[发明专利]显影装置以及使用该显影装置的图像形成装置

说明书

技术领域

本发明涉及在利用了电子照相方式的复印机、打印机、传真机、它们的复合机等图像形成装置中使用的显影装置，特别涉及一种混合方式的显影装置以及使用该显影装置的图像形成装置，所述显影装置使用用磁性载体使非磁性的色粉带电的二成分显影剂，在显影辊上仅保持带电的色粉，使其接触静电潜像来进行显影。

背景技术

在利用了电子照相方式的复印机、打印机、传真机、它们的复合机等图像形成装置中的显影方式中，有使用色粉(toner)和磁性载体的二成分显影方式、仅把色粉作为显影剂来使用的单成分显影方式和混合显影方式等，所述混合显影方式使用用磁性载体使非磁性的色粉带电的二成分显影剂，在显影辊上仅保持带电的色粉，使其飞行到或者接触静电潜像来将该潜像显影。

二成分显影方式具有由于载体而引起的色粉带电性优良、可长寿命化并且固态图像(beta image)均匀等优点，另一方面，具有(1)显影装置大而复杂；(2)发生色粉飞散或者载体吸引；(3)画质根据载体的耐久性而变化等缺点。

另外，单成分显影方式，显影装置紧凑、点(dot)的再现性也优良，但是有(1)因为显影辊的劣化使得耐久性降低、由于更换显影装置因此耗材费用升高；(2)发生选择显影等缺点。另一方面，混合显影方式是组合了二成分显影方式和单成分显影方式的方式，是点再现性优良、长寿命化以及可以高速地形成图像的方式。

作为与混合显影相关的现有技术，在美国专利第3866574号说明书中提出了在相对于图像承载体非接触地设置的色粉辊(显影辊)上以非磁性色粉形成薄层，通过交流电场使该色粉飞行到图像承载体上的潜像的方案。另外，在美国专利第3929098号说明书中表示了使用磁辊把显影剂传送到色粉辊、使色粉转移到该色粉辊上来形成色粉层的显影装置。

但是在这些提案中，虽然采用二成分显影剂能够在色粉辊上形成薄层，但是在色粉带电升高的情况下，色粉辊上的色粉的分离变得困难，需要强交流电场。因为该电场扰乱图像承载体上的色粉层，所以在颜色叠加等方面存在问题。因此在特开平3-113474号公报中提出了所谓粉末云(powder cloud)显影法，即在色粉辊和图像承载体之间设置由导线(wire)组成的辅助电极，在该辅助电极上施加弱的交流电场使显影的色粉不被扰乱。

这些现有技术是使用混合显影方式的非接触显影技术。在非接触显影的情况下，感光体和显影辊的间隙为数十μm而且需要高精度地保持，并且要在显影辊上施加交流等，不但显影装置的结构变得复杂，而且有细微的网点图像或者灰度的再现性不充分这样的问题。

另一方面，使用混合显影方式的接触型显影装置，在特开昭55-77764号公报中提出了在显影辊中使用海绵辊来进行接触显影的方法，在专利第3356948号公报、专利第3404713号公报中提出了使用在金属套筒中嵌合了弹性辊的显影辊来进行接触显影的方法等。

一般，作为静电潜像的形成构件，在使用由金属制的鼓(drum)构成基板的感光体的电子照相的图像形成装置中，为使显影辊和感光体接触来确保稳定地实施显影的显影区域，需要用橡胶或者海绵等弹性体构成显影辊，以一定的压力按压感光体。但是，用橡胶或者海绵等构成的显影辊，具有对刮片(blade)等限制构件的滑动的耐性差、以及对使用了磁性载体的二成分显影剂的磨损的耐性差等问题。

上述专利第3356948号公报、专利第3404713号公报提出了用于解决该问题的方案，但是因为用金属套筒摩擦感光体所以有容易损伤感光体表面的问题、或者金属套筒和弹性辊脱离而不能实现显影辊长寿命化等问题。

如上所述，为在使用现有的混合显影方式的显影装置中实现接触显影，需要用弹性体构成与感光体接触的显影辊。但是，在用由磁性载体和色粉构成的二成分显影剂摩擦由弹性体构成的显影辊，同时在显影辊表面上附着规定量的色粉的工序中，显影辊表面被二成分显影剂磨损，表面变粗，色粉的附着变得不均匀，所以有显影辊的寿命变短的倾向。

另外，在使用了在弹性辊的表面上嵌合金属套筒的显影辊的方法中，有因为金属套筒摩擦感光体所以容易损伤感光体表面的问题和金属套筒和弹性辊脱离等问题，难以实现显影辊的长寿命化。

【专利文献1】美国专利第3866574号说明书

【专利文献2】美国专利第3929098号说明书

【专利文献3】特开平3-113474号公报

【专利文献4】特开昭55-77764号公报

【专利文献5】专利第3356948号公报

【专利文献6】专利第3404713号公报

发明内容