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成像設(shè)備的制作方法

文檔序號:2808671閱讀:119來源:國知局

專利名稱::成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種采用電攝影式或靜電記錄式過程的成像設(shè)備,例如激光束打印機(jī)、復(fù)印機(jī)或傳真機(jī)。
背景技術(shù)
:通常例如在采用電攝影式過程的成像設(shè)備中,電攝影感光構(gòu)件(光敏構(gòu)件)(圖像承載構(gòu)件)的表面由充電裝置充電,之后用根據(jù)圖像信息調(diào)制的光使感光構(gòu)件的表面曝光,從而在感光構(gòu)件的表面上形成靜電圖像(潛像)。用從顯影裝置提供的顯影劑的調(diào)色劑使該靜電圖像顯影成調(diào)色劑圖像。將該調(diào)色劑圖像從感光構(gòu)件轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料(打印紙張、OHP片材、織物等)上,然后通過定影裝置使調(diào)色劑圖像定影。作為用于使調(diào)色劑圖像顯影的顯影方法,例如使用單組分顯影劑的單組分顯影系統(tǒng)已經(jīng)投入到實際應(yīng)用中。在單組分顯影系統(tǒng)中,以適當(dāng)?shù)南鄬λ俣炔钷D(zhuǎn)動,并且例如與在成像設(shè)備中的感光構(gòu)件壓接或接觸。在這里所使用的顯影劑為基本上只是由樹脂材料調(diào)色劑顆粒(調(diào)色劑)構(gòu)成的單組分顯影劑。顯影劑可以包含外面添加的材料(輔助顆粒)來調(diào)節(jié)可流動性并且使調(diào)色劑可充電能力穩(wěn)定。調(diào)色劑顆粒本身可以包含有蠟。蠟用來通過在將調(diào)色劑圖像定影在轉(zhuǎn)印材料上期間所使用的定影油防止記錄材料(轉(zhuǎn)印材料)例如記錄紙張炫目并且改善轉(zhuǎn)印材料與定影裝置的分離。采用非磁性單組分顯影劑的顯影方法的優(yōu)點在于,在顯影劑中不需要任何磁性材料,因此能夠簡化該設(shè)備并且使之小型化。另外,采用非磁性單組分顯影劑的顯影方法的優(yōu)點在于,例如由于良好的著色特性所以適用于全色成像設(shè)備。首先參照圖8,該圖顯示出一種常規(guī)的顯影裝置。在圖8中,顯影劑運載構(gòu)件為具有彈性和導(dǎo)電性的顯影輥21。顯影劑運載構(gòu)件在顯影操作期間與圖像承載構(gòu)件壓接或接觸,因此在顯影劑運載構(gòu)件為剛性構(gòu)件的情況下圖像承載構(gòu)件容易受損。為此,顯影輥21由彈性構(gòu)件制成。在顯影輥21的表面上可以設(shè)置導(dǎo)電層,并且可以在其上施加顯影偏壓。顯影劑調(diào)色劑構(gòu)件調(diào)節(jié)刮板22與顯影輥接觸,形成均勻的薄調(diào)色劑層并且對調(diào)色劑施加電荷。在該情況中,形式為具有彈性的彈性金屬或橡膠刮板的調(diào)色劑刮板22支撐在刮板支撐金屬板上,并且其自由端附近與顯影輥的外表面接觸。在調(diào)節(jié)刮板22沒有設(shè)置在顯影容器的開口處時,它在顯影容器中設(shè)置在彈性輥23下游。在該顯影容器中,彈性輥23與顯影輥接觸并且轉(zhuǎn)動。彈性輥23為海綿輥,用來給顯影輥21提供調(diào)色劑并且從顯影輥21中去除剩余調(diào)色劑。采用具有上述結(jié)構(gòu)的顯影裝置,能夠令人滿意地在顯影輥21上形成非磁性調(diào)色劑薄層,因此能夠令人滿意地使在感光鼓24上的靜電潛像顯影。以比感光鼓24更高的圓周速度驅(qū)動顯影輥21,以便提供基本上沒有模糊并且具有足夠圖像密度的圖像。為了提供基本上沒有模糊的高密度圖像,日本特許公開專利申請平11-221219例如披露了在感光鼓24和顯影輥21之間的圓周速度比的調(diào)節(jié)。但是,在以比圖像承載構(gòu)件更高的速度驅(qū)動顯影劑運載構(gòu)件以提供基本上沒有模糊的高密度圖像時,在顯影劑運載構(gòu)件上的調(diào)色劑在接觸顯影系統(tǒng)中的接觸間隙中受到摩擦力。因此,在該設(shè)備連續(xù)工作時,調(diào)色劑由于在顯影劑運載構(gòu)件和圖像承載構(gòu)件之間的接觸間隙中施加的摩擦力和/或熱量而變質(zhì)。調(diào)色劑的變質(zhì)指的是外部添加的材料(沉積在調(diào)色劑的外周上)嵌入到調(diào)色劑中和/或外部添加的材料從調(diào)色劑中釋放出。由于變質(zhì),所以單位調(diào)色劑重量的電荷量減少,和/或調(diào)色劑顆粒的附聚性增大,從而導(dǎo)致圖像缺陷例如產(chǎn)生雙重圖像等。
發(fā)明內(nèi)容因此,本發(fā)明的主要目的在于提供一種成像設(shè)備,釆用該成像設(shè)備能夠抑制由于顯影劑變質(zhì)而導(dǎo)致的圖像缺陷,并因此能夠?qū)崿F(xiàn)長期可用性。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種成像設(shè)備,其中能夠防止由于在顯影劑運載構(gòu)件和圖像承載構(gòu)件之間的接觸區(qū)域中的顯影劑摩擦而對顯影劑造成的破壞,同時保持具有足夠圖像密度并且基本上沒有產(chǎn)生出模糊背景的清晰圖像。本發(fā)明具體公開了下述內(nèi)容(1).一種成像設(shè)備,包括圖像承載構(gòu)件;顯影劑運載構(gòu)件,能夠與所述圖像承載構(gòu)件接觸,用于將顯影劑運載到顯影位置,用顯影劑使形成在所述圖像承載構(gòu)件上的靜電圖像顯影;供應(yīng)構(gòu)件,用于給所述顯影劑運載構(gòu)件供應(yīng)顯影劑,其中,所述顯影劑運載構(gòu)件的圓周速度不小于所述圖像承載構(gòu)件的圓周速度的1.05倍并且不大于其1.20倍,算術(shù)平均粗糙度Ra不小于顯影劑的體均粒度的0.20倍并且不大于其0.33倍,施加在所述供應(yīng)構(gòu)件上的電位與施加在所述顯影劑運載構(gòu)件上的電位不同,更接近顯影劑的正常電荷極性的較大電位。(2).如第(1)項所述的設(shè)備,其特征為,所述供應(yīng)構(gòu)件設(shè)置成與所述顯影劑運載構(gòu)件接觸。(3).如第(1)項所述的設(shè)備,還包括顯影劑調(diào)節(jié)構(gòu)件,該顯影劑調(diào)節(jié)構(gòu)件與顯影劑運載構(gòu)件的表面接觸,用來調(diào)節(jié)在所述顯影劑運載構(gòu)件上承載的顯影劑的量。(4).如第(1)項所述的設(shè)備,其特征為,所述圖像承載構(gòu)件壓入到所述顯影劑運載構(gòu)件中的深度不小于10pm并且不大于50Mm。(5).如第(1)項所述的設(shè)備,其特征為,包含在顯影劑中的調(diào)色劑顆粒的形狀系數(shù)SF-1不小于IOO并且不大于160,其形狀系數(shù)SF-2不小于100并且不大于140,所述形狀系數(shù)SF-1和SF-2通過以下等式來限定SF-1—(絕對最大長度)V調(diào)色劑顆粒的投影面積)x(兀/4)xlOO;SF-2-((圓周長度)V調(diào)色劑顆粒的投影面積)x(1/兀4)x100。(6).如第(1)項所述的設(shè)備,還包括第二圖像承載構(gòu)件和能夠與所述第二圖像承載構(gòu)件接觸的第二顯影劑運載構(gòu)件,用于將顯影劑運載到顯影位置,用顯影劑將形成在所述第二圖像承載構(gòu)件上的靜電圖像顯影,其中,所述顯影劑運載構(gòu)件的圓周速度與所述第一圖像承載構(gòu)件的圓周速度的比小于所述第二顯影劑運載構(gòu)件的圓周速度與所述第二圖像承載構(gòu)件的圓周速度的比。(7).如第(6)項所述的設(shè)備,其特征為,承載在所述顯影劑運載構(gòu)件上的顯影劑為彩色顯影劑。(8).如第(1)項所述的設(shè)備,其特征為,所述顯影劑是非磁性單組分顯影劑。通過閱讀結(jié)合附圖給出的本發(fā)明優(yōu)選實施例的以下說明將更加清楚了解本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)點。圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例的成像設(shè)備的示意圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的顯影裝置的示意圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施例的顯影裝置的示意圖。圖4為根據(jù)本發(fā)明一實施例的處理盒的示意圖。圖5為根據(jù)本發(fā)明一實施例的成像設(shè)備的示意圖。圖6顯示出在本發(fā)明一實施例中模糊產(chǎn)生和調(diào)色劑涂層量與顯影輥的平均表面粗糙度關(guān)系的特性。圖7顯示出在本發(fā)明一實施例中模糊產(chǎn)生和調(diào)色劑涂層量與顯影輥的平均表面粗糙度關(guān)系的特性。圖8為傳統(tǒng)顯影裝置的例子的示意圖。具體實施方式[實施例1]下面將參照這些附圖對根據(jù)本發(fā)明的成像設(shè)備進(jìn)行更詳細(xì)說明。圖1為根據(jù)本發(fā)明的成像設(shè)備的示意性剖視圖,圖2為該成像設(shè)備所采用的顯影裝置的示意性剖視圖。首先將參照圖1對根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的成像設(shè)備1的總體結(jié)構(gòu)和操作進(jìn)行說明。在該實施例中的成像設(shè)備1為一種激光束打印機(jī),它利用電攝影成像方法在一張轉(zhuǎn)印介質(zhì)(記錄紙張、0HP片材、織物等)上形成圖像并且輸出這張記錄介質(zhì)。更具體地說,它根據(jù)來自圖像信息源(例如個人計算機(jī)、原稿讀取裝置等)的圖像信息信號在記錄介質(zhì)上形成圖像,該圖像信息源與成像設(shè)備1的主組件連接,從而可以在圖像信息源和成像設(shè)備1之間傳送信息。在該實施例中的成像設(shè)備1設(shè)有顯影裝置,它使用非磁性單組分顯影劑。參照圖1,電攝影感光構(gòu)件2(下面將被稱為感光鼓2)沿著由在該圖中的箭頭符號所示的方向轉(zhuǎn)動。隨著感光鼓2轉(zhuǎn)動,感光鼓2的圓周表面由作為充電裝置的充電輥3充電,以預(yù)設(shè)定極性(在該實施例中為負(fù)性)和電位電平。之后,使充電圓周表面曝露于來自作為曝光裝置的激光光學(xué)裝置5a的激光束5。因此,在感光鼓2的圓周表面上形成靜電潛像。將顯影劑運載構(gòu)件壓在感光鼓2的圓周表面上,從而顯影劑運載構(gòu)件明顯進(jìn)入感光鼓2預(yù)定量。將靜電潛像顯影成由顯影劑(調(diào)色劑)形成的可視圖像。之后,將該可視圖像稱作調(diào)色劑圖像。在感光鼓2上作為可視化潛像的調(diào)色劑圖像通過轉(zhuǎn)印輥7轉(zhuǎn)印到作為轉(zhuǎn)印介質(zhì)的記錄介質(zhì)上。通過構(gòu)成清潔裝置的清潔刮板8即清潔構(gòu)件將轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑即留在感光鼓2上沒有被轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑刮掉。在從感光鼓2刮掉之后,將轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑存儲在廢調(diào)色劑箱中。在被清潔之后,將感光鼓2用于形成下一個圖像;將感光鼓2反復(fù)用于上述成像過程。同時,通過定影裝置9對剛才其上已經(jīng)轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑圖像的記錄介質(zhì)(轉(zhuǎn)印介質(zhì))加熱。在定影之后,從設(shè)備主組件中將記錄介質(zhì)排出。接下來將參照圖2對上述成像設(shè)備所設(shè)有的顯影裝置進(jìn)行說明。參照圖2,顯影裝置4具有顯影裝置容器10,其中存儲有顯影劑,更具體地說是非磁性單組分調(diào)色劑。調(diào)色劑可以充上的正常極性為負(fù)性。顯影裝置容器10具有沿著顯影裝置容器10的縱向方向延伸的開口。顯影裝置4設(shè)有構(gòu)成顯影劑運載構(gòu)件的顯影輥11。顯影輥11設(shè)在顯影裝置容器10中,它通過上述開口對著感光鼓2,以將在感光鼓2上的靜電潛像顯影成可視圖像。作為顯影劑,采用非磁性單組分顯影劑。顯影劑(調(diào)色劑)的其中一種內(nèi)部添加劑為蠟(調(diào)色劑顆粒包含有蠟),這由于以下原因所以加入常規(guī)上使用定影油來利于轉(zhuǎn)印介質(zhì)與定影裝置9分離。但是,定影油容易在將調(diào)色劑固著在記錄介質(zhì)上時使記錄介質(zhì)(轉(zhuǎn)印介質(zhì))例如記錄紙張炫目。因此,將蠟加入到內(nèi)部調(diào)色劑添加劑的列表中,以便于轉(zhuǎn)印介質(zhì)與定影裝置9分離,而不用定影油。另外,為了改善調(diào)色劑形成更高質(zhì)量的圖像的轉(zhuǎn)印效率,將作為用于改善調(diào)色劑流動性的外部添加劑的氧化硅加入到調(diào)色劑中。也就是說,調(diào)色劑顆粒的表面涂覆有外部添加劑薄膜以改善調(diào)色劑被充上負(fù)電的能力,并且還在調(diào)色劑顆粒之中形成微觀間隙以改善調(diào)色劑流動性。作為可供在該實施例中所用的調(diào)色劑使用的外部調(diào)色劑添加劑,有金屬氧化物(氧化鋁、氧化鈦、鈦酸鍶、二氧化鈰、氧化4^、氧化z洛、氧化錫、氧化鋅等)、氮化物(氮化硅等)以及碳化物(碳化硅等)等。另外,可以使用金屬鹽(硫酸鈣、硫酸鋇、碳酸釣等)、脂肪酸金屬鹽(硬脂酸鋅、硬脂酸鈣等)、碳黑、氧化硅等。每100重量4分的調(diào)色劑加入0.01-10重量份這些外部添加劑,優(yōu)選加入0.05-5重量份。這些外部添加劑可以單獨使用或結(jié)合使用。它們優(yōu)選具有疏水性。如果所加入的外部添加劑的量不大于0.01重量份,則單組分顯影劑(例如在該實施例中的那種)流動性較差,因此在轉(zhuǎn)印效率和顯影效率方面更差。另外,形成密度不均勻的圖像,和/或出現(xiàn)所謂的"分散現(xiàn)象";調(diào)色劑沿著在由調(diào)色劑覆蓋的圖像區(qū)域和圖像的空白區(qū)域之間的邊界散開。另一方面,如果在單組分顯影劑中的外部添加劑量不少于10重量份,外部添加劑的多余量附著在感光鼓2和顯影輥11上,從而使得難以給調(diào)色劑充電,因此容易形成不均勻圖像。至于調(diào)色劑顆粒的形狀,期望調(diào)色劑的形狀系數(shù)SF-1不小于100并且不大于160,該形狀系數(shù)顯示出可以用圖像分析設(shè)備測量出的顆粒狀物質(zhì)的球形度。另外,調(diào)色劑的形狀系數(shù)SF-2的數(shù)值期望不小于100并且不大于140。只要調(diào)色劑的形狀系數(shù)SF-1和SF-2在上述范圍內(nèi),則認(rèn)為調(diào)色劑的顆粒是球形的,并且其表面是光滑的。順便說一下,采用以下方法來獲得在該實施例中所使用的調(diào)色劑的形狀系數(shù)SF-1和SF-2。也就是說,使用FE-SEM(S-800:Hitachi,Ltd.的產(chǎn)品)以500倍的放大率拍攝100個隨機(jī)拾取的調(diào)色劑顆粒的照片。然后,通過接口將這樣獲得的圖像信息輸入進(jìn)圖像分析設(shè)備Luzcx3(NikoreCo.,Ltd.的產(chǎn)品)中以分析圖像信息并且進(jìn)行分析。通過以下等式來限定形狀系數(shù)SF-1和SF-2:SF-1={(MXLNG)2/AREA}x(兀/4)x100SF-2={(PERI)2/AREA}x(1/兀4)x100AREA:調(diào)色劑顆粒的"&影面積MXLING:絕對最大長度PERI:圓周長度順便說一下,對于在形狀系數(shù)和實際形狀之間的關(guān)系,形狀系數(shù)SF-1表示顆粒的球形度,并且形狀系數(shù)SF-1越大,則球形度更好。形狀系數(shù)SF-2表示顆粒表面的不均勻程度,并且形狀系數(shù)SF-2越大,則顆粒表面就越不均勻。因此,其表面系數(shù)SF-1和SF-2在上述范圍內(nèi)的調(diào)色劑顆粒容易滾動,并且容易通過摩擦均勻充電。因此,其形狀系數(shù)SF-1和SF-2在上述范圍中的調(diào)色劑的不能充電或充上相反極性的顆粒的量更少。順便說一下,未充電調(diào)色劑顆粒和充上極性相反電荷的顆粒使得成像設(shè)備形成模糊的圖像。另外,形狀系數(shù)SF-l和SF-2處于上述范圍的調(diào)色劑被均勻地充電,因此在與電場的一致性方面優(yōu)異。因此,它能夠更好地用作顯影劑,并且在可轉(zhuǎn)印性方面優(yōu)異,從而甚至從形成高質(zhì)量圖像方面看是有利的,這需要在微觀細(xì)節(jié)中將靜電潛像顯影。另外,調(diào)色劑的可轉(zhuǎn)印性更高,這降低了調(diào)色劑留在感光鼓2上的量。彈性顯影輥11水平設(shè)置在顯影裝置容器1G的上述開口處,并且右邊半部(圖2所示)位于顯影裝置容器10內(nèi)并且左邊半部從顯影裝置容器IO暴露。顯影輥11的圓周表面的從顯影裝置容器IO暴露出的區(qū)域?qū)χ泄夤?的圓周表面。感光鼓2位于顯影裝置4的左側(cè)上,并且顯影輥11保持壓靠在感光鼓2的圓周表面上,從而顯影輥11明顯以預(yù)定量侵入到感光鼓2中。顯影輥11明顯侵入到感光鼓2中的平均量在顯影輥11的圓周方向上期望在10pm-50jam的范圍內(nèi)。"明顯侵入量"指的是在顯影輥11保持壓靠在感光鼓2上期間顯影輥11的圓周表面所處的位置和在感光鼓2單獨去除而沒有使顯影輥11的旋轉(zhuǎn)軸線移動之后顯影輥11的圓周表面所處的位置之間的距離。如果明顯侵入的平均量不大于lOiam,則顯影輥11難以從感光鼓2中將已經(jīng)附著到感光鼓2的圓周表面的與圖像空白區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域上的調(diào)色劑刮除。因此,不僅所謂的模糊形成調(diào)色劑即保持附著在感光鼓2的圓周表面的與圖像空白區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域的調(diào)色劑的量增加,而且也不可能可靠地實現(xiàn)足夠圖像密度水平。另一方面,如果明顯侵入量增大超過50)am,則在顯影輥11和感光鼓2之間的摩擦過大,則容易使調(diào)色劑變質(zhì)。也就是說,附著到調(diào)色劑顆粒表面上的外部添加劑顆粒容易嵌入到調(diào)色劑顆粒中,或者與調(diào)節(jié)顆粒分離,并且調(diào)色劑容易減少其每單位充電的量。另外,調(diào)色劑顆粒更容易凝聚。因此,容易形成不合格圖像例如出現(xiàn)重像。構(gòu)成圖像承載構(gòu)件的感光鼓2為剛性構(gòu)件,并且由作為基底的鋁圓筒和涂覆在鋁圓筒的圓周表面上至預(yù)定厚度的感光層構(gòu)成。在感光鼓2進(jìn)行實際成像過程之前,通過充電輥3給感光鼓2充電。使充電的感光鼓2的圓周表面曝露于從作為曝光裝置(圖像寫入裝置)的激光掃描器以擺動的方式投射同時用圖像信息信號調(diào)制的掃描激光束。因此,在感光鼓2的圓周表面上形成靜電圖像。接下來,通過顯影裝置4給形成在感光鼓2上的靜電圖像提供作為顯影劑的調(diào)色劑,從而轉(zhuǎn)變成由調(diào)色劑形成的可視圖像(調(diào)色劑圖像);通過顯影裝置4和調(diào)色劑將在感光鼓2上的靜電潛像顯影成調(diào)色劑圖像。在該實施例中,顯影輥11由用硅橡膠形成的底層和在底層的圓周表面上涂覆至20ym厚度的丙烯酸聚氨酯橡膠層構(gòu)成;它具有兩層主要層。其電阻為103-107ohm。在將100V直流電壓施加在顯影輥11的金屬芯部和不銹鋼圓筒之間并且使顯影輥11和不銹鋼圓筒保持相互接觸的期間,根據(jù)在外徑為30mm的不銹鋼圓筒和顯影輥ll之間流動的電流量計算出顯影輥ll的電阻。作為彈性層的材料,可以使用普通橡膠例如硅橡膠、氨基甲酸乙酯橡膠、丁基橡膠、環(huán)氧氯丙烷橡膠、聚丁橡膠、乙烯-丙烯-二烯烴橡膠(EPDM),由前面物質(zhì)任一種制成的泡沫等。在使用其充上的正常極性為負(fù)性的調(diào)色劑時,可以使用適用于將調(diào)色劑摩擦充電至負(fù)性的氨基甲酸乙酯樹脂、硅酮樹脂等作為用于顯影輥11的表面層的材料。另一方面,在使用其充上的正常極性為正性的調(diào)色劑時,可以使用適用于將調(diào)色劑摩擦充電至正性的氟化樹脂等作為用于顯影輥11的表面層的材料。至于顯影輥11的硬度,使用其在施加1公斤負(fù)載的情況下由Asker-C硬度計(KoobunshiKeikiCo.,Ltd.的產(chǎn)品)測量出的硬度為35°-65°的顯影輥ll。優(yōu)選的是,通過Asker-C硬度計測量出的顯影輥ll的硬度為40°-60°。沿著圖2中的箭頭符號A所示的方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動顯影輥11。設(shè)定顯影輥ll的圓周速度,使其與感光鼓2的圓周速度相比,不小于105%并且不大于120%。顯影輥11的直徑為16mm。顯影輥11的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成使得顯影輥11的圓周表面在位于顯影輥11和感光鼓2之間的接觸區(qū)域中運動的方向與感光鼓2的圓周表面在接觸區(qū)域中運動的方向相同。如果顯影輥ll的上述圓周速度不大于感光鼓2的105°/。,則實際上在接觸間隙中在顯影輥11和感光鼓2之間實際上沒有任何摩擦,因此已經(jīng)從顯影輥11轉(zhuǎn)印到感光鼓2上并且附著到感光鼓2的圓周表面的與圖像的空白部分對應(yīng)的區(qū)域上的調(diào)色劑不能回到顯影輥11上。因此,增加了模糊形成調(diào)色劑。特別地,如果顯影輥11的圓周速度相對于感光鼓2的圓周速度的比為100%,即當(dāng)在顯影輥11和感光鼓2之間的圓周速度沒有任何差異時,在顯影輥11的圓周表面和感光鼓2之間實際上沒有任何摩擦。因此,容易形成非常模糊的圖像。另一方面,如果顯影輥11的圓周速度相對于感光鼓2的圓周速度的比超過120%,則在顯影輥11和感光鼓2之間的摩擦變得過大。因此,即使模糊形成調(diào)色劑減少,增加了對調(diào)色劑的破壞;附著到調(diào)色劑顆粒表面上的外部添加劑嵌入到調(diào)色劑顆粒中,和/或外部添加劑與調(diào)色劑顆粒分離。換句話說,加劇了調(diào)色劑變質(zhì)。因此,將上述圓周速度比設(shè)定為在105°/-120%的范圍內(nèi)。作為顯影輥11,使用這樣一種輥子,其用表面粗糙度測試儀SE-30II(KosakaLaboratoryCo.,Ltd.的產(chǎn)品)測量出的算術(shù)平均粗糙度Ra(JISB0601-1994)滿足以下數(shù)學(xué)表達(dá)式,其中Ra[nm]和X[jam]分別表示顯影輥11的平均粗糙度Ra和顯影劑的體均粒度[數(shù)學(xué)表達(dá)式1]0.33>A/X>0.20…(l)用于給顯影輥11提供預(yù)定程度的表面粗糙度的其中一種方法如下。首先,在金屬芯部的圓周表面上形成彈性層。然后,刮擦彈性層的表面。然后,通過輥涂、噴涂、浸涂等在彈性層的刮擦的圓周表面上形成構(gòu)成顯影輥11的表面層的厚度大約為10jum的樹脂層。另外,可以通過在樹脂中分散適當(dāng)尺寸的顆粒,作為用于顯影輥11的表面層的材料,以形成在整個表面上不平滑的表面層,代替對彈性層的表面的刮擦,來實現(xiàn)所需的表面粗糙度。在該實施例中,使用體均粒度為6jam的調(diào)色劑。因此,使用平均表面粗糙度Ra為1.2|am-2.0jam的輥作為顯影輥11。至于測量顯影劑的體均粒度的方法,使用粒度分布測量設(shè)備LS-230(CoulterCo.,Ltd的產(chǎn)品),它是衍射式激光類設(shè)備,同時結(jié)合使用粒徑測量范圍是0.04-200的液體模塊,從所獲得的基于體積的粒度分布計算顯影劑的體均粒度。如果上述數(shù)學(xué)表達(dá)式(1)的A/X值不大于0.20,不能有效的傳送調(diào)色劑,不能形成其實心黑區(qū)域令人滿意的高密度的圖像。另外,顯影輥11表面粗糙度低,因此不能有效地從感光鼓2上擦去附著在感光鼓2的周邊表面的與圖像的黑色區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域上的調(diào)色劑。因此,模糊形成調(diào)色劑增加。另一方面,如果數(shù)學(xué)表達(dá)式(1)的A/X值不小于0.33,能更有效地傳送調(diào)色劑,由此提高了涂布在顯影輥11上的量。因此,調(diào)色劑不能因為摩擦而充分地充電。因此,未充電的調(diào)色劑量增加,換句話說,模糊形成調(diào)色劑增加。在顯影輥ll之下,設(shè)置具有彈性層的供應(yīng)輥13,所述供應(yīng)輥與顯影輥11相接觸而被旋轉(zhuǎn)支撐。按照與顯影輥11的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向(箭頭B所示)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動供應(yīng)輥13。供應(yīng)輥13的作用是給顯影輥11提供調(diào)色劑,以及擦去未被顯影消耗的殘留在顯影輥11上的調(diào)色劑。從給顯影輥11供應(yīng)顯影劑以及擦去在顯影輥11上的未消耗調(diào)色劑的角度而言,希望供應(yīng)輥13由海綿制成,或者由金屬芯構(gòu)成,人造絲、尼龍等纖維的刷毛安置在金屬芯上。至少希望供應(yīng)輥13的表面層由發(fā)泡彈性物質(zhì)構(gòu)成,其孔是半獨立的。優(yōu)選供應(yīng)輥13的表面層由發(fā)泡彈性物質(zhì)構(gòu)成,其孔是互連的,因為供應(yīng)輥由發(fā)泡物質(zhì)形成,其孔按照形成長孔的方式互連,可以在其表面層中保持大量的調(diào)色劑。在該實施例中,使用由聚氨基曱酸乙酯海綿形成的輥,其孔是互連的,以此作為供應(yīng)輥13。關(guān)于用于供應(yīng)輥13的發(fā)泡彈性物質(zhì),可以使用通過發(fā)泡硅橡膠、三元乙丙橡膠(EPDM)等發(fā)泡形成的發(fā)泡橡膠。但是供應(yīng)輥13的孔不是必須互連的,可以使用一種發(fā)泡彈性物質(zhì),其孔是獨立的。關(guān)于在供應(yīng)輥13和顯影輥11之間的接觸區(qū)域的寬度,l-6腿是有效的。另外,希望在供應(yīng)輥13和顯影輥11之間的接觸區(qū)域中,供應(yīng)輥13的周邊表面相對于顯影輥ll的外周表面具有一定的速度。參考圖2,希望在供應(yīng)輥13和顯影輥11之間的接觸區(qū)域中,供應(yīng)輥13的旋轉(zhuǎn)方向f使得供應(yīng)輥13的外周表面沿著與顯影輥11的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向移動。在該實施例中,在供應(yīng)輥13和顯影輥11之間的接觸寬度被設(shè)定為3mm,在供應(yīng)輥13和顯影輥11之間的線性壓力大小是40gf/cm(0.392N/cm)。另外,當(dāng)顯影在感光鼓2上的靜電潛影時,施加一個與施加在作為供應(yīng)輥13的旋轉(zhuǎn)軸的金屬芯上的顯影偏壓不同的電壓。在該實施例中使用的彈性輥13的電阻大致是l()8ohm,AskerCSC2的硬度大小(KoobunshiKeikiCo.,Ltd)大致是15°。順便提一句,通過電源15對顯影輥11施加顯影偏壓。記錄設(shè)備也設(shè)有電源16,用于和供應(yīng)輥偏壓施加裝置配合向作為供應(yīng)輥13的旋轉(zhuǎn)軸的金屬芯沿著將調(diào)色劑從供應(yīng)輥13向顯影輥11轉(zhuǎn)移的方向施加偏壓。在該實施例中,施加給供應(yīng)輥13的偏壓相對于顯影偏壓被設(shè)定為-250V。也就是說,相對于施加給顯影輥11的電位水平,施加給供應(yīng)輥13的電壓在給調(diào)色劑充正常極性的同一側(cè)上,并且在供應(yīng)輥13和顯影輥11之間的電位水平差是250V。對供應(yīng)輥13的上述偏壓的施加方便了向顯影輥11提供調(diào)色劑的過程,可以獲得圖像密度更好并且由于感光鼓2上的殘留調(diào)色劑而模糊的量更少的圖像。連接在顯影輥11上方的是作為調(diào)節(jié)構(gòu)件的彈性調(diào)節(jié)刮板12。調(diào)節(jié)刮板12由薄金屬板(例如不銹鋼或者磷青銅)形成,或者薄樹脂板(例如聚酰胺彈性體(PAE))形成,它的調(diào)節(jié)力穩(wěn)定,并且能夠可靠地將調(diào)色劑充電為負(fù)極性。調(diào)節(jié)刮板12連接至金屬板上,它被支撐從而調(diào)節(jié)刮板12的表面與刮板12的自由邊緣相鄰的區(qū)域被設(shè)置成與顯影輥11的周邊表面相接觸。在顯影輥11和調(diào)節(jié)刮板12之間的接觸壓力希望在10-45g/cm的線性壓力范圍內(nèi)。如果接觸壓力不大于10g/cm,調(diào)色劑不能被適當(dāng)?shù)爻潆姟R虼?,模糊形成調(diào)色劑增加,導(dǎo)致記錄設(shè)備形成低質(zhì)量的圖像,也就是圖像存在模糊。如果接觸壓力超過45g/cm,調(diào)色劑中的外部添加劑容易因為過大的壓力而與調(diào)色劑分開。換句話說,調(diào)色劑容易變壞,可充電性降低。用于測量在顯影輥ll和刮板12之間的線性接觸壓力大小的方法如下。也就是說,將一片長為100腿、寬為15mm、厚為30jam的不銹鋼薄板作為一個拉出板,將另一片長為180mm、寬為30mm、厚為30jam的不銹鋼薄板作為一個夾緊板,它沿著長度方向?qū)φ?。然后將拉出板插入到夾緊板的兩半之間,并將夾緊板插入到顯影輥11和調(diào)節(jié)刮板12之間。然后,按照預(yù)定的速度在對該拉出板施加恒定的作用力來拉出的情況下將拉出板拉出,并使用彈簧秤等讀取稱讀數(shù)(測量單位g)。然后將所獲得的數(shù)值,或者是將拉出板拉出所必須的作用力大小除以1.5,以將其轉(zhuǎn)換為以g/cm為單位測量的線性壓力大小。在該實施例中,一片薄的導(dǎo)電彈性板,例如一片薄的彈性金屬板,作為調(diào)節(jié)刮板12,當(dāng)然可以使用由一片薄的磷青銅板制成的刮板,它能夠提供穩(wěn)定的壓力大小,在磷青銅板的表面上粘上一片聚酰胺彈性體(PAE)。至于調(diào)節(jié)刮板12的接觸方向,它是反方向。也就是說,調(diào)節(jié)刮板12設(shè)置成與顯影輥ll相接觸,從而就顯影輥ll的旋轉(zhuǎn)方向而言,調(diào)節(jié)刮板12的自由邊緣在兩個部件11和12之間的接觸區(qū)域的上游側(cè)上。對于將調(diào)節(jié)刮板12連接至刮板支撐板的方法沒有特別要求。但是,通常用小螺釘將調(diào)節(jié)刮板12牢固地緊固到刮板支撐板上,或者將其焊接在刮板支撐板上。在該實施例中使用的調(diào)節(jié)刮板12的表面粗糙度Ra大致是1(jm。在該實施例中,顯影輥11和調(diào)節(jié)刮板12電位水平相同;在顯影輥11和刮板12之間不存在電位水平差,如圖2所示。但是,通過向例如磷青銅的薄板的薄金屬板形成的調(diào)節(jié)刮板12施加刮板偏壓,可以使得顯影輥ll和調(diào)節(jié)刮板12電位水平不同,以提供用于實現(xiàn)較高水平的"實心黑心密度"的更好的條件,并且用于防止形成存在模糊的圖像。"實體黑心密度"表示當(dāng)顯影對比度即在施加給顯影輥的顯影偏壓和感光鼓的周邊表面的成像區(qū)域的表面電位水平之間的差最大的時候,在記錄介質(zhì)上形成的實心圖像的密度。也就是說,該實施例中的成像設(shè)備是這樣一種成像設(shè)備,其中顯影輥11的圓周速度相對于感光鼓的圓周速度的比是105%-120%(也就是1.05倍-1.20倍),顯影輥ll的周邊表面的算術(shù)平均粗糙度Ra滿足數(shù)學(xué)表達(dá)式(1)。因此,通過降低顯影輥11的圓周速度相對于感光鼓的圓周速度的比,可以控制調(diào)色劑的變壞,同時實現(xiàn)令人滿意的圖像密度和形成清楚的圖像,也就是沒有模糊的圖像。對該實施例中的成像設(shè)備1進(jìn)行耐久性測試,其中就開始發(fā)生圖像缺陷之前輸出的復(fù)制品的數(shù)量進(jìn)行成像設(shè)備的耐久性測試。該實施例中的成像設(shè)備1所設(shè)有的顯影設(shè)備4由于調(diào)色劑在感光鼓2和顯影輥11之間的接觸間隙內(nèi)受到摩擦而導(dǎo)致的機(jī)械圖像損壞量較小,因此在調(diào)色劑變壞控制方面具有優(yōu)點。更具體的說,當(dāng)上述圓周速度比例是120%的時候,在復(fù)制品圖像由于調(diào)色劑熔化在調(diào)節(jié)刮板12上以及由此帶來的顯影輥11被要被輸出的調(diào)色劑形成條紋涂層而導(dǎo)致出現(xiàn)缺陷(例如圖像密度不均勻,模糊等)之前,該實施例的成像設(shè)備l所輸出的復(fù)制品的數(shù)量是現(xiàn)有技術(shù)的顯影設(shè)備的1.5-2.0倍。換句話說,控制顯影劑的變壞使其可以提供這樣一種設(shè)備,其使用壽命明顯長于現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)以下,參考圖3,描述本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中的成像設(shè)備采用的顯影設(shè)備。在這個實施例中的顯影設(shè)備和成像設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和操作大致與第一優(yōu)選實施例中的相同。因此,在這個實施例中的設(shè)備的實際上具有與第一實施例相同的功能和結(jié)構(gòu)的元件或者是其功能或者結(jié)構(gòu)的等同物的元件釆用與第一實施例相同的附圖標(biāo)記,并不再詳細(xì)描述。這個實施例與第一實施例不同之處在于使用這樣一種輥作為顯影輥11,其算術(shù)平均粗糙度Ra(JISB0601-1994)滿足以下數(shù)學(xué)表達(dá)式,其中Ra[mm]和x[mm]表示顯影輥的平均粗糙度Ra和顯影劑的體均粒度A/X<0.20(2)作為調(diào)節(jié)刮板12,使用例如磷青銅的薄板的金屬薄板形成的刮板。從作為刮板偏壓施加裝置的電源14向調(diào)節(jié)刮板12施加相對于顯影輥11的電平的-50V—250V的偏壓。在向調(diào)色劑刮板12施加偏壓時,在將在該實施例中的顯影輥ll的圓周速度設(shè)定為240mm/s的情況下,3pA—7HA的電流在調(diào)節(jié)刮板12和顯影輥11之間流過。相對于顯影輥11的電平,調(diào)節(jié)刮板12的電平期望在與給調(diào)色劑充電的正常極性相同側(cè)上。也就是說,在該實施例中,由于給調(diào)色劑充上的正常極性為負(fù)性,所以調(diào)節(jié)刮板12的電平處于顯影輥ll的電平的負(fù)性側(cè)上。因此,調(diào)色劑更容易附著在顯影輥ll上,而更不容易附著到調(diào)節(jié)刮板12上。因此,在顯影輥11上的調(diào)色劑層的厚度保持在適當(dāng)?shù)臄?shù)值。如上所述,期望調(diào)色劑刮板12的電平處于顯影輥11的電平的負(fù)性側(cè)上,并且在調(diào)節(jié)刮板12和顯影輥11之間的電平差異不小于50V并且不大于250V。因此在該實施例中,在給調(diào)色劑充上的正常極性為正性時,調(diào)節(jié)刮板12的電平期望比顯影輥11的電平高不小于+50V并且不大于+250V。在顯影輥11的平均粗糙度Ra的數(shù)值足夠小以滿足數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)時,顯影輥11在調(diào)色劑輸送能力方面與在顯影輥11的平均粗糙度Ra的數(shù)值不是這樣的時相比更差。因此,難以實現(xiàn)令人滿意的"實心黑色密度"水平。因此,在給調(diào)色劑充上的正常極性為負(fù)性時,調(diào)節(jié)刮板12的電平期望低于顯影輥ll的電平(在其負(fù)性側(cè)上),以便實現(xiàn)令人滿意的"實心黑色密度"水平。在采用該布置的情況中,上述電流在調(diào)節(jié)刮板12和顯影輥11之間流動,并且因此所得到的電場增大了涂覆在顯影輥11上的調(diào)色劑量(在通過調(diào)節(jié)刮板12調(diào)節(jié)在顯影輥11上的調(diào)色劑之后)。另外,在顯影輥ll上的調(diào)色劑在電場力的作用下保持壓靠在顯影輥11上。因此,盡管涂覆在顯影輥ll上的調(diào)色劑量增加,模糊形成調(diào)色劑也不會增加。另外,參照圖3,在該實施例中,在將在感光鼓2上的靜電潛像顯影期間,通過電源15向保持與顯影輥ll的底側(cè)接觸的供應(yīng)輥13的金屬芯部施加與顯影電壓相同的電壓。也就是說,在該實施例中的成像設(shè)備為這樣一種成像設(shè)備,其中顯影輥11的平均粗糙度Ra滿足數(shù)學(xué)表達(dá)式(2),并且顯影輥11的圓周速度相對于感光鼓2的圓周速度的比在105%-120%的范圍內(nèi),而且通過向調(diào)節(jié)刮板12施加-50V--250V的偏壓(相對于顯影輥11的電平,假設(shè)給調(diào)色劑充上的正常極性為負(fù)性)并且降低顯影輥11的圓周速度相對于感光鼓2的圓周速度的比,從而可以控制調(diào)色劑變質(zhì)同時形成清楚即沒有模糊并且圖像密度令人滿意的圖像。仍對在該實施例中的成像設(shè)備1進(jìn)行耐久性測試,其中在圖像缺陷開始出現(xiàn)之前在輸出的復(fù)制品數(shù)量方面測試成像設(shè)備的耐久性。在該實施例中的成像設(shè)備1所配備的顯影裝置4在由于通過在連續(xù)使用該設(shè)備時摩擦位于感光鼓2和顯影輥11之間的接觸間隙中的顯影劑而在調(diào)色劑上的機(jī)械沖擊而引起的損壞量方面較小。換句話說,在該實施例中的成像設(shè)備從控制調(diào)色劑變質(zhì)方面來看是有利的。另外,其顯影輥11的平均粗糙度Ra更小。因此,它不僅能夠防止所謂的成膜,即調(diào)色劑積聚在顯影輥11的圓周表面中的凹槽中并且停留在其中,而且它還防止了在顯影輥11和感光鼓2之間的摩擦變得過大。因此,由在該實施例中的成像設(shè)備1在開始輸出具有由于調(diào)色劑熔化在調(diào)節(jié)刮板12上以及用調(diào)色劑得到的顯影輥11的條紋涂層而導(dǎo)致的圖像缺陷(例如圖像密度不均勻性、模糊等)的復(fù)制品之前輸出的復(fù)制品數(shù)量為由根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)成的顯影裝置20輸出的數(shù)量的1.8至2.5倍。換句話說,該實施例還能夠通過控制顯影劑變質(zhì)來提供其使用壽命明顯長于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備的設(shè)備,即能夠比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備使用更長時間的設(shè)備。接下來,將按照在本發(fā)明優(yōu)選實施例中的成像設(shè)備1和在本發(fā)明的以下比較例中的那些成像設(shè)備以及在下面試驗中的那些成像設(shè)備之間進(jìn)行比較的方式描述本發(fā)明優(yōu)選實施例的效果。在該例中的顯影裝置的情況中,顯影輥ll的圓周速度相對于感光鼓2的圓周速度的比設(shè)定為130%,這與它在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的顯影裝置(在圖8中所示的)中一樣。另外,調(diào)色劑其體均粒度為6jam,并且顯影輥21其平均粗糙度為1.0nm。在顯影輥21和感光鼓24之間的明顯相互侵入量為40pm。在顯影輥21和調(diào)節(jié)刮板22之間沒有設(shè)置任何電位差。該顯影裝置安裝在成像設(shè)備中,并且進(jìn)行持續(xù)測試,其中打印5000個復(fù)制品以評估該設(shè)備的圖像質(zhì)量。該測試在正常溫度和濕度(25°C和60y。RH)下進(jìn)行。該測試結(jié)果是這樣的通過在顯影輥21和感光鼓24之間的摩擦力使調(diào)色劑變質(zhì),從而使得設(shè)備形成沒有缺陷例如所謂的"重像"、顯影條紋等的圖像。"重像"指的是在前面成像過程期間形成的圖像剩余部分在后面的圖像中出現(xiàn)。鑒于在第一比較例中的結(jié)果,為了控制由于在顯影輥11和感光鼓2之間的摩擦力、所產(chǎn)生的熱量等而導(dǎo)致的調(diào)色劑變質(zhì),與在第一比較例中的相比降低顯影輥11的圓周速度相對于感光鼓2的圓周速度的比。因此,證實通過降低在顯影輥11和感光鼓2之間的圓周速庋比可以控制由于在顯影輥11和感光鼓2之間的摩擦力、所產(chǎn)生的熱臺等而導(dǎo)致的調(diào)色劑變質(zhì)。更具體地說,當(dāng)對采用了在該比較例中的顯影裝置的成像設(shè)備進(jìn)行其中打印5000份復(fù)制品的打印測試時,不會出現(xiàn)圖像缺陷例如重像、顯影條紋等。但是,在顯影輥11和感光鼓2之間的圓周速度比的降低(如表1所示)不僅加劇了模糊形成,而且它妨礙了成像設(shè)備實現(xiàn)令人滿意的"實心黑色密度"水平。因為降低圓周速度比減小了在顯影輥11和感光鼓2之間的摩擦力并且因此不僅降低了感光鼓11的刮除模糊形成調(diào)色劑的能力而且顯影輥不能輸送足夠量的調(diào)色劑以實現(xiàn)令人滿意的"實心黑色密度,,水平,所以才出現(xiàn)這種情況。"實心黑色密度"為圖像密度的最高水平,這能夠當(dāng)在形成在感光鼓上的靜電圖像的曝光點(光點)的電平和顯影偏壓的電平之間的差異存在時實現(xiàn)。參照表1,采用白度計TC-6DS(TokyoDenshokuCo.,Ltd.的產(chǎn)品)來測量出模糊量。至于測量在感光鼓上的模糊形成調(diào)色劑量,通過一片Mylar帶拾取在感光鼓上的模糊形成調(diào)色劑,并且將一片空白的Mylar帶的白度與這片Mylar帶的白度進(jìn)行比較。然后,將在這兩片帶之間的白度差異限定為在感光鼓上的模糊形成調(diào)色劑量的指數(shù)。在該指數(shù)不大于O.7時,認(rèn)為在感光鼓上的模糊形成調(diào)色劑量是令人滿意的,即不明顯。但是,如果該指數(shù)不小于O.7,則模糊形成調(diào)色劑量明顯,尤其在使用光澤紙作為記錄介質(zhì)時和/或在用于成像的成像設(shè)備為彩色成像設(shè)備時,因為模糊形成調(diào)色劑由Y、M、C和Bk成像站的每一個產(chǎn)生出。換句話說,如果該指數(shù)不小于O.7,則將形成出現(xiàn)明顯模糊的圖像。至于"實心黑色密度",如果其光密度不小于1.3,則圖像的實心黑色區(qū)域看起來均勻,因此認(rèn)為不小于1.3的"實心黑色密度"是令人滿意的。但是,如果"實心黑色密度"不大于l.3,則圖像的實心黑色區(qū)域在圖像密度方面較低和/或不均勻。因此,認(rèn)為不大于1.3的"實心黑色密度,,水平是不令人滿意的。也就是說,從在表l中給出的結(jié)果中可以看出,在該比較例中的成像設(shè)備的情況中,沒有任何在模糊度和"實心黑色密度"方面都令人滿意的圓周速度比范圍。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>[比較例3]從在第二比較例中的結(jié)果可以看出,當(dāng)在顯影輥11和感光鼓2之間的圓周速度方面沒有任何差異時,即當(dāng)顯影輥11和感光鼓2的圓周速度比為100%因此在顯影輥11和感光鼓2之間沒有任何摩擦力時,該成像設(shè)備在模糊度和"實心黑色密度,,方面非常令人不滿意。因此,在該比較例中,認(rèn)為通過增加在顯影輥11上涂覆的調(diào)色劑量將在顯影輥11上的模糊形成調(diào)色劑刮除。也就是說,為了通過改善顯影輥11輸送調(diào)色劑的能力來增加涂覆在顯影輥11上的調(diào)色劑量,過去試圖通過增大顯影輥11的平均粗糙度Ra來改善顯影輥ll輸送調(diào)色劑的能力(表2)。但是,隨著涂覆在顯影輥11上的調(diào)色劑量增加,位于調(diào)色劑層中間(在顯影輥11的徑向方向方面)中的調(diào)色劑顆粒不能令人滿意地接觸調(diào)節(jié)刮板12,由此不能通過摩擦令人滿意地充電。因此,未充電的調(diào)色劑和反向充電的調(diào)色劑增加。因此,試圖利用電場力來增加涂覆在顯影輥11上的調(diào)色劑量。更具體地說,相對于顯影輥ll的電平,將-50V至-250V的刮板偏壓施加在調(diào)節(jié)刮板12上(表2)。因此,通過作用在顯影輥11和調(diào)節(jié)刮板12之間的電場力使在顯影輥ll上的調(diào)色劑保持壓向顯影輥ll。因此,在顯影輥11上的調(diào)色劑層密度增大,由此增加了"實心黑色密度"。表2<table>complextableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>但是,由于圓周速度比為100%,則在顯影輥11和感光鼓2之間沒有任何摩擦力。因此,顯影輥11的圓周表面的微觀脊部和谷部不能將在感光鼓2上的調(diào)色劑刮掉。因此,已經(jīng)轉(zhuǎn)印到感光鼓2的圓周表面的與圖像的空白區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域上的調(diào)色劑不會回到顯影輥11上。因此,通過將偏壓等施加在調(diào)節(jié)刮板12上來增加涂覆在顯影輥11上的調(diào)色劑量。但是,模糊形成調(diào)色劑隨著在顯影輥ll上的調(diào)色劑量增加而增加。鑒于在第一至第三比較例中的結(jié)果,想通過顯影輥ll的圓周速度相對于感光鼓2的圓周速度的比設(shè)定為120%,此時摩擦力作用在顯影輥11和感光鼓2之間,并且在由調(diào)節(jié)刮板12控制的同時增加涂覆在顯影輥ll上的調(diào)色劑量,來刮掉模糊形成調(diào)色劑,以便解決模糊問題并且實現(xiàn)令人滿意的"實心黑色密度"水平。在該試驗中,調(diào)色劑的體均粒度為6jam,并且顯影輥ll的圓周速度相對于感光鼓2的圓周速度的比為120°/。。圖6為一曲線圖,顯示出在在0.1jam-3.5Mm范圍內(nèi)變化的顯影輥11的平均粗糙度Ra、在感光鼓2上的模糊產(chǎn)生調(diào)色劑量和在顯影輥11上的調(diào)色劑量(mg/cm2)之間的關(guān)系。在實線的情況中,垂直軸線表示在感光鼓2上的模糊形成調(diào)色劑量(指數(shù)),而在虛線的情況中,垂直軸線表示在顯影輥ll上的調(diào)色劑量。顯影輥11上的調(diào)色劑量和"實心黑色密度"相關(guān)。也就是說,在圓周速度比為120%時,可以實現(xiàn)不小于1.3的令人滿意的"實心黑色密度"水平,只要在顯影輥ll上的調(diào)色劑量不小于大約0.38(mg/cm2)。表面粗糙度Ra和涂覆在顯影輥11上的調(diào)色劑量之間的關(guān)系為線性的;隨著顯影輥11的平均粗糙度Ra增大,涂覆在顯影輥11上的調(diào)色劑量也與平均粗糙度Ra成比例增大。另一方面,它只在一定的范圍內(nèi),即在感光鼓2上的模糊形成調(diào)色劑量與在顯影輥11上的調(diào)色劑量增加成比例線性增加。也就是說,在感光鼓2上的模糊形成調(diào)色劑量具有兩個拐點與顯影輥ll的平均粗糙度Ra大約為0.9Mm對應(yīng)的點,以及與顯影輥11的平均粗糙度Ra大約為2.1jum對應(yīng)的點。更具體地說,在顯影輥11的平均粗糙度Ra大約為0.9至2.1nm的情況下,在顯影輥11的平均粗糙度Ra從大約0.9nm開始增加時,在感光鼓2上的模糊形成調(diào)色劑量降低,但是涂覆在顯影輥11上的調(diào)色劑量增加。這種情況是由于以下原因而出現(xiàn)。也就是說,在平均粗糙度為0.9nm-2.1iam的情況中,在感光鼓2和顯影輥11之間的圓周速度差異用來使得顯影輥ll的圓周表面的微觀脊部和谷部能夠刮掉模糊形成調(diào)色劑。因此,已經(jīng)從顯影輥11轉(zhuǎn)印到感光鼓2上并且附著到感光鼓2的圓周表面與圖像的空白區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域上的調(diào)色劑返回到顯影輥11上。如果顯影輥11的平均粗糙度Ra低于1.2jam,則顯影輥11(顯影輥11的不均勻圓周表面)不能刮掉模糊形成調(diào)色劑,從而使得模糊形成調(diào)色劑增加。另外,顯影輥ll輸送調(diào)色劑的能力更低,因此顯影輥ll不能涂覆有足夠量調(diào)色劑。另一方面,在顯影輥ll的平均粗糙度Ra超過2.Ojam,則對于給在調(diào)色劑層的中間(在顯影輥11的徑向方向上)部分中的調(diào)色劑顆粒而言,涂覆在顯影輥11上的調(diào)色劑量太多。因此,增加了模糊形成調(diào)色劑。而且,在顯影輥ll的平均表面粗糙度Ra過大的情況下,顯影輥11的圓周表面的微觀脊部和谷部使得形成具有不想要的條紋的圖像。從這些結(jié)果中可以清楚了解以下事情。即,假設(shè)調(diào)色劑其體均粒度為6jam,則期望顯影輥11的平均表面粗糙度Ra在1.2Mm-2.Onm的范圍內(nèi),因為只要它在這個范圍內(nèi),則顯影輥11保持其有效輸送調(diào)色劑的能力,從而使之能夠?qū)崿F(xiàn)不小于1.3的"實心黑色密度",并且使模糊形成調(diào)色劑指數(shù)保持低于0.7。但是,顯影輥11保持足夠調(diào)色劑輸送效率量并且模糊形成調(diào)色劑的量保持受到控制的顯影輥11的平均表面粗糙度范圍不限于上述范圍。換句話說,它根據(jù)用于成像的調(diào)色劑的體均粒度變化。在該試驗中,采用其體均粒度為6nm的調(diào)色劑。但是,只需顯影輥ll的平均表面粗糙度Ra滿足以下數(shù)學(xué)表達(dá)式,其中A[jam]和XUm]分別表示顯影輥11的平均表面粗糙度Ra和顯影劑的體均粒度<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>例如,在其體均粒度為5pm的調(diào)色劑的情況中,顯影輥ll的平均表面粗糙度Ra期望在l.0nm-1.65iam的范圍內(nèi),而在其體均粒度為8jam的調(diào)色劑的情況中,顯影輥11的平均表面粗糙度Ra期望在1.6nm-2.6ym的范圍內(nèi)。只要顯影輥11的平均表面粗糙度Ra在上述范圍內(nèi),則可以將已經(jīng)從顯影輥11轉(zhuǎn)印到感光鼓2上并且附著到感光鼓2的與圖像空白區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域上的調(diào)色劑刮掉。表3顯示出在使顯影輥11的平均粗糙度Ra和顯影劑的體均粒度變化同時使顯影輥11的圓周速度相對于感光鼓2的圓周速度的比保持在120%的試驗中,"實心黑色密度"和模糊度之間的關(guān)系。在"實心黑色密度"其光密度不小于1.3時,認(rèn)為是優(yōu)異的(O),如在第二比較例中一樣。至于在感光鼓2上的模糊形成調(diào)色劑量(指數(shù)),在它不大于0.7時,認(rèn)為是優(yōu)異的(O),也如在第二比較例中的一樣。另外,表3顯示出在認(rèn)為實心黑色密度和在感光鼓2上的模糊形成調(diào)色劑量優(yōu)異(0)時,滿足數(shù)學(xué)表達(dá)式(1)。表3圓周速度比120%<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>如果顯影輥11的平均粗糙度R小于調(diào)色劑的體均粒度的0.2倍,則顯影輥ll在其輸送調(diào)色劑的量方面不夠。另一方面,如果顯影輥ll的平均粗糙度R大于調(diào)色劑的體均粒度的0.33倍,則顯影輥ll在其輸送調(diào)色劑的量方面過多,這有助于模糊形成調(diào)色劑量增大。另外,對于在顯影劑的體均粒度和顯影輥11的平均粗糙度Ra之間的關(guān)系,后者必須足夠大以滿足數(shù)學(xué)表達(dá)式(l)。否則,顯影輥ll不能令人滿意地刮除已經(jīng)附著到感光鼓2圓周表面的與圖像空白區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域上的調(diào)色劑,以回收它。但是,如果顯影輥11的平均粗糙度Ra相對于調(diào)色劑的體均粒度過大,則顯影輥11的圓周表面的脊部和谷部在尺寸上不會與調(diào)色劑的粒徑相配,但是可以輸送足夠量的調(diào)色劑。因此,不能令人滿意地刮除已經(jīng)附著到感光鼓2圓周表面的與圖像空白區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域上的調(diào)色劑,以回收它。在第二試驗中,將圓周速度比設(shè)定為105%以確保摩擦力作用在顯影輥11和感光鼓2之間。另夕卜,在使顯影輥11的平均粗糙度Ra在0.1jam-3.5um的范圍內(nèi)變化期間,測量出在感光鼓2上的模糊形成調(diào)色劑量(指數(shù))和涂覆在顯影輥ll上的調(diào)色劑量0ng/cm2)。在圖7中給出了該試驗的檢查結(jié)果,其中在實線的情況中,垂直軸線表示在感光鼓2上的模糊形成調(diào)色劑量(指數(shù)),而在虛線的情況中,垂直軸線表示在顯影輥ll上的調(diào)色劑量。顯影輥ll上的調(diào)色劑量和"實心黑色密度"相關(guān)。也就是說,在圓周速度比為105%時,只要在顯影輥ll上的調(diào)色劑量不小于大約0.43(mg/cm2),就可以實現(xiàn)不小于1.3的令人滿意的"實心黑色密度"水平。如果在感光鼓2上的模糊形成調(diào)色劑量不大于0.7并且"實心黑色密度"不小于l.3,則獲得優(yōu)異的圖像。因此,在該試驗中,如在第一試驗中一樣調(diào)色劑其體均粒度為6nm并且圓周速度比為105%,只要顯影輥11的平均粗壽造度Ra在1.2nm-2.Ojjm的范圍中,則顯影輥11涂覆有令人滿意的調(diào)色劑量,并且顯影輥11的圓周表面的脊部和谷部用作刮除裝置。因此,模糊形成調(diào)色劑保持受到控制。在該試驗中,使用其體均粒度為6jam的調(diào)色劑。但是,只要在顯影輥ll的平均粗糙度和顯影劑的體均粒度之間的關(guān)系滿足以下數(shù)學(xué)表達(dá)式(3),其中A[nm]和X[jam]分別表示顯影輥11的平均表面粗糙度Ra和顯影劑的體均粒度0.33>A/X>0.2…(l)則即使在圓周速度比為105%,所得到的圖像在"實心黑色密度"和模糊方面也是令人滿意的,如表3中所示一樣,該表顯示出第一試驗的結(jié)果。從第一和第二試驗中可以看出,在調(diào)色劑其體均粒度為6um時,除非在顯影輥11的平均粗糙度Ra和顯影劑的體均粒度之間的關(guān)系滿足以下數(shù)學(xué)表達(dá)式(4),其中A[jam]和XUm]分別表示顯影輥11的平均表面粗糙度Ra和顯影劑的體均粒度0.33>A/X>0.2則出現(xiàn)模糊形成調(diào)色劑增加的問題、"實心黑色密度"下降的問題等。因此在該試驗中,測試滿足A/X<0.2的顯影輥。更具體地說,將圓周速度比設(shè)定為105%,并且使用其體均粒度為6nm的調(diào)色劑來進(jìn)行成像。另夕卜,顯影輥11的平均粗糙度Ra為0.1)am(A/X=0.02),并且向調(diào)節(jié)刮板12施加刮板偏壓。在表4中給出了在改變調(diào)色劑刮板偏壓期間獲得的"實心黑色密度"和在感光鼓2上模糊形成調(diào)色劑量(指數(shù))的數(shù)值。在該試驗中,給調(diào)色劑充上的正常極性為負(fù)性。從表4中可以看出,將-50--250V(相對于顯影輥11的電平)偏壓施加在調(diào)節(jié)刮板12上。因此,3pA-7jLiA的電流在調(diào)節(jié)刮板12和顯影輥ll之間流動(顯影輥ll的圓周速度為240匪/秒)。因此,通過電場力將調(diào)色劑壓在顯影輥11上,由此壓實至最高密度。換句話說,在顯影輥11上涂覆有更大量的調(diào)色劑。另外,電場用來將調(diào)色劑壓向顯影輥11。因此,盡管在顯影輥11上的調(diào)色劑量增加,模糊形成調(diào)色劑也減少。換句話說,調(diào)節(jié)刮板偏壓的施加可減少模糊形成調(diào)色劑同時增加"實心黑色密度"。高于-250V的調(diào)節(jié)刮板偏壓的施加不會導(dǎo)致"實心黑色密度"的進(jìn)一步增加,也不會導(dǎo)致模糊形成調(diào)色劑進(jìn)一步減少。相反,由于電的原因,發(fā)生調(diào)色劑變質(zhì),例如外部添加劑與調(diào)色劑顆粒分離。另夕卜,低于-50V的調(diào)節(jié)刮板偏壓不能有效增加"實心黑色密度"和減少模糊形成調(diào)色劑的量。也就是說,即使當(dāng)滿足A/X〈0.2的輥用作顯影輥11時,-50--250V(相對于顯影輥11的電平)偏壓施加在調(diào)節(jié)刮板12上,可提高圖像密度同時控制模糊形成調(diào)色劑。換句話說,該試驗表明預(yù)期調(diào)節(jié)刮板12的電平處于與給調(diào)色劑充上的正常極性相同側(cè)上,并且調(diào)節(jié)刮板12和顯影輥11之間的電平差異在50V-250V的范圍內(nèi)。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>該試驗還表明顯影輥ll的平均粗糙度Ra降低能夠防止調(diào)色劑聚集并且牢牢停留在顯影輥11的圓周表面的彎月形谷部中,并且它還能夠防止在顯影輥11和感光鼓2之間產(chǎn)生過大的摩擦力。在第四試驗中,將圓周速度比設(shè)定為120%以確保在顯影輥11和感光鼓2之間存在足夠大的摩擦力。否則,第四試驗與第三試驗相同,其中釆用其體均粒度為6jam的調(diào)色劑,并且使用其表面粗糙度Ra為0.1Hm(A/X=0.02)的顯影輥用作顯影輥11。在調(diào)節(jié)刮板12上施加刮板偏壓。在表5中給出了"實心黑色密度"和在感光鼓2上的模糊形成調(diào)色劑量(指數(shù))的數(shù)值,這是使用各種調(diào)節(jié)刮板偏壓來實現(xiàn)。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>還有,在圓周速度比為120%并且顯影輥11滿足A/X<0.2的這個試驗中,將調(diào)節(jié)刮板偏壓保持在-50--25(^(相對于顯影輥11的電平)的范圍內(nèi)能夠使感光鼓2上的模糊形成調(diào)色劑量保持在不高于0.7的水平,并且使"實心黑色密度"保持不小于l.3;從而能夠獲得優(yōu)異的圖像。為了概括第三和第四試驗,期望顯影輥的圓周速度為感光鼓的圓周速度的1.05-1.20倍;A/X<0.2;調(diào)節(jié)刮板的電平在與給調(diào)色劑充上的正常極性相同側(cè)(參照顯影輥的電平)上,并且在顯影輥和調(diào)節(jié)刮板之間的電平差在50V-250V的范圍內(nèi)。也就是說,滿足上述條件能夠在感光鼓上的模糊形成調(diào)色劑和"實心黑色密度"方面改善成像設(shè)備。[實施例3]圖4為根據(jù)本發(fā)明能夠可拆卸地安裝在成像設(shè)備中的處理盒30的實施例的示意性剖視圖。處理盒30具有作為顯影劑運載構(gòu)件的顯影輥11、作為顯影劑調(diào)節(jié)構(gòu)件的調(diào)色劑刮板12、供應(yīng)輥13等。調(diào)節(jié)刮板12設(shè)置成其中一個主要表面與顯影輥11的圓周表面接觸。在該實施例中的顯影裝置4其結(jié)構(gòu)與在第一實施例中的相同。處理盒30包括顯影裝置4、感光鼓2、充電裝置3和作為清潔裝置的清潔刮板8,它們一體地設(shè)置在塑性支撐構(gòu)件中,其一部分構(gòu)成廢調(diào)色劑存儲部件。換句話說,在該實施例中的處理盒30是上述顯影裝置4和用于處理感光鼓2的單元的組合件。一些處理盒沒有設(shè)置清潔裝置和充電裝置。因此,在前面實施例中的任一種顯影裝置4可以用作處理盒30的其中一個結(jié)構(gòu)元件。處理盒30可拆卸地安裝在成像設(shè)備中。因此,能夠通過替換處理盒30來簡單地更換成像設(shè)備的整個成像裝置。因此采用處理盒30改善了成像設(shè)備的維護(hù)方便性。圖5是釆用了四個處理盒30的彩色成像設(shè)備的示意圖,所述四個處理盒30為Y、M、C和K處理盒。在該實施例中的顯影裝置其在感光鼓上的模糊形成調(diào)色劑量(指數(shù))不大于0.7。因此,該彩色成像設(shè)備即使它將每個全色圖像的四個單色彩色圖像顯影也能夠形成沒有明顯模糊的圖像。因此,在使用該彩色成像設(shè)備時,在使彩色成像設(shè)備輸出清晰圖像即使在圖像密度方面令人滿意并且沒有模糊的圖像的同時,能夠控制由于在位于顯影劑運載構(gòu)件和圖像承載構(gòu)件之間的接觸區(qū)域中出現(xiàn)的摩擦而導(dǎo)致的對顯影劑的損壞。黑色其使用頻率高于其它顏色,并且人眼能夠比它能夠檢測其它顏色的模糊更容易檢測出黑色模糊的存在。因此,期望每種顏色(Y,M和C)顯影裝置4的顯影輥11的圓周速度與相應(yīng)感光鼓2的圓周速度的比設(shè)定為105%,而黑色顯影裝置4的顯影輥11的圓周速度相對于顯影感光鼓2的圓周速度的比設(shè)定為120%。換句話說,預(yù)期每個顏色顯影裝置4的圓周速度比設(shè)定為低于無色顯影裝置4的圓周速度比。采用這種設(shè)置,可以在不降低彩色成像設(shè)備的黑色文本質(zhì)量的情況下控制模糊形成,并且還可以輸出比由根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的彩色成像設(shè)備輸出的彩色圖像更耐久的彩色圖像。順便說一下,在前面的優(yōu)選實施例中,顯影輥ll總是保持與感光鼓2接觸。但是,除了在顯影期間,顯影輥11可以保持與感光鼓2分離。另外,作為用于在感光鼓2和顯影輥11之間提供預(yù)定圓周速度比的裝置,可以調(diào)節(jié)在感光鼓2所配備的齒輪和顯影輥11所配備的齒輪之間在直徑方面的關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明,可以控制由于顯影劑變質(zhì)而引起的圖像缺陷。作為本發(fā)明的其中一個實際效果,可以列出的效果有,本發(fā)明能夠控制在位于顯影劑運載構(gòu)件和圖像承載構(gòu)件之間的接觸間隙中的顯影劑引起的損壞,同時輸出清洗的圖像,即在圖像密度方面令人滿意并且沒有模糊的圖像,由此使之能夠提供能夠長時間使用的設(shè)備,即在使用壽命方面比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備更長的設(shè)備。雖然已經(jīng)參照所披露的結(jié)構(gòu)對本發(fā)明進(jìn)行了說明,但是本發(fā)明并不限于所給出的細(xì)節(jié),本申請旨在覆蓋落入在改進(jìn)目的或以下權(quán)利要求范圍內(nèi)的這些變型或變化。權(quán)利要求1.一種成像設(shè)備,包括圖像承載構(gòu)件;顯影劑運載構(gòu)件,能夠與所述圖像承載構(gòu)件接觸,用于將顯影劑運載到顯影位置,用顯影劑使形成在所述圖像承載構(gòu)件上的靜電圖像顯影;供應(yīng)構(gòu)件,用于給所述顯影劑運載構(gòu)件供應(yīng)顯影劑,其中,所述顯影劑運載構(gòu)件的圓周速度不小于所述圖像承載構(gòu)件的圓周速度的1.05倍并且不大于其1.20倍,算術(shù)平均粗糙度Ra不小于顯影劑的體均粒度的0.20倍并且不大于其0.33倍,施加在所述供應(yīng)構(gòu)件上的電位與施加在所述顯影劑運載構(gòu)件上的電位不同,更接近顯影劑的正常電荷極性的較大電位。2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其特征為,所述供應(yīng)構(gòu)件設(shè)置成與所述顯影劑運載構(gòu)件接觸。3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,還包括顯影劑調(diào)節(jié)構(gòu)件,該顯影劑調(diào)節(jié)構(gòu)件與顯影劑運載構(gòu)件的表面接觸,用來調(diào)節(jié)在所述顯影劑運載構(gòu)件上承載的顯影劑的量。4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其特征為,所述圖像承載構(gòu)件壓入到所述顯影劑運載構(gòu)件中的深度不小于10pm并且不大于50jam。5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其特征為,包含在顯影劑中的調(diào)色劑顆粒的形狀系數(shù)SF-1不小于100并且不大于160,其形狀系數(shù)SF-2不小于100并且不大于140,所述形狀系數(shù)SF-1和SF-2通過以下等式來限定SF-1-((絕對最大長度)V調(diào)色劑顆粒的投影面積)x(兀/4)xlOO;SF-2-((圓周長度)V調(diào)色劑顆粒的投影面積)x(1/兀4)x100。6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,還包括第二圖像承載構(gòu)件和能夠與所述第二圖像承載構(gòu)件接觸的第二顯影劑運載構(gòu)件,用于將顯影劑運載到顯影位置,用顯影劑將形成在所述第二圖像承載構(gòu)件上的靜電圖像顯影,其中,所述顯影劑運載構(gòu)件的圓周速度與所述第一圖像承載構(gòu)件的圓周速度的比小于所述第二顯影劑運載構(gòu)件的圓周速度與所述第二圖像承載構(gòu)件的圓周速度的比。7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備,其特征為,承載在所述顯影劑運載構(gòu)件上的顯影劑為彩色顯影劑。8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其特征為,所述顯影劑是非磁性單組分顯影劑。全文摘要一種成像設(shè)備,包括圖像承載構(gòu)件;顯影劑運載構(gòu)件,能夠與所述圖像承載構(gòu)件接觸,用于將顯影劑運載到顯影位置以用顯影劑使形成在所述圖像承載構(gòu)件上的靜電圖像顯影;供應(yīng)構(gòu)件,用于給所述顯影劑運載構(gòu)件供應(yīng)顯影劑,其中所述顯影劑運載構(gòu)件的圓周速度不小于所述圖像承載構(gòu)件的圓周速度的1.05倍并且不大于其1.20倍,算術(shù)平均粗糙度Ra不小于顯影劑的體均粒度的0.20倍并且不大于其0.33倍,施加在所述供應(yīng)構(gòu)件上的電位與施加在所述顯影劑運載構(gòu)件上的電位不同,更接近顯影劑的正常電荷極性的較大電位。文檔編號G03G15/06GK101339389SQ20081012808公開日2009年1月7日申請日期2006年11月1日優(yōu)先權(quán)日2005年11月1日發(fā)明者境澤勝弘,森谷修司,遠(yuǎn)藤理惠,高橋憲生申請人:佳能株式會社
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