显影装置和使用该显影装置的图像形成设备的制作方法

显影装置和使用该显影装置的图像形成设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种显影装置和包括该显影装置的图像形成设备。该显影装置包括：色调剂保持构件，该色调剂保持构件以能旋转的方式安装成与保持潜像并循环地运行的图像保持构件相对；供应构件，该供应构件具有能够捕获色调剂的粗糙表面；色调剂供应部分，该色调剂供应部分供应新色调剂；和限制构件，该限制构件限制显影使用的色调剂的量，其中所述色调剂供应部分经由色调剂输送路径将容纳室连接至显影室，其中显影室侧开口位于所述色调剂输送路径的容纳室侧开口的下侧，并且其中所述色调剂输送路径的所述显影室侧开口在顺着所述供应构件的旋转方向的方向上的宽度尺寸被设定成小于所述供应构件的在从该供应构件观察的投影平面中的外径。
【专利说明】显影装置和使用该显影装置的图像形成设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种显影装置和使用该显影装置的图像形成设备。
【背景技术】
[0002]在相关技术中，已经知道了例如在JP-A-61-159675 (构造和图1，专利文献I)和JP-A-2009-025493 (实施方式和图1，专利文献2)公开的显影装置。
[0003]JP-A-61-159675公开了一种显影装置，该显影装置通过将显影剂作为薄层供应到潜像载体而将潜像生成为可见图像。该显影装置包括:显影套筒，该显影套筒沿着包括显影区域的预定路径输送作为显影剂的色调剂；储料器，该储料器在其一部分中具有开口，存储色调剂并从该开口排出色调剂；和色调剂供应辊，该色调剂供应辊与开口周缘接触而将所述开口关闭，与显影套筒的表面接触并被布置成以能旋转的方式移动，且以适当的量将储料器中的色调剂供应到显影套筒的表面上。
[0004]JP-A-2009-025493公开了一种设置有储料器部分、供应辊和显影辊的显影部分，该储料器部分用色调剂进行补充，其中储料器部分和显影部分由第一分隔壁和第二分隔壁分隔开，所述第一分隔壁被设置成在供应辊和色调剂搅拌构件之间从显影装置的底面向上延伸，所述第二分隔壁被设置成在储料器部分与所述第一隔壁不同的一侧从显影装置的顶面向下延伸。第一分隔壁和第二分隔壁之间的间隙用作路径，其中形成了使该路径的顶端侧与显影部分连通的第一开口，并且形成了使该路径的底端侧与储料器部分连通的第二开口。第一开口定位在第二开口的上方。

【发明内容】

[0005]本发明的目的是在经由供应构件将色调剂供应至色调剂保持体的方面中提供一种显影装置和使用该显影装置的图像形成设备，它们能够抑制作为附着在供应构件上的色调剂的具有不同带电特性的旧色调剂和新色调剂混合，并且能够来优先消耗旧色调剂。
[0006]根据本发明的第一方面，提供了一种显影装置，该显影装置包括:色调剂保持构件，该色调剂保持构件以能旋转的方式安装成与保持潜像并循环地运行的图像保持构件相对，并且该色调剂保持构件将非磁性单组分色调剂保持并输送到与所述图像保持构件相对的显影区域，从而将所述图像保持构件上的潜像显影；供应构件，该供应构件具有能够在能弹性变形的弹性体的周面上捕获色调剂的粗糙表面，并且与所述色调剂保持构件弹性接触从而以能旋转的方式安装，并且该供应构件在与所述色调剂保持构件接触的接触区域将色调剂供应至所述色调剂保持构件；色调剂供应部分，该色调剂供应部分面对在所述供应构件中位于与所述色调剂保持构件接触的所述接触区域分离开的部位处的补充区域并供应新色调剂；以及限制构件，该限制构件被安装成比所述供应构件的所述接触区域更靠向旋转方向上的下游侧并且比所述色调剂保持构件的所述显影区域更靠向旋转方向上的上游侦L并且该限制构件对保持在所述色调剂保持构件上的色调剂摩擦充电并限制显影使用的色调剂的量，其中，所述色调剂供应部分经由色调剂输送路径将容纳新色调剂从而补充新色调剂的容纳室连接至供布置所述供应构件和所述色调剂保持构件的显影室，其中所述色调剂输送路径的显影室侧开口位于所述色调剂输送路径的容纳室侧开口的下侧并被布置成面对所述供应构件，并且其中所述色调剂输送路径的所述显影室侧开口在顺着所述供应构件的旋转方向的方向上的宽度尺寸被设定成小于所述供应构件的在从该供应构件侧观察的投影平面中的外径。
[0007]根据本发明的第二方面，在根据第一方面的显影装置中，所述色调剂输送路径的所述显影室侧开口可以被布置成比所述供应构件的最下部分位置更靠向所述供应构件的旋转方向上的下游侧并比所述供应构件的最上部分位置更靠向所述供应构件的旋转方向上的上游侧。
[0008]根据本发明的第三方面，在根据第一或第二方面的显影装置中，所述色调剂输送路径可以由第一分隔构件与所述容纳室分隔开，并且可以由第二分隔构件与所述显影室分隔开，从而所述色调剂输送路径形成在所述第一分隔构件和所述第二分隔构件之间。
[0009]根据本发明的第四方面，在根据第一至第三方面的任一方面的显影装置中，在形成所述色调剂输送路径的所述显影室侧开口的构件中，与至少所述供应构件相对并可以位于所述供应构件的旋转方向上的下游侧的下游侧相对构件隔着间隙以与所述供应构件非接触的方式布置，所述间隙能够限制待被捕获在所述供应构件的周面上的色调剂层。
[0010]根据本发明的第五方面，在根据第二方面的显影装置中，所述色调剂输送路径的所述显影室侧开口可以包括色调剂堆积部分，在该色调剂堆积部分中，旧色调剂和新色调剂在使用过程中随着时间的经过而堆积在所述显影室侧开口的下边缘上，并且所述色调剂输送路径中的新色调剂可以被所述色调剂堆积部分阻挡而不移动到除了所述供应构件之外的所述显影室。
[0011]根据本发明的第六方面，在根据第一方面的显影装置中，所述色调剂输送路径的所述显影室侧开口的边缘可以被布置成由弹性体以与所述供应构件的周面接触的方式密封。
[0012]根据本发明的第七方面，在根据第六方面的显影装置中，所述色调剂输送路径的所述显影室侧开口可以被布置成与所述供应构件的上半部的周面相对。
[0013]根据本发明的第八方面，提供了一种图像形成设备，该图像形成设备包括:图像保持构件，该图像保持构件保持潜像并循环地运行；以及根据第一至第七方面中任一方面所述的显影装置，该显影装置被布置成与所述图像保持构件相对并将所述图像保持构件上的潜像显影。
[0014]根据本发明的第九方面，根据第八方面的图像形成设备可以进一步包括控制器，该控制器控制所述显影装置中的色调剂的消耗，其中所述控制器包括:计算单元，该计算单元计算在执行预定次数的图像形成时消耗的色调剂的量；判断单元，该判断单元判断由所述计算单元计算的色调剂的量是否大于或等于预定阈值；排出单元，当由所述判断单元判断的色调剂的量小于所述预定阈值时，该排出单元向所述图像保持构件侧排出预定量的所述显影装置内的色调剂；以及清洁单元，该清洁单元将所述图像保持构件上的、从所述排出单元排出的色调剂清除。
[0015]根据本发明的第一方面，在经由供应构件将色调剂供应至色调剂保持体的方面中，可以抑制作为附着在供应构件上的色调剂的具有不同带电特性的旧色调剂和新色调剂混合，并优先消耗旧色调剂。
[0016]根据本发明的第二方面，与不具有当前构造的方面相比，可以进一步抑制再次供应到供应构件的旧色调剂与新色调剂混合，并由此有效地实现旧色调剂的优先消耗。
[0017]根据本发明的第三方面，与不具有当前构造的方面相比，可以更容易地形成期望的色调剂输送路径。
[0018]根据本发明的第四方面，与不具有当前构造的方面相比，可以更可靠地限制新色调剂不必要地混合到供应构件内。
[0019]根据本发明的第五方面，可以采用这样的设计，该设计降低了形成色调剂输送路径的显影室侧开口的下边缘的构件和供应构件之间的位置关系的精度。
[0020]根据本发明的第六方面，与不具有当前构造的方面相比，可以更有效地防止色调剂输送路径中的新色调剂混合到显影室内的状态。
[0021]根据本发明的第七方面，与不具有当前构造的方面相比，可以扩大色调剂输送路径的布局自由度。
[0022]根据本发明的第八方面，在经由供应构件将色调剂供应到色调剂保持体的方面中，可以提供一种包括显影装置的图像形成设备，该显影装置能够抑制附着在供应构件上的色调剂的具有不同带电特性的旧色调剂和新色调剂混合，并优先消耗旧色调剂。
[0023]根据本发明的第九方面，当判断由于消耗的色调剂的量较小而在显影装置中产生了劣化色调剂时，可强制将显影装置中的待排出的劣化色调剂排出，相应地，可以消除由劣化色调剂引起的显影缺陷。
【专利附图】

【附图说明】
[0024]将基于下列附图详细地描述本发明的示例性实施方式，其中:
[0025]图1A是示出了包括适用本发明的显影装置的图像形成设备的示例性实施方式的概要的图，而图1B是示出了其主要部分的图；
[0026]图2是示出了根据示例性实施方式I的图像形成设备的总体构造的图；
[0027]图3是示出了在示例性实施方式I中使用的显影装置的图；
[0028]图4是示出了图3中所示的显影装置的主要部分的图；
[0029]图5是示出了图4中所示的显影装置的主要部分的细节的图；
[0030]图6A是示出了供应辊和显影辊之间的接触区域周围的色调剂的行为的图，而图6B是示出了剥落的色调剂的行为的图；
[0031]图7A是示出了新色调剂的补充区域周围的色调剂的行为的图，图7B是示出了当再次输送色调剂(旧色调剂)被充分地捕获在供应辊上时新色调剂的补充区域中的色调剂的行为的图，而图7C是示出了当再次输送色调剂(旧色调剂)没有被充分地捕获在供应辊上时新色调剂的补充区域中的色调剂的行为的图。
[0032]图8是示出了根据比较例I的显影装置的实施例的图；
[0033]图9是示出了在当前示例性实施方式中采用的色调剂排出控制过程的流程图；
[0034]图1OA至IOC是示出了在当前示例性实施方式中使用的附着机构的修改实施例的图；
[0035]图1lA是示出了根据示例性实施方式2的显影装置的主要部分的图，而图1lB是示出了其操作的图；
[0036]图12A是示出了根据示例性实施方式3的显影装置的主要部分的图，而图12B是示出了图12A中的B部分的细节的图；
[0037]图13是示出了根据示例性实施方式4的显影装置的主要部分的图；
[0038]图14A是示出了根据示例性实施方式5的显影装置的主要部分的图，而图14B是示出了在同一显影装置中的供应辊周围的色调剂的行为的图；
[0039]图15是示出了根据示例性实施方式6的显影装置的主要部分的图；以及
[0040]图16A是示出了根据示例性实施方式7的显影装置的主要部分的图，而图16B是示出了根据比较例7的显影装置的主要部分的图。
【具体实施方式】
[0041]示例性实施方式的概要
[0042]图1A是示出了包括适用本发明的显影装置的图像形成设备的示例性实施方式的概要的图。
[0043]在该图中，该图像形成设备包括:图像保持构件15，该图像保持构件15保持潜像并以循环的方式运行；和显影装置16，该显影装置16被布置成与图像保持构件15相对并将该图像保持构件15上的潜像显影。
[0044]另外，如图1A和IB所示，当前示例性实施方式中使用的显影装置16包括:色调剂保持构件1，该色调剂保持构件I设置成与保持潜像且以循环的方式运行的图像保持构件15以能旋转的方式相对，该色调剂保持构件I保持非磁性色调剂且朝向与图像保持构件15面对的显影区域M输送该非磁性色调剂，从而将图像保持构件15上的潜像显影；供应构件2，该供应构件2具有能够在能弹性变形的弹性体的周面上捕获色调剂的粗糙表面，与色调剂保持构件I弹性接触，并被设置成能旋转，且在与图像形成设备I的接触区域N中将色调剂供应至色调剂保持构件I ;色调剂补充部分3，该色调剂补充部分3面对补充区域X并补充新色调剂Tn，该补充区域X与供应构件2中的和色调剂保持构件I接触的接触区域N分开；和限制构件4，该限制构件4比与供应构件2接触的接触区域N在旋转方向上更靠向下游侧且比色调剂保持构件I的显影区域M在旋转方向上更靠向上游侧地设置在色调剂保持构件I上，并对保持在色调剂保持构件I上的色调剂摩擦充电并限制显影所用的色调剂的量。色调剂补充部分3经由色调剂输送路径5将容纳新色调剂Tn从而使该新色调剂待被补充的容纳室6连接至供布置供应构件2和色调剂保持构件I的显影室7。色调剂输送路径5的显影室侧开口 9相比于色调剂输送路径5的容纳室侧开口 8位于下侧。另外，色调剂输送路径5的被布置成面对供应构件2的显影室侧开口 9在顺着供应构件2的旋转方向的方向上的宽度尺寸w被设定成小于供应构件2的在从该供应构件2侧观察时的投影平面中的外径。
[0045]在该技术手段中，只要色调剂保持构件I保持色调剂并将色调剂提供到与图像保持构件15之间的显影区域Μ，则可以适当地选择该色调剂保持构件I。
[0046]另外，供应构件2可以在与色调剂保持构件I面对的部位处沿相反方向旋转，或者可以沿相同方向旋转。这里，在沿相同方向旋转的情况下，为了将色调剂从供应构件2供应至色调剂保持构件1，供应构件2和色调剂保持构件I这二者必须具有速度差。而且，供应构件2可具有粗糙表面(凹部和凸起)以将色调剂捕获在周面上，并且作为典型方面其可以是泡沫体，并且例如具有在弹性橡胶等的周面上形成的诸如凹槽之类的凹部。此外，该泡沫体可以使用开孔或闭孔，但是从柔性或成本的角度来说优选开孔。
[0047]另外，只要色调剂补充部分3将新色调剂Tn补充到供应构件2的预定补充区域X，则可以适当地选择色调剂补充单元3。
[0048]这里，色调剂补充部分3的补充区域X被设定在与色调剂保持构件I和供应构件2之间的接触区域N分开的部位的原因是:为了积极地防止在新色调剂Tn由色调剂补充部分3直接供应至色调剂保持构件I和供应构件2之间的接触区域N时旧色调剂和新色调剂在供应构件2上混合。
[0049]另外，只要限制构件4对保持在色调剂保持构件I上的色调剂进行摩擦充电并将色调剂的量限制为预定量，限制构件4就可以典型地使用板状构件，该板状构件延伸成面向色调剂保持构件I的旋转方向并与色调剂保持构件I弹性接触，但限制构件4并不限于此，而是可以适当地选择为旋转体。由于捕获在供应构件2上的色调剂被限制构件4摩擦充电，因此如果具有不同带电特性的新色调剂Tn和旧色调剂Tc混合，则旧色调剂和新色调剂之间的电荷量具有相当大的变化，并且其电荷分布变得扩散。与此相比，在捕获在供应构件2上的大多数色调剂是旧色调剂Tc的情况下，其带电特性基本相同，因而不用担心电荷量发生变化或电荷分布变得扩散。
[0050]另外，色调剂补充部分3局限于色调剂输送路径5具有预定结构的方面。然而，如果满足如下条件，色调剂输送路径5的形状可以适当地选择为线性形状、折弯形状、曲面形状等。
[0051 ] 这里，为了使新色调剂Tn借助其自重而滞留在色调剂输送路径5处，要求“色调剂输送路径5的显影室侧开口 9相比于容纳室侧开口 8位于下侧”。
[0052]此外，由“色调剂输送路径5布置成面对供应构件2”和“色调剂输送路径5的显影室侧开口 9的宽度尺寸w小于供应构件2的在从该供应构件2侧观察的投影平面上的外径”引起的操作如下。
[0053]也就是说，由于滞留的新色调剂Tn借助其自重挤压供应构件2的周面，从而形成界面(一种壁)，因此例如在从色调剂保持构件I和供应构件2之间的接触区域N中剥离的剥离色调剂附着至供应构件2并再次被输送的情况下，剥离色调剂沿着新色调剂Tn的滞留部分的界面k移动，而不会混合在新色调剂Tn的滞留部分中。为此，附着于供应构件2的旧色调剂Tc相比于新色调剂Tn由供应构件2优先被再次输送，从而用于显影。
[0054]另外，由于色调剂输送路径5中的新色调剂Tn被供应构件2挡住，因此色调剂输送路径5中的新色调剂Tn很少从显影室侧开口 9的周缘直接进入显影室7。特别地，如果使用其中色调剂输送路径5的显影室侧开口 9的边缘被布置成尽可能靠近供应构件2的样式，则这是优选的，因为进一步抑制了色调剂输送路径5中的新色调剂Tn进入显影室7。
[0055]另外，如果使用优先被再次输送的色调剂在图像保持构件15中的显影区域M用于进行显影，则附着于供应构件2的周面上的色调剂的量(对应于被再次输送的色调剂的量)减少，并且在供应构件2的周面中的其中被再次输送的色调剂减少的部位中形成凹陷。当该部位面对并穿过色调剂输送路径5的显影室侧开口 9时，新色调剂Tn自然地从新色调剂Tn的滞留部分补充到供应构件2的周面的凹陷处。[0056]接下来，将描述显影装置16的典型方面或优选方面。
[0057]首先，作为色调剂输送路径5的显影室侧开口 9的优选方面，可以是这样的方面，其中，色调剂输送路径5的显影室侧开口 9被布置成比供应构件2的最低位置更靠向供应构件2的旋转方向上的下游侧，并且比供应构件2的最高位置更靠向供应构件2中的上游侧。
[0058]这里，如果色调剂输送路径5的显影室侧开口 9被布置成比供应构件2的最低位置更靠向供应构件2的旋转方向上的上游侧，则从供应构件2和色调剂保持构件I之间的接触区域N中剥落的旧色调剂Tc容易与来自色调剂输送路径5的显影室侧开口 9的新色调剂Tn直接混合。另外，如果色调剂输送路径5的显影室侧开口 9被布置成比供应构件2的最高位置更靠向供应构件2的旋转方向上的下游侧，则担心从色调剂输送路径5输送的新色调剂Tn可能容易混合在供应构件2和色调剂保持构件I之间的接触区域N中。因此，该方面旨在防止这些混合因素。
[0059]然而，在增设用于将剥落色调剂附着于供应构件2的单元的方面或增设用于将色调剂输送路径5的显影室侧开口 9的边缘和供应构件2之间的间隙密封的结构的方面中，防止了旧色调剂和新色调剂的混合因素，因而可以将显影室侧开口 9布置在与该方面中不同的部位处。
[0060]此外，作为色调剂输送路径5的典型方面，可以是这样的方面，其中，与容纳室6的间隔由第一分隔构件11隔开，与显影室7的间隔由第二分隔构件12隔开，由此色调剂输送路径5形成在分隔构件11和12 二者之间。
[0061]在这方面，调节第一分隔构件11的高度或调节第二分隔构件12的占用容积，由此可限制滞留在色调剂输送路径5处的新色调剂Tn的量。
[0062]另外，可以相对于第一分隔构件11和第二分隔构件12来限制供应构件2或色调剂保持构件I周围的显影室7的容积。
[0063]另外，作为形成色调剂输送路径5的显影室侧开口 9的构件的优选方面，可以是这样的方面，其中，至少与供应构件2相对并位于该供应构件2的旋转方向上的下游侧的下游侧相对构件隔着间隙与供应构件2以不接触的方式布置，所述间隙能够限制需要被捕获在供应构件2的周面上的色调剂层。
[0064]这里，由于下游侧相对构件经由能够限制需要被捕获在供应构件2的周面上的色调剂层的间隙与供应构件2以不接触的方式布置，所以新色调剂Tn位于与色调剂输送路径5的显影室侧开口 9相邻的部位；然而，在旧色调剂Tc被捕获在供应构件2的周面上的情况下，一些新色调剂Tn附着于供应构件2的旧色调剂Tc层的表面并在穿过与色调剂输送路径5的显影室侧开口 9对应的区域的情况下被输送。然而，在与下游侧相对构件对应的区域中，附着于供应构件2的旧色调剂Tc的表面的新色调剂Tn在穿过下游侧相对构件之前受到该下游侧相对构件的与供应构件2相对的相对表面的限制，因而不会经过该下游侧相对构件。
[0065]当色调剂用于在图像保持构件15的显影区域M进行显影时，供应构件2周围的被再次输送的旧色调剂Tc的量减少，并且在供应构件的周面上被再次供应的色调剂减少的部位形成凹陷。当该部位面对并穿过色调剂输送路径5的显影室侧开口 9时，新色调剂Tn被补充到供应构件2的周面上被再次输送的色调剂减少的区域，并穿过与下游侧相对构件对应的区域。
[0066]另外，在从横向方向使用滞留型色调剂输送路径5补充色调剂的方面中，色调剂输送路径5的显影室侧开口 9具有色调剂堆积部分13 (参见图1B)，在该堆积部分13中，旧色调剂和新色调剂随着一定时间的使用而堆积在显影室侧开口的下边缘处，并且该色调剂堆积部分13提供了这样的方面，其中，色调剂输送路径5中的新色调剂Tn被阻挡移动到除了供应构件2之外的显影室7。
[0067]在其中从横向方向使用滞留型色调剂输送路径5补充色调剂的方面中，因随着一定时间的使用旧色调剂和新色调剂反复相遇而堆积的色调剂堆积部分13形成在色调剂输送路径5的显影室侧开口 9的下边缘处，但是该色调剂堆积部分13用作阻挡色调剂输送路径5中的新色调剂Tn的阻挡部分。
[0068]由于这个原因，即使色调剂输送路径5的显影室侧开口 9的下边缘位置被设定成与供应构件2分离开，也可以有效地防止色调剂输送路径5中的新色调剂Tn直接进入显影室7，或者相反地，有效地防止捕获在供应构件2上的旧色调剂Tc由于色调剂堆积部分13的压力而进入色调剂输送路径5。
[0069]另外，作为色调剂输送路径5的显影室侧开口 9的周边结构，色调剂输送路径5的显影室侧开口 9的边缘可以被布置成借助于弹性体(未示出)以与供应构件2的周面接触的方式密封。
[0070]在这方面，由于色调剂输送路径5的显影室侧开口 9的边缘被布置成借助于弹性体以与供应构件2的周面接触的方式密封，因此色调剂输送路径5与供应构件2的周面之间的间隙利用该弹性体密封。由于这个原因，完全不用担心滞留在色调剂输送路径5中的新色调剂Tn与显影室7的旧色调剂Tc混合。这里，当适当地调节弹性体的弹性模量和供应构件2侵占该弹性体的量时，有效地防止了捕获在供应构件2的周面上的被再次输送的色调剂与该弹性体接触时被刮除的情形。
[0071]另外，在该方面中，色调剂输送路径5的显影室侧开口 9可以被布置成与供应构件2的上半部的周面相对。
[0072]如上所述，在色调剂输送路径5的显影室侧开口 9被布置成与供应构件2的上半部的周面相对的方面中，如果在显影室侧开口 9和供应构件2之间形成间隙，则担心色调剂输送路径5中的新色调剂Tn可能移动到供应构件2和色调剂保持构件I之间的接触区域N ;然而，该方面是优选的，因为通过弹性体阻挡了新色调剂Tn的运动。
[0073]另外，作为包括这种类型的显影装置16的图像形成设备的优选方面，可以是这样的方面，其中，增设能够控制色调剂的消耗的控制器(未示出)。
[0074]这种类型的控制器例如可以包括:计算单元，该计算单元计算在预定次数的图像形成中消耗的色调剂量；判断单元，该判断单元判断在计算单元中计算的色调剂量是否大于或等于预定阈值；排出单元，当在判断单元中判断的色调剂量小于阈值时，该排出单元向图像保持构件15侧排出预定量的显影装置16内的色调剂；和清洁单元，该清洁单元清除图像保持构件15上的从排出单元排出的色调剂。
[0075]鉴于在消耗的色调剂量较小时由于旧色调剂Tc没有被消耗而残留在供应构件2上而使得色调剂容易劣化，该方面旨在是通过预先捕获并清除劣化色调剂来稳定显影质量。[0076]这里，作为消耗的色调剂量的计算单元的典型方面，可以是基于图像密度来计算消耗的色调剂量的方法。作为图像形成次数，可以适当地选择例如对转换成基准尺寸的记录材料的输出数量进行计数，或者对显影装置16的驱动时间进行计数。另外，判断所用的阈值可以例如通过测试预先获得为不会导致例如不良显影的限值(容许的下限值)。此外，当达到很可能获得不良显影的条件时，排出单元认为供应构件2中捕获的色调剂为劣化色调剂，并且可从显影装置16强制排出色调剂。作为典型操作，排出单元在图像保持构件15上形成用于排出的潜像，并以将该潜像显影的形式排出色调剂。此外，在排出操作中形成的图像不受具体限制，而是可以是实心图像或其他图像。另外，可以使用不同图像以适合于所消耗的色调剂量。然而，由于消耗的色调剂量较小的情况而必须排出大量色调剂。此外，作为清洁单元，一般采用使用位于图像保持构件15侧的清洁单元的方面。但是本发明不限于此，可以在记录材料上执行输出，或者可以分开地设置其他的清洁部件。
[0077]下面将基于附图所示的示例性实施方式详细描述本发明。
[0078]示例性实施方式I
[0079]图像形成设备的总体构造
[0080]图2是示出了根据示例性实施方式I的图像形成设备的总体构造的图。
[0081]在图2中，图像形成设备20包括:作为图像保持构件并具有鼓形形状的感光体21 ;对感光体21充电的充电装置22 ;曝光装置23，该曝光装置23利用光将潜像写入由充电装置22充电的感光体21 ;显影装置24，该显影装置24利用显影剂(色调剂)使写入感光体21中的潜像生成可见图像；转印装置25，该转印装置25将借助显影装置24生成为可见图像的色调剂图像转印到作为转印介质的记录材料28上；和清洁装置26，该清洁装置26清除在转印装置25中执行了转印之后残留在感光体21上的残留色调剂。
[0082]在该实施例中，被转印到记录材料28的转印图像在定影装置30中定影，然后被排出。另外，附图标记100表示控制图像形成设备20的各组成元件的控制器。另外，在该实施例中，以记录材料28作为转印介质的示例，然而，转印介质不限于此，而是可以包括在色调剂图像传递到记录材料28之前临时保持色调剂图像的中间转印体。
[0083]这里，感光体21包括形成在鼓状金属制框架上的感光层。
[0084]另外，示出了充电装置22例如具有充电容器和在该充电容器中作为充电构件布置的放电导线。但是充电装置22不限于此，可以进行适当的选择，例如，可以使用辊状充电构件。
[0085]此外，使用激光扫描装置、LED阵列等作为所述曝光装置23。
[0086]另外，显影装置24采用使用非磁性色调剂的单组分显影方法。稍后将描述显影装置24的细节。
[0087]另外，作为转印装置25，可以使用施加用于将感光体21上的色调剂图像静电转印到记录材料28侧的转印电场的转印装置，例如，使用被施加转印电压的辊状转印构件。但是，转印装置不限于此，而是可以适当地选择利用放电导线的转印电晕装置等。
[0088]而且，示出了清洁装置26朝向感光体21侧敞开并具有:容纳残留色调剂的清洁容器；板状清洁构件261，诸如刮刀或刮板，该板状清洁构件261在清洁容器的开口中布置在感光体21的沿旋转方向的下游侧的边缘上；和具有刷状或棍状的旋转清洁构件262,该旋转清洁构件262布置在板状清洁构件261的沿感光体21的旋转方向的上游侧，然而，清洁装置26不限于此，而是可以进行适当的选择。
[0089]另外，感光体21、充电装置22、显影装置24和清洁装置26中的全部或一些可以作为图像形成组件预先组装成处理盒，并且可以安装在预先设置在图像形成设备壳体中的容纳部中，从而能够从该图像形成设备壳体进行拆卸。
[0090]显影装置的基本构造
[0091 ] 在该实施例中，如图2至5所示，显影装置24包括:显影容器40，该显影容器40容纳非磁性色调剂T并敞开成面对感光体21 ;显影辊41，该显影辊41布置在与显影容器40的开口相邻的部位处；供应辊42，该供应辊42布置在显影辊41的后侧，并且能够向显影辊41供应显影容器40内的非磁性色调剂T ;充电刀片45，该充电刀片45布置成比显影辊41中的由供应辊42供应色调剂的部位更靠向色调剂输送方向上的下游侧；以及色调剂补充机构60，该色调剂补充机构60设置在供应辊42的后侧，并能够向供应辊42补充新非磁性的新色调剂Τη。
[0092]另外，由弹性构件形成的密封构件(未示出)的一端固定到显影容器40的开口的下边缘，而该密封构件的自由端布置成与显影辊41弹性接触，由此将显影辊41和显影容器40之间的间隙封闭。
[0093]显影辊和供应辊
[0094]在该实施例中，显影辊41在面对感光体21的部位处沿着与感光体21相同的方向旋转，并且包括由具有预定的体积电阻率的树脂或橡胶制成并围绕由金属制成的轴体41a形成的辊主体层41b，该辊主体层41b的表面具有能够输送色调剂的程度的表面粗糙度。
[0095]另外，供应辊42在面对显影辊41的部位处沿着与显影辊41相反的方向旋转，并包括弹性层42b，该弹性层42b能弹性变形，具有预定的体积电阻率并围绕由金属制成的轴体42a形成。该弹性层42b由诸如聚氨酯泡沫海绵橡胶之类的泡沫形成，并且其表面为能够充分地捕获色调剂的程度的粗糙表面42c (参见图5)。
[0096]在该实施例中，由于供应辊42的弹性层42b比显影辊41的辊主体层41b更软，因此显影辊41和供应辊42被布置成使得显影辊41以预定侵入量侵入供应辊42的弹性层42b侧。通过这种布置，在二者之间形成了接触区域N (夹持区域)，并且在该实施例中，在显影辊41和供应辊42之间的接触区域N中，供应辊42从顶部向下旋转，而显影辊41从底部向上旋转。
[0097]由于这个原因，在与显影辊41的接触区域N中，供应辊42执行将显影辊41上的输送色调剂剥离并将供应辊42侧的色调剂供应到显影辊41的操作。另外，显影辊41保持从供应辊42供应的非磁性色调剂T，并且将该色调剂输送到与感光体21面对的显影区域M，并在显影区域M中使用以进行显影。
[0098]充电刀片
[0099]充电刀片45由用诸如磷青铜之类的金属板构成，其一端固定至显影容器40的开口边缘处，延伸而在与显影辊41的旋转方向相反的方向上突出，并且被布置成以预定推动压力挤压接触显影辊41的表面。由于这个原因，保持在显影辊41上的色调剂T穿过充电刀片45和显影辊41之间的挤压接触部位，并因而被摩擦充电，且被限制为预定输送量。另夕卜，充电刀片45借助于托架46固定至显影容器40的开口边缘。
[0100]显影容器[0101]显影容器40具有:显影室51，显影辊41和供应辊42布置在该显影室51中；以及位于与显影室51相邻的部位处的容纳室52，该容纳室52容纳可被补充到显影室51的新色调剂Τη。
[0102]在该实施例中，在显影容器40中，将显影室51和容纳室52分隔开的块状分隔构件53被安装成与显影容器40的底壁分离开。显影容器40的底壁一体地形成为向下悬置的双弯曲部40a和40b，并且在所述弯曲部40a和40b之间的交界部位处形成人字形分隔部54。
[0103]色调剂补充机构
[0104]在该实施例中，在色调剂补充机构60中，新色调剂Tn容纳在显影容器40的容纳室52中，容纳室52经由色调剂输送路径61与显影室51连接，搅拌器62作为搅拌输送构件布置在容纳室52中，该搅拌器62搅拌新色调剂Tn并经由色调剂输送路径61将新色调剂Tn输送到显影室51。
[0105]另外，与显影容器40的底壁中的容纳室52对应的弯曲部40b形成为以顺着搅拌器62的旋转自由端的轨迹的曲率弯曲。
[0106]色调剂输送路径
[0107]在该实施例中，色调剂输送路径61形成在分隔构件53和作为显影容器40的底壁的一部分的一个弯曲部40b之间。
[0108]这里，如图5所示，容纳室侧开口 65比显影容器侧开口 66更靠向上侧定位，色调剂输送路径61以沿着弯曲部40a从容纳室52朝向显影室51弯曲的形状形成。
[0109]另外，色调剂输送路径61的显影室侧开口 66布置成面对供应辊42，并形成用于将新色调剂Tn补充到显影室51的补充区域X。
[0110]具体地说，在该实施例中，色调剂输送路径61的显影室侧开口 66形成在与显影辊41和供应辊42之间的接触区域N分开的部位(在该实施例中，从其分离开大约半个圆周的部位)处，并且设置在供应辊42的中心位置C的下侧，显影室侧开口 66中的沿着顺着供应辊42的旋转方向的方向的宽度尺寸w被设定为小于供应辊42的在从供应辊42侧观察的投影平面上的外径d。
[0111]另外，在该实施例中，由于容纳室52内的新色调剂Tn被搅拌器62输送到色调剂输送路径61，因此如图5的点划线所示，新色调剂Tn在借助其自重而滞留在色调剂输送路径61中的状态下填充该色调剂输送路径61，并且经由显影室侧开口 66挤压供应辊42。
[0112]分隔部和分隔构件
[0113]另外，色调剂输送路径61的容纳室侧开口 65设置在与和显影容器40的底壁的一部分一体地形成的分隔部54的顶部对应的位置ys，并且可以将该容纳室侧开口 65设置在充电刀片45中的与显影辊41接触的接触位置yb的下侧。当设定该尺寸关系时，即使新色调剂Tn在滞留在色调剂输送路径61中的状态下填充该色调剂输送路径61，也不用担心显影室51内的色调剂由于新色调剂Tn的滞留部分的挤压而被一直推动到充电刀片45中的与显影辊41接触的接触位置yb，并且可以有效地防止充电刀片45与显影辊41的挤压接触由于色调剂填充在显影室51的充电刀片45的位置处而改变。
[0114]此外，在该实施例中，在分隔构件53中的与色调剂输送路径61的显影室侧开口 66相邻的部位处形成有弯曲限制表面70，该弯曲限制表面70沿着供应构件42的周面隔着间隙g形成，从而面对供应辊42。这里，只要将间隙g选择成能够限制待被捕获在供应辊42上的色调剂层的程度，则可以适当地选择该间隙g，并且该间隙g可以设定成这样程度的间隙，即，该间隙满足显影装置24中每单位时间的最大色调剂消耗量。在该实施例中，该间隙在0.5mm到1.0mm的范围内选择。在这种情况下，选择如下尺寸作为下限值(0.5mm)，该尺寸是当将分隔构件53安装在显影容器40中时考虑到安装公差保持与供应辊42的非接触状态所需要的尺寸，而作为上限值(1.0mm)，选择限制待被捕获在供应辊42上的色调剂层所需的尺寸。
[0115]用于产生电场的电源
[0116]在该实施例中，在显影辊41中设置有显影电源81，该显影电源81用来产生与感光体21的显影电场。在供应辊42中设置有供应电源82，该供应电源82用于产生用于将非磁性色调剂T供应到显影辊41的供应电场。
[0117]这里，显影电源81可以向显影辊41施加显影电压，在该显影电压中，AC分量被叠加在预定的DC分量上。供应电源82可以施加供应电压，该供应电压相对于显影电源81的DC分量具有预定电位差(包括“O”)的DC分量，并且在该供应电压中，在DC分量上叠加与显影电源81的AC分量具有相同周期的AC分量。
[0118]然而，在其中确保了显影辊41和供应辊42这二者之间的接触区域N中的色调剂的供应的情况下，即使不在显影辊41和供应辊42之间不施加供应电场，也可以采用共享显影电源81作为供应电源82的方法，并且可以将显影辊41和供应辊42之间的电位差设定为近似O。
[0119]附着机构
[0120]具体地说，在当前示例性实施方式中，在显影容器40的显影室51中的在显影辊41和供应辊42之间的接触区域N的下侧设置有附着机构90，该附着机构使得从显影辊41和供应辊42剥离的色调剂附着到供应辊42。
[0121]在该实施例中，如图5所示，附着机构90具有导向构件91，该导向构件91捕捉穿过接触区域N时剥离的剥离色调剂Td并将所捕捉的剥离色调剂Td引导向供应辊42侧。供应辊42的周面与导向构件91的一部分进行挤压接触，而使被导向构件91捕捉的剥离色调剂Td向供应辊42侧移动，并因而使色调剂附着于供应辊42的周面。
[0122]在该实施例中，导向构件91由能弹性变形的弹性片材92形成，该弹性片材92的一端固定到设置在显影容器40的底壁的一部分上的附着构件95上，并且该弹性片材92布置成相对于水面倾斜到角Θ的程度，从而使供应辊42的挤压接触部位S在弹性片材92中位于剥离色调剂Td的捕捉部位的下侧。
[0123]作为这种类型的弹性片材92，例如，使用热塑性聚氨酯片材、聚酰亚胺片材、聚酯片材、PET片材等。另外,对于弹性片材92的倾角Θ，将剥离色调剂Td滚动和移动所需的值(例如10° )选择为下限值。另一方面，如果倾角Θ过度增大，则预期想捕捉剥离色调剂Td的部位的容积减小，因此，在不会由于捕捉部位中的色调剂的压力增加而导致从供应辊42不良剥落的范围(例如45° )内选择上限值。
[0124]具体地说，在该实施例中，弹性片材92的表面(对应于捕捉剥离色调剂Td的部分的表面)可具有光滑表面93，在该光滑表面93上，捕捉的剥离色调剂Td能够朝向供应辊42侧滚动和移动。这里描述的光滑表面93例如涉及算术平均粗糙度Rz，且可满足Rz ^ 0.6 μ nio
[0125]另外，在该实施例中，弹性片材92的压力接触部位S围绕弹性片材92的前端，并且弹性片材92与供应辊42的接触力被设定为小于显影辊41和供应辊42之间的接触区域N中的接触力。具体地说，当相对于弹性片材92不弹性变形的伸直状态将在与供应辊42发生压力接触过程中的弹性变形量限定为侵入量时，接触力通过弹性片材92的弹性模量和侵入量来计算。由此，可以适当地选择弹性片材92的接触力。
[0126]此外，在该实施例中，弹性片材92的挤压接触部位S比从供应辊42的最下面部分更朝向接触区域N移位。由于这个原因，在弹性片材92的挤压接触部位S中，接触力朝向弹性片材92的前端侧逐渐增加。
[0127]显影装置的基本操作
[0128]在根据当前示例性实施方式的显影装置24中，如图3中所示，供应辊42在捕获色调剂T的状态下旋转，并将色调剂输送到与显影辊41接触的接触区域N。
[0129]在该实施例中，由于显影辊41和供应辊42在接触区域N中沿彼此相反的方向运动。因而，当被捕获在供应辊42上的色调剂T穿过接触区域N时，一些色调剂T被供应至显影辊41，而另一些色调剂残留在被捕获在供应辊42上的状态下或被剥离因而向下掉落。
[0130]此时，供应至显影辊41的色调剂T随着显影辊41的旋转而穿过充电刀片45，在穿过充电刀片45时被摩擦充电并被限制为预定量，并且被输送到显影辊41和感光体21之间的显影区域Μ，且用来将形成在感光体21上的潜像显影。
[0131]另外，已穿过显影辊41的显影区域M而未使用的残留色调剂Te随着显影辊41的旋转被输送到显影辊41和供应辊42之间的接触区域N，许多未使用的残留色调剂Te在该接触区域N中被刮除和剥离(参见图6Α)。
[0132]另外，从显影辊41和供应辊42之间的接触区域N剥离的剥离色调剂Td (参见图6Β)经由附着机构90附着于供应辊42，并且与残留在供应辊42上的残留色调剂Ta (参见图6Β) —起在被捕获的状态下随着供应辊42的旋转被再次输送。
[0133]此外，当被捕获在供应辊42的周面上的色调剂不足时，色调剂补充机构60将新色调剂Tn (参见图7)补充到供应辊42的周面上。
[0134]这样，通过显影装置24来执行一系列显影操作。
[0135]由附着机构引起的色调剂的行为
[0136]在显影装置24的显影操作过程中，由附着机构90引起的色调剂的行为如下。
[0137]如图6Α所示，供应辊42具有例如由泡沫体形成的弹性层42b，因而在显影辊41和供应辊42之间的接触区域N中以顺随显影辊41的表面的形式凹入，并且在穿过接触区域N之后恢复到弹性变形之前的原始状态。由于这个原因，在供应辊42中，周面的线速度在穿过接触区域N之后随着恢复变形而增加，由弹性层42b的恢复而产生排斥力，由此将捕获在供应辊42的周面的粗糙表面42c上的一些色调剂T剥离。
[0138]另一方面，没有用于在显影辊41的显影区域M中进行显影而未使用的残留色调剂Te随着显影辊41的旋转被输送到接触区域N，但是保持在显影辊41上的未使用的残留色调剂Te在位于接触区域N中的沿显影辊41的旋转方向的上游侧(对应于供应辊42的沿旋转方向的下游侧)的部分中被刮除和剥离。
[0139]这样，在接触区域N中剥离的剥离色调剂Td如由图6B的箭头A所示的那样向下掉落，并被捕捉并堆积在作为附着机构90的导向构件91的弹性片材92上。
[0140]在这种状态下，由于弹性片材92具有作为表面的光滑表面93，并且朝向与供应辊42接触的挤压接触部位S相对于剥离色调剂Td的捕捉部位向下斜向下方倾斜地布置。被捕捉在弹性片材92上的剥离色调剂Td沿着弹性片材92的倾斜光滑表面93滚动，并且如由图6B的箭头B所示的那样朝向与供应辊42的挤压接触部位S移动。
[0141]另外，由于弹性片材92的挤压接触部位S处的接触力P由于供应辊42的周面的曲率而朝向弹性片材92的前端逐渐增加，因此在弹性片材92的表面上移动的剥离色调剂Td到达弹性片材92的挤压接触部位S，并被逐渐地挤压，从而在弹性片材92和供应辊42之间被摩擦充电，并与残留在供应辊42上的周面的粗糙表面42c上的残留色调剂Ta —起被捕获。
[0142]此时，由于弹性片材92的接触力P沿着供应辊42轴线方向基本均匀地分布在挤压接触部位S上，因此在供应辊42的周面上的色调剂输送量由弹性片材92稳定地限定，并且在轴线方向上被平均化。由于这个原因，除了残留色调剂Ta之外，剥离色调剂Td借助弹性片材92的接触力P被挤压在供应辊42上，并且借助色调剂的图像力而吸附并附着到供应辊42的周面上。结果，当穿过弹性片材92的挤压接触部位S时，包括残留色调剂Ta和剥离色调剂Td的旧色调剂Tc被捕获在供应辊42的周面上并随着供应辊42的旋转而被再次输送。
[0143]如上所述，由于许多剥离色调剂Td都附着于供应辊42的周面，因此防止了剥离色调剂Td堆积在位于接触区域N的下侧的显影室51中的情形。
[0144]由色调剂补充机构引起的色调剂的行为
[0145]补充区域中的新色调剂和旧色调剂的行为。
[0146]这样，供应辊42再次输送不是新色调剂Tn的旧色调剂Tc，并到达色调剂补充机构60的补充区域X，如图7A所示。
[0147]在该实施例中，色调剂补充机构60具有将容纳室52与显影室51连接的弯曲色调剂输送路径61，色调剂输送路径61的显影室侧开口 66被布置成面对供应辊42，并且显影室侧开口 66位于色调剂输送路径61的容纳室侧开口 65的下侧。
[0148]因而，色调剂输送路径61在其中新色调剂Tn以基本恒定的量滞留的状态被填充，由新色调剂Tn的滞留部分(由图7A的点划线表示的部分)的重量引起的推力施加至显影室侧开口 66，由新色调剂Tn的滞留部分形成的界面由显影室51内的色调剂形成。
[0149]另外，容纳在容纳室52中的新色调剂Tn由搅拌器62输送到色调剂输送路径61侦牝但是新色调剂Tn已经在滞留状态下填充色调剂输送路径61，因而，滞留在色调剂输送路径61中的新色调剂Tn的填充量几乎不改变。
[0150]另外，在该实施例中，色调剂输送路径61的显影室侧开口 66形成在供应辊42的中心位置C的下侧。色调剂输送路径61形成为弯曲形状，并在到达显影室侧开口 66的部位处在横向方向上略微斜向下方延伸。
[0151]另一方面，捕获在供应辊42上的旧色调剂Tc的层围绕供应辊42形成，并且随着供应辊42的旋转而移动成面对色调剂输送路径61的显影室侧开口 66。
[0152]另外，由于供应辊42在面对显影室侧开口 66的部位处沿着从底部向上接近色调剂输送路径61的方向旋转，来自色调剂输送路径61的显影室侧开口 66的新色调剂Tn的挤压方向和供应辊42的旋转方向是彼此相反的方向，因此由供应辊42再次输送的旧色调剂Tc在由附着机构90平滑地附着的状态下被再次输送。由于这个原因，在显影室侧开口66中，供应辊42上的旧色调剂Tc在旧色调剂和新色调剂被阻止混合的状态下沿着色调剂输送路径61的新色调剂Tn的滞留部分的界面移动。
[0153]关于这一点，在当前示例性实施方式中，如果色调剂输送路径61的显影室侧开口66形成在供应辊42的中心位置C的上侧，则在供应辊42的中心位置C的上部区域中，供应辊42沿该供应辊42与色调剂输送路径61分离的方向旋转，因而位于新色调剂Tn的滞留部分的界面上的新色调剂Tn容易随着供应辊42的旋转而被拉动，因此担心新色调剂Tn可能容易进入供应辊42侧。为此，应理解，当前示例性实施方式是优选的。
[0154]另外，在供应辊42的旋转方向为相反方向(供应辊42在与显影室侧开口 66相邻的部位处从顶部向下旋转的方向)的情况下，也担心新色调剂Tn的滞留部分的界面会随着供应辊42的旋转而被拉动，因此新色调剂Tn可能容易进入供应辊42侧。为此，应理解，当前示例性实施方式是优选的。
[0155]供应辊对旧色调剂的捕获状态I (充分)
[0156]在这种状态下，如图7B所示，在作为被再次输送的色调剂的旧色调剂Tc被充分地捕获在供应辊42上的情况下，在供应辊42的周面上没有任何残余色调剂捕获空间，因而，滞留在色调剂输送路径61处的新色调剂Tn难以被捕获在供应辊42的周面上。
[0157]另外，由于滞留在色调剂输送路径61处的新色调剂Tn挤压供应辊42的周面，因此捕获在供应辊42上的旧色调剂Tc被滞留在色调剂输送路径61处的新色调剂Tn的界面阻挡。因而不用担心旧色调剂Tc会与色调剂输送路径61内的新色调剂Tn混合。
[0158]供应辊对旧色调剂的捕获状态II (不充分)
[0159]另一方面，如图7C所示，在作为被捕获在供应辊42上的、被再次输送的色调剂的旧色调剂Tc不足的情况下，滞留在色调剂输送路径61处的新色调剂Tn借助其自重挤压供应辊42的周面，因而，新色调剂Tn被补充在供应辊42上的未捕获有旧色调剂Tc的部位。
[0160]如上所述，由于在旧色调剂Tc被充分地捕获的情况下不补充新色调剂Tn，而在旧色调剂Tc不足的情况下补充新色调剂Τη，因此旧色调剂Tc和新色调剂Tn不在供应辊42的周面上不必要地混合，因而优先消耗旧色调剂Tc。
[0161]被捕获在供应辊上的色调剂的量的限制
[0162]另外，在当前示例性实施方式中，担心周围色调剂可能由于粘性跟随捕获在供应辊42的周面上的旧色调剂Tc并且随着供应辊42的旋转而移动。
[0163]然而，在当前示例性实施方式中，由于在与色调剂输送路径61的显影室侧开口 66相邻的分隔构件53中沿着供应辊42的周面隔着预定间隙g形成有弯曲限制表面70，例如即使在与显影容器40的底壁或色调剂输送路径61的显影室侧开口 66相邻的部位处除了捕获在供应辊42周围的色调剂之外的残余色调剂跟随移动，在穿过分隔构件53的限制表面70时，捕获在供应辊42的周面上的色调剂的残余部分也被刮除，因而将捕获在供应辊42上的色调剂量限制成必要的量。
[0164]比较例I
[0165]接下来，为了评价根据示例性实施方式I的显影装置的性能，将以根据比较例I的显影装置为例来描述其性能。[0166]图8示出了根据比较例I的显影装置。
[0167]在图8中，在显影装置24’中，在显影容器40’中设置分隔壁55’，从而分隔成显影室51’和新色调剂Tn的容纳室52’，色调剂输送孔56’形成在分隔壁55’的一部分处。显影辊41’、供应辊42’和充电刀片45’布置在显影室51’中，而作为色调剂补充机构60’的搅拌器62’布置在容纳室52’中。另外，没有采用在根据示例实施方式I的显影装置24中采用的组成元件:“具有限制表面70的分隔构件53”、“新色调剂滞留型色调剂输送路径61”和“附着机构90”。
[0168]在该比较实施例中，执行如下操作。
[0169]换言之，当由搅拌器62’开始色调剂补充操作时，容纳室52’内的新色调剂Tn被从色调剂输送孔56’补充到显影室51’的内部，使得显影室51’内色调剂的量增加，并且当新色调剂Tn超过色调剂输送孔56’的高度时，旧色调剂Tc从显影室51’反向流动到容纳室52’的内部。
[0170]而且，在显影辊41’和供应辊42’之间的接触区域N’中剥离的剥离色调剂逐渐堆积在显影室51’中，并且在无任何消耗的情况下接收与供应辊42’的摩擦应力，并且与新色调剂Tn混合。
[0171]另外，当新色调剂Tn和旧色调剂Tc在显影室51’中混合时，旧色调剂Tc的外部添加剂被剥下或外部添加剂被嵌入在色调剂颗粒基质中，因而旧色调剂Tc具有与新色调剂Tn相比显著不同的涂覆水平。因而，当二者被混合时，通过充电刀片45’而造成相互充电，因而在新色调剂Tn和旧色调剂Tc之间的电荷分布相当地不同。由于这个原因，容易产生不良充电的色调剂，并且容易发生不良充电的色调剂不必要地散布在记录材料的背景上的模糊现象。
[0172]如上所述，在该比较例中，不能抑制旧色调剂和新色调剂在供应辊42 ’上不必要地混合的情形，而在示例性实施方式I中，采用了新色调剂滞留型色调剂补充机构60或附着机构90，因而应理解，能够改进根据比较例I的显影装置的缺陷。
[0173]色调剂排出控制
[0174]在当前示例性实施方式中，控制器100执行色调剂排出控制，以在消耗的色调剂的量比预先确定的限制量小的情况下强制将显影装置24内的色调剂排出。
[0175]在该实施例的显影装置24的构造(参见图3)中，在图像输出数量较小并且消耗的色调剂的量过于小的情况下，供应辊42上的色调剂或显影辊41上的未使用的残留色调剂反复地穿过显影辊41和供应辊42之间的接触区域N，并且一些色调剂剥离并借助附着机构90被并再次附着到供应辊42上从而被再次输送。因此，存在这样一种可能，即:除了新色调剂之外的旧色调剂可能在未被消耗的状态下在显影辊41和/或供应辊42上循环运行。在这种状态下，额外应力被施加至色调剂，因而，例如，色调剂的外部添加剂可以被嵌入或者外部添加剂可能被从色调剂剥离。由此，色调剂的带电特性变化或色调剂的流动性变化的趋势增加。如果色调剂的特性发生变化，则担心色调剂的电荷量可能下降从而导致背景模糊，或者如果色调剂的流动性降低，则担心色调剂固着到充电刀片45上从而导致图像混乱(例如条纹状图像混乱)。
[0176]因而，在当前示例性实施方式中，执行如图9中所示的色调剂排出控制。
[0177]如果要执行色调剂排出控制，则如图9所示，首先，判断输出张数是否达到预先设定的例如500张的规定张数。连续地执行该判断直到输出张数达到了规定的张数，如果达到了规定的张数，则根据至此获得的图像信息将总计数点数(每一张的图像部分中的总点数的和)除以输出总面积(输出张数和包括与每一张的图像形成区域对应的图像部分和非部分图像的总点数的乘积)，计算平均印字率。
[0178]接下来，判断所计算的平均印字率是否小于预定阈值。此时，如果判断所计算的平均印字率等于或大于阈值，则判断色调剂被消耗了一定程度，因而不用担心色调剂劣化，并且终止色调剂排出控制。
[0179]另一方面，如果判断了所计算的平均印字率不等于或不大于阈值，S卩如果判断平均印字率小于该阈值，则判断色调剂劣化正在进行，因而计算与平均印字率对应的色调剂排出量。此时，作为计算色调剂排出量的方法，可以采用这样的方法:在平均印字率低的情况下，与平均印字率高的情况相比，使用更大的排出量；可以预先获得用于计算平均印字率和色调剂排出量之间的关系的计算公式，并且可以基于该计算公式获得该色调剂排出量；并且可以将平均印字率分成若干组，可以预先确定与各组对应的色调剂排出量。
[0180]另外，当计算色调剂排出量时，可控制充电装置22、曝光装置23、显影装置24和转印装置25，从而在感光体21上形成与所计算的色调剂排出量对应的用于排出的静电潜像，并且可以以借助显影装置24将潜像显影的方式执行色调剂排出操作。通过该色调剂排出，不仅显影辊41上的色调剂被消耗，而且附着在供应辊42上的色调剂也被消耗，因而移除了可能在显影装置24中劣化的旧色调剂。
[0181]另外，由清洁装置26清除被排出到感光体21上的色调剂。
[0182]这种色调剂排出操作在与正常图像输出的正时不同的正时进行。例如，该色调剂排出操作可以在其中图像形成设备不用来形成正常图像的范围内适当地执行，诸如在图像输出暂停或在开始图像形成设备的操作的时间或在停止图像形成设备的操作的时间内适当执行。另外，在执行这种色调剂排出操作时，在清洁装置26清除感光体21上的色调剂的情况下，转印装置25可以不操作，从而感光体21上的色调剂不会被转移到转印装置25侧，或者，如果转印装置25是接触型转印装置，则转印装置25可与感光体21分离，或者可以在转印装置25和感光体21之间施加沿使色调剂不附着到转印装置25侧的方向的电场。此夕卜，在该实施例中，尽管通过色调剂排出操作排出到感光体21上的色调剂由清洁装置26清除，但是作为其替代方式，例如，色调剂可以被转印到记录材料28上或可以通过设置另一个清洁装置来清除色调剂。
[0183]在当前示例性实施方式中，尽管描述了如下方面，其中，每张片材的平均印字率根据达到预定输出张数时累积消耗的色调剂量来计算，并且判断色调剂的劣化程度，但是色调剂的劣化程度的判断不限于此，而是可以按照如下方式进行。
[0184]例如，根据显影装置24的工作时间达到预定时间之前消耗的色调剂量，计算每单位时间的色调剂量，并且可以基于每单位时间的色调剂量是否等于或大于预定阈值来判断色调剂的劣化程度。在这种情况下，如果每单位时间色调剂的量较小，则可以执行色调剂排出操作。
[0185]另外，可以基于每一张所消耗的色调剂的量均小于预定阈值的输出被连续地执行的程度来判断色调剂的劣化程度。通常来说，在其中图片图像输出和字符图像输出混合的图像输出中，平均印字率受到图片图像输出的影响，并因而增加。由于这个原因，例如，在大多数输出是字符图像而略微混合有图片图像的情况下，预期到低印字率的输出是连续的。因而，捕捉到在输出图像的数量中消耗的色调剂量较小的输出连续的状态，并且如果输出过分地连续，则判断色调剂可能发生劣化，从而可以执行色调剂的排出。
[0186]此外，可以将环境条件添加到色调剂的劣化程度中。
[0187]附着机构的修改实施例
[0188]在当前示例性实施方式中，尽管附着机构90可采用如下方式，其中，使用弹性片材92作为导向构件91，该弹性片材92的一端侧固定，其另一端侧挤压接触供应辊42的周面，然而，附着机构90不限于此，而是可以像修改实施例1 一 I至I 一 3那样在设计上进行适当修改。
[0189]修改实施例1 一 I
[0190]图1OA所示的附着机构90如下设置。使用可折曲变形的片材构件96作为导向构件91 ;片材构件96的一端固定到附着构件95，而其自由端侧挤压接触供应辊42 ;并且朝向供应辊42侧向片材构件96施力从而挤压该供应辊42的施力构件97设置在片材构件96的与和供应辊42的压力接触部位S对应的部分与显影容器40的内壁之间。这里，可以使用弹性构件或板簧作为该施力构件97。
[0191]通过使用施力构件97，片材构件96与供应辊72的挤压接触状态被保持为基本恒定。由此，到达片材构件96的挤压接触部位S的剥离色调剂在更稳定的接触力的作用下而附着到供应辊42。
[0192]另外，在修改实施例1 一 I中，片材构件96可以是在示例性实施方式I中使用的弹性片材92，但是，与弹性片材92不同，片材本身无须必然地需要布置成与供应辊42挤压接触，并且只要板簧至少具有供剥离色调剂能够滚动和移动的表面，并且通过借助施力构件97的挤压而能够变形从而弯曲，则可以适当地选择由金属(例如SUS)制成的板簧。
[0193]修改实施例1 一 2
[0194]另外，图1OB中所示的附着机构90如下设置。使用能折曲变形的片材构件96作为导向构件91 ;片材构件96面对供应辊42布置成从供应辊42和显影辊41之间的接触区域N的下部区域一直到达相对区域，且使得供应辊的最下面部分夹在接触区域N和相对区域这二者之间；片材构件96的两个端部附近分别固定至设置在显影容器40中的附着构件95 (95a，95b);片材构件96的中间部分挤压接触供应辊42的最下面部分的附近。这里，作为通过片材构件96调节接触力的方法，例如可以采用如下方法，其中，通过使用沿其表面方向能弹性变形的材料作为片材构件96来调节片材构件96针对附着构件95的张紧状态。
[0195]在该方面中，由于片材构件96被设置成穿过供应辊42的最下面部分，因而较宽地确保了片材构件96与供应辊42接触的挤压接触部位S。另外，在该方面中，在片材构件96中，从供应辊42的最下面部分沿旋转方向的上游侧部分需要从与显影辊41和供应辊42之间的接触区域N的下侧对应的剥离色调剂的捕捉部位朝向供应辊42的最下面部分斜向下方倾斜地布置。由此，被捕捉在片材构件96上的剥离色调剂充分地挤压接触供应辊42并在与供应辊42的挤压接触部位S处附着于供应辊42。
[0196]修改实施例1 一 3
[0197]图1OC中所示的附着机构90如下设置。使用具有光滑表面的旋转辊98作为导向构件91 ;该旋转辊98被布置在与供应辊42的周面挤压接触的状态下，从而与显影辊41和供应辊42之间的接触区域N的下侧对应；并且，旋转辊98跟随供应辊42的旋转而旋转。
[0198]在该实施例中，在旋转辊98的周面上比旋转辊98的最上面部分更靠向供应辊42定位的区域被布置在可捕捉从显影辊41和供应辊42之间的接触区域N剥离的剥离色调剂的位置。
[0199]在该实施例中，由于旋转辊98随着供应辊42的旋转而旋转，因此当从接触区域N剥离的剥离色调剂掉落在旋转辊98的周面上时，剥离色调剂被引导到旋转辊98和供应辊42之间的挤压接触部位S，并附着于供应辊42。
[0200]示例性实施方式2
[0201]图1lA示出了根据示例性实施方式2的显影装置的主要部分。
[0202]在图1lA中，显影装置24的基本构造与示例性实施方式I的基本构造基本相同，但是设置了与示例性实施方式I不同的附着机构90。另外，与示例性实施方式I的组成元件相同的组成元件被赋予相同的附图数字，并且这里将省略其详细描述。
[0203]在该实施例的附着机构90中，以与示例性实施方式I基本相同的方式，使用具有悬臂支撑结构的弹性片材92作为导向构件91，并且为了赋予弹性片材92导电性并向供应辊42侧施加能够吸引夹在弹性片材92和供应辊42之间的色调剂T的吸引电场，而将吸引电源83连接至弹性片材92，该吸引电源83能够施加用于形成吸引电场的吸引电压。
[0204]在该实施例中，例如，可以使用通过分散导电填料而调节至预定体积电阻率的片材作为弹性片材92。另外，可以考虑到与施加至供应辊42的供应电压的平衡，从进一步促进色调剂的吸引方面，在一范围内适当地选择吸引电场，在该范围内，不会在供应辊42和弹性片材92之间发生不必要的放电。
[0205]在当前示例性实施方式中，如图1lA和IlB所示，由吸引电源83在供应辊42和弹性片材92之间施加将色调剂吸引向供应辊42的方向上的吸引电场Ep(该电场致使弹性片材92侧具有与色调剂的带电极性相同的极性方向)。由于这个原因，到达弹性片材92的挤压接触部位S的剥离色调剂Td (T)受到沿色调剂被作用在供应辊42侧的电场吸引的方向的力，并且在二者之间被进一步强烈摩擦。由此，弹性片材92上的剥离色调剂Td被进一步强烈地充电，并且因而更容易附着到供应辊42。结果，剥离色调剂Td被稳定地保持在供应辊42上，并且保持在供应辊42上的剥离色调剂随着供应辊42的旋转而被输送向色调剂补充机构60的补充区域X (与色调剂输送路径61的显影室侧开口 66对应的部位)。
[0206]另外，在当前示例性实施方式中，尽管描述了其中整个弹性片材92都是导电的方面，但弹性片材92不限于此，可以采用具有如下层叠结构的片材作为弹性片材92:面向供应辊42的一侧用作具有例如IO9Qcm或更大的体积电阻率的高电阻层，而其相反侧用作为导电层。在这种情况下，吸引电源83的吸引电压的大小可以设定成比其中整个弹性片材92都是导电的情况大到包括高电阻层的程度。另外，高电阻层容易借助吸引电源83而导致电介质极化，并且也同等程度地预期到弹性片材92被吸引向供应辊42的操作。此外，在当前示例性实施方式中，尽管弹性附着机构90使用悬臂支撑类型的弹性片材92作为导向构件91，但附着机构不限于此，而是可以采用如上述的修改实施例1 一 I至I 一 3中一样的构造。
[0207]示例性实施方式3
[0208]图12A示出了根据示例性实施方式3的显影装置的主要部分。
[0209]在图12A中，显影装置24的基本构造与示例性实施方式I的基本构造基本相同，但色调剂补充机构60的色调剂输送路径61的结构与示例性实施方式I中的不同。另外，与示例性实施方式I的组成元件相同的组成元件被给予相同的附图数字，并且这里将省略其详细描述。
[0210]在当前示例性实施方式中，如图12A和12B所示，显影室侧开口 66布置在容纳室侧开口 65的下侧的情况与示例性实施方式I中的相同，色调剂输送路径61与示例性实施方式I中的不同之处在于其形状，并具有纵向路径611和横向路径612，该纵向路径611沿着基本竖直方向在纵向方向上延伸，该横向路径622从纵向路径611折曲并朝向供应辊42侧在横向方向上延伸。
[0211 ] 在该实施例中，纵向路径611的高度越高，在新色调剂Tn的滞留部分的界面(一种壁)处施加至供应辊42的周面上的压力也会越高。另外，如果纵向路径611的形状向上方横截面宽度增加，则填充纵向路径611的新色调剂Tn的容量也增加。因而，这样也可以增加新色调剂Tn的滞留部分的界面处的压力。
[0212]另外，在新色调剂Tn的滞留部分的界面形成在与供应辊42的周面面对的部位处时，横向路径612沿期望方向从纵向路径611折曲并延伸。
[0213]另外，尽管色调剂输送路径61被分隔开并形成在分隔构件53和作为显影容器40的底壁的一部分的弯曲部分40a之间,但分隔构件53中的将横向路径612的上侧分隔开的上壁也从纵向路径611朝向供应辊42侧斜向下方倾斜地布置，并且相对于水平方向的倾角η被设定为等于或小于所使用的色调剂的休止角。
[0214]这里，色调剂的休止角是表示流动性的指示符，并且，在该方面中，横向路径612的上壁的倾角Π被设定为等于或小于所使用的色调剂相对于水平方向的休止角，因而，相应地，填充横向路径612的新色调剂Tn的滞留部分的每个色调剂颗粒难以流动。因此，有缓和来自纵向路径611的过大压力的作用，并且可通过纵向路径611的高度、横向路径612的长度和倾角H的组合来调节新色调剂Tn施加至供应辊42的压力。
[0215]此外，在当前示例性实施方式中，在分隔构件53中从纵向通道611和横向通道612的折曲部613具有带角部的形状。但是，从使从纵向路径611到横向路径612的滞留新色调剂Tn的移动阻力减小的方面来看，可以以弯曲形状形成该折曲部613。
[0216]示例性实施方式4
[0217]图13示出了了根据示例性实施方式4的显影装置的主要部分。
[0218]在图13中，显影装置24的基本构造与示例性实施方式I的基本构造基本相同，但是色调剂补充机构60的色调剂输送路径61的结构与示例性实施方式I部分不同。另外，与示例性实施方式I的组成元件相同的组成元件被给予相同的附图数字，并且这里将省略其详细描述。
[0219]在该实施例中，以与示例性实施方式I基本相同的方式，色调剂输送路径61形成在分隔构件53和作为显影容器40的底壁的一部分的弯曲部分40a之间，容纳室侧开口 65位于显影室侧开口 66的上侧，并且色调剂输送路径61形成为从容纳室52向显影室51沿着弯曲部分40a弯曲的形状。
[0220]这里，色调剂输送路径61的显影室侧开口 66的在顺着供应辊42的旋转方向的方向上宽度尺寸wl被设定成小于供应辊42的在从供应辊42侧观察的投影平面中的外径d(参见图5)，但是，与示例性实施方式I不同，显影室侧开口 66被设置成到达供应辊42的中心位置C的上侧。然而，以与示例性实施方式I相同的方式，在分隔构件53中与显影室侧开口 66相邻地设置弯曲限制表面70，该弯曲限制表面与供应辊42相对并隔着间隙g沿着供应辊42的周面形成。
[0221]在当前示例性实施方式中，以与示例性实施方式I基本相同的方式，滞留在色调剂输送路径61处的新色调剂Tn从显影室侧开口 66被略微斜向下方挤压，而被捕获在供应辊42上的旧色调剂Tc在与显影室侧开口 66相邻的部位倾处滚动并从底部向上移动，因而，可以看到旧色调剂和新色调剂彼此接触的现象。
[0222]如果在使用过程中随着时间的经过反复发生旧色调剂和新色调剂的这种接触现象，则在色调剂输送路径61的显影室侧开口 66的下边缘周围产生其中新色调剂Tn的滞留部分加入了被捕获在供应辊42上的旧色调剂Tc的部位。在这种情况下，由于由新色调剂Tn的滞留部分的自重产生的压力作用在供应辊42的周面上，并且新色调剂Tn的滞留部分被捕获在供应辊42上的旧色调剂Tc的转矩挤压，因此在这两种色调剂的加入部位处两种色调剂都逐渐堆积并固化成软块形式，从而由色调剂形成近似三角形的堆积壁110(所谓死色调剂)。
[0223]如上所述，当在使用过程中随着时间的经过在色调剂输送路径61的显影室侧开口 66的下边缘周围形成堆积壁110时，捕获在供应辊42上的旧色调剂Tc在到达显影室侧开口 66之后立即碰撞堆积壁110，因而更有效地抑制了旧色调剂Tc反向流动到色调剂输送路径61侧的情形。
[0224]另外，如果由这些色调剂形成该堆积壁110，则初始为Wl的显影室侧开口 66的宽度尺寸由于形成的堆积壁110而基本上改变到w2(w2〈wl)，因此，可以考虑由色调剂形成堆积壁110的情形来进行设计。
[0225]另外，尽管在使用过程中随着时间的经过由这些色调剂形成堆积壁110，但可以在显影容器40中分离地设置与由新色调剂Tn形成的堆积壁110对应的分隔构件。
[0226]另外，在当前示例性实施方式中，尽管色调剂输送路径61的显影室侧开口 66形成为到达供应辊42的中心位置C的上侧，但是只要显影室侧开口 66在顺着供应辊42的旋转方向的方向上的宽度尺寸wl (或w2)被设定为小于供应辊42的在从该供应辊42侧观察的投影平面中的外径d，则滞留在色调剂输送路径61处的新色调剂Tn就面向显影室侧开口66并接触供应辊42的周面。因此，与显影室侧开口 66的宽度尺寸等于或大于供应辊42的外径d的方面相比，抑制了色调剂输送路径61内的新色调剂Tn直接进入到显影室51内的情形。
[0227]具体地，在该实施例中，由于在分隔构件53中形成预定限制表面70，因此，即使残余色调剂试图跟随供应辊42的周面上捕获的色调剂，该残余色调剂也被分隔构件53的限制表面70清除，因而，由限制表面70限制捕获在供应辊42的周面上的色调剂的量。
[0228]示例性实施方式5
[0229]图14A示出了根据示例性实施方式5的显影装置的主要部分。
[0230]在图14A中，显影装置24的基本构造与示例性实施方式I的基本构造基本相同，但是显影室51和色调剂补充机构60的分隔结构与示例性实施方式I中的不同。另外，与示例性实施方式I中的组成元件相同的组成元件被给予相同的附图数字，并且这里将省略其详细描述。[0231]在该实施例中，显影容器40是经由隔壁55分隔成显影室51和新色调剂Tn的容纳室52的容器，在隔壁55中设置开口 55a。
[0232]另外，在显影容器40内的显影室51中的隔壁55的开口 55a周围，在供应辊42的沿旋转方向的下游侧安装下游侧分隔构件53a，并且在供应辊42的沿旋转方向的上游侧安装上游侧分隔构件53b。
[0233]这里，上游侧分隔构件53b安装在位于隔壁55的开口 55a的上侧的部分上，并且被布置成面向开口 55a且朝向供应辊42突出。
[0234]另一方面，下游侧分隔构件53a安装在位于隔壁55的开口 55a的下侧的部分上，并被布置成面向供应辊42且悬置到开口 55a内。
[0235]在该实施例中，色调剂补充机构60具有连接至容纳室52的色调剂输送路径61和设置在容纳室52中的搅拌器62。色调剂输送路径61具有横向路径615和纵向路径616，该横向路径615形成在上游侧分隔构件53b和下游侧分隔构件53a之间并在基本沿着水平方向的横向方向上延伸，该纵向路径616从横向路径615折曲并在基本沿着竖直方向的纵向方向上朝向供应辊42侧延伸，并且与纵向路径616的出口对应的显影室侧开口 66位于与横向路径615的入口对应的容纳室侧开口 65的下侧。
[0236]这里，显影室侧开口 66的沿供应辊42的旋转方向的宽度尺寸被设定为至少小于供应辊的在从该供应辊42侧观察的投影平面中的外径，可以适当地选择形成显影室侧开口 66的位置，并且在该实施例中该位置设定在供应辊42的中心位置的略微上侧。
[0237]另外，在该实施例中，弯曲限制表面70分别在下游侧分隔构件53a和上游侧分隔构件53b中形成在与色调剂输送路径61的显影室侧开口 66相邻的部位，各弯曲限制表面70均与供应辊42相对并隔着间隙g沿着供应辊42的周面形成。这里，只要将该间隙g选择成能够限制被捕获在供应辊42上的色调剂层，则可以适当地选择间隙g。在该实施例中，该间隙在0.5mm到1.0mm的范围内选择。另外，下限值和上限值的含义与示例性实施方式I的基本相同。
[0238]另外，可以适当地选择分隔构件53a和53b的限制表面70形成的区域，在该实施例中，下游侧分隔构件53a的限制表面70从色调剂输送路径61的显影室侧开口 66 —直形成到供应辊42的最上面部分附近，另一方面，上游侧分隔构件53b的限制表面70从色调剂输送路径61的显影室侧开口 66 —直形成到供应辊42的最下面部分的沿供应辊42的旋转方向的下游侧，而不是一直形成到该最下面部分。
[0239]因而，在当前示例性实施方式中，色调剂补充机构60具有如下结构:容纳室52内的新色调剂Tn由搅拌器62输送到色调剂输送路径61，并且新色调剂Tn以滞留的状态填充色调剂输送路径61 (参见图14B)。
[0240]由于这个原因，在当前示例性实施方式中，剥离色调剂也借助附着机构90附着至供应辊42的周面，因此，供应辊42捕获并再次输送的不是新色调剂Tn的旧色调剂Tc。在这种状态下，当捕获在供应辊42上的旧色调剂Tc以与示例性实施方式I基本相同方式到达面对色调剂输送路径61的显影室侧开口 66的部位时，色调剂输送路径61的新色调剂Tn的滞留部分借助其自重挤压供应辊42的周面，色调剂输送路径61的新色调剂Tn的滞留部分的界面形成了一种壁，因而，捕获在供应辊42上的旧色调剂Tc沿着供应辊42的周面被输送，而不会进入色调剂输送路径61的新色调剂Τη。另外，在旧色调剂Tc被充分地捕获在供应辊42的周面上的情况下，不从色调剂输送路径61补充新色调剂Tn，并且在捕获在供应辊42的周面上的旧色调剂Tc不够的情况下，滞留在色调剂输送路径61处的新色调剂Tn被补充到供应辊42的周面上的未捕获有旧色调剂Tc的部位。
[0241]另外，在当前示例性实施方式中，如图14Β所示，将色调剂输送路径61的显影室侧开口 66夹在其间的分隔构件53a和53b分别设置有用于限制捕获在供应辊42上的色调剂的量的限制表面70，因而，被捕获在供应辊42上的色调剂仅被输送由各限制表面70限制的范围，超过限制表面70的残余色调剂被除去。
[0242]由于这个原因，在该实施例中，借助附着机构90附着到供应辊42上并被再次输送的旧色调剂Tc的量由上游侧分隔构件53b的限制表面70限制，并且限制量的旧色调剂Tc随着供应辊42的旋转而移动成面对色调剂输送路径61的显影室侧开口 66，并由下游侧分隔构件53a的限制表面70对量进行限制。
[0243]此时，即使残余新色调剂Tn在面对显影室侧开口 66的部位处试图跟随供应辊42的周面，新色调剂Tn也被限制表面70除去。
[0244]如上所述，在当前示例性实施方式中，如果显影室51内的色调剂容纳空间受到分隔构件53a和53b的限制，并且该色调剂容纳空间被限制成与能由供应辊42输送的色调剂量基本对应，则在显影室51中受到应力的色调剂扩散和堆积的空间消失。由于这个原因，即使补充新色调剂Tn，只要旧色调剂Tc被充分地捕获在供应辊42周围，就不补充新色调剂Τη。因而，旧色调剂和新色调剂不在供应辊42周围不必要地混合，不用担心由旧色调剂和新色调剂的不必要混合导致的由于充电刀片45面引起的带电分布加宽。
[0245]示例性实施方式6
[0246]图15示出了根据示例性实施方式6的显影装置的主要部分。
[0247]在图15中，显影装置24的基本构造与示例性实施方式5的基本构造基本相同，但是显影容器40的形状以及形成色调剂补充机构60和限制表面70的构件与示例性实施方式5中的不同。
[0248]另外，与示例性实施方式5的组成元件相同的组成元件被给予与示例性实施方式5相同的附图数字，并且这里将省略其详细描述。
[0249]在当前示例性实施方式中，显影容器40具有显影室51和容纳新色调剂的容纳室52，但是与示例性实施方式5不同，显影容器40具有其中新色调剂从基本竖直的方向补充的结构。
[0250]另外，色调剂补充机构60经由色调剂输送路径61将容纳室52和显影室51彼此相连，并且在容纳室52中布置搅拌器62。
[0251]在该实施例中，色调剂输送路径61具有从色调剂输送路径61的容纳室侧开口 65斜向下方延伸的第一路径617和从第一路径617折曲并基本竖直向下地延伸的第二路径618。在第一路径617和第二路径618之间的弯曲部分处,布置有输送构件(在该实施例中，该输送构件是其中围绕转轴设置有螺旋叶片构件的构造)620，该输送构件将从第一路径617输送的新色调剂输送到第二路径618，在第二路径618的中间布置有搅拌用搅拌器621，并且在第二路径618的下部处设置有显影室侧开口 66。
[0252]这里，在色调剂输送路径61中，显影容器40的周壁的一部分用作路径形成部分40d和40e，并且路径形成构件622安装在显影容器40中。[0253]具体地说，在该实施例中，路径形成部分40d与通道形成部分40e相对地布置，从而确保路径形成部分40d自身和路径形成部40e之间的显影室侧开口 66。在该实施例中，显影室侧开口 66形成在与供应辊42的最上面部分的沿旋转方向的上游侧相对的部位，并且显影室侧开口 66的沿供应辊42的旋转方向的宽度尺寸被设定成小于供应辊42的从该供应辊42侧观察的投影平面中的外径。
[0254]另外，与供应辊42的周面相对的相对壁623在显影室侧开口 66的沿供应辊42的旋转方向的下游侧一体地形成在路径形成构件622中，并且在相对壁623中设置有弯曲限制表面70，该弯曲限制表面70与供应辊42相对并沿着供应辊42的周面形成，其中在该相对壁623和供应辊42之间具有间隙g。
[0255]另外，在该实施例中，显影容器40的周壁的与供应辊42的周面相对的部分用作在供应辊42的旋转方向上位于显影室侧开口 66的上游侧的相对壁40f。在相对壁40f中设置弯曲限制表面70，该弯曲限制表面70与供应辊42相对并沿着供应辊42的周面形成，其中在该相对壁40f和供应辊42之间具有间隙g。
[0256]这里，只要该间隙g被选择成使得捕获在供应辊42上的色调剂层能够被限制的程度，则可以适当地选择该间隙g，并且在该实施例中，该间隙在0.5mm到1.0mm的范围内选择。
[0257]另外，下限值和上限值的含义与示例性实施方式I中的含义基本相同。
[0258]根据当前示例性实施方式，容纳室52内的新色调剂Tn由搅拌器62输送到色调剂输送路径61，被输送到色调剂输送路径61的第一路径617的新色调剂由输送构件620输送到第二路径618，被输送到第二路径618的新色调剂由搅拌用搅拌器621输送到显影室侧开口 66。因此，在该实施例中，色调剂补充机构60也具有新色调剂Tn以滞留的状态填充色调剂输送路径61的结构。
[0259]由于这个原因，在当前示例性实施方式中，以与示例性实施方式5基本相同的方式，色调剂补充路径61的新色调剂的滞留部分也借助其自重而挤压供应辊42的周面，色调剂输送路径61的新色调剂的滞留部分的界面形成一种壁。因而，捕获在供应辊42上的旧色调剂沿着供应辊42的周面被输送，而不会进入色调剂输送路径61的新色调剂内。
[0260]另外，在旧色调剂被充分地捕获在供应辊42的周面上的情况下，不从色调剂输送路径61补充新色调剂Tn，并且在捕获在供应辊42的周面上的旧色调剂不足的情况下，滞留在色调剂输送路径61处的新色调剂补充到供应辊42的周面上未捕获有旧色调剂的部位处。
[0261 ] 另外，在当前示例性实施方式中，路径形成构件622的相对壁623和作为显影容器40的周壁的一部分的相对壁40f (色调剂输送路径61的显影室侧开口 66夹在相对壁40f和相对壁623之间)分别设置有用于限制捕获在供应辊42上的色调剂的量的限制表面70，因而捕获在供应辊42上的色调剂仅被输送到由各限制表面70限制的范围，超过限制表面70的残余色调剂被除去。
[0262]由于这个原因，在该实施例中，由附着机构90附着到供应辊42并被再次输送的旧色调剂的量由作为显影容器40的周壁的一部分的相对壁40f的限制表面70限制，并且限制量的旧色调剂Tc随着供应辊42的旋转而移动成面对色调剂输送路径61的显影室侧开口 66，并由路径形成构件622的限制表面70对量进行限制。[0263]此时，即使残余新色调剂Tn在面对显影室侧开口 66的部位试图跟随供应辊42的周面，新色调剂Tn也被限制表面70除去。
[0264]如上所述，在当前示例性实施方式中，以与示例性实施方式5基本相同的方式，如果显影室51内的色调剂容纳空间也由相对壁40f和623限制，并且该色调剂容纳空间被限制成与能够由供应辊42输送的量基本对应，则在显影室51中受到应力的色调剂扩散和堆积的空间消失。
[0265]示例性实施方式7
[0266]图16A示出了根据示例性实施方式7的显影装置的主要部分。
[0267]在图16A中，显影装置24的基本构造与示例性实施方式6的基本构造基本相同，但是色调剂补充机构60和供应辊42之间的结构与示例性实施方式6中的不同。另外，与示例性实施方式6的组成元件相同的组成元件被给予与示例性实施方式6相同的附图数字，并且这里将省略其详细描述。
[0268]在图16A中，色调剂补充机构60是具有沿着基本竖直方向在纵向方向上延伸的色调剂输送路径61的机构，其中显影室侧开口 66位于容纳室侧开口 65的下侧，显影室侧开口 66布置成与供应辊42相对，容纳室(未示出)中的新色调剂由搅拌器(未示出)输送到色调剂输送路径61，并且色调剂输送路径61填充有所输送的、处于滞留状态的新色调剂。
[0269]在该实施例中，显影室侧开口 66被布置成面对这样的部分，该部分在从供应辊42的最上面部分的附近比该最上面部分的附近更靠向供应辊42的旋转方向的上游侧地定位在供应辊42的中心位置的上侧，并且显影室侧开口 66的沿供应辊42的旋转方向的宽度尺寸被设定成小于供应辊42的在从该供应辊42侧观察的投影平面中的外径。
[0270]另外，色调剂输送路径61形成为被安装在显影容器40中的一对分隔构件531和532分隔开，并且在一个分隔构件531中设置有弯曲限制表面70，该弯曲限制表面70与供应辊42相对，并沿着供应辊42的周面形成，其中在分隔构件531和供应辊42之间具有间隙g。
[0271]这里，只要该间隙g被选择成能够限制捕获在供应辊42上的色调剂层的程度，就可以适当地选择间隙g。在该实施例中，该间隙在0.5mm到1.0mm的范围内选择。另外,下限值和上限值的含义与示例性实施方式I中的含义基本相同。
[0272]另外，在当前示例性实施方式中，由弹性体形成的密封构件171和172在供应辊42的轴线方向上设置在色调剂输送路径61的显影室侧开口 66的边缘部分处，并且被布置成弹性接触供应辊42的周面。在该实施例中，位于供应辊42的旋转方向上的上游侧的第一密封构件171是其中诸如弹性橡胶之类的块体挤压接触供应辊42的构件，而位于供应辊42的旋转方向上的下游侧的第二密封构件172例如由弹性片材形成，并且是一端固定至分隔构件532侧且自由端在供应辊42的运动方向上与供应辊42挤压接触的构件。然而，密封构件171和172的接触力需要被设定为不将捕获在供应辊42上的色调剂刮除的程度。
[0273]这里，为了评价根据当前示例性实施方式的显影装置的性能，使用不使用密封构件171和172的方面的显影装置作为比较例7 -1 (参见图16B)，并且比较二者的性能。
[0274]首先，根据比较例7 — I的显影装置24’，当经由色调剂输送路径61由色调剂补充机构60补充新色调剂时，如由图16B中的箭头所示，担心新色调剂可能从显影室侧开口 66直接补充到显影辊41和供应辊42之间的接触区域N，并进一步补充到显影辊41和充电刀片45之间的接触区域J。
[0275]由于这些接触区域N和J是色调剂交换且色调剂流动性较高的部位，因此在比较例7 — I中，加快了新色调剂和旧色调剂混合的情形，因而容易发生由于具有不同带电特性的旧色调剂和新色调剂的混合而引起的色调剂模糊现象。
[0276]另外，尽管间隙g位于分隔构件531和供应辊42之间，但当从重力方向补充新色调剂时，新色调剂容易直接进入该间隙g，因而担心捕获在供应辊42上的旧色调剂会容易地与新色调剂混合。
[0277]相比之下，在当前示例性实施方式中，由于密封构件171阻挡了分隔构件531和供应辊42之间的间隙g，因此即使从重力方向补充新色调剂，也不用担心新色调剂直接进入间隙g。
[0278]另外，由于密封构件172占据位于显影室侧开口 66的沿供应辊42的旋转方向的下游侧的分隔构件532和供应辊42之间的间隙，因此不用担心新色调剂被直接补充到显影辊41和供应辊42之间的接触区域N或从显影室侧开口 66直接补充到显影辊41和充电刀片45之间的接触区域J，并且防止了其中新色调剂和旧色调剂不必要地混合的情形。
[0279]为了示意和描述之目的提供了本发明的示例性实施方式的上述描述。其目的并非穷尽本发明或将本发明限于所公开的确切形式。明显地，许多修改和变化对本领域技术人员来说都是显而易见的。选择并描述所述实施方式是为了最佳地说明本发明的原理及其实际应用，由此使得本领域技术人员能够理解本发明用于各种实施方式并具有适合于所设想的具体应用的各种修改。本发明的范围由所附权利要求及其等同物来限定。
【权利要求】
1.一种显影装置，该显影装置包括: 色调剂保持构件，该色调剂保持构件以能旋转的方式安装成与保持潜像并循环地运行的图像保持构件相对，并且该色调剂保持构件将非磁性单组分色调剂保持并输送到与所述图像保持构件相对的显影区域，从而将所述图像保持构件上的潜像显影； 供应构件，该供应构件具有能够在能弹性变形的弹性体的周面上捕获色调剂的粗糙表面，并且与所述色调剂保持构件弹性接触从而以能旋转的方式安装，并且该供应构件在与所述色调剂保持构件接触的接触区域将色调剂供应至所述色调剂保持构件； 色调剂供应部分，该色调剂供应部分面对在所述供应构件中位于与所述色调剂保持构件接触的所述接触区域分离开的部位处的补充区域，并供应新色调剂；以及 限制构件，该限制构件被安装成比所述供应构件的所述接触区域更靠向旋转方向上的下游侧并且比所述色调剂保持构件的所述显影区域更靠向旋转方向上的上游侧，并且该限制构件对保持在所述色调剂保持构件上的色调剂摩擦充电并限制显影使用的色调剂的量， 其中，所述色调剂供应部分经由色调剂输送路径将容纳新色调剂从而补充新色调剂的容纳室连接至供布置所述供应构件和所述色调剂保持构件的显影室， 其中所述色调剂输送路径的显影室侧开口位于所述色调剂输送路径的容纳室侧开口的下侧并被布置成面对所述供应构件，并且 其中所述色调剂输送路径的所述显影室侧开口在顺着所述供应构件的旋转方向的方向上的宽度尺寸被设定成小于所述供应构件的在从该供应构件侧观察的投影平面中的外径。
2.根据权利要求1所述的显影装置， 其中，所述色调剂输送路径的所述显影室侧开口被布置成比所述供应构件的最下部分位置更靠向所述供应构件的旋转方向上的下游侧，并比所述供应构件的最上部分位置更靠向所述供应构件的旋转方向上的上游侧。
3.根据权利要求1或2所述的显影装置， 其中，所述色调剂输送路径由第一分隔构件与所述容纳室分隔开，并且由第二分隔构件与所述显影室分隔开，从而所述色调剂输送路径形成在所述第一分隔构件和所述第二分隔构件之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的显影装置， 其中，在形成所述色调剂输送路径的所述显影室侧开口的构件中，与至少所述供应构件相对并位于所述供应构件的旋转方向上的下游侧的下游侧相对构件隔着间隙以与所述供应构件非接触的方式布置，所述间隙能够限制待被捕获在所述供应构件的周面上的色调剂层。
5.根据权利要求2所述的显影装置， 其中，所述色调剂输送路径的所述显影室侧开口包括色调剂堆积部分，在该色调剂堆积部分中，旧色调剂和新色调剂在使用过程中随着时间的经过而堆积在所述显影室侧开口的下边缘上，并且所述色调剂输送路径中的新色调剂被所述色调剂堆积部分阻挡而不移动到除了所述供应构件之外的所述显影室。
6.根据权利要求1所述的显影装置， 其中，所述色调剂输送路径的所述显影室侧开口的边缘被布置成由弹性体以与所述供应构件的周面接触的方式密封。
7.根据权利要求6所述的显影装置， 其中，所述色调剂输送路径的所述显影室侧开口被布置成与所述供应构件的上半部的周面相对。
8.一种图像形成设备，该图像形成设备包括: 图像保持构件，该图像保持构件保持潜像并循环地运行；以及根据权利要求1至7中任一项所述的显影装置，该显影装置被布置成与所述图像保持构件相对并将所述图像保持构件上的潜像显影。
9.根据权利要求8所述的图像形成设备，该图像形成设备进一步包括: 控制器，该控制器控制所述显影装置中的色调剂的消耗， 其中所述控制器包括: 计算单元，该计算单元计算在执行预定次数的图像形成时消耗的色调剂的量； 判断单元，该判断单元判断由所述计算单元计算的色调剂的量是否大于或等于预定阈值； 排出单元，当由所 述判断单元判断的色调剂的量小于所述预定阈值时，该排出单元向所述图像保持构件侧排出预定量的所述显影装置内的色调剂；以及 清洁单元，该清洁单元将所述图像保持构件上的、从所述排出单元排出的色调剂清除。
【文档编号】G03G15/08GK103838104SQ201310286408
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年7月9日 优先权日:2012年11月27日
【发明者】三井伸志, 大久保旨宣, 堤保幸, 饭仓和昭, 二宫洋介, 尾崎善史, 野田明彦, 滨野弘一, 若井孝文, 佐久间胜 申请人:富士施乐株式会社