显影剂厚度控制叶片和其生产方法以及电摄影成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于电记录成像装置中控制显影辊表面上显影剂的层厚度和／或使所述显影剂摩擦带电的叶片，其中所述叶片是通过在一冲剪模具中冲剪一薄弹性金属板而制作的纵向延伸元件，其端部具有一表面光滑的，在冲剪时作为冲剪落差形成的厚度逐渐减小的弯曲尾部。该叶片可防止显影辊表面上的显影剂的厚度和摩擦带电的非均匀性，并且当用在电子记录成像装置中时能长时间提供高质量图像。该叶片的制作工序和使用该叶片的一种电记录成像装置也在本发明专利技术中公开。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电记录技术(electrography)，尤其涉及电记录成像装置，以及在成像装置的显影系统中与显影辊(developing roller)一起应用的显影剂厚度控制叶片(developer thickness-controllingblade)及其制作方法。显影剂厚度控制叶片可以有效地控制分布于显影辊表面的显影剂的厚度，同时以摩擦起电的方式使分布的显影剂带电，因此，它可以有益地用在运用非磁性单成分型显影剂的电记录成像装置中。这里所用的术语“电记录”是指它包括所有这样的成像方法首先在载像(image-carrying)元件上产生潜像，然后用显影剂将其显影而形成相应的可视图像，例如电子照相，静电复印等。近年来，随着办公自动化的发展，诸如激光打印机的电记录成像装置已经被用作或用于复印机，传真机，计算机的终端输出设备等。常规的电记录成像装置使用一系列工艺步骤，包括(a)图像曝光；(b)显影；(c)图像传送；(d)清洗残留色剂(toner)；和(e)预充电；并重复这些步骤。在图像曝光步骤中，诸如光敏鼓的载像元件在前面的预充电步骤中经充电敏化之后被暴露在诸如LED阵列的光学单元的成像光中，以形成带电潜像。潜像随着光敏鼓的带电表面的光敏放电而形成。在显影装置中，使用色剂作为显影剂用物理的方法对已形成的潜像进行显影。色剂的细粒被电吸引到鼓的表面从而在其上形成可视图像。接着已显影的色剂图像被传送到诸如纸的图像接受元件，并通过熔化被固定于其上。在该图像传送步骤中，少量色剂残留在光敏鼓的表面而没被传送到纸张，如果不将其从鼓上清除，将对后续成像过程产生不利影响。因此在传统的成像工艺中在使用鼓进行下一成像工序之前必须在清洗步骤中从鼓上移去残余色剂。清洗之后，在预充电步骤中通过充电鼓再次被敏化。用于显影装置中的传统显影剂包括主要由色剂组成的单成分型显影剂和主要由色剂和载体组成的双成分型显影剂。由于单成分型显影剂不含随时间不断变坏的并且必须以精确计算的混合比与色剂混合的载体，因而它的使用具有另外附加的优点，即，可以简化装置的结构。单成分型显影剂用于成像装置中时，必需使显影剂强迫带电和在使辊带电后将显影剂附着于显影辊上的步骤，因为显影剂不包含载体，因而不能象在为双成分型显影剂设计的成像装置中一样被附着在磁辊上。由于以上原因，用于单成分型的色剂通常具有相对较高的体积电阻率以助于显影剂带电。此外，当使用的色剂具有在例如1010Ω·cm至1013Ω·cm或更大范围内的体积电阻率时，由于必须强迫色剂带电以得到预定的极性，因此摩擦起电元件或装置和显影辊一起已广泛用于显影装置中以使色剂摩擦带电。传统的摩擦起电装置包括，例如，使用于调整显影辊上的色剂的厚度以获得某一预定的均匀厚度的叶片附加摩擦起电的功能，和专用于色剂摩擦起电的分离的起电装置。前一装置，即，双功能叶片尤其有用，因为它可以同时满足(1)控制色剂的厚度和(2)使色剂摩擦起电的要求，因此可以简化包括显影装置在内的成像装置的结构，并能减少装置的成本。由本说明书的详细描述可以清楚地知道，本专利技术的目的是改进双功能叶片，以与显影辊一起用于成像装置。但是，如果有必要，本专利技术的叶片也可只为控制色剂厚度或使色剂摩擦带电的单一目的用于成像装置中。至今为止，已有许多类型的显影剂(色剂)厚度控制叶片广泛地用于电记录成像装置中，下面将结合附图说明图1至5说明一些传统叶片的典型例子，图中只表示了在所示箭头“A”的方向可转动的光敏鼓1，在方向“B”可转动的显影辊2和叶片50，用于阐明所示装置中叶片50的功能。如图1所示，叶片50被包含在叶片座51中，因为叶片座51中的螺旋弹簧52在叶片50上施加一给定的推力，叶片顶部可与显影辊2弹性地接触。叶片50由相对较硬的树脂材料或金属制成，并具有一长方形板的结构，一顶端表面被抛光，厚度约为2至4mm。使用叶片50，它可以在能够根据螺旋弹簧52的特性进行调节的压力下与辊2的表面持续地接触，但也存在一些问题。例如，由于辊2和叶片50在高压下的长时间接触，在辊2的表面就产生了蠕变及由此造成的弯曲，而在辊2的弯曲发生部就产生了不希望的色剂厚度的增加。色剂厚度的非均匀性意味着在所得到的图像中可能产生横向延伸的条状缺陷。此外，如果所用的叶片50具有非精密制造的末端接触表面和边缘部分，则得到的色剂层在辊2的轴向趋于具有不同的层厚度，同时，显示出不充分的色剂摩擦起电。而且，作为上述缺陷的结果，产生了进一步问题，例如，所得图像密度的非均匀性和所得图像背景中的所谓“模糊”(部分沾污)。并且，由于叶片50与辊2之间的摩擦也会对辊2的旋转方向起作用，叶片50相对于叶片座51轻微倾斜，这样它就不能根据诸如辊2的扭转运动等运动而在长度方向自由运动。这种叶片50的不充分的运动根据辊2的旋转周期产生不同的色剂厚度和部分模糊，并必然造成所得图像的质量劣化。图2表示了另一种现有技术的叶片。如图所示，叶片50包括一个固定于一L型的叶片50的末端的叶片座51。叶片50由诸如不锈钢的刚性材料制成，由于其好的弹性，叶片50的拐角部分可以在可控制的恒定压力作用下与显影辊2的表面接触。但是，在叶片50的制造中会在L型拐角部分的一个边缘产生小裂缝或皱褶，这些小的缺陷会对经过辊2表面和叶片50拐角部分之间间隙的色剂产生不良影响。即，由于裂缝和皱褶使色剂颗粒遭受挤压和锉磨而变成很细的粉末。由于由粉末化导致的色剂的劣化，随着色剂使用时间的增加，色剂颗粒的带电水平下降，从而导致图像的“模糊”(质量下降)。图3表示了现有技术的另一种叶片。叶片50由诸如人造橡胶的弹性材料制成，并通过粘合剂固定在叶片51座上。叶片50的上端在中等强度压力下与显影辊2的表面接触。由于叶片50由橡胶或类似材料制成，随着对其的重复使用，叶片50上会产生蠕变，从而导致叶片50与辊2之间压力的逐渐降低，进而导致色剂磨擦起电的能力下降，这意味着劣化图像的逐渐形成。此外，当为了改进色剂从叶片上的释放而使用硅橡胶或氟橡胶作为叶片材料时，由于橡胶的成分，尤其是硅原子或氟原子的出现，而引起叶片50与叶片座粘合不充分的问题。而且，由于橡胶的性质，例如形稳性，可根据诸如温度和湿度等的环境因素而大范围地改变，叶片50可能不具有所希望的性质，例如耐久性和与叶片座的良好粘合。图4表示了对图2所示叶片的改进。在这个例子中，叶片50与图2中的一样由诸如不锈钢的刚性材料制成，但是叶片50的形状由截面为“L”型变成了截面为“U”型。使用U型叶片50，由于它具有一个圆的拐角部分，在使用L型叶片时遇到的问题可以被避免或至少被减弱。然而，与这一优点相反，存在这样一个问题，即色剂很容易粘附和固定在叶片50上，因为在叶片50上施加了一个较大的接触压力以补偿由于叶片结构导致的提供一薄色剂层的困难，从而导致色剂的熔化。色剂在叶片50上的固定将产生图像的纵向条状缺陷或其他缺陷。并且，难以保证在给定压力下的叶片50与辊2的恒定接触，因为叶片50的弹性系数随着其厚度的增加而增大，而在叶片50的生产过程中其厚度的增加是难避免的，因为如果用相对薄的板来生产叶片50，在所形成的叶片50中不可能得到光滑表面。此外，从直板生产U型叶片50本身是非常困难的，不可能由简单的加工工序在没有任何本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电记录成像装置中控制显影辊表面上显影剂的层厚度和／或使所述显影剂摩擦带电的叶片，其中所述叶片是通过在一冲剪模具中冲剪一薄弹性金属板而制作的纵向延伸元件，其端部具有一表面光滑的，在所述冲剪时作为冲剪落差形成的厚度逐渐减小的弯曲尾部，所述尾部能够挤压在显影辊的载有显影剂的表面并能与所述表面弹性接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉田贞秋，釜地英树，水野恒雄，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]