CN103513540B - 显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置。本发明的显影装置具备显影辊、调色剂供给辊、厚度限制部件和筐体。显影辊与形成有静电潜像的图像承载体对置配置，在与图像承载体的对置区域中对图像承载体供给调色剂。调色剂供给辊与显影辊对置配置，在与显影辊的对置区域中对显影辊供给调色剂。厚度限制部件与调色剂供给辊隔着规定的间隔对置配置，限制调色剂供给辊所承载的调色剂的厚度。筐体收容显影辊、调色剂供给辊和厚度限制部件。厚度限制部件配置在显影辊与调色剂供给辊的对置区域的下方，形成为辊形状，并且能够与显影动作过程中的调色剂供给辊的旋转方向同方向转动。根据本发明，能够得到能有效地抑制调色剂堆积并凝集在厚度限制部件周边的显影装置。

Description

显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置

技术领域

本发明涉及显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置，特别涉及包括对图像承载体供给调色剂的显影辊和对显影辊供给调色剂的调色剂供给辊的显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置。

背景技术

电子照相方式的图像形成装置对图像承载体(感光鼓)的周面照射基于从原稿图像读取的图像信息或从计算机等外部设备传送等得来的图像信息的光而形成静电潜像，从显影装置对该静电潜像供给调色剂而形成调色剂图像之后，将该调色剂图像转印到纸张上。转印处理后的纸张在实施调色剂图像的定影处理之后向外部输出。

但是，近年来，在图像形成装置中，伴随着彩色印刷化和高速处理化的发展，装置结构变得复杂，并且为了应对高速处理化，不得不使调色剂搅拌部件在显影装置内高速旋转。特别是在使用包含磁性载体和调色剂的双组分显影剂，并使用承载显影剂的磁辊(调色剂供给辊)和仅承载调色剂的显影辊的显影方式中，在显影辊与磁辊的对置部分中，通过形成在磁辊上的磁刷，仅调色剂被显影辊承载，进而未被使用于显影的调色剂从显影辊剥离。因此，易于在显影辊与磁辊的对置部分附近产生调色剂的漂浮，漂浮的调色剂在磁穗刮板(厚度限制部件)周边堆积，堆积的调色剂凝集并附着于显影辊时，有可能调色剂脱落而产生图像缺陷。

因此，例如在使用包含磁性载体和调色剂的双组分显影剂，并使用承载显影剂的磁辊和仅承载调色剂的显影辊的显影装置中，已知有通过在与显影容器的显影辊及磁辊对置的壁部设置用于从显影装置外侧取入空气的空气流入孔，从而产生使磁穗刮板周边的漂浮调色剂朝向上方的空气流的显影装置。

但是，即使在设置了用于从显影装置外侧取入空气的空气流入孔的情况下，当装置主体高速化、调色剂漂浮量大时，通过磁辊和显影辊的旋转而产生的空气流也难以充分地搭载漂浮调色剂。因此，有时调色剂会堆积并凝集在磁穗刮板周边。

本发明是为解决如上所述的问题而做出的，本发明的目的在于提供一种能够有效地抑制调色剂堆积并凝集在厚度限制部件周边的显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置。

发明内容

本发明的一个方面所涉及的显影装置具备显影辊、调色剂供给辊、厚度限制部件和筐体。显影辊与形成有静电潜像的图像承载体对置配置，在与图像承载体的对置区域中对图像承载体供给调色剂。调色剂供给辊与显影辊对置配置，在与显影辊的对置区域中对显影辊供给调色剂。厚度限制部件与调色剂供给辊隔着规定的间隔对置配置，限制调色剂供给辊所承载的调色剂的厚度。筐体收容显影辊、调色剂供给辊以及厚度限制部件。厚度限制部件配置在显影辊与调色剂供给辊的对置区域的下方，形成为辊形状，并且能够与显影动作过程中的调色剂供给辊的旋转方向同方向转动。所述厚度限制部件在显影动作处于停止的过程中转动。所述调色剂供给辊在所述厚度限制部件转动时，沿与所述厚度限制部件相反方向转动。

对于本发明其他进一步的目的、通过本发明获得的具体的优点，通过以下记述的实施方式的说明将更加明确。

附图说明

图1是概要性地表示本发明的一实施方式的图像形成装置的结构的剖视图。

图2是表示本发明的一实施方式的显影装置的结构的侧面剖视图。

图3是表示本发明的一实施方式的显影装置的厚度限制部件周边的结构的侧面剖视图。

图4是表示本发明的变形例的显影装置的结构的侧面剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

参照图1～图3，对本发明的一实施方式的图像形成装置100的结构进行说明。四个图像形成部Pa、Pb、Pc和Pd从运送方向上游侧(图1中右侧)开始按顺序配设在图像形成装置100(这里是彩色打印机)主体内。这些图像形成部Pa～Pd对应于四种不同颜色(青色、品红色、黄色和黑色)的图像而设置，分别通过充电、曝光、显影和转印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～Pd中配设有承载各色可视图像(调色剂图像)的感光鼓(图像承载体)1a、1b、1c和1d，进而通过驱动单元(未图示)沿图1中顺时针旋转的中间转印带8与各图像形成部Pa～Pd相邻设置。在这些感光鼓1a～1d上形成的调色剂图像依次被一次转印到在抵接于各感光鼓1a～1d的同时进行移动的中间转印带8上并重叠。然后，被一次转印到中间转印带8上的调色剂图像通过二次转印辊9的作用被二次转印到作为记录介质的一例的转印纸P上。进而，二次转印有调色剂图像的转印纸P在定影部13中定影调色剂图像之后，从图像形成装置100主体输出。在使感光鼓1a～1d沿图1中逆时针旋转的同时，执行对于各感光鼓1a～1d的图像形成过程。

要进行二次转印调色剂图像的转印纸P收容在配置于图像形成装置100的主体下部的纸盒16内，经由供纸辊12a和对位辊对12b向二次转印辊9与后述的中间转印带8的驱动辊11之间的区域部被运送。中间转印带8使用电介质树脂制的片材，且主要使用没有接缝(无缝)的带。另外，在二次转印辊9的下游侧配置有用于去除残存在中间转印带8表面上的调色剂等的刮板状的带清洁器19。

接着，对图像形成部Pa～Pd进行说明。在旋转自如地配设的感光鼓1a～1d的周围和下方设置有：使感光鼓1a～1d带电的充电器2a、2b、2c和2d；对各感光鼓1a～1d曝光图像信息的曝光装置5；在感光鼓1a～1d上形成调色剂图像的显影装置3a、3b、3c和3d；以及去除残留在感光鼓1a～1d上的显影剂(调色剂)等的清洁部7a、7b、7c和7d。

从电脑等上级装置被输入图像数据时，首先，通过充电器2a～2d使感光鼓1a～1d的表面均匀带电，接着通过曝光装置5按照图像数据照射光，在各感光鼓1a～1d上形成与图像数据相应的静电潜像。在显影装置3a～3d中分别填充有规定量的包括青色、品红色、黄色和黑色的各色的调色剂的双组分显影剂。此外，当填充在各显影装置3a～3d内的双组分显影剂中的调色剂的比例因后述的调色剂图像的形成而小于规定值时，从调色剂容器(补给部)4a～4d对各显影装置3a～3d补给调色剂。该显影剂中的调色剂通过显影装置3a～3d被供给到感光鼓1a～1d上，通过静电附着，从而形成与通过来自曝光装置5的曝光而形成的静电潜像相应的调色剂图像。

而且，通过一次转印辊6a～6d在一次转印辊6a～6d与感光鼓1a～1d之间以规定的转印电压施加有电场，感光鼓1a～1d上的青色、品红色、黄色和黑色的调色剂图像被一次转印在中间转印带8上。这四色的图像为了形成规定的全色图像而以预先确定的规定的位置关系来形成。然后，为了准备继续进行的新的静电潜像的形成，通过清洁部7a～7d去除一次转印后残留在感光鼓1a～1d的表面上的调色剂等。

中间转印带8悬挂在上游侧的从动辊10与下游侧的驱动辊11上，伴随着驱动电动机(未图示)带动的驱动辊11的旋转，中间转印带8沿顺时针开始旋转时，转印纸P从对位辊对12b以规定的时机向驱动辊11和与驱动辊11相邻设置的二次转印辊9之间的区域部(二次转印区域部)被运送，中间转印带8上的全色图像被二次转印在转印纸P上。二次转印有调色剂图像的转印纸P向定影部13被运送。

运送到定影部13的转印纸P通过定影辊对13a被加热及加压，调色剂图像定影在转印纸P的表面上，形成规定的全色图像。形成有全色图像的转印纸P的运送方向通过分支为多个方向的分支部14被分开。仅在转印纸P的单面形成图像时，直接通过输出辊对15输出到输出托盘17。

另一方面，在转印纸P的双面形成图像时，使通过定影部13的转印纸P的一部分暂时从输出辊对15突出到装置外部。然后，转印纸P的后端通过分支部14之后使输出辊对15反向旋转并切换分支部14的运送方向。据此，转印纸P从后端被分配到纸张运送路径18，在使图像面反转的状态下再次被运送到二次转印区域部。然后，形成在中间转印带8上的下一调色剂图像通过二次转印辊9被二次转印到转印纸P的未形成图像的面上。二次转印有调色剂图像的转印纸P被运送到定影部13并定影调色剂图像之后，被输出到输出托盘17。

接着，参照图2，对显影装置3a的详细结构进行说明。此外，图2示出从图1的背面侧观察的状态，显影装置3a内的各部件的配置与图1左右相反。另外，在以下的说明中示例出配置在图1的图像形成部Pa中的显影装置3a，由于配置在图像形成部Pb～Pd中的显影装置3b～3d的结构也基本同样，因此省略说明。

如图2所示，显影装置3a具备收纳有双组分显影剂(以下仅称为显影剂)的显影容器(筐体)20，显影容器20通过隔壁20a划分为搅拌运送室21、供给运送室22。在搅拌运送室21和供给运送室22中分别可旋转地配设有用于将从调色剂容器4a(参照图1)供给的调色剂(带正电调色剂)与载体混合搅拌并使其带电的搅拌运送螺杆23a和供给运送螺杆23b。

而且，通过搅拌运送螺杆23a和供给运送螺杆23b，显影剂被一边搅拌一边沿轴向(与图2的纸面垂直的方向)运送，经由在隔壁20a的两端部形成的未图示的显影剂通过路径在搅拌运送室21、供给运送室22间循环。即，由搅拌运送室21、供给运送室22、显影剂通过路径在显影容器20内形成显影剂的循环路径。

显影容器20向图2的右斜上方延伸，在显影容器20内，在供给运送螺杆23b的上方配置有调色剂供给辊30，在调色剂供给辊30的右斜上方对置配置有显影辊31。而且，显影辊31在显影容器20的开口侧(图2的右侧)与感光鼓1a(参照图1)对置。调色剂供给辊30和显影辊31分别围绕旋转轴沿图中逆时针方向旋转。

在搅拌运送室21中，与搅拌运送螺杆23a相面对地配置有未图示的调色剂浓度传感器，根据调色剂浓度传感器的检测结果，从调色剂容器4a经由未图示的调色剂补给口对搅拌运送室21补给调色剂。作为调色剂浓度传感器，例如使用对显影容器20内的由调色剂与磁性载体组成的双组分显影剂的导磁率进行检测的导磁率传感器。

调色剂供给辊30为由图2中沿逆时针方向旋转的非磁性的旋转套筒与包含在旋转套筒中且具有多个磁极的固定磁体构成的磁辊。

显影辊31由在图2中沿逆时针方向旋转的圆筒状的显影套筒与固定在显影套筒内的显影辊侧磁极构成。调色剂供给辊30和显影辊31在其面对位置(对置位置)以规定的缝隙对置。显影辊侧磁极与固定磁体的对置磁极(主极)极性相异。

另外，在显影容器20中沿着调色剂供给辊30的长度方向(与图2的纸面垂直的方向)安装有限制调色剂供给辊30所承载的显影剂的厚度的厚度限制部件32。厚度限制部件32在调色剂供给辊30的旋转方向(图中逆时针方向)上与显影辊31和调色剂供给辊30的对置位置相比位于上游侧。另外，厚度限制部件32被配置在显影辊31与调色剂供给辊30的对置部分(对置区域)的下方。而且，在厚度限制部件32表面与调色剂供给辊30表面之间形成有微小的间隙(缝隙)。

在显影辊31上施加有直流电压(以下称为Vslv(DC))和交流电压(以下称为Vslv(AC))。在调色剂供给辊30上施加有直流电压(以下称为Vmag(DC))和交流电压(以下称为Vmag(AC))。这些直流电压和交流电压从显影偏压电源经由偏压控制电路(均未图示)施加到显影辊31和调色剂供给辊30上。

如前所述，通过搅拌运送螺杆23a和供给运送螺杆23b，显影剂一边被搅拌一边在显影容器20内的搅拌运送室21和供给运送室22中循环，从而使显影剂中的调色剂带电。供给运送室22内的显影剂通过供给运送螺杆23b被运送到调色剂供给辊30。而且，在调色剂供给辊30上形成磁刷(未图示)。调色剂供给辊30上的磁刷被厚度限制部件32限制层厚之后，通过调色剂供给辊30的旋转被运送到调色剂供给辊30与显影辊31的对置部分。而且，通过施加在调色剂供给辊30上的Vmag(DC)与施加在显影辊31上的Vslv(DC)的电位差ΔV以及磁场，在显影辊31上形成调色剂薄层。

显影辊31上的调色剂层厚虽然会根据显影剂的电阻以及调色剂供给辊30与显影辊31的旋转速度差等而变化，但能够通过ΔV来控制。显影辊31上的调色剂层当增大ΔV时变厚，当减小ΔV时变薄。显影时的ΔV的范围一般而言100V～350V的程度是适当的。

通过与调色剂供给辊30上的磁刷接触而形成在显影辊31上的调色剂薄层通过显影辊31的旋转被运送到感光鼓1a与显影辊31的对置部分(对置区域)。由于在显影辊31上施加有Vslv(DC)和Vslv(AC)，因此通过与感光鼓1a之间的电位差，调色剂从显影辊31飞行到感光鼓1a，感光鼓1a上的静电潜像被显影。

未被用于显影而剩余的调色剂再次被运送到显影辊31与调色剂供给辊30的对置部分，通过调色剂供给辊30上的磁刷被回收。而且，磁刷由固定磁体的同极部分从调色剂供给辊30剥离之后，下落到供给运送室22内。

然后，根据调色剂浓度传感器(未图示)的检测结果，从调色剂补给口(未图示)补给规定量的调色剂，在供给运送室22和搅拌运送室21中循环期间再次以适当的调色剂浓度成为均匀地带电的双组分显影剂。该显影剂再次通过供给运送螺杆23b被供给到调色剂供给辊30上并形成磁刷，向厚度限制部件32被运送。

厚度限制部件32被形成为辊形状并能够转动。具体而言，厚度限制部件32包括在图2中沿逆时针方向(与显影动作过程中的调色剂供给辊30的旋转方向同方向)转动的中空的圆筒状部32a、和以与调色剂供给辊30对置的方式配置在圆筒状部32a内的固定的磁性体32b。该磁性体32b例如由磁性金属板或磁铁形成。

如图3所示，通过圆筒状部32a断续或连续地转动，堆积在厚度限制部件32(圆筒状部32a)上的调色剂T通过厚度限制部件32与调色剂供给辊30之间，下落到供给运送室22中。

此时，圆筒状部32a以低速(例如，与显影动作过程中的调色剂供给辊30的旋转速度相比更低的速度)转动。另外，圆筒状部32a在显影动作过程中并不转动，而是在显影动作处于停止的过程中转动。这种情况下，优选地，调色剂供给辊30沿与圆筒状部32a相反方向(与显影动作时反方向、图2的顺时针方向)转动。

作为使厚度限制部件32转动的时机，可以在每次打印动作结束时进行，也可以在打印张数达到规定张数的时点进行。另外，使厚度限制部件32转动的时机与使调色剂供给辊30沿反方向(图2的顺时针方向)转动的时机可以相同也可以不同。

在本实施方式中，如上所述，厚度限制部件32被形成为辊形状并能够转动。据此，通过使厚度限制部件32转动，从而能够使漂浮并堆积在厚度限制部件32上的调色剂下落。因此，能够有效地抑制调色剂堆积并凝集在厚度限制部件32上。其结果是由于能够有效地抑制凝集的调色剂附着于显影辊31，因此能够有效地抑制图像缺陷的产生。

另外，如上所述，厚度限制部件32包括能够转动的中空的圆筒状部32a、和以与调色剂供给辊30对置的方式配置在圆筒状部32a内的磁性体32b。据此，能够抑制调色剂凝集在厚度限制部件32上，并且易于限制调色剂供给辊30所承载的调色剂的厚度。

另外，如上所述，厚度限制部件32在显影动作处于停止的过程中转动。据此，能够抑制调色剂供给辊30所承载的调色剂的厚度偏离设定值。

另外，如上所述，调色剂供给辊30还可以在厚度限制部件32转动时，沿与厚度限制部件32相反方向转动。这种情况下，在调色剂供给辊30与厚度限制部件32的对置区域中，调色剂供给辊30和厚度限制部件32的对置面会沿同方向移动(转动)。因此，堆积在厚度限制部件32上的调色剂随着调色剂供给辊30的表面旋转，顺利地通过厚度限制部件32与调色剂供给辊30之间。据此，能够使厚度限制部件32上的调色剂顺利地下落。

另外，如上所述，厚度限制部件32以低速(例如，与显影动作过程中的调色剂供给辊30的旋转速度相比更低的速度)转动。据此，能够抑制因厚度限制部件32的转动而导致堆积在厚度限制部件32上的调色剂再次漂浮。据此，能够抑制如下现象：调色剂附着于调色剂供给辊30或显影辊31而使调色剂的厚度大于设定值，或者调色剂泄漏到显影容器20的外部。

另外，如上所述，厚度限制部件32还可以在每当达到规定的打印张数时转动。这种情况下，能够将厚度限制部件32的转动动作抑制到所需的最小限度，并且能够使厚度限制部件32上的调色剂高效地下落。

此外，本次发明的实施方式应被认为在所有方面均为示例而非限制性的。本发明的范围并不由上述的实施方式的说明示出而是由权利要求书示出，进而包含与权利要求书同等意义及范围内的所有的变更。

例如，示出了在如图1所示的串联型彩色图像形成装置中应用本发明的例子，但本发明并不限于此。当然可以在黑白复印机、黑白打印机、数字复合机、传真机等的、具有具备显影辊与调色剂供给辊的显影装置的各种图像形成装置中应用本发明。

另外，在上述实施方式中，示出了在显影动作处于停止的过程中使厚度限制部件转动的例子，但本发明并不限于此，也可以在显影动作过程中使厚度限制部件转动。

另外，在上述实施方式中，示出了厚度限制部件例如与显影动作过程中的调色剂供给辊的旋转速度相比以低速转动的例子，但本发明并不限于此，厚度限制部件也可以与显影动作过程中的调色剂供给辊的旋转速度相比以高速转动。

另外，在上述实施方式中，将本发明应用于使用双组分显影剂，在调色剂供给辊30上形成磁刷，仅使调色剂从调色剂供给辊30移动到显影辊31，从显影辊31向感光鼓1a～1d供给调色剂的显影装置3a～3d，但本发明并不限于此。例如，如图4所示，在使上述实施方式的显影辊31与调色剂供给辊30的配置相反，通过由保持在显影辊31(在本结构中为与上述实施方式的调色剂供给辊30同样结构的磁辊)表面的双组分显影剂构成的磁刷对感光鼓1a～1d供给调色剂，将保持在调色剂供给辊30(在本结构中为与上述实施方式的显影辊31同样的结构)表面的调色剂供给到显影辊31，并且使用调色剂供给辊30回收显影辊31表面的剩余调色剂的显影装置中也能够应用。在该结构中也能够有效地抑制调色剂堆积并凝集在厚度限制部件32上。

Claims (5)

1.一种显影装置，具备：

显影辊，与形成有静电潜像的图像承载体对置配置，在与所述图像承载体的对置区域中对所述图像承载体供给调色剂；

调色剂供给辊，与所述显影辊对置配置，在与所述显影辊的对置区域中对所述显影辊供给调色剂；

厚度限制部件，与所述调色剂供给辊隔着规定的间隔对置配置，限制所述调色剂供给辊所承载的调色剂的厚度；和

筐体，收容所述显影辊、所述调色剂供给辊和所述厚度限制部件，

所述厚度限制部件配置在所述显影辊与所述调色剂供给辊的对置区域的下方，形成为辊形状，并且能够与显影动作过程中的所述调色剂供给辊的旋转方向同方向转动，

所述显影装置的特征在于，进一步地，

所述厚度限制部件在显影动作处于停止的过程中转动，

所述调色剂供给辊在所述厚度限制部件转动时，沿与所述厚度限制部件相反方向转动。

2.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，

所述厚度限制部件包括：能够转动的中空的圆筒状部；和磁性体，以与所述调色剂供给辊对置的方式配置在所述圆筒状部内。

3.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，

所述厚度限制部件与显影动作过程中的所述调色剂供给辊的旋转速度相比以低速转动。

4.一种图像形成装置，其特征在于，

具备权利要求1至3中任一项所述的显影装置。

5.根据权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于，

所述厚度限制部件每当达到规定的打印张数时转动。