CN1058793C - 带有为显影剂承载部件提供的可旋转的显影剂传送部件的显影装置 - Google Patents

Abstract

一种显影装置，包括一个带有一些磁极、用于承载一种磁性显影剂的显影套筒；一个用于调节所述的显影剂承载部件上的显影剂的层厚的磁性刮刀；一个相对于显影剂承载部件的运动方向来说，位于调节部件调节显影剂的位置的逆向、用于将磁性显影剂传送到显影剂承载部件上的弹性可旋转调色剂传送辊；其中该弹性可旋转的调色剂传送辊的表面是由一种单孔泡沫材料制成的。

Description

带有为显影剂承载部件提供的可旋转的显影剂传送部件的显影装置

本发明涉及一种电子照相或静电记录或这一类的复印机、打印机、传真机等器材的显影装置。

在诸如复印机、打印机、传真机一类的成象装置中，都是先在包括电子照相的光敏部件及静电记录部件等的载象部件上形成一个潜象，然后通过显影装置的显影操作过程，将潜象显示成一个调色剂图象。作为这类显影装置的一个实例，各种使用单组分显影剂的干印型显影装置已经被设计出并付诸实施。然而，很难在一个显影剂的载体上形成一个单组分显影剂的薄层。鉴于目前所要求的图象的清晰度和高分辨力，因此特别需要有一种可以形成较好的薄层的方法和装置来形成调色剂的薄层。根据这一目的，已设计出各种办法。

例如，有一种办法是利用一个带有缝隙的、用于供给磁性单组分调色剂的磁性刮刀，在一个显影套筒上形成一个带有适当的摩擦电荷的调色剂薄层，该套筒具有一个光滑的表面，该表面上具有一些用形状规则的颗粒喷砂形成的、比较光滑的凹凸点。

当用颗粒尺寸较小且熔点较低的调色剂来实现提高图象的复印质量和加快复印的起动这一目的时，由于这种调色剂比常规的调色剂更易结快，因此在磁性刮刀的邻近容易发生堵塞。由于这一原因，在湿度较高的条件下，产生的图象会不均匀或者灰雾；而在湿度低的条件下，由于调色剂的充电，调色剂有时会结块并局部沉积在显影套筒上，其结果是在所产生的图象上会有污迹。为了解决这一问题，公开号为16736/1985的日本专利申请及其它同类的文献提出，用一个由橡胶、树脂材料或金属制成的弹性刮刀与显影套筒轻轻地接触，该接触区域(所谓的弹性刮刀系统)将结块并沉积在显影套筒上的调色剂刮去，因此可以形成一个均匀的调色剂薄层。此外，由于刮刀所提供的摩擦电荷，使得显影套筒上的调色剂薄层的顶部和底部通过摩擦被充分而均匀地充电，因此，可以产生出没有不均匀处、没有灰雾等物的、令人满意的图象。

然而，当采用弹性刮刀时，随着复印操作的反复进行，结块的调色剂、大尺寸的调色剂、灰尘或其它异物会夹在刮刀与显影套筒之间的缝隙中。这些东西滞留在缝隙中，结果导致调色剂不能施加到显影套筒的这个部位上，并且在图象上与这些部位相对应的区域会出现白条。

当弹性刮刀与显影套筒之间的接触压力较大、而调色剂的熔点又较低时，随着复制操作的反复进行，调色剂大量地溶解在刮刀上。因此，刮刀调节不均，刮刀施加到调色剂中的摩擦电荷不够，摩擦电荷施加不均，导致图象上出现不均匀处、灰雾，图象色度不够等问题。每当将这些未充电的新调色剂施加到套筒附近时，一补充这些新调色剂，上述现象就会明显地出现。

因此，本发明的一个主要目的是提供一种能防止显影剂在磁性刮刀附近结块的显影装置。

本发明的另一个目的是提供一种能使显影剂不熔化在刮刀上的显影装置。

本发明的一个方面是，提供了一种显影装置，该装置包括：一个承载一种磁性显影剂的显影剂承载部件，该显影剂承载部件上带有许多磁极；一个用于调节所述的显影剂承载部件上的显影剂的层厚的调节部件；一个相对于该显影剂承载部件的运动方向来说，位于调节部件的显影剂调节位置的逆向、用于将磁性显影剂传送到显影来说承载部件上的可旋转的弹性部件；所述的可旋转弹性部件的一个表面是由单孔泡沫材料制成的。

本发明的另一个方面是，提供了一种显影装置，该装置包括：一个承载一种磁性显影剂的显影剂承载部件；一个调节该显影剂承载部件上的显影剂的层厚的调节部件；一个位于该显影剂承载部件内、与所述调节部件基本上相对的第一磁极；一个相对于显影剂承载部件的运动方向来说，位于第一磁极逆向上的第一位的第二磁极；一个相对于运动方向来说，在第一磁极逆向、第二磁极顺向的一个位置上与显影剂承载部件压靠的弹性可旋转部件。

本发明的另一方面是，提供了一种显影装置，包括：一个承载磁性显影剂的显影剂承载部件；一些位于显影剂承载部件内的磁极；一个将磁性显影剂传送到显影剂承载部件上的可旋转的显影剂传送部件；其中，可旋转的传送部件位于显影剂承载部件上的磁场吸持力的局部最小值点附近。

下面将参照附图和本发明的较佳实施例，将本发明的上述及其它的目的、特征及优点描述得更加清楚。

图1是与本发明的第一实施例相应的显影装置的截面图。

图2是与第一实施例相应的单孔调色剂传送轮的截面图。

图3是本发明第三实施例所述的图象形成装置中的显影装置的单孔传送轮的接触部分附近的放大截面图。

图4是本发明第五实施例所述的图象形成装置的显影装置的截面图。

图5是一个图象形成装置的示意图。

图6表明了本发明的一个实施例所述的磁场吸持力。

图7表明了另一磁场吸持力。

下面将参照附图描述本发明的较佳实施例。

图5是采用了本发明的一个实施例所述的显影装置的电子照相图象形成装置的截面图。该装置包括一个圆筒形的可旋转电子照相光敏部件1，该部件1具有一个涂有导电层的导电基底，该光敏部件1起到一个静电潜象的载像部件的作用。先用充电器12对光敏圆筒1均匀地充电，然后用一个光发射部件13(如一个激光器)发射出第一信息信号使其曝光，从而形成一个静电潜象。显影装置14将该潜象显影成一幅调色剂图象。一个传送器18将这个显影后的图象传送到一个传送片19上。一个图象定影装置20将传送过来的图象定影。清洁装置17将残留在光敏圆筒上的剩余调色剂清除。

实施例1

图1是一个用于图5所示的图象形成装置中的显影装置的截面图。

在图1中，在一个装有一种用作单组分显影剂的磁性调色剂7的显影剂容器2中，有一个作为显影剂承载部件的显影套筒3，该套筒3与一个可沿箭头a的指向旋转的、作为载象部件的光敏部件1相对。该显影装置的作用是将光敏部件1上的静电潜象显影成调色剂图象。在显影套筒3中有一个作为磁场生成装置的磁体4，磁体4上具有一些磁极4a，4b，4c及4d。

光敏部件1可以是一种在其上通过Curlson过程形成静电潜象的所谓干印术光敏部件，例如，可以是一种如申请号为23910/1967的日本已公开专利所公开的具有一层绝绿表面的光敏部件，静电潜象经所谓的NP过程形成于这个光敏部件上，也可以是一种通过静电记录过程在其上形成静电潜象的绝缘部件，或者是一种通过图象传送过程在其上形成静电潜象的绝缘部件，亦或是另一种通过另一种适当的处理过程在其上形成静电潜象(包括潜在的潜象)的部件。

显影剂容器2上有一个沿显影装置的纵向(即垂直于牵拉片的方向)延伸的开口，显影套筒3就位于这个开口中。

显影套筒3是由铝或SUS一类材料制成的。显影套筒3的右半圆周表面(见图)基本上都位于显影剂容器2中，左半圆周表面露在显影剂容器2的外侧并与光敏部件1相对。该显影套筒3被可旋转地支撑着。在显影套筒3和光敏部件1之间有一个小间隙。显影套筒3可沿箭头6所指的方向旋转，该旋转方同与光敏部件1的旋转方向相反。

显影剂的承载部件并不一定非得是上述显影套筒那样的空心圆柱形部件，它可以是一种可旋转的环形带。或者，它也可以是一种导电的橡胶辊。

磁体4位于显影套筒3中，它是一块固定的永久性磁体，即使显影套筒3旋转，它也不旋转，因而可产生稳定的磁场。

在显影剂容器2内、显影套筒3的上方，有一个作为显影剂调节部件的磁性刮刀5，它的一边与显影套筒3的表面接近。相对于显影套筒3的旋转方向来说，在磁性刮刀5的逆向有一个由单孔泡沫橡胶材料制成的、可旋转的调色剂传送轮6。

在显影装置14中，摆动杆10将磁性调色剂7传送到传送轮6上，传送轮沿箭头C的指向旋转。借助于传送轮6的旋转和由显影套筒3中的磁体产生的磁场，磁性调色剂被传送到显影套筒3周围。在显影套筒3和传送轮6之间所形成的间隙中，磁性调色剂7受到传送轮6与显影套筒3的摩擦，因此调色剂被充分地充上摩擦电荷。调色剂借助于由此产生的静电力和显影套筒3中的磁体产生的磁力而沉积在显影套筒3中。下面将对传送轮6与显影套筒3之间的接触部分的工作情况进行描述。

随着显影套筒3的继续旋转，沉积在显影套筒3上的磁性调色剂从磁性刮刀5与显影套筒3之间的缝隙中的磁场吸持区脱落，因而在显影套筒3上形成一个磁性调色剂7的薄层。该薄层被输送到一个显影区，在该区中，显影套筒位于光敏部件1对面，并与之有一个小间隙。通过施加一个直流偏置的交流电压形式的交变电压作为显影套筒3与光敏部件1之间的显影偏压，将磁性调色剂7从显影套筒3传送到位于显影区中的光敏部件1的静电潜象上，这样就将潜象转变成一幅调色剂图象。

在显影区显影的过程中未被消耗掉因而残留在显影套筒3上的磁性调色剂7通过显影套筒3的底部回收到显影剂容器2中。回收的调色剂7是从显影套筒3上处于传送轮6与显影套筒3的接触部分被刮离的。同时，随着传送轮6的旋转，新的磁性调色剂7被补充到显影套筒3上，并且这些新的调色剂又随着显影套筒3的旋转而被输送到磁性刮刀5附近。

随着传送轮6的旋转，大部分这样刮离的磁性调色剂与已经处于显影剂容器2中的调色剂混合，从而将这些刮离的调色剂所带的电荷分散。下面将对由单孔泡沫橡胶材料制成的调色剂传送轮与磁性刮刀之间的配合作详细描述。图2是本实施例中的传送轮的简要的载面图。如图2所示，它包括一个金属芯8及一种如硅橡胶、EPDM橡胶、CR橡胶、氯丁橡胶一类的单孔泡沫材料，在这种材料中，孔9的壁不与任何邻近的孔互通。该传送轮可沿图1中箭头C的指向旋转，并与显影套筒滑动地接触。与开孔轮或毛刷轮相比，这种轮的表面更致密，因此，即使进入显影套筒的入口距离相同，其有效接触面积也能有所增加。因此，通过使用由单孔泡沫橡胶材料制成的传送轮(单孔轮)6，能使调色剂施加到显影套筒3和从显影套筒3上刮离这两个工作过程的质量大大改善。

这一改善足以完全防止在采用磁性刮刀而不采用单孔轮时出现的污迹。

此外，调色剂在单孔轮6与显影套筒3之间的接触部分被充分地充电，并且这些电荷可以被完全保留。由于这一原因，当采用磁性刮刀5作为调节部件时，同采用弹性刮刀相比，在调节区没有对调色剂充够的电荷能够借助于单孔轮6的作用而得到补充，因此，摩擦电荷的量是相同的。

由于轮6是单孔材料制成的，调色剂不会堆积到轮6上，因此，可以避免轮子因长期操作而变硬、磨损、损坏等，从而可以使轮子的性能长期保持稳定。

另外，即使杂质进入与显影套筒接触的区域内，由于轮表面的孔所产生的适当的不光滑程度及轮的旋转，这些杂质会很快地被清除出该接触区域。由于这一原因，使用弹性刮刀系统时在显影套筒上出现的白条等物就不会出现了。表面上适当的不光滑程度改善了调色剂的传输操作，因此，可以防止调色剂熔化在轮的表面或显影套筒的表面上。

下面将对单孔轮与显影套筒内的磁体之间的位置关系作详细描述。图3筒要地示出了本实施例中的显影套筒、磁性刮刀及单孔轮之间的关系。

如图3所示，显影套筒3中的磁体4的磁极N1(4a)大致上与磁性刮刀5相对，其作用是在显影套筒3上形成一个磁性调色剂的薄层。磁体的一个磁极S1(4d)大致上与光敏部件相对，其作用是在显影过程中将雾化的调色剂或弥散的调色剂从光敏部件上回收到套筒中。磁体4的磁极S2(4b)的作用是防止调色剂从显影剂容器中泄漏出去。图中示出的磁通量密度分布曲线20是由磁体4中的磁极产生的沿套筒的径向的磁通分布曲线。调色剂颗粒形成了几条位于磁通量密度的局部最大值点附近的磁性颗粒链，即磁刷。

磁通量密度的局部最大值点附近区域相当于与磁极之一相关联的区域，在这个区域内，磁力将调色剂引导到显影套筒3的表面。磁极N1(4a)大致上与磁性刮刀5相对，在这个区域，调色剂比较密集，因此，来自储存器的未充电的新调色剂不会导引到这部分来。大部分新调色剂易于移向显影套筒的位于显影剂容器中的磁极S2(4b)附近的区域。当调色剂的量很大时，这一现象不易出现。然而，在湿度较低、调色剂的量极少的情况下，这一现象就会出现，结果导致未充电的调色剂参与显影，因此，背景灰雾、密度减小、密度不均匀等现象就会明显出现。

考虑到上述问题，在磁极N1(4a)和磁极S2(4b)之间放置一个单孔轮6，该轮可以沿图3中的C方向转动以便与显影套筒3相摩擦。

在这种情况下，即使未充电的新的调色剂被磁极S2(4b)吸起来，这些调色剂也会被单孔轮6与显影套筒之间的接触区域充分地充以摩擦电荷，因此，不会出现灰雾、密度减少或密度不均匀现象。

采取这一实施例，就可以在低湿度、调色剂的量极少，然后再补充调色剂的条件下进行耐久性试验。这时，用可从TOKYO DENSHOKUCO.，LTD.，Japan购买到的反射密度表测量灰雾。然后，比较新转换层的反射率与图象转换后纯白部分的反射率之间的差值。不用单孔轮时，这一差值在最差情况下为4％。在本实施例的显影装置中，在磁极N1(4a)与磁极S2(4b)之间放置单孔轮6时，即使在最坏的情况下，差值才为1.5％。并且发现，如果反射率的差值不小于4％，背景灰雾在肉眼下就很明显，因此图象质量不高。

再看图象的密度，在不使用单孔轮的显影装置中，补充调色剂使图象密度从1.4减小到1.25。但是，在磁极N1(4a)和磁极S2(4b)之间放置了单孔轮6的本实施例的显影装置中，即使在补充了调色剂后，图象密度仍保持为1.4。

即使在上述的恶劣条件下进行耐久性试验，灰雾、密度减小或密度不均现象也很难出现，因此，可以获得好的图象。

当单孔轮6的位置和磁极N1(4a)的位置彼此靠近时，磁极N1(4a)大致上与磁性刮刀5相对，因此，调色剂装填得非常密实。结果，随着单孔轮6的旋转，单孔轮6的旋转易于导致调色剂在磁性刮刀5与单孔轮6之间聚结成块，结果导致调色剂在长期的复制操作中变质，因此，密度减小，灰雾出现，图象质量受损。

由于这一原因，单孔轮6、磁极N1(4a)和磁极S2(4b)之间的位置关系最好是：单孔轮6远离磁极N1(4a)，而磁极N1(4a)朝着套筒旋转的逆向放置，因此，轮6靠近磁极S2(4b)。

发明者通过实验证实，当单孔轮6在一个第一位置和一个第二位置之间的位置上与套筒接触时，就不会出现上述问题，所述的第一位置朝着套筒旋转的正向稍稍偏离磁极S2(4b)在套筒径向上的磁通密度分布的局部最大值点的邻域，所述的第二位置位于磁极N1(4a)和磁极S2(4b)在套筒的径回上的磁通密度分布曲线彼此相交处附近。

下面将描述上述系统中的单孔轮的接触条件，在该系统中，显影套筒上的调色剂的层厚是由磁性刮刀借助显影套筒中的磁体产生的磁场来调节的，并且将调色剂施加到显影套筒上和从显影套筒上刮下调色剂都是由单孔轮来完成的。

发明者的实验表明：与不采用磁性轮(尤其是在使用非磁性调色剂的情况下)的系统中的容许范围相比，本发明的优点在于，可以借助于磁性轮的作用，利用磁力施加调色剂，利用显影套筒表面的磁力的差异来刮去调色剂，因而容许范围较宽。从有利的方面考虑，下述范围是较为可取的：

1.与套筒的接触宽度：0.5-6.0mm。

2.轮的密度：0.15-0.35g/cm³

3.轮的硬度(Asker C，300gf)：8-30度

4.轮表面的孔数：100-400/英寸

关于接触宽度：如果其值小于0.5mm，就会出现在套筒上覆盖不均匀的现象，如果其值大于6.0mm，调色剂就会熔化到套筒上，驱动扭矩也会增加。关于轮的硬度：如果其值小于8度，套筒容易被从轮中渗出的低分子量的油弄脏，如果其值大于30度，由于过大的接触压力，调色剂会熔化到套筒上，驱动扭矩会增加。以上结论同样适合于轮的密度和轮表面的孔数的分析。

在本实施例中，单孔轮包括外径为8毫米的金属芯和在其上面的单孔材料。该单孔材料的硬度为12度(Asker C，300gf)，密度为0.25克/厘米³，孔的数量为200个/英寸，它是一种厚度为4毫米，外径为16毫米的氯丁橡胶单孔轮。相对于显影套筒的速度为80毫米/秒，与显影套筒的接触宽度为4.0毫米。

下面将描述其它结构部件。

将显影套筒的表面材料制成具有适当的不光滑程度，以便改善调色剂的传输性能。在不采用本发明的单孔轮的显影装置中，从防止调色剂的传输能量减少及防止由于调色剂在显影套筒上的局部异常填充而产生污迹的角度来看，不光滑程度(即凹凸情况)不可能恰到好处。结果，在高湿度或类似条件下，由于摩擦电不够，图象上会出现灰雾。但是，按照本发明，即使将套筒的表面粗糙度做得正好，并且将调色剂在套筒上的机械沉积力加强，单孔轮也能起到确保不产生污迹的作用，因此，传输效能不会降低。由于这一原因，可以将套筒表面的凹凸点做得更好，以增加摩擦电荷。如果用不规则的氧化铝磨粒或规则的玻璃粉进行喷砂处理，可得到1至5微米的表面粗糙度(RZ)。另外，可以利用诸如金属氧化物、石墨、碳一类本身可以作为凸点的导电颗粒在显影套筒的表面形成凸点，用诸如酚树脂、氟树脂一类的粘合剂树脂将这些作为凸点的颗粒粘合在套筒表面，从而在这些粘合剂树脂的表面形成凹穴，为显影套筒提供一个粗糙表面。

在本实施例中，显影套筒是一种SUS套筒，它的直径为20毫米，表面用规则的玻璃粉(#400)喷砂处理过，其表面粗糙度(RZ)大约为1.5微米。

磁性调色剂7是一种磁性的单组分显影剂，由铁氧体一类的磁性材料分散在诸如苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯树脂一类的热塑性树脂材料中构成。在本实施例中，所用的调色剂是含有苯乙烯/丙烯酸树脂的共聚物及苯乙烯和丁二烯树脂材料以及磁性材料的粉末，其平均颗粒尺寸是8微米。在这种粉末中加入了0.5％的胶状二氧化硅。

在一种可从Canon Kabushiki Kaisha(日本)购买到的NP-2020型复印机中具有采用上述单孔轮的显影装置，所用的偏压是频率为1800Hz、峰-峰值为1300伏的交流电压，并具有-300伏的直流偏置。位于光敏圆筒1上的潜象的表面电压，在暗处为-700伏，在亮处为-150伏。显影套筒3与光敏圆筒1之间的间隙为300微米，因此可以进行所谓的非接触显影。结果可以在显影套筒上形成均匀的调色剂薄层，并且工作情况良好，所获得图象的反射密度为1.4。这时调色剂的电荷量为-15μc/g，这个值是令人满意的。

然后，连续地进行100,000幅图象形成的操作，并且每形成2000幅就添加一次调色剂。事实表明，在包括添加调色剂的时间段在内的整个操作过程中，所获得的第一幅至最后一幅图象都是高质量的，没有污迹、不均匀、密度减小等现象出现。

实施例2

再参照图3，描述第二实施例的显影装置。在这一实施例中，磁极N1(4a)和S2(4b)的磁通密度比较特别。

为了在磁性刮刀5与显影套筒3之间的间隙内产生磁场吸持力以便在显影套筒3上形成一个磁性调色剂7的薄层，磁通密度必须高到某一程度。现已发现，如果磁极S2(4b)的磁通密度高于磁极N1(4a)的磁通密度，那么磁极S2的调色剂吸持力增加，结果导致调色剂滞留在单孔轮与磁极S2之间，以致于调色剂从显影装置的底部漏出。其原因如下：单孔轮6馈送调色剂的力被加到了由磁极N1产生的调色剂吸持力中，而调色剂的传输性能是由磁极S2产生的调色剂吸持力决定的。通过使磁极S2(4b)的磁通密度等于或小于磁极N1(4a)的磁通密度，使这一问题得以解决。

在本实施例中，磁极N1(4a)的磁通密度大约为1000高斯，磁极S2(4b)的磁通密度大约为700高斯。进行了和第一实施例中同祥的耐久性试验。现已证实，一直持续到试验结束，所产生的图象都是高质量的，没有结块、密度不均、灰雾、密度减小或类似问题出现。

使单孔轮的表面粗糙度在某一范围内变化，事实证明调色剂不会从显影装置的底部漏出，调色剂滞留理象也不会出现。

实施例3

下面将描述第三实施例的显影装置。

在本实施例中，合理选择作为调色剂传送轮的单孔轮材料，使其上的摩擦电荷的属性与所用的调色剂的电荷极性相反。有了这种结构，可将摩擦电荷施加到位于显影套筒和传送轮之间的摩擦区域的调色剂上，而且将返回到显影装置中的、未消耗的调色剂沉积刮传送轮上的库仑力有所增加，刮削能力有所增强。这对于防止因在高湿度条件下停机很长时间后再启动复制操作而出现灰雾特别有效。

在本实施例中，调色剂采用带有正电荷的苯乙烯-丙烯酸树脂材料。单孔泡沫材料轮由带有负电荷的硅橡胶单孔轮制成，其所带电荷属性与调色剂的电荷属性相反。

实施例4

再参照图3，描述第四实施例的图象形成装置。

在本实施例中，单孔轮和显影套筒之间的接触部分与显影套筒中的磁体的磁极之间的位置关系比较独特，可以进一步增强单孔轮的功能。

如图3所示，至少一个磁极(4a)是位于磁性刮刀5同显影套筒3彼此靠近的位置与单孔轮6同显影套筒3接触的位置之间，并且最好没有磁极正对着单孔轮6与显影套筒3之间的接触部分。有了这种结构，由显影套筒中的磁体的磁极产生的朝着显影套筒的径向的磁力在单孔轮与显影套筒之间的接触部分比较小，因此，使调色剂沉积到显影套筒上的力较小，从而为单孔轮刮削调色剂提供了便利。另外，调色剂层的密度高于位于磁极正上方构成回路的调色剂密度，因此，可以改善将摩擦电荷施加到调色剂上这一单孔轮的特性之一的统计和性能。通过在磁性刮刀同套筒接近的位置与轮同套筒接触的位置之间设置至少一个磁极，可以改善调色剂施加到单孔轮上这一特性以及将调色剂传送到显影套筒上的力，从而进一步改善纯黑影象的真实性。

实施例5

下面将参照图4，描述第五实施例的显影装置。

如图4所示，在本实施例中，有一个刮削部件11轻轻地与调色剂传送轮的表面接触。

如前面所述，由于其本身的结构，单孔泡沫橡胶轮内不填充调色剂。然而，当用颗粒尺寸不大于6微米的细小调色剂处理几万幅图象时，这些细小的调色剂有可能沉积到轮的表面上，结果导致调色剂的性能稍受损害。为了防止这一现象，将一个刮削部件11与传送轮的表面轻轻地接触，该刮削部件11借助于传送轮的旋转，将这些细小的调色剂或类似物从轮上刮去，从而长期维持住稳定的性能。

在本实施例中，用一金属刷在轴同上均匀地与轮轻轻接触，该刷随着轮的旋转而摆动，将调色剂从传送轮上刮去。还可用金属杆或金属刮刀代替金属刷与轮轻轻接触。

实施例6

现在描述另一个实施例，将对传送轮与由显影套筒内的磁体产生的磁场吸持力的分布之间的关系做详细描述。图6示出了本实施例中的显影套筒、磁性刮刀和传送轮。

如图6所示，显影套筒3中的磁体4的磁极N1(4a)与磁性刮刀5大体上相对，并且如前所述，该磁极N1(4a)的作用是在显影套筒3上形成一个磁性调色剂的薄层。磁体4的磁极S1(4d)与感光部件大体上相对，其作用是将分散的调色剂或灰雾调色剂从感光部件上回收下来。磁体4的磁极N2(4c)的作用是防止调色剂从显影剂容器中泄漏出来。

在图中，实线20表示由磁体4的磁极产生的、在套筒的径向上的磁通密度分布Br。虚线21代表由磁体4在显影套筒3的径向上产生的磁力分布。这个力能有效地将磁性调色剂沿径向吸引到显影套筒上，因此，下面将把这个力称作磁场吸持力分布Fr。

为了测试磁通密度Br，将一个带有空心元件的探头固定到显影套筒附近，在只有磁体旋转的时候，用高斯表测量磁通密度。为了测试磁场吸持力的分布Fr，将一个小的磁球固定到显影套筒附近，并通过一个轴与一个负载转换器(应变仪)相连，当磁体旋转时读出该负载转换器的输出值。

从磁场吸持力分布曲线可明显看出，在从磁极N2附近至磁极N1附近的范围内，磁场吸持力在A点和C点出现局部最小值，在B点出现局部最大值。

在本实施例中，将由橡胶或毛刷制成的传送轮6安装在A点，该点是在磁性刮刀的上游侧中磁场吸持力分布曲线Fr的最小值点。这样，就能确保传送轮6在显影套筒上的磁场吸持力最小处轻易地将残留在显影套筒上的调色剂刮去。

通过用这种位置关系使传送轮6与显影套筒3接触，传送轮6处于磁场吸持力最小处，因此，即使是在传送轮6因长时间操作致使其刮削调色剂的力减弱或者在周围环境因素影响下或在显影套筒中的调色剂的量极小的情况下，出现调色剂大量填充，很难将其从显影套筒上刮去的情形时，也能确保将残留的调色剂从显影套筒上刮去。

据此，可以避免充了电的调色剂残留在显影套筒3上，因而，在传送轮6刮去残留的调色剂的同时补充新的调色剂时，摩擦电荷是稳定的。从而可以避免所产生的图象因刮削不充分、调色剂在显影套筒上结块(污迹)而出现不均匀现象，因电荷分配不稳定而出现灰雾等类似现象。

由于调色剂的补充要受到传送轮6和磁力的影响，所以在磁场吸持力最大的点(如B点)向显影套筒3补充调色剂。这时，由传送轮稳定地填充的调色剂沉积在显影套筒上，因此，不会被新的调色剂代替。

磁场吸持力在C点也是最小的，但是如果将传送轮6放在C点，那么传送轮6与磁极N1(4a)靠近，而磁极N1(4a)又与磁性刮刀5大致上相对，并且，调色剂密集在这个地方，使得调色剂借助于传送轮6的旋转又聚结到磁性刮刀5与传送轮6之间，使调色剂因长期的复制操作而变质，造成密度减小，灰雾产生。因此，这一位置不适合于安置传送轮。

由于这一原因，传送轮6与磁极N1(4a)的位置关系最好是：传送轮6朝着显影套筒旋转方向的逆向远离磁极N1(4a)，并且将传送轮安置在由磁体4产生的磁场吸持力的局部最小点处。

发明者通过实验证实，当使传送轮6在磁场吸持力分布曲线21的局部最小值点A附近与显影套筒接触，并在低湿度条件下进行耐久性试验时，可以产生出没有不均匀处、污迹或灰雾的高质量图象。

作为另一较佳实施例，将根据图2描述一种由单孔泡沫材料制成的传送轮。该轮包括一根金属芯8和一种诸如硅橡胶、EPDM橡胶、CR橡胶、氯丁橡胶一类的单孔泡沫材料，在这类材料中，孔9的壁不与任何相邻的孔相通。该轮沿图1中的C方向旋转，并与显影套筒3摩擦接触。

与开孔轮或毛刷轮相比，单孔轮的表面更密实，因此，即使进入显影套筒的入口距离相同，其有效接触面积也会增加。所以，通过采用由单孔泡沫橡胶材料制成的传送轮(单孔轮)，可以避免使用磁性刮刀时的两种情况。

另外，在单孔轮和显影套筒之间的接触部分，调色剂被充分地充上摩擦电荷，并且这些电荷能够被充分地保留住。由于这一原因，与使用弹性刮刀时在调节部分不能对调色剂充入足够的摩擦电荷相比，当使用磁性刮刀作为调节部件时，可以借助于单孔轮的作用来弥补这一不足，因此，摩擦电荷的量是等值的，图象质量较高。

由于轮是由单孔材料制成的，调色剂不会堆积到轮上，因此，可以避免该轮因长期操作而变硬、摩损、损坏等，从而可使轮的性能保持长期稳定。

另外，即使杂质进入与显影套筒接触的区域，由于轮表面的孔产生的适当的不光滑程度及轮的旋转，这些杂质会很快地从该接触区域清除出去。因此，在弹性刮刀系统中出现的在显影套筒上的白条等物不再会出现。合适的表面不光滑程度改善了调色剂的传输性能，因而可以防止调色剂熔化在轮的表面或显影套筒的表面上。

另一较为可取的实施例是，将传送轮做成单孔轮的形式，将显影剂调节部件做成磁性刮刀的形式，从而获得更为耐用的显影装置。

然而，在弹性刮刀系统中也可以防止出现图象不均匀，有污迹或灰雾，并且，如果采用一种能防止弹性刮刀磨损或接触压力变化的更为耐久的弹性刮刀，也可获得非常经久耐用的显影装置。

为了进行比较，用如图7所示的显影装置进行了类似实验。如图7所示，显影套筒3′中的磁体4′在显影套筒的径向产生了如图中的实线20′所示的磁通密度分布。磁场吸持力的分布如虚线21′所示。磁力F与VB²成正比，因此，磁场吸持力Fr的分布曲线不与Br分布曲线相似。

从图中可以看出，磁体产生的磁场吸持力的分布曲线在从N1极至N2极的范围内不出现局部最小值。与图6相比，图7中A′点的磁场吸持力大约是图6中A点的磁场吸持力的两倍。

采用具有这样的磁场吸持力的显影套筒，将上述的传送轮与图7中的A′、B′及C′点接触，然后在与第一实施例类似的低温条件下进行耐久性试验。当在耐久性试验之后显影装置中的调色剂的量变得极少时，每当加入新的调色剂，就会出现图象不均，并伴有明显的灰雾背景，另外还出现小污迹，这说明传送轮的接触位置不合适。

实施例7

在这个第七实施例中，磁极S2(4b)的磁通密度与磁性调色剂中的磁性材料的含量之间有着特殊的关系。在第一实施例中，为了在调色剂沉积到显影套筒上的力最小的位置上将调色剂从显影套筒上刮去，使传送轮在由磁体产生的磁场吸持力的局部最小值点附近与显影套筒接触。为了进一步削弱调色剂的沉积力，将会考虑到降低磁极S2(4b)的磁通密度或减少调色剂中磁性材料的含量。然而，如果这样做，就会随之减小传输调色剂的磁力(即显影套筒上的切向力)，结果导致调色剂的传输性能降低，调色剂堆积到磁极N2(4c)与传送轮6之间，甚至于使调色剂从显影剂容器的底部泄漏。另一方面，如果增加磁极S2(4b)的磁通密度，或增加调色剂中磁性材料的含量，就会使得传送轮将调色剂刮离套筒变得困难。

在本实施例中，磁极S2(4b)的磁通密度是300-1000高斯，调色剂中磁性材料的含量是每100份(重量)调色剂树脂中含30-100份磁性材料。这样，上述问题就排除了。经过与第一实施例同样的耐久性试验，证实：一直持续到试验中的最后一张图象复制完毕，所产生的图象都是高质量的，没有污迹、密度不均、灰雾、密度减小或类似的现象出现。

尽管已经参照本文中公开的结构描述了本发明，但本发明并不限于这些细节描述，本申请将包括为达到这些改进目的而进行的变型或变化，或者在下述权利要求范围内的变型或变化。

Claims (8)

1.一种显影装置，包括：

一个承载磁性显影剂的显影套筒(3)；

一个磁性刮刀(5)，它具有一条靠近所述显影套筒的边缘；

一个位于所述的显影套筒内、与所述的磁性刮刀大体上相对的第一磁极(4a)；

一个相对于所述显影套筒的运动方向来说，位于第一磁极的逆向上的第一位的第二磁极(4b)；

一个相对于所述的运动方向来说在第一磁极逆向、第二磁极顺向的一个位置上与显影套筒压靠的、弹性调色剂传送辊(6)。

2.根据权利要求1所述的一种装置，其特征在于，所述的弹性调色剂传送辊的表面是由一种泡沫材料制成的。

3.根据权利要求2所述的一种装置，其特征在于，所述的泡沫材料是一种单孔材料。

4.根据权利要求1所述的一种装置，其特征在于，所述第一磁极和所述第二磁极的极性彼此相反。

5.根据权利要求4所述的一种装置，其特征在于，所述的第一磁极与所述的第二磁极产生的磁通密度大致上相等。

6.根据权利要求4所述的一种装置，其特征在于，所述的第一磁极产生的磁通密度比所述的第二磁极产生的磁通密度大。

7.根据权利要求1所述的一种装置，其特征在于，所述的弹性调色剂传送辊摩擦所述的显影套筒。

8.根据权利要求1所述的一种装置，其特征在于，所述的泡沫材料的摩擦电荷极性与显影剂的摩擦电荷极性相反。

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