显影装置的制作方法

本公开总体涉及显影装置。

背景技术：

日本专利申请特开no.2016-024353描述了一种功能分离型显影装置，其具有将包含调色剂和磁性载体的双组份显影剂(下文称作“显影剂”)供应到显影剂承载部件的功能、以及从显影剂承载部件收集显影剂的功能。

功能分离型显影装置包括第一腔室、第二腔室和分隔壁。第一腔室将显影剂供应到显影剂承载部件。第二腔室从显影剂承载部件收集已经经过面向图像承载部件的显影区域的显影剂。分隔壁将第一腔室和第二腔室隔开。此外，功能分离型显影装置的分隔壁设置有引导部分，引导部分引导已经经过显影区域并且已经通过由磁体单元产生的磁场从显影剂承载部件的表面移除的显影剂，使得显影剂收集到第二腔室中。

在功能分离型显影装置中，显影剂被布置在第一腔室中的第一传送螺杆从显影剂传送方向的上游侧传送到下游侧，第一腔室中的显影剂被供应到显影剂承载部件。因而，第一腔室中的显影剂的表面高度在第一传送螺杆传送显影剂的方向上的下游侧可能比上游侧低。此外，在功能分离型显影装置中，显影剂被布置在第二腔室中的第二传送螺杆从显影剂传送方向的上游侧传送到下游侧，并且从显影剂承载部件收集显影剂。因而，在第二腔室中的显影剂的表面高度在第二传送螺杆传送显影剂的方向上的下游侧可能比上游侧高。

在双组分显影方法中，在形成在用作图像承载部件的感光部件的表面上的静电潜像显影期间消耗调色剂，而不消耗磁性载体。当磁性载体在第一和第二腔室之间连续循环时，更多的调色剂附着到磁性载体表面，并且更多的添加到调色剂的外部添加剂聚集在磁性载体的表面上，这导致磁性载体的劣化。

在磁性载体劣化的情况中，从显影剂再供应部分再供应的调色剂(未充电的调色剂)不大可能被磁性载体摩擦充电，因而每单位质量的调色剂的电荷量可能较小，导致调色剂充电故障。当在调色剂充电故障的情况下进行显影操作时，调色剂能够在面向感光部件的显影区域周围飞散，并且能够附着至感光部件的表面的未形成潜像的区域，导致图像缺陷。因而，在功能分离型显影装置中，期望用从显影剂再供应部分新供应的新磁性载体顺序地更换在第一和第二腔室之间循环的劣化的磁性载体。

日本专利申请特开no.2016-024353中描述的显影装置包括布置在连通部分的在第二传送螺杆传送显影剂的方向上的下游的显影剂排放部分，连通部分允许第二腔室中的显影剂从第二腔室流通到第一腔室。在该显影装置中，当显影剂容器中的在第一和第二腔室之间循环的显影剂量超过预定量并且在第二腔室中的显影剂传送方向下游侧上的显影剂的表面高度升高时，一些显影剂从显影剂排放部分排放。

如上所述，在功能分离型显影装置中的第二腔室中的显影剂的表面高度在第二腔室中的显影剂传送方向下游侧可能比上游侧更高。因而，如日本专利申请特开no.2016-024353中描述的显影装置中那样，在显影剂排放部分布置在第二腔室中的显影剂传送方向下游的情况中，尽管在显影剂容器中的在第一和第二腔室之间循环的显影剂量处于预定量内，显影剂也从显影剂排放部分过量排放，因为显影剂的表面高度在第二腔室中的显影剂传送方向下游侧上较高。

此外，如上所述，在功能分离型显影装置中的第一腔室中的显影剂的表面高度在第一腔室中的显影剂传送方向下游侧可能比上游侧更低。因而，如果由于在第二腔室中的显影剂传送方向下游设置显影剂排放部分而导致在第一和第二腔室之间循环的显影剂从显影剂排放部分过量排放，那么从第二腔室流通至第一腔室的显影剂量减少，因而在第一腔室中的显影剂传送方向下游侧上的显影剂的表面高度明显降低。在这种情况下，在第一腔室中的显影剂传送方向下游侧上供应到显影剂承载部件的显影剂量可能较少，承载在显影剂承载部件上的显影剂量沿着显影剂承载部件的纵向方向改变，所以输出图像的密度会不均匀。这尤其是在容纳在功能分离型显影装置的显影剂容器中的显影剂量减少并且形成具有高图像比的图像时成为重要的问题。

因而，在包括显影剂排放部分的功能分离型显影装置中需要新的布置，防止在第一和第二腔室之间循环的显影剂从显影剂排放部分过量排放。

技术实现要素：

本发明的方面涉及一种包括显影剂排放部分的功能分离型显影装置，其中防止在第一和第二腔室之间循环的显影剂从显影剂排放部分过量排放。

根据本发明的一个方面，一种显影装置包括：显影剂承载部件，其可旋转地设置并且构造成承载含有调色剂和载体的显影剂，以将显影剂传送到面向图像承载部件的显影区域；第一腔室，其在竖直方向上布置在显影剂承载部件的旋转轴线下方，并且构造成将显影剂供应到显影剂承载部件；第二腔室，其布置成面向显影剂承载部件，并且构造成从显影剂承载部件收集已经经过显影区域的显影剂；第一传送部分，其布置在第一腔室中并且构造成沿第一传送方向传送第一腔室中的显影剂；第二传送部分，其布置在第二腔室中并且构造成沿与第一传送方向相反的第二传送方向传送第二腔室中的显影剂；分隔壁，其构造成将第一腔室和第二腔室隔开，包括引导部分，引导部分构造成引导已经经过显影区域的显影剂以将显影剂从显影剂承载部件收集到第二腔室中；第一连通部分，其构造成允许第二腔室中的显影剂从第二腔室流通到第一腔室；第二连通部分，其构造成允许第一腔室中的显影剂从第一腔室流通到第二腔室，显影剂能够通过第一连通部分和第二连通部分在第一腔室和第二腔室之间循环；显影剂再供应部分，其构造成再供应显影剂；和显影剂排放部分，其构造成排放一些显影剂，其中，显影剂排放部分布置在第一腔室中，设置在显影剂承载部件上的一区域在第一传送方向上的下游，所述区域对应于能够在图像承载部件上形成的最大图像区域。

从以下参照附图对示例性实施例的描述，将清楚本发明的方面的其它特征。

附图说明

图1是示出成像单元的结构的剖视图。

图2是示出功能分离型显影装置的结构的剖视图。

图3是示出功能分离型显影装置的结构的示意图。

图4是示出根据第一示例性实施例的显影装置的结构的示意图。

图5是示出根据第二示例性实施例的显影装置的结构的示意图。

图6a和6b是示出壁部件的结构的剖视图。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的方面的各个示例性实施例。应注意，下面描述的示例性实施例不旨在限制本发明的范围，不是示例性实施例中所述的特征的所有组合对于本发明的技术方案都是必需的。本发明的方面的示例性实施例可应用于各种应用，诸如打印机、各种印刷机、复印机、传真机、多功能外围设备等等。

[成像单元的结构]

首先，下面将参照图1所示的剖视图描述根据第一示例性实施例的成像单元的结构。

图1中的示例示出了成像设备120，其采用单鼓型、直接转印法和单色打印机的组合。成像设备120包括用于形成图像(调色剂图像)的成像单元。

成像单元包括作为可旋转图像承载部件的感光鼓100。感光鼓100被驱动并且以预定处理速度沿旋转方向旋转。虽然根据第一示例性实施例的感光鼓100被描述为鼓形感光部件作为示例，但是感光鼓100能够是带形感光部件。在感光鼓100周围，沿着感光鼓100旋转的方向(图1中指出的箭头(a)的方向)布置有作为充电单元的充电装置101、作为潜像形成单元的曝光装置106、作为显影单元的显影装置102。

此外，布置有作为转印单元的转印辊103、感光清洁器104和作为定影单元的定影装置105，转印辊103与感光鼓100一起形成转印区域，感光清洁器104用于收集未转印到记录材料110上并且留在感光鼓100的表面上的残余调色剂。

显影剂再供应容器130(也称作“调色剂瓶”)附接到成像设备120，显影剂再供应容器130用于将含有磁性载体和非磁性调色剂(下文称作“调色剂”)的双组分显影剂(下文称作“显影剂”)再供应到显影装置102。显影剂再供应容器130能够附接到成像设备120和从成像设备120拆卸。此外，显影装置102能够附接到成像设备120和从成像设备120拆卸。根据第一示例性实施例，相对于从显影剂再供应容器130供应到显影装置102的显影剂的重量，调色剂的重量百分比是例如90％(此时，磁性载体的重量百分比是10％)。

感光鼓100包括形成在铝筒外表面上的带负电的感光层。充电装置101将感光鼓100的表面均匀充电至负的暗电势vd(v)。然后，曝光装置106利用旋转镜扫描激光束以在感光鼓100的充电表面上写下静电图像(静电潜像)。显影装置102利用承载在显影套筒201的最大图像区域上的显影剂将静电潜像显影，并且在感光鼓100的表面上形成调色剂图像，显影套筒201是显影剂承载部件。显影套筒201的最大图像区域是与能够形成在感光鼓100的表面上的静电潜像的最大区域(最大图像区域)对应的区域。

然后，通过转印辊103将形成在感光鼓100的表面上的调色剂图像转印到被传送到转印夹持区域的记录材料110上。记录材料110例如是诸如纸或透明膜的片材。未转印到记录材料110上并且留在感光鼓100上的调色剂被感光清洁器104移除。被感光清洁器104移除的调色剂(废调色剂)通过废调色剂传送路径收集到调色剂收集容器中。调色剂收集容器能够附接到成像设备120和从成像设备120拆卸，并且布置在成像设备120的前侧上，使得用户(维护人员)能够容易地更换调色剂收集容器。

在调色剂图像在转印夹持区域处转印到记录材料110的表面上的情况下，记录材料110被传送到定影装置105并且在定影装置105处加热加压。结果，调色剂图像被定影到记录材料110的表面上。其上定影有调色剂图像的记录材料110被排放到片材排放托盘。

虽然以上参照图1将单鼓型、直接转印法和单色打印机的组合的成像设备描述为成像设备120的示例，但是成像设备120不限于上述示例。根据第一示例性实施例，成像设备120能够是采用单鼓型/串联型、直接转印法/中间转印法和全色打印机/单色打印机的任何组合的成像设备。此外，根据第一示例性实施例的成像设备120的充电方法、显影方法、转印方法、清洁方法和定影方法不限于上述方法。

例如，在成像设备120是采用串联型、中间转印法和全色打印机的组合的成像设备的情况下，成像设备120包括与黄色(y)、品红色(m)、青色(c)和黑色(bk)对应的四个成像单元，并且还包括与y、m、c和bk对应的四个显影剂容器用于再供应。此外，成像设备120包括中间转印带，形成在感光鼓100的表面上的调色剂图像首先转印到中间转印带上，然后中间转印带上的调色剂图像转印到记录材料上。

(功能分离型显影装置的参考示例)

根据第一示例性实施例的显影装置102是功能分离型显影装置，其中将显影剂供应到显影套筒201的功能(下文称作“供应机构”)和从显影套筒201收集显影剂的功能(下文称作“收集机构”)分离。在描述根据第一示例性实施例的显影装置102之前，下面将参照图2所示的剖视图和图3所示的示意图描述功能分离型显影装置的结构。图2是沿着与显影套筒201的旋转轴线垂直的剖面示出了显影装置1020(功能分离型显影装置)的剖视图。图3是图2所示的显影装置1020的俯视图(示意图)。

显影装置1020能够附接到成像设备120和从成像设备120拆卸。显影装置1020包括显影剂容器200，显影剂容器200存储含有磁性载体和调色剂的显影剂。通过摩擦充电，调色剂带负电并且磁性载体带正电。

调色剂含有着色树脂颗粒以及添加有外部添加剂(例如细硅胶粉末)的着色颗粒，着色树脂颗粒含有粘合剂树脂、着色剂和其它所需添加剂。此外，调色剂是带负电的聚酯树脂，调色剂的体积平均颗粒直径理想上是5μm以上8μm以下。在根据第一示例性实施例的显影装置102中，调色剂的体积平均颗粒直径是7μm。

对于磁性载体，例如适于使用金属，诸如表面氧化的铁、表面未氧化的铁、镍、钴、锰、铬和稀土金属、它们的合金、或铁氧化物，并且生产磁性颗粒的方法不限于特定方法。此外，磁性载体的体积平均颗粒直径是20μm至50μm，理想上是30μm至40μm，磁性载体的电阻率是10⁵ωm以上，理想地10⁶ωm以上。在根据第一示例性实施例的显影装置102中，使用的磁性载体的体积平均颗粒直径是40μm，电阻率是5×10⁵ωm，在100mt的磁场下的磁化量是0.31wb/m²。

显影剂容器200包括作为显影剂承载部件的显影套筒201。在显影套筒201内，磁辊(磁体)202沿着显影套筒201的周向固定布置，磁辊202用作磁场发生部件并包括多个磁极。磁辊202的多个磁极包括第一磁极和第二磁极，第二磁极具有与第一磁极相同的极性，布置在第一磁极的在显影套筒201旋转的方向上的紧下游。

此外，显影剂容器200在与面向感光鼓100的显影区域对应的位置包括开口部分。显影套筒201在面向感光鼓100的位置相对于显影剂容器200布置成能够旋转，使得显影套筒201的一部分从显影剂容器200的开口部分露出。显影套筒201由诸如不锈钢(sus)或铝的非磁性材料制成，在显影操作期间，显影套筒201沿着图2中指出的箭头(b)的方向旋转。在根据第一示例性实施例的显影装置102中，显影套筒201的直径是20mm，显影套筒201的表面沿着磁辊202的外周以550rpm旋转。

显影剂容器200的内部被竖直延伸的分隔壁210分为显影腔室207和搅拌腔室206。如图2所示，显影腔室207和搅拌腔室206在水平方向上彼此相邻布置。此外，如图2所示，显影腔室207在重力方向上布置在显影套筒201下方，搅拌腔室206布置成面对显影套筒201。

分隔壁210设置有引导部分215，引导部分215引导在显影期间从显影套筒201移除的显影剂(已经经过显影区域并且通过磁辊202产生的磁场移除的显影剂)，使得显影剂直接收集到搅拌腔室206中。引导部分215包括倾斜表面，倾斜表面形成为在显影装置1020附接到成像设备120时相对于显影剂容器200的底表面倾斜。引导部分215的面向显影套筒201的前端与显影套筒201的表面不接触。

在显影腔室207中，第一螺杆部分205沿着显影套筒201的纵向方向(旋转轴线的方向)基本平行布置。第一螺杆部分205是可旋转的显影剂传送部件，搅拌并传送显影腔室207中的显影剂。第一螺杆部分205包括旋转轴205a和叶片部分205b。旋转轴205a是用作可旋转轴部分的磁性部件，基本在显影腔室207的纵向方向的整个区域上延伸。叶片部分205b是用作显影剂传送部分的螺旋叶片部分，沿着旋转轴205a的外周设置。在根据第一示例性实施例的显影装置102中，第一螺杆部分205的转速是800rpm，第一螺杆部分205的螺距是30mm，第一螺杆部分205的外周的直径是20mm。句子“第一螺杆部分205的螺距是30mm”表示叶片部分205b以30mm的螺距形成围绕旋转轴205a的螺旋结构。

此外，搅拌腔室206包括作为可旋转的显影剂传送部件的第二螺杆部分204，第二螺杆部分204搅拌搅拌腔室206中的显影剂，并且沿着与第一螺杆部分205传送显影剂的方向相反的方向传送显影剂。第二螺杆部分204沿着显影套筒201的纵向方向(旋转轴线的方向)基本平行布置。第二螺杆部分204包括旋转轴204a和叶片部分204b。旋转轴204a是用作可旋转轴部分的磁性部件，基本在搅拌腔室206的纵向方向的整个区域上延伸。叶片部分204b是用作显影剂传送部分的螺旋叶片部分，沿着旋转轴204a的外周设置。在根据第一示例性实施例的显影装置102中，第二螺杆部分204的转速是800rpm，第二螺杆部分204的螺距是30mm，第二螺杆部分204的外周的直径是20mm。句子“第二螺杆部分204的螺距是30mm”表示叶片部分204b以30mm的螺距形成围绕旋转轴204a的螺旋结构。

此外，显影剂容器200包括作为显影剂管控部件的显影刮刀203，显影刮刀203在显影套筒201的表面上形成显影剂的薄层。在根据第一示例性实施例的显影装置102中，显影刮刀203布置成使得最近点布置在与显影套筒201相距350μm的距离内。

供应到显影套筒201的预定量的显影剂通过磁辊202产生的磁场被承载在显影套筒201的表面上以形成显影剂池。在显影套筒201旋转时，显影套筒201的表面上的显影剂经过显影剂池，使得层厚度受到显影刮刀203管控，并且显影剂被传送到面向感光鼓100的显影区域。然后，显影套筒201的表面上的显影剂在显影区域上起毛而形成磁刷。

然后，使得形成在显影区域上的磁刷与感光鼓100接触，以将在承载在显影套筒201的表面上的显影剂中含有的调色剂供应到感光鼓100，使得在感光鼓100的表面上的静电潜像显影为调色剂图像。此时，通常向显影套筒201施加显影偏压，以提高附着到静电潜像的调色剂的比率(显影效率)，显影偏压具有叠加在预定直流分量vdev(v)上的交流分量。在根据第一示例性实施例的显影装置102中，显影偏压的交流分量是矩形波，频率是7khz，峰间电压是1.3kv。

在显影套筒201旋转时，在调色剂供应到感光鼓100之后留在显影套筒201的表面上的残余显影剂从磁辊202产生的相同极性的排斥磁场受到磁斥力，并且残余显影剂从显影套筒201的表面移除。然后，从显影套筒201移除的显影剂落到引导部分215的倾斜表面上。之后，从显影套筒201移除的显影剂由于重力而滑下引导部分215的倾斜表面，然后落到搅拌腔室206中，使得显影剂收集到搅拌腔室206中。

如上所述，在功能分离型显影装置中，在显影期间从显影套筒201的表面移除的显影剂(已经经过显影区域并且通过磁辊202产生的磁场移除的显影剂)未收集到显影腔室207中，而是直接收集到搅拌腔室206中。因为在显影期间从显影套筒201的表面移除的显影剂(已经经过显影区域并且通过磁辊202产生的磁场移除的显影剂)如上所述收集到搅拌腔室206中，所以搅拌腔室206也称作收集腔室。此外，显影腔室207中的显影剂被第一螺杆部分205供应到显影套筒201。因为如上所述显影剂从显影腔室207供应到显影套筒201，所以显影腔室207也称作供应腔室。功能分离型显影装置在搅拌腔室206中包括从显影剂传送方向的上游侧到下游侧的多个路径。通过路径之一，第二螺杆部分204传送显影剂。通过另一路径，从显影套筒201移除的显影剂通过引导部分215传送到搅拌腔室206。

如图3所示，分隔壁210在分隔壁210的纵向方向上的一端部包括作为显影剂经过部分(连通部分)的第一连通开口216，用于使显影剂从显影腔室207送到搅拌腔室206。具体地，显影剂能够通过第一连通开口216从显影腔室207流通到搅拌腔室206。此外，分隔壁210在分隔壁210的纵向方向上的另一端部包括作为显影剂经过部分(连通部分)的第二连通开口217，用于使显影剂从搅拌腔室206送到显影腔室207。具体地，显影剂能够通过第二连通开口217从搅拌腔室206流通到显影腔室207。

显影腔室207中的显影剂被第一螺杆部分205从显影剂传送方向的上游侧传送到下游侧。此外，搅拌腔室206中的显影剂被第二螺杆部分204从显影剂传送方向的上游侧传送到下游侧。这样，第一螺杆部分205和第二螺杆部分204沿着显影套筒201的纵向方向(旋转轴线的方向)在相反方向上传送显影剂。然后，通过第一连通开口216和第二连通开口217形成了被第一螺杆部分205传送的显影剂流和被第二螺杆部分204传送的显影剂流。具体地，从显影腔室207到搅拌腔室206的显影剂穿过第一连通开口216，从搅拌腔室206到显影腔室207的显影剂穿过第二连通开口217。

如图3所示，第一返回螺杆部分211布置在旋转轴205a的面向第一连通开口216的面向部分在第一螺杆部分205传送显影剂的方向上的最上游部分的下游(即，靠近第一连通开口216)。

第一返回螺杆部分211包括设置在旋转轴205a外周的螺旋叶片部分，沿着与第一螺杆部分205传送显影剂的方向相反的方向传送容纳在显影腔室207中的显影剂。因而，被第一螺杆部分205传送的显影剂流和被第一返回螺杆部分211传送的显影剂流碰撞而产生朝向第一连通开口216的流。在旋转轴205a被驱动和旋转时，与第一螺杆部分205的叶片部分205b被第一返回螺杆部分211的叶片部分替代所处的部分接触的显影剂被甩出而朝向搅拌腔室206传送。这样，显影剂更有效地从显影腔室207送到搅拌腔室206。

此外，如图3所示，第二返回螺杆部分212布置在旋转轴204a的面向第二连通开口217的面向部分在第二螺杆部分204传送显影剂的方向上的最上游部分的下游(即，靠近第二连通开口217)。

第二返回螺杆部分212包括设置在旋转轴204a外周的螺旋叶片部分，沿着与第二螺杆部分204传送显影剂的方向相反的方向传送容纳在搅拌腔室206中的显影剂。因而，被第二螺杆部分204传送的显影剂流和被第二返回螺杆部分212传送的显影剂流碰撞而产生朝向第二连通开口217的流。在旋转轴204a被驱动和旋转时，与第二螺杆部分204的叶片部分204b被第二返回螺杆部分212的叶片部分替代所处的部分接触的显影剂被甩出而朝向显影腔室207传送。这样，显影剂更有效地从搅拌腔室206送到显影腔室207。

此外，用于将含有磁性载体和调色剂的显影剂再供应到显影装置102的显影剂再供应容器130与用于将显影剂再供应到显影剂容器200的显影剂再供应机构(料斗)连通。料斗包括能够传送预定显影剂量的料斗螺杆，并且料斗与在显影剂容器200中用作显影剂再供应部分的显影剂再供应开口208连通。通过自动调色剂再供应控制(自动调色剂补充器(atr))将显影剂从料斗再供应到显影剂容器200。自动调色剂再供应控制用于基于在成像时的图像比、在搅拌腔室206中设置的调色剂密度传感器的检测结果、在感光鼓100或中间转印带上形成的块图像的密度检测结果来确定要再供应至显影剂容器200的显影剂量。例如，利用作为调色剂密度传感器的感应传感器检测显影剂的平均导磁率，从检测值计算在显影剂容器200中循环的显影剂中含有的调色剂的重量百分比，以确定要再供应至显影剂容器200的显影剂量。

通过旋转料斗螺杆以将容纳在料斗中的用于再供应的显影剂传送到显影剂再供应开口208，将显影剂再供应到显影剂容器200。从显影剂再供应开口208再供应到显影剂容器200中的用于再供应的显影剂被第二螺杆部分204传送，同时与在显影剂容器200中循环的显影剂一起被搅拌。

未充电的调色剂从显影剂再供应开口208再供应到显影剂容器200。然后，从显影剂再供应开口208再供应的调色剂从第二螺杆部分204接收搅拌力而与在搅拌腔室206中的显影剂中含有的磁性载体接触并且被摩擦充电。摩擦充电使得调色剂带负电并且磁性载体带正电。被摩擦充电的调色剂通过静电力附着到磁性载体的表面并保持在该表面上。这样，从显影剂再供应开口208再供应到显影剂容器200的调色剂被保持在磁性载体上，以使得搅拌腔室206中的显影剂的调色剂密度均匀。

在形成于感光鼓100的表面上的静电潜像的显影期间，在显影腔室207中的显影剂中含有的调色剂消耗，而在显影腔室207中的显影剂中含有的磁性载体未消耗。因而，当在显影腔室207中传送显影剂的方向上显影剂从上游侧朝向下游侧传送时，显影腔室207中的显影剂的调色剂密度降低。然后，在显影腔室207中调色剂密度降低的显影剂被第一螺杆部分205传送到在显影腔室207中传送显影剂的方向上的最下游部分。因此，从显影腔室207通过第一连通开口216送到搅拌腔室206的显影剂中的调色剂密度降低。

因而，在从显影剂再供应开口208再供应的显影剂中含有的调色剂(未充电的调色剂)理想上与从显影腔室207通过第一连通开口216送到搅拌腔室206的显影剂(调色剂密度较低的显影剂)一起充分搅拌。因此，在从显影剂再供应开口208再供应的显影剂中含有的调色剂在搅拌腔室206中被搅拌的区域被设定为最长的可能长度。在根据第一示例性实施例的显影装置102中，显影剂再供应开口208布置在旋转轴204a的面向第一连通开口216的面向部分在第二螺杆部分204传送显影剂的方向上的上游。例如，如图3所示，用作用于将显影剂再供应到显影剂容器200的显影剂再供应部分的显影剂再供应开口208形成在搅拌腔室206的在第二螺杆部分204传送显影剂的方向上的最上游部分的上游30mm处。

如上所述，在形成于感光鼓100的表面上的静电潜像的显影期间，调色剂消耗而磁性载体不消耗。在功能分离型显影装置中，从显影腔室207供应到显影套筒201以涂覆显影套筒201的表面的显影剂中含有的磁性载体经历显影，然后从显影套筒201的表面移除。从显影套筒201的表面移除的磁性载体落到搅拌腔室206上并且被收集。然后，在搅拌腔室206中收集的磁性载体在搅拌腔室206中被第二螺杆部分204传送，之后在显影腔室207中被第一螺杆部分205传送。在功能分离型显影装置中，当如上所述磁性载体在搅拌腔室206和显影腔室207之间循环时，更多的调色剂附着到磁性载体的表面并且更多的添加到调色剂的外部添加剂聚集在磁性载体的表面上，这导致磁性载体的劣化。

在磁性载体已经劣化的情况中，从显影剂再供应开口208再供应的调色剂(未充电的调色剂)不大可能被磁性载体摩擦充电，因而每单位质量的调色剂的电荷量可能较小，导致调色剂充电故障。当在调色剂充电故障的情况下进行显影操作时，调色剂能够在面向感光鼓100的显影区域周围飞散，并且能够附着至感光鼓100的表面的未形成潜像的区域，导致图像缺陷。因而，在功能分离型显影装置中，期望用从显影剂再供应开口208新再供应的新磁性载体顺序地更换在搅拌腔室206和显影腔室207之间循环的劣化的磁性载体。

在功能分离型显影装置中，在搅拌腔室206中的显影剂的表面高度在搅拌腔室206中的显影剂传送方向的下游侧可能比上游侧更高。例如，在功能分离型显影装置中假定这样的情况，即，显影剂排放部分布置在搅拌腔室206中的显影剂传送方向下游。在这种情况中，尽管显影剂容器200中的在搅拌腔室206和显影腔室207之间循环的显影剂量处于预定量中，因为显影剂的表面高度在搅拌腔室206中的显影剂传送方向下游侧上较高，所以显影剂从显影剂排放部分过量排放。因而，在功能分离型显影装置中，显影剂排放部分理想上布置在显影腔室207中而不是搅拌腔室206中。

此外，在功能分离型显影装置中，在显影腔室207中的显影剂的表面高度在显影腔室207中的显影剂传送方向的上游侧可能比下游侧更高。例如，在功能分离型显影装置中假定这样的情况，即，显影剂排放部分布置在显影腔室207中的显影剂传送方向上游。在这种情况中，尽管显影剂容器200中的在搅拌腔室206和显影腔室207之间循环的显影剂量处于预定量中，因为显影剂的表面高度在显影腔室207中的显影剂传送方向的上游侧上较高，所以显影剂从显影剂排放部分过量排放。

根据第一示例性实施例，在功能分离型显影装置中，显影剂排放部分设置在显影腔室207中的显影剂传送方向下游侧而不是上游侧。这样，在包括显影剂排放部分的功能分离型显影装置中，防止在搅拌腔室206和供应腔室之间循环的显影剂从显影剂排放部分过量排放。

[根据第一示例性实施例的显影装置]

下面将参照图4所示的示意图描述根据第一示例性实施例的显影装置102的结构。在图4中，与图2和3类似的构件标有相同的附图标记。

根据第一示例性实施例，用作用于将显影剂再供应到显影剂容器的显影剂再供应部分的显影剂再供应开口208形成在搅拌腔室206的在第二螺杆部分204传送显影剂的方向上的最上游部分的上游30mm的位置处。

此外，根据第一示例性实施例，形成用作显影剂排放部分的显影剂排放开口209，显影剂排放开口209用于将在搅拌腔室206和显影腔室207之间循环的显影剂的一部分从显影剂容器200排放。根据第一示例性实施例，显影剂排放开口209布置在旋转轴205a的面向第一连通开口216的面向部分在第一螺杆部分205传送显影剂的方向上的下游。

串联式成像设备包括分别对应于y、m、c、bk的四个成像单元(成像站)，从而在各个成像站之间的空间受限。因此，在串联式成像设备中，显影剂排放开口209理想上布置在显影装置102的底表面侧上(在该处容易获得空间)，而不是显影装置102的侧表面侧上(在该处空间受限)。因而，在成像设备120是串联式成像设备的情况下，显影剂排放开口209布置在显影装置102的底表面侧(即，显影腔室207的底表面)上，该底表面侧布置在旋转轴205a的面向第一连通开口216的面向部分在第一螺杆部分205传送显影剂的方向上的下游。

此外，根据第一示例性实施例，用于收集废调色剂的调色剂收集容器布置在成像设备120的前侧。因而，为了缩短从显影剂排放开口209排放的显影剂(废载体)收集到调色剂收集容器中所经过的废载体传送路径，显影剂排放开口209理想上布置在成像设备120的前侧而不是后侧。

此外，根据第一示例性实施例，排放螺杆部分213在第一螺杆部分205传送显影剂的方向上设置在旋转轴205a的外周，并且在与第一螺杆部分205传送显影剂的方向相同的方向上传送在显影腔室207中容纳的显影剂。根据第一示例性实施例，排放螺杆部分213布置在第一返回螺杆部分211的下游和显影剂排放开口209的上游。

此外，根据第一示例性实施例，调色剂和少量磁性载体的混合物用作待从显影剂再供应容器130再供应的显影剂(下文称作“用于再供应的显影剂”)。例如，根据第一示例性实施例，相对于显影剂的重量重90％的调色剂和重10％的磁性载体的混合物用作用于再供应的显影剂。此外，根据第一示例性实施例，如果在显影剂容器200中循环的显影剂中含有的调色剂的重量百分比低于8％，那么将显影剂再供应到显影剂容器200。

接着，下面描述显影剂到显影剂排放开口209的运动。

在第一螺杆部分205传送显影剂的方向上的下游传送的显影剂在面向第一返回螺杆部分211的部分处产生朝向第一连通开口216的显影剂流。此时，未被第一返回螺杆部分211成功返回并且被传送超出第一返回螺杆部分211的少量显影剂被排放螺杆部分213朝向显影剂排放开口209传送。然后，已经到达显影剂排放开口209的显影剂由于重力而排放到显影剂容器200的外部。被传送超出第一返回螺杆部分211的显影剂量根据在第一螺杆部分205传送显影剂的方向上的下游存在的显影剂量而改变。

具体地，当在第一螺杆部分205传送显影剂的方向上的下游存在的显影剂量较少时，在第一螺杆部分205传送显影剂的方向上的下游存在的显影剂的表面高度不高。因而，如果在第一螺杆部分205传送显影剂的方向上的下游存在的显影剂量较少，显影剂不大可能被传送超过第一返回螺杆部分211，从而显影剂不从显影剂排放开口209排放。因此，当在显影剂容器200中循环的循环路径中的显影剂量不大时，显影剂不从显影剂排放开口209排放，从而由于从显影剂再供应开口208再供应的用于再供应的显影剂，显影剂不会减少而只会增加。

另一方面，当在第一螺杆部分205传送显影剂的方向上的下游存在的显影剂量较大时，在第一螺杆部分205传送显影剂的方向上的下游存在的显影剂的表面高度较高。因而，在第一螺杆部分205传送显影剂的方向上的下游存在的显影剂量越大，越多的显影剂被传送超过第一返回螺杆部分211而增加从显影剂排放开口209排放的显影剂量。

因此，即使在用于再供应的显影剂从显影剂再供应开口208连续地再供应时，当再供应至显影剂容器200的显影剂量和从显影剂容器200排放的显影剂量相等时，在显影剂容器200中的显影剂量停止增加。因而，防止显影剂增加超过显影剂容器200的存储容量以及从显影剂容器200溢流。

如上所述，根据第一示例性实施例，在包括显影剂排放开口209的功能分离型显影装置中，防止在搅拌腔室206和显影腔室207之间循环的显影剂从显影剂排放开口209过量排放。

在根据第一示例性实施例的显影装置102中，由第一返回螺杆部分211施加以传送显影剂的力被设定为强于由第二返回螺杆部分212施加以传送显影剂的力，使得在包括显影剂排放开口209的功能分离型显影装置中，在搅拌腔室206和显影腔室207之间循环的显影剂量能够保持在预定量内。下面将描述其细节。

首先，将描述返回螺杆部分的返回能力的定义。通常，螺杆传送显影剂的速度与叶片部分的面积、叶片部分的螺距、转速、显影剂的体积密度和填充率成比例，叶片部分的面积通过将螺杆外周的直径减去旋转轴的外径而获得。然而，如果叶片部分的螺距过大地增加，那么传送显影剂的速度会减小，因为在螺杆每转一圈显影剂能够移动的距离增加与螺杆传送效率减小之间的平衡中，叶片部分的螺距增加增加了螺杆传送效率减少的比重。

由于叶片部分的螺距增加，叶片部分相对于旋转轴的角度从垂直(90度)向水平(0度)改变。例如，当叶片部分的螺距是30mm时叶片部分相对于旋转轴的角度小于当叶片部分的螺距是15mm时叶片部分相对于旋转轴的角度。因而，由于叶片部分的螺距增加，传送显影剂的力在螺杆周向上的分量(即，使显影剂飞散的力)变得比传送显影剂的力在螺杆旋转轴线方向上的分量(即，沿显影剂传送方向推动显影剂的力)更大。

因而，为了增加螺杆的显影剂传送效率，应简单地减小叶片部分的螺距，因为如果叶片部分的螺距较小，那么显影剂的传送更加可靠，尽管传送显影剂的速度较慢。

返回螺杆的返回能力fs(g/sec)由以下公式1单独限定为返回螺杆的性能。

fs＝s×(r²-r²)×rs×l/p，

其中s(g·min/sec·m³)是比例常数，r(m)是返回螺杆部分的外周直径的长度，r(m)是返回螺杆部分的旋转轴的外径的长度。此外，rs(rpm)是返回螺杆部分的转数，l(m)是返回螺杆部分在纵向上的长度，p(m)是返回螺杆部分的叶片部分的螺距长度。

通过返回能力公式1获得的返回螺杆部分的返回能力fs在物理上表示每单位时间对于朝向返回螺杆部分传送的显影剂而言能够沿相反方向推回的显影剂量。fs的值越大，表示返回螺杆的返回能力越高。

在根据第一示例性实施例的显影装置102中，第一返回螺杆部分211的叶片部分具有3mm的螺距，围绕螺杆轴(旋转轴205a)形成螺旋结构，并且具有20mm的外周直径、6mm的轴直径和10mm的纵向长度。此外，第一返回螺杆部分211和第一螺杆部分205共用旋转轴205a，因此第一返回螺杆部分211的转速为800rpm。

此外，在根据第一示例性实施例的显影装置102中，第二返回螺杆部分212的叶片部分具有6mm的螺距，围绕螺杆轴(旋转轴204a)形成螺旋结构，并且具有20mm的外周直径、8mm的轴直径和10mm的纵向长度。此外，第二返回螺杆部分212和第二螺杆部分204共用旋转轴204a，因此第二返回螺杆部分212的转速为800rpm。

根据第一示例性实施例，从返回能力公式1获得的第二返回螺杆部分212的返回能力fs2是fs2＝44.8s(g/sec)，第一返回螺杆部分211的返回能力fs1是fs1＝97.1s(g/sec)。特别地，根据第一示例性实施例，满足关系fs1>fs2。

当显影剂容器200中的显影剂量低于预定量时，第一返回螺杆部分211需要阻止朝向第一返回螺杆部分211传送的所有显影剂，并将显影剂送至搅拌腔室206，从而防止显影剂从显影剂排放开口209排放。具体地，当显影剂容器200中的显影剂量低于预定量时，第一返回螺杆部分211起到阻止显影剂的作用。

另一方面，在第二返回螺杆部分212中，在返回方向上的上游侧是在搅拌腔室206的最下游部分处的尽头(也称作“搅拌腔室206的端部”)。因而，即使显影剂被传送超出第二返回螺杆部分212，显影剂也被阻止在搅拌腔室206的最下游部分处，然后从搅拌腔室206通过第二连通开口217送至显影腔室207。具体地，第二返回螺杆部分212起到使得被阻止并聚集在搅拌腔室206的最下游部分处的显影剂返回到循环路径中的作用，该循环路径在搅拌腔室206与显影腔室207之间循环。

因而，当例如fs1<fs2＝44.8s(g/sec)时，第一返回螺杆部分211的返回能力低到使得显影剂通过显影剂排放开口209过量排放到显影剂容器200的外部。此外，当例如fs2>fs1＝97.1s(g/sec)时，第二返回螺杆部分212的返回能力太高。当第二返回螺杆部分212的返回能力太高时，在第二螺杆部分204传送显影剂的方向上，在第二返回螺杆部分212的最下游部分与搅拌腔室206的最下游部分之间的空间中没有显影剂，因此该空间被浪费。

因此，返回螺杆部分的返回能力理想上使得第一返回螺杆部分211的返回能力fs1大于第二返回螺杆部分212的返回能力fs2。第一返回螺杆部分211的返回能力fs1表示由第一返回螺杆部分211施加以传送显影剂的力的强度。此外，第二返回螺杆部分212的返回能力fs2表示由第二返回螺杆部分212施加以传送显影剂的力的强度。

虽然在第一示例性实施例中作为示例描述的功能分离型显影装置中，第一返回螺杆部分211和第二返回螺杆部分212的面积和螺距设定成不同使得满足关系fs1>fs2，但是这并不是限制性示例。根据修改例，根据上述返回能力公式1，第一返回螺杆部分211的螺杆部分的纵向长度和第二返回螺杆部分212的螺杆部分的纵向长度能够设定成不同，以满足关系fs1>fs2。根据另一修改例，根据返回能力公式1，第一返回螺杆部分211的返回螺杆部分的转数和第二返回螺杆部分212的返回螺杆部分的转数能够设定成不同，以满足关系fs1>fs2。通过将第一螺杆部分205和第二螺杆部分204分离，能够将第一螺杆部分205的转数和第二螺杆部分204的转数设定成不同。

如上所述，根据第一示例性实施例，在功能分离型显影装置中，显影剂排放开口209设置在显影腔室207传送显影剂的方向的下游。这样，在包括显影剂排放开口209的功能分离型显影装置中，防止在搅拌腔室206和显影腔室207之间循环的显影剂从显影剂排放开口209过量排放。

此外，根据第一示例性实施例，在功能分离型显影装置中，第一返回螺杆部分211的返回能力fs1设定为高于第二返回螺杆部分212的返回能力fs2。这样，在包括显影剂排放开口209的功能分离型显影装置中，在搅拌腔室206和显影腔室207之间循环的显影剂量保持在预定量中。

下面将参照图5所示的示意图描述根据第二示例性实施例的显影装置102的结构。在图5中，与图4类似的构件标有相同的附图标记。

在根据第二示例性实施例的显影装置102中，壁部件214设置在第一返回螺杆部分211的在第一螺杆部分205传送显影剂的方向上的下游。换言之，壁部件214设置在第一返回螺杆部分211的在第一返回螺杆部分211传送显影剂的方向上的上游。因此，根据第二示例性实施例的显影装置102与第一示例性实施例的不同之处在于，壁部件214设置在第一返回螺杆部分211和显影剂排放开口209之间，如图5所示。

图6a和6b是剖视图，均沿着与第一返回螺杆部分211的旋转轴线垂直的剖面示出壁部件214。

如图6a所示，从显影剂容器200的底表面到壁部件214的高度达到从显影剂容器200到第一螺杆部分205的旋转轴205a。因而，未被第一返回螺杆部分211成功阻止的一些显影剂能够被壁部件214阻止。具体地，壁部件214是管控朝向显影剂排放开口209传送的显影剂量的管控部件。

根据第二示例性实施例，通过设置壁部件214，第一返回螺杆部分211的返回能力fs1能够设定为低于第一示例性实施例。如果第一返回螺杆部分211的返回能力fs1能够设定为较低，那么例如第一返回螺杆部分211的长度能够缩短，使得显影装置102的纵向长度缩短以减小显影装置102的尺寸。

然而，在显影腔室207中传送显影剂的方向上，壁部件214的截面积小于显影剂容器200的端部(显影腔室207的端部)的截面积，因此阻止显影剂的能力较低。因而，即使第一返回螺杆部分211的返回能力fs1设定为较低，第一返回螺杆部分211的返回能力fs1的强度也需要设定为大于第二返回螺杆部分212的返回能力fs2的强度。

对于壁部件214的形状，能够使用如图6b所示沿着排放螺杆部分213的外径具有开口的壁部件214。图6b所示的壁部件214基本阻挡了显影剂容器200的端部(显影腔室207的端部)的截面的除了排放螺杆部分213之外的整个部分，使得与图6a所示的壁部件214相比，阻止显影剂的效果增加。

应注意，上述示例性实施例不旨在限制本发明的范围，在本发明精神内的各种修改(包括示例性实施例的有机组合)是可行的并且不能从本发明的范围排除。

虽然在以上示例性实施例中作为示例描述的功能分离型显影装置中，如图2所示显影套筒201沿着箭头b方向旋转并且显影刮刀203布置在显影套筒201下方，但是本发明的示例性实施例的应用不限于这些示例。本发明的示例性实施例也可应用于这样的功能分离型显影装置，其中显影套筒201沿着与箭头b的方向相反的方向旋转并且显影刮刀203布置在显影套筒201上方。

此外，虽然在以上示例性实施例中作为示例描述的功能分离型显影装置中，如图4所示显影剂再供应开口208形成在搅拌腔室206的上游端部的上游30mm处，但是本发明的示例性实施例的应用不限于这些示例。根据修改例，在第二螺杆部分204传送显影剂的方向上，显影剂再供应开口208能够形成在搅拌腔室206的面向第一连通开口216的面向部分的最下游部分的上游处，以及面向部分的最上游部分的下游处。例如，在第二螺杆部分204传送显影剂的方向上，显影剂再供应开口208形成在搅拌腔室206的面向第一连通开口216的面向部分的最下游部分的上游0到10mm处，并且显影剂再供应开口208形成为与面向部分重叠。在从显影剂再供应开口208再供应的调色剂(未充电的调色剂)能够与在搅拌腔室206和显影腔室207之间循环的路径中的显影剂一起充分搅拌的情况下，显影剂再供应开口208相对于循环路径的位置不限。

此外，虽然在以上示例性实施例中作为示例描述的功能分离型显影装置中，如图4所示排放螺杆部分213设置在第一返回螺杆部分211和显影剂排放开口209之间，但是本发明的示例性实施例的应用不限于这些示例。根据修改例，在显影剂排放开口209与第一返回螺杆部分211和显影剂排放开口209之间的距离较小的情况下，排放螺杆部分213不是必需的，并且能够省略显影剂排放开口209。

此外，虽然在以上示例性实施例中作为示例描述的功能分离型显影装置如图4所示包括第一返回螺杆部分211和第二返回螺杆部分212，但是本发明的示例性实施例的应用不限于这些示例。根据修改例，如果显影剂能够从显影腔室207通过第一连通开口216顺利地送到搅拌腔室206，那么第一返回螺杆部分211不是必需的，并且能够省略第一返回螺杆部分211。根据另一修改例，如果显影剂能够从搅拌腔室206通过第二连通开口217顺利地送到显影腔室207，那么第二返回螺杆部分212不是必需的，并且能够省略第二返回螺杆部分212。

虽然已经参考示例性实施方式描述本发明，但是要理解的是本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围旨在被最广泛地释义，以便包含所有修改和等同结构及功能。