显影设备、处理盒及成像装置的制作方法

专利名称：显影设备、处理盒及成像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用电子照相方法的成像装置，用于比如复印 机、打印机、传真机或多功能机，以及其中安装的显影设备和处理 盒。更具体地说，本发明涉及一种预混显影系统的显影设备，其中新 的载体被适当地提供到显影装置、处理盒和成像装置。
背景技术：
传统地，在比如多功能机、打印机等的成像装置中，用于把新载 体供给包含由调色剂和载体(包括在何处加入添加剂等的情形)制造 而成的双组份显影剂的显影设备的技术(被称为预混显影系统)已经
被公开在，例如，日本专利申请公开No.2001-183893和日本专利申请 公开No.2000-112238中以及其他文献中。
在使用双组份显影剂的显影设备中，当显影设备中的调色剂被消 耗时，调色剂通过设置在 一 部分显影设备上的调色剂补充孔#1适当地 补充进所述显影设备。供给的调色剂通过一个比如螺杆等的传输构件 (搅动构件)同显影设备中的显影剂被搅动和混合。 一部分被搅动和混 合的显影剂被供给到显影辊。该显影辊上的显影剂通过刮墨刀被控制 在适当的量。然后在与感光鼓相对的位置上，在双组份显影剂中的调 色剂被粘附到感光鼓的潜像上。
因此，在正常的显影过程中，容纳于显影设备中的双组份显影剂 中的载体没有被消耗，而是保留在显影设备中，从而载体随着时间的 过去而退化。更详细地，由于载体在显影设备中经过长时间搅拌和混 合，会发生"薄膜耗损现象"，其中载体的覆盖层被磨损或剥落，这减 少了载体的负载量，或发生"失效现象，，，其中调色剂的组份或者添加 剂粘附到载体的表面，这减少了载体的负载量。
预混显影系统是 一 种防止由于载体随时间退化而降低输出图像图 像质量降低的系统。换言之，通过提供适当的新载体(或者新的双组份显影剂)到显影设备，并且将容纳于显影设备中的双组份显影剂中 的部分适当地排出到显影设备外面，在显影设备中退化的载体减少， 而且能够保持容纳于显影设备中的载体的质量及其负载量。
与随时间载体发生退化每次都需要用新产品替换显影设备或载体 的成像装置相比， 一 种使用了上述的预混显影系统的成像装置输出的 图像的质量随时间更加稳定。
在曰本专利申请公开No.2001-183893和日本专利申请公开 No.2000-112238中，公开了使用预混显影系统的成像装置，其中，利 用溢流系统作为将显影剂排出到显影设备外部的排出设备。具体地， 在显影设备的壁上设置有排出孔.(口 )，当被传输到该位置的显影剂平 面超过预设水平时，显影剂(由于补充载体，显影剂已经超量)从排 出孔排出到外部。
而且，在日本专利申请公开No.2000-112238中，为了减少从排出 孔(显影剂排出孔)排出的显影剂的量，公开了一种技术，其中与排 出孔相对的传输构件(搅动和传输构件)的螺杆被除去(或在直径上 减小)。
在根据日本专利申请公开No.2001-183893的预混显影系统的显影 设备中，除了将要被排出的显影剂，必需的显影剂同样从排出孔被排 出去。结果，显影设备中的显影剂被过度排出，从而显影剂变得不充 足。特别地，虽然只有表面高度超过一预设高度的显影剂将要被排 出，但是被传输构件搅起的显影剂同样被从排出孔排出。
当显影设备中的显影剂的数量因此变得不充足时，显影剂的退化 状态变得不稳定，调色剂的负载量降低，输出图像的图像密度降低， 并且产生了其他问题。
为了解决这个问题，在日本专利申请公开No.2000-112238中，从 与所述排出孔相对的传输构件上去除了螺旋部分(或在直径上减小)。 然而，由于本申请的发明者的研究，发现通过单独从与所述排出孔相 对的传输构件上去除螺旋部分，不能够充分地减少来自由传输构件搅 起的显影剂的排出孔的排出量
发明内容
本发明用来解决上述问题，因此本发明的目标是提供一种预混显 影系统的显影设备、处理盒以及成像装置，其中，被传输构件搅起的 显影剂不会被从排出孔排出，被排出到外部的显影剂的数量没有变 动，而且输出图像的图像质量稳定。
本发明的 一 个方面， 一 种显影设备容纳由载体和调色剂组成的显
影剂，并且使形成在图像载体上的潜像显影。所述显影设备包括若 干具有形成于轴部的螺旋部分的传输构件，其沿纵向传输容纳于显影 设备中的显影剂，并形成循环通道；供应设备，用于向所述显影设备 供应新载体；以及排出孔，形成于传输构件之一的传输通道的壁上， 当由若干传输构件之一传输的显影剂的表面超过一预定高度时，用来 将显影剂排出到外部。所述传输构件之一包括，在纵向方向的部分 上，不形成螺旋部分的区域。所述排出孔设置为与所述传输构件之一 上不形成螺旋部分的区域相对，并且在纵向上排出孔的长度比所述区 域的长度小。
本发明的另一方面， 一种处理盒可分离地安装于成像装置的主体 中。显影设备和图像载体被结合成一体。所述显影设备容纳由载体和 调色剂组成的显影剂，并且使形成在图像载体上的潜像显影。所述显 影设备包括若干具有形成于轴部的螺旋部分的传输构件，其沿纵向 传输容纳于显影设备中的显影剂，并形成循环路径；供应设备，用于 向所述显影设备供应新载体；以及排出孔，形成于传输构件之一的传 输通道的壁上，当由若干传输构件之一传输的显影剂的表面超过一预 定高度时，用来将显影剂排出到外部。所述传输构件之一包括，在纵 向方向的一个部分上，不形成螺旋部分的区域。所述排出孔设置为与 所述传输构件之一上不形成螺旋部分的区域相对，并且在纵向上排出 孔的长度比所述区域的长度小。
本发明的又一个方面， 一种成像装置具有显影设备和图像载体。 所述显影设备容纳由载体和调色剂组成的显影剂，并且使形成在图像 载体上的潜像显影。所述显影设备包括若干具有形成于轴部的螺旋 部分的传输构件，其沿纵向传输容纳于显影设备中的显影剂，并形成 循环通道；供应设备，用于向所述显影设备供应新载体；以及排出 孔，形成于传输构件之一的传输通道的壁上，当由若干传输构件之一传输的显影剂的表面超过一预定高度时，用来将显影剂排出到外部。 所述传输构件之一包括，在纵向方向的一个部分上，不形成螺旋部分 的区域。所述排出孔设置为与所述传输构件之 一 上不形成螺旋部分的 区域相对，并且纵向上排出孔的长度比所述区域的长度小。


从下面结合附图的详细描述中，本发明的上述和其他方面、特征 和优点将变得更加清晰，其中
图1是根据本发明的实施例的一种成像装置的整体构造的示意
图2是安装于该成像装置中的处理盒的示意图3是根据该实施例的成像装置的示意图4是沿长度方向看时该成像装置中的循环通道的剖视图5是循环通道中Y1-Y1截面的剖视图6是循环通道中Y2-Y2截面的剖视图7是表示循环通道中显影剂波形起伏导致的状态的示意图8是表示第 一传输构件和排出孔的邻接部分的顶面示意图9是表示第一传输构件和排出孔的邻接部分的侧面示意图；以
及
图10是表示被第一传输构件搅起的显影剂进入排出孔的状态的示 意图。
权利要求
1. 一种显影设备，容纳由载体和调色剂组成的显影剂，并且显影 形成在图像载体上的潜像，包括
若干具有形成于轴部的螺旋部分的传输构件，其沿纵向传输容纳
于所述显影设备中的显影剂，并形成循环通道；
供应设备，用于向所述显影设备供应新载体；以及
排出孔，形成于所述传输构件之一的传输通道的壁上，当由若干
传输构件之一传输的显影剂的表面超过一预定高度时，用来将显影剂
排出到外部，其特征在于，
所述传输构件之 一 包括，在纵向方向的 一 个部分上不形成螺旋部分的区域，
所述排出孔设置为与所述传输构件之一 上不形成螺旋部分的区域 相对，并且在纵向上所述排出孔的长度被形成为小于所述区域的长 度。
2. 如权利要求1所述的显影设备，其特征在于，所述排出孔被形 成为不与所述传输构件之一的传输通道的上游侧上没有形成螺旋部分 的区域相对。
3. 如权利要求1所述的显影设备，其特征在于，所述排出孔形成 于所述传输构件之一 的传输通道的下游侧上。
4. 如权利要求1所述的显影设备，进一步包括显影剂载体，设置 成与图像载体相对，用来承载显影剂，其特征在于，
所述若干传输构件包括
第一传输构件，设置成与显影剂载体相对，用来将显影剂提供给 显影剂载体；
第二传输构件，设置在第一传输构件的下方与显影剂载体相对的 位置，用来传输已经从显影剂栽体分离的显影剂；
第三传输构件，将被第二传输构件传输的显影剂传输到所述第一 传输构件的传输通道的上游侧；
壁，该壁分离第一传输构件的传输通道、第二传输构件的传输通 道以及第三传输构件的传输通道，其中，
所述传输构件之 一 可以作为所述第 一 传输构件。
5. 如权利要求1所述的显影设备，其特征在于，所述供应设备将 新调色剂和载体一起供应到所述显影设备。
6. —种可分离地安装于成像装置的主体中的处理盒，其中显影设 备和图像载体被结合成一体，其特征在于，
所述显影设备是容纳由载体和调色剂组成的显影剂并且使形成在
图像载体上的潜像显影的显影设备，所述显影设备包括
若干具有形成于轴部的螺旋部分的传输构件，其沿纵向传输容纳
于显影设备中的显影剂，并形成循环通道；
供应设备，用于向所述显影设备供应新载体；以及
排出孔，形成于所述传输构件之一的传输通道的壁上，当若干传输构件之一传输的显影剂的表面超过一预定高度时，用来将显影剂排 出到外部，其中
所述传输构件之一包括，在纵向方向的一个部分上，不形成螺旋 部分的区域，
所述排出孔设置为与所述传输构件之一 上不形成螺旋部分的区域 相对，并且在纵向上所述排出孔的长度被形成为小于所述区域的长 度。
7. —种具有显影设备和图像载体的成像装置，其特征在于，所述 显影设备是容纳由载体和调色剂组成的显影剂并且使形成在图像载体 上的潜像显影的显影设备，所述显影设备包括
具有形成于轴部的螺旋部分的若干传输构件，其沿纵向传输容纳 于显影设备中的显影剂，并形成循环通道；
供应设备，用于向所述显影设备供应新载体；以及
排出孔，形成于所述传输构件之一的传输通道的壁上，当由若干 传输构件之一传输的显影剂的表面超过一预定高度时，用来将显影剂 排出到外部，其中，
所述传输构件之一包括，在纵向方向的一个部分上，不形成螺旋 部分的区域，
所述排出孔设置为与所述传输构件之一上不形成螺旋部分的区域 相对，并且在纵向上所述排出孔的长度被形成为小于所述区域的长 度。
具体实施例方式
首先，由于经过三个发明人反复研究以解决现有技术的上述问 题，所以下述事实变得清楚。即，通过将传输构件上没有螺旋部分的 区域与排出孔相对放置，并且使排出孔长度方向上的孔长小于传输构
件上没有螺旋部分的区域的长度，就能够充分地减少传输构件所搅起 的显影剂从排出孔被排出的问题。
在本申请中，"处理盒，，被定义为这样一个单元，即，给图像载体充 电的充电单元、 一个显影形成在图像载体上的潜像的显影单元(显影 设备)、以及用来清洁图像载体的清洁单元中的至少之一与该图像载体集成；并且，该处理盒可分离地安装入成像装置中。
下面参照附图，详细地解释本发明的实施例。在附图中，相同或 等同的部件使用同样的附图标记，从而重复的说明被适当简化或省 略。
首先，解释如图1中所示的依据本实施例的成像装置的整体构造 和操作。
写入单元2A到2D是用来将基于图像信息的静电潜像写入到已经 被充电的感光鼓21 (图像载体)上的设备。写入单元2A到2D是应用 多棱镜3A到3D、光学元件4A到4D等的光学扫描设备。写入单元可 以用LED阵列来替代光学扫描设备。
供纸单元61容纳写入纸张、OHPS或其他的转印材料P，当图像 形成的时候，所述转印材料P被提供到传送带30。
传送带30是环形带，其用静电将转印材料P吸附到其表面并传送 转印材料P,从而形成在感光鼓21上的调色剂图像被转印到所述转印 材料P上。附着辊64和净带器65被设置在所述传送带30的外部表面 上。
转印辊24，被设置为与感光鼓21相对，其间夹有传送带30,该 转印辊24具有金属芯以及覆盖该金属芯的导电弹性层。转印辊24的 导电弹性层是一种弹性材料，比如聚亚安酯、三元乙丙橡胶(EPDM) 等，其中给出导电率的材料比如炭黑、氧化锌、氧化锡等，被分散到 弹性材料中，从而将导电率(体电阻率)的值调整为中间电阻。
定影单元66包括加热辊68和压紧辊67，并且利用压力和热量将 转印材料P上的调色剂图像固定到转印材料P上。
在垂直方向上沿着传输带30设置的四个处理盒20Y、 20C、 20M、 20BK分别用来形成黄、青、品红、黑的调色剂图像。
每个处理盒20Y、 20C、 20M、 20BK包括显影剂盒28Y、 28C、 28M、 28BK,其作为供应装置用于分别将载体(磁性载体)和每种颜 色(黄、青、品红和黑)的调色剂(调色剂粉末)供应到显影设备 23。
通过释放围绕在旋转支撑轴上的传输带30,处理盒20Y、 20C、 20M、 20BK和显影剂盒28Y、 28C、 28M、 28BK能够被装入所述成像装置的主体1中和从其中移除。
根据该实施例的成像装置是一个多功能系统的成像装置，其可用 作复印机和打印机。当用作复印机时，由扫描器读取的图像信息经过
各种图像处理操作，例如A/D转换、MTF校正、调色处理等，并被转 化成要被写入的数据。当用作打印机时，在页面描述语言和位图或其 他格式的图像信息中实施图像处理，从而将其转化为要被写入的数 据。
当形成图像时，相应于黑、品红、青和黄的图像信息的曝光光线 分别从写入单元2A到2D发射到处理盒20BK、 20M、 20C和20Y。换 言之，从每个光源发射的曝光光线(激光)穿过多棱镜3A到3D、光 学元件4A到4D等，并照亮每个感光鼓21。结果，在每个处理盒 20BK、 20M、 20C和20Y的感光鼓21 (图像载体)上形成调色剂图 像。然后，这些调色剂图像被转印到转印材料P上。
在经过对准辊63定时调整之后，由供纸单元61提供的转印材料P 被输送到传送带30的位置。在附着辊64上施加电压，该附着辊放置 于转印材料P被供应给传送带30的位置，其导致供应的转印材料P被 吸附到输送带30上。当传送带30沿箭头方向移动时，转印材料P被 移动，连续通过每个处理盒20Y、 20C、 20M、 20BK上的位置，在此 每种颜色的调色剂图像被转印且叠置。
已经被转印上彩色调色剂图像的转印材料P被从传送带30上分离 并到达定影单元66。当夹在加热辊68和压紧辊67之间时，转印材刺-P上的调色剂图像被加热并被定影到转印材料P上。在转印材料P被 分离后，传送带30的表面到达净带器65的位置，在此粘附到传送带 3 0表面的调色剂和其他的污物被清除掉。
下面详细阐述成像装置中的处理盒和显影剂盒。
每个处理盒20Y、 20C、 20M、 20BK具有实际上相同的结构，而 且每个显影剂盒28Y、 28C、 28M、 28BK具有实际上相同的结构。因 而，在附图2中，处理盒和显影剂盒的附图标记的字母(Y、 C、 M、 BK)被从图中省略。同样，写入单元的附图标记的字母(A到D)也 #皮从图中省略。
附图2表示安装在成像装置的主体1中的处理盒20和显影剂盒28。
如图2所示，处理盒20包括用作图像载体的感光鼓21、充电单元 22、显影设备23 (显影单元)和清理单元25以及采用预混显影系统 ( 一种载体被适当补充和排出的显影方法)。
用作图像载体的感光鼓21是一个充有负电的有机感光体，其被一 个图中未示出的旋转驱动机构驱动以在逆时针方向旋转。
充电单元22是一个弹性充电辊，其中具有中间电阻的聚氨酯泡沫 层在金属芯上形成辊的形状。聚氨酯泡沫层通过将聚氨酯树脂和作为 导电粒子的炭黑、硫化剂、发泡剂等一起处理制得。例如氨基曱酸乙 酯、三元乙丙橡胶(EPDM)、 丁晴橡胶(NBR)、硅.橡胶、异戊二烯橡 胶等的橡胶材料，其中分散有一种导电材料，例如炭黑、金属氧化物 等以调整电阻，或这些材料起泡沫，可被用作充电单元22的中间导电 层材料。
清洁单元25包括一个与感光鼓21摩擦接触的清洁刷(或清洁刀 片)，其机械地移除和回收感光鼓21上的任何未转印调色剂。
显影设备23包括两个作为显影剂载体的显影辊23al、 23a2，紧靠 所述感光鼓21设置。在与两个显影辊23al、 23a2相对的部分形成一 个显影区域，此处感光鼓21和一个磁性刷接触。显影设备23容纳包 括调色剂T和载体C的显影剂G (双组份显影剂)。显影设备23将形 成在感光鼓21上的静电潜像显影(形成调色剂图像)。后面将详细描 述显影设备23的构造和操作。
在此，根据本实施例的显影设备23使用了预混显影系统。因此， 新的载体C (显影剂G)从显影剂盒28适当供应到显影设备23。此 外，退化的显影剂G被排出到置于显影设备23外部的显影剂储存盒 70。
根据附图2,显影剂盒28容纳要被供给到显影设备23中的显影剂 G(调色剂T和载体C)。同样，显影剂盒28可以用作调色剂盒来将新 的调色剂T供应到显影设备23，或者作为供应装置将新的载体C供应 到显影设备23。特别地，在由置于显影设备23内的磁性传感器26 (参见附图4)测得的调色剂浓度(调色剂在显影剂G中的比例)信息 的基础上，快门机构80被打开和关闭，从而，显影剂从作为供应装置的显影剂盒28被适当地供应到显影设备23中。
在本实施例中，显影剂盒28中的显影剂G中的调色剂T相对于载 体C的百分比被设置地相对较高。
作为供应装置的供给管道29是一根将从显影剂盒28供应的显影 剂G (调色剂T和载体C)供给到显影设备23的管道。换言之，从显 影剂盒28排出的显影剂G通过供给管道29被供应到显影设备23 。
下面，描述在感光鼓21上成像的过程。
参见附图2,当感光鼓21沿着逆时针方向转动时，首先感光鼓21 的表面在充电单元22的位置统一被充电。然后，感光鼓21的充电表 面转到被照射光线L照亮的位置，此处由写入单元2实施光线曝光过 程。换言之，通过根据图像信息有选择的用照射光线L对感光鼓21放 电，同未照射的无图像部分产生电位差(电压对比)，并且形成静电潜 像。在这个光线曝光过程中，当感光鼓21的感光层中的电荷生成材料 暴露到光线下时，生成电荷，并且形成的空穴消除感光鼓21表面的电 荷。
然后，其上形成潜像的感光鼓21的表面到达与显影设备23相对 的位置。感光鼓21上的静电潜像接触显影辊23al、 23a2上的磁性 刷，并且磁性刷上的带有负电的调色剂T粘附到感光鼓21上，从而调 色剂图像变得可见。
具体地，被上面的显影辊23al的》兹极的磁力吸起的显影剂G，被 刮墨刀整平为理想的量，然后被传输到与感光鼓21相对的显影区域 (在该区域，两个显影辊23al、 23a2与感光鼓21相对)。在显影区 域，直立的载体C和感光鼓21之间发生摩擦。同时，由于同载体C摩 擦，与载体C混合的调色剂T变得带有负电。相反，载体C带有正 电。通过未在图中示出的电源， 一个预设的显影偏压被施加到显影辊 23al、 23a2。结果，在显影辊23al、 23a2和感光鼓21之间形成了电 场。所以，因为所述电场，带有负电的调色剂T有选择地仅粘附到感 光鼓21上的图像部分，从而形成调色剂图像。
然后，其上已经形成调色剂图像的感光鼓21的表面到达与传送带 30和转印辊24相对的位置。然后，感光鼓21上的调色剂图像被转印 到转印材料P上，转印材料此时被传输到与感光鼓21相对的位置。此时， 一个预设的电压施加到转印辊24上。
然后，已转印上调色剂图像的转印材料P穿过定影单元66并且通 过排出辊69被排出到装置外部。
感光鼓21上没有被转印到转印材料P上的残余调色剂T (未被 转印的调色剂)到达与清洁单元25相对的区域，仍旧粘附在感光鼓21 上。感光鼓21上未被转印的调色剂被清洁单元25除去并被回收。
然后，感光鼓2的表面通过未在图中示出的放电单元，从而在感 光鼓21上的成像过程完成。
下面具体描述显影设备23的结构和操作。
参考附图3，显影设备23包括作为显影剂载体的显影辊23al、 23a2,作为传输构件的传输螺杆23bl到23b3 (螺旋钻)，刮墨刀 23c，载体收集辊23k，刮刀23m,排出螺杆23n等。同样，形成循环 通道的三个显影剂传输单元Bl到B3形成于显影设备23中，其中显影 剂G沿该通道传输。
显影辊23al、 23a2是由非磁性材料比如铝、黄铜、不锈钢、导电 树脂等制成的套筒，形成圓柱体的形状。显影辊23al、 23a2由未在图 中示出的旋转驱动机构驱动沿逆时针方向旋转。^f兹铁固定在显影辊 23al、 23a2的套筒的内部，其产生使套筒外周面上的显影剂G竖立的 磁场。显影剂G中的载体C在套筒上像沿着磁铁法线方向的磁力线的 链条一样竖立。带电的调色剂T粘附到以链条形状竖直站立的载体C 上/人而形成-兹刷。由于套筒转动，所以/磁刷在相同的方向(顺时4十方 向)上移动。
刮墨刀23c设置在显影区域的上游侧，并且将第一显影辊23al上 的显影剂控制在理想的量。
三个传输螺杆23bl到23b3由形成在轴部的螺旋形螺旋部分制 成。三个传输螺杆23M到23b3搅动并混合容纳于显影设备23中的显 影剂G，同时在长度方向(与图2中纸张平面垂直的方向)上将其循 环。
用作第一传输构件(传输构件之一)的第一传输螺杆23bl,设置 在与第一显影剂传输单元Bl中的显影辊23al相对的位置。第一传输 螺杆23bl在水平方向上(沿着图4中白色箭头所示的向左的方向)传输显影剂G,另外将显影剂G供应到显影辊23al。换言之，第一显影 剂传输单元Bl与显影辊23al相对，并且将显影剂G提供到显影辊 23al,同时在长度方向(显影辊23al的转轴方向)传输显影剂。
用作第二传输构件的第二传输螺杆23b2，设置于第二显影剂传输 单元B2中。第二传输螺杆23b2设置于第一传输螺杆23bl下方与显影 辊23a2相对的位置。然后，从显影辊23a2剥离的显影剂G (显影剂G 在显影进程之后，被显影剂去除杆件从显影辊23a2上用力去除)沿着 水平方向(沿着图4中白色箭头所示的向左的方向)传输。换言之， 第二显影剂传输单元B2设置于第一显影剂传输单元Bl下方与显影辊 23a2相对的位置，并且沿长度方向传输从显影辊23a2剥离的显影剂 G。
所述第一传输螺杆23bl和第二传输螺杆23b2的旋转轴实质上水 平力欠置，显影辊23al、 23a2和感光鼓21也同样;改置。
用作第三传输构件的第三传输螺杆23b3,设置于第三显影剂传输 单元B3中。第三传输螺杆23b3与水平方向倾斜的放置，并在直线方 向上接触第二传输螺杆23b2的传输通道的下游侧和第一传输螺杆23bl 的传输通道的上游侧(参见附图4)。第三传输螺杆23b3将已经被第二 传输螺杆23b2传输的显影剂G传输到第一传输螺杆23bl的传输通道 的上游侧。此外，第三显影剂传输单元B3传输显影剂G，该显影剂G 通过落下通道23f从第二传输螺杆23b2的传输通道的下游侧循环到第 一传输螺杆23bl的传输通道的上游侧(向右上方倾斜传输，如图4中 白色箭头所示)。换言之，第三传输螺杆23b3将已经被第二显影剂传 输单元B2传输的显影剂G传输到第一显影剂传输单元Bl的上游侧， 另外将到达第一显影剂传输单元B1下游侧的显影剂G传输到第一显影 剂传输单元B1的上游侧。
第一传输螺杆23M的传输通道(第一显影剂传输单元Bl)、第二 传输螺杆23b2的传输通道(第二显影剂传输单元B2)以及第三传输 螺杆23b3的传输通道(第三显影剂传输单元B3),被壁构件分隔开。
参照图4，第二显影剂传输单元B2的下游侧和第三显影剂传输单 元B3的上游侧通过第一连接部件23g连接起来。同样，第三显影剂传 输单元B3的下游侧和第一显影剂传输单元Bl的上游侧通过第二连接部件"h连接起来。同样，第一显影剂传输单元Bl的下游侧和第二显
影剂传输单元B2的上游侧通过落下通道23f连接。
由于该构造，通过三个显影剂传输单元Bl到B3 (传输螺杆23bl 到23b3)，在显影设备23中形成沿长度方向循环显影剂G的循环通 道。经过如此设置，当显影设备23工作时，设备中容纳的显影剂G按 图4中阴影线所示流动。参照图4,在第一显影剂传输单元B1下游侧 的显影剂G的表面水平要比其上游侧的表面水平低，原因在于在传输 中一部分显影剂G被供应给显影辊23al。换言之，没有供应给显影辊 23al的显影剂G通过落下通道23f被移动到第三显影剂传输单元B3 的上游侧。
作为调色剂浓度传感器的磁性传感器26设置于第三显影剂传输单 元B3中。基于由磁性传感器26测得的调色剂浓度信息，具有预定调 色剂浓度的显影剂G从作为供应装置的显影剂盒28供应到显影设备 23。在该实施例中，显影设备23中的显影剂G的调色剂浓度被控制在 4-7°/0的重量百分比范围内。
参考图4和5，在第一显影剂传输单元Bl的壁上设置有排出孔 23d (排出装置)，用来将容纳于显影设备23中的一部分显影剂G排出 到外部(显影剂储存盒70)。具体地，当显影剂G通过供应装置28、 29供应到显影设备23，设备中的显影剂数量增加且位于排出孔23d位 置上的显影剂的表面(顶面)超出预设水平时，排出孔23d用来将过 量的显影剂G排出到显影剂储存盒70。换言之，超出排出孔23d的底 部水平的过量显影剂G从排出孔23d排出，在重力作用下通过排出通 道71落到显影剂储存盒70。这样，混入了调色剂T的本源树脂或外部 添加剂的退化载体自动排出到外部，从而可以减少图像质量随时间的 降低。
虽然在图2和4中省去，排除通道71包括排出螺杆23n (参见附 图3和8),用来沿水平方向传输从排出孔23d排出的显影剂。
此外，偏置通道设置在显影设备23中的显影剂循环通道中，从而 一部分显影剂G不会通过设置排出孔23d的位置，而是返回到循环通 道的上游侧。特别地，参照图4和6，在第一显影剂传输单元B1中， 孔23e设置在排出孔23d的上游侧(位于相对靠近排出孔23d的位置)。从而孔23e成为所述偏置通道的入口，且偏置通道的出口设置在 第三传输螺杆23b3的传输通道上(靠近长度方向的中部)。
通过以此方式在显影设备23的显影剂循环通道上设置偏置通道， 即使显影设备23中的显影剂内产生波形波动，也能够使变动问题最小 化，其中所述变动是以从排出孔23d排出的显影剂量产生的，而该量 大于从显影设备23中排出的显影剂的必需量。
附图7是示出了在显影设备23中的显影剂循环通道上的显影剂中 产生的波形波动的图。有时，在波峰和波谷之间有较大差异的波形波 动因此产生在显影剂循环通道中。这种类型的波形波动在开始操作显 影设备23之后即刻显著出现(重新启动之后即刻)。当产生这种形式 的波形波动时，传统地，位于高于排出孔23d的底部位置的所有显影 剂(图7中位于H2高度的显影剂)被从排出孔23d排出。通过这种方 式排出的显影剂原本并未计划排出，因此如果这种现象重复出现，显 影设备23中的显影剂的量变得不足。结果，显影剂的退化状态变得不 稳定，调色剂上的电荷量减少，并且输出图像的图像质量降低等等问 题将会产生。
与此相反，在本实施例中，与偏置通道连接的孔23e设置在排出 孔23d的上游侧。因此， 一部分位于高于排出孔23d底部位置的显影 剂通过孔23e返回第三传输螺杆23b3的传输通道。这样，可以使从排 出孔23d过量排出显影剂的问题最小化。
在此，偏置通道中孔23e的底部水平高于排出孔23d的底部水平Hl。
这样，位于高于排出孔23d的底部位置的显影剂中，处于高度 (H2-H1)部分的显影剂通过孔23e返回到第三传输螺杆23b3的传输通 道，而没有被从排出孔23d排出。结果，可以将从排出孔23d过量排 出显影剂的问题最小化，同时保持所述排出装置的最初功能。在此， 希望将排出孔23d和孔23e之间沿长度方向的距离W保持的尽可能 小。
在本实施例中，载体收集辊23k设置于与感光鼓21相对的位置， 位于第二显影辊23a2下方(在旋转方向的下游侧)，如图3所示(在 图2和4及其它图中省略)。进一步，刮刀23m设置在与载体收集辊23k接触的位置。
载体收集辊23k是圓柱形构件，由不锈钢等制成，在其内部固定 有形成预定磁场的磁体。载体收集辊23k收集在显影设备23中移动 (处于悬置状态)和粘附在感光鼓21上的载体。载体收集辊23k被驱 动以沿附图3中的逆时针方向转动。几乎所有被载体收集辊23k收集 的载体被传输到与显影辊23a2相对的位置处的第二显影辊23a2。所述 载体在显影辊23a2的分离杆件的位置从显影辊23a2上分离并被回收 到第二显影剂传输单元B2中。另一方面，没有被传输到显影辊23a2 且保留在载体收集辊23k中的载体，被刮刀23m机械剥离，并被回收 到第二显影剂传输单元B2中。通过以此方式设置载体收集辊23k，.粘 附到感光鼓21上的载体能够回收在显影设备23中。从而，能够使缺 陷图像(空白图像，空白的图像)的出现最小化，而且能够使显影设 备23中载体不足的问题最小化。
本实施例中，显影辊23al、 23a2的外径是30mm,显影辊23al、 23a2的外周面的线速度是748mm/s，载体收集辊23k的外径是16mm, 载体收集辊23k的外周面的线速度是10.6mm/s,且处理线速度(感光 鼓21的外周面的线速度和转印材料P的传输速度)被设置为约 440mm/s。
此外，本实施例中使用的载体C具有55pm的粒子直径，饱和磁 化值为约96emu/g。进一步，本实施例中使用的调色剂T具有大约 6.8pm的粒子直径。
下面，在图8和9中详细描述才艮据本实施例的典型显影设备23的 构造和操作。
图8显示了第一传输螺杆23bl (第一传输构件)和排出孔23d的 周围区域，图9显示了第一传输螺杆23bl (第一传输构件)和排出孔 23d的周围区域。
如图8和9所示，第一传输螺杆23bl包括轴部分23bla,其上形 成螺旋形螺旋部分23blb。此外，没有形成螺旋部分23blb的区域 23M0 (图中所示的区域M,仅形成轴部分23bla)设置在沿长度方向 的一部分第一传输螺杆23bl上。没有形成螺旋部分"bib的区域 23bl0设置在第一显影剂传输单元Bl (第一传输螺杆23bl的传输通道)的下游测的一个非成像区域( 一个不对成像有贡献的区域)。
此外，排出孔23d设置在与区域23bl0相对的位置，在该区域 23bl0螺旋部分23blb没有形成在第一传输螺杆23bl上，并且排出孔 23d在长度方向上形成的长度N比区域23bl0的长度M小(M>N)。 所述排出孔23d同样设置在第一显影剂传输单元Bl的下游测，设置在 一个非成像区域。
通过以这种方式提供不形成螺旋部分23blb的区域23bl0,可以减 少在附近被搅起的显影剂的数量。进一步，通过使排出孔23d在长度 方向的长度N上小于区域23bl0在长度方向上的长度M,并将排出孔 23d置于与区域23bl0相对的范围内，能够有效地最小化在区域23bl0 的上游侧被搅起的显影剂进入排出孔23d的现象(显影剂的运动如图 IO中箭头所示)。结果，只有应当被排出的显影剂(显影剂的表面高于 排出孔23d的底部的量)被从排出孔23d排出。从而，显影剂过量排 出和显影设备23中显影剂不足的问题被降到最小。
当本申请的发明者进行实验时发现，根据上述的结构，相比于排 出孔23d的长度N和螺旋部分23Mb被除去的区域23bl0的长度M相 同的情况，被第一传输螺杆23bl搅起以及从排出孔23d排出的显影剂 的量明显减少。
进一步，通过设置不形成螺旋部分23Mb的区域23blO，发现，相 比于不设置区域23bl0的情况，第一显影剂传输单元B1中的显影剂的 倾;绅(如前面通过附图4描述，下游侧的显影剂表面比上游侧的低的 现象)更小。从而，螺旋钻条紋(当下游侧的显影剂表面低的时候， 在螺旋部分23blb的螺距的图象不平衡)的产生更加困难。
在该实施例中，排出孔23d和区域23bl0被设置在第一显影剂传 输单元Bl的下游侧的非成像区域。这样，能够消除对第一传输螺杆 23bl的螺旋部分23blb中切掉部分的输出图像的影响。
如图8和9所示，优选地，排出孔23d没有形成在与未形成螺旋 部分23Mb的区域23bl0的上游侧相对的位置(朝向第一显影剂传输 单元Bl的上游侧，如图9中附图标记23bl0a所示的区域)。换言之， 优选地，排出孔23d的上游侧边缘设置于离开区域23bl0的上游侧边 缘的位置。再换言之，优选地，排出孔23d设置于从中央到区域23bl0的下游侧的范围内。
通过这样的结构，显影剂在区域23bl0的上游侧:帔第一传输螺杆
23bl的转动搅起且进入排出孔23d的现象(显影剂的运动如图10中箭 头A所示)被更加明确地减少。
如上所述，在本实施例中，排出孔23d设置在与区域23bl0相对 的位置，此区域23M0处螺旋部分23blb被从第一传输螺杆23bl (传 输构件)上除去。此外，排出孔23d在长度方向上的长度N形成为小 于螺旋部分23blb被从第一传输螺杆23bl上除去的区域23bl0的长度 方向上的长度M。从而，被第一传输螺杆23M搅起的显影剂没有从排 出孔23d被排出。结果，没有产生排出到外部的显影剂量的波动，从 而，能够提供预混显影系统的显影设备，其输出图像的图像质量稳 定。
在本实施例中，本发明被应用到具有三个显影剂传输单元Bl到 B3的显影设备23中。然而，本发明同样可以应用到设置有两个或四 个或更多显影剂传输单元的显影设备中。同样在这些情况下，能够获 得本实施例中的同样效果。
此外，在本实施例中，第三传输螺杆23b3设置成相对于水平方向 倾斜，但是，第三传输螺杆23b3可以水平设置。
进一步，在本实施例中，排出孔23d设置在第一显影剂传输单元 Bl的壁上，但是，排出孔23d同样可以设置在其它显影剂传输单元 B2、 B3的壁上。
此外，在本实施例中，显影剂G (调色剂T和载体C)从作为供 应设备的显影剂盒28供应到显影设备23。但是，仅载体C可以从供 应设备被供应到显影设备23。在此情况下，仅容纳有调色剂的调色剂 盒被设置成与显影剂盒(载体盒)相分离，并且基于磁性传感器26的 检测结果，调色剂盒中的调色剂适当的供应到显影设备23中。同样在 此情况下，能够获得与本实施例相同的效果。
此外，在本实施例中，本发明被应用于一种成像装置，其中处理 盒20由成像单元的一部分构成。然而，本发明的应用不限于此，且本 发明能够应用于一种成像装置，其中成像单元不构成处理盒。特别 地，即使显影设备23单独可分离地安装于成像装置的主体中，本发明也可以应用。
进一步，在本实施例中，本发明应用于两个显影辊23al、 23a2设 置于显影设备23内的情况。但是，本发明同样可以应用于显影设备中 设置有1个或3个或更多个显影辊的情况。同样在此情况下，能够获 得与本实施例相同的效果。
如上所述，本发明中，所述排出孔设置为与传输构件的螺旋部分 去除的区域相对。此外，在排出孔长度方向上的长度形成为小于传输 构件的螺旋部分被去除的区域的长度。从而，被传输构件搅起的显影 剂不会从排出孔排出。结果，不会产生排出到外部的显影剂量的变 动。从而，能够提供一种预混显影系统的显影设备、处理盒和成像装 置，其输出图像的图像质量稳定。
在获得本公开内容的教导后，在不脱离本发明的范畴的情况下， 本领域技术人员可以得到各种变形。
权利要求
1. 一种显影设备，其容纳由载体和调色剂组成的显影剂，并且使形成在图像载体上的潜像显影，包括具有形成于轴部的螺旋部分的若干传输构件，这些传输构件沿纵向传输容纳于所述显影设备中的显影剂，并形成循环通道；供应设备，用于向所述显影设备供应新载体；以及排出孔，形成于所述传输构件之一的传输通道的壁上，当通过若干传输构件之一传输的显影剂的表面超过一预定高度时，用来将显影剂排出到外部，其特征在于，所述传输构件之一包括，在纵向方向的一个部分上不形成螺旋部分的区域，所述排出孔被设置为与所述传输构件之一上不形成螺旋部分的区域相对，并且在纵向上所述排出孔的长度形成为比所述区域的长度小。
2. 如权利要求1所述的显影设备，其特征在于，所述排出孔形成 于不与所述传输构件之一的传输通道的上游侧上不形成螺旋部分的区 域相对。
3. 如权利要求1所述的显影设备，其特征在于，所述排出孔形成 于所述传输构件之 一 的传输通道的下游侧上。
4. 如权利要求1所述的显影设备，进一步包括与图像载体相对设 置的显影剂载体，用来承载显影剂，其特征在于，所述若干传输构件包括第一传输构件，设置为与显影剂载体相对，用来将显影剂提供给 显影剂载体；第二传输构件，设置在第 一传输构件的下方与显影剂载体相对的 位置，用来传输已经从显影剂载体分离的显影剂；第三传输构件，其将被所述第二传输构件传输的显影剂传输到所 述第 一 传输构件的传输通道的上游侧；壁，其分离第一传输构件的传输通道、第二传输构件的传输通道 以及第三传输构件的传输通道，其中，所述传输构件之一是所述第 一传输构件。
5.如权利要求1所述的显影设备，其特征在于，所述供应设备将 新调色剂和载体 一起供应到所述显影设备。
6. —种可分离地安装于成像装置的主体中的处理盒，其中显影设备和图像载体被结合成一体，其特征在于，所述显影设备是容纳由载体和调色剂组成的显影剂并且使形成在图像载体上的潜像显影的显影设备，所述显影设备包括具有形成于轴部的螺旋部分的若干传输构件，其沿纵向传输容纳于所述显影设备中的显影剂，并形成循环通道；供应设备，用于向所述显影设备供应新载体；以及排出孔，形成于所述传输构件之一的传输通道的壁上，当若干传输构件之一传输的显影剂的表面超过一预定高度时，用来将显影剂排出到外部，其中所述传输构件之一包括，在纵向方向的一个部分上不形成螺旋部 分的区域，所述排出孔设置为与所述传输构件之 一 上不形成螺旋部分的区域
7. —种具有显影设备和图像载体的成像装置，其特征在于，所述 显影设备是容纳由载体和调色剂组成的显影剂并且使形成在图像载体 上的潜像显影的显影设备，所述显影设备包括具有形成于轴部的螺旋部分的若干传输构件，其沿纵向传输容纳 于所述显影设备中的显影剂，并形成循环通道；供应设备，用于向所述显影设备供应新载体；以及排出孔，形成于所述传输构件之一的传输通道的壁上，当由若干 传输构件之一传输的显影剂的表面超过一预定高度时，用来将显影剂 排出到外部，其中，所述传输构件之一包括，在纵向方向的一个部分上不形成螺旋部 分的区域，所述排出孔设置为与所述传输构件之 一 上不形成螺旋部分的区域 相对，并且在纵向上所述排出孔的长度被形成为小于所述区域的长 度。
全文摘要
本发明涉及一种预混显影系统的显影设备、处理盒和成像装置，其中，被传输构件搅起的显影剂不从排出孔排出，不会发生排出到外部的显影剂量的变动，并且输出图像的图像质量稳定。排出孔形成在传输构件的传输通道的壁上以当显影剂的表面超过一预定水平时将显影剂排出到外部。传输构件在沿着长度方向的部分上设置有一个区域，其中不形成螺旋部分。排出孔被设置成与该传输构件上不形成螺旋部分的区域相对，并且排出孔被形成为以使在纵向上所述排出孔的长度小于所述区域的长度。
文档编号G03G15/08GK101414146SQ20081017782
公开日2009年4月22日 申请日期2008年9月1日 优先权日2007年8月30日
发明者久保达哉, 立山晋, 藤沼善隆 申请人:株式会社理光