CN104345609B - 显影装置和成像设备 - Google Patents

Abstract

一种显影装置，包括：能够收容显影剂的显影剂容器；可旋转地布置在形成有排出口的收容部中的输送部，该输送部沿纵向方向朝形成排出口的端部输送显影剂；包括有返回螺杆的输送螺杆，该返回螺杆施加力以沿相反的方向把朝排出口移动的显影剂流推回；和设置在显影剂容器中的磁铁部件，该磁铁部件处于至少在返回部的显影剂水平面的附近，其中，磁铁部件的磁力形成的磁刷与返回部干涉。还涉及一种成像设备。

Description

显影装置和成像设备

技术领域

本发明涉及显影装置，其用在采用了静电记录系统或电子照相系统的复印机或激光打印机中，以用于利用包括调色剂和载体的显影剂对形成在图像承载部件上的静电潜像显影；本发明还涉及包括该显影装置的成像设备。

背景技术

传统地，成像设备如复印机或打印机通常在电子照相感光部件(旋转鼓式图像承载部件)上形成静电图像，然后用显影剂显影静电图像以使静电图像可见。所谓的双成分显影剂含有非磁性调色剂和磁性载体，其已经被广泛地用作在这种类型的成像设备中使用的显影剂。

使用双成分显影剂的显影系统不需要使用磁性调色剂。因此，与其他显影系统相比，该显影系统的优点是提供稳定的图像质量和设备的耐久性。然而，在双成分显影剂中载体的劣化是不可避免的。由于重复的显影，非磁性调色剂以显影所用的量供给，但是磁性载体不会用尽而是在显影剂容器中循环。因此，旧的载体因长期耐久性而劣化是不可避免的。考虑到这点，使用双成分显影剂的成像设备必须排出老的载体，供给新的载体，以维持磁性载体的带电性。

日本专利特开平第2010-256701号描述了一种结构，其中，将以固定比例包含供显影装置显影操作所用量的调色剂和载体的显影剂供给到显影装置，显影装置中的多余显影剂排出到布置在显影装置外部的废弃显影剂收容容器。具体地，在供给显影剂的几乎同时，排出多余的显影剂。这样，随着调色剂的供给而供给新的载体，从而能够使整个显影剂的性能稳定化。

供给和排出显影剂的显影装置包括向感光鼓供给显影剂的显影室和向显影室供给显影剂的搅拌室，其中，显影室和搅拌室通过分隔壁分开。输送螺杆设置在各个室中。显影室和搅拌室在纵向方向的两端彼此连通，使通过输送螺杆搅拌输送的显影剂循环。双成分显影剂由搅拌室中的输送螺杆从输送方向上游侧供给，并从形成在下游侧端面的排出口一点一点地排出在显影剂容器中循环的显影剂。

如图5所示，输送螺杆6包括朝使显影剂循环到排出口的方向输送显影剂的螺旋状输送部11，和联接到输送部11的下游部并用于朝与输送部11的输送方向相反的方向输送显影剂的螺旋状返回螺杆10。返回螺杆10将输送部11朝排出口输送的大部分显影剂推回，以便防止从排出口过多地排出显影剂。越过返回螺杆10的显影剂由排出螺杆9输送并从排出口排出。

在如上所述的包括返回螺杆10的结构中，如图13所示在返回螺杆10和显影剂容器2的内壁之间形成小的间隙(大约1.0mm)。考虑到返回螺杆10和显影剂容器2的尺寸公差，形成了该间隙，以防止返回螺杆10和显影剂容器2的内壁之间的干涉。当返回螺杆10与显影剂容器2的内壁干涉时，有可能在干涉部上产生显影剂凝集，产生的显影剂凝集可能导致图像不良如调色剂引起的污点。

另一方面，如图13所示，当如上所述地在返回螺杆和显影剂容器之间形成间隙时，显影剂可能从间隙泄漏。当出现显影剂泄漏时，在驱动显影装置时排出显影剂，从而导致显影装置中的显影剂可能耗尽。结果，涂覆在显影套筒上的显影剂变得不足，使得图像密度可能不均匀。

如图13中C部所示，显影剂泄漏现象易于出现在间隙的上部。另一方面，间隙的下部被显影剂因其自重填塞，从而在该部分几乎不会出现显影剂泄漏。

鉴于此，已经提出一种装置，其包括在间隙处为返回螺杆10设置的非接触限制部件(日本专利特开平第2010-237328号)。然而，完全防止显影剂泄漏是困难的，因为在限制部件和容器之间也形成了间隙。

发明内容

期望的是提供一种显影装置，其采用排出显影剂的显影系统，并能够防止显影剂泄漏；还提供一种包括该显影装置的成像设备。

为了实现上面的目的，一种显影装置，利用显影剂容器中的显影剂对形成在图像承载部件上的静电图像显影，包括：配置成能够收容显影剂的显影剂容器，其包括横跨分隔壁在纵向方向并排布置的第一收容部和第二收容部，其中，收容的显影剂能够通过形成在分隔壁纵向方向两端部上的连通部在第一收容部和第二收容部之间循环；显影剂排出口，其形成在第一收容部或第二收容部的纵向方向的一端；输送部件，可旋转地布置在形成有排出口的收容部中，该输送部件包括输送部和返回部，输送部配置成沿纵向方向朝形成排出口的端部输送显影剂，返回部配置成施加力以沿相反的方向把朝排出口移动的显影剂流推回；和配置成形成磁刷的磁铁部件，该磁刷在返回部的旋转中心上方接触返回部。

从下面参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得明显。

附图说明

图1是示出了成像设备的示意性结构的视图；

图2是示出了显影装置的横截面的说明图；

图3是显影装置的透视说明图；

图4是示出了显影装置在纵向方向的横截面的说明图；

图5是示出了输送螺杆的说明图；

图6是输送螺杆的局部放大图；

图7A和7B是示出了根据第一实施例的磁铁部件的布置的说明图；

图8是描述了显影剂越过返回螺杆的说明图；

图9是示出了磁铁部件的布置的参考文献的说明图；

图10是描述了显影剂在返回螺杆处的状态的视图；

图11A和11B是示出了根据第二实施例的磁铁部件的布置的说明图；

图12A和12B是示出了根据第三实施例的磁铁部件的布置的说明图；和

图13是示出了根据现有技术的显影装置的说明图。

具体实施方式

接着将详细地描述根据本发明的显影装置和包括该显影装置的成像设备。

[第一实施例]

<成像设备>

首先，将描述根据本实施例的成像设备的总体结构和操作。图1是示意性地示出了根据本实施例的成像设备A的结构的视图。

根据本实施例的成像设备A是电子照相系统式全色打印机，其包括对应于四种颜色即黄色、品红色、青色和黑色设置的四个成像部。成像设备A包括形成黄色Y、品红色M、青色C和黑色Bk图像的四个成像部。每个成像部除了显影颜色不同之外具有基本上相同的结构。当不必区分各个成像部时，可以省略附加在表示属于任一成像部的构件的数字上的标记Y、M、C和Bk，并且统一地描述成像部。

每个成像部包括圆筒形感光部件，即感光鼓29，其用作图像承载部件。感光鼓29沿图中箭头方向旋转。

用作充电部件的充电辊35、用作显影部的显影装置1、用作转印部件的初次转印辊34和二次转印辊33、二次转印对向辊41和用作清洁部的清洁装置40布置在感光鼓29周围。

用作曝光部的激光扫描仪37布置在图中感光鼓29的上方。中间转印带86布置成与每个成像部中的感光鼓29相对。

对于使用四种颜色的全色成像，旋转的感光鼓29的表面由充电辊35均匀地充电，然后用对应于从激光扫描仪37发出的图像信号的激光进行曝光。因此，在感光鼓29上形成根据图像信号的静电图像(潜像)。通过收容在显影装置1中的调色剂使感光鼓29上的静电图像可视化，变成可视图像(调色剂图像)。

将调色剂图像初次转印到中间转印带86上。初次转印后残留在感光鼓29表面上的调色剂由清洁装置40去除。

对于黄色、品红色、青色和黑色相继地实行上述操作，在中间转印带86上重叠四种颜色的调色剂图像。中间转印带86通过驱动辊83而沿图中逆时针方向移动，以将调色剂图像输送到二次转印部。

另一方面，在形成调色剂图像的定时，存储在记录材料存储盒(未示出)中的记录材料P由给送辊84和输送引导件88输送。向二次转印辊33施加二次转印偏压，从而将中间转印带86上四种颜色的调色剂图像一起二次转印到由输送引导件88承载的记录材料P上。

接着，记录材料P被输送到用作定影部的定影装置50。定影装置施加热和压力，从而使记录材料P上的调色剂熔融混合。这样，形成全色永久图像。接着，记录材料P被排出到设备外部。

在二次转印部未被转印并残留在中间转印带86上的调色剂由中间转印带清洁装置18去除。这样，结束一系列操作。

通过仅使用所需的成像部，也能够形成单个所需颜色的图像或多个所需颜色的图像。

<显影装置>

接着，将描述根据本实施例的显影装置的结构。图2至图6是示意性地示出了根据本实施例的显影装置的视图。

将参考图2和图3描述根据本实施例的显影装置的总体结构。图2示出了从成像设备本体后侧来看显影装置1的剖视图，其中，图2中的近侧对应于设备本体的后侧。

根据本实施例的显影装置在显影剂容器2中收容显影剂，该显影剂是包含非磁性调色剂和磁性载体的双成分显影剂。在根据本实施例的显影剂中，调色剂和载体的重量混合比为大约1：9。该比率应该根据调色剂带电量、载体粒径以及成像设备24的结构来适当地调节，该比率不必限于上述数值。

在显影装置1中显影剂容器2的与感光鼓29相对的显影区域的一部分是开口的；显影套筒3可旋转地安装，其包括以不可旋转的方式布置的磁铁并用作显影剂承载部件，并且显影套筒3的一部分从开口部露出。

显影套筒3由非磁性材料构成。显影套筒3在显影操作过程中沿箭头A方向旋转，在显影剂容器2中形成并保持双成分显影剂层，把该层状双成分显影剂输送到显影区域，然后在显影区域将显影剂供给到感光鼓29，以对形成在感光鼓29上的静电潜像显影。在静电图像显影后残留的显影剂随着显影套筒3的旋转而被收集到显影剂容器2中。

如图3所示，显影剂容器2包括用作第一收容部的显影室14和用作第二收容部的搅拌室15，该显影室能够存储显影剂，该搅拌室设置成在纵向方向横跨分隔壁7邻接显影室14并能够存储显影剂。显影室14和搅拌室15通过开口部7a和7b彼此连通，该开口部7a和7b形成在分隔壁纵向方向的两端部并用作连通部。利用该结构，收容的显影剂能够在显影室14和搅拌室15之间循环。显影室14和搅拌室15具有第一输送螺杆5和第二输送螺杆6，该第一输送螺杆5和第二输送螺杆6是用于搅拌和输送收容的显影剂的输送部件。在搅拌室15中形成用于供给包含调色剂和载体的显影剂的供给口(未示出)。如图4所示，在搅拌室15的纵向方向的一个端部形成排出显影剂的排出口8。

排出口8在显影剂输送方向的下游侧形成在搅拌室15的循环路径的外侧。第二输送螺杆6的旋转轴6a设置成可在循环路径和排出口8之间的显影剂输送路径中旋转。双成分显影剂由第一输送螺杆5和第二输送螺杆6搅拌混合，然后在显影剂容器2中输送和循环。显影剂沿图3中的箭头B方向和箭头C方向输送和循环。

<显影剂的供给和排出>

接着，将描述显影剂向搅拌室15的供给和排出。如图4所示，第二输送螺杆6的旋转轴6a包括具有螺旋状螺杆的输送部11，用于沿纵向方向将搅拌室15中的显影剂从一端输送到另一端。用作返回部的返回螺杆10用于施加力以沿相反的方向推回输送的显影剂，其安装在输送部11在显影剂输送方向的下游侧。用作排出输送部的排出螺杆9用于把越过螺旋状返回螺杆10的显影剂输送到排出口8，其也连续地安装在返回螺杆10上。

用于排出显影剂的排出路径13形成在设置排出螺杆9的部分上，从而与形成在搅拌室15上的输送路径12接续。如图4所示，排出路径13的底面13a高于输送路径12的底面12a，以防止输送路径12中的显影剂被不必要地输送到排出路径13。输送到排出路径13的显影剂由排出螺杆9输送到排出口8，从而被排出和收集。

待供给的显影剂包含有在调色剂中成固定比率(在本实施例中，大约10％重量比)的载体。作为如上所述待供给的包含固定比率载体的显影剂，将与成像用调色剂相应量的调色剂由显影剂容器2中的第二输送螺杆6从显影剂输送方向的上游侧从未示出的显影剂供给部供给。

当供给显影剂以保持显影剂容器2中显影剂中的调色剂密度恒定时，显影剂容器2中的显影剂量随着成像而增大。待供给的显影剂包含90％的调色剂和10％的载体。因此，调色剂因成像而用尽，但是载体没有使用，而是保留在显影剂容器中。当反复地供给显影剂时，显影剂量增大。

显影剂在搅拌室15和显影室14之间循环，但是当显影剂量变得超过预定量时，一些显影剂越过返回螺杆10。越过返回螺杆10的显影剂由排出螺杆9输送到排出口8。输送到排出口8的显影剂从排出口8排出，然后输送到收集容器(未示出)而被收集。

将双成分显影剂自动并逐渐地替换，以保持显影剂容器中的显影剂恒定，使得用完的调色剂被所供给的显影剂补充，同时，排出供给的具有多余载体的显影剂。因而，能够实现显影剂的自动排出功能。

<磁刷>

在返回螺杆10和显影剂容器2的内壁之间形成间隙。如上所述地考虑到返回螺杆10和显影剂容器2的尺寸公差，形成了该间隙以防止返回螺杆10和显影剂容器2的内壁之间的干涉。由于形成了间隙，因此显影剂可能从间隙泄漏。

如图7A和7B所示地，在本实施例中，磁铁部件(磁力部件)16和17布置在显影剂容器2的内壁上，处于返回螺杆10处的显影剂水平面附近。这两个磁铁部件16和17布置成向返回螺杆10施加磁力。具体地，磁铁部件16和17的磁力形成的磁刷与返回螺杆10接触。

如图7A和7B所示，在布置返回螺杆10的位置处，磁铁部件16和17在返回螺杆10的两侧布置在由返回螺杆10和显影剂容器所形成的间隙的上部。这是因为如上所述地显影剂易于从间隙的上部泄漏。间隙的下部因显影剂的自重被显影剂填塞，导致显影剂几乎不会从该下部泄漏。因此，几乎不会出现显影剂的泄漏，即使在该下部没有形成磁刷。

如图7B所示，通过在间隙的上部布置上述磁铁部件16和17，在返回螺杆10和显影剂容器2之间形成磁力帘。磁力帘形成为使得磁力被施加给返回螺杆10。这样，在间隙上形成磁刷帘。磁刷帘防止磁化的显影剂泄漏，否则该磁化的显影剂可能从间隙上部泄漏。因而，可使显影剂容器中的显影剂量稳定化。

如图7B所示，磁铁部件16和17按象限布置，在本实施例中，用作第一磁力部件的磁铁部件16布置在以返回螺杆10的旋转中心轴线为原点、由水平面和竖直面形成的坐标空间中的第一象限中。用作第二磁力部件的另一个磁铁部件17布置在第二象限中。在第三和第四象限中没有布置磁铁部件。其原因是，如上所述地由于间隙的下部因显影剂的自重而被显影剂填塞，因此在第三和第四象限中几乎不会出现显影剂泄漏。

在返回螺杆10的顶点上方没有形成磁刷帘。因此，当供给新的显影剂时，显影剂容器中的显影剂增加，如图8所示地，多余的显影剂越过返回螺杆10的顶点而被排出。因此，磁刷帘不会中断多余显影剂的排出。

如上所述地，根据本实施例，在具有通过供给和排出显影剂而更换显影剂的机构的显影装置中，用于形成与返回螺杆接触的磁刷的磁铁部件设置在面对返回螺杆的容器表面上。利用这种结构，返回螺杆和显影剂容器之间的间隙由磁刷帘密封。因此，该结构能够在不导致显影剂聚集的条件下防止显影剂泄漏。

在本实施例中，用作第一磁力部件的磁铁部件16布置在第一象限中，用作第二磁力部件的磁铁部件17布置在第二象限中。这是因为间隙的下部因显影剂的自重被显影剂填塞。图9示出了参考文献，磁铁部件18可以布置在对应于返回螺杆10的整个容器圆周上，即不仅布置在第一和第二象限中，而且布置在第三和第四象限中。

[第二实施例]

接着，将描述第二实施例。本实施例的成像过程与第一实施例相似，因此根据情况不再重复多余描述。

如图10所示，在返回螺杆10的旋转方向的上游部(N部)由返回螺杆10输送的显影剂的水平面略高于在下游部(M部)的显影剂的水平面。这是因为，通过返回螺杆10的旋转，显影剂在上游部被提升，在下游部被下推。因此，在旋转方向的下游部(M部)几乎不会出现显影剂的泄漏，而在上游部(N部)比在下游部更可能出现显影剂泄漏。

鉴于此，在本实施例中，如图11A和11B所示，在间隙的上部，磁铁部件16仅布置在返回螺杆10旋转方向的上游部(N部)。图11A是在从顶面来看显影装置时的视图。

在最可能泄漏显影剂的返回螺杆10旋转方向的上游部(N部分)，磁铁部件16布置在间隙的上部。利用这种布置，在返回螺杆和显影剂容器之间形成磁刷帘。磁刷形成为与返回螺杆10接触，即，形成为使得磁力被施加给返回螺杆10。根据这种结构，防止了在间隙的上部不必要的显影剂泄漏，从而能够使显影剂容器中的显影剂量稳定化。

如上所述地，用于形成与返回螺杆接触的磁刷的磁铁安装在显影装置中面对返回螺杆的容器表面上，该显影装置具有自动显影剂更换机构。这种结构通过磁刷封闭了返回螺杆和容器之间的间隙，从而在不导致显影剂聚集的条件下防止显影剂泄漏。

如图11B所示，对于本实施例采用的磁铁，磁铁部件布置在以返回螺杆10的旋转中心轴线为原点、由水平面和竖直面形成的坐标空间的第一象限中。然而，细节不作特别限制，只要磁铁部件能够把显影剂的泄漏量抑制为期望的量即可。细节不作特别限制，只要磁铁部件布置在第一象限中即可。

[第三实施例]

接着将描述第三实施例。本实施例的成像过程与第一实施例相似，因此根据情况不再重复多余描述。

如图10所示，在返回螺杆10旋转方向的上游部(N部)的显影剂水平面略高于在下游部(M部)的显影剂水平面。因此，如上所述地，在旋转方向的上游部(N部)比在下游部(M部)更可能出现显影剂的泄漏。鉴于此，如图12A和12B所示，在间隙上部，磁铁部件16和17每一个都设置在返回螺杆10的旋转方向的上游部(N部)和下游部(M部)。布置在旋转方向上游部(N部)的磁铁部件16的体积设定成比布置在下游部(M部)的磁铁部件17的体积大。具体地，上游磁铁部件16的磁力比下游磁铁部件的磁力更强。

磁铁部件16和17布置在间隙的上部。利用这种布置，在返回螺杆10和显影剂容器2之间形成磁刷帘。磁刷形成为与返回螺杆10接触。根据这种结构，能够可靠地防止显影剂在间隙上部不必要的泄漏，从而能够使显影剂容器中的显影剂量稳定化。

上游部磁铁部件16的体积比下游部磁铁部件17的体积大，从而磁铁部件16的磁力比磁铁部件17的磁力强。因此，通过磁刷帘收集显影剂的力在上游部比在下游部更大，从而能够有效地防止显影剂泄漏。

如上所述地，在具有自动显影剂更换机构的显影装置中，用于形成与返回螺杆接触的磁刷的磁铁安装在面对返回螺杆的容器表面上。这种结构通过磁刷封闭了返回螺杆和容器之间的间隙，从而在不导致显影剂聚集的条件下防止显影剂泄漏。

如图12B所示，在本实施例中采用的磁铁部件布置在第一象限和第二象限中。然而，细节不作特别限制，只要磁铁部件能够把显影剂的泄漏量抑制为期望的量即可。细节不作特别限制，只要磁铁部件布置在第一象限和第二象限中即可。

在本发明中，返回部和显影剂容器之间的间隙被磁刷封闭。这种结构能够在不导致显影剂聚集的条件下防止显影剂泄漏。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解本发明不限于所公开的示例性实施例。随附权利要求的范围应给予最宽泛的解释，以涵盖所有修改、等同的结构和功能。

本申请要求2013年7月23日提交的日本专利申请第2013-152424号的权益，在此通过引用将该申请全体并入。

Claims (5)

1.一种显影装置，其利用显影剂容器中的显影剂对形成在图像承载部件上的静电图像显影，该显影装置包括：

显影剂容器，其配置成能够收容包括调色剂和载体的显影剂，并且包括第一室和通过分隔壁而与第一室分隔开的第二室；

第一连通部，配置成允许第二室中的显影剂从第二室流通到第一室；和第二连通部，配置成允许第一室中的显影剂从第一室流通到第二室；其中，收容在显影剂容器中的显影剂能够通过第一连通部和第二连通部在第一室和第二室之间循环；

显影剂供给部，配置成把显影剂供给到显影剂容器；

显影剂排出部，其设置在第二室中并配置成排出由显影剂供给部所供给的显影剂的一部分；

第一输送螺杆，其设置在第一室中并配置成沿从第一连通部到第二连通部的第一方向输送第一室中的显影剂；

第二输送螺杆，其设置在第二室中并配置成沿从第二连通部到第一连通部的第二方向输送第二室中的显影剂，第二方向与第一方向相反；其中，第二输送螺杆具有：第一螺杆部，其包括第一叶片部，第一叶片部配置成沿第二方向输送显影剂；和第二螺杆部，其设置在第一螺杆部沿第二方向的下游处，第二螺杆部包括第二叶片部，第二叶片部配置成沿第一方向输送显影剂，以使显影剂经由第一连通部转移到第一室；以及

磁铁部件，其用于形成磁场，以便把显影剂保持在第二螺杆部的外表面和与第二螺杆部外表面相面对的第二室面对区域之间的间隙的一部分处；

其中，在显影装置位于形成在图像承载部件上的静电潜像将要显影的显影位置处的状态下，磁铁部件在第二室面对区域中设置于在竖直方向上比第二螺杆部旋转轴线高的上部中，但不设置于在竖直方向上比第二螺杆部旋转轴线低的下部中。

2.根据权利要求1所述的显影装置，其中，

在显影装置位于形成在图像承载部件上的静电潜像将要显影的显影位置处的状态下，在以第二螺杆部的旋转中心为原点并由水平面和竖直面形成的坐标空间中，磁铁部件至少布置在位于第二螺杆部旋转方向上游侧的第一象限中。

3.根据权利要求1所述的显影装置，其中，

在显影装置位于形成在图像承载部件上的静电潜像将要显影的显影位置处的状态下，磁铁部件包括第一磁铁部件和第二磁铁部件，在以第二螺杆部的旋转中心为原点并由水平面和竖直面形成的坐标空间中，第一磁铁部件布置在位于第二螺杆部旋转方向上游侧的第一象限中，第二磁铁部件布置在该坐标空间中位于第二螺杆部旋转方向下游侧的第二象限中。

4.根据权利要求3所述的显影装置，其中，

第一磁铁部件形成的磁场的力强度比第二磁铁部件形成的磁场的力强度大。

5.根据权利要求1所述的显影装置，其中，

第二输送螺杆还具有第三螺杆部，第三螺杆部设置在第二螺杆部沿第二方向的下游处，并且第三螺杆部包括第三叶片部，第三叶片部配置成沿第二方向输送第二室中的显影剂，以把显影剂转移到显影剂排出部。