专利名称：显影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在诸如复印机、打印机、传真机一类，利用电子照相术进行图像生成的机器上应用的一种显影装置。更具体地说，本发明涉及这样一种显影装置，该显影装置利用一个挠性的平板状显影剂层调节件，去调节供应至显影剂支承上的显影剂，以形成具有特定数量的静电电荷的、一个预先确定厚度的显影剂层；并且，该显影装置可将该显影剂层输送至一个静电潜象上，将该静电潜象显影成一个可看见的图像。
通常，使用由一种调色剂和一种磁性载体组成的所谓三组分显影剂的一种二组分式显影装置，因为需要一个调色剂浓度调节装置来保持该调色剂与该磁性载体的混合比为常数，因此该显影装置的缺点是结构复杂，尺寸大和价格昂贵。另一方面，使用上由一种调色剂组成，没有磁性载体的所谓一种单一组分的显影剂的一种单一组分式显影装置的优点是，结构简单；因此，可以做得比较紧凑，同时，成本较低和维修较方便容易。
单组分式显影装置可以粗略地分为两种形式，即使用树脂和磁铁粉末的一种混合物，或使用以磁铁颗粒为核心的树脂制的一种磁性调色剂的磁性单一组分式显影装置；和使用由树脂和颜料组成、没有磁性材料的一种非磁性调色剂的非磁性的单一组分式显影装置。
已知该磁性单一组分式显影装置有二种系统第一种系统是非接触式显影系统，在这种系统中，利用具有一个磁铁滚子的一个非磁性显影套筒来输送上述磁性调色剂；同时，在该显影套筒和感光鼓轮之间设置有一个预先确定的间隙的空间的两端，加上一个交流电场，使上述调色剂往复地跳动，这样来进行显影。第二种系统是接触式显影系统，在这种系统中，通过形成一个大的调色剂刷子，与上述感光鼓轮表面上的上述静电潜象接触，这样来进行显影。该前一个系统需要将一个直流电压的显影偏压与一个交流电压叠加，因此，电源复杂；并且，该显影装置要能耐高电压。另一方面，该后一种系统只需要一个简单的直流显影偏压电源即可，但所产生的高伽马(Hi-gamma，γ)图像的色彩层次不好。
上述的非磁性单一组分式显影装置也有二种系统。第一种系统是非接触式的显影系统，在这种系统中，将一个交流电场加在二者之间设置有一个预先确定的间隙的显影滚子和感光鼓轮之间的空间的两端，使该调色剂往复地跳动，这样来进行显影。第二种系统是接触式的显影系统，在这种系统中，通过使该导电的、弹性的显影滚子与该感光鼓轮接触，这样来进行显影。该前一种系统需要一个直流电压的显影偏压，与一个交流电压叠加，因此，电源复杂，并且，该显影装置要能耐高电压。另一方面，该后一种系统只需要一个简单的直流显影偏压电源。由于使用没有磁性材料的一种调色剂的非磁性单一组分式显影装置，不使用任何磁铁滚子，因此，该系统的优点是，可以提供一种结构紧凑、价格便宜和彩色清楚的彩色显影装置。
对于所有的单一组分式显影装置，必需在该显影滚子或显影套筒上，形成具有预先确定的层厚的一个摩擦带电的显影剂(调色剂)层。
作为在上述显影滚子上形成一个显影剂(调色剂)层的方法，日本专利公布昭63第16736号和日本专利公布平4第73152号，公布了具有一个弹性调节板，或一个平板状的挠性摩擦生电元件的装置。日本公开专利申请昭62第182780号，公布了一种显影剂层调节件，该调节件具有一个带有弹簧性质的金属片；和一个与该金属片作成一体，并位于该金属片和上述显影剂支承之间的软的弹性部分。
为了在一个长时间内形成一个均匀的显影剂层，日本专利公布昭6第93152号限定了显影剂调节件的自由长度对该调节件的片簧的厚度的比值。
一般，一个具有挠性的平板状显影剂层调节件(以下称为“弹性刮片”)，可以模拟为一根支承在一个固定支架355上的悬臂梁335，如
图1所示。
作用在图1所示的悬臂梁335的自由端上的靠紧负载P(公斤力)，和该悬臂梁的挠度δ(毫米)之间的关系，可用下式(1)表示P＝(3EI/L3)8(1)式中E弹性模量(公斤力/毫米2)；I几何惯性矩(毫米4)；L悬臂梁自由长度(毫米)。
从以上式(1)可以看出，当该悬臂梁的材料和横截面形状固定不变时(EI＝常数)，作用在该悬臂梁自由端上的靠紧负载P，与该自由端的挠度δ成正比，而与该悬臂梁的自由长度L的立方成反比。
在设计一个弹性刮片时，该刮片的材料，自由长度L，平板厚度t和该刮片自由端的挠度δ，都是根据加在该刮片自由端上、为在上述显影滚子上适当地形成上述调色剂层所需要的靠紧负载P来决定的。这里，由于该弹性刮片自由端的挠度δ，是由该弹性刮片相对于上述显影滚子的固定位置决定的，因此，该弹性刮片的固定位置误差，将作为该刮片自由端挠度δ的误差，因而也是加在该刮片自由端上的靠紧负载P的误差出现。
另外，该显影滚子的偏心、径向振摆等将使加在该弹性刮片自由端上的靠紧负载P发生变化。该显影滚子轴承的磨损，和该显影滚子与该弹性刮片的支承件(即该显影装置的壳体)的热膨胀和收缩，以及周围环境条件的变化，也会随着时间的推移(时间的流逝)，使加在该弹性刮片自由端上的靠紧负载P变化。通过减小(3EI/L3)，即减小该弹性刮片自由端的挠度，δ和该刮片自由端上的靠紧负载P之间的比例常数，可以加大该弹性刮片的固定位置误差，或该刮片的安装公差的余量。一般，该弹性刮片的自由长度L，是由上述显影装置的尺寸和形状决定的，因此，很难将该长度做得比该显影装置需要的大。另外，为了使该显影装置紧凑，不可避免地要缩短该弹性刮片的自由长度L，这更会增大上述比例常数(3EI/L3)。
由于弹性模量E是该弹性刮片材料的一个特性值，因此，选择的余地更受到限制。所以，为了减小该比例常数(3EI/L3)，更现实的办法是减小该几何惯性矩I的值。
同时，图1所示的悬臂梁335的基本振动圆频率ωn由下列公式(2)表示
式中γ悬臂梁材料单位体积的质量(公斤/毫米3)；A该悬臂梁的横截面面积(毫米2)。
从以上公式(2)可以看出，当该悬臂梁的材料和自由长度固定不变时，该悬臂梁335的基本振动圆频率ωn，与上述几何惯性矩I的平方根成正比。
当由于上述显影滚子的偏心，和/或径向振摆与转动；或由于该弹性刮片与该显影滚子的摩擦阻力变化引起的爬行，使该弹性刮片的自由端受到振动时，该弹性刮片可能产生共振，并对调色剂层的形成有不利影响。
由于如上所述，在选择该弹性刮片的自由长度L和其弹性模量E方面的灵活性受到限制，因此，为了避免该弹性刮片，在其基本振动圆频率ωn处产生共振，最好是控制该弹性刮片的几何惯性矩I。
该弹性刮片的几何惯性矩I，由公式(3)给出I＝Ht3/12(3)式中t-该弹性刮片的平板厚度(毫米)；H-该弹性刮片的整个宽度(毫米)。
在以上的公式(3)中，该弹性刮片的整个宽度H，为一个与该显影剂层形成宽度有关的常数。因此，为了减小该几何惯性矩I，必需减小该弹性刮片的平板厚度t。然而，从该弹性刮片的制造过程观点，或使用观点来看，该弹性刮片平板厚度的减小是有限制的。即，必需减小该弹性刮片的几何惯性矩I，又不致使该弹性刮片的平板厚度减小至超过必需的程度。
然而，对于通常的弹性刮片，只能通过改变该刮片的平板厚度t来改变该几何惯性矩I。因此，增大上述靠紧负载余量的设计灵活性很小，另外，考虑到时间流逝的变化和环境条件的改变，不可能选择由于该弹性刮片的共振影响造成的，不能形成上述调色剂层的该弹性刮片的基本振动圆频率。
本发明是考虑到上述的问题而提出的。因此，本发明的一个目的，是要提供一种具有这样一种弹性刮片的显影装置，该弹性刮片可从加大其相对于上述显影滚子的装配公差；而且可以随着时间的推移和环境条件的改变，使作用在该弹性刮片上的靠紧负载稳定；还可以改善在选择该弹性刮片的基本振动圆频率方面的灵活性，并可以减小该显影装置的尺寸大小。
为了达到上述目的，本发明是如下这样构成的根据本发明的第一方面，一个显影装置包括用于保持和输送显影剂的一个显影剂支承；和一个挠性的平板状的显影剂层调节件，该调节件的一端被支承和固定，另一端为自由端；该调节件靠近其自由端的一个平面部分，靠紧在该显影剂支承上，以便在该显影剂支承上形成一个规定厚度的显影剂层；沿着在该显影剂层调节件，靠紧该显影剂支承的靠紧部分，和该调节件的固定支承端之间的区域的宽度，形成一个至少是由一个通孔和/或凹部构成的空白空间。
根据本发明的第二方面，一个显影装置包括一个用于保持和输送显影剂的显影剂支承；和一个挠性的平板状的显影剂调节件，该调节件的一端被支承和固定，另一端为自由端，并且，该调节件靠近其自由端的一个平面部分，紧靠在该显影剂支承上，以便在该显影剂支承上形成一个规定厚度的显影剂层；其中，沿着在该显影剂层调节件靠紧该显影剂支承上的靠紧部分，和该调节件的固定支承端之间的区域的宽度，形成许多由多个通孔和/或凹下部分构成的空白空间；在该显影剂调节件上，与至少是该显影剂支承的中部(即显影剂层形成区域)相应的区域上，以一定的间隔形成许多形状与上述的空白空间形状相同的空白空间。
根据本发明的第三方面，具有上述第二个特点的该显影装置的特征为上述空白空间比率(Lh/P)设定为0.5或更小；式中Lh为沿着在该显影剂层调节件上形成的空白空间的宽度的最大尺寸；而P为一个空白空间与其相邻的空白空间之间的节距。
根据本发明的第四方面，具有上述第二或第三个特点的该显影装置的特征为，在该显影剂层调节件的二个末端区域上的该空白空间比率，设定得比在该调节件的中间部分上的该空白空间比率小。
根据本发明的第五方面，具有上述第一、第二或第三个特点的该显影装置的特征为，比值(Lh/Lv)设定为1或更小；式中Lh为沿着在该显影剂层调节件上形成的该空白空间的宽度的最大尺寸；而Lv为在与该空白空间的宽度垂直的方向上的最大尺寸。
根据本发明的第六方面，具有上述第四个特点的该显影装置的特征为，比值(Lh/Lv)设定为1或更小；式中Lh为沿着在该显影剂层调节件上形成的该空白空间的宽度的最大尺寸；Lv为在与该空白空间的宽度垂直的方向上的最大尺寸。
根据本发明的第七方面，具有上述第一个特点的该显影装置的特征为，沿着该显影剂层调节件的宽度，形成多列空白空间。
根据本发明的第八方面，具有上述第一、第二、第三、第六或第七个特点的该显影装置的特征为，在相对于该显影剂层调节件的自由端和固定支承端之间的中点，更靠近该固定支承端的区域上，形成所述至少一个空白空间。
根据本发明的第九方面，具有上述第四个特点的该显影装置的特征为，在相对于该显影剂层调节件的自由端和固定支承端之间的中点，更靠近该固定支承端的区域上，形成所述至少一个空白空间。
根据本发明的第十方面，具有上述第五个特点的该显影装置的特征为，在相对于该显影剂层调节件的自由端和固定支承端之间的中点，更靠近该固定支承端的区域上，形成所述至少一个空白空间。
根据本发明的第十一方面，具有上述第一、第二、第三、第六、第七、第九或第十个特点的该显影装置的特征为，在该显影剂层调节件的通孔形成区域的至少一个表面上，装有挠性比该显影剂层调节件的挠性大一些的一个密封件。
根据本发明的第十二方面，具有上述第四个特点的该显影装置的特征为，在该显影剂层调节件的通孔形成区的至少一个表面上，装有挠性比该显影剂层调节件的挠性大一些的一个密封件。
根据本发明的第十三方面，具有上述第五个特点的该显影装置的特征为，在该显影剂层调节件的通孔形成区的至少一个表面上，装有挠性比该显影剂层调节件的挠性大一些的一个密封件。
根据本发明的第十四方面，具有上述第八个特点的该显影装置的特征为，在该显影剂层调节件的通孔形成区的至少一个表面上，装有挠性比该显影剂层调节件的挠性大一些的一个密封件。
根据本发明的第十五方面，具有上述第十一个特点的该显影装置的特征为，在该显影剂层调节件的通孔形成区的至少一个表面上，装有挠性比该显影剂层调节件的挠性大一些的一个密封件。
根据本发明的第十六方面，具有上述第一或第二个特点的该显影装置的特征为，该显影剂层调节件包括一块弹性金属板。
根据本发明的第十七方面，具有上述第一或第二个特点的该显影装置的特征为，该显影剂支承包括一个导电的弹性滚子。
根据本发明的第十八方面，具有上述第一或第二个特点的该显影装置的特征为，该显影剂为一种非磁性的单组分显影剂。
根据本发明的第一方面，由于沿着该显影剂层调节件上，与该显影剂支承紧靠着的紧凑部分，和该显影剂层调节件的固定支承端之间的区域的宽度，形成至少一个空白空间，因此，可以减小几何惯性矩，和可以减小作用在上述显影剂层调节件的紧靠部分上的线性负载(作用在该显影剂层调节件自由端上的靠紧负载)，相对于该显影剂层调节件的前端的位移(挠度)的变化梯度。这样，可以放大装配公差。另外，由于可以自由选择该显影剂层调节件的振动特征频率，因此可以防止由于该显影剂层调节件振动(共振)造成的显影剂层形成不良，从而可以得到清晰的图像再现。
根据本发明的第二方面，由于沿着该显影剂层调节件的宽度(至少是在其中间部分)，以一定的间隙形成许多开口形状相同的空白空间，因此，作用在该用于形成一个显影剂层的该显影剂层调节件的中间部分上的线性负载，可以自由设定，与该显影剂层调节件的板厚和自由长度无关。因此，可以形成与图像区域相适应的一个理想的显影剂层。
根据本发明的第三方面，由于上述空白空间比率(Lh/P)设定为0.5或更小(式中Lh为沿着在该显影剂层调节件上形成的空白空间的宽度的最大尺寸；P为一个空白空间与其相邻的空白空间之间的节距)，因此，可以防止从该显影剂层调节件的空白空间区域，延伸至该调节件的自由端的地方，该显影剂层调节件不能压紧显影剂支承的问题的产生，这样，就可保证形成稳定的显影剂层。
根据本发明的第四方面，由于在该显影剂层调节件二个末端区域(沿着该调节件的宽度)上的该空白空间比率，设定成比在该调节件中间部分上的该空白空间比率小，因此，尽管在该显影剂层调节件二个末端区域上的线性负载不是太小，仍可以避免调色剂从该显影剂支承的两端泄漏出去。
根据本发明的第五和第六方面，由于比值(Lh/Lv)设定为1或更小(式中Lh为沿着在该显影剂层调节件上形成的空白空间的宽度的最大尺寸；Lv为在与该空白空间的宽度垂直的方向上的最大尺寸)，因此，可以增强该显影剂层调节件的挠性，从而，可减小该显影装置的尺寸。
根据本发明的第七方面，由于沿着该显影剂层调节件的宽度，形成多列空白空间，因此，可通过将简单形状(例如，一个圆)的多列通孔组合，或将多列凹部组合，增强该显影剂层调节件的挠性，从而可以减小该显影装置的尺寸，和形成稳定的显影剂层。
根据本发明的第八至第十方面，由于在相对于该显影剂层调节件的自由端和固定支承端之间的中点，更靠近该固定支承端的区域上，形成至少一个空白空间，因此，可以消除上述这些开口对该显影剂层调节件的自由端的影响，从而可以形成更加稳定的显影剂层。
根据本发明的第十一至第十五方面，由于在该显影剂层调节件的通孔形成区的至少一个表面上，设置有一个其挠性比该显影剂层调节件的挠性大的密封件，因此，可以防止调色剂通过在该显影剂层调节件上形成的孔散落出去，这样也不会降低该显影剂层调节件的挠性。
根据本发明的第十六方面，由于该显影剂层调节件包括一块弹性金属板，因此，该显影剂层调节件的穿孔过程可以简化，这将使该显影剂层调节件的制造成本降低。
根据本发明的第十七方面，由于该显影剂支承包括一个导电的弹性滚子，因此不需要一个复杂的显影偏置电压电源，从而可得到一个使用(例如)不叠加交流电压的直流显影偏压的、结构紧凑的、价格低廉的显影装置。
根据本发明的第十八方面，由于显影剂为一种非磁性的单组分显影剂，因此，可以得到一个能产生非常好的彩色图像的、结构紧凑的显影装置。
图1为表示一个悬臂梁的图；图2为表示使用根据本发明的一个实施例的一个弹性刮片300的一种电子照相的显影装置的示意性截面图；图3为表示根据本发明的一个实施例的一个弹性刮片300的使用状态的透视图；图4为表示根据本发明的一个实施例的一个弹性刮片300的主视图；图5A至5C为表示根据本发明的各个不同实施例的弹性刮片的主视图；图6为表示一个密封件345附着在本发明的一个实施例的一个弹性刮片300上的一个具体结构的透视图；图7A为表示根据本发明的另一个实施例的一个弹性刮片300b的主视图；图7B为沿着图7A中的d1-d2线所取的截面图；和图7C为沿着图7A中的d1-d2线所取的另一个截面图。
以下，将参照附图来详细说明本发明的实施例。
图2为表示使用本发明的一种弹性刮片的一种电子照相式的显影装置的示意性截面图，在图2中，一个带负电的感光鼓轮51的直径为65毫米，该感光鼓轮以190毫米/秒的圆周速度，在箭头a的方向上转动。该感光鼓轮的导电基底接地，而该鼓轮的表面电位为-550伏。一个显影滚子100安放在该感光鼓轮51的对面，该显影滚子100由上述单一组分式显影装置的壳体1支承。
显影滚子100是一个直径为34毫米的导电的弹性滚子，该显影滚子由一种导电的尿烷橡胶(urethane rubber)制成，尿烷橡胶中加入了一种导电剂(例如碳黑等)，其体积电阻率大约为106(欧姆·厘米)，JIS-A硬度为60-70度，表面粗糙度为依照JISB-0601的Rz＝3～6微米。
该显影滚子100与上述感光鼓轮51接触，其接触深度为0.1～0.3毫米；在该显影滚子和感光鼓轮之间有一个调色剂层。该显影滚子100以285毫米/秒的圆周速度，在箭头b方向上回转；同时，-450伏的显影偏置电压，从一个显影偏压电源110，通过直径为18毫米的一根不锈钢轴，加在该显影滚子100上。
一个调色剂供应滚子200，在其底部附近搅拌贮存在盒子形的壳体1中的调色剂，并且，在显影后，清除掉残留在该显影滚子100表面上的调色剂。这个调色剂供应滚子为一个导电的泡沫材料制成的弹性滚子，直径为20毫米，体积电阻率约为105(欧姆·厘米)，网眼密度(cellular density)为80～140微孔/英寸，硬度范围为从Asker F硬度等级的60度至Asker C硬度等级的30度。
这里，该Asker C硬度等级的硬度，是利用一种弹簧式的硬度试验机得出的，符合JIS S6050的测量值。与Asker C硬度测定器比较，该Asker F硬度等级的硬度，是利用一个具有直径为25.2毫米的圆柱形压头，弹簧负载为55克至455克(相应于硬度范围为0～100度)，压缩表面为直径80毫米的一个圆的硬度测定器得出的测量值。上述两种测量都是利用KOBUNSHI KEIKI公司生产的硬度测定器进行的。
上述调色剂供应滚子200与上述显影滚子100接触，其接触深度为0.5～1毫米，并且以170毫米/秒的圆周速度，在箭头C的方向上回转；同时，-550伏的一个调色剂供应偏置电压，从一个调色剂供应偏压电源210，通过一根直径为8毫米的不锈钢轴，加在该调色剂供应滚子200上。
弹性刮片300是厚度为0.1～0.2毫米的一块挠性的不锈钢片，并且其结构为一悬臂梁；该悬臂梁的自由端301在相对于该显影滚子100的回转方向的上游。
该弹性刮片300的支承端303(与该自由端301相对)，由一个刮片支座350夹持；而靠近该自由端301的一个平面部分302，靠紧上述显影滚子100的表面，其靠紧的线性负载为10～50克力/厘米。该弹性刮片的刮片偏置电压为-550伏，由一个刮片偏压电源390加在该刮片300上。
一个底部密封400用于防止该调色剂泄漏。该底部密封400由厚度为0.2～0.4毫米的聚酯(Mylar)薄膜制成。
如果有必要的话，该底部密封400可以使用铝沉积薄膜等制成导电的，使该底部密封的导电表面靠紧在上述显影滚子100上。这样，可将从一个底部密封偏压电源410来的、与该显影滚子100的显影偏压相同的一个电压，或比该显影偏压高大约50伏或更多的一个电压，加在该显影滚子100上，以便在上述调色剂上，产生除去电荷的作用。
在这种结构的装置中，预先被该调色剂供应滚子200充成带负电的，并被涂敷在该显影滚子100的表面上的上述非磁性的单一组分的调色剂，由上述弹性刮片300调节，使粘接在该显影滚子100表面上的调色剂量为0.6～1.0毫克/厘米2，静电荷量为-10～-15μC/g，以便进行接触式反向显影。
与此相联系，因为该显影滚子的有效电阻r，和在显影过程中流入的显影电流i的影响，在该显影滚子内部会产生一个电压降Vd＝i×r。因此，通过适当地调整该显影滚子的有效电阻，可以降低加在该显影滚子表面上的有效的显影偏压，使得可将二种干涩的调色剂的显影特性，改进为所希望的调色特性。
其次，参照附图来详细说明图2所示的弹性刮片300。
图3为表示该弹性刮片300的使用状态的透视图，在图中，支承端303被刮片支座350夹持住的该弹性刮片300，沿着该刮片的宽度，与上述显影滚子100进行线接触。在图3中，显影滚子100上的Wt表示形成上述调色剂层的一个显影剂层形成区；而Ws则表示不形成该调色剂层的非显影剂层形成区。这里，与图2中相同的零件，用相同的标号标注，关于矩形孔304将在后面说明。
图4为表示图3所示的弹性刮片300的示意性主视图。
在图4中，该弹性刮片300的整个宽度H为320毫米，其自由长度L为18毫米。在与上述显影滚子100上的显影剂层形成区Wt相应的区域中，沿着该刮片的纵向方向(宽度方向)，以相同的间隔，形成一系列形状相同的矩形孔304。每一个矩形孔304的Lh＝2毫米，Lv＝9毫米；其中，Lh为宽度尺寸(在该弹性刮片的纵向方向)，Lv为与该宽度垂直的方向上的尺寸(即与该刮片的纵向方向垂直的方向)。上述相邻的矩形孔304之间的距离为2毫米。因此，该矩形孔304排列成使节距P，或从一个矩形孔304的左边缘(在图4中的左边)至下一个矩形孔304的左边缘的距离，为4毫米。该弹性刮片300的末端区域305有10毫米的余量，在该区域内，不形成上述矩形孔304。
该矩形孔304的位置没有限制，但在这个实施例中，这些矩形孔的位置，相对于该弹性刮片的自由端301和支承端303的中间部分M，更靠近该支承端303。
该弹性刮片300的纵向方向定义为该刮片的宽度，或是该弹性刮片300线性地靠紧在上述显影滚子100上的方向(见图3)。
标号350表示已经提到过的该弹性刮片的支座。
图5为表示各种不同的弹性刮片的示意性主视图。
在该弹性刮片上形成的孔可以为三角形S1的孔，如图5A所示。另外，还可以形成多列矩形形状S2的孔，如图5B所示，或一种圆形S3的孔，如图5C所示。再者，还可以综合形成多列不同形式的孔。在每一种情况下，孔S1、S2或S3的位置更靠近每一个弹性刮片306、307或308的弹性刮片支座350。
如已经说明的那样，由于多个穿孔(例如矩形孔304，孔S1等)是沿着该弹性刮片300与该显影滚子100的靠紧部分302，和该弹性刮片的支承端303之间的区域的宽度形成的，因此，可以减小上述的几何惯性矩，因而可以减小在该弹性刮片的靠紧部分302(图2和3)上的线性负载(自由端的靠紧负载)，相对于该弹性刮片300的自由端301的位移(挠度δ)的变化梯度。结果，可以使该弹性刮片相对于上述显影滚子(图2和3)的固定位置的起始装配公差较大，并且可以随着时间的推移和环境条件的改变，形成更稳定的调色剂层，使得出的图像没有密度不均匀的地方。另外，可以将该弹性刮片的特征振动频率设定成理想的值，这样，可以避免由于该弹性刮片300的振动(共振)造成的不能形成上述调色剂层的问题，使再现的图像很清楚。
在本发明中，至少可在与上述显影剂层形成区Wt相应的区域内，沿着该弹性刮片300的宽度，以所希望的距离间隔，形成开口形状相同的多个理想形状的孔(例如，矩形孔304，孔S1、S2和S3)。因此，可以与该弹性刮片300的平板厚度和/或其自由长度无关地，设定该靠紧部分302作用在形成上述显影剂层的显影剂层形成区Wt上的、理想的线性负载；这样，就可能形成与图像区域相适应的一个理想的显影剂层。
由于在该弹性刮片300的末端区域305上，没有形成穿孔(例如，矩形孔304，孔S1等)，因此，该弹性刮片300的末端区域305，作用在上述显影滚子100上的靠紧力不会太小。所以，可以避免调色剂从该弹性刮片的二个末端区域305泄漏出来。
在本发明中，将尺寸Lh的最大值与上述节距P的比值(Lh/P)设定为0.5或更小(其中，Lh(见图4)为在该弹性刮片300上形成的，诸如矩形孔304，孔S1等多个穿孔的纵向方向(宽度H)上的最大尺寸，而P(见图4)为这些孔等距离排列的节距)，可以避免在从该穿孔(例如，该弹性刮片300上的矩形孔304，或S1孔等)区域，延伸至该弹性刮片的自由端301的地带，该弹性刮片300不能压紧显影滚子的问题，从而可以形成稳定的显影剂层。
虽然没有表示，然而，当将在该弹性刮片300的二个末端区域305上的穿孔(例如，矩形孔304，孔S1等)的开口比值(Lh/P)，设定得比在上述显影剂层形成区Wt(见图3)上的该开口比值小时，可以避免在该弹性刮片300的末端区域305上，上述靠紧部分302作用在上述显影滚子100上的线性负载过份地减小，因此，可防止调色剂从该显影滚子100的末端区域泄漏出来。
将尺寸Lh的最大值与尺寸Lv的最大值的比例(Lh/Lv)设定为1或更小(其中，Lh(见图4)为在该弹性刮片300上形成的穿孔(例如，矩形孔304、孔S1等)的纵向方向(宽度H的方向)上的最大尺寸；而Lv(见图4)为在与该宽度垂直的方向上的最大尺寸)，可以增强该弹性刮片300的挠性，因此，可使该显影装置较紧凑。
沿着该弹性刮片300的宽度H(见图4)，形成多列孔S3等，可从将一些简单的形状(例如圆等)排成几排，以增强该弹性刮板300的挠性，因此可使该显影装置较紧凑，并同时可形成理想的稳定的显影剂层。
在相对于该弹性刮片300的自由端301和支承端303的中间部分(与该弹性刮片300的宽度垂直的方向的中点)，更靠近该支承端303的区域上，形成上述穿孔(例如，矩形孔304，孔S1等)，可以消除该矩形孔304、孔S1等对该弹性刮片300的自由端301的影响，因此，能够形成更稳定的显影剂层。
由于该弹性刮片300是由一种弹性金属片(例如，一种挠性的不锈钢片)制成的，因此，诸如矩形孔304，孔S1等孔的穿孔过程可以简化，这样，就可以提供价格便宜的弹性刮片300。
在上述实施例中，该弹性刮片300是用不锈钢制成的，但该弹性刮片也可以使用其他导电的板状材料(例如，磷青铜，导电树脂等)制成。
由于上述显影滚子100为一个导电的弹性滚子，因此，不需要使用一个复杂的显影偏压电源，从而可形成一个使用直流的显影偏压，而不叠加交流电压的紧凑而便宜的显影装置。
另外，由于该显影剂为非磁性的单一组分的显影剂，因此可以形成一个能产生非常好的彩色图像的紧凑的显影装置。
又如在上述实施例中所述的那样，在该弹性刮片300上形成穿孔(例如，矩形孔304，孔S1、S2或S3)，可以增大该弹性刮片相对于该显影滚子100的固定位置的起始装配公差，因此，随着时间的推移和环境条件的变化，可以形成一个稳定的调色剂层，从而可得到没有密度不均匀的图像。然而，上述矩形孔304，孔S1等不一定需要是贯通孔(通孔)。下面，将说明可以达到上述相同的效果，但在该弹性刮片300(图2)上没有通孔的结构。
图6为表示在与上述显影滚子100接触的表面的相对的表面上，具有许多矩形孔304的该弹性刮片300上，加上一个封闭该矩形孔304的密封件345的一个实施例的透视图。
在这种情况下，该密封件345需要使用一种具有高度的挠性，不会妨碍该弹性刮片300弹性变形的材料。在本实施例中，使用厚度约为50微米的粘接带作为该密封件345。这可以成功地阻止调色剂，通过在该弹性刮片300上形成的矩形孔304转移，从而可防止调色剂弄脏复印机机身。在这方面，当将上述密封件345固定在与该显影滚子100接触的该弹性刮片的表面上，也可得到同样的效果。
在图6中，与以上的附图中相同的零件，用相同的标号表示，不再进行说明。
如图7A所示，当弹性刮片300b具有与图3所示的弹性刮片300的多个矩形孔304相同形状的多个压下部分(凹部)时，该刮片的几何惯性矩减小，因此，可以减小作用在与上述显影滚子接触的靠紧部分上的线性负载(该弹性刮片自由端的靠紧负载)，相对于该弹性刮片300b的自由端301的位移(挠度δ)的变化梯度。因此，这种结构具有与上述结构相同的作用。
图7B和7C为表示沿着图7A的d1-d2线所取的截面的二个例子的图。图7B表示在该弹性刮片300b的二个表面上都带有上述压下部分(凹部)304b的结构；而图7C则表示只在该弹性刮片300b的上表面上，带有上述压下部分304b的一个结构。这里，该压下部分304b的形成方法可以有选择地来确定。例如(虽然没有示出)，在该弹性刮片的二个表面上的该压下部分304b，以交替的方式形成一个曲折变化的截面的结构，也具有同样的作用。
在以上的实施例说明中，已经说明了本发明的优选例子，然而，本发明不仅仅是局限于这些例子。
例如，虽然以上的说明是针对利用一种非磁性的单一组分的显影剂的一种接触式的显影装置进行的；但是，本发明也可以用于一个使用一种磁性显影剂等的装置中，只要该显影装置能利用一个挠性的、平板状的显影剂层调节件(弹性刮片)，来形成一个显影剂层即可。另外，显然，不论显影是接触式的显影，或非接触式的显影，本发明均能适应。
在以上的实施例说明中，该弹性刮片为悬臂梁结构，其自由端位于该显影滚子回转方向的上游，如图2所示。然而，本发明也有可以用于该弹性刮片为一个悬臂梁结构，而其自由端位于该显影滚子回转方向下游的结构中。
该弹性刮片上的矩形孔304，孔(S1，S2或S3)，或压下部分(凹部)304b的数目，没有特别的限制，但最好，如在以上的实施例中那样，形成多个这样的孔或凹部。
在实际工作中使用了一台改装的数式复印机AR-5130(夏普(sharp)公司的产品)。
如上所述，根据本发明的第一个方面，可以减小上述线性负载相对于该显影剂层调节件前端的位移的变化梯度，从而可以把安装公差放大(通过将几何惯性矩I做得小些，可以减小作用在该显影剂层调节件自由端上的负载P的变化)。另外，由于可以自由选择该显影剂层调节件的振动的特征频率，因此，可以防止由于该显影剂层调节件的振动(共振)造成的，显影剂层形成不良。
根据本发明的第二个方面，作用在该用于形成一个显影剂层的该显影剂层调节件的中间部分上的线性负载，可以自由设定，与该显影剂层调节件的片材厚度和自由长度无关。因此，可以形成与图像区域相应的一个理想的显影剂层。
根据本发明的第三方面，可以防止从该显影剂层调节件的空白空间区域，延伸至该显影剂层调节件自由端的地方，该调节件不能压紧显影滚子的问题，因此，可以形成稳定的显影剂层。
根据本发明的第四方面，由于作用在该显影剂层调节件的两末端区域上的线性负载不会太小，因此，可以避免调色剂，从上述显影剂支承的两端区域泄漏出来。
根据本发明的第五和第六方面，可以增强该显影剂层调节件的挠性，因此，可以减小显影装置的尺寸。
根据本发明的第七个方面，可以通过将许多列简单形状(例如，一个圆)的通孔组合起来，或将许多列凹部组合起来，来增强该显影剂层调节件的挠性，因此，可以减小该显影装置的尺寸，并形成稳定的显影剂层。
根据本发明的第八至第十个特点，该显影层调节件的空白空间，不可能对该显影剂层调节件的自由端施加影响，因此，可以形成更稳定的显影剂层。
根据本发明的第十一至第十五方面，可以防止调色剂通过在该显影剂层调节件上形成的通孔散落出去，因此，不会降低该显影剂层调节件的挠性。
根据本发明的第十六方面，该显影剂层调节件的穿孔过程可以简化，因此，可以降低该显影剂层调节件的制造成本。
根据本发明的第十七方面，不需要一个复杂的显影偏置电压电源，因此(例如)，可以使用不叠加交流电压的一个直流显影偏置电压，从而使显影装置结构紧凑，价格低廉。
根据本发明的第十八方面，可以得到一个能产生极好的彩色图像的、结构紧凑的显影装置。
权利要求
1.一种显影装置，它包括用于保持和输送显影剂的一个显影剂支承；和一个挠性的平板状的显影剂层调节件，该调节件的一端被支承和固定，另一端为自由端；该调节件靠近其自由端的一个平面部分，靠紧在该显影剂支承上，以便在该显影剂支承上形成一个规定厚度的显影剂层；其中，沿着在该显影剂层调节件，靠紧该显影剂支承的靠紧部分，和该调节件的固定支承端之间的区域的宽度，形成一个至少是由一个通孔和/或凹部构成的空白空间。
2.一种显影装置，它包括一个用于保持和输送显影剂的显影剂支承；和一个挠性的平板状的显影剂调节件，该调节件的一端被支承和固定，另一端为自由端，并且，该调节件靠近其自由端的一个平面部分，紧靠在该显影剂支承上，以便在该显影剂支承上形成一个规定厚度的显影剂层；其中，沿着在该显影剂层调节件靠紧该显影剂支承上的靠紧部分，和该调节件的固定支承端之间的区域的宽度，形成多个由多个通孔和/或凹下部分构成的空白空间；并且，在该显影剂调节件上，与至少该显影剂支承的中部、显影剂层形成区域相应的区域上，上述的多个空白空间以一定的间隔形成为相同的空白空间形状。
3.如权利要求2所述的显影装置，其中，上述空白空间比率(Lh/P)设定为0.5或更小；式中Lh为沿着在该显影剂层调节件上形成的空白空间的宽度的最大尺寸；而P为一个空白空间与其相邻的空白空间之间的节距。
4.如权利要求2或3所述的显影装置，其中，在该显影剂层调节件的二个末端区域上的该空白空间比率，设定得比在该调节件的中间部分上的该空白空间比率小。
5.如权利要求1，2或3所述的显影装置，其中，比值(Lh/Lv)设定为1或更小；式中Lh为沿着在该显影剂层调节件上形成的该空白空间的宽度的最大尺寸；而Lv为在与该空白空间的宽度垂直的方向上的最大尺寸。
6.如权利要求4所述的显影装置，其中，比值(Lh/Lv)设定为1或更小；式中Lh为沿着在该显影剂层调节件上形成的该空白空间的宽度的最大尺寸；Lv为在与该空白空间的宽度垂直的方向上的最大尺寸。
7.如权利要求1所述的显影装置，其中，沿着该显影剂层调节件的宽度，形成多列空白空间。
8.如权利要求1，2，3，6或7所述的显影装置，其中，在相对于该显影剂层调节件的自由端和固定支承端之间的中点，更靠近该固定支承端的区域上，形成所述至少一个空白空间。
9.如权利要求4所述的显影装置，其中，在相对于该显影剂层调节件的自由端和固定支承端之间的中点，更靠近该固定支承端的区域上，形成所述至少一个空白空间。
10.如权利要求5所述的显影装置，其中，在相对于该显影剂层调节件的自由端和固定支承端之间的中点，更靠近该固定支承端的区域上，形成所述至少一个空白空间。
11.如权利要求1，2，3，6，7，9或10所述的显影装置，其中，在该显影剂层调节件的通孔形成区域的至少一个表面上，装有挠性比该显影剂层调节件的挠性大一些的一个密封件。
12.如权利要求4所述的显影装置，其中，在该显影剂层调节件的通孔形成区的至少一个表面上，装有挠性比该显影剂层调节件的挠性大一些的一个密封件。
13.如权利要求5所述的显影装置，其中，在该显影剂层调节件的通孔形成区的至少一个表面上，装有挠性比该显影剂层调节件的挠性大一些的一个密封件。
14.如权利要求8所述的显影装置，其中，在该显影剂层调节件的通孔形成区的至少一个表面上，装有挠性比该显影剂层调节件的挠性大一些的一个密封件。
15.如权利要求11所述的显影装置，其中，在该显影剂层调节件的通孔形成区的至少一个表面上，装有挠性比该显影剂层调节件的挠性大一些的一个密封件。
16.如权利要求1或2所述的显影装置，其中，该显影剂层调节件包括一块弹性金属板。
17.如权利要求1或2所述的显影装置，其中，该显影剂支承包括一个导电的弹性滚子。
18.如权利要求1或2所述的显影装置，其中，该显影剂为一种非磁性的单组分显影剂。
全文摘要
一种显影装置包括:用于保持和输送显影剂的显影剂支承;和挠性的平板状的显影剂层调节件,该调节件的一端被支承和固定,另一端为自由端;该调节件靠近其自由端的一个平面部分,靠紧在该显影剂支承上,以便在该显影剂支承上形成一个规定厚度的显影剂层;其中,沿着在该显影剂层调节件,靠紧该显影剂支承的靠紧部分,和该调节件的固定支承端之间的区域的宽度,形成一个至少是由一个通孔和/或凹部构成的空白空间。
文档编号G03G15/08GK1250892SQ9912075
公开日2000年4月19日 申请日期1999年9月28日 优先权日1998年9月29日
发明者井上淳志, 巽洋, 山中隆幸, 酒井孝司 申请人:夏普公司