CN103513546A - 显影装置以及具有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有该显影装置的图像形成装置。本发明的显影装置包括显影容器、搅拌部件、磁性辊、显影辊、显影剂补给口、以及显影剂排出部。在显影剂排出部设置有具有螺旋叶片且运送剩余的显影剂的排出叶片、通过排出叶片将运送来的剩余的显影剂排出到显影容器的外部的显影剂排出口、以及空气流出口，显影容器内的空气流通过所述空气流出口流向所述显影容器的外部，显影剂排出口被形成在比显影剂排出部内存在的显影剂的上表面低的位置上，空气流出口被形成在比显影剂排出部内存在的显影剂的上表面高的位置上。根据本发明，显影容器内的浮动调色剂能够从排出剩余显影剂的显影剂排出口被回收至显影剂回收瓶。

Description

显影装置以及具有该显影装置的图像形成装置

技术领域

本发明涉及复印机、打印机、传真机、以及上述功能的数码复合机等图像形成装置中所使用的显影装置以及具有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向形成有感光层的载像体的周面照射基于从原稿图像读取的图像信息或者从计算机等外部设备传送来的图像信息的光，来形成静电潜像，在从显影装置向该静电潜像供应调色剂并形成调色剂像之后，将调色剂像转印到纸张上。转印处理后的纸张在被实施调色剂像的定影处理之后排出到外部。

近年来，对于图像形成装置来说，随着处理高速化以及印刷彩色化而使得装置结构变得复杂，并且为了对应处理高速化，显影辊以及调色剂搅拌部件在显影装置内的高速旋转是不可避免的，由此，显影装置的内压易于成为比大气压高的正压。一旦显影装置内成为正压，在从显影装置内向载像体供应调色剂时，调色剂的一部分会成为浮动调色剂而从与载像体相对的显影装置的调色剂供应开口漏出，成为飞散调色剂并可能污染图像形成装置的内部。

因此，在现有技术中已知有解决调色剂飞散的技术。例如，通过抽风机抽吸显影辊和覆盖显影辊的部分外周面的显影容器等被覆部件之间的间隔内的空气，即使显影工序高速化也能够抑制调色剂的浮动。

另外，空气流从设置在与显影辊的下方相对的显影容器的壁部上的空气流入孔流入到显影容器内。另外，由于显影辊以及磁性辊的旋转而成为正压的显影容器内的空气经由空气流出口被导入到集尘箱内，将显影容器内的浮动调色剂随着空气流一起回收到集尘箱内。

但是，由于需要将显影容器内浮动的调色剂抽吸到显影容器的外部的风机，因而存在装置大型化的问题。

另外，空气流入孔被设置在显影容器的下侧的壁部上，因此，显影容器内的浮动调色剂可能会从空气流入孔泄漏到外部。

发明内容

本发明的一个方式涉及一种显影装置，其包括：显影容器，容纳包含调色剂和磁性载体的双组分显影剂；搅拌部件，在该显影容器内搅拌并运送显影剂；磁性辊，将从所述搅拌部件供应的显影剂作为磁刷承载在该磁性辊的表面上，并通过旋转运送所承载的磁刷；显影辊，被与所述磁性辊以及载像体的每一个相对地配置，在该显影辊的表面上承载通过所述磁性辊的旋转而运送来的磁刷中的调色剂，并将承载的调色剂供应至所述载像体；显影剂补给口，向所述显影容器内补给显影剂；以及显影剂排出部，排出所述显影容器内容纳的剩余的显影剂；在所述显影剂排出部中设置有：排出叶片，具有螺旋叶片并运送剩余的显影剂；显影剂排出口，将通过所述排出叶片运送来的剩余的显影剂排出到所述显影容器的外部；以及空气流出口，所述显影容器内的空气流通过所述空气流出口流到所述显影容器的外部；其中，所述显影剂排出口被形成在比所述显影剂排出部内存在的显影剂的上表面低的位置上，所述空气流出口被形成在比所述显影剂排出部内存在的显影剂的上表面高的位置上。

本发明的另一方式涉及一种图像形成装置，其包括上述的显影装置。

本发明的其他目的、通过本发明获得的具体的优点能够通过以下说明的实施方式更加清楚。

附图说明

图1是示出具有本发明的一个实施方式涉及的显影装置的图像形成装置的示意图；

图2是示出本发明的一个实施方式涉及的显影装置的概要截面图；

图3是示出本发明的一个实施方式涉及的显影装置的搅拌部的平面截面图；

图4是示出本发明的一个实施方式涉及的显影装置的显影剂排出部的平面截面图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式，本发明不限定于该实施方式。

图1是示出具有本发明的实施方式涉及的显影装置的图像形成装置的构成的图。图像形成装置1是串联型的彩色打印机，能够旋转的感光体11a～11d使用有机感光体(OPC感光体)作为形成感光层的感光材料，并被与黑色、黄色、青色、以及品红色的各色对应地布置。在感光体11a～11d的周围分别布置有显影装置2a～2d、曝光单元12、带电器13a～13d以及清洁装置14a～14d。

显影装置2a～2d被分别与感光体11a～11d的右方相对地配置，向感光体11a～11d供应调色剂。带电器13a～13d被分别与感光体11a～11d的表面相对地配置，并位于相对感光体的旋转方向而言的显影装置2a～2d的上游侧，使感光体11a～11d的表面均匀地带电。

曝光单元12用于基于从个人计算机等输入到图像输入部(未在图1中示出)的文字以及图案等图像数据，对感光体11a～11d进行扫描曝光，并被设置在显影装置2a～2d的下方。在曝光单元12中设置有激光源、多角镜，并分别与感光体11a～11d对应地设置有反射镜以及透镜。从激光源射出的激光经由多角镜、反射镜以及透镜分别从带电器13a～13d的感光体的旋转方向的下游侧照射感光体11a～11d的表面。通过照射的激光在感光体11a～11d的表面上形成静电潜像，该静电潜像通过显影装置2a～2d被显影为调色剂像。

环状的中间转印带17被架设于张紧辊6、驱动辊25以及从动辊27上。驱动辊25被未图示的电机旋转驱动，中间转印带17通过驱动辊25的旋转被循环驱动。

感光体11a～11d以与该中间转印带17接触的方式，在中间转印带17的下方沿旋转方向(图1的箭头方向)相邻地排列。首次转印辊26a～26d经由中间转印带17与感光体11a～11d相对，与中间转印带17压力接触而形成首次转印部。在该首次转印部中，中间转印带17旋转的同时，在预定的定时，各感光体11a～11d的调色剂像被依次转印到中间转印带17上。由此，中间转印带17表面上形成将品红色、青色、黄色、黑色这四种颜色的调色剂像重叠而成的调色剂像。

二次转印辊34经由中间转印带17与驱动辊25相对，并与中间转印带17压力接触而形成二次转印部。在该二次转印部中，中间转印带17表面的调色剂像被转印到纸张P上。在转印后，带清洁装置31清理残存在中间转印带17上的调色剂。

在图像形成装置1内的下方布置有容纳纸张P的供纸盒32。在供纸盒32的右方布置有手插式的供应纸张的栈托盘35。在供纸盒32的左方布置有将从供纸盒32送出的纸张P运送至中间转印带17的二次转印部的第一纸张运送路径33。另外，在栈托盘35的左方布置有将从栈托盘35送出的纸张运送至二次转印部的第二纸张运送路径36。而且，在图像形成装置1的左上方布置有对形成有调色剂像的纸张P进行定影处理的定影部18和将经定影处理的纸张P运送至排纸部37的第三纸张运送路径39。

通过将供纸盒32拉出到图像形成装置1的外部(图1的纸面的前侧)能够补充纸张。容纳的纸张P被拾取辊33b以及分离辊对33a一张张地送出到第一纸张运送路径33侧。

第一纸张运送路径33和第二纸张运送路径36在校准辊对33c的跟前汇合。通过校准辊对33c来获得中间转印带17中的图像形成动作和供纸动作的定时，并将纸张P运送至二次转印部。被运送至二次转印部的纸张P通过施加了转印偏压的二次转印辊34被二次转印中间转印带17上的调色剂像，并被运送到定影部18。

定影部18包括被加热器等加热的定影带、与定影带内接的定影辊、以及被布置成经由定影带与定影辊压力接触的加压辊等。通过对转印了未定影调色剂像的纸张P加热以及加压而进行定影处理。纸张P被通过定影部18定影调色剂像之后，根据需要在第四纸张运送路径40处被翻转，通过二次转印辊34在纸张P的背面也被二次转印调色剂像，并在定影部18定影。定影有调色剂像的纸张P通过第三纸张运送路径39被排出辊对19a排出到排纸部37。

图2是示出上述的图像形成装置1中使用的显影装置的构成的截面图。此外，以下的说明是针对与图1中所示的感光体11a对应的显影装置2a的构成以及动作进行的说明，由于显影装置2b～2d的构成以及动作与显影装置2a是同样的，故省略说明，另外，省略表示各色的显影装置以及感光体的符号a～d。

显影装置2包括：显影辊20、磁性辊21、限制刮板24、搅拌部件42、以及显影容器22等。

显影容器22通过树脂构成显影装置2的外框，在其下部通过间隔部22b隔开第一运送路径22c和第二运送路径22d。在第一运送路径22c以及第二运送路径22d中容纳有由磁性载体和调色剂构成的显影剂。另外，显影容器22保持搅拌部件42、磁性辊21以及显影辊20并使得它们能够旋转。而且，在显影容器22形成有将显影辊20向作为载像体的感光体11露出的开口部22a。

显影辊20与感光体11相对并隔开一定的间隔被布置在感光体11的右方。另外，显影辊20在与感光体11接近的相对位置上形成有向感光体11供应调色剂的显影区域D。磁性辊21隔开一定的间隔与显影辊20相对，并被布置在显影辊20的右斜下方。另外，磁性辊21在与显影辊20接近的相对部R向显影辊20供应调色剂。限制刮板24在磁性辊21的左斜下方被固定保持在显影容器22上。搅拌部件42被布置在磁性辊21的大致下方。

搅拌部件42由第一搅拌部件43和第二搅拌部件44这两根部件构成。第二搅拌部件44在磁性辊21的下方被设置在第二运送路径22d内，第一搅拌部件43与第二搅拌部件44的右方邻接，并被设置在第一运送路径22c内。

第一搅拌部件43以及第二搅拌部件44搅拌显影剂而使显影剂中的调色剂带有预定的电平。由此，调色剂被保持为磁性载体。另外，在分隔第一运送路径22c和第二运送路径22d的间隔部22b的长度方向(图2的纸面前后方向)的两端部侧设置有连通部22f、22i(参照图3)。当第一搅拌部件43旋转时，带电的显影剂在第一运送路径22c内被运送，而且，从设置在间隔部22b的一个连通部被运送至第二运送路径22d内，通过第二搅拌部件44的旋转而在第二运送路径22d内运送显影剂，从而显影剂在第一运送路径22c内和第二运送路径22d内循环。而且，显影剂被从第二搅拌部件44运送至磁性辊21。

磁性辊21具有由辊轴21a、磁极部件M以及非磁性材料构成的旋转套筒21b，承载从第二搅拌部件44供应的显影剂，并从承载的显影剂仅向显影辊20供应调色剂。磁极部件M由截面被形成为扇形的外周部的极性不同的多个磁石构成，通过粘合等方式被固定到辊轴21a上。辊轴21a在旋转套筒21b内以不能旋转的方式被支撑在显影容器22上，在磁极部件M和旋转套筒21b之间设置有规定的间隔。旋转套筒21b通过由未图示的电机和齿轮等构成的驱动机构的驱动而向箭头方向(顺时针方向)旋转，并被电源56施加偏压，该电源56是在直流电压56a上叠加交流电压56b而得到的。在旋转套筒21b的表面，带电的显影剂通过磁极部件M的磁力而形成磁刷并被承载，磁刷被限制刮板24调节为预定的高度。

随着旋转套筒21b的旋转，磁刷被旋转套筒21b的表面承载并被运送。当磁刷通过设置在显影辊20上磁极部件20b而上升并与显影辊20接触时，根据被施加到旋转套筒21b的偏压，仅有磁刷的调色剂被供应至显影辊20。

显影辊20被构成为包括固定轴20a、磁极部件20b、以非磁性的金属材料形成圆筒状的显影套筒20c等。

固定轴20a以不能旋转的方式被支撑在显影容器22上。显影套筒20c以能够旋转的方式被该固定轴20a保持。而且，包含磁石的磁极部件20b通过粘合等被与显影套筒20c隔开规定的间隔而固定在与磁性辊21相对的位置。显影套筒20c通过由未图示的电机和齿轮等构成的驱动机构的驱动而向图2的箭头方向(顺时针方向)旋转。另外，显影套筒20c被电源57施加显影偏压，该电源57是在直流电压57a上叠加交流电压57b而得到的。

如前所述，通过第一搅拌部件43以及第二搅拌部件44，显影剂在被搅拌的同时在第一运送路径22c以及第二运送路径22d内循环，且调色剂带电，通过第二搅拌部件44将显影剂运送至磁性辊21。而且，在磁性辊21上将显影剂以磁刷(未图示)的方式承载，磁性辊21上的磁刷被限制刮板24限制到预定的层厚之后，被运送至磁性辊21和显影辊20的相对部R，通过施加于磁性辊21的偏压和施加于显影辊20的偏压之间的电势差值以及磁场，而在显影辊20上形成调色剂薄层。

形成在显影辊20上的调色剂薄层通过显影辊20的旋转而被运送至感光体11和显影辊20的相对部分(显影区域D)。由于显影辊20被施加了预定的偏压，调色剂由于与感光体11之间的电势差值而飞翔，从而感光体11上的静电潜像被显影。

没有被用于显影而残留在显影辊20上的调色剂通过显影辊20的旋转被再次运送至显影辊20和磁性辊21的相对部R，被磁性辊21上的磁刷回收。而且，磁刷在磁性辊21的磁极部件M的同极部分被从磁性辊21上剥离后，落入第二运送路径22d内。另外，由于在相对部R处，没有被用于显影的调色剂通过磁性辊21上的磁刷而被从显影辊20剥离，因此，被剥离的调色剂中的没有被回收到磁性辊21上的调色剂在相对部R的附近浮动。在显影容器22内，内压在该相对部R增高。由于该内压，使得在该相对部R浮动的调色剂有时会通过显影辊20的外周面和显影容器22的内壁面之间而从显影容器22的开口部22a漏出。

因此，在本实施方式中，为了防止浮动调色剂从显影容器22的开口部22a漏出，从排出搅拌部的剩余显影剂的显影剂排出部22h(参照图3、图4)将剩余的显影剂和浮动调色剂一起排出到显影剂回收瓶。

在图3、图4中示出了从显影剂排出部22h排出浮动调色剂的具体结构。图3是从上侧观察搅拌部所看到的平面截面图，图4是从水平方向观察显影剂排出部22h看到的平面截面图。

如图3所示，在显影容器22中形成有第一运送路径22c、第二运送路径22d、间隔部22b、上游侧连通部22e以及下游侧连通部22f。还形成有显影剂补给口22g、显影剂排出部22h、上游侧壁部22i以及下游侧壁部22j。

间隔部22b沿着显影容器22的长度方向隔开第一运送路径22c和第二运送路径22d并使他们并行排列。在间隔部22b的长度方向的两端部设置有上游侧连通部22e以及下游侧连通部22f。因此，显影剂能够在第一运送路径22c、上游侧连通部22e、第二运送路径22d以及下游侧连通部22f内向箭头P以及箭头Q方向循环。

显影剂补给口22g是用于从设置在显影容器22的上部的显影剂补给容器(在图3中未图示)向显影容器22内补给新的调色剂以及磁性载体的开口，被配置在第一运送路径22c的上游侧(图3的左侧，以虚线表示)。

显影剂排出部22h通过来自显影剂补给口22g的显影剂的补给而排出第一运送路径22c以及第二运送路径22d内剩余的显影剂，并被设置在第二运送路径22d的下游侧的侧面部。

第一搅拌部件43被布置在第一运送路径22c内，第二搅拌部件44被布置在第二运送路径22d内。

第一搅拌部件43具有旋转轴43b和一体地设置在旋转轴43b上的、在旋转轴43b的轴方向上以一定的间距形成为螺旋状的第一螺旋叶片43a。另外，第一螺旋叶片43a延伸至第一运送路径22c的长度方向的两端部侧，并被设置成与上游侧连通部22e以及下游侧连通部22f相对。旋转轴43b以能够旋转的方式被显影容器22的上游侧壁部22i和下游侧壁部22j轴支承。

第二搅拌部件44具有旋转轴44b和一体地设置在旋转轴44b上的第二螺旋叶片44a，所述第二螺旋叶片44a使叶片在旋转轴44b的轴向上形成为螺旋状，其中，第二螺旋叶片44a的间距与第一螺旋叶片43a相同，第二螺旋叶片44a的相位与第一螺旋叶片43a相反。另外，第二螺旋叶片44a的长度大于等于磁性辊21的轴向长度。而且，被设置成与上游侧连通部22e以及下游侧连通部22f相对。旋转轴44b被与旋转轴43b平行地配置，并以能够旋转的方式被显影容器22的上游侧壁部22i和下游侧壁部22j轴支承。

另外，在旋转轴44b上一体地布置有第二螺旋叶片44a、反螺旋叶片52以及排出叶片53。

反螺旋叶片52与显影剂排出部22h相对，并被配置在显影剂排出部22h和第二螺旋叶片44a之间，并且反螺旋叶片52的外边缘被与下游侧壁部22j的第二运送路径22d的内周面隔开规定的间隔布置。另外，反螺旋叶片52由外周长度与第二螺旋叶片44a的外边缘大致相同且相对于第二螺旋叶片44a朝向反方向的(反相位的)叶片形成为螺旋状，并且，由间距比第二螺旋叶片44a小的、2～3圈的叶片形成。因此，当旋转轴44b旋转时，通过反螺旋叶片52，向显影剂附加与第二螺旋叶片44a运送显影剂的运送方向反方向的运送力，阻塞显影剂。被阻塞的显影剂被向下游侧连通部22f运送，并且作为显影容器22内剩余的显影剂越过反螺旋叶片52的外边缘而被排出至显影剂排出部22h。

旋转轴44b从第二运送路径22d内进一步延伸至显影剂排出部22h的显影剂流路221内，在显影剂流路221内的旋转轴44b上设置有排出叶片53。排出叶片53由相位方向与第二螺旋叶片44a相同的螺旋状叶片构成。但是，间距比第二螺旋叶片44a小，而且，叶片的外边缘尺寸小。当旋转轴44b旋转时，排出叶片53也与第二螺旋叶片44a一起旋转，被运送至显影剂流路221内的剩余显影剂在显影剂流路221内被向左方运送，且被排出至显影容器22外的未图示的显影剂回收瓶。

如图4所示，在显影剂排出部22h中形成有在截面视图中为圆形的显影剂流路221，在显影剂流路221内以能够旋转的方式设置有排出叶片53。在显影剂排出部22h的下壁部形成有用于将剩余显影剂排出至显影容器22外的显影剂回收瓶(在图4中未图示)的显影剂排出口22p。在显影剂排出部22h的上壁形成有空气流出口22q。

空气流出口22q是与设置在显影剂流路221的大致下侧的显影剂排出口22p相对、并且被设置在显影剂流路221的上侧的开口，用于使空气在显影剂流路221和图像形成装置1内之间流通。此外，通过将空气流出口22q设置在显影剂流路221的正上方，能够与显影剂流路221内的剩余显影剂的容纳量无关而可靠地使空气在显影剂流路221和图像形成装置1内之间流通，但是，也可以根据剩余显影剂的容纳量、显影剂流路221的内径的大小而适当地将空气流出口22q布置在显影剂流路221的正上方的附近。

即，显影剂排出口22p被形成在比存在于显影剂流路221内的显影剂的上表面低的位置上，空气流出口22q被形成在比存在于显影剂流路221内的显影剂的上表面高的位置上。

在显影容器22内，由于在显影辊20和磁性辊21的相对部R(参照图2)处内压升高，因此通过将空气流出口22q布置在显影剂流路221中，会形成从相对部R经由磁性辊21(参照图2)的外周部和显影容器22的内壁之间、且经由第二运送路径22d以及显影剂流路221至空气流出口22q的空气流。

因此，通过从相对部R至空气流出口22q的空气流，在相对部R浮动的调色剂经由磁性辊21的外周部和显影容器22的内壁之间以及第二运送路径22d，被运送经过显影剂流路221。通过排出叶片53的旋转，被运送至显影剂流路221内的浮动调色剂被与运送至显影剂流路221内的剩余显影剂一起经显影剂流路221内运送，并被从显影剂排出口22p排出至显影容器22外的显影剂回收瓶(省略了图示)。这样，通过在显影剂排出部22h设置空气流出口22q这样的简单结构，可在避免装置大型化的情况下，使显影容器22内的浮动调色剂从排出剩余显影剂的显影剂排出口22p被回收至显影剂回收瓶。

Claims (2)

1.一种显影装置，包括：

显影容器，容纳包含调色剂和磁性载体的双成分显影剂；

搅拌部件，在该显影容器内搅拌并运送显影剂；

磁性辊，将从所述搅拌部件供应的显影剂作为磁刷承载在该磁性辊的表面上，并通过旋转运送所承载的磁刷；

显影辊，被与所述磁性辊以及载像体的每一个相对地配置，在该显影辊的表面上承载通过所述磁性辊的旋转而运送来的磁刷中的调色剂，并将承载的调色剂供应至所述载像体；

显影剂补给口，向所述显影容器内补给显影剂；以及

显影剂排出部，排出所述显影容器内容纳的剩余的显影剂；

所述显影装置的特征在于，

在所述显影剂排出部中设置有：

排出叶片，该排出叶片具有螺旋叶片并运送剩余的显影剂；

显影剂排出口，经由该显影剂排出口将通过所述排出叶片运送来的剩余的显影剂排出到所述显影容器的外部；以及

空气流出口，所述显影容器内的空气流通过所述空气流出口流到所述显影容器的外部；

其中，

所述显影剂排出口被形成在比所述显影剂排出部内存在的显影剂的上表面低的位置上，

所述空气流出口被形成在比所述显影剂排出部内存在的显影剂的上表面高的位置上。

2.一种图像形成装置，其特征在于，所述图像形成装置包括如权利要求1所述的显影装置。

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