显影装置及其制造方法

专利名称：显影装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及使用静电复印的印刷机、复印机、传真机等所用的显影装置及其制造方法。
在传统的显影装置中，是将作为显影剂的调色剂供给旋转的显影滚筒，并运送到被显影剂限制构件压接的位置。保持在显影滚筒的外周面上被运送到显影剂限制构件的调色剂被显影剂限制构件压接后形成规定厚度的薄膜。这时就使调色剂带电，并在显影滚筒的外周面形成带电的调色剂层。该带电的调色剂层的调色剂被直接供给与显影滚筒相对的感光体。在日本发明专利公开1991-48876号公报中公开了这种结构的显影装置一例。
图20是日本发明专利1991-48876号公报中公开的显影装置主要部分结构的剖视图。在图20所示的传统显影装置中，在装入显影剂、即调色剂的调色剂空间105，调色剂通过叶片106向箭头b方向的旋转而供给并保持在显影滚筒107的外周部上。保持在显影滚筒107上的调色剂随着显影滚筒107的旋转而向箭头a方向运送。如图20所示，在显影滚筒107的压接部109，被作为显影剂限制构件的刮除器108尖端附近的弯曲部108a压接。该弯曲部108a相对显影滚筒107而向外方向弯曲成圆弧状。
从而，保持在显影滚筒107上的调色剂层的厚度在压接部109上受到刮除器108限制，将不需要的调色剂刮除。另外，在压接部109已受到限制的调色剂由于与刮除器108的接触而带电，并在通过了压接部109的显影滚筒107的外周面形成带电的调色剂薄层。
这样形成的显影滚筒107上的调色剂薄层被运送到与感光体110相对的部分、即显影区域111，并在感光体110外周面已形成的静电潜影上形成调色剂像。
在上述结构的传统显影装置上，显影剂限制构件、即刮除器108的尖端附近形成的弯曲部108a弯曲成圆弧状。并在该弯曲部108a上游一侧的楔形空间部分保持有调色剂，故调色剂的积存不固定，且传统显影装置上的刮除器108将调色剂的薄层正确地限制为规定厚度的能力很低，使薄层的调色剂充分带电的能力也很低。另外，传统的显影装置是通过刮除器108上的圆弧状弯曲部108a来推压显影滚筒107外周面上的调色剂的，故刮除器108对显影滚筒107的推压力必须很大，且驱动显影滚筒107也需要很大的力。另外，在显影滚筒107上的调色剂层会产生条纹或脱落，不易形成均匀的层厚。
本发明正是为了解决上述传统显影装置存在的问题，目的在于用结构简单的显影剂限制构件来提高形成调色剂的均匀薄膜层所需的限制能力及使调色剂带电的能力。本发明的目的还在于提供一种能用较小的驱动力使显影滚筒旋转、防止发生调色剂粘聚、能进行高精度显影的显影装置及其制造方法。
为了实现上述目的，本发明的显影装置具有在外周面上保持显影剂并进行旋转的显影滚筒、与前述显影滚筒的外周面压接以将前述显影滚筒上的显影剂限制在规定的层厚度的显影剂限制构件，前述显影剂限制构件具有在前述显影滚筒的旋转方向形成阶梯的面、在前述阶梯的下游一侧与前述显影滚筒进行压接的压接面、在前述阶梯的上游一侧隔着规定空间而与前述显影滚筒相对的相对面。
上述结构的本发明的显影装置是用简单的结构在显影滚筒旋转方向的阶梯的上游一侧的相对部分稳定地形成调色剂积存部。因此使即将受到层厚限制的调色剂压力均匀，可稳定地得到均匀的调色剂层。另外，该显影装置加强了对通过显影滚筒的旋转而被运送的调色剂中多余的调色剂在阶梯部分进行刮除的作用。因此，用较小的推压力即可实现均匀的调色剂薄层，且可用较小的转矩驱动显影滚筒。
本发明的又一种显影装置最好是将由前述阶梯形成的前述压接面与前述相对面之间的距离定为2mm以下。这种结构的显影装置通过将阶梯高度定在2mm以下，使即将受到层厚限制前的调色剂压力更高，且调色剂压力均匀，故能稳定地得到层厚更加均匀的调色剂层。
本发明的再一种显影装置最好是在将由前述阶梯形成的前述压接面与前述相对面之间的距离设为H，且将前述相对面上的前述显影滚筒圆周方向的长度设为L的场合，使H≤0.7L、且H≤2.0[mm]。这种结构的显影装置能稳定地得到层厚更加均匀的调色剂层。
本发明的再一种显影装置也可以做成如下结构，即前述显影剂限制构件从由形成阶梯的面和前述压接面所形成的边缘起与前述显影滚筒进行压接。这种结构的显影装置是由于包括边缘在内与显影滚筒进行压接，从而进一步加强了对通过显影滚筒的旋转而被运送的调色剂中多余的调色剂进行刮除的作用。因此，显影剂限制构件可用更小的推压力形成调色剂薄层，显影滚筒的驱动转矩进一步缩小。另外在进行层厚限制时，由于显影剂限制构件没有用太大的力地将调色剂推压到显影滚筒上，故调色剂不易凝结，提高了颗粒性。因此可得到优质图象，长期使用也不易发生调色剂附着于显影剂限制构件上的现象。另外，对于调色剂的应力较小，减少了调色剂的劣化。
本发明的再一种显影装置最好是将前述显影剂限制构件的压接面的表面粗糙度Ra(中心线平均粗糙度)定为0.1μm以上。这种结构的显影装置在调色剂通过显影剂限制构件和显影滚筒之间的压接部时可加大对调色剂的搅拌作用，提高使调色剂带电的能力。因此，本发明的显影装置即使由于时效变化而使调色剂劣化，仍可稳定地使调色剂带电，可以稳定地得到无背景灰雾(background development)的鲜明的图象。
本发明的再一种显影装置也可以做成如下结构，即前述显影剂限制构件具有在前述压接面的下游一侧形成第2阶梯、且隔着一定空间与前述显影滚筒相对的第2相对面。采用这种结构，本发明的显影装置可长期稳定地形成均匀的图象。
本发明的再一种显影装置具有在外周面上保持显影剂并进行旋转的显影滚筒、与前述显影滚筒的外周面压接以将前述显影滚筒上的显影剂限制在规定的层厚度的显影剂限制构件，前述显影剂限制构件由第1平板和第2平板重叠构成，且在前述显影滚筒的旋转方向具有阶梯，前述第1平板具有在前述阶梯的下游一侧与前述显影滚筒压接的压接面，前述第2平板具有在前述阶梯的上游一侧隔着规定空间而与前述显影滚筒相对的相对面。
上述结构的显影装置可以用二块平板重叠构成显影剂限制构件这种简单低成本的结构形成阶梯，且由于是板状的，故可对显影滚筒均匀地进行压接。在显影滚筒旋转方向位于阶梯上游一侧的相对部分稳定地形成调色剂积存部。因此，使即将受到层厚限制的调色剂压力均匀，可稳定地得到均匀的调色剂薄层。另外，通过用包括第1平板的边缘在内的压接面对显影滚筒进行压接，加强了对通过显影滚筒的旋转而被运送的调色剂中多余的调色剂进行刮除的作用。因此可用较小的推压力形成调色剂薄层，可缩小显影滚筒的驱动转矩。进而，在进行层厚限制时，由于显影剂限制构件没有用太大的力将调色剂推压到显影滚筒上，故调色剂不易凝结，可得到颗粒性良好的图象，而且调色剂不易附着于显影剂限制构件上。另外，采用这种结构时，在上述显影装置上对调色剂的应力也较小，使调色剂的劣化减少。
本发明再一种显影装置最好将前述第1平板的厚度定为2mm以下。这种结构的显影装置使即将受到层厚限制的调色剂压力进一步提高，且调色剂压力均匀，故可稳定地得到更加均匀的调色剂层。
本发明再一种显影装置最好将前述第1平板的压接面的表面粗糙度Ra定为0.1μm以上。这种结构的显影装置在调色剂通过显影剂限制构件与显影滚筒之间的压接部时，增大了对调色剂的搅拌作用，且提高了使调色剂带电的能力。因此，即使因时效变化而导致调色剂劣化，也能稳定地使调色剂带电，可稳定地得到无背景灰雾的鲜明的图象。
本发明的再一种显影装置也可以用导电材料形成前述第1平板。这种结构的显影装置在调色剂通过显影剂限制构件与显影滚筒之间的压接部的夹持面时使调色剂带电均匀，即使是中间色调也能得到无波动的均匀的图象。
本发明的再一种显影装置也可以用导电材料形成前述第1平板，并在前述第1平板上设置施加直流及交流电压用的电压发生装置。这种结构的显影装置通过电场的作用而促使电荷从第1平板或显影滚筒向调色剂移动，提高了使调色剂带电的能力。因此，即使因时效变化而导致调色剂劣化，也能稳定地使调色剂带电，可稳定地得到无背景灰雾的鲜明的图象。特别是通过在第1平板上施加交流电压，在通过第1平板与显影滚筒之间的压接部后，调色剂在第1平板与显影滚筒之间作剧烈的往复运动，可得到均匀度极高的调色剂薄层。
本发明的再一种显影装置也可以用弹性材料构成前述第1平板。这种结构的显影装置可使第1平板与显影滚筒之间的压接部宽度扩大，调色剂与第1平板以及显影滚筒接触的机会增多，提高了使调色剂带电的能力。因此，即使由于时效变化导致调色剂劣化，也能稳定地使调色剂带电，可稳定地得到无背景灰雾的鲜明的图象。
本发明的再一种显影装置也可以用导电材料构成前述第2平板，并在前述第2平板上设置施加直流及交流电压用的电压发生装置。这种结构的显影装置通过电场的作用而促使电荷从第1平板、第2平板以及显影滚筒向调色剂移动，提高使调色剂带电的能力。因此，即使因时效变化而导致调色剂劣化，也可稳定地使调色剂带电，可稳定地得到无背景灰雾的鲜明的图象。特别是通过在第2平板上施加交流电压，在即将形成层的调色剂积存部，调色剂就在第2平板与显影滚筒之间被搅拌，且在通过第1平板与显影滚筒之间的压接部后，调色剂还可在第1平板与显影滚筒之间作剧烈的往复运动。因此，可得到极均匀的调色剂薄层。
本发明的再一种显影装置也可以用弹性材料构成前述第2平板。采用这种结构的显影装置，即将形成层的调色剂积存部中的调色剂压力变化被第2平板的弹性缓和。因此，因显影滚筒的旋转造成的调色剂运送量的变化被吸收，减轻了图象滞后现象。
本发明的再一种显影装置具有在外周面上保持显影剂并作旋转的显影滚筒、与前述显影滚筒的外周面压接以将前述显影滚筒上的显影剂限制在规定层厚度的显影剂限制构件，前述显影剂限制构件由第1平板和第2平板重叠构成，在前述显影滚筒的旋转方向具有阶梯，且前述第1平板和第2平板中至少一块平板的一端在前述显影滚筒旋转方向的下游一侧受到支承，前述第1平板具有在前述阶梯的下游一侧与前述显影滚筒压接的压接面，前述第2平板具有在前述阶梯的上游一侧从前述第1平板伸出形成、且隔着规定空间而与前述显影滚筒相对的相对面。
上述结构的显影装置可用二块平板重叠而成的这种简单低成本的结构形成阶梯，且由于是板状的，故可对显影滚筒均匀地进行压接。在显影滚筒旋转方向位于阶梯上游一侧的相对部分稳定地形成调色剂积存部。因此，使即将受到层厚限制的调色剂压力均匀，可稳定地得到均匀的调色剂薄层。另外，由于在显影滚筒旋转方向上游一侧的相对部分的更上游一侧具有充分的空间，由于通过显影滚筒的旋转而被运送的调色剂的压力不会全部集中于压接部，而是分散于他处，故调色剂积存部的调色剂压力不会过高，长期使用也可得到稳定的调色剂薄层。
另外，通过用包括第1平板的边缘在内的压接面对显影滚筒进行压接，加强了对通过显影滚筒旋转而被运送的调色剂中多余的调色剂进行刮除的作用。因此可用较小的推压力形成调色剂薄层，可缩小显影滚筒的驱动转矩。而且在限制层厚时，显影剂限制构件不会用太大的力将调色剂推压到显影滚筒上，故调色剂不易凝结，可得到颗粒性极佳的图象，调色剂也不易附着于显影剂限制构件。还有，由于采用这种结构，在上述显影装置上对调色剂的应力也减小，使调色剂的劣化减少。
本发明再一种显影装置也可以使前述第2平板的从前述第1平板向显影滚筒旋转方向上游一侧伸出部分的长度大于前述第1平板的厚度。这种结构的显影装置可以在显影滚筒旋转方向位于阶梯上游一侧的相对部分更加稳定地形成调色剂积存部。因此，使即将受到层厚限制的调色剂压力均匀，可以稳定地得到均匀的调色剂薄层。
本发明的再一种显影装置具有在外周面上保持显影剂并作旋转的显影滚筒、与前述显影滚筒的外周面压接以将前述显影滚筒上的显影剂限制在规定层厚度的显影剂限制构件，前述显影剂限制构件具有用弹性材料形成的弹性构件、利用前述弹性构件的弹性而与前述显影滚筒压接且在前述显影滚筒的旋转方向具有阶梯的阶梯构件，前述阶梯构件具有在前述阶梯的下游一侧与前述显影滚筒压接的压接面、以及在前述阶梯的上游一侧隔着规定空间而与前述显影滚筒相对的相对面。
这种结构的显影装置可以利用阶梯构件的形状自由地形成阶梯。另外，由于在显影滚筒旋转方向阶梯的上游一侧的相对部分稳定地形成调色剂积存部，使即将受到层厚限制的调色剂压力均匀，可稳定地得到均匀的调色剂薄层。另外，由于在包括阶梯构件的阶梯所形成的边缘在内的压接面与显影滚筒进行压接，加强了对通过显影滚筒的旋转而被运送的调色剂中多余的调色剂进行刮除的作用。因此，显影剂限制构件可用较小的推压力形成调色剂薄层，且可用较小的转矩驱动显影滚筒。
在进行层厚限制时，由于显影剂限制构件没有用太大的力将调色剂推压到显影滚筒，故调色剂不易凝结，可得到颗粒性极佳的图象，且调色剂不易附着于显影剂限制构件上。另外，在上述结构的显影装置上，对调色剂施加的应力也较小，减少调色剂的劣化。
本发明再一种显影装置也可以用弹性材料构成前述阶梯构件。这种结构的显影装置扩大了阶梯构件与显影滚筒之间的压接部宽度，调色剂与阶梯构件及显影滚筒之间接触的机会增多，提高了使调色剂带电的能力。因此，即使由于时效变化而引起调色剂劣化，仍可稳定地使调色剂带电，可稳定地得到无背景灰雾的鲜明图象。
本发明的再一种显影装置也可以将前述弹性构件与前述阶梯构件做成一体式结构。这种结构的显影装置可以低成本高精度地形成显影剂限制构件，可以得到更加均匀的调色剂薄层。
本发明的再一种显影装置具有在外周面上保持显影剂并作旋转的显影滚筒、与前述显影滚筒的外周面压接以将前述显影滚筒上的显影剂限制在规定层厚度的显影剂限制构件，前述显影剂限制构件是将一块平板弯曲形成，具有在前述显影滚筒的旋转方向构成阶梯的面、在前述阶梯的下游一侧与前述显影滚筒压接的压接面、在前述阶梯的上游一侧隔着规定空间而与前述显影滚筒相对的相对面。
这种结构的显影装置可用简单低成本的结构在显影剂限制构件上形成阶梯，且由于显影剂限制构件为板状的，故可均匀地对显影滚筒进行压接。另外，在这种结构的显影装置上，在显影滚筒旋转方向阶梯的上游一侧的相对部分稳定地形成调色剂积存部，使即将受到层厚度限制的调色剂压力均匀，可稳定地得到均匀的调色剂薄层。
在这种显影装置上，通过在包括所阶梯形成的边缘在内的压接面与显影滚筒进行压接，加强了对通过显影滚筒的旋转而被运送的调色剂中多余的调色剂进行刮除的作用。因此，显影剂限制构件可用较小的推压力形成调色剂薄层，显影滚筒可用较小的转矩进行驱动。在进行层厚限制时，由于显影剂限制构件没有用太大的力将调色剂推压到显影滚筒上，故调色剂不易凝结，可得到颗粒性极佳的图象，且调色剂不易附着于显影剂限制构件上。另外，在这种结构的显影装置上，对调色剂施加的应力也较小，调色剂的劣化减少。
本发明的再一种显影装置具有在外周面上保持显影剂并作旋转的显影滚筒、与前述显影滚筒的外周面压接以将前述显影滚筒上的显影剂限制在规定层厚度的显影剂限制构件，
前述显影剂限制构件具有用弹性材料形成的弹性构件、固定在前述弹性构件上且利用前述弹性构件的弹性而与前述显影滚筒进行压接的线材，前述弹性构件的至少一部分具有在前述显影滚筒旋转方向的前述线材的上游一侧隔着规定空间而与前述显影滚筒相对的相对面。
这种结构的显影装置可用简单低成本的结构形成阶梯，且可在显影滚筒旋转方向的线材的上游一侧的相对部分稳定地形成调色剂积存部。因此，使即将受到层厚限制的调色剂压力均匀，可稳定地得到调色剂压力均匀的调色剂薄层。
上述结构的显影装置通过将线材与显影滚筒进行压接，加强了对通过显影滚筒的旋转而被运送的调色剂中多余的调色剂进行刮除的作用。因此显影剂限制构件可用较小的推压力形成调色剂薄层，显影滚筒可用较小的转矩驱动。在进行层厚限制时，由于显影剂限制构件没有用太大的力将调色剂推压到显影滚筒上，故调色剂不易发生凝结，可得到颗粒性极佳的图象。且调色剂不易附着于显影剂限制构件上。在这种显影装置上，对调色剂施加的应力较小，调色剂劣化较少。
本发明的再一种显影装置最好将前述线材的截面形状做成大致圆形，且前述线材的半径为0.1～0.5mm。这种结构的显影装置加强了对通过显影滚筒的旋转而运送的调色剂中多余的调色剂进行刮除的作用。因此，显影剂限制构件可用较小的推压力形成调色剂薄层，且显影滚筒可用较小的转矩驱动。在进行层厚度限制时，由于显影剂限制构件没有用太大的力将调色剂推压到显影滚筒上，故调色剂不易凝结，可得到颗粒性极佳的图象，且调色剂不易附着于显影剂限制构件上。在这种显影装置上，对于调色剂施加的应力较小，调色剂的劣化较少。
本发明的再一种显影装置最好将前述线材的表面粗糙度Ra定为0.1μm以上。这种结构的显影装置，在调色剂通过线材与显影滚筒之间的压接部时对调色剂的搅拌作用增大，提高了使调色剂带电的能力。因此，即使由于时效变化引起调色剂劣化，仍能稳定地使调色剂带电，可稳定地得到无背景灰雾的鲜明图象。
本发明的再一种显影装置最好是前述显影滚筒的表面材料为弹性体。这种结构的显影装置，可在显影剂限制构件与显影滚筒之间形成稳定的宽大夹持面，增加调色剂与显影剂限制构件及显影滚筒接触的机会，故提高了使调色剂带电的能力。因此，即使由于时效变化而引起调色剂劣化，仍能稳定地使调色剂带电，可稳定地得到无背景灰雾的鲜明图象，显影滚筒的驱动转矩也缩小，抖动也大大减轻。
本发明的再一种显影装置也可以是前述显影滚筒的表面材料为硅。这种结构的显影装置由于显影滚筒的表面被由层形成构件的阶梯所形成的边缘均匀地刮除，故不会在显影滚筒表面发生调色剂成膜现象，在印刷许多张后仍能稳定地使调色剂带电，可稳定地得到无背景灰雾的鲜明图象。
本发明的再一种显影装置也可以是前述显影滚筒的表面材料为聚氨酯。这种结构的显影装置即使调色剂在显影滚筒表面成膜，也能被由显影剂限制构件的阶梯所形成的边缘均匀地刮除。因此，不会在显影滚筒表面发生调色剂成膜现象，在印刷许多张后仍能稳定地使调色剂带电，可稳定地得到无背景灰雾的鲜明图象。而且聚氨酯耐摩性强，不易被刮除，故可进一步延长显影滚筒的寿命。
本发明的再一种显影装置也可以用非磁性调色剂作为前述显影剂使用。这种结构的显影装置，不会因时效变化而对由显影剂限制构件的阶梯形成的边缘及阶梯附近的压接部造成损伤，即使在印刷许多张后仍能得到没有条纹等现象的均匀图象。
本发明显影装置的制造方法是在具有在外周面上保持显影剂并作旋转的显影滚筒、与前述显影滚筒的外周面压接以将前述显影滚筒上的显影剂限制在规定层厚度的显影剂限制构件的显影装置上，从一块平板切削出前述显影剂限制构件，该显影剂限制构件具有在前述显影滚筒旋转方向构成阶梯的面、在前述阶梯的下游一侧与前述显影滚筒进行压接的压接面以及在前述阶梯的上游一侧隔着规定空间而与前述显影滚筒相对的相对面。
这种显影装置的制造方法可以简单低成本且高精度地形成阶梯。而且由于显影剂限制构件是板状的，且形成一体，故可对显影滚筒均匀地进行压接。
用上述方法制造的显影装置在显影滚筒旋转方向阶梯的上游一侧的相对部分稳定地形成调色剂积存部。因此使即将受到层厚度限制的调色剂压力均匀，可稳定地得到均匀的调色剂薄层。另外，用上述方法制造的显影装置通过在包括由阶梯形成的边缘在内的压接面对显影滚筒进行压接，加强了对通过显影滚筒的旋转而被运送的调色剂中多余的调色剂进行刮除的作用。因此，显影剂限制构件可用较小的推压力形成调色剂薄层，显影滚筒可用较小的转矩驱动。在进行层厚限制时，由于显影剂限制构件没有用太大的力将调色剂推压到显影滚筒上，故调色剂不易发生凝结，可得到颗粒性极佳的图象，调色剂也不易附着于显影剂限制构件上。在上述结构的显影装置上，对于调色剂施加的应力较小，调色剂的劣化较少。
在本发明的再一种显影装置的制造方法中，也可以将一块平板通过化学处理切削形成前述显影剂限制构件。这种显影装置的制造方法可通过蚀刻等化学处理用更低的成本稳定地形成高精度的阶梯。
在本发明的再一种显影装置的制造方法中，也可以将一块平板用机械加工切削形成前述显影剂限制构件。这种显影装置的制造方法可通过机械加工形成高精度的阶梯。
本发明的新颖特征均记载于权利要求范围中，但就结构及内容双方而言，通过结合其他目的和特征以及附图，从以下详细说明中可以更清楚地理解和评价本发明。
对附图的简单说明图1是本发明的显影装置第1实施例的主要部分剖视图。
图2是第1实施例的显影装置的刮除器和显影滚筒之间的压接部周边状态的放大剖视图。
图3是表示本发明第1实施例的显影装置的刮除器上的阶梯S与图象浓度之间关系的曲线图。
图4是表示本发明第1实施例的显影装置的刮除器上的阶梯S与伸出量L之间关系中调色剂层形成状态的曲线图。
图5是第1实施例的显影装置的又一种刮除器与显影滚筒之间的压接部周边状态的放大剖视图。
图6是第1实施例的显影装置的又一种刮除器与显影滚筒之间的压接部周边状态的放大剖视图。
图7是本发明的显影装置第2实施例的刮除器与显影滚筒之间的压接部周边状态的放大剖视图。
图8是本发明的显影装置第3实施例的刮除器与显影滚筒之间的压接部周边状态的放大剖视图。
图9是本发明的显影装置第4实施例的刮除器与显影滚筒之间的压接部周边状态的放大剖视图。
图10是本发明的显影装置第5实施例的刮除器与显影滚筒之间的压接部周边状态的放大剖视图。
图11是本发明的显影装置第6实施例的刮除器与显影滚筒之间的压接部周边状态的放大剖视图。
图12是本发明的显影装置第7实施例的刮除器与显影滚筒之间的压接部周边状态的放大剖视图。
图13是表示本发明的显影装置又一例的刮除器与显影滚筒之间的压接部周边状态的放大剖视图。
图14是表示本发明的显影装置又一例的刮除器与显影滚筒之间的压接部周边状态的放大剖视图。
图15是表示本发明的显影装置又一例的刮除器与显影滚筒之间的压接部周边状态的放大剖视图。
图16是表示本发明的显影装置又一例的刮除器与显影滚筒之间的压接部周边状态的放大剖视图。
图17是表示本发明的显影装置又一例的刮除器与显影滚筒之间的压接部周边状态的放大剖视图。
图18是表示本发明的显影装置又一例的刮除器与显影滚筒之间的压接部周边状态的放大剖视图。
图19是表示本发明的显影装置又一例的刮除器与显影滚筒之间的压接部周边状态的放大剖视图。
图20是传统的显影装置主要部分结构的剖视图。
附图的部分或全部是以图示为目的概要地描绘的，不一定非常准确地描绘出某一部位要素的实际相对尺寸和位置。
以下结合


本发明的显影装置及其制造方法的较佳实施例。
(第1实施例)以下结合

本发明第1实施例的显影装置。图1是本发明第1实施例的显影装置主要部分的剖视图。
在图1所示的第1实施例的显影装置上，显影剂、即黑色非磁性单一成分的调色剂1装于显影料斗2内部，通过供料滚筒5向箭头A方向的旋转而向显影滚筒4供给。供料滚筒5的外周部分是用聚氨脂发泡材料形成圆筒状。在第1实施例中使用的显影滚筒4的具体结构是做成直径18mm的圆筒形，并在其外周面张贴厚度为4mm的低硬度硅橡胶(在JIS-A硬度中表示为43度)。该显影滚筒4的规格如下电阻为104Ω，表面粗糙度(Ra中心线平均粗糙度)为0.4μm。上述电阻用下述方法求出，即，将该显影滚筒4置于镀铬的铁质平板上，在显影滚筒4以其自重推压铁质平板的状态下，在显影滚筒4的轴与平板之间施加5V电压，再从10秒钟后的电流值求出上述电阻值。在第1实施例中，显影滚筒以170mm/s的圆周速度沿箭头B方向旋转。
如图1所示，与显影滚筒4相对设置的直径30mm的圆筒状有机感光体3是以酞菁为基础的层状有机感光体。第1实施例的有机感光体3以105mm/s的圆周速度沿箭头C方向旋转。
另外，在显影滚筒4的附近设有对显影滚筒4上的调色剂1的层厚度进行限制的显影剂限制构件、即刮除器60。刮除器60固定在显影料斗2的壁面上，与显影滚筒4形成同电位。
图2是表示显影剂限制构件、即刮除器60和显影滚筒4之间的压接部周边状态(图1中用C表示的部分)的放大详细图。
如图2所示，刮除器60是把第1刮板60A与第2刮板60B重叠粘接而成，第2刮板60B的前端比第1刮板60A的前端伸出L长度。在第1实施例中，第1刮板60A是用厚度为150μm的不锈钢(SUS304)平板做成，第2刮板60B是用厚度为150μm的不锈钢(SUS304)平板做成。由于刮除器60的第2刮板60B固定成从第1刮板60A前端伸出的状态，故形成阶梯S，该阶梯S的高度H就是第1刮板60A的板厚150μm。形成阶梯S的面s对显影滚筒4的压接面实质上呈垂直设置。不过，形成阶梯S的面s与显影滚筒4的压接面不一定非要垂直设置，只要各个面之间具有45度到135度范围内的角度就可得到良好的效果。
另外，在第1实施例中，第2刮板60B从第1刮板60A的伸出长度L为1.0～2.0mm。
当附着于显影滚筒4上的调色剂1要被显影剂限制构件、即刮除器60限制到规定的层厚时，调色剂1是在第1刮板60A与显影滚筒4之间的接触端、即边缘P附近开始被显影滚筒4压接。在显影滚筒4的旋转方向(图2中箭头B的方向)的阶梯S的上游一侧(Dup)，第2刮板60隔着规定空间而与显影滚筒4相对。第2刮板60B的相对面r上的显影滚筒4旋转方向的长度用伸出长度L表示，在第1实施例中为1.0～2.0mm。
另一方面，在显影滚筒4旋转方向(箭头B的方向)的阶梯S的下游一侧(D down)，第1刮板60A对显影滚筒4进行推压。在第1实施例中，刮除器60用大约24gf/cm的压接力推压显影滚筒4。
在第1实施例的显影装置中使用的调色剂1为黑色的非磁性单一成分调色剂，是在92重量％的聚酯树脂中将5重量％的着色剂、即碳颜料和3重量％的电荷控制材料拌匀、粉碎、分级后得到平均粒径为8.5μm的非磁性调色剂母体粒子，再在99.5重量％的调色剂母体粒子中添入(混合)0.5重量％的作为表面改性剂的疏水性硅石处理而成。
以下结合图1和图2说明上述结构的第1实施例的显影装置的动作。
显影料斗2内的调色剂1通过供料滚筒5沿箭头A方向的旋转而供给显影滚筒4的表面。被供给的调色剂1因显影滚筒4沿箭头B方向的旋转而被运送到刮除器60的压接位置。显影滚筒4上被运送到刮除器60的压接位置的调色剂1被刮除器60限制为所需的层厚。通过该刮除器60而在显影滚筒4上形成均匀的调色剂薄层。
与显影滚筒4相对的有机感光体3通过带电器(未图示)而带电-500V，对该有机感光体3照射激光式的曝光信号(未图示)，形成静电潜象。在形成这一静电潜象时，第1实施例中的有机感光体3的全面曝光电位是-60V。另外，通过显影偏压电源(未图示)在显影滚筒4上施加-150V的直流电压。
在第1实施例的显影装置中，带有非磁性单一成分调色剂1的薄层的显影滚筒4在与显影滚筒4实质上同方向移动的有机感光体3的相对部分与之接触。因此，在有机感光体3上形成只有图象部分作正负片反转的调色剂象。观察刮除器60与显影滚筒4之间的压接部附近的层厚限制状态，就可看到在比第2刮板60B与显影滚筒4相对置的相对部更处于显影滚筒4旋转方向的上游一侧(D up)，由显影滚筒4运送来的调色剂的大部分沿箭头F方向流动。再取下刮除器60观察受到这种层厚限制的调色剂层上的压接部附近，可看到在阶梯S部分的上游一侧(D up)的第2刮板60B与显影滚筒4相对置的相对部分R充填着调色剂1。
另一方面，在阶梯S的下游一侧(D down)的压接部分Q，从第1刮板60A的边缘P起均匀地形成宽度约1.0mm的调色剂层。可以推测在该压接部分Q，调色剂1被显影滚筒4和刮除器60压接。
用如此形成的调色剂层得到的图象的最大图象浓度始终保持稳定，即使连续印刷10,000张后，仍能稳定地得到无背景灰雾的高画质图象。另外，显影滚筒4上的调色剂层具有极其均匀的层厚度，不会因调色剂的附着而产生条纹，可形成整体均匀的调色剂薄层。
在连续印刷后，将刮除器60取下并观察调色剂层时，在第1刮板60A的边缘P所形成的压接部或用第1刮板60A与显影滚筒4进行压接的压接部分Q完全看不到调色剂脱落的情况。
图3是关于在第1实施例的显影装置上使用各种刮除器后阶梯S与图象浓度之间关系的试验结果。试验时各种刮除器对显影滚筒施加的压接力相同。在第1实施例的显影装置上，第1刮板60A的厚度、即阶梯S的高度H为150μm，而如图3所示，本发明的显影装置只要将阶梯S的高度H定为2.0mm以下即可得到某种程度的图象浓度。尤其是当阶梯S的高度H在0.5mm以下时图象浓度稳定在较高值上，能可靠地形成均匀的调色剂薄层。
另外，第2刮板60B从第1刮板60A的伸出量、即相对部分R的长度L是1～2mm，实际上本发明的显影装置的第2刮板60B从第1刮板60A的伸出量L只要在0.2mm以上即可，特别是设定在0.5～3mm的范围内时能形成更理想的调色剂层。
根据发明人的试验，当第1刮板60A的厚度H大于2mm时，或当第2刮板60B从第1刮板60A的伸出量L不到0.2mm时，第2刮板60B与显影滚筒4之间的相对部分R的调色剂积存部中的调色剂1压力也会减小。因此，调色剂薄层会变得极薄，且不均匀。
另外，即使第2刮板60B从第1刮板60A的伸出量L在前述的适当范围(0.1mm以上)内，当第1刮板60A的厚度H大于第2刮板60B从第1刮板60A的伸出量L时，在使用有些调色剂1时，第2刮板60B与显影滚筒4之间的相对部分R的调色剂积存部中的调色剂1压力较小。因此，调色剂薄层会变得极薄，且不均匀。
以下说明阶梯S的高度H与第2刮板60B从第1刮板60A的伸出量L之间的关系。发明人为了弄清上述关系，对特定的阶梯S的高度H与伸出量L时的刮除器60下的调色剂层形成状态进行了调查试验。该试验中所用的调色剂为；调色剂体积平均粒径9.1μm，调色剂静体积密度0.37g/cm2。另外，刮除器60用磷青铜做成，刮除器表面粗糙度(Ra)为0.12μm，刮除器推压力为24gf/cm。
图4是表示阶梯S的高度H与第2刮板60B的伸出量L及层形成状态之间关系的曲线图。在图4的曲线图中，纵轴表示阶梯S的高度H[mm]，横轴表示第2刮板60B的伸出量L[mm]。在图4的曲线图中，○表示层形成状态良好的部位，Δ表示虽有有一定程度的层形成、但可见不均匀处的部位。而×则表示几乎看不到层形成的部位。
从图4所示的结果可知，阶梯S的高度H与第2刮板60B的伸出量L符合H≤0.7L的关系。又如前述的图3所示，阶梯S的高度H最好在2.0mm以下，尤其在0.5mm以下。
在第1实施例中，第1刮板60A的边缘P可以用曲率半径为0.5mm以下的曲面形成，最好边缘P的曲率半径为0.1mm以下。这样，通过缩小曲率半径，就加强了对通过显影滚筒4的旋转而被运送的调色剂1中的多余调色剂1进行刮除的作用。因此，在第1实施例的显影装置中，刮除器60对显影滚筒4可用较小的推压力得到均匀的调色剂薄层。
在第1实施例的显影装置上，由于在进行层厚限制时刮除器60对调色剂1的推压力小于传统装置，故可防止调色剂凝结、提高颗粒性。
另外，在第1实施例的显影装置上，不易因时效变化而产生调色剂附着于边缘P等上的现象，可提高显影装置的寿命。
如果把边缘P的曲率半径设定得大于0.5mm，则为了得到调色剂薄层，在层形成时必须用大力推压调色剂1。这样，在使用某些调色剂1时，就容易发生易凝结，使颗粒性劣化。且时效变化会使调色剂附着于边缘P附近，会在图象上产生条纹。
在第1实施例的显影装置上，第1刮板60A与显影滚筒4之间的压接部分Q上的与第1刮板60A相对的压接面q的表面粗糙度Ra(中心线平均粗糙度)最好是0.1μm以上，特别是当该面的表面粗糙度Ra为0.3～1.0μm时具有最佳效果。通过将第1刮板60A的压接面q做得较为粗糙，当调色剂1通过第1刮板60A和显影滚筒4之间的压接部时，调色剂1就被充分搅拌。因此，即使由于时效变化而使调色剂劣化，仍能稳定地使调色剂1带电，且可稳定地得到无背景灰雾的鲜明图象。
根据发明人的试验，当表面粗糙度Ra不到0.1时，在调色剂1通过第1刮板60A与显影滚筒4之间的压接部时，几乎不发生搅拌，故一旦因时效变化导致调色剂1劣化，在采用某些调色剂1时就会发生背景灰雾。
另外，作为将第1刮板60A的压接面q粗糙化的方法，可以采用喷砂等机械式方法或蚀刻、电镀等化学式方法。
在第1实施例的显影装置上，刮除器60对显影滚筒4构成同电位，而通过在刮除器60上施加负电压，可以促使电荷从刮除器60向调色剂1移动，使调色剂1的带电量增加，进而可得到无背景灰雾的鲜明图象。作为施加给刮除器60的直流电压，可以是-500V以上，而在-50～-150V的范围内则可得到最佳图象。如果施加给刮除器60的直流电压低于-500V，则在刮除器60与显影滚筒4之间会产生漏泄，扰乱层的形成。施加给刮除器60的上述直流电压值是与显影滚筒4的相对值。
另外，在第1实施例的显影装置上，通过在刮除器60与显影滚筒4之间重叠交流电压，即使因时效变化导致调色剂1劣化，也不会发生调色剂凝结，可以得到无背景灰雾或浓度不匀现象的均匀图象。在上述结构的显影装置上，观察层形成时第1刮板60A与显影滚筒4之间的压接部分Q的附近，就会发现调色剂1在第1刮板60A与显影滚筒4之间剧烈振动。作为在刮除器60与显影滚筒4之间重叠的交流偏压，最好振幅为100～500V(从0到峰值)，特别是在200～300V(从0到峰值)为最佳。该交流偏压的频率最好是200Hz～5kHz，特别是在500Hz～1.5kHz时具有最佳效果。
根据发明人的试验，如果在刮除器60与显影滚筒4之间重叠的交流偏压的振幅大于500V(从0到峰值)，就会发生漏泄。扰乱层的形成。另外，如果交流偏压的频率小于200Hz，则由调色剂1的往复运动造成的层形成的浓淡差别就突出，相反，如果大于5kHz，则调色剂1就不再追随频率，致使重叠交流偏压的效果几乎没有。
在第1实施例的显影装置上，第1刮板60A是用不锈钢板做成的，但本发明并不受此限制，也可以用其他的金属、橡胶或合成树脂等材料做成。而在用聚氨脂橡胶做成第1刮板60A的场合，由于与显影滚筒4压接的第1刮板60A的压接部分的压接幅度增宽，故调色剂1的带电量提高。结果，在使用聚氨脂做成的第1刮板60A的显影装置上，即使因时效变化导致调色剂劣化，也能稳定地得到无背景灰雾的鲜明图象。
在第1实施例的显影装置上，第2刮板60B是用不锈钢板做成的，但本发明并不受此限制，也可以用其他的金属、橡胶或合成树脂等材料做成。而在用聚氨脂橡胶等弹性材料做成第2刮板60B的场合，由于相对部分R的调色剂积存部的压力变化被聚氨脂橡胶的弹性所缓和，故可以减轻套筒存储器(スリ-ズメモリ)等的图象迟滞现象，在第1实施例的显影装置上，第2刮板60B的厚度是150μm，但本发明的第2刮板60B的厚度并不限于150μm，只要具有一定的刚性就能稳定地得到均匀的调色剂薄层。
根据发明人的试验，在第2刮板60B的刚性较小时，在显影滚筒4旋转方向的阶梯S的上游一侧(D up)的第2刮板60B与显影4相对的相对部分R，不能稳定地形成调色剂积存部，使显影滚筒4上的调色剂薄层变得极薄，且不均匀。
另外，在第1实施例中，如图2所示，刮除器60是在第1刮板60A上重叠第2刮板60B后粘接形成，且第1刮板60A固定在显影料斗2上，当然也可以用其他方法固定。图5就是显影装置上的显影剂限制构件、即刮除器又一例的放大剖视图。如图5所示，本发明的显影装置的刮除器61是使在显影滚筒4旋转方向(箭头B方向)的第2刮板61B的长度大于第1刮板61A的长度，并将该第2刮板61B固定在显影装置主体上。在这种场合，用第2刮板61B的弹力使第1刮板61A与显影滚筒4压接。因此，第1刮板61A与第2刮板61B之间的粘接不易剥离。
图6是显影装置上的显影剂限制构件、即刮除器再一例的放大剖视图。图6所示的显影装置的刮除器62是将在显影滚筒4旋转方向(箭头B方向)的第1刮板62A和第2刮板62B的长度做成实质上相同。在这种场合，可以将第1刮板62A和第2刮板62B双方都固定在显影料斗上，且第1刮板62A和第2刮板62B不一定要粘接。在使用图6所示的显影装置时，由于第1刮板62A不和第2刮板62B粘接，故可简化制造工序。
在第1实施例的显影装置上，是使用硅橡胶滚筒作为显影滚筒4的，但本发明并不受此限制，也可使用其他弹性材料做成的滚筒。而在使用聚氨脂做成的显影滚筒4时，由于耐摩性高，故显影滚筒4自身不会磨损，寿命极长。
在第1实施例中，如果刮除器上与显影滚筒4压接的部分是用聚氨脂橡胶等弹性材料做成的，则显影滚筒4也可用金属或合成树脂等硬质材料做成。
在第1实施例的显影装置上使用非磁性调色剂，当然也可以使用磁性调色剂。不过根据用磁性调色剂做的试验来看，在连续印刷10,000张以后，发现边缘P有若干缺口，在半色调图象上会出现微小的条纹。
在第1实施例的显影装置上，在显影滚筒4与有机感光体3之间采用接触显影，当然也可以用非接触显影。另外，本发明中施加在显影滚筒上的电压不限于直流电压，也可重叠交流电压。
在第1实施例的显影装置上，如图1所示，刮除器60相对显影滚筒4的外周面沿垂直方向延伸而与之进行压接，但本发明并不受这种结构的限制，也可以使刮除器相对显影滚筒的外周面沿水平方向(图1中左右方向)延伸而与显影滚筒4压接，这样也能获得与第1实施例的显影装置同样的效果。
(第2实施例)以下结合

本发明第2实施例的显影装置。图7是本发明第2实施例的显影装置的刮除器与显影滚筒之间的压接部附近的剖视图。该第2实施例的显影装置的结构除了刮除器外均与前述的第1实施例相同，故凡功能、结构相同的部分均使用相同符号并省略对其说明。
如图7所示，刮除器63是将第1刮板63A与第2刮板63B粘接后形成。第1刮板63A具有阶梯S，用含有碳的导电性聚氨脂树脂做成。第2刮板63B用厚度150μm的导电性聚氨脂树脂做成。第1刮板63A在包括由阶梯S形成的边缘P在内的压接部分Q与显影滚筒4压接。另外，第1刮板63A的阶梯S的高度H为150μm。该高度H是第1刮板63A的压接面q与相对面r之间的距离。在显影滚筒4的旋转方向，在阶梯S的上游一侧(D up)，第1刮板63A隔着规定空间与显影滚筒4相对，其相对部分R的长度L为1mm。在显影滚筒4旋转方向的阶梯S的下游一侧(D down)，第1刮板63A与显影滚筒4压接。
在第2实施例中使用的调色剂1及显影装置的动作与前述第1实施例的显影装置相同，故在此省略。
在第2实施例的显影装置的显影滚筒4上的调色剂薄层极其均匀。调色剂薄层上不会因调色剂附着而产生条纹，第2实施例的显影装置可以稳定地形成均匀的调色剂薄层。
用第2实施例的显影装置得到的图象始终可保持最大图象浓度稳定，用第2实施例的显影装置在连续印刷10,000张后仍能得到无背景灰雾的高画质图象。
观察连续印刷后的刮除器63，第1刮板63A上的边缘P或与显影滚筒4压接的压接部分Q丝毫没有磨损。
在第2实施例中，第1刮板62A的阶梯S的高度H定为150μm，不过阶梯S的高度H最好是在2mm以下，特别是0.5mm以下可得到最佳效果。另外，在第2实施例中，第1刮板63A与显影滚筒4之间的相对部分R的长度L是1mm，根据试验结果，相对部分R的长度L最好在0.2mm以上，特别是0.5～3mm可以得到最佳效果。
相反，当阶梯S的高度H大于2mm时，以及相对部分R的长度L不到0.2mm时，第1刮板63A与显影滚筒4之间相对部分R的调色剂积存部中的调色剂1的压力较小。从而导致调色剂薄层极薄，且不均匀。
不过，即使阶梯S的高度H在上述范围内，当阶梯S的高度H比相对部分R的长度L长时，在使用有些调色剂1时，第1刮板63A与显影滚筒4之间的相对部分R的调色剂积存部中的调色剂压力也会减小。从而导致调色剂薄层极薄，且不均匀。
在第2实施例的显影装置上，在第1刮板63A上由阶梯S形成的边缘P也可以是具有某种曲率的曲面。根据试验结果，曲率半径最好在0.5mm以下，特别是在0.1mm以下时可得到最佳效果。通过缩小曲率半径，可以进一步加强对通过显影滚筒4的旋转而被运送的调色剂1中多余的调色剂1进行刮除的作用。因此，刮除器63可用较小的推压力形成均匀的调色剂薄层。另外，在限制层厚时，由于刮除器63用较小的力推压调色剂1，故不易发生调色剂的凝结，可以提高颗粒性。
在第2实施例的显影装置上，如果将边缘P的曲率半径做成0.5mm以下，就不易因时效变化而使调色剂1附着于边缘P等，可以提高显影装置的寿命。
如果边缘P的曲率半径大于0.5mm，则为了得到调色剂薄层，在层形成时刮除器63要用较大的力推压调色剂1，故在采用某些调色剂时，容易发生凝结而使颗粒性恶化。另外，时效变化会使调色剂1附着于边缘P附近，会在图象上产生条纹。
在第2实施例的显影装置上，第1刮板63A上与显影滚筒4进行压接的压接面q的表面粗糙度Ra最好在0.1μm以上，特别是当其表面粗糙度Ra在0.3～1.0μm时可得到最佳效果。通过使第1刮板63A的压接面q粗糙化，在调色剂1通过第1刮板63A与显影滚筒4之间的压接部时，调色剂1就被很好地搅拌。这样，即使由于时效变化而使调色剂1劣化，也可稳定地使调色剂1带电。从而，采用第2实施例的显影装置可以稳定地得到无背景灰雾的鲜明图象。另外，当表面粗糙度Ra不到0.1时，在调色剂1通过第1刮板63A与显影滚筒4之间的压接部时，调色剂1几乎没有被搅拌，故在使用某些调色剂1时，一旦由于时效变化而使调色剂1劣化，就会发生背景灰雾。
在第2实施例的显影装置上，刮除器63对显影滚筒4构成同电位，但通过在刮除器63上施加负电压，可以促使电荷从刮除器63向调色剂1移动，增加调色剂1的带电量。因此，采用上述结构的显影装置，可进一步得到无背景灰雾的鲜明图象。作为施加在刮除器63上的直流电压，可以是-500V以上，特别是在-50～-150V时能得到最佳图象。还有，当施加在刮除器63上的直流电压低于-500时，在刮除器63与显影滚筒4之间会发生漏泄而扰乱层的形成。施加在刮除器63上的上述直流电压值是与显影滚筒4的相对值。
另外，在第2实施例的显影装置上，通过在刮除器63与显影滚筒4之间重叠交流电压，即使因时效变化而使调色剂1劣化，也不会发生调色剂凝结，可以得到无背景灰雾或浓度不匀现象的均匀图象。在这种结构的显影装置上，观察层形成时第1刮板63A与显影滚筒4之间的压接部分Q的附近，可以看到调色剂1在第1刮板63A与显影滚筒4之间剧烈振动。作为重叠在刮除器63与显影滚筒4之间的交流偏压，最好振幅为100～500V(从0到峰值)，特别是200～300V(从0到峰值)可得到最佳效果。该交流偏压的频率最好为200Hz～5kHz，特别是500Hz～1.5kHz时具有最佳效果。
根据发明人的试验结果，当在刮除器63与显影滚筒4之间重叠的交流偏压振幅大于500V(从0到峰值)时就会发生漏泄，扰乱层的形成。而当交流偏压的频率小于200Hz时，由于调色剂1的往复运动而造成的层形成的浓淡差距就显著，相反，当大于5kHz时，则调色剂1就不再追随频率，使重叠交流偏压的效果几乎没有。
第2实施例的显影装置是用含有碳的导电性聚氨脂树脂形成第1刮板63A，但本发明并不受此限制，也可用金属、导电性橡胶、或导电性合成树脂等其他导电材料。而在用导电性聚氨脂橡胶形成第1刮板63A的场合，由于与显影滚筒4压接的压接部的宽度扩大，故调色剂1的带电量增加，即使由于时效变化而使调色剂1劣化，也能稳定地得到无背景灰雾的鲜明图象。
第2实施例的显影装置是用硅橡胶滚筒作为显影滚筒4，但本发明并不受此限制，也可以使用其他弹性材料形成的滚筒。譬如在用聚氨脂橡胶形成显影滚筒的场合，由于耐摩性强，显影滚筒自身不易被磨损，寿命极长。而且在第2实施例中，刮除器63与显影滚筒4进行压接的部分如果是聚氨脂等弹性材料，则显影滚筒4也可以是金属滚筒或树脂滚筒等用硬质材料形成的滚筒。
第2实施例的显影装置使用非磁性调色剂，当然也可使用磁性调色剂。不过在使用磁性调色剂的场合，在连续印刷10,000张后，可看到第1刮板63A的边缘P有若干缺口，在半色调的图象上会出现微小的条纹。
在第2实施例的显影装置上，显影滚筒4与有机感光体3之间采用接触显影，当然也可以用非接触显影。另外施加给本发明的显影滚筒的电压不限于直流，也可以重叠交流电压。
在第2实施例的显影装置上，刮除器63是对显影滚筒4垂直设置进行压接，但本发明不限于这种结构，譬如可以使刮除器相对显影滚筒水平地设置并与显影滚筒4进行压接，这样也能得到与第2实施例的显影装置相同的效果。
另外，在第2实施例的显影装置上，刮除器63是将第1刮板63A与第2刮板63B粘接形成，但刮除器63也可用合成树脂、橡胶或金属等一体成形为图7所示的形状。而且刮除器63如果是用合成树脂、橡胶或金属等一体物加工成图7所示的形状，也能得到与第2实施例中的刮除器63相同的效果。
(第3实施例)以下结合

本发明第3实施例的显影装置。图8是本发明第3实施例的显影装置的刮除器与显影滚筒的压接部附近的剖视图。由于第3实施例的显影装置除了刮除器外均与前述第1实施例的显影装置结构相同，故凡功能、结构相同的部分均标上相同的符号，并省略对其说明。
如图8所示，刮除器64是将不锈钢板(SUS304)弯折形成阶梯S。刮除器64在包括由阶梯S所形成的边缘P在内的压接面q上与显影滚筒4压接。刮除器64的阶梯S的高度H为150μm，在显影滚筒4旋转方向的阶梯S的上游一侧(D up)，刮除器64与显影滚筒4隔着成为调色剂积存部的相对部分R而相对置，该相对部分的长度L为1mm。在显影滚筒的旋转方向，在阶梯S的下游一侧(D down)，刮除器64与显影滚筒压接。
第3实施例中所用的调色剂1与前述的第1实施例的调色剂1相同，第3实施例的显影装置的动作也与第1实施例的显影装置的动作相同，故省略说明。
在第3实施例的显影装置上，显影滚筒4上的调色剂薄层极其均匀。该调色剂薄层上不会发生因调色剂附着而导致的条纹，第3实施例的显影装置可以稳定地形成均匀的调色剂薄层。
用第3实施例的显影装置得到的图象的最大图象浓度始终保持稳定，用第3实施例的显影装置连续印刷10,000张后仍能稳定地得到无背景灰雾的高画质图象。
另外，观察连续印刷后的刮除器64，刮除器64的边缘P或与显影滚筒4压接的压接面q毫无磨损。
在第3实施例中，刮除器64的阶梯S的高度H为150μm，而根据试验结果，阶梯S的高度H最好在2mm以下，特别是在0.5mm以下时可得到最佳效果。另外，刮除器64与显影滚筒4之间的相对部分R的长度L为1mm，但相对部分R的长度L最好是在0.2mm以上，特别是在0.5～3.0mm时可得到最佳效果。
相反，当阶梯S的高度H大于2mm时，及相对部分R的长度不到0.2mm时，刮除器64与显影滚筒4之间的相对部分R的调色剂积存部中的调色剂1压力变小。导致调色剂薄层极薄，且不均匀。
不过即使阶梯S的高度H在上述的适当范围内，如果阶梯S的高度H大于相对部分R的长度L，则在使用某些调色剂1时，在刮除器64与显影滚筒4之间的相对部分R的调色剂积存部的调色剂压力也会变小。导致调色剂薄层变得极薄，且不均匀。
在第3实施例的显影装置上，在刮除器64的阶梯S上形成的边缘P可以是具有一定曲率的曲面。在这种场合，曲率半径最好在0.5mm以下，特别是在0.1mm以下时可得到最佳效果。通过缩小曲率半径，进一步加强了对通过显影滚筒4的旋转而被运送的调色剂1中多余调色剂1进行刮除的作用。这样，刮除64可用更低转矩的力形成均匀的调色剂薄层。而且在进行层厚限制时，由于刮除器64用较小的力推压调色剂1，故不易发生调色剂的凝结，可提高颗粒性。
在第3实施例的显影装置上，如果将边缘P的曲率半径做成0.5mm以下，就不易因时效变化而使调色剂1附着于边缘P等，可以提高显影装置的寿命。
相反，当边缘P的曲率半径大于0.5mm时，为了得到调色剂薄层，在层形成时刮板64就要用大力推压调色剂1，故采用某些调色剂1时，容易发生凝结而使颗粒性恶化。另外，时效变化会使调色剂1附着于边缘P附近，会在图象上产生条纹。
在第3实施例的显影装置上，刮除器64上与显影滚筒4进行压接的压接面q的表面粗糙度Ra最好在0.1μm以上，特别是当其表面粗糙度Ra在0.3～1.0μm时可得到最佳效果。通过使刮除器64的压接面q粗糙化，在调色剂1通过刮除器64与显影滚筒4之间的压接部时，调色剂1就被很好地搅拌。这样，即使由于时效变化而使调色剂1劣化，也可稳定地使调色剂1带电，采用第3实施例的显影装置可以稳定地得到无背景灰雾的鲜明图象。另外，当表面粗糙度Ra不到0.1时，在调色剂1通过刮除器64与显影滚筒4之间的压接部时，调色剂1几乎没有被搅拌，故在使用某些调色剂1时，一旦由于时效变化而使调色剂1劣化，就会发生背景灰雾。而作为将刮除器64的压接面q粗糙化的方法，有喷砂等机械方法，或蚀刻、电镀等化学方法。
在第3实施例的显影装置上，刮除器64对显影滚筒4构成同电位，但通过在刮除器64上施加负电压，可以促使电荷从刮除器64向调色剂1移动，增加调色剂1的带电量。因此，采用上述结构的显影装置，可进一步得到无背景灰雾的鲜明图象。作为施加在刮除器64上的直流电压，可以是-500V以上，特别是在-50～-150V的范围内能得到最佳图象。还有，当施加在刮除器64上的直流电压低于-500V时，在刮除器64与显影滚筒4之间会发生漏泄而扰乱层的形成。施加在刮除器64上的上述直流电压值是与显影滚筒4的相对值。
另外，在第3实施例的显影装置上，通过在刮除器64与显影滚筒4之间重叠交流电压，即使因时效变化而使调色剂1劣化，也不会发生调色剂凝结，可以得到无背景灰雾或浓度不匀现象的均匀图象。在这种结构的显影装置上，观察层形成时刮除器64与显影滚筒4之间的压接部分Q的附近，可以看到调色剂1在刮除器64与显影滚筒4之间剧烈振动。作为在刮除器64与显影滚筒4之间的重叠交流偏压，最好振幅为100～500V(从0到峰值)，特别是200V～300V(从0到峰值)具有最佳效果。该交流偏压的频率最好为200Hz～5kHz，特别是在500Hz～1.5kHz时具有最佳效果。
根据发明人的试验结果，当在刮除器64与显影滚筒4之间重叠的交流偏压振幅大于500V(从0到峰值)时就会发生漏泄，扰乱层的形成。而当交流偏压的频率小于200Hz时，由于调色剂1的往复运动而造成的层形成的浓淡差距就显著，相反，当大于5kHz时，则调色剂1就不再追随频率，致使重叠交流偏压的效果几乎没有。
在第3实施例的显影装置上，是用不锈钢板形成刮除器64，但本发明并不受此限制，也可用其他金属、橡胶、或合成树脂等其他材料。
第3实施例的显影装置是用硅橡胶滚筒做成显影滚筒4，但本发明并不受此限制，也可以使用其他弹性材料做成的滚筒。而在用聚氨脂做成的显影滚筒4时，由于其耐摩性强，显影滚筒4自身不易被磨损，寿命极长。
第3实施例的显影装置使用非磁性调色剂，当然也可使用磁性调色剂。不过在使用磁性调色剂的场合，在连续印刷10,000张后，可发现边缘P有若干缺口，会在半色调的图象上出现微小的条纹。
在第3实施例的显影装置上，显影滚筒4与有机感光体之间采用接触显影，当然也可以用非接触显影。另外，施加给本发明的显影滚筒4的电压不限于直流，也可以重叠交流电压。
在第3实施例的显影装置上，刮除器64是对显影滚筒4垂直设置进行压接的，但本发明不限于这种结构，譬如使刮除器相对显影滚筒水平地设置并与显影滚筒4进行压接，也能得到与第3实施例的显影装置相同的效果。
(第4实施例)以下结合

本发明第4实施例的显影装置。图9是本发明第4实施例的显影装置的刮除器与显影滚筒的压接部附近的剖视图。第4实施例的显影装置除了刮除器外均与前述第1实施例的显影装置结构相同，故凡功能、结构相同的部分均标上相同的符号，并省略对其说明。
如图9所示，刮除器65是将厚度为150μm不锈钢板的一部分通过蚀刻削除而形成阶梯S。刮除器65在包括由阶梯S所形成的边缘P在内的压接面q与显影滚筒4压接。刮除器65的阶梯S的高度H为100μm，在显影滚筒4旋转方向的阶梯S的上游一侧(D up)，刮除器65与显影滚筒4隔着相对部分R相对置，该相对部分的长度L为1mm。另外在显影滚筒4旋转方向的阶梯S的下游一侧(D down)，刮除器65与显影滚筒4压接。形成阶梯S的面s与显影滚筒4的压接面基本垂直。另外，与显影滚筒4相对的刮除器65的相对面r与显影滚筒4的压接面基本平行。
第4实施例中所用的调色剂1与前述第1实施例的调色剂1相同，第4实施例的显影装置的动作也与第1实施例的显影装置的动作相同，故省略说明。
在第4实施例的显影装置上，由于刮除器65形成图9所示的状态，故在显影滚筒4上形成的调色剂薄层极其均匀，且该调色剂薄层上不会发生因调色剂附着而导致的条纹，从而，第4实施例的显影装置可以稳定地形成均匀的调色剂薄层。
用第4实施例的显影装置得到的图象的最大图象浓度始终保持稳定，用第4实施例的显影装置连续印刷10,000张后仍能稳定地得到无背景灰雾的高画质图象。
另外，观察连续印刷后的刮除器65，刮除器64的边缘P或与显影滚筒4压接的压接部分Q毫无磨损。
在第4实施例中，刮除器65的阶梯S的高度H为100μm，而如果不锈钢板的厚度更大时，则阶梯S的高度H最好在2mm以下，特别是在0.5mm以下时具有最佳效果。另外，刮除器65与显影滚筒4之间的相对部分R的长度L为1mm，而相对部分R的长度L最好是在0.2mm以上，特别是在0.5～3.0mm时具有最佳效果。
相反，当阶梯S的高度H大于2mm时，以及相对部分R的长度不到0.2mm时，刮除器65与显影滚筒4之间的相对部分R的调色剂积存部中的调色剂1压力变小。导致调色剂薄层变得极薄，且不均匀。
不过即使阶梯S的高度H在上述的适当范围内，如果阶梯S的高度H大于相对部分R的长度L，则在使用某些调色剂1时，在刮除器65与显影滚筒4之间的相对部分R的调色剂积存部的调色剂压力也会变小。导致调色剂薄层变得极薄，且不均匀。
在第4实施例的显影装置上，在刮除器65的阶梯S上形成的边缘P可以是具有一定曲率的曲面。在这种场合，曲率半径最好在0.5mm以下，特别是在0.1mm以下时具有最佳效果。通过缩小曲率半径，可以加强对通过显影滚筒4的旋转而被运送的调色剂1中多余调色剂1进行刮除的作用。因此，上述曲率半径较小的刮除器65可用比大曲率半径的刮除器小的转矩形成均匀的调色剂薄层。而且在进行层厚限制时，由于刮除器65是用较小的力推压调色剂1，故不易发生调色剂的凝结，可提高颗粒性。
在第4实施例的显影装置上，如果将边缘P的曲率半径做成0.5mm以下，就不易因时效变化而使调色剂1附着于边缘P等，可以提高显影装置的寿命。
而当边缘P的曲率半径大于0.5mm时，为了得到调色剂薄层，在层形成时刮板65就要用大力推压调色剂1，故在采用某些调色剂1时，容易发生凝结而使颗粒性恶化。另外，时效变化会使调色剂1附着于边缘P附近，会在图象上产生条纹。
在第4实施例的显影装置上，刮除器65上与显影滚筒4进行压接的压接面q的表面粗糙度Ra最好在0.1μm以上，尤其是当其表面粗糙度Ra在0.3～1.0μm时具有最佳效果。通过使刮除器65的压接面q粗糙化，在调色剂1通过刮除器65与显影滚筒4之间的压接部时，调色剂1就被很好地搅拌。这样，即使由于时效变化而使调色剂1劣化，也可稳定地使调色剂1带电，采用第4实施例的显影装置可以稳定地得到无背景灰雾的鲜明图象。另外，当表面粗糙度Ra不到0.1时，在调色剂1通过刮除器65与显影滚筒4之间的压接部时，调色剂1几乎没有被搅拌，故在使用某些调色剂1时，一旦由于时效变化而使调色剂1劣化，就会发生背景灰雾。而作为将刮除器65的压接面q粗糙化的方法，有喷砂等机械方法，或蚀刻、电镀等化学方法。
在第4实施例的显影装置上，刮除器65对显影滚筒4构成同电位，而通过在刮除器65上施加负电压，可以促使电荷从刮除器65向调色剂1移动，增加调色剂1的带电量。因此，采用上述结构的显影装置，可进一步得到无背景灰雾的鲜明图象。作为施加在刮除器65上的直流电压，可以是-350V以上，特别在-30～-100V的范围内能得到最佳图象。还有，当施加在刮除器65上的直流电压低于-350V时，会在刮除器65与显影滚筒4之间发生漏泄而扰乱层的形成。施加在刮除器65上的上述直流电压值是与显影滚筒4的相对值。
另外，在第4实施例的显影装置上，通过在刮除器65与显影滚筒4之间重叠交流电压，即使因时效变化而使调色剂1劣化，也不会发生调色剂凝结，可以得到无背景灰雾或浓度不匀现象的均匀图象。在这种结构的显影装置上，观察层形成时刮除器65与显影滚筒4之间的压接部分Q的附近，可以看到调色剂1在刮除器65与显影滚筒4之间剧烈振动。作为在刮除器65与显影滚筒4之间重叠的交流偏压，最好振幅为60～350V(从0到峰值)，特别在130V～200V(从0到峰值)时具有最佳效果。该交流偏压的频率最好为200Hz～5kHz，特别是在500Hz～1.5kHz时具有最佳效果。
根据发明人的试验结果，当在刮除器65与显影滚筒4之间重叠的交流偏压振幅大于350V(从0到峰值)时就会发生漏泄，扰乱层的形成。而当交流偏压的频率小于200Hz时，由于调色剂1的往复运动而造成的层形成的浓淡差距就显著，相反，当大于5kHz时，则调色剂1就不再追随频率，致使重叠交流偏压的效果几乎没有。
在第4实施例的显影装置上，是用不锈钢板做成刮除器65，但本发明并不受此限制，也可用其他金属、橡胶、或合成树脂等其他材料。
在第4实施例的显影装置上，是通过蚀刻形成阶梯S，当然也可通过机械加工形成阶梯。
在第4实施例的显影装置上，是用硅橡胶滚筒作为显影滚筒4，但本发明并不受此限制，也可以使用其他弹性材料做成的滚筒。而在用聚氨脂做成显影滚筒4的场合，由于其耐摩性强，显影滚筒4自身不易被磨损，寿命极长。
在第4实施例的显影装置上，是使用非磁性调色剂，当然也可使用磁性调色剂。不过在使用磁性调色剂的场合，在连续印刷10,000张后，可发现边缘P有若干缺口，会在半色调的图象上出现微小的条纹。
在第4实施例的显影装置上，在显影滚筒4与有机感光体之间使用接触显影，当然也可以用非接触显影。另外施加给本发明的显影滚筒4的电压不限于直流，也可以重叠交流电压。
在第4实施例的显影装置上，刮除器65是对显影滚筒4垂直设置并进行压接的，但本发明不限于这种结构，譬如使刮除器相对显影滚筒水平设置并与显影滚筒4进行压接，也能得到与第4实施例的显影装置相同的效果。
(第5实施例)以下结合

本发明第5实施例的显影装置。图10是本发明第5实施例的显影装置的刮除器与显影滚筒的压接部附近的剖视图。第5实施例的显影装置除了刮除器65A外均与前述第1实施例的显影装置结构相同，故凡功能、结构相同的部分均标上相同的符号，并省略对其说明。
如图10所示，第5实施例的刮除器65A是将厚度为150μm的不锈钢板的2个部分通过蚀刻削除形成2个阶梯S1和S2。刮除器65A在包括由阶梯S1所形成的边缘P在内的压接面q与显影滚筒4压接。刮除器65A的阶梯S1的高度H为100μm，在显影滚筒4旋转方向的阶梯S1的上游一侧(D up)，刮除器65A与显影滚筒4隔着第1相对部分R1相对置，该相对部分R1的长度L1为1mm。另外在显影滚筒4的旋转方向的阶梯S1的下游一侧(Ddown)，刮除器65A仅在规定长度(L2)内与显影滚筒4可靠地压接。形成阶梯S1的面s1与显影滚筒4的压接面基本垂直。另外，与显影滚筒4相对的刮除器65A的相对面r1与显影滚筒4的压接面基本平行。
第5实施例的结构除了有2个阶梯S1和S2外均与前述的第4实施例实质上相同。
一般在使用富含硅石等添加剂的调色剂时，在由于显影滚筒4的旋转而使显影滚筒4与层形成构件、即刮除器渐渐脱离的部分，硅石等会附着于刮除器上，而该附着会使层的形成产生不匀。
在第5实施例的显影装置上，一边确保显影滚筒4与刮除器65A之间的压接长度(L2)达到调色剂1带电所需的足够长度，一边使显影滚筒4与刮除器65A之间不是渐渐脱离，而是一下子脱离。这样就不存在一个对调色剂1的压力渐渐变弱的部分，可以防止硅石等附着于刮除器65A上。结果，用第5实施例的显影装置可长期稳定地得到均匀的图象。
根据发明人的试验，当显影滚筒4与刮除器65A之间的压接面的压接长度(L2)在0.3mm以上1.0mm以下时具有最佳结果。在该试验中使用的显影滚筒4与前述第1实施例的显影滚筒4相同，刮除器65A是在第4实施例中所用的刮除65上再形成第2阶梯S2。
(第6实施例)以下结合

本发明第6实施例的显影装置。图11是本发明第6实施例的显影装置的刮除器与显影滚筒的压接部附近的剖视图。第6实施例的显影装置除了刮除器外均与前述第1实施例的显影装置结构相同，故凡功能、结构相同的部分均标上相同的符号，并省略对其说明。
在图11中，第6实施例的显影装置上的刮除器66是将半径0.2mm的不锈钢线材66A焊接在厚度为150μm的第2刮板66B上。
在第6实施例的显影装置上，线材66A和显影滚筒4压接调色剂1。图11所示的阶梯S的高度H为0.4mm，在显影滚筒4旋转方向的阶梯S的上游一侧(D up)，第2刮板66B与显影滚筒4隔着相对部分R相对置，该相对部分的长度L为1mm。
在第6实施例中使用的调色剂1与前述的第1实施例中的调色剂1相同，第6实施例的显影装置的动作与第1实施例的显影装置的动作相同，故省略对其说明。
在第6实施例的显影装置的显影滚筒4上形成的调色剂薄层极其均匀，该调色剂薄层上不会发生因调色剂附着而导致的条纹，第6实施例的显影装置可以稳定地形成均匀的调色剂薄层。
用第6实施例的显影装置得到的图象的最大图象浓度始终保持稳定，用第6实施例的显影装置连续印刷10,000张后，仍能稳定地得到无背景灰雾的高画质图象。
另外，观察连续印刷后的刮除器66，刮除器66的线材66A与显影滚筒4压接的压接部分Q毫无磨损。
在第6实施例中，线材66A的半径为0.2mm，而线材66A的半径最好在0.1mm～0.5mm。当线材66A的半径大于0.5mm时，为了得到调色剂薄层，在层形成时线材66A要用大力推压调色剂1，故在使用某些调色剂1时，容易发生凝结，使颗粒性恶化。在这种场合，时效变化会使调色剂1附着于线材66A上，会在图象上产生条纹。相反，当线材66A的半径小于0.1mm时，在显影滚筒4旋转方向线材66A上游一侧的相对部分R的调色剂积存部就会变得极其狭窄，致使调色剂积存部的形状不稳定，导致层形成不稳定。
在第6实施例的显影装置上，线材66A上与显影滚筒4进行压接的压接面q的表面粗糙度Ra最好在0.1μm以上，特别是当其表面粗糙度Ra在0.3～1.0μm时具有最佳效果。通过使线材66A的压接面q粗糙化，在调色剂1通过刮除器66与显影滚筒4之间的压接部时，调色剂1就被很好地搅拌。这样，即使由于时效变化而使调色剂1劣化，也可稳定地使调色剂1带电，采用第6实施例的显影装置可以稳定地得到无背景灰雾的鲜明图象。另外，当表面粗糙度Ra不到0.1时，在调色剂1通过刮除器66与显影滚筒4之间的压接部时，调色剂1几乎没有被搅拌，故在使用某些调色剂1时，一旦由于时效变化而使调色剂1劣化，就会发生背景灰雾。而作为将线材66A的压接面q粗糙化的方法，有喷砂等机械方法，或蚀刻、电镀等化学方法。
在第6实施例的显影装置上，刮除器66对显影滚筒4构成同电位，而通过在刮除器66上施加负电压，可以促使电荷从刮除器66向调色剂1移动，增加调色剂1的带电量。因此，采用上述结构的显影装置，可进一步得到无背景灰雾的鲜明图象。作为施加在刮除器66上的直流电压，可以是-500V以上，特别在-50～-150V的范围内可得到最佳图象。还有，当施加在刮除器66上的直流电压低于-500V时，会在刮除器66与显影滚筒4之间发生漏泄而扰乱层的形成。施加在刮除器66上的上述直流电压值是与显影滚筒4的相对值。
另外，在第6实施例的显影装置上，通过在刮除器66与显影滚筒4之间重叠交流电压，即使因时效变化而使调色剂1劣化，也不会发生调色剂凝结，可以得到无背景灰雾或浓度不匀现象的均匀图象。在这种结构的显影装置上，观察层形成时刮除器66与显影滚筒4之间的压接部分Q的附近，可以看到调色剂1在线材66A与显影滚筒4之间剧烈振动。作为在刮除器66与显影滚筒4之间重叠的交流偏压，最好振幅为100～500V(从0到峰值)，特别是200V～300V(从0到峰值)具有最佳效果。该交流偏压的频率最好为200Hz～5kHz，特别是在500Hz～1.5kHz时具有最佳效果。
根据发明人的试验结果，当在刮除器66与显影滚筒4之间重叠的交流偏压振幅大于500V(从0到峰值)时就会发生漏泄，扰乱层的形成。而当交流偏压的频率小于200Hz时，由于调色剂1的往复运动而造成的层形成的浓淡差距就显著，相反，当大于5kHz时，调色剂1就不再追随频率，致使重叠交流偏压的效果几乎没有。
在第6实施例的显影装置上，是用不锈钢板做成线材66A，但本发明并不受此限制，也可用其他金属、橡胶、或合成树脂等其他材料。
在第6实施例的显影装置上，是使用非磁性调色剂，当然也可使用磁性调色剂。不过在使用磁性调色剂的场合，在连续印刷10,000张后，会发现线材66A有若干磨损，会在半色调的图象上出现微小的条纹。
在第6实施例的显影装置上，在显影滚筒4与有机感光体之间使用接触显影，当然也可以用非接触显影。另外施加给本发明的显影滚筒4的电压不限于直流，也可以重叠交流电压。
在第6实施例的显影装置上，刮除器66是对显影滚筒4垂直设置并进行压接的，但本发明不限于这种结构，譬如使刮除器相对显影滚筒水平设置并与显影滚筒4进行压接，也能得到与第6实施例的显影装置相同的效果。
(第7实施例)以下结合

本发明第7实施例的显影装置。图12是本发明第7实施例的显影装置主要部分结构的剖视图。在第7实施例的显影装置上，凡具有与前述第1～第6实施例相同功能和结构的部分均标上相同符号并省略对其说明。
在图12所示的第7实施例的显影装置1上，作为显影剂的深红色非磁性单一成分调色剂1装在显影料斗2的内部，并通过供料滚筒5向箭头A方向的旋转而向显影滚筒4供给。供料滚筒5的外周部分用聚氨脂发泡材料形成圆筒状。在第7实施例中使用的显影滚筒4的具体结构为直径18mm的圆筒状，其外周面贴有厚度0.5mm的低硬度硅橡胶(按JIS-A硬度为46度)。该显影滚筒4的规格为电阻104Ω，表面粗糙度(Ra)0.4μm，上述电阻值通过以下方法求出，即在镀铬的铁平板上放置该显影滚筒4，在该显影滚筒4以自重推压铁平板的状态下在显影滚筒4的轴与平板之间施加5V电压并从10秒钟后的电流值求出上述电阻值。在第7实施例中，显影滚筒4沿箭头B的方向以圆周速度105mm/s旋转。用显影偏压电源(未图示)对显影滚筒4施加在-200V的直流电压上重叠750V(从0到峰值)、频率2kHz的正弦交流偏压后的电压。
如图12所示，与显影滚筒4之间以150μm的距离相对配置的直径30mm的圆筒状有机感光体3是以酞菁为基础的层状有机感光体。第7实施例的有机感光体3以圆周速度105mm/s沿箭头C的方向旋转。
另外，在显影滚筒4的附近设有对显影滚筒4上的调色剂1的层厚度进行限制的显影剂限制构件、即刮除器67。刮除器67固定在显影料斗2的壁面上，与显影滚筒4构成同电位。
图13是显影剂限制构件、即刮除器67与显影滚筒4之间的压接部周边状态(图12中用C表示的部分)的放大剖视图。如图13所示，刮除器67是把第1刮板67A与第2刮板67B重叠粘接而成。第1刮板67A用厚度为150μm的不锈钢(SUS304)平板做成，第2刮板67B用厚度为150μm的不锈钢(SUS304)平板做成。在由第1刮板67A和第2刮板67B粘接构成的刮除器67上，在第1刮板67A的端部形成阶梯S，该阶梯S的高度H为150μm。形成阶梯S的面s与显影滚筒4的压接面基本上垂直。
当附着于显影滚筒4上的调色剂1要被显影剂限制构件、即刮除器67限制到规定的层厚时，调色剂1是从第1刮板67A与显影滚筒4间的接触端、即边缘P部分起被显影滚筒4压接。
在显影滚筒4的旋转方向(图13中箭头B的方向)的阶梯S的上游一侧(Dup)，第2刮板67B隔着规定空间与显影滚筒4相对。另外，与显影滚筒4相对的刮除器67的相对面r与显影滚筒4的压接面大致平行。
另一方面，在显影滚筒4的旋转方向(箭头B的方向)的阶梯S的下游一侧(D down)，第1刮板67A对显影滚筒4进行推压。
在第7实施例的显影装置中使用的调色剂1为深红色的非磁性单一成分调色剂，是在92重量％的聚酯树脂中将5重量％的作为着色剂的偶氮颜料及3重量％的电荷控制材料拌匀、粉碎、分级后得到平均粒径为6.5μm的非磁性调色剂母体粒子，再在99.0重量％的调色剂母体粒子中添入(混合)1.0重量％的作为表面改性剂的疏水性硅石处理而成。
以下结合图12和图13说明上述结构的第7实施例的显影装置的动作。
显影料斗2内的调色剂1通过供料滚筒5沿箭头A方向的旋转而供给显影滚筒4的表面。被供给的调色剂1因显影滚筒4沿箭头B方向的旋转而被运送到刮除器67的压接位置。显影滚筒4上被运送到刮除器67的压接位置的调色剂1被刮除器67限制为所需的层厚。通过该刮除器67，在显影滚筒4上形成均匀的调色剂薄层。
与显影滚筒4相对的有机感光体3通过带电器(未图示)而带电-700V，对该有机感光体3照射激光式的曝光信号(未图示)，形成静电潜象。在形成这一静电潜象时，在第7实施例中，有机感光体3的全面曝光电位是-100V。在第7实施例中，通过显影偏压电源(未图示)对显影滚筒4施加在-200V的直流电压上重叠750V(从0到峰值)、频率2kHz的正弦波交流偏压后的电压。
在第7实施例的显影装置上，带有非磁性单一成分调色剂1的薄层的显影滚筒4同与显影滚筒4实质上同方向等速度旋转的有机感光体3隔开150μm的距离相对置。在如此设置的有机感光体3上形成只有图象部分作正负片反转的调色剂象。
取下刮除器60观察受到层厚限制后的调色剂层的压接部附近的状态，可看到在阶梯S的上游一侧(D up)的第2刮板67B与显影滚筒4相对的相对部分R充填着调色剂1。
另一方面，在阶梯S的下游一侧(D down)的压接部分Q，从第1刮板67A的边缘P起形成约1.2mm厚的调色剂薄层。可以推测在该压接部分Q，调色剂1被显影滚筒4和刮除器67压接。
由此形成的调色剂层得到的图象的最大图象浓度始终保持稳定，即使连续印刷15,000张后，仍能稳定地得到无背景灰雾的高画质图象。另外，显影滚筒4上的调色剂层具有极其均匀的层厚度，不会因调色剂的附着而产生条纹，可形成整体均匀的调色剂薄层。
在连续印刷后，将刮除器67取下并观察调色剂层，在第1刮板67A的边缘P所形成的压接部和用第1刮板67A与显影滚筒4进行压接的压接部分Q完全看不到调色剂1脱落等现象。
在第7实施例的显影装置上，第1刮板67A的厚度、即阶梯S的高度H为150μm，而在本发明的显影装置上，阶梯S的高度H只要在2mm以下即可得到较佳调色剂层。特别是在0.5mm以下时，能可靠地形成均匀的调色剂薄层。
根据发明人的试验，当第1刮板67A的厚度H大于2mm时，第2刮板67B与显影滚筒4之间的相对部分R的调色剂积存部中的调色剂1压力较小。因此，调色剂薄层会变得极薄，且不均匀。
在第7实施例中，如图13所示，刮除器67是把分别为平板状的第1刮板67A与第2刮板67B粘合而成，当然也可如图14或图15那样形成刮除器。图14是刮除器68与显影滚筒4之间的压接部周边状态的放大剖视图，图15是刮除器69与显影滚筒4之间的压接部周边状态的放大剖视图。
如图14所示，刮除器68是将第1刮板68A粘接在第2刮板68B上构成。第2刮板68B从第1刮板68A的边缘P的位置起，在距之1mm的位置上向显影滚筒4旋转方向的上游一侧(D up)的外侧弯曲成阶梯形状。
如图15所示，刮除器69是将第1刮板69A粘接在第2刮板69B上构成。第2刮板69B在与图14所示的弯曲位置相同的位置、即从边缘P的位置起在距之1mm的位置上向上游一侧(D up)的外侧倾斜地弯曲。
如图14及图15所示，通过将第2刮板68B和69B弯曲，可减轻和稳定第2刮板68B、69B与显影滚筒4之间相对部分R的调色剂积存部的调色剂压力。从而，这样构成的显影装置即使使用小粒径的调色剂之类流动性差的调色剂，也不会因时效变化而使过多的调色剂充塞于调色剂积存部中，可以用更低的转矩形成稳定的调色剂薄层。
在用上述结构的显影装置进行层厚限制时，观察刮除器68、69与显影滚筒4之间的压接部附近，可发现在第2刮板68B、69B与显影滚筒4相对的相对部分R的位于显影滚筒4旋转方向的上游一侧(D up)，由显影滚筒运送的调色剂1中的大部分沿箭头F方向流动。
图14及图15所示的各第2刮板68B和69B是从边缘P的位置起在距之1mm的位置向上游一侧(D up)的外侧弯曲，而该弯曲位置、即与边缘P的距离L最好在0.2mm以上，特别是在0.5～3mm时可得到最佳结果。
另一方面，当与边缘P的距离L不到0.2mm时，相对部分R的调色剂积存部中的调色剂压力就较小，调色剂层会变得极薄且层的形成不稳定。
然而，即使与边缘P的距离L在上述的适当范围内，当第1刮板68A和69A的厚度H大于第2刮板68B、69B与显影滚筒4之间相对部分的长度L时，在采用某些调色剂时，相对部分的调色剂积存部中的调色剂压力也会变得较小，调色剂层会变得极薄且层的形成不稳定。
第7实施例的显影装置中的刮除器是将2块不锈钢板粘接而成，当然也可如图16那样，用橡胶或合成树脂成形为阶梯状的阶梯构件、即第1刮板70A，再将该第1刮板70A粘接在第2刮板70B上构成刮除器70。图16是刮除器70与显影滚筒4之间的压接部周边状态的放大剖视图。图16所示的刮除器70与前述图14的刮除器68实质上形状相同，故具有与图14的刮除器68相同的效果。另外，图16所示的刮除器70的第2刮板70B与图15所示的第2刮板69B形状相同，故具有与图15的刮除器69相同的效果。
图17是本发明显影装置中又一例的刮除器71与显影滚筒4之间的压接部周边状态的放大剖视图。
如图17所示，刮除器是将一块不锈钢板通过蚀刻等化学处理、或机械加工形成阶梯后加工成所需的形状。使用如此加工的刮除器71的显影装置在与显影滚筒4之间的压接部及压接部之前的调色剂积存部附近，具有与前述图13所示的显影装置同样的效果。另外，根据发明人的试验结果，即使是通过蚀刻等化学处理或机械加工而将刮除器加工成与图14或图15所示的刮除器相同的形状，也能得到与前述图14或图15的显影装置相同的效果。
图18是本发明显影装置又一例的刮除器72与显影滚筒4之间压接部周边状态的放大剖视图。
图18所示的刮除器72是把一块不锈钢板的前端弯曲成曲柄状。通过这样用一块不锈钢板形成刮除器72，使刮除器72容易制造且成本低廉。使用了这样加工形成的刮除器72的显影装置在与显影滚筒4之间的压接部及压接部之前的调色剂积存部附近具有与前述图17所示的显影装置相同的效果。
另外，根据发明人的试验结果，即使是通过蚀刻等化学处理或是机械加工而将刮除器加工成与图14或图15所示的刮除器相同的形状，也能得到与图14或图15的显影装置相同的效果。
图19是本发明显影装置又一例的刮除器73与显影滚筒4之间压接部周边状态的放大剖视图。
图19所示的刮除器73与前述图11所示的第6实施例相同，是把半径0.2mm的线材73A粘接在厚度150μm的第2刮板73B上形成。在具有图19所示的刮除器73的显影装置上，也可得到与前述第6实施例同样的效果。在这种场合，线材73A的半径最好是0.1mm～0.5mm。
当线材73A的半径大于0.5mm时，为了得到调色剂薄层，在层形成时必须增大对色剂1的推压力，在采用某些调色剂1时，就容易凝结，使颗粒性恶化。而且，时效变化会使调色剂1附着于线材73A的压接部，会在图象上产生条纹。
相反，当线材73A的半径小于0.1mm时，由于位于线材73A上游一侧的调色剂积存部变得极其狭窄，故调色剂积存部的形状不稳定，使层形成不稳定。
如上所述，采用本发明的显影装置，可通过简单结构的显影剂限制构件提高对调色剂薄膜层的限制能力以及使调色剂带电的能力，同时可用较小的驱动力使显影滚筒旋转，可防止发生调色剂的粘聚，实现高精度显影。
采用本发明的显影装置，结构简单的层厚限制构件可以用低转矩得到均匀的调色剂薄层。
采用本发明的显影装置，即使由于时效变化而使调色剂劣化，由于带电能力提高，故可稳定地得到无背景灰雾的高画质图象。
采用本发明的显影装置，调色剂不易附着于显影剂限制构件，可提供不易因时效变化而产生条纹的的优质图象。
采用本发明的显影装置，可稳定地形成调色剂积存部，使即将进行层厚限制的调色剂压力均匀，可稳定地得到均匀的调色剂层。
采用本发明的显影装置，通过显影滚筒的旋转而运送的调色剂中多余的调色剂在阶梯部被刮除，故可用较小的推压力形成均匀的调色剂薄层，且显影滚筒可用较小的转矩驱动。
采用本发明的显影装置，在进行层厚限制时，显影剂限制构件不必用太大的力将调色剂推压到显影滚筒上，故调色剂不易凝结，可得到颗粒性良好的图象，且调色剂不易附着于显影剂限制构件。
采用本发明的显影装置，对于调色剂施加的应力较小，可抑制调色剂劣化。
采用本发明的显影装置，处于显影滚筒旋转方向上游一侧的相对部分有足够的空间，故通过显影滚筒的旋转而运送的调色剂的压力不会全部集中于压接部，而是向其他部位分散。因此，调色剂积存部的调色剂压力不会过高，长期使用也可得到稳定的调色剂薄层。
采用本发明的显影装置，可以简单低成本地形成高精度的显影剂限制构件，同时可提供形成无背景灰雾的高画质图象的图象装置。
以上较为详细地说明了本发明的较佳实施形态，而这些较佳实施形态的公开内容在结构的细节上应该是可以变化的，可以在不脱离本发明权利要求范围及宗旨的条件下实现各要素的组合或顺序变化。
权利要求
1．一种显影装置，其特征在于，具有在外周面上保持显影剂并进行旋转的显影滚筒、与所述显影滚筒的外周面压接以将所述显影滚筒上的显影剂限制在规定的层厚度的显影剂限制构件，所述显影剂限制构件具有在所述显影滚筒的旋转方向形成阶梯的面、在所述阶梯的下游一侧与所述显影滚筒进行压接的压接面、在所述阶梯的上游一侧隔着规定空间而与所述显影滚筒相对的相对面。
2．根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，由所述阶梯形成的所述压接面与所述相对面之间的距离为2mm以下。
3．根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，在将由所述阶梯形成的所述压接面与所述相对面之间的距离设为H，将所述相对面上的所述显影滚筒圆周方向的长度设为L的场合，H≤0.7L，且H≤2.0[mm]。
4．根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述显影剂限制构件从由形成阶梯的面与所述压接面所形成的边缘起与所述显影滚筒进行压接。
5．根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述显影剂限制构件的压接面的表面粗糙度Ra(中心线平均粗糙度)为0.1μm以上。
6．根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述显影剂限制构件具有在所述压接面的下游一侧形成第2阶梯且隔着一定空间与所述显影滚筒相对的第2相对面。
7．一种显影装置，其特征在于，具有在外周面上保持显影剂并进行旋转的显影滚筒、与所述显影滚筒的外周面压接以将所述显影滚筒上的显影剂限制在规定的层厚度的显影剂限制构件，所述显影剂限制构件由第1平板和第2平板重叠构成，且在所述显影滚筒的旋转方向具有阶梯，所述第1平板具有在所述阶梯的下游一侧与所述显影滚筒压接的压接面，所述第2平板具有在所述阶梯的上游一侧隔着规定空间而与所述显影滚筒相对的相对面。
8．根据权利要求7所述的显影装置，其特征在于，所述第1平板的厚度为2mm以下。
9．根据权利要求7所述的显影装置，其特征在于，所述第1平板的压接面的表面粗糙度Ra(中心线平均粗糙度)为0.1μm以上。
10．根据权利要求7所述的显影装置，其特征在于，所述第1平板用导电材料形成。
11．根据权利要求7所述的显影装置，其特征在于，所述第1平板用导电材料形成，并在所述第1平板上设置施加直流及交流电压用的电压发生装置。
12．根据权利要求7所述的显影装置，其特征在于，所述第1平板用弹性材料构成。
13．根据权利要求7所述的显影装置，其特征在于，所述第2平板用导电材料构成，并在所述第2平板上设置施加直流及交流电压用的电压发生装置。
14．根据权利要求7所述的显影装置，其特征在于，所述第2平板用弹性材料构成。
15．一种显影装置，其特征在于，具有在外周面上保持显影剂并作旋转的显影滚筒、与所述显影滚筒的外周面压接以将所述显影滚筒上的显影剂限制在规定层厚度的显影剂限制构件，所述显影剂限制构件由第1平板和第2平板重叠构成，在所述显影滚筒的旋转方向具有阶梯，且所述第1平板和第2平板中至少一块平板的一端在所述显影滚筒旋转方向的下游一侧受到支承，所述第1平板具有在所述阶梯的下游一侧与所述显影滚筒压接的压接面，所述第2平板具有在所述阶梯的上游一侧从所述第1平板伸出形成、且隔着规定空间而与所述显影滚筒相对的相对面。
16．根据权利要求15所述的显影装置，其特征在于，所述第2平板的从所述第1平板向显影滚筒旋转方向上游一侧伸出部分的长度大于所述第1平板的厚度。
17．一种显影装置，其特征在于，具有在外周面上保持显影剂并作旋转的显影滚筒、与所述显影滚筒的外周面压接以将所述显影滚筒上的显影剂限制在规定层厚度的显影剂限制构件，所述显影剂限制构件具有用弹性材料形成的弹性构件、利用所述弹性构件的弹性而与所述显影滚筒压接且在所述显影滚筒的旋转方向具有阶梯的阶梯构件，所述阶梯构件具有在所述阶梯的下游一侧与所述显影滚筒压接的压接面、以及在所述阶梯的上游一侧隔着规定空间而与所述显影滚筒相对的相对面。
18．根据权利要求17所述的显影装置，其特征在于，所述阶梯构件用弹性材料构成。
19．根据权利要求17所述的显影装置，其特征在于，所述弹性构件与所述阶梯构件形成一体。
20．一种显影装置，其特征在于，具有在外周面上保持显影剂并作旋转的显影滚筒、与所述显影滚筒的外周面压接以将所述显影滚筒上的显影剂限制在规定层厚度的显影剂限制构件，所述显影剂限制构件是将一块平板弯曲形成，具有在所述显影滚筒的旋转方向构成阶梯的面、在所述阶梯的下游一侧与所述显影滚筒压接的压接面、在所述阶梯的上游一侧隔着规定空间而与所述显影滚筒相对的相对面。
21．一种显影装置，其特征在于，具有在外周面上保持显影剂并作旋转的显影滚筒、与所述显影滚筒的外周面压接以将所述显影滚筒上的显影剂限制在规定层厚度的显影剂限制构件，所述显影剂限制构件具有用弹性材料形成的弹性构件、固定在所述弹性构件上且利用所述弹性构件的弹性而与所述所述显影滚筒进行压接的线材，所述弹性构件的至少一部分具有在所述显影滚筒旋转方向的所述线材的上游一侧隔着规定空间而与所述显影滚筒相对的相对面。
22．根据权利要求21所述的显影装置，其特征在于，所述线材的截面形状为大致圆形，且所述线材的半径为0.1～0.5mm。
23．根据权利要求21所述的显影装置，其特征在于，所述线材的表面粗糙度Ra(中心线平均粗糙度)为0.1μm以上。
24．根据权利要求1、7、15、17、20或21中任一项所述的显影装置，其特征在于，所述显影滚筒的表面材料为弹性体。
25．根据权利要求1、7、15、17、20或21中任一项所述的显影装置，其特征在于，所述显影滚筒的表面材料为硅。
26．根据权利要求1、7、15、17、20或21中任一项所述的显影装置，其特征在于，所述显影滚筒的表面材料为聚氨酯。
27．根据权利要求1、7、15、17、20或21中任一项所述的显影装置，其特征在于，用非磁性调色剂作为所述显影剂。
28．一种显影装置的制造方法，其特征在于，是在具有在外周面上保持显影剂并作旋转的显影滚筒、及与所述显影滚筒的外周面压接以将所述显影滚筒上的显影剂限制在规定层厚度的显影剂限制构件的显影装置上，从一块平板切削出所述显影剂限制构件，该显影剂限制构件具有在所述显影滚筒旋转方向构成阶梯的面、在所述阶梯的下游一侧与所述显影滚筒进行压接的压接面、在所述阶梯的上游一侧隔着规定空间而与所述显影滚筒相对的相对面。
29．根据权利要求28所述的显影装置的制造方法，其特征在于，是通过化学处理将一块平板处理成所述显影剂限制构件。
30．根据权利要求28所述的显影装置的制造方法，其特征在于，是用机械加工将一块平板切削成所述显影剂限制构件。
全文摘要
一种显影装置及其制造方法,其显影剂限制构件具有在与显影滚筒的旋转轴方向垂直的方向形成阶梯的面、在阶梯的下游一侧与显影滚筒进行压接的压接面、在阶梯的上游一侧隔着规定空间而与显影滚筒相对的相对面。本发明可通过结构简单的显影剂限制构件提高对调色剂薄膜层的限制能力以及使调色剂带电的能力,同时可用较小的驱动力使显影滚筒旋转,可防止发生调色剂附着,实现高精度显影。
文档编号G03G15/08GK1235286SQ9910131
公开日1999年11月17日 申请日期1999年1月13日 优先权日1998年1月21日
发明者驹木根弘志, 武内敬三, 林一雅, 谷繁满, 北野巧, 铃木裕幸 申请人:松下电器产业株式会社