专利名称：具有显影剂供给辊的成像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种成像设备，如复印机、打印机、传真机以及具有这些机器功能的多功能机。本发明也涉及一种显影装置，用于将成像设备的静电潜像承载部件上的静电潜像显影。本发明还涉及一种用来将显影剂材料如调色剂颗粒供给到成像设备的显影剂材料承载部件的显影剂材料供给辊。
背景技术：
电子照相成像设备包括显影装置，该显影装置具有显影剂材料承载部件和调色剂供给辊，其中，显影剂材料承载部件将显影剂材料如调色剂颗粒带到静电潜像承载部件上以用于显影，该调色剂供给辊设置成与显影剂材料承载部件接触，并在与其接触的显影剂材料承载部件的接触区域将调色剂颗粒供给到显影剂材料承载部件上以及收集调色剂颗粒。
美国专利申请2001/0036376A1披露了这种调色剂供给辊，其包括芯杆和围绕芯杆圆周设置的泡沫层。该圆周层由泡沫树脂制成，如泡沫聚氨酯或者泡沫橡胶，因材料特性会带来一些缺点。例如，由高渗透性材料制成的泡沫层从显影剂材料承载部件上刮去调色剂颗粒的能力差，这就致使显影剂材料承载部件上的调色剂颗粒不能用新的调色剂颗粒替代，并由此导致调色剂颗粒降级。因电荷减少，降级的调色剂颗粒只能弱地粘附到显影剂材料承载部件上，这就导致调色剂颗粒从显影装置上掉落。由低密度材料制成的泡沫层将轻轻地压在显影剂材料承载部件上，并因此发挥了较低的刮去能力。这就使得显影剂材料承载部件上的调色剂颗粒降级，并因此倾向于导致调色剂颗粒的可能掉落。
另一方面，由高密度材料制成的泡沫层可以大的压力压靠在显影剂材料承载部件上，这就导致泡沫层和显影剂材料承载部件之间的相对滑动可致使外部添加剂侵入或植入调色剂颗粒的表面。例如，这就会使得用来为调色剂颗粒提供流动性并控制器电荷的外部添加剂的功能恶化。
此外，由滞后损耗率低的材料制成的泡沫层可易于从因与显影剂材料承载部件接触而造成的变形恢复，并将因此能够稳定地粘附到显影剂材料承载部件上，其中，所述滞后损耗率也就是每个变形/恢复周期的机械能损失比率。这就导致泡沫层和显影剂材料承载部件之间的相对滑动，并因此导致调色剂颗粒降级，以及由此导致其掉落。
相反，由滞后损耗率高的材料制成的泡沫层粘附到显影剂材料承载部件上的能力较低，以及刮去调色剂的能力较低。这就导致调色剂颗粒的迅速降级以及频繁掉落。
如上所述，将产生这种不方便，除非调色剂供给辊的泡沫层的材料具有适当的透气性、适当的密度和适当的滞后损耗率。
发明内容
因而，本发明的目的是为供给辊的外周泡沫层提供适当的特性，并由此防止显影材料的恶化和掉落。
为此，泡沫层由泡沫树脂或泡沫橡胶制成，并且其透气性为5ml/cm2/s或更低，密度为50-200kg/m3，滞后损耗率为35-45％。
本发明适用的其他领域将从后述的详细说明中变得更加清楚。应该可以理解，尽管是表示本发明的优选实施例，但是，详细的说明和具体示例只是用于说明性的目的，并且不意欲限制本发明的范围。
将从详细的说明和附图来更加全面地理解本发明，其中图1是依照本发明的成像设备的总体结构的示意性立面图；图2是图1所示的成像设备的显影装置的截面图；
图3是表示泡沫层的小室结构的放大局部图；图4是用于计算滞后损耗率的负荷对挠曲的曲线图；图5是示出对本发明样品和比较样品所作的试验的结果的表。
具体实施例方式
现在将参考附图详细叙述本发明的实施例。尽管诸如“在...上”、“在...下”、“右”、“左”之类的指示特定方向和/或位置的术语以及包括这种术语的短语在下述的说明书中是必要的，但是，这是为了使得读者更好的理解本发明，且这些术语和短语不应该用来限制本发明的技术范围。
图1示意性地示出依照本发明的一个实施例的成像设备2。为清楚起见，成像设备的壳体未在图1中示出。
成像设备2是电子照相成像设备，其可以是复印机、打印机、传真机以及具有这些机器功能的组合的多功能机。尽管到目前为止已经提出了各种型式的电子照相成像设备，示出的成像设备是具有单个显影装置的单色成像设备。本发明的应用不限于成像设备，且本发明也可用于所谓的级联式或四循环式的全色成像设备。
成像设备2包括鼓形式的静电潜像承载部件或圆柱形感光部件4。在该感光部件周围沿着感光部件的旋转方向(即，图1中的顺时针方向)依次设置着充电装置6、曝光装置8、显影装置10、转印辊12和清洁部件14。转印辊12被安装成与感光部件4接触，从而在其间限定了接触区域或辊隙区域。
依照该实施例，清洁部件14由细长板形式的刮刀制成，并且安装成使其纵向边缘与感光部件4的外圆周表面接触。然而，清洁部件14不限于这种刮刀，并且可以使用可旋转的或者固定的刷子和辊来代替。
输送路径26经由限定在成对的给纸辊16之间的辊隙区域20、转印区域22和成对的定影辊18之间的辊隙区域24而从未示出的纸张进给器延伸到未示出的纸张接收器。
现在将简要叙述典型的成像操作。充电装置6给以预定的圆周速度旋转的感光部件4的外圆周表面充电。曝光装置8将与图像数据相应的光投射到感光部件4的充电的外圆周表面上，从而在其上形成静电潜像。然后用从显影装置10供给的显影剂材料的调色剂颗粒使静电潜像可视化。通过旋转感光部件4，将所得到的形成在感光部件4上的调色剂图像输送到转印区域22。
与这种调色剂图像的形成同步，将记录介质如纸张从纸张进给器输送到输送路径26中，然后通过辊16的旋转而运送到转印区域22。在转印区域22，将感光部件4上的调色剂图像转印到纸张上。将承载了这种转印的调色剂图像的纸张向着输送路径26的下游侧输送，并且在通过定影辊18将纸张上的调色剂图像定影之后，将其排放到纸张接收器。
一旦到达感光部件4和清洁部件14之间的接触区域，没有转印到纸张上而残留在感光部件4上的调色剂颗粒就由清洁部件14刮去，并因而从感光部件4的外圆周表面被去除。
现将详细叙述显影装置10的结构。如图2所示，显影装置10包括用作显影剂材料承载部件的显影辊36、调色剂供给辊38和容纳该显影辊36和调色剂供给辊38的壳体32。
例如，调色剂是所谓的单组分调色剂。可以将含有钛酸锶等的外部添加剂添加到调色剂中。每个调色剂颗粒的直径为约6-7μm，但是不限于此。
显影辊36和调色剂供给辊38相互接触地设置，以便绕各自的平行轴旋转。显影辊36和调色剂供给辊38被驱动式地连接到未示出的驱动源，并通过驱动源的驱动，沿着图2所示的逆时针方向旋转。调色剂供给辊38的具体结构将在以后叙述。
显影装置10还包括两个输送部件40和42，优选是螺旋形式，用于循环并混合壳体32内部的调色剂颗粒。
壳体32具有用来接收显影辊36的开口34，该显影辊36将调色剂颗粒供给到感光部件4上。
设置于壳体32的开口34附近的放电部件50包括与显影辊36圆周接触的导电部件52和把导电部件52压靠在显影辊36圆周上的施压部件54。
导电部件52优选是薄板形式，其一端固定到开口34的上边缘上。导电部件52的其余部分置于显影辊36的外圆周表面上。导电部件52从能够充电成与调色剂颗粒极性相同的导电材料中选择，例如聚四氟乙烯。
施压部件54由壳体32支撑，使其与显影辊36配合，从而将导电部件52保持在其间。优选地，施压部件54例如由泡沫树脂、泡沫橡胶或毡制成。在这个实施例中，施压部件54由泡沫聚氨酯制成。
在这样构造的显影装置10的操作中，壳体32内的特别是供给辊38周围的调色剂颗粒沿着图2中的逆时针方向循环，并通过供给辊38的旋转而在供给收集区域66被供应到显影辊36上，在该供给收集区域66，显影辊36和供给辊38彼此相对。通过与显影辊36和供给辊38的摩擦接触，供给到显影辊36的调色剂颗粒带电，但是没有完全带电。
显影辊36上的调色剂颗粒然后通过该显影辊36的旋转而被输送到限制区域，在该限制区域，限制部件44与显影辊36的圆周表面接触。在该限制区域，调色剂层被限制为预定的厚度，并且通过与该限制部件的摩擦接触，调色剂颗粒完全带电。完全带电的调色剂颗粒通过显影辊36的旋转而被输送到显影区域68，在该显影区域68，显影辊36与感光部件4相面对。在这个区域68，调色剂颗粒附着到静电潜像上，特别是附着到其成像区域，从而在感光部件4上形成可视的调色剂图像。
经过显影区域68后残留在显影辊36上而没有转移到感光部件上的调色剂颗粒通过与导电部件52接触而放电，这样，它们可容易地从显影辊上被除去。然后，放电的调色剂颗粒被输送到供给收集区域，在该供给收集区域，这些调色剂颗粒由供给辊38从显影辊上收集。
现将详细叙述供给辊38的结构。供给辊38由圆柱形芯杆46和设置于芯杆46外圆周上的泡沫层48形成。
优选地，芯杆46例如由铁、不锈钢、铝或树脂制成。而且，优选地，芯杆46的表面被镀层，以防止其生锈。
优选地，泡沫层48由泡沫树脂或泡沫橡胶制成。其中，因泡沫聚氨酯的耐久性极好，最优选使用泡沫聚氨酯。包括诸如环氧树脂、丙烯酸树脂之类的热固性树脂以及诸如聚乙烯、聚苯乙烯之类的泡沫热塑性树脂在内的其他材料也可用于泡沫层48。
泡沫层48可包含必要的导电材料。导电材料可以是诸如导电石墨、氧化锡和氧化锌之类的电子导电材料，或者是诸如高氯酸钠、高氯酸锂以及各种型式的季铵盐之类的离子导电材料。
可以这样来提供导电性，例如，通过将非发泡材料与导电材料混合，然后使该混合物膨胀发泡，或者通过将发泡基材浸入含有导电材料的液体中。
现将讨论用于使聚氨酯泡沫层48具有导电性的方法，其中，聚氨酯首先与离子导电材料混合，之后发泡。
依照这种方法，将多元醇组分连续供给到混料头中。紧接在供给到混料头中之前，添加多元醇组分并将其与氮气混合。多元醇组分包括，例如，按重量计20-40份的聚合物多元醇(其可从Mitsui ChemicalsInc.购得，商标名“POP24-30”)、按重量计40-65份的聚醚多元醇(其可从Mitsui Chemicals Inc.购得，商标名“ED-37”)、按重量计7份的聚酯多元醇(其可从Daicel Chemical Industries，Ltd.购得，商标名“PCL305”)、按重量计2份的用作金属催化剂的乙酰丙酮镍(其可从OSi购得，商标名“LC-5615”)、按重量计0.1份的三亚乙基二胺催化剂(其可从Chukyo Yushi Co.，Ltd.购得，商标名“LV33”)、按重量计10份的发泡控制剂(其可从Nippon Unicar Co.，Ltd.购得，商标名“L520”)、以及按重量计0-5份的三甲基辛基氯化铵的离子导电剂。这三种多元醇(即，聚合物多元醇、聚醚多元醇以及聚酯多元醇)的总量为按重量计100份。
在连续供给多元醇的同时，将可从Nippon Polyurethane IndustryCo.，Ltd.购得的商标名“MTL”的聚异氰酸酯装入混料头。可以调节聚异氰酸酯的装填量，以使多元醇的OH基和聚异氰酸酯的NCO基之间的当量比在0.9-1.5之间。
随后，这样混合在混料头中的泡沫材料被供给到Oaks混合器中并在其中混合，从而获得发泡的材料。发泡的材料然后流入成型模中。
成型模置于温度例如为160℃的加热炉中，在该加热炉中将发泡材料加热例如60分钟，并使其硬化。通过这一工艺，获得了导电的发泡材料。
现将讨论用于向泡沫层48提供导电性的方法，其中，发泡部件浸入含有导电材料的液体中。
依照这种方法，将与导电材料相应的电子导电填充物分散到胶乳中，从而获得液体原材料，其中，该填充物例如是碳粉(如，碳黑和石墨)、镍、铜、银的金属粉末，或者导电金属氧化物。可通过将诸如聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、NBR、CR和聚酯树脂之类的固态树脂稳定地分散到水中或者分散到聚氨酯树脂、硅树脂的液态树脂中，从而获得胶乳。用这种液体原材料浸渍聚氨酯泡沫体，之后进行干燥或交联，从而容易地把电子导电填充物分散到泡沫体中。依照这种工艺，获得导电泡沫体。
如图3所示，泡沫层48包括大量的非常密集的极小的相邻小室。分隔壁72或者支柱74可存在于相邻小室之间。通常，相邻小室通过限定在分隔壁72中的一个或多个开口、支柱74之间的开口或者分隔壁72和相连的支柱74之间的开口而相互连通。
优选地，小室的平均有效直径是230μm或更大，也就远大于调色剂颗粒的直径(大约6-7μm)。这就容许各个小室内可以毫不困难地容纳一定量的调色剂，从而使得供给辊38能够输送足够量的用于成像特别是密度足够的固态图像的调色剂，即使在显影辊36和供给辊38之一或两者都以高速旋转时。
优选地，在依照日本工业标准(JIS)-L1096A测量时，泡沫层48的透气性是5ml/cm2/s或更低。这就确保将调色剂颗粒从显影辊36上充分刮去，并获得调色剂颗粒在显影辊36上的有利置换。这样就使得调色剂颗粒的降级最小化，并确保足够量的调色剂附着到显影辊36上，从而也就防止调色剂颗粒从显影装置10上掉落。
泡沫层48的透气性可通过各种方式控制，例如，通过将可燃气体引入膨胀的泡沫体中，以使泡沫体的小室周围的分隔壁燃烧掉，从而形成连通小室的开口。
优选地，泡沫层48的密度在50kg/m3至200kg/m3之间。
密度为50kg/m3或更高的泡沫层48被充分地压靠在显影辊36上，这样提高了其调色剂刮去特性。这就使得调色剂颗粒的降级最小化，并确保足够量的调色剂附着到显影辊36上，这样也就防止了调色剂颗粒的掉落。
同时，密度为200kg/m3或更低的泡沫层防止泡沫层48过度压紧在显影辊36上，从而限制了外部添加剂植入调色剂颗粒内。
泡沫层48的透气性可通过各种方式控制，例如，通过选择泡沫层48的材料和/或增加或降低成形剂的添加量。
优选地，泡沫层48的滞后损耗率在35％至45％之间，其可依照JIS-K6400进行测量。
滞后损耗率是每个变形/恢复循环的机械能损失的比率，也就是说，表示该泡沫层一旦从压缩状态释放，恢复其形状的难度有多大。这就意味着，具有增加的滞后损耗率的泡沫层48需花费更多的时间来从因与显影辊36接触而致使的变形恢复，并因此使得显影辊36的粘着性较低。另一方面，具有减小的滞后损耗率的泡沫层48需要花费更少的时间来从因与显影辊36接触而导致的变形恢复，并因此使得显影辊36的粘着性更高。
泡沫层48的滞后损耗率增加(即，35％或更高)就防止其被过度压紧，并因此防止调色剂颗粒的降级以及由此导致的掉落。
同时，滞后损耗率为45％或更低的泡沫层48确保显影辊36具有足够的粘着性，以及改进的刮去操作。另外，显影辊36上的调色剂颗粒可很好地用新调色剂颗粒替代，这就抑制了不希望的调色剂颗粒掉落。
泡沫层48的滞后损耗率可通过不同的方式控制，例如，通过改变泡沫层48的材料、材料的组分比例、和/或增加或降低导电添加剂的量。泡沫层48的表面可涂覆树脂膜。在这种情况下，可通过改变用作薄膜的树脂的类型或数量来控制滞后损耗率。
优选地，供给辊38的电阻在103Ω至109Ω的范围内。103Ω或更高的电阻防止了在偏压施加于显影辊36和供给辊38之间时有任何电压泄漏。优选地，由于施加于显影辊36和供给辊38之间的偏压，109Ω或更低的电阻确保了调色剂颗粒从供给辊38充分输送到显影辊36。
示例制备由具有不同特性的材料制成的18个样品，并对其进行测试，以评价其能力，其中，所述18个样品是依照本发明的样品1-6(下文将其称作“本发明示例”)以及样品1-12(下文将其称作“比较示例”)。
18个样品中的每个都包括聚氨酯泡沫材料为基材。将离子导电剂，特别是三甲基辛基氯化铵，添加到本发明示例1-4、本发明示例6以及比较示例1-10的样品中，并且碳黑作为导电剂添加到本发明示例5以及比较示例12中。没有把导电剂添加到比较示例11的样品中。
借助于在离子导电剂与泡沫聚氨酯的原材料混合时该离子导电剂的膨胀，可以将离子导电剂添加到本发明示例1-4和6以及比较示例1-10的样品中。通过泡沫聚氨酯与含有碳黑的丙烯酸乳液的浸渍并随后干燥，可将碳黑加入本发明示例5和比较示例12的样品中。使用这些样品，制造各个具有泡沫层的调色剂供给辊。
现将叙述制造具有泡沫层的调色剂供给辊的方法。具体地，将样品裁切成大小均为40×40×300mm的矩形。各个样品都形成直径为6mm的孔，以插入金属杆。通过辊涂机将热熔粘结剂涂布到各个金属杆的外周表面上。这样制得的金属杆的外径为8mm，并插入样品的孔中。然后，金属杆由电磁感应加热器加热，从而熔融粘结剂，以使得金属杆和包围的泡沫层之间更好地粘结。随后，冷却金属杆。最终，将各个泡沫样品裁切成14.8mm的外径。
测量各个样品的透气性、密度、滞后损耗率、电阻和平均有效小室直径。在图5中示出测量结果。
在125Pa的压差下，使用Frazier透气性测试仪依照JIS-L1096A来测量透气性。
通过各个样品的体积和质量来计算其密度。依照JIS-K6400来计算滞后损耗率。具体地，尺寸均为100×100×50mm的样品置于应力应变测量系统中的固定基座上。将直径为200mm的圆板置于样品上，然后将样品压缩了其原始厚度的75％，因此，压缩后的样品厚度为其原始厚度的25％。之后立即将样品从压缩状态释放。然后保持样品不动3至5分钟。通过使圆板以30mm/min的速度朝向基座移动，再次将样品压缩了其原始厚度的25％，因此，压缩后的样品厚度为其原始厚度的75％。然后使圆板以与压缩时相同的速度移动离开基座，以从样品上去除压缩力。测量在圆板相对于基座往复移动期间的压缩负荷、圆板挠曲以及样品的挠曲率。通过测量结果，获得了压缩时和恢复时的负荷对挠曲的曲线，并在图4中示出。使用该曲线，使用下述关系式来计算滞后损耗率H.L.R＝100·A(1)/A(2)其中，H.L.R滞后损耗率(％)A(1)在图4中由连接点O、Pa、Pb、Pc、Pd和O的线所围绕起来的交叉阴影区域，以及A(2)在图4中由连接点O、Pa、Pb、Pc、Pe和O的线所围绕起来的阴影区域。
通过将供给辊置于平的铜板上，并用0.98(100gf)的负荷施加在供给辊的芯杆两端上，然后测量芯杆和平铜板之间的电阻，从而确定该供给辊的电阻。在这种测量中，10V的直流(DC)电压施加在芯杆和平板之间。利用在从施加电压开始5秒之后所测量的电流值来计算电阻。
采用由扫描电子显微镜(SEM)以35X的放大倍数在不同视场中所拍摄的三幅照片来确定泡沫层的平均有效小室直径。在每个照片中，测量50个小室的有效直径。使用总计150次测量来计算平均有效小室直径。
根据添加剂向调色剂颗粒中的植入、刮去能力和调色剂颗粒的掉落来评价各个样品的特征。
按照以下来进行对添加剂向调色剂颗粒中的植入的评价。
首先，使用荧光X射线光谱仪来确定添加到新调色剂颗粒中的外部添加剂的含量P(1)(％)。然后，清洁新调色剂颗粒，并确定添加到这样清洁了的新调色剂颗粒中的外部添加剂的含量P(2)(％)。具体地说，在清洁之后，使用超声波清洁机将新调色剂颗粒浸入triton溶液(即，聚乙二醇烷基苯基醚溶液)三分钟，维持该调色剂颗粒一整晚上。将微弱地附着到调色剂颗粒上的外部添加剂与调色剂颗粒分离并分散到溶液中。对这种溶液的上层清液进行倾析，并收集调色剂颗粒即沉淀物。使用真空干燥机将收集的调色剂颗粒干燥大约12个小时，并使用荧光X射线光谱仪来确定外部添加剂的含量P(2)(％)。使用外部添加剂的含量P(1)(％)和P(2)(％)，利用下述等式来计算新调色剂的植入或粘附能力P(3)(％)P(3)＝100·P(2)/P(1)。
按照以下来对使用的调色剂颗粒的植入或粘附能力进行评价。为显影装置准备用于Magicolor 7300的调色剂盒(由Konica MinoltaBusiness Technologies，Inc.制造)。而且，只是为了这种评价而装配用于驱动显影装置的外部驱动机器。调节该外部驱动机器，以便分别驱使显影辊和供给辊以140rpm和155rpm的旋转速度来旋转。没有电压施加在显影辊和供给辊之间，因此，它们的电势相同。将各个样品辊装配到显影装置中。显影装置装有用于Magicolor7300的50克品红调色剂。连续驱动显影装置4个小时的时间。然后，将显影装置拆解，并除去调色剂颗粒。对于各个去除的调色剂，确定清洁之前的外部添加剂含量Q(1)(％)和清洁之后的外部添加剂含量Q(2)(％)。而且，通过下述等式来计算使用的调色剂的植入或粘附能力Q(3)(％)Q(3)＝100·Q(2)/Q(1)使用P(3)和Q(3)，植入或粘附能力的增加(％)按照如下计算
粘附能力的增加(％)＝Q(3)-P(3)评价结果在图5中示出，其中，标记“A”、“B”、“C”分别表示粘附能力的增加等于或小于5％、大于5％但等于或小于10％、以及大于10％。
为显影装置准备用于Magicolor 7300的调色剂盒(其由KonicaMinolta Business Technologies Inc.制造)。而且，用于驱动显影装置的外部驱动机器只是为这种评价而装配。调节外部驱动机器，以便驱使显影辊和供给辊分别以140rpm和155rpm的旋转速度进行旋转。没有电压施加在显影辊和供给辊之间，因此它们的电势相同。将各个样品辊装配到显影装置中。使用压缩空气来去除显影辊上的残余调色剂颗粒，然后用布将其完全擦去。显影装置装有用于Magicolor 7300的50克品红调色剂。
开启显影装置，然后马上将其切断，以使显影辊和供给辊转一圈。对通过旋转而保持在显影辊上的调色剂颗粒进行取样。以下，该取样的调色剂称作“调色剂样品A”。接下来，驱动显影装置30秒钟时间，然后对显影辊上的调色剂颗粒进行取样。以下，该取样的调色剂称作“调色剂样品B”。
对于样品A和B，使用FPIA-2100(由Sysmex Corporation制造)来测量体积粒度分布。粒度分布用作指示值，其表示多大直径的颗粒所含的比率有多大(即，相对颗粒重量与总重量之比，用百分数表示)。
调色剂样品A和B的粒度分布分别用累积分布代替，该累积分布表示具有特定颗粒直径或者更大直径的颗粒的百分比。
设置十个颗粒直径级，并且从最小的一级开始，从第一级至第十级进行编号。参考第一颗粒直径级，将代表第一旋转的粒度分布值定义为X1，将三十秒之后的粒度分布值定义为Y1，而参考第n颗粒直径级，代表第一旋转的粒度分布值定义为Xn，将三十秒之后的粒度分布值定义为Yn。关于这样定义的点Pn(Xn，Yn)，也就是说，P1至P10，通过用于标准SN比率计算的已知公式来计算标准SN比率。
标准SN比率将信号(S信号)和误差(N噪声)之间的比率用数值表示，并且，标准SN比率值越大，误差越小。换句话说，在如上所述计算的标准SN比率的值增加时，第一转粒度分布和三十秒之后的粒度分布的变化变得更小。
在供给辊的刮去能力差的情况下，显影辊上的调色剂置换不太可能频繁地发生，这就导致小直径的调色剂颗粒特别趋于保持粘附并留在显影辊上。这就增加了调色剂中的小直径颗粒的比例。结果，调色剂样品A和B的粒度分布大大地改变，且SN比率的值降低。反之，在供给辊的刮去能力提高的情况下，样品A和B的粒度分布轻微改变，且SN比率值增加。
鉴于这一点，根据标准SN比率值来评价刮去能力。结果在图5中示出，其中，标记“A”、“B”、“C”分别表示SN比率等于或大于27db、大于25db但小于27db、以及小于25db。
通过以下来评价调色剂颗粒的掉落。在这种评价中，使用用于Magicolor 7300的四个调色剂盒(其由Konica Minolta BusinessTechnologies，Ltd.制造)。将各个样品辊装配到显影装置中。将用于Magicolor 7300的不同颜色的200克的调色剂装入各个显影装置中。
然后将显影装置设置到成像设备中，在环境温度为10℃以及湿度为15％的低温和低湿(LL)环境中，在10,000张片材上打印空白图像。计出在打印期间调色剂颗粒掉落在其上的片材的数目，并且根据受到掉落的调色剂颗粒玷污的片材数目来评价调色剂的掉落。结果在图5中示出，其中，标记“A”、“B”、“C”分别表示调色剂颗粒掉落在其上的片材数目等于或小于500、大于500但等于或小于1000、以及大于1500。
进行另一种测试，来确认在成像过程中产生的其他问题。在这个测试中，使用用于Magicolor 7300的四个调色剂盒(由Konica MinoltaBusiness Technologies，Ltd.制造)。将各个样品辊装配到显影装置中。将用于Magicolor 7300的不同颜色的200克调色剂(黄色、品红、青色和黑色调色剂)装入各个显影装置中。
显影装置然后被安装在成像设备中。使用成像设备，在纸张上形成图像。视觉地检查打印的图像，以确认是否存在显影所引发的问题，例如因显影辊和供给辊之间电压泄露而导致的图像密度不足、产生图像缺陷以及产生噪声。
结果，在使用比较示例1、4、6和7的样品时且透气性大于5ml/cm2/s时，产生调色剂掉落。
在使用透气性小于0.32ml/cm2/s的本发明示例6的实验中，不发生调色剂掉落。这就表明最佳透气性范围的下限值可以为0.32ml/cm2/s或更低。
由密度低于50kg/m3的比较示例1和2的样品制成的辊产生调色剂掉落，并显示出差的刮去能力。由密度高于200kg/m3的比较示例3、4和8的样品制成的辊致使外部添加剂植入调色剂颗粒中。
滞后损耗率低于35％的由比较示例5和7的样品制成的辊产生调色剂掉落。同时，滞后损耗率高于45％的使用比较示例3、4和9的样品的辊显示出差的刮去能力，并产生调色剂掉落。
具有适当的透气性和密度的由比较示例5的样品制成的辊造成相对少的调色剂掉落。可以理解，与归因于泡沫层的滞后损耗率相比，调色剂掉落更多可归因于泡沫层的透气性和密度。
由比较示例12的样品制成的电阻值小于103Ω的供给辊造成打印图像中的噪声。可以理解，这是由于显影辊和供给辊之间电压泄露所造成的。反之，由比较示例11的样品制成的电阻值超过109Ω的供给辊造成打印图像的密度不足以及缺陷。
由比较示例3、4、7、8和10的样品制成的平均有效小室直径小于230μm的辊造成打印图像的密度不足。反之，由本发明示例1-6的样品制成的辊在所有方面都显示出极好的能力。
鉴于前述，确认了供给辊的泡沫层优选透气性为5ml/cm2/s或更小、密度为50kg/m3至200kg/m3、以及滞后损耗率为35％-45％。还可确认，供给辊的电阻值优选在103Ω至109Ω，并且泡沫层的平均有效小室直径为230μm或更大。
本发明的说明书在本质上只是示范性地，并因此不偏离本发明的要旨的改变都在本发明的范围内。这种改变不视为偏离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种显影剂供给辊，包括外圆周泡沫层，该泡沫层由泡沫树脂或泡沫橡胶制成，其透气性为5ml/cm2/s或更低、密度为50-200kg/m3、以及滞后损耗率为35-45％。
2.如权利要求1所述的显影剂供给辊，其特征在于，所述泡沫层的电阻为103-109Ω。
3.如权利要求1所述的显影剂供给辊，其特征在于，所述泡沫层包括大量的小的相邻小室，每个小室的平均有效直径为230μm或更大。
4.如权利要求1所述的显影剂供给辊，其特征在于，所述泡沫层的透气性为0.32-5ml/cm2/s。
5.如权利要求1所述的显影剂供给辊，其特征在于，所述泡沫层由聚氨酯泡沫制成。
6.一种显影设备，包括显影剂材料承载部件；壳体，其适于容纳显影剂材料；以及供给辊，其适于将壳体内的显影剂材料供给显影剂材料承载部件，该供给辊具有外圆周泡沫层，该泡沫层由泡沫树脂或泡沫橡胶制成，其透气性为5ml/cm2/s或更低、密度为50-200kg/m3、以及滞后损耗率为35-45％。
7.如权利要求6所述的显影设备，其特征在于，所述泡沫层的电阻为103-109Ω。
8.如权利要求6所述的显影设备，其特征在于，所述泡沫层包括大量的小的相邻小室，每个小室的平均有效直径为230μm或更大。
9.如权利要求6所述的显影设备，其特征在于，所述泡沫层的透气性为0.32-5ml/cm2/s。
10.如权利要求6所述的显影设备，其特征在于，所述泡沫层由聚氨酯泡沫制成。
11.一种成像设备，包括静电潜像承载部件，其上能够承载静电潜像；以及显影设备，其具有用于将静电潜像可视化为可视图像的显影剂材料，该显影设备包括显影剂材料承载部件；壳体，其适于容纳显影剂材料；以及供给辊，其适于将壳体内的显影剂材料供给显影剂材料承载部件，该供给辊具有外圆周泡沫层，该泡沫层由泡沫树脂或泡沫橡胶制成，其透气性为5ml/cm2/s或更低、密度为50-200kg/m3、以及滞后损耗率为35-45％。
12.如权利要求11所述的成像设备，其特征在于，所述泡沫层的电阻为103-109Ω。
13.如权利要求11所述的成像设备，其特征在于，所述泡沫层包括大量的小的相邻小室，每个小室的平均有效直径为230μm或更大。
14.如权利要求11所述的成像设备，其特征在于，所述泡沫层的透气性为0.32-5ml/cm2/s。
15.如权利要求11所述的成像设备，其特征在于，所述泡沫层由聚氨酯泡沫制成。
全文摘要
一种成像设备，其具有静电潜像承载部件，其上能够承载静电潜像；以及显影设备，其具有用于将静电潜像可视化为可视图像的显影剂材料。显影设备包括显影剂材料承载部件、适于容纳显影剂材料的壳体和适于将壳体内的显影剂材料供给到显影剂材料承载部件的供给辊。供给辊具有外圆周泡沫层。泡沫层由泡沫树脂或泡沫橡胶制成，其透气性为5ml/cm
文档编号G03G15/00GK101089747SQ20071011039
公开日2007年12月19日 申请日期2007年6月13日 优先权日2006年6月13日
发明者佐野哲夫, 中出洋平, 出水一郎, 青木义和, 奥野裕介 申请人:柯尼卡美能达商用科技株式会社