专利名称：显影装置以及具有该显影装置的图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及应用于复印机、打印机、以及传真机装置等使用了电子照 相处理的图像形成装置的显影装置，特别是涉及使用了单成分显影剂的显 影装置以及具有该显影装置的图像形成装置。
背景技术：
关于在利用了电子照相方式的复印机、打印机、传真机、以及它们的 数码复合机等图像形成装置中使用的显影装置，公知的有在显影剂中使用 了调色剂和载体的二成分显影方式的显影装置、以及仅使用了调色剂而未 使用载体的单成分显影方式的显影装置。
在非磁性单成分显影方式的显影装置中，通过供应辊将容纳在装置主 体内的调色剂运送至显影辊表面，使限制部件与该显影辊压力接触而限制 调色剂量并使显影辊摩擦带电，形成调色剂薄层。然后，使显影辊旋转而 将调色剂引导至与载像体面对的显影区域，对在载像体上形成的静电潜像 进行显影，通过供应辊从显影辊表面上剥离掉残留在显影辊表面上的调色 剂并将新的调色剂供应给显影辊。这是有利于提供低成本的显影装置的系 统。
作为在非磁性显影中使用的限制部件，通常使用具有弹性的金属薄板 (弹簧材料)，其大都呈平板状。但是，由于限制部件被设定成以微小的 压力按压显影辊，因此有时长度方向(显影辊的长度方向)上的平面度会 由于金属薄板的起伏(挠曲)等而下降。因此，存在着无法均匀地按压显 影辊而造成调色剂薄层的厚度不均匀并导致形成的图像也产生了浓度不均 匀的问题。
为了解决上述问题，例如专利文献1、 2公开了使用顶端向与显影辊
相反的一侧折弯加工的弹性板来作为限制部件的显影装置。另外，专利文献3公开了为了使限制部件的按压力分散而在限制部件与显影辊之间设置 了能够拆卸的聚氨酯泡沫等压力分散材料的显影单元。
但是，在专利文献1、 2的方法中，虽然能够抑制与显影辊接触的接
触部附近的限制部件的起伏现象，但是需要对限制部件的顶端进行弯曲加 工，因此在显影辊的两个端部处与配置成覆盖限制部件的顶端的密封部件 之间的紧贴性会受损，从而难以兼顾对限制部件的挠曲的防止和显影辊的 调色剂密封性。另外，也存在着调色剂容易滞留在限制部件顶端的弯曲部
分中的问题。另一方面，在专利文献3的方法中，虽然能够防止由于从产 品出厂时到使用者开始使用时之间的放置时间、振动、冲撞、温湿度等的 影响而引起的限制部件的变形，但是对于使用开始后的限制部件的变形未 作任何考虑。
专利文献1:日本专利文献特开平7 - 134485号公报 专利文献2:日本专利文献特开平8 - 179624号公报 专利文献3:日本专利文献特开2004 - 125924号公报
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能够以简单的结构来防止 限制部件的起伏并能够形成均匀的调色剂薄层的单成分显影方式的显影装 置以及具有该显影装置的图像形成装置。
为了达到上述目的，本发明提供一种使用单成分显影剂的显影装置， 其包括框体，贮存调色剂；调色剂承载体，承载该框体内的调色剂；以 及限制部件， 一端与该调色剂承载体压力接触而限制所述调色剂承载体上 的调色剂的层厚；所述显影装置的特征在于，在限制部件上形成有与长度 方向大致平行并在长度方向上的大致整个区域中连续的槽部。
根据该结构，由于槽部发挥肋的作用，因此限制部件在长度方向上难 以挠曲而提高了限制部件的平面度。结果，当以微小的压力与调色剂承载 体的表面接触时能够获得均匀的负载，从而能够形成在调色剂承载体的长 度方向上厚度均匀的调色剂薄层。另外，在调色剂承载体的两个端部处能 够紧贴着限制部件的端部来配置防止调色剂泄漏的密封部件。另外，本发明可以采用以下方式在上述结构的显影装置中，所述槽 部形成为与所述调色剂承载体相对的一侧凹陷。
根据该结构，能够防止调色剂滞留在槽部内以及槽部与调色剂承载体 之间的相互干涉。
另外，本发明可以采用以下方式在上述结构的显影装置中，所述槽 部的截面形成为V字状。
根据该结构，由于被限制部件限制后产生的过量的调色剂容易沿着V 字状的棱线移动，因此能够进一步有效地防止调色剂滞留在槽部附近。
另外，本发明可以采用以下方式在上述结构的显影装置中，所述槽 部在所述限制部件的与长度方向正交的方向上的大致中央部形成。
根据该结构，能够维持防止限制部件挠曲的效果与调色剂薄层的均匀 化效果之间的平衡。
另外，本发明提供一种安装有上述结构的显影装置的图像形成装置。
根据该结构，图像形成装置在长期间内也不会存在产生图像密度不均 匀或调色剂泄漏的危险。
图1是具有本发明的显影装置的旋转式彩色图像形成装置的侧截面
图2是从显影辊一侧观察本发明的显影装置时的立体图3是表示从图2的状态使限制部件露出的状态的立体图4是本发明的显影装置的侧截面图5是在本发明的显影装置中使用的限制部件的立体图6是从侧面观察限制部件与显影装置接触的情况时的放大图。
具体实施例方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。图1是具有本发明的显影 装置的旋转显影式彩色图像形成装置的简要构成图。图像形成装置(在这 里为彩色打印机)100中，当进行复印动作时，在装置主体内向图中的逆时针方向旋转的感光鼓1通过带电单元2而均匀带电。并且，根据从计算 机等输入到图像输入部(未图示)的原稿图像数据而从曝光单元3向感光 鼓l上照射激光束，在感光鼓l上形成静电潜像。
感光鼓1例如是在铝鼓上层叠了感光层而形成的，通过带电单元2而 使表面带电。并且，在接受了来自曝光单元3的激光束的表面上形成使带 电减弱了的静电潜像。作为形成感光层的感光材料而使用非晶硅感光体或 有机感光体(OPC感光体)。当作为感光层而使用了正OPC时，会减少 臭氧等的产生并使带电稳定，特别是单层构造的正OPC的感光特性即使在 长期使用时膜厚发生了变化的情况下也变化不大，并且图像质量也稳定， 因此适于在长寿命的系统中使用。
4是向感光鼓1供应调色剂的旋转式的显影单元。显影单元4包括显 影装置和调色剂容器形成为一体的盒式的黄色、品红色、青色、以及黑色 的各种颜色的显影装置4a、 4b、 4c、以及4d，使显影装置4a 4d依次旋 转而移动到与感光鼓1相对的位置，由此正极性调色剂附着在感光鼓1上 的静电潜像上而形成各种颜色的调色剂像。
5是转印调色剂像的中间转印带，其架设在中间转印辊6a、中间转印 辊6b、带驱动辊8、以及从动辊9上，在与感光鼓1抵接的情况下通过未 图示的驱动手段而向图中的顺时针方向旋转。中间转印带5使用绝缘树脂 制的片材，并使用通过相互重叠地接合两个端部而形成为无端状的带或无 接头(无接缝)的带。
如果使用者输入了图像形成开始，则以预定的定时在感光鼓1上形成 黄色的调色剂像。并且，通过被施加了负极性的转印偏压的中间转印辊 6a、 6b而将感光鼓1上的黄色的调色剂像转印到中间转印带5上(一次转 印)。然后，通过清洁辊7a和清洁板7b来除去残留在感光鼓1的表面上 的调色剂，显影单元4旋转预定量(在这里为90。)，这次是品红色的调 色剂像与上述同样地在感光鼓1上形成并被转印到中间转印带5上。
以下通过与上述相同的方法将青色和黑色的调色剂像从感光鼓1转印 到中间转印带5上。为了预定的全色图像形成而以预先确定好的预定的位 置关系来形成这些四种颜色的图像。13是位于中间转印带5的下部的转印辊，14是除去中间转印带5的表面上的残留调色剂的带清洁板。
如上所述，从供纸机构IO经由供纸辊11和校准辊对12向形成了调色 剂像的中间转印带5运送纸张P。并且，通过被施加了负极性的转印偏压 的转印辊13而将在中间转印带5的表面上依次形成的全色的调色剂像一 次性地转印到纸张P上(二次转印)。转印了调色剂像的纸张被运送到定 影装置15而对调色剂像进行定影。通过了定影装置15的纸张P经由纸张 运送路径16和排出辊对17而排出到排出盘18上。
图2是从显影辊侧观察本发明的显影装置时的立体图，图3是表示从 图2的状态使限制部件露出的状态的立体图，图4是显影装置的侧截面 图。在以下的说明中，针对与图l的感光鼓l相对的显影装置4a的构成和 动作进行说明，由于显影装置4b 4d的构成和动作也基本上相同，因此 省略说明。
显影装置4a在树脂制的显影容器20内设置有容纳经由调色剂供应口 20a供应的调色剂的调色剂搅拌部21和从调色剂搅拌部21供应调色剂的 调色剂供应部22，通过边界壁23而隔开了调色剂搅拌部21和调色剂供应 部22。在边界壁23上形成有第一开口部28和第二开口部29，第二开口 部29定位得比第一开口部28靠近图中的上侧。另外，在作为调色剂搅拌 部21的内侧的边界壁23的侧表面上附设有通过开闭第二开口部29来调整 调色剂供应部22内的调色剂填充量的开闭部件31。
在调色剂搅拌部21内枢转支撑有在旋转轴上粘贴了 PET膜等搅拌翼 的搅拌浆24，该搅拌浆24能够在图2中向逆时针方向旋转。在调色剂供 应部22内设置有与承载潜像的感光鼓(参照图1)面对并用于对该潜像 进行显影的显影辊25、用于向显影辊25供应调色剂的调色剂供应辊26、 以及限制显影辊25上的调色剂层厚并使调色剂带电的金属制的限制部件 27等。
显影辊25上的调色剂层被限制部件(例如，为厚度0.08mm的SUS 板，被设定为限制压力25N/m) 27限制层厚并被摩擦带电，该显影辊25 被用于对感光鼓1上的静电潜像进行显影。限制部件27经由限制部件安 装撑条33而固定在显影容器20上。在限制部件27的相反侧的显影辊25与显影容器20的间隙处设置有密 封部件30 (例如，使用导电性的高分子量PE膜，由聚氨酯海绵支承以使 得与显影辊25均匀地接触)，通过该密封部件30来防止调色剂泄漏。不 仅在图4所示的显影辊25的下方，并且还在显影辊25的长度方向上的两 个端部处以与限制部件27的端部重合的方式配置了密封部件30，防止调 色剂从显影辊25的支承部附近泄漏。
并且，由于显影辊25和调色剂供应辊26在图2中向顺时针方向旋 转，因此与第一开口部28相比，第二开口部29形成在调色剂供应辊26的 旋转方向的下游侧，第二开口部29比调色剂供应辊26的上端靠近上侧。 并且，第一开口部28与搅拌浆24的旋转轴相比定位在下侧。
接着，说明本发明的显影装置的显影处理。从调色剂容器(未图示) 经由调色剂供应口 20a补给的调色剂搅拌部21内的调色剂通过搅拌浆24 的旋转而经由第一开口部28被向调色剂供应部22运送。被运送到调色剂 供应部22侧的调色剂通过调色剂供应辊26而被向显影辊25运送，被限制 部件27限制层厚并被向显影压印部运送，对感光鼓1上的静电潜像进行 显影。残留在显影辊25上的未用于显影的调色剂在通过密封部件30后被 送回到调色剂供应部22内。
虽然由调色剂供应辊26运送的调色剂中的被限制部件27限制后产生 的过量调色剂与从第一开口部28供应(填充)的新调色剂一起滞留在调 色剂供应部22内，但是如果调色剂供应部22内的调色剂量变多，则多余 的调色剂会通过第二开口部29而从调色剂供应部22侧返回到调色剂搅拌 部21，从而使调色剂搅拌部22的内压降低。
另外，由于通过开闭部件31来抑制调色剂搅拌部21与调色剂供应部 22之间的调色剂循环，因此能够抑制调色剂分选(优先地消耗粒径小的调 色剂)，防止了图像不良。并且，由于开闭部件31配置在调色剂搅拌部 21侧，因此不必在调色剂供应辊26与开闭部件31之间设置间隙，并且调 色剂经由第一开口部28被补给到调色剂供应部22，因此能够使显影装置 自身小型化，在长期间内也不会有发生图像不良的危险。
另外，开闭部件31根据调色剂供应部22内的调色剂量来开闭第二开口部29，由此在第二开口部29处调色剂只能从调色剂供应部22侧向调色 剂搅拌部21侧通过，防止了向调色剂供应部22过量地填充调色剂，消除 了由调色剂过量填充引起的调色剂在调色剂供应部22内的循环不良。也 就是说，由于调色剂不会滞留在调色剂供应部22内，因此调色剂供应辊 26的旋转负荷不会变大，从而能够稳定地向显影辊25供应调色剂，并且 不会发生调色剂的带电不良，避免了图像模糊等图像质量不良。
图5是在本发明的显影装置中使用的限制部件的立体图，图6是从侧 面观察限制部件与显影辊接触的情况时的放大图。如图5所示，在限制部 件27上形成有在长度方向上的整个区域中连续的截面为V字状的槽部 27a。作为槽部27a的形成方法，可以列举出弯曲加工板金制的限制部件 27的方法、使用金属模具来进行模压加工的方法等。
根据该结构，由于槽部27a发挥肋的作用，因此限制部件27在长度方 向上难以挠曲而提高了限制部件27的平面度。结果，如图6所示，当以 微小的压力与显影辊25的表面接触时能够得到均匀的负载，从而能够形 成在显影辊25的长度方向上厚度均匀的调色剂薄层。特别是由于在向显 影辊25的突出量(限制部件27的宽度方向上的尺寸)没有余裕的情况下 也能够得到稳定的调色剂薄层，因此对如图1所示的使用在旋转式打印机 中的显影装置4a 4d等小型的显影装置有效。
另外，由于在限制部件27的顶端不进行弯曲加工，因此能够在显影 辊25的两个端部处紧贴着限制部件27的端部来配置防止调色剂泄漏的密 封部件30。因此，在本发明的显影装置4a中，能够兼顾显影辊25的长度 方向上的均匀的调色剂薄层的形成和显影辊25的两个端部处的调色剂密 封性，在安装了本发明的显影装置的图l所示的图像形成装置100中，能 够有效地抑制由调色剂薄层厚度的不均匀而引起的图像密度的不均匀和调 色剂从显影辊25的轴承部附近的泄漏。
在这里，以当在显影容器20上安装了限制部件27时限制部件27的显 影辊25侧的表面凹陷的方式而形成了槽部27a，但是也可以以限制部件27 的显影辊25侧的表面凸起的方式来形成槽部27a。但是，当限制部件27 的显影辊25侧的表面凸起时调色剂容易滞留在槽27a内，并且存在着槽部27a和显影辊25根据形成槽部27a的位置而相互干涉的危险。因此，优选 如本实施方式那样以限制部件27的显影辊25侧的表面凹陷的方式来形成 槽部27a。并且，通过如本实施方式那样将槽部27a的截面形成为V字 状，被限制部件27限制后产生的过量的调色剂容易沿着V字状的棱线移 动，因此能够进一步有效地防止调色剂滞留在槽部27a的附近。
另外，当在与显影辊25接触的接触部分附近形成了槽部27a时，限制 部件27的端部的平面性受损，存在着调色剂薄层的层厚会产生不均匀的 危险。另一方面，当在限制部件安装撑条33 (参照图4)附近形成了槽部 27a时，防止限制部件27挠曲的效果变小。因此，为了取得防止限制部件 挠曲的效果和调色剂薄层的均匀化效果之间的良好的平衡，如图5所示， 优选在限制部件27的宽度方向(与长度方向正交的方向)上的大致中央 部处形成槽部27a。
另外，不必一定在限制部件27的长度方向上的整个区域形成槽部 27a，只要在长度方向上的大致整个区域形成槽部27a就能够获得防止限制 部件挠曲的效果。因此，例如在形成槽部27a时也可以在限制部件27的一 端或两端保留平的部分。
另外，本发明不限于上述实施方式，可以在不脱离本发明的宗旨的范 围内进行各种变更。例如，槽部27a的截面形状不限于V字状，也可以是 U字状、"3"状。另外，本发明不限于图1所示的旋转式的彩色打印 机，也能够应用于具有数字或模拟方式的单色以及彩色复印机、传真机等 单成分显影方式的显影装置的图像形成装置。
本发明提供一种使用单成分显影剂的显影装置，其包括框体，贮存 调色剂；调色剂承载体，承载该框体内的调色剂；以及限制部件，形成有 与长度方向大致平行并在长度方向上的大致整个区域中连续的槽部，该限 制部件的一端与调色剂承载体压力接触而限制调色剂承载体上的调色剂的 层厚。
由此，能够提供一种简单、低成本、并兼顾了调色剂承载体的长度方 向上的调色剂薄层的均匀性和调色剂承载体的两端部处的调色剂密封性的 显影装置。另外，通过安装在限制部件的平面性方面优良的本发明的显影装置， 能够提供一种在长期间内不会产生图像密度不均匀等图像不良或调色剂泄 漏的图像形成装置。
权利要求
1. 一种显影装置，使用单成分显影剂，所述显影装置包括框体，贮存调色剂；调色剂承载体，承载所述框体内的调色剂；以及限制部件，形成有与长度方向大致平行并在长度方向上的至少一部分区域中连续的槽部，该限制部件与所述调色剂承载体压力接触而限制所述调色剂承载体上的调色剂的层厚。
2. 如权利要求1所述的显影装置，其中，所述限制部件形成有在长度方向上的除了一端或两端之外的区域中连 续的槽部。
3. 如权利要求1所述的显影装置，其中，所述限制部件形成有在长度方向上的整个区域中连续的槽部。
4. 如权利要求1所述的显影装置，其中，所述槽部形成为与所述调色剂承载体相对的一侧凹陷。
5. 如权利要求4所述的显影装置，其中， 所述槽部的截面形成为V字状。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的显影装置，其中， 所述槽部在所述限制部件的与长度方向正交的方向上的大致中央部形成。
7. —种图像形成装置，包括权利要求1至6所述的显影装置中的一种 或多种显影装置。
全文摘要
本发明提供一种能够以简单的结构来防止限制部件的起伏并能够形成均匀的调色剂薄层的单成分显影方式的显影装置以及具有该显影装置的图像形成装置。显影装置(4a)被形成有第一开口部(28)和第二开口部(29)的边界壁(23)划分成调色剂搅拌部(21)和调色剂供应部(22)。在调色剂搅拌部(21)内可旋转地枢转支撑有搅拌桨(24)，在调色剂供应部(22)内设置有显影辊(25)、调色剂供应辊(26)、以及限制显影辊(25)上的调色剂的层厚并使调色剂带电的金属制的限制部件(27)等。在限制部件(27)上，在长度方向上的整个区域形成有槽部(27a)。
文档编号G03G15/00GK101419416SQ20081014887
公开日2009年4月29日 申请日期2008年10月7日 优先权日2007年10月25日
发明者内田进一 申请人:京瓷美达株式会社