作为显影剂供给部件，以将调色剂7供给到显影辊5上的调色剂供给部件(调色剂供给电极)20。
在显影容器8内，板状的调色剂搅拌部件15可按图中箭头方向回转地设置着。调色剂搅拌部件15将显影容器8中的调色剂7朝显影辊5的方向输送，以形成调色剂供给通路。
另外，在显影容器8内，设有显影容器隔板16，以由调色剂搅拌部件15供给的调色剂7通常在显影辊5以及调色剂供给部件20的附近大致存留一定量的方式设定隔板16的高度。
显影辊5通过装置主体100A所具有的驱动机构(未图示)被带动回转，以100mm/s的圆周速度在图中箭头方向回转。并且，显影辊5将其表面保持的调色剂7随着回转向设置在显影装置4外的作为被显影对象的感光鼓1供给。
显影辊5与作为电压施加机构的显影偏压电源22接触，以由设置在其与感光鼓1之间的电场，使显影辊5上的调色剂7剥离，并朝感光鼓1上移动的方式，调整施加到显影辊5上的偏压电压。在本实施例中，显影偏压为-400V的直流电压。
为了使显影辊5表层的调色剂7成为均匀的薄层，显影辊5与作为显影剂量限制部件的、厚度为200μm的不锈钢薄板的限制板6接触。该限制板6在与显影辊5的接触部整个区域上均匀地压接于显影辊5。
下面，对调色剂供给部件20进行的调色剂向显影辊5供给的动作加以说明。
在本实施例中，输送到感光鼓1与显影辊5的相向部附近的显影部N处的调色剂7的数量设定成作为输送到显影辊5上的调色剂7的量为每表面单位面积在0.6mg/cm2左右。作为调色剂7，最好使用平均粒径为5～15μm的非磁性1成分显影剂。在本实施例中，作为调色剂7，使用负带电性的、平均粒径为7μm的非磁性1成分显影剂。此外，在本实施例中，调色剂7的带电量约为-30μC/g。
此外，以如下方式计测调色剂的平均粒径。首先，使用CoulterCounter-TA-II型或Coulter-Multisizer(Coulter社制)等，连接输出个数分布、体积分布的接口(日科机制)以及PC9801个人计算机(NEC制)。接着，作为电解液使用1级氯化钠，调制成1％NaCI水溶液。在上述电解水溶液100～150ml中加入作为分散剂的界面活性剂(最好是烷基苯磺酸盐)0.1～5ml，此外还加入2～20mg的测定试样。悬浮试样的电解液在超声波分散器中进行1～3分钟的分散处理，例如通过Coulter Counter-TA-II型，使用开口缝隙为100μm的开口，测定2μm以上的调色剂体积、个数，以算出体积分布和个数分布。然后，作为调色剂的平均粒径，求出根据体积分布算出的重量为基准的重量平均粒径。
另外，调色剂7的带电量按如下方式求出。使用捕集工具，吸引和捕集承载于显影辊5上的调色剂。在捕集工具上装有膜滤器，通过吸力为200mmH2O吸引的调色剂由上述过滤器捕集。捕集工具与静电计(KEITHKEY社制模型为617型)连接，以测定捕集的调色剂的总带电量。通过计测过滤器的重量的增加，来测定捕集的调色剂的重量，用捕集重量除总带电量，算出调色剂的每单位重量的平均带电量，以作为调色剂的带电量。
作为调色剂供给部件20，最好使用具有导电性的线状部件。在本实施例中，作为该线状的调色剂供给部件20，使用断面大致为圆形、直径为0.1mm的钨丝。调色剂供给部件20以与显影辊5的轴向大致平行地遍布在显影辊5的调色剂承载区域的长度上的方式张紧设置着。
调色剂7完全未进入显影容器8内的、未被显影辊5驱动的状态下，调色剂供给部件20与显影辊5接触，或者，调色剂供给部件20与显影辊5之间的距离为0.5mm以内。在通常运行时，调色剂供给部件20的周围充满调色剂。
另外，即使在调色剂供给部件20与显影辊5接触的场合，其接触压力较轻，显影辊5被驱动回转时，通过成为附着于显影辊5表面的调色剂7的调色剂流，调色剂供给部件20也可在距离显影辊5为调色剂数层左右处。
此外，调色剂供给部件20与作为电压施加机构的供给偏压电源21连接。并且，至少在显影工序时，通过供给偏压电源21向调色剂供给部件20施加供给偏压，该偏压大于调色剂供给部件20与显影辊5之间能产生放电的电位差。另外，供给偏压电源21以从调色剂供给部件20向显影辊5流过与调色剂7的带电极性相同的电流的方式施加电压。在本实施例中，作为调色剂7由于使用负带电性调色剂，从调色剂供给部件20向显影辊5流过负电流。即，“供给偏压-显影偏压”的电压的极性与调色剂的带电极性同极性。
进一步说明的话，图3示出在本实施例的显影装置4中，以上述圆周速度度(100mm/sec)回转显影辊5，改变施加到调色剂供给部件20上的电压的同时计测流过调色剂供给部件20的电流的结果。另外，图4示出此时的测定系统。在图4所示的测定系统中，电压计23的正侧与显影辊5连接，负侧与调色剂供给部件20连接。另外，电流计24的正侧与调色剂供给部件20连接，而负侧与供给偏压电源21连接。即，在图3中电流为正值时，意味着电流从显影辊5侧流过调色剂供给部件20侧。在本实施例中，由于使用负带电性调色剂，从调色剂供给部件20朝向显影辊5的电流与调色剂7的带电极性是相同的，从调色剂供给部件20流过显影辊5的是负电流。
正如图3所示，由电位计23测定的显影辊5与调色剂供给部件20的电位差较大时，成为某种阈值的电位差以上时，电流开始流过。在此，将该阈值确定为放电开始电压。在将显影辊5的回转圆周速度成为Vp[mm/sec]时，在流过0.04Vp[μA]以上电流的区域，测定数点的电位差和电流，以算出近似拟和曲线，能够根据电流为0的电位差求出该放电开始电压。在本实施例中，根据流过4μA以上的电流的3点(F、G、H)计算近似直线D，求出放电开始电压E处，约为1210V。近似直线的算出所用的点最好为电流直到成为0.04Vp[μA]的10倍以下的比较低电流的点，所获得的放电开始电压的精度最好。
即，通常，在使用非磁性1成分显影剂的显影装置(非磁性1成分显影装置)中，输送到显影辊5上的调色剂7的量最好为单位显影辊5表面积的质量0.6mg/cm2左右，而输送到显影辊5上的调色剂7的带电量最好为-30μC/g左右，显影辊5的长向长度在与A4尺寸的记录材料P相对应的显影装置中，为230mm左右，在与A3尺寸的记录材料P相对应的显影装置中，为320mm左右。此时，通过显影辊5上的每单位时间的调色剂电荷量(相当于电流)最好在与A4尺寸的记录材料P相对应的显影装置中为0.0414Vp[μC/s]，在与A3尺寸的记录材料P相对应的显影装置中为0.0576Vp[μC/s]。
这种程度的电流由于具有作为放电开始前的暗电流流动的可能性，通过测定该电流以上的区域，就可把握放电开始电压。在本发明人的研究中发现，从A4尺寸到A3尺寸的大小的变化中，如一律在0.04Vp[μA]以上流动的区域中进行近似的话，就可大致算出放电开始电压。在与A3尺寸以上的记录材料P相对应的显影装置中，可以实施其长度的修正。该放电开始电压根据调色剂的材料、调色剂供给部件20和显影辊5的表层的材料、调色剂供给部件20和显影辊5的距离等是不同的，但通常在100～2000V左右。
在此，为了详细地研究显影辊5上的调色剂7的消耗和调色剂供给部件20进行的调色剂7的供给动作状况，进行如下的观察。用图4所示的测定系统，测定电流值并且使电位差变化，在显影辊5的宽度(轴向长度)的大致整个区域上，用吸尘器吸引在显影辊5的回转方向下游侧的、从限制板6与显影辊5的接触部向显影容器8外露出并回转的显影辊5表面(图4中箭头C所示的位置)上的调色剂7，由吸引部观察显影辊5的回转方向上游侧(图4中箭头B所示的位置)的调色剂的涂布状况。
电流值基本上不足0.04Vp[μA](本实施例中为4μA)例如1μA时，环绕着显影辊5的一周回转，如上所述地吸引显影辊5上的调色剂7时，从显影辊5的第二周回转的调色剂涂布量明显减少。并且，调色剂7即使通过显影容器8内也几乎不会涂布在显影辊5的表面，相对调色剂7的吸引，其供给赶不上。
通过使显影辊5与调色剂供给部件20的电位差加大，大于放电开始电压的1210V，放电电流稍微开始流动时，在显影辊5的第二周回转以后，也向显影辊5的表面部分供给调色剂。
电位差进一步加大为1350V、并且流过0.08Vp[μA](在本实施例中为8μA)的电流时，进行调色剂遍布显影辊5的整个表面的供给。如此，为了实现调色剂7向显影辊5的全面供给，考虑后述的放电效率，希望流过0.08Vp[μA]以上的电流。
图5示意地示出不施加供给偏压的状态下，调色剂供给部件20附近的调色剂7的流动状况。在无调色剂7、且显影辊5不回转的状态下，调色剂供给部件20接近显影辊5或与显影辊5接触。并且，显影辊5开始沿图中箭头R方向回转时，调色剂7开始顺序地附着于显影辊5的表层，在显影辊5的表面能形成调色剂层流Ft。通过该调色剂层流Ft，在调色剂供给部件20上作用推压和离开显影辊5的力，在其与显影辊5之间可存在间隙，调色剂7流过其间。
调色剂供给部件20为尼龙丝等的绝缘物，在调色剂供给部件20与显影辊5之间不设有电位差的状态下，显影辊5上的调色剂7移动到成为被显影对象的感光鼓1上并消耗时(与上述吸引所致的剥离相同的消耗。)，在显影辊5的表层无调色剂7，能够成为调色剂7少的耗尽层。为此，瞬时调色剂7的流动过弱。之后，显影辊5转2～5周时，调色剂7与显影辊5的表面开始轻微接触，由此调色剂7慢慢地附着于显影辊5的表面，以形成调色剂层流Ft。即，调色剂7一度消耗时，显影辊5的表面形成调色剂层为止，显影辊5必须回转数周而不能获得连续的调色剂供给性能。
另外，图6示出调色剂供给部件20与显影辊5之间设有电位差时的电力线的状况。在调色剂供给部件20与显影辊5之间设有电位差时，通过由此产生的电场，带电的调色剂7受力。在本实施例中，因调色剂7为负带电性调色剂，对调色剂7施加与图6中的箭头(电力线)相反方向的力，即施加调色剂向显影辊5供给方向的力。
可是，调色剂7虽然为负带电性，在没有通过某种机构使调色剂7带电的情况下，调色剂7的平均带电电荷量较少。其理由是，电位差在放电开始电压以下的情况下，通过调色剂供给部件20与显影辊5之间形成的电场，受力的调色剂7的量减少。为此，作为全体的调色剂供给力的所提高的量，其能使到消耗的显影辊5上的调色剂层恢复为止所需的周数，从在调色剂供给部件20与显影辊5之间不设有电位差时所必须使显影辊5回转的3周，减少为旋转2周。因此，不能获得连续的调色剂的供给性，而且作为调色剂的供给性依然不充分。
此外，进一步加大电位差，超过放电开始电压，从调色剂供给部件20向显影辊5流过调色剂7和负极性的电流后，调色剂朝显影辊5上的供给量显著提高。由此，即使显影辊5上的调色剂消耗也可直接供给，可成为连续的供给。
负极性的电流从调色剂供给部件20流过显影辊5的机构考虑如下。即，超过放电开始电压时，通过曲率半径小的调色剂供给部件20附近的强电场，处于显影辊5与调色剂供给部件20之间的调色剂层中的空气所含有的气体的电离作用开始。并且，正离子冲撞调色剂供给部件20，失去电荷，而负离子移动到显影辊5侧，直接与调色剂7冲撞、使调色剂7带负电，而不冲撞调色剂7的负离子到达显影辊5，失去电荷。由此，由此形成电流。
另外，调色剂朝显影辊5上供给性急剧提高的理由考虑如下。即，由于放电，在调色剂供给部件20附近带电的调色剂7的比例急剧增加，通过形成于显影辊5与调色剂供给部件20之间形成的电场，朝向显影辊5的调色剂供给压急剧增加，能够成为调色剂供给流。为此，调色剂的供给性急剧提高。
进一步说明的话如图7所示，图7示意地示出在显影辊5与调色剂供给部件20之间设有放电开始电压以上的电位差时的调色剂7的流动状况。正如上述，此时，调色剂供给部件20附近的调色剂7带电，通过电场，推压显影辊5。由此，调色剂7消耗，显影辊5的表层即使为耗尽层，也可在显影辊5与调色剂供给部件20之间直接形成带电的调色剂7所致的调色剂供给流F0。接着，在调色剂供给部件20的下游侧形成调色剂供给流F1。通过该调色剂供给流F0和F1，提高了调色剂供给压，由此可向显影辊5连续地供给调色剂。
如此，对于调色剂供给部件20对显影辊5进行的充分的调色剂供给而言，具备(1)调色剂供给部件20附近的调色剂7的带电(2)使带电的调色剂7朝向显影辊5的电场这2个条件是重要的。
另外，在本实施例中，对作为显影剂使用负带电性调色剂的场合进行了说明，但在正带电性调色剂情况下，可以相对于设有与负带电性调色剂场合相反的电位差、即在本实施例中调色剂供给部件20的电位相对显影辊5的电位成为负侧的电位差，于此相对，设有与之相反的、调色剂供给部件20的电位相对显影辊5的电位成为正侧的电位差即可。使用正带电性调色剂时，与上述同样，也存在着放电开始电压，如设有放电开始电压以上的电位差，则电流可从调色剂供给部件20流向显影辊5，可使调色剂连续地供给显影辊5。
另外，考虑到上述放电所致的调色剂7的带电、因电场带电的调色剂7的供给流F0、F1的形成，调色剂供给部件20与显影辊5之间的电位差最好是直流。
更详细地研究具有上述调色剂供给部件20的显影装置4中调色剂供给性、形成图像的品质。
将充满于调色剂供给部件20附近程度量的调色剂7注入显影容器8内。然后，将显影辊5与调色剂供给部件20的电位差在放电开始电压(在本实施例中为1210V)以下、例如1000V，图像占空比率为100％的图像即所谓的全图像(100％印刷)时，在第1张记录材料P上，图像前端与图像后端间可见显著的浓度差，不能获得充分的调色剂供给性。对此，使上述电位差为2000V以上，从显影辊5向调色剂供给部件20流过100μA的电流，连续地印刷10张全图像(100％印刷)，看图像前端与图像后半侧的浓度时，10张全无有问题的较大浓度差，第1张与第10张的浓度也没有特别的差异。
可是，在使用上述那样的、随着对显影辊5的放电的调色剂供给部件20的显影装置4中，根据场合，很显然会发生纵条状(记录材料P的输送方向的条纹)的浓度不均匀或在原本不印刷区域附着调色剂7的称作过度覆盖的不良图像。
鉴于如此事实，本发明人专心研究的结果发现，通过将朝显影辊5施加的电流为0.04Vp[μA]时的显影辊5的电阻值为R1(Ω)、施加的电流为4Vp[μA]时的显影辊5的电阻值为R2(Ω)时，设定成电阻值R1，R2满足R1/R2＜15……………(1)的关系，发现能够防止上述的纵条状的浓度不匀现象。
另外，在朝显影辊5施加的电流为4Vp[μA]时，显影辊5的作为导电性基体的芯轴(芯材、基层)的电位为V1，在显影辊5的显影部N处的表面电位为V2时，设定成V1(V)、V2(V)满足0.8＜V2＜V1＜1.2…………(2)的关系，发现能够防止上述显影剂过度覆盖。下面，对此进行详述。
图8为示出计测上述电阻值R1(Ω)和R2(Ω)的装置的模式图。该计测装置具有铝等导电性的金属圆柱(金属滚筒)25，使该金属滚筒25沿图中箭头方向以相当于显影辊5的圆周速度Vp[mm/s]的速度回转。在此，对金属滚筒25的外径为30mm，回转圆周速度Vp为50mm/s和100mm/s的场合进行计测。
显影辊5通过加压机构26，27推压金属滚筒25，由金属滚筒25的回转带动，以大致相同的圆周速度回转。在本实施例中，以单侧500gf总计1kgf(≈9.8N)的力接触。
另外，显影辊5的芯轴与偏压电源Vo(TREK社制高压电源610C)连接，由此，显影辊5通电。金属滚筒25通过电阻30接地，用电压计(横河电机社制笔尖记录器LR8000)计测电阻30两端上的电压。作为电阻30最好可使用1～100kΩ的电阻，在此，为100kΩ。并且，表面电位传感器(TREK社制表面电位测定器344)28设置在显影辊5与金属滚筒25的接触部的大致相反侧，以计测显影辊5的表面电位。
使用该计测装置，根据已知的电压Vo和用电压计31计测的电压Vr，可计算显影辊5的电阻值和流过的电流值。调整Vo可测定任意电流中的显影辊5的电阻值。
在此，计测显影辊5的电阻值时的电流最好是0.04Vp[μA]和4Vp[μA]这2点。
即，正如上述，由于显影辊5上的调色剂以单位时间电荷流量0.04Vp[μC/s]地通过，在显影效率为100％的场合，成为近似于显影电流大致为0.04Vp[μA]的数值。因此，通过计测流过显影辊5的电流为0.04p[μA]时的显影辊5的电阻值R1，就能够获知从显影部N处得出的显影辊5的电阻。
另外，本发明人专心研究的结果发现，调色剂供给部件20相对显影辊5放电，该放电电流的0.1～50％左右用于调色剂的带电。该放电效率的代表值可视为1％，由于每单位时间的显影辊5上的调色剂的电荷量为0.04Vp[μC/s]，即使在显影效率为100％的场合(显影辊5上的调色剂大致全部消耗时)，从调色剂供给部件20向显影辊5流过4Vp[μA]时，也能够大致使显影辊5上的调色剂全部适度地带电。因此，通过计测流过显影辊5的电流为4Vp[μA]时的显影辊5的电阻值R2，就可获知从调色剂供给部件20得出的显影辊5的电阻。
并且，本发明人重复进行大量的实验研究后发现，R1/R2成为表示流过显影辊5的电流所致的电阻变动的指数，该指数较大时，有损调色剂供给部件20到显影辊5的放电均匀性，会发生局部电流泄漏所致的调色剂的供给不匀现象，发生条状(记录材料P的输送方向的条纹)的不良图像(遗漏条纹)的情况。
此外，同样，流过显影辊5的电流为4Vp[μA]时的、显影辊5的芯轴的电压(图8中的Vo)为V1，显影辊5的显影部N处的表面电位(图8所示的计测装置中电位计28的计测值)为V2时，V2/V1较小的情况下，因施加到调色剂供给部件20上的电压，显影部N的电位受到影响，在原来不印刷的非图像部发生显影剂过度覆盖，而在V2/V1较大情况下，因摩擦，显影辊5的表面带电，很明显发生显影剂过度覆盖或浓度不足现象。
下面，更详细地说明根据本实施例的显影装置的几个具体例和比较例。
在此，在以下各例中，作为调色剂7使用平均粒径为7μm的非磁性1成分显影剂，感光鼓1的明部电位、暗部电位、显影电位如上所述，此外，在印刷中同样地，以从调色剂供给部件20流过显影辊5任意一次均为约100μA的电流的方式调整对调色剂供给部件20的施加偏压。
具体例1显影辊5如图9(a)所示，通过在直径为8mm的SUS制成的芯轴5a上，设有作为弹性体层(电阻层)5b的、厚度为4mm的中电阻的EPDM层，在最外层(电阻层)5c上涂布10μm厚的离子导电性的聚氨酯而成。EPDM层5b分散有石墨，导电形态为电子导电。将该显影辊5用于图2的显影装置4上，该显影装置4安装到图1的图像形成装置100中，使显影辊5的圆周速度为50mm/s和100mm/s，进行100％覆盖度印刷和0％覆盖度印刷。
由上述方法计测的R1/R2在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为5.10，在100mm/s时为5.50。而V2/V1在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为0.97，在100mm/s时为0.93。
显影辊5的圆周速度Vp在50mm/s、100mm/s任一情况下，在100％覆盖度印刷时也会稍微发生纵条，但是在容许范围内，浓度上没有问题。而在0％覆盖度印刷下，也没有发生显影剂过度覆盖的问题。
具体例2显影辊5如图9(b)所示，通过在直径为8mm的SUS制成的芯轴5a上，设置作为弹性体层(电阻层)5b的、厚度为4mm的中电阻橡胶层而成。中电阻橡胶层5b为NBR和Hydrin橡胶(一种氯醚橡胶或氯醇橡胶，以下简称为Hydrin橡胶)的混合物，分散有离子导电剂，导电形态为离子导电。将该显影辊5用于图2的显影装置4上，该显影装置4安装到图1的图像形成装置100中，使显影辊5的圆周速度为50mm/s和100mm/s，进行100％覆盖度印刷和0％覆盖度印刷。
由上述方法计测的R1/R2在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为1.12，在100mm/s时为1.19。而V2/V1在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为1.01，在100mm/s时为1.00。
显影辊5的圆周速度Vp在50mm/s、100mm/s任一情况下，在100％覆盖度印刷时，画质、浓度上没有问题。而在0％覆盖度印刷下，也没有发生显影剂过度覆盖的问题。
具体例3显影辊5如图9(a)所示，通过在直径为8mm的SUS制成的芯轴5a上，设有作为弹性体层(电阻层)5b的、厚度为4mm的中电阻橡胶层，在最外层(电阻层)5c上涂布10μm厚的离子导电性的聚氨酯而成。中电阻橡胶层5b为NBR与Hydrin橡胶的混合物，分散有离子导电剂，导电形态为离子导电。将该显影辊5用于图2的显影装置4上，该显影装置4安装到图1的图像形成装置100中，使显影辊5的圆周速度为50mm/s和100mm/s，进行100％覆盖度印刷和0％覆盖度印刷。
由上述方法计测的R1/R2在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为0.99，在100mm/s时为1.18。而V2/V1在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为0.99，在100mm/s时为1.00。
显影辊5的圆周速度Vp在50mm/s、100mm/s任一情况下，在100％覆盖度印刷时，在画质、浓度上也没有问题。而在0％覆盖度印刷下，也没有发生显影剂过度覆盖的问题。
具体例4显影辊5如图9(b)所示，通过在直径为8mm的SUS制成的芯轴5a上，设置作为弹性体层(电阻层)5b的、厚度为4mm的中电阻有机硅橡胶层而成。中电阻有机硅橡胶层5b中分散有石墨，导电形态为电子导电。将该显影辊5用于图2的显影装置4上，该显影装置4安装到图1的图像形成装置100中，使显影辊5的圆周速度为50mm/s和100mm/s，进行100％覆盖度印刷和0％覆盖度印刷。
由上述方法计测的R1/R2在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为13.08，在100mm/s时为12.15。而V2/V1在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为0.98，在100mm/s时为0.99。
显影辊5的圆周速度Vp在50mm/s、100mm/s任一情况下，在100％覆盖度印刷时，尽管与具体例1相比，很显然会发生纵条，但在容许范围内，浓度上没有问题。而在0％覆盖度印刷下，也没有发生显影剂过度覆盖的问题。
具体例5显影辊5如图9(b)所示，通过在直径为8mm的SUS制成的芯轴5a上，设置作为弹性体层(电阻层)5b的、厚度为4mm的中电阻橡胶层而成。中电阻橡胶层5b为NBR和Hydrin橡胶的混合物，分散有离子导电剂，导电形态为离子导电。将该显影辊5用于图2的显影装置4上，该显影装置4安装到图1的图像形成装置100中，使显影辊5的圆周速度为50mm/s和100mm/s，进行100％覆盖度印刷和0％覆盖度印刷。
由上述方法计测的R1/R2在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为1.23，在100mm/s时为1.27。而V2/V1在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为1.00，在100mm/s时为1.00。
显影辊5的圆周速度Vp在50mm/s、100mm/s任一情况下，在100％覆盖度印刷时，画质、浓度上没有问题。而在0％覆盖度印刷下，也没有发生显影剂过度覆盖的问题。
具体例6显影辊5如图9(b)所示，通过在直径为8mm的SUS制成的芯轴5a上，设置作为弹性体层(电阻层)5b的、厚度为4mm的中电阻橡胶层而成。中电阻橡胶层5b使用聚氨酯，在该橡胶中分散有离子导电剂，导电形态为离子导电。将该显影辊5用于图2的显影装置4上，该显影装置4安装到图1的图像形成装置100中，使显影辊5的圆周速度为50mm/s和100mm/s，进行100％覆盖度印刷和0％覆盖度印刷。
由上述方法计测的R1/R2在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为2.02，在100mm/s时为2.33。而V2/V1在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为1.00，在100mm/s时为1.00。
显影辊5的圆周速度Vp在50mm/s、100mm/s任一情况下，在100％覆盖度印刷时，画质、浓度上没有问题。而在0％覆盖度印刷下，也没有发生显影剂覆盖过度的问题。
比较例1显影辊5如图9(a)所示，通过在直径为8mm的SUS制成的芯轴5a上，设有作为弹性体层(电阻层)5b的、厚度为4mm的中电阻有机硅橡胶层，在最外层(电阻层)5c上涂布10μm厚的分散有石墨的电子导电性的聚氨酯而成。中电阻有机硅橡胶层5b中分散有石墨，导电形态为电子导电。将该显影辊5用于图2的显影装置4上，该显影装置4安装到图1的图像形成装置100中，使显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s和100mm/s，进行100％覆盖度印刷和0％覆盖度印刷。
由上述方法计测的R1/R2在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为38.25，在100mm/s时为15.42。而V2/V1在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为0.67，在100mm/s时为0.74。
显影辊5的圆周速度Vp在50mm/s、100mm/s任一情况下，在100％印刷时，与具体例5相比，很显然发生纵条，浓度不匀很显著。画质浓度很浓而在0％覆盖度印刷下，发生显著的显影剂覆盖过度现象。
比较例2显影辊5如图9(a)所示，通过在直径为8mm的SUS制成的芯轴5a上，设有作为弹性体层(电阻层)5b的、厚度为4mm的中电阻橡胶层，在最外层(电阻层)5c上涂布10μm厚的分散有石墨的电子导电的聚氨酯而成。中电阻橡胶层5b为NBR和Hydrin橡胶的混合物，分散有离子导电剂，导电形态为离子导电。将该显影辊5用于图2的显影装置4上，该显影装置4安装到图1的图像形成装置100中，使显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s和100mm/s，进行100％覆盖度印刷和0％覆盖度印刷。
由上述方法计测的R1/R2在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为1.93，在100mm/s时为1.83。而V2/V1在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为0.62，在100mm/s时为0.59。
显影辊5的圆周速度Vp在50mm/s、100mm/s任一情况下，在100％覆盖度印刷时，不会发生纵条现象，但浓度变浓，而在0％覆盖度印刷下，显著地发生显影剂覆盖过度现象。
比较例3显影辊5如图9(b)所示，通过在直径为8mm的SUS制成的芯轴5a上，设置作为弹性体层(电阻层)5b的、厚度为4mm的中电阻有机硅橡胶层而成。中电阻有机硅橡胶层5b中分散有石墨，导电形态为电子导电。将该显影辊5用于图2的显影装置4上，该显影装置4安装到图1的图像形成装置100中，使显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s和100mm/s，进行100％覆盖度印刷和0％覆盖度印刷。
由上述方法计测的R1/R2在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为15.10，在100mm/s时为16.79。而V2/V1在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为0.83，在100mm/s时为0.84。
显影辊5的圆周速度Vp在50mm/s、100mm/s任一情况下，在100％覆盖度印刷时，发生纵条，最大浓度没有问题，但浓度不匀显著。而在0％覆盖度印刷下，没有发生显影剂覆盖过度的问题。
比较例4
显影辊5如图9(a)所示，通过在直径为8mm的SUS制成的芯轴5a上，设有作为弹性体层(电阻层)5b的、厚度为4mm的中电阻有机硅橡胶层，在最外层(电阻层)5c上涂布有由分散了石墨的电子导电性的尼龙构成的、30μm厚的管而成。中电阻有机硅橡胶层5b中分散有石墨，导电形态为电子导电。将该显影辊5用于图2的显影装置4上，该显影装置4安装到图1的图像形成装置100中，使显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s和100mm/s，进行100％覆盖度印刷和0％覆盖度印刷。
由上述方法计测的R1/R2在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为17.61，在100mm/s时为18.00。而V2/V1在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为1.30，在100mm/s时为1.22。
显影辊5的圆周速度Vp在50mm/s、100mm/s任一情况下，在100％覆盖度印刷时，发生纵条，最大浓度没有问题，但浓度不匀显著。而在0％覆盖度印刷下，发生显著的显影剂覆盖过度的现象。
比较例5显影辊5如图9(a)所示，通过在直径为8mm的SUS制成的芯轴5a上，设有作为弹性体层(电阻层)5b的、厚度为4mm的中电阻橡胶层，在最外层(电阻层)5c上涂布有由分散了石墨的电子导电性的尼龙构成的、30μm厚的管而成。中电阻橡胶层5b为NBR和Hydrin橡胶的混合物，分散有离子导电剂，导电形态为离子导电。将该显影辊5用于图2的显影装置4上，该显影装置4安装到图1的图像形成装置100中，使显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s和100mm/s，进行100％覆盖度印刷和0％覆盖度印刷。
由上述方法计测的R1/R2在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为4.65，在100mm/s时为4.73。而V2/V1在显影辊5的圆周速度Vp为50mm/s时，为0.26，在100mm/s时为0.22。
显影辊5的圆周速度Vp在50mm/s、100mm/s任一情况下，在100％覆盖度印刷时，不会发生纵条，但在0％覆盖度印刷下，发生显著的显影剂覆盖过度现象。
表1
Vp＝50mm/s
表2
Vp＝100mm/s表1和表2汇总了上述具体例1～6、比较例1～5的结果。表1示出Vp＝50mm/s的场合，表2示出Vp＝100mm/s的场合。
此外，图10示出了根据表1和表2，横轴为电阻变动R1/R2，纵轴为电位衰减率V2/V1，用曲线同时表示出Vp＝50mm/s的场合和Vp＝100mm/s的场合的遗漏条纹产生的状况的图表。图中的○表示遗漏条纹没有问题的场合，△表示发生稍许条纹但在容许范围内的场合，×表示条纹显著发生的场合。
根据图10发现，为了减轻遗漏条纹的发生，最好是将上述显影辊5的电阻值R1(Ω)、R2(Ω)设定成为R1/R2＜15………(1)的区域。另外，为了进一步减轻遗漏条纹的发生，最好是将上述显影辊5的电阻值R1(Ω)、R2(Ω)设定成为R1/R2＜5………(3)的区域。
正如表1、表2所示，在上述各具体例中，Vp＝50mm/s的场合和Vp＝100mm/s的场合的R1/R2的变动在20％以下，V2/V1的变动在5％以下。
在本发明人的研究中发现，R1/R2虽然根据基本的施加电流值变化，但其变动幅度较小，为稳定的指数。例如，即使在调色剂7的带电量非常低、显影电流为0.04Vp[μA]的一半以下时，或者放电效率使用0.5％左右并且从调色剂供给部件20流过的电流为8Vp[μA]以上时，也可作为表示耐效率性能的指数使用。即，虽然作为良好的代表值意思是在流过显影辊5的电流为0.0 4Vp[μA]时和4Vp[μA]时计测的数值，但在实际的显影装置中，显影电流自身并不限于为0.04Vp的场合。同样，从调色剂供给部件20流过的电流也不限于4Vp，不用说可以是4Vp以下，但也可以是4Vp以上。
作为可实现上述式(1)、R1/R2＜15的显影辊5的导电性弹性体，例如可以是在EPDM(乙烯-丙烯-二烯聚合物)、聚丁二烯、天然橡胶、聚异戊二烯、SBR(苯乙烯丁二烯橡胶)、CR(氯丁橡胶)、NBR(丁腈橡胶)、有机硅橡胶、聚氨酯橡胶、表氯醇橡胶等的橡胶，或者RB(丁二烯橡胶)、SBS(苯乙烯丁二烯-苯乙烯弹性体)等的聚苯乙烯类，聚烯烃类，聚酯类，聚氨酯、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)、丙烯酸类树脂、苯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物等的高分子材料中分散导电剂的材料。
作为导电剂，例如是碳黑，石墨，TiO2、SnO2、Sb2O5、ZnO等的金属氧化物，Cu、Ag等的金属，将这些材料包覆在粒子表面成为导电化粒子等的导电粒子，但可使R1/R2较小方面，最好是可付与粒子导电系的导电机构的材料。作为如此导电剂，适用例如LiClO4、KSCN、NaSCN、LiSCN、LiCF3SO3等的离子性电解质。另外，通过在聚合物主链中或侧链中导入有极性的分子或原子团，并且导入形成离子对的分子或原子团，也可导电化。
此外，为了实现上述式(3)、R1/R2＜5，使用上述例举的离子导电性的导电剂，同时，作为母材，特别好的是上述例举的材料中具有极性的材料，例如，丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)，氢化NBR(H-NBR)，进一步共聚合异戊二烯等第3成分的NBR或导入羧基等的官能团的改性NBR，内部交联丁二烯部位的NBR等的腈橡胶，氧乙烯-氧丙烯共聚物、氧乙烯-氧丙烯-烯丙基缩水甘油醚共聚物等的烷基醚聚合物，表氯醇橡胶(CO)、表氯醇-氧乙烯共聚橡胶(ECO)、表氯醇-氧乙烯-烯丙基缩水甘油醚共聚橡胶等的Hydrin橡胶，聚氨酯橡胶，氯丁橡胶，氯磺化聚乙烯橡胶等。在这些材料中，从极性聚合物自身的电阻低考虑，最好使用CO、ECO等的Hydrin橡胶，NBR、H-NBR等的腈橡胶，氧乙烯-氧丙烯共聚物、氧乙烯-氧丙烯-烯丙基缩水甘油醚共聚物等的烷基醚类聚合物。
可是，在R1/R2＜15时，即使在抑制电流泄漏的场合，在电阻值R2过低时、对调色剂供给部件20施加放电开始电压以上的电压之际，由于从显影辊5上的局部的低电阻部开始，在显影辊5的芯轴5 a与调色剂供给部件20之间发生电流泄漏，并且发生横条纹状的浓度不匀现象，为此，最好是，电阻值R2为1×105Ω以上。
例如，在对上述具体例4的显影辊5增加电子导电剂的配合量，并使用Vp＝100mm/s时的电阻值R2为8×104Ω之际，即使R1/R2为13，在周向的局部低电阻部也会发生电流泄漏，以及发生横条纹状的图像不良现象。
由于显影辊5的电阻值的下限与显影辊5与调色剂供给部件20间的电流泄漏有关，因流过较大的电流，为了接近实际的使用状态，因此，最好不计测上述电阻值R1而是计测电阻值R2。
此外，电阻值R1为1×108Ω以上时，放电开始电压上升，在通常使用时，必须使调色剂供给部件20与显影辊5的电位差在6kV以上。此时，如上述各具体例那样，使用弹性体层(电阻层)5b的壁厚为4mm的显影辊5的情况下，调色剂供给部件20与显影辊5的芯轴5a上不附着弹性层(电阻层)5b的部分之间的空气层的绝缘受到破坏，会发生电流泄漏现象。此外，作为显影辊5，使用Vp＝100mm/s时的电阻值R1为1.3×108Ω的显影辊5的情况下，放电开始电压为2000v左右，设有6kV的电位差时，会发生绝缘破坏所致的电流泄漏，不能提供该数值以上的电压，不能获得满意的供给性能。
如果显影辊5的弹性体层5b的壁厚在10mm以上，即使具有10kV左右的电位差，也不会发生绝缘破坏，但在高温高湿环境下(温度为32℃，相对湿度为80％)，会沿着表面发生绝缘破坏，不能提高该数值以上的电压，不能获得满意的供给性能。另外，由于显影辊5较大，总之，不好。
显影辊5的电阻值的上限在以电阻值R2计测时，可以是流过较大电流的电阻值，因随着在上述空间或表面中发生泄漏的危险，以比较合适的电流即施加电压较少的电阻值R1来计测较好。
如此，电阻值R1满足R1＜108Ω时，电阻值R2最好满足105Ω≤R2。
图11与图10同样，为横轴表示电阻变动R1/R2、纵轴为电位衰减率V2/V1、并且将上述表1和表2的结果，尤其是对浓度不匀、显影剂覆盖过度的发生状况用曲线表示的图表。图中的○表示浓度、显影剂覆盖过度均没有问题的场合，×表示显影剂覆盖过度显著发生的场合或者浓度过浓的场合。
根据图11，为了防止显影剂覆盖过度，最好电位V1，V2设定成0.8＜V2/V1＜1.2………(2)。
作为满足如此条件的显影辊5，首先例举了在芯轴(芯材、基层)5a上成形有作为单层电阻层的导电弹性体层5b的显影辊5。如果是单层，调色剂供给部件20与显影辊5之间的电阻值由于会低于从调色剂供给部件20到显影部N的电阻值，从调色剂供给部件20流动到显影辊5的电流给予显影部N的电位的影响减小，容易实现V2/V1＞0.8的条件。此外，更好地是，将单层弹性体层5b的表面实施由紫外线照射、臭氧暴露、化学处理这样的表面处理来提升表面电阻。
显影辊5的电阻层由多层构成时，为了减轻调色剂供给部件20的放电电流对显影部N的影响，最好是施加4Vp[μA]的电流时，表层(最外层)5c的体积电阻值与作为内层的弹性体层5b的体积电阻值相同或较大。但是，表层5c的体积电阻值过高时，通过摩擦带电，会得到强带电，最好能够满足V2/V1＜1.2的条件。
由此，构成表层(最外层)5c的材料如果是具有电阻值的施加电压依赖性少的离子导电性的导电机构，最好是扩大可使用的电阻值。作为表层5c的材料，可使用与上述的弹性体层5b相同的材料。
本发明人专心研究的结果发现，即使调色剂供给部件20的放电效率最大，由于也只是50％的程度，从调色剂供给部件20流动到显影辊5的电流较少的同时，显影辊5上的调色剂7的带电量必然增倍。为此，最好是从调色剂供给部件20流向显影辊5的电流在0.08Vp[μA]以上。此外，在放电效率低的状态下使用时，相对于环境变动、调色剂量的变化等干扰的稳定性优良。为此，从可获得稳定的调色剂供给性能的观点考虑，更好的是该电流在0.8Vp[μA]以上。另外，从防止调色剂供给部件20的升温引起的调色剂融着考虑，该电流最好是例如在A4幅的调色剂供给部件20中、为100mA以下，更好的是在10mA以下。
正如上述，通过使用本实施例的调色剂供给部件20，可省略以往回转驱动所必须的剥离与供给辊，能够减轻显影装置4的驱动力矩。并且，根据本实施例，能够防止使用调色剂供给部件20之际可能产生的某种条纹状的图像不匀、显影剂覆盖过度等问题。
实施例2下面，对适用本发明的图像形成装置的另一实施例进行说明。图12示意地示出本实施例的图像形成装置200的断面。本实施例的图像形成装置200除了处理盒是拆卸式的以外，其基本结构和动作是与上述实施例相同的。因此，对于具有同样的结构、作用的构件标以相同的符号，在此省略对其详细说明。
图13示意地示出相对于本实施例的图像形成装置200可拆卸的处理盒200B的断面。在本实施例中，处理盒200B将清洁器框体51和显影框体52成为一体的单元，并相对于装置主体200A可拆卸。清洁器框体51具有收纳废调色剂12的废调色剂容器11，此外，其兼作支承清洁刮板10、导电辊2、感光鼓1的支持部件。显影框体52具有填充调色剂7的显影容器8，此外，其兼作支承限制板6、显影辊5、调色剂供给部件20的部件，并构成显影装置4。具有本实施例的处理盒200B的显影装置4(显影框体52)与上述实施例说明的是相同的。并且，处理盒200B通过设置在装置主体200A上的安装导引件、定位机构等的安装机构50可拆卸地安装到装置主体200A上。
清洁器框体51和显影框体52在处理盒200B内以具有规定的相互配置关系地方式装配，感光鼓1与显影辊5以规定的压力接触。在处理盒200B安装到装置主体200A上的状态下，设置在装置主体200A上的驱动机构(未图示)和将传动传递至动感光鼓1的感光鼓齿轮(未图示)啮合，感光鼓1成为可驱动的状态。另外，感光鼓齿轮与带动显影辊5的显影辊齿轮(未图示)啮合，感光鼓1和显影辊5在规定的圆周速度差下被带动转动。
另外，在将处理盒200B安装到装置主体200A上的情况下，作为朝向调色剂供给部件20和显影辊5的供电接点部的、设置在处理盒200B侧的墨盒侧供给偏压接点53a和墨盒侧显影偏压接点54a分别与设置在装置主体200A侧的装置主体侧供给偏压接点53b和装置主体侧显影偏压接点54b电连接。由此，通过这些接点部，能够从设置在装置主体200A上的供给偏压电源21和显影偏压电源22，分别对处理盒200B的显影装置4上的调色剂供给部件20和显影辊5施加供给偏压和显影偏压。
通过采用如此将处理机构一体化的盒，并且该盒为可拆卸于图像形成装置主体200A上的处理盒方式，例如在调色剂7耗尽时、或感光鼓1达到寿命极限时、或者废调色剂容器11内回收的调色剂12充满时的等等情况下，不依赖服务商即可由使用者自己进行装置的维修，能够格外地提高操作性。
此外，在本实施例中，处理盒是将电子照相感光体与作为作用于电子照相感光体上的处理机构的带电机构、显影机构以及清洁机构成一体化的盒，并将该盒可拆卸地安装于装置主体上的，但其形态并不限于处理盒。处理盒可以是将电子照相感光体与作为作用于电子照相感光体上的处理机构的带电机构、显影机构、清洁机构中的至少一个成一体化的盒，并将该盒可拆卸地安装于装置主体上。另外，作为盒，至少是将电子照相感光体与具有收纳显影剂的显影容器、将显影容器内的显影剂朝被显影对象上输送的显影剂承载体和显影剂供给部件的显影装置成为制成一体的盒，该盒如可相对装置主体可拆卸的，则更加适用。
在本实施例的处理盒200B与具有使用以往的作为显影剂供给部件的剥离与供给辊13的显影装置(图14)的处理盒中，测定驱动力矩，进行比较后发现，在本实施例的处理盒200B中，与使用以往的剥离与供给辊13的处理盒相比，能够减轻三成的驱动力矩。另外，在本实施例处理盒200B中，作为收纳同样容积的调色剂用的必要的显影容器8，与具有以往的剥离与供给辊13的处理盒相比，能够削减40cm3左右的体积。
如此，根据本实施例，通过使用本发明的调色剂供给部件20，可省去以往回转驱动必须的剥离与供给辊，能够减轻处理盒200B的驱动力矩。另外，与以往的剥离与供给辊相比，因显影剂供给部件较小，所以可使处理盒200B小型化。如此可使处理盒200B低力矩化和小型化。
其他实施例以上，对芯材使用钨丝的调色剂供给部件20进行了说明，但调色剂供给部件20的芯材并不限于钨丝，只要是具有导电性的任何材料均可。另外，正如上述，调色剂供给部件20的线径(外径)可以具有耐其与调色剂的滑动摩擦的机械强度即可，例如采用金属的话，最好是即使在某种程度的张力作用下，也不断裂的10μm以上的尺寸。
另外，在上述各实施例中，对具有1根调色剂供给部件20的显影装置4进行了说明，但本发明并不限于此，可设有多根调色剂供给部件。通过使用多根调色剂供给部件20，可增加调色剂朝显影辊5上供给的能力，可与高速运转的显影装置4相对应。
具有显影装置4的显影剂承载体(显影部件)并不限于上述各实施例中的弹性滚筒，如果是与调色剂供给部件20相向的表层不是绝缘层，可多少具有导电性，并且具有与滚筒的芯轴相当的导电性良好的基层，则其形态可以是任意的。例如，可以是管状的调色剂承载体或者是带状的调色剂承载体。另外，可以是金属圆筒上具有硬质的酚醛树脂等的表层。
另外，在上述各实施例中，以图像形成装置具有一个显影装置进行了说明，但本发明也可适用于图像形成装置具有例如多个电子照相方式的图像形成部等、具有多个显影装置或处理盒的场合。
此外，本发明也可适用于显影装置以单体成为可拆卸地安装于图像形成装置主体上的盒(显影盒)的场合。此时，显影盒通过设置在装置主体上的安装机构，可拆卸地安装到装置主体上。显影盒实质上可以考虑为在上述实施例2所说明的处理盒200B上取下清洁框体51后相同的结构。
正如上述，根据本发明的显影装置，能够防止从显影剂供给部件到显影剂承载体的局部的电流泄漏所致的显影剂朝显影剂承载体上供给的均匀性下降现象，并能够防止条纹状的图像不良现象。并且，能够防止从显影剂供给部件流向显影剂承载体的电流影响显影电位的现象，即能够防止所谓的显影剂覆盖过度等的图像不良现象。此外，通过由显影剂供给部件放电，再考虑到显影剂供给部件的放电效率方面，能够对显影剂承载体上的显影剂均匀带电，能够发挥显影剂朝显影剂承载体上稳定供给的性能。另外，作为显影剂供给部件，如使用线状部件，可降低驱动力矩，用简单的结构就可使装置小型化。
权利要求
1.一种显影装置，具有将显影剂朝显影部承载和输送的、有导电性基体和设置在该基体上的电阻层的显影剂承载体，以及用于将显影剂供给至所述显影剂承载体而施加有电压的显影剂供给部件，其特征在于，其中，设所述显影剂承载体的表面移动速度为Vp[mm/sec]，在所述显影剂承载体上所施加的电流为0.04Vp[μA]时的所述显影剂承载体的电阻值为R1(Ω)，而所述显影剂承载体上所施加的电流为4Vp[μA]时的所述显影剂承载体的电阻值为R2(Ω)，则满足R1/R2＜15的关系。
2.按照权利要求1所述的显影装置，其特征在于，在所述R1满足R1＜108Ω的关系的同时，所述R2满足105Ω≤R2的关系。
3.按照权利要求1所述的显影装置，其特征在于，满足R1/R2＜5的关系。
4.按照权利要求1或2所述的显影装置，其特征在于，所述电压大于或等于所述显影剂承载体与所述显影剂供给部件之间开始放电的放电开始电压。
5.按照权利要求1或2所述的显影装置，其特征在于，所述基体上所施加的电流为4Vp[μA]时，设所述基体的电位为V1(V)、所述显影剂承载体的在所述显影部的表面电位为V2(V)时，满足0.8＜V2/V1＜1.2的关系。
6.按照权利要求1或2所述的显影装置，其特征在于，以从所述显影剂供给部件朝所述显影剂承载体上流过极性与显影剂的带电极性相同的、0.08Vp[μA]以上电流的方式，在所述显影剂供给部件上施加所述电压。
7.按照权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述显影剂供给部件为导电性线状部件。
8.按照权利要求7所述的显影装置，其特征在于，所述导电性线状部件为非回转部件。
9.按照权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述显影剂供给部件至少在所述显影剂承载体驱动时，使显影剂充满所述显影剂供给部件的周围。
10.按照权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述显影装置相对于图像形成装置主体可以拆卸。
11.按照权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述显影装置与使所述显影装置进行显影动作的图像承载体一起相对于图像形成装置主体可以拆卸。
12.一种显影装置，其特征在于，具有将显影剂朝显影部承载和输送的、有导电性基体和设置在该基体上的电阻层的显影剂承载体，以及为了将显影剂供给至所述显影剂承载体上而施加有电压的显影剂供给部件，其中，设所述显影剂承载体的表面移动速度为Vp[mm/sec]，在所述基体上所施加的电流为4Vp[μA]时的所述基层的电位为V1(V)，而所述显影剂承载体的在所述显影部的表面电位为V2(V)，则满足0.8＜V2/V1＜1.2的关系。
13.按照权利要求12所述的显影装置，其特征在于，所述电压大于或等于在所述显影剂承载体与所述显影剂供给部件之间开始放电的放电开始电压。
14.按照权利要求12所述的显影装置，其特征在于，以从所述显影剂供给部件朝所述显影剂承载体上流过极性与显影剂的带电极性相同的、0.08Vp[μA]以上电流的方式，在所述显影剂供给部件上施加所述电压。
15.按照权利要求12所述的显影装置，其特征在于，所述显影剂供给部件为导电性线状部件。
16.按照权利要求15所述的显影装置，其特征在于，所述导电性线状部件为非回转部件。
17.按照权利要求12所述的显影装置，其特征在于，所述显影剂供给部件至少在所述显影剂承载体驱动时，使显影剂充满所述显影剂供给部件的周围。
18.按照权利要求12所述的显影装置，其特征在于，所述显影装置相对于图像形成装置主体可以拆卸。
19.按照权利要求12所述的显影装置，其特征在于，所述显影装置与使所述显影装置进行显影动作的图像承载体一起相对于图像形成装置主体可以拆卸。
全文摘要
本发明提供了一种显影装置，具有将显影剂朝显影部承载和输送的、有导电性基体和设置在该基体上的电阻层的显影剂承载体，和为了将显影剂朝所述显影剂承载体上供给施加了电压的显影剂供给部件，其中，所述显影剂承载体的表面移动速度为Vp[mm/sec]，在朝所述显影剂承载体上施加的电流为0.04Vp[μA]时的所述显影剂承载体的电阻值为R1(Ω)，而朝所述显影剂承载体上施加的电流为4Vp[μA]时的所述显影剂承载体的电阻值为R2(Ω)时，满足R1/R2＜15的关系。
文档编号G03G15/08GK1519661SQ20041000049
公开日2004年8月11日 申请日期2004年2月4日 优先权日2003年2月4日
发明者中川健, 大地润一, 川村武志, 一, 志 申请人:佳能株式会社