CN113703301B - 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：显影容器、显影剂承载体、第一搅拌输送部件；第二搅拌输送部件。显影容器具有：第一分隔壁，其沿着长度方向划分第一输送室和第二输送室；第一连通部，其将显影剂从第一输送室传送至第二输送室；第二连通部，其将显影剂从第二输送室传送至第一输送室；显影剂补给口，其补给显影剂；显影剂排出部，其供剩余的显影剂排出；第二分隔壁，其在第二输送室的下游侧与第二搅拌输送部件的限制部相邻地配置，并划分第一输送室和限制部；以及遮蔽部，其与第一分隔壁和第二分隔壁以架桥状连结，并遮蔽第二连通部的上部，在遮蔽部的上端部与显影容器的内表面之间形成有间隙。

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：在利用电子照相方式的复印机、打印机、传真机、它们的复合机等图像形成装置中使用的显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置，尤其涉及：进行包含调色剂和载体的双组分显影剂的补给并且排出剩余显影剂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

在图像形成装置中，利用显影装置对形成在由感光体等构成的像承载体上的潜像进行显影，并可视化为调色剂像。作为这样的显影装置之一，采用使用双组分显影剂的双组分显影方式。这种显影装置在显影容器内容纳含有载体和调色剂的双组分显影剂，配设有向像承载体供给显影剂的显影辊(显影剂承载体)，并且配设有一边对显影容器内部的显影剂进行输送搅拌一边将其向显影辊供给的搅拌输送部件。

在双组分显影方式的显影装置中，调色剂通过显影动作被消耗，另一方面，载体未被消耗而残留在显影装置内。因此，在显影容器内与调色剂一起被搅拌的载体随着搅拌频率增加而劣化。其结果，载体对调色剂的带电赋予性能逐渐降低。

因此，提出了一种显影装置，其具备向显影容器内补给含有载体的显影剂的CASS(Carrier Auto Streaming System，载体自动流送系统)，并通过排出剩余的显影剂来抑制带电性能的降低。

然而，显影剂倾向于在高湿环境下体积(日语：嵩)减少，在低湿环境下体积增加，显影容器内的显影剂的重量根据图像形成装置的使用环境而产生偏差。其结果，可能会由于从高湿环境向低湿环境变化的情况下显影剂排出量的急剧增加、或从低湿环境向高湿环境变化的情况下显影剂的体积不足而导致显影不良等。

例如，已知一种显影装置，其配置为：相对于设置于向排出口排出显影剂的路径中的圆板部，设置于排出方向上游侧的回流螺杆的端部和圆板部不接合，其中，上述排出口排出显影装置内的显影剂。在该显影装置中，抑制了圆板部与圆板部上游的输送部的接合而导致的显影剂的飞溅，并且使显影剂排出量稳定。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种即使在显影剂的输送速度或流动性发生变化的情况下也能够减小显影容器内的显影剂的体积变化幅度的显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置。

(二)技术方案

本发明的第一结构的显影装置具备：

显影容器，其具有：

相互并列配置的第一输送室和第二输送室、

沿着长度方向划分所述第一输送室和所述第二输送室的第一分隔壁、

在所述第一分隔壁的两端部侧使所述第一输送室和所述第二输送室连通的连通部、

补给含有磁性载体和调色剂的显影剂的显影剂补给口、以及

设置在所述第二输送室的下游侧端部并供剩余的所述显影剂排出的显影剂排出部；

显影剂承载体，其可旋转地支撑于所述显影容器，并在表面承载所述第二输送室内的所述显影剂；

第一搅拌输送部件，其具有旋转轴和形成于所述旋转轴的外周面的第一输送叶片，并且沿第一方向将所述第一输送室内的所述显影剂搅拌及输送；以及

第二搅拌输送部件，其具有旋转轴和形成于所述旋转轴的外周面的第二输送叶片，并且沿与所述第一方向相反的方向即第二方向将所述第二输送室内的所述显影剂搅拌及输送，

其中，所述第二搅拌输送部件具备：

限制部，其相对于所述第二方向形成于所述第二输送叶片的下游侧，由沿与所述第二输送叶片相反的方向输送所述显影剂的输送叶片构成；

排出叶片，其相对于所述第二方向与所述限制部的下游侧相邻地形成，沿与所述第二输送叶片相同的方向输送显影剂并从所述显影剂排出部将所述显影剂排出；以及

圆板，其形成于所述限制部和所述第二输送叶片之间且与所述旋转轴垂直，

所述显影装置的特征在于，

所述连通部由第一连通部和第二连通部构成，其中，所述第一连通部在所述第一方向的下游侧将所述显影剂从所述第一输送室传送至所述第二输送室，所述第二连通部在所述第二方向的下游侧将所述显影剂从所述第二输送室传送至所述第一输送室，

所述显影容器具有：

第二分隔壁，其相对于所述第二方向在所述第二连通部的下游侧与所述限制部相邻地配置，并划分所述第一输送室和所述限制部；以及

遮蔽部，其与所述第一分隔壁和所述第二分隔壁以架桥状连结，并遮蔽所述第二连通部的上部，

在所述遮蔽部的上端部与所述显影容器的内表面之间形成有间隙。

此外，本发明是一种图像形成装置，其具备在记录介质上形成图像的图像形成部，所述图像形成部包括：

形成有静电潜像的像承载体；以及

根据本发明第1至7方面中任一方面所述的显影装置，所述显影装置将形成在所述像承载体上的所述静电潜像显影成调色剂图像。

(三)有益效果

根据本发明的第一结构，通过在第二连通部的上方设置遮蔽部，并在遮蔽部的上端部和显影容器的内表面之间形成间隙，从而在显影剂的输送速度较快的情况下，利用遮蔽部抑制显影剂从第二输送室向第一输送室移动，能够增加到达限制部的显影剂量，并将来自显影容器的显影剂排出量维持为恒定。因此，能够抑制在显影剂的输送速度或流动性发生变化的情况下因显影容器内的显影剂的体积变动而导致的显影不良。

此外，根据本发明的第二结构，在图像形成装置中，能够抑制在显影剂的输送速度或流动性发生变化的情况下因显影容器内的显影剂的体积变动而导致的显影不良，其中，该图像形成装置具备在记录介质上形成图像的图像形成部，该图像形成部包括形成有静电潜像的像承载体以及将形成在像承载体上的所述静电潜像显影成调色剂图像的显影装置。

附图说明

图1是搭载有本发明的显影装置3a～3d的图像形成装置100的概要剖视图。

图2是本发明第一实施方式的显影装置3a的侧面剖视图。

图3是表示第一实施方式的显影装置3a的搅拌部的俯视剖视图。

图4是图3中的显影剂排出部20h周边的放大图。

图5是从搅拌输送室21侧观察图4中的下游侧连通部20f周边的图。

图6是第一实施方式的显影装置3a的、包含第一分隔壁20a的搅拌输送室21以及供给输送室22的纵剖视图。

图7是第一实施方式的显影装置3a的、包含下游侧连通部20f的搅拌输送室21以及供给输送室22的纵剖视图。

图8是表示第一实施方式的显影装置3a中的遮蔽部57的高度与显影剂的稳定体积的关系的图表。

图9是表示第一实施方式的显影装置3a中的搅拌输送螺杆25以及供给输送螺杆26的旋转速度与显影剂的稳定体积的关系的图表。

图10是第一实施方式的显影装置3a的、在遮蔽部57的上方设置有台阶部60的变形例的包含下游侧连通部20f的搅拌输送室21及供给输送室22的纵剖视图。

图11是本发明的第二实施方式的显影装置3a的显影剂排出部20h周边的俯视剖视图。

图12是从搅拌输送室21侧观察图11中的下游侧连通部20f周边的图。

图13是第二实施方式的显影装置3a的、包含下游侧连通部20f的搅拌输送室21以及供给输送室22的纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示搭载有本发明的显影装置3a～3d的图像形成装置100的内部构造的剖视图。在图像形成装置100(在此为彩色打印机)内，从输送方向上游侧(在图1中为左侧)起依次配设有四个图像形成部Pa、Pb、Pc以及Pd。这些图像形成部Pa～Pd对应于不同的四个颜色(青色、品红色、黄色以及黑色)的图像而设置，分别通过带电、曝光、显影以及转印的各步骤依次形成青色、品红色、黄色以及黑色的图像。

在这些图像形成部Pa～Pd中，配设有承载各色可视像(调色剂像)的感光鼓(像承载体)1a、1b、1c以及1d，并且通过驱动构件(未图示)在图1中沿逆时针方向旋转的中间转印带8与各图像形成部Pa～Pd相邻地设置。在这些感光鼓1a～1d上形成的调色剂像依次被一次转印并重叠在一边与各感光鼓1a～1d抵接一边移动的中间转印带8上。之后，被一次转印到中间转印带8上的调色剂像通过二次转印辊9被二次转印到作为记录介质的一例的转印纸P上。进而，二次转印有调色剂像的转印纸P在定影部13中调色剂像被定影后，从图像形成装置100主体排出。一边使感光鼓1a～1d在图1中沿顺时针方向旋转，一边对各感光鼓1a～1d执行图像形成工序。

二次转印有调色剂像的转印纸P被容纳在配置于图像形成装置100的主体下部的纸盒16内，经由给纸辊12a以及对位辊对12b向二次转印辊9与中间转印带8的驱动辊11的夹持部输送。中间转印带8使用电介质树脂制的片材，主要使用没有接缝的(无缝)带。此外，在二次转印辊9的下游侧配置有用于去除残留在中间转印带8表面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。在可旋转地配设的感光鼓1a～1d的周围和下方，设置有使感光鼓1a～1d带电的带电装置2a、2b、2c以及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上形成调色剂像的显影装置3a、3b、3c以及3d、去除残留在感光鼓1a～1d上的显影剂(调色剂)等的清洁装置7a、7b、7c以及7d。

如果从个人计算机等上位装置输入图像数据，则首先，通过带电装置2a～2d使感光鼓1a～1d的表面均匀带电。接着，通过曝光装置5根据图像数据进行光照射，在各感光鼓1a～1d上形成与图像数据对应的静电潜像。在显影装置3a～3d中，分别填充有规定量的包含青色、品红色、黄色以及黑色各色的调色剂的双组分显影剂。另外，在填充于各显影装置3a～3d内的双组分显影剂中的调色剂的比例由于后述的调色剂像的形成而低于规定值的情况下，从容器4a～4d向各显影装置3a～3d补给含有调色剂以及载体的显影剂。该显影剂中的调色剂通过显影装置3a～3d供给至感光鼓1a～1d上并进行静电附着，由此形成与通过来自曝光装置5的曝光而形成的静电潜像相对应的调色剂像。

然后，由一次转印辊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电场，感光鼓1a～1d上的青色、品红色、黄色以及黑色的调色剂像被一次转印到中间转印带8上。这四种颜色的图像以预先确定的规定位置关系来形成，以便形成规定的全色图像。之后，为了准备要继续进行的新静电潜像的形成，通过清洁装置7a～7d去除一次转印后残留在感光鼓1a～1d的表面的调色剂等。

中间转印带8架设在上游侧的从动辊10和下游侧的驱动辊11上，如果中间转印带8随着由带驱动马达(未图示)驱动的驱动辊11的旋转而开始沿逆时针方向旋转，则转印纸P以规定的定时从对位辊对12b向驱动辊11和与其相邻设置的二次转印辊9的夹持部(二次转印夹持部)输送，中间转印带8上的全色图像被二次转印到转印纸P上。二次转印有调色剂像的转印纸P被输送至定影部13。

被输送至定影部13的转印纸P由定影辊对13a进行加热以及加压，从而将调色剂像定影在转印纸P的表面，形成规定的全色图像。形成有全色图像的转印纸P由向多个方向分支的分支部14分配输送方向，直接(或者被输送至双面输送路径18并在双面形成了图像之后)由排出辊对15排出至排出托盘17。

图2是搭载于图像形成装置100的本发明的第一实施方式的显影装置3a的侧面剖视图。另外，在以下的说明中例示了配置于图1的图像形成部Pa的显影装置3a，但配置于图像形成部Pb～Pd的显影装置3b～3d的结构也基本相同，因此省略说明。

如图2所示，显影装置3a具备显影容器20，该显影容器20收纳含有磁性载体和调色剂的双组分显影剂(以下也简称为显影剂)，显影容器20由第一分隔壁20a划分成搅拌输送室21、供给输送室22。在搅拌输送室21以及供给输送室22中，分别可旋转地配设有搅拌输送螺杆25以及供给输送螺杆26，该搅拌输送螺杆25用于将从容器4a(参照图1)供给的调色剂以及载体与显影容器20内的显影剂混合并搅拌，使调色剂带电。

配设在搅拌输送室21内的搅拌输送螺杆25具有旋转轴25a和第一输送叶片25b，该第一输送叶片25b与旋转轴25a一体地设置，并且在旋转轴25a的轴向上以恒定的螺距呈螺旋状形成。旋转轴25a可旋转地轴支承于显影容器20。搅拌输送螺杆25进行旋转，从而一边对搅拌输送室21内的显影剂进行搅拌一边将其向规定方向(显影辊31的轴向的一侧)输送。

配设在供给输送室22内的供给输送螺杆26具有旋转轴26a和第二输送叶片26b，该第二输送叶片26b与旋转轴26a一体地设置，并且由朝向与第一输送叶片25b相同的方向的(卷绕方向相同的)叶片呈螺旋状形成。旋转轴26a与搅拌输送螺杆25的旋转轴25a平行地配置，并且可旋转地轴支承于显影容器20。供给输送螺杆26进行旋转，从而一边对供给输送室22内的显影剂进行搅拌一边将其向与搅拌输送螺杆25相反的方向输送，并供给至显影辊31。

显影剂被搅拌输送螺杆25以及供给输送螺杆26搅拌并沿轴向(与图2的纸面垂直的方向)输送，经由在第一分隔壁20a的两端部形成的上游侧连通部20e以及下游侧连通部20f(参照图3)在搅拌输送室21、供给输送室22之间循环。即，由搅拌输送室21、供给输送室22、上游侧连通部20e、下游侧连通部20f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，在供给输送螺杆26的右斜上方配置有显影辊31。并且，显影辊31的外周面的一部分从显影容器20的开口部20b露出并与感光鼓1a对置。显影辊31在图2中沿逆时针方向旋转。对显影辊31施加将交流电压叠加在直流电压上而成的显影电压。

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和固定在显影套筒内并具有多个磁极的磁铁(未图示)构成。另外，在此使用表面进行了滚花加工的显影套筒，但也可以使用在表面形成多个凹形状(凹坑)的显影套筒、或表面进行了喷砂加工的显影套筒。

此外，限制刮板27沿显影辊31的长度方向(与图2的纸面垂直的方向)安装于显影容器20。在限制刮片27的前端部与显影辊31的表面之间形成有微小的间隙(缝隙)。

接着，对显影装置3a的搅拌部的结构进行详细说明。图3是表示第一实施方式的显影装置3a的搅拌部的俯视剖视图(图2的AA’箭头方向剖视图)，图4是图3中的显影剂排出部20h周边的局部放大图。图5是从搅拌输送室21侧观察图4中的下游侧连通部20f周边的图。

在显影容器20中形成有搅拌输送室21、供给输送室22、第一分隔壁20a、第二分隔壁20c、上游侧连通部20e以及下游侧连通部20f，此外，形成有显影剂补给口20g、显影剂排出部20h、上游侧壁部20i以及下游侧壁部20j。另外，在搅拌输送室21中，将图3的左侧作为上游侧，将图3的右侧作为下游侧，此外，在供给输送室22中，将图3的右侧作为上游侧，将图3的左侧作为下游侧。因此，连通部和壁部以供给输送室22为基准称为上游侧和下游侧。

第一分隔壁20a沿显影容器20的长度方向延伸，以使搅拌输送室21和供给输送室22并列的方式进行划分。第二分隔壁20c从下游侧壁部20j的内壁面突出，以与构成限制部52的螺旋叶片的外周面对置的方式形成在第一分隔壁20a的延长线上。

第一分隔壁20a的长度方向的右侧端部与上游侧壁部20i的内壁部一同形成上游侧连通部20e。另一方面，第一分隔壁20a的长度方向的左侧端部与第二分隔壁20c一同形成下游侧连通部20f。

如图5所示，下游侧连通部20f的上部被遮蔽部57遮蔽，该遮蔽部57以架桥状与第一分隔壁20a和第二分隔壁20c连结。即，下游侧连通部20f是被第一分隔壁20a、第二分隔壁20c以及遮蔽部57包围而成的隧道状的开口。在遮蔽部57的上方，在与显影容器20的内表面之间形成有间隔(空隙)d。

显影剂补给口20g是用于从设置在显影容器20上部的容器4a(参照图1)向显影容器20内补给新调色剂和载体的开口，其配置在搅拌输送室21的上游侧(图3的左侧)。

显影剂排出部20h将由于显影剂的补给而在搅拌输送室21和供给输送室22内剩余的显影剂排出。显影剂排出部20h沿供给输送室22的长度方向连续地设置在供给输送室22的下游侧端部。

搅拌输送螺杆25延伸到搅拌输送室21的长度方向的两端部侧，第一输送叶片25b也与上游侧连通部20e以及下游侧连通部20f对置设置。旋转轴25a可旋转地轴支承于显影容器20的上游侧壁部20i和下游侧壁部20j。

供给输送螺杆26具有显影辊31的轴向长度以上的长度，并且延伸到与上游侧连通部20e对置的位置。旋转轴26a与搅拌输送螺杆25的旋转轴25a平行地配置，可旋转地轴支承于显影容器20的上游侧壁部20i和显影剂排出部20h。在供给输送螺杆26的旋转轴26a上，限制部52以及排出叶片53与第二输送叶片26b一起一体成型。

限制部52阻挡在供给输送室22内被输送至下游侧的显影剂，并且将规定量以上的显影剂输送至显影剂排出部20h。限制部52由设置在旋转轴26a上的螺旋叶片构成，由朝向与第二输送叶片26b相反的方向的(反向卷绕的)螺旋叶片形成，并且其被设定为与第二输送叶片26b的外径大致相同且比第二输送叶片26b的螺距小。此外，在限制部52与显影容器20的内壁部之间形成规定的间隙。剩余的显影剂通过该间隙移动到显影剂排出部20h。

在显影剂排出部20h内的旋转轴26a上设置有排出叶片53。排出叶片53由朝向与第二输送叶片26b相同的方向的螺旋叶片构成，螺旋叶片的螺距以及外径比第二输送叶片26b小。如果旋转轴26a旋转，则排出叶片53也旋转，越过限制部52而输送至显影剂排出部20h内的剩余显影剂被送到图4的左侧，从未图示的显影剂排出口排出至显影容器20的外部。

在显影容器20的外壁面上配设有齿轮61～64。齿轮61、62固定于旋转轴25a，齿轮64固定于旋转轴26a，齿轮63可旋转地保持在显影容器20上而与齿轮62、64啮合。

如果齿轮61通过显影驱动马达(未图示)旋转，则搅拌输送螺杆25旋转。搅拌输送室21内的显影剂通过第一输送叶片25b沿主输送方向(第一方向、箭头P方向)输送，之后，通过上游侧连通部20e向供给输送室22内输送。进而，如果供给输送螺杆26经由齿轮62～64旋转，则供给输送室22内的显影剂通过第二输送叶片26b沿主输送方向(第二方向、箭头Q方向)输送。在未补给新的显影剂的显影时，显影剂一边大幅改变其体积，一边从搅拌输送室21通过上游侧连通部20e输送至供给输送室22内，且通过下游侧连通部20f输送至搅拌输送室21，而不会越过限制部52。

像这样，显影剂从搅拌输送室21一边向上游侧连通部20e、供给输送室22以及下游侧连通部20f循环一边被搅拌，搅拌后的显影剂被供给至显影辊31。

接着，对从显影剂补给口20g补给显影剂的情况进行说明。如果调色剂因显影而消耗，则含有调色剂和载体的显影剂从容器4a经由显影剂补给口20g被补给到搅拌输送室21内。

与显影时相同，补给的显影剂通过搅拌输送螺杆25在搅拌输送室21内沿主输送方向(箭头P方向)输送，之后，通过上游侧连通部20e输送至供给输送室22内。进而，通过供给输送螺杆26，显影剂在供给输送室22内沿主输送方向(箭头Q方向)输送。如果限制部52随着旋转轴26a的旋转而旋转，则通过限制部52对显影剂施加与主输送方向相反的方向(反向输送方向)的输送力。显影剂被该限制部52阻挡而体积增大，剩余的显影剂(与从显影剂补给口20g补给的显影剂等量)越过限制部52，经由显影剂排出部20h排出至显影容器20的外部。

如图4所示，供给输送螺杆26在第二输送叶片26b与限制部52之间配置有圆板55。圆板55与第二输送叶片26b、限制部52以及排出叶片53一起通过合成树脂与旋转轴26a一体成型。

通过第二输送叶片26b沿主输送方向(箭头Q方向)输送的显影剂的输送力被圆板55阻挡而暂时减弱。然后，通过限制部52对显影剂施加反向的输送力，将显影剂向与主输送方向相反的方向推回。即，圆板55起到降低从供给输送室22朝向限制部52的显影剂的输送力(压力)的作用。其结果，抑制了向限制部52以及下游侧连通部20f移动的显影剂面的起伏(变动)，并且无论显影剂的输送速度如何，都能够使大致恒定量的显影剂滞留在限制部52附近。

然后，如果从显影剂补给口20g补给显影剂，显影容器20内的显影剂的体积增加，则滞留在限制部52的上游侧的显影剂越过圆板55和限制部52移动到排出叶片53(显影剂排出部20h)，从显影剂排出部20h排出剩余的显影剂。在来自显影剂排出部20h的显影剂的排出减小的时刻，显影容器20内的显影剂的体积稳定。将体积稳定时的显影剂的体积作为稳定体积。

在本发明的图像形成装置100中，工序速度根据输送的转印纸P的厚度或种类、输出图像的种类进行两级切换。即，在转印纸P为普通纸的情况或输出文字原稿的情况下，以通常的驱动速度(以下称为全速模式)进行图像形成处理，在转印纸P为厚纸的情况或输出照片图像的情况下，以比通常低的速度(以下称为减速模式)进行图像形成处理。由此，在使用厚纸作为转印纸P的情况或输出照片图像的情况下，能够确保充分的定影时间而提高画质。

如上所述，如果进行全速模式和减速模式的切换，则搅拌输送螺杆25、供给输送螺杆26的旋转速度也变化，因此显影容器20内的显影剂的输送速度急剧变化。其结果，在显影容器20内产生显影剂的偏移从而显影剂的体积(显影剂面)发生变动，因此从显影剂排出部20h排出的显影剂量也发生变化，显影容器20内的显影剂量发生变化。

具体而言，如果显影剂的输送速度(搅拌输送螺杆25、供给输送螺杆26的旋转速度)变快，则即使显影容器20内的显影剂的重量恒定，显影剂的体积也会增大。例如，如果加快显影剂的输送速度，则存在显影剂在到达限制部52的下游侧之前从供给输送室22侧通过下游侧连通部20f被传送至搅拌输送室21侧的情况。其结果，到达限制部52的显影剂减少，显影剂难以从显影剂排出部20h排出。在本实施方式中，通过调整配置在下游侧连通部20f上方的遮蔽部57的高度，来调整显影剂的排出量。

图6是第一实施方式的显影装置3a的、包含第一分隔壁20a的搅拌输送室21以及供给输送室22的纵剖视图(图4的BB’箭头方向剖视图)。如图6所示，第一分隔壁20a延伸到搅拌输送室21以及供给输送室22的上表面，并且沿长度方向(与图6的纸面垂直的方向)将搅拌输送室21和供给输送室22完全划分。

图7是第一实施方式的显影装置3a的、包含下游侧连通部20f的搅拌输送室21以及供给输送室22的纵剖视图(图4的CC'箭头方向剖视图)。如图7所示，在遮蔽部57的上端部与显影容器20(搅拌输送室21以及供给输送室22)的内表面之间形成有间隔d。

在显影剂的输送速度快的情况下，从供给输送室22传送至搅拌输送室21的显影剂量增加，越过供给输送室22与圆板55的间隙到达限制部52的显影剂量减少。因此，通过调整遮蔽部57的高度(遮蔽宽度)，限制显影剂从供给输送室22向搅拌输送室21移动。

在显影剂的输送速度快的情况下，通过下游侧连通部20f的显影剂和从供给输送室22越过遮蔽部57而通过了上方的间隔d的显影剂向搅拌输送室21移动。其结果，与不设置遮蔽部57的结构相比，抑制了显影剂向搅拌输送室21移动，移动到限制部52的显影剂增加。另一方面，在显影剂的输送速度慢的情况下，仅从供给输送室22通过了下游侧连通部20f的显影剂向搅拌输送室21移动。由此，无论显影剂的输送速度如何，都能够使到达限制部52的显影剂量恒定，并能够抑制显影剂排出量的偏差而使显影容器20内的显影剂的体积稳定。

为了调整从供给输送室22传送至搅拌输送室21的显影剂量，重要的是间隔d、遮蔽部57的高度h以及开口宽度w1(参照图5)的调整。如果间隔d过小，则在显影剂的输送速度变快时，显影剂无法越过遮蔽部57，供给输送室22内的显影剂的体积增加。从显影装置3a的小型化的观点出发，优选将间隔d设置为最小限度，但需要以使得即使在输送速度快的情况下显影剂也能够越过遮蔽部57的方式设定间隔d。

此外，优选地，遮蔽部57的下端部57a位于与搅拌输送螺杆25的旋转轴25a、供给输送螺杆26的旋转轴26a的上端部和下端部之间重叠(图7的区域R)的位置。即，遮蔽部57的高度h基于间隔d以及下端部57a的位置来确定。此外，开口宽度w1根据填充在显影容器20内的显影剂量或显影剂的规格来确定。

图8是表示遮蔽部57的高度h(开口上填埋宽度(日语：開口上埋め幅))与显影剂的稳定体积以及稳定重量的关系的图表。在图8中，示出了将工序速度设定为70张/min、将下游侧连通部20f的开口宽度w1设定为15mm、20mm、25mm、使开口上填埋宽度变化成4mm、5mm、6mm时的显影剂的稳定体积以及稳定重量的变化。

如图8所示，对于开口宽度w1为15mm(×的数据系列)、20mm(△的数据系列)、25mm(●的数据系列)任一情况而言，随着开口上填埋宽度增大，显影剂的稳定体积以及稳定重量减少。这是因为，如果遮蔽部57的高度h增大，则限制显影剂从供给输送室22向搅拌输送室21移动，朝向限制部52的显影剂量变多，其结果，显影剂的排出量增加。

图9是表示搅拌输送螺杆25以及供给输送螺杆26的旋转速度与显影剂的稳定体积以及稳定重量的关系的图表。在图9中，示出将下游侧连通部20f的开口宽度w1设定为15mm、将遮蔽部57的高度h(开口上填埋宽度)设定为5mm、使搅拌输送螺杆25以及供给输送螺杆26的旋转速度变化为139rpm、278rpm、449rpm(与打印速度20张/min、40张/min、70张/min对应)时的显影剂的稳定体积以及稳定重量的变化。

如图9所示，对于打印速度20张/min、40张/min、70张/min任一情况而言，显影剂的稳定体积在150cc～160cc的范围内推移，稳定重量在290～310g的范围内推移。根据以上结果可知，通过在下游侧连通部20f的上方设置遮蔽部57，无论搅拌输送螺杆25以及供给输送螺杆26的旋转速度如何，都能够将显影剂的稳定体积维持为恒定。

另外，只要能够在上方确保间隙d，遮蔽部57的高度h也可以达到与显影容器20内的显影剂循环部的上表面(第一分隔壁20a的上端部)相同的高度。此外，也可以根据所使用的显影剂或工序线速度，在比搅拌输送螺杆25以及供给输送螺杆26的旋转轴25a、26a更靠上方且到输送叶片25b、26b的上端部为止之间进行适当调整。

进而，如图5所示，设置于供给输送螺杆26的圆板55被配置为其轴向的位置进入区域r内，该区域r是下游侧连通部20f的宽度方向中心c1与下游侧连通部20f相对于供给输送室22内的显影剂的主输送方向(箭头Q方向)的下游侧端部de之间的区域。

在圆板55存在于比下游侧连通部20f的宽度方向中心c1更靠上游侧(图5的右侧)的情况下，从供给输送螺杆26向搅拌输送螺杆25传送的显影剂的流动变弱，来自显影剂排出部20h的显影剂排出量增加。其结果，显影容器20内的显影剂量趋于减少。另一方面，在圆板55位于比下游侧连通部20f的下游侧端部de更靠下游侧(图5的左侧)的情况下，当搅拌输送螺杆25以及供给输送螺杆26的旋转速度快时，从供给输送螺杆26向搅拌输送螺杆25传送的显影剂的流动增强，来自显影剂排出部20h的显影剂排出量减少。其结果，由搅拌输送螺杆25以及供给输送螺杆26的旋转速度差而引起的显影剂的体积变化增大。

因此，如本实施方式所示，通过将圆板55的轴向位置设置在区域r内，无论搅拌输送螺杆25以及供给输送螺杆26的旋转速度如何，都能够更加稳定地维持显影剂的稳定体积。

在圆板55的外径为旋转轴26a的轴径以下的情况下，本就不形成圆板55，无法期待圆板55对显影剂的阻挡效果。当圆板55的外径大于第二输送叶片26b的外径时，圆板55有可能与供给输送室22的内壁面接触。因此，将圆板55的外径设为比供给输送螺杆26的旋转轴26a的轴径大且为第二输送叶片26b的外径以下。

图10是在第一实施方式的显影装置3a的遮蔽部57的上方设置台阶部60的变形例的、包含下游侧连通部20f的搅拌输送室21以及供给输送室22的剖视图。如图10所示，通过在显影容器20的内表面形成向上凹陷的台阶部60，能够将遮蔽部57维持在规定的高度，并且能够为了使显影剂越过遮蔽部57移动而确保充分的间隔d。台阶部60的高度和宽度可以根据显影剂的流动性或输送速度来设定。

图11是本发明第二实施方式的显影装置3a的显影剂排出部20h周边的剖视放大图。图12是从搅拌输送室21侧观察图11中的下游侧连通部20f周边的图。图13是第二实施方式的显影装置3a的、包含下游侧连通部20f的搅拌输送室21以及供给输送室22的纵剖视图(图11的CC’箭头方向剖视图)。在本实施方式中，在遮蔽部57的上方配置有显影剂补给口20g。显影装置3a的其他部分的结构与第一实施方式相同。

通过在遮蔽部57的上方配置显影剂补给口20g，如图12和图13所示，能够在遮蔽部57的上方形成空间。由此，在显影剂的输送速度快的情况下，利用遮蔽部57限制显影剂从供给输送室22向搅拌输送室21移动，在供给输送室22内的显影剂的体积达到一定以上的情况下，显影剂从供给输送室22越过遮蔽部57顺畅地移动到搅拌输送室21。因此，与第一实施方式同样地，无论显影剂的输送速度如何，都能够使到达限制部52的显影剂量恒定，并且能够抑制显影剂排出量的偏差从而使显影容器20内的显影剂的体积稳定。

此外，遮蔽部57附近是显影剂从供给输送室22向搅拌输送室21的移动被限制且发生由限制部52引起的显影剂的推回的、容易发生显影剂的滞留的位置。因此，通过将显影剂补给口20g配置在遮蔽部57的上方，补给的块状的显影剂容易分散。因此，补给的显影剂与在显影容器20内循环的显影剂充分混合，从而能够使显影剂中的调色剂的带电量稳定化。

此外，在本实施方式中，如图12所示，也使设置于供给输送螺杆26的圆板55的轴向位置进入区域r内，该区域r是下游侧连通部20f的宽度方向中心c1与下游侧连通部20f相对于供给输送室22内的显影剂的主输送方向(箭头Q方向)的下游侧端部de之间的区域。由此，无论搅拌输送螺杆25以及供给输送螺杆26的旋转速度如何，都能够更加稳定地维持显影剂的稳定体积。

进一步地，在本实施方式中，圆板55的轴向的位置配置为：相对于供给输送室22内的显影剂的主输送方向(箭头Q方向)，比供给输送螺杆26的轴向上的显影剂补给口20g的开口宽度w2的中心c2更靠上游侧(图12的右侧)。根据该结构，能够使补给调色剂从显影剂补给口20g落下至由圆板55阻挡显影剂的位置。因此，显影容器20内的显影剂和补给调色剂容易混合，能够使调色剂的带电量更稳定化。

此外，本发明不限于上述各实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内能够进行各种变更。例如在遮蔽部57的上方配置显影剂补给口20g的第二实施方式中，也可以如图10所示的第一实施方式的变形例那样，在显影剂补给口20g的周围形成台阶部60。

此外，在上述各实施方式中，以具备图2所示的显影辊31的显影装置3a～3d为例进行了说明，但不限于此。例如，能够应用于：设置承载显影剂的磁辊，仅使调色剂从磁辊向显影辊31移动而形成调色剂层，并使用显影辊31上的调色剂层对静电潜像进行显影的显影装置等；使用含有调色剂和载体的双组分显影剂的各种显影装置。

此外，本发明不限于图1所示的串联式彩色打印机，也能够应用于数字或模拟方式的黑白复印机、黑白打印机、彩色复印机、传真机等使用双组分显影方式的各种图像形成装置。以下，通过实施例对本发明的效果进行更详细的说明。

[实施例1]

在图1所示的图像形成装置100中，对在使显影剂的输送速度变化时的显影装置3a～3d内的显影剂量的变化进行了调查。另外，试验在包括感光鼓1a以及显影装置3a的青色的图像形成部Pa中进行。

作为试验方法，将如图4和图5所示的、在下游侧连通部20f的上方设置遮蔽部57并在遮蔽部57的上方形成有间隔d的第一实施方式的显影装置3a作为本发明1，将如图11和图12所示的、在遮蔽部57的上方配置有显影剂补给口20g的第二实施方式的显影装置3a作为本发明2，并且将在下游侧连通部20f的上方不设置遮蔽部57的显影装置3a作为比较例。

在本发明1、2以及比较例的显影装置3a的显影容器20中，分别填充显影剂(调色剂浓度6％)175cc，在常温常湿环境下(25℃、50％)使搅拌输送螺杆25、供给输送螺杆26的旋转速度变化为139rpm、278rpm、449rpm这三个水平来驱动显影装置3a，对显影剂进行了搅拌输送。在显影剂从显影剂排出部20h的排出减小时，对存在于显影容器20内的显影剂量(稳定重量、稳定体积)进行了测量。

本发明1、2以及比较例中使用的搅拌输送螺杆25、供给输送螺杆26的第一输送叶片25b、第二输送叶片26b是外径为18mm的螺旋叶片，第一分隔壁20a的高度为15mm。此外，限制部52由外径18mm的三片反向卷绕的螺旋叶片构成，第二分隔壁20c的高度为8mm。排出叶片53是外径8mm的螺旋叶片。第二输送叶片26b、限制部52与供给输送室22的上表面之间的间隔(空隙)为1.5mm，排出叶片53与显影剂排出部20h的上表面之间的间隔为1.5mm。

此外，在供给输送螺杆26的第二输送叶片26b和限制部52之间形成直径18mm的圆板55，并且将其配置于从下游侧连通部20f的下游侧端部de向供给输送室22内的显影剂输送方向的上游侧(图5的右侧)2mm的位置。

本发明1、2的显影装置3a中的遮蔽部57的高度h为5mm。此外，在本发明1的显影装置3a中，在遮蔽部57的上方形成有5mm的间隔d，在本发明2的显影装置3a中，在遮蔽部57的上方形成有显影剂补给口20g的空间。

显影剂量的测量方法如下：将本发明1、2以及比较例的显影装置3a搭载在试验机上，改变搅拌输送螺杆25、供给输送螺杆26的旋转速度(搅拌输送室21、供给输送室22内的显影剂的输送速度)并搅拌显影剂，之后取下显影装置3a并测量重量。从测量的显影装置3a的重量中减去去除了显影剂后空的显影装置3a的重量，算出显影剂量(稳定重量)。此外，将算出的显影剂量除以体积密度而计算了稳定体积。搅拌输送螺杆25、供给输送螺杆26的旋转速度与稳定体积的关系如表1所示。

[表1]

由表1可知，在下游侧连通部20f的上方设置遮蔽部57并在遮蔽部57的上方形成间隔d的本发明1以及在遮蔽部57的上方配置显影剂补给口20g的本发明2中，即使在使搅拌输送螺杆25、供给输送螺杆26的旋转速度发生变化的情况下，稳定体积的偏差也很小。

相对于此，在下游侧连通部20f的上方未设置遮蔽部57的比较例中，随着搅拌输送螺杆25、供给输送螺杆26的旋转速度增大，稳定体积增大。根据以上的结果确认了：在本发明1、2的显影装置3a中，与比较例相比，即使在显影剂的输送速度发生变化的情况下，也能够将显影剂的稳定体积维持为恒定，并且能够有效地抑制由于显影剂的体积不足或体积过剩而导致的显影不良等的发生。

[实施例2]

对于本发明的显影装置3a～3d产生的对调色剂飞散的抑制效果进行了调查。另外，试验在包括感光鼓1a和显影装置3a的青色的图像形成部Pa中进行。作为试验方法，在实施例1中使用的本发明2和比较例的显影装置3a的显影容器20中，分别填充显影剂(调色剂浓度6％)175cc，在常温常湿环境下(25℃、50％)连续打印2000张覆盖率2％的测试图像后，通过目视观察连续打印500张覆盖率10％、50％、80％的测试图像时的、因显影装置3a的调色剂飞散导致的污染。结果如表2所示。

[表2]

由表2可知，在遮蔽部57的上方配置有显影剂补给口20g的本发明2中，在覆盖率10％、40％、80％的任一个中均未发现调色剂飞散的发生。与此相对，在下游侧连通部20f的上方未设置遮蔽部57且未配置显影剂开口部20g的比较例中，在覆盖率80％的情况下发生了调色剂飞散。

根据以上结果可以确认，在本发明2的显影装置3a中，与比较例相比，补给的显影剂的分散性提高，调色剂带电量稳定，因此能够抑制由于调色剂的带电量不足而导致的调色剂飞散的发生。

本发明可用于：进行由调色剂和载体构成的双组分显影剂的补给并排出剩余显影剂的显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置。通过利用本发明，能够提供一种即使在显影剂的流动性或输送速度发生变化的情况下也能够减小显影容器内的显影剂的体积以及重量的变化幅度的显影装置。

Claims (10)

1.一种显影装置，具备：

显影容器，其具有：

相互并列配置的第一输送室和第二输送室、

沿着长度方向划分所述第一输送室和所述第二输送室的第一分隔壁、

在所述第一分隔壁的两端部侧使所述第一输送室和所述第二输送室连通的连通部、

补给含有磁性载体和调色剂的显影剂的显影剂补给口、以及

设置在所述第二输送室的下游侧端部并供剩余的所述显影剂排出的显影剂排出部；

显影剂承载体，其可旋转地支撑于所述显影容器，并在表面承载所述第二输送室内的所述显影剂；

第一搅拌输送部件，其具有旋转轴和形成于所述旋转轴的外周面的第一输送叶片，并且沿第一方向将所述第一输送室内的所述显影剂搅拌及输送；以及

第二搅拌输送部件，其具有旋转轴和形成于所述旋转轴的外周面的第二输送叶片，并且沿与所述第一方向相反的方向即第二方向将所述第二输送室内的所述显影剂搅拌及输送，

其中，所述第二搅拌输送部件具备：

限制部，其相对于所述第二方向形成于所述第二输送叶片的下游侧，由沿与所述第二输送叶片相反的方向输送所述显影剂的输送叶片构成；

排出叶片，其相对于所述第二方向与所述限制部的下游侧相邻地形成，沿与所述第二输送叶片相同的方向输送显影剂并从所述显影剂排出部将所述显影剂排出；以及

圆板，其形成于所述限制部和所述第二输送叶片之间且与所述旋转轴垂直，

所述显影装置的特征在于，

所述连通部由第一连通部和第二连通部构成，其中，所述第一连通部在所述第一方向的下游侧将所述显影剂从所述第一输送室传送至所述第二输送室，所述第二连通部在所述第二方向的下游侧将所述显影剂从所述第二输送室传送至所述第一输送室，

所述显影容器具有：

第二分隔壁，其相对于所述第二方向在所述第二连通部的下游侧与所述限制部相邻地配置，并划分所述第一输送室和所述限制部；以及

遮蔽部，其与所述第一分隔壁和所述第二分隔壁以架桥状连结，并遮蔽所述第二连通部的上部，

在所述遮蔽部的上端部与所述显影容器的内表面之间形成有间隙。

2.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，

在所述遮蔽部的上方设置有所述显影剂补给口。

3.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，

所述第二搅拌输送部件具备形成于所述限制部和所述第二输送叶片之间且与所述旋转轴垂直的圆板，所述圆板配置为其在所述旋转轴方向上的位置进入所述第二连通部的宽度方向中心与所述第二连通部相对于所述第二方向的下游侧端部之间的区域内。

4.根据权利要求3所述的显影装置，其特征在于，

在所述遮蔽部的上方设置有所述显影剂补给口，

所述圆板配置为其在所述旋转轴方向上的位置相对于所述第二方向比所述旋转轴方向上的所述显影剂补给口的中心更靠上游侧。

5.根据权利要求3或4所述的显影装置，其特征在于，

所述圆板的外径为所述第二搅拌输送部件的所述第二输送叶片的外径以下。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的显影装置，其特征在于，

在与所述遮蔽部的上端部对置的所述显影容器的上表面内侧形成有向上凹陷的台阶部。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的显影装置，其特征在于，

所述遮蔽部的下端部位于与所述第一搅拌输送部件以及所述第二搅拌输送部件的所述旋转轴的上端部和下端部之间重叠的位置。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的显影装置，其特征在于，

所述遮蔽部的上端部位于比所述第一搅拌输送部件以及所述第二搅拌输送部件的所述旋转轴更靠上方且到所述第一输送叶片和所述第二输送叶片的上端部为止之间。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的显影装置，其特征在于，

能够对所述第一搅拌输送部件以及所述第二搅拌输送部件的旋转速度进行多级切换。

10.一种图像形成装置，其具备在记录介质上形成图像的图像形成部，所述图像形成部包括：

形成有静电潜像的像承载体；以及

根据权利要求1至9中任一项所述的显影装置，所述显影装置将形成在所述像承载体上的所述静电潜像显影成调色剂图像。