CN102135746A - 显影装置以及使用该显影装置的图像形成设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显影装置以及使用该显影装置的图像形成设备。该显影装置包括：显影剂容器，用于容纳包含调色剂和磁性载体的显影剂；显影剂输送通道，被设置在所述显影剂容器内；显影剂输送构件，被设置在所述显影剂输送通道内，用于搅拌和输送所述显影剂；以及显影辊，用于携带已搅拌的显影剂，以将所述显影剂中包含的所述调色剂供应至光导鼓，其中所述显影剂输送构件包括旋转轴以及沿所述旋转轴的外周设置的波状螺旋叶片。

Description

显影装置以及使用该显影装置的图像形成设备

技术领域

本发明涉及一种显影装置以及使用该显影装置的图像形成设备，更具体而言是涉及一种用于诸如静电复印机、激光打印机和传真机的、用于以电子照相方法通过使用调色剂来形成图像的并使用包括调色剂和磁性载体的双组分显影剂的显影装置以及使用该显影装置的图像形成设备。

背景技术

通常，使用电子照相方法的、诸如复印机、打印机和传真机的图像形成设备是已知的。在使用电子照相方法的图像形成设备中，静电潜像形成在光导鼓的表面(调色剂图像携带件)上，调色剂通过显影装置供应至光导鼓以显影静电潜像，通过显影形成在光导鼓上的调色剂图像被转印到诸如纸张的薄片上，且调色剂图像通过定影单元被定影到该薄片上。

近年来，呈现出优良调色剂充电稳定性的双组分显影剂(下文中将其简称为“显影剂”)常用于支持全彩的图像形成设备和支持高清晰度的图像形成设备。双组分显影剂包含调色剂和载体。调色剂和载体在显影装置中搅拌，以在调色剂与载体之间产生摩擦，摩擦使得能对调色剂适当充电。

在显影装置中，带电的调色剂被供应至诸如如显影辊的显影剂携带件的表面上。已供应至显影辊的调色剂因静电引力被输送至形成在光导鼓上的静电潜像。由此，在光导鼓上形成基于静电潜像的调色剂图像。

另外，此类图像形成设备要求提高速度，并减小尺寸。因此，必须对显影剂即时充分地充电，并即时输送显影剂。

由此，如现有技术，图像形成设备中的循环式显影装置是已知的，该显影装置包括：两个显影剂输送通道，形成用于循环和输送显影剂的通道；以及两个螺旋螺杆，用于在两个显影剂输送通道内输送显影剂，同时搅拌显影剂，以即时分散显影剂中供应的调色剂，以对调色剂适当充电(例如参见日本待审专利申请No.2005-24592)。

在此类循环式显影装置中，当显影装置中的显影剂中的调色剂浓度减小到小于预定值时，则将调色剂从调色剂料斗供应至显影剂输送通道。调色剂的比重实质上小于载体的比重，即，调色剂的比重大约为载体比重的三分之一，因此，供应的调色剂很可能浮在显影剂上。由此，常用的循环式显影装置存在问题，即，当供应至显影剂输送通道的调色剂的量很大时，调色剂会堆积成积块，并作为显影剂上的积块被输送，结果，则将未与载体充分混合的调色剂(即，未与载体充分接触的未充分带电的调色剂)供应至显影剂携带件。

另一方面，当螺旋螺杆例如设置有在螺旋螺杆的径向上从螺旋螺杆垂直延伸的板件(周向搅拌板)以用于提高显影剂搅拌效率时，显影剂中的剪切力过度增大，从而，在显影剂中含有的调色剂内产生热量，借此软化调色剂中的树脂成分。如此，调色剂的添加剂被掩埋在调色剂颗粒表面内，从而明显降低显影剂的流动性，因而可能发生双组分显影剂流动性差的现象，这将导致图像密度降低和调色剂充电不足。

发明内容

为解决上述问题做出了本发明，且本发明的目的是提供一种显影装置，该显影装置用于通过输送构件循环、输送和搅拌显影剂，该输送构件能提高搅拌供应的调色剂和显影剂的效率而不会将过大的应力施加给显影剂，从而防止显影剂流动性不足的现象所引起的图像密度减小以及调色剂充电不足所引起的图像雾化。

本发明提供了一种显影装置，包括：显影剂容器，容纳包含调色剂和磁性载体的显影剂；显影剂输送通道，设置在显影剂容器内；显影剂输送构件，设置在显影剂输送通道内，用于搅拌显影剂，同时输送显影剂；以及显影辊，用于携带已搅拌的显影剂，并用于将显影剂中包含的调色剂供应至光导鼓。此外，在本发明的显影装置中，显影剂输送构件包括旋转轴，以及沿旋转轴的外周设置的波状螺旋叶片。

根据本发明，显影剂输送构件的螺旋叶片具有包括显影剂施压表面的波状表面，该显影剂施压表面具有规则或不规则变化的迎角。因此，根据螺旋叶片的转动，在轴向(在显影剂输送构件的旋转轴延伸的方向)上输送显影剂，而在周向(显影剂输送构件的转动周向)上搅拌与螺旋叶片接触的显影剂。因而，显影剂在周向(向上和向下方向)上充分搅拌。由此，能提高供应的调色剂与显影剂之间混合的混合效率，而不会对显影剂施加过大的应力，从而，能防止获得的图像受显影剂流动性不足现象导致的图像密度减小以及调色剂填充不足引起的图像雾化的影响。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的图像形成设备的结构的图示。

图2是示出图1所示的调色剂供应装置的结构的放大图。

图3是沿图2所示的箭头C-C方向截取的剖面图。

图4是示出图1所示的显影装置的结构的放大图。

图5是沿图4所示的箭头A-A方向截取的剖面图。

图6是沿图4所示的箭头B-B方向截取的剖面图。

图7是图6所示的第一搅拌输送构件的主要部分的放大图。

图8是图7所示的第一内螺旋叶片的主要部分的放大图。

图9是从第一搅拌输送构件沿转动周向的旋转中心角度看图7所示环形波状螺旋叶片的展开图。

具体实施方式

本发明的显影装置包括：显影剂容器，容纳包含调色剂和磁性载体的显影剂；显影剂输送通道，被设置在显影剂容器内；显影剂输送构件，被设置在显影剂输送通道内，用于搅拌显影剂，同时输送显影剂；以及显影辊，用于携带已搅拌的显影剂，并用于将显影剂中包含的调色剂供应至光导鼓。此外，在本发明的显影装置中，显影剂输送构件包括旋转轴以及沿旋转轴的外周设置的波状螺旋叶片。波状螺旋叶片为具有波状表面的螺旋叶片，该波状表面包括具有规则或不规则变化的迎角(angle of attack)的显影剂施压表面。此外，上述迎角为旋转轴的轴与螺旋叶片的切线(显影剂施压表面)之间的夹角。

根据本发明，显影剂输送构件的螺旋叶片具有包括显影剂施压表面的波状表面，该显影剂施压表面具有规则或不规则变化的迎角。因此，根据螺旋叶片的转动，在轴向(在显影剂输送构件的旋转轴延伸的方向)上输送显影剂，而在周向(显影剂输送构件的转动周向)上搅拌与螺旋叶片接触的显影剂。因而，显影剂在周向(向上和向下方向)上得到充分搅拌。由此，能提高供应的调色剂与显影剂之间混合的混合效率，而不会将过大的应力施加给显影剂。

除此以外，在本发明的显影装置中，显影剂输送构件优选地包括：旋转轴；内螺旋叶片，沿旋转轴的外周设置；以及环形波状螺旋叶片，被设置以与内螺旋叶片的外周接触。上述环形波状螺旋叶片为沿旋转轴看呈环形的螺旋叶片，并具有包括显影剂施压表面的波状表面，该显影剂施压表面具有规则或不规则变化的迎角。

在这些特征中，位于显影剂输送通道中心部分(靠近旋转轴)的显影剂在旋转轴延伸的方向上输送，且只是供应有补充调色剂的显影剂输送通道的上部上的显影剂沿周向受到搅拌，从而能使补充的调色剂与显影剂有效混合，而不会使显影剂上的应力过度增大。

除此之外，在本发明的显影装置中，环形波状螺旋叶片每圈具有大于等于2且小于等于12个波形。环形波状螺旋叶片变化的周期数表示环形波状螺旋叶片绕旋转轴转动一周所具有的迎角的局部最大值数。

当环形波状螺旋叶片变化的周期数小于2时，用于沿周向对显影剂施压的表面减小，从而导致周向上的搅拌不足。另一方面，当环形波状螺旋叶片变化的周期数大于12时，用于沿周向对显影剂施压的表面面积减小，从而导致周向上的搅拌不足。但是，当周期数大于等于2且小于等于12时，沿周向的搅拌效率提高。

另外，在本发明的显影装置中，优选的是环形波状螺旋叶片具有根据旋转轴的转动而连续变化的迎角。“迎角连续变化”是指形成不包括弯曲点的平滑曲面。

在这些特征里，当显影剂受到环形波状螺旋叶片的挤压时，显影剂沿着环形波状螺旋叶片的表面移动，从而减弱沿周向出现于显影剂内的剪切力。

另外，本发明的显影装置中，环形波状螺旋叶片优选地具有大于等于0°且小于等于25°的最小迎角。将显影剂根据显影剂输送构件的转动受到预定显影剂输送方向上的挤压时所获得的迎角值定义为正值，而将显影剂根据显影剂输送构件的转动受到预定显影剂输送方向的相反方向上的挤压时所获得的迎角值定义为负值。

当环形波状螺旋叶片的最小迎角小于0°(亦即，输送方向为反方向)时，显影剂可能会堆积，从而导致搅拌效率降低。另一方面，当环形波状螺旋叶片的最小迎角大于25°时，周向上的显影剂搅拌效率降低。

根据本发明，环形波状螺旋叶片的最小迎角大于等于0°且小于等于25°。因此，能提高周向上的显影剂搅拌效率，而不会使显影剂堆积。

另外，本发明的显影装置中，内螺旋叶片优选地具有大于等于45°且小于等于60°的最大迎角。

当内螺旋叶片的最大迎角小于45°时，显影剂从环形波状螺旋叶片接收到的转动方向上的驱动力分量相对增大。由此，增强周向上的显影剂搅拌，故显影剂中有可能因为摩擦而产生热量。另一方面，当内螺旋叶片的最大迎角大于60°时，尽管显影剂从环形波状螺旋叶片接收到的旋转轴延伸方向上的驱动力分量相对增大，而输送速度减小。

根据本发明，内螺旋叶片的最大迎角大于等于45°且小于等于60°。由此，能适当提高显影剂的输送速度和搅拌效率。

除此以外，本发明的另一方面针对于一种图像形成设备，包括：光导鼓，具有形成静电潜像的表面；充电单元，用于对光导鼓的表面充电；曝光单元，用于在光导鼓的表面上形成静电潜像；显影装置，用于将调色剂供应至光导鼓表面上的静电潜像，以形成调色剂图像；转印单元，用于将光导鼓表面上的调色剂图像转印到记录介质上；定影单元，用于将已经转印的调色剂图像定影到记录介质上；以及根据本发明的显影装置。

下面将结合附图，将基于实施例详细说明本发明。

[图像形成设备]

图1是示出根据本发明实施例的图像形成设备的结构的图示。

图像形成设备100可操作以根据从外界获得的图像数据在预定的薄片(记录纸、记录介质)上形成多色图像或单色图像。可将扫描仪等等设置在图像形成设备100上。

图像形成设备100包括：定影单元壳体100A，用于放置定影单元12；显影装置壳体100B，用于放置显影装置2a、2b、2c和2d；以及隔板30，被设置在定影单元壳体100A与定影装置壳体100B之间，用于将显影装置2与用于定影的热量隔离。

[定影单元壳体]

如图1所示，定影单元壳体100A容纳：定影单元12；以及进纸辊25b和出纸辊25c，该出纸辊用于将上面定影有图像的薄片(以下简称纸张)排到出纸盒15上。

(定影单元)

定影单元12包括热辊81和施压辊82，热辊81和施压辊82将纸张夹于其间并转动。热辊81由控制部分(未示出)控制而具有预定定影温度。控制部分基于从温度检测器(未示出)输出的检测信号来控制热辊81的温度。

热辊81和施压辊82热压并固定纸张，以将转印的调色剂图像压制在纸张上，同时熔融转印的调色剂图像，从而将调色剂图像定影到纸张上。定影有调色剂图像(每种颜色的调色剂图像)的纸张通过进纸辊25b和出纸辊25c被排到出纸盒15上。

[显影装置壳体]

如图1所示，显影装置外壳100B容纳：光导鼓3a、3b、3c和3d，具有其上形成静电潜像的表面；充电器(充电装置)5a、5b、5c和5d，分别对光导鼓3a、3b、3c和3d的表面充电；曝光单元(曝光装置)1，用于在光导鼓3a、3b、3c和3d的表面上形成静电潜像；显影装置2a、2b、2c和2d，用于将调色剂分别供应至光导鼓3a、3b、3c和3d表面上的静电潜像，以形成调色剂图像；调色剂供应装置22a、22b、22c和22d，用于将调色剂分别供应至显影装置2a、2b、2c和2d；以及中间转印带单元8，用于将光导鼓3a、3b、3c和3d表面上的调色剂图像转印到记录介质上。附图标记a表示黑色图像形成构件，附图标记b表示蓝绿色图像形成构件、附图标记c表示洋红色图像形成构件，而附图标记d表示黄色图像形成构件。

黑色调色剂图像、蓝绿色调色剂图像、洋红色调色剂图像和黄色调色剂图像分别基于黑色(B)、蓝绿色(C)、洋红色(M)和黄色(Y)色彩成分的图像数据被形成在光导鼓3a、3b、3c和3d的表面上，且该图像数据被输入到图像形成设备100中。已经形成的调色剂图像彼此叠加在中间转印带单元8上，以形成彩色图像。

此外，图像形成设备100还包括进纸盘10和送纸通道S。

每个光导鼓3a、3b、3c和3d为圆柱形部件，潜像经由充电和曝光形成在其上。光导鼓3a、3b、3c和3d在施以光照时各自呈现出导电性，且称作静电潜像的电图像被形成在每个光导鼓3a、3b、3c和3d的表面上。

光导鼓3a、3b、3c和3d由驱动装置(未示出)支撑和驱动，从而可分别绕各自的轴转动，且每个光导鼓包括导电基体(未示出)和形成在导电基体的表面上的光敏层。

每个充电器5a、5b、5c和5d以预定电位对对应的光导鼓3a、3b、3c和3d的表面均匀充电。可使用如图1所示的接触刷式充电器或非接触充电式充电器以及接触辊式充电器。

曝光单元1为用于将基于图像数据的光经由充电器5a、5b、5c和5d与显影装置2a、2b、2c和2d之间而分别施加给光导鼓3a、3b、3c和3d的表面的曝光装置。本实施例中，使用激光扫描单元(LSU)，其包括激光施加部分和反光镜。但是，也可将具有呈阵列布置的发光器件的EL(电致发光)装置、LED书写头以及激光扫描单元用作曝光单元1。

曝光单元1根据输入的图像数据对已经充电的光导鼓3a、3b、3c和3d进行曝光，以将基于图像数据的静电潜像形成在光导鼓3的表面上。

显影装置2a、2b、2c和2d分别通过使用B调色剂、C调色剂、M调色剂和Y调色剂使光导鼓3a、3b、3c和3d上形成的静电潜像可见(显影)。调色剂供应装置22a、22b、22c和22d分别被设置在显影装置2a、2b、2c和2d的上方。下面将对其进行详细说明。

包含未使用的调色剂(墨粉)的调色剂供应装置22a、22b、22c、和22d分别被设置在显影剂容器111(图4)的上方。调色剂经由调色剂输送管102(图2、图3和图4)从调色剂供应装置22a、22b、22c和22d被供应至调色剂容器111。下面将对其进行详细说明。

图1所示的清洁器单元4a、4b、4c和4d用于在显影和图像转印之后除去和收集分别残留在光导鼓3a、3b、3c和3d表面上的调色剂。

中间转印带单元8布置在光导鼓3a、3b、3c和3d上。中间转印带单元8包括：中间转印辊6a、6b、6c和6d；中间转印带7、中间转印带驱动辊71、中间转印带从动辊72，以及中间转印带清洁单元9。

中间转印带7在中间转印辊6a、6b、6c和6d、中间转印带驱动辊71以及中间转印带从动辊72上张紧，且中间转印带7受驱动以沿图1所示的箭头B所示方向转动。

将用于在中间转印带7上将调色剂图像转印到光导鼓3a、3b、3c、和3d上的转印偏压施加给中间转印辊6a、6b、6c和6d。

中间转印带7设置成与光导鼓3a、3b、3c和3d接触。分别形成在光导鼓3a、3b、3c和3d上的彩色组分的调色剂图像被连续转印到中间转印带7上而相互重叠，借此形成彩色调色剂图像(多色调色剂图像)。中间转印带7通过使用例如具有100μm到150μm厚度的膜而形成为环形带。

调色剂图像分别通过与中间转印带7的背面接触的中间转印辊6a、6b、6c和6d从光导鼓3a、3b、3c和3d被转印到中间转印带7上。高压转印偏压(具有与带电调色剂的极性(-)相反的极性(+)的高压)分别被施加给中间转印辊6a、6b、6c和6d以用于转印调色剂图像。

每个中间转印辊6a、6b、6c和6d形成为包括：例如具有介于8mm到10mm之间的直径的金属(例如不锈钢)轴，作为基体部件，且每个中间转印辊6a、6b、6c和6d的表面涂覆有导电弹性材料(例如EPDM或发泡聚氨酯)。导电弹性材料使得中间转印辊6能将高压均匀施加给中间转印带7。本实施例中，采用辊式转印电极(中间转印辊6)。但也可采用刷式电极和辊式电极。

如上所述，光导鼓3a、3b、3c和3d上的静电潜像通过使用彩色组分的调色剂分别被显影到调色剂图像中，且调色剂图像相互重叠在中间转印带7上。重叠的调色剂图像随着中间转印带7转动而移动到输送的纸张与中间转印带7相互接触的位置(转印部分)，并通过位于此位置的转印辊11被转印到纸张上。在这种情况下，中间转印带7和转印辊11以预定辊隙(nip)相互抵压并接触，而且高压被施加给转印辊11，以将调色剂图像转印到纸张上。所施加的电压为极性(+)与带电调色剂的极性(-)相反的高压。

为恒定地获得该辊隙，转印辊11或中间转印带驱动辊71中的一个由诸如金属的硬质材料形成，而另一个由挠性材料形成为弹性辊等等(弹性橡胶辊、发泡树脂辊等等)。

在将调色剂图像从中间转印带7转印到纸张上的过程中，未得到转印并残留在中间转印带7上的调色剂通过中间转印带清洁单元9被除去和收集，这样做的原因是调色剂可能会在随后的工序中导致调色剂颜色的混合。

清洁叶片(清洁构件)被设置在中间转印带清洁单元9内以与中间转印带7接触。与清洁叶片接触的中间转印带7的部分从中间转印带7的背面由中间转印带从动辊72支撑。

进纸盘10用于存放其上形成了图像的薄片(例如记录纸)，并被设置在曝光单元1下面。另一方面，设置在图像形成设备100的上部内的出纸盘15用于接收在其上正面朝下地印制有图像的纸张。

(调色剂供应装置)

图2示出图1所示的调色剂供应装置的结构的放大图，图3是沿图2所示的箭头C-C方向截取的剖面图。

调色剂供应装置22a包括调色剂容器121、调色剂搅拌器125、调色剂排出构件122和调色剂排出口123，如图2所示。调色剂供应装置22a布置在显影剂容器111的上方(图4)，并含有未使用的调色剂(粉状调色剂)。调色剂供应装置22a中的调色剂通过转动的调色剂排出构件(出料螺杆)122经由调色剂输送管102从调色剂排出口123供应至显影剂容器111。

调色剂容器121为具有大致半圆柱形形状、具备内部空间并容纳调色剂的容器。调色剂容器121支撑调色剂搅拌器125和调色剂排出构件122，以转动调色剂搅拌器125和调色剂排出构件122。调色剂排出口123为开口，该开口具有大致矩形形状并沿调色剂排出构件122的轴延伸的轴向方向上大致位于调色剂排出构件122的中心部分的下面。调色剂排出口123布置成与调色剂输送管102连通。

调色剂搅拌器125为板状构件，其刮取调色剂容器121中容纳的调色剂，并将调色剂输送至调色剂排出构件122，与此同时，通过绕旋转轴125a旋转来搅拌调色剂容器121中容纳的调色剂。调色剂搅拌器125在具有位于其边缘的调色剂刮取构件125b。调色剂刮取构件125b形成为挠性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片。

调色剂排出构件122经由调色剂排出口123将调色剂容器121中包含的调色剂供应至显影剂容器111。调色剂排出构件122包括：螺旋螺杆，具有调色剂输送叶片122a和调色剂排出构件旋转轴122b；以及调色剂排出构件转动齿轮122c，如图3所示。调色剂排出构件122由调色剂排出构件驱动马达(未示出)驱动而旋转。螺旋螺杆操作的方向被设定为在轴向上从调色剂排出构件122的两端朝调色剂排出口123输送调色剂。

调色剂排出构件隔板124被设置在调色剂排出构件122与调色剂搅拌器125之间，如图2所示。调色剂排出构件隔板124允许将调色剂搅拌器125刮取的、适当量的调色剂保留在调色剂排出构件122周围。

调色剂搅拌器125沿图2所示箭头Z表示的方向转动以搅拌调色剂，并朝调色剂排出构件122刮取调色剂。此时，调色剂刮取构件125b沿调色剂容器121的内壁滑动，并因调色剂刮取构件125b是挠性的，而在发生形变的同时转动，借此朝调色剂排出构件122输送调色剂。输送的调色剂通过调色剂排出构件122的转动被导向至调色剂排出口123。

调色剂供应装置22b、22c和22d各自与调色剂供应装置22a具有相同的结构和功能。

(显影装置)

图4是示出图1所示的显影装置2a的结构的放大图。图5是沿图4所示的箭头A-A方向截取的剖面图。图6是沿图4所示的箭头B-B方向截取的剖面图。图7是图6所示的第一搅拌输送构件的主要部分的放大图。图8是图7所示的第一内螺旋叶片的主要部分的放大图。图9是从第一搅拌输送构件在转动周向上的旋转中心角度看图7所示环形波状螺旋叶片的展开图。

如图4所示，显影装置2a在显影剂容器111内具有与光导鼓3a相对的显影辊114。显影装置2a通过显影辊114将调色剂供应至光导鼓3a的表面，以使得光导鼓3a表面上形成的静电潜像可见(显影)。

除显影辊114以外，显影装置2a还包括显影剂容器111、显影剂容器盖115、调色剂供应口115a、刮片116、第一搅拌输送构件112、第二搅拌输送构件113、隔板(分隔壁)117和调色剂浓度检测传感器(导磁率传感器)119。

显影剂容器111存放包括调色剂和载体的双成分显影剂(下文中将其简称为“显影剂”)。本实施例中，载体为磁性载体。

显影辊114为由驱动装置(未示出)驱动而围绕旋转轴转动的磁辊。显影辊114可操作以将显影剂容器111内的显影剂刮取到显影辊114的表面上并携带在其上，并将携带在表面上的显影剂中包含的调色剂供应至光导鼓3a。

另外，显影辊114被设置成与光导鼓3相对，并以一间隙与光导鼓3隔开。由显影辊114输送的显影剂在显影辊114与光导鼓3a之间的距离最小的位置处与光导鼓3a接触。显影剂与光导鼓3a接触的位置被看作是显影夹送部分N。在显影夹送部分N中，显影偏压从连接至显影辊114的电源(未示出)被施加给显影辊114，且显影辊114表面上的显影剂中的调色剂被供应至光导鼓3a表面上的静电潜像。

刮片116被设置成邻近显影辊114的表面。刮片116为矩形板构件，其平行于显影辊114的轴延伸的方向而延伸。刮片116的下端116b由显影剂容器盖115支撑，而刮片116的上端边缘116a以一间隙与显影辊114的表面隔开。铝或合成树脂以及不锈钢可用作刮片116的材料。

第一搅拌输送构件

第一搅拌输送构件(显影剂输送构件)112包括：螺旋螺杆，具有第一输送叶片112a和第一旋转轴112b；以及第一输送齿轮112c，如图5至图9所示。第一输送叶片112a包括：第一内螺旋叶片112aa，沿第一旋转轴112b的外周呈螺旋形设置；以及第一环形波状螺旋叶片112ab，被设置成与第一内螺旋叶片112aa的外周接触。第一搅拌输送构件112由诸如马达(未示出)的驱动装置驱动而转动，从而搅拌输送的显影剂。

第一环形波状螺旋叶片112ab为沿旋转轴看呈环形的螺旋叶片，并具有波状表面，该波状表面包括显影剂施压表面，该显影剂施压表面具有根据轴的转动而以周期方式变化的迎角，如图7所示。第一环形波状螺旋叶片112ab形成平滑曲面，从而，迎角相对于旋转轴以72°的旋转间隔连续变化，也就是说，变化的周期数为5(360°/72°)。

另外，图9所示的第一环形波状螺旋叶片112ab的迎角θ2的最小值(最小迎角)和迎角θ2的最大值(最大迎角)分别被设定为10°和80°。图8所示的第一内螺旋叶片112aa的迎角θ1被设定为50°。

本发明中，迎角表示第一旋转轴112b的轴与第一内螺旋叶片112aa的切线(显影剂施压表面)之间的夹角θ1(图8)以及第一旋转轴112b的轴与第一环形波状螺旋叶片112ab的切线(显影剂施压表面)之间的夹角θ2(图7)。除此以外，旋转间隔表示第一螺旋叶片112a在与第一旋转轴112b垂直的面上绕第一旋转轴112b的轴转动的角。

第二搅拌输送构件

第二搅拌输送构件(显影剂输送构件)113具有与第一搅拌输送构件112相类似的结构。具体而言，第二搅拌输送构件113包括：螺旋螺杆，具有第二输送叶片113a和第二旋转轴113b；以及第二输送齿轮113c，如图5至图9所示。第二输送叶片113a包括：第二内螺旋叶片113aa，沿第二旋转轴113b的外周呈螺旋形设置；以及第二环形波状螺旋叶片113ab，被设置成与第二内螺旋叶片113aa的外周接触。第二搅拌输送构件113由诸如马达(未示出)的驱动装置驱动而转动，从而搅拌输送的显影剂。

第二环形波状螺旋叶片113ab与第一环形波状螺旋叶片112ab具有相同结构。确切地说，第二环形波状螺旋叶片113ab为沿旋转轴看呈环形的螺旋叶片，并具有包括显影剂施压表面的波状表面，该显影剂施压表面具有以周期方式变化的迎角。第二环形波状螺旋叶片113ab形成平滑曲面，从而，迎角相对于旋转轴以72°的旋转间隔连续变化，也就是说，变化的周期数为5(360°/72°)。

第二环形波状螺旋叶片113ab的迎角的最小值(最小迎角)和迎角的最大值(最大迎角)分别被设定为10°和80°。与第一内螺旋叶片112aa的迎角θ1(图8)类似，第二内螺旋叶片113aa的迎角被设定为50°。

图4所示的调色剂浓度检测传感器119安装在显影剂容器111的底面上而在显影剂输送方向上垂直位于第二搅拌输送构件113的大致中心部分下面，如图5所示。传感器安装成使其表面暴露于显影剂容器111的内部。调色剂浓度检测传感器119电连接至未示出的调色剂浓度控制装置(未示出)。调色剂浓度控制装置根据调色剂浓度检测传感器119检测到的调色剂浓度测量值驱动调色剂排出构件122而使其转动，以经由调色剂排出口123将调色剂供应到显影剂容器111内，如图3所示。

当由调色剂浓度检测传感器119获得的调色剂浓度测量值被确定为小于预定的调色剂浓度值时，控制信号被传输至驱动装置以驱动调色剂排出构件122转动。由此，调色剂排出构件122受到驱动而转动。常用的调色剂浓度检测传感器可用作调色剂浓度检测传感器119。调色剂浓度检测传感器的示例包括透光检测传感器、反光检测传感器和导磁率检测传感器。其中，优选地使用导磁率检测传感器。

导磁率检测传感器连接至电源(未示出)。用于驱动导磁率检测传感器的驱动电压和用于将调色剂浓度检测结果输出至控制装置的控制电压从电源被施加到导磁率检测传感器。电压从电源施加到导磁率检测传感器由控制装置控制。导磁率检测传感器为这样一种传感器，即，根据施加的控制电压将调色剂浓度检测结果输出为输出电压值。所施加的控制电压为用于使得导磁率检测传感器能以高灵敏度输出输出电压的控制电压。这种导磁率检测传感器可商购得到，且这种导磁率检测传感器的示例包括TS-L、TS-A和TS-K(所有这些都是产品名称，并且其由TDK公司制造)。

另外，可移除显影剂容器盖115被设置在显影剂容器111的上侧，如图4所示。而且，显影剂容器盖115具有形成在其上的调色剂供应口115a，未使用的调色剂经由该调色剂供应口供应到显影剂容器111中。

如图1所示，调色剂供应装置22a中包含的调色剂经由调色剂供应口115a在调色剂输送管102中被送入显影剂容器111，以此将调色剂供应至显影剂容器111。

在显影剂容器111中，隔板117被设置在第一搅拌输送构件112与第二搅拌输送构件113之间，如图4所示。隔板117平行于第一搅拌输送构件112的轴(旋转轴)和第二搅拌输送构件113的轴(旋转轴)延伸的方向而延伸，如图5所示。显影剂容器111的内部被隔板117分隔成其内布置有第一搅拌输送构件112的第一输送通道P和其内布置有第二搅拌输送构件113的第二输送通道Q。

隔板117在第一搅拌输送构件112和第二搅拌输送构件113的轴延伸方向上靠近第一搅拌输送构件和第二搅拌输送构件中每一个的两端与显影剂容器111的内壁面隔开。因此，在显影剂容器111内，用于使得第一输送通道P与第二输送通道Q之间连通的连通通道在第一搅拌输送构件112和第二搅拌输送构件113的轴延伸方向上被形成在靠近第一搅拌输送构件112和第二搅拌输送构件113中每一个的两端。下文中，将在箭头X表示的方向上靠近构件112和113中每一个的末端形成的连通通道称作第一连通通道，而将在箭头Y表示的方向上靠近构件112和113中每一个的末端的形成通道称作第二连通通道，如图5所示。

第一搅拌输送构件112和第二搅拌输送构件113被布置为使其周面经由隔板117和各自相互平行延伸的轴而彼此相对，且第一搅拌输送构件112和第二搅拌输送构件113被设计成分别在彼此相对的方向上转动。第一搅拌输送构件112在箭头X表示的方向上输送显影剂，而第二搅拌输送构件113在与箭头X表示的方向相反的箭头Y表示的方向上输送显影剂，如图5所示。

调色剂供应口115a形成在第一输送通道P内、且在箭头X表示的方向上位于第二连通通道b的前方，如图5所示。亦即，调色剂在第一输送通道P内向第二连通通道b的下游部分输送。

在显影剂容器111中，第一搅拌输送构件112和第二搅拌输送构件113由诸如马达(未示出)的驱动装置驱动而转动，从而输送显影剂。

具体地，被搅拌的显影剂在第一输送通道P内通过第一搅拌输送构件112沿箭头X表示的方向输送，以到达第一连通通道a。已经到达第一连通通道a的显影剂经由第一连通通道a被送入第二输送通道Q。

另一方面，被搅拌的显影剂在第二输送通道Q内通过第二搅拌输送构件113沿箭头Y表示的方向输送，以到达第二连通通道b。已经到达第二连通通道b的显影剂经由第二连通通道b被送入第一输送通道P。

也就是说，在搅拌显影剂的同时，第一搅拌输送构件112和第二搅拌输送构件113分别在彼此相反的方向上输送显影剂。

由此，显影剂按第一输送通道P→第一连通通道a→第二输送通道Q→第二连通通道b的顺序在显影剂容器111中的第一输送通道P、第一连通通道a、第二输送通道Q和第二连通通道b内循环而得以输送。在第二输送通道Q中输送显影剂的同时，通过转动显影辊114，显影剂被携带并刮取到显影辊114(图4)的表面上，而刮取的显影剂中包含的调色剂被供应至光导鼓3，从而连续耗费调色剂。

为了补偿耗费的调色剂，经由调色剂供应口115a将未使用的调色剂供应到第一输送通道P内。供应的调色剂与第一输送通道P中先前包含的显影剂混合并搅拌在一起。

显影装置2b、2c和2d各自与显影装置2a具有相同结构和功能。

(送纸通道)

如图1所示，图像形成设备100包括送纸通道S，该送纸通道用于将从进纸盘10供给的纸张与从手动进纸盘20供给的纸张经由转印部分、定影单元12等等导向到出纸盘15。转印部分形成在中间转印带驱动辊71与转印辊11之间，

另外，搓纸辊16a和16b，定位辊14，定影单元12，送纸辊25a、25b、25d、25e和25f，出纸辊25c等等被布置在送纸通道S内。

送纸辊25a、25b、25d、25e和25f以及出纸辊25c为沿送纸通道S设置的多个小辊，用于促进和协助纸张的输送。搓纸辊16a为进给辊，其设置在进纸盘10的端部，用于将纸张从进纸盘10逐一供应至送纸通道S。搓纸辊16b为靠近手动进纸盘20的进给辊，用于将纸张从手动进纸盘20逐一供应至送纸通道S。定位辊14暂时保持送纸通道S中输送的纸张，并根据中间转印带7上的调色剂图像的位置与纸张的位置彼此对齐的时刻将纸张供应给转印部分。

接下来将说明送纸通道S的送纸操作。

从进纸盘10馈入的纸张通过送纸通道S中的送纸辊25a被输送至定位辊14，并通过定位辊14根据纸张的位置与中间转印带7上的重叠调色剂图像的位置彼此对齐的时刻被输送至转印部分(转印辊11和中间转印带7相互接触的位置)。调色剂图像在转印部分被转印到纸张上，且调色剂图像通过定影单元12被定影到纸张上。随后，纸张经由出纸辊25c从送纸辊25b被排出到出纸盒15上。

另一方面，从手动进纸盘20馈送的纸张通过多个送纸辊25f、25e和25d被输送至定位辊14。在随后的送纸工序过程中，来自手动进纸辊20的纸张经由与上述从进纸盘10供给纸张相同的工序被排出到出纸盘15上。

Claims (7)

1.一种显影装置，包括：

显影剂容器，用于容纳包括调色剂和磁性载体的显影剂；

显影剂输送通道，设置在所述显影剂容器内；

显影剂输送构件，设置在所述显影剂输送通道内，用于搅拌和输送所述显影剂；以及

显影辊，用于携带已搅拌的显影剂，以将所述显影剂中包含的所述调色剂供应至光导鼓，

其中所述显影剂输送构件包括旋转轴、以及沿所述旋转轴的外周设置的波状螺旋叶片。

2.根据权利要求1所述的显影装置，其中所述波状螺旋叶片包括：内螺旋叶片，沿所述旋转轴的外周设置；以及环形波状螺旋叶片，设置成以与所述内螺旋叶片的外周接触。

3.根据权利要求2所述的显影装置，其中所述环形波状螺旋叶片每圈具有大于等于2且小于等于12个波形。

4.根据权利要求3所述的显影装置，其中所述环形波状螺旋叶片具有迎角，所述迎角根据所述旋转轴的旋转而连续变化。

5.根据权利要求4所述的显影装置，其中所述环形波状螺旋叶片具有大于等于0°且小于等于25°的最小迎角。

6.根据权利要求5所述的显影装置，其中所述内螺旋叶片具有大于等于45°且小于等于60°的最大迎角。

7.一种图像形成设备，包括：

光导鼓；

充电单元，用于对所述光导鼓充电；

曝光单元，用于在所述光导鼓上形成静电潜像；

显影装置，用于将调色剂供应至所述光导鼓上的静电潜像，以形成调色剂图像；

转印单元，用于将所述调色剂图像转印到记录介质上；以及

定影单元，用于将转印的调色剂图像定影到所述记录介质上，其中所述显影装置是根据权利要求1所述的显影装置。

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