顯影裝置和圖像形成裝置的製作方法

2023-12-10 01:33:36 3

本發明涉及一種用於電子照相圖像形成裝置中的顯影裝置。

背景技術：

使用電子照相系統在記錄材料上形成圖像的圖像形成裝置(例如，複印機或雷射束印表機)通過將對應於圖像數據的光施加在由充電單元均勻地充電的電子照相感光部件(感光鼓)上而形成靜電圖像(潛像)。隨後，顯影裝置將調色劑作為顯影劑輸送至靜電圖像，由此靜電圖像被可視化為調色劑圖像(顯影劑圖像)。通過轉印裝置將調色劑圖像從感光鼓上轉印到例如記錄紙的記錄材料上。通過定影裝置將轉印至記錄材料上的調色劑圖像定影到記錄材料上。

日本專利申請公開no.h4-31880描述了一種顯影裝置，在所述顯影裝置中，選擇性地使作為顯影劑承載部件的顯影輥的表面保持電荷，並且在顯影輥的表面附近形成大量微小的閉合電場，由此將調色劑輸送至顯影輥的表面上，並且使顯影輥承載調色劑。此外，日本專利申請公開no.2014-238568描述了一種顯影裝置，所述顯影裝置被構造成使得在顯影容器的調色劑存儲腔的內壁中設置有引導表面，所述引導表面的傾斜角度至少為調色劑的靜止角並且小於90度，調色劑因其自身重量而沿著引導表面向下滑動並且朝向顯影輥移動。根據這些結構，與傳統技術不同的是，即使未設置用於將調色劑輸送至顯影輥的調色劑輸送輥，也能夠將調色劑輸送至顯影輥。

近年來，由於市場需求，需要增大顯影裝置的容量。然而，在考慮到調色劑使用期間的最大靜止角而將容器設計成使得顯影裝置的容器的內壁具有大角度的情況下，容器的尺寸在重力方向上向上增大。結果，大的負載施加至下部的調色劑上，已經承受負載的調色劑流入顯影裝置中，並且由此加速了調色劑的劣化。當調色劑發生劣化時，由微小閉合電場產生的調色劑吸引效應減弱。因此，在顯影裝置的使用階段的後半期中因調色劑劣化引發了圖像故障，並且用戶的便利性可能受損。

本發明的目的是提供一種技術，所述技術能夠長時期地防止調色劑劣化並維持圖像質量，直至顯影裝置的使用階段的後半期為止，並且同時所述技術還實現了增大調色劑的存儲量。

技術實現要素：

為了實現上述目的，本發明的顯影裝置包括：框架，顯影劑存儲在所述框架中；以及顯影劑承載部件，所述顯影劑承載部件布置在框架的存儲腔的下方並且承載顯影劑，顯影劑存儲在存儲腔中，顯影劑承載部件具有用於承載顯影劑的表面，所述表面構造成使得多個介電部分分散在導電部分上，其中，與布置顯影劑承載部件的下部區域相比，框架的存儲腔的上部區域在水平方向上被進一步擴大，並且框架具有：位於下部區域的內壁中的下部引導表面，所述下部引導表面將顯影劑引導至顯影劑承載部件並且相對於水平面以第一角傾斜，所述第一角小於或等於顯影劑的靜止角的度數並且小於90度；以及位於上部區域的內壁中的上部引導表面，所述上部引導表面聯接至下部引導表面、將顯影劑引導至下部區域、並且相對於水平面以比第一角小的第二角傾斜。

為了實現上述目的，本發明的顯影裝置包括：框架，顯影劑存儲在所述框架中；以及顯影劑承載部件，所述顯影劑承載部件布置在框架的存儲腔的下方並且承載顯影劑，顯影劑存儲在存儲腔中，顯影劑承載部件具有用於承載顯影劑的表面，所述表面構造成使得多個介電部分分散在導電部分上，其中，與布置有顯影劑承載部件的下部區域相比，框架的存儲腔的上部區域在水平方向上被進一步擴大，並且框架具有：位於下部區域的內壁中的下部引導表面，所述下部引導表面將顯影劑引導至顯影劑承載部件、並且包括具有切平面的彎曲表面，所述切平面相對於水平面以第一角傾斜，所述第一角等於或大於顯影劑的靜止角的度數並且小於90度；以及

上部引導表面，所述上部引導表面聯接至下部引導表面、將顯影劑引導至下部區域、並且包括具有切平面的彎曲表面，上部引導表面的彎曲表面的所述切平面相對於水平面以比第一角小的第二角傾斜。

為了實現上述目的，本發明的顯影裝置包括：框架，顯影劑存儲在所述框架中；顯影劑承載部件，所述顯影劑承載部件布置在框架的存儲腔的下方並且承載顯影劑，顯影劑存儲在存儲腔中，顯影劑承載部件具有用於承載顯影劑的表面，所述表面構造成使得多個介電部分分散在導電部分上；以及引導表面，所述引導表面設置在框架的形成存儲腔的內壁的一部分中、並且將顯影劑引導至顯影劑承載部件，其中，位於引導表面的下端部處的切平面相對於水平面以第一角傾斜，所述第一角等於或大於顯影劑的靜止角的度數並且小於90度，並且在下端部的上方，引導表面具有這樣的部分，其中，所述部分的切平面相對於水平面以比第一角小的第二角傾斜。

根據下文對示例性實施例的描述(參考附圖)，本發明的其它特徵將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是根據第一實施例的顯影裝置的示意性橫截面視圖；

圖2是根據第一實施例的圖像形成裝置的示意性橫截面視圖；

圖3a、3b和3c是各個均示出了第一實施例中的顯影輥的結構的示意圖；

圖4是根據第一實施例的顯影裝置的示意性橫截面視圖；

圖5是示出了第一實施例中的顯影輥以及框架的存儲腔的內壁的傾斜表面的透視圖；

圖6是根據第二實施例的顯影裝置的示意性橫截面視圖；

圖7是根據第三實施例的顯影裝置的示意性橫截面視圖；

圖8是根據第三實施例的修改方案的顯影裝置的示意性橫截面視圖；以及

圖9是根據比較示例的顯影裝置的示意性橫截面視圖。

具體實施方式

下文中，將參考附圖描述本發明的實施例。然而，實施例中描述的尺寸、材料、形狀、其相對布置或類似組成可以根據本發明所適用的結構、各種情況或類似裝置而適當地改變。因而，各實施例中描述的尺寸、材料、形狀、其相對布置或類似組成並不旨在將本發明的範圍限制於下列實施例。

(第一實施例)

圖2是示出了作為根據本發明的一個實施例的圖像形成裝置的示例的雷射束印表機的示意性結構的示意性橫截面視圖。在根據本發明的圖像形成裝置中，以沿著一個方向圍繞其軸線旋轉的方式設置了圓筒形的感光鼓1作為圖像承載部件。在感光鼓1中，感光鼓的表面通過充電裝置2均勻地充電，並且隨後通過曝光裝置3形成潛像。此外，根據本實施例的顯影裝置40具有框架41，作為非磁性單組分顯影劑的調色劑90存儲在所述框架中，顯影裝置將調色劑90輸送至感光鼓1上的靜電潛像，以使得靜電潛像可視化為調色劑圖像。於是，感光鼓1上的由調色劑90可視化的圖像通過轉印裝置5轉印至記錄材料。記錄材料通過紙張輸送輥輸送，並且通過抵抗輥(未示出)與感光鼓1上的圖像的移動同步地發送至轉印裝置5。轉印至記錄材料上的、由調色劑90可視化的圖像與記錄材料一同被運送至定影裝置6、通過熱或壓力進行定影、並且被定影在記錄材料上作為記錄圖像。另一方面，在轉印後餘留在感光鼓1上的未被轉印的顯影劑由清潔刮刀72移除，並且存儲在廢調色劑容器中。此後，感光鼓1的表面再次由充電裝置2充電，並且重複上述步驟。

在顯影裝置40中，縱向延伸的開口部設置在框架41中，並且設置顯影輥42以覆蓋開口部。顯影輥42被設置成在與感光鼓1相對的位置處旋轉。在本發明的顯影輥42中，在顯影輥的表面上混合有各個均具有微小區域的介電部分和導電部分。通過選擇性地使得顯影輥42的表面保持電荷，在所述表面附近形成有大量的微小閉合電場(微場)，因而能夠使得顯影輥42的表面承載大量的調色劑並將調色劑轉印至顯影區域。此外，顯影裝置40包括具有彈性的管控刮刀44，所述管控刮刀以接觸顯影輥42的表面的方式設置在框架41中，作為管控由顯影輥42承載的調色劑90的層厚的管控部件。此外，顯影裝置40具有撓性片45，所述撓性片設置在框架41中，以在與其中管控刮刀44接觸顯影輥42的區域不同的區域中接觸顯影輥42，並且撓性片防止調色劑90從框架41的開口部和顯影輥42之間的間隙洩漏至存儲腔的外側。

更具體地說，根據本實施例的圖像形成裝置具有如下結構，在所述結構中，在顯影裝置中省略了常規調色劑輸送/剝離部件，並且使用由上述微場產生的梯度力以致使顯影輥42的表面承載許多層調色劑90。本文中，將參考圖3a、3b和3c詳細地描述本實施例中所使用的顯影輥42。

如圖3a、3b和3c中所示，作為本實施例中的顯影輥42，使用如下顯影輥，其中，用於承載調色劑90的表面構造成使得各個均具有微小區域並能夠在由導電部分構成的表面上保持電荷的多個介電部分散布露出。具體地說，如圖3a中所示，作為顯影輥42的示意性橫截面視圖，顯影輥42具有位於軸向芯部42a的外周上的表面層42c和由導電橡膠材料製成的彈性層42b。可以通過形成由導電樹脂材料製成的表面層42c並且拋光表面層42c的表面而製備顯影輥42，其中通過例如塗敷等將介電顆粒分散在彈性層42b上。圖3b是顯影輥42的表面層42c的平面視圖，圖3c是沿著圖3b的線a-a截取的截面視圖。通過利用預定方法使介電部分充電，如圖3c中的電力線e所示，形成了微小的閉合電場(微場)。因而，介電部分31和導電部分32設置在顯影輥42的表面上，介電部分31通過管控刮刀44經由調色劑90的滑動摩擦而充電，並且電力線e所示的微小閉合電場形成在與導電部分32相鄰的部分上。調色劑90被微場所產生的梯度力吸引至顯影輥42的表面，並且由顯影輥的表面承載。

介電部分31的尺寸(在顯影輥42的外周表面(導電部分32)上露出的部分(圓形部分)的尺寸)被設置成使得介電部分31的外直徑例如為約5μm至500μm。這是用於將電荷保持在表面上並且防止圖像不均勻性的最佳值。在滿足外直徑500μm的情況下，介電部分31和導電部分32之間的電勢差較大，並且圖像具有很大的不均勻性。在從介電部分31經過由管控刮刀44進行管控的調色劑層厚管控位置之時至介電部分31再次經過調色劑層厚管控位置之時的時間階段期間，介電部分31需要將介電部分31和導電部分32之間的電勢差維持在一定程度，並且維持微小閉合電場。此外，為了形成由圖3c中的電力線e所示的微小閉合電場，由導電部分32保持的電荷量優選較小。相應地，在本實施例中，介電部分31和導電部分32構造成使得介電部分31的體積電阻大於導電部分32的體積電阻，並且介電部分和導電部分的體積電阻之間的差異為至少102ω·cm。具體地說，導電部分32的體積電阻設定的值不大於1011ω·cm，而介電部分31的體積電阻設定的值為至少1013ω·cm。需要注意的是，在23℃/50％rh環境下測量上述體積電阻。

為了形成圖3a中所示的表面層42c，例如，丙烯酸樹脂顆粒分散在作為粘合劑的氨基甲酸乙酯樹脂中。作為用於向表面層42c賦予導電性的導電物質，能夠使用炭黑和類似的離子導電材料。在本實施例中，表面層42c的導電材料的含量設定為相對於100份(質量)的氨基甲酸乙酯樹脂為0.20份(質量)，並且由此使得氨基甲酸乙酯樹脂部分用作導電部分32。此外，在介電部分31中，使用平均直徑為30μm的丙烯酸樹脂顆粒。在本實施例中，丙烯酸樹脂顆粒的含量設定為相對於100份(質量)的氨基甲酸乙酯樹脂為70份(質量)，其中，在介電部分31/導電區域32的面積比中，介電部分31的面積佔總面積的約50％。

將參考圖1、4和5描述根據本實施例的顯影裝置的特徵結構。圖1和4均為根據本實施例的顯影裝置的示意性橫截面視圖，圖5是示出了顯影輥以及設置在框架的顯影劑存儲腔的內壁中的兩類傾斜表面的布置的示意性透視圖。需要注意的是，圖1和4中的左右方向對應於水平方向，而上下方向對應於豎直方向。即，在附圖中，重力從上部作用到下部上。這同樣適用於圖2和圖6至9。

根據本實施例的顯影裝置40具有這樣的結構，其中，框架41在顯影輥42的上方存儲調色劑90，並且顯影裝置40通過利用設置在內壁中的傾斜表面47a和47b以及重力(通過調色劑自身重量)而將調色劑90引導至顯影輥42附近，所述內壁形成調色劑存儲腔41a(存儲腔)。具體地說，在框架41中，在調色劑存儲腔41a中從下部至上部形成傾斜表面47a和47b，所述傾斜表面的角度呈兩級式改變，所述傾斜表面作為在形成調色劑存儲腔41a的內壁部分中將調色劑90引導至顯影輥42的引導表面。如圖1中所示，作為將調色劑90引導至顯影輥42的下部引導表面，傾斜表面47a形成在調色劑存儲腔41a的下部區域中。作為將調色劑90引導至下部區域的上部引導表面，傾斜表面47b聯接至傾斜表面47a的上部並且形成在調色劑存儲腔41a的上部區域中。傾斜角度改變，以便在向上方向上逐漸接近水平方向。即，將調色劑90引導至顯影輥42的引導表面構造成在向上方向上逐漸接近水平面。採用上述結構，框架41的調色劑存儲腔41a具有用於顯影劑的存儲空間，其中，與設置有作為顯影劑承載部件的顯影輥42的下部區域相比，上部區域在側向上(即，在水平方向上)進一步擴大。

傾斜表面47a的傾斜角度的大小、即由傾斜表面47a和水平面(圖1中的水平線)h形成的角度θ1(相當於第一角度)的大小設定為70度。傾斜表面47b的傾斜角度的大小、即由傾斜表面47b和水平面(圖1中的水平線)h形成的角度θ2(相當於第二角度)的大小設定為30度。這些角度大於調色劑90的預定靜止角。採用這種角度設定，沿著傾斜表面47b將置於傾斜表面47b上的調色劑90順暢地運送至傾斜表面47a，並且沿著傾斜表面47a將置於傾斜表面47a上的調色劑90順暢地運送至顯影輥42附近。因而，調色劑90被運送至顯影輥42附近，由此顯影輥42能夠吸引調色劑90並且運送其表面上的調色劑90。

在此，將描述調色劑的靜止角。調色劑的靜止角指代當調色劑落在平面上時在所述平面上形成的調色劑峰脊的傾斜角。在本實施例中，通過使用粉末測試機pt-s(由hosokawamicroncorporation生產)測量調色劑的靜止角。將150g調色劑放在具有250μm開口的網上，並且通過振動網上的調色劑而使調色劑經由漏鬥積聚在直徑為8cm的圓形平臺上。在這一點上，調色劑積聚到使得調色劑從平臺的端部流出的程度。通過測量在積聚於平臺上的調色劑峰脊和圓形平臺之間形成的角度而確定靜止角。調色劑的靜止角因重複操作顯影裝置而改變。即，隨著調色劑餘留在調色劑存儲腔41a中的時間階段被延長，當顯影裝置在圖像形成操作等中操作時未用於使潛像顯影的餘留在調色劑存儲腔41a中的調色劑的靜止角發生改變。在調色劑尚未被使用時，即在自將調色劑存儲在調色劑存儲腔41a中以來從未操作顯影裝置的情況下，調色劑的靜止角最小(該角度最小)。此後，在顯影裝置重複地執行圖像形成操作時，由於例如調色劑存儲腔41a中的調色劑之間的摩擦以及調色劑與管控刮刀44之間的摩擦，調色劑劣化並且調色劑的流動性降低，調色劑的靜止角增大。特別地，在調色劑的剩餘量較小的情況下，加速了劣化的進程。在本實施例中，使用經受了圓化處理的調色劑，並且在調色劑尚未被使用(調色劑為新的)時調色劑的靜止角為約20度，而在調色劑壽命的終點時調色劑的靜止角為約60度。即，本實施例中的調色劑的靜止角的範圍為20度至60度。

在本實施例中，以下列方式限定調色劑壽命的終點的時間。由顯影裝置中的可利用調色劑被用盡(下文稱為調色劑壽命的終點)時的調色劑表面確定傾斜表面47a的下端部47d。這示出在圖4中。需要注意的是，下端部47d還可以設置在比調色劑壽命的終點時的調色劑表面更低的位置處。當重複列印操作並且顯影裝置40中的調色劑減少時，總之可以由顯影輥42承載的調色劑被用盡，並且不再可以進行顯影。在本實施例中，當在感光鼓1的旋轉方向上顯影約287mm(在a4格式紙張中前端邊緣和後端邊緣均為5mm)的純色圖像時，感光鼓1的單位面積上的調色劑放置水平呈現預定改變時的時間點限定為調色劑壽命的終點。具體地說，正常調色劑放置水平(在開始使用調色劑時的時間點)為0.4至0.5mg/cm2，在調色劑放置水平降低至0.2mg/cm2或更低時的時間點限定為調色劑壽命的終點。作為更簡單的測試方法，憑視覺看出在定影后的純色圖像上存在模糊的時間點也可以限定為調色劑壽命的終點。因而，通過利用上述測量方法測量已經到達調色劑壽命終點的調色劑的靜止角，能夠獲得調色劑壽命的終點時的靜止角。

作為下部引導表面的傾斜表面47a從下端部47d以70度角向上延伸，所述下端部對應於在調色劑已經到達調色劑壽命的終點時的調色劑的表面的高度。傾斜表面47a的下端部47d定位在顯影輥42的下端部的上方，並且定位在顯影輥42的中心旋轉軸線的下方。此外，傾斜表面47a的下端部47d定位在管控刮刀44與顯影輥42接觸之處的位置的下方，並且定位在管控刮刀44的與顯影輥42接觸的尖端(下端部)的下方。傾斜表面47a的傾斜角(第一角)可以至少是調色劑壽命的終點時的靜止角(其作為第一靜止角，本實施例中為至少60度)，並且小於90度，並且本實施例中的設定範圍為至少60度且不大於80度。如上所述，本文中，自調色劑存儲在調色劑存儲腔41a中起，當顯影裝置已經執行圖像形成操作的次數(其致使調色劑放置水平降低)到達預定次數時，餘留在調色劑存儲腔41中的調色劑的靜止角為調色劑壽命的終點時的靜止角。傾斜表面47a以70度角向上延伸並且聯接至傾斜表面47b。

作為上部引導表面的傾斜表面47b從作為下部引導表面的傾斜表面47a的上端部以30度角進一步向上延伸。傾斜表面47b的傾斜角(第二角)可以至少是調色劑尚未使用時的靜止角(其作為第二靜止角，本實施例中為至少20度)並且小於第一靜止角，並且在本實施例中，設定範圍為至少20度且不大於40度。在此，如上所述，在調色劑尚未使用時的靜止角是自調色劑存儲在調色劑存儲腔41a中起顯影裝置從未執行圖像形成操作的情況下調色劑的靜止角。

即，如上所述，由傾斜表面47a和水平面(圖1中的水平線)h形成的角度θ1設定為70度，並且不小於調色劑壽命的終點時的調色劑的靜止角。此外，由傾斜表面47b和水平面(圖1中的水平線)h形成的角度θ2設定為30度，並且至少是在調色劑尚未使用(調色劑為新的)時的調色劑的靜止角，並且小於調色劑壽命的終點時的調色劑的靜止角。而且，傾斜表面47b的傾斜角小於傾斜表面47a的傾斜角。

當調色劑的剩餘量較大時，調色劑劣化少並且靜止角小。當顯影裝置重複圖像形成操作並且調色劑的剩餘量減少時，調色劑劣化並且靜止角增大。為了使調色劑藉助其自身重量而移動至顯影輥42，優選的是放置調色劑的傾斜表面以適於調色劑的當前狀態的角度傾斜，即，優選的是根據調色劑的剩餘量和劣化程度而維持角度至少為預定靜止角。

在本實施例中，顯影裝置40的框架41的調色劑存儲腔41a中的上部區域和下部區域之間的邊界以下列方式設定。當調色劑存儲腔41a中存儲的調色劑的量相當於框架41的調色劑存儲腔41a的最大容量的一半(50％)時，傾斜表面47a和傾斜表面47b之間的邊界部分47c(傾斜表面47a的上端部或傾斜表面47b的下端部)的高度設定為基本上與此時的調色劑表面的高度相等。在調色劑存儲腔41a中，位於經過邊界部分47c的水平面下方的空間區域用作下部區域，位於所述水平面上方的空間區域用作上部區域，並且使這兩個區域彼此分開的水平面用作邊界。

採用上述結構，調色劑存儲腔41a的內壁的各個傾斜表面47a和47b維持傾斜角至少為與調色劑存儲腔41a內存儲的調色劑的剩餘量和劣化程度對應的所需靜止角，因而能夠使調色劑順暢地滑動並承載至顯影輥42上。

在此，作為比較示例，圖9示出了包括虛擬結構的顯影裝置的示意性橫截面視圖。圖9中所示的顯影裝置140包括其中存儲調色劑190的框架141、布置成覆蓋框架141的調色劑存儲腔141a的下部開口的顯影輥142、以及管控由顯影輥142承載的調色劑量的管控刮刀144。在調色劑存儲腔141a的內壁中，框架141具有用於將調色劑190引導至顯影輥142的傾斜表面147。傾斜表面147的傾斜角的大小、即由傾斜表面147和水平面(圖9中的水平線)h形成的角度α的大小設定為70度。該角度的值至少為調色劑190的靜止角。相應地，調色劑190藉助其自身重量而沿著傾斜表面147順暢地運送至顯影輥142。另一方面，顯影輥142在其表面上具有微小的介電部分，並且在所述表面附近形成有大量的微小閉合電場。因此，調色劑190通過傾斜表面147而被運送至顯影輥142附近，並且調色劑190被顯影輥142的表面上的微小閉合電場所吸引，由此能夠使顯影輥142的表面承載調色劑190。

然而，認為具有虛擬結構的顯影裝置存在以下問題，所述虛擬結構包括：在表面上局部地帶有電荷並且具有吸引調色劑的操作的顯影輥、以及其角度至少為調色劑的靜止角並且將調色劑引導至顯影輥附近的內壁。期望的是增大顯影裝置的容量，並且在考慮到調色劑使用期間的最大靜止角而將容器設計成使顯影裝置的容器的內壁具有大角度的情況下，容器的尺寸在重力方向上向上增大。結果，大的負載施加至下部的調色劑上，已經承受負載的調色劑流入顯影裝置中，由此加速了調色劑的劣化。當調色劑發生劣化時，由微小閉合電場產生的調色劑吸引效應減弱。因此，在顯影裝置的使用階段的後半期中因調色劑劣化導致了圖像故障，並且用戶的便利性可能受損。

如上所述，根據本實施例，上部傾斜表面47b的傾斜角θ2小於下部傾斜表面47a的傾斜角θ1，並且調色劑存儲腔41a構造成使得沿著向上方向在側向上(水平方向)擴大了存儲空間。因此，根據本實施例，在以接近調色劑存儲腔41a的最大容量的較大量存儲調色劑的情況下，能夠使得調色劑表面的高度低於其中存儲空間豎直地延伸的結構中(如圖9中所示的結構中，其中調色劑縱向積聚的結構)的高度。藉此，能夠減少調色劑存儲腔41a中的上部調色劑的重量對下部調色劑的影響，並且能夠防止因調色劑的重量而加速調色劑劣化。通過防止加速調色劑劣化，能夠維持圖像質量，直至顯影裝置的使用階段的後半期為止，並且能夠提高用戶的便利性。

例如，每個傾斜表面47a和47b的傾斜角的上述設定以及傾斜表面47a和47b之間的邊界部分47c的位置(高度)的上述設定僅僅是示例性的。不言而喻的是，存在這樣的情況，其中最佳設定值根據例如已存儲的調色劑的類型和調色劑存儲腔41a的容量而改變、並且最佳設定值根據裝置的規格而適當地設定。特別地，就其中傾斜角變化的傾斜表面47a和傾斜表面47b之間的邊界部分47c的位置(高度)而言，通過實際測量因顯影裝置的使用次數增大而導致的調色劑靜止角變化的轉變，可以確定其最佳設定值。作為替代，通過準備具有不同傾斜角的傾斜表面的多個顯影裝置、並且檢查在顯影裝置的使用階段後半期中的調色劑剩餘量、並且互相比較調色劑剩餘量，也可以確定最佳設定值。

另外，在本實施例中，用於將調色劑引導至顯影輥的引導表面由兩個傾斜表面形成，但是傾斜表面的數量不限於兩個。也可以採用其中引導表面由三個或更多個傾斜表面形成的結構、即提供具有以三級或更多級變化的傾斜角的引導表面的結構。在這種情況下，傾斜角改變的邊界(內壁高度)可以適當的設定，使得調色劑放置於其上的傾斜表面的傾斜角根據調色劑的剩餘量和劣化程度(靜止角的改變)而變為最佳角。

根據本實施例的顯影裝置可以構造成能夠從圖像形成裝置的裝置主體(圖像形成裝置的除顯影裝置之外的部分)上拆卸，或者也可以構造成以不能從裝置主體上拆卸的方式固定至裝置主體。此外，顯影裝置40可以與感光鼓1和充電裝置2一起組成處理盒，作為處理盒的一部分，顯影裝置還可以構造成能夠從圖像形成裝置的裝置主體上拆卸。

(第二實施例)

將參考圖6描述根據本發明的第二實施例的顯影裝置。圖6是根據第二實施例的顯影裝置的示意性橫截面視圖。在根據第二實施例的顯影裝置中，用於將調色劑引導至顯影輥的引導表面包括彎曲表面。除了引導表面的結構之外，根據第二實施例的顯影裝置具有與根據第一實施例的顯影裝置相同的結構。在第二實施例中，採用與第一實施例中相同的附圖標記來指代與第一實施例共有的結構，並且將省略對其進行描述。第二實施例中未描述的內容與第一實施例中的內容相同。

如圖6中所示，在形成框架41的調色劑存儲腔41a的內壁的一部分中，根據第二實施例的顯影裝置40b具有作為彎曲表面的引導表面48，所述彎曲表面朝向存儲腔的內側凸起。引導表面48是從下端部48d彎曲並向上延伸但同時逐漸減小其相對於水平面的角度的彎曲表面，所述下端部設置在與第一實施例中的傾斜表面47a的下端部47d的高度(位置)相同的高度(位置)處。即，在引導表面48中，相對於水平面的角度在下端部48d處最大(θ1＝70度)，並且隨著高度增加，角度逐漸減小。在靠近下端部48d的區域中，引導表面48形成為使得其傾斜角在至少為60度且不大於80度的範圍內變化，以使得所述傾斜角至少為調色劑壽命的終點時的靜止角。在遠離引導表面48的下端部的區域中、即在上部區域中，引導表面48形成為使得傾斜角在至少為20度且小於60度的範圍內變化，以使得所述傾斜角至少為調色劑尚未使用時的靜止角，並且所述區域包括其中滿足θ2＝30度的部分。即，在引導表面48中，下端部處的切平面相對於水平面以至少為第一靜止角的角度傾斜。另外，在下端部的上方，引導表面48具有這樣的部分，在所述部分中，切平面相對於水平面以至少為第二靜止角的角度傾斜，所述第二靜止角小於第一靜止角。引導表面48是彎曲表面，所述彎曲表面彎曲並延伸，使得從下端部向上，由切平面相對水平面形成的角度逐漸從第一靜止角減小。此外，引導表面的上端部的切平面相對於水平面以至少為第二靜止角的角度傾斜。

以如下方式考慮引導表面48，作為邊界部分48，確定這樣的線，當在調色劑存儲腔41a中存儲的調色劑的量相當於框架41的調色劑存儲腔41a的最大容量的一半(50％)時，所述線所處的高度基本上與此時的調色劑表面的高度相同；以及將引導表面48分成下部彎曲表面48a和上部彎曲表面48b。作為下部引導表面的彎曲表面48a是這樣的彎曲表面，其中由水平面和任何高度處的與彎曲表面接觸的切平面形成的角度θ1(相當於第一角)落入至少為60度且不大於80度的範圍內，並且能夠獲得與第一實施例中的下部傾斜表面47a相同的效果。作為上部引導表面的彎曲表面48b是這樣的彎曲表面，其中，由水平面和任何高度處的與彎曲表面接觸的切平面形成的角度θ2(相當於第二角)落入至少為20度且不大於60度的範圍內，並且能夠獲得與第一實施例中的上部傾斜表面47b相同的效果。即，可以考慮在引導表面48中，兩個不同的彎曲表面48a和48b形成一個連續的彎曲表面。即，作為下部引導表面的彎曲表面48a具有以至少為第一靜止角的角度傾斜的切平面。作為上部引導表面的彎曲表面48b具有這樣的切平面，所述切平面相對於水平面以小於第一靜止角且至少為第二靜止角的角度傾斜。作為上部引導表面的彎曲表面48的切平面的傾斜角小於作為下部引導表面的彎曲表面48a的切平面的傾斜角。

在引導表面48中，由引導表面48和水平面形成的角度在向下的方向上增大。當顯影裝置40b重複列印操作時，存儲在框架41的調色劑存儲腔41a中的調色劑90減少並且同時劣化，因而隨著調色劑表面降低，存儲的調色劑的靜止角增大。另一方面，在調色劑表面較高並且剛開始使用調色劑的狀態中，調色劑的流動性高，並且調色劑的靜止角小。根據本實施例，引導表面48維持傾斜角至少為與調色劑的剩餘量和劣化程度對應的所需靜止角，因而能夠在長使用階段期間使調色劑順暢地滑動並承載至顯影輥42上。此外，調色劑存儲腔41a被構造成使得存儲空間由於引導表面48而沿著向上方向在側向上(水平方向)擴大。藉此，能夠減少調色劑存儲腔41a中的上部調色劑的重量對下部調色劑的影響，並且防止因調色劑的重量而加速調色劑劣化。通過防止加速調色劑劣化，能夠維持圖像質量，直至顯影裝置的使用階段的後半期為止，並且能夠提高用戶的便利性。

在本實施例中，引導表面48是形成彎曲部的彎曲表面，其中，當沿著顯影輥42的旋轉軸線方向觀察時，傾斜角的改變程度在橫截面形狀上是恆定的，但是可以採納其它各種結構，只要該結構能夠獲得調色劑的上述引導效果即可。例如，引導表面48還可以是形成彎曲部的彎曲表面，其中傾斜角落入靜止角的預定範圍內，但是傾斜角的改變程度在上述橫截面形狀中是不規則的。

(第三實施例)

將參考圖7描述根據本發明的第三實施例的顯影裝置。圖7是根據第三實施例的顯影裝置的示意性橫截面視圖。在根據第三實施例的顯影裝置中，與第二實施例的引導表面不同，用於將調色劑引導至顯影輥的引導表面包括不規則的彎曲表面。除了引導表面的結構之外，根據第三實施例的顯影裝置具有與根據第一實施例和第二實施例中的每一個的顯影裝置相同的結構。在第三實施例中，採用與第一實施例和第二實施例中相同的附圖標記指代與第一實施例和第二實施例共有的結構，並且將省略對其進行描述。第三實施例中未描述的內容與第一實施例和第二實施例中的內容相同。

如圖7中所示，在形成框架41的調色劑存儲腔41a的內壁的一部分中，根據第三實施例的顯影裝置40c具有引導表面49，所述引導表面的形狀從存儲腔的下部向上部不規則地改變。從下端部49d向上，引導表面49具有下部彎曲表面49a、邊界部分49c以及上部彎曲表面49b，所述邊界部分定位的高度等於其量與調色劑存儲腔41a的最大容量的一半對應的調色劑的表面的高度。在引導表面49中，由下部表面和水平面形成的角度大於由上部表面和水平面形成的角度，但是引導表面49在其一部分(本實施例中為上部彎曲表面49b)中包括具有尖銳角度的部分49e。即，引導表面49是包括如下部分的彎曲表面，在所述部分中，由切平面相對於水平面形成的角度的變化是不規則的。即使引導表面49具有這種不連續的彎曲部分，所述引導表面也能維持傾斜角至少為與調色劑的剩餘量和劣化程度對應的所需靜止角，因而能夠在長使用階段期間藉助於調色劑的重力和引導表面49而將調色劑傳送至顯影輥42。

另外，如圖7中所示，根據本實施例的顯影裝置40c包括處於框架41的調色劑存儲腔41a中的攪動部件46。攪動部件46是通過在調色劑存儲腔41a中旋轉而輔助存儲腔中的調色劑藉由其自身重量移動的部件。如圖8中所示，作為顯影裝置的結構，也可以採取這樣的結構，其中可旋轉地設置有攪動部件46的第二調色劑存儲腔41b設置在框架41的調色劑存儲腔41a的深度側(遠離顯影輥的區域側)的結構。圖8是根據第三實施例的修改方案的顯影裝置40d的示意性橫截面視圖。在具有其中設置用於輔助存儲腔內的調色劑移動的部件的結構的顯影裝置中，通過設置本發明的幫助調色劑藉助調色劑重量移動的引導表面，能夠獲得防止調色劑劣化的上述效應。

根據本實施例，引導表面49維持傾斜角至少為與調色劑的剩餘量和劣化程度對應的所需靜止角，因而在長使用階段期間能夠使調色劑順暢地滑動並且承載至顯影輥42上。此外，調色劑存儲腔41a構造成使得存儲空間因引導表面49而沿著向上方向在側向上(在水平方向上)擴大。藉此，能夠減少調色劑存儲腔41a中的上部調色劑的重量對下部調色劑的影響，並且防止因調色劑的重量而加速調色劑劣化。通過防止調色劑劣化加速，能夠維持圖像質量，直至顯影裝置的使用階段的後半期為止，並且能夠提高用戶的便利性。

參考上述實施例，只要可能時，各個結構就可以彼此組合。例如，可以採用這樣的結構，其中提供了通過組合第一實施例中的傾斜平直表面和第二實施例中的彎曲表面而獲得的引導表面。需要注意的是，在使用傾斜平直表面的情況下，切平面相當於傾斜表面。

根據本發明，能夠在長時間階段期間防止調色劑劣化，並且維持圖像質量，直至顯影裝置的使用階段的後半期為止，同時還實現了增大調色劑的存儲量。

雖然已經參考示例性實施例描述了本發明，但是應當理解，本發明不限於所公開的示例性實施例。下列權利要求的範圍應當賦予最寬泛的解釋，以涵蓋所有的這些修改、等同結構和功能。