CN1263289A - 显影装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通过显影剂循环移动控制浓度的显影装置。在第一和第二规制部件对向位置之间控制调整作用在显影剂上的磁力,使得作用在显影剂3上的磁力关系满足式:μ×Fr₁+Ft₁< μ×Fr₂+Ft₂;或设定第二规制部件7与显影套之间间隔Gp,使得载体3a的墨粉覆盖率在80—100%范围时正确停止取入墨粉。显影剂收纳部A内的显影剂循环移动活泼进行,带电良好,避免用带电不足的墨粉进行显影,能得到无图像浓度不匀的良好图像。

Description

显影装置

本发明涉及用于复印机、传真机、打印机等图像形成装置的显影装置，更具体地说，涉及使用由墨粉和磁性粒子组成的双组份显影剂使形成在像载体上的潜像显影的显影装置。

以往，在使用墨粉和载体构成的双组份显影剂进行显影的显影装置中，不设置墨粉浓度检测装置，而是通过显影剂移动将墨粉取入该显影剂中，这种显影装置广为人知。

例如，在特开昭63-4280号公报中，公开了一种显影装置，其包括显影容器、显影剂规制部件及阻止部件，上述显影容器用于收纳显影剂，在开口部设有包含磁场发生装置的显影剂载置体，允许运入运出显影剂，上述显影剂规制部件设于显影剂运出区域，上述阻止部件可与显影剂规制部件设为一体或单独设置，设于显影剂规制部件的显影容器内侧，用于阻止显影剂移动。上述磁场发生装置包括磁极，该磁极形成通过显影剂载置体表面的磁力线，在显影容器内显影剂载置体表面形成伴随显影剂载置体移动而移动的移动层以及处于该移动层上层实质上不动的显影剂不动层。

这种方式的显影装置随着存在显影剂载置体表面的显影剂整体的移动取入墨粉，不需要取入墨粉时，使显影剂整体大致成为不动层停止取入墨粉。因此，不需要特别设置用于搅拌显影剂的部件，在实现装置小型化及低成本化同时还能控制墨粉浓度。

在上述结构的显影装置中，显影剂的移动能左右墨粉的取入，而显影剂的移动受在显影剂表面的墨粉存在状态、即墨粉复盖率所左右。换句话说，沿显影剂运送方向，显影剂规制部件的上游侧的显影剂的墨粉复盖率低，则显影剂循环快，取入墨粉多，随着墨粉复盖率变高，循环逐渐变慢，大致成为100％时，停止取入墨粉。这里所谓墨粉复盖率为100％是指在载体表面上墨粉以最密状态复盖一层状态。

但是，在上述显影装置中，在用于将墨粉从收纳部取入显影剂的墨粉取入部，与墨粉接触的显影剂的暴露面积大，在显影剂载置体上的显影剂存在状况的细小变化会对墨粉取入量带来很大影响。容易发生取入墨粉过多导致墨粉浓度超过所希望浓度或在墨粉浓度不足状态下停止取入墨粉等不合适现象。

另外，若在显影剂载置体表面存在显影剂轴向不匀状况，恐怕会发生墨粉取入量轴向不匀，从而导致所形成图像墨粉浓度不匀。例如，顺显影剂载置体轴向看场合，在集聚显影剂多的地方没有取入墨粉，在显影剂少的地方取入墨粉多，在显影剂载置体轴向发生墨粉浓度不匀。顺显影剂载置体的显影剂运送方向看场合，离显影剂载置体表面距离远的地方，显影剂的移动速度大致为0mm/sec，不取入墨粉，而在显影套附近，显影剂的移动速度快，取入墨粉，不能精确地控制取入墨粉或停止取入墨粉，因而，不能精确地控制墨粉浓度。

若发生上述墨粉浓度不匀，则在所形成的图像上浓度高的地方会发生基底污脏问题，而在浓度低的地方会发生图像浓度低或载体粘附等问题。

即、在上述显影装置中，因显影剂移动程度不同或显影剂多少程度不同会引起墨粉取入量不同，墨粉浓度局部不稳定，结果，易发生图像浓度不匀或图像模糊等。

为了解决上述问题，提出了各种方案，例如，本申请人在特开平9-197783号公报中，公开了一种显影装置，对于解决上述存在问题并且实现小型化、低成本化是有效的。

该特开平9-197783号公报中所公开的显影装置内部设有磁场发生装置，包括载置运送用墨粉和载体构成的双组份显影剂的显影剂载置体、规制由显影剂载置体载置运送的显影剂量的第一规制部件、收纳由上述第一规制部件刮落的显影剂的显影剂收纳部、与该显影剂收纳部邻接向上述显影剂载置体供给墨粉的墨粉收纳部，根据上述显影剂载置体上显影剂的墨粉浓度变化，使显影剂与墨粉接触状态变化，使得上述显影剂载置体上的显影剂的墨粉取入状态变化；其特征在于，上述显影剂收纳部设有第二规制部件，沿显影剂载置体上的显影剂运送方向，该第二规制部件位于上述第一规制部件的上游侧，与显影剂载置体之间具有设定间隙，显影剂载置体上的显影剂的墨粉浓度上升，显影剂层厚增加场合，该第二规制部件限制显影剂增加部分通过，通过上述显影剂收纳部内显影剂的循环移动，搅拌显影剂的墨粉和磁性载体，防止降低墨粉带电量，减少另件数，实现小型化及低成本化，防止发生图像浓度不匀或图像模糊等。

在上述显影装置中，为了得到无图像浓度不匀的良好图像，希望显影剂收纳部内显影剂的循环移动顺畅。

本发明就是鉴于上述先有技术所存在的问题而提出来的，本发明的目的在于，在通过显影剂收纳部内显影剂的循环移动调整图像浓度的显影装置中，提供能精确控制将墨粉取入显影剂、可靠地得到无图像浓度不匀的良好图像的显影装置。

为了实现上述目的，本发明提出一种显影装置，包括内部设有磁场发生装置、载置运送包含墨粉和载体的双组份显影剂的显影剂载置体、规制由显影剂载置体载置运送的显影剂量的第一规制部件、收纳由上述第一规制部件刮落的显影剂的显影剂收纳部、与该显影剂收纳部邻接、向上述显影剂载置体供给墨粉的墨粉收纳部；根据显影剂载置体上显影剂的墨粉浓度变化，使该显影剂与上述墨粉的接触状态变化，使显影剂载置体上显影剂的墨粉取入状态变化；上述显影剂收纳部设有第二规制部件，沿显影剂载置体上显影剂运送方向，该第二规制部件设在第一规制部件的上游；设定第二规制部件与显影剂载置体之间间隙，使得当该显影剂载置体上显影剂的墨粉浓度上升、显影剂层厚增加场合，限制显影剂的增加部分通过；其特征在于：

作用在显影剂载置体的显影剂上的磁力关系满足式(1)：

μ×Fr₁+Ft₁＜μ×Fr₂+Ft₂                      (1)

其中：

μ：显影剂载置体表面与显影剂之间的摩擦系数

Fr₁：在与第一规制部件对向位置的半径方向磁力

Ft₁：在与第一规制部件对向位置的切线方向磁力

Fr₂：在与第二规制部件对向位置的半径方向磁力

Ft₂：在与第二规制部件对向位置的切线方向磁力

关于半径方向磁力，将受显影剂载置体吸引方向设为正方向；关于切线方向磁力，将显影剂运送方向设为正方向。

显影剂载置体上的显影剂作用有各种力，图2是作用在显影剂载置体的显影剂上的力的说明图，如图2所示，作用在显影剂载置体的显影剂上的力有设于显影剂载置体内部的磁场发生装置产生的磁力Fm、重力Fg及离心力Fv。这些力之中，重力Fg及离心力Fv与磁力Fm相比通常很小，能忽略不计。因此，可以将作用在显影剂载置体的显影剂上的力看作仅有磁力Fm。该磁力Fm是显影剂载置体半径方向磁力Fr和切线方向磁力Ft的合力，可以通过测定显影剂载置体半径方向磁力线密度分布，经代数计算近似求得，这已在特开平5-249821号公报上记载，本发明可以使用该方法。

若显影剂载置体表面与显影剂之间的摩擦系数设为μ，将显影剂载置在显影剂载置体上，在显影剂载置体表面移动运送时的显影剂运送力可用式可用式(1’)求得：

显影剂的运送力＝μ×Fr+Ft                    (1’)

根据本发明，作用在显影剂载置体的显影剂上的磁力关系应满足式(1)，这意味着在与第一规制部件对向位置的显影剂的运送力小于在与第二规制部件对向位置的显影剂的运送力。这样，位于上游侧的与第二规制部件对向位置的显影剂载置体上的显影剂所受到的运送力比位于与第一规制部件对向位置的显影剂载置体上的显影剂所受到的运送力大。结果，显影剂所受到的往位于第一规制部件与第二规制部件之间空间的显影剂收纳部内的运送力比显影剂所受到的从第一规制部件朝下游侧的运送力大，在从与显影剂收纳部邻接的墨粉收纳部积极供给墨粉状态下，在第一规制部件显影剂被堵塞，显影剂收纳部内显影剂循环移动剧烈，成为易与其它显影剂发生干涉的状态。显影剂收纳部内显影剂与墨粉得到充分搅拌，内部显影剂均一带电。

然后，用从第一规制部件朝下游侧运送的均一带电的显影剂进行显影。

根据本发明的显影装置，其特征还在于，作用在显影剂载置体的显影剂上的显影剂载置体半径方向与显影剂载置体切线方向的磁场角度关系满足式(2)：

tan^-1|Hr₁/Ht₁|＞tan^-1|Hr₂/Ht₂|                     (2)

其中：

Hr₁：在与第一规制部件对向位置的半径方向磁场

Ht₁：在与第一规制部件对向位置的切线方向磁场

Hr₂：在与第二规制部件对向位置的半径方向磁场

Ht₂：在与第二规制部件对向位置的切线方向磁场

上述tan^-1|Hr₁/Ht₁|、tan^-1|Hr₂/Ht₂|分别是在与第一规制部件或第二规制部件对向位置的显影剂载置体半径方向与切线方向的磁场角度(以下简记为在第一规制部件对向部的磁场角度、在第二规制部件对向部的磁场角度)。

根据本发明，使得作用在显影剂载置体的显影剂上的磁场角度关系满足上面式(2)。

显影剂在显影剂载置体上局部连接成例如链状移动，其方向朝着磁场方向，这为人们所知。若磁场方向相对显影剂载置体处于卧倒状态(Hr/Ht小)，显影剂不处于所谓穗立状态，而是叠层在显影剂载置体上以密接状态存在，当通过规制部件等以某间隙量规制场合，就运向规制部件下游侧的运送量而言，上述卧倒状态比穗立状态的运送量多。

因此，磁场方向越接近显影剂载置体的切线方向，显影剂的运送量越多，也可以说，磁场角度小场合比磁场角度大场合的运送量多。

根据本发明，通过满足上述式(2)，使得在第二规制部件对向部的磁场角度比在第一规制部件对向部的磁场角度小，于是，在与第一规制部件对向位置的显影剂运送量小于在与第二规制部件对向位置的显影剂运送量。这样，显影剂收纳部内显影剂循环移动剧烈，显影剂收纳部内显影剂与墨粉得到充分搅拌，内部显影剂均一带电。

根据本发明的显影装置，其特征还在于，显影剂载置体的磁场发生装置作用到显影剂上的半径方向磁力关系满足式(3)：

F’r₁＜F’r₂                   (3)

其中：

F’r₁：在与第一规制部件对向位置的显影剂载置体的磁场发生装置作用到显影剂上的半径方向磁力。

F’r₂：在与第二规制部件对向位置的显影剂载置体的磁场发生装置作用到显影剂上的半径方向磁力。

根据本发明，通过调整设于显影剂载置体中的磁场发生装置的磁力，使得在第一规制部件对向部与第二规制部件对向部之间的半径方向磁力Fr满足上面式(3)。如上面式(1’)所示，左右显影剂运送力的要素为半径方向磁力Fr、切线方向磁力Ft及摩擦系数μ，但是，实际上起支配作用的是半径方向磁力Fr。通过使实际上起支配作用的半径方向磁力Fr满足上面式(3)，能使在与第一规制部件对向位置的显影剂运送力小于在与第二规制部件对向位置的显影剂运送力。不采用在显影装置组件内设置磁性体等复杂结构，而是用磁场发生装置的磁力能得到上述关系。

根据本发明的显影装置，其特征还在于，通过显影剂载置体的磁场发生装置的磁力满足式(2)关系。

通过调整设于显影剂载置体的磁场发生装置的磁力能满足上述式(2)关系，而不需设置用于调整磁场角度的新部件等。

为了实现上述目的，本发明提出另一种显影装置，包括内部设有磁场发生装置、载置运送包含墨粉和磁性载体的双组份显影剂的显影剂载置体、规制由显影剂载置体载置运送的显影剂量的第一规制部件、收纳由上述第一规制部件刮落的显影剂的显影剂收纳部、与该显影剂收纳部邻接、向上述显影剂载置体供给墨粉、设有墨粉供给开口部的墨粉收纳部；根据显影剂载置体上显影剂的墨粉浓度变化，使该显影剂与上述墨粉的接触状态变化，使显影剂载置体上显影剂的墨粉取入状态变化；上述显影剂收纳部设有第二规制部件，沿显影剂载置体上显影剂运送方向，该第二规制部件设在第一规制部件的上游，与上述显影剂载置体表面隔开所定间隔对向；其特征在于：

设定上述第二规制部件与显影剂载置体之间间隔，使得上述显影剂收纳部内的显影剂中载体的墨粉复盖率为80-100％时，停止往显影剂取入墨粉。

这里，墨粉复盖率Th可用例如下式(4)计算： $\mathrm{Th}=100\sqrt{3}C/[2\mathrm{\&pi;}(100-C){(1+r/R)}^2\&CenterDot;r/R\&CenterDot;{\mathrm{\&rho;}}_t/{\mathrm{\&rho;}}_c]---\left(4\right)$

其中：

C：墨粉浓度

r：墨粉半径

R：载体半径

ρ_t：墨粉纯比重

ρ_c：载体纯比重

但是，墨粉复盖率的计算方法有很多，并不限定于上述方法。

根据本发明的显影装置，对规制向显影剂载置体上的显影剂取入墨粉的第二规制部件设定其与显影剂载置体表面之间间隔，使得当显影剂收纳部内的显影剂中的载体的墨粉复盖率为80-100％范围时停止取入墨粉。

在双组份显影剂中，为了使用带电良好的墨粉进行显影，需要使新补充的墨粉立刻与载体接触以便带电。可是，载体的墨粉复盖率若超过100％，那么此后补充的墨粉与载体不接触，而是墨粉之间接触，摩擦带电，不能得到用于显影的理想的带电量。另一方面，载体的墨粉复盖率若低于80％，不能得到所希望的图像浓度，易发生图像擦痕或载体附着到图像形成装置的潜像载置体上。

在本发明的显影装置中，用第二规制部件规制取入墨粉，当显影剂收纳部内的显影剂中的载体的墨粉复盖率为80-100％范围时正确地停止取入墨粉，能避免用带电不足墨粉进行显影或在墨粉浓度不足状态下进行显影。

根据本发明的显影装置，其特征还在于，设定第二规制部件与显影剂载置体之间间隔，使得显影剂收纳部内的显影剂中载体的墨粉复盖率为80-100％时，在显影剂的移动速度为0-10mm/sec位置限制该显影剂通过。

根据上述显影装置，在显影剂的移动速度为0-10mm/sec位置限制显影剂通过，这样，当显影剂收纳部内的显影剂中载体的墨粉复盖率为80-100％时，能正确地停止取入墨粉。

在第二规制部件的规制位置，若由显影剂载置体运送的显影剂的移动速度快，取入到显影剂中的墨粉会超过需要。相反，若显影剂的移动速度为0mm/sec，墨粉取入停止。在显影剂的移动速度约10mm/sec以下位置，若用第二规制部件进行规制，即使显影剂的移动速度不为0mm/sec，也能马上停止取入墨粉。

在本发明中，当显影剂收纳部内的显影剂中的载体的墨粉复盖率为80-100％范围、没有必要取入墨粉场合，通过在显影剂的移动速度为0-10mm/sec位置规制该显影剂通过，与在显影剂的移动速度超过10mm/sec位置规制显影剂通过相比，能正确停止取入墨粉。

根据本发明的显影装置，其特征还在于，通过第二规制部件限制显影剂沿显影剂运送方向通过，将规制位置设定为显影剂载置体表面的法线方向的磁力线密度为5mT以下位置。

根据上述显影装置，在载置在显影剂载置体上的显影剂的穗处于卧倒状态位置、即显影剂载置体表面的法线方向的磁力线密度为5mT以下位置规制显影剂通过。

法线方向磁力线密度大，载置在显影剂载置体上的显影剂的穗处于立起状态，若在穗处于立起状态的显影剂载置体表面位置取入墨粉，恐怕墨粉会直接附着到显影剂载置体表面。附着到显影剂载置体表面的墨粉在此后工序中取除很困难，这样若运送到显影区域，易污染图像基底。

根据本发明的显影装置，在法线方向的磁力线密度为5mT以下、载置在显影剂载置体上的显影剂的穗处于卧倒状态位置取入墨粉，所取入的墨粉能可靠地附着到显影剂表面。附着到显影剂表面的墨粉由第一规制部件在规制位置进行规制，结果，能精确地控制供给显影区域的墨粉量。

根据本发明的显影装置，其特征还在于，第二规制部件与显影剂载置体表面之间间隔设定为0.5-2.0mm。

根据上述显影装置，第二规制部件与显影剂载置体表面之间间隔设定为0.5-2.0mm，若该间隔小于0.5mm，因间隔过小，载体和墨粉的凝集体恐怕会堵塞上述间隔，难以顺畅地取入墨粉。另一方面，若该间隔大于2.0mm，因间隔过大，即使载体的墨粉复盖率成为80-100％范围时在显影剂的移动速度为0-10mm/sec位置也难以稳定地进行规制。

因此，将第二规制部件与显影剂载置体表面之间间隔设定为0.5-2.0mm，能顺畅地取入墨粉，且也能正确地停止取入墨粉。

下面说明本发明的效果。

按照本发明的显影装置，通过使显影剂收纳部内的显影剂的循环移动剧烈，能使显影剂均一带电，对于通过显影剂的循环移动调整图像浓度的显影装置来说，具有更可靠地得到无图像浓度不匀的良好图像的效果。

按照本发明的显影装置，不用新设置磁性体，能以简单结构更可靠地得到无图像浓度不匀的良好图像。

按照本发明的显影装置，能根据载体的墨粉复盖率自动控制墨粉取入量，所以，能精确地控制墨粉取入量，能更可靠地得到无图像浓度不匀的良好图像。

按照本发明的显影装置，当没有必要往显影剂取入墨粉时，能正确地停止取入墨粉，所以，能精确地控制墨粉取入量，能更可靠地得到无图像浓度不匀的良好图像。

按照本发明的显影装置，能防止墨粉直接附着到显影剂载置体表面，能防止图像上基底污脏。

附图简要说明如下：

图1是本发明第一实施例涉及的打印机的主要部分概略构成图；

图2是作用在显影剂载置体的显影剂上的力的说明图；

图3a-图3c是形成墨像时显影剂状态说明图；

图4a-图4c是形成墨像时显影剂状态说明图；

图5是本发明第二实施例的显影装置的局部放大图；

图6是第二实施例第一变型例的局部放大图；

图7是第二实施例第二变型例的局部放大图。

下面参照附图，详细说明本发明适用于复印机、传真机、打印机等图像形成装置的显影装置的实施例。

先说明本发明第一实施例。

为了更明确本发明目的及结构等，先参照图1及图3a-图3c说明上述特开平9-197783号公报中所记载的显影装置。

图1是本发明实施例涉及的打印机的主要部分概略构成图，在图1中，配置在作为潜像载置体的感光体鼓1侧方的显影装置2主要由支承壳体10、作为显影剂载置体的显影套4、显影剂收纳部件11、作为第一显影剂规制部件的第一刮板6等构成。

在感光体鼓1侧设有开口的支承壳体10内部形成作为墨粉收纳部的墨粉料斗8，用于收纳墨粉3b。在墨粉料斗8的靠近感光体鼓1侧设有与支承壳体10设为一体的显影剂收纳部件11，收纳由墨粉3b和磁性粒子载体3a构成的显影剂3。在位于显影剂收纳部件11下方的支承壳体10上形成包括对向面10b的突出部10a，在显影剂收纳部件11下部与对向面10b之间的空间形成用于供给墨粉3b的墨粉供给开口部20。

在墨粉料斗8的内部配置作为墨粉供给装置的搅拌装置9，通过没有图示的驱动装置使其回转。搅拌装置9将墨粉料斗8内的墨粉3b朝墨粉供给开口部20搅拌并送出。另外，在墨粉料斗8的与感光体鼓1对向侧配置墨粉用尽检测装置10c，当墨粉料斗8内的墨粉3b量变少时进行检测。

在墨粉料斗8与感光体鼓1之间空间配置显影套4，通过没有图示的驱动装置驱动显影套4朝图示箭头方向回转，在其内部设有作为磁场发生装置的磁辊5，该磁辊5相对显影装置2保持相对位置不变。

在显影剂收纳部件11的支承壳体10侧的对向侧一体地装有第一刮板6，该第一刮板6配置成其前端与显影套4外周面之间保持一定间隙的状态，以下简称为第一刮板规制位置G1。

在显影剂收纳部件11的靠近墨粉供给开口部20的部位配置作为第二规制部件的第二刮板7，该第二刮板7的自由端相对显影套4外周面保持一定间隙，其基端与显影剂收纳部件11安装成一体，其自由端朝着显影套4中心，即妨碍形成在显影套4表面的显影剂层3流动的方向，以下简称为第二刮板规制位置G2。

显影剂收纳部A成为显影套4内的磁辊5的磁力所能涉及的范围，对于显影剂3的循环移动来说具有足够大的空间。

对向面10b从墨粉料斗8朝显影套4向下倾斜，形成所定长度。这样，当发生振动、设于显影套4内部的磁辊5的磁力分布不均、显影剂3中局部墨粉浓度上升等时，即使显影剂收纳部A内的载体3a从第二刮板7与显影套4周面之间落下，由对向面10b承受该落下的载体3a，移向显影套4侧，以磁力吸附在显影套4上，再次供给显影剂收纳部A内。能防止减少显影剂收纳部A内的载体3a数量，防止发生形成图像时在显影套4轴向的图像浓度不匀。

根据上述结构，从墨粉料斗8内部由墨粉搅拌器9送出的墨粉3b通过墨粉供给开口部20供给载置在显影套4上的显影剂3，运向显影剂收纳部A。显影剂收纳部A内的显影剂3由显影套4载置运送到与感光体鼓1的外周面对向的位置，墨粉3b与形成在感光体鼓1上的静电潜像静电结合，在感光体鼓1上形成墨像。

在此，参照图3a-图3c说明形成上述墨像时的显影剂3的状态。在显影装置2中装上仅由磁性载体3a构成的显影剂，如图3a所示，磁性载体3a分成磁吸在显影套4表面部分和收纳在显影剂收纳部A内部分。收纳在显影剂收纳部A内的磁性载体3a随着显影套4朝箭头a方向回转，因磁辊5的磁力朝箭头b方向以1mm/s以上的移动速度循环移动。磁吸在显影套4表面的磁性载体3a表面与在显影剂收纳部A内移动的磁性载体3a表面之间交界部形成分界面X。

接着，在墨粉料斗8中装上墨粉3b，从墨粉供给开口部20将墨粉3b供给载置在显影套4上的磁性载体3a。因此，显影套4载置磁性载体3a和墨粉3b的混合物。

由于在显影剂收纳部A内存在显影剂3，所以，对于受显影套4运送的显影剂3，作用有使上述运送停止的力。并且，存在于载置在显影套4上的显影剂3表面的墨粉3b若运向分界面X，则分界面X附近的显影剂之间的摩擦力降低，降低了分界面X附近的显影剂3的运送力，减少了分界面X附近的显影剂3的运送量。

另一方面，对于从合流点Y沿显影套4的回转方向上游侧的显影剂3，没有作用如上所述在显影剂收纳部A内对于受显影套4运送的显影剂3作用的使其运送停止的力，于是，运向合流点Y的显影剂3与在分界面X运送的显影剂3的运送量平衡崩溃，发生显影剂3的冲突状态，如图3b所示，合流点Y位置上升，包含分界面X的显影剂3层厚增加。另外，通过第一刮板6的显影剂3的层厚也逐渐增加，该增加的显影剂3在第二刮板规制位置G2被第二刮板7刮落。

若通过第一刮板6的显影剂3达到所定墨粉浓度，如图3c所示，被第二刮板7刮落成为层状的增加部分的显影剂3塞住墨粉供给开口部20，在该状态下结束取入墨粉3b。这时，在显影剂收纳部A内墨粉浓度变高，显影剂3的体积变大，从而显影剂收纳部A内空间变狭，降低了显影剂3按图示箭头b方向循环移动的移动速度。

在形成的塞住该墨粉供给开口部20的显影剂3层中，被第二刮板7刮落的显影剂3如图3c箭头c所示以速度1mm/s以上的移动速度移动，由对向面10b承受，对向面10b朝显影套4侧以角度向下方倾斜，并且，具有所定长度，能防止因显影剂3的层移动所引起的显影剂3落向墨粉料斗8，常常保持一定的显影剂3量，能自控制常时供给一定量墨粉。

使用上述结构的显影装置2形成图像场合，为了得到无图像浓度不匀的良好图像，希望在上述显影剂收纳部A内充分搅拌显影剂3，带电状态良好之后运送到与感光体鼓1对向的显影区域。为了得到上述显影剂收纳部A内显影剂3的良好的搅拌性，希望从第二刮板7向显影剂收纳部A运送的显影剂3的运送力比从显影剂收纳部A通过第一刮板6排出的显影剂3的运送力强。若成为这种状态，运送到显影剂收纳部A内的的显影剂3容易被第一刮板6挡住，易发生显影剂之间干涉，显影剂3得到充分搅拌。下面，说明用于实现上述显影剂3的运送力关系的构成。

在本实施例中，通过设于显影套4内部的磁辊5的磁力F’m控制作用在显影套4上的显影剂3的作用力之中影响力特别大的磁力Fm。

在此，如图2所示，磁力Fm是显影套4的半径方向磁力Fr与切线方向磁力Ft的合力，可以通过测定显影套4上半径方向磁力线密度分布，经代数计算近似获得，具体如特开平5-249821号公报所记载，本实施例也可使用该方法。

在本实施例中，设显影套4与显影剂3之间的摩擦系数为μ，显影剂3载置于显影套4上，通过显影套4表面的移动运送时的显影剂3的运送力可用上述数式(1’)表示。

在此，调整显影套4内部的磁辊所产生的磁力F’m，使得第一刮板规制位置G1与第二刮板规制位置G2的作用在显影剂套4上的显影剂3的磁力关系如上述数式(1)所示。

但是，实质上仅仅对显影剂运送力影响大的磁辊5的半径方向磁力F’r₁、F’r₂注目，将磁辊5设于显影套内部，上述磁力关系如上述式(3)所示。

另外，还通过设于显影套4内部的磁辊5控制作用在显影套4上的显影剂3的磁场方向。

具体地说，设置磁辊5使得第一刮板规制位置G1与第二刮板规制位置G2的作用在显影剂套4上的显影剂3的磁场方向关系如上述数式2所示。

下面说明具体实例。

显影套4的套外径16mm，内部的磁辊5为四极，外周形成深度0.5mm的V形槽。在本实施例中，关于磁辊5的磁力，将第一刮板规制位置G1的半径方向磁力设为F’r₁，第二刮板规制位置G2的半径方向磁力设为F’r₂表1表示使上述磁力F’r₁、F’r₂作各种变化时图像浓度不匀状态。

在表1中，将实例1的第一规制部件对向部的磁力设为1，用对该磁力的比表示其它磁力大小，调查各值下的图像浓度不匀状态作为比较例1、比较例2和比较例3，无图像浓度不匀状态标以○，稍稍出现图像浓度不匀状态标以△，存在图像浓度不匀状态标以×。

                                    表1

	在第一刮板规制位置的半径方向磁力F’r1	在第二刮板规制位置的半径方向磁力F’r2	运送力之比	图像浓度不匀
					实例1	1	5	0.2	○
比较例1	2.4	2	1.2	×
					比较例2	5	2	2.5	×
比较例3	7	2	3.5	×

在实例1中，将在第一刮板规制位置G1的半径方向磁力F’r₁设为1，在第二刮板规制位置G2的半径方向磁力F’r₂设为5进行显影。这时，在第一刮板规制位置G1的显影剂运送力对在第二刮板规制位置G2的显影剂运送力之此为0.2，能得到无图像浓度不匀的良好图像。

在比较例1-3中，相对在第一刮板规制位置G1的半径方向磁力F’r₁，减小在第二刮板规制位置G2的半径方向磁力F’r₂形成图像。结果，不管哪个比较例都出现图像浓度不匀，不能得到良好图像。

表2表示在保持表1中实例1的磁力状态下使在第一刮板规制位置G1的磁场角度tan^-1|Hr₁/Ht₁|以及在第二刮板规制位置G2的磁场角度tan^-1|Hr₂/Ht₂|作各种变化，调查各值下的图像浓度不匀状态作为实例1、此较例1和比较例2，以○△×标记表示结果。

                                 表2

	Tan-1|Hr1/Ht1|(度)	Tan-1|Hr2/Ht2|(度)	差(度)	图像浓度不匀
					实例1	85	2	83	○
比较例1	75	15	60	△
					比较例2	47	60	-13	×

实例1和比较例1中所设定的在第一刮板规制位置G1的磁场角度和在第二刮板规制位置G2的磁场角度满足上述数式2关系，比较例2中所设定的磁场角度不满足上述数式2关系。

在实例1中，将第一刮板规制位置G1的磁场角度tan^-1|Hr₁/Ht₁|设为85度，第二刮板规制位置G2的磁场角度tan^-1|Hr₂/Ht₂|设为2度，进行显影，能得到无图像浓度不匀的良好图像。

在比较例1中，将第一刮板规制位置G1磁场角度tan^-1|Hr₁/Ht₁|设为75度，第二刮板规制位置G2的磁场角度tan^-1|Hr₂/Ht₂|设为15度，使两者的磁场角度差变小进行显影，稍稍出现图像浓度不匀现象。

在比较例2中，将第一刮板规制位置G1磁场角度tan^-1|Hr₁/Ht₁|设为47度，第二刮板规制位置G2的磁场角度tan^-1|Hr₂/Ht₂|设为60度，进行显影，出现图像浓度不匀，不能得到良好图像。

根据以上表1结果，通过使得在第一刮板规制位置G1的显影剂运送力小于在第二刮板规制位置G2的显影剂运送力，使得处于第二刮板规制位置G2的显影套4的显影剂3所受到的运送力比处于其下游侧的第一刮板规制位置G1的显影套4的显影剂3所受到的运送力大，能得到以下效果：在墨粉3b从墨粉料斗8积极供给邻接的显影剂收纳部A状态下，显影剂收纳部A内的显影剂3的循环移动顺畅，能充分搅拌显影剂3和墨粉3b，使内部的显影剂3均一且充分带电。以该显影剂进行显影，能得到无图像浓度不匀的良好图像。

即使在第一及第二刮板规制位置G1、G2的显影剂运送力关系满足得到良好图像条件状态场合，通过设定各刮板规制位置G1、G2的磁场角度，图像状态不同。即、若使得第二刮板规制位置G2的磁场角度比第一刮板规制位置G1的磁场角度小，作用在显影套4上的显影剂3的磁场角度关系成为上述数式2，能使在第一刮板规制位置G1的显影剂运送量小于在第二刮板规制位置G2的显影剂运送量，能更可靠地进行显影剂收纳部A内的显影剂3的循环移动。

尤其，在满足上述数式2关系的磁场角度之中，当第一刮板规制位置G1的磁场角度tan^-1|Hr₁/Ht₁|为85度，第二刮板规制位置G2的磁场角度tan^-1|Hr₂/Ht₂|为2度时，能得到无图像浓度不匀的良好图像；而当第一刮板规制位置G1磁场角度tam^-1|Hr₁/Ht₁|为75度，第二刮板规制位置G2的磁场角度tan^-1|Hr₂/Ht₂|为15度时，稍稍出现图像浓度不匀现象。因此，最好满足表2的实例1关系。

下面说明本发明第二实施例。

参照图4a-图4c说明形成上述墨像时的显影剂3的状态和墨粉浓度自控制结构，其是图3a-图3c的局部放大图，结构原理与图3a-图3c相同。

在本实施例中，载体使用粒径20-50μm的低电阻载体。

在显影装置2中装上仅由磁性载体3a构成的显影剂，如图4a所示，磁性载体3a分成磁吸在显影套4表面部分和收纳在显影剂收纳部A内部分。收纳在显影剂收纳部A内的磁性载体3a随着显影套4朝箭头a方向回转，因磁辊5的磁力朝箭头b方向循环移动。磁吸在显影套4表面的磁性载体3a表面与在显影剂收纳部A内移动的磁性载体3a表面之间交界部形成分界面X。

接着，在墨粉料斗8中装上墨粉3b，从墨粉供给开口部20将墨粉3b供给载置在显影套4上的磁性载体3a。因此，显影套4载置磁性载体3a和墨粉3b的混合物。

当显影剂中墨粉浓度低期间，从离开显影套4表面距离近的地方(例如图4a的A1)取入墨粉3b，显影剂3在该位置的移动速度αmm/sec快，墨粉3b取入量多。

由于在显影剂收纳部A内存在显影剂3，所以，对于受显影套4运送的显影剂3，作用有使上述运送停止的力。并且，随着取入墨粉3b，存在于载置在显影套4上的显影剂3表面的墨粉3b若运向分界面X，则分界面X附近的显影剂之间的摩擦力降低，降低了分界面X附近的显影剂3的运送力，减少了分界面X附近的显影剂3的运送量。

另一方面，对于从合流点沿显影套4的回转方向上游侧的显影剂3，没有作用如上所述在显影剂收纳部A内对于受显影套4运送的显影剂3作用的使其运送停止的力，于是，运向合流点的显影剂3与在分界面X运送的显影剂3的运送量平衡崩溃，发生显影剂3冲突状态，如图4b所示，包含分界面X的显影剂3层厚增加，同时，显影剂3的移动速度βmm/sec比图4a中的αmm/sec慢。另外，通过第一刮板6的显影剂3的层厚也逐渐增加，该增加的显影剂3在第二刮板规制位置G2被第二刮板7刮落。

若通过第一刮板6的显影剂3达到所定墨粉浓度，如图4c所示，被第二刮板7刮落成为层状的增加部分的显影剂3塞住墨粉供给开口部20，显影剂3的移动速度γmm/see也比图4b中的βmm/sec更慢，大致接近0mm/sec，在该状态下结束取入墨粉3b。这时，在显影剂收纳部A内墨粉浓度变高，显影剂3的体积变大，从而显影剂收纳部A内空间变狭，降低了显影剂3循环移动的移动速度。但是，即使在这时，在显影剂收纳部A内离开显影套4的位置，显影剂3以大约10mm/sec速度继续循环移动。

如上所述，能自动控制显影剂3的墨粉浓度。

在上述结构的显影装置2中，墨粉供给开口部20附近的显影套4上的显影剂3的存在状态能左右墨粉的取入，即能左右墨粉复盖率。实际显影时使用的显影剂3的墨粉复盖率最好为80-100％，墨粉复盖率过低，当以显影剂3连续对图像面积大的原稿显影时，墨粉3b追随性不足墨粉浓度难以回复，图像变淡，或载体3a粘附到图像上。另一方面，当以墨粉复盖率过高的显影剂3进行显影时，则易发生基底污脏、图像模糊等问题。因此，最好能如下那样精确地进行控制：在显影剂3的墨粉复盖率小期间积极取入墨粉3b，当墨粉复盖率为80-100％时，停止取入墨粉3b。

根据本发明的第二实施例，显影装置2能将墨粉复盖率控制在适于显影范围内。下面说明本实施例的特征部分。

图5是本发明的显影装置的局部放大图，在该图中，设定显影套4和第二刮板7前端之间间隙Gp，当显影剂收纳部A内的显影剂3中的载体3a的墨粉复盖率为80-100％时，在显影剂3的移动速度0-10mm/sec位置用第二刮板7规制显影剂3通过。

在第二刮板7进行规制的位置，若通过显影套4运送的显影剂3的移动速度快，取入到显影剂中的墨粉3b超过需要。相反，若显影剂3的移动速度成为0mm/sec，则墨粉3b取入停止。若在显影剂3移动速度约10mm/sec以下位置用第二刮板7进行规制，即使显影剂3移动速度不为0mm/sec，墨粉3b取入也能马上停止。因此，如上所述，若设定间隙Gp，则能在载体3a的墨粉复盖率为80-100％时正确地停止取入墨粉3b。

由于当没有必要向显影剂3取入墨粉3b时能正确停止取入墨粉3b，因此，能精确控制墨粉浓度稳定地形成良好图像。

图6是本实施例第一变型例的局部放大图，在该例中，设有图3的结构，将第二刮板7对显影剂3在显影套圆周方向通过进行规制的位置设定为磁辊5的P3极与P4极之间的法线方向的磁力线密度为5mT以下的位置。在法线方向的磁力线密度为5mT以下的位置，载置在显影套4上的显影剂3的穗处于卧倒状态，通过设定第二刮板7前端的位置，使得在上述位置将墨粉3b取入到显影剂3中，能防止所取入的墨粉3b直接附着到显影套4表面，能可靠地使其附着到显影剂表面。附着到显影剂3上的墨粉3b能通过第一刮板6设定规制位置进行规制，结果，能精确地控制墨粉3b向显影区域的供给量。

根据上述变型例，能精确地控制向显影剂3取入墨粉3b，形成无图像浓度不匀等的良好图像。

图7是本实施例第二变型例的局部放大图，在该例中，设有图3的结构，将第二刮板7与显影套4表面的间隙Gp设为0.5-2.0mm。通过将间隙Gp设为0.5mm以上，能防止载体3a和墨粉3b的凝集体堵塞该间隙，在显影套轴方向全域均一顺畅地取入墨粉3b。通过将间隙Gp设为2.0mm以下，当载体3a的墨粉复盖率成为80-100％时，墨粉取入位置的显影剂3的移动速度正好稳定在0-10mm/sec范围，能使墨粉3b取入停止。

根据上述变型例，能在显影套轴方向全域精确地控制向显影剂3取入墨粉3b，形成无图像浓度不匀等的良好图像。

Claims (9)

1. 一种显影装置，包括内部设有磁场发生装置、载置运送包含墨粉和载体的双组份显影剂的显影剂载置体、规制由显影剂载置体载置运送的显影剂量的第一规制部件、收纳由上述第一规制部件刮落的显影剂的显影剂收纳部、与该显影剂收纳部邻接、向上述显影剂载置体供给墨粉的墨粉收纳部；根据显影剂载置体上显影剂的墨粉浓度变化，使该显影剂与上述墨粉的接触状态变化，使显影剂载置体上显影剂的墨粉取入状态变化；上述显影剂收纳部设有第二规制部件，沿显影剂载置体上显影剂运送方向，该第二规制部件设在第一规制部件的上游；设定第二规制部件与显影剂载置体之间间隙，使得当该显影剂载置体上显影剂的墨粉浓度上升、显影剂层厚增加场合，限制显影剂的增加部分通过；其特征在于：

作用在显影剂载置体的显影剂上的磁力关系满足式(1)：

μ×Fr₁+Ft₁＜μ×Fr₂+Ft₂                 (1)

其中：

μ：显影剂载置体表面与显影剂之间的摩擦系数

Fr₁：在与第一规制部件对向位置的半径方向磁力

Ft₁：在与第一规制部件对向位置的切线方向磁力

Fr₂：在与第二规制部件对向位置的半径方向磁力

Ft₂：在与第二规制部件对向位置的切线方向磁力

关于半径方向磁力，将受显影剂载置体吸引方向设为正方向；关于切线方向磁力，将显影剂运送方向设为正方向。

2.根据权利要求1中所述的显影装置，其特征在于，作用在显影剂载置体的显影剂上的显影剂载置体半径方向与显影剂载置体切线方向的磁场角度关系满足式(2)：

tan^-1|Hr₁/Ht₁|＞tan^-1|Hr₂/Ht₂|                     (2)

其中：

Hr₁：在与第一规制部件对向位置的半径方向磁场

Ht₁：在与第一规制部件对向位置的切线方向磁场

Hr₂：在与第二规制部件对向位置的半径方向磁场

Ht₂：在与第二规制部件对向位置的切线方向磁场

3.根据权利要求1中所述的显影装置，其特征在于，上述显影剂载置体的磁场发生装置作用到显影剂上的半径方向磁力关系满足式(3)：

F’r₁＜F’r₂                     (3)

其中：

F’r₁：在与第一规制部件对向位置的显影剂载置体的磁场发生装置作用到显影剂上的半径方向磁力

F’r₂：在与第二规制部件对向位置的显影剂载置体的磁场发生装置作用到显影剂上的半径方向磁力

4.根据权利要求2中所述的显影装置，其特征在于，通过上述显影剂载置体的磁场发生装置的磁力满足式(2)关系。

5.一种显影装置，包括内部设有磁场发生装置、载置运送包含墨粉和磁性载体的双组份显影剂的显影剂载置体、规制由显影剂载置体载置运送的显影剂量的第一规制部件、收纳由上述第一规制部件刮落的显影剂的显影剂收纳部、与该显影剂收纳部邻接、向上述显影剂载置体供给墨粉、设有墨粉供给开口部的墨粉收纳部；根据显影剂载置体上显影剂的墨粉浓度变化，使该显影剂与上述墨粉的接触状态变化，使显影剂载置体上显影剂的墨粉取入状态变化；上述显影剂收纳部设有第二规制部件，沿显影剂载置体上显影剂运送方向，该第二规制部件设在第一规制部件的上游，与上述显影剂载置体表面隔开所定间隔对向；其特征在于：

设定上述第二规制部件与显影剂载置体之间间隔，使得上述显影剂收纳部内的显影剂中载体的墨粉复盖率为80-100％时，停止往显影剂取入墨粉。

6.根据权利要求5中所述的显影装置，其特征在于，设定上述第二规制部件与显影剂载置体之间间隔，使得上述显影剂收纳部内的显影剂中载体的墨粉复盖率为80-100％时，在显影剂的移动速度为0-10mm/sec位置限制该显影剂通过。

7.根据权利要求5或6中所述的显影装置，其特征在于，通过上述第二规制部件限制显影剂沿显影剂运送方向通过，将上述规制位置设定为显影剂载置体表面的法线方向的磁力线密度为5mT以下位置。

8.根据权利要求5或6中所述的显影装置，其特征在于，上述第二规制部件与显影剂载置体表面之间间隔设定为0.5-2.0mm。

9.根据权利要求7所述的显影装置，其特征在于，上述第二规制部件与显影剂载置体表面之间间隔设定为0.5-2.0mm。

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