專利名稱：采用調(diào)色劑和載體混合物的顯影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)印機(jī)，傳真機(jī)，打印機(jī)，或類似成像設(shè)備用的顯影裝置。本發(fā)明特別涉及一種帶有顯影劑載體這種類型的顯影裝置，該顯影劑載體中容納有磁場(chǎng)發(fā)生器，上述裝置可讓顯影劑載體將調(diào)色劑和磁性載體的混合物傳送到下述位置，在該位置該顯影劑載體朝向圖像載體，以便對(duì)圖像載體上形成的潛像進(jìn)行顯影。
背景技術(shù)：
一般來說，通過調(diào)色劑，即單成分型顯影劑，或通過調(diào)色劑和磁性載體的混合物，即雙成分型顯影劑，使以靜電方式形成于設(shè)置在成像設(shè)備中的圖像載體上的潛像顯影。在上述調(diào)色劑和載體混合物中，由于它們之間的摩擦的作用，微小調(diào)色劑顆粒以靜電方式沉積于每個(gè)相對(duì)較大的磁性載體顆粒的表面。當(dāng)顯影劑靠近潛像時(shí)，因潛像形成的電場(chǎng)的作用而作用于調(diào)色劑上的吸引力克服調(diào)色劑和載體的吸走。其結(jié)果是，調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到潛像上從而該潛像轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的調(diào)色劑圖像。如果需要，上述混合物可反復(fù)使用，同時(shí)可對(duì)其補(bǔ)充新的調(diào)色劑。
為了降低成本和尺寸，按一般方式實(shí)現(xiàn)上述顯影的裝置設(shè)有顯影劑存放腔，該腔設(shè)置在顯影劑載體，如顯影劑套筒附近。這樣，當(dāng)沉積于套筒上的顯影劑移動(dòng)時(shí)，它會(huì)容納調(diào)色劑。然而上述設(shè)計(jì)的問題在于如果將顯影劑中的調(diào)色劑濃度保持在預(yù)定的范圍內(nèi)，則調(diào)色劑濃度的過量增加會(huì)帶來許多的麻煩，該麻煩包括背景的污染以及調(diào)色劑的飛散。在任何情況下，如果調(diào)色劑濃度不保持恒定，則不會(huì)獲得穩(wěn)定的圖像密度。
另外，人們還提出了下述類型的顯影裝置，該裝置采用可保持調(diào)色劑濃度恒定的調(diào)色劑濃度傳感器和調(diào)色劑補(bǔ)充件。雖然上述類型的顯影裝置可確保圖像密度穩(wěn)定，但是因設(shè)有上述的調(diào)色劑補(bǔ)充件和其它的附加部件，故其體積太大，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
由于上述原因，在JP特開平3-174175號(hào)文獻(xiàn)中公開了一種顯影裝置，該裝置在未設(shè)有調(diào)色劑補(bǔ)充機(jī)構(gòu)或調(diào)色劑濃度傳感器的情況下可保持調(diào)色劑濃度恒定。具體來說，具有上述性能的該裝置包括顯影劑存放部分，它用來臨時(shí)存放因重力從調(diào)色劑容器送來的磁性調(diào)色劑。該調(diào)色劑從顯影劑存放部分補(bǔ)充到混合部分，并與預(yù)先在其內(nèi)存放的磁性載體相混合。在輥上的顯影劑載體將調(diào)色劑和載體的混合物從混合部分沿傳送路徑進(jìn)行傳送。因?yàn)樵撦d體與調(diào)色劑容器隔開，它會(huì)其保持在顯影劑載體附近而不朝調(diào)色劑容器擴(kuò)散。再加上調(diào)色劑會(huì)穩(wěn)定地送向顯影劑載體附近，則顯影劑載體上的顯影劑中的調(diào)色劑濃度和載體量可保持恒定。
JP特公平5-67233號(hào)文獻(xiàn)公開了一種具有下述結(jié)構(gòu)的顯影裝置。在箱體中，在顯影劑載體的表面形成了一層磁性載體層，該顯影劑載體中容納有固定磁鐵。調(diào)色劑存放于設(shè)置在箱體內(nèi)的調(diào)色劑補(bǔ)充部件中并與顯影劑相接觸。當(dāng)顯影劑載體旋轉(zhuǎn)時(shí)，其上形成的載體層會(huì)移動(dòng)，并且會(huì)在補(bǔ)充部分處容納調(diào)色劑。通過調(diào)節(jié)件對(duì)所形成的調(diào)色劑和載體的混合物的厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)，之后該混合物送到顯影位置。磁鐵沒有朝向補(bǔ)充部分的磁極；它在下述位置設(shè)有磁極，該位置位于沿顯影劑載體旋轉(zhuǎn)方向補(bǔ)充部的下游側(cè)，但在調(diào)節(jié)件的上游側(cè)。遮擋件朝向顯影劑載體，它從補(bǔ)充部分的下游側(cè)的位置延伸至調(diào)節(jié)件的上游側(cè)的位置。在上述區(qū)域內(nèi)，上述磁極形成的磁場(chǎng)發(fā)生作用。遮擋件在它和顯影劑載體之間形成填有載體的區(qū)域。當(dāng)顯影劑中的調(diào)色劑濃度和相應(yīng)的顯影劑體積增加時(shí)，位于上述區(qū)域中的顯影劑的填充比例會(huì)增加，從而使顯影劑的移動(dòng)速度降低。其結(jié)果是，上述區(qū)域中的顯影劑幾乎不動(dòng)，只是它會(huì)從調(diào)節(jié)件移開。與此相反，當(dāng)因調(diào)色劑的消耗顯影劑的體積降低時(shí)，位于上述區(qū)域的顯影劑填充比例減少，從而促進(jìn)了顯影劑的移動(dòng)。因此，顯影劑中的調(diào)色劑濃度會(huì)再次增加，而位于上述區(qū)域的顯影劑又幾乎不動(dòng)，并停止容納調(diào)色劑。
JP特公平6-295800號(hào)文獻(xiàn)公開了一種下述結(jié)構(gòu)的顯影裝置。當(dāng)其內(nèi)容納有磁場(chǎng)發(fā)生器的顯影劑載體旋轉(zhuǎn)而傳送其上的顯影劑時(shí)，調(diào)節(jié)件調(diào)節(jié)該顯影劑的量。用于使顯影劑循環(huán)的顯影劑存放部分位于沿顯影劑載體旋轉(zhuǎn)方向調(diào)節(jié)件的上游側(cè)。調(diào)色劑存放部分位于上述顯影劑存放部分的上游側(cè)，并形成有調(diào)色劑補(bǔ)充開口。借助調(diào)節(jié)件顯影劑載體將顯影劑傳送到顯影位置。通過調(diào)節(jié)件去除的顯影劑進(jìn)入顯影劑存放部，并因重力而移向上述開口。在該顯影劑部分容納調(diào)色劑后，它沿顯影劑載體表面返回調(diào)節(jié)件。上述裝置采用兩種不同的顯影劑進(jìn)行工作，這兩種顯影劑都包括具有帶特定電荷能力的磁性載體。該裝置在無需JP特公平5-67233號(hào)文獻(xiàn)所提及的調(diào)色劑補(bǔ)充機(jī)構(gòu)或調(diào)色劑濃度傳感器的條件下，可實(shí)現(xiàn)顯影劑中的調(diào)色劑濃度的自動(dòng)控制。另外，上述裝置可使調(diào)色劑在顯影劑存放部的循環(huán)期間充分帶電，以便使其有效地移向顯影劑載體上沉積的顯影劑。
還有，JP特開昭55-98773號(hào)文獻(xiàn)公開了一種顯影裝置，該裝置借助雙成分顯影劑工作，它包括可在顯影劑載體軸的相對(duì)端自由旋轉(zhuǎn)的輥。通過該輥顯影劑載體偏壓在設(shè)在成像設(shè)備中的圖像載體上，從而可對(duì)顯影劑載體和圖像載體之間的間隙進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)于上述的設(shè)計(jì)，可在不考慮圖像載體的圓度的條件下保持上述的間隙不變。
JP特公平5-67233號(hào)文獻(xiàn)所公開的裝置具有下述問題。當(dāng)填有載體的上述區(qū)域中顯影劑量很大時(shí)，該顯影劑幾乎不移動(dòng)，而只是顯影劑穿過位于調(diào)節(jié)件和顯影劑載體之間的間隙移動(dòng)。在此情況下，當(dāng)形成調(diào)色劑消耗量大的圖像時(shí)，則很難將調(diào)色劑補(bǔ)充到參與顯影的顯影劑中。另外，當(dāng)在顯影裝置中裝載的載體超過所需量時(shí)，則調(diào)色劑濃度會(huì)大大降低。因此，即使在圖像密度較小的情況下，可容納調(diào)色劑的顯影劑仍然不會(huì)流動(dòng)。隨著調(diào)色劑消耗量的增加，調(diào)色劑濃度便降到0％，從而不能獲得所需的圖像密度。因而，為了促進(jìn)上述區(qū)域中顯影劑移動(dòng)，最好在顯影裝置中裝入較小量的顯影劑。然而，當(dāng)顯影劑的量過小時(shí)，調(diào)色劑濃度會(huì)部分地增加。這樣調(diào)色劑上會(huì)形成較少的電荷量，使調(diào)色劑對(duì)背景造成污染并產(chǎn)生飛散現(xiàn)象。
上述的顯影裝置不能裝載與采用雙成分型的顯影劑的普通顯影裝置一樣多的顯影劑。因此，當(dāng)該顯影裝置用于使顯影劑載體以高速移動(dòng)的高速機(jī)時(shí)，則它不能在調(diào)色劑上沉積足夠量的電荷，并會(huì)產(chǎn)生前述的問題。上述情況在JP特原平6-29800號(hào)文獻(xiàn)中所公開的顯影裝置中也同樣存在。當(dāng)該裝置不能裝入大量的顯影劑時(shí)，其只能用于下述的成像設(shè)備中，該設(shè)備只容許采用其使用期限很短的顯影劑(比如，約數(shù)千次復(fù)印)。另一缺點(diǎn)是必須使用計(jì)數(shù)器來測(cè)定更換顯影劑的時(shí)間，要經(jīng)常對(duì)顯影劑進(jìn)行更換或更換整個(gè)顯影裝置。
另一方面，即使在顯影劑的使用期限結(jié)束之前，如果調(diào)色劑消耗掉，則不能向顯影劑中補(bǔ)充足夠量的調(diào)色劑。當(dāng)顯影裝置不能裝入大量的顯影劑時(shí)，則在所形成的圖像上馬上會(huì)產(chǎn)生較小的調(diào)色劑濃度。具體來說，當(dāng)在調(diào)色劑未消耗完的條件下調(diào)色劑濃度降至一定值以下時(shí)，磁性載體顆粒更加經(jīng)常地相互接觸，從而其薄層或外層的劃傷程度會(huì)很厲害。其結(jié)果是，載體使調(diào)色劑帶電的性能明顯降低。另外還會(huì)出現(xiàn)前述的問題。此外，因?yàn)槊總€(gè)載體顆粒芯的電阻低于其外層的電阻，這樣該顆粒的電阻將會(huì)隨著外層厚度的減少而降低，從而使顆粒沉積于圖像載體上。另外，當(dāng)載體沉積于圖像載體上時(shí)，顯影劑中的載體量，即顯影劑量會(huì)變少。這樣將會(huì)產(chǎn)生圖像局部缺損，清除刮板破碎，圖像載體和固定輥受損壞等多種問題。
當(dāng)調(diào)色劑和載體在生產(chǎn)線上相混合時(shí)，待裝入顯影裝置中的顯影劑可使調(diào)色劑帶電。然而，因?yàn)轱@影劑經(jīng)常長(zhǎng)期放著而不使用，這樣與在正常顯影條件下相比，調(diào)色劑上的電荷因其本身放電而會(huì)明顯減少。因此，在JP特公平5-67233號(hào)文獻(xiàn)所公開的顯影裝置中裝入顯影劑后，因?yàn)殡姾闪亢艿投子陲@影，這樣大量的調(diào)色劑會(huì)馬上沉積于圖像載體上。
在JP特公平5-67233號(hào)文獻(xiàn)所公開的裝置中，與顯影劑載體表面相接觸的載體層分別進(jìn)入相互完全分開的移動(dòng)層和固定層中。因顯影劑旋轉(zhuǎn)的作用，該移動(dòng)層與顯影劑載體相接觸并移動(dòng)。上述固定層疊于移動(dòng)層之上，并保持不動(dòng)。因?yàn)轱@影劑通過開口容納調(diào)色劑，該容納量是根據(jù)固定層的移動(dòng)來控制的，這樣就難于設(shè)置固定層。因而，該顯影裝置只能采用具有特定粒徑的磁性載體并在特定的調(diào)色劑濃度的條件下工作；這就是說，難于按控制所需的圖像質(zhì)量的方式設(shè)置調(diào)色劑濃度，此外，顯影劑根本不會(huì)在移動(dòng)層和固定層之間進(jìn)行交換，從而移動(dòng)層中的載體經(jīng)常參與調(diào)色劑的傳送。這樣將會(huì)消耗調(diào)色劑并將載體顆粒的外層劃傷，從而降低了顯影劑的使用期限。
還有，在JP特公平5-67233號(hào)文獻(xiàn)所公開的顯影裝置中，當(dāng)調(diào)色劑大量消耗掉，即圖像對(duì)整個(gè)文獻(xiàn)的比例很高時(shí)，調(diào)色劑的供給會(huì)出現(xiàn)短缺。因此，當(dāng)形成調(diào)色劑消耗量很大上述圖像時(shí)，盡管顯影劑會(huì)容納足夠量的調(diào)色劑，但是該調(diào)色劑仍會(huì)污染背景或飛散。另外，預(yù)先裝載在顯影裝置中的顯影劑量由載體粒徑確定。這樣當(dāng)顯影劑的裝載量和顯影劑載體的表速度增加時(shí)，不可能對(duì)調(diào)色劑濃度進(jìn)行控制或使調(diào)色劑上沉積足夠量的電荷。其結(jié)果是，不能對(duì)目標(biāo)調(diào)色劑濃度進(jìn)行自由選擇。此外，在JP特開平3-174175號(hào)文獻(xiàn)中所公開的顯影裝置中，因?yàn)轱@影劑中的調(diào)色劑濃度取決于載體和調(diào)色劑的顆粒粒徑和比重，這樣只能形成與載體和調(diào)色劑的特定粒徑相應(yīng)的調(diào)色劑濃度。
JP特開昭55-98773號(hào)文獻(xiàn)所公開的顯影裝置具有下述缺點(diǎn)。當(dāng)因從顯影劑載體上送來的調(diào)色劑的作用使輥無法順利旋轉(zhuǎn)時(shí)，在它們和圖像載體之間會(huì)有摩擦力，該摩擦力會(huì)使上述兩者發(fā)生摩擦。當(dāng)每個(gè)輥的外徑改變時(shí)，顯影劑載體和圖像載體之間的間隙不可能保持恒定。其結(jié)果是，盡管可首先設(shè)置顯影偏壓和其它的用于顯影的條件，但是仍會(huì)產(chǎn)生有缺陷的圖像。另外，從其軸向的垂直剖面來看，圖像載體和顯影劑載體均不總是保持標(biāo)準(zhǔn)的圓形。這樣圖像載體和顯影劑載體之間的間隙將會(huì)改變。
JP特開昭63-4282號(hào)文獻(xiàn)公開了一種具有第一和第二調(diào)色劑調(diào)節(jié)件的顯影裝置。該第二調(diào)節(jié)件沿豎向?qū)@影劑存放腔和調(diào)色劑存放腔隔開。該第二調(diào)節(jié)件位于第一調(diào)節(jié)件自由端的延伸部或顯影劑載體側(cè)邊。在上述顯影裝置中，兩個(gè)調(diào)節(jié)件所形成的通路用來向顯影劑載體供應(yīng)初裝顯影劑。容納該初裝顯影劑的空間位于上述通路的上方。然而，上述裝置的缺點(diǎn)在于如果存放于顯影劑存放腔中的顯影劑沿顯影劑載體的軸向裝載在顯影劑載體上，則調(diào)色劑會(huì)沿顯影劑載體的軸向按非正常分布送向顯影劑。其結(jié)果是，導(dǎo)致包括局部密度較小和背景污染的非正常密度分布，另外還會(huì)產(chǎn)生調(diào)色劑從高密度區(qū)泄漏的現(xiàn)象。
為了使顯影劑均勻地沿顯影劑載體軸向分布，操作人員不得不進(jìn)行復(fù)雜的操作。具體來說，操作人員必須沿上述軸向通過來回移動(dòng)位于磁力作用不到區(qū)域的顯影劑，或通過使顯影劑沿顯影劑載體旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng)而調(diào)整其位置。接著，操作人員必須將顯影劑放到磁力能作用的區(qū)域，之后使顯影劑載體旋轉(zhuǎn)。
一般來說，在工廠，顯影劑是均勻地沿軸向設(shè)置于顯影劑載體上的，從而避免非正常的顯影。然而在將裝有上述顯影裝置的成像設(shè)備送向目的地的運(yùn)輸期間，該顯影劑因振動(dòng)和沖擊而會(huì)掉落并沿顯影劑載體軸向局部堆積。其結(jié)果是，導(dǎo)致非正常的顯影。假設(shè)上述顯影裝置是這種類型的裝置，即它要求操作人員或使用者將顯影存放于顯影劑存放部中。則如果不將顯影劑慢慢裝入存放部中，該顯影劑會(huì)直接掉到箱體的底部，或沿顯影劑載體的軸向局部堆積。因此很難以這樣的方式存放顯影劑以避免非正常顯影。
如JP特開平3-144471號(hào)文獻(xiàn)所描述的，在首次使用顯影裝置之前，填充于存放部的顯影劑的量可比一般使用量高出1.3倍，以避免產(chǎn)生調(diào)色劑濃度差。采用上述措施，可避免在運(yùn)輸期間顯影劑從顯影劑載體上掉下或局部堆積，因而可消除因非正常顯影而造成的圖像密度差。
然而，在上述結(jié)構(gòu)中，即使在正常工作期間，在顯影劑存放部也要存放高于所需量的顯影劑。在此情況下，當(dāng)因顯影而消耗調(diào)色劑時(shí)，沉積于顯影劑載體上的顯影劑的體積因調(diào)色劑的消耗而降低。其結(jié)果是，在顯影裝置實(shí)際使用之前，未通過磁力而沉積于顯影劑載體上的掉向箱體底部的顯影劑，再次通過磁力沉積于顯影劑載體上。這樣就不能使顯影劑載體上的顯影劑容納與消耗量相應(yīng)的調(diào)色劑，因而形成非正常顯影。盡管可預(yù)先在顯影劑存放部存放具有所需調(diào)色劑濃度的顯影劑，但是如果未沉積于顯影劑載體上的過量顯影劑位于顯影劑存放部中，則超過所需量的磁性顆粒會(huì)位于顯影劑中。因此，潛像容易通過與顯影劑存放部中調(diào)色劑濃度不同的顯影劑來進(jìn)行顯影。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的第一目的在于提供一種采用雙成分型顯影劑的顯影裝置，即使在用于高速成像設(shè)備的情況下，該裝置也能使調(diào)色劑充分地帶電。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種采用雙成分型顯影劑的顯影裝置，它可使顯影劑存放腔內(nèi)的顯影劑處于包括密度在內(nèi)適宜的條件下，從而可避免圖像密度降低，并可防止因調(diào)色劑帶電量較少引起的該圖像密度增加，另外可避免背景污染，防止調(diào)色劑飛散。
本發(fā)明的第三目的在于提供一種采用雙成分型顯影劑的顯影裝置，它可在無需考慮載體粒徑的條件下，將顯影劑中的調(diào)色劑濃度調(diào)節(jié)到所需的最大值。
本發(fā)明的第四目的在于提供一種采用雙成分型顯影劑的顯影裝置，它可在下述條件下確定上述的調(diào)色劑濃度的最大值，該條件為載體覆蓋比例為100％或更低，這樣盡管調(diào)色劑和載體的顆粒粒徑發(fā)生改變，仍可確保形成穩(wěn)定的圖像。
本發(fā)明的第五目的在提供一種采用雙成分型顯影劑的顯影裝置，它可保持圖像載體和顯影劑載體之間的間隙不變從而可確保形成所需的圖像。
本發(fā)明的第六目的在于提供一種采用雙成分型顯影劑的顯影裝置，它可容許操作人員無需進(jìn)行煩瑣的操作，而將顯影劑按所期望的均勻條件設(shè)置。
本發(fā)明的第七目的在于提供一種采用雙成分型顯影劑的顯影裝置，它可使足夠量的顯影劑很容易地沿顯影劑載體的軸向均勻分布，從而確保圖像不出現(xiàn)異常。
按照本發(fā)明，顯影裝置具有用來傳送顯影劑的顯影劑載體，該顯影劑由調(diào)色劑和磁性載體構(gòu)成，并沉積于顯影劑載體之上。磁場(chǎng)發(fā)生器容納在上述顯影劑載體中。調(diào)節(jié)件調(diào)節(jié)顯影劑載體所傳送的顯影劑量。顯影劑存放腔臨時(shí)存放通過調(diào)節(jié)件去除的顯影劑。調(diào)色劑存放腔在沿顯影劑載體傳送顯影劑方向的上游側(cè)與上述顯影劑存放腔連通，并帶有開口，通過該開口其內(nèi)存放的調(diào)色劑與沉積于顯影劑載體上的顯影劑和顯影劑存放腔內(nèi)的顯影劑相接觸。通過調(diào)節(jié)件去除的顯影劑，因內(nèi)部壓力和重力的作用移向顯影劑存放腔中的開口。容納有來自調(diào)色劑存放腔的調(diào)色劑的顯影劑沿顯影劑載體表面送向調(diào)節(jié)件。通過調(diào)節(jié)件將顯影劑調(diào)節(jié)到預(yù)定量的顯影劑被送到顯影劑載體朝向圖像載體的顯影位置上。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，按JIS Z2504標(biāo)準(zhǔn)(金屬粉末視密度試驗(yàn))，在從給調(diào)節(jié)件的和鄰近顯影劑存放腔的調(diào)節(jié)位置與上述開口之間的中間區(qū)域到該開口的范圍內(nèi)，顯影劑的平均密度等于或小于其視密度。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)置在顯影劑存放腔中的顯影劑中的調(diào)色劑濃度等于或小于飽和調(diào)色劑濃度，該飽和調(diào)色劑濃度為可使調(diào)色劑穩(wěn)定地保持在沉積于顯影劑載體上的顯影劑中的最大值。
在又一優(yōu)選實(shí)施例中，接JIS Z2504標(biāo)準(zhǔn)，裝載在顯影劑存放腔中的顯影劑中調(diào)色劑的濃度等于或小于單獨(dú)裝入顯影劑存放腔中的載體量。


結(jié)合附圖從下面的詳細(xì)的描述中可以更容易地得出本發(fā)明的上述及其它目的，特征和優(yōu)點(diǎn)。
圖1為本發(fā)明的顯影裝置的第一實(shí)施例的剖面圖；圖2為本發(fā)明的第二實(shí)施例的剖面圖；圖3A-3C為表示在圖2所示實(shí)施例中調(diào)色劑如何補(bǔ)充到載體中的剖面圖；
圖4和圖5分別為圖2所示實(shí)施例的改進(jìn)實(shí)例的剖面圖；圖6A表示采用圖2所示實(shí)施例的另一改進(jìn)實(shí)例的復(fù)印機(jī)的相應(yīng)調(diào)色劑濃度和復(fù)印數(shù)量的關(guān)系；圖6B表示上述復(fù)印機(jī)的相應(yīng)復(fù)印數(shù)量和調(diào)色劑上沉積的電荷量的關(guān)系；圖6C表示上述復(fù)印機(jī)的相應(yīng)復(fù)印數(shù)量和調(diào)色劑沉積量的關(guān)系；圖7表示沉積于顯影套筒上的顯影劑的最小調(diào)色劑濃度和顯影劑所含載體量的關(guān)系；圖8為本發(fā)明第三實(shí)施例的剖面圖；圖9A-9C表示在圖8所示實(shí)施例中如何將調(diào)色劑放入載體中；圖10表示在上述第三實(shí)施例中顯影劑存放腔中的顯影劑所含的磁性載體和調(diào)色劑中的調(diào)色劑濃度最大值的關(guān)系；圖11表示在上述第三實(shí)施例中顯影劑存放腔中的顯影劑的調(diào)色劑濃度和復(fù)印數(shù)量的關(guān)系；圖12為第三實(shí)施例的改進(jìn)實(shí)例的剖面圖；圖13為本發(fā)明第四實(shí)施例的剖面圖；圖14表示顯影劑所含載體量和調(diào)色劑濃度的關(guān)系；圖15A和圖15B表示用來形成決定載體覆蓋比例公式的平面式近似模型；圖16A和圖16B分別表示當(dāng)載體覆蓋比例為100％和169％時(shí)所發(fā)生的調(diào)色劑沉積于載體上的情況；圖17為本發(fā)明第五實(shí)施例的剖面圖；
圖18為上述第五實(shí)施例的改進(jìn)實(shí)例的剖面圖；圖19A-19C分別表示第五實(shí)施例中設(shè)置的傳感器的具體結(jié)構(gòu)；圖20和圖21分別為第五實(shí)施例的另一改進(jìn)實(shí)例的剖面圖；圖22為本發(fā)明第六實(shí)施例的剖面圖；圖23A-23C表示在上述第六實(shí)施例中如何將調(diào)色劑放入顯影劑中；圖24為第六實(shí)施例中的復(fù)印數(shù)量和調(diào)色劑濃度的關(guān)系圖；圖25為第六實(shí)施例的改進(jìn)實(shí)例的剖面圖；圖26為本發(fā)明第七實(shí)施例的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)用于電子照相復(fù)印機(jī)的本發(fā)明顯影裝置的最佳實(shí)施例進(jìn)行描述。
第一實(shí)施例參照?qǐng)D1，本發(fā)明的顯影裝置包括箱體2。該箱體2比如可位于作為光電導(dǎo)鼓的圖像載體1的一側(cè)。上述箱體2帶有朝向載體1的開口。顯影套筒或顯影劑載體4沉積于上述箱體2中并通過上述開口局部向外側(cè)露出。在上述套筒4的表面保留有包括磁性調(diào)色劑和磁性載體的顯影劑。在套筒4中固定有柱狀磁鐵件或磁場(chǎng)發(fā)生器5，它包括一組固定的磁鐵。刮板或調(diào)節(jié)件6調(diào)節(jié)沉積于上述套筒4上的顯影劑的量。
箱體2內(nèi)側(cè)設(shè)有容納上述套筒4的套筒腔，存放刮板6刮下的顯影劑的顯影劑存放腔10，顯影劑保存腔11和調(diào)色劑裝料斗8，該裝料斗存放有向沉積在套筒4上的顯影劑補(bǔ)充的新調(diào)色劑3a。在上述顯影劑保存腔11和調(diào)色劑裝料斗或調(diào)色劑存放腔8中分別設(shè)有攪拌器12和9。保存腔11用來臨時(shí)在其內(nèi)保存顯影劑。特別是，磁性件13固定于保存腔11開口的一個(gè)邊緣上，以便將顯影劑和套筒4分開。上述顯影劑的一部分進(jìn)入保存腔11，它通過攪拌器12與該腔11中的顯影劑相混合。其結(jié)果是，主要沉積于套筒4上的顯影劑的破壞程度降到最小，從而延長(zhǎng)了顯影劑的使用期限。上述情況對(duì)高速?gòu)?fù)印機(jī)來說尤其明顯。在保存腔1開口的另一邊固定有另一磁性件14。該磁性件14通過將顯影劑保持于其上而形成遮擋區(qū)，從而可避免調(diào)色劑從裝料斗8掉入保存腔11中。
沿套筒4傳送顯影劑的方向在調(diào)色劑存放腔10的上游側(cè)裝料斗8與調(diào)色劑存放腔10連通。裝料斗8帶有孔8a，該孔與沉積于套筒4上的顯影劑相接觸，并形成第一調(diào)色劑層，裝料斗8的孔8a與腔10中的顯影劑相接觸，并形成第二調(diào)色劑層。此時(shí)使攪拌器9旋轉(zhuǎn)以便將新的調(diào)色劑3a通過孔8a補(bǔ)充到顯影劑中。上述動(dòng)作是在套筒4上的顯影劑朝向孔8a時(shí)的調(diào)色劑補(bǔ)充位置上進(jìn)行的。
套筒4為由非磁性的材料制成的空心柱狀件，其相對(duì)的端部可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于與光電導(dǎo)鼓1的軸相平行的軸上。圖中未示出的驅(qū)動(dòng)部使套筒4沿圖1中箭頭所示的方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然在這里套筒4可由越過多個(gè)輥的環(huán)形光電導(dǎo)帶代替。
固定于套筒4中的磁鐵件5帶有4塊磁體，它們使套筒4的表面帶有N極N1和N2，S極S1和S2。N1極磁體將套筒4上的顯影劑3-1和顯影劑3-2一起傳送到刮板6。S1極磁體將刮板6刮下的顯影劑3-1傳送到顯影套筒4朝向光電導(dǎo)鼓1的位置。N2極磁體在顯影位置傳送顯影劑。另外，S2極磁體將從顯影位置離開的顯影劑3-1傳送到調(diào)色劑補(bǔ)充位置。當(dāng)然，在這里磁鐵件5的N極和S極可互換。
在操作時(shí)，當(dāng)套筒4旋轉(zhuǎn)時(shí)，主要是構(gòu)成套筒4第一顯影劑層的顯影劑3-1傳送到顯影位置，同時(shí)其傳送量通過刮板6調(diào)節(jié)。在顯影位置，顯影劑在光電導(dǎo)鼓1上形成一個(gè)靜電潛像。因?yàn)槠渥陨淼膬?nèi)部壓力和重量的作用，形成第二顯影劑層和由刮板6刮下的顯影劑3-2在腔10內(nèi)朝著遠(yuǎn)離套筒4的孔8a處移動(dòng)。顯影劑3-2的量隨顯影劑中的調(diào)色劑濃度而變化。特別是，當(dāng)調(diào)色劑濃度很高時(shí)，將會(huì)減小套筒4上的將要傳送到顯影位置的顯影劑3-1以較大比例與新補(bǔ)充的調(diào)色劑相接觸的面積。其結(jié)果是，進(jìn)入顯影劑3-1中的調(diào)色劑3a的量降低。與此相反，當(dāng)調(diào)色劑濃度較低時(shí)，上述面積會(huì)增加，從而調(diào)色劑以較大的量進(jìn)入顯影劑3-1中。按上述方式，顯影劑3-1中的調(diào)色劑濃度可保持在預(yù)定范圍。由于上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例可自動(dòng)地對(duì)顯影劑中的調(diào)色劑濃度進(jìn)行控制，而不必采用普通的調(diào)色劑補(bǔ)充機(jī)構(gòu)或調(diào)色劑濃度傳感器。
引入顯影劑3-1中的調(diào)色劑傳送到顯影位置，同時(shí)由于它與載體之間的摩擦而帶電。另一方面，構(gòu)成第二顯影劑層的顯影劑3-2在腔11內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而其中的調(diào)色劑也由于摩擦而帶電。
下面對(duì)用于本實(shí)施例的構(gòu)成顯影劑的調(diào)色劑和載體進(jìn)行詳細(xì)描述。
在圖示實(shí)施例中，所采用的調(diào)色劑至少含有粘合劑樹脂和磁性物質(zhì)，并可由任何的普通方法形成。比如，調(diào)色劑可按下述方式制成，即通過熱輥式磨碎機(jī)將粘合劑樹脂，磁性物質(zhì)，增色劑和極性控制劑的混合物攪拌混合，通過冷卻使該混合物固化，之后對(duì)其進(jìn)行粉碎并篩分。該調(diào)色劑除含有上述4種成分以外還可包括任何所需的添加劑。
對(duì)于粘合劑樹脂，可采用普通的物質(zhì)。比如，該樹脂可采用聚苯乙烯、聚-p-苯乙烯、聚乙烯基甲苯或苯乙烯類似物的聚合物和其取代物；聚乙烯-p-氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-聚丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、乙基-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-α-氯代甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯共聚物、苯乙烯-馬來酸共聚物、苯乙烯-馬來酸酯、或苯乙烯共聚物的類似物；或聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、聚丙烯酸樹脂、樹脂、變了性的樹脂、萜烯樹脂、酚樹脂、脂肪族或脂肪族烴類樹脂、芳香油樹脂、石蠟氯化物、石蠟單體或混合物。特別是當(dāng)采用聚酯樹脂時(shí)，可獲得這樣的顯影劑，它對(duì)聚氯乙烯墊層具有抗粘性，并在抵抗熱輥的熱透印方面具有理想的效果。
磁性物質(zhì)可在下列一組金屬中選擇，該金屬為磁鐵礦，赤鐵礦，鐵素礦，其它的鐵氧化物，鐵，鈷，鎳；下述金屬的合金，該金屬為鋁，鈷，銅，鉛，鎂，錫，鋅，銻，鈹，鉍，鎘，鈣，錳，硒，鈦，鎢，釩和上述金屬成分的混合物。這些鐵磁物質(zhì)的平均粒徑最好為0.1μm；在調(diào)色劑中，按重量計(jì)對(duì)于100份的樹脂，上述鐵磁物質(zhì)的含量分別為20～300份，最好為30～200份，其中以100份為最佳。
極性控制劑還可采用任何一種常規(guī)物質(zhì)，這些物質(zhì)包括單偶氮染料、硝基腐殖酸的金屬絡(luò)合物及其鹽，鈷、鉻、鐵和其他金屬的絡(luò)合物，水楊酸、萘甲酸、二羥酸的氨基化合物，四價(jià)銨基化合物和有機(jī)染料。極性控制劑的用量取決于是否含有添加劑以及包括分散方法的形成方法。按重量計(jì)，對(duì)于100份的粘合劑樹脂最好采用0.1～20份的極性控制劑。上述含量小于0.1時(shí)是不合適的，因?yàn)樗纬傻碾姾闪枯^少。如果上述含量大于20份，則會(huì)在調(diào)色劑上沉積過量的電荷；調(diào)色劑和載體之間的相互吸引會(huì)降低顯影劑的流動(dòng)性以及圖像的質(zhì)量。
如果需要，可在上述調(diào)色劑中加入著色劑。該著色劑具體可以為黑著色劑，藍(lán)著色劑，品紅著色劑和黃著色劑。上述黑著色劑包括碳黑，苯胺黑，爐炭黑和燈黑。上述藍(lán)著色劑包括酞花青藍(lán)，乙烯藍(lán)，亞甲藍(lán)，維多利亞藍(lán)，甲基紫，苯胺藍(lán)和深藍(lán)。上述品紅著色劑包括若丹明6G深紅，二甲基喹吖啶，淺紅(watching Red)，玫瑰紅，若丹明B和茜素深紅。上述黃著色劑包括銘黃，聯(lián)苯胺黃，漢撒黃，鉬橙黃，喹啉氮萘黃和酒石黃。
添入調(diào)色劑中的添加劑可包括特氟隆，硬脂酸鋅，其它的潤(rùn)滑劑，氧化鈰(cerium oxide，氧化鋯，硅，氧化鈦，氧化鋁，碳酸硅和其它的研磨料，膠質(zhì)二氧化硅，氧化鋁，其它的流化促進(jìn)劑，抗粘結(jié)劑，碳黑，氧化錫和其它的傳導(dǎo)劑，具有較低分子量的聚烯烴和其它的固化促進(jìn)劑。在上述流化促進(jìn)劑中，最好采用膠質(zhì)二氧化硅。在研磨載體表面的研磨劑中，最好采用氧化鋁和碳酸硅。
載體芯可采用例如鐵，鈷，鎳或類似鐵磁金屬，磁鐵礦，赤鐵礦或類似合金或化合物，或者上述成分的混合物。
載體顆粒表面最好覆蓋有樹脂以便提高耐用性。用于此目的的樹脂包括聚乙烯，聚丙烯，氯化聚乙烯，氯磺化聚乙烯和其它的聚烯烴樹脂；聚苯乙烯，丙烯(比如聚甲基丙烯酸甲酯)，聚丙烯腈，聚醋酸乙烯脂，聚乙烯醇，聚乙烯醇縮丁醛，聚氯乙烯，聚乙烯咔唑，聚乙烯醚，聚乙烯酮和其它的聚二乙烯樹脂；氯乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物；苯乙烯-丙烯酸共聚物；具有有機(jī)硅氧烷鏈的硅氧烷樹脂及其改了性的物質(zhì)(比如，從醇酸樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂和聚氨酯得到衍生物的)；聚四氟乙烯，聚氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚三氟乙烯和其它的含氟樹脂；酰胺；聚酯；聚氨酯，聚碳酸酯；脲甲醛樹脂和其它的氨基樹脂和環(huán)氧樹脂。在上述成分中，最好采用硅氧烷樹脂及其改了性的物質(zhì)和含氟樹脂，特別是建議采用硅氧烷樹脂及其改了性的物質(zhì)。
該硅氧烷樹脂可從下列一組普通硅氧烷樹脂選擇。典型的硅氧烷樹脂為僅具有一個(gè)偶合有機(jī)硅氧烷的直鏈有機(jī)硅氧烷、經(jīng)醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、尿烷或類似物質(zhì)改性的硅氧烷樹脂，其結(jié)構(gòu)式如下表示 表達(dá)式(1)在上述結(jié)構(gòu)式中，R1為具有1～4個(gè)碳原子的羥基，烷基或苯基，R2和R3為具有1～4個(gè)碳原子的氫基，烷氧基，苯基或苯氧基，具有2～4個(gè)碳原子的苯氧基或鏈烯氧基，羥基，羧基，乙烯氧化基(ethylene oxide)，縮水甘油基，或者具有下述結(jié)構(gòu)式的基，該結(jié)構(gòu)式為 表達(dá)式2在上述結(jié)構(gòu)式中，R4和R5為具有1～4個(gè)碳原子的羥基，羧基或烷基，具有1～4個(gè)碳原子的烷氧基，具有2～4個(gè)碳原子的烯烴基，具有2～4個(gè)碳原子的鏈烯氧基，苯基，另外結(jié)構(gòu)式中的k，l，m，n，o和p為大于等于1的正整數(shù)。
上述物質(zhì)的替代成分可包括氨基酸，羥基，羧基，氧硫基，烷基，苯基，環(huán)氧乙烷基，縮水甘油基和鹵素原子。
上述傳導(dǎo)劑可放入載體的覆蓋層中以便控制其體積電阻率。該傳導(dǎo)劑可采用包括下述任何普通物質(zhì)，該物質(zhì)為鐵，金，銅，其它的金屬，鐵氧體和磁鐵礦的氧化物，碳黑和其它的顏料。在上述物質(zhì)中，當(dāng)采用屬于碳黑族的爐炭黑和乙炔黑的混合物時(shí)，可用少量的傳導(dǎo)粉來控制導(dǎo)電率，此外用高耐磨性的覆蓋層覆蓋載體。上述導(dǎo)電顆粒的粒徑最好為0.01μm～10μm左右，按重量計(jì)對(duì)于100份的覆蓋層樹脂，上述導(dǎo)電顆粒的用量為2～30份，其中以5～20份為最佳。
另外，載體覆蓋層可包括硅烷(silane)偶合劑，鈦偶合劑或類似偶合劑以便提高其與導(dǎo)電顆粒的粘接性及導(dǎo)電劑的分散性。上述硅烷(silane)偶合劑為具有下述結(jié)構(gòu)式的化合物，該結(jié)構(gòu)式為YRSiX3表達(dá)式3在上述結(jié)構(gòu)式中，X為水解基團(tuán)，比如氯基，烷氧基(alkoxy)基，乙酸基，烷基氨基或炳烯基氧基，Y為與有機(jī)基體發(fā)生反應(yīng)的有機(jī)官能團(tuán)，比如乙烯基，異丁烯基，環(huán)氧基，縮水甘油(glycidexy)基，氨基或氫硫基，R為具有1～20個(gè)碳原子的烷基或烯烴基。
在上述硅烷(silane)偶合劑中，當(dāng)需要采用可帶負(fù)電的顯影劑時(shí)，最好使用在Y中帶氨基的硅烷(silane)偶合劑。當(dāng)需要采用可帶正電的顯影劑時(shí)，最好使用在Y中帶環(huán)氧基的環(huán)氧硅烷(silane)偶合劑。
載體覆蓋層可采用下述方式形成，該方式為借助噴射法，浸入法或類似方法將覆蓋液體設(shè)置在載體芯顆粒表面。上述覆蓋層的厚度最好為0.1μm～20μm。
在上述實(shí)施例中，顯影劑中調(diào)色劑與載體的比例最好在10∶90～50∶50之間。當(dāng)采用上述類型的顯影劑時(shí)，可提高載體的調(diào)色劑保持比率，進(jìn)而可提高第一顯影劑層的濃度。因此，即使在高速?gòu)?fù)印機(jī)的顯影條件下，上述顯影劑仍可實(shí)現(xiàn)所需的圖像密度。
在8.0×104A/m的磁場(chǎng)中，調(diào)色劑的飽和磁化強(qiáng)度為15A.m2/kg～30A.m2/kg。上述類型的調(diào)色劑很容易進(jìn)入顯影劑中。因此，即使在連續(xù)形成其中每個(gè)要耗費(fèi)大量調(diào)色劑的多個(gè)圖像的情況下，上述調(diào)色劑也可形成所需的圖像密度。另外，調(diào)色劑本身以磁的方式約束在顯影套筒上，從而當(dāng)該套筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，可有效地避免調(diào)色劑飛散或沉積于背景上。
最好載體上所沉積的電荷量按絕對(duì)值計(jì)在10～80μC/g的范圍內(nèi)。此外，當(dāng)按重量計(jì)調(diào)色劑與載體的比例為10∶90～50∶50的范圍時(shí)，按絕對(duì)值計(jì)載體所容許的電荷變化量不應(yīng)超過5μC/g。如采用上述類型的載體，即使在連續(xù)形成其中每個(gè)要耗費(fèi)大量調(diào)色劑的多個(gè)圖像的情況下，仍可保持足夠高的圖像密度。
載體的體積密度分別在108Ωcm～1016Ωcm的范圍內(nèi)，其中以109Ωcm～1014Ωcm為最佳。當(dāng)采用上述類型的載體時(shí)，可在顯影位置處降低顯影劑的電阻。其結(jié)果是，可獲得所需的無邊緣效果的實(shí)像。
在8.0×104A/m的磁場(chǎng)中，載體的飽和磁化強(qiáng)度最好為30A.m2/kg。當(dāng)采用上述類型的載體時(shí)，將顯影套筒上的顯影劑保持在顯影位置的力會(huì)增加，并可避免顯影劑沉積于圖像載體上。特別是當(dāng)載體使用下述粘合劑載體時(shí)，在該粘合劑載體中，粘合劑樹脂中分散有下述微小的磁鐵顆粒，該顆粒在8.0×104A/m的磁場(chǎng)中的飽和磁化強(qiáng)度在80A.m2/kg～110A.m2/kg之間，則在套筒上會(huì)形成軟磁刷并可按所需方式再現(xiàn)中間色調(diào)。
每個(gè)載體的重量平均粒徑在30μm～70μm之間。這樣可增加用于在顯影位置顯影的第一層載體中的調(diào)色劑濃度，即第一層調(diào)色劑濃度。另外按上述方式即使在采用高速?gòu)?fù)印機(jī)的顯影條件下可保證較高的圖像密度和細(xì)線的可再現(xiàn)性。
下面對(duì)用于上述圖示實(shí)施例的調(diào)色劑和載體的具體實(shí)例以及采用上述兩者的混合物進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行描述。
調(diào)色劑實(shí)例1首先采用120℃的熱輥對(duì)具有下面的表1中所列的成分的混合物進(jìn)行熔融和揉和，將其冷卻固化，采用噴射碾機(jī)將該固化體粉碎，之后進(jìn)行篩分，形成平均粒徑為16μm的調(diào)色劑顆粒a。該調(diào)色劑在8.0×104A/m的磁場(chǎng)中的飽和磁化強(qiáng)度為60A.m2/kg。
表1苯乙烯-丙烯?；鶚渲?從Sanyo Kagaku公司可買到的Himer75產(chǎn)品) 100重量份碳黑(從Mitsubishi kasei公司可買到的#44產(chǎn)品)5重量份苯胺黑染料(從Orient公司可買到的尼格色基EX產(chǎn)品)2重量份微小的磁鐵顆粒(從Toda kogyo公司可買到的EPT-1000產(chǎn)品) 60重量份調(diào)色劑實(shí)例2除采用下列表2所列的混合物以外其步驟與調(diào)色劑實(shí)例1的相同，從而可制備磁性調(diào)色劑b。該調(diào)色劑在8.0×104A/m的磁場(chǎng)中的飽和磁化強(qiáng)度為20A.m2/kg。
表2苯乙烯-丙烯酰基樹脂(Himer75產(chǎn)品)100重量份碳黑(#44產(chǎn)品) 5重量份苯胺黑染料(尼格色基EX產(chǎn)品) 2重量份微小的磁鐵顆粒(EPT-1000產(chǎn)品)100重量份調(diào)色劑實(shí)例3其步驟與調(diào)色劑實(shí)例2的相同從而制備平均粒徑為8μm的調(diào)色劑顆粒c。該調(diào)色劑在8.0×104A/m的磁場(chǎng)中的飽和磁化強(qiáng)度為21A.m2/kg。
調(diào)色劑實(shí)例4其步驟與調(diào)色劑實(shí)例2的相同從而制備平均粒徑為10μm的母顆粒。通過混合機(jī)將按重量計(jì)99.5份的母顆粒與0.5份的微小的二氧化硅顆粒(從Nippon Aerogel公司可得到)混合制備平均粒徑為5μm的磁性調(diào)色劑顆粒d。該調(diào)色劑在8.0×104A/m的磁場(chǎng)中的飽和磁化強(qiáng)度為22A.m2/kg。
調(diào)色劑實(shí)例5首先采用120℃的熱輥對(duì)具有下表3所列成分的混合物進(jìn)行熔融和揉和，將其冷卻固化，采用噴射碾機(jī)將該固化體粉碎，之后對(duì)其篩分形成平均粒徑為7μm的母顆粒。通過攪拌機(jī)將按重量計(jì)99.5份的母顆粒與0.5份的微小的二氧化硅顆粒-972)混合制備平均粒徑為7μm的磁性調(diào)色劑顆粒e。該調(diào)色劑在8.0×104A/m的磁場(chǎng)中的飽和磁化強(qiáng)度為21A.m2/kg。
表3聚酯樹脂(Mw＝55000，Tg-62℃) 100重量份碳黑(#44產(chǎn)品) 5重量份苯胺黑染料(尼格色基EX產(chǎn)品)2重量份微小磁鐵顆粒(EPT-1000產(chǎn)品)100重量份調(diào)色劑實(shí)例6首先采用120℃的熱輥對(duì)具有下表3所列成分的混合物進(jìn)行熔融和揉和，將其冷卻固化，采用噴射碾機(jī)將該固化體粉碎，之后對(duì)其篩分形成平均粒徑為7μm的母顆粒。通過攪拌機(jī)將按重量計(jì)99.5份的母顆粒與0.5份的微小的二氧化硅顆粒(R-972)混合制備平均粒徑為7μm的磁性調(diào)色劑顆粒f。該調(diào)色劑在8.0×104A/m的磁場(chǎng)中的飽和磁化強(qiáng)度為0A.m2/kg。
表4聚酯樹脂(Mw＝55000，Tg-62℃)100重量份碳黑(#44產(chǎn)品) 5重量份苯胺黑染料(尼格色基EX產(chǎn)品) 2重量份載體實(shí)例1采用球磨機(jī)將按重量計(jì)100份按濕法生產(chǎn)的磁鐵，2份的聚乙烯醇，60份水?dāng)嚢?2個(gè)小時(shí)以制備磁鐵漿液。通過噴霧干燥器對(duì)其噴射以制備平均粒徑為84μm的球形顆粒。在1000℃條件下于氮環(huán)境中對(duì)該顆粒烘烤3個(gè)小時(shí)，之后將其冷卻以獲得芯顆粒1。采用均勻拌合機(jī)對(duì)具有下表5所列成分的混合物進(jìn)行分散作業(yè)20分鐘以制備覆蓋層液體1。
表5硅氧烷樹脂溶液(從Toray Dow Corning硅氧烷公司可買到的SR-2410產(chǎn)品) 100重量份甲苯 100重量份甲基-三乙氧基硅 6重量份碳黑(#44產(chǎn)品；BET表面積＝ofm2/g)10重量份采用流化床型敷設(shè)裝置在1000重量份的芯顆粒1表面敷設(shè)上述覆蓋層液體1，從而制備帶有硅氧烷樹脂層的載體A。該載體的平均粒徑為87μm，其飽和磁化強(qiáng)度為65A.m2/kg。
載體實(shí)例2采用球磨機(jī)將按重量計(jì)100份按濕法生產(chǎn)的磁鐵，2份的聚乙烯醇，60份水?dāng)嚢?2個(gè)小時(shí)以制備磁鐵漿液。通過噴霧干燥器對(duì)其噴射以制備平均粒徑為60μm的球形顆粒。在1000℃條件下于氮環(huán)境中對(duì)該顆粒烘烤3個(gè)小時(shí)，之后將其冷卻以獲得芯顆粒2。采用流化床型敷設(shè)裝置在1000重量份的芯顆粒2表面敷設(shè)與上述載體實(shí)例1相同的覆蓋層液體，從而制備帶有硅氧烷樹脂層的載體B。該載體的平均粒徑為63μm，其飽和磁化強(qiáng)度為66A.m2/kg。
載體實(shí)例3采用流化床型敷設(shè)裝置在1000重量份的還原鐵氧體(PowerTec公司生產(chǎn)的TEFV 200/300產(chǎn)品)表面敷設(shè)與上述載體實(shí)例1相同的覆蓋層液體1，從而制備載體C。該載體C的平均粒徑為50μm，其飽和磁化強(qiáng)度為79A.m2/kg。
載體實(shí)例4采用流化床型敷設(shè)裝置在1000重量份的還原鐵氧體(PowerTec公司生產(chǎn)的F 150產(chǎn)品)表面敷設(shè)與上述載體實(shí)例1相同的覆蓋層液體1，從而制備載體D。該載體D的平均粒徑為78μm，其飽和磁化強(qiáng)度為55A.m2/kg。
載體實(shí)例5對(duì)下面表6所列的混合物熔融、揉和、粉碎，對(duì)其進(jìn)行篩分以制備載體E。該載體E的平均粒徑為53μm，其飽和磁化強(qiáng)度為32A.m2/kg。
表6聚酯(加成環(huán)氧乙烷的雙酚A與對(duì)酞酸的縮合品)30重量份微小的磁鐵顆粒(平均粒徑為0.8μm)70重量份載體實(shí)例6采用球磨機(jī)將按重量計(jì)100份按濕法生產(chǎn)的磁鐵，2份的聚乙烯醇，60份水?dāng)嚢?2個(gè)小時(shí)以制備磁鐵漿液。通過噴霧干燥器對(duì)其噴射以制備平均粒徑為31μm的球形顆粒。在1000℃條件下于氮環(huán)境中對(duì)該顆粒烘烤3個(gè)小時(shí)，之后將其冷卻以獲得芯顆粒3。采用均勻拌和機(jī)對(duì)具有下表7所列成分的混合物進(jìn)行分散作業(yè)20分鐘以制備覆蓋層液體2。采用流化床型敷設(shè)裝置在1000重量份的芯顆粒3表面敷設(shè)上述覆蓋層液體2，從而制備帶有硅氧烷樹脂層的載體F。該載體F的平均粒徑為34μm，其飽和磁化強(qiáng)度為69A.m2/kg。
表7
硅氧烷樹脂溶液(SR-2410) 100重量份甲苯 100重量份ν-氯代丙基三甲氧基硅烷 15重量份碳黑(#44產(chǎn)品) 20重量份表8表示本發(fā)明的實(shí)例1-10，該實(shí)例為將上述實(shí)例的調(diào)色劑和載體混合而制備的顯影劑1-1，1-2，1-3，......，103。在這些顯影劑實(shí)例中，具有圖1結(jié)構(gòu)的顯影裝置分別安裝在理光公司生產(chǎn)的復(fù)印機(jī)FT2200(商標(biāo)名稱)上，使其工作以形成圖像。對(duì)所形成的圖像的圖像密度，載體顯影的出現(xiàn)/不出現(xiàn)，中間色調(diào)的可再現(xiàn)性與圖像密度的可控度進(jìn)行測(cè)定。
具體是，在實(shí)例1中，采用球磨機(jī)將按重量計(jì)11份，25份，100份的調(diào)色劑a分別與100份的載體B，混合以制備三種不同的顯影劑1-1，1-2和1-3。經(jīng)測(cè)定該顯影劑1-1，1-2和1-3中沉積的電荷量分別為19μC/g，13μC/g，11μC/g。對(duì)于上述三種顯影劑，采用了圖1的顯影裝置，顯影劑中的調(diào)色劑濃度按重量百分比計(jì)為20％，將該顯影裝置安裝于復(fù)印機(jī)FT2200上，使其工作以形成圖像，之后測(cè)定上述參數(shù)。
在表8中還給出了比較實(shí)例1的試驗(yàn)結(jié)果以便進(jìn)行比較。具體來說，采用球磨機(jī)將按重量計(jì)11份，25份，100份的非磁性調(diào)色劑f分別與100份的載體B混合以制備三種不同的顯影劑11-1，11-2和11-3。經(jīng)測(cè)定該顯影劑11-1，11-2和11-3中沉積的電荷量分別為7μC/g，1μC/g，0μC/g。對(duì)上述顯影劑11-2進(jìn)行測(cè)定，該顯影劑中的調(diào)色劑濃度按重量百分比計(jì)為20％，表8列出了實(shí)例1-10和比較實(shí)例1的電荷量，圖像密度，背景污染度，載體顯影出現(xiàn)/不出現(xiàn)度，中間色調(diào)可再現(xiàn)度和圖像密度可控度的測(cè)定結(jié)果。

在表8中，雙圓圈、單圓圈，三角，十字符號(hào)分別表示“優(yōu)良”，“好”，“一般”和“差”。從表中可看出實(shí)例1-10的所有測(cè)定參數(shù)為好或優(yōu)良。
第二實(shí)施例圖2表示的是本發(fā)明的另一實(shí)施例。如圖所示，箱體2位于光電導(dǎo)鼓1的一側(cè)，其上帶有朝向該光電導(dǎo)鼓1的開口。套筒4位于箱體2中，其局部借助于箱體2的開口暴露于外側(cè)。由磁性調(diào)色劑和磁性載體構(gòu)成的顯影劑沉積于套筒4的表面。磁鐵件5固定于套筒4中，它具有一組固定磁塊。刮板6可調(diào)節(jié)套筒4上的顯影劑的沉積量。裝料斗8存放待補(bǔ)充的新調(diào)色劑3a。在本實(shí)施例中，傘形罩或顯影劑存放件7位于相對(duì)套筒4的旋轉(zhuǎn)方向刮板6的前面。
傘形罩7形成顯影劑存放腔10，通過刮板6刮下的顯影劑3臨時(shí)存放該腔中。磁鐵件5帶有磁極塊5a和另一未示出的磁極塊，該磁極塊朝向腔10和刮板6相連的位置。攪拌器或攪拌部件9位于與裝料斗8的開口8a連通的空間內(nèi)。在攪拌調(diào)色劑3a時(shí)，該攪拌器9使該調(diào)色劑3a朝開口8a運(yùn)動(dòng)。
磁極塊5a是磁鐵件5的主要特征，它位于朝向傘形罩7內(nèi)的凸部或延伸部的位置?？蛇x擇磁極塊5a的磁力，以便使重力足以讓顯影劑在腔10內(nèi)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，但是該力又不對(duì)傘形罩7內(nèi)的與開口8a臨接的邊部7a產(chǎn)生作用。為了形成上述的磁力分布，可選擇磁極塊5a的角度，從而使套筒4上的通量密度在50mT～80mT的范圍內(nèi)，并且其半角寬在20°～60°范圍內(nèi)，從磁極塊5a朝向傘形罩7的延伸部分相對(duì)套筒4的軸P的角度超過±10°。另外，載體的飽和通量密度可在50Am2/kg～90Am2/kg(50emu/g～90emu/g)范圍內(nèi)選擇，同時(shí)套筒4與傘形罩7內(nèi)壁之間的最大距離可大于等于10mm。
假設(shè)線PQ從套筒4軸P延伸至傘形罩7的邊7a，線PR從軸P沿刮板6側(cè)邊延伸，而線PS將線PQ和線PR之間的夾角分成兩半。此外，假設(shè)空間具有體積V，該空間由下述平面限定，該平面分別是沿套筒4軸向線PS和線PQ所在的延伸面、套筒4的表面和在傘形罩7朝向套筒4的平面中的平面。還有，假設(shè)實(shí)際位于體積V中的顯影劑3的重量為W，顯影劑3的視密度為ρD，該密度是按JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))Z2504(金屬粉末視密度試驗(yàn))測(cè)定的。之后，在本實(shí)施例中，對(duì)決定體積V的傘形罩7的形狀和顯影劑3的重量W進(jìn)行選擇，從而使該重量W小于體積V與視密度ρD的乘積。
在上述結(jié)構(gòu)中，顯影劑3通過套筒4沿箭頭所示方向傳送，同時(shí)用刮板6對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)以便形成薄層。上述顯影劑3薄層到達(dá)套筒4朝向沿上述同一箭頭所示的方向旋轉(zhuǎn)的光電導(dǎo)鼓1的位置。其結(jié)果是，顯影劑中的調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到光電導(dǎo)鼓1上形成的潛像上，從而使該潛像顯影出來。未轉(zhuǎn)移到光電導(dǎo)鼓1上的留在套筒4上的顯影劑3通過套筒4送向開口8a。在顯影劑3借助于開口8a容納新補(bǔ)充的調(diào)色劑3a中后，它回到腔10中。因?yàn)楣伟?使帶有新補(bǔ)充的調(diào)色劑的顯影劑3的內(nèi)部壓力增加，這樣顯影劑3中調(diào)色劑便帶電。按上述方式，由于與刮板6相接觸的顯影劑3的內(nèi)部壓力的作用，沉積于套筒4上的顯影劑3中的調(diào)色劑也便帶電。這樣就無需帶有攪棒，螺旋葉片，或類似物的用于使顯影劑帶電或?qū)ζ溥M(jìn)行攪拌的復(fù)雜機(jī)構(gòu)。
由于其內(nèi)部壓力和重力的作用，由刮板6從套筒4上刮下的顯影劑3部分會(huì)在腔10中移向開口8a。接近開口8a的這部分顯影劑3由于套筒4上的顯影劑的運(yùn)動(dòng)而又會(huì)移向刮板6，即在腔10內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖3A-3C表示不同顏色的調(diào)色劑是如何引入在腔10中轉(zhuǎn)動(dòng)的顯影劑3中的。該過程可通過在200個(gè)幀/秒的速度和十倍高速的條件下工作的高速攝影機(jī)在放大的側(cè)視圖中觀察到。如圖所示，腔10中的顯影劑被送向下游側(cè)，即送向刮板6，由于重力和磁鐵件5所形成的磁場(chǎng)的作用而部分地移向套筒4上方的傘形罩7。因此，這部分顯影劑3在腔10內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
如圖3A所示，從裝料斗6排出的新調(diào)色劑在兩個(gè)流動(dòng)體a和b相互交匯的點(diǎn)c附近進(jìn)入顯影劑3中。此時(shí)顯影劑移動(dòng)層以100mm/秒左右的速度在套筒4表面附近移動(dòng)。因?yàn)樵谇?0內(nèi)還有足夠的空間，位于腔10中的顯影劑3層會(huì)以10mm/秒左右的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖3B所示，顯影劑3中的調(diào)色劑濃度會(huì)相應(yīng)增加，從而使顯影劑3的移動(dòng)層加大。之后，點(diǎn)c會(huì)因此從套筒4表面移開。與此同時(shí)，在套筒4表面附近沿方向a流動(dòng)的顯影劑的流速降低。其結(jié)果是，在套筒4附近顯影劑3以65mm/秒左右的速度移動(dòng)，同時(shí)位于腔10內(nèi)的層以5mm/秒左右的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖3C所示，當(dāng)調(diào)色劑補(bǔ)充于顯影劑3中時(shí)，即顯影劑3中的調(diào)色劑濃度進(jìn)一步增加時(shí)，顯影劑的體積也會(huì)增加。這樣就會(huì)降低顯影劑的流動(dòng)性。因?yàn)轱@影劑中的流動(dòng)層會(huì)加大，因而點(diǎn)c會(huì)移向傘形罩7的邊7a。其結(jié)果是，新補(bǔ)充的調(diào)色劑不再進(jìn)入顯影劑3中。此時(shí)，位于腔10內(nèi)的顯影劑層會(huì)以1mm/秒左右的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，位于腔10內(nèi)的上述顯影劑層仍有松散的部分，在該部分中的調(diào)色劑濃度高于其它部分。上述顯影劑層中的這部分連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，盡管其速度很低；此時(shí)調(diào)色劑便會(huì)分散于顯影劑中并帶電。
調(diào)色劑會(huì)由于重復(fù)的顯影會(huì)被消耗掉，直至腔10中顯影劑中調(diào)色劑的濃度降低，從而顯影劑3的體積減少。其結(jié)果是，再次形成圖3A所示的情況，使調(diào)色劑進(jìn)入顯影劑中。
如上所述，腔10內(nèi)顯影劑3的體積隨調(diào)色劑進(jìn)入顯影劑3中的狀態(tài)而變化，這樣可自動(dòng)地控制調(diào)色劑濃度。因此，顯影劑3中調(diào)色劑濃度可保持在基本恒定的范圍內(nèi)。這樣就無需采用包括調(diào)色劑濃度傳感器和調(diào)色劑補(bǔ)充部件的調(diào)色劑濃度控制機(jī)構(gòu)。
應(yīng)注意到，不僅補(bǔ)充到顯影劑3中的調(diào)色劑3a，而且分散于顯影劑3中同時(shí)在腔10內(nèi)旋轉(zhuǎn)的帶電調(diào)色劑都會(huì)送至顯影位置。
如上所述，在本實(shí)施例中，大量的帶電調(diào)色劑用于顯影。即使在大量的新調(diào)色劑從裝料斗8補(bǔ)充到顯影劑中的情況下，該調(diào)色劑也會(huì)分散于顯影劑3中，同時(shí)在腔10中旋轉(zhuǎn)。上述調(diào)色劑和在腔10中帶電的調(diào)色劑傳送到顯影位置。因此，本實(shí)施例不會(huì)出現(xiàn)JP特公平5-67233號(hào)文獻(xiàn)所提到的調(diào)色劑中電荷缺乏引起背景污染或調(diào)色劑飛散的現(xiàn)象。
另外，本實(shí)施例容許腔10內(nèi)的顯影劑和套筒4上的顯影劑以高于上述JP特公平5-67233號(hào)采用的比例相互交換。對(duì)于給定量的顯影劑，采用本實(shí)施例可使顯影劑3中的載體的覆蓋薄層的剝落速度和調(diào)色劑的消耗量比JP特公平5-67233號(hào)文獻(xiàn)的低。其結(jié)果是，本實(shí)施例可減少調(diào)色劑的飛散和因電荷量降低造成的背景污染，因顯影劑電阻降低造成的背景污染度和載體沉積。因此可以肯定地說，本實(shí)施例在顯影劑使用期限方面優(yōu)于上述JP特公平5-67233號(hào)文獻(xiàn)。
如圖4所示，在幾乎沒有顯影劑3并且不與傘形罩7內(nèi)表面相接觸的間隙15最好形成這樣一個(gè)部分，該部分在套筒4表面與傘形罩7上表面之間的距離達(dá)到最大值。在此情況下，顯影劑3肯定會(huì)在腔10內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。形成上述間隙15的套筒4和傘形罩7之間的距離取決于磁極塊5a所形成的磁場(chǎng)強(qiáng)度；磁場(chǎng)強(qiáng)度越弱，則上述距離越短。
如圖5所示，過濾器16可安裝于傘形罩7形成的空氣通道中。上述空氣通道可避免腔10內(nèi)的空氣壓力增加。其結(jié)果是，位于顯影位置的顯影劑中的空氣壓力比圖2和圖4所示的結(jié)構(gòu)要低，從而減少了調(diào)色劑對(duì)復(fù)印機(jī)內(nèi)部的污染。
在本實(shí)施例中，如前所述，在刮板6和開口8a的中間部位到開口8a的范圍內(nèi)，可根據(jù)JIS Z2504標(biāo)準(zhǔn)選擇顯影劑的平均密度，從而使其低于顯影劑的視密度。作為替換方式或附加方式，可選擇腔10內(nèi)的顯影劑中的調(diào)色劑濃度，從而使其低于飽和調(diào)色劑濃度，該飽和調(diào)色劑濃度為可使調(diào)色劑穩(wěn)定地保持于套筒4上的顯影劑中的最大值。圖6A-6C分別表示調(diào)色劑濃度TC的變化，沉積于調(diào)色劑上的電荷Q/M的變化，用于顯影的調(diào)色劑沉積量M/A的變化。在圖6A-6C中，點(diǎn)和叉分別表示調(diào)色劑濃度低于上述飽和調(diào)色劑濃度的情況，和調(diào)色劑濃度高于該飽和調(diào)色劑濃度的情況。
如圖6A-6C所示，當(dāng)位于腔10內(nèi)顯影劑中調(diào)色劑的濃度低于飽和調(diào)色劑濃度時(shí)，在顯影劑設(shè)置好后，所形成的電荷量會(huì)馬上達(dá)到與穩(wěn)定狀態(tài)相同的電荷量。這樣就會(huì)避免因電荷缺少而造成圖像密度增加。待裝入腔10內(nèi)的顯影劑中的調(diào)色劑濃度最好為上述飽和調(diào)色劑濃度的20％或更高。比如，當(dāng)其飽和調(diào)色劑濃度按重量百分比計(jì)為顯影劑20％時(shí)，按重量百分比計(jì)最好其調(diào)色劑濃度為4％或更高，其中以10％～15％為最佳。在上述情況下，可避免套筒4上的顯影劑中調(diào)色劑的濃度在顯影劑設(shè)置好后會(huì)立即低于預(yù)定的下限值，從而光電導(dǎo)鼓1不會(huì)沉積有載體。
在本圖所示的實(shí)施例中，如前所述，在從分配給刮板6的和臨近腔10的調(diào)節(jié)位置與開口8a之間的中間區(qū)域到該開口8a的范圍內(nèi)，顯影劑的平均密度小于或等于視密度。作為替換方式或附加方式，上述顯影劑3可設(shè)置在體積為V的腔10內(nèi)，其用量小于或等于載體用量(Mc＝ρC·V)，上述用量是當(dāng)僅向腔10內(nèi)填充載體時(shí)根據(jù)載體視密度(ρC)按JIS Z2504標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的。之后，部分載體(按重量百分比計(jì)5％～20％)會(huì)沉積于套筒4上，同時(shí)另一部分載體會(huì)填充于腔10內(nèi)并準(zhǔn)備容納調(diào)色劑中，從而可避免形成較小的圖像密度。當(dāng)位于腔10內(nèi)的顯影劑3所含的載體量與上述的僅向腔10內(nèi)填充載體量基本相同時(shí)，調(diào)色劑濃度會(huì)明顯降低，如圖7中的E所示。其結(jié)果是，即使在圖像密度較小的情況下，因?yàn)榍?0填有顯影劑3，通過開口8a容納調(diào)色劑的顯影劑3不會(huì)流動(dòng)。因此，隨著調(diào)色劑的不斷消耗，調(diào)色劑濃度按重量百分比計(jì)可降至0％。
第三實(shí)施例如圖8所示，箱體2位于光電導(dǎo)鼓1的一側(cè)，該箱體2帶有朝向光電導(dǎo)鼓1的開口。顯影套筒4位于箱體2中，通過上述開口套筒4局部向外側(cè)露出。由磁性調(diào)色劑和磁性載體構(gòu)成的顯影劑沉積于套筒4的表面。磁鐵件5固定于套筒4中，并具有一組固定磁塊。刮板6可調(diào)節(jié)套筒4上的顯影劑沉積量。裝料斗8存放待補(bǔ)充的新調(diào)色劑3a。傘形罩7相對(duì)于套筒4的旋轉(zhuǎn)方向位于刮板6的前面，并形成容納位于套筒4上方的顯影劑的空間。
邊部7a從傘形罩7上伸出并與套筒4隔開預(yù)定距離。在該邊部7a和套筒4之間形成腔10，以便容納刮板6刮下的顯影劑。磁鐵件5中的磁極塊5a位于朝向上述腔10的位置。其余結(jié)構(gòu)與圖2所示的實(shí)施例相同。
在上述結(jié)構(gòu)中，通過套筒4顯影劑3沿箭頭所示方向傳送并通過刮板6進(jìn)行調(diào)節(jié)以形成薄層。該顯影劑3的薄層到達(dá)下述顯影位置，在該位置上，套筒4朝向沿與箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)的光電導(dǎo)鼓1。其結(jié)果是，顯影劑中的調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到光電導(dǎo)鼓1上形成的潛像上，從而對(duì)該潛像進(jìn)行顯影。未轉(zhuǎn)移到光電導(dǎo)鼓1上的留在套筒4上的顯影劑3通過套筒4送向裝料斗8的開8a。借助攪拌器9通過開8a從裝料斗8排出的新調(diào)色劑在位于套筒4上的顯影劑和腔10內(nèi)的顯影劑之間的接觸面處進(jìn)入顯影劑中。因?yàn)楣伟?使帶有新補(bǔ)充的調(diào)色劑的顯影劑3的內(nèi)部壓力增加，這樣顯影劑3中調(diào)色劑便帶電了。按上述方式，由于與刮板6相接觸的顯影劑3的內(nèi)部壓力的作用，沉積于套筒4上的顯影劑3中的調(diào)色劑也便帶電了。這樣就無需帶有攪棒，螺旋葉片，或類似物的用于使顯影劑帶電或?qū)ζ溥M(jìn)行攪拌的復(fù)雜機(jī)構(gòu)。
由于其內(nèi)部壓力和重力的作用由刮板6從套筒4上刮下的顯影劑3部分地會(huì)在腔10中移向開口8a。接近開口8a的這部分顯影劑3由于套筒4上的顯影劑的運(yùn)動(dòng)而又會(huì)移向刮板6，即在腔10內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖9A-9C表示不同顏色的調(diào)色劑是如何引入在腔10中轉(zhuǎn)動(dòng)的顯影劑3中的。該過程可通過在200個(gè)幀/秒的速度和十倍高速的條件下工作的高速攝影機(jī)，在放大的側(cè)視圖中觀察到。如圖所示，腔10中的顯影劑被送向下游側(cè)，即送向刮板6，由于重力和磁鐵件5所形成的磁場(chǎng)的作用而部分地移向套筒4上方的傘形罩7。因此，這部分顯影劑3在腔10內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
如圖9A所示，從裝料斗8排出的新調(diào)色劑在兩個(gè)流動(dòng)體a和b相互交匯的點(diǎn)c附近進(jìn)入顯影劑3中。此時(shí)顯影劑移動(dòng)層以100mm/秒左右的速度在套筒4表面附近移動(dòng)。因?yàn)樵谇?0內(nèi)還有足夠的空間，位于腔10中的顯影劑3層會(huì)以10mm/秒左右的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖9B所示，顯影劑3中的調(diào)色劑濃度會(huì)相應(yīng)增加，從而使顯影劑3的移動(dòng)層加大。之后，點(diǎn)c會(huì)因此從套筒4表面移開。與此同時(shí)，在套筒4表面附近沿方向a流動(dòng)的顯影劑3的流速會(huì)降低。其結(jié)果是，在套筒4附近的顯影劑3以65mm/秒左右的速度移動(dòng)，同時(shí)位于腔10內(nèi)的顯影劑層以5mm/秒左右的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖9C所示，當(dāng)調(diào)色劑補(bǔ)充于顯影劑3中時(shí)，即顯影劑3中的調(diào)色劑濃度進(jìn)一步增加時(shí)，顯影劑的體積也會(huì)增加。這樣就會(huì)因?yàn)榍?0內(nèi)的空間減小而使顯影劑的流動(dòng)性降低。因?yàn)轱@影劑中的流動(dòng)層會(huì)加大，因而點(diǎn)c會(huì)移向傘形罩7的內(nèi)邊。其結(jié)果是，新補(bǔ)充的調(diào)色劑不再進(jìn)入顯影劑3中。此時(shí)，位于腔10內(nèi)的顯影劑層會(huì)以1mm/秒左右的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，位于腔10內(nèi)的上述顯影劑層仍有松散的部分，在該部分中調(diào)色劑濃度高于其它部分。上述顯影劑層中的這部分連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，盡管其速度很低；此時(shí)調(diào)色劑便會(huì)分散于顯影劑中并帶電。
調(diào)色劑會(huì)由于重復(fù)顯影會(huì)被消耗掉，直至腔10中顯影劑中調(diào)色劑濃度降低，從而顯影劑的體積減少。其結(jié)果是，再次形成圖9A所示的情況，使調(diào)色劑進(jìn)入顯影劑中。不僅補(bǔ)充到顯影劑3中的調(diào)色劑3a，而且分散于顯影劑3中同時(shí)在腔10內(nèi)發(fā)生旋轉(zhuǎn)的帶電調(diào)色劑都會(huì)送至顯影位置。因此大量的帶電調(diào)色劑用于顯影。即使在大量新調(diào)色劑從裝料斗8補(bǔ)充到顯影劑中的情況下，該調(diào)色劑也會(huì)分散于顯影劑3中，同時(shí)在腔10中旋轉(zhuǎn)。上述調(diào)色劑和在腔10中帶電的調(diào)色劑被傳送到顯影位置。因此，本實(shí)施例不會(huì)出現(xiàn)JP特公平5-67233號(hào)文獻(xiàn)所提到的調(diào)色劑中電荷缺乏引起會(huì)背景污染或調(diào)色劑飛散的現(xiàn)象。
當(dāng)顯影劑3中的調(diào)色劑濃度降低時(shí)，顯影劑3的體積也會(huì)減少并且不會(huì)堵住開口8a。因此，調(diào)色劑會(huì)按預(yù)定量補(bǔ)充到套筒4上的顯影劑中，并使該顯影劑中的調(diào)色劑濃度保持在預(yù)定值。按上述方式，可控制調(diào)色劑濃度的最大值。這樣就無需采用包括調(diào)色劑濃度傳感器和調(diào)色劑補(bǔ)充部件的復(fù)雜的調(diào)色劑濃度控制機(jī)構(gòu)。
圖10表示適用于本實(shí)施例的存放于腔10中的顯影劑中的載體量與進(jìn)入載體的調(diào)色劑量的最大值的關(guān)系。在圖10中，線a表示載體粒徑為50μm的場(chǎng)合，而線b表示載體粒徑為60μm的場(chǎng)合。如曲線a和b所示，進(jìn)入顯影劑中的調(diào)色劑的量取決于載體的粒徑，根據(jù)存放于腔10中的載體量可獲得所需的調(diào)色劑濃度。比如，假設(shè)所采用的載體粒徑為60μm，而調(diào)色劑濃度最大值按重量百分比計(jì)則應(yīng)為20％。因此預(yù)先在腔10中存放80g的載體才能滿足需要。
圖11表示當(dāng)采用本實(shí)施例對(duì)粒徑為50μm的載體連續(xù)進(jìn)行1000次顯影時(shí)所測(cè)定的調(diào)色劑濃度和復(fù)印數(shù)量的關(guān)系。可以看出，采用本實(shí)施例，無需采用攪拌器或類似的特殊調(diào)節(jié)器，按重量百分比計(jì)都可自動(dòng)將調(diào)色劑濃度控制在20％。
如上所述，因?yàn)轱@影劑在腔10內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而不會(huì)出現(xiàn)這種情況，即如同普通裝置那樣，僅僅與套筒4相臨接的顯影劑層經(jīng)常參與顯影。因此，顯影劑的使用期限得到延長(zhǎng)。由于腔10內(nèi)顯影劑中的調(diào)色劑濃度保持恒定，這樣所形成的圖像密度非常穩(wěn)定。另外，因?yàn)楫?dāng)顯影劑在腔10內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，可使調(diào)色劑充分地帶電，這樣即使對(duì)于需用大量顯影劑的高速?gòu)?fù)印機(jī)本實(shí)施例也完全適用。
如圖12所示，本實(shí)施例中的傘形罩的邊部7a最好從刮板6的自由邊向下延伸。在該結(jié)構(gòu)中，即使在因刮板6刮下的顯影劑3又返回傘形罩7的情況下，該邊部7a仍會(huì)容納該顯影劑，并完全地將其限定在磁力所作用的范圍內(nèi)。
在圖12中，具有磁極P3的磁塊5a沿套筒4的旋轉(zhuǎn)方向位于開口8a的上游側(cè)。該磁塊5a的通量密度最好足夠大，以便使套筒4上所形成的磁刷強(qiáng)制與箱體2接觸。該磁刷填充于套筒4和箱體2之間的空間中，并可避免調(diào)色劑掉落或通過開口8a朝向上游側(cè)飛散。
在本圖所示的實(shí)施例中，所采用的調(diào)色劑粒徑為75μm，磁性載體的粒徑為50μm或60μm。雖然非磁性調(diào)色劑的特性與磁性調(diào)色劑的相同，但是磁性調(diào)色劑相對(duì)非磁性調(diào)色劑的優(yōu)點(diǎn)在于磁性調(diào)色劑的特性在磁鐵件5的磁力作用范圍內(nèi)受到限制，即使調(diào)色劑的飛散量最少。對(duì)于磁性調(diào)色劑來說，在上述第一實(shí)施例中也可采用。
第四實(shí)施例參照?qǐng)D13，圖中表示了本發(fā)明的第四實(shí)施例。如圖所示，箱體2位于光電導(dǎo)鼓1的一側(cè)，該箱體2帶有朝向光電導(dǎo)鼓1的開口。顯影套筒4位于箱體2中，通過上述開口套筒4局部向外側(cè)露出。由磁性調(diào)色劑和磁性載體構(gòu)成的顯影劑沉積于套筒4的表面。磁鐵件5固定于套筒4中，它具有一組固定磁塊。刮板6可調(diào)節(jié)套筒4上的顯影劑沉積量。裝料斗8存放待補(bǔ)充的新的調(diào)色劑3a。傘形罩7相對(duì)于套筒4的旋轉(zhuǎn)方向位于刮板6的前面，并形成容納位于套筒4上方的顯影劑的空間。
邊部7a從傘形罩7上伸出并與套筒4隔開預(yù)定距離。在該邊部7a和套筒4之間形成腔10，以便容納刮板6刮下的顯影劑。磁鐵件5中的磁極塊5a位于朝向上述腔10的位置。攪拌器9位于與開口8a連通的空間內(nèi)。
在上述結(jié)構(gòu)中，通過套筒4顯影劑3沿箭頭所示方向傳送并通過刮板6進(jìn)行調(diào)節(jié)以形成薄層。該顯影劑3的薄層到達(dá)下述顯影位置，在該位置上，套筒4朝向沿與箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)的光電導(dǎo)鼓1。其結(jié)果是，顯影劑中的調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到光電導(dǎo)鼓1上形成的潛像上，從而對(duì)該潛像進(jìn)行顯影。未轉(zhuǎn)移到光電導(dǎo)鼓1上的留在套筒4上的顯影劑3通過套筒4送向裝料斗8的開口8a。借助攪拌器9通過開口8a從裝料斗8排出的新調(diào)色劑在于套筒4上的顯影劑和腔10內(nèi)的顯影劑之間的接觸面處進(jìn)入顯影劑中。因?yàn)楣伟?使帶有新補(bǔ)充的調(diào)色劑的顯影劑3的內(nèi)部壓力增加，這樣顯影劑3中的調(diào)色劑便帶電了。按上述方式，由于與刮板6相接觸的顯影劑3的內(nèi)部壓力的作用，沉積于套筒4上的顯影劑3中的調(diào)色劑也便帶電了。這樣就無需帶有攪棒，螺旋葉片，或類似物的用于使顯影劑帶電或?qū)ζ溥M(jìn)行攪拌的復(fù)雜機(jī)構(gòu)。
由于其內(nèi)部壓力和重力的作用由刮板6從套筒4上刮下的顯影劑3部分地會(huì)在腔10中移向開口8a。接近開口8a的這部分顯影劑3由于套筒4上的顯影劑的運(yùn)動(dòng)而又會(huì)移向刮板6，即在腔10內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖14表示腔10內(nèi)的載體量和調(diào)色劑濃度TC最大值之間的關(guān)系。在圖14中，曲線a和b分別表示載體的粒徑為50μm的場(chǎng)合和載體的粒徑為60μm的場(chǎng)合。如圖14所示，即使在腔10內(nèi)的載體量相同量的情況下，調(diào)色劑濃度仍取決于載體的粒徑。因此，需要一種根據(jù)載體粒徑來確定調(diào)色劑濃度最大值的方法。
多項(xiàng)研究和試驗(yàn)表明如果將前述的載體覆蓋比例低于100％，所對(duì)應(yīng)的調(diào)色劑濃度定位最大值，則可獲得無背景污染和局部缺損的圖像。為了形成該載體覆蓋比例Tn，要采用下述公式Tn＝(n個(gè)調(diào)色劑顆粒所占有的面積的總和/單個(gè)載體顆粒的表面積)×100表達(dá)式4因?yàn)閱蝹€(gè)調(diào)色劑顆粒所占面積為2( )r2，另外因?yàn)閱蝹€(gè)載體的表面積為4π(R+r)2，因此載體覆蓋比例可表示為Tn=23r2n4π(r+R)2×100]]>表達(dá)式5按重量百分比計(jì)調(diào)色劑濃度(％)等于調(diào)色劑重量/(調(diào)色劑重量+載體重量)×100。如圖15A和15B所示，考慮到通用性，假設(shè)載體顆粒3b和調(diào)色劑顆粒3a分別為球形，當(dāng)n個(gè)調(diào)色劑顆粒完全覆蓋單層中的單個(gè)載體顆粒表面時(shí)，載體覆蓋比例為100％。將完全覆蓋單個(gè)載體顆粒表面的n個(gè)調(diào)色劑顆粒定為調(diào)色劑數(shù)量的極限值。雖然載體覆蓋比例可按過去的平面近似值或球面近似值來計(jì)算，但是本實(shí)施例則采用位于調(diào)色劑顆粒半徑和載體顆粒半徑之間的實(shí)際比例范圍內(nèi)的平面近似值。
具體來說，如圖15A所示，假設(shè)調(diào)色劑顆粒3a和載體顆粒3b的半徑分別為r和R。再如圖15B所示，半徑為(r+R)的球表面積除以基本為單一占有面積平行四邊形的面積，便可得出調(diào)色劑數(shù)量的極限值N。因此，N應(yīng)表示為N=4π(r+R)23r2]]>表達(dá)式6應(yīng)注意到，對(duì)于上述計(jì)算值，R＞＞r是必要的條件，這樣載體3b從調(diào)色劑3a處看可視為平面。
單個(gè)載體顆粒和單個(gè)調(diào)色劑顆粒的重量分別為4πR3ρc/3，4πR3ρt/3。因此，就n個(gè)調(diào)色劑顆粒來說，按重量百分比顯影劑中調(diào)色劑的濃度(％)可表示為C=100nr2ρτnr2ρτ+R2ρσ]]>表達(dá)式7其中r為調(diào)色劑顆粒半徑(μm)，ρt為調(diào)色劑的比重(g/cm3)，ρc為載體的比重(g/cm3)。
替換掉表達(dá)式5和7中的n，則可獲得下述公式式Tn=100C32π(100-C)·(1+r/R)2·(r/R)·(ρσ-ρτ)]]>表達(dá)式8
圖16A表示當(dāng)顯影劑中的調(diào)色劑濃度對(duì)應(yīng)于100％的載體覆蓋比例時(shí)，調(diào)色劑3a是如何沉積于載體上的。如圖所示，調(diào)色劑3a不帶任何間隙地沉積于載體上。如圖16B所示，當(dāng)上述載體覆蓋比例為169％時(shí)，調(diào)色劑3a以多層形式蓋于載體上。按上述方式，當(dāng)上述載體覆蓋比例為100％或更高時(shí)，如試驗(yàn)所表明的，調(diào)色劑3a完全將載體表面覆蓋住。
現(xiàn)在，當(dāng)其中的載體覆蓋比例為100％或更高的顯影劑進(jìn)入腔10內(nèi)時(shí)，其中的顆粒會(huì)相互反復(fù)摩擦。由于該顆粒和載體之間的摩擦而使調(diào)色劑帶電。然而，當(dāng)載體覆蓋比例為100％或更高時(shí)，由于載體不會(huì)暴露于外面，調(diào)色劑會(huì)將已在載體上的調(diào)色劑蓋住。其結(jié)果是，作用于調(diào)色劑顆粒之間的摩擦力使部分調(diào)色劑顆粒帶正電荷，而另一部分調(diào)色劑顆粒帶負(fù)電荷。假設(shè)作用于載體和調(diào)色劑之間的摩擦力使負(fù)電荷沉積于調(diào)色劑上。因此，由于上述載體和調(diào)色劑之間的摩擦力的作用，帶正電荷的調(diào)色劑不會(huì)沉積于潛像上，并會(huì)將背景污染。
如上所述，本實(shí)施例將載體覆蓋比例低于100％的調(diào)色劑濃度定為調(diào)色劑濃度的最大值。采用可實(shí)現(xiàn)上述最大值的載體量，將顯影劑設(shè)置在腔10內(nèi)，從而可避免背景污染等缺點(diǎn)。
此外，如圖13所示，箱體2上固定有彈簧片17，以便將顯影裝置偏壓在光電導(dǎo)鼓1上。其結(jié)果是，光電導(dǎo)鼓1和套筒4之間的間隙可通過該彈簧片17調(diào)節(jié)。另外，凸輪18壓在彈簧片17上。當(dāng)凸輪18沿箭頭所示方向通過該彈簧片17壓住顯影裝置時(shí)，其上帶有刮板6調(diào)節(jié)顯影劑層的厚度為GD的套筒4會(huì)偏壓在光電導(dǎo)鼓1的表面。因此，通過上述厚度為GD的顯影劑3層可自動(dòng)控制顯影的間距GP。
可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)套筒4上的顯影劑3包括載體和調(diào)色劑時(shí)，如果調(diào)色劑濃度的最大值按表達(dá)式2或5確定，以便使載體覆蓋比例位于60％～100％范圍內(nèi)，則與載體覆蓋比例低于60％的場(chǎng)合相比，可減小載體擦傷或以其它方式損壞光電導(dǎo)鼓1表面的程度。而上述光電導(dǎo)鼓1的損壞會(huì)使實(shí)像缺損并會(huì)發(fā)生缺陷。另外，與載體覆蓋比例為100％或更高的場(chǎng)合相比，上述方式可降低背景污染程度。
比如，當(dāng)載體覆蓋比例為100％時(shí)，調(diào)色劑會(huì)以單層的形式將單個(gè)載體表面蓋住。因此，即使在套筒4上的顯影劑偏壓住光電導(dǎo)鼓1的情況下，載體仍不會(huì)與光電導(dǎo)鼓1直接接觸或?qū)ζ湓斐蓳p壞。試驗(yàn)表明當(dāng)載體覆蓋比例60％更高時(shí)，則載體對(duì)光電導(dǎo)鼓1的損壞程度會(huì)很低。對(duì)于磁性載體，可采用鐵粉末或鐵氧體磁鐵礦。載體的結(jié)構(gòu)可為非晶形的或球形的。在試驗(yàn)中，所采用的一種磁性載體的比重為5.2g/cm3，粒徑為50μm，所采用的另一種磁性載體的比重為1.84g/cm3，粒徑為7.5μm一般來說，當(dāng)采用磁性調(diào)色劑時(shí)，如果載體覆蓋比例為60％或更高，則可降低調(diào)色劑上的電荷沉積量，并最終會(huì)使調(diào)色劑飛散，同時(shí)對(duì)背景造成污染。可以認(rèn)為，載體覆蓋比例最好小于等于25％，以避免上述情況的發(fā)生。然而，由于固定磁鐵件5的磁極塊的磁場(chǎng)力的作用，磁性調(diào)色劑會(huì)吸向套筒4。因此，與非磁性調(diào)色劑相比，即使在因載體覆蓋比例增加而調(diào)色劑的電荷量降低的情況下，該調(diào)色劑幾乎仍不會(huì)飛散，并且?guī)缀醪粫?huì)污染背景。
第五實(shí)施例圖17表示本發(fā)明的第五實(shí)施例，除了在裝料斗8的壁上安裝有探測(cè)裝料斗8中的調(diào)色劑量的傳感器20以外，該實(shí)施例的其它方面與第二實(shí)施例相同。另外就腔10內(nèi)的顯影劑的特性來說，本實(shí)施例也與第二實(shí)施例相同。
傳感器20探測(cè)與調(diào)色劑相接觸的裝料斗8中存放的調(diào)色劑量，它通過成本不高的壓電振蕩器來工作。傳感器20位于稍高于載體和調(diào)色劑相互接觸的最高位置的地方。在上述位置，當(dāng)調(diào)色劑的量仍足夠多而可進(jìn)入顯影劑3中時(shí)，傳感器20可確定裝料斗8中的調(diào)色劑量發(fā)生了短缺。
與第二實(shí)施例中的情況相同，腔10內(nèi)的顯影劑在其中循環(huán)。與不使顯影劑循環(huán)的裝置相比，上述方式就會(huì)降低顯影劑性能惡化的程度。另外，與用于一般裝置中的顯影劑相比，即使在裝料斗8將調(diào)色劑排出的情況下，本實(shí)施例中的顯影劑仍可使用。
當(dāng)裝料斗8中的調(diào)色劑頂面降于傳感器20的位置時(shí)，該傳感器20會(huì)對(duì)其進(jìn)行探測(cè)，并確認(rèn)裝料斗8中的調(diào)色劑量發(fā)生了短缺。該傳感器20在下述狀態(tài)下對(duì)過量量進(jìn)行探測(cè)，該狀態(tài)為調(diào)色劑位于調(diào)色劑與顯影劑3接觸面的最頂部位置。因此，即使在過量的調(diào)色劑位于傳感位置的情況下，在調(diào)色劑肯定補(bǔ)充于顯影劑3中的條件下，該傳感器20仍對(duì)其進(jìn)行探測(cè)。當(dāng)通過傳感器20確認(rèn)裝料斗8中的調(diào)色劑發(fā)生短缺時(shí)，顯示器(圖中未示出)會(huì)提醒操作人員將新的調(diào)色劑補(bǔ)充到裝料斗8中。這樣就可避免圖像質(zhì)量大大降低，并可防止光電導(dǎo)鼓1上沉積載體。由操作人員向裝料斗8補(bǔ)充調(diào)色劑，可使顯影劑仍保持其容許的特性，從而可連續(xù)地使用而不必更換。
如上所述，即使在裝料斗8中的調(diào)色劑由其裝滿位置被消耗到短缺位置的情況下，顯影劑3仍具有容許的特性。采用本實(shí)施例可在傳感器20確認(rèn)調(diào)色劑發(fā)生短缺現(xiàn)象時(shí)，確實(shí)將調(diào)色劑補(bǔ)充到裝料斗8中。因此，顯影劑可連續(xù)地使用。另外，按上述方式可避免圖像密度的降低，并可防止載體沉積于光電導(dǎo)鼓1上。
如圖18所示，安裝于裝料斗8上的傳感器20可用光學(xué)傳感器21來代替。如圖18所示，透明部件構(gòu)成與調(diào)色劑發(fā)生短缺的位置相對(duì)應(yīng)的裝料斗8的一部分。該光學(xué)傳感器21按這樣的方式位于裝料斗8的外側(cè)，從而可通過透明部件，即以不與調(diào)色劑相接觸的方式對(duì)調(diào)色劑3進(jìn)行探測(cè)。另外，在與裝料斗8隔開的顯影裝置主機(jī)上可安裝一個(gè)常規(guī)的低成本的傳感器。這樣將會(huì)簡(jiǎn)化顯影裝置的結(jié)構(gòu)，并因省去了與連接器的連線而使顯影裝置的成本降低。
圖19A-19C分別表示上述光學(xué)傳感器21的具體結(jié)構(gòu)。如圖19A所示，該傳感器21為透射型，它由彼此相對(duì)的光發(fā)射件21a和光敏件21b構(gòu)成。遮光部件22隔斷發(fā)自光發(fā)射件21a發(fā)出的光從而產(chǎn)生控制輸出信號(hào)。在圖19B中，傳感器21為遞歸反射型傳感器，它通過下述方式產(chǎn)生控制輸出信號(hào)，該方式為借助于遞歸反射器23使光往復(fù)移動(dòng)；受探測(cè)的遮光部件22隔斷上述光路。一般來說，上述的遞歸型傳感器21與透射型傳感器21一樣，可檢測(cè)出上述光耦合的中斷現(xiàn)象。在圖19C中，傳感器21為漫反射型傳感器，它根據(jù)遮光部件22表面的反射光來工作。
圖20表示一種改進(jìn)實(shí)施例，其中攪拌器9的位置高于圖17中的位置。如圖所示，傳感器20位于這樣的位置從而至少攪拌器9旋轉(zhuǎn)外緣軌跡的底部位于調(diào)色劑所在的部分。這樣還可實(shí)現(xiàn)前述的優(yōu)點(diǎn)。另外，即使在傳感器20確認(rèn)裝料斗8中過量的調(diào)色劑發(fā)生短缺之前，可通過使攪拌器9旋轉(zhuǎn)而確實(shí)將調(diào)色劑送至套筒4。
如圖21所示，本實(shí)施例借助于調(diào)色劑瓶24也可實(shí)施。在上述情況下，傳感器20的位置必須低于瓶24上的出口24a，但可稍高于調(diào)色劑和顯影劑相互接觸的最高位置。在該結(jié)構(gòu)中，即使在傳感器20確認(rèn)裝料斗8中的調(diào)色劑發(fā)生短缺的情況下，仍可通過瓶24的出口24a將調(diào)色劑補(bǔ)充到裝料斗8中。這樣就無需操作人員經(jīng)常向裝料斗8補(bǔ)充調(diào)色劑。另外，瓶24可整體從顯影裝置主機(jī)上拆下，從而易于更換。
第六實(shí)施例圖22表示本發(fā)明的第六實(shí)施例，該實(shí)施例除下述方面外其它方面與圖2所示的第二實(shí)施例類似。圖23A-23C表示顯影劑是如何裝入本實(shí)施例中的顯影裝置中的。首先，如圖23A所示，將具有所需濃度(在本實(shí)施例中按重量百分比計(jì)為20％)的顯影劑3裝入調(diào)色劑裝料斗8、腔10和其它的空間，直至達(dá)到借助磁力套筒4不能容納的程度。套筒4可通過手、復(fù)印機(jī)主機(jī)或裝載于顯影裝置主體中的另一驅(qū)動(dòng)器來旋轉(zhuǎn)。當(dāng)顯影劑傳送至磁輥將其吸向套筒4的區(qū)域時(shí)，腔10基本由顯影劑3填滿。當(dāng)套筒4不能通過磁力來存留保持顯影劑3時(shí)，盡管攪拌器9旋轉(zhuǎn)，該顯影劑3仍不能吸向套筒4。這是因?yàn)轱@影劑3幾乎不與攪拌器9相接觸，從而使得顯影劑3沿套筒4的軸向移動(dòng)，并因此均勻地分布。另外，假設(shè)初次裝載的顯影劑3的量高于套筒4通過磁力而存留的量。這樣，即使在顯影劑3沿套筒4的轉(zhuǎn)向以稍有不均勻的方式裝載的情況下，前述的過程仍可使該顯影劑以套筒4通過磁力而存留的量，沿套筒4轉(zhuǎn)向基本上均勻地分布。
對(duì)于給定的顯影劑中的調(diào)色劑濃度，如果顯影劑3沿前述方向均勻地分布，則在套筒4的整個(gè)軸向范圍內(nèi)，該調(diào)色劑濃度保持不變。這樣就可避免調(diào)色劑濃度的非正常分布。
如圖23B所示，要防止一部分通過套筒4的磁力不能容納的那部分顯影劑3存留在攪拌器9的旋轉(zhuǎn)位置上。具體來說，該過量的顯影劑3停留在裝料斗8的底部的旋轉(zhuǎn)外緣軌跡的底部的所不能達(dá)到的位置。當(dāng)在開口8a處設(shè)置一個(gè)關(guān)閉件，以避免顯影劑從腔10反向流向裝料斗8時(shí)，顯影裝置的整體可從頂部向下旋轉(zhuǎn)。因此，由于重力的作用，位于上述部分中的顯影劑3會(huì)落下來，從而移走這些調(diào)色劑。在顯影劑3沿套筒4的軸向均勻地分布好后，如圖23C所示，調(diào)色劑會(huì)進(jìn)入裝料斗8。
圖24表示如前面所述的，在顯影劑初次裝好后，所形成的復(fù)印數(shù)量與顯影劑3中的調(diào)色劑濃度之間的關(guān)系。該關(guān)系可通過改變套筒4借助磁力所能保留的顯影劑的最大量Wmax(g/cm)，即沿套筒4軸向單位長(zhǎng)度的最大量來確定。在上述情況下，在最大量Wmax的顯影劑通過磁力而沉積于套筒4上后，調(diào)色劑便密封于裝料斗8內(nèi)。之后，將顯影裝置裝在復(fù)印機(jī)上。在圖24中，帶叉的曲線，帶圓圈的曲線，帶三角的曲線分別表示上述Wmax為2.5g/cm，上述Wmax為3.0g/cm，上述Wmax為3.5g/cm的情況。
如圖24所示，盡管反復(fù)顯影，初次裝載的顯影劑中的調(diào)色劑濃度幾乎保持不變。當(dāng)顯影劑的裝載量小于上述Wmax時(shí)，該調(diào)色劑濃度會(huì)高于初次裝載時(shí)的調(diào)色劑濃度。與此相反，當(dāng)顯影劑的裝載量大于上述的Wmax時(shí)，并且如果允許通過磁力套筒4所不能保持的過量顯影劑留在攪拌器9的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，則調(diào)色劑濃度會(huì)低于初次裝載時(shí)的調(diào)色劑濃度。因此，如果初次裝載時(shí)的調(diào)色劑濃度為正常顯影時(shí)所確定的平均調(diào)色劑濃度的±30％，那么初次裝載顯影劑后馬上顯影出的圖像可以與在正?；蚍€(wěn)定狀態(tài)下顯影出的圖像相比擬。
可將設(shè)置在套筒4上的磁鐵的磁場(chǎng)分布和顯影劑的磁特性控制在預(yù)定范圍內(nèi)，以便使通過磁力保持在套筒4上的的顯影劑的量維持相對(duì)穩(wěn)定。在本實(shí)施例中，由磁輥5在套筒4上所形成的電場(chǎng)通量密度可定在80mT～100mT的范圍內(nèi)。比如，如果將磁場(chǎng)強(qiáng)度的誤差率控制在±10％的范圍內(nèi)，磁化分布的誤差率控制在±3％的范圍內(nèi)，顯影劑的導(dǎo)磁性誤差率控制在±10％的范圍內(nèi)，則可將通過磁力保持在套筒4上的顯影劑量的誤差率控制在±5％的范圍內(nèi)。由于上述原因，顯影劑按通過磁力保持在套筒3上的顯影劑最大量的平均值Zmax(g)通過裝料斗8裝入顯影裝置中。之后，比如用手使套筒4和攪拌器9旋轉(zhuǎn)從而使顯影劑沿套筒4的軸向連續(xù)往返移動(dòng)多次。其結(jié)果是，顯影劑很容易均勻地設(shè)置在套筒4上。特別是，因?yàn)轱@影劑用量較小，重量較輕，另外也無需驅(qū)動(dòng)顯影劑的傾斜的翅片或螺旋葉片，從而本實(shí)施例便于人工操作。
圖25表示上述實(shí)施例的改進(jìn)實(shí)例。如圖所示，裝料斗8底部帶有將過量的顯影劑排出的開口25。關(guān)閉件26有選擇地打開或關(guān)閉該開口25。當(dāng)顯影劑3保持在套筒4上時(shí)，過量的顯影劑便通過開口25排出。特別是，在沿雙箭頭所示的方向?qū)㈥P(guān)閉件25打開后，攪拌器9旋轉(zhuǎn)從而將該過量的顯影劑通過開口25排出。之后，關(guān)閉件26關(guān)閉，調(diào)色劑進(jìn)入裝料斗8中。這樣就可避免過量的顯影劑傳送到腔10中，并可防止因顯影劑量變化而造成調(diào)色劑濃度的不正常現(xiàn)象。
第七實(shí)施例圖26表示本發(fā)明的第七實(shí)施例，除以下方面以外，該實(shí)施例與第二實(shí)施例類似。如圖所示，調(diào)整攪拌器9的旋轉(zhuǎn)軸和葉片的長(zhǎng)度，從而使其旋轉(zhuǎn)的外緣軌跡不與顯影劑相接觸，如圖26中的虛線所示。在箱體2的底部且沒有磁極塊5a的磁力作用的位置處形成有孔27。上述未沉積于套筒4上的過量顯影劑不會(huì)掉入該孔中。
在工作時(shí)，當(dāng)套筒4沿箭頭所示的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，沉積于套筒上的顯影劑送向刮板6并且調(diào)整其厚度。所形成的顯影劑薄層送向套筒4朝向光電導(dǎo)鼓1的顯影位置。在此顯影位置，調(diào)色劑通過與光電導(dǎo)鼓1相接觸或不接觸送向光電導(dǎo)鼓1上形成的潛像處。未使用的顯影劑通過套筒4送向開口8a。通過攪拌器9從裝料斗8排出的新補(bǔ)充的調(diào)色劑3a通過開口8a進(jìn)入顯影劑中。帶有新補(bǔ)充的調(diào)色劑3a的顯影劑返回腔10。由于刮板6的作用該顯影劑3的內(nèi)部壓力增加，其結(jié)果是，調(diào)色劑因摩擦而帶電。按上述方式，由于位于腔10內(nèi)的顯影劑的內(nèi)部壓力的作用，套筒4上的顯影劑3中的調(diào)色劑也帶電。這樣就可無需包括攪棒或螺旋葉片的復(fù)雜的攪拌和傳送機(jī)構(gòu)。
由于其內(nèi)部壓力和重力的作用，通過刮板6刮下的那部分顯影劑在腔10中移向開口8a。由于磁極塊5a的磁力的作用，移向開口8a的顯影劑3吸向套筒4。其結(jié)果是，顯影劑3再次被套筒4送向刮板6并在腔10內(nèi)循環(huán)。
當(dāng)進(jìn)入顯影劑3中的調(diào)色劑，即顯影劑3中的調(diào)色劑濃度增加時(shí)，顯影劑3的體積增加。其結(jié)果是，顯影劑3擴(kuò)充到開8a處，并將該開口8a蓋住，因而使進(jìn)入顯影劑3中的調(diào)色劑量減少。按上述方式，顯影劑中的調(diào)色劑濃度可始終保持在預(yù)定值以下。與此相反，當(dāng)顯影劑中的調(diào)色劑濃度降低，顯影劑的體積也降低，從而不能將上述開口8a蓋住。因此，調(diào)色劑按預(yù)定量進(jìn)入顯影劑3中，并且顯影劑中的調(diào)色劑濃度始終保持在預(yù)定值之下。
下面描述在首次使用之前如何操作上述顯影裝置。從工廠送給使用者的顯影裝置保持在圖26所示的狀態(tài)。如圖所示，關(guān)閉件或密封件28將孔27蓋住。開口8a也由關(guān)閉件或分隔件29蓋住。初裝的顯影劑存放于腔10內(nèi)，要這樣控制與最佳調(diào)色劑濃相等的調(diào)色劑濃度，以便在顯影期間可獲得所期望的顯影圖像。腔內(nèi)顯影劑的量大于通過磁極塊5a而保持于套筒4上的顯影劑量。
首先，使套筒4沿圖26中箭頭所述的方向旋轉(zhuǎn)，直至初裝的顯影劑借助磁輥5的磁力而充分地沉積于套筒上。借助磁力而未沉積于套筒4上的過量顯影劑掉于箱體2的底部。
接著，將關(guān)閉件28拉向圖26中朝向讀者一側(cè)。其結(jié)果是，位于箱體2底部的過量顯影劑掉入孔27中，從而可避免在顯影期間這些顯影劑沉積于套筒上。這樣就可完全避免顯影劑的量在顯影期間發(fā)生變化。將關(guān)閉件29也拉向圖26中朝向讀者一側(cè)從而使裝料斗8與腔10連通。在此情況下，腔10準(zhǔn)備容納來自裝料斗8的調(diào)色劑。
從箱體2上拉出的關(guān)閉件28和29不再安裝在箱體2上。因此，它們分別用作薄型密封件。
在本實(shí)施例中，磁極塊5a具有這樣的結(jié)構(gòu)從而使沿套筒4軸向基本上均勻地產(chǎn)生磁力。因而，只有在套筒4旋轉(zhuǎn)而使過量的顯影劑掉于箱體2底部的情況下，顯影劑可在整個(gè)套筒4的軸向尺寸范圍內(nèi)以基本均勻的厚度沉積于套筒4上。這樣就無需測(cè)定沿套筒4軸向初裝顯影劑高度的特殊機(jī)構(gòu)。因此，也就消除了因初裝顯影劑的沉積形成的非正常顯影的現(xiàn)象。
因?yàn)榭?7一直由關(guān)閉件28蓋住，直至初裝顯影劑均勻地裝載到套筒4上，這樣就可避免在顯影劑充分沉積于套筒4上之前上述初裝顯影劑掉入孔27中。
如果采用關(guān)閉件28，但省去關(guān)閉件29，則可避免在上述過量的顯影劑掉入孔27之前，裝料斗8中的調(diào)色劑進(jìn)入孔27中。
當(dāng)省去關(guān)閉件28時(shí)，則最好使腔10內(nèi)的初裝顯影劑中的調(diào)色劑濃度低于正常顯影時(shí)的調(diào)色劑濃度，并使顯影劑的存放量大于通過磁力而保持于套筒4上的顯影劑的量。
如果顯影期間調(diào)色劑濃度過低，則不能按所需方式再次形成照相或類似的實(shí)像，并且會(huì)使磁性載體粘于光電導(dǎo)鼓1上。如果顯影期間調(diào)色劑濃度過高，則會(huì)產(chǎn)生顯影異常。由于上述原因，本實(shí)施例將顯影期間調(diào)色劑濃度按重量百分比計(jì)控制在大約15％～25％的范圍內(nèi)。
對(duì)于初裝顯影劑來說其先決條件是在其內(nèi)含有很多的磁性載體，并且該載體確實(shí)通過磁極塊5a而沉積于套筒4上。而另一先決條件為要避免載體沉積于光電導(dǎo)鼓1上。為了滿足上述要求，存放于腔10內(nèi)的初裝顯影劑中的調(diào)色劑濃度為顯影期間調(diào)色劑濃度的1/4～1/2。
在上述條件下，存放于腔10內(nèi)的其量超過通過磁極塊5a而保持的量的初裝顯影劑含有大量的磁性載體。因此，顯影劑確實(shí)會(huì)吸向套筒4，并保持在其上。其結(jié)果是，當(dāng)套筒4沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，掉入孔27中的顯影劑量會(huì)減少。另外，初裝顯影劑中的調(diào)色劑濃度在調(diào)色劑消耗之后的調(diào)色劑濃度基本相同。因此，當(dāng)取下關(guān)閉件29而使裝料斗8與腔10連通時(shí)，因本發(fā)明具有自動(dòng)控制調(diào)色劑濃度的能力，所需量的調(diào)色劑會(huì)從裝料斗8送向腔10。這樣，便可將調(diào)色劑濃度控制到最佳值。
如前面所述的，可選擇攪拌器9的位置和刮板6的長(zhǎng)度，以便使其旋轉(zhuǎn)的外緣軌跡不與掉入孔27中的顯影劑或沉積于套筒4上的顯影劑3相重合。這樣就可避免攪拌器9將掉下的顯影劑挖起并送回腔10內(nèi)。因此腔10內(nèi)的顯影劑的量不會(huì)發(fā)生變化，并且顯影劑3不會(huì)進(jìn)入裝料斗8中。另外，可避免沉積于套筒4上的顯影劑3由攪拌器9刮掉，從而套筒4上的顯影劑3層厚始終保持均勻。
總之，可以看出本發(fā)明提供了一種具有下述多個(gè)意想不到優(yōu)點(diǎn)的顯影裝置。
1.本發(fā)明采用磁性載體和磁性調(diào)色劑構(gòu)成的顯影劑。磁場(chǎng)發(fā)生器形成一個(gè)電場(chǎng)，該電場(chǎng)的約束力作用于磁性載體和磁性調(diào)色劑上。其結(jié)果是，使載體和調(diào)色劑之間的摩擦加劇，從而使調(diào)色劑帶有足夠的電荷。即使在顯影裝置設(shè)置在高速圖像成型設(shè)備中的情況下，上述帶有足夠電荷的調(diào)色劑仍能送向顯影位置。這樣就避免圖像背景遭受污染，并可防止調(diào)色劑飛散。而對(duì)于普通的非磁性調(diào)色劑則不具有上述優(yōu)點(diǎn)。
2.在下述范圍內(nèi)按JIS Z2504標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定，在從分配給顯影劑調(diào)節(jié)件的和鄰近顯影劑存放腔與調(diào)色劑補(bǔ)充開口之間的中間區(qū)域到上述調(diào)色劑補(bǔ)充開口的范圍內(nèi)，使顯影劑的平均密度低于其視密度。在上述范圍內(nèi)，顯影劑處于松散填充狀態(tài)。當(dāng)上述腔內(nèi)的調(diào)色劑濃度和顯影劑體積增加時(shí)，向顯影劑中補(bǔ)充調(diào)色劑的過程就會(huì)終止。即使在這種狀態(tài)下，具有較高的調(diào)色劑濃度的顯影劑仍會(huì)在腔內(nèi)連續(xù)旋轉(zhuǎn)從而使調(diào)色劑分散開并帶電。當(dāng)由于調(diào)色劑消耗調(diào)色劑再次進(jìn)入顯影劑中時(shí)，不僅該調(diào)色劑由于在顯影期間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)分散并且?guī)щ姷恼{(diào)色劑均會(huì)送向顯影位置。這樣就可避免因調(diào)色劑供應(yīng)短缺而使圖像密度降低，并可防止因調(diào)色劑帶電量少而造成背景污染和調(diào)色劑飛散的現(xiàn)象。
3.構(gòu)成上述腔的顯影劑存放部件的表面有一部分朝向上述區(qū)域，但是顯影劑不會(huì)被壓向該部分。這樣進(jìn)一步可促使顯影劑在上述區(qū)域的旋轉(zhuǎn)。
4.顯影劑存放部件在與分配給顯影劑調(diào)節(jié)件的調(diào)節(jié)位置隔開的位置上形成有空氣通道。這樣空氣就會(huì)通過該空氣通道進(jìn)出上述腔，從而可避免腔內(nèi)的空氣壓力上升。另外可防止調(diào)色劑飛散。
5.上述腔內(nèi)裝載的顯影劑中的調(diào)色劑濃度低于作為最大值的飽和調(diào)色劑濃度，該最大值可使調(diào)色劑穩(wěn)定地保持在顯影劑載體上沉積的顯影劑中。因此，在顯影劑剛一裝入腔中時(shí)，在調(diào)色劑上可沉積與顯影時(shí)的正常電荷量一樣多的電荷。這樣就可避免因電荷量少而使圖像密度增加的現(xiàn)象。
6.當(dāng)腔內(nèi)的顯影劑中的調(diào)色劑濃度為飽和調(diào)色劑濃度的20％或更高時(shí)，可避免在裝載好后，沉積于顯影劑載體上的顯影劑中的調(diào)色劑濃度馬上低于預(yù)定的下限值。這樣就可防止磁性載體沉積于圖像載體上。
7.假設(shè)在腔內(nèi)只填有磁性載體，其用量以按JIS Z2504標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的視密度為基準(zhǔn)來計(jì)算。這樣裝于腔內(nèi)的顯影劑所含有的磁性載體的量小于等于上述載體的計(jì)算值。在此情況下，這樣填入磁性載體以便使足夠量的調(diào)色劑送向腔中，從而可避免圖像密度降低。
8.因調(diào)色劑補(bǔ)充到顯影劑中，由顯影劑載體所傳送的顯影劑移動(dòng)層的體積會(huì)發(fā)生變化。調(diào)色劑基本在下述位置進(jìn)入顯影劑，該位置為上述移動(dòng)層和腔之間的與上述補(bǔ)充開口連通的交接面處。當(dāng)上述移動(dòng)層因調(diào)色劑的補(bǔ)充而加大時(shí)，上述位置會(huì)相應(yīng)移到難于補(bǔ)充調(diào)色劑的位置。此時(shí)，位于交接面處的顯影劑移動(dòng)速度降低。因此，上述補(bǔ)充量不會(huì)超過預(yù)定值，并確定了調(diào)色劑濃度的最大值；因而調(diào)色劑濃度不會(huì)超過該最大值。該最大值取決于顯影劑中的載體濃度。因此，如果預(yù)先對(duì)腔內(nèi)設(shè)置的磁性載體進(jìn)行選擇，則該調(diào)色劑濃度可自動(dòng)調(diào)節(jié)到上述最大值而不必考慮載體的粒徑。這樣就可使圖像具有所期望的密度。
9.在達(dá)到調(diào)色劑濃度的最大值條件下，腔內(nèi)存在間隙，該間隙可促進(jìn)顯影劑在腔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)。這樣就可確實(shí)使調(diào)色劑帶電。
10.在顯影劑載體上的移動(dòng)層和與該移動(dòng)層相接觸的滯留層之間的顯影劑相互交換，這樣腔內(nèi)的所有顯影劑都可有效地用于顯影。這樣就可避免在普通顯影裝置中所發(fā)生的顯影劑性能急劇惡化的現(xiàn)象，而在該普通顯影裝置中僅有移動(dòng)層參與顯影。
11.即使在顯影劑從顯影劑存放部件所形成的腔朝向補(bǔ)充開口返回的情況下，從上述存放部件伸出的延伸部會(huì)阻擋該顯影劑的返回。因此，顯影劑確實(shí)保持在磁力的作用范圍內(nèi)。這樣上述顯影劑可有效地參與調(diào)色劑的傳送。
12.磁場(chǎng)發(fā)生器沿顯影劑載體傳送顯影劑的方向位于補(bǔ)充開口的上游側(cè)。磁場(chǎng)發(fā)生器中的磁極使顯影劑形成一個(gè)磁刷，該磁刷本身偏壓在箱體中位于顯影劑載體下面的箱體部分。該磁刷可避免調(diào)色劑存放腔中的調(diào)色劑通過顯影劑載體和箱體之間的間隙落到顯影裝置的外側(cè)。這樣就可確實(shí)避免調(diào)色劑飛散。
13.載體覆蓋比例可通過公式并考慮載體與調(diào)色劑的粒徑和比重計(jì)算出。這樣確定的調(diào)色劑濃度可使載體覆蓋比例為100％或更低。因此，即使在載體或調(diào)色劑的粒徑改變的情況下，仍可始終保證形成穩(wěn)定的顯影圖像而不必考慮上述的粒徑。
14.根據(jù)載體和調(diào)色劑的粒徑和比重選定調(diào)色劑濃度的最大值。該最大值根據(jù)顯影劑存放腔中顯影劑中載體量確定。因此顯影裝置可完全適應(yīng)載體和調(diào)色劑的粒徑。
15.偏壓部件將顯影裝置中的顯影劑載體壓向圖像載體。其結(jié)果是，通過調(diào)節(jié)件在顯影劑載體上形成薄的且均勻的顯影劑層，裝載在圖像載體和顯影劑載體之間的間隙中。在這里不希望采用普通的輥或類似的間隔部件，因?yàn)樗鼈儠?huì)磨損并使上述間隙發(fā)生改變。假設(shè)圖像載體或顯影劑載體從與其軸相垂直的剖面看，它是非標(biāo)準(zhǔn)的圓形。那么圖像載體或顯影劑載體會(huì)沿徑向振動(dòng)，從而使上述空間帶電。即使在該狀態(tài)下，顯影劑薄層的厚度仍可補(bǔ)償間隙的變化并使該間隙保持恒定。
16.將載體覆蓋比例定在高達(dá)60％～100％的范圍內(nèi)。這樣，當(dāng)通過偏壓部件將顯影劑載體偏壓到圖像載體上時(shí)，可降低圖像載體和顯影劑載體相互接觸的可能性。這樣就可避免在載體覆蓋比例小于60％時(shí)，因顯影劑載體的作用而造成對(duì)圖像載體的損壞。
17.設(shè)置在顯影劑載體中的磁場(chǎng)發(fā)生器將磁性調(diào)色劑和磁性載體吸向顯影劑載體。因此，即使在因載體覆蓋比例很高而調(diào)色劑上的電荷量降低的情況下，與非磁性調(diào)色劑相比，該調(diào)色劑也不會(huì)輕易飛散。這樣就使背景污染度降到最小。
對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通人員來說，在了解了本發(fā)明說明書給出的教導(dǎo)后，在不離開本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)范圍的條件下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行多種改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種顯影裝置，它包括顯影劑載體，該載體內(nèi)容納有磁場(chǎng)發(fā)生器，并使上述顯影劑載體將沉積于其上的由調(diào)色劑和由調(diào)色劑和磁性載體構(gòu)成的顯影劑傳送到顯影位置，在該顯影位置顯影劑載體朝向圖像載體，從而對(duì)圖像載體上形成的潛像進(jìn)行顯影，該裝置還包括調(diào)節(jié)件，用于調(diào)節(jié)顯影劑載體傳送的顯影劑的量；顯影劑存放部件，它朝向顯影劑載體的表面，并包括一個(gè)顯影劑存放腔，該腔在沿顯影劑載體傳送顯影劑的方向的上游側(cè)與上述顯影劑載體連通；調(diào)色劑存放腔，它從上述方向的上游側(cè)與上述顯影劑存放腔連通，并帶有朝向顯影劑載體的開口；其中，當(dāng)借助于開口容納有調(diào)色劑的顯影劑中的調(diào)色劑濃度達(dá)到最大值時(shí)，在上述顯影劑存放腔內(nèi)存在有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于上述顯影劑存放腔包括與上述開口連通的并與顯影劑載體隔開一定距離的向下延伸部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于設(shè)置在磁場(chǎng)發(fā)生器中的并沿上述方向位于開口的上游側(cè)的磁極塊，施加一個(gè)這樣程度的磁力，使在顯影劑載體上的顯影劑所形成的磁刷本身偏壓在設(shè)置于圖像載體下面的箱體上。
4.一種顯影裝置，它包括顯影劑載體，該載體內(nèi)容納有磁場(chǎng)發(fā)生器，使上述顯影劑載體將沉積于其上的由調(diào)色劑和磁性載體構(gòu)成的顯影劑傳送到一個(gè)顯影位置現(xiàn)在該顯影位置顯影劑載體朝向圖像載體，從而對(duì)圖像載體上形成的潛像進(jìn)行顯影，另外該裝置使顯影劑在顯影劑存放腔內(nèi)移動(dòng)，與顯影劑載體表面相接觸，從而從調(diào)色劑存放腔將調(diào)色劑補(bǔ)充到顯影劑中，上述調(diào)色劑存放腔在沿顯影劑載體傳送顯影劑的方向的上游側(cè)與上述顯影劑存放腔連通，顯影劑存放腔中的顯影劑有一個(gè)這樣選定的調(diào)色劑濃度的最大值，按下述公式計(jì)算的載體覆蓋比例Tn為100％或更低，該公式為Tn=100C32π(100-C)·(1+r/RP)2·(r/R)·(ρt/ρc)]]>
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于載體覆蓋比例在60％～100％的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于上述最大值由裝載在顯影劑存放腔內(nèi)的顯影劑載體的量確定。
7.一種顯影裝置，包括顯影劑載體，該載體內(nèi)容納有磁場(chǎng)發(fā)生器，使上述顯影劑載體將沉積于其上的由調(diào)色劑和磁性載體構(gòu)成的顯影劑傳送到一個(gè)顯影位置，在該顯影位置顯影劑載體朝向圖像載體的，從而對(duì)圖像載體上形成的潛像進(jìn)行顯影，該顯影劑載體以這樣的方式安裝在顯影裝置主體上，使它可移向和移開圖像載體，或者上述顯影裝置帶有安裝在成像設(shè)備主機(jī)上的顯影劑載體，該裝置還包括調(diào)節(jié)件，用于使顯影劑在顯影劑載體上形成厚度均勻地薄層；偏壓部件，用于將其中的一個(gè)顯影劑載體和其中的一個(gè)顯影裝置壓向上述圖像載體，使在顯影劑載體上形成的上述薄層構(gòu)成一個(gè)位于顯影劑載體和圖像載體之間的間隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于上述載體覆蓋比例在60％～100％的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于上述調(diào)色劑包括磁性調(diào)色劑。
全文摘要
一種成像設(shè)備用的顯影裝置，它采用調(diào)色劑和磁性載體構(gòu)成的顯影劑，調(diào)色劑裝料斗具有補(bǔ)充其內(nèi)存放的調(diào)色劑的開口。通過刮板對(duì)顯影劑進(jìn)行調(diào)節(jié)，以在顯影套筒上形成薄層。由于其內(nèi)部壓力和重力的作用，通過刮板刮下的顯影劑進(jìn)入顯影劑存放腔，并移向裝料斗的開口。來自裝料斗的容納有調(diào)色劑的顯影劑沿套筒表面朝向刮板返回。套筒上的通過刮板調(diào)節(jié)后的顯影劑送向套筒朝向圖像載體的顯影位置。顯影劑中的調(diào)色劑為磁性調(diào)色劑。當(dāng)顯影劑中的調(diào)色劑濃度達(dá)到最大值時(shí)，在顯影劑存放腔內(nèi)存在空間或間隙。
文檔編號(hào)G03G9/10GK1474239SQ0212689
公開日2004年2月11日 申請(qǐng)日期1996年4月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月20日
發(fā)明者岡誠(chéng)二, 津田清典, 小山一, 佐佐木文浩, 望月賢, 加藤貴文, 典, 文, 文浩 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光