显影装置和使用该显影装置的图像形成设备

摘要

本发明涉及显影装置和使用该显影装置的图像形成设备。显影装置包括显影剂容器、用于输送显影剂的第一输送通道和第二输送通道、用于搅拌和输送所述显影剂的第一输送构件和第二输送构件、显影辊、用于接收所供应的调色剂的调色剂供应口以及布置在所述调色剂供应口之下的搅拌器。所述第一输送构件具有旋转轴以及形成在所述旋转轴的外周上的第一输送叶片和第二输送叶片。所述搅拌器与第一输送构件同轴布置以便能独立于第一输送构件旋转。所述搅拌器包括环绕第二螺旋叶片的外周形成的圆形螺旋叶片。

权利要求

1.一种显影装置，包括：

显影剂容器，所述显影剂容器用于存储含有调色剂和磁性载体的显影剂；

第一显影剂输送通道和第二显影剂输送通道，所述第一显影剂输送通道和第二显影剂输送通道通过用分隔壁将所述显影剂容器的内部分开以便在所述分隔壁的两端处彼此连通而形成；

第一输送构件和第二输送构件，所述第一输送构件和第二输送构件分别设置在所述第一输送通道和第二输送通道内部，用于沿彼此相反的方向搅拌和循环输送所述第一输送通道中的显影剂和所述第二输送通道内的显影剂；

显影辊，所述显影辊承载所述第二显影剂输送通道中的显影剂并将所述显影剂中含有的调色剂供应到感光鼓；

调色剂供应口，所述调色剂供应口布置在所述第一输送通道中以接收所添加的调色剂；以及搅拌器，所述搅拌器布置在所述第一输送通道中，位于所述调色剂供应口之下，其特征在于，所述第一输送构件包括：旋转轴；以及

螺旋叶片，所述螺旋叶片设置在所述旋转轴的外周上，所述搅拌器与所述第一输送构件同轴地布置并且能够独立于所述第一输送构件旋转，并且所述搅拌器包括环绕所述第一输送构件的所述螺旋叶片的外周形成的圆形螺旋。

2.根据权利要求1所述的显影装置，其中所述圆形螺旋具有与所述第一输送构件的所述螺旋叶片的螺距相同的螺距，并且所述螺旋叶片布置在所述圆形螺旋的内径的内侧。

3.根据权利要求2所述的显影装置，其中当未供应调色剂时，所述搅拌器与所述第一输送构件的所述螺旋叶片一起沿相同方向整体旋转。

4.根据权利要求2所述的显影装置，其中当供应调色剂时，所述搅拌器沿相对于所述第一输送构件的旋转方向相反的方向旋转。

5.根据权利要求3所述的显影装置，其中当供应调色剂时，所述搅拌器沿相对于所述第一输送构件的旋转方向相反的方向旋转。

6.一种图像形成设备，所述图像形成设备用于基于静电复制利用调色剂形成图像，包括：感光鼓，所述感光鼓用于在其表面上形成静电潜像；

带电装置，所述带电装置用于使所述感光鼓的所述表面带电；

曝光装置，所述曝光装置用于在所述感光鼓表面上形成所述静电潜像；

显影装置，所述显影装置用于通过将调色剂供应到所述感光鼓表面上的所述静电潜像来形成调色剂图像；

转印装置，所述转印装置用于将所述感光鼓表面上的所述调色剂图像转印到记录介质；以及定影装置，所述定影装置用于将所转印的调色剂图像定影到所述记录介质，其特征在于，所述显影装置采用权利要求1中所限定的显影装置。

说明书

显影装置和使用该显影装置的图像形成设备

技术领域

[0001] 本发明涉及显影装置以及使用该显影装置的图像形成设备，具体地涉及：显影装置，该显影装置使用含有调色剂和磁性载体的双组分显影剂，用于在用于基于静电复制利用调色剂形成图像的图像形成设备中使用，所述图像形成设备诸如静电复印机、激光打印机、传真机等；以及使用该显影装置的图像形成设备。

背景技术

[0002] 传统地，基于静电复制的图像形成设备，诸如复印机、打印机、传真机等已经已知。使用静电复制的图像形成设备通过在感光鼓(调色剂图像承载体)表面上形成静电潜像、通过显影装置向感光鼓供应调色剂以使静电潜像显影、将通过显影形成在感光鼓上的调色剂图像转印到纸张等以及通过定影装置将调色剂图像定影到该纸张上来形成图像。

[0003] 近来，在支持全色彩复制和高质量图像的图像形成设备中，经常使用能提供出色带电稳定性的双组分显影剂(在下文中将简称为“显影剂”)。

[0004] 此显影剂由调色剂和载体组成，该调色剂和载体在显影装置中得以搅拌并彼此摩擦以便产生适当带电的调色剂。

[0005] 在显影装置中，将带电调色剂供应到显影剂承载构件，例如显影辊的表面。如此供应到此显影辊的调色剂通过静电吸引移动至形成在感光鼓上的静电潜像。由此，基于该静电潜像的调色剂图像形成在感光鼓上。

[0006] 此外，要求使图像形成设备小型化并以高速运行，并且还必须使显影剂快速而充分地带电而且必须快速和顺畅地输送显影剂。

[0007] 为此目的，为了将所供应的调色剂迅速地分散到显影剂中并且提供具有适量电荷的调色剂，在图像形成设备中采用一种循环式显影装置。

[0008] 该循环式显影装置包括：显影剂输送通道，该显影剂输送通道作为显影剂在其中循环输送的路径；以及显影剂输送构件，该显影剂输送构件在显影剂输送通道中搅拌和输送显影剂。显影剂快速和充分地带电，同时它通过显影剂输送构件在显影剂输送通道中搅拌和输送(参见专利文献1：日本专利申请特开H10-63081)。

[0009] 在此循环式显影装置中，调色剂储存器设置在显影装置的顶部，从而当显影剂装置内的显影剂中的调色剂浓度变得低于预定等级时，调色剂将从调色剂储存器添加到显影剂输送通道。添加的调色剂(下文将称为“所添加的调色剂”)在显影剂输送通道中输送的同时与先前存在的显影剂混合并带电。

[0010] 然而，在此循环式的显影装置中，出现这样的情形：在所添加的调色剂与载体(先前存在的显影剂)充分混合之前或在所添加的调色剂还未充分带电的低带电状态中，将所添加的调色剂供应到显影辊。

[0011] 当供应未充分带电的调色剂时，容易出现调色剂从显影辊散落、污损图像形成设备的内部和所形成的图像的问题。另外，如果将未充分带电的调色剂供应到显影剂，则用于将调色剂保持在载体表面上的静电力低，从而还出现如下问题：调色剂往往粘附到非图像区域并导致图像模糊。

[0012] 为了解决此问题，专利文献1公开了一种将显影剂多次经过的网筛构件布置在显影剂输送通道中的构造。在一个示例中，显影剂输送构件由螺杆构成，该螺杆具有环绕旋转轴的螺旋进给叶片，而筛构件布置在叶片之间。

[0013] 然而，即使利用上述具有筛构件的显影装置，大量调色剂从调色剂储存器添加到显影剂输送通道，且调色剂在块状的状态下被输送到显影剂的顶表面(显影剂表面)并且不能与载体充分混合，因而导致将未充分带电的调色剂供应到显影辊的问题。

[0014] 并且，可以考虑通过使得显影剂输送构件的叶片更大来提高所添加的调色剂和显影剂的混合能力的方法，但是这引起以下问题：在显影剂上施加过度的应力，因而使显影剂迅速破损掉，缩短了显影剂的寿命。

发明内容

[0015] 鉴于上述传统问题而创造本发明，因此本发明的目的是：提供一种显影装置，该显影装置能在不引起显影剂上的过度应力的情况下限制将未充分带电的调色剂供应到显影辊；以及提供一种使用该显影装置的图像形成设备。

[0016] 用于解决上述问题的显影装置和使用该显影装置的图像形成设备构造如下：

[0017] 根据本发明的第一方面的显影装置包括：显影剂容器，所述显影剂容器用于存储含有调色剂和磁性载体的显影剂；第一显影剂输送通道和第二显影剂输送通道，所述第一显影剂输送通道和第二显影剂输送通道通过用分隔壁将所述显影剂容器的内部分开以便在所述分隔壁的两端处彼此连通而形成；第一输送构件和第二输送构件，所述第一输送构件和第二输送构件分别设置在所述第一输送通道和第二输送通道内部，用于沿彼此相反的方向搅拌和循环输送所述第一输送通道中的显影剂和所述第二输送通道内的显影剂；显影辊，所述显影辊承载所述第二显影剂输送通道中的显影剂并将所述显影剂中含有的调色剂供应到感光鼓；调色剂供应口，所述调色剂供应口布置在所述第一输送通道中以接收所添加的调色剂；以及搅拌器，所述搅拌器布置在所述第一输送通道中，位于所述调色剂供应口之下，其特征在于，所述第一输送构件包括：旋转轴；以及螺旋叶片，所述螺旋叶片设置在所述旋转轴的外周上，所述搅拌器与所述第一输送构件同轴形成以便能够独立于所述第一输送构件旋转，并且所述搅拌器包括环绕第一输送构件的所述螺旋叶片的外周形成的圆形螺旋。

[0018] 根据本发明的第二方面的显影装置，所述圆形螺旋被构造为具有与所述第一输送构件的所述螺旋叶片的螺距相同的螺距，并且所述螺旋叶片布置在所述圆形螺旋的内径的内侧。也就是说，优选所述圆形螺旋被构造为内接所述螺旋叶片的外周。

[0019] 根据本发明的第三方面的显影装置，优选当未供应调色剂时，所述搅拌器与所述第一输送构件的所述螺旋叶片一起沿相同方向整体旋转。

[0020] 根据本发明的第四方面的显影装置，当供应调色剂时，所述搅拌器沿相对于所述第一输送构件的旋转方向相反的方向旋转。也就是说，优选圆形螺旋被控制为沿相对于所述第一输送构件的旋转方向相反的方向旋转或停止。

[0021] 本发明的第五方面的显影装置存在于图像形成设备中，所述图像形成设备用于基于静电复制利用调色剂形成图像，包括：感光鼓，所述感光鼓用于在其表面上形成静电潜像；带电装置，所述带电装置用于使所述感光鼓的表面带电；曝光装置，所述曝光装置用于在所述感光鼓表面上形成静电潜像；显影装置，所述显影装置用于通过将调色剂供应到所述感光鼓表面上的所述静电潜像来形成调色剂图像；转印装置，所述转印装置用于将所述感光鼓表面上的所述调色剂图像转印到记录介质；以及定影装置，所述定影装置用于将所转印的调色剂图像定影到所述记录介质，其特征在于：所述显影装置使用具有上述第一特征到第四特征中的任一个特征的显影装置。

[0022] 根据本发明的第一方面的显影装置，由于能够利用节省空间的构造提高所添加的调色剂和显影剂的混合和搅拌性能，所以可以防止未充分带电的调色剂供给到显影辊。

[0023] 此外，由于设置了与第一输送构件同轴布置并且能独立于第一输送构件旋转的搅拌器，所以当不需要显影剂的如此多的混合和搅拌时，例如当添加少量的调色剂时，或者在其它情形中，搅拌器能与第一输送构件沿相同的方向并且以相同的速度整体旋转以便改进显影剂的输送。另一方面，当期望增强所添加的调色剂和已存在的显影剂的搅拌和混合性能时，例如当添加大量的调色剂时，通过停止或降低搅拌器的速度或相对于第一输送构件反向旋转可以增强显影剂的混合和搅拌性能，因此可以减小作用在显影剂上的不必要的应力。

[0024] 根据本发明的第二方面的显影装置，由于显影剂能以相同的速度通过搅拌器和第一输送构件输送，所以可以减小输送期间作用在显影剂上的应力。

[0025] 根据本发明第三方面的显影装置，搅拌器的圆形螺旋和第一输送构件的螺旋叶片整体形成连续的螺旋叶片结构，从而在显影剂的输送期间不太可能出现不规则的流动，由此可以减小作用在显影剂上的应力。

[0026] 根据本发明的第四方面的显影装置，由于产生在搅拌器的圆形螺旋与第一输送构件的螺旋叶片之间并作用在显影剂上的剪力增加，所以可以提高显影剂的搅拌和混合性能。此外，由于通过搅拌器能抑制所添加的调色剂的松块在漂浮在显影剂的顶表面(显影剂表面)上时被输送，所以可以有效地防止未充分带电的调色剂供给到显影辊。

[0027] 根据本发明的第五方面的图像形成设备，由于能提高所添加的调色剂和显影剂的混合和搅拌性能，所以可以防止未充分带电的调色剂供给到显影辊。此外，对于上述显影装置而言，可以减小作用在显影剂上的应力，因此可以使显影剂的寿命更长并且在长时期内产生没有模糊和图像密度下降的图像。

附图说明

[0028] 图1是显示图像形成设备的总体构造的说明性视图，在该图像形成设备中使用了根据本发明实施例的显影装置；

[0029] 图2是显示构成图像形成设备的调色剂供应装置的示意构造的剖面图；

[0030] 图3是沿图2中的平面G1-G2截取的剖面图；

[0031] 图4是显示构成图像形成设备的显影装置的构造的剖面图；

[0032] 图5是沿图4中的平面A1-A2截取的剖面图；

[0033] 图6是显示构成显影装置的搅拌器的构造的说明性视图；

[0034] 图7是沿图4中的平面B 1-B2截取的剖面图；以及

[0035] 图8是显示在搅拌器与第一输送构件的螺旋叶片之间存在旋转速度差，导致其间的相差的状态的说明性视图。

具体实施方式

[0036] 现在，将参照附图对用于实现本发明的具体方式进行描述。

[0037] 图1显示了本发明的一个示例性实施例，并且是显示根据本发明该实施例的包括显影装置的图像形成设备的总体构造的说明性视图。

[0038] 本实施例的图像形成设备100基于静电复制利用调色剂形成图像，如图1中所示，该图像形成设备100包括：感光鼓3a、3b、3c和3d(当总体提及时，也可称为“感光鼓3”)，所述感光鼓3a、3b、3c和3d用于在其表面上形成静电潜像；带电器(带电装置)5a、5b、5c和5d(当总体提及时，也可称为“带电器5”)，所述带电器5a、5b、5c和5d用于使感光鼓3的表面带电；曝光单元(曝光装置)1，所述曝光单元1用于在感光鼓3表面上形成静电潜像；显影装置2a、2b、2c和2d(当总体提及时，也可称为“显影装置2”)，所述显影装置2a、2b、2c和2d用于向感光鼓3表面上的静电潜像供应调色剂以形成调色剂图像；调色剂供应装置22a、22b、22c和22d(当总体提及时，也可称为“调色剂供应装置22”)，所述调色剂供应装置22a、22b、22c和22d用于向显影装置2供应调色剂；中间转印带单元(转印装置)8，所述中间转印带单元8用于将调色剂图像从感光鼓3表面转印到记录介质；以及定影单元(定影装置)12，所述以及定影单元12用于将调色剂图像定影到记录介质。

[0039] 此图像形成设备100根据从外部传输的图像数据而在预定纸张(记录纸、记录介质)上形成多色或单色图像。这里，图像形成设备100还可包括位于其顶部的扫描仪等。

[0040] 现在，将对图像形成设备100的总体构造进行描述。

[0041] 如图1中所示，图像形成设备100单独地处理各色彩成分，即黑色(K)、蓝绿色(C)、品红色(M)和黄色(Y)的图像数据，形成黑色、蓝绿色、品红色和黄色图像，并且将这些不同色彩成分的图像叠加以产生全色彩图像。

[0042] 因此，如图1中所示，图像形成设备100包括四个显影装置2(2a、2b、2c和2d)、四个感光鼓3(3a、3b、3c和3d)、四个带电器5(5a、5b、5c和5d)以及四个清洁器单元4(4a、4b、4c和4d)以形成四种不同色彩的图像。换句话说，提供四个各包括一个显影装置2、一个感光鼓3、一个带电器5和一个清洁器单元4的图像形成站(图像形成部)。

[0043] 这里，使用符号a到d，‘a’表示用于形成黑色图像的部件，‘b’表示用于形成蓝绿色图像的部件，‘c’表示用于形成品红色图像的部件，而‘d’表示用于形成黄色图像的部件。此外图像形成设备100包括曝光单元1、定影单元12、纸张输送系统S以及进纸盘10和出纸盘15。

[0044] 带电器5以预定电势使感光鼓3表面带电。

[0045] 除了图1中所示的接触辊式带电器之外，可使用接触电刷式带电器、非接触型放电式带电器等作为带电器5。

[0046] 曝光单元1是包括激光发射器和反射镜的激光扫描单元(LSU)，如图1中所示。除了激光扫描单元之外，诸如EL(电致发光)的发光元件和LED写磁头的阵列也可用作曝光单元1。曝光单元1根据输入图像数据照亮已带电的感光鼓3，以便在感光鼓3的表面上形成对应于该图像数据的静电潜像。

[0047] 显影装置2(2a、2b、2c和2d)利用K、C、M或Y的调色剂来使形成在感光鼓3上的静电潜像可视(显影)。调色剂输送机构102a、102b、102c和102d(当总体提及时，也可称为“调色剂输送机构102”)、调色剂供应装置22(22a、22b、22c和22d)以及显影罐(显影剂容器)111a、111b、111c和111d(当总体提及时，也可称为“显影剂槽111”)布置在显影装置2之上。

[0048] 调色剂供应装置22布置在显影罐111的上侧并存储未使用的调色剂(粉末调色剂)。调色剂供应装置22中的此未使用的调色剂通过调色剂输送机构102供应到显影罐111。

[0049] 清洁器单元4在显影和图像转印步骤之后去除并收集感光鼓3表面上剩余的调色剂。

[0050] 中间转印带单元8布置在感光鼓3之上。中间转印带单元8包括中间转印辊6a、6b、6c和6d(当总体提及时，也可称为“中间转印辊6”)、中间转印带7、中间转印带驱动辊
71、中间转印带从动辊72、中间转印带张紧机构73和中间转印带清洁单元9。

[0051] 中间转印辊6、中间转印带驱动辊71、中间转印带从动辊72和中间转印带张紧机构73支撑并张紧中间转印带7以沿图1中的箭头B的方向循环驱动中间转印带7。

[0052] 中间转印辊6可旋转地支撑在中间转印带张紧机构73中的中间转印辊装配部处。将用于将调色剂图像从感光鼓3转印到中间转印带7的转印偏压施加给每个中间转印辊6。

[0053] 中间转印带7被布置为与每个感光鼓3处于接触。将形成在感光鼓3上的不同色彩成分的调色剂图像一个在另一个之上地连续转印到中间转印带7以便形成全色彩调色剂图像(多色调色剂图像)。例如，此中间转印带7由大约100um到150um厚的环形膜形成。

[0054] 调色剂图像从感光鼓3到中间转印带7的转印通过与中间转印带7的内侧接触的中间转印辊6来实现。将高压转印偏压(与调色剂上的静电荷的极性(-)相反的极性(+)的高电压)施加给每个中间转印辊6，以便转印该调色剂图像。

[0055] 中间转印辊6由轴和涂覆在该轴表面上的导电弹性材料(例如，EPDM、泡沫聚氨酯等)构成，该轴由具有8mm到10mm直径的金属(例如，不锈钢)形成。此导电弹性材料的使用使中间转印辊6能将高压均匀地施加给中间转印带7。尽管在本实施例中，将具有辊形状的元件(中间转印辊6)用作转印电极，但也能使用电刷等代替。

[0056] 如上所述，将形成在感光鼓3的每一个上的静电潜像利用与其色彩成分关联的调色剂显影成可视的调色剂图像。将这些调色剂图像一个图像置于另一图像之上地层叠在中间转印带7上。因而形成的调色剂图像的叠层通过中间转印带7的旋转而移动到输送的纸与中间转印带7之间的接触位置(转印位置)，并通过布置在此位置处的转印辊11转印到该纸。在此情形中，在将用于将调色剂图像转印到纸的电压施加到转印辊11的同时，中间转印带7和转印辊11彼此挤压形成预定箝夹。此电压是与调色剂上的静电荷的极性(-)相反的极性(+)的高压。

[0057] 为了保持上述箝夹恒定，转印辊11或中间转印带驱动辊71中的一个由诸如金属等坚硬材料形成，而另一个由柔性材料诸如弹性辊等(弹性橡胶辊、泡沫树脂辊等)形成。

[0058] 在中间转印带7与感光鼓3处于接触时粘附于该转印带的调色剂中，在调色剂图像的转印期间没有从中间转印带7转印到纸而保留在中间转印带7上的调色剂会导致彩色调色剂在下一操作时的混杂，因此通过中间转印带清洁单元9去除并收集。

[0059] 中间转印带清洁单元9包括与中间转印带7形成接触的清洁叶片(清洁构件)。在此清洁叶片与中间转印带7形成接触的区域处，中间转印带7从其内侧通过中间转印带从动辊72支撑。

[0060] 进纸盘10堆叠将要用于图像形成的纸张(例如，记录纸)并且布置在图像形成部和曝光单元1之下。另一方面，布置在图像形成设备100顶部的出纸盘15堆叠打印面向下的打印过的纸张。

[0061] 此外图像形成设备100包括纸张输送系统S，所述纸张输送系统S用于将纸张从进纸盘10和手动进给盘20经由转印部和定影单元12引导到出纸盘15。这里，转印部位于中间转印带驱动辊71与转印辊11之间。

[0062] 拾取辊16(16a、16b)、配准辊14、转印部、定影单元12和进给辊25(25a到25h)等沿纸张输送系统S布置。

[0063] 进给辊25是多个小直径辊，所述多个小直径辊沿纸张输送系统S布置以促进和帮助纸张输送。拾取辊16a是布置在进纸盘10侧的辊，用于每次一张地从进纸盘10拾取纸并将该纸供应到纸张输送系统S。拾取辊16b是布置在手动进给盘20附近的辊，用于每次一张地从手动进给盘20拾取纸并将该纸供应到纸张输送系统S。配准辊14暂时中断在纸张输送系统S上输送的纸张，并在纸张的前端与中间转印带7上的图像区域的前端会合时将纸张输送到转印部。

[0064] 定影单元12包括热辊81、压辊82等。这些热辊81和压辊82在其之间夹持纸张的同时旋转。热辊81通过控制器(未示出)控制以便保持预定的定影温度。此控制器基于来自温度检测器(未示出)的检测信号来控制热辊81的温度。

[0065] 热辊81通过利用压辊82热压纸张来熔化、混合并挤压在纸张上转印的彩色调色剂图像的叠层，以便将调色剂热定影到纸张上。通过多个进给辊25将上面定影了多色调色剂图像(单色调色剂图像)的纸张输送到纸张输送系统S的反转排纸路径并以反转位置(多色调色剂图像面朝下放置)排到出纸盘15上。

[0066] 接下来，将对通过纸张输送系统S进行的纸张输送的操作进行描述。

[0067] 如图1中所示，图像形成设备100具有预先堆叠纸张的进纸盘10和当打印输出几页时使用的手动进给盘20。每个盘设有拾取辊16(16a、16b)，使得这些拾取辊16每次一张地将纸供应到纸张输送系统S。

[0068] 在单面打印的情形中，从进纸盘10输送的纸张通过纸张输送系统S中的进给辊25a输送到配准辊14，并在纸张的前端与中间转印带7上包括调色剂图像的叠层的图像区域的前端会合时通过配准辊14输送到转印部(转印辊11与中间转印带7之间的接触位置)。在转印部处，调色剂图像转印到纸张上。然后，此调色剂图像通过定影单元12定影到纸张上。此后，纸张通过进给辊25b而通过出纸辊25c排到出纸盘15上。

[0069] 此外，从手动进给盘20输送的纸张通过多个进给辊25(25f、25e和25d)输送到配准滚14。从此点，纸张通过与从上述进纸盘10进给的纸张相同的路径输送并排到出纸盘15。

[0070] 另一方面，在双面打印的情形中，将如上所述已在第一面上打印并通过定影单元12的纸张在其后端处通过出纸辊25c夹持。然后出纸辊25c反向旋转，以便将纸张引导到进给辊25g和25h，并再次输送通过配准辊14，从而在纸张的背面对该纸张进行打印，然后将该纸张排到出纸盘15。

[0071] 接下来，将对本实施例的调色剂供应装置22的构造进行具体描述。

[0072] 图2是显示构成根据本实施例的图像形成设备的调色剂供应装置的示意构造的剖面图。图3是沿图2中的平面G1-G2截取的剖面图。

[0073] 如图2和图3中所示，调色剂供应装置22包括调色剂存储容器121、调色剂搅拌器125、调色剂排出装置122和调色剂排出口123。调色剂供应装置22布置在显影罐111的上侧并且存储未使用的调色剂(粉末调色剂)。当调色剂排出装置(排出螺杆)122旋转时，调色剂供应装置22中的调色剂通过调色剂输送机构102(图1)从调色剂排出口123供应到显影罐111(图1)。

[0074] 调色剂存储容器121是具有带有中空内部的大致半圆柱形构造的容器部件，旋转地支撑调色剂搅拌器125和调色剂排出装置122以存储调色剂。如图3中所示，调色剂排出123是大致矩形开口，布置在调色剂排出装置122之下并定位为与调色剂输送机构102相对。

[0075] 调色剂搅拌器125是板状部件，沿如图2中所示的箭头Z的方向绕旋转轴125a旋转，并且在搅拌存储在调色剂存储容器121内部的调色剂的同时吸引存储在调色剂存储容器121内部的调色剂并朝着调色剂排出装置122输送该调色剂。调色剂搅拌器125具有位于任一端处并沿旋转轴125a延伸的调色剂舀取部件125b。调色剂舀取部件125b由具有柔性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片形成并与调色剂搅拌器125的旋转轴125a平行地附接到两端。

[0076] 调色剂排出装置122将调色剂存储容器121中的调色剂从调色剂排出口123分配到显影罐111，并且由调色剂输送叶片122a和调色剂排出装置旋转轴122b的螺旋杆以及调色剂排出装置旋转齿轮122c形成，如图3中所示。调色剂排出装置122通过未示出的调色剂排出装置驱动马达旋转驱动。关于螺旋杆的螺旋方向，调色剂输送叶片122a被设计为使得调色剂能相对于调色剂排出装置旋转轴122b的轴向方向从调色剂排出装置122的两端朝着调色剂排出口123输送。

[0077] 调色剂排出装置分隔壁124设置在调色剂排出装置122与调色剂搅拌器125之间。此壁能够将由调色剂搅拌器125以适当量舀取的调色剂保持和保留在调色剂排出装置122周围。

[0078] 如图2中所示，当调色剂搅拌器125通过其沿箭头Z的方向的旋转而朝着调色剂排出装置122搅拌并舀起调色剂时，因为舀取部件125b由于其柔性而变形并在调色剂存储容器121的内壁上滑动，所以调色剂舀取部件125b旋转，从而朝着调色剂排出装置122侧供应调色剂。然后，调色剂排出装置122转动以便将所供应的调色剂引导到调色剂排出口123。

[0079] 接下来，将参照附图对显影装置2进行描述。

[0080] 图4是显示显影装置2的构造的剖面图，而图5是沿图4中的平面A1-A2截取的剖面图。

[0081] 如图4中所示，显影装置2具有布置在显影罐111内部以便与感光鼓3相对的显影辊114并且将调色剂从该显影辊114供应到感光鼓3表面以使形成在感光鼓3的表面上的静电潜像可视(显影)。

[0082] 如图4和图5中所示，除了显影辊114之外，显影装置2还包括显影罐111、显影罐盖115、调色剂供应口115a、刮墨叶片116、第一输送构件112、第二输送构件113、分隔板(分隔壁)117、调色剂浓度检测传感器119和搅拌器118。

[0083] 显影罐111是用于保持含有调色剂和载体的显影剂的容器。显影罐111包括显影辊114、第一输送构件112、第二输送构件113、搅拌器118等。这里，本实施例中的载体是提供磁力的磁性载体。

[0084] 第一输送构件112与第二输送构件113之间的分隔板117布置在显影罐111中。分隔板117平行于第一输送构件112和第二输送构件113的轴向方向(布置每个旋转轴的方向)延伸。显影罐111的内部通过分隔板117分成两个部分，即第一输送通道P和第二输送通道Q，第一输送构件112布置在该第一输送通道中，而第二输送构件113布置在该第二输送通道中。

[0085] 如图4中所示，可取下的显影罐盖115布置在显影罐111的顶部。此显影罐盖115形成有用于将未使用的调色剂接收到显影罐111中的调色剂供应口115a。

[0086] 分隔板117被布置为使得其末端相对于第一输送构件112和第二输送构件113的轴向方向与显影罐111的相应内壁面间隔开。由此，显影罐111具有在第一输送构件112和第二输送构件113的两轴向端附近、在第一输送通道P与第二输送通道Q之间连通的连通路径。

[0087] 在下文的描述中，如图5中所示，将相对于箭头X的方向形成在下游侧的连通路径命名为第一连通路径a，而将相对于箭头Y的方向形成在下游侧的连通路径命名为第二连通路径b。

[0088] 第一输送构件112和第二输送构件113被布置为使得它们的轴线彼此平行，而它们的外周侧横过分隔板117彼此相对，并沿相反的方向旋转。也就是说，第一输送构件112沿箭头X的方向输送显影剂，而第二输送构件113沿箭头Y的方向输送显影剂，箭头Y的方向与箭头X的方向相反，如图5中所示。

[0089] 显影辊114是旋转磁辊，通过未示出的装置绕显影辊114的轴线旋转驱动，在其表面上吸引并承载显影罐111中的显影剂，并且将承载在其表面上的显影剂中所含有的调色剂供应到感光鼓3。此显影辊114平行并远离感光鼓3布置，由此以与感光鼓3相对，如图4中所示。

[0090] 通过显影辊114输送的显影剂与感光鼓3在辊表面与鼓表面最接近的区域中形成接触。此接触区形成显影箝夹部N。当将显影偏压从连接到显影辊114的未示出电源施加到显影辊114时，包含在显影辊114表面上的双组分显影剂中的调色剂在显影箝夹部N处供应到感光鼓3表面上的静电潜像。

[0091] 刮墨叶片(层厚调节叶片)116布置在靠近显影辊114的表面的位置处。

[0092] 刮墨叶片116是矩形板状构件，平行于显影辊114的轴线延伸的方向(轴向方向)布置。刮墨叶片116沿其一个纵向侧通过显影罐111竖直支撑在显影辊114之下，而相对的纵向边缘与显影辊114表面间隔预定间隙定位。此刮墨叶片116可由不锈钢制成，或者可由铝、合成树脂等形成。

[0093] 在第二输送构件113竖直下方的位置处，调色剂浓度检测传感器119附接在显影罐111的底部上，该调色剂浓度检测传感器119的传感器表面暴露于显影罐111的内部。调色剂浓度检测传感器119电连接到未示出的调色剂浓度控制器。此调色剂浓度控制器根据由调色剂浓度检测传感器119检测的调色剂浓度的测量值来控制关联成分，以便通过旋转驱动调色剂排出装置122来将调色剂从调色剂排出口123供应到显影罐111中。

[0094] 当调色剂浓度控制器判定来自调色剂浓度检测传感器119的调色剂浓度的测量值低于设定的调色剂浓度等级时，控制器向用于旋转驱动调色剂排出装置122的驱动器发送控制信号，以便旋转驱动调色剂排出装置122。调色剂浓度检测传感器119可使用典型的调色剂检测传感器。示例包括透射光检测传感器、反射光检测传感器、磁导率检测传感器等。在这些传感器中，磁导率检测传感器是优选的。

[0095] 磁导率检测传感器连接到未示出的电源。此电源向磁导率检测传感器施加用于驱动磁导率检测传感器的驱动电压和用于将调色剂浓度的检测结果输送到控制器的控制电压。通过控制器来控制电压从电源向磁导率检测传感器的施加。磁导率检测传感器是接收控制电压的施加并将调色剂浓度的检测结果作为输出电压输出的传感器。由于传感器基本上在输出电压的中间范围中是灵敏的，所以将所施加的控制电压调节为围绕此范围产生输出电压。在市场上发现了此类型的磁导率检测传感器，示例包括TS-L，TS-A，TS-K(所有这些都是TDK公司的产品的商品名称)等。

[0096] 此外，如图1中所示，存储在调色剂供应装置22中的调色剂通过调色剂输送机构102和调色剂供应口115a而被输送到显影罐111中，从而被供应到显影罐111中。

[0097] 如图5中所示，第一输送构件112由螺旋杆和第一输送齿轮112c构成，该螺旋杆由螺旋形第一输送叶片(螺旋叶片)112a和第一旋转轴112b形成。如图5中所示，第二输送构件113由螺旋杆和第二输送齿轮113c构成，该螺旋杆由螺旋形第二输送叶片(螺旋叶片)113a和第二旋转轴113b形成。第一输送构件112和第二输送构件113通过诸如马达等驱动装置(未示出)旋转驱动，以分别在第一输送通道P和第二输送通道Q中搅拌和输送显影剂。

[0098] 更具体地，在第一输送通道P中，显影剂通过第一输送构件112沿箭头X的方向搅拌并输送以到达第一连通路径a。到达第一连通路径a的显影剂通过第一连通路径a输送到第二输送通道Q。

[0099] 另一方面，在第二输送通道Q中，显影剂通过第二输送构件113沿箭头Y的方向搅拌并输送以到达第二连通路径b。然后，到达第二连通路径b的显影剂通过第二连通路径b输送到第一输送通道P。

[0100] 也就是说，第一输送构件112和第二输送构件113搅拌显影剂同时沿相反的方向输送该显影剂。

[0101] 这样，显影剂在显影罐111中沿第一输送通道P、第一连通路径a、第二输送通道Q和第二连通路径b以所述顺序循环移动。在此配置中，显影剂通过旋转显影辊114的表面承载并吸引，同时在第二输送通道Q中输送，而所吸引的显影剂中的调色剂在朝着感光鼓3移动时被连续消耗。

[0102] 为了对调色剂的此消耗进行补偿，将未使用的调色剂从调色剂供应口115a供应到第一输送通道P中。对所供应的调色剂被搅拌并与先前存在于第一输送通道P中的显影剂混合。

[0103] 接下来，将参照附图对第一输送构件112和搅拌器118进行详细描述。

[0104] 图6显示了在第一输送构件112和搅拌器118组装之前的状态，显示了第一输送构件112和搅拌器118的个体构造。

[0105] 图7是沿图4中的平面B1-B2截取的剖面图，显示了在第一输送构件112和搅拌器118已组装之后的状态。图7显示了搅拌器118和第一输送构件112的螺旋叶片112ab以相同的旋转速率整体旋转的状态。

[0106] 图8显示了第一搅拌器118和第一输送构件112的螺旋叶片112ab以不同的旋转速率旋转，因此在搅拌器118的旋转与螺旋叶片112ab的旋转之间存在相差的状态。

[0107] 如图5中所示，第一输送构件112由螺旋杆和第一输送齿轮112c构成，该螺旋杆由螺旋形第一输送叶片(螺旋叶片)112a和第一旋转轴112b形成。第一输送构件112通过诸如马达等驱动装置(未示出)旋转驱动，以搅拌和输送显影剂。

[0108] 如图5和图6中所示，第一输送叶片112a由设置在第一旋转轴112b的外周上的第一螺旋叶片112aa和第二螺旋叶片112ab形成。

[0109] 第二输送叶片112ab与第一螺旋叶片112aa形成在相同的轴线上，具有与第一螺旋叶片112aa相同的螺距并具有比第一螺旋叶片112aa更小的直径。在本实施例中，第一螺旋叶片112aa和第二螺旋叶片112ab连续形成。

[0110] 第二螺旋叶片112ab被构造为当第一输送构件112已安装在显影罐111中时定位在调色剂供应口115a之下。第二螺旋叶片112ab的半径被形成为是第一内螺旋叶片112aa的半径的0.9倍。

[0111] 如图5和图6中所示，搅拌器118包括沿第二螺旋叶片112ab的外周形成的圆形螺旋叶片(圆形螺旋)118a、支撑圆形螺旋叶片118a的搅拌器旋转轴118b以及搅拌器驱动齿轮118c，并且被布置为使得圆形螺旋叶片(圆形螺旋)118a能在调色剂供应口115a之下旋转。此外，搅拌器118与第一输送构件112同轴布置并沿与第一输送构件112的旋转方向相同的方向被旋转驱动并且独立于第一输送构件112被驱动。

[0112] 为搅拌器旋转轴118b同轴设置旋转支撑第一旋转轴112b的一端112b1(图6)的轴承部118d(图5和图6)，以便消除搅拌器旋转轴118b与第一旋转轴112b之间的旋转速率差。

[0113] 圆形螺旋叶片118a被构造为当搅拌器118已安装在显影罐111中时定位在调色剂供应口115a之下。

[0114] 此外，圆形螺旋叶片118a被构造为使得其螺距与第一输送构件112的第二螺旋叶片112ab的螺距相同并且第二螺旋叶片112ab布置在圆形螺旋叶片118a的内径内部。更具体地，圆形螺旋叶片118a被构造为在其内圆中内接第二螺旋叶片112ab的外周。利用此构造，可以使圆形螺旋叶片118a和第二螺旋叶片112ab整体和连续布置。

[0115] 此外，圆形螺旋叶片118a的外径被形成为等于第一输送构件112的第一螺旋叶片112aa的外径。

[0116] 在本实施例中，如图7中所示，正常情况下搅拌器118被控制为与第一输送构件112的第二螺旋叶片112ab整体地并沿相同方向以相同旋转速率旋转。另一方面，当诸如添加调色剂等而需要增强所添加的调色剂和显影剂的搅拌和混合性能时，将搅拌器118控制为沿相对于第一输送构件112的旋转方向相反的方向旋转。也就是说，将搅拌器118控制为沿相对于第一输送构件112相反的方向旋转或停止。

[0117] 接下来，将参照附图对通过本发明的显影装置2对显影罐111内的显影剂进行的搅拌和输送进行详细描述。

[0118] 在本实施例的图像形成设备100中，当没有调色剂供应到显影装置2时，搅拌器118的圆形螺旋叶片118a和第一输送构件112的第二螺旋叶片112ab被定位为形成如图7中所示的完整和连续的几何结构。此几何结构中的第一输送构件112和搅拌器118被控制为沿相同的方向以相同的旋转速率整体旋转。

[0119] 由此，在第一输送通道P中，搅拌器118的圆形螺旋叶片118a和第一输送构件112的第二螺旋叶片112ab整体形成连续的螺旋叶片结构，从而在显影剂的输送期间不太可能出现不规则的流动，由此可以减小显影剂的输送期间显影剂上的应力。

[0120] 另一方面，当将调色剂添加到显影装置2时，必须增强所添加的调色剂和已存在的显影剂的搅拌和混合性能，从而将搅拌器118控制为沿与第一输送构件112的旋转方向相反的方向旋转。在本实施例中，搅拌器118沿与第一输送构件112的旋转方向相反的方向旋转。

[0121] 由此，在第一输送通道P中，圆形螺旋叶片118a沿与第二螺旋叶片112ab的旋转方向相反的方向旋转，从而在圆形螺旋叶片118a与第二螺旋叶片112ab之间产生并作用在显影剂上的剪力增加，由此能够提高显影剂的搅拌和混合性能。此外，当第二螺旋叶片112ab输送显影剂时，通过圆形螺旋叶片118a能抑制调色剂的松块在漂浮在显影剂的顶表面(显影剂表面)上时而被输送。因此，可以有效地防止未充分带电的调色剂供给到显影辊。

[0122] 根据如上构造的本发明，在图像形成设备100的显影装置2中，在第一输送通道P中与第一输送构件112同轴布置并且能独立于第一输送构件112旋转的搅拌器118设置在调色剂供应口115a之下，而圆形螺旋叶片118a作为搅拌器118的一部分环绕第一输送构件112的第二螺旋叶片112ab的外周设置。因此，可以利用节省间距的构造提高所添加的调色剂和显影剂的混合和搅拌性能并且有效地防止未充分带电的调色剂供给到显影辊。

[0123] 也就是说，由于在本实施例中，能够将已通过显影装置2充分搅拌并因而带电的调色剂供应到显影辊，所以在图像形成设备100中可以提供没有图像模糊和图像密度下降的更好图像。

[0124] 此外，根据本实施例，包括第一螺旋叶片112aa和第二螺旋叶片112ab的第一输送构件112被构造为通过将第二螺旋叶片112ab与搅拌器118的圆形螺旋叶片118a结合而形成螺旋叶片几何结构，同时圆形螺旋叶片118a被形成为与第一螺旋叶片112aa具有相同的外径。由此，在显影剂的输送期间，不太可能出现不规则的流动，从而可以减小显影剂上的应力。

[0125] 尽管结合了将本发明的显影装置2应用于图1中所示的图像形成设备100的示例对上述实施例进行了描述，但是只要是使用包括位于显影罐内的第一显影通道和第二显影通道、并通过第一输送构件和第二输送构件在搅拌的同时输送显影剂的显影装置的图像形成设备，那么本发明就能扩展到任意其它的图像形成设备等，而不限于具有上述构造的图像形成设备和复印机。

[0126] 至此所述，本发明不限于上述实施例，在所附权利要求的范围内能作出各种变化。也就是说，通过在不偏离本发明的精神和范围的情况下适当修改的技术方法的组合而获得的任何具体方式都应包含在本发明的技术范围中。