專利名稱：處理盒和成像裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子照相成像裝置，以及可拆卸地安裝在電子照相成像裝置的主組件內的處理盒。
背景技術：
已知采用所謂接觸式顯影方法的成像裝置，S卩，在它們的可轉動圖像承載部件上形成靜電潛像并通過使它們的顯影輥與該圖像承載部件的周面接觸來顯影該靜電潛像的成像裝置。采用接觸式顯影方法可能會損傷圖像承載部件的周面。因此，為防止圖像承載部件的周面被顯影輥損傷，許多采用接觸式顯影方法的成像裝置都采用彈性顯影輥，此彈性顯影輥包括金屬芯件和覆蓋該金屬芯件的整個周面的彈性表面層。然而，彈性顯影輥遇到以下問題。即，彈性顯影輥的彈性表面層與圖像承載部件的周面接觸，因而逐漸被該圖像 承載部件的周面刮削。于是，由顯影輥的彈性層的周面受刮削導致的細顆粒行進至清潔刮刀的清潔刃，從而導致該清潔刮刀打顫、振動和/或卷刀，使得產生異常聲音、圖像承載部件的周面不能被清潔得令人滿意，和/或導致類似問題。換句話說，由于顯影輥的周面被感光部件的周面刮削，成像裝置變得難以輸出令用戶滿意的圖像。關于顯影輥的縱向，顯影輥的彈性層有可能在端部(未供應以調色劑的部分)受刮削。因此，已提出多種技術來使采用接觸式顯影方法的成像裝置的顯影輥的彈性層被刮削的量最少。這些技術中的一些已公開在日本專利申請文獻特開昭52-143831和特開平01-191880 (分別為專利文獻I和2)中。然而，上述現有技術遇到以下問題。即，依據這些技術，為防止顯影輥的彈性層被刮削，彈性層的硬度應關于顯影輥的縱向在整體均一地增大。然而，顯影輥的彈性層的硬度增大會增大該顯影輥的彈性層周面上的調色劑受到的壓力量，這反過來加速調色劑劣化。調色劑劣化導致成像裝置輸出不令人滿意的圖像，特別是模糊圖像。依據第二篇專利文獻中公開的技術，彈性層由發(fā)泡材料形成，且其整個周面用一根無縫管覆蓋。另外，此技術的問題在于其顯著增大了顯影輥的制造成本。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種采用接觸式顯影方法的成像裝置和用于其的處理盒的組合，其制造廉價、顯著降低顯影輥被刮削的量、且不太可能遇到與其清潔刮刀有關的問題。依據本發(fā)明的一方面，提供一種處理盒，所述處理盒能夠可拆卸地安裝在成像裝置的裝置主組件上，包括圖像承載部件，靜電圖像將形成在所述圖像承載部件上；顯影輥，包括軸部件和圍繞所述軸部件的彈性層，且用于在以周向速度差與所述圖像承載部件的表面接觸的同時顯影所述靜電潛像；調色劑供給輥，能與所述顯影輥接觸；限制部件，能與所述顯影輥接觸，且用于限制所述顯影輥的表面上承載的調色劑的層厚度，其中，沿所述顯影輥的轉動軸線方向測量的所述限制部件的長度比所述顯影輥的長度短；以及清潔刮刀，能與所述圖像承載部件接觸，且用于清潔所述圖像承載部件的所述表面；其中，所述顯影輥具有能夠承載經所述限制部件限制的調色劑的區(qū)域和在上述區(qū)域的外側的不承載調色劑的區(qū)域，所述兩個區(qū)域都能與所述圖像承載部件接觸，當所述清潔刮刀與所述圖像承載部件接觸時，所述清潔刮刀在所述兩個區(qū)域上延伸，所述兩個區(qū)域關于所述轉動軸線方向不同，以及所述軸部件在所述限制部件與所述顯影輥之間的第一接觸區(qū)域外側的區(qū)域中具有一外徑，且所述軸部件在所述調色劑供給輥與所述顯影輥之間的第二接觸區(qū)域中具有一外徑，其中前一外徑小于后一外徑。當結合附圖考慮以下對本發(fā)明優(yōu)選實施例的說明時，本發(fā)明的這些及其它目的、特征和優(yōu)點將變得更明顯。


圖I是本發(fā)明優(yōu)選實施例中的成像裝置的示意剖視圖，且表示該裝置的一般構
造。 圖2是表示顯影輥的涂覆有調色劑的部分和顯影輥的未涂覆以調色劑的部分的示意圖。圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例中的顯影輥的示意剖視圖。圖4是依據本發(fā)明的處理盒和依據本發(fā)明的成像裝置主組件的組合的示意剖視圖。圖5是顯影輥與圖像承載部件之間的接觸區(qū)域的示意剖視圖，且表示顯影輥與圖像承載部件之間的接觸狀態(tài)。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。除非特別說明，在對實施例的說明中所提到的成像裝置的構成部件的尺寸、材質和形狀及其位置關系不用于限定本發(fā)明的范圍。[實施例]首先，參照圖1-3，說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。此實施例的成像裝置是采用電子照相成像方法的激光束打印機。(I)成像裝置的一般構造參照圖I (a)，說明此實施例的成像裝置的一般構造。圖I (a)是此實施例的成像裝置的示意剖視圖，且表示該裝置的一般構造。成像裝置具有在未表示的電源的作用下可繞圖I (a)中箭頭標志所示的方向轉動的感光鼓I (圖像承載部件)。其還具有關于感光鼓I的轉動方向從最上游一個部件起列出且與該感光鼓I的周面相鄰的充電輥2、顯影裝置40、轉印輥6 (轉印裝置)和清潔裝置3。成像裝置還具有利用其投射的激光束對感光鼓I的周面進行掃描(曝光)的曝光裝置5。曝光裝置5位于感光鼓I的上方。由如上所述構造的成像裝置實施的成像操作如下。首先，充電電壓被施加給充電輥2，由此感光鼓I的周面被均一地充電為與調色劑相同的極性。然后，利用曝光裝置5投射的激光束對感光鼓I的周面的帶電部分進行掃描(曝光)，由此靜電潛像形成在該感光鼓I的周面上。接著，調色劑從顯影裝置40供應給靜電潛像，由此該靜電潛像被顯影為可見圖像即由調色劑形成的圖像(以下將稱為調色劑圖像)。經由上述處理形成調色劑圖像后，該調色劑圖像在由感光鼓I和轉印輥6所形成的轉印夾持部內轉印到記錄介質片材上。調色劑圖像轉印到記錄介質片材上后，該片材被傳送至定影裝置7，在該定影裝置7內，調色劑圖像定影到片材上。接著，片材被排出到作為成像裝置主組件的頂壁的一部分的排出托盤8上。記錄介質片材可層疊地儲存在片材給送盒9中。當成像操作開始時,各記錄介質片材通過給送輥10、一對片材傳送輥等以預定的定時一張張地從片材給送盒9傳送至轉印夾持部。順便一提的是，此實施例中，調色劑圖像直接從感光鼓I轉印到記錄介質片材上。然而，本發(fā)明也可適用于全色成像裝置等采用的中間轉印部件(中間轉印帶等)。調色劑圖像轉印后，感光鼓I的周面上殘留有未從該感光鼓I的周面轉移到記錄介質片材上的調色劑(以下將稱為殘留調色劑)。這是成像裝置設有清潔裝置3的原因，該清潔裝置3用于從感光鼓I的周面除去殘留調色劑。清潔裝置3具有清潔刮刀3a和廢調色劑容器3b。清潔刮刀3a由聚氨酯橡膠或硅橡膠形成，且通過其清潔刃部與感光鼓I的周面接觸。更具體的，清潔刮刀3a的清潔刃以其清潔刃位于其基底關于感光鼓I轉動方向的 上游側的方式與感光鼓I的周面接觸。因此，當感光鼓I轉動時，清潔刮刀3a的清潔刃可 以刮除(除去)感光鼓I的周面上的殘留調色劑。殘留調色劑在其被刮除后可以儲存在廢調色劑容器中，并可再次用于下一成像操作和隨后的成像操作。順便一提的是，本發(fā)明也適用于這樣一種成像裝置，該成像裝置的主組件60被構造成作為上述感光鼓I、充電輥2、顯影裝置40和清潔裝置3的一體組合的處理盒50被可拆卸地安裝，如圖4所示。另外，本發(fā)明也適用于這樣一種成像裝置，該成像裝置的充電輥2不是處理盒50的一體部件。S卩，本發(fā)明也適用于這樣一種成像裝置，該成像裝置的充電輥2是裝置主組件60的一部分。(2)顯影裝置的一般構造接著，參照圖I (b)，說明此實施例的顯影裝置40的一般構造。圖I (b)是此實施例的顯影裝置40的示意剖視圖。此實施例的顯影裝置40采用非磁性單組份調色劑來顯影靜電潛像，且收容可帶負電的非磁性單組份調色劑。顯影裝置40具有顯影輥4a和調色劑供給輥4b。顯影輥4a呈圓筒狀，且通過在其周面上承載調色劑的同時與感光鼓I的周面接觸來給該感光鼓I的周面供應調色劑。調色劑供給輥4b通過與顯影輥4a的周面接觸來給該顯影輥4a的周面供應調色劑。顯影裝置40的框架的外壁之一具有開口，顯影輥4a經由該開口從顯影裝置40中露出。顯影輥4a經由此開口與感光鼓I的周面接觸。顯影裝置40還具有實質上與顯影輥4a的周面接觸并限制調色劑層的厚度的調色劑層厚度限制刮刀4c，隨著顯影裝置40中的調色劑被承載于顯影輥4a的周面上在該顯影輥4a的周面上形成所述調色劑層。顯影輥4a具有金屬芯件4al (軸部件)、NBR層4a2 (彈性層)和丙烯酸聚氨酯層。金屬芯件4al是導電的，且與未表示的電源連接。NBR層4a2覆蓋金屬芯件4al的整個周面。丙烯酸聚氨酯橡膠層覆蓋NBR層4a2的整個周面。顯影棍4a的總直徑為16mm。顯影輥4a具有分散在該顯影輥4a的表面部中的丙烯酸樹脂顆粒。丙烯酸樹脂顆粒給顯影輥4a的周面提供一定量的粗糙度。由此，顯影輥4a的表面粗糙度(Rzjis)為ΙΟμπι。另外，顯影輥4a的體積電阻率為1.0Χ104Ω。由于顯影輥4a如上所述構造，通過由未表示的電源給該顯影輥4a的金屬芯件4al施加顯影電壓，可把位于該顯影輥4a的周面上的調色劑通過靜電供應給感光鼓I的周面。為確保給感光鼓I的周面供應滿意量的調色劑，顯影輥4a的周向速度被設定為快于感光鼓I的轉動速度(周向速度)。也就是說，當調色劑位于顯影輥4a的周面上且該顯影輥4a轉動時，顯影輥4a與感光鼓I之間存在周向速度差。更具體的，此實施例中，顯影棍4a的周向速度被設定為感光鼓I的周向速度的140%的值。然而,顯影輥4a的周向速度和感光鼓I的周向速度不一定要設定為如上所述那樣。也就是說，所需要的僅是考慮到成像裝置的構造來適當設定它們(例如，它們可被設定為顯影輥4a和感光鼓I的周向速度比在100-200%的范圍內)。調色劑供給輥4b也是彈性輥，且由金屬芯件4bl和彈性層4b2制成。金屬芯件4bl是導電的，且直徑6mm。彈性層4b2由聚氨酯海綿形成，且覆蓋金屬芯件4bl的整個周面。作為調色劑供給輥4b的材料使用的聚氨酯海綿中的微孔是連續(xù)的。調色劑供給輥4b可朝向與顯影輥4a相同的方向轉動。由于顯影輥4a和調色劑供給輥4b被構造成如上所述那樣，顯影裝置40內的調色劑可經由調色劑供給輥4b的周面供應給顯影輥4a的周面。另外，在感光鼓I周面上的靜電潛像被顯影后殘留于顯影輥4a周面上的調色劑顆粒一即未供應給感光鼓I周面的顯影輥4a周面上的調色劑顆粒一可被調色劑供給輥4b刮除。

調色劑層厚度限制刮刀4c (調色劑層厚度限制部件)是由磷青銅形成的刮刀，且按照其限制部與顯影輥4a的周面接觸的方式由顯影裝置40的框架支持。因此，當顯影輥4a轉動時，調色劑層厚度限制刮刀4c在該顯影輥4a的周面上滑動，同時把位于該顯影輥4a的周面上的調色劑體形成(涂擦)為調色劑薄層。順便一提的是，作為可用作調色劑層厚度限制刮刀4c (以下將簡稱為限制刮刀4c)的材料的物質，可采用除磷青銅以外的呈彈性薄板狀的各種金屬。另外，各種彈性橡膠可列為限制刮刀4c的材料。由于顯影輥4a經由顯影裝置40的框架的上述開口局部地露出，所以該顯影裝置40還設有用于保持顯影輥4a的周面與開口邊緣之間的間隙密封的端部密封件(未表示)。設置此端部密封件可防止調色劑經由開口溢出顯影裝置40。(3)顯影輥、調色劑供給輥、限制刮刀和端部密封件的尺寸接著，參照圖2，說明顯影輥4a、調色劑層厚度限制刮刀4c和清潔刮刀3a在與顯影輥4a的轉動軸線平行的方向上的尺寸。在與顯影輥4a的軸線平行的方向上，調色劑供給輥4b和限制刮刀4c的尺寸一般小于該顯影輥4a的尺寸。因此，調色劑供給輥4b和限制刮刀4c不與顯影輥4a的縱向端部接觸。因此，顯影輥4a的縱向端部不被調色劑涂覆，從而實質上保持無調色劑(它們不承載調色劑)。顯影輥4a設有無調色劑部的理由如下。即，若調色劑供給輥4b的尺寸與顯影輥4a的尺寸相同或者比顯影輥4a的尺寸大，則顯影輥4a不存在無調色劑部，利用調色劑供給輥4b供應給顯影輥4a周面的調色劑中的一些不能保持被承載于顯影輥4a的周面上；其從顯影輥4a落下和/或漏出顯影裝置40，使得成像裝置主組件可能被已漏出顯影裝置40的調色劑弄臟。為防止發(fā)生此問題現象，成像裝置和顯影裝置40有必要被構造成確保所供應給顯影輥4a周面的調色劑全部保持被承載于該顯影輥4a的周面上，不管調色劑供給輥4b供應給顯影輥4a周面的調色劑量是多少。因此，為防止調色劑在顯影輥4a的邊緣處自該顯影輥4a落下和/或漏出顯影裝置40的問題，也就是說，為確保所供應給顯影輥4a周面的調色劑全部保持被承載于該顯影輥4a的周面上，使調色劑供給輥4b和限制刮刀4c在與顯影輥4a的軸線相平行方向上的尺寸小于顯影輥4a的尺寸，以便有意識地給顯影輥4a提供“無調色劑部”。于是，從防止上述調色劑泄漏的觀點來看，必須將顯影裝置40構造成使顯影輥4a的縱向端部的周面保持無調色劑。 因而，此實施例中，這樣制造顯影輥4a、調色劑供給輥4b和限制刮刀4c，使得在與顯影輥4a的軸線平行的方向上，限制刮刀4c的尺寸小于顯影輥4a的尺寸，且調色劑供給輥4b的尺寸小于限制刮刀4c的尺寸。也就是說，這樣制造它們，使得在與顯影輥4a的軸線平行的方向上，它們的尺寸關系為顯影輥4a >限制刮刀4c >調色劑供給輥4b。順便一提的是，在與顯影輥4a的轉動軸線平行的方向上，清潔刮刀3a的尺寸大致與顯影輥4a的尺寸相同。更具體的，參照圖2，在與顯影輥4a的軸線平行的方向上，該顯影輥4a伸出調色劑供給棍4b的兩縱向端部8mm。限制刮刀4c伸出調色劑供給棍4b的兩縱向端部3mm。清潔刮刀3a的尺寸大致與顯影輥4a的尺寸相同。由于使顯影輥4a、調色劑供給輥4b和清潔刮刀3a的尺寸像上述那樣，所以該顯影輥4a的縱向端部的5mm尺寸保持實質上無調色劑；顯影輥4a的此縱向端部為“無調色劑部”(陰影部)。以下，此實施例中，顯影輥4a的周面被涂覆以調色劑層的部分稱為“調色劑承載部”，該調色劑層通過與限制刮刀4c接觸來控制 其厚度。在顯影輥4a的軸向上，上述“無調色劑部”位于“調色劑承載部”的外側。另外，在與顯影輥4a的軸線平行的方向上，清潔刮刀3a的尺寸小于感光鼓I的尺寸。換句話說，在與感光鼓I的軸線平行的方向上，清潔刮刀3a的尺寸使得該清潔刮刀3a跨在感光鼓I周面的無調色劑部和調色劑承載部上，與該感光鼓I周面的整個調色劑承載部和各無調色劑部的一部分接觸。(4)用于防止顯影輥的彈性層被刮削的結構布置顯影輥4a的彈性層4a2的表面、特別是無調色劑部在其摩擦感光鼓I的周面時被該感光鼓I的周面刮削，從而導致該感光鼓I的周面的不滿意清潔和/或成像裝置形成不滿意圖像。顯影輥4a的周面的無調色劑部實質上不存在任何在其與感光鼓I的周面之間起潤滑作用的調色劑。因此，顯影輥4a的周面的無調色劑部與感光鼓I的周面之間的摩擦大于顯影輥4a的周面的其它部分與感光鼓I的周面之間的摩擦。因此，顯影輥4a的周面的無調色劑部被感光鼓I的周面刮削的量大于顯影輥4a的調色劑承載部被感光鼓I的周面刮削的量。另外，當感光鼓I與顯影輥4a之間存在周向速度差時顯影輥4a的周面與感光鼓I的周面之間的摩擦大于當顯影輥4a與感光鼓I之間不存在周向速度差時的摩擦。也就是說，顯影輥4a與感光鼓I之間的周向速度差量越大，顯影輥4a的周面的無調色劑部被感光鼓I的周面刮削的量與顯影輥4a的調色劑承載部被感光鼓I的周面刮削的量之間的上述差異越大。因而，此實施例中，為盡可能減小顯影輥4a的彈性層4a2的周面的無調色劑部被感光鼓I的周面刮削的量，顯影輥4a被形成為使其無調色劑部的硬度小于其調色劑承載部。更具體的，金屬芯件4al被形成為其與彈性層4a2的周面的無調色劑部的位置對應的部分的直徑小于其與彈性層4a2的周面的調色劑承載部的位置對應的部分的直徑。顯影輥4a (金屬芯件4al)的此結構特征減小在顯影輥4a的彈性層4a2的周面部的無調色劑部中在與顯影輥4a的轉動方向相平行方向上產生的應力量，因而可減少彈性層4a2的無調色劑部被感光鼓I的周面刮削的量。接著，參照圖5，說明顯影輥4a (金屬芯件4al)的上述結構布置能夠減小顯影輥4a的彈性層4a2的無調色劑部被感光鼓I的周面刮削的量的原因。圖5 (a)是感光鼓I的周面與顯影輥4a的無調色劑部的組合的示意剖視圖，其中，顯影輥4a的無調色劑部的金屬芯件直徑與該顯影輥4a的調色劑承載部的金屬芯件直徑相同。圖5(b)是感光鼓I的周面與顯影輥4a的無調色劑部的組合的示意剖視圖，其中，顯影輥4a的無調色劑部的金屬芯件直徑小于該顯影輥4a的調色劑承載部的金屬芯件直徑。將顯影輥4a制造成使其金屬芯件4al的與其彈性層4a2的無調色劑部的位置對應的部分的直徑和其金屬芯件4al的與其彈性層4a2的調色劑承載部的位置對應的部分的直徑相同，會使得彈性層4a2的無調色劑部與該彈性層4a2的調色劑承載部一樣地薄和硬。于是，當顯影輥4a的周面由于顯影輥4a與感光鼓I之間的周向速度差而受到由感光鼓I在顯影輥 4a的周面與感光鼓I的周面之間生成的大量摩擦時，彈性層4a2的無調色劑部的表面部不能屈服于在平行于其周向的方向上施加給其的力，如圖5 (a)所示。由此，彈性層4a2的此部分可能被感光鼓I的周面刮削掉較大的量，因為其未涂覆以作為潤滑劑的調色劑。與之相比，如果顯影輥4a被制造成使金屬芯件4al的與彈性層4a2的無調色劑部的位置對應的部分的直徑小于金屬芯件4al的與彈性層4a2的調色劑承載部的位置對應的部分的直徑，那么彈性層4a2的無調色劑部就比該彈性層4a2的與金屬芯件4a2的大直徑部的位置對應的部分厚和軟。因而，當顯影輥4a的周面由于顯影輥4a與感光鼓I之間的周向速度差而受到由感光鼓I在顯影輥4a的周面與感光鼓I的周面之間生成的大量摩擦時，彈性層4a2的此表面部能夠屈服于在平行于其周向的方向上施加給其的力，其方式為彈性層4a2的此表面部在夾持部4a3關于顯影輥4a的轉動方向的上游變形，如圖5 (b)所示。于是，在彈性層4a2的表面部的此部分內生成的沿顯影輥4a的周向的應力量由于此變形而減小。因而，彈性層4a2的此部分被感光鼓I的周面刮削掉的量少于在金屬芯件4al的與彈性層4a2的無調色劑部的位置對應的部分的直徑同金屬芯件4al的與彈性層4a2的調色劑承載部的位置對應的部分的直徑一樣大的情況下彈性層4a2的無調色劑部被感光鼓I的周面刮削掉的量。順便一提的是，顯影輥4a的調色劑承載部的金屬芯件直徑較大，因而硬度足夠。由此，顯影輥4a的此部分的周面與感光鼓I的周面之間的接觸壓力保持大到足以確保滿意量的調色劑從顯影輥4a的周面供應到感光鼓I的周面上。另外，顯影輥4a的調色劑承載部的周面上的調色劑起到摩擦減小劑(潤滑劑)的功能，從而使顯影輥4a的彈性層4a2的此部分被感光鼓I的周面刮削掉的量最少。(5)金屬芯件的尺寸接著，參照圖3，說明金屬芯件4al的尺寸。圖3 (a)_3 (e)是在經過顯影輥4a軸線的平面上該顯影輥4a的示意剖視圖。以下，在與顯影輥4a的轉動軸線平行的方向上，限制刮刀4c與顯影輥4a相接觸的區(qū)域將被稱為第一接觸區(qū)域。當調色劑供給輥4b供應給顯影輥4a周面的調色劑體移過限制刮刀4c時，此調色劑體通過該限制刮刀4c在其厚度被限制為均一厚度的同時形成為調色劑薄層。于是，顯影輥4a的周面在相對于顯影輥4a縱向的寬度與限制刮刀4c對應的區(qū)域上涂覆有調色劑薄層。也就是說，顯影輥4a的位于該顯影輥4a的調色劑承載部外側的部分保持無調色劑。另外，以下，在與顯影輥4a的轉動軸線平行的方向上，調色劑供給輥4b與顯影輥4a之間相接觸的區(qū)域將被稱為第二接觸區(qū)域。在顯影輥4a中的位置與第二接觸區(qū)域相對應的部分該顯影輥4a被調色劑供給輥4b供給以調色劑。此實施例中，顯影裝置4a被構造成使得在與顯影輥4a的軸線相平行的方向上，金屬芯件4al的位于第二接觸區(qū)域(調色劑承載部)外側的部分的直徑小于金屬芯件4al的位于第二接觸區(qū)域內的部分的直徑。換句話說，顯影輥4a被制造成使得其表面層更有可能被感光鼓I的周面刮削的無調色劑部的金屬芯件直徑較小，因而較軟，而顯影輥4a的位置與第二接觸區(qū)域相對應且由此調色劑供給輥4b和感光鼓所施加的壓力量更大的部分的金屬芯件直徑較大，因而由于調色劑供給輥4b和感光鼓I的壓力導致的彈性層4al的變形量較小。因此，顯影輥4a在其軸向上保持形狀均一。<方案 I (圖 3 (a)) >此實施例中，金屬芯件4al的位置與顯影輥4a的調色劑承載部相對應的部分的直徑為IOmm,而金屬芯件4al的位置與顯影棍4a的無調色劑部相對應的部分的直徑為6mm。顯影輥4a的位置與第二接觸區(qū)域相對應的部分的硬度為85度，而顯影輥4a的無調色劑部的硬度為55度。此實施例中，顯影輥4a的位置與第二接觸區(qū)域相對應的部分的硬度上限為85度。如果顯影輥4a的此部分的硬度大于85度，那么當調色劑被涂覆在(供給到)顯影輥4a的周面上時，此調色劑受到過大量的應力，從而加速劣化。因此，與顯影輥4a的此部分的硬度不大于85度時相比，成像裝置可能早得多地輸出不滿意圖像。順便一提的是，顯影棍4a的硬度利用Asker-C硬度檢測儀(Asker公司的產品)測量。 <方案 2(圖 3(b))>此方案中，同此實施例的第一方案一樣，金屬芯件4al的位置與第二接觸區(qū)域相對應的部分的直徑為10mm，而金屬芯件4al的位置與顯影輥4a的無調色劑部相對應的部分的直徑為6_。關于硬度，同第一方案一樣，顯影輥4a的位置與第二接觸區(qū)域相對應的部分為85度,而顯影棍4a的位置與該顯影棍4a的無調色劑部相對應的部分為55度。<方案 3(圖 3(c))>此方案中，同此實施例的第一方案一樣，金屬芯件4al的位置與第二接觸區(qū)域相對應的部分的直徑為10mm，而金屬芯件4al的位置與顯影輥4a的無調色劑部相對應的部分的直徑為6mm。然而,此方案不同于第一和第二方案之處在于,就顯影棍4a的金屬芯件4al的直徑而言，第一和第二方案中，金屬芯件4al的位置與第二接觸區(qū)域相對應的部分和金屬芯件4al的位置與顯影輥4a的無調色劑部相對應的部分之間存在階梯，而第三方案中，金屬芯件4al的位置與第二接觸區(qū)域和顯影輥4a的無調色劑部之間區(qū)域相對應的部分按照越靠近顯影輥4a的縱向中央直徑越大的方式成錐形。關于硬度，顯影輥4a的位置與第二接觸區(qū)域相對應的部分為85度，而顯影輥4a的無調色劑部為55度。<方案 4(圖 3(d))>此方案中，金屬芯件4al的位置與第二接觸區(qū)域相對應的部分的直徑為10mm，且金屬芯件4al的位置與彈性層4a2的無調色劑部相對應的部分的直徑為4_。也就是說，此方案中，金屬芯件4al的位置與彈性層4a2的無調色劑部相對應的部分的直徑小于第一至第三方案。此方案中，顯影輥4a的位置與第二接觸區(qū)域相對應的部分的硬度為85度，且金屬芯件4al的位置與顯影輥4a的無調色劑部相對應的部分的硬度為40度。<方案 5(圖 3(e))>此方案中，金屬芯件4al的位置與第二接觸區(qū)域相對應的部分的直徑為10mm，且金屬芯件4al的位置與金屬芯件4al的無調色劑部相對應的部分的直徑為8_。也就是說，此方案中，金屬芯件4al的位置與金屬芯件4al的無調色劑部相對應的部分的直徑大于第一至第三方案。此方案中，顯影輥4a的位置與第二接觸區(qū)域相對應的部分的硬度為85度，且金屬芯件4al的位置與顯影輥4a的無調色劑部的相對應部分的硬度為70度。
(6)評價結果為驗證此實施例的效果，將此實施例的第一至第五方案的結果與顯影輥的比較例I和2的效果相比較。<比較例I >此比較例中，顯影輥的金屬芯件從在該顯影輥的軸向上的一端至另一端直徑均一，且直徑為10mm。另外，顯影輥從在該顯影輥的軸向上的一端至另一端硬度均一，且硬度為85度。<比較例2 >此比較例中，顯影輥的金屬芯件從在該顯影輥的軸向上的一端至另一端直徑均一，且直徑為4mm。另外，顯影輥從在該顯影輥的軸向上的一端至另一端硬度均一，且硬度為 40度。表I顯示采用本發(fā)明優(yōu)選實施例的第一至第五方案的顯影輥4a以及比較例I和2的顯影輥在溫度25。C的環(huán)境下進行大致3000印張的實驗的評價結果。表I
芯件(非調色
芯件(調色劑供給)評價
劑供給)
r 連接部
f硬度硬度彈性層圖像
寬度
__( mm)___(度)(mm )(度)___刮削缺陷
方案I 10 供給輥寬度 85 6 55 階梯 oo
方案2 10 限制刮刀寬度 85 6 55 階梯 oo
方案3 10 供給輥寬度 85 6 55 錐形 oo
方案4 10 供給輥寬度 85 4 40 呤杯 oo
方案5 10 供給輥寬度 85 8 70 階梯 A o 比較
10 - 85 10 85 XX例I_________
比較
4-40 4 40ox
例 2 ________參照表示實驗結束后對顯影輥4a周面的視覺評價結果的表1，在優(yōu)選實施例的第一至第三方案的情況下，沒有發(fā)現顯影輥4a的彈性層4a2在調色劑承載部或無調色劑部上被刮削的跡象。另外，整個實驗中都沒有輸出不滿意圖像。這使得有理由作出以下理論結論。也就是說，在優(yōu)選實施例的第一至第三方案中，顯影輥的金屬芯件的位置與彈性層4a2的無調色劑部相對應的部分的直徑小于金屬芯件4al的位置與顯影輥的彈性層4a2的調色劑承載部相對應的部分的直徑。因此，在優(yōu)選實施例的這些方案中，顯影輥4a的彈性層4a2的無調色劑部中生成的在與該顯影輥4a周向相平行的方向上的應力量小于依據任一現有技術的顯影輥，因而其被感光鼓I的周面刮削的量顯著小于依據任一現有技術的顯影輥。另外，優(yōu)選實施例的第四方案中，彈性層4a2被刮削的量也顯著小于比較例，且未輸出不滿意圖像。在優(yōu)選實施例的第五方案的情況下，實驗結束后對顯影輥4a周面進行視覺評價，確認彈性層4a2的無調色劑部被刮削掉少量即可容許范圍內的量。另外，整個實驗都沒有輸出不滿意圖像。比較優(yōu)選實施例的第五方案的實驗結果和優(yōu)選實施例的第一至第四方案的實驗結果顯示，第五方案中的顯影輥4a的無調色劑部比第一至第四方案之任一中的顯影輥4a的無調色劑部硬，因而其被感光鼓I的周面刮削，但僅被刮削掉少量。于是，由此看來有理由從上述比較斷定希望顯影輥4a的無調色劑部不超過70度。 另一方面，第一比較例的情況下，在輸出大致1000印張后，成像裝置開始輸出不滿意圖像，更具體的，具有豎直條紋的圖像。于是，清潔刮刀在大致第1500印張卷刀。另外，評價實驗結束時對顯影輥周面的視覺評價顯示彈性層的無調色劑部被顯著刮削?？磥硎怯捎诘谝槐容^例的顯影輥的無調色劑部較硬，其被感光鼓I的周面刮削，這又導致清潔刮刀卷刀和/或成像裝置輸出不滿意圖像。第二比較例的情況下，視覺評價顯示沒有彈性層被刮削的跡象。然而，成像裝置輸出密度不均勻一在中央部密度較低一的不滿意印張。對這些不滿意圖像的進一步視覺評價已確認如下。第二比較例的顯影輥在其整個軸向上不像其它顯影輥那樣硬。因而，其變形阻礙了其保持與感光鼓I的周面一特別是感光鼓I的中央部一適當接觸，這導致成像裝置輸出上述不滿意圖像。另一方面，看來是由于顯影輥的無調色劑部的硬度較低，所以其被感光鼓的周面刮削的量不大。由本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細說明將顯而易見的，依據本發(fā)明，通過對顯影輥4a構造的較廉價變化，具體的，將顯影輥4a形成為使其金屬芯件4al的位置與顯影輥4a的調色劑承載部相對應的部分的直徑不同于金屬芯件4al的位置與顯影輥4a的無調色劑部相對應的部分的直徑，能夠使顯影輥4a的彈性層4a2的無調色劑部的刮削最少。于是，本發(fā)明能夠提供一種滿足用戶需求且不引發(fā)問題的成像裝置，該問題例如由顯影輥的彈性層被刮削產生的顆粒行進至清潔刮刀的清潔刃，從而導致該清潔刮刀產生異常聲音和/或阻礙該清潔刮刀滿意地清潔感光鼓I的周面。另外，依據本發(fā)明，顯影輥4a的彈性層4a2的調色劑承載部足夠硬以確保感光鼓I的周面被供給以滿意量的調色劑。因此，成像裝置采用依據本發(fā)明的顯影輥可確保此裝置連續(xù)輸出滿意質量的圖像。也就是說，本發(fā)明使得可以提供這樣一種顯影輥，其構造廉價且其彈性層被圖像承載部件的周面刮削掉的量顯著少于依據現有技術的任一顯影輥，從而使在采用接觸式顯影方法的成像裝置中由刮削導致的清潔刮刀和顆粒造成的問題最少。[工業(yè)實用性]
依據本發(fā)明，采用接觸式顯影方法的成像裝置和用于其的處理盒的組合制造廉價，其顯影輥被刮削的量大幅減少，不太可能遇到與其清潔刮刀有關的問題。盡管已參照這里所公開的結構對本發(fā)明進行了說明，但不限于所闡述的細節(jié)，且本申請旨在覆蓋落在改進目的或者以下權利要求書的范圍內 的變型或變更。
權利要求
1.ー種處理盒，所述處理盒能夠可拆卸地安裝在成像裝置的裝置主組件上，包括 圖像承載部件，靜電圖像將形成在所述圖像承載部件上； 顯影輥，包括軸部件和圍繞所述軸部件的彈性層，且用于在以周向速度差與所述圖像承載部件的表面接觸的同時顯影所述靜電潛像； 調色劑供給輥，能與所述顯影輥接觸； 限制部件，能與所述顯影輥接觸，且用于限制所述顯影輥的表面上承載的調色劑的層厚度，其中，沿所述顯影輥的轉動軸線方向測量的所述限制部件的長度比所述顯影輥的長度短；以及 清潔刮刀，能與所述圖像承載部件接觸，且用于清潔所述圖像承載部件的所述表面， 其中，所述顯影輥具有能夠承載經所述限制部件限制的調色劑的區(qū)域和在上述區(qū)域的外側的不承載調色劑的區(qū)域，所述兩個區(qū)域都能與所述圖像承載部件接觸， 當所述清潔刮刀與所述圖像承載部件接觸時，所述清潔刮刀在所述兩個區(qū)域上延伸，所述兩個區(qū)域關于所述轉動軸線方向不同，以及 所述軸部件在所述限制部件與所述顯影輥之間的第一接觸區(qū)域外側的區(qū)域中具有一外徑，且所述軸部件在所述調色劑供給輥與所述顯影輥之間的第二接觸區(qū)域中具有一外徑，其中前一外徑小于后ー外徑。
2.根據權利要求I所述的處理盒，其特征在于，沿所述轉動軸線方向測量的所述調色劑供給輥的長度比所述限制部件的長度短。
3.根據權利要求I所述的處理盒，其特征在于，所述軸部件的具有不同外徑的兩個部分構成階梯部。
4.根據權利要求I所述的處理盒，其特征在于，所述軸部件的具有不同外徑的兩個部分經由錐形部連接。
5.一種成像裝置，包括 圖像承載部件，靜電圖像將形成在所述圖像承載部件上； 顯影輥，包括軸部件和圍繞所述軸部件的彈性層，且用于在以周向速度差與所述圖像承載部件的表面接觸的同時顯影所述靜電潛像； 調色劑供給輥，能與所述顯影輥接觸； 限制部件，能與所述顯影輥接觸，且用于限制所述顯影輥的表面上承載的調色劑的層厚度，其中，沿所述顯影輥的轉動軸線方向測量的所述限制部件的長度比所述顯影輥的長度短； 轉印設備，用于把形成在所述圖像承載部件上的調色劑圖像轉印到調色劑圖像接收部件上；以及 清潔刮刀，能與所述圖像承載部件接觸，且用于清潔所述圖像承載部件的所述表面， 其中，所述顯影輥具有能夠承載經所述限制部件限制的調色劑的區(qū)域和在上述區(qū)域的外側的不承載調色劑的區(qū)域，所述兩個區(qū)域都能與所述圖像承載部件接觸，所述兩個區(qū)域關于所述轉動軸線方向不同， 當所述清潔刮刀與所述圖像承載部件接觸時，所述清潔刮刀在所述兩個區(qū)域上延伸，所述兩個區(qū)域關于所述轉動軸線方向不同，以及 所述軸部件在所述限制部件與所述顯影輥之間的第一接觸區(qū)域外側的區(qū)域中具有一外徑，且所述軸部件在所述調色劑供給輥與所述顯影輥之間的第二接觸區(qū)域中具有一外徑，其中前一外徑小于后ー外徑。
6.根據權利要求5所述的成像裝置，其特征在于，沿所述轉動軸線方向測量的所述調色劑供給輥的長度比所述限制部件的長度短。
7.根據權利要求5所述的成像裝置，其特征在于，所述軸部件的具有不同外徑的兩個部分構成階梯部。
8.根據權利要求5所述的成像裝置，其特征在于，所述軸部件的具有不同外徑的兩個部分經由錐形部連接。
全文摘要
一種用于成像裝置的處理盒，包括顯影輥，具有軸部件和圍繞該軸部件的彈性層，且用于在以周向速度差接觸圖像承載部件的同時進行顯影操作；調色劑供給輥，能與顯影輥接觸；限制部件，能與顯影輥接觸，限制部件的長度比顯影輥的長度短；以及清潔刮刀，能與圖像承載部件接觸。此顯影輥具有能夠承載經限制部件限制的調色劑的區(qū)域和位于上述區(qū)域外側的區(qū)域，兩個區(qū)域都能與圖像承載部件接觸，其中，當清潔刮刀與圖像承載部件接觸時，清潔刮刀在兩個區(qū)域上延伸。軸部件在限制部件與顯影輥之間的第一接觸區(qū)域外側的區(qū)域內具有一外徑，且軸部件在調色劑供給輥與顯影輥之間的第二接觸區(qū)域內具有一外徑，前一外徑小于后一外徑。
文檔編號G03G15/08GK102687084SQ201180005314
公開日2012年9月19日 申請日期2011年1月7日 優(yōu)先權日2010年1月8日
發(fā)明者筱原圣一 申請人:佳能株式會社