專利名稱：用于圖像形成設備的顯影裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于圖象形成設備的顯影裝置，它具有一個硬的，且其周邊上有細小磁極N-S的第一顯影輥或第一輸送機構，及一個用于把自第一顯影輥靜電轉移而來的調色劑或單組份顯影劑送到圖象載體上的第二輸送機構。
通常復印機、傳真機、激光打印機或類似的電子照相圖象形成設備中的顯影裝置，采用的是單組份型顯影劑，或調色劑，雙組份型顯影劑或調色劑與載體的混合物。只使用調色劑的裝置比使用調色劑與載體混合物的裝置，更能小型，且可基本上免去保養(yǎng)。但用調色劑的裝置存在的問題是難以對調色劑均勻地充上所需極性的電荷。帶有與所需極性相反電荷的調色劑顆粒會弄污調色劑象的背景，從而使圖象質量變劣。已經提出了許多種方法來解決這一難題，并同時使這種類型的顯影劑達到最優(yōu)。
使用這種調色劑的顯影裝置可以用一個較軟的顯影輥作為調色劑輸送機構。但是，軟的輥容易產生蠕變(長時間壓迫所致)，且不能與光電導元件，或圖象載體，以及刮片均勻地接觸。這妨礙了刮片在該輥上形成均勻的調色劑薄層。為了消除上述現(xiàn)象，可以用硬顯影輥代替軟顯影輥。軟顯影輥通常與光電導帶構成的圖象載體結合起來使用。因此，軟輥在不借助于包括驅動輥和齒輪的驅動機構時是不實用的。而且，由于帶的張力分布不均勻會造成帶的變形，故必須有一個附加機構來防止這種變形。
而且無論顯影輥是軟還是硬，現(xiàn)有的裝置均不能消除調色劑的反極性充電，和因此而產生的背影污染。
根據上述情況，已有一種具有第一硬顯影輥和第二軟顯影輥的顯影裝置被提出來。第一輥，或者第一輸送機構的周邊上分布有磁極，它使調色劑磁性地附著在其上。調色劑從第一輥上靜電轉移到第二輥中第二輸送機構上。第二輥轉動著把調色劑輸送到圖象載體所在的定影位置。由于有兩個輥，該裝置可以防止反極性帶電調色劑到達顯影位置。
尤其是，當調色劑經過第一輥與刮片之間時，它可被摩擦充電。為了使調色劑均勻地充電，必須限制第一輥上單位面積所附著的調色劑量。如，有多于限量的調色劑附著在第一輥上并被其輸送，則會增加未充電顆粒，充電不足夠顆粒及反極性充電顆粒的量。上述現(xiàn)有的裝置盡管可阻止未充電和反極性充電的調色劑，但不能防止充電不足調色劑到達顯影位置。當用充電不足的調色劑對潛象顯影時，所得的調色劑象將達不到所需的圖象厚度或所需的厚度比。此外，當有超過預定量的調色劑附著在潛象上時，則在其轉印到紙上并被定影單元定影的過程中該調色劑將會融化，并進入紙的白背景之中，從而污損了圖象。
假設為了使調色劑均勻充電和避免圖象污損而限制第一輥上單位面積調色劑量。則，可被轉移到感光鼓上潛象之上的調色劑量也被限制了。因此，很可能得不到足夠的圖象厚度。為了解決這一問題，第二輥可以按高達2至3倍于感光鼓圓周速度的圓周速度進行轉動。這將有效地增加第二輥上單位面積的調色劑量。但是，如果第二輥圓周速度比感光鼓的高得過多，則將加重作用在鼓上調色劑清掃力，并污損圖象的前端或在圖象的尾端堆積調色劑。而且，由于摩擦生熱或在顯影位置調色劑摩擦起電，很有可能出現(xiàn)調色劑的粘結或撞擊。
如上所述，盡管第二輥可以按高于鼓的圓周速度進行轉動，以使鼓上調色劑量多到足以獲得最大圖象厚度的程度，但第二輥圓周速度還是應限制在一定范圍內。而且利用其彼此適當?shù)钠胶怅P系，來確定鼓上調色劑量和第一輥上調色劑已成為慣例。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種圖象形成設備用的顯影裝置，它能避免因調色劑或單組分顯影劑相反極性充電的粒子而造成的圖象劣化與厚度分布不均勻。
本發(fā)明的另一目的是提供一種圖象形成設備用的顯影裝置，它具有第一硬輸送輥和第二軟輸送輥，且能在第一輥上形成均勻的調色劑薄層，并使調色劑帶恒定電量。
本發(fā)明的另一目的是提供用于有第一硬輸送輥和第二軟輸送輥的顯影裝置的調色劑或單組分顯影劑。
根據本發(fā)明，一種用于圖象形成設備并用以對靜電形成在圖象載體上的潛象進行調色劑顯影的顯影裝置，它有一個輸送附著于其上調色劑的第一輸送組件；一個與第一輸送組件接觸并用以調整該輸送機構上的調色劑形成一調色劑薄層，同時使調色劑摩擦充電的調整組件；及一個與第一輸送組件和圖象載體接觸的，并用以接收來自第一輸送組件的調色劑，進而使該調色劑附著到圖象載體的潛象上的第二輸送組件。第一輸送組件與調整組件在一個大于或等于20gf而小于或等于360gf的壓力下相互接觸。
第一輸送組件與調整組件可以在一個大于或等于0gf，而小于或等于360gf的壓力下相接觸。此時，調整組件至少咬入第一輸送組件-0.1mm。
而且，根據本發(fā)明，一種用于圖象形成設備，并用以對靜電形成在圖象載體上的潛象進行調色劑顯影的顯影裝置，它有一個用于輸送附著于其上調色劑的第一輸送組件；一個用于調整附著在第一輸送組件上調色劑量的調整組件；及一個在第一和第二輸送組件轉動過程中接收來自第一輸送組件調色劑的第二輸送組件。該第一和第二輸送組件至少在圖象形成過程中相接觸。
第一和第二輸送機構可以彼此反方向轉動。在此情況下，第一和第二輸送機構至少在圖象形成過程中要相互咬合。
而且，根據本發(fā)明，一種用于圖象形成設備，并用以對靜電形成在圖象載體上的潛象進行調色劑顯影的顯影裝置，它具有一個其周邊上有細小磁極N-S，并用于輸送磁性地附著于其上調色劑的第一硬顯影輥；一個與第一顯影輥接觸，并用于調整要被第一顯影輥輸送的調色劑的量，同時使經過刮片與第一顯影輥之間的調色劑摩擦充電的刮片，一個比第一顯影輥軟，且與第一顯影輥接觸，并用于靜電地吸引那些被第一顯影輥輸送且充分充電的調色劑，進而將該調色劑輸送到感光鼓上的第二顯影輥，及以分別為第一和第二顯影輥之一施加特定偏壓的兩個偏壓電源。刮片與第一顯影輥之間的接觸壓力、自刮片邊緣部分與第一顯影輥接觸之點伸出的邊緣伸出部分應這樣選定，即，讓第一顯影輥按單位時間單位面積大于或等于0.2mg/cm2，而小于或等于0.7mg/cm2的量輸送調色劑。
而且，根據本發(fā)明，用于圖象形成設備顯影裝置的調色劑有一個大于或等于108Ωcm的體電阻率，其中的顯影裝置具有一個用于輸送附著于其上調色劑的第一輸送組件，一個用于調整第一輸送組件上調色劑，以形成調色劑薄層并同時使調色劑摩擦充電的調整組件，以及一個在第一和第二輸送組件相互接觸的位置使充電調色劑附著于其上的第二輸送組件。
該調色劑可以有小于或等于12μm的平均顆粒細度。
該調色劑可以含有以大于或等于20wt％，而小于或等于60wt％的含量摻入每個調色劑顆粒中的磁粉。
此外，每個調色劑顆粒中可以包含具有小于或等于1μm平均顆粒細度的磁粉。
本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點將結合附圖在下文得到清楚詳細的說明，其中

圖1是采用一個軟顯影輥的現(xiàn)有顯影裝置的截面圖；圖2是采用一個硬顯影輥的現(xiàn)有顯影裝置的截面圖；圖3是表示一種采用一軟顯影輥和一硬顯影輥的現(xiàn)有顯影裝置的截面圖，且它適用于本發(fā)明；圖4是表示調色劑在裝置中移動情況的截面圖；圖5是裝有圖3裝置的圖象形成設備截面圖；圖6是本發(fā)明顯影裝置第一實施例的局部透視圖；圖7是與圖6相對應的側視圖；圖8是一個截面圖，表示刮片與輥之間接觸壓力低于20gf時常常發(fā)生的，調色劑迫使刮片脫離開顯影輥的情況；圖9表示在接觸壓力高于360gf時常常發(fā)生的，調色劑厚度不均勻地分布在顯影輥特定表面上的情況；
圖10是一個表示刮片伸出部分與附著于輥上調色劑量之間，在刮片邊緣接觸和不接地兩種情況下的關系的曲線圖；圖11表示本發(fā)明第二實施例典型的調色劑轉移；圖12表示第二實施例中調整調色劑量的情況；圖13表示第二實施例中第二顯影上調色劑量的改變情況；圖14表示第二實施例中的一種變型；圖15表示第二輥上調色劑量與兩輥接觸次數(shù)之間的關系；圖16表示與兩輥向前轉動且同時彼此咬入的時候，對調色劑量的調整；圖17是表示調色劑量與圖象厚度之間關系的曲線圖；圖18是表示調色劑與兩輥接觸次數(shù)之間關系的曲線圖；圖19表示調色劑量的輥縫大小之間的關系；圖20是表示驅動轉矩與輥縫大小之間關系的曲線；圖21是表示驅動轉矩的第二輥硬度之間關系的曲線；圖22表示本發(fā)明第三實施例特有的且在23℃，50％相對濕度的空氣環(huán)境中測出的顯影過程的r特性；圖23表示復印30,000次之后的顯影過程r特性；圖24表示5℃，25％相對濕度的空氣環(huán)境中測出的顯影r特性；圖25表示35℃，85％相對濕度的空氣環(huán)境中測出的顯影r特性；圖26表示一種調節(jié)待輸送調色劑量的方法；圖27表示第一輥單位時間和單位面積所輸送的調色劑量與第二輥輸送的調色劑量之間的關系；圖28和29表示現(xiàn)有顯影裝置的局部截面圖；圖30是現(xiàn)有顯影裝置的截面圖，它有一個配有傳送帶的第二輸送件；圖31表示本發(fā)明第四實施例特有的磁極距與磁力之間關系；圖32表示磁極距與調色劑層的不均勻性之間關系的曲線圖；圖33表示磁力與第一輥上調色劑量之間的關系；圖34是一個表示本發(fā)明第五實施例的截面圖；圖35表示本發(fā)明第六實施例的背景污染限度與調色劑體電阻率之間的關系；圖36表示第六實施例特有的調色劑平均顆粒尺寸與邊緣再現(xiàn)性等級之間的關系；圖37表示第六實施例特有的，調色劑磁粉含量與調色劑在第一輥上分布之間的關系；圖38表示調色劑中磁粉含量與調色劑象厚度之間的關系；圖39A和39B都表示磁粉分散到單一調色劑中的特殊情況；以及圖40是一個表示磁粉平均顆粒尺寸與背景污染限度之間關系的曲線圖。
為了更好地理解本發(fā)明，將簡要地參考圖1所示采用軟顯影輥的現(xiàn)有顯影裝置。如圖所示，顯影裝置10通常有存儲著新鮮調色劑T的料斗12，調色劑供給輥14，軟顯影輥16，與輥16接觸的刮片18，及高壓電源20。供給輥14把調色劑T從料斗12輸送到顯影輥16處。通過輥14與16之間的摩擦作用，調色劑T被充電。用電源20為輥16施加一偏壓。從而，充電的調色劑Tc靜電附著在輥16上。輥16把調色劑Tc輸送到輥16與感光鼓1上所置的圖象承載件相接觸的輥隙部分。鼓1包含在一個其上裝配有顯影裝置10的圖象形成設備中。刮片18調整正被輥16輸送的調色劑Tc，以形成一個均勻的調色劑薄層。由于鼓1由硬質材料制成，所以輥隙部分由軟顯影輥16形成。在輥隙部分，調色劑Tc從輥16轉移到鼓1上，從而使鼓1上的靜電潛象顯影。
顯影裝置10也存在著如下有待解決的問題。由于顯影輥16是軟的，故刮片18難以在輥16上形成均勻的調色劑薄層。軟輥16易于塑性變形(持續(xù)長久地被壓緊)。這種塑性變形相應地使輥16不與刮片18和鼓1相接觸，導致顯影效果不良。由于調色劑難以均勻充電，以及充電極性與所需極性相反的充電調色劑的出現(xiàn)等因素，致使圖象背景出現(xiàn)污點。
圖2表示了另一個采用硬顯影輥的現(xiàn)有顯影裝置。如所示的，顯影裝置10A通常有一個代替圖1中軟顯影輥16的硬顯影輥16a。由供給輥14從料斗12饋送出的調色劑T被附著在顯影輥16a的磁性表面上。調色劑T通過它與刮片18的摩擦，及其顆粒間的摩擦而被充電，刮片18同時調整調色劑T的厚度。充電后的調色劑Tc被輥16a輸送到輥16a與光電導帶1a相接觸的輥隙部分。由于輥16a是由硬質材料制成的，故輥隙由帶1a形成。充電的調色劑按照與圖1相同的方式轉移到帶1a上。
但是，顯影裝置10A需要一個驅動機構來驅動帶1a，該機構包括驅動輥和齒輪。驅動機構增加了顯影裝置的成本。由于壓力分布不均勻或類似的原因，導致帶1a產生永久變形，故需要一個額外的機構來克服永久變形。此外，裝置10A也存在著調色劑反極性充電的問題。
圖3表示另一現(xiàn)有顯影裝置，它既有一硬顯影輥又有一軟顯影輥，并只用調色劑，不同于調色劑與載體混合物。如圖所示，顯影裝置30通常具有存放新鮮調色劑T的料斗32，供給輥34，裝有磁性橡膠等材料的第一硬顯影輥或顯影工具36，具有軟表面且與第一輥36和感光鼓1相接觸的第二顯影輥或顯影工具38，與第二輥36相接觸的刮片或調色劑調整工具40，用以轉移調色劑的電源42，以及顯影偏壓電源(HV)44。充電時，在第一輥36上形成了一個調色劑薄層。充電后的調色劑被第一輥36輸送到第一輥36與第二輥38相接觸的輥隙部分，輥隙部分由第二輥38的彈性形變形成。電源42給第一輥36提供一個偏壓F1(V)，為的是把調色劑從輥36轉移到輥38上。電源44為第二輥提供一個偏壓F2(V)，以進行顯影。當偏壓F1和F2滿足下述任意一種條件時，調色劑將從輥36轉移到輥38上；(1)當調色劑T帶負電，且從負到正進行顯影時，F(xiàn)1＜F2＜0；(2)當調色劑T帶負電，且從正到正進行顯影時，0＜F1＜F2；(3)當調色劑T帶正電，且從負到正進行顯影時，0＜F2＜F1；(4)當調色劑T帶正電，且從正到正進行顯影時，F(xiàn)2＜F1＜0。
被轉移到第二輥38上的調色劑Tc被輸送到位于輥38與鼓1之間且由輥38彈性形變形成的輥隙部分，或顯影部分處。在該部分處，調色劑Tc從輥38轉移到鼓1上，以對輥1上形成的潛象進行顯影。
圖4表示了調色劑T充負電且進行負向正顯影時，調色劑T的轉移情況。如所示的，主要充負電的調色劑Tc附著在第一輥36上，然后是第二輥38上。反極性充電的調色劑T+附著在輥36上，但不轉移到輥38上。這可很好地消除背景污染和其他缺陷。
圖5表示具有顯影裝置30的復印機或其他類似的圖象形成設備。如圖所示，該設備有一個充電器46，光學記錄裝置48，圖象轉印單元50，定影單元52，輸出輥對54，清潔刮片56，放電器58，盛紙P的盒60，抽取輥62，及對位輥對64。鼓1可以如圖中箭頭所示逆時針轉動。充電器46為鼓1的表面均勻充電。鼓1的充電表面由于鼓1的轉動而順序地移動。記錄裝置48把圖象曝光到鼓1的充電表面上，以便形成靜電潛象。當鼓1進一步轉動時，顯影裝置30用調色劑對潛象進行顯影，且在鼓1上形成一個相應的調色劑圖象。在預定時間通過抽取輥62和對位輥對64，把紙P從盒60送到圖象轉印單元50。由此，轉印單元50把調色劑象從鼓1轉印到紙P上。在定影單元52把調色劑象定影到紙P上之后，輸出輥對54把紙P送出到設備之外。圖象轉印之后，清潔單元56除去遺留在鼓1上的調色劑，然后用放電器58消除鼓1上遺留的電荷。因此，鼓1的表面電位回到零。可重復這一連串的步驟，來獲得所需的復印數(shù)量。
圖3中的有兩個顯影輥36和38的顯影裝置30用很少的費用就能夠避免反極性充電的調色劑。但是，由于調色劑從第一輥36被送至鼓1要途徑第二輥38。因此，鼓1上潛象的顯影受輥36上調色劑層厚度電荷分布的影響很大。
下文將說明本發(fā)明顯影裝置的優(yōu)選實施例。該實施例可以用圖3和5所示的有可充負電調色劑且從負到正進行顯影的雙顯影輥裝置來實現(xiàn)，但并不限于此裝置。在此實施例中，用相同的標號表示那些相同或相似于圖3和5所示部件的組件，并且為了避免重復將不再對其做詳細的說明。第一實施例如圖6所示，該顯影裝置具有一刮片40，且該刮片40以獨特的方式與第一顯影輥36保持接觸。刮片40有一個寬度或長度方向b，厚度h，和刮片40與輥36接觸之點到刮片40自由端這段的伸出部分d。標記1是長為刮片40另一固定端到刮片40與輥36接觸點距離的一個自由長度。如圖7所示，刮片40咬入輥36一定量V，該量對應于刮片40直線位置和它接觸輥36位置之間的偏移。
刮片40作用在輥36上的壓力是影響調色劑在輥36上形成均勻充電的薄層的主要因素。實驗表明如圖8所示，低于20gf的接觸壓力，在刮片空出的位置上造成大量調色劑被送到輥36處，迫使刮片40離開輥36。這使調色劑無法形成薄層，從而使單位面積上調色劑的量及調色劑在輥36上的分布非常不均勻。而且積存在調色劑上的電荷量也要減少。當接觸壓力大于360gf時，調色劑常常會在輥36上形成薄薄的一層再粘到刮片40上。由此，輥3 6上的調色劑層厚度很不均勻，如圖9所示。所以，假設接觸壓力為P，則應滿足20gf≤P≤360gf。
而且接觸壓力P可以表示為P＝(E·b·h3－v)/(4·l3) 公式(1)其中E是刮片40所用組件的楊氏模量。如果b，h，v和l是根據關系式20gf≤P≤360gf選出的，則會獲得穩(wěn)定的調色劑層。
假設輥36和刮片40分別有一磁性輥和一磁性組件。則由于輥36與刮片40的磁性吸引，既使接觸壓力P等于0，調整調色劑的接觸壓力仍然存在。當輥36的磁通密度為280G且刮片40由不銹鋼(SUS)制成時，如果咬入量V大于或等于-0.1mm，則調色劑被均勻地充電并形成一個薄層。再次提醒，大于360gf的接觸壓力將使輥36上調色劑層的厚度變得很不均勻。
而且實驗表明，如果下列關系得到滿足，將不會出現(xiàn)污損的圖象0gf≤P≤360gf
v≥-0.1mm而且，通過選擇公式(1)的參數(shù)而使上述兩關系式成立，就可在輥36上形成穩(wěn)定的調色劑層。
如果需要，刮片40的邊緣可以觸地。結果發(fā)現(xiàn)，當刮片40有一個觸地邊緣時，圖10所示曲線的斜率減小了，而且輥36上的調色劑變得穩(wěn)定了。尤其是，當刮片40的邊緣觸地時，輥36上調色劑厚度的變化與刮片40伸出部分d的相關性變小了。此外，由于觸地邊緣比波動邊緣更耐磨，所以觸地邊緣減小了輥36上調色劑厚度的變化。進而可獲得高可靠性的穩(wěn)定的調色劑層。
如上所述，該實施例把刮片40作用在輥36上的接觸壓力限制在20gf≤P≤360gf的范圍內。在此情況下，均勻充電的調色劑總能夠在輥36上形成一薄層，從而消除了污損圖象。而且，與接觸壓力保持在0≤gf P≤360gf范圍內，且咬入量保持在v≥-0.1mm的范圍內時，均勻充電的調色劑也總能夠在輥36上形成一個薄層。此外，當刮片40的邊緣觸地時，輥36上調色劑厚度的變化與刮片40伸出部分d的相關性變小了，且更為經久耐磨，增強了顯影的可靠性。第二實施例在圖3的顯影裝置30中，形成了一個使調色劑Tc從第一輥36移向第二輥38的電場。于是，必須限制輥38上調色劑的量，否則它往往會增多。在此情況下，本實施例通過使兩個輥36和38相互接觸來限制調色劑的量。
明確地講，第一輥36采用一個橡膠磁體；而第二輥38采用一個泡沫輥，且其上覆蓋有表面涂有導電涂料的橡膠管。當兩輥36和38考慮到顫動影響，取直徑最小位置在一平面內保持接觸的情況下，進行調色劑供給。在此情況下，當輥36和38以3(輥36)∶1(輥38)的線速度比(如圖11實箭頭所示)向前轉動時，在輥36上調色劑的量約為0.3mg/cm2或在輥38上約為1.4mg/cm2。另一方面，當輥36和38以3∶-1的線速度比逆轉(輥38沿圖11虛箭頭所示方向轉動)時，調色劑的量在輥36上約為0.3mg/cm2，或在輥38上約為1.1mg/cm2。
輥36和38在上述條件下相互接觸時，當有調色劑從其輥隙間通過時，它們在該輥隙處稍有變形。在圖12中，虛線表示輥36和38原來的位置。由此可調節(jié)調色劑的量。
圖13表示了輥38上調色劑量的變化。可以看出，如果輥36和38保持接觸，則輥38上的調色劑量可易于調節(jié)，盡管這與它們的接觸次數(shù)有關。
當然，即使輥36和38彼此不接觸，即彼此分開一定的縫隙，也可以調整輥38上調色劑的量。在此情況下，使調色劑適量(約1mg/cm2到1.2mg/cm2)所要滿足的先決條件是，讓縫隙保持極小(幾層調色劑的厚度；幾十微米)。但是由于尺寸公差(軸間距，輥的顫動等等)的原因，這樣的縫隙很難形成，致使調色劑量非常不均勻。確保此縫隙在技術上難以實現(xiàn)且會提高成本。
在上述情況下，如圖4所示，本實施例可以進行改進，使軸36和38在輥隙部分處反方向運動，并使它們稍有咬合。這種結構使調色劑T難以通過輥隙部分。在這種情況下，與調色劑T從輥36移到輥38上時，輥38上調色劑的量可以用輥36上調色劑量和線速度比簡單地確定。而且，通過鼓1上顯影位置的調色劑T返回到輥36上，并被其收集。輥38上的調色劑因此不僅保持一個恒量，而且在輥36每次轉動時都被更新。因此，由輥36和38反復接觸而造成的調色劑的變化被減小了。這將成功地使殘留圖象出現(xiàn)的機會減到最小。
圖15表示輥38上調色劑的量與輥36和38接觸次數(shù)之間的關系。此關系的確定，利用了上述改進，而且是在輥36和38分別有直徑16cm和20cm并采用C表示約50度的硬度時，和它們彼此咬入0.4mm以3∶-1的線速度比轉動時，以及輥38上調色劑量為0.3mg/cm2時確定上來的。如圖所示，輥38上調色劑的量與該輥36和38的接觸次數(shù)無關，大約為0.9mg/cm2。
為了進行比較，設輥36和38如圖16所示彼此咬合地向前轉動。于是，通過輥隙部分調色劑的量，將根據輥36和38的線速度比及接觸情況而變化。但是在圖象形成過程中，調色劑主要從輥36移向輥38，而幾乎不從后者移向前者。而且在如圖16所示的A位置易于聚集調色劑T。
在改進方案中，只要輥36與38相互咬合，就可以獲得上述優(yōu)點。實驗發(fā)現(xiàn)，當輥36和38相互咬合大于0.5mm時，幾乎沒有調色劑T通過輥隙部分，即輥36和38的剝離效果加強了。但是，咬合量的增加并非正比于剝離效果；而且它加重了輥36和38的變形，并且容易引起蠕變。蠕變取決于輥36和38的材料、直徑和咬合的程度，以及它們所處的環(huán)境。蠕變測試(30天處于35℃，85％RH大氣中)表明如果咬合量小于2mm，則輥36和38的蠕變處在圖象質量所允許的范圍內，而且以咬合量小于1.5mm為宜。當考慮到硬度時，對給定咬合量來講，“硬與軟”的組合比“軟與軟”的組合有更適宜的剝離效果。
如果第二輥38是軟的，它能使與之接觸的硬鼓1顯影。當采用在該顯影步驟，軟磁輥比硬磁輥要貴。因此，更有效的辦法是讓輥38比輥36更軟，且使后者咬入前者之內。
當用標號為C的硬度約99度的輥36和硬度約35度至70度的輥38進行實驗時，在輥36和38彼此咬合超過0.3mm的情況下，幾乎沒有調色劑可以通過輥隙部分。這意味著盡管咬合量這樣小，但剝離效果仍值得注意。但是，咬合量的增加并非成比例地增強剝離效應，而是增大了輥36和38的變形并易于引起前述蠕變的發(fā)生。而且蠕變取決于輥36和38的材料、直徑和咬合量，以及它們所處的環(huán)境。蠕變測試(30天處在35℃，85％RH大氣中)表明如果咬合量小于1.3mm，則輥36和38的蠕變處在圖象質量所允許的范圍內，且咬合量小于0.8mm更為適宜。由于它們咬合量的允許范圍放寬了，故其硬度可低些，從而可自如調節(jié)，同時減小了所需的驅動力矩。
圖17表示第二輥38與圖象厚度之間的關系。如圖所示，只要輥38上的調色劑量少于M0，則圖象厚度將隨調色劑量的增加而加大。而且為了防止輥38上調色劑改變時圖象厚度隨之改變，必須把調色劑的量選擇在能提供飽和厚度的范圍內。但是，調色劑的量應盡可能地小，因為調色劑量的增加直接反映了調色劑消耗量的增加。為了同時滿足這些條件，必須把輥38上調色劑的量m/a控制在M1≤m/a≤M2(本實施例中M0＝M1)范圍內。
另一方面，在鼓1轉動的時候，無論圖象形成過程是否正在進行，輥36和38始終彼此接觸地轉動著。如圖18所示，輥38上調色劑的量m/a受輥36與38接觸次數(shù)及其咬合量的影響。具體地講，m/a量隨接觸次數(shù)的增多而增大，直至其達到飽和為止。但當咬合量很小時，為了使m/a量達到飽和，接觸次數(shù)必須增多。此外，第一次接觸時的m/a量與飽和時的m/a量之差是增加的。當其主要部分為黑色的圖象被顯影時，輥38上的調色劑被大量消耗，致使輥36和38彼此僅接觸一次。相反地，當白色圖象部分連成片的時候，由于輥38上調色劑未被消耗，接觸次數(shù)增大。而且，為了保持圖象密度恒定，單次接觸時的m/a量和飽和時的m/a量，都應滿足上述關系M1≤m/a≤M2。
圖19表示單次接觸和飽和時的m/a量與輥36和38的咬合量t之間的關系。如圖所示當t量增加時，單次接觸時的m/a量隨之增加并在t1處飽和。反之，既使飽和狀態(tài)，m/a量將隨t的增加而下降并在t2處飽和。飽和量基本保持在常量(M0)。在輥38上，如前所述，應滿足關系M1≤m/a≤M2。于是，對單次接觸來講，應滿足t≤t3，而對飽和狀態(tài)來講，應滿足t≥t4。在圖19表示的特定關系t1≥t2≥t3≥t4的情況下，該關系可以隨顯影偏壓而變。而且，單次接觸與飽和狀態(tài)都要滿足的必要條件關系式為t≥t0(在圖19中t0＝t3)。
由于轉動方向與轉動速度不同，輥36與38彼此相對滑動。因此，如圖20所示，咬合量的增加大將導致驅動輥36和38轉動所必需的轉矩增大。而且如圖21所示，對于給定咬合量來講，所必需的轉矩隨輥38硬度的加大而增大。所需轉矩的增大必然要求有大的電機，因而增加了裝置的成本。如圖21所示，為了保持一個比容許轉矩低的轉矩，橡膠的硬度應小于H0。實驗發(fā)現(xiàn)，橡膠硬度應小于JIS-A所確定的60度。
如上所述，本實施例保持輥36與38相接觸，并利用彈性形變產生的縫隙把調色劑控制在一預定量上。從而，既使是調色劑或單成份型顯影劑都能均勻充電，并通過反極性調色劑確保了圖象形成過程的穩(wěn)定性，與輥36與38反向轉動時，為了阻礙調色劑從其輥隙通過，要使它們相互咬合。在這種情況下，被轉移的調色劑量僅根據線速度比來確定，以穩(wěn)定調色劑的量。而且當輥36和38彼此咬合時，從與鼓1相互關系及其費用方面考慮，輥38應采用較軟的材料。此外，輥38的硬度應小于JIS-A規(guī)定的60度。這樣可以有效地減小驅動輥38所需的轉矩。第三實施例本實施例是針對輥36與38所輸送的調色劑量的，并且利用了前述偏壓F1與F2的關系式(1)。
再次參考圖3和4，當單位時間和單位面積里通過輥36與38之間的調色劑量改變時，則鼓1的最高電位潛象上單位時間和單位面積里所附著的調色劑量將會增加。假設在23℃，50％RH大氣中，輥38在單位時間里輸送調色劑T的量為1.4mg/cm2，且輥36單位時間和單位面積里輸送調色劑的量是可變的。圖22表示了這種條件下確定的顯影過程的r特性。具體地講，假設鼓1上靜電電位是Vo，輥38的表面電位是Vm，且調色劑T有Mtg(cm2.t)的量要被轉移到鼓1上最高電位潛象上面。而且，圖22所示的特性表現(xiàn)了(Vo－Vm)差值與調色劑量Mtg(cm2.t)之間的關系。在圖22中，特性曲線r10，r20，r30和r40，分別在輥38所轉移調色劑量mt2等于0.7mg/cm2，0.5mg/cm2，0.3mg/cm2，及0.2mg/cm2時確定出。當mt1低于0.2mg/cm2時，調色劑T易碎或粘??；而當其高于0.7mg/cm2時，調色劑T不能充分充電。因此，mt1最好大于0.2mg/cm2，而小于0.7mg/cm2。
圖22所示的特性曲線隨壽命和環(huán)境條件而變。圖23表示了復印過30,000次之后的特性曲線r11-r41。而且，圖24和25分別表示了在5℃，25％RH大氣中所得到的特性曲線r12-r42，和在35℃，85％RH大氣中所得的特性曲線r13-r14，和在35℃，85％RH大氣中所得的特性曲線r13-r43。可以看出，轉移到鼓1最高電位潛象上的調色劑量，會隨著老化過程或隨著濕度的增大而增加。但是，只要輥36在單位時間單位面積所輸送的量小于0.7mg/cm2，被送到最高電位潛象上的量Mt就可保持低于1.5mg/cm2。這可防止轉印到紙上的調色劑熔入和流入白色背景中。
為了調整輥36上的量Mt1，可以調節(jié)由不銹鋼制成并作用于輥36上的刮片40的接觸壓力，以及它的接觸位置。具體如圖36所示，刮片40靠壓在輥36上，并偏離它與輥36接觸的邊緣40a處的點C0，伸出一個Lv的長度。實際上，Lv距離是負的，且與抽拉方向上的一段距離相對應。當刮片40被壓向輥36一個Fc量時，刮片40的接觸點向著刮片40的根部從C0移到C1。
改變刮片40的Fc與Lv值，以測出輥36相應的調色劑輸送量Mt1。能提供Mt1＝0.2mg/cm2的距離Lv和能提供Mt1＝0.7mg/cm2距離Lv分別被測得等于-0.5mm和-1.1mm，而Fc都是0.9mm。
電位差(Vo-Vm)選擇在飽和范圍內，在該范圍內，被轉移到最高電位潛象上的調色劑量Mt相對于電位差(Vo－Vm)來講基本保持不變。假設，在圖23和25所示的不適宜的條件中，在圖25中，溫度為35℃濕度為85％RH。在這種條件下，輥36和38的調色劑輸送量Mt1和Mt2分別等于0.2mg/cm2和1.4mg/cm2，調色劑的Mt量有最大值1.1mg/cm2。但是，由于實際轉移比為64％，故轉移到紙上的調色劑是0.7mg/cm2。當載有調色劑的紙被造影時，可測得其圖象厚度DI近似等于1.3。由于該厚度基本上等于紙上最大厚度值，故在給定條件下，上述設定值給出了一個低限。
另一方面，假設第一輥36的圓周速度v1與第二輥38圓周速度v2之比，以及偏壓下F1和F2之差Vd保持不變。則輥38的mt2量是輥36mt1量的單調增加函數(shù)。
圖27表示了速度比v1/v2及電壓差Vd作為參數(shù)時mt1和mt2之間的關系。在曲線Tij(i，j＝1，2，3)上，符號i代表(Vo－Vm)；當(Vo－Vm)等于400V時，它為1，當(Vo－Vm)等于300V時，它為2，當(Vo－Vm)等于200V時，它為3。符號j代表v1/v2，且當v1/v2等于2時，它為1，當v1/v2等于3時，它為2，當v1/v2等于5時，它為3。于是，只要mt2保持≤1.4，它們便成比。當調色劑從輥38轉移到最高電位潛象上并隨之被定影單元定影時，mt2為1.4也是防止調色劑污損圖象的低限。
而且，由于mt2等于0.4時必須滿足mt1≤0.7mg/cm2，故mt1＝1.7和mt2＝1.4也給出一個低限。把這些低限與前述的限制結合起來，就產生了一個關系1.4/0.7＝2≤mt2/mt1≤1.4/0.2＝7，即2≤mt2/mt1≤7。輥38圓周速度v2與鼓1圓周速度V0之比必須大于1.0，小于1.4。
以下將說明改變圓周速度v1和v2及偏壓F1和F2而產生的特殊情況。首先，改變偏壓F1和F2，同時把比率v1/v2選為2.75。在此實施例中，電壓F1和F2近似相等。當F1和F2分別為-700V和-400V時，即F2－F1＝-400－(-700)＝300V時，附著在輥36上的大部分調色劑T被轉移到輥38上。當F1和F2分別為0V和-400V時，即F2－F1＝-400－(0)＝-400V時，且已轉移到輥38上的調色劑T返回到輥34上。而且當F1和F2均處于浮動狀態(tài)時，附著在輥36上的調色劑T被轉移到輥38上，但還有一部分留在輥36上。
由于輥36咬入輥38中，則輥36與38之間的接觸壓力由輥36的硬度及輥36咬入輥38的量來確定。接著，接觸壓力決定了調色劑T是否能容易地從輥36和38之間通過。調色劑T能否從輥36轉移到輥38上，這取決于輥36和38之間電場的取向與強度，接觸壓力，調色劑T的粘合力等等。當輥36僅向轉動時，即隨著輥38的運動而轉動，且當F1和F2分別為-800V和-400V時，大部分調色劑T從輥36轉移到輥38上。
按照這種方式，如果速度比v1/v2和電位差(F2-F1)選得適當，則可以控制被輥38轉移到顯影部分的調色劑量。因此，mt1及被輥36轉移的調色劑量的改變，速度比v2/v0，及調色劑量Mt均可分別獨立地受控。
如上所述，在此實施例中，可控制刮片40與輥36之間的接觸壓力和刮片邊緣40a的伸出部分以使由輥36轉移的調色劑量mt1大于0.2mg/cm2，且小于0.7mg/cm2。從而使該裝置無論采用調色劑還是單組份顯影劑，都能形成有足夠厚度的調色劑象，而不會污損圖象或出現(xiàn)反極性充電的調色劑。第四實施例再參見圖2，本實施例是針對下列問題的。如圖所示，在該顯影裝置10A中，帶1a和磁性硬輥16a彼此接觸，以相同的圓周線速度轉動。如圖28所示，當輥16a的周邊被非均勻磁化時，不均勻的磁距在所形成的圖象上直接造成缺陷。為了避免這一現(xiàn)象，通常的辦法是以3倍或4倍的高速度讓輥16a運動，并盡可能減小磁化間距。但是，由于磁化過程中出現(xiàn)的磁干涉等因素，故對于磁化間距來講，不可能在輥16a的表面形成平均的磁通量。此外，也不能得到預定的磁通量。當輥16a的周邊速度加快，以補償調色劑的短缺時，會出現(xiàn)另一些問題，包括記錄全黑圖象或半色調圖象時調色劑失調，以及圖象不穩(wěn)定。圖29表示了當輥16a輸送到帶1a上的調色劑過多時出現(xiàn)的及上述調色劑失調引起的調色劑積累。尤其是調色劑會過多地沉積在全黑圖象的拖尾邊緣處。
圖30表示了消除上述問題的一種特殊結構。如圖所示，傳送帶17夾在鼓1與輥16a之間。這種結構可以避免磁化過程中的磁干涉，以及其他不良的現(xiàn)象。但是，當輥16a的磁化間距大于5mm時，則相鄰磁極間的距離太大，盡管可以形成回路，但不能形成強磁通回路。此外，輥16a上相鄰磁極的中點原本是磁中性的，且不能磁性地保留住調色劑。尤其由于磁通路連接著相鄰的磁極而且僅僅是覆蓋著中點處，故中點處的調色劑顆粒相互吸引。而且，磁通量隨著相鄰磁極間距的增大而減弱，同時使調色劑受機械力而發(fā)生位移。在這種情況下，當調色劑從與帶17相接觸且以高于帶17的速度運動著的輥16a轉移到帶17上時，中點處的調色劑會由于與帶17的接觸而發(fā)生位移。于是帶17上的調色劑層，以及所得的調色劑象會變得厚度不均勻。
圖31表示磁化間距與磁通密度(特斯拉)之間的關系，即當?shù)谝惠?6的磁場發(fā)生層以一給定量被磁化時，磁通密度是如何變化的。如圖所示，當磁化間距降至小于1mm時，磁通密度急劇下降；磁化程度隨著該間距的減小而減小。其一部分原因是，在磁化時磁作用力跑到相鄰的電極上去了，另一部分原因是，電極之間的磁干涉。于是在所述實施例中，兩相鄰電極間距離的低限應為1mm左右。
圖32表示了磁間距與調色劑層中不均勻區(qū)域的數(shù)量之間的關系。如圖所示，不均勻區(qū)的數(shù)量隨著磁化間距增多，且在磁化間距超過5mm時數(shù)量急劇增多。這帶來了討論圖30時提出的問題。在此實施例中，磁化間距的上限選定為小于5mm。
圖33表示了磁通密度(特斯拉)與第一輥36上調色劑量之間的關系。輥36上的調色劑必須形成一個平整穩(wěn)定的調色劑層，這完全取決于輥36把調色劑磁性地保留在其上的程度。如圖33所示，當磁通密度小于10(范圍a)時，調色劑量極不穩(wěn)定并急劇下降。這是因為輥36的磁性吸力不夠強，不足以留住調色劑。另當磁通密度大于50(范圍b)時，磁性吸力和輥36與磁性刮片40間接觸壓力將增大。因此，刮片40的阻力克服了輥36的吸引力，使輥36上調色劑的量得以減少。如果磁通密度在10到50的內(范圍C)時，調色劑將穩(wěn)定地附著在輥36上。
如果需要，刮片40可以由馬氏體不銹鋼制成。
如上所述，輥36有一個按1mm至5mm間距磁化得到的磁場發(fā)生層。由于在磁化過程中避免了相鄰電極間的干涉，從而確保了預定磁通密度。調色劑可以在這種情況下從輥36輸送到輥38，以形成一層均勻的調色劑層。因此，所得到的圖象沒有不均勻的厚度分布，背景污染及其他缺陷。
而且，輥36磁場發(fā)生層留住預定量調色劑所需的磁力在一定范圍內是可變的。因此可以克服設備內溫度和大氣溫度等環(huán)境條件變化的影響。輥30和刮片40的老化也可以被克服。在保證圖象質量的同時加強了顯影裝置的可靠性。
磁性刮片40受一均衡的壓力與輥36的磁場發(fā)生層保持接觸。這進一步促使在輥36上形成一均勻薄層。此外，對刮片40位置和結構的精度要求不高，從而減少了裝置的成本。第五實施例如圖34所示，本實施例通過在刮片40上加一偏壓F3(V)消除了反極性帶電的調色劑。偏壓F3等于或高于加在第一輥36上的偏壓F1。如圖所示，偏壓V1和V3分別從電源44和電源44a加到輥36和刮片40上，且滿足上述關系。在此情況下，來自料斗12的反極性帶電的調色劑T+由刮片40進行靜電收集，并被阻止進入輥36的調色劑層。與此同時，由于刮片40磨擦而充電的調色劑T+被刮片40所收集。應注意，輥36上調色劑層是十幾微米或更薄。
刮片40無法收集輥36上反極性帶電的調色劑T+。這部分調色劑T+與正常帶電調色劑Tc一起，從輥36轉移到輥38上。但由于偏壓F1和F2分別加在輥36和38上，所以只有調色劑Tc在電壓F1和F2所產生的電場作用下轉移到輥38。調色劑T+被留在輥36上，然后被刮片40收集到料斗14中或再次利用磨擦將其調整到正常帶電狀態(tài)。
當加在刮片40上的偏壓(負電位)F3高于加在輥36上的電壓V1時，電荷可以在某種程度上注入到刮片40周圍的調色劑中。這也可以用來消除不需要的調色劑T+。刮片40可以用薄的彈性金屬片，如不銹鋼片(SUS301-CSP或者420J2等等)制作。
如上所述，本實施例減少了反極性帶電調色劑的量，并用刮片40來收集它。于是，落在輥36的調色劑減到了最少。此外，防止了調色劑T+從輥36轉移到輥38上。這樣連續(xù)兩次去除了不需要的調色劑T+，并將其嚴格地除去。所得的圖象沒有背景污染，沒有不均勻的厚度分布及其他缺陷。第六實施例本實施例是針對專用于前述任何一個實施例的調色劑或單組份型顯影劑的。圖35表示了調色劑體電阻率與背景污染容許限度之間的關系。背景污染可歸因于從第二輥38轉移到背景上的調色劑所致，該背景的電位與輥38的電位幾乎相同。于是，當使調色劑開始從輥38移向鼓1的電位差減小時，污染將更嚴重。背景污染的容許限度由輥38和鼓1之間的最小電位差來表示，該電位差保持污染低于標準值。尤其是，如果由調色劑T特性所確定的這個容許限度選得足夠大，則在不受鼓1老化所致表面電位減小等因素影響的情況下，能將潛象變成有最小背景污染的調色劑象。
如圖35所示，該允許限度隨著調色劑體電阻率的增大而增加，假設污染的實際容許限度值為V1，則如果調色劑T有高于108Ωcm的體電阻率將可得到大于V1值的容限。一般來講，調色劑T的體電阻率將隨著摻入調色劑顆粒中磁粉量的增加而減小。因而，通過限制顆粒中磁粉的量，可以把體電阻率增大到108Ωcm以上。用這種調色劑顯影的調色劑象具有清潔的背景。
圖36表示了本實施例調色劑T的平均顆粒細度與調色劑象的邊緣再現(xiàn)性等級之間的關系。邊緣再現(xiàn)性的等級是一個表示調色劑象邊緣再現(xiàn)能力的指標，等級越高表示圖象清晰度越高。如圖所示，再現(xiàn)性等級由于以下緣故，將隨著平均顆粒細度的增大而下降。當平均顆粒細度增大時，調色劑T在輥38上的單位面積裝填密度要下降，而且調色劑量的分布不均勻，所得的調色劑象會有其模糊的邊緣和細線。假設再現(xiàn)性等級的實際許可值等于r，如果調色劑的平均顆粒細度小于12μm，則可獲得高于r值的再現(xiàn)性等級。這種調色劑提供了一種具有尖銳邊緣和尖銳細線的調色劑象。
圖37表示了調色劑顆粒的磁粉含量與輥36上調色劑量之間的關系。圖38表示了磁粉含量與調色劑象厚度之間的關系。
通過限制磁粉的含量，可以使本電阻率達到前述的高于108Ωcm的值。但是磁粉含量的減小會引起輥36上調色劑T數(shù)量的減少?？梢酝ㄟ^加大輥36的磁化程度來防止輥36上調色劑數(shù)量的減少。但是這會加大輥36作用在金屬刮片40上的磁性吸引力。強吸引力增大了輥36與刮片40之間的摩擦力，從而增大了輥36的驅動轉矩并加速了刮片40的損耗。尤其是當輥36相對于刮片反向(箭頭A)轉動時；如圖3所示，所需轉矩和損耗都將加大。為此，輥36應僅僅在最小必要量范圍內進行磁化。
當輥36以最小必要量磁化的時候，磁粉含量與輥36上的調色劑量之間將保持圖37所示的關系?？梢钥闯?，輥36上調色劑的量隨著磁粉含量的增加而增加。假設輥36上適合的調色劑有一個下限tL和一個上限tu。因此，若磁粉含量大于15wt％，而小于60wt％，則會有適合的調色劑分布于輥36上。而且，當該含量小于60wt％時，調色劑還可有高于108Ωcm的體電阻率。
在所述的實施例中，磁粉采用鐵氧體制成，并同時為調色劑T提供黑色。因此，磁粉含量的變化將導致調色劑T濃度的變化。
圖38表示了當輥36上調色劑量取tL時，調色劑象厚度與磁粉含量之間的關系。假設調色劑的最小必要厚度為s，則與磁粉含量大于20wt％的條件下，潛象可以穩(wěn)定地被顯影出大于s的厚度。
圖39A表示了一種調色劑顆粒Tp，在其中摻入了平均顆粒細度大于1μm的磁粉M。圖39B表示了一種摻入了平均顆粒細度小于1μm的磁粉M的調色劑顆粒Tp。在圖39A所示的情況下，磁粉M不易均勻分布。磁粉M聚集的地方，電阻明顯地低，從而發(fā)生電荷傳導，使顆粒Tp無法留住電荷。磁粉M不均勻的分布，降低了調色劑T的體電阻率引起背景污染。相反地，在圖39B所示的情況下，磁粉M分布均勻且在顆粒Tp中電阻分布均勻。這使顆粒Tp可確定地留住所需的電荷，并能防止體電阻率下降。
圖40表示了當顆粒Tp中磁粉M的含量不變時，磁粉M的平均顆粒細度與背景污染容許限度之間的關系。如圖所示，假設背景污染容許限度的實際值為V2，則在磁粉平均顆粒細度小于1μm條件下可獲得比V2大的容限。當用每個顆粒都含有小于1μm磁粉M的調色劑T對潛象進行顯影時，所得調色劑象將沒有背景污染。
總而言之，本實施例在輥36與鼓1之間提供了足以使調色劑顆粒發(fā)生轉移的電位差。因此，背景污染的容許限度可以選得比容許值大一些。這種調色劑所形成的調色劑象沒有背景污染。而且調色劑能以足夠大的密度和均勻的分布，被形成到輥38上，從而可以選擇出比允許值高的邊緣再現(xiàn)性等級。這種調色劑能夠提供尖銳邊緣和細線條。
而且，本實施例可使足夠量的調色劑沉積在輥36上，并提供有足夠黑度的調色劑。因此，調色劑T可在輥36上形成一層穩(wěn)定的調色劑層。所得的調色劑象有很高的質量和足夠的厚度。而且，磁粉均勻地分布于每個調色劑顆粒中，進而提供了均勻的電阻分布。這實際上防止了調色劑體電阻率的下降，使調色劑顆?？汕袑嵉亓糇∷桦姾桑贡尘拔廴镜娜菹蘅梢蕴岣叩皆试S值之上，也有效地消除了調色劑象的背景污染。
對于本領域的技術人員來講，在閱讀了本發(fā)明的公開之后可能做出的任何變型都沒有脫離本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種用于圖象形成設備，并用以對靜電形成在圖象載體上的潛象進行調色劑顯影的顯影裝置，所述裝置包括輸送沉積于其上調色劑的第一輸送機構；與所述第一輸送機構接觸的調整機構，以調整所述第一輸送機構上調色劑形成一薄的調色劑層，同時利用摩擦對所述調色劑充電；以及與所述第一輸送機構和圖象載體相接觸的第二輸送機構，以接收來自第一輸送機構的調色劑并使所述調色劑附著在所述圖象載體上的潛象上；其中所述調整機構與所述第一輸送機構在大于或等于20gf且小于或等360gf的壓力下相互接觸。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的調整機構有一個觸地的邊緣。
3.一種用于圖象形成設備，并用以對靜電形成在圖象載體上的潛象進行調色劑顯影的顯影裝置，所述裝置包括用以輸送沉積于其上調色劑的第一輸送機構；與所述第一輸送機構接觸的調整機構，以調整所述第一輸送機構上的調色劑形成一薄的調色劑層，同時利用摩擦使調色劑充電；以及與所述第一輸送機構和圖象載體接觸的第二輸送機構，以接收來自所述第一輸送機構的調色劑并使所述調色劑附著在所述圖象載體上的潛象上；其中所述調整機構與所述第一輸送機構在大于0gf且小于360gf的壓力下相互接觸，其中這的調整機構咬合所述第一輸送機構至少-0.1mm。
4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于所述的調整機構有一觸地的邊緣。
5.一種用于圖象形成設備，并用以對靜電形成在圖象載體上的潛象進行調色劑顯影的顯影裝置，所述裝置包括用于輸送沉積于其上調色劑的第一輸送機構；一個用以調整所述第一輸送機構上調色劑量的調整機構；以及在第一和第二輸送機構轉動過程中接收來自所述第一輸送機構調色劑的第二輸送機構；其中所述第一和第二輸送機構至少在圖象形成過程中彼此相接觸。
6.一種用于圖象形成設備，并用以對靜電形成在圖象載體上的潛象進行調色劑顯影的顯影裝置，所述裝置包括用于輸送沉積于其上調色劑的第一輸送機構；一個用于調整所述第一輸送機構上所沉積的調色劑量的調整機構；以及在第一和第二輸送機構轉動過程中，接收來自所述第一輸送機構調色劑的第二輸送機構；其中當?shù)谝缓偷诙斔蜋C構相互反向轉動時，至少在圖象形成過程中第一和第二輸送機構相互咬合。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征是所述的第二輸送機構其硬度比第一輸送機構的低。
8.如權利要求6所述的裝置，其特征在于所述第二輸送機構由具有低于JIS-A規(guī)定的60度橡膠硬度的材料制成。
9.一種用于圖象形成設備，并用以對靜電形成在圖象載體上的潛象進行調色劑顯影的顯影裝置，所述裝置包括用于輸送磁性地沉積于其上調色劑，并在其周邊上形成有細小磁性N-S極的第一硬顯影輥；與所述第一顯影輥接觸的刮片，它用于調整要被所述第一顯影輥輸送的調色劑量，同時利用摩擦使通過所述刮片與所述第一顯影輥之間的所述調色劑充電；比所述第一顯影輥軟且與第一顯影輥接觸的第二顯影輥，它靜電吸引第一顯影輥送來的帶足量電荷的調色劑，并將所述調色劑輸送到感光鼓上；以及兩個分別為所述第一和第二顯影輥提供特定偏壓的偏壓電源；其中所述刮片與所述第一顯影輥之間作用的接觸壓力，和自與所述第一顯影輥接觸的所述邊緣部分之點伸出的刮片邊緣突出部分可這樣選出使第一顯影輥所輸送的的調色劑量，在單位時間和單位面積內大于0.2mg/cm2且小于0.7mg/cm2。
10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于所述第二顯影輥按大于或等于0.7mg/cm2的量來輸送調色劑。
11.如權利要求9所述的裝置，其特征在于第一顯影輥輸送的調色劑量與第二顯影輥輸送的調色劑量之比大于或等于2，且小于或等于7。
12.一種用于圖象形成設備，并用以對靜電形成在圖象載體上的潛象進行調色劑顯影的顯影裝置，所述裝置包括用以輸送沉積于其上調色劑的第一輸送機構；用以調整第一輸送機構所輸送的調色劑量的調整機構，它同時利用摩擦對調色劑充電；以及與第一輸送機構接觸，并接收來自第一輸送機構的充電調色劑的第二輸送機構；其中所述第一輸送機構包括一個以1mm至5mm范圍內的間距進行磁化的磁場發(fā)生層。
13.如權利要求12所述的裝置，其特征在于所述的磁場發(fā)生機構有10特斯拉至50特斯拉范圍的磁通量密度。
14.如權利要求12所述的裝置，其特征在于所述的調整機構包括一個磁性件。
15.一種用于圖象形成設備，并用以對靜電形成在圖象載體上的潛象進行調色劑顯影的顯影裝置，所述的裝置包括用于輸送沉積于其上調色劑的第一輸送機構；用于調整所述第一輸送機構所輸送的調色劑量，同時使所述調色劑摩擦充電的調整機構；分別對所述第一輸送機構和所述調整機構施加特定偏壓的第一偏壓裝置；電吸引粘附于所述第一輸送機構上的充電調色劑，進而使所述調色劑附著于所述的第二輸送機構；以及用于把來自第一輸送機構的充電調色劑轉移到所述第二輸送機構上的第二偏壓裝置；其中設施加到所述第一輸送機構和所述調整機構上的偏壓分別為F1和F3，并使關系式|F1|≤|F3|。
16.用于顯影裝置的調色劑，該顯影裝置用于圖象形成設備中，并且包括，用于輸送沉積于其上的所述調色劑的第一輸送機構，用于調整所述第一輸送機構上所述調色劑形成一調色劑薄層，且同時利用摩擦使所述調色劑充電的調整機構，以及在與所述第一輸送機構互相接觸處使充電調色劑附著其上的第二輸送機構，所述調色劑具有大于或等于108Ωcm的體電阻率。
17.用于顯影裝置的調色劑，該顯影裝置用于圖象形成設備中，并且包括，用于輸送附著其上所述調色劑的第一輸送機構，用以調整所述第一輸送機構上所述調色劑形成一調色劑薄層，并同時使所述調色劑摩擦充電的調整機構，以及在與所述第一輸送機構相接觸之處使充電調色劑附著于其上的第二輸送機構，所述的調色劑有小于或等于12μm的平均顆粒細度。
18.用于顯影裝置的調色劑，該顯影裝置用于圖象形成設備中，并且包括，用于輸送沉積于其上的所述調色劑的第一輸送機構，用于調整所述第一輸送機構上所述調色劑形成一調色劑薄層，且同時利用摩擦使所述調色劑充電的調整機構，以及在與所述第一輸送機構接觸之處使充電調色劑附著其上的第二輸送機構，所述調色劑包含有磁粉，該磁粉以大于或等于20wt％，且小于或等于60wt％的含量摻入每個顆粒中。
19.用于顯影裝置的調色劑，該顯影裝置用于圖象形成設備中，并且包括，用于輸送沉積于其上的所述調色劑的第一輸送機構，用于調整所述第一輸送機構上所述調色劑形成一調色劑薄層，且同時利用摩擦使所述調色劑充電的調整機構，以及在與所述第一輸送機構接觸之處使充電調色劑附著其上的第二輸送機構，所述調色劑每個顆粒中都包含著平均顆粒強度小于或等于1μm的磁粉。
全文摘要
一種圖像形成設備中的，可使用調色劑或單組分顯影劑的顯影裝置，它包括第一顯影輥和較軟的第二顯影輥。第一輥的周邊上形成有細小的磁極N-S。第二輥把自第一輥靜電轉移到其上的調色劑輸送到圖象載體之上。該裝置可以使調色劑形成的象沒有那種因調色劑顆粒帶有與所需極性相反的電荷而造成的污損。調色劑在第一輥上形成一均勻的薄層并且被均勻地充電。文中還描述了與這種類型顯影裝置一起使用的調色劑。
文檔編號G03G13/08GK1144920SQ95107138
公開日1997年3月12日 申請日期1995年5月12日 優(yōu)先權日1994年5月12日
發(fā)明者杉山敏弘, 湯淺一弘, 遠藤修一, 松前巖, 田中善朗, 細川浩, 宇野麥二郎, 齊藤廣司, 竹中英二, 山中哲夫, 村上榮作, 小松原悟 申請人:株式會社理光