CN105607440A - 显影装置 - Google Patents

Abstract

一种显影装置，包括：显影容器，用于容纳显影剂；上部盖部分，用于覆盖显影容器的顶表面；显影剂承载部件，由显影容器可旋转地支撑，用于承载和进给显影容器内的显影剂；层厚管控部件，提供于显影容器上，用于管控在显影剂承载部件上承载的显影剂的层厚；进给部件，在与显影剂承载部件相对的位置处可旋转地提供于显影容器内，用于进给显影容器中的显影剂；以及光透射部分，提供于上部盖部分中，用于允许光透射到显影容器内部，其中，光透射部分布置在这样的位置，在所述位置，当进入显影容器内部的光束由显影容器的旋转轴的表面规则反射时，被规则反射的光通过显影剂承载部件和层厚管控部件之间的间隙发射至显影容器的外部。

Description

显影装置

技术领域

本发明涉及一种显影装置，其中，显影剂被承载在显影剂承载部件上，图像承载部件上的静电图像通过显影剂显影。具体地，本发明涉及一种用于测量显影剂承载部件和层厚管控部件之间的间隙的结构，所述层厚管控部件用于管控显影剂承载部件上承载的显影剂的厚度。

背景技术

电子照相类型的普通成像装置广泛地用作复印机、打印机、绘图仪、传真机、具有这些机器的多种功能的多功能机器等。在成像装置中，采用通过成像单元使显影剂图像显现于片材上的方法，所述成像单元由使用显影剂的显影单元(显影装置)以及感光鼓单元等构成。在显影单元中，提供了用于将显影剂供给至感光鼓的显影套筒(显影剂承载部件)，新鲜的显影剂总是通过在显影套筒的外周表面上承载显影剂并且使所述显影套筒旋转而供给至感光鼓上。

也就是说，在显影单元中，涂覆在显影套筒上的显影剂的量对图像质量有很大影响。也就是，有这样的可能：当显影套筒上的显影剂涂覆量较小时，用于使感光鼓上的静电图像显影的调色剂的量变小，因此产生图像缺陷，例如图像的白丢失。此外，还存在这样的可能：当显影套筒上的显影剂涂覆量较大时，显影剂滞留在显影套筒和感光鼓之间，从而产生这样的图像缺陷，即，感光鼓上的调色剂转印至整个表面上，调色剂熔化于显影套筒上，因此图像密度变小。因此，广泛采用这样的结构，其中，显影刮刀(层厚管控部件)提供在与显影套筒相对的位置处，并管控要涂覆的显影剂的量。显影剂涂覆量对显影套筒和显影刮刀之间的间隙(间距)有很大影响，因此显影套筒、显影刮刀和定位部件(部分)的尺寸公差需要有非常高的精度。

为此，已知这样的调节方法，其中，例如光从光源朝向显影套筒和显影刮刀之间的间隙发射，以便通过使用照相机检测其反射光而测量所述间隙的尺寸，然后，根据测量结果调节所述间隙(日本专利申请公开(JP-A)2000-330349)。根据这种调节方法，能够在不考虑显影套筒、显影刮刀和定位部件的尺寸公差的情况下定位实际部件(部分)，使得能够非常精确地调节显影套筒和显影刮刀之间的间隙。

此外，还开发了这样的显影单元，其中，显影套筒和显影刮刀以独立的状态作为刮刀单元被调节，然后装入调节后的刮刀单元，以便形成显影单元(JP-A2011-150102)。根据这种显影单元，能够容易地进行显影套筒和显影刮刀之间的间隙调节，因此装配操作性和维护特性也优良。

不过，在上述JP-A2000-330349的调节方法中，测量来自显影套筒和显影刮刀的反射光，因此测量精度在很大程度上依赖于针对显影套筒和显影刮刀的表面特性、表面处理以及材料。因此，反射光的强度等可能根据测量条件而显著变化，因此难以进行稳定的测量，使得难以将所述调节方法应用于要批量生产的显影单元。

在上述JP-A2011-150102公开的显影单元中，显影套筒和显影刮刀之间的间隙调节在未完工的状态下进行，但是处于未完工状态的显影单元在刚性上与处于完工状态的显影单元不同。因此，当处于完工状态的显影单元安装至成像装置中并且然后被按压时在显影套筒和显影刮刀之间的间隙与当显影单元在未完工状态下被调节时在显影套筒和显影刮刀之间的间隙之间产生误差。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种显影装置，所述显影装置能够在装配之后高精度地实现显影剂承载部件和层厚管控部件之间的间隙调节。

根据本发明的方面，提供了一种显影装置，包括：显影容器，用于容纳显影剂；上部盖部分，用于覆盖所述显影容器的顶表面；显影剂承载部件，所述显影剂承载部件由所述显影容器可旋转地支撑，用于承载和进给所述显影容器内的显影剂；层厚管控部件，所述层厚管控部件提供于所述显影容器上，用于管控在所述显影剂承载部件上承载的显影剂的层厚；进给部件，所述进给部件在与所述显影剂承载部件相对的位置处可旋转地提供于所述显影容器内，用于进给所述显影容器中的显影剂；以及光透射部分，所述光透射部分提供于所述上部盖部分中，用于允许光透射到所述显影容器内部，其中，所述光透射部分布置在这样的位置，在所述位置，当进入所述显影容器内部的光束由所述显影容器的旋转轴的表面规则反射时，被规则反射的光通过所述显影剂承载部件和所述层厚管控部件之间的间隙发射至所述显影容器的外部。

通过考虑下面结合附图对本发明优选实施例的说明，将更清楚本发明的这些和其它目的、特征和优点。

附图说明

图1是在本发明的实施例中的成像装置的示意剖视图。

图2是所述实施例中的显影单元的示意剖视图。

图3是所述实施例中的显影单元在显影盖拆卸的状态下的平面图。

图4是用于所述实施例中的显影单元的间隙调节机构的透视图。

图5是用于所述实施例中的显影单元的间隙调节机构的剖视图。

具体实施方式

下面将参考图1至5具体介绍本发明的实施例。在所述实施例中，作为成像装置的示例，介绍了串联型的全色打印机。不过，本发明的成像装置并不限于串联型的全色打印机，也可以是其它类型的成像装置。此外，成像装置并不限于全色成像装置，也可以是用于形成单色图像的成像装置。

如图1中所示，成像装置1包括成像装置主组件10。此外，装置主组件包括图像读取部分20、片材进给部分30、成像部分40、片材进给部分50、片材排出部分60和控制器70。调色剂图像将形成在作为记录材料的片材S上，片材S的具体实例可以包括普通纸、合成树脂材料片材(作为普通纸的替代品)、厚纸张、用于高射投影仪的片材等。

图像读取部分20提供于装置主组件10的上部部分处。图像读取部分20包括：未示出的平板玻璃，作为原稿托架；未示出的光源，用于通过光照射布置于平板玻璃上的原稿；未示出的图像传感器，用于将反射光转换成数字信号；等等。

片材进给部分30布置在装置主组件10的下部部分处，包括用于堆垛和容纳片材S的片材盒31，并且包括进给辊32。片材进给部分30将片材S供给成像部分40。

成像部分40包括成像单元41、调色剂瓶42、激光扫描仪43、中间转印单元44、二次转印部分45和定影装置46，并执行成像。

成像单元41包括四个成像单元41y、41m、41c和41k，分别用于形成黄色(y)、品红色(m)、青色(c)和黑色(k)的四种颜色的调色剂图像。各成像单元能够通过用户可拆卸地安装在装置主组件10上。例如，成像单元41y包括：感光鼓47y，作为图像承载部件，调色剂图像将形成于所述感光鼓47y上；充电辊48y；显影套筒(显影剂承载部件)49y；未示出的鼓清洁刮刀；调色剂等。调色剂从调色剂瓶42y供给至成像单元41y，调色剂充装在所述调色剂瓶42y中。其它成像单元41m、41c和41k具有与成像单元41y相同的结构，除了容纳于其中的调色剂的颜色与在成像单元41y中的调色剂的颜色不同之外，因此将省略详细说明。

例如，成像单元41y包括感光(部件)单元80和显影单元(显影剂承载部件)81。感光单元80包括成像单元41y的感光鼓47y、充电辊48y和未示出鼓清洁刮刀。感光鼓47y向上暴露，并可与中间转印带44b接触。所述感光单元80的结构与普通已知的感光单元的结构相同，因此将省略详细说明。随后将介绍显影单元81的结构。

激光扫描仪43是曝光装置，用于使感光鼓47y、47m、47c和47k的表面曝光，以便在感光鼓47y、47m、47c和47k的表面上形成静电潜像。

中间转印单元44布置在成像单元41上方。中间转印单元44包括驱动辊44a、多个初次转印辊44y、44m、44c和44k以及中间转印带44b，所述中间转印带44b绕这些辊缠绕。初次转印辊44y、44m、44c和44k分别布置成与感光鼓47y、47m、47c和47k相对，并布置成与中间转印带44b接触。正的转印偏压由初次转印辊44y、44m、44c和44k施加给中间转印带44b，由此具有负极性的调色剂图像相继叠加地从感光鼓47y、47m、47c和47k转印至中间转印带44b上。因此，全色图像形成于中间转印带44b上。

二次转印部分45包括二次转印内部辊45a和二次转印外部辊45b。通过向二次转印外部辊45b施加正的二次转印偏压，形成于中间转印带44b上的全色图像转印至片材S上。二次转印内部辊45a在中间转印带44b的内侧拉伸所述中间转印带44b，二次转印外部辊45b提供于经由中间转印带44b与二次转印内部辊45a相对的位置处。

定影装置46包括定影辊46a和压辊46b。片材S在定影辊46a和压辊46b之间被夹持并进给，使得转印在片材S上的调色剂图像被加压和加热，以便定影在片材S上。定影装置46构成单个单元，并可插入装置主组件10内和从所述装置主组件10拆卸。

片材进给部分50将从片材进给部分30进给的片材从成像部分40进给至片材排出部分60，并包括二次转印前进给路径51、定影前进给路径52、定影后进给路径53、排出路径54和(再)进给路径45。

片材排出部分60包括提供于排出路径53的下游侧的排出辊对61，并包括排出托盘62，所述排出托盘62提供于排出辊对61的下游侧。排出辊对61进给沿排出路径53从夹持部分进给的片材S以将所述片材S排出至排出托盘62上。在图像读取部分20和排出托盘62之间的空间构成内部空间部分。

控制器70由计算机构成，例如包括：CPU；ROM，用于储存控制各个部分的程序；RAM，用于暂时储存数据；以及输入和输出电路(I/F)，用于相对外部装置输入和输出信号。CPU是微处理器，用于执行成像装置1的整个控制，是系统控制器的主要部件。CPU通过输入和输出电路与片材进给部分30、成像部分40、片材进给部分50和片材排出部分60中的每个连接，与相应部分传递信号以及控制相应部分的操作。此外，控制器70使得用户能够通过来自与装置主组件10连接的未示出的计算机、未示出的操作面板的操作等的指令进行操作和设置。

下面将介绍如上述构成的成像装置1中的成像操作。

当成像操作开始时，首先，感光鼓47y、47m、47c和47k被旋转，它们的表面分别通过充电辊48y、48m、48c和48k充电。然后，激光扫描仪43根据图像信息向各感光鼓47y、47m、47c和47k的表面发射激光，使得在各感光鼓47y、47m、47c和47k的表面上形成静电潜像。调色剂沉积在静电潜像上，以便使静电潜像显影(可视化)成调色剂图像，然后，所述调色剂图像转印至中间转印带44b上。

另一方面，与这样的调色剂图像形成操作并行地，进给辊32旋转，以便在分离片材盒31中的最上侧片材S的同时进给所述片材S。然后，所述片材S经由二次转印前进给路径51通过与中间转印带44b上的调色剂图像同步地进给至二次转印部分45。然后，调色剂图像从中间转印带44b转印至片材S上，片材S进给至定影装置46中，在所述定影装置46中，(未定影的)调色剂图像被加热和加压，然后定影在片材S的表面上。片材S通过排出辊对61排出，使得片材S堆垛在排出托盘62上。

下面将利用图2至5具体介绍显影单元81。在本实施例中，如各附图中所示，调色剂进给方向(即显影套筒49y的旋转方向)是R方向，与所述R方向垂直的、显影套筒49y的纵向方向是Y方向(轴向方向、宽度方向)。当从前侧观察成像装置时，左右方向是X方向，与X方向和Y方向垂直的上下方向是Z方向。

如图2和3中所示，显影单元81包括显影容器84，所述显影容器84由作为壳体的容器本体82以及安装在所述容器本体82的上部部分处的容器盖83构成。容器本体82可安装在装置主组件上，可旋转地保持显影套筒49y，并且被构成在其中容纳显影剂。容器盖83安装在容器本体82的上部部分处，并覆盖显影套筒49y的至少一部分。容器本体83的详细结构将在后面介绍。显影容器84包括在其中的分隔壁85，所述分隔壁85沿纵向方向(所述纵向方向为Y方向)延伸，显影容器84的内部通过所述分隔壁而分隔成搅拌腔室86和显影腔室87。搅拌腔室86和显影腔室87通过连通部分85a和85b相互连通，所述连通部分85a和85b相对于Y方向形成于分隔壁85的端部部分处。

显影单元81在被推压的同时相对于装置主组件10和感光单元定位。因此，用于显影容器84的材料可以优选地具有高刚性，在本实施例中，使用于容器本体82的材料的刚性比用于容器盖83的材料的刚性高。也就是，用于容器本体82的材料的杨氏模量比用于容器盖83的材料的杨氏模量大。

在搅拌腔室86中，第一进给螺旋传送器91被可旋转地容纳并搅拌从调色剂瓶42y(图1)通过供给开口84a而供给的调色剂和载体，因此通过一个连通部分85a将显影剂供给至显影腔室87。在显影腔室87中容纳有第二进给螺旋传送器(反射部分，进给部件)92和显影套筒49y等，所述第二进给螺旋传送器与第一进给螺旋传送器91平行地并且可旋转地提供。第二进给螺旋传送器92在显影腔室87中沿与第一进给螺旋传送器91的显影剂进给方向相反的方向进给通过一个连通部分85a供给的显影剂(调色剂和载体)，并通过另一连通部分85b将显影剂供给至搅拌腔室86。因此，显影剂通过两个连通部分85a和85b沿循环路径来循环，各连通部分85a和85b用于连接搅拌腔室86和显影腔室87。

显影套筒49y包括旋转轴49ay，所述旋转轴49ay在其各端部部分处由容器本体可旋转地支撑，并被可旋转地提供，使得它的外周表面的一部分通过在显影容器84中形成的开口84b而朝着感光鼓47y(图1)暴露。在开口84b的下部部分处，显影刮刀(层厚管控部件)88沿显影套筒49y设置。显影刮刀88通过间隙调节机构93(图4)以与显影套筒49y提供预定间隙(间距)G的方式提供于容器本体82上。下面将介绍间隙调节机构83。

显影套筒49y通过沿R方向被旋转驱动而承载显影剂并将显影剂进给至感光鼓47y。固定在显影容器84中的未示出磁体容纳在显影套筒49y的内部。在搅拌腔室86和显影腔室87中被搅拌和进给的显影剂充电成调色剂为负极性和载体为正极性，使得显影剂通过磁体的磁力而承载和进给至显影套筒49y上。因此，承载在显影套筒49y上的显影剂在显影剂的层厚由显影刮刀88管控的状态下进给至感光鼓47y。

显影单元81包括在显影套筒49y的各端部部分处的密封部件90。密封部件90固定在用于容器本体82的支撑部分89上，并执行密封，以便防止在支撑部分和显影套筒49y之间的显影剂相对于宽度方向泄露至外部。

如图4和图5中所示，间隙调节机构93包括多个(例如三个)螺钉部件94以及固定在容器本体82上的支撑板95。支撑板95通过螺钉连接等沿容器本体82的开口84a的下边缘部分固定。支撑板95提供有螺钉孔95a，螺钉部件通过所述螺钉孔95a螺纹接合。显影刮刀88提供有多个调节孔88a，这些调节孔88a由通孔构成。各调节孔88a是细长孔，具有比螺钉部件94的相关螺纹部分的直径更大的长直径。所述长直径部分布置成与显影刮刀88的纵向方向(Y方向)垂直。因此，如图5中所示，螺钉部件94穿过显影刮刀88的调节孔88a，并紧固在支撑板95的螺钉孔95a中，从而固定显影刮刀88。通过松开螺钉部件94，显影刮刀88可朝向以及离开显影套筒49y运动，使得显影刮刀88的位置能够合适地调节。在确定显影刮刀88的位置后，将螺钉部件94紧固，从而最终确定(固定)显影刮刀88的位置。

下面将利用图2和图3详细介绍上述显影单元81的容器盖83。在本实施例中，容器盖83由透明合成树脂材料通过例如注射模制而形成。如图3中所示，容器盖83在沿容器本体82的Y方向的三个位置处提供有作为窗口部分的光透射部分83a。例如，通过使用于形成容器盖83的金属模具的、与透射部分83a相对应的部分经受镜状精加工(处理)，使各透射部分83a的光透射特性比其它部分的光透射特性高。

如图2中所示，在光源11提供于透射部分83a的外部，且所述透射部分83a由光照射的情况下，从光源发射的光束由第二进给螺旋传送器92的中心轴92a的表面规则和不规则地反射(漫射)。然后，由中心轴92a的表面规则反射的反射光穿过间隙G并发射至显影容器84的外部。也就是，第二进给螺旋传送器92规则地反射从显影容器84的外部发射并通过透射部分83a的至少一部分进入显影容器84内部的光束，使得光束通过间隙G出到显影容器84的外部。此外，透射部分83a、显影套筒49y、显影刮刀88和第二进给螺旋传送器92布置成使得通过透射部分83a的至少一部分并由第二进给螺旋传送器92规则反射的光束通过间隙G出到显影容器84的外部。然后，已经通过间隙G出到显影容器84外部的光束由布置成与间隙G的外部相对的照相机12照相，从而能够测量间隙G的幅值(长度)。

由中心轴92a的表面规则反射的反射光的光学路径是直线，当从Y方向看时，所述直线与显影套筒49y在所述显影套筒49y和显影刮刀88的最接近位置处的切线平行。在这种情况下，通过间隙G的光量最大，因此能够提高间隙G的长度的测量精度。不过，由中心轴92a的表面规则反射的反射光的光学路径并不限于上述光学路径，而是也可以包括例如在包括作为中心的上述光学路径在内的预定角度斜度范围内的光学路径。在这种情况下，斜度范围能够是例如5°-22°，优选是大约13.5°±6.75°。当光学路径落在这样的斜度范围内时，能够充分保证通过间隙G的光量，因此能够提高间隙G的长度的测量精度。

下面将参考图2至图5介绍上述显影单元81中的间隙调节处理过程。

如图3中所示，在装配显影单元81之后，调节第二进给螺旋传送器92的相位，使得第二进给螺旋传送器92的中心轴92a定位在三个透射部分83a的下面。也就是，当第二进给螺旋传送器92的叶片定位在透射部分83a下面时，有可能光束不能朝向间隙G规则反射，因此这种情况要被排除。

然后，如图2中所示，三个光源11分别与三个透射部分83a相对应地提供，各透射部分83a由光束照射。从各光源11发射的光束由第二进给螺旋传送器92的中心轴92a规则和不规则地反射，规则反射的光通过间隙G。通过利用照相机12测量穿过间隙G的光束，能够使用已知方法来计算间隙G的长度。

作为测量的结果，在需要调节间隙G的长度的情况下，如图5中所示，松开间隙调节机构93的螺钉部件94，以便调节显影刮刀88的位置，然后再次紧固螺钉部件。然后，再使用照相机12测量间隙G的长度。这样，通过合适地重复所述测量和调节，显影刮刀88能够布置在合适位置。

如上所述，根据本实施例中的显影单元81，使从显影容器84的外部穿过透射部分83a然后进入显影容器84内部的光束由第二进给螺旋传送器92的中心轴92a规则反射。所述规则反射的光作为反射光而通过间隙G出到显影容器84的外部。因此，能够通过检测出来的反射光而高精度地测量间隙G，使得间隙G的调节能够在显影单元81装配之后高精度地实现。

此外，根据本实施例中的显影单元81，提供了间隙调节机构93，所述间隙调节机构能够调节显影刮刀88相对于显影容器84中的显影套筒的布置位置。因此，根据间隙G的测量结果，能够调节所述间隙G，因此能够很容易地获得具有高精度间隙G的显影单元81。

此外，根据本实施例中的显影单元81，穿过透射部分83a的光束由第二进给螺旋传送器92反射，因此不需要提供用于反射的单独部件，因此能够防止显影单元81的尺寸增大。

此外，根据本实施例中的显影单元81，透射部分83a与容器盖83的一部分整体模制，因此与整个容器盖83形成为光透射部件的情况相比能够实现成本降低。此外，与在容器盖83的一部分处形成光透射孔并且单独的光透射部件接合在所述光透射孔中的情况相比，能够降低容器盖83的制造成本。

在上述实施例中，介绍了透射部分83a形成于容器盖83的一部分处的实例，但是本发明并不限于此。例如，容器盖83整个也可以形成为光透射部分83a。在这种情况下，与透射部分83a形成于容器盖83的一部分处的情况相比，能够提高光源11的照射位置的自由度。或者，光透射孔形成于容器盖83的一部分处，然后，单独的光透射部件也可以接合在所述光透射孔中。在这种情况下，不需要使用透明材料作为用于容器盖83的材料，因此能够提高材料的自由度，且容器盖83能够由例如高刚性材料形成。

此外，在本实施例中，介绍了穿过透射部分的光束由第二进给螺旋传送器92的中心轴92a规则反射的实例，但是本发明并不限于此。例如，根据透射部分83a、显影套筒49y、显影刮刀88和第二进给螺旋传送器92的布置，光束也可以由分隔壁85规则反射。也可选择地，也可以提供用于反射的单独部件。

此外，在本实施例中，介绍了间隙调节机构93是包括螺钉部件94和支撑板95的机构的实例，但是本发明并不限于此。也就是，能够使用已知或新的合适调节机构。

根据本发明，从显影容器外部穿过透射部分然后进入显影容器内部的光束由反射部分规则反射，然后作为反射光通过显影剂承载部件和层厚管控部件之间的间隙(间距)出到显影容器的外部。因此，通过检测出来的反射光，能够高精度地测量显影剂承载部件和层厚管控部件之间的间隙。因此，显影剂承载部件和层厚管控部件之间的间隙的调节能够在显影装置装配后高精度地实现。

尽管已经参考这里所述的结构介绍了本发明，但是本发明并不限于所提出的细节，本申请将覆盖可以由于改进目的或落在下面的权利要求的范围内的这些变型或改变。

Claims (7)

1.一种显影装置，包括：

显影容器，用于容纳显影剂；

上部盖部分，用于覆盖所述显影容器的顶表面；

显影剂承载部件，所述显影剂承载部件由所述显影容器可旋转地支撑，用于承载和进给所述显影容器内的显影剂；

层厚管控部件，所述层厚管控部件提供于所述显影容器上，用于管控在所述显影剂承载部件上承载的显影剂的层厚；

进给部件，所述进给部件在与所述显影剂承载部件相对的位置处可旋转地提供于所述显影容器内，用于进给所述显影容器中的显影剂；以及

光透射部分，所述光透射部分提供于所述上部盖部分中，用于允许光透射到所述显影容器内部，

其中，所述光透射部分布置在这样的位置，在所述位置，当进入所述显影容器内部的光束由所述进给部件的旋转轴的表面规则反射时，被规则反射的光通过所述显影剂承载部件和所述层厚管控部件之间的间隙发射至所述显影容器的外部。

2.根据权利要求1所述的显影装置，还包括：调节机构，所述调节机构能够调节所述显影容器上的所述层厚管控部件相对于所述显影剂承载部件的布置位置。

3.根据权利要求1所述的显影装置，其中：由所述进给部件的旋转轴的表面规则反射的光束落在相对于中心直线在±6.75°的斜度范围内，当从所述显影剂承载部件的轴向方向来看时，所述中心直线平行于所述显影剂承载部件的在所述显影剂承载部件和所述层厚管控部件之间的最接近位置处的切线。

4.根据权利要求1所述的显影装置，其中：所述光透射部分相对于所述显影剂承载部件的轴向方向提供于多个位置处。

5.根据权利要求1所述的显影装置，其中：所述光透射部分相对于所述显影剂承载部件的轴向方向提供于所述显影剂承载部件的端部部分和中心部分处。

6.根据权利要求1所述的显影装置，其中：所述显影容器由具有不透光特性的材料形成。

7.根据权利要求1所述的显影装置，其中：所述层厚管控部件的与所述显影剂承载部件相对的自由端相对于重力方向布置在所述显影剂承载部件的中心下面。