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显影装置

阅读：1123发布：2021-02-20

IPRDB可以提供显影装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种供给显影剂到静电潜像并显影化的显影装置，该显影装置设有显影剂承载体和供给显影剂到显影剂承载体的供给辊，所述供给辊含有辊状的芯管和附着在芯管外周表面且顶端接触到显影剂承载体的多根功能纤维。本实用新型的显影装置能顺利地供给碳粉到像承载体，并且从初期开始能长期维持高品质图像。，下面是显影装置专利的具体信息内容。

1.一种显影装置，包括显影剂承载体和供给显影剂到该显影剂承载体的供给辊，其特征在于：所述供给辊含有辊状的芯管和附着在该芯管外周表面且顶端接触到所述显影剂承载体的多根功能纤维。

2. 根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于：所述功能纤维为 静电植毛功能纤维，所述功能纤维的长度为0. 5mm〜3mm。

3. 根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于：所述功能纤维的 单丝线密度为ldtex〜10dtex。

4. 根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于：所述功能纤维为 导电性功能纤维，其与所述芯管电导通。

5. 根据权利要求4所述的显影装置，其特征在于：所述功能纤维的 单丝阻抗值为105Q/cm〜1012Q/cm。

6. 根据权利要求5所述的显影装置，其特征在于：所述功能纤维是 通过复合纺丝法制造出来的丝。

7. 根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于：还含有分别对所 述显影剂承载体和所述供给辊施加电压的电源，对显影剂承载体的施加电 压与对供给辊的施加电压的差值为0V〜350V。

8. 根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于：所述供给辊的周 速度与显影剂承载体的周速度之比为0. 5~2. 0。

9. 根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于：所述供给辊的功 能纤维压入所述显影剂承载体表面的压入量为-0. 1腿~0. 7mm。

说明书全文

显影装置

技术领域

本实用新型涉及一种为了通过电子照相方式形成图像，供给显影剂到 静电潜像并显影化的显影装置，尤其涉及用于供给显影剂到显影剂承载体 的供给辊的结构改进。

背景技术

一直以来，在以电子照相方式形成图像的复印机、打印机、印刷机 和传真机等图像形成装置中，使用碳粉等粉末状干式显影剂，显影在像承 载体上形成的静电潜像，使之显像化。
图5示出典型的图像形成装置的构成。在为像承载体的感光鼓1的 表面形成光导电性绝缘体层，通常显示电绝缘体性，而在受光照射的部分 显示导电性。感光鼓1沿旋转方向la旋转，为使其表面为带电状态，在 接近感光鼓1的外周面设有充电部件2。关于旋转方向la，在充电部件2 的下游侧配置有显影装置3。在显影装置3的下游侧是用于记录的纸4， 纸4接触到感光鼓1的外周面。在感光鼓1的对侧i殳有转印部件5，转移 部件5与感光鼓1夹着纸4。关于旋转方向la，在与纸4接触的下游侧， 充电部件2的上游侧设有清洁部件6。纸4与感光鼓1接触之后，被输送 到定影装置7。在定影装置7内设有加热辊8和加压辊9，夹住纸4进行 加热和加压。
在以电子照相方式的反转显影中，首先为像承载体的感光鼓1的外 周面通过带电部件2被均匀地带上电荷。对带上电荷的感光鼓1的外周面 用照射光10照射，在受到照射光10照射的部分具有导电性，电荷消失， 而没有受到光照射的部分继续保持带电状态，形成静电潜像。显影装置3 供给带电的碳粉。碳粉的带电极性与感光鼓1的带电极性相同，碳粉通过 照射光10选择性地附着到电荷消失的部分，从而通过碳粉进行显影。转 印部件5用与碳粉带电极性相反的极性进行电晕放电，使产生将感光鼓1 的外周面上的碳粉转印到纸4上的吸引力。在碳粉中含有粘着树脂，通过 定影部件的加热加压熔融，使转印到纸4上的碳粉粘着。
3显影装置3在碳粉容器11内储藏碳粉12。用于以电子照相方式形成 图像的、为干式显影剂的碳粉可以是非磁性单组分类、磁性单组分类、双 组分类等。在非磁性单组分类的碳粉12中，在碳粉容器11的出口设有作 为显影剂承载体的显影辊13，在显影辊13的外周面上附着有碳粉12,并 直接接触到感光鼓1的外周面。为使碳粉容器11内的碳粉12高效率地附 着到显影辊13的外周面上，在碳粉容器11内设有供给辊14。供给辊14 接触到显影辊13的同时，还搅拌碳粉容器11内的碳粉，使碳粉12移动 到显影辊13。碳粉12在搅拌时的相互之间的摩擦等情况下可能带上负极 性的电荷。为使碳粉12的移动顺利进行，给予在较之于金属导体的电阻 较高的状态下的导电性到显影辊13和供给辊14上，由直流电源15、 16 分别给予负极性的直流偏压。在直流偏压的绝对值上，设定施加到供给辊 14的电压绝对值与施加到显影辊13的电压绝对值相同或比显影辊13的 高。显影辊13的直流偏压极性与感光鼓1的带电极性相同。
在使用如图14的非磁性单组分类碳粉12的显影装置3中，通过供 粉辊14供给碳粉容器11内的碳粉12到显影辊13中。不能恰当地供给碳 粉12到显影辊13，会招致显影的图像不佳。现有的供给辊14有橡胶等表 层，从初期开始长期稳定地保持对显影辊13的接触状态是困难的。由 此，期待一种可长期稳定地形成高品质图像的显影装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能顺利地供给碳粉到像承载体，并且 从初期开始能长期维持高品质图像的显影装置。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：提供一种显影 装置，用于通过电子照相方式形成图像，设有显影剂承载体和供给显影剂 到显影剂承载体的供给辊，所述供给辊含有辊状的芯管和附着在芯管外周 表面且顶端接触到显影剂承载体的多根功能纤维。
根据本实用新型，供给辊在辊状的芯管外周面上设有多根功能纤 维，功能纤维的表面接触显影剂承载体的表面，若显影剂承载体与供给辊 之间的电场和显影剂承载体与供给辊的速度比，以及啮合宽度（压入量） 等条件适当，供给辊供给显影剂到显影剂承载体，被供给的显影剂通过预设的显影剂调节部件调节显影剂层的厚度，层厚度被控制的显影剂在显影 区域，在预定的电场下能用于静电潜#^载体的显影。
在本实用新型中，功能纤维是通过静电植毛法植到芯管的外周表
面，且该功能纤维的长度在0.5mm至3mm之间。若功能纤维的长度较长用 静电植毛法被设的功能纤维的密度减少，若功能纤维的长度较短用静电植 毛法被设的功能纤维的密度增大，因此，可用功能纤维的长度调整密度。
在本实用新型中，功能纤维的单丝线密度是在ldtex至10dtex之间 的范围内，这样能得到适当的接触状态。
在本实用新型中，功能纤维具有导电性，且与芯管有电导通性，这 样能使与功能纤维接触的显影剂带上电荷。
在本实用新型中，功能纤维的单丝阻抗值在105Q/cm~1012Q/cm的 范围内，能使与功能纤维接触的显影剂带上电荷。
在本实用新型中，功能纤维为通过复合纺丝法制造出来的丝，能恰 当地给予导电性等。
本实用新型进一步含有分别对所述显影剂承载体和所述供给辊施加 电压的电源，对显影剂承载体的施加电压与对供给辊施加电压的差值在OV 至35OV之间的范围内，能持续稳定地供给显影剂。
在本实用新型中，用旋转机构旋转驱动供给辊，使供给辊的周速度 与显影剂承载体的周速度之比为0. 5~2. 0。通过速度比能调节显影剂的供 给状态，达到提高图像品质的目的。
在本实用新型中，供给辊的功能纤维压入显影剂承载体的表面的压 入量，相对显影剂承载体是在-0. lmm至0. 7mm的范围内，使显影剂能顺 利地供给显影剂承载体。

附图说明

图1为含有本实用新型实施形态一的显影装置的图像形成装置20的 的简化构成截面图。
图2为图l的供给辊34的纵截面图；
图3为图1的供给辊34的横截面图；200920050845.6
说明书第4/7页
图4为图2的功能纤维40的横截面图； 图5为现有的图像形成装置的简化构成截面图。 具体实施方式
图1示出包含本实用新型实施形态一的显影装置的图像形成装置20 的主要构成。在作为傳承栽体的感光鼓21的外周表面，通过充电部件22 均勻地带上正极性的电荷。通过光照射系统23形成静电潜像之后，通过 显影装置30显影，静电潜像的形成是通过光照射系统23把光照射到感光 鼓21的外周面的表面上形成的。光照射系统23利用激光或发光二极管 (LED)等光源发出的光并照射，或引导复印原稿表面发出的反射光并进 行光照射。
显影装置30储藏干式非磁性单组分碳粉32到碳粉容器31中，通过 为显影剂承载体的显影辊33供给感光鼓21。显影辊33具有导电性，比感 光鼓21的外周面要柔软，用具有弹性的橡胶类材料形成。在碳粉容器31 内搅拌碳粉32并使碳粉带上正电荷而设置的供给辊34， M粉32供给显 影辊33。分别施加来自直流电源35、 36的正极性偏压到显影辊33和供给 辊34。附着在显影辊外周面上的碳粉32的层厚度由刮刀37调节到较薄的 状态。刮刀37由具有导电性的硬质橡胶类材料构成，由直流电源38施加 偏压。在本实施形态的供给辊34中，许多的功能纤维40祐_设在芯管41 的外周表面。
图2和图3示出在图1的供给辊34的大致构成。图2为纵截面的状 态，图3为横截面的状态。芯管41用铁等金属制的辊构成，具有导电 性，并且两端被可旋转地支撑。芯管41的表面是用静电植毛法形成由功 能纤维40组成的植毛层，该植毛层是用粘着剂42使多根功能纤维40的 基端粘着到芯管41的表面形成的。用静电植毛法形成功能纤维40植毛层 的原理如下：在芯管41的周围产生放射状的电场，使被切为均一长度的 功能纤维40被吸附，沿电场呈放射状地附着到芯管41的周围。如果在芯 管41的表面涂上粘结剂42，使吸附的功能纤维40附着到芯管41的表 面，能容易地形成植毛层。
也就是说，用被切为预定的长度的功能纤维40,在辊状的芯管41的 外周表面，使芯管41绕轴线旋转的的同时，通过静电植毛法植上功能纤维40。功能纤维40以电绝缘性或导电性的其中一个材料，对芯管41植 毛，与芯管的粘结是使用绝缘性粘结剂或导电性粘结剂，进行芯管和功能 纤维40的粘着。还有，作为粘结剂，可以使用水性的丙烯类乳浊液粘结 剂，氨基甲酸乙酯类粘结剂，聚乙烯类的热熔粘结剂，为具有导电性，可 掺入银骨等导电物质作为粘结剂。
供给辊34中的功能纤维40最好具有导电性，例如可以使用具有导 电性的尼龙类纤维或丙烯类纤维。使用像这样的供给辊34时，其周速度 与显影辊33的周速度之比6 = 0. 5 ~ 2. 0。在功能纤维40必须具有导电性 时，組合导电性丝和绝缘性丝，改变比例可调整带电性。可使用的导电性 纤维包括了聚乙烯对本二酸盐类纤维、尼龙类纤维、丙烯类纤维、人造纤 维、芳香簇酰氨基类纤维、玻璃纤维等。
复合纺丝也被称作共轭纺丝，将两种或两种以上不同物性的聚合 物，同时通过一个具有特殊分配系统的喷丝孔而制得，是制成具有各种特 性的纤维的纺丝方法。还有，还有，掺杂纺丝是指在纺丝过程中掺入特定 物质的纺丝法，如在制作导电纤维的场合，掺入碳黑等导电剂。分散型是 指使导电剂*到原料中。
图4示出功能纤维40的一种实施形态的横截面。以尼龙作为材料的 芯纤维43为中心，在其周围通过导电性碳素微粒子形成导电材44的层。 像这样的构造，可通过复合纺丝法形成。还有在用静电植毛法时，表面为 导电性而内部为电绝缘性的纤维易于飞起。
用现有的植毛技术制作植毛辊，具有导电性等功能性的原材料较 少，使用方法受限。例如，在用现有的复合纺丝法制作的导电性纤维中， 在纤维表面电绝缘部和导电部可明显地分开，成为单根纤维。像这样的构 造中，在纤维表面形成静电电场，通过电场附着力增大。还有在纤维表面 的绝缘部的露出较大，成为电荷难逃离的状态。伴随着像这样的附着力增 大和电荷残留，堵塞等容易发生，对堵塞纺丝采取应对措施是必要的。还 有，为减轻表面的电场，对绝缘性纤维，用导电性覆盖材料进行覆盖，用 到植毛上也可进行。但是，这个导电性覆盖材料的使用由于在磨耗中发生 剥离，在要求较长使用寿命的装置中是无效的，有改进的必要。而且，在 用电场使纤维飞起，植毛到辊上的场合，会受到纤维本身的电特性和截面 形状的影响，电阻值过低，飞起较难，产生植毛密度低下的问题。在本实施例中，为改善这些问题，从纤维自身改良，通过复合纺丝 法，用导电体构成在表面露出的部分的纤维，使用绝缘体构成露出比例在
50%以下的纤维。为使纤维的阻抗值为预定值，使用碳黑在纤维中均匀地 分散的或掺杂的纤维。即使是低阻抗的纤维，为了易于飞起，在纤维表面 进行处理，使植毛密度变得稳定。作为处理是在纤维表面形成薄的黏膜的 场合，黏膜形成后进行植毛，在以后的处理中黏膜脱落，能使植毛密度稳 定。
还有，本实施形态的供给辊34用功能纤维40构成表面，若功能纤 维40有导电性，则芯管41的材料不只是金属，导电性的树脂和纸的其中 一种构成也较好。功能纤维40的长度可在0. 5mm〜3mm的范围。用功能纤 维40的植毛层的特性是纤维若较长，则单位面积的植毛水平为变稀疏， 若较短则具有变浓密的倾向。对芯管41的外周表面功能纤维40的纤维垂 直地附着是因为在电场最强的纤维状态下具有附着的倾向。功能纤维40 的纤维较长，通过电场在移动时纤维容易缠绕在一起，能垂直地附着，且 密度变低下。如，在关于碳粉供给辊的实物机械中，作为来自现有的评价 结果，判明长度在2mm前后，垂纤维密度降低，碳粉的供给性也随之降 低。纤维的长度在3mm，由于纤维之间的相互缠绕，变为稀疏的状态，为 较稀疏的状态，为可清楚看见植毛层自身程度的植毛，几乎不能进行碳粉 的供给。纤维的长度在比0. 5mm还小时，相反地成为植毛层过于稠密，表 面较硬的状态，难有弹性，扭矩上升，或对于机器精度没有剩余空间。
功能纤维40的单丝阻抗值在105D/cm~1012Q/cm的范围较好。关于 阻抗值，在比1012Q/cm大时，电荷残留在功能纤维40上，^^粉32易于 附着，容易发生堵塞和扭矩上升。还有，阻抗值过高，容易发生摩擦带 电，导致碳粉的带电量上升，并且在功能纤维40的附着力增加，容易堵 塞。于是，供给辊34自身的绝缘性提高，用电场补给碳粉32是困难的。 在低阻抗值时，由于会对显影辊的施加电压（显影偏压）带来影响，也会 带来过低的阻抗值的问题。
功能纤维40的单丝线密度为ldtex〜10dtex的范围较好。线密度大 则线径也大，刚性强，容易在显影辊33发生筋状的膜的形成，容易产生 图像缺陷。线密度较小则线径较细，用供粉辊供给显影辊上的碳粉的重新组合效果减弱，易于产生为显影辊周期性的不均匀的显影鬼影现象。由
此，有必要设定线密度和供应到显影辊33的送粉量。
根据本发明者的现有经验，判明在1. 5旦尼尔（约1. 67 dtex)，纤 维长度可使用在0. 7咖到1. 5咖的范围。判明在7旦尼尔（7.78dtex)， 纤维长度可4吏用1.2mm到约2. 0腿左右的范围。还有，作为压入量，判明 在-0. lmm至0. 7鹏的范围较好，压入量为"-，，（负号）是表示功能纤 维40的顶端从显影辊33的表面相分离。
使用现有技术的海绵辊作为供给辊时，随着打印页数的增加，感光 鼓上的黑斑的浓度会变得显著，而使用本实用新型的植毛辊作为供给辊 时，可以使感光鼓上的黑斑浓度得以改善。
在本实施形态中使用的干式非磁性单组分类碳粉32以粘结树脂、着 色剂和电荷调整剂为主成分，粘结树脂可使用具有环状构造的聚烯烃树脂 之类的物质形成。具有像这样的粘结树脂的碳粉32可以用碳黑、偶氮 黄、酞著蓝、二氢喹吖啶、洋红、偶氮红、二萘嵌苯等。作为电荷调整剂 可使用苯胺黑染料、脂肪酸变性苯胺黑染料、含金属苯胺黑染料、合金脂 肪酸变性苯胺黑染料、季氨盐、三苯曱烷染料、铬氮复合渗等。显影辊33 设有控制附着到外周面上的碳粉32的层厚度的刮刀37，用刮刀37调节在 显影辊33的外周面上所附着的含有粘结树脂的碳粉32的厚度，使碳粉从 显影辊33顺利地转移到感光鼓21实现显影。
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标题 发布/更新时间 阅读量
显影辊-专利编号CN103034091A 2020-05-12 511
显影辊-专利编号CN102955395B 2020-05-11 958
显影辊-专利编号CN103576500A 2020-05-12 579
显影辊-专利编号CN103339571A 2020-05-12 146
显影辊-专利编号CN1534400A 2020-05-13 773
显影辊-专利编号CN1881105A 2020-05-13 347
显影辊-专利编号CN110068997A 2020-05-11 711
显影辊-专利编号CN110597040A 2020-05-11 1104
显影辊-专利编号CN100565373C 2020-05-13 731
显影辊-专利编号CN103576501A 2020-05-11 1075
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