显影装置和图像形成设备的制作方法

文档序号:11518072阅读:277来源:国知局
显影装置和图像形成设备的制造方法

本发明涉及一种显影装置和一种图像形成设备。



背景技术:

日本未审专利申请公开号2011-002526公开了一种显影装置,其中显影剂被第一旋转传送体和第二旋转传送体搅拌并传送。使显影剂累积在其中的显影剂累积部分设置在显影装置中的第二旋转传送体的上方,并且显影剂量检测装置设置在显影剂累积部分的内侧。

在显影装置中,显影剂含有用作图像形成材料的色调剂以及用作色调剂的传送介质的载体,在由搅拌构件搅拌并传送的同时将显影剂供应给承载构件以进行显影,根据色调剂浓度来供应色调剂。在使用色调剂浓度传感器来检测色调剂浓度的结构中,当因显影消耗的色调剂的量增加并且由搅拌构件在每单位时间里传送的显影剂的传送量(传送速度)超过基准速度时,色调剂浓度传感器周围的显影剂的量有时会增加。在这种情况下,色调剂的供应量和所需量之间的差异增加,并且这可能阻碍所需的色调剂的供应。



技术实现要素:

因此,本发明的目的是基于显影剂的传送速度变化来抑制色调剂的供应量与所需量之间的差异的增加,所述显影剂在显影装置中含有色调剂和载体,其中所述显影剂被供应给承载构件。

根据本发明的第一方面,提供了一种显影装置,所述显影装置包括:储存单元,所述储存单元储存用于将显影剂图像形成在图像载体上的显影剂,所述显影剂含有色调剂和载体;辅助储存单元,所述辅助储存单元储存所述显影剂并且经由第一开口和第二开口连接到所述储存单元,所述显影剂被从所述第一开口供应到所述储存单元中,并且所述储存单元中的所述显影剂被从所述第二开口摄入;第一传送构件,所述第一传送构件设置在所述第一开口处,以将所述辅助储存单元中的所述显影剂传送到所述储存单元中;第二传送构件,所述第二传送构件设置在所述第二开口处,以将所述储存单元中的所述显影剂传送到所述辅助储存单元中;以及供应单元,所述供应单元具有与所述第一传送构件对置的开口并且将色调剂供应给从所述辅助储存单元传送入所述储存单元的所述显影剂。

根据本发明的第二方面,所述第二传送构件从所述储存单元向所述辅助储存单元传送的显影剂的量相当于由所述第一传送构件从所述辅助储存单元向所述储存单元传送的所述显影剂的量。

根据本发明的第三方面,所述第一传送构件是旋转体,所述旋转体进行旋转而将所述辅助储存单元中的所述显影剂吸引到该旋转体的与所述辅助储存单元对置的表面上,使所述表面与所述供应单元的所述开口对置,并且使所述表面与所述储存单元对置以便解除对所述显影剂的吸引;并且,所述第二传送构件是旋转体,所述旋转体进行旋转而将所述储存单元中的所述显影剂吸引到该旋转体的与所述储存单元对置的表面上,并且使所述表面与所述辅助储存单元对置以便解除对所述显影剂的吸引。

根据本发明的第四方面,所述供应单元设置在所述第一传送构件的上方;所述第一传送构件进行旋转以使至少一个具体表面依次与所述辅助储存单元、所述供应单元和所述储存单元对置;并且,所述第二传送构件进行旋转以使至少一个具体表面依次与所述储存单元和所述辅助储存单元对置。

根据本发明的第五方面,所述第二传送构件进行旋转,以使上面吸引有所述显影剂的表面与所述储存单元对置,使所述表面经过旋转轴线的上方,并使所述表面与所述辅助储存单元对置。

根据本发明的第六方面,所述第一传送构件和所述第二传送构件绕相同的旋转轴线沿相同的方向旋转。

根据本发明的第七方面,提供了一种图像形成设备,所述图像形成设备包括:图像载体;储存单元,所述储存单元储存用于将显影剂图像形成在所述图像载体上的显影剂,所述显影剂含有色调剂和载体;辅助储存单元,所述辅助储存单元储存所述显影剂并经由第一开口和第二开口连接到所述储存单元,所述显影剂被从所述第一开口供应到所述储存单元中,并且所述储存单元中的所述显影剂被从所述第二开口摄入;第一传送构件,所述第一传送构件设置在所述第一开口处,以将所述辅助储存单元中的所述显影剂传送到所述储存单元中;第二传送构件,所述第二传送构件设置在所述第二开口处,以将所述储存单元中的所述显影剂传送到所述辅助储存单元中;供应单元,所述供应单元具有与所述第一传送构件对置的开口并将色调剂供应给从所述辅助储存单元传送入所述储存单元的所述显影剂;以及转印单元,所述转印单元将形成在所述图像载体上的所述显影剂图像转印到记录介质上。

根据本发明的第一方面,在其中含有色调剂和载体的显影剂被供应给用以承载所述显影剂的承载构件的显影装置中,与所述辅助储存单元中的显影剂的量未被控制的结构相比,用于所述显影剂的色调剂的供应量与所需量之间的差异的增加可以被抑制。

根据本发明的第二方面,与从所述辅助储存单元供应给所述储存单元的显影剂的量以及从所述储存单元摄入所述辅助储存单元的显影剂的量未被控制成使得两者的量相等的结构相比,抑制用于所述显影剂的色调剂的供应量与所需量之间的差异的增加的控制的可追踪性可以得到增强。

根据本发明的第三方面,因为所述显影剂被吸引到所述旋转体的所述表面上并且通过所述旋转体的旋转来传送,所以所述显影剂的传送量可以仅通过控制所述旋转体的旋转速度来控制。

根据本发明的第四方面,因为随着所述旋转体的旋转,从配置在所述旋转体的上方的所述供应单元供应色调剂,所以可以控制所述显影剂向所述辅助储存单元中的摄入、所述显影剂向所述储存单元的供应,并且色调剂的供应可以仅通过所述旋转构件的旋转来控制。

根据本发明的第五方面,因为所述第二传送构件的上面吸引有所述显影剂的所述表面向上移动,所以被吸引的显影剂可以被传送至所述辅助储存单元而不会过分地吸引所述显影剂。

根据本发明的第六方面,所述第一传送构件和所述第二传送构件可以由共同的驱动单元驱动,并且这使结构比所述第一传送构件和所述第二传送构件由相应的驱动单元驱动的情况更简单。

根据本发明的第七方面,与所述显影剂从所述储存单元的摄入以及所述显影剂向所述储存单元的供应未被所述第一传送构件和所述第二传送构件控制的结构相比,由于显影剂图像的所需浓度与获得浓度之间的差异增加导致的图像故障可以被抑制。

附图说明

将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施方式,其中:

图1图示了示例性实施方式所应用的图像形成设备的整体构造;

图2图示了显影装置的结构;

图3是沿着图2的线iii-iii截取的横截面视图;

图4图示了显影装置的壳体的结构;

图5a至图5c是图2的显影装置的横截面视图,图5a是va-va横截面视图,图5b是vb-vb横截面视图,并且图5c是vc-vc横截面视图;

图6图示了设置在辅助储存单元中的传送构件的结构;

图7是对应于图5a的放大横截面视图;以及

图8是当采用第二旋转构件的另一结构示例时的对应于图5a的放大横截面视图。

具体实施方式

图像形成设备的构造

图1图示了示例性实施方式所应用的图像形成设备的示例性构造。

图1中图示的图像形成设备10包括:传送纸张p的传送单元12;各形成色调剂图像tz的四个图像形成单元20;将色调剂图像tz转印到纸张p上的转印单元30;以及将色调剂图像tz定影在纸张p上的定影单元40。四个图像形成单元20具有类似的结构,并且所使用色调剂的颜色不同(例如,四种颜色:黄色、青色、品红色和黑色)。图像形成设备10还包括控制器50,该控制器50控制各部件和单元的操作。本文中,纸张p是记录介质的示例,并且色调剂图像tz是显影剂图像的示例。

图像形成单元20中的每个均包括:感光体22,其用作图像载体的示例;充电辊24,其给感光体22充电;曝光单元26,其通过曝光带电的感光体22而形成潜像;以及显影装置100,其将色调剂图像tz形成在感光体22上。每个图像形成单元20还包括清洁感光体22的清洁刮板28。以这种方式,图像形成单元20是执行充电、曝光、显影和清洁工艺的电子照相单元。

显影装置100通过使用显影剂g来执行显影而形成色调剂图像tz(参见图3)。如图3中图示的,例如,显影剂g主要由带负电的非磁性色调剂t和带正电的磁性载体c组成,并且进一步含有添加剂。

转印单元30包括:转印带32,从每个感光体22将色调剂图像tz转印在该转印带32上;将转印带32卷绕在其上的驱动辊33和从动辊34;四个一次转印辊36;以及二次转印辊38。一次转印辊36中的每个均首先通过与接地的感光体22的电势差将对应感光体22上的色调剂图像tz转印到转印带32上。二次转印辊38通过与接地的驱动辊33的电势差将转印带32上的色调剂图像tz二次转印到被传送纸张p上。

显影装置

图2图示了显影装置100的结构,并且图3是沿着图2的线iii-iii截取的横截面视图。

如图2和图3中图示的,显影装置100包括:壳体102,其用作储存单元的示例;显影辊104,其用作保持构件的示例;以及第一搅拌构件106和第二搅拌构件108,其用作搅拌构件的示例。如图2中图示的,显影装置100进一步包括:速度切换部分110,其用作变更单元的示例;厚轴部106b,其用作保留单元的示例;辅助储存腔室107,其用作辅助储存单元的示例;传送构件112、第一旋转构件120(旋转体),其用作第一传送构件的示例;以及第二旋转构件130(旋转体),其用作第二传送构件的示例。

如图3中图示的,显影装置100进一步包括:层调节构件109,其调节保持在显影辊104的外周表面上的显影剂g的层厚度;以及储料单元119,其储存待经由第一旋转构件120供应到壳体102中的色调剂t。储料单元119用作供应单元的示例,将待供应的色调剂t供应给储存单元中的显影剂g。壳体102设置有覆盖壳体102的覆盖构件115。在图3中,为了容易观察到各构件,一些构件的横截面未画剖面线。

如图3中图示的,壳体102包括:底壁102a;第一分隔壁102b,其站在底壁102a的中央部中并且用作壁部的示例;以及第二分隔壁102c,其站在底壁102a上,位于第一分隔壁102b旁边,在第一分隔壁102b与第二分隔壁102c之间存在固定空间。壳体102进一步包括侧壁102d,其站在边缘部中,位于底壁102a周围。壳体102在一侧(在图2的下侧,在图3的右侧)是打开的,并且将显影剂g储存在其中。

壳体

图4图示了显影装置100中的壳体102的结构。

如图4中图示的,壳体102具有矩形形状。在短边方向的中央部处,第一分隔壁102b沿壳体102的长边方向延伸。在图示的示例中,第二分隔壁102c的长度约为第一分隔壁102b的长度的1/3,并且第二分隔壁102c沿壳体102的长边方向延伸。壳体102的内部被第一分隔壁102b和第二分隔壁102c分隔,以形成第一搅拌腔室103、第二搅拌腔室105和辅助储存腔室107。在图4的结构示例中,第一搅拌腔室103和第二搅拌腔室105沿长边方向延伸,几乎遍布壳体102。辅助储存腔室107在接近壳体102的一个短边的位置处沿长边方向延伸至适当的长度。在图示的示例中,辅助储存腔室107的长度约为第一搅拌腔室103的长度的1/3。因此,第一搅拌腔室103包括辅助储存腔室107的毗邻部和辅助储存腔室107的非毗邻部。

第一搅拌腔室103位于第一分隔壁102b与第二分隔壁102c之间。第一搅拌腔室103从侧壁102d的位于壳体102的一个短边上的部分延伸到侧壁102d的位于另一短边上的部分。在第一搅拌腔室103中,以可旋转的方式设置了杆状的第一搅拌构件106,轴向方向沿着壳体102的长边方向。第一搅拌构件106包括轴部106a、厚轴部106b和第一刮板部106c。第一搅拌构件106的细节将稍后描述。如图3中图示的,当沿着壳体102的长边方向(垂直于图3的平面的方向)观察时,第一搅拌腔室103的底表面103a是半圆曲面。

图5a至图5c是图2的显影装置100的横截面视图。图5a图示了va-va横截面,图5b图示了vb-vb横截面,并且图5c图示了vc-vc横截面。va-va横截面对应于第一搅拌腔室103和辅助储存腔室107彼此毗邻的位置。vb-vb横截面对应于第一搅拌腔室103和辅助储存腔室107彼此不毗邻且第一搅拌构件106的轴部106a的厚轴部106b不位于其中的位置。vc-vc横截面对应于第一搅拌腔室103和辅助储存腔室107彼此不毗邻且第一搅拌构件106的轴部106a的厚轴部106b位于其中的位置。在图5a至图5c中,未图示第二搅拌腔室105、第二搅拌构件108、显影腔室111和显影辊104。

如图5a中图示的,在毗邻辅助储存腔室107的位置处,第一搅拌腔室103被底壁102a、第一分隔壁102b、第二分隔壁102c和覆盖构件115包围。第一搅拌构件106的轴部106a与覆盖构件115之间的距离d1大于轴部106a与底壁102a之间的距离、轴部106a与第一分隔壁102b之间的距离以及轴部106a与第二分隔壁102c之间的距离。

如图5b和图5c中图示的,第一搅拌腔室103被底壁102a、第一分隔壁102b、侧壁102d和流道构件102e包围,从而在不毗邻辅助储存腔室107的位置具有圆形横截面。

流道构件102e是具有沿着壳体102的长边方向的纵向方向的长构件,并且在与第一分隔壁102b、侧壁102d和覆盖构件115接触的同时附接至壳体102。在流道构件102e附接至壳体102的状态下,流道构件102e的与第一搅拌构件106对置的表面具有弯曲面102f。流道构件102e的弯曲面102f和底表面103a形成圆形横截面的流道。因此,在图5b的vb-vb横截面的位置处,流道构件102e的弯曲面102f与第一搅拌构件106的轴部106a之间的距离d2基本上等于轴部106a与底壁102a之间的距离、轴部106a与第一分隔壁102b之间的距离以及轴部106a与第二分隔壁102c之间的距离。距离d2短于图5a中的距离d1。

第一搅拌构件106的厚轴部106b位于图5c的vc-vc横截面的位置处。流道构件102e的弯曲面102f的结构和第一搅拌腔室103的底表面103a的结构类似于图5b的vb-vb横截面的位置处的结构。在该位置处,流道构件102e的弯曲面102f与厚轴部106b之间的距离d3基本上等于厚轴部106b与底壁102a之间的距离、轴部106a与第一分隔壁102b之间的距离以及轴部106a与第二分隔壁102c之间的距离。该距离d3短于图5b中的距离d2。出于该原因,第一搅拌腔室103内侧的用于显影剂g的流道横截面面积在厚轴部106b的位置处小于图5b的vb-vb横截面中的轴部106a的位置。

如图4中图示的,第二搅拌腔室105位于第一分隔壁102b的与第一搅拌腔室103相反的那一侧(在图4的下侧)。类似于第一搅拌腔室103,第二搅拌腔室105从侧壁102d的位于壳体102的一个短边上的部分朝向侧壁102d的位于另一短边上的部分延伸。在第二搅拌腔室105中,以可旋转的方式设置了杆状的第二搅拌构件108,轴向方向沿着壳体102的长边方向。在壳体102的内侧,显影腔室111设置在第二搅拌腔室105的一侧(在图4的下侧),用以容纳显影辊104。连续地设置第二搅拌腔室105和显影腔室111,而在它们之间没有任何分隔构件。

如图4中图示的,第一分隔壁102b在相反两端处具有开口。相反两端处的开口之一(位于图4左侧的开口)用作入口116,并且另一个开口(位于图4右侧的开口)用作出口118。因此,第一搅拌腔室103和第二搅拌腔室105经由入口116和出口118进行连接。通过第一搅拌构件106的旋转将储存在壳体102内的显影剂g(参见图3)从入口116朝向出口118进行传送(在图4的向右方向)。此外,通过第二搅拌构件108的旋转将显影剂g从出口118朝向入口116进行传送(图4中的向左方向)。随着显影剂g由第一搅拌构件106和第二搅拌构件108进行传送,显影剂g经由出口118从第一搅拌腔室103移向第二搅拌腔室105,并且经由入口116从第二搅拌腔室105移向第一搅拌腔室103。由此,如开放箭头示出的,显影剂g在图4中沿顺时针方向循环。第二搅拌腔室105中的显影剂g的一部分被供应给显影辊104。

如图3中图示的,显影辊104包括:磁辊104a,其沿着壳体102的长边方向以轴向方向固定;以及显影套筒104b,其以可旋转且与磁辊104a同轴的方式支撑在磁辊104a的外侧。磁辊104a具有沿着周向的多个磁极,并且生成用于吸引或排斥显影剂g的磁力。

显影套筒104b在其外周表面上保持显影剂g,并且用色调剂t将潜像显影在感光体22上以形成色调剂图像tz。在图4中,将显影剂g吸引到其中的显影辊104的区域由双点划线示出。此外,在图4中,显影剂g沿z方向的使用区域k由箭头示出。使用区域k指的是将显影剂g保持在其中并且用于将潜像显影在感光体22上的显影辊104的区域(参见图3)。

将进一步描述第一搅拌构件106和第二搅拌构件108。

如图4中图示的,第一搅拌构件106包括:柱状轴部106a,其具有沿着壳体102的长边方向的轴向方向;厚轴部106b,其通过增加轴部106a的一部分的直径而形成;以及螺旋形第一刮板部106c,其设置在轴部106a和厚轴部106b的外周上。第一搅拌构件106绕其轴线旋转,用以在固定方向上搅拌并传送显影剂g(由图4中的开放箭头示出的从左向右的方向)。

如图5c中图示的,厚轴部106b是在轴部106a的径向方向上延伸的柱状部(参见图5b)。厚轴部106b的直径大于轴部106a的直径且小于第一刮板部106c的直径。在图4中图示的结构示例中,厚轴部106b设置在这样的位置处,该位置比轴部106a的轴向中心更接近设置辅助储存腔室107的短边,且不毗邻辅助储存腔室107。更具体地,轴部106a的不毗邻辅助储存腔室107且并非是厚轴部106b的部分存在于轴部106a的毗邻辅助储存腔室107的位置与厚轴部106b的位置之间。

如上文描述的,在设置厚轴部106b的位置处,第一搅拌腔室103中的显影剂g的流道横截面面积小于轴部106a的除了厚轴部106b之外的部分的横截面面积。出于该原因,显影剂g在显影剂g的传送方向上在厚轴部106b的上游侧滞留在第一搅拌腔室103内。

如图4中图示的,第二搅拌构件108包括:柱状轴部108a,其具有沿着壳体102的长边方向的轴向方向;以及螺旋形第二刮板部108b,其设置在轴部108a的外周上。第二搅拌构件108围绕其轴线旋转,用以在与第一搅拌构件106的传送方向相反的方向(由图4中的开放箭头示出的从右向左的方向)上搅拌并传送显影剂g。

第二搅拌构件108中的第二刮板部108b的间隔基本上等于第一搅拌构件106中的第一刮板部106c的间隔。因此,由第一搅拌构件106传送显影剂g的传送速度以及由第二搅拌构件108传送显影剂g的传送速度基本上相等,并且在下文中被称为第一传送速度(g/m)。

辅助储存腔室和传送构件

如图2和图5a中图示的,辅助储存腔室107位于第二分隔壁102c的与第一搅拌腔室103相反的那一侧,被底壁102a、第二分隔壁102c和侧壁102d包围,并且储存显影剂g(参见图3)。此外,辅助储存腔室107的内底表面位于比第一搅拌腔室103的内底表面103a高(在图5a中较高)的位置处。虽然辅助储存腔室107在上部中具有开口,但是如图2中图示的,开口的一部分用上壁部121覆盖。开口的未用上壁部121覆盖且接近壳体102的短边(在图2中的左侧)的部分被称为第一开口117a,并且开口的位于设置成远离短边的那一侧(在图2中的右侧)的部分被称为第二开口117b。在示例性实施方式中,辅助储存腔室107中的显影剂g经由第一开口117a供应给第一搅拌腔室103,并且第一搅拌腔室103中的显影剂g经由第二开口117b摄入到辅助储存腔室107中。

在图4中图示的显影装置100中,这样的区域被称为滞留区域r:在显影剂g的传送方向上设置在第一搅拌腔室103中的厚轴部106b的上游侧(在图4中的左侧),并且面对辅助储存腔室107的第二开口117b。在滞留区域r中,因为显影剂g的流动受限于厚轴部106b,所以显影剂g滞留。

图6图示了设置在辅助储存腔室107中的传送构件112的结构。

如图4和图5a中图示的,传送构件112设置在辅助储存腔室107中,绕其轴线沿着壳体102的长边方向旋转。如图6中图示的,传送构件112包括:柱状旋转轴112a;螺旋形第三刮板部112b,其设置在旋转轴112a的外周上;以及第四刮板部112c,其设置在旋转轴112a的外周上并且在与第三刮板部112b的方向相反的方向上取向。第三刮板部112b随着旋转轴112a的旋转将显影剂g从第二开口117b朝向辅助储存腔室107中的第一开口117a传送(在图6中从右向左)。由此,显影剂g从第二开口117b进入辅助储存腔室107,由传送构件112传送,并且从第一开口117a排出辅助储存腔室107。传送构件112每单位时间传送的显影剂的量在下文中被称为第二传送速度(g/m)。

第一旋转构件

接下来,将描述第一旋转构件120。

如图3中图示的,通孔115a设置在覆盖构件115的对应于第一旋转构件120的位置中。在覆盖构件115的通孔115a的位置处,第一旋转构件120设置成轴向方向沿着壳体102的长边方向。第一旋转构件120是在其外周上由磁力保持显影剂g的辊,并且包括磁体120a和套筒120b。

磁体120a的形状像一个柱,并且固定到壳体102。作为一个示例,磁体120a包括:磁极n(拾取极),其拾取辅助储存腔室107中的显影剂g并且造成显影剂g被吸引到套筒120b的外周上;以及磁极s(保持极),其将显影剂g保持到套筒120b的外周上。

套筒120b的形状像覆盖磁体120a的外周的筒,并且以可旋转的方式围绕磁体120a设置。控制套筒120b,使得套筒120b在使第一搅拌构件106和第二搅拌构件108旋转期间连续地旋转。

磁体120a的磁极n位于这样的位置处,在该位置,第一旋转构件120与传送构件112对置,并且第一开口117a配置在第一旋转构件120与传送构件112之间。在图3的示例中,磁极n位于所谓的8点钟位置处。磁极s位于这样的位置处,在该位置,第一旋转构件120与稍后描述的储料单元119的供应端口119a对置。在图3的示例中,磁极s位于所谓的12点钟位置处。这些磁极的位置仅仅是示例性的,并且不限于图示的位置。仅必要的是,用作拾取极的磁极n应该设置在合适的位置处以吸引辅助储存腔室107中的显影剂g,并且用作保持极的磁极s所设置的位置应该使得将显影剂g保持到其中被吸引的显影剂g不会返回至辅助储存腔室107的位置。此外,用于将保持在套筒120b的外周上的显影剂g剥离套筒120b的磁极(截止极)可在套筒120b的旋转方向上设置在用作保持极的磁极s之前。作为一个示例,截止极由磁极s形成,并且位于第一旋转构件120与第一搅拌构件106对置的位置(在图3的示例中是所谓的4点钟位置)处。

在第一旋转构件120中,控制套筒120b的旋转速度,使得当第一搅拌构件106和第二搅拌构件108的针对显影剂g的第一传送速度增加且传送构件112的针对显影剂g的第二传送速度增加时套筒120b的旋转速度增加。另外,控制套筒120b的旋转速度,使得当第一搅拌构件106和第二搅拌构件108的针对显影剂g的第一传送速度降低且传送构件112的针对显影剂g的第二传送速度降低时套筒120b的旋转速度降低。

在具有该结构的第一旋转构件120中,辅助储存腔室107中的显影剂g被磁体120a的磁极n吸引到套筒120b的外周上,并且套筒120b绕其轴线旋转以经由供应端口119a将显影剂g从辅助储存腔室107的内侧朝向第一搅拌腔室103传送。即,第一旋转构件120旋转而将辅助储存腔室107中的显影剂g吸引到其与辅助储存腔室107对置的表面上,使上面吸引有显影剂g的表面与供应端口119a对置,然后使所述表面与第一搅拌腔室103对置,使得显影剂g从吸引中解除。当套筒120b经过磁体120a的磁极s时,显影剂g从吸引中解除,并且通过其自身的重量掉落到第一搅拌腔室103中。

第二旋转构件

接下来,将描述第二旋转构件130。图7是对应于图5a的放大横截面视图。

如图7中图示的,朝向显影装置100的外侧突出(在图7的示例中为向上)以具有拱形横截面的弯曲部115b设置在覆盖构件115的对应于第二旋转构件130的位置处。第二旋转构件130设置在由覆盖构件115的弯曲部115b形成的空间中,轴向方向沿着壳体102的长边方向。第二旋转构件130是由磁力将显影剂g保持在其外周上的辊,并且包括磁体130a和套筒130b。

磁体130a具有柱状形状,并且固定到壳体102。作为一个示例,磁体130a包括:磁极n(拾取极),其拾取第一搅拌腔室103中的显影剂g并且将显影剂g吸引到套筒130b的外周上;以及磁极s(保持极),其将显影剂g保持在套筒130b的外周上。

套筒130b的形状像覆盖磁体130a的外周的筒,并且以可旋转的方式围绕磁体130a设置。控制套筒130b,使得套筒130b在使第一搅拌构件106和第二搅拌构件108旋转期间连续地旋转。此外,套筒130b在与第一旋转构件120的套筒120b的旋转方向相反的方向上并以基本上等于套筒120b的旋转速度的旋转速度旋转。虽然未特别图示,作为一个具体结构示例,套筒120b和套筒130b由相同的驱动源旋转,并且套筒120b和套筒130b通过齿轮的组合沿相反的方向旋转。

磁体130a的磁极n配置在这样的位置处,在该位置,第二旋转构件130与第一搅拌构件106对置。在图7的示例中,磁极n配置在所谓的4点钟位置处。此外,磁极s配置在这样的位置处,在该位置,套筒130b的表面最高。在图7的示例中,磁极s配置在所谓的12点钟位置处。这些磁极的位置仅仅是示例性的,并且不限于图示的位置。仅必要的是,用作拾取极的磁极n应该设置在合适的位置处以吸引滞留在第一搅拌腔室103的滞留区域r中的显影剂g,并且用作保持极的磁极s应该设置在这样的位置处,在该位置,将显影剂g保持到其中被吸引的显影剂g不会返回至第一搅拌腔室103的位置。将保持在套筒130b的外周上的显影剂g剥离套筒130b的磁极(截止极)可在套筒130b的旋转方向上设置在用作保持极的磁极s之前。作为一个示例,截止极由磁极s形成,并且配置在这样的位置处,在该位置,第二旋转构件130与传送构件112对置,第二开口117b配置在第二旋转构件130与传送构件112之间(在图7的示例中是所谓的8点钟位置)。

在第二旋转构件130中,类似于第一旋转构件120中的套筒120b,控制套筒130b的旋转速度,使得依据第一搅拌构件106和第二搅拌构件108的针对显影剂g的第一传送速度以及传送构件112的针对显影剂g的第二传送速度的变化使套筒130b的旋转速度增加和降低。

在具有该结构的第二旋转构件130中,第一搅拌腔室103中的显影剂g被磁体130a的磁极n吸引到套筒130b的外周上,并且套筒130b绕其轴线旋转以经由第二旋转构件130的上侧将显影剂g从第一搅拌腔室103的内侧朝向辅助储存腔室107传送。即,使第二旋转构件130旋转以将第一搅拌腔室103中的显影剂g吸引到其与第一搅拌腔室103对置的表面上,并且经由第二旋转构件130的上侧使上面吸引有显影剂g的表面与辅助储存腔室107对置,使得显影剂g从吸引中解除。当套筒130b经过磁体130a的磁极s时,显影剂g从吸引中解除,并且通过其自身的重量掉落到辅助储存腔室107中。

驱动控制单元和驱动单元

如图2和图4中图示的,速度切换部分110包括驱动控制单元60和驱动单元70,驱动单元70的操作由驱动控制单元60控制。驱动控制单元60被包括在图1图示的控制器50中。驱动单元70包括未图示的马达和齿轮,并且使第一搅拌构件106、第二搅拌构件108、传送构件112、显影辊104、第一旋转构件120和第二旋转构件130旋转。

在图2和图4中,驱动控制单元60执行控制,使得显影辊104、第一旋转构件120、第二旋转构件130和传送构件112以它们相应设定的旋转速度旋转。此外,当图像形成速度(上面形成有色调剂图像tz(参见图1)的纸张p的传送速度)在控制器50的控制下在图像形成设备10(参见图1)中有所变化时,驱动控制单元60执行控制以改变第一搅拌构件106和第二搅拌构件108的旋转速度。针对图像形成设备10的图像形成速度设定了基准速度(例如,正常操作的速度),并且第一搅拌构件106和第二搅拌构件108的对应于基准图像形成速度的旋转速度用作基准旋转速度。当色调剂t在显影剂g中的比率(色调剂浓度)降低并且色调剂图像tz的浓度(图像浓度)在图像形成设备10中降低时,执行控制以增加图像形成速度。

具体地,当增加图像形成设备10中的图像形成速度时,速度切换部分110通过增加第一搅拌构件106和第二搅拌构件108的旋转速度而增加显影剂g的第一传送速度。当降低上述图像形成速度时,速度切换部分110通过降低第一搅拌构件106和第二搅拌构件108的旋转速度而降低显影剂g的第一传送速度。

此外,作为一个示例,当增加图像形成设备10(参见图1)的图像形成速度时,速度切换部分110增加传送构件112、第一旋转构件120和第二旋转构件130的旋转速度。作为一个示例,当降低图像形成设备10中的图像形成速度时,速度切换部分110降低传送构件112、第一旋转构件120和第二旋转构件130的旋转速度。

储料单元

如图3中图示的,储存色调剂t的储料单元119设置在覆盖构件115的通孔115a的上方。在储料单元119的底部中,设置了供应端口119a,通过该供应端口119a将色调剂t供应给显影装置100。供应端口119a与通孔115a连通。

在供应端口119a周围的壁部与第一旋转构件120的外周表面之间存在间隙,该间隙的大小由磁刷闭合,该磁刷由第一旋转构件120的外周表面上的设定量的显影剂g形成。因此,当用于形成磁刷的显影剂g的量小于设定量时,供应端口119a周围的壁部与第一旋转构件120的外周表面之间的间隙打开。即,供应端口119a响应于形成由第一旋转构件120保持的磁刷的显影剂g的量的增加而闭合,并且响应于显影剂g的量的降低而打开。当供应端口119a处于闭合状态下时,色调剂t并未供应到壳体102中。相反,当供应端口119a处于打开状态下时,通过供应端口119a将色调剂t从储料单元119供应到壳体102中。

显影剂的循环

在此,将给出显影剂g在显影装置100内侧的循环(流动)的描述。

如图4中图示的,当第一搅拌构件106和第二搅拌构件108由驱动单元70旋转时,第一搅拌腔室103中的显影剂g在图示的开放箭头的方向(图4中的向右方向)上由第一搅拌构件106传送。此时,色调剂t和载体c在显影剂g中被搅拌。当显影剂g到达第一搅拌腔室103的下游端部时,显影剂g经过出口118并流入第二搅拌腔室105。

流入第二搅拌腔室105的显影剂g在图示的开放箭头的方向(图4中的向左方向)上由第二搅拌构件108传送。由此,在色调剂t和载体c被搅拌的同时将显影剂g传送至使用区域k。在使用区域k中,被传送的显影剂g的一部分被供应给显影辊104,并且由磁力保持在显影辊104的外周表面上。显影剂g的未保持在显影辊104上的剩余部分到达第二搅拌腔室105的下游端部,经过入口116,并且流入第一搅拌腔室103。以这种方式,显影剂g在第一搅拌腔室103和第二搅拌腔室105的内侧循环。

在第一搅拌腔室103中的厚轴部106b周围,显影剂g经过的流道的横截面面积小于未设置厚轴部106b的部分(参见图5b和图5c)。出于该原因,在厚轴部106b的上游侧上及其附近的位置处,显影剂g滞留而形成滞留区域r,并且第一搅拌腔室103填充有显影剂g。

因为第一搅拌腔室103在厚轴部106b的上游侧填充有显影剂g,第一搅拌腔室103中的厚轴部106b周围的显影剂g的量的变化被抑制。由此,每单位时间在传送方向上由第一搅拌构件106传送的显影剂g的容积几乎是固定的。此外,因为显影剂g在压缩状态下在厚轴部106b周围进行传送,所以作用于显影剂g上的阻力几乎是固定的。

因为通过显影装置100中的厚轴部106b,用于传送显影剂g的传送力和作用于显影剂g上的阻力由此几乎是固定的,所以将在厚轴部106b下游传送的显影剂g的量的变化可被抑制。在图4的示例中,厚轴部106b配置在第一搅拌腔室103的中央部附近。出于该原因,显影剂g的传送量变化在厚轴部106b的下游侧被抑制的传送通过长于厚轴部106b配置在第一搅拌腔室103的下游端部附近时。由此,色调剂t的电荷量可被抑制,防止变成小于所需的电荷量。

在图4中图示的显影装置100中,由于厚轴部106b而滞留在滞留区域r中的显影剂g被吸引到第二旋转构件130上,并且通过第二旋转构件130的旋转而从第二开口117b转印到辅助储存腔室107中。进入辅助储存腔室107的显影剂g在图4的开放箭头的方向(图4中的向左方向)上由传送构件112传送。然后,被传送的显影剂g被吸引到第一旋转构件120上,并且通过第一旋转构件120的旋转而返回到第一搅拌腔室103中。

在示例性实施方式中,显影剂g通过第二旋转构件130的传送而从第一搅拌腔室103移向辅助储存腔室107。于是,流入辅助储存腔室107的显影剂g的量由第二旋转构件130的旋转速度控制。因此,例如,在数量上控制每单位时间流入辅助储存腔室107的显影剂g的量小于滞留区域r中的显影剂g的量。因为这避免了用显影剂g堵塞辅助储存腔室107的内部,所以传送构件112的针对显影剂g的第二传送速度(g/m)保持接近设定传送速度。

当第一搅拌构件106和第二搅拌构件108的针对显影剂g的第一传送速度变化时,滞留在滞留区域r中的显影剂g的量有所变化。在示例性实施方式中,然而,因为第二旋转构件130吸引滞留在滞留区域r中的显影剂g并且将显影剂g转印到辅助储存腔室107,每单位时间从第二开口117b流入辅助储存腔室107的显影剂g的量(换句话说,显影剂g从第二开口117b流入辅助储存腔室107的速度,下文中被称为流入速度(g/m))由第二旋转构件130的旋转速度控制。

在示例性实施方式中,第二旋转构件130的旋转速度基本上等于第一旋转构件120的旋转速度。出于该原因,每单位时间由第一旋转构件120从辅助储存腔室107转印到第一搅拌腔室103的显影剂g的量(换句话说,显影剂g从辅助储存腔室107排出的速度,下文中被称为排出速度(g/m))基本上等于由第二旋转构件130移入辅助储存腔室107的显影剂g的流入速度。换句话说,第二旋转构件130从第一搅拌腔室103向辅助储存腔室107传送的显影剂g的量相当于每单位时间由第一旋转构件120从辅助储存腔室107向第一搅拌腔室103传送的显影剂g的量。因此,当图像形成速度稳定时,辅助储存腔室107中的显影剂g的量不会大大改变。

当显影剂g的第一传送速度(第一搅拌构件106和第二搅拌构件108的旋转速度)增加时,第一旋转构件120和第二旋转构件130的旋转速度也增加,并且显影剂g进出辅助储存腔室107的流入速度和排出速度也增加。反过来,当显影剂g的第一传送速度(第一搅拌构件106和第二搅拌构件108的旋转速度)降低时,第一旋转构件120和第二旋转构件130的旋转速度也降低,并且显影剂g进出辅助储存腔室107的流入速度和排出速度也降低。此外,辅助储存腔室107中的传送构件112的针对显影剂g的第二传送速度随着图像形成速度的增加而增加,并且随着图像形成速度的降低而降低。

当在图1中图示的示例性实施方式的图像形成设备10中的图像形成速度增加时,图4中图示的显影装置100中第一搅拌构件106和第二搅拌构件108的针对显影剂g的第一传送速度增加。当图像形成速度降低时,针对显影剂g的第一传送速度降低。然而,因为涉及第二旋转构件130的操作的流入速度、涉及第一旋转构件120的操作的排出速度以及涉及传送构件112的第二传送速度都响应于第一传送速度的增加和降低而增加和降低,如上文描述,在示例性实施方式中,即使当图像形成速度变化时,辅助储存腔室107中的显影剂g的量不会大大改变。

色调剂的供应

将考虑这样的情况,在这种情况中,色调剂t在显影剂g中的比率(色调剂浓度)降低,并且图1中图示的图像形成设备10的图像浓度降低。在这种情况下,显影剂g的色调剂浓度也降低,这由第二旋转构件130的操作造成,使之从第一搅拌腔室103的滞留区域r流入辅助储存腔室107。另外,由传送构件112传送到辅助储存腔室107中且吸引到第一旋转构件120上的显影剂g的色调剂浓度降低。当色调剂浓度降低时,由显影剂g形成在第一旋转构件120的外周表面上的磁刷减少。于是,储料单元119的供应端口119a被置于打开状态下,并且色调剂t从储料单元119供应到壳体102中。

接下来,将考虑这样的情况,即,通过供应色调剂t而增加色调剂浓度,并且图像浓度返回至所需浓度。在这种情况下,显影剂g的色调剂浓度也增加,这由第二旋转构件130的操作造成使之从第一搅拌腔室103的滞留区域r流入辅助储存腔室107。另外,由传送构件112传送到辅助储存腔室107且吸引到第一旋转构件120上的显影剂g的色调剂浓度增加。当色调剂浓度增加时,由显影剂g形成在第一旋转构件120的外周表面上的磁刷增加。于是,储料单元119的供应端口119a被置于闭合状态下,并且色调剂t从储料单元119到壳体102中的供应被制约。

如上文描述的,在示例性实施方式的显影装置100中,供应端口119a根据显影剂g的色调剂浓度而打开和闭合,而不管图像形成速度。出于该原因,当显影剂g的第一传送速度变化时,可抑制维持色调剂图像tz的浓度所需的色调剂t的量与实际供应的色调剂t的量之间的差异增加。在示例性实施方式的显影装置100中,因为供应端口119a由形成在第一旋转构件120的外周上的磁刷来打开和闭合,色调剂浓度的自主控制可在不提供色调剂浓度传感器的情况下实现。

在此,将考虑这样一种结构,使得不设置第二旋转构件130,并且滞留在第一搅拌腔室103的滞留区域r中的显影剂g流入辅助储存腔室107而越过壳体102的第二分隔壁102c。因为显影剂g流入辅助储存腔室107的流入速度在该结构中不被控制,所以当滞留在第一搅拌腔室103的滞留区域r中的显影剂g的量增加时,流入速度相应地增加。当流入速度超过由第一旋转构件120排出的显影剂g的排出速度时,辅助储存腔室107被填充有显影剂g。在这样的情形下,即使当显影剂g在第一搅拌腔室103中的色调剂浓度降低时,填充辅助储存腔室107的许多显影剂g也被吸引到第一旋转构件120上一段时间。因为储料单元119的供应端口119a借此闭合,所以并未立即供应色调剂t。即,色调剂浓度的自主控制的可追踪性劣化。

相反,在示例性实施方式中,因为显影剂g流入辅助储存腔室107的流入速度由第二旋转构件130的操作控制,所以即使当滞留在第一搅拌腔室103的滞留区域r中的显影剂g的量增加时,显影剂g的流入速度也不会增加(不小于对应于第二旋转构件130的旋转速度的增加量)。因此,根据示例性实施方式,辅助储存腔室107未填充有显影剂g。出于该原因,在灵敏地跟踪显影剂g在第一搅拌腔室103中的色调剂浓度的降低的同时供应色调剂t。

第二旋转构件的另一结构示例

图8是当采用第二旋转构件130的另一结构示例时对应于图5a的放大横截面视图。

在该结构示例中,显影装置100的壳体102的结构类似于图7,并且第二旋转构件130被储存在由覆盖构件115的弯曲部115b形成的空间中。类似于图7的结构示例,图8中图示的第二旋转构件130包括柱状磁体130c和柱形套筒130d,该柱形套筒130d覆盖磁体130c的外周。

类似于图7的磁体130a,磁体130c包括用作拾取极的磁极n以及用作保持极的磁极s。类似于磁体130a的磁极n,磁体130c的磁极n配置在这样的位置处,在该位置,第二旋转构件130与第一搅拌构件106对置(图8中的所谓的4点钟位置)。相反,磁极s配置在这样的位置处,在该位置,套筒130d的表面最低,不同于磁体130a的磁极s。在图8的示例中,磁极s配置在所谓的6点钟位置处。这些磁极的位置仅仅是示例性的,并不限于图示的位置。仅必要的是,用作拾取极的磁极n应该位于合适的位置处以吸引滞留在第一搅拌腔室103的滞留区域r中的显影剂g,并且用作保持极的磁极s应该位于这样的位置处,在该位置,将显影剂g保持到其中被吸引的显影剂g不会返回至第一搅拌腔室103的位置。用于将保持在套筒130d的外周上的显影剂g剥离套筒130d的磁极(截止极)可在套筒130d的旋转方向上设置在用作保持极的磁极s之前。作为一个示例,截止极由磁极s形成,并且配置在这样的位置处,在该位置,第二旋转构件130与传送构件112对置,并且第二开口117b配置在第二旋转构件130与传送构件112之间(在图7的示例中是所谓的8点钟位置)。

在第一搅拌构件106和第二搅拌构件108旋转的同时,控制图8中图示的第二旋转构件130的套筒130d,使得套筒130d在与第一旋转构件120的套筒120b的方向相同的方向上并以基本上等于套筒120b的旋转速度的旋转速度连续地旋转。第二旋转构件130的旋转轴线可与第一旋转构件120的旋转轴线相同。换句话说,在该结构示例中,第一旋转构件120的套筒120b和第二旋转构件130的套筒130d绕相同的旋转轴线沿相同的方向旋转。因此,作为一个具体结构示例,第一旋转构件120的套筒120b和第二旋转构件130的套筒130d可作为一体的柱形构件旋转。控制套筒130d,使得与第一旋转构件120的套筒120b一起,依据第一搅拌构件106和第二搅拌构件108的针对显影剂g的第一传送速度以及传送构件112的针对显影剂g的第二传送速度的变化使套筒130d的旋转速度增加和降低。

根据该结构,当第一搅拌腔室103中的显影剂g被磁体130c的磁极n吸引到套筒130d的外周上并且套筒130d绕其轴线旋转时,第二旋转构件130经由第二旋转构件130的下侧将显影剂g从第一搅拌腔室103的内侧朝向辅助储存腔室107传送。当套筒130d经过磁体130c的磁极s时,显影剂g通过其自身的重量掉落到辅助储存腔室107中。在图8的结构中,套筒130d中从磁极n到磁极s的区域与第一搅拌腔室103对置。出于该原因,显影剂g可在低于第二旋转构件130中的磁体130c的磁极n的位置处吸引到第二旋转构件130上。在这种情况下,即使当滞留在第一搅拌腔室103的滞留区域r中的显影剂g的量不那么足以吸引到第二旋转构件130的拾取极上时,显影剂g也流入辅助储存腔室107,并且这减少了色调剂浓度的自主控制的准确性。因此,在该结构中,例如,覆盖物可设置在壳体102的第二分隔壁102c的上侧,以朝向第一搅拌腔室103悬挂并且将第二旋转构件130覆盖至磁极n的高度,使得显影剂g在低于磁极n的位置处不被吸引到第二旋转构件130上。

虽然上文已经描述了示例性实施方式,但是本发明的具体模式并不限于上述示例性实施方式。例如,在上面的示例性实施方式中,第一刮板部106c也设置在第一搅拌构件106中的厚轴部106b上。替代地,在轴向方向上延伸的沟槽可形成在厚轴部106b的外周表面上,而不在厚轴部106b中形成第一刮板部106c,使得显影剂g经由该沟槽从滞留区域r传送到厚轴部106b的下游侧。进一步替代地,代替厚轴部106b,例如,可设置在轴部106a的外周表面上沿径向方向突出的片状桨叶,以在桨叶的上游侧产生滞留区域r。

在上述示例性实施方式中,辅助储存腔室107的长度约为壳体102(第一搅拌腔室103)的长度的1/3。替代地,例如,可缩短辅助储存腔室107的长度以增加色调剂浓度的灵敏度。因为将辅助储存腔室107布置在壳体102中的柔性度较高,例如,取决于色调剂盒的附接位置,辅助储存腔室107可配置在不毗邻第一搅拌腔室103的位置(例如,在图2和图4中向左突出的位置)处。

此外,在上述示例性实施方式中,辅助储存腔室107中的传送构件112的针对显影剂g的第二传送速度依据第一搅拌构件106和第二搅拌构件108的针对显影剂g的第一传送速度的增加和降低而增加和降低。替代地,通过第二旋转构件130的操作,在保持高于移入辅助储存腔室107的显影剂g的流入速度的条件下,第二传送速度可以是固定的,而不管第一传送速度的增加和降低。进一步替代地,在上述条件下,第一旋转构件120和第二旋转构件130的旋转速度也可以是固定的,而不管第一传送速度的增加和降低。

已经出于图示和描述的目的提供了本发明的示例性实施方式的前面描述。并非旨在将本发明穷举或限制为所公开的精确形式。明显,许多修改和变型对本领域技术人员是显而易见的。选择并描述实施方式,以便最好地解释本发明及其实际应用的原理,借此使本领域技术人员能够理解本发明的适合于预期的特定用途的各种实施方式及各种修改。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同物限定。

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