顯影設備和使用該顯影設備的圖像形成裝置的製作方法

2023-05-20 08:54:11

專利名稱：顯影設備和使用該顯影設備的圖像形成裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及顯影設備和使用該顯影設備的圖像形成裝置，特別是涉及使用包含墨 粉和磁性載體的雙組分顯影劑的顯影設備，供在諸如靜電複印機、雷射印表機、傳真機等用 於基於電子照相術使用墨粉來形成圖像的圖像形成裝置使用，也涉及使用此設備的圖像形 成裝置。
背景技術：
傳統上，已知有諸如複印機、印表機、傳真機等基於電子照相術的圖像形成裝置。 使用電子照相術的圖像形成裝置被構造為通過在感光鼓的表面上形成靜電潛像來形成圖 像，例如，從顯影設備向感光鼓供應墨粉以使靜電潛像顯影、將通過顯影在感光鼓上形成的 墨粉圖像轉印到紙張片材上等，並藉助於定影設備將墨粉圖像定影到該片材上。最近，在支持全色和高質量圖像的圖像形成裝置中，常常使用雙組分顯影劑(在 下文中將其簡稱為「顯影劑」)，其能夠呈現出優良的電荷性能穩定性。顯影劑由墨粉和載體組成，其在顯影設備中被攪動並相互摩擦而產生適當帶電的 墨粉。在顯影設備中帶電的墨粉被供應到例如顯影輥等雙組分墨粉支撐構件的表面。被 這樣供應給顯影輥的墨粉通過靜電吸引移動到在感光鼓上形成的靜電潛像。由此，在感光 鼓上形成基於靜電潛像的墨粉圖像。最近，需要使這種類型的圖像形成裝置緊湊並以高速度工作，並且還需要快速並 充分地使顯影劑帶電並快速且平穩地傳送顯影劑。為了應對這種需求，已在圖像形成裝置中採用循環機制的顯影設備以便迅速將添 加的墨粉分散到顯影劑中並提供具有適當電荷量的墨粉。此循環型顯影設備包括顯影劑傳 送通道和螺旋鑽(顯影劑攪拌器)，通過該通道循環地傳送顯影劑，且所述螺旋鑽在在所述 顯影劑通道中傳送顯影劑的同時攪拌顯影劑。在這種布置中，當顯影劑中的墨粉濃度變得 低於預定水平時，從墨粉料鬥向顯影劑傳送通道添加墨粉，並且在傳送的同時將添加的墨 粉與顯影劑一起攪拌(參見專利文獻1 日本專利申請特許公開2001-255723)。然而，在如專利文獻1所示在攪拌的同時循環地傳送顯影劑的顯影設備中，如果 顯影劑的頂面高度(在下文中將其簡稱為「顯影劑表面」)沿著顯影設備的縱向方向改變， 則被顯影輥提起的顯影劑的量(供應給感光鼓的顯影劑的量)波動，導致沿顯影輥縱向的 圖像密度不均的問題。此外，當向顯影劑中新添加墨粉時，顯影劑呈現出墨粉濃度和墨粉上的靜電荷量 的局部變化，這很容易引起顯影劑的體積密度的變化和顯影劑表面的改變。特別地，在循環 傳送型顯影設備中，由於在從一個顯影劑傳送通道到另一個的連通路徑處沒有設置諸如螺 旋鑽等傳送構件，所以如果顯影劑的流動性差，則顯影劑易於停滯不前，引起顯影劑表面的
顯者升尚。

發明內容
已鑑於以上傳統問題設計了本發明，因此，本發明的目的是提供一種顯影設備，其 中，可以防止顯影劑傳送通道之間的連通路徑處的顯影劑停滯以便減少顯影劑表面的升
尚O如下配置用於解決上述問題的根據本發明的顯影設備和使用此設備的圖像形成
裝置本發明的第一方面在於一種顯影設備，其包括顯影容器，用於存儲包括墨粉和磁 性載體的顯影劑；第一和第二傳送通道，在所述顯影容器中形成並被分隔物分隔；第一和 第二傳送構件，分別被設置在第一和第二傳送通道內部，以攪拌並沿著相反方向在第一和 第二傳送通道內部循環地傳送顯影劑；顯影輥，將包含在第二顯影劑傳送通道中的顯影劑 中的墨粉供應給感光鼓；第一和第二連通路徑，在所述分隔物的兩端處連接在第一和第二 傳送通道之間；以及顯影劑流量調節器，依照顯影劑的顯影劑表面高度來調節從第一傳送 通道到第二傳送通道的顯影劑流量或從第二傳送通道到第一傳送通道的顯影劑流量。本發明的第二方面的特徵在於所述顯影劑流量調節器包括上開口，在所述分隔 物的末端處的上部中形成；開閉器(shutter)構件，打開和關閉所述上開口，適合於根據其 定位改變第一連通路徑和/或第二連通路徑的開口尺寸；以及支撐體，用於樞轉地支撐開 閉器構件，該開閉器構件包括開閉器板，打開和關閉所述上開口 ；開閉器構件旋轉軸，被 樞轉地支撐並軸向地支撐所述開閉器板；以及開閉器移位板，接納顯影劑的流動以使開閉 器的位置移位，所述開閉器板被從所述開閉器構件旋轉軸徑向地布置，並且所述開閉器移 位板被從所述開閉器構件旋轉軸徑向地布置，從而與所述開閉器板形成90至170度的角。本發明的第三方面的特徵在於所述支撐體被設置在所述分隔物的末端處。本發明的第四方面的特徵在於所述顯影劑流量調節器包括彈簧，其沿著關閉所 述上開口的這樣的方向推動所述開閉器板；以及止動器，其用於限制所述開閉器板的活動 範圍。本發明的第五方面在於一種用於基於電子照相術用墨粉形成圖像的圖像形成裝 置，包括感光鼓，其用於在其表面上形成靜電潛像；充電設備，其用於使所述感光鼓的表 面帶電；曝光設備，其用於在感光鼓表面上形成靜電潛像；顯影設備，其用於通過向在感光 鼓表面上的靜電潛像供應墨粉來形成墨粉圖像；轉印設備，其用於將墨粉圖像轉印到記錄 介質；以及定影設備，其用於將已轉印墨粉圖像定影到記錄介質，並且其特徵在於使用根據 本發明的第一至第四方面中的任何一個的顯影設備作為所述顯影設備。根據本發明的第一方面，當顯影劑表面的高度局部升高時，可以藉助於顯影劑流 量調節器來增加第一和第二傳送通道之間的顯影劑的流量。因此，可以抑制顯影劑在第一 或第二連通路徑周圍的停滯並因此減少顯影劑表面的升高。根據本發明的第二方面，可以通過在顯影劑表面已升高時通過釋放所述開閉器板 使顯影劑從所述上開口流到第二傳送通道中來容易地調節顯影劑的流量。結果可以用簡單 的結構減少顯影劑表面的升高。根據本發明的第三方面，由於所述開閉器構件被布置在顯影劑表面最可能升高的 所述分隔物的末端處，所以可以迅速覺察到顯影劑表面的變化並釋放所述開閉器構件。根據本發明的第四方面，依照顯影劑的流量與彈簧的排斥力相對地逐漸打開開閉器板使得顯影劑可以流出，並且提供所述止動器使得可以防止所述開閉器板被過度打開。具體而言，由於所述開閉器移位板通過來自流過顯影劑傳送通道(第一傳送通 道)的顯影劑的壓力移動，所以顯影劑表面的高度越高，打開所述開閉器板的力越大。因 此，通過將彈簧的彈簧常數調整到適當的值，可以根據顯影劑表面的高度對開閉器板的開 口尺寸進行微調。結果，當顯影劑表面高於某一水平時，大量的顯影劑流到第二傳送通道， 並且顯影劑的流量隨著顯影劑表面逐漸降低而逐漸降低，因此可以防止顯影劑表面的過度 調節。根據本發明的第五方面，由於可以抑制顯影設備中的顯影劑傳送通道中的顯影劑 表面的變化，所以可以獲得沒有圖像密度不均的圖像。


圖1是示出根據本發明的實施例的包括顯影設備的圖像形成裝置的總體配置的 說明圖；圖2是示出組成圖像形成裝置的墨粉供應設備的示意性配置的剖視圖；圖3是沿圖2中的平面C1-C2截取的剖視圖；圖4是示出組成圖像形成裝置的顯影設備的配置的剖視圖；圖5是沿圖4中的平面A1-A2截取的剖視圖，用於解釋當開閉器構件關閉時的作 為顯影設備的一部分的顯影劑流量調節器的開閉器構件；圖6是沿圖4中的平面A1-A2截取的剖視圖，用於解釋開閉器構件打開時的開閉 器構件；圖7是沿圖4中的平面B1-B2截取的剖視圖；圖8是示出顯影劑流量調節器的配置的放大透視圖；以及圖9是示出顯影劑流量調節器的配置的分解透視圖。
具體實施例方式現在，將參照附圖來描述用於執行本發明的實施方式。圖1示出本發明的一個示例性實施例，並且是示出根據本發明的實施例的包括顯 影設備的圖像形成裝置的總體配置的說明圖。本實施例的圖像形成裝置100基於電子照相術用墨粉來形成圖像，包括如圖1所 示，感光鼓3a、3b、3c和3d( —般提及時也可以將其稱為「感光鼓3」)，其用於在其表面上 形成靜電潛像；充電器(充電設備)5a、5b、5c和5d( —般提及時也可以將其稱為「充電器 5」)，其用於對感光鼓3的表面充電；曝光單元(曝光設備)1，其用於在感光鼓3表面上形 成靜電潛像；顯影設備2a、2b、2c和2d( —般提及時也可以將其稱為「顯影設備2」)，其用 於向感光鼓3表面上的靜電潛像供應墨粉以形成墨粉圖像；墨粉供應設備22a、22b、22c和 22d( —般提及時也可以將其稱為「墨粉供應設備22」)，其用於向顯影設備2供應墨粉；中 間轉印帶單元(轉印設備)8，其用於將墨粉圖像從感光鼓3表面轉印到記錄介質；以及定 影單元(定影設備)12，其用於將墨粉圖像定影到記錄介質。此圖像形成裝置100依照從外面發送的圖像數據在預定片材(記錄紙張、記錄介 質)上形成多色或單色圖像。在這裡，圖像形成裝置100還可以在其頂部上包括用於讀取
5原始圖像的掃描儀等。首先，將描述圖像形成裝置100的總體配置。如圖1所示，圖像形成裝置100分別地處理各顏色組分、即黑色⑷、青色(C)、品 紅色(M)和黃色(Y)的圖像數據，並形成黑色、青色、品紅色和黃色圖像，將不同顏色組分的 這些圖像疊加以產生全色圖像。因此，如圖1所示，圖像形成裝置100包括四個顯影設備2 (2a.2b.2c和2d)、四個 感光鼓3 (3a、3b、3c和3d)、四個充電器5 (5a、5b、5c和5d)和四個清潔器單元4 (4a、4b、4c 和4d)以形成四種不同顏色的圖像。換言之，提供四個圖像形成站(圖像形成部分)，每個 包括一個顯影設備2、一個感光鼓3、一個充電器5和一個清潔器單元4。在這裡，使用符號a至d，使得『a』表示用於形成黑色圖像的組件，『b』表示用於形 成青色圖像的組件，『C』表示用於形成品紅色圖像的組件且『d』表示用於形成黃色圖像的 組件。圖像形成裝置100包括曝光單元1、定影單元12、片材傳送系統S和供紙託盤10及 出紙託盤15。充電器5以預定電位使感光鼓3表面帶電。作為充電器5，除圖1所示的接觸式輥式充電器之外，可以使用接觸式刷式充電 器、非接觸式放電式充電器等等。如圖1所示，曝光單元1是包括雷射發射器和反射鏡的雷射掃描單元(LSU)。除激 光掃描單元之外，還可以使用諸如EL(電致發光)和LED寫頭等發光元件陣列作為曝光單 元1。曝光單元1依照輸入圖像數據照亮已帶電的感光鼓3以便在感光鼓3的表面上形成 對應於圖像數據的靜電潛像。顯影設備2 (2a.2b.2c或2d)用K、C、M或Y的墨粉使在感光鼓3上形成的靜電潛 像可視化(顯影)。布置在顯影設備2上的是墨粉輸送機構102a、102b、102c和102d (—般 提及時也可以稱為「墨粉輸送機構102」)、墨粉供應設備22a、22b、22c和22d( —般提及時 也可以稱為「墨粉供應設備22」)和顯影容器llla、lllb、lllc和Illd(—般提及時也可以 稱為「顯影劑容器111」)。墨粉供應設備22被布置在顯影容器111的上側並存儲未使用的墨粉(粉末狀墨 粉)。此墨粉被藉助於墨粉輸送機構102從墨粉供應設備22供應給顯影容器111。清潔器單元4清除並收集在顯影和圖像轉印階段之後仍留在感光鼓3表面上的墨 粉。布置在感光鼓3上的是中間轉印帶單元8。中間轉印帶單元8包括中間轉印輥 6 (6a、6b、6c和6d)和中間轉印帶7、中間轉印帶驅動輥71、中間轉印帶從動輥72、中間轉印 帶張緊機構73和中間轉印帶清潔單元9。中間轉印輥6、中間轉印帶驅動輥71、中間轉印帶從動輥72和中間轉印帶張緊機 構73支撐並拉伸中間轉印帶7以沿著圖1中的箭頭B所示的方向循環地驅動中間轉印帶 7。中間轉印輥6被可旋轉地支撐在中間轉印帶單元8的中間轉印帶張緊機構73中 的中間轉印輥配合部分處。施加於每個中間轉印輥6的是用於將墨粉圖像從感光鼓3轉印 到中間轉印帶7的轉印偏壓(transferbias)。中間轉印帶7被布置為與每個感光鼓3接觸。在感光鼓3上形成的不同顏色組分的墨粉圖像被連續地一個壓一個地轉印到中間轉印帶7，從而形成全色墨粉圖像(彩色墨 粉圖像)。例如，此中間轉印帶7由約100至150 μ m厚的環形膜形成。由與中間轉印帶7的內側接觸的中間轉印輥6來實現墨粉圖像從感光鼓3到中間 轉印帶7的轉印。高壓轉印偏壓(與墨粉上的靜電電荷的極性(_)相反的極性(+)的高電 壓)被施加於每個中間轉印輥6以便轉印墨粉圖像。中間轉印輥6由具有8至IOmm的直徑的金屬(例如不鏽鋼)形成的軸和被塗敷 在軸表面上的導電彈性材料(例如EPDM、泡沫氨基甲酸酯(urethane)等)組成。此導電彈 性材料的使用使得中間轉印輥6能夠均勻地向中間轉印帶7施加高電壓。雖然在本實施例 中，使用輥形元件(中間轉印輥6)作為轉印電極，但也可以使用刷等來代替它們。如上所述用與靜電潛像的顏色組分相關的墨粉使在每個感光鼓3上形成的靜電 潛像顯影為可視墨粉圖像。這些墨粉圖像被層壓在中間轉印帶7上，一個圖像覆蓋另一個 圖像。這樣形成的墨粉圖像層壓結構通過中間轉印帶7的旋轉移動到傳送的紙張與中間轉 印帶7之間的接觸位置(轉印位置)，並被布置在該位置處的轉印輥11轉印到紙張。在這 種情況下，中間轉印帶7和轉印輥11被相互壓緊，形成預定夾持(nip)，同時向轉印輥11施 加用於將墨粉圖像轉印到紙張的電壓。此電壓是與墨粉上的靜電電荷的極性(_)相反的極 性⑴的高電壓。為了保持前述夾持恆定，中間轉印輥11或中間轉印帶驅動輥71由諸如金屬等硬 材料形成，而另一個由諸如彈性輥等(彈性橡膠輥、泡沫樹脂輥等)軟材料形成。關於在中間轉印帶7與感光鼓3接觸時粘附於帶的墨粉，在墨粉圖像的轉印期間 未被從中間轉印帶7轉印到紙張並仍留在中間轉印帶7上的墨粉將在下一個操作處引起彩 色墨粉的汙染，因此，由中間轉印帶清潔單元9清除並收集。中間轉印帶清潔單元9包括與中間轉印帶7接觸的清潔刮刀(清潔構件)。在此 清潔刮刀與中間轉印帶7接觸的區域處，由中間轉印帶從動輥72從中間轉印帶7的內側對 其進行支撐。供紙託盤10堆疊將被用於圖像形成的片材(例如記錄紙張)且被設置在圖像形 成部分和曝光單元1下面。另一方面，設置在圖像形成裝置100的頂部處的出紙託盤15堆 疊已列印片材，列印面朝下。圖像形成裝置100還包括用於經由轉印部分和定影單元12將來自供紙託盤10和 來自手動供給託盤20的片材引導至出紙託盤15的片材傳送系統S。這裡，所述轉印部分位 於中間轉印帶驅動輥71與轉印輥11之間。沿著片材傳送系統S布置的是拾取輥16 (16a、16b)、定位輥14、轉印部分、定影單 元12和供給輥25 (25a至25h)等。供給輥25是沿著片材傳送系統S布置以促進和幫助片材傳送的多個小直徑輥子。 拾取輥16a是設置在供紙託盤10的末端處用於每次一張地從供紙託盤10拾取並向片材傳 送系統S供應紙的輥子。拾取輥16b是設置在手動供給託盤20附近用於每次一張地從手 動供給託盤20拾取並向片材傳送系統S供應紙的輥子。定位輥14在片材的前端遇到中間 轉印帶7上的圖像數據區的前端的這樣的時刻暫時中止在片材傳送系統S上傳送的片材並 將該片材遞送到轉印部分。定影單元12包括加熱輥81、加壓輥82等。這些加熱輥81和加壓輥82在於其之
7間夾持(nip)片材的同時旋轉。加熱輥81被控制器(未示出)控制，從而保持預定的定影 溫度。此控制器基於來自溫度檢測器(未示出)的檢測信號來控制加熱輥81的溫度。加熱輥81通過用加壓輥82將片材熱壓緊對被轉印在片材上的彩色墨粉圖像層壓 結構進行熔合、混合和加壓以便將墨粉熱定影到片材上。具有被定影在其上面的多色墨粉 圖像(各顏色墨粉圖像)的片材被多個供給輥25傳送到片材傳送系統S的翻轉出紙路徑 並被沿著翻轉的方向(多色墨粉圖像被放置為面朝下)排出到出紙託盤15。接下來，將描述片材傳送系統S進行的片材傳送操作。如圖1所示，圖像形成裝置100如上所述包括預先堆疊片材的供紙託盤10和在打 印出一些紙張時使用的手動供給託盤20。每個託盤提供有拾取輥16(16a、16b)，以便這些 拾取輥16每次一張地向片材傳送系統S供應紙。在單面列印的情況下，從供紙託盤10供給的片材被片材傳送系統S中的供給輥 25a傳送達定位輥14且在片材的前端遇到中間轉印帶7上的層壓墨粉圖像的前端的這樣的 時刻被定位輥14遞送到轉印部分(轉印輥11與中間轉印帶7之間的接觸位置)。在轉印 部分處，墨粉圖像被轉印到片材上。然後，此墨粉圖像被定影單元12定影到片材上。其後， 片材通過供給輥25b而被出紙輥25c排出到出紙託盤15。而且，從手動供給託盤20供給的片材被多個供給輥25 (25f、25e和25d)傳送到定 位輥14。從這裡開始，片材通過與從前述供紙託盤10供給的片材相同的路徑被傳送並排出 到出紙託盤15。另一方面，在雙面列印的情況下，已如上所述在第一面上被列印並通過定影單元 12的片材在其後端處被出紙輥25c夾持。然後，出紙輥25c反向旋轉，以便將片材引導至供 給輥25g和25h，並被再次通過定位輥14傳送，因此，片材在其背面被列印並隨後被排出到 出紙託盤15。接下來，將具體描述本實施例的墨粉供應設備22的配置。圖2是示出根據本實施例的組成圖像形成裝置的墨粉供應設備的示意性配置的 剖視圖。圖3是沿圖2中的平面C1-C2截取的剖視圖。如圖2所示，墨粉供應設備22包括墨粉存儲容器121，墨粉攪拌器125、墨粉排出 器122和墨粉排出埠 123。墨粉供應設備22被布置在顯影容器111的上側並存儲未使用 的墨粉(粉末狀墨粉)。如圖3所示，在墨粉排出器(排出螺杆)122旋轉時藉助於墨粉輸 送機構102從墨粉排出埠 123向顯影容器111供應墨粉供應設備22中的墨粉。墨粉存儲容器121是具有帶有空心內部的基本為半圓筒形結構的容器部分，可旋 轉地支撐墨粉攪拌器125和墨粉排出器122以存儲墨粉。如圖3所示，墨粉排出埠 123 是設置在墨粉排出器122下面並相對於墨粉排出器122的軸向位於中心附近的基本上為矩 形的開口且連接到墨粉輸送機構102。墨粉攪拌器125是繞著旋轉軸125a旋轉的板狀部分並在攪拌存儲在墨粉存儲容 器121中的墨粉的同時提起且朝著墨粉排出器122傳送存儲在墨粉存儲容器121內部的墨 粉。墨粉攪拌器125在兩端中的任一端處具有沿著旋轉軸125a延伸的墨粉挖掘部分125b。 墨粉挖掘部分125b由具有柔性的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)片材形成且被附著於平行於 旋轉軸125a的墨粉攪拌器125的每個縱邊。墨粉排出器122將墨粉存儲容器121中的墨粉從墨粉排出部分123分散到顯影容器111。如圖3所示，墨粉排出器122由墨粉傳送器刮刀122a的螺旋鑽及墨粉排出器旋轉 軸122b和墨粉排出器旋轉齒輪122c形成。墨粉排出器122被未示出的墨粉排出器驅動電 動機旋轉地驅動。關於螺旋鑽的螺旋方向，墨粉傳送器刮刀122a被設計為使得可以相對於 墨粉排出器122的軸向從墨粉排出器122的兩端朝著墨粉排出埠 123傳送墨粉。設置在墨粉排出器122與墨粉攪拌器125之間的是墨粉排出器分隔壁124 (圖2)。 此壁使得可以在墨粉排出器122周圍以適當的量保持並持有由墨粉攪拌器125挖掘的墨 粉。如圖2所示，墨粉攪拌器125沿箭頭Z的方向旋轉以攪拌並朝著墨粉排出器122挖 掘出墨粉。在此動作中，墨粉挖掘部分125b在其由於其柔性而沿著墨粉存儲容器121的內 壁變形並滑動時旋轉，從而朝著墨粉排出器122側供應墨粉。然後，墨粉排出器122轉動， 從而將挖出的墨粉引導至墨粉排出埠 123。接下來，將參照附圖來描述顯影設備2的配置。圖4是示出根據本實施例的組成圖像形成裝置的顯影設備的配置的剖視圖。圖5 是沿圖4中的平面A1-A2截取的剖視圖，用於解釋開閉器構件關閉時的作為顯影設備的一 部分的顯影劑流量調節器的開閉器構件。圖6是用於解釋開閉器構件打開時的開閉器構件 的說明圖。圖7是沿圖4中的平面B1-B2截取的剖視圖。如圖4所示，本實施例的顯影設備2具有布置在顯影容器111中從而與感光鼓3 相對並從顯影輥114向感光鼓3表面供應墨粉以使在感光鼓3的表面上形成的靜電潛像可 視化(顯影)的顯影輥114。如圖5和6所示，此顯影設備包括用於調節在顯影容器111內 部移動的顯影劑的流量的顯影劑流量調節器118。如圖4和6所示，除顯影輥114之外，顯影設備2還包括顯影容器111、顯影容器蓋 115、墨粉供應埠 115a、刮墨刀116、第一傳送構件112、第二傳送構件113、分隔物(分隔 壁)117、墨粉濃度檢測傳感器119和顯影劑流量調節器118。顯影容器111是用於持有包含墨粉和載體的雙組分顯影劑(在下文中將簡稱為 「顯影劑」)的容器。顯影容器111包括顯影輥114、第一傳送構件112、第二傳送構件113、 顯影流量調節器118等。在這裡，本實施例的載體是呈現磁性的磁性載體。布置在顯影容器111的頂部上的是可移除顯影容器蓋115。此顯影容器蓋115形 成有用於向顯影容器111中供應未使用的墨粉的墨粉供應埠 115a。布置在顯影容器111中的是第一傳送構件112與第二傳送構件113之間的分隔物 117。分隔物117平行於第一和第二傳送構件112和113的軸向(每個旋轉軸的方向)延 伸。顯影容器111的內部被分隔物117分成兩部分，即具有第一傳送構件112的第一傳送 通道P和具有第二傳送構件113的第二傳送通道Q。分隔物117被布置成使得其末端相對於第一和第二傳送構件112和113的軸向而 言與顯影容器111的各內壁表面間隔開。由此，顯影容器111具有在第一和第二傳送構件 112和113的兩個軸向末端周圍的第一傳送通道P與第二傳送通道Q之間連通的連通路徑。 在以下說明中，如圖5所示，將相對於箭頭X的方向在下遊側形成的連通路徑稱為第一連通 路徑a並將相對於箭頭Y的方向在下遊側形成的連通路徑稱為第二連通路徑b。第一傳送構件112和第二傳送構件113被布置為使得其軸相互平行，其周邊側跨 越分隔物117而彼此相對，並沿相反方向旋轉。也就是說，如圖5所示，第一傳送構件112
9沿箭頭X的方向傳送雙組分顯影劑，而第二傳送構件113沿箭頭Y的方向傳送顯影劑，其與 箭頭X的方向相反。如圖5所示，第一傳送構件112由第一螺旋傳送刮刀112a和第一旋轉軸112b所 形成的螺旋鑽、以及齒輪112c組成。如圖5所示，第二傳送構件113由第二螺旋傳送刮刀 113a和第二旋轉軸113b所形成的螺旋鑽、以及齒輪113c組成。第一和第二傳送構件112 和113被諸如電機等驅動裝置(未示出)旋轉地驅動，以攪拌並傳送顯影劑。顯影輥114(圖4)是被未示出的裝置繞著其軸旋轉地驅動的磁輥，在其表面上提 起並承載顯影容器111中的顯影劑且將來自被支撐在其表面上的顯影劑的墨粉供應給感 光鼓3。顯影輥114被布置為與感光鼓3相對並遠離感光鼓3，其之間有間隙。由顯影輥114傳送的顯影劑在輥表面和鼓表面變得最近的區域中與感光鼓3接 觸。將此接觸區稱為顯影夾持部分N。在此顯影夾持部分N中，從連接到顯影輥114的未示 出的電源向顯影輥114施加顯影偏壓，以便從顯影輥114表面上的顯影劑向感光鼓3表面 上的靜電潛像供應墨粉。被布置為接近於顯影輥114的表面的是刮墨刀(顯影劑層厚度調節刮刀)116。刮墨刀116是平行於顯影輥114的軸的方向(軸向)延伸的矩形板狀部件，且被 垂直地設置在顯影輥114下面並由顯影容器111沿著其一個軸向延伸側支撐，因此其相對 縱向側與顯影輥114表面間隔開一定間隙。此刮墨刀116由不鏽鋼製成，或者可以由鋁、合 成樹脂等形成。墨粉濃度檢測傳感器119被設置在顯影容器111的底部，在垂直地在第二傳送構 件113下面的位置處並與暴露於顯影容器111內部的其傳感器表面附著在一起。墨粉濃度檢測傳感器119被電連接到未示出的墨粉濃度控制器。此墨粉濃度控 制器依照由墨粉濃度檢測傳感器119檢測的墨粉濃度的測量結果旋轉地驅動墨粉排出器 122，從而從墨粉排出埠 123向顯影容器111中供應墨粉。當來自墨粉濃度檢測傳感器119的墨粉濃度測量結果被確定為低於設定的墨粉 濃度水平，則墨粉濃度控制器向用於旋轉地驅動墨粉排出器112的驅動器發送控制信號， 從而可旋轉地驅動墨粉排出器122。墨粉濃度檢測傳感器119可以使用通用檢測傳感器。 示例包括透射光檢測傳感器、反射光檢測傳感器、磁導率(magnetic permeability)檢測傳 感器等。其中，磁導率檢測傳感器是優選的。磁導率檢測傳感器被連接到未示出的電源。此電源向磁導率檢測傳感器施加用於 驅動磁導率檢測傳感器的驅動電壓和用於向控制器輸出墨粉濃度的檢測結果的控制電壓。 由控制器來控制從電源向磁導率檢測傳感器的電壓施加。磁導率檢測傳感器是接收控制電 壓的施加並將墨粉濃度的檢測結果作為輸出電壓輸出的傳感器。由於傳感器基本上在輸 出電壓的中間範圍內是靈敏的，所以調整施加的控制電壓以便產生在該範圍周圍的輸出電 壓。這種磁導率檢測傳感器可在市場上找到，示例包括TS-L、TS-A和TS-K (所有這些都是 TDK公司的產品的商標)。現在，將描述顯影設備2中的顯影容器111中的顯影劑的傳送。如圖1所示，存儲在墨粉供應設備22中的墨粉通過墨粉輸送機構102和墨粉供應 埠 115a (圖4和5)被傳送到顯影容器111中，並從而被供應給顯影容器111。在顯影容器111中，由諸如電機等驅動裝置(未示出)來旋轉地驅動第一傳送構件112和第二傳送構件113，以傳送顯影劑。具體而言，在第一傳送通道P中，由第一傳送構 件112攪拌並沿著箭頭X的方向傳送顯影劑以使其到達第一連通路徑a。到達第一連通路 徑a的顯影劑被通過第一連通路徑a傳送到第二傳送通道Q。另一方面，在第二傳送通道Q中，由第二傳送構件113攪拌並沿著箭頭Y的方向傳 送顯影劑以使其到達第二連通路徑b。然後，到達第二連通路徑b的顯影劑被通過第二連通 路徑b傳送到第一傳送通道P。也就是說，第一傳送構件112和第二傳送構件113在沿相反方向傳送顯影劑的同 時攪拌顯影劑。這樣，顯影劑在顯影容器111中以該所述次序循環性地地沿著第一傳送通道P、第 一連通路徑a、第二傳送通道Q和第二連通路徑b移動。在這種布置中，顯影劑在被在第二 傳送通道Q中傳送的同時被旋轉顯影輥114的表面承載並提起，並且被提起的顯影劑中的 墨粉在朝著感光鼓3移動時被連續地消耗。為了補償墨粉的此消耗，從墨粉供應埠 115a向第一傳送通道P中供應未使用的 墨粉。添加的墨粉在第一傳送通道P中被攪拌並與之前一直存在的顯影劑混合。接下來，將參照附圖來詳細地描述顯影劑流量調節器118。圖8是示出作為本實施例的顯影設備的一部分的顯影劑流量調節器的配置的放 大透視圖。圖9是示出顯影劑流量調節器的配置的分解透視圖。在顯影設備2中，如圖7、8和9所示，顯影劑流量調節器118被構造為開閉器構 件118a、具有用於使顯影劑通過的上開口 117b的分隔物117、用於限制開閉器構件118a的 活動範圍的止動器118b和沿著關閉上開口 117b的這樣的方向推動開閉器構件118a的彈 簧 118c。如圖8和9所示，上開口 117b是在分隔物117的末端的上部中切割出、從而具有 與開閉器板IlSal基本相同的形狀的開口。如圖8和9所示，開閉器構件118a由打開和關閉分隔物117的上開口 117b的開 閉器板118al、被樞轉地支撐且軸向地支撐開閉器板IlSal的開閉器構件旋轉軸118a2(圖 9)和接收顯影劑流以使開閉器板IlSal的位置移位的開閉器移位板118a3形成。開閉器構件旋轉軸118a2被可旋轉地保持在形成於分隔物117的末端處的軸承 117a(圖9)上。也就是說，具有軸承117a的分隔物117充當開閉器構件118a的支撐體。如圖9所示，開閉器構件由兩個平面形成，即開閉器板118a和開閉器移位板 118a3，其被從開閉器構件旋轉軸118a2的軸CL徑向地布置，從而繞開閉器構件旋轉軸 118a2為樞軸。將在開閉器板IlSal和開閉器移位板118a3之間形成的角θ優選地設置為 在90度至170度範圍內。如果在開閉器板IlSal和開閉器移位板118a3之間形成的角θ小於90度，則作 用於開閉器移位板上的顯影劑流的力如此強，以致於開閉器構件118a太容易快速移動。相 反，如果在開閉器板IlSal和開閉器移位板118a3之間形成的角θ超過170度，則開閉器 移位板118a3向顯影劑流傾斜得太多而不能從顯影劑接收足夠強的力。結果，顯影劑在開 閉器構件118a上的作用變得如此弱，因此開閉器板IlSal移動遲緩。止動器118b被固定於如圖7所示的顯影容器蓋115，從而允許開閉器構件118a在 預定範圍內旋轉。也就是說，止動器118b限制開閉器構件118a的活動範圍。具體而言，如
11圖8所示，以這樣的方式來布置止動器118b，S卩，開閉器板IlSal在其被定位為關閉上開口 117b時抵靠著止動器118b的IlSbl處的開閉器板接界部，而開閉器移位板118a3在其旋轉 預定角度時抵靠止動器118b的移位板接界部118b3。在本實施例中，如圖8所示，將止動器118b設置為平行於分隔物117，以便開閉器 板IlSal和開閉器移位板118a3將不會突出到第二傳送通道Q側。換言之，將止動器118b 構造為使得當抵靠止動器118b時，開閉器板IlSal或開閉器移位板118a3被定位為與分隔 物117對準。如圖9所示，彈簧118c是螺旋扭力盤簧，並被裝在開閉器構件旋轉軸118a2上。如 圖8所示，彈簧118c在其一端處被鉤在開閉器板IlSal側且在另一端處被鉤在分隔物117 上，因此迫使開閉器板118al抵靠止動器118b或迫使開閉器板118al關閉上開口 117b。接下來，將描述本實施例的顯影設備2中的顯影劑流量調節器118進行的顯影劑 傳送。在顯影設備2中，通常在第一傳送通道P中沿著箭頭X的方向傳送顯影容器111 中的顯影劑，然後將其引導至第二傳送通道Q，通過第一連通路徑a。其後，顯影劑在第二傳 送通道Q中被沿著箭頭Y的方向傳送，並再次返回到第一傳送通道P，通過第二連通路徑b。 這樣，在顯影劑容器111中循環地傳送顯影劑。在這種正常條件下，如圖7所示，顯影劑流 量調節器118中的開閉器構件118a的開閉器板IlSal被定位為使得關閉分隔物117的末 端處的上開口 117b。在這裡，當在第一傳送通道P中沿著X方向傳送的顯影劑的流量變得大於通過第 一連通路徑a供給到第二傳送通道Q的顯影劑的流量時，第一傳送通道P中的第一連通路 徑a附近的顯影劑表面的一部分局部升高。然後，開閉器構件118a的開閉器移位板118a3在接收來自在第一傳送通道P中局 部逐步建立的顯影劑流量的壓力時相對於顯影劑傳送方向轉向下遊。通過此移動，開閉器 118al轉到上開口 117b被打開的位置。在此條件下，第一傳送通道P中的顯影劑流動，使得第一傳送通道P中的顯影劑的 上層的一部分(上層顯影劑Gl)流入第二傳送通道Q側，通過相對於顯影劑傳送方向位於 第一連通路徑a的上遊的上開口 117b。因此，流入第二傳送通道Q的顯影劑的量變大。這 時，位於第一傳送通道P的底部中的顯影劑(下層顯影劑G2)在開閉器移位板118a3下面 通過併到達第一連通路徑a，然後照常被從第一傳送通道P引導至第二傳送通道Q。結果，可以降低由於顯影劑的暫時停滯而在第一傳送通道P中局部升高的顯影劑 表面。在如上所述地配置時，根據本實施例，提供在圖像形成裝置100中所使用的顯影 設備2中的連接在第一傳送通道P與第二傳送通道Q之間的第一連通路徑a附近的顯影劑 流量調節器118使得能夠在第一傳送通道P中的顯影劑(顯影劑表面)的高度局部升高時 藉助於開閉器構件118a增加從第一傳送通道P到第二傳送通道Q的顯影劑流量，因此使得 可以防止第一連通路徑a附近的顯影劑停滯，減少顯影劑表面的升高並保持顯影劑表面的 高度均勻。結果，可以抑制由於顯影劑表面的波動而引起的顯影劑輥挖掘的顯影劑量的變 化，因此可以在不引起沿著顯影劑輥的長度的任何圖像密度不均的情況下實現高質量圖像
12形成。雖然在本實施例中，在顯影設備2中的連接在第一傳送通道P與第二傳送通道Q 之間的第一連通路徑a附近提供顯影劑流量調節器118，但可以在連接在第二傳送通道Q與 第一傳送通道P之間的第二連通路徑b附近提供與顯影劑流量調節器118相同的配置。用 這種布置，可以獲得與前述實施例相同的效果。此外，根據本實施例，由於顯影劑流量調節器118提供有打開和關閉在分隔物117 的上端中形成的上開口 117b的開閉器構件118a，並且開閉器構件118a被配置為使得在開 閉器構件118a的開閉器板IlSal與開閉器移位板118a3之間形成的角落在90度至170度 的範圍內，所以此配置使得可以容易地調節從第一傳送通道P流到第二傳送通道Q的顯影 劑的流量。此外，根據本實施例，由於顯影劑流量調節器118包括沿著關閉上開口 117b的 這樣的方向推動開閉器板IlSal的彈簧118c和限制開閉器板IlSal的活動範圍的止動 器118b，所以開閉器板IlSal被依照顯影劑的流量與彈簧118c的排斥力相對地逐漸打開， 從而以緩慢的程度增加顯影劑的流量。而且，由於開閉器移位板118a3局限於通過止動器 118b的接界部移動，所以可以防止開閉器板IlSal被過度打開。雖然以將本發明的圖像形成裝置應用於圖1所示的圖像形成裝置100為例描述了 以上實施例，但只要圖像形成裝置使用在顯影容器111中包括多個顯影劑傳送通道且被構 造為通過提供用於允許這些顯影通道之間的連通的連通路徑而在顯影容器111內部循環 地傳送顯影劑的顯影設備，就可以使本發明發展至任何其它圖像形成裝置等，不限於上述 圖像形成裝置和複印機。如前所述，本發明不限於以上實施例，在隨附權利要求的範圍內可以進行各種修 改。也就是說，通過在不脫離本發明的精神和範圍的情況下經適當修改的技術手段的組合 所獲得的任何實施方式都應被包括在本發明的技術領域內。
1權利要求
一種顯影設備，包括顯影容器，用於存儲包括墨粉和磁性載體的顯影劑；第一和第二傳送通道，在所述顯影容器中形成並被分隔物分隔；第一和第二傳送構件，分別被設置在第一和第二傳送通道內部，以攪拌並沿著相反方向在第一和第二傳送通道內部循環地傳送顯影劑；顯影輥，將包含在第二顯影劑傳送通道中的顯影劑中的墨粉供應給感光鼓；第一和第二連通路徑，在所述分隔物的兩端處連接在第一和第二傳送通道之間；以及顯影劑流量調節器，依照顯影劑的顯影劑表面高度來調節從第一傳送通道到第二傳送通道的顯影劑流量或從第二傳送通道到第一傳送通道的顯影劑流量。
2.如權利要求1所述的顯影設備，其中，所述顯影劑流量調節器包括 上開口，在所述分隔物的末端處的上部中形成；開閉器構件，打開和關閉所述上開口，適合於根據其定位改變第一連通路徑和/或第 二連通路徑的開口尺寸；以及支撐體，用於樞轉地支撐所述開閉器構件，所述開閉器構件包括開閉 器板，打開和關閉所述上開口 ；開閉器構件旋轉軸，被樞轉地支撐並軸向地支撐所述開閉器板；以及 開閉器移位板，接納顯影劑流以使開閉器的位置移位， 所述開閉器板被從所述開閉器構件旋轉軸徑向地布置，並且所述開閉器移位板被從所述開閉器構件旋轉軸徑向地布置，從而與所述開閉器板形成 90至170度的角。
3.如權利要求2所述的顯影設備，其中，所述支撐體被設置在所述分隔物的末端處。
4.如權利要求2所述的顯影設備，其中，所述顯影劑流量調節器，包括 彈簧，其沿著關閉所述上開口的這樣的方向推動所述開閉器板；以及 止動器，其用於限制所述開閉器板的活動範圍。
5.一種用於基於電子照相術用墨粉形成圖像的圖像形成裝置，包括 感光鼓，用於在其表面上形成靜電潛像；充電設備，用於使所述感光鼓的表面帶電； 曝光設備，用於在感光鼓表面上形成靜電潛像；顯影設備，用於通過向在感光鼓表面上的靜電潛像供應墨粉來形成墨粉圖像； 轉印設備，用於將墨粉圖像轉印到記錄介質；以及 定影設備，用於將已轉印墨粉圖像定影到記錄介質， 其特徵在於所述顯影設備採用權利要求1所限定的顯影設備。
全文摘要
本發明涉及顯影設備和使用該顯影設備的圖像形成裝置。一種顯影設備，包括顯影容器，其用於存儲顯影劑；第一和第二傳送通道，其在所述顯影容器中形成並被分隔物分隔；第一和第二傳送構件，其分別被設置在第一和第二傳送通道內部，以攪拌並沿著相反方向通過第一和第二傳送通道循環地傳送顯影劑；顯影輥，其將第二顯影劑傳送通道中的顯影劑供應給感光鼓；第一和第二連通路徑，其在所述分隔物的兩端處連接在第一和第二傳送通道之間；以及顯影劑流量調節器，其依照顯影劑的表面高度來調節從第一傳送通道到第二傳送通道的顯影劑流量。
文檔編號G03G15/00GK101930203SQ20101021251
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月22日 優先權日2009年6月22日
發明者石黑康之, 見原幸一 申請人:夏普株式會社