准确控制调色剂的补给量的调色剂盒、显影装置以及图像形成装置的制作方法

专利名称：准确控制调色剂的补给量的调色剂盒、显影装置以及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及设于图像形成装置的调色剂盒，特别是能够准确控制 调色剂的补给量的调色剂盒、显影装置以及图像形成装置。
背景技术：
利用静电电子写真方式的图像形成装置是一般经过带电工序、曝 光工序、显影工序、转印工序、定影工序、清洁工序和除电工序而在 记录用纸上形成图像的装置。在带电工序中，通过带电装置使被旋转 驱动的感光鼓的表面均匀带电。在曝光工序中，通过曝光装置向处于 带电状态的感光鼓表面照射激光，形成与图像信息对应的静电潜像。 在显影工序中，通过显影装置使形成在感光鼓表面的静电潜像显影而 形成调色剂像。在转印工序中，通过转印装置将形成在感光鼓表面的 调色剂像转印到记录用纸上。在定影工序中，通过定影装置，通过对 转印的调色剂像进行加热和加压从而将该调色剂像定影在记录用纸 上。在清洁工序中，通过清洁装置，在调色剂像转印后除去残留在感 光鼓表面上的调色剂，净化感光鼓表面。这时除去的调色剂被回收到 规定的回收部。在除电工序中，通过除电装置，将残留在被净化的感 光鼓表面的残留电荷除去，为下一次图像形成做准备。
在这样的图像形成装置中，作为显影剂使用仅由调色剂构成的单 组分显影剂或由调色剂和载体构成的双组分显影剂而将静电潜像显 影。单组分显影剂从不需要用于将调色剂和载体均匀混合的搅拌机构 的方面看，具有显影装置结构简单，能够使显影装置小型化的优点， 但是具有调色剂的带电量难以稳定化的缺点。另一方面，双组分显影 剂从需要用于将调色剂和载体均匀混合的搅拌机构的方面看，具有显 影装置的结构复杂，显影装置大型化的缺点，但是由于具有对调色剂 的带电量的稳定性和对于高速设备的适应性优异的优点，所以在高速图像形成装置和彩色图像形成装置中广泛使用。
近年来，为了满足客户对节能化和高画质的要求，软化温度低，
体积平均粒径为5Pm 9um程度的小粒径调色剂被广泛使用。这样 的小粒径调色剂能够低温定影，另外由于高清晰度和颗粒感降低效果 优异，所以容易实现高画质。
显影剂中的调色剂由于每次显影操作都会被消耗，在显影装置上 设置用于根据调色剂的消耗量来对显影装置内补给调色剂的调色剂 盒。在现有的调色剂盒中，在用于将调色剂向调色剂排出口输送的调 色剂排出部件的一端侧设置调色剂排出口，所以在调色剂排出部件的 一端侧给调色剂输送方向终端侧容易大量滞留调色剂，出现调色剂堆 积的问题。另外，由于调色剂输送方向为单方向，所以在调色剂输送 方向终端侧，调色剂容易接受过量的负荷，另外调色剂还接受调色剂 与调色剂排出部件之间的摩擦产生的压力，因而存在产生调色剂凝集 或埋入调色剂的外添剂，容易产生特性劣化的调色剂的问题。
参照图1，例如特开2001 — 83802号公报(以下记作"'802公报") 公开的调色剂盒13在作为调色剂排出部件的第一搅拌输送部件17的 长边方向中央部侧设置调色剂排出口 15，并且在第一搅拌输送部件17 上形成调色剂输送部19以使调色剂输送方向以第一搅拌输送部件17 的长边方向的中央附近为边境而逆行，从而调色剂被向第一搅拌输送 部件17的长边方向的中央部侧输送，从而解决了上述那样的问题。
另外，特开昭63-18380号公报(以下记作"'380公报")公开关 于调色剂排出口周边的容积以其它部分的容积小的方式形成的调色剂
小粒径调色剂由于低温定影性和高画质优异，并且调色剂的流动 性低，所以在'802公报和'380公报公开的现有的调色剂盒中，存在 难以控制向显影装置补给的调色剂的补给量的问题。特别是，在不进 行调色剂补给的状态下，由于会引发调色剂突发性流出的问题，所以 存在不能够准确控制调色剂的补给量。

发明内容
本发明的目的在于提供一种能够准确控制调色剂的补给量的调色
5剂盒、显影装置以及图像形成装置。
本发明的调色剂盒包括调色剂收容容器，其在内部收容调色剂， 形成用于将收容的调色剂排出的调色剂排出口；分隔壁，其将调色剂 收容容器的内部分隔为作为形成有调色剂排出口的一侧的调色剂排出 部和作为除了调色剂排出部的一侧的调色剂搅拌部调色剂排出部件， 其绕第一旋转轴旋转自如地轴支承在调色剂排出部上，将收容在调色 剂排出部内部的调色剂朝向调色剂排出口输送；调色剂搅拌部件，其 绕第二旋转轴旋转自如地轴支承在调色剂搅拌部上，搅拌调色剂搅拌 部内部的调色剂并且将调色剂搅拌部内部的调色剂向调色剂排出部输 送；和罩部件，其与分隔壁和调色剂收容容器一起以隧道状包围调色 剂排出口上方部分的调色剂排出部件的周围。
据此，由于空气从调色剂排出口的上方难以混入调色剂排出口周 边的调色剂中，所以在不进行调色剂补给的状态下即调色剂排出部件 和调色剂搅拌部件的旋转停止的状态下，能够防止调色剂从调色剂排 出口突发性流出。因此，能够准确控制调色剂向显影装置的补给量。
另外，通过使调色剂收容容器的内部由分隔壁分隔为调色剂排出 部和调色剂搅拌部，从而收容在调色剂搅拌部中的调色剂的重量(自 重)难以施加给调色剂排出部件，所以能够降低调色剂与调色剂排出 部件的摩擦施加给调色剂的压力，能够抑制调色剂的特性劣化。
优选分隔壁的高度为调色剂排出部件的铅垂方向上端部的高度以 上。据此，能够防止被输送来的调色剂从调色剂排出部向调色剂搅拌 部返回。结果，能够将适量的调色剂保持在调色剂排出部件周边，能 够利用调色剂搅拌部件和调色剂排出部件有效且稳定地进行调色剂的 输送。另外，由于调色剂排出口周边的调色剂中难以混入空气，所以 能够更有效防止调色剂从调色剂排出口突发性流出。
更优选调色剂排出口形成在相当于调色剂排出部件的轴线方向中 央部的位置上。据此，与形成在相当于轴线方向端部的位置上的情况 相比，能够开放以隧道状包围的部分的两端侧，所以能够防止调色剂 偏置停留在调色剂排出部件的轴线方向端部附近。结果，特别是在调 色剂盒的输送时等情况下，能够防止在轴支承调色剂排出部件的轴承 内堆积调色剂而引起的旋转不良等情况。更优选调色剂排出部件具有绕第一旋转轴以螺旋形状形成的调色 剂输送部，调色剂输送部的螺旋的倾斜方向以从调色剂排出部件的轴 线方向两端侧朝向调色剂排出口输送调色剂的方式设定。
据此，由于调色剂的输送方向形成朝向调色剂排出口的二方向， 所以与调色剂输送方向为单方向的情况相比，能够进一步减少从调色 剂排出口上方混入的空气量。结果，能够更有效防止调色剂从调色剂 排出口的突发性流出。另外，由于减小调色剂排出部件的旋转数和旋 转速度，所以能够减小在调色剂输送方向终端侧施加给调色剂的负荷。 结果，能够防止调色剂凝集的发生以及调色剂埋入外添剂，更难产生 特性劣化的调色剂。
更优选罩部件设于调色剂收容容器的上部内壁，并且形成为在与 调色剂收容容器的长边方向和高度方向平行的假想一平面上罩部件的 底部的角部成直角或锐角。
这样，通过使罩部件的底部的角部的形状变化，从而能够控制通 过调色剂排出部件朝向调色剂排出口输送的调色剂量，所以即使在调 色剂量多的情况下，也能够使调色剂供给量稳定化。
更优选在与调色剂收容容器的长边方向和高度方向平行的假想一 平面上连接调色剂排出口的开口部的一端部和位于最接近该一端部的 位置的罩部件的底部的一端部的线段与调色剂收容容器的底面所成的 角比调色剂的安息角小。
据此，能够进一步减少从调色剂排出口上方混入的空气的量，能 够更有效防止调色剂从调色剂排出口突发性流出。
本发明另一个方面提供一种显影装置，由于其具有上述调色剂盒， 所以能够将显影装置内的调色剂浓度和调色剂量维持在一定的状态。 结果，能够形成调色剂浓度稳定的调色剂像。
本发明另一方面提供一种图像形成装置，其具有上述显影装置， 所以能够形成不产生感光过度或图像浓度不均的、稳定的高画质图像。
根据本发明，设于调色剂盒中的罩部件与分隔壁和调色剂收容容 器一起，以隧道状包围设于调色剂排出口的上方部分的用于将调色剂 朝向调色剂排出口输送的调色剂排出部件的周围。由此，空气难以从行调色剂补给的状态下即调色剂排出部件和调色剂搅拌部件的旋转停 止的状态下，能够防止调色剂从调色剂排出口突发性流出。因此，能 够准确控制调色剂向显影装置的补给量。
本发明的上述和其它目的、特征、方面以及优点，根据与参照附 图理解的本发明相关的详细说明能够明晰。


图1是表示现有的调色剂盒的结构的一例的截面图。
图2是模式地表示本发明的一实施例的图像形成装置的结构的图。 图3是模式地表示本发明的一实施例的显影装置以及调色剂盒的
结构的截面图。
图4是表示本发明的一实施例的调色剂盒的立体图。
图5是从上方看该实施例的调色剂盒的平面图。
图6是图5所示的调色剂盒的6—6线截面图。
图7是图5所示的调色剂盒的7—7线截面图。
图8是图5所示的调色剂盒的8—8线截面图。
图9是从上方看取下上盖的状态的调色剂盒的平面图。
图IO是表示上盖的凹部和调色剂排出口的局部的截面图。
图11是模式地表示当处于调色剂排出部件和调色剂搅拌部件的旋
转停止的状态时的现有的调色剂盒的状态的截面图。
图12是模式地表示当处于调色剂排出部件和调色剂搅拌部件的旋
转停止的状态时的本发明的一实施例的调色剂盒的状态的截面图。
图13是模式地表示形成在调色剂收容容器的上盖的凹部的形状的
立体图。
图14是将调色剂盒通过与该调色剂盒的长边方向和高度方向平行 并包括凹部的平面切断后的截面图。
具体实施例方式
在以下的说明和附图中，对于相同部件标注相同的参照符号和名 称。它们的功能也相同。因此关于它们的详细说明不进行重复赘述。 <结构>
8[图像形成装置20〗
参照图2，图像形成装置20例如为具有复印功能、打印功能以及 传真功能等的电子写真方式的复合机。图像形成装置20具有调色剂像 形成部22、转印装置24、定影装置26、记录用纸供给部28、排出部 30、扫描单元32、控制部(未图示)。图像形成装置20根据输入的图 像信息在记录用纸上形成单色或单彩色的图像。
调色剂像形成部22包括感光鼓34、带电装置36、曝光装置38、 显影装置40、清洁装置42。带电装置36、显影装置40以及清洁装置 42依次配置在感光鼓34的周围。带电装置36配置在显影装置40和清 洁装置42的铅垂方向上方。
感光鼓34是通过驱动部(未图示)能够绕轴线旋转驱动地被轴支 承的辊状部件。感光鼓34例如包括导电性基体(未图示)和形成在导 电性基体表面的感光层(未图示)。在感光层的表面形成静电潜像进而 形成调色剂像。作为导电性基体使用由铝或不锈钢等导电性材料构成 的圆筒状、圆柱状或片材状等形状的部件。它们之中，也优选圆筒形 的形状。作为感光层例如能够使用有机感光层或无机感光层等。含有 有机感光层的感光鼓被称为有机感光鼓，含有无机感光层的感光鼓被 称为无机感光鼓。作为有机感光层例如有，通过将由含有电荷发生物 质的树脂层构成的电荷发生层和由含有电荷输送物质的树脂层构成的 电荷输送层层叠而形成的层叠感光层、或者在一个树脂层中含有电荷 发生物质和电荷输送物质的单层感光层等。作为无机感光层例如具有 含有选自氧化锌、硒或非晶硅等中的一种或两种以上的单层膜等。为 了覆盖存在于导电性基体上的伤痕和凹凸，使感光层表面平滑，优选 在导电性基体和感光层之间夹设底膜。另外，在感光层的表面，为了 保护感光层而提高耐久性，优选设置表面膜(保护膜)。
带电装置36与电源(未图示)连接。带电装置36接受从该电源 施加的电压，使感光鼓34表面以规定的电极和电位带电。在本实施例 中，作为带电装置36使用对感光鼓34进行电晕放电的锯齿形带电器。 该锯齿形带电器为面向感光鼓34，相对于感光鼓34表面隔开间隔设置 的非接触方式的带电器。在本实施例中，作为带电装置36使用上述的 锯齿形带电器，但是本发明不限定于此，例如也能够使用非接触方式的带电器，或辊状带电器、带电刷型带电器或者磁刷型带电器等接触 方式的带电器等。
曝光装置38将与由扫描单元32读取的原稿的图像信息或从外部 设备输入的图像信息对应的信号光照射在通过带电装置36而以一样电 位带电的感光鼓34表面，在该表面上形成与上述图像信息对应的静电 潜像。曝光装置38设置成射出的信号光通过带电装置36和显影装置 40之间而照射感光鼓34的表面。作为曝光装置38使用含有光源的激 光扫描装置。作为上述光源例如能够使用半导体激光器、LED (Light Emitting Diode:发光二极管)阵列或光致发电(EL)元件等。作为激 光扫描装置例如有组合光源、多棱镜、f9透镜以及反射镜等的组合装 置、或液晶快门(shutter)和光源等的组合装置等。
显影装置40对由曝光装置38形成的感光鼓34表面的静电潜像供 给调色剂而形成调色剂像。在显影装置40的上方能够装卸地安装有用 于对显影装置40内补给调色剂的调色剂盒60。关于显影装置40和调 色剂盒60的结构在后面叙述。
清洁装置42在对记录用纸转印调色剂像后，将残留在感光鼓34 的表面上的调色剂和纸粉等除去，净化感光鼓34的表面。清洁装置42 包括清洁刮刀(blade)和调色剂贮存槽(以上都未图示)。清洁刮刀为 沿着感光鼓34的长边方向平行延伸，并且其短边方向的一端部接触感 光鼓34的表面而设置的板状部件。调色剂贮存槽为具有内部空间的容 器状部件。调色剂贮存槽将由清洁刮刀除去的调色剂暂时贮存回收在 其内部。
在调色剂像形成部22中，曝光装置38在由带电装置36而均匀带 电的感光鼓34表面照射与图像信息对应的信号光而形成调色剂像。显 影装置40向该静电潜像供给调色剂而形成调色剂像。该调色剂像由后 述的转印装置24转印在记录用纸上。清洁装置42在调色剂像转印后 除去残留在感光鼓34表面上的调色剂。
转印装置24为被支承部件(未图示)旋转自如地轴支承，并且由 驱动部(未图示)绕轴线能够旋转驱动地设置的辊状部件。转印装置 24设置成压接在感光鼓34上。转印装置24包括金属制芯金和形成在 金属制芯金的表面的导电性弹性层(以上都未图示)。金属制芯金为由不锈钢或铝等金属构成的、直径8mm 10mm的圆筒状或圆柱状部件。 导电性弹性层通过在乙丙橡胶(以下记作"EPDM")、发泡EPDM或 发泡聚氨酯等橡胶材料中混合碳黑等导电材料所得的材料构成。转印 装置24与电源(未图示)连接。转印装置24接受从该电源施加的与 构成感光鼓34表面的调色剂像的调色剂的带电极性相反的极性的电压 (以下记作"转印偏压")，感光鼓34表面的调色剂像顺畅地转印在记 录用纸上。
转印装置24从后述的记录用纸供给部28供给的记录用纸通过感 光鼓34和转印装置24的压接部(以下记作"转印夹持部")时施加前 述的转印偏压，从而将载持于感光鼓34表面的调色剂像向记录用纸上 转印。转印有调色剂像的记录用纸送给定影装置26。
定影装置26设于转印装置24的记录用纸的输送方向下游侧。定 影装置26包括定影辊44和加压辊46。定影辊44为由支承部件(未图 示)旋转自如地轴支承，并且由驱动部(未图示)绕轴线能够旋转驱 动地设置的辊状部件。定影辊44包括芯金和弹性层(以上都未图示)。 芯金为由铁、不锈钢或铝等金属构成的圆筒状部件。弹性层为由硅橡 胶或氟橡胶等弹性材料构成的单层膜，形成在芯金的表面。在定影辊 44的内部设置加热部件(未图示)。加热部件与电源(未图示)连接。 加热部件接受从该电源施加的电压，加热定影辊44使定影辊44的表 面变为规定的温度。加热部件例如使用卤灯或红外线灯等。定影辊44 加热构成载持在从转印夹持部输送的记录用纸上的调色剂像使其熔 融，定影在记录用纸上。加压辊46是由支承部件(未图示)旋转自如 地轴支承，并且由加压部件(未图示)对定影辊44压接而设置的辊状 部件。加压辊46从动于定影辊44的旋转而旋转。加压辊46能够使用 与定影辊44相同结构的部件。另外，优选在加压辊46的内部设置加 热部件(未图示)。该加热部件能够使用与使用定影辊44内部的部件 相同结构的部件。加压辊46在由定影辊44加热调色剂使其熔融，使 调色剂像定影在记录用纸上时，将处于熔融状态的调色剂压在记录用 纸上，从而促进调色剂像向记录用纸的定影。以下，将定影辊44和加 压辊46的压接部记作定影夹持部。
定影装置26当在转印装置24中转印有调色剂像的记录用纸通过定影夹持部时，加热构成调色剂像的调色剂而使其熔融，并且使其压 在记录用纸上，从而使调色剂像定影在记录用纸上而形成图像。
记录用纸供给部28具有供纸盒48、搓纸辊50、第一输送辊52。 供纸盒48设于图像形成装置20的铅垂方向下部。供纸盒48是贮存记 录用纸的容器状部件。作为记录用纸有普通纸、编码纸、彩色复印用 纸或高架放映机(OHP)用片等。搓纸辊50是相互压接设置的一对辊 部件。搓纸辊50将])li存在供纸盒48中的记录用纸一张张取出，朝向 输送辊52供给。输送辊52是相互压接设置的一对辊部件。输送辊52 与感光鼓34的表面的调色剂像通过感光鼓34的旋转而输送到转印夹 持部同步，将从搓纸辊50送给的记录用纸送给转印夹持部。
记录用纸供给部28与通过搓纸辊50和输送辊52将感光鼓34的 调色剂像输送给转印夹持部同步，将记录用纸从供纸盒48 —张张送给 转印夹持部。
排出部30具有第二输送辊54以及排纸辊56、和排纸托盘58。输 送辊54是相互压接设置的一对辊部件。输送辊54在记录用纸输送方 向P上设于定影夹持部的下游侧。输送辊54将由定影装置26形成图 像的记录用纸朝向排纸辊56输送。排纸辊56是相互压接设置的一对 辊部件。排纸辊56将从输送辊54输送的记录用纸向设于图像形成装 置20的铅垂方向上部的排纸托盘58排出。排纸托盘58是]T:存形成有 图像的记录用纸的部件。
排出部30通过输送辊54和排纸辊56将在定影装置26形成有图 像的记录用纸向排纸托盘58排出并贮存在该排纸托盘58中。
扫描单元32具有原稿放置托盘、自动翻转原稿输送装置(以下记 作"RADF (Reversing Automatic Document Feeder))、原稿读取装置(以 下都未图示)。RADF将载置于原稿放置托盘上的原稿向后述的原稿读 取装置的原稿载置台输送。原稿读取装置包括原稿载置台、原稿扫描 装置、反射部件、光电转换元件(Charge Coupled Device:以下记作 "CCD")线性传感器(以上都未图示)。原稿载置台是在其上面设置 载置原稿用的原稿载置面的玻璃制的板状部件。在原稿载置台上设置 以相对于原稿载置面能够开闭的状态被支承，具有原稿放置托盘以及 RADF的罩部件。载置于原稿载置台上的原稿由用户手动或由RADF载置。原稿扫描装置设置成相对于原稿载置台的下面保持一定的距离，
同时以一定的扫描速度V平行往复移动。原稿扫描装置包括光源和第
一反射镜(以上都未图示)。光源将光照射在载置于原稿载置台上的原 稿的图像表面。第一反射镜将来自原稿的发射光像朝向反射部件反射。
即，原稿扫描装置沿着原稿载置台的下面以一定的扫描速度V平行往
复移动，使通过在原稿载置台上载置的原稿的图像表面照射光而得到 的发射光像朝向反射部件反射。反射部件设置成以与原稿扫描装置一
定的速度关系、即以V/2的速度与原稿扫描装置平行往复移动。反射 部件包括第二反射镜、第三反射镜、光学透镜(以上都未图示)。第二 反射镜和第三反射镜将从由原稿扫描装置的第一反射镜反射的原稿的 发射光像朝向光学透镜进一步反射。光学透镜将由第二反射镜和第三 反射镜反射的发射光像縮小，使縮小的发射光像成像在CCD线性传感 器上的规定位置上。g卩、反射部件追随原稿扫描装置的往复移动而以 V/2的速度往复移动，将由原稿扫描装置反射的发射光像成像在CCD 线性传感器上的规定位置。CCD线性传感器包括将由光学透镜成像的 发射光像光电转换为电信号的CCD电路。CCD线性传感器读取原稿的 图像，被读取的图像信息依次光电转换而作为电信号输出给图像形成 装置20的控制部。
扫描单元32从载置于原稿载置台上的原稿将图像信息按照每多行 例如每10行进行读取，将读取的图像信息转换为电信号，输出给图像 形成装置20的控制部。
控制部例如设于图像形成装置20的上部。控制部包括通过具有 CPU (Central Processing Unit:中央处理器)的微型计算机或微处理器 等实现的处理电路、包含ROM (Read-Only Memory:只读存储器)、 RAM (Random Access Memory:随机存储器)以及HDD (Hard Disk Drive:硬盘)的存储部、和主电源(以上都未图示)。在存储器中存储 从设于图像形成装置20的上面的操作面板(未图示)输入的各种设定 值、来自配置在图像形成装置20内部的各处的各种传感器(未图示) 的检测结果、从外部设备输入的图像信息、从扫描单元32输入的图像 信息、以及用于实行印刷工作等的各种处理的各种程序等。作为外部 设备能够形成或读取图像信息，并且能够使用可电连接图像形成装置
1320的电气 电子设备。作为外部设备例如有个人计算机、数码相机、 电视接收机、录像机、DVD (Digital Versatile Disc:数字化视频光盘) 亥U录机、HDDVD (注册商标，High-Definition Digital Versatile Disc:
高清数字视频光盘)、蓝光盘、传真装置或便携终端装置等。处理电路 读出存储在存储部的检测结果或图像信息等各种数据或各种程序进行 各种判定，根据判定结果向该图像形成装置20内部的各构成部输送控 制信号，进行各构成部的动作控制。例如，处理电路将从扫描单元32 或外部设备输入的图像信息转换为对应的控制信号，输出给曝光装置 38。处理电路还根据后述的调色剂浓度检测传感器70的检测结果判定 调色剂补给的可否。并且在需要补给的情况下，对分别旋转驱动后述 的调色剂盒60的调色剂排出部件82和调色剂搅拌部件84的驱动部输 送控制信号，旋转驱动调色剂排出部件82和调色剂搅拌部件84。主电 源不仅对控制部，也对图像形成装置20的内部的各构成部供给电力。 [显影装置40]
参照图3，显影装置40包括显影槽62、搅拌辊64、显影辊66、 限制部件68、调色剂浓度检测传感器70。
显影槽62是具有内部空间的形成大致半圆筒状的容器状部件。显 影槽62面向感光鼓34表面配置。在显影槽62的面向感光鼓34的侧 面形成有开口部，经由该开口部在与感光鼓34相对的位置设置有显影 辊66。显影槽62在其内部空间收容含有调色剂和载体的双组分显影 剂。显影槽62还收容作为辊部件的搅拌辊64和显影辊66并旋转自如 地轴支承。在显影槽62的铅垂方向上部形成与设于调色剂盒60的铅 垂方向下部的调色剂排出口 72连通的调色剂接收口 74，与显影槽62 内部的调色剂消耗状况对应，经由该接收口 74从调色剂盒60补给调 色剂。
搅拌辊64是由驱动部(未图示)绕轴线能够旋转驱动地轴支承的 辊状部件。搅拌辊64面向显影辊66设置。搅拌辊64搅拌收容在显影 槽62内部的双组分显影剂并向显影辊66周边供给。
显影辊66是由驱动部(未图示)绕轴线能够旋转驱动地轴支承的 辊状部件。显影辊66经由显影槽62的开口部，相对于感光鼓34具有 间隙地相对设置。显影辊66与电源(未图示)连接。从该电源作为显影偏置电压(以下记作"显影偏压")对显影辊66表面施加与调色剂 的带电电位相反极性的电位，从而显影辊66表面的调色剂顺畅地供给 感光鼓34表面的静电潜像。由显影辊66的旋转而输送的双组分显影 剂在显影剂与感光鼓34的最接近部分(以下记作"显影夹持部")上 与感光鼓34接触。在显影夹持部中，对显影辊66表面施加显影偏压, 则从显影辊66表面的双组分显影剂对感光鼓34表面的静电潜像供给 调色剂。通过变更上述显影偏压值，而能够控制供给静电潜像的调色 剂量(调色剂附着量)。
限制部件68是在显影辊66的铅垂方向上方沿着显影辊66的轴线 方向平行延伸设置的板状部件。限制部件68的短边方向一端部由显影 槽62支承，并且短边方向另一端部相对于显影辊66的表面具有间隔 地相对设置。限制部件68由不锈钢、铝或合成树脂等构成。限制部件 68限制载持输送到显影辊66表面的双组分显影剂的层厚。
传感器70以使该传感器的表面露出显影槽62的内部空间的方式 安装在搅拌辊64的铅垂方向下方的显影槽壁、即显影槽62的底面。 传感器70与设于图像形成装置20内部的控制部电连接。作为传感器 70能够使用一般被使用的传感器。传感器70例如有透射光检测传感 器、反射光检测传感器或透磁率检测传感器等。这些传感器中也优选 接受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值输出 的类型的传感器即透磁率检测传感器。这样类型的透磁率检测传感器 在市场上有售。透磁率检测传感器例如有TS-L、 TS-A或TS-K (都为 商品名、TDK株式会社制)等。传感器70与电源连接(未图示)。该 电源将用于驱动传感器70的驱动电压和调色剂浓度的检测结果输出给 图像形成装置20的控制部的控制电压施加给传感器70。电源对传感器 70的电压施加通过图像形成装置20的控制部控制。另外，作为传感器 70使用透磁率检测传感器的情况下，基本上输出电压的中央值附近的 敏感度好，所以优选施加能够得到其附近的输出电压的控制电压而进 行使用。
图4 图9是表示调色剂盒60的结构的图。
参照图3 图9，调色剂盒60具有调色剂收容容器80、调色剂排出部件82、调色剂搅拌部件84。调色剂收容容器80是具有用于收容 调色剂的内部空间的形成大致半圆筒状的容器状部件。调色剂收容容 器80由容器86和上盖88构成。容器86是具有上部开口部的有底的 容器状部件。在容器86的长边方向中央部的底部形成作为大致长方形 的开口部的调色剂排出口 72。排出口 72将调色剂盒60安装在显影装 置40上时，形成在能够与设于显影槽62的上部的接收口 74连通的位 置上。与显影槽62内的调色剂消耗状况对应，经由该排出口 72从调 色剂盒60向显影槽62内部补给调色剂。在容器86的底部设置分隔壁 94。该分隔壁94将容器86的内部空间分隔为作为形成排出口 72的一 侧的调色剂排出部90和作为除了调色剂排出部卯的一侧的调色剂搅 拌部92。分隔壁94是沿着容器86的长边方向延伸的板状部件，在其 与上盖88之间残留空间而形成。B卩，在分隔壁94和上盖88之间，使 调色剂排出部90和调色剂搅拌部92连通而形成。
在调色剂排出部卯内的排出口 72的上方收容调色剂排出部件82。 调色剂排出部件82具有第一旋转轴96、调色剂输送部98、和第一旋 转齿轮100。旋转轴96是其轴线沿着容器86的长边方向延伸的圆柱状 部件。旋转轴96的两端部分别旋转自如地轴支承在容器86上。
调色剂输送部98是绕旋转轴96以螺旋形状形成的羽片状部件。 调色剂输送部98例如由螺旋输送器或螺旋线圈等构成。调色剂输送部 98的螺旋的倾斜方向设定为能使调色剂从调色剂排出部件82的轴线 方向两端侧朝向排出口 72输送。gp，设定为以相当于排出口 72的位 置为边界而相互在逆方向上倾斜。另外，调色剂输送部98的螺旋的间 隔和螺旋的半径等考虑到调色剂排出部件82的旋转速度等适宜设定， 使得调色剂的输送速度成为所希望的速度。
齿轮100是设于旋转轴96的一端部的齿轮状的部件。齿轮100与 作为驱动源的电动机连接(未图示)。齿轮100向旋转轴96传递驱动 源的驱动力而使旋转轴96旋转。另外，电动机与图像形成装置20的 控制部连接。通过该控制部控制旋转轴96的旋转动作。
调色剂排出部件82利用通过齿轮100传递的未图示的驱动源的驱 动力以旋转轴96为中心进行旋转。调色剂排出部件82通过该旋转将 收容在容器86的调色剂排出部90内部的调色剂从调色剂排出部件82的轴线方向两端侧朝向排出口 72输送，将调色剂从排出口 72补给显 影装置40的显影槽62。
在调色剂搅拌部92内收容调色剂搅拌部件84。调色剂搅拌部件 84具有第二旋转轴102、调色剂搅拌板104、调色剂吸引刮刀106、和 第二旋转齿轮108。旋转轴102是其轴线沿着容器86的长边方向延伸 的圆柱状部件。旋转轴102的两端分别旋转自如地轴支承于容器86。
调色剂搅拌板104是以旋转轴102为中心在双方向延伸，且相对 旋转轴102的轴线平行延伸形成的板状部件。刮刀106是其长边方向 的长度与调色剂搅拌板104的长边方向的长度大致相同而形成的片状 部件。刮刀106，以接触调色剂收容容器80的内壁的方式分别设置在 调色剂搅拌板104的短边方向两个前端部上。刮刀106的厚度优选 0.5mm 2.0mm。刮刀106的结构材料只要具有可挠性即可，不做特别 限定，但是优选聚对苯二甲酸乙酯(PET)树脂等的树脂。刮刀106 的厚度和构成材料为上述那样，从而刮刀106更容易变形。结果，刮 刀106 —边变形一边在调色剂收容容器80的内壁滑动时，能够更顺畅 地吸引调色剂而向调色剂排出部90输送。
齿轮108是设于旋转轴102的一端部的齿轮状的部件。齿轮108 与作为驱动源的电动机连接(未图示)。齿轮108向旋转轴102传递驱 动源的驱动力而使旋转轴102旋转。另外电动机与图像形成装置20的 控制部连接。通过该控制部控制旋转轴102的旋转动作。
调色剂搅拌部件84以旋转轴102为中心旋转，从而搅拌收容在容 器86的调色剂搅拌部92内部的调色剂。另外，刮刀106 —边变形一 边在调色剂收容容器80的内壁滑动时，能够更顺畅地吸引收容在容器 86的调色剂搅拌部92内部的调色剂而向调色剂排出部90输送。
如上所述，容器86的内部空间通过分隔壁94在水平方向上分隔 成调色剂排出部90和调色剂搅拌部92，从而收容在调色剂搅拌部92 的调色剂的重量(自重)难以施加给调色剂排出部件82。因此，能够 降低通过其与调色剂排出部件82的摩擦而施加给调色剂的压力，能够 抑制调色剂的特性劣化。
为了有效地进行调色剂搅拌部件84和调色剂排出部件82的调色 剂输送，设于调色剂搅拌部件84和调色剂排出部件82之间的分隔壁94的高度优选当将调色剂盒60安装在图像形成装置20上时为调色剂 排出部件82的铅垂方向上端部的高度以上。这样，分隔壁94的高度 为调色剂排出部件82的铅垂方向上端部的高度以上，从而能够防止被 输送的调色剂从调色剂排出部90向调色剂搅拌部92返回。结果，能 够将适量的调色剂事先保持在调色剂排出部件82周边，能够有效且稳 定地利用调色剂搅拌部件84和调色剂排出部件82输送调色剂。另外， 由于空气难以混入排出口 72的周边的调色剂，所以若分隔壁94的高 度比调色剂排出部件82的铅垂方向上端部的高度小，则不能事先将适 量的调色剂保持在调色剂排出部件82周边，所以空气容易混入排出口 72周边的调色剂中。
调色剂收容容器80的上盖88是以堵塞容器86的上部开口部的方 式形成的板状部件。在上盖88的、与在容器86的底部形成的排出口 72相对的部分形成有以相对于容器86侧凹陷方式形成的凹部109。在 本实施例中，凹部109的底部为长方形，与分隔壁94的上端部接触形 成。由此，分隔壁94、上盖88的凹部109和容器86的内壁以隧道
(tunnel)状包围排出口 72的上方附近的调色剂排出部件82的周围。 调色剂排出部件82设置成不与分隔壁94、上盖88的凹部109和容器 86的内壁接触，并且配置成与它们的间隔分别为lmm左右。通过这样 的配置，调色剂排出部件82能够顺畅地旋转，另外，能够使调色剂盒 60更小型化。
以下，在本说明书中，以调色剂盒60的长边方向(图10中纸面 左右的方向)为X方向，高度方向(图10中纸面上下的方向)为Y 方向，与长边方向和高度方向垂直的方向(图IO中与纸面垂直的方向) 为Z方向。参照图10，凹部109形成为在与X方向和Y方向平行的假 想一平面上，凹部109的底部的角部成直角。
上盖88的凹部109的大小和排出口 72的大小如以下那样设定。 即，设定为凹部109的底部上的排出口 72的X方向的投影面(以下记 作"排出口投影面")的中心和凹部109的底部的中心相同，并且排出 口投影面包含在凹部109的底部内。这时，凹部109的底部的面积优 选设定为排出口投影面的面积的3倍 4倍的大小。另外，如图10所 示，在与X方向和Y方向平行的假想一平面上，令连接排出口72的开口部的一端部和位于最接近该一端部的位置的凹部109的底部的一
端部的线段与容器86的底面所成的角度(以下记作"倾斜角")为e ， 则凹部109的底部的尺寸优选倾斜角e比调色剂的安息角小。BP,令
排出口 72的开口部的调色剂排出部件82的轴线方向的尺寸为d，调色 剂的安息角为a，凹部109的底部和容器86的底部的距离为h，则凹 部109的底部的轴线方向的宽度L的大小优选为d+2hcosci以上。另 外，若宽度L过大，则在该部分调色剂会受到负荷，所以优选将宽度L 的大小设定为以2d+2hcosa程度为上限。另外，上述的距离d和h、 以及角度9是以凹部109的底部的面积为排出口投影面的面积的3 倍 4倍的方式设定的值。
另外，在本说明书中，安息角表示使用粉末性能测试仪(powder tester)(商品名P—100、 hosokawamicron会社制作)测量的角度。作 为安息角的具体测量方法，将通过网眼502pm的筛(mesh)后的调 色剂100g堆积在直径8cm的圆形台上时通过激光测定堆积在圆形台上 的调色剂的棱线与圆形台面形成的角度。
通过这样设定凹部109的大小和排出口 72的大小，能够进一步减 小从排出口72上方混入的空气的量。结果，能够更有效防止调色剂从 排出口 72突发性的流出。
(动作)
本实施例的图像形成装置20如以下那样动作。例如用户将原稿载 置于扫描单元32的原稿载置台上后，通过来自操作面板的输入操作进 行复印功能的印刷工作开始的指令，则首先通过扫描单元32从载置于 原稿载置台上的原稿安装每多行例如10行读取图像信息。并且，读取 的图像信息倍转换为电信号，输出给图像形成装置20的控制部。输入 控制部的电信号通过处理电路转换为对应的控制信号，输出给曝光装 置38。
在调色剂像形成部22中，通过曝光装置38，将与从控制部输入的 控制信号对应的信号光照射在通过带电装置36均匀带电的感光鼓34 的表面上而形成静电潜像。之后，通过显影装置40将调色剂供给所形 成的静电潜像而形成调色剂像。
这时，通过显影装置40的传感器70测量显影槽62内的调色剂浓度，被测量的检测结果输出给图像形成装置20的控制部。控制部的处 理电路与从传感器70输入的检测结果判定调色剂补给的可否。
通过处理电路，当判定为调色剂浓度降低而需要补给调色剂的情 况下，相对于构成分别旋转驱动调色剂盒60的调色剂排出部件82和 调色剂搅拌部件84的驱动部的电动机输送控制信号，旋转驱动调色剂 排出部件82和调色剂搅拌部件84。并且，通过调色剂搅拌部件84的 箭头A方向(图3、图6、图7)的旋转，搅拌收容在容器86的调色 剂搅拌部92内壁的调色剂，并且刮刀106—边变形一边在调色剂收容 容器80的内壁中滑动，吸引收容在容器86的调色剂搅拌部92内部的 调色剂而将其向调色剂排出部90输送。另外，通过调色剂排出部件82 的箭头B方向(图3、图6、图7)的旋转而输送到容器86的调色剂 排出部90内部的调色剂，从调色剂排出部件82的轴线方向两端侧朝 向排出口 72输送，从排出口 72向显影装置40的显影槽62补给。
另一方面，在通过处理电路判定不需要调色剂补给的情况下，不 输送控制信号，处于调色剂盒60的调色剂排出部件82和调色剂搅拌 部件84的旋转停止的状态。
通过显影装置40而在感光鼓34的表面形成的调色剂像通过转印 装置24转印到从记录用纸供给部28送出的记录用纸上。调色剂像转 印后残留在感光鼓34表面上的调色剂被清洁装置42除去。转印有调 色剂像的记录用纸送给定影装置26，由定影装置26加热熔融构成调色 剂像的调色剂，并将其压在记录用纸上。由此，调色剂像定影在记录 用纸上，形成单色或单彩色的图像。形成有图像的记录用纸被排出部 30向排纸托盘58排出并贮存在该排纸托盘58上。
在此，说明当控制部的处理电路判定为不需要补给调色剂的情况 下的、现有的调色剂盒110的状态和本实施例的调色剂盒60的状态。
参照图11，在现有调色剂盒110中，在与调色剂收容容器180的 上盖188的排出口72相对的部分不形成凹部109，结果，当处于调色 剂排出部件82和调色剂搅拌部件84的旋转停止的状态时，例如若施 加振动等的冲击，则容易从排出口 72的上方向排出口 72周边的调色 剂T混入空气，会出现与空气混合后的调色剂T变为气溶胶状态，而 从排出口 72突发性流出的现象。另一方面，参照图12，在本实施例的调色剂盒60中，与调色剂室 室内容器80的上盖88的排出口 72相对的部分形成有凹部109。由此， 分隔壁94、上盖88的凹部109和容器86的内壁以隧道状包围排出口 72上方部分的调色剂排出部件82的周围。结果，当处于调色剂排出部 件82和调色剂搅拌部件84的旋转停止的状态时，即使例如施加振动 等冲击，空气也难以从排出口 72的上方混入排出口 72周边的调色剂T， 维持调色剂彼此的附着力，能够防止调色剂T变为气溶胶的状态，所 以能够防止调色剂T从排出口 72突发性流出。因此，能够准确控制调 色剂T向显影装置40的补给量。
另外，在上述结构中，通过用户利用操作面板的输入操作，而进 行复印功能的印刷工作开始的指令，但是当进行传真功能的印刷工作 开始的指令的情况下，扫描单元32不动作，与从外部设备输入的图像 信息对应而通过与上述同样的动作在记录用纸上形成图像。
图13和图14是表示调色剂盒260的凹部209的变形例的图。参 照图13，本变形例的凹部209不是在上盖288中相对于容器86侧凹陷 形成，而是通过变形成具有如上述规定的大小的底部的板状部件相对 于上盖288设置而形成。参照图14，凹部209形成为在与X方向和Y 方向平行的假想一平面上，凹部209的底部的角部与构成锐角。艮P， 凹部209形成为从铅垂方向上部到铅垂方向底部，轴线方向的宽度的 大小到铅垂方向中央部不变化，从中央部逐渐变大。
这样，凹部209，形成具有上述那样规定的大小的底部，从而能够 进一步减少从排出口72上方混入的空气的量。结果，能够更有效防止 调色剂从排出口 72突发性流出。另外，通过使凹部209的底部的角部 形状变化，能够控制由调色剂排出部件82朝向排出口 72输送的调色 剂量，所以即使在调色剂量多的情况下也能够使调色剂供给量稳定化。 例如，在凹部209的底部的角部为直角的情况下，调色剂供给量变多， 当凹部209的底部的角部为锐角的情况下，调色剂供给量变少。 <效果 作用>
根据本实施例，调色剂盒60、 260包括在内部收容调色剂，用 于排出收容的调色剂的排出口 72的调色剂收容容器80;将调色剂收容
21容器80的内部分隔为作为形成有排出口 72的一侧的调色剂排出部90 和作为除去调色剂排出部90的一侧的调色剂搅拌部92的分隔壁94; 绕旋转轴96旋转自如地轴支承在调色剂排出部90上，将收容在调色 剂排出部90内部的调色剂朝向排出口 72输送的调色剂排出部件82; 绕旋转轴102旋转自如地轴支承在调色剂搅拌部92上，搅拌调色剂搅 拌部92内部的调色剂并且将其向调色剂排出部90输送的调色剂搅拌 部件84;与分隔壁94和调色剂收容容器80、 280的内壁一起以隧道状 包围排出口 72上方部分的调色剂排出部件82的周围而形成的具有凹 部109、 209的上盖88、 288。
据此由于空气难以从排出口 72的上方混入排出口 72周边的调色 剂T中，所以在不进行调色剂补给的状态下即调色剂排出部件82和调 色剂搅拌部件84的旋转停止的状态下，能够防止调色剂T从排出口 72 突发性流出。因此，能够准确控制调色剂T向显影装置40的补给量。
另外，通过使容器86的内部由分隔壁94在水平方向分隔为调色 剂排出部90和调色剂搅拌部92，从而收容在调色剂搅拌部92中的调 色剂的重量(自重)难以施加给调色剂排出部件82，所以能够降低调 色剂与调色剂排出部件82的摩擦而施加给调色剂的压力，能够抑制调 色剂的特性劣化。
另夕卜，在上述实施例中，排出口 72形成在相对于调色剂排出部件 82的轴线方向中央部的位置上。据此，与形成在相当于轴线方向端部 的位置上的情况相比，能够开放以隧道状包围的部分的两端侧，所以 能够防止调色剂偏在停留在调色剂排出部件82的轴线方向端部附近。 结果，特别是在调色剂盒的输送时等情况下，能够防止在轴支承调色 剂排出部件82的轴承内堆积调色剂而引起的旋转不良等情况。
另外，在上述实施例中，调色剂输送部98的螺旋的倾斜方向以从 调色剂排出部件82的轴线方向两端侧朝向排出口 72输送调色剂的方 式设定。据此，由于调色剂的输送方向形成朝向排出口72的二方向， 所以与调色剂输送方向为单方向的情况相比，能够进一步减少从排出 口 72上方混入的空气量。结果，能够更有效防止调色剂从排出口 72 的突发性流出。另外，由于减小调色剂排出部件82的旋转数和旋转速 度，所以能够减小在调色剂输送方向终端侧施加给调色剂的负荷。结果，能够防止调色剂凝集的发生以及调色剂埋入外添剂，更难产生特 性劣化的调色剂。
进而，根据上述实施例，由于显影装置40具备上述调色剂盒60、 260，所以能够将显影装置40内的调色剂浓度和调色剂量维持在一定 的状态。结果，能够形成调色剂浓度稳定的调色剂像。
另外，根据上述实施例，图像形成装置20由于具有上述显影装置 40，所以能够形成不产生失光或图像浓度不均的、稳定的高画质图像。
另外，在本实施例中，凹部109为与调色剂收容容器80的上盖88 一体形成的结构，但是本发明不限定于此，也能够同与分隔壁94和容 器86的内壁一起以隧道状包围排出口 72上方附近的调色剂排出部件 82的周围的遮盖部件的调色剂收容容器80分体形成。本实施例中，这 样的遮盖部件与调色剂收容容器80的上盖88 —体形成，从而能够使 调色剂盒60的组装更便利。
另外，在本实施例中，使用形成单色或单彩色的图像的图像形成 装置20，但是不限定于此，也能够将上述结构的调色剂盒适用于形成 全彩色图像的图像形成装置中。
本次公开的实施例是仅是一个例示，本发明不仅仅限定于上述实 施例。本发明的范围在参照发明的详细说明的记载的基础上，由权利 要求书记载的范围表示，包含与该记载的文句同等意义和范围内的全 部变更。
2权利要求
1.一种调色剂盒，其包括调色剂收容容器，其在内部收容调色剂，形成用于将收容的调色剂排出的调色剂排出口；分隔壁，其将所述调色剂收容容器的内部分隔为作为形成有所述调色剂排出口的一侧的调色剂排出部和作为除了所述调色剂排出部的一侧的调色剂搅拌部；调色剂排出部件，其绕第一旋转轴旋转自如地轴支承在所述调色剂排出部上，将收容在所述调色剂排出部内部的所述调色剂朝向所述调色剂排出口输送；调色剂搅拌部件，其绕第二旋转轴旋转自如地轴支承在所述调色剂搅拌部上，搅拌所述调色剂搅拌部内部的所述调色剂并且将所述调色剂搅拌部内部的所述调色剂向所述调色剂排出部输送；和罩部件，其与所述分隔壁和所述调色剂收容容器一起以隧道状包围所述调色剂排出口上方部分的所述调色剂排出部件的周围。
2.如权利要求1所述的调色剂盒，其特征在于 所述分隔壁的高度为所述调色剂排出部件的铅垂方向上端部的高 度以上。
3.如权利要求1所述的调色剂盒，其特征在于:l线方向中央部的位置上,
4.如权利要求3所述的调色剂盒，其特征在于 所述调色剂排出部件具有绕第一旋转轴以螺旋形状形成的调色剂 输送部，轴线方向"端侧朝向戶;述调色剂排^ □ J送所述调色B剂的方式4定。、
5.如权利要求1所述的调色剂盒，其特征在于:所述罩部件设于所述调色剂收容容器的上部内壁，并且形成为在 与所述调色剂收容容器的长边方向和高度方向平行的假想一平面上所 述罩部件的底部的角部成直角。
6. 如权利要求5所述的调色剂盒，其特征在于 在与所述调色剂收容容器的长边方向和高度方向平行的假想一平面上，连接所述调色剂排出口的开口部的一端部和位于最接近该一端 部的位置的所述罩部件的底部的一端部的线段与所述调色剂收容容器 的底面所成的角比调色剂的安息角小。
7. 如权利要求1所述的调色剂盒，其特征在于-所述罩部件设于所述调色剂收容容器的上部内壁，并且形成为在 与所述调色剂收容容器的长边方向和高度方向平行的假想一平面上所 述罩部件的底部的角部成锐角。
8. 如权利要求7所述的调色剂盒，其特征在于-在与所述调色剂收容容器的长边方向和高度方向平行的假想一平面上，连接所述调色剂排出口的开口部的一端部和位于最接近该一端 部的位置的所述罩部件的底部的一端部的线段与所述调色剂收容容器 的底面所成的角比调色剂的安息角小。
9. 一种显影装置，其特征在于 包括权利要求l、 2、 3、 5和7所述的调色剂盒。
10. —种图像形成装置，具备权利要求9所述的显影装置。
全文摘要
本发明提供一种调色剂盒，其包括形成有排出口的调色剂收容容器；将调色剂收容容器的内部分隔为形成有排出口的一侧的调色剂排出部和除了调色剂排出部的一侧的调色剂搅拌部的分隔壁；旋转自如地轴支承在调色剂排出部上并将收容在调色剂排出部内部的调色剂朝向排出口输送的调色剂排出部件；旋转自如地轴支承在调色剂搅拌部上并搅拌调色剂搅拌部内部的调色剂并且将该调色剂搅拌部内部的调色剂向调色剂排出部输送的调色剂搅拌部件；上盖，其具备与分隔壁和调色剂收容容器一起以隧道状包围排出口上方部分的调色剂排出部件的周围的方式形成的凹部。
文档编号G03G15/08GK101526781SQ200910007690
公开日2009年9月9日 申请日期2009年3月3日 优先权日2008年3月3日
发明者木村登彦, 臼井智也, 须藤辉敬 申请人:夏普株式会社