專利名稱：用于成像設備的顯影裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于復印機，傳真機，打印機或類似成像設備的顯影裝置，更具體地說涉及用雙組分型顯影劑，即調色劑和磁性載體顆粒的混合物對影像載體上形成的潛像進行顯影的那種類型的顯影裝置。
所述類型的能自動控制顯影劑中調色劑含量和沉積在調色劑上電荷量的顯影裝置，在例如日本已公開的專利63-225266和64-105975中公開。這種顯影裝置能基于顯影劑自身的運動進行上述控制，且無需包括顯影劑混合和運送元件和調色劑量傳感器在內的復雜的調色劑含量控制機構。由此成功地減小了顯影裝置的尺寸和成本，但是，這種顯影裝置的問題在于，自動地再充進顯影劑的調色劑量在顯影劑活動位置和顯影劑不活動位置是不同的，還與顯影劑量大和量小位置不同。結果，顯影劑中調色劑的量變得不均勻，而造成圖像密度不均勻和模糊，特別是，沉積在顯影套筒或類似顯影劑載體上的顯影劑會在基本上垂直于顯影劑載體運送顯影劑方向的方向上運動。結果，顯影劑中調色劑的量在顯影劑載體的兩端部分增加。由此污染影像背景，造成調色劑飛散而降低影像密度。
鑒于上述原因，例如，日本已公開的專利63-4282，提出了一種包括內置兩個調色劑供料元件的調色劑貯存器的顯影裝置。經兩個調色劑供料元件形成的路徑運送顯影劑以消除密度不均勻和圖像模糊，但是這種方法由于增加了兩個調色劑供料元件，從而增加了顯影裝置的尺寸和成本。
因此本發明的目的是提供一種不需復雜的調色劑含量控制裝置或復雜的顯影劑混和和運送裝置而操作的顯影裝置，它通過限制顯影劑載體上顯影劑在前文所述方向上的運動，而消除由于顯影劑載體兩端部的調色劑含量增加而帶來的上述問題。
本發明的另一目的是通過減少部件數目和集成功能元件而提供一種體積小，成本低質量穩定的顯影裝置。
在本發明的一個方面，顯影裝置包括用于運送沉積于其上由調色劑和磁性顆粒構成的顯影劑的顯影劑載體。磁場生成部分置于顯影劑載體內，調節元件調節沉積在圖像載體上的顯影劑量，顯影劑貯存元件在顯影劑貯存元件和顯影劑載體之間形成一空隙，以便被調節元件阻擋的顯影劑停留。調色劑貯存部分以相對于顯影劑載體向該空隙運送顯影劑的方向的上游側與該空隙相毗連，且形成面對影像載體的調色劑充填開口，防擴散元件避免被調節元件阻擋的顯影劑在顯影劑載體的軸向方向上向外擴散。
在本發明的另一方面，顯影裝置包括用于運送沉積于其上的由調色劑和磁性顆粒構成的顯影劑的顯影劑載體，磁場生產部分置于顯影劑載體內，調節元件調節沉積于顯影劑載體上的顯影劑量，顯影劑貯存元件在顯影劑貯存元件和顯影劑載體之間構成一空隙，以使被上述調節元件阻擋的顯影劑停留，調色劑貯存元件從相對于顯影劑載體向該空隙運送顯影劑的方向的上游側與該空隙相毗連，且形成面對影像載體的調色劑充填開口，從顯影劑貯存元件相對于顯影、劑貯存元件的長度方向的兩端部伸出一對側壁，位于調色劑影像能在基本上垂直于上述方向的方向上有效地形成有效顯影區的外面。面對顯影劑載體表面的側壁表面與顯影劑載體表面隔開一定的距離，該距離能在基本上垂直于顯影劑載體運送方向的方向上限制顯影劑載體上顯影劑的運動。
在本發明的另一方面，顯影裝置包括其中帶磁場生成部分的顯影劑載體，且運送調色劑和磁性顆粒構成的沉積于其上的顯影劑。第一調節元件調節由影像載體運送的顯影劑的量。設置一空隙使第一調節元件刮去的顯影劑滯留，調節劑貯存部分與該空隙相接，以將調色劑供入顯影劑載體。第二調節元件位于該空隙中相對于顯影劑載體運送顯影劑方向第一調節元件的上游，第二調節元件和顯影劑載體隔開一定距離使得當顯影劑載體上顯影劑形成層由于顯影劑中調色劑含量增加而層厚增加時，第二調節元件限制顯影劑的增量。顯影劑和調色劑相互接觸的條件，隨顯影劑載體上顯影劑中調色劑含量的變化而改變，由此改變顯影劑載體上顯影劑吸收調色劑的條件。
在本發明的另一方面，顯影裝置包括用于運送由調色劑和磁性顆粒組成的且沉積于其上的顯影劑的顯影劑載體。第一調節元件調節在顯影劑載體上形成的由顯影劑載體運送的顯影劑層的厚度。在第一調節元件的顯影劑載體運送顯影劑方向的上游有一空隙，以接收顯影劑。調色劑貯存部分和該空隙相連，且包括將調色劑送到顯影劑載體的開口，該開口是由第二調節元件和面對第二調色元件的表面構成的，且各帶予定長度，各與顯影劑載體隔開一特定距離。該開口設置在空隙和所述的調色劑貯存部分之間，選擇第二調節元件和顯影劑載體之間的空隙，和上述表面和顯影劑載體之間的空隙，使得顯影劑在開口周圍形成的層厚比在顯影劑載體離開第一調節元件的部分上厚。
在本發明的另一方面，顯影裝置包括使由調色劑和磁性載體顆粒構成的雙組分型顯影劑滯留在其中的空隙，可旋轉的顯影劑載體面對圖像載體，且其內包括磁場生成部分，第一調節元件調節顯影劑在顯影劑載體上形成的層厚。調色劑貯存部分內包括可旋轉的調色劑供料元件。空隙的內壁和與其面對的顯影劑載體表面之間的最大距離比顯影劑載體的半徑大。調色劑貯存在調色劑貯存部分內，使得與顯影劑接觸的調色劑由于空隙中顯影劑的運動而送入空隙。
在本發明的另一方面，顯影劑裝置包括使得由調色劑和磁性載體顆粒構成的雙組分型顯影劑留在其內的間隙，可旋轉顯影劑載體面對影像載體，且其內包括磁場生成部分，第一調節元件調節顯影劑載體上形成的顯影劑層厚，調色劑貯存部分包括位于其內的可旋轉調色劑供料元件，第二調節元件位于相對于顯影劑載體旋轉方向的具有到顯影劑載體表面最大距離的空隙內壁部分的上游，以調節顯影劑進入該空隙的量，第二調節元件與顯影劑載體表面之間的距離是第一調節元件與顯影劑載體表面之間距離的兩到六倍。貯存在調色劑貯存部分與顯影劑接觸的調色劑由于在所述空隙內顯影劑的運動被送入該空隙。
在本發明的又一個方面，顯影裝置包括使由調色劑和磁性載體顆粒構成的雙組分型顯影劑滯留在其內的空隙。可旋轉的顯影劑載體面對圖像載體，且其內包括磁場生成部分。第一調節元件調節顯影劑載體上形成的顯影劑層厚。調色劑貯存部分包括位于其內的可旋轉的調色劑供料元件。第二調節元件位于相對于顯影劑載體旋轉方向，具有到顯影劑載體表面最大距離的空隙內壁部分的上游，以調節顯影劑進入該空隙的量。第二調節元件的自由邊位于比顯影劑載體的旋轉中心更高的位置上。貯存在調色劑貯存部分中和顯影劑接觸的調色劑由于顯影劑在空隙內的運動而被送入該空隙。
在本發明的再一個方面，顯影裝置包括用于運送沉積于其上的由調色劑和磁性載體顆粒構成的顯影劑的顯影劑載體，磁場生成部分位于顯影劑載體內，調節元件調節沉積于顯影劑載體上的顯影劑量，設置一個空隙以便被調節元件阻擋的顯影劑滯留在其中。調色劑貯存部分和該空隙相連其內貯存調色劑。保持調色劑和沉積在顯影劑載體上的顯影劑相接觸，該空隙有一個從調色劑貯存部分側面向顯影劑載體側面向下傾斜的相對于重力方向的內底壁。
本發明的上述及其他目的，特征和優點從結合下述附圖的詳細說明將變得更為清楚。


圖1A是傳統顯影裝置的片斷剖面圖。
圖1B是圖1A所示裝置的透視圖。
圖2A是圖1A所示裝置從另一方向看的透視圖。
圖2B是圖1A所示裝置從圖2A所示外箭頭A所示方向看的圖。
圖2C是沿圖2B的X-X線的剖面圖。
圖3A是本發明顯影裝置第一實施例的片斷剖面圖。
圖3B是顯示第一實施例特征的透視圖。
圖4是顯示第一實施例中顯影套筒上磁力分布的圖。
圖5A是顯示第一實施例中顯影劑貯存元件粘附封口的部分的示意圖。
圖5B和圖5A類似，是顯示封口粘附到顯影劑貯存元件上的圖。
圖6A是本發明第二實施例的片斷剖面圖。
圖6B是第二實施例的分解透視圖。
圖7A是本發明第三實施例的片斷剖面圖。
圖7B是第三實施例的透視圖。
圖8A顯示的是第三實施例中各種元件的寬度。
圖8B顯示的是第三實施例的磁力分布和顯影劑分布。
圖9是本發明第四實施例的片斷剖面圖。
圖10-12是顯示顯影劑在第四實施例中行為的片斷剖面側視圖。
圖13A和13B是用于理解載體覆蓋比的示意圖。
圖14A是顯示第四實施例中調色劑顆粒在載體顆粒上沉積且在載體覆蓋比為100％時觀察得到的示意圖。
圖14B和圖14A類似是顯示當載體覆蓋比為69％時觀察得到的調色劑沉積情況的示意圖。
圖15是第四實施例改型的片斷剖面側視圖。
圖16和圖15類似是顯示第四實施例的又一改型的視圖。
圖17是本發明第五實施例的片斷剖面圖。
圖18-21是顯示第五實施例的功能的片斷剖面側視圖。
圖22是顯示第五實施例的顯影劑中載體量與調色劑含量上限之間相互關系的視圖。
在圖中，相同的標號代表相同的結構元件。
為更好地理解本發明，將對如圖1A和1B所示的用雙組分型顯影劑對潛像進行顯影這類的傳統顯影裝置作一簡單說明，所述裝置能控制調色劑含量和顯影劑電荷量，而不必憑借包括顯影劑攪動和運送元件和調色劑含量傳感器在內的復雜的調色劑含量控制機構。如圖1所示，這種裝置包括其上承載了顯影劑3的顯影劑載體4。顯影劑3包括調色劑3a和磁性載體顆粒。磁場生成裝置5位于顯影劑載體4內。調節元件6調節沉積在顯影劑載體4上的顯影劑3的量。顯影劑貯存元件7形成一個位于它和顯影劑載體4之間的空隙A。被調節元件6阻擋的一部分顯影劑3滯留在上述空隙內，調色劑貯存部分8從顯影劑載體4運送顯影劑3的方向的上游與該空隙A相連。在調色劑貯存部分8上形成有一個開口8a，并面對顯影劑載體4。顯影劑的調色劑含量主要由圍繞顯影劑載體4的空隙A內，存在的載體總量來確定。標號9代表攪動器。
如圖1B所示，顯影劑貯存元件7的結構要使得圍繞顯影劑載體4的周邊，在它和載體4之間形成空隙A。在這種特定結構中，元件7的較低端部也與顯影劑載體4的周邊隔開。主要由于磁場生成裝置5的磁力，顯影劑3滯留在空隙A內。一般說來，在基于磁場生成裝置產生的磁場作用下，將顯影劑沉積在顯影劑載體上這類的裝置中，在運送過程中顯影劑位于顯影劑載體的整個磁場寬度上。對所述的實施例也是如此。具體地說，由顯影劑載體4將顯影劑3運送到顯影劑載體4面對調節元件6的位置上，之后再運送到載體4面對影像載體1的位置上，之后返回空隙A。磁場生成裝置5形成主極和使顯影劑3沿上述路徑運送的磁場。
顯影劑貯存元件7的主要功能是形成空隙A，由于磁場生成裝置5形成的磁場，使得顯影劑3滯留在其中，因此，關鍵在于元件7至少在一個覆蓋顯影劑載體4周邊的壁，如圖1B所示。當然，如圖1A所示的殼體2包括間隔大于顯影劑載體4的軸向大小或長度的兩相對側壁，結果避免了調色劑飛出顯影裝置。
圖1B畫出了有效顯影區B和區B外的區C，上述結構的問題在于，磁性保留在顯影劑載體4上的顯影劑3容易在基本垂直于運送方向的方向上從B區移向C區，在顯影裝置中，磁場產生裝置5將顯影劑3的載體保留在顯影劑載體4上的力，在C區遠弱于在B區，移到C區的顯影劑3由于自身重力而落下，由此降低了確是顯影劑3的調色劑含量的載體的總量。結果，在面對C區的部分以和載體的減少量相對應的量，從調色劑貯存部分8將新的調色劑3a補充到空隙A中，由此過度增加了調色劑含量。
圖2A-2C顯示了這種傳統顯影裝置的另一個問題。如圖2A和2B所示，被調節元件6阻擋的顯影劑部分沿元件6在基本上垂直于運送方向的方向上向外移動。結果，被調節元件6阻擋的并予期形成一堆的顯影劑會在顯影劑載體4的各端部a塌落，并在端部a變得比在中間部分低。如圖2C所示，由并口8a補充的調色劑8b在位置E和留在空隙A內的顯影劑相接觸，在上述條件下，存在在位置E上游部分空隙A內的和對應于端部a的載體的總量低于存在空隙A內相同部分的，但和中間部分對應的載體量，結果，在位置E，顯影劑在端部分a易于吸收調色劑8b，這樣也就造成了從調色劑貯存部分8補進空隙A中的調色劑3a，在端部a比在中間部分多，因此增加了顯影劑的調色劑含量。
在帶有調色劑含量傳感器的復雜的調色劑含量控制機構這類的顯影裝置中，被調節元件6阻擋的顯影劑也沿元件6在基本上垂直上運送方向的方向上向外移動。但是，這部分顯影劑不直接影響劑的調色劑含量。
在顯影劑載體4軸向局部增加的調色劑含量減少了由于調色劑和載體之間的磨擦作用，而使調色劑充電的機會，因此減少了沉積在調色劑上的電荷量，由此減少了將調色劑固定在載體上的靜電力，致使調色劑沾污影像的背景，并飛散沾污成像設備的內部。而且，磁刷會降低在顯影劑載體4的相對端的調色劑量，且降低圖像密度。
本發明顯影裝置的優選實施例將在下文說明。實施例作為例子用于電照相復印機。
第一實施例見圖3A，顯影裝置包括位于作為光電導鼓1的圖像載體一側的殼體2。在殼體2面對鼓1的部分上形成一個開口，非磁性顯影套筒4位于殼體2中，并部分經殼體2的開口曝露在外面。顯影套筒4作為將雙組分型顯影劑沉積在其上的顯影劑載體，磁輥或磁場生成裝置5固定在顯影套筒4內，調節刮板或調節元件6調節由顯影套筒4運向套筒4面對鼓1的顯影位置的顯影劑3的量，顯影劑貯存元件7帶有面對顯影套筒4的開口。
顯影劑貯存元件7位于顯影套筒4上，且在它和套筒4之間形成一空隙A，被調節刮板6阻擋的部分顯影劑滯留在上述空隙A內，磁輥5包括一個形成作用于空隙A的磁場的磁極。另外，如在傳統顯影裝置中那樣，磁輥5包括面對顯影位置的主極和使套筒4運送顯影劑3的磁極。位于套筒4右側的部分殼體2構成其內貯存新調色劑3a的調色劑槽8。在調色劑槽8中形成有開口8a，開口8a面對套筒4，并在相對于套筒4運送顯影劑3方向的上游側與空隙A相連，攪拌器9和開口8a相連，并在攪拌時將調色劑3a送入開口8a中。
如圖3B所示，顯影劑貯存元件7在其相對端有側壁7a，側壁7a伸向套筒4，以防止顯影劑3從有效顯影區B側移到B區外的區C中。在面對套筒4的各側壁7a的表面與套筒4的周邊之間有一間隙d1。該間隙d1的尺寸要能限制顯影劑的運動，如為0.55mm到2.0mm。
圖4顯示的是空隙A和主極磁力在套筒4軸向的磁力分布之間的位置關系。如特征曲線D所示，由于磁輥5的性能，套筒1的磁力在套筒4兩端比中間部分稍大，套筒4的軸向尺寸或長度比影像的寬度大，結果套筒4的兩端不參予顯影。側壁7a的位置1與磁力強的磁輥5的兩端相對應。在各側壁7a上安裝封料，以充填壁7a和套筒4間的間隙，下文將詳細說明。這種封料應用海綿或類似材料制成，顯影劑貯存元件7可拆卸地安裝在成像設備主體上，并能拆下以便更換顯影劑3。
圖5B顯示的是未安裝到裝置主體的顯影劑貯存元件或可拆卸的顯影劑容器7。如圖所示，顯影劑3致密把裝在容器7中以使它不側移。封料或顯影劑支承元件10將容器7上形成的開口封住。如圖5A所示，封料10粘到容器7的表面7a-7b，如陰影部分所示。顯影劑裝在容器7中在容器7的長度方向均勻分布。
運行時，套筒4按箭頭所示方向運送顯影劑3，調節刮板6調節顯影劑3，以形成一薄的顯影劑層。當薄顯影劑層到達顯影位置時，層中的調色劑從套筒4轉移到鼓1形成的靜電潛像上。結果，潛像轉化為調色劑圖像。由套筒4從顯影位置移走的部分顯影劑在位置E吸入新鮮的調色劑3a，在此由攪拌器經開口8a送入的調色劑3a與顯影劑相接觸。帶新調色劑3a的顯影劑回到空隙A。在再一次到達調節刮板6時，顯影劑3的內壓增加，使得調色劑被載體充電，用這種方式，沉積在套筒4上的顯影劑3中的調色劑被滯留在空隙A內的顯影劑的內壓充電。因此，無需帶漿葉或螺旋漿的復雜的攪拌和運送機構。
另一方面，被調節刮板6阻擋的顯影劑3由于顯影劑3的內壓和其重力在空隙A內部分移向開口8a，接近開口8a的顯影劑3由于套筒4的旋轉再循環到調節刮板6。
在所示的實施例中，隨著對顯影劑3補充調色劑，調色劑含量會增加，由此顯影劑3的體積也會增加。結果，顯影劑3不斷向下伸延直到覆蓋開口8a，結果，減少了補充到沉積在套筒4上的顯影劑3的調色劑量，維持顯影劑3中調色劑含量低于予定值。相反地，當減少調色劑含量以及由此的顯影劑3的體積時，顯影劑3不覆蓋開口8a。結果，予選量的調色劑補充到套筒4上顯影劑3中，維持調色劑含量高于上述予選值。用這種方式，可成功地將顯影劑3的調色劑含量控制在基本不變的范圍。不需要帶對標準調色劑圖像密度敏感的光學傳感器，調色劑補充元件等的復雜的調色劑含量控制機構。
各側壁7a和套筒4之間存在有尺寸為，如0.5mm到2.0mm的間隙，該間隙能防止顯影劑3從中間部分移向套筒4的兩端，也避免了顯影劑3從套筒4的兩端部落下，當封料裝在各側壁7a上，并確實充填上述間隙時，更確定限制了顯影劑3的上述運動。
在調節刮板6附近，側壁7a用其內表面防止被刮板6阻擋的顯影劑3在套筒4的軸向分散開，如圖2A-2C所示。此外，位于空隙A的兩側的側壁7a各從位置E沿套筒4的周邊伸向調節刮板6。由此，可防止被調節刮板6阻擋的顯影劑在套筒4的軸向上分散到超過位置E處。同時，側壁7a限定了顯影劑存在的空隙A的寬度范圍。
磁輥5的力作用在被側壁7a的內表面限定的套筒4的整個寬度范圍E1內。因此，顯影劑由磁力作用滯留在套筒4上的整個范圍E1，且限制在被側壁7a界定的寬度內。此外，顯影劑均勻保留在套筒4上的整個范圍1內。這是因為只有均勻磁力作用在套筒4上，如圖4的范圍2所示，在圖4中，D1代表磁力作用的全部范圍。
當顯影劑3由于，如，變質需更換時，操作者只需將容器7從設備主體上提起，倒空，之后將充滿新顯影劑3的新容器7安上。之后，操作者從新容器7上移去封料10，結果顯影劑3均勻地沿套筒4的長度方向分布在套筒4上。
如上所述，所示的實施例提供了能夠不用借助復雜的調色劑含量控制機構或復雜的顯影劑攪拌和運送機構而能控制顯影劑中調色劑含量和使調色劑帶電的尺寸小，成本低的顯影裝置。
沉積在套筒4上的顯影劑3可防止移向并從套筒4的兩端落下，由此避免了確定調色劑含量的載體總量的減少。若顯影劑的橫向運動不被限制，則調色劑含量將增加到不期望的程度，并帶來前述各種問題，如上所述，裝在側壁7a上的封料能更確定地限制顯影劑的上述運動。
在調節刮板6附近，側壁7a用其內表面防止被刮板6阻擋的顯影劑在套筒4的軸向分散開，如圖2A-2C所示，由此可防止由于空隙A內顯影劑的調色劑含量的增加而使調色劑飛散。
側壁7a界定了顯影劑在空隙A內存在的寬度范圍，若側壁7a之間的距離比由磁性保留在套筒4上的顯影劑寬度大，而不能界定上述范圍時，則在套筒4端部的顯影劑會塌落而使局部量減少。調色劑含量在端部的增加將造成調色劑飛散。
若圖3B的范圍E1的寬度范圍基本上和有效顯影區B相一致，可以用沉積在套筒4上并需要在寬度方向控制調色劑含量的顯影劑，在有效顯影區內進行基本上均勻的顯影。
為在空隙A中加顯影劑3，操作者只需在將容器7安在設備主體之后，從容器7中除去封料即可。這使操作比將顯影劑從設備主體上方或側邊裝入設備主體的情況更簡單，而且，只要除去封料，顯影劑便可在套筒4的軸向上均勻分布在空隙A中。這樣加速了裝填效率，并省去了用于將顯影劑3在套筒4的軸向均化的專門設備。第二實施例見圖6A和6B，顯影裝置包括從殼體1的底部伸向運送方向下游的多個突起2a(只畫出一個)。突起2a被側壁7a和套筒4周邊環繞。突起2a和套筒4相互隔開一予定距離d2。優選地，各突起2a在套筒4的半徑方向上測得的厚度在0.1～2.0mm之間，而距離d2在0.5mm～2.0mm之間。
在本實施例中，側壁7a也可防止顯影劑3落在有效顯影區外的區C內和磁輥5的磁力不作用于顯影劑3的區域上。另外，突起2a可限制調色劑3a從調色劑槽8借助于側壁7a與位于上述區C內的突起7a之間的間隙，流入空隙A。這樣可成功地防止過量的調色劑3a流出調色劑槽8，而增加空隙A內顯影劑3的調色劑含量。第三實施例圖7A，7B，8A和8B所示的顯影裝置包括粘到面對套筒4的側壁7a表面的封料11a。封料11a和側壁7a寬度相同，且其厚度有充滿了側壁7a和套筒4之間的間隙，采用這種結構，該裝置可防止顯影劑從中間部分移向套筒4的端部。和封料11a類似的封料11b粘到套筒4下方的殼體2的底部，其位置和封料11a對應，封料11b充滿了殼體2和套管4之間的間隙，分隔空隙A和調色劑貯存部分8的顯影劑貯存元件7的壁向下伸，并和殼體2的底部接觸固定，完全將空隙A和部分8彼此隔開。開口8a是在元件7的上述壁的一部分上形成的狹縫，且其尺寸比側壁7a的內表面之間的間距小。
如圖8A所示，在所示的實施例中，套筒5、顯影劑貯存元件7、調節刮板6和攪拌器9的尺寸和位置要處于殼體2的兩側壁2b之間。例如，假設側壁2b之間的間距為370mm，則套筒4的寬度I，側壁7a的外表面之間的間距，調節刮板的寬度I和攪拌器9的寬度K選為318mm。側壁7a內表面之間的距離E1和約為304mm的磁輥5的寬向范圍D1一致。開口或狹縫8a的寬向范圍F比上述范圍E1小。圖8A也畫出了鼓1和使其均勻充電的充電輥12。鼓1和充電輥12的尺寸要使其處在套筒4的區域中。例如，鼓1和充電輥12的軸向尺寸分別為300mm和312mm。
由于側壁7a的內表面之間的間距E1和磁輥5的軸向尺寸D1相等，在空隙A中出現了其端部有峰值的磁力分布，如圖8B中線1所示。結果，顯影劑在空隙A的相對端集中，如圖8B中線m所示。結果，顯影劑在和該端部相連但在其內的部分n處減少。因此顯影劑的調色劑含量可能在部分n增加，為解這個問題，在所示的實施例中，要縮小開口8a的尺寸，以阻止調色劑補充到和上述部分n相對應的套筒部分上。
如上所述，第一到第三實施例具有如下列各種前所未有的優點。
<1>實現了能不借助于復雜的調色劑含量控制機構或復雜的顯影劑攪拌和運送機構，而能控制顯影劑的調色劑含量和使調色劑充電的體積小，成本低的顯影裝置。
<2>防擴散元件消除了被調節元件阻擋的顯影劑形成一堆塌落，和在顯影劑載體的長度方向向外擴散，以及在顯影劑載體端部的量減少。否則將沾污圖像背景，由于調色劑含量增加造成調色劑飛散和降低圖像密度。
<3>防擴散元件以上述方式作用在顯影劑滯留的空隙的整個寬度內，由此進一步加強了上述優點。
<4>防擴散元件以上述方式作用在整個區域上，該區域從調節元件到徑開口補充的調色劑與滯留在上述空隙內的顯影劑相接觸的位置處。由此進一步加強了上述優點。
<5>兩個防擴散元件位于上述空隙的兩側，以防止顯影劑的量減少，并防止沿顯影劑運送方向的空隙部分，或在上述接觸位置上粉末壓力下降。由此可消除顯影在接觸位置易于吸收調色劑，而增加其調色劑含量的行為。否則將帶來(2)中提到的問題。
<6>可使顯影劑從顯影劑運送方向的接觸位置的上游側順利進入空隙內，由此與在進入上述空隙時較大的應力作用于顯影劑的情形相比，可避免顯影劑被破壞。
<7>避免了作用于空隙的不均勻磁力分布在寬度方向，從而局部增加顯影劑的調色劑含量，以及由此帶來的(2)中所述問題。
<8>避免了沉積在顯影劑載體上的顯影劑移向并從顯影劑載體的相對端部落下。由此不會使確定調色劑含量的載體總量減少。若不限制顯影劑的橫向運動。則調色劑的量將增加到意想不到的程度，由此帶來前述各種問題。
<9>裝在側壁上的封料充滿位于側壁和顯影劑載體之間的間隙，由此更確定地限制了顯影劑在顯影劑載體上沿基本上垂直于運送方向的方向上的運動。
<10>為將顯影劑裝進該空隙，操作者只需將顯影劑貯存元件安到設備主體上，之后除去貯存元件的密封。這使操作比顯影劑從裝置主體上方或側向加入設備主體的情形簡單，此外，只要除去封料，顯影劑就能均勻地裝填到顯影劑載體軸向方向的空隙中。由此加速了裝填效率，并不需要將顯影劑在顯影劑載體的軸向上均勻化的專門設備。
<11>從裝置主體的底部伸出的突起可防止調色劑從調色劑貯存部分經側壁與突起之間的間隙，流進空隙，由此成功地避免了過量調色劑流出調色劑貯存部分，而增加空隙內顯影劑的調色劑含量。第四實施例參見圖9，顯影裝置13位于鼓1的一側，且主要包括殼體14，顯影套筒或顯影劑載體15，顯影劑貯存元件或顯影劑容器16，和第一調節刮板或調節元件17。殼體14形成了一個貯存新調色劑18的調色劑槽19。顯影劑容器17和殼體14整體成形，并形成空隙16a。顯影劑22，即調色劑18和磁性載體顆粒的混合物裝在空隙16a中。帶表面14b的突起14a從顯影劑容器16下方的部分殼體14伸出。表面14b和顯影劑容器16底端之間的間隙構成補充調色劑18的開口20。攪拌器21位于調色劑槽19中，并由未畫出的驅動裝置驅動旋轉。當攪拌時，攪拌器21將調色劑18送入開口20。調色劑端部傳感器14C安裝在調色劑槽19的面對鼓1相對套筒15中間的壁上。當調色劑槽19中的調色劑18的量不足時，該傳感器14C感應。
套筒15位于鼓1和調色劑槽19之間，并由未畫出的驅動裝置帶動沿圖9中箭頭所示方向旋轉。以磁鐵形成的磁場生成裝置位于套筒15內，且相對于顯影裝置13不可動。
第一調節刮板17安裝在顯影劑容器16的側面上，與安裝殼體14的側面相對。預選間隙位于調節刮板17的邊和套筒15的周邊之間。第二調節刮板或調節元件23的一端安裝在開口20附近的顯影劑容器16上。第二調節刮板23從容器16伸向套筒15的中心，即在其另一端或邊阻礙顯影劑22流動的方向上。
空隙16a的尺寸要使得顯影劑22在套筒15的磁力作用的整個范圍內循環。
突起14a的表面14b伸出予定長度，且從調色劑槽19側斜向套筒15側。假設空隙16a中的載體，由于振動，磁場生成裝置的不均勻磁力分布，或顯影劑22中調色劑含量局部增加，經第二調節刮板23和套筒15之間的間隙而落下，則該載體被表面14b接收，并沿表面14b移向套筒15。結果，該載體磁性沉積在套筒15上，由此被送到空隙16a。由此成功地消除了空隙16a中載體量減少的問題，從而避免了圖像在套筒15的軸向密度不均勻。表面14b應最好有約5°的傾斜，且有約2mm到20mm的長度，更優選地3mm到10mm。
運行時，由攪拌器21從調色劑槽19送出的調色劑18經開口20補充到套筒15上的顯影劑22中。套筒15將吸收了調色劑18的顯影劑22送到空隙16a中。空隙16a中的顯影劑22沉積在套筒15上，并被送入套筒15面對鼓1的顯影位置。在顯影位置上，只有調色劑18從套筒15轉移到鼓1上，以顯影鼓1上形成的潛像。
下面說明成像時顯影劑22的行為。如圖10所示，假設只包括磁性載體顆粒22a的起始劑裝在顯影裝置13中。然后載體顆粒22a部分磁性沉積在套筒15上，并部分裝在空隙16a中。空隙16a中接收的顆粒22a由于套筒15內的磁力的作用在方向b上以高于1mm/sec的速度循環。在沉積在套筒15上的載體22a的表面與在空隙16a中運動的載體22a的表面之間形成交界面X。
隨后，當將調色劑18裝進調色劑槽19時，它經開口20送到套筒5上的載體22a中。結果，套筒15承載調色劑18和載體22a的混合物組成的顯影劑22。
空隙16a中存在的顯影劑22施加一個阻止套筒15運送顯影劑22的力。當套筒15上的顯影劑22表面的調色劑18來到交界面X時，交界面X周圍的兩部分顯影劑22之間的摩擦力會減小，且反過來又減少了交界面X周圍運送顯影劑的力，結果，交界面X周圍運送顯影劑22的量減少。
兩部分顯影劑22在點Y彼此相連。如上所述，阻止顯影劑22的力不會作用在相對于套筒15旋轉方向上游側的顯影劑22上。結果，送到點Y的顯影劑22和沿交界面X運送的顯影劑22的運送量不平衡。在這種狀況下，兩部分顯影劑22相互碰撞。結果如圖11所示，點Y長起，即含交界面X的顯影劑層厚增加。同時，從第一調節刮板17移走的顯影劑22的厚度增加。該部分顯影劑22被第二調節刮板23刮去。
如圖12所示，當第一調節刮板17移去的顯影劑22達到予選調色劑含量時，為第二調節刮板23刮去且形成一層的顯影劑22的增加部分封閉開口20。結果中止了調色劑18的補充，此時空隙16a內的顯影劑22的體積由于調色劑含量的增加了，而空隙6a卻縮小了。由此使沿方向b的顯影劑22的循環減慢下來。
被第二調節刮板23刮去且封閉開口20的顯影劑22以大于等于1mm/sec的速度運動，并撞在突起14a的表面14b上，如圖12箭頭C所示。表面14b以α角斜向套筒15且其予選長度為1，見圖9。因此，撞在表面14b上的顯影劑22盡管運動，但仍可防止落進調色劑槽19中。由此保持了顯影劑22的量恒定，以及調色劑的補充一直自動控制。
一系列的研究和實驗顯示出，當考慮到載體22a的顆粒尺寸以及其他因素，選擇載體覆蓋比Tn為100％的調色劑含量作為調色劑含量的上限，可得到所希望的背景不沾污和無局部遺漏的圖像。該載體覆蓋比Tn由下式計算
<公式1>因為單個調色劑顆粒所占的面積為2
而單個載體顆粒的表面積為47π(R+r)2，故載體覆蓋比Tn表示為Tn=23r2n4π(r/R)2×100]]><公式2>
顯影劑的調色劑含量(重量％)以調色劑重量/(調色劑重量+載體的重量)×100來表示。對大多數情況來說，假設載體和調色劑顆粒都是球形，且n調色劑顆粒全部以單層無任何空隙地覆蓋單個載體顆粒表面代表100％覆蓋比，見圖13A所示，把這樣覆蓋單個載體的調色劑顆粒數稱為調色劑顆粒的限制數。而通常用平面近似或球面近似計算覆蓋比。本實施例中用調色劑和載體之間的半徑比的實際范圍進行平面近似如下。
如圖13A所示，假設調色劑顆粒18和載體顆粒22a的半徑分別為r和R。如圖13B所示，調色劑顆粒的限制數N由半徑為(r+R)的球面積除以單個平行四邊形DEFG的面積即基本占據面積來確定N=4π(r/R)223r2]]><公式3>
單個載體顆粒和單個調色劑顆粒的重量分別為4πR3ρc/3和4πR3ρt/3。因此，顯影劑22的調色劑含量(重量％)以載體表面的調色劑顆粒數n來表示，如下C=100nr3ρtnr3ρt+R3ρc]]><公式4>其中r是調色劑顆粒的半徑(u m)，R是載體顆粒的半徑(u m)，ρt、是調色劑顆粒的真比重(g/cm3)而ρc為載體顆粒的真比重(g/cm3)。
消掉公式<2>和<4>中的n得到Tn=100C32π(100-C)·(1+r/R)2·(r/R)·(ρt/ρc)]]><公式5>
圖14A是顯示當覆蓋比為100％時沉積在載體顆粒22a上的調色劑顆粒18的草圖，如圖所示，調色劑顆粒18單層無間隙地沉積在載體顆粒22a上。圖14B是顯示覆蓋比為196％時沉積在載體顆粒22a上的調色劑顆粒18的草圖。如圖所示，調色劑顆粒18多層覆蓋載體顆粒22a。這一點已為實驗證實。
但是，載體覆蓋比大于或等于100％的顯影劑的問題在于在空隙16a內其顆粒彼此反復摩擦。而在調色劑顆粒18通過它們和載體顆粒22a之間的摩擦力作用下而帶電時，100％或更高的覆蓋比會使調色劑顆粒18覆蓋在已覆蓋有載體顆粒22a的調色劑顆粒18上。結果，調色劑顆粒18相互摩擦，而部分帶正性，部分帶負性。若調色劑顆粒18帶負電，則它將阻止帶正電的調色劑顆粒18以預期的方式沉積在潛像上，因此帶來包括背景沾污等問題。
如上所述，若選則覆蓋比小于100％的調色劑含量作為調色劑含量上限，若將能提供這種上限的顯影劑或載體裝填在空隙16a內，可得到無缺陷的引人注意的調色劑圖像。
當調色劑18在顯影位置連續消耗后，交界面X的調色劑含量會減少，結果使交界面X處的調色劑運送力增加。該增加的運送力施加一個將顯影劑22的加厚層向后推的力。結果，顯影劑22從圖12所示情形變成圖11所示情形。結果恢復了調色劑的補充，直到達到預選的調色劑含量。
空隙16a寬得足以使顯影劑22在上述套筒15的磁力作用的整個區域內運動。因此，空隙16a中的顯影劑22以大于等于1mm/sec的速度不斷循環，與其調色劑含量無關。此時，從第一調節劑板17或顯影位置移走的顯影劑22和空隙16a內的顯影劑22一點點地相互替換。因此，裝填在空隙16a中的所有顯影劑22都可用。由此分散了作用于顯影劑22的應力，從而避免載體顆粒膜脫落，或降低調色劑顆粒的消耗，即延長了顯影劑22的使用壽命，結果顯影裝置即使在處理大量紙的高速區，也可采用小型結構。
如圖15所示，選擇突起14a和套筒15之間的間隙δ1大于第二調節元件23的邊和套筒15之間的間隙δ2。通過采用這種結構，可以用套筒15上形成一顯影劑22薄層，來控制調色劑18的補充。結果即使在復印的圖像面積很大時，消耗的調色劑也能立即補充。因此，該圖像能在多張紙上連續印出。
圖16為本實施例的一個變形。如圖所示，用顯影劑貯存元件或容器24代替前面的容器16。容器24有一個面對第一調節刮板17，且斜向套筒15的壁24b。壁24b作為第二調節刮板23。容器24也有寬得足以使顯影劑22在套筒15磁力作用的整個區域內運動的空隙24a。第五實施例見圖17，顯影裝置32位于鼓1的一側，且主要包括殼體33，顯影套筒或顯影劑載體34，顯影劑貯存元件或顯影劑容器35和第一調節刮板或調節元件36。殼體33形成貯存新調色劑37的調色劑槽38。顯影劑容器35和殼體33整體成形，且形成空隙45a。顯影劑41，即調色劑37和磁性載體顆粒的混合物裝在空隙45a內，元件33a位于容器35下方并和殼33整體成形。容器35的底端和元件33a的上端之間的間隙作為補充調色劑37的開口39。攪拌器40位于調色劑槽38內，且由來畫出的驅動裝置驅動旋轉，該攪拌器40攪拌時將調色劑37送進開口39。
套筒34位于鼓1和調色劑槽38之間，且由未畫出的驅動裝置按圖17中箭頭所示方向驅動旋轉，磁體放在套筒34內，并相對于顯影裝置32不轉動。磁體有磁極P1，P2，P3和P4。磁極P1面對鼓1，而磁極P2和P3面對殼體33與套筒34之間限定的顯影劑通道。磁極P4面對空隙35a。
第一調節刮板36安裝在顯影劑容器35的一側上，與安裝殼體33的一側相對。調節刮板36的邊和套筒34的周邊之間有預定的間隙，第二調節刮板或調節元件42一端安裝在開口39附近的顯影劑容器35上。預定間隙將調節刮板42和套筒34的周邊隔開。
運行時，由攪拌器40從調色劑槽38送出的調色劑37經過開口39充入套筒34上的顯影劑41中。套筒34將吸收了調色劑37的顯影劑41送到空隙35a，空隙35a中的顯影劑41沉積于套筒34上，并被送到套筒34面對鼓1的顯影位置。在顯影位置，只有調色劑37從套筒34傳給鼓1，以將鼓1上形成的靜電潛像進行顯影。
在上述操作中，空隙35a中的顯影劑41沿圖18中箭頭所示方向連續旋轉。調色劑37經第二調節刮板42的邊和套筒34的周邊間的間隙進入空隙35a，調色劑37補充到空隙35a中是通過空隙35a內的顯影劑41的牽制(重力和體積的增加)而進行的。通過實驗發現下述事實。首先，在改變空隙35a的內壁35b和套筒34的表面的最大距離S時，測量顯影劑41的調色劑含量。當量大距離S比套筒34的半徑r1小、在目標含量未達到時，體積和重量，即空隙35a中顯影劑41的牽制作用增加，從而減少了調色劑的補充時間。結果，在目標調色劑含量到達之前，達到調色劑含量的上限，不能將調色劑補充到最佳調色劑含量范圍。
當裝到空隙35a中的顯影劑41的量隨空隙35a的減少而減少時，除非磁極P4的磁力減弱，顯影劑41不能移動。當磁極P4的力減少到顯影劑41開始移動時，為進行生產，磁極1的力也減少，而使載體沉積到鼓1上，即使保持磁極P1的力，通過第一調節刮板36的顯影劑41的量也將變得不穩定，由此造成在套筒34的軸向上圖像不均勻。
如圖19所示，補充進空隙35a的調色劑37的量由調節刮板42和套筒34間的間隙控制。在改變上述間隙時，測量顯影劑41的調色劑含量。當該間隙小于調節刮板36和套筒34周邊的間隙DG的兩倍時，大量的顯影劑41被調節刮板阻擋并溢流。此外，調色劑37難以進入空隙35a，導致調色劑含量降低，當調節刮板42和套筒34的間隙大于間隙DG的六倍時，顯影劑42在進入空隙35a時，在套筒34的軸向上的量不均勻，在某些部分調色劑37易于進入空隙35a，而在另一部分則不容易。
如圖20所示，調色劑37對空隙35a內的補充進一步由第二調節刮板42在高度方向37伸到的位置X1控制。若位置X1府于套筒34的中心o，調色劑37的補充位置降低，并由于重力造成補充困難。
如圖21所示，在空隙35a中顯影劑41的運動也由套筒34中的磁體的磁力控制。在保持磁極P2，P3和P4的磁力不變時，改變磁極1的磁力觀察空隙35a中顯影劑41的運動。當磁極P1的磁力大于等于1.2倍的磁極P4的磁力時(如當磁極4發出60.0militeslas的力時，磁極P1發出大于72.0militeslas的力，顯影劑41自動移動，并以穩定量從調節刮板36移走。
圖22為顯影劑41中載體量和調色劑含量的上限的相互關系。如圖所示，在調色劑37補充到空隙35a的過程中，調色劑含量隨裝填到空隙35a中的載體量的增加而減少。此外，若間隙DG增加調色劑含量上限也增加。
總的來說，上述第四和第五實施例的各種優點如下述<1>第二調節元件調節數量不斷增加的流過的顯影劑，而調節后的顯影劑又能控制調色劑的補充，結果，調色劑的補充，即調色劑的含量由簡單的布置便可自動控制。
<2>選擇載體覆蓋比為100％的調色劑含量為足夠的含量。全部覆蓋載體的調色劑可防止載體膜削去，從而延長了顯影劑的壽命。
<3>在用于補充調色劑的開口周圍形成了厚度和其中調色劑含量匹配的顯影劑層。因此，可以自動控制調色劑的補充，結果設備體積小，成本低。
<4>當在上述開口形成上述層時，顯影劑以大于等于1mm/sec的速度移動。因此，在補充部分要不停攪拌顯影劑，由此可防止調色劑電荷落下，從而避免了影像缺陷。
<5>顯影劑滯留的空隙要寬得足以讓顯影劑循環，由此無需調色劑含量傳感器而將該空隙內調色劑的含量限制在予選范圍內。
<6>用第二調節元件使處于補充部分的顯影劑在顯影劑載體的軸向均勻分布，從而均勻補充調色劑，由此避免了圖像的不均勻。
<7>當處于上述部分的顯影劑由第二調節元件均勻分布時，以足夠的量送入空隙，也使得調色劑補充均勻，而避免圖像不均勻。
<8>第二調節元件邊的水平位置比顯影劑載體的旋轉中心高，由此減少了由于其自身重力在補充部分顯影劑運動的限制。結果，可基于由磁力作用而滯留的顯影劑量而控制調色劑含量。
<9>第一磁極磁力增加到可以激發空隙內顯影劑的運動，從而避免了它沉積在載體。由此保證了引人注意的圖像在顯影劑套筒的軸向方向不會不均勻。
在接收了本申請的公開教導之后，在不背離其精神的范圍內本領域的熟練技術人員提出各種變形。
權利要求
1一種顯影裝置包括運送由調色劑和磁性顆粒組成的，且沉積于其上的顯影劑的顯影劑載體，位于所述顯影劑載體內的磁場生成裝置，調節沉積于所述影像載體上的顯影劑量的調節元件，顯影劑貯存元件在所述顯影劑貯存元件和所述顯影劑之間形成一個使被所述調節元件阻擋的顯影劑滯留的空隙，調色劑貯存部分從所述顯影劑載體，相對于將顯影劑運送向所述空隙方向的上游側與所述空隙相連，并形成面對所述影像載體的調色補充用開口；和用于防止被所述調節元件阻擋的顯影劑在所述顯影劑載體的軸向向外擴散的防擴散元件。
2一種如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述防擴散元件在所述空隙的一側，在所述方向上延伸到所述空隙的整個寬度內。
3一種如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述防擴散元件在所述空隙的一側伸展，并從所述調節元件延伸到下述位置，該位置是經所述開口補充的調色劑與所述空隙內的顯影劑相接觸而停留調色劑，以及所述空隙內顯影劑彼此相接觸的位置。
4一種如權利要求3所述的裝置，其特征在于所述防擴散元件包括位于所述空隙兩側的兩個防擴散元件，且其中所述的兩個防擴散元件以其之間距離的范圍界定了顯影劑處于所述空隙的范圍。
5一種如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的防擴散元件包括位于所述空隙兩側的兩個防擴散元件，且其中所述兩個防擴散元件之間距離的范圍處于所述磁場生成裝置產生且作用于所述空隙的磁場的范圍之內。
6一種如權利要求5所述的裝置，其特征在于所述距離的范圍和所述磁場的區域相同。
7一種如權利要求5所述的裝置，其特征在于所述距離的范圍在磁場的磁力線沿寬度方向為均勻的范圍內。
8一種如權利要求1所述的裝置，其特征在于還包括安裝在所述防擴散元件面對顯影劑載體的表面上的封料，其中所述封料和所述顯影劑載體相接觸。
9一種如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的顯影劑貯存元件可從所述裝置的主體上取走，所述裝置還包括可移去地連到充以顯影劑的所述顯影劑貯存元件上的封料。
10一種如權利要求1所述的裝置，其特征在于還包括帶從所述殼的底壁伸向上述方向下游側的突起的殼體，該突起夾在所述防擴散元件面對所述顯影劑載體的表面和所述顯影劑載體之間。
11一種顯影裝置包括運送由調色劑和磁性顆粒構成的，且沉積于其上的顯影劑的顯影劑載體，位于所述顯影劑載體內的磁場生成裝置，用于調節沉積于所述顯影劑載體上的顯影劑量的調節元件，顯影劑貯存元件在所述顯影劑貯存元件和所述顯影劑載體之間形成一個空隙，用于通過所述調節元件的阻擋，使顯影劑滯留。調色劑貯存部分，從相對于所述顯影劑載體將顯影劑運向所述空隙方向的上游側與所述空隙相連，并形成面對所述影像載體，用于調色劑補充的開口，和從所述顯影劑貯存元件的相對端部，相對于所述顯影劑貯存元件的長度方向伸出一對側壁，且它位于在基本上垂直于所述方向的方向上有效的形成調色劑影像的有效顯影區之外；其中所述側壁的一對面對所述顯影劑載體表面的側面，通過能夠限制在所述顯影劑載體上，顯影劑在基本上垂直于所述顯影劑載體運送顯影劑方向的方向上的運動距離，與所述表面隔開。
12一種如權利要求11所述的裝置，其特征在于還包括在于所述一對側壁的所述表面上與所述顯影劑載體接觸的封料。
13一種如權利要求11所述的裝置，其行征在于所述顯影劑貯存元件可移走地安裝到所述裝置的主體上，所述裝置還包括可移去地密封予先充以顯影劑的所述顯影劑貯存元件的封料。
14一種如權利要求11所述的裝置，其特征在于還包括帶從所述殼的底壁伸向上述方向下游側的突起的殼體，且夾在所述防擴散元件面對所述顯影劑載體的表面和所述顯影劑載體之間。
15一種顯影裝置包括其內帶有磁場生成裝置的，用于運送由調色劑和磁性顆粒構成的，并沉積于所述顯影劑載體上的顯影劑的顯影劑載體，調節被所述影像載體運送的顯影劑量的第一調節元件，使被所述第一調節元件刮去的顯影劑滯留的空隙，和所述空隙相連，用于將調色劑送入所述顯影劑載體的調色劑貯存部分，和，位于所述空隙內所述第一調節元件相對于所述顯影劑載體運送顯影劑方向的上游的第二調節元件，其中所述的第二調節元件和所述顯影劑載體分開，使得在所述顯影劑載體上成層的顯影劑，由于顯影劑中調色劑含量增加而厚度增加時，所述第二調節元件限制顯影劑的增多；從而顯影劑和調色劑相互接觸的條件隨所述顯影劑載體上顯影劑中調色劑含量的變化而改變，以改變所述顯影劑載體上顯影劑吸收調色劑的條件。
16一種如權利要求15所述的裝置，其特征在于所述空隙中的顯影劑，在所述空隙內運動，它與所述顯影劑載體上顯影劑的調色劑含量變化無關。
17一種如權利要求15所述的裝置，其特征在于當所述顯影劑載體上的顯影劑達到予選調色劑含量時，被所述第二調節元件阻擋的顯影劑，在所述顯影劑載體上的顯影劑與調色劑相互接觸的位置處堆積，從而阻塞所述位置，并使調色劑中止補入顯影劑。
18一種如權利要求17所述的裝置，其特延在于當由下式算得的載體覆蓋比Tn為100％時，所述顯影劑載體上的顯影劑達到最佳調色劑含量Tn=100C32π(100-C)·(1+r/R)2·(r/R)·(ρt/ρc)]]>其中C是顯影劑的調色劑含量(重量％)，R是載體顆粒的半徑(μm)，r是調色劑顆粒的半徑(μm)，ρt是調色劑顆粒的真比重(g/cm3)，而ρc是載體顆粒的真比重(g/cm3)。
19一種如權利要求16所述的裝置，其特征在于當所述顯影劑載體上的顯影劑達到予選調色劑濃度時，顯影劑在所述空隙內以大于等于1mm/sec速度運動。
20一種如權利要求19所述的裝置，其特征在于當由下式算得載體覆蓋比Tn為100％時，所述顯影劑載體上的顯影劑達最佳調色劑含量。Tn=100C32π(100-C)·(1+r/R)2·(r/R)·(ρt/ρc)]]>其中C為顯影劑中調色劑含量(重量％)，R為載體顆粒的半徑(μm)，r是調色劑顆粒的半徑(μm)，ρt是調色劑顆粒的真比重(g/cm3)，而ρc是載體顆粒的真比重(g/cm3)。
21一種如權利要求16所述的裝置，其特征在于確由所述第二調節元件的方向，使其阻礙與所述顯影劑載體表面相連的顯影劑的流動。
22一種如權利要求15所述的裝置，其特征在于當所述顯影劑載體上的顯影劑到達予選調色劑含量時，被所述第二調節元件阻擋的顯影劑，在所述顯影劑載體上的顯影劑和調色劑相互接觸的位置處堆積，從而阻塞所述位置，并中止調色劑補進顯影劑中。
23一種如權利要求22所述的裝置，其特征在于當所述顯影劑載體上顯影劑到達予選的調色劑濃度時，顯影劑在空隙內以大于等于1mm/sec速度運動。
24一種如權利要求23所述的裝置，其特征在于當由下式算得載體覆蓋比Tn為100％時，所述顯影劑載體上的顯影劑到達最佳調色劑含量Tn=100C32π(100-C)·(1+r/R)2·(r/R)·(ρt/ρc)]]>其中C為顯影劑中調色劑含量(wt％)，R為載體顆粒半徑(μm)，r為調色劑顆粒半徑(μm)，ρt為調色劑顆粒的真比重(g/cm3)，ρc為載體顆粒的真比重(g/cm3)。
25一種如權利要求22所述的裝置，其特征在于當由下式算得載體覆蓋比Tn為100％時，所述顯影劑載體上的顯影劑達最佳調色劑含量Tn=100C32π(100-C)·(1+r/R)2·(r/R)·(ρt/ρc)]]>其中C為顯影劑中調色劑含量(重量％)，R為載體顆粒半徑(μm)，r為調色劑半徑(μm)，ρt為調色劑顆粒的真比重(g/cm3)，而ρc為載體顆粒的真比重(g/cm3)。
26一種如權利要求15所述的裝置，其特征在于當所述顯影劑載體上的顯影劑達予選調色劑濃度時，顯影劑在所述空隙內以大于等于1mm/sec速度運動。
27一種如權利要求26所述的裝置，其特征在于當由下式算得的載體覆蓋比Tn為100％，所述顯影劑載體上的顯影劑達最佳調色劑含量Tn=100C32π(100-C)·(1+r/R)2·(r/R)·(ρt/ρc)]]>其中C為顯影劑中調色劑含量(重量％)，R為載體顆粒的半徑(μm)，r為調色劑顆粒的半徑(μm)，ρt為調色劑顆粒的真比重(g/cm3)而ρc為載體顆粒的真比重(g/cm3)。
28一種如權利要求15所述的裝置，其特征在于當由下式算得的載體覆蓋比Tn為100％時，所述顯影劑載體上的顯影劑達最優調色劑含量。Tn=100C32π(100-C)·(1+r/R)2·(r/R)·(ρt/ρc)]]>其中C為顯影劑中調色劑含量(重量)，R為載體顆粒半徑(μm)，r為調色劑顆粒的半徑(μm)，ρt為調色劑的真比重(g/cm3)ρc為載體顆粒的真比重(g/cm3)。
29一種顯影裝置包括運送由調色劑和磁性顆粒組成的沉積于其上的顯影劑的顯影劑載體，調節在所述顯影劑載體上成層的，并由所述顯影劑載體運送的顯影劑層厚的第一調節元件，位于所述第一調節元件沿所述顯影劑載體運送顯影劑方向的上游，用于接收顯影劑的空隙，和與所述空隙相連的調色劑貯存部分包括將調色劑送入所述顯影劑載體的開口，其中所述開口由第二調節元件和面對所述第二調節元件的表面，且各有予選長度并都與所述顯影劑載體隔開特定距離而形成，其中所述開口為所述空隙和所述調色劑貯存部分之間提供了連接；其中選擇在所述第二調節元件與所述顯影劑載體之間的空隙，和在所述表面與所述顯影劑載體之間的空隙，使得顯影劑在述開口周圍形成的層比在所述顯影劑載體上被所述第一調節元件移走的部分上的厚。
30一種如權利要求29所述的裝置，其特征在于在所述開口周圍成層的顯影劑的厚度，隨沉積在所述顯影劑載體上的調色劑含量的變化而變化。
31一種如權利要求30所述的裝置，其特征在于在所述開口周圍按調色劑含量變化成層的顯影劑以大于等于1mm/sec速度運動。
32一種如權利要求31所述的裝置，其特征在于沉積在所述顯影劑載體上的顯影劑層的表面，和在所述空隙中以和所述方向相反方向循環的顯影劑表面構成交界面，其中在所述交界面運送所述顯影劑載體上沉積的顯影劑的力，隨沉積在所述顯影劑載體上的顯影劑中調色劑的含量而變化。
33一種如權利所要求29所述的裝置，其特征在于確定所述第二調節元件的方向，使其阻止和所述顯影劑載體表面相連的顯影劑流動。
34一種如權利要求29所述的裝置，其特征在于面對所述第二調節元件的所述表面與所述顯影劑載體之間的空隙δ1比所述第二調節元件和所述顯影劑載體之間的空隙δ2大。
35一種顯影裝置包括使由調色劑和磁性載體顆粒組成的雙組分型顯影劑滯留在其中的空隙，面對影像載體且其內帶有磁場生成裝置的可旋轉顯影劑載體，調節所述顯影劑載體上成層的顯影劑厚度的第一調節元件，其內帶可旋轉的調色劑供應裝置的調色劑貯存部分，其中所述空隙內壁和所述顯影劑載體面對所述內壁的最大距離，比所述顯影劑載體的半徑大；從而貯存在所述調色劑貯存部分的調色劑以這種方式和顯影劑接觸，由于顯影劑在所述空隙內的運動向所述空隙送入調色劑。
36一種如權利要求35所述的裝置，其特征在于還包括位于具有最大距離的所述空隙的所述內壁，相對于所述顯影劑載體旋轉方向的上游部分，用于調節進入所述空隙的顯影劑量的第二調節元件。
37一種如權利要求36所述的裝置，其特征在于所述磁場生成裝置包括面對圖像載體的第一磁極和面對所述空隙的第二磁極，其中所述第一磁極發出的磁力大于等于所述第二磁極的磁力的1.2倍。
38一種如權利要求35所述的裝置，其特征在于所述的磁場生成裝置包括面對所述影像載體的第一磁極和面對所述空隙的第二磁極，和其中所述第一磁極發出的磁力大于等于所述第二磁極的磁力的1.2倍。
39一種顯影裝置，包括使由調色劑和磁性載體顆粒組成的雙組分型顯影劑處在其中的空隙，面對影像載體且其內帶磁場生成裝置的可旋轉的顯影劑載體，調節所述顯影劑載體上顯影劑成層厚度的第一調節元件，其內帶可旋轉的調色劑輸送裝置的調色劑貯存部份，和，位于具有到所述顯影劑載體表面最大距離的所述空隙的內壁，相對于所述顯影劑載體旋轉方向的上游，用于調節顯影劑進入所述空隙的量的第二調節元件；其中所述第二調節元件和所述顯影劑載體表面之間的距離是所述第一調節元件和所述顯影劑載體所述表面之間距離的二到六倍；從而貯存在調色劑貯存部分和顯影劑接觸的調色劑由于所述空隙內顯影劑運動而進入所述空隙。
40一種顯影裝置，包括使由調色劑和磁性載體顆粒組成的雙組分型顯影劑滯留在其中的空隙；面對影像載體且其中帶磁場生成裝置的可旋轉的顯影劑載體，調節在所述顯影劑載體上成層的顯影劑厚度的第一調節元件，其內帶可旋轉的調色劑供應裝置的調色劑貯存部分，和，位于具有到所述顯影劑載體表面的最大距離的所述空間的內壁，相對于所述顯影劑載體旋轉方向的上游，用于調節進入所述空隙的顯影劑量的第二調節元件，其中所述第二調節元件的自由邊的水平位置比所述顯影劑載體的旋轉中心高；從而貯存在所述調色劑貯存部分和顯影劑接觸的調色劑，由于顯影劑在所述空隙中的運動而進入所述空隙。
41一種顯影裝置，包括運送由調色劑和磁性載體顆粒組成的沉積于其上的顯影劑的顯影劑載體；位于所述顯影劑載體內的磁場生成裝置，調節沉積在所述顯影劑載體上顯影劑量的調節元件，使被所述調節元件阻擋的顯影劑滯留在其中的空隙，和和所述空隙相連其內貯存調色劑的調色劑貯存元件，其中調色劑和沉積在所述顯影劑載體上的顯影劑保持接觸，其中所述空隙有相對于重力方向，從調色劑貯存部分側向顯影劑載體側向向下傾斜的內底壁。
全文摘要
本發明公開了一種用雙組分型顯影劑，即調色劑和磁性載體顆粒構成的混合物，將影像載體上形成的潛像顯影的這類顯影裝置，該裝置在無復雜的調色劑含量控制機構或復雜顯影劑攪拌和運送機構下，能運作且能避免由于在顯影劑載體相對端部顯影劑的調色劑含量增加造成的各種問題。為此，該裝置限制了在顯影劑載體沿基本上垂直于顯影劑載體運送顯影劑方向的方向上的運動。
文檔編號G03G15/08GK1154496SQ9611897
公開日1997年7月16日 申請日期1996年11月14日 優先權日1995年11月14日
發明者津田清典, 岡誠二, 小山一, 秋葉康 申請人:株式會社理光