CN1773386A - 显影剂补充装置 - Google Patents

Abstract

一种显影剂补充装置，包括：一第一显影容器，用于容纳将被补充给显影装置的补充显影剂；一第二显影容器，用于容纳将被补充给第一显影容器的补充显影剂；一第一补充机构，用于将第一显影容器中的补充显影剂补充给显影装置；一第二补充机构，用于将第二显影容器中的补充显影剂补充给第一显影容器；一驱动源，能够同时驱动第一补充机构和第二补充机构；其中，在驱动源的操作状态下，从第二显影容器到第一显影容器的每单位时间的补充显影剂的补充量大于从第一显影容器到显影装置的每单位时间的补充显影剂的补充量。

Description

显影剂补充装置

技术领域

本发明涉及一种显影剂补充装置，用于将显影剂补充器安装到复印、传真、打印等装置中的显影装置中，所述复印、传真、打印等装置通过电子照相法或静电记录法借助显影剂对形成在图像承载体上的静电图像进行显影从而获得可视图像。

背景技术

在图像形成装置例如复印、传真、打印等装置中，以下显影方法是公知的，即，在显影剂承载体的表面上承载干性显影剂作为图像显影材料，将所述显影剂携带并供给到承载静电潜像的图像承载元件表面附近，在图像承载元件和显影剂承载体之间施加交流(AC)电场的情况下对静电潜像进行显影，从而获得可视图像，为了进行这种图像显影，通常采用显影套筒作为显影剂承载体和采用感光鼓作为图像载体，有一种公知的显影方法称为磁刷显影法，该显影法采用包含调色剂颗粒和载体颗粒的双组分混合物(所谓的双组分显影剂)，在其中设有磁铁的显影套筒的表面上形成磁刷，将所述磁刷以与感光鼓滑动接触或靠近关系的方式定位，所述感光鼓跨过一个小显影间隙与其相对，并连续地在显影套筒和感光鼓之间的间隙(S-D间隙)上施加AC电场，从而反复地将调色剂颗粒从显影套筒侧转移到感光鼓侧，和将调色剂颗粒转移回来，以实现显影。

例如，在使用上述的双组分显影剂的图像形成装置中，当调色剂随着图像形成的进行而被消耗时，需要将调色剂补充入显影装置中。

在下文中，将参照图7A和7B，对用于双组分磁刷显影的显影装置和用于将显影剂补充入显影装置的显影剂补充装置的结构进行解释说明，图7A和7B是显影装置和显影剂补充装置的示意性截面图。

显影装置4被设置在显影容器(显影装置的主体)41中，具有作为显影剂承载体的显影套筒46，作为固定在显影套筒46内部的磁场发生装置的磁性辊47，显影螺旋体44和作为在显影容器41中搅拌和携带显影剂的显影剂搅拌装置的搅拌螺旋体45，调色剂接收孔49，和被设置用于在显影套筒46的表面上形成一层显影剂薄层的调节刀片48。

显影容器41的内部被分成显影室42和搅拌室43。显影螺旋体44被设置在显影室42中，搅拌螺旋体45被设置在搅拌室43中。如图所示，显影套筒46被定位在感光鼓1附近，并沿着与感光鼓1的旋转方向相同的方向或相反的方向旋转，从而在显影剂与感光鼓1接触的状态下(图中阴影部分)执行显影。

显影剂补充装置50设有一调色剂次容器51，用于存储将被用于补充显影装置4的补充显影剂(调色剂)。在调色剂次容器51上方，设有一能够接收调色剂供给的调色剂供给孔60。

而且，在调色剂次容器51下方，能够从调色剂次容器51传送调色剂的调色剂传送管52被设置在基本上水平的圆筒状突起中。在调色剂传送管52中，在旋转轴上具有螺旋翼片的补充螺旋体(第一补充装置)53以可旋转方式设置。补充螺旋体53与转动该补充螺旋体53的驱动装置54相连。

调色剂次容器51还设有调色剂传感器(调色剂存在/缺少检测传感器)56，通过光学方法直接检测调色剂的存在/缺少。此外，调色剂次容器51还在其中设有能够执行旋转或往复运动的搅拌元件55。

调色剂补充装置50还包括一主调色剂容器(第二显影容器)57，该主调色容器设置在调色剂次容器51上方，用于存储将被补充到调色剂次容器51的调色剂。主调色剂容器57在其中以可旋转的方式设有搅拌/传送元件(第二补充装置)58，该元件与转动搅拌/传送元件58的驱动装置59相连。

主调色剂容器57能够从调色剂次容器51和图像形成装置的主体上拆卸，在这种情况下，它被称为调色剂盒(或调色剂罐)。

在下文中，将对显影装置中的图像形成操作进行说明。

显影容器41容纳由非磁性调色剂颗粒(调色剂)和磁性载体颗粒(载体)的混合物形成的双组分显影剂。通过补充图像显影中所消耗的调色剂的量的调色剂，调色剂/载体混合比(下文中称为T/C比)被保持恒定。更具体而言，调色剂被补充螺旋体53从容纳补充调色剂的调色剂次容器51中通过显影容器41的接收孔49落入到设有搅拌螺旋体45的搅拌室43中，从而被补充到显影装置4中。为了检测和保持显影容器41中的显影剂的T/C比，已经采用了各种方法。

在下文中，将对在其中的调色剂由于调色剂消耗而减少的情况下，补充入调色剂次容器51的调色剂补充操作进行解释说明。

搅拌元件55具有借助旋转或往复运动而分散调色剂的功能，以避免调色剂阻塞在调色剂次容器51中。还设置补充螺旋体53，用于执行将调色剂次容器51中的调色剂沿着纵向方向(平行于附图的平面的方向)朝着与显影容器41连通的孔49传送的功能，和将调色剂从所述孔挤压并落入显影容器41上的功能。

假如，调色剂传感器检测到调色剂缺少之后，即使在搅拌元件55的操作之后，调色剂缺少状态继续，其被判断为调色剂在部分调色剂次容器51中不凝固，但是调色剂实际上已经用完。

当确认调色剂容器51中的调色剂缺少时，主调色剂容器57中的搅拌/传送元件58旋转，以便将调色剂从主调色剂容器57补充到调色剂次容器51。搅拌/传送元件58的一个功能是通过旋转来分散调色剂，从而防止调色剂在主调色剂容器57中阻塞，另一功能是将主调色剂容器57中的调色剂沿着纵向方向(平行于附图的平面)朝着与调色剂次容器51连通的调色剂供给孔60传送，又一功能是将调色剂从供给孔60挤压并落入到调色剂次容器51中，且所述搅拌/传递元件元件通常由片状材料例如PET构成。

主调色剂容器57的搅拌/传送元件58的旋转持续进行，直到调色剂56检测到调色剂存在为止，此后，从调色剂次容器51通过补充螺旋体53连续地执行调色剂补充。

在前述的说明中，是假定在调色剂传感器56检测到调色剂缺少状态的情况下，搅拌/传送元件58开始旋转，然而，由片状材料形成的搅拌/传送元件58并不是不必要地迫使调色剂进入调色剂次容器51中，即使在检测到调色剂缺少状态之前还可以被旋转。

在即使在主调色剂容器57的搅拌/传送元件58进行了足够长的旋转之后，调色剂传感器56也未检测到调色剂存在状态的情况下，可以判定调色剂被补充入调色剂次容器51中，即，在主调色剂容器57中也缺少调色剂，此时，借助显示装置例如操作板，将调色剂缺少状态通知用户。

主调色剂容器57可被构造成可从装置上拆卸，或者被固定在装置上。在可拆卸构造的情况下，主调色剂容器57通常被称为调色剂盒，且当调色剂耗尽时，通过更换整个主调色剂容器57来实现调色剂补充。在固定构造的情况下，调色剂被直接从另一调色剂容器补充到主调色剂容器57。

补充螺旋体53由驱动装置54转动，转数(旋转频率)或旋转时间根据显影装置所需的调色剂量来选择，当达到这样选择的转数或旋转时间时，旋转就被停止，这样，显影装置所需要的量的调色剂就被传送并补充入显影容器中。每转或每单位时间的调色剂传送量根据调色剂补充螺旋体的尺寸被预先确定作为常量，从而能够根据所需要的量控制转数或旋转时间的计算。

由于螺旋体的调色剂传送量与螺旋体的转数成比例，由旋转时间进行的控制假定用于螺旋体的驱动装置能够总是以恒定速度转动螺旋体。另一方面，即使当螺旋体的旋转速度不恒定时，通过提供对螺旋体的旋转数量进行计数的装置，也可以借助转数进行控制。

在图7A和7B中，为了易于理解，感光鼓1和显影容器41具有一纵向方向，该方向垂至于附图的平面，而调色剂次容器51、补充螺旋体53和主调色剂容器57具有一纵向方向，该方向平行于附图的平面，但所述纵向方向通常是平行设置。

在下文中，将对用于显影剂补充装置50的驱动机构进行解释。

图8示意性示出了用于显影装置4和显影剂补充装置50的驱动机构200的结构，与日本专利申请公开文件NO.2000-267419中所公开的类似。

如上所述，借助容纳于其中的显影剂，显影容器4能够将感光鼓1上的静电像显影为可见图像。显影装置4设有显影螺旋体44和搅拌螺旋体45，构成对显影装置4中的显影剂进行搅拌和传送的显影剂搅拌装置。如上所述，显影剂补充装置50还设有：构成用于存储将被补充到显影装置4的调色剂的第一显影容器的调色剂次容器51；构成用于从调色剂次容器51排出调色剂并将其补充到显影装置4的第一补充装置的补充螺旋体53；构成存储将被补充到调色剂次容器51的调色剂的第二显影容器的主调色剂容器57；和构成用于将调色剂从主调色剂容器57排出并将其补充到调色剂次容器51的第二补充装置的搅拌/传送元件58。

用于显影剂补充装置50的驱动机构200设有：构成能够将驱动力传递到补充螺旋体53和搅拌/传送元件58的旋转驱动装置的马达80；和构成能够将马达80的旋转传递到补充螺旋体53和搅拌/传送元件58的旋转传递装置的驱动齿轮系70。驱动齿轮系70包括能够在至少两个状态中进行切换的切换装置，即，第一状态能够将马达80的旋转传递给补充螺旋体53，第二状态能够将其传递给搅拌/传送元件58。

更具体而言，驱动齿轮系70包括位于马达80侧的第一驱动齿轮73a和与第一驱动齿轮73a啮合的第二驱动齿轮73b，第二驱动齿轮73b选择性地与第一中间齿轮71啮合，用于将驱动力传递给补充螺旋体53，或者与第二中间齿轮72啮合，用于将驱动力传递给搅拌/传送元件58。

第一中间齿轮71将驱动力传递给构成用于补充齿轮53的驱动装置的补充螺旋体驱动齿轮54，而第二中间齿轮72将驱动力传递给构成用于搅拌/传送元件的驱动装置的搅拌/传送元件驱动齿轮59。第二齿轮73b由杆73c可旋转地支撑，可旋转地围绕第一齿轮73a的中心环接。马达80还可正转和反转，控制装置90控制马达80的正转或反转，和停止。

在前述的结构中，当马达80沿着图8中的方向A1旋转时，杆73c沿着方向A2旋转，从而第二驱动齿轮73b将驱动力传递给第一中间齿轮71。另一方面，当马达80沿着方向B1旋转时，杆73c沿着方向B2旋转，从而第二驱动齿轮73b将驱动力传递给第二中间齿轮72。结果是，当马达80沿着方向A1旋转时，补充螺旋体53旋转，而搅拌/传送元件58停止。当马达80沿着方向B1旋转时，搅拌/传送元件58旋转，而补充螺旋体53停止。

按照这种方式，由于杆73c的存在，通过控制装置90对马达80的旋转方向进行切换，驱动齿轮系70能够被切换到第一状态和第二状态，在第一状态下能够将马达80的旋转传递给补充螺旋体53，在第二状态下能够将马达80的旋转传递给搅拌/传送元件58。

在该示例中，如上所述，第一驱动齿轮73a、第二驱动齿轮73b、杆73c和控制马达80正转/反转的控制装置90构成切换装置，该装置能够在上述的第一状态和第二状态之间进行切换。

在上述的结构中，如果转动补充螺旋体53，用于将调色剂从调色剂次容器51补充给显影装置4，马达80就沿着方向A1旋转，从而补充螺旋体53能够被旋转，而搅拌/传送元件58被停止。如果转动搅拌/传送元件58，用于将调色剂从主调色剂容器57补充给调色剂次容器51，马达80就沿着方向B1旋转，从而搅拌/传送元件58能够被旋转，而补充螺旋体53被停止。

这样，单个马达就能够实现补充操作和搅拌操作，从而实现图像形成装置的简单、紧凑和成本降低，如日本专利申请公开文件NO.2000-267419中说明的那样。

图9示出了在四单元串联图像形成装置100中在每个图像形成站P(PY、PM，PC，PK)中的显影装置4和显影剂补充装置50的驱动布置。在第一、第二、第三和第四色的每一个中，显影装置4、显影剂补充装置50和驱动机构200(200Y、200M、200C、200K)具有与图8中所示的相同的结构。如图9所示，通过连接四种颜色的显影装置4和显影剂补充装置50，就能够进行四色打印。

在该系统中，通过中间转印构件(中间转印介质)7或记录材料(记录纸)沿着箭头所指示的方向的运动，各颜色的图像被层叠，从而各颜色的图像形成操作分别被延迟一段时间，该时间是中间转印构件7或记录材料行进过图中所示的距离Q所需的时间。

感光鼓1(1Y、1M、1C、1K)在其与记录纸或中间转印构件接触的状态下恒速旋转，但作为显影装置4中的显影剂搅拌装置的搅拌螺旋体和显影螺旋体通常仅在图像形成操作中必须的时间内旋转，以使显影剂的变质最小化。然而，在显影装置4中的搅拌螺旋体和显影螺旋体停止的状态下，从调色剂次容器到显影装置的调色剂补充操作被停止可能导致被补充的调色剂在供给孔的附近郁积，从而导致显影装置中的调色剂阻塞或不均匀的T/C比，因此，从调色剂次容器到显影装置的调色剂补充操作必须在这样的状态下进行，即显影装置4中的搅拌螺旋体和显影螺旋体被旋转。

图10显示了显影装置中的搅拌螺旋体和显影螺旋体的旋转周期，其中T对应于如图9中所示的记录纸或中间转印介质行进过距离Q的时间。因此，如图10所示，当每种颜色的显影装置中的搅拌螺旋体和显影螺旋体被转动时，相应的马达沿方向A1旋转，以便旋转作为显影剂补充装置中的调色剂补充装置的补充螺旋体，从而执行从调色剂次容器到显影装置的调色剂补充操作，在其它周期中，所述马达沿方向B1旋转，从而执行搅拌操作。

发明内容

考虑到上文所述问题，本发明的一个目的是提供一种显影剂补充装置，构成现有显影剂补充装置的扩展，且能够实现稳定的显影剂补充操作，同时进一步简化机构。

根据本发明，借助一种用于将补充显影剂补充到用于显影静电像的显影装置的显影剂补充装置，上述的目的就能够实现，所述补充装置包括：

一第一显影容器，用于容纳将被补充给显影装置的补充显影剂；

一第二显影容器，用于容纳将被补充给第一显影容器的补充显影剂；

一第一补充机构，用于将第一显影容器中的补充显影剂补充给显影装置；

一第二补充机构，用于将第二显影容器中的补充显影剂补充给第一显影容器；

一驱动源，能够同时驱动第一补充机构和第二补充机构；

其中，在驱动源的操作状态下，从第二显影容器到第一显影容器的每单位时间的补充显影剂的补充量大于从第一显影容器到显影装置的每单位时间的补充显影剂的补充量。

附图说明

图1为示意图，示出了本发明的图像形成装置的一实施例的结构；

图2示出了用于显影剂补充装置和显影装置的驱动机构的实施例；

图3A为一图表，示出了补充螺旋体的转数和从调色剂次容器补充到显影装置的调色剂补充量之间的关系，图3B为一图表，示出了搅拌/传送元件的转数和从主调色剂容器补充的调色剂补充量之间的关系；

图4A、4B和4C为图表，示出了当补充螺旋体每转一圈搅拌/传送元件旋转约120°、60°或30°时，每个补充螺旋体的转数和调色剂补充量之间的关系；

图5A、5B和5C为图表，示出了当补充螺旋体每转一圈搅拌/传送元件旋转约30°、20°或10°时，每个补充螺旋体的转数和调色剂补充量之间的关系；

图6示出了用于显影剂补充装置的驱动机构和如图1所示的图像形成装置中的显影补充的实施例；

图7A和7B示出了显影装置和显影剂补充装置的示意性结构；

图8示出了用于显影剂补充装置和显影装置的现有驱动机构的结构；

图9示出了采用用于如图8所示的显影剂补充装置和显影装置的驱动机构的图像形成装置的示意性结构；

图10为图表，示出了显影装置的和显影剂补充装置的补充螺旋体的显影剂搅拌装置(搅拌螺旋体、显影螺旋体)的旋转和停止定时。

具体实施方式

在下文中，将参照附图对本发明的图像形成装置进行更加详细地阐明。

实施例1

在下文中，将通过一实施例对本发明的图像形成装置进行解释说明，在本实施例中采用的显影装置和显影剂补充装置在结构和操作模式上与上文中参照图7至10解释的现有技术的相同，因此前述的说明也可在其上应用。因此，在下文中，将主要解释与现有结构相比表现本发明的特征的显影剂补充装置的驱动结构。

(图像形成装置的整体结构和操作)

首先，将参照图1对关于本发明的图像形成装置的实施例的整体结构和操作进行说明。本实施例的图像形成装置由电子照相彩色图像形成装置构成。

根据由原稿读出装置或主设备例如与图像形成装置的主体连通的个人计算机提供的图像信息，本实施例的图像形成装置100能够借助电子照相法在记录材料(记录纸、塑料片或织物)上形成黄(Y)、品红(M)、青(C)和黑(K)四色彩色图像。

本实施例的图像形成装置100为四单元串联图像形成装置，配备有第一、第二、第三和第四图像形成站P(PY、PM、PC、PK)。本实施例的图像形成装置100采用中间转印法，其中构成中间转印构件的中间转印带7能够循环(旋转)移动，沿着箭头所示方向移动经过各图像形成站P，在各图像形成站处，各颜色的图像被层叠在中间转印带7上。然后，这样重叠在中间转印带7上的各颜色的调色剂图像被转印到记录材料S上，以获得记录图像。

在本实施例中，图像形成站P(PY、PM、PC、PK)基本上具有相同的结构，所不同的是显影颜色的不同，因此仅以集合方式进行解释，而不添加表示特定图像形成站的后缀Y、M、C或K，除非需要特别的区分。

每个图像形成站P设有鼓形静电照相光敏元件(下文中称为“感光鼓”)1作为图像承载体。沿着感光鼓1的外周面，设有作为充电装置的充电辊2，作为曝光设备的曝光装置(本实施例中的激光曝光光学系统)3，作为显影设备的显影装置4，作为清洁设备的清洁装置6。作为第一转印装置的第一转印辊5被这样地设置，以便跨过中间转印带7与感光鼓相对。

在图像形成时，旋转感光鼓1被充电辊2均匀地充电。然后，感光鼓1的带电表面被曝光装置3根据图像信息信号扫描曝光，从而在感光鼓1上就形成了一静电像。形成在感光鼓1上的静电像被显影装置4中的显影剂显影为调色剂图像。在中间转印带7与感光鼓1接触的第一转印部(夹持部)N1处，形成在感光鼓1上的调色剂图像就被转印到中间转印带7上。

在形成四色彩色图像的情况下，图像形成操作在各图像形成站处以连续的延迟执行，从第一图像形成站PY开始，经过中间转印带7通过感光鼓1之间的距离Q(比较图9)所需的时间。这样，随着中间转印带7的移动，在各图像形成站P的第一转印部N1处，各颜色的调色剂图像被接连地转印，从而在中间转印带7上获得由四种调色剂图像重叠在一起而形成的重叠调色剂图像。

另一方面，容纳在例如作为记录材料容器的盒9中的记录材料S被记录材料输送元件例如拾取辊、输送辊和对齐辊以与中间转印带7上的调色剂图像同步地输送到第二转印部(夹持部)N2，在该部分处，中间转印带7与作为第二转印装置的第二转印辊8接触。

这样，在第二转印部N2处，中间转印带7上的重叠调色剂图像就被转印到记录材料S上。然后，记录材料S与中间转印带7分离，并被输送到定影装置10，在该定影装置中，记录材料S受热并受压，从而在其上未定影的调色剂图像被定影。然后，记录材料S被排出到装置的外部。

在第一转印步骤之后，残留在感光鼓1上的沉积物例如调色剂被清洁装置6去除。而且，在第二转印步骤之后，残留在中间转印带7上的沉积物例如调色剂被中间转印构件清洁器11去除。

另外，通过使用四个图像形成站中的一个或多个，还能够形成单色或多色图像，例如单色黑色图像。

在本实施例中，假设图像形成装置100采用中间转印方法，但本发明并不限于这种结构。本领域已经公知的是，图像形成装置装备有支撑并传送记录材料到每个感光鼓1的夹持部分的记录材料承载元件，来取代中间转印带7。在这种结构中，在各图像形成站处，各色的调色剂图像以重叠方式被转印到记录材料承载元件上的记录材料上，且这样重叠的调色剂图像被定影，以获得记录图像。本发明同样适用于这种图像形成装置。

(显影装置和显影剂补充装置的驱动结构和操作)

现在将参照图2对显影装置4和显影剂补充装置50的驱动结构进行解释说明。

如上文所述，显影装置4和显影剂补充装置50在结构和操作上类似于如图4至10所示的现有技术的结构和操作模式，因此前述的说明也可应用，但如下所述，显影装置4和显影剂补充装置50的结构简单。

从图7和8以及相关说明中可以理解，借助容纳在其中的显影剂，显影装置4能够将形成在感光鼓1上的静电像显影为可见图像。

显影装置4设有构成显影剂搅拌装置的显影螺旋体44和搅拌螺旋体45，该搅拌装置搅拌并传送显影装置4中的显影剂。如上所述，显影剂补充装置50设有：构成用于存储将被补充给显影装置4的调色剂的第一显影容器的调色剂次容器51，构成用于将调色剂从调色剂次容器51中排出并将其补充给显影装置4的第一补充装置的补充螺旋体53，构成存储将被补充给调色剂次容器51的调色剂的第二显影容器的主调色剂容器57，和构成用于将调色剂从主调色剂容器57中排出并将其补充给调色剂次容器51的第二补充装置的搅拌/传送元件58。

用于显影剂补充装置50的驱动机构200设有：构成能够将驱动力传递给补充螺旋体53和搅拌/传送元件58的旋转驱动装置的马达80，和构成能够将马达80的旋转传递给补充螺旋体53和搅拌/传送元件58的旋转传递装置的驱动齿轮系70。

驱动齿轮系70包括位于马达80侧的第一驱动齿轮73a和与第一驱动齿轮73a啮合的第二驱动齿轮73b，第二驱动齿轮73b与第一中间齿轮71啮合，以便将驱动力传递给补充螺旋体53，第二驱动齿轮还与第二中间齿轮72啮合，用于将驱动力传递给搅拌/传送元件58。

第一中间齿轮71将驱动力传递给构成用于补充螺旋体53的驱动装置的补充螺旋体驱动齿轮54，而第二中间齿轮72将驱动力传递给构成用于搅拌/传送元件58的驱动装置的搅拌/传送元件驱动齿轮59。控制装置90控制马达80的旋转和停止。控制装置90还能够控制显影剂搅拌装置(即显影装置4中的显影螺旋体44和传送螺旋体45)的旋转和停止。

在前述的结构中，马达80沿图2中方向A1的旋转使补充螺旋体53和搅拌/传送元件58同时旋转，且当马达80停止时也同时停止。与现有的驱动机构相比，驱动齿轮系70通过杆、变速机构或离合器机构，马达80的旋转，补充螺旋体53和搅拌/传送元件58总是成比例关系，就免去了切换机构。

与现有结构相比，在搅拌/传送元件58停止时不能旋转补充螺旋体53，或在补充螺旋体53停止时不能旋转搅拌/传送元件58，仅能够同时旋转或停止补充螺旋体53和搅拌/传送元件58，因此，驱动齿轮系的齿轮比、搅拌/传送元件58的形状、补充螺旋体53的螺距和从主调色剂容器57到调色剂次容器51的供给孔60的尺寸被如此地选择，以便使搅拌/传送元件58的旋转角A°(常量A根据驱动齿轮系的齿轮比确定)对应于补充螺旋体53的整圈，由搅拌/传送元件58旋转A°而获得的从主调色剂容器57到调色剂次容器51的平均补充量(Yg)充分大于由补充螺旋体53旋转360°(即一整圈)而获得的从调色剂次容器51到显影装置4的调色剂补充量(Xg)。

不同的是，在驱动源的操作中，从主调色剂容器57到调色剂次容器51的每单位时间的补充调色剂的补充量被选择得大于从调色剂次容器51到显影装置4的每单位时间的补充调色剂的补充量。

在下文中，将对这种设定进行进一步解释。

图3A是一个绘线图，纵坐标示出了从调色剂次容器51补充到显影装置4的调色剂量，横坐标为补充螺旋体53的转数的函数，被补充的基本上恒定量的调色剂与转数成比例，除非调色剂次容器51中的调色剂量变得非常少。如上所述，能够实现用于获得显影装置中的恒定T/C比的更精确的控制。

图3B是一个绘线图，纵坐标示出了从主调色剂容器57排出的调色剂的量，横坐标为搅拌/传送元件58的转数的函数。如该图所示，主调色剂容器57中的调色剂量持续减少，因此排出的调色剂量不总是作为转数的函数。而且，所述排出是借助由塑料元件例如PET片材形成的搅拌/传送元件58执行的，而不是如调色剂次容器51中那样由补充螺旋体执行的，与补充螺旋体53相比显示了更大的波动。从显示三种重叠形式的测量结果的图中将观察到非常大的波动。搅拌/传送元件58和补充螺旋体53的转数和确定所述数量的齿轮比很明显地确定，所述数量很显然是确定从主调色剂容器57到调色剂次容器51的平均补充量(Yg)的因素，但另一个重要因素是搅拌/传送元件58的形状。

在图3A和3B的试验的任何一个中，从主调色剂容器57排出的调色剂量最终变为几乎是零。这是因为，搅拌/传送元件58被这样地设计，从而能够借助预定的转数或超过预定的转数排出所有调色剂，这种条件能够通过以如下方式适当地选择搅拌/传送元件58的径向长度、数量、厚度和硬度而实现，所述方式是它的外周与主调色剂容器57的内表面滑动接触并保持足够的压力。

作为一个例子，在这些试验中采用的搅拌/传送元件58相对于主调色剂容器57的内径具有39mm的径向长度，被设置成呈180°的彼此相反关系的两单元，由0.188mm厚度的PET片材构成，纵向长度基本上等于主调色剂容器57的纵向长度。而且，当搅拌/传送元件58将供给调色剂时，即使调色剂次容器51充满调色剂，调色剂次容器51和主调色剂容器57之间的接合也需要能够经受住这种状况的密封。

决定从主调色剂容器57到调色剂次容器51的调色剂的平均补充量(Yg)的一个重要因素是调色剂排出孔60的形状，较大或较小的孔明显提供较大或较小的补充量。

除了上述情况之外，较大的孔使搅拌/传送元件58的调色剂挤出压力易于被传递到调色剂次容器51的内部，从而引起了一个缺陷，即，调色剂次容器51中的每单位体积的调色剂重量增加，较小的孔引起这样一个缺陷，即，主调色剂容器57中的全部调色剂不能被搅拌/传送元件58排出。

除了排出孔60的尺寸之外，它的位置较主调色剂容器57的最低平面高将易于导致类似于小排出孔60的缺陷，靠近主调色剂容器57的最低平面的位置将易于导致类似于大排出孔60的缺陷。考虑到这种倾向性，通过将排出孔设定为适合的尺寸和适合的高度，就能够获得如图3A和3B所示的结果。

对于主调色剂容器57的搅拌/传送元件58和调色剂次容器51的补充螺旋体53而言，以如下方式选择驱动齿轮系的齿轮比、补充螺旋体53的螺距、从主调色剂容器57到调色剂次容器51的供给孔60的尺寸等，即，借助搅拌/传送元件58旋转A°而从主调色剂容器57补充到调色剂次容器51的平均调色剂补充量(Yg)充分大于借助补充螺旋体53转一整圈而从调色剂次容器51补充到显影装置4的调色剂补充量(Xg)，这意味着“当补充螺旋体53和搅拌/传送元件58同时旋转时，从主调色剂57补充到调色剂次容器51的平均调色剂补充量充分大于从调色剂次容器51补充到显影装置4的调色剂补充量”。

例如，假定图3B中的X代表从主调色剂容器57补充到调色剂次容器51的平均调色剂补充量，Y代表补充螺旋体53的预定补充量，Y充分大于X。而且在图示的范围A中，从主调色剂容器57补充到调色剂次容器51的调色剂补充量大于从调色剂次容器51补充到显影装置4的调色剂补充量，而在范围B中，从调色剂次容器51补充到显影装置4的调色剂补充量大于从主调色剂容器57补充到调色剂次容器51的调色剂补充量。

在图示的范围A中，产生了一种现象，即，尽管大量调色剂存在于调色剂次容器51中，搅拌/传送元件58仍然试图将调色剂朝着调色剂次容器51挤压。只要搅拌/传送元件58的旋转角度不超过一定限度，由例如PET片状材料构成的可变形的搅拌/传送元件58就不对调色剂次容器51中的调色剂施加过大的压力。然而，假如搅拌/传送元件58的旋转角度超过一定限度，将在调色剂次容器51中的调色剂上施加过大的压力，从而过度增加了调色剂次容器51中的每单位体积的调色剂重量，从而干扰了补充量的精确度，因此显影装置4中的T/C比不能被控制，且图像形成装置的图像质量可能变劣。

在图4A、4B和4C中示出了实际试验结果，纵坐标绘出了每次的调色剂补充量，横坐标为补充螺旋体53的旋转数的函数，分别对应于补充螺旋体53每转过一整圈搅拌/传送元件58的旋转角度约为120°、60°和30°的旋转角。

从图中可以观察到，搅拌/传送元件58的旋转角等于或大于60°时，调色剂次容器51中的每单位体积的调色剂重量变得过大，从而干扰补充量的精度，但是约为30°的旋转角能够稳定显影装置4中的T/C比的控制，从而稳定图像形成装置的图像质量。

另一方面，在图3的范围B中，由于从调色剂次容器51补充到显影装置4的调色剂补充量大于从主调色剂容器57补充到调色剂次容器51的调色剂补充量，调色剂次容器51中的调色剂量逐渐减少，且当主调色剂容器57中的调色剂耗尽时，这种减少变得非常迅速。当调色剂次容器51中的调色剂量变得非常少，它的表面下降得靠近补充螺旋体53时，补充螺旋体53每旋转一圈的调色剂补充量自然减少。

因此，假如搅拌/传送元件58的旋转角度至少为一定水平，直到主调色剂容器57中的调色剂被耗尽，调色剂次容器51中的调色剂水平面都不会下降到补充螺旋体53的附近，但是，假如搅拌/传送元件58的旋转角度小于一定水平，在主调色剂容器57中的调色剂被耗尽之前，调色剂次容器51中的调色剂水平面就会下降到补充螺旋体53的附近，从而补充量下降干扰了补充精度，且显影装置4中的T/C比不能被控制，从而使图像形成装置的图像质量变劣。

在图5A、5B和5C中示出了实际试验结果，纵坐标绘出了每次的调色剂补充量，横坐标为补充螺旋体53的旋转数的函数，特别是关于主调色剂容器57中的调色剂耗尽的状态，分别对应于补充螺旋体53每转过一整圈搅拌/传送元件58的旋转角度约为30°、20°和10°的旋转角。

从图中可以观察到，搅拌/传送元件58的旋转角等于或小于20°时，在主调色剂容器57中的调色剂耗尽之前，调色剂次容器51中的调色剂水平面几乎下降到补充螺旋体53附近，从而减少了补充量并干扰了补充精度，但是约为30°的旋转角能够稳定显影装置中的T/C比的控制，从而获得图像形成装置中的稳定的图像质量。

如上所述，能够以如下方式选择驱动齿轮系的齿轮比、补充螺旋体53的螺距、从主调色剂容器57到调色剂次容器51的供给孔60等，即，借助搅拌/传送元件58的旋转从主调色剂容器57补充到调色剂次容器51的调色剂补充量，和借助补充螺旋体53的旋转从调色剂次容器51补充到显影装置的调色剂补充量满足以下条件1和2。

条件1：

搅拌/传送元件58的旋转角的比例不是过大，以免对调色剂次容器51中的调色剂施加过大的压力，增加调色剂次容器51中的每单位体积的调色剂重量，干扰补充量的精度。

条件2：

搅拌/传送元件58的旋转角的比例不是过小，以免在主调色剂容器57中的调色剂耗尽之前，使调色剂次容器51中的调色剂水平面下降到补充螺旋体53附近，减少调色剂补充量，干扰补充量的精度。

如图4和5中示出的旋转角的值仅仅是一个例子，通过适当地选择驱动齿轮系的齿轮比、补充螺旋体53的螺距、从主调色剂容器57到调色剂次容器51的供给孔60的尺寸，与上述例子不同的值也可以被选择。

另一方面，满足上述条件1和2的设定并不总能满足。例如，在主调色剂57具有大容积且从主调色剂容器57排出到调色剂次容器51的调色剂量相对于旋转数具有在最大值和最小值之间的非常大的范围时，条件1和2不能同时满足。通常，当主调色剂容器57具有小容积且从主调色剂容器57排出到调色剂次容器51的调色剂量相对于旋转数具有在最大值和最小值之间的小范围时，所述设定较容易。

而且，如现有技术中一样，补充螺旋体53的开始和停止的定时受到限制，在显影装置的搅拌装置44、45旋转期间，控制装置90以如下方式执行控制，即，在显影装置4的搅拌装置44、45的旋转开始之后，补充螺旋体53开始旋转，在补充螺旋体53停止之后，显影装置4的搅拌装置44、45停止。

如上所述，即使具有如下结构，即驱动齿轮系70不包括杆切换机构或离合器机构，且马达80借助齿轮直接与补充螺旋体53连接并与搅拌/传送元件58连接，且仅能同时旋转或停止补充螺旋体53和搅拌/传送元件58，满足前述的条件1和2的前述设定与现有技术相比，也能简化结构，并较之前的实施例的结构更简化，从而能够实现图像形成装置的简化、尺寸减小和成本降低。

图6示出了一个实施例，其中，在如图1所示的串联彩色图像形成装置中，图2中解释说明的驱动机构200(200Y、200M、200C、200K)被应用到每个图像形成站P(PY、PM、PC、PK)。

而且，如上所述，与现有技术相比，本实施例能够实现图像形成装置的简化、尺寸减小和成本降低。

而且，在本实施例中，如同现有技术一样，在显影装置的搅拌/传送元件58的旋转期间，补充螺旋体53的开始和停止的定时受到限制，且控制装置90以如下方式执行控制，如同现有技术一样，在显影装置4的搅拌装置44、45的旋转开始之后，补充螺旋体53开始旋转，在补充螺旋体53停止之后，显影装置4的搅拌装置44、45停止。

其它实施例

本发明已经通过其实施例进行了说明，但是应当理解，本发明并不限于所述实施例。

例如，在实施例1中，从调色剂次容器(第一显影容器)51向显影装置4补充调色剂的第一补充装置由在旋转轴上具有螺旋传送部分的螺旋体元件(补充螺旋体53)构成，从主调色剂容器(第二显影容器)57向调色剂次容器51补充调色剂的第二补充装置由围绕旋转轴旋转的叶片状片状材料(搅拌/传送元件58)构成，但本发明并不限于这种形式。

第一补充装置可以是任何能够传送和补充所需量(优选的量)的调色剂到显影装置4的适合装置。第二补充装置可以是任何能够将显影剂从第二显影容器向供给孔传送，以便将显影剂供给第一显影容器的适合装置。例如，可以采用一种旋转容器本身的系统，在其内壁上具有螺旋突起。

而且，在实施例1中，图像形成装置假定为四单元串联彩色图像形成装置，但图像形成站(即显影装置和显影剂补充装置)可以被设置为较大数量或较小数量。本发明同样可应用于设有单个图像承载体、和与其对应的显影装置和显影剂补充装置的图像形成装置。

而且还可以采用一种图像形成装置，该装置具有用于单个图像承载体的多个显影装置和用于每个显影装置的显影剂补充装置。例如，本领域普通技术人员已经公知的，存在一种公知的图像形成装置，其中，连续地形成在单个图像承载体上的静电像被应用不同颜色显影剂的显影装置连续地显影，获得的显影剂图像被连续地或整体地转印到记录材料上，或通过连续转印被重叠在中间转印构件上，然后被转印到记录材料上，然后被定影以便获得彩色图像。本发明同样可应用于这种系统的图像形成装置。

而且在前述实施例中，假定作为补充显影剂的调色剂被从显影剂补充装置50补充到显影装置4，但本发明并不限于这种情况。在应用双组份显影法的显影装置4中，除了调色剂之外，载体也被补充。本发明同样可应用于调色剂和载体被作为补充调色剂进行补充的情况。

此外，本发明同样可应用于采用仅由调色剂构成的单组份显影剂作为显影剂的情况。

本申请要求2004年11月12日申请的日本专利申请NO.2004-329460的优先权，该文件被包含在本文中作为参考。

Claims (5)

1.一种显影剂补充装置，用于将补充显影剂补充到用于显影静电像的显影装置，该补充装置包括：

第一显影容器，用于容纳将被补充给显影装置的补充显影剂；

第二显影容器，用于容纳将被补充给第一显影容器的补充显影剂；

第一补充机构，用于将第一显影容器中的补充显影剂补充给显影装置；

第二补充机构，用于将第二显影容器中的补充显影剂补充给第一显影容器；

驱动源，能够同步驱动第一补充机构和第二补充机构；

其中，在驱动源的操作状态下，从第二显影容器到第一显影容器的每单位时间的补充显影剂的补充量大于从第一显影容器到显影装置的每单位时间的补充显影剂的补充量。

2.如权利要求1所述的显影剂补充装置，其特征在于：

所述第一补充机构包括通过旋转补充显影剂的第一补充元件；

所述第二补充机构包括通过旋转补充显影剂的第二补充元件；

所述驱动源执行旋转运动，驱动所述第一补充元件和第二补充元件旋转；

所述驱动源、所述第一补充元件和所述第二补充元件具有基本上成比例的旋转速度。

3.如权利要求2所述的显影剂补充装置，其特征在于，进一步包括：

显影剂搅拌机构，用于搅拌所述显影装置中的显影剂；和

控制装置，控制所述驱动源的旋转和停止以及所述显影剂搅拌机构的旋转和停止。

4.如权利要求3所述的显影剂补充装置，其特征在于：

在所述显影剂搅拌装置开始工作之后，所述控制装置开始将驱动力传递给所述第一补充机构，在所述显影剂搅拌装置停止工作之前，所述控制装置终止将驱动力传递给所述第一补充机构。

5.如权利要求2所述的显影剂补充装置，其特征在于：

所述第二补充元件的旋转角度A°对应于所述第一补充元件的一整圈，借助所述第二补充元件旋转角度A°而从第二显影容器补充到第一显影容器的平均显影剂补充量(Yg)充分大于借助第一补充元件旋转一整圈而从第一显影容器补充到显影装置的显影剂补充量(Xg)。

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