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顯影裝置和具備該顯影裝置的圖像形成裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610375097.3

申請日:

2016.05.31

公開號:

CN106257338A

公開日:

2016.12.28

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):G03G 15/08申請日:20160531|||公開
IPC分類號: G03G15/08 主分類號: G03G15/08
申請人: 京瓷辦公信息系統株式會社
發明人: 末浪浩二; 佐佐木侑
地址: 日本大阪府
優先權: 2015.06.19 JP 2015-123987
專利代理機構: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290 代理人: 周善來;李雪春
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610375097.3

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2017.01.25|||2016.12.28

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供顯影裝置和具備該顯影裝置的圖像形成裝置,所述顯影裝置包括顯影容器、第一攪拌部件、第二攪拌部件以及顯影劑承載體。第二攪拌部件包括:第二輸送葉片,輸送第二輸送室內的顯影劑;限制部,包括第一限制葉片和第二限制葉片,第一限制葉片與相對于第二輸送室內的顯影劑的輸送方向的第二輸送葉片的下游相鄰地形成,以比第二輸送葉片小的輸送力向與第二輸送葉片相同的方向輸送顯影劑,第二限制葉片與第一限制葉片的下游相鄰地形成,向與第一限制葉片相反的方向輸送顯影劑;以及排出葉片,與第二限制葉片的下游相鄰地形成,向與第二輸送葉片相同的方向輸送顯影劑。

權利要求書

1.一種顯影裝置,其特征在于:
所述顯影裝置包括:
顯影容器,其收容包含載體和調色劑的雙組分顯影劑,所述顯影容器包括:多個輸送
室,包括彼此并列配置的第一輸送室和第二輸送室;連通部,在所述第一輸送室以及所述第
二輸送室的長邊方向的兩端部側,連通所述所述第一輸送室和所述第二輸送室;顯影劑補
充口,向所述顯影容器內補充顯影劑;以及顯影劑排出口,設置在所述第二輸送室的下游端
部,排出剩余的顯影劑;
第一攪拌部件,包括轉動軸和形成于該轉動軸的外周面的第一輸送葉片,在該轉動軸
方向上攪拌并輸送所述第一輸送室內的顯影劑;
第二攪拌部件,包括轉動軸和形成于該轉動軸的外周面的第二輸送葉片,向與所述第
一攪拌部件相反的方向攪拌并輸送所述第二輸送室內的顯影劑;以及
顯影劑承載體,以可轉動的方式支承于所述顯影容器,將所述第二輸送室內的顯影劑
承載于表面,
所述第二攪拌部件還包括:
限制部,包括:第一限制葉片,與相對于所述第二輸送室內的顯影劑的輸送方向的所述
第二輸送葉片的下游相鄰地形成,以比所述第二輸送葉片小的輸送力向與所述第二輸送葉
片相同的方向輸送顯影劑;以及第二限制葉片,與相對于所述第二輸送室內的顯影劑的輸
送方向的所述第一限制葉片的下游相鄰地形成,向與所述第一限制葉片相反的方向輸送顯
影劑;以及
排出葉片,與相對于所述第二輸送室內的顯影劑的輸送方向的所述第二限制葉片的下
游相鄰地形成,向與所述第二輸送葉片相同的方向輸送顯影劑,并從所述顯影劑排出口排
出顯影劑。
2.根據權利要求1所述的顯影裝置,其特征在于,
所述第一限制葉片和所述第二限制葉片是外徑、圈數和螺距相同且彼此相位相反的螺
旋葉片。
3.根據權利要求1所述的顯影裝置,其特征在于,
所述第一限制葉片和所述第二限制葉片形成為相對于與所述第二攪拌部件的轉動軸
垂直的直線線對稱。
4.根據權利要求1~3中任意一項所述的顯影裝置,其特征在于,
所述第一限制葉片和所述第二限制葉片的外徑小于或等于所述第二輸送葉片的外徑。
5.一種圖像形成裝置,其特征在于,所述圖像形成裝置安裝有權利要求1~3中任意一
項所述的顯影裝置。

說明書

顯影裝置和具備該顯影裝置的圖像形成裝置

技術領域

本發明涉及在利用了電子照相方式的復印機、打印機、傳真機以及所述的數碼復
合機等圖像形成裝置中使用的顯影裝置和具備該顯影裝置的圖像形成裝置,尤其涉及補充
由調色劑和載體構成的雙組分顯影劑并排出剩余顯影劑的顯影裝置和具備該顯影裝置的
圖像形成裝置。

背景技術

在圖像形成裝置中,通過顯影裝置對形成在由感光體等構成的像載體上的潛影進
行顯影從而將其可視化為調色劑像。作為這種顯影裝置的一種,采用了使用雙組分顯影劑
的雙組分顯影方式。這種顯影裝置在顯影容器內收容由載體和調色劑構成的雙組分顯影劑
(以下也稱為顯影劑),設置有向像載體供給顯影劑的顯影輥,并且設置有攪拌部件,該攪拌
部件邊對顯影容器內部的顯影劑進行輸送攪拌邊將所述顯影劑向顯影輥供給。

在該顯影裝置中,調色劑由于顯影動作而被消耗,另一方面,載體不被消耗而殘存
于顯影裝置內。因此,在顯影容器內與調色劑一起被攪拌的載體隨著攪拌頻率增加而劣化,
其結果,導致載體對調色劑的帶電賦予性能逐漸降低。

因此,提出有下述的顯影裝置:通過向顯影容器內補充包含載體的顯影劑,并且排
出成為剩余的顯影劑來抑制帶電性能的降低。

例如,已為公眾所知的有下述的顯影裝置:在向顯影容器內補充載體和調色劑的
系統中,具備:第一輸送部,輸送顯影容器內的顯影劑;第二輸送部,由設置在相對于第一輸
送部的輸送方向的下游并向與第一輸送部相反的方向輸送顯影劑的逆向的螺旋葉片構成;
圓板部,設置在相對于第二輸送部的輸送方向的上游;以及第三輸送部,設置在相對于第二
輸送部的輸送方向的圓板部的上游,將顯影劑向顯影劑排出口輸送,以在圓板部與第二輸
送部的螺旋葉片設置間隔的方式配置圓板部與第二輸送部的螺旋葉片。

按照該構成,如果顯影劑補充到顯影容器內,則通過第一輸送部的轉動,顯影劑邊
被攪拌邊被輸送到輸送室的下游。如果第二輸送部的逆螺旋葉片向與第一輸送部相同的方
向轉動,則對顯影劑施加與第一輸送部的輸送方向相反方向的輸送力。由于該相反方向的
輸送力,顯影劑被阻擋而使體積增大,所以剩余的顯影劑越過第二輸送部以及圓板部(限制
部)向顯影劑排出口移動并被排出到外部。另外,通過以不接合的方式配置第二輸送部的螺
旋葉片的端部與圓板部,使顯影容器內的顯影劑的體積穩定。

發明內容

本發明目的在于提供一種顯影裝置和具備該顯影裝置的圖像形成裝置,即使在雙
組分顯影劑中的調色劑濃度變化了的情況下,也能夠減小顯影容器內的顯影劑的體積以及
重量對攪拌速度的依存性。

本發明的第一構成的顯影裝置,其包括:顯影容器,其收容包含載體和調色劑的雙
組分顯影劑,所述顯影容器包括:多個輸送室,包括彼此并列配置的第一輸送室和第二輸送
室;連通部,在所述第一輸送室以及所述第二輸送室的長邊方向的兩端部側,連通所述所述
第一輸送室和所述第二輸送室;顯影劑補充口,向所述顯影容器內補充顯影劑;以及顯影劑
排出口,設置在所述第二輸送室的下游端部,排出剩余的顯影劑;第一攪拌部件,包括轉動
軸和形成于該轉動軸的外周面的第一輸送葉片,在轉動軸方向上攪拌并輸送所述第一輸送
室內的顯影劑;第二攪拌部件,包括轉動軸和形成于該轉動軸的外周面的第二輸送葉片構
成,向與所述第一攪拌部件相反的方向攪拌并輸送所述第二輸送室內的顯影劑;以及顯影
劑承載體,以可轉動的方式支承于所述顯影容器,將所述第二輸送室內的顯影劑承載于表
面,所述第二攪拌部件還包括:限制部,包括:第一限制葉片,與相對于所述第二輸送室內的
顯影劑的輸送方向的所述第二輸送葉片的下游相鄰地形成,以比所述第二輸送葉片小的輸
送力向與所述第二輸送葉片相同的方向輸送顯影劑;以及第二限制葉片,與相對于所述第
二輸送室內的顯影劑的輸送方向的所述第一限制葉片的下游相鄰地形成,向與所述第一限
制葉片相反的方向輸送顯影劑;以及排出葉片,與相對于所述第二輸送室內的顯影劑的輸
送方向的所述第二限制葉片的下游相鄰地形成,向與所述第二輸送葉片相同的方向輸送顯
影劑,并從所述顯影劑排出口排出顯影劑。

另外,本發明提供一種圖像形成裝置,其安裝有所述的顯影裝置。

按照本發明的第一構成,通過設置包括第一限制葉片和第二限制葉片的限制部,
所述第一限制葉片和第二限制葉片相對于與轉動軸垂直的直線線對稱地形成,來自第一限
制葉片的主輸送方向的顯影劑的輸送力能夠被第二限制葉片抵消。其結果,如果因來自顯
影劑補充口的顯影劑的補充而使顯影容器內的顯影劑的體積增加,則增加部分(剩余部分)
的顯影劑越過第二限制葉片向顯影劑排出口移動,從顯影劑排出口排出剩余的顯影劑。因
此,能夠與顯影劑的輸送速度、流動性等的變化無關地使從顯影劑排出口排出的顯影劑量
穩定。

另外,圖像形成裝置通過具備所述構成的顯影裝置,能夠得到穩定的顯影性能,并
且能夠有效地抑制圖像不良的產生和無用的顯影劑的排出。

附圖說明

圖1是安裝有本發明的顯影裝置3a~顯影裝置3d的彩色打印機100的概略剖視圖。

圖2是本發明一種實施方式的顯影裝置3a的側視剖視圖。

圖3A是表示施加于顯影輥20的偏壓波形的一個例子的圖。

圖3B是表示施加于磁輥21以及顯影輥20間的偏壓波形的一個例子的圖。

圖4是表示本實施方式的顯影裝置3a的攪拌部的平面剖視圖。

圖5是圖4中的顯影劑排出部22h周圍的放大圖。

圖6是比較例的顯影裝置3a的顯影劑排出部22h周圍的放大圖。

具體實施方式

以下參照附圖對本發明的實施方式進行說明。圖1是安裝有本發明的顯影裝置的
圖像形成裝置概略剖視圖,在此表示了串列式彩色打印機。在彩色打印機100主體內,從輸
送方向的上游(圖1中為右側)依次配置有四個圖像形成部Pa、Pb、Pc、Pd。這些圖像形成部Pa
~圖像形成部Pd以對應于不同的四種顏色(青色、品紅色、黃色和黑色)的圖像的方式設置,
并分別通過帶電、曝光、顯影和轉印的各工序,依次形成青色、品紅色、黃色和黑色的圖像。

在這些圖像形成部Pa~圖像形成部Pd中配置有承載各種顏色的可視像(調色劑
像)的感光鼓1a、1b、1c、1d,此外,通過驅動裝置(未圖示)在圖1中向順時針方向轉動的中間
轉印帶8與各圖像形成部Pa~圖像形成部Pd相鄰設置。形成于這些感光鼓1a~感光鼓1d上
的調色劑像依次重疊轉印到邊與各感光鼓1a~感光鼓1d抵接邊移動的中間轉印帶8上。然
后,被轉印到了中間轉印帶8上的調色劑像在第二次轉印輥9被一次轉印到轉印紙P上。此
外,調色劑像在定影部7被定影到轉印紙P上后,轉印紙P從裝置主體排出。邊使感光鼓1a~
感光鼓1d在圖1中向逆時針方向轉動,邊對各感光鼓1a~感光鼓1d執行圖像形成處理。

用于轉印調色劑像的轉印紙P收容在彩色打印機100主體下部的紙盒16內,通過供
紙輥12a和對準輥對12b向第二次轉印輥9輸送。中間轉印帶8采用電介質樹脂制的薄片體,
采用其兩端部彼此重疊連接的環狀帶或沒有接頭的(無縫的)帶。此外,在第二次轉印輥9的
下游配置有板狀的帶清潔器19,該板狀的帶清潔器19用于除去殘留在中間轉印帶8表面的
調色劑。

接著,對圖像形成部Pa~圖像形成部Pd進行說明。在以可轉動的方式配置的感光
鼓1a~感光鼓1d的周圍以及下方設置有:帶電器2a、2b、2c、2d,使感光鼓1a~感光鼓1d帶
電;曝光單元4,使圖像信息曝光在各感光鼓1a~感光鼓1d上;顯影裝置3a、3b、3c、3d,在感
光鼓1a~感光鼓1d上形成調色劑像;以及清潔部5a、5b、5c、5d,去除殘留在感光鼓1a~感光
鼓1d上的顯影劑(調色劑)。

如果從個人計算機等上位裝置輸入開始形成圖像的指示,則首先,通過帶電器2a
~帶電器2d使感光鼓1a~感光鼓1d的表面均勻地帶電。接著,通過曝光單元4對感光鼓1a~
感光鼓1d的表面照射光,在各感光鼓1a~感光鼓1d上形成與圖像信號對應的靜電潛影。通
過補充裝置(未圖示)向顯影裝置3a~顯影裝置3d分別補充規定量的青色、品紅色、黃色以
及黑色各種顏色的調色劑。該調色劑通過顯影裝置3a~顯影裝置3d提供到感光鼓1a~感光
鼓1d上,并通過靜電附著,形成與靜電潛影對應的調色劑像,通過來自曝光單元4的曝光形
成所述靜電潛影。

此外,以規定的轉印電壓賦予中間轉印帶8電場后,由第一次轉印輥6a~第一次轉
印輥6d將感光鼓1a~感光鼓1d上的青色、品紅、黃色以及黑色的調色劑像分別轉印到中間
轉印帶8上。以具有用于形成規定的彩色圖像的、預先確定的規定位置關系的方式形成所述
四種顏色的圖像。此后,為了準備繼續形成新的靜電潛影,通過清潔部5a~清潔部5d去除殘
留在感光鼓1a~感光鼓1d表面的調色劑。

中間轉印帶8架設在包括上游的輸送輥10和下游的驅動輥11的多個張緊架設輥
上。如果伴隨著驅動馬達(未圖示)造成的驅動輥11的轉動,中間轉印帶8開始向順時針方向
轉動,則轉印紙P在規定的時機被從對準輥對12b輸送向與中間轉印帶8相鄰設置的第二次
轉印輥9,全彩色圖像被轉印。轉印有調色劑像的轉印紙P被送向定影部7。

輸送到定影部7的轉印紙P被定影輥對13加熱和加壓,把調色劑像定影在轉印紙P
的表面,形成規定的全彩色圖像。形成有全彩色圖像的轉印紙P通過向多個方向分路的分路
部14來分配輸送方向。在僅在轉印紙P的單面形成圖像的情況下,通過排出輥對15直接排出
到出紙盤17上。

另一方面,當在轉印紙P的雙面上形成圖像的情況下,通過定影部7后的轉印紙P的
一部分暫時從排出輥對15突出到裝置外部。此后,通過使排出輥對15反轉,通過分路部14將
轉印紙P分配到翻轉輸送通道18,并在使圖像面翻轉了的狀態下,再次向對準輥對輥12b輸
送。此外,形成在中間轉印帶8上的下一個圖像通過第二次轉印輥9轉印到轉印紙P的未形成
有圖像的面上,并且在輸送到定影部7并對調色劑像進行定影之后,通過排出輥對15將轉印
紙P排出到出紙盤17。

圖2是表示安裝于彩色打印機100的本發明第一實施方式的顯影裝置3a的結構的
側視剖視圖。另外,在此,對配置在圖1的圖像形成部Pa的顯影裝置3a進行了說明,但是由于
配置在圖像形成部Pb~圖像形成部Pd的顯影裝置3b~顯影裝置3d的結構也基本相同,所以
省略了說明。

如圖2所示,顯影裝置3a具備容納雙組分顯影劑(以下也稱為顯影劑)的顯影容器
22。顯影容器22形成有開口22a,該開口22a使顯影輥20向感光鼓露出,通過隔壁22b將顯影
容器22劃分為第一輸送室22c和第二輸送室22d。在第一輸送室22c和第二輸送室22d中以可
轉動的方式配置有攪拌部件42,所述攪拌部件42由第一攪拌螺旋式輸送器43以及第二攪拌
螺旋式輸送器44構成,用于將從圖中沒有表示的調色劑容器供給的調色劑(帶正電調色劑)
與載體混合并攪拌從而使調色劑帶電。

此外,通過第一攪拌螺旋式輸送器43以及第二攪拌螺旋式輸送器44邊攪拌顯影劑
邊將顯影劑沿軸向輸送,使顯影劑通過形成于隔壁22b的兩端的連通部22e、22f(參照圖4)
在第一輸送室22c和第二輸送室22d間循環。在圖示的例子中,顯影容器22向左斜上方延伸,
在顯影容器22內,在第二攪拌螺旋式輸送器44的上方配置有磁輥21,在磁輥21的左斜上方
相對配置有顯影輥20。此外,顯影輥20在顯影容器22的開口22a側(圖2的左側)與感光鼓1a
相對,磁輥21以及顯影輥20向圖2的順時針方向轉動。

此外,在顯影容器22中,以與第一攪拌螺旋式輸送器43相對的方式配置有調色劑
濃度傳感器(未圖示)。根據由調色劑濃度傳感器檢測到的調色劑濃度,從補充裝置(未圖
示)通過顯影劑補充口22g向顯影容器22內補充調色劑。

磁輥21由非磁性的旋轉套筒21a和固定磁體21b構成,所述固定磁體21b具有內置
于旋轉套筒21a中的多個磁極。在本實施方式中,固定磁體21b的磁極由主極35、限制極(切
頭用磁極)36、輸送極37、剝離極38以及吸取極39五個極構成。磁輥21和顯影輥20在對置位
置(相對位置)以具有規定間隙的方式相對。

此外,在顯影容器22中沿磁輥21的長邊方向(與圖2的紙面垂直的方向)安裝有切
頭刮板25。切頭刮板25設置在磁輥21的轉動方向(圖2的順時針方向)上的、比顯影輥20和磁
輥21的相對位置更靠上游的位置。此外,在切頭刮板25的前端部和磁輥21表面之間形成有
微小的間隙(間隔)。

顯影輥20由非磁性的顯影套筒20a和固定在顯影套筒20a內的顯影輥側磁極20b構
成。顯影輥側磁極20b與固定磁體21b的相對的磁極(主極)35的極性不同。

第一偏壓電路30與顯影輥20連接,第一偏壓電路30用于施加直流偏壓(以下稱為
Vslv(DC))以及交流偏壓(以下稱為Vslv(AC))。第二偏壓電路31與磁輥21連接,第二偏壓電
路31用于施加直流偏壓(以下稱為Vmag(DC))以及交流偏壓(以下稱為Vmag(AC))。另外,第
一偏壓電路30以及第二偏壓電路31與共用的地線連接。

如上所述,通過第一攪拌螺旋式輸送器43以及第二攪拌螺旋式輸送器44邊攪拌顯
影劑邊使其在顯影容器22內循環,由此使調色劑帶電,通過第二攪拌螺旋式輸送器44將顯
影劑向磁輥21輸送。由于固定磁體21b的限制極36與切頭刮板25相對,所以通過使用非磁體
或者與限制極36不同極性的磁體作為切頭刮板25,在切頭刮板25的前端和旋轉套筒21a之
間的間隙產生互相吸引的方向的磁場。

通過該磁場在切頭刮板25和旋轉套筒21a之間形成磁刷。此外,磁輥21上的磁刷被
切頭刮板25限制層厚后,如果移動到與顯影輥20相對的位置,則由于由固定磁體21b的主極
35以及顯影輥側磁極20b賦予互相吸引的磁場,所以磁刷與顯影輥20的表面接觸。此外,通
過向磁輥21施加的Vmag(DC)和向顯影輥20施加的Vslv(DC)的電位差ΔV以及磁場,在顯影
輥20上形成調色劑薄層。

雖然顯影輥20上的調色劑的層厚因顯影劑的電阻、以及磁輥21和顯影輥20之間的
轉動速度差等而變化,但是可以通過電位差ΔV進行控制。如果使電位差ΔV變大,則顯影輥
20上的調色劑層變厚,如果使電位差ΔV變小,則調色劑層變薄。顯影時的電位差ΔV的范圍
通常為100V~350V的程度是合適的。

圖3A、圖3B是表示施加到顯影輥20以及磁輥21上的偏壓波形的一個例子的圖。如
圖3A所示,由第一偏壓電路30對顯影輥20施加合成波形Vslv(實線),所述合成波形Vslv是
通過在Vslv(DC)上疊加峰間值為Vpp1的矩形波Vslv(AC)而得到的。另外,由第二偏壓電路
31對磁輥21施加合成波形Vmag(虛線),所述合成波形Vmag是通過在Vmag(DC)上疊加峰間值
為Vpp2且與Vslv(AC)相位不同的矩形波Vmag(AC)而得到的。

因此,對磁輥21以及顯影輥20間(以下稱為MS間)施加的電壓成為具有圖3B所示的
Vpp(max)和Vpp(min)的合成波形Vmag-Vslv。此外,Vmag(AC)設定為占空比比Vslv(AC)大。
實際上,施加的交流偏壓不是圖3A、圖3B中所示的完全的矩形波,而是形狀部分變形了的交
流偏壓。

通過磁刷在顯影輥20上形成的調色劑薄層,通過顯影輥20的轉動,被輸送到感光
鼓1a與顯影輥20相對的部分。由于向顯影輥20施加有Vslv(DC)和Vslv(AC),所以因顯影輥
20與感光鼓1a之間的電位差而使調色劑飛翔,從而使感光鼓1a上的靜電潛影顯影。

此外,如果旋轉套筒20a向順時針方向轉動,則此次通過與主極35相鄰的異極性的
剝離極38產生的水平方向(輥周向)的磁場使磁刷從顯影輥20的表面分離,未用于顯影而殘
余的調色劑從顯影輥20回收到旋轉套筒21a上。此外,如果旋轉套筒21a轉動,則因為由固定
磁體21b的剝離極38以及與其同極性的吸取極39賦予排斥的磁場,所以調色劑在顯影容器
22內從旋轉套筒21a脫離。此外,由第二攪拌螺旋式輸送器44攪拌并輸送后,再次作為調色
劑的濃度適當且均勻帶電的雙組分顯影劑,通過吸取極39再次在旋轉套筒21a上形成磁刷,
并向切頭刮板25輸送。

接著,對顯影裝置3a的攪拌部的結構詳細地進行說明。圖4是表示顯影裝置3a的攪
拌部的平面剖視圖(圖2的XX′箭頭方向的剖視圖)。

如上所述,在顯影容器22中形成有第一輸送室22c、第二輸送室22d、隔壁22b、上游
連通部22e以及下游連通部22f,除此之外還形成有顯影劑補充口22g、顯影劑排出口22h、上
游壁部22i以及下游壁部22j。另外,在第一輸送室22c中,以圖4的左側作為上游,圖4的右側
作為下游,此外,在第二輸送室22d中,以圖4的右側作為上游,圖4的左側作為下游。因此,連
通部以及側壁部以第二輸送室22d為基準,稱呼上游以及下游。

隔壁22b在顯影容器22的長邊方向上延伸,以使第一輸送室22c和第二輸送室22d
并列的方式進行劃分。隔壁22b的長邊方向的右側端部與上游壁部22i的內壁部一起形成上
游連通部22e,另一方面,隔壁22b的長邊方向的左側端部與下游壁部22j的內壁部一起形成
下游連通部22f。此外,顯影劑能在第一輸送室22c、上游連通部22e、第二輸送室22d和下游
連通部22f內循環。

顯影劑補充口22g是用于從設置在顯影容器22的上部的顯影劑補充容器(省略了
圖示)向顯影容器22內補充新的調色劑以及載體的開口。顯影劑補充口22g配置在第一輸送
室22c的上游(圖4的左側)。

顯影劑排出口22h是用于由于補充顯影劑而排出在第一輸送室22c和第二輸送室
22d內成為了剩余的顯影劑的開口。顯影劑排出口22h設置在第二輸送室22d的下游,并且沿
第二輸送室22d的長邊方向連續地設置。

在第一輸送室22c內配置有第一攪拌螺旋式輸送器43,在第二輸送室22d內配置有
第二攪拌螺旋式輸送器44。

第一攪拌螺旋式輸送器43具有轉動軸43b以及與轉動軸43b一體設置的、在轉動軸
43b的軸向上以一定的螺距形成為螺旋狀的第一螺旋葉片43a。另外,第一螺旋葉片43a延伸
到第一輸送室22c的長邊方向的兩端部側,并且也與上游連通部22e和下游連通部22f相對
設置。轉動軸43b以可轉動的方式軸支承于顯影容器22的上游壁部22i和下游壁部22j。

第二攪拌螺旋式輸送器44具有轉動軸44b以及第二螺旋葉片44a,所述第二螺旋葉
片44a與轉動軸44b一體設置,在轉動軸44b的軸向上用以與第一螺旋葉片43a相同的螺距并
朝向與第一螺旋葉片43a相反方向(逆相位的)的葉片形成為螺旋狀。另外,第二螺旋葉片
44a的長度為磁輥21的軸向長度以上,此外,延伸設置到與上游連通部22e相對的位置。轉動
軸44b與轉動軸43b平行配置,以可轉動的方式被軸支承于顯影容器22的上游壁部22i和下
游壁部22j。

另外,限制部52以及排出葉片53與第二螺旋葉片44a一起,一體地配置在轉動軸
44b上。

限制部52能夠在第二輸送室22d內阻擋向下游輸送的顯影劑,并且將成為了規定
量以上的顯影劑向顯影劑排出口22h輸送。限制部52由設置在轉動軸44b上的多圈螺旋葉片
構成。另外,限制部52在下游壁部22j等顯影容器22的內壁部與限制部52的外周部形成有規
定的間隙。剩余的顯影劑通過該間隙向顯影劑排出口22h輸送。限制部52的詳細結構將在后
面進行說明。

轉動軸44b延伸到顯影劑排出口22h內。在顯影劑排出口22h內的轉動軸44b上設置
有排出葉片53。排出葉片53由朝向與第二螺旋葉片44a相同方向的螺旋狀葉片構成,但是螺
距比第二螺旋葉片44a小,而且葉片的外周變小。因此,如果轉動軸44b轉動,則排出葉片53
也轉動,越過限制部52向顯影劑排出口22h內輸送的剩余顯影劑被向圖4的左側輸送并排出
到顯影容器22外。此外,排出葉片53、限制部52以及第二螺旋葉片44a由合成樹脂與轉動軸
44b形成為一體。

在顯影容器22的外壁上配置有齒輪61~齒輪64。齒輪61、62固定在轉動軸43b上,
齒輪64固定在轉動軸44b上,齒輪63以可轉動的方式保持在顯影容器22上,并分別與齒輪
62、64嚙合。

在未新補充顯影劑進行顯影時,如果通過馬達等驅動源使齒輪61轉動,則第一螺
旋葉片43a與轉動軸43b一起轉動,對于顯影劑,通過第一螺旋葉片43a將顯影劑在第一輸送
室22c內向主輸送方向(箭頭P方向)輸送,然后,經過上游連通部22e輸送到第二輸送室22d
內。此外,如果第二螺旋葉片44a與轉動軸44b一起轉動,所述轉動軸44b與轉動軸43b聯動,
則通過第二螺旋葉片44a將顯影劑在第二輸送室22d內向主輸送方向(箭頭Q方向)輸送。因
此,邊使顯影劑的體積大幅變動邊將顯影劑從第一輸送室22c通過上游連通部22e向第二輸
送室22d內輸送,并經過下游連通部22f向第一輸送室22c輸送而不會越過限制部52。

這樣,顯影劑邊在第一輸送室22c、上游連通部22e、第二輸送室22d以及下游連通
部22f中循環邊被攪拌,被攪拌了的顯影劑提供給磁輥21。

接著,對從顯影劑補充口22g補充顯影劑的情況進行說明。如果由于顯影而使調色
劑被消耗,則從顯影劑補充口22g向第一輸送室22c內補充包含載體的顯影劑。

與顯影時同樣地,補充的顯影劑通過第一螺旋葉片43a,在第一輸送室22c內向箭
頭P方向輸送,然后,經過上游連通部22e輸送到第二輸送室22d內。此外,通過第二螺旋葉片
44a將顯影劑在第二輸送室22d內向主輸送方向(箭頭Q方向)輸送。如果限制部52伴隨轉動
軸44b的轉動而轉動,則由限制部52對顯影劑施加與主輸送方向相反的方向(反向輸送方
向)的輸送力。顯影劑被該限制部52阻擋而使體積增大,剩余的顯影劑(與從顯影劑補充口
22g補充的顯影劑相同量的顯影劑)越過限制部52,通過顯影劑排出口22h排出到顯影容器
22外。

圖5是圖4中的顯影劑排出口22h周圍的放大圖。如圖5所示,第二攪拌螺旋式輸送
器44的限制部52由第一限制葉片52a和第二限制葉片52b構成。第一限制葉片52a、第二限制
葉片52b與第二螺旋葉片44a、排出葉片53一起由合成樹脂與轉動軸44b形成為一體。

第一限制葉片52a是螺旋方向與第二螺旋葉片44a相同(同相位)、外徑與第二螺旋
葉片44a大致相同且螺距比第二螺旋葉片44a小的兩圈螺旋葉片。第二限制葉片52b是螺旋
方向與第一限制葉片52a相反(逆相位)、且外徑、螺距以及圈數與第一限制葉片52a相同的
螺旋葉片。

第一限制葉片52a和第二限制葉片52b除了螺旋方向(相位)不同之外,形狀(外徑、
螺距、圈數)相同,并且以相對于與轉動軸44b垂直的直線L線對稱的方式形成。即,由第一限
制葉片52a產生的主輸送方向(箭頭Q方向)的輸送力和由第二限制葉片52b產生的與主輸送
方向相反方向的輸送力相等。

按照本發明的構成,由第二螺旋葉片44a向主輸送方向(箭頭Q方向)輸送顯影劑的
輸送力被螺距比第二螺旋葉片44a小的第一限制葉片52a暫時減弱,由第二限制葉片52b對
顯影劑施加相反方向的輸送力,將顯影劑向與主輸送方向相反的方向推回。由此,能夠充分
降低從第二輸送室22d向限制部52移動的顯影劑的壓力。其結果,顯影劑滯留在限制部52,
能夠抑制向限制部52以及下游連通部22f移動的顯影劑面的波動(變動)。

此外,第一限制葉片52a和第二限制葉片52b除了螺旋方向(相位)不同之外,線對
稱地配置有相同形狀的螺旋葉片。由此,由第一限制葉片52a產生的來自主輸送方向的顯影
劑的壓力能夠被第二限制葉片52b大致完全抵消。其結果,如果由于來自顯影劑補充口22g
的顯影劑的補充而使顯影容器22內的顯影劑的體積增加,則增加部分(剩余部分)的顯影劑
越過第二限制葉片52b,向排出葉片53(顯影劑排出口22h)移動,剩余的顯影劑從顯影劑排
出口22h排出。因此,能夠與顯影劑的輸送速度、流動性等的變化無關地使從顯影劑排出口
22h排出的顯影劑量穩定。

此外,在第一限制葉片52a和第二限制葉片52b的外徑比第二螺旋葉片44a的外徑
大的情況下,阻擋通過第二螺旋葉片44a輸送來的顯影劑的效果變得過度,顯影劑變得難以
向排出葉片53移動。因此,優選的是,第一限制葉片52a和第二限制葉片52b的外徑為第二螺
旋葉片44a的外徑以下。

通過將本發明的顯影裝置3a~顯影裝置3d安裝于處理速度不同的多種圖像形成
裝置100,無需根據處理速度改變顯影裝置3a~顯影裝置3d的設計和規格。

另外,在裝置的驅動速度能夠根據輸送的記錄介質的厚度和種類而以兩檔的方式
切換的圖像形成裝置中,例如,在記錄介質為普通紙的情況下,以通常的驅動速度(以下稱
為全速模式)進行圖像形成處理,在記錄介質為厚紙的情況下,為了確保足夠的定影時間來
提高圖像質量,以比通常慢的速度(以下稱為減速模式)進行圖像形成處理。在這樣的圖像
形成裝置中,如果從全速模式切換到減速模式,則顯影容器22內的顯影劑輸送速度急劇地
變化。因此,通過安裝本發明的顯影裝置3a~顯影裝置3d,無論是在全速模式和減速模式中
的哪一種模式下,都能使顯影容器22內的穩定顯影劑量維持為大致一定。

此外,本發明并不限于所述實施方式,能夠在不脫離本發明宗旨的范圍內進行各
種變形。例如,本發明并不限定于圖2所示的具備磁輥21和顯影輥20的顯影裝置,能夠應用
于使用包含調色劑和載體的雙組分顯影劑的各種顯影裝置。例如,在所述實施方式中,作為
顯影容器22內的顯影劑循環路徑,對具備彼此并列配置的第一輸送室22c和第二輸送室22d
的兩軸輸送式顯影裝置進行了說明,但是本發明也能夠應用于具備回收從磁輥21剝離的顯
影劑并將其匯合到第二輸送室22d中的回收輸送室的三軸輸送式顯影裝置。

另外,在所述實施方式中,使用了在轉動軸43b和轉動軸44b的外周面上分別連續
地設置有第一螺旋葉片43a和第二螺旋葉片44a的第一攪拌螺旋式輸送器43和第二攪拌螺
旋式輸送器44,但是輸送顯影劑的輸送葉片不限定于螺旋葉片,例如也可以使用將多個半
月狀板體(將圓形板一分為二得到的板)以規定的傾斜角度依次交替地配置在轉動軸43b和
轉動軸44b的外周面上的攪拌輸送部件。另外,設置在第二攪拌螺旋式輸送器44上的第一限
制葉片52a、第二限制葉片52b也不限定于螺旋葉片,可以使用將半月狀板體以規定的傾斜
角度線對稱地配置在轉動軸44b的外周面上的構成。

另外,本發明不限于圖1的串列式彩色打印機,也可以應用于數字或模擬方式的黑
白復印機、黑白打印機、彩色復印機、傳真機等使用了雙組分顯影方式的各種圖像形成裝
置。以下,通過實施例對本發明的效果進行更具體的說明。

實施例

在圖1所示的彩色打印機100中,對在顯影劑的輸送速度、調色劑濃度、絕對濕度改
變了的情況下的顯影裝置3a~顯影裝置3d內的顯影劑量的變化進行了研究。此外,試驗是
在包括感光鼓1a以及顯影裝置3a的青色的圖像形成部Pa中進行的。

作為試驗方法,將如圖5所示的、在第二攪拌螺旋式輸送器44的轉動軸44b上配置
有第二螺旋葉片44a、限制部52(第一限制葉片52a、第二限制葉片52b)以及排出葉片53的顯
影裝置3a作為本發明。另外,如圖6所示,將在轉動軸44b上配置有第二螺旋葉片44a、限制部
52(第二限制葉片52b)、排出葉片53以及圓板55的顯影裝置3a作為比較例。

在本發明以及比較例的顯影裝置3a中使用的第二攪拌螺旋式輸送器44的第二螺
旋葉片44a是外徑為14mm、螺距為30mm的螺旋葉片,第二螺旋葉片44a與第二輸送室22d的間
隔(間隙)為1.5mm。排出葉片53是外徑為8mm、螺距為5mm的螺旋葉片,排出葉片53與顯影劑
排出口22h的間隔為1.5mm。

在本發明的顯影裝置3a中使用的第二攪拌螺旋式輸送器44的限制部52由外徑為
12mm、螺距為5mm的兩圈正螺旋(正相位)的第一限制葉片52a以及外徑為12mm、螺距為5mm的
兩圈反螺旋(逆相位)的第二限制葉片52b構成,限制部52與第二輸送室22d的間隔為2.5mm。

在比較例的顯影裝置3a中使用的第二攪拌螺旋式輸送器44的限制部52是由外徑
為12mm、螺距為5mm的兩圈反螺旋(逆相位)的第二限制葉片52b構成,限制部52與第二輸送
室22d的間隔為2.5mm。設置在限制部52和排出葉片53之間的圓板55的外徑為12mm,圓板55
與第二輸送室22d的間隔為2.5mm。

在本發明以及比較例的顯影裝置3a的顯影容器22內分別填充有150cm3的顯影劑,
將第一攪拌螺旋式輸送器43的轉動速度固定為300rpm,改變第二攪拌螺旋式輸送器44的轉
動速度,攪拌并輸送顯影劑,在從顯影劑排出口22h排出顯影劑結束的時點測量顯影容器22
內存在的顯影劑量(穩定重量,穩定體積)。

顯影劑量的測量方法是將本發明以及比較例的顯影裝置3a安裝到試驗機上,改變
第二攪拌螺旋式輸送器44的轉動速度(第二輸送室22d內的攪拌速度)、調色劑濃度、絕對濕
度、以及對第二攪拌螺旋式輸送器44施加的交流偏壓值,攪拌顯影劑后,卸下顯影裝置3a并
測量了重量。從測量到的顯影裝置3a的重量減去除去了顯影劑后的空的顯影裝置3a的重
量,計算出顯影劑量(穩定重量)。另外,用計算出的顯影劑量除以體積密度,計算出了穩定
體積。表1表示用于計算穩定體積的絕對濕度和調色劑濃度(相對于載體的調色劑的混合比
率:T/C)與、體積密度的關系。

此外,以攪拌速度300rpm、調色劑濃度10重量%、絕對濕度10g/cm3作為基準條件,
攪拌速度設定了200rpm、300rpm、400rpm三個水準,調色劑濃度設定了8重量%、10重量%、
12重量%三個水準,絕對濕度設定了5g/m3,10g/m3,20g/m3三個水準。結果如表2~表5所示。

[表1]


[表2]


[表3]


[表4]


[表5]


從表2判明了,在基準條件下,如果比較本發明和比較例的顯影劑量,則與比較例
相比,本發明的顯影劑量稍微增多,認為這是在誤差范圍內。

從表3判明了,在使顯影劑的攪拌速度變化了的情況下,與比較例相比,本發明的
攪拌速度的差異導致的顯影劑的穩定體積、穩定重量的波動變小。認為這是由于在本發明
的顯影裝置3a中,第一限制葉片52a和第二限制葉片52b的輸送力保持平衡(互相抵消),使
通過限制部52的顯影劑的輸送速度降低,使顯影劑滯留的效果(緩沖效果)提高,因此即使
攪拌速度變化,也具有使顯影劑的體積維持為一定的效果。

另外,根據表4以及表5,在使調色劑濃度或者絕對濕度變化了的情況下,本發明和
比較例中的任意一個都未確認到顯影劑的穩定體積產生波動。另一方面,對于顯影劑的穩
定重量而言,都是調色劑濃度越高、絕對濕度越低,顯影劑的穩定重量越減少;調色劑濃度
越低、絕對濕度越高,顯影劑的穩定重量越增加。這是由于隨調色劑濃度、絕對濕度的變化,
調色劑的帶電量發生變化,如表1所示,調色劑濃度越低、絕對濕度越高,顯影劑的體積密度
越增大。

另外,從表5判明了,與比較例相比,在本發明中,在使絕對濕度變化了情況下的顯
影劑的穩定體積的變化稍微減小。認為這是由于在本發明的顯影裝置3a中,使通過限制部
52(第一限制葉片52a、第二限制葉片52b)的顯影劑的輸送速度降低,使顯影劑滯留的效果
(緩沖效果)提高,因此即使絕對濕度變化,顯影劑的流動性變化,也具有使顯影劑的體積維
持為一定的效果。

根據以上的結果確認了:在將除了螺旋方向(相位)不同之外形狀相同的第一限制
葉片52a和第二限制葉片52b作為限制部52的本發明的顯影裝置3a中,由于抑制了顯影劑的
攪拌速度、調色劑濃度、絕對濕度變化了時的顯影劑的穩定重量的變動,所以能夠有效地抑
制由于攪拌速度、調色劑濃度、絕對濕度的變動導致的圖像不良的產生和顯影劑的劣化,尤
其是,能夠顯著地抑制攪拌速度變化了的情況下的顯影劑的穩定重量、穩定體積的變動。

本發明能夠用于補充由調色劑和載體構成的雙組分顯影劑并排出剩余顯影劑的
顯影裝置和具備該顯影裝置的圖像形成裝置。通過使用本發明,能夠提供一種顯影裝置,即
使在顯影劑的流動性、輸送速度改變了的情況下也能夠減小顯影容器內的顯影劑的體積以
及重量的變化幅度。

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顯影 裝置 具備 圖像 形成
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