專利名稱：顯影裝置和成像設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種成像設備，例如復印機、打印機、傳真機，或者結合 包括兩個或多個以上設備的多功能機，尤其涉及一種用于該成4象設備的顯 影裝置。
背景技術：
例如復印機、打印機、傳真機或者結合包括兩個或多個以上設備的多 功能機的成像設備通過充電裝置對靜電潛像載體的表面充電，用曝光裝置 對充電區(qū)域進行圖像曝光以形成靜電潛像，用顯影裝置顯影該靜電潛像以 形成調(diào)色劑圖像，并將調(diào)色劑圖像轉印到接收對象上。
在此，在單色成像設備中，"接收對象，，通常是記錄介質(zhì)，例如記錄紙 張。同時，在全色成像設備及類似設備中，當釆用將靜電潛像載體上的調(diào) 色劑圖像一次轉印于其上的中間轉印元件時，中間轉印元件和調(diào)色劑圖像 從中間轉印元件二次轉印到其上的記錄介質(zhì)都被認為是接收對象。
在這種成像i殳備中，已知的典型顯影裝置包括采用干顯影劑的顯影裝 置和采用液體顯影劑的顯影裝置?，F(xiàn)在，通常采用使用干顯影劑的顯影裝 置。已知的采用干顯影劑的顯影裝置包括采用主要由調(diào)色劑構成的所謂的 單組份顯影劑的顯影裝置和采用包含調(diào)色劑和載體顆粒的所謂的雙組份 顯影劑的顯影裝置。
通常，采用雙組份顯影劑的顯影裝置包括固定設置的磁體和可旋轉地 配合到該磁體上的顯影滾筒，通it^體的磁力，在顯影滾筒的表面形成并 保持由包含調(diào)色劑和載體顆粒的顯影劑形成的顯影刷，將顯影刷轉移到顯 影區(qū)域，在該顯影區(qū)域中，對旋轉驅(qū)動的靜電潛像載體表面上形成的靜電潛像進行顯影，并且使顯影刷與靜電潛像栽體的表面接觸以顯影該靜電潛 像。
圖19 (A)顯示了在這種顯影裝置中磁體MR和配合到磁體上的顯影 滾筒DS的一個示例。如圖19 (A)中所示，作為示例，磁體MR具有包 括環(huán)形排列的N極和S極的磁極組。在這些磁極中，面對顯影區(qū)域Da' 的磁極是顯影磁極Dp、顯影磁極Dp'主要用于靜電潛像的顯影，在顯 影區(qū)域Da'中，靜電潛^m顯影在靜電潛像載體(在圖示的示例中為感光 元件)PC上。在圖19 (A)所示的示例中，面對顯影區(qū)域Da'的一個N 極作為顯影磁極Dp'。
在這種由單個磁極組成的顯影磁極Dp'處，磁力的分布一般關于顯影 磁極Dp'的中心Dpc基本對稱，如圖19 (B)的示例所示。
圖20 (A)示意性地顯示了通過這種顯影磁極Dp'在顯影區(qū)域中在顯 影滾筒DS上形成的顯影劑磁刷的示例(1)到(6)。在圖20 (A)所示的 示例中，顯影滾筒DS的表面在顯影區(qū)域中的運動方向亦即顯影劑的運動 方向是dl;靜電潛像載體PC的表面在顯影區(qū)域中的運動方向是d2， d2 與dl相反。
顯影劑磁刷(1)到(6)包括載體鏈和沉積到其上的調(diào)色劑t，所述載 體鏈由通，極例如顯影磁極形成在顯影滾筒DS表面上的磁性載體顆粒 Cp構成。
如圖20 (A)所示，沿顯影劑轉移方向dl在顯影區(qū)域的稍上游處開始 產(chǎn)生由顯影磁極Dp'形成的磁刷，其中在顯影區(qū)域，沿顯影滾筒DS表面 的切線方向的磁通密度很高，并且磁刷以維持的刷形向下游轉移。
進一步詳細描述，磁刷在鄰近顯影磁極Dp'和相鄰上游磁極(未示出) 之間的中間位置下游的部分開始升高。如圖20(A)所示，隨后在顯影區(qū) 域Da'的上游末端部分的附近升高出長v^刷(1)。前端部與刷(1)下游 的圖像載體PC接觸并被其彎曲的磁刷(2 )開始擦過圖像載體PC的表面。 在更下游側，刷(2)的彎曲部分變成v^刷(3)、 (4)和(5)，它們以折疊 的方式長度減小厚度增加，并擦過圖像載體PC的表面。保持短和厚的磁 刷(6)在顯影區(qū)域Da'下游端附近離開圖像載體PC。
在用這種方式形成的磁刷顯影靜電潛像時，如圖20 (B)示意所示， 像圖20 (A)中的磁刷(1)那樣的長v^刷(21)、 (22)的前端部可能刮掉沉積在靜電潛像上的調(diào)色劑t。當沉積到靜電潛像上的大量調(diào)色劑t被刮掉 時，會發(fā)生圖像缺陷，并且圖像密度會降低，由此，降低圖像質(zhì)量。
如圖20 (C)示意所示，在厚且短的磁刷(40)中，例如圖20 (A) 中的磁刷(3)到(6)，刷中的調(diào)色劑t的自由度可能喪失，并難于對顯影 作出貢獻。當調(diào)色劑t的自由度喪失并且沉積到靜電^^象的調(diào)色劑量減少 時，顯影效率下降，產(chǎn)生圖像缺陷，圖像密度降低，使得圖像質(zhì)量下降。
通常來講，當顯影磁極由單個磁極構成的顯影裝置安裝到高處理速度 (成像處理率)的成像設備進行使用時，已知有降低顯影性能的趨勢。特 別是，有以下趨勢載體顆粒由于在成像中其表面形狀改變、調(diào)色劑樹脂 成份的沉積以及其他原因而劣化，因此，被磁體和顯影滾筒轉移的顯影劑 量減少，被顯影和形成的調(diào)色劑圖像的密度降低。
乂>開號H5-72卯2的日本未審專利(JP05-72902A)披露，為了解決上 述問題，面對顯影區(qū)域的顯影磁極被形成為同極性顯影磁極，其被磁化以 使得鄰近的磁極具有相同的極性。
圖21 (A)顯示了所謂的同極性顯影磁極的磁力分布的一個示例，在 該同極性顯影磁極中，已經(jīng)被磁化成鄰近的磁極具有相同的極性(N極或 者S極)。圖21 (B)顯示了具有同極性顯影磁極的磁體的包含顯影磁極的 部分的磁通密度的示例。在圖21 (B)中，Br是相對于顯影滾筒表面的沿 法線方向的磁通密度，Be是顯影滾筒表面的切線方向的磁通密度。f表示 磁吸引力(f=Br+B9)。
在圖21 (B)中，顯示在7JC平軸上的磁體上的中心角位置是對應于參 照所謂的D切面(后述的圖2所示的D切面Dc )的中心位置的角度量(參 見圖2,圖2中沿逆時針方向的旋轉中心角度量)的位置，其中所述D切 面用于定位并固定形成在磁體軸的一個端部上的>^體。在圖21 (B)所示 的示例中，顯影磁極的中心角位置是沿逆時針方向從參考位置起2卯度的 位置mp。
從圖21 (B)中可見，當采用同極性顯影磁極時，鄰近的同極性部分 之間的磁力f突然減小，其使得磁吸引力降低并導致顯影劑混亂。因此， 致使該部分的顯影劑相應地更易移動，并相應地提高了靜電潛像的可顯影 性。 一般，磁約束力降低導致的顯影劑的擾動會有利地抑制條狀圖像噪聲 的產(chǎn)生，當沿顯影滾筒的旋轉方向設置在顯影區(qū)域上游的控制顯影劑刷高度的控制元件(刷高度控制元件)堵塞時會出現(xiàn)條狀圖4象噪聲。此外，在 顯影區(qū)域，顯影劑與靜電潛像載體的接觸阻力由于鄰近的具有同極性的磁 化部分產(chǎn)生的排斥磁場而被降低，因此，相應地抑制了圖像中的干擾，并 有利地提高了圖像質(zhì)量。
然而，在使用同極性顯影磁極的顯影裝置中，在具有同極性的鄰近磁 化部分之間的中央部分，磁力突然降低。因此，在對應于該中央部分的顯 影區(qū)域部分，飛散的調(diào)色劑量很大，因此使得圖像可能產(chǎn)生灰霧。
為了抑制灰霧現(xiàn)象，通過將同極性磁化部分之間的中央部分快速移動
離開靜電潛像載體，將同極性磁化部分之間的中央部^i殳置在顯影劑離開 靜電潛像載體的位置，使得載體顆粒由于中央部分的磁力降低所致的顯影 劑擾動而易于沉積到靜電潛像載體上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的《一提供一種顯影裝置，其包括固定設置的磁體和 可旋轉地配合到所ii^體上的顯影滾筒，所述顯影裝置通過所^t體的磁
力在所述顯影滾筒的表面形成并保持由包含調(diào)色劑和磁性載體顆粒的顯 影劑構成的顯影劑刷、將所述顯影劑刷轉移到對形成在被旋轉驅(qū)動的靜電 ^^象載體表面的靜電潛像進行顯影的顯影區(qū)域、以及使所述顯影劑刷與所 述靜電潛像載體的表面接觸以顯影所述靜電潛像，并且，與同極性顯影磁 極中同極性磁化部分之間的中心部分被設置到顯影劑離開靜電潛像載體
的位置的情;X4目比，該顯影裝置能夠更好地抑制灰霧現(xiàn)象的產(chǎn)生、抑制靜 電潛像載體上載體顆粒的沉積，并高效地顯影靜電潛4象。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種成《象設備，其中形成在被旋轉驅(qū)動的 靜電潛像載體上的靜電潛像能被顯影裝置顯影以形成調(diào)色劑圖像，因此能 夠形成諸如灰霧的圖像噪聲得以抑制的高質(zhì)量圖像。
為實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明的發(fā)明人進行了大量的研究，并提出下述幾點。
(a) 假設顯影磁極是同極性顯影磁極，鄰近的、被磁化為具有相同極 性的磁極部分之間的磁力會急劇下降，因此，發(fā)生顯影劑擾動，并且顯影 劑的飛散量增加，由此，更有可能產(chǎn)生圖像灰霧。
(b) 因此，可以認為，為了防止引M霧現(xiàn)象的顯影劑的擾動，顯影磁極優(yōu)選為單個磁極。
(C)然而，當顯影磁極形成為單個磁極時，使得顯影磁極的磁力分布
基本上關于顯影磁極的中心對稱，如圖19 (B)所示，這導致形成了沿著 顯影劑傳送方向朝向下游的變短變厚的磁刷，如已經(jīng)描述的那樣。用該厚 且短的磁刷顯影會使調(diào)色劑t的自由度喪失，降低顯影效率。
本發(fā)明的發(fā)明人進行了進一步的廣泛研究，發(fā)現(xiàn)以下幾點，能形成單 個磁極的顯影磁極，并同時提高顯影效率。
(d) 在顯影區(qū)域中，磁體中表示顯影磁極沿顯影滾筒表面法線方向的 磁通密度峰值的位置(角位置)從顯影磁極的中心位置沿著靜電潛像載體 的表面運動方向向下游移位。
(e) 磁體中表示磁通密度峰值的預定比例的磁通密度(例如，峰值的 50% )的角位置是沿著靜電潛像載體的表面運動方向^示磁通密度峰值 的角位置向上游和下游隔開相等角度間隔的位置。
(f) 此外，M體中表示磁通密度峰值的角位置到沿靜電潛像載體的 表面運動方向位于下游側的法線方向的磁通密度變?yōu)榱愕奈恢玫闹行慕?度X與M示峰值的角位置到上游側的法線方向的磁通密度變?yōu)榱愕闹行?角度Y之間保持Y〉X的關系。
在這些條件下，在顯影區(qū)域中，顯影磁極的沿靜電潛像載體的表面運 動方向的上游部分(包括顯影磁極的接近上游側的上游端的一部分顯影磁 極)的磁力線分布構成為在磁力線數(shù)量上以一定的比例少于接近下游側的 那部分的磁力線分布。然而，上游部分產(chǎn)生的磁力線的方向與當表示法線 方向的磁通密度峰值的位置沒有沿靜電潛像載體的表面運動方向向下游 移位時該上游部分的磁力線方向保持一致或者基本一致(換句話說，磁力 線方向不變或者幾乎不變)。以這種方式，可在磁力線方向保持相同或者 基4^目同的狀態(tài)下，減小上游部分中磁力矢量的量值。因此，可在磁刷上 (特別是，在刷中的載體顆粒鏈上)施加力偶(一對力)(由垂直于磁場 矢量的磁力分量產(chǎn)生的一對力)，使得刷在顯影滾筒表面上直立。這有助 于上游部分產(chǎn)生的磁刷適當容易地刮擦靜電潛像載體。
此外，以這種方式降低了磁力 量量值的顯影磁極的上游部分可以沿 顯影劑傳送方向在顯影磁極置中設為較大的寬度，由于在較大的寬度上降 低的磁力矢量量值，面對上游部分的顯影劑能夠利用低的磁力以許多薄磁刷的形式保持在顯影滾筒上，因此，處于載體顆粒的移動性被提高的狀態(tài)。
這些磁刷中用于約束調(diào)色劑的力低于圖20 (C)中示例性顯示的已知的厚 且短的磁刷中的力，并且使得調(diào)色劑向靜電潛像的轉移更加容易。
因此，與圖19 (B)顯示的顯影磁極由單個磁極形成并且顯影磁極的 磁力分布關于顯影磁極中心基本對稱的情況相比，可提高顯影效率。此夕卜， 因為使用了由單個磁極形成的顯影磁極，所以可比使用同極性顯影磁極的 情況更好地抑制灰霧現(xiàn)象的產(chǎn)生，同時，可比同極性顯影磁極中同極性磁 化部分之間的中心部分被設置到顯影劑離開靜電潛像載體的位置的情況 相比，可更好地抑制靜電潛像載體上載體顆粒的沉積，由此提高顯影效率。
將更具體地描述關于抑制靜電潛像載體上載體顆粒的沉積，通過使用 由單個磁極形成的顯影磁極，并且通過在顯影區(qū)域中將顯影磁極中表示法 線方向的磁通密度峰值的位置從顯影磁極的中心位置(通常為，顯影滾筒 最接近靜電潛像栽體的位置)沿靜電潛像栽體的表面運動方向向下游移 位，可將最高磁力正好施加到顯影劑離開靜電潛像載體的點，使得能夠抑 制靜電潛《象載體上載體顆粒的沉積。
基于這些發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明提供了以下顯影裝置來實現(xiàn)第一個目標，并提 供了以下成〗象設備來實現(xiàn)第二個目標。
(1)顯影裝置
一種顯影裝置，包括固定設置的磁體和可旋轉地配合到所i^t體上的 顯影滾筒，所述顯影裝置通過所述^^體的磁力在所述顯影滾筒的表面形成 并保持由包含調(diào)色劑和磁性載體顆粒的顯影劑構成的顯影劑刷、將所述顯
顯影的顯影區(qū)域、以及使所述顯影劑刷與所述靜電潛像載體的表面接觸以 顯影所述靜電潛像，其中，所ii^體具有包括顯影磁極的一組環(huán)形排列的 磁極，所述顯影磁極是面對所述顯影區(qū)域的單個磁極；在所述顯影區(qū)域中， 表示由所述磁體中的顯影磁極產(chǎn)生的沿所述顯影滾筒表面的法線方向的 磁通密度峰值的角位置從所述磁體的顯影磁極中心的角位置沿與所述顯 影滾筒相對的所述靜電潛像載體的表面運動方向向下游移位；表示所ii^ 體中磁通密度峰值的預定比例的磁通密度的角位置是沿所述靜電潛像載 體的表面運動方向向上游和向下游隔開相等的角度間隔的位置(相等的角 度間隔包括可被認為是相等間隔的大致相等的角度間隔)；以及從所g 體中表示磁通密度峰值的角位置到沿所述靜電潛像載體的表面運動方向位于表示峰值的角位置下游的法線方向的磁通密度變?yōu)榱愕奈恢玫慕嵌葂
與從表示峰值的角位置到表示峰值的角位置上游的法線方向的磁通密度
變?yōu)榱愕慕嵌萗之間的關系為Y>X。 (2)成像設備
一種成像設備，包括根據(jù)本發(fā)明的顯影裝置，所述設備能夠?qū)π纬稍?被旋轉驅(qū)動的靜電潛像載體上的靜電潛像進行顯影并通過所述顯影裝置 形成調(diào)色劑圖像。
本發(fā)明的前述以及其它目標、特點、方面和優(yōu)點將從后述的結合附圖 對本發(fā)明進行的詳細描述中變得更加明顯。


圖1的視圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的成像設備的一個示例的結構概況；
圖2的視圖顯示了圖1的成像設備中的顯影裝置的截面結構概況；
圖3 (A)的視圖顯示了圖2的顯影裝置的顯影滾筒和磁體等之間的關 系以及顯影滾筒和感光元件之間的位置關系，圖3 (B)的透視圖顯示了磁 體軸部的D切面；
圖4的視圖顯示了從圖2的左側觀察時圖2的顯影裝置，盒蓋已從其 上移除；
圖5的視圖顯示了從圖2的上方觀察的圖2所示的顯影裝置，省略了 盒蓋和顯影劑控制元件；
圖6是顯影滾筒和磁體的橫截面視圖7的視圖顯示了顯影間隙形成技術的另一個示例；
圖8的視圖顯示了磁體的顯影磁極沿法線方向的磁通密度分布示例；
圖9的視圖顯示了在圖2的顯影裝置中>^體的包括顯影>#極的部分的 磁通密度分布示例；
圖10的視圖典型地顯示了當顯影磁極中下游部分產(chǎn)生的磁力線方向 保持基^目同時，磁力矢量的量值在下游部分中被減小；
圖11的視圖顯示了分別由已知的單極顯影磁極和圖2的顯影裝置的磁 體的顯影磁極產(chǎn)生的磁力矢量的變化的示例；圖12的視圖顯示了分別由已知的單極顯影磁極和圖2的顯影裝置的磁 體的顯影>^極產(chǎn)生的磁力線方向的變化的示例；
圖13的視圖顯示了分別由已知的單極顯影磁極和圖2的顯影裝置的磁 體的顯影磁極產(chǎn)生的磁場和磁力之間的相位差；
圖14 (A)和14 (B)的視圖描述了施加到磁刷的力偶(一對力)；
圖15的視圖示意性地顯示了已知的厚且短的磁刷以及大量形成的薄 磁刷；
圖16的視圖顯示了分別由已知的同極性顯影磁極和圖2的顯影裝置的 磁體的顯影磁極沉積到感光元件上的調(diào)色劑量(換句話說，顯影效率)；
圖17的視圖顯示了分別由已知的單極顯影>^極和圖2的顯影裝置的磁 體的顯影磁極沉積到感光元件上的調(diào)色劑量(換句話說，顯影效率)；
圖18 (A)到圖18 (G)的視圖顯示了可以4吏用的磁體的各種示例；
圖19 (A)的視圖顯示了在已知的顯影裝置中磁體以及配合到其上的 顯影滾筒的示例；圖19 (B)的視圖顯示了由單個/^極構成的顯影磁極的 磁力分布示例；
圖20 (A)的視圖示意性地顯示了由已知的顯影>^極形成的顯影劑刷 (磁刷)示例；圖20 (B)的放大視圖示意性地顯示了^t刷；圖20 (C) 的放大視圖示意性地顯示了厚且短的磁刷；
圖21 (A)的視圖顯示了已知的同極性顯影磁極的磁力分布示例；圖 21 (B)的視圖顯示了由同極性顯影磁極產(chǎn)生的磁通密度分布示例。
具體實施例方式
以下將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的成像設備和其中使用的顯影裝置的 示例。
圖1顯示了成像設備的示例PR的結構概況。成像設備PR是串列型 全色打印機。
該打印機PR具有無端中間轉印帶8,其纏繞在驅(qū)動輥81和對置輥82 上。轉印帶8由被未示出的帶驅(qū)動單元驅(qū)動的驅(qū)動輥81沿著圖中逆時針方 向CCW (圖中箭頭方向)驅(qū)動。用于清除調(diào)色劑圖傳二次轉印后殘留在轉印帶8上的調(diào)色劑等的清潔 裝置83面對輥82， 二次轉印輥9面對驅(qū)動輥81。被清潔裝置83收集的調(diào) 色劑等被未示出的轉移裝置轉移到廢料容器。
二次轉印輥9的表面層部分由彈性材料形成，并且通過未示出的推壓 裝置壓靠在中間轉印帶8的被驅(qū)動輥81支撐的部分上，在二次轉印輥9 與中間轉印帶8之間形成壓接部分，二次轉印輥9可通過中間轉印帶8的 旋轉并且(或者)如后所述通過傳送到該壓接部分的記錄介質(zhì)S的移動而 旋轉?？蓮奈词境龅碾娫聪蚨无D印輥9施加二次轉印偏壓。
定影設備FX設置在中間轉印帶8和二次轉印輥9上方， 一對定時輥 TR設置在其下。另夕卜，在輥對下方，設置有容納記錄介質(zhì)例如記錄紙張S 的紙盒IO。
定影設備FX包括定影加熱輥和壓輥，定影加熱輥內(nèi)部集成有諸如鹵 素燈加熱器等的熱源；壓輥推壓該定影加熱輥。容納在紙盒IO中的記錄介 質(zhì)S通過介質(zhì)供給輥101的拉動被一張張地供給到該對定時輥TR。
在纏繞有中間轉印帶8的輥81、 82之間，沿著轉印帶8從輥82到輥 81按順序設置有黃色成像部分Y、品紅色成像部分M、青色成像部分C 和黑色成像部分K。
每個成像部分Y、 M、 C、 K包括作為靜電潛像載體的鼓形感光元件1， 并且充電裝置2、曝光裝置3、顯影裝置4、 一次轉印輥5和清潔裝置6按 順序圍繞感光元件i殳置。
一次轉印輥5與感光元件1相對將轉印帶8夾在其間，并且一次轉印 輥5通過帶8的行進而旋轉。用于將形成在感光元件1上的調(diào)色劑圖像一 次轉印到帶8上的一次轉印偏壓可從未示出的電源施加到 一次轉印輥5上。
依據(jù)從未示出的個人計算機等提供的圖4象信息，曝光裝置3可通過閃 爍激光束通過點曝光對感光元件1實施圖4象曝光。
在此，每個成像部分中的感光元件l是負充電的感光元件，并且可被 未示出的感光元件驅(qū)動電機沿圖中順時針方向可旋轉地驅(qū)動。本該示例 中，每個成像部分中的充電裝置2是scorotron型充電器，并且在預定的 定時從未示出的電源施加充電電壓。充電裝置2也可以是采用充電輥等的 充電器。每個成像部分中的顯影裝置4也顯示在圖2中，形成在感光元件1上 的靜電潛像可被輥形顯影滾筒(換句話說，顯影輥)41通過4吏用所謂的雙 組份顯影劑反轉顯影，顯影偏壓從未示出的電源施加到顯影滾筒上，雙組 份顯影劑包括磁性載體和作為主要成分的負充電的調(diào)色劑。隨后將進一步 詳細描述顯影裝置4。
這種打印機可使用Y、 M、 C、 K成像部分中的一個或者多個形成圖 像。作為示例，在使用全部Y、 M、 C、 K成像部分形成全色圖像的情況 下，首先，在黃色成像部分Y形成黃色調(diào)色劑圖像，該圖像被一次轉印到 轉印帶8上。
即，在黃色成像部分Y,感光元件1沿圖中順時針方向被可旋轉地驅(qū) 動；其表面被充電裝置2均勻充電到預定電位；曝光裝置3對充電區(qū)域進 行黃色圖像的圖像曝光；并且在感光元件l上形成黃色靜電潛像。該靜電 潛像在具有施以顯影偏壓的黃色調(diào)色劑的顯影裝置4的顯影滾筒41處M 影變?yōu)榭梢暤狞S色調(diào)色劑圖像。黃色調(diào)色劑圖像通過一次轉印輥5 —次轉 印到轉印帶8上。此時，從未示出的電源向一次轉印輥5施加一次轉印偏 壓。
同樣，在品紅色成像部分M形成品紅色調(diào)色劑圖像并將其轉印到轉印 帶8上;在青色成像部分C形成青色調(diào)色劑圖像并將其轉印到轉印帶8上； 在黑色成像部分K形成黑色調(diào)色劑圖像并將其轉印到轉印帶8上。
黃色、品紅色、青色和黑色調(diào)色劑圖傳在它們轉印到中間轉印帶8上 時形成彼此疊加。如此形成在轉印帶8上的多層調(diào)色劑圖像并通過轉印帶 8的轉動向著二次轉印輥9移動。
同時，記錄介質(zhì)S被介質(zhì)供給輥101從容納記錄介質(zhì)的紙盒10拉出并 供給到該對定時輥TR在那里等待。
以這種方式等待在該對定時輥TR處的記錄介質(zhì)S與中間轉印帶8傳 送的多層調(diào)色劑圖像的轉移同時地供給到轉印帶8和二次轉印輥9之間的 壓接部分。多層調(diào)色劑圖像通過從未示出的電源施加有二次轉印偏壓的二 次轉印輥9 二次轉印到記錄^h質(zhì)S上。然后，記錄介質(zhì)S經(jīng)過定影設備FX， 在此處，多層調(diào)色劑圖像通過熱和壓力被固定到記錄介質(zhì)S上。記錄介質(zhì) S經(jīng)由一對排出輥DR相繼排出到排紙盤DT。
在調(diào)色劑圖像到帶8的一次轉印中，由于轉印而殘留在感光元件1上的調(diào)色劑等被清潔裝置6清潔，在二次轉印中由于二次轉印而殘留在帶8 上的調(diào)色劑等被清潔裝置83清潔。這種被清潔和去除的調(diào)色劑被轉移裝置 轉移到未示出的廢料容器。
將進一步描述在如上所述進行的成〗象中^f吏用雙組份顯影劑的顯影裝置 4。本發(fā)明優(yōu)選實施例的顯影裝置基本上包括固定設置的磁體、可旋轉地配 合到磁體上的顯影滾筒，并且其是這樣一種顯影裝置，其通，體的磁力 在顯影滾筒的表面形成并保持由包含調(diào)色劑和磁性載體顆粒的顯影劑構 成的顯影劑刷(磁刷)；將顯影劑刷轉移到顯影區(qū)域，在那里，形成在旋 轉驅(qū)動的靜電潛像載體(在此為感光鼓元件)表面上的靜電潛^^L顯影； 并使顯影劑刷與圖像載體的表面接觸以顯影該靜電潛像。
在此使用的顯影裝置4是圖2到6所示的顯影裝置。圖2顯示了顯影 裝置4的橫截面結構概況。圖3 (A)顯示了顯影裝置4的顯影滾筒41和 磁體42以及其它部件之間的關系，以及顯影滾筒41和感光元件1之間的 位置關系。圖4的視圖顯示了從圖2左側觀察的顯影裝置4，盒蓋40L被 移除。圖5的視圖顯示了從圖2上方觀察的顯影裝置4，省略了蓋40L和 顯影劑控制元件43。圖6顯示了顯影滾筒41和磁體42的橫截面。
顯影裝置4具有顯影滾筒41。顯影滾筒41是具有環(huán)形橫截面的中空 輥形的滾筒，其配合到磁體42上，并通過左右軸承部分bl和b2可旋轉 地支撐在磁體42上。在此，磁體42形成為大致的輥形。
顯影滾筒41具有配合到圖3 (A)中左側端部411的盤形末端元件el， 并具有配合到圖3 (A)中右側端部412的盤形末端元件e2。磁體42具有 軸部421，所述軸部421在圖3 (A)中從顯影滾筒41的左端突出到顯影 滾筒41外側，并且磁體42還具有從右端向相反側突出一小^J巨離的軸部 422。
磁體42的從顯影滾筒41突出的軸部421被顯影裝置盒40 (見圖2 ) 支撐，這使得>#體42相對于顯影裝置盒40處于恒定的位置。
在顯影滾筒41的左側末端元件el的內(nèi)表面?zhèn)刃纬捎须A梯狀凹陷部分。 左側軸承部分bl插入該凹陷部分并配合到磁體42的軸部421上。在顯影 滾筒41的右側末端元件e2的內(nèi)表面?zhèn)纫残纬捎须A梯狀凹陷部分。右側軸 承部分b2插入該凹陷部分并配合到磁體42的短軸部422上。
以這種方式，顯影滾筒41配合到磁體42上，并可通過左右軸承部分bl、 b2相對于磁體旋轉。
在顯影滾筒41的左側末端元件el的外側表面上也形成有階梯狀凹陷 部分。密封環(huán)sr插入該凹陷部分并配合到磁體42的軸部421上。
用于旋轉驅(qū)動顯影滾筒41的軸部410從顯影滾筒41的右側末端元件 e2整體地突出。該軸部由未示出的軸承部分支撐，可相對于顯影裝置盒40 旋轉，并且驅(qū)動齒輪G(參考后述的圖4和5)配合到突出盒40外的端部。 驅(qū)動齒輪G被圖中未示出的顯影裝置驅(qū)動單元驅(qū)動，因此，顯影滾筒41 沿圖2中順時針方向CW被旋轉驅(qū)動。
當顯影滾筒41圍繞磁體42被旋轉驅(qū)動時，磁體42沿著磁體的周向方 向交替地具有N極和S極，使得在顯影滾筒41的圓周表面上形成由顯影 裝置4中使用的顯影劑構成的磁刷(顯影劑刷)。隨后將進一步詳細描i^t 體42。
因此，顯影裝置4能將顯影滾筒41圓周表面上的、由包^S磁性載體顆 粒和調(diào)色劑的顯影劑形成的磁刷轉移到顯影區(qū)域Da，在這里，感光元件上 的靜電潛#^影。顯影裝置4還i殳計成在顯影劑轉移期間將轉移到顯影 區(qū)域Da的顯影劑量(磁刷高度)控制到通過顯影劑控制元件(控制顯影 劑刷高度的元件)43預定的量。
在顯影區(qū)域Da中，磁刷到達感光元件1與顯影滾筒41之間的間隙(顯 影間隙)Dg,使得感光元件1上的靜電潛^N^顯影，從而形成可視的調(diào)色 劑圖像。該調(diào)色劑圖像從感光元件l轉印到接收對象(在此為帶8)。
在此，以下述方式確保顯影區(qū)域中的顯影間隙Dg。如圖2和3(A) 所示，磁體42的軸部421插入到設置在未示出的支撐感光元件1的元件上 的軸部定位設備PS1中并且通過該設備支撐，并且顯影滾筒41的驅(qū)動軸 部410插入到設置在未示出的支撐感光元件1的元件上的軸部定位設備 PS2中并且通過該i殳備支撐。因此，顯影滾筒41相對于感光元件1固定i殳 置在恒定位置，并跨過確定的顯影間隙Dg面對感光元件1。
從圖3(A)中可注意到，筒單地顯示了軸部定位設備PS1。然而，設 備PS1用于使定位彈簧與所謂的D切面Dc接觸，通過平行于軸部的中心 線平切軸部421的一部分端部4吏得其橫截面成為圖2和3 (B )中所示的D 狀而形成了 D切面Dc。磁體42中每個磁極的位置是參照D切面Dc的軸 部的周向的中心ce沿圖2中逆時針方向與到達磁極的角度量相對應的角位置。
設置感光元件1和顯影滾筒41之間顯影間隙的技術可以是采用上述的 軸部定位設備PS1、 PS2的技術以及采用輥的技術。例如，如圖7所示， 通過在顯影滾筒的軸部插入輥r,該輥r具有比顯影滾筒41大兩倍顯影間 隙Dg的直徑，向著感光元件側推動整個顯影裝置，或者沿著導引件向感 光元件側推動顯影滾筒41，使得輥r與感光元件1的圓周表面接觸以得到 顯影間隙Dg。
除了顯影滾筒41和上述其它部件以外，顯影裝置4還包括供給螺桿 44和攪拌螺桿45,供給螺桿44同時攪拌并向著顯影滾筒41供給顯影劑； 攪拌螺桿45與供給螺桿44 一起攪拌顯影劑。在螺桿44和45之間設置分 隔壁46。分隔壁46具有形成在其一端的顯影劑循環(huán)開口 hl (圖4和5中 僅顯示了其位置)，和形成在其另一端的顯影劑循環(huán)開口 h2。
螺桿44、 45被未示出的驅(qū)動電機(或者上述的顯影滾筒驅(qū)動電機)可 旋轉地驅(qū)動，因此，4吏得顯影劑在顯影裝置4內(nèi)部循環(huán)。顯影裝置4中的 顯影劑被攪拌螺桿45傳送到圖4和圖5中的右側，同時，載體和調(diào)色劑被 攪拌；顯影劑從分隔壁開口 h2推送到供給螺桿44側；被螺桿44傳送到 圖4和5中的左側；同時，顯影劑在被螺桿44攪拌的情況下均勻供給到顯 影滾筒41的每個部分。
被供給螺桿44傳送到其出口側而沒有進行顯影的顯影劑從分隔壁開 口 hl移動到攪拌螺桿45側。顯影劑以這種方式在顯影裝置4內(nèi)部循環(huán)。
調(diào)色劑供給和供應螺桿441從其出口側同軸連接到供給螺桿44。從未 示出的調(diào)色劑供應料斗供給到未示出的調(diào)色劑入口 TS的調(diào)色劑在預定的 定時傳送到分隔壁開口 hl，并被混合到已經(jīng)位于設備4內(nèi)的顯影劑中用于 顯影。
將進一步描述>^體42。顯影裝置4的磁體42如圖6所示。作為磁體， 基本上可采用具有環(huán)形排列的磁極組的磁體，其包括面對顯影區(qū)域Da的 顯影磁極Dp,所述顯影磁極Dp是單磁極(例如，N極)。 包括顯影磁極Dp的磁體42整體上可由基于鐵素體的磁體形成。如圖 6和18 (A)所示，顯影^ t極Dp在顯影劑傳送方向(與圖6中CW方向 相同)的下游側具有切除部分Ct。從不同的視點觀察，顯影磁極Dp在顯 影區(qū)域Da中在感光元件1表面運動方向的上游側具有切除部分Ct。通過形成切除部分Ct，可稍微減輕>^體42的重量。
磁體42的顯影>^極0 具有如圖8所示的磁通密度分布。在此，磁通 密度分布是基于顯影>^極Dp具有切除部分Ct的前提。該磁通密度分布將 描述為>^體中指示相對于顯影滾筒41的表面沿法線方向由顯影^^極Dp 產(chǎn)生的磁通密度Br峰值Brp的角位置pl沿顯影區(qū)域Da中感光元件1表 面的運動方向從顯影磁極Dp的中心位置p2 (磁體中顯影磁極中心的角位 置p2)向下游偏移預定角度D1。在本示例中，顯影磁極Dp的中心位置 p2相應于顯影滾筒41最接近感光元件1的位置。
表示磁體中磁通密度峰值Brp預定比例(例如，如圖8所示，峰值的 50%)的磁通密度的角位置p3、 p4是沿感光元件1表面運動方向分別向 上游和下游與表示磁通密度峰值的位置pl隔開中心角D2、 D2'的位置。 角度D2、 D2'是相等的中心角。在此，短語"相等的中心角"不僅包括角 度D2、 D2'相等的情況，也包括角度D2、 D2'接近到可認為是相等的程 度的情況。
M體中表示磁通密度峰值Brp的位置pl到處于感光元件1表面運 動方向下游的沿法線方向的磁通密度變?yōu)榱愕奈恢?的中心角度量X以及 從位置pl到處于同一方向上游的沿法線方向的磁通密度變?yōu)榱愕奈恢胮6 的中心角度量Y具有關系Y>X。應該注意，位置p2和位置p5之間的 角度D3以及位置p2和位置p6之間的角度D3'是相等的或者是可認為幾 乎相等的角度。
在圖8所示的磁通密度分布中，4示峰值Brp的角位置pl到處于 感光元件1表面運動方向上游的磁通密度變?yōu)榱愕慕俏恢胮6的磁通密度 變化具有一個拐點，該拐點位于表示上i^t通密度峰值Brp的預定比例(例 如，峰值的50%)的磁通密度的角位置p4以及磁通密度變?yōu)榱愕慕俏恢?p6之間。
圖9顯示了磁體42的包括顯影磁極Dp的部分的磁通密度分布示例。 在圖9中，Br是相對于顯影滾筒41表面沿法線方向的磁通密度，B9是沿 顯影滾筒41表面切線方向的磁通密度。f表示磁吸引力(f=B0+Br)。
在圖9中，磁體中沿水平方向的角位置另一相應于參照圖2所示的D切 面Dc的沿寬度方向的中心位置ce沿圖2中逆時針方向的中心角轉動量的 位置。此外，在本示例中，顯影磁極Dp產(chǎn)生的沿法線方向的磁通密度的峰 值位置pl是與參考位置ce隔開2卯度的位置。
此外，對應于圖8所示角度量D1的角度量是大約6度；對應于角度 量D2 (D2')的角度量是大約15度；對應于角度量D3 (D3')的角度量 是大約30度。
基于上述顯影磁極的條件，顯影裝置4具有以下優(yōu)點。
在顯影區(qū)域Da中顯影磁極Dp的沿感光元件l表面運動方向的上游部 分(顯影>^極中包括顯影>^極上游端的上游側附近的位置)產(chǎn)生的磁力線 分布(分別為Br和Be分布)構成為以一定比例小于顯影磁極Dp下游側 部分產(chǎn)生的磁力線分布。然而，上游側部分產(chǎn)生的磁力線方向等于或者幾 乎等于已知的單極顯影磁極中的上游側部分的磁力線方向(換句話說，磁 力線方向沒有變化，或者基本沒有變化)，其中在已知的單極顯影磁極中， 表示沿法線方向的磁通密度《%值的位置沒有沿感光元件1表面的運動方向 向下游偏移。以這種方式，沿感光元件l表面的運動方向的上游部分中的 磁力矢量的量值可降低，而磁力線方向相同或者幾乎相同。
圖10的視圖^4i性地顯示了這種情況。在圖10中，垂直分量是磁力 線相對于顯影滾筒的表面沿法線方向的分量，水平分量是磁力線沿顯影滾 筒表面的切線方向的分量。如圖10所示，在顯影^^極Dp的上游部分中(沿 感光元件1表面運動方向的上游部分)，磁力矢量的量值可被降低(參見圖 10中右側視圖)，而磁力線方向保持與已知的單極顯影磁極的情況相同或 者幾乎相同(參見圖10中的左側視圖)。
圖11顯示了分別由已知的單極顯影磁極和磁體42的顯影磁極Dp產(chǎn) 生的磁力矢量的變化的示例。這些顯影磁極沿法線方向的磁通密度Br的 峰值幾乎相同。圖12顯示了分別由與圖11的情況相同的已知的單極顯影 磁極和與圖11的情況相同的磁體42的顯影^^極Dp引起的磁力線方向的 變化的示例。從圖11和12可以看出，在兩種類型的顯影磁極中，磁力線 方向幾乎相同(參見圖12)，并M體42的顯影磁極Dp比另一個磁Wt 顯影磁極的上游部分中具有更小的磁力矢量量值。
在圖12中，垂直軸的數(shù)字值表示角度(度)，值"0"表示法線方向。
圖13顯示了分別由已知的單極顯影磁極和磁體42的顯影磁極Dp產(chǎn) 生的磁場和磁力之間的相位差，已知的單極顯影磁極和磁體42在法線方向上具有幾乎相同的磁通密度Br峰值。
圖13中水平軸的"O"位置是顯影磁極Dp的位置pl，垂直軸的"0"表 示沿顯影滾筒的法線的方向，其中，在隨后描述的圖14中保持了傾斜度卩= 傾斜度a。
從圖13中可見，作為峰值Brp沿感光元件表面的運動方向向下游移 位的磁體42的顯影磁極Dp，在顯影磁極中沿感光元件表面運動方向的上
游部分中的磁力線方向基本沒有變化并且上游部分中磁力矢量的量值變 小的顯影磁極的情況中，與現(xiàn)有技術中同極性顯影磁^U目比，顯影磁極的
上游部分中的磁場和磁力線之間基本沒有相位差。
結果，可減小磁刷(尤其是載體顆粒鏈)相對于顯影滾筒41表面的 法線方向的傾斜度。即，可在顯影區(qū)域Da內(nèi)的更大范圍中保#^>^刷沿顯 影滾筒41的表面法線方向直立的狀態(tài)。
圖14 (A)和14 (B)描述了這種情況。如圖14 (A)所示，在相位 差很小的狀態(tài)下，磁場矢量相對于顯影滾筒法線方向的傾斜度a與磁力矢 量相對于顯影滾筒法線方向的傾斜度卩之間的關系變?yōu)閨(1|>||5|。產(chǎn)生了4吏 刷(磁刷)平躺的力偶(由垂直于磁場矢量的磁力分量產(chǎn)生的力偶)。
同時，當相位差大時，如圖14(B)所示，傾斜度a與傾斜度p之間 的關系變?yōu)閨01|<||}|,并產(chǎn)生使刷(>^刷)直立的力偶。由于以這種方式產(chǎn) 生了使>^刷直立的力偶，所以更可能的情況是在顯影磁極Dp中沿感光 元件表面運動方向的上游部分形成的磁刷以刷直立的狀態(tài)刮擦感光元件
此外，以這種方式降^o磁力矢量量級的顯影磁極Dp的上游部分可沿 顯影劑傳送方向設置在顯影磁極中較大的寬度上，在該較大寬度上面對上 游部分的顯影劑由于低的磁力可以許多薄磁刷的形式保持在顯影滾筒上， 因此，處于載體顆粒的可移動性得以增加的狀態(tài)。
與圖15左側顯示的厚且短的v i刷(與作為示例的、圖20 (C)所示 的已知的厚、硬且短的磁刷處于相同狀態(tài)的磁刷)的情況相比，在那些薄 磁刷中用于約束調(diào)色劑的力被降低，并且調(diào)色劑t向靜電潛像的轉移更加 容易。此外，由于刷軟且短，它們不會刮掉顯影形成的調(diào)色劑圖像的調(diào)色 劑或者干擾該調(diào)色劑圖像。圖15中右側視圖示意性地顯示了多個薄且軟的磁刷，它們以載體顆 粒Cp的移動性以這樣的方式得以增加的狀態(tài)形成，并且該視圖示意性地 顯示了調(diào)色劑t易于在>^刷中轉移。
在圖15中，dl表示在顯影區(qū)域中顯影滾筒41的表面運動方向(顯影 劑的傳送方向)，d2表示在顯影區(qū)域中感光元件1的表面的運動方向。
因此，與用單個磁極形成顯影磁;feL使得如圖19 (B)所示顯影磁極的
磁力分布基本上關于顯影磁極的中心對稱的情況相比，可以提高顯影效 率，并且與使用同極性顯影磁極的情況相比，也可提高顯影效率。此外， 因為采用由單個磁極構成的顯影磁極Dp，與使用同極性顯影磁極的情況 相比，可抑制顯影區(qū)域Da中顯影劑的擾動，并且，可更好的適當抑制灰 霧現(xiàn)象的產(chǎn)生，同時可提高顯影效率。
圖16顯示了通過在感光元件1上顯影和形成具有最高調(diào)色劑密度的 調(diào)色劑圖像而沉積到感光元件上的調(diào)色劑量的測量結果，所述調(diào)色劑圖像 通過使用以下顯影裝置形成采用具有已知的同極性顯影>^極的磁體的顯 影裝置，以及采用具有顯影磁極Dp的磁體42的顯影裝置，其中在顯影磁 極Dp中，法線方向上的磁通密度J^值沿感光元件表面的運動方向向下游 偏移。
圖17顯示了通過在感光元件1上顯影和形成具有最高調(diào)色劑密度的 調(diào)色劑圖像而沉積到感光元件上的調(diào)色劑量的測量結果，所述調(diào)色劑圖像 通過使用以下顯影裝置形成采用具有已知的單極顯影磁極的磁體的顯影 裝置，以及釆用具有顯影磁極Dp的磁體42的顯影裝置，其中在顯影>^極 Dp中，法線方向上的磁通密度峰值沿感光元件表面的運動方向向下游偏 移。
在圖16和17的兩種情況中，兩個顯影裝置中的顯影磁極的單個磁化 部分的法線方向的磁通密度是相同的(100mT)，并且除了顯影磁極之外， 顯影裝置的構造以及顯影IHf也U^目同的。
顯影區(qū)域中顯影滾筒表面的運動方向與感光元件表面的運動方向彼此 相反，并且滾筒的周向速度與感光元件的周向速度的比率e是1.85。在圖 16和17中，水平軸是感光元件表面和顯影滾筒之間用于顯影靜電潛像的 電位差。 從圖16中可見，通過使用磁體42的顯影電極Dp,與用同極性顯影磁極顯影靜電潛〗象的情況相比，可比地改善了顯影效率。
從圖17中可見，通過使用磁體42的顯影磁極Dp，與用傳統(tǒng)類型的單 極顯影磁極顯影靜電潛l象的情況相比，改善了顯影效率。
如已經(jīng)描述的，在顯影裝置4中，轉移到顯影區(qū)域Da的顯影劑刷(磁 刷)的高度由刷高度控制元件43控制。在這種控制元件中，可能會發(fā)生堵 塞，并且當堵塞發(fā)生時，可能會產(chǎn)生條狀圖像噪聲。然而，在顯影裝置4 中，顯影>^極0 的沿感光元件表面運動方向的上游部分對應于圖8中的 Y區(qū)域。
由于已經(jīng)描述過的顯影磁極Dp的上游部分具有低的磁吸引力f，所 以顯影磁極Dp上游部分形成的磁刷具有高的自由度，并如圖15中右側視 圖所示形成為多個薄磁刷的形式。這些磁刷具有低的用于約束調(diào)色劑的 力，因此，使調(diào)色劑具有良好的移動性。
因此，由于控制元件43的阻塞可能產(chǎn)生的由于調(diào)色劑不足所致的具 有帶狀圖案的部分有可能被具有高移動性的調(diào)色劑填充，并適當?shù)匾种朴?于控制元件阻塞產(chǎn)生的帶狀圖案的圖像噪聲。
通過使用磁體42的顯影>#極0口，與在同極性顯影磁極中同極性磁化 部分之間的中央部分設置在顯影劑離開靜電潛像載體的位置的情況相比， 可更好地抑制靜電潛像載體(在此為感光元件1)上載體顆粒Cp的沉積， 同時，由于其是由單個磁極構成的顯影磁極，所以可提高顯影效率，并且 因此，與同極性顯影v^^M目比，可抑制顯影劑的擾動。
在顯影區(qū)域中顯影滾筒表面的運動方向(亦即顯影劑的傳送方向)與 靜電潛像載體表面的運動方向可以是相同的。然而，在圖l所示的打印機 PR中，如圖2所示，顯影滾筒41和靜電潛像載體1的旋轉方向都是順時 針方向CW,因此，在顯影區(qū)域Da中，顯影滾筒41表面的運動方向與圖 像載體1表面的運動方向彼此相反。
因為顯影滾筒41表面的運動方向與圖像載體1表面的運動方向彼此 相反，所以有可能從顯影磁極Dp的沿顯影劑傳送方向的下游部分形成的 載體顆粒的高移動性磁刷(參見圖15中右側視圖)沉積到圖像載體1上的 栽體顆粒Cp會纟皮顯影磁極Dp的上游部分形成的具有低移動性載體顆粒 的>^刷捕獲，因此，整體上可提高顯影效率，同時，可抑制圖像載體l上 載體顆粒的沉積。在顯影裝置4的磁體42的顯影磁極Dp中，如圖8所示，表示磁通密 度峰值Brp的預定比例的磁通密度的角位置p3、 p4是沿顯影劑傳送方向 分別與表示峰值Brp的角位置pl向上游側和下游側隔開相等中心角的位 置。在此，盡管在圖8中"峰值Brp的預定比例，，顯示為值50%，但該比例 不限于50%。
然而，比例太低會減少影響區(qū)域，比例太大會使位置pl太遠離顯影 區(qū)域，這會使得載體顆粒更容易沉積到感光元件上。因此，該比例可以是， 例如，大約25%到75%。該比例的允許范圍一般通過感光元件的直徑與磁 體的直徑之間的平衡來確定。感光元件的直徑越大，該比例的允許范圍越 寬，而另一方面，感光元件的直徑越小，該比例的允許范圍越窄。
通過增加顯影劑離開感光元件1的位置處的磁吸引力f和增加顯影滾 筒41表面的切線方向的磁通密度Be，可抑制感光元件1上載體顆粒的沉 積，同時，載體顆粒鏈的高度可被限制到較低水平，從而可抑制鏈對感光 元件1上的調(diào)色劑圖像的刮擦以及由于刮擦導致的圖像質(zhì)量降低。
從此觀點出發(fā)，關于沿感光元件表面運動方向處于下游的與磁體42 的顯影磁極Dp鄰近的磁極，可給出以下情況作為示例由鄰近磁極產(chǎn)生 的相對于顯影滾筒41表面沿法線方向的磁通密度^^殳置為大約60mT到 100mT。此外，以下情況也可作為示例給出顯影^^極Dp和鄰近>^極之 間的距離是各磁極中心之間的角間距，其被設置為大約15到45度。然而， 顯影磁極Dp和臨近其上游的磁極之間的關系不限于此。
至于^^用的顯影劑，優(yōu)選地，由感光元件表面運動方向上顯影磁極 Dp的上游部分形成的磁刷(尤其是它們的載體顆粒鏈)是薄的并有許多 (密度高)，以便于調(diào)色劑t的傳送和提高顯影效率，如圖15中右側視圖 所示。從此觀點出發(fā)，作為示例，載體顆粒Cp的顆粒尺寸可為大約40微 米或更小。然而，優(yōu)選地，顆粒尺寸通常為20微米或更大，以使得顆粒可 作為載體顆粒。
此外，例如，載體顆粒Cp的磁力是大約80emu/g或更低，目的是抑 制形成在圖像載體1上的調(diào)色劑圖像由于被磁刷刮擦而導致模糊、維持載 體顆粒的粒度、以及將載體顆粒打掃在一起。然而，優(yōu)選地，載體顆粒Cp 的磁力通常為大約20emu/g或更大，以使得顆粒能夠作為磁性載體顆粒。
因此，優(yōu)選地，使用的顯影劑的載體顆粒Cp具有范圍從20微米到40微米的顆粒尺寸、并具有范圍從20emu/g到80emu/g的磁力。然而，顆 粒尺寸和磁力不限于這些范圍。
進一步關于顯影劑，從抑制磁刷高度過度增長導致的圖像缺陷的產(chǎn)生 以及增加調(diào)色劑的釋放性能以提高圖像質(zhì)量的觀點出發(fā)，磁性載體顆粒Cp 可以是球形載體顆粒，并且調(diào)色劑t可以是球形調(diào)色劑，其中磁刷高度的 過度增長使得感光元件1上的調(diào)色劑圖傳被這些刷強烈地刮擦。
從降低顯影劑施加到顯影滾筒41的旋轉上的負載以及抑制顯影劑劣 化、調(diào)色劑飛散的觀點出發(fā)，顯影滾筒41的圓周速度與靜電潛像載體(在 此為感光元件l)的圓周iiA的比率處于，例如，1.0到2.2的范圍內(nèi)。
從減小感光元件l的尺寸以壓縮和減小成像設備的尺寸、以及降低感 光元件l的尺寸同時提高顯影效率的觀點出發(fā)，例如，感光元件l的外徑 是大約20mm到60mm，顯影裝置的顯影滾筒41的外徑是大約10mm到 30mm。
現(xiàn)在，將再次描^體42。如圖6和18(A)所示，上U體42整 體上包括顯影磁極Dp并且由基于鐵素體的磁體構成；但是作為示例也可 以采用圖18 (B)到18 (G)所示的磁體以及其他磁體。
這些磁體中的每一個具有顯影磁極Dp，其切除部分Ct在顯影區(qū)域中 沿感光元件1表面的運動方向處于顯影磁極中心的上游，并且這些磁體的 顯影/^極Dp的法線方向的磁通密度分布如圖8所示。
圖18 (A)到18 (C)中的每個磁體是整體模制的，并且圖18 (D) 到18 (G)中的每個磁體由環(huán)向結合的磁體元件構成，每個磁體具有磁極 和大體扇形的截面形狀。圖18 (D)中的包括顯影磁極Dp的磁體的各個 部分由基于鐵素體的磁體fe構成。
各個圖18 (B)、 18 (E)和18 (G)中的磁體的顯影磁極Dp由基于 稀土的磁體ra和基于鐵素體的磁體fe構成。其它的磁極部分由基于鐵素 體的磁體fe構成。在圖18 (G)的磁體的顯影磁極中，基于稀土的磁體ra 部分在顯影區(qū)域中延伸到感光元件1表面的運動方向的上游，并且切除部 分Ct形成在該部分中。
因此，在顯影磁極由基于稀土的磁體ra和基于鐵素體的磁體fe構成 并且基于稀土的磁體ra主要位于感光元件表面運動方向下游的磁體中，在顯影磁極的沿感光元件表面運動方向的上游部分和下游部分之間可以獲 得充分的磁力差異，由此，可以降低上游部分的磁力矢量的量值，并且可
以比圖18 (A)和18 (D)中的磁體更可靠地獲得使載體顆粒鏈直立的力 偶。
在圖18 (C)和18 (F)各圖的磁體中，顯影磁極Dp由包含基于稀 土的磁性粉末的粘結磁體rab和包含基于鐵素體的磁性粉末的粘結磁體 feb構成，并且包含基于稀土的磁性粉末的粘結磁體rab沿感光元件表面 的運動方向位于下游。
在這些磁體中，如圖18 (B)、 18 (E)和18 (G)中的磁體，可在顯 影磁極的上游部分和下游部分之間獲得充分的磁力差異。因此，可以降低 上游部分的磁力矢量的量值，并且可以比圖18 (A)和18 (D)中的> ^體 更可靠地獲得使載體顆粒鏈直立的力偶。
盡管上述打印機是串列型全色打印機，但本發(fā)明也可應用于單色成像 設備和其他類型的多色成像設備(例如，所謂的四循環(huán)型全色打印機)等。
此外，在具有多個顯影裝置的成像設備中，本發(fā)明可僅應用于數(shù)量比顯影
裝置的總數(shù)少的顯影裝置。
盡管已經(jīng)詳細描述和闡述了本發(fā)明，但是明顯可以理解，本發(fā)明僅是 以例示和示例的方式而不是以限制的方式給出，4^發(fā)明的精神和范圍僅由 所附權利要求來限制。
權利要求
1.一種顯影裝置，包括固定設置的磁體和可旋轉地配合到所述磁體上的顯影滾筒，所述顯影裝置通過所述磁體的磁力在所述顯影滾筒的表面形成并保持由包含調(diào)色劑和磁性載體顆粒的顯影劑構成的顯影劑刷、將所述顯影劑刷轉移到對形成在被旋轉驅(qū)動的靜電潛像載體表面的靜電潛像進行顯影的顯影區(qū)域、以及使所述顯影劑刷與所述靜電潛像載體的表面接觸以顯影所述靜電潛像，其中，所述磁體具有包括顯影磁極的一組環(huán)形排列的磁極，所述顯影磁極是面對所述顯影區(qū)域的單個磁極；在所述顯影區(qū)域中，表示由所述磁體中的顯影磁極產(chǎn)生的沿所述顯影滾筒表面的法線方向的磁通密度峰值的角位置從所述磁體的顯影磁極中心的角位置沿與所述顯影滾筒相對的所述靜電潛像載體的表面運動方向向下游移位；表示所述磁體中磁通密度峰值的預定比例的磁通密度的角位置是沿所述靜電潛像載體的表面運動方向向上游和向下游隔開相等的角度間隔的位置；以及從所述磁體中表示磁通密度峰值的角位置到沿所述靜電潛像載體的表面運動方向位于表示峰值的角位置下游的法線方向的磁通密度變?yōu)榱愕奈恢玫慕嵌萖與從表示峰值的角位置到表示峰值的角位置上游的法線方向的磁通密度變?yōu)榱愕慕嵌萗之間的關系為Y＞X。
2.根據(jù)權利要求l所述的顯影裝置，其中，從表示磁通密度峰值的角 位置到沿所述靜電潛像載體的表面運動方向位于上游側的法線方向的磁 通密度變?yōu)榱愕奈恢玫拇磐芏鹊淖兓ü拯c，所述拐點位于表示上游 側的磁通密度峰值的預定比例的磁通密度的位置與法線方向的磁通密度 變?yōu)榱愕奈恢弥g。
3. 根據(jù)權利要求l所述的顯影裝置，其中磁通密度峰值的預定比例的 磁通密度是磁通密度峰值的25%到75%的磁通密度。
4. 根據(jù)權利要求l所述的顯影裝置，其中，所U體的顯影磁極具有切除部分，所述切除部分沿所述靜電潛像載體的表面運動方向位于所述顯 影磁極中心的上游。
5. 根據(jù)權利要求l所述的顯影裝置，其中，所述磁體的顯影磁極由基 于稀土的磁體和基于鐵素體的磁體構成，并且基于稀土的磁體主要位于所 述靜電潛像載體的表面運動方向的下游。
6. 根據(jù)權利要求l所述的顯影裝置，其中，所述^^體的顯影磁極由包磁體構成，并且包含基于稀土的磁性粉末的粘結磁體主要位于所述靜電潛 像載體的表面運動方向的下游。
7. 根據(jù)權利要求1所述的顯影裝置，其中，在所U體中，由沿所述 靜電潛像載體的表面運動方向從下游鄰近所述顯影磁極的磁極產(chǎn)生的沿 所述顯影滾筒表面的法線方向的磁通密度處于60mT到lOOmT的范圍內(nèi)， 并且從下游側鄰近所述顯影磁極的磁極的中心與所述顯影磁極的中心之 間的角間距處于15度到45度的范圍內(nèi)。
8. 根據(jù)權利要求l所述的顯影裝置，其中所述顯影劑的載體顆粒具有 20微米到40微米的顆粒尺寸以及20emu/g到80emu/g的磁力。
9. 根據(jù)權利要求l所述的顯影裝置，其中所述顯影劑中的磁性載體顆 粒是球形載體顆粒，所述調(diào)色劑是球形調(diào)色劑。
10. —種成像設備，包括根據(jù)權利要求1到9中任一項所述的顯影裝 置，所述裝置能夠?qū)π纬稍诒恍D驅(qū)動的靜電潛像載體上的靜電潛^ii行 顯影并通過所述顯影裝置形成調(diào)色劑圖4象。
11. 根據(jù)權利要求10所述的成像設備，其中，在對所述靜電潛像載體 上的靜電潛像進行顯影的顯影區(qū)域，所述靜電潛像載體的表面運動方向與所述顯影裝置的顯影滾筒的表面運動方向相反。
12. 根據(jù)權利要求10所述的成像設備，其中，所述顯影裝置的顯影滾 筒的周向速度與所述靜電^^象載體的周向速度的比率處于1.0到2.2的范圍 內(nèi)。
13. 根據(jù)權利要求10所述的成像設備，其中，所述靜電潛像載體是鼓 形感光元件，所述感光元件的外徑是20mm到60mm;所述顯影裝置的顯 影滾筒的外徑是10mm到30mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種顯影裝置，其能夠抑制灰霧現(xiàn)象的產(chǎn)生和靜電潛像載體上載體顆粒的沉積并高效地顯影靜電潛像；該裝置包括顯影滾筒和滾筒配合于其上的磁體，并且使用雙組份顯影劑。在顯影區(qū)域中，表示由磁體的顯影磁極產(chǎn)生的法線方向的磁通密度峰值的角位置從顯影磁極的中心位置沿感光元件的表面運動方向向下游移位。本發(fā)明還提供了一種成像設備，通過安裝該顯影裝置，該成像設備能形成高質(zhì)量的圖像，同時降低噪聲，例如，灰霧。
文檔編號G03G15/09GK101609288SQ200910145830
公開日2009年12月23日 申請日期2009年6月15日 優(yōu)先權日2008年6月17日
發(fā)明者奧野裕介, 山本茂樹, 早瀨徹, 村崎博司, 松浦晉也 申請人:柯尼卡美能達商用科技株式會社