显影装置、图像保持体单元以及图像形成装置的制作方法

专利名称：显影装置、图像保持体单元以及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显影装置、图像保持体单元以及图像形成装置。
背景技术：
迄今为止，诸如电子照相式复印机或打印机等的图像形成装置 通过显影装置将感光体表面上所形成的潜像显影，并将显影后的可见 图像转印并定影到介质上从而形成图像。显影装置具有例如与感光体 相对的显影辊等的显影剂保持体，并且具有预定厚度的显影剂附着在 显影辊的表面上并被传送供应到与感光体相对区域的显影区域上。
已知在JP-A-2003-140463和JP-A-7-261557中描述的技术(本 文使用的术语"JP-A"指的是"未审査的已公开的日本专利申请") 是关于厚度调节部件的技术，其中该厚度调节部件用于调节显影辊的 表面的厚度。
JP-A-2003-140463描述了这样的技术即，将板状厚度调节部 件(70)的顶部布置在显影剂载体(232)的磁极(S3)的磁力分布 曲线的半宽中。还描述了以下的技术具体地说，如果厚度调节部件 由磁性材料形成，那么优选将该厚度调节部件布置在沿着显影剂载体 (232)的旋转方向与上游半宽相对应的范围内；如果厚度调节部件 由非磁性材料形成，那么优选将该厚度调节部件布置在沿着显影剂载 体(232)的旋转方向与下游半宽相对应的范围内。
JP-A-7-261557描述了由刮板(80)形成的厚度调节部件，并描 述了将刮板(80)布置在以下区域的技术即，多极永久磁体(81) 的静磁场覆盖沿显影套筒(71)移动方向的上游侧的区域以及静磁场 不覆盖沿移动方向的下游侧的区域。JP-A-7-261557描述的技术需要 将下游磁极与上游磁极之间的间隔设定为相当宽的间隔，这样便难以 实现小型化，但是静磁场不覆盖沿移动方向的下游侧，从而可避免厚度调节部件的下游侧显影剂从显影套筒上脱离。
此外，近几年，对于图像形成装置要求小型化和成本降低，并 且为了降低显影装置的成本并使显影装置小型扁平化，不仅使显影辊 等各部件小型化，而且厚度调节部件也得到小型化。这样，由于除了
在JP-A-2003-140463或JP-A-7-261557中所描述的厚度调节部件以外
还有用于安装该厚度调节部件的部件使得布置空间变宽，因此采用非 磁性圆棒形厚度调节部件来代替板状或刮板状厚度调节部件。然而， 由于厚度调节部件由非磁性材料形成，该非磁性材料相对昂贵并且无 法获得利用磁性使显影剂在厚度调节区域中成穗状的磁穗效果(抽穗 效果，an ear effect)，因此必须使厚度调节部件与显影辊之间的间 隔变窄，对显影剂的压力将增大，并且需要以高精度制成部件。
为了克服该问题，通过使用由成本低于非磁性材料的磁性材料 制成的圆棒形辊可以实现低成本并能够获得磁穗效果的构造。然而， 像JP-A-7-261557中描述的厚度调节部件一样，由于磁性的影响而使 显影剂将残留在厚度调节部件的下游侧并且形成穗状，残留的显影剂 被不定期地传送到显影区域上，从而引起图像质量缺陷。

发明内容
本发明的目的是在实现显影装置小型化的同时减少图像质量缺陷。
(1)根据本发明的第一方面，提供了一种显影装置，其包括 显影剂保持体和厚度调节部件。所述显影剂保持体包括磁性部件，
其具有多个磁极；以及圆筒部件，其布置在所述磁性部件的外周上并
可旋转，所述显影剂保持体在所述圆筒部件的表面上保持显影剂。所 述厚度调节部件具有圆筒形并由磁性材料制成，并布置成以预定间隔 面向所述圆筒部件的表面，用于调节附着在所述圆筒部件的表面上的 显影剂的厚度。其中，在所述多个磁极中，下述磁极的法向磁通密度 分布的最大值位置沿着所述圆筒部件的旋转方向位于所述厚度调节
部件下游侧角度为a的区域外所述磁极沿着所述圆筒部件的旋转方
向布置在所述厚度调节部件下游侧最接近所述厚度调节部件的位置处，并且所述圆筒部件的直径是D，在将所述厚度调节部件投影到所 述圆筒部件表面上的情况下投影宽度是W，并且所述角度(X是
180xW/(Dx兀)。
(2) 在第(1)项所述的显影装置中，其中，上游侧磁极的法 向磁通密度分布的最大值位置沿着所述圆筒部件的旋转方向位于所 述厚度调节部件的上游侧，并且沿着所述圆筒部件的旋转方向布置在 所述厚度调节部件下游侧的所述磁极的法向磁通密度分布的最大值 位置沿着所述圆筒部件的旋转方向位于所述厚度调节部件下游侧角 度为ax2的区域外。
(3) 在第(1)或(2)项所述的显影装置中，还包括壁部件， 其布置在所述厚度调节部件的周围，其中，所述壁部件的一部分沿着 所述圆筒部件的旋转方向在所述厚度调节部件下游侧的所述投影宽 度内与所述圆筒部件的表面接近。
(4) 在第(1)至(3)项中任一项所述的显影装置中，其中， 所述厚度调节部件被支撑成处于不可旋转的状态。
(5) 在第(4)项所述的显影装置中，还包括切口部分，其 通过切割所述厚度调节部件的轴向端部的一部分而形成；以及不可旋 转接触部分，其设置在所述显影装置的壁部件中并与所述切口部分相 接触，以防止所述厚度调节部件旋转。
(6) 根据本发明的第二方面，提供了一种图像保持体单元，其 包括图像保持体；以及根据第(1)项所述的显影装置，其将所述 图像保持体表面上的潜像显影成可见图像。
(7) 根据本发明的第三方面，提供了一种图像形成装置，其包 括图像保持体；根据第(1)项所述的显影装置，其将所述图像保 持体表面上的潜像显影成可见图像；转印装置，其将由所述显影装置 所显影的所述可见图像转印到介质上；以及定影装置，其对转印到所 述介质上的所述可见图像进行定影。
根据如第(1)项所述的本发明，与不使用本发明构造的情况相 比，可以降低所述厚度调节部件的成本并使其小型化，并且可以使所 述显影装置小型化。与不使用本发明构造的情况相比，可以减少沿着所述圆筒部件的旋转方向位于所述厚度调节部件下游侧的显影剂的 残留量，并且可以减少由于不定期使用残留的显影剂进行显影而引起 的图像质量缺陷。
根据如第(2)项所述的本发明，与不使用本发明构造的情况相 比，可以通过上游侧磁极产生显影剂磁穗以便调节厚度，并且可以减 少下游侧显影剂的残留量。
根据如第(3)项所述的本发明，与不使用本发明构造的情况相 比，可以减少所述壁部件所包围的厚度调节部件的下游侧的显影剂的 残留量。
根据如第(4)项所述的本发明，与不使用本发明构造的情况相 比，可以减少随着所述厚度调节部件的旋转而沿着所述圆筒部件的旋 转方向在所述厚度调节部件的下游侧的显影剂的附着量。
根据如第(5)项所述的本发明，与不使用本发明构造的情况相
比，利用简单构造即可防止所述厚度调节部件旋转。
根据如第(6)项所述的本发明，与不使用本发明构造的情况相 比，可以降低所述厚度调节部件的成本并使其小型化，并且可以使所 述图像保持体单元小型化。与不使用本发明构造的情况相比，可以减 少沿着所述圆筒部件的旋转方向位于所述厚度调节部件下游侧的显 影剂的残留量，并且可以减少由于不定期使用残留的显影剂进行显影 而引起的图像质量缺陷。
根据如第(7)项所述的本发明，与不使用本发明构造的情况相 比，可以降低所述厚度调节部件的成本并使其小型化，并且可以使所 述图像形成装置小型化。与不使用本发明构造的情况相比，可以减少 沿着所述圆筒部件的旋转方向位于所述厚度调节部件下游侧的显影 剂的残留量，并且可以减少由于不定期使用残留的显影剂进行显影而 引起的图像质量缺陷。


基于以下附图详细描述本发明的示例性实施例，其中 图1是本发明第一实施例的图像形成装置的整体示意图；图2是本发明第一实施例的图像形成装置的开闭部分处于打开 状态的示意图3是作为本发明第一实施例的可拆卸体实例的可见图像形成 单元的示意图4是沿图3中的线IV-IV截取的剖视图5是本发明第一实施例的图像保持体和厚度调节部件部分的 主要部分放大示意图6A和图6B是磁通密度分布的峰值位置与厚度调节部件之间 的位置关系的示意图；图6A是本发明第一实施例中的位置关系的示 意图而图6B是现有技术中的位置关系的示意图7A至图7D是本发明第一实施例的功能示意图；图7A是本 发明第一实施例中磁极及厚度调节部件与显影剂之间关系的功能示 意图；图7B是现有技术中在下游侧显影剂量小的状态下磁极及厚度 调节部件与显影剂之间关系的功能示意图；图7C是现有技术中在显 影剂大量附着在厚度调节部件下游侧的状态下磁极及厚度调节部件 与显影剂之间关系的功能示意图；以及图7D是现有技术中在附着在 厚度调节部件下游侧的显影剂崩塌并被传送到下游侧的状态下磁极 及厚度调节部件与显影剂之间关系的功能示意图8A至图8C是本发明第一实施例的第一实验例的示意图；图 8A是实验结果的列表；图8B是关于套筒外径为12mm的实验的实 验结果的曲线图，其中将厚度调节极的峰值位置取作横轴并将浓度不 均匀发生状况的结果取作纵轴；以及图8C是关于套筒外径为16mm 的实验的实验结果的曲线图，其中将厚度调节极的峰值位置取作横轴 并将浓度不均匀发生状况的结果取作纵轴；
图9A和图9B是在本发明第二实施例中磁通密度分布的峰值位 置与厚度调节部件之间的位置关系的示意图；图9A是与第一实施例 中图6A对应的本发明第二实施例中的位置关系的示意图而图9B是 与第一实施例中图6B对应的现有技术中的位置关系的示意图IOA和图IOB是与第一实施例中图7对应的本发明第二实施 例的功能示意图；图10A是本发明第二实施例中磁极及厚度调节部件与显影剂之间关系的功能示意图；并且图10B是现有技术中在显 影剂大量附着在厚度调节部件下游侧的状态下磁极及厚度调节部件 与显影剂之间关系的功能示意图IIA和图IIB是本发明第二实施例的第二实验例的示意图； 图IIA是实验结果的列表；并且图IIB是关于图IIA中实验结果的
曲线图，其中将相邻极的峰值位置取作横轴，并将浓度不均匀发生状
况的结果取作纵轴；
图12是本发明第三实施例的显影装置的示意图并且是与第一实
施例中图5对应的视图13是本发明第三实施例的功能示意图并且是与第一实施例中 图7A对应的视图14A和图14B是本发明第四实施例的厚度调节部件的示意 图；图14A是厚度调节部件的端部的示意图；并且图14B是从图14A 中的箭头XIVB方向看去的端部的视图；以及
图15是本发明第四实施例的功能示意图并且是厚度调节部件被 支撑成处于可旋转状态下的功能示意图。
具体实施例方式
现在参照各附图示出本发明的优选实施例，但是本发明不局限 于下述具体实施例。
为了便于理解以下描述，在附图中设定前后方向是X轴方向， 左右方向是Y轴方向，上下方向是Z轴方向，并且箭头X、 -X、 Y、 -Y、 Z和-Z所指示的方向或侧是前方、后方、右方、左方、上方和 下方或前侧、后侧(背面)、右侧、左侧、上侧(顶部)和下侧(底 部)。
在附图中，圆圈中包含点的附图标记是指从附图平面的背面指 向表面的箭头而圆圈中包含X的附图标记是指从附图平面的表面指
向背面的箭头。
在以下利用附图的描述中，为了便于理解，在图中将不显示除 了要求描述的部件以外的其它部件。(第一实施例)
图1是本发明第一实施例的图像形成装置的整体示意图2是本发明第一实施例的图像形成装置的开闭部分处于打开 状态的示意在图1中，在作为本发明第一实施例的图像形成装置实例的打 印机U中，送纸容器TR1容纳在打印机U的底部并储存作为在其上 记录图像的介质实例的记录介质S,排纸部分TRh设置在打印机U 的顶部。操作部分UI设置在打印机U的上部。
在图l和图2中，第一实施例的打印机U具有图像形成装置主 体U1和开闭部分U2，该开闭部分U2可以以设置在图像形成装置主 体Ul右下端部的旋转中心U2a作为中心打开及关闭。开闭部分U2 可以在打开位置(参见图2中的实线)与关闭位置(参见图1和图2 中的双点划线)之间移动，其中，该打开位置用于敞开图像形成装置 主体U1的内部以补充显影剂、或更换故障部件或出现卡纸时去除记 录介质S，该关闭位置是在执行图像形成操作的通常时所保持的位 置。
打印机U具有用于对打印机U进行各种控制的控制部分C、由 控制部分C控制的图像处理部分GS、图像写入装置驱动电路DL、 电源单元E等。电源单元E将电压施加到作为充电器实例的充电辊 CRy、 CRm、 CRc和CRk、作为下述显影剂保持体实例的显影辊Gly、 Glm、 Glc禾B Glk以及作为下述转印装置实例的转印辊Tly、 Tlm、 Tlc 和Tlk等上。
图像处理部分GS将从外部图像信息发送单元等输入的打印信 息转换成与Y (黄色)、M (品红色)、C (蓝绿色)(青色)和K (黑色)四种颜色图像相对应的用于潜像形成的图像信息，并按照预 定定时将该图像信息输出到图像写入装置驱动电路DL。图像写入装 置驱动电路DL响应所输入的彩色图像信息将驱动信号输出到潜像 写入装置ROS中。潜像写入装置ROS响应驱动信号而发射作为用于 彩色图像写入的图像写入光实例的激光束Ly、 Lm、 Lc和Lk。在图1中，可见图像形成单元UY、 UM、 UC和UK布置在潜像 写入装置ROS的右侧(+Y方向)并作为图像保持体单元实例，用于 形成作为Y (黄色)、M (品红色)、C (蓝绿色)和K (黑色)各 颜色可见图像实例的调色剂图像。
图3是作为本发明第一实施例的可拆卸体实例的可见图像形成 单元的示意图。
在图3中，黑色(K)可见图像形成单元UK具有作为可旋转图 像保持体实例的感光体Pk。在感光体Pk的周围设置有以下部件充 电辊CRk，其作为充电器的实例；显影装置Gk，其用于将感光体表 面上的静电潜像显影成可见图像；除电部件Jk，其用于去除感光体 Pk表面上的电荷；感光体清洁器CLk，其作为图像保持体清洁器的
实例，用于去除残留在感光体Pk表面上的显影剂；以及其它装置。
在与充电辊CRk相对的充电区域Qlk中充电辊CRk对感光体 Pk的表面均匀充电，然后利用激光束Lk将潜像写入到感光体Pk的 潜像形成区域Q2k上。在与显影装置Gk相对的显影区域Qgk中使 所写入的潜像可见。
第一实施例的黑色可见图像形成单元UK实施为由感光体Pk、 充电辊CRk、显影装置Gk、除电部件Jk、感光体清洁器CLk、显影 剂补充容器(11 + 16+18)等一体构成的可拆卸体，即所谓的处理盒 UK,并且在如图2所示的将开闭部分U2移动到打开位置的状态下 该黑色可见图像形成单元UK可以安装到图像形成装置主体Ul上以 及从图像形成装置主体U1上拆卸下来。
其它颜色的可见图像形成单元UY、 UM和UC与黑色可见图像 形成单元UK —样也实施为可以安装到图像形成装置主体Ul上以及 从图像形成装置主体Ul上拆卸下来的可拆卸体，即所谓的处理盒 UY、 UM和UC。
在图1和图2中，作为被支撑在开闭部分U2上的记录介质传送 单元实例的带组件BM布置在感光体Py、 Pm、 Pc和Pk的右侧。带 组件BM具有介质传送带B，其作为记录介质保持传送部件的实例； 带支撑辊(Rd+Rj)，其作为保持传送部件支撑系统的实例，用于支撑介质传送带B且包含有作为驱动部件实例的带驱动辊Rd和作为从
动部件实例的从动辊Rj;转印辊Tly、 Tlm、 Tlc和Tlk，其作为转印 装置的实例，布置成面向感光体Py、 Pm、 Pc和Pk;图像浓度传感 器SN1，其作为图像浓度检测部件的实例；带清洁器CLb，其作为保 持传送部件清洁器的实例；以及介质吸附辊Rk，其作为记录介质吸 附部件的实例，布置成面向从动辊Rj以将记录介质S吸附到介质传 送带B上。介质传送带B由带支撑辊(Rd+Rj)支撑以进行旋转。图 像浓度传感器SN1检测由控制部分C的图像浓度调节装置(未示出) 形成的浓度检测图像、补片图像(patch image)的浓度。图像浓度调 节装置基于图像浓度检测部件检测出的图像浓度来调节施加到充电 辊CRy、 CRm、 CRc和CRk、显影装置Gy、 Gm、 Gc和Gk以及转 印辊Tly、 Tlm、 Tlc和Tlk上的电压并调节潜像写入光束Ly、 Lm、 Lc和Lk的强度，从而进行调节和校正图像浓度的过程控制。
布置在介质传送带B下方的送纸容器TR1中的记录介质S被送 纸部件Rp取出并被传送到记录介质传送路径SH中。
作为记录介质传送部件实例的介质传送辊Ra对记录介质传送 路径SH中的记录介质S进行传送，进而将记录介质S送到作为送纸 定时调节部件实例的定位辊Rr处。定位辊Rr按照预定定时将记录介 质S传送到从动辊Rj与介质吸附辊Rk之间的相对区域中的记录介 质吸附位置Q6上。传送到记录介质吸附位置Q6上的记录介质S被 静电吸附到介质传送带B上。
为了从手动送纸部分TR0送入纸张，由手动送纸部件Rpl送入 的记录介质S被介质传送辊Ra传送到定位辊Rr处，进而被传送到 介质传送带B上。
吸附到介质传送带B上的记录介质S依次通过与感光体Py、Pm、 Pc和Pk接触的转印区域Q3y、 Q3m、 Q3c禾口 Q3k。
按照预定定时将与调色剂的带电极性相反的转印电压从控制部 分C控制的电源电路E施加到布置在介质传送带B背面的转印区域 Q3y、 Q3m、 Q3c和Q3k上的转印辊Tly、 Tlm、 Tlc和Tlk。
对于多色图像，感光体Py、 Pm、 Pc和Pk上的调色剂图像以彼此重叠的方式被转印辊Tly、 Tlm、 Tic和Tlk转印到介质传送带B上 的记录介质S上。对于单色图像即黑白图像，仅在感光体Pk上形成 K (黑色)调色剂图像，并且转印辊Tlk将该K (黑色)调色剂图像 转印到记录介质S上。
在调色剂图像转印之后，在除电区域Qjy、 Qjm、 Qjc和Qjk中 除电部件Jy、 Jm、 Jc和Jk对感光体Py、 Pm、 Pc和Pk进行电荷去 除，然后在清洁区域Q4y、 Q4m、 Q4c和Q4k中感光体清洁器CLy、 CLm、 CLc和CLk对残留在感光体Py、 Pm、 Pc和Pk表面上的调色 剂进行回收和清洁，之后充电辊CRy、 CRm、 CRc禾n CRk X寸感光体 Py、 Pm、 Pc和Pk再次充电。
其上转印有调色剂图像的记录介质S在定影区域Q5受到定影， 该定影区域Q5是作为定影装置F(作为定影器的实例)的加热定影 部件实例的加热辊Fh和作为加压定影部件实例的加压辊Fp相互挤 压而形成的。其上定影有图像的记录介质S由作为引导部件实例的 引导辊Rgk引导进而从作为介质排出部件实例的排纸辊Rh排出到介 质排出部分TRh上。
在记录介质S脱离之后，带清洁器CLb对介质传送带B进行清洁。
为了进行双面打印，反向驱动排纸辊Rh并通过切换部件GT1 将记录介质S传送到介质翻转路径SH2上，该记录介质S在其正面 和背面被翻转的状态下再次被传送到定位辊Rr处。
第一实施例中的定影装置F、排纸辊Rh下侧的驱动辊、切换部 件GT1以及介质翻转路径SH2下侧的引导面形成一体的可更换的定 影装置，即所谓的定影单元U3。排纸辊Rh上侧的从动部件支撑在 开闭部分U2上。
(可见图像形成单元的说明)
图4是沿图3中线IV-IV截取的剖视图。
下面将详细说明可见图像形成单元UY、 UM、 UC和UK。由于 黄色、品红色、蓝绿色和黑色的可见图像形成单元UY、 UM、 UC和UK具有相似的构造，因此仅说明黑色可见图像形成单元UK而不再
对其它可见图像形成单元UY、 UM和UC进行说明。
在图3和图4中，可见图像形成单元UK由显影部分Ukl和清 洁充电部分Uk2组装而成，其中显影部分Ukl具有感光体Pk和显影 装置Gk，清洁充电部分Uk2具有充电辊CRk、感光体清洁器CLk 和除电部件Jk，并且在显影部分Ukl与清洁充电部分Uk2之间形成 激光束Lk通过的写入光通道Uk3。
显影部分Ukl具有用于储存显影剂的显影剂储存容器1。该显 影剂储存容器l具有位于下侧的显影容器主体la;盖部件lb，其 用于关闭显影容器主体la的顶面；以及中央分隔部件lc，其用于分 隔显影容器主体la沿左右方向的中央部分以形成下文所述的显影剂 传送室。
显影剂储存容器l具有显影剂保持体容纳室2，其用于支撑与 感光体Pk相对的作为显影剂保持体实例的显影辊Glk;第一搅拌传 送室3，其与显影剂保持体容纳室2的左侧相邻以储存显影剂；以及
第二搅拌传送室4，其与第一搅拌传送室3的左侧相邻。在显影剂保 持体容纳室2中布置有厚度调节部件SK，该厚度调节部件SK用于 调节保持在显影辊Glk表面上的显影剂的厚度。
分隔壁6将作为显影剂储存室实例的第一搅拌传送室3与第二 搅拌传送室4分隔开并允许显影剂在前后两端部移动。
包含调色剂和载体的双组分显影剂作为显影剂储存在第一实施 例的显影剂储存容器1中。显影剂保持体容纳室2、第一搅拌传送室 3以及第二搅拌传送室4构成显影剂储存室(2 4)。
为了检测调色剂和载体的混合比例即所谓的调色剂浓度，作为 显影剂浓度检测部件实例的调色剂浓度传感器SN2布置在图4中第 一搅拌传送室3的后端部即沿显影剂传送方向的上游端部。
在第一搅拌传送室3和第二搅拌传送室4中布置有在搅拌显影 剂的同时沿着相反方向传送显影剂的作为显影剂传送部件实例的搅 拌传送部件7和8。第一实施例的搅拌传送部件7、 8实施为具有旋 转轴7a、 8a和固定支撑在旋转轴7a、 8a上的螺旋传送叶片7b、 8b的搅拌传送部件即所谓的螺旋推运器。
如下设定第一实施例的搅拌部件7、 8:旋转轴7a、 8a的直径是 4mm;传送叶片7b、 8b的外形直径的螺旋直径是8mm;传送叶片7b、 8b的螺旋回转一周时轴向移动距离的螺距是15mm;并且回转数是 408.39rpm。可以根据设计任意修改这些数值。
在图3中，在盖部件lb中形成有位于第二搅拌传送室4上方的 初始显影剂储存室9。如图4中虚线所示，在初始显影剂储存室9的 下端部形成有沿前后方向延伸的开口 9a。
在第二搅拌传送室4的左侧形成圆筒形显影剂传送室11。在显 影剂传送室11的前端部形成有连接到第二搅拌传送室4的显影剂补 充口 lla，并且在后端部形成有显影剂流入口 llb。在显影剂传送室 11中布置有用于将显影剂传送室11中的显影剂传送到显影剂补充口 lla的显影剂补充部件12。
如下设定第一实施例的显影剂补充部件12:旋转轴12a的直径 是4mm;传送叶片12b的外形直径的螺旋直径是8mm;传送叶片12b 的螺旋回转一周时轴向移动距离的螺距是8mm;并且回转数是 100rpm。可以根据设计任意修改这些数值。
在显影剂传送室11的左侧形成有第一显影剂补充室16，并且在 第一显影剂补充室16的上方布置有第二显影剂补充室18，该第二显 影剂补充室18与在前后方向的端部形成的显影剂滴落通道17相连 通。在第一显影剂补充室16中布置有用于将第一显影剂补充室16 中的显影剂传送到显影剂流入口 lib的第一显影剂传送部件(显影剂 补充部件)21和第二显影剂传送部件(显影剂补充部件)22。
第一显影剂传送部件21具有旋转轴部分21a和支撑在旋转轴部 分21a上的由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)挠性树脂薄膜形成的传 送薄膜部分21b。传送薄膜部分21b形成有相对于轴向倾斜的切口 21c，并且在传送薄膜部分21b上与显影剂流入口 llb相对的位置处 设置有辅助薄膜23,该辅助薄膜23利用增强的强度而使显影剂易于 流入显影剂流入口 llb。因此，当第一显影剂传送部件21旋转时， 形成有切口21c的传送薄膜部分21b将显影剂传送到后侧的显影剂流入口 llb，并且在辅助薄膜23的部分将显影剂传送到显影剂传送室 11中。
第二显影剂传送部件22将显影剂传送至第一显影剂传送部件 21。布置在第二显影剂补充室18中的第三显影剂传送部件(显影剂 补充部件)24和第四显影剂传送部件(显影剂补充部分)26将第二 显影剂补充室18中的显影剂传送到显影剂滴落通道17中。
显影剂传送室U、第一显影剂补充室6以及第二显影剂补充室 18构成上述第一实施例的显影剂补充容器(11+16+18)。
在第二显影剂补充室18的右侧布置有感光体清洁器CLk。该感 光体清洁器CLk具有板状显影剂清洁部件即清洁刮板31，其与感 光体Pk的表面相接触；以及回收显影剂传送部件33，其将清洁刮板 31所刮掉的显影剂传送到回收显影剂储存室32。
可见图像形成单元UK设置有作为分隔兼打开关闭部件实例的 膜片FS。该膜片FS具有通过可见图像形成单元UK的通孔(未示出) 延展到外部的外端侧和分成叉状的内端侧。在显影剂拦阻部件10处 于储存位置的状态下，即在旋转中心10b配合到拦阻部件支撑孔9b 中并且拦阻部件主体10a与储存位置调节部件9c的下侧相接触的状 态下，叉形内端侧的一部分布置在开口 9a的下表面。如图4所示， 膜片FS的叉形内端侧的另一部分布置成关闭显影剂传送室11的显 影剂补充口 lla。
因此，膜片FS将开口9a关闭，初始显影剂储存室9受到密封 并且密封显影剂传送室11和显影剂储存室(2 4)也受到密封。
在第一实施例中，调色剂和载体以预定比例混合的双组分显影
剂即所谓的初始显影剂储存在密封的初始显影剂储存室9中，调色剂 作为补充显影剂储存在显影剂补充容器(11+16+18)中。显影剂储 存室(2~4)保持为内部不存在显影剂的状态。因此，在布置有膜片 FS的状态下，显影剂储存室(2~ 4)不包含任何显影剂并且也受到 密封从而防止在仓库中储存时或在运输过程中显影剂发生泄漏。在将 可见图像形成单元UK布置在图像形成装置主体U1中之前将膜片FS 从可见图像形成单元UK中去除，以使初始显影剂储存室9中的显影剂流入显影剂储存室(2~ 4)并且也可以从显影剂补充容器 (11+16+18)中补充显影剂。
部件1 26和FS等构成显影剂传送单元。
(显影辊与厚度调节部件之间的位置关系的说明)
图5是本发明第一实施例的图像保持体和厚度调节部件部分的 主要部分放大示意图。
在图3中，显影辊Glk具有以不可旋转方式支撑的磁性部件41 和作为布置在磁性部件41外周上的旋转的圆筒形部件实例的显影套 筒42。在图3和图5中，第一实施例的磁性部件41具有5个磁极 吸引磁极S1，其用于使显影剂储存室(2~4)中的显影剂附着在显影 套筒42的表面上；厚度调节极N1，其沿着显影套筒42的旋转方向 布置在吸引磁极Sl的下游侧；显影极S2，其沿着显影套筒42的旋 转方向布置在厚度调节极Nl的下游侧并位于显影剂区域Qgk的邻近 处；传送极N2，其沿着显影套筒42的旋转方向布置在显影极S2的 下游侧；以及显影剂脱离极S3，其沿着显影套筒42的旋转方向布置 在传送极N2的下游侧。
因此，利用吸引磁极Sl即所谓的拾取磁极使显影剂储存室(2~ 4)中的显影剂附着在显影套筒42的表面上，随着显影套筒42的旋 转传送显影剂，并且厚度调节部分SK对显影剂的厚度进行调节，然 后显影剂在显影区域Qgk用于显影。利用显影剂脱离极S3即所谓的 脱落磁极使得附着在显影套筒42表面上的显影剂在通过显影区域 Qgk之后从显影套筒42上脱离并回到显影剂储存室(2~4)中。
图6是磁通密度分布的峰值位置与厚度调节部件之间的位置关 系的示意图；图6A是本发明第一实施例中的位置关系的示意图而图 6B是现有技术中的位置关系的示意图。
在图3、图5和图6中，第一实施例的厚度调节部件SK在厚度 调节区域Qsk中以与显影套筒42之间的预定间隔而面向显影套筒42 布置，并且该厚度调节部件SK由磁性材料制成的圆筒形(圆棒形) 部件形成。在图6A和6B中，在第一实施例的显影装置Gk中，显影套筒 42的直径表示为D，将厚度调节部件SK投影到显影套筒42的表面 上时的投影宽度为W，并且角度a (度)为180^W/(Dx7t)，沿着显影 套筒42的旋转方向位于厚度调节部件SK下游侧最接近该厚度调节 部件SK的位置处的磁极即厚度调节极Nl的法向磁通密度分布43 的最大值位置43a即所谓的峰值位置43a沿着显影套筒42的旋转方 向位于厚度调节部件SK的下游侧角度为a (角度a)的区域外。也 就是说，在第一实施例中，厚度调节极N1的峰值位置43a相对于线 段44位于显影套筒42的旋转方向的下游侧并且在角度为a的外侧， 其中该线段44连接厚度调节部件SK的中心与显影辊Glk的中心。
(第一实施例的功能)
图7A至图7D是本发明第一实施例的功能示意图；图7A是本 发明第一实施例中磁极及厚度调节部件与显影剂之间关系的功能示 意图；图7B是现有技术中在下游侧显影剂量小的状态下磁极及厚度 调节部件与显影剂之间关系的功能示意图；图7C是现有技术中在显 影剂大量附着在厚度调节部件下游侧的状态下磁极及厚度调节部件 与显影剂之间关系的功能示意图；以及图7D是现有技术中在附着在 厚度调节部件下游侧的显影剂崩塌并被传送到下游侧的状态下磁极 及厚度调节部件与显影剂之间关系的功能示意图。
在作为第一实施例的图像形成装置实例的包括上述组件的打印 机U中，厚度调节部分SK对附着在显影套筒42表面上的显影剂进 行调节，其中该厚度调节部分SK由磁性材料制成并形成为圆棒状、 实现小型化并且成本得到降低，并且基于厚度调节部件SK与显影套 筒42之间的间隔将预定厚度的显影剂传送到显影区域Qgk上。此时， 在第一实施例的由磁性材料制成的厚度调节部件SK与厚度调节极 Nl之间产生磁场，并且产生预定量的磁穗，从而厚度得到有效地调 "P 。
在图6B和7B 7D中，在现有技术的厚度调节部件02中，在厚 度调节部件02附近产生磁穗，厚度得到有效地调节，从而如图7C所示，显影剂03沿着显影套筒01的旋转方向附着在厚度调节部件
02的下游侧。显影剂03随着显影套筒01的旋转不定期崩塌，并且 如图7D所示被传送到下游侧，进而在显影定时浓度变得不均匀产生 即所谓的浓度不均匀性，从而引起图像质量劣化。
在图7A中，在第一实施例的显影装置Gy、 Gm、 Gc和Gk中， 最大的磁穗出现在厚度调节极Nl的法向磁通密度分布43的最大值 位置43a处，但是由于厚度调节极N1相对于厚度调节部件SK布置 在角度为a的区域外，从而使得厚度调节部件SK上显影剂的附着量 减少。也就是说，可减少发生如图7C、 7D中所示的情形。
(第一实验例)
图8A至图8C是本发明第一实施例的第一实验例的示意图；图 8A是实验结果的列表；图8B是关于套筒外径为12mm的实验的实 验结果的曲线图，其中将厚度调节极的峰值位置取作横轴并将浓度不 均匀发生状况的结果取作纵轴；以及图8C是关于套筒外径为16mm 的实验的实验结果的曲线图，其中将厚度调节极的峰值位置取作横轴 并将浓度不均匀发生状况的结果取作纵轴。
接下来，进行第一实验例以验证第一实施例的构造的优势。在 以下条件(1) ~ (4)下进行第一实验例
(1) 将直径为5mm由SUS 416制成的磁性辊用作厚度调节部 件SK。
(2) 将平均粒径为6.5pm的非磁性调色剂和平均粒径为35pm 的磁性载体用作显影剂，将比重为4.6g/cmS并在铁氧体颗粒表面涂覆 有树脂的树脂涂覆载体用作磁性载体。在调色剂浓度为4%、 8%和 12%时进行本实验。
(3) 对于显影条件，感光体带电电势(VH)设定为300V，将 200V的DC电压与峰间电压为l.lkV频率为4kHz的AC电压相叠 加并施加到显影辊Glk上。
(4) 将两个显影辊用作显影辊，利用以下的显影辊进行本实验 具有外径为12mm的非磁性显影套筒42和外径为大约10mm、中心轴为5mm的磁性辊41的显影辊，具有外径为16mm的非磁性显影套 筒42和外径为大约13.8mm、中心轴为5mm的磁性辊41的显影辊。 各显影辊中的角度a分别为24.6度和18.2度。
在上述实验条件下通过将厚度调节极N1的峰值位置43a与圆棒 状厚度调节部件SK中心之间的角度设定为-5度、0度、5度、10度、 15度、22度、27度和30度来进行本实验。沿着显影套筒的旋转方 向的下游侧为+ (正)而上游侧为-(负)。
在这样的条件下，当打印半色调图像时对浓度不均匀性的产生 状态作出评价当没有产生浓度不均匀且实用上没有问题时标为 " ";当产生实用上有顾虑的轻微的浓度不均匀时标为"△" ， 以 及当产生实用上有问题的浓度不均匀时标为"X"。
在图8A至图8C中示出了实验结果。
如图8B所示，当厚度调节极Nl的峰值位置43a位于下游侧 a=24.6度的区域外的27度或30度时，无论调色剂浓度低或高都不 产生浓度不均匀。
如图8C所示，当厚度调节极Nl的峰值位置43a位于下游侧 a-18.2度的区域外的22度或27度或30度时，无论调色剂浓度低或 高都不产生浓度不均匀。
(第二实施例)
图9A和图9B是在本发明第二实施例中磁通密度分布的峰值位 置和厚度调节部件之间的位置关系的示意图；图9A是与第一实施例 中图6A对应的本发明第二实施例中的位置关系的示意图，而图9B 是与第一实施例中图6B对应的现有技术中的位置关系的示意图。
接下来，将说明本发明第二实施例的图像形成装置。与第一实 施例相同或相似的部件在附图中采用相同的参考标号并且不再对其 进行详细说明。第二实施例与第一实施例仅存在以下不同之处
在图9A中，在第二实施例的显影装置Gy、 Gm、 Gc和Gk中， 作为上游磁极实例的厚度调节极N1的峰值位置43a沿着显影套筒42 的旋转方向位于厚度调节部件SK的上游侧。作为下游磁极实例的相邻极S4设置在厚度调节极Nl与显影极S2之间，并且相邻极S4的 法向磁通密度分布46的最大值位置46a即所谓的峰值位置46a沿着 显影套筒42的旋转方向位于厚度调节部件SK的下游侧角度为2ct(角 度2cO的区域外。
(第二实施例的功能)
图IOA和图IOB是与第一实施例中图7对应的本发明第二实施 例的功能示意图；图10A是本发明第二实施例中磁极及厚度调节部 件与显影剂之间关系的功能示意图；并且图10B是现有技术中在显 影剂大量附着在厚度调节部件下游侧的状态下磁极及厚度调节部件 与显影剂之间关系的功能示意图。
在包括上述组件的第二实施例的图像形成装置U中，如图10A 所示，通过上游的厚度调节极Nl产生磁穗，并且厚度调节部件SK 对厚度进行调节。由于下游的相邻极S4布置在角度2a区域外侧， 与如图IOB所示的在现有技术中相邻极S4布置在内侧的情况相比， 在由磁性材料制成的厚度调节部件SK的下游侧产生显影剂抽穗(磁 穗)并且显影剂的残留量减少。
(第二实验例)
图IIA和图11B是本发明第二实施例的第二实验例的示意图； 图IIA是实验结果的列表；并且图IIB是关于图11A中实验结果的 曲线图，其中将相邻极的峰值位置取作横轴，并将浓度不均匀发生状 况的结果取作纵轴。
接下来，进行第二实验例以验证第二实施例的构造的优势。在 与第一实验例相同的实验条件(1) (3)和下面的实验条件(4，) 下进行第二实验例
(4')利用具有外径为12mm的非磁性显影套筒42和外径为大 约10mm、中心轴为5mm的磁性辊41的显影辊进行本实验。此时角 度a为24.6度。
在上述实验条件下，当厚度调节极N1的峰值位置43a与圆棒状厚度调节部件SK中心之间的角度为-15度时，通过将相邻极S4的峰 值位置46a与圆棒状厚度调节部件SK中心之间的角度设定为34.7 度、41.3度和47.0度来进行实验。当峰值位置43a与厚度调节部件 SK中心之间的角度为-8度时，通过将相邻极S4的峰值位置46a与 厚度调节部件SK中心之间的角度设定为41.7度、48.3度和54.0度 来进行实验。当峰值位置43a与厚度调节部件SK中心之间的角度为 -3度时，通过将相邻极S4的峰值位置46a与厚度调节部件SK中心 之间的角度设定为44.7度、53.3度和59.0度来进行实验。
在这样的条件下，当打印半色调图像时对浓度不均匀性的产生 状态作出评价当没有产生浓度不均匀且实用上没有问题时标为 "O";当产生实用上有顾虑的轻微的浓度不均匀时标为以
及当产生实用上有问题的浓度不均匀时标为"X"。 在图IIA和图11B中示出了实验结果。
如图IIB所示，虽然在一些情况下当调色剂浓度低时在2a (角 度2) =49.2度的区域中不产生浓度不均匀，但是至少当相邻极S4的 峰值位置46a位于下游侧2a=49.2度的区域外的53.3度、或54.0度 或59.0度时，无论调色剂浓度低或高都不产生浓度不均匀。
(第三实施例)
图12是本发明第三实施例的显影装置的示意图并且是与第一实 施例中图5对应的视图。
接下来，将说明本发明第三实施例的图像形成装置。与第一实 施例相同或相似的部件在附图中采用相同的参考标号并且不再对其 进行详细说明。第三实施例与第一实施例仅存在以下不同之处
在图12中，在第三实施例的显影装置Gy、 Gm、 Gc和Gk中， 作为显影剂储存容器1的壁部件实例的盖部件lb具有接近显影套筒 42的接近部件51，该接近部件51位于投影宽度W之内，即沿着显 影套筒42的旋转方向位于厚度调节部件SK下游侧的角度a区域之 内。(第三实施例的功能)
图13是本发明第三实施例的功能示意图并且是与第一实施例中
图7A对应的视图。
在图13中，在包括上述组件的第三实施例的图像形成装置U中， 位于厚度调节部件SK下游侧的接近部件51遮盖厚度调节部件SK以 防止显影剂进入厚度调节部件SK下游表面的空间。也就是说，由于 磁力而附着在厚度调节部件SK下游侧的显影剂和残留在该处的显影 剂减少，并且第三实施例的图像形成装置U也具有与第一实施例的 图像形成装置U相似的功能。
(第四实施例)
图14是本发明第四实施例的厚度调节部件的示意图；图14A是 厚度调节部件的端部的示意图，图14B是从图14A中箭头XIVB方 向看去的端部的视图。
接下来，将说明本发明第四实施例的图像形成装置。与第一实 施例相同或相似的部件在附图中采用相同的参考标号并且不再对其 进行详细说明。第四实施例与第一实施例仅存在以下不同之处
在图14中，作为被支撑部分实例的被支撑轴61设置在第四实 施例的厚度调节部件SK的端部。被支撑轴61的一端形成有通过D 形切口形成的切口部分61a。作为显影装置Gy、 Gm、 Gc和Gk的壁 部件实例的显影容器主体la形成有支撑孔62，该支撑孔62作为支 撑部分的实例用于支撑厚度调节部件SK的被支撑轴61。该支撑孔 62形成有与切口部分6la对应设置的不可旋转接触部分62a，在厚度 调节部件SK受到支撑的状态下，该不可旋转接触部分62a与切口部 分61a相接触并将厚度调节部件SK支撑成处于不可旋转的状态。
(第四实施例的功能)
图15是本发明第四实施例的功能示意图并且是厚度调节部件被 支撑成处于可旋转状态下的功能示意图。
在包括上述组件的第四实施例的图像形成装置U中，以不可旋转的方式支撑厚度调节部件SK。如图15所述，如果可旋转地支撑厚
度调节部件SK，那么厚度调节部件SK可随着显影套筒42的旋转而 旋转。如果厚度调节部件SK旋转，那么认为厚度调节部件SK将在 显影剂附着在厚度调节部件SK的表面上的状态下进行旋转，并且显 影剂将附着在厚度调节部件SK的下游侧。相反，厚度调节部件SK 布置成不可旋转的状态，从而在厚度调节部件SK下游侧的显影剂的 附着量以及该处显影剂的残留量将减少，并且第四实施例的图像形成 装置U也具有与第一实施例的图像形成装置U相似的功能。
(变型例)
虽然已经详细描述了本发明的各实施例，但是应该理解到本发 明不限于上述具体实施例，并且在不背离本发明所要求的精神和范围 的情况下可以做出多种修改和变型。下面将示出本发明的变型例
(願) (H08):
(H01)在上述各实施例中，打印机作为图像形成装置示出，但 是图像形成装置并不限于打印机，还可以是传真机、复印机或包括全 部或部分功能的多功能处理机。图像形成装置并不限于多色显影的图 像形成装置而且可以实施为单色即黑白图像形成装置。
(H02)在上述各实施例中，可以根据设计、规格等对显影辊 Glk的磁极数量、N极和S极进行任意修改。此外，在第二实施例中， 相邻极S4和显影极Sl可以制成通用的。
(H03)在上述各实施例中，示出了这样的构造即，将显影装 置G和显影剂补充容器(11 + 16+18)结合成一体并且可以一体进行 更换，但是本发明并不局限于此。显影装置和显影剂补充容器也可以 设置为独立的组件并由显影剂传送部件连接以传送显影剂。也就是 说，也可以釆用包括显影单元和调色剂盒的构造。
(H04)在上述各实施例中，根据设计等显影辊Glk和厚度调节 部件SK可以使用任意的具体材料名、尺寸等的具体数值等。
(H05)在上述各实施例中，期望的是将厚度调节部件SK支撑 成处于不可旋转的状态，但是也可以将厚度调节部件SK支撑成处于旋转状态。
(H06)在上述各实施例中，将厚度调节部件SK支撑成处于不 可旋转的状态的构造并不限于第四实施例中示出的D形切口与其对 应孔的组合，任何将厚度调节部件SK支撑成处于不可旋转的状态的 构造均可以采用。
(H07)在上述各实施例中，显影剂传送部件实施为具有旋转轴 和螺旋传送叶片的显影剂传送部件即所谓的螺旋推进器，但是并不局
限于此。可以使用诸如螺旋弹簧形即所谓的巻簧形显影剂传送部件或 者半月形传送叶片倾斜地支撑在旋转轴上的显影剂传送部件等任何
形状的显影剂传送部件。
(H08)在上述各实施例中，对于显影剂，包括调色剂和载体的 双组分显影剂储存在初始显影剂储存容器中而在显影剂补充容器
(11 + 16+18)中仅储存调色剂，但是本发明并不局限于这种形式。 也可以从显影装置中逐渐排出劣化的显影剂，并对显影装置补充包含 有调色剂和载体的高浓度显影剂，其中该高浓度显影剂的浓度高于显 影装置中的调色剂浓度。
为了示例和说明的目的提供本发明实施例的以上说明。其意图 不是列举或限制本发明于所披露的精确形式。显然，本领域技术人员
可以进行许多修改和变型。选择和描述实施例以便最佳地解释本发明 的原理和其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够理解本发
明的各种实施例以及适用于特定用途的各种变型例。其意图是通过所 附权利要求书和其等同内容限定本发明的范围。
权利要求
1. 一种显影装置，包括显影剂保持体，其包括磁性部件，其具有多个磁极；以及圆筒部件，其布置在所述磁性部件的外周上并可旋转，所述显影剂保持体在所述圆筒部件的表面上保持显影剂；以及厚度调节部件，其具有圆筒形并由磁性材料制成，并布置成以预定间隔面向所述圆筒部件的表面，用于调节附着在所述圆筒部件的表面上的显影剂的厚度，其中，在所述多个磁极中，下述磁极的法向磁通密度分布的最大值位置沿着所述圆筒部件的旋转方向位于所述厚度调节部件下游侧角度为α的区域外所述磁极沿着所述圆筒部件的旋转方向布置在所述厚度调节部件下游侧最接近所述厚度调节部件的位置处，并且所述圆筒部件的直径是D，在将所述厚度调节部件投影到所述圆筒部件表面上的情况下投影宽度是W，并且所述角度α是180×W/(D×π)。
2. 根据权利要求1所述的显影装置，其中， 上游侧磁极的法向磁通密度分布的最大值位置沿着所述圆筒部件的旋转方向位于所述厚度调节部件的上游侧，并且沿着所述圆筒部件的旋转方向布置在所述厚度调节部件下游侧 的所述磁极的法向磁通密度分布的最大值位置沿着所述圆筒部件的 旋转方向位于所述厚度调节部件下游侧角度为ax2的区域外。
3. 根据权利要求1所述的显影装置，还包括 壁部件，其布置在所述厚度调节部件的周围，其中，所述壁部件的一部分沿着所述圆筒部件的旋转方向在所述厚度 调节部件下游侧的所述投影宽度内与所述圆筒部件的表面接近。
4. 根据权利要求1所述的显影装置，其中， 所述厚度调节部件被支撑成处于不可旋转的状态。
5. 根据权利要求4所述的显影装置，还包括切口部分，其通过切割所述厚度调节部件的轴向端部的一部分 而形成；以及不可旋转接触部分，其设置在所述显影装置的壁部件中并与所 述切口部分相接触，以防止所述厚度调节部件旋转。
6. —种图像保持体单元，包括 图像保持体；以及根据权利要求1所述的显影装置，其将所述图像保持体表面上 的潜像显影成可见图像。
7. —种图像形成装置，包括 图像保持体；根据权利要求1所述的显影装置，其将所述图像保持体表面上 的潜像显影成可见图像；转印装置，其将由所述显影装置所显影的所述可见图像转印到 介质上；以及定影装置，其对转印到所述介质上的所述可见图像进行定影。
全文摘要
本发明公开一种显影装置，该显影装置包括显影剂保持体和厚度调节部件。所述显影剂保持体包括磁性部件，其具有多个磁极；以及圆筒部件。其中，在所述多个磁极中，下述磁极的法向磁通密度分布的最大值位置沿着所述圆筒部件的旋转方向位于所述厚度调节部件下游侧角度为α的区域外所述磁极沿着所述圆筒部件的旋转方向布置在所述厚度调节部件下游侧最接近所述厚度调节部件的位置处，并且所述圆筒部件的直径是D，在将所述厚度调节部件投影到所述圆筒部件表面上的情况下投影宽度是W，并且所述角度α是180×W/(D×π)。
文档编号G03G15/08GK101295158SQ200810089239
公开日2008年10月29日 申请日期2008年4月25日 优先权日2007年4月26日
发明者松本卓士, 粟野丰彦, 酒向洁 申请人:富士施乐株式会社