CN102109786A - 图像形成设备 - Google Patents

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Abstract

一种图像形成设备，包括：定影装置；显影装置；间隔壁，布置在定影装置和显影装置之间，其中，间隔壁包括珀耳帖元件和冷却热存储构件，该珀耳帖元件用于将热从显影装置传递到定影装置，该冷却热存储构件被布置为比靠近珀耳帖元件更靠近显影装置。

Description

图像形成设备
技术领域
本发明涉及一种利用电子照相方法的图像形成设备。
背景技术
通常，利用静电成像方法的图像形成设备通过充电、曝光、显影、转印、清洁、电荷中和和定影过程而形成图像。例如，在形成图像的过程中，由于通过充电装置使转鼓式光电导体的表面带电并通过曝光装置用激光照射带电的光电导体表面，从而形成静电潜像。然后，光电导体上的静电潜像通过显影装置显影，以在光电导体表面上形成墨粉图像。光电导体上的墨粉图像通过转印装置被转印到转印材料上，然后，墨粉图像由于定影装置施加的压力和热被固定到转印材料上。在转印之后，光电导体表面上残余的墨粉通过清洁装置被去除并收集在清洁装置的收集部分中。另外，残余电荷通过中和装置从光电导体的被清洁表面去除，以便准备形成下一图像。
通常，包括仅一种墨粉的单组分显影剂，或包括墨粉和载体的双组分显影剂被用作显影剂，用于在光电导体上使静电潜像显影。由于载体不用于单组分显影剂中，不是必须具有搅拌装置等以便均匀地混合墨粉和载体。由此，单组分显影剂具有允许显影装置简化的优点。另一方面，单组分显影剂具有难以使墨粉电荷量稳定的缺点。由于双组分显影剂需要搅拌机构等用于均匀地混合墨粉和载体，双组分显影剂具有需要显影装置复杂设计的缺点。但是，由于在稳定电荷量方面具有优势，双组分显影剂经常用于高速图像形成设备或彩色图像形成设备。
为了满足彩色打印、高速打印和节省能源的需求，在双组分显影剂中减小颗粒尺寸和降低墨粉软化点方面有进步。但是，这样的墨粉具有因热趋于聚集的缺点。由此，如果显影装置中的温度因为在显影装置搅拌期间产生的摩擦热而升温时，显影剂的温度增加。这导致由于显影剂聚集和显影剂流动变差而引起的不均成像问题。
解决该问题的已知方法包括一种抑制显影装置中显影剂温度上升的方法，通过在定影装置和显影装置之间提供导管以便在其之间形成热绝缘并冷却显影剂而实现(请参见日本未审查专利申请No.H11-24352)。
但是，通过传送空气而冷却显影剂的方法存在问题，当图像形成设备的环境温度较高时，冷却能力下降。此外，当图像形成之后，向图像形成设备供电突然中断时，由于用于传送冷却空气的风扇也停止，由定影装置产生的热被聚集于图像形成设备中，并增加显影装置内的温度，导致诸如显影剂聚集和显影剂流动变差这样的问题。
发明内容
出于这种情形提出本发明，本发明提供一种图像形成设备，其中，显影剂的聚集和显影剂的流动性下降不容易发生，即使在图像形成设备的环境温度高或者粉末供应在图像形成之后立刻中断时。
本发明提供一种图像形成设备，包括：定影装置；显影装置；间隔壁，布置在定影装置和显影装置之间，其中，间隔壁包括珀耳帖元件(Peltierelement)和冷却热存储构件，该珀耳帖元件用于将热从显影装置传递到定影装置，该冷却热存储构件被布置为比靠近珀耳帖元件更靠近显影装置。
本发明可防止由于显影剂过热导致的显影剂聚集和显影剂流动性下降引起的不均匀图像密度。本发明还可抑制定影装置的辐射冷却，且当图像成形继续时，可缩短定影装置所需的加热时间。这样的优点可通过使用珀耳帖元件实现。间隔壁防止热从定影装置传导到显影装置。珀耳帖元件将热从显影装置通过间隔壁传递至定影装置。因此，显影装置的冷却和将热施加和保存到定影装置可被高效地执行。
附图说明
图1是显示图像形成设备的整体构造的示意图，其中使用了根据本发明实施例的显影装置。
图2是图1的图像形成设备的供墨装置的概略构造的横截面视图。
图3是从图2的C-C线观察的横截面视图。
图4是图1的图像形成设备的显影装置的概略构造的横截面视图。
图5是从图4的A-A线观察的横截面视图。
图6是从图4的B-B线观察的横截面视图。
图7是图1的间隔壁的概略构造的前视图。
图8是间隔壁替换例的前视图。
具体实施方式
本发明的图像形成设备包括：定影装置；显影装置；间隔壁，布置在定影装置和显影装置之间，其中，间隔壁包括珀耳帖元件，其将热从显影装置传送至定影装置。
在此，珀耳帖元件是指利用珀耳帖效应的板状半导体装置。通过利用珀耳帖效应，当电流穿过两种金属的连结部分时，热量可从一种金属传递至另一种金属。由此，珀耳帖元件可被用作热泵，其将热从元件的低温侧传递至高温侧。
间隔壁可包括冷却热存储构件，该冷却热存储构件可被布置在珀耳帖元件的显影装置侧。
间隔壁可包括加温热存储构件，该加温热存储构件可被布置在珀耳帖元件的定影装置侧。
还可进一步包括第一和第二温度传感器，其分别检测冷却热存储构件和加温热存储构件的温度，珀耳帖元件可基于第一和第二温度传感器检测的温度被控制。
珀耳帖元件优选地插置在冷却热存储构件和加温热存储构件之间。
珀耳帖元件优选地被控制，以便加热加温热存储构件和冷却冷却热存储构件。
还可包括热绝缘件，其插置在冷却热存储构件和加温热存储构件之间。
冷却热存储构件优选地包括低熔点材料，其具有35℃或更高但低于45℃或更低的熔点。
加温热存储构件优选地包括低熔点材料，其具有60℃或更高但低于100℃或更低的熔点。
每种低熔点材料可被容纳在由铜板或铝板制成的容器中。
容器优选具有其体积可变的结构。
本发明将通过使用附图所示实施例进行详细描述。
[图像形成设备]
图1是根据本发明实施例的显示图像形成设备的整体构造的示意图。
图像形成设备100根据从外部源传送的图像数据在预定片材(记录纸、记录介质)上形成多色或单色图像。扫描仪等可包括在图像形成设备100的上部。
图像形成设备100包括：定影装置壳体部分100A，其中容纳有定影装置12；显影装置壳体部分100B，其中容纳有显影装置2a、2b、2c和2d(在此之后，称为显影装置2)；和间隔壁30，布置在所述两装置之间。
[间隔壁]
图7是图1的间隔壁30的概略构造的前视图。间隔壁30是板状夹层结构件，包括：珀耳帖元件33；加温热存储构件31，布置在珀耳帖元件33的定影装置壳体部分100A侧上；和冷却热存储构件32，布置在珀耳帖元件33的显影装置壳体部分100B侧上。间隔壁30阻挡热从定影装置12传导到显影装置2。
珀耳帖元件33通过电导线连接至电源(未示出)，电流沿一方向穿过珀耳帖元件33，该方向是允许珀耳帖元件33加热加温热存储构件31和冷却冷却热存储构件32的方向。由于热通过珀耳帖元件33从显影装置2侧传递至定影装置12侧，向定影装置12施加热并保持该热，和冷却并保持显影装置2的冷却程度可被高效地进行。
两个加温热存储构件温度传感器41被布置在加温热存储构件31的表面上，以检测加温热存储构件31的温度。此外，两个冷却热存储构件温度传感器42被布置在冷却热存储构件32的表面上，以检测冷却热存储构件32的温度。通过监视加温热存储构件31和冷却热存储构件32的温度，以及通过控制供给到珀耳帖元件33的电流的量，可以防止过分加热和冷却。
加温热存储构件31是中空的薄盒状热容器，其容纳低熔点材料，该低熔点材料具有60℃或更高但低于100℃或更低的熔点；且容器由铜板、铝板、铜合金板或铝合金板制成。冷却热存储构件32是中空的薄盒状容器，其容纳低熔点材料，该低熔点材料具有35℃或更高但低于45℃或更低的熔点；且容器由铜板或铝板、铜合金板或铝合金板制成。每个容器具有一结构，其中，其体积是可变的，即，一种柔性结构，其可朝向珀尔帖元件33的相反侧(向外)膨胀(或收缩)，该结构可吸收内压力，该内压力是在低熔点材料膨胀(或收缩)时产生的。
具有柔性结构的容器可被形成为，例如，手风琴状的结构，该结构通过使用具有厚度为0.5mm至1mm的铝板实现。
缝34形成在间隔壁30上，以便允许纸张从显影装置壳体部分100B穿过间隔壁30到定影装置壳体部分100A。
被珀尔帖元件33加热的加温热存储构件31优选地被控制在高于低熔点材料的熔点温度，从而所容纳的低熔点材料(60℃或更高但低于100℃或更低的熔点)处于熔化状态(即，凝固能量存储在其中的状态)。但是，由于如果控制温度过高则能量损失变大，控制温度优选地比熔点高1℃至10℃。
被珀尔帖元件33冷却的冷却热存储构件32优选地被控制在低于低熔点材料的熔点温度，从而所容纳的低熔点材料(35℃或更高但低于45℃或更低的熔点)处于凝固状态(即，能吸收熔化能量的状态)。但是，由于如果控制温度过低则能量损失变大，控制温度优选地比熔点低1℃至10℃。
已知的有机材料和无机材料可被用作低熔点材料，其具有35℃或更高但低于45℃或更低的熔点，且被容纳在冷却热存储构件32中。
更具体地，该无机材料包括：氯化钙六水合物(calcium chloridehexahydrate，熔点30℃)、硝酸锂三水合物(lithium nitrate trihydrate，熔点30℃)、硫酸钠十水合物(sodium sulfate decahydrate，熔点32℃)、碳酸钠十水合物(sodium carbonate decahydrate，熔点33℃)、磷酸氢二钠十二水合物(disodium hydrogen phosphate，熔点36℃)和六氟磷酸盐(hexafluorophosphate，熔点44℃)。
有机材料包括：
酯化合物，诸如棕榈酸甲酯(methyl palmitate，熔点30℃)、十七酸甲酯(methyl margarate，熔点30℃)、戊基硬脂酸盐(amyl stearate，熔点30℃)、二乙基1，13-十三烷二羟酸盐(diethyl 1，13-tridecanedicarboxylate，熔点30℃)、丙基硬脂酸盐(propyl stearate，熔点31℃)、十四(烷)基十四(烷)酸盐(tetradecyl myristate熔点32℃)、辛基硬脂酸盐(octyl stearate，熔点32℃)、十四(烷)基十二酸酯(tetradecyl laurate，熔点33℃)、十二(烷)基十四(烷)酸盐(dodecyl myristate，熔点35℃)、十八(烷)基十二酸酯(octadecyl laurate，熔点37℃)、硬脂酸甲酯(methyl stearate，熔点38℃)、十四(烷)基十四(烷)酸盐(tetradecyl myristate，熔点39℃)、十二(烷)基棕榈酸盐(dodecylpalmitate，熔点41℃)和甲基二十烷醇酯(methyl arachidate，熔点45℃)；
醇，诸如α-萜品醇(α-terpineol，熔点36℃)、1-十四醇(1-tetradecanol，熔点38℃)和肉豆蔻醇(myristyl alcohol，熔点38℃)；
苯酚化合物诸如苯酚(phenol，熔点41℃)；脂肪族化合物诸如n-十九烷(n-nonadecane，熔点32℃)、n-二十烷(n-eicosane，熔点37℃)和甘二烷(docosane，熔点44℃)；
含氮芳香族化合物诸如N-辛基-4-甲基氯化吡啶(N-octyl-4-methylpyridinium，熔点44℃)和N-已基吡啶鎓(N-hexylpyridinium，熔点45℃)；
硅氧烷化合物诸如硬脂甲基聚硅氧烷(stearyl methylpolysiloxane，熔点32℃)；等。
特别地，在较小皮肤刺激和环境安全性方面，较高的醇，诸如1-十四(烷)酰(1-tetradecanol，熔点38℃)和十四烷基醇(mytistyl alcohol，熔点38℃)，以及酯化合物，诸如十二烷基棕榈酸酯(dodecyl palmitate，熔点41℃)和二十烷酸甲酯(methyl arachidate，熔点45℃)是优选的。
已知的有机材料和无机材料可被用作低熔点材料，其具有60℃或更高但低于100℃或更低的熔点，且其被容纳在加温热存储构件31中。
更特别地，该有机材料包括：
醇，诸如十八烷醇(octadecanol，熔点60℃)、二十烷醇(eicosanol，熔点60℃)、二十二烷醇(docosanol，熔点67℃)和硬脂醇(stearyl alcohol，熔点61℃)，
脂肪酸，诸如棕榈酸(palmitic acid，熔点63℃)、硬脂酸(stearic acid，熔点70℃)、二十酸(eicosanoic acid，熔点75℃)和蜂蜡酸(triacontanoic acid，熔点95℃)，
酯化合物，诸如双环己基邻苯二甲酸盐(dicyclopexyl phthalate，熔点65℃)、丙三醇硬脂醇(glycerol stearate，熔点65℃)、二苯甲酸乙二酯(ethyleneglycol dibenzoate，熔点70℃)、三羟甲基乙烷三苯酸酯(trimethylolethanetribenzoate，熔点73℃)、季戊四醇四苯酯(pentaerythritolt trabenzoate，熔点95℃)、蔗糖八乙酸酯(sucrose octaacetate，熔点89℃)、邻苯二酚二苯酯(catechol dibenzoate，熔点86℃)、联苯邻苯二甲酸盐(diphenyl phthalate，熔点73℃)和苯甲酸蔗糖酯(sucrose benzoate，熔点98℃)，
羟基脂肪酸，诸如1，2-羟基硬脂酸(1，2-hydroxystearic，熔点73℃)，
脂肪酰胺，诸如油酸酰胺(oleamide，熔点75℃)和硬脂酸酰胺(stearamide，熔点100℃)，和
酮化合物，诸如硬脂酮(diheptadecyl ketone，熔点80℃)。
无机材料包括：
罗斯合金(Rose’alloy，熔点100℃)、牛顿合金(Newton’alloy熔点95℃)、伍德合金(Wood’alloy熔点65℃)、利波维茨合金(Lipowitz’alloy熔点72℃)和七水合硝酸锌(zinc nitrate heptahydrate，熔点100℃)。
总之，诸如罗斯合金、牛顿合金、伍德合金和利波维茨合金这样的无机材料是优选的，因为它们具有低沸点。
此外，可以使用的具体市场可获得产品包括：Tosoh Corp.制造的乙烯乙烯醋酸共聚物ULTRACEN 681(ethylene vinyl acetate copolymer，熔点70℃)；Nippon Seiro Co.，Ltd.制造的石蜡HNP9(paraffin wax，熔点70℃)；NipponSeiro Co.，Ltd.制造的石蜡HNP10(熔点75℃)；Nippon Seiro Co.，Ltd.制造的石蜡HNP190(熔点80℃)；S.Kato&Co.制造的加洛巴蜡(carnauba wax，熔点85℃)；等。
[定影装置壳体部分]
如图1所示，定影装置壳体部分100A容纳：定影装置12；和传送辊25b和纸输出辊25c，用于将被定影的片材排出到纸输出托盘15上。
定影装置12包括加热辊81、压力辊82。加热辊81和压力辊82夹住片材并旋转。加热辊81被控制部分(未示出)控制，以便处于预定的定影温度。控制部分基于来自温度检测器(未示出)的检测信号控制定影辊81的温度。
与压力辊82一起，加热辊81在片材上执行热压粘合，以熔化被转印到片材上的墨粉图像并在其上施压。因此，墨粉图像被定影到片材上。定影有墨粉图像(墨粉图像具有每种颜色)的片材通过传送辊25b和纸输出辊25c以翻转状态(墨粉图像面朝下的状态)被输出到纸输出托盘15上。
[显影装置壳体部分]
如图1所示，显影装置壳体部分100B包括：光电导体鼓3a、3b、3c和3d(此后称为光电导体鼓3)，具有表面，静电潜像在该表面上形成；充电器5a、5b、5c和5d(此后称为充电器5)，其使光电导体鼓3的所述表面带电；曝光单元1，在光电导体鼓3的所述表面上形成静电潜像；显影装置2，将墨粉供应到光电导体鼓3的所述表面上的静电潜像，并形成墨粉像；墨粉供应装置22a、22b、22c和22d(在此之后，称为墨粉供应装置22)，其将墨粉供应到显影装置2上；和中间转印带单元8，将墨粉像从光电导体鼓3的表面上转印到记录介质。对于上述a至d特征，a代表用于黑像层的构件，b代表用于蓝像层的构件，c代表用于紫红像层的构件，d代表用于黄像层的构件。
基于被输入到图像形成设备100的对于黑(K)、蓝(C)、紫红(M)和黄(Y)每个色素的图像数据，黑墨粉像、蓝墨粉像、紫红墨粉像和黄墨粉像分别形成在光电导体鼓3的四个表面上。所有形成的墨粉像被重叠到中间转印带单元8上以形成有色图像。
此外，图像形成设备100包括供纸托盘10、片材传递路径S和纸输出托盘15。
光电导体鼓3是柱形构件，其通过带电和曝光执行潜像形成，在用光照射时展现传导性，以在光电导体鼓3的表面上形成称为静电潜像的电像。
光电导体鼓3以一方式被驱动机构(未示出)支撑，该方式允许光电导体鼓3被绕轴线旋转驱动。光电导体鼓3包括导电基板(未示出)和形成在导电基板的表面上的光敏层。
充电器5以预定电势使光电导体鼓3的表面均匀带电。除了如图1所示的接触辊类型充电器，接触刷类型充电器、非接触充电器类型的充电器等可用作充电器5。
曝光单元1是曝光装置，其按照图像数据在充电装置5和显影装置2之间朝向光电导体鼓3的表面照射光。包括激光照射部分和反射镜的激光扫描单元(LSU)在本实施例中用作曝光单元1；但是，除了激光扫描单元，具有按阵列设置的发光元件的电致发光体(Electroluminescence，即E1)，或LED写入头可用作曝光单元1。
通过按照被输入的图像数据曝光带电光电导体鼓3，曝光单元1按照图像数据在光电导体鼓3的所述表面上形成静电潜像。
显影装置2通过使用K、C、M或Y的墨粉中的任一种来显示(显像)形成在光电导体鼓3上的静电潜像。显影装置2在其上部上包括墨粉传递管102(图4)，其从墨粉供应装置22上接收墨粉。以下将描述细节。
墨粉供应装置22布置在比显影箱111位置更高的位置处(图4)，并存储新的墨粉(粉状墨粉)。墨粉经由墨粉传递管102从墨粉供应装置22供应到显影箱111。以下将描述细节。
在显影和图像转印过程之后，清洁器单元4a、4b、4c和4d(在此称为清洁器单元4)去除和收集残留在光电导体鼓3的表面上的墨粉。
中间转印带单元8布置在比光电导体鼓3更高的位置处。中间转印带单元8包括：中间转印辊6a、6b、6c和6d(此后称为中间转印辊6)；中间转印带7；中间转印带驱动辊71；中间转印带从动辊72；中间转印带张紧机构，未示出；和中间转印带清洁单元9。
中间转印辊6、中间转印带驱动辊71、中间转印带从动辊72和中间转印带张紧机构使中间转印带7延伸，并允许中间转印带7沿图1中箭头B的方向被旋转驱动。
中间转印辊6被可旋转地支撑在中间转印带单元8中的中间转印带张紧机构的中间转印辊附连部件处。转印偏压被施加在中间转印辊6上以便将墨粉像从光电导体鼓3转印到中间转印带7上。
中间转印带7被安装以便与光电导体鼓3接触。有色墨粉图像(多色墨粉图像)通过相继地转印和重叠墨粉图像而被形成在中间转印带7上，所述墨粉图像形成在光电导体鼓3上并包括每种色素。中间转印带7被形成，例如通过厚度大约为100μm至150μm的环状膜。
墨粉图像从光电导体鼓3转印到中间转印带7通过中间转印辊6接触中间转印带7的背侧而进行。高压转印偏压(该高压具有墨粉电荷极性(-)的相反极性(+))被施加在中间转印辊6上，以便转印墨粉图像。
中间转印辊6通过使用金属(例如，不锈钢)轴作为基部形成，该轴具有例如8到10mm的直径，表面覆盖有具有导电性的弹性材料(例如，EPDM、聚氨酯泡沫等)。导电性弹性材料允许中间转印辊6在中间转印带7上均匀地施加高电压。尽管具有辊形的转印电极(中间转印辊6)被用于当前实施例，可以使用具有其他形状(诸如刷状等)的那些转印电极。
如上所述，光电导体鼓3上的静电潜像分别通过墨粉按照相应的色素形成墨粉图像。墨粉图像由于重叠在中间转印带7上而分层。如此分层的墨粉图像由于中间转印带7的旋转移动到中间转印带7和已被传送的纸之间的接触位置(转印部分)，通过位于该位置处的转印辊11转印到纸上。在此，虽然中间转印带7和转印辊11以预定辊隙彼此压靠，电压被施加到转印辊11以便将墨粉图像转印到纸。该电压是高压，具有与墨粉电荷极性(-)相反的极性(+)。
为了稳定地获得该辊隙，转印辊11或中间转印带驱动辊71中的任一个由硬质材料形成，诸如金属等，而另一个由柔性材料形成，诸如在本情况下用弹性辊(弹性橡胶辊、可成型树脂辊等)等。
在以下过程中产生墨粉的颜色混合的原因包括：墨粉由于中间转印带7和光电导体鼓3之间的接触而粘着于中间转印带7；墨粉在墨粉图像从中间转印带7转印到纸时没有被转印且残留在中间转印带7上。这样的墨粉通过中间转印带清洁单元9被去除和收集，以便防止墨粉的颜色混合。
中间转印带清洁单元9包括清洁刮片(清洁构件)，其与中间转印带7接触。中间转印带7与清洁刮片接触的部分从背侧被中间转印带从动辊72支撑。
供纸托盘10用于存储用来形成图像的片材(例如，记录纸)，且被安装在图像形成部分和曝光单元1之下。另一方面，安装在图像形成设备100的上部处的纸输出托盘15用于以面朝下的方式放置和保持被印制的片材。
图2是横截面视图，显示了墨粉供应装置的概略构造；图3是从图2的线C-C观察的横截面视图。
如图2所示，墨粉供应装置22包括墨粉容器121、墨粉搅拌构件125、墨粉排放装置122和墨粉出口123。墨粉供应装置22被布置在显影箱111的上侧上(图4)，且存储新的墨粉(粉状墨粉)。由于墨粉排放构件(排放螺杆)122的旋转，墨粉供应装置22的墨粉经由墨粉出口123和墨粉传送管102供应到显影箱111(图4)。
容纳墨粉的墨粉容器121是具有内部空间的大致半圆管形密封构件，且可旋转地支撑墨粉搅拌构件125和墨粉排放构件122。墨粉出口123是大致的矩形敞开部分，布置在墨粉排放构件122之下，但沿轴方向靠近墨粉排放构件122的中间部分，且被布置在靠近墨粉传送管102的位置处。
墨粉搅拌构件125是板状构件，由于与作为旋转中心的旋转轴125a一起旋转，其将墨粉容器121中的墨粉泵送和传递至墨粉排放构件122，同时搅拌墨粉容器121中的墨粉。墨粉泵送构件125b布置在墨粉搅拌构件125的前端处。墨粉泵送构件125b是柔性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片材，且被附连在墨粉搅拌构件125的两端上。
墨粉排放构件122将墨粉容器121中的墨粉通过墨粉出口123供应到显影箱111(图4)，其包括：螺旋推进杆，该螺旋推进杆包括墨粉传送刮片122a和墨粉排放构件旋转轴122b；和墨粉排放构件旋转齿轮122c，如图3所示。墨粉排放构件122被未示出的墨粉排放构件驱动马达旋转驱动。螺旋螺杆的方向被构造为使得墨粉从墨粉排放构件122的两端沿轴的方向朝向墨粉出口123传送。
墨粉排放构件间隔壁124插置在墨粉排放构件122和墨粉搅拌构件125之间。因此，被墨粉搅拌构件125泵送的适当量墨粉可被保持在墨粉排放构件122的周边。
如图2所示，墨粉搅拌构件125通过沿箭头Z方向旋转来搅拌墨粉，并将墨粉朝向墨粉排放构件122泵送。此时，由于是柔性的，墨粉泵送构件125b在旋转时变形且沿墨粉容器121的内壁滑动，并将墨粉朝向墨粉排放构件122侧供应。接下来，由于墨粉排放构件122的旋转，被供应的粉末被引导朝向墨粉出口123。
显影装置
图4是横截面视图，显示了显影装置的构造；图5是沿图4的A-A线观察的横截面视图；图6是沿图4的B-B线观察的横截面视图。
如图4所示，显影装置2包括显影辊114，布置在显影箱111中，以便面朝光电导体鼓3。显影装置2是一种装置，其通过显影辊114把墨粉供应到光电导体鼓3的表面，且产生形成在光电导体鼓3的所述表面上的静电潜像(使之显影)。
除了显影辊114，显影装置2包括：显影箱111；显影箱盖115；墨粉供应开口115a；刮板116；第一搅拌传递构件112；第二搅拌传递构件113；间隔板(间隔壁)117；和墨粉集中度检测传感器(磁导传感器)119。
显影箱111是一箱体，其容纳包括墨粉和载体的两组分显影剂(在此，简称为“显影剂”)。另外，显影箱111包括显影辊114、第一搅拌传递构件112、第二搅拌传递构件113等。本实施例中的载体是具有磁性的磁性载体。
显影辊114是磁体辊，其被未示出的驱动机构绕中心轴旋转驱动。显影辊114将显影箱111中的显影剂泵送，将显影剂保持在其表面上，并将保持在表面上的显影剂中的墨粉供应给光电导体鼓3。
此外，显影辊114被安装，以便面向光电导体鼓3，但通过与光电导体鼓3之间的间隙而与光电导体鼓分隔。被显影辊114传递的显影剂在最近部分处与光电导体鼓3接触。该接触区域是显影辊隙(nip)部分N。在显影辊隙部分N处，显影偏压通过连接到显影辊114的电源(未示出)施加在显影辊114上，并且墨粉从显影辊114表面上的显影剂供应到光电导体鼓3的表面上的静电潜像。
刮板116被布置为靠近显影辊114的表面。刮板116是矩形板状构件，其沿轴的方向平行于显影辊114延伸。刮板116沿短侧方向的一端被显影箱111支撑，刮板116被安装为使得，刮板116的前端和显影辊114的表面通过在其之间的间隙分隔。尽管不锈钢可用做刮板116的材料，铝、合成树脂等也可以被使用。
如图5所示，第一搅拌传递构件112包括：螺旋形螺旋推进杆和第一传递齿轮112c，该推进杆包括螺旋形第一传递片(螺旋片)112a和第一旋转轴112b。第一搅拌传递构件112通过被诸如马达这样的驱动机构(未示出)旋转驱动而搅拌和传递显影剂。
第一传递片112a是具有双螺旋结构的双螺旋片，并包括第一(A)螺旋片112aa和第一(B)螺旋片112ab。
第一(A)螺旋片112aa和第一(B)螺旋片112ab具有相同的螺旋节距。另外，第一(A)螺旋片112aa和第一(B)螺旋片112ab之间的相差是180度。假定之后是这种情况，第一搅拌传递构件112沿第一旋转轴112b的轴方向观察时在显影剂传递方向的上游。如果第一(A)螺旋片112aa单独顺时针旋转，第一(A)螺旋片112aa和第一(B)螺旋片112ab以一定旋转角重叠。上述相差是指两个片重叠时的旋转角。
如图5所示，第二搅拌传递构件113包括：螺旋形推进杆和第二传递齿轮113c，该推进杆包括螺旋形第二传递片(螺旋片)113a和第二旋转轴113b。第二搅拌传递构件113通过被诸如马达这样的驱动机构(未示出)旋转驱动而搅拌和传递显影剂。
第二传递片113a是具有双螺旋结构的双螺旋片，并包括第二(A)螺旋片113aa和第二(B)螺旋片113ab。
第二(A)螺旋片113aa和第二(B)螺旋片113ab具有相同的螺旋节距。另外，第二(A)螺旋片113aa和第二(B)螺旋片113ab之间的相差是180度。
墨粉集中度检测传感器119被安装在沿显影剂传递方向靠近中心的部分，且该部分在第二搅拌传递构件113(参考图4)垂直下方的显影箱111的底表面上。墨粉集中度检测传感器119被安装为使得传感器的表面暴露在显影箱111之内。墨粉集中度检测传感器119电连接至未示出的墨粉集中度控制机构。取决于由墨粉集中度检测传感器119检测的墨粉集中度测量值，墨粉集中度控制机构控制和旋转地驱动墨粉排放构件122，以将墨粉经由墨粉出口123供应到显影箱111的内侧，如图3所示。
如果确定由墨粉集中度检测传感器119检测的墨粉集中度测量值小于墨粉集中度设定值，控制信号被传递到旋转驱动墨粉排放构件122的驱动机构，墨粉排放构件122被旋转驱动。例如包括透射光检测传感器、反射光检测传感器、磁导检测传感器等的常用墨粉集中度检测传感器可被用作墨粉集中度检测传感器119。在本实施例中，使用磁导检测传感器。
电源(未示出)被连接到磁导检测传感器。在磁导检测传感器上，电源施加驱动电压以驱动磁导检测传感器，和施加控制电压以便将墨粉集中度的检测结果输出到控制机构。通过电源施加在磁导检测传感器上的电压被控制机构控制。磁导检测传感器是一种传感器，当施加控制电压时，其输出墨粉集中度检测结果作为输出电压值。因为磁导检测传感器基本具有在输出电压中值附近的精细灵敏度，允许获得在中值附近的输出电压的控制电压被施加到磁导检测传感器。这种类型的磁导检测传感器是商业可获得的，包括例如，TS-L、TS-A、TS-K(所有这些都是产品名称并由TDK Corp.制造)等。
如图4所示，可去除的显影箱盖115被安装在显影箱111的上侧。此外，墨粉供应开口115a形成在显影箱盖115，以便将新的墨粉供应到显影箱111的内侧。
由此，如图1所示，容纳在墨粉供应装置22中的墨粉被供应到显影箱111，这是通过将墨粉经由墨粉传递管102和墨粉供应开口115a传送到显影箱111内侧实现的。
如图4和图5所示，在显影箱111中，间隔板117被插置在第一搅拌传递构件112和第二搅拌传递构件113之间。间隔壁117被安装为使得，其沿两个轴方向(两个旋转轴方向)平行于第一搅拌传递构件112和第二搅拌传递构件113延伸。显影箱111之内被间隔壁117分隔为第一传递路径P和第二传递路径Q，在第一传递路径中放置有第一搅拌传递构件112，在第二传递路径中放置有第二搅拌传递构件113。
显影箱111的内壁表面和间隔板117之间存在距离，在两端处，分别沿第一搅拌传递构件112和第二搅拌传递构件113的轴方向。因此，连通地连接第一传递路径P和第二传递路径Q的连通路径沿两个轴方向在第一搅拌传递构件112和第二搅拌传递构件113的两端附近形成在显影箱111中。此后，如图5所示，形成在箭头X方向侧上的连通路径称为第一连通路径a，形成在箭头Y方向侧上的连通路径称为第二连通路径b。
第一搅拌传递构件112和第二搅拌传递构件113被设置为使得，两个搅拌传递构件的圆周表面彼此面对，间隔壁117在其之间；两个搅拌传递构件的轴彼此平行。此外，两个搅拌构件被构造为，每个搅拌传递构件沿与另一个相反的方向旋转。如图5所示，第一搅拌传递构件112被构造为将显影剂沿箭头X方向传递，第二搅拌传递构件113被构造为将显影剂沿箭头Y方向传递，该箭头Y方向与箭头X方向相反。
墨粉供应开口115a沿第一传递路径P形成在从第二连通路径b朝向箭头X方向侧的位置处。由此，在第一传递路径P上，墨粉在第二连通路径b的下游侧供应。
在显影箱111中，第一搅拌传递构件112和第二搅拌传递构件113被诸如马达这样的驱动机构(未示出)旋转驱动以传递显影剂。
更具体地，显影剂沿第一传递路径P向箭头X方向传递，同时被第一搅拌传递构件112搅拌，且到达第一连通路径a。已经到达第一连通路径a的显影剂穿过第一连通路径a并被传递至第二传递路径Q。
在另一方面，显影剂沿第二传递路径Q向箭头Y方向传递，同时被第二搅拌传递构件113搅拌，且到达第二连通路径b。然后，已经到达第二连通路径b的显影剂穿过第二连通路径b并被传递至第一传递路径P。
由此，第一搅拌传递构件112和第二搅拌传递构件113沿彼此相反的方向传递显影剂，同时搅拌显影剂。
按上述的方式，显影剂在显影箱111内沿第一传递路径P、第一流通路径a、第二传递路径Q和第二连通路径b，依次按第一传递路径P→第一连通路径a→第二传递路径Q→第二连通路径b流通。随着显影剂沿第二传递路径Q传递，显影辊114旋转以将显影剂保持在显影辊114的表面上并将其泵送。然后，已经被泵送的显影剂中的墨粉移动到光电导体鼓3，导致墨粉的逐渐消耗。
为了补充被消耗的墨粉，新的墨粉被从墨粉供应开口115a供应到第一传递路径P。被供应的墨粉被与第一传递路径P中的已经存在的显影剂混合和搅拌。
片材传递路径
如图1所示，片材传递路径S被设置到图像形成设备100，以便引导来自供纸托盘10的片材和来自手动供应托盘20的片材经由转印部分和定影装置12引导至纸输出托盘15。转印部分定位在中间转印带驱动辊71和转印辊11之间。
另外，拾取辊16a和16b、对齐辊(resist roller)14、转印部分、定影装置12、传递辊25a至25f等沿片材传递路径S被布置。
传递辊25a至25f是多个小辊，其有助于和辅助片材的传递，且被沿片材传递路径S安装。拾取辊16a被安装在供纸托盘10的一端，并且是拉入辊，其将来自供纸托盘10的片材供给片材传递路径S，每次一张片材。拾取辊16b被安装在手动供应托盘20附近，并且是拉入辊，其将来自手动供应托盘20的片材供给片材传递路径S，每次一张片材。对齐辊14临时地保持通过片材传递路径S传递的片材，并在一时机将该片材传递至转印部分，该时机允许中间转印带7上的墨粉图像的前端和片材的前端彼此对齐。
将在以下描述片材传递路径S的片材传递操作。
如图1所示且如上所述，图像形成设备100包括：供纸托盘10和手动供应托盘20，供纸托盘用于预先储存片材，手动供应托盘在例如印制少量片材的情况下使用，两个托盘分别包括拾取辊16a和16b，以便允许片材通过拾取辊16a和16b供应到片材传递路径S，每次一张片材。
由供纸托盘10传递的片材通过传递辊25a沿纸传递路径S传递到对齐辊14，并在一时机通过对齐辊14被传递到转印部分(转印辊11和中间转印带7之间的接触位置)，该时机允许片材的前端和中间转印带7上的层叠墨粉图像的前端彼此对齐。墨粉图像在转印部分处转印在片材上，墨粉图像通过定影装置12定影在片材上。然后，片材经由传递辊25b和纸输出辊25c被输出到纸输出托盘15。
此外，从手动供应托盘20传递的片材通过多个传递辊25(25f、25e和25d)传递到对齐辊14。其余片材传递操作与从供纸托盘10供应的片材的相同，且片材被输出到纸输出托盘15。
[替换例]
图8是横截面视图，显示了间隔壁230作为上述间隔壁30的替换例(图7)。间隔壁230是板状夹层结构构件，包括：六个珀尔帖元件233；加温热存储构件231，布置在珀尔帖元件233的定影装置壳体部分100A侧；和冷却热存储构件232，布置在珀尔帖元件233的显影装置壳体部分100B侧。六个珀尔帖元件233和七个绝热体234交替设置。由于绝热体234的影响，在供应给珀尔帖元件233的电流终止之后，从定影装置12到显影装置2的热传导被阻挡的效果可以增强。
珀尔帖元件233通过电线连接到电源(未示出)，电流沿一方向通过珀尔帖元件233，以加热加温热存储构件231和冷却冷却热存储构件232。由于热量从显影装置侧通过珀尔帖元件233传递至定影装置，将热量施加和保持到定影装置12以及冷却和保存用于显影装置2的冷却程度可被高效地执行。
两个加温热存储构件温度传感器241被布置在加温热存储构件231的表面上，以检测加温热存储构件231的温度。此外，两个冷却热存储构件温度传感器242被布置在冷却热存储构件232的表面上，以检测冷却热存储构件232的温度。通过监测加温热存储构件231和冷却热存储构件232的温度以及通过控制供应到珀尔帖元件233的电流的量，可防止过度加热和冷却。
加温热存储构件231是中空的薄盒状容器，其容纳低熔点材料，该低熔点材料具有60℃或更高但低于100℃或更低的熔点；且该盒状容器由铜板、铝板、铜合金板或铝合金板制成。冷却热存储构件232是中空的盒状容器，其容纳低熔点材料，该低熔点材料具有35℃或更高但低于45℃或更低的熔点；且该盒状容器由铜板或铝板、铜合金板或铝合金板制成。每个容器具有前述柔性结构，其可朝向珀尔帖元件233的相反侧(向外)膨胀(或收缩)，该结构可吸收内压力，该内压力是在低熔点材料膨胀(或收缩)时产生的。苯乙烯泡沫等可被用作绝热体234。
缝134形成在间隔壁230上，以便允许片材从显影装置壳体部分100B穿过间隔壁230到定影装置壳体部分100A。
被珀尔帖元件233加热的加温热存储构件231优选地被控制在高于低熔点材料的熔点温度，从而所容纳的低熔点材料(60℃或更高但低于100℃或更低的熔点)处于熔化状态(即，凝固能量存储在其中的状态)。但是，由于如果控制温度过高则能量损失变大，控制温度优选地比熔点高1℃至10℃。
被珀尔帖元件233冷却的冷却热存储构件232优选地被控制在低于低熔点材料的熔点温度，从而所容纳的低熔点材料(35℃或更高但低于45℃或更低的熔点)处于凝固状态(即，能吸收熔化能量的状态)。但是，由于如果控制温度过低则能量损失变大，控制温度优选地比熔点低1℃至10℃。

Claims (16)

1.一种图像形成设备，包括：定影装置；显影装置；间隔壁，布置在定影装置和显影装置之间，其中，间隔壁包括珀耳帖元件和冷却热存储构件，该珀耳帖元件用于将热从显影装置传递到定影装置，该冷却热存储构件被布置为比珀耳帖元件更靠近显影装置。
2.如权利要求1所述的图像形成设备，其中，间隔壁包括加温热存储构件，该加温热存储构件被布置为比珀耳帖元件更靠近定影装置。
3.如权利要求1所述的图像形成设备，其中，冷却热存储构件包括具有低熔点的第一材料，该低熔点比通常温度高。
4.如权利要求3所述的图像形成设备，其中，第一材料具有的熔点为35℃或更高但低于45℃或更低。
5.如权利要求2所述的图像形成设备，其中，加温热存储构件包括第二材料，其熔点高于第一材料的熔点但低于100℃或更低。
6.如权利要求5所述的图像形成设备，其中，第二材料具有的熔点为60℃或更高但低于100℃或更低。
7.如权利要求3所述的图像形成设备，其中，第一材料容纳在一容器中，该容器由铜板、铝板、铜合金板或铝合金板制成，该容器具有体积可变的结构。
8.如权利要求5所述的图像形成设备，其中，第二材料容纳在一容器中，该容器由铜板、铝板、铜合金板或铝合金板制成，该容器具有体积可变的结构。
9.如权利要求2所述的图像形成设备，还包括第一和第二温度传感器，其分别检测冷却热存储构件和加温热存储构件的温度，其中，珀耳帖元件基于由第一和第二温度传感器检测的温度而被控制。
10.如权利要求2所述的图像形成设备，其中，珀耳帖元件被夹置在冷却热存储构件和加温热存储构件之间。
11.如权利要求10所述的图像形成设备，其中，珀耳帖元件被控制，以便加热加温热存储构件和冷却冷却热存储构件。
12.如权利要求10所述的图像形成设备，还包括夹置在冷却热存储构件和加温热存储构件之间的绝热体。
13.如权利要求3所述的图像形成设备，其中，第一材料是有机材料，从酯化合物、醇、脂肪族化合物、含氮芳香族化合物、酚化合物和硅氧烷化合物中选出。
14.如权利要求3所述的图像形成设备，其中，第一材料从1-十四醇、肉豆蔻醇、十二烷基棕榈酸酯和二十烷酸甲酯中选出。
15.如权利要求5所述的图像形成设备，其中，第二材料是有机材料，从醇、脂肪酸、酯化合物、羟基脂肪酸、脂肪酰胺和酮化合物中选出。
16.如权利要求5所述的图像形成设备，其中，第二材料从罗斯合金、牛顿合金、伍德合金和利波维茨合金中选出。
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