顯影裝置以及具有該顯影裝置的圖像形成裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種顯影裝置和具有該顯影裝置的圖像形成裝置，顯影裝置具有：顯影劑載體，配置在箱體上，被驅動而轉動，周面承載顯影劑；箱體內的顯影劑傳送通路；具有：一個傳送通路，供顯影劑沿顯影劑載體朝第1方向傳送；另一個傳送通路，沿著一個傳送通路設置，供顯影劑沿與第1方向相反的第2方向傳送，在這兩個傳送通路之間循環傳送顯影劑；顯影劑傳送部件，設置在一個傳送通路上，被驅動而轉動，沿第1方向傳送顯影劑，將顯影劑其提供給顯影劑載體。層厚限制部件，與顯影劑載體的周面隔開一定間隔配置，限制提供給顯影劑載體的調色劑的層厚。顯影劑載體的圓周速度Vd和顯影劑傳送部件的圓周速度Vs之比滿足1.3≤Vd／Vs≤5.0。
【專利說明】顯影裝置以及具有該顯影裝置的圖像形成裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種顯影裝置以及具有該顯影裝置的圖像形成裝置，其中，所述顯影裝置利用單組份顯影劑使形成在圖像載體上的靜電潛像顯影。
【背景技術】
[0002]人們公知采用如下一種技術的顯影裝置:該顯影裝置用于打印機等圖像形成裝置，利用單組份顯影劑使形成在圖像載體上的靜電潛像顯影。該顯影裝置具有:顯影劑載體，其內裝有固定磁鐵；層厚限制部件，由其限制形成在該顯影劑載體上的顯影劑層的厚度；顯影劑傳送部件，由其將顯影劑提供給顯影劑載體。
[0003]在上述顯影裝置中，在顯影劑載體和顯影劑傳送部件相面對的位置，顯影劑載體的圓周速度被設定為在顯影劑傳送部件的圓周速度的5倍以上。
[0004]如上述顯影裝置，在顯影劑載體的圓周速度被設定為在顯影劑傳送部件的圓周速度的5倍以上，換言之，顯影劑傳送部件的圓周速度被設定為不足顯影劑載體的圓周速度的5分之I時，能夠降低對顯影劑的壓力。但此時，有時出現經顯影劑傳送部件向顯影劑載體所提供的顯影劑產生不足的問題。
[0005]尤其是在顯影劑傳送部件具有圍繞轉軸設置的螺旋葉片而呈螺旋桿形狀時，在螺旋葉片部分顯影劑的供給量較多，而在轉軸部分顯影劑的供給量則出現不足。這樣，有時會出現如下問題:在層厚限制部件的背面的部分位置顯影劑的供給量出現差異，使圖像上產生豎條紋狀色差。
[0006]另外，為了將更多的顯影劑經顯影劑傳送部件提供給顯影劑載體而將顯影劑傳送部件的圓周速度提高很多，則會使大量的顯影劑滯留在層厚限制部件的背面。此時會出現如下問題:顯影劑的劣化程度加劇，另外顯影器的驅動扭矩增大。
【發明內容】
[0007]為了解決上述問題， 申請人:提出了本發明，本發明的目的在于提供如下一種顯影裝置以及具有該顯影裝置的圖像形成裝置:尤其是在將單組份顯影劑經顯影劑傳送部件提供給顯影劑載體時，所述顯影裝置既能夠防止隨著顯影劑的供給不足而出現的圖像缺陷又能防止顯影劑劣化。
[0008]本發明的一個實施方式所涉及的顯影裝置具有箱體、顯影劑載體、所述箱體內的顯影劑傳送通路、顯影劑傳送部件、層厚限制部件。由箱體收裝單組份顯影劑。顯影劑載體配置在所述箱體上，被驅動而轉動，由其周面承載所述顯影劑。顯影劑傳送通路具有:一個傳送通路，供所述顯影劑沿著所述顯影劑載體朝第I方向被傳送；另一個傳送通路，其沿著所述一個傳送通路設置，供顯影劑沿著與所述第I方向相反的第2方向被傳送，所述顯影劑在所述一個傳送通路和所述另一個傳送通路之間被循環傳送。顯影劑傳送部件設置在所述一個傳送通路上，被驅動而轉動，沿著第I方向傳送所述顯影劑，而且將所述顯影劑提供給所述顯影劑載體。層厚限制部件與所述顯影劑載體的所述周面隔開一定間隔而配置，限制提供給所述顯影劑載體的所述顯影劑的層厚。另外，所述顯影劑載體的圓周速度Vd和所述顯影劑傳送部件的圓周速度Vs這樣設定:使圓周速度之比Vd/Vs滿足1.3 < Vd /Vs ( 5.0。
[0009]本發明的另一個實施方式所涉及的圖像形成裝置具有顯影裝置、圖像載體、轉印裝置。顯影裝置具有箱體、顯影劑載體、所述箱體內的顯影劑傳送通路、顯影劑傳送部件、層厚限制部件。由箱體收裝單組份顯影劑。顯影劑載體配置在所述箱體上，被驅動而轉動，由其周面承載所述顯影劑。顯影劑傳送通路具有:一個傳送通路，供所述顯影劑沿著所述顯影劑載體朝第I方向被傳送；另一個傳送通路，其沿著所述一個傳送通路設置，供顯影劑沿著與所述第I方向相反的第2方向被傳送，所述顯影劑在所述一個傳送通路和所述另一個傳送通路之間被循環傳送。顯影劑傳送部件設置在所述一個傳送通路上，被驅動而轉動，沿著第I方向傳送所述顯影劑，而且將所述顯影劑提供給所述顯影劑載體。層厚限制部件與所述顯影劑載體的所述周面隔開一定間隔而配置，限制提供給所述顯影劑載體的所述顯影劑的層厚。另外，所述顯影劑載體的圓周速度Vd和所述顯影劑傳送部件的圓周速度Vs這樣設定:使兩者之間的圓周速度之比Vd/Vs滿足1.3≤Vd / Vs ^ 5.00在圖像載體的表面上形成靜電潛像，由所述顯影劑載體提供所述顯影劑。由轉印裝置將圖像從所述圖像載體轉印到紙張上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是表示本發明的一個實施方式的圖像形成裝置的外觀的立體圖。
[0011]圖2是表示本發明的一個實施方式的圖像形成裝置的內部結構的剖面圖。
[0012]圖3是表示本發明的一個實施方式的顯影裝置的剖面圖。
[0013]圖4是表示本發明的一個實施方式的顯影裝置的俯視圖。
[0014]圖5是表示本發明的一個實施方式的顯影裝置的補給調色劑的狀態的示意圖。
[0015]圖6是表示本發明的一個實施方式的顯影裝置的第I攪拌螺旋桿的放大立體圖。
【具體實施方式】
[0016]下面參照附圖詳細說明本發明的實施方式。圖1是表示本發明的一個實施方式的圖像形成裝置I的外觀的立體圖。另外，圖2是表示本發明的一個實施方式的圖像形成裝置I的內部結構的側剖面圖。這里，將黑白打印機作為圖像形成裝置I進行例示，但是，圖像形成裝置也可以為復印機、傳真裝置或者具有這些裝置的功能的復合機，另外還可以為形成彩色圖像的圖像形成裝置。
[0017]圖像形成裝置I具有:主體殼體10，其具有大致呈長方體形狀的箱體結構；圖像形成部30，其被收裝在該主體殼體10內；定影部40 ;調色劑盒50 ;供紙部90。
[0018]主體殼體10的前表面一側具有前蓋11,后表面一側具有后蓋12。打開前蓋11時可以使調色劑盒50露出在前表面一側。這樣，在調色劑用完時使用者能夠將調色劑盒50從主體殼體10的前表面一側取出。在處理卡紙或者設備維護時打開后蓋12。在打開后蓋12是，能夠將圖像形成部30和定影部40的各單元從主體殼體10的后表面一側取出。另外，在主體殼體10的側表面分別設有左蓋12L (圖1)和位于與左蓋12L相反一側的右蓋(圖1中未表示)，該左蓋12L和該右蓋沿著鉛直方向延伸。在左蓋12L的前側部分設有用于將空氣吸進主體殼體10內的吸氣口 12La。另外，主體殼體10的上表面具有用于排出圖像形成后的紙張的出紙部13。在由前蓋11、后蓋12、左蓋12L、右蓋以及出紙部13所劃定的內部空間S (圖2)中收裝有進行圖像形成處理的各種裝置。
[0019]圖像形成部30用于進行如下圖像形成處理:在由供紙部90所送出的紙張上形成調色劑圖像。圖像形成部30具有感光鼓31 (圖像載體)以及配置在該感光鼓31周圍的充電裝置32、曝光裝置(圖2中未表示)、顯影裝置20、轉印輥34(轉印裝置)、清潔裝置35。圖像形成部30設置在左蓋12L和右蓋之間。
[0020]感光鼓31具有轉軸和以該轉軸為中心而轉動的圓筒面。在圓筒面上形成靜電潛像，另外，對應于該靜電潛像的調色劑圖像承載在該圓筒面上。作為感光鼓31，可以使用利用非晶硅(a-Si)系材料制成的感光鼓。
[0021]充電裝置32用于使感光鼓31的表面均勻帶電，具有與感光鼓31相抵接的充電輥。
[0022]清潔裝置35具有清潔刮板，用于清除轉印完調色劑圖像后附著在感光鼓31的周面上的調色劑，并且將該調色劑傳送到回收裝置。
[0023]曝光裝置32具有激光光源和反光鏡或者透鏡等光學器件，根據個人電腦等外部裝置所輸入的圖像數據發出已被調制的光而在感光鼓31的周面上形成靜電潛像。為了使形成在感光鼓31上的所述靜電潛像顯影而形成調色劑圖像，由顯影裝置20將調色劑提供給感光鼓31的周面。顯影裝置20具有顯影輥21、第I傳送螺旋桿24以及第2傳送螺旋桿23，其中，由顯影輥21承載提供給感光鼓31的調色劑，由第I傳送螺旋桿24以及第2傳送螺旋桿23在顯影容器210 (圖3)的內部邊攪拌顯影劑邊循環傳送該顯影劑。另外，后面會對本實施方式所涉及的顯影裝置20進行詳細說明。
[0024]轉印輥34用于將形成在感光鼓31的周面上的調色劑圖像轉印到紙張上。轉印輥34與感光鼓31的圓筒面相抵接，從而在兩者之間形成轉印夾持部。該轉印輥34被賦予與調色劑極性相反的轉印偏壓。定影部40用于將被轉印的調色劑圖像定影在紙張上的定影處理。定影部40具有:定影輥41，其內部具有加熱源；加壓輥42，其被壓接在該定影輥41上，由此在兩者之間形成定影夾持部。當轉印有調色劑圖像的紙張經過所述定影夾持部時，調色劑圖像經定影輥41加熱以及被加壓輥42推壓而定影在紙張上。
[0025]調色劑盒50用于儲存補充給顯影裝置20的調色劑。調色劑盒50具有:調色劑盒主體51，其為調色劑的主要儲存場所；筒狀部52，其從調色劑盒主體51的一個側表面的下部突出設置；蓋部件53，其用于蓋住調色劑盒主體51的另一側表面；轉動部件54，其收裝在調色劑盒的內部，用于傳送調色劑。通過驅動轉動部件54而使其轉動，就能將儲存在調色劑盒50內的調色劑從設置在筒狀部52的頭端下表面上的調色劑排出口 521提供到顯影裝置20內。另外，用于蓋住調色劑盒50上方的調色劑盒頂板50H位于出紙部13的下方(參照圖2)。
[0026]供紙部90具有供紙盒91，該供紙盒91用于收裝要被進行圖像形成處理的紙張(參照圖2)。該供紙盒91的一部分從主體殼體10的前表面再向前方突出。供紙盒91的被收裝在主體殼體10內的部分的上表面被供紙盒頂板91U蓋住。供紙盒91具有紙張收裝空間和抬升板等，其中，紙張收裝空間用于收裝層疊碼放的所述紙張，抬升板用于抬升層疊碼放的所述紙張，以方便供紙。在供紙盒91的后端側的上部設有紙張送出部91A。在該紙張送出部91A上設有供紙輥91B，該供紙輥91B用于將供紙盒91內的層疊碼放好的紙張中的最上層的紙張一張一張地送出。
[0027]為了傳送紙張，在主體殼體10內具有主傳送通路92F和翻轉傳送通路92B。主傳送通路92F從供紙部90的紙張送出部91A經圖像形成部30和定影部40，延伸到與主體殼體10的上表面的出紙部13面對設置的出紙口 14。在對紙張進行雙面印刷時，由翻轉傳送通路92B將已單面印刷的紙張送回到主傳送通路92F上的圖像形成部30的上游一側。
[0028]主傳送通路92F這樣延伸設置:其從下方朝上方穿過由感光鼓31和轉印輥34所形成的轉印夾持部。另外，在主傳送通路92F的比轉印夾持部還靠上游一側配置有一對調整輥93。紙張在一對調整輥93處停止片刻而被校正歪斜情況后，在進行圖像轉印的規定時刻再被送到所述轉印夾持部。在主傳送通路92F和翻轉傳送通路92B的適當位置配置多個用于傳送紙張的傳送輥，例如在出紙口 14的附近配置一對出紙輥94。
[0029]翻轉傳送通路92B形成在翻轉單元95的外側表面和主體殼體10的后蓋12的內表面之間。另外，在翻轉單元95的內側表面裝有轉印輥34、一對調整輥93的其中一個。后蓋12和翻轉單元95都能夠以設置在兩者下端的支點部121為支點而轉動。在翻轉傳送通路92B上發生卡紙時，可以打開后蓋12進行處理。在主傳送通路92F上發生卡紙時，或者在將感光鼓31的單元或顯影裝置20取出到外部時，不僅能夠打開后蓋12，還能夠打開翻轉單元95以進行處理。
[0030]下面詳細說明本實施方式所涉及的顯影裝置20。圖3是表示顯影裝置20的內部結構的剖面圖。另外，圖4是表示顯影裝置20的內部結構的俯視圖。顯影裝置20具有顯影容器210 (箱體)，該顯影容器210具有在一個方向(顯影輥21的軸線方向)上較長的箱形形狀。該顯影容器210具有內部空間220。在內部空間220中設有顯影輥21 (顯影劑載體)、第I攪拌螺旋桿23 (其他顯影劑傳送部件)、第2攪拌螺旋桿24 (顯影劑傳送部件)、調色劑補給口 25。在本實施方式中，作為單組份顯影方式，將含有磁性材料的調色劑作為顯影齊[J(磁性顯影劑)填充到該內部空間220中。調色劑在內部空間220內被攪拌傳送，為了使靜電潛像顯影，該調色劑不斷經顯影輥21提供給感光鼓31。
[0031]顯影輥21沿著顯影容器210的順長方向延伸設置且呈圓筒形狀。顯影輥21具有:套筒21S，其呈圓筒形狀且被驅動而轉動；磁鐵21M，其呈圓柱形狀且沿著顯影輥21的軸線方向固定配置在套筒21S的內部。套筒21S被未圖示的驅動機構驅動而沿著圖3中的箭頭D31所示方向轉動，磁性調色劑承載在其周面上。磁鐵21M為在套筒21S的內部，沿著套筒21S的圓周方向具有多個磁極的固定磁鐵。磁鐵21M具有4個磁極，S卩，SI極、NI極、S2極、N2極。在圖3中，包圍顯影輥21S的曲線MC表示由各磁極產生的磁力，在顯影輥21的半徑方向上以及在套筒21S的圓周方向上的分布情況。SI極配置在磁鐵21M的前上方位置上。作為限制極，SI極用于限制調色劑層。NI極配置在磁鐵21M的后上方位置上。作為顯影極，NI極具有將調色劑提供給感光鼓31的功能。N2極配置在磁鐵21M的前下方位置上。作為捕捉極，N2極具有將調色劑(從下方朝上方)上吸至顯影輥21上的功能。S2極配置在磁鐵21M的比NI極還靠近套筒21S的轉動方向上的下游一側且比N2極還靠近套筒21S的轉動方向上的上游一側位置上。S2極主要配置在磁鐵21M的后下方位置上。作為傳送極，S2極具有如下功能:將在NI極的作用下未移動到感光鼓31 —側的調色劑回收到顯影容器210中。承載在套筒21S上的調色劑被傳送到設置在顯影容器210上的開口部，提供給與該開口部相面對的感光鼓14。
[0032]顯影容器210的內部空間220被頂板蓋住，另外，該內部空間220還被沿著左右方向延伸的分隔板22劃分為在左右方向上較長的第I傳送通路221 (其他傳送通路)和第2傳送通路222 (—個傳送通路)。分隔板22的左右方向上的長度小于顯影容器210的左右方向上的長度，該分隔板22的左端和右端分別具有使第I傳送通路221和第2傳送通路222相連通的第I連通通路223和第2連通通路224。這樣，在內部空間220內形成從第I傳送通路221，經第I連通通路223、第2傳送通路222，到第2連通通路224這樣的循環路徑(顯影劑傳送通路)。在圖4中，調色劑在該循環路徑內沿著順時針被傳送。
[0033]調色劑補給口 25為穿設在所述頂板上的開口部，配置在第I傳送通路221的左端附近的上方(圖4)。調色劑補給口 25面對上述循環路徑而配置，具有將由調色劑盒50所補給的補給調色劑送進內部空間220內的功能。在本實施方式中，調色劑補給口 25例如由俯視時邊長為14mmX 8mm的開口構成。
[0034]第I攪拌螺旋桿23設置在第I傳送通路221上。第I攪拌螺旋桿23具有:第I轉軸23a ;第I螺旋葉片23b，其在該第I轉軸23a的圓周上突出設置成螺旋狀。第I攪拌板23在未圖示的驅動機構的驅動下以第I轉軸23a(圖3中的箭頭D33、圖4中的箭頭R2)為中心而轉動，這樣沿著圖4中的箭頭Dl所示方向傳送調色劑。第I攪拌螺旋桿23以越過調色劑補給口 25面對第I傳送通路221的位置的方式來傳送調色劑。這樣，第I攪拌螺旋桿23具有如下功能:將從調色劑補給口 25進入的新調色劑與在第I傳送通路221被傳送的調色劑混合，而后將混合后的調色劑轉送到第2傳送通路222 —側。另外，在本實施方式中，第I螺旋葉片23b的外徑為14mm，其軸線方向上的螺距被設定為20mm。所述螺距能夠根據第I攪拌螺旋桿23的傳送要求的不同而改變，但為了保障調色劑的傳送能力，優選其以15mm為下限。在第I攪拌螺旋桿23的調色劑傳送方向(箭頭Dl所示方向)上的下游一側設有第I轉送板23c 。第I轉送板23c為設置在第I轉軸23a上的板狀部件。第I轉送板23c與第I轉軸23a —起轉動，且朝著圖4中的箭頭D3所示方向將調色劑從第I傳送通路221轉送到第2傳送通路222。在本實施方式中，第I轉送板23c的軸線方向上的長度例如被設定為20mm。
[0035]第2攪拌螺旋桿24設置在第2傳送通路222上。第2攪拌螺旋桿24具有--第2轉軸24a (轉軸)；第2螺旋葉片24b (螺旋桿葉片)，其在該第2轉軸24a的圓周上突出設置成螺旋狀。第2攪拌板24在未圖示的驅動機構的驅動下以第2轉軸24a(圖3中的箭頭D32、圖4中的箭頭Rl)為中心而轉動，這樣沿著圖4中的箭頭D2所示方向傳送調色劑。第2攪拌螺旋桿24在第2傳送通路222內傳送調色劑，還將調色劑提供給顯影輥21。另外，在本實施方式中，第2螺旋葉片24b的外徑為14mm，其軸線方向上的螺距被設定為20mm。所述螺距能夠根據第2攪拌螺旋桿24的傳送要求的不同而改變，但為了保障調色劑的傳送能力，優選其以15mm為下限。
[0036]第2攪拌螺旋桿24配置在顯影輥21的前下方的位置上。即，第2攪拌螺旋桿24面對磁鐵21M的N2極而配置。隨著第2攪拌螺旋桿24的轉動(圖3中的箭頭D32)，調色劑經第2攪拌螺旋桿24被提供給套筒21S。第2攪拌螺旋桿24的轉軸24a位于套筒21S的轉動軸線的下方。還有，第2攪拌螺旋桿24的轉軸24a位于套筒21S周面的下端部的下方。在本實施方式中，向顯影輥21提供調色劑的路徑僅為經第2攪拌螺旋桿24提供調色劑這一路徑。第2攪拌螺旋桿24將調色劑從下方朝上方上推而向顯影輥21進行傳送，這樣將該調色劑提供給套筒21S。
[0037]在第2攪拌螺旋桿24的調色劑傳送方向(箭頭D2所示方向)上的下游一側設有第2轉送板24c。第2轉送板24c為設置在第2轉軸24a上的板狀部件。第2轉送板24c與第2轉軸24a —起轉動，且朝著圖4中的箭頭D4所示方向將調色劑從第2傳送通路222轉送到第I傳送通路221。在本實施方式中，第2轉送板24c的軸線方向上的長度例如被設定為 20mm。
[0038]顯影裝置20還具有層限制部件60 (層厚限制部件)和磁鐵板70 (相向磁鐵)。
[0039]層限制部件60配置在顯影輥21的前上方的位置上。層限制部件60沿著顯影輥21的軸線方向，面對顯影輥21(套筒21S)的周面而配置。詳細地講，層限制部件60面對顯影輥21的磁鐵21M的SI極而配置。層限制部件60是由磁性材料構成的板狀部件。層限制部件60呈如下矩形形狀:在垂直顯影輥21的轉動軸線的截面中，以朝向顯影輥21的方向為長邊。層限制部件60的頭端部與顯影輥21的套筒21S隔開一定間隔而配置。這樣，在所述頭端部和套筒21S之間形成層限制間隙G。層限制部件60用于限制由第2攪拌螺旋桿24上推至套筒21S上的調色劑的層厚。
[0040]磁鐵板70在層限制部件60的前側沿著層限制部件60配置。換言之，磁鐵板70配置在比層限制部件60還靠近顯影輥21的套筒21S的轉動方向(圖3中的箭頭D31)上的上游一側。在本實施方式中，磁鐵板70由具有板狀形狀的永久磁鐵構成。磁鐵板70大致呈如下矩形形狀:在垂直顯影輥331的轉動軸線的截面中，其沿著層限制部件60延伸設置。磁鐵板70固定在層限制部件60的下方部分上。磁鐵板70在與磁鐵21M的SI極相面對的位置上具有與SI極同極的S極的磁力。另外，磁鐵板70相對于磁鐵21M的SI極，在比所述S極遠的位置上具有N極。
[0041]這樣，在本實施方式中，磁鐵板70配置在比層限制部件60還靠近顯影輥21(套筒21S)的轉動方向上的上游一側。換言之，從顯影輥21的轉動方向上的上游一側朝下游一偵牝依次有磁鐵板70、層限制部件60面對顯影輥21而配置。
[0042]這樣，在本實施方式中，第2攪拌螺旋桿24朝套筒21S周面的面向下方的第I位置P1，將調色劑提供給套筒21S。另外，層限制部件60在套筒21S周面的面向上方且位于第I位置Pl上方的第2位置P2，限制套筒21S上的調色劑的厚度。此時，由于磁鐵21M的SI極和磁鐵板70的S極具有同極，因而在套筒21S和磁鐵板70之間產生相斥磁場。該相斥磁場被分為朝向套筒21S的轉動方向上的上游一側的磁場和朝向套筒21S的轉動方向上的下游一側的磁場。這樣，在套筒21S上被傳送且進入磁鐵板70下部的調色劑被賦予沿著套筒21S的周面移動的作用力。因此，在使調色劑層變薄的狀態下，能夠實現對調色劑層厚的限制。還有，未進入層限制部件60的層限制間隙G中的調色劑，在相斥磁場的作用下朝套筒21S的轉動方向上的上游一側移動。
[0043]參照圖4，所述調色劑盒50配置在顯影容器210的調色劑補給口 25的上方。調色劑盒50具有在內部傳送調色劑的調色劑傳送通路50a、轉動部件54、調色劑排出口 521。調色劑盒50這樣安裝在顯影裝置20上:調色劑盒50的順長方向(調色劑傳送通路50a形成方向)與顯影裝置20的順長方向(第I攪拌螺旋桿23的顯影劑傳送方向。箭頭Dl所示方向)互相垂直。[0044]調色劑排出口 521對應于顯影裝置20的調色劑補給口 25，設置在調色劑盒50的底部。轉動部件54具有軸部和以該軸部為中心而轉動的葉片部(參照圖2)，用于將調色劑傳送通路50a內的補給調色劑朝調色劑排出口 521進行傳送。從調色劑排出口 521下落的調色劑經調色劑補給口 25補充給顯影裝置20。
[0045]下面說明經調色劑補給口 25向顯影容器210補給新調色劑時過程。圖5是表示設置在顯影裝置20上的調色劑補給口 25和設置在調色劑盒50上的調色劑排出口 521附近的剖面圖。另外，為了方便說明，在圖5中，表示將調色劑盒50在水平方向上轉動90度。實際上，調色劑盒50內的轉動部件54朝紙面的近身端延伸設置，第I攪拌螺旋桿23和調色劑盒50內的轉動部件54的位置關系為相互垂直的關系。另外，圖6是表示第I攪拌螺旋桿23的一部分的放大立體圖。
[0046]從調色劑盒50的調色劑排出口 521提供的補給調色劑T2下落到第I傳送通路221中，與已有的調色劑Tl混合，被第I攪拌螺旋桿23沿著箭頭Dl所示方向傳送。此時，調色劑Tl、T2被攪拌、帶電。
[0047]第I攪拌螺旋桿23具有傳送能力限制部26，其位于調色劑補給口 25的調色劑傳送方向上的下游一側，用于部分限制顯影劑的傳送能力。在本實施方式中，傳送能力限制部26由第I攪拌螺旋桿23的沒有設置第I螺旋葉片23b的部分構成(參照圖6)。S卩，在調色劑傳送方向Dl上，第I螺旋葉片23b從第I攪拌螺旋桿23的上游一側一直形成到調色劑補給口 25處。在本實施方式中，傳送能力限制部26的軸線方向上的長度例如被設定為12mm。換言之，所設置的一部分第I轉軸23a相當于傳送能力限制部26。此時，傳送能力限制部26不具有在第I轉軸23a的軸線方向上的傳送顯影劑的能力。因此在第I傳送通路221內，從傳送能力限制部26的上游一側傳送來的調色劑開始滯留在該傳送能力限制部26。此時，這些調色劑滯留在緊靠傳送能力限制部26的上游一側，并且不斷累積到調色劑補給口 25面對第I傳送通路221的位置為止。這樣，在調色劑補給口 25的入口附近形成顯影劑的滯留部27。
[0048]補給調色劑T2從調色劑補給口 25得到補充，而使得內部空間220內的調色劑量增加時，滯留在該滯留部27的調色劑堵住(封住)調色劑補給口 25以阻止調色劑的繼續進入。之后，內部空間220內的調色劑被顯影輥21消耗而使滯留在滯留部27的調色劑減少時，堵著調色劑補給口 25的調色劑也減少，從而在滯留部27和調色劑補給口 25之間產生縫隙。這樣，補給調色劑T2再次從調色劑補給口 25進入內部空間220。這樣，在本實施方式中可采用以下調色劑補給形式、即所謂的體積補給型調色劑補給形式，其隨著滯留在滯留部27的調色劑的減少而調整補給調色劑的收裝量。
[0049]在使用單組份顯影劑的顯影裝置中，不需要像使用雙組份顯影劑時那樣攪拌兩種顆粒(調色劑和載體)。因此，為了減小對調色劑的壓力，使相當于第2攪拌螺旋桿24的本發明以外的傳送部件(后面稱為第3攪拌螺旋桿)以盡可能小的圓周速度轉動。尤其是將顯影輥21的圓周速度設定為第3攪拌螺旋桿的圓周速度的5倍以上時的情況較多。換言之，由于第3攪拌螺旋桿的圓周速度被設定成不足顯影輥21的圓周速度的5分之1，因而能夠減小對顯影劑的壓力。但此時，有時會出現經第3攪拌螺旋桿向顯影輥21所提供的調色劑產生不足的問題。
[0050]尤其是在第3攪拌螺旋桿與第2攪拌螺旋桿24同樣具有圍繞轉軸設置螺旋葉片的螺旋桿形狀時，在螺旋葉片部分，顯影劑的供給量較多，而在轉軸部分，顯影劑的供給則不足。這樣，導致如下問題出現:在層限制部件60的背面的部分位置顯影劑的量出現差異，使圖像上產生豎條紋狀色差。還有，如本實施方式所述，在層限制部件60的上游一側配置磁鐵板70時，在磁鐵板70的磁力作用下，周圍的顯影劑不能沿著顯影輥21的軸線方向移動，從而導致所述顯影劑的量的差異更加明顯。
[0051]另外，為了將更多的顯影劑經第3攪拌螺旋桿提供給顯影輥21而將第3攪拌螺旋桿的圓周速度提高很多時，則會使大量的顯影劑滯留在層限制部件60的背面。此時會出現如下問題:顯影劑的劣化程度加劇，另外顯影裝置20的驅動扭矩增大。
[0052]為了解決上述問題，在本實施方式中，適當地設定顯影輥21的圓周速度Vd和第2攪拌螺旋桿24的圓周速度Vs之比。尤其是在本實施方式中，以顯影劑載體的圓周速度為Vd，以顯影劑傳送部件的圓周速度為Vs，將圓周速度之比設定為滿足1.3≤Vd / Vs ^ 5.00這樣，能夠經第2攪拌螺旋桿24向顯影輥21提供充足的調色劑，防止被層限制部件60限制的顯影劑的量出現不均勻。另外，能夠防止:經第2攪拌螺旋桿24向顯影輥21提供過量的調色劑，在層限制部件60的周圍對調色劑造成過大的壓力所造成的調色劑劣化程度的加劇。
[0053]下面根據實施例說明本實施方式，但是本實施方式并不局限于下述實施例。另外，后面的各實施例都是在下述實驗條件下進行的。
[0054]實驗條件如下。
[0055].感光鼓31:0PC感光鼓 [0056].感光鼓31的圓周速度:146mm/sec
[0057].層限制間隙G:0.3mm
[0058].顯影偏壓AC成分:方波振幅1.7Kv、占空比50%
[0059]顯影偏壓DC成分:270V
[0060].感光鼓31的表面電位(背景部/圖像部):430V/30V
[0061].顯影棍21的直徑:16mm
[0062].感光鼓31的直徑:24mm
[0063].磁性調色劑的平均顆粒直徑:6.8 μ m (D50)
[0064]在表1中表示對顯影輥21的圓周速度Vd和第2攪拌螺旋桿24的圓周速度Vs的圓周速度之比Vd/Vs評價后的實驗I的結果。
[0065]【表1】
【權利要求】
1.一種顯影裝置，其特征在于，具有箱體、顯影劑載體、所述箱體內的顯影劑傳送通路、顯影劑傳送部件、層厚限制部件， 由所述箱體收裝單組份顯影劑， 所述顯影劑載體配置在所述箱體上，被驅動而轉動，由其周面承載所述顯影劑， 所述顯影劑傳送通路具有: 一個傳送通路，供所述顯影劑沿著所述顯影劑載體朝第I方向被傳送； 另一個傳送通路，其沿著所述一個傳送通路設置，供顯影劑沿著與所述第I方向相反的第2方向被傳送， 所述顯影劑在所述一個傳送通路和所述另一個傳送通路之間被循環傳送， 所述顯影劑傳送部件設置在所述一個傳送通路上，被驅動而轉動，沿著第I方向傳送所述顯影劑，而且將所述顯影劑提供給所述顯影劑載體， 所述層厚限制部件與所述顯影劑載體的所述周面隔開一定間隔而配置，限制提供給所述顯影劑載體的所述顯影劑的層厚， 所述顯影劑載體的圓周速度Vd和所述顯影劑傳送部件的圓周速度Vs這樣設定:使圓周速度之比Vd/Vs滿足1.3 < Vd / Vs ^ 5.0ο
2.根據權利要求1所述的顯影裝置，其特征在于， 所述顯影劑載體的圓周速度Vd和所述顯影劑傳送部件的圓周速度Vs這樣設定:使圓周速度之比Vd/Vs滿足2.0≤ Vd / Vs ≤ 5.00
3.根據權利要求1所述的顯影裝置，其特征在于， 所述顯影劑載體的圓周速度Vd和所述顯影劑傳送部件的圓周速度Vs這樣設定:使圓周速度之比Vd/Vs滿足L 3≤Vd / Vs≤4.0ο
4.根據權利要求1所述的顯影裝置，其特征在于， 所述顯影劑傳送部件在與所述顯影劑載體相面對的區域內，由下方朝上方轉動的同時，將所述顯影劑提供給所述顯影劑載體。
5.根據權利要求1所述的顯影裝置，其特征在于， 所述顯影劑傳送部件具有轉軸和圍繞所述轉軸而形成的螺旋桿葉片。
6.根據權利要求1所述的顯影裝置，其特征在于， 所述顯影劑為磁性顯影劑， 所述顯影裝置還具有相向磁鐵，所述相向磁鐵配置在比所述層厚限制部件還靠近所述顯影劑載體的轉動方向上的上游一側，與所述顯影劑載體的所述周面隔開一定間隔而配置。
7.根據權利要求1所述的顯影裝置，其特征在于， 所述顯影裝置具有: 補給口，由其接收所補給的所述顯影劑； 其他顯影劑傳送部件，其設置在所述另一個傳送通路上，被驅動而轉動，將由所述補給口補給的所述顯影劑沿著所述第2方向傳送，而且將所述顯影劑朝所述一個傳送通路進行轉送。
8.根據權利要求7所述的顯影裝置，其特征在于， 所述其他顯影劑傳送部件具有螺旋葉片，所述螺旋葉片在所述第2方向上，從上游一側一直延伸到所述補給口。
9.一種圖像形成裝置，其特征在于，具有顯影裝置、圖像載體、轉印裝置， 所述顯影裝置具有箱體、顯影劑載體、所述箱體內的顯影劑傳送通路、顯影劑傳送部件、層厚限制部件， 由所述箱體收裝單組份顯影劑， 所述顯影劑載體配置在所述箱體上，被驅動而轉動，由其周面承載所述顯影劑， 所述顯影劑傳送通路具有: 一個傳送通路，供所述顯影劑沿著所述顯影劑載體朝第I方向被傳送； 另一個傳送通路，其沿著所述一個傳送通路設置，供顯影劑沿著與所述第I方向相反的第2方向被傳送， 所述顯影劑在所述一個傳送通路和所述另一個傳送通路之間被循環傳送， 所述顯影劑傳送部件設置在所述一個傳送通路上，被驅動而轉動，沿著第I方向傳送所述顯影劑，而且將所述顯影劑提供給所述顯影劑載體， 所述層厚限制部件與所述顯影劑載體的所述周面隔開一定間隔而配置，限制提供給所述顯影劑載體的所述顯影劑的層厚， 所述顯影劑載體的圓周速度Vd和所述顯影劑傳送部件的圓周速度Vs這樣設定:使圓周速度之比Vd/Vs滿足1.3≤Vd / Vs≤5.0， 并且，還具有圖像載體，其表面上形成靜電潛像，由所述顯影劑載體提供所述顯影劑，以及轉印裝置，由所述轉印裝置將圖像從所述圖像載體轉印到紙張上。
10.根據權利要求9所述的圖像形成裝置，其特征在于， 所述顯影劑載體的圓周速度Vd和所述顯影劑傳送部件的圓周速度Vs這樣設定:使圓周速度之比Vd/Vs滿足2.0 < Vd / Vs ^ 5.00
【文檔編號】G03G15/00GK103838112SQ201310585615
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月19日 優先權日:2012年11月22日
【發明者】清水保, 岡田靜, 四辻剛史, 山口晃史 申請人:京瓷辦公信息系統株式會社