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显影装置和具备该显影装置的图像形成装置.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201610374938.9

申请日:

2016.05.31

公开号:

太阳城集团CN106257336A

公开日:

2016.12.28

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G03G 15/08申请日:20160531|||公开
IPC分类号: G03G15/08 主分类号: G03G15/08
申请人: 京瓷办公太阳城集团系统株式会社
发明人: 佐佐木侑; 末浪浩二
地址: 日本大阪府
优先权: 2015.06.19 JP 2015-123980
专利代理机构: 北京信慧永光知识产权代理有限责任公司 11290 代理人: 周善来;李雪春
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201610374938.9

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

2017.01.25|||2016.12.28

法律状态类型:

太阳城集团实质审查的生效|||公开

摘要

本发明提供显影装置和具备该显影装置的图像形成装置,所述显影装置包括显影容器、第一搅拌部件、第二搅拌部件以及显影剂承载体。第二搅拌部件包括:第二输送叶片,输送第二输送室内的显影剂;限制部,由将显影剂向与第二输送叶片相反的方向输送的输送叶片构成,与相对于第二输送室内的显影剂的输送方向的第二输送叶片的下游相邻地形成;排出叶片,将显影剂向与第二输送叶片相同的方向输送,并将显影剂从显影剂排出口排出,与相对于第二输送室内的显影剂的输送方向的限制部的下游相邻地形成;以及环状部,配置在第二输送叶片和限制部之间、以及限制部和排出叶片之间中的至少一方。

权利要求书

1.一种显影装置,其特征在于:
所述显影装置包括:
显影容器,其收容包含载体和调色剂的双组分显影剂,所述显影容器包括:多个输送
室,包括彼此并列配置的第一输送室和第二输送室;连通部,在所述第一输送室以及所述第
二输送室的长边方向的两端部侧,连通所述所述第一输送室和所述第二输送室;显影剂补
充口,向所述显影容器内补充显影剂;以及显影剂排出口,设置在所述第二输送室的下游端
部,排出剩余的显影剂;
第一搅拌部件,包括转动轴和形成于该转动轴的外周面的第一输送叶片,在该转动轴
方向上搅拌并输送所述第一输送室内的显影剂;
第二搅拌部件,包括转动轴和形成于该转动轴的外周面的第二输送叶片,向与所述第
一搅拌部件相反的方向搅拌并输送所述第二输送室内的显影剂;以及
显影剂承载体,以可转动的方式支承于所述显影容器,将所述第二输送室内的显影剂
承载于表面,
所述第二搅拌部件还包括:
限制部,由输送叶片构成,所述输送叶片与相对于所述第二输送室内的显影剂的输送
方向的所述第二输送叶片的下游相邻地形成,向与所述第二输送叶片相反的方向输送显影
剂;
排出叶片,与相对于所述第二输送室内的显影剂的输送方向的所述限制部的下游相邻
地形成,向与所述第二输送叶片相同的方向输送显影剂,从所述显影剂排出口排出显影剂;
以及
环状部,配置在所述第二输送叶片和所述限制部之间、以及所述限制部和所述排出叶
片之间中的至少一方,具有以所述转动轴为中心的同心圆状边缘部和多个支承部,所述多
个支承部从所述转动轴的外周面向径向突出,连接所述转动轴和所述边缘部。
2.根据权利要求1所述的显影装置,其特征在于,
所述环状部是配置在所述第二输送叶片和所述限制部之间的第一环状部。
3.根据权利要求1所述的显影装置,其特征在于,
所述环状部是配置在所述限制部和所述排出叶片之间的第二环状部。
4.根据权利要求1所述的显影装置,其特征在于,
所述环状部包括第一环状部和第二环状部,所述第一环状部配置在所述第二输送叶片
和所述限制部之间,所述第二环状部配置在所述限制部和所述排出叶片之间。
5.根据权利要求2或4所述的显影装置,其特征在于,
所述第一环状部的所述边缘部的外径小于或等于所述第二输送叶片的外径。
6.根据权利要求1~4中任意一项所述的显影装置,其特征在于,所述环状部的所述边
缘部的径向尺寸为所述边缘部的半径的10%~20%。
7.根据权利要求1~4中任意一项所述的显影装置,其特征在于,所述支承部均匀地设
置在所述环状部的周向上。
8.一种图像形成装置,其特征在于,安装有权利要求1~7中任意一项所述的显影装置。

说明书

显影装置和具备该显影装置的图像形成装置

技术领域

本发明涉及在利用了电子照相方式的复印机、打印机、传真机以及所述的数码复
合机等图像形成装置中使用的显影装置和具备该显影装置的图像形成装置,尤其涉及补充
由调色剂和载体构成的双组分显影剂并排出剩余显影剂的显影装置和具备该显影装置的
图像形成装置。

背景技术

在图像形成装置中,通过显影装置对形成在由感光体等构成的像载体上的潜影进
行显影从而将其可视化为调色剂像。作为这种显影装置的一种,采用了使用双组分显影剂
的双组分显影方式。这种显影装置在显影容器内收容由载体和调色剂构成的双组分显影剂
(以下也称为显影剂),设置有向像载体供给显影剂的显影辊,并且设置有搅拌部件,该搅拌
部件边对显影容器内部的显影剂进行输送搅拌边将所述显影剂向显影辊供给。

在该显影装置中,调色剂由于显影动作而被消耗,另一方面,载体不被消耗而残存
于显影装置内。因此,在显影容器内与调色剂一起被搅拌的载体随着搅拌频率增加而劣化,
其结果,导致载体对调色剂的带电赋予性能逐渐降低。

因此,提出有下述的显影装置:通过向显影容器内补充包含载体的显影剂,并且排
出成为剩余的显影剂来抑制带电性能的降低。

例如,已为公众所知的有下述的显影装置:在向显影容器内补充载体和调色剂的
系统中,具备:第一输送部,输送显影容器内的显影剂;第二输送部,由设置在相对于第一输
送部的输送方向的下游并向与第一输送部相反的方向输送显影剂的逆向的螺旋叶片构成;
圆板部,设置在相对于第二输送部的输送方向的上游;以及第三输送部,设置在相对于第二
输送部的输送方向的圆板部的上游,将显影剂向显影剂排出口输送,以在圆板部与第二输
送部的螺旋叶片设置间隔的方式配置圆板部与第二输送部的螺旋叶片。

按照该构成,如果显影剂补充到显影容器内,则通过第一输送部的转动,显影剂边
被搅拌边被输送到输送室的下游。如果第二输送部的逆螺旋叶片向与第一输送部相同的方
向转动,则对显影剂施加与第一输送部的输送方向相反方向的输送力。由于该相反方向的
输送力,显影剂被阻挡而使体积增大,所以剩余的显影剂越过第二输送部以及圆板部(限制
部)向显影剂排出口移动并被排出到外部。另外,通过以不接合的方式配置第二输送部的螺
旋叶片的端部与圆板部,使显影容器内的显影剂的体积稳定。

发明内容

本发明目的在于提供一种显影装置和具备该显影装置的图像形成装置,即使在双
组分显影剂中的调色剂浓度变化了的情况下,也能够减小显影容器内的显影剂的体积以及
重量对搅拌速度的依存性。

本发明的第一构成的显影装置,其包括:显影容器,其收容包含载体和调色剂的双
组分显影剂,所述显影容器包括:多个输送室,包括彼此并列配置的第一输送室和第二输送
室;连通部,在所述第一输送室以及所述第二输送室的长边方向的两端部侧,连通所述所述
第一输送室和所述第二输送室;显影剂补充口,向所述显影容器内补充显影剂;以及显影剂
排出口,设置在所述第二输送室的下游端部,排出剩余的显影剂,第一搅拌部件,包括转动
轴和形成于该转动轴的外周面的第一输送叶片,在该转动轴方向上搅拌并输送所述第一输
送室内的显影剂;第二搅拌部件,包括转动轴和形成于该转动轴的外周面的第二输送叶片,
向与所述第一搅拌部件相反的方向搅拌并输送所述第二输送室内的显影剂;以及显影剂承
载体,以可转动的方式支承于所述显影容器,将所述第二输送室内的显影剂承载于表面,所
述第二搅拌部件还包括:限制部,由输送叶片构成,所述输送叶片与相对于所述第二输送室
内的显影剂的输送方向的所述第二输送叶片的下游相邻地形成,向与所述第二输送叶片相
反的方向输送显影剂;排出叶片,与相对于所述第二输送室内的显影剂的输送方向的所述
限制部的下游相邻地形成,向与所述第二输送叶片相同的方向输送显影剂,从所述显影剂
排出口排出显影剂;以及环状部,配置在所述第二输送叶片和所述限制部之间、以及所述限
制部和所述排出叶片之间中的至少一方,具有以所述转动轴为中心的同心圆状边缘部和多
个支承部,所述多个支承部从所述转动轴的外周面向径向突出,连接所述转动轴和所述边
缘部。

另外,本发明提供一种图像形成装置,其安装有所述的显影装置。

按照本发明的第一构成,由于在第二输送叶片与限制部之间以及限制部与排出叶
片之间中的至少一方配置有环状部,由第二输送叶片向主输送方向输送的显影剂被环状部
的边缘部阻挡,在环状部的上游滞留有一定量的显影剂,并且显影剂通过了环状部的欠缺
部分,适度地进行显影剂的转移。由此,即使在第二搅拌部件的转动速度变化了的情况下,
由于滞留于环状部的上游的显影剂的缓冲效果(バッファー効果),从第二输送叶片向限制
部、或者从限制部向排出叶片移动的显影剂的输送速度,不依赖于第二搅拌部件的转动速
度,而是成为大致一定的速度,其结果,能够减小显影容器内的显影剂稳定量的速度依存
性。

另外,图像形成装置通过具备所述构成的显影装置,能够得到稳定的显影性能,并
且能够有效地抑制图像不良的产生和无用的显影剂的排出。

附图说明

图1是安装有本发明的显影装置3a~显影装置3d的彩色打印机100的概略剖视图。

图2是本发明的第一实施方式的显影装置3a的侧视剖视图。

图3A是表示施加于显影辊20的偏压波形的一个例子的图。

图3B是表示施加于磁辊21和显影辊20之间的偏压波形的一个例子的图。

图4是表示第一实施方式的显影装置3a的搅拌部的平面剖视图。

图5是表示图4中的显影剂排出部22h周围的放大图。

图6是形成于第一实施方式的显影装置3a的第二搅拌螺旋式输送器44的第一环状
部55a的俯视图。

图7是本发明的第二实施方式的显影装置3a中的显影剂排出部22h周围的放大图。

图8是本发明的第三实施方式的显影装置3a中的显影剂排出部22h周围的放大图。

图9是表示在实施例中,在第二螺旋叶片44a和限制部52之间配置有第一环状部
55a的显影装置3a(本发明)以及替代第一环状部55a在第二螺旋叶片44a和限制部52之间配
置有圆板的显影装置3a(比较例)中,使显影剂的输送速度以及调色剂浓度变化时的显影剂
稳定量的图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是安装有本发明的显影装置的
图像形成装置概略剖视图,在此表示了串列式彩色打印机。在彩色打印机100主体内,从输
送方向的上游(图1中为右侧)依次配置有四个图像形成部Pa、Pb、Pc、Pd。这些图像形成部Pa
~图像形成部Pd以对应于不同的四种颜色(青色、品红色、黄色和黑色)的图像的方式设置,
并分别通过带电、曝光、显影和转印的各工序,依次形成青色、品红色、黄色和黑色的图像。

在这些图像形成部Pa~图像形成部Pd中配置有承载各种颜色的可视像(调色剂
像)的感光鼓1a、1b、1c、1d,此外,通过驱动装置(未图示)在图1中向顺时针方向转动的中间
转印带8与各图像形成部Pa~图像形成部Pd相邻设置。形成于这些感光鼓1a~感光鼓1d上
的调色剂像依次重叠转印到边与各感光鼓1a~感光鼓1d抵接边移动的中间转印带8上。然
后,被转印到了中间转印带8上的调色剂像在第二次转印辊9被一次转印到转印纸P上。此
外,调色剂像在定影部7被定影到转印纸P上后,转印纸P从装置主体排出。边使感光鼓1a~
感光鼓1d在图1中向逆时针方向转动,边对各感光鼓1a~感光鼓1d执行图像形成处理。

用于转印调色剂像的转印纸P收容在彩色打印机100主体下部的纸盒16内,通过供
纸辊12a和对准辊对12b向第二次转印辊9输送。中间转印带8采用电介质树脂制的薄片体,
采用其两端部彼此重叠连接的环状带或没有接头的(无缝的)带。此外,在第二次转印辊9的
下游配置有板状的带清洁器19,该板状的带清洁器19用于除去残留在中间转印带8表面的
调色剂。

接着,对图像形成部Pa~图像形成部Pd进行说明。在以可转动的方式配置的感光
鼓1a~感光鼓1d的周围以及下方设置有:带电器2a、2b、2c、2d,使感光鼓1a~感光鼓1d带
电;曝光单元4,使图像太阳城集团曝光在各感光鼓1a~感光鼓1d上;显影装置3a、3b、3c、3d,在感
光鼓1a~感光鼓1d上形成调色剂像;以及清洁部5a、5b、5c、5d,去除残留在感光鼓1a~感光
鼓1d上的显影剂(调色剂)。

如果从个人计算机等上位装置输入开始形成图像的指示,则首先,通过带电器2a
~带电器2d使感光鼓1a~感光鼓1d的表面均匀地带电。接着,通过曝光单元4对感光鼓1a~
感光鼓1d的表面照射光,在各感光鼓1a~感光鼓1d上形成与图像信号对应的静电潜影。通
过补充装置(未图示)向显影装置3a~显影装置3d分别补充规定量的青色、品红色、黄色以
及黑色各种颜色的调色剂。该调色剂通过显影装置3a~显影装置3d提供到感光鼓1a~感光
鼓1d上,并通过静电附着,形成与静电潜影对应的调色剂像,通过来自曝光单元4的曝光形
成所述静电潜影。

此外,以规定的转印电压赋予中间转印带8电场后,由第一次转印辊6a~第一次转
印辊6d将感光鼓1a~感光鼓1d上的青色、品红、黄色以及黑色的调色剂像分别转印到中间
转印带8上。以具有用于形成规定的彩色图像的、预先确定的规定位置关系的方式形成所述
四种颜色的图像。此后,为了准备继续形成新的静电潜影,通过清洁部5a~清洁部5d去除残
留在感光鼓1a~感光鼓1d表面的调色剂。

中间转印带8架设在包括上游的输送辊10和下游的驱动辊11的多个张紧架设辊
上。如果伴随着驱动马达(未图示)造成的驱动辊11的转动,中间转印带8开始向顺时针方向
转动,则转印纸P在规定的时机被从对准辊对12b输送向与中间转印带8相邻设置的第二次
转印辊9,全彩色图像被转印。转印有调色剂像的转印纸P被送向定影部7。

输送到定影部7的转印纸P被定影辊对13加热和加压,把调色剂像定影在转印纸P
的表面,形成规定的全彩色图像。形成有全彩色图像的转印纸P通过向多个方向分路的分路
部14来分配输送方向。在仅在转印纸P的单面形成图像的情况下,通过排出辊对15直接排出
到出纸盘17上。

另一方面,当在转印纸P的双面上形成图像的情况下,通过定影部7后的转印纸P的
一部分暂时从排出辊对15突出到装置外部。此后,通过使排出辊对15反转,通过分路部14将
转印纸P分配到翻转输送通道18,并在使图像面翻转了的状态下,再次向对准辊对辊12b输
送。此外,形成在中间转印带8上的下一个图像通过第二次转印辊9转印到转印纸P的未形成
有图像的面上,并且在输送到定影部7并对调色剂像进行定影之后,通过排出辊对15将转印
纸P排出到出纸盘17。

图2是表示安装于彩色打印机100的本发明的第一实施方式的显影装置3a的结构
的侧视剖视图。另外,在此,对配置在图1的图像形成部Pa的显影装置3a进行了说明,但是由
于配置在图像形成部Pb~图像形成部Pd的显影装置3b~显影装置3d的结构也基本相同,所
以省略了说明。

如图2所示,显影装置3a具备容纳双组分显影剂(以下也称为显影剂)的显影容器
22。显影容器22形成有开口22a,该开口22a使显影辊20向感光鼓露出,通过隔壁22b将显影
容器22划分为第一输送室22c和第二输送室22d。在第一输送室22c和第二输送室22d中以可
转动的方式配置有搅拌部件42,所述搅拌部件42由第一搅拌螺旋式输送器43以及第二搅拌
螺旋式输送器44构成,用于将从图中没有表示的调色剂容器供给的调色剂(带正电调色剂)
与载体混合并搅拌从而使调色剂带电。

此外,通过第一搅拌螺旋式输送器43以及第二搅拌螺旋式输送器44边搅拌显影剂
边将显影剂沿轴向输送,使显影剂通过形成于隔壁22b的两端的连通部22e、22f(参照图4)
在第一输送室22c和第二输送室22d间循环。在图示的例子中,显影容器22向左斜上方延伸,
在显影容器22内,在第二搅拌螺旋式输送器44的上方配置有磁辊21,在磁辊21的左斜上方
相对配置有显影辊20。此外,显影辊20在显影容器22的开口22a侧(图2的左侧)与感光鼓1a
相对,磁辊21以及显影辊20向图2的顺时针方向转动。

此外,在显影容器22中,以与第一搅拌螺旋式输送器43相对的方式配置有调色剂
浓度传感器(未图示)。根据由调色剂浓度传感器检测到的调色剂浓度,从补充装置(未图
示)通过显影剂补充口22g向显影容器22内补充调色剂。

磁辊21由非磁性的旋转套筒21a和固定磁体21b构成,所述固定磁体21b具有内置
于旋转套筒21a中的多个磁极。在本实施方式中,固定磁体21b的磁极由主极35、限制极(切
头用磁极)36、输送极37、剥离极38以及吸取极39五个极构成。磁辊21和显影辊20在对置位
置(相对位置)以具有规定间隙的方式相对。

此外,在显影容器22中沿磁辊21的长边方向(与图2的纸面垂直的方向)安装有切
头刮板25。切头刮板25设置在磁辊21的转动方向(图2的顺时针方向)上的、比显影辊20和磁
辊21的相对位置更靠上游的位置。此外,在切头刮板25的前端部和磁辊21表面之间形成有
微小的间隙(间隔)。

显影辊20由非磁性的显影套筒20a和固定在显影套筒20a内的显影辊侧磁极20b构
成。显影辊侧磁极20b与固定磁体21b的相对的磁极(主极)35的极性不同。

第一偏压电路30与显影辊20连接,第一偏压电路30用于施加直流偏压(以下称为
Vslv(DC))以及交流偏压(以下称为Vslv(AC))。第二偏压电路31与磁辊21连接,第二偏压电
路31用于施加直流偏压(以下称为Vmag(DC))以及交流偏压(以下称为Vmag(AC))。另外,第
一偏压电路30以及第二偏压电路31与共用的地线连接。

如上所述,通过第一搅拌螺旋式输送器43以及第二搅拌螺旋式输送器44边搅拌显
影剂边使其在显影容器22内循环,由此使调色剂带电,通过第二搅拌螺旋式输送器44将显
影剂向磁辊21输送。由于固定磁体21b的限制极36与切头刮板25相对,所以通过使用非磁体
或者与限制极36不同极性的磁体作为切头刮板25,在切头刮板25的前端和旋转套筒21a之
间的间隙产生互相吸引的方向的磁场。

通过该磁场在切头刮板25和旋转套筒21a之间形成磁刷。此外,磁辊21上的磁刷被
切头刮板25限制层厚后,如果移动到与显影辊20相对的位置,则由于由固定磁体21b的主极
35以及显影辊侧磁极20b赋予互相吸引的磁场,所以磁刷与显影辊20的表面接触。此外,通
过向磁辊21施加的Vmag(DC)和向显影辊20施加的Vslv(DC)的电位差ΔV以及磁场,在显影
辊20上形成调色剂薄层。

虽然显影辊20上的调色剂的层厚因显影剂的电阻、以及磁辊21和显影辊20之间的
转动速度差等而变化,但是可以通过电位差ΔV进行控制。如果使电位差ΔV变大,则显影辊
20上的调色剂层变厚,如果使电位差ΔV变小,则调色剂层变薄。显影时的电位差ΔV的范围
通常为100V~350V的程度是合适的。

图3A、图3B是表示施加到显影辊20以及磁辊21上的偏压波形的一个例子的图。如
图3A所示,由第一偏压电路30对显影辊20施加合成波形Vslv(实线),所述合成波形Vslv是
通过在Vslv(DC)上叠加峰间值为Vpp1的矩形波Vslv(AC)而得到的。另外,由第二偏压电路
31对磁辊21施加合成波形Vmag(虚线),所述合成波形Vmag是通过在Vmag(DC)上叠加峰间值
为Vpp2且与Vslv(AC)相位不同的矩形波Vmag(AC)而得到的。

因此,对磁辊21以及显影辊20间(以下称为MS间)施加的电压成为具有图3B所示的
Vpp(max)和Vpp(min)的合成波形Vmag-Vslv。此外,Vmag(AC)设定为占空比比Vslv(AC)大。
实际上,施加的交流偏压不是图3A、图3B中所示的完全的矩形波,而是形状部分变形了的交
流偏压。

通过磁刷在显影辊20上形成的调色剂薄层,通过显影辊20的转动,被输送到感光
鼓1a与显影辊20相对的部分。由于向显影辊20施加有Vslv(DC)和Vslv(AC),所以因显影辊
20与感光鼓1a之间的电位差而使调色剂飞翔,从而使感光鼓1a上的静电潜影显影。

此外,如果旋转套筒20a向顺时针方向转动,则此次通过与主极35相邻的异极性的
剥离极38产生的水平方向(辊周向)的磁场使磁刷从显影辊20的表面分离,未用于显影而残
余的调色剂从显影辊20回收到旋转套筒21a上。此外,如果旋转套筒21a转动,则因为由固定
磁体21b的剥离极38以及与其同极性的吸取极39赋予排斥的磁场,所以调色剂在显影容器
22内从旋转套筒21a脱离。此外,由第二搅拌螺旋式输送器44搅拌并输送后,再次作为调色
剂的浓度适当且均匀带电的双组分显影剂,通过吸取极39再次在旋转套筒21a上形成磁刷,
并向切头刮板25输送。

接着,对显影装置3a的搅拌部的结构详细地进行说明。图4是表示显影装置3a的搅
拌部的平面剖视图(图2的XX′箭头方向的剖视图)。

如上所述,在显影容器22中形成有第一输送室22c、第二输送室22d、隔壁22b、上游
连通部22e以及下游连通部22f,除此之外还形成有显影剂补充口22g、显影剂排出口22h、上
游壁部22i以及下游壁部22j。另外,在第一输送室22c中,以图4的左侧作为上游,图4的右侧
作为下游,此外,在第二输送室22d中,以图4的右侧作为上游,图4的左侧作为下游。因此,连
通部以及侧壁部以第二输送室22d为基准,称呼上游以及下游。

隔壁22b在显影容器22的长边方向上延伸,以使第一输送室22c和第二输送室22d
并列的方式进行划分。隔壁22b的长边方向的右侧端部与上游壁部22i的内壁部一起形成上
游连通部22e,另一方面,隔壁22b的长边方向的左侧端部与下游壁部22j的内壁部一起形成
下游连通部22f。此外,显影剂能在第一输送室22c、上游连通部22e、第二输送室22d和下游
连通部22f内循环。

显影剂补充口22g是用于从设置在显影容器22的上部的显影剂补充容器(省略了
图示)向显影容器22内补充新的调色剂以及载体的开口。显影剂补充口22g配置在第一输送
室22c的上游(图4的左侧)。

显影剂排出口22h是用于由于补充显影剂而排出在第一输送室22c和第二输送室
22d内成为了剩余的显影剂的开口。显影剂排出口22h设置在第二输送室22d的下游,并且沿
第二输送室22d的长边方向连续地设置。

在第一输送室22c内配置有第一搅拌螺旋式输送器43,在第二输送室22d内配置有
第二搅拌螺旋式输送器44。

第一搅拌螺旋式输送器43具有转动轴43b以及与转动轴43b一体设置的、在转动轴
43b的轴向上以一定的螺距形成为螺旋状的第一螺旋叶片43a。另外,第一螺旋叶片43a延伸
到第一输送室22c的长边方向的两端部侧,并且也与上游连通部22e和下游连通部22f相对
设置。转动轴43b以可转动的方式轴支承于显影容器22的上游壁部22i和下游壁部22j。

第二搅拌螺旋式输送器44具有转动轴44b以及第二螺旋叶片44a,所述第二螺旋叶
片44a与转动轴44b一体设置,在转动轴44b的轴向上用以与第一螺旋叶片43a相同的螺距并
朝向与第一螺旋叶片43a相反方向(逆相位的)的叶片形成为螺旋状。另外,第二螺旋叶片
44a的长度为磁辊21的轴向长度以上,此外,延伸设置到与上游连通部22e相对的位置。转动
轴44b与转动轴43b平行配置,以可转动的方式被轴支承于显影容器22的上游壁部22i和下
游壁部22j。

另外,限制部52以及排出叶片53与第二螺旋叶片44a一起,一体地配置在转动轴
44b上。

限制部52能够在第二输送室22d内阻挡向下游输送的显影剂,并且将成为了规定
量以上的显影剂向显影剂排出口22h输送。限制部52由设置于转动轴44b的螺旋叶片构成,
由朝向与第二螺旋叶片44a相反的方向的(逆相位的)叶片形成为螺旋状,并且设定为:与第
二螺旋叶片44a的外径大致相同,比第二螺旋叶片44a的螺距小。另外,限制部52在下游壁部
22j等显影容器22的内壁部和限制部52的外周部之间形成有规定的间隙。剩余的显影剂通
过该间隙向显影剂排出口22h排出。

转动轴44b延伸到显影剂排出口22h内。在显影剂排出口22h内的转动轴44b上设置
有排出叶片53。排出叶片53由朝向与第二螺旋叶片44a相同方向的螺旋状叶片构成,但是螺
距比第二螺旋叶片44a小,而且叶片的外周变小。因此,如果转动轴44b转动,则排出叶片53
也转动,越过限制部52向显影剂排出口22h内输送的剩余显影剂被向图4的左侧输送并排出
到显影容器22外。此外,排出叶片53、限制部52以及第二螺旋叶片44a由合成树脂与转动轴
44b形成为一体。

在显影容器22的外壁上配置有齿轮61~齿轮64。齿轮61、62固定在转动轴43b上,
齿轮64固定在转动轴44b上,齿轮63以可转动的方式保持在显影容器22上,并分别与齿轮
62、64啮合。

在未新补充显影剂进行显影时,如果通过马达等驱动源使齿轮61转动,则第一螺
旋叶片43a与转动轴43b一起转动,对于显影剂,通过第一螺旋叶片43a将显影剂在第一输送
室22c内向主输送方向(箭头P方向)输送,然后,经过上游连通部22e输送到第二输送室22d
内。此外,如果第二螺旋叶片44a与转动轴44b一起转动,所述转动轴44b与转动轴43b联动,
则通过第二螺旋叶片44a将显影剂在第二输送室22d内向主输送方向(箭头Q方向)输送。因
此,边使显影剂的体积大幅变动边将显影剂从第一输送室22c通过上游连通部22e向第二输
送室22d内输送,并经过下游连通部22f向第一输送室22c输送而不会越过限制部52。

这样,显影剂边在第一输送室22c、上游连通部22e、第二输送室22d以及下游连通
部22f中循环边被搅拌,被搅拌了的显影剂提供给磁辊21。

接着,对从显影剂补充口22g补充显影剂的情况进行说明。如果由于显影而使调色
剂被消耗,则从显影剂补充口22g向第一输送室22c内补充包含载体的显影剂。

与显影时同样地,补充的显影剂通过第一螺旋叶片43a,在第一输送室22c内向箭
头P方向输送,然后,经过上游连通部22e输送到第二输送室22d内。此外,通过第二螺旋叶片
44a将显影剂在第二输送室22d内向主输送方向(箭头Q方向)输送。如果限制部52伴随转动
轴44b的转动而转动,则由限制部52对显影剂施加与主输送方向相反的方向(反向输送方
向)的输送力。显影剂被该限制部52阻挡而使体积增大,剩余的显影剂(与从显影剂补充口
22g补充的显影剂相同量的显影剂)越过限制部52,通过显影剂排出口22h排出到显影容器
22外。

图5是图4中的显影剂排出口22h周围的放大图,图6是从转动轴44b方向观察形成
于第二搅拌螺旋式输送器44的第一环状部55a的平面图。如图5所示,第二搅拌螺旋式输送
器44在第二螺旋叶片44a和限制部52之间配置有第一环状部55a。第一环状部55a具有:以转
动轴44b为中心的同心圆状边缘部57以及两个支承部59,所述两个支承部59从转动轴44b的
外周面向径向垂直突出,连接转动轴44b和边缘部57,形成被边缘部57、支承部59以及转动
轴44b包围的欠缺部分60。第一环状部55a与第二螺旋叶片44a、限制部52以及排出叶片53一
起由合成树脂与转动轴44b形成为一体。

按照本实施方式的构成,由于在第二螺旋叶片44a和限制部52之间配置有第一环
状部55a,通过第二螺旋叶片44a向主输送方向(箭头Q方向)输送的显影剂的输送力被第一
环状部55a的边缘部57阻挡,一定量的显影剂滞留在第一环状部55a的上游。由此,即使在第
二搅拌螺旋式输送器44的转动速度(rpm)变化了的情况下,也由于滞留于第一环状部55a上
游的显影剂的缓冲效果,从第二螺旋叶片44a向限制部52移动的显影剂的输送速度不依赖
于第二搅拌螺旋式输送器44的转动速度,而是保持大致固定的速度。因此,其结果,能够减
小显影容器22内的显影剂稳定量的速度依存性。

另外,当在第二螺旋叶片44a和限制部52之间配置了圆板替代第一环状部55a的情
况下,通过第二螺旋叶片44a输送的显影剂逐渐地滞留在圆板的上游,已滞留的显影剂中的
只有越过圆板的边缘部的显影剂转移到限制部52。在显影剂的输送速度较慢的情况下,转
移到限制部52的显影剂量与显影剂的流动性无关,而是大致保持一定,未观察到显影容器
22内的显影剂稳定量产生差异。

但是,如果在显影剂的流动性降低时输送速度变快,则滞留于圆板的上游的显影
剂超过某个时点会崩溃,越过圆板的显影剂急剧地增加,大量的显影剂一次性地移动到限
制部52。其结果,由于从限制部52移动到显影剂排出口22h的显影剂也增加,所以显影剂过
剩地排出,导致显影容器22内的显影剂稳定量降低。

对此,如本实施方式所示,在配置有第一环状部55a的情况下,由于显影剂从第二
螺旋叶片44a通过第一环状部55a的欠缺部分60适度地转移到限制部52,所以能够防止大量
的显影剂一次越过第一环状部55a移动到限制部52。因此,即使在由于显影剂中的调色剂浓
度(T/C)、使用环境的温湿度变化等导致显影剂的流动性降低的情况下,也能够使从显影剂
排出口22h排出的显影剂量稳定,能够减小显影容器22内的显影剂稳定量的速度依存性。

此外,在边缘部57的外径比第二螺旋叶片44a的外径大的情况下,阻挡由第二螺旋
叶片44a输送来的显影剂的效果过度,显影剂变得难以向限制部52移动。因此,优选的是,边
缘部57的外径为第二螺旋叶片44a的外径以下。

另外,随着图6中的边缘部57的宽度(径向尺寸)W1增大,阻挡显影剂的作用也增
大,但是如果边缘部57的宽度W1过大,则欠缺部分60的面积变得过小,第二螺旋叶片44a和
限制部52之间的显影剂的转移不能充分进行。因此,优选的是,边缘部57的宽度W1为边缘部
57的半径R的10%~20%。在本实施方式中,将边缘部57的直径设为14mm(R=7mm),将边缘
部57的宽度W1设为1mm。

另外,支承部59不限于两个,也可以采用三个以上,但是由于随着支承部59的个数
增加,欠缺部分60的面积减小,所以优选的是,支承部59的个数越少越好。此外,为了减小对
第一环状部55a的周向上的显影剂的阻挡效果的波动,优选的是,支承部59均匀地设置在第
一环状部55a的周向上。支承部59的宽度W2为1mm左右是适当的,使得不会妨碍通过欠缺部
分60的显影剂。

图7是本发明的第二实施方式的显影装置3a中的显影剂排出口22h周围的放大图。
在本实施方式中,第二螺旋叶片44a和限制部52之间未配置第一环状部55a,在限制部52和
排出叶片53之间配置有第二环状部55b。第二环状部55b的结构与图6所示的第一环状部55a
相同。另外,由于显影装置3a的其它部分的构成与图4、图5所示的第一实施方式相同,因此
省略了说明。

按照本实施方式的构成,通过在限制部52和排出叶片53之间配置第二环状部55b,
通过了限制部52向排出叶片53输送的显影剂被第二环状部55b的边缘部57暂时阻挡。由此,
能够调整从限制部52越过第二环状部55b移动到显影剂排出口22h的显影剂量,从而能够调
整显影容器22内的显影剂量。

另外,由于显影剂从限制部52通过第二环状部55b的欠缺部分60,适当地向排出叶
片53转移,所以即使在第二搅拌螺旋式输送器44的转动速度(rpm)变化了的情况下,利用滞
留于第二环状部55b的上游的显影剂的缓冲效果,从限制部52向排出叶片53移动的显影剂
的输送速度不依赖于第二搅拌螺旋式输送器44的转动速度,而是保持大致固定的速度。因
此,其结果,能够减小显影容器22内的显影剂稳定量的速度依存性。此外,第二方式的显影
容器22内的显影剂稳定量的速度依存性的降低效果比第一实施方式稍差一些。

图8是本发明的第三实施方式的显影装置3a中的显影剂排出口22h周围的放大图。
在本实施方式中,在第二螺旋叶片44a和限制部52之间配置有第一环状部55a,并且在限制
部52和排出叶片53之间配置有第二环状部55b。第一环状部55a、第二环状部55b的构成以及
显影装置3a的其它部分的构成与第一实施方式、第二实施方式相同,因此省略了说明。

按照本实施方式的构成,由于滞留于第一环状部55a上游的显影剂的缓冲效果,从
第二螺旋叶片44a向限制部52移动的显影剂的输送速度不依赖于第二搅拌螺旋式输送器44
的转动速度,而是保持大致固定速度。因此,与第一实施方式、第二实施方式相比,第三实施
方式能够更有效地减小显影容器22内的显影剂稳定量的速度依存性。

另外,通过在限制部52和排出叶片53之间配置第二环状部55b,通过了限制部52后
向排出叶片53输送的显影剂被第二环状部55a的边缘部57暂时阻挡。由此,能够调整从限制
部52越过第二环状部55b向显影剂排出口22h移动的显影剂量,从而能够调整显影容器22内
的显影剂量。即,成为兼具第一实施方式、第二实施方式两者的效果的显影装置3a。

通过将如上所述的本发明的第一实施方式~第三实施方式的显影装置3a~显影
装置3d安装于处理速度不同的多种图像形成装置,无需根据处理速度更改显影装置3a~显
影装置3d的设计和规格。

另外,在装置的驱动速度能够根据输送的记录介质的厚度和种类而以两档的方式
切换的图像形成装置中,例如,在记录介质为普通纸的情况下,以通常的驱动速度(以下称
为全速模式)进行图像形成处理,在记录介质为厚纸的情况下,为了确保足够的定影太阳城集团来
提高图像质量,以比通常慢的速度(以下称为减速模式)进行图像形成处理。在这样的图像
形成装置中,如果从全速模式切换到减速模式,则显影容器22内的显影剂输送速度急剧地
变化。因此,通过安装本发明的显影装置3a~显影装置3d,无论是在全速模式和减速模式中
的哪一种模式下,都能使显影容器22内的稳定显影剂量维持为大致一定。

此外,本发明并不限于所述各实施方式,能够在不脱离本发明宗旨的范围内进行
各种变形。例如,本发明并不限定于图2所示的具备磁辊21和显影辊20的显影装置,能够应
用于使用包含调色剂和载体的双组分显影剂的各种显影装置。例如,在所述各实施方式中,
作为显影容器22内的显影剂循环路径,对具备彼此并列配置的第一输送室22c和第二输送
室22d的两轴输送式显影装置进行了说明,但是本发明也能够应用于具备回收从磁辊21剥
离的显影剂并将其汇合到第二输送室22d中的回收输送室的三轴输送式显影装置。

另外,在所述各实施方式中,使用了第一螺旋叶片43a和第二螺旋叶片44a分别连
续地设置在转动轴43b和转动轴44b的外周面上的第一搅拌螺旋式输送器43和第二搅拌螺
旋式输送器44,但是输送显影剂的输送叶片不限于螺旋叶片,也可以使用将例如多个半月
状板体(将圆形板一分为二得到的部件)以规定的倾斜角度交替地配置在转动轴43b和转动
轴44b的外周面上的搅拌输送部件。

另外,本发明不限于图1的串列式彩色打印机,也可以应用于数字或模拟方式的黑
白复印机、黑白打印机、彩色复印机、传真机等使用了双组分显影方式的各种图像形成装
置。以下,通过实施例对本发明的效果进行更具体的说明。

实施例

在图1所示的彩色打印机100中,对在显影剂的输送速度、调色剂浓度改变了的情
况下的显影装置3a~显影装置3d内的显影剂量的变化进行了研究。此外,试验是在包括感
光鼓1a以及显影装置3a的青色的图像形成部Pa中进行的。

作为试验方法,如图5所示,将在第二搅拌螺旋式输送器44的转动轴44b上设置有
第二螺旋叶片44a、限制部52和排出叶片53且在第二螺旋叶片44a和限制部52之间配置有第
一环状部55a的第一实施方式的显影装置3a作为本发明。另一方面,将替代第一环状部55a,
在第二螺旋叶片44a和限制部52之间配置有圆板的显影装置3a作为比较例。

用于本发明以及比较例的第二搅拌螺旋式输送器44是第二螺旋叶片44a的外径为
14mm,螺距为30mm的螺旋叶片,转动轴44b的直径为6mm,第二螺旋叶片44a和第二输送室22d
的间隔(间隙)为1.5mm。另外,限制部52由外径为11mm、螺距为5mm的两个反向螺旋(逆相位)
的螺旋叶片构成,限制部52和第二输送室22d的间隔为3.5mm。排出叶片53是外径为8mm、螺
距为5mm的螺旋叶片,排出叶片53和显影剂排出口22h的间隔为1.5mm。

用于本发明的第一环状部55a的边缘部57的外径为14mm,内径为12mm,边缘部57的
宽度W1为1mm(约为边缘部57的半径的14%)。另外,在以转动轴44b为中心点对称的位置设
置有两个支承部59,支承部59的宽度W2为1mm。第一环状部55a和第二输送室22d的间隔为
1.5mm。在比较例中使用的圆板外径为14mm,圆板与第二输送室22d的间隔为1.5mm。

在本发明以及比较例的显影装置3a的显影容器22中分别填充有约280g双组分显
影剂,所述双组分显影剂由平均粒径为6.7μm的带正电性的调色剂和铁氧体载体构成,搅拌
并输送显影剂,在从显影剂排出口22h排出显影剂结束的时点,测量存在于显影容器22内的
显影剂量(稳定重量、稳定体积)。

显影剂量的测量方法是将本发明以及比较例的显影装置3a安装到试验机上,在常
温常湿(25℃,50%)环境下,改变第一搅拌螺旋式输送器43以及第二搅拌螺旋式输送器44
的转动速度(显影容器22内的显影剂输送速度)、调色剂浓度(T/C),搅拌显影剂后,卸下显
影装置3a,测量了重量。从测量到的显影装置3a的重量中减掉去掉了显影剂后的空的显影
装置3a的重量,计算出显影剂量(稳定重量)。

此外,搅拌速度设了231rpm、284rpm、364rpm的三个档次,调色剂浓度设了4%、
8%、12%的三个档次。结果如图9所示。在图9中,分别用△、○、●的数据系列表示在本发明
的显影装置3a中使调色剂浓度成为4%、8%、12%的情况下的结果。另外,分别用×、◇、◆
的数据系列表示在比较例的显影装置3a中使调色剂浓度成为4%、8%、12%的情况下的结
果。

从图9可知,在本发明的显影装置3a和比较例的显影装置3a中,如果比较改变第二
搅拌螺旋式输送器44的转动速度时的显影剂量,则与比较例相比,本发明的调色剂浓度上
下变化时的速度依存性变小。认为这是由于在本发明的构成中,由于第二螺旋叶片44a和限
制部52之间存在第一环状部55a,滞留于第一环状部55a的上游的显影剂通过欠缺部分60适
当地移动到限制部52,所以即使由于调色剂浓度的改变导致显影剂的流动性改变,也能够
使越过限制部52从显影剂排出口22h排出的显影剂量稳定。

另一方面,在替代第一环状部55a配置有圆板的比较例的显影装置3a中,逐渐地滞
留于圆板的上游的显影剂在某个时点崩溃,越过圆板的显影剂急剧地增加,大量的显影剂
一次性地移动到限制部52,由于从限制部52移动到显影剂排出口22h的显影剂也增加,所以
显影剂过剩地排出。其结果,认为尤其是由于因调色剂浓度的变化而使显影剂的流动性变
化了时,显影容器22内的显影剂稳定量降低了。

根据以上的结果,确认到在第二螺旋叶片44a和限制部52之间配置有第一环状部
55a的本发明的显影装置3a中,由于能够抑制改变显影剂的搅拌速度、调色剂浓度时的显影
剂的稳定重量的变动,所以能够有效地抑制因搅拌速度、调色剂浓度的变动导致的图像不
良的产生和显影剂的劣化,尤其是能够显著地抑制改变搅拌速度的情况下的显影剂的稳定
重量、稳定体积的变动。此外,在此虽然未记载,但是已经确认到在限制部52和排出叶片53
之间配置有第二环状部55b的第二实施方式、以及配置有第一环状部55a和第二环状部55b
两者的第三实施方式也能够得到同样的效果。

本发明能够用于补充由调色剂和载体构成的双组分显影剂并排出剩余显影剂的
显影装置和具备该显影装置的图像形成装置。通过使用本发明,能够提供一种显影装置,即
使在显影剂的流动性、输送速度改变了的情况下也能够减小显影容器内的显影剂的体积以
及重量的变化幅度。

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