顯影裝置和圖像形成設備的製作方法

2023-07-23 21:53:51

顯影裝置和圖像形成設備的製作方法
【專利摘要】本發明涉及顯影裝置和圖像形成設備。所述顯影裝置包括：第一顯影輥，所述第一顯影輥設置成能在該第一顯影輥和可旋轉的潛像保持構件的外周面之間設定有期望的距離的情況下旋轉，將顯影劑傳送到所述第一顯影輥的外周面上同時藉助磁力保持顯影劑，所述第一顯影輥具有大體上筒狀的形狀；和第二顯影輥，該第二顯影輥設置成在所述第一顯影輥的沿潛像保持構件的旋轉方向的下遊側的位置處能在所述第二顯影輥和對應的所述潛像保持構件和對應的所述第一顯影輥的相應的外周面之間設定有期望的距離的情況下旋轉，將顯影劑傳送到所述第二顯影輥的外周面上同時藉助磁力保持顯影劑，所述第二顯影輥具有大體上筒狀的形狀。
【專利說明】顯影裝置和圖像形成設備
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種顯影裝置和圖像形成設備。
【背景技術】
[0002]可供應用諸如電子照相術和靜電列印方法的圖像列印方法的諸如印表機、複印件、傳真機的圖像形成設備設置有顯影裝置，每個顯影裝置均藉助使用顯影劑而顯影形成在諸如可旋轉感光體的潛像保持構件上的靜電潛像。
[0003]在這樣的顯影裝置中，存在這樣的顯影裝置，其能夠通過提供多個(例如，兩個)顯影輥來提高顯影效率，所述顯影輥藉助磁力保持具有磁性的顯影劑並且通過其旋轉將顯影劑傳送到面對潛像保持構件的顯影區域。這裡，作為顯影輥，例如，使用顯影劑保持載體，該顯影劑保持載體由傳送構件和磁體構件構成，該傳送構件是可旋轉的並且具有大體上的筒狀形狀，該磁體構件固定地設置在傳送構件內並且產生用於藉助磁力將顯影劑保持在傳送構件的外周面上的磁力線。
[0004]在現有技術中，作為具有這樣的類型的顯影裝置的圖像形成設備，例如，已知下列設備。
[0005]提供一種圖像形成設備，其包括顯影裝置，該顯影裝置具有第一顯影輥和第二顯影輥，該第一顯影輥和第二顯影輥沿著諸如感光體的列印構件的運動方向設置並且彼此相反地旋轉，其中第一顯影輥和列印構件之間的顯影間隙以及第二顯影輥和列印構件之間的顯影間隙被分別設定在從0.1mm至0.5mm的範圍內，並且第一顯影棍的周向速度(Vdl)和列印構件的周向速度(Vp)之間的周向速度比SI (=Vdl/Vp)被設定成大於第二顯影棍的周向速度(Vd2 )和列印構件的周向速度(Vp )之間的周向速度比S2 (=Vd2/Vp ) (JP-A-2006-53198(專利文獻I))。
[0006]在根據專利文獻I的圖像形成設備中，即使當顯影間隙被設定成大約窄於0.5mm時，也可以在沒有缺少圖像的端部的情況下(圖像的尾端的一部分缺少或不清楚的現象)形成高質量圖像。

【發明內容】

[0007]本發明具有提供這樣的顯影裝置的目的，所述顯影裝置包括:第一顯影輥，所述第一顯影輥設置成能在該第一顯影輥和可旋轉的潛像保持構件的外周面之間設定有期望的距離的情況下旋轉，所述第一顯影輥將顯影劑傳送到該第一顯影輥的外周面上同時藉助磁力保持顯影劑，其中在所述第一顯影輥的外周面上沿著軸向方向延伸有多個凹槽，並且所述第一顯影輥具有大體上筒狀的形狀；和第二顯影輥，所述第二顯影輥設置成在所述第一顯影輥的沿所述潛像保持構件的旋轉方向的下遊側的位置處能在所述第二顯影輥和對應的潛像保持構件與對應的第一顯影輥的相應的外周面之間設定有期望的距離的情況下旋轉，所述第二顯影輥將顯影劑傳送到該第二顯影輥的外周面上同時藉助磁力保持顯影劑，其中在所述第二顯影輥的外周面上形成有沿著其軸向方向延伸的多個凹槽，並且所述第二顯影輥具有大體上筒狀的形狀，所述顯影裝置能夠穩定地獲得這樣的特徵(抗堵塞性)，其中被保持在輥上的顯影劑不太可能在所述第一顯影輥中的供所述顯影劑穿過以接近潛像載體的部分(顯影區域)中停滯，並且所述顯影裝置能夠防止在所述第二顯影輥中出現對應於凹槽節距的不均勻的濃度(凹槽節距不均勻性)。此外，另一個目的在於提供一種具有所述顯影裝置的圖像形成設備。
[0008]根據本發明的第一方面，提供有一種顯影裝置，所述顯影裝置包括:第一顯影輥，所述第一顯影輥設置成能在該第一顯影輥和可旋轉的潛像保持構件的外周面之間設定有期望的距離的情況下旋轉，所述第一顯影輥將顯影劑傳送到該第一顯影輥的外周面上同時藉助磁力保持顯影劑，在所述第一顯影輥的所述外周面上形成有沿著軸向方向延伸的多個凹槽，並且所述第一顯影輥具有大體上的筒狀形狀；和第二顯影輥，所述第二顯影輥設置成在所述第一顯影輥的沿所述潛像保持構件的旋轉方向的下遊側的位置處能在所述第二顯影輥和對應的所述潛像保持構件與對應的所述第一顯影輥的相應的外周面之間設定有期望的距離的情況下旋轉，所述第二顯影輥將顯影劑傳送到該第二顯影輥的外周面上同時藉助磁力保持顯影劑，其中在所述第二顯影輥的所述外周面上形成有沿著其軸向方向延伸的多個凹槽，並且所述第二顯影輥具有大體上筒狀的形狀，其中，所述第二顯影輥上的所述凹槽的數量大於所述第一顯影輥上的所述凹槽數量。
[0009]根據本發明的第二方面，在本發明的第一方面中所述的顯影裝置中，所述第二顯影輥的計算凹槽節距P2c被設定成滿足如下表示的條件:P2c〈0.50，其中P2c=所述第二顯影輥上的凹槽節距/周向速度比=(所述第二顯影輥的周向長度/所述凹槽的數量)/ (所述第二顯影輥的周向速度/所述潛像保持構件的周向速度)。
[0010]根據本發明的第三方面，在本發明的第二方面中所述的顯影裝置中，所述第一顯影輥的計算凹槽節距Plc和所述第二顯影輥的所述計算凹槽節距P2C被設定成滿足如下表示的條件:Plc>P2c，其中Plc=所述第一顯影輥上的凹槽節距/周向速度比=(所述第一顯影輥的周向長度/所述凹槽的數量)/ (所述第一顯影輥的周向速度/所述潛像保持構件的周向速度)。
[0011 ] 根據本發明的第四方面，在本發明的第一方面至第三方面中的任一方面所述的顯影裝置中，所述第一顯影輥的所述周向速度比被設定成大約大於1.2。
[0012]根據本發明的第五方面，在本發明的第一方面至第四方面中的任一方面所述的顯影裝置還包括調節構件，所述調節構件在該調節構件和所述第二顯影輥的所述外周面之間設定有期望的距離的情況下固定地設置，並且所述調節構件通過限制被保持在對應的所述第二顯影輥的所述外周面上的顯影劑的通過而調節所保持的顯影劑的量，其中，所述第一顯影輥旋轉使得其靠近所述潛像保持構件的部分的運動方向與對應的所述潛像保持構件的運動方向相反，並且所述第二顯影輥旋轉使得其靠近所述潛像保持構件的部分的運動方向與對應的所述潛像保持構件的運動方向相同。
[0013]此外，根據本發明的第六方面，提供有一種圖像形成設備，所述圖像形成設備包括:可旋轉的潛像保持構件；和根據第一方面至第五方面中的任一方面的顯影裝置，所述顯影裝置通過將顯影劑供應到所述潛像保持構件而顯影潛像。
[0014]根據本發明的第一方面，所述顯影裝置能夠在第一顯影輥中穩定地獲得抗堵塞性，並且能夠防止在第二顯影輥中出現凹槽節距不均勻性。[0015]根據本發明的第二方面，與未提供本發明的方面的構造的情況相比，所述顯影裝置能夠特別可靠地獲得本發明的第一方面的效果中的以下效果，即，防止出現凹槽節距不均勻性。
[0016]根據本發明的第三方面，與未提供本發明的方面的構造的情況相比，所述顯影裝置能夠獲得本發明的第一方面的效果，並且能夠特別可靠地防止在該效果中出現凹槽節距不均勻性。
[0017]根據本發明的第四方面，與未提供本發明的方面的構造的情況相比，所述顯影裝置能夠獲得本發明的第一方面的效果，並且還能夠提高第一顯影輥的顯影能力。
[0018]根據本發明的第五方面，與未提供本發明的方面的構造的情況相比，儘管顯影劑傾向於在第一顯影輥的靠近潛像載體的部分中停滯，但所述顯影裝置仍能夠獲得本發明的第一方面的效果。順便提及，在本發明的第五方面的顯影裝置中的根據本發明的第三方面的顯影裝置的情況下，除本發明的第一方面的效果之外，也可以可靠地獲得這樣的特徵(平滑效果)，該特徵抑制第二顯影輥上圖像的尾端部處的濃度的變化。
[0019]根據本發明的第六方面，與未提供本發明的方面的構造的情況相比，圖像形成設備能夠在顯影裝置的第一顯影輥處穩定地獲得抗堵塞性並且能夠獲得防止第二顯影輥上出現凹槽節距不均勻性的效果。結果，可以形成其圖像質量穩定的圖像。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]將基於下列附圖詳細地描述本發明的示例性實施方式，附圖中:
[0021]圖1是示出根據示例性實施方式I的利用顯影裝置的圖像形成設備的說明圖；
[0022]圖2是示出圖1的圖像形成設備中的主要部分(諸如圖像產生裝置)的局部剖面說明圖；
[0023]圖3是示出用於圖1的圖像形成設備中的顯影裝置的示意性剖面圖；
[0024]圖4A至圖4C是示出圖3的顯影裝置中的兩個顯影輥的構造並且示出形成在每個顯影輥上的凹槽的構造等的說明圖，其中圖4A是示意性地示出每個顯影輥的構造的說明圖，圖4B是示出形成在每個顯影輥上的凹槽的示意性剖面圖，以及圖4C是示意性地示出圖4B的凹槽的構造的說明圖；
[0025]圖5是示出圖3的顯影裝置中的主要部分(諸如每個顯影輥的磁體輥的磁極的布置)的剖面說明圖；
[0026]圖6是示出圖3和圖5的顯影裝置的基本操作的說明圖；
[0027]圖7是示出通過利用相應的構造的顯影裝置執行的評價試驗的結果的表；
[0028]圖8是示出當檢驗計算凹槽節距和實際凹槽節距之間的關係等時獲得的結果的曲線圖；
[0029]圖9是示出當檢驗第一顯影輥的MOS和咬合寬度之間的關係時獲得的結果的曲線圖；
[0030]圖10是示出當檢驗旋轉方向不同的第一顯影輥的MOS和計算DQA之間的關係時獲得的結果的曲線圖；以及
[0031]圖1lA和圖1lB是示出停滯發生的情況以及針對不同數量凹槽當檢驗旋轉方向相反的第一顯影輥的MOS和計算DQA之間的關係時獲得的結果的曲線圖。【具體實施方式】
[0032]在下文中，將參照附圖描述用於實施本發明的方式(在下文中稱為「示例性實施方式」)。
[0033]示例性實施方式I
[0034]圖1至圖3示出了根據示例性實施方式I的利用顯影裝置的圖像形成設備。圖1示出圖像形成設備的簡單概略圖。圖2示出圖像形成設備的主要部分(包括顯影裝置的圖像產生裝置)。圖3示出顯影裝置。
[0035]圖像形成設備的總體構造
[0036]圖像形成設備I形成為例如彩色印表機。在圖像形成設備I的殼體10內，提供有:形成色調劑圖像的多個圖像產生裝置20，該色調劑圖像由構成顯影劑的色調劑(例如細彩色粉末)顯影；中間轉印裝置30，該中央轉印裝置保持分別形成在圖像產生裝置20上的色調劑圖像並且最終執行將圖像二次轉印到作為列印目標構件的列印紙9上；送紙裝置40，該送紙裝置包含並且傳送待被供應到中間轉印裝置30的二次轉印部分的期望的列印紙9 ；定影裝置45，該定影裝置通過使列印紙9穿過而定影色調劑圖像，色調劑圖像藉助中間轉印裝置30被轉印到列印紙9上；等等。殼體10的支承結構部分或外部部分由支承構件、夕卜蓋等形成。附圖中的點劃線表示主要傳送路徑，列印紙9在殼體中10沿著該主要傳送路徑被傳送。
[0037]圖像產生裝置20由四個圖像產生裝置20Y、20M、20C和20K形成，這四個圖像產生裝置形成具有分別專用於其的黃色(Y)、洋紅色(M)、青色(C)和黑色(K)四種顏色的色調劑圖像。這四個圖像產生裝置20 (Y、M、C、K)串聯地布置在殼體10的內部空間中。此外，每個圖像產生裝置20 (Y、M、C、K)均具有如下所示的大體上共用的構造，除有關顯影劑的類型不同之外。
[0038]如圖1和圖2所示，每個圖像產生裝置20 (Y、M、C、K)均包括可旋轉的感光鼓21。因此，下列裝置主要圍繞感光鼓21設置。主要裝置包括:充電裝置22，該充電裝置以期望的電勢向外周面(圖像保持表面)充電，感光鼓21的圖像可以形成在該外周面上；曝光裝置23，該曝光裝置通過用基於圖像的信息(信號)的光照射感光鼓21的被充電的外周面而形成靜電潛像(針對每種顏色)；顯影裝置5 (Y、M、C、K)，該顯影裝置藉助相應顏色(Y、M、C、K)的顯影劑的色調劑將靜電潛像顯影為色調劑圖像；一次轉印裝置25，該一次轉印裝置將色調劑圖像轉印到中間轉印裝置30上；未清潔狀態的充電裝置26，該未清潔狀態的充電裝置向在一次轉印之後保留並且粘附在感光鼓21的外周面上的諸如色調劑的附著物充電；鼓清潔裝置27，該鼓清潔裝置清潔以移除再充電的附著物；除電荷器28，該除電荷器在清潔了感光鼓21之後從外周面移除電荷；等等。
[0039]感光鼓21由位於具有大體上筒狀或柱狀形狀的接地基板的周面上的圖像保持表面形成，該圖像保持表面具有由感光材料製成的光導電層(感光層)，並且感光鼓21被支承以能藉助從未示出的旋轉驅動裝置產生的動力沿由箭頭A所示的方向旋轉。充電裝置22形成為無接觸式充電裝置，諸如電暈放電器，其設置成不與感光鼓21接觸，或者充電裝置22形成為接觸式充電裝置，其使用設置成與供應有充電電壓的感光鼓21接觸的充電輥等。當顯影裝置5藉助充電電壓執行反轉顯影時，具有與色調劑的帶電極性相同的極性的電壓或電流被從顯影裝置供應。
[0040]曝光裝置23用基於輸入到圖像形成設備I的圖像的信息產生的光(附接有箭頭的虛線)照射感光鼓21的充電的外周面，從而形成靜電潛像。曝光裝置23接收關於被輸入到圖像形成設備I的作為列印目標的圖像的信息的通過藉助圖像處理裝置執行期望的圖像處理所獲得的相應的顏色組分的圖像信號。顯影裝置5 (Y、M、C、K)還使用例如包括磁性載體的雙組分顯影劑8和對應於四種顏色中的每種顏色的非磁性色調劑，並且具體地採用兩個顯影輥51和52，如圖2和圖3所示。應該注意的是，稍後將詳細地描述顯影裝置5。
[0041]一次轉印裝置25是接觸式轉印裝置，該接觸式轉印裝置具有一次轉印輥，該一次轉印輥以與感光鼓21的外周面接觸的方式旋轉並且被供應有一次轉印電壓。作為一次轉印電壓，具有與色調劑的電荷的極性相反的極性的直流電壓等從未示出的用於轉印的電源部分被施加。一次轉印裝置25可以構成中間轉印裝置30。鼓清潔裝置27如圖2所示包括:主構件27a，該主構件具有其一部分敞開的容器形狀；清潔板(清潔葉片)27b，該清潔板設置成在期望壓力的情況下在一次轉印之後與感光鼓21的外周面接觸並且移除諸如殘餘色調劑的附著物；可旋轉的刷輥27c，該可旋轉的刷輥設置成沿感光鼓21的旋轉方向在清潔板27b的上遊側以可旋轉的方式與感光鼓的外周面接觸並且執行清潔；輸送構件27d，該輸送構件諸如是螺旋推運器，該螺旋推運器被驅動以收集由清潔板27b移除的諸如色調劑的附著物並且將附著物發送到未示出的收集系統；等等。由橡膠等製成的板狀構件用作清潔板27b。
[0042]中間轉印裝置30設置在相應的圖像產生裝置20 (Y、M、C、K)的下方，如圖1所示。中間轉印裝置30主要包括:中間轉印帶31，該中間轉印帶在穿過位於感光鼓21和一次轉印裝置25 (—次轉印輥)之間的一次轉印位置的同時沿由箭頭B所示的方向旋轉；多個支撐輥32a至32f，所述多個支撐輥在中間轉印帶31的內側將該中間轉印帶保持並且以可旋轉的方式支承在期望的狀態下；二次轉印裝置35，該二次轉印裝置在預定壓力下以與由支撐輥32e支承的中間轉印帶31的外周面(圖像保持表面)接觸的方式旋轉；以及帶清潔裝置36，該帶清潔裝置移除並且清潔在穿過二次轉印裝置35之後殘留並且被粘附到中間轉印帶31的外周面上的諸如紙粉和色調劑的附著物。
[0043]中間轉印帶31採用例如環形帶，由聚四氟乙烯(PTFE)等製成的樹脂顆粒分布在該環形帶上，以便賦予從帶基部釋放色調劑圖像的能力，該帶基部通過將諸如碳黑的阻抵改性劑分布在諸如聚亞胺樹脂和聚醯胺樹脂的合成樹脂中而形成。此外，支撐輥32a形成為驅動輥，支撐輥32b、32d和32f形成為從動輥，這些從動輥保持帶等的運行位置，支撐輥32c形成為張緊輥，並且支撐輥32e形成為二次轉印的支承輥。
[0044]二次轉印裝置35包括:二次轉印輥，該二次轉印輥在期望的壓力下與由墊輥32e支承的中間轉印帶31的外周面接觸；和二次轉印電源，該電源向墊輥32e或二次轉印輥
(35)供應二次轉印電壓並且在附圖中未示出。作為第二轉印電壓，使用其極性與色調劑的電荷的極性相同或相反的直流電壓。帶清潔裝置36包括:清潔板(清潔葉片)，該清潔板設置成在穿過二次轉印位置35之後在期望的壓力下與中間轉印帶31的外周面接觸並且移除諸如殘留色調劑的附著物；可旋轉刷，該可旋轉刷沿帶的旋轉方向在清潔板的上遊側以與中間轉印帶31的外周面接觸的方式清潔；等等。橡膠等製成的板狀構件用作清潔板。
[0045]送紙裝置40設置成定位在中間轉印裝置30的下方。送紙裝置40主要包括:單個(或多個)紙容納構件41，該紙容納構件容納並且堆疊具有期望的尺寸和類型的列印紙9的紙張，使得可以將紙張向殼體10的前側(使用時面向操作員的一側)引出；和輸送裝置42，該輸送裝置從紙容納構件41 一張接一張地輸送列印紙9的紙張。從送紙裝置40發送的列印紙9通過由多對紙傳送輥43a、43b、43c，…和傳送引導構件構成的傳送路徑被傳送到中間轉印裝置30 (中間轉印帶31和二次轉印裝置35的二次轉印帶351之間)的二次轉印位置。此外，傳送裝置在二次轉印之後將列印紙9傳送到定影裝置45並且未在圖中示出，該傳送裝置設置在二次轉印裝置35和定影裝置45之間。
[0046]定影裝置45設置有:加熱旋轉構件47，該加熱旋轉構件在殼體46內沿由箭頭所示的方向旋轉並且藉助加熱部分加熱使得表面溫度被保持在預定溫度；和加壓旋轉構件48，該加壓旋轉構件被驅動以便能沿其軸向方向在預定的壓力下以與加熱旋轉構件47接觸的方式旋轉。在其上由定影裝置45完全定影色調劑圖像並且形成圖像的列印紙9通過由多對傳送輥和傳送引導構件構成的排出傳送路徑被傳送到並且容納在排出部分中，該排出部分設置在殼體10中並且未在圖中示出。
[0047]圖像形成設備的基本操作
[0048]接著， 將描述由圖像形成設備I執行的基本圖像形成操作(列印)。這裡，將對於圖像形成操作的模式進行說明，藉助圖像形成操作通過利用所有四個圖像產生裝置20 (Y、M、C、K)組合四種顏色(Y、Μ、C、K)的色調劑圖像而形成全色圖像。
[0049]當從圖像形成設備等發出圖像形成操作(列印)的請求時，在四個圖像產生裝置20(Y、M、C、K)中的每個圖像產生裝置中，首先通過沿由箭頭A所示的方向旋轉每個感光鼓21，每個充電裝置22均以期望的極性(示例性實施方式中為負極性)和電勢向每個感光鼓21的圖像保持表面充電。隨後，每個曝光裝置23通過基於圖像數據發射光而對充電的感光鼓21的表面進行曝光，該圖像數據根據從圖像處理裝置傳輸的每種顏色組分(Y、M、C、K)被分解，由此形成具有期望的電勢差的每種顏色組分的靜電潛像。
[0050]接著，每個顯影裝置5 (Y、M、C、K)將具有以期望的極性(負極性)充電的每種相應的顏色(Y、M、C、K)的色調劑從顯影輥51和52供應到形成在感光鼓21上的每種顏色組分的靜電潛像並且將色調劑靜電粘附到圖像上。通過以這樣的方式執行顯影，形成在每個感光鼓21上的每種顏色組分的靜電潛像通過利用具有相應的顏色的色調劑而顯影為四種顏色(Y、M、C、K)中的每種顏色的色調劑圖像。
[0051]隨後，形成在圖像產生裝置20 (Y、M、C、K)的感光鼓21上的相應的彩色色調劑圖像藉助一次轉印裝置25被一次轉印到中間轉印帶31上從而按順序上下疊置，該中間轉印帶31沿由中間轉印裝置30的箭頭B所示的方向旋轉。在每個圖像產生裝置20中經受一次轉印的感光鼓21在殘留在外周面上的諸如色調劑的附著物在被清潔之前由充電裝置26再充電之後由鼓清潔裝置27移除和清潔，並且此後被清潔的外周面的電荷由除電荷器28移除。
[0052]隨後，在將被一次轉印到中間轉印帶31上的色調劑圖像傳送到二次轉印位置之後，中間轉印裝置30將在二次轉印位置處形成在中間轉印帶31上的色調劑圖像共同二次轉印到從送紙裝置40 所傳送的紙9上。經受二次轉印的中間轉印帶31通過使帶清潔裝置36移除殘留在外周面的諸如色調劑的附著物而被清潔。
[0053]最後，其上被二次轉印有色調劑圖像的列印紙9從中間轉印帶31被釋放，此後被傳送並且放入定影裝置45中，並且經受定影裝置45的期望的定影處理(熱和壓力)，由此未定影的色調劑圖像被定影在紙9上。完全定影的列印紙9在用於在紙的一個表面上形成圖像的圖像形成操作時被排到並且容納在例如排出容納部分中，該排出容納部分在圖中未示出並且形成在殼體10中。
[0054]通過迄今描述的操作，其上通過組合四色色調劑圖像而形成有全色圖像的列印紙9被排到殼體10外。
[0055]顯影裝置的構造
[0056]接著，將詳細地描述顯影裝置5。
[0057]如圖2至圖4等所示，顯影裝置5包括主構件50，該主構件具有:容納空間50a，該容納空間容納上述雙組分顯影劑8 ;和大體上矩形的開口部50b，該開口部形成為與感光鼓21相對。主構件50具有長形容器形狀,該容器形狀的長度大於感光鼓21沿軸向方向的長度。此外，在容納空間50a中，形成由中央分隔壁沿著長形容器形狀的長度方向分隔開的兩個大體平行列的傳送路徑(凹槽部)，並且因此形成這樣的循環傳送路徑，其中，兩列傳送路徑在兩端部處彼此連接從而一次循環。在容納空間50a中僅容納有期望量的雙組分顯影劑8。
[0058]另外，如圖3等所示，在顯影裝置5的主構件50中，設置有:兩個顯影輥51和52(第一顯影輥51和第二顯影輥52)，這兩個顯影輥在藉助磁力保持顯影劑的同時將雙組分顯影劑8傳送到在兩個位置處面向感光鼓21的顯影區域El和E2 ;作為攪拌傳送構件的兩個螺旋推運器54和55， 這兩個螺旋推運器攪拌並傳送被容納在容納空間50a中的雙組分顯影劑8 ;層限制板56，該層限制板限制從螺旋推運器55供應到第二顯影輥52的雙組分顯影劑8的通過從而調節顯影劑的層的高度(所傳送的顯影劑的量)；防漏構件57，該防漏構件防止漂浮在第一顯影輥51和第二顯影輥52之間的顯影劑(雲狀顯影劑)通過主構件50的開口部50b從主構件漏出；收集引導板58，該收集引導板引導從第一顯影輥51被釋放的顯影劑8，從而將顯影劑返回到容納空間50a ;等等。
[0059]第一顯影輥51和第二顯影輥52設置成在其中輥被部分地暴露於主構件50的開口部50b的狀態下分別沿期望的方向C和D旋轉。兩個顯影輥51和52以沿感光鼓21的旋轉方向A設定的期望的距離α?和α 2設置，並且兩個顯影輥51和52還以間隙δ開度設置。兩個顯影輥51和52彼此最接近的部分(空間)形成為最窄間隙53。
[0060]這些輥中的第一顯影輥51包括:大體上筒狀的套筒51Α，該套筒在感光鼓21的外周面上的第一顯影區域El中以設定的期望距離α I被支承為能沿箭頭C的方向旋轉；和磁體輥5IB，該磁體輥設置成被固定在套筒5IA的內側。套筒5IA的旋轉方向C被設定成使得其在感光鼓21的第一顯影區域El中的運動方向與感光鼓21的旋轉(運動)方向A相反。
[0061]與此相反，第二顯影輥52包括:大體上筒狀的套筒52Α，該套筒在感光鼓21的外周面上第一顯影區域El的下遊側的第二顯影區域Ε2中以設定的期望距離α 2被支承為能沿箭頭D的方向旋轉；和磁體輥52Β，該磁體輥設置成被固定在套筒52Α的內側。套筒52Α的旋轉方向D被設定成使得其在感光鼓21的第二顯影區域Ε2中的運動方向與感光鼓21的旋轉(運動)方向A相同。
[0062]套筒51Α和52Α均由非磁性材料(例如，不鏽鋼、鋁等)製成，並且形成這樣的形狀，即，其至少具有筒狀部分，該筒狀部分的寬度(長度)基本上與沿感光鼓21的旋轉軸的方向用於圖像形成的有效區域的寬度(長度)相同。此外，如圖4A至4C所示，在套筒51A和52A中的每個套筒的外周面上形成有多個凹槽60，這些凹槽均沿著軸向方向J以直線形狀延伸。稍後將詳細地描述凹槽60。
[0063]此外，如圖4A至4C所示，套筒5IA和52A中的每個套筒的軸部均形成在兩個端部處。在位於套筒的兩端處的軸部上安裝有距離保持環(跟蹤輥68)，這些距離保持環中的每個距離保持環比每個套筒的外周面大距離αI或α 2的尺寸。每個軸部均由軸承從主構件50的一側以可旋轉的方式支承，從而能在每個距離保持環68均被以期望壓力擠壓到感光鼓21的外周面的狀態下旋轉。此外，套筒51Α和52Α藉助從位於每個軸部的一個端部處的在圖中未示出的旋轉驅動裝置等接收到的期望旋轉移動力而分別沿由箭頭C和D所示的方向以期望的周向速度旋轉。此外，套筒51Α和52Α中的每個套筒均被供應有顯影電壓，以用於在感光鼓21和未示出的電力供給裝置之間形成顯影場。例如，其中交流分量重疊的直流電壓作為顯影電壓被施加。
[0064]如圖5所示，磁體輥51Β和52Β中的每個磁體輥均具有這樣的結構，即，在該結構中，在套筒51Α和52Α中的每個套筒的外周面上設置有多個磁極(S極和N極)，這些磁極產生期望的磁力(磁力線)以保持雙組分顯影劑8的磁性載體形成為磁刷(鏈)的狀態並且產生期望的磁力以從外周面釋放顯影劑。磁體輥51Β和52Β中的每個磁體輥的兩個端部通過顯影套筒51Α和52Α的每個軸部的內部空間被固定地安裝在殼體50的側面上。多個磁極沿著套筒5IA和52Α的軸向方向J延伸，並且以沿套筒5IA和52Α的周向方向(旋轉方向)所設定的距離設置在期望位置處。
[0065]在不例性實施方式I的第一顯影棍51的磁體棍51Β中，設置有七個磁極S3、Ν4、S1、N1、S2、N2和N3。其磁極S3是分割極，其藉助磁力朝向第一顯影輥51吸引和移動從第二顯影輥52被分割和輸送 的顯影劑8。磁極SI是顯影極，用於通過使第一顯影區域El中的顯影劑8與處於形成大磁刷的狀態下的感光鼓21的外周面接觸來執行顯影。磁極N4和NI是傳送輔助極，它們繞作為其中心的顯影極SI設置從而幫助傳送套筒51A的沿旋轉方向C的上遊側和下遊側的前面區域和後面區域中的顯影劑8。磁極S2是傳送極，用於保持和傳送穿過顯影區域El之後的顯影劑8。磁極N2和N3是去除極，用於藉助從兩個極產生排斥磁場而從套筒5IA去除顯影劑8。
[0066]與此相反，在第二顯影輥52的磁體輥52B中，設置有七個磁極N3、S2、N2、S1、N1、S3和N4。其磁極N3是拾取極，用於將從螺旋推運器55供應的顯影劑8附著在套筒52A上。磁極S2是層限制輔助極，用於幫助層限制板56的層調節。磁極N2是一對分割極，用於與第一顯影輥51的分割極53協作，並且磁極N2具有分割在穿過層限制板56之後被保持在第二顯影輥52上的顯影劑8的一部分並且將所分割的顯影劑輸送到第一顯影輥51側的功能。磁極NI是顯影極，用於通過使第二顯影區域E2中的顯影劑8接觸處於形成大磁刷的狀態下的感光鼓21的外周面來執行顯影。磁極SI和S3是傳送輔助極，它們繞作為其中心的顯影極NI設置從而幫助傳送套筒52A的沿旋轉方向D的上遊側和下遊側的前面區域和後面區域中的顯影劑8。磁極N4和N3是去除(釋放)極，用於藉助從兩個極產生排斥磁場而從套筒52A去除顯影劑8。
[0067]順便提及，在顯影裝置5中，第一顯影輥51的分割極S3和第二顯影輥52的分割極N2設置成存在於與存在感光鼓21的區域相對的區域中，其中將連接磁體輥51B的對應於第一顯影輥51的旋轉中心的中心位置Pl和磁體輥52B的對應於第二顯影輥52的旋轉中心的中心位置P2的虛直線(VL)設定為這些區域的邊界，如圖4A至圖4C等所示。更具體地，分割極S3和分割極N2設置成使得形成在這些極與連接顯影輥51和52的中心位置(Pl和P2)的虛直線(VL)之間的中心角例如在10°至30°的範圍內。
[0068]如圖3等所示，螺旋推運器54和55都具有這樣的結構，它們分別具有螺旋形狀，其中傳送葉片繞旋轉軸的周面纏繞，螺旋推運器54和55以可旋轉的方式設置成分別位於主構件50的容納空間50a中的兩列傳送路徑中，並且被驅動以能沿用於在期望方向上傳送兩個傳送路徑的相應顯影劑8的方向旋轉。螺旋推運器54和55通過藉助諸如齒輪的驅動力傳遞機構分開並傳遞旋轉相應的顯影輥51和52的套筒51A和52A的動力的一部分而旋轉。靠近第二顯影輥52設置的螺旋推運器55向第二顯影輥52供應待傳送的顯影劑8的一部分。
[0069]層限制板56是大體上矩形的板構件，其主要部分具有至少與第二顯影輥52的套筒52A的沿軸向方向J的長度相同的長度(長邊)。此外，層限制板56由非磁性材料(例如不鏽鋼)形成。此外，層限制板56被安裝在殼體50上使得其在縱向方向上的一個端部(下方長邊)沿著套筒52A的軸向方向J延伸並且以所設定的期望距離(層調節距離)面向套筒52A的外周面。
[0070]防漏構件57是大體上柱狀構件，其具有沿著兩個顯影輥51和52的軸向方向J延伸的長度並且其截面具有大體上圓形的形狀。在防漏構件57本身與套筒51A和52A的外周面之間具有設定的期望距離的情況下，該防漏構件設置在比兩個顯影輥51和52之間的最窄間隙53更靠近感光鼓21的位置處。此外，防漏構件57安裝成使得從其兩個端部突出的附接部被固定在主構件50的側面上。
[0071]收集引導板58是這樣的板構件，其具有用於接收從第一顯影輥51釋放的顯影劑並且此後平滑地落下顯影劑從而使顯影劑返回到容納空間50a的表面。如圖3等所示，收集引導板58被安裝在支承構件59上,使得其上端部58a在為第一顯影棍51的釋放極的磁極S2和磁極S3之間的位置處以設定的預定距離與套筒51A的外周面相對，並且使得下端部58b延伸而從上端部58a朝向下側逐漸傾斜並且最終到達靠近螺旋推運器55的上側的位置。
[0072]顯影裝置的基本操作
[0073]在下文中，將描述顯影裝置5的基本操作。
[0074]首先，在顯影裝置5中，當由圖像形成設備I形成圖像時，螺旋推運器54和55以及兩個顯影輥51的套筒51A和52A開始旋轉，並且顯影電壓被施加到套筒51A和52A。
[0075]因此，被容納在主構件50的容納空間50a中的雙組分顯影劑8在顯影劑由旋轉螺旋推運器54和55攪拌的同時在相應的方向上沿著容納空間50a中的兩列傳送路徑被傳送，並且因此被傳送而整體循環。此時，顯影劑8中的非磁性色調劑與磁性載體一起被充分攪動從而被摩擦充電並且靜電粘附到載體的表面上。
[0076]隨後，由設置在更靠近第二顯影輥52的傳送路徑中的螺旋推運器55傳送的雙組分顯影劑8的部分8a被保持以如圖6所示由磁力粘附在第二顯影輥52的套筒52A的外周面上。也就是說，該部分8a在這樣的狀態下被保持和供應，即，在該狀態下，具有粘附有色調劑的磁性載體以鏈的方式連接(connected in chains)的鏈形狀的磁刷通過向旋轉套筒52A的外周面給予從磁體棍52B的磁極S2產生的磁力(磁力線)而形成。
[0077]隨後，顯影劑Sb在穿過層限制板56之後到達第二顯影輥52和第一顯影輥51之間的間隙53。在該間隙53中，顯影劑Sb的一些載體顆粒以鏈的方式連接從而藉助在設置成分別與兩個顯影輥51和52 (的磁體輥51B和52B)相對的分割極N2和S3之間形成的磁力使兩個顯影輥51和52互連，從而形成輸送路徑，在該輸送路徑中，載體顆粒與色調劑顆粒一起從第二顯影輥52朝向第一顯影輥51移動。因此，當顯影劑Sb接近間隙53穿過時，顯影劑的一部分與第一顯影輥51分離，並且通過輸送路徑被輸送到第一顯影輥51。由此，在穿過層限制板56之後被保持在第二顯影輥52上顯影劑Sb被分開(成顯影劑Sc和8d)並且以期望比率被分配到第二顯影輥52和第一顯影輥51。
[0078]此時，當被分配到第一顯影輥51的顯影劑Sc由沿箭頭C的方向旋轉的套筒51A傳送並且穿過沿旋轉方向A定位在感光鼓21的上遊的第一顯影區域El時，顯影劑經受顯影磁極SI的磁力和由顯影電壓產生的顯影場。由此，顯影劑Sc的磁刷的色調劑在該輥和感光鼓21之間被來回移動，並且被粘附到穿過第一顯影區域El的潛像部分上，由此顯影相應的潛像部分。
[0079]最後，穿過第一顯影區域El之後的顯影劑Se在所述顯影劑由傳送輔助極NI和傳送極S2的磁力保持在第一顯影輥51的外周面上的情況下被傳送，並且此後由形成在為釋放極的磁極N2和磁極N3之間的排斥磁力從套筒51A的外周面釋放。此時，所釋放的顯影劑8f被引導到收集引導板58，並且朝容納空間50a落下，並且其一部分朝向容納空間50a返回。
[0080]同時，當被分配到第二顯影輥52的顯影劑8d由沿箭頭D的方向旋轉的套筒52A傳送並且穿過沿旋轉方向A定位在感光鼓21下遊的第二顯影區域E2時，顯影劑經受顯影磁極NI的磁力和由顯影電壓產生的顯影場。由此，顯影劑8d的磁刷的色調劑在所述輥和感光鼓21之間被來回移動，並且被粘附在潛像部分(通過第一顯影輥51被顯影的潛像部分)上，該潛像部分穿過第二顯影區域E2，由此顯影相應的潛像部分。
[0081]穿過第二顯影區域E2之後的顯影劑Sg在所述顯影劑由傳送輔助極S3和傳送極N4的磁力保持在第二顯影輥52的外周面上的情況下被傳送，並且此後由在為釋放極的磁極N4和磁極N3之間形成的排斥磁力從套筒52A的外周面釋放。所釋放的顯影劑8h以顯影劑自然落下的方式返回到容納空間50a。
[0082]顯影裝置的具體構造
[0083]此外，在顯影裝置5中，第二顯影輥52上的凹槽60的數量N2被設定成滿足關係(N2>N1)，其中數量N2大於第一顯影輥51上的凹槽60的數量NI。
[0084]通過這樣的構造，與未採用該構造的情況(設定成使得N2=N1的情況)相比，能從稍後描述的評價試驗的結果(圖7)清楚地看到下列效果。在第一顯影輥51中，可以穩定地獲得這樣的特徵，其中被保持在輥上的顯影劑不太可能停滯在供顯影劑接近於潛像載體穿過的部分中，所謂的抗堵塞性。另外，在第二顯影輥52中，可以防止出現對應於凹槽節距的不均勻濃度，所謂的凹槽節距不均勻性。順便提及，第二顯影輥52上的凹槽60的數量N2可以設定成滿足關係(N2〈N1)，其中數量N2小於第一顯影輥51上的凹槽60的數量NI。在該情況下，能看到的是，當NI變大時，顯影劑在第一顯影區域El中的停滯(堵塞)由第一顯影輥51引起，並且因此出現諸如所顯影圖像的濃度減小並且顯影劑溢流的缺陷。此外，能看到的是，當N2變得較小時，凹槽節距不均勻性的出現變得更突出。圖7中的術語「第一」表示第一顯影輥51，並且術語「第二」表示第二顯影輥52。
[0085]第二顯影輥52上的凹槽的數量N2與第一顯影輥51上的凹槽的數量NI的比因不同的條件(諸如兩個顯影輥51和52的周向速度比)而改變。然而，例如，優選的是，第二顯影輥52上的凹槽的數量N2小於第一顯影輥51的凹槽的數量NI的1.3倍。此外，優選的是，分別形成在兩個顯影輥51和52上的凹槽60的截面形狀具有相同的形狀，以圖4B例示的倒置三角形形狀(V形形狀)、U形形狀等為代表。然而，如果凹槽60的截面容量(分別為單個凹槽的容量)的和基本上相同，那麼其截面形狀可以是不同的。順便提及，關於相應的顯影輥51和52的相應凹槽60的截面形狀，例如，在穩定地獲得有利的抗堵塞性方面，優選的是形狀是相同的。圖4C示出了 V形凹槽(V凹槽)60的尺寸。在圖4C中，附圖標記w表示凹槽的寬度(套筒的沿周向方向的尺寸)，附圖標記d表示凹槽的深度，附圖標記Θ表示V凹槽的開度角，並且附圖標記Pc表示V凹槽之間的節距。
[0086]此外，在顯影裝置5中，除設定凹槽數量關係(N2>N1)之外，第一顯影輥51和第二顯影輥52與感光鼓21的相應周向速度比以及如下所述的顯影輥51和52的相應的計算凹槽節距Plc和P2c基於如圖7所示的各種條件設定。
[0087]Plc=第一顯影輥上的凹槽節距/周向速度比=(第一顯影輥的周向長度/凹槽的數量)/ (第一顯影輥的周向速度/感光鼓的周向速度)
[0088]P2c=第二顯影輥上的凹槽節距/周向速度比=(第二顯影輥的周向長度/凹槽數量)/ (第二顯影輥的周向速度/感光鼓的周向速度)
[0089]順便提及,周向速度(mm/s)由表達式「2 π RX (n/60) 」計算。在該表達式中，η表示轉數(rpm), R表示顯影棍(套筒)或感光鼓的半徑(mm),並且60表示秒(S)。此外,周向長度是每個顯影輥的套筒的周向長度(2 jiR)。
[0090]評價試驗
[0091]在下文中，將描述通過利用顯影裝置5執行的評價試驗。
[0092]在評價試驗中，製造顯影裝置5 (該顯影裝置5包括作為不滿足N2>N1的條件的比較示例的顯影裝置)，該顯示裝置如圖7所示基於兩個顯影輥51和52的凹槽60的數量、所述輥與感光鼓21的周向速度比、以及其計算的凹槽節距的各種條件而設定，並且顯影裝置5如需要被安裝在圖像形成設備I上。然後，檢驗顯影裝置的多個特徵(抗堵塞性和第一顯影輥51的顯影能力，第二顯影輥52的凹槽節距不均勻性、平滑效果和修整應力(trimmerstress))。試驗結果在圖7中附加地示出。
[0093]本文所使用的顯影裝置5包括:套筒51A和52A，其中第一顯影輥51和第二顯影輥52的直徑(外徑)大約等於25mm並且這些輥(有效顯影區域)長度大約等於330mm ；以及磁體棍51B和52B,這些磁體棍具有磁極(顯影磁極SI的磁通密度大約是130mT,並且顯影磁極NI的磁通密度大約是130mT)。當形成100個凹槽時，形成在顯影輥51和52上的每個凹槽60均是V凹槽，該凹槽的尺寸為:大約287 μ m的寬度w ;大約85 μ m的深度d ;和大約95°的開度角Θ。當形成130個凹槽時，每個凹槽60均是V凹槽，該凹槽的尺寸為:大約250 μ m的寬度w ;大約74 μ m的深度d;和大約95°的開度角Θ。當形成160個凹槽時，每個凹槽60均是V凹槽，該凹槽的尺寸為:大約226 μ m的寬度w ;大約67 μ m的深度d ;和大約95°的開度角Θ。關於每個寬度w，在V凹槽的邊緣部分中存在一些變化，並且因此，在高於每個V凹槽的最深部的在最深部的深度的大約80%的部分處測量寬度。此外，顯影輥51和52中的每個棍的周向速度被設定成大約950mm/s、大約792mm/s和大約633mm/s的三個周向速度。此外，第一顯影棍51和感光鼓21之間的距離α I設定為大約220 μ m,並且第二顯影棍52和感光鼓21之間的距離α 2設定為大約220 μ m,另外,兩個顯影棍51和52之間的間隙δ設定為大約4mm。
[0094]同時，作為圖像形成設備I中的感光鼓21,使用這樣的感光鼓,在該感光鼓中，功能分離型有機感光層設置在大體上筒狀的基部構件的周面上並且該感光鼓的直徑大約是84mm,該感光鼓以大約528mm/s的周向速度旋轉。此外，顯影裝置5如必要被供應有顯影電壓，並且在形成試驗圖像時例如被供應有大約500V的電壓。作為雙組分顯影劑8，使用這樣的雙組分顯影劑，其包括由聚酯樹脂製成並且具有3.8μπι的平均粒子直徑的非磁性色調劑以及由鐵氧體芯製成並且具有25 μ m的平均粒子直徑的磁性載體顆粒。
[0095]關於評價項目的抗堵塞性，其V凹槽60的數量不同的第一顯影輥51在以下的狀態下以所述輥與感光鼓21的周向速度比設定成1.8、1.5和1.2的條件進行旋轉，在該狀態下，所述輥以大約300g/m2的每單位面積(MOS)所保持的顯影劑的量來保持雙組分顯影劑8並且被供應有作為顯影電壓的大約500V的電壓。此時，檢驗保持在第一顯影輥51上的顯影劑8是否在第一顯影區域El中停滯，其中顯影劑接近於感光鼓21穿過該第一顯影區域El0那時的結果由下列標準評價。
[0096]O:顯影劑不是停滯的。
[0097]Δ:顯影劑的停滯跡象能被觀察到。
[0098]X:顯影劑是停滯的。
[0099]關於評價項目的 凹槽節距不均勻性，當通過顯影對應於相應設定的顯影裝置的試驗圖像(40至50%的半色調圖像)而執行圖像形成時，檢驗每個獲得的圖像是否具有以下的不均勻濃度(凹槽節距不均勻性)，其中，不同的濃度線沿著第二顯影輥52 (感光鼓21)的軸向方向J以線形(條紋形狀)沿旋轉方向以設定的距離平行地排列。那時的結果由下列標準評價。
[0100]O:不均勻濃度未被觀察到。
[0101]X:不均勻濃度被觀察到。
[0102]關於評價項目的顯影能力，當藉助第一顯影輥51執行顯影時，其中該第一顯影輥的周向速度比在160個凹槽數量的情況下大約是1.2，在其下顯影可以在固定顯影場中(例如，在施加大約-500V的顯影電壓的情況下)執行的總電荷量(計算的DQA)被計算為對設定為「1.00」的基準值的相對值。計算的DQA能通過每單位面積的顯影劑重量(g/mm2) X顯影的色調劑的電荷量(μ C/g)的表達式計算。計算值表示，當數值變得較大時，顯影能力(顯影性能)變得更良好。此外，相對值表示，當相對值變得大於作為基準值的1.00時，顯影能力變得更良好。
[0103]關於評價項目的平滑效果，當通過顯影多個均具有大體上矩形形狀的補片圖像(圖像面積率:大約20至70%)執行圖像形成時，檢驗每個補片圖像的尾端部處的濃度的情況。濃度通過比較每個觀察到的圖像與預先製造的邊界樣品而確定。那時結果由下列標準評價。
[0104]O:濃度的變化是微小的(在容許範圍內)。[0105]X:濃度變化(濃度差)是大的。
[0106]關於評價項目的修整應力，以藉助掃描電子顯微鏡(SEM)觀察其中外部添加劑被嵌入保持在第二顯影輥52上並且穿過層限制板56的顯影劑8中的色調劑顆粒的表面上的情況的方式執行檢驗。那時的結果基於下列標準以與預先製造且根據嵌入情況而分級的樣品比較的方式來評價。
[0107]O:情況與其中添加劑大部分未被嵌入的等級基本上相同。
[0108]Δ:情況與其中一些添加劑被嵌入的等級基本上相同。
[0109]X:情況與其中添加劑大部分被嵌入的等級基本上相同。
[0110]首先，如從圖7所示的結果能看到的，在顯影裝置5中，當第二顯影輥52上的凹槽60的數量N2被設定成滿足關係(N2>N1)時，其中數量N2大於第一顯影輥51上的凹槽60的數量NI，可以穩定地獲得第一顯影輥51上的抗堵塞性，並且可以防止第二顯影輥52上出現凹槽節距不均勻性。
[0111]此外，在顯影裝置5中，除設定凹槽的數量之外，第二顯影輥52的計算凹槽節距P2c可以設定成滿足由「P2c〈0.5」表示的條件。在該情況下，能看得的是，可以穩定地獲得第一顯影輥51上的抗堵塞性，並且可以可靠地防止第二顯影輥52上出現凹槽節距不均勻性。
[0112]此外，在顯影裝置5中，除至少設定凹槽的數量等之外，第一顯影輥51的計算凹槽節距Plc和第二顯影輥52 的計算凹槽節距P2c可以設定成滿足由「Plc>P2c」表示的條件。在該情況下，能看到的是，可以穩定地獲得第一顯影輥51上的抗堵塞性並且可以在防止第二顯影輥52上出現凹槽節距不均勻性的同時可靠地獲得第二顯影輥52的平滑效果。此外，第一顯影棍51和第二顯影棍52的相應的旋轉方向可以相對於感光鼓21的旋轉方向設定為示例性實施方式I中例示的方向。在該情況下，除上述效果外，可以可靠地獲得平滑效果，該效果抑制在第二顯影輥52上圖像的尾端部處出現濃度的變化。
[0113]此外，在顯影裝置5中，除至少設定凹槽的數量等之外，第一顯影輥51的周向速度比可以設定成大約大於1.2。在該情況下，能看到的是第一顯影輥51的顯影能力被進一步改善。
[0114]此外，在顯影裝置5中，第一顯影輥51旋轉使得其靠近感光鼓21的部分(第一顯影區域El)的運動方向是感光鼓21的運動方向的相反方向(由箭頭C表示的方向)，第二顯影輥52旋轉使得其靠近感光鼓21的部分(第二顯影區域E2)的運動方向與感光鼓21的運動方向是相同的方向(由箭頭D表示的方向)，並且層限制板56設置在第二顯影輥52的外周面的上方。在該情況下，第一顯影輥51在第一顯影區域中的旋轉方向是感光鼓21的旋轉方向的相反方向。因此，儘管顯影劑傾向於在第一顯影輥51的靠近感光鼓21的部分(第一顯影區域El)中停滯，但是能看到的是可以穩定地獲得第一顯影輥51上的抗堵塞性，並且可以防止第二顯影輥52上出現凹槽節距不均勻性。
[0115]最後，關於修整應力，能看到的是，僅第二顯影輥52的周向速度的大小具有對其結果的影響，而與凹槽的數量、周向速度比(第二顯影輥52的周向速度比除外)、計算凹槽節距等的構成無關。也就是說，當第二顯影輥52的周向速度(旋轉速度)減小時，修整應力的結果變得更好。
[0116]接著，將描述在評價試驗中，通過利用顯影裝置5的幾個示例性構造執行的關於特徵的關係的試驗結果。顯影裝置5的相應構造被設定為用於試驗的條件，除非另有說明。
[0117]首先，圖8示出了當檢驗顯影輥51或52的計算凹槽節距和實際凹槽節距之間的關係時獲得的結果。
[0118]實際凹槽節距是當沿列印紙9的傳送方向讀取所獲得的圖像的濃度並且頻率分析被執行時獲得數值。當以基於計算的各種凹槽節距通過藉助相應的顯影輥51和52顯影試驗圖像(整個半色調圖像:圖像面積率=大約30至70%)執行圖像形成時，獲得圖像的濃度。從圖8所示的結果，能清楚地觀察到，計算凹槽節距與實際凹槽節距相關(一致)。此外，在計算凹槽節距大約小於0.50mm時難以觀察凹槽節距不均勻性。因此，附圖示出了表示不太可能被觀察的邊界的粗線和加粗箭頭。
[0119]圖9示出了當檢驗與感光鼓21相對且靠近該感光鼓的第一顯影區域El中的顯影劑的咬合寬度與在160或100個凹槽60的數量下相應的第一顯影輥51上每單位面積所保持的顯影劑的量(M0S:g/m2)之間的關係時獲得的結果。
[0120]MOS的值通過改變層限制板56和第二顯影輥52之間的間隙(調節間隙)的距離而被調節。關於咬合寬度，在感光鼓21上顯影的帶狀顯影劑圖像(色調劑帶)的寬度(感光鼓21的沿著旋轉方向A的尺寸)當在為靜止的第一顯影輥51和感光鼓21之間供應顯影電壓時被測量。從圖9所示的結果，能清楚地觀察到下列關係。在第一顯影輥51中，當凹槽60的數量較小(在該情況下，數量為100)時可以在相同的MOS下形成較大的咬合寬度。也就是說，在第一顯影輥51中，當形成在輥上的凹槽的數量減小時，可以增大第一顯影區域El的寬度(感光鼓21的沿著旋轉方向A的區域的尺寸)。這導致良好的顯影能力。
[0121]圖10示出了當檢驗在固定顯影場中可以被顯影的總電荷量(計算DQA)和在160或100的凹槽60數量下相應的第一顯影輥51上所保持的顯影劑的量(MOS)之間的關係時獲得的結果。
[0122]這裡，實線表示當第一顯影輥51在第一顯影區域中沿與感光鼓21的旋轉運動方向相反的方向(由圖3等中的箭頭C所例示的方向)旋轉時獲得的結果。另外，虛線表示當第一顯影輥51在第一顯影區域中沿與感光鼓21的旋轉運動方向相同的方向(由圖3等中的箭頭D例示的方向)旋轉時獲得的結果。從圖10所示的結果，能清楚地觀察到下列關係:當凹槽60的數量減少(在該情況下數量為100)時，計算DQA在相同的MOS下增大直到MOS達到250g/m2，而與第一顯影輥51的旋轉方向無關。也就是說，顯影能力變得良好。此外，也能觀察到下列關係:與顯影區域中的旋轉方向是相同的情況相比在顯影區域中的旋轉方向是相反的情況下計算DQA在相同的MOS下增大。
[0123]圖1lA和圖1lB示出了抗堵塞性和當如圖10所示旋轉方向是相反的時獲得結果之間的關係。圖1lA示出了當凹槽60的數量為160時獲得結果。圖1lB示出了當凹槽60的數量為100時獲得的結果。
[0124]從圖1lA所示的結果，能清楚地觀察下列關係。當第一顯影輥51上的凹槽60的數量為160時，顯影劑8在MOS大於350g/m2的情況下在第一顯影區域El中停滯，並因此未獲得計算DQA。與此相反，當第一顯影輥51上的凹槽60的數量為100時，能觀察到的是，即使MOS大於350g/m2(即使它為400g/m2或450g/m2),顯影劑8也未在第一顯影區域El中停滯。另外，圖1lB中，當MOS大約大於350g/m2時獲得的計算DQA的值(僅為參考而估計)由輪廓矩形□的標記表示。[0125]其它示例性實施方式
[0126]示例性實施方式I描述了顯影裝置5的構造的示例，其中，第一顯影輥51在第一顯影區域中沿與感光鼓21的旋轉運動方向相反的方向C旋轉並且層限制板56繞第二顯影輥52設置。然而，適用本發明的顯影裝置可以具有下列構造。例如，第一顯影輥51可以在第一顯影區域中沿與感光鼓21的旋轉運動方向相同的方向D旋轉，並且代替層限制板56圍繞第二顯影輥52設置，層限制板56可以繞顯影輥51設置。
[0127]另外，關於根據本發明的示例性實施方式的利用顯影裝置的圖像形成設備1，其類型如果能夠使用顯影裝置則不被具體地限制，並且可以使用具有現有技術的不同構造的圖像形成設備。
[0128]為了示意和描述目的提供了本發明的示例性實施方式的上述描述。其目的並不旨在窮舉本發明或將本發明限於所公開的精確形式。顯然，對於本領域技術人員許多修改和變化將是顯而易見的。選擇並描述實施方式是為了最好地說明本發明的原理和其實際應用，從而使得本領域技術人員能夠理解本發明用於各種實施方式並且具有適於所設想的具體應用的各種修改。本發明的範圍旨在由下列權利要求和它們的等同物來限定。
【權利要求】
1.一種顯影裝置，所述顯影裝置包括: 第一顯影輥，所述第一顯影輥設置成能在該第一顯影輥和可旋轉的潛像保持構件的外周面之間設定有期望的距離的情況下旋轉，所述第一顯影輥將顯影劑傳送到該第一顯影輥的外周面上同時藉助磁力保持顯影劑，在所述第一顯影輥的所述外周面上形成有沿著軸向方向延伸的多個凹槽，並且所述第一顯影輥具有大體上筒狀的形狀；和 第二顯影輥，所述第二顯影輥設置成在所述第一顯影輥的沿所述潛像保持構件的旋轉方向的下遊側的位置處能在所述第二顯影輥和對應的所述潛像保持構件與對應的所述第一顯影輥的相應外周面之間設定有期望的距離的情況下旋轉，所述第二顯影輥將顯影劑傳送到該第二顯影輥的外周面上同時藉助磁力保持顯影劑，在所述第二顯影輥的所述外周面上形成有沿著其軸向方向延伸的多個凹槽，所述第二顯影輥具有大體上筒狀的形狀， 其中，所述第二顯影輥上的所述凹槽的數量大於所述第一顯影輥上的所述凹槽的數量。
2.根據權利要求1所述的顯影裝置，其中，所述第二顯影輥的計算凹槽節距P2c被設定成滿足如下所示的條件:
P2c〈0.50, 其中P2c=所述第二顯影輥上的凹槽節距/周向速度比=(所述第二顯影輥的周向長度/所述凹槽的數量)/ (所述第二顯影輥的周向速度/所述潛像保持構件的周向速度)。
3.根據權利要求2所述的顯影裝置，其中，所述第一顯影輥的計算凹槽節距Plc和所述第二顯影輥的所述計算凹槽節距P2c被設定成滿足如下所示的條件:
Plc>P2c, 其中Plc=所述第一顯影輥上的凹槽節距/周向速度比=(所述第一顯影輥的周向長度/所述凹槽的數量)/ (所述第一顯影輥的周向速度/所述潛像保持構件的周向速度)。
4.根據權利要求1至3中的任一項所述的顯影裝置，其中，所述第一顯影輥的所述周向速度比被設定成大約大於1.2。
5.根據權利要求1至4中的任一項所述的顯影裝置，該顯影裝置還包括: 調節構件，所述調節構件在該調節構件和所述第二顯影輥的所述外周面之間設定有期望的距離的情況下固定地設置，並且所述調節構件通過限制被保持在對應的所述第二顯影輥的所述外周面上的顯影劑的通過而調節所保持的顯影劑的量， 其中，所述第一顯影輥旋轉使得其靠近所述潛像保持構件的部分的運動方向與對應的所述潛像保持構件的運動方向相反，並且 所述第二顯影輥旋轉使得其靠近所述潛像保持構件的部分的運動方向與對應的所述潛像保持構件的運動方向相同。
6.一種圖像形成設備，所述圖像形成設備包括: 可旋轉的潛像保持構件；和 根據權利要求1至5中的任一項所述的顯影裝置，該顯影裝置通過向所述潛像保持構件供應顯影劑而顯影潛像。
【文檔編號】G03G15/08GK103576502SQ201310166141
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年5月8日 優先權日:2012年7月19日
【發明者】加藤正則, 古谷信正, 安部純, 吉岡榮 申請人:富士施樂株式會社