搅拌输送部件、具备该部件的显影装置以及图像形成装置的制作方法

文档序号:14488410阅读:223来源:国知局
搅拌输送部件、具备该部件的显影装置以及图像形成装置的制作方法

本发明涉及边搅拌显影剂等粉体边进行输送的搅拌输送部件以及具备该部件的显影装置,以及搭载有显影装置的图像形成装置。



背景技术:

在图像形成装置中,利用显影装置使由感光体等构成的像载体上形成的潜像显影并作为调色剂像进行可视化。作为这种显影装置之一,采用使用双组分显影剂的双组分显影方式。这种显影装置在显影容器内收容由载体和调色剂组成的显影剂,设置向像载体供给显影剂的显影辊,并且设置搅拌输送构件,所述搅拌输送构件边搅拌显影容器内部的显影剂边输送,供给到显影辊。

在双组分显影方式中,调色剂的带电量不足时,有时产生调色剂飞散和灰雾现象等图像不良现象。因此,需要充分地搅拌混合调色剂和载体而使调色剂带有规定的带电量。

因此,众所周知,粉体搅拌输送部件具备:轴部件;主输送叶片,随着轴部件的旋转,将粉体输送向轴线方向一侧的第一方向;副输送单元,随着轴部件的旋转,对粉体的一部分,产生向轴线方向另一侧的第二方向的输送作用,作为副输送单元,采用直径比主输送叶片小的反向(相位相反)的副输送叶片已为公众所知。

另外,如下搅拌输送部件已为公众所知,其具有:旋转轴;第一螺旋叶片,形成于旋转轴的外周面,通过旋转轴的旋转,将粉体输送向轴向;以及第二螺旋叶片,与第一螺旋叶片的形成区域重叠地形成于旋转轴的外周面,与第一螺旋叶片相位相反且径向高度比第一螺旋叶片低。在该搅拌输送部件中,第一螺旋叶片以及第二螺旋叶片的将螺旋叶片的长度方向横切的断面形状为梯形,第一螺旋叶片以及第二螺旋叶片上,在分别绕旋转轴一周之间,形成有梯形的底面部分比其他部分鼓起的多个第一鼓起部和第二鼓起部,绕旋转轴一周之间,在第一鼓起部的至少一处,第一螺旋叶片和第二螺旋叶片交叉。

按照所述构成,由于由第二螺旋叶片(副输送叶片)产生与由第一螺旋叶片(主输送叶片)产生的显影剂的输送方向相反方向的输送力,在被输送的显影剂的一部分产生对流,几乎不会妨碍第一螺旋叶片(主输送叶片)的输送作用,能够促进搅拌作用。其结果,成为既能够维持显影剂等粉体的输送力以及搅拌性能,又不会给粉体带来过大的应力而成形性优异的搅拌输送部件。



技术实现要素:

本发明目的在于提供既能够维持显影剂等粉体的输送力以及搅拌性能,又不会给粉体带来过大的应力,并且也能够抑制粉体成为局部不均匀的状态的现象的搅拌输送部件、具备该搅拌输送部件的显影装置以及图像形成装置。

本发明第一构成的搅拌输送部件,具有:旋转轴,可旋转地支撑在粉体容器内;第一螺旋叶片,形成于所述旋转轴的外周面,通过所述旋转轴的旋转将粉体输送向轴向;以及第二螺旋叶片,与所述第一螺旋叶片的形成区域重叠地形成于所述旋转轴的外周面,相位与所述第一螺旋叶片相反且径向高度比所述第一螺旋叶片低,所述搅拌输送部件的特征在于,所述第一螺旋叶片以及第二螺旋叶片的横切螺旋叶片的长度方向的断面形状是梯形,所述第一螺旋叶片在绕所述旋转轴一周之间至少在一处与所述第二螺旋叶片交叉,所述第一螺旋叶片以及第二螺旋叶片的至少一方在所述第一螺旋叶片以及第二螺旋叶片的交点处的径向高度为0。

另外,本发明提供显影装置,其特征在于,具备:显影容器,收容包含载体和调色剂的双组分显影剂;显影剂承载体,配置在所述显影容器内,承载所述显影容器内的显影剂;以及所述构成的搅拌输送部件,搅拌、输送所述显影容器内的显影剂。

另外本发明提供具备所述构成的显影装置的图像形成装置。

通过本发明的第一构成,能够抑制粉体在第一螺旋叶片和第二螺旋叶片的交点附近的滞留和密度的降低。因此,成为不会产生粉体局部不均匀的状态,能够均匀地搅拌、输送粉体的搅拌输送部件。

另外,通过具备所述构成的搅拌输送部件,将搅拌输送部件用于双组分显影剂的搅拌输送用时,不会产生显影剂局部不均匀的状态,能够抑制不均匀的状态的显影剂供给到显影剂承载体。

另外,由于具备所述构成的显影装置,成为有效地消除由不均匀的状态的显影剂供给到显影剂承载体而产生的图像不均匀的图像形成装置。

附图说明

图1是表示搭载有本发明的显影装置2a~2d的图像形成装置1的整体结构的示意图。

图2是本发明的搭载有搅拌输送部件即第一螺旋杆43、第二螺旋杆44的显影装置2a的侧面断面图。

图3是表示本发明的显影装置2a的搅拌部的平面断面图。

图4是本发明第一实施方式的第二螺旋杆44的从垂直于旋转轴44b的方向观察的局部放大图。

图5是第一螺旋叶片44a、第二螺旋叶片44c上分别形成有第一鼓起部48a~48d以及第二鼓起部49a、49b的第一实施方式的第二螺旋杆44的变形例的从垂直于旋转轴44b的方向观察的局部放大图。

图6是本发明第二实施方式的第二螺旋杆44的从垂直于旋转轴44b的方向观察的局部放大图。

图7是本发明第三实施方式的第二螺旋杆44的从垂直于旋转轴44b的方向观察的局部放大图。

图8是本发明第四实施方式的第二螺旋杆44的从垂直于旋转轴44b的方向观察的局部放大图。

图9是本发明第五实施方式的第二螺旋杆44的从垂直于旋转轴44b的方向观察的局部放大图。

图10是本发明第六实施方式的第二螺旋杆44的从垂直于旋转轴44b的方向观察的局部放大图。

具体实施方式

下面,边参照附图边对本发明的实施方式进行说明。图1是搭载有本发明的显影装置2a~2d的图像形成装置1的概略断面图,在此对串列式彩色打印进行显示。图像形成装置1内分别配置有承载各种颜色的可视像(调色剂像)的感光鼓11a、11b、11c以及11d,分别通过带电、曝光、显影以及转印各工序依次形成青色、品红色、黄色以及黑色图像。并且,在图1中,顺时针方向旋转的中间转印带17设置为与感光鼓11a~11d相邻。

从个人电脑等上位装置输入图像数据时,首先由带电器13a~13d使感光鼓1a~11d的表面均匀带电。接着,由曝光装置12根据图像数据进行光照射,在各感光鼓11a~11d上形成与图像数据相对应的静电潜像。从调色剂容器(未图示)向显影装置2a~2d填充规定量的包含青色、品红色、黄色以及黑色各种颜色的调色剂的双组分显影剂(以下,简称为显影剂)。由显影装置2a~2d向感光鼓11a~11d上提供显影剂中的调色剂,进行静电附着。由此,形成与通过由曝光装置12的曝光形成的静电潜像相对应的调色剂像。

并且,由一次转印辊26a~26d以规定的转印电压向一次转印辊26a~26d和感光鼓11a~11d之间施加电场。由此,感光鼓11a~11d上的青色、品红色、黄色以及黑色的调色剂像被一次转印到中间转印带17上。由清洁装置14a~14d去除一次转印后残留于感光鼓11a~11d的表面的调色剂等。

用于转印调色剂像的转印纸p被收容在配置于图像形成装置1内的下部的纸盒32内。转印纸p通过供纸辊33a以及对准辊对33b在规定的时机输送向与中间转印带17相邻设置的二次转印辊34和中间转印带17的夹缝部(二次转印夹缝部)。被二次转印了调色剂像的转印纸p被送向定影部18。由带清洁装置31去除二次转印后残留于中间转印带17的表面的调色剂等。

输送到定影部18的转印纸p被加热和加压,将调色剂像定影在转印纸p的表面上,形成规定的全彩色图像。形成有全彩色图像的转印纸p直接(或者由分路部39分到翻转输送通道40,在双面形成图像后)由排出辊对19排出到出纸盘37上。

图2是表示本发明的显影装置2a的结构的侧面断面图。此外,以下的说明中,说明了与图1所示的感光鼓11a对应的显影装置2a的结构和动作,由于显影装置2b~2d的结构和动作与显影装置2a相同,所以省略说明。

如图2所示,显影装置2a由显影辊20、磁辊21、限制刮板24、搅拌输送部件42和显影容器22等构成。

显影容器22构成显影装置2a的外廓,在其下部被分隔部22b分为第一输送室22c和第二输送室22d。第一输送室22c和第二输送室22d中,收容有由载体和调色剂组成的显影剂。此外,显影容器22将搅拌输送构件42、磁辊21和显影辊20保持为可旋转。另外,显影容器22上形成有使显影辊20向感光鼓11a露出的开口22a。

显影辊20与感光鼓11a相对并隔着一定的间距设置在感光鼓11a的右方。此外,在显影辊20的接近感光鼓11a的相对位置上,形成有向感光鼓11a供给调色剂的显影区域d。磁辊21隔着一定的间距与显影辊20相对,并设置在显影辊20的右斜下方。此外,磁辊21在接近显影辊20的相对位置上,向显影辊20供给调色剂。搅拌输送构件42设置在磁辊21的大致下方。此外,限制刮板24被显影容器22固定保持在磁辊21的左斜下方。

搅拌输送构件42由第一螺旋杆43和第二螺旋杆44两根螺旋杆构成。第二螺旋杆44设置在第二输送室22d内且在磁辊21的下方。第一螺旋杆43设置在第一输送室22c内且与第二螺旋杆44的右方邻接。

第一和第二螺旋杆43、44搅拌显影剂,使显影剂中的调色剂带电为规定水平电位。这样调色剂被保持在载体上。另外,隔开第一输送室22c和第二输送室22d的间隔部22b的长边方向(图2的纸面正反方向)的两端部分设置有连通部(图中省略)。当第一螺旋杆43旋转时,带电的显影剂从设置于间隔部22b的一方的连通部被输送到第二螺旋杆44,显影剂在第一输送室22c内和第二输送室22d内循环。而后,从第二螺旋杆44向磁辊21供给显影剂。

磁辊21具备辊轴21a、磁极构件m、由非磁性件构成的非磁性套筒21b。磁辊21承载由搅拌输送构件42供给的显影剂,磁辊21从承载的显影剂仅把调色剂向显影辊20供给。磁极构件m交替设置有断面形成为扇形的、外周部的极性不同的多个磁铁,并通过粘接等固定在辊轴21a上。辊轴21a在非磁性套筒21b内,以磁极构件m与非磁性套筒21b之间设置有规定的间隔的状态,被显影容器22支承为不能旋转。非磁性套筒21b利用未图示的由电机和齿轮组成的驱动机构,与显影辊20同方向(图2的顺时针方向)旋转,此外施加有在直流电压56a上重叠交流电压56b的偏压56。在非磁性套筒21b表面,带电的显影剂利用磁极构件m的磁力形成磁刷并被承载,磁刷由限制刮板24调节到规定的高度。

当非磁性套筒21b旋转时,磁刷通过磁极部件m承载于非磁性套筒21b表面并被输送。当磁刷与显影辊20接触时,只有磁刷的调色剂根据非磁性套筒21b上施加的偏压56被供给到显影辊20。

显影辊20包括固定轴20a、磁极构件20b、以及由非磁性金属材料形成为圆筒状的显影套筒20c等。

固定轴20a以不能旋转的方式被显影容器22支承。显影套筒20c旋转自如地保持在所述固定轴20a上,并且由磁铁构成的磁极构件20b在与磁辊21相对的位置上与显影套筒20c设置有规定的间隔的状态,通过粘接等固定在所述固定轴20a上。显影套筒20c利用未图示的由电机和齿轮组成的驱动机构,沿图2的箭头方向(顺时针方向)旋转。此外,显影套筒20c上施加有在直流电压55a上重叠交流电压55b的显影偏压55。

被施加显影偏压55的显影套筒20c沿图2的顺时针方向旋转时,在显影区域d,利用显影偏置电压与感光鼓11的曝光部位的电位的电位差,显影套筒20c表面上承载的调色剂飞到感光鼓11上。飞起的调色剂依次附着到沿箭头a方向(逆时针方向)旋转的感光鼓11a上的曝光部位,感光鼓11a上的静电潜影被显影。

下面,利用图3对显影装置2a的搅拌部详细地进行说明。图3是表示显影装置2a的搅拌部的平面断面图(图2的xx’箭头方向的断面图)。

如上所述,显影容器22形成有第一输送室22c、第二输送室22d、间隔部22b、上游侧连通部22e以及下游侧连通部22f。此外,显影容器22还形成有显影剂补给口22g、显影剂排出口22h、上游侧壁部22i以及下游侧壁部22j。另外,在第一输送室22c中,以图3的左侧作为上游侧,图3的右侧作为下游侧,此外,在第二输送室22d中,以图3的右侧作为上游侧,图3的左侧作为下游侧。因此,连通部以及壁部以第二输送室22d为基准,称呼上游侧以及下游侧。

分隔部22b在显影容器22的长边方向上延伸,以使第一输送室22c和第二输送室22d并列的方式进行分隔。间隔部22b的长边方向的右侧端部与上游侧壁部22i的内壁部一起形成上游侧连通部22e。另一方面,间隔部22b的长边方向的左侧端部与下游侧壁部22j的内壁部一起形成下游侧连通部22f。显影剂依次通过第一输送室22c、上游侧连通部22e、第二输送室22d以及下游侧连通部22f,在显影容器22内循环。

显影剂补给口22g是用于从设置在显影容器22的上部的显影剂补给容器(省略图示)向显影容器22内补给新的调色剂和载体的开口,所述显影剂补给口22g配置于第一输送室22c的上游侧(图3的左侧)。

显影剂排出口22h是通过显影剂的补充而排出第一以及第二输送室22c、22d内剩余的显影剂的开口,所述显影剂排出口22h在第二输送室22d的下游侧沿第二输送室22d的长边方向连续设置。

第一螺旋杆43具有:旋转轴43b;第一螺旋叶片43a,在旋转轴43b的轴向上以一定的螺距形成为螺旋状;以及第二螺旋叶片43c,在旋转轴43b的轴向上与第一螺旋叶片43a螺距相同,与第一螺旋叶片43a反向(相位相反)。另外,第一螺旋叶片43a以及第二螺旋叶片43c延伸到第一输送室22c的长边方向的两端部侧,并且也与上游侧和下游侧连通部22e、22f相对设置。旋转轴43b以可旋转的方式被轴支承于显影容器22的上游侧壁部22i和下游侧壁部22j。此外,第一螺旋叶片43a、第二螺旋叶片43c由合成树脂与旋转轴43b一体成型。

第二螺旋杆44具有:旋转轴44b;第一螺旋叶片44a,在旋转轴44b的轴向上以一定的螺距形成为螺旋状;以及第二螺旋叶片44c,在旋转轴44b的轴向上与第一螺旋叶片44a螺距相同,与第一螺旋叶片44a反向(相位相反)。第一螺旋叶片44a与第一螺旋杆43的第一螺旋叶片43a螺距相同,与第一螺旋叶片43a反向(相位相反)。另外,第一螺旋叶片44a和第二螺旋叶片44c具有磁辊21的轴向长度以上的长度,并且,延伸设置到与上游侧连通部22e相对的位置。旋转轴44b与旋转轴43b平行配置,以可旋转的方式被轴支承于显影容器22的上游侧壁部22i和下游侧壁部22j。另外,限制部52以及排出叶片53与第一螺旋叶片44a和第二螺旋叶片44c一起,一体地配置在旋转轴44b上。第一螺旋叶片43a、44a以及第二螺旋叶片43c、44c的详细结构将在后面进行说明。

限制部52阻挡在第二输送室22d内向下游侧输送的显影剂,并且能够将成为了规定量以上的显影剂向显影剂排出口22h输送。限制部52由设置在旋转轴44b上的与第一螺旋叶片44a反向(相位相反)的螺旋叶片构成,并且,设置为与第一螺旋叶片44a的外径大致相同且比螺旋叶片44a的螺距小。另外,在下游侧壁部22j等显影容器22的内壁部和限制部52的外周部之间形成规定量的间隙。从该间隙排出剩余的显影剂。

旋转轴44b延伸到显影剂排出口22h内。显影剂排出口22h内的旋转轴44b上设置有排出叶片53。排出叶片53由朝向与第一螺旋叶片44a相同方向的螺旋状叶片构成,但是螺距比第一螺旋叶片44a小,另外,叶片的外周变小。因此,如果旋转轴44b旋转,则排出叶片53也旋转,越过限制部52向显影剂排出口22h内输送的剩余显影剂,被输送到图3的左侧,排出到显影容器22外。此外,排出叶片53、限制部52、第一螺旋叶片44a以及第二螺旋叶片44c由合成树脂与旋转轴44b一体成型。

显影容器22的外壁配置有齿轮61~64。齿轮61、62固定在旋转轴43a上,齿轮64固定在旋转轴44b上,齿轮63可旋转地保持在显影容器22,并与齿轮62、64啮合。

按照所述构成的第一螺旋杆43,旋转轴43b的外表面上设置有第一螺旋叶片43a,第一螺旋叶片43a通过旋转轴43b的旋转,向第一方向(图3的箭头p方向)边搅拌显影剂边输送。另外,旋转轴43b的外表面上在第一螺旋叶片43a的螺距间(叶片和叶片间)设置有与第一螺旋叶片43a相位相反且比第一螺旋叶片43a直径小的第二螺旋叶片43c。第二螺旋叶片43c通过旋转轴43b的旋转,对显影剂产生向与第一方向相反方向的第二方向(箭头q方向)的输送作用。

另外,按照所述构成的第二螺旋杆44,在旋转轴44b的外表面上设置有第一螺旋叶片44a,第一螺旋叶片44a通过旋转轴44b的旋转,向第一方向(图3的箭头q方向)边搅拌显影剂边输送。另外,在旋转轴44b的外表面上在第一螺旋叶片44a的螺距间(叶片和叶片间)设置有与第一螺旋叶片44a相位相反且比第一螺旋叶片44a直径小的第二螺旋叶片44c。第二螺旋叶片44c通过旋转轴44b的旋转,对显影剂产生向与第一方向相反方向的第二方向(箭头p方向)的输送作用。

由于第二螺旋叶片43c、44c在径向上与第一螺旋叶片43a、44a的外端部相比位于内部,因此通过第二螺旋叶片43c、44c的旋转产生的向第二方向的输送作用,对存在于旋转轴43b、44b附近的显影剂的一部分起作用。因此,不会妨碍由第一螺旋叶片43a、44a产生的向第一方向的输送作用。

这样,利用第二螺旋叶片43c、44c,产生与由第一螺旋叶片43a、44a产生的显影剂的输送方向(第一方向)相反方向(第二方向)的输送作用,因此在第一螺旋叶片43a、44a的螺距间,产生显影剂的对流,但不会妨碍第一螺旋叶片43a、44a的粉体(显影剂)输送作用,能够促进第一螺旋叶片43a、44a间的显影剂的搅拌。因此,能够使从显影剂补给口22g补给的新的调色剂和载体,与第一输送室22c、第二输送室22d内的双组分显影剂迅速且充分地搅拌,并能够有效地防止第一输送室22c、第二输送室22d内的显影剂输送速度的降低。

此外,从旋转轴43b、44b到第二螺旋叶片43c、44c的顶端的高度(径向高度r2,参照图4)小于从旋转轴43b、44b到第一螺旋叶片43a、44a的顶端的高度(径向高度r1,参照图4)的1/4时,不能在第一螺旋叶片43a、44a的螺距间充分地产生显影剂的对流,会降低搅拌效果。另一方面,r2大于r1的1/2时,由第二螺旋叶片43c、44c产生的向第二方向的输送力变得过大,会妨碍由第一螺旋叶片43a、44a产生的向第一方向的输送作用。

因此,第二螺旋叶片43c、44c的径向高度r2优选在第一螺旋叶片43a、44a的径向高度r1的1/4以上、1/2以下。由此,既能在第一螺旋叶片43a、44a的螺距间产生显影剂的对流,又能够有效地防止输送速度的降低。

以下,使用图4~图10对配置于第二输送室22d的第二螺旋杆44的第一螺旋叶片44a以及第二螺旋叶片44c的详细结构进行说明。此外,配置于第一输送室22c的第一螺旋杆43的第一螺旋叶片43a以及第二螺旋叶片43c也是同样的结构,所以这里省略说明。

图4是本发明第一实施方式的第二螺旋杆44的从垂直于旋转轴44b的方向观察的局部放大图。如图4所示,构成第二螺旋杆44的第一螺旋叶片44a、第二螺旋叶片44c的横切各螺旋叶片的长度方向的断面形状是梯形。并且,第一螺旋叶片44a和第二螺旋叶片44c以在绕旋转轴44b一周之间在间隔180°的两处交点47交叉的方式形成。第二螺旋叶片44c的径向高度r2比第一螺旋叶片44a的径向高度r1低。

在本实施方式中,第二螺旋叶片44c的径向高度r2随着接近交点47减小,在交点47处r2=0。由此,在相对于第一螺旋叶片44a的相位的行进方向下游侧,滞留在由第一螺旋叶片44a和第二螺旋叶片44c夹着的区域的显影剂,容易越过第二螺旋叶片44c而分散。另一方面,在相对于第一螺旋叶片44a的相位的行进方向上游侧,显影剂容易跨越第二螺旋叶片44c而进入由第一螺旋叶片44a和第二螺旋叶片44c夹着的显影剂密度低的区域。

因此,能够抑制交点47附近的显影剂的滞留和显影剂密度的降低,因此不会发生显影剂在交点47成为局部不均匀的状态,也能够有效地消除由于不均匀状态的显影剂供给到显影辊20导致图像不均匀。另外,由于第一螺旋叶片44a在交点47处未中断而连续形成,因此不用担心由第一螺旋叶片44a产生的输送力降低。

图5是第一实施方式的第二螺旋杆44的变形例的从垂直于旋转轴44b的方向观察的局部放大图。在图5所示的变形例中,第一螺旋叶片44a在绕旋转轴44b一周之间(一螺距间),在90°间隔的四处形成有梯形的底面部分与其他部分相比鼓起的部分(以下称为第一鼓起部)48a~48d。同样,第二螺旋叶片44c在绕旋转轴44b一周之间(一螺距间),在180°间隔的两处形成有梯形的底面部分比其他部分鼓起的部分(以下称为第二鼓起部)49a、49b。并且,第一螺旋叶片44a在绕旋转轴44b一周之间,在间隔180°的两处的第一鼓起部48a、48d与第二螺旋叶片44c交叉。

由于形成第一鼓起部48a~48d和第二鼓起部49a、49b,能够提高第一螺旋叶片44a、第二螺旋叶片44c的增强效果,能够提高搅拌并输送显影剂的功能。另外,与拓宽第一螺旋叶片44a、第二螺旋叶片44c整个底面部分的结构相比,能够减小第一螺旋叶片44a、第二螺旋叶片44c的体积,从而能够增大第一螺旋叶片44a、第二螺旋叶片44c的一螺距间的空隙(能够保持调色剂的空间)。并且,模具成型第二螺旋杆44时,通过使与划分的成型模具的接缝对应的部分鼓起,从模具中拔出第二螺旋杆44的拔模作业变得容易。

另外,第一螺旋叶片44a和第二螺旋叶片44c的交点47与第一螺旋叶片44a的第一鼓起部48a、48d成为同一位置,所以影响显影剂的流动的第一鼓起部48a、48d、以及第一螺旋叶片43a和第二螺旋叶片43c的交点47合为一处,能够降低对显影剂的影响。其结果,能够抑制显影剂的起伏,也能够抑制对显影剂施加的应力,因此能够有效地消除由于载体的劣化导致调色剂的带电不足。

并且,如图5所示,未与第二螺旋叶片44c交叉的第一螺旋叶片44a的第一鼓起部48b、未与第一螺旋叶片44a交叉的第二螺旋叶片44c的第二鼓起部49a在旋转轴44b方向上存在于大致同一直线上。另外,处于相位从第一鼓起部48b偏离180°的位置的第一鼓起部48c和处于相位从第二鼓起部49a偏离180°的位置的第二鼓起部49b,在旋转轴44b方向上也存在于大致同一直线上。由此,与第一鼓起部48b和第二鼓起部49a、第一鼓起部48c和第二鼓起部49b分别在旋转轴44b方向上存在于不同的位置时相比,第二螺旋杆44旋转时的显影剂的动作稳定,显影剂的搅拌状态也稳定。

图6是本发明第二实施方式的第二螺旋杆44的从垂直于旋转轴44b的方向观察的局部放大图。在本实施方式中,第一螺旋叶片44a的径向高度r1随着接近交点47减小,在交点47处r1=0。第一螺旋杆44的其他部分的构成与第一实施方式相同。

由此,滞留在交点47附近的显影剂容易越过第一螺旋叶片44a而分散。另外,显影剂容易越过第一螺旋叶片44a进入交点47附近的显影剂密度低的区域。因此,与第一实施方式相同,不会发生显影剂在交点47成为局部不均匀的状态,能够有效地消除由于不均匀状态的显影剂供给到显影辊20导致图像不均匀。另外,由于第二螺旋叶片44c在交点47处未中断而连续,因此不会降低由第二螺旋叶片44c产生的逆方向的输送力,也不必担心降低显影剂的搅拌作用。

图7是本发明第三实施方式的第二螺旋杆44的从垂直于旋转轴44b的方向观察的局部放大图。在本实施方式中,第一螺旋叶片44a的径向高度r1以及第二螺旋叶片44c的径向高度r2随着接近交点47而减小,在交点47处,r1=0,r2=0。第二螺旋杆44的其他部分的构成与第一实施方式相同。

由此,与第一和第二实施方式相同,滞留在交点47附近的显影剂容易越过第一螺旋叶片44a、第二螺旋叶片44c而分散。另外,显影剂容易越过第一螺旋叶片44a、第二螺旋叶片44c进入交点47附近的显影剂密度低的区域。因此,不会发生显影剂在交点47处成为局部不均匀的状态,能够有效地消除由于不均匀状态的显影剂供给到显影辊20导致图像不均匀。

图8是本发明第四实施方式的第二螺旋杆44的从垂直于旋转轴44b的方向观察的局部放大图。在本实施方式中,第二螺旋叶片44c的径向高度r2在交点47以外是一定的,仅在交点47的附近是r2=0。即,第二螺旋叶片44c的端缘44ca在通过交点47的第一螺旋叶片44a的两侧面隔开间隙50相对。第二螺旋杆44的其他部分的构成与第一实施方式相同。

由此,滞留在交点47附近的显影剂容易通过间隙50而分散。另外,显影剂容易通过间隙50进入交点47附近的显影剂密度低的区域。因此,由于能够抑制交点47附近的显影剂的滞留和显影剂密度的降低,因此不会发生显影剂在交点47成为局部不均匀的状态,也能够有效地消除由于不均匀状态的显影剂供给到显影辊20导致图像不均匀。另外,由于第一螺旋叶片44a在交点47处未中断而连续形成,因此也不必担心降低由第一螺旋叶片44a产生的输送力。

图9是本发明第五实施方式的第二螺旋杆44的从垂直于旋转轴44b的方向观察的局部放大图。在本实施方式中,第一螺旋叶片44a的径向高度r1在交点47以外是一定的,仅在交点47的附近是r1=0。即,第一螺旋叶片44a的端缘44aa在通过交点47的第二螺旋叶片44c的两侧面隔开间隙50相对。第二螺旋杆44的其他部分的构成与第一实施方式相同。

由此,与第四实施方式相同,滞留在交点47附近的显影剂容易通过间隙50而分散。另外,显影剂容易通过间隙50进入交点47附近的显影剂密度低的区域。因此,不会发生显影剂在交点47成为局部不均匀的状态,能够有效地消除由于不均匀状态的显影剂供给到显影辊20导致图像不均匀。另外,由于第二螺旋叶片44c在交点47处未中断而连续,不会降低由第二螺旋叶片44c产生的逆方向的输送力,也不必担心降低显影剂的搅拌作用。

图10是本发明第六实施方式的第二螺旋杆44的从垂直于旋转轴44b的方向观察的局部放大图。在本实施方式中,第一螺旋叶片44a的径向高度r1和第二螺旋叶片44c的径向高度r2在交点47以外是一定的,仅在交点47的附近是r1=0,r2=0。即,夹着交点47,第一螺旋叶片44a的端缘44aa、第二螺旋叶片44c的端缘44ca分别夹着矩形的平坦部51相对。第二螺旋杆43的其他部分的构成与第一实施方式相同。

由此,滞留在交点47附近的显影剂容易通过平坦部51而分散。另外,显影剂容易通过平坦部51进入交点47附近的显影剂密度低的区域。因此,不会发生显影剂在交点47成为局部不均匀的状态,能够有效地消除由于不均匀状态的显影剂供给到显影辊20导致图像不均匀。

此外,在第三、第六实施方式中,在交点47处,第一螺旋叶片44a的径向高度r1以及第二螺旋叶片44c的径向高度r2两者都为0,因此与第一、第二、第四、第五实施方式相比,在交点47附近的显影剂的移动变得更圆滑。因此,更有效地抑制显影剂的滞留和显影剂密度的降低。另一方面,由于在交点47不存在第一输送叶片44a,与第一、第四实施方式相比,显影剂的输送力降低。另外,由于在交点47处不存在第二输送叶片44c,与第二、第五实施方式相比,显影剂的搅拌作用降低。

综上所述,优选根据显影装置2a要求的显影剂的输送力、搅拌作用、抑制显影剂的滞留和显影剂密度的降低等,适当地选择使用第一~第六实施方式的结构。

另外,本发明并不限于所述各实施方式,在不脱离本发明宗旨的范围内可以进行各种变形。例如,如图3所示,对将如所述第一~第六实施方式所示的第一螺旋叶片44a、第二螺旋叶片44c的构成用于配置于显影装置2的第一输送室22c的第一螺旋杆43以及配置于第二输送室22d的第二螺旋杆44两者的显影装置2a进行了说明,但是根据显影剂的规格,为了只提高第一输送室22c的搅拌效果,也可以只对配置于第一输送室22c的第一螺旋杆43使用本发明的搅拌输送部件。或者,也可以为了只提高第二输送室22d的搅拌效果,只对配置于第二输送室22d的第二螺旋杆44使用本发明的搅拌输送部件。此外,由于第二螺旋杆44具有向磁辊21提供显影剂的功能,为了向磁辊21提供均匀状态的显影剂而抑制图像不均匀,优选至少对第二螺旋杆44应用本发明的构成。

另外,作为第一实施方式的变形例,图5表示了在第一螺旋叶片44a、第二螺旋叶片44c上分别形成了第一鼓起部48a~48d和第二鼓起部49a、49b的构成,在第二~第六实施方式中,也能够在第一螺旋叶片44a、第二螺旋叶片44c上分别形成第一鼓起部48a~48d和第二鼓起部49a、49b。

另外,本发明的搅拌输送部件并不限定于应用于如图3所示的具备显影剂补给口22g和显影剂排出口22h并具备磁辊21和显影辊20的显影装置2,而是能够应用于使用包含调色剂和载体的双组分显影剂的各种显影装置。以下,通过实施例对本发明的效果进行更具体的说明。

实施例

如图1所示的图像形成装置1搭载有图2和图3所示的显影装置2a~2d,对改变第一输送室22c内的第一螺旋杆43和第二输送室22d内的第二螺旋杆44的构成时的载体的带电性能进行了研究。此外,试验是在包括感光鼓11a以及显影装置2a的品红色的图像形成部中进行的。

作为试验方法,第一螺旋杆43、第二螺旋杆44的旋转轴43b、44b的直径为6mm,第一螺旋叶片43a、44a的直径为17mm(径向高度r1为5.5mm),叶片螺距为30mm,第二螺旋叶片43c、44c的直径为10mm(径向高度r2为2.0mm),叶片螺距为30mm,如图4所示,将使用第二螺旋叶片43c、44c的径向高度r2随着接近交点47减小、在交点47处r2=0的第一实施方式的第一螺旋杆43、第二螺旋杆44的构成作为本发明1。

另外,如图6所示,将使用第一螺旋叶片43a、44a的径向高度r1随着接近交点47减小、在交点47处r1=0的第二实施方式的第一螺旋杆43、第二螺旋杆44的构成作为本发明2,如图7所示,将使用第一螺旋叶片43a、44a的径向高度r1和第二螺旋叶片43c、44c的径向高度r2随着接近交点47减小、在交点47处r1=0、r2=0的第三实施方式的第一螺旋杆43、第二螺旋杆44的构成作为本发明3。另外,将使用第一螺旋叶片43a的径向高度r1以及第二螺旋叶片43c的径向高度r2都不随着接近交点47而减小的第一螺旋杆43、第二螺旋杆44的构成作为比较例。

本发明1~3以及比较例的显影装置2a中填充了规定量的将平均粒径6.8μm的正带电性调色剂和平均粒径35μm的铁氧体树脂涂层载体混合的双组分显影剂。使显影剂的填充量阶段性地变化,每次输出五张印刷率25%的半色调图像。通过目视,将输出图像的图像均匀性与限度样本进行对比,图像均匀性与限度样本同等以上时为“○”,图像均匀性比限度样本差时为“×”。

作为图像形成条件,显影辊20的直径为20mm,相对于感光鼓11a的周向速度比为1.8,在与感光鼓11a的对置面上跟随旋转(逆旋转)。感光鼓-显影辊间的间隙为0.3mm。感光鼓11a使用层叠有非晶态硅感光层的α-si感光体,白底部电位(明电位)为+270v,曝光部电位(暗电位)为+20v。

对显影辊20施加了显影偏压,所述显影偏压是对190v的直流偏压(vdc)叠加了峰间值为1250v、频率为3.7khz、占空比为50%的矩形波的交流偏压。结果如表1所示。

[表1]

由表1可知,在交点47处,在第二螺旋叶片43c、44c的径向高度为0的本发明1、第一螺旋叶片43a、44a的径向高度为0的本发明2中,对于从160g到300g的所有的显影剂量,图像均匀性良好。另外,在交点47处,在第一螺旋叶片43a、44a和第二螺旋叶片43c、44c两者的径向高度都为0的本发明3中,对于除了显影剂量160g的从180g到300g的显影剂量,图像均匀性良好。

对此,在第一螺旋叶片43a、44a和第二螺旋叶片43c、44c的交点47处,第一螺旋叶片43a、44a和第二螺旋叶片43c、44c的径向高度不变化的比较例中,对于从240g到300g的显影剂量,图像均匀性良好,但是对于从160g到220g的显影剂量,图像均匀性变差。此外,显影装置2a内的显影剂量越多图像均匀性越良好,是由于输送调色剂相对于滞留调色剂的比例变大。

根据以上结果确认了:在本发明1~3的构成中,与比较例的构成相比,与显影剂量无关,图像均匀性良好。可以认为这是由于在第一螺旋叶片43a、44a和第二螺旋叶片43c、44c至少一方的径向高度在交点47处为0的本发明1~3,与第一螺旋叶片43a、44a和第二螺旋叶片43c、44c的径向高度在交点47处都不为0的比较例的构成相比,能够抑制交点47附近的显影剂的滞留和显影剂密度的降低。另外,在本发明3中,显影剂量为160g时,图像均匀性降低了,可以认为是由于在本发明3的构成中,交点47处没有输送叶片,与本发明1、2相比,显影剂的输送性变差。

此外,尽管这里没有记载,但已确认对于图8~图10所示的使用第四~第六实施方式的第一螺旋杆43、第二螺旋杆44的构成,也能够得到与上述相同的结果。

本发明能够用于显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置,所述显影装置用于利用电子照相方式的复印机、打印机、传真机以及它们的数码复合机等图像形成装置,尤其是,能够作为使用由调色剂和载体构成的双组分显影剂的显影装置的搅拌输送部件使用。

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