[发明专利]显影剂厚度控制叶片和其生产方法以及电摄影成像装置

说明书

本发明涉及电摄影技术(electrography)，尤其涉及电摄影成像装置，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-controlling blade)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“电摄影”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)图像转印；

(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，本发明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，本发明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。