显影装置和图像形成装置制造方法
【专利摘要】本发明提供显影装置和图像形成装置。显影装置具有：多个显影部件，其具有套筒和磁辊，其中套筒与像保持体相对配置且在周向上被旋转驱动，磁辊被固定在套筒内侧且在周向的多个位置设有磁极；层限制部件，其与多个显影部件中的第1显影部件具有的第1套筒相对，对第1套筒上保持的双组分显影剂的层进行限制；磁性部件，其在与第2显影部件具有的第2磁辊的多个磁极中的、设置于第2显影部件具有的第2套筒的旋转方向上的比显影极靠下游侧且比剥离极靠上游侧的区域中的磁极相对的位置处，保持间隔而面对第2套筒，其中，由层限制部件限制后的显影剂被交接到第2磁辊，显影极设置在与像保持体相对的位置处，剥离极剥离第2套筒的周面上保持的显影剂。
【专利说明】显影装置和图像形成装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及显影装置和图像形成装置。
【背景技术】
[0002]在将色调剂转移到像保持体上的静电潜像上而形成可见像的图像形成装置中，多采用包含色调剂和磁性载体的双组分显影剂。这样的双组分显影剂被磁吸附在显影装置所具有的显影辊的周面上，并被传送到与像保持体相对的位置处。然后，在像保持体与显影辊之间施加显影偏置电压，在形成的电场内，色调剂转移到像保持体上的静电潜像上，形成可见像。
[0003]关于上述显影辊，广泛采用了具有磁辊和圆筒状的薄套筒的显影辊，所述磁辊被固定支撑为不旋转，所述套筒以可旋转的方式支撑在磁辊的周围。上述磁辊在周向上磁化出多个磁极，将磁性载体磁吸附在套筒的表面上，通过套筒的旋转在周向上传送磁性载体和附着在磁性载体上的色调剂。此时，保持在套筒上的双组分显影剂在磁辊的磁极上形成磁刷，该磁刷是磁性载体呈穂状地排列而成的。特别是在与像保持体相对的位置处磁化出的显影极上，通过成为穂状，使得大量的色调剂转移到像保持体上，进行显影。
[0004]另一方面，在使用色调剂形成可见像的图像形成装置中，期望实现处理的高速化，因此，提出了如下的显影装置:该显影装置为了向高速旋转的像保持体供给足够量的色调齐U，而具备多个显影辊。
[0005]例如，在日本特开2007-241149号公报、日本特开平7-92814号公报或者日本特开2006-243255号公报中，记载了具有2个显影辊的显影装置。这些显影辊沿着像保持体的周向配置，分别具有磁辊和套筒，在各自的磁辊上设置有多个磁极。并且，从这些显影辊向像保持体上的静电潜像上转移色调剂，进行具有足够浓度的显影。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供如下的显影装置和图像形成装置:降低由与形成有静电潜像的像保持体相对的多个显影部件显影的图像的浓度不均。
[0007]为了解决上述问题，根据本发明的第I方案，提供了一种显影装置，其具有:多个显影部件，该多个显影部件具有磁辊和圆筒状套筒，其中，所述套筒与形成有由静电电位差产生的潜像的像保持体相对地配置，并且在周向上被旋转驱动，所述磁辊被固定支撑在该套筒的内侧，并且在周向的多个位置处设置有磁极；层限制部件，该层限制部件与多个所述显影部件中的第I显影部件所具有的第I套筒相对，对双组分显影剂的层进行限制，所述双组分显影剂通过设置于该第I套筒的内侧的第I磁辊而保持在该第I套筒上；以及磁性部件，该磁性部件在与第2显影部件所具有的第2磁辊的多个磁极中的、设置于该第2显影部件所具有的第2套筒的旋转方向上的比显影极靠下游侧且比剥离极靠上游侧的区域中的磁极相对的位置处，与该第2套筒保持间隔而面对该第2套筒，其中，由所述层限制部件进行限制后的双组分显影剂被交接到所述第2磁辊，所述显影极设置在与所述像保持体相对的位置处，所述剥离极剥离所述第2套筒的周面上保持的双组分显影剂。
[0008]根据本发明的第2方案，在所述显影装置中，所述磁性部件的与所述第2套筒相对的位置被磁化成与所述第2磁辊的和该磁性部件相对的所述磁极相同的极性。
[0009]根据本发明的第3方案，在所述显影装置中，所述第2磁辊在比所述显影极靠下游侧且比所述剥离极靠上游侧的区域中，具有多个磁极，所述磁性部件与多个所述磁极相对地配置。
[0010]根据本发明的第4方案，在所述显影装置中具有围绕部件，该围绕部件被设置为:该围绕部件隔着间隔而与所述第2套筒相对，并且围着滞留于设置有所述磁性部件的位置的上游侧的双组分显影剂。
[0011]根据本发明的第5方案，在所述显影装置中，所述围绕部件被支撑为，覆盖了设置有所述磁性部件所面对的磁极的位置的正上方。
[0012]根据本发明的第6方案，在所述显影装置中，所述磁性部件被支撑在所述围绕部件的背面侧。
[0013]根据本发明的第7方案，提供一种图像形成装置，其具有:像保持体，其在环状的周面上形成有由静电电位差产生的潜像；显影装置，其通过使色调剂附着到所述像保持体上的潜像上而形成色调剂像；转印装置，其将形成的色调剂像转印到转印材料上；以及定影装置，其将所述色调剂像定影到所述转印材料上，所述显影装置是所述第I方案至所述第6方案中任意一个方案的显影装置。
[0014]根据本发明的第8方案，提供一种图像形成方法，其具有如下步骤:在像保持体的环状的周面上利用静电电位差形成潜像的步骤；在显影装置中，使色调剂附着到所述像保持体上的潜像上而形成色调剂像的步骤；将形成的色调剂像转印到转印材料上的步骤；以及将所述色调剂像定影到所述转印材料上的步骤。
[0015]在所述第I方案的显影装置中，与不具有本结构的显影装置相比，能够降低由多个显影部件显影的图像的浓度不均。
[0016]在所述第2方案的显影装置中，与不具有本结构的显影装置相比，能够强力地刮掉经过了与像保持体相对的位置后的第2套筒的表面上附着的色调剂。
[0017]在所述第3方案的显影装置中，与面对着I个磁极而配置磁性部件的显影装置相t匕，能够强力地刮掉第2套筒上附着的色调剂。
[0018]在所述第4方案的显影装置中，与不具有围绕部件的显影装置相比，增强了刮掉第2套筒的表面上附着的色调剂的效果。
[0019]在所述第5方案的显影装置中，与不具有本结构的显影装置相比，增强了刮掉第2套筒的表面上附着的色调剂的效果。
[0020]在所述第6方案的显影装置中，与不具有本结构的显影装置相比，能够使得显影剂在由围绕部件和第2套筒围着的区域中顺畅地循环。
[0021]在所述第7方案的图像形成装置中，与不具有本结构的显影装置相比，能够降低由多个显影部件显影的图像的浓度不均。
[0022]在所述第8方案的图像形成方法中，能够降低由多个显影部件显影的图像的浓度不均。【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是示出本申请的发明的一个实施方式的图像形成装置的概略结构图。
[0024]图2是本申请的发明的一个实施方式中的、图1所示的图像形成装置所具备的显影装置的概略截面图。
[0025]图3是图2所示的显影装置的局部放大截面图。
[0026]图4是示出磁性部件的配置位置的概略图。
[0027]图5是示出在显影辊与感光鼓相对的位置处的色调剂、载体以及外添剂的动作的概略图。
[0028]图6是示出磁性部件与显影辊之间的磁力线以及双组分显影剂的动作的概略图。
[0029]图7是示出其他实施方式的显影装置的磁性部件与显影辊的相对位置处的双组分显影剂的动作的概略图。
[0030]图8是示出在其他实施方式的显影装置的磁辊上磁化出的磁极的配置的概略图。
[0031]图9是示出在其他实施方式的显影装置的磁性部件与显影辊相对的位置处的磁极配置的概略图。
[0032]图10是示出本申请的发明的其他实施方式的显影装置的、与显影辊相对的磁性部件和设置在其上游侧的围绕部件的配置的概略截面图。
[0033]图11是示出图10所示的显影装置中的磁性部件与显影辊之间以及围绕部件与显影辊之间的双组分显影剂的动作的概略图。
[0034]图12是示出具有围绕部件的显影装置的其他实施方式的概略截面图。
[0035]图13是示出具有围绕部件的显影装置的其他实施方式的概略截面图。
【具体实施方式】
[0036]以下，基于附图对本申请的发明的实施方式进行说明。
[0037]图1是本申请的发明的一个实施方式的图像形成装置的概略结构图。
[0038]该图像形成装置是使用4色的色调剂来形成彩色图像的图像形成装置，其具有:输出黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)以及黑色(K)的各色图像的电子照相方式的图像形成单元10Y、10M、10C、10K ;以及与这些图像形成单元相对的中间转印带11。
[0039]中间转印带11张紧地架设于被旋转驱动的驱动辊15、对中间转印带在宽度方向上的偏移进行调整的调整辊16以及对置辊17上。而且，中间转印带11与上述图像形成单元10Y、10M、10C、10K相对地配置，中间转印带11的周面在图中所示的箭头A的方向上被环绕驱动。
[0040]从该中间转印带11的环绕移动方向的上游侧起，按顺序排列有形成黄色的色调剂像的图像形成单元10Y、形成品红色的色调剂像的图像形成单元10M、形成青色的色调剂像的图像形成单元10C、形成黑色的色调剂像的图像形成单元10K，在其下游侧，以与中间转印带11接触的方式配置有用于进行二次转印的二次转印部件12。
[0041]片状的记录介质从记录纸收纳部8经由传送路径9被送入到该二次转印部件12与中间转印带11相对的二次转印位置13。在记录介质的传送路径上的二次转印位置13的下游侧，设置有对被转印了色调剂像的记录介质进行传送的传送装置14、以及通过加热和加压将色调剂像压附在记录介质上的定影装置7。[0042]并且，在下游侧设置有排纸保持部(未图示)，该排纸保持部层叠地保持已经定影了色调剂像的记录介质。
[0043]上述图像形成单元10分别具有感光鼓1，该感光鼓I在表面上形成有静电潜像而作为像保持体发挥作用，在各个感光鼓I的周围具有:带电装置2，其使该感光鼓I的表面带电；显影装置20，其选择性地使色调剂转移到形成在感光鼓I上的潜像上，形成色调剂像；一次转印辊5，其将感光鼓I上的色调剂像一次转印到中间转印带11上；以及清洁装置6，其去除残留在转印后的感光鼓I上的色调剂。此外，针对各个感光鼓1，分别设置有根据图像信号产生像光的曝光装置3，在显影装置20所面对的位置的上游侧，向带电的感光鼓I照射像光，写入静电潜像。
[0044]配置在隔着中间转印带11而与上述对置辊17相对的位置处的二次转印部件12具有二次转印辊12a、辅助辊12b、以及张紧地架设在二次转印辊12a和辅助辊12b上的二次转印带12c。二次转印带12c以与中间转印带11重合的状态被夹在对置辊17和二次转印辊12a之间，该二次转印带12c随着中间转印带11被环绕驱动而环绕移动。此外，当记录介质被送入到中间转印带11与二次转印带12c之间时,夹着该记录介质进行传送。并且，为了在二次转印辊12a与对置辊17之间形成转印用的电场，向对置辊17施加转印电压。
[0045]上述定影装置7具备内置有加热源的加热辊7a和压接在该加热辊7a上的加压辊7b，形成了加热辊7a与加压辊7b相接触的咬合部。已经转印了色调剂像的记录介质被送入到上述咬合部，在被旋转驱动的加热辊7a与加压辊7b之间对该记录介质进行加热和加压，将色调剂像压附到记录介质上。
[0046]如图2和图3所示，上述显影装置20具有收纳包含色调剂、磁性载体以及外添剂的双组分显影剂21的收纳框体22，在该收纳框体22朝向感光鼓I开口的部分处，设置有作为显影部件发挥作用的第I显影辊23和第2显影辊24。在收纳框体22内的设置显影辊23、24的位置的后方，设置有第I显影剂收纳室25和第2显影剂收纳室26，在这些显影剂收纳室25、26内，设置有搅拌传送部件27、28，搅拌传送部件27、28 —边搅拌双组分显影剂一边进行传送，并且向第I显影辊23供给双组分显影剂。此外，在第I显影辊23和第2显影辊24的周围，设置有:层限制部件29，其对磁吸附在第I显影辊23的外周面上的双组分显影剂的层厚进行限制；分配部件30，其将第I显影辊23上的双组分显影剂分配到第2显影辊24 ;磁性部件31，其与第2显影辊24的外周面相对地配置；以及引导部件32，其将从第2显影辊24的外周面剥离的双组分显影剂引导至上述搅拌传送部件27的工作区域。
[0047]上述双组分显影剂21 (以下称为显影剂)包含树脂性色调剂、磁性载体以及外添齐U，在本实施方式中，使用如下的双组分显影剂:通过搅拌，使得磁性载体和外添剂带正电，色调剂带负电。而且，通过使带正电的磁性载体磁吸附在显影辊23、24的外周面上，由此将附着在磁性载体周围的带负电的色调剂与附着在该色调剂上的带正电的外添剂一起传送。
[0048]上述收纳框体22收纳显影剂21，并且对设置在内部的2个显影辊23、24、搅拌传送部件27、28、层限制部件29、分配部件30、磁性部件31以及引导部件32进行支撑。而且，在与感光鼓I相对地设置的开口部中，第I显影辊23和第2显影辊24被配设成隔着间隔与感光鼓I相对。
[0049]上述搅拌传送部件27、28双方沿着显影辊23、24的轴线配置，是具有绕着中心轴的螺旋状翼体的螺杆状部件。而且，这些搅拌传送部件27、28隔着隔离壁33并排地配置，该隔离壁33在轴线方向的两端部具有开口(未图示)，搅拌传送部件27、28在各自的轴线方向上传送显影剂21，以显影剂21的传送方向彼此相反的方式被旋转驱动。由此，在设置于隔离壁33的开口处，在彼此的搅拌区域之间交接显影剂，显影剂在被隔离壁33隔开的第I显影剂收纳室25和第2显影剂收纳室26中循环移动。而且，通过搅拌传送部件27向第I显影辊23供给显影剂，使显影剂磁吸附到第I显影辊23的外周面上。
[0050]上述第I显影辊23和第2显影辊24具有:磁辊23a、24a，其被固定支撑在收纳框体22上；以及筒状的套筒23b、24b，其被支撑为可沿着磁辊23a、24a的外周面旋转。
[0051]磁棍23a、24a在周向上磁化出多个磁极,能够通过磁力作用将显影剂21磁吸附到套筒23b、24b的外周面上、或者从套筒23b、24b的外周面上剥离显影剂21。而且，在磁辊23a、24a的轴线方向上大致均等地磁化出这些磁极，在轴线方向的任意位置处，都能在周边形成大致相同的磁场。
[0052]以如下方式对上述第I显影辊23所具有的第I套筒23b进行旋转驱动:在与感光鼓I相对的位置处，该第I套筒23b的周面在与感光鼓I相同的方向上移动，其中，所述感光鼓I在图2或图3中的箭头C所示的方向、即箭头B所示的方向上被驱动。此外，第2显影辊24所具有的第2套筒24b在图2或图3中箭头D所示的方向上被驱动。由此，以如下方式进行旋转驱动:在第2套筒24b与第I套筒23b相对的位置即显影剂的交接位置处，彼此相对的双方的周面在相同方向上移动，在第2套筒24b与感光鼓I相对的位置处，彼此相对的双方的周面在彼此相反的方向上移动。
[0053]关于在上述第I显影辊23所具有的第I磁辊23a上磁化出的磁极，例如图3所示，从吸附由搅拌传送部件27供给的显影剂的位置起，沿着第I套筒23b的环绕移动方向依次设置有:吸附极SI，其吸附所供给的显影剂；在与第2显影辊24相对的位置处磁化出的交接极N2，其将第I套筒23b上保持的显影剂交接到第2套筒24b上；在与感光鼓I相对的位置处磁化出的显影极S3 ;传送极N4，其将显影剂吸附在第I套筒23a的外周面上进行传送；以及剥离极S5，其与上述吸附极SI相邻地设置，且与该吸附极SI为相同极性。
[0054]第2显影辊24所具有的第2磁辊24a也沿着周向磁化出5个磁极，从与第I显影辊23相对的位置起，在第2套筒24b的环绕移动方向上设置有:在与第I显影辊23相对的位置处磁化出的接收极S6，其从第I套筒23a上接收显影剂；显影极N7，其在与感光鼓I相对的位置处，使得显影剂朝向感光鼓I穗状地立起；传送极S8，其将显影剂吸附在第2套筒24b的外周面上进行传送；以及2个剥离极N9、N10，它们是在周向上隔开间隔地磁化出相同极性的磁极而得到的，通过相斥磁场来剥离显影剂。
[0055]此外,上述磁极SI?S8为S极,上述磁极N2?NlO为N极。
[0056]上述层限制部件29是被设置成前端缘与第I套筒23b的外周面相对的板状部件，对吸附在第I套筒23b上而移动的显影剂的量进行限制。该层限制部件29被配置在第I套筒23b的外周面的移动方向上的、从搅拌传送部件27向第I显影辊23供给显影剂21的位置的下游侧。
[0057]上述分配部件30被设置为从下游侧朝向第I显影辊23和第2显影辊24相对的位置的间隙中突出，并且沿着这些显影辊23、24的轴线连续地配置。而且，利用突出到上述第I显影辊23和第2显影辊24之间的对置区域34中的前端30a，将第I套筒23b与第2套筒24b之间的相连的显影剂21分配到第I显影辊侧和第2显影辊侧。[0058]此外，在本实施方式中，虽然是设定成将第I显影辊23传送到对置区域34中的显影剂分配给第I显影辊23和第2显影辊24，不过，分配的比率可以根据需要进行变更。
[0059]上述引导部件32是在设置于第2磁辊24a上的2个剥离极N9、N10的相斥磁场起作用的区域中，被配置成其前端32a与第2套筒24b的外周面相对的板状部件。而且，沿着板状面引导从第2套筒24b上剥离的显影剂，引导至利用收纳框体22内的搅拌传送部件27对显影剂进行搅拌的区域。
[0060]上述磁性部件31以与第2磁辊24a上磁化出的传送极S8隔着间隔而相对的方式进行配置，磁性部件31的与上述传送极S8相对的位置被磁化成与该传送极S8极性相同。由此，在磁性部件31与第2磁辊24a之间作用着相斥磁场。
[0061]优选将上述磁性部件31配置为:该磁性部件31在所面对的传送极S8的、沿着该第2磁辊24a的周面的磁通密度分布为最大值的50%以上的区域内，与该第2磁辊24a相对。例如，如图4所示，当沿着第2磁辊24a的外周面对传送极S8的磁通密度分布(横切第2套筒24b的周面的方向的磁通密度)进行测定时，在磁极的中央位置a处磁通密度示出最大值，从a点起朝向周向两侧，磁通密度逐渐減少，在图4中所示的符号b、c的位置处成为最大值的50%。优选的是:在位置b、c以内的范围中，即在从传送极S8的中央位置a起到两侧的中心角为α °的区域内，与第2磁辊24a相对地配置磁性部件31。
[0062]此外，上述磁性部件31与第2套筒24b之间的间隔可以根据第2套筒24b上保持的显影剂量、传送极S8的强度等来设定，优选设为200μπι?2000μπι左右。
[0063]此外，在本实施方式中，虽然磁性部件31与第2磁辊24a的传送极S8相对地配置，不过，在比显影极靠下游侧且比剥离极靠上游侧的区域中配置有多个磁极的情况下，磁性部件31可以与这些磁极中的任意一个磁极相对。
[0064]下面，对在这样构成的显影装置20中，向套筒23b、24b上供给的色调剂、磁性载体以及外添剂的动作进行说明。
[0065]由搅拌传送部件27、28搅拌后的显影剂21通过第I磁辊23a的吸附极SI的作用而吸附在第I套筒23b上，第I套筒23b在图3中所示的箭头C的方向上进行环绕移动来传送显影剂。在吸附极SI的下游配置有层限制部件29，限制第I套筒23b上保持的显影剂的层厚。即，调整在第I套筒23b上传送的显影剂量。
[0066]被限制了层厚的第I套筒23b上的显影剂随着第I套筒23b的环绕移动而到达与第2套筒24b相对的对置区域34。在该对置区域34中，第I磁辊23a的交接极N2与第2磁辊24a的接收极S6相对，磁性载体在这些不同极性的磁极之间相连，并且被保持为架设在两极之间。
[0067]分配部件30配置在上述对置区域34中，在第I套筒23b与第2套筒24b之间，分配部件30的前端30a遇到磁性载体相连的显影剂，将显影剂分配到第I套筒侧和第2套筒侧。
[0068]这样，通过第2套筒24b的环绕移动，来传送第2套筒24b从第I套筒23b接收到的显影剂，进而显影剂到达与感光鼓I相对的位置。
[0069]在与感光鼓I相对的显影区域中，通过第2磁辊24a上磁化出的显影极N7的磁场，如图5所示，使得磁性载体41穗状地立起，并且，通过感光鼓I与第2套筒24b或者第2磁辊24a之间施加的显影偏置电压的作用，第2套筒24b上穗状地立起的磁性载体41上附着的色调剂42转移到感光鼓I的图像部分即潜像上。在本实施方式中，例如在感光鼓I带电为-800V后，图像部分(附着有色调剂的部分)的电位因曝光而衰减，成为-400V。而且，在第2套筒24b侧，通过施加将直流和交流叠加后的显影偏置电压，直流分量的电位成为-650V。由此，通过第2套筒24b的外周面与感光鼓I的图像部分之间形成的电场的作用，带负电的色调剂42转移到感光鼓I的表面。因此，第2套筒24b上的显影剂的色调剂浓度降低。此时，磁性载体41被第2磁辊24a的磁场所约束，保留在第2套筒24b上。此外，外添剂43带正电，一部分外添剂43在穗状地立起的磁性载体41之间被吸引到第2套筒侧，附着到第2套筒24b的表面上。
[0070]另一方面，感光鼓I上的非图像部分没有被曝光，电位维持在-800V，在非图像部分与第2套筒24b之间，产生与图像部分相反方向的电场。因此，带负电的色调剂留在第2套筒24b上，并且从穗状地立起的磁性载体41向第2套筒24b的表面作用吸引力，使得一部分色调剂41附着到第2套筒24b的表面上。此外，对于带正电的外添剂43和磁性载体41,产生向感光鼓I侧吸引的力，外添剂43的一部分转移到感光鼓I上。磁性载体41受到由第2磁辊24a形成的磁场的约束，留在第2套筒24b上。
[0071]这样，当色调剂42和外添剂43的一部分从第2套筒24b上的显影剂中转移后，接着，第2套筒24b上的显影剂移动到与磁性部件31相对的位置。在该位置处，由于在第2磁辊24a上磁化有传送极S8，在磁性部件31上磁化有与传送极S8相同极性的S极，因而形成了相斥磁场。因此，如图6 (a)所示，在磁性部件31与第2套筒24b之间产生磁力线，产生磁性载体41难以滞留的区域d。因此，如图6 (b)所示，第2套筒24b上的磁性载体41被挤压在第2套筒24b表面上。在该状态下，通过使第2套筒24b持续地环绕移动，由此，受到挤压的磁性载体41在第2套筒24b的表面上擦蹭，刮掉第2套筒24b的外周面上附着的色调剂42以及外添剂43而使它们附着在磁性载体41上。
[0072]此外，对于第2套筒24b的表面，为了维持被第2磁辊24a的磁力吸附的磁性载体41的传送效率，表面形成得粗糙，形成有多个凹部。
[0073]在经过了与磁性部件31的对置部之后，第2套筒24b上的显影剂移动到设置有剥离极N9的位置。在该剥离极N9的下游，设置有相同极性的剥离极N10，在两极之间作用有相斥磁场，磁性载体41与色调剂42以及外添剂43 —起从第2套筒24b上释放而剥离。由于配置有前端突出到该位置处的引导部件32，所以被剥离的显影剂、即附着有色调剂42和外添剂43的磁性载体41沿着引导部件32移动，返回到驱动搅拌传送部件27的区域中。然后，经过搅拌后再次供给到第I套筒23b上。
[0074]此外，在与传送极S8相对的位置处没有设置磁性部件31的情况下，对于第2套筒24b的外周面而言，在显影区域中的与非图像部分相对的区域中，会附着较多的色调剂42，而在与图像部分相对的区域中，会附着较多的外添剂43，在这样的的状态下，向设置有剥离极N9的位置进行传送。并且，当通过相斥磁场剥离了磁性载体41时，附着在第2套筒24b上的色调剂42和外添剂43未被剥离而残留下来，残留的色调剂42和外添剂43的分布可能会成为如下状态:产生了基于显影区域中所面对的感光鼓I上的图像的不均。在产生这样的不均的状态下，再次在第I套筒23b与第2套筒24b相对的位置处供给显影剂并传送到显影区域时，可能在接下来显影的图像上显现之前的环绕中所面对的图像的历史痕迹。与此相对，在上述实施方式的显影装置20中，在与磁性部件31相对的位置处，使磁性载体41在第2套筒24b上擦蹭，使得色调剂42和外添剂43附着在磁性载体41上，从而在与剥离极N9的相对位置处，磁性载体41和很多的色调剂42以及外添剂43 —起被剥离。因此，在接下来显影的图像中，不易出现基于之前显影的图像的浓度不均，即不易出现图像历史痕迹。
[0075]另一方面，对于在第I套筒23b与第2套筒24b的对置区域34中将显影剂的一部分交接到第2套筒24b后的第I套筒23b，其外周面进行环绕移动，向与感光鼓I相对的位置传送显影剂。然后，将色调剂转移到感光鼓I上的潜像上进行显影。保持着包含显影后残留的色调剂以及外添剂的显影剂的第I套筒23b继续旋转，通过剥离极S5剥离第I套筒23b上残留的显影剂。剥离的显影剂返回到搅拌传送部件27的工作区域，与其他显影剂搅拌后，在设置有吸附极SI的位置处再次供给到第I套筒23b上。
[0076]此外，当上述第I套筒23b上保持的显影剂经过感光鼓I和第I套筒23b相对的显影区域时，也与感光鼓I和第2套筒24b相对的区域一样，产生了色调剂转移到图像部分上、色调剂以及外添剂附着到第I套筒23b上的情况。不过，对于吸附在第I套筒23b上的显影剂而言，在与层限制部件29相对的位置的上游侧，一部分显影剂发生滞留，擦蹭着第I套筒23b的外周面的同时被搅拌。因此，经过显影区域时形成的色调剂以及外添剂的不均被消除，接下来的图像上不容易产生图像历史痕迹。
[0077]在以上说明的实施方式中，虽然在第2套筒24b与磁性部件31相对的位置处，第2磁棍24a的传送极S8与在磁性部件31的相对位置处磁化出的磁极为相同极性,在相对的区域形成相斥磁场，不过，也可以使传送极S8与磁性部件31的磁极成为相反极性。
[0078]当第2磁辊上磁化出的传送极S8与磁性部件31的磁极为相反极性时，如图7所示，通过N极与S极之间的磁场，磁性载体41在附着有色调剂等的状态下连成穂状，架设在第2套筒24b与磁性部件31之间。而且，当第2套筒24b的外周面进行环绕移动时，对相连的磁性载体41作用欲使其留在磁场内的力，磁性载体41在第2套筒24b的外周面上擦蹭。由此，附着在第2套筒24b的外周面上的色调剂和外添剂被磁性载体刮掉，起到消除图像历史痕迹的作用。
[0079]此外，在上述实施方式中，虽然对磁性部件进行了磁化，不过也可以配置没有被磁化的磁性部件。在这样的装置中，通过传送极对相对的磁性部件进行磁化，与图7所示的装置同样地形成磁场。因此，将磁性载体保持在磁性部件与第2套筒之间，起到消除图像历史痕迹的作用。
[0080]另一方面,在上述实施方式中，虽然在第I磁棍23a和第2磁棍24a上磁化出5极，不过配置的磁极的数量不限5极,例如,如图8所示,也可以配置7个磁极。
[0081]在该显影装置中，在第I磁辊61a上，从向第I套筒61b上供给显影剂的位置起，在第I套筒61b的旋转方向上设置有:吸附极NI，其吸附由搅拌传送部件供给的显影剂；第I传送极S2，其将显影剂保持在第I套筒上；交接极N3，其将显影剂交接到第2套筒62b上；第2传送极S4 ;与感光鼓I相对的显影极N5 ;第3传送极S6 ;以及剥离极N7，其将显影剂从第I套筒61b上剥离。
[0082]此外，在第2磁辊62a上，从由第I套筒61b转移显影剂的位置起，在该第2套筒62b的旋转方向上设置有:接收极S8，其从第I套筒61b接收显影剂；第I传送极N9 ;显影极SlO ;第2传送极Nll ;与磁性部件63相对的第3传送极S12 ;以及2个剥离极N13、N14。
[0083]如图8所示，在第2套筒62b的环绕移动方向上的比显影极SlO靠下游侧且比剥离极N13靠上游侧的区域中设置有2个传送极时，可以将磁性部件配置成与传送极中的任意一个相对。此外，如图9所示，也可以将磁性部件64设置成与2个传送极Nil、S12的双方相对。此时,在磁性部件64与2个传送极N11、S12相对的区域中，可以形成相斥磁场，也可以形成相互吸引的磁场。此外，也可以在一个传送极与磁性部件64相对的区域中形成相斥磁场，在另一个传送极与磁性部件64相对的区域中形成吸引的磁场。
[0084]通过这样地与第2磁辊62a上磁化出的2个传送极相对地配置磁性部件64，如图9所示，磁性载体对第2套筒62b的表面进行刮蹭的范围变大，与面对着一个传送极而配置磁性部件时相比，能够降低残留在第2套筒62b上的色调剂或者外添剂的量。
[0085]下面，对本发明的其他实施方式中，在磁性部件的上游侧以与显影辊相对的方式设置了围绕部件的显影装置进行说明。
[0086]在该显影装置中，取代图2所示的显影装置所具有的磁性部件31，而如图10所示同时设置了磁性部件71和围绕部件72。该显影装置的其他结构与图2所示的显影装置相同，省略说明。
[0087]上述围绕部件72是与第2显影辊24的轴线成直角的方向上的截面形状弯曲成L字状的板状部件，并且在第2显影辊24的轴线方向上为等截面。该围绕部件72以弯曲的截面形状的凹状部分与第2套筒24b的周面相对的方式被支撑，截面的两端部成为与第2套筒24b的周面相离的状态。
[0088]另一方面，上述磁性部件71被固定在与第2套筒24b的周面相对地设置的围绕部件72的背面侧的、第2套筒24b的环绕移动方向上的下游侧端部。即，磁性部件71被安装在围绕部件72的与第2套筒24b相对的面的相反侧的面上，围绕部件72在支撑磁性部件71的位置的上游侧，以围着第2套筒24b的周面附近的方式与第2套筒24b相对地配置。
[0089]上述磁性部件71被支撑在从第2磁辊24a上磁化出的传送极S8的中心位置起，朝向第2套筒24b的旋转方向下游侧，该第2磁辊24a的中心角为5°的位置处。该位置与图2所示的显影装置中的磁性部件31的设置位置一样，处于传送极S8的磁通密度分布中磁通密度为最大值的50%以上的区域内。而且，在该磁性部件71的与传送极S8相对的位置处，磁化出与传送极S8的磁极相同极性的磁极。因此，在磁性部件71的上游侧与第2套筒24b相对的围绕部件72处于传送极S8和磁性部件71之间形成相斥磁场的区域的上游侦牝并且被设置为覆盖传送极S8的正上方。而且，将第2套筒24b上被围绕部件72围着的范围内的磁性载体吸引到传送极S8上的力的作用强。
[0090]在这样的显影装置中，显影剂从第I显影辊23交接到第2显影辊24上，在与感光鼓I相对的位置处贡献于该感光鼓上的潜像的显影，之后，通过第2套筒24的旋转被传送到设置有上述围绕部件72和磁性部件71的位置。如图11所示，第2套筒24b上的显影剂经过围绕部件72的上游侧端缘72a与第2套筒24b相对的位置、即由围绕部件72围着的区域的入口，到达设置于围绕部件72的背面侧的磁性部件71隔着围绕部件72与传送极S8相对的位置。在磁性部件71与传送极S8相对的位置处，与图2所示的显影装置一样，由传送极S8和设置在磁性部件71上的相同极性的磁极形成了相斥磁场，如图11所示产生了磁性载体41难以存在的区域e。由此，作用有欲将磁性载体41挤压在第2套筒24b的周面上的力以及阻挡磁性载体41在周向上的移动的力。因此，磁性载体41在第2套筒24b的周面上擦蹭，起到刮掉第2套筒上附着的色调剂、外添剂的作用。[0091]在这样地通过相斥磁场作用了欲阻挡磁性载体41的力的状态下，含有磁性载体41的一部分显影剂经过围绕部件72的下游侧端缘72b与第2套筒24b相对的位置、即由围绕部件72围着的区域的出口，而一部分显影剂则滞留在作用有相斥磁场的区域的上游侧。滞留的显影剂被第2套筒上继续传送来的显影剂推挤，如图11中箭头所示，在被围绕部件72和第2套筒24b的周面围着的区域内循环地移动。由此，在第2套筒24b的周面上擦蹭的显影剂的量增大，能够在较大的范围中刮掉第2套筒上的色调剂、外添剂。此外，在显影剂循环地移动的范围中，传送极S8的磁场的作用强，由此，显影剂被挤压到第2套筒上，增大了刮除色调剂的效果。而且，形成相斥磁场的位置是由围绕部件72和第2套筒24b围着的区域内或者接近该区域的位置，由此，被阻挡的显影剂能够在形成相斥磁场的区域的上游侧顺畅地循环。
[0092]如上述那样，当被第2套筒24b的周面和围绕部件72围着的范围内循环移动的显影剂量增加时，欲将显影剂从围绕部件72的下游侧端缘72b与第2套筒24b的周面相对的出口向下游侧推出的力增大。由此，随着第2套筒24b的旋转移动而从入口传送到由围绕部件72和第2套筒24b围着的区域内的显影剂量、与从该区域向下游侧送出的显影剂量彼此平衡。因此，大致固定量的显影剂在由围绕部件72和第2套筒24b围着的区域内持续地循环，刮落第2套筒24b上的色调剂、外添剂，从而消除历史痕迹。
[0093]在上述实施方式中，设置为:围绕部件72的上游侧端缘72a与第2套筒24b的周面之间的间隔为2.5_，下游侧端缘72b与第2套筒24b的周面之间的间隔为2.5mm,围绕部件72与第2套筒24b之间的最大间隔为5_。不过，不限于这些数值，也可以如下这样地进行设定。
[0094]上游侧端缘72a与第2套筒24b之间的间隔是第2套筒24b上的显影剂能够进入到围绕部件72与第2套筒24b之间的间隔，可以在能够在由该围绕部件72和第2套筒24b围着的区域内诱导显影剂循环的范围内，确定上述间隔。具体地讲，优选设定为大于第2套筒24b上保持的显影剂层的层厚并且小于5mm。
[0095]围绕部件72的下游侧端缘72b与第2套筒24b之间的间隔优选为200 μ m以上3mm以下，更优选为2_以下。当为200 μ m以下时，显影剂可能会堵塞在围绕部件72的下游侧端缘72b与第2套筒24b之间，阻碍显影剂的传送。当下游侧端缘72b与第2套筒24b之间的间隔为3mm以上时，磁性部件71与第2磁辊24a之间的间隔增大，所形成的磁场的作用降低。
[0096]另一方面,磁性部件71的设置位置可以在第2磁棍24的传送极S8的磁场为最大值的50%以上的范围内进行设定，不过，在将围绕部件72设置在磁性部件71的上游侧的情况下，优选将磁性部件71设置在第2套筒24b的环绕移动方向上的比传送极S8的中心位置靠下游侧的位置。
[0097]此外，在图10所示的实施方式中，在磁性部件71的与传送极S8相对的位置处，磁化出与该传送极S8相同极性的磁极，不过，也可以磁化出相反极性的磁极。在磁性部件71上形成了相反极性的磁极时，与图7所示的状态同样，在磁性部件71与第2套筒24b之间磁性载体连成链状或穂状，作用了欲使显影剂留在磁场内的力。由此，与在磁性部件71上磁化出与传送极S8相同极性的磁极的情况一样，磁性部件在第2套筒24b的周面上擦蹭，刮掉色调剂、外添剂，并且使得一部分显影剂在由磁性部件71和第2套筒24b围着的区域内循环。
[0098]此外，磁性部件71也可以使用没有被磁化的磁性部件。通过将磁性部件71配置成与传送极S8相对，相对的位置被磁化成相反极性，同样能起到刮掉色调剂、外添剂的效果。
[0099]另一方面，在上述实施方式中，虽然磁性部件71被固定在围绕部件72的背面侧，不过，支撑磁性部件和围绕部件的方式不限于此，只要能够利用围绕部件围着滞留于磁性部件与第2套筒的传送极相对的位置的上游侧的显影剂即可，也可以通过其他方式来支撑磁性部件和围绕部件。
[0100]例如，如图12所示，围绕部件74可以并排配置在磁性部件73的上游侧。
[0101]此外，围绕部件的截面形状不限于图10所示弯曲成L字状的形状，只要是能够在围绕部件与第2套筒24b之间诱导显影剂循环的形状即可，例如，也可以像图13所示的围绕部件76那样，弯曲成凹状的一侧与第2套筒24b相对。此外，在围绕部件76为这样的形状时，磁性部件75可以安装在围绕部件76的背面侧，也可以与围绕部件76并排地支撑。
[0102]此外，本发明的显影装置的其他结构也不限于图2所示的方式，可以在本发明的范围内作为其他方式来实施。
[0103]例如，第I磁辊和第2磁辊上磁化出的磁极的数量、配置模式不限于图2或图8所示的形态，只要将传送极设置在第2套筒的环绕移动方向上的比显影极靠下游侧且比剥离极靠上游侧的区域中即可，此时可以变更磁极数、配置模式来进行应用。
[0104]此外，配置的显影辊不限于2个，也可以设置3个以上。此外，也可以变更显影辊的旋转方向。
【权利要求】
1.一种显影装置，其具有: 多个显影部件，该多个显影部件具有磁辊和圆筒状的套筒，其中，所述套筒与形成有由静电电位差产生的潜像的像保持体相对地配置，并且在周向上被旋转驱动，所述磁辊被固定支撑在该套筒的内侧，并且在周向的多个位置处设置有磁极； 层限制部件，该层限制部件与多个所述显影部件中的第I显影部件所具有的第I套筒相对，对双组分显影剂的层进行限制，所述双组分显影剂通过设置于该第I套筒的内侧的第I磁辊而保持在该第I套筒上；以及 磁性部件，该磁性部件在与第2显影部件所具有的第2磁辊的多个磁极中的、设置于该第2显影部件所具有的第2套筒的旋转方向上的比显影极靠下游侧且比剥离极靠上游侧的区域中的磁极相对的位置处，与该第2套筒保持间隔而面对该第2套筒，其中，由所述层限制部件进行限制后的双组分显影剂被交接到所述第2磁辊，所述显影极设置在与所述像保持体相对的位置处，所述剥离极剥离所述第2套筒的周面上保持的双组分显影剂。
2.根据权利要求1所述的显影装置，其中， 所述磁性部件的与所述第2套筒相对的位置被磁化成与所述第2磁辊的和该磁性部件相对的所述磁极相同的极性。
3.根据权利要求1或2所述的显影装置，其中， 所述第2磁辊在比所述显影极靠下游侧且比所述剥离极靠上游侧的区域中，具有多个磁极， 所述磁性部件与多个所述磁极相对地配置。
4.根据权利要求1或2所述的显影装置，其中， 该显影装置具有围绕部件，该围绕部件被设置为:该围绕部件隔着间隔与所述第2套筒相对，并且围着滞留于设置有所述磁性部件的位置的上游侧的双组分显影剂。
5.根据权利要求3所述的显影装置，其中， 该显影装置具有围绕部件，该围绕部件被设置为:该围绕部件隔着间隔与所述第2套筒相对，并且围着滞留于设置有所述磁性部件的位置的上游侧的双组分显影剂。
6.根据权利要求4所述的显影装置，其中， 所述围绕部件被支撑为，覆盖了设置有所述磁性部件所面对的磁极的位置。
7.根据权利要求5所述的显影装置，其中， 所述围绕部件被支撑为，覆盖了设置有所述磁性部件所面对的磁极的位置。
8.根据权利要求4至7中任意一项所述的显影装置，其中， 所述磁性部件被支撑在所述围绕部件的背面侧。
9.一种图像形成装置，其具有: 像保持体，其在环状的周面上形成有由静电电位差产生的潜像； 显影装置，其通过使色调剂附着到所述像保持体上的潜像上而形成色调剂像； 转印装置，其将形成的色调剂像转印到转印材料上；以及 定影装置，其将所述色调剂像定影到所述转印材料上， 所述显影装置是权利要求1、2、5、6、7中任意一项所述的显影装置。
10.一种图像形成装置，其具有: 像保持体，其在环状的周面上形成有由静电电位差产生的潜像；显影装置，其通过使色调剂附着到所述像保持体上的潜像上而形成色调剂像；转印装置，其将形成的色调剂像转印到转印材料上；以及定影装置，其将所述色调剂像定影到所述转印材料上，所述显影装置是权利要求3、4、6中任意一项所述的显影装置。
11.一种图像形成方法，该图像形成方法具有如下步骤:在像保持体的环状的周面上利用静电电位差形成潜像的步骤；在显影装置中，使色调剂附着到所述像保持体上的潜像上而形成色调剂像的步骤；将形成的色调剂像转印到转印材料上的步骤；以及将所述色调剂像定影到所述转印材料上的步骤，所述显影装置是权利要求1、2、5、6、7中任意一项所述的显影装置。
12.—种图像形成方法，该图像形成方法具有如下步骤:在像保持体的环状的周面上利用静电电位差形成潜像的步骤；在显影装置中，使色调剂附着到所述像保持体上的潜像上而形成色调剂像的步骤；将形成的色调剂像转印到转印材料上的步骤；以及将所述色调剂像定影到所述转印材料上的步骤，所述显影装置是权利要求3、4、6中任意一项所述的显影装置。
【文档编号】G03G15/09GK103969998SQ201310346731
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2012年2月2日
【发明者】越智隆, 渡边靖晃, 大隈博辉, 藤森信一郎, 古谷信正, 广川一彦, 丸山彰久 申请人:富士施乐株式会社