[发明专利]显影装置、成像装置和处理盒

说明书

技术领域

本发明涉及使用单组分显影剂以在潜像承载元件上显影潜像的显影装置，配备该显影装置的成像装置比如复印机、传真机和打印机，以及处理盒。

背景技术

常规地，在该类型的成像装置中通过如下进行显影：对光电导体鼓(photoconductor drum)充电至某一电势，然后通过曝光比如激光和LED在光电导体鼓的表面上形成静电潜像，进一步使光电导体鼓与携带墨粉作为单组分显影剂的显影辊接触，并且将墨粉沉积到光电导体鼓表面上的静电潜像上。

当单组份显影系统的显影装置用在成像装置中时，显影辊上的墨粉保持在带电和薄层状态。通过旋转显影辊，墨粉被输送到显影压区(developing nip)部分，光电导体鼓与显影辊于此处接触。将显影偏压施加于显影辊，并且在显影压区部分，通过显影辊和光电导体鼓表面上的静电潜像之间的电势差形成显影电场。通过带电墨粉由于静电力在该显影电场中的移动进行显影。

在使用单组分显影系统的显影装置的成像装置中，将显影辊上的墨粉薄层充分充电是必要的以便获得高质量图像，并且已经提出了用于对墨粉薄层充电的各种方法。例如，提出了静电图像显影装置，其中由弹性材料比如橡胶和金属制成的薄层形成刀片与显影辊接触，并且墨粉通过穿过其间隙进行调节并且在与薄层形成刀片接触的部分摩擦起电(参见日本专利申请特许公开(JP-A)号54-43038)。

另外，提出了电子照相平版印刷板材料，用于该材料的墨粉被设计成具有相对高的电阻以保持摩擦电荷并调节合适的带电量(参见JP-A号04-240659)。

然而，由于墨粉薄层通常处于两层或更多层交叠的墨粉层的状态，并且墨粉颗粒大小存在分布，所以难以使全部墨粉以均匀的方式摩擦起电。具体而言，在显影中墨粉粘附到光电导体鼓上之后，在显影辊上重新供应另一墨粉，并且重新供应的墨粉大都不带电。因此，仅通过接触薄层形成刀片产生的摩擦电荷不能达到足量的电荷。具有不足量电荷的该墨粉趋于造成图像噪声，比如重影(ghost image)——当随后传送至面向光电导体鼓的部分时电荷量不足表现为显影浓度的差异，以及灰化(fogging)现象——墨粉粘附到背景部分。

而且，单组分显影装置通过配置具有导电性材料的薄层形成刀片，并将偏压施加于该薄层形成刀片以对墨粉薄层注入电荷，补偿不足的摩擦电荷(参见JP-A号10-228173)。

在如上面JP-A号10-228173中公开的对墨粉薄层注入电荷的单组分显影装置中，考虑设定墨粉的电阻率略低于通常用于有效电荷注入的电阻率。

然而，当在单组分显影装置中使用具有略低电阻率的墨粉时，由于在光电导体鼓表面上的静电潜像电势通过与显影辊接触而改变，所以存在由于不稳定的图像密度以及大量墨粉粘附到背景部分造成的图像质量降低问题。

本发明人对上述问题进行了广泛的研究。结果，发现通过施加在显影辊上的显影偏压，电荷从显影辊经由墨粉薄层流(flew)到光电导体鼓表面，并且光电导体鼓的表面经受电荷注入。此外，还发现较慢的光电导体鼓增加电荷注入的时间，其可能造成图像质量降低的问题，并且光电导体鼓和显影辊之间较大的速度比促进墨粉薄层中的电荷传播(propagation)，其可能造成图像质量降低的问题。

发明内容

本发明旨在提供：显影装置，其即使在单组分显影剂具有低电阻以便对在显影剂承载元件上形成的单组分显影剂薄层进行有效电荷注入的情况下，也能够获得具有稳定图像密度并且没有单组分显影剂粘附到背景部分的高质量图像；配备该显影装置的成像装置和处理盒。

用于解决上述问题的方式如下，即：

本发明的显影装置包括：

显影剂承载元件，其携带单组分显影剂；

电荷给予元件，其与显影剂承载元件接触地放置，并且对显影剂承载元件上的单组分显影剂充电；以及

偏压供应元件，其供应偏压至电荷给予元件，

其中单组分显影剂具有8.0logΩ-cm至10.9logΩ·cm的体积电阻率，并且

其中显影装置满足下列公式：

(K-1)^0.75/v^0.25<0.7×R_T-6.6

其中：

v[m/sec]是在与显影剂承载元件相同的方向上移动的表面处接触显影剂承载元件的潜像承载元件的表面移动速度；

v’[m/sec]是显影剂承载元件的表面移动速度；

K是显影剂承载元件和潜像承载元件之间表面移动速度的比v’/v；并且