显影设备、处理盒和电子照相图像形成设备的制作方法

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显影设备、处理盒和电子照相图像形成设备的制作方法
本发明涉及包括在电子照相图像形成设备中的显影设备和处理盒,以及电子照相图像形成设备。
背景技术
:众所周知的电子照相图像形成设备包括各自包括显影剂承载体和显影剂调节构件的显影设备。显影剂调节构件在显影剂层厚度调节部抵接显影剂承载体以形成显影剂薄层,并且对显影剂进行摩擦带电(frictionalcharge)(摩擦带电(tribomaticcharging))。日本专利申请特开no.2009-42320公开了一种显影设备,其包括包含具有面向显影剂承载体的表面的弹性构件的显影剂调节构件,并且包括上游表面部和下游表面部,其中,上游表面部和显影剂承载体的表面形成显影剂取入间隙,并且下游表面部具有其曲率半径与显影剂承载体表面的曲率半径相同的凹曲面。根据该公开,该显影剂调节构件进行预定的摩擦带电而不妨碍显影剂的输送并且不增加对显影剂承载体的抵接压力。遗憾的是,显影剂调节构件对显影剂的调节力不足。这样的不足的力可能导致对显影剂薄层的形成的调节不足,因此,在一些情况下不能输送均一量的显影剂。因此,可能产生由这样的显影剂调节不足引起的图像缺陷。日本专利申请特开no.h11-316499公开了一种显影设备,其包括以两个以上的接触点与显影剂承载体接触的显影剂调节构件,并且具有与显影剂承载体的外周相同的形状和尺寸。根据该公开,该显影剂调节构件可以分散施加至显影剂承载体的抵接压力以减小显影剂承载体的峰值压力,增加对于产生由显影剂的缺乏引起的条纹的容许。遗憾的是,如果抵接压力分散于显影剂层厚度调节部中,则使用小粒径显影剂时不能调节显影剂,产生由于这样的显影剂调节不足而导致的图像缺陷。在向显影剂施加预定的电荷期间,由不能调节显影剂承载体上的显影剂层的厚度而引起图像缺陷。对显影剂承载体上的显影剂调节力不足导致了显影剂承载体上厚的显影剂层的形成而不是显影剂薄层的形成。这样的不足的调节力也阻止稳定的层的形成。因此,输送至感光构件的显影剂的量增加,发生显影剂向不期望的部分的飞散(起雾)和显影剂从显影剂容器中的洒出(spill)(显影剂的漏出)。此外,以超过预定量的量输送至显影剂承载体上的显影剂导致显影剂带电不足,以致不能向显影剂施加预定的电荷。已经进行了广泛的研究的本发明人已发现,显影剂层厚度调节部的形状和显影剂层厚度调节部中压力分布的控制对于显影剂的稳定带电以在显影剂承载体上形成显影剂薄层是重要的。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种显影设备,其可以使显影剂充分地带电并且将显影剂承载体上的显影剂层均一地调节至预定的厚度,以防止在显影剂容器的内部和外部显影剂的飞散和显影剂的洒出,从而减少起雾图像。根据本发明的一个方面,提供一种显影设备,其包括沿第一旋转方向可旋转的显影剂承载辊,和调节所述显影剂承载辊上承载的显影剂层的厚度的显影剂调节构件,其中,所述显影剂调节构件的至少一部分与所述显影剂承载辊的表面压接,以在所述显影剂承载辊和所述显影剂调节构件之间形成抵接部,所述抵接部沿所述显影剂承载辊的圆周方向的抵接宽度w为1.0mm以上且5.0mm以下,其中,在所述抵接部,抵接压力在第一区域内具有最大值,所述第一区域沿所述旋转方向距所述抵接部的上游端的宽度为所述抵接宽度w的20%以下,并且其中第二区域内的抵接压力为0.08mpa以上且0.18mpa以下,所述第二区域开始于沿所述旋转方向在下游侧距所述抵接部的上游端为所述抵接宽度w的30%的位置,并且终止于沿所述旋转方向在下游侧距所述抵接部的上游端为所述抵接宽度w的90%的位置。根据本发明的另一方面,提供一种处理盒,其可拆卸地安装至电子照相图像形成设备的主体,并且包括所述显影设备。根据本发明的又一方面,提供包括所述显影设备的图像形成设备。参考附图从示例性实施方案的以下描述,本发明的进一步特征将变得显而易见。附图说明图1为说明根据本发明的显影设备的实例的示意性截面图。图2为说明根据本发明的显影剂调节构件的实例的示意性截面图。图3a为实施例1中抵接压力的分布图。图3b为比较例3中抵接压力的分布图。图4a、4b、4c和4d为说明根据本发明的显影剂调节构件的显影剂层厚度调节部的形状与显影剂承载辊的表面之间的位置关系的实例的示意性截面图。图5为说明根据本发明的显影剂承载辊的实例的示意性截面图。图6为说明根据本发明的处理盒的实例的示意性构造图。图7为说明根据本发明的电子照相图像形成设备的实例的示意性构造图。图8为用于制造显影剂调节构件的设备的实例。图9a和9b为说明根据本发明的显影剂调节构件的实例的其它示意性截面图。具体实施方式现在将依照附图详细描述本发明的优选实施方案。[显影设备]根据本发明的一个方面的显影设备包括沿第一旋转方向可旋转的显影剂承载辊,和调节显影剂承载辊上承载的显影剂层的厚度的显影剂调节构件,并且显影剂调节构件的至少一部分与显影剂承载辊的表面压接,以在显影剂承载辊和显影剂调节构件之间形成抵接部。抵接部沿显影剂承载辊的圆周方向的抵接宽度w为1.0mm以上且5.0mm以下。在抵接部,抵接压力在第一区域内具有最大值,并且第一区域沿所述旋转方向距抵接部的上游端的宽度为抵接宽度w的20%以下,即,第一区域开始于抵接部的上游端,并且终止于沿所述旋转方向在下游侧距抵接部的上游端为抵接宽度w的20%的位置。进一步,第二区域内的抵接压力为0.08mpa以上且0.18mpa以下。第二区域开始于沿所述旋转方向在下游侧距抵接部的上游端为抵接宽度w的30%的位置,并且终止于沿所述旋转方向在下游侧距抵接部的上游端为抵接宽度w的90%的位置。术语沿显影剂承载辊的圆周方向的“抵接宽度w”指显影剂承载辊的与显影剂调节构件压接的表面的圆弧长度。术语在显影剂承载辊和显影剂调节构件之间的“抵接部的上游端”指在显影剂调节构件抵接于显影剂承载辊的表面的部位中,沿显影剂承载辊的第一旋转方向例如图1和图2中的箭头“b”所示的旋转方向位于上游的边缘的位置,例如,相当于图2中点a的位置。术语“抵接部的下游端”指在显影剂调节构件抵接于显影剂承载辊的表面的部位中,沿显影剂承载辊的第一旋转方向位于下游的边缘的位置,例如,相当于图2中点b的位置。在本发明中,术语“长度方向”指平行于显影剂承载辊的旋转轴的方向。在图2中,术语“长度方向”指垂直于纸面的方向。术语“横向方向”指图2中的x-方向,和术语“厚度方向”指图2中的z-方向。[显影剂承载辊]例如,如图5所示,显影剂承载辊包括圆柱状或中空圆筒状导电性基体41,设置在导电性基体41的外周面上的导电性弹性层42,和设置在导电性弹性层的外周面上的表面层43。显影剂承载辊可以具有除上述构造以外的任何构造。可以使用已知的显影剂承载辊。<基体>基体具有导电性,并且支承设置在其上的导电性弹性层。基体用的材料的实例包括金属,例如铁、铜、铝和镍;和包含这些金属的合金,例如不锈钢、硬铝、黄铜和青铜。为了赋予耐划伤性,可以在不损伤导电性的范围内镀覆基体的表面。此外,还可以使用具有被覆有金属的导电性表面且由导电性树脂组合物制备的树脂基体。<导电性弹性层>设置导电性弹性层以提供具有包括显影剂承载辊的设备所需的弹性的显影剂承载辊。导电性弹性层具体地可以具有实心体或发泡体。导电性弹性层可以包括单层或多层。显影剂承载辊经常在压力下压接至感光鼓和显影剂调节构件。为了减小这些构件互相给予的损害,例如设置了具有低硬度和低压缩永久变形的导电性弹性层。导电性弹性层用的材料的实例包括天然橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯橡胶、丁基橡胶、丁二烯橡胶、氟碳橡胶、聚氨酯橡胶和硅橡胶。这些可以单独使用或以两种以上的组合使用。导电性弹性层可以根据显影剂承载辊所需功能而包含导电剂、非导电性填料和成形所需的各种添加剂组分例如交联剂、催化剂和分散促进剂。配混在导电性弹性层中的导电剂的实例包括各种导电性金属或合金,导电性金属氧化物,被覆有这些导电性金属材料的绝缘物质的细颗粒,如炭黑等电子导电剂,和离子导电剂。这些导电剂可以以粉末或纤维的形态单独使用或以两种以上的组合使用。在这些导电剂中,可以使用电子导电剂炭黑,因为其导电性的可控性高和成本低。可以包含此类导电剂以将导电性弹性层的体积电阻率控制为1×104至1×1010ω·cm。包括其体积电阻率在该范围内的导电性弹性层的显影剂承载辊便于感光鼓上待显影的调色剂的量的控制。导电性弹性层的体积电阻率更优选为1×104至1×109ω·cm。任选地包含于导电性弹性层中的非导电性填料的实例包括:硅藻土、石英粉、干式二氧化硅、湿式二氧化硅、氧化钛、氧化锌、硅铝酸(aluminosilicicacid)、碳酸钙、硅酸锆、硅酸铝、滑石、氧化铝和铁氧化物。导电性弹性层给予显影剂承载辊所需的弹性。导电性弹性层可以具有例如10度以上且80度以下的askerc硬度。具有10度以上的askerc硬度的导电性弹性层可以降低由面向显影剂承载辊设置的各构件引起的压缩永久变形。具有80度以下的askerc硬度的导电性弹性层可以降低施加至显影剂的应力,并且可以抑制由图像的重复形成引起的图像品质的降低。在此,askerc硬度可以由通过asker橡胶硬度计(由kobunshikeikico.,ltd.制造)测量的值来规定。导电性弹性层的厚度优选为0.1mm以上且50mm以下、更优选0.5mm以上且10mm以下。导电性弹性层的成形方法的实例包括各种成形法例如挤出成形、模压成形、注射成形、液体注射成形和注模成形(moldinjectionmolding),在所述成形法中,材料通过在适当的温度下加热适当的时间而固化以在基体上成形导电性弹性层。在注模成形中,将导电性弹性层用的未固化材料注射至基体设置于其中的圆筒形金属模具内,并且通过加热而固化。这样的方法能够使导电性弹性层精确地围绕基体成形。<表面层>显影剂承载辊可以在导电性弹性层的外周上具有例如表面层等的层以具有输送显影剂或使显影剂带电的显影剂承载辊所需的性质。表面层可以是树脂层以满足这些性质。形成表面层的树脂的实例包括氟化树脂、聚酰胺树脂、三聚氰胺树脂、硅酮树脂、聚氨酯树脂、及其混合物。使用的表面层可以包含赋予表面层导电性和补强特性的树脂和炭黑。待配混的炭黑的量相对于树脂组分可以为3质量%以上且30质量%以下。表面层可以如下形成:使树脂与炭黑和溶剂混合,并将其分散以制备涂布液,并且将涂布液施涂至导电性弹性层上。可以溶解用于表面层的树脂的任何溶剂可以用于涂布液。表面层可以具有4μm以上且50μm以下的厚度。具有4μm以上的厚度的表面层可以在使用期间减少磨耗。具有50μm以下的厚度的表面层可以降低由显影剂承载辊的表面硬度引起的施加至显影剂的应力。表面层可以具有任意的表面粗糙度。在使用中可以适当地调节表面层的表面粗糙度以确保显影剂的输送力,从而获得高品质的图像。控制表面粗糙度的有效方法为将具有期望粒径的颗粒包含在表面层中。在表面层中使用的颗粒可以是粒径为0.1μm以上且30.0μm以下的金属颗粒和树脂颗粒。在这些颗粒中,由于树脂颗粒的高柔软性、相对低的比重和涂料的容易获得的稳定性,因而树脂颗粒是更优选的。如果表面层包括多个子层,则这样的颗粒可以包含于所有的多个子层中,或可以包含于这些子层的至少一层中。[显影剂调节构件]根据本发明的一个方面的显影剂调节构件的实例在图2中示出。图2示出显影剂调节构件抵接于显影剂承载辊的表面的状态。显影剂调节构件至少包括支撑构件(supportingmember)32和刮板构件31。支撑构件和刮板构件可以由单一的材料形成,或可以由不同的材料形成。可以支承刮板构件的任何支撑构件可以用于显影剂调节构件。在本发明中,支撑构件和刮板构件不限于二者作为彼此分离的个体构件而存在的形态,并且可以为其中二者一体化为作为显影剂调节构件的支撑部和刮板部存在的形态。[支撑构件]可以将任何材料用于支撑构件。材料的实例包括金属例如表面处理的钢板,不锈钢,磷青铜和铝;和树脂例如丙烯酸类树脂、聚乙烯树脂和聚酯树脂。如果这些树脂在使用中需要导电性,则可以向树脂中添加导电性材料。支撑构件可以具有任意厚度(图2中沿z-方向的距离)。所述厚度可以为0.05mm以上且3mm以下。特别地,由于厚度为0.05mm以上且0.15mm以下的薄板形态的支撑构件具有适当的弹簧性质,因而刮板构件可以在适当的抵接压力下与显影剂承载辊抵接,以将显影剂承载辊上的显影剂调节至适当的层厚度。厚度为0.8mm以上的支撑构件便于显影剂调节构件不变形地安装并定位至显影设备、处理盒和图像形成设备。因此,刮板构件可以在适当的抵接压力下稳定地与显影剂承载辊抵接。如果支撑构件和刮板构件由单一的金属材料形成,则支撑构件可以通过例如弯曲(如压制、电化学加工、放电加工或激光束加工)等的方法成形。由热塑性树脂形成的支撑构件可以通过例如挤出成形或注射成形而成形。具体地,在挤出成形中,可以将通过加热而熔融的热塑性树脂注射至金属模具中以使树脂成形为支撑构件。在注射成形中,可以将热塑性树脂注射至金属成形空腔(metalmoldingcavity)内,并且冷却以成形为支撑构件。[刮板构件]可以将任何材料用于刮板构件。材料的实例包括例如橡胶和热塑性弹性体等弹性材料,和各种树脂。其具体实例包括:具有橡胶弹性的橡胶,例如热固性聚氨酯橡胶、硅橡胶和液体橡胶;热塑性树脂,例如聚酯树脂、聚酰胺树脂和聚醚树脂;以及热塑性弹性体,例如聚酯弹性体、聚氨酯弹性体和聚酰胺弹性体。如果刮板构件由与支撑构件用的材料不同的材料形成,则可以将以下材料用于刮板构件:热固性树脂或橡胶例如硅酮树脂、硅橡胶、聚氨酯树脂、聚氨酯橡胶、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸类树脂和环氧树脂;以及热塑性树脂例如丙烯酸类树脂、聚乙烯树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂和聚醚树脂。在这些材料中,由于热塑性树脂可以容易地变形为期望的形状,因此热塑性树脂可以用于成形刮板构件。如果支撑构件用的材料与刮板构件用的材料不同,则刮板构件可以具有任意的厚度(图2中沿z-方向的距离)。显影剂层厚度调节部的厚度可以为10μm以上且3mm以下。在显影剂层厚度调节部中,厚度为10μm以上的刮板构件可以在维持作为树脂或橡胶的弹性的同时,确保对由与显影剂承载体的摩擦引起的磨耗的耐久性。在显影剂层厚度调节部中,厚度为3mm以下的刮板构件与显影剂承载辊可以获得稳定的抵接压力。刮板构件可以形成于支撑构件的任何部位。刮板构件可以形成于抵接于显影剂承载辊上的支撑构件的一个表面上。刮板构件可以形成为覆盖支撑构件的两个表面的形状。具体地,如图2所示,例如,刮板构件可以在支撑构件的一端形成以覆盖显影剂层厚度调节部的两个表面。刮板构件可以通过例如金属模具成形、挤出成形、涂布成形、通过粘贴片的成形或注射成形等的方法形成。具体地,在模具成形或挤出成形中,成形可以如下进行:在金属模具中设置必要时涂布有粘接剂的支撑构件,并且将通过加热熔融的树脂材料注射至金属模具中以成形为与支撑构件接合的刮板构件。在通过粘贴片的成形中,可以将以通过挤出成形的片材的形态成形的刮板构件粘贴至涂布有粘接剂的支撑构件。在注射成形中,可以将树脂材料注射至金属成形空腔内,并且冷却以成形为刮板构件。刮板构件包括抵接于显影剂承载辊上的显影剂层厚度调节部。显影剂层厚度调节部可以具有相对于显影剂承载辊表面的凹曲面,以使显影剂承载辊和显影剂调节构件之间的抵接部沿显影剂承载辊的圆周方向具有1.0mm以上且5.0mm以下的抵接宽度w。具有凹曲面的显影剂层厚度调节部可以确保长的抵接宽度。刮板构件在显影剂层厚度调节部的形状的实例具体地包括圆弧形状和具有抵接部凸起的上游端的圆弧形状(图4d)。更优选的是与显影剂承载辊的截面圆为同心圆的圆弧形状。在刮板构件的形成中,粘接剂层必要时可以形成在支撑构件上。粘接剂层用的材料的实例包括热熔系粘接剂,例如聚氨酯系粘接剂、聚酯系粘接剂、乙烯乙烯醇系(eva系)粘接剂和聚酰胺系粘接剂。[导电剂]必要时支撑构件、刮板构件和粘接剂层可以包含导电剂。导电剂的实例包括离子导电剂和如炭黑等电子导电剂。炭黑的实例具体地包括导电性炭黑例如“ketjenblack”(商品名,由lioncorporation制造)和乙炔黑;以及橡胶用炭黑例如saf、isaf、haf、fef、gpf、srf、ft和mt。此外,可以使用进行了氧化处理的彩色墨用炭黑,和热解炭黑。可以以相对于100质量份的树脂或橡胶为5质量份以上且50质量份以下的量使用炭黑。可以用热重分析仪(tga)测量在树脂或橡胶中炭黑的含量。除上述炭黑以外,可使用的电子导电剂的实例包括:石墨例如天然石墨和人造石墨;粉末状金属例如铜、镍、铁和铝;粉末状金属氧化物例如氧化钛、氧化锌和氧化锡;和导电性高分子例如聚苯胺、聚吡咯和聚乙炔。必要时,这些导电剂可以单独使用或以两种以上的组合使用。离子导电剂的实例包括:包含如四乙基胺、四丁基铵、月桂基三甲基铵(lauryltrimethylammonium)、十二烷基三甲基铵(dodecyltrimethylammonium)、硬脂基三甲基铵、十八烷基三甲基铵、十六烷基三甲基铵、苄基三甲基铵和改性的脂肪族二甲基乙基铵等铵离子的高氯酸盐、氯酸盐、盐酸盐、溴酸盐、碘酸盐、氟硼酸盐、三氟甲基硫酸盐、磺酸盐和双(三氟甲基磺酸)酰亚胺盐;包含如锂、钠、钙或镁等碱金属或碱土类金属的高氯酸盐、氯酸盐、盐酸盐、溴酸盐、碘酸盐、氟硼酸盐、三氟甲基硫酸盐、磺酸盐和双(三氟甲基磺酸)酰亚胺盐。其中,可以使用碱金属或铵离子的三氟甲基硫酸盐和双(三氟甲基磺酸)酰亚胺盐。这些盐是适合的,因为其具有含氟的阴离子的结构,因此具有赋予导电性的大的影响。必要时,这些盐可以单独使用或以两种以上的组合使用。支撑构件、刮板构件和粘接剂层可以在不抑制树脂或橡胶、以及导电剂的功能的范围内包含其它添加剂,例如电荷控制剂、润滑剂、填料、抗氧化剂和防老剂。[显影设备]在根据本发明的一个方面的显影设备中,显影剂承载辊和显影剂调节构件之间的抵接部沿显影剂承载辊的圆周方向的抵接宽度w为1.0mm以上且5.0mm以下,并且抵接部在从抵接部的上游端至抵接宽度w的20%以下的区域内具有抵接压力的最大值,并且抵接部在从距上游端为抵接宽度w的30%至距上游端为抵接宽度w的90%的区域内的抵接压力为0.08mpa以上且0.18mpa以下。根据本发明的一个方面的显影设备的实例在图1中示出。该显影设备9包括容纳显影剂34的显影剂容器6、输送显影剂34的显影剂承载辊1和调节显影剂承载辊的表面上的显影剂34的显影剂调节构件8。必要时,显影设备可以包括显影剂供给辊7。抵接部的抵接宽度w和抵接压力的压力分布通过显影剂调节构件的显影剂层厚度调节部的形状和显影剂层厚度调节部对显影剂承载辊的表面的抵接方式来控制。其非限制性实例在图4a、图4b、图4c和图4d中示出。图4a:具有与显影剂承载辊的截面圆的圆弧形状相同的圆弧形状的显影剂层厚度调节部以显影剂调节构件的远端部更靠近显影剂承载辊的表面的状态倾斜,并且压向显影剂承载辊的表面。图4b:具有与显影剂承载辊的截面圆的圆弧形状相同的圆弧形状的显影剂层厚度调节部以显影剂承载辊的截面圆的中心偏离显影剂层厚度调节部的圆弧的中心的状态压向显影剂承载辊的表面。图4c:具有与显影剂承载辊的截面圆的圆弧形状相同的圆弧形状和具有曲率半径小于所述截面圆的圆弧形状的曲率半径的圆弧形状的远端部的显影剂层厚度调节部压向显影剂承载辊的表面。图4d:具有与显影剂承载辊的截面圆的圆弧形状相同的圆弧形状和凸起的远端部的显影剂层厚度调节部压向显影剂承载辊的表面。在本发明中,术语“显影剂调节构件的远端部”指显影剂调节构件的设置在“抵接部的上游端”侧的端部。[抵接宽度“w”]在显影设备中,显影剂承载辊和显影剂调节构件之间的抵接部沿显影剂承载辊的圆周方向的抵接宽度w为1.0mm以上且5.0mm以下。抵接宽度w更优选为1.0mm以上且2.0mm以下。小于1.0mm的抵接宽度w导致显影剂调节构件和显影剂之间过短的摩擦距离。这样的过短的摩擦距离导致显影剂的带电不足,产生图像缺陷例如起雾。大于5.0mm的抵接宽度w导致显影剂调节构件和显影剂之间过长的摩擦距离,从而易于使显影剂劣化。结果,显影剂自身不太可能保持电荷,从而产生图像缺陷例如不充分的显影剂浓度。[抵接压力的最大值]在显影设备中,显影剂承载辊和显影剂调节构件之间的抵接部在第一区域内具有抵接压力的最大值。第一区域开始于上游端并且终止于沿旋转方向在下游侧距抵接部的上游端为抵接宽度w的20%以下的位置。即,第一区域为具有距抵接部的上游端为抵接宽度w的20%以下的宽度的上游区域。例如,在图2中,第一区域如区域201所示。显影剂层厚度调节部调节显影剂以在显影剂承载辊上在显影剂开始抵接于显影剂调节构件上的上游部中具有适合的层厚度,并且随后通过与显影剂调节构件的摩擦赋予显影剂适当的电荷。显影剂层厚度的调节随后是显影剂的充电可以导致显影剂有效地适当地带电。如果抵接压力的最大值存在于第一区域的外部,即,距抵接部的上游端超过抵接宽度w的20%的区域,则不可控制的大量显影剂将在抵接压力达到最大值的位置之前置于显影剂承载辊上,从而产生对显影剂层厚度的调节不足。显影剂层厚度的这样的调节不足在显影剂层厚度调节部的范围内在抵接压力达到最大值的位置之后引起显影剂难以适当带电,从而产生图像缺陷例如起雾。此外,抵接压力的最大值可以优选为0.2mpa以上且1.0mpa以下。0.2mpa以上的抵接压力的最大值促进显影剂承载辊上显影剂层的厚度的适当的调节。1.0mpa以下的抵接压力的最大值可以降低显影剂的劣化,并且防止具有小粒径的显影剂优先地保持在显影剂承载辊上。结果,可以减少图像缺陷例如起雾。[第二区域内的抵接压力]在显影设备中,抵接部在例如如图2中的202所示的第二区域内的抵接压力为0.08mpa以上且0.18mpa以下。第二区域开始于沿显影剂承载辊的旋转方向在下游侧距抵接部的上游端为抵接宽度w的30%的位置,并且终止于沿旋转方向在下游侧距抵接部的上游端为抵接宽度w的90%的位置。在根据本发明的显影设备中,显影剂层的厚度通过控制抵接压力来调节以在第一区域内达到最大值,并且使显影剂在第二区域内适当地带电。第二区域内小于0.08mpa的抵接压力易于使显影剂调节构件和显影剂承载辊之间的抵接不稳定。由于这个原因,如果抵接压力的最大值起到在第一区域内调节显影剂层的厚度的作用,则显影剂不能稳定地带电。结果,施加至显影剂的电荷波动,产生图像缺陷例如起雾、低的显影剂浓度和称为重影的图像的不均匀。此外,如果抵接压力在第二区域内大于0.18mpa,则高压持续地施加至在第一区域后的下游部中显影剂层厚度调节部中的显影剂。由于这个原因,显影剂易于劣化。结果,显影剂本身不太可能保持电荷,产生图像缺陷例如低的显影剂浓度。第二区域的下游区域,即,超出第二区域的区域内的抵接压力可以优选低于第二区域内的抵接压力。[处理盒]处理盒可拆卸地安装至电子照相图像形成设备的主体,并且包括根据本发明的一个方面的显影设备。根据本发明的处理盒的实例在图6中示出。图6中示出的处理盒包括集成为一体的显影设备9、感光构件5和清洁设备12。处理盒以可拆卸的方式设置于电子照相图像形成设备的主体。显影设备9的实例包括与关于电子照相图像形成设备的下述图像形成单元相同的那些。除上述构造以外,根据本发明的处理盒可以具有其中使上述构件与转印构件(其将感光构件上的显影剂图像转印至记录材料上)集成的构造。[电子照相图像形成设备]电子照相图像形成设备包括根据本发明的一个方面的显影设备。根据本发明的电子照相图像形成设备的实例在图7中示出。在图7中,电子照相图像形成设备包括分别设置用于黄色调色剂(显影剂)、品红色调色剂(显影剂)、青色调色剂(显影剂)和黑色调色剂(显影剂)的图像形成单元a至d。各图像形成单元a至d包括作为沿箭头方向旋转的静电潜像承载体的感光构件5。电子照相图像形成设备包括围绕各感光构件5设置的以下:用于使感光构件5均匀地带电的充电设备11,用于用激光光10照射均匀带电的感光构件5以形成静电潜像的曝光单元(未示出),和用于将显影剂供给至其上具有静电潜像的感光构件5以使静电潜像显影的显影设备9。用于输送由供给辊23供给的记录材料22例如纸的转印输送带20围绕驱动辊16、从动辊21和张力辊19悬挂。转印输送带20从吸附偏压电源25通过吸附辊24而带电以将记录材料22静电附着至用于输送记录材料的转印输送带的表面上。图像形成单元a至d各自包括转印偏压电源18,所述转印偏压电源18施加电荷用于将感光构件5上的显影剂图像转印至由转印输送带20输送的记录材料22。转印偏压通过设置于转印输送带20的背面上的转印辊17而施加。图像形成单元a至d中形成的各颜色的显影剂图像顺序地转印以叠加在由与图像形成单元a至d同步驱动的转印输送带20输送的记录材料22上。彩色电子照相图像形成设备进一步包括通过加热使转印并且叠加在记录材料22上的显影剂图像定影的定影设备15,和用于将具有形成的图像的记录材料22排出至彩色电子照相图像形成设备的外部的输送设备(未示出)。图像形成单元各自包括具有清洁刮板的清洁设备12,其用于除去未转印且残留在感光构件5上的转印残留显影剂以清洁感光构件5的表面。经清洁的感光构件5设置为处于可形成图像的状态并且处于待机模式。图像形成单元包括显影设备9。各显影设备9包括容纳作为显影剂的非磁性单组分显影剂的显影剂容器,和设置为覆盖显影剂容器的开口并具有从显影剂容器露出并且面向感光构件的部分的显影剂承载辊1。显影剂容器的内部包括用于将显影剂供给至显影剂承载辊1并且同时刮擦在显影后未使用且残留在显影剂承载辊1上的残留显影剂的显影剂供给辊7,和用于同时使显影剂承载辊1上的显影剂形成为薄膜的形态并且使显影剂摩擦带电的显影剂调节构件8。显影剂供给辊7和显影剂调节构件8与显影剂承载辊1抵接设置。显影剂承载辊1和显影剂供给辊7沿正向旋转。根据本发明的一个方面,可以提供一种显影设备,其可以使显影剂充分带电、均匀地调节显影剂承载辊上的显影剂层以具有预定的厚度、防止在显影剂容器的内部和外部显影剂的飞散和显影剂的洒出、并且减少起雾图像。根据本发明的另一个方面,可以提供可以提供稳定的电子照相图像的处理盒和电子照相图像形成设备。实施例现在将通过实施例和比较例的方式描述本发明。[实施例1]1.显影剂调节构件的制备热塑性酯树脂(tpee)(由dupont-torayco.,ltd.制造;商品名:hytrel4047n)用作刮板构件用的材料。使用的支撑构件用的材料为具有0.08mm的厚度和15mm的宽度的长片材形态的不锈钢(sus-304-1/2h材料)。图8示出用于制造显影剂调节构件的设备。首先,在挤出成形机器113中在200℃下将刮板构件用的材料熔融,并且将其注射至挤出用金属模具112的成形空腔中。同时,在支撑构件行进通过挤出用金属模具的成形空腔的同时,支撑构件沿横向方向的一个端面用刮板构件用的材料涂布。金属模具112的温度设置在250℃。从挤出用金属模具112中排出的刮板构件通过冷却器114固化以制备包括其一个端面被覆有刮板构件的支撑构件的构件。通过切割机116沿长度方向将该构件切割为220mm的长度,并且焊接至经铬酸盐转化涂布的表面处理的钢板,从而制备加工成安装至盒的显影剂调节构件no.1。如图2所示,在显影剂调节构件的显影剂层厚度调节部31a中,面向显影剂承载体表面的表面可以优选具有凹圆弧形状(concavearcshape)如,例如,6.0mm的圆弧半径和2.0mm的圆弧长度。2.显影剂承载辊的制备提供基体,其包括外径为6mm和长度为270mm的不锈钢(sus304)芯轴和施涂并烧制于其上的底涂料(商品名:dy35-051;由dowcorningtorayco.,ltd.制造)。将基体设置于金属模具中。将下表1示出的通过将材料混合而制备的加成型硅橡胶组合物注射至金属模具中限定的空腔中。[表1]材料质量份液体硅橡胶材料(商品名:se6724a/b,由dowcorningtorayco.,ltd.制造)100炭黑(商品名:tokablack#7360sb,由tokaicarbonco.,ltd.制造)20铂催化剂0.1随后,通过在150℃的温度下加热金属模具15分钟而使硅橡胶组合物固化,并且从金属模具中移出。将产物在180℃的温度下进一步加热1小时以完成固化反应。制备了包括基体和具有3mm的厚度并且设置在基体的外周上的导电性弹性层的导电性弹性体。接下来,称量下表2示出的材料,并且添加100质量份的甲基乙基酮。用珠磨机分散这些材料以制备表面层涂布液。[表2]材料质量份多元醇(商品名:n5120,由nipponpolyurethaneindustryco.,ltd.制造)87异氰酸酯(商品名:l-55e,由nipponpolyurethaneindustryco.,ltd.制造)13炭黑(商品名:ma77,由mitsubishichemicalcorporation制造)20丙烯酸系颗粒(商品名:g-800transparent,由negamichemicalindustrialco.,ltd.制造)50随后,将导电性弹性体浸渍在表面层涂布液中。从涂布液中提起导电性弹性体,并且空气干燥60分钟。随后,将导电性弹性体在160℃的温度下加热5小时以使涂布液固化,从而形成表面层。由此制备半径为6.0mm的显影剂承载辊no.1。表面层的厚度为10μm。3.显影设备的制备将显影剂调节构件no.1和显影剂承载辊no.1安装至图1所示的显影设备,从而制备显影设备。4.显影剂层厚度调节部的抵接宽度的测量以及抵接压力的分布的测量如图4a所示,显影剂调节构件以显影剂调节构件的远端部更靠近显影剂承载辊的表面的状态倾斜,并且压向显影剂承载辊的表面而抵接,以使抵接部具有0.5mpa的抵接压力的最大值,所述最大值存在于抵接部的上游端,并且在从上游端至抵接宽度w的30~90%的区域内的抵接压力为0.15至0.1mpa。测量并评价抵接宽度、和抵接压力的分布。抵接压力的分布在图3a中示出。在图3a和3b中,纵坐标表示抵接压力p(mpa),和横坐标表示在抵接部的上游端的位置为0mm时抵接部沿横向方向的位置d(mm)。抵接宽度w、和抵接压力的分布通过以下方法来测量。在图1中,将压力测量膜(商品名“prescale”;由fujifilmcorporation制造;用于极端低压(4lw))夹置在显影剂调节构件8和显影剂承载辊1之间,并且从压力测量膜中变成红色的区域来求得抵接宽度w。抵接压力的分布由压力测量膜中红色的程度来求得。抵接压力与“prescale”的种类之间的关系在下表3中示出。将涂布定色剂(colorfixer)的“prescale”的膜a切割成长度为50至70mm和宽度为10至20mm,并且固定至显影剂调节构件抵接于其上的显影剂承载辊的外周面。随后,将涂布显影剂的“prescale”的膜c切割成长度为50至70mm和宽度为10至20mm,并且固定至显影剂调节构件的显影剂层厚度调节部。使“prescale”的膜c固定至其的显影剂调节构件与“prescale”的膜a固定至其的显影剂承载辊抵接,并且放置1小时。随后,从显影剂调节构件上剥除“prescale”的膜a以评价红色的程度。在组合使用两种以上的prescale例如用于极端低压(4lw)的“prescale”和用于极超低压(lllw)的“prescale”的测量中,这些prescale从用于测量低抵接压力的“prescale”开始到用于测量更高抵接压力的“prescale”按顺序地替换。可以使用“prescale”用的标准图表进行目视评价,或通过用压力图像分析系统(商品名:fpd-8010j;由fujifilmcorporation制造)进行分析。[表3]抵接压力prescale的种类0.05~0.2mpa“prescale”(由fujifilmcorporation制造;用于极端低压(4lw))0.2~0.6mpa“prescale”(由fujifilmcorporation制造;用于极超低压(lllw))0.6~2.5mpa“prescale”(由fujifilmcorporation制造;用于超低压(llw))5.由图像形成设备形成的图像的评价将显影设备安装至电子照相图像形成设备(商品名:cljcp4525;由hewlett-packardcompany制造)用的处理盒以如下评价图像。[起雾的确定]将黑色显影剂(100g)充填至显影设备的显影剂容器中。在下一步中,将处理盒安装至电子照相图像形成设备,并且在温度为15℃和相对湿度为10%的低温低湿环境下放置24小时。随后,重复打印率为2%的图像的连续输出。在每次连续地输出999张后,输出一张实心白色图像。重复该操作直至输出的总数达到10000张。通过以下方法测量10次起雾值。起雾值如下测定:使用反射浓度计(商品名:tc-6ds/a;由tokyodenshokuco.,ltd.制造)测量图像形成前记录材料的反射浓度r1和实心白色图像输出至其上的记录材料的反射浓度r2。反射浓度的增加"r2-r1"定义为起雾值。在记录材料的图像打印区域内总计5个点即,左上端、右上端、左下端、右下端(这些点各自距离图像打印区域的边界2cm)和中心点处测量反射浓度。在形成图像前的记录材料中,将5个点的测量值的算数平均值定义为反射浓度r1。在实心白色图像输出至其上的记录材料中,5个点的测量值的最大值定义为反射浓度r2。作为如此获得的这10个r2的算数平均值来计算r2。随后计算起雾值,并且根据以下基准来评价:等级a:起雾值小于1.0。等级b:起雾值为1.0以上且小于3.0。等级c:起雾值为3.0以上且小于5.0。等级d:起雾值为5.0以上。通常,没有显影剂转印至其上形成有实心白色图像的转印纸上,并且起雾值小于3.0。然而,如果显影剂的带电量不足,即使在实心白色图像形成期间,显影剂也会移动至感光构件上,并且随后转印至转印纸上从而引起起雾。[实施例2和3]除了显影剂层厚度调节部的圆弧长度如表5所示变化以外,以与实施例1中相同的方式制备显影设备。以与实施例1中相同的方式测量和评价这些显影设备。[实施例4至7、14和15]除了抵接压力的最大值和从距上游端为抵接宽度w的30%至距上游端为抵接宽度w的90%的区域内的抵接压力如表5所示变化以外,以与实施例1中相同的方式制备显影设备。以与实施例1中相同的方式测量和评价这些显影设备。[实施例8]显影剂层厚度调节部的圆弧的中心偏离显影剂承载辊的外径的中心以将显影剂调节构件的远端部压向显影剂承载辊的表面而抵接,以使抵接压力在抵接部的上游端具有0.5mpa的最大值,并且在从距上游端为抵接宽度w的30%至距上游端为抵接宽度w的90%的区域内的抵接压力为0.16至0.1mpa。除这些以外,以与实施例1中相同的方式制备、测量和评价显影设备。[实施例9]将挤出用金属模具的成形空腔加工成预定的形状以制备包括其表面具有两个凹圆弧的显影剂层厚度调节部的显影剂调节构件no.9。换言之,在显影剂调节构件的显影剂层厚度调节部的远端部的表面上形成具有5.0mm的半径和0.6mm的长度的圆弧,并且在其近端的表面上形成具有6.0mm的半径和1.4mm的长度的另一个圆弧。将显影剂调节构件的远端部压向显影剂承载辊的表面而抵接,以使抵接压力在抵接部的上游端具有0.5mpa的最大值,并且在从距上游端为抵接宽度w的30%至距上游端为抵接宽度w的90%的区域内的抵接压力为0.15至0.1mpa。除这些以外,以与实施例1中相同的方式制备、测量和评价显影设备。[实施例10]将挤出用金属模具的成形空腔加工成预定的形状以制备包括其表面具有凸部的显影剂层厚度调节部的显影剂调节构件no.10。换言之,在包括显影剂调节构件的显影剂层厚度调节部的远端部的表面上形成具有0.1mm的高度和0.4mm的长度的凸部,并且在其近端部的表面上形成具有6.0mm的半径和1.8mm的长度的凹圆弧。使显影剂调节构件以显影剂调节构件的远端部更靠近显影剂承载辊的表面而抵接的方式压向显影剂承载辊的表面,以使抵接宽度w为2.0mm,抵接压力在抵接部的上游端具有0.5mpa的最大值,并且在从距上游端为抵接宽度w的30%至距上游端为抵接宽度w的90%的区域内的抵接压力为0.16至1.0mpa。除了这些以外,以与实施例1中相同的方式制备、测量和评价显影设备。[实施例11]将热塑性聚氨酯树脂(商品名:miractranxn-2001;由tosohcorporation制造)用作刮板构件用的材料以制备显影剂调节构件no.11。除此以外,以与实施例1中相同的方式制备、测量和评价显影设备。[实施例12]显影剂调节构件以显影剂调节构件的远端部在倾斜角小于实施例1中的倾斜角下更靠近显影剂承载辊的表面而抵接的方式压向显影剂承载辊的表面,以使抵接压力在距上游端为抵接宽度w的10%的区域内的位置处具有0.5mpa的最大值,并且在从距上游端为抵接宽度w的30%至距上游端为抵接宽度w的90%的区域内的抵接压力为0.16至0.1mpa。除了这些以外,以与实施例1中相同的方式制备、测量和评价显影设备。[实施例13]显影剂调节构件以显影剂调节构件的远端部在倾斜角小于实施例4中的倾斜角下更靠近显影剂承载辊的表面而抵接的方式压向显影剂承载辊的表面,以使抵接压力在距上游端为抵接宽度w的20%的区域内的位置处具有0.5mpa的最大值,并且在从距上游端为抵接宽度w的30%至距上游端为抵接宽度w的90%的区域内的抵接压力为0.17至0.1mpa。除了这些以外,以与实施例1中相同的方式制备、测量和评价显影设备。[实施例16]该实施例是使用图9a所示的其中支撑构件和刮板构件由同一材料形成的显影剂调节构件的实例。1.显影剂调节构件的制备使用的显影剂调节构件用的材料为具有0.08mm的厚度和15mm的宽度的长片材形态的不锈钢(sus-304-1/2h材料)。将长片材沿长度方向切割为220mm的长度,并且将其压至具有有凹圆弧形状的表面的显影剂层厚度调节部。加工该表面以具有6.0mm的圆弧半径和2.0mm的圆弧长度。随后,将工件焊接至经铬酸盐转化涂布(chromateconversioncoating)的表面处理的钢板以制备显影剂调节构件no.16(图9a)。2.显影设备的制备和评价除了使用该显影剂调节构件以外,以与实施例1中相同的方式制备显影设备。在下一步中,显影剂调节构件以其中显影剂调节构件的远端部更靠近显影剂承载辊的表面的状态倾斜,并且压向显影剂承载辊的表面而抵接,以使抵接压力在抵接部的上游端具有0.5mpa的最大值,并且在从距上游端为抵接宽度w的30%至距上游端为抵接宽度w的90%的区域内的抵接压力为0.15至0.1mpa。除了这些以外,以与实施例1中相同的方式制备、测量和评价显影设备。[实施例17]该实施例是使用图9b所示的其中支撑构件和刮板构件由同一材料形成的显影剂调节构件的实例。1.显影剂调节构件的制备使下表4的组分(1)中示出的两种材料在80℃的温度下在搅拌下反应3小时以制备预聚物(nco%:8.50%)。使预聚物与表4的组分(2)中示出的5种材料混合以制备聚氨酯弹性体原料组合物。将组合物注射至成形金属模具(分型模(splitmold))的空腔中,并且在130℃的温度下固化2分钟。将产品从金属模具中移出以获得显影剂调节构件。成形金属模具(分型模)的空腔可以提供显影剂调节构件的显影剂层厚度调节部,所述显影剂层厚度调节部相对于显影剂承载辊的表面具有圆弧形状并且具有6.0mm的圆弧半径和2.0mm的圆弧长度。将得到的显影剂调节构件成形为沿长度方向为220mm、沿横向方向为15mm和厚度为2.0mm,并且使用热熔型粘接剂将其固定至经铬酸盐转化涂布的表面处理的钢板以制备显影剂调节构件no.17。[表4]2.显影设备的制备和评价除了使用该显影剂调节构件以外,以与实施例1中相同的方式制备显影设备。在下一步中,显影剂调节构件以其中显影剂调节构件的远端部更靠近显影剂承载辊的表面的状态倾斜,并且压向显影剂承载辊的表面而抵接,以使抵接压力在抵接部的上游端具有0.5mpa的最大值,并且在从距上游端为抵接宽度w的30%至距上游端为抵接宽度w的90%的区域内的抵接压力为0.15至0.1mpa。除了这些以外,以与实施例1中相同的方式制备、测量和评价显影设备。实施例中刮板构件的材料、各测量值和评价结果在表5中示出。[比较例1、2、4和5]在各比较例中,将挤出用金属模具的成形空腔加工成预定的形状。使显影剂调节构件的显影剂层厚度调节部成形,以使面向显影剂承载辊表面的表面具有凹圆弧形状,并且具有6.0mm的圆弧半径和0.8mm、5.2mm或2.0mm的圆弧长度。除此以外,以与实施例1中相同的方式制备显影设备。显影剂调节构件以其中显影剂调节构件的远端部更靠近显影剂承载辊的表面的状态倾斜,并且压向显影剂承载辊的表面。抵接压力的最大值和从距上游端为抵接宽度w的30%至距上游端为抵接宽度w的90%的区域内的抵接压力如表6所示变化。除了这些以外,以与实施例1中相同的方式制备、测量和评价显影设备。[比较例3]将挤出用金属模具的成形空腔加工成预定的形状。使显影剂调节构件的显影剂层厚度调节部成形以使面向显影剂承载辊表面的表面具有凹圆弧形状,并且具有6.5mm的圆弧半径和2.0mm的圆弧长度。除此以外,以与实施例1中相同的方式制备显影设备。显影剂调节构件以其中显影剂调节构件的远端部更靠近显影剂承载辊的表面的状态倾斜,并且压向显影剂承载辊的表面而抵接,以使抵接压力在距上游端为抵接宽度w的25%的区域内具有0.7mpa的最大值,并且在从距上游端为抵接宽度w的30%至距上游端为抵接宽度w的90%的区域内的抵接压力为0.25至0.10mpa。抵接压力的分布如图3b所示。除了这些以外,以与实施例1中相同的方式制备、测量和评价显影设备。比较例中的刮板构件的材料、各测量值和评价结果在表6中示出。[表6]如上所述,可以通过根据本发明的显影设备来减少起雾图像,在所述显影设备中,在显影剂承载辊和显影剂调节构件之间的抵接部,沿显影剂承载辊的旋转方向从显影剂承载辊的上游端至下游端的抵接宽度w为1.0mm以上且5.0mm以下,并且抵接部的抵接压力在从上游端至抵接宽度w的20%以下的区域内具有最大值,并且在从距上游端为抵接宽度w的30%至距上游端为抵接宽度w的90%的区域内的抵接压力为0.08mpa以上且0.18mpa以下。虽然已经参考示例性实施方案描述了本发明,但是应理解本发明不限于公开的示例性实施方案。所附权利要求的范围应符合最宽泛的解释,以便涵盖所有此类修改以及同等的结构和功能。当前第1页12
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