專利名稱：顯影裝置、圖像形成裝置及顯影方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有在表面擔(dān)承調(diào)色劑的調(diào)色劑擔(dān)承輥的顯影裝置、圖 像形成裝置及利用該輥并通過(guò)調(diào)色劑對(duì)靜電潛像進(jìn)行顯影的顯影方法。
背景技術(shù)：
在利用調(diào)色劑對(duì)靜電潛像進(jìn)行顯影的技術(shù)中，使形成為近似圓筒形 狀的調(diào)色劑擔(dān)承輥表面，擔(dān)承調(diào)色劑。為了改善這種被擔(dān)承于調(diào)色劑擔(dān) 承輥的表面的調(diào)色劑的特性，本申請(qǐng)的申請(qǐng)人在此之前公開(kāi)了 一種在形 成為圓筒形狀的輥的表面設(shè)置有規(guī)則配置的凸部、和包圍該凸部的周圍
的凹部的調(diào)色劑擔(dān)承輥的構(gòu)造(參照特開(kāi)2007- 12780號(hào)>^才艮)。對(duì)于 這樣的構(gòu)造而言，由于表面的凹凸圖案被管理呈均勻狀態(tài)，所以，具有 易于控制被擔(dān)承于輥表面的調(diào)色劑層的厚度與帶電量等好處。
但是，在使用具有上述構(gòu)造的調(diào)色劑擔(dān)承輥的情況下，由于凹凸均 勻，所以，如果不嚴(yán)格管理調(diào)色劑擔(dān)承輥上的調(diào)色劑層厚，則存在從調(diào) 色劑擔(dān)承輥表面飛散調(diào)色劑和產(chǎn)生模糊的問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明者的研究認(rèn) 為，引起這些現(xiàn)象的主要原因之一在于，當(dāng)隨著使用而在特性良好的新 的調(diào)色劑中混合存在特性劣化的舊的調(diào)色劑時(shí)，尤其容易由從調(diào)色劑擔(dān) 承輥的表面剝離的層擔(dān)承舊的調(diào)色劑。而且，由于在從調(diào)色劑擔(dān)承輥表 面剝離的調(diào)色劑層中，對(duì)調(diào)色劑擔(dān)承輥的附著力弱，所以，容易形成調(diào) 色劑的泄漏、飛散、模糊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述課題而提出，其目的在于，在使用表面設(shè)置有凹凸 的調(diào)色劑擔(dān)承輥的顯影裝置、圖像形成裝置及顯影方法中，降低從調(diào)色 劑擔(dān)承輥泄漏與飛散調(diào)色劑、產(chǎn)生模糊。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的顯影裝置具備收容調(diào)色劑的收容部； 調(diào)色劑擔(dān)承輥，其形成為在表面具有規(guī)則配置的多個(gè)凸部及包圍該凸部 的凹部的近似圓筒形狀，在其表面擔(dān)承由從所述收容部供給的帶電調(diào)色劑形成的調(diào)色劑層；和與所述調(diào)色劑擔(dān)承輥表面的調(diào)色劑層抵接，從而 限制該調(diào)色劑層的厚度的限制部件；所述限制部件將所述調(diào)色劑擔(dān)承輥 表面中由所述凸部擔(dān)承的調(diào)色劑層限制為一層調(diào)色劑以下。
而且，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的圖像形成裝置具備擔(dān)承靜電
潛像的像擔(dān)承體；和顯影器，其具有調(diào)色劑擔(dān)承輥，利用所述調(diào)色劑對(duì)
所述像擔(dān)承體擔(dān)承的靜電潛像進(jìn)行顯影，所述調(diào)色劑擔(dān)承輥形成為在表 面具有規(guī)則配置的多個(gè)凸部及包圍該凸部的凹部的近似圓筒形狀，且在
其表面擔(dān)承由帶電調(diào)色劑形成的調(diào)色劑層；所述調(diào)色劑擔(dān)承輥表面中由 所述凸部擔(dān)承的調(diào)色劑層被限制為 一層調(diào)色劑以下。
并且，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種顯影方法，使形成為在 表面具有規(guī)則配置的多個(gè)凸部及包圍該凸部的凹部的近似圃筒形狀、且 在其表面擔(dān)承由帶電調(diào)色劑形成的調(diào)色劑層的調(diào)色劑擔(dān)承輥，與擔(dān)承靜 電潛像的像擔(dān)承體對(duì)置配置，利用所述調(diào)色劑對(duì)所述靜電潛像進(jìn)行顯 影，并且，將所述調(diào)色劑擔(dān)承輥表面中由所述凸部擔(dān)承的調(diào)色劑層限制 為一層調(diào)色劑以下。
詳細(xì)情況將在后面說(shuō)明，這里對(duì)本申請(qǐng)發(fā)明者基于各種實(shí)驗(yàn)而得到 的見(jiàn)解進(jìn)行筒單說(shuō)明。調(diào)色劑擔(dān)承輥的表面擔(dān)承的調(diào)色劑中，在調(diào)色劑 擔(dān)承輥的表面附近集聚特性良好的新的調(diào)色劑(以下稱為"新調(diào)色劑")， 而層疊在這些調(diào)色劑之上、以遠(yuǎn)離調(diào)色劑擔(dān)承輥的表面的狀態(tài)被擔(dān)承的 調(diào)色劑中，含有大量經(jīng)長(zhǎng)期使用而特性劣化的調(diào)色劑(以下稱為"舊調(diào) 色劑")。即，成為如下形式，即、在調(diào)色劑擔(dān)承輥的表面首先形成新調(diào) 色劑主體的調(diào)色劑層，進(jìn)而在其表面形成大量含有舊調(diào)色劑的調(diào)色劑 層。由于這樣的舊調(diào)色劑與調(diào)色劑擔(dān)承輥的接觸少，所以，無(wú)法得到足 夠的帶電量，會(huì)產(chǎn)生泄漏、飛散和模糊。
鑒于此，在本發(fā)明中，利用限制部件將調(diào)色劑擔(dān)承輥表面中由凸部 擔(dān)承的調(diào)色劑層限制為一層調(diào)色劑以下。由此，由于調(diào)色劑擔(dān)承輥表面 擔(dān)承的調(diào)色劑特性良好，所以，能夠抑制調(diào)色劑飛散和模糊的發(fā)生。


圖l是表示本發(fā)明的圖像形成裝置的一個(gè)實(shí)施方式的圖。圖2是表示圖1的圖像形成裝置的電氣構(gòu)成的框圖。
圖3是表示顯影器的外觀的圖。
圖4是表示顯影器的構(gòu)造剖面圖。
圖5是表示顯影輥及其表面的局部放大圖。
圖6是表示對(duì)調(diào)色劑飛散等的發(fā)生原理進(jìn)行說(shuō)明的模型的圖。
圖7是表示理想的調(diào)色劑層的圖。
圖8是表示顯影輥與限制刮板的位置關(guān)系的圖。
圖9是顯影輥與限制刮板的抵接部位的放大示意圖。
圖IO是調(diào)色劑層限制的其他例子的圖。
圖11是表示凸部的調(diào)色劑被覆狀態(tài)的圖。
圖12是表示本發(fā)明的圖像形成裝置中能夠使用的顯影器的其他例 子的圖。
圖中符號(hào)說(shuō)明
4…旋轉(zhuǎn)顯影單元(調(diào)色劑輸送機(jī)構(gòu))；22…感光體(像擔(dān)承體)， 4C、 4K、 4M、 4Y…顯影器(顯影裝置、顯影器)；41…殼體(收容部); 44、 44b…顯影輥(調(diào)色劑擔(dān)承輥)；46…限制刮板(限制機(jī)構(gòu))；411... 第一室(調(diào)色劑收容室)；412…第二室(調(diào)色劑收容室)；441、 441b… (顯影輥表面的)凸部；442、 442b…(顯影輥表面的)凹部；461…板 狀部件(限制部件)；462…彈性部件(限制部件)。
具體實(shí)施例方式
圖l是表示本發(fā)明的圖像形成裝置的一個(gè)實(shí)施方式的圖。而圖2是 表示圖l的圖像形成裝置的電氣構(gòu)成的框圖。該裝置是將黃(Y)、青色 (C)、洋紅(M)、黑(B)這四種顏色的調(diào)色劑(顯影劑)重合，形 成全色彩色圖像；或僅利用黑色(B)調(diào)色劑形成黑白圖像的圖像形成 裝置。在該圖像形成裝置中，如果從主機(jī)等外部裝置向主控制器11賦予圖像信號(hào)，則設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)控制器10的CPU101根據(jù)來(lái)自該主控制 器11的指令，控制發(fā)動(dòng)機(jī)部EG各部，執(zhí)行規(guī)定的圖像形成動(dòng)作，從 而在紙張S上形成與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像。
在該發(fā)動(dòng)機(jī)部EG中，設(shè)置有沿著圖1的箭頭方向Dl旋轉(zhuǎn)自如的 感光體22。而且，在該感光體22的周圍，沿著其旋轉(zhuǎn)方向Dl分別配 置有帶電單元23、旋轉(zhuǎn)顯影單元4及清潔部25。帶電單元23被施加規(guī) 定的帶電偏壓，使感光體22的外周面均勻地帶規(guī)定的表面電位。清潔 部25將一次轉(zhuǎn)印后殘留附著在感光體22的表面的調(diào)色劑除去，回收到 在內(nèi)部設(shè)置的廢棄調(diào)色劑容器中。由這些感光體22、帶電單元23及清 潔部25 —體構(gòu)成了感光體盒2,該感光體盒2能夠一體安裝在裝置主體、 或從主體拆下。
并且，從曝光單元6朝向通過(guò)該帶電單元23而帶電的感光體22的 外周面，照射光束L。該曝光單元6根據(jù)被從外部裝置賦予的圖像信號(hào)， 將光束L照射到感光體22上進(jìn)行曝光，形成與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的靜電潛 像。
通過(guò)顯影單元4對(duì)這樣形成的靜電潛像進(jìn)行調(diào)色劑顯影。即，在該 實(shí)施方式中，顯影單元4具備旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置在與圖l紙面正交的旋 轉(zhuǎn)軸中心的支承框40;和構(gòu)成為與支承框40拆裝自如的盒，并內(nèi)置各 種顏色的調(diào)色劑的黃色用顯影器4Y、青色用顯影器4C、洋紅色用顯影 器4M及黑色用顯影器4K。該顯影單元4被發(fā)動(dòng)機(jī)控制器IO控制。而 且，如果根據(jù)來(lái)自該發(fā)動(dòng)機(jī)控制器10的控制命令，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)顯影單元4， 并且，將這些顯影器4Y、 4C、 4M、 4K選擇性地與感光體22抵接或定 位在與感光體22隔著規(guī)定的間隙而對(duì)置的規(guī)定顯影位置，則設(shè)置于該 顯影器、并擔(dān)承被選擇的顏色的調(diào)色劑的顯影輥44與感光體22對(duì)置配 置，在該對(duì)置位置，從顯影輥44向感光體22的表面賦予調(diào)色劑。由此， 能夠以選擇的調(diào)色劑顏色對(duì)感光體22上的靜電潛像實(shí)施顯影化。
圖3是表示顯影器的外觀的圖。而圖4是表示顯影器的構(gòu)造剖面圖。 各顯影器4Y、 4C、 4M、 4K都具有相同構(gòu)造。因此，這里參照?qǐng)D3及 圖4對(duì)顯影器4K的構(gòu)成作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，對(duì)于其他的顯影器4Y、 4C、 4M而言，其構(gòu)造及功能也是相同的。該顯影器4K中，在其內(nèi)部 由收容調(diào)色劑T的殼體41樞軸支承供給輥43及顯影輥44，如果該顯影器4K被定位在上述顯影位置，則顯影輥44與感光體2抵接、或隔著 規(guī)定的間隙對(duì)置定位，并且，這些輥43、 44與設(shè)置在主體側(cè)的旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)部(省略圖示)卡合，向規(guī)定的方向旋轉(zhuǎn)。供給輥43例如由發(fā)泡氨 基甲酸乙酯橡膠、硅橡膠等彈性材料形成為圓筒狀。而顯影輥44由銅、 鋁、不銹鋼等金屬或合金形成為圓筒狀。并且，通過(guò)兩個(gè)輥43、 44接 觸并旋轉(zhuǎn)，可以在顯影輥44的表面涂抹調(diào)色劑，從而在顯影輥44表面 形成規(guī)定厚度的調(diào)色劑層。
殼體41的內(nèi)部空間被隔壁41a劃分成第一室411及第二室412。供 給輥43及顯影輥44都設(shè)置在第二室412中，第二室412內(nèi)的調(diào)色劑伴 隨著這些輥的旋轉(zhuǎn)而流動(dòng)、攪拌，被供給到顯影輥44的表面。另一方 面，第一室411中貯留的調(diào)色劑由于和供給輥43及顯影輥44隔離，所 以，不會(huì)因它們的旋轉(zhuǎn)而流動(dòng)。該調(diào)色劑通過(guò)在顯影單元4保持著顯影 器的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，而與第二室412中貯存的調(diào)色劑混合、并被攪拌。
這樣，在該顯影器中，通過(guò)將殼體內(nèi)部劃分成兩室，并設(shè)置由殼體 41的側(cè)壁及隔壁41a包圍供給輥43及顯影輥44的周圍，容積比較小的 第二室412，由此，即使在調(diào)色劑剩余量減少了的情況下，也能夠高效 地向顯影輥44的附近供給調(diào)色劑。而且，通過(guò)顯影單元4的旋轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn) 行從第一室411向第二室412的調(diào)色劑供給及調(diào)色劑整體的攪拌，由此 實(shí)現(xiàn)了在顯影器內(nèi)部省略了調(diào)色劑攪拌用的攪拌部件(螺旋鉆auger) 的無(wú)螺旋鉆構(gòu)造。
并且，在該顯影器4K中，配置有用于將在顯影輥44的表面形成的 調(diào)色劑層的厚度限制為規(guī)定厚度的限制刮板46。該限制刮板46由不銹 鋼或磷青銅等具有彈性的板狀部件461、和安裝在板狀部件461的前端 部的由硅橡膠或氨基甲酸乙酯橡膠等樹(shù)脂部件構(gòu)成的彈性部件462構(gòu) 成。該板狀部件461的后端部固著在殼體41上，在圖4的箭頭所示的 顯影輥44的旋轉(zhuǎn)方向上，安裝于板狀部件461的前端部的彈性部件462 被配置為位于比板狀部件461的后端部靠向上游側(cè)的位置。并且，通過(guò) 使該彈性部件462與顯影輥44表面彈性抵接，將在顯影輥44的表面形 成的調(diào)色劑層最終限制為規(guī)定的厚度。
這樣在顯影輥44的表面形成的調(diào)色劑層，通過(guò)顯影輥44的旋轉(zhuǎn)被 依次輸送到與在其表面形成有靜電潛像的感光體22的對(duì)置位置。然后，如果對(duì)顯影輥44施加來(lái)自省略圖示的偏壓用電源的顯影偏壓，則顯影 輥44上擔(dān)承的調(diào)色劑對(duì)應(yīng)其表面電位局部附著在感光體22的表面各 部，這樣，感光體22上的靜電潛像作為該調(diào)色劑顏色的調(diào)色劑像被顯 影化。
并且，在殼體41上設(shè)置有密封部件47,其在顯影輥44的旋轉(zhuǎn)方向 比與感光體22的對(duì)置位置靠下游側(cè)處，壓接在顯影輥44的表面。密封 部件47將通過(guò)了與感光體22的對(duì)置位置的殘留在顯影輥44表面的調(diào) 色劑引導(dǎo)到殼體41內(nèi)，并且，防止殼體內(nèi)的調(diào)色劑向外部漏出。
圖5是表示顯影輥及其表面的局部放大圖的圖。顯影輥44形成為 近似圓筒形的輥狀，在其長(zhǎng)度方向的兩端與輥同軸地設(shè)置有軸(shaft) 440，該軸440被顯影器主體軸承支承，使顯影輥44整體旋轉(zhuǎn)自如。顯 影輥44表面中，在其中央部44a如圖5的局部放大圖(虛線圓內(nèi))所 示，設(shè)置有規(guī)則配置的多個(gè)凸部441、和包圍這些凸部441的凹部442。
多個(gè)凸部441分別朝向圖5紙面的近前側(cè)突出，各凸部441的頂面 分別構(gòu)成了與顯影輥44的旋轉(zhuǎn)軸同軸的、單一的圓筒面的一部分。而 且，凹部442為以網(wǎng)目狀對(duì)凸部441的周圍進(jìn)行包圍的連續(xù)槽，凹部442 整體也構(gòu)成與顯影輥44的旋轉(zhuǎn)軸同軸、且與凸部所成的圓筒面不同的 一個(gè)圓筒面。對(duì)于這種構(gòu)造的顯影輥44，例如可以通過(guò)特開(kāi)2007 -140080號(hào)公才艮所記載的制造方法來(lái)制造。
各凸部441的頂面的一邊的長(zhǎng)度L1及各凸部的間隔L2，例如可以 設(shè)定為10 100nm左右，但不限定于此。而且，凸部441的形狀及其 排列也不限于這里說(shuō)明的情況。另外，對(duì)于凸部441與凹部442的高低 差將在后面說(shuō)明。
返回到圖1，接著對(duì)圖像形成裝置進(jìn)行說(shuō)明。如上所述，被顯影單 元4顯影的調(diào)色劑像在一次轉(zhuǎn)印區(qū)域TR1中被一次轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印單元7 的中間轉(zhuǎn)印帶71上。轉(zhuǎn)印單元7具備架設(shè)在多個(gè)輥72 75的中間轉(zhuǎn) 印帶71、和通過(guò)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輥73而使中間轉(zhuǎn)印帶71在規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向 D2旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)部(省略圖示)。并且，在將彩色圖像轉(zhuǎn)印到紙張S上時(shí)， 將感光體22上形成的各色調(diào)色劑像重疊到中間轉(zhuǎn)印帶71上，形成彩色 圖像，并且，將彩色圖像二次轉(zhuǎn)印到從盒8中逐枚取出、沿著輸送路徑F被輸送到二次轉(zhuǎn)印區(qū)域TR2的紙張S上。
此時(shí)，為了將中間轉(zhuǎn)印帶71上的圖像正確地轉(zhuǎn)印到紙張S上的規(guī) 定位置，所以，需要對(duì)將紙張S送入到二次轉(zhuǎn)印區(qū)域TR2的時(shí)機(jī)進(jìn)行 管理。具體而言，在輸送路徑F上，在二次轉(zhuǎn)印區(qū)域TR2的近前側(cè)設(shè) 置有門輥(gate roller) 81，通過(guò)與中間轉(zhuǎn)印帶71的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的時(shí)機(jī)一 致地旋轉(zhuǎn)門輥81，能夠以規(guī)定的時(shí)刻將紙張S送入到二次轉(zhuǎn)印區(qū)域 TR2。
而且，這樣形成了彩色圖像的紙張S通過(guò)定影單元9對(duì)調(diào)色劑像進(jìn) 行定影，經(jīng)由排出前輥82及排出輥83被輸送到在裝置主體的上面部設(shè) 置的排出托盤部89。另外，當(dāng)在紙張S的兩面形成圖像時(shí)，如上所述， 當(dāng)在單面形成了圖像的紙張S的后端部被輸送到排出前輥82后方的反 轉(zhuǎn)位置PR時(shí)，將排出輥83的旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)，由此，可以將紙張S沿 著反轉(zhuǎn)輸送路徑FR向箭頭D3方向輸送。然后，在門輥81的跟前再次 返回到輸送路徑F，此時(shí)，在二次轉(zhuǎn)印區(qū)域TR2中與中間轉(zhuǎn)印帶71抵 接而被轉(zhuǎn)印圖像的紙張S的面，是與先前被轉(zhuǎn)印了圖像的面相反的面。 這樣，可以在紙張S的兩面形成圖像。
另外，如圖2所示，各顯影器4Y、 4C、 4M及4K中分別設(shè)置有對(duì) 與該顯影器的制造日志、使用歷史記錄、內(nèi)置調(diào)色劑的殘余量等相關(guān)的 數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器91 ~ 94。并且，在各顯影器4Y、 4C、 4M及4K 中分別設(shè)置有無(wú)線通信器49Y、 49C、 49M、 49K。而且，根據(jù)需要， 這些無(wú)線通信器能夠選擇性地與設(shè)置在主體側(cè)的無(wú)線通信器109以非接 觸方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，從而經(jīng)由接口 105在CPU101與各存儲(chǔ)器91 ~ 94 之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)，來(lái)進(jìn)行與該顯影器相關(guān)的消耗品管理等各種信息 的管理。另外，在本實(shí)施方式中，利用無(wú)線通信等電磁機(jī)構(gòu)以非接觸方 式進(jìn)行了數(shù)據(jù)收發(fā)，但也可以在主體側(cè)及各顯影器側(cè)設(shè)置連接器等，通 過(guò)以機(jī)械方式嵌合連接器等，來(lái)相互進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。
另外，在該裝置中如圖2所示，具有由主控制器11的CPU111控制 的顯示部12。該顯示部12例如由液晶顯示器構(gòu)成，根據(jù)來(lái)自CPU111 的控制指令，來(lái)顯示用于使用戶知曉操作引導(dǎo)、圖像形成動(dòng)作的進(jìn)行狀 況，進(jìn)而裝置的異常發(fā)生或任意一個(gè)單元的更換時(shí)期等的規(guī)定信息。此外，在圖2中，符號(hào)113是為了對(duì)從主機(jī)等外部裝置經(jīng)由接口 112 賦予的圖像進(jìn)行存儲(chǔ)而設(shè)置于主控制器11的圖像存儲(chǔ)器。而且，符號(hào) 106是用于對(duì)CPU101執(zhí)行的運(yùn)算程序、用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)部EG的控制 數(shù)據(jù)等進(jìn)行存儲(chǔ)的ROM,而符號(hào)107是暫時(shí)存儲(chǔ)CPU101的運(yùn)算結(jié)果 或其他數(shù)據(jù)的RAM。
而且，在輥75的附近配置有清潔器76。該清潔器76能夠通過(guò)省略 圖示的電磁離合器與輥75接近、遠(yuǎn)離地移動(dòng)。并且，在移動(dòng)到輥75側(cè) 的狀態(tài)下，清潔器76的刮板與架設(shè)在輥75上的中間轉(zhuǎn)印帶71的表面 抵接，將二次轉(zhuǎn)印后殘留附著在中間轉(zhuǎn)印帶71的外周面的調(diào)色劑除去。
并且，在輥75的附近配置有濃度傳感器60。該濃度傳感器60與中 間轉(zhuǎn)印帶71的表面對(duì)置設(shè)置，根據(jù)需要，對(duì)在中間轉(zhuǎn)印帶71的外周面 形成的調(diào)色劑像的圖像濃度進(jìn)行測(cè)量。然后，基于該測(cè)量結(jié)果，在該裝 置中，進(jìn)行對(duì)圖像品質(zhì)造成影響的裝置各部的動(dòng)作條件的調(diào)整，例如對(duì) 賦予給各顯影器的顯影偏壓、曝光束L的強(qiáng)度、進(jìn)而對(duì)裝置的灰度修正 特性等進(jìn)行調(diào)整。
該濃度傳感器60例如使用了反射型光電傳感器，構(gòu)成為輸出與中 間轉(zhuǎn)印帶71上的規(guī)定面積的區(qū)域的濃淡相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。然后，通過(guò) CPU101 —邊使中間轉(zhuǎn)印帶71旋轉(zhuǎn)移動(dòng)、一邊定期取樣來(lái)自該濃度傳感 器60的輸出信號(hào)，從而可以檢測(cè)出中間轉(zhuǎn)印帶71上的調(diào)色劑像各部的 圖像濃度。
接著，對(duì)如上所述而構(gòu)成的圖像形成裝置的顯影器4K等中的、顯 影輥44上的調(diào)色劑層限制進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如上所述，該圖像形成裝置 的顯影器4K等中，在收容了調(diào)色劑T的殼體41內(nèi)部供給輥43與顯影 輥44的表面抵接。而且，在顯影輥旋轉(zhuǎn)方向上比供給輥抵接位置靠向 下游側(cè)，限制刮板46與顯影輥上的調(diào)色劑層抵接，由此，限制了顯影 輥44表面所擔(dān)承的調(diào)色劑層的厚度。如果該厚度不適當(dāng)，則會(huì)影響圖 像形成動(dòng)作。即，如果調(diào)色劑層過(guò)薄，則向與感光體22的對(duì)置位置的 調(diào)色劑輸送量減少，無(wú)法得到足夠的圖像濃度。而如果調(diào)色劑層過(guò)厚， 則調(diào)色劑會(huì)從顯影輥44表面落下、漏出到裝置內(nèi)，或從顯影輥上以浮 云狀物飛散，且附著在感光體22上，產(chǎn)生模糊(以下將這些現(xiàn)象統(tǒng)稱 為"調(diào)色劑飛散等")。首先，對(duì)本實(shí)施方式中的調(diào)色劑層限制的原理進(jìn)行說(shuō)明。本申請(qǐng)的 發(fā)明者在調(diào)色劑層比較厚(調(diào)色劑的體積平均粒徑的數(shù)倍左右)的狀態(tài)
下，對(duì)形成了調(diào)色劑層的顯影輥44的表面狀態(tài)與調(diào)色劑飛散等的因果 關(guān)系進(jìn)行了各種實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，例如可以通過(guò)以下的模式對(duì)調(diào)色劑飛 散等的發(fā)生原理進(jìn)行說(shuō)明。
圖6A~6D是表示對(duì)調(diào)色劑飛散等的發(fā)生原理進(jìn)行說(shuō)明的模式的 圖。雖然在顯影器內(nèi)首先填充了新的調(diào)色劑，但隨著利用了顯影器的圖 像形成動(dòng)作反復(fù)進(jìn)行，在顯影器內(nèi)混合存在未使用、保持了當(dāng)初的特性 的調(diào)色劑(本說(shuō)明書(shū)中稱為"新調(diào)色劑")；和暫時(shí)被顯影輥44表面擔(dān) 承但未用于顯影而再次返回到顯影器內(nèi)，由此導(dǎo)致特性劣化的使用完畢 的調(diào)色劑(本說(shuō)明書(shū)中稱為"舊調(diào)色劑")。因此，如圖6A所示，顯影 輥44的周圍處于混合了新調(diào)色劑Tn和舊調(diào)色劑To的狀態(tài)。另外，在 圖6A ~6D中，用白圓團(tuán)表示新調(diào)色劑Tn、用帶影線的圓圏表示舊調(diào) 色劑To。
其中，由于新調(diào)色劑Tn流動(dòng)性高、且?guī)щ娏恳哺?，所以，由于靜 電力Ft而被吸引到顯影輥44的表面。另一方面，由于舊調(diào)色劑因外添 劑的埋沒(méi)或剝離等原因而導(dǎo)致流動(dòng)性及帶電性劣化，所以，被顯影輥44 吸引的力和其速度都比新調(diào)色劑弱。結(jié)果如圖6B所示，與顯影輥44 直接接觸的調(diào)色劑大都是新調(diào)色劑Tn。即，形成于顯影輥44表面的調(diào) 色劑層中，顯影輥44附近的第一層由新調(diào)色劑形成。
另一方面，在如此形成的第一層之上堆積的層中，如圖6C所示， 混合存在新調(diào)色劑Tn及舊調(diào)色劑To。其原因在于，如果顯影輥44表 面被新調(diào)色劑層覆蓋，則由于在其上層顯影輥?zhàn)陨淼撵o電力的影響減 弱，所以，新調(diào)色劑所具有的電荷吸引新的調(diào)色劑，結(jié)果，除了新調(diào)色 劑之外，劣化而帶電量降低、帶相反極性電的舊調(diào)色劑也被這樣的電荷 吸引。在本說(shuō)明書(shū)中，將這種在接近顯影輥44表面的層中集中新調(diào)色 劑，而在遠(yuǎn)離該表面的層中大量含有舊調(diào)色劑的現(xiàn)象稱為"層分離現(xiàn) 象"。
另外，如圖6D所示，因顯影輥44所具有的靜電力或調(diào)色劑自身的 帶電特性，有時(shí)可以在顯影輥44的表面形成兩層以上的新調(diào)色劑層。 這種情況下，在遠(yuǎn)離顯影輥44表面的層中也混合存在新調(diào)色劑Tn和舊調(diào)色劑To，發(fā)生了層分離現(xiàn)象。
這樣，顯影輥44的表面所形成的調(diào)色劑層中，在遠(yuǎn)離顯影輥44的 外側(cè)的層中，舊調(diào)色劑To的比例增多。由于舊調(diào)色劑To帶電量低，所 以，向顯影輥44表面或其上的調(diào)色劑層的附著力弱，結(jié)果，因顯影輥 44的旋轉(zhuǎn)會(huì)在調(diào)色劑輸送的過(guò)程中，從顯影輥44表面剝離脫落，飛散 到裝置內(nèi)。而且，與原本的帶電極性帶相反極性電的調(diào)色劑，會(huì)附著在 感光體22的靜電潛像中本來(lái)不應(yīng)附著調(diào)色劑的區(qū)域，從而發(fā)生模糊。
通過(guò)該模式，可以說(shuō)明以下的實(shí)驗(yàn)事實(shí)。例如，當(dāng)向長(zhǎng)時(shí)間使用、 調(diào)色劑殘余量減少的顯影器補(bǔ)充新的調(diào)色劑時(shí)，可以觀測(cè)到調(diào)色劑飛散 或模糊暫時(shí)變多，然后逐漸減少。這可以認(rèn)為，是因?yàn)轱@影器內(nèi)劣化的 調(diào)色劑中混入了大量的新調(diào)色劑，結(jié)果，顯影輥44表面附近被新調(diào)色 劑占據(jù)，調(diào)色劑層的外表面大量含有舊調(diào)色劑。然后，如果繼續(xù)使用， 則新調(diào)色劑被選擇使用，結(jié)果，由于與舊調(diào)色劑的特性差減少、層分離 現(xiàn)象被緩解，所以，調(diào)色劑飛散等的程度降低。
該請(qǐng)況可以通過(guò)補(bǔ)充與原來(lái)的調(diào)色劑顏色不同顏色的調(diào)色劑的實(shí) 驗(yàn)來(lái)證明。例如，向調(diào)色劑殘余量減少的青色顯影器4C補(bǔ)充新的黃色 調(diào)色劑，對(duì)顯影輥44的表面進(jìn)行觀察。結(jié)果，在顯影輥表面形成了青 色調(diào)色劑與黃色調(diào)色劑相互混合而成的接近綠色的調(diào)色劑層，但如果向 其表面噴吹空氣、或利用刷毛進(jìn)行處理等，將表面的調(diào)色劑除去，則顯 影輥44表面的顏色逐漸變換為黃色。尤其與顯影輥44的表面直接接觸 的第一層的調(diào)色劑，是與原來(lái)的黃色調(diào)色劑顏色大致相同的黃顏色。另 一方面，如果試著利用這樣的顯影器執(zhí)行圖像形成動(dòng)作，則在顯影器的 周圍飛散、在感光體22上形成模糊的主要是青色調(diào)色劑。
由此可知，引起了接近顯影輥44表面的層主要被新調(diào)色劑占據(jù)， 而在遠(yuǎn)離該表面的層中含有很多舊調(diào)色劑這一層分離現(xiàn)象，且調(diào)色劑飛 散等主要由舊調(diào)色劑引起。
其中，這里所說(shuō)的"新調(diào)色劑"及"舊調(diào)色劑"是對(duì)顯影器內(nèi)的調(diào) 色劑粒子間的相對(duì)特性差進(jìn)行表示的概念，與調(diào)色劑自身是否是新品不 一定存在關(guān)系。例如，即使是新品的調(diào)色劑，其中也會(huì)多少含有與上述 的舊調(diào)色劑同樣不表現(xiàn)足夠特性的調(diào)色劑，該情況下，該調(diào)色劑發(fā)揮與"舊調(diào)色劑"同樣的作用。另外，即便不是新品的調(diào)色劑，如果各調(diào)色 劑粒子間的相對(duì)特性差少，則也可以認(rèn)為是"新調(diào)色劑"。
而且，除了在設(shè)置了用于向顯影器補(bǔ)充調(diào)色劑的供給口的構(gòu)造的情 況下，即便在此之外的情況下，也會(huì)發(fā)生同樣的現(xiàn)象。例如本實(shí)施方式 那樣，當(dāng)構(gòu)成為在顯影器內(nèi)被劃分為兩室以上的時(shí)刻從一室向另一室供 給調(diào)色劑時(shí)，在該供給的時(shí)刻，發(fā)生了新調(diào)色劑與舊調(diào)色劑的混合。雖
然本實(shí)施方式中沒(méi)有在顯影器內(nèi)設(shè)置螺旋鉆，但如果顯影器4K等伴隨 著旋轉(zhuǎn)顯影單元4的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，則第一室411中貯留的新調(diào)色劑通過(guò) 流入到舊調(diào)色劑比率增大的第二室412而引起混合。在顯影器內(nèi)設(shè)置螺 旋鉆等調(diào)色劑輸送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、從與顯影器獨(dú)立設(shè)置的調(diào)色劑容器定期 補(bǔ)給調(diào)色劑的構(gòu)成中也是同樣的。
綜上所述，為了降低調(diào)色劑飛散等，在顯影輥44擔(dān)承的調(diào)色劑層 中不產(chǎn)生層分離現(xiàn)象是有效的。理想的情況如圖7所示，在顯影輥44 表面整體，由新調(diào)色劑形成均勻的調(diào)色劑層。
圖7是表示理想的調(diào)色劑層的圖。在該圖中，表示了在顯影輥44 表面的凸部441及凹部442中形成了僅由一層新調(diào)色劑構(gòu)成的調(diào)色劑層 的情況，但也可以是兩層以上的新調(diào)色劑層。另外，單一從抑制調(diào)色劑 飛散等這一觀點(diǎn)出發(fā)，調(diào)色劑層的厚度均勻不是必須的條件，例如在凸 部441和凹部442中調(diào)色劑層的厚度不同也可以。其中，要求調(diào)色劑層 中盡量不含有舊調(diào)色劑。在該實(shí)施方式中，通過(guò)調(diào)整限制刮板46相對(duì) 顯影輥44的位置，調(diào)節(jié)限制刮板46的前端與顯影輥44的間隔(楔高)， 來(lái)對(duì)顯影輥44所擔(dān)承的調(diào)色劑層進(jìn)行限制。
圖8是表示顯影輥與限制刮板的位置關(guān)系的圖。而圖9A及9B是顯 影輥與限制刮板的抵接部位的放大示意圖。更具體而言，圖9A是表示 顯影輥44與限制刮板46的位置關(guān)系的圖。而圖9B是示意表示在顯影 輥44表面擔(dān)承的調(diào)色劑的樣子的圖。本實(shí)施方式中，通過(guò)管理設(shè)置于 限制刮板46的彈性部件462在顯影輥旋轉(zhuǎn)方向的最上游側(cè)端部462a、 與最接近該最上游側(cè)端部462a的顯影輥44表面、尤其是其凸部441之 間的間隔Gl,將顯影輥44表面的凸部441所擔(dān)承的調(diào)色劑層限制為1 層以下。更詳細(xì)而言，當(dāng)設(shè)調(diào)色劑T的體積平均粒徑為Dave時(shí)，按照 下式GK2'Dave…(式l)成立的方式，i殳定間隔Gl。間隔的調(diào)整通過(guò)使限制刮板46在殼體41上的安裝位置向圖8所示的調(diào)整方向移動(dòng) 來(lái)進(jìn)行。
參照?qǐng)D9A及9B對(duì)該情況下的調(diào)色劑層限制進(jìn)行說(shuō)明。其中，在圖 9A及9B中，使顯影輥44的朝向與圖6A等相反，將其表面表示為朝 下。在圖9A中，伴隨著顯影輥44的旋轉(zhuǎn)，其表面相對(duì)固定的限制刮板 46從圖的左側(cè)向右側(cè)移動(dòng)。此時(shí)，使顯影輥44的凸部441與彈性部件 462之間的間隔G1滿足上述(式l)，即，設(shè)定為小于調(diào)色劑的體積平 均粒徑Dave的兩倍的值。在顯影輥44上的調(diào)色劑層到達(dá)與限制刮板46的抵接位置之前的、 圖9B中標(biāo)記為"限制前"的區(qū)域中，如上所述，由用白圓圏表示的新 調(diào)色劑Tn形成最接近顯影輥44表面的層，而在較遠(yuǎn)的層(圖9B中為 下方)中，混合存在新調(diào)色劑Tn和帶有影線來(lái)表示的舊調(diào)色劑To。如 果在該狀態(tài)下到達(dá)與限制刮板46的抵接位置，則在凸部441中，構(gòu)成 第二層以后的調(diào)色劑層的調(diào)色劑被彈性部件462的前端462a刮下。由 此，在凸部441中，僅擔(dān)承一層量的新調(diào)色劑Tn。
雖然在如此被刮落的調(diào)色劑中混合存在新調(diào)色劑及舊調(diào)色劑，但其 中由于新調(diào)色劑Tn帶電量高，所以，對(duì)其作用了被顯影輥44吸引的強(qiáng) 靜電力。另一方面，在與限制刮板46的抵接位置靠后方處(圖9B中為 左方)，也存在帶電量低的舊調(diào)色劑。如果被刮落的調(diào)色劑與這樣的舊 調(diào)色劑碰撞，則導(dǎo)致高帶電量的新調(diào)色劑Tnl、 Tn2將后方的低帶電量 的舊調(diào)色劑Tol、 To2彈出。這樣，顯影輥44表面附近存在的舊調(diào)色劑 被新調(diào)色劑置換，舊調(diào)色劑逐漸被趕到后方。結(jié)果，在被限制刮板46 實(shí)施了層限制后的、圖9B中標(biāo)記為"限制后"的區(qū)域中，構(gòu)成調(diào)色劑 層的調(diào)色劑中舊調(diào)色劑占據(jù)的比率極小。
尤其在凸部441中，由于調(diào)色劑層被限制為一層以下，所以，幾乎 所有的調(diào)色劑都成為新調(diào)色劑。另一方面，凹部442中在容許與限制刮 板46的間隔的范圍中，可形成兩層以上的調(diào)色劑層，但如上所述，由 于從這樣的層也排出舊調(diào)色劑，所以，可以使凹部442擔(dān)承的調(diào)色劑中 的舊調(diào)色劑的比率也充分小。
與之相對(duì)，當(dāng)間隔Gl為調(diào)色劑的體積平均粒徑Dave的兩倍以上時(shí)，兩層以上的調(diào)色劑在附著于凸部441的狀態(tài)下，到達(dá)與限制刮板46的 抵接位置。構(gòu)成第二層以后的調(diào)色劑層的調(diào)色劑中，含有較高比率的舊 調(diào)色劑，而且這樣的舊調(diào)色劑通過(guò)限制刮板46的抵接壓力而被按壓在 顯影輥44表面。因此，處于在露出到顯影器外的顯影輥44表面的凸部 441中，擔(dān)承了很多舊調(diào)色劑的狀態(tài)。導(dǎo)致了調(diào)色劑飛散與模糊。
在上述實(shí)施方式中，雖然將顯影輥44表面的凸部441與限制刮板 46的間隔Gl,設(shè)為小于調(diào)色劑的體積平均粒徑Dave的兩倍，但對(duì)凸 部441與凹部442的高低差沒(méi)有特別限定。因此，例如若該高低差比調(diào) 色劑粒徑充分大，則凹部442中就會(huì)擔(dān)承幾層的調(diào)色劑層。這在大幅獲 取調(diào)色劑輸送量的方面是優(yōu)選的，但由于難以將這些調(diào)色劑層中含有的 舊調(diào)色劑完全排除，所以，從抑制調(diào)色劑飛散和模糊的觀點(diǎn)出發(fā)，不能 說(shuō)是最佳方案。因此，為了進(jìn)一步降低調(diào)色劑飛散和模糊的程度，可如 下所述。
圖10A及10B是表示調(diào)色劑層限制的其他例子的圖。更具體而言， 圖10A是表示該例子中顯影輥44b與限制刮板46的位置關(guān)系的圖。而 圖10B是示意表示該例子中顯影輥44表面所擔(dān)承的調(diào)色劑的樣子的圖。 在該例子中，按照將設(shè)置于顯影輥44b的表面的凸部4410與凹部4420 的高低差G2設(shè)為小于調(diào)色劑的體積平均粒徑Dave的值的方式，來(lái)構(gòu) 成顯影輥44b。另一方面，顯影輥44b的凸部441b與限制刮板46的間 隔與上述實(shí)施方式相同，被設(shè)為小于調(diào)色劑的體積平均粒徑Dave的兩 倍的值G1。由此，由于凹部4420與限制刮板46的間隔G3為比調(diào)色劑 的體積平均粒徑Dave的三倍小的值，所以，凹部4420所擔(dān)承的調(diào)色劑 層小于兩層。這樣，通過(guò)僅留下接近顯影輥44b的表面的層的調(diào)色劑， 能夠進(jìn)一步減少顯影輥44b表面，尤其是凹部442b擔(dān)承的舊調(diào)色劑的 量，從而可使調(diào)色劑飛散與模糊的程度更加降低。
并且，可以使凸部4410與凹部4420的高低差G2成為比調(diào)色劑的 體積平均粒徑Dave小的值、且使顯影輥44b的凹部4420與限制刮板 46的間隔G3小于調(diào)色劑的體積平均粒徑Dave的兩倍。即，按照下式 G2<Dave， G3 = Gl + G2<2Dave…(式2)成立的方式，i殳定間隔Gl 及高低差G2。這樣，由于可以使凹部442b中的調(diào)色劑層為l層以下， 而且第一層中幾乎不含有舊調(diào)色劑，所以，能夠形成接近圖7所示的理想狀態(tài)的調(diào)色劑層。
接著，對(duì)用于判定顯影輥44的凸部441所擔(dān)承的調(diào)色劑是否為1 層以下的方法進(jìn)行說(shuō)明。在上述實(shí)施方式中，通過(guò)規(guī)定限制刮板46的 前端與顯影輥44的間隔，使凸部441的調(diào)色劑層為1層以下，只要能 夠同樣地4吏覆蓋凸部441的調(diào)色劑層為l層以下，則也可以采用其他的 方案。凸部441的調(diào)色劑層是否為l層以下，例如可以如下所述進(jìn)行判 定。
圖11A及11B是表示凸部的調(diào)色劑被覆狀態(tài)的圖。例如當(dāng)利用激光 顯微鏡，將被限制刮板46進(jìn)行了層限制后的顯影輥44表面放大為1000 倍左右時(shí)，可得到圖IIA所示的圖像IM。即，在圖像IM中，顯影輥 表面中凹部442及連接凸部441與凹部442的側(cè)面部443大致被調(diào)色劑 T覆蓋。另一方面，在凸部中，按下述情形因?qū)酉拗频姆绞降牟煌?得形態(tài)大不相同，所述情形是指(1)如符號(hào)441a所示，局部附著調(diào) 色劑群TC、使該凸部441a的表面局部露出的情形；(2)如符號(hào)441b 所示，凸部完全被調(diào)色劑覆蓋的情形；(3)如符號(hào)441c所示，凸部上 幾乎沒(méi)有附著調(diào)色劑，露出凸部整體的情形。
由于一般調(diào)色劑具有更容易附著于從調(diào)色劑層之上露出的顯影輥 表面的傾向，所以，很難認(rèn)為與顯影輥表面露出無(wú)關(guān)，調(diào)色劑之間會(huì)重 疊成多層，在情形(1)中，可認(rèn)為各調(diào)色劑群TC由一層的調(diào)色劑構(gòu) 成。另一方面，在凸部完全被調(diào)色劑覆蓋的情形(2)中，在凸部上附 著2層以上的調(diào)色劑的可能性高。因此，優(yōu)選是情形(1)及(3)的狀 態(tài)，最優(yōu)選為情形(1)的狀態(tài)。
這里，如果將凸部的頂面的面積中被調(diào)色劑覆蓋的面積比率稱為 "凸部被覆率"，則優(yōu)選的狀態(tài)是"凸部被覆率小于100%"的狀態(tài)。即 使凸部被覆率為100%，如果調(diào)色劑層正好是一層，則也可以，但這是 極其鄰接的狀態(tài)，實(shí)際上當(dāng)凸部完全被調(diào)色劑覆蓋時(shí)，應(yīng)該認(rèn)為擔(dān)承了
2層以上的調(diào)色劑。因此，凸部被覆率小于100%、即凸部沒(méi)有完全被 調(diào)色劑覆蓋，至少露出了其表面的一部分的狀態(tài)，是本發(fā)明中的優(yōu)選狀 態(tài)。
判斷該狀態(tài)的第一方法，是通過(guò)目視圖IIA那樣的顯微鏡圖像IM進(jìn)行判斷的方法。即，如果在所得到的圖像IM中可視覺(jué)確認(rèn)各凸部的表面
的至少一部分露出，則能夠判定為凸部^cA率小于ioo%。另外，由于凸
部被覆率中存在偏差，所以，如符號(hào)441b及441c所示，即使局部包含凸 部表面完全被調(diào)色劑覆蓋、或完全露出的部分也沒(méi)關(guān)系。
另外，作為第二方法，可以通過(guò)圖像處理將上述圖像IM 二值化，基 于其值進(jìn)行狀態(tài)判定。例如，根據(jù)來(lái)自顯影^面各部的反射光的等級(jí)， 來(lái)區(qū)分其是來(lái)自調(diào)色劑的反射光，還是來(lái)自顯影^面的反射光，根據(jù)結(jié) 果，可判定有無(wú)顯影輥表面的露出。
此外，作為第三方法，可以考慮利用顯影M面的剖面輪廓的方法。 圖IIB表示了對(duì)圖11A的Q-Q線進(jìn)行掃描而得到的剖面輪廓的例子。其 中，輪廓的波形自身不與圖IIA對(duì)應(yīng)。如圖IIB所示，取得層限制后的顯 影輥44表面的截面輪廓，與顯影輥單體的截面輪廓進(jìn)行比較，對(duì)于距離顯 影輥44表面的高度超過(guò)某一閾值Th的部位，可判斷為在該位置附著有調(diào) 色劑。由此，可求出凸部拔霞率。
另外，從判定凸部頂面的一部分是否露出的觀點(diǎn)出發(fā)，可以取代對(duì)調(diào) 色劑附著部分相對(duì)凸部頂面的面積的面積比進(jìn)行表示的凸部私霞率，而利 用露出部分相對(duì)顯影輥表面整體的面積的面積比，進(jìn)行評(píng)價(jià)。如圖11A所 示，由于顯影輥表面，中凸部以外幾乎整體被調(diào)色劑覆蓋，所以，露出 部分幾乎被限定為凸部。
另外，本發(fā)明不限定于上述的實(shí)施方式，只要不脫離其主旨，則能夠 在上述方式之外進(jìn)行各種的變更。例如，上述實(shí)施方式的顯影輥44的 凸部441近似形成為菱形，但不限定于此，例如也可以將凸部形成為圓 形或三角形等其他的形狀。
如上所述，在上述實(shí)施方式中，顯影器4K等相當(dāng)于本發(fā)明的"顯 影裝置"，殼體41、顯影輥44及限制刮板46分別作為本發(fā)明的"收容 部"、"調(diào)色劑擔(dān)承輥"及"限制部件"而發(fā)揮功能。另外，顯影器4K 內(nèi)的第一室411及第二室412相當(dāng)于本發(fā)明的"調(diào)色劑收容室"，而通 過(guò)使顯影器整體旋轉(zhuǎn)，將第一室的調(diào)色劑送入到第二室的旋轉(zhuǎn)顯影單元 4，作為本發(fā)明的"調(diào)色劑輸送機(jī)構(gòu)"發(fā)揮功能。此外，在上述實(shí)施方 式的圖像形成裝置中，顯影輥4K等及感光體22作為本發(fā)明的"像擔(dān)承 體"及"顯影器"而發(fā)揮功能。這樣，在本實(shí)施方式中，將顯影輥44表面中由凸部441擔(dān)承的調(diào) 色劑層限制為一層以下。由此，可減少由凸部441擔(dān)承的舊調(diào)色劑的量。 而且，通過(guò)使顯影輥44表面的凸部441與限制刮板46的間隔Gl設(shè)為 小于調(diào)色劑的體積平均粒徑Dave的兩倍，可由被限制刮板46刮取的新 調(diào)色劑置換調(diào)色劑層中含有的舊調(diào)色劑，能夠減少凹部442擔(dān)承的舊調(diào) 色劑的量。由此，可減少伴隨著顯影輥44的旋轉(zhuǎn)而向顯影器外輸送的 舊調(diào)色劑的量。結(jié)果，根據(jù)本實(shí)施方式，可以大幅降低向顯影器外飛散 調(diào)色劑和形成模糊的程度。
為了進(jìn)行這樣的調(diào)色劑層限制，例如只要使所述限制部件中的所述 調(diào)色劑擔(dān)承輥的旋轉(zhuǎn)方向上的上游側(cè)端部、與所述擔(dān)承輥表面的所述凸 部的間隔，小于所述調(diào)色劑的體積平均粒徑的兩倍即可。根據(jù)這樣的構(gòu) 成，調(diào)色劑擔(dān)承輥表面的凸部上附著的調(diào)色劑中，除了直接附著于調(diào)色 劑擔(dān)承輥表面的第一層之外，第二層以后的調(diào)色劑被限制部件刮落。被 刮落的調(diào)色劑中也包含具有高的帶電量的新調(diào)色劑，調(diào)色劑擔(dān)承輥表面 附近存在的帶電量小的舊調(diào)色劑被該高帶電調(diào)色劑置換。這樣，通過(guò)從 調(diào)色劑擔(dān)承輥表面附近排除舊調(diào)色劑，可減少附著于調(diào)色劑擔(dān)承輥的舊 調(diào)色劑，因此，能夠抑制調(diào)色劑從調(diào)色劑擔(dān)承輥飛散以及模糊的發(fā)生。
而且，所述調(diào)色劑擔(dān)承體表面的所述凸部與所述凹部的高低差，可 以比所述調(diào)色劑的體積平均粒徑小。如果調(diào)色劑擔(dān)承體表面的凸部與凹 部的高低差大，則凹部中容易進(jìn)入劣化調(diào)色劑，尤其當(dāng)該高低差為調(diào)色 劑的體積平均粒徑以上時(shí)，在直接附著于凹部的新調(diào)色劑之上進(jìn)而附著 舊調(diào)色劑的可能性高。與之相對(duì)，如果使凸部與凹部的高低差小于調(diào)色 劑的體積平均粒徑，則由于附著于凹部的舊調(diào)色劑露出在調(diào)色劑擔(dān)承輥 的表面，所以，被限制部件刮落的幾率提高。因此，可減少殘留在調(diào)色 劑擔(dān)承輥表面的舊調(diào)色劑的量，抑制調(diào)色劑飛散與模糊的發(fā)生。
并且，可以使所述限制部件中的在所述調(diào)色劑擔(dān)承輥的旋轉(zhuǎn)方向上 的上游側(cè)端部、與所述調(diào)色劑擔(dān)承輥表面的所述凹部的間隔，小于所述 調(diào)色劑的體積平均粒徑的兩倍。由此，由于對(duì)于調(diào)色劑擔(dān)承輥的凸部及 凹部任意一個(gè)而言，調(diào)色劑層的厚度都小于兩層，所以，可減少在調(diào)色 劑擔(dān)承輥的表面附著的舊調(diào)色劑的量。
另外，所述調(diào)色劑擔(dān)承輥的表面可以由導(dǎo)電性材料形成。根據(jù)本申請(qǐng)發(fā)明者的實(shí)驗(yàn)可知，上述的現(xiàn)象，即在調(diào)色劑擔(dān)承輥表面層疊以新調(diào) 色劑為主體的層和以舊調(diào)色劑為主體的層的現(xiàn)象(以下稱為"層分離現(xiàn) 象，，)，在調(diào)色劑擔(dān)承輥的表面由導(dǎo)電性材料形成的情況下特別顯著。在 這樣構(gòu)成的顯影裝置中應(yīng)用本發(fā)明的思想，更加具有效果。
此外，在所述收容部具有用于從外部補(bǔ)給調(diào)色劑的補(bǔ)給口時(shí)，本發(fā) 明的效果也是顯著的。在具有這樣構(gòu)成的顯影裝置中，可引起對(duì)長(zhǎng)時(shí)間 使用的收容部?jī)?nèi)的舊調(diào)色劑，從補(bǔ)給口注入大量的新調(diào)色劑這一現(xiàn)象。 該情況下，容易產(chǎn)生上述的層分離現(xiàn)象，且容易發(fā)生調(diào)色劑飛散和模糊。 通過(guò)在這樣構(gòu)成的顯影裝置中應(yīng)用本發(fā)明的思想，能夠抑制調(diào)色劑飛散 和模糊的發(fā)生。
而且，在所述收容部具有多個(gè)收容調(diào)色劑的調(diào)色劑收容室，所述調(diào)色
劑4a^輥的表面至少一部分在所述多個(gè)調(diào)色劑收容室中的一個(gè)內(nèi)部露出， 并且，具備用于將其他調(diào)色劑收容室中收容的調(diào)色劑向該一個(gè)調(diào)色劑收容 室輸送的調(diào)色劑輸送機(jī)構(gòu)的情況下，也是同樣的。這是因?yàn)?，在這樣的構(gòu) 成中，能夠?qū)⑿抡{(diào)色劑從其他的調(diào)色劑收容室iH^到調(diào)色劑擔(dān)承輥附近的 舊調(diào)色劑中。
并且，在調(diào)色劑的體積平均粒徑為5jum以上時(shí)，由于作用于調(diào)色劑 間的范德瓦耳斯力弱，所以，調(diào)色劑的轉(zhuǎn)動(dòng)性良好，這反而會(huì)引起層分 離現(xiàn)象。另外，由于范德瓦耳斯力小，所以，產(chǎn)生層分離現(xiàn)象時(shí)的調(diào)色 劑的泄漏與飛散也增多。因此，當(dāng)利用這樣的調(diào)色劑時(shí)，本發(fā)明的效果 顯著增大。
此外，上述實(shí)施方式的顯影輥44是金屬制的圓筒，但針對(duì)具有由 此之外的材質(zhì)形成的顯影輥的裝置，也能夠應(yīng)用本發(fā)明。其中，根據(jù)本 申請(qǐng)發(fā)明者的實(shí)驗(yàn)可以確認(rèn)，在使用金屬制或?qū)Ψ墙饘賹?shí)施了金屬鍍層 的顯影輥等，表面由導(dǎo)電性材料形成的顯影輥的情況下，所述層分離現(xiàn) 象顯著，在這樣的具備表面具有導(dǎo)電性的顯影輥的裝置中應(yīng)用本發(fā)明 時(shí)，可發(fā)揮特別大的效果。基于該點(diǎn)，例如對(duì)于具備通過(guò)在橡膠或樹(shù)脂 制的圓筒中分散碳黑或金屬微粉末等導(dǎo)電性材料而具備導(dǎo)電性的顯影 輥的裝置，本發(fā)明也是有效的。
而且，上述實(shí)施方式中的限制刮板46是在金屬制的板狀部件461上安裝了樹(shù)脂制的彈性部件462的部件，但不限定于這樣的構(gòu)造。例如， 可以只使用金屬板或使用對(duì)金屬板涂敷了樹(shù)脂的部件。并且，也可以對(duì) 限制刮板賦予適當(dāng)?shù)钠珘弘娢弧?br> 另外，對(duì)于在上述實(shí)施方式中所使用的調(diào)色劑沒(méi)有特別限定，在利 用了帶電特性的時(shí)效變化比較大的一個(gè)成分系調(diào)色劑的情況下，本發(fā)明 的效果特別顯著。此外，在范德瓦耳斯力小的5nm以上的調(diào)色劑、外 添劑相對(duì)調(diào)色劑母粒子的^tA率為100 0/。以上的調(diào)色劑中，由于調(diào)色劑的 流動(dòng)性高，所以，容易引起層分離現(xiàn)象，調(diào)色劑的泄漏與飛散也增多。如 果在利用這樣的調(diào)色劑的裝置中應(yīng)用本發(fā)明，則可舉出特別出色的效果。
此外，上述實(shí)施方式的圖像形成裝置是在旋轉(zhuǎn)顯影單元4中安裝了 顯影器4K等的彩色圖像形成裝置，且通過(guò)使顯影器4K等旋轉(zhuǎn)而混合 顯影器內(nèi)的調(diào)色劑的裝置，但如上所述，本發(fā)明的適用對(duì)象不限定于此。 例如在只具備一個(gè)顯影器來(lái)形成單色圖像的單色圖像形成裝置中也能 應(yīng)用本發(fā)明，尤其在能夠從設(shè)置于顯影器的補(bǔ)給口由用戶或?qū)ｉT操作人 員補(bǔ)給調(diào)色劑的裝置、從與顯影器獨(dú)立的調(diào)色劑容器等定期補(bǔ)給調(diào)色劑 的裝置中，能夠優(yōu)選應(yīng)用本發(fā)明。另外，在采用了具有以下構(gòu)造的顯影 器的圖像形成裝置中，也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
圖12是表示本發(fā)明的圖像形成裝置中能夠使用的顯影器的其他例子 的圖。該例子的顯影器400中，在殼體401的上部開(kāi)設(shè)調(diào)色劑補(bǔ)給口 402， 通過(guò)該調(diào)色劑補(bǔ)給口 402能夠從未圖示的調(diào)色劑容器或外部的調(diào)色劑供 給源接收調(diào)色劑T的補(bǔ)給。這種構(gòu)造的顯影器400中，在調(diào)色劑補(bǔ)給之 后，容易因產(chǎn)存于顯影器內(nèi)的舊調(diào)色劑與新補(bǔ)給的調(diào)色劑的特性差而引 起層分離現(xiàn)象。因此，通過(guò)在具有這樣的顯影器的圖像形成裝置中應(yīng)用 本發(fā)明，能夠有效抑制調(diào)色劑的泄漏及飛散。
權(quán)利要求
1、一種顯影裝置，其特征在于，具備收容調(diào)色劑的收容部；調(diào)色劑擔(dān)承輥，其形成為在表面具有規(guī)則配置的多個(gè)凸部及包圍該凸部的凹部的近似圓筒形狀，一邊在其表面擔(dān)承由從所述收容部供給的帶電調(diào)色劑形成的調(diào)色劑層一邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；和限制部件，其與所述調(diào)色劑擔(dān)承輥表面的調(diào)色劑層抵接，從而限制該調(diào)色劑層的厚度；所述限制部件將所述調(diào)色劑擔(dān)承輥表面中由所述凸部擔(dān)承的調(diào)色劑層限制為一層調(diào)色劑以下。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯影裝置，其特征在于，所述限制部件中的所述調(diào)色劑擔(dān)承輥的旋轉(zhuǎn)方向的上游側(cè)端部、與 所述調(diào)色劑擔(dān)承輥表面的所述多個(gè)凸部的間隔，小于所述調(diào)色劑的體積 平均粒徑的兩倍。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯影裝置，其特征在于，所述調(diào)色劑擔(dān)承體表面的所述多個(gè)凸部與所述凹部的高低差，小于 所述調(diào)色劑的體積平均粒徑。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯影裝置，其特征在于， 所述多個(gè)凸部的頂面相互構(gòu)成同一圓筒面的一部分。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯影裝置，其特征在于，所述限制部件中的所述調(diào)色劑擔(dān)承輥的旋轉(zhuǎn)方向的上游側(cè)端部、與 所述調(diào)色劑擔(dān)承輥表面的所述凹部的間隔，小于所述調(diào)色劑的體積平均 豐立徑的兩倍。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯影裝置，其特征在于， 所述調(diào)色劑擔(dān)承輥的表面由導(dǎo)電性材料形成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯影裝置，其特征在于， 所述收容部具有用于從外部補(bǔ)給調(diào)色劑的補(bǔ)給口 。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯影裝置，其特征在于，所述收容部具有多個(gè)收容調(diào)色劑的調(diào)色劑收容室，且所述調(diào)色劑M 輥的表面至少一部分在所述多個(gè)調(diào)色劑收容室中的一個(gè)內(nèi)部露出，并且， 具備用于將其他調(diào)色劑收容室中收容的調(diào)色劑向該一個(gè)調(diào)色劑收容室輸 送的調(diào)色劑輸送機(jī)構(gòu)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯影裝置，其特征在于， 所述調(diào)色劑的體積平均粒徑為5 in m以上。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯影裝置，其特征在于， 所述調(diào)色劑的外添劑相對(duì)調(diào)色劑母粒子的M率為100 %以上。
11、 一種圖像形成裝置，其特征在于，具備 擔(dān)承靜電潛像的像擔(dān)承體；和顯影器，其具有調(diào)色劑擔(dān)承輥，利用所述調(diào)色劑對(duì)所述像擔(dān)承體擔(dān) 承的靜電潛像進(jìn)行顯影，所述調(diào)色劑擔(dān)承輥形成為在表面具有規(guī)則配置 的多個(gè)凸部及包圍該凸部的凹部的近似圓筒形狀，且其表面擔(dān)承由帶電 調(diào)色劑形成的調(diào)色劑層；所述調(diào)色劑擔(dān)承輥表面中由所述凸部擔(dān)承的調(diào)色劑層被限制為一 層調(diào)色劑以下。
12、 一種顯影方法，其特征在于，使形成為在表面具有規(guī)則配置的 多個(gè)凸部及包圍該凸部的凹部的近似圓筒形狀、且在其表面擔(dān)承由帶電 調(diào)色劑形成的調(diào)色劑層的調(diào)色劑擔(dān)承輥，與擔(dān)承靜電潛像的像擔(dān)承體對(duì) 置配置，利用所述調(diào)色劑對(duì)所述靜電潛像進(jìn)行顯影，并且，將所述調(diào)色劑擔(dān)承輥表面中由所述凸部擔(dān)承的調(diào)色劑層限制為一 層調(diào)色劑以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種顯影裝置、圖像形成裝置及顯影方法，用于在使用表面上設(shè)置有凹凸的調(diào)色劑擔(dān)承輥的顯影裝置、圖像形成裝置及顯影方法中，降低來(lái)自調(diào)色劑擔(dān)承輥的調(diào)色劑飛散與模糊。所述顯影裝置具備收容調(diào)色劑的收容部；調(diào)色劑擔(dān)承輥，形成為在表面具有規(guī)則配置的多個(gè)凸部及包圍該凸部的凹部的近似圓筒形狀，且在其表面一邊擔(dān)承由帶電調(diào)色劑形成的調(diào)色劑層一邊旋轉(zhuǎn)；和與所述調(diào)色劑擔(dān)承輥表面的調(diào)色劑層抵接，限制該調(diào)色劑層的厚度的限制部件；所述限制部件將所述調(diào)色劑擔(dān)承輥表面中由所述凸部擔(dān)承的調(diào)色劑層限制為一層調(diào)色劑以下。
文檔編號(hào)G03G15/01GK101419418SQ200810171778
公開(kāi)日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
發(fā)明者山田陽(yáng)一, 福元貴智 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社