CN202177781U - 显影单元和采用该显影单元的成像设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种显影单元和采用该显影单元的成像设备。显影单元包括：调色剂储存部分，包含调色剂并包括调色剂供应构件；显影部分，设置在调色剂储存部分上方。分隔壁将调色剂储存部分与显影部分分隔开。分隔壁包括供应开口和排放开口，供应开口限定从调色剂储存部分至显影部分的调色剂供应路径，排放开口限定从显影部分至调色剂储存部分的调色剂排放路径。

Description

显影单元和采用该显影单元的成像设备

本申请要求在2010年12月9日提交到韩国知识产权局的第10-2010-0125665号韩国专利申请的权益，其公开通过引用被全部包含于此。 

技术领域

本实用新型总体构思涉及一种可从成像设备拆卸下来的显影单元和一种采用该显影单元的成像设备。 

背景技术

在电子照相成像设备中，通过将根据图像信息进行调制的光扫描到感光体上来在感光体的表面上形成静电潜像，通过将调色剂供应到静电潜像而使静电潜像显影成可视的调色剂图像，将调色剂图像转印到记录介质并将其定影到记录介质，从而在记录介质上打印图像。 

电子照相成像设备包括包含显影剂的显影单元。单组分显影单元包含调色剂作为显影剂，而双组分显影单元包含调色剂和载体作为显影剂。当消耗了包含在显影单元中的所有显影剂时，将显影单元从成像设备拆卸下来，并将新的显影单元安装在成像设备中。 

实用新型内容

为了解决成像设备占地面积增加和图像品质劣化的问题，本实用新型总体构思提供一种显影单元和采用该显影单元的电子照相成像设备，在该显影单元中，沿与重力方向相反的方向有效地传送调色剂并将其供应到显影辊。 

根据一方面，提供了一种显影单元，该显影单元包括：调色剂储存部分，包含调色剂并包括调色剂供应构件；显影部分，设置在调色剂储存部分上方并包含由调色剂供应构件从调色剂储存部分供应的调色剂，所述显影部分包括显影辊和用于将调色剂供应到显影辊的供应辊；分隔壁，将调色剂储存部分和显影部分分隔开，其中，所述分隔壁包括供应开口和排放开口，所述供应开口限定从调色剂储存部分至显影部分的调色剂供应路径，所述排放开口 限定从显影部分至调色剂储存部分的调色剂排放路径。 

所述分隔壁可包括形成显影部分的下壁的下分隔壁和从下分隔壁向上延伸并分隔供应辊和调色剂储存部分的侧分隔壁。所述排放开口可以设置在下分隔壁中，所述供应开口设置在侧分隔壁中。 

所述供应开口的下端部可位于供应辊的圆周的最下端部的上方。 

所述显影部分可包括辅助供应构件，所述辅助供应构件面对供应辊旋转，并将通过供应开口被供应到显影部分的调色剂传送到供应辊和显影辊彼此面对的区域。 

相对于显影辊的旋转方向，所述辅助供应构件可设置在供应辊的下游，所述辅助供应构件的中心位于经过显影辊的中心的垂直直线和经过供应辊的中心的垂直直线之间。 

所述排放开口可以被定位为靠近所述辅助供应构件的下部。 

所述排放开口可以位于所述辅助供应构件的垂直投影区域中。 

所述下分隔壁可以包括与辅助供应构件的下部对应的第一下分隔壁以及连接到第一下分隔壁和侧分隔壁并与供应辊的下部对应的第二下分隔壁。所述排放开口可以设置在第一下分隔壁中。 

所述排放开口的面积可以小于所述供应开口的面积的50％。 

所述供应开口和所述排放开口可以沿着显影辊的长度方向延伸。 

根据一方面，提供了一种成像设备，该成像设备包括：感光体；曝光单元，用于在感光体上形成静电潜像；如上所述的显影单元，用于通过将调色剂供应到静电潜像来使静电潜像显影；定影单元，用于使转印到记录介质的调色剂图像定影。 

附图说明

通过参照附图详细描述本实用新型总体构思的示例性实施例，本实用新型总体构思的上述和其他特征和优点将变得更清楚，在附图中： 

图1示出了根据本实用新型实施例的成像设备的结构； 

图2示出了根据本实用新型实施例的显影单元的结构； 

图3是图2的A部分的详细视图； 

图4是根据本实用新型实施例的调色剂供应构件的透视图； 

图5是根据本实用新型实施例的辅助供应构件的侧视图； 

图6是根据本实用新型另一实施例的辅助供应构件的透视图； 

图7示出了根据本实用新型实施例的图2的显影单元中的调色剂循环过程； 

图8是通过测量显影辊的表面的每单位面积的调色剂的量而得到的结果的曲线图； 

图9是通过测量当打印单色图像(solid image)时的光学密度而得到的结果的曲线图； 

图10是通过测量当打印半色调图像时的光学密度而得到的结果的曲线图。 

具体实施方式

现在，将参照附图更充分地描述本实用新型总体构思，在附图中示出了本实用新型总体构思的示例性实施例。 

图1示出了根据本实用新型实施例的成像设备的结构。图2示出了在图1的成像设备中采用的显影单元的结构。根据本实施例的成像设备是用于以分别含有青色C、品红色M、黄色Y和黑色K的调色剂的四个显影单元100来形成彩色图像的彩色成像设备。图1的彩色成像设备被称为串联式彩色成像设备。在下面的描述中，在构件的参考标号的末尾以后缀C、M、Y和K来指示用于形成青色C、品红色M、黄色Y和黑色K的图像的构件。 

参照图1，根据本实施例的成像设备包括中间转印带300、曝光单元200、四个显影单元100、四个中间转印辊310、最终转印辊320和定影单元500。 

中间转印带300是这样一种中间转印介质，即，在调色剂图像最终转印到记录介质P之前将调色剂图像临时转印到该中间转印介质，中间转印带300在被支撑辊301和302支撑的同时循环。四个显影单元100中的每个显影单元包括充电辊2、感光鼓1和显影辊3。感光鼓1是在其上形成静电潜像的感光体的示例。感光鼓1可以包括形成在圆形的金属管的外周上的感光层。充电辊2是用于将感光鼓1的表面充电成均匀电势的充电器的示例。可以采用电晕充电单元来代替充电辊2。曝光单元200将根据图像信息进行调制的光扫描到感光鼓1上，并因此在感光鼓1上形成静电潜像。通过沿主扫描方向布置的多个发光二极管(LED)根据图像信息选择性地发射LED光的LED型曝光单元可被用作曝光单元200。此外，通过利用光偏转器使由激光二极 管发射的光沿主扫描方向偏转而将所述光扫描到感光鼓1上的激光扫描单元(LSU)可被用作曝光单元200。显影辊3允许在四个显影单元100中的每个显影单元中包含的调色剂附着到形成在感光鼓1上的静电潜像，从而形成调色剂图像。 

四个显影单元100被布置为使得感光鼓1面对中间转印带300的下表面303。感光鼓1可以接触中间转印带300的下表面303。中间转印辊310是用于将形成在感光鼓1上的调色剂图像转印到中间转印带300的中间转印单元的示例。四个中间转印辊310被定位为面对四个感光鼓1，同时，中间转印带300置于四个中间转印辊310与四个感光鼓1之间。用于将形成在感光鼓1上的调色剂图像转印到中间转印带300的中间转印偏置电压可被施加到四个中间转印辊310。可以采用电晕转印单元来代替四个中间转印辊310中的每个中间转印辊。 

最终转印辊320是用于将中间转印带300上的调色剂图像转印到记录介质P的最终转印单元的示例。用于将中间转印带300上的调色剂图像转印到记录介质P的最终转印偏置电压可被施加到最终转印辊320。可以采用电晕转印单元来代替最终转印辊320。定影单元500通过将热和压力施加到转印到记录介质P的调色剂图像而使其定影。 

下面将简要地描述上述结构的彩色成像过程。 

首先，根据黑色K的图像信息，曝光单元200将光扫描到被充电辊2K充电成均匀电势的感光鼓1K上，从而形成静电潜像。当将显影偏置电压施加到显影单元100K的显影辊3K时，包含在显影单元100K中的黑调色剂附着到静电潜像。通过施加到中间转印辊310K的中间偏置电压将在感光鼓1K上显影的黑调色剂图像转印到中间转印带300。通过相同的过程将青色、品红色和黄色的调色剂图像转印到中间转印带300，并因此在中间转印带300上形成彩色调色剂图像。通过施加到最终转印辊320的最终转印偏置电压将彩色调色剂图像转印到记录介质P。通过定影单元500使彩色调色剂图像在记录介质P上定影。 

由定影单元500产生的热可影响感光鼓1、包含在显影单元100中的调色剂和曝光单元200。因为在如上所述地构造的成像设备中，中间转印带300置于定影单元500与显影单元100和曝光单元200之间，所以显影单元100、感光鼓1和曝光单元200可较少地受到定影单元500的热的影响。 

为了增加显影单元100的调色剂容量，显影单元100的内部容积增加。当沿宽度方向增加显影单元100的容积时，成像设备的宽度W增加，导致成像设备的占地面积(footprint)增加。因此，为了在不增加成像设备的占地面积的情况下增加显影单元100的调色剂容量，可以沿垂直方向(即，向下)增大显影单元100。在这样的情况下，沿与重力方向相反的方向传送显影单元100中的调色剂，以将其供应到显影辊3。 

图2示出了图1的显影单元100的详细结构。图3是图2的A部分的详细视图。参照图2和图3，清洁辊7是用于去除附着到充电辊2的外周的杂质的充电辊清洁构件的示例。在充电之前，清洁构件6从感光鼓1的表面去除残留的调色剂和杂质。清洁构件6可以是例如前端与感光鼓1的表面接触的清洁刮片(cleaning blade)。从感光鼓1去除的残留的调色剂和杂质可被储存在废调色剂容纳单元10中。 

显影辊3被定位为面对感光鼓1。当采用接触式显影方法时，显影辊3可以以与感光鼓1接触的方式旋转。当采用非接触式显影方法时，显影辊3被布置为与感光鼓1分开。显影辊3和感光鼓1之间的间隔可被设置为大约几十至几百微米。供应辊4将调色剂供应到显影辊3的外周表面。 

限制构件5限制被供应到面对感光鼓1的显影区域D的调色剂的量。例如，限制构件5可以为弹性地接触显影辊3的外周表面的限制刮片。 

本实施例的显影单元100包括显影部分30和由壁部21限定的调色剂储存部分20。显影部分30位于调色剂储存部分20上方。分隔壁40沿垂直方向和水平方向将显影部分30和调色剂储存部分20分隔开。用于形成可将调色剂从调色剂储存部分20供应到显影部分30所通过的路径的供应开口50设置在分隔壁40中。用于形成可以将调色剂从显影部分30排放到调色剂储存部分20所通过的路径的排放开口60也设置在分隔壁40中。供应开口50和排放开口60可以沿着显影辊3的长度方向延伸。 

调色剂包含在调色剂储存部分20中。在调色剂储存部分20中安装有用于将包含的调色剂供应到显影部分30的调色剂供应构件9。调色剂供应构件9可以包括例如旋转轴91和形成在旋转轴91上并具有弹性的翼部94，如图4中所示。当调色剂供应构件9旋转时，翼部94弹性地接触形成调色剂储存部分20的壁部21开通过供应开口50将调色剂传送到显影部分30。调色剂供应构件9不限于此，且可以具有可将调色剂供应到显影部分30的任何形状。 

显影辊3和供应辊4安装在显影部分30中。供应辊4以与显影辊3接触的方式旋转，或者以与显影辊3分开预定间隔的方式旋转。供应辊4将包含在显影部分30中的调色剂供应到显影辊3。 

供应到显影部分30的调色剂可以通过供应辊4被供应，因此可被供应到显影辊3，并可附着到显影辊3的外周表面。供应辊4可以沿与显影辊3的旋转方向相同的方向旋转。即，供应辊4的外周表面和显影辊3的外周表面在供应辊4和显影辊3彼此面对的区域E中沿相反的方向运动。因此，相对于显影辊3的旋转方向，在区域E的上游侧去除在经过显影区域D之后余留在显影辊3的表面上的调色剂，且新的调色剂可以在区域E中附着到显影辊3的表面。 

辅助供应构件8可以安装在显影部分30中。辅助供应构件8将从调色剂储存部分20供应到显影部分30的调色剂供应到供应辊4和显影辊3彼此面对的区域E。相对于显影辊3的旋转方向，辅助供应构件8位于供应辊4的下游。辅助供应构件8的旋转中心83位于经过显影辊3的中心的垂直直线L1和经过供应辊4的中心的垂直直线L2之间。面对供应辊4的辅助供应构件8旋转并将调色剂供应到区域E。辅助供应构件8沿与供应辊4的旋转方向相反的方向旋转。即，在辅助供应构件8和供应辊4彼此面对的区域中，辅助供应构件8的表面运动所沿的方向与供应辊4的表面运动所沿的方向相同。 

如图5中所示，辅助供应构件8可以具有例如旋桨形状(rotary paddle shape)。此外，如图6中所示，辅助供应构件8可以具有由金属材料、塑性材料或橡胶材料形成的辊形状。就此，辅助供应构件8包括旋转轴81和辊部82(见图6)，其中，辊部82可以由塑料、金属或橡胶材料形成。辊部82可以具有诸如海绵的多孔结构。此外，辊部82的表面可以具有表面粗糙度。辅助供应构件8可以具有可以将调色剂传送到区域E的任何形状。 

根据调色剂供应构件9的旋转循环，调色剂从调色剂储存部分20被供应到显影部分30。当调色剂供应构件9的翼部94通过供应开口50将调色剂推到显影部分30中时，调色剂压力被施加到区域E。当翼部94离开供应开口50时，区域E中的调色剂压力可降低，可能没有使足够量的调色剂附着到显影辊3。因为辅助供应构件8也将调色剂压力施加到区域E，所以可以将足够量的调色剂供应到显影辊3。 

参照图2和图3，分隔壁40可以包括下分隔壁43和侧分隔壁44，下分隔壁43形成显影部分30的下壁，侧分隔壁44从下分隔壁43向上延伸，并将供应辊4和调色剂储存部分20分隔开。下分隔壁43沿垂直方向将显影部分30和调色剂储存部分20分隔开，且侧分隔壁44沿水平方向将显影部分30和调色剂储存部分20分隔开。下分隔壁43可以包括第一下分隔壁41和第二下分隔壁42，第一下分隔壁41与辅助供应构件8的下部对应，第二下分隔壁42连接到第一下分隔壁41和侧分隔壁44，并与供应辊4的下部对应。 

供应开口50可以设置在侧分隔壁44中。供应开口50的下端部51位于供应辊4的圆周的最下端部T的上方。通过供应开口50被供应到显影部分30的调色剂落在下分隔壁43中，更详细地，落在由第二下分隔壁42和侧分隔壁44形成的空间S1中。因此，已被供应到显影部分30的调色剂不会通过供应开口50落到调色剂储存部分20，并可以通过供应辊4和辅助供应构件8而被容易地传送到区域E。 

排放开口60可以设置在下分隔壁43中。为了防止通过供应开口50新供应到显影部分30的调色剂通过排放开口60落到调色剂储存部分20，排放开口60可以尽可能远地与供应开口50隔开。此外，排放开口60必须被定位为容易地排放随着辅助供应构件8的旋转而通过第一下分隔壁41和辅助供应构件8之间的空间S2从区域E排放的调色剂。就此，排放开口60可被设置为靠近辅助供应构件8的下部，即，排放开口60可被设置在第一下分隔壁41中。例如，排放开口60可以位于辅助供应构件8的垂直投影区域85中。 

通过使用供应辊4和辅助供应构件8将通过供应开口50被供应到显影部分30的调色剂供应到区域E，并通过使用显影辊3将其传送到显影区域D。包含在区域E中的一些调色剂被传送到第一下分隔壁41和辅助供应构件8之间的空间S2，并通过排放开口60落到调色剂储存部分20。以这样的方式，调色剂可以以调色剂储存部分20、供应开口50、显影部分30、排放开口60、并回到调色剂储存部分20的顺序循环。 

如果通过供应开口50被供应到显影部分30的调色剂的量(供应量)多于感光鼓1在显影区域D中使用的量(显影量)，例如，当打印低密度图像或低覆盖率图像时，则由调色剂储存部分20通过排放开口60收集的调色剂的量增加。当打印高密度图像或高覆盖率图像时，收集的调色剂的量减少。因此，在区域E中的调色剂的量保持恒定，且可以将足够量的调色剂均匀地 供应到显影辊3。此外，可以减少可能使图像品质劣化的因素，诸如调色剂在显影部分30中的滞留、因滞留导致的调色剂性质的劣化和过充电等。 

如果排放开口60的尺寸非常大，则过量的调色剂可以从显影部分30运动到调色剂储存部分20。为了设置合适尺寸的排放开口60，可以通过测试与排放开口60的面积和供应开口50的面积的比率相关的图像品质来确定良好的图像品质的比率。可以通过例如连续地打印单色图像并确认打印的单色图像是否有缺陷(即，打印的单色图像的密度是否减小)来执行测试。根据该测试，如果排放开口60的面积和供应开口50的面积的比率超过大约50％，则没有将足够量的调色剂供应到显影区域D，因此，打印的单色图像的密度减小被确认为是有缺陷的。因此，排放开口60的面积和供应开口50的面积的比率不得超过大约50％。例如，排放开口60的面积和供应开口50的面积的比率可以被设置在大约10％和大约50％之间。 

图8是通过测量在打印了500张具有大约1％的覆盖率的图像并以100张为单位再次打印该图像之后显影辊3的表面的每单位面积的调色剂的量(B1，mg/cm²)而得到的结果的曲线图，图9是通过测量当打印单色图像时的光学密度(B2，O.D.)而得到的结果的曲线图，图10是通过测量当打印半色调图像时的光学密度(B3，O.D.)而得到的结果的曲线图。表1示出了图8至图10的测量结果。 

表1 

参照表1和图8至图10，当使用排放开口60时余留在显影辊3的表面上的调色剂的量的变化、单色图像的光学密度的变化以及半色调图像的光学密度的变化小于当没有使用排放开口60时余留在显影辊3的表面上的调色剂的量的变化、单色图像的光学密度的变化以及半色调图像的光学密度的变化，这意味着通过使用排放开口60而在显影部分30的区域E中保持恒定的调色 剂压力。 

根据上述结构，如图7中所示，通过供应开口50从调色剂储存部分20被供应到显影部分30的调色剂被辅助供应构件8和供应辊4传送到区域E，并将调色剂压力施加到区域E。区域E的调色剂附着到显影辊3。附着到显影辊3的调色剂被限制构件5限制以具有均匀的厚度，并被供应到显影区域D。被供应到显影部分30且未被用于显影的调色剂不断地滞留在显影部分30中，这可使调色剂的性能劣化。在区域E中，调色剂压力必须保持恒定，以将均匀且足够量的调色剂供应到显影区域D。滞留的调色剂的量增加得越多，调色剂压力在区域E中增加得越高。在这样的情况下，应力被不断增加地施加到区域E中的调色剂，这导致调色剂性质的劣化、调色剂的过充电等，进而导致显影性能的劣化。将排放开口60设置在显影单元100中，以将调色剂从显影部分30排放到调色剂储存部分20，从而通过辅助供应构件8和分隔壁40之间的间隙从区域E排放被过量地供应的调色剂，并通过排放开口60将其收集到调色剂储存部分20。将在区域E的上游从显影辊3去除的调色剂再次供应到区域E或通过排放开口60将其收集到调色剂储存部分20。因此，在区域E中始终保持适当的调色剂压力。从区域E去除的调色剂与调色剂储存部分20中的调色剂混合，并被供应到显影部分30。随着调色剂如上所述地循环，可以沿与重力方向相反的方向将调色剂有效地供应到显影辊3。此外，防止了调色剂滞留在显影部分30中，因此也防止了在调色剂性质、过充电和显影性能方面的劣化。此外，因为可以将调色剂均匀且稳定地供应到显影辊3，所以可以得到品质均匀的图像。 

虽然已经参照本实用新型总体构思的示例性实施例具体示出并描述了本实用新型总体构思，但是本领域的普通技术人员将理解的是，在不脱离由权利要求限定的本实用新型总体构思的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节方面的各种改变。 

Claims (13)

1.一种显影单元，其特征在于包括：

调色剂储存部分，包含调色剂并包括调色剂供应构件；

显影部分，设置在调色剂储存部分上方并包含由调色剂供应构件从调色剂储存部分供应的调色剂，所述显影部分包括显影辊和用于将调色剂供应到显影辊的供应辊；

分隔壁，将调色剂储存部分和显影部分分隔开，

其中，所述分隔壁包括供应开口和排放开口，所述供应开口限定从调色剂储存部分至显影部分的调色剂供应路径，所述排放开口限定从显影部分至调色剂储存部分的调色剂排放路径。

2.如权利要求1所述的显影单元，其特征在于，所述分隔壁包括形成显影部分的下壁的下分隔壁和从下分隔壁向上延伸并分隔供应辊和调色剂储存部分的侧分隔壁，

所述排放开口设置在下分隔壁中，所述供应开口设置在侧分隔壁中。

3.如权利要求2所述的显影单元，其特征在于，所述供应开口的下端部位于供应辊的圆周的最下端部上方。

4.如权利要求2所述的显影单元，其特征在于，所述显影部分包括辅助供应构件，所述辅助供应构件面对供应辊旋转，并将通过供应开口被供应到显影部分的调色剂传送到供应辊和显影辊彼此面对的区域。

5.如权利要求4所述的显影单元，其特征在于，相对于显影辊的旋转方向，所述辅助供应构件设置在供应辊的下游，所述辅助供应构件的中心位于经过显影辊的中心的垂直直线和经过供应辊的中心的垂直直线之间。

6.如权利要求5所述的显影单元，其特征在于，所述排放开口被定位为靠近所述辅助供应构件的下部。

7.如权利要求6所述的显影单元，其特征在于，所述排放开口位于所述辅助供应构件的垂直投影区域中。

8.如权利要求5所述的显影单元，其特征在于，所述下分隔壁包括与辅助供应构件的下部对应的第一下分隔壁以及连接到第一下分隔壁和侧分隔壁并与供应辊的下部对应的第二下分隔壁，

所述排放开口设置在第一下分隔壁中。

9.如权利要求1至权利要求8中的任意一项权利要求所述的显影单元，其特征在于，所述排放开口的面积小于所述供应开口的面积的50％。

10.如权利要求1至权利要求8中的任意一项权利要求所述的显影单元，其特征在于，所述供应开口和所述排放开口沿着显影辊的长度方向延伸。

11.一种成像设备，其特征在于包括：

感光体；

曝光单元，用于在感光体上形成静电潜像；

如权利要求1至权利要求8中的任意一项权利要求所述的显影单元，用于通过将调色剂供应到静电潜像来使静电潜像显影；

定影单元，用于使转印到记录介质的调色剂图像定影。

12.如权利要求11所述的成像设备，其特征在于，所述排放开口的面积小于所述供应开口的面积的50％。

13.如权利要求12所述的成像设备，其特征在于，所述供应开口和所述排放开口沿着显影辊的长度方向延伸。

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