本發(fā)明涉及一種用于電子照相圖像形成裝置中的顯影裝置。

背景技術(shù)：

使用電子照相系統(tǒng)在記錄材料上形成圖像的圖像形成裝置(例如，復(fù)印機或激光束打印機)通過將對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的光施加在由充電單元均勻地充電的電子照相感光部件(感光鼓)上而形成靜電圖像(潛像)。隨后，顯影裝置將調(diào)色劑作為顯影劑輸送至靜電圖像，由此靜電圖像被可視化為調(diào)色劑圖像(顯影劑圖像)。通過轉(zhuǎn)印裝置將調(diào)色劑圖像從感光鼓上轉(zhuǎn)印到例如記錄紙的記錄材料上。通過定影裝置將轉(zhuǎn)印至記錄材料上的調(diào)色劑圖像定影到記錄材料上。

日本專利申請公開no.h4-31880描述了一種顯影裝置，在所述顯影裝置中，選擇性地使作為顯影劑承載部件的顯影輥的表面保持電荷，并且在顯影輥的表面附近形成大量微小的閉合電場，由此將調(diào)色劑輸送至顯影輥的表面上，并且使顯影輥承載調(diào)色劑。此外，日本專利申請公開no.2014-238568描述了一種顯影裝置，所述顯影裝置被構(gòu)造成使得在顯影容器的調(diào)色劑存儲腔的內(nèi)壁中設(shè)置有引導(dǎo)表面，所述引導(dǎo)表面的傾斜角度至少為調(diào)色劑的靜止角并且小于90度，調(diào)色劑因其自身重量而沿著引導(dǎo)表面向下滑動并且朝向顯影輥移動。根據(jù)這些結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)技術(shù)不同的是，即使未設(shè)置用于將調(diào)色劑輸送至顯影輥的調(diào)色劑輸送輥，也能夠?qū)⒄{(diào)色劑輸送至顯影輥。

近年來，由于市場需求，需要增大顯影裝置的容量。然而，在考慮到調(diào)色劑使用期間的最大靜止角而將容器設(shè)計成使得顯影裝置的容器的內(nèi)壁具有大角度的情況下，容器的尺寸在重力方向上向上增大。結(jié)果，大的負載施加至下部的調(diào)色劑上，已經(jīng)承受負載的調(diào)色劑流入顯影裝置中，并且由此加速了調(diào)色劑的劣化。當(dāng)調(diào)色劑發(fā)生劣化時，由微小閉合電場產(chǎn)生的調(diào)色劑吸引效應(yīng)減弱。因此，在顯影裝置的使用階段的后半期中因調(diào)色劑劣化引發(fā)了圖像故障，并且用戶的便利性可能受損。

本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)，所述技術(shù)能夠長時期地防止調(diào)色劑劣化并維持圖像質(zhì)量，直至顯影裝置的使用階段的后半期為止，并且同時所述技術(shù)還實現(xiàn)了增大調(diào)色劑的存儲量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的顯影裝置包括：框架，顯影劑存儲在所述框架中；以及顯影劑承載部件，所述顯影劑承載部件布置在框架的存儲腔的下方并且承載顯影劑，顯影劑存儲在存儲腔中，顯影劑承載部件具有用于承載顯影劑的表面，所述表面構(gòu)造成使得多個介電部分分散在導(dǎo)電部分上，其中，與布置顯影劑承載部件的下部區(qū)域相比，框架的存儲腔的上部區(qū)域在水平方向上被進一步擴大，并且框架具有：位于下部區(qū)域的內(nèi)壁中的下部引導(dǎo)表面，所述下部引導(dǎo)表面將顯影劑引導(dǎo)至顯影劑承載部件并且相對于水平面以第一角傾斜，所述第一角小于或等于顯影劑的靜止角的度數(shù)并且小于90度；以及位于上部區(qū)域的內(nèi)壁中的上部引導(dǎo)表面，所述上部引導(dǎo)表面聯(lián)接至下部引導(dǎo)表面、將顯影劑引導(dǎo)至下部區(qū)域、并且相對于水平面以比第一角小的第二角傾斜。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的顯影裝置包括：框架，顯影劑存儲在所述框架中；以及顯影劑承載部件，所述顯影劑承載部件布置在框架的存儲腔的下方并且承載顯影劑，顯影劑存儲在存儲腔中，顯影劑承載部件具有用于承載顯影劑的表面，所述表面構(gòu)造成使得多個介電部分分散在導(dǎo)電部分上，其中，與布置有顯影劑承載部件的下部區(qū)域相比，框架的存儲腔的上部區(qū)域在水平方向上被進一步擴大，并且框架具有：位于下部區(qū)域的內(nèi)壁中的下部引導(dǎo)表面，所述下部引導(dǎo)表面將顯影劑引導(dǎo)至顯影劑承載部件、并且包括具有切平面的彎曲表面，所述切平面相對于水平面以第一角傾斜，所述第一角等于或大于顯影劑的靜止角的度數(shù)并且小于90度；以及

上部引導(dǎo)表面，所述上部引導(dǎo)表面聯(lián)接至下部引導(dǎo)表面、將顯影劑引導(dǎo)至下部區(qū)域、并且包括具有切平面的彎曲表面，上部引導(dǎo)表面的彎曲表面的所述切平面相對于水平面以比第一角小的第二角傾斜。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的顯影裝置包括：框架，顯影劑存儲在所述框架中；顯影劑承載部件，所述顯影劑承載部件布置在框架的存儲腔的下方并且承載顯影劑，顯影劑存儲在存儲腔中，顯影劑承載部件具有用于承載顯影劑的表面，所述表面構(gòu)造成使得多個介電部分分散在導(dǎo)電部分上；以及引導(dǎo)表面，所述引導(dǎo)表面設(shè)置在框架的形成存儲腔的內(nèi)壁的一部分中、并且將顯影劑引導(dǎo)至顯影劑承載部件，其中，位于引導(dǎo)表面的下端部處的切平面相對于水平面以第一角傾斜，所述第一角等于或大于顯影劑的靜止角的度數(shù)并且小于90度，并且在下端部的上方，引導(dǎo)表面具有這樣的部分，其中，所述部分的切平面相對于水平面以比第一角小的第二角傾斜。

根據(jù)下文對示例性實施例的描述(參考附圖)，本發(fā)明的其它特征將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是根據(jù)第一實施例的顯影裝置的示意性橫截面視圖；

圖2是根據(jù)第一實施例的圖像形成裝置的示意性橫截面視圖；

圖3a、3b和3c是各個均示出了第一實施例中的顯影輥的結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖4是根據(jù)第一實施例的顯影裝置的示意性橫截面視圖；

圖5是示出了第一實施例中的顯影輥以及框架的存儲腔的內(nèi)壁的傾斜表面的透視圖；

圖6是根據(jù)第二實施例的顯影裝置的示意性橫截面視圖；

圖7是根據(jù)第三實施例的顯影裝置的示意性橫截面視圖；

圖8是根據(jù)第三實施例的修改方案的顯影裝置的示意性橫截面視圖；以及

圖9是根據(jù)比較示例的顯影裝置的示意性橫截面視圖。

具體實施方式

下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。然而，實施例中描述的尺寸、材料、形狀、其相對布置或類似組成可以根據(jù)本發(fā)明所適用的結(jié)構(gòu)、各種情況或類似裝置而適當(dāng)?shù)馗淖儭Ｒ蚨鲗嵤├忻枋龅某叽纭⒉牧稀⑿螤睢⑵湎鄬Σ贾没蝾愃平M成并不旨在將本發(fā)明的范圍限制于下列實施例。

(第一實施例)

圖2是示出了作為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖像形成裝置的示例的激光束打印機的示意性結(jié)構(gòu)的示意性橫截面視圖。在根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置中，以沿著一個方向圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置了圓筒形的感光鼓1作為圖像承載部件。在感光鼓1中，感光鼓的表面通過充電裝置2均勻地充電，并且隨后通過曝光裝置3形成潛像。此外，根據(jù)本實施例的顯影裝置40具有框架41，作為非磁性單組分顯影劑的調(diào)色劑90存儲在所述框架中，顯影裝置將調(diào)色劑90輸送至感光鼓1上的靜電潛像，以使得靜電潛像可視化為調(diào)色劑圖像。于是，感光鼓1上的由調(diào)色劑90可視化的圖像通過轉(zhuǎn)印裝置5轉(zhuǎn)印至記錄材料。記錄材料通過紙張輸送輥輸送，并且通過抵抗輥(未示出)與感光鼓1上的圖像的移動同步地發(fā)送至轉(zhuǎn)印裝置5。轉(zhuǎn)印至記錄材料上的、由調(diào)色劑90可視化的圖像與記錄材料一同被運送至定影裝置6、通過熱或壓力進行定影、并且被定影在記錄材料上作為記錄圖像。另一方面，在轉(zhuǎn)印后余留在感光鼓1上的未被轉(zhuǎn)印的顯影劑由清潔刮刀72移除，并且存儲在廢調(diào)色劑容器中。此后，感光鼓1的表面再次由充電裝置2充電，并且重復(fù)上述步驟。

在顯影裝置40中，縱向延伸的開口部設(shè)置在框架41中，并且設(shè)置顯影輥42以覆蓋開口部。顯影輥42被設(shè)置成在與感光鼓1相對的位置處旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的顯影輥42中，在顯影輥的表面上混合有各個均具有微小區(qū)域的介電部分和導(dǎo)電部分。通過選擇性地使得顯影輥42的表面保持電荷，在所述表面附近形成有大量的微小閉合電場(微場)，因而能夠使得顯影輥42的表面承載大量的調(diào)色劑并將調(diào)色劑轉(zhuǎn)印至顯影區(qū)域。此外，顯影裝置40包括具有彈性的管控刮刀44，所述管控刮刀以接觸顯影輥42的表面的方式設(shè)置在框架41中，作為管控由顯影輥42承載的調(diào)色劑90的層厚的管控部件。此外，顯影裝置40具有撓性片45，所述撓性片設(shè)置在框架41中，以在與其中管控刮刀44接觸顯影輥42的區(qū)域不同的區(qū)域中接觸顯影輥42，并且撓性片防止調(diào)色劑90從框架41的開口部和顯影輥42之間的間隙泄漏至存儲腔的外側(cè)。

更具體地說，根據(jù)本實施例的圖像形成裝置具有如下結(jié)構(gòu)，在所述結(jié)構(gòu)中，在顯影裝置中省略了常規(guī)調(diào)色劑輸送/剝離部件，并且使用由上述微場產(chǎn)生的梯度力以致使顯影輥42的表面承載許多層調(diào)色劑90。本文中，將參考圖3a、3b和3c詳細地描述本實施例中所使用的顯影輥42。

如圖3a、3b和3c中所示，作為本實施例中的顯影輥42，使用如下顯影輥，其中，用于承載調(diào)色劑90的表面構(gòu)造成使得各個均具有微小區(qū)域并能夠在由導(dǎo)電部分構(gòu)成的表面上保持電荷的多個介電部分散布露出。具體地說，如圖3a中所示，作為顯影輥42的示意性橫截面視圖，顯影輥42具有位于軸向芯部42a的外周上的表面層42c和由導(dǎo)電橡膠材料制成的彈性層42b。可以通過形成由導(dǎo)電樹脂材料制成的表面層42c并且拋光表面層42c的表面而制備顯影輥42，其中通過例如涂敷等將介電顆粒分散在彈性層42b上。圖3b是顯影輥42的表面層42c的平面視圖，圖3c是沿著圖3b的線a-a截取的截面視圖。通過利用預(yù)定方法使介電部分充電，如圖3c中的電力線e所示，形成了微小的閉合電場(微場)。因而，介電部分31和導(dǎo)電部分32設(shè)置在顯影輥42的表面上，介電部分31通過管控刮刀44經(jīng)由調(diào)色劑90的滑動摩擦而充電，并且電力線e所示的微小閉合電場形成在與導(dǎo)電部分32相鄰的部分上。調(diào)色劑90被微場所產(chǎn)生的梯度力吸引至顯影輥42的表面，并且由顯影輥的表面承載。

介電部分31的尺寸(在顯影輥42的外周表面(導(dǎo)電部分32)上露出的部分(圓形部分)的尺寸)被設(shè)置成使得介電部分31的外直徑例如為約5μm至500μm。這是用于將電荷保持在表面上并且防止圖像不均勻性的最佳值。在滿足外直徑<5μm的情況下，保持在介電部分31的表面上的電勢量較小，并且不能形成足夠的微小閉合電場。在滿足外直徑>500μm的情況下，介電部分31和導(dǎo)電部分32之間的電勢差較大，并且圖像具有很大的不均勻性。在從介電部分31經(jīng)過由管控刮刀44進行管控的調(diào)色劑層厚管控位置之時至介電部分31再次經(jīng)過調(diào)色劑層厚管控位置之時的時間階段期間，介電部分31需要將介電部分31和導(dǎo)電部分32之間的電勢差維持在一定程度，并且維持微小閉合電場。此外，為了形成由圖3c中的電力線e所示的微小閉合電場，由導(dǎo)電部分32保持的電荷量優(yōu)選較小。相應(yīng)地，在本實施例中，介電部分31和導(dǎo)電部分32構(gòu)造成使得介電部分31的體積電阻大于導(dǎo)電部分32的體積電阻，并且介電部分和導(dǎo)電部分的體積電阻之間的差異為至少10²ω·cm。具體地說，導(dǎo)電部分32的體積電阻設(shè)定的值不大于10¹¹ω·cm，而介電部分31的體積電阻設(shè)定的值為至少10¹³ω·cm。需要注意的是，在23℃/50％rh環(huán)境下測量上述體積電阻。

為了形成圖3a中所示的表面層42c，例如，丙烯酸樹脂顆粒分散在作為粘合劑的氨基甲酸乙酯樹脂中。作為用于向表面層42c賦予導(dǎo)電性的導(dǎo)電物質(zhì)，能夠使用炭黑和類似的離子導(dǎo)電材料。在本實施例中，表面層42c的導(dǎo)電材料的含量設(shè)定為相對于100份(質(zhì)量)的氨基甲酸乙酯樹脂為0.20份(質(zhì)量)，并且由此使得氨基甲酸乙酯樹脂部分用作導(dǎo)電部分32。此外，在介電部分31中，使用平均直徑為30μm的丙烯酸樹脂顆粒。在本實施例中，丙烯酸樹脂顆粒的含量設(shè)定為相對于100份(質(zhì)量)的氨基甲酸乙酯樹脂為70份(質(zhì)量)，其中，在介電部分31/導(dǎo)電區(qū)域32的面積比中，介電部分31的面積占總面積的約50％。

將參考圖1、4和5描述根據(jù)本實施例的顯影裝置的特征結(jié)構(gòu)。圖1和4均為根據(jù)本實施例的顯影裝置的示意性橫截面視圖，圖5是示出了顯影輥以及設(shè)置在框架的顯影劑存儲腔的內(nèi)壁中的兩類傾斜表面的布置的示意性透視圖。需要注意的是，圖1和4中的左右方向?qū)?yīng)于水平方向，而上下方向?qū)?yīng)于豎直方向。即，在附圖中，重力從上部作用到下部上。這同樣適用于圖2和圖6至9。

根據(jù)本實施例的顯影裝置40具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中，框架41在顯影輥42的上方存儲調(diào)色劑90，并且顯影裝置40通過利用設(shè)置在內(nèi)壁中的傾斜表面47a和47b以及重力(通過調(diào)色劑自身重量)而將調(diào)色劑90引導(dǎo)至顯影輥42附近，所述內(nèi)壁形成調(diào)色劑存儲腔41a(存儲腔)。具體地說，在框架41中，在調(diào)色劑存儲腔41a中從下部至上部形成傾斜表面47a和47b，所述傾斜表面的角度呈兩級式改變，所述傾斜表面作為在形成調(diào)色劑存儲腔41a的內(nèi)壁部分中將調(diào)色劑90引導(dǎo)至顯影輥42的引導(dǎo)表面。如圖1中所示，作為將調(diào)色劑90引導(dǎo)至顯影輥42的下部引導(dǎo)表面，傾斜表面47a形成在調(diào)色劑存儲腔41a的下部區(qū)域中。作為將調(diào)色劑90引導(dǎo)至下部區(qū)域的上部引導(dǎo)表面，傾斜表面47b聯(lián)接至傾斜表面47a的上部并且形成在調(diào)色劑存儲腔41a的上部區(qū)域中。傾斜角度改變，以便在向上方向上逐漸接近水平方向。即，將調(diào)色劑90引導(dǎo)至顯影輥42的引導(dǎo)表面構(gòu)造成在向上方向上逐漸接近水平面。采用上述結(jié)構(gòu)，框架41的調(diào)色劑存儲腔41a具有用于顯影劑的存儲空間，其中，與設(shè)置有作為顯影劑承載部件的顯影輥42的下部區(qū)域相比，上部區(qū)域在側(cè)向上(即，在水平方向上)進一步擴大。

傾斜表面47a的傾斜角度的大小、即由傾斜表面47a和水平面(圖1中的水平線)h形成的角度θ1(相當(dāng)于第一角度)的大小設(shè)定為70度。傾斜表面47b的傾斜角度的大小、即由傾斜表面47b和水平面(圖1中的水平線)h形成的角度θ2(相當(dāng)于第二角度)的大小設(shè)定為30度。這些角度大于調(diào)色劑90的預(yù)定靜止角。采用這種角度設(shè)定，沿著傾斜表面47b將置于傾斜表面47b上的調(diào)色劑90順暢地運送至傾斜表面47a，并且沿著傾斜表面47a將置于傾斜表面47a上的調(diào)色劑90順暢地運送至顯影輥42附近。因而，調(diào)色劑90被運送至顯影輥42附近，由此顯影輥42能夠吸引調(diào)色劑90并且運送其表面上的調(diào)色劑90。

在此，將描述調(diào)色劑的靜止角。調(diào)色劑的靜止角指代當(dāng)調(diào)色劑落在平面上時在所述平面上形成的調(diào)色劑峰脊的傾斜角。在本實施例中，通過使用粉末測試機pt-s(由hosokawamicroncorporation生產(chǎn))測量調(diào)色劑的靜止角。將150g調(diào)色劑放在具有250μm開口的網(wǎng)上，并且通過振動網(wǎng)上的調(diào)色劑而使調(diào)色劑經(jīng)由漏斗積聚在直徑為8cm的圓形平臺上。在這一點上，調(diào)色劑積聚到使得調(diào)色劑從平臺的端部流出的程度。通過測量在積聚于平臺上的調(diào)色劑峰脊和圓形平臺之間形成的角度而確定靜止角。調(diào)色劑的靜止角因重復(fù)操作顯影裝置而改變。即，隨著調(diào)色劑余留在調(diào)色劑存儲腔41a中的時間階段被延長，當(dāng)顯影裝置在圖像形成操作等中操作時未用于使?jié)撓耧@影的余留在調(diào)色劑存儲腔41a中的調(diào)色劑的靜止角發(fā)生改變。在調(diào)色劑尚未被使用時，即在自將調(diào)色劑存儲在調(diào)色劑存儲腔41a中以來從未操作顯影裝置的情況下，調(diào)色劑的靜止角最小(該角度最小)。此后，在顯影裝置重復(fù)地執(zhí)行圖像形成操作時，由于例如調(diào)色劑存儲腔41a中的調(diào)色劑之間的摩擦以及調(diào)色劑與管控刮刀44之間的摩擦，調(diào)色劑劣化并且調(diào)色劑的流動性降低，調(diào)色劑的靜止角增大。特別地，在調(diào)色劑的剩余量較小的情況下，加速了劣化的進程。在本實施例中，使用經(jīng)受了圓化處理的調(diào)色劑，并且在調(diào)色劑尚未被使用(調(diào)色劑為新的)時調(diào)色劑的靜止角為約20度，而在調(diào)色劑壽命的終點時調(diào)色劑的靜止角為約60度。即，本實施例中的調(diào)色劑的靜止角的范圍為20度至60度。

在本實施例中，以下列方式限定調(diào)色劑壽命的終點的時間。由顯影裝置中的可利用調(diào)色劑被用盡(下文稱為調(diào)色劑壽命的終點)時的調(diào)色劑表面確定傾斜表面47a的下端部47d。這示出在圖4中。需要注意的是，下端部47d還可以設(shè)置在比調(diào)色劑壽命的終點時的調(diào)色劑表面更低的位置處。當(dāng)重復(fù)打印操作并且顯影裝置40中的調(diào)色劑減少時，總之可以由顯影輥42承載的調(diào)色劑被用盡，并且不再可以進行顯影。在本實施例中，當(dāng)在感光鼓1的旋轉(zhuǎn)方向上顯影約287mm(在a4格式紙張中前端邊緣和后端邊緣均為5mm)的純色圖像時，感光鼓1的單位面積上的調(diào)色劑放置水平呈現(xiàn)預(yù)定改變時的時間點限定為調(diào)色劑壽命的終點。具體地說，正常調(diào)色劑放置水平(在開始使用調(diào)色劑時的時間點)為0.4至0.5mg/cm²，在調(diào)色劑放置水平降低至0.2mg/cm²或更低時的時間點限定為調(diào)色劑壽命的終點。作為更簡單的測試方法，憑視覺看出在定影后的純色圖像上存在模糊的時間點也可以限定為調(diào)色劑壽命的終點。因而，通過利用上述測量方法測量已經(jīng)到達調(diào)色劑壽命終點的調(diào)色劑的靜止角，能夠獲得調(diào)色劑壽命的終點時的靜止角。

作為下部引導(dǎo)表面的傾斜表面47a從下端部47d以70度角向上延伸，所述下端部對應(yīng)于在調(diào)色劑已經(jīng)到達調(diào)色劑壽命的終點時的調(diào)色劑的表面的高度。傾斜表面47a的下端部47d定位在顯影輥42的下端部的上方，并且定位在顯影輥42的中心旋轉(zhuǎn)軸線的下方。此外，傾斜表面47a的下端部47d定位在管控刮刀44與顯影輥42接觸之處的位置的下方，并且定位在管控刮刀44的與顯影輥42接觸的尖端(下端部)的下方。傾斜表面47a的傾斜角(第一角)可以至少是調(diào)色劑壽命的終點時的靜止角(其作為第一靜止角，本實施例中為至少60度)，并且小于90度，并且本實施例中的設(shè)定范圍為至少60度且不大于80度。如上所述，本文中，自調(diào)色劑存儲在調(diào)色劑存儲腔41a中起，當(dāng)顯影裝置已經(jīng)執(zhí)行圖像形成操作的次數(shù)(其致使調(diào)色劑放置水平降低)到達預(yù)定次數(shù)時，余留在調(diào)色劑存儲腔41中的調(diào)色劑的靜止角為調(diào)色劑壽命的終點時的靜止角。傾斜表面47a以70度角向上延伸并且聯(lián)接至傾斜表面47b。

作為上部引導(dǎo)表面的傾斜表面47b從作為下部引導(dǎo)表面的傾斜表面47a的上端部以30度角進一步向上延伸。傾斜表面47b的傾斜角(第二角)可以至少是調(diào)色劑尚未使用時的靜止角(其作為第二靜止角，本實施例中為至少20度)并且小于第一靜止角，并且在本實施例中，設(shè)定范圍為至少20度且不大于40度。在此，如上所述，在調(diào)色劑尚未使用時的靜止角是自調(diào)色劑存儲在調(diào)色劑存儲腔41a中起顯影裝置從未執(zhí)行圖像形成操作的情況下調(diào)色劑的靜止角。

即，如上所述，由傾斜表面47a和水平面(圖1中的水平線)h形成的角度θ1設(shè)定為70度，并且不小于調(diào)色劑壽命的終點時的調(diào)色劑的靜止角。此外，由傾斜表面47b和水平面(圖1中的水平線)h形成的角度θ2設(shè)定為30度，并且至少是在調(diào)色劑尚未使用(調(diào)色劑為新的)時的調(diào)色劑的靜止角，并且小于調(diào)色劑壽命的終點時的調(diào)色劑的靜止角。而且，傾斜表面47b的傾斜角小于傾斜表面47a的傾斜角。

當(dāng)調(diào)色劑的剩余量較大時，調(diào)色劑劣化少并且靜止角小。當(dāng)顯影裝置重復(fù)圖像形成操作并且調(diào)色劑的剩余量減少時，調(diào)色劑劣化并且靜止角增大。為了使調(diào)色劑借助其自身重量而移動至顯影輥42，優(yōu)選的是放置調(diào)色劑的傾斜表面以適于調(diào)色劑的當(dāng)前狀態(tài)的角度傾斜，即，優(yōu)選的是根據(jù)調(diào)色劑的剩余量和劣化程度而維持角度至少為預(yù)定靜止角。

在本實施例中，顯影裝置40的框架41的調(diào)色劑存儲腔41a中的上部區(qū)域和下部區(qū)域之間的邊界以下列方式設(shè)定。當(dāng)調(diào)色劑存儲腔41a中存儲的調(diào)色劑的量相當(dāng)于框架41的調(diào)色劑存儲腔41a的最大容量的一半(50％)時，傾斜表面47a和傾斜表面47b之間的邊界部分47c(傾斜表面47a的上端部或傾斜表面47b的下端部)的高度設(shè)定為基本上與此時的調(diào)色劑表面的高度相等。在調(diào)色劑存儲腔41a中，位于經(jīng)過邊界部分47c的水平面下方的空間區(qū)域用作下部區(qū)域，位于所述水平面上方的空間區(qū)域用作上部區(qū)域，并且使這兩個區(qū)域彼此分開的水平面用作邊界。

采用上述結(jié)構(gòu)，調(diào)色劑存儲腔41a的內(nèi)壁的各個傾斜表面47a和47b維持傾斜角至少為與調(diào)色劑存儲腔41a內(nèi)存儲的調(diào)色劑的剩余量和劣化程度對應(yīng)的所需靜止角，因而能夠使調(diào)色劑順暢地滑動并承載至顯影輥42上。

在此，作為比較示例，圖9示出了包括虛擬結(jié)構(gòu)的顯影裝置的示意性橫截面視圖。圖9中所示的顯影裝置140包括其中存儲調(diào)色劑190的框架141、布置成覆蓋框架141的調(diào)色劑存儲腔141a的下部開口的顯影輥142、以及管控由顯影輥142承載的調(diào)色劑量的管控刮刀144。在調(diào)色劑存儲腔141a的內(nèi)壁中，框架141具有用于將調(diào)色劑190引導(dǎo)至顯影輥142的傾斜表面147。傾斜表面147的傾斜角的大小、即由傾斜表面147和水平面(圖9中的水平線)h形成的角度α的大小設(shè)定為70度。該角度的值至少為調(diào)色劑190的靜止角。相應(yīng)地，調(diào)色劑190借助其自身重量而沿著傾斜表面147順暢地運送至顯影輥142。另一方面，顯影輥142在其表面上具有微小的介電部分，并且在所述表面附近形成有大量的微小閉合電場。因此，調(diào)色劑190通過傾斜表面147而被運送至顯影輥142附近，并且調(diào)色劑190被顯影輥142的表面上的微小閉合電場所吸引，由此能夠使顯影輥142的表面承載調(diào)色劑190。

然而，認為具有虛擬結(jié)構(gòu)的顯影裝置存在以下問題，所述虛擬結(jié)構(gòu)包括：在表面上局部地帶有電荷并且具有吸引調(diào)色劑的操作的顯影輥、以及其角度至少為調(diào)色劑的靜止角并且將調(diào)色劑引導(dǎo)至顯影輥附近的內(nèi)壁。期望的是增大顯影裝置的容量，并且在考慮到調(diào)色劑使用期間的最大靜止角而將容器設(shè)計成使顯影裝置的容器的內(nèi)壁具有大角度的情況下，容器的尺寸在重力方向上向上增大。結(jié)果，大的負載施加至下部的調(diào)色劑上，已經(jīng)承受負載的調(diào)色劑流入顯影裝置中，由此加速了調(diào)色劑的劣化。當(dāng)調(diào)色劑發(fā)生劣化時，由微小閉合電場產(chǎn)生的調(diào)色劑吸引效應(yīng)減弱。因此，在顯影裝置的使用階段的后半期中因調(diào)色劑劣化導(dǎo)致了圖像故障，并且用戶的便利性可能受損。

如上所述，根據(jù)本實施例，上部傾斜表面47b的傾斜角θ2小于下部傾斜表面47a的傾斜角θ1，并且調(diào)色劑存儲腔41a構(gòu)造成使得沿著向上方向在側(cè)向上(水平方向)擴大了存儲空間。因此，根據(jù)本實施例，在以接近調(diào)色劑存儲腔41a的最大容量的較大量存儲調(diào)色劑的情況下，能夠使得調(diào)色劑表面的高度低于其中存儲空間豎直地延伸的結(jié)構(gòu)中(如圖9中所示的結(jié)構(gòu)中，其中調(diào)色劑縱向積聚的結(jié)構(gòu))的高度。借此，能夠減少調(diào)色劑存儲腔41a中的上部調(diào)色劑的重量對下部調(diào)色劑的影響，并且能夠防止因調(diào)色劑的重量而加速調(diào)色劑劣化。通過防止加速調(diào)色劑劣化，能夠維持圖像質(zhì)量，直至顯影裝置的使用階段的后半期為止，并且能夠提高用戶的便利性。

例如，每個傾斜表面47a和47b的傾斜角的上述設(shè)定以及傾斜表面47a和47b之間的邊界部分47c的位置(高度)的上述設(shè)定僅僅是示例性的。不言而喻的是，存在這樣的情況，其中最佳設(shè)定值根據(jù)例如已存儲的調(diào)色劑的類型和調(diào)色劑存儲腔41a的容量而改變、并且最佳設(shè)定值根據(jù)裝置的規(guī)格而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。特別地，就其中傾斜角變化的傾斜表面47a和傾斜表面47b之間的邊界部分47c的位置(高度)而言，通過實際測量因顯影裝置的使用次數(shù)增大而導(dǎo)致的調(diào)色劑靜止角變化的轉(zhuǎn)變，可以確定其最佳設(shè)定值。作為替代，通過準備具有不同傾斜角的傾斜表面的多個顯影裝置、并且檢查在顯影裝置的使用階段后半期中的調(diào)色劑剩余量、并且互相比較調(diào)色劑剩余量，也可以確定最佳設(shè)定值。

另外，在本實施例中，用于將調(diào)色劑引導(dǎo)至顯影輥的引導(dǎo)表面由兩個傾斜表面形成，但是傾斜表面的數(shù)量不限于兩個。也可以采用其中引導(dǎo)表面由三個或更多個傾斜表面形成的結(jié)構(gòu)、即提供具有以三級或更多級變化的傾斜角的引導(dǎo)表面的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，傾斜角改變的邊界(內(nèi)壁高度)可以適當(dāng)?shù)脑O(shè)定，使得調(diào)色劑放置于其上的傾斜表面的傾斜角根據(jù)調(diào)色劑的剩余量和劣化程度(靜止角的改變)而變?yōu)樽罴呀恰?/p>

根據(jù)本實施例的顯影裝置可以構(gòu)造成能夠從圖像形成裝置的裝置主體(圖像形成裝置的除顯影裝置之外的部分)上拆卸，或者也可以構(gòu)造成以不能從裝置主體上拆卸的方式固定至裝置主體。此外，顯影裝置40可以與感光鼓1和充電裝置2一起組成處理盒，作為處理盒的一部分，顯影裝置還可以構(gòu)造成能夠從圖像形成裝置的裝置主體上拆卸。

(第二實施例)

將參考圖6描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的顯影裝置。圖6是根據(jù)第二實施例的顯影裝置的示意性橫截面視圖。在根據(jù)第二實施例的顯影裝置中，用于將調(diào)色劑引導(dǎo)至顯影輥的引導(dǎo)表面包括彎曲表面。除了引導(dǎo)表面的結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)第二實施例的顯影裝置具有與根據(jù)第一實施例的顯影裝置相同的結(jié)構(gòu)。在第二實施例中，采用與第一實施例中相同的附圖標記來指代與第一實施例共有的結(jié)構(gòu)，并且將省略對其進行描述。第二實施例中未描述的內(nèi)容與第一實施例中的內(nèi)容相同。

如圖6中所示，在形成框架41的調(diào)色劑存儲腔41a的內(nèi)壁的一部分中，根據(jù)第二實施例的顯影裝置40b具有作為彎曲表面的引導(dǎo)表面48，所述彎曲表面朝向存儲腔的內(nèi)側(cè)凸起。引導(dǎo)表面48是從下端部48d彎曲并向上延伸但同時逐漸減小其相對于水平面的角度的彎曲表面，所述下端部設(shè)置在與第一實施例中的傾斜表面47a的下端部47d的高度(位置)相同的高度(位置)處。即，在引導(dǎo)表面48中，相對于水平面的角度在下端部48d處最大(θ1＝70度)，并且隨著高度增加，角度逐漸減小。在靠近下端部48d的區(qū)域中，引導(dǎo)表面48形成為使得其傾斜角在至少為60度且不大于80度的范圍內(nèi)變化，以使得所述傾斜角至少為調(diào)色劑壽命的終點時的靜止角。在遠離引導(dǎo)表面48的下端部的區(qū)域中、即在上部區(qū)域中，引導(dǎo)表面48形成為使得傾斜角在至少為20度且小于60度的范圍內(nèi)變化，以使得所述傾斜角至少為調(diào)色劑尚未使用時的靜止角，并且所述區(qū)域包括其中滿足θ2＝30度的部分。即，在引導(dǎo)表面48中，下端部處的切平面相對于水平面以至少為第一靜止角的角度傾斜。另外，在下端部的上方，引導(dǎo)表面48具有這樣的部分，在所述部分中，切平面相對于水平面以至少為第二靜止角的角度傾斜，所述第二靜止角小于第一靜止角。引導(dǎo)表面48是彎曲表面，所述彎曲表面彎曲并延伸，使得從下端部向上，由切平面相對水平面形成的角度逐漸從第一靜止角減小。此外，引導(dǎo)表面的上端部的切平面相對于水平面以至少為第二靜止角的角度傾斜。

以如下方式考慮引導(dǎo)表面48，作為邊界部分48，確定這樣的線，當(dāng)在調(diào)色劑存儲腔41a中存儲的調(diào)色劑的量相當(dāng)于框架41的調(diào)色劑存儲腔41a的最大容量的一半(50％)時，所述線所處的高度基本上與此時的調(diào)色劑表面的高度相同；以及將引導(dǎo)表面48分成下部彎曲表面48a和上部彎曲表面48b。作為下部引導(dǎo)表面的彎曲表面48a是這樣的彎曲表面，其中由水平面和任何高度處的與彎曲表面接觸的切平面形成的角度θ1(相當(dāng)于第一角)落入至少為60度且不大于80度的范圍內(nèi)，并且能夠獲得與第一實施例中的下部傾斜表面47a相同的效果。作為上部引導(dǎo)表面的彎曲表面48b是這樣的彎曲表面，其中，由水平面和任何高度處的與彎曲表面接觸的切平面形成的角度θ2(相當(dāng)于第二角)落入至少為20度且不大于60度的范圍內(nèi)，并且能夠獲得與第一實施例中的上部傾斜表面47b相同的效果。即，可以考慮在引導(dǎo)表面48中，兩個不同的彎曲表面48a和48b形成一個連續(xù)的彎曲表面。即，作為下部引導(dǎo)表面的彎曲表面48a具有以至少為第一靜止角的角度傾斜的切平面。作為上部引導(dǎo)表面的彎曲表面48b具有這樣的切平面，所述切平面相對于水平面以小于第一靜止角且至少為第二靜止角的角度傾斜。作為上部引導(dǎo)表面的彎曲表面48的切平面的傾斜角小于作為下部引導(dǎo)表面的彎曲表面48a的切平面的傾斜角。

在引導(dǎo)表面48中，由引導(dǎo)表面48和水平面形成的角度在向下的方向上增大。當(dāng)顯影裝置40b重復(fù)打印操作時，存儲在框架41的調(diào)色劑存儲腔41a中的調(diào)色劑90減少并且同時劣化，因而隨著調(diào)色劑表面降低，存儲的調(diào)色劑的靜止角增大。另一方面，在調(diào)色劑表面較高并且剛開始使用調(diào)色劑的狀態(tài)中，調(diào)色劑的流動性高，并且調(diào)色劑的靜止角小。根據(jù)本實施例，引導(dǎo)表面48維持傾斜角至少為與調(diào)色劑的剩余量和劣化程度對應(yīng)的所需靜止角，因而能夠在長使用階段期間使調(diào)色劑順暢地滑動并承載至顯影輥42上。此外，調(diào)色劑存儲腔41a被構(gòu)造成使得存儲空間由于引導(dǎo)表面48而沿著向上方向在側(cè)向上(水平方向)擴大。借此，能夠減少調(diào)色劑存儲腔41a中的上部調(diào)色劑的重量對下部調(diào)色劑的影響，并且防止因調(diào)色劑的重量而加速調(diào)色劑劣化。通過防止加速調(diào)色劑劣化，能夠維持圖像質(zhì)量，直至顯影裝置的使用階段的后半期為止，并且能夠提高用戶的便利性。

在本實施例中，引導(dǎo)表面48是形成彎曲部的彎曲表面，其中，當(dāng)沿著顯影輥42的旋轉(zhuǎn)軸線方向觀察時，傾斜角的改變程度在橫截面形狀上是恒定的，但是可以采納其它各種結(jié)構(gòu)，只要該結(jié)構(gòu)能夠獲得調(diào)色劑的上述引導(dǎo)效果即可。例如，引導(dǎo)表面48還可以是形成彎曲部的彎曲表面，其中傾斜角落入靜止角的預(yù)定范圍內(nèi)，但是傾斜角的改變程度在上述橫截面形狀中是不規(guī)則的。

(第三實施例)

將參考圖7描述根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的顯影裝置。圖7是根據(jù)第三實施例的顯影裝置的示意性橫截面視圖。在根據(jù)第三實施例的顯影裝置中，與第二實施例的引導(dǎo)表面不同，用于將調(diào)色劑引導(dǎo)至顯影輥的引導(dǎo)表面包括不規(guī)則的彎曲表面。除了引導(dǎo)表面的結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)第三實施例的顯影裝置具有與根據(jù)第一實施例和第二實施例中的每一個的顯影裝置相同的結(jié)構(gòu)。在第三實施例中，采用與第一實施例和第二實施例中相同的附圖標記指代與第一實施例和第二實施例共有的結(jié)構(gòu)，并且將省略對其進行描述。第三實施例中未描述的內(nèi)容與第一實施例和第二實施例中的內(nèi)容相同。

如圖7中所示，在形成框架41的調(diào)色劑存儲腔41a的內(nèi)壁的一部分中，根據(jù)第三實施例的顯影裝置40c具有引導(dǎo)表面49，所述引導(dǎo)表面的形狀從存儲腔的下部向上部不規(guī)則地改變。從下端部49d向上，引導(dǎo)表面49具有下部彎曲表面49a、邊界部分49c以及上部彎曲表面49b，所述邊界部分定位的高度等于其量與調(diào)色劑存儲腔41a的最大容量的一半對應(yīng)的調(diào)色劑的表面的高度。在引導(dǎo)表面49中，由下部表面和水平面形成的角度大于由上部表面和水平面形成的角度，但是引導(dǎo)表面49在其一部分(本實施例中為上部彎曲表面49b)中包括具有尖銳角度的部分49e。即，引導(dǎo)表面49是包括如下部分的彎曲表面，在所述部分中，由切平面相對于水平面形成的角度的變化是不規(guī)則的。即使引導(dǎo)表面49具有這種不連續(xù)的彎曲部分，所述引導(dǎo)表面也能維持傾斜角至少為與調(diào)色劑的剩余量和劣化程度對應(yīng)的所需靜止角，因而能夠在長使用階段期間借助于調(diào)色劑的重力和引導(dǎo)表面49而將調(diào)色劑傳送至顯影輥42。

另外，如圖7中所示，根據(jù)本實施例的顯影裝置40c包括處于框架41的調(diào)色劑存儲腔41a中的攪動部件46。攪動部件46是通過在調(diào)色劑存儲腔41a中旋轉(zhuǎn)而輔助存儲腔中的調(diào)色劑借由其自身重量移動的部件。如圖8中所示，作為顯影裝置的結(jié)構(gòu)，也可以采取這樣的結(jié)構(gòu)，其中可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置有攪動部件46的第二調(diào)色劑存儲腔41b設(shè)置在框架41的調(diào)色劑存儲腔41a的深度側(cè)(遠離顯影輥的區(qū)域側(cè))的結(jié)構(gòu)。圖8是根據(jù)第三實施例的修改方案的顯影裝置40d的示意性橫截面視圖。在具有其中設(shè)置用于輔助存儲腔內(nèi)的調(diào)色劑移動的部件的結(jié)構(gòu)的顯影裝置中，通過設(shè)置本發(fā)明的幫助調(diào)色劑借助調(diào)色劑重量移動的引導(dǎo)表面，能夠獲得防止調(diào)色劑劣化的上述效應(yīng)。

根據(jù)本實施例，引導(dǎo)表面49維持傾斜角至少為與調(diào)色劑的剩余量和劣化程度對應(yīng)的所需靜止角，因而在長使用階段期間能夠使調(diào)色劑順暢地滑動并且承載至顯影輥42上。此外，調(diào)色劑存儲腔41a構(gòu)造成使得存儲空間因引導(dǎo)表面49而沿著向上方向在側(cè)向上(在水平方向上)擴大。借此，能夠減少調(diào)色劑存儲腔41a中的上部調(diào)色劑的重量對下部調(diào)色劑的影響，并且防止因調(diào)色劑的重量而加速調(diào)色劑劣化。通過防止調(diào)色劑劣化加速，能夠維持圖像質(zhì)量，直至顯影裝置的使用階段的后半期為止，并且能夠提高用戶的便利性。

參考上述實施例，只要可能時，各個結(jié)構(gòu)就可以彼此組合。例如，可以采用這樣的結(jié)構(gòu)，其中提供了通過組合第一實施例中的傾斜平直表面和第二實施例中的彎曲表面而獲得的引導(dǎo)表面。需要注意的是，在使用傾斜平直表面的情況下，切平面相當(dāng)于傾斜表面。

根據(jù)本發(fā)明，能夠在長時間階段期間防止調(diào)色劑劣化，并且維持圖像質(zhì)量，直至顯影裝置的使用階段的后半期為止，同時還實現(xiàn)了增大調(diào)色劑的存儲量。

雖然已經(jīng)參考示例性實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實施例。下列權(quán)利要求的范圍應(yīng)當(dāng)賦予最寬泛的解釋，以涵蓋所有的這些修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。