Проявочное устройство

Проявочное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к проявочному устройству для формирования видимого изображения путем нанесения проявителя на электростатическое скрытое изображение, образованное переносящим изображение элементом.

Проявочное устройство используется, например, в устройстве формирования изображений электрофотографического типа или типа электростатической записи, например в копировальном аппарате, лазерном принтере, факсимильном аппарате или неисправном аппарате в этих аппаратах. В традиционном устройстве формирования изображений электрофотографического типа обычно поверхность барабаноподобного светочувствительного элемента, который является переносящим изображение элементом, однородно заряжается электрически с помощью зарядного устройства, а затем заряженный светочувствительный элемент подвергается действию света в зависимости от графической информации с помощью экспонирующего устройства, чтобы образовать электростатическое скрытое изображение на светочувствительном элементе. Электростатическое скрытое изображение, образованное на светочувствительном элементе, визуализируется в виде порошкового изображения с помощью тонера в качестве проявителя, используя проявочное устройство. Затем визуализированное изображение переносится на материал для записи с помощью передающего устройства. После этого порошковое изображение, перенесенное на материал для записи, фиксируется плавлением на материале для записи под действием тепла и давления с помощью закрепляющего устройства.

В качестве такого проявочного устройства существует проявочное устройство, использующее в качестве проявителя двухкомпонентный проявитель, включающий в себя не относящиеся к изображению частицы тонера (тонер) и частицы магнитного носителя (носитель). В частности, в устройстве формирования цветных изображений тонер может не содержать магнитного вещества, и поэтому двухкомпонентный проявитель широко используется по причине хорошего цвета (наклона) или т.п. В проявочном устройстве, использующем этот двухкомпонентный проявитель, тонер и носитель подаются в проявочный контейнер одновременно с их перемешиванием, а затем проявитель переносится на проявляющем цилиндре в качестве несущего проявитель элемента. Проявитель, переносимый на проявляющем цилиндре, регулируется по количеству переноса регулирующим лезвием в качестве регулирующего элемента. После этого напряжение смещения проявки подается между проявляющим цилиндром и светочувствительным элементом, и посредством этого только тонер переносится на электростатическое скрытое изображение, образованное на поверхности светочувствительного элемента, так что порошковое изображение, соответствующее электростатическому скрытому изображению, образуется на поверхности светочувствительного элемента.

Вышеописанное проявочное устройство включает в себя, как показано на фиг. 12, магнит 45 (многополюсный магнит) в качестве средства формирования магнитного поля, обеспеченного во вращающемся проявляющем цилиндре 44. Магнит 45A имеет множество магнитных полюсов N1, N2, S1 и S2. В этой связи, прямая линия в радиальном направлении, представленном линией отвеса для каждого из магнитных полюсов, показывает положение пика плотности магнитного потока у каждого из положений.

Проявитель, размешанный и поданный в проявочный контейнер 41 проявочного устройства, собирается на полюсе N2 (аккумулирующем полюсе), чтобы его перенесли на внешнюю периферийную поверхность проявляющего цилиндра 44. Затем, путем вращения проявляющего цилиндра 44, как указано стрелкой A, проявитель подается в часть 48 торможения проявителя, и его количество регулируется элементом 47 возврата проявителя. Затем, чтобы ограничить стабилизированный проявитель, проявитель в достаточной мере ограничивается на полюсе S2 (полюс отсечения), имеющем плотность магнитного потока не меньше некоторого значения, а затем перемещается проявляющим цилиндром 44, образуя при этом магнитную цепочку.

Затем проявитель, перенесенный на проявляющем цилиндре 44, регулируется по количеству путем обрезки магнитной цепочки регулирующим лезвием 46. Проявитель, отрегулированный по количеству переноса, перемещается к полюсу S1 (проявляющий полюс), который является противоположной частью светочувствительного элемента, через полюс N1 и затем проявляет электростатическое скрытое изображение на поверхности светочувствительного элемента с помощью тонера, как описано выше. Проявитель, оставшийся на поверхности проявляющего цилиндра 44 после проявления, отделяется от проявляющего цилиндра 44 между полюсом N3 и полюсом N2, которые являются отталкивающими полюсами, а затем собирается в проявочном контейнере 41.

Как описано выше, в случае структуры, в которой проявитель, переносимый на проявляющем цилиндре 44, регулируется по количеству регулирующим лезвием, проявитель, который не может пройти через промежуток (зазор) между проявляющим цилиндром 44 и регулирующим лезвием 46, может образовать неподвижный слой. То есть в случае традиционного проявочного устройства магнит 45A создавался так, чтобы сила в направлении (направление стрелки B) к регулирующему лезвию 46 действовала на магнитный носитель выше по ходу от регулирующего лезвия 46 по отношению к круговому направлению вращения (направлению вращения) проявляющего цилиндра 44. По этой причине проявитель, который не может пройти через зазор и застаивается выше по ходу от регулирующего лезвия 46, как описано выше, прессуется к расположенной выше по ходу поверхности регулирующего лезвия 46, чтобы обязательно образовался неподвижный слой, в котором отсутствует движение проявителя (или движение проявителя меньше, чем у другой части).

Таким образом, когда неподвижный слой образуется на расположенной выше по ходу поверхности регулирующего лезвия 46, проявитель стирается на граничной поверхности между неподвижным слоем и слоем (текучим слоем) проявителя, перенесенного и перемещенного проявляющим цилиндром 44. В результате, например, тонер отделяется от носителя с помощью трения, и тогда выделенные частицы тонера подвержены сцеплению друг с другом с помощью теплоты трения из-за дальнейшего трения, соответственно образуя неподвижный слой тонера. Образованный таким образом неподвижный слой растет в результате вращения проявляющего цилиндра 44, так что зазор между неподвижным слоем и проявляющим цилиндром 44 становится меньше зазора между регулирующим лезвием 46 и проявляющим цилиндром 44. Тогда количество переноса проявителя, перенесенного и перемещенного на проявляющем цилиндре 44, регулируется зазором между неподвижным слоем и проявляющим цилиндром 44, так что количество переноса проявителя становится меньше установленного количества. В результате меняется количество проявителя, перемещенного в область проявления, где проявляющий цилиндр 44 располагается напротив светочувствительного элемента, поэтому снижается плотность изображения, которое нужно сформировать, или возникает неоднородность плотности.

Чтобы предотвратить образование такого неподвижного слоя, существует структура, в которой цилиндрический (колоннообразный) элемент подачи тонера, который вращается с некоторым зазором с проявляющим цилиндром, предоставляется выше по ходу от регулирующего лезвия (Выложенная заявка на патент Японии (JP-A) Hei 5-35067). Дополнительно также имеется структура, в которой регулирующее лезвие предоставляется между отталкивающими полюсами, чтобы придать однородность толщине слоя проявителя, переносимого на проявляющем цилиндре (JP-A Hei 5-6103).

В случае структуры, описанной в JP-A Hei 5-35067, необходима опора для поддержки элемента подачи тонера и средство привода для приведения в действие элемента подачи тонера, так что неминуемо, что строение усложняется, и поэтому ее стоимость увеличивается. К тому же элемент подачи тонера приводится в движение в противоположном направлении в положении, где он располагается напротив проявляющего цилиндра, и поэтому на проявитель оказывается сильное давление, поэтому существует вероятность, что проявитель рано ухудшится. Более того, в случае, где элемент подачи тонера вращается с высокой скоростью, из-за тепловыделения также существует вероятность, что проявитель расплавится или слипнется.

Дополнительно в случае конструкции, описанной в JP-A Hei 5-6103, регулирующее лезвие предоставляется между отталкивающими магнитными полюсами, и поэтому количество проявителя, ограниченное вблизи регулирующего лезвия, является небольшим, поэтому существует вероятность, что станет сложно постоянно подавать проявитель к проявляющему цилиндру.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Основная цель настоящего изобретения - предоставить проявочное устройство, допускающее устранение ухудшения проявителя и стабильную подачу проявителя к несущему проявитель элементу, а также допускающее постоянное регулирование количества проявителя, переносимого на несущем проявитель элементе, с помощью регулирующего элемента.

В соответствии с аспектом настоящего изобретения, предоставляется проявочное устройство, содержащее: несущий проявитель элемент для переноса проявителя, содержащего магнитный носитель и немагнитный тонер, и для проявления электростатического скрытого изображения, образованного на переносящем изображение элементе; магнит, предоставленный в несущем проявитель элементе и включающий в себя множество магнитных полюсов, расположенных вдоль кругового направления несущего проявитель элемента, для переноса проявителя на несущем проявитель элементе; и регулирующий элемент, предоставленный напротив несущего проявитель элемента с заранее установленным промежутком в области, в которой разные по полярности магнитные полюса являются смежными друг с другом, для регулирования количества проявителя, переносимого на несущем проявитель элементе, где магнитные полюса располагаются так, что составляющая кругового направления магнитной силы, действующая на магнитный носитель, соприкасающийся по меньшей мере с частью расположенной выше по ходу регулирующей поверхности регулирующего элемента относительно кругового направления вращения несущего проявитель элемента, противоположна круговому направлению вращения.

Эти и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевиднее при рассмотрении нижеследующего описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения в сочетании с прилагаемыми чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - схематическая иллюстрация устройства формирования изображений в соответствии с Первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 - схематичный чертеж для иллюстрации способа измерения угла откоса.

Фиг. 3 - схематический вид в разрезе проявочного устройства в Первом варианте осуществления.

Фиг. 4 - частичный срез проявочного устройства, если смотреть сверху проявочного устройства, показанного на фиг. 3.

Фиг. 5 - частично увеличенный вид части фиг. 3, показывающий двумерное распределение fθ относительно радиального направления вблизи регулирующего лезвия в Первом варианте осуществления.

Фиг. 6 - график, показывающий отношение между плотностью магнитного потока и магнитной силой вблизи регулирующего лезвия в Первом варианте осуществления.

Фиг. 7 - схематичный чертеж для иллюстрации определений Br, Bθ, Fr и Fθ.

Фиг. 8 - схематичный чертеж, показывающий распределение магнитной силы и плотности магнитного потока на поверхности проявляющего цилиндра в Первом варианте осуществления.

Фиг. 9 - частично увеличенный вид части фиг. 3 для иллюстрации потока проявителя выше по ходу от регулирующего лезвия.

Фиг. 10 - частично увеличенный вид части фиг. 3, показывающий проявочное устройство в соответствии со Вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 11 - график, показывающий отношение между плотностью магнитного потока и магнитной силой вблизи регулирующего лезвия в Третьем варианте осуществления.

Фиг. 12 - схематичный чертеж для иллюстрации традиционного проявочного устройства.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

<Вариант 1 осуществления>

Сначала вариант осуществления настоящего изобретения будет описываться со ссылкой на фиг. с 1 по 9.

[Устройство формирования изображений]

Сначала общая структура и работа устройства формирования изображений в этом варианте осуществления будет описываться со ссылкой на фиг. 1. Устройство 100 формирования изображений формирует изображения в соответствии с графической информацией от исходного считывающего устройства, подключенного к основному блоку устройства 100 формирования изображений, или от главного устройства, например персонального компьютера, который коммуникационно подключен к основному блоку. В этом варианте осуществления можно сформировать полноцветное изображение на основе четырех цветов в составе желтого (Y), пурпурного (M), голубого (C) и черного (Bk) на материале (листе бумаги для записи, листе пластика, куске ткани и т.д.) с использованием электрофотографического типа.

Таким образом, устройство 100 формирования изображений имеет строение типа тандема из четырех барабанов и включает в себя, в виде множества средств формирования изображений, части PY, PM, PC и PBk формирования изображений с первой по четвертую (блоки формирования изображений), которые образуют желтое, пурпурное, голубое и черное (монохроматические) изображения соответственно. В периоде, в котором промежуточная лента 51 передачи, предоставленная передающему устройству 5 в качестве передающего средства, движется в указанном стрелкой направлении и проходит через соответствующие части формирования изображений, соответствующие цветные порошковые изображения наносятся на промежуточную ленту 51 передачи. Затем многочисленные порошковые изображения, нанесенные на промежуточную ленту 51 передачи, передаются на материал для записи, чтобы получить записанное изображение. В этом варианте осуществления в качестве проявителя используется двухкомпонентный проявитель, содержащий немагнитный тонер и магнитный носитель.

В этой связи, соответствующие блоки формирования изображений имеют практически одинаковое строение за исключением того, что они отличаются цветом проявления. В дальнейшем в случае, где нет необходимости особо отличать блок формирования изображений, суффиксы Y, M, C и Bk, которые указывают элементы, принадлежащие ассоциированным блокам формирования изображений, пропускаются и будут описываться вместе.

Блок P формирования изображений включает в себя барабаноподобный светочувствительный элемент 1 (светочувствительный барабан) в качестве переносящего изображение элемента. Вокруг светочувствительного элемента 1 предоставляются зарядное устройство 2 в качестве зарядного средства, экспонирующее устройство 3 в качестве экспонирующего средства (например, оптическая система с лазерным облучением), проявочное устройство 4 в качестве проявочного средства, передающее устройство 5, устройство 7 очистки в качестве средства очистки и устройство 8 снятия заряда в качестве средства снятия заряда.

Передающее устройство 5 включает в себя промежуточную ленту 51 передачи в качестве промежуточного передающего элемента. Промежуточная лента 51 передачи протянута вокруг множества роликов и вращается (перемещается кругообразно) в направлении, указанном стрелкой на фиг. 1. Кроме того, основной передающий элемент 52 предоставляется в положении, где он располагается напротив ассоциированного светочувствительного элемента 1 через промежуточную ленту 51 передачи. Кроме того, дополнительный передающий элемент 52 предоставляется в положении, где он располагается напротив одного из роликов, вокруг которых протянута промежуточная лента 51 передачи.

Во время образования изображения сначала (периферийная) поверхность вращающегося светочувствительного элемента 1 однородно заряжается с помощью зарядного устройства 2. Затем заряженная поверхность светочувствительного элемента 1 подвергается сканирующему экспонированию с помощью экспонирующего устройства 3 в зависимости от сигнала с графической информацией, так что электростатическое скрытое изображение образуется на светочувствительном элементе 1 (переносящем изображение элементе). Электростатическое скрытое изображение, образованное на светочувствительном элементе 1, визуализируется в виде порошкового изображения с помощью тонера в проявителе с помощью проявочного устройства 4. В то же время, в зависимости от количества потребленного тонера, проявитель подачи подается из контейнера 20 в проявочное устройство 4 через непоказанный подающий тракт. Порошковое изображение, образованное на светочувствительном элементе 1, передается (первично передается) на промежуточную ленту 51 передачи под действием напряжения смещения первичной передачи, поданного на основной передающий элемент 52, в части первичной передачи (зоне контакта первичной передачи), в которой промежуточная лента 51 передачи и светочувствительный элемент 1 соприкасаются друг с другом. Например, во время формирования полноцветного изображения на основе четырех цветов порошковые изображения последовательно передаются со светочувствительных элементов 1 четырех частей формирования изображений, начиная с первой части формирования изображений RY, на промежуточную ленту 51 передачи, чтобы полноцветное (многоцветное) изображение, состоящее из наложенных четырех цветных порошковых изображений, формировалось на промежуточной ленте 51 передачи.

Отдельно материал для записи, помещенный в кассету 9, перемещается элементами передачи носителей записи, например подбирающим роликом, конвейерными роликами, роликами регистрации и т.п. Это перемещение материала для записи осуществляется синхронно с порошковым изображением на светочувствительном элементе 1 в части (зоне) вторичной передачи, где промежуточная лента 51 передачи и дополнительный передающий элемент 53 соприкасаются друг с другом. Затем несколько порошковых изображений на промежуточной ленте 51 передачи передаются, в части вторичной передачи, на материал для записи под действием напряжения смещения вторичной передачи, поданного на дополнительный передающий элемент 53.

После этого материал для записи отделяется от промежуточной ленты 51 передачи и перемещается в закрепляющее устройство 6. Прообразы, переданные на материал для записи, подвергаются нагреву и давлению, приложенным к ним закрепляющим устройством 6, соответственно сплавляясь и закрепляясь на материале для записи. После этого материал для записи выпускается из устройства 100 формирования изображений.

После этапа первичной передачи осажденный материал, например тонер, оставшийся на светочувствительном элементе 1, собирается устройством 7 очистки. Кроме того, электростатическое скрытое изображение, оставшееся на светочувствительном элементе 1, удаляется устройством 8 снятия заряда. В результате светочувствительный элемент 1 готовится для последующего этапа формирования изображений. Дополнительно осажденный материал, например тонер, оставшийся на промежуточной ленте 51 передачи после этапа вторичной передачи, удаляется очистителем 54 промежуточной ленты передачи.

В этой связи, устройство 100 формирования изображений также допускает формирование изображения одного цвета (например, черного) или многоцветного изображения с использованием части формирования изображений для нужного одного цвета или с использованием двух или более из четырех блоков формирования изображений для некоторых цветов.

[Двухкомпонентный проявитель]

Далее описывается двухкомпонентный проявитель, используемый в этом варианте осуществления. Тонер содержит окрашенные частицы, изготовленные из связующей смолы, окрашивающего вещества, окрашенных частиц смолы, содержащих другие добавки при необходимости, и внешние добавки, например тонкоизмельченный порошок коллоидного кремнезема. Дополнительно тонер образуется из материала отрицательно заряжаемой полиэфирной смолы и имеет объемный средний размер частиц d не менее 4,0 мкм и не более 10,0 мкм (4,0 мкм ≤d≤ 10,0 мкм), предпочтительно не менее 5,0 мкм и не более 8,0 мкм (5,0 мкм ≤d≤ 8,0 мкм). В этом варианте осуществления d был равен 7,0 мкм. В этом варианте осуществления содержится воск. Тонер содержит воск в количестве 1-20 объемных процентов. По этой причине тонер получается путем перемешивания по меньшей мере связующей смолы, окрашивающего вещества и воска, а затем распыления перемешенного продукта.

В качестве материала для носителя поверхностно-окисленные или неокисленные частицы металлического вещества, например железа, никеля, кобальта, марганца, хрома, редкоземельного металла и их сплавов либо окисленного феррита и т.п., могут использоваться соответствующим образом. Способ для производства этих магнитных частиц особо не ограничивается. Дополнительно носитель имеет объемный средний размер частиц D в 10,0 мкм или более и 60,0 мкм или менее, предпочтительно в диапазоне 20,0-60,0 мкм, еще предпочтительнее 30,0-50,0 мкм (10,0 мкм ≤D≤ 60,0 мкм, предпочтительно 20,0 мкм ≤D≤ 60,0 мкм, еще предпочтительнее 30,0 мкм ≤D≤ 50,0 мкм). Кроме того, объемное удельное сопротивление составляет не менее 10⁷ омосантиметров, предпочтительно не менее 10⁸ омосантиметров и не более 10¹⁴ омосантиметров. Более того, величина намагниченности составляет 30 emu/cc (30×10³ A/м) или более и 300 emu/cc (300×10³ A/м) или менее. В этом варианте осуществления использовался носитель, который имел объемный средний размер частиц D в 40 мкм, объемное удельное сопротивление в 5×10⁸ омосантиметров и величину намагниченности в 260 emu/cc (260×10³ A/м).

Между прочим, в отношении тонера объемный средний размер частиц измерялся с использованием нижеследующего устройства и способа. В качестве измерительного прибора использовались Coulter Counter TA-AA (произведенный Beckman Coulter Inc.), интерфейс (произведенный Nikkaki-Bios K.K.) для вывода количества и объемных средних распределений проявителя и персональный компьютер ("CX-1", произведенный Canon K.K.). В качестве электролитического водного раствора использовался 1%-ый водный раствор NaCl, приготовленный с использованием хлористого натрия первого сорта.

Способ измерения выглядит следующим образом. А именно 0,1 мл поверхностно-активного вещества, предпочтительно сульфоната алкилбензола, добавлялось в качестве диспергатора в 10-150 мл вышеупомянутого электролитического водного раствора. Затем 0,5-50 мг образца для измерения добавлялось в вышеупомянутую смесь. Затем электролитический водный раствор, в котором взвешен образец, подвергался дисперсии с помощью ультразвукового диспергатора в течение примерно 1-3 минут. Затем распределение частиц, которые находились в диапазоне 2-40 мкм по диаметру, получалось с использованием Coulter Counter TA-II, оборудованного диафрагмой 100 мкм в качестве диафрагмы. Объемный средний размер частиц получался из полученного таким образом объемного среднего распределения.

Удельное сопротивление магнитного носителя измерялось следующим образом. То есть использовалась ячейка многослойного типа, которая имела площадь (размер) каждого из измерительных электродов в 4 см и имела зазор в 0,4 см между электродами. Затем удельное сопротивление измерялось по способу, в котором удельное сопротивление носителя получалось из электрического тока, который протекал через схему, в то время как к одному из электродов прикладывалось 1 кг веса, и напряжение E (V/см) подавалось между двумя электродами. Дополнительно объемный средний размер частиц магнитного носителя измерялся с использованием измерительного устройства для распределения размера частиц ("HERO", произведенный JEOL Ltd.) типа лазерной дифракции (NEC Corp.), и диапазон размера частиц 0,5-350 мкм на основе объема логарифмически делился на 32 декады, и измерялось количество частиц в каждой декаде. Затем из результатов измерения срединный диаметр 50%-ного объема использовался в качестве объемного среднего размера частиц.

Дополнительно магнитные свойства магнитного носителя измерялись с использованием вибрационного автоматического регистратора магнитных свойств (BHV-30, произведенный Riken Denshi Co., Ltd.). В качестве значения магнитной характеристики напряженность магнитного поля (намагниченность) магнитного носителя получалась путем формирования внешних магнитных полей, которые имели 795,7 кА/м и 79,58 кА/м соответственно. Образец магнитного носителя для измерения готовился путем упаковки магнитного носителя в цилиндрическую пластмассовую тару, чтобы он был достаточно плотным. В этом состоянии измерялся момент намагничивания, и дополнительно взвешивался фактический вес образца для получения намагниченности (emu/г). Дополнительно истинный удельный вес частиц магнитного носителя получался с использованием, например, газового пикнометра ("AccuPyc 1330", произведенный Shimazu Corp., который является автоматическим денситометром сухого типа) или т.п. Напряженность намагниченности на единицу объема получалась путем умножения полученной намагниченности (на единицу объема) на истинный удельный вес.

Далее будет описываться степень агломерации (агломеративности) проявителя. В данном описании степень агломерации проявителя может измеряться в показателях угла откоса. Надлежащий диапазон угла откоса проявителя в этом варианте осуществления составляет 25-50 градусов, предпочтительно 30-45 градусов. Когда угол откоса двухкомпонентного проявителя меньше 25 градусов, из-за высокой текучести возникают проблемы рассеивания и выпадения белого во время передачи на множество листов материала для записи, и свойство передачи во время испытания на выносливость (когда осуществляется печать на большом количестве листов) не может полностью поддерживаться удовлетворительным. Более того, когда угол откоса больше 50 градусов, уровни рассеивания и выпадения белого в исходном состоянии печати являются хорошими, но во время испытания на выносливость на высокой скорости проявляющее свойство снижается, и нагрузка на шнек увеличивается, соответственно приводя к блокировке шнека. Поэтому в этом варианте осуществления используется двухкомпонентный проявитель с углом откоса в 40 градусов.

Фиг. 2 - схематичный чертеж для иллюстрации примера способа измерения угла откоса. В этом варианте осуществления угол откоса φ тонера измерялся с использованием следующего способа. Сначала измерительным прибором является тестер сыпучести ("PT-N", произведенный Hosokawa Micron Corp.). Дополнительно способ измерения находится в соответствии с измерением угла откоса в руководстве по эксплуатации, приложенном к тестеру сыпучести (PT-N) (размер ячеек сита 301: 710 мкм, время вибрации: 180 с, амплитуда: 2 мм или менее). Проявитель сбрасывается из воронки 303 на диск 302, и измеряется угол, образованный между образующей линией проявителя 500, осажденного в конической форме на диске 302, и поверхностью диска 302.

Однако образец остается неподвижным всю ночь в окружающей среде 23°C и относительной влажности 60% (то есть 60%RH), а затем измеряется угол откоса, и повторяется пять раз в измерительном приборе в окружающей среде 23°C и 60%RH. Арифметическое среднее пяти измеренных значений используется в качестве φ.

[Проявочное устройство]

Далее, ссылаясь на фиг. 3 и 4, описывается проявочное устройство 4. Проявочное устройство 4 включает в себя проявочный контейнер 41, в который помещается двухкомпонентный проявитель, содержащий тонер и носитель. Проявочное устройство 4 также включает в себя в положении, где проявочный контейнер 41 располагается напротив светочувствительного элемента 1, проявляющий цилиндр 44 в качестве передающего средства проявителя и регулирующее лезвие 46 в качестве регулирующего элемента для регулирования толщины цепочки проявителя, переносимого на проявляющем цилиндре 44.

Дополнительно внутренняя часть проявочного контейнера 41 разделяется на проявочную камеру 41a и камеру 41b перемешивания с помощью перегородки 41c, которая тянется в направлении, перпендикулярном поверхностям чертежей из фиг. 2 и 3.

В проявочной камере 41a и камере 41b перемешивания предоставляются первый и второй шнеки 42 и 43 соответственно в качестве элемента подачи проявителя. Первый шнек 42 предоставляется внизу проявочной камеры 41a и является, по существу, параллельным осевому направлению проявляющего цилиндра 44, и переносит вместе с помешиванием проявитель в проявочной камере 41a в одном направлении по осевому направлению проявляющего цилиндра 44 путем вращения в направлении (направлении по часовой стрелке), указанном стрелкой на фиг. 3. Причина, почему первый шнек 42 вращается по часовой стрелке, состоит в том, что направление по часовой стрелке выгодно с точки зрения снабжения проявителем проявляющего цилиндра 44. Дополнительно второй шнек 43 предоставляется внизу камеры 41b перемешивания и практически параллелен первому шнеку 42, и переносит при помешивании проявитель в камере 41b перемешивания в направлении, противоположном направлению первого шнека 42 путем вращения в противоположном направлении (направлении против часовой стрелки) от направления вращения первого шнека 42.

Таким образом, путем вращения для перемешивания первого и второго шнеков 42 и 43 проявитель распространяется между проявочной камерой 41a и камерой 41b перемешивания через отверстия 41d и 41e (сообщающиеся части) в продольных концах перегородки 41c.

Проявочный контейнер 41 снабжается отверстием в положении, соответствующем области α проявления, где проявочный контейнер 41 располагается напротив светочувствительного элемента 1. В этом отверстии проявляющий цилиндр 44 предоставляется вращающимся, чтобы быть частично открытым к светочувствительному элементу 1. Дополнительно проявляющий цилиндр 44 и светочувствительный элемент 1 придвигаются близко и напротив друг друга. Например, предполагается, что проявляющий цилиндр 44 и светочувствительный элемент 1 имеют диаметр в 20 мм и 80 мм соответственно, и ближайшее расстояние между ними равно примерно 300 мкм. В результате настройка выполняется так, чтобы проявление могло осуществляться в состоянии, в котором проявитель, поданный проявляющим цилиндром 44 в область α проявления, сталкивается со светочувствительным элементом 1.

Такой проявляющий цилиндр 44 образуется в цилиндрической (колоннообразной) форме с помощью немагнитного материала, например алюминия или нержавеющей стали. Внутри проявляющего цилиндра 44 (несущего проявитель элемента) цилиндрический магнит 45, который является многополюсным магнитом, предоставляется в неподвижном (невращающемся) состоянии. Этот магнит 45 имеет множество магнитных полюсов, расположенных вдоль кругового направления. В частности, относительно направления вращения (направления стрелки или направления по часовой стрелке) проявляющего цилиндра 44 магнитные полюса размещаются в порядке полюса S1 в качестве проявляющего, расположенного напротив магнита 1 в области α проявления, полюса N3, полюса N2, полюса S2 и полюса N1. В этой связи, на фиг. 3 и на фиг. 5, 9 и 11, описанных позже, прямая линия, тянущаяся в радиальном направлении, указанном линией отвеса для каждого магнитного полюса, представляет положение пика плотности магнитного потока у каждого магнитного полюса.

Во время проявления проявляющий цилиндр 44 вращается (то есть проявитель переносится и перемещается) в состоянии, в котором проявитель переносится на проявляющем цилиндре 44 с помощью силы магнитного притяжения. Проявляющий цилиндр 44 несет двухкомпонентный проявитель, отрегулированный по толщине слоя путем обрезки цепочки магнитной кисти с помощью регулирующего лезвия 46, и переносит проявитель в область α проявления, в которой проявляющий цилиндр 44 располагается напротив светочувствительного элемента 1. Затем проявляющий цилиндр 44 подает проявитель на электростатическое скрытое изображение, образованное на светочувствительном элементе 1, чтобы проявить электростатическое скрытое изображение.

В то же время, чтобы повысить эффективность проявления, то есть степень передачи тонера на электростатическое скрытое изображение, напряжение смещения для проявления в виде постоянного напряжения, смещенного (наложенного) по отношению к переменному напряжению, подается из источника питания на проявляющий цилиндр 44. В этом варианте осуществления использовалось постоянное напряжение в -500В и переменное напряжение в 800В в размахе напряжения (Vpp) и с частотой (f) в 12 кГц. Однако значение постоянного напряжения и форма волны переменного напряжения этим не ограничиваются. Кроме того, обычно в способе проявления с помощью двухкомпонентной магнитной кисти, когда подается переменное напряжение, эффективность проявления увеличивается, и соответственно изображение имеет высокое качество, но больше подвержено появлению тумана. По этой причине туман предотвращается путем предоставления разности потенциалов между постоянным напряжением, приложенным к проявляющему цилиндру 44, и потенциалом заряда светочувствительного элемента 1 (то есть потенциалом части с белым фоном).

В области α проявления проявляющий цилиндр 44 проявочного устройства 4 вращается вместе со светочувствительным элементом 1 в том же направлении, что и светочувствительный элемент 1, и отношение окружной скорости проявляющего цилиндра 44 к светочувствительному элементу 1 равно 1,75. Отношение окружной скорости может устанавливаться в диапазоне 0,5-2,5, предпочтительно 1,0-2,0. Когда отношение окружной скорости (скорости перемещения) больше, эффективность проявления соответственно увеличивается. Однако, когда отношение чрезмерно большое, возникают проблемы рассеивания тонера, ухудшения проявителя и т.п., и поэтому отношение окружной скорости может предпочтительно устанавливаться в вышеописанных диапазонах.

Дополнительно регулирующее лезвие 46, которое является регулирующим элементом (элементом обрезки цепочки), образуется с помощью немагнитного элемента, созданного из алюминия или т.п. в форме пластины, тянущейся в направлении продольной осевой линии проявляющего цилиндра 44, и предоставляется выше по ходу от светочувствительного элемента 1 по отношению к направлению вращения проявляющего цилиндра. Дополнительно регулирующий элемент 46 располагается напротив проявляющего цилиндра 44, соответственно регулируя количество проявителя, переносимого на проявляющем цилиндре 44. Тогда тонер и носитель, которые составляют проявитель, проходят через зазор между краем регулирующего лезвия 46 и проявляющим цилиндром 44, чтобы отправиться в область α проявления.

В этой связи, путем регулирования промежутка (зазора) между краем регулирующего лезвия 46 и поверхностью проявляющего цилиндра 44 регулируется величина обрезки цепочки магнитной кисти проявителя, переносимого на проявляющем цилиндре 44, так что регулируется количество проявителя, перемещенного в область α проявления. Например, величина покрытия на единицу площади у проявителя на проявляющем цилиндре 44 регулируется на 30 мг/см² с помощью регулирующего лезвия 46. В этой связи, зазор между регулирующим лезвием 46 и проявляющим цилиндром 44 устанавливается в 200-1000 мкм, предпочтительно в 300-700 мкм. В этом варианте осуществления зазор был установлен в 500 мкм.

[Магнит (многополюсный магнит)]

Далее магнит 45 в этом варианте осуществления будет описываться со ссылкой на фиг. с 5 по 9. Соотношение плотности магнитного потока между множеством магнитных полюсов магнита 45 устанавливается так, чтобы составляющая (fθ) кругового направления (направления вращения) магнитной силы действовала в направлении, противоположном направлению вращения проявляющего цилиндра 44, на магнитный носитель, соприкасающийся с регулирующим лезвием 46 на расположенной выше по потоку стороне регулирующего лезвия 46 по отношению к направлению вращения проявляющего цилиндра 44. То есть соотношение плотности магнитного потока между множеством магнитных полюсов устанавливается так, чтобы направление составляющей направления вращения проявляющего цилиндра 44 магнитной силы, действующей на магнитный носитель, соприкасающийся с расположенной выше по потоку