专利名称：显影设备、处理盒以及成像装置的制作方法
技术领域：
本公开内容涉及包括显影剂承载部件和供给辊的显影设备，该显影剂承载部件构造用以承载显影剂，该供给辊构造用以给显影剂承载部件供给显影剂。此显影设备可用于诸如打印机和复印机一类的电子照相装置。
背景技术：
在采用电子照相式成像方法(电子照相处理)的成像装置例如打印机中，作为图像承载部件的电子照相感光部件(以下称为“感光部件”)被均一充电，且充电后的感光部件被选择性地曝光，由此静电潜像形成在该感光部件上。形成在感光部件上的静电潜像利用作为显影剂的调色剂可视化为调色剂图像。接着，形成在感光部件上的调色剂图像转印到诸如记录纸张和塑料片材一类的记录材料上，且进一步的，热量和压力被施加给转印到记录材料上的调色剂图像以把该调色剂图像定影于记录材料上，从而执行图像记录。一般，此成像装置需要补充显影剂和维护各种处理单元。把例如感光部件、充电单元、显影单元和清洁单元组装在框架部件内以形成盒且作为可拆卸地安装在成像装置主体上的处理盒来操作它们已投入实际使用，以便于显影剂补充工作和各种处理单元的维护。依据此处理盒方法，可提供使用性能优良的成像装置。另外，近年来，采用多种颜色的显影剂形成彩色图像的彩色成像装置已被广泛使用。作为一种彩色成像装置，已知串列式成像装置。串列式成像装置按照这样一种方式构成，其中，与采用多种颜色显影剂的各成像操作对应的感光部件沿着调色剂图像所要转印于其上的待转印部件的表面移动方向配置成一列。作为串列式彩色成像装置，存在这样一种成像装置，其包括多个沿与竖直方向(重力方向)交叉的方向(例如，水平方向)配置成一列的感光部件。串列方法是理想的成像方法，因为例如其易于满足成像速度的加快和改进成多功能打印机的要求。另外，作为包括沿与竖直方向交叉的方向排列成一列的多个感光部件的串列式成像装置，日本专利申请特开N0.2003-173083描述了这样一种成像装置，其包括设在作为待转印部件的中间转印部件的下方或者用于传送作为待转印部件的记录材料的记录材料承载部件的下方的多个感光部件。在感光部件设于中间转印部件或者记录材料承载部件的下方的情况下，例如，定影设备和显影设备(或者曝光设备)能够彼此分离地设在成像装置主体内，同时该中间转印部件或者记录材料承载部件夹于两者之间。这样的好处是显影设备(或者曝光设备)较少受到定影设备的热量的影响。另一方面，在感光部件如上所述设于中间转印部件或者记录材料承载部件的下方的情况下，显影设备不得不克服重力给显影剂承载部件和供给辊供应显影剂。在给供给辊供应显影剂时，最有效的方式是将调色剂传送到沿供给辊的转动方向紧接着显影剂承载部件和供给辊之间的接触区域之后(夹持部上方)的位置。这是因为供给辊包括外周面上具有多个小孔的弹性层，且紧接着夹持部之后的位置具有解除该小孔受到的夹持部的压力且该小孔由此开放的效果。小孔此时吸气，从而吸入显影剂。因此，理想的是把调色剂直接传送到此吸取部，以使供给辊有效地保持显影剂。然而，在克服重力供给显影剂的显影设备中，难以利用简单的构造把大量调色剂传送到吸取部。另外，即便调色剂能够被传送到吸取部附近，调色剂的一部分被吸入，但多数调色剂随着供给辊的转动而返回例如调色剂收容单元。因此，日本专利申请特开N0.2003-173083描述了在供给辊的下部供给显影剂的技术。日本专利申请特开N0.2003-173083描述的技术中，供给辊在显影辊(显影剂承载部件)和供给辊(显影剂供给部件)之间的抵接部处向上转动。然后，调色剂接收部件设在供给辊的下方。接收片材的一端附接在调色剂接收部件上，且使此接收片材以适当的线性压力与供给辊的下部接触。这样，日本专利申请特开N0.2003-173083描述了使接收片材与供给辊的下部接触的方法。依据此方法，此接收片材防止附着在供给辊上的显影剂受重力作用落下、防止能供应给显影辊的显影剂减少、从而防止纯色图像的密度降低。然而，依据日本专利申请特开N0.2003-173083中描述的显影剂供给方法，当以低打印比连续形成图像时，供给辊与接收片材之间的显影剂会长期滞留而不被消耗。此情况下，显影剂随着供给辊的转动而持续供给到供给辊和接收片材之间，使得显影剂凝集在那里。结果，从供给辊供应给显影辊的调色剂供给量变得不均匀，由此以不均匀的密度形成图像。
发明内容
本公开内容旨在可防止图像密度下降和变得不均匀的显影设备、处理盒和成像装置。依据这里公开的一方面，一种显影设备，包括:显影剂承载部件，构造用以承载显影剂；和供给辊。供给辊构造成在所述供给辊的表面上包括发泡层，且与所述显影剂承载部件相接触地转动以把所述显影剂供应给所述显影剂承载部件，其中，所述供给辊被构造设置成使所述供给辊与所述显影剂承载部件之间接触区域的沿所述供给辊转动方向的下游端定位成高于所述供给辊与所述显影剂承载部件之间接触区域的沿所述供给辊转动方向的上游端。显影设备还包括显影剂收容部，被构造设置成在竖直方向上低于所述供给辊且收容显影剂；传送部件，构造用以把收容在所述显影剂收容部中的显影剂传送到所述接触区域的上方；以及侵入部件，在所述供给辊的顶点侵入所述发泡层内，或者在沿所述供给辊转动方向的相对于所述供给辊顶点的上游侧且相对于所述接触区域的下游端的下游侧侵入所述发泡层内。依据这里公开的另一方面，一种显影设备，包括:显影剂承载部件，构造用以承载显影剂；和供给辊。供给辊构造成在所述供给辊的表面上包括发泡层，且与所述显影剂承载部件相接触地转动以把所述显影剂供应给所述显影剂承载部件，其中，所述供给辊被构造设置成使所述供给辊与所述显影剂承载部件之间接触区域的沿所述供给辊转动方向的下游端定位成高于所述供给辊与所述显影剂承载部件之间接触区域的沿所述供给辊转动方向的上游端。显影设备还包括显影剂收容部，被构造设置成在竖直方向上低于所述供给辊且收容显影剂；传送部件，构造用以把收容在所述显影剂收容部中的显影剂传送到所述接触区域的上方；以及侵入部件，在沿所述供给辊转动方向的相对于所述供给辊顶点的下游侧且相对于所述接触区域的上游端的上游侧侵入所述发泡层内，其中，所述侵入部件的上端被定位成在竖直方向上高于所述供给辊的顶点。由以下参照附图对示范实施例的详细说明，本发明的其它特征和方面将变得明显。
包括在本说明书中且构成说明书的一部分的附图表示公开内容的示范实施例、特征和方面，并与以下说明一起用于说明这里公开的原理。图1是示意性表示依据第一示范实施例的成像装置的构造的剖视图。图2是示意性表示依据第一示范实施例的显影设备和处理盒的示范实施例的构造的剖视图。图3是显影设备的放大剖视图，用于说明依据第一示范实施例的侵入部件的作用。图4是显影设备的放大剖视图，用于说明依据第一示范实施例的调色剂存留部的容积V。图5是显影设备的放大剖视图，用于说明依据第一示范实施例的侵入部件侵入发泡层内的侵入量的定义。图6A和6B均说明依据第一示范实施例的侵入部件的另一配置的例子。图7A和7B均示意性表示依据比较例的处理盒的构造。图8示意性表示依据第二示范实施例的显影设备和处理盒的构造。图9是表示依据第二示范实施例的侵入部件的作用的放大剖视图。
具体实施例方式下面，将参照附图详细说明本发明的各种示范实施例、特征和方面。以下，将参照附图更详细地说明依据本发明示范实施例的显影设备、处理盒和成
像装置。参照图1至4说明本公开内容的第一示范实施例。首先，将说明依据本公开内容的本示范实施例的电子照相式成像装置(成像装置)的总体构造。图1是示意性表示依据本示范实施例的成像装置100的剖视图。依据本示范实施例的成像装置100是采用串列方法和中间转印方法的全色激光打印机。成像装置100可依据图像信息在记录材料(例如，记录纸张、塑料片材和布)上形成全色图像。图像信息从与成像装置主体100A连接的图像读取装置或者与成像装置主体100A可通信地连接的主机装置例如个人计算机输入该成像装置主体100A。成像装置100包括作为多个成像单元且分别用于形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)图像的第一、第二、第三和第四成像单元SY、SM、SC和SK。本示范实施例中，第一至第四成像单元SY、SM、SC和SK沿与竖直方向交叉的方向配置成一列。本示范实施例中，第一至第四成像单元SY、SM、SC和SK的构造和操作基本相同，除了利用它们形成的图像的颜色不同以外。因而，以下说明中，将总体说明第一至第四成像单元SY、SM、SC和SK而省略被附加给附图标记以指示部件所用颜色的后缀Y、M、C和K，除非特别必要彼此区分它们。本示范实施例中，成像装置100包括作为多个图像承载部件沿与竖直方向交叉的方向并列配置的四个鼓式电子照相感光部件即感光鼓I。各感光鼓I受未表不的驱动单兀(驱动源)驱使绕图中所示箭头A指示的方向(顺时针方向)转动。充电棍2和扫描器单兀(曝光设备)3围绕感光鼓I设置。充电棍2起到给感光鼓I的表面均一充电的充电单元的作用，扫描器单元3起到通过基于图像信息利用激光照射感光鼓I在该感光鼓I上形成静电图像(静电潜像)的曝光单元的作用。另外，显影单元(显影设备)4和清洁部件6围绕感光鼓I设置。显影单元4起到把静电图像显影为调色剂图像的显影单元的作用，清洁部件6起到除去转印后残留在感光鼓I表面上的调色剂(转印残留调色剂)的清洁单元的作用。另外，中间转印带5被设置成面对四个感光鼓I。中间转印带5起到把感光鼓I上的调色剂图像转印到记录材料12上的中间转印部件的作用。本示范实施例中，显影单元4采用非磁性单成分显影剂的调色剂作为显影剂。本示范实施例中，显影单元4通过使作为显影剂承载部件的显影辊17 (下面将对其进行说明)与感光鼓I接触来执行反转显影。具体的，本示范实施例中，显影单元4通过使被充电至极性与感光鼓I的带电极性相同(本不范实施例中为负极性)的调色剂附着于该感光鼓I的电荷经由曝光衰减的部分(图像部、曝光部)上来显影静电图像。本不范实施例中，感光鼓I以及作为作用于该感光鼓I的处理单兀的充电棍2、显影单元4和清洁部件6 —体化，即，一体组装为盒，从而形成处理盒7。处理盒7经由设在成像装置主体100A处的安装单元例如安装导件和定位部件可拆卸地附接在成像装置100上。本示范实施例中，用于各色的处理盒7都具有相同的形状，且黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)各色调色剂储存在用于各色的处理盒7中。作为中间转印部件由环形带制成的中间转印带5抵接所有感光鼓1，并绕图中所示箭头B指示的方向(逆时针方向)循环移动(转动)。中间转印带5架在作为多个支持部件的驱动辊51、二次转印相对辊52和从动辊53上。四个初次转印辊8作为初次转印单元并列配置在中间转印带5的内周面侧与各感光鼓I相对。各初次转印棍8把中间转印带5压向感光鼓1，从而形成中间转印带5和感光鼓I彼此抵接的初次转印部NI。然后，极性与调色剂的正常带电极性相反的偏压从作为未表示的初次转印偏压施加单元的初次转印偏压电源(高压电源)施加给初次转印辊8。结果，感光鼓I上的调色剂图像转印(初次转印)到中间转印带5上。另外，作为二次转印单元的二次转印辊9在与二次转印相对辊52相对的位置配置于中间转印带5的外周面侧。二次转印棍9经由中间转印带5与二次转印相对棍52压接，从而形成中间转印带5和二次转印辊9彼此抵接的二次转印部N2。然后，极性与调色剂的正常带电极性相反的偏压从作为未表示的二次转印偏压施加单元的二次转印偏压电源(高压电源)施加给二次转印辊9。结果，中间转印带5上的调色剂图像转印(二次转印)到记录材料12上。另外，成像过程中，首先，利用充电辊2给感光鼓I的表面均匀充电。然后，利用依据图像信息从扫描器单元3发射的激光对感光鼓I的带电表面进行扫描和曝光，从而依据图像信息在感光鼓I上形成静电图像。接着，利用显影单元4把感光鼓I上形成的静电图像显影为调色剂图像。通过初次转印辊8的操作把形成在感光鼓I上的调色剂图像转印(初次转印)到中间转印带5上。例如，在形成全色图像的过程中，顺次在第一至第四成像单元SY、SM、SC和SK处执行上述处理，各色调色剂图像一个接一个地叠置在中间转印带5上，从而执行初次转印。其后,记录材料12与中间转印带5的移动相同步地被传送至二次转印部N2。中间转印带5上的四色调色剂图像利用经由记录材料12抵接中间转印带5的二次转印辊9的操作被共同地二次转印到该记录材料12上。具有转印于其上的调色剂图像的记录材料12被传送至作为定影单元的定影设备
10。热量和压力在定影设备10处施加给记录材料12，由此调色剂图像定影于该记录材料12上。另外，初次转印处理后残留在感光鼓I上的初次转印残留调色剂利用清洁部件6除去并收集。另外，二次转印处理后残留在中间转印带5上的二次转印残留调色剂利用中间转印带清洁设备11清除。成像装置100也可仅使用所需的单个成像单元或者仅若干(非全部)成像单元形成单色图像或者多色图像。接着，将说明安装在依据本示范实施例的成像装置100上的处理盒7的总体构造。图2是示意性表示沿感光鼓I的纵向(转动轴线方向)看的依据本示范实施例的处理盒7的剖视图(主剖视图)。本示范实施例中，各色处理盒7的构造和操作基本相同，除了储存于其内的显影剂的类型(颜色)以外。包括例如感光鼓I的感光单元13和包括例如显影辊17的显影单元4组装成一体，从而形成处理盒7。感光单元13包括清洁框架部件14作为支持该感光单元13内的各种元件的框架部件。感光鼓I经由未表示的支承件可转动地安装在清洁框架部件14上。作为未表示的驱动单元(驱动源)的驱动电机的驱动力被传递给感光单元13，从而依据成像操作驱使该感光鼓I绕图中所示箭头A指示的方向(顺时针方向)转动。本示范实施例中，在成像处理中起到主要作用的感光鼓I被具体化为包括铝筒的有机感光鼓1，该铝筒的外周面顺次涂覆以作为功能性膜的底涂层、载体生成层和载体移送层。另外，感光单元13包括被设置成与感光鼓I的周面接触的清洁部件6和充电辊2。利用清洁部件6从感光鼓I的表面上除去的转印残留调色剂下落并收纳于清洁框架部件14中。作为充电单元的充电辊2在由导电橡胶制成的其辊部处与感光鼓I压接，从而被可转动地驱动。作为充电处理，相对于感光鼓I的预定直流电压被施加给充电棍2的芯金属，由此暗部电位(Vd)均一地形成在感光鼓I的表面上。此感光鼓I被暴露于利用从上述扫描器单元3发射的激光形成且依据图像数据的激光点图案。曝光部由于来自载体生成层的载体而失去表面上的电荷，从而电位在那里降低。结果，曝光部具有预定的明部电位(VI)，而未曝光部具有预定的暗部电位(Vd)，由此依据其的静电潜像形成在感光鼓I上。另一方面，显影单元4包括作为承载显影剂(调色剂)80的显影剂承载部件的显影辊17，以及作为给该显影辊17供给调色剂80的显影剂供给部件的供给辊20。另外，显影单元4包括用于收容调色剂80的调色剂收容室18。调色剂收容部18a形成在调色剂收容室18内的供给辊20的重力方向下方。本示范实施例中，显影单元4的纵向宽度为230mm。另外，供给辊20在与显影辊17接触的同时转动，夹持部N形成在该供给辊20与显影辊17之间。供给辊20在夹持部N处沿重力方向朝上转动(夹持部N的沿供给辊20转动方向的下游端被定位得高于夹持部N的沿供给辊20转动方向的上游端)。另外，在依据本示范实施例的显影单元4中，构成本公开内容的特征部件的侵入部件50被设置成在夹持部N的外侧以及沿供给辊20转动方向的下游侧附近侵入该供给辊20。搅拌传送部件22设在调色剂收容室18中。搅拌传送部件22起到搅拌被收容于调色剂收容部18a中的调色剂80、并(沿图中所示箭头G指示的方向)把该调色剂80传送到供给辊20与显影辊17之间的接触区域上方的作用。本示范实施例中，搅拌传送部件22被驱使以30rpm的速度转动。图2中，搅拌传送部件22顺时针方向转动。显影刮刀21沿反方向抵接显影辊17，且用于限制由供给辊20供给的调色剂80的涂覆量并给该调色剂80施加电荷。显影刮刀21由薄板状部件制成。显影刮刀21利用薄板的弹簧弹性形成抵接压力，且其表面与调色剂80和显影辊17接触并抵接。调色剂80经由显影刮刀21与显影辊17之间的滑动摩擦而摩擦带电以被提供以电荷，且同时被限制为具有特定的层厚。另外，本示范实施例中，预定电压从未表示的刮刀偏压电源施加给显影刮刀21，从而稳定调色剂涂层。显影辊17和感光鼓I分别按照使它们的表面在它们彼此相对的相对部(接触部)处朝向相同方向(本不范实施例中为向上的方向)移动的方式转动。本示范实施例中，显影辊17被设置成与感光鼓I接触，但也可按照这样一种方式构造处理盒7，使得显影辊17被设置成靠近感光鼓I且两者之间具有预定的间隔。本示范实施例中，相对于施加给显影辊17的预定直流(DC)偏压，经由摩擦带负电的调色剂80在该显影辊17与感光鼓I接触的显影部处由于其电位差仅转移到明部电位部上，从而使静电潜像可视化。供给辊20被设置成在供给辊20和显影辊17彼此相对的相对部处在显影辊17的周面上形成预定接触区域(夹持部)N，并绕图中所示箭头E指示的方向(逆时针方向)转动。供给辊20是弹性海绵辊，该弹性海绵辊包括形成在导电芯金属的外周上的发泡层。供给辊20和显影辊17以预定的侵入量即供给辊20被显影辊17凹进的凹进量Λ E彼此接触，如图3所示。供给辊20和显影辊17转动以在接触区域N处朝向彼此相反的方向转动。此操作允许供给辊20把调色剂80供应给显影辊17并除去作为显影残留物残留在该显影辊17上的调色剂80。本示范实施例中，供给辊20被驱使以90rpm的速度转动，显影辊17被驱使以IOOrpm的速度转动。 本示范实施例中，显影辊17和供给辊20的外径都为20mm，供给辊20相对于显影辊17的侵入量即供给辊20被显影辊17凹进的凹进量ΛE被设定为1.5mm。另外，供给辊20和显影辊17被设置成具有相同的中心高度。以下，将详细说明本示范实施例中采用的供给辊20。本示范实施例中的供给辊20包括导电支持部件和利用该导电支持部件支持的发泡层。更具体的，供给辊20包括作为导电支持部件的芯金属电极20a和作为发泡层围绕该芯金属电极20a形成的发泡聚氨酯层20b。芯金属电极20a具有外径φ5 ( mm )。发泡聚氨酯层20b由气泡彼此连接的连续气泡
体(开孔)构成。供给辊20绕图中所示箭头E指示的方向转动。另外，本示范实施例中使用的供给辊20具有220mm的纵向宽度。表面层上的聚氨酯被构造作为连续气泡体，由此大量调色剂可被引入供给辊20的内部。另外，本示范实施例中的供给辊20的电阻为IXlO9 (Ω)。现在，将说明如何测量供给辊20的电阻。使供给辊20与直径30mm的铝套筒抵接以侵入侵入量1.5_，这将在下面描述。此铝套筒受控制转动，由此供给辊20被驱使相对于该铝套筒以30rpm的速度转动。随后，给显影辊17施加-50V的直流电压。此时，把IOk Ω的电阻设在接地侧，并测量其两端的电压以计算电流，从而计算供给辊20的电阻。本示范实施例中，供给辊20的表面孔径和孔隙率分别为50 μ m至1000 μ m和0.6。这里，术语“孔径”被限定为指任意剖面内的发泡孔的平均直径。首先，由任意剖面的放大图像测量最大发泡孔的面积。由此面积计算相应真圆的直径，以获取最大孔径。等于或小于此最大孔径的一半的发泡孔作为噪音删除。其后，由剩余发泡孔的各个孔面积类似地计算各个孔径，以获取被称作“孔径”的其平均值。另外，术语“孔隙率”被限定为指任意剖面内的发泡孔的比例。首先，由任意剖面的放大图像测量各发泡孔的面积，以获取发泡孔的总面积。然后，计算发泡孔的此总面积占任意剖面的比例，称其所得到值为“孔隙率”。接着，将参照图3和4说明作为本示范实施例的特征部件的侵入部件50。图3是示意性表示供给辊20的调色剂吸取部M附近的放大剖视图，且表示利用搅拌传送部件22传送至供给辊20的调色剂80的移动。通过朝向供给辊20的调色剂吸取部M传送调色剂，能够最有效地利用搅拌传送部件22传送调色剂80。此时，被供给辊20吸入的调色剂量极大地受到供给辊20相对于显影辊17的侵入量的影响。供给辊20相对于显影辊17的侵入量主要由除去作为显影残留物残留在显影辊17上的调色剂80的性能决定。因此，若供给辊20以大侵入量侵入显影辊17，则该供给辊20把调色剂80供应给显影辊17的量大于涂覆该显影辊17实际所需的量。此情况下，未用于涂覆的调色剂80直接返回显影剂收容部18a。显影剂收容部可构造设置成沿竖直方向(SP，与图4所示距离“h”近似平行的方向)低于供给辊以收容显影剂。此构造中为稳定地执行涂覆，需要依据供给辊20相对于显影辊17的侵入量利用搅拌传送部件22从显影剂收容部18a泵送并传送大量调色剂80。因此，本示范实施例中，侵入发泡层内的侵入部件50沿供给辊20的纵向设置。侵入部件50在其沿供给辊20纵向的一端和另一端处固定于显影单元4的框架部件上。通过提供侵入部件50，能够利用该侵入部件50、供给辊20、显影辊17和显影单元4形成可存留调色剂80的调色剂存留部。如图4所示，调色剂存留部具有由侵入部件50的上端位置确定的容积V，并能够存留调色剂80。由于此构造，传送至调色剂吸取部M附近的调色剂80能够有效地收容在供给辊20上，另外，过剩量的调色剂80可利用侵入部件50排出以返回调色剂存留部。结果，调色剂存留部内的调色剂80可仅以所需量稳定地供应给显影辊17。现在将说明作为本示范实施例的特征部件的侵入部件50的作用。利用搅拌传送部件22沿着图中所示箭头G指示的路线传送到调色剂吸取部M附近的调色剂80被部分地吸入吸取部M，但其大多数沿图中所示箭头Fl指示的方向传送。侵入部件50有两个作用。其中一个作用是弹回沿图中所示箭头Fl指示的方向流动而不收容在调色剂吸取部M周围的供给辊20上的调色剂80以产生调色剂循环F (利用F1，F2和F3构成的循环)，此循环F把调色剂80再次传送到调色剂吸取部M附近。另一作用是使供给辊20排出其内的过量调色剂80，以便其可用于显影。此时，从供给辊20排出的调色剂80保持预定的电荷量，并在利用供给辊20、显影辊17、侵入部件50和显影单元4包围的调色剂存留部内循环。更具体的，侵入部件50能够在发泡层进入夹持部N之前使调色剂80从发泡层排出以供应给调色剂存留部。因此，可减少从夹持部N落到调色剂收容部18a中的调色剂80。此作用允许利用搅拌传送部件22给调色剂供给部件(供给辊20)供给仅显影辊17所需量的调色剂80。结果，可以使搅拌传送部件22向上传送的调色剂量最少(可以减小搅拌传送部件22应施加的传送力)。另外，理想的是按照这样一种方式设置侵入部件50，使得调色剂存留部的容积V满足以下关系。V〉Ji * ( Λ E- δ ) (2R- δ - Δ E) *W*S*Trs/TsV:调色剂存留部的容积Δ E:显影棍17相对于发泡层的侵入量δ:侵入部件50相对于发泡层的侵入量R:供给辊20的半径W:发泡层沿供给辊20纵向的长度S:供给辊20的孔隙率Trs:供给辊20每单位时间的转数Ts:搅拌传送部件22每单位时间的转数这里，侵入部件50相对于发泡层的侵入量δ被限定为δ =R-OA, OA代表从供给辊20的中心O到侵入部件50的最短距离，如图5所示。另外，显影辊17相对于发泡层的侵入量Λ E被限定为Λ E=P+R_M，这里，P代表显影辊17的半径，M代表该显影辊17的中心与供给辊20的中心之间的距离。接着，将详细说明上述公式。当调色剂供给部件(供给辊20)在不被侵入部件50侵入的状态下完成一转时，所消耗的调色剂量和落到调色剂收容部18a中的调色剂量的总量C近似为:C= {31 R2- 31 (R- Δ E)2} *W*S(因为发泡层内包含的调色剂80中，与被夹持部N压缩的体积对应的发泡层内包含的调色剂80排出到夹持部N下方)。另外，当调色剂供给部件(供给辊20)在被侵入部件50侵入的状态下完成一转时，利用该侵入部件50排出到调色剂存留部的调色剂量D近似为:D= { Ji R2- Ji (R- δ )2} *W*S(因为发泡层内包含的调色剂80中，与被侵入部件50压缩的体积对应的发泡层内包含的调色剂80排出到调色剂存留部V)。 因此，当供给辊20在被侵入部件50侵入的状态下完成一转时，所消耗的调色剂量和落到调色剂收容部18a中的调色剂量的总量E近似为:
E=C-D= { Ji R2- (R- Δ Ε)2} *W*S_ {> R2- ji (R- δ )2} *W*S=Ji ( Δ E- δ ) (2R- δ - Δ Ε) *W*S在搅拌传送部件22转动一周期间供给辊20转动Trs/Ts周，由此在搅拌传送部件22转动一周期间，被供给辊20消耗的调色剂量和落到调色剂收容部18a中的调色剂量的总量可表示为:Ji ( Δ E- δ ) (2R- δ - Δ E) *W*S*Trs/Ts若此量小于调色剂存留部V中存留的调色剂量，则可确保通过搅拌传送部件22转动一周而向上传送的调色剂存留部中的调色剂80经由供给辊20供应给显影辊17，直至该搅拌传送部件22下次向上传送调色剂80。本示范实施例中，侵入部件50具体为高2.5mm、厚2mm且沿供给棍20的纵向长230mm的部件。此侵入部件50被设置成在供给辊20的顶点侵入该供给辊20内1mm。另外，理想的是侵入部件50比供给辊20的发泡层硬。本示范实施例中，侵入部件50由不锈钢板制成。由于侵入部件50侵入供给辊20内1mm，所以该侵入部件50的上端被定位得比供给棍20的上表面高1.5mm。另外，显影单元4的壁面从显影棍17的顶点起竖直延伸。此时，存留在调色剂存留部中的调色剂80的体积为13.7cm3。另外，本不范实施例中，由于Trs=90rpm,Ts=30rpm, ΔE=L 5mm, δ =1.0mm,R=IOmm,S=0.6且W=230mm，所以在搅拌传送部件22转动一周期间，被供给辊20传送并消耗的调色剂量和落到调色剂收容部18a中的调色剂量的总量为11.4cm3。因此，调色剂存留部中存留的调色剂量大于在搅拌传送部件22转动一周期间所消耗的调色剂量和落到调色剂收容部18a中的调色剂量的总量，从而可确保供给辊20能够把调色剂80供应给显影辊17。在改变侵入部件50的上述条件即采用高度1.5mm的侵入部件50 (其它条件不变)的情况下，或者在把侵入部件50相对于调色剂供给部件(供给辊20)的侵入量改变为0.5mm(其它条件不变)的情况下，进行实验。然而，满足上述公式的本示范实施例的构造具有最高的纯色图像密度追随性。如上所述，本示范实施例由于在适当位置提供了侵入部件50，可以把调色剂80有效地供应给供给辊20。因而，可提供能够改进纯色图像密度的稳定性并提供高质量图像的显影设备、处理盒和成像装置。本示范实施例中，侵入部件50被设置成在供给辊20的顶点侵入。然而，本发明不限于此。如图6A所示，侵入部件50可被设置成在沿供给辊20转动方向的相对于该供给辊20顶点的上游侧且相对于夹持部N下游端的下游侧处侵入。选择性的，如图6B所示，侵入部件50可被设置成在沿供给辊20转动方向的相对于该供给辊20顶点的下游侧且相对于夹持部N上游端的上游侧处侵入。应注意的是，在图6B所示的布置中，理想的是侵入部件50的上端被定位得高于供给辊20的顶点。由于此构造，供给辊20的调色剂吸取部M可用调色剂80填充。通过与下述的比较例相比较，可确认本示范实施例的有利效果。图7A是示意性表示比较例I的剖视图。如图7A所示,显影设备60不包括侵入部件50。其它构造类似于第一示范实施例。
比较例2中，按照与上述背景技术相类似的方式，供给辊20在显影剂承载部件17和该供给辊20之间的接触区域处向上转动。参照图7B，调色剂接收部件30设在供给辊20的下方。接收片材32的一端附接在调色剂接收部件30上，并使该接收片材32以适当的线性压力与供给辊20的下部接触。针对本公开内容的本示范实施例的构造，执行以下两个实验。(1)纯色图像的密度追随性评价作为调色剂供给性能的比较，进行纯色图像的密度追随性评价，此评价测量在持续执行高质量打印后密度降低多少。
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评价条件如下。在温度25.0° C且相对湿度(Rh) 50%的评价环境下把成像装置放置一天，使该成像装置习惯于此环境。其后，利用此成像装置打印100张片材。接着，进行评价。在打印100张片材的测试期间，持续打印包括具有5%图像比率的水平线的记录图像。其后，连续输出三个纯黑图像，然后采用X-Rite公司制造的光密度计500由第三个纯黑图像的输出前端与后端的密度差进行以下评价。打印测试和评价图像作为单色图像输出。A:纯黑图像中，片材的前缘与后端之间的密度差小于0.2。B:纯黑图像中，片材的前缘与后端之间的密度差为0.2以上且小于0.3。C:纯黑图像中，片材的前缘与后端之间的密度差为0.3以上。(2)有无调色剂凝集通过拆开已结束持续打印的成像装置、调查显影室内是否发生调色剂凝集、并进行以下评价来执行调色剂凝集的评价。A:未发生调色剂凝集B:发生调色剂凝集作为持续打印条件，把成像装置放置在温度32.5° C且相对湿度80%的环境下，并利用该成像装置间断地打印5000张片材。间断打印指在成像装置打印一张片材后经过待机状态再打印下一张片材。下表1指示本示范实施例以及比较例I和2的设定及它们的评价结果。表权利要求
1.一种显影设备，包括: 显影剂承载部件，构造用以承载显影剂； 供给辊，构造成在所述供给辊的表面上包括发泡层，且与所述显影剂承载部件相接触地转动以把所述显影剂供应给所述显影剂承载部件，其中，所述供给辊被构造设置成使所述供给辊与所述显影剂承载部件之间接触区域的沿所述供给辊转动方向的下游端定位成高于所述供给辊与所述显影剂承载部件之间接触区域的沿所述供给辊转动方向的上游端; 显影剂收容部，被构造设置成在竖直方向上低于所述供给辊且收容显影剂； 传送部件，构造用以把收容在所述显影剂收容部中的显影剂传送到所述接触区域的上方；以及 侵入部件，在所述供给辊的顶点侵入所述发泡层内，或者在沿所述供给辊转动方向的相对于所述供给辊顶点的上游侧且相对于所述接触区域的下游端的下游侧侵入所述发泡层内。
2.根据权利要求1所述的显影设备，其特征在于，所述侵入部件在所述侵入部件侵入所述发泡层内的部分处具有曲面形状。
3.根据权利要求1所述的显影设备，其特征在于，所述侵入部件沿与所述供给辊的转动方向相反的方向转动。
4.根据权利要求1所述的显影设备，其特征在于，所述侵入部件由所述供给辊可转动地驱动。
5.根据权利要求1所述的 显影设备，其特征在于，所述侵入部件具有圆柱形状，且设置成沿所述侵入部件的圆柱形状的径向方向侵入所述发泡层内。
6.根据权利要求1所述的显影设备，其特征在于，利用所述显影剂承载部件、所述供给辊和所述侵入部件在所述接触区域上方形成的存留部具有用于存留所述显影剂的容积V，且所述存留部的所述容积V满足以下条件:V〉JI *( ΛE- δ ) (2R- δ - ΔΕ)*W*S*Ts/Ts 这里，Λ E代表所述显影剂承载部件侵入所述发泡层内的侵入量(_)，δ代表所述侵入部件侵入所述发泡层内的侵入量(mm)，R代表所述供给辊的半径(mm)，W代表所述发泡层沿所述供给辊纵向的长度(mm)，S代表所述发泡层的孔隙率，Trs代表所述供给辊每单位时间的转数(rpm),以及Ts代表所述传送部件每单位时间的转数(rpm)。
7.一种能够可拆卸地附接在成像装置主体上的处理盒，所述处理盒包括: 构造用以承载静电潜像的图像承载部件；以及 根据权利要求1所述的显影设备。
8.一种构造用以在记录材料上形成图像的成像装置，所述成像装置包括: 构造用以承载静电潜像的图像承载部件； 根据权利要求1所述的显影设备；以及 构造用以传送所述记录材料的传送单元。
9.一种显影设备，包括: 显影剂承载部件，构造用以承载显影剂； 供给辊，构造成在所述供给辊的表面上包括发泡层，且与所述显影剂承载部件相接触地转动以把所述显影剂供应给所述显影剂承载部件，其中，所述供给辊被构造设置成使所述供给辊与所述显影剂承载部件之间接触区域的沿所述供给辊转动方向的下游端定位成高于所述供给辊与所述显影剂承载部件之间接触区域的沿所述供给辊转动方向的上游端; 显影剂收容部，被构造设置成在竖直方向上低于所述供给辊且收容显影剂； 传送部件，构造用以把收容在所述显影剂收容部中的显影剂传送到所述接触区域的上方；以及 侵入部件，在沿所述供给辊转动方向的相对于所述供给辊顶点的下游侧且相对于所述接触区域的上游端的上游侧侵入所述发泡层内，其中，所述侵入部件的上端被定位成在竖直方向上高于所述供给辊的顶点。
10.根据权利要求9所述的显影设备，其特征在于，所述侵入部件在所述侵入部件侵入所述发泡层内的部分处具有曲面形状。
11.根据权利要求9所述的显影设备，其特征在于，所述侵入部件沿与所述供给辊的转动方向相反的方向转动。
12.根据权利要求9所述的显影设备，其特征在于，所述侵入部件由所述供给辊可转动地驱动。
13.根据权利要求9所述的显影设备，其特征在于，所述侵入部件具有圆柱形状，且设置成沿所述侵入部件的圆柱形状的径向方向侵入所述发泡层内。
14.根据权利要求9所述的显影设备， 其特征在于，利用所述显影剂承载部件、所述供给辊和所述侵入部件在所述接触区域上方形成的存留部具有能够存留所述显影剂的容积V，且所述存留部的所述容积V满足以下条件:V〉Ji *( ΛE- δ ) (2R- δ - ΔΕ)*W*S*Ts/Ts 这里，Λ E代表所述显影剂承载部件侵入所述发泡层内的侵入量(_)，δ代表所述侵入部件侵入所述发泡层内的侵入量(mm)，R代表所述供给辊的半径(mm)，W代表所述发泡层沿所述供给辊纵向的长度(mm)，S代表所述发泡层的孔隙率，Trs代表所述供给辊每单位时间的转数(rpm),以及Ts代表所述传送部件每单位时间的转数(rpm)。
15.一种能够可拆卸地附接在成像装置主体上的处理盒，所述处理盒包括: 构造用以承载静电潜像的图像承载部件；以及 根据权利要求9所述的显影设备。
16.一种构造用以在记录材料上形成图像的成像装置，所述成像装置包括: 构造用以传送所述记录材料的传送单元；以及 根据权利要求15所述的处理盒。
全文摘要
本发明涉及显影设备、处理盒以及成像装置。所述显影设备通过被构造用以侵入供给辊的发泡层内的侵入部件使调色剂从该发泡层排出，并使调色剂被供应给显影辊与供给辊之间的接触区域上方。
文档编号G03G21/18GK103092033SQ20121041713
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月26日 优先权日2011年10月28日
发明者吉田延喜 申请人:佳能株式会社