專利名稱：顯影劑調(diào)節(jié)元件和包含該元件的顯影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)顯影劑的顯影劑調(diào)節(jié)元件和一種包含該元件的顯影裝置。并尤其涉及一種顯影劑調(diào)節(jié)元件和適于用在電攝影型成像裝置如復(fù)印機、打印機或傳真機中的顯影裝置。
作為這樣一種顯影裝置，提出了如單一成份的干接觸顯影裝置并付諸實用。在此情況下，大部分靜電潛像通過用一個類似旋轉(zhuǎn)的調(diào)色劑承載元件(顯影劑承載元件)以一種適宜的相對線速度差施壓并接觸旋轉(zhuǎn)的靜電潛像承載元件而顯影。另外，該裝置有很多優(yōu)點。例如，不需要磁性材料，從而使得該裝置可以很容易地被簡化并縮小。另外，非磁性調(diào)色劑的采用使得能夠?qū)⒃撗b置用于全色成像裝置。
作為調(diào)色劑承載元件，可以采用有彈性和導(dǎo)電性的顯影輥。即因為通過與靜電潛像承載元件按壓或接觸進行顯影，所以顯影輥由彈性材料制成，以免尤其當(dāng)該元件是一個剛性元件時靜電潛像承載元件被損壞。
另外，顯影輥的使用可以通過在其表面上或在其表面附近設(shè)置一個導(dǎo)電層并施加電壓而進行。
另外，出于將電荷賦予調(diào)色劑并形成一個均勻的調(diào)色劑薄層的目的，可以把作為顯影調(diào)節(jié)元件的顯影刮片貼到調(diào)色劑承載元件。在此情況下，可以將具有彈性的金屬薄片或橡膠制成的彈性刮片用作顯影刮片。
圖8表示一個常規(guī)的顯影裝置。
作為調(diào)色劑承載元件的顯影輥81是一個具有導(dǎo)電性的彈性輥，它有一個作為表面層的硅橡膠基層，硅橡膠層上涂覆丙烯酸氨基甲酸酯橡膠。它在箭頭A所示的方向被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
顯影刮片82由一個刮片支撐金屬片83支撐，并且顯影刮片自由端一側(cè)上的前端附近與顯影輥81的外圍表面面對面地接觸。
另外，彈性輥84鄰接到顯影輥81并在箭頭B方向被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。彈性輥84是一個海綿輥，用于給顯影輥81供給調(diào)色劑并刮去剩余在顯影輥上未顯影的調(diào)色劑。彈性輥84在顯影輥81的旋轉(zhuǎn)方向布置在顯影刮片82的上游端。
調(diào)色劑85是一種非磁性單一成份的顯影劑。為了改進調(diào)色劑的帶電特性和傳輸特性，外加適量的疏水硅。
在上述結(jié)構(gòu)的顯影裝置中，可以在顯影輥81上形成一個非磁性調(diào)色劑85的符合要求的薄層，并且可以對承載元件上的靜電潛像滿意地顯影。
但是，在以上的常規(guī)技術(shù)中，希望使用的調(diào)色劑具有較小的顆粒大小或具有球形形狀以便于進一步提高圖像質(zhì)量。當(dāng)采用薄金屬片如SUS或磷青銅作為顯影刮片時，使用本調(diào)色劑重復(fù)顯影操作導(dǎo)致的問題在于產(chǎn)生大量細(xì)條紋的圖像缺陷。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種顯影劑調(diào)節(jié)元件和一種顯影裝置，其中避免了圖像中條紋狀圖像缺陷的出現(xiàn)。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種顯影劑調(diào)節(jié)元件和一種顯影裝置，該裝置甚至在使用具有減小的顆粒大小或具有球形形狀的調(diào)色劑時也可以形成令人滿意的圖像。
通過下面參考附圖對本發(fā)明詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它目的和特點將變得更加清晰。


圖1是本發(fā)明采用的成像裝置10的截面圖。圖2是表示顯影裝置的截面圖。
下面將利用成像裝置首先解釋成像操作。
在圖1中，感光鼓11作為一個靜電潛像承載元件在箭頭A所示的方向旋轉(zhuǎn)。首先，感光鼓11通過一個充電裝置12均勻帶電。之后，將其暴露在作為曝光裝置的激光裝置發(fā)出的激光13之下，由此在其表面上形成一個靜電潛像。
該靜電潛像通過一個顯影裝置14顯影，而顯影裝置14布置成與感光鼓11接觸并壓到其上預(yù)定的深度，被目測為一個調(diào)色劑圖像。
感光鼓11上目測的調(diào)色劑圖像通過轉(zhuǎn)印輥15作為轉(zhuǎn)印材料轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)16。作為清潔元件的清潔刮片17刮去沒有被轉(zhuǎn)印的剩余在感光鼓11上的轉(zhuǎn)印剩余調(diào)色劑，并將該剩余的調(diào)色劑收容到廢調(diào)色劑容器18中。對清潔的感光鼓11重復(fù)上述操作以進行圖像形成。
另一方面，通過定影裝置19對已經(jīng)轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)16上的調(diào)色劑圖像永久定影并排放到裝置外部。
參見圖2對顯影裝置14做進一步的描述。
在圖2中，標(biāo)號21表示一個顯影劑容器，其中容放了作為非磁性單一成份的顯影劑的帶負(fù)電非磁性調(diào)色劑。顯影裝置14配置有一個作為顯影承載元件的顯影輥23，定位于在顯影裝置21中橫向延伸的敞開部分并布置成與感光鼓11相對，使得感光鼓11上的靜電潛像可以被顯影和目測。
感光鼓11是一個剛性元件，包括一個作為基礎(chǔ)的鋁柱和涂覆在其周圍預(yù)定厚度的感光層。一形成圖像，感光鼓11就被充電裝置均勻帶電到電荷電勢為Vd＝-700V，并且根據(jù)圖像信號被激光曝光的部分被帶電到電荷電勢為V1＝-150V。對于V1部分，Vdc＝-400的直流電壓作為顯影偏壓施加給顯影輥23的金屬芯，并且用帶負(fù)電的調(diào)色劑對靜電潛像圖像進行翻轉(zhuǎn)顯影。
橫向布置具有彈性的顯影輥23，使得其右半周基本上插入到顯影容器21中，左半周基本上從顯影容器21中暴露。從顯影裝置14暴露的表面與位于顯影裝置14左面的感光鼓11相對，從而與其接觸并被壓進預(yù)定的深度。在本實施例中，顯影輥23與感光鼓11接觸并壓進50μm的深度。
顯影輥23在箭頭B所示的方向被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。其表面具有適當(dāng)?shù)牟痪鶆蚨纫员阍龃笈c調(diào)色劑22的摩擦，并且很好地執(zhí)行調(diào)色劑22的傳遞。在此實施例中，顯影輥23具有一種雙層結(jié)構(gòu)，包括一個由在其表面上涂覆丙烯酸氨基甲酸酯橡膠的硅橡膠制成的基層。它具有Rz(十處的平均粗糙度)＝10μm的表面粗糙度和104～106Ω的電阻。
此處將描述測量電阻的方法。顯影輥23以500gf的鄰接負(fù)荷鄰接到與感光鼓11具有相同直徑的鋁制套筒。鋁制套筒以與感光鼓11相同的線速度旋轉(zhuǎn)。在此實施例中，感光鼓11以90mm/s的線速度旋轉(zhuǎn)并具有30mm的直徑，而顯影輥23以快于感光鼓11的線速度旋轉(zhuǎn)，即120mm/s的線速度旋轉(zhuǎn)并具有20mm的直徑。然后，對顯影輥23施加直流電壓-400V，該電壓與本實施例中的顯影偏壓相同。此時，通過在接地端設(shè)置一個10kΩ的電阻計算電流并測量其兩端的電壓，由此計算顯影輥23的電阻。
在顯影輥23下方鄰接并旋轉(zhuǎn)支撐一個彈性輥24?？紤]到給顯影輥23提供調(diào)色劑并且從其上刮去未顯影的調(diào)色劑，優(yōu)選彈性輥24為海綿狀結(jié)構(gòu)或由芯金屬制成的毛刷結(jié)構(gòu)，芯金屬具有絮狀纖維結(jié)構(gòu)，如人造絲或尼龍。在此實施例中，彈性輥24是一個尿烷海綿狀輥，在與顯影輥23相同的方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。作為彈性輥旋轉(zhuǎn)軸的芯金屬處于與顯影輥23相同的電勢。因此，當(dāng)對感光鼓11上的靜電潛像顯影時，將對其施加與顯影偏壓相同的電壓。
在此實施例中，對于作為單一成份顯影劑的帶負(fù)電的非磁性調(diào)色劑22，為了獲得較高的圖像質(zhì)量，已經(jīng)實現(xiàn)了顆粒尺寸的減小，并且為了提高傳輸效率，采用基本上為球形的調(diào)色劑。更具體地說，采用具有100～180形狀因子SF-1和100～140形狀因子SF-2的調(diào)色劑。
將形狀因子SF-1和SF-2定義為通過下面公式獲得值。更具體地說，利用Hitachi FE-SEM(S-800)隨機抽樣100個調(diào)色劑圖像，并且通過接口設(shè)備把獲得的圖像數(shù)據(jù)引進圖像分析儀(Nikoret Co.)進行分析。
SF-1＝{(MXLING)2/AREA}×(π/4)×100
SF-1＝{(PERI)2/AREA}×(π/4)×100(其中，MXLING絕對最大長度，AREA調(diào)色劑的投射區(qū)，PERI周長)調(diào)色劑的表面因子SF-1代表球面度，物體的SF-1相對于100越大，物體形狀的球面度越小或越不確定。表面因子SF-2代表表面的不均勻度，物體的SF-2相對于100越大，物體表面越不均勻。
至于制造調(diào)色劑的方法，沒有特別強調(diào)某一種方法，只要調(diào)色劑可以將形狀因子保持在前述的范圍內(nèi)即可。例如，可以通過熱或機械壓力對常規(guī)的粉狀調(diào)色劑的表面進行熱塑球面化處理，或者可以采用利用懸浮聚合法直接制造調(diào)色劑的方法、利用可溶單質(zhì)但不可溶聚合物的含水有機溶劑直接制造調(diào)色劑的擴散聚合法、乳膠聚合法，例如存在水溶性的極性聚合觸發(fā)劑下直接制造調(diào)色劑的無皂聚合法等。
在此實施例中，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓或增大的氣壓下采用懸浮聚合法。根據(jù)本方法，可以較容易地把調(diào)色劑的形狀因子SF-1和SF-2分別控制在100-180和100-140的范圍內(nèi)，并且還可以獲得顆粒大小在4～8μm范圍內(nèi)并具有明顯的顆粒大小分布的調(diào)色劑。另外，通過苯乙烯和n-丙烯酸丁酯的化合物做為單質(zhì)、金屬水楊酸鹽化合物做為電荷控制劑、飽和聚酯做為極性樹脂以及著色劑制造具有約7μm大小的顆粒的平均重量并包含不超過25％的具有不大于4μm大小的顆粒的平均重量的帶負(fù)電調(diào)色劑。
為了測量調(diào)色劑平均重量的顆粒大小使用Coulter計數(shù)器TAII型或Coulter Multilyzer(Coulter Corp.制造)。至于電解液，通過利用一級品的氯化鈉制備1％的NaCl水溶液。在100-150ml的電解質(zhì)水溶液中，加入0.1～5ml的表面活性劑，最好加入做為擴散劑的烷基苯磺酸鹽，并且然后加入2-20mg的測量樣品。通過利用超聲擴散器對擴散有帶測樣品的電解液進行大約1-3分鐘的擴散處理。在前述的測量裝置中利用100μm的孔徑測量經(jīng)受了擴散處理的電解液中的調(diào)色劑。更具體地說，測量2μm或更多的調(diào)色劑顆粒的體積和數(shù)量以計算體積分布和數(shù)量分布，并且從體積分布中獲得平均重量的顆粒大小D4。
之后，向溶液中外加1.5wt％的疏水硅做為流動性增強劑。當(dāng)然，加入量不限于此。用外部添加物涂敷調(diào)色劑顆粒的表面以改善負(fù)電性能，并且調(diào)色劑顆粒之間提供的微小間隙實現(xiàn)了流動性的改進。
在顯影輥23之上，設(shè)置一個做為顯影劑調(diào)節(jié)元件的顯影刮片25，刮片25由金屬支撐片支撐并與前端附近的自由端鄰接，其前端與顯影輥23的外表面面對面。顯影刮片25與顯影輥23的鄰接方向處于一個反方向，自由端一側(cè)的前端位于顯影輥23的上游端，處于關(guān)于鄰接部分的旋轉(zhuǎn)方向。
顯影刮片25可以通過用機械螺絲擰緊或焊接而被支撐在金屬支撐片28上，并且對支撐方法沒有特別的限定。顯影刮片25和金屬支撐片28與顯影輥23處于相同的電勢。因此，當(dāng)對感光鼓11上的靜電潛像顯影時，將施加與顯影偏壓相同的電壓。
顯影刮片25有一個做為基底的磷青銅金屬薄片26，該薄片疊置在與顯影輥23鄰接部分的整個表面上，即疊置在從金屬支撐片28支撐端上的前端到與顯影輥23外表面面對面接觸的部分，含聚酰胺的橡膠(以下稱作聚酰胺彈性體)27做為彈性元件。
在此實施例中，顯影刮片25以25～35g/cm的壓力頂著顯影輥23。另外，在考慮到后面將描述的結(jié)果，磷青銅薄金屬片26的厚度設(shè)置為120μm，聚酰胺彈性體27的厚度設(shè)置為80μm。即彈性體27的厚度做得比基底26的厚度薄。
聚酰胺彈性體由通過酯鍵或酰胺鍵聯(lián)接的聚酰胺和聚醚組成。
在聚酰胺成分上沒有特別的疊層，但使用尼龍-6，尼龍-6，6，尼龍-6，12，尼龍-11，尼龍-12，尼龍-12，12或通過單體的縮聚而獲得的共聚酰胺，最好是那些聚酰胺的端氨基用二元酸等羧化的產(chǎn)物。做為二元酸，可以使用飽和脂族二羧酸，如草酸，琥珀酸，己二酸，辛二酸，癸二酸和十二烷二酸，不飽和脂族二羧酸，如馬來酸，芳香二羧酸，如鄰苯二甲酸和對苯二甲酸，以及由上述二元酸和二元醇如乙二醇、丁二醇、己二醇或辛二醇組成的聚二元羧酸。做為聚醚成分，可以使用如均聚合的或共聚的聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇和兩端均被胺化的聚醚二胺這樣的聚醚。
本實施例中使用的聚酰胺彈性體通過做為聚酰胺成分的尼龍-12和做為二元酸的十二烷酸以及做為聚醚成分的聚丙烯乙二醇反應(yīng)、對該產(chǎn)物烘干預(yù)定的時間而獲得，并再將其疊置到磷青銅金屬薄片上。
利用上述的成像裝置10和顯影裝置14，在正常溫度和正常濕度(25℃，60％RH)、低溫和低濕度(15℃和10％ RH)以及高溫和高濕度(30℃和80％ RH)環(huán)境下進行10,000張打印測試。結(jié)果獲得高質(zhì)量的圖像，在鄰接顯影輥的顯影刮片的表面上沒有熔化產(chǎn)物的粘結(jié)，并且因而不產(chǎn)生拖尾圖像，不會產(chǎn)生由于對調(diào)色劑摩擦帶電的不足所致的霧化，并獲得在各種環(huán)境下顯影輥上調(diào)色劑薄層恒定量的穩(wěn)定的圖像密度。
以下將更詳細(xì)地描述本發(fā)明顯影劑調(diào)節(jié)元件的組成。[實驗1]當(dāng)利用常規(guī)的顯影裝置進行打印測試時，產(chǎn)生拖尾圖像的狀態(tài)按照低溫和低濕度(15℃，10％ RH)、常溫和常濕度(25℃，60％ RH)高溫和高濕度(30℃，80％RH)的順序變壞。
觀察表明，出現(xiàn)在顯影輥上對應(yīng)于拖尾圖像的條紋狀涂層缺陷和熔融的產(chǎn)物聯(lián)接到對應(yīng)于涂層缺陷的顯影刮片。因此暴露出因為顯影刮片上的熔融產(chǎn)物，顯影輥的調(diào)色劑涂層被分布成出現(xiàn)拖尾圖像這樣的缺陷。另外發(fā)現(xiàn)，熔融產(chǎn)物的成分是調(diào)色劑和疏水硅。
因此，本發(fā)明人認(rèn)為，熔化設(shè)置做為顯影劑的調(diào)色劑的電荷并且是由于電的原因所致，制造如圖3所示的測試裝置。
顯影裝置30基本上與常規(guī)的顯影裝置相同被并由驅(qū)動裝置(未示出)驅(qū)動，將載運在到顯影輥31上的調(diào)色劑做為顯影劑。顯影刮片32是一個磷青銅金屬薄片并且反方向鄰接顯影輥31。尿烷海綿制的彈性輥33與顯影輥31鄰接，被壓到預(yù)定的深度并與顯影輥31同方向旋轉(zhuǎn)。在如圖3所示的相同電勢和接地狀態(tài)下地建立做為顯影輥31旋轉(zhuǎn)軸的芯金屬31A、做為彈性輥33旋轉(zhuǎn)軸的芯金屬33A、顯影刮片32和支撐刮片的金屬支撐片34。另外，在顯影刮片32和地之間設(shè)置10kΩ的電阻，并通過測量電阻兩端的電壓而計算顯影輥31和顯影刮片32之間的電流。
同時，測量在每種環(huán)境下的調(diào)色劑帶電量。
通過利用EFV200/300(Powdertech Co.制造)做為載體并在50ml容量的聚乙烯容器中引入10.0g的載體和0.2g的調(diào)色劑、之后再用手搖90次而測量調(diào)色劑帶電量的方法。
然后，把大約1g的混合物放置到在底面有500個網(wǎng)篩43的金屬測量容器中，并且在其上放置金屬蓋。此狀態(tài)下測量容器42的總重量定義為W1(g)。
接下來，把測量容器42放置到一個吸收器(具有對應(yīng)于與接觸測量容器42的部分的絕緣元件)中，并且以2,450Pa的壓強經(jīng)抽吸孔47抽吸。在此狀態(tài)下，持續(xù)2分鐘抽吸，并且抽吸和去除調(diào)色劑。此時電位儀49的電位定義為V(伏)。此處標(biāo)號48表示一個電容器，其電容定義為C(mF)。測量的吸收器的測量容器42總重量定義為W2(g)。
根據(jù)下列公式獲得調(diào)色劑T(mC/kg)的帶電量帶電量T(mC/kg)＝C×V/(W1-W2)表1表示各個環(huán)境下的測量結(jié)果。表1
測得的電流值和調(diào)色劑的帶電量按照低溫和低濕度(15℃，10％RH)、常溫和常濕度(25℃，60％ RH)、高溫和高濕度(30℃，80％ RH)的順序增大，其中顯影刮片上熔融產(chǎn)物出現(xiàn)的狀態(tài)以此變壞。電流從顯影刮片32流向顯影輥31。
然后，為了檢查從顯影刮片32流向顯影輥31的電流對顯影刮片32上熔融產(chǎn)物出現(xiàn)的影響，改變顯影刮片32的電阻。
為了測量電流，使用前述的測試裝置。另外，在常規(guī)的顯影裝置中采用具有變電阻的顯影刮片32，并且在低溫和低濕度(15℃，10％RH)下進行2000張饋紙測試，觀察顯影刮片32上熔融產(chǎn)物的存在狀態(tài)。
通過在金屬薄片上顯影刮片32和顯影輥31之間的鄰接面處設(shè)置一個電阻層并改變電阻層的電阻而改變顯影刮片32的電阻。通過在苯酚樹脂中以變化的碳量散布碳顆粒而調(diào)節(jié)電阻層，使其具有預(yù)定的電阻，其中碳是導(dǎo)電劑。
測試結(jié)果列于表2。表2
在103Ω或更小的電阻時，在顯影刮片32和顯影輥31之間鄰接面處探測顯影刮片和熔融物中的電流。
上述結(jié)果表明，顯影刮片上熔融部分的出現(xiàn)是由于顯影輥和顯影刮片之間流動的電流，并且?guī)ж?fù)電的調(diào)色劑因為其極性而附著到顯影刮片，并且通過與顯影輥的摩擦而熔化到顯影刮片，導(dǎo)致圖像缺陷。
然后，通過利用電阻約為109Ω并包含聚酰胺成分和聚醚成分的聚酰胺彈性體構(gòu)成彈性刮片，其中聚酰胺成分對于有負(fù)極性的調(diào)色劑具有令人滿意的摩擦帶電能力，聚醚成分具有彈性。
在此情況下，如圖5所述，在具有彈性特征的100μm厚的磷青銅金屬薄片51上澆鑄1mm厚的聚酰胺彈性體52。更具體地說，通過利用尼龍-12作為聚酰胺成分，其中聚酰胺成分通過與作為二元酸的十二烷二酸和作為聚醚成分的聚丁二醇的反應(yīng)獲得，合成并烘干預(yù)定的時間，通過在200℃的熔化溫度和30℃的模制溫度下利用配置有金屬薄片51的模具的注模而整體模制。
作為在低溫和低濕度(15℃，10％RH)環(huán)境下利用顯影刮片進行10,000張饋紙測試的結(jié)果，獲得了沒有蒙霧的質(zhì)量良好的圖像，在顯影刮片上沒有出現(xiàn)熔化，并且由于顯影刮片本身很高的摩擦帶電能力而具有很好的摩擦帶電賦予性能。但是，通過利用前述顯影刮片在低溫和低濕度(15℃，10％RH)、常溫和常濕度(25℃，60％RH)、高溫和高濕度(30℃，80％RH)環(huán)境下進行10,000張饋紙測試的結(jié)果，其中前述顯影刮片包含其上澆鑄有1mm厚的聚酰胺彈性體的100μm厚的磷青銅金屬薄片，表明在每種環(huán)境下沒有出現(xiàn)熔化產(chǎn)物的附著，但是在某些情況下，圖像密度在從一種環(huán)境向另一種環(huán)境變化時發(fā)生改變。
一種環(huán)境到另一種環(huán)境下圖像密度不同的原因是由于，在由作為調(diào)色劑承載元件的顯影輥上的顯影刮片調(diào)節(jié)下形成的調(diào)色劑薄層的厚度從一種環(huán)境到另一種環(huán)境時不同。更具體地說，各種環(huán)境下顯影輥上單位面積的調(diào)色劑重量的比較如表3中所示。
表3
為了調(diào)查其中的原因，重復(fù)進行試驗并有下列發(fā)現(xiàn)
(1)當(dāng)把磷青銅等制成的金屬薄片用作顯影刮片時，觀察不到顯影輥上單位面積的調(diào)色劑重量在不同環(huán)境下有所不同；和(2)在調(diào)色劑具有減小的顆粒大小和球形化形狀的情況下，顯影輥上單位面積的調(diào)色劑重量在不同環(huán)境下不同的現(xiàn)象顯著。
這些結(jié)果表明，在顯影輥具有彈性和顯影刮片具有橡膠彈性的結(jié)構(gòu)中，例如聚酰胺彈性體在顯影刮片和顯影輥之間的鄰接部分彼此鄰接，當(dāng)試圖調(diào)節(jié)具有減小的顆粒大小和球形化外形的調(diào)色劑時，更具體地說是具有平均重量顆粒的大小為7μm和形狀因子SF-1為100-180以及SF-2為100-140、由此在顯影輥上形成調(diào)色劑薄層的調(diào)色劑時，因為兩種彈性體容易變形并且采用具有減小的顆粒大小和球形化外形的調(diào)色劑，所以不能通過顯影刮片很好地調(diào)節(jié)顯影輥上的調(diào)色劑。
還揭示這樣的現(xiàn)象，即這種結(jié)構(gòu)在從一種環(huán)境到另一種環(huán)境時易于影響調(diào)色劑特性的變化，例如流動性。
在它們二者中的任何一個為剛性元件的情況下，例如，在用金屬薄片制成的顯影刮片作為有彈性的顯影輥時，在關(guān)于金屬顯影套筒的鄰接部分配置有彈性元件的顯影刮片可以在調(diào)色劑承載元件上形成一個穩(wěn)定的調(diào)色劑薄層。
為了解決此類問題，改變澆鑄在金屬薄片上的聚酰胺彈性體的厚度，并且在每種環(huán)境下測量顯影輥上單位面積的調(diào)色劑重量。
在此情況下，用100μm厚的磷青銅作為金屬薄片。每個顯影刮片和顯影輥之間在常溫和常濕度下的搭接壓強均勻地設(shè)置為25g/cm。
獲得的結(jié)果示于表4。
表4
當(dāng)厚度t等于或大于500μm，在顯影輥上單位面積的調(diào)色劑重量為最大的低溫及低濕度和在顯影輥上單位面積的調(diào)色劑重量為最小的高溫及高濕度環(huán)境下的調(diào)色劑重量之差為0.3或更大。相反，當(dāng)厚度t等于或小于300μm時，此差值為0.1或更小。特別是當(dāng)t＝200μm或更小時，可以說調(diào)色劑幾乎沒有依據(jù)環(huán)境的重量差。
其原因在于通過減小作為彈性元件的聚酰胺彈性體的厚度，很難變形為彈性元件，并且類似于相對具有彈性的顯影輥，采用金屬薄片制成的顯影刮片，甚至在使用具有減小的顆粒大小和球形化外形的調(diào)色劑時，也可以通過顯影刮片很好地調(diào)節(jié)顯影輥上的調(diào)色劑。
另外，還通過使用聚酰胺彈性體厚度t＝2μm的前述顯影刮片進行實驗。在此情況下，由于澆鑄聚酰胺彈性體時產(chǎn)生的魚眼和氣泡而損壞了絕緣特性，使得不能實現(xiàn)電阻層的功能。因此，在有缺陷部分出現(xiàn)熔化。
因此，彈性體厚度的適當(dāng)范圍為5μm＜t＜300μm，優(yōu)選5μm＜t＜200μm。顯影刮片的形狀可以是這樣的，彈性元件62設(shè)置在從金屬支撐片63支撐端上的金屬薄片61的前端到與顯影輥23的外表面面對面接觸的自由端的整個表面之上。
另外，最好調(diào)色劑包括在數(shù)量上不超過30％的平均重量的顆粒大小為4μm的顆粒當(dāng)平均重量的顆粒大小為4μm或更小的顆粒比例大于30％時，調(diào)色劑電量增加，使得極易發(fā)生熔化并且平均重量的顆粒大小變得較小，使得調(diào)節(jié)調(diào)色劑并形成薄層變得困難。
根據(jù)上述結(jié)果，通過搭接刮片進行10,000張打印測試，其中厚度t＝80μm的聚酰胺彈性體整體澆鑄到120μm厚的金屬薄片的整個表面上，從金屬支撐片支撐端上的金屬薄片的前端到與顯影輥的外表面面對面接觸的自由端，顯影輥處于30g/cm的搭接壓強，并在低溫低濕度、常溫常濕度和高溫高濕度下利用調(diào)色劑，該調(diào)色劑中平均重量的顆粒大小為4μm的調(diào)色劑顆粒的數(shù)量為30％。結(jié)果，可以形成穩(wěn)定的、均勻的調(diào)色劑薄層，不會由于從始端到末端的熔化部分而產(chǎn)生拖尾圖像。因而可以獲得令人滿意的圖像質(zhì)量，從一種環(huán)境到另一種環(huán)境時圖像密度沒有變化。
圖7是采用本發(fā)明的顯影劑調(diào)節(jié)元件和顯影裝置的處理盒實例截面圖。
處理盒70可拆卸地連接到成像裝置的主體，并包括一個作為顯影劑承載元件的具有顯影輥71的顯影裝置74，設(shè)置成面對面地搭接到顯影輥71的外表面的顯影劑調(diào)節(jié)元件72和一個彈性輥73，一個作為圖像承載元件的感光鼓75，一個充電元件76，一個清潔元件77和其它通過利用塑料制成的顯影框架元件78和79整體制作到處理盒中的元件。
即，本實施例中的處理盒70包括前述的顯影裝置74和在感光鼓75上作為一個整體單元操作的處理構(gòu)成部件。因此，前述所有的構(gòu)成部件類似地應(yīng)用到處理盒70中，并且處理盒70以可拆卸地方式設(shè)置在成像裝置中。
如上所述，熔化部分的出現(xiàn)可以通過本發(fā)明采用的顯影劑調(diào)節(jié)元件避免，以致于可以避免出現(xiàn)大量細(xì)條紋的圖像缺陷這樣的常規(guī)問題。
因此，在各種環(huán)境下都可以形成一個穩(wěn)定的顯影劑薄層，使得能夠提供一種具有穩(wěn)定圖像密度的高質(zhì)量圖像的裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)節(jié)顯影劑承載元件上顯影劑承載量的顯影劑調(diào)節(jié)元件，包括一個基底，和一個設(shè)置在基底上并壓著顯影劑承載元件的彈性元件，該彈性元件具有不小于104Ω的電阻和不大于300μm的厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于彈性元件具有5～200μm的厚度。
3.如權(quán)利要求1所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于彈性元件包含聚酰胺。
4.如權(quán)利要求1所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于彈性元件由橡膠組成。
5.如權(quán)利要求1所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于基底包括一個彈性板。
6.如權(quán)利要求1所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于基底包括一種金屬。
7.如權(quán)利要求1所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于彈性元件的厚度小于基底的厚度。
8.如權(quán)利要求1所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于顯影劑調(diào)節(jié)元件以25～35g/cm的壓力頂著顯影劑承載元件。
9.如權(quán)利要求3所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于彈性元件包含聚醚。
10.如權(quán)利要求9所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于彈性元件由通過酯鍵或酰胺鍵聯(lián)接的聚酰胺和聚醚組成。
11.如權(quán)利要求1所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于顯影劑是一種非磁性單一成分的顯影劑。
12.如權(quán)利要求11所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于顯影劑是一種形狀因子SF-1為100-180和SF-2為140的調(diào)色劑。
13.如權(quán)利要求11所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于顯影劑具有平均重量的顆粒大小為4μm或更小的調(diào)色劑顆粒的數(shù)量不大于30％。
14.一種用于調(diào)節(jié)顯影劑承載元件上顯影劑量的顯影劑調(diào)節(jié)元件，包括一個基底，和一個設(shè)置在基底上并壓著顯影劑承載元件的彈性元件，該彈性元件包含聚酰胺并具有5～300μm的厚度。
15.如權(quán)利要求14所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于彈性元件具有5～200μm的厚度。
16.如權(quán)利要求14所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于彈性元件由橡膠組成。
17.如權(quán)利要求14所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于基底包括一個彈性板。
18.如權(quán)利要求14或17所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于基底包括一種金屬。
19.如權(quán)利要求14所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于彈性元件的厚度小于基底的厚度。
20.如權(quán)利要求14所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于顯影劑調(diào)節(jié)元件以25～35g/cm的壓力頂著顯影劑承載元件。
21.如權(quán)利要求14所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于彈性元件包含聚醚。
22.如權(quán)利要求21所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于彈性元件由通過酯鍵或酰胺鍵聯(lián)接的聚酰胺和聚醚組成。
23.如權(quán)利要求14所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于顯影劑是一種非磁性單一成分的顯影劑。
24.如權(quán)利要求23所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于顯影劑是一種形狀因子SF-1為100-180和SF-2為140的調(diào)色劑。
25.如權(quán)利要求23所述的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其特征在于顯影劑具有平均重量的顆粒大小為4μm或更小的調(diào)色劑顆粒的數(shù)量不大于30％。
26.一種顯影裝置，包括一種用于承載顯影劑的顯影劑承載元件，所述的顯影劑承載元件利用顯影劑對形成在圖像承載元件上的靜電圖像顯影；和一種用于調(diào)節(jié)顯影劑承載元件上顯影劑量的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其中顯影劑調(diào)節(jié)元件包括一個基底，和一個設(shè)置在基底上并壓著顯影劑承載元件的彈性元件，該彈性元件具有不小于104Ω的電阻和不大于300μm的厚度。
27.如權(quán)利要求26所述的顯影裝置，其特征在于顯影劑調(diào)節(jié)元件具有與顯影劑承載元件相同的電勢。
28.如權(quán)利要求26所述的顯影裝置，其特征在于彈性元件具有5～200μm的厚度。
29.如權(quán)利要求26所述的顯影裝置，其特征在于彈性元件包含聚酰胺。
30.如權(quán)利要求29所述的顯影裝置，其特征在于彈性元件由橡膠組成。
31.如權(quán)利要求26所述的顯影裝置，其特征在于基底包括一個彈性板。
32.如權(quán)利要求26或31所述的顯影裝置，其特征在于基底包括一種金屬。
33.如權(quán)利要求26所述的顯影裝置，其特征在于彈性元件的厚度小于基底的厚度。
34.如權(quán)利要求26所述的顯影裝置，其特征在于顯影劑調(diào)節(jié)元件以25～35g/cm的壓力頂著顯影劑承載元件。
35.如權(quán)利要求29所述的顯影裝置，其特征在于彈性元件包含聚醚。
36.如權(quán)利要求35所述的顯影裝置，其特征在于彈性元件由通過酯鍵或酰胺鍵聯(lián)接的聚酰胺和聚醚組成。
37.如權(quán)利要求29所述的顯影裝置，其特征在于顯影劑是一種非磁性單一成分的顯影劑。
38.如權(quán)利要求37所述的顯影裝置，其特征在于顯影劑是一種形狀因子SF-1為100-180和SF-2為140的調(diào)色劑。
39.如權(quán)利要求37所述的顯影裝置，其特征在于顯影劑具有平均重量的顆粒大小為4μm或更小的調(diào)色劑顆粒的數(shù)量不大于30％。
40.如權(quán)利要求26所述的顯影裝置，其特征在于所示的顯影裝置與圖像承載元件設(shè)置在可拆卸地聯(lián)接到成像裝置主體的處理盒中。
41.如權(quán)利要求26所述的顯影裝置，其特征在于顯影劑承載元件是一個彈性元件。
42.一種顯影裝置，包括一種用于承載顯影劑的顯影劑承載元件，所述的顯影劑承載元件利用顯影劑對形成在圖像承載元件上的靜電圖像顯影；和一種用于調(diào)節(jié)顯影劑承載元件上顯影劑量的顯影劑調(diào)節(jié)元件，其中顯影劑調(diào)節(jié)元件包括一個基底，和一個設(shè)置在基底上并壓著顯影劑承載元件的彈性元件，該彈性元件包含聚酰胺并具有5～300μm的厚度。
43.如權(quán)利要求42所述的顯影裝置，其特征在于顯影劑調(diào)節(jié)元件具有與顯影劑承載元件相同的電勢。
44.如權(quán)利要求42所述的顯影裝置，其特征在于彈性元件具有5～200μm的厚度。
45.如權(quán)利要求42所述的顯影裝置，其特征在于彈性元件由橡膠組成。
46.如權(quán)利要求42所述的顯影裝置，其特征在于基底包括一個彈性板。
47.如權(quán)利要求42或46所述的顯影裝置，其特征在于基底包括一種金屬。
48.如權(quán)利要求42所述的顯影裝置，其特征在于彈性元件的厚度小于基底的厚度。
49.如權(quán)利要求42所述的顯影裝置，其特征在于顯影劑調(diào)節(jié)元件以25～35g/cm的壓力頂著顯影劑承載元件。
50.如權(quán)利要求42所述的顯影裝置，其特征在于彈性元件包含聚醚。
51.如權(quán)利要求50所述的顯影裝置，其特征在于彈性元件由通過酯鍵或酰胺鍵聯(lián)接的聚酰胺和聚醚組成。
52.如權(quán)利要求42所述的顯影裝置，其特征在于顯影劑是一種非磁性單一成分的顯影劑。
53.如權(quán)利要求52所述的顯影裝置，其特征在于顯影劑是一種形狀因子SF-1為100-180和SF-2為140的調(diào)色劑。
54.如權(quán)利要求52所述的顯影裝置，其特征在于顯影劑具有平均重量的顆粒大小為4μm或更小的調(diào)色劑顆粒的數(shù)量不大于30％。
55.如權(quán)利要求42所述的顯影裝置，其特征在于所示的顯影裝置與圖像承載元件設(shè)置在可拆卸地聯(lián)接到成像裝置主體的處理盒中。
56.如權(quán)利要求42所述的顯影裝置，其特征在于顯影劑承載元件是一個彈性元件。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明,設(shè)置在顯示裝置中的顯影劑調(diào)節(jié)元件包括一個金屬薄板。金屬薄板在其與顯影輥的鄰接部分設(shè)置有厚度為5～300μm的聚酰胺彈性體。通過上述結(jié)構(gòu)避免了熔化產(chǎn)物的出現(xiàn),并且形成一個穩(wěn)定的顯影劑薄層。因此,避免了形成的圖像上出現(xiàn)大量細(xì)條紋,并且因而可以獲得高質(zhì)量的圖像。
文檔編號G03G9/08GK1376954SQ0211929
公開日2002年10月30日 申請日期2002年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月27日
發(fā)明者山本慎也, 高島弘一郎 申請人:佳能株式會社