成像设备的制作方法

专利名称：成像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用电摄影式或静电记录式过程的成像设备，例如激光束打印机、复印机或传真机。
背景技术：
通常例如在采用电摄影式过程的成像设备中，电摄影感光构件(光敏构件)(图像承载构件)的表面由充电装置充电，之后用根据图像信息调制的光使感光构件的表面曝光，从而在感光构件的表面上形成静电图像(潜像)。用从显影装置提供的显影剂的调色剂使该静电图像显影成调色剂图像。将该调色剂图像从感光构件转印到转印材料(打印纸张、OHP片材、织物等)上，然后通过定影装置使调色剂图像定影。
作为用于使调色剂图像显影的显影方法，例如使用单组分显影剂的单组分显影系统已经投入到实际应用中。在单组分显影系统中，用于将显影剂供给感光鼓的可旋转显影剂运载构件相对于感光构件以适当的相对速度差转动，并且例如与在成像设备中的感光构件压接或接触。
在这里所使用的显影剂为基本上只是由树脂材料调色剂颗粒(调色剂)构成的单组分显影剂。显影剂可以包含外面添加的材料(辅助颗粒)来调节可流动性并且使调色剂可充电能力稳定。调色剂颗粒本身可以包含有蜡。蜡用来通过在将调色剂图像定影在转印材料上期间所使用的定影油防止记录材料(转印材料)例如记录纸张炫目并且改善转印材料与定影装置的分离。采用非磁性单组分显影剂的显影方法的优点在于，在显影剂中不需要任何磁性材料，因此能够简化该设备并且使之小型化。另外，采用非磁性单组分显影剂的显影方法的优点在于，例如由于良好的着色特性所以适用于全色成像设备。
首先参照图8，该图显示出一种常规的显影装置。
在图8中，显影剂运载构件为具有弹性和导电性的显影辊21。显影剂运载构件在显影操作期间与图像承载构件压接或接触，因此在显影剂运载构件为刚性构件的情况下图像承载构件容易受损。为此，显影辊21由弹性构件制成。在显影辊21的表面上可以设置导电层，并且可以在其上施加显影偏压。
显影剂调色剂构件调节刮板22与显影辊接触，形成均匀的薄调色剂层并且对调色剂施加电荷。在该情况中，形式为具有弹性的弹性金属或橡胶刮板的调色剂刮板22支撑在刮板支撑金属板上，并且其自由端附近与显影辊的外表面接触。在调节刮板22没有设置在显影容器的开口处时，它在显影容器中设置在弹性辊23下游。
在该显影容器中，弹性辊23与显影辊接触并且转动。弹性辊23为海绵辊，用来给显影辊21提供调色剂并且从显影辊21中去除剩余调色剂。
采用具有上述结构的显影装置，能够令人满意地在显影辊21上形成非磁性调色剂薄层，因此能够令人满意地使在感光鼓24上的静电潜像显影。以比感光鼓24更高的圆周速度驱动显影辊21，以便提供基本上没有模糊并且具有足够图像密度的图像。为了提供基本上没有模糊的高密度图像，日本特许公开专利申请平 11-221219例如披露了在感光鼓24和显影辊21之间的圆周速度比的调节。
但是，在以比图像承载构件更高的速度驱动显影剂运载构件以提供基本上没有模糊的高密度图像时，在显影剂运载构件上的调色剂在接触显影系统中的接触间隙中受到摩擦力。因此，在该设备连续工作时，调色剂由于在显影剂运载构件和图像承载构件之间的接触间隙中施加的摩擦力和/或热量而变质。调色剂的变质指的是外部添加的材料(沉积在调色剂的外周上)嵌入到调色剂中和/或外部添加的材料从调色剂中释放出。由于变质，所以单位调色剂重量的电荷量减少，和/或调色剂颗粒的附聚性增大，从而导致图像缺陷例如产生双重图像等。

发明内容
因此，本发明的主要目的在于提供一种成像设备，采用该成像设备能够抑制由于显影剂变质而导致的图像缺陷，并因此能够实现长期可用性。
本发明的另一个目的在于提供一种成像设备，其中能够防止由于在显影剂运载构件和图像承载构件之间的接触区域中的显影剂摩擦而对显影剂造成的破坏，同时保持具有足够图像密度并且基本上没有产生出模糊背景的清晰图像。
通过阅读结合附图给出的本发明优选实施例的以下说明将更加清楚了解本发明的这些和其它目的、特征和优点。


图1为根据本发明一实施例的成像设备的示意图。
图2为根据本发明一实施例的显影装置的示意图。
图3为根据本发明一实施例的显影装置的示意图。
图4为根据本发明一实施例的处理盒的示意图。
图5为根据本发明一实施例的成像设备的示意图。
图6显示出在本发明一实施例中模糊产生和调色剂涂层量与显影辊的平均表面粗糙度关系的特性。
图7显示出在本发明一实施例中模糊产生和调色剂涂层量与显影辊的平均表面粗糙度关系的特性。
图8为传统显影装置的例子的示意图。
具体实施例方式下面将参照这些附图对根据本发明的成像设备进行更详细说明。
图1为根据本发明的成像设备的示意性剖视图，图2为该成像设备所采用的显影装置的示意性剖视图。
首先将参照图1对根据本发明构成的成像设备1的总体结构和操作进行说明。
在该实施例中的成像设备1为一种激光束打印机，它利用电摄影成像方法在一张转印介质(记录纸张、OHP片材、织物等)上形成图像并且输出这张记录介质。更具体地说，它根据来自图像信息源(例如个人计算机、原稿读取装置等)的图像信息信号在记录介质上形成图像，该图像信息源与成像设备1的主组件连接，从而可以在图像信息源和成像设备1之间传送信息。在该实施例中的成像设备1设有显影装置，它使用非磁性单组分显影剂。
参照图1，电摄影感光构件2(下面将被称为感光鼓2)沿着由在该图中的箭头符号所示的方向转动。随着感光鼓2转动，感光鼓2的圆周表面由作为充电装置的充电辊3充电，以预设定极性(在该实施例中为负性)和电位电平。之后，使充电圆周表面曝露于来自作为曝光装置的激光光学装置5a的激光束5。因此，在感光鼓2的圆周表面上形成静电潜像。将显影剂运载构件压在感光鼓2的圆周表面上，从而显影剂运载构件明显进入感光鼓2预定量。将静电潜像显影成由显影剂(调色剂)形成的可视图像。之后，将该可视图像称作调色剂图像。
在感光鼓2上作为可视化潜像的调色剂图像通过转印辊7转印到作为转印介质的记录介质上。通过构成清洁装置的清洁刮板8即清洁构件将转印残余调色剂即留在感光鼓2上没有被转印的调色剂刮掉。在从感光鼓2刮掉之后，将转印残余调色剂存储在废调色剂箱中。在被清洁之后，将感光鼓2用于形成下一个图像；将感光鼓2反复用于上述成像过程。
同时，通过定影装置9对刚才其上已经转印有调色剂图像的记录介质(转印介质)加热。在定影之后，从设备主组件中将记录介质排出。
接下来将参照图2对上述成像设备所设有的显影装置进行说明。
参照图2，显影装置4具有显影装置容器10，其中存储有显影剂，更具体地说是非磁性单组分调色剂。调色剂可以充上的正常极性为负性。显影装置容器10具有沿着显影装置容器10的纵向方向延伸的开口。显影装置4设有构成显影剂运载构件的显影辊11。显影辊11设在显影装置容器10中，它通过上述开口对着感光鼓2，以将在感光鼓2上的静电潜像显影成可视图像。
作为显影剂，采用非磁性单组分显影剂。显影剂(调色剂)的其中一种内部添加剂为蜡(调色剂颗粒包含有蜡)，这由于以下原因所以加入常规上使用定影油来利于转印介质与定影装置9分离。但是，定影油容易在将调色剂固着在记录介质上时使记录介质(转印介质)例如记录纸张炫目。因此，将蜡加入到内部调色剂添加剂的列表中，以便于转印介质与定影装置9分离，而不用定影油。另外，为了改善调色剂形成更高质量的图像的转印效率，将作为用于改善调色剂流动性的外部添加剂的氧化硅加入到调色剂中。也就是说，调色剂颗粒的表面涂覆有外部添加剂薄膜以改善调色剂被充上负电的能力，并且还在调色剂颗粒之中形成微观间隙以改善调色剂流动性。作为可供在该实施例中所用的调色剂使用的外部调色剂添加剂，有金属氧化物(氧化铝、氧化钛、钛酸锶、二氧化铈、氧化镁、氧化铬、氧化锡、氧化锌等)、氮化物(氮化硅等)以及碳化物(碳化硅等)等。另外，可以使用金属盐(硫酸钙、硫酸钡、碳酸钙等)、脂肪酸金属盐(硬脂酸锌、硬脂酸钙等)、碳黑、氧化硅等。每100重量份的调色剂加入0.01-10重量份这些外部添加剂，优选加入0.05-5重量份。这些外部添加剂可以单独使用或结合使用。它们优选具有疏水性。如果所加入的外部添加剂的量不大于0.01重量份，则单组分显影剂(例如在该实施例中的那种)流动性较差，因此在转印效率和显影效率方面更差。另外，形成密度不均匀的图像，和/或出现所谓的“分散现象”；调色剂沿着在由调色剂覆盖的图像区域和图像的空白区域之间的边界散开。另一方面，如果在单组分显影剂中的外部添加剂量不少于10重量份，外部添加剂的多余量附着在感光鼓2和显影辊11上，从而使得难以给调色剂充电，因此容易形成不均匀图像。至于调色剂颗粒的形状，期望调色剂的形状系数SF-1不小于100并且不大于160，该形状系数显示出可以用图像分析设备测量出的颗粒状物质的球形度。另外，调色剂的形状系数SF-2的数值期望不小于100并且不大于140。只要调色剂的形状系数SF-1和SF-2在上述范围内，则认为调色剂的颗粒是球形的，并且其表面是光滑的。顺便说一下，采用以下方法来获得在该实施例中所使用的调色剂的形状系数SF-1和SF-2。也就是说，使用FE-SEM(S-800Hitachi，Ltd.的产品)以500倍的放大率拍摄100个随机拾取的调色剂颗粒的照片。然后，通过接口将这样获得的图像信息输入进图像分析设备Luzcx 3(Nikore Co.，Ltd.的产品)中以分析图像信息并且进行分析。通过以下等式来限定形状系数SF-1和SF-2SF-1＝{(MXLNG)2/AREA}×(π/4)×100SF-2＝{(PERI)2/AREA}×(1/π4)×100AREA调色剂颗粒的投影面积MXLING绝对最大长度PERI圆周长度顺便说一下，对于在形状系数和实际形状之间的关系，形状系数SF-1表示颗粒的球形度，并且形状系数SF-1越大，则球形度更好。形状系数SF-2表示颗粒表面的不均匀程度，并且形状系数SF-2越大，则颗粒表面就越不均匀。因此，其表面系数SF-1和SF-2在上述范围内的调色剂颗粒容易滚动，并且容易通过摩擦均匀充电。因此，其形状系数SF-1和SF-2在上述范围中的调色剂的不能充电或充上相反极性的颗粒的量更少。顺便说一下，未充电调色剂颗粒和充上极性相反电荷的颗粒使得成像设备形成模糊的图像。另外，形状系数SF-1和SF-2处于上述范围的调色剂被均匀地充电，因此在与电场的一致性方面优异。因此，它能够更好地用作显影剂，并且在可转印性方面优异，从而甚至从形成高质量图像方面看是有利的，这需要在微观细节中将静电潜像显影。另外，调色剂的可转印性更高，这降低了调色剂留在感光鼓2上的量。
弹性显影辊11水平设置在显影装置容器10的上述开口处，并且右边半部(图2所示)位于显影装置容器10内并且左边半部从显影装置容器10暴露。显影辊11的圆周表面的从显影装置容器10暴露出的区域对着感光鼓2的圆周表面。感光鼓2位于显影装置4的左侧上，并且显影辊11保持压靠在感光鼓2的圆周表面上，从而显影辊11明显以预定量侵入到感光鼓2中。显影辊11明显侵入到感光鼓2中的平均量在显影辊11的圆周方向上期望在10μm-50μm的范围内。“明显侵入量”指的是在显影辊11保持压靠在感光鼓2上期间显影辊11的圆周表面所处的位置和在感光鼓2单独去除而没有使显影辊11的旋转轴线移动之后显影辊11的圆周表面所处的位置之间的距离。如果明显侵入的平均量不大于10μm，则显影辊11难以从感光鼓2中将已经附着到感光鼓2的圆周表面的与图像空白区域对应的区域上的调色剂刮除。因此，不仅所谓的模糊形成调色剂即保持附着在感光鼓2的圆周表面的与图像空白区域对应的区域的调色剂的量增加，而且也不可能可靠地实现足够图像密度水平。另一方面，如果明显侵入量增大超过50μm，则在显影辊11和感光鼓2之间的摩擦过大，则容易使调色剂变质。也就是说，附着到调色剂颗粒表面上的外部添加剂颗粒容易嵌入到调色剂颗粒中，或者与调节颗粒分离，并且调色剂容易减少其每单位充电的量。另外，调色剂颗粒更容易凝聚。因此，容易形成不合格图像例如出现重像。
构成图像承载构件的感光鼓2为刚性构件，并且由作为基底的铝圆筒和涂覆在铝圆筒的圆周表面上至预定厚度的感光层构成。在感光鼓2进行实际成像过程之前，通过充电辊3给感光鼓2充电。使充电的感光鼓2的圆周表面曝露于从作为曝光装置(图像写入装置)的激光扫描器以摆动的方式投射同时用图像信息信号调制的扫描激光束。因此，在感光鼓2的圆周表面上形成静电图像。接下来，通过显影装置4给形成在感光鼓2上的静电图像提供作为显影剂的调色剂，从而转变成由调色剂形成的可视图像(调色剂图像)；通过显影装置4和调色剂将在感光鼓2上的静电潜像显影成调色剂图像。
在该实施例中，显影辊11由用硅橡胶形成的底层和在底层的圆周表面上涂覆至20μm厚度的丙烯酸聚氨酯橡胶层构成；它具有两层主要层。其电阻为103-107ohm。在将100V直流电压施加在显影辊11的金属芯部和不锈钢圆筒之间并且使显影辊11和不锈钢圆筒保持相互接触的期间，根据在外径为30mm的不锈钢圆筒和显影辊11之间流动的电流量计算出显影辊11的电阻。作为弹性层的材料，可以使用普通橡胶例如硅橡胶、氨基甲酸乙酯橡胶、丁基橡胶、环氧氯丙烷橡胶、聚丁橡胶、乙烯-丙烯-二烯烃橡胶(EPDM)，由前面物质任一种制成的泡沫等。在使用其充上的正常极性为负性的调色剂时，可以使用适用于将调色剂摩擦充电至负性的氨基甲酸乙酯树脂、硅酮树脂等作为用于显影辊11的表面层的材料。另一方面，在使用其充上的正常极性为正性的调色剂时，可以使用适用于将调色剂摩擦充电至正性的氟化树脂等作为用于显影辊11的表面层的材料。至于显影辊11的硬度，使用其在施加1公斤负载的情况下由Asker-C硬度计(Koobunshi Keiki Co.，Ltd.的产品)测量出的硬度为35°-65°的显影辊11。优选的是，通过Asker-C硬度计测量出的显影辊11的硬度为40°-60°。
沿着图2中的箭头符号A所示的方向旋转驱动显影辊11。设定显影辊11的圆周速度，使其与感光鼓2的圆周速度相比，不小于105％并且不大于120％。显影辊11的直径为16mm。显影辊11的旋转方向设定成使得显影辊11的圆周表面在位于显影辊11和感光鼓2之间的接触区域中运动的方向与感光鼓2的圆周表面在接触区域中运动的方向相同。如果显影辊11的上述圆周速度不大于感光鼓2的105％，则实际上在接触间隙中在显影辊11和感光鼓2之间实际上没有任何摩擦，因此已经从显影辊11转印到感光鼓2上并且附着到感光鼓2的圆周表面的与图像的空白部分对应的区域上的调色剂不能回到显影辊11上。因此，增加了模糊形成调色剂。特别地，如果显影辊11的圆周速度相对于感光鼓2的圆周速度的比为100％，即当在显影辊11和感光鼓2之间的圆周速度没有任何差异时，在显影辊11的圆周表面和感光鼓2之间实际上没有任何摩擦。因此，容易形成非常模糊的图像。另一方面，如果显影辊11的圆周速度相对于感光鼓2的圆周速度的比超过120％，则在显影辊11和感光鼓2之间的摩擦变得过大。因此，即使模糊形成调色剂减少，增加了对调色剂的破坏；附着到调色剂颗粒表面上的外部添加剂嵌入到调色剂颗粒中，和/或外部添加剂与调色剂颗粒分离。换句话说，加剧了调色剂变质。因此，将上述圆周速度比设定为在105％-120％的范围内。作为显影辊11，使用这样一种辊子，其用表面粗糙度测试仪SE-30II(Kosaka Laboratory Co.，Ltd.的产品)测量出的算术平均粗糙度Ra(JIS B 0601-1994)满足以下数学表达式，其中Ra[μm]和X[μm]分别表示显影辊11的平均粗糙度Ra和显影剂的体均粒度[数学表达式1]0.33≥A/X≥0.20 ...(1)用于给显影辊11提供预定程度的表面粗糙度的其中一种方法如下。首先，在金属芯部的圆周表面上形成弹性层。然后，刮擦弹性层的表面。然后，通过辊涂、喷涂、浸涂等在弹性层的刮擦的圆周表面上形成构成显影辊11的表面层的厚度大约为10μm的树脂层。另外，可以通过在树脂中分散适当尺寸的颗粒，作为用于显影辊11的表面层的材料，以形成在整个表面上不平滑的表面层，代替对弹性层的表面的刮擦，来实现所需的表面粗糙度。在该实施例中，使用体均粒度为6μm的调色剂。因此，使用平均表面粗糙度Ra为1.2μm-2.0μm的辊作为显影辊11。至于测量显影剂的体均粒度的方法，使用粒度分布测量设备LS-230(Coulter Co.，Ltd的产品)，它是衍射式激光类设备，同时结合使用粒径测量范围是0.04-200μm的液体模块，从所获得的基于体积的粒度分布计算显影剂的体均粒度。如果上述数学表达式(1)的A/X值不大于0.20，不能有效的传送调色剂，不能形成其实心黑区域令人满意的高密度的图像。另外，显影辊11表面粗糙度低，因此不能有效地从感光鼓2上擦去附着在感光鼓2的周边表面的与图像的黑色区域相对应的区域上的调色剂。因此，模糊形成调色剂增加。另一方面，如果数学表达式(1)的A/X值不小于0.33，能更有效地传送调色剂，由此提高了涂布在显影辊11上的量。因此，调色剂不能因为摩擦而充分地充电。因此，未充电的调色剂量增加，换句话说，模糊形成调色剂增加。
在显影辊11之下，设置具有弹性层的供应辊13，所述供应辊与显影辊11相接触而被旋转支撑。按照与显影辊11的旋转方向相同的方向(箭头B所示)旋转驱动供应辊13。供应辊13的作用是给显影辊11提供调色剂，以及擦去未被显影消耗的残留在显影辊11上的调色剂。从给显影辊11供应显影剂以及擦去在显影辊11上的未消耗调色剂的角度而言，希望供应辊13由海绵制成，或者由金属芯构成，人造丝、尼龙等纤维的刷毛安置在金属芯上。至少希望供应辊13的表面层由发泡弹性物质构成，其孔是半独立的。优选供应辊13的表面层由发泡弹性物质构成，其孔是互连的，因为供应辊由发泡物质形成，其孔按照形成长孔的方式互连，可以在其表面层中保持大量的调色剂。在该实施例中，使用由聚氨基甲酸乙酯海绵形成的辊，其孔是互连的，以此作为供应辊13。关于用于供应辊13的发泡弹性物质，可以使用通过发泡硅橡胶、三元乙丙橡胶(EPDM)等发泡形成的发泡橡胶。但是供应辊13的孔不是必须互连的，可以使用一种发泡弹性物质，其孔是独立的。关于在供应辊13和显影辊11之间的接触区域的宽度，1-6mm是有效的。另外，希望在供应辊13和显影辊11之间的接触区域中，供应辊13的周边表面相对于显影辊11的外周表面具有一定的速度。参考图2，希望在供应辊13和显影辊11之间的接触区域中，供应辊13的旋转方向f使得供应辊13的外周表面沿着与显影辊11的旋转方向相反的方向移动。在该实施例中，在供应辊13和显影辊11之间的接触宽度被设定为3mm，在供应辊13和显影辊11之间的线性压力大小是40gf/cm(0.392N/cm)。另外，当显影在感光鼓2上的静电潜影时，施加一个与施加在作为供应辊13的旋转轴的金属芯上的显影偏压不同的电压。在该实施例中使用的弹性辊13的电阻大致是108ohm，Asker CSC 2的硬度大小(Koobunshi KeikiCo.，Ltd)大致是15°。顺便提一句，通过电源15对显影辊11施加显影偏压。记录设备也设有电源16，用于和供应辊偏压施加装置配合向作为供应辊13的旋转轴的金属芯沿着将调色剂从供应辊13向显影辊11转移的方向施加偏压。在该实施例中，施加给供应辊13的偏压相对于显影偏压被设定为-250V。也就是说，相对于施加给显影辊11的电位水平，施加给供应辊13的电压在给调色剂充正常极性的同一侧上，并且在供应辊13和显影辊11之间的电位水平差是250V。对供应辊13的上述偏压的施加方便了向显影辊11提供调色剂的过程，可以获得图像密度更好并且由于感光鼓2上的残留调色剂而模糊的量更少的图像。
连接在显影辊11上方的是作为调节构件的弹性调节刮板12。调节刮板12由薄金属板(例如不锈钢或者磷青铜)形成，或者薄树脂板(例如聚酰胺弹性体(PAE))形成，它的调节力稳定，并且能够可靠地将调色剂充电为负极性。调节刮板12连接至金属板上，它被支撑从而调节刮板12的表面与刮板12的自由边缘相邻的区域被设置成与显影辊11的周边表面相接触。在显影辊11和调节刮板12之间的接触压力希望在10-45g/cm的线性压力范围内。如果接触压力不大于10g/cm，调色剂不能被适当地充电。因此，模糊形成调色剂增加，导致记录设备形成低质量的图像，也就是图像存在模糊。如果接触压力超过45g/cm，调色剂中的外部添加剂容易因为过大的压力而与调色剂分开。换句话说，调色剂容易变坏，可充电性降低。用于测量在显影辊11和刮板12之间的线性接触压力大小的方法如下。也就是说，将一片长为100mm、宽为15mm、厚为30μm的不锈钢薄板作为一个拉出板，将另一片长为180mm、宽为30mm、厚为30μm的不锈钢薄板作为一个夹紧板，它沿着长度方向对折。然后将拉出板插入到夹紧板的两半之间，并将夹紧板插入到显影辊11和调节刮板12之间。然后，按照预定的速度在对该拉出板施加恒定的作用力来拉出的情况下将拉出板拉出，并使用弹簧秤等读取称读数(测量单位g)。然后将所获得的数值，或者是将拉出板拉出所必须的作用力大小除以1.5，以将其转换为以g/cm为单位测量的线性压力大小。在该实施例中，一片薄的导电弹性板，例如一片薄的弹性金属板，作为调节刮板12，当然可以使用由一片薄的磷青铜板制成的刮板，它能够提供稳定的压力大小，在磷青铜板的表面上粘上一片聚酰胺弹性体(PAE)。至于调节刮板12的接触方向，它是反方向。也就是说，调节刮板12设置成与显影辊11相接触，从而就显影辊11的旋转方向而言，调节刮板12的自由边缘在两个部件11和12之间的接触区域的上游侧上。对于将调节刮板12连接至刮板支撑板的方法没有特别要求。但是，通常用小螺钉将调节刮板12牢固地紧固到刮板支撑板上，或者将其焊接在刮板支撑板上。在该实施例中使用的调节刮板12的表面粗糙度Ra大致是1μm。在该实施例中，显影辊11和调节刮板12电位水平相同；在显影辊11和刮板12之间不存在电位水平差，如图2所示。但是，通过向例如磷青铜的薄板的薄金属板形成的调节刮板12施加刮板偏压，可以使得显影辊11和调节刮板12电位水平不同，以提供用于实现较高水平的“实心黑心密度”的更好的条件，并且用于防止形成存在模糊的图像。“实体黑心密度”表示当显影对比度即在施加给显影辊的显影偏压和感光鼓的周边表面的成像区域的表面电位水平之间的差最大的时候，在记录介质上形成的实心图像的密度。
也就是说，该实施例中的成像设备是这样一种成像设备，其中显影辊11的圆周速度相对于感光鼓的圆周速度的比是105％-120％(也就是1.05倍-1.20倍)，显影辊11的周边表面的算术平均粗糙度Ra满足数学表达式(1)。因此，通过降低显影辊11的圆周速度相对于感光鼓的圆周速度的比，可以控制调色剂的变坏，同时实现令人满意的图像密度和形成清楚的图像，也就是没有模糊的图像。
对该实施例中的成像设备1进行耐久性测试，其中就开始发生图像缺陷之前输出的复制品的数量进行成像设备的耐久性测试。该实施例中的成像设备1所设有的显影设备4由于调色剂在感光鼓2和显影辊11之间的接触间隙内受到摩擦而导致的机械图像损坏量较小，因此在调色剂变坏控制方面具有优点。更具体的说，当上述圆周速度比例是120％的时候，在复制品图像由于调色剂熔化在调节刮板12上以及由此带来的显影辊11被要被输出的调色剂形成条纹涂层而导致出现缺陷(例如图像密度不均匀，模糊等)之前，该实施例的成像设备1所输出的复制品的数量是现有技术的显影设备的1.5-2.0倍。换句话说，控制显影剂的变坏使其可以提供这样一种设备，其使用寿命明显长于现有技术的设备，也就是可以比现有技术的设备可以使用更长周期的设备。
以下，参考图3，描述本发明的另一个优选实施例中的成像设备采用的显影设备。在这个实施例中的显影设备和成像设备的基本结构和操作大致与第一优选实施例中的相同。因此，在这个实施例中的设备的实际上具有与第一实施例相同的功能和结构的元件或者是其功能或者结构的等同物的元件采用与第一实施例相同的附图标记，并不再详细描述。这个实施例与第一实施例不同之处在于使用这样一种辊作为显影辊11，其算术平均粗糙度Ra(JIS B 0601-1994)满足以下数学表达式，其中Ra[μm]和X[μm]表示显影辊的平均粗糙度Ra和显影剂的体均粒度A/X＜0.20(2)作为调节刮板12，使用例如磷青铜的薄板的金属薄板形成的刮板。从作为刮板偏压施加装置的电源14向调节刮板12施加相对于显影辊11的电平的-50V-250V的偏压。在向调色剂刮板12施加偏压时，在将在该实施例中的显影辊11的圆周速度设定为240mm/s的情况下，3μA-7μA的电流在调节刮板12和显影辊11之间流过。相对于显影辊11的电平，调节刮板12的电平期望在与给调色剂充电的正常极性相同侧上。也就是说，在该实施例中，由于给调色剂充上的正常极性为负性，所以调节刮板12的电平处于显影辊11的电平的负性侧上。因此，调色剂更容易附着在显影辊11上，而更不容易附着到调节刮板12上。因此，在显影辊11上的调色剂层的厚度保持在适当的数值。如上所述，期望调色剂刮板12的电平处于显影辊11的电平的负性侧上，并且在调节刮板12和显影辊11之间的电平差异不小于50V并且不大于250V。
因此在该实施例中，在给调色剂充上的正常极性为正性时，调节刮板12的电平期望比显影辊11的电平高不小于+50V并且不大于+250V。
在显影辊11的平均粗糙度Ra的数值足够小以满足数学表达式(2)时，显影辊11在调色剂输送能力方面与在显影辊11的平均粗糙度Ra的数值不是这样的时相比更差。因此，难以实现令人满意的“实心黑色密度”水平。因此，在给调色剂充上的正常极性为负性时，调节刮板12的电平期望低于显影辊11的电平(在其负性侧上)，以便实现令人满意的“实心黑色密度”水平。在采用该布置的情况中，上述电流在调节刮板12和显影辊11之间流动，并且因此所得到的电场增大了涂覆在显影辊11上的调色剂量(在通过调节刮板12调节在显影辊11上的调色剂之后)。另外，在显影辊11上的调色剂在电场力的作用下保持压靠在显影辊11上。因此，尽管涂覆在显影辊11上的调色剂量增加，模糊形成调色剂也不会增加。另外，参照图3，在该实施例中，在将在感光鼓2上的静电潜像显影期间，通过电源15向保持与显影辊11的底侧接触的供应辊13的金属芯部施加与显影电压相同的电压。
也就是说，在该实施例中的成像设备为这样一种成像设备，其中显影辊11的平均粗糙度Ra满足数学表达式(2)，并且显影辊11的圆周速度相对于感光鼓2的圆周速度的比在105％-120％的范围内，而且通过向调节刮板12施加-50V--250V的偏压(相对于显影辊11的电平，假设给调色剂充上的正常极性为负性)并且降低显影辊11的圆周速度相对于感光鼓2的圆周速度的比，从而可以控制调色剂变质同时形成清楚即没有模糊并且图像密度令人满意的图像。
仍对在该实施例中的成像设备1进行耐久性测试，其中在图像缺陷开始出现之前在输出的复制品数量方面测试成像设备的耐久性。在该实施例中的成像设备1所配备的显影装置4在由于通过在连续使用该设备时摩擦位于感光鼓2和显影辊11之间的接触间隙中的显影剂而在调色剂上的机械冲击而引起的损坏量方面较小。换句话说，在该实施例中的成像设备从控制调色剂变质方面来看是有利的。另外，其显影辊11的平均粗糙度Ra更小。因此，它不仅能够防止所谓的成膜，即调色剂积聚在显影辊11的圆周表面中的凹槽中并且停留在其中，而且它还防止了在显影辊11和感光鼓2之间的摩擦变得过大。因此，由在该实施例中的成像设备1在开始输出具有由于调色剂熔化在调节刮板12上以及用调色剂得到的显影辊11的条纹涂层而导致的图像缺陷(例如图像密度不均匀性、模糊等)的复制品之前输出的复制品数量为由根据现有技术构成的显影装置20输出的数量的1.8至2.5倍。换句话说，该实施例还能够通过控制显影剂变质来提供其使用寿命明显长于根据现有技术的设备的设备，即能够比根据现有技术的设备使用更长时间的设备。
接下来，将按照在本发明优选实施例中的成像设备1和在本发明的以下比较例中的那些成像设备以及在下面试验中的那些成像设备之间进行比较的方式描述本发明优选实施例的效果。
在该例中的显影装置的情况中，显影辊11的圆周速度相对于感光鼓2的圆周速度的比设定为130％，这与它在根据现有技术的显影装置(在图8中所示的)中一样。另外，调色剂其体均粒度为6μm，并且显影辊21其平均粗糙度为1.0μm。在显影辊21和感光鼓24之间的明显相互侵入量为40μm。在显影辊21和调节刮板22之间没有设置任何电位差。该显影装置安装在成像设备中，并且进行持续测试，其中打印5000个复制品以评估该设备的图像质量。该测试在正常温度和湿度(25℃和60％RH)下进行。该测试结果是这样的通过在显影辊21和感光鼓24之间的摩擦力使调色剂变质，从而使得设备形成没有缺陷例如所谓的“重像”、显影条纹等的图像。“重像”指的是在前面成像过程期间形成的图像剩余部分在后面的图像中出现。
鉴于在第一比较例中的结果，为了控制由于在显影辊11和感光鼓2之间的摩擦力、所产生的热量等而导致的调色剂变质，与在第一比较例中的相比降低显影辊11的圆周速度相对于感光鼓2的圆周速度的比。
因此，证实通过降低在显影辊11和感光鼓2之间的圆周速度比可以控制由于在显影辊11和感光鼓2之间的摩擦力、所产生的热量等而导致的调色剂变质。更具体地说，当对采用了在该比较例中的显影装置的成像设备进行其中打印5000份复制品的打印测试时，不会出现图像缺陷例如重像、显影条纹等。
但是，在显影辊11和感光鼓2之间的圆周速度比的降低(如表1所示)不仅加剧了模糊形成，而且它妨碍了成像设备实现令人满意的“实心黑色密度”水平。因为降低圆周速度比减小了在显影辊11和感光鼓2之间的摩擦力并且因此不仅降低了感光鼓11的刮除模糊形成调色剂的能力而且显影辊不能输送足够量的调色剂以实现令人满意的“实心黑色密度”水平，所以才出现这种情况。“实心黑色密度”为图像密度的最高水平，这能够当在形成在感光鼓上的静电图像的曝光点(光点)的电平和显影偏压的电平之间的差异存在时实现。
参照表1，采用白度计TC-6DS(Tokyo Denshoku Co.，Ltd.的产品)来测量出模糊量。至于测量在感光鼓上的模糊形成调色剂量，通过一片Mylar带拾取在感光鼓上的模糊形成调色剂，并且将一片空白的Mylar带的白度与这片Mylar带的白度进行比较。然后，将在这两片带之间的白度差异限定为在感光鼓上的模糊形成调色剂量的指数。在该指数不大于0.7时，认为在感光鼓上的模糊形成调色剂量是令人满意的，即不明显。但是，如果该指数不小于0.7，则模糊形成调色剂量明显，尤其在使用光泽纸作为记录介质时和/或在用于成像的成像设备为彩色成像设备时，因为模糊形成调色剂由Y、M、C和Bk成像站的每一个产生出。换句话说，如果该指数不小于0.7，则将形成出现明显模糊的图像。至于“实心黑色密度”，如果其光密度不小于1.3，则图像的实心黑色区域看起来均匀，因此认为不小于1.3的“实心黑色密度”是令人满意的。但是，如果“实心黑色密度”不大于1.3，则图像的实心黑色区域在图像密度方面较低和/或不均匀。因此，认为不大于1.3的“实心黑色密度”水平是不令人满意的。也就是说，从在表1中给出的结果中可以看出，在该比较例中的成像设备的情况中，没有任何在模糊度和“实心黑色密度”方面都令人满意的圆周速度比范围。
表1
从在第二比较例中的结果可以看出，当在显影辊11和感光鼓2之间的圆周速度方面没有任何差异时，即当显影辊11和感光鼓2的圆周速度比为100％因此在显影辊11和感光鼓2之间没有任何摩擦力时，该成像设备在模糊度和“实心黑色密度”方面非常令人不满意。因此，在该比较例中，认为通过增加在显影辊11上涂覆的调色剂量将在显影辊11上的模糊形成调色剂刮除。
也就是说，为了通过改善显影辊11输送调色剂的能力来增加涂覆在显影辊11上的调色剂量，过去试图通过增大显影辊11的平均粗糙度Ra来改善显影辊11输送调色剂的能力(表2)。但是，随着涂覆在显影辊11上的调色剂量增加，位于调色剂层中间(在显影辊11的径向方向方面)中的调色剂颗粒不能令人满意地接触调节刮板12，由此不能通过摩擦令人满意地充电。因此，未充电的调色剂和反向充电的调色剂增加。因此，试图利用电场力来增加涂覆在显影辊11上的调色剂量。更具体地说，相对于显影辊11的电平，将-50V至-250V的刮板偏压施加在调节刮板12上(表2)。因此，通过作用在显影辊11和调节刮板12之间的电场力使在显影辊11上的调色剂保持压向显影辊11。因此，在显影辊11上的调色剂层密度增大，由此增加了“实心黑色密度”。
表2

但是，由于圆周速度比为100％，则在显影辊11和感光鼓2之间没有任何摩擦力。因此，显影辊11的圆周表面的微观脊部和谷部不能将在感光鼓2上的调色剂刮掉。因此，已经转印到感光鼓2的圆周表面的与图像的空白区域对应的区域上的调色剂不会回到显影辊11上。因此，通过将偏压等施加在调节刮板12上来增加涂覆在显影辊11上的调色剂量。但是，模糊形成调色剂随着在显影辊11上的调色剂量增加而增加。
鉴于在第一至第三比较例中的结果，想通过显影辊11的圆周速度相对于感光鼓2的圆周速度的比设定为120％，此时摩擦力作用在显影辊11和感光鼓2之间，并且在由调节刮板12控制的同时增加涂覆在显影辊11上的调色剂量，来刮掉模糊形成调色剂，以便解决模糊问题并且实现令人满意的“实心黑色密度”水平。
在该试验中，调色剂的体均粒度为6μm，并且显影辊11的圆周速度相对于感光鼓2的圆周速度的比为120％。图6为一曲线图，显示出在在0.1μm-3.5μm范围内变化的显影辊11的平均粗糙度Ra、在感光鼓2上的模糊产生调色剂量和在显影辊11上的调色剂量(mg/cm2)之间的关系。在实线的情况中，垂直轴线表示在感光鼓2上的模糊形成调色剂量(指数)，而在虚线的情况中，垂直轴线表示在显影辊11上的调色剂量。显影辊11上的调色剂量和“实心黑色密度”相关。也就是说，在圆周速度比为120％时，可以实现不小于1.3的令人满意的“实心黑色密度”水平，只要在显影辊11上的调色剂量不小于大约0.38(mg/cm2)。
表面粗糙度Ra和涂覆在显影辊11上的调色剂量之间的关系为线性的；随着显影辊11的平均粗糙度Ra增大，涂覆在显影辊11上的调色剂量也与平均粗糙度Ra成比例增大。另一方面，它只在一定的范围内，即在感光鼓2上的模糊形成调色剂量与在显影辊11上的调色剂量增加成比例线性增加。也就是说，在感光鼓2上的模糊形成调色剂量具有两个拐点与显影辊11的平均粗糙度Ra大约为0.9μm对应的点，以及与显影辊11的平均粗糙度Ra大约为2.1μm对应的点。更具体地说，在显影辊11的平均粗糙度Ra大约为0.9至2.1μm的情况下，在显影辊11的平均粗糙度Ra从大约0.9μm开始增加时，在感光鼓2上的模糊形成调色剂量降低，但是涂覆在显影辊11上的调色剂量增加。这种情况是由于以下原因而出现。也就是说，在平均粗糙度为0.9μm-2.1μm的情况中，在感光鼓2和显影辊11之间的圆周速度差异用来使得显影辊11的圆周表面的微观脊部和谷部能够刮掉模糊形成调色剂。因此，已经从显影辊11转印到感光鼓2上并且附着到感光鼓2的圆周表面与图像的空白区域对应的区域上的调色剂返回到显影辊11上。如果显影辊11的平均粗糙度Ra低于1.2μm，则显影辊11(显影辊11的不均匀圆周表面)不能刮掉模糊形成调色剂，从而使得模糊形成调色剂增加。另外，显影辊11输送调色剂的能力更低，因此显影辊11不能涂覆有足够量调色剂。另一方面，在显影辊11的平均粗糙度Ra超过2.0μm，则对于给在调色剂层的中间(在显影辊11的径向方向上)部分中的调色剂颗粒而言，涂覆在显影辊11上的调色剂量太多。因此，增加了模糊形成调色剂。而且，在显影辊11的平均表面粗糙度Ra过大的情况下，显影辊11的圆周表面的微观脊部和谷部使得形成具有不想要的条纹的图像。从这些结果中可以清楚了解以下事情。即，假设调色剂其体均粒度为6μm，则期望显影辊11的平均表面粗糙度Ra在1.2μm-2.0μm的范围内，因为只要它在这个范围内，则显影辊11保持其有效输送调色剂的能力，从而使之能够实现不小于1.3的“实心黑色密度”，并且使模糊形成调色剂指数保持低于0.7。但是，显影辊11保持足够调色剂输送效率量并且模糊形成调色剂的量保持受到控制的显影辊11的平均表面粗糙度范围不限于上述范围。换句话说，它根据用于成像的调色剂的体均粒度变化。在该试验中，采用其体均粒度为6μm的调色剂。但是，只需显影辊11的平均表面粗糙度Ra满足以下数学表达式，其中A[μm]和X[μm]分别表示显影辊11的平均表面粗糙度Ra和显影剂的体均粒度[数学表达式2]0.33≥A/X≥0.2...(1)例如，在其体均粒度为5μm的调色剂的情况中，显影辊11的平均表面粗糙度Ra期望在1.0μm-1.65μm的范围内，而在其体均粒度为8μm的调色剂的情况中，显影辊11的平均表面粗糙度Ra期望在1.6μm-2.6μm的范围内。只要显影辊11的平均表面粗糙度Ra在上述范围内，则可以将已经从显影辊11转印到感光鼓2上并且附着到感光鼓2的与图像空白区域对应的区域上的调色剂刮掉。表3显示出在使显影辊11的平均粗糙度Ra和显影剂的体均粒度变化同时使显影辊11的圆周速度相对于感光鼓2的圆周速度的比保持在120％的试验中，“实心黑色密度”和模糊度之间的关系。在“实心黑色密度”其光密度不小于1.3时，认为是优异的(O)，如在第二比较例中一样。至于在感光鼓2上的模糊形成调色剂量(指数)，在它不大于0.7时，认为是优异的(O)，也如在第表3圆周速度比120％

二比较例中的一样。另外，表3显示出在认为实心黑色密度和在感光鼓2上的模糊形成调色剂量优异(O)时，满足数学表达式(1)。
如果显影辊11的平均粗糙度R小于调色剂的体均粒度的0.2倍，则显影辊11在其输送调色剂的量方面不够。另一方面，如果显影辊11的平均粗糙度R大于调色剂的体均粒度的0.33倍，则显影辊11在其输送调色剂的量方面过多，这有助于模糊形成调色剂量增大。另外，对于在显影剂的体均粒度和显影辊11的平均粗糙度Ra之间的关系，后者必须足够大以满足数学表达式(1)。否则，显影辊11不能令人满意地刮除已经附着到感光鼓2圆周表面的与图像空白区域对应的区域上的调色剂，以回收它。但是，如果显影辊11的平均粗糙度Ra相对于调色剂的体均粒度过大，则显影辊11的圆周表面的脊部和谷部在尺寸上不会与调色剂的粒径相配，但是可以输送足够量的调色剂。因此，不能令人满意地刮除已经附着到感光鼓2圆周表面的与图像空白区域对应的区域上的调色剂，以回收它。
在第二试验中，将圆周速度比设定为105％以确保摩擦力作用在显影辊11和感光鼓2之间。另外，在使显影辊11的平均粗糙度Ra在0.1μm-3.5μm的范围内变化期间，测量出在感光鼓2上的模糊形成调色剂量(指数)和涂覆在显影辊11上的调色剂量(mg/cm2)。在图7中给出了该试验的检查结果，其中在实线的情况中，垂直轴线表示在感光鼓2上的模糊形成调色剂量(指数)，而在虚线的情况中，垂直轴线表示在显影辊11上的调色剂量。显影辊11上的调色剂量和“实心黑色密度”相关。也就是说，在圆周速度比为105％时，只要在显影辊11上的调色剂量不小于大约0.43(mg/cm2)，就可以实现不小于1.3的令人满意的“实心黑色密度”水平。
如果在感光鼓2上的模糊形成调色剂量不大于0.7并且“实心黑色密度”不小于1.3，则获得优异的图像。因此，在该试验中，如在第一试验中一样调色剂其体均粒度为6μm并且圆周速度比为105％，只要显影辊11的平均粗糙度Ra在1.2μm-2.0μm的范围中，则显影辊11涂覆有令人满意的调色剂量，并且显影辊11的圆周表面的脊部和谷部用作刮除装置。因此，模糊形成调色剂保持受到控制。在该试验中，使用其体均粒度为6μm的调色剂。但是，只要在显影辊11的平均粗糙度和显影剂的体均粒度之间的关系满足以下数学表达式(3)，其中A[μm]和X[μm]分别表示显影辊11的平均表面粗糙度Ra和显影剂的体均粒度[数学表达式3]0.33≥A/X≥0.2 ...(1)则即使在圆周速度比为105％，所得到的图像在“实心黑色密度”和模糊方面也是令人满意的，如表3中所示一样，该表显示出第一试验的结果。
从第一和第二试验中可以看出，在调色剂其体均粒度为6μm时，除非在显影辊11的平均粗糙度Ra和显影剂的体均粒度之间的关系满足以下数学表达式(4)，其中A[μm]和X[μm]分别表示显影辊11的平均表面粗糙度Ra和显影剂的体均粒度[数学表达式4]0.33≥A/X≥0.2 ...(1)则出现模糊形成调色剂增加的问题、“实心黑色密度”下降的问题等。
因此在该试验中，测试满足A/X＜0.2的显影辊。更具体地说，将圆周速度比设定为105％，并且使用其体均粒度为6μm的调色剂来进行成像。另外，显影辊11的平均粗糙度Ra为0.1μm(A/X＝0.02)，并且向调节刮板12施加刮板偏压。在表4中给出了在改变调色剂刮板偏压期间获得的“实心黑色密度”和在感光鼓2上模糊形成调色剂量(指数)的数值。在该试验中，给调色剂充上的正常极性为负性。
从表4中可以看出，将-50--250V(相对于显影辊11的电平)偏压施加在调节刮板12上。因此，3μA-7μA的电流在调节刮板12和显影辊11之间流动(显影辊11的圆周速度为240mm/秒)。因此，通过电场力将调色剂压在显影辊11上，由此压实至最高密度。换句话说，在显影表4

辊11上涂覆有更大量的调色剂。另外，电场用来将调色剂压向显影辊11。因此，尽管在显影辊11上的调色剂量增加，模糊形成调色剂也减少。换句话说，调节刮板偏压的施加可减少模糊形成调色剂同时增加“实心黑色密度”。高于-250V的调节刮板偏压的施加不会导致“实心黑色密度”的进一步增加，也不会导致模糊形成调色剂进一步减少。相反，由于电的原因，发生调色剂变质，例如外部添加剂与调色剂颗粒分离。另外，低于-50V的调节刮板偏压不能有效增加“实心黑色密度”和减少模糊形成调色剂的量。也就是说，即使当满足A/X＜0.2的辊用作显影辊11时，-50--250V(相对于显影辊11的电平)偏压施加在调节刮板12上，可提高图像密度同时控制模糊形成调色剂。换句话说，该试验表明预期调节刮板12的电平处于与给调色剂充上的正常极性相同侧上，并且调节刮板12和显影辊11之间的电平差异在50V-250V的范围内。
该试验还表明显影辊11的平均粗糙度Ra降低能够防止调色剂聚集并且牢牢停留在显影辊11的圆周表面的弯月形谷部中，并且它还能够防止在显影辊11和感光鼓2之间产生过大的摩擦力。
在第四试验中，将圆周速度比设定为120％以确保在显影辊11和感光鼓2之间存在足够大的摩擦力。否则，第四试验与第三试验相同，其中采用其体均粒度为6μm的调色剂，并且使用其表面粗糙度Ra为0.1μm(A/X＝0.02)的显影辊用作显影辊11。在调节刮板12上施加刮板偏压。在表5中给出了“实心黑色密度”和在感光鼓2上的模糊形成调色剂量(指数)的数值，这是使用各种调节刮板偏压来实现。
表5

还有，在圆周速度比为120％并且显影辊11满足A/X＜0.2的这个试验中，将调节刮板偏压保持在-50--250V(相对于显影辊11的电平)的范围内能够使感光鼓2上的模糊形成调色剂量保持在不高于0.7的水平，并且使“实心黑色密度”保持不小于1.3；从而能够获得优异的图像。
为了概括第三和第四试验，期望显影辊的圆周速度为感光鼓的圆周速度的1.05-1.20倍；A/X＜0.2；调节刮板的电平在与给调色剂充上的正常极性相同侧(参照显影辊的电平)上，并且在显影辊和调节刮板之间的电平差在50V-250V的范围内。也就是说，满足上述条件能够在感光鼓上的模糊形成调色剂和“实心黑色密度”方面改善成像设备。
图4为根据本发明能够可拆卸地安装在成像设备中的处理盒30的实施例的示意性剖视图。
处理盒30具有作为显影剂运载构件的显影辊11、作为显影剂调节构件的调色剂刮板12、供应辊13等。调节刮板12设置成其中一个主要表面与显影辊11的圆周表面接触。在该实施例中的显影装置4其结构与在第一实施例中的相同。处理盒30包括显影装置4、感光鼓2、充电装置3和作为清洁装置的清洁刮板8，它们一体地设置在塑性支撑构件中，其一部分构成废调色剂存储部件。
换句话说，在该实施例中的处理盒30是上述显影装置4和用于处理感光鼓2的单元的组合件。一些处理盒没有设置清洁装置和充电装置。
因此，在前面实施例中的任一种显影装置4可以用作处理盒30的其中一个结构元件。处理盒30可拆卸地安装在成像设备中。因此，能够通过替换处理盒30来简单地更换成像设备的整个成像装置。因此采用处理盒30改善了成像设备的维护方便性。
图5是采用了四个处理盒30的彩色成像设备的示意图，所述四个处理盒30为Y、M、C和K处理盒。在该实施例中的显影装置其在感光鼓上的模糊形成调色剂量(指数)不大于0.7。因此，该彩色成像设备即使它将每个全色图像的四个单色彩色图像显影也能够形成没有明显模糊的图像。因此，在使用该彩色成像设备时，在使彩色成像设备输出清晰图像即使在图像密度方面令人满意并且没有模糊的图像的同时，能够控制由于在位于显影剂运载构件和图像承载构件之间的接触区域中出现的摩擦而导致的对显影剂的损坏。
黑色其使用频率高于其它颜色，并且人眼能够比它能够检测其它颜色的模糊更容易检测出黑色模糊的存在。因此，期望每种颜色(Y，M和C)显影装置4的显影辊11的圆周速度与相应感光鼓2的圆周速度的比设定为105％，而黑色显影装置4的显影辊11的圆周速度相对于显影感光鼓2的圆周速度的比设定为120％。换句话说，预期每个颜色显影装置4的圆周速度比设定为低于无色显影装置4的圆周速度比。采用这种设置，可以在不降低彩色成像设备的黑色文本质量的情况下控制模糊形成，并且还可以输出比由根据现有技术的彩色成像设备输出的彩色图像更耐久的彩色图像。
顺便说一下，在前面的优选实施例中，显影辊11总是保持与感光鼓2接触。但是，除了在显影期间，显影辊11可以保持与感光鼓2分离。
另外，作为用于在感光鼓2和显影辊11之间提供预定圆周速度比的装置，可以调节在感光鼓2所配备的齿轮和显影辊11所配备的齿轮之间在直径方面的关系。
根据本发明，可以控制由于显影剂变质而引起的图像缺陷。作为本发明的其中一个实际效果，可以列出的效果有，本发明能够控制在位于显影剂运载构件和图像承载构件之间的接触间隙中的显影剂引起的损坏，同时输出清洗的图像，即在图像密度方面令人满意并且没有模糊的图像，由此使之能够提供能够长时间使用的设备，即在使用寿命方面比根据现有技术的设备更长的设备。
虽然已经参照所披露的结构对本发明进行了说明，但是本发明并不限于所给出的细节，本申请旨在覆盖落入在改进目的或以下权利要求范围内的这些变型或变化。
权利要求
1.一种成像设备，包括图像承载构件；显影剂运载构件，能够与所述图像承载构件接触，用于将显影剂运载到显影位置，用显影剂使形成在所述图像承载构件上的静电图像显影；供应构件，用于给所述显影剂运载构件供应显影剂，其中，所述显影剂运载构件的圆周速度不小于所述图像承载构件的圆周速度的1.05倍并且不大于其1.20倍，算术平均粗糙度Ra不小于显影剂的体均粒度的0.20倍并且不大于其0.33倍，施加在所述供应构件上的电位与施加在所述显影剂运载构件上的电位不同，更接近显影剂的正常电荷极性的较大电位。
2.如权利要求1所述的设备，其特征为，所述供应构件设置成与所述显影剂运载构件接触。
3.如权利要求1所述的设备，还包括显影剂调节构件，该显影剂调节构件与显影剂运载构件的表面接触，用来调节在所述显影剂运载构件上承载的显影剂的量。
4.如权利要求1所述的设备，其特征为，所述图像承载构件压入到所述显影剂运载构件中的深度不小于10μm并且不大于50μm。
5.如权利要求1所述的设备，其特征为，包含在显影剂中的调色剂颗粒的形状系数SF-1不小于100并且不大于160，其形状系数SF-2不小于100并且不大于140。
6.如权利要求1所述的设备，还包括第二图像承载构件和能够与所述第二图像承载构件接触的第二显影剂运载构件，用于将显影剂运载到显影位置，用显影剂将形成在所述第二图像承载构件上的静电图像显影，其中，所述显影剂运载构件的圆周速度与所述第一图像承载构件的圆周速度的比小于所述第二显影剂运载构件的圆周速度与所述第二图像承载构件的圆周速度的比。
7.如权利要求6所述的设备，其特征为，承载在所述显影剂运载构件上的显影剂为彩色显影剂。
8.一种成像设备，包括图像承载构件；显影剂运载构件，能够与所述图像承载构件接触，用于将显影剂运载到显影位置，用显影剂使形成在所述图像承载构件上的静电图像显影；显影剂调节构件，与所述显影剂运载构件的表面接触，用于调节承载在所述显影剂运载构件上的显影剂的量，其中，所述显影剂运载构件的圆周速度不小于所述图像承载构件的圆周速度的1.05倍并且不大于其1.20倍，所述显影剂运载构件的表面的算术平均粗糙度Ra不小于显影剂的体均粒度的0.20倍，所述显影剂调节构件的电位与所述显影剂运载构件的电位不同，更接近显影剂的正常电荷极性的较大电位，所述显影剂调色剂构件的电位和所述显影剂运载构件的电位之间的电位差不小于50V并且不大于250V。
9.如权利要求8所述的设备，其特征为，所述图像承载构件压入到所述显影剂运载构件中的深度不小于10μm并且不大于50μm。
10.如权利要求8所述的设备，其特征为，包含在显影剂中的调色剂颗粒的形状系数SF-1不小于100并且不大于160，其形状系数SF-2不小于100并且不大于140。
11.如权利要求8所述的设备，还包括第二图像承载构件和能够与所述第二图像承载构件接触的第二显影剂运载构件，用于将显影剂运载到显影位置，用显影剂将形成在所述第二图像承载构件上的静电图像显影，其中，所述显影剂运载构件的圆周速度与所述第一图像承载构件的圆周速度的比小于所述第二显影剂运载构件的圆周速度与所述第二图像承载构件的圆周速度的比。
12.如权利要求11所述的设备，其特征为，承载在所述显影剂运载构件上的显影剂为彩色显影剂。
全文摘要
一种成像设备，包括图像承载构件；显影剂运载构件，能够与所述图像承载构件接触，用于将显影剂运载到显影位置以用显影剂使形成在所述图像承载构件上的静电图像显影；供应构件，用于给所述显影剂运载构件供应显影剂，其中所述显影剂运载构件的圆周速度不小于所述图像承载构件的圆周速度的1.05倍并且不大于其1.20倍，算术平均粗糙度Ra不小于显影剂的体均粒度的0.20倍并且不大于其0.33倍，施加在所述供应构件上的电位与施加在所述显影剂运载构件上的电位不同，更接近显影剂的正常电荷极性的较大电位。
文档编号G03G15/08GK1959555SQ20061014313
公开日2007年5月9日 申请日期2006年11月1日 优先权日2005年11月1日
发明者远藤理惠, 森谷修司, 境泽胜弘, 高桥宪生 申请人:佳能株式会社