CN106483798A - 显影设备 - Google Patents

Abstract

提供一种显影设备，所述显影设备包括：显影容器、包括第一螺纹部和第二螺纹部的可旋转构件、被构造为容纳所述第一螺纹部的第一给送路径、在所述第二螺纹部的相对于显影剂给送方向的下游位置处且与所述第一给送路径连通地配设的第二给送路径以及配设在所述第二给送路径中的显影剂排出口。在所述显影设备被安装到所述图像形成装置的状态下，在所述第二给送路径垂直于所述可旋转构件的旋转轴线的截面中，所述第二给送路径包括所述第二给送路径在所述可旋转构件的旋转轴的中心的相对于垂直方向的上方侧的侧面之间的距离向上增大的区域。

Description

显影设备

技术领域

本发明涉及一种用于利用显影剂，使在图像承载构件上形成的静电潜像显影的显影设备。

背景技术

在电子照相类型的图像形成装置中，使用主要包含调色剂和载体的双组分显影剂的图像形成装置已被频繁使用。在使用这种双组分显影剂的结构中，随着图像形成而消耗调色剂，并且供给显影剂以便补偿消耗的调色剂。由于这个原因，调色剂被逐渐替换，但是载体基本上没有被消耗，因此，当继续进行图像形成时，带电性能逐渐劣化。由于这个原因，已知如下的类型，其中，通过从显影容器排出过量的显影剂以排出旧载体，同时供给载体与调色剂混合的显影剂，来维持载体的带电性能(自动显影剂更换(交换)类型)。

作为这样的结构，例如，传统上已知如下的结构(日本特开(JP-A)2002-072686号公报)，其中，从显影容器中的用于给送显影剂的给送路径的下游配设的排出路径，排出过量的显影剂。在JP-A2002-072686号公报中公开的结构中，在给送路径中，在给送显影剂的给送螺杆的下游侧，配设有在给送螺杆对显影剂的给送方向的反方向上的、用于给送显影剂的返回螺杆。此外，排出路径的底面配设在比给送路径的底面的位置更高的位置处。此外，越过返回螺杆的显影剂被从排出路径排出。

在上述自动显影剂更换类型中，通过显影剂的供给和排出，显影容器中的显影剂的面积增大和减小，但是为了使显影设备稳定地运作，要求显影容器中的显影剂的量的改变量落在预定的容许范围内。然而，近年来，随着显影设备的小型化、高速化和功能增加的进步，容许范围变窄。另一方面，在显影设备的打开状态改变、周围环境改变、显影容器和给送螺杆个别地变化的情况下，以及在采用多个处理速度的情况下，或在类似情况下，上述改变量变大。

由于这个原因，将会考虑到通过调整排出路径的底面的高度，来使显影剂量落在容许范围内。例如，通过增加排出路径的底面的高度，显影剂不容易被排出，因此，在显影剂的供给量小的情况下，容易使显影容器中的显影剂的量落在容许范围内。

在此，在JP-A2002-072686中，通过排出路径中的排出螺杆来给送并排出显影剂。由于这个原因，通过提供距排出螺杆的预定间隙，排出路径的内周面的截面形状大体为关于排出螺杆的轴向中心的圆形形状。因此，在使排出路径的底面的高度高的情况下，排出路径的截面面积也减小。由于这个原因，在使排出路径的底面的高度高的情况下，存在如下的可能性，即，当显影剂的供给量大时，显影剂不能被充分地排出，从而显影容器中的显影剂量大于容许范围。

另一方面，在使排出路径的底面低的情况下，排出路径的截面面积增大，因此，即使当显影剂的供给量大时，显影剂仍能被充分地排出。然而，显影剂被容易地排出，因此，当显影剂的供给量小时，存在显影剂被过度排出，从而显影容器中的显影剂量小于容许范围的可能性。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种具有易于使显影容器中的显影剂量落在容许范围内的结构的显影设备。

根据本发明的一个方面，提供了一种能够安装到图像形成装置的显影设备，所述显影设备包括：显影容器，其被构造为容纳显影剂；可旋转构件，其包括被构造为在所述显影容器中在第一方向上给送显影剂的所述第一螺纹部，和被构造为在与所述第一方向相反的第二方向上给送显影剂的第二螺纹部，所述第二螺纹部在所述第一螺纹部的相对于所述第一方向的下游且与所述第一螺纹部同轴地配设；第一给送路径，其被构造为容纳所述可旋转构件的所述第一螺纹部，并且被构造为给送显影剂；第二给送路径，其与所述第一给送路径连通地配设在所述第二螺纹部的相对于所述第一方向的下游位置处，其中，所述第二给送路径的底面的位置比所述第一给送路径的底面的位置更靠近所述可旋转构件的旋转轴，并且所述第二给送路径垂直于所述可旋转构件的旋转轴线的截面面积，小于所述第一给送路径垂直于所述可旋转构件的旋转轴线的截面面积；以及排出口，其被配设在所述第二给送路径中并且被构造为许可显影剂的排出，其中，在所述显影设备被安装到所述图像形成装置的状态下，在所述第二给送路径垂直于所述可旋转构件的旋转轴线的截面中，所述第二给送路径具有以下形状：所述第二给送路径包括所述第二给送路径在所述旋转轴的中心的相对于垂直方向的上方侧的侧面之间的距离向上增大的区域。

通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1是第一实施例中的图像形成装置的示意结构图。

图2是根据第一实施例的显影设备的示意截面结构图。

图3是第一实施例中的显影设备的示意纵向结构图。

在图4中，(a)和(b)是第一实施例中的显影设备的示意图，其中，(a)是显影设备在排出路径的附近的截面图，(b)是显影设备沿图4的(a)的A-A线截取的截面图。

在图5中，(a)和(b)是比较例1中的显影设备的示意图，其中，(a)是显影设备在排出路径的附近的截面图，(b)是显影设备沿图5的(a)的B-B线截取的截面图。

在图6中，(a)和(b)是比较例2中的显影设备的示意图，其中，(a)是显影设备在排出路径的附近的截面图，(b)是显影设备沿图6的(a)的C-C线截取的截面图。

图7是示出用于检查第一实施例的效果的实验结果的曲线图。

图8是示出比较例3中的显影设备并且对应于图4的(b)的截面图的示意图。

图9是示出第一实施例的第一示例中的显影设备并且对应于图4的(b)的截面图的示意图。

图10是示出第一实施例的第二示例中的显影设备并且对应于图4的(b)的截面图的示意图。

图11是示出变型例中的显影设备并且对应于图4的(b)的截面图的示意图。

图12是用于例示显影剂的休止角的测定方法的示意图。

具体实施方式

<第一实施例>

将参照图1至图10描述本发明的第一实施例。首先，将参照图1描述本实施例中的图像形成装置的示意结构。

[图像形成装置]

图像形成装置100是包括与黄色、品红色、青色和黑色4种颜色对应地配设的4个图像形成部(站)1Y、1M、1C和1K的电子照相全色打印机。在本实施例中，图像形成装置100为串联型，其中，图像形成部1Y、1M、1C和1K沿后述的中间转印带16的旋转方向设置。图像形成装置100依据来自连接到图像形成装置主组件的原稿读取设备(未示出)、或来自可通信地连接到图像形成装置主组件的主机设备(例如，个人计算机)的图像信息信号，在记录材料S上形成调色剂图像(图像)。作为记录材料，能够列举诸如纸张、塑料膜、织物等的片材。

将描述这样的图像形成处理的概要。首先，在第一图像形成部至第四图像形成部1Y、1M、1C和1K处，在作为图像承载构件的感光鼓(电子照相感光构件)2Y、2M、2C和2K上形成各颜色的调色剂图像。将由此形成的各颜色的调色剂图像转印到中间转印带16上，然后将该调色剂图像从中间转印带16转印到记录材料S上。转印有调色剂图像的记录材料S被给送到定影设备13，由定影设备13将调色剂图像定影在记录材料S上。下面将更具体地进行描述。

顺便提及，除了显影颜色彼此不同之外，4个图像形成部1Y、1M、1C和1K具有大致相同的结构。因此，在下文中，将描述图像形成部1Y作为代表，并且其他图像形成部将被从描述中省略。在图像形成部1Y中，配设有作为图像承载构件的圆柱形感光构件，即感光鼓2Y。感光鼓2Y在图1中的箭头方向上被旋转驱动。围绕感光鼓2Y，设置有带电辊3Y(带电设备)、显影设备4Y、一次转印辊5Y以及清洁设备6Y。

在图1中的感光鼓2Y下方，设置有激光扫描器(曝光设备)7Y。

此外，中间转印带16与感光鼓2Y、2M、2C和2K相对地设置。中间转印带16被包括驱动辊的多个辊张紧，并且被驱动辊9在由图1中的箭头表示的方向上循环地移动。在各个图像形成部的相对于中间转印带16的旋转方向的下游侧，以接触中间转印带16的方式设置有二次转印辊15，并且二次转印辊15构成将调色剂图像从中间转印带16转印到记录材料S上的二次转印部T2。在二次转印部T2的相对于记录材料给送方向的下游位置处，设置有定影设备13。

将描述由如上构成的图像形成装置100形成图像的处理。首先，当开始图像形成操作时，由带电辊3Y使旋转的感光鼓2Y的表面均匀带电。然后，将感光鼓2Y暴露于从曝光设备7Y发射的、与图像信号相对应的激光。结果，在感光鼓2Y上形成依据图像信号的静电潜像。利用显影设备4Y中存储的调色剂在感光鼓2Y上形成的静电潜像被显影，由此被可视化为可视图像。

在感光鼓2Y与接触一次转印辊5Y的中间转印带16之间构成的一次转印部处，在感光鼓2Y上形成的调色剂图像被一次转印到中间转印带16上。在一次转印之后留在感光鼓2Y的表面上的调色剂(转印残余调色剂)被清洁设备6Y去除。

也在针对品红色、青色和黑色的其他图像形成部处连续地进行这样的操作，使得4种颜色的调色剂图像被叠加在中间转印带16上。之后，与调色剂图像形成定时同步地，将记录材料容纳盒(未示出)中容纳的记录材料S给送到二次转印部T2，使得中间转印带16上的4种颜色的调色剂图像被一起二次转印到记录材料S上。在二次转印部T2处未被完全转印到记录材料S上而留在中间转印带16上的调色剂，被中间转印带清洁器18去除。

然后，记录材料S被给送到定影设备13。然后，通过定影设备13，使记录材料S上的调色剂经受热和压力以熔融且混合，使得全色图像被定影在记录材料S上。之后，记录材料S被排出到图像形成装置100的外部。结果，一系列的图像形成处理结束。顺便提及，通过仅使用期望的图像形成部，也能够形成期望的单色或多色的图像。

[显影设备]

接下来，使用图2至图4，将描述本实施例中的显影设备4Y。在本实施例中，如上所述，针对黄色、品红色、青色和黑色的所有显影设备具有相同的结构，因此，显影设备4M、4C和4K的描述将被省略。显影设备4Y包括显影容器40，在显影容器40中，容纳有主要包括非磁性调色剂颗粒(调色剂)和磁性载体颗粒(载体)的双组分显影剂。顺便提及，在本实施例中，调色剂与载体之间的混合比是重量比约1:9。该比率应当由调色剂带电量、载体粒径、图像形成装置100的结构等适当地调整，因此并不总是要求为该数值。

在此，将描述包括非磁性调色剂和磁性载体的双组分显影剂。

调色剂包含粘合剂树脂和着色剂。必要时，包括其他添加剂的着色树脂的颗粒，以及具有外部添加剂的着色颗粒(例如，胶体二氧化硅的微粒)，被额外添加到调色剂。调色剂是可带负电的聚酯系树脂，并且可以优选地为体积平均粒径不小于5μm且不大于8μm。在后述的实验中使用具有体积平均粒径为7.0μm的调色剂。

对于用于载体的材料，优选地可使用表面已被氧化或未被氧化的、诸如铁、镍、钴、锰、铬、稀土类金属等金属、这些金属的合金以及铁氧化物的颗粒。生产这些磁性颗粒的方法不受特别限制。载体的体积平均粒径可以在20μm至50μm，优选30μm至40μm的范围内。载体的电阻率可以不小于1.0×10⁷ohm.cm，优选不小于1.0×10⁸ohm.cm。在后述的实验中，使用体积平均粒度40μm、电阻率5.0×10⁷Ω.cm且磁化量260emu/cc的载体。

显影设备4Y在显影容器40的、与感光鼓2Y相对的显影区域中的部分处开口，并且在该开口处，以部分地暴露的方式可旋转地配设有作为显影剂承载构件的显影套筒42，在显影套筒42中，非旋转地配设有磁铁41。显影套筒42由诸如不锈钢或铝等的非磁性材料形成，并且在显影操作期间，显影套筒42在图2中的箭头α方向上旋转，并且如后所述，以层来保持显影容器40中的双组分显影剂，并将该双组分显影剂给送到显影区域。例如，显影套筒42的直径为20mm，并且例如，显影套筒42的旋转速度为50rpm。

此外，配设作为显影剂调控手段的调控叶片43，使得调控叶片43到显影套筒42的最近点位于距显影套筒42例如350μm的距离。在由调控叶片43调控显影剂的层厚度的状态下，将显影套筒42上承载的显影剂给送到显影区域。然后，如后所述，显影套筒42将显影剂供给到显影区域中的感光鼓2Y，使得在感光鼓2Y上形成的静电潜像显影。利用显影套筒42的旋转，将使潜像显影的显影剂收集在显影容器40中。

在显影容器40中，配设有作为第一室的显影室44和作为第二室的搅拌室45，第一室能够容纳显影剂，第二室形成与显影室44连通的用于使显影剂循环的循环路径并且能够容纳显影剂。此外，分别配设有作为用于在显影室44和搅拌室45中给送显影剂的给送构件的第一给送螺杆46和第二给送螺杆47。此外，在搅拌室45的相对于第二给送螺杆47的显影剂给送方向的上游侧，配设有用于许可从显影剂供给设备60(图2)供给包含调色剂和载体的显影剂的供给口61(图3)。

此外，在显影室44与搅拌室45之间，配设有分隔壁50。在分隔壁50的两端侧，如图3中所示，配设有用于许可显影剂的输送的开口51和52。双组分显影剂在被显影室44和搅拌室45中分别配设的第一给送螺杆46和第二给送螺杆47搅拌和混合的同时，并且在显影容器40中被给送并被循环。显影剂给送方向在显影室44中是图3中的箭头β方向，并且在搅拌室45中是图3的箭头γ方向(第一方向)，使得在室44和室45中，显影剂被以相反方向给送。因此，当显影剂被循环并被给送时，显影剂的一部分通过磁铁41的磁力被从显影室44供给到显影套筒42，之后，由显影套筒42来承载并给送。

在此，第一给送螺杆46和第二给送螺杆47通过分别在轴200和轴210上配设叶片201和叶片211构成，并且例如以550rpm的速度旋转。叶片201和叶片211分别具有关于轴200和轴210以例如20mm间距的螺旋结构，并且外径(外周直径)例如为17mm。

在与感光鼓2Y相对的显影区域中，由磁体41的磁力而竖立在显影套筒42上的双组分显影剂接触感光鼓2Y的表面。然后，通过施加到显影套筒42的显影偏压，仅将调色剂转印到在感光鼓2Y的表面上形成的静电潜像上，使得形成与在感光鼓2Y的表面上的静电潜像相对应的调色剂图像。在此，显影偏压是处于以AC分量偏压的预定DC分量Vdev的形式的电压。显影偏压的AC分量是矩形波，并且频率例如为7kHz，峰-至-峰电压例如为1.3kV。

因此，用于使静电潜像显影而使用之后的剩余显影剂，通过显影区域并被返回到显影容器40中。此时，显影剂经受磁铁41的磁性斥力，因而被剥离显影套筒42的表面，使得显影剂返回到显影室44。然后，显影剂在显影容器40中循环。

为了补偿在这种显影处理中消耗的调色剂，通过供给口61将供给调色剂从显影剂供给设备60供给到搅拌室45中。供给调色剂被装在构成与供给口61连接的显影剂供给设备60的料斗(未示出)中。在本实施例中，如图2中所示，由显影容器40内部配设的(磁的)磁导率传感器62来检测显影剂的平均磁导率。然后，控制器101根据由磁导率传感器62检测到的值，计算调色剂与显影剂的重量比，并且在值低于8％的情况下，由显影剂供给设备60进行显影剂的供给。通过料斗中配设的供给螺杆的旋转，使料斗中的供给调色剂移动到供给口61，来进行供给。通过供给口61供给的供给调色剂，在与在显影容器40中循环的其他显影剂一起被搅拌的同时，被第二给送螺杆47给送。

顺便提及，通过供给螺杆的转数来粗略地确定调色剂与载体的供给量，但是转数由控制器101(图2)确定。作为控制显影剂供给量的方法，使用除了上述方法之外的以下方法。例如，光学地检测双组分显影剂的调色剂含量，并且基于检测结果，控制显影剂的供给。或者，将基准图像的潜像形成在感光鼓上然后显影，并且检测基准图像的调色剂含量，基于检测结果，控制显影剂的供给。

[排出路径]

在任何情况下，作为用于供给的显影剂(供给显影剂)，使用载体以少量与调色剂混合的显影剂，并且载体与显影剂的重量比为10％，通过图像形成，调色剂被消耗，但载体不被消耗，因此，当继续进行供给显影剂的供给时，显影容器40中的显影剂的量继续增加。因此，如图3和图4的(a)所示，排出口48被配设在搅拌室45的相对于第二给送螺杆47的显影剂给送方向的最下游侧。

具体而言，相对于显影剂给送方向，配设第一路径的搅拌室45的下游端部，连接有排出路径49(第二路径，相对部)。此外，在排出路径49的相对于显影剂给送方向的下游侧，以在放置状态下相对于重力的方向朝下开口的方式配设有排出口48。排出路径49被配设在搅拌室45的相对于显影剂给送方向的下游侧的循环路径外部。虽然稍后具体地描述，但是显影剂通过排出路径49中配设的排出口48而逐渐地排出，使得显影容器40中的显影剂维持在一定范围内的量。另外，通过显影剂的上述供给以及显影剂通过排出口48的排出，显影容器40中的显影剂被更换，使得实现了显影设备的寿命延长。

然后，将具体描述与如上所述的显影剂的排出有关的结构。首先，为了将显影剂从搅拌室45给送到排出口48，第二给送螺杆47(能转动构件)包括彼此同轴地整体地形成的、作为第一给送部(第一螺纹)的给送螺纹部47a、作为第二给送部(第二螺纹)的返回螺纹部47b以及排出螺纹部47c。即，通过在轴210上配设相关联的螺旋叶片来构成各个螺纹部。此外，给送螺纹部47a被设置在搅拌室45中给送显影剂所沿的给送路径45a内部，并且在图3中的箭头γ方向(第一方向)上，即朝着排出路径49，在搅拌室45中给送显影剂。

返回螺纹部47b被配设在给送路径45a中的给送螺纹部47a的相对于第一方向的下游，并且在给送路径45a中的排出路径49的前方、在与给送螺纹部47a的显影剂给送方向相反的第二方向上给送显影剂。在此，“在与显影剂给送方向相反的第二方向上给送显影剂”并不意味着所有的显影剂都被返回，而是意味着显影剂的一部分在相反方向上被给送。顺便提及，给送路径45a是给送螺纹部47a和返回螺纹部47b彼此相对的路径。排出螺纹部47c被设置在下述的排出路径49中，并且从搅拌室45朝排出口48给送越过返回螺纹部47b且被给送到排出路径49的显影剂。排出螺纹部47c的给送方向是与第二给送螺杆47的给送方向相同的方向。此外，排出螺纹部47c的外径小于第二给送螺杆47的外径。

在给送螺纹部47a和返回螺纹部47b的相对于第一方向的下游侧，配设有从显影剂的给送路径45a连续的并且排出显影容器中的过量显影剂的、作为相对部的排出路径49。排出路径49与排出螺纹部47c的外围相对，以通过在高于给送路径45a的底面的位置处，提供距第二给送螺杆47的排出螺纹部47c预定的间隙的方式来包括排出螺纹部47c。然后，随着显影剂到显影容器的供给，过量显影剂能够通过排出路径49被排出到外部。具体而言，排出路径49在比给送路径45a的第一底面45b的位置更高的位置处，具有第二底面49a。即，排出路径49的第二底面49a的高度水平被设置在比给送路径45a的第一底面45b的高度水平更高水平处。换言之，第二底面49a的位置比第一底面45b的位置更靠近第二给送螺杆47的旋转轴。

顺便提及，第一底面45b是给送路径45a位于返回螺纹部47b的最下端下方的面，第二底面49a是排出路径49位于排出螺纹部47c的最下端下方的面。此外，给送路径部45a具有这样的形状，使得在下部配设有与第二给送螺杆47的轴210的中心轴线(轴心)大致同心的半圆柱形部，并且以在大致垂直方向上从半圆柱形部向上连续延伸的方式形成有壁部。

在此，显影容器40中的显影剂D的层的状态如图4的(a)中示意性地所示。从显影剂的搅拌和给送的观点出发，当显影剂层面处于第二给送螺杆47的轴向中心的附近时，显影剂D的层的面的高度是最佳的，并且以提供该最佳高度的方式来调整螺距和显影剂的量。

此外，通过返回螺纹部47b的动作，第二给送螺杆47的端部侧的显影剂通过分隔壁50的开口52，因而被给送到显影室44。由于这个原因，返回螺纹部47b的更下游侧的显影剂层的面大大低于第二给送螺杆47的轴向中心。如上所述，将显影容器40中的过量显影剂给送到排出口48所沿的排出路径49的第二底面49a，高于由第二给送螺杆47的给送螺纹部47a和返回螺纹部47b给送显影剂所沿的给送路径45a的第一底面45a。由于这个原因，在显影容器40中为正常和适量的显影剂的状态下，显影剂层的面不越过排出路径49的第二底面49a。

如上所述，在本实施例中，作为用于供给的显影剂，包含调色剂和载体的显影剂以一定比例(约10％的重量比)与调色剂混合。由于这个原因，当在使调色剂含量保持在一定值的同时进行显影剂的供给时，显影容器40中的显影剂的量随着图像形成增加。在显影剂的量增加的情况下，显影剂层在返回螺纹部47b的更下游侧的面上升。当显影剂的量增加，直到显影剂层的面越过第二底面49a时，显影剂通过排出路径49并由排出螺纹部47c给送到排出口48。

在用于供给的显影剂中，与显影容器40中的双组分显影剂相比，调色剂量是显著地大的，因此，当考虑体积比时，能够认为载体以非常小的量混合在调色剂中。因此，当补偿由图像形成消耗的调色剂时，逐渐供给非常小的量的载体。当载体与供给的显影剂的比大时，通过相同量的调色剂的供给，增加载体的更换量，使得显影容器40中的显影剂的状态接近新鲜状态，但载体的消耗量相应地增加。由于这个原因，优选地是在各个显影设备中分开地确定适当的混合比。

要求使如上所述的依据显影剂的供给和排出的显影容器中的显影剂的改变量，落在预定的容许范围内。这是由于以下原因。即，当容器中的显影剂量过大时，例如，在某些情况下，用于由调色剂的(磁的)磁导率来检测调色剂含量的(磁的)磁导率传感器会造成错误检测。此外，在磁导率传感器造成错误检测的情况下，存在供给控制中发生问题的可能性。另一方面，容器中的显影剂量过少，例如，显影剂对显影套筒的涂层不稳定，使得存在产生螺距的浓度不均匀因而造成图像缺陷的可能性。

另一方面，能够通过调整排出路径的底面的高度来调整显影剂的排出量，但会出现上述问题。即，在使排出路径的底面高的情况下，排出路径的截面面积变小，因此，当大量供给显影剂时，显影剂不能充分排出，因而存在显影容器中的显影剂量大于容许范围的可能性。此外，在使排出路径的底面低的情况下，显影剂容易被排出，因此，当少量供给显影剂时，显影剂被过度排出，因此存在显影容器中的显影剂量小于容许范围的可能性。

[排出路径的详细结构]

因此，在本实施例中，排出路径49被构造如下。在垂直于第二给送螺杆47的旋转轴线方向上的截面中，排出路径49包括如下的区域，即，由排出路径49形成的开口面积，在排出螺纹部47c的轴向中心的上侧大于在排出螺纹部47c的轴向中心的下侧。在本实施例中，如图4的(b)中所示，排出路径49的第二底面49a的最低位置是在第二底面49a、与在垂直方向上从排出螺纹部47c(第二给送螺杆47)的轴向中心O绘制的垂线(线)的交点P上。此外，排出路径49在给送路径侧的开口面积大于具有半径r的圆R的面积，半径r是排出螺纹部47c的轴向中心O与交点P之间的距离。具体而言，对应于排出螺纹部47c的外径形状以圆弧形状形成有如下的部分，该部分包括排出路径49的第二底面49a并且低于排出螺纹部47c的轴向中心O。另一方面，比下侧部分更高的部分大致上向上开口，而与排出螺纹部47c的外径形状无关。顺便提及，圆R的直径小于返回螺纹部47b的外径。

由于这个原因，在本实施例中，排出路径49在给送路径侧的开口面积，在排出螺纹部47c的轴向中心O的上侧大于在排出螺纹部47c的轴向中心O的下侧。此外，第二底面49a在垂直于排出螺纹部47c的轴向中心O的截面中，具有关于轴向中心O的弧形形状。此外，排出路径49包括从第二底面49a的两侧向上延伸的一对侧壁49b。该对侧壁49b被形成为使得一对上侧侧壁部49b1在排出螺纹部47c的轴向中心O的上侧的距离，宽于一对下侧侧壁部49b2在上侧侧壁部49b1的下侧的距离。此外，上侧侧壁部49b1之间的距离相对于上下(垂直)方向是相同的。

换言之，以关于排出螺纹部47c的轴向中心O的弧形形状，形成该对下侧侧壁部49b2的第二底面49a，并且从该对下侧侧壁部49b2的上端，该对上侧侧壁部49b1在垂直方向上平行地延伸。结果，如图4的(b)中所示，排出路径49的内面形状被构成为是在排出螺纹部47c的轴向中心O的下侧的弧形形状，并且在上侧而非下侧在垂直方向上延伸以向上开口的直线形状。

此外，排出路径49包括覆盖壁部49c，覆盖壁部49c连接该对侧壁49b的上端，并且覆盖设置有排出螺纹部47c的空间的上部。以关于排出螺纹部47c的轴向中心O的弧形形状，形成覆盖壁部49c。覆盖壁部49c的弧形部分的半径大于第二底面49a的弧形部分的半径，因此，在排出螺纹部47c的轴向中心O的上侧的空间大于在排出螺纹部47c的轴向中心O的下侧的空间。

顺便提及，排出路径49的内周面在垂直于排出螺纹部47c的轴向中心O的截面的轮廓形状，至少从给送路径侧的开口端部至排出口48是相同的。即，图4的(b)中所示的截面形状至少从开口端部继续至排出口48。在本实施例中，贯穿排出路径49的整体，排出路径49的内周面具有图4的(b)中所示的轮廓形状。可以仅要求这样的轮廓形状形成在至少排出路径49的一部分，并且在本实施例中，形成在给送路径侧的开口处。这是因为，由该开口的轮廓形状来调控从给送路径45a进入排出路径49的显影剂的量。可以优选地使排出路径49在比开口更靠近排出口48的一侧的内周面的轮廓形状大于开口的内周面的轮廓形状，以便不妨碍显影剂的流动，并且至少该轮廓形状的面积不小于开口的轮廓形状的面积。

此外，在返回螺纹部47b的末端与排出路径49在给送路径侧的开口之间的区域中，由显影剂的压力来给送显影剂，这不被返回螺纹部47b返回。因此，为了将进入排出路径49的显影剂供给到排出口48，配设有排出螺纹部47c。由于这个原因，例如，在从排出路径49的开口至排出口48的距离短的情况下，或在类似情况下，能够省略排出螺纹部47c。在这种情况下，在排出路径49中，第二给送螺杆仅由轴200构成，使得通过从显影剂给送方向的上游侧推压的显影剂的压力，将进入排出路径49的显影剂给送到排出口48。

在本实施例的情况下，如上所述形成排出路径49的开口端部在给送路径侧的内周面的轮廓形状。由于这个原因，显影剂的排出量在显影容器40中的显影剂量趋于减少的情况下减少，并且在显影容器40中的显影剂量趋于增加的情况下增加，使得能够提供一种容易使显影容器40中的显影剂量落在容许范围内的结构。

即，使排出路径49的第二底面49a高于给送路径45a的第一底面45b，因此，在显影容器40中的显影剂量趋于减少的情况下，显影剂层的(显影剂)面不容易越过第二底面49a，使得能够防止显影剂的过度排出。另一方面，排出路径49在给送路径侧的开口面积大于具有半径r的圆R的面积，半径r是排出螺纹部47c的轴向中心O与交点P之间的距离，因此，即使当显影容器40中的显影剂量趋于增加时，也能够使显影剂的排出量大。尤其是，排出路径49在给送路径侧的开口面积，在排出螺纹部47c的轴向中心O的上侧大于在排出螺纹部47c的轴向中心O的下侧，因此，随着显影剂的量增加并且显影剂面变高，能够更大量地排出显影剂。换言之，随着容器中的显影剂的量的增加，能够更大量地排出显影剂。由于这个原因，由于使显影剂的供给和排出为少量，因此能够抑制显影容器中的显影剂的改变量，使得容易使显影容器40中的显影剂量落在容许范围内。

此外，第二底面49a在垂直于排出螺纹部47c的轴向中心O的截面具有关于轴向中心O的弧形形状。尤其是，在关于排出螺纹部47c的轴向中心O的弧形形状中，还形成有在第二底面49a的两侧之间连续的一对下侧侧壁部49b2。由于这个原因，能够有效地进行由排出螺纹部47c对显影剂的给送。

此外，一对侧壁49b被形成为，使得该对上侧侧壁部49b1在排出螺纹部47c的轴向中心O的上侧之间的距离，宽于该对下侧侧壁部49b2在该对上侧侧壁部49b1的下侧之间的距离。由于这个原因，依据显影剂面随着容器中的显影剂量的增加而上升，能够增加进入排出路径49的显影剂的量。此外，该对上侧侧壁部49b1之间的距离相对于上下方向是相同的，因此依据显影剂面的上升，显影剂的排出量不会突然增加。由于这个原因，能够进一步正确地进行显影剂的排出。

[实施例]

接下来，将描述为了确认本实施例的效果而进行的比较实验。在此，图4中所示的本实施例的结构是实施例，图5中所示的结构是比较例1，并且图6中所示的结构是比较例2。首先，将简要描述比较例1和比较例2的结构。顺便提及，比较例1和比较例2与图4中所示的第一实施例的不同仅在于排出路径的结构，因此其他构成元件由相同的附图标记或符号来表示，并且将省略其描述。

在比较例1中，如图5所示，使用如下的排出路径，其中，排出路径211的内周面具有沿排出螺纹部47c的外径形成的圆形形状，并且其底面低于在示出本实施例的图4中的排出路径49的第二底面49a。在比较例2中，如图6所示，类似于在比较例1中，使用如下的显影设备，其中，排出路径491的内周面具有沿排出螺纹部47c的外径形成的圆形形状，但其底面与在示出本实施例的图4中的排出路径49的第二底面49a位于相同的高度(水平)。

在实验中，针对本实施例、比较例1和比较例2的显影设备，检查通过排出口48的显影剂排出速度相对于显影容器40中的显影剂的重量的关系。图7示出了本实验的结果。在图7中，实线表示本实施例的结果，虚线表示比较例1的结果，而点线表示比较例2的结果。

首先，在本实施例的情况下，能够确认这样的状态，即，在显影剂240g时，排出速度为0g/min，即，显影剂的排出沉降，然后随着显影剂的重量增加而单调增加。此外，在本实施例及比较例1和比较例2的显影设备中，显影剂的最大供给速度为约1.5g/min，因此在本实施例中，在显影剂最大265g时，显影剂的供给和排出平衡并且达到平衡状态。因此，在本实施例的显影设备中，依据显影剂的供给量的改变，显影容器40中的显影剂量在240g至265g的范围中改变。在本实施例及比较例1和2的显影设备中，能够没有问题地对显影设备进行控制的显影剂重量的容许范围是230g至275g，但是在本实施例的显影设备中，能够获得将显影剂重量的改变抑制到更小水平的效果。

另一方面，在比较例1的情况下，显影剂排出速度与最大显影剂供给量平衡的最大显影剂重量是260g，这与本实施例中的并无多大改变，但是排出沉降的显影剂重量是215g。即，比较例1的显影设备的最小显影剂重量小于适当重量，因此存在发生显影剂对显影套筒的涂层不稳定的问题的可能性。这是因为，主要确保了排出路径490的开口，但同时，排出路径的底面低，因此排出速度大，同时排出停止显影剂量变小。

另外，在比较例2的情况下，显影剂的排出沉降的显影剂重量是240g，这与本实施例中的相同，但是显影剂排出速度与最大显影剂供给量平衡的最大显影剂重量是285g，这大大超出了适当重量。

在显影剂供给量增加并且显影容器40中的显影剂量超过275g的情况下，由于显影剂的重量，载体的堆积密度增大，因此，由磁导率传感器计算出的调色剂的重量比被估计为比真值小的值。因此，这样的问题是，虽然显影容器40中的显影剂的调色剂含量实际上是正确的，但显影剂供给量增加，因而显影剂重量增加，结果，在比较例2的显影设备中会发生显影剂供给量进一步增加。

这是因为，排出路径491的底面具有与本实施例中的排出路径49的底面相同的高度，而排出路径491的开口面积小。因此，排出停止显影剂量是与本实施例中的相同的240g，但是即使当显影剂的重量增加时，排出速度与本实施例中的相比不增加。

如由比较实验的上述结果可知，在本实施例中，从排出停止的最小显影剂重量至最大显影剂重量的显影剂的改变量，被抑制到小的水平，使得获得能够正确地控制显影剂重量(量)的效果。

如上所述，为了将显影容器中的显影剂重量的改变量抑制到小的水平，重要的是，在主要确保排出路径49的开口面积的同时，排出路径49的第二底面49b维持在高水平。

在此，关于作为第一因素的、排出路径49的第二底面49b维持在高水平，能够获得随着底面的高度增加至可能的程度，增加显影剂的排出停止的最小显影剂重量的效果，并且因此这是合适的。即，底面可以优选地上升至底面不与排出螺纹部47c以及排出螺纹部47c的轴210干扰的范围内的可能程度。由于这个原因，可以仅要求排出路径49的第二底面49a的最小高度为不小于排出路径49与在垂直方向上从排出螺纹部47c的轴向中心O向下绘制的垂线之间的交点P的位置。

接下来，关于作为第二因素的、主要确保排出路径49的开口面积，当排出路径49的开口大于沿排出螺纹部47c的外径的圆时，能够获得减少最大显影剂重量的效果。即，可以仅要求排出路径49的开口面积大于具有中心O并且半径为点O和P之间的距离r的圆形辊。

[比较例3]

在此，如图8中所示，在排出路径492的第二底面492a上存在最小值(点)Q而非点P的情况下，显影剂的排出优先从点Q进展。由于这个原因，显影剂的排出停止的最小显影剂重量变低，因而是不利的。

[另一第一示例]

将描述满足上述要求的具体示例。将参照图9描述本实施例的另一第一示例。图9示出了排出路径49A的截面，但是为便于说明，省略了排料螺纹部47c。与图4的(b)中所示的结构的不同在于，虽然排出路径49A的第二底面49Aa的高度与排出路径49的第二底面49a的高度相同，但是第二底面49Aa上方的开口面积大，并且排出速度高于图4的(b)中所示的结构。换言之，第二底面49Aa具有这样的形状，使得第二底面49Aa在水平上延伸到排出路径49A的圆柱形外壁，并且未配设如图4的(b)中的一对侧壁49b。

另外，在另一第一示例的这种情况下，排出路径49A的第二底面49Aa的最低位置是在第二底面49Aa与在垂直方向上从排出螺纹部47c的轴向中心O绘制的垂线之间的交点P上。此外，排出路径49A在给送路径侧的开口面积大于具有半径r的圆R的面积，半径r是排出螺纹部47c的轴中向心O与交点P之间的距离。

[另一第二示例]

将描述本实施例的另一第二示例。在图10中所示的结构的情况下，排出路径49B的第二底面49Ba以及在两侧从第二底面49Ba向上延伸的一对侧壁49Bb都以弧形形状形成。此外，该对侧壁49Bb的上端延伸到排出螺纹部47c的轴向中心的高度。此外，第三底面49Bc在水平方向上从该对侧壁49Bb的上端延伸至排出路径49B的圆柱形外壁。

此外，在另一第二示例的这种情况下，排出路径49B的第二底面49Ba的最低位置是在第二底面49Ba与在垂直方向上从排出螺纹部47c的轴向中心绘制的垂线之间的交点上。此外，排出路径49B在给送路径侧的开口面积大于具有如下半径的圆的面积，半径是排出螺纹部47c的轴向中心与交点之间的距离。

然而，与图9中所示的结构不同，配设有高于第二底面49Ba的第三底面49Bc，使得排出路径49B的底面形状总体上高于图9中所示的结构。由于这个原因，即使在通过排出螺纹部47c和返回螺纹部47b的旋转驱动使显影剂在某种程度上上升的情况下，也能够抑制显影剂的排出。

<变型例>

将参照图11和图12描述变型的实施例。在本实施例的情况下，与图4中所示的第一实施例的结构不同，一对侧壁49Cb是倾斜的。其他结构和动作与上述的第一实施例中的相同，因此，将省略或简要地进行相同结构的描述和例示。在下文中，将主要描述与第一实施例的不同。

如图11中所示，排出路径49C的第二底面49Ca在垂直于排出螺纹部47c的轴向中心O的截面具有关于轴向中心O的弧形形状。另外，排出路径49C包括从第二底面49Ca的两侧向上延伸的一对侧壁49C。该对侧壁49Cb被形成为，使得一对上侧侧壁部49Cb1在排出螺纹部47c的轴向中心O的上侧之间的距离，宽于一对下侧侧壁部49Cb2在该对上侧侧壁部49b1的下侧之间的距离。此外，该对上侧侧壁部49Cb1之间的距离向上变宽。

具体而言，该对上侧侧壁部49Cb1和该对下侧侧壁部49Cb2(即，该对侧壁49Cb)以直线形状形成，使得这些部分沿着第二底面49Ca的弧平滑地连续。此外，使该对侧壁49Cb中的至少一个的倾斜角不小于显影剂的休止角。在本实施例中，侧壁49Cb二者在相反方向上以不小于显影剂的休止角的角度倾斜，并且倾斜角为45°。

在此，将描述为什么使该对侧壁49Cb的倾斜角不小于显影剂的休止角的原因。在排出路径49C中，如上所述，通过从返回螺纹部47b的末端至排出路径49的入口(参照图4)这一区间中的显影剂的压力来给送显影剂。因此，在该区间中，形成基于休止角的显影剂层。由于这个原因，而且与显影剂的休止角相对应地形成排出路径49的底面和侧壁的形状，使得最有效地抑制显影剂的排出的同时能够获得最大开口面积。

顺便提及，参照图12，显影剂的休止角，是指随着使显影剂D落下而形成的锥形堆的底面部分的角度，即，图中的角α。当显影剂D的休止角不小于该角α时，显影剂D通过其自身重量向下滑动。在本实施例中使用的显影剂的休止角为35°。

例如，能够使用以下方法来测定显影剂的休止角。

粉末测试仪(细川密克朗有限公司(Hosokawa Micron Co.,Ltd.)：型号PT-N)的振动台配有筛孔为246μm的筛。然后，将250cc的测试样品放置在筛中，并且振动180秒。然后，通过使用角度测量臂，来测量已在休止角测量台上形成的调色剂堆的休止角。

虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

Claims (5)

1.一种显影设备，其能够安装到图像形成装置，所述显影设备包括：

显影容器，其被构造为容纳显影剂；

可旋转构件，其包括被构造为在所述显影容器中在第一方向上给送显影剂的所述第一螺纹部，和被构造为在与所述第一方向相反的第二方向上给送显影剂的第二螺纹部，所述第二螺纹部在所述第一螺纹部的相对于所述第一方向的下游且与所述第一螺纹部同轴地配设；

第一给送路径，其被构造为容纳所述可旋转构件的所述第一螺纹部，并且被构造为给送显影剂；

第二给送路径，其与所述第一给送路径连通地配设在所述第二螺纹部的相对于所述第一方向的下游位置处，其中，所述第二给送路径的底面的位置比所述第一给送路径的底面的位置更靠近所述可旋转构件的旋转轴，并且所述第二给送路径的、垂直于所述可旋转构件的旋转轴线的截面面积，小于所述第一给送路径的、垂直于所述可旋转构件的旋转轴线的截面面积；以及

排出口，其被配设在所述第二给送路径中并且被构造为许可显影剂的排出，

其中，在所述显影设备被安装到所述图像形成装置的状态下，在所述第二给送路径的、垂直于所述可旋转构件的旋转轴线的截面中，所述第二给送路径具有以下形状：所述第二给送路径包括，所述第二给送路径在所述旋转轴的中心的相对于垂直方向的上方侧的侧面之间的距离向上增大的区域。

2.根据权利要求1所述的显影设备，其中，所述第二给送路径的底面具有垂直于所述可旋转构件的轴向中心的截面形状，使得所述截面形状是关于所述轴向中心的弧形形状。

3.根据权利要求2所述的显影设备，其中，在垂直于所述可旋转构件的旋转轴方向的截面中，所述侧面中的各个具有以下形状：所述侧面从具有所述弧形形状的所述第二给送路径的底面直线地向上延伸。

4.根据权利要求3所述的显影设备，其中，所述侧面中的至少一个相对于水平方向具有不小于显影剂的休止角的倾斜角。

5.根据权利要求3所述的显影设备，其中，所述侧面中的至少一个的倾斜角不小于35°。