CN1854925A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

提供一种图像形成装置，其中使由于图像形成装置处于静止状态而变差的调色剂的流动性迅速地恢复，以使调色剂卡盒与显影单元之间的调色剂的移动更加高效地进行。具体地说，是在将感光带10上的潜影用调色剂加以显影的显影单元31以及将调色剂补给到显影单元的调色剂卡盒32进行横向并列配置，并且调色剂卡盒32可以自由的装上或卸下的图像形成装置中，在显影单元31与调色剂卡盒32之间，设有控制调色剂的供给·排出的机构。并且使显影装置30在与调色剂供给·排出相同的方向上，进行1m/s²以上的加速度运动。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及复印机、传真机以及打印机等的图像形成装置。在该图像形成装置中，显影装置中所使用的调色剂的流动性得到了改进。

背景技术

近年来，随着办公室的自动化以及彩色化，不单单就传统的有文字构成的文件进行复印，而是将用个人电脑所做成图表的文件用打印机输出，然后再复印成多份的情况也变得越来越多。在打印机的输出图像中，由于密实图像，线形图像以及半色调图像较多，因此对图像质量以及可信性的要求也在日益增加。

在电子照相、静电记录以及静电印刷等电子照相方式中使用的显影剂，是以如下方式进行使用的。即显影剂首先在显影工序中附着在形成静电潜影的图像承载体(具有代表性的是感光体)上，然后在转印工序中从感光体转印到转印纸等转印媒体上，最后在定影工序中被固定在纸面上。作为使在图像承载体上形成的静电潜影显影的显影剂的种类，有包括载体以及调色剂的二组分显影剂以及不需要载体而只包括调色剂的一组分显影剂(磁性调色剂，非磁性调色剂)。在二组分显影剂的场合，会发生由于调色剂粒子附着在载体上而使显影剂劣化的问题。另外，二组分显影剂还有一个缺点，即因为在显影过程中只消耗调色剂，所以调色剂的浓度会降低，因此必须保持调色剂与载体的混合比一定，这样一来，就会使显影装置大型化。另一方面，一组分显影剂有使装置小型化的优点，并且在任何环境(低温低湿，高温高湿)都便于使用，所以一组分显影剂正在逐渐变为显影方式的主流。

在一组分显影剂中，有使用磁性调色剂的磁性一组分显影剂以及使用非磁性调色剂的一组分显影剂。使用磁性一组分显影剂的磁性一组分显影方式是这样工作的，即使用在内部装有磁石等的磁场产生部件的显影套筒，该显影套筒将含有磁铁矿粉等的磁性体的磁性调色剂加以承载，并可通过层厚调节部件来使该调色剂薄层化，进而进行显影。所以近年来，小型打印机使用该方式较多。与此相反，在使用非磁性一组分显影剂的显影方式中，由于调色剂没有磁力，所以通过使用压力使调色剂补给棍与显影套筒相接来使调色剂附在显影套筒上，用静电加以保持，并通过使用层厚调节部件来实现薄层显影。这种显影方式因为不含有有色的磁性体，所以有适宜于彩色化的优点。另外，由于显影套筒不使用磁石，所以可以使装置轻量化以及进一步减低成本。因此，在近年的小型全彩色打印机中，多采用这种方式。

但是，在一组分显影方式中，还需要改进的课题很多。这是因为在二组分显影方式中，调色剂的带电、搬送是通过使用载体进行的。调色剂以及载体是在显影装置中进行充分的搅拌混合后，再由显影套筒搬送而用于显影，所以即使长时间的使用，也可以进行安定的持续的带电搬送，并且也适宜于高速的显影装置。与此相比，一组分显影方式由于没有载体那样的安定的带电手段，如长时间使用或用于高速机器，易产生带电、搬送不良的问题。

特别是，非磁性一组分显影方式虽然是经过显影套筒搬送后，再通过层厚调整部件使调色剂变成薄层而显影的，但是调色剂与显影套筒或层厚调整部件等的摩擦带电时间非常短，因此与二组分显影方式相比，低带电以及逆带电的调色剂增多。此外，在这种方式中，是通过至少一个的调色剂搬送部件来搬送调色剂，并用该被搬送的调色剂使在图像承载体上形成的静电潜影显影，这需要使调色剂搬送部件表面的调色剂的厚度变得极薄。这样一来，调色剂就会受到来自层厚限制部件得压力，该压力使调色剂表面的外添加剂向调色剂内部的埋没加剧，从而产生调色剂的带电性以及流动性大幅度降低的问题。

为了消除这一问题，例如在特开平08-122559号公报中，公开了这样一种图像形成装置，即在调色剂的补给箱与调色剂料斗的补给口的附近设有作为补给棍的磁性棍以及作为切穗部件的的刮刀，并具有可使补给棍正转以及反转的补给棍驱动装置。如将在所定时间内补给棍的正转的转动角作为A，将反转的角度作为B，则驱动补给棍时使A＜B。由此，可以防止料斗中的调色剂的流动性变差，并能使供给显影棍的调色剂保持一定。这样一来，可以使图像形成装置小型化，并且图像不产生白斑。

另外，在特开2005-062215公报中，公开了这样一种图像形成装置，即在该图像形成装置中，显影套筒在其表面有一层与显影剂的带电性极性相同的带电性树脂层；该带电性树脂层至少含有粘结树脂、导电性粉末以及电荷控制剂；搅拌部件的旋转中心X横穿显影套筒的旋转中心，并位于水平面下侧。

发明的公开

发明的课题

但是，在上述公开的技术中，要使在显影装置中的非磁性一组分显影方式的调色剂的带电性以及流动性在长期的使用中保持安定是非常困难的。而且在图像形成装置处于静置状态时，会出现调色剂层中的空气逸出，从而造成由于调色剂粒子之间的凝集力使调色剂难以运动的问题。

所以，本发明提供了解决上述问题点的技术方案，更具体地说，就是本发明是提供了一种图像形成装置，可以使由于处于静止状态而变差的调色剂的流动性得以迅速恢复，调色剂卡盒和显影单元之间的物质的相互运动更为高效地进行，并可抑制调色剂的流动性的降低。

发明的内容

1.一种图像形成装置，该装置包括：

图像承载体，用来承载静电潜影；

使图像承载体表面均匀带电的带电装置；

将静电潜影写入带电的图像承载体的表面的曝光装置；

使在图像承载体的表面形成的静电潜影可视化的显影装置，其中包括：

显影单元，用来将潜影加以显影以使潜影成为可见图像，

调色剂卡盒，被与显影单元横向并列配置，用来向显影单元供给调色剂，并且可从显影单元上卸下；

转印装置，用于将图像承载体表面上的可视图像直接或通过中间转印体向记录材料转印；

清洁装置，用来对图像承载体上的残留调色剂进行清除；

定影装置，用来将记录材料上的可视图像通过加热加压进行定影；

其特征在于具有一个控制机构，用来控制调色剂在显影单元与调色剂卡盒之间的供给和排出，所述显影装置在所定的时间且在与调色剂的供给·排出方向相同的方向上以1m/s²以上的加速度进行运动。

2.上述1的图像形成装置，其特征在于所述的显影装置的加速度运动至少要在显影动作之前进行。

3.上述1的图像形成装置，其特征在于所述显影装置的加速度运动包括加速移动以及减速移动，并且该显影装置的加速度运动至少进行1次以上。

4.一种图像形成方法，该方法包括：

形成显影装置，该装置包括显影单元、调色剂卡盒以及控制调色剂供给以及排出的机构；

使图像承载体表面均匀带电；

将静电潜影写入带电的图像承载体的表面；

从调色剂卡盒向显影单元供给调色剂；

将在图像承载体的表面形成的静电潜影进行显影，使潜影可视化；

将图像承载体表面上的可视图像直接或通过中间转印体向记录材料转印；

清除图像承载体上的残留调色剂；

将记录材料上的可视图像通过加热加压定影；

其特征在于通过一个控制机构，来控制调色剂在显影单元与调色剂卡盒之间的供给和排出，且使所述显影装置在所定的时间且在与调色剂的供给·排出方向相同的方向上以1m/s²以上的加速度运动。

5.上述4的图像形成方法，其特征在于使所述的显影装置的加速度运动至少要在显影动作之前进行。

6.上述4的图像形成方法，其特征在于所述显影装置的加速度运动包括加速移动以及减速移动，该加速度运动至少要进行1次以上。

发明的效果

在本发明的图像形成装置中，通过上述方案可以使由于图像形成装置的静置而变差的调色剂的流动性迅速得到恢复，并使调色剂卡盒与显影单元间的物质的运动更高效地进行，并可以抑制调色剂的流动性变差，因而即使是长期使用本发明的图像形成装置，也可以安定地得到高浓度的图像。

附图的简单说明

图1是表示本发明的显影装置的结构的概略图。

图2是设置在显影装置的显影单元3中的控制瓣膜34的结构概略图。

图3是从调色剂卡盒32一侧供给到显影单元31的调色剂的状态模型说明图。

图4是调色剂卡盒一侧的调色剂供给状态的模型说明图。

图5是关于显影单元31和调色剂卡盒32之间的调色剂的移动的模型示意图。

图6是本发明地第1搬送螺旋桨的示意图。

图7时本发明的图像形成装置的结构概略图。

图8本发明的显影装置的连通口的构造概略图，

图9是说明本发明的黑色显影装置的机构的概略图。

图10表示了用激光多普勒测定器测定的本发明的显影装置的运动速度以及加速度的曲线。

发明的实施方式

以下将参照附图对本发明的实施方式加以说明。本领域的技术人员在本发明的权利要求地范围内可很容易地对本发明进行变更，修改而得到其他的实施方式。但这些都属于本发明的范围。以下的说明都是用来说明本发明的例子，并不对本发明的范围产生任何限制。

图1是表示本发明的显影装置的结构的概略图。

显影装置30包括显影单元31和调色剂卡盒32。显影单元31使用作为显影剂的调色剂对作为图像承载体的感光体11上的潜影加以显影。调色剂卡盒32是用于向显影单元31补给调色剂。

显影装置30在图像形成装置本体的左侧从上到下配置有K(黑色)、Y(黄色)、C(青绿色)以及M(品红色)的4色(图像形成的顺序为K、M、C、Y)。显影装置30的装卸是打开左边的外壳进行的。

调色剂卡盒32安装在显影装置30的内部，所以如要取出显影装置时就会将调色剂卡盒32一同取出。通常的调色剂交换是将图像形成装置本体前面的外壳打开，然后打开门，由此可以进行调色剂的单独交换。此外，在调色剂卡盒32上装有ID芯片39，用于存储调色剂卡盒32的信息，以便检测调色剂的残余量以及判定调色剂卡盒的新旧。

显影单元31与感光体11对置，包括：

显影套筒31a，该显影套筒用于向显影在单元与感光体之间的显影区域搬送调色剂；

供给棍31b，用于向显影套筒31a上供给调色剂；

作为层厚限制装置的限制棍31c，用于限制显影套筒31a上的调色剂的量；

在显影料斗31h内用来搬送调色剂的第一搬送螺旋桨31d。

调色剂卡盒32包括：

用于收存调色剂的第一收存室321以及第二收存室322；

向显影单元31搬送调色剂的第二搬送螺旋桨32a以及第三搬送螺旋浆32b；

第二搬送螺旋所在的调色剂卡盒32的底部有突出的筋35。

在这里所使用的显影剂为一组分显影剂。如下所述，关于显影剂的更换，在二组分显影剂的场合，一旦混合，再将调色剂从载体中分离出是很困难的。但在一组分显影剂的场合，调色剂卡盒32中的调色剂与显影单元31中的调色剂基本上是相同的，所以可以进行更换。这也适用于本发明的显影装置30。特别是如使用非磁性一组分显影剂的场合，效果更好。在非磁性一组分显影剂中，调色剂表面的外添加剂对调色剂的带电性以及流动性有很大的影响。在磁性一组分显影剂中，可以根据由磁性材料的量决定的磁化强度来对显影性进行控制。在非磁性一组分显影剂中，由外添加剂决定的带电性以及流动性对显影性有很大影响，所以通过在本发明的显影装置30中的使用外添加剂，可以到安定的调色剂的表面状态。

在显影装置30中，显影单元31与调色剂卡盒32是在水平横向并列配置的。进一步，调色剂卡盒32与显影单元31之间设置有使调色剂通过的连通口。并且，在显影单元31一侧的联通口上设有控制瓣膜。

在本发明的显影单元30中，调色剂可以通过上述的连通口进行交换。由此，在显影单元31中消耗的调色剂，可由调色剂卡盒32向显影单元31补充，并且，通过连通口，在显影单元31中退化的调色剂由显影单元31排入调色剂卡盒32。并且，调色剂卡盒32可以与显影单元31分开单独更换。

调色剂在显影单元31的调色剂供给棍31b以及规制棍31c处受到压力。该压力会使调色剂表面的凸凹消失表面变得光滑，以至于调色剂在感光体上的附着力变大，清洁变难。因此，在低湿的环境下，会有清洁不良得现象发生。调色剂的表面变得光滑虽然能提高转印性，但却会发生在正常的转印时用肉眼看不到的白色背景部的着色现象。

此外，调色剂受压还会使在调色剂表面的外添加剂陷入调色剂的内部，这是由于外添加剂比调色剂更硬的缘故(这一问题在后面会加以详述)。这样一来，会使调色剂表面的外添加剂变少，调色剂的带电性发生变化。特别是在外添加剂是二氧化硅时，由于其比表面积大带电量高，所以外添加剂的埋没会使调色剂的带电量发生很大的变化。

另一个问题是外添加剂的埋没会造成调色剂的流动性变低。流动性是表示调色剂的附着力的指标，流动性高，调色剂与例如感光体之间的附着力就会变小。同样，显影套筒31a与调色剂之间的附着力也会变小，从而使显影性变高。相反，外添加剂的埋没使调色剂表面的外添加剂量变少，调色剂的流动性变低，显影性变低。

在显影装置30中，显影单元31消费的调色剂从调色剂卡盒通过连通口33向显影单元31补给。此外，以该连通口33为媒介，显影单元31中的调色剂会暂时排回到调色剂卡盒，并与调色剂卡盒32中的没有退化的调色剂相混合，使退化的调色剂的比例变低后，再通过连通口33补给到显影单元31中。

图2是设置在显影装置的显影单元3中的控制瓣膜34的结构概略图。控制瓣膜34是与显影单元31的连通口33相对应的形式而设置的。使控制瓣膜34贴在支持部34a上，并配置在筐体上。控制瓣膜34的形状如图2所示，对应于各连通口成矩形，在没有联通口的地方不设置控制瓣膜，从而将控制瓣膜交替设置。支持部34a用由刚性的金属制成，可以使用SUS、Cu、Al。控制瓣膜34为有弹性的树脂膜34b，可以使用聚丙烯、聚乙烯、聚酯树脂、氟树脂。

显影单元31的第一搬送螺旋桨31d由螺旋浆用薄膜构成。该薄膜可为一枚，也可为多枚。第一搬送螺旋桨31d旋转而使调色剂从调色剂卡盒一侧供给到显影套筒31a。另外该薄膜可以为板状。此外，与在连通口设置的梳子齿状的矩形控制瓣膜34同样，该螺旋桨也可以只将相应的部分作成矩形。设置复数枚时，也可以将它们组合起来使用。

图3是从调色剂卡盒32一侧供给到显影单元31的调色剂的状态模型说明图。第一搬送螺旋桨31d旋转碰到控制瓣膜34，由此控制瓣膜被压住。此后第一搬送螺旋桨通过，有弹性的控制瓣膜34马上弹回，与此同时，调色剂卡盒32一侧被压入的调色剂通过连通口33被拉到显影单元31，完成调色剂的供给。

图4是调色剂卡盒一侧的调色剂供给状态的模型说明图。在调色剂卡盒32中，第2收存室322的第3搬送螺旋桨将调色剂搬送到第1收存室321，进一步，第2搬送螺旋桨将调色剂搬送到显影单元31。第2搬送螺旋桨由1枚螺旋桨用薄膜构成，通过该薄膜的旋转将调色剂搬送到显影单元31。再者，由于在第1收存室321中设有突起筋35，所以如图5所示，螺旋桨的薄膜碰到突起筋35时，调色剂就会在突起筋35处被堵住，由此在突起筋35与螺旋桨薄膜之间形成一个没有调色剂的空间。但是，这个空间会由于流动性好的调色剂的侵入，会被逐渐被填满，但是该空间在一定时间内会得到保持。再者，由于螺旋桨薄膜旋转，从上部也有调色剂侵入到该空间，从而调色剂内部变成无空间的状态。

如以这种状态旋转，当螺旋桨薄膜将调色剂向显影单元31一侧推压的时间与控制瓣膜34开放的时间(也就是显影单元31的控制瓣膜34不被第1搬送螺旋桨31d的螺旋桨薄膜推动，而处于所定位置的时间)相重叠时，调色剂也会通过连通口33被从调色剂卡盒一侧搬送到显影单元31一侧。

这样，显影单元31中的调色剂，也会进入开放的控制瓣膜34与连通口之间的空间之内。此后，第1搬送螺旋桨31d的螺旋桨薄膜旋转，将进入控制瓣膜34与连通口之间的空间之内的调色剂从显影单元31一侧推入调色剂卡盒32一侧的时候，与在第1收存室321中由于第2搬送螺旋桨的螺旋桨薄膜而在调色剂内部形成空间并且该空间正好对准连通口33处的时候相一致时，调色剂就会通过连通口33从显影单元31一侧被排到调色剂卡盒32一侧。

下面将对在这时的显影装置30中的显影单元31与调色剂卡盒32的第1、第2以及第3搬送螺旋桨的动作以及调色剂的移动加以详细说明。

图5是关于显影单元31和调色剂卡盒32之间的调色剂移动的模型示意图。在这里省略了显影单元31内的显影套筒31a等。

在显影装置30中，如图5A所示，在显影单元31内的控制瓣膜34与设有连通口33的壁面之间有所定的角度θ。第1搬送螺旋桨31d使复数的螺旋桨薄膜旋转。在调色剂卡盒32内的第2以及第3搬送螺旋桨使1枚螺旋桨用薄膜旋转。如图5B所示，在显影单元31内，第1搬送螺旋桨31d用复数的螺旋桨薄膜将控制瓣膜34推倒。此时，由于调色剂卡盒32一侧也充满了调色剂，所以处于控制瓣膜34和连通口33之间的调色剂不能通过连通口33，只能从显影单元31横向返回显影单元31内。接着，如图5C所示，第1搬送螺旋桨31d的复数螺旋桨薄膜将控制瓣膜34进一步推倒，以至于控制瓣膜34和连通口33之间变成几乎没有任何间隙的(动作位置)状态。此后，如图5D以及图5E所示，第1搬送螺旋桨31d的复数的螺旋桨薄膜离开控制瓣膜34，所以使控制瓣膜34返回原来的角度(所定位置)。这时，在显影单元一侧形成大的空间，由于形成空间，所以调色剂可以从调色剂卡盒32一侧通过连通口33而被供给。

进一步，如图5F所示，由于第1搬送螺旋桨31d具有复数的螺旋桨薄膜，所以再一次将控制瓣膜34推倒。此时，在调色剂卡盒32内的第2收存室322内第2搬送螺旋桨的螺旋桨薄膜碰上突起筋35。进一步旋转，如图5G所示，第1搬送螺旋桨31d的螺旋桨薄膜将控制瓣膜34进一步推倒，由此在控制瓣膜34和连通口33之间形成无间隙的状态。此时，第2搬送螺旋桨的螺旋桨薄膜从突起筋35向前旋转时，突起筋35变成障碍从而第2搬送螺旋桨不能搬送调色剂，因此在调色剂内部形成空间。进一步，如图5H以及图5I所示，第1搬送螺旋桨的复数的螺旋桨薄膜从控制瓣膜34上脱落，由此控制瓣膜34返回原来的角度。此时，出现大的间隙并形成空间，这时第2搬送螺旋桨的螺旋桨薄膜带上来的调色剂从调色剂卡盒一侧通过连通口33移动从而被供给到显影单元中。

但是，接着，如图5J所示，第1搬送螺旋桨的复数枚的螺旋桨薄膜再一次将控制瓣膜34推倒。在此之前，调色剂卡盒32一侧的连通口33附近是有调色剂的，但是，在调色剂内部有空间存在的场合，调色剂并不从显影单元31内的控制瓣膜34横向移动返回显影单元31，而是通过连通口33从显影单元31一侧排入调色剂卡盒32一侧。如图5K以及图5L所示的那样，第1搬送螺旋桨31d的桨叶薄膜再次将控制瓣膜推倒，由此，调色剂进一步从显影单元31一侧排到调色剂卡盒32一侧。

进一步，第1搬送螺旋桨31d的旋转速度比第2搬送螺旋桨要快，因此如图5M至图5P所示，调色剂可以从显影单元31排出到调色剂卡盒32一侧。

通过反复进行这样的动作，调色剂从而可以通过联通口33在显影单元31和调色剂卡盒32之间移动。

在此，可以通过控制显影单元31内的第1搬送螺旋桨31d和调色剂卡盒32内的第2搬送螺旋桨的旋转的速度来调节由于调色剂的移动而进行的供给·排出的量。特别是，可以通过使显影单元31内的第1搬送螺旋桨31d的旋转速度高于调色剂卡盒32内的第2搬送螺旋桨，来使在调色剂内部形成的空间与连通口33接触的次数变少，即通过使第1搬送螺旋桨31d将控制瓣膜34推倒的次数变多，从而使通过连通口33的调色剂的供给次数变多。

另外，由调色剂的移动而达成的调色剂的供给·排出的量还可以通过增减连通口33的个数来加以调节，因此连通口33可以设置1个以上。其适宜的个数可以根据图像形成装置本体的图像的形成速度来决定。

此外，对应于连通口33而设置的控制瓣膜34被设置为梳齿状，相邻的控制瓣膜34可以交替动作。具体地说，就是使第1搬送螺旋桨31d的螺旋桨薄膜与梳齿状的控制瓣膜相对应地隔1个设1个而成为梳齿状，这样就可以使螺旋桨薄膜与所有的控制瓣膜34相对应，并与控制瓣膜进行交替动作。通过这种交替动作，就可以避免在显影单元31中的调色剂形成死空间，从而达成均匀地排出。

图6是本发明的第1搬送螺旋桨的示意图。它是适宜于本发明的第1搬送螺旋桨的斜视图。

在第1搬送螺旋桨31d的断面是4角形的轴上，安装有薄膜311以及312，其中的2枚在相对的面上分别向相反的方向伸展。这种相对的薄膜311为凹凸形状(梳齿状)，2枚的凸部成错开的形状。这样一来，就可以使其与相邻的控制瓣膜进行交替驱动。凹凸部与连通口33的位置相对应，薄膜的长度以凸部能将在连通口上设置的控制瓣膜34推倒为宜的，凹部的形状以不接触控制瓣膜34为宜。

进一步，薄膜的凸部的根部比端部要宽，而成为八字形，通过第1搬送螺旋桨31d的旋转，在薄膜的凸部会发生使调色剂横向移动的力，从而在显影单元31中产生横向搅拌。

此外，如上所述，由于第1搬送螺旋桨31d的旋转，薄膜的凸部推压上述控制瓣膜34，从而产生使控制瓣膜34下面的调色剂返回调色剂卡盒32一侧的作用。

第1搬送螺旋桨31d设定的转速要比第2搬送螺旋桨32a快，所以在调色剂卡盒内形成空间的时间内，第1搬送螺旋桨31d可以使控制瓣膜34动作多次，从而可以高效地使调色剂返回调色剂卡盒32。

薄膜的凸部一通过控制瓣膜34，控制瓣膜34就从压力下解放，并由于弹性而返回原位置，控制瓣膜34上的调色剂被送到显影单元31一侧的同时，控制瓣膜34的下侧形成将调色剂卡盒32中的调色剂吸入的空间。

第1搬送螺旋桨31d的2枚的薄膜311错开，可使控制瓣膜34进行推倒·解放的交替动作，即通过对相邻的控制瓣膜34进行交替驱动，而使显影单元31内的调色剂的运动变得非常好，进而提高了调色剂卡盒32内的调色剂的循环性。

在此，虽然通过采用上述的那样的2枚的梳齿状的薄膜，提高了调色剂的循环以及横向搅拌性。但是仅仅2枚的构造，处于连通口33附近的调色剂有变多的倾向，显影单元31内的调色剂面在上下方向上产生波浪，从而出现山与谷。如在连通口33处出现山，从调色剂卡盒的调色剂的供给就会受到阻碍，从而产生对显影单元31全体的调色剂的供给的下降。进一步，在调色剂的山脚的附近有从调色剂卡盒32来的调色剂流，由此，虽然不是很严重，但却可以看到调色剂搅拌不均的现象。为了解决这一问题，研究的结果，是在梳齿状的2枚的薄膜之间，追加一枚与梳齿状的薄膜成90度角并且比梳齿状薄膜的凸部要短的无凸凹的薄膜。即将矩形薄膜312追加到第1搬送螺旋桨31d上。由此，可使连通口33的调色剂的山破坏，并且使显影单元31内的调色剂平面保持几乎水平。

这样一来，在第1搬送螺旋桨中，通过在梳齿状的2枚的薄膜311之间配置矩形的薄膜312，可以使从调色剂卡盒32的调色剂的补给量以及向调色剂卡盒32的调色剂的返回量变的安定，而达到充分的循环。另外，由于不会形成局部的调色剂流，所以可以保持显影单元31内的调色剂的均一的搅拌性。

控制瓣膜34的宽度比连通口33的宽度大0mm-20mm。如控制瓣膜34比连通口33小，则供给调色剂的连通口33会被显影单元31一侧的调色剂堵塞从而使调色剂的供应发生困难。另外，对于调色剂的排出，由于在控制瓣膜34与连通口33之间会有调色剂进入，通过将这些调色剂排出，可以防止大量的调色剂从显影单元31排出到调色剂卡盒32一侧，但如果控制瓣膜34的宽度变小，则会有大量的调色剂排出，而使显影单元31内的调色剂变少。

另一方面，调色剂的排出是通过第1搬送螺旋桨31d将控制瓣膜推倒，从而使从控制瓣膜34的侧面进入到控制瓣膜34与连通口33之间的调色剂经过连通口33而实现的。由此，如使控制瓣膜34的宽度比连通口33大，则跑进连通口33附近的调色剂的量变少，从而排出的调色剂的量也会变少，调色剂的更换也就会变少。此外，从连通口33供给的调色剂会从连通口33向下方移动，与控制瓣膜下面的调色剂发生混合。由此，如果使控制瓣膜34的宽度变大，则供给调色剂的地方变少，结果使由于调色剂的混合而产生的均质性变低。

由此，控制瓣膜34的宽度至少要在连通口33的宽度以上，并且在20mm以下。使宽度在这一范围内，可以使调色剂的供给·排出的控制变得容易。而且供给后由于调色剂的混合而达到的均质性也会提高。

此外，要使控制瓣膜34的间隔在2mm-20mm。如控制瓣膜的间隔不满2mm，则进入控制瓣膜34与连通口33之间的调色剂的量变少，排出的调色剂的也就会变少。再者，如超过20mm，可以设置的连通口33就会变少，调色剂的供给·排出的量也就会变少。

另外，控制瓣膜34的长度为10mm-25mm。控制瓣膜34的长度可决定控制瓣膜34与连通口33之间形成的空间的大小。因此，如控制瓣膜的长度不满10mm，则由于排出的调色剂的量变少，而使调色剂的交换变得不充分。超过25mm时，排出量变多，显影料斗31h内的调色剂的量就会变少。

另外，控制瓣膜34在所定位置时的控制瓣膜的角度为20-45度，动作位置的控制瓣膜的角度为0-15度。再者，控制瓣膜34有弹性是可挠的，因此此处的角度的定义是，控制瓣膜34的与壁面的接触部分和控制瓣膜34的前端部分相连接的直线与壁面所成的角度。控制瓣膜34与连通口33之间形成的空间的大小由控制瓣膜34的角度来决定。因此，控制瓣膜34的角度不满20度时，排出的调色剂的量变少，调色剂的交换不充分。但如超过45度，则排出的量变多，从而会使显影料斗31h内的调色剂的量变少。

图7时本发明的图像形成装置的结构概略图。

该图像形成装置1包括：感光体单元10、写入光学单元20、显影单元30、中间转印单元40、二次转印单元50、定影单元60、两面印刷纸反转单元70等。黑色(以下称Bk)、青绿色(以下称C)、品红色(以下称M)以及黄色(以下称Y)的彩色图像在感光体单元10的感光带11上依次显影，并且将它们叠合最终形成4色全彩色图像。在感光带11的周围，配置有感光体清洁装置12、带电棍13、复数的显影装置30、中间转印单元40的中间转印带41等。

感光带11在驱动棍14、一次转印对置棍15以及支撑棍16之间被撑起；并且由驱动马达来驱动旋转。另外，上述写入光学单元20，将彩色图像数据转换成光信号，进行对应各色图像的光写入，由此在感光带11上形成静电潜影。该写入光学单元20包括：作为光源的半导体激光器21、多棱镜22以及3个反射镜23等。

再者，上述显影装置30，从图像形成装置1本体的上侧开始数起，有收存黑色调色剂的K显影装置30K、收存黄色调色剂的Y显影装置30Y、收存青绿色调色剂的C显影装置30C、收存品红色调色剂的M显影装置30M。在此，还进一步具有可使各显影装置按图中的左右方向移动从而进行与感光带11的接触或离开动作的接离机构。

使显影装置30内的调色剂以所定的极性带电。在显影套筒31a中，通过显影偏压电源施加显影偏压，因此，显影套筒31a对应于感光带11具有所定电位的偏压。另外，接离机构，是使从马达向各显影装置30传递驱动力的电磁离合器(图中未绘出)，使其处于开的位置。这样一来，通过该驱动力可使显影装置30向感光带11一侧移动。显影时，在显影装置30中，可以选择任一个加以移动，使其与感光带11相接。另一方面，如使电磁离合器处于关的位置，解除驱动力传递，与感光带11相接的显影装置则向与感光带11离开的方向移动。

在图像形成装置1本体待机的状态下，显影装置30K、C、M以及Y也要处于与感光带11离开的位置。图像形成动作一开始，基于彩色图像数据的激光的写入以及静电潜影的形成也就开始(以下，将基于Bk图像数据的静电潜影称作Bk静电潜影。对于C、M、Y也同样)。由于显影是从该K静电潜影的前端部分开始的，所以在该前端部分到达可以进行显影的显影位置之前，K显影套筒开始旋转，从而K静电潜影被K调色剂显影。此后，K静电潜影区域的显影动作继续进行，在K静电潜影的后端通过K显影位置的时点，K显影装置30K从感光带11离开。然后，下一个颜色的显影装置与感光带11相接，以便进行下一个颜色的显影，这个动作至少要在下一个由图像数据形成的静电潜影的前端到达之前完成。

再者，上述中间转印单元40由中间转印带41、带清洁装置42以及位置检测传感器43等构成。中间转印带41由驱动棍44、一次转印棍45、二次转印对置棍46、清洁对置棍47以及拉紧棍48支撑起，并由驱动马达(图中没绘出)来进行驱动控制。在中间转印带41的端部的非图像形成领域设置有复数个位置检测用的标记，如这些标记中的某一个被位置检测用传感器43检测出，则在该检测出的时点开始图像的形成。另外，带清洁装置42由清洁刷42a以及接触离开机构等构成。在第1颜色K向中间转印带41转印期间，以及第2、3、4颜色的图像向中间转印带41转印期间，清洁刷通过接离机构从中间转印带41的表面离开。

进一步，二次转印单元50包括二次转印棍51、以及具有使二次转印棍51与中间转印带41相接或从其离开的离合器等接离机构等。与转印纸到达转印位置的时点相对应，二次转印棍51以接离机构的旋转轴为中心摇动。该二次转印棍51和二次转印对置棍46使转印纸与中间转印带41以一定的压力相接触。二次转印棍51由在中间转印单元40设置的定位部件(图中没有绘出)保持与二次转印对置棍46的平行精度。另外，在二次转印棍51设置的定位棍使二次转印棍51对中间转印带41接触压保持一定。在二次转印棍51在与中间转印带41接触的同时，向二次转印棍51加以与调色剂极性相反的转印的偏压，由此使中间转印带41上的重叠调色剂图像一下全部转印到转印纸上。

一方面，在图像形成动作开始的时间段，转印纸被从上述的转印纸卡盒80与手送供纸盘83的其中之一中搬送，并且在定位棍对82的夹持部待机。此后，在中间转印带41上的4色重叠图像的前端到达二次转印棍51时，定位棍对82被驱动，使转印纸的前端正好与调色剂图像的前端相一致，以此进行转印纸与调色剂图像的位置重合的调整。由此，转印纸与中间转印带41上的调色剂图像相重叠而通过二次转印位置。这时，二次转印棍51用转印偏压使转印纸带电，这样，几乎全部的调色剂就被转印在转印纸上。此后，从中间转印带41上4色重叠调色剂图像被一下子全部转印在其上的转印纸被搬送到定影单元60，在控制在所定温度的定影带61与加压棍62的夹持部，调色剂图像被熔融固定，并且被送往图像形成装置本体外面，在排纸盘84被字面向下叠放，从而得到全彩色图像复印件。

进一步，在进行两面印刷时，通过定影单元60的转印纸被两面切换爪85送往两面印刷纸翻转单元70。在两面印刷纸翻转单元70，转印纸首先被翻转切换爪71引向箭头D方向，转印纸的后端通过反转切换爪71后，翻转棍对72停止，转印纸也停止。然后，反转棍对72在一定的空白时间后，开始逆转，从而使转印纸翻转。此时，翻转切换爪71切换，转印纸被送往对位棍对82。被搬送到对位棍对82的转印纸以表里翻转的状态在对位棍对82的夹持部待机。然后，在所定的时点对位棍对82驱动，转印纸被送往二次转印位置，从中间转印带41上4色重叠调色剂图像一下子全部被转印。此后，在定影单元60调色剂图像被熔融定影，排到图像形成装置本体之外。

另一方面，对一次转印感光带11的表面，用感光体清洁装置12进行清洁，并用消电灯等进行均一消电。另外，将调色剂图像转印到转印纸上后的中间转印带41的表面由带清洁装置42的清洁刷42a在接离机构的推压下进行清洁。从中间转印带41清洁下来的调色剂存放在废调色剂箱49中。

在此，对显影装置进行详述。显影装置30包括：

可旋转的显影套筒31a，用来在其表面承载调色剂，以便将感光带11的表面的静电潜影显影；

显影单元31，具有用来将调色剂汲上并且加以搅拌的可旋转的第1搬送螺旋桨；

调色剂卡盒32，用来收存调色剂。

这样分割成二个单元的理由是因为显影单元31具有在调色剂卡盒进行数次交换的情况下也可以使用的耐久性。

图8本发明的显影装置的连通口33的构造概略图，表示了显影单元31一侧以及调色剂卡盒一侧的各构件。在显影单元31的筐体的外侧，设置有滑动闸门31e，在该滑动闸门上，贴附有弹性部件31f，这是为了在将调色剂卡盒装在显影装置时不让其发生间隙。通过开闭该滑动闸门，来开闭连通口33。另外，在调色剂卡盒32一侧，对应于在筐体上设置的连通口33，设有有开口部分的弹性部件32c，以便防止调色剂从连通口33漏出，并且还有开放的滑动闸门32d，以便对调色剂加以补给。另外还有将这些部件固定在筐体上的固定条32e。

在显影装置中配置调色剂卡盒32，打开显影单元31一侧的滑动闸门，再打开调色剂卡盒32一侧的滑动闸门，就可以形成能使调色剂通过的连通口33。

显影单元31一侧的连通口33有复数个，在显影单元31与调色剂卡盒32之间设有贴有弹性部件的滑动门。通过使该滑动门移动可以进行在显影单元31的筐体上设置的连通口33的开闭。在没有调色剂卡盒的场合或者调色剂卡盒还没有在图像形成装置本体上安装的场合，可通过用滑动门将连通口33关闭从而防止调色剂从显影单元31漏出。

另外，在即没有调色剂卡盒32又没有显影单元31的场合，或者它们还没有在图像形成装置本体上安装的场合，为了防止调色剂从调色剂卡盒32中漏出，即为了关闭连通口33而设置了滑动闸门。对调色剂卡盒32，设有弹性部件、滑动闸门、固定条。弹性部件的材料优选尿烷树脂以及硅树脂等的发泡材料。

如图8所示，与在显影单元31以及调色剂卡盒32上设置的连通口33向对应，在滑动门上设有开放的窗。连通口33关闭时，用滑动闸门没有窗的部分堵住连通口33；当连通口33开放时，移动滑动闸门，使窗与连通口33相合，从而使连通口33全部连通。

在图像形成装置1中的显影装置30中，处于显影单元31内的第1搬送螺旋桨31d一边搅拌调色剂一边向显影剂供给棍31b搬送调色剂。供给棍31b在与显影套筒31a滑擦的同时，也使调色剂滑擦，并且通过摩擦带电而使调色剂带电。带电的调色剂由于镜像力而被吸着于显影套筒31a上，而被搬送。此后，规制棍31c对搬向显影领域的调色剂的量加以规制。在显影套筒31a上形成的调色剂薄层通过显影领域的显影偏压使感光带上的潜影显影。

这时，在供给棍31b处，与显影套筒31a滑擦了的调色剂受到很大的推压力，由此，调色剂表面的凸凹被磨掉而球形化，从而使调色剂的附着力变大。另外，该推压力会使调色剂表面的外添加剂埋入调色剂中，使调色剂的流动性变差。进一步，由外添加剂进行的带电量的调整也变不能进行，而使带电量发生变化。由于这些影响，调色剂的显影性变低，进而也使转印性，清洁性也会变低。

如此，显影料斗31h内的退化的调色剂变多，另外，调色剂由于显影而被消费掉，从而显影单元31内的调色剂变少。因此，调色剂通过连通口33从调色剂卡盒32补给到显影单元31。在调色剂卡盒32内，前端与调色剂卡盒本体的内壁滑动相接的第2搬送螺旋桨32a以及第3搬送螺旋桨32b分别被设置在第一收存室321以及第二收存室322中。由于第2以及第3搬送螺旋桨的转动，调色剂被推入显影单元31一侧，从而，显影单元31从连通口33得到调色剂的补给。

进一步，通过该连通口33显影单元31内的调色剂被排出到调色剂卡盒32一侧，该调色剂与调色剂卡盒32内的调色剂相混合。调色剂卡盒32内，有很多的未使用的调色剂，使其与显影单元31内的退化的调色剂相混合。由于这种混合，未使用的调色剂的表面的大量的外添加剂与退化的调色剂进行再分配，从而退化的调色剂的带电量以及流动性可变得接近未使用得调色剂。具体得说，是从显影单元31排到第一收存室321的调色剂进一步被第2搬送螺旋桨搬送到第2收存室，接着由第3搬送螺旋桨将其送返回第一收存室321。再此期间，外添加剂进行再分配。

这种接近原来的未使用的状态的调色剂被从调色剂卡盒32的第一收存室321再次供给到显影单元31。通过用这种接近于原来状态的调色剂和未使用的调色剂在显影套筒31a上形成薄层而进行显影，由此可以在长期得到高质量的图像。

在显影装置30中用的调色剂如空气进入其间，就易于流动，但如持续处于静止状态，空气几乎会全部跑掉，这时由于调色剂粒子之间的凝集力会使调色剂变得难以运动。但是，调色剂粒子有这样的性质，即虽然调色剂静置的结果，会使调色剂处于难以运动的状态，但如施加以使调色剂粒子之间的结合分开的力，调色剂粒子之间就会出现空隙，流动性就会恢复。

因此，本发明人为了使上述那样的处于静止状态的调色剂恢复流动性，使显影装置30进行加速度运动，从而解决了本发明的课题。以下，将对显影装置30的加速度运动加以详细说明。

为了使显影装置30进行加速度运动，可以通过使用凸轮等的传动装置；也可通过使用齿轮齿条传动装置；也可以利用弹簧的恢复力；利用驱动的牵引作用等方法，或者通过利用它们的组合来实现。在这里，将对使用驱动牵引力将显影装置30向感光带11一侧牵引，中途用制动器使显影装置30停止运动的这样一种加速度运动进行说明。

图9是说明本发明的黑色的显影装置的结构的概略图。

显影马达37经过中继齿轮，与显影离合器38相连接。驱动轴(该驱动轴图中未加以表示，它被设置在显影棍的下面)与显影离合器相接，并且如将显影离合器38放在开的位置，就会旋转。在该驱动轴的左端以及右端(即后方一端以及前方一端)有一对显影驱动齿轮(图中未表示)。该显影驱动齿轮与固定在显影棍31a的两端的轴颈上的显影棍驱动齿轮相连接。显影马达37旋转时，如在所定的时点使显影离合器38变为开的位置，则上述驱动轴旋转，安装在驱动轴的显影驱动齿轮随之旋转。显影棍31a的轴颈可在向着感光带方向上或在其逆方向上移动，所以，当安装在该轴颈的显影棍驱动齿轮与驱动轴的显影驱动齿轮相咬合而旋转时，显影棍31a以及显影装置30全体被朝着感光带11的方向牵引。

显影装置30移动所定的距离后，为了不使其进一步钻入感光带，使其与制动器相碰，这样显影棍31a继续进行旋转，而显影装置30在这一位置停止。这一连串的动作就是显影装置30的加速度运动。这一加速度运动包括牵引时的加速度移动以及在碰到制动器时的减速度移动(负加速度移动)。这一加速度运动与显影装置30的调色剂的供给以及排出的方向相同，并且通过调整时点、旋转起动转矩、使显影装置处于最初时的后方的弹簧的弹力、制动器的材质等，来达成牵引时的加速度运动以及碰到制动器时的减速度运动。

图10是用激光多普勒测定器测定的本发明的显影装置的速度的结果。将显影装置30朝感光体接近的方向作为正向。

如图10所示，显影装置30的运动，基本上是开始时在正方向上进行加速度运动，接着以近乎相同的速度以及相同的正方向继续移动。最后，反方向上的加速度起作用，显影装置30减速，速度变成几乎0(停在相同的位置：在感光体上进行调色剂显影的位置)的状态。这时的加速度，如图10(b)所示，开始时为正的加速度，接着加速度几乎为0，最后为负的加速度。

由于这一加速度的作用而产生的震动，显影单元31和调色剂卡盒32内的难以运动的调色剂粒子的凝集力放开，粒子间出现间隙，从而使调色剂全体变的易于运动。

在该加速度太小的场合，不能充分地将调色剂解开；但如果过大，由于给予机械全体地冲击与震动，会发生震动声以及驱动系统的摇动等其他的问题。所以，加速度的上限虽然由机械的结构、震动吸收性以及防音措施来决定，但是，在本结构的场合，以10m/s²为上限。另外，关于加速度的下限，为了达成本发明的目的，即改善调色剂的运动，在本结构的场合，1m/s²以上的加速度是必要的。通过如此的动作，可以在长时间地不使用图像形成装置而将其放置的场合，以及随着时间的进行调色剂的外添加剂(二氧化硅等)减少从而调色剂的流动性降低的场合，与上述的控制瓣膜的运动相对应，产生出调色剂流，从而抑制由于调色剂的搅拌性不足以及带电性退化而产生的图像质量的问题。

另外，关于让显影装置30进行上述加速度运动的时点，在不使用显影装置30的时候，定期地进行上述加速度运动是有效的。

此外，如显影装置30的上述加速度运动至少在显影动作之前(跟前)进行，通过此后的显影装置30之内的各搬送螺旋桨的转动以及控制瓣膜34的动作，可以有效地产生出调色剂的物流，所以这是所期望的。

Claims (6)

1.一种图像形成装置，该装置包括：

图像承载体，用来承载静电潜影；

使图像承载体表面均匀带电的带电装置；

将静电潜影写入带电的图像承载体的表面的曝光装置；

使在图像承载体的表面形成的静电潜影可视化的显影装置，其中包括：

显影单元，用来将潜影加以显影以使潜影成为可见图像，

调色剂卡盒，被与显影单元横向并列配置，用来向显影单元供给调色剂，并且可从显影单元上卸下；

转印装置，用于将图像承载体表面上的可视图像直接或通过中间转印体向记录材料转印；

清洁装置，用来对图像承载体上的残留调色剂进行清除；

定影装置，用来将记录材料上的可视图像通过加热加压进行固定；

其特征在于具有一个控制机构，用来控制调色剂在显影单元与调色剂卡盒之间的供给和排出，所述显影装置在所定的时间且在与调色剂的供给·排出方向相同的方向上以1m/s²以上的加速度进行运动。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于上述的显影装置的加速度运动至少要在显影动作之前进行。

3.根据权利要求1的图像形成装置，其特征在于所述显影装置的加速度运动包括加速移动以及减速移动，该加速度运动至少要进行1次以上。

4.一种图像形成方法，该方法包括：

形成显影装置，该装置包括显影单元、调色剂卡盒以及控制调色剂供给以及排出的机构；

使图像承载体表面均匀带电；

将静电潜影写入带电的图像承载体的表面；

从调色剂卡盒向显影单元供给调色剂；

将在图像承载体的表面形成的静电潜影进行显影，使潜影可视化；

将图像承载体表面上的可视图像直接或通过中间转印体向记录材料转印；

清除图像承载体上的残留调色剂；

将记录材料上的可视图像通过加热加压定影；

其特征在于通过一个控制机构，来控制调色剂在显影单元与调色剂卡盒之间的供给和排出，且使所述显影装置在所定的时间且在与调色剂的供给·排出方向相同的方向上以1m/s²以上的加速度运动。

5.根据权利要求4所述的图像形成方法，其特征在于在使所述的显影装置的加速度运动至少要在显影动作之前进行。

6.根据权利要求4的图像形成方法，其特征在于所述显影装置的加速度运动包括加速度移动以及减速度移动，该加速度运动至少要进行1次以上。

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