显影装置和成像设备转让专利
申请号 : CN200810210252.1
文献号 : CN101364073B
文献日 : 2010-09-29
发明人 : 明渡秀一
申请人 : 夏普株式会社
摘要 :
显影装置和包括该显影装置的成像设备，显影装置用双组分显影剂使形成在图像承载器上的静电潜像显影，包括：用于存储显影剂的显影仓；用于在搅拌的同时输送显影剂的搅拌及输送构件；显影剂支撑件，支撑已在显影仓内混合且搅拌的显影剂，并将显影剂供应到位置与图像承载器相对的显影区域；层厚调节构件，用于调节由显影剂支撑件输送的显影剂的层厚；导流板构件，用于使被排除和输送离开层厚调节构件的多余显影剂向下流动；直立地布置在导流板构件上的多个扩散元件，用于在相对于显影剂支撑件的纵向方向扩散多余显影剂的同时使多余显影剂在预定方向上向下流动；和流下方向转变机构，用于周期性地转变被扩散元件调节的多余显影剂的流下方向。
权利要求 :
1.一种显影装置，所述显影装置用于用显影剂使形成在图像承载器上的静电潜像显影，所述显影剂已经通过调色剂和磁性载体两种组分的混合及搅拌而摩擦带电，所述显影装置包括：用于存储所述显影剂的显影仓；
搅拌及输送构件，所述搅拌及输送构件在所述显影仓内旋转，用于在搅拌的同时输送所述显影剂；
显影剂支撑件，所述显影剂支撑件支撑已经在所述显影仓内混合且搅拌的所述显影剂，且在旋转的同时将所述显影剂供应到位置与所述图像承载器相对的显影区域；
层厚调节构件，所述层厚调节构件用于调节由所述显影剂支撑件输送的所述显影剂的层厚；
导流板构件，所述导流板构件用于使被所述层厚调节构件排除的多余显影剂向下流动到离开所述层厚调节构件设置的位置；
直立地布置在所述导流板构件上的基本彼此平行地提供的多个分隔肋，用于在相对于所述显影剂支撑件的纵向方向扩散所述多余显影剂的同时使所述多余显影剂在预定方向上向下流动；和流下方向转变机构，所述流下方向转变机构被控制以周期性地转变由所述分隔肋调节的所述多余显影剂的流下方向，其中所述流下方向转变机构包括：
支撑杆件，布置在所述导流板构件的与所述分隔肋向上突起的一侧相反的下侧，可枢转地支撑多个所述分隔肋的近端侧；
驱动马达，用于沿显影辊的纵向方向往复地移动所述支撑杆件，从而沿所述显影辊的纵向方向往复地移动多个所述分隔肋，其中，在与多个所述分隔肋的往复运动相应的区域中，所示导流板构件形成有切口，从而使得所述往复运动不受防碍，以及多余显影剂接收器被提供在所述切口的下方，用于防止在所述导流板构件上流动的多余显影剂落下。
2.如权利要求1所述的显影装置，其中所述流下方向转变机构被驱动和控制，以根据从所述显影剂支撑件消耗的显影剂量改变通过所述分隔肋调节的所述流下方向的转变的周期。
3.如权利要求1所述的显影装置，其中所述流下方向转变机构被驱动和控制，以根据所述显影剂支撑件的旋转速度改变通过所述分隔肋调节的所述流下方向的转变的周期。
4.如权利要求1所述的显影装置，其中多个所述分隔肋被形成为使得：随着所述分隔肋在所述流下方向上延伸，离所述导流板构件的设置所述分隔肋的表面的高度变小。
5.如权利要求1所述的显影装置，其中每当在所述显影剂支撑件被连续驱动时已经经过预定时间段时，再次驱动和控制所述流下方向转变机构。
6.如权利要求1所述的显影装置，还包括调色剂浓度检测器，所述调色剂浓度检测器布置在将所述显影剂从所述搅拌及输送构件供应到所述显影剂支撑件的区域的附近，以检测所述显影剂的调色剂浓度。
7.一种成像设备，包括：用于承载静电潜像的图像承载器；和如权利要求1所述的显影装置，所述显影装置用于用调色剂使所述图像承载器上的所述静电潜像显像化。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种用显影剂使形成在感光器等上的静电潜像显像化的显影装置，尤其涉及一种用于包括调色剂和载体的双组分显影剂的搅拌机构。
背景技术
在诸如数字多功能机等的成像设备中，利用双组分显影剂的显影装置包括与感光器相对的显影辊、搅拌辊以及调色剂供应和搅拌辊，这些部件都可旋转地设置在显影剂料仓中。形成在调色剂供应和搅拌辊之上的是调色剂供应口，该调色剂供应口之上连接着调色剂供应容器。
通过显影仓中的层厚调节构件从显影辊分离下来的过多量的显影剂经过设置在附近的导流板且返回到搅拌辊的上部。剩余的显影剂与供应的调色剂混合且一起搅拌，然后再次送入显影辊。此外，在很多情况下，导流板形成有分隔肋，以防止显影仓内显影剂分布不均匀。
在现有技术中，由于如图1所示形成在导流板上的分隔肋347不能移动，所以通过图中未示出的层厚调节构件分离的剩余显影剂将不能沿显影辊(由341标示)的纵向方向移动且被返回通过导流板346滑动到图中未示出的搅拌辊的上部。由于该原因，显影剂沿显影辊341纵向方向的搅拌仅依赖搅拌辊的旋转，因此会出现搅拌时间长或发生缺少搅拌的情况。
作为处理该问题的对策，专利文献1(日本特开2006-154235号公报)公开了一种技术，其中使从导流板返回的调色剂和从上面供应的调色剂通过AC磁场发生器从而提高搅拌和混合的性能。
在最近的高速数字多功能机中，有这样的情况，当连续执行相同打印图案时会发生图像不均匀性。即，在双组分显影装置中，人们认为利用搅拌辊等将具有均匀调色剂密度的双组分显影剂供应到显影辊从而使调色剂浓度沿着显影辊的纵向方向是均匀的。但是，在实际情况中，显影辊消耗的调色剂的量根据打印图案而不同，因此显影后显影辊表面的调色剂浓度在区域之间有所不同。在这种情况下，当供应到显影辊中的调色剂的浓度在纵向方向不均匀时，在显影辊长度上，用于最终结果显影的显影剂的调色剂浓度不同。特别倾向于在高速旋转的显影辊中发生该问题。
例如，当连续打印中央部分具有实地区域的打印图案时，在显影辊长度的中间部分，显影剂的调色剂浓度变低，因此产生图像不均匀以致于不能获得需要的打印密度。因此，在搅拌辊区域，在搅拌前后，双组分显影剂的调色剂浓度产生很大的不同，因此即使当显影剂供应到显影辊时，在显影辊长度上调色剂浓度将变得不均匀。因此，当用显微镜看时，多余双组分显影剂中调色剂的浓度沿着显影辊的长度不均匀。
但是，在前述专利文献1中公开的显影装置构成为集中于粉碎调色剂聚合，但是不考虑显影辊长度上的调色剂浓度。此外，由于该结构使得显影剂通过一个地方才下降到显影剂料仓，有一个问题是要花长时间才能使显影剂浓度均匀。
通过显影仓中的层厚调节构件从显影辊分离下来的过多量的显影剂经过设置在附近的导流板且返回到搅拌辊的上部。剩余的显影剂与供应的调色剂混合且一起搅拌，然后再次送入显影辊。此外，在很多情况下，导流板形成有分隔肋，以防止显影仓内显影剂分布不均匀。
在现有技术中，由于如图1所示形成在导流板上的分隔肋347不能移动，所以通过图中未示出的层厚调节构件分离的剩余显影剂将不能沿显影辊(由341标示)的纵向方向移动且被返回通过导流板346滑动到图中未示出的搅拌辊的上部。由于该原因，显影剂沿显影辊341纵向方向的搅拌仅依赖搅拌辊的旋转，因此会出现搅拌时间长或发生缺少搅拌的情况。
作为处理该问题的对策，专利文献1(日本特开2006-154235号公报)公开了一种技术，其中使从导流板返回的调色剂和从上面供应的调色剂通过AC磁场发生器从而提高搅拌和混合的性能。
在最近的高速数字多功能机中，有这样的情况，当连续执行相同打印图案时会发生图像不均匀性。即，在双组分显影装置中，人们认为利用搅拌辊等将具有均匀调色剂密度的双组分显影剂供应到显影辊从而使调色剂浓度沿着显影辊的纵向方向是均匀的。但是，在实际情况中，显影辊消耗的调色剂的量根据打印图案而不同，因此显影后显影辊表面的调色剂浓度在区域之间有所不同。在这种情况下，当供应到显影辊中的调色剂的浓度在纵向方向不均匀时，在显影辊长度上，用于最终结果显影的显影剂的调色剂浓度不同。特别倾向于在高速旋转的显影辊中发生该问题。
例如，当连续打印中央部分具有实地区域的打印图案时，在显影辊长度的中间部分，显影剂的调色剂浓度变低，因此产生图像不均匀以致于不能获得需要的打印密度。因此，在搅拌辊区域，在搅拌前后，双组分显影剂的调色剂浓度产生很大的不同，因此即使当显影剂供应到显影辊时，在显影辊长度上调色剂浓度将变得不均匀。因此，当用显微镜看时，多余双组分显影剂中调色剂的浓度沿着显影辊的长度不均匀。
但是，在前述专利文献1中公开的显影装置构成为集中于粉碎调色剂聚合，但是不考虑显影辊长度上的调色剂浓度。此外，由于该结构使得显影剂通过一个地方才下降到显影剂料仓，有一个问题是要花长时间才能使显影剂浓度均匀。
发明内容
本发明考虑传统显影装置的上述问题而提出，因此本发明的目的是提供一种新型的、改进的显影装置和成像设备，其可以快速供应在显影辊的长度上调色剂浓度均匀的双组分显影剂。
为了实现上述目的，本发明的方面涉及一种用显影剂显影形成在图像承载器上的静电潜像的显影装置，其中显影剂已经通过调色剂和磁性载体两组分混合及搅拌而摩擦带电，该显影装置包括：用于存储显影剂的显影仓；在显影仓中旋转的搅拌及输送构件，其用于在搅拌的同时输送显影剂；显影剂支撑件，其支撑已经在显影仓内混合且搅拌的显影剂，并且当旋转时将显影剂供应到位于与图像承载器相对的显影区域；层厚调节构件，用于调节通过显影剂支撑件输送的显影剂的层厚；导流板构件，用于使由层厚调节构件除去的多余显影剂向下流动到远离层厚调节构件的位置；多个直立地设置在导流板构件上的扩散元件，用于使多余显影剂以预定方向向下流动，同时相对于显影剂支撑件的纵向方向扩散显影剂；和流下方向转变机构，其被控制以周期性地转变通过扩散元件调节的多余显影剂的流下方向。
利用上述结构，借助流下方向转变机构，由导流板收集且在导流板上向下流动的多余显影剂的流下方向通过形成在导流板上的扩散元件(即，分隔肋)周期性地转变。因此，向下流动的多余显影剂可以相对于作为显影剂支撑件的显影辊的纵向方向均匀地分布，并且可以提高显影仓中的混合及搅拌性能。结果，通过使调色剂浓度在显影辊的长度上均匀，可以防止由显影装置引起的图像不均匀。
此外，在上述结构中，流下方向转变机构被驱动和控制，以根据显影剂支撑件中消耗的显影剂的量改变通过扩散元件调节的流下方向转变的周期。
作为通常的情况，如果不均衡的打印图案连续作为打印作业，则显影剂浓度沿着显影辊的纵向方向变得局部不均匀。利用有上述结构，例如，基于对打印信息的区域分离分析，根据打印图案的状态或根据显影辊中消耗的显影剂的量，通过转变由分隔肋调节的显影剂的流下方向，流下方向转变机构可以使调色剂浓度高精度地均匀。
而且，在上述结构中，流下方向转变机构被驱动和控制，以根据显影剂支撑件的旋转速度改变通过扩散元件调节的流下方向转变的周期。
作为通常的情况，显影辊旋转速度随着成像中打印纸张处理速度的改变而改变。尽管双组分显影剂的混合及搅拌性能随着处理速度的增加而降低，但是可以通过缩短流下方向转变机构转变流下方向的周期而使显影浓度高精度地均匀。
此外，在上述结构中，扩散元件可形成为随着所述扩散元件沿流下方向延伸，所述扩散元件的从导流板构件的设置扩散元件的表面的高度变小。
作为通常的情况，在分隔肋的远离层厚调节构件的后半部分，多余显影剂在一定程度上混合且在分隔肋之间的每个通道中基本均匀。因此，分隔肋的高度在后半部分变得更低的这种结构使分隔肋之间相邻通道中的多余显影剂混合，因此可以使显影剂浓度高精度地均匀。
在上述结构中，在显影剂支撑件被连续驱动时，每当预定时间过去时流下方向转变机构被再次驱动和控制。
尽管通常双组分显影剂的流动性和混合及搅拌性能随着显影剂使用时间的变长而降低，但是当根据显影辊的连续驱动时间而再次驱动和控制用于通过分隔肋转变流下方向的流下方向转变机构时，可以使调色剂浓度高精度地均匀。
此外，上述结构可包括调色剂浓度检测器，其设置为邻近显影剂从搅拌及输送构件供应到显影剂支撑件的区域，以检测显影剂的调色剂浓度。
由于布置在显影剂即将到达显影辊之前位置处的调色剂浓度传感器能够在显影之前直接检测调色剂浓度，所以可以在长时期实现高图像质量。
除此之外，为了解决上述问题，本发明的另一方面涉及一种成像设备，其包括用于承载静电潜像的图像承载器，和用调色剂使图像承载器上的静电潜像显像化的任一上述显影装置。
由于上述结构可以通过使收集在导流板上的多余显影剂均匀分布来提高显影仓中的混合和搅拌性能，所以可以通过使调色剂浓度在显影辊的长度上均匀而防止由显影装置引起的图像不均匀。
如已经描述的，根据本发明，通过利用导流板上的可移动分隔肋周期性地改变多余显影剂的流下方向，由层厚调节构件分离的多余显影剂可以沿着显影辊的长度均匀地分布。因此，可以改善多余显影剂和供应的调色剂的搅拌和混合，因此抑制由显影装置引起的图像不均匀。
为了实现上述目的，本发明的方面涉及一种用显影剂显影形成在图像承载器上的静电潜像的显影装置，其中显影剂已经通过调色剂和磁性载体两组分混合及搅拌而摩擦带电，该显影装置包括：用于存储显影剂的显影仓；在显影仓中旋转的搅拌及输送构件，其用于在搅拌的同时输送显影剂；显影剂支撑件，其支撑已经在显影仓内混合且搅拌的显影剂，并且当旋转时将显影剂供应到位于与图像承载器相对的显影区域；层厚调节构件，用于调节通过显影剂支撑件输送的显影剂的层厚；导流板构件，用于使由层厚调节构件除去的多余显影剂向下流动到远离层厚调节构件的位置；多个直立地设置在导流板构件上的扩散元件，用于使多余显影剂以预定方向向下流动，同时相对于显影剂支撑件的纵向方向扩散显影剂；和流下方向转变机构，其被控制以周期性地转变通过扩散元件调节的多余显影剂的流下方向。
利用上述结构，借助流下方向转变机构，由导流板收集且在导流板上向下流动的多余显影剂的流下方向通过形成在导流板上的扩散元件(即，分隔肋)周期性地转变。因此，向下流动的多余显影剂可以相对于作为显影剂支撑件的显影辊的纵向方向均匀地分布，并且可以提高显影仓中的混合及搅拌性能。结果，通过使调色剂浓度在显影辊的长度上均匀，可以防止由显影装置引起的图像不均匀。
此外，在上述结构中，流下方向转变机构被驱动和控制，以根据显影剂支撑件中消耗的显影剂的量改变通过扩散元件调节的流下方向转变的周期。
作为通常的情况，如果不均衡的打印图案连续作为打印作业，则显影剂浓度沿着显影辊的纵向方向变得局部不均匀。利用有上述结构，例如，基于对打印信息的区域分离分析，根据打印图案的状态或根据显影辊中消耗的显影剂的量，通过转变由分隔肋调节的显影剂的流下方向，流下方向转变机构可以使调色剂浓度高精度地均匀。
而且，在上述结构中，流下方向转变机构被驱动和控制，以根据显影剂支撑件的旋转速度改变通过扩散元件调节的流下方向转变的周期。
作为通常的情况，显影辊旋转速度随着成像中打印纸张处理速度的改变而改变。尽管双组分显影剂的混合及搅拌性能随着处理速度的增加而降低，但是可以通过缩短流下方向转变机构转变流下方向的周期而使显影浓度高精度地均匀。
此外，在上述结构中，扩散元件可形成为随着所述扩散元件沿流下方向延伸，所述扩散元件的从导流板构件的设置扩散元件的表面的高度变小。
作为通常的情况，在分隔肋的远离层厚调节构件的后半部分，多余显影剂在一定程度上混合且在分隔肋之间的每个通道中基本均匀。因此，分隔肋的高度在后半部分变得更低的这种结构使分隔肋之间相邻通道中的多余显影剂混合，因此可以使显影剂浓度高精度地均匀。
在上述结构中，在显影剂支撑件被连续驱动时，每当预定时间过去时流下方向转变机构被再次驱动和控制。
尽管通常双组分显影剂的流动性和混合及搅拌性能随着显影剂使用时间的变长而降低，但是当根据显影辊的连续驱动时间而再次驱动和控制用于通过分隔肋转变流下方向的流下方向转变机构时，可以使调色剂浓度高精度地均匀。
此外，上述结构可包括调色剂浓度检测器，其设置为邻近显影剂从搅拌及输送构件供应到显影剂支撑件的区域，以检测显影剂的调色剂浓度。
由于布置在显影剂即将到达显影辊之前位置处的调色剂浓度传感器能够在显影之前直接检测调色剂浓度，所以可以在长时期实现高图像质量。
除此之外，为了解决上述问题，本发明的另一方面涉及一种成像设备，其包括用于承载静电潜像的图像承载器，和用调色剂使图像承载器上的静电潜像显像化的任一上述显影装置。
由于上述结构可以通过使收集在导流板上的多余显影剂均匀分布来提高显影仓中的混合和搅拌性能，所以可以通过使调色剂浓度在显影辊的长度上均匀而防止由显影装置引起的图像不均匀。
如已经描述的，根据本发明，通过利用导流板上的可移动分隔肋周期性地改变多余显影剂的流下方向，由层厚调节构件分离的多余显影剂可以沿着显影辊的长度均匀地分布。因此，可以改善多余显影剂和供应的调色剂的搅拌和混合，因此抑制由显影装置引起的图像不均匀。
附图说明
图1是部分显示具有传统分隔肋的显影装置的顶视图；
图2是示出作为本发明第一实施方式的成像设备的结构的视图；
图3是示意性示出为图2所示的成像设备提供的显影装置周围结构的放大图；
图4是表示同一实施方式的显影装置在其顶盖取下时的示意性顶视图；
图5是图4中所示的导流板沿着A1-A2面的剖面图；
图6是表示同一实施方式的显影装置的变形例在顶盖取下时的顶视图；
图7示出几个打印图案，其用于评价实施例以确定利用同一实施方式的显影装置进行打印操作的合适设定条件；和
图8是示出实施例和比较例中的设定条件和评价打印质量以确定利用同一实施方式的显影装置的进行打印操作的合适设定条件的表。
图2是示出作为本发明第一实施方式的成像设备的结构的视图；
图3是示意性示出为图2所示的成像设备提供的显影装置周围结构的放大图；
图4是表示同一实施方式的显影装置在其顶盖取下时的示意性顶视图；
图5是图4中所示的导流板沿着A1-A2面的剖面图；
图6是表示同一实施方式的显影装置的变形例在顶盖取下时的顶视图；
图7示出几个打印图案，其用于评价实施例以确定利用同一实施方式的显影装置进行打印操作的合适设定条件；和
图8是示出实施例和比较例中的设定条件和评价打印质量以确定利用同一实施方式的显影装置的进行打印操作的合适设定条件的表。
具体实施方式
下文将参考附图详细描述本发明的优选实施方式。在说明书和附图中，为基本相同功能结构的组件分配相同的附图标记以省略重复的描述。
首先，参考图2将概要示出成像设备的整体结构，其中采用了本发明的显影装置的第一实施方式。
本实施方式的成像设备100在记录纸张上形成通过图像数据表示的单色图像，其中该图像数据是通过例如扫描原稿而获得或从外部接收的，该成像设备主要包括送稿器(ADF)101、图像读取器102、打印部分103、记录纸输送器104和馈纸器105。
在送稿器101中，当至少一个原稿放置在原稿放置盘11且从原稿放置盘11一张接一张地引出时，原稿被引导且通过图像读取器102的原稿读取窗102a，然后排出到原稿输出盘12。
CIS(接触式图像传感器)13设置在原稿读取窗102a上。该CIS13在原稿通过原稿读取窗102a时反复地在主扫描方向读取原稿背面的图像，因此输出代表原稿背面图像的图像数据。
此外，当原稿通过原搞读取窗102a时，图像读取器102用从第一扫描单元15的灯发出的光照亮原稿表面，从原稿表面反射的光通过第一和第二扫描单元15和16的反射镜被引导到图像聚集透镜17，从而原稿表面的图像被图像聚集透镜17聚集到CCD18(电荷耦合设备)上。CCD18在主扫描方向反复读取原稿表面的图像，因此输出代表原稿表面图像的图像数据。
另一方面，当原稿放置到图像读取器102顶部的平板玻璃上时，第一和第二扫描单元15和16保持彼此之间相对的预定速度关系移动，同时平板玻璃上的原稿表面被第一扫描单元15照亮，且来自原稿表面的反射光通过第一和第二扫描单元15和16被引导到图像聚集透镜17，因此原稿表面的图像通过图像聚集透镜17聚集到CCD18。
从CIS13或CCD18输出的图像数据通过诸如微型计算机等的控制电路经过各种图像处理，然后输出到打印部分103。
打印部分103在纸张上记录由图像数据代表的原稿图像，该打印部分包括感光鼓21、充电器22、曝光单元23、显影装置24、转印单元25、清洁单元26、定影单元27等。
在感光鼓21以一个方向旋转时，其表面被清洁单元26清洁，然后被充电器22均匀地充电。充电器22可以是电晕放电型或与感光鼓21接触的辊或刷型充电器。
曝光单元23是激光扫描单元(LSU)，其包括两个激光发射器28a和28b以及两个反射镜组29a和29b。该曝光单元23接收图像数据且根据该图像数据从激光发射器28a和28b发出激光束。这些激光束通过各个反射镜组29a和29b照射到感光鼓21的表面，因此照亮已经均匀充电的感光鼓21表面，在感光鼓21的表面上形成静电潜像。
为了实现高速打印操作，该曝光单元23采用两光束系统，该两光束系统包括两个激光发射器28a和28b，因此减少照射高频化而伴随的负担。
这里，作为曝光单元23，发光元件阵列，例如EL记录头或LED记录头可以用来代替激光扫描单元。
显影装置24向感光鼓21表面供应调色剂，在感光鼓21表面上将静电潜像显影成调色剂图像。转印单元25将感光鼓21表面的调色剂图像转印到由纸张输送器104输送的记录纸张上。定影单元27对记录纸张加热且加压以将调色剂图像定影到记录纸张上。然后，记录纸张进一步由纸张输送器104输送且排出到纸张输出盘47。此时，在转印后，清洁单元26清除且收集留在感光鼓21表面上的调色剂。
这里，转印单元25包括转印带31、驱动辊32、从动辊33、弹性导电辊34等，并且通过支撑且张紧上面提到的辊32到34和其它辊上的带来旋转转印带31。转印带31具有预定电阻率(例如1×109Ω到1×1013Ω.cm)，其输送放置在其表面上的记录纸张。弹性导电辊34压靠到感光鼓21的表面，转印带31设置在二者之间，从而将转印带31上的记录纸张压在感光鼓21表面上。作用到该弹性导电辊34上的电场具有与感光鼓21表面上的调色剂图像的电荷相反的极性。该相反极性的电场使感光鼓21表面上的调色剂图像转印到转印带31上的记录纸张上。例如，当调色剂图像承载负(一)电荷时，作用到弹性导电辊34上的电场的极性设置为正(+)。
定影单元27包括加热辊35和加压辊36。加热器设置在加热辊35的内部以将加热辊35的表面设定在预定温度(定影温度：约160到200℃)。一对未图示的加压构件设置在加压辊36的两端使得加压辊36和加热辊35以预定压力挤压接触。当记录纸张到达加热辊35和加压辊36之间的称为定影夹持部的挤压接触部时，记录纸张上的未定影调色剂图像在记录纸张通过辊35和36输送时被熔化和加压，从而调色剂图像定影到记录纸张上。
纸张输送器104包括多个用于输送记录纸张的输送辊41、一对对准辊42、输送路径43、反转/输送路径44、多个分支爪45、一对排纸辊46等。
输送路径43接收从馈纸器105排出的记录纸张并且输送记录纸张直到其前端到达对准辊42。由于对准辊42此时临时停止，所以记录纸张的前端到达且邻接对准辊42，使得记录纸张弯曲。该弯曲纸张的弹性使记录纸张的前缘基本平行于对准辊42。此后，对准辊42开始旋转以便将记录纸张输送到打印部分103的转印单元25，然后进一步由排纸辊46输送到纸张输出盘47。
对准辊42的停止和旋转可通过打开或关闭位于对准辊42和其驱动轴之间的离合器来控制，或通过打开或关闭作为对准辊42驱动源的马达来控制。
当另一图像记录在记录纸张的背面时，多个分支爪45旋转以将纸张路径从输送路径43切换到反转/输送路径44，从而记录纸张被翻转使其上侧向下并且通过反转/输送路径44返回到输送路径43中的对准辊42。因此，另一图像记录在记录纸张背面。
几个用于检测记录纸张位置等的传感器沿着输送路径43和反转/输送路径44设置在需要的位置，并且基于每个传感器检测的记录纸张的位置，控制输送辊和对准辊的驱动从而输送且定位记录纸张。
馈纸器105包括多个馈纸盘51。每个馈纸盘51是用于保持一堆记录页的托盘，且设置在成像设备100下方。而且，每个馈纸盘51包括拾取辊等，用于一张一张地引出记录纸张从而将拾取的纸张排出到记录纸张输送器104的输送路径43。
由于本实施方式的成像设备100针对高速打印处理，所以每个馈纸盘51具有能够堆放500到1500张标准尺寸的记录纸张的容量。
用于容纳大量多种类型记录纸张的大容量纸盒(LCC)52和主要用于供应非标准尺寸记录纸张的手动馈纸盘53设置在成像设备100的侧面。
纸张输出盘47设置在与手动馈纸盘53相对的侧面。也可以可选择地提供纸张输出后处理器(用于装订、打孔等)或多箱式纸张输出盘来代替纸张输出盘47。
下面参考图3，概要示出本发明的显影装置。本实施方式的显影装置24具有通过曝光单元23(图2)用调色剂显影已经形成在图像承载器(例如感光鼓21)表面的静电潜像以形成可视图像的功能。如图3所示，显影装置24包括调色剂供应部分40、显影仓240、显影辊241、层厚调节构件242、搅拌辊243(243a、243b)、调色剂搅拌辊244(244a、244b)、调色剂浓度传感器245、导流板246和分隔肋247。
显影仓240是由例如硬质合成树脂制成的容器，其可旋转地支撑显影辊241、搅拌辊243a和243b、以及调色剂搅拌辊244a和244b，并且保持从调色剂供应部分40供应的调色剂。在本实施方式中，调色剂浓度传感器245设置在靠近搅拌辊243a的位置，该搅拌辊在显影仓240中靠近显影辊241，以在即将显影之前检测直接对显影有作用的显影剂中的调色剂浓度。
为了通过在即将供应到显影辊241之前检测调色剂浓度，获得实际对显影有作用的双组分显影剂的确切的调色剂浓度，调色剂浓度传感器245设置为邻近搅拌辊243a。作为调色剂浓度传感器245的实施例，可以使用高精度磁渗透性传感器，例如TS-L、TS-A和TS-K(TDK公司的产品的商标名)。通过调色剂浓度传感器245测量的调色剂浓度输出到未示出的用于成像设备100(图2)的控制器。由于上述设置的处在显影剂即将进入显影辊241之前位置处的调色剂浓度传感器245能够在即将显影前检测调色剂浓度，所以可以在长时间周期内保持高图像质量的调色剂图像。
显影辊241与感光器21相对地设置，作为支撑在显影仓240内混合且搅拌的显影剂的显影剂支撑件，并且当感光器以图3中箭头所示的方向(图3中为逆时针方向)旋转时将调色剂供应到显影区域，该显影区域是静电潜像驻留在感光器21表面的区域。
搅拌辊243a和243b是通过其在显影仓240中旋转驱动来搅拌静电调色剂和磁性载体的双组分显影剂时向显影辊241输送显影剂且使显影仓240中的显影剂承载在显影辊241上的搅拌及输送构件。所述搅拌辊也将显影剂和从导流板246流下的剩余显影剂混合且将混合物向显影辊241输送。
调色剂搅拌辊244a和244b是主要搅拌从调色剂供应部分40的调色剂供应辊401a和401b落下的调色剂且将调色剂输送到显影仓240中的辊，该调色剂供应部分40位于显影仓240上方。
层厚调节构件242将承载在显影辊241上的显影剂的量调节到预定厚度，同时由层厚调节构件242除去的多余显影剂形成显影剂片，并且使显影剂片向位于图3中右侧的导流板246移动。
导流板246是使被层厚调节构件242除去的多余显影剂向下流动的流动引导板构件，该导流板朝向远离层厚调节构件242的搅拌辊243b和调色剂搅拌辊244a，并且位于两者之间。转移到导流板246上的多余显影剂在导流板246的斜面上向下滑动且朝搅拌辊243b和调色剂搅拌辊244a流动且流动到该二者之间。
分隔肋247是扩散元件，其使多余显影剂以预定方向向下流动，同时相对于显影辊241的纵向方向扩散显影剂，以防止多余显影剂离一侧太远并且使调色剂的承载量在显影辊241的长度上均匀。在导流板246上向上设置多个分隔肋247。在本实施方式中，控制分隔肋247的驱动从而使多余显影剂向下流动的方向周期性地变化。将在后面描述通过分隔肋247周期性转变多余显影剂的流下方向的流下方向转变机构的结构和切换驱动控制。
下面，将具体描述在本实施方式显影装置中提供的流下方向转变机构的结构和操作。图4是表示本实施方式显影装置在其顶盖除去时的示意性顶视图，图5是图4沿着A1-A2平面的剖面图。
如上所述，在该实施方式中，多个(图4的实施例中是六个)分隔肋247基本彼此平行地提供。这些分隔肋247被流下方向转变机构248驱动和控制，从而多余显影剂的流下方向将周期性变化。
每个分隔肋247在其两端247a1、247a2的近端侧由一对支撑杆件251和252可枢转地支撑，其中该支撑杆件设置在导流板246的与分隔肋向上突起的一侧相反的侧面(下侧)。这些支撑杆件251和252在其两端(分别由251a1和251a2以及252a1和252a2标示)由一对连接杆件253和254可枢转地支撑，从而形成由一对支撑杆件251和252以及一对连接杆件253和254构成的一组连杆机构249。
连接杆件253和254在其大约中心处分别被支点255和256可旋转地支撑，从而使支撑杆件251和252在显影辊241的纵向方向上(图4中所示的X-方向)往复运动，以绕两支点255和256枢转。
此外，在本实施方式中，用于沿显影辊241的纵向方向(图4中所示的X方向)往复移动支撑杆件251的往复驱动机构257设置在显影仓的240外侧。该往复驱动机构257包括：用于在X方向往复移动支撑杆件251的功率转换器258(诸如活塞等)、具有与功率转换器258邻接的锥形元件259的齿轮260、和图中未示出的在图4所示的A1方向旋转齿轮260的驱动马达。也即，通过齿轮260的旋转驱动，连杆机构249的支撑杆件251和252在X方向往复运动，从而绕两个支点255和256枢转。由于有如此构成的往复驱动机构257，六个分隔肋247被支撑杆件251和支撑杆件252可枢转地支撑，其中支撑杆件251在其两端251a1、251a2被支撑，支撑杆件252在其两端252a1、252a2被支撑，从而每个分隔肋247的两端247a1和247a2可以在X方向往复运动。因此，可以转变分隔肋247的调节方向，以调节在引导板246上向下流动的多余显影剂的流下方向。
以上述方式，在本实施方式中，流下方向转变机构248构成为使得连杆机构249的支撑杆件251和252在X方向往复运动，从而使支撑杆件251和252绕两支点255和256枢转，因此可以改变由分隔肋247调节的方向，该分隔肋在其端部可旋转地支撑在支撑杆件251和252上。
此外，如图4所示，在与分隔肋247往复运动相应的区域，导流板246形成有类似沙漏截面的形状的切口246h，因此分隔肋247在其往复运动中将不受防碍。
而且，如图5所示，防止在导流板246上流动的多余显影剂落下的多余显影剂接收器270设置在形成于导流板246上的切口246h的下方。
分隔肋247如此形成，使得其接近层厚调节构件242侧的高度H1(在图5中的左侧)较大(例如6毫米)，远离层厚调节构件242侧的高度H2(在图5中的右侧)较小(例如3毫米)。即，由于一定量的多余显影剂从显影辊241的靠近层厚调节构件的区域返回(图5中的左侧)，所以本实施方式的每个分隔肋247要等于或高于特定高度从而不允许显影剂聚集到特别的分隔肋247并且使分隔肋247之间的每个通道中显影剂的量均匀。另一方面，在多余显影剂在导流板246上的流动运动的后半部分，通过分隔肋247的往复运动，显影剂的收集高度基本是平坦的，因此每个分隔肋247形成为较低以允许分隔肋247之间的每个通道中的显影剂与相邻通道中的显影剂混合。分隔肋247形成为使得：随着它们向下游延伸，它们离导流板246表面的高度以上述方式变低，这使得可以确定地分布导流板246入口侧的多余显影剂并使分隔肋247之间的相邻通道中的多余显影剂通过分隔肋247在其后半部变低而进行混合。结果，可以使显影剂浓度高精度地均匀。
作为用于驱动连杆机构249的往复驱动机构的另一实施例，可以使用利用如图6所示的采用螺线管261的往复驱动机构262。如图所示，螺线管261的活塞263伸长或压缩以利用与活塞263接合的驱动转换器264使连杆机构249的支撑杆件252’沿X方向往复运动，由此，每个分隔肋247的端部247a1、247a2相对于支点255和256往复运动。换言之，连杆机构249的支撑杆件252’在X方向往复运动以改变分隔肋247的调节方向，并且调节在导流板246上流下的多余显影剂。
下面，将描述用于确定用本实施方式的显影装置来进行成像(打印)操作的适当设定条件的实施例和比较例。图7表示用于评价实施例以确定对于本实施方式显影装置的打印操作的适当设定条件的打印图案。图8是表示在实施例和比较例中设定条件和图像质量评价以确定相同实施方式显影装置的打印操作的适当设定条件的表格。
[实施例1-3和比较例1-2]
在实施例1-3中，如图7所示具有5％、10％和30％实地条打印图像的A4尺寸原稿用上述第一实施方式的显影装置24和包含6％调色剂的双组分显影剂执行连续500页打印测试。在连续打印500页以后，从输送辊上部取样显影剂以测量调色剂浓度。在测量调色剂浓度时，利用溶剂方法，从三处取样显影剂，也就是显影仓的前侧(F)、中央(C)和后侧(R)。用以864毫米/秒的旋转速度驱动的显影辊241进行测试。在500个打印输出后，使用用于评价的反射密度计(RD918：MACBETH的产品)，基于中央部分打印密度的变化来评价图像质量。比较例1和2，用非活动的分隔肋进行类似评价测试。
[实施例4和比较例3]
在实施例4中，以与实施例1相同的方式用具有10％实地条打印图案的A4尺寸原稿500页连续打印测试，除了显影辊241的旋转速度设定为432毫米/秒。在500页连续打印以后，从输送辊的上部取样显影剂以便用相同的方式测量调色剂浓度。在500个打印输出后类似地基于中央部分打印密度的变化进行打印质量评价。此外，对于比较例3，用不活动分隔肋进行类似评价。
[实施例5-7]
在实施例5-7中，以类似的方式用具有10％实地条打印图案的A4尺寸原稿进行连续打印测试，除了显影辊的旋转速度设定为864毫米/秒，显影辊被连续驱动30分钟或60分钟，每15分钟增加10次分隔肋的往复运动。在连续打印以后，从输送辊的上部取样显影剂以便用相同的方式测量调色剂浓度。在打印结束后基于中央部分打印密度的变化进行打印质量评价。在实施例7中，没有增加分隔肋的往复运动。
在图8所示的表1中概括上述实施例和比较例的结果。对于调色剂浓度的评价，只要打印前后绝对值的差别落在0.1wt％以内或图像密度的差别在0.1以内，就认为结果为实践上可允许的水平或OK水平。
如图8的表1中所示，从实施例1-3和比较例1和2的比较中发现，通过提供在导流板上的分隔肋执行往复运动以及通过随着打印图像区域(覆盖率)的增加来增加分隔肋的往复运动量，打印前后调色剂浓度的差值可被抑制而获得清晰的打印图像。即，如果，作为通常情况，不平衡打印图案继续作为打印作业，显影剂浓度可以在显影辊的长度上变得局部不均匀。但是，发现即使在这种情况下，如果图中未示出的成像设备的控制器适于基于对打印信息的区域分离分析，根据打印图案的状态控制或根据显影辊中消耗的显影剂的量，控制或改变流下方向转变机构转变由分隔肋调节的流下方向的周期，则可以使调色剂浓度高精度地均匀。
此外，从实施例2、4和比较例3的比较中发现，通过执行分隔肋的往复运动和通过随着显影辊旋转速度的增加来增加每分钟往复运动的数量，打印前后调色剂浓度的差别可受到抑制且可以获得清晰的图像。即，通常显影辊旋转速度随着成像中打印纸张处理速度的改变而变化。但是，随着处理速度的增加，双组分显影剂的混和及搅拌性能降低。为了解决该问题，发现如果成像设备的控制器适于控制或改变流下方向转变机构转变流下方向的周期，使该周期变短，则可以使调色剂浓度高精度地均匀。
此外，从实施例5和6中发现如果显影辊的连续驱动时间变长，通过执行分隔肋的附加往复运动打印前后调色剂浓度的差别可以受到抑制且获得清晰的打印图像。即，通常当显影剂的使用变长时，双组分显影剂的流动性、混合性和搅拌性能会下降。为了解决该问题，发现如果成像设备的控制器适于根据显影辊的连续驱动时间另外地驱动用于通过分隔肋转变流下方向的流下方向转变机构，则可以使调色剂浓度高精度地均匀。
从上面实施例和比较例的结果中发现，向下流动的多余显影剂可以均匀地在显影剂支撑件(即显影辊)的纵向方向上分散，并且可以提高显影仓中的混和及搅拌性能，由于本发明显影装置被驱动和控制使得由导流板收集的多余显影剂以改变的方向向下流动，其中该改变的方向被流下方向转变机构的分隔肋周期性地调节和改变。因此，已经发现，由于可以使调色剂浓度在显影辊的长度上均匀，所以可以防止由显影剂引起的图像不均匀性。
已经参考附图描述了上述本发明优选实施方式，不仅不应该将本发明限于上述实施方式，而且对本领域技术人员而言在所附权利要求的范围内各种改变和变型是显而易见的。因此，可以理解这种变型在本发明的技术范围之内。
例如，在上述实施方式中，本发明的显影装置应用到其中安装一个调色剂盒的单色成像设备，但是本发明的显影装置也可以用于彩色成像设备。
首先，参考图2将概要示出成像设备的整体结构，其中采用了本发明的显影装置的第一实施方式。
本实施方式的成像设备100在记录纸张上形成通过图像数据表示的单色图像，其中该图像数据是通过例如扫描原稿而获得或从外部接收的，该成像设备主要包括送稿器(ADF)101、图像读取器102、打印部分103、记录纸输送器104和馈纸器105。
在送稿器101中，当至少一个原稿放置在原稿放置盘11且从原稿放置盘11一张接一张地引出时，原稿被引导且通过图像读取器102的原稿读取窗102a，然后排出到原稿输出盘12。
CIS(接触式图像传感器)13设置在原稿读取窗102a上。该CIS13在原稿通过原稿读取窗102a时反复地在主扫描方向读取原稿背面的图像，因此输出代表原稿背面图像的图像数据。
此外，当原稿通过原搞读取窗102a时，图像读取器102用从第一扫描单元15的灯发出的光照亮原稿表面，从原稿表面反射的光通过第一和第二扫描单元15和16的反射镜被引导到图像聚集透镜17，从而原稿表面的图像被图像聚集透镜17聚集到CCD18(电荷耦合设备)上。CCD18在主扫描方向反复读取原稿表面的图像，因此输出代表原稿表面图像的图像数据。
另一方面，当原稿放置到图像读取器102顶部的平板玻璃上时，第一和第二扫描单元15和16保持彼此之间相对的预定速度关系移动，同时平板玻璃上的原稿表面被第一扫描单元15照亮，且来自原稿表面的反射光通过第一和第二扫描单元15和16被引导到图像聚集透镜17，因此原稿表面的图像通过图像聚集透镜17聚集到CCD18。
从CIS13或CCD18输出的图像数据通过诸如微型计算机等的控制电路经过各种图像处理，然后输出到打印部分103。
打印部分103在纸张上记录由图像数据代表的原稿图像，该打印部分包括感光鼓21、充电器22、曝光单元23、显影装置24、转印单元25、清洁单元26、定影单元27等。
在感光鼓21以一个方向旋转时，其表面被清洁单元26清洁，然后被充电器22均匀地充电。充电器22可以是电晕放电型或与感光鼓21接触的辊或刷型充电器。
曝光单元23是激光扫描单元(LSU)，其包括两个激光发射器28a和28b以及两个反射镜组29a和29b。该曝光单元23接收图像数据且根据该图像数据从激光发射器28a和28b发出激光束。这些激光束通过各个反射镜组29a和29b照射到感光鼓21的表面，因此照亮已经均匀充电的感光鼓21表面，在感光鼓21的表面上形成静电潜像。
为了实现高速打印操作，该曝光单元23采用两光束系统，该两光束系统包括两个激光发射器28a和28b，因此减少照射高频化而伴随的负担。
这里，作为曝光单元23，发光元件阵列，例如EL记录头或LED记录头可以用来代替激光扫描单元。
显影装置24向感光鼓21表面供应调色剂，在感光鼓21表面上将静电潜像显影成调色剂图像。转印单元25将感光鼓21表面的调色剂图像转印到由纸张输送器104输送的记录纸张上。定影单元27对记录纸张加热且加压以将调色剂图像定影到记录纸张上。然后，记录纸张进一步由纸张输送器104输送且排出到纸张输出盘47。此时，在转印后，清洁单元26清除且收集留在感光鼓21表面上的调色剂。
这里，转印单元25包括转印带31、驱动辊32、从动辊33、弹性导电辊34等，并且通过支撑且张紧上面提到的辊32到34和其它辊上的带来旋转转印带31。转印带31具有预定电阻率(例如1×109Ω到1×1013Ω.cm)，其输送放置在其表面上的记录纸张。弹性导电辊34压靠到感光鼓21的表面，转印带31设置在二者之间，从而将转印带31上的记录纸张压在感光鼓21表面上。作用到该弹性导电辊34上的电场具有与感光鼓21表面上的调色剂图像的电荷相反的极性。该相反极性的电场使感光鼓21表面上的调色剂图像转印到转印带31上的记录纸张上。例如，当调色剂图像承载负(一)电荷时，作用到弹性导电辊34上的电场的极性设置为正(+)。
定影单元27包括加热辊35和加压辊36。加热器设置在加热辊35的内部以将加热辊35的表面设定在预定温度(定影温度：约160到200℃)。一对未图示的加压构件设置在加压辊36的两端使得加压辊36和加热辊35以预定压力挤压接触。当记录纸张到达加热辊35和加压辊36之间的称为定影夹持部的挤压接触部时，记录纸张上的未定影调色剂图像在记录纸张通过辊35和36输送时被熔化和加压，从而调色剂图像定影到记录纸张上。
纸张输送器104包括多个用于输送记录纸张的输送辊41、一对对准辊42、输送路径43、反转/输送路径44、多个分支爪45、一对排纸辊46等。
输送路径43接收从馈纸器105排出的记录纸张并且输送记录纸张直到其前端到达对准辊42。由于对准辊42此时临时停止，所以记录纸张的前端到达且邻接对准辊42，使得记录纸张弯曲。该弯曲纸张的弹性使记录纸张的前缘基本平行于对准辊42。此后，对准辊42开始旋转以便将记录纸张输送到打印部分103的转印单元25，然后进一步由排纸辊46输送到纸张输出盘47。
对准辊42的停止和旋转可通过打开或关闭位于对准辊42和其驱动轴之间的离合器来控制，或通过打开或关闭作为对准辊42驱动源的马达来控制。
当另一图像记录在记录纸张的背面时，多个分支爪45旋转以将纸张路径从输送路径43切换到反转/输送路径44，从而记录纸张被翻转使其上侧向下并且通过反转/输送路径44返回到输送路径43中的对准辊42。因此，另一图像记录在记录纸张背面。
几个用于检测记录纸张位置等的传感器沿着输送路径43和反转/输送路径44设置在需要的位置，并且基于每个传感器检测的记录纸张的位置，控制输送辊和对准辊的驱动从而输送且定位记录纸张。
馈纸器105包括多个馈纸盘51。每个馈纸盘51是用于保持一堆记录页的托盘，且设置在成像设备100下方。而且，每个馈纸盘51包括拾取辊等，用于一张一张地引出记录纸张从而将拾取的纸张排出到记录纸张输送器104的输送路径43。
由于本实施方式的成像设备100针对高速打印处理，所以每个馈纸盘51具有能够堆放500到1500张标准尺寸的记录纸张的容量。
用于容纳大量多种类型记录纸张的大容量纸盒(LCC)52和主要用于供应非标准尺寸记录纸张的手动馈纸盘53设置在成像设备100的侧面。
纸张输出盘47设置在与手动馈纸盘53相对的侧面。也可以可选择地提供纸张输出后处理器(用于装订、打孔等)或多箱式纸张输出盘来代替纸张输出盘47。
下面参考图3，概要示出本发明的显影装置。本实施方式的显影装置24具有通过曝光单元23(图2)用调色剂显影已经形成在图像承载器(例如感光鼓21)表面的静电潜像以形成可视图像的功能。如图3所示，显影装置24包括调色剂供应部分40、显影仓240、显影辊241、层厚调节构件242、搅拌辊243(243a、243b)、调色剂搅拌辊244(244a、244b)、调色剂浓度传感器245、导流板246和分隔肋247。
显影仓240是由例如硬质合成树脂制成的容器，其可旋转地支撑显影辊241、搅拌辊243a和243b、以及调色剂搅拌辊244a和244b，并且保持从调色剂供应部分40供应的调色剂。在本实施方式中，调色剂浓度传感器245设置在靠近搅拌辊243a的位置，该搅拌辊在显影仓240中靠近显影辊241，以在即将显影之前检测直接对显影有作用的显影剂中的调色剂浓度。
为了通过在即将供应到显影辊241之前检测调色剂浓度，获得实际对显影有作用的双组分显影剂的确切的调色剂浓度，调色剂浓度传感器245设置为邻近搅拌辊243a。作为调色剂浓度传感器245的实施例，可以使用高精度磁渗透性传感器，例如TS-L、TS-A和TS-K(TDK公司的产品的商标名)。通过调色剂浓度传感器245测量的调色剂浓度输出到未示出的用于成像设备100(图2)的控制器。由于上述设置的处在显影剂即将进入显影辊241之前位置处的调色剂浓度传感器245能够在即将显影前检测调色剂浓度，所以可以在长时间周期内保持高图像质量的调色剂图像。
显影辊241与感光器21相对地设置，作为支撑在显影仓240内混合且搅拌的显影剂的显影剂支撑件，并且当感光器以图3中箭头所示的方向(图3中为逆时针方向)旋转时将调色剂供应到显影区域，该显影区域是静电潜像驻留在感光器21表面的区域。
搅拌辊243a和243b是通过其在显影仓240中旋转驱动来搅拌静电调色剂和磁性载体的双组分显影剂时向显影辊241输送显影剂且使显影仓240中的显影剂承载在显影辊241上的搅拌及输送构件。所述搅拌辊也将显影剂和从导流板246流下的剩余显影剂混合且将混合物向显影辊241输送。
调色剂搅拌辊244a和244b是主要搅拌从调色剂供应部分40的调色剂供应辊401a和401b落下的调色剂且将调色剂输送到显影仓240中的辊，该调色剂供应部分40位于显影仓240上方。
层厚调节构件242将承载在显影辊241上的显影剂的量调节到预定厚度，同时由层厚调节构件242除去的多余显影剂形成显影剂片，并且使显影剂片向位于图3中右侧的导流板246移动。
导流板246是使被层厚调节构件242除去的多余显影剂向下流动的流动引导板构件，该导流板朝向远离层厚调节构件242的搅拌辊243b和调色剂搅拌辊244a，并且位于两者之间。转移到导流板246上的多余显影剂在导流板246的斜面上向下滑动且朝搅拌辊243b和调色剂搅拌辊244a流动且流动到该二者之间。
分隔肋247是扩散元件，其使多余显影剂以预定方向向下流动，同时相对于显影辊241的纵向方向扩散显影剂，以防止多余显影剂离一侧太远并且使调色剂的承载量在显影辊241的长度上均匀。在导流板246上向上设置多个分隔肋247。在本实施方式中，控制分隔肋247的驱动从而使多余显影剂向下流动的方向周期性地变化。将在后面描述通过分隔肋247周期性转变多余显影剂的流下方向的流下方向转变机构的结构和切换驱动控制。
下面，将具体描述在本实施方式显影装置中提供的流下方向转变机构的结构和操作。图4是表示本实施方式显影装置在其顶盖除去时的示意性顶视图，图5是图4沿着A1-A2平面的剖面图。
如上所述，在该实施方式中，多个(图4的实施例中是六个)分隔肋247基本彼此平行地提供。这些分隔肋247被流下方向转变机构248驱动和控制，从而多余显影剂的流下方向将周期性变化。
每个分隔肋247在其两端247a1、247a2的近端侧由一对支撑杆件251和252可枢转地支撑，其中该支撑杆件设置在导流板246的与分隔肋向上突起的一侧相反的侧面(下侧)。这些支撑杆件251和252在其两端(分别由251a1和251a2以及252a1和252a2标示)由一对连接杆件253和254可枢转地支撑，从而形成由一对支撑杆件251和252以及一对连接杆件253和254构成的一组连杆机构249。
连接杆件253和254在其大约中心处分别被支点255和256可旋转地支撑，从而使支撑杆件251和252在显影辊241的纵向方向上(图4中所示的X-方向)往复运动，以绕两支点255和256枢转。
此外，在本实施方式中，用于沿显影辊241的纵向方向(图4中所示的X方向)往复移动支撑杆件251的往复驱动机构257设置在显影仓的240外侧。该往复驱动机构257包括：用于在X方向往复移动支撑杆件251的功率转换器258(诸如活塞等)、具有与功率转换器258邻接的锥形元件259的齿轮260、和图中未示出的在图4所示的A1方向旋转齿轮260的驱动马达。也即，通过齿轮260的旋转驱动，连杆机构249的支撑杆件251和252在X方向往复运动，从而绕两个支点255和256枢转。由于有如此构成的往复驱动机构257，六个分隔肋247被支撑杆件251和支撑杆件252可枢转地支撑，其中支撑杆件251在其两端251a1、251a2被支撑，支撑杆件252在其两端252a1、252a2被支撑，从而每个分隔肋247的两端247a1和247a2可以在X方向往复运动。因此，可以转变分隔肋247的调节方向，以调节在引导板246上向下流动的多余显影剂的流下方向。
以上述方式，在本实施方式中，流下方向转变机构248构成为使得连杆机构249的支撑杆件251和252在X方向往复运动，从而使支撑杆件251和252绕两支点255和256枢转，因此可以改变由分隔肋247调节的方向，该分隔肋在其端部可旋转地支撑在支撑杆件251和252上。
此外，如图4所示，在与分隔肋247往复运动相应的区域，导流板246形成有类似沙漏截面的形状的切口246h，因此分隔肋247在其往复运动中将不受防碍。
而且，如图5所示，防止在导流板246上流动的多余显影剂落下的多余显影剂接收器270设置在形成于导流板246上的切口246h的下方。
分隔肋247如此形成，使得其接近层厚调节构件242侧的高度H1(在图5中的左侧)较大(例如6毫米)，远离层厚调节构件242侧的高度H2(在图5中的右侧)较小(例如3毫米)。即，由于一定量的多余显影剂从显影辊241的靠近层厚调节构件的区域返回(图5中的左侧)，所以本实施方式的每个分隔肋247要等于或高于特定高度从而不允许显影剂聚集到特别的分隔肋247并且使分隔肋247之间的每个通道中显影剂的量均匀。另一方面，在多余显影剂在导流板246上的流动运动的后半部分，通过分隔肋247的往复运动，显影剂的收集高度基本是平坦的，因此每个分隔肋247形成为较低以允许分隔肋247之间的每个通道中的显影剂与相邻通道中的显影剂混合。分隔肋247形成为使得：随着它们向下游延伸，它们离导流板246表面的高度以上述方式变低，这使得可以确定地分布导流板246入口侧的多余显影剂并使分隔肋247之间的相邻通道中的多余显影剂通过分隔肋247在其后半部变低而进行混合。结果，可以使显影剂浓度高精度地均匀。
作为用于驱动连杆机构249的往复驱动机构的另一实施例，可以使用利用如图6所示的采用螺线管261的往复驱动机构262。如图所示，螺线管261的活塞263伸长或压缩以利用与活塞263接合的驱动转换器264使连杆机构249的支撑杆件252’沿X方向往复运动，由此，每个分隔肋247的端部247a1、247a2相对于支点255和256往复运动。换言之，连杆机构249的支撑杆件252’在X方向往复运动以改变分隔肋247的调节方向，并且调节在导流板246上流下的多余显影剂。
下面，将描述用于确定用本实施方式的显影装置来进行成像(打印)操作的适当设定条件的实施例和比较例。图7表示用于评价实施例以确定对于本实施方式显影装置的打印操作的适当设定条件的打印图案。图8是表示在实施例和比较例中设定条件和图像质量评价以确定相同实施方式显影装置的打印操作的适当设定条件的表格。
[实施例1-3和比较例1-2]
在实施例1-3中，如图7所示具有5％、10％和30％实地条打印图像的A4尺寸原稿用上述第一实施方式的显影装置24和包含6％调色剂的双组分显影剂执行连续500页打印测试。在连续打印500页以后，从输送辊上部取样显影剂以测量调色剂浓度。在测量调色剂浓度时，利用溶剂方法，从三处取样显影剂，也就是显影仓的前侧(F)、中央(C)和后侧(R)。用以864毫米/秒的旋转速度驱动的显影辊241进行测试。在500个打印输出后，使用用于评价的反射密度计(RD918：MACBETH的产品)，基于中央部分打印密度的变化来评价图像质量。比较例1和2，用非活动的分隔肋进行类似评价测试。
[实施例4和比较例3]
在实施例4中，以与实施例1相同的方式用具有10％实地条打印图案的A4尺寸原稿500页连续打印测试，除了显影辊241的旋转速度设定为432毫米/秒。在500页连续打印以后，从输送辊的上部取样显影剂以便用相同的方式测量调色剂浓度。在500个打印输出后类似地基于中央部分打印密度的变化进行打印质量评价。此外，对于比较例3，用不活动分隔肋进行类似评价。
[实施例5-7]
在实施例5-7中，以类似的方式用具有10％实地条打印图案的A4尺寸原稿进行连续打印测试，除了显影辊的旋转速度设定为864毫米/秒，显影辊被连续驱动30分钟或60分钟，每15分钟增加10次分隔肋的往复运动。在连续打印以后，从输送辊的上部取样显影剂以便用相同的方式测量调色剂浓度。在打印结束后基于中央部分打印密度的变化进行打印质量评价。在实施例7中，没有增加分隔肋的往复运动。
在图8所示的表1中概括上述实施例和比较例的结果。对于调色剂浓度的评价，只要打印前后绝对值的差别落在0.1wt％以内或图像密度的差别在0.1以内，就认为结果为实践上可允许的水平或OK水平。
如图8的表1中所示，从实施例1-3和比较例1和2的比较中发现，通过提供在导流板上的分隔肋执行往复运动以及通过随着打印图像区域(覆盖率)的增加来增加分隔肋的往复运动量，打印前后调色剂浓度的差值可被抑制而获得清晰的打印图像。即，如果，作为通常情况，不平衡打印图案继续作为打印作业，显影剂浓度可以在显影辊的长度上变得局部不均匀。但是，发现即使在这种情况下，如果图中未示出的成像设备的控制器适于基于对打印信息的区域分离分析，根据打印图案的状态控制或根据显影辊中消耗的显影剂的量，控制或改变流下方向转变机构转变由分隔肋调节的流下方向的周期，则可以使调色剂浓度高精度地均匀。
此外，从实施例2、4和比较例3的比较中发现，通过执行分隔肋的往复运动和通过随着显影辊旋转速度的增加来增加每分钟往复运动的数量，打印前后调色剂浓度的差别可受到抑制且可以获得清晰的图像。即，通常显影辊旋转速度随着成像中打印纸张处理速度的改变而变化。但是，随着处理速度的增加，双组分显影剂的混和及搅拌性能降低。为了解决该问题，发现如果成像设备的控制器适于控制或改变流下方向转变机构转变流下方向的周期，使该周期变短，则可以使调色剂浓度高精度地均匀。
此外，从实施例5和6中发现如果显影辊的连续驱动时间变长，通过执行分隔肋的附加往复运动打印前后调色剂浓度的差别可以受到抑制且获得清晰的打印图像。即，通常当显影剂的使用变长时，双组分显影剂的流动性、混合性和搅拌性能会下降。为了解决该问题，发现如果成像设备的控制器适于根据显影辊的连续驱动时间另外地驱动用于通过分隔肋转变流下方向的流下方向转变机构，则可以使调色剂浓度高精度地均匀。
从上面实施例和比较例的结果中发现，向下流动的多余显影剂可以均匀地在显影剂支撑件(即显影辊)的纵向方向上分散，并且可以提高显影仓中的混和及搅拌性能，由于本发明显影装置被驱动和控制使得由导流板收集的多余显影剂以改变的方向向下流动，其中该改变的方向被流下方向转变机构的分隔肋周期性地调节和改变。因此，已经发现，由于可以使调色剂浓度在显影辊的长度上均匀，所以可以防止由显影剂引起的图像不均匀性。
已经参考附图描述了上述本发明优选实施方式，不仅不应该将本发明限于上述实施方式，而且对本领域技术人员而言在所附权利要求的范围内各种改变和变型是显而易见的。因此，可以理解这种变型在本发明的技术范围之内。
例如，在上述实施方式中，本发明的显影装置应用到其中安装一个调色剂盒的单色成像设备，但是本发明的显影装置也可以用于彩色成像设备。